(57)【要約】【課題】集熱量当たりの敷地面積を小さくすること、あるいは、敷地面積当たりの集熱量を大きくすることが可能な、太陽熱集熱装置を提供する。【解決手段】本実施形態の太陽熱集熱装置は、トラフ型の反射鏡を太陽高度に対して追尾させながら太陽光線を集光することで集熱する集熱器を備える。反射鏡は、長手方向が第１の水平方向に沿って配置されている。集熱器は、第１の水平方向に直交する第２の水平方向に、複数列、並んで設置されている。第２の水平方向に並ぶ複数列の集熱器は、反射鏡を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も高い高度に太陽が移動した時に隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて配列されている。【選択図】図１
2015049005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラフ型の反射鏡を太陽高度に対して追尾させながら太陽光線を集光することで集熱する集熱器を備え、前記反射鏡の長手方向が第１の水平方向に沿って配置されており、当該第１の水平方向に直交する第２の水平方向に、前記集熱器が、複数列、並んで設置されている、太陽熱集熱装置であって、
前記第２の水平方向に並ぶ複数列の集熱器は、前記反射鏡を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も高い高度に太陽が移動した時に隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて配列されていることを特徴とする、
太陽熱集熱装置。
【請求項２】
トラフ型の反射鏡を太陽高度に対して追尾させながら太陽光線を集光することで集熱する集熱器を備え、前記反射鏡の長手方向が第１の水平方向に沿って配置されており、当該第１の水平方向に直交する第２の水平方向に、前記集熱器が、複数列、並んで設置されている、太陽熱集熱装置であって、
前記第２の水平方向に並ぶ複数列の集熱器は、
前記反射鏡を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も低い高度に太陽が移動した時に隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて複数が前記第２の水平方向に配列されている第１集熱器と、
前記第２の水平方向において前記複数の第１集熱器の間に配列されている第２集熱器と
を含むことを特徴とする、
太陽熱集熱装置。
【請求項３】
前記反射鏡を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も高い高度に太陽が移動した時に、仮に、前記第２集熱器がなければ前記第１集熱器の列間にて集光できない太陽光線の全てを、前記第２集熱器のみ、あるいは、前記第２集熱器と前記第１集熱器とによって集光するように、前記第２集熱器が配置されていることを特徴とする、
請求項２に記載の太陽熱集熱装置。
【請求項４】
前記第２の水平方向に並ぶ複数列の集熱器において、前記第１集熱器、および、前記第２集熱器は、前記反射鏡を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も高い高度に太陽が移動した時に隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて配列されている
請求項２に記載の太陽熱集熱装置。
【請求項５】
トラフ型の反射鏡を太陽高度に対して追尾させながら太陽光線を集光することで集熱する集熱器を備え、前記反射鏡の長手方向が第１の水平方向に沿って配置されており、当該第１の水平方向に直交する第２の水平方向に、前記集熱器が、複数列、並んで設置されている、太陽熱集熱装置であって、
前記反射鏡は、
長手方向に垂直な断面が放物線である反射面の焦点と当該放物線の頂点とを結んだ軸を対称軸として対称な対称部と、
前記対称部の両端のうち一方から延長された延長部と
を含むことを特徴とする、
太陽熱集熱装置。
【請求項６】
前記反射鏡を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も高い高度が真上であることを特徴とする、
請求項１から５のいずれかに記載の太陽熱集熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽熱集熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラフ形状（雨樋形状）の反射鏡を用いて、太陽熱を集熱する太陽熱集熱装置が、知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１４は、従来技術に係る太陽熱集熱装置の概要を示す図である。
【０００４】
太陽熱集熱装置は、図１４に示すように、反射鏡１１と集熱管１２とを有する集熱器１を備えている。
【０００５】
集熱器１において、反射鏡１１は、図１４に示すように、トラフ型の曲面鏡であって、長手方向に垂直な断面が放物線形状である。反射鏡１１は、長手方向が第１の水平方向（例えば、南北方向や東西方向）に沿うように設置されており、入射した太陽光線Ｌを反射面で反射して集光することによって、太陽熱を集熱する。反射鏡１１は、第１の水平方向Ｈ１に複数が配列されている。これと共に、反射鏡１１は、その第１の水平方向Ｈ１に対して直交する第２の水平方向Ｈ２（例えば、東西方向や南北方向）に、複数が配列されている。
【０００６】
集熱器１において、集熱管１２は、反射鏡１１の長手方向に対して平行になるように設置されている。つまり、集熱管１２は、第１の水平方向Ｈ１に沿って延在している。集熱管１２において、反射鏡１１によって太陽光線Ｌが集光される部分は、透明なガラス管の中に設置される構成になっている。熱媒体Ｍが流れる管とガラス管との間は、真空が望ましいが、空気がある場合もある。集熱管１２は、熱媒体Ｍが外部から内部に流入し、反射鏡１１によって集熱された太陽熱により、その熱媒体Ｍが加熱される。
【０００７】
上記のように加熱された熱媒体Ｍは、集熱器１から、例えば、加熱器（図示省略）に流入する。加熱器（図示省略）では、熱媒体Ｍの熱で被加熱流体が加熱される。その加熱器で加熱された被加熱流体は、例えば、太陽熱発電システムの蒸気タービン（図示省略）に作動流体として流入し、蒸気タービンを駆動させる。
【０００８】
図１４では図示を省略しているが、反射鏡１１は、焦点を回転中心軸として回転移動するように支持されている。また、太陽熱集熱装置は、太陽追尾機構（図示省略）を備えており、その太陽追尾機構（図示省略）が、太陽高度に合わせて、反射鏡１１を太陽に追尾させるように構成されている。
【０００９】
図１５，図１６は、太陽高度を示す図である。
【００１０】
図１５は、真東から真西を視線としたときの様子を示す図である。図１６は、真北から真南を視線としたときの様子を示す図である。図１５，図１６において、Ｎ，Ｓ，Ｅ，Ｗは、真北、真南、真東、真西を意味しており、太陽が移動する軌跡を太い実線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示している。実線Ｌ１は、冬至の場合を示し、実線Ｌ２は、春分および秋分の場合を示し、実線Ｌ３は、夏至の場合を示している。それぞれの実線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３において、上端部は、昼の１２時（真昼）に相当し、下端部は、日の入り直後、または、日の出直前に相当する。また、図１５において、θ１は、冬至のときに太陽高度が変化する範囲を示し、θ２は、春分および秋分のときの太陽高度が変化する範囲を示し、θ３は、夏至のときに太陽高度が変化する範囲を示している。
【００１１】
図１５，図１６に示すように、太陽は、時刻に応じて太陽高度が変化し、真南に位置したときに、最高の太陽高度になる。ただし、春分から夏至を経て秋分になる期間では、日の出直後、および、日の入り直前に、太陽光線が北側から照射される時間帯（例えば、図１５のＬ３１部分）がある。よって、反射鏡１１の長手方向が南北方向になるように配置することが多い。反射鏡１１の回転駆動角度に制約がある場合や、正午前後しか集熱しないプラントである場合は、反射鏡１１の長手方向が東西方向になるように配置する場合もある。
【００１２】
このように変化する太陽高度に応じて、太陽熱集熱装置では、反射鏡１１（図１４参照）を太陽に追尾させている。つまり、上下方向における太陽の位置に応じて、反射鏡１１の反射面の向きを移動させている。
【００１３】
図１７，図１８，図１９，図２０は、従来技術に係る太陽熱集熱装置において、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を示す側面図である。
【００１４】
図１７，図１８，図１９，図２０では、第１の水平方向Ｈ１（図１４参照）を視線としたときの側面の様子について、模式的に示している。これらの図において、図１７および図１８の両者は、追尾範囲のうち、太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる、太陽の高度が最も低い場合を示している。図１７では、反射鏡１１の長手方向（第１の水平方向Ｈ１）が南北方向になるように配置し、太陽光線Ｌが東側から照射される場合を示している。これに対して、図１８では、太陽光線Ｌが西側から照射される場合を示している。図１９は、追尾範囲のうち、太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる太陽の高度が最も高い場合、即ち、真上の場合を示している。図１８，図１９は、図１７と同様に、反射鏡１１の長手方向が南北方向になるように配置した場合を示している。図２０は、反射鏡１１の回転駆動角度に制約がある太陽熱集熱装置などにおいて、最も高く向けた場合を示している。この場合、反射鏡１１の長手方向を、図２０と同様に、例えば、東西方向になるように配置するのだが、追尾範囲のうち太陽の高度が最も低い場合に関しては、図１７および図１８と同様に図示される。この場合には、図１７は、太陽光線Ｌが南側から照射される場合に相当し、図１８は、太陽光線Ｌが北側から照射される場合に相当する。
【００１５】
図１７，図１８，図１９，図２０に示すように、第２の水平方向Ｈ２において、反射鏡１１は、複数が間を隔てて配置されている。反射鏡１１は、長手方向に垂直な断面が線対称であって、放物線である反射面であり、その断面である放物線の焦点ＦＰと、その放物線の頂点ＰＰとを結んだ放物線軸ＰＸ（線分）が、対称軸である。反射鏡１１は、太陽光線Ｌが放物線軸ＰＸに沿って、第１の水平方向Ｈ１から見た時に平行に反射面に入射する状態になるように、太陽の高度に応じて、焦点ＦＰを結んだ水平軸を回転中心軸として回転移動する。また、第２の水平方向Ｈ２においては、複数の集熱管１２が複数の反射鏡１１に対応して配置されている。集熱管１２は、反射鏡１１の焦点ＦＰに位置しており、大地ＧＲに設置された支柱２０に支持されている。
【００１６】
各図では、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の列のうち、第１列Ｈ２１と、その第１列Ｈ２１の隣に位置する第２列Ｈ２２との部分を示しているが、他の列（図示省略）においても、これと同様に、各部が配列されている。
【００１７】
具体的には、図１７に示すように、複数の反射鏡１１は、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合であって太陽光線Ｌが進行するときに、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の影が、その第１列Ｈ１１の後方に位置する第２列Ｈ２２の反射鏡１１にかからないように間隔を設けて設置されている。図１７では、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の最上端と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１の最下端とが、太陽光線Ｌの進行方向に沿って並ぶように、複数の反射鏡１１が間を隔てて配列されているが、もっと広い間隔でもよい。
【００１８】
また、図１８に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合であって西側から東側へ太陽光線Ｌが進行するときに、第２列Ｈ２２の反射鏡１１の影が、その第２列Ｈ２２の後方に位置する第１列Ｈ２１の反射鏡１１にかからないように、複数の反射鏡１１が設置されることになる。ここでは、第２列Ｈ２２の反射鏡１１の最上端と、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の最下端とが、太陽光線Ｌの進行方向に沿って並ぶように、複数の反射鏡１１が間を隔てて配列されることになる。
【００１９】
図１７，図１８から判るように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低いときには、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過せずに、その太陽光線Ｌの全てが、直接、その複数の反射鏡１１の反射面に照射される。換言すると、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ２とは、互いが隣接しており、両者の間においては、太陽光線Ｌが照射されない。
【００２０】
これに対して、追尾範囲において、太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる、高度が最も高い太陽に、複数の反射鏡１１を追尾させたときには、図１９，図２０に示すように、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の影が、その第１列Ｈ１１の後方に位置する第２列Ｈ２２の反射鏡１１にかからない。この場合には、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の最上端と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１の最下端とが、太陽光線Ｌの進行方向に沿って並んでいない。このため、図１９，図２０から判るように、追尾範囲にて太陽の高度がこのようなときには、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過する。換言すると、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ２とは、離間しており、両者の間には、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに大地ＧＲの水平面に照射される領域Ａ１２が存在する。追尾範囲において、太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる、高度が最も高い場合と最も低い場合との間の高度である場合も、同様に、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに大地ＧＲの水平面に照射される領域Ａ１２が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開2012-127607号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記のように、従来技術では、複数列の集熱器１は、追尾範囲のうち太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる最も低い高度に太陽が移動したときに、隣の列の影がかからないような距離が確保されるような隣の列との間隔で配列されている。図１７，図１８に示すように、間隔がぎりぎりの場合であっても、追尾範囲のうちそれ以外の高度に太陽が移動したときには、反射鏡１１で集光されずに、複数の反射鏡１１の間を通過する太陽光線Ｌが存在する（図１９，図２０参照）。このように、従来技術に係る太陽熱集熱装置では、太陽光線Ｌが集熱に利用されない非利用領域が存在する場合がある。
【００２３】
また、太陽熱集熱装置においては、複数の反射鏡１１を配列させるために、敷地の面積が大きくなる。
【００２４】
このため、集熱量当たりの敷地面積を小さくすること、あるいは、敷地面積当たりの集熱量を大きくすることが、要望されている。
【００２５】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、集熱量当たりの敷地面積を小さくすること、あるいは、敷地面積当たりの集熱量を大きくすることが可能な、太陽熱集熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本実施形態の太陽熱集熱装置は、トラフ型の反射鏡を太陽高度に対して追尾させながら太陽光線を集光することで集熱する集熱器を備える。反射鏡は、長手方向が第１の水平方向に沿って配置されている。集熱器は、第１の水平方向に直交する第２の水平方向に、複数列、並んで設置されている。第２の水平方向に並ぶ複数列の集熱器は、反射鏡を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も高い高度に太陽が移動した時に隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて配列されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、第１実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図３】図３は、第２実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図６】図６は、第３実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図８】図８は、第４実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図９】図９は、第４実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図１０】図１０は、第５実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図１１】図１１は、第５実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図１２】図１２は、第５実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図１３】図１３は、第６実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【図１４】図１４は、従来技術に係る太陽熱集熱装置の概要を示す図である。
【図１５】図１５は、太陽高度を示す図である。
【図１６】図１６は、太陽高度を示す図である。
【図１７】図１７は、従来技術に係る太陽熱集熱装置において、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を示す側面図である。
【図１８】図１８は、従来技術に係る太陽熱集熱装置において、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を示す側面図である。
【図１９】図１９は、従来技術に係る太陽熱集熱装置において、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を示す側面図である。
【図２０】図２０は、従来技術に係る太陽熱集熱装置において、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
＜第１実施形態＞
［Ａ］太陽熱集熱装置の全体構成
図１，図２は、第１実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【００３０】
図１，図２は、第１の水平方向Ｈ１（例えば、南北方向）（図１４参照）を視線としたときの側面であって、反射鏡１１を太陽に追尾させるときの様子を模式的に示している。各図において、図１は、図１９と同様に、追尾範囲のうち、太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる太陽の高度が最も高い場合、即ち真上である場合を示している。図２は、図１７と同様に、追尾範囲のうち、太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる、太陽の高度が最も低い場合を示している。図２では、図１７と同様に、太陽光線Ｌが東側から照射される場合を示している。
【００３１】
本実施形態は、図１，図２に示すように、集熱器１の配列が従来技術（図１７から図２０を参照）の場合と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、上記の従来技術の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の従来技術と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【００３２】
太陽熱集熱装置は、図１，図２に示すように、反射鏡１１と集熱管１２とを有する集熱器１を備えている。
【００３３】
集熱器１を構成する各部について、順次説明する。
【００３４】
［Ａ−１］反射鏡１１
反射鏡１１は、図１，図２に示すように、従来技術と同様に、トラフ型の曲面鏡であって、入射した太陽光線Ｌを反射面で反射して焦点ＦＰに集光させることによって、太陽熱を集熱する（図１４参照）。具体的には、反射鏡１１は、長手方向に垂直な断面が、放物線形状である。反射鏡１１は、長手方向に垂直な断面が線対称であり、反射面の焦点ＦＰと放物線の頂点ＰＰとを結んだ放物線軸ＰＸが対称軸である。
【００３５】
反射鏡１１は、長手方向が第１の水平方向（例えば、南北方向）に沿うように設置されている（図１４参照）。これと共に、反射鏡１１は、その第１の水平方向Ｈ１に対して直交する第２の水平方向Ｈ２（例えば、東西方向）において、複数が、間を隔てて配置されている。図１，図２においては、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の列のうち、第１列Ｈ２１と、その第１列Ｈ２１の隣に位置する第２列Ｈ２２とを示しているが、他の列（図示省略）においても、これと同様に、反射鏡１１が配列されている。反射鏡１１の配列の詳細については、後述する。
【００３６】
また、図示を省略しているが、反射鏡１１は、焦点ＦＰを結んだ水平軸を回転中心軸として回転移動するように支持されており、太陽追尾機構（図示省略）によって、太陽の高度に合わせて反射鏡１１が太陽を追尾して回転移動するように構成されている。ここでは、太陽の高度が高くなるに伴って、水平方向に対する放物線軸ＰＸの角度が大きくなるように反射鏡１１が回転移動する。これにより、太陽光線Ｌは、放物線軸ＰＸに対して、第１の水平方向Ｈ１から見た時に平行に進行して反射鏡１１の反射面に入射し、反射面において反射して焦点ＦＰに集光される。
【００３７】
［Ａ−２］集熱管１２
集熱管１２は、図１，図２に示すように、従来技術の場合と同様に、反射鏡１１の焦点ＦＰにおいて、反射鏡１１の長手方向（第１の水平方向Ｈ１）に沿うように設置されている（図１４参照）。集熱管１２は、第２の水平方向Ｈ２に配置された複数の反射鏡１１に対応して、複数が、間を隔てて配置されている。集熱管１２は、大地ＧＲに設置された支柱２０に支持されている。
【００３８】
集熱管１２は、熱媒体Ｍ（図１４参照）が外部から内部に流入する。集熱管１２においては、反射鏡１１が集熱した太陽熱によって、その流入した熱媒体Ｍが加熱される。
【００３９】
［Ｂ］集熱器の配列と、太陽を追尾するときの様子とについて
第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の集熱器１の配列と、太陽を追尾するときの様子とについて、図１，図２を参照して、更に詳細に説明する。
【００４０】
本実施形態では、図１に示すように、集熱器１は、追尾範囲にて高度が最も高い太陽に複数の反射鏡１１を追尾させたとき、即ち真上のときに、前方（図１では、第１列Ｈ２１）の反射鏡１１の影が、その後方（第２列Ｈ２２）に位置する反射鏡１１の反射面にかからないように、第２の水平方向Ｈ２に、複数列が設置されている。
【００４１】
また、複数列の集熱器１は、図１に示すように、追尾範囲のうち最も高い太陽高度に太陽が移動した時に、即ち真上のときに、隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて配列されている。つまり、追尾範囲にて太陽が真上のときには、前方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１と、その後方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１とが、隙間なく並ぶように、複数の反射鏡１１が配置されている。
【００４２】
このため、本実施形態では、追尾範囲において太陽が最も高い太陽高度に位置したとき、即ち真上のときには、図１に示すように、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過せずに、その太陽光線Ｌの全てが、直接、その複数の反射鏡１１の反射面に入射して集光される。換言すると、大地ＧＲの水平面において、太陽光線Ｌで第１列Ｈ２１の反射鏡１１を投影させた領域Ａ１と、太陽光線Ｌで第２列Ｈ２２の反射鏡１１を投影させた領域Ａ２とは、互いが隣接しており、両者の領域Ａ１，Ａ２の間においては、従来技術の場合のように、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに照射される領域Ａ１２(図１９参照)が介在していない。
【００４３】
その結果、本実施形態では、追尾範囲のうち高度が最も高いときに、図１に示すように、最大の集光量を実現することができる。
【００４４】
上記のように複数の集熱器１が配列されているため、図２に示すように、追尾範囲において、太陽熱を集熱して利用できる条件が実現できる、最も低い太陽高度に太陽が移動した場合には、前方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１の影が、その後方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１にかかる。つまり、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合に、前列（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１と、その隣に位置する後列（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１とが、太陽光線Ｌの進行方向において、重複する部分を含むように、第２の水平方向Ｈ２に配列されている。
【００４５】
後列の反射鏡１１（第２列Ｈ２２）の反射面のうち、前列の反射鏡１１（第１列Ｈ２１）の影がかかる部分１１Ｓは、太陽光線Ｌが入射しない領域であって、集熱に利用されない。
【００４６】
しかし、本実施形態では、図２に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合であっても、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過しない。換言すると、図２に示すように、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１と、第１列Ｈ２１がない場合に第２列Ｈ２２の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ２とは、一部が重複している。このため、大地ＧＲの水平面において、両者の領域Ａ１，Ａ２の間には、従来技術の場合のように、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに照射される領域Ａ１２(図１９参照)が介在していない。
【００４７】
このように、本実施形態では、図２に示すように、第２の水平方向Ｈ２においては、第１列Ｈ２１の反射鏡１１と第２列Ｈ２２の反射鏡１１との間を太陽光線Ｌが通過しないので、入射する太陽光線Ｌの全てが複数の反射鏡１１によって集光される。
【００４８】
したがって、本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合においても、図２に示すように、太陽の高度が最も高い場合、即ち真上の場合と同様に、最大の集光量を実現することができる。
【００４９】
なお、図１、図２から判るように、当然ながら、追尾範囲のうち、最も太陽高度が高いときと最も低いときとの間においても、本実施形態では、反射鏡１１の反射面に入射せずに複数の反射鏡１１の間を通過する太陽光線Ｌがない。このため、本実施形態では、追尾範囲の全般にわたって、最大の集光量を実現することができる。
【００５０】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の太陽熱集熱装置は、集熱器１を備えている。集熱器１は、トラフ型の反射鏡１１を太陽高度に対して追尾させながら太陽光線Ｌを集光することで、太陽熱を集熱する。ここでは、反射鏡１１の長手方向が第１の水平方向Ｈ１に沿って配置されており、その第１の水平方向Ｈ１に直交する第２の水平方向Ｈ２に、集熱器１が、複数列、並んで設置されている。そして、複数列の集熱器１は、追尾範囲のうち最も高い高度、即ち真上に移動した太陽を追尾したときに、第２の水平方向Ｈ２において、隙間なく並ぶように配列されている（図１参照）。
【００５１】
このため、本実施形態は、上述したように、追尾範囲の全てにおいて、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過しない。その結果、追尾範囲の全てにおいて、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数列の反射鏡１１によって、入射する太陽光線Ｌの全てが集光されて集熱されるので、最大の集光量を実現することができる（図１，図２参照）。
【００５２】
本実施形態は、太陽高度が高いときから低いときの間、集光量が従来技術と同じである。しかし、本実施形態では、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数列の集熱器１の間の距離が、従来技術（図１７から図２０参照）の場合よりも短いので、敷地面積を小さくすることができる。このため、集熱量当たりの敷地面積を小さくすることができる。また、敷地面積当たりの集熱量を大きくすることができる。
【００５３】
＜第２実施形態＞
本実施形態では、反射鏡の回転駆動角度に制約がある場合や、正午前後しか集熱しないプラントの場合において、反射鏡の長手方向を、例えば、東西方向に配置する場合について説明する。
【００５４】
［Ａ］太陽熱集熱装置の全体構成
図３，図４，図５は、第２実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【００５５】
図３，図４，図５の各図は、第１の水平方向Ｈ１（図１４参照）を視線としたときの側面であって、反射鏡１１を太陽に追尾させるときの様子を模式的に示している。各図においては、図２０と同様に、例えば、東西方向を視線としている。各図において、図３は、追尾範囲のうち、太陽の高度が最も高い場合を示している。図４および図５の両者は、追尾範囲のうち、太陽の高度が最も低い場合を示している。図４では、太陽光線Ｌが南側から照射される場合を示している。これに対して、図５では、太陽光線Ｌが北側から照射される場合を示している（図１５に示すように、春分から夏至を経て秋分になる期間においては、太陽光線Ｌが北側から照射される時間帯があるため）。
【００５６】
本実施形態は、図３，図４，図５に示すように、第１実施形態の場合と異なり、反射鏡１１の長手方向が、例えば、東西方向である場合を示しており、集熱器１の配列等が第１実施形態（図１，図２を参照）の場合と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、上記の第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、第１実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【００５７】
反射鏡１１は、図３，図４，図５に示すように、長手方向が第１の水平方向に沿うように設置されている（図１４参照）。これと共に、反射鏡１１は、その第１の水平方向Ｈ１に対して直交する第２の水平方向Ｈ２において、複数が、間を隔てて配置されている。上述したように、本実施形態では、第１実施形態の場合と異なり、反射鏡１１は、例えば、東西方向に、長手方向が沿うように設置されている。そして、反射鏡１１は、例えば、南北方向に、複数が間を隔てて配置されている。
【００５８】
集熱管１２は、図３，図４，図５に示すように、反射鏡１１の焦点ＦＰにおいて、反射鏡１１の長手方向（第１の水平方向Ｈ１）に沿うように設置されている（図１４参照）。集熱管１２は、第２の水平方向Ｈ２に配置された複数の反射鏡１１に対応して、複数が、間を隔てて配置されている。本実施形態では、第１実施形態の場合と異なり、集熱管１２は、例えば、東西方向に長手方向が沿うように設置されている。そして、集熱管１２は、例えば、南北方向に複数が間を隔てて配置されている。
【００５９】
［Ｂ］集熱器の配列と、太陽を追尾するときの様子とについて
第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の集熱器１の配列と、太陽を追尾するときの様子とについて、図３から図５を参照して、更に詳細に説明する。
【００６０】
本実施形態では、図３に示すように、集熱器１は、追尾範囲にて高度が最も高い太陽に複数の反射鏡１１を追尾させたときに、前方（図３では、第１列Ｈ２１）の反射鏡１１の影が、その後方（第２列Ｈ２２）に位置する反射鏡１１の反射面にかからないように、第２の水平方向Ｈ２に、複数列が設置されている。
【００６１】
また、複数列の集熱器１は、図３に示すように、追尾範囲のうち最も高い太陽高度に太陽が移動した時に、隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて配列されている。つまり、追尾範囲にて太陽の高度が最も高いときには、前方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１の最上端と、その後方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１の最下端とが、太陽光線Ｌの進行方向に沿って並ぶように、複数の反射鏡１１が配置されている。
【００６２】
このため、本実施形態では、追尾範囲において太陽が最も高い太陽高度に位置したときには、図３に示すように、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過せずに、その太陽光線Ｌの全てが、直接、その複数の反射鏡１１の反射面に入射して集光される。換言すると、大地ＧＲの水平面において、太陽光線Ｌで第１列Ｈ２１の反射鏡１１を投影させた領域Ａ１と、太陽光線Ｌで第２列Ｈ２２の反射鏡１１を投影させた領域Ａ２とは、互いが隣接しており、両者の領域Ａ１，Ａ２の間においては、従来技術の場合のように、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに照射される領域Ａ１２(図２０参照)が介在していない。
【００６３】
その結果、本実施形態では、追尾範囲のうち高度が最も高いときに、図３に示すように、最大の集光量を実現することができる。
【００６４】
上記のように複数の集熱器１が配列されているため、図４に示すように、追尾範囲において最も低い太陽高度に太陽が移動した場合であって南側から北側へ太陽光線Ｌが進行するときには、前方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１の影が、その後方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１にかかる。また、図５に示すように、追尾範囲において最も低い太陽高度に太陽が移動した場合であって北側から南側へ太陽光線Ｌが進行するときには、上記と同様に、前方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１の影が、その後方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１にかかる。つまり、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合に、前列（図４では第１列Ｈ２１、図５では第２列Ｈ２２）の反射鏡１１と、その隣りに位置する後列（図４では第２列Ｈ２２、図５では第１列Ｈ２１）の反射鏡１１とが、太陽光線Ｌの進行方向において、重複する部分を含むように、第２の水平方向Ｈ２に配列されている。
【００６５】
後列の反射鏡１１（図４では第２列Ｈ２２、図５では第１列Ｈ２１）の反射面のうち、前列の反射鏡１１（図４では第１列Ｈ２１、図５では第２列Ｈ２２）の影がかかる部分１１Ｓは、太陽光線Ｌが入射しない領域であって、集熱に利用されない。
【００６６】
しかし、本実施形態では、図４および図５に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合であっても、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過しない。換言すると、図４に示すように、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１と、第１列Ｈ２１がない場合に第２列Ｈ２２の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ２とは、一部が重複している。同様に、図５に示すように、大地ＧＲの水平面において、第２列Ｈ２２の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ２と、第２列Ｈ２２がない場合に第１列Ｈ２１の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１とは、一部が重複している。このため、大地ＧＲの水平面において、両者の領域Ａ１，Ａ２の間には、従来技術の場合のように、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに照射される領域Ａ１２(図２０参照)が介在していない。
【００６７】
このように、本実施形態では、図４および図５に示すように、第２の水平方向Ｈ２においては、第１列Ｈ２１の反射鏡１１と第２列Ｈ２２の反射鏡１１との間を太陽光線Ｌが通過しないので、入射する太陽光線Ｌの全てが複数の反射鏡１１によって集光される。
【００６８】
したがって、本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合においても、図４および図５に示すように、太陽の高度が最も高い場合と同様に、最大の集光量を実現することができる。
【００６９】
なお、図３、図４、および、図５から判るように、当然ながら、追尾範囲のうち、最も太陽高度が高いときと最も低いときとの間においても、本実施形態では、反射鏡１１の反射面に入射せずに複数の反射鏡１１の間を通過する太陽光線Ｌがない。このため、本実施形態では、追尾範囲の全般にわたって、最大の集光量を実現することができる。
【００７０】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の太陽熱集熱装置は、集熱器１を備えている。集熱器１は、トラフ型の反射鏡１１を太陽高度に対して追尾させながら太陽光線Ｌを集光することで、太陽熱を集熱する。ここでは、反射鏡１１の長手方向が第１の水平方向Ｈ１に沿って配置されており、その第１の水平方向Ｈ１に直交する第２の水平方向Ｈ２に、集熱器１が、複数列、並んで設置されている。そして、複数列の集熱器１は、追尾範囲のうち最も高い高度に移動した太陽を追尾したときに、第２の水平方向Ｈ２において、隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて配列されている（図３参照）。
【００７１】
このため、本実施形態は、上述したように、追尾範囲の全てにおいて、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過しない。その結果、追尾範囲の全てにおいて、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数列の反射鏡１１によって、入射する太陽光線Ｌの全てが集光されて集熱されるので、最大の集光量を実現することができる（図３から図５参照）。
【００７２】
本実施形態は、太陽高度が高いときから低いときの間、集光量が従来技術と同じである。しかし、本実施形態では、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数列の集熱器１の間の距離が、従来技術の場合よりも短いので、敷地面積を小さくすることができる。このため、集熱量当たりの敷地面積を小さくすることができる。また、敷地面積当たりの集熱量を大きくすることができる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
［Ａ］太陽熱集熱装置の全体構成
図６，図７は、第３実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【００７４】
図６，図７は、第１の水平方向Ｈ１（例えば、南北方向）（図１４参照）を視線としたときの側面であって、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を模式的に示している。これらの図において、図６は、図１９と同様に、反射鏡１１を太陽の高度に追尾させる追尾範囲のうち、太陽の高度が最も高い場合、すなわち真上の場合を示している。図７は、図１７と同様に、その追尾範囲のうち、太陽の高度が最も低い場合を示している。図７では、図１７と同様に、太陽光線Ｌが東側から照射される場合を示している。
【００７５】
本実施形態の太陽熱集熱装置は、図６，図７に示すように、集熱器１（第１集熱器）の他に、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）を有する。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上記の従来技術の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の従来技術等と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【００７６】
追設集熱器１ｂは、図６，図７に示すように、第２の水平方向Ｈ２に配列された既設の集熱器１の間に、追加して設置される。例えば、１つの追設集熱器１ｂが、第１列Ｈ２１の集熱器１と第２列Ｈ２２の集熱器１との間に、設置されている。
【００７７】
追設集熱器１ｂは、既設の集熱器１と同様に、反射鏡１１ｂと集熱管１２ｂとを有する。
【００７８】
追設集熱器１ｂを構成する各部について、順次説明する。
【００７９】
［Ａ−１］追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂ
追設集熱器１ｂにおいて、反射鏡１１ｂは、既設の集熱器１の反射鏡１１ｂと同様に、トラフ形状の曲面鏡である。反射鏡１１ｂは、反射面に入射した太陽光線Ｌを反射して焦点ＦＰｂに集光させることによって、太陽熱を集熱する。反射鏡１１ｂは、長手方向に垂直な断面が、放物線形状であり、放物線の焦点ＦＰｂと、放物線の頂点ＰＰｂとを結んだ放物線軸ＰＸｂを対称軸として対称になっている。
【００８０】
追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂは、長手方向が第１の水平方向（例えば、南北方向）に沿うように設置されている。
【００８１】
また、図示を省略しているが、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂは、既設の集熱器１の反射鏡１１と同様に、焦点ＦＰｂを回転中心軸として回転移動するように支持されており、太陽追尾機構（図示省略）によって、太陽の高度に合わせて反射鏡１１ｂが太陽を追尾して回転移動するように構成されている。
【００８２】
［Ａ−２］追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂ
追設集熱器１ｂにおいて、集熱管１２ｂは、既設の集熱器１（第１集熱器）の集熱管１２と同様に、反射鏡１１ｂの長手方向（第１の水平方向Ｈ１）に対して平行に延在している。集熱管１２ｂは、反射鏡１１ｂの焦点ＦＰｂに位置しており、大地ＧＲに設置された支柱２０ｂに支持されている。
【００８３】
追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂは、熱媒体Ｍ（図１４参照）の流路において、既設の集熱器１の集熱管１２に対して、例えば、直列に連結されている。追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂは、既設の集熱器１（第１集熱器）の集熱管１２ｂと同様に、熱媒体Ｍ（図１４参照）が外部から内部に流入し、反射鏡１１が太陽光線Ｌを集光することによって集熱した太陽熱により、その熱媒体Ｍが加熱される。
【００８４】
なお、追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂは、熱媒体Ｍ（図１４参照）の流路において、既設の集熱器１の集熱管１２に対して、並列に連結されていてもよい。また、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂに照射される太陽光線Ｌがない、または、少ない場合には、追設集熱器１ｂによる加熱能力もない、または、少ないので、追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂに熱媒体Ｍを流通させずに、追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂに並列に設けられた流路に熱媒体Ｍを流通させてもよい。つまり、集熱管１２ｂをバイパスさせてもよい。その他、追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂと、既設の集熱器１の集熱管１２とを連結させずに、追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂで加熱された熱媒体によって、従来技術の被加熱流体とは異なる被加熱流体を加熱するように構成してもよい。
【００８５】
［Ｂ］集熱器１および追設集熱器１ｂの配列と、太陽を追尾するときの様子とについて
第２水平方向Ｈ２に並ぶ集熱器１および追設集熱器１ｂの配列と、太陽を追尾するときの様子とについて、図６，図７を参照して、更に詳細に説明する。
【００８６】
上述したように、既設の集熱器１は、第２の水平方向Ｈ１において、追尾範囲のうち最も低い高度に太陽が移動したときに隣の列の影がかからないような距離が確保されるような隣の列との間隔で複数が配列されている（図１７，図１８参照）。このため、追設集熱器１ｂが設置されていない従来技術では、追尾範囲のうち最も低い高度に太陽が移動したときには、既設の集熱器１の反射鏡１１で集光されずに、その既設の集熱器１の反射鏡１１の間を通過する太陽光線Ｌが存在する（図１９参照）。
【００８７】
しかしながら、本実施形態では、従来技術において既設の集熱器１の反射鏡１１の間を通過する太陽光線Ｌを追設集熱器１ｂが集光するように、追設集熱器１ｂが第２の水平方向Ｈ１において既設の集熱器１の間に配列されている。
【００８８】
具体的には、図６に示すように、集熱器１（第１集熱器）の反射鏡１１と追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂとの両者を追尾範囲にて高度が最も高い太陽に追尾させたとき、即ち真上に移動した太陽を追尾したときに、反射鏡１１，１１ｂの影が、その反射鏡１１，１１ｂに隣接して配置された他の反射鏡１１，１１ｂの反射面にかからないように、それぞれの反射鏡１１，１１ｂが設置されている。このため、本実施形態では、真上に移動した太陽を追尾したときに、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過せずに、その太陽光線Ｌの全てが、直接、その複数の反射鏡１１，１１ｂの反射面に入射して集光される。
【００８９】
換言すると、図６に示すように、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１に設置された集熱器１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１と、第２列Ｈ２２に設置された集熱器１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ２とは、離間している。このため、上述したように、両者の領域Ａ１，Ａ２の間には、太陽光線Ｌが集熱器１の反射鏡１１では集光されない領域Ａ１２が存在するが、この領域Ａ１２に進行する太陽光線Ｌを、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂが集光する。また、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１と第２列Ｈ２２との間の位置Ｈ２１１に設置された追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂを太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１２１は、第１列Ｈ２１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ２との両者に隣接している。このため、各領域Ａ１，Ａ１２１，Ａ２の間においては、太陽光線Ｌが照射されない。
【００９０】
したがって、本実施形態では、追尾範囲にて最も高い高度に太陽が移動したとき、即ち太陽が真上のときに、最大の集光量を実現することができる。
【００９１】
上記のように複数の集熱器１と複数の追設集熱器１ｂとが配列されているため、図７に示すように、追尾範囲において高度が最も低い太陽に複数の反射鏡１１を追尾させたときには、前方に位置する反射鏡１１，１１ｂの影が、その後方に位置する反射鏡１１，１１ｂにかかる。
【００９２】
具体的には、図７に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合には、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂの反射面に、第１列Ｈ２１に位置する集熱器１の反射鏡１１の影がかかる。
【００９３】
図７に示すように、反射鏡１１ｂの反射面のうち、前方に配置された他の反射鏡１１の影がかかる部分１１Ｓｂは、太陽光線Ｌが入射しない領域であって、集熱に利用されない。
【００９４】
しかし、本実施形態では、図７に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合には、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過しない。本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合に、前方の反射鏡１１，１１ｂと、その隣に位置する後方の反射鏡１１，１１ｂとが、太陽光線Ｌの進行方向において、重複する部分を含むように、第２の水平方向Ｈ２に配列されている。このため、隣り合って並ぶ反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過せずに、入射する太陽光線Ｌの全てが、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１，１１ｂによって集光される。
【００９５】
したがって、本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合においても、太陽の高度が最も高い場合と同様に、最大の集光量を実現することができる。
【００９６】
なお、太陽光線Ｌの進行方向が水平方向に対して傾斜する角度は、太陽の高度が高くなるに伴って大きくなるので、図７から判るように、太陽の高度が高くなるに伴って、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂに入射する太陽光線Ｌの量が増加する。そして、追尾範囲において太陽の高度が最も高くなったとき、即ち太陽が真上のときには、図６に示した状態になる。このように、本実施形態では、追尾範囲のうち、最も太陽高度が高いときと最も低いときとの間の場合においても、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ反射鏡１１，１１ｂのいずれかに太陽光線Ｌが入射し、それぞれの反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過しない。したがって、最も太陽高度が高いときと最も低いときとの間の場合においても、当然に、最大の集光量を実現することができる。
【００９７】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の太陽熱集熱装置は、既設の集熱器１（第１集熱器）の他に、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）を有する。集熱器１（第１集熱器）は、従来技術と同様に、複数が第２の水平方向Ｈ２に配列されており、その複数の集熱器１（第１集熱器）は、反射鏡１１を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も低い高度に太陽が移動したときに隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められている。これに対して、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）は、第２の水平方向Ｈ２において複数の集熱器１（第１集熱器）の間に配列されている。
【００９８】
また、本実施形態では、追尾範囲のうち最も高い高度に太陽が移動したとき、即ち真上に太陽が移動したときに、仮に、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）がなければ集熱器１（第１集熱器）の列間にて集光できない太陽光線Ｌの全てを、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂが集光する。その結果、本実施形態では、太陽光線Ｌを効率的に利用して、集熱を行うことができる。
【００９９】
具体的には、本実施形態は、従来技術と比較して、追尾範囲のうち太陽が最も低い高度のときは、集光量が同じであるが、この場合以外の高度のときには、集光量が増えるため、集熱量が増加する。このため、従来技術と比較して、敷地面積当たりの集熱量が大きくなり、集熱量当たりの敷地面積を小さくすることができる。
【０１００】
［Ｄ］変形例
本実施形態では、１つの追設集熱器１ｂを既設の集熱器１の間に設置する場合について示したが、これに限らない。集熱器１の間に、追設集熱器１ｂを複数設置してもよい。
【０１０１】
本実施形態では、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂが、既設の集熱器１（第１集熱器）の反射鏡１１よりも小さい場合について示したが、これに限らない。追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂは、どのような大きさであってもよい。
【０１０２】
＜第４実施形態＞
本実施形態では、第２実施形態の場合と同様に、反射鏡の回転駆動角度に制約がある場合や、正午前後しか集熱しないプラントにおいて、反射鏡の長手方向を、例えば、東西方向に配置する場合について説明する。
【０１０３】
［Ａ］太陽熱集熱装置の全体構成
図８，図９，は、第４実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【０１０４】
図８，図９は、第１の水平方向Ｈ１（図１４参照）を視線としたときの側面であって、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を模式的に示している。各図においては、図２０と同様に、例えば、東西方向を視線としている。これらの図において、図８は、反射鏡１１を太陽の高度に追尾させる追尾範囲のうち、太陽の高度が最も高い場合を示している。図９は、その追尾範囲のうち、太陽の高度が最も低い場合を示している。図９では、太陽光線Ｌが南側から照射される場合を示している。
【０１０５】
本実施形態の太陽熱集熱装置は、図８，図９に示すように、第３実施形態の場合と同様に、集熱器１（第１集熱器）の他に、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）を有する。しかし、本実施形態では、第３実施形態の場合と異なり、反射鏡１１の長手方向が、例えば、東西方向である場合を示しており、集熱器１の配列等が第３実施形態（図６，図７を参照）の場合と異なる。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、第３実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、第３実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１０６】
追設集熱器１ｂは、図８，図９に示すように、第２の水平方向Ｈ２（例えば、南北方向）に配列された既設の集熱器１の間に、追加して設置される。本実施形態では、第３実施形態の場合と異なり、例えば、２つの追設集熱器１ｂが、第１列Ｈ２１の集熱器１と第２列Ｈ２２の集熱器１との間に、設置されている。
【０１０７】
追設集熱器１ｂにおいて、反射鏡１１ｂは、既設の集熱器１の反射鏡１１と同様に、長手方向が第１の水平方向Ｈ１に沿うように設置されている。本実施形態では、第３実施形態の場合と異なり、既設の集熱器１の反射鏡１１、および、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂは、例えば、東西方向に長手方向が沿うように設置されている。
【０１０８】
また、追設集熱器１ｂにおいて、集熱管１２ｂは、既設の集熱器１（第１集熱器）の集熱管１２と同様に、反射鏡１１ｂの長手方向（第１の水平方向Ｈ１）に対して平行に延在している。本実施形態では、第３実施形態の場合と異なり、既設の集熱器１の集熱管１２、および、追設集熱器１ｂの集熱管１２ｂは、例えば、東西方向に長手方向が沿うように設置されている。
【０１０９】
［Ｂ］集熱器１および追設集熱器１ｂの配列と、太陽を追尾するときの様子とについて
第２水平方向Ｈ２に並ぶ集熱器１および追設集熱器１ｂの配列と、太陽を追尾するときの様子とについて、図８，図９を参照して、更に詳細に説明する。
【０１１０】
既設の集熱器１は、第２の水平方向Ｈ１において、追尾範囲のうち最も低い高度に太陽が移動したときに隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められて複数が配列されている。このため、追設集熱器１ｂが設置されていない従来技術では、追尾範囲のうち最も低い高度に太陽が移動したときには、既設の集熱器１の反射鏡１１で集光されずに、その既設の集熱器１の反射鏡１１の間を通過する太陽光線Ｌが存在する（図２０参照）。
【０１１１】
しかしながら、本実施形態では、従来技術（図２０参照）において既設の集熱器１の反射鏡１１の間を通過する太陽光線Ｌを追設集熱器１ｂが集光するように、追設集熱器１ｂが第２の水平方向Ｈ１において既設の集熱器１の間に配列されている。
【０１１２】
具体的には、図８に示すように、集熱器１（第１集熱器）の反射鏡１１と追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂとの両者を追尾範囲にて高度が最も高い太陽に追尾させたときに、前方の反射鏡１１，１１ｂの影が、その後方の反射鏡１１，１１ｂの反射面にかからないように、反射鏡１１，１１ｂが設置されている。ここでは、前方の反射鏡１１，１１ｂの最上端と、その後方の反射鏡１１，１１ｂの最下端とが、太陽光線Ｌの進行方向に沿って並ぶように、複数の反射鏡１１，１１ｂが間を隔てて配置されている。このため、本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も高いときに、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過せずに、その太陽光線Ｌの全てが、直接、その複数の反射鏡１１，１１ｂの反射面に入射して集光される。
【０１１３】
換言すると、図８に示すように、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１に設置された集熱器１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１と、第２列Ｈ２２に設置された集熱器１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ２とは、離間している。このため、上述したように、両者の領域Ａ１，Ａ２の間には、太陽光線Ｌが集熱器１の反射鏡１１では集光されない領域Ａ１２が存在するが、この領域Ａ１２に進行する太陽光線Ｌを、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂが集光する。また、大地ＧＲの水平面において、第１の位置Ｈ２１１に設置された追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂが太陽光線Ｌで投影された領域Ａ１２１と、第２の位置Ｈ２１１に設置された追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂが太陽光線Ｌで投影された領域Ａ１２２との両者は、互いが隣接している。上記のように、それぞれの反射鏡１１，１１ｂが太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１，Ａ１２１，Ａ１２２，Ａ２は、それぞれが隣接しており、各領域Ａ１，Ａ１２１，Ａ１２２，Ａ２の間においては、太陽光線Ｌが照射されない。
【０１１４】
したがって、本実施形態では、追尾範囲にて最も高い高度に太陽が移動したときに、最大の集光量を実現することができる。
【０１１５】
上記のように複数の集熱器１と複数の追設集熱器１ｂとが配列されているため、図９に示すように、追尾範囲において高度が最も低い太陽に複数の反射鏡１１を追尾させたときには、前列の反射鏡１１，１１ｂの影が、その後列の反射鏡１１，１１ｂにかかる。
【０１１６】
具体的には、図９に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合であって南側から北側へ太陽光線Ｌが進行するときには、第１の位置Ｈ２１１および第２の位置Ｈ２１２に設置された追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂの反射面に、第１列Ｈ２１に位置する集熱器１の反射鏡１１の影がかかる。これと共に、第２の位置Ｈ２１２に設置された追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂの影が、第２列Ｈ２２に位置する集熱器１の反射鏡１１の反射面にかかる。
【０１１７】
図９に示すように、それぞれの反射鏡１１，１１ｂの反射面のうち、前方に配置された他の反射鏡１１，１１ｂの影がかかる部分１１Ｓ，１１Ｓｂは、太陽光線Ｌが入射しない領域であって、集熱に利用されない。
【０１１８】
しかし、本実施形態では、図９に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合に、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過しない。本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合に、前列の反射鏡１１，１１ｂと、その隣に位置する後列の反射鏡１１，１１ｂとが、太陽光線Ｌの進行方向において、重複する部分を含むように、第２の水平方向Ｈ２に配列されている。このため、隣り合って並ぶ反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過せずに、入射する太陽光線Ｌの全てが、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１，１１ｂによって集光される。
【０１１９】
したがって、本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合においても、太陽の高度が最も高い場合と同様に、最大の集光量を実現することができる。
【０１２０】
なお、太陽光線Ｌの進行方向が水平方向に対して傾斜する角度は、太陽の高度が高くなるに伴って大きくなるので、図９から判るように、太陽の高度が高くなるに伴って、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂに入射する太陽光線Ｌの量が増加する。そして、追尾範囲において太陽の高度が最も高くなったときには、図８に示した状態になる。このように、本実施形態では、追尾範囲のうち、最も太陽高度が高いときと最も低いときとの間の場合においても、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ反射鏡１１，１１ｂのいずれかに太陽光線Ｌが入射し、それぞれの反射鏡１１，１１ｂの間を太陽光線Ｌが通過しない。したがって、最も太陽高度が高いときと最も低いときとの間の場合においても、当然に、最大の集光量を実現することができる。
【０１２１】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の太陽熱集熱装置は、既設の集熱器１（第１集熱器）の他に、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）を有する。集熱器１（第１集熱器）は、従来技術と同様に、複数が第２の水平方向Ｈ２に配列されており、その複数の集熱器１（第１集熱器）は、反射鏡１１を追尾させる太陽高度の範囲のうち最も低い高度に太陽が移動したときに隣の列の影がかからないような距離まで隣の列との間隔が狭められている。これに対して、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）は、第２の水平方向Ｈ２において複数の集熱器１（第１集熱器）の間に配列されている。
【０１２２】
また、本実施形態では、追尾範囲のうち最も高い高度に太陽が移動したときに、仮に、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）がなければ集熱器１（第１集熱器）の列間にて集光できない太陽光線Ｌの全てを、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂが集光する。その結果、本実施形態では、太陽光線Ｌを効率的に利用して、集熱を行うことができる。
【０１２３】
具体的には、本実施形態は、従来技術と比較して、追尾範囲のうち太陽が最も低い高度のときは、集光量が同じであるが、この場合以外の高度のときには、集光量が増えるため、集熱量が増加する。このため、従来技術と比較して、敷地面積当たりの集熱量が大きくなり、集熱量当たりの敷地面積を小さくすることができる。
【０１２４】
［Ｄ］変形例
本実施形態では、２つの追設集熱器１ｂを既設の集熱器１の間に設置する場合について示したが、これに限らない。集熱器１の間に、追設集熱器１ｂが１つであってもよく、３つ以上であってもよい。
【０１２５】
本実施形態では、追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂが、既設の集熱器１（第１集熱器）の反射鏡１１よりも小さい場合について示したが、これに限らない。追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂは、どのような大きさであってもよい。
【０１２６】
本実施形態では、図８に示したように、集熱器１（第１集熱器）の反射鏡１１と追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂとの両者を追尾範囲にて高度が最も高い太陽に追尾させたときに、前方に位置する反射鏡１１，１１ｂの影が、その後方に位置する反射鏡１１，１１ｂの反射面にかからないように、集熱器１（第１集熱器）と追設集熱器１ｂ（第２集熱器）とが配列されているが、これに限らない。前方の反射鏡１１，１１ｂの影が、その後方の反射鏡１１，１１ｂの反射面にかかるように、既設の集熱器１の間に追設集熱器１ｂを設置してもよい。この場合であっても、既設の集熱器１の反射鏡１１と、追設集熱器１ｂの反射鏡１１ｂとのいずれかに集光されるので、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ反射鏡１１，１１ｂのそれぞれの間を太陽光線Ｌが通過しない。このため、最大の集光量を実現することができる。
【０１２７】
本実施形態では、図８に示したように、集熱器１（第１集熱器）の反射鏡１１と追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂとの両者を、追尾範囲にて高度が最も高い太陽に追尾させたときに、前方に位置する反射鏡１１，１１ｂの影が、その後方に位置する反射鏡１１，１１ｂの反射面にかからない距離まで間隔が狭められて、集熱器１および追設集熱器１ｂが配列されているが、これに限らない。集熱器１（第１集熱器）の反射鏡１１と追設集熱器１ｂ（第２集熱器）の反射鏡１１ｂとの間を太陽光線Ｌが通過して、集光されない太陽光線Ｌが存在するように、配列させてもよい。この場合であっても、従来技術の場合よりも、追設集熱器１ｂによって集光される太陽光線Ｌの量が増加するため、効率的に集熱を行うことができる。ただし、当然ながら、上記の実施形態の場合の方が、集光量が多く、最大の集光量を実現することができるため、好ましい。
【０１２８】
＜第５実施形態＞
［Ａ］太陽熱集熱装置の全体構成
図１０，図１１，図１２は、第５実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【０１２９】
図１０，図１１，図１２の各図は、第１の水平方向Ｈ１（例えば、南北方向）（図１４参照）を視線としたときの側面であって、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を模式的に示している。これらの図において、図１０および図１１の両者は、図１７および図１８と同様に、反射鏡１１を太陽の高度に追尾させる追尾範囲のうち、太陽の高度が最も低い場合を示している。図１０では、図１７と同様に、太陽光線Ｌが東側から照射される場合を示している。これに対して、図１１では、図１８と同様に、太陽光線Ｌが西側から照射される場合を示している。この他に、図１２は、図１９と同様に、反射鏡１１を太陽の高度に追尾させる追尾範囲のうち、太陽の高度が最も高い場合、即ち太陽が真上に位置する場合を示している。
【０１３０】
本実施形態の太陽熱集熱装置は、図１０，図１１，図１２に示すように、集熱器１の反射鏡１１ｃの構成が、従来技術（図１７から図１９を参照）の場合と異なる。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上記の従来技術の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の従来技術等と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１３１】
本実施形態の集熱器１において、反射鏡１１ｃは、対称部１１１と延長部１１２とを含む。対称部１１１と延長部１１２とは、一体で構成されている。
【０１３２】
反射鏡１１ｃにおいて、対称部１１１は、長手方向に垂直な断面が放物線形状である反射面の焦点ＦＰと、その放物線の頂点ＰＰとを結んだ放物線軸ＰＸを対称軸として対称な部分である。
【０１３３】
これに対して、反射鏡１１ｃにおいて、延長部１１２は、対称部１１１の両端のうち一方から延長された部分である。
【０１３４】
すなわち、本実施形態の反射鏡１１ｃは、非対称であって、従来技術の反射鏡１１（図１７から図１９参照）に延長部１１２が延長されたものに相当する。
【０１３５】
例えば、従来技術の太陽熱集熱装置（図１４から図１９参照）において、反射鏡１１が交換可能である場合に、本実施形態の反射鏡１１ｃを交換することによって、本実施形態の太陽熱集熱装置が構成される。
【０１３６】
［Ｂ］太陽を追尾するときの様子について
本実施形態において、太陽を追尾するときの様子について、図１０から図１２を参照して、更に詳細に説明する。
【０１３７】
図１０に示すように、追尾範囲において太陽の高度が最も低い場合であって東側から西側へ太陽光線Ｌが進行するときには、前方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１のうち対称部１１１の影が、その後方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１の延長部１１２にかかる。また、図１１に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合であって西側から東側へ太陽光線Ｌが進行するときには、上記と同様に、前方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１のうち延長部１１２の影が、その後方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１の対称部１１１にかかる。
【０１３８】
後方の反射鏡１１（図１０では第２列Ｈ２２、図１１では第１列Ｈ２１）の反射面のうち、前方の反射鏡１１（図１０では第２列Ｈ２１、図１１では第１列Ｈ２２）の影がかかる部分１１Ｓは、太陽光線Ｌが入射しない領域であって、集熱に利用されない。
【０１３９】
しかし、本実施形態では、図１０，図１１に示すように、従来技術の場合と同様に、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合には、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過しない。
【０１４０】
換言すると、図１０に示すように、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１と、第１列Ｈ２１がない場合に第２列Ｈ２２の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ２とは、一部が重複している。同様に、図１１に示すように、大地ＧＲの水平面において、第２列Ｈ２２の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ２と、第２列Ｈ２２がない場合に第１列Ｈ２１の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１とは、一部が重複している。このため、大地ＧＲの水平面において、両者の領域Ａ１，Ａ２の間には、従来技術の場合のように、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに照射される領域Ａ１２(図１９参照)が介在していない。
【０１４１】
このように、本実施形態では、第２の水平方向Ｈ２において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１と第２列Ｈ２２の反射鏡１１との間を太陽光線Ｌが通過しないので、入射する太陽光線Ｌの全てが複数の反射鏡１１によって集光される。
【０１４２】
このため、本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合に、従来技術と同様な最大の集光量を実現することができる。さらに最前列の反射鏡１１は、従来技術よりも多くの太陽光線Ｌを受けているので、集光量は増えている。
【０１４３】
これに対して、追尾範囲において高度が最も高い太陽に複数の反射鏡１１を追尾させたとき、即ち太陽が真上のときには、図１２に示すように、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の影が、第２列Ｈ２２の反射鏡１１にかからないが、第１列Ｈ２１の反射鏡１１と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１とが、第２の水平方向Ｈ２において離れている。このため、追尾範囲にて太陽の高度が最も高い、即ち真上であるときには、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過する。換言すると、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ２とは、離間しており、両者の間には、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに大地ＧＲの水平面に照射される領域Ａ１２が存在する。
【０１４４】
しかし、本実施形態では、集熱器１の反射鏡１１は、従来技術の場合と異なり、対称部１１１の他に、延長部１１２を含む。このため、図１２に示すように、従来技術の場合と異なり、第１列Ｈ２１に設置された集熱器１においては、対称部１１１の他に、延長部１１２に太陽光線Ｌが入射する。これと同様に、第２列Ｈ２２に設置された集熱器１においては、対称部１１１の他に、延長部１１２に太陽光線Ｌが入射する。
【０１４５】
このように、本実施形態では、追尾範囲において最も高い高度、即ち真上に太陽が移動したときには、集熱器１の延長部１１２に太陽光線Ｌが入射するので、従来技術の場合よりも太陽光線Ｌを多く集光することができる。
【０１４６】
なお、図１０，図１１，図１２から判るように、太陽の高度が最も低い状態と、最も高い状態（即ち真上）との間においても、当然ながら、従来技術の場合よりも太陽光線Ｌを多く集光することができる。具体的には、太陽の高度が最も低い状態から高くなるに伴って、反射鏡１１の延長部１１２に入射する太陽光線Ｌの量が増加する。延長部１１２に入射する太陽光線Ｌの増加は、前列の反射鏡１１の最上端を通過する太陽光線Ｌが後列の反射鏡１１の最下端を通過するような状態になるまで続く。その状態よりも更に太陽の高度が高くなったときには、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過することになる。しかし、上記したように、本実施形態の反射鏡１１においては、従来技術の場合と異なり、対称部１１１の他に延長部１１２に太陽光線Ｌが入射する。このため、本実施形態では、従来技術の場合よりも、太陽光線Ｌを多く集光することができる。
【０１４７】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態では、反射鏡１１は、対称部１１１と、その対称部１１１の両端のうち一方から延長された延長部１１２とを含む。
【０１４８】
このため、本実施形態では、上述したように、太陽光線Ｌを効率的に利用して、集熱を行うことができる。具体的には、本実施形態は、従来技術と比較して、追尾範囲のうち太陽が最も低い高度のときは、集光量が同じであるが、この場合以外の高度のときには、集光量が増えるため、集熱量が増加する。その結果、従来技術と比較して、敷地面積当たりの集熱量が大きくなり、集熱量当たりの敷地面積を小さくすることができる。
【０１４９】
＜第６実施形態＞
本実施形態では、第２実施形態および第４実施形態の場合と同様に、反射鏡の回転駆動角度に制約がある場合や、正午前後しか集熱しないプラントにおいて、反射鏡の長手方向を、例えば、東西方向に配置する場合について説明する。
【０１５０】
［Ａ］太陽熱集熱装置の全体構成
図１３は、第６実施形態に係る太陽熱集熱装置を示す側面図である。
【０１５１】
図１３は、第１の水平方向Ｈ１（図１４参照）を視線としたときの側面であって、反射鏡を太陽に追尾させるときの様子を模式的に示している。図１３においては、図２０と同様に、例えば、東西方向を視線としている。図１３は、図２０と同様に、反射鏡１１を太陽の高度に追尾させる追尾範囲のうち、太陽の高度が最も高い場合を示している。
【０１５２】
なお、図１０および図１１の両者において、反射鏡１１ｃの長手方向を、図１３と同様に、例えば、東西方向にした状態が、本実施形態において、追尾範囲のうち太陽の高度が最も低い場合に相当する。具体的には、本実施形態では、図１０は、太陽光線Ｌが南側から照射される場合に相当する。これに対して、図１１は、太陽光線Ｌが北側から照射される場合に相当する（図１５に示すように、春分から夏至を経て秋分になる期間においては、太陽光線Ｌが北側から照射される時間帯があるため）。
【０１５３】
このため、図１３の他に、図１０，図１１を用いて、本実施形態について説明を行う。
【０１５４】
本実施形態の太陽熱集熱装置は、図１０，図１１，図１３に示すように、集熱器１の反射鏡１１ｃを追尾する動作の一部が、第５実施形態の場合と異なる。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、第５実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、第５実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１５５】
本実施形態の集熱器１において、反射鏡１１ｃは、第５実施形態と同様に、対称部１１１と延長部１１２とを含む。対称部１１１と延長部１１２とは、一体で構成されている。
【０１５６】
［Ｂ］太陽を追尾するときの様子について
本実施形態において、太陽を追尾するときの様子について、図１０，図１１，図１３を参照して、更に詳細に説明する。
【０１５７】
図１０に示すように、追尾範囲において太陽の高度が最も低い場合であって南側から北側へ太陽光線Ｌが進行するときには、前方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１のうち対称部１１１の影が、その後方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１の延長部１１２にかかる。また、図１１に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合であって北側から南側へ太陽光線Ｌが進行するときには、上記と同様に、前方（第２列Ｈ２２）の反射鏡１１のうち延長部１１２の影が、その後方（第１列Ｈ２１）の反射鏡１１の対称部１１１にかかる。
【０１５８】
後方の反射鏡１１（図１０では第２列Ｈ２２、図１１では第１列Ｈ２１）の反射面のうち、前方の反射鏡１１（図１０では第２列Ｈ２１、図１１では第１列Ｈ２２）の影がかかる部分１１Ｓは、太陽光線Ｌが入射しない領域であって、集熱に利用されない。
【０１５９】
しかし、本実施形態では、図１０，図１１に示すように、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合には、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過しない。
【０１６０】
換言すると、図１０に示すように、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１と、第１列Ｈ２１がない場合に第２列Ｈ２２の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ２とは、一部が重複している。同様に、図１１に示すように、大地ＧＲの水平面において、第２列Ｈ２２の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ２と、第２列Ｈ２２がない場合に第１列Ｈ２１の反射鏡１１が太陽光線Ｌで投影される領域Ａ１とは、一部が重複している。このため、大地ＧＲの水平面において、両者の領域Ａ１，Ａ２の間には、従来技術の場合のように、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに照射される領域Ａ１２(図２０参照)が介在していない。
【０１６１】
このように、本実施形態では、第２の水平方向Ｈ２において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１と第２列Ｈ２２の反射鏡１１との間を太陽光線Ｌが通過しないので、入射する太陽光線Ｌの全てが複数の反射鏡１１によって集光される。
【０１６２】
このため、本実施形態では、追尾範囲にて太陽の高度が最も低い場合に、従来技術と同様な最大の集光量を実現することができる。さらに最前列の反射鏡１１は、従来技術よりも多くの太陽光線Ｌを受けているので、集光量は増えている。
【０１６３】
これに対して、追尾範囲において高度が最も高い太陽に複数の反射鏡１１を追尾させたときには、図１３に示すように、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の影が、その第１列Ｈ１１の後方に位置する第２列Ｈ２２の反射鏡１１にかからないが、第１列Ｈ２１の反射鏡１１の最上端と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１の最下端とが、太陽光線Ｌの進行方向に沿って並んでいない。このため、追尾範囲にて太陽の高度が最も高いときには、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ複数の反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過する。換言すると、大地ＧＲの水平面において、第１列Ｈ２１の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ１と、第２列Ｈ２２の反射鏡１１を太陽光線Ｌで投影した領域Ａ２とは、離間しており、両者の間には、太陽光線Ｌが反射鏡１１で集光されずに大地ＧＲの水平面に照射される領域Ａ１２が存在する。
【０１６４】
しかし、本実施形態では、集熱器１の反射鏡１１は、従来技術の場合と異なり、対称部１１１の他に、延長部１１２を含む。このため、図１３に示すように、従来技術の場合と異なり、第１列Ｈ２１に設置された集熱器１においては、対称部１１１の他に、延長部１１２に太陽光線Ｌが入射する。これと同様に、第２列Ｈ２２に設置された集熱器１においては、対称部１１１の他に、延長部１１２に太陽光線Ｌが入射する。
【０１６５】
このように、本実施形態では、追尾範囲において最も高い高度に太陽が移動したときには、集熱器１の延長部１１２に太陽光線Ｌが入射するので、従来技術の場合よりも太陽光線Ｌを多く集光することができる。
【０１６６】
なお、図１０，図１１，図１３から判るように、太陽の高度が最も低い状態と、最も高い状態との間においても、当然ながら、従来技術の場合よりも太陽光線Ｌを多く集光することができる。具体的には、太陽の高度が最も低い状態から高くなるに伴って、反射鏡１１の延長部１１２に入射する太陽光線Ｌの量が増加する。延長部１１２に入射する太陽光線Ｌの増加は、前列の反射鏡１１の最上端を通過する太陽光線Ｌが後列の反射鏡１１の最下端を通過するような状態になるまで続く。その状態よりも更に太陽の高度が高くなったときには、第２の水平方向Ｈ２に並ぶ反射鏡１１の間を太陽光線Ｌが通過することになる。しかし、上記したように、本実施形態の反射鏡１１においては、従来技術の場合と異なり、対称部１１１の他に延長部１１２に太陽光線Ｌが入射する。このため、本実施形態では、従来技術の場合よりも、太陽光線Ｌを多く集光することができる。
【０１６７】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態では、反射鏡１１は、対称部１１１と、その対称部１１１の両端のうち一方から延長された延長部１１２とを含む。
【０１６８】
このため、本実施形態では、上述したように、太陽光線Ｌを効率的に利用して、集熱を行うことができる。具体的には、本実施形態は、従来技術と比較して、追尾範囲のうち太陽が最も低い高度のときは、集光量が同じであるが、この場合以外の高度のときには、集光量が増えるため、集熱量が増加する。その結果、従来技術と比較して、敷地面積当たりの集熱量が大きくなり、集熱量当たりの敷地面積を小さくすることができる。
【０１６９】
＜その他＞
上記の各実施形態では、集熱管が焦点位置に配置されているが、反射鏡の回転中心と焦点が異なる位置である太陽熱集熱装置であってもよい。
【０１７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１７１】
１…集熱器（第１集熱器）、１ｂ…追設集熱器（第２集熱器）、１１，１１ｂ，１１ｃ…反射鏡、１２，１２ｂ…集熱管、１１１…対称部、１１２…延長部
【図１】
2015049005.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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