(57)【要約】【課題】無給水でミラーの洗浄が行える太陽集光装置のミラー洗浄方法を提供する。【解決手段】ミラー１を冷水Ｓにより冷却し、大気中の水分をミラー１の表面に凝結させ、その水分を利用して洗浄するため、給水をしなくてもミラー１の洗浄が行える。凝結させた水Ｗは脱塩水と同じで不純物を含まないため洗浄に最適である。従って水が貴重な中東地域等に設置される太陽集光装置において最適の洗浄方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽集光装置のミラーの裏面側に低温の流体を循環させる流路を形成し、
該流路に低温の流体を循環してミラーを冷却し、
ミラーの表面に雰囲気中の水分を凝結させ、
凝結させた水分を利用してミラーの表面を洗浄することを特徴とする太陽集光装置のミラー洗浄方法。
【請求項２】
ミラーの表面に光触媒層を予め形成する請求項１記載の太陽集光装置のミラー洗浄方法。
【請求項３】
請求項１に記載された太陽集光装置のミラー洗浄方法に用いられる流路を規定する通路付きのミラー。
【請求項４】
表面に光触媒層を形成した請求項３記載の通路付きのミラー。
【請求項５】
太陽集光装置のミラーの裏面に配置され冷却媒体の流路が規定される熱交換部と、
前記熱交換部と流路が接続され冷却媒体を冷却しつつ循環させる冷媒循環部とを具備し、
前記ミラーを露点以下に冷却して表面に雰囲気中の水分を凝結することによりミラーの表面を洗浄することを特徴とするミラー洗浄機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽集光装置のミラー洗浄方法およびミラー洗浄機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽集光装置により太陽光を効率良く集めて熱エネルギーに変え、その熱エネルギーにより発電や海水淡水化を行う技術が知られている。この種の太陽光集光装置は、ミラーの形状と集光方法により様々なタイプがある。パラボリックトラフ型、リニアフレネル型、ディッシュ型、ヘリオスタット型などがある。ヘリオスタットを用いるタイプでは、ヘリオスタットで反射した太陽光を更に反射する二次ミラーや三次ミラーも用いられる。いずれのタイプもミラーにより太陽光を反射して集光させる基本構造は変わらない。
【０００３】
太陽集光装置は一般に直達日射量（ＤＮＩ）の多い地域に設置される場合が多い。そのような地域の野外に設置されるためミラーの表面に砂埃や汚れが付着する。汚れが付着するとミラーによる反射率が低下するため、ミラーの表面に定期的に水を噴射、噴霧して洗浄している。使用される水は脱塩水で普通の水道水からミネラル等が除去されている。カルシウム等のミネラルがあると、それらが乾燥後にミラーの表面に白く残ってしまうからである。貯水タンク車や噴水装置を移動させながら脱塩水を太陽集光装置のミラーに吹き付けて洗浄している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９８１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、ミラーの洗浄に大量の水を利用するため、特に水が貴重な中東地域等において、このような洗浄方法は受け入れられにくい。
【０００６】
本発明はこのような従来の技術に着目してなされたものであり、特別に水を用意せずにミラーの洗浄が行える太陽集光装置のミラー洗浄方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、太陽集光装置のミラーの裏面側に低温の流体を循環させる通路を形成し、該通路に低温の流体を循環してミラーを冷却し、ミラーの表面に大気中の水分を凝結させ、凝結させた水分を利用してミラーの表面を洗浄することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、ミラーの表面に光触媒層を予め形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記太陽集光装置のミラー洗浄方法に用いられる通路付きのミラーである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、表面に光触媒層を形成した前記通路付きのミラーである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、太陽集光装置のミラーの裏面に配置され冷却媒体の流路が規定される熱交換部と、前記熱交換部と流路が接続され冷却媒体を冷却しつつ循環させる冷媒循環部とを具備し、前記ミラーを露点以下に冷却して表面に雰囲気中の水分を凝結することによりミラーの表面を洗浄することを特徴とするミラー洗浄機構である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、３項及び５項記載の発明によれば、ミラーを低温の流体により冷却し、大気中の水分をミラー表面に凝結させ、その水分を利用して洗浄するため、特別に水を用意しなくてもミラーの洗浄が行える。凝結させた水は脱塩水と同じで不純物を含まないため洗浄に最適である。従って水が貴重な中東地域等に設置される太陽集光装置において最適の洗浄方法である。
【００１３】
請求項２記載及び４項の発明によれば、ミラー表面に光触媒層を予め形成するため、光触媒の親水性によりミラー表面で凝結した水分が水滴にならず、ミラー表面において広く拡がった水の膜の状態で存在するため、ミラー表面の汚れを除去しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトラフ型の太陽集光装置を示す側面図。
【図２】ミラーを示す斜視図。
【図３】ミラーと通路を示す概略断面図。
【図４】ミラーの拡大断面図。
【図５】第２実施形態に係るミラーと通路を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
図１〜図４は本発明の第１実施形態を示す図である。この実施形態では太陽集光装置としてパラボリックトラフ型を例に説明する。
【００１６】
この太陽集光装置は反射面の断面が放物線をなし長手方向に長い樋状のミラー１を備えている。ミラー１の焦点には二重ガラス製のレシーバーチューブ２が支持されている。ミラー１は裏側からフレーム３により支持され、架台４に対してレシーバーチューブ２ごと東西方向に太陽を追尾しながら回転する。従って太陽光Ｌはミラー１で反射されてレシーバーチューブ２に集光する。レシーバーチューブ２の内部には熱媒体（オイル等）が流れており、集光した太陽光Ｌによりこの熱媒体を加熱するようになっている。
【００１７】
ミラー１はガラス製で、その表面には酸化チタン等の光触媒層５が形成されている。ミラー１の裏面には金属製の水冷ジャケット６が冷却媒体としての流体のの流路を規定する「通路」として形成されている。水冷ジャケット６は比較的熱伝導率の良いアルミ合金で形成されており、それ自体が中空構造になって流路を規定する。水冷ジャケット６は図示せぬ固着手段によりミラー１の裏面に密着した状態で取付けられている。熱交換部としての水冷ジャケット６はミラー１に密着しているため、両者間の密着部で熱交換が可能である。本実施形態では冷却媒体は水等の液体として説明する。
【００１８】
水冷ジャケット６の幅方向の両端には注入口７と排出口８が形成され、注入口７は通路を介して排出口８につながっている。注入口７と排出口８はそれぞれ外部の冷水循環装置９（冷媒循環部）に接続されている。したがって、水冷ジャケット６と冷水循環装置９は１まわりに循環する流路を形成している。また、冷水循環装置９は冷凍機を内蔵しており、エチレングリコール水溶液である冷水Ｓを温度５〜１０℃で循環することができる。
【００１９】
冷水Ｓを循環すると水冷ジャケット６内が冷水Ｓで満たされて低温になる。水冷ジャケット６とミラー１は密着しているため、ミラー１の熱は水冷ジャケット６側に移動してミラー１の温度が露点（水蒸気の凝結温度）以下になる。そのためミラー１の周囲の大気中（雰囲気中）の水分はミラー１の表面に凝結して付着する。
【００２０】
ミラー１の表面には光触媒層５が形成されていため、光触媒の親水性機能により、表面で凝結した水分は水滴にならず、ミラー１の表面で広く拡がった水Ｗの膜として存在する。この水Ｗは一種の蒸留水で一般的に洗浄に使用されている脱塩水と同じで不純物を含まないためミラー１の洗浄に使用することができる。
【００２１】
このように水Ｗが付着したミラー１の表面をワイパー等で拭き取ったり、高圧空気を噴射したりすることにより、ミラー１の表面の汚れを除去することができる。冷水Ｓは循環するので消耗しないため、無給水にもかかわらず周辺雰囲気に含まれる水分から得られた水Ｗによるミラー１の洗浄が可能となる。
【００２２】
洗浄後は冷水循環装置９との接続を外して注入口７と排出口８に封をすることにより、ミラー１を水冷ジャケット６ごと回転させて集光を行うことができる。
【００２３】
（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態を示す図である。この実施形態は、前記第１実施形態と同様の構成要素を備えている。よって、それらと同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００２４】
この実施形態では、水冷ジャケット１０のミラー１側がオープンになっており、その周縁をミラー１の裏面に密着状態で固定することより、ミラー１と水冷ジャケット１０の両者で冷却媒体の流路を規定する中空構造が得られるようになっている。本実施形態では冷却媒体は空気等の気体である。
【００２５】
この水冷ジャケット１０の注入口１１と排出口１２は冷気循環装置１３に接続されている。冷気循環装置１３は冷凍機を内蔵しており、温度５〜１０℃の冷気Ｇを循環することができる。水冷ジャケット１０内に循環された冷気Ｇはミラー１の裏面と直接接するため、ミラー１を冷却してその表面に水を凝結させることができる。
【００２６】
尚、以上の実施形態では、水冷ジャケット６、１０によりミラー１の全面を冷却する例を示したが、蛇腹パイプ状等の通路をミラー１の裏面に密着させて、パイプとの密着部分だけに水を凝結させるようにしても良い。バーレーンやドバイなど湿度の大変に高い地域ではミラー表面の部分的冷却でも洗浄に十分な量の水が表面で得られる。
【００２７】
太陽集光装置としてパラボリックトラフを例にしたがこれに限定されない。また低温の流体として冷水と冷気を例にしたがこれに限定されない。
【符号の説明】
【００２８】
１  ミラー
５  光触媒層
６、１０  水冷ジャケット（熱交換部）
９  冷水循環装置（冷媒循環部）
Ｌ  太陽光
Ｓ  冷水（低温の流体）
Ｇ  冷気（低温の流体）
Ｗ  水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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