(57)【要約】【課題】集光手段により、集光された太陽光の熱エネルギーを効果的に電気エネルギーに変換する発電装置を提供する。【解決手段】太陽光Ｓを集光する集光手段３と、集光手段３により集光された太陽光Ｓを受光し、作動媒体Ｍを加熱する蒸気パイプ10と、蒸気パイプ10により供給された作動媒体Ｍにより駆動し、発電機19に連結された蒸気タービン７と、蒸気タービン７から排出された作動媒体Ｍを復水する復水器12と、復水器12からの作動媒体Ｍを蒸発させ蒸気パイプ10へと供給する蒸気発生器14と、蒸気パイプ10、蒸気タービン７、復水器12、蒸気発生器14、蒸気パイプ10の順に作動媒体Ｍを循環させる系６を備えたことにより、太陽光Ｓの熱エネルギーを原動機の蒸気タービン７を駆動させる運動エネルギーに変換させ、太陽光Ｓの熱エネルギーを用いた効果的な発電を可能とし、また、地球環境を汚染することのない発電が可能となる。【選択図】図１
2008025516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を集光する集光手段と、
該集光手段により集光された太陽光を受光し、内部の作動媒体を加熱する蒸気パイプと、
該蒸気パイプにより供給された前記作動媒体により駆動し、発電機に連結された蒸気タービンと、
該蒸気タービンから排出された前記作動媒体を復水する復水器と、
該復水器からの前記作動媒体を蒸発させ前記蒸気パイプへと供給する蒸気発生器と、
前記蒸気パイプ、前記蒸気タービン、前記復水器、前記蒸気発生器、前記蒸気パイプの順に前記作動媒体を循環させる循環系を備えたことを特徴とする太陽光熱発電装置。
【請求項２】
前記集光手段には、前記蒸気パイプの上方に設けられたレンズ装置と、
前記蒸気パイプと前記レンズ装置との間に設けられ、前記蒸気パイプの軸方向と上下方向において平行に配置され、前記蒸気パイプの軸方向と平行にスライド自在に設けられたスライド部材と、
一端は前記スライド部材に前記蒸気パイプの軸方向と平行を保ったまま上下方向に回動自在に接続されるとともに、他端が前記レンズ装置に接続された連結部材と、
該連結部材の他端における前記蒸気パイプの軸方向への移動を規制する軸方向移動規制手段とを備え、
前記レンズ装置には、上面の中央部分に第１の凸条を配しその左右に連続する複数の第２の凸条が形成されたレンズ体を備え、
該レンズ体は前記各凸条の稜線が前記蒸気パイプの軸方向と平行となるように配置されると共に、前記各凸条に前記レンズ体における内側から外側にかけて低く傾斜された傾斜部が形成され、
また、前記軸方向移動規制手段には、前記レンズ装置と前記スライド部材との間に配置され、前記蒸気パイプの軸方向と直交する支持軸を備え、
該支持軸に前記連結部材の他端を回動自在に設けたことを特徴とする請求項１記載の太陽光熱発電装置。
【請求項３】
前記スライド部材を太陽の位置に合わせ、前記蒸気パイプの軸方向にスライドさせるスライド部材移動調節手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の太陽光熱発電装置。
【請求項４】
前記集光手段は、前記スライド部材に沿って、複数並設されたことを特徴とする請求項２又は３に記載の太陽光熱発電装置。
【請求項５】
前記蒸気パイプは、複数の管を並列させて形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽光熱発電装置。
【請求項６】
水面浮揚手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽光熱発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光熱を集光熱した熱源を用いて蒸気タービンを駆動させ発電を行なう発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電装置として、一般に火力発電や原子力発電が知られているが、これらは石油や石炭等の化石燃料の枯渇や地球環境汚染や地球温暖化ガスの排出等の大きな問題を抱えている。
【０００３】
そこで、化石燃料を使用せず、地球環境への影響を与えない発電装置として、太陽光Ｓを光電変換する太陽電池セルと、太陽光を集光して前記太陽電池セル側に収束させるレンズと、該レンズ側を大径とした逆円錐台形状に形成されるとともに前記レンズからの収束光を前記太陽電池セルに導くべく受光面を前記レンズに対向させて太陽電池セル上に載置される二次集光器とを備える太陽光発電装置（特許文献１）がある。
【特許文献１】特開平７−２３１１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この特許文献１の太陽光発電装置では、レンズにより太陽光を太陽電池セル上に集光して発電させるにあたり、レンズの焦点を太陽電池セル上に設定すると、太陽光が局部的に集中し過ぎるので、光電変換によって太陽電池セルに生じた電子の流れに乱れが生じて発電効率が低下したり、太陽電池セルが局部的に高温となって熱劣化を生じたり等、太陽光をレンズ等の集光手段により集光させた場合に起きる熱への対処が必要とされ、この太陽光を集光させた場合に起こる熱を有効に発電装置に活かしきれない等の問題があった。
【０００５】
解決しようとする問題点は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、集光手段により、集光された太陽光の熱エネルギーを効果的に電気エネルギーに変換する発電装置を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、太陽光を集光する集光手段と、該集光手段により集光された太陽光を受光し、内部の作動媒体を加熱する蒸気パイプと、該蒸気パイプにより供給された前記作動媒体により駆動し、発電機に連結された蒸気タービンと、該蒸気タービンから排出された前記作動媒体を復水する復水器と、該復水器からの前記作動媒体を蒸発させ前記蒸気パイプへと供給する蒸気発生器と、前記蒸気パイプ、前記蒸気タービン、前記復水器、前記蒸気発生器、前記蒸気パイプの順に前記作動媒体を循環させる循環系を備えたことである。
【０００７】
請求項２の発明は、前記集光手段には、前記蒸気パイプの上方に設けられたレンズ装置と、前記蒸気パイプと前記レンズ装置との間に設けられ、前記蒸気パイプの軸方向と上下方向において平行に配置され、前記蒸気パイプの軸方向と平行にスライド自在に設けられたスライド部材と、一端は前記スライド部材に前記蒸気パイプの軸方向と平行を保ったまま上下方向に回動自在に接続されるとともに、他端が前記レンズ装置に接続された連結部材と、該連結部材の他端における前記蒸気パイプの軸方向への移動を規制する軸方向移動規制手段とを備え、前記レンズ装置には、上面の中央部分に第１の凸条を配しその左右に連続する複数の第２の凸条が形成されたレンズ体を備え、該レンズ体は前記各凸条の稜線が前記蒸気パイプの軸方向と平行となるように配置されると共に、前記各凸条に前記レンズ体における内側から外側にかけて低く傾斜された傾斜部が形成され、また、前記軸方向移動規制手段には、前記レンズ装置と前記スライド部材との間に配置され、前記蒸気パイプの軸方向と直交する支持軸を備え、該支持軸に前記連結部材の他端を回動自在に設けたことである。
【０００８】
請求項３の発明は、前記スライド部材を太陽の位置に合わせ、前記蒸気パイプの軸方向にスライドさせるスライド部材移動調節手段を備えたことである。
【０００９】
請求項４の発明は、前記集光手段は、前記スライド部材に沿って、複数並設されたことである。
【００１０】
請求項５の発明は、前記蒸気パイプは、複数の管を並列させて形成されたことである。
【００１１】
請求項６の発明は、水面浮揚手段を設けたことである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、集光された太陽光Ｓの熱エネルギーを原動機の蒸気タービンを駆動させる運動エネルギーへと変換することにより、資源として無尽蔵である太陽光の熱エネルギーを用いた効率的な発電が可能となり、また、発電にかかる系からは大気中、水中、土壌等に対する有害な廃棄物が排出されないため、地球環境を汚染することのない発電が可能となる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、レンズ体を前記構造にすることで、レンズ体の真上より蒸気パイプの軸方向と直交する方向に対して太陽の位置にずれが生じた場合にもレンズ体の形状により、太陽の光を集光手段により蒸気パイプに集光させることができるとともに、レンズ体の真上より蒸気パイプの軸方向に対して太陽の位置にずれが生じた場合にもレンズ体が太陽の位置に合わせて蒸気パイプの軸方向に対し傾斜するため、集光手段により蒸気パイプに集光させることができ、太陽の位置がレンズ体の真上よりどの方向に変位したとしても確実に集光手段により蒸気パイプに集光することが可能となり、効率よく太陽光熱エネルギーが蒸気タービンの駆動にかかる運動エネルギーに変換され、発電効率が向上する。また、レンズ体の形状とレンズ体を一方向のみに傾斜可能とする構造との組み合せにより、全て方向から蒸気パイプに集光することを可能としたことで、集光手段にかかる構造を簡便なものとすることができる。これにより、太陽光熱発電装置にかかるメンテナンスについても作業を簡単なものとすることで、市街地のみならず、僻地での運用も可能となる。さらに、レンズ装置と連結部材とが一体にされた場合の重心位置付近である連結部材の他端を支持軸により回動自在に設けたことにより、スライド部材をスライド動作に連動して回動するレンズ装置の連結部材の一端を回転軸とした回転モーメントによるトラクション力を支持軸により分散させて、連結部材の一端にかかる偏荷重を低減させ、集光装置の剛性を高めると共に、スライド部材のスライド動作の制御を容易なものとし、さらに、スライド部材のスライド動作と連動したスムーズなレンズ装置の傾動（回動）を可能とする。
【００１４】
請求項３の発明によれば、レンズ体を蒸気パイプの軸方向に対し傾斜させる構造を簡便なものとすることができるとともに、効率良く太陽光を集光することが可能となる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、太陽光熱発電装置の規模を大きくした場合にも、蒸気パイプに太陽光を集光させる手段を簡便な構造とすることができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、蒸気パイプの形状を複数の管を並列させた形状とすることで、蒸気パイプの表面積が大きくなり、効率よく太陽光を受光することが可能となる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、太陽光熱発電装置を水面上に浮遊可能としたことで、陸地以外にも太陽光熱発電装置を設置することが可能となる。また、系を構成している復水器においても復水器たる系の一部分を水中に侵設するだけという簡単な構造で済むため、復水器においてタービンから排出される蒸気を冷却するための冷却液を供給する機構を必要とせず、復水器を簡単な構造とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１乃至図６は、本発明の一実施例を示し、同図に示すように、太陽光熱発電装置１は、発電装置本体２の上方に集光手段３を備えるとともに、発電装置本体２の下方に水面浮揚手段４が敷設されて備えられており、この水面浮揚手段４の左右両側に立設された側壁部材５,５と集光手段３の左右両側とは、各側壁部材５,５を固定側とし、集光手段３を可動側として摺動可能な関係に設けられている。
【００２０】
そして、前記発電装置本体２は、循環型の系６に作動媒体Ｍを循環させ、その作動媒体Ｍの蒸気Ｊにより原動機の蒸気タービン７を駆動させるものであって、一次側開口部８と二次側開口部９を備え、その二次側開口部９が原動機の蒸気タービン７の一次側に接続されると共に、集光手段３からの太陽光Ｓの熱を受ける受光部たる蒸気パイプ10と、蒸気タービン７の二次側にその一次側が接続されるとともに、二次側が給水ポンプ11の一次側に接続され、途中、一部分が水中に浸設された復水器12と、給水ポンプ11の二次側に内部の被加熱側流路13の一次側が接続されるとともに、この被加熱側流路13の二次側が前記蒸気パイプ10の一次側開口部８に接続された蒸気発生器（ボイラ）14と、また、前記蒸気発生器（ボイラ）14には、被加熱側流路13に接触可能に設けられ、その一次側を前記蒸気パイプ10の二次側開口部９より分岐した二次側分岐開口部15に接続されると共に、その二次側を復水器12の途中に接続された加熱側流路16が備えられ、作動媒体Ｍたる水Ｗは、前記循環型の系６を蒸気パイプ10、原動機（蒸気タービン７）、復水器12、給水ポンプ11、蒸気発生器14、そして、蒸気パイプ10と循環する。
【００２１】
図１及び図３に示すように、前記蒸気パイプ10は複数の中空丸管17を管の半径方向に隙間無く並列させて接続したもので、各中空丸管17,17,17,17の一側開口部同士及び他側開口部同士がそれぞれ揃えられ一体に連結して、蒸気パイプ10の一次側開口部８及び二次側開口部９は形成される。この蒸気パイプ10の表面には、黒色の塗装が施される。
【００２２】
そして、この系６では、原動機の蒸気タービン７の外部には、軸18を介し発電機19が連結されており、系６全体が下部又は側面又はその両方に設けられた船、いかだ（筏）、発泡樹脂ブロック、中空筐体又は中空筐体内部に発泡樹脂を充填させた浮体等からなる水面浮揚手段４によって水面上に浮揚自在に設けられる。また、前述した蒸気パイプ10は、図３に示すように、水面浮揚手段４の上方に離間して配置されている。
【００２３】
また、図３に示すように、蒸気パイプ10は、伝熱性に優れるとともに耐熱性に優れた金属等の材質から形成され、その表面に黒色の塗装が施された断面矩形状の筐体21に覆われており、この筐体21の上面全体を覆うように断面半円状の受光レンズ22が設置されている。
【００２４】
図２及び図４に示すように前記集光手段３には、前記蒸気パイプ10の上方において、蒸気パイプ10の軸方向Ｘに沿って複数並設されたレンズ装置23と、前記蒸気パイプ10と前記レンズ装置23との間に設けられ、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと上下方向において平行に配置され、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行にスライド自在に設けられたスライド部材24と、一端はスライド部材24に回動自在に接続されるとともに、他端が前記レンズ装置23に接続された連結部材25と、連結部材25の他側における前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘへの移動を規制する軸方向移動規制手段26とを備えている。
【００２５】
前記レンズ装置23には、平面形状を矩形状に形成された、その上面の中央部分に第１の凸条27を配し、その左右に連続する複数の第２の凸条28が形成されたレンズ体29を備えている。
【００２６】
このレンズ体29は、第１及び第２の凸条27,28の稜線27Ａ,28Ａが前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行となるように配置されると共に、第１及び第２の凸条27,28に前記レンズ体29において内側から外側にかけて低く傾斜された傾斜部30が形成されたガラス又はプラスチックからなるフレネルレンズとし、このレンズ体29の下面には透光性を備えた透明又は半透明なガラス又はプラスチックからなりレンズ体29の平面形状に対し相似形に形成された薄板状のレンズ体基礎部材31が備えられている。
【００２７】
また、連結部材25を介しスライド部材24に回動自在に連結されたこのレンズ装置23は、互いのスライド部材24に対する回動を妨げないよう相互に間隔を有して並設されている。
【００２８】
前記スライド部材24は、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと上下方向において平行に配置され、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行にスライド自在に設けられており、このスライド部材24を蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行にスライドさせるための作動力Ｆを与えるスライド部材作動手段32（図示せず）がスライド部材24に対し一体又は外部に設けられている。
【００２９】
さらに、このスライド部材作動手段32には、太陽の位置に対応し、スライド部材24のスライド方向及びスライド距離を制御するスライド部材制御装置33（図示せず）を備えている。
【００３０】
また、このスライド部材制御装置33においては、太陽の位置又は太陽光Ｓの照射方向についての情報を太陽位置検知手段34（図示せず）により獲得し、その情報に基づいてレンズ体29の上面をその太陽光Ｓの照射方向に正対するようレンズ体29を蒸気パイプ10の軸方向Ｘに対し傾斜させる為にスライド部材作動手段32を制御してスライド部材24をスライドさせてもよく、また、太陽の位置情報及びそれに伴いレンズ体29の上面をその太陽光Ｓの照射方向に正対するようレンズ体29を蒸気パイプ10の軸方向Ｘに対し傾斜させるスライド部材24の動きを予めプログラミングしておきスライド部材作動手段32を制御してもよく、さらに、前述した２つの制御方法を適宜組み合わせたものでもよい。また、前述のスライド部材作動手段32には、手動によるスライド部材24の操作を可能とする手動操作手段36（図示せず）を備えさせてもよい。
【００３１】
そして、このスライド部材制御装置33を含めたスライド部材作動手段32により、スライド部材移動調節手段36は構成される。
【００３２】
また、連結部材25は図２及び図３に示すように、一端にスライド部材24に接続された第１の接続体37を備え、他端にレンズ体29のレンズ体基礎部材31に接続された第２の接続体38を備えた縦杆部材39からなり、前記第１の接続体37により、縦杆部材39はスライド部材24に蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行を保ったまま、上下方向に回動自在に接続され、前記第２の接続体38に設けられた貫通部又は凹溝等からなる軸支持部40により、連結部材25は軸方向移動規制手段26たる支持軸に回転自在に軸支されている。
【００３３】
さらに、図２及び図３に示すように、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと直交する支持軸26は、前記レンズ装置23と前記スライド部材24との間に配置され、支持軸26の一端又は他端のいずれか一方、又は両端を側壁部材５,５に接続されている。
【００３４】
ここで、軸支持部40に係る前記貫通部は、上下方向に長く形成された長孔であっても、径の大きさを支持軸26の径より大きく形成された円孔、角孔であっても構わないものとし、前記凹部においては、支持軸26を遊嵌可能に形成されたものとする。
【００３５】
以上の構成についてその作用を述べると、太陽光熱発電装置１は、発電装置本体２の下方に式設された水面浮揚手段４の浮力により水面上に浮遊しており、復水器12の一部のみ海中に侵設されている。
【００３６】
また、太陽光熱発電装置１の発電装置本体２の上方では、集光手段３のレンズ体29により太陽光Ｓが集光され、レンズ体29の焦点位置に配置された受光レンズ22へと太陽光Ｓは集光される。
【００３７】
さらに、図３に示すように、太陽の蒸気パイプ10の軸方向Ｘと直交する方向に対する太陽の位置の変化において、太陽がレンズ体29における第１の凸条27の上方に位置する場合には、太陽光Ｓはそのまま垂直下向きに進み第１の凸条27を通過し、第１の凸条27の真下に位置する受光レンズ22へと照射される。
【００３８】
次に、太陽が、レンズ体29における第２の凸条28の上方に位置する場合には、太陽光Ｓはそのまま垂直下向きに進み第２の凸条28に形成された傾斜部30により、その後真下にではなく太陽光Ｓは進行方向を変えて、斜め下方向に位置する受光レンズ22へと照射される。
【００３９】
また、蒸気パイプ10は、管17の半径方向に対し複数並設されたことで、蒸気パイプ10の軸方向Ｘと直交する方向に対する蒸気パイプ10の受光部分の面積が、蒸気パイプ10の管17一本分における太陽光Ｓに対する受光部分の面積に対し、並設された管17の本数に比例して増加している。
【００４０】
さらに、図５に示すように、太陽の蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行する方向に対する太陽の位置の変化において、レンズ体29の上面を当初、水平方向に対し平行に位置させた状態から、太陽が蒸気パイプ10の図中左手側に位置する場合は、スライド部材移動調節手段36によりスライド部材24を右手方向にスライドさせ、スライド部材24に第１の接続体37により縦杆部材39は、スライド方向と逆方向に傾倒し、縦杆部材39の上部に固定され、当初水平方向と平行にレンズ体29の上面が配置されているレンズ装置23は、左手側に位置する太陽にレンズ体29の上面がほぼ正対するように傾倒し、この傾倒したレンズ装置23により、太陽光Ｓが受光レンズ22へと案内される。
【００４１】
この時のスライド部材24とレンズ装置23及び連結部材25の動作を詳細の述べると、スライド部材移動調節手段36により、スライド部材24は右手方向にスライドし、これにより、軸方向移動規制手段たる支持軸26により連結部材25の第２の接続体37が回動自在に軸支されているレンズ装置23及び連結部材25は、スライド部材24の右手方向のスライドとは相対的にスライド部材25に回動自在に接続された第１の接続体37を軸に反時計回りに回動する。このとき、第１の接続体37を軸に回転した場合に生じるレンズ装置23とそれに一体に接続された連結部材25との一体物による回転モーメントは、その一部が軸方向移動規制手段たる支持軸26により分散されることにより、この回転モーメントにより連結部材25の第１の接続体37を介しスライド部材24を前記スライド方向に押す力が低減され、スライド部材24のスライド制御を行うことが容易になると共に、回転モーメントによりかかる第１の接続体37への荷重も低減される。
【００４２】
同様に、図６に示すように太陽が蒸気パイプ10の図中右手側に位置する場合には、スライド部材移動調節手段36によりスライド部材24を左手方向にスライドさせ、スライド部材24に第１の接続体37により縦杆部材39は、スライド方向と逆方向に傾倒し、縦杆部材39の上部に固定され、当初水平方向と平行にレンズ体29の上面が配置されているレンズ装置23は、右手側に位置する太陽にレンズ体29の上面がほぼ正対するように傾倒し、この傾倒したレンズ装置23により、太陽光Ｓが受光レンズ22へと案内される。
【００４３】
上述したような方法により、蒸気パイプ10の上方に位置する太陽から照射される太陽光Ｓは、レンズ体29の焦点位置付近に配置された受光レンズ22へと集光される。そして、この受光レンズ22を通し、蒸気パイプ10の外側を覆う筐体21が加熱され、さらに、この筐体21の内部に配置された蒸気パイプ10が加熱され、蒸気パイプ10内を流通する作動媒体Ｍが加熱される。
【００４４】
また、図１に示すように、発電装置本体２の系６における作動媒体Ｍの流通状況について説明すると、蒸気パイプ10の一次側では、温度Ｔ１（約２５０℃）であった作動媒体Ｍが、太陽光Ｓの熱エネルギーを吸収し加熱された蒸気パイプ10の管内を通過することにより、二次側においては、温度Ｔ２（約２８０℃）まで上昇する。
【００４５】
また、蒸気パイプ10の軸方向Ｘの長さ（一次側開口部８から二次側開口部９までの距離）距離Ｌは、蒸気パイプ10からタービンの一次側に導入される蒸気が十分な温度及び圧力を備えるまで、十分蒸気パイプ10により加熱が行われるのに十分な距離を備えている。
【００４６】
そして、この温度Ｔ２（約２８０℃）の蒸気Ｊである作動媒体Ｍが、タービンの一次側へと供給され、蒸気タービン７を回転させて発電を行う。
【００４７】
その後、蒸気タービン７の二次側から排出された温度Ｔ２（約２８０℃）の蒸気Ｊである作動媒体Ｍは、一部が水中に侵設された復水器12を通過し、温度Ｔ３（約３０℃）の水Ｗへと相変化する。
【００４８】
また、この温度Ｔ３（約３０℃）の水Ｗに相変化した作動媒体Ｍは、給水ポンプ11により蒸気発生器（ボイラ）14の加熱側流路16の一次側に供給される。
【００４９】
ここで、蒸気発生器（ボイラ）14では、一次側が給水ポンプ11に接続され二次側が蒸気パイプ10の一次側に接続された被加熱側流路13と、この被加熱側流路13と接触可能に設けられた加熱側流路16とを備えており、この加熱側流路16では、蒸気パイプ10の二次側開口部９に隣接して形成された二次側分岐開口部15から温度Ｔ２（約２８０℃）の蒸気Ｊを導入し、二次側を復水器12側に接続され、この温度Ｔ２（約２８０℃）の蒸気Ｊを復水器12に供給している。
【００５０】
これにより、蒸気発生器（ボイラ）14では、加熱側流路16との接触により、被加熱側流路13を流れる温度Ｔ３（約３０℃）の水Ｗの状態である作動媒体Ｍは加熱され、温度Ｔ１（約２５０℃）の蒸気Ｊへと相変化し、二次側から蒸気パイプ10の一次側開口部８へと供給される。
【００５１】
このように、作動媒体Ｍは液相（水Ｗ）から気相（蒸気Ｊ）へ、また気相（蒸気Ｊ）から液相（水Ｗ）へと相変化を繰り返しながら系６を循環する。
【００５２】
ここで、本実施例において系６を流れる作動媒体Ｍの温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に対しその括弧内に挙げた温度については、これに限られるものではない。
【００５３】
また、集光手段３を蒸気パイプ10の軸方向Ｘに沿って、並設したことにより、蒸気パイプ10の表面に沿って軸方向Ｘに連続的に太陽光Ｓを照射することが可能となる。これにより、蒸気パイプ10は、満遍なく加熱されることとなる。
【００５４】
さらに、図３に示すように、蒸気パイプ10は筐体21の内部空間において、筐体21の内壁と離間するよう配置されているため、筐体21の内部は太陽光Ｓの照射により与えられ得た蒸気パイプ10の熱が外部へ逃げることを防止する温室と化しており、蒸気パイプ10は保温される。
【００５５】
また、この集光手段３により加熱される蒸気パイプ10と水面浮揚手段４とは、離間して設けられている為、蒸気パイプ10の熱が水面浮揚手段４に影響を与えることが防がれることとなる。
【００５６】
さらに、側壁部材５,５と集光手段３の左右両側とは、各側壁部材５,５を固定側とし、集光手段３を可動側とした摺動可能な関係に設けたことで、レンズ装置の軸方向Ｘへの回動（揺動）動作が、側壁部材５,５の壁面により案内され、安定した動作が可能となる。また、この太陽光熱発電装置１が洋上等の強風に晒される場所に配置されたとしても側壁部材５,５が風除けの役目をするため、集光手段３の動作は強風による影響を受けない。
【００５７】
以上のように、前記実施例では請求項１に対応して、太陽光Ｓを集光する集光手段３と、該集光手段３により集光された太陽光Ｓを受光し、内部の作動媒体Ｍを加熱する蒸気パイプ10と、該蒸気パイプ10により供給された前記作動媒体Ｍにより駆動し、発電機19に連結された蒸気タービン７と、該蒸気タービン７から排出された前記作動媒体Ｍを復水する復水器12と、該復水器12からの前記作動媒体Ｍを蒸発させ前記蒸気パイプ10へと供給する蒸気発生器14と、前記蒸気パイプ10、前記タービン７、前記復水器12、前記蒸気発生器14、前記蒸気パイプ10の順に前記作動媒体Ｍを循環させる系６を備えたことにより、太陽光Ｓの熱エネルギーを原動機の蒸気タービン７を駆動させる運動エネルギーに変換させることにより、資源として無尽蔵である太陽光Ｓの熱エネルギーを用いた効果的な発電が可能となり、また、発電にかかる系６からは大気中、水中、土壌等に有害な廃棄物が排出されないため、地球環境を汚染することのない発電が可能となる。
【００５８】
また、前記実施例では請求項２に対応して、前記集光手段３には、前記蒸気パイプ10の上方に設けられたレンズ装置23と、前記蒸気パイプ10と前記レンズ装置23との間に設けられ、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと上下方向において平行に配置され、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行にスライド自在に設けられたスライド部材24と、一端37は前記スライド部材24に前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行を保ったまま上下方向に回動自在に接続されるとともに、他端38が前記レンズ装置23に接続された連結部材25と、該連結部材25の他端における前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘへの移動を規制する軸方向移動規制手段26とを備え、前記レンズ装置23には、上面の中央部分に第１の凸条27を配しその左右に連続する複数の第２の凸条28が形成されたレンズ体29を備え、該レンズ体29は前記各凸条27,28の稜線27A,28Aが前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと平行となるように配置されると共に、前記各凸条27,28に前記レンズ体23における内側から外側にかけて低く傾斜された傾斜部30が形成され、また、前記軸方向移動規制手段26には、前記レンズ装置23と前記スライド部材24との間に配置され、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘと直交する支持軸26を備え、該支持軸26に前記連結部材25の他端を回動自在に設けたことにより、レンズ体29を前記構造にすることで、レンズ体29の真上より蒸気パイプ10の軸方向Ｘと直交する方向に対して太陽の位置にずれが生じた場合にもレンズ体29の形状により、太陽の光を集光手段３により蒸気パイプ10に集光させることができるとともに、レンズ体29の真上より蒸気パイプ10の軸方向Ｘに対して太陽の位置にずれが生じた場合にも、レンズ体29が太陽の位置に合わせて蒸気パイプ10の軸方向Ｘに対し傾斜するため、集光手段３により蒸気パイプ10に集光させることができ、太陽の位置がレンズ体29の真上よりどの方向に変位したとしても確実に集光手段３により蒸気パイプ10に集光することが可能となり、効率よく太陽光熱エネルギーが蒸気タービン７の駆動にかかる運動エネルギーに変換され、発電効率が向上する。また、レンズ体29の形状とレンズ体29を一方向のみに傾斜可能とする構造との組み合せにより、全て方向から蒸気パイプ10に集光することを可能としたことで、集光手段３にかかる構造を簡便なものとすることができる。これにより、太陽光熱発電装置１にかかるメンテナンスについても作業を簡単なものとし、市街地のみならず、僻地での運用も可能となる。さらに、レンズ装置23と連結部材25とが一体にされた場合の重心位置付近である連結部材の他端（第２の接続体）38を支持軸26により回動自在に設けたことにより、スライド部材24をスライド動作に連動して回動するレンズ装置23の連結部材25の一端（第１の接続体）37を回転軸とした回転モーメントによるトラクション力を支持軸26により分散させて、連結部材25の一端（第１の接続体）37にかかる偏荷重を低減させ、集光装置３の剛性を高めると共に、スライド部材24のスライド動作の制御を容易なものとし、さらに、スライド部材24のスライド動作と連動したスムーズなレンズ装置23の傾動（回動）を可能とする。
【００５９】
さらに、前記実施例では請求項３に対応して、前記スライド部材24を太陽の位置に合わせ、前記蒸気パイプ10の軸方向Ｘにスライドさせるスライド部材移動調節手段36を備えたことにより、レンズ体29を蒸気パイプ10の軸方向Ｘに対し傾斜させる構造を簡便なものとすることができるとともに、効率良く太陽光を集光することが可能となる。。
【００６０】
また、前記実施例では請求項４に対応して、前記集光手段３は、前記スライド部材24に沿って、複数並設されたことにより、太陽光熱発電装置１の規模を大きくした場合にも、蒸気パイプ10に太陽光Ｓを集光させる手段を簡便な構造とすることができる。
【００６１】
さらに、前記実施例では請求項５に対応して、前記蒸気パイプ10は、複数の管17を並列させて形成されたことにより、蒸気パイプ10の形状を複数の管17を並列させた形状とすることで、蒸気パイプ10の表面積が大きくなり、効率よく太陽光Ｓを受光することが可能となる。
【００６２】
また、前記実施例では請求項６に対応して、水面浮揚手段４を設けたことにより、太陽光熱発電装置１を水面上に浮遊可能としたことで、陸地以外にも太陽光熱発電装置１を設置することが可能となる。また、系６を構成している復水器12においても復水器12たる系６の一部分を水中に侵設するだけという簡単な構造で済むため、復水器12において蒸気タービン７から排出される蒸気Ｊを冷却するための冷却液を供給する機構を必要とせず、復水器12を簡単な構造とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施例における太陽光熱発電装置の概略を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施例における太陽光熱発電装置の集光手段、スライド部材、蒸気パイプ、側壁部材、軸方向移動制御手段の一例を示した側面図である。
【図３】図２における縦断面図である。
【図４】図２における平面図である。
【図５】図２において、蒸気パイプの軸方向に対し集光手段を動かした場合の側面図である。
【図６】図５と反対方向に集光手段を動かした場合の側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
３  集光手段
４  水面浮揚手段
６  系
７  蒸気タービン
10  蒸気パイプ
12  復水器
14  蒸気発生器
17  管（蒸気パイプ）
19  発電機
23  レンズ装置
24  スライド部材
25  連結部材
26  軸方向移動規制手段（支持軸）
27  第１の凸条
28  第２の凸条
27Ａ,28Ａ  稜線
29  レンズ体
30  傾斜部
36  スライド部材移動調節手段
Ｍ  作動媒体
Ｘ  蒸気パイプの軸方向
【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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【図６】
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