(57)【要約】リフレクターエレメントと、該リフレクターエレメントを地盤面の上方に支持するために配置されたキャリアとを有するヘリオスタットである。当該ヘリオスタットの使用時において、固定された第一の軸線についてのピボット駆動を該キャリアに対して与えるために、ドライブ手段が配置されており、該第一の軸線は、当該ヘリオスタットの使用時に、地盤面に実質的に平行に配置されるものである。当該ヘリオスタットは、さらに、第一の軸線とは平行ではない第二の軸線についてのかつキャリアに対しての該リフレクターエレメントのピボット動作を可能とする様に、該リフレクターエレメントをキャリアにマウントする手段を有する。第二の軸線についてのピボット動作を該リフレクターエレメントに対して与えるために、ドライブ手段が配置されている。リフレクターエレメントは、平坦であっても湾曲していてもよく、複数のサブリフレクターエレメントによって構成されてもよい。また、また、複数のリフレクターエレメントを単一のキャリアで支持してもよい。入射する太陽放射線を少なくとも１つの標的コレクタに反射させるよう、複数の上記規定のヘリオスタットを配列して、該へリオスタットによって太陽エネルギーリフレクターアレイを形成してもよい。【選択図】図６
2004526117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリオスタットであって、
リフレクターエレメントを有し、
該リフレクターエレメントを地盤面の上方に支持するために配置されたキャリアを有し、
使用時において、固定された第一の軸線についてのピボット駆動を該キャリアに対して与えるために配置されるドライブ手段を有し、該第一の軸線は、当該ヘリオスタットの使用時に、地盤面に実質的に平行に配置されるものであり、
第一の軸線とは平行ではない第二の軸線についてのかつキャリアに対しての該リフレクターエレメントのピボット動作を可能とする様に、該リフレクターエレメントをキャリアにマウントする手段を有し、
使用時において、第二の軸線についてのピボット動作を該リフレクターエレメントに対して与えるために配置されるドライブ手段を有する、
前記ヘリオスタット。
【請求項２】
キャリアのピボットモーションを与えるために配置される駆動手段が、第一の駆動手段を有しており、
該リフレクターエレメントにピボット動作を与えるために配置されている駆動手段が、第一の駆動手段から分離している第二の駆動手段を有している、請求項１記載のヘリオスタット。
【請求項３】
リフレクターエレメントが、ガラスミラーを有するものである、請求項１または２記載のヘリオスタット。
【請求項４】
リフレクターエレメントが、金属製ミラーを有するものである、請求項１または２記載のヘリオスタット。
【請求項５】
第二の軸線が第一の軸線に対して直交して配置されており、該第二の軸線の周りにピボット可能なように、リフレクターエレメントがキャリアにマウントされている、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項６】
リフレクターエレメントが多角形の形状を有している、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項７】
第二の軸線がリフレクターエレメントの外周上の最も離れた２点を通過する線として横たわる様に、該リフレクターエレメントがキャリアにマウントされている、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項８】
リフレクターエレメントが六角形の形状を有している、請求項６記載のヘリオスタット。
【請求項９】
リフレクターエレメントの六角形の形状が、３つのペアの実質的に平行な辺を有しており、これら辺が、中央の矩形部と２つの三角形の端部とを包囲している、請求項８記載のヘリオスタット。
【請求項１０】
矩形部の４つの角を通過する架空の円の円弧が、三角形の端部内に完全に在るように、そして限定された条件では、各三角形部分の２つの隣接する辺に対して接しているように、六角形の形状構成の辺はプロポーションが決められている、請求項９記載のヘリオスタット。
【請求項１１】
第一の駆動手段が駆動シャフトを含んでおり、
該シャフトは、第一の軸線に対し平行に延びている軸線の周りの回転のために支持されており、かつ、ヘリオスタットキャリアに回転駆動を与えるために配置されている、請求項２〜１０のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１２】
第二の駆動手段が駆動部材を含んでおり、
該駆動部材は、当該ヘリオスタットのリフレクターエレメントの裏（非反射）側に接続されており、かつ、リフレクターエレメントに対して第二の軸線の周りのピボット動作を与える様に駆動されるよう配置されている、請求項２〜１１のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１３】
駆動部材が、可調整ジョイントによってリフレクターエレメントの裏側に接続されている、請求項１２記載のヘリオスタット。
【請求項１４】
当該ヘリオスタットのリフレクターエレメントのためのキャリアが、アーチ状の形状を有し、かつ、各リフレクターエレメントの端部に接続されている、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１５】
キャリアが、半円形の形状を有し、かつ、リフレクターエレメントの反射面の幾何学的中心部と一致する半径の中心部を有している、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１６】
リフレクターエレメントが、フラットな反射面を有している、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１７】
リフレクターエレメントが、湾曲した反射面を有している、請求項１〜１５のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１８】
上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタットを複数有し、かつ、それらヘリオスタットが、入射する太陽放射線を少なくとも１つの標的コレクターへ反射するように列をなして配置されている、太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項１９】
請求項１１に依存する場合であって、当該アレイの各列中の少なくとも幾つかのヘリオスタットのキャリアが、共通の上記駆動シャフトによって互いに連結されている、請求項１８記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２０】
少なくとも幾つかの第一の駆動手段が、複数の駆動シャフトに駆動を与えるために、１つのモーターと合体している、請求項１９記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２１】
１つのモーターが、ヘリオスタットアレイ中の全ての駆動シャフトに駆動を与えるように用いられている、請求項１９記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２２】
第二の駆動手段の一部を形成している共通モーション移送メカニズムに、駆動部材のそれぞれを接続することによって、アレイの既定の列内にある複数のリフレクターエレメントが互いに連結されている、請求項１８〜２１のいずれかに記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２３】
手段が駆動部材の長さを調節するために備えられており、駆動部材の長さを調節することによって、複数の駆動部材に、一団となったモーション移送が与えられる、請求項２２記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２４】
手段が駆動部材の長さを調節するために備えられており、駆動部材の移動角距離を調節するようにモーション移送メカニズムの操作平面を調節することによって、複数の駆動部材に、一団となったモーション移送が与えられる、請求項２２記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、複数のヘリオスタットを含む太陽エネルギーリフレクターアレイ、および当該アレイに使用するためのヘリオスタットに関する。本明細書の文脈では、用語「ヘリオスタット」は、入射する太陽放射線を標的（これは折々変化してもよい）に反射させるように配列されており、かつ、太陽の相対的運動を追跡するように駆動されるデバイスを意味すると理解されるべきである。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
１つ以上の標的コレクタに太陽放射線を反射させるため（この太陽放射線は、アレイ内のヘリオスタットに入射する）の、いわゆるマルチタワーソーラーアレイを含むソーラーアレイが提案されており、いくつかの場合では開発されている。ヘリオスタットの相互のブロッキングおよび遮蔽を最小にして、入射する太陽放射線の反射、それゆえ濃度を最大にするための、種々のアレイ配列が提案されている。この文脈では、国際特許出願PCT/AU96/00177およびPCT/AU97/00864（それぞれ１９９６年３月２８日および１９９７年１２月１９日付け）、ならびに以下の２つの刊行物を参照してもよい：
Multi-Tower Solar Array (MTSA) with Ganged Heliostats; Mills, D. R.およびSchramek, P.-9thInternational Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Solar Paces、フォン・ロム  フランス、１９９８年６月。
Potential of the heliostat Field of a Multi-Tower Solar Array; Schramek, P.およびMills, D. R.-10thInternational Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Solar Paces、シドニー、オーストラリア、２０００年３月。
【０００３】
最適なグラウンドエリアの利用を達成するために、ソーラーアレイ内のヘリオスタットは、ヘリオスタットの密な間隔で配置された位置決めを容易にするよう、かつ同時に、隣接するヘリオスタットの非干渉な相対的動作を可能とするよう、配列され構築されなければならない。この後者の要求は、特にマルチタワーソーラーアレイに適用され、ここで、隣接するヘリオスタットは、入射する放射線を別のタワーにマウントされたコレクタに反射させることを要求され得、またここで、任意の１つのヘリオスタットは、１つのコレクタから別のコレクタにその配向を変化させるよう作動させる必要があり得る。また、駆動効率を最大にし、かつ資本コストを最小にするために、ヘリオスタットの連動およびアレイ内のヘリオスタットの一群について共通の駆動装置の使用を容易にするように、ヘリオスタットを配列させかつ構築する必要がある。これらの要求を満足することは、ヘリオスタットが再配向される場合を除いて、ヘリオスタットが太陽の運動に応じて動くことのみが総合的に必要とされるという事実によって援助される。すなわち、ヘリオスタットの配向は、標的コレクタに対するそれらの位置に応じて、通常互いに異なるが、全てのヘリオスタットは、同じ角度ｄφH＝ｄφS／２で同じ方向に向きを変えるよう駆動される。ここで、ｄφHはへリオスタットのリフレクターの角度の変化であり、ｄφSは入射する放射線の角度の変化である。しかし、この便宜が可能であったとしても、有用なレベルの太陽エネルギーを関連する標的コレクタに反射させるよう作用し得る任意のアレイには、極めて多数のヘリオスタットが提供されなければならないために、ヘリオスタットの非干渉の密な間隔での配置を容易にする配列、ならびに経済的なドライブ配列を設計することには困難が伴った。
【発明の開示】
【０００４】
（発明の要旨）
本発明は、アレイ内に位置決めするのに適切であり、好ましい態様では、上記要求を満足するよう配列されたヘリオスタットに関する。
広義には、本発明は、ヘリオスタットを提供し、該ヘリオスタットは、
リフレクターエレメントを有し、
該リフレクターエレメントを地盤面の上方に支持するために配置されたキャリアを有し、
使用時において、固定された第一の軸線についてのピボット駆動を該キャリアに対して与えるために配置されるドライブ手段を有し、該第一の軸線は、当該ヘリオスタットの使用時に、地盤面に実質的に平行に配置されるものであり、
第一の軸線とは平行ではない第二の軸線についてのかつキャリアに対しての該リフレクターエレメントのピボット動作を可能とする様に、該リフレクターエレメントをキャリアにマウントする手段を有し、
使用時において、第二の軸線についてのピボット動作を該リフレクターエレメントに対して与えるために配置されるドライブ手段を有する。
【０００５】
キャリアのピボットモーションを与えるために配置される駆動手段は、好ましくは、第一の駆動手段を有しており、
該リフレクターエレメントにピボット動作を与えるために配置されている駆動手段は、好ましくは、第一の駆動手段から分離している第二の駆動手段を有している。
【０００６】
リフレクターエレメントは、平坦であっても湾曲していてもよく、複数のサブリフレクターエレメントによって構成されてもよい。また、複数のリフレクターエレメントを単一のキャリアで支持してもよい。しかし、後者の配列を用いて本発明の十分な利点を得るためには、非平行の第二の軸線によって複数のリフレクターエレメントをキャリアにマウントする必要がある。
【０００７】
ヘリオスタットは、１００ヘクタールのオーダーのグラウンドエリア（地面領域）を占有するような、大規模アレイに使用してもよく、あるいは、建築物の最上部または他の限定された空間に設置し得る比較的小さなアレイに使用してもよい。従って、本明細書中で使用される用語「地盤面」は、概念的な（水平または傾斜）面（この上にヘリオスタットが設置される）を示すと理解されるべきである。大規模アレイの場合、地盤面は、ヘリオスタットによって占有されるグラウンドエリアを含むが、グラウンドエリア自体は平坦である必要はないことが理解されるべきである。グラウンドエリアの地形学的変動には、個々のリフレクターエレメントの互いに対する位置の調節によって適応してもよい。また、ヘリオスタットによって占有されるグラウンドエリアの少なくとも一部は、水平に対して傾斜している丘などの一部を形成していてもよい。
【０００８】
上述に留意して、本発明は、列をなして設置され、かつ入射する太陽放射線を少なくとも１つの標的コレクタに反射させるよう配列された、複数の上記へリオスタットを含む太陽エネルギーリフレクターアレイを提供するものとして、さらに規定され得る。アレイの各列における少なくともいくつかのヘリオスタットのキャリアは、好ましくは、互いに連結されており、アレイの各列における少なくともいくつかのヘリオスタットのリフレクターエレメントは、好ましくは、互いに連結されている。
【０００９】
従って、好ましい配列では、第一および第二の駆動手段はそれぞれ、複数のヘリオスタットにピボット回転モーションを与えるために使用され得、駆動手段の制御は、アレイ内の多数のヘリオスタットで共有され得る。このことは、大面積アレイにおいて得られる資本コストの節約の点で重要である。
【００１０】
共通の駆動制御は、多数のヘリオスタットを連動させるためのポテンシャルによって可能とされ、同様に、このことは、各へリオスタットのリフレクターエレメントを、そのピボット回転するようマウントされたキャリアへピボット回転するようマウントすることによって容易となる。このことはまた、隣接するリフレクターエレメント間で相対的動作が生じたとしても、アレイ内のヘリオスタットの密な間隔での配置を容易にする。
【００１１】
標的コレクタ（単数）、またはマルチタワーソーラーアレイの場合に標的コレクタ（複数）は、太陽エネルギーを受け取ることができ、かつそれを別の形態のエネルギーに変換することができる任意のタイプのコレクタを含み得る。例えば、各標的コレクタは、ソーラー吸収性コレクタエレメントのバンクを含み得、熱交換流体がこのバンクを通過する。あるいは、より小さな規模のシステムでは、標的コレクタは、光電池のアレイを含み得る。
【００１２】
（発明の好ましい特徴）
ヘリオスタットのリフレクターエレメントは、好ましくは、キャリアにピボット回転するようマウントされたガラス鏡を含む。また、第二の軸線は、好ましくは第一の軸線に対して直交して配置されており、リフレクターエレメントがこの第二の軸線の周りをピボット回転するようキャリアにマウントされている。従って、好ましい配列では、キャリアは、地盤面に対して平行に配置されている固定された第一の軸線の周りをピボット回転動作するようマウントされており、そしてリフレクターエレメントは、第一の軸線に直交する第二の軸線の周りをピボット回転動作するようキャリアにマウントされている。
【００１３】
ヘリオスタットのリフレクターエレメントは、好ましくは、多角形の形状を有しており、そして、最大のグラウンド範囲（グラウンドカバレッジ）を達成するために、最も好ましくは、リフレクターエレメントの外周上の最も離れた２つの地点を通過する線に第二の軸線があるように、キャリアにマウントされている。例えば、リフレクターエレメントは、正方形の形状を有し得、この場合、第二の軸線は、好ましくは、リフレクターエレメントの対角線にある。さらなる代替として、リフレクターエレメントは、六角形の形状を有し得る（好ましくは有する）。この場合、第二の軸線は、六角形の対向して配置された角を交差する線にあり、好ましくは、２つの最も離れた地点を通過する。
【００１４】
リフレクターエレメントは、最も好ましくは、実質的に平行な辺の３つのペアを含む六角形の形状を有する。この場合、六角形は、概念的に矩形の中央部と２つの三角形の端部とに分割され得る。
【００１５】
六角形の形状の辺は、最も好ましくは、矩形部分の４つの角を通過する架空の円の円弧が、完全に三角形端部内に在るように、そして限定された条件では、各三角形部分の２つの隣接する辺に対して接しているように、割り当てられる。複数のこのようなリフレクターを使用することによって１００％までのグラウンド範囲が可能となることが確認された。
【００１６】
第一の駆動手段は、好ましくは、駆動シャフトを含んでおり、この駆動シャフトは、第一の軸線に対して平行にある軸線の周りを回転するよう支持されており、かつ、ヘリオスタットのキャリアに回転駆動を与えるよう配列されている。複数のヘリオスタットがアレイに設置される場合、アレイの各列における少なくともいくつかのヘリオスタットのキャリアは、共通のこのような駆動シャフトによって一緒に連結され得る。また、第一の駆動手段は、好ましくは、ヘリオスタットのアレイにおける複数の駆動シャフトに駆動を与えるための単一のモータを含む。さらに、比較的小さなアレイの場合、単一のモータは、最も好ましくは、ヘリオスタットアレイにおける全ての駆動シャフトに駆動を与えるために使用される。
【００１７】
第二の駆動手段は、好ましくは、駆動部材を含み、この駆動部材は、ヘリオスタットのリフレクターエレメントの裏（非反射）側に接続されており、かつ、リフレクターエレメントに第二の軸線周りのピボット回転動作を与えるように駆動されるよう配列されている。また、駆動部材は、好ましくは、該駆動部材に対するリフレクターエレメントの位置の調節を可能とするために、ロック可能なボールジョイント（または他のユニバーサルジョイント）によってリフレクターエレメントの後側に接続されている。この配列によって、隣接するリフレクターエレメントのアレイ内での相対的角度位置に関係なく、ヘリオスタットのアレイの設定の間に、隣接するリフレクターエレメントを個々に位置決めすることが可能となり、かつ、ヘリオスタットの所定の列内の駆動部材を互いに対して平行に位置決めすることが可能となる。
【００１８】
ヘリオスタットのアレイの所定の列内の複数のリフレクターエレメントは、好ましくは、駆動部材のそれぞれを共通の共通モーション移送メカニズムに接続することによって、一緒に連結されており、この機構は第二の駆動手段の一部を形成する。そして、駆動部材の長さを調節して、または、モーション移送メカニズムの操作平面を調節して、駆動部材の移動角距離を調節することによって、連動したモーション移送を複数の駆動部材に与え得る。
【００１９】
ヘリオスタットのリフレクターエレメントのためのキャリアは、好ましくは、円弧状の形状を有しており、その各端部でリフレクターエレメントの後側に接続されている。キャリアは、最も好ましくは、半円形状を有しており、両方の場合において、リフレクターエレメントの反射面の幾何中心と一致する半径の中心を有する。
【００２０】
本発明は、以下のヘリオスタットおよびヘリオスタットアレイの好ましい実施態様の説明から、より完全に理解される。その説明は、添付の図面を参照して提供される。
【００２１】
（発明の実施態様の詳細な説明）
図１は、矩形のリフレクターエレメント１０を有するヘリオスタットの平面概略図を示し、リフレクターエレメント１０は、矩形のフレーム１２の形態のキャリア１１内に支持されている。キャリア１１は、地盤面１３（図４に示す）の上方にリフレクターエレメントを支持するよう機能し、キャリアは、それ自体ピボット回転するよう支持体構造１４にマウントされている。キャリアのためのピボット軸線１５（本明細書中では「第一の軸線」と呼ぶ）は、固定され、地盤面１３に対して平行にある。
【００２２】
リフレクターエレメント１０は、第一の軸線１５に対して直交して配置されたピボット軸線１６（本明細書中では「第二の軸線」と呼ぶ）の周りをピボット回転するようキャリア１１にマウントされている。従って、キャリア１１および支持されたリフレクターエレメントが、第一の固定された軸線１５の周りを回転し得るように、一方、リフレクターエレメントが、キャリアに対して、第二の軸線１６の周りを独立してピボット回転可能であるように、リフレクターエレメント１０がジンバルマウンティングに支持されていると見なし得る。この配列の拡張として、
１．第一の軸線１５が、地盤面１３に対して平行で固定された関係にて配置されている、
２．第二の軸線１６が、リフレクターエレメント１０の最も離れた地点を通過する線の中にある、および
３．リフレクターエレメント１０が、ヘリオスタットの密な充填を可能にする形状を有する、
のであれば、最適化されたグラウンド範囲を提供するようヘリオスタットアレイが構成され得ることが示され得る。
【００２３】
図１に示す配列の場合では、第二の軸線１６が矩形の対角線を通過していないので、第二の特徴を満足していない。また、第３の特徴は、特別に規定された幾何形状を有する六角形のリフレクターの使用によって最も良好に満足され得ることが、本明細書において後ほど確立される。
【００２４】
図２は、正方形のリフレクターエレメント１０のアレイを示し、これらのエレメント１０は、正方形の対角線を通過する第二の軸線１６によって、各キャリア１１にピボット回転可能にマウントされている点において、図２および３は、図１に示したものよりも優れている配列を示している。同様に、図３は、六角形のリフレクターエレメント１０のアレイを示し、これらのエレメント１０は、六角形の対向する角を通過する第二の軸線１６によって、各キャリア１１にピボット回転可能にマウントされている。
【００２５】
しかし、図２および３に示す配列では、キャリア１１の少なくともいくつかは、キャリアおよび／またはキャリア内のリフレクターエレメントがある程度傾斜していると、リフレクターを入射する太陽放射線から遮蔽し得る。これはアレイの性能を低下させ、そしてアレイ内の少なくとも幾つかのヘリオスタットを分離する必要があり、それによって有効なグラウンド範囲が低減する。さらに、キャリアはそれら自体、最適なグラウンド範囲を提供する配列を妨げ得る。
【００２６】
これらの問題は、図４〜６に概略で示すキャリア配列を採用することによって、回避し得る。
【００２７】
図４〜６に示すように、キャリア１１は、リフレクターエレメント１０から後方に延びており、かつ、弧状、より詳細には半円形の形状を有する。キャリアの半径中心１７は、リフレクターエレメントの反射面の幾何学的中心部に一致しており、かつ、第一の軸線１５と整列している。キャリアの端部１８は、ベアリング支持された軸（図示せず）によってリフレクターエレメントに接続されており、これら軸は、第二の軸線１６に一致して位置決めされている。
【００２８】
概略で示しているが、キャリア１１は、通常、金属またはプラスチック材料のフレームとして作製されており、かつ、支持構造１９上にマウントされてリフレクターエレメント１０を地盤面１３の上方に要求された高さで位置決めしている。
【００２９】
キャリア１１は、アイドラローラー２０上に支持されており、これらローラーは、キャリアの半径中心１７の周りの回転モーションを調節し、そして、駆動シャフト２１が備えられており、これは駆動シャフトとキャリアとの間のギアでかみ合った接続（図示せず）によってキャリアに回転駆動を与えるためのものである。駆動シャフト２１の軸線は、第一の軸線１５（図示せず）と平行にあり、駆動シャフト２１は、電動モータまたは油圧モータに連結されており、このモータには、リフレクターエレメント１０に第一の軸線の周りの回転モーションを与える必要がある場合、エネルギーが与えられる。
【００３０】
駆動部材２２は、ロック可能なボールジョイント（図示せず）によって、リフレクターエレメント１０の後側に接続されており、それによって、リフレクターエレメントは、まず最初に、駆動部材２２に対して要求された方向に配向され得る。直線的に移動可能なモーション移送メカニズム２３（図５および６を参照）は、駆動部材２２にピボット回転動作を与えるために、およびそのようにして、リフレクターエレメント１０を第二の軸線１６の周りでピボット回転させるために使用される。
【００３１】
図５は、１つの列において位置決めされた、複数のキャリアにマウントされたリフレクターエレメントを示し、図６は、ヘリオスタットの小さなアレイ内に位置する多数の列を示している。各場合において、各列内のヘリオスタットは、単一の駆動シャフト２１によって、一緒に連結されている。また、複数の平行な駆動部材２２は、各リフレクターエレメント１０から後方に延びており、単一のモーション移送シャフト２３によって、各列において一緒に連結されている。
【００３２】
図７および８は、単一のヘリオスタットのリフレクターエレメント１０にモーションを移送し、リフレクターエレメントをキャリア１１に対して第二の軸線１６の周りでピボット回転させる別の方法を示している。駆動部材２２が、ピボット回転してリフレクターエレメント１０を回転させるにつれて、該駆動部材が（垂直方向における）その有効長さを変化させるとするならば、駆動部材２２とモーション移送シャフト２３との間の連結を維持するように準備をする必要がある。これは、図８に示すように、駆動部材をテレスコープ式にすることによって、あるいは、図７に示すように、ピボット回転駆動を駆動部材２２に付加してモーション移送シャフト２３を上げ下げすることによって、達成し得る。
【００３３】
ほとんどの図面では、キャリア１１を、リフレクターエレメント１０の主軸線の長さに一致するその端部１８間の長さを有するとして説明してきたが、隣接するヘリオスタット間の遮蔽を回避するために、キャリア１１はより小さな寸法で有益に作製し得る。これは図９で例示されており、この寸法の変化に伴い、駆動部材２２への駆動の付加を容易にするために特別の配列がなされる必要があり得ることが理解されるべきである。
【００３４】
前述のように、リフレクターエレメント１０は、ヘリオスタットの最適な密な充填を可能とするような形状にされるべきである。これは、図１０Ａ、ＢおよびＣに示す（一般化された）方法の１つまたは他のものでリフレクターエレメントを形成することによって、達成され得る。各場合において、リフレクターエレメント１０は、平行な辺の３つの対と、その結果として等しい長さを有する４つの辺２４とを含む六角形の形状を有する。また、各場合において、長いほうの対角線ａは、各エレメントの２つの対向する辺２５間の距離ｂの長さよりも長い長さを有する。六角形の形状の辺は、矩形部分の４つの角を通過する架空の円の円弧２７が、完全に三角形の端部２６内にあるように、また限定された条件では、各三角形部分の２つの隣接する辺に対して接線方向にあるように、割り当てられる。この場合、六角形の比率は以下の基準を満足する。
【００３５】
【数１】
2004526117.tif 000003
【００３６】
ここで、いずれの場合でも、ｃは各辺２５の長さに相当する。各リフレクターが式１を満足するように割り当てられている、密な間隔で配置されたリフレクターのアレイでは、ヘリオスタットが駆動された際にリフレクターの衝突を回避することができることが確認された。結果として、このようなアレイは、リフレクターが密な間隔で配置されている場合でさえ、１００％までの地上範囲を容易にする。
【００３７】
先行技術の文献とされる以下の参考文献は、これらの先行技術文献が、オーストラリアまたは任意の他の国において、当該分野において共通の一般的な知識の一部を形成するという承認を構成しないことが理解されるべきである。
・１９９６年３月２８日付けPCT/AU96/00177、
・１９９７年１２月１９日付けPCT/AU97/00864、
・Multi-Tower Solar Array (MTSA) with Ganged Heliostats; Mills, D. R.およびSchramek, P.-9thInternational Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Solar Paces, フォン・ロム  フランス、１９９８年６月、
・Potential of the heliostat Field of a Multi-Tower Solar Array; Schramek, P.およびMills, D. R.-10thInternational Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Solar Paces, シドニー、オーストラリア、２０００年３月。
【００３８】
上記および請求の範囲で規定した本発明において、変形および改変がなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、キャリアにマウントされた矩形のリフレクターエレメントの概略図を示している。
【図２】図２は、正方形のリフレクターエレメントのアレイの一部分の平面図を示している。
【図３】図３は、六角形のリフレクターエレメントのアレイの一部分の平面図を示している。
【図４】図４は、弧状のキャリアにマウントされた単一のリフレクターエレメントを有するヘリオスタットの概略側面図を示している。
【図５】図５は、一列のヘリオスタットおよび、ヘリオスタットのキャリアおよびリフレクターエレメントにピボット回転動作を与えるための第一および第二の駆動手段を概略的に示している。
【図６】図６は、図５に示すヘリオスタットの複数の列からなるアレイを示している。
【図７】図７は、単一のヘリオスタットのリフレクターエレメントにモーションを移送し、そのキャリアに対するリフレクターエレメントのピボット回転を生じさせる別の方法を示している。
【図８】図８は、単一のヘリオスタットのリフレクターエレメントにモーションを移送し、そのキャリアに対するリフレクターエレメントのピボット回転を生じさせる別の方法を示している。
【図９】図９は、１つのリフレクターエレメントの、サイズを小さくしたキャリアへのマウントを概略的に示している。
【図１０】図１０は、リフレクターエレメントの３つの別の好ましい幾何形状を示している。
【図１】
2004526117.tif 000004
【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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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年4月1日(2003.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリオスタットであって、
リフレクターエレメントを有し、
該リフレクターエレメントを地盤面の上方に支持するために配置されたキャリアを有し、
使用時において、固定された第一の軸線についてのピボット駆動を該キャリアに対して与えるために配置されるドライブ手段を有し、該第一の軸線は、当該ヘリオスタットの使用時に、地盤面に実質的に平行に配置されるものであり、
第一の軸線とは平行ではなくかつ第一の軸線に実質的に一致して交差する第二の軸線の周りに、キャリアに対して、該リフレクターエレメントのピボット動作を可能とする様に、該リフレクターエレメントをキャリアにマウントする手段を有し、
使用時において、第二の軸線についてのピボット動作を該リフレクターエレメントに対して与えるために配置されるドライブ手段を有する、
前記ヘリオスタット。
【請求項２】
キャリアのピボットモーションを与えるために配置される駆動手段が、第一の駆動手段を有しており、
該リフレクターエレメントにピボット動作を与えるために配置されている駆動手段が、第一の駆動手段から分離している第二の駆動手段を有している、請求項１記載のヘリオスタット。
【請求項３】
リフレクターエレメントが、ガラスミラーを有するものである、請求項１または２記載のヘリオスタット。
【請求項４】
リフレクターエレメントが、金属製ミラーを有するものである、請求項１または２記載のヘリオスタット。
【請求項５】
第二の軸線が第一の軸線に対して直交して配置されており、該第二の軸線の周りにピボット可能なように、リフレクターエレメントがキャリアにマウントされている、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項６】
リフレクターエレメントが多角形の形状を有している、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項７】
第二の軸線がリフレクターエレメントの外周上の最も離れた２点を通過する線として横たわる様に、該リフレクターエレメントがキャリアにマウントされている、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項８】
リフレクターエレメントが六角形の形状を有している、請求項６記載のヘリオスタット。
【請求項９】
リフレクターエレメントの六角形の形状が、３つのペアの実質的に平行な辺を有しており、これら辺が、中央の矩形部と２つの三角形の端部とを包囲している、請求項８記載のヘリオスタット。
【請求項１０】
矩形部の４つの角を通過する架空の円の円弧が、三角形の端部内に完全に在るように、そして限定された条件では、各三角形部分の２つの隣接する辺に対して接しているように、六角形の形状構成の辺はプロポーションが決められている、請求項９記載のヘリオスタット。
【請求項１１】
第一の駆動手段が駆動シャフトを含んでおり、
該シャフトは、第一の軸線に対し平行に延びている軸線の周りの回転のために支持されており、かつ、ヘリオスタットキャリアに回転駆動を与えるために配置されている、請求項２〜１０のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１２】
第二の駆動手段が駆動部材を含んでおり、
該駆動部材は、当該ヘリオスタットのリフレクターエレメントの裏（非反射）側に接続されており、かつ、リフレクターエレメントに対して第二の軸線の周りのピボット動作を与える様に駆動されるよう配置されている、請求項２〜１１のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１３】
駆動部材が、可調整ジョイントによってリフレクターエレメントの裏側に接続されている、請求項１２記載のヘリオスタット。
【請求項１４】
当該ヘリオスタットのリフレクターエレメントのためのキャリアが、アーチ状の形状を有し、かつ、各リフレクターエレメントの端部に接続されている、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１５】
キャリアが、半円形の形状を有し、かつ、リフレクターエレメントの反射面の幾何学的中心部と一致する半径の中心部を有している、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１６】
リフレクターエレメントが、フラットな反射面を有している、上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１７】
リフレクターエレメントが、湾曲した反射面を有している、請求項１〜１５のいずれかに記載のヘリオスタット。
【請求項１８】
上記請求項のいずれかに記載のヘリオスタットを複数有し、かつ、それらヘリオスタットが、入射する太陽放射線を少なくとも１つの標的コレクターへ反射するように列をなして配置されている、太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項１９】
請求項１１に依存する場合であって、当該アレイの各列中の少なくとも幾つかのヘリオスタットのキャリアが、共通の上記駆動シャフトによって互いに連結されている、請求項１８記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２０】
少なくとも幾つかの第一の駆動手段が、複数の駆動シャフトに駆動を与えるために、１つのモーターと合体している、請求項１９記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２１】
１つのモーターが、ヘリオスタットアレイ中の全ての駆動シャフトに駆動を与えるように用いられている、請求項１９記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２２】
第二の駆動手段の一部を形成している共通モーション移送メカニズムに、駆動部材のそれぞれを接続することによって、アレイの既定の列内にある複数のリフレクターエレメントが互いに連結されている、請求項１８〜２１のいずれかに記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２３】
手段が駆動部材の長さを調節するために備えられており、駆動部材の長さを調節することによって、複数の駆動部材に、一団となったモーション移送が与えられる、請求項２２記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【請求項２４】
手段が駆動部材の長さを調節するために備えられており、駆動部材の移動角距離を調節するようにモーション移送メカニズムの操作平面を調節することによって、複数の駆動部材に、一団となったモーション移送が与えられる、請求項２２記載の太陽エネルギーリフレクターアレイ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
（発明の要旨）
本発明は、ヘリオスタットに関しており、該ヘリオスタットは、
リフレクターエレメントを有し、
該リフレクターエレメントを地盤面の上方に支持するために配置されたキャリアを有し、
使用時において、固定された第一の軸線についてのピボット駆動を該キャリアに対して与えるために配置されるドライブ手段を有し、該第一の軸線は、当該ヘリオスタットの使用時に、地盤面に実質的に平行に配置されるものであり、
第一の軸線とは平行ではなくかつ第一の軸線に実質的に一致して交差する第二の軸線の周りに、キャリアに対して、該リフレクターエレメントのピボット動作を可能とする様に、該リフレクターエレメントをキャリアにマウントする手段を有し、
使用時において、第二の軸線についてのピボット動作を該リフレクターエレメントに対して与えるために配置されるドライブ手段を有する。




【国際調査報告】
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