(57)【要約】      （修正有）【課題】フレネルレンズの厚みを低減しつつ、フレネルレンズの変形を防止し、光学的効率の高い集光式太陽光発電装置を提供する。【解決手段】集光式太陽光発電装置に使用されるフレネルレンズ３であって、フレネルレンズはドーム状の形状となるように形成され、フレネルレンズの内面には、複数の略三角形の突条が光軸を中心に同心円環状に形成されている、フレネルレンズにおいて、フレネルレンズの周縁部にリブ部１０を設けたことを特徴とする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
集光式太陽光発電装置に使用されるフレネルレンズであって、前記フレネルレンズはドーム状の形状となるように形成され、前記フレネルレンズの内面には、複数の略三角形の突条が光軸を中心に同心円環状に形成されている、フレネルレンズにおいて、前記フレネルレンズの周縁部にリブ部を設けたことを特徴とするフレネルレンズ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、集光レンズによって太陽電池面に太陽光を集光するようにした集光式太陽光発電装置に関するものである。とりわけ、集光レンズの形状の変形を防ぐことにより集光効率を高めた発電を行えるようにした集光式太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集光式太陽光発電装置は常に太陽方向へ向けた集光レンズによって比較的小面積の太陽電池面に太陽光を集光して効率的な発電を行うものである。集光レンズとしてはフレネルレンズを使用することが多い。フレネルレンズは、通常のレンズを同心円環状の多数のプリズム状の領域に分割し、厚みを減らしたレンズである。従来のフレネルレンズとしては、プリズム部を同一平面上に並べ、フレネルレンズ中心の光軸に近い領域は屈折を利用し、フレネルレンズ中心の光軸から遠い領域は全反射を利用し、レンズ作用を得ているものがある（特許文献１）。集光式太陽光発電装置の全体像は、特許文献２に示されたものが一例としてある。
【０００３】
フレネルレンズは、レンズ部の厚みを低減することにより、光学的効率を高めることができるため、レンズ部の厚みを極力低減したフレネルレンズが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５８２４６号公報
【特許文献２】特開２００８−００４６６１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
フレネルレンズのレンズ部の厚みを低減すれば、フレネルレンズ自体の構造的強度が弱くなるため、フレネルレンズが所望の形状から変形し、受光面上に光を集光できず、かえって光学的効率を悪化させてしまうという課題がある。
【０００６】
そこで、本考案はこのような課題を解決するものであり、フレネルレンズの厚みを低減しつつ、フレネルレンズの変形を防止し、光学的効率の高い集光式太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本考案は、集光式太陽光発電装置に使用されるフレネルレンズであって、フレネルレンズはドーム状の形状となるように形成され、フレネルレンズの内面には、複数の略三角形の突条が光軸を中心に同心円環状に形成されている、フレネルレンズにおいて、フレネルレンズの周縁部にリブ部を設けたことを特徴とするフレネルレンズを提供する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の集光式太陽光発電装置は、フレネルレンズの周縁部にリブ部を設けることにより、フレネルレンズの変形が防止され、光学的効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の集光式太陽光発電装置の例を示す概略図である。
【図２】本考案の第一の実施例によるフレネルレンズの側面図である。
【図３】本考案の第一の実施例によるフレネルレンズの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ´断面図である。
【図５】本考案の第二の実施例によるフレネルレンズの側面図である。
【図６】本考案の第二の実施例によるフレネルレンズの平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ´断面図である。
【実施例】
【００１０】
本考案の集光式太陽光発電装置１の構成の一例を概略的に図１に示す。集光式発電光装置１は、フレネルレンズ３及び受光部７を含む。フレネルレンズ３はドーム状の形状となるように形成され、フレネルレンズの内面には、複数の略三角形の突条が光軸９を中心に同心円環状に形成されている。受光部７は、フレネルレンズ３で集光した光を受光する位置に配置されている。
【００１１】
本考案の第一の実施例によるフレネルレンズの側面図を図２に、平面図を図３に示す。また、図３のＡ−Ａ´断面を図４に示す。図２に示すように、フレネルレンズ３は光軸を中心としたドーム状の形状をしている。集光式太陽光発電装置においては、複数のフレネルレンズを隣接して敷き詰めるため、図３に示すように、周縁部を面で切り落とした形状となっており、平面図で見るとフレネルレンズは４つの周縁部端面により四角形の形状となっている。従って、図２に示すように、側面から見ると、周縁部端面は円弧状の形状を構成している。そして、周縁部においても、フレネルレンズ内面に略三角形の多数の突条が形成されていることが示されている。
図中の斜線部がリブ部１０を示す。リブ部は、フレネルレンズの４つの周縁部端面において、それぞれ周縁部端面の円弧形状に沿って、周縁部端面から突き出た鍔の形状で形成されている。リブ部の厚みは、周縁部端面の厚みよりも薄く、周縁部端面においてレンズ部外面側に偏って延在している。
【００１２】
このように、周縁部端面にリブ部を設け、補強することにより、フレネルレンズの曲面を所望の形状に保つことができる。
【００１３】
本考案の第二の実施例によるフレネルレンズの側面図を図５に、平面図を図６に示す。また、図６のＡ−Ａ´断面を図７に示す。図中の斜線部がリブ部１０を示す。第一の実施例と同様に、リブ部は、フレネルレンズの４つの周縁部端面において、それぞれ周縁部端面の円弧形状に沿って形成されている。ただし、リブ部の厚みは、周縁部端面の厚みよりも厚くなっており、周縁部端面を覆う円弧状の平板の形状となっている。リブ部のレンズ部外面側端は、周縁部端面のレンズ部外面側端と一致している。
【００１４】
リブ部はレンズ部と一体に形成しても良く、別部材のリブ部材をレンズ本体に接着して形成しても良い。また、リブ部の材質は、レンズ部と同一でも良いし、異なる材質としても良い。
実施例では、リブ部の断面形状は矩形となっているが、断面形状は丸形、多角形、その他任意の形状にしても良い。また、リブ部は、平板状の形状とし、レンズ本体の側面全体を覆う形状としても良い。
また、実施例では、周縁部端面に４つのリブ部を設けているが、４つのリブ部に分割せずに、周縁部を全周するよう１つのリブ部で構成するようにしても良い。また、周縁部端面の一部にだけリブ部を設置しても良く、設けるリブ部の数は適宜任意に選択してよい。また、各周縁部端面に２本以上の複数のリブ部を設置しても良い。また、複数のリブ部を相互に連結する他のリブ部材を設け、リブの形状を格子状にしても良い。
また、実施例では、リブ部はレンズ本体の周縁部端面に設置しているが、リブ部はレンズ部の外面や内面に設置しても良い。リブ部は一つの周縁部端面から出発し、レンズ部の内面又は外面に沿って、他の周縁部端面に至る形状としても良い。
リブ部は、上記の実施例の組み合わせも可能であり、上記の実施例のみに限定されるわけではない。
【符号の説明】
【００１５】
１  集光式太陽光発電装置
３  フレネルレンズ
５  プリズム部
７  受光部
９  光軸
１０  リブ部
【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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【図７】
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