(57)【要約】      （修正有）【課題】集光した太陽光を熱エネルギーに変換することで非常に高い温度を作り出し、高温の反応環境が必要とされる化学反応を進行させる太陽熱反応炉において、更なる高温化要求に対応することができる太陽光導入用の透明窓を提供する。【解決手段】複数に分割された耐熱ガラス板１３を結合するスペーサ１８に冷却用の水路１９を形成したため、水冷方式により透明窓を冷却することができ、更なる高温化の要求に対応する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を導入する加熱室の上部に取付けられる太陽光導入用の透明窓であって、
二枚の耐熱ガラス板から成る二重構造で且つ複数に分割された構造を有し、分割部には冷却用の水路を有するスペーサが設けられていることを特徴とする太陽光導入用の透明窓。
【請求項２】
二枚の耐熱ガラス板の隙間に冷却用の空気を導入可能な構造になっていることを特徴とする請求項１記載の太陽光導入用の透明窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光導入用の透明窓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環境に負荷を与えることのないクリーンエネルギーとしての太陽光を集光し、その集光した太陽光を熱エネルギーに変換することで非常に高い温度を作り出し、高温の反応環境が必要とされる化学反応を進行させる太陽熱反応炉が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の加熱は高い温度が必要なため、炉の上部を石英硝子等で形成された耐熱性を有する透明窓で塞いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０-１４４９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、透明窓を設けて加熱室の内部を密閉化しているが、耐熱性に限度があり、更なる高温化が可能な透明窓の提案が望まれている。
【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、更なる高温化要求に対応することができる太陽光導入用の透明窓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、太陽光を導入する加熱室の上部に取付けられる太陽光導入用の透明窓であって、二枚の耐熱ガラス板から成る二重構造で且つ複数に分割された構造で、分割部には冷却用の水路を有するスペーサが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、二枚の耐熱ガラス板の隙間に冷却用の空気を導入可能な構造になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、複数に分割された耐熱ガラス板を結合するスペーサに冷却用の水路を形成したため、水冷方式により透明窓を冷却することができ、更なる高温化の要求に対応することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、二枚の耐熱ガラス板の隙間に冷却用の空気を導入可能な構造になっているため、空冷でも冷やすことができ、更なる高温化の要求に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽光導入用の透明窓を設けた太陽熱マグネシウム還元炉を示す断面図。
【図２】透明窓の平面図。
【図３】透明窓の分解斜視図。
【図４】スペーサの中心部の水路を示す断面図。
【図５】図２中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。
【図６】図２中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。
【図７】図２中矢示ＳＣ−ＳＣ線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図７は本発明の好適な実施形態を示す図である。
【００１３】
まず、本実施形態の透明窓１を採用した太陽熱マグネシウム還元炉２の説明をする。ビームダウン式の太陽集光装置の場合は上から下向きに太陽光Ｌが集光する。太陽熱マグネシウム還元炉２はその集光点付近に設置されている。太陽熱マグネシウム還元炉２自体は矩形状で、その上部に円形の開口３が形成されている。
【００１４】
開口３の上部には筒型集光鏡４が設置されている。筒型集光鏡４は上部開口よりも下部開口の方が小さく且つ内面が鏡面とされた構造をしている。この筒型集光鏡４内に太陽光Ｌが取り入れられる。
【００１５】
太陽熱マグネシウム還元炉２内には基本的に矩形の加熱室５が形成されている。この加熱室５の底部はロート状に傾斜している。加熱室５の内部にはマグネシウム還元用の６本のレトルト６が挿入設置される。
【００１６】
加熱室５の内壁は耐熱レンガ７で形成され、その外側は断熱材料８にて形成されている。加熱室５の上部と底部との間には送風通路９が形成されている。送風通路９の途中には耐熱ファン装置１０とガスバーナー１１が設けられている。この送風通路９及び加熱室５には耐熱粒子（炭化ケイ素）を混合した窒素ガス１２が循環される。
【００１７】
この加熱室５の開口３に透明窓１が設けられる。透明窓１の設置により加熱室５は閉じられた空間となる。透明窓１は２枚の耐熱ガラス板（石英硝子製）１３から成る二重構造になっている。耐熱ガラス板１３の周囲は金属製のホルダ１４により支持されている。ホルダ１４はホルダ本体１５と押さえ板１６とから構成されている。ホルダ本体１５と押さえ板１６との間には円周方向に形成された水路１７が形成されている。この水路１７には対向位置に入口１７ａと出口１７ｂが形成されていて、そこから冷却用の水Ｗ１を流せるようになっている。
【００１８】
上下の耐熱ガラス板１３はそれぞれ面方向に四分割した構造で、分割部には概略十字状をした金属（ステンレス）製のスペーサ１８が設けられている。このスペーサ１８に互いに中央で交差する２本の向流の水路１９が上下にそれぞれ形成されている。水路１９はスペーサ１８にネジ２０で固定される十字状のカバープレート２１（図６・図７参照）により塞がれる。この水路１９にもそれぞれ入口１９ａと出口１９ｂが形成され、冷却用の水Ｗ２をそれぞれ循環することができる。入口１９ａと出口１９ｂは別の水路１７と干渉しない高さで形成されている（図７参照）。
【００１９】
また上下の耐熱ガラス板１３の間で４つに区画された各空間には導入口２２と排出口２３が形成され、そこにそれぞれ冷却用の空気Ｅを流すことができる。
【００２０】
以上のような構造をした太陽熱マグネシウム還元炉２の筒型集光鏡４内に上側から太陽光Ｌが導入される。筒型集光鏡４内に導入された太陽光Ｌは筒型集光鏡４の下部から集光された状態で照射され、その後に透明窓１を通過して加熱室５内に導入される。
【００２１】
耐熱粒子が混合された窒素ガス１２は加熱室５内で下から上向きに循環する。その上向きに循環する耐熱粒子に対して透明窓１から入光した太陽光Ｌが当たり、耐熱粒子自体が加熱される。そのためその耐熱粒子が混合された窒素ガス１２も高温化する。１２００℃程度まで加熱される。
【００２２】
６本のレトルト６は高温で循環する窒素ガス１２内に臨まされているため、全体が均一に加熱される。従ってレトルト６内で酸化マグネシウムは還元されて金属マグネシウムとして気化し、基端側の冷却部で凝固して金属マグネシウムに戻る。
【００２３】
雨天など太陽光Ｌがない場合は、バックアップ用のガスバーナー１１で窒素ガス１２を加熱する。加熱室５に循環される気体が窒素ガス１２であるため、気体が接する設備の金属を酸化させない。
【００２４】
この実施形態によれば、以上説明したように、複数に分割された耐熱ガラス板１３を結合するスペーサ１８に冷却用の水路１９を形成したため、水冷方式により透明窓１を冷却することができ、更なる高温化の要求に対応することができる。
【００２５】
また二枚の耐熱ガラス板１３の隙間に冷却用の空気Ｅを導入するため、空冷でも冷やすことができ、更なる高温化の要求に対応することができる。
【００２６】
更に耐熱ガラス板１３を支持しているホルダ１４も水路１７により冷却するため透明窓１を確実に支持することができる。
【００２７】
尚、以上の実施形態では耐熱ガラス板１３を４分割する例を示したが、これに限定されない。
【符号の説明】
【００２８】
１  透明窓
２  太陽熱マグネシウム還元炉
３  開口
５  加熱室
１３  耐熱ガラス板
１８  スペーサ
Ｗ１、Ｗ２  水
Ｅ  空気
Ｌ  太陽光
【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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