(57)【要約】【課題】小さい力で反射面を撓ませて所望の形状とし、また、変形時の反射面の破損を抑制する。【解決手段】太陽光集光装置は、板状の反射部３と、反射部３の反射面３０を撓ませる一対の撓ませ機構とを備える。反射部３は、反射板３１と、支持板３２とを備える。反射板３１は、反射面３０の一部を上面として有するミラー板３６と、ミラー板３６の略全面に亘ってミラー板３６の下面に重なる補助板３７とを備える。支持板３２は、補助板３７の下面に重なるとともに、幅方向の両端部が一対の撓ませ機構に接続される。反射板３１と支持板３２とは、基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープ３８を介して互いに固定される。これにより、反射面３０の湾曲の際に反射板３１と支持板３２との間に層間滑りが生じる。その結果、小さい力で反射面３０を撓ませて所望の形状とすることができるとともに、変形時の反射面３０の破損を抑制または防止することもできる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱回収部に太陽光を集光する太陽光集光装置であって、
所定の軸方向に長尺な主軸部と、
前記軸方向および前記軸方向に垂直な幅方向に広がる反射面の少なくとも一部を上面として有し、下面において前記幅方向の略中央にて前記軸方向に伸びる中央線状領域が前記主軸部に固定される板状の反射部と、
前記軸方向に平行な中心軸を中心として前記主軸部を回動可能に支持する主軸支持部と、
前記主軸部を回動することにより、前記反射面を傾斜させる回動機構と、
前記軸方向および前記反射面の前記幅方向に垂直な方向を中央法線方向として、前記幅方向における前記反射部の両端部を、前記主軸部の回動に従って前記中央線状領域に対して相対的に前記中央法線方向に同様に移動することにより、前記反射面を撓ませる一対の撓ませ機構と、
を備え、
前記反射部が、
前記反射面の少なくとも一部を上面として有するミラー板と、
前記ミラー板の略全面に亘って前記ミラー板の下面に重なる補助板と、
前記補助板の下面に重なるとともに、前記幅方向の両端部が前記一対の撓ませ機構に接続される支持板と、
を備え、
前記ミラー板、前記補助板および前記支持板である３つの板状部材のうち少なくとも２つの板状部材が、基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープを介して互いに固定されることを特徴とする太陽光集光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光集光装置であって、
前記３つの板状部材が、前記両面粘着テープを介して互いに固定されることを特徴とする太陽光集光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽光集光装置であって、
前記補助板が金属板であり、
前記ミラー板と前記補助板とが、前記両面粘着テープを介して互いに固定されることを特徴とする太陽光集光装置。
【請求項４】
熱回収部に太陽光を集光する太陽光集光装置であって、
所定の軸方向に長尺な主軸部と、
前記軸方向および前記軸方向に垂直な幅方向に広がる反射面の少なくとも一部を上面として有し、下面において前記幅方向の略中央にて前記軸方向に伸びる中央線状領域が前記主軸部に固定される板状の反射部と、
前記軸方向に平行な中心軸を中心として前記主軸部を回動可能に支持する主軸支持部と、
前記主軸部を回動することにより、前記反射面を傾斜させる回動機構と、
前記軸方向および前記反射面の前記幅方向に垂直な方向を中央法線方向として、前記幅方向における前記反射部の両端部を、前記主軸部の回動に従って前記中央線状領域に対して相対的に前記中央法線方向に同様に移動することにより、前記反射面を撓ませる一対の撓ませ機構と、
を備え、
前記反射部が、
前記反射面の少なくとも一部を上面として有する反射板と、
前記反射板の下面に重なるとともに、前記幅方向の両端部が前記一対の撓ませ機構に接続される支持板と、
を備え、
前記反射板と前記支持板とが、基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープを介して互いに固定されることを特徴とする太陽光集光装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽光集光装置であって、
前記反射部の前記幅方向における各端部からの前記幅方向の距離と、前記距離における前記支持板の断面二次モーメントとの比が、前記各端部と前記中央線状領域との間において一定である、または、前記距離と、前記距離における前記反射部の曲げ剛性との比が、前記各端部と前記中央線状領域との間において一定であることを特徴とする太陽光集光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽光集光装置であって、
前記距離と、前記距離における前記反射部の曲げ剛性との比が、前記各端部と前記中央線状領域との間において一定となるように、前記支持板が、前記各端部から前記中央線状領域に向かうに従って厚さが漸次増大する部位を有することを特徴とする太陽光集光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱回収部に太陽光を集光する太陽光集光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光を集光して熱媒体を加熱することにより太陽熱エネルギーを回収する太陽熱回収システムの実用化が進められている。太陽熱回収システムでは、太陽熱エネルギーを効率良く回収することが重要である。
【０００３】
例えば、特許文献１では、太陽の動きに合わせて反射鏡を傾動させる太陽光集光装置において、反射鏡の傾動姿勢に応じて反射面の曲がり具合を変化させることにより、太陽光（の反射光）を効率良く熱回収手段に導く手法が開示されている。具体的には、特許文献１の太陽光集光装置では、反射鏡の中央が支持され、反射鏡の傾動姿勢に応じて反射鏡の両側縁部が上げ下げされることにより、反射面の曲がり具合が変化する。
【０００４】
また、特許文献２の太陽追尾式集光鏡でも同様に、太陽高度の変化に合わせて、可撓性を有する反射板の湾曲形状が変更される。特許文献２の反射板は、反射面を有する化学強化処理を施したガラス鏡を、金属薄板の上面に柔軟性のある接着剤で貼り合わせることにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０８６８２５号
【特許文献２】特開昭５９−５７２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、太陽集光装置において反射面の曲がり具合を変更する場合、特許文献２の反射板では、ガラス鏡を金属薄板と共に湾曲させる必要があるため、反射面を所望の形状とする際に大きな力が必要となる。また、反射板を湾曲させる際には、金属薄板に接着剤により結合されたガラス鏡に大きな力が作用するため、ガラス鏡が破損してしまうおそれもある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、小さい力で反射面を撓ませて所望の形状とすることを目的としている。また、変形時の反射面の破損を抑制することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、熱回収部に太陽光を集光する太陽光集光装置であって、所定の軸方向に長尺な主軸部と、前記軸方向および前記軸方向に垂直な幅方向に広がる反射面の少なくとも一部を上面として有し、下面において前記幅方向の略中央にて前記軸方向に伸びる中央線状領域が前記主軸部に固定される板状の反射部と、前記軸方向に平行な中心軸を中心として前記主軸部を回動可能に支持する主軸支持部と、前記主軸部を回動することにより、前記反射面を傾斜させる回動機構と、前記軸方向および前記反射面の前記幅方向に垂直な方向を中央法線方向として、前記幅方向における前記反射部の両端部を、前記主軸部の回動に従って前記中央線状領域に対して相対的に前記中央法線方向に同様に移動することにより、前記反射面を撓ませる一対の撓ませ機構とを備え、前記反射部が、前記反射面の少なくとも一部を上面として有するミラー板と、前記ミラー板の略全面に亘って前記ミラー板の下面に重なる補助板と、前記補助板の下面に重なるとともに、前記幅方向の両端部が前記一対の撓ませ機構に接続される支持板とを備え、前記ミラー板、前記補助板および前記支持板である３つの板状部材のうち少なくとも２つの板状部材が、基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープを介して互いに固定される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の太陽光集光装置であって、前記３つの板状部材が、前記両面粘着テープを介して互いに固定される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の太陽光集光装置であって、前記補助板が金属板であり、前記ミラー板と前記補助板とが、前記両面粘着テープを介して互いに固定される。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、熱回収部に太陽光を集光する太陽光集光装置であって、所定の軸方向に長尺な主軸部と、前記軸方向および前記軸方向に垂直な幅方向に広がる反射面の少なくとも一部を上面として有し、下面において前記幅方向の略中央にて前記軸方向に伸びる中央線状領域が前記主軸部に固定される板状の反射部と、前記軸方向に平行な中心軸を中心として前記主軸部を回動可能に支持する主軸支持部と、前記主軸部を回動することにより、前記反射面を傾斜させる回動機構と、前記軸方向および前記反射面の前記幅方向に垂直な方向を中央法線方向として、前記幅方向における前記反射部の両端部を、前記主軸部の回動に従って前記中央線状領域に対して相対的に前記中央法線方向に同様に移動することにより、前記反射面を撓ませる一対の撓ませ機構とを備え、前記反射部が、前記反射面の少なくとも一部を上面として有する反射板と、前記反射板の下面に重なるとともに、前記幅方向の両端部が前記一対の撓ませ機構に接続される支持板とを備え、前記反射板と前記支持板とが、基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープを介して互いに固定される。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽光集光装置であって、前記反射部の前記幅方向における各端部からの前記幅方向の距離と、前記距離における前記支持板の断面二次モーメントとの比が、前記各端部と前記中央線状領域との間において一定である、または、前記距離と、前記距離における前記反射部の曲げ剛性との比が、前記各端部と前記中央線状領域との間において一定である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の太陽光集光装置であって、前記距離と、前記距離における前記反射部の曲げ剛性との比が、前記各端部と前記中央線状領域との間において一定となるように、前記支持板が、前記各端部から前記中央線状領域に向かうに従って厚さが漸次増大する部位を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、小さい力で反射面を撓ませて所望の形状とすることができる。また、変形時の反射面の破損を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】太陽熱回収システムの平面図である。
【図２】太陽光集光装置の一部を示す平面図である。
【図３】反射板の断面図である。
【図４】両面粘着テープの断面図である。
【図５】太陽光集光装置の中央近傍を示す正面図である。
【図６】太陽光集光装置の断面図である。
【図７】回動機構を示す図である。
【図８】太陽光集光装置の断面図である。
【図９】ロッド支持部を示す図である。
【図１０】撓んだ状態の反射板および支持板を示す図である。
【図１１】撓んだ状態の反射板および支持板の端部を拡大して示す図である。
【図１２】撓み量と湾曲荷重との関係を示す図である。
【図１３】撓み量と湾曲荷重との関係を示す図である。
【図１４】支持板の平面図である。
【図１５】支持板の側面図である。
【図１６】他の太陽光集光装置の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一の実施の形態に係るフレネル型の太陽熱回収システム１０の平面図である。図１では、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を矢印にて図示している（後述の図においても同様）。太陽熱回収システム１０は、内部を熱媒体が流れる熱回収部１１、および、熱回収部１１に太陽光を集光して熱回収部１１内の熱媒体を加熱する複数の（図１では、６個の）太陽光集光装置１を備える。熱回収部１１は、Ｙ方向に長い管状体である。熱回収部１１の両端は一対の柱部１２により支持され、熱回収部１１が複数の太陽光集光装置１の（＋Ｚ）側に配置される。熱回収部１１内の熱媒体は、例えば、外部の発電装置との間で循環されており、当該発電装置における発電に利用される。以下の説明では、（＋Ｚ）側を上側と呼び、（−Ｚ）側を下側と呼ぶ。
【００１７】
複数の太陽光集光装置１は、熱回収部１１の下方にてＸ方向に配列される。各太陽光集光装置１は、主軸部２と、反射部３と、回動機構４とを備える。主軸部２は、Ｙ方向に長尺な略管状の部材である。反射部３は、主軸部２に固定されるとともに主軸部２の長尺方向（すなわち、Ｙ方向であり、以下、「軸方向」という。）に長尺な部材である。反射部３は、板状であり、反射面３０を上面として有する。反射面３０は、軸方向、および、軸方向に垂直な幅方向に広がる。回動機構４は、軸方向における主軸部２の中央近傍に配置される。後述するように、回動機構４が主軸部２を回動することにより、反射面３０が傾斜する。以下の説明では、１つの太陽光集光装置１に着目するが、他の太陽光集光装置１も同様の構成を有する。
【００１８】
図２は、太陽光集光装置１の一部を示す平面図である。反射部３は、複数の反射板３１と、複数の支持板３２とを備える。図２中では、各反射板３１を実線にて示し、各支持板３２を太い破線にて示す。複数の反射板３１の上面は、上述の反射面３０を構成する。換言すれば、各反射板３１は、反射面３０の一部（以下、「分割反射面３０１」という。）を上面として有する。複数の支持板３２は、複数の反射板３１の下面にそれぞれ重なる。
【００１９】
各反射板３１は、可撓性を有する略矩形（例えば、１メートル（ｍ）×１．２ｍの略矩形）の板状部材である。複数の反射板３１は、微小な間隔を空けて軸方向に配列される。各支持板３２は、略帯状の可撓性を有する板状部材である。各支持板３２は、幅方向に略平行に延びる。各支持板３２の軸方向の幅は、各反射板３１の軸方向の幅よりも小さい。複数の支持板３２は、間隔を空けて軸方向に配列される。図２に示す例では、各反射板３１は、３つの支持板３２と重なる。図１に例示する太陽光集光装置１では、図２に示す軸方向に並ぶ４個の反射板３１を１つのユニットとして、２３個のユニットが軸方向に並ぶ。
【００２０】
図３は、図２中のIII−IIIの位置における反射部３の１つの反射板３１の断面図である。図３では、図示の都合上、厚さ方向（Ｚ方向）を実際よりも強調して描いている。図３に示すように、反射板３１は、ミラー板３６と、補助板３７とを備える。ミラー板３６および補助板３７は、およそ同形状の板状部材である。ミラー板３６は、反射面３０の一部である分割反射面３０１を上面として有する。補助板３７は、ミラー板３６の略全面に亘ってミラー板３６の下面に重なる。補助板３７の下面には、上述の支持板３２が重なる。図３に示す例では、上述のように、３つの支持板３２が補助板３７の下面に重なる。ミラー板３６は、例えば、ガラス鏡である。補助板３７は、好ましくは金属板であり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）により形成される。補助板３７は、ミラー板３６を裏側から補強する裏板あるいは補強板である。支持板３２は、例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼により形成される。
【００２１】
反射部３では、反射板３１の下面（すなわち、補助板３７の下面）と支持板３２の上面とが、両面粘着テープ３８を介して互いに固定される。両面粘着テープ３８は、好ましくは、支持板３２の上面全体に接する。また、ミラー板３６の下面と補助板３７の上面とも、両面粘着テープ３８を介して互いに固定される。両面粘着テープ３８は、好ましくは、ミラー板３６の下面全体、および、補助板３７の上面全体に接する。換言すれば、ミラー板３６、補助板３７および支持板３２である３つの板状部材が、両面粘着テープ３８を介して互いに固定される。
【００２２】
図４は、両面粘着テープ３８の一部を拡大して示す断面図である。両面粘着テープ３８は、基材３８１と、基材３８１の両面に設けられた２つの粘着剤層３８２とを備える。基材３８１は、例えば、高強度不織布により形成される。各粘着剤層３８２は、例えば、アクリル系の感圧性粘着剤により形成される。両面粘着テープ３８の厚さは、例えば、０．１ミリメートル（ｍｍ）以上０．５ｍｍ以下であり、図４に示す例では、約０．１５ｍｍである。
【００２３】
図５は、軸方向における太陽光集光装置１の中央近傍を示す正面図であり、図６は、図５中の矢印VI−VIの位置における太陽光集光装置１の断面図である。図５および図６に示すように、主軸部２は、管状体である主軸部本体２１を有し、主軸部本体２１は、軸方向（Ｙ方向）に長い固定部材２３を介して反射部３の下面に固定される。主軸部本体２１は、主軸支持部５により支持される。詳細には、主軸支持部５は、地面に設置される複数の支持台５１を有する。各支持台５１には、主軸部本体２１の外周面に接する２つのローラ５２、および、２つのローラ５２をそれぞれ回転可能に支持台５１に対して支持する２つのローラ支持部５３が設けられる。図５では、２つの支持台５１を図示しているが、実際には、３以上の支持台５１が軸方向に間隔を空けて配置される。このようにして、主軸支持部５により、主軸部２が、軸方向に平行な中心軸Ｊ１（ここでは、主軸部本体２１の中心軸Ｊ１）を中心として回動可能に支持される。
【００２４】
図７は、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た回動機構４を示す図である。図７では、主軸部２の一部を断面にて示す。回動機構４は、電動シリンダ、油圧シリンダ、あるいは、空圧シリンダ等であるシリンダ部４１を有し、シリンダ部４１はシリンダ支持部４２により地面に対してＹ方向に平行な軸を中心として回動可能に固定される。主軸部本体２１には、その外周面から突出する連結板２２が設けられ、シリンダ部４１のピストンの先端が、連結板２２にピンを介して固定される。図７中に実線および二点鎖線にて示すように、シリンダ部４１がピストンを進退させることにより、主軸部２が中心軸Ｊ１を中心として回動し、反射部３の反射面３０が傾斜する。後述するように、実際には、主軸部２の回動角に従って反射部３の撓み（撓み曲線）が変化するが、図７では、反射部３の撓みが無いものとして反射部３を図示している。以下の説明では、撓みが無い状態の反射部３において反射面３０に沿うとともに軸方向に垂直な方向を「幅方向」という。すなわち、撓みが無い状態の反射部３において、反射面３０は、上述のように軸方向および幅方向に広がる。
【００２５】
図８は、図２中の矢印VIII−VIIIの位置における太陽光集光装置１の断面図である。反射部３の下面には、幅方向の略中央にて軸方向に伸びる線状の領域３９（以下、「中央線状領域３９」という。）が設定される。軸方向に長い固定部材２３は中央線状領域３９に固定され、反射部３が主軸部２に対して固定される。したがって、反射部３は、主軸部２に対して固定された中央線状領域３９から幅方向の両側に広がる。図６および図７に示す反射部３において幅方向の片側の部位に着目すると、当該部位は片持ち状態にて固定部材２３に支持される。以下の説明では、反射部３の中央線状領域３９の法線方向、すなわち、軸方向および幅方向に垂直な方向を「中央法線方向」という。なお、図８では、幅方向および中央法線方向は、それぞれＸ方向およびＺ方向に平行であるが、幅方向および中央法線方向は、反射部３に対して固定された方向であり、反射部３が傾斜すると、幅方向および中央法線方向は、それぞれＸ方向およびＺ方向に対して傾斜する。
【００２６】
図２および図８に示すように、反射部３の幅方向における各端部の下面側（反射面３０とは反対側）には、軸方向に伸びるスライドロッド７１が設けられる。正確には、図１に示すように、回動機構４よりも（＋Ｙ）側の主軸部２の部位における幅方向の両側に一対のスライドロッド７１が配置され、回動機構４よりも（−Ｙ）側の主軸部２の部位における幅方向の両側に他の一対のスライドロッド７１が配置される。すなわち、太陽光集光装置１では、４個のスライドロッド７１が設けられる。図８に示すように、各スライドロッド７１の軸方向に垂直な断面形状は矩形である。主軸部２には、スライドロッド７１を支持する複数のロッド支持部８１が設けられ、複数のロッド支持部８１は軸方向に間隔を空けて配置される（図２参照）。
【００２７】
図９は、（＋Ｘ）側から（−Ｘ）方向を向いて見たロッド支持部８１を示す図である。図８および図９に示すように、各ロッド支持部８１は、主軸部本体２１の外周面から幅方向の両側に突出する一対の固定アーム８１１、および、一対の固定アーム８１１の先端にそれぞれ設けられる一対の取付板８１２を有する。各取付板８１２の下部には幅方向の外側に突出する支持枠８１３が設けられ、支持枠８１３上には、スライドロッド７１の下面に接するローラ８１４、および、ローラ８１４を回転可能に支持枠８１３に対して支持するローラ支持部８１５が設けられる。各スライドロッド７１は、複数のロッド支持部８１におけるローラ８１４により、軸方向に移動可能に支持される。なお、各スライドロッド７１の主軸部２に対する幅方向および中央法線方向の相対位置は一定となり、主軸部２が回動する際には、各スライドロッド７１も主軸部２と共に中心軸Ｊ１を中心として回動する。
【００２８】
図１および図５に示すように、Ｘ方向における反射部３の両側には、一対のフレーム９１が設けられる。図５に示すフレーム９１において、各スライドロッド７１に対向する位置には、カムレール７２２が設けられる。軸方向（Ｙ方向）に沿って見たカムレール７２２の形状は、主軸部２の回動軸、すなわち中心軸Ｊ１（図８参照）を中心とする円弧状である。また、各スライドロッド７１において回動機構４に近接する端部には、一対のローラ７２１が設けられる。一対のローラ７２１は、軸方向におけるカムレール７２２の両側に配置され、カムレール７２２において軸方向を向く両端面である２つのカム面にそれぞれ当接する。カムレール７２２の両カム面間の距離は一定であるが、軸方向の位置は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向の角度位置に応じて相違する。したがって、スライドロッド７１が主軸部２と共に中心軸Ｊ１を中心として回動すると、カムレール７２２により一対のローラ７２１の軸方向の位置が変化する。すなわち、ローラ７２１およびカムレール７２２により主軸部２の回動がスライドロッド７１の軸方向への運動に変換され、スライドロッド７１が軸方向に移動（スライド）する。以上のように、太陽光集光装置１では、ローラ７２１およびカムレール７２２により、主軸部２の回動に従ってスライドロッド７１を軸方向にスライドするスライド機構７２が実現される。
【００２９】
実際には、回動機構４の（＋Ｙ）側に設けられるカムレール７２２および（−Ｙ）側に設けられるカムレール７２２は、主軸部２の軸方向の中央における軸方向に垂直な面に対して面対称となる。したがって、回動機構４の（＋Ｙ）側に設けられるスライドロッド７１、および、回動機構４の（−Ｙ）側に設けられるスライドロッド７１は、軸方向において互いに反対方向にスライドする。換言すると、軸方向において互いに反対方向であり、かつ、ほぼ同じ大きさの反力が、（＋Ｙ）側のスライドロッド７１および（−Ｙ）側のスライドロッド７１から、（＋Ｙ）側のカムレール７２２および（−Ｙ）側のカムレール７２２に対してそれぞれ作用する。したがって、双方のカムレール７２２を支持するフレーム９１の全体に対して、双方のスライドロッド７１の移動に伴って作用するこれらの反力は互いに打ち消し合う。これにより、スライドロッド７１の移動に伴う反力によりフレーム９１が傾くまたは倒れることが防止される。
【００３０】
図８および図９に示すように、反射部３の支持板３２の幅方向における各端部（以下、単に「端部」ともいう。）の下面には、軸方向に伸びるリブ部材３３が固定される。実際には、軸方向に並ぶ複数の支持板３２の幅方向の端部がリブ部材３３により連結される。また、リブ部材３３とスライドロッド７１との間には運動伝達機構７３が設けられる。運動伝達機構７３は、リブ部材３３に固定されるリフトロッド７４、および、スライドロッド７１の上面に固定されるガイド部７５を有する。
【００３１】
リフトロッド７４は、中央法線方向に並んで取付板８１２に設けられる２つの枠状部７４３内に挿入されて、中央法線方向に移動可能に支持される。リフトロッド７４の下部にはスリット７４１が設けられており、当該スリット７４１には幅方向に伸びるピン部材７４２が設けられる。ガイド部７５は、軸方向および中央法線方向に沿って広がる板状であり、リフトロッド７４のスリット７４１内に配置される。ガイド部７５は軸方向に対して傾斜した方向に長いガイド孔７５１を有し、ガイド孔７５１にはピン部材７４２が挿入される。このようにして、スライドロッド７１と反射部３の支持板３２の端部とが機械的に連結され、スライドロッド７１が軸方向にスライド移動する際に、リフトロッド７４が中央法線方向に移動して反射部３の端部の撓み量（撓みが無い状態からの変位量）が変化する。
【００３２】
以上のように、スライドロッド７１、スライド機構７２（図５参照）および運動伝達機構７３により、反射部３の撓み量を主軸部２の回動に従って変更する撓ませ機構７が実現される。撓ませ機構７では、複数組のスライド機構７２および運動伝達機構７３が、軸方向に沿って略等間隔に配列される。撓ませ機構７は、リブ部材３３を介して、複数の支持板３２の幅方向の端部に接続される。
【００３３】
太陽光集光装置１では、図８の主軸部２の（＋Ｘ）側に配置される撓ませ機構７と、（−Ｘ）側に配置される撓ませ機構７とは同様の構造であり、主軸部２の回動に従って反射部３の両端部を同じ方向に同じ距離だけ移動する。すなわち、複数の支持板３２の幅方向の両端部に接続される一対の撓ませ機構７が、幅方向における反射部３の両端部を、主軸部２の回動に従って中央法線方向に同様に移動する。これにより、反射面３０において中央線状領域３９よりも（＋Ｘ）側の部位と（−Ｘ）側の部位とが同様に撓む。図８では、中心軸Ｊ１を中心とする周方向の一の角度位置に反射部３が傾斜した際における、反射部３を二点鎖線にて示している。
【００３４】
既述のように、図５に示す回動機構４の（＋Ｙ）側のカムレール７２２と、（−Ｙ）側のカムレール７２２とが、主軸部２の軸方向の中央における軸方向に垂直な面に対して面対称となり、回動機構４の（＋Ｙ）側のスライドロッド７１および（−Ｙ）側のスライドロッド７１は、主軸部２の回動に合わせて軸方向において互いに反対方向に同じ距離だけスライドする。また、回動機構４の（＋Ｙ）側のスライドロッド７１に設けられるガイド部７５のガイド孔７５１と、（−Ｙ）側のスライドロッド７１に設けられるガイド部７５のガイド孔７５１とが、上記面に対して対称な形状となる。したがって、回動機構４よりも（＋Ｙ）側に位置する反射部３の部位の幅方向における端部の撓み量と、（−Ｙ）側に位置する反射部３の部位の幅方向における端部の撓み量とが同じとなる。よって、反射面３０の撓み曲線（幅方向の各位置における撓み量を示す曲線）が、軸方向の全体においてほぼ同じとなる。
【００３５】
図１の太陽熱回収システム１０では、図示省略の制御部により複数の太陽光集光装置１における回動機構４が、太陽の動きに合わせて制御される。すなわち、太陽熱回収システム１０の設置場所において太陽が取り得る各高度に対して、軸方向に垂直な面上において、太陽光に平行、かつ、熱回収部１１を通過する直線を対称軸とし、熱回収部１１の位置を焦点とし、さらに、反射面３０の位置（の幅方向の中央）を通過する放物線が想定され、反射面３０の位置における当該放物線の接線の傾き、および、当該位置における当該放物線の曲率が取得される。そして、反射面３０の幅方向の中央（中央線状領域３９の位置）における傾斜角が、実際の太陽の高度における当該放物線の接線の傾きに一致するように主軸部２が回動する。また、反射面３０の曲率が実際の太陽の高度における当該放物線の曲率に近似するように、主軸部２の回動角に合わせてカムレール７２２の形状（スライドロッド７１の移動量）およびガイド孔７５１の形状（リフトロッド７４の移動量）が決定されている。これにより、太陽の動きに合わせて反射面３０を傾斜させるとともに、反射面３０の傾斜に応じて反射面３０の撓み曲線が変化し、太陽光（の反射光）を効率良く熱回収部１１に導く（集光する）ことが実現される。
【００３６】
上述のように、反射部３では、反射板３１と支持板３２とが、基材３８１の両面に粘着剤層３８２を有する両面粘着テープ３８を介して互いに固定される（図３参照）。このため、一対の撓ませ機構７により反射面３０を撓ませる際に、反射板３１と支持板３２とがネジや接着剤等により結合されている場合とは異なり、反射板３１と支持板３２との間に滑り（いわゆる、層間すべり）が生じる。
【００３７】
図１０は、有限要素解析により、反射板３１および支持板３２の撓んだ状態における形状を求めたものである。図１０は、反射板３１のミラー板３６と補助板３７とが１つの板状部材であると仮定して解析した結果である。図１０では、図示の都合上、反射板３１と支持板３２とを離して描いている。
【００３８】
図１１は、図１０中の反射板３１および支持板３２の幅方向における一方の端部を拡大して示す図である。図１１に示すように、両面粘着テープ３８（図３参照）により互いに固定された反射板３１と支持板３２との間では層間滑りが発生し、これにより、反射板３１の端部が支持板３２の端部よりも幅方向外側（図１１中の（＋Ｘ）側）に突出する。幅方向の各端部における滑り量（すなわち、湾曲により反射板３１が支持板３２から幅方向において突出する長さ）は、反射部３の撓み量が大きくなるに従って大きくなる。反射部３の撓み量とは、反射部３を湾曲させた状態における反射面３０の幅方向の両端部と中央部との間の厚さ方向の距離と、反射部３を湾曲させる前の状態における当該距離との差である。図１１に示す例では、上記滑り量は、約３００〜６００マイクロメータ（μｍ）である。
【００３９】
図１２および図１３は、反射板３１と支持板３２との間における層間滑りの有無と、反射部３の反射面３０を湾曲させるために必要な力である湾曲荷重との関係を示すための図である。図１２および図１３の横軸は上記撓み量を示し、縦軸は湾曲荷重を示す。図１２は、有限要素解析により求めた関係を示す。図１２中の実線は、反射板３１と支持板３２との間に層間滑りが生じるものとして解析した結果を示す。図１２中の破線は、当該層間滑りは生じないものとして解析した結果を示す。図１３は、実験結果を示す。図１３中の実線は、上記説明のように反射板３１と支持板３２とを両面粘着テープ３８により互いに固定した反射部３による実験結果を示す。図１３中の破線は、上述の両面粘着テープ３８により固定された反射板３１と支持板３２とを更にネジ止めして層間滑りを防止した場合の実験結果を示す。
【００４０】
図１２に示す有限要素解析、および、図１３に示す実験結果から、反射板３１と支持板３２との間に層間滑りを生じさせることにより、当該層間滑りが生じない場合に比べて、反射面３０を所望の撓み量だけ湾曲させるために必要な湾曲加重が小さくなる。湾曲加重は、層間滑りが生じることにより、例えば、層間滑りが生じない場合の約５０〜７０％となる。
【００４１】
図１４は、支持板３２を示す平面図である。図１５は、支持板３２を示す側面図である。図１５では、図示の都合上、厚さ方向を実際よりも強調して描いている。図１４に示すように、支持板３２の軸方向の幅は、幅方向の各端部から中央線状領域３９に向かうに従って漸次減少する。また、図１５に示すように、支持板３２の厚さは、幅方向の各端部から中央線状領域３９に向かうに従って漸次増大する。支持板３２を当該形状とすることにより、反射部３の幅方向における各端部からの幅方向の距離と、当該距離における支持板３２の断面二次モーメント（すなわち、中立軸に対する断面二次モーメント）との比が、各端部と中央線状領域３９との間においておよそ一定となる。
【００４２】
支持板３２の中央線状領域３９と各端部との間の部位は、中央線状領域３９を支点とする片持ち梁と捉えることができる。したがって、上述の比がおよそ一定とされることにより、湾曲荷重の大きさ（または、反射面３０の撓み量）にかかわらず、支持板３２の全長に亘って曲率半径がおよそ一定となり、反射面３０が略円弧状に撓む。その結果、反射面３０の幅方向の中央近傍のみならず、端部近傍に照射される太陽光も熱回収部１１に効率良く導かれるため、太陽光の集光性能をより向上することができる。
【００４３】
反射部３では、反射部３の幅方向における各端部からの幅方向の距離と、当該距離における反射部３の曲げ剛性との比が、各端部と中央線状領域３９との間においておよそ一定とされてもよい。この場合も、上記と同様に、湾曲荷重の大きさにかかわらず、支持板３２の全長に亘って曲率半径がおよそ一定となり、反射面３０が略円弧状に撓む。その結果、反射面３０に照射される太陽光が熱回収部１１に効率良く導かれるため、太陽光の集光性能をより向上することができる。
【００４４】
反射部３では、反射部３の幅方向における各端部からの幅方向の距離と、当該距離における反射部３の曲げ剛性との比が、各端部と中央線状領域３９との間においておよそ一定となるように、支持板３２が、幅方向の各端部から中央線状領域３９に向かうに従って厚さが漸次増大する部位を有する。当該部位を支持板３２に設けることにより、反射部３の曲げ剛性の上記比を、容易におよそ一定とすることができる。
【００４５】
以上に説明したように、反射部３では、反射板３１と支持板３２とが、基材３８１の両面に粘着剤層３８２を有する両面粘着テープ３８を介して互いに固定されることにより、反射面３０の湾曲の際に反射板３１と支持板３２との間に層間滑りが生じる。その結果、小さい力で反射面３０を撓ませて所望の形状とすることができる。また、反射板３１に加わる剪断方向の力も小さくなるため、変形時の反射面３０の破損を抑制または防止することもできる。したがって、長期間の使用に耐え得る太陽光集光装置１および太陽熱回収システム１０を提供することができる。例えば、太陽光集光装置１の耐用期間を２０年間とすると、反射部３の湾曲は約８０００回繰り返されるが、上述の反射部３については、７００００回の湾曲を繰り返しても反射面３０に破損が生じないことが実験により確認されている。
【００４６】
上述のように、反射部３では、反射板３１のミラー板３６と補助板３７とが、基材３８１の両面に粘着剤層３８２を有する両面粘着テープ３８を介して互いに固定される。これにより、反射面３０の湾曲の際に、ミラー板３６と補助板３７との間にも層間滑りが生じる。その結果、さらに小さい力で反射面３０を撓ませて所望の形状とすることができる。また、ミラー板３６に加わる剪断方向の力がさらに小さくなるため、変形時の反射面３０の破損をより一層抑制または防止することもできる。
【００４７】
上述のように、補助板３７は金属板であるため、反射板３１の強度を向上しつつ反射板３１を軽量化することができる。また、反射板３１と補助板３７との間の層間滑りを容易に生じさせることができる。上述の例では、補助板３７がアルミニウムにより形成されるため、反射板３１をより軽量化することができる。反射板３１では、補助板３７が設けられることにより、仮にミラー板３６が破損した場合であっても、ミラー板３６の破片が飛散することを抑制することができる。
【００４８】
上述の太陽熱回収システム１０では、様々な変更が可能である。
【００４９】
反射部３では、必ずしもミラー板３６と補助板３７との間、および、補助板３７と支持板３２との間の双方に両面粘着テープ３８が設けられる必要はない。例えば、ミラー板３６と補助板３７とが両面粘着テープ３８を介して互いに固定され、補助板３７と支持板３２とは層間滑りを生じさせない接着剤等の固定手段にて互いに固定されてもよい。この場合、反射面３０の湾曲の際にミラー板３６と補助板３７との間に層間滑りが生じる。その結果、小さい力で反射面３０を撓ませて所望の形状とすることができるとともに、変形時の反射面３０の破損を抑制または防止することもできる。
【００５０】
あるいは、ミラー板３６と補助板３７とは層間滑りを生じさせない接着剤等の固定手段にて互いに固定され、補助板３７と支持板３２とが両面粘着テープ３８を介して互いに固定されてもよい。この場合、反射面３０の湾曲の際に補助板３７と支持板３２との間に層間滑りが生じる。その結果、小さい力で反射面３０を撓ませて所望の形状とすることができるとともに、変形時の反射面３０の破損を抑制または防止することもできる。
【００５１】
このように、反射部３では、ミラー板３６、補助板３７および支持板３２である３つの板部材のうち少なくとも２つの板部材が、両面粘着テープ３８を介して互いに固定されていればよい。これにより、小さい力で反射面３０を撓ませて所望の形状とすることができるとともに、変形時の反射面３０の破損を抑制または防止することもできる。
【００５２】
反射板３１は、必ずしもミラー板３６と補助板３７とを備える必要はなく、上面として反射面３０の一部を有する１つの板部材であってもよい。この場合であっても、反射板３１と支持板３２とが両面粘着テープ３８を介して互いに固定されることにより、小さい力で反射面３０を撓ませて所望の形状とすることができるとともに、変形時の反射面３０の破損を抑制または防止することもできる。
【００５３】
反射部３に設けられる反射板３１は、必ずしも複数である必要はなく、１つであってもよい。この場合、１つの反射板３１の上面が反射面３０の全体となる。すなわち、反射板３１は（反射部３にミラー板３６が設けられる場合、ミラー板３６は）、反射面３０の少なくとも一部を上面として有する。
【００５４】
支持板３２の形状は、図１４および図１５に示すものには限定されず、様々に変更されてよい。例えば、図１６に示すように、平面視において略菱形状であり一定の厚さを有する複数の支持板３２ａが、軸方向に配列されてもよい。各支持板３２ａは、中央線状領域３９と幅方向の各端部との間において、中央線状領域３９に底辺が位置し、かつ、当該底辺に対向する頂点が当該各端部近傍に位置する三角形の部位を有する。これにより、反射部３の幅方向における各端部からの幅方向の距離と、当該距離における支持板３２ａの断面二次モーメントとの比が、各端部と中央線状領域３９との間においておよそ一定となる。あるいは、反射部３の幅方向における各端部からの幅方向の距離と、当該距離における反射部３の曲げ剛性との比が、各端部と中央線状領域３９との間においておよそ一定となる。この場合も、反射部３において反射面３０が略円弧状に撓み、太陽光の集光性能をより向上することができる。なお、反射部３では、必ずしも、上記距離と上記断面二次モーメントとの比はおよそ一定である必要はなく、上記距離と上記曲げ剛性との比もおよそ一定である必要はない。
【００５５】
太陽光集光装置１では、モータを有する回動機構４が設けられ、減速機構を介して主軸部２が回動されてもよい。また、スライド機構７２において、カム以外の機械要素（例えば、歯車）を用いることにより、主軸部２の回動に従ってスライドロッド７１を軸方向にスライドさせてもよい。さらに、運動伝達機構７３において、例えば、リンク機構により、スライドロッド７１と反射部３の端部とが機械的に連結され、スライドロッド７１がスライドする際に、反射部３の端部が中央法線方向に移動してもよい。
【００５６】
太陽光集光装置１の設計によっては、回動機構４とは独立した動力を用いた撓ませ機構が採用されてもよい。例えば、モータを有する撓ませ機構が反射部３の端部の下方に配置され、モータの動力により、反射部３の端部が中央法線方向に移動してもよい。この場合、撓ませ機構の駆動が、制御部により、回動機構４による主軸部２の回動に合わせて制御される。上述の一対の撓ませ機構７は、幅方向における反射部３の両端部を、中央線状領域３９に対して相対的に中央法線方向に移動することができるのであれば、必ずしも反射部３の両端部を移動するものでなくてもよい。
【００５７】
太陽熱回収システム１０において熱回収部１１内の熱媒体は発電以外の用途に利用されてもよい。また、可変曲面である反射面３０を有する太陽光集光装置１は、太陽熱回収システム１０以外の設備に設けられてもよい。
【００５８】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００５９】
１    太陽光集光装置
２    主軸部
３    反射部
４    回動機構
５    主軸支持部
７    撓ませ機構
１１    熱回収部
３０    反射面
３１    反射板
３２，３２ａ    支持板
３６    ミラー板
３７    補助板
３８    両面粘着テープ
３９    中央線状領域
３８１    基材
３８２    粘着剤層
Ｊ１    中心軸
【図１】
2016053454.tif 000003
【図２】
2016053454.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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