(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射鏡配列面に配置される複数の反射鏡と、該複数の反射鏡のそれぞれの回動運動の基準点を定める基準点提供部材と、該複数の反射鏡をそれぞれの基準点の回りに一斉に回動するカム機構とを有することを特徴とし、該カム機構が、該複数の反射鏡が入射太陽放射を集中するような所定の形状を有するカムを有することを特徴とする太陽放射集中装置。
【請求項２】
該カム機構が平面カムを有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の太陽放射集中装置。
【請求項３】
該カム機構が該複数の反射鏡と接触する複数の触針と、該複数の触針を収容する案内部材とを有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の太陽放射集中装置。
【請求項４】
該反射鏡配列面に付随して動く動座標系において入射太陽放射が所定の入射方向領域に沿うように該複数の反射鏡を該反射鏡配列面に垂直な直線の回りに回転させる回転機構を更に有し、該反射鏡配列面に対する該入射太陽放射の入射角の変化に対応して該カム機構が該複数の反射鏡をそれぞれ該基準点の回りに回動することを特徴とする請求の範囲第１項記載の太陽放射集中装置。
【請求項５】
それぞれ鋭角の稜線を有する複数の反射鏡と、基準点提供部材と、該複数の反射鏡のそれぞれの回動運動の中心点を定める複数の関節と、該複数の反射鏡をそれぞれの中心点の回りに一斉に回動するカム機構とを有することを特徴とし、該カム機構が、該複数の反射鏡が入射太陽放射を集中するような所定の形状を有するカムを有することを特徴とする太陽放射集中装置。
【請求項６】
それぞれの基準点提供部材が平面部を有し、それぞれの関節が該平面部に配備されることを特徴とする請求の範囲第５項記載の太陽放射集中装置。
【請求項７】
該カム機構が複数の平面部を有し、該複数の関節がそれぞれ該複数の平面部に配備されることを特徴とする請求の範囲第５項記載の太陽放射集中装置。
【請求項８】
複数の反射鏡と、基準点提供部材と、該複数の反射鏡のそれぞれの回動運動の中心点を定める複数の関節と、該複数の反射鏡をそれぞれの中心点の回りに一斉に回動するカム機構と、それぞれの反射鏡の反射面内における該反射鏡の回転を防止する面内回転運動防止機構とを有することを特徴とし、該カム機構が、該複数の反射鏡が入射太陽放射を集中するような所定の形状を有するカムを有することを特徴とする太陽放射集中装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は太陽熱システム、太陽熱発電システム、太陽熱調理器、太陽炉、太陽光発電システム、蒸留装置、太陽光照明装置、あるいは化学反応システム等に使用される太陽放射集中装置に関する。
背景技術
太陽放射のエネルギーを利用する背景技術として、例えば、太陽光発電システム、太陽熱システム、太陽炉、塩水淡水化システム等の蒸留装置、化学反応システム、あるいは太陽光照明システムがある。
太陽放射のエネルギー密度は約１ｋＷ／ｍ２であるが、これらのエネルギーシステムを高いエネルギー密度で動作させる場合には太陽放射は集中される。太陽放射を集中する集光素子として、例えば、フレネルレンズ、放物面鏡等がある。
このような集光素子を搭載する集光光学系を用いて太陽放射が太陽エネルギー変換装置に集中される場合、一般的に、該集光光学系の光軸を太陽放射の入射方向と一致させることが、高い集光比を得る上で重要である。即ち、太陽放射の入射方向の変化に応じて、該集光素子を回動させ、かつ該太陽エネルギー変換装置を該集光素子の焦点と一致させる追尾機構を搭載した太陽エネルギーシステムでは高い集光比で太陽放射が利用されている。
このような太陽エネルギーシステムを長期にわたり運用する為には、強風等への耐久性が要求される。集光素子の高さが増加する場合には、風圧による悪影響が著しく増加する。このため高い高度に延伸する集光素子を利用した場合には、該集光素子及び該追尾機構の力学的強度を維持するためのコストが増加する。このため大型の集光素子の利用には限界があった。
更に、大型の平面鏡等を利用して固定された領域に太陽放射を照射する場合にも同様の追尾機構の大型化に伴う問題点があった。
別の背景技術として、ヘリオスタット群を搭載するエネルギーシステムが知られている。このようなエネルギーシステムは、複数の平面反射鏡と該複数の平面反射鏡をそれぞれ駆動する複数の追尾装置を有する。該複数の平面反射鏡により反射された太陽放射は固定された太陽放射集中領域に集中される。高い集光比で太陽放射が集中される場合、多数の高精度の追尾装置が搭載される。しかしこの場合追尾機構のコストが高く、その低減が要求されている。更に、大型の平面反射鏡を使用する場合、上述した風圧による悪影響、あるいは追尾機構の大型化に伴う問題点があった。
このような観点からなされた更に別の背景技術として、それぞれ軸上の回動中心点の回りに回転可能な多数の小反射鏡と、制御体と、各小反射鏡を該制御体と連結する共通のリンクとを有する太陽光線集光装置が日本国公開特許広報、特開昭５１−２７３４７に開示されている。該制御体が移動することにより各小反射鏡は同量の変化量の角度で回転する。該制御体がある特定の位置にある場合には、各小反射鏡はある特定の入射角の平行光線を所定の集光位置に反射集光する面角度を有している。該平行入射光線の入射角の変化に対応して該制御体の位置を制御することにより、該太陽光線集光装置は各小反射鏡の反射光を該集光位置に集中させるように設計されている。
しかしながら複数の反射鏡全体を該所定の集光位置に太陽放射を収束させる集光光学系として考察した場合、該太陽光線集光装置において、入射光の入射角の変化量の増加と共に、集光比が著しく損なわれるという問題点があった。該特開昭５１−２７３４７公報にはこのような集光比の低下に関する言及及びこれを克服する教唆は開示されていない。
本発明は上記に鑑みなされたもので、本発明の一目的は、上記問題点及びその他の問題点の解決にある。
本発明の別の一目的は、幅広い入射光の入射角の領域に対して高い集光比を実現する、複数の反射鏡を一括して駆動する新規な太陽放射集中装置を提供することにある。
本発明の更に別の一目的は、高い集光比で太陽エネルギーを利用する新規な太陽放射集中装置の提供にある。
本発明の別の一目的は、太陽放射の収集効率の高い新規な太陽放射集中装置の提供にある。
本発明の別の一目的は低コストの新規な太陽放射集中装置を提供することにある。
本発明の更に別の一目的は、太陽放射集中装置における風などの外部環境に対する太陽エネルギーシステムの耐久性を向上させることにある。
発明の開示
本発明の一実施形態によれば、新規な太陽放射集中装置が提供される。該太陽放射集中装置は、反射鏡配列面に配置される複数の反射鏡と、該複数の反射鏡のそれぞれの回動運動の基準点を定める基準点提供部材と、該複数の反射鏡をそれぞれの基準点の回りに一斉に回動するカム機構とを有する。該カム機構は、該複数の反射鏡が入射太陽放射を集中するような所定の形状を有する。該カム機構は平面カムを有していてもよい。該カム機構は該複数の反射鏡と接触する複数の触針と、該複数の触針を収容する案内部材とを有していてもよい。該太陽放射集中装置は、該反射鏡配列面に付随して動く動座標系において入射太陽放射が所定の入射方向領域に沿うように該複数の反射鏡を該反射鏡配列面に垂直な直線の回りに回転させる回転機構を更に有していてもよい。この場合、該反射鏡配列面に対する該入射太陽放射の入射角の変化に対応して該カム機構が該複数の反射鏡をそれぞれ該基準点の回りに回動する。
更に、該太陽放射集中装置に、該複数の反射鏡による集光位置以外の位置に配備されるモニタリング面と、該モニタリング面に太陽放射を反射するためのモニタリング反射鏡が配備されてもよい。該複数の反射鏡により反射される太陽放射が所定の位置に集光される場合に該モニタリング反射鏡が該モニタリング面の所定の位置に太陽放射を反射する。
更に、該モニタリング面に配備される光センサが配備されてもよい。この場合、該光センサによる信号に基づき該モニタリング反射鏡が該モニタリング面の所定の位置に太陽放射を反射するように該カム機構は制御される。
本発明の別の一実施形態によれば、それぞれ鋭角の稜線を有する複数の反射鏡と、基準点提供部材と、該複数の反射鏡のそれぞれの回動運動の中心点を定める複数の関節と、該複数の反射鏡をそれぞれの中心点の回りに一斉に回動するカム機構とを有する太陽放射集中装置が提供される。該カム機構は該複数の反射鏡が入射太陽放射を集中するような所定の形状を有するカムを有する。それぞれの基準点提供部材が平面部を有する場合、それぞれの関節が該平面部に配備されてもよい。該カム機構が複数の平面部を有する場合、該複数の関節はそれぞれ該複数の平面部に配備されてもよい。
本発明の更に別の一実施形態によれば、複数の反射鏡と、基準点提供部材と、該複数の反射鏡のそれぞれの回動運動の中心点を定める複数の関節と、該複数の反射鏡をそれぞれの中心点の回りに一斉に回動するカム機構と、それぞれの反射鏡の反射面内における該反射鏡の回転を防止する面内回転運動防止機構とを有する太陽放射集中装置が提供される。該カム機構は該複数の反射鏡が入射太陽放射を集中するような所定の形状を有するカムを有する。
発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説述するために、添付の図面を引用して本発明を説明する。いくつかの図を通して、同一の参照番号は同一もしくは対応する部分を示す。
本発明の一実施形態による太陽放射集中装置は第１−６図に言及して説明される。第１図は、本発明の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。
図１において、太陽放射集中装置１は、複数の反射鏡１０と、複数の基準点提供部材２０と、カム機構３０とを有する。
該太陽放射集中装置１により反射された太陽放射を受光するため、太陽エネルギー変換装置１００が該太陽放射集中装置１の上方に設置される。該太陽エネルギー変換装置１００として、太陽電池、太陽熱装置、蒸留装置、熱機関、太陽熱発電システム、太陽熱閉流路ガスタービン発電機、太陽光照明システム、及び／または太陽炉等が使用されてもよい。
第１図において、矢印Ｘ、矢印Ｙ，及び矢印Ｚは、該太陽放射集中装置１に付随して動くＸＹＺ直交座標系を表わす。該矢印Ｘ、矢印Ｙ、及び矢印Ｚはそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を表わす。該ＸＹＺ直交座標系は以降の説明の容易のために使用される。更に、矢印Ｓは入射太陽放射の向きを示す。第１図の矢印ＳはＺ軸に平行である。
それぞれの反射鏡１０は平面反射鏡である。これに替わり、凸面鏡または凹面鏡が使用されてもよい。第１図には９個の反射鏡が描かれている。一般的には、該複数の反射鏡１０の個数は任意である。例えば、２〜１００００００個の反射鏡が該太陽放射集中装置１に搭載されてもよい。
該複数の反射鏡１０はそれぞれ該複数の基準点提供部材２０を回転中心として回転可能である。該複数の基準点提供部材２０は図示されない部材により台座８０に強固に固定される。
該複数の基準点提供部材２０は水平な反射鏡配列面上に配列される。これに替わり、該複数の基準点提供部材２０は斜面、鉛直面、あるいは曲面に沿って配列されてもよい。更に、該複数の基準点提供部材２０は、該反射鏡配列面を定める一体化された部材であってもよい。第１図には９個の基準点提供部材２０が３行３列に配列されている。一般的には、該複数の基準点提供部材２０の配列の形態は任意である。例えば、該複数の基準点提供部材は、任意の２次元の周期性を有する格子点、あるいは該反射鏡配列面を被覆する複数の三角形の格子点上に配列されてもよい。あるいは、対称性や周期性無く該複数の基準点提供部材２０が配置されてもよい。更に、該反射鏡配列面の輪郭は任意の形状、例えば、円、六角形等であってもよい。
該カム機構３０はカム４０、カム駆動部材５０、カム駆動棒５２、複数の触針６０、及び複数の触針７０を有する。該カム駆動部材５０は強固に該台座８０に固定される。該カム駆動部材５０は該カム駆動棒５２を介して該カム４０を矢印Ｘに平行な方向に沿って駆動する。図示されないガイドレールや案内溝等が配備されてもよい。該カム駆動部材及び該カム駆動棒として、例えば、モーター及びネジがそれぞれ使用されてもよい。
該複数の触針６０は、該矢印Ｚに平行な方向にのみ運動可能である。それぞれの触針６０は、該カム４０と接触する。それぞれの触針６０と該カム４０との接点の上記ＸＹＺ座標系におけるＸ座標及びＹ座標はそれぞれ不変である。該接点のＺ座標は該カム４０の形状に従って、該カム４０の運動と共に変化する。
該複数の触針７０は、該矢印Ｚに平行な方向にのみ運動可能である。それぞれの触針７０は、該カム４０と接触する。それぞれの触針７０と該カム４０との接点の上記ＸＹＺ座標系におけるＸ座標及びＹ座標はそれぞれ不変である。該接点のＺ座標は該カム４０の形状に従って、該カム４０の運動と共に変化する。
それぞれの反射鏡１０の反射面の向きは、該反射鏡と接触する触針６０及び触針７０のＺ座標の変化に応じて変化する。即ち、それぞれの反射鏡１０の反射面の向きは、該カム４０の運動と共に変化する。
第２図は該カム４０を説示する図である。該カム４０が該複数の触針６０及び該複数の触針７０と接触する部位には、所定の形状を有する曲面が形成されている。
第３図は第２図の断面Ａ−Ａを説示する断面図である。該カム４０のＸ座標が増加する方向に移動する場合、該複数の触針６０及び該複数の触針７０のそれぞれのＺ座標は増加する。
それぞれの反射鏡１０の反射面は、該反射鏡１０と該触針６０との接触点、該反射鏡１０と該触針７０との接触点、及び基準点提供部材２０が提供する基準点からなる３点を通過する平面に平行である。
第４図は第２図の断面Ｂ−Ｂを説示する断面図である。該複数の反射鏡１０から反射された太陽放射が上記太陽エネルギー変換装置に集中されるように、該触針６０及び該複数の触針７０と接触する該カム４０の形状が定められる。
高い集光比が要求される場合、該複数の触針６０のスライドを円滑に行うため、該カム４０を間欠的に微小振動させる図示されないパルス振動発生器が配備されてもよい。更に、該複数の触針６０及び該複数の触針７０を収容する案内部材が該カム４０と該複数の反射鏡１０との間に配備されてもよい。
第５図は、第１図の太陽放射集中装置のために使用可能な案内部材の構造の一例を説示する。複数の触針６０及び複数の触針７０は案内部材１２０と嵌合関係にある。
特に高い集光比が要求される場合、該複数の基準点提供部材２０及び／または該カム機構３０の自重による変形を抑制するため、これらは浮力を提供する液体、例えば水が満たされた図示されない容器の中に収容されてもよい。この場合、比重が水の密度に近い複合材料が使用されてもよい。該容器は透明カバー及び結露防止手段を有していてもよい。該複数の反射鏡１０も水に浸されてよい。更に、水中に微生物が繁殖することを防止する適切な水処理が施されてもよい。更に、水中に気泡が滞留することを防止する適切な工程、例えば減圧雰囲気中で溶存気体を除去する工程が施されてもよい。
該太陽放射集中装置１の動作環境の一例が以下に説明される。第１図において、該太陽放射集中装置１は、該太陽エネルギー変換装置１００を通過するＺ軸に平行な直線のまわりに回転可能な構造を有する。この為に、回転機構９０が配備される。該太陽放射集中装置の反射鏡配列面に付随して動くＸＹＺ座標系において、入射太陽放射に平行なベクトルのＹ成分がゼロとなるように、該回転機構９０は該台座８０を回転させる。
第６図は、入射太陽放射が変化した場合の該太陽放射集中装置の一状態を説示する概念図である。第６図において、矢印Ｓに平行な入射太陽放射は該反射鏡配列面に斜めに入射する。この場合、上記のように、ＸＹＺ座標系における入射太陽放射に平行なベクトルのＹ座標がゼロとなるように、該台座８０が回転する。この状態を確認するため、入射方向指示部材１１０が配備されている。該入射方向指示部材１１０は該台座８０に強固に接続される。更に、該Ｘ軸に平行な指示線１１２が該台座８０に描かれている。上記のように、該ＸＹＺ座標系は該太陽放射集中装置１と共に動く座標系であるため、該台座８０が回転した場合にも、該指示線１１２は該Ｘ軸と平行な幾何学的関係を維持する。該入射方向指示部材１１０による影が該指示線１１２と平行となるように、該台座８０の位置が調整される。即ち、入射太陽放射に平行なベクトルのＹ成分が常時ゼロとなるように、該台座８０の位置は制御される。
このように制御された状態で、該ＸＹＺ座標系における入射太陽放射に平行な単位ベクトルの向きの変化は、ＸＺ面内のみの変化に限定される。即ち、該ＸＹＺ座標系において入射太陽放射の仰角のみが変化する。
上記ＸＹＺ座標系において、Ｘ軸に沿って斜めに入射する太陽放射が該太陽エネルギーに集中されるように該カム４０の形状が定められる。
即ち、入射太陽放射の向きが変化した場合、これに対応して該カム４０は所定の運動を行い、これにより常時該複数の反射鏡１０は入射太陽放射を太陽エネルギー変換装置１００に集中する。これにより幅広い太陽放射の入射角領域において高い集光比が実現する。
該太陽放射集中装置が多数の反射鏡を有する場合、該カムは複数の部分に分割されてもよい。
第７図は、本発明の更に別の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。第７図において、太陽放射集中装置１は、複数の反射鏡１０と、複数の基準点提供部材２０と、カム機構３０とを有する。
該カム機構３０は、カム４０と、第１のカム駆動部材５０と、第１のカム駆動棒５２と、第２のカム駆動部材５４と、第２のカム駆動棒５６と、複数の触針６０と、複数の触針７０とを有する。該第１のカム駆動部材５０及び該第２のカム駆動部材５４は、それぞれ台座８０に強固に固定される。該台座８０は設置面に固定される。
該第１のカム駆動部材５０は該第１のカム駆動棒５２を介して該カム４０を矢印Ｘに平行な方向に駆動する。該第１のカム駆動部材５０は、該カム４０を１日の周期で駆動する。図示されない時計が該カム４０の駆動の制御のために配備されてもよい。
更に、該第２のカム駆動部材５４は該カム駆動棒５６を介して該カム４０を矢印Ｙに平行な方向に駆動する。該第２のカム駆動部材５４は、１年の周期で該カム４０を周期的に駆動する。
図示されない摩擦低減部材が、該カム４０と該第１のカム駆動棒５２との間、及び該カム４０と該第２のカム駆動棒５６との間に配備されてもよい。この場合、該カムのＸＹ面内における運動は円滑に行われる。
該カム４０は、該複数の反射鏡１０が年間を通じて太陽放射を太陽エネルギー変換装置１００に集中するような所定の形状を有する。
第８図は、本発明による太陽放射集中装置の設置状態の一例を説示する概念図である。該太陽放射集中装置１は池１５０の水面上に配置される。このために浮力を有する図示されない浮体が台座として使用される。該太陽放射集中装置１は該池１５０の水面に垂直で太陽エネルギー変換装置１００を通過する直線１４０の回りに回転可能である。水の浮力の利用により該太陽放射の回転に必要な動力が大幅に低減される。第８図に説示された太陽放射集中装置１は正方形の輪郭を有する。これに替わり、該太陽放射集中装置の輪郭はその他の形状、例えば円形であってもよい。錨や波消部材が配備されてもよい。
第９図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡及び基準点提供部材の一例を説示する概念図である。第９図において、反射鏡１０は、関節２２を介して基準点提供部材２０に接続される。例えば、該反射鏡１０は、弾性紐を介して該基準点提供部材２０と接続されてもよい。該反射鏡１０は鋭角の先端１０Ａを有する。該基準点提供部材２０は平面２０Ａを有する。該先端１０Ａは該平面２０Ａ上を、該関節２２を回転中心として摺動する。第１０図は、該反射鏡の向きが変化した場合の一状態を説示する概念図である。該先端１０Ａは該平面２０Ａに沿って束縛されているが、該反射鏡１０の反射面の向きを任意の方向に向けることが可能である。一方、この束縛により、該反射面内における該反射鏡１０の回転は抑制される。このため、上記カム機構３０による動作が安定化される。更に、集光位置のずれが抑制される。
該基準点提供部材による太陽放射の遮蔽を抑制する為、該基準点提供部材の上部は透明ガラス板等の透明体により構成されてもよい。
第１１図は、本発明の更に別の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。第１２図は、第１１図に説示された太陽放射集中装置の上部を説示する概念図である。
第１１図及び第１２図において、該太陽放射集中装置１は、それぞれ鋭角の直線状の先端１０Ａを有する複数の反射鏡１０と、カム機構３０と、浮体として動作する基体８０と、回転機構９０とを有する。
該カム機構３０は、複数の基準点提供部材２０と、複数の関節２２と、複数のカム４０と、一対のカム駆動部材５０と、該複数のカム４０を連結する連結部材５２と、複数の触針６０と、複数の触針７０と、該基準点提供部材２０を該基体８０上に支持する複数の支持部材２４と、複数の案内部材１２０とを有する。該案内部材１２０は該基準点提供部材２０に固定される。
該カム駆動機構３０は、該複数の反射鏡１０により反射された太陽放射が図示されない集光領域に集中されるように、該複数の反射鏡１０を一括して駆動する。
該太陽放射集中装置１に対する太陽放射の所定の入射方向を指示する指示線１１２が第１２図に描かれている。該複数のカム４０は、該指示線により説示される方向と垂直な方向に駆動される。
第１３図は、本発明による太陽放射集中装置の基準点提供部材の別の一例を説示する概念図である。該基準点提供部材２０は、Ｖ字型の谷を有するフレーム構造を有する。即ち、該基準点提供部材２０はトラス構造を有する。該谷の底部に関節２２が配備される。この場合、入射及び反射太陽放射の該基準点提供部材による吸収は、外周のフレームのみに限定される為、太陽光の利用率が向上する。
第１４図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡及び触針の別の一例を説示する概念図である。第１４図において、触針６０は球状の先端６０Ａを有する。該先端６０Ａは反射鏡１０の裏面に形成された案内溝１０Ａ内に装着される。これにより該触針６０と該反射鏡は常時密着するため、強風が該反射鏡１０に作用する場合でも、該反射鏡が該強風により飛ばされることは防止される。
第１５図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡及び触針の更に別の一例を説示する概念図である。第１５図において、触針６０は球状の接触部６０Ｂ及び該触針６０の先端に配備されるストッパー部材６０Ｃを有する。該触針６０は反射鏡１０に穿孔された孔１０Ｂに嵌装される。これにより強風が該反射鏡１０に作用する場合でも、該反射鏡が該強風により飛ばされることは防止される。
第１６図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡、触針、及び基準点提供部材の更に別の一例を説示する概念図である。第１６図において、鋭角の先端１０Ａを有する反射鏡１０は関節６２を介して触針６０に接続される。該関節６２は該触針６０の平面部６０Ａに配備される。このため、該先端１０Ａと該平面部６０Ａは常時接触する。この状態で該先端１０Ａは該関節６２を回転中心として回転可能である。図示されない固定手段により固定される基準点提供部材２０上を該反射鏡１０は摺動可能である。更に、触針７０上を該反射鏡１０は摺動可能である。該関節６２、該基準点提供部材２０、及び該触針７０により定義される平面に該反射鏡１０の反射面は平行となる。該触針６０の下端６０Ｂは、図示されないカムに接触する。
重り３２０が該反射鏡１０に配備される。該重り３２０は、強風により反射鏡１０が舞い上がった場合、該反射鏡１０の回復を促進する。
第１７図は、本発明の更に別の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。第１８図は、第１７図に説示された太陽放射集中装置の上部を説示する概念図である。
第１７図及び第１８図において、該太陽放射集中装置１は、それぞれ鋭角の直線状の先端１０Ａを有する複数の反射鏡１０と、カム機構３０と、基体８０と、回転機構９０とを有する。
該カム機構３０は、複数の基準点提供部材２０と、複数の関節２２と、複数のカム４２と、複数のカム４４と、一対のカム駆動部材５０と、該複数のカム４２及び該複数のカム４４を連結する連結部材５２と、該基準点提供部材２０を該基体８０上に支持する複数の支持部材２４とを有する。
それぞれの反射鏡１０は該カム４２及び４４と直接接触する。該カム駆動機構３０は、該複数の反射鏡１０により反射された太陽放射が図示されない集光領域に集中されるように、該複数の反射鏡１０を一括して駆動する。それぞれのカムの形状はこの集光動作を好適に行う為に適する形状に形成される。
以上において、本発明による太陽放射集中装置は詳細に説明された。その他、本発明による太陽放射集中装置及び太陽放射集中方法を好適に動作させるための補助的な手段、例えば、該太陽放射集中装置により反射された収束光ビームを平行光ビームに変換するフレネル凹レンズ、分光素子、反射光量調節手段、蓄熱装置、伝熱部材、断熱部材、温度調節手段、光パワーメータ、集光比を調整するための調整手段、集光領域からの反射光が外部の領域へ到達することを防止する遮光側壁、塵埃及び強風を遮断する透明カバー、情報蓄積媒体、演算プロセッサ、反射鏡間の接触を防止するためのガイド部材、及び／または運動部材の位置データに関するエンコーダ等を伴って本発明が実施されてもよい。
更に、上記に説明された構造は、種々の変化を伴って実施されてもよい。例えば、上記カム機構は該平面カムを支持する台座と、該台座の位置をシフトさせるバイアスカムとを有していてもよい。あるいは、該カム機構が回転型のカムであってもよい。更に、該カム機構が該複数の反射鏡をそれぞれ駆動するための複数の反射鏡鉛直棒を有していてもよい。
即ち、ここに開示された本発明は、新規な太陽放射集中装置を提供するが、以上の詳細な説明に開示された教唆に鑑み、本発明の実施は、本発明の最良の形態を説明するためになされた上記実施例に限定されるものではなく、以下の請求の範囲の中で、諸変化を伴ってその他の形態で実施してもよく、あるいは上記実施例の中の最良の一実施形態を説明するために附加された付加的な形態や構成要素を伴わずに実施されてもよい。
産業上の利用可能性
本発明は上記のごとくなした故に、幅広い太陽放射の入射角度領域に対して、高い集光比を有する太陽放射集中装置が提供される。更に、本発明による太陽放射集中装置により、太陽光照射装置、太陽光発電システム、太陽熱システム、蒸留装置、熱機関、太陽熱発電システム、太陽熱閉流路ガスタービン発電システム、太陽光照明システム、及び／または太陽炉などを伴った新規な太陽エネルギーシステムが実現される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。
第２図は、第１図に説示されたカムを説示する図である。
第３図は、第２図に説示されたカムの断面Ａ−Ａを説示する断面図である。
第４図は、第２図に説示されたカムの断面Ｂ−Ｂを説示する断面図である。
第５図は、第１図に説示された太陽放射集中装置のために使用可能な案内部材の構造の一例を説示する断面図である。
第６図は、第１図に説示された太陽放射集中装置において、入射太陽放射の向きが変化した場合の一状態を説示する概念図である。
第７図は、本発明の更に別の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。
第８図は、本発明による太陽放射集中装置の設置状態の一例を説示する概念図である。
第９図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡と基準点提供部材との一例を説示する概念図である。
第１０図は、第９図に説示された反射鏡の向きが変化した場合の一状態を説示する概念図である。
第１１図は、本発明の更に別の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。
第１２図は、第１１図に説示された太陽放射集中装置の上部を説示する概念図である。
第１３図は、本発明による太陽放射集中装置の基準点提供部材の別の一例を説示する概念図である。
第１４図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡及び触針の別の一例を説示する概念図である。
第１５図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡及び触針の更に別の一例を説示する概念図である。
第１６図は、本発明による太陽放射集中装置の反射鏡、触針、及び基準点提供部材の更に別の一例を説示する概念図である。
第１７図は、本発明の更に別の一実施形態による太陽放射集中装置を説示する概念図である。
第１８図は、第１７図に説示された太陽放射集中装置の上部を説示する概念図である。
【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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【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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【図１７】
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【図１８】
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