JP2000146309A - 太陽熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】太陽熱を効率よく調理に利用出来る太陽熱調理
器を提供すること。この調理機は、運搬又は収納時には
小型化出来るようにすること。 【解決手段】太陽光を集光する手段として、放物２次曲
面を用いる。放物２次曲面反射鏡を得る手段として、矩
形板の４隅から、調理用鉄板等を固定するための支柱に
ワイヤー等を張りこの矩形板を変形させる。また運搬・
収納に便利なように、反射鏡が分割出来るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，太陽光を利用した
太陽熱調理器に係わり，特に，運搬・収納時に小形化を
可能にし、また太陽光を無駄なく，ムラなく非加熱物に
当てることにより，より短時間に，効率よく調理出来る
ようにした太陽熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽熱調理器は，断熱した箱の中
に調理なべ等を入れておき、１枚の反射鏡からの太陽光
と直接光により箱の中の温度を上げて調理するもの（図
６）が主に使われているが、これは簡便に製作可能であ
るが，調理に長時間を要する欠点があった。また平面の
反射板を複数枚組み合わせて，被加熱物にあてるもの
（図７）があるが，太陽の動きに鏡の角度を調整するこ
とが困難な欠点があった、また，パラボラ形（傘型）の
反射鏡を用いるもの（図８）の内，回転放物面のパラボ
ラでは３次元曲面の型を起こして成型しなければできな
い。また，それらの３次元曲面を持った部品を結合する
ための部品も必要になる。そして，収納・運搬時には容
積が大きくなり，不便である。また，平面を湾曲させた
要素を組み合わせる簡易形のパラボラ方式の場合には，
光線の集光率が悪い。以上の様に、従来の太陽熱調理器
（図６〜８）は、運搬時に容積が大きく、自動車のトラ
ンクルームに収納した場合、大きなスペースを占有する
欠点があり，しかも，太陽熱の利用効率もあまり高いも
のではなかった。また製作が困難であり，高価になる欠
点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例にある問題
点を解決するため，本発明は下記を目的としている。 （１）運搬・収納時に小形化することが出来る太陽熱調
理器を得ること。 （２）太陽熱を被加熱物に効率よく伝えること。

【０００４】

【課題を解決するための手段】運搬・収納時の小形化に
は、太陽熱の反射板を矩形の薄板とし放物面状に湾曲さ
せる。しかも矩形板を分割し、運搬時や非使用時には小
さくして収納することを容易にする。

【０００５】本発明は次のように作用する。即ち，太陽
光線（１１）は太陽に向けられた放物面状に変形した反
射鏡（１２）により，この放物面の焦点の直線近くに集
められる。この位置に置かれた被加熱物が鉄板（１３）
等を介して、又は直接（２１）加熱される。

【０００６】矩形板を放物面状に成形加工しすれば、上
記の目的が達成される。しかし、放物面状の反射板は、
運搬または収納する時には、容積が大きい。従って、運
搬時又は収納時には平面状になっていて、使用時に、放
物面に変形出来れば便利である。矩形板を放物線状に変
形する手段として、放物線の形状の平面板、又は放物線
状の溝を持った板を用い、この形状に沿わせて、矩形板
を変形して、固定する方法がある。しかし、この方法で
は、固定するための部品が必要になること、また固定す
るために、時間がかかるという欠点がある。

【０００７】矩形板の断面が放物線状になるように変形
させる手段として、発明者は矩形板の両端から中心方向
に力をかけて変形させる方法を考案した。この方法は、
正確な放物線の曲面は得られないが、近似的には、必要
十分な曲面になる、この曲線は理論的には、弾性学の曲
がりはりの問題として解くことが可能である。この方法
の素晴らしさは、平板を、その断面が略放物線状になる
ように変形させるために、平板の両端の両端付近に材料
力学でのいわゆる「単純支点」状態でのヒンジとし、ワ
イヤまたはリンクを取り付ければ良いことである。両端
以外の場所では、放物２次曲面を得るために、一切、力
または変形を与える必要がない。両端の支点に対する反
力は、ずべて平板内の応力が受け持つことになる。従っ
て，非常に簡単な構成要素だけで，集光効率の高い反射
鏡が得られる。両端からのワイヤ等は、中心方向に向い
ていればよく、必ずしも両端を結ぶ直線である必要はな
い。

【０００８】太陽調理器を運搬または収納する場合に
は，なるべく容積が小さくなることが望ましい。とく
に，近年盛んになったアウトドアでの調理を行う場合に
は運搬時に自動車のトランクルームに収納して運搬する
場合が多い。この場合，太陽調理器がなるべく小さく，
薄い箱に収納されていることが望ましい。本発明はこの
目的を，平面状の矩形板を，使用時に連結して，これを
湾曲させて使用する事により達成している。

【０００９】この発明を実施する場合、放物面はその放
物線の中心線が太陽の方向になっていればよい。従っ
て、太陽に向かう直線を中心に、放物２次曲面を３６０
度回転したどの方向にしても、目的は達成される。しか
し、実用的には本発明の実施形態は２つの方法に大別さ
れる。第１の方法は図１の様に、放物２次曲面の焦点を
結ぶ直線が、大地に平行になる配置である。第２の方法
は図２の様に、放物線が大地からの垂直面に対して、対
称になる様な配置である。

【００１０】図１の焦点を結ぶ直線が大地に平行なもの
では，被加熱物を乗せる鉄板などが水平に出来るため，
調理に便利である。図２の形は反射板が低い位置になる
ので，風が吹いている場合でも，倒されにくい。また，
請求項８によるように，伝熱体を用いれば，図３の様に
水平なブロックの上に，ナベなどを乗せて調理すること
が出来る。

【００１１】

【実施例１】図１は本発明の第１の実施例である。先
ず，反射鏡になる矩形板１２を，ネジ等を用いて連結
し，ワイヤ１７を矩形板の各コーナに掛け，これを中央
部に向かって引いて，矩形板を変形させ，略放物面を作
る。そして，放物面を持った反射鏡１２を太陽の方向に
向け脚１９等を調節して設置する。焦点を結ぶ直線の部
分には，調理用の鉄板などを固定する。太陽光は放物線
の焦点に集光する。従って，反射した光は，被加熱物体
１８の外周部，鉄板１３などに当たり，被加熱物を加熱
する。季節・時間・雲の状態気温など各種の条件で加熱
時間は変わる。

【００１２】本実施例では、放物線の焦点を結ぶ直線が
大地と平行になっている。このため、被加熱物を水平面
の鉄板や金網の上に乗せる形で調理出来ることが特長で
ある。特に、鉄板焼きまたは金網の上に食物を置いて焼
く場合に好適である。この方式の欠点は反射鏡が高い位
置になり易いため、風の強い時には、対策が必要なこと
である。従って、風の弱い時には本方式を用い、風が強
い場合には実施例２，３，４の方法を用いることが出来
るようにしておくことが得策となる。

【００１３】

【実施例２】実施例２を図２に示す。太陽熱調理器で
は，被加熱物の片側が加熱され，反対側は直接加熱され
ない。この被加熱物を回転させることにより，外周全面
を加熱する事が出来る。１２は反射放物面鏡，１３は被
加熱物，１４は回転数を調整する減速器，１５は風力を
回転力に変える，プロペラである。被加熱物が風力で回
転するプロペラにより，徐々に回転するため，外周面が
ほぼ均一に加熱される。反射板が図１の形の場合にも同
様な方法が可能である。

【００１４】図２の収納箱２５は，実際に太陽調理器と
して使用する時には，反射板１２を固定するための固定
台になっている。この固定台は風で反射板が倒れないよ
う，四隅には，脚があり，砂地に差し込んだり，滑らな
いようにゴム足が付けられるようになっている。また，
この箱の中には，ポリ袋に入れた砂とか土砂，又は河原
の石などの重量の大きいものを，入れて，風で動かない
様に固定するために利用出来る。運搬時には，この箱の
中に，反射板，支柱，調理用の串，金網製容器などの道
具を収納することが出来る。

【００１５】被加熱物に均一に熱を加えるため，被加熱
物を略円筒形の金網等に入れるか、串刺し２１にして、
その中心軸を中心として，被加熱物を回転させる。本実
施例では風力を用いているが、太陽電池とモータを用い
ることは風の無い時にも有効なため、望ましい方法であ
る。

【００１６】

【実施例３】図３は本発明の第３の実施例である。図中
３１は伝熱体，３２は熱損失を少なくするための透明
体，３３は集熱ブロック，３４は調理ナベ等を乗せるた
めの伝熱調理台である。この調理台は，伝熱ブロックと
角度調節出来るようになっており，３５のレバーで台が
水平になるように固定する。反射板１２は，太陽光が１
８の伝熱体に集光されるよう，取り付け角度などを脚３
６などにより，使用時に調整する。

【００１７】上記で，太陽熱を効率よく伝える手段とし
て，伝熱体として熱の良導体の金属材料を用いるか，ま
たは，ヒートパイプなどの伝熱体を配し，この表面に熱
吸収の優れた表面加工を施し，吸熱した熱を効率良く，
金属ブロック３３に伝え，この上に角度調整可能な金属
ブロック３４をブロック３３からの伝熱が充分行なわれ
る様な面接触を持たせて設置する。この金属ブロック３
４の上に載せたナベなどを用いて，調理を行うものであ
る。

【００１８】ヒートパイプは銀・銅などの熱の良導体よ
りもはるかに熱伝導度が大きく，これらの数１０倍であ
るとされている。また伝熱体３１の表面から，周囲の空
気（大気）に熱が奪われにくくするため，透明な熱吸収
の少ない物体３２で伝熱体３１を空気層を夾んで囲み，
風が吹いているときでも，熱損失を少なくする。このカ
バー３２は高温の伝熱体３１に手を触れてやけどするこ
とを防止する作用も併せ持っている。

【００１９】

【実施例４】

【実施例４の動作】図４は太陽光を追尾する機構を持っ
た太陽調理器の実施例４である。太陽光は穴あき板４３
から受光部４４に達し，常に太陽光が受光部の中心に来
るよう制御回路を持ったサーボ機構，電動モータ，減速
器等の機構が内蔵された収納箱４１があり，このように
して加熱中太陽光の方向に自動的に鏡面と被加熱物を最
適位置におくことにより，常に最適な状態で使用できる
ようにする。

【００２０】または太陽の天空上での角速度にほぼ等し
い角速度（１時間約１５度）で回転する機構５１を具備
することにより、一度太陽の方向にセットすれば、あと
は、太陽の方向を追尾するようにする。

【００２１】図４で、水を加熱する手段を示している。
太陽熱が集まる焦点を結ぶ線を中心に円筒形の容器を置
き、この中を、水が循環するように、タンク４９とホー
ス４８でつなぐ。太陽熱で、加熱部４７の中の水温が上
がると、水の密度が小さくなり、この循環路を、水が自
然対流するようになる。タンクホースの外周は断熱する
ことが望ましい。このように水を循環させる代わりに、
希望する水温になるように、流量を加減して、流す方法
でも良い。

【００２２】

【実施例５】図５（ａ）は，矩形の鏡面板を連結する手
段の一例を示している。この方法は，矩形板の連結する
部分に，それぞれ多数の凸部を設けておき，凸部の部分
で，板厚分のいわゆる「段曲げ」を行い，互いに２枚の
板を噛み合わせるものである。この方法により，鏡面と
して用いる金属板以外の部品を用いずに，接合すること
が可能であり，かつ極めて簡単に脱着可能である。この
図で，接合部の凸部が表面に出ない側の接合部に，例え
ば金属製などの接着テープを貼ることにより，継ぎ目の
部分をヒンジの様に折り曲げて，反対側に重ね合わせる
ことが出来る。

【００２３】この方法以外に，２枚の板を接合する手段
としては，両者に穴を開けておき，ネジで接合しても良
い。ネジを取り外さなくても、２枚の板を分離出来るよ
うに広く用いられている，キーホール（ネジ頭の部分の
直径より大きい穴と，この穴につながった，ネジ部の直
径より巾の広い「Ｕ字形］の溝で出来た鍵穴の形の穴，
又は，板金の板端部に片側が抜けている，Ｕ字形の切り
込みを入れておいてもよい。

【００２４】図５（ｂ）は，平面板をその断面が放物線
状になるように簡便に変形させる方法の説明図である。
即ち，丁度傘を開くときの様に，中央部のリンクの付い
た部分を押し下げると，矩形板全体が，開いて行き，最
後には，矩形板が，放物線状に変形することになる。

【００２５】矩形反射板５５の断面が略放物線状になる
ように湾曲させる手段として、レバー５６，５７のリン
ク機構により、２枚の反射板を押しひろげると共に、矩
形反射板の４隅を放物線の中心線に向かう方向にワイヤ
またはレバー５７を張ることにより略放物線状に変形さ
せる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳しく説明したような本発明によれ
ば，次の（１）〜（６）の効果が得られる。 （１）矩形板を湾曲させて反射鏡とし，非使用時には平
面状としているため容積が小さくなり，運搬，収納に好
都合である。さらに反射板を分割出来るようにすること
により，またはヒンジ等で，折り畳める様にすることに
より，運搬・収納に便利になっている。 （２）ヒートパイプを用いて、効率よく太陽熱を円形の
台となるブロックに伝熱することにより、高い伝熱効率
で太陽熱を調理に使うことが出来る。この方法により、
鍋、フライパンなど通常の調理器具を使用することが可
能である。 （３）矩形反射板等を収納する箱が，反射鏡を設置する
とき，固定台として利用でき、風により、反射鏡が転倒
することを防げる。 （４）伝熱体に透明カバーを施すことにより、大気への
熱の損失が減少し、太陽熱の利用効率が向上する。この
透明断熱カバーは、使用者が誤って高温の伝熱体に触っ
てやけどをすることを防止出来る。 （５）被加熱物を太陽電池とモータを用いて、回転する
ことにより、焼きムラを少なくすることが可能である。 （６）太陽を追尾する機構を具備することにより、人が
付いていなくても、多量の水を湯に変えることが出来
る。太陽電池を電源とすることが可能であり、全く自然
の力だけで，調理を行なうことが出来る。 （７）分割した平面鏡を連結する手段として、平面鏡の
切断部に段曲げした多数の凸型の突起を設けることによ
り連結する方法はネジなどを使用せずに接合出来るので
短時間で組み立てが可能である。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１分割可能な反射鏡をワイヤで
変形して、放物面に近い曲面を作る。調理用鉄板、金網
が水平になるので便利である。

【図２】本発明実施例２ある。収納箱が設置台を兼ねて
いる。被加熱物を回転する機構により、均一に加熱して
いる、

【図３】本発明実施例３ある。伝熱体を用いることによ
り，集光した太陽光の熱エネルギを，効率よくナベ，フ
ライパンなどに伝える。通常の調理器具で効率よく調理
を行うことが出来る。

【図４】本発明実施例４である。太陽の方向を追尾する
機構を持っている。

【図５】（ａ）複数枚の反射板を組み合わせ簡便に接合
する方法。 （ｂ）２枚の矩形反射板を傘のように開いて，放物面状
に変形させる方法。

【図６】従来例１である。１枚の反射鏡からの太陽光と
直接光により箱の中の温度を上げて調理するものであ
る。

【図７】従来例２である。平面の反射板を複数枚組み合
わせて，非加熱物にあてるものである。

【図８】従来例３である。傘の形に反射鏡を開いて、使
用する。

【符号の説明】

１１ 太陽光 １２ 反射板 １３ 調理用鉄板 １７ ワイヤ １８ 被加熱物 １９ 設置位置調節用脚 ２１ 被加熱物 ２２ 回転数を調整する減速器 ２３ 風力を回転力に変えるプロペラ ２４ 角度調整固定レバー ２５ 設置台兼運搬時用収納箱 ３１ 伝熱体 ３２ 透光性材料の防風カバー ３３ 集熱ブロック ３４ 伝熱調理台 ３５ 設置角度調整／固定レバー ３６ 反射鏡角度調節脚 ４１ 太陽追尾用制御装置 ４２ モータ／ギヤボックス ４３ 小孔付き位置決め板 ４４ 光センサ付き受光部 ４５ 反射鏡角度調整部 ４６ 設置台 ４７ 水加熱部 ４８ 温水循環用ホース ４９ 水タンク ５１ 凸形の部分 ５２ 段曲げ部分 ５３ ヒンジの機能を持つ粘着テープ ５５ 反射板の断面 ５６ 変形を与えるための取手部 ５７ 鏡面板を押すレバー ５８ レバーまたはワイヤ ６１ 平面反射板 ６２ 断熱層を持つ箱 ６３ ガラス板 ６４ 被加熱物調理ナベ ８１ 放物面を持った反射鏡

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽光（１１）を反射鏡（１２）により
   集光して照射し、被加熱物（１４、２１）を加熱する太
   陽熱調理器において、上記反射鏡（１２）はその４隅か
   ら中心方向に張られたワイヤ（１７）又はレバーにより
   断面形状が略放物線状に変形されており、この矩形反射
   板によって集光される位置に，略長方形状の鉄板（１
   ３）、調理用鍋、金網、串刺しした食物（２１）などを
   配置したことを特徴とした太陽熱調理器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の矩形反射板は運搬又は収
   納時には平面状であり、使用時に断面が略放物線状にな
   るように変形して使えるようにしたこと、またこの平面
   状の反射板は、長手方向に分割でき使用時に連結又は接
   合するための接合部を有しているか、又はヒンジ等が装
   備されていて折り畳むことにより小形化出来るようにし
   たことを特徴とした請求項１記載の太陽熱調理器。
3. 【請求項３】 前記請求項２の分割した反射板を連結又
   は接合する手段として、板の端に、コの字形の凸部（５
   １）を多数設け、凸部の付け根の部分に板厚分の段曲げ
   （５２）を施し複数枚の板を組み合わせる形状とした反
   射鏡を用いることを特徴とする請求項２記載の太陽熱調
   理器。
4. 【請求項４】 請求項３の反射鏡の連結部に、粘着テー
   プ（５３）などを貼り付け、連結部で反射鏡を切り離す
   ことなく折りたためるようにしたことを特徴とした請求
   項３記載の太陽熱調理器。
5. 【請求項５】 請求項２の分割した反射板を連結又は接
   合する手段として、２枚の反射板の接合部の一方には、
   ネジ穴、他方には穴、切り欠き穴又はキーホールなどを
   設けておき、ネジにより、複数枚の反射板を連結するこ
   とを特徴とした請求項２記載の太陽熱調理器。
6. 【請求項６】 矩形反射板（５５）の断面が略放物線状
   になるように湾曲させる手段として、手押し部（５６）
   を介して２枚の反射板（５５）をリンク機構の作用によ
   り押し広げると共に、矩形反射板の４隅を放物線の中心
   線に向かう方向にワイヤまたはレバー（５７）を張るこ
   とにより略放物線状に変形させることを特徴とした請求
   項１記載の太陽熱調理器。
7. 【請求項７】 請求項２記載の矩形反射板の収納は，厚
   さの薄い略直方体の形状を持った収納箱（２５）に収納
   され，かつ，この収納箱は，太陽熱調理器として使用す
   る時には，反射板の固定台として使用出来，箱の片側に
   ヒンジを介して取り付けられた蓋が，反射板の底部を固
   定できる様にしたことを特徴とする，請求項２記載の太
   陽熱調理器。
8. 【請求項８】 請求項１記載の集光される位置に、ヒー
   トパイプ、金属棒または金属パイプが構成要素となって
   いる伝熱体（３１）を配置し，この一端に設けた金属ブ
   ロック（３４）に調理鍋等を乗せるようにしたことを特
   徴とした請求項１記載の太陽熱調理器。
9. 【請求項９】 請求項８記載の伝熱体（３１）は、外周
   部に略円筒形状の透明体（３２）で空気層を夾んで囲む
   様にしたことを特徴とした請求項８記載の太陽熱調理
   器。
10. 【請求項１０】 串刺しした食物（２１）もしくは金網
    の細長い容器に入れた食物を反射鏡の放物面の焦点を結
    ぶ線上または少し偏芯した軸を中心にして，手動、風
    力、または太陽電池などを利用して回転させる回転部
    （２２）を具備し食物を均一に加熱出来るようにしたこ
    とを特徴とした太陽熱調理器。
11. 【請求項１１】 太陽の動きに従って請求項１の矩形反
    射板を、自動で太陽の方向を追尾する手段として、太陽
    光の方向の中心位置を検知するための穴明き板と太陽光
    の方向のズレを感知するセンサを持った受光部（４４）
    と、そのズレを補正するための、サーボ機構を用いる
    か、または太陽の天空上での角速度にほぼ等しい角速度
    （１時間約１５度）で回転する機構（５１）を具備する
    ことにより、１度太陽の方向にセットすれば、あとは、
    太陽の方向を追尾するようにしたことを特徴とした請求
    項１記載の太陽熱調理器。
12. 【請求項１２】 請求項１記載の太陽熱調理器におい
    て、集光する焦点を結ぶ直線の部分に略円筒形のパイプ
    状の容器（４７）を配置し、その両端にホース（４８）
    を連結し、このホースをタンク（４９）に入れた水に連
    結することにより、水を加熱出来るようにしたことを特
    長とする請求項１記載の太陽熱調理器。