JP2015001323A - 集光装置 - Google Patents

集光装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015001323A
JP2015001323A JP2013125235A JP2013125235A JP2015001323A JP 2015001323 A JP2015001323 A JP 2015001323A JP 2013125235 A JP2013125235 A JP 2013125235A JP 2013125235 A JP2013125235 A JP 2013125235A JP 2015001323 A JP2015001323 A JP 2015001323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
heat receiving
rotation
reflecting
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013125235A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6135318B2 (ja
Inventor
義宣 中山
Yoshinobu Nakayama
義宣 中山
佐藤　達哉
Tatsuya Sato
達哉 佐藤
近藤　浩
Hiroshi Kondo
浩 近藤
長尾　和也
Kazuya Nagao
和也 長尾
北林　淳一
Junichi Kitabayashi
淳一 北林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2013125235A priority Critical patent/JP6135318B2/ja
Publication of JP2015001323A publication Critical patent/JP2015001323A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6135318B2 publication Critical patent/JP6135318B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

【課題】効率よく太陽光を被照射部に集光することのできる集光装置を提供すること。【解決手段】第１回転軸１３回りに回転可能であるとともに第２回転軸１４回りに回転可能な複数の反射部１１と、各反射部１１からの反射光で照射され設定された被照射軸線（Ｒａ）が伸びる方向に長尺な被照射部（１２）と、を備える集光装置１０である。第１回転軸１３は、反射部１１毎に、被照射軸線および対応する反射部１１の中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に直交するとともに中心位置Ｃを通る線分とし、第２回転軸１４は、反射部１１毎に、第１平面Ｐ１に含まれて常に第１回転軸に直交するものであって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分とし、各反射部１１は、太陽光を反射した反射光で被照射部を照射すべく第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転される。【選択図】図３

Description

本発明は、太陽光等を集光する集光装置に関する。
従来、太陽エネルギーを利用して発電するために、太陽光を集光することが考えられている。そのような太陽エネルギーを利用する発電方式として、太陽熱（熱エネルギー）を利用すべくタワーの上に被照射部として受熱器を設けるとともに、タワーの周辺に集光装置としての複数のミラーを設ける所謂タワー型の太陽熱発電方式（太陽熱発電装置）がある（例えば、特許文献１参照）。このものでは、各ミラーによりタワーの上に設けた受熱器の１点に集光するものであることから、連続的に設けることによる大規模な発電施設を構築することには不向きである。
このため、集光装置として、南北方向に長尺な複数の反射部を東西方向に並列して設けるとともに、その上方に被照射部として南北方向に長尺な受熱部を設ける所謂線形フレネル型のものが考えられている。そして、この線形フレネル型の集光装置を用いる太陽熱発電方式（太陽熱発電装置）が考えられている。その線形フレネル型の集光装置では、各反射部が南北方向に伸びる軸線回りに回転可能とされており、太陽の日周運動に合わせて各反射部を適宜回転させることにより、朝から夕刻まで太陽光を受熱部（被照射部）に集光する。この集光装置では、南北方向に長尺な複数の反射部の上方に、同じく南北方向に長尺な受熱部を設けるものであることから、受熱部の北側の端部および南側の端部を複数の反射部の外方へと延ばすことができる。このため、線形フレネル型の集光装置を用いる太陽熱発電方式（太陽熱発電装置）では、南北方向に連続して複数の集光装置を設けることにより、大規模な発電施設を簡易に構築することができる。
しかしながら、線形フレネル型の集光装置では、太陽の日周運動に合わせて各反射部を回転させても、太陽の高度の変化に起因して各反射部での太陽光を受ける面積（各反射部に入射する光束の量）が低減する所謂コサイン損失が生じることを抑制するには限界がある。このため、線形フレネル型の集光装置では、太陽の高度の低い朝夕に効率よく太陽光を受熱部（被照射部）に集光することが困難であり、効率よく太陽エネルギー（この場合は熱エネルギー）を得ることが困難である。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、効率よく太陽光を被照射部に集光することのできる集光装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の集光装置は、第１回転軸回りに回転可能であるとともに第２回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、前記各反射部からの反射光で照射され、設定された被照射軸線が伸びる方向に長尺な被照射部と、を備え、前記第１回転軸は、前記反射部毎に、前記被照射軸線および対応する前記反射部の中心位置を含む第１平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分とし、前記第２回転軸は、前記反射部毎に、前記第１平面に含まれるものであって対応する前記反射部の前記中心位置を通る線分とし、前記各反射部は、太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく前記第１回転軸および前記第２回転軸回りに回転されることを特徴とする。
本発明に係る集光装置では、効率よく太陽光を被照射部に集光することができる。
本発明の集光装置１０を備える太陽熱発電装置３０の構成を示す説明図である。 集光装置１０の構成を示す説明図であり、（ａ）は天頂方向で天頂側から見た様子を示し、（ｂ）は南北方向で南側から見た様子を示し、（ｃ）は東西方向で東側から見た様子を示す。 反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定を説明するための説明図であり、反射ラインＬ１において南側から６つめの単一の反射部１１の受熱部１２に対する位置関係を模式的な斜視図で示している。 各反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定を説明するための説明図であり、反射ラインＬ１において南側から４つめの反射部１１から南側から７つめの反射部１１までの４つの反射部１１の受熱部１２に対する位置関係を、東西方向で東側から見た様子で示している。 集光装置１０における第１駆動部２１および第２駆動部２２を説明するための説明図であり、反射ラインＬ１および反射ラインＬ２において南側に存在する２つの反射部１１（合計４つ）に対応する第１駆動部２１および第２駆動部２２のみを示している。 各反射部１１の設置のための構成を説明するための説明図であり、（ａ）は第１回転軸１３が伸びる方向で見た様子を示し、（ｂ）は第２回転軸１４が伸びる方向で見た様子を示す。 各反射部１１の設置のための構成を、各反射ラインＬｎにおいて南側から２つめの反射部１１を例にして説明するための説明図であり、（ａ）は各部を分解して示し、（ｂ）は組み付けられた状態を示す。 反射部１１を拡大して模式的に示す説明図である。 各反射部１１の設置のための構成の一部となる第２回転軸ステージ２５に反射部１１が取り付けられた様子を示す説明図であり、（ａ）は各反射ラインＬｎにおいて南側から５つめの反射部１１を示し、（ｂ）は各反射ラインＬｎにおいて南側から７つめの反射部１１を示し、（ｃ）は各反射ラインＬｎにおいて南側から２つめの反射部１１を示す。 線形フレネル型の集光装置５０の構成を示す説明図であり、（ａ）は天頂方向で天頂側から見た様子を示し、（ｂ）は南北方向で南側から見た様子を示し、（ｃ）は東西方向で東側から見た様子を示す。 コサイン損失を説明するための説明図である。 分割式の線形フレネル型の集光装置６０の構成を示す説明図であり、（ａ）は天頂方向で天頂側から見た様子を示し、（ｂ）は南北方向で南側から見た様子を示し、（ｃ）は東西方向で東側から見た様子を示す。 集光装置６０において、１つの反射部６１を例にして受熱部６２に対する位置関係を表す説明図であり、受熱平面Ｐｒ上に照射領域ＩＡを形成したものとして示している。 集光装置６０において、受熱平面Ｐｒ（受熱部６２）上において、照射領域ＩＡが回転する様子を説明するための説明図である。 集光装置６０において、反射部６１が第１回転軸６４回りに回転することにより、軸上点ｐ１と軸上点ｐ２とが第３平面Ｐ３の面上を移動する様子を説明するための説明図である。 集光装置６０において、反射部６１が第１回転軸６４回りに回転することにより、軸上点ｐ１と軸上点ｐ２との移動に対応して受熱平面Ｐｒ上の反射軸上点ｒｐ１と反射軸上点ｒｐ２とが受熱軸線Ｒａ上から移動する様子を説明するために、図１５を東西方向で西側から見た模式図で示す説明図であり、（ａ）は反射部６１が回転されていない状態を示し、（ｂ）は反射部６１が図１５に二点鎖線で示す位置まで回転された状態を示す。 集光装置６０において、各反射部６１を各回転軸回りに回転可能とする具体的な構成の例を説明するための説明図であり、（ａ）は３つの東西方向に並列された３つの反射部６１がそれぞれ支持枠６６により支持されている様子を示し、（ｂ）は支持枠６６により支持された反射部６１を東西方向の東側から見た様子を示し、（ｃ）支持枠６６により支持された反射部６１を南北方向の北側から見た様子を示す。 集光装置６０の各反射部６１における第１回転軸６４および第２回転軸６５の設定を示す説明図であり、ある反射ライン６３において南側から４つめの反射部６１から南側から７つめの反射部６１までの４つの反射部６１の受熱部６２に対する位置関係を、東西方向で東側から見た様子で示している。 集光装置６０において、図１８の状態から各反射部６１を第２回転軸６５回りに回転させて、太陽光の反射光を受熱部６２へと向かわせた様子を示す説明図である。 集光装置６０において、図１９の状態から各反射部６１を第１回転軸６４回りに回転させて、受熱部６２へと向かう太陽光の反射光を当該受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ）に対して直交する方向へと進向させた様子を示す説明図である。 集光装置６０において、図２０の状態における反射部６１が形成する照射領域ＩＡが受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転した様子を、図３と同様の斜視図で示す説明図である。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが−２０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが−１０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが１０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが２０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが−２０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが−１０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが１０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが２０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが−２０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが−１０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが１０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置６０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部６２に対する距離Ｌが２０ｍの反射部６１と、その回転の際の受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、反射部１１が第１回転軸１３回りに回転することにより、軸上点ｐ３と軸上点ｐ４とが第１平面Ｐ１の面上を移動する様子を説明するための説明図である。 集光装置１０において、反射部１１が第１回転軸１３回りに回転することにより、軸上点ｐ３と軸上点ｐ４とが移動しても受熱平面Ｐｒ上の反射軸上点ｒｐ３と反射軸上点ｒｐ４とは受熱軸線Ｒａ上から移動しない様子を説明するために、図３７を東西方向で西側から見た模式図で示す説明図であり、（ａ）は反射部１１が回転されていない状態を示し、（ｂ）は反射部１１が図３７に二点鎖線で示す位置まで回転された状態を示す。 集光装置１０の各反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定を示す説明図であり、反射ラインＬ１において南側から４つめの反射部１１から南側から７つめの反射部１１までの４つの反射部１１の受熱部１２に対する位置関係を、東西方向で東側から見た様子で示している。 集光装置１０において、太陽光の反射光を受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して直交する方向へと進向させるべく、図３９の状態から各反射部１１を第１回転軸１３回りに回転させた様子を示す説明図である。 集光装置１０において、太陽光の反射光を受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して直交する方向へと進向させるべく、図４０の状態から各反射部１１を第２回転軸１４回りに回転させた様子を示す説明図である。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、北緯３５度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、緯度０度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、緯度０度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが−１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、緯度０度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、緯度０度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが１０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０において、緯度０度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部１２に対する距離Ｌが２０ｍの反射部１１と、その回転際の受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）における照射領域ＩＡ（照射軸線Ｉａ）の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻（時）で示し、左側の縦軸を角度θ１および角度θ２における回転角（°）で示し、右側の縦軸を角度θａにおける回転角（°）で示す。 集光装置１０と集光装置６０とにおける効率を比較した結果を示す表である。 本発明の他の例としての集光装置１０´を備える太陽光発電装置４０の構成を示す図１と同様の説明図である。 反射部１１´を備える本発明の他の例としての集光装置１０´´の構成を示す図３と同様の説明図である。 集光装置１０における他の受熱部１２´の構成を示す説明図である。
以下に、本発明に係る集光装置、それを用いた太陽熱発電装置および太陽光発電装置の実施例について図面を参照しつつ説明する。
本発明に係る集光装置の一実施例としての集光装置１０の概略的な構成を、図１および図２を用いて説明する。以下の説明では、設置平面上における東西南北の方向（方位）を用いており、各図で東を符号Ｅで、西を符号Ｗで、南を符号Ｓで、北を符号Ｎで、示している。その設置平面は、天頂方向（鉛直方向）に直交する平坦な面とする。なお、図１では、理解容易とするために、各反射部１１における第１回転軸１３（図３等参照）を回転中心とする回転が為されていないものとしている。また、図１では、理解容易とするために、各反射部１１を支持するための構成（第２回転軸ステージ２５および第１回転軸ステージ２６（支持機構部２９（図７等参照）））を省略して示している。
集光装置１０は、本実施例では、図１に示すように、太陽熱発電装置３０において太陽光を集光するために用いられている。その集光装置１０は、複数の反射部１１と、それらの上方に設けられた受熱部１２と、を備える。その各反射部１１は、鏡で形成されており、自らを照射する太陽光を受熱部１２へと反射すべく設けられている。各反射部１１は、本実施例では、互いに等しいものとしており、中心位置Ｃにおける接平面の法線方向で見て長方形状を呈する。この各反射部１１は、その接平面上の一方向で曲線状とされるとともに、当該一方向に直交する他方向で直線状とされた鏡で形成している。すなわち、各反射部１１は、上記した一方向に対して湾曲し、他方向に対して平坦な鏡で形成している。なお、中心位置Ｃは、本実施例では、各反射部１１の反射面における中心位置としている（図２から図４等参照）。その各反射部１１は、中心位置Ｃにおける設置平面からの高さ位置（天頂方向（鉛直方向）で見た位置）が互いに等しいものとされて設けられている。以下では、その各反射部１１の中心位置Ｃが存在する面を設置基準面Ｐｂ（図４等参照）とする。この設置基準面Ｐｂは、天頂方向（鉛直方向）に直交する平坦な面となり、設置平面と所定の間隔を置きつつ平行な位置関係とされている。
各反射部１１は、基本的に設置基準面Ｐｂ（図４等参照）上において、長尺方向（法線方向で見た長方形における長辺が伸びる方向）を東西方向に沿わせるとともに、短尺方向（法線方向で見た長方形における短辺が伸びる方向）を南北方向に沿わせて設けられている。そして、各反射部１１は、本実施例では、短尺方向を上記した一方向として、その一方向すなわち短尺方向で曲線状としている。このため、各反射部１１は、太陽光を受熱部１２へと反射する際、短尺方向（一方向）に集光する作用を有するとともに、長尺方向（他方向）では集光する作用を有していない。ここで、長尺（短尺）方向を東西（南北）方向に沿わせることに関して、基本的にとしたのは、後述するように各反射部１１が第１回転軸１３および第２回転軸１４（図３および図４等参照）回りに回転可能とされていることから、それぞれの回転方向での回転角度の変化により設置基準面Ｐｂ（図４等参照）上における長尺（短尺）方向の向きが変化することによる。なお、第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転可能とは、第１回転軸１３および第２回転軸１４回りを回転中心として回転可能であることをいう。
その各反射部１１は、設置基準面Ｐｂ（図４等参照）上において、中心位置Ｃの南北方向で見た位置が互いに等しくされて東西方向に複数（図１の例では４個）並列されているとともに、中心位置Ｃの東西方向で見た位置が互いに等しくされて南北方向に複数（図１の例では９個）並列されている。すなわち、集光装置１０では、設置平面上の一定の範囲にわたり、複数（図１の例では９個）の反射部１１が南北方向に並んで配置されており、南北方向に伸びる反射ラインＬｎ（ｎは０を除く自然数）を形成している。また、集光装置１０では、その反射ラインＬｎが、東西方向に複数（図１の例では４つ）並列されて配置されている。このように、各反射部１１は、東西方向で見て複数の反射ラインＬｎ（図１の例では４列（ｎ＝１〜４））を形成しつつ、各反射ラインＬｎにおいて南北方向に複数個（図１の例では９個）並列されて設けられている。なお、反射部１１の個数、すなわち形成する反射ラインＬｎの数および各反射ラインＬｎにおける反射部１１の個数は、適宜設定すればよく、本実施例に限定されるものではない。
この反射部１１では、第１回転軸１３および第２回転軸１４（図３および図４等参照）が個別に設定されており、それぞれの回転軸を回転中心として回転することが可能とされている。その第１回転軸１３は、基本的に各反射部１１（その反射面）を、東側へ向けることと西側へ向けることとを可能とすべく設けられている。また、第２回転軸１４は、基本的に各反射部１１（その反射面）を、南側へ向けることと北側へ向けることとを可能とすべく設けられている。この第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定については、後に詳細に説明する。各反射部１１では、第１回転軸１３および第２回転軸１４（図３および図４等参照）による回転角度を適宜調整することにより、太陽の日周運動に対応しつつ太陽の高度の変化に対応して、自らを照射する（自らが受けた）太陽光の反射光を受熱部１２へ向けて照射する。
その受熱部１２は、各反射部１１の上方の所定の高さ位置で、その各反射部１１で形成した反射ラインＬｎを東西方向に跨いで設けている。受熱部１２は、本実施例では、各反射ラインＬｎのうちの真ん中（南北方向で見た真ん中）に存在する反射部１１の中心位置Ｃの上方（天頂方向）に受熱軸線Ｒａ（受熱部１２の中心軸線）が存在する位置関係とされており、天頂方向で見た設置基準面Ｐｂ（中心位置Ｃ）からの高さ寸法Ｈを１４ｍとしている。この受熱部１２は、各反射部１１から照射される太陽光の反射光を受光して集熱する。このため、受熱部１２は、各反射部１１からの反射光で照射される被照射部として機能し、受熱軸線Ｒａがその被照射部としての受熱部１２に設定された被照射軸線として機能する。
受熱部１２は、本実施例では、図１に示すように、ステンレス等の材料で形成したパイプ（管）であり、中空で断面が円形の管状（円筒形状）を呈する。この受熱部１２は、東西方向で見た両端部が後述する循環パイプ３１に接続さている。受熱部１２は、本実施例では、内部に熱媒体（空気、蒸気等）が充填されており、両端部に接続された循環パイプ３１と協働して熱媒体を循環させる経路を形成している。本実施例では、受熱部１２に充填されて循環させる熱媒体として、ＣＯ２ガス（炭酸ガス）を用いている。その受熱部１２は、各反射部１１からの反射光で照射されることにより加熱され、その熱を熱媒体に伝える（移動させる）ことで熱媒体を加熱して当該熱媒体の温度を上昇させる。そして、受熱部１２は、循環パイプ３１との協働により、温度を上昇させた熱媒体を循環させて後述する熱供給源としてのタービン３２に供給する。すなわち、受熱部１２は、各反射部１１からの反射光が照射されると受熱することにより、太陽エネルギーを利用する。
この受熱部１２を反射光で照射する各反射部１１は、図２に示すように、反射ラインＬｎ毎に、受熱部１２に対して、東西方向に伸びる受熱軸線Ｒａに直交する方向で反射光が向かう（進行する）ように角度の設定が為される（図２（ｂ）参照）。この角度の設定は、主に後述する第１回転軸１３（図３および図４等参照）を回転中心とする回転により調整される。このため、同一の反射ラインＬｎに設けられた各反射部１１は、東西方向で見ると、中心位置Ｃからの反射光が受熱部１２における等しい位置を照射することとなり、異なる反射ラインＬｎの反射部１１とは受熱部１２における照射する範囲が重複しないものとされている。これにより、受熱部１２では、その長尺方向（東西方向）で見て、反射ラインＬｎ毎に照射される範囲が設定されることとなる。
また、同一の反射ラインＬｎに設けられた各反射部１１は、南北方向で見て中央の反射部１１の上方に存在する受熱部１２へと反射光が向かうように角度の設定が為される（図２（ｃ）参照）。この角度の設定は、主に後述する第２回転軸１４（図３および図４等参照）を回転中心とする回転により調整される。このため、同一の反射ラインＬｎに設けられた各反射部１１は、南北方向で見た一定の範囲（反射ラインＬｎ（そこを構成する複数の反射部１１）が存在する範囲）に注がれた太陽光の反射光を、受熱部１２へと集める（集光する）。これにより、受熱部１２では、東西方向で見て各反射ラインＬｎが存在する範囲毎に、それぞれに対応する反射ラインＬｎの各反射部１１から受熱軸線Ｒａに直交する方向で反射光が集光されることとなり、反射ラインＬｎ毎に集熱する。
このように、集光装置１０は、被照射部としての受熱部１２に対して、複数の反射ラインＬｎ（図示の例ではｎ＝１〜４）毎に集光する、換言すると、受熱部１２における集光される箇所が各反射ラインＬｎ（そこに存在する複数の反射部１１）に対応して長尺方向（東西方向）に分割されて構成されている線形フレネル型の太陽光集光装置である。そして、その各反射ラインＬｎでは、反射する箇所が複数の反射部１１により長尺方向に分割されて構成されている。このため、集光装置１０は、所謂分割式の線形フレネル型の太陽光集光装置とされている。この集光装置１０は、各反射部１１からの反射光が受熱部１２に対して受熱軸線Ｒａに直交する方向で向かわせるものであることから、垂直受熱駆動方式（ＰＬ（Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）方式）の線形フレネル型の太陽光集光装置であるとも言える。
なお、各反射部１１における並列方向（その反射ラインＬｎの方向およびそれが並列される方向）および受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）の伸びる方向は、上述したように各反射部１１からの太陽光の反射光を受熱部１２に効率よく受光させることができるものであれば、反射ラインＬｎが南北方向に完全には一致しないものとしたり受熱部１２が東西方向と完全には一致しないものとしたりしてもよく、それぞれの向きを異なるものとしてもよく、設置平面（設置基準面Ｐｂ）上での東西南北に対する方向（方位）は本実施例の設定に限定されるものではない。
また、東西方向に設置された受熱部１２を境とする北側と南側の反射ラインＬｎの長さは必ずしも同一である必要はない。例えば、北半球では太陽の軌跡が受熱部１２に対して南側を通ることから、この集光装置１０を北半球に設置する場合は、反射ラインＬｎの長さを南側よりも北側に長くして、北側の反射部１１（ミラー）の設置面積をより広く採ることにより、集光、集熱効率を高めることができる。他方、集光装置１０を南半球に設置する場合は、北半球に設置する場合と反対に、反射ラインＬｎの長さを北側よりも南側に長くすることにより、集光、集熱効率を高くすることができる。
さらに、各反射部１１は、互いに等しい間隔とされて南北方向に複数（図１の例では９個）並列されていたが、南北方向で見た受熱部１２に対する中心位置Ｃでの距離Ｌに応じて間隔を変化させるものであってもよい。その一例として、南北方向で隣接する反射部１１の影による干渉を避けることを考慮して、受熱体１２からの南北方向への距離Ｌが大きくなるに連れて各反射部１１の間隔を大きくすることがあげられる。その影による干渉とは、反射部１１へと入射する太陽光が隣接する反射部１１により遮られることと、反射部１１からの反射光が隣接する反射部１１により遮られることと、をいう。なお、各反射部１１は、互いに等しい間隔とされて東西方向に複数（図１の例では４個）並列されていたが、同様に、東西方向で見た受熱部１２に対する中心位置Ｃでの距離Ｌに応じて間隔を変化させるものであってもよい。しかしながら、東西方向で見た間隔を互いに等しくすると、東西方向で等しい構造の反射ラインＬｎを繰り返す構成とすることができる。
ついで、複数の反射部１１が設置される土地占有領域については、受熱部１２が伸びる方向（本実施例では東西方向）よりも各反射ラインＬｎが伸びる方向（本実施例では南北方向）を長くすることができる。これは、上述したように、東西方向に伸びて設けた受熱部１２に対して、各反射部１１（ミラー）を角度調整して照射（集光）する構成としていることから、各反射ラインＬｎが伸びる方向を相対的に長くすることにより、後述する線形フレネル型の太陽光集光装置（集光装置５０（図１０参照））に比べて光損失の少ない集光光学系が得られることによる。なお、各反射ラインＬｎが伸びる方向の長さは、効率を向上させる観点からは、最も離れた反射部１１からの反射光（太陽の像）を受熱部１２上からはみ出さないように設定することが望ましい。このため、各反射ラインＬｎが伸びる方向（南北方向）に拡張した反射部１１群（ミラーセグメント）を構成することにより、エネルギー損失（ロス）を低減して効率よく集熱（集光）することができ、熱エネルギー（太陽エネルギー）を効率よく得ることができる。また、後述する線形フレネル型の太陽光集光装置（集光装置５０（図１０参照））と比較して、受熱部１２の長さ寸法を短く設定することができるため、吸収した熱の再放熱による熱損失を低減することもできる。逆に、後述する線形フレネル型の太陽光集光装置（集光装置５０（図１０参照））と比較して、各反射ラインＬｎが伸びる方向の長さを長くしつつ東西方向に連続した構成とする（東西方向に伸ばす）ことができるので、より大きな熱エネルギー（太陽エネルギー）を効率よく得ることができる。
加えて、受熱部１２における設置基準面Ｐｂからの高さ寸法Ｈや、各反射部１１（その中心位置Ｃ）の設置平面からの高さ位置すなわち設置基準面Ｐｂからの各反射部１１（その中心位置Ｃ）の高さ寸法は、例えば、集光装置１０（太陽熱発電装置３０）を設置する周辺の環境に応じて効率良く太陽光を受ける（照射される）ことを可能とすること等を勘案して適宜設定すればよく、本実施例の設定に限定されるものではない。
その集光装置１０を備える太陽熱発電装置３０は、図１に示すように、循環パイプ３１とタービン３２と発電機３３と凝集機３４とを備える。その循環パイプ３１は、パイプ（管）であり、外表面に断熱部材が設けられている。循環パイプ３１は、受熱部１２の一端部に接続されるとともに、タービン３２および凝集機３４を経て受熱部１２の他端部に接続されている。このため、循環パイプ３１は、受熱部１２で温度が上昇された熱媒体をタービン３２に供給し、そのタービン３２および凝集機３４を経た熱媒体を再び受熱部１２へと供給することで、熱媒体を循環させる。
タービン３２は、受熱部１２で温度が上昇された熱媒体を動翼列（図示せず）にあてることで、その熱媒体の運動エネルギー（熱エネルギー）を、動翼列の回転運動に変換する。すなわち、タービン３２は、天然ガス等の燃料を燃焼させて高温高圧の燃焼ガスを用いることに代えて、集光装置１０（その受熱部１２）で太陽光の熱エネルギーを利用して温度を上昇させた熱媒体を用いるものである。このタービン３２は、動翼列の回転軸が発電機３３の回転軸に連結されている。
その発電機３３は、回転軸が回転駆動されることにより電力を生成（発電）する。発電機３３は、本実施例では、回転軸に連結されたタービン３２の動翼列（図示せず）の回転運動を利用して電力を生成（発電）する。このため、太陽熱発電装置３０は、太陽エネルギーから電力を生成するソーラー発電装置のうちの太陽光の熱エネルギーを利用して発電する発電装置となる。この発電機３３には、出力線３５が設けられている。この出力線３５は、配電路に接続されており、発電機３３で生成（発電）した電力を配電路へと出力することができる。
凝集機３４は、タービン３２を駆動（動翼列を回転）させた熱媒体を冷却するものである。この凝集機３４は、冷却した熱媒体を受熱部１２へと供給する。なお、凝集機３４では、タービン３２と受熱部１２との間を接続する箇所以外の循環パイプ３１において、熱媒体の熱を交換するものであってもよい。
次に、集光装置１０の各反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定について説明する。ここで、集光装置１０では、被照射部としての受熱部１２における集光される箇所を各反射ラインＬｎ（複数の反射部１１）に対応して長尺方向（東西方向）に分割するものであって、南北方向で見た各反射部１１の設定位置が各反射ラインＬｎで互いに等しくされている。このため、本実施例の集光装置１０では、各反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定が、反射ラインＬｎ毎に互いに等しいものとされている。このことから、以下では反射ラインＬ１の各反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定について説明し、他の反射ラインＬｎの各反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定については省略する。
先ず、第１回転軸１３について、図３から図５を用いて説明する。なお、図３では、理解容易とするために、反射ラインＬ１において南側から６つめの単一の反射部１１の受熱部１２に対する位置関係を示している。また、図４では、理解容易とするために、反射ラインＬ１において南側から４つめの反射部１１から、南側から７つめの反射部１１までの４つの反射部１１の受熱部１２に対する位置関係を示している。さらに、図４では、理解容易とするために、各反射部１１における第１回転軸１３を回転中心とする回転が為されていないものとしている。図５では、理解容易とするために、反射ラインＬ１および反射ラインＬ２において南側に存在する２つの反射部１１（合計４つ）に対応する第１駆動部２１および第２駆動部２２のみを示している。
第１回転軸１３は、図３および図４に示すように、受熱部１２の受熱軸線Ｒａおよび各反射部１１における中心位置Ｃを含む平面（以下では第１平面Ｐ１にとする）に直交するとともに、その中心位置Ｃを通る線分に設定する。このため、第１回転軸１３は、反射ラインＬ１（等しい反射ラインＬｎ）に設けられている各反射部１１においては、各反射部１１の中心位置Ｃを含み受熱軸線Ｒａ（受熱部１２）に直交する同一の平面（以下では第２平面Ｐ２（図４では紙面に沿う面）にとする）上に存在されている。ここで、面上に存在するとは、当該面を構成する点の集まりとされていることをいう。また、第１回転軸１３は、上記した設定とされていることから、等しい反射ラインＬ１に設けられている反射部１１であっても、第２平面Ｐ２上における設置基準面Ｐｂに対する角度が反射部１１毎に異なるものとされている（図４等参照）。これにより、各第１回転軸１３は、図４に示すように、受熱軸線Ｒａ（東西方向）に直交する面すなわち第２平面Ｐ２に沿って（紙面に沿う方向）設けられているとともに、その第２平面Ｐ２上で設置基準面Ｐｂに対する角度が互いに異なるものとされている。
詳細には、各反射部１１は、中心位置Ｃが設置基準面Ｐｂ上に存在されて設けられていることから、天頂方向で見た中心位置Ｃでの受熱部１２に対する間隔が、何れも受熱部１２の設置基準面Ｐｂからの高さ寸法Ｈ（本実施例では１４ｍ）となる。そして、各反射部１１では、反射ラインＬ１における南北方向で見た位置に応じて、南北方向で見た受熱部１２に対する中心位置Ｃでの距離Ｌが変化することとなる。ここで、第２平面Ｐ２（図３参照）上において、受熱部１２の受熱軸線Ｒａと各反射部１１の中心位置Ｃとを結ぶ線分を反射光路Ｒｐとする。この反射光路Ｒｐは、各反射部１１から受熱部１２へと向かう反射光のうちの反射部１１の中心位置Ｃから受熱部１２の受熱軸線Ｒａへと向かうものであり、各反射部１１に対応する第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２とが交差する箇所となる。その各反射光路Ｒｐは、第１平面Ｐ１上に存在することから、対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る第１回転軸１３と直交する。すると、反射光路Ｒｐと設置基準面Ｐｂとが為す傾斜角度αは、ｔａｎ−１（Ｈ／Ｌ）となる。その傾斜角度αは、第１回転軸１３と反射光路Ｒｐとが為す傾斜角度（９０度）から、第１回転軸１３と設置基準面Ｐｂとが為す傾斜角度βを減算したものとなる。このため、第１回転軸１３は、設置基準面Ｐｂに対する傾斜角度βを（９０−ｔａｎ−１（Ｈ／Ｌ））で示すことができる。このことから、第１回転軸１３では、受熱部１２に対する反射部１１の位置関係により、設置基準面Ｐｂ（そこと平行とされた設置平面）に対する傾斜角度βと、受熱部１２に対する向きと、が決定される。このため、第１回転軸１３は、受熱部１２に対する各反射部１１の位置関係により、反射部１１毎に設定される。この各第１回転軸１３は、受熱軸線Ｒａを中心としつつ対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る円に対する接線方向に設定されていることとなる。各第１回転軸１３は、第２回転軸１４を回転中心とする反射部１１の回転姿勢の変化に拘らず、受熱部１２に対する絶対的な位置関係が変化しないものとされている。
第２回転軸１４は、図３に示すように、第１平面Ｐ１上（第１平面Ｐ１に含まれるもの）であって、対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分に設定する。このため、各反射部１１では、第１回転軸１３と第２回転軸１４との双方が、等しい回転中心としての中心位置Ｃを通る線分とされている。また、各反射部１１では、第１回転軸１３が、反射光路Ｒｐと直交するとともに、第２回転軸１４と直交するものとされている。ここで、第２回転軸１４は、反射光路Ｒｐと一致しないものとする必要がある。その第２回転軸１４は、本実施例では、反射部１１の第１回転軸１３を回転中心とする回転に伴って、当該第１回転軸１３を回転中心として第１平面Ｐ１上で回転するものとされている。すなわち、第２回転軸１４は、本実施例では、第１回転軸１３と直交するように反射部１１に位置関係が固定されて設定されている。その第２回転軸１４は、本実施例では、反射部１１における長尺方向に一致させて設定されている。このため、第２回転軸１４は、反射部１１が中心位置Ｃにおける接平面の法線方向を反射光路Ｒｐに一致させた状態（受熱部１２に正対させた状態（以下では、初期状態ともいう））とされると、受熱部１２の受熱軸線Ｒａと平行な線分となり、東西方向に沿って伸びるものとなる。このことから、第２回転軸１４は、初期状態において、等しい反射ラインＬ１に設けられている各反射部１１においては、設置基準面Ｐｂ上において受熱軸線Ｒａと平行に伸びつつ南北方向に並列される（図４参照）。また、第２回転軸１４は、各反射ラインＬｎが上述したように東西方向に並列されて構成されていることから、初期状態において、反射ラインＬｎ毎に南北方向で見て等しい位置に設けられている各反射部１１においては、受熱軸線Ｒａと平行に伸びる同一の直線上に存在されている。
ここで、東西方向をｘ軸方向（東側が正側）とし、南北方向をｙ軸方向（北側が正側）とし、天頂方向をｚ軸方向（天頂側が正側）とする。すると、第１回転軸１３は、その南側の端部を起点とするベクトルで表すとベクトル（０、−ｌ、ｈ）となって固定されることとなる。そのｌおよびｈは、受熱部１２（受熱軸線Ｒａ）に対する位置関係により定まる変数である。そして、第２回転軸１４は、初期状態において、当該第２回転軸１４の西側の端部を起点とするベクトルで表すとベクトル（１、０、０）となり、第１回転軸１３を回転中心として適宜回転される。その初期状態では、反射部１１の中心位置Ｃを通る法線（中心位置Ｃでの反射部１１の接平面の法線）は、反射部１１から受熱部１２（受熱軸線Ｒａ）へと向かう反射光のベクトル（０、ｈ、ｌ）と一致する。そして、当該接平面は、反射部１１が第１回転軸１３回りに適宜回転されることにより、その法線ベクトル（０、ｈ、ｌ）を基準として後述する角度θ１（図４２から図６１参照）だけ回転し、かつ第２回転軸１４回りに適宜回転されることにより、角度θ１だけ回転した法線ベクトルを基準として後述する角度θ２（図４２から図６１参照）だけ回転する。
集光装置１０では、各反射部１１が、自らに設定された第１回転軸１３を回転中心として回転することが可能とされているとともに、自らに設定された第２回転軸１４を回転中心として回転すること（以下では、回転軸回りの回転ともいう）が可能とされている。この第１回転軸１３は、東西方向に伸びる受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）と平行な方向に対して直交するものであることから、対応する反射部１１を回転させることにより、主に日周運動による太陽の東西方向での位置の変化に対応させることができる。また、第２回転軸１４は、第１平面Ｐ１上（第１平面Ｐ１に含まれるもの）で対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分であることから、対応する反射部１１を回転させることにより、主に太陽の高度の変化（南北方向での位置）に対応させることができる。これにより、集光装置１０では、第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに各反射部１１を適宜回転することにより、太陽の日周運動に対応して、常に受熱軸線Ｒａに直交する方向で反射ラインＬｎ毎に受熱部１２へと集光することができる。
集光装置１０では、図５に示すように、各反射部１１において、第１駆動部２１と第２駆動部２２と、が設けられている。第１駆動部２１は、第１回転軸１３回りに反射部１１を回転駆動させる。第２駆動部２２は、第２回転軸１４回りに反射部１１を回転駆動させる。その各第１駆動部２１および各第２駆動部２２は、制御部２３に接続されている。その制御部２３は、内蔵するプログラムに基づいて各第１駆動部２１および各第２駆動部２２の動作を制御する。制御部２３には、太陽位置検出部２４が接続されている。その太陽位置検出部２４は、太陽の位置を検出するセンサであり、例えば、４分割光センサを用いることにより構成することができる。また、制御部２３では、内蔵するプログラムにより、計算上の太陽の位置を算出することが可能とされている。この制御部２３は、基本的に太陽位置検出部２４からの検出結果に基づいて、各第１駆動部２１および各第２駆動部２２を介して、各反射部１１を第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに適宜回転させる。そして、制御部２３は、例えば曇天時のように太陽位置検出部２４から良好な検出結果が得られない場合、計算上の太陽の位置に基づいて、各第１駆動部２１および各第２駆動部２２を介して、各反射部１１を第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに適宜回転させる。このため、集光装置１０では、天候の変化に拘らず、太陽の日周運動に対応して、常に受熱軸線Ｒａに直交する方向で反射ラインＬｎ毎に受熱部１２へと集光することができる。
次に、本実施例の集光装置１０における各反射部１１を設置するための構成について、図６から図９を用いて説明する。各反射部１１は、本実施例では、図６、図７、図９に示すように、対応する第２回転軸ステージ２５および第１回転軸ステージ２６（支持機構部２９）に支持されて設けられる。その第２回転軸ステージ２５は、被支持腕部２５ａと支持腕部２５ｂとで構成されている。その被支持腕部２５ａは、第２回転軸ステージ２５において、第１回転軸ステージ２６（図７参照）により支持される箇所（被支持箇所）を構成する。被支持腕部２５ａは、長尺な棒状を呈し、その両端部が直交方向へと屈曲されている。その被支持腕部２５ａは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部１１を短尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている（図６（ｂ）等参照）。被支持腕部２５ａでは、直交方向へと湾曲された両端部に、一対の支持突起２５ｃが設けられている。その両支持突起２５ｃは、被支持腕部２５ａの各端部から外側へと突出して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持突起２５ｃ（その軸線）は、長尺な被支持腕部２５ａが伸びる方向と平行とされている。
支持腕部２５ｂは、第２回転軸ステージ２５において、反射部１１を支持する箇所（支持箇所）を構成する。この支持腕部２５ｂは、被支持腕部２５ａと直交して設けられており、長尺な棒状を呈し、その両端部が直交方向へと屈曲されている。支持腕部２５ｂは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部１１を長尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている（図６（ａ）等参照）。この支持腕部２５ｂでは、直交方向へと湾曲された両端部に、一対の支持穴２５ｄが設けられている。その両支持穴２５ｄは、支持腕部２５ｂの両端部を貫通して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持穴２５ｄ（その軸線）は、長尺な支持腕部２５ｂが伸びる方向と平行とされており、一対の支持突起２５ｃの軸線と直交する位置関係とされている。
本実施例では、この第２回転軸ステージ２５に支持されて反射部１１が設けられる。図８に示すように、その反射部１１は、上述したように、中心位置Ｃにおける接平面の法線方向で見て長方形状を呈し、短尺方向に湾曲するとともに長尺方向では平坦な鏡とされている。反射部１１は、上述したように、基本的に、長尺方向を東西方向に沿わせるとともに、短尺方向を南北方向に沿わせて設けられる。その反射部１１では、長尺方向で見た両端部で対を為して被支持突起１１ａが設けられている。その各被支持突起１１ａは、互いの軸線が、中心位置Ｃを通りつつ長尺方向すなわち東西方向に伸びる直線上に位置するものとされている。この両被支持突起１１ａは、第２回転軸ステージ２５の支持腕部２５ｂの両端部に設けられた一対の支持穴２５ｄに回転可能に挿入することが可能とされている。このため、反射部１１は、一対の被支持突起１１ａを一対の支持穴２５ｄに挿入することにより、支持腕部２５ｂの両端部の間で回転可能に第２回転軸ステージ２５に支持される（図７（ａ）等参照）。この状態において、反射部１１の中心位置Ｃは、被支持腕部２５ａの両支持突起２５ｃ（そこが挿入される後述する両支持穴２６ｅ）の軸線と、支持腕部２５ｂの両支持穴２５ｄ（そこに挿入される両被支持突起１１ａ）の軸線と、の交点に位置される。その反射部１１が支持される第２回転軸ステージ２５は、第１回転軸ステージ２６に支持されて設置される（図７参照）。
その第１回転軸ステージ２６は、図７に示すように、支持腕部２６ａと設置基部２６ｂと接続脚部２６ｃとを有する。支持腕部２６ａは、第２回転軸ステージ２５を支持する箇所を構成すべく断面がＵ字形状を呈し、間隔を置いて対向する一対の支持壁部分２６ｄを有する。その支持腕部２６ａは、両支持壁部分２６ｄの間に、第２回転軸ステージ２５を短尺方向で受け入れる、すなわち直交方向へと湾曲された被支持腕部２５ａの両端部を受け入れることが可能な大きさ寸法とされている。その各支持壁部分２６ｄには、支持穴２６ｅが設けられている。その両支持穴２６ｅは、支持壁部分２６ｄを貫通して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持穴２６ｅ（その軸線）は、第２回転軸ステージ２５の被支持腕部２５ａの両端部に設けられた一対の支持突起２５ｃを回転可能に受け入れることが可能とされている。
設置基部２６ｂは、集光装置１０（その各反射部１１）が設置される設置平面に第１回転軸ステージ２６を設置するために設けられている。接続脚部２６ｃは、支持腕部２６ａおよび第２回転軸ステージ２５を介して支持する各反射部１１の中心位置Ｃが、上述した設置基準面Ｐｂ（図４等参照）上に位置するように、設置基部２６ｂと支持腕部２６ａとを接続して設けられている。本実施例では、接続脚部２６ｃは、上側の端部が回転機構部２６ｆを介して支持腕部２６ａに接続されている。その回転機構部２６ｆは、両支持穴２６ｅの軸線（後述する短尺側軸線２８）と平行な線分に直交する回転軸２６ｇを回転中心として、接続脚部２６ｃに対して支持腕部２６ａが回転することを可能としている。回転機構部２６ｆは、制御部２３（図５参照）に接続されており、当該制御部２３の制御下で、接続脚部２６ｃに対して支持腕部２６ａを適宜回転させる。
反射部１１は、図７（ａ）に示すように、一対の被支持突起１１ａを第２回転軸ステージ２５における支持腕部２５ｂの両端部で対を為す支持穴２５ｄに挿入することにより（矢印ａ１参照）、当該支持腕部２５ｂの両端部の間で回転可能に第２回転軸ステージ２５に支持される。このため、反射部１１は、第２回転軸ステージ２５に対して、中心位置Ｃを通りつつ長尺方向に伸びる直線上に位置する両被支持突起１１ａ（支持穴２５ｄ）の軸線を回転中心として回転することが可能とされる。また、第２回転軸ステージ２５は、被支持腕部２５ａの両端部に設けられた一対の支持突起２５ｃを、第１回転軸ステージ２６の支持腕部２６ａの両支持壁部分２６ｄで対を為す支持穴２６ｅに挿入することにより（矢印ａ２参照）、当該支持壁部分２６ｄの間で回転可能に第１回転軸ステージ２６に支持される。このため、第２回転軸ステージ２５は、第１回転軸ステージ２６に対して、両支持突起２５ｃ（支持穴２６ｅ）の軸線を回転中心として回転することが可能とされる。その第１回転軸ステージ２６は、集光装置１０が設けられる設置平面において、第２回転軸ステージ２５を介して支持する反射部１１に応じた位置に設置される。
これにより、反射部１１は、図７（ｂ）に示すように、設置平面における任意の位置で、第１回転軸ステージ２６により、第２回転軸ステージ２５を介して両支持突起２５ｃ（支持穴２６ｅ）の軸線（後述する短尺側軸線２８）を回転中心として回転することが可能とされて設けられる。また、反射部１１は、設置平面における任意の位置で、第１回転軸ステージ２６を介して、第２回転軸ステージ２５により中心位置Ｃを通りつつ長尺方向に伸びる直線上に位置する両被支持突起１１ａ（支持穴２５ｄ）の軸線を回転中心として回転することが可能とされて設けられる。このことから、両被支持突起１１ａ（支持穴２５ｄ）の軸線は、第２軸線としての長尺側軸線２７として機能する。ここで、両支持突起２５ｃ（支持穴２６ｅ）の軸線は、上述したように、一対の支持穴２５ｄの軸線（長尺側軸線２７）と直交する位置関係とされ、その一対の支持穴２５ｄには、軸線が長尺側軸線２７となる両被支持突起１１ａが回転可能に支持されている。このため、両支持突起２５ｃ（支持穴２６ｅ）の軸線は、第２回転軸ステージ２５に対する反射部１１の長尺側軸線２７を回転中心とする回転に関わらず、反射部１１における短尺方向を含む面上で中心位置Ｃを通るものとされる。このことから、両支持突起２５ｃ（支持穴２６ｅ）の軸線は、第１軸線としての短尺側軸線２８として機能する。
反射部１１は、第２回転軸ステージ２５により長尺側軸線２７（第２軸線）を回転中心として回転することが可能とされて支持され、その第２回転軸ステージ２５は、第１回転軸ステージ２６により短尺側軸線２８（第１軸線）を回転中心として回転することが可能とされて支持されている。このため、反射部１１は、第２回転軸ステージ２５と第１回転軸ステージ２６とにより、短尺側軸線２８を回転中心として回転することが可能とされるとともに、その短尺側軸線２８を回転中心とする回転に関わらず長尺側軸線２７を回転中心として回転することが可能とされて、設置平面における任意の位置に設けられる。なお、この取り付けの順序は、本実施例に限定されるものではない。
集光装置１０では、各反射部１１を第２回転軸ステージ２５と第１回転軸ステージ２６とで支持させて、受熱部１２に対する位置に応じて設置平面における任意の位置に設ける。そして、その短尺側軸線２８すなわち両支持突起２５ｃ（両支持穴２６ｅ）の軸線（第１軸線）を、支持する反射部１１の受熱部１２に対する位置に応じて設定された第１回転軸１３に一致させる。その短尺側軸線２８の傾きは、第１回転軸ステージ２６における支持腕部２６ａの各支持壁部分２６ｄの支持穴２６ｅが対を為す方向によって決定される。また、短尺側軸線２８の設置平面における位置は、当該設置平面において設置基部２６ｂすなわち第１回転軸ステージ２６が設置される位置によって決定される。このため、集光装置１０では、第１回転軸ステージ２６の支持腕部２６ａの支持穴２６ｅが対を為す方向（短尺側軸線２８（第１軸線））を、受熱部１２に対する反射部１１の位置に応じて設定された第１回転軸１３に一致させて、第１回転軸ステージ２６を設置する。本実施例では、第１回転軸ステージ２６の回転機構部２６ｆの回転軸２６ｇを受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）と平行として、当該第１回転軸ステージ２６を反射部１１の設置位置に設ける。そして、第１回転軸ステージ２６の回転機構部２６ｆによる回転軸２６ｇを回転中心として支持腕部２６ａを接続脚部２６ｃに対して回転させることにより、短尺側軸線２８（支持穴２６ｅが対を為す方向）を、支持する反射部１１を基準とする第１平面Ｐ１に直交させる。この調整により、短尺側軸線２８（第１軸線）は、受熱部１２に対する反射部１１の位置に応じて設定された第１回転軸１３に一致される。この短尺側軸線２８の調整、すなわち接続脚部２６ｃに対する支持腕部２６ａの回転姿勢の調整は、上述したように、制御部２３（図５参照）の制御下で行う。
すると、第１回転軸ステージ２６は、支持する反射部１１に設定された第１回転軸１３に短尺側軸線２８（支持穴２６ｅが対を為す方向）を一致させて、当該第１回転軸１３（短尺側軸線２８）を回転中心として回転可能に第２回転軸ステージ２５すなわち反射部１１を支持する。その第２回転軸ステージ２５は、上述したように、長尺側軸線２７すなわち中心位置Ｃを通りつつ長尺方向に伸びる直線上に位置する両被支持突起１１ａ（支持穴２５ｄ）の軸線（第２軸線）を回転中心として、反射部１１が回転することを可能として当該反射部１１を支持している。その反射部１１では、上述した構成により、中心位置Ｃが、被支持腕部２５ａの両支持突起２５ｃ（両支持穴２６ｅ）の軸線（短尺側軸線２８（第１軸線））と、支持腕部２５ｂの両支持穴２５ｄ（両被支持突起１１ａ）の軸線（長尺側軸線２７（第２軸線））と、の交点に位置される。そして、その長尺側軸線２７（第２軸線）は、短尺側軸線２８（第１軸線）に対して直交する位置関係とされている。このことから、第１回転軸ステージ２６では、短尺側軸線２８（第１回転軸１３（第１軸線））を回転中心として第２回転軸ステージ２５を回転させると、その第２回転軸ステージ２５に設定された長尺側軸線２７（第２軸線）が、短尺側軸線２８（第１回転軸１３）に直交する平面上で中心位置Ｃを回転中心として回転される。このため、長尺側軸線２７（第２軸線）は、第１回転軸１３（短尺側軸線２８）を回転中心とする第２回転軸ステージ２５の回転に関わらず、対応する反射部１１に設定された第１回転軸１３を基準とする第１平面Ｐ１に含まれるものであって、当該反射部１１の中心位置Ｃを通る線分となる。これにより、第１回転軸ステージ２６では、上述したように短尺側軸線２８（支持腕部２６ａの支持穴２６ｅ（第１軸線））が対を為す方向を第１回転軸１３に一致させると、長尺側軸線２７（両被支持突起１１ａ（支持穴２５ｄ））の軸線（第２軸線）が第２回転軸１４の条件を満たすこととなる。よって、集光装置１０では、受熱部１２に対する反射部１１の位置に応じて設定された第１回転軸１３に短尺側軸線２８（第１軸線）を一致させて第１回転軸ステージ２６を設置することにより、長尺側軸線２７（第２軸線）が当該反射部１１の位置に応じて設定された第２回転軸１４として機能する。
このことから、集光装置１０では、設置平面に設置する各反射部１１を、上述したように受熱部１２に対する反射部１１の位置に応じて設定された第１回転軸１３に短尺側軸線２８（第１軸線）を一致させて設置した第１回転軸ステージ２６に、第２回転軸ステージ２５を介して支持させる。これにより、各反射部１１は、短尺側軸線２８（第１軸線）回りに第２回転軸ステージ２５が回転可能とされることで、第１回転軸１３回りに回転可能に設置平面に設置される。その各反射部１１は、長尺側軸線２７（第２軸線）回りに回転可能に第２回転軸ステージ２５に支持されており、その長尺側軸線２７（第２軸線）が第２回転軸１４としての条件を満たすものとされている。すなわち、各反射部１１は、第１回転軸１３（短尺側軸線２８（第１軸線））回りの回転姿勢に関わらず、対応する反射部１１に設定された第１回転軸１３を基準とする第１平面Ｐ１に含まれるものであって、当該反射部１１の中心位置Ｃを通る第２回転軸１４（長尺側軸線２７（第２軸線））回りに回転可能とされている。
このように設けられた各反射部１１が第２回転軸ステージ２５に支持されて初期状態とされた例を図９に示す。この図９では、設置平面（設置基準面Ｐｂ（図４等参照））上における第１回転軸１３（短尺側軸線２８（第１軸線））および第２回転軸１４（長尺側軸線２７（第２軸線））の位置関係を理解容易とするために、第１回転軸ステージ２６を省略して示している。各反射ラインＬｎにおいて南側から５つめの反射部１１（図１参照）は、図９（ａ）に示すように、第１回転軸１３（短尺側軸線２８（第１軸線））が南北方向に伸びつつ、第２回転軸１４（長尺側軸線２７（第２軸線））が東西方向に伸びて、設置平面（設置基準面Ｐｂ（図４等参照））に設けられる。また、各反射ラインＬｎにおいて南側から７つめの反射部１１（図１参照）は、図９（ｂ）に示すように、北側を上方に傾けて第１回転軸１３（短尺側軸線２８（第１軸線））が南北方向に伸びつつ、第２回転軸１４（長尺側軸線２７（第２軸線））が東西方向に伸びて、設置平面（設置基準面Ｐｂ（図４等参照））に設けられる。さらに、各反射ラインＬｎにおいて南側から２つめの反射部１１（図１参照）は、図９（ｃ）に示すように、南側を上方に傾けて第１回転軸１３（短尺側軸線２８（第１軸線））が南北方向に伸びつつ、第２回転軸１４（長尺側軸線２７（第２軸線））が東西方向に伸びて、設置平面（設置基準面Ｐｂ（図４等参照））に設けられる。このように、集光装置１０では、受熱部１２に対する位置に応じて調整した第１回転軸ステージ２６および第２回転軸ステージ２５を介して各反射部１１を設置平面に設置することで、設定した第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転可能に各反射部１１が設けられる。このことから、第１回転軸ステージ２６および第２回転軸ステージ２５は、各反射部１１を個別に支持する支持機構部２９を構成している。
ここで、上述した第１駆動部２１（図５参照）は、図示は略すが、第１回転軸ステージ２６に対して第２回転軸ステージ２５を、短尺側軸線２８（支持腕部２６ａの両支持穴２６ｅおよび両支持突起２５ｃの軸線（第１軸線））すなわち第１回転軸１３回りに回転駆動させる。また、上述した第２駆動部２２（図５参照）は、図示は略すが、第２回転軸ステージ２５に対して反射部１１を、長尺側軸線２７（支持腕部２５ｂの両支持穴２５ｄおよび両被支持突起１１ａの軸線（第２軸線））すなわち第２回転軸１４回りに回転駆動させる。
なお、本実施例では、第１回転軸ステージ２６が、回転機構部２６ｆが設けられて接続脚部２６ｃに対して支持腕部２６ａが回転することが可能とされていたが、上述したように受熱部１２に対する反射部１１の位置に応じて設定された第１回転軸１３に短尺側軸線２８を一致させて第２回転軸ステージ２５を支持するものであれば、接続脚部２６ｃに直接支持腕部２６ａが接続されているものであってもよく、他の構成であっても良く、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
また、本実施例では、支持機構部２９における短尺側軸線２８の調整、すなわち接続脚部２６ｃに対する支持腕部２６ａの回転姿勢の調整を制御部２３（図５参照）の制御下で行うものとしている。しかしながら、この調整は、第１回転軸ステージ２６を設置する際に外部機器等を用いて設定し、その設定した状態で接続脚部２６ｃに対して支持腕部２６ａを固定するものであってもよく、他の方法であっても良く、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
次に、集光装置１０と同様に太陽光を被照射部（受熱部）に集光する集光装置（５０、６０）における技術の課題について、図１０から図１６を用いて説明する。集光装置５０は、図１０に示すように、南北方向に長尺な複数の反射部５１と、その上方に設けられた南北方向に長尺な受熱部５２と、を備える所謂線形フレネル型の太陽光集光装置である。その複数の反射部５１は、東西方向に並列して設けられている。各反射部５１には、図示を略す駆動部により回転駆動される回転軸５３が、南北方向に伸びて設けられている。この各反射部５１は、回転軸５３回りに回転可能とされている。その上方に設けられた受熱部５２は、上記した集光装置１０の受熱部１２と同様の構成とされている。
この線形フレネル型の集光装置５０では、各反射部５１を適宜回転させて太陽光の反射光を受熱部５２へと向かわせる（図１０（ｂ）参照）ことにより、その受熱部５２に集光することができる。このため、太陽の日周運動に合わせて各反射部５１を適宜回転させることにより、朝から夕刻まで太陽光を受熱部５２に集光することができる。このとき、集光装置５０では、各反射部５１が南北方向に伸びるものであるとともに受熱部５２が南北方向に伸びるものであることから、太陽の高度が変化しても、各反射部５１から受熱部５２へと向かう角度と当該受熱部５２への入射位置とが変化はするが、反射光を受熱部５２へと向かわせることができる（図１０（ｃ）参照）。
ここで、線形フレネル型の集光装置５０では、コサイン損失が生じることを抑制することには限界がある。そのコサイン損失とは、図１１に示すように、太陽光が入射する方向に対して正対する状態の反射部５１（二点鎖線で示す反射部５１参照）で受けることのできる面積（入射する光束の量）に対して、適宜回転された反射部５１（実線で示す反射部５１参照）で受けることのできる面積（入射する光束の量）が減少することをいう（図１１の太陽光においてドットが付されている箇所参照）。このため、太陽光が入射する方向と、反射部５１の法線方向と、が為す角度を小さくすることにより、コサイン損失を抑制することができ、太陽光を受熱部５２に効率よく集光することができる。しかしながら、線形フレネル型の集光装置５０では、図１０に示すように、南北方向に伸びる受熱部５２に対して、その受熱部５２を挟んで東側と西側とに複数の反射部５１が設けられていることから、東西方向で見た中央位置（受熱部５２）を境とした東側の各反射部５１と西側の各反射部５１とで太陽の位置に対応するための態様が異なるものとなってしまう。詳細には、例えば、図１０（ｂ）に示すように、太陽が東側に存在する場合、受熱部５２に対して西側に存在する各反射部５１では、法線方向と太陽光が入射する方向とが為す角度を小さくしつつそれらからの反射光を受熱部５２へと向かわせることができる。ところが、受熱部５２に対して東側に存在する各反射部５１では、法線方向と太陽光が入射する方向とが為す角度を小さくしつつそれらからの反射光を受熱部５２へと向かわせることは困難である。このことは、太陽が西側に存在する場合であっても、東側と西側とが逆転するだけで同様である。このため、線形フレネル型の集光装置５０では、全ての反射部５１のうちの約半分の反射部５１でコサイン損失が大きくなってしまう。このことは、特に太陽の高度の低い朝夕に影響が大きくなるので、朝夕に効率よく太陽光を受熱部５２に集光することが困難となってしまう。
また、上記した構成の線形フレネル型の集光装置５０では、図示は略すが、長尺な複数の反射部５１と、その上方に設けられた受熱部５２と、を東西方向に沿って設けることが考えられる。しかしながら、季節の変化に伴う太陽の高度の変化よりも、太陽の日周運動に伴う太陽光の入射角度の変化の方が大きいことから、上記したように南北方向に設けることと比較して、受熱部５２（その表面）における集光位置の移動が大きくなってしまう。すなわち、朝夕の時間帯では、天頂方向を基準とする太陽光の各反射部５１への入射角度が大きくなってしまうことから、その各反射部５１からの反射光が受熱部５２へと至るまでの距離が大きくなってしまう。このような距離の増大は、反射部６１からの反射光により太陽の像が受熱部６２に形成されるものとして、当該太陽の像の大きさの増大を招くことから、効率よく太陽光を受熱部５２に集光することが困難となってしまう。これらのことから、線形フレネル型の集光装置５０では、南中時刻と太陽の高度の低い朝夕との間で、得られる太陽エネルギー（熱エネルギー）の変動が大きくなってしまう。
このため、図１２に示すような集光装置６０が考えられる。この集光装置６０は、東西方向に長尺な複数の反射部６１と、その上方に設けられた東西方向に長尺な受熱部６２と、を備える。その各反射部６１は、南北方向に複数（図１２の例では９個（真ん中は受熱部６２の下））並列されて、南北方向に長尺な反射ライン６３を形成している。その反射ライン６３は、東西方向に複数（図１２の例では４個）並列されている。このため、集光装置６０は、各反射ライン６３が複数の反射部６１により南北方向（長尺方向）に分割されて構成されている、所謂分割式の線形フレネル型の太陽光集光装置である。各反射ライン６３の各反射部６１では、図示を略す第１駆動部により回転駆動される第１回転軸６４が、中心位置Ｃを通りつつ反射部６１の短尺方向に伸びて設けられ、南北方向を含む面に沿って設定されている。そして、その各反射部６１では、図示を略す第２駆動部により回転駆動される第２回転軸６５が、中心位置Ｃを通りつつ反射部６１の長尺方向に伸びて設けられ、東西方向に沿って設定されている。その上方に設けられた受熱部６２は、上記した集光装置１０の受熱部１２と同様の構成とされている。すなわち、この集光装置６０は、２つの回転軸（その伸びる方向）の設定が異なることを除くと、本発明の集光装置１０（図２等参照）と同様の構成とされている。
このため、分割式線形フレネル型の集光装置６０では、主に第１回転軸６４回りに各反射ライン６３を適宜回転させることにより、反射ライン６３毎に各反射部６１からの反射光が受熱部６２に対して直交する方向で当該受熱部６２に向かうものとされる（図１２（ｂ）参照）。また、主に第２回転軸６５回りに各反射部６１を適宜回転させることにより、同一の反射ライン６３に設けられた各反射部６１からの反射光が、南北方向で見て中央の上方に存在する受熱部６２へと向かうものとされる（図１２（ｃ）参照）。これにより、受熱部６２では、東西方向で見て各反射ライン６３が存在する範囲毎に、それぞれ対応する反射ライン６３の各反射部６１から直交する方向で反射光が集光されることとなる。このため、太陽の日周運動に合わせて各反射部６１を適宜回転させることにより、朝から夕刻までの長い稼働時間に渡って太陽光を受熱部６２に集光することができる。
この分割式線形フレネル型の集光装置６０では、東西方向に伸びる受熱部６２に対して、東西方向で見て各反射ライン６３が存在する範囲毎に反射光を集光するものであることから、東西方向で見た中央位置を境とした東側の各反射部６１と西側の各反射部６１との太陽の位置に対応するための態様を等しいものとすることができる。加えて、集光装置６０では、各反射ライン６３の各反射部６１から、受熱部６２に対して直交する方向に反射光を集光するものであることから、太陽の高度が低い場合であっても太陽光が入射する方向と各反射部６１の法線方向とが為す角度を小さくすることができる。このため、分割式線形フレネル型の集光装置６０では、太陽が東側にあるか西側にあるかに拘らず、全ての反射部６１でコサイン損失が生じることを抑制することができ（図１２（ｂ）参照）、太陽の高度の低い朝夕であっても効率よく太陽光を受熱部６２に集光することができる。加えて、分割式線形フレネル型の集光装置６０では、上記した集光装置５０と比較して、各反射部６１を適宜回転させるための駆動が複雑とはなるが、設置した緯度に応じてコサイン損失を低減させるべく各反射部６１の配置を設定することができる。これは、以下のことによる。集光装置５０では、一日を通じて集光するためには、各反射部５１を南北方向に伸びる受熱部５２の東西方向の両側に対象に配置する必要がある。これに対し、集光装置６０では、一日を通じて集光するための受熱部６２に対する位置の制約がないことから、例えば、北半球では受熱部６２に対して北側に偏らせて各反射部６１を配置することができることによる。
しかしながら、この分割式線形フレネル型の集光装置６０では、各反射部６１からの反射光による照射領域ＩＡ（照射パターン（図１３等参照））の受熱部６２（受熱軸線Ｒａ）に対する回転の問題が生じてしまう。このことについて以下で説明する。なお、その照射領域ＩＡとは、図１３に示すように、反射部６１からの反射光が受熱部６２（その表面）を照らす領域をいう。その図１３では、理解容易のために、管状の受熱部６２内の仮想の受熱平面Ｐｒ上に長方形状の照射領域ＩＡを形成したものとして示している。その受熱平面Ｐｒは、受熱部６２（受熱部１２）の受熱軸線Ｒａおよび反射部６１における中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に対して直交するとともに、受熱部６２の受熱軸線Ｒａを含む（通る）平面である。また、図１３から図１６に示す例では、理解容易のために、反射部６１を平坦な長方形状の鏡として示している。これは、照射領域ＩＡ（図１３等参照）の受熱部６２（受熱軸線Ｒａ）に対する回転の問題が、各反射部１１が短尺方向（一方向）に集光する作用を有するか否かに関係なく生じるものであることによる。さらに、図１６では、理解容易のために、反射部６１を第２回転軸６５回りの回転させていないものとして設置基準面Ｐｂに平行（反射部６１を水平）とした状態で示している。これは、以下で述べるように、回転の問題が各反射部１１の第２回転軸６５回りの回転（回転姿勢）に関係なく生じることによるものであることから理解容易とするためであり、以下で述べる説明は反射部１１の設置基準面Ｐｂに対する角度（傾き）が異なる場合であっても同様である。これに伴い、図１６では、後述する第３平面Ｐ３が設置基準面Ｐｂと直交するものとなっている。
ここで、回転の問題は、上述したように集光する作用の有無に関係なく生じるが、以下のことにより、集光する作用がある場合には当該問題の影響が大きくなる。すなわち、図１４では、反射部６１を平坦な長方形状の鏡としたことに伴って、照射領域ＩＡにおける短辺方向の大きさ寸法が大きなもの（幅寸法の大きな長方形）としている。しかしながら、反射部６１が上記した集光作用を有する場合には、当該反射部６１が受熱平面Ｐｒ上で好ましい焦点を結ぶことを前提として、照射領域ＩＡが細長いもの（幅寸法がかなり小さな長方形（図３、図２１参照））となる。この場合、受熱部６２では、細長い照射領域ＩＡに対応させた小さな径寸法として、放射損失を少なくする。このため、集光する作用がある場合には、以下で述べる照射領域ＩＡの回転の問題が生じると、その回転角度（後述する角度θａ（図１４参照））が小さなものであっても、照射領域ＩＡにおける受熱部６２から外れる割合が大きなものとなり、大きな損失が生じてしまう。これにより、本実施例のように各反射部１１が短尺方向（一方向）に集光する作用を有する場合には、以下で述べる照射領域ＩＡの受熱部６２に対する回転の問題の影響が大きくなる。
集光装置６０では、南北方向に並列して設けられた複数の反射部６１で受熱部６２へ向けて集光するものであることから、複数の反射部６１が南北方向で見て受熱部６２が設けられた位置から南北方向へと変位して、すなわち受熱部６２に対して南北方向へと変位して設けられている（図１２等参照）。その各反射部６１は、受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ）が伸びる方向（東西方向）に長尺な長方形状とされている。このため、反射部６１が形成する照射領域ＩＡは、図１３および図１４に示すように、受熱平面Ｐｒ上において、受熱軸線Ｒａに沿ってすなわち東西方向に伸びて形成されているものとする。その照射領域ＩＡと第１平面Ｐ１とが交わる箇所で規定される直線を、照射領域ＩＡにおける照射軸線Ｉａとする。この照射軸線Ｉａは、受熱軸線Ｒａと一致している。
ここで、反射部６１は、上述したように、南北方向に伸びる第１回転軸６４回りに回転することが可能とされている。この反射部６１を、太陽の位置の変化に対応させて照射領域ＩＡを受熱平面Ｐｒ（受熱部６２）上に形成すべく、図１３に矢印Ａ１（南側から見て時計回りの方向）で示すように、第１回転軸６４回りに回転して二点鎖線で示す状態へと移行させたものとする。このとき、実際には太陽の高度も変化した場合には、第２回転軸６５回りに適宜回転させる必要があるが、理解容易とするために省略する。これは、照射領域ＩＡ（図１３等参照）の受熱部６２（受熱軸線Ｒａ）に対する回転の問題が、各反射部１１の第２回転軸６５回りの回転（回転姿勢）に関係なく生じるものであることによる。すると、受熱平面Ｐｒ（受熱部６２）上では、照射領域ＩＡが図１４に矢印Ａ２で示すように、その中心位置を回転中心として回転し、二点鎖線で示す状態へと移行してしまう。
詳細には、反射部６１は、第１回転軸６４回りに回転すると、図１５に破線で示す円柱状の軌跡を描くこととなる。ここで、反射部６１において、中心位置Ｃを通りつつ東西方向に伸びる軸線上の両端部に、目安として軸上点ｐ１と軸上点ｐ２とを設定したものとする。ここで、線上とは、当該線を構成する１点であることをいう。そして、照射領域ＩＡにおいて軸上点ｐ１と対応する箇所を反射軸上点ｒｐ１とし、照射領域ＩＡにおいて軸上点ｐ２と対応する箇所を反射軸上点ｒｐ２とする。軸上点ｐ１と軸上点ｐ２とは、反射部６１の軸線上に存在することから、反射部６１が回転されていない状態では、反射軸上点ｒｐ１と反射軸上点ｒｐ２とは、受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａ上に存在することとなる（図１５および図１６（ａ）参照）。その軸上点ｐ１と軸上点ｐ２とは、反射部６１が第１回転軸６４回りに回転することにより、南北方向に伸びる第１回転軸６４に直交しつつ中心位置Ｃを通る第３平面Ｐ３の面上を移動する。すると、軸上点ｐ１と軸上点ｐ２とは、第１平面Ｐ１の面上に存在する状態から、第１平面Ｐ１の外方へと移動する（図１５参照）。このため、反射部６１が図１３および図１５に二点鎖線で示すように第１回転軸６４を回転中心として南側から見て時計回りの方向に回転されたものとすると、図１５および図１６（ｂ）に示すように、軸上点ｐ１が第３平面Ｐ３の面内で第１平面Ｐ１よりも上方へと移動し、軸上点ｐ２が第３平面Ｐ３の面内で第１平面Ｐ１よりも下方へと移動する。このとき、反射部６１における中心位置Ｃの箇所では、第１回転軸６４回りに反射部６１が回転しても移動しないので、図１６（ｂ）に示すように、第１平面Ｐ１（設置基準面Ｐｂ）の面内で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Ｐｒの受熱軸線Ｒａ上に向かわせる。これに対して、反射部６１における軸上点ｐ１の箇所では、第１平面Ｐ１よりも上方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａよりも上方へと向かわせて、受熱軸線Ｒａの上方に反射軸上点ｒｐ１を形成する。また、反射部６１における軸上点ｐ２の箇所では、第１平面Ｐ１よりも下方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａよりも下方へと向かわせて、受熱軸線Ｒａの下方に反射軸上点ｒｐ２を形成する。
このことから、東西方向に伸びる受熱部６２に対して、南北方向に伸びる第１回転軸６４回りに反射部６１が回転すると、受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）上で照射領域ＩＡがその中心位置を回転中心として回転してしまい、その照射軸線Ｉａが受熱軸線Ｒａに対して傾斜してしまう（図１４に二点鎖線で示す照射領域ＩＡ（その照射軸線Ｉａ）参照）。このため、第１回転軸６４回りに反射部６１が回転すると、第２回転軸６５回りの反射部６１の回転に拘らず、照射領域ＩＡが受熱部６２（受熱軸線Ｒａ）に対して回転してしまう。
このような構成の集光装置６０において、各反射部６１を各回転軸回りに回転可能とする具体的な構成の例を、図１７を用いて説明する。この図１７の例では、各反射部６１を個別に支持する複数の支持枠６６を設けている。その各支持枠６６は、第１支持腕部６６ａと第２支持腕部６６ｂとを有する。第１支持腕部６６ａは、反射部６１の短尺方向に伸びる棒状を呈し、その両端部が直交方向へと屈曲されている。第１支持腕部６６ａは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部６１を短尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている（図１７（ｂ）等参照）。この第１支持腕部６６ａでは、直交方向へと湾曲された両端部に、一対の支持穴６６ｃが設けられている。その両支持穴６６ｃは、第１支持腕部６６ａの両端部を貫通して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。各支持穴６６ｃは、反射部６１に設けられた一対の支持突起６１ａを回転可能に支持する。その一対の支持突起６１ａは、互いの軸線が、反射部６１の中心位置Ｃを通りつつ短尺方向と平行な直線上に位置するものとされている。
第２支持腕部６６ｂは、反射部６１の長尺方向に伸びる棒状を呈し、第１支持腕部６６ａと直交して設けられており、両端部が直交方向へと屈曲されている。第２支持腕部６６ｂは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部６１を長尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている（図１７（ｃ）等参照）。この第２支持腕部６６ｂでは、直交方向へと屈曲された両端部に、一対の支持突起６６ｄが設けられている。その両支持突起６６ｄは、第２支持腕部６６ｂの各端部から外側へと突出して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持突起６６ｄ（その軸線）は、長尺な第２支持腕部６６ｂが伸びる方向と平行とされており、一対の支持穴６６ｃの軸線と直交する位置関係とされている。各支持突起６６ｄは、支持柱６７に回転可能に支持されており、南北方向で見て等しい位置に設けられて東西方向に並列される反射部６１を支持する支持枠６６同士を各反射ライン６３の垣根を越えて連結させる（図１７（ａ）等参照）。
この各支持枠６６では、第１支持腕部６６ａの両端部の各支持穴６６ｃに支持突起６１ａが回転可能に通されて、対応する反射部６１が設けられる。そして、各支持枠６６は、上述したように、東西方向に隣接された支持枠６６とそれぞれの支持突起６６ｄが連結されつつ支持柱６７に回転可能に支持されている。これにより、各反射部６１は、各支持枠６６とともに、東西方向に伸びる各支持突起６６ｄの軸線回りに回転することが可能とされている。このため、各支持突起６６ｄ（その軸線）は、各反射部６１における第２回転軸６５として機能する。また、各反射部６１は、第２回転軸６５回りに回転される支持枠６６において、その第２回転軸６５に直交する各支持突起６１ａ（各支持穴６６ｃ）の軸線回りに回転することが可能とされている。このため、各支持突起６１ａ（各支持穴６６ｃ（その軸線））は、各反射部６１における第１回転軸６４として機能する。このことから、この図１７に示す例では、集光装置６０は、第２回転軸６５を設置基準面Ｐｂに固定するとともに、第１回転軸６４を第２回転軸６５回りの反射部６１の回転とともに回転するもの（その回転後の軸を第１回転軸６４´とする）としている。
このように構成された集光装置６０において、上記した回転が生じる様子を図１８から図２１を用いて説明する。なお、図１８から図２０では、図１３から図１６に示す例と同様に、理解容易のために反射部６１を平坦な長方形状の鏡として示している。また、図１８から図２０では、理解容易のために、各支持枠６６および各支持柱６７を省略して示している。さらに、図２１では、理解容易のために、単一の反射部６１および受熱部６２のみを示すとともに、図３と同様に、第１平面Ｐ１、第２平面Ｐ２および受熱平面Ｐｒを付して示している。
集光装置６０では、図１８に示すように、初期状態において、各反射部６１の法線方向が天頂方向と一致されている、すなわち各反射部６１が設置基準面Ｐｂと平行とされているものとする。その集光装置６０では、各反射部６１の中心位置Ｃから受熱部６２の受熱軸線Ｒａへと向かう線が反射光路Ｒｐとなり、東西方向の東側から見た図１８では第１平面Ｐ１が反射光路Ｒｐと一致する直線となる。ここで、集光装置６０に対して太陽が南東の方角に存在するものとする。集光装置６０において、各反射部６１が太陽光の反射光を受熱部６２へと向かわせるべく、第２回転軸６５回りに回転されたものとする（矢印Ａ３参照）。すると、集光装置６０では、図１９に示すように、各反射部６１が設置基準面Ｐｂに対して適宜傾斜されることにより、太陽光の反射光を第１平面Ｐ１上で受熱部６２へと進向させる。この状態では、各反射部６１の法線方向が、反射光路Ｒｐ（第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との交線）とは基本的に一致しないこととなる。ここで、基本的に一致しないとしたのは、太陽光の入射方向が反射部６１における第１平面Ｐ１と一致した場合、法線方向と反射光路Ｒｐとが一致することによる。図１９に示す例では、右から２つめ（南側から６つめ）の反射部６１が、太陽光の入射方向が当該反射部６１の第１平面Ｐ１と一致し、法線方向と反射光路Ｒｐとが一致している。
そして、集光装置６０において、各反射部６１からの太陽光の反射光を、受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ）に対して直交する方向へと進向させて受熱部６２へと向かわせるべく、第１回転軸６４回りに回転されたものとする（矢印Ａ４参照）。すると、集光装置６０では、図２０に示すように、各反射部６１の中心位置Ｃからの反射光の進向方向が反射光路Ｒｐと一致し、その中心位置Ｃからの反射光の進向方向が受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ）に対して直交する。ところが、法線方向が反射光路Ｒｐと一致しない各反射部６１では、中心位置Ｃを通りつつ長尺方向（非集光方向（東西方向））に伸びる軸線上からの反射光を、受熱部６２の受熱軸線Ｒａへと進向させることができなくなってしまう。これは、以下のことによる。各反射部６１では、第１回転軸６４回りに回転すると、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線が、中心位置Ｃを通る法線方向を含み第１回転軸６４に直交する面内を移動する。このため、各反射部６１では、法線方向が反射光路Ｒｐと一致しない場合、当該軸線が第１平面Ｐ１上から外れてしまう。すなわち、各反射部６１では、上述したように、第１回転軸６４回りの回転により、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線が、中心位置Ｃで第１平面Ｐ１と交差しつつ当該第１平面Ｐ１を横切る位置関係となってしまう。このことから、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線では、中心位置Ｃからの反射光を受熱部６２の受熱軸線Ｒａへと進向させても、それ以外の箇所からの反射光を受熱部６２の受熱軸線Ｒａへと進向させることができない。
このため、集光装置６０では、上記した構成において、各反射部６１が第１回転軸６４および第２回転軸６５回りに回転すると、照射領域ＩＡが受熱部６２（受熱軸線Ｒａ）に対して回転してしまう（図２１参照）。この様子を図２１に示す。この図２１に示す例では、反射部６１が、交線ｉで第１平面Ｐ１と交差しており、正面視して交線ｉよりも上側が第１平面Ｐ１よりも上方に存在し、正面視して交線ｉよりも下側が第１平面Ｐ１よりも下方に存在している。このため、この反射部６１では、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線上の軸上点ｐ１が第１平面Ｐ１よりも上方で太陽光を受け、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線上の軸上点ｐ２が第１平面Ｐ１よりも下方で太陽光を受けることとなる。これにより、この反射部６１では、軸上点ｐ１からの反射光を受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａよりも上方へと向かわせて、受熱軸線Ｒａの上方に反射軸上点ｒｐ１を形成する。また、この反射部６１では、軸上点ｐ２からの反射光を受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａよりも下方へと向かわせて、受熱軸線Ｒａの下方に反射軸上点ｒｐ２を形成する。このことから、この反射部６１は、図２１からも明らかなように、第１回転軸６４および第２回転軸６５回りに回転することにより、照射領域ＩＡを受熱部６２（受熱軸線Ｒａ）に対して回転させてしまう。
ここで、上記したように、各支持枠６６を介して第１回転軸６４（第１回転軸６４´）および第２回転軸６５回りに適宜反射部６１を適宜回転させることにより太陽の日周運動に追従させて受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）に照射領域ＩＡを形成した際、当該照射領域ＩＡが回転する様子を図２２から図３６のグラフで示す。ここで、受熱部６２は、各支持枠６６および支持柱６７により支持された各反射部６１の中心位置Ｃすなわち設置基準面Ｐｂからの高さ寸法Ｈが１４ｍとされているものとする。その図２２から図２６では、集光装置６０を北緯３５度の地点に上述した構成で設置し、春分の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図２７から図３１では、集光装置６０を北緯３５度の地点に上述した構成で設置し、夏至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図３２から図３６では、集光装置６０を北緯３５度の地点に上述した構成で設置し、冬至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。なお、図２７から図３１では、夏至で日が長いことから時間範囲が最も長いグラフとなり、図３２から図３６では、冬至で日が短いことから時間範囲が最も短いグラフとなり、図２２から図２６では、春分であることから時間範囲が中間のグラフとなる。
そして、図２２、図２７および図３２では、反射部６１の南北方向で見た受熱部６２に対する距離Ｌを−２０ｍ、すなわち、反射部６１を受熱部６２に対して南側２０ｍの位置に設けている。図２３、図２８および図３３では、反射部６１の南北方向で見た受熱部６２に対する距離Ｌを−１０ｍ、すなわち、反射部６１を受熱部６２に対して南側１０ｍの位置に設けている。図２４、図２９および図３４では、反射部６１の南北方向で見た受熱部６２に対する距離Ｌを０ｍ、すなわち、反射部６１を受熱部６２に対して鉛直方向の真下の位置に設けている。図２５、図３０および図３５では、反射部６１の南北方向で見た受熱部６２に対する距離Ｌを１０ｍ、すなわち、反射部６１を受熱部６２に対して北側１０ｍの位置に設けている。図２６、図３１および図３６では、反射部６１の南北方向で見た受熱部６２に対する距離Ｌを２０ｍ、すなわち、反射部６１を受熱部６２に対して北側２０ｍの位置に設けている。
この図２２から図３６では、受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａと照射領域ＩＡの照射軸線Ｉａとが為す角度を角度θａ（図１４参照）とし、受熱平面Ｐｒを反射部６１側から見て反時計回りの回転方向を角度θａの正方向としている。また、図２２から図３６では、第２回転軸６５回りに回転した際の反射部６１と設置基準面Ｐｂとが為す角度を角度θ２とし、東側から見て反時計回りの回転方向を角度θ２の正方向としている。さらに、図２２から図３６では、第２回転軸６５回りの反射部６１の回転とともに回転する第１回転軸６４を回転中心として回転した際の反射部６１と設置基準面Ｐｂとが為す角度を角度θ１とし、第１回転軸６４における南側から見て反時計回りの回転方向を角度θ１の正方向としている。
そして、集光装置６０では、上記した構成とされていることから、先ず各支持枠６６（図１７参照）を介して各反射部６１を第２回転軸６５（支持突起６６ｄ）回りに角度θ２だけ回転させる。これは、集光装置６０では、南北方向で見た等しい位置で東西方向に並列する各反射部６１における第２回転軸６５回りの回転が互いに等しいものとなることによる。この集光装置６０では、当該各反射部６１を支持する各支持枠６６の支持突起６６ｄが互いに連結されていることから（図１７参照）、当該各反射部６１を一斉に第２回転軸６５回りに角度θ２だけ回転させることができる。その後、集光装置６０では、各支持枠６６（図１７参照）において、各反射部６１を第１回転軸６４（各支持突起６１ａ）回りに角度θ１だけ回転させる。ここで、各反射部６１では、その設定位置（受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ）からの距離）に応じて、第１回転軸６４回りに回転される角度θ１が異なるものとなる。
この図２２から図３６に示すように、反射部６１では、受熱部６２の真下の位置に設けられている場合を除き、基本的に、時季の変化に関わらず、照射領域ＩＡ（その照射軸線Ｉａ）を、受熱平面Ｐｒすなわち受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転させてしまう。ここで、基本的にというのは、図２５に示す春分の日における距離Ｌが１０ｍの反射部６１のように、たまたま回転が生じない条件が整う場合があることによる。これは、緯度３５度の地点で春分の日であると、太陽の日周運動に追従させた際の第２回転軸６５（支持突起６６ｄ）回りの角度θ２の変化を示す曲線が、距離Ｌが約１０ｍを挟んで南中時に極大となるか極小となるかで入れ替わることによる。その回転角度は、図２２から図３６における角度θａの変化からも解るように、時季の変化により受熱部６２に対して南側の反射部６１と北側の反射部６１とでの変動の大小が入れ替わったり、ピークとなる時間が変化したりするが、太陽の高度の低い朝夕で大きくなる場合が多い。そして、当該回転角度は、最大値が、最も小さい場合であっても±４度を超えて、殆ど場合で±６度を超えており、大きな場合には±１２度を超えている。ここで、例えば、反射部６１の長尺方向の長さ寸法が１ｍであるものとすると、±６度の回転であっても、受熱平面Ｐｒにおける照射軸線Ｉａの両端位置の受熱軸線Ｒａに直交する方向での変位量が約１０ｃｍとなり、±１２度の回転で変位量が約２０ｃｍとなる。このため、上記した条件下では、回転角度が±１２度の回転を超えた辺りから損失が急激に増加してしまう。
ここで、反射部６１からの反射光により照射領域ＩＡにおいて太陽の像が受熱平面Ｐｒ（受熱部６２）に形成されるものとして、当該太陽の像の大きさが０．００９３×（反射部６１から受熱部６２までの距離）となるものとする。すると、各反射部６１が受熱平面Ｐｒ（受熱部６２）に形成する太陽の像の大きさは、最も小さくなるＬ＝０ｍで約１３ｃｍ（０．００９３×１４（高さ１４ｍより））となり、Ｌ＝±５ｍで約１４ｃｍ（０．００９３×ＳＱＲＴ（１４２＋５２））となり、Ｌ＝±１０ｍで約１６ｃｍ（０．００９３×ＳＱＲＴ（１４２＋１０２））となる。ここで、受熱部６２（受熱管）の直径寸法を２０ｃｍとすると、最も小さい太陽の像（Ｌ＝０）に対して２０ｃｍ−１３ｃｍ＝７ｃｍの余裕があることとなる。この場合、上記したように反射部６１の長尺方向の長さ寸法が１ｍであるものとすると、±４度の回転であっても、照射軸線Ｉａの両端位置の変位量が約７ｃｍとなることから、照射領域ＩＡの受熱部６２上からのはみ出し（図１４に二点鎖線で示す照射領域ＩＡ参照）を招いてしまう。このため、効率よく太陽光を受熱部６２に集光することができなくなってしまい、回転に起因する損失が生じてしまう。同様に、Ｌ＝±５での太陽の像に対して６ｃｍの余裕となるので約±３．４度が回転の限度となり、Ｌ＝±１０での太陽の像に対して４ｃｍの余裕となるので約±２．３度が回転の限度となる。そして、大略Ｌ＝±１７ｍとなると、各反射部６１が受熱平面Ｐｒ（受熱部６２）に形成する太陽の像の大きさが約２０ｃｍとなるので、計算上は少しでも回転が生じると損失が生じてしまう。このことから、受熱部６２（受熱管）の直径寸法を２０ｃｍとすると、±６度の回転であっても、照射領域ＩＡの受熱部６２上からのはみ出し（図１４に二点鎖線で示す照射領域ＩＡ参照）を招いてしまうので、効率よく太陽光を受熱部６２に集光することができなくなってしまう。同様に、±１２度の回転の場合、受熱平面Ｐｒにおける照射軸線Ｉａの両端位置の受熱軸線Ｒａに直交する方向での変位量が約２０ｃｍとなることから、さらに損失が大きくなってしまう。
なお、夏至のときでは、春分のときよりも太陽の高度が高いため、全体としては太陽からの反射部６１の見かけ上の大きさが小さくなることによる損失（コサイン損失）は小さくはなるが、照射領域ＩＡの回転による損失がやや大きいものとなっている（図２２から図２６および図２７から図３１参照）。また、冬至のときでは、他の時季と比較して、照射領域ＩＡの回転による損失が最も大きいものとなっており、太陽からの反射部６１の見かけ上の大きさが小さくなることによる損失（コサイン損失）が大きくなることよりも影響が大きくなっている（図２２から図２６、図２７から図３１および図３２から図３６参照）。そして、夏至のときを示す図２７から図３１と他の図面との比較からも解るように、夏季では、受熱部６２に対して北側（Ｌ＞０）に位置する反射部６１が、受熱部６２からの距離が小さくても照射領域ＩＡの回転（角度θａ）が大きくなる傾向がある。これは、夏季では、太陽高度が高くなることに起因する。また、冬至のときを示す図３２から図３６と他の図面との比較からも解るように、冬季では、全体的に、照射領域ＩＡの回転（角度θａ）が大きくなる傾向がある。
このため、分割式線形フレネル型の集光装置６０でも、南中時刻と太陽の高度の低い朝夕との間で、得られる太陽エネルギー（熱エネルギー）の変動が大きくなってしまう。ここで、受熱平面Ｐｒ上で受熱軸線Ｒａに直交する方向で見た受熱部６２の大きさ寸法を、照射領域ＩＡ（太陽の像）におけるその照射軸線Ｉａが伸びる方向で見た大きさ寸法よりも十分に大きくすれば、照射領域ＩＡの回転に起因して当該照射領域ＩＡが受熱部６２上からはみ出すことを防止することができる。しかしながら、受熱部６２の大きさ寸法の増大は、当該受熱部６２の表面積の増大を招くことから、熱輻射が増大してしまうので損失の増大を招いてしまう。これは、熱輻射は、絶対温度（Ｋ）（正確には絶対温度から周囲の温度を減算した値）の４乗と、表面積の大きさと、に比例することによる。また、照射領域ＩＡにおける照射軸線Ｉａが伸びる方向で見た大きさ寸法の減少は、反射部６１における受熱軸線Ｒａと平行な方向の大きさ寸法の減少を招くことから、複数の反射部１１の配置のための領域を等しいものとすると、当該反射部６１の個数の増加を招くとともに、図示を略す第１駆動部および第２駆動部の増加を招いてしまい、効率の悪化を招いてしまう。さらに、照射領域ＩＡの受熱部６２（受熱平面Ｐｒ）に対する回転角度が大きくなることに起因して照射領域ＩＡが受熱部６２上からはみ出してしまう時間帯での利用を停止することも考えられるが、太陽エネルギーを利用する時間の低下を招くことから、根本的な解決とはならない。
これに対して、本発明の集光装置１０では、上述したように第１回転軸１３および第２回転軸１４を設定していることから、照射領域ＩＡ（その照射軸線Ｉａ）を、被照射部としての受熱部１２（受熱平面Ｐｒ（受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）））に対して回転することを防止することができる。これを、図３７および図３８を用いて以下で説明する。なお、反射部１１が第１回転軸１３回りに回転される前である図３８（ａ）の状態と、反射部１１が第１回転軸１３回りに回転される後である図３８（ｂ）の状態と、では、東西方向で西側から見た際の反射部１１の設置基準面Ｐｂに対する角度（傾き）が変化するが（図３７に実線と二点鎖線とで示す反射部１１参照）、図３８では理解容易のために反射部１１の設置基準面Ｐｂに対する角度（傾き）を一定のものとして表している。また、図３７および図３８に示す例では、図１３から図１６と同様に、理解容易のために、反射部１１を平坦な長方形状の鏡として示している。さらに、図３８では、理解容易のために、反射部１１を設置基準面Ｐｂに平行（反射部１１を水平）とした状態で示しているが、以下で述べる説明は反射部１１の設置基準面Ｐｂに対する角度（傾き）が異なる場合であっても同様である。その反射部１１の設置基準面Ｐｂに対する角度（傾き）の変化は、第１回転軸１３の設定により変化するとともに、その第１回転軸１３回りの回転より変化する。そして、第１回転軸１３回りの回転に起因する反射部１１の設置基準面Ｐｂに対する角度（傾き）の変化は、第２回転軸１４回りの反射部１１の回転により調整することができる。ここで、その反射部１１の設置基準面Ｐｂに対する角度（傾き）の変化は、反射部１１において中心位置Ｃを通り当該反射部１１の長尺方向に伸びる軸線（後述する軸上点ｐ３および軸上点ｐ４を含む線分）回りの回転により生じるものであることから、反射部１１の回転に伴う後述する軸上点ｐ３および軸上点ｐ４の移動に影響を及ぼすことない。なお、図３８では、理解容易のために、図１６との比較として第３平面Ｐ３も併せて記載している。
本発明の分割式線形フレネル型の集光装置１０では、第１回転軸１３を、受熱部１２の受熱軸線Ｒａおよび各反射部１１における中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に直交するとともに、その中心位置Ｃを通る線分としている。このため、反射部１１は、第１回転軸１３回りに回転すると、図３７に破線で示す円柱状の軌跡を描くこととなる。ここで、反射部１１において、中心位置Ｃを通りつつ東西方向に伸びる軸線上の両端部に、反射部６１における軸上点ｐ１および軸上点ｐ２（図１５等参照）と同様に、目安として軸上点ｐ３と軸上点ｐ４とを設定したものとする。そして、軸上点ｐ３の照射領域ＩＡにおいて対応する箇所を反射軸上点ｒｐ３とし、軸上点ｐ４の照射領域ＩＡにおいて対応する箇所を反射軸上点ｒｐ４とする。軸上点ｐ３と軸上点ｐ４とは、反射部１１の軸線上に存在することから、反射部１１が回転されていない状態では、反射軸上点ｒｐ３と反射軸上点ｒｐ４とは、受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａ上に存在することとなる（図３７および図３８（ａ）参照）。そして、軸上点ｐ３と軸上点ｐ４とは、第１回転軸１３回りに反射部１１が回転すると、上記した設定とされた第１回転軸１３に直交する第１平面Ｐ１の面内を移動する。すなわち、軸上点ｐ３と軸上点ｐ４とは、第１回転軸１３回りに反射部１１が回転しても、第１平面Ｐ１上に存在する状態を維持する。このため、反射部１１が図３７に二点鎖線で示すように第１回転軸１３を回転中心として南側から見て時計回りの方向に回転されたものとすると、図３７および図３８（ｂ）に示すように、軸上点ｐ３および軸上点ｐ４は第１平面Ｐ１上で移動する。このとき、反射部１１における中心位置Ｃの箇所では、第１回転軸１３回りに反射部１１が回転しても移動しないので、図３８（ｂ）に示すように、第１平面Ｐ１（設置基準面Ｐｂ）の面内で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Ｐｒの受熱軸線Ｒａ上に向かわせる。ここで、線上とは、当該線を構成する１点であることをいう。そして、反射部１１における軸上点ｐ３の箇所では、第１平面Ｐ１上において設置基準面Ｐｂよりも上方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａ上へと向かわせて、受熱軸線Ｒａ上に反射軸上点ｒｐ３を形成する。また、反射部１１における軸上点ｐ４の箇所では、第１平面Ｐ１上において設置基準面Ｐｂよりも下方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａ上へと向かわせて、受熱軸線Ｒａ上に反射軸上点ｒｐ４を形成する。
このため、東西方向に伸びる受熱部１２に対して、上記したように設定した第１回転軸１３回りに反射部１１が回転しても、反射軸上点ｒｐ３および反射軸上点ｒｐ４が常に受熱軸線Ｒａ上に形成されることとなる。このことから、東西方向に伸びる受熱部１２に対して、上記したように設定した第１回転軸１３回りに反射部１１が回転しても、被照射部としての受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）上の照射領域ＩＡが回転することはなく、その照射軸線Ｉａが被照射軸線としての受熱軸線Ｒａに対して傾斜することを防止することができる。なお、厳密には、第１回転軸１３回りの反射部１１の回転により、中心位置Ｃを通りつつ東西方向に伸びる軸線上の中心位置Ｃを除く各位置からの受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）までの距離に変化は生じている。
加えて、本発明の分割式線形フレネル型の集光装置１０では、第２回転軸１４を、第１平面Ｐ１上（第１平面Ｐ１に含まれるもの）であって、対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分としている。この第２回転軸１４は、軸上点ｐ３と軸上点ｐ４とを設定した中心位置Ｃを通りつつ東西方向に伸びる軸線と一致されている。このため、その第２回転軸１４回りに反射部１１が回転しても、照射領域ＩＡにおいて中心位置Ｃに対応する箇所すなわち照射領域ＩＡの中心位置を受熱平面Ｐｒ（受熱部１２）における受熱軸線Ｒａ上に存在させると、照射領域ＩＡにおいて軸上点ｐ３および軸上点ｐ４に対応する箇所である反射軸上点ｒｐ３および反射軸上点ｒｐ４を、受熱平面Ｐｒ（受熱部１２）において受熱軸線Ｒａ上に存在させることができる。このため、第１回転軸１３回りの反射部１１の回転、および第２回転軸１４回りの反射部１１の回転に拘らず、照射領域ＩＡが受熱部１２に対して回転することを防止することができる。
また、反射部１１は、上述したように、第２回転軸ステージ２５に対して第１回転軸１３に直交する第２回転軸１４（第２軸線）回り回転可能に当該第２回転軸ステージ２５に支持されている。その第２回転軸ステージ２５は、第１回転軸ステージ２６に対して第１回転軸１３（第１軸線）回りに回転可能に当該第１回転軸ステージ２６に支持されている。その第１回転軸ステージ２６は、第２回転軸ステージ２５を介して支持する反射部１１の受熱部１２に対する位置設定に応じた位置で設置基準面Ｐｂに固定されている。これにより、第１回転軸１３は、第１回転軸ステージ２６により設置基準面Ｐｂに固定されていることから、受熱部１２の受熱軸線Ｒａおよび各反射部１１における中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に直交するとともに、その中心位置Ｃを通る線分であることが維持されている。また、第２回転軸１４は、第１回転軸１３回りの第２回転軸ステージ２５の回転により設置基準面Ｐｂに対する姿勢が変化するが、第１平面Ｐ１上（第１平面Ｐ１に含まれるもの）であって、対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分であることが維持されている。これは、第２回転軸１４は、第１回転軸１３回りに第２回転軸ステージ２５が回転しても、常に第１回転軸１３を回転中心として変化するものであることによる。このため、反射部１１を第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転させることにより、その順番（同時も含む）に拘らず、照射領域ＩＡにおける反射軸上点ｒｐ３および反射軸上点ｒｐ４を受熱平面Ｐｒ（受熱部１２）における受熱軸線Ｒａ上に存在させることができる。ここで、照射領域ＩＡにおける反射軸上点ｒｐ３および反射軸上点ｒｐ４は、厳密には、回転の最中に一度受熱平面Ｐｒ（受熱部１２）における受熱軸線Ｒａ上から外れることとなる。しかしながら、実際には、反射部１１は、太陽の日周運動に追従させるために、第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転されるものであることから、短時間で極めて小さな移動を繰り返すことにより、実質的に反射軸上点ｒｐ３および反射軸上点ｒｐ４が受熱軸線Ｒａ上から外れていないものとすることができる。
このように構成された集光装置１０において、上記した回転が防止される様子を図３９から図４１に加えて図３を用いて説明する。なお、図３９から図４１では、図３７および図３８に示す例と同様に、理解容易のために反射部１１を平坦な長方形状の鏡として示している。また、図３９から図４１では、理解容易のために、支持機構部２９（第１回転軸ステージ２６および第２回転軸ステージ２５（図７等参照））を省略して示している。さらに、図４１では、理解容易のために、各反射部１１において、第２回転軸１４回りに回転した後のものを実線で示すとともに、第２回転軸１４回りに回転する前のものを二点鎖線で示している。
集光装置１０では、図３９に示すように、初期状態において、各反射部１１の法線方向が反射光路Ｒｐと一致されている、すなわち各反射部１１が受熱部１２に正対されている。その反射光路Ｒｐは、各反射部１１の中心位置Ｃから受熱部１２の受熱軸線Ｒａへと向かう線であることから、東西方向の東側から見た図３９では第１平面Ｐ１が反射光路Ｒｐと一致する直線となる。ここで、集光装置１０に対して太陽が南東の方角に存在するものとする。集光装置１０において、太陽光の日周運動に対応させるべく、各反射部１１が第１回転軸１３回りに回転されたものとする（矢印Ａ５参照）。すると、集光装置１０では、図４０に示すように、各反射部１１が受熱部１２に正対する状態から適宜傾斜される。この状態において、各反射部１１では、第１回転軸１３回りの回転角度の大きさ（回転姿勢）に拘らず、中心位置Ｃを通りつつ長尺方向（非集光方向（東西方向））に伸びる軸線を、第１平面Ｐ１上に位置させることができる。これは、集光装置１０では、上述したように第１回転軸１３を、対応する反射部１１の中心位置Ｃを通りつつ第１平面Ｐ１に直交する設定としていることによる。集光装置１０では、その中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線が、第２回転軸１４と一致されている。このため、集光装置１０では、第１回転軸１３回りの各反射部１１の回転角度の大きさ（回転姿勢）に拘らず、第２回転軸１４を第１平面Ｐ１上に位置させることができる。
そして、集光装置１０において、各反射部１１からの太陽光の反射光を、受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して直交する方向へと進向させて受熱部１２へと向かわせるべく、第２回転軸１４回りに回転されたものとする（矢印Ａ６参照）。なお、図３９から図４１に示す例では、右から２つめ（南側から６つめ）の反射部６１が、太陽光の入射方向が当該反射部６１における第１平面Ｐ１と一致していることから、第２回転軸１４回りの回転がなされていない。すると、集光装置１０では、図４１に示すように、各反射部１１の中心位置Ｃからの反射光の進向方向が反射光路Ｒｐと一致し、その中心位置Ｃからの反射光の進向方向が受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して直交する。そして、上述したように、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線すなわち第２回転軸１４が、常に第１平面Ｐ１上に位置されていることから、当該第２回転軸１４回りの回転角度の大きさ（回転姿勢）に拘らず、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線を第１平面Ｐ１上に位置させることができる。これにより、各反射部１１では、中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線上からの反射光を、第１平面Ｐ１上に位置させることができ、受熱部１２の受熱軸線Ｒａへと進向させることができる。
このため、集光装置１０では、上記した構成において、各反射部１１を第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転させても、照射領域ＩＡが受熱部１２（受熱軸線Ｒａ）に対して回転することはない（図３参照）。この様子を図３に示す。この図３に示す例では、反射部１１が、交線ｉで第１平面Ｐ１と交差しており、正面視して交線ｉよりも上側が第１平面Ｐ１よりも上方に存在し、正面視して交線ｉよりも下側が第１平面Ｐ１よりも下方に存在している。そして、この交線ｉは、反射部１１における中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線と一致しており、当該反射部１１における第２回転軸１４と一致している。このため、この反射部１１では、軸上点ｐ３および軸上点ｐ４を含む中心位置Ｃを通る長尺方向の軸線上の全ての箇所において、第１平面Ｐ１上で太陽光を受けることとなる。これにより、この反射部１１では、軸上点ｐ３からの反射光を受熱平面Ｐｒにおける受熱軸線Ｒａ上へと向かわせて、当該受熱軸線Ｒａ上に反射軸上点ｒｐ３を形成する。また、この反射部１１では、軸上点ｐ４からの反射光を受熱平面Ｐｒにおける受熱軸線Ｒａ上へと向かわせて、当該受熱軸線Ｒａ上に反射軸上点ｒｐ４を形成する。このことから、この反射部１１は、図３からも明らかなように、第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転しても、照射領域ＩＡを受熱部１２（受熱軸線Ｒａ）に対して回転させることはない。
このように、集光装置１０では、各反射部１１を第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転させても、第１回転軸１３に直交する軸線（中心位置Ｃを通り長尺方向（非集光方向）に伸びる軸線）を常に第１平面Ｐ１に含まれるものとすることにより、照射領域ＩＡを受熱部１２（受熱軸線Ｒａ）に対して回転することを防止している。しかしながら、各反射部１１が集光する作用を有していることから、第１回転軸１３に直交する軸線（長尺方向（非集光方向）に伸びる軸線）を常に第１平面Ｐ１に含まれるものとしても、反射部１１への入射角度や反射部１１による反射角度が極端に大きい場合、収差による損失が現れることがあり得る。ところが、実際には、反射部１１において短尺方向（一方向）に設定する集光する作用のための曲面のＮＡ（開口数）は極めて小さなものとなるので、実質的に収差による損失の影響が生じることはない。
ここで、上記した反射部１１を適宜回転させることにより太陽の日周運動に追従させて受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）に照射領域ＩＡを形成した際の当該照射領域ＩＡの様子を図４２から図６１のグラフで示す。この図４２から図６１のグラフでは、上述した設定で受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対する絶対的な位置を固定（絶対的な位置関係が変化しない）した第１回転軸１３と、その回転により上述した条件下で回転する第２回転軸１４と、を回転中心として反射部１１を回転した場合であっても、太陽の日周運動に追従させて受熱部１２（受熱平面Ｐｒ）に照射領域ＩＡを形成することができることを示している。その図４２から図４６では、集光装置１０を北緯３５度の地点に上述した構成で設置し、春分の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図４７から図５１では、集光装置１０を北緯３５度の地点に上述した構成で設置し、夏至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図５２から図５６では、集光装置１０を北緯３５度の地点に上述した構成で設置し、冬至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。なお、図４７から図５１では、夏至で日が長いことから時間範囲が最も長いグラフとなり、図５２から図５６では、冬至で日が短いことから時間範囲が最も短いグラフとなり、図４２から図４６では、春分であることから時間範囲が中間のグラフとなる。図５７から図６１では、集光装置１０を緯度０度の地点に上述した構成で設置し、春分の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。
そして、図４２から図６１では、受熱部１２の設置基準面Ｐｂからの高さ寸法Ｈを１４ｍとしている。図４２、図４７、図５２および図５７では、反射部１１の南北方向で見た受熱部１２に対する距離Ｌを−２０ｍ、すなわち、反射部１１を受熱部１２に対して南側２０ｍの位置に設けている。図４３、図４８、図５３および図５８では、反射部１１の南北方向で見た受熱部１２に対する距離Ｌを−１０ｍ、すなわち、反射部１１を受熱部１２に対して南側１０ｍの位置に設けている。すなわち、反射部１１は、中心位置Ｃから受熱部１２の受熱軸線Ｒａへと伸びる線分（第１平面Ｐ１）の天頂角が略−３５度（東側から見て反時計回りの回転方向が正側）とされている。この天頂角は、距離Ｌが−１０ｍとなる反射部１１の第１回転軸１３と設置基準面Ｐｂとが為す角度と等しいものとなる。図４４、図４９、図５４および図５９では、反射部１１の南北方向で見た受熱部１２に対する距離Ｌを０ｍ、すなわち、反射部１１を受熱部１２に対して受熱部６２に対して鉛直方向の真下の位置に設けている。この位置の反射部１１では、受熱部１２の真下に位置することから、自らを照射する太陽光を真上（天頂方向）へと跳ね上げるように反射する。図４５、図５０、図５５および図６０では、反射部１１の南北方向で見た受熱部１２に対する距離Ｌを１０ｍとしている。すなわち、反射部１１は、受熱部１２に対して北側１０ｍの位置に設けられており、中心位置Ｃから受熱部１２の受熱軸線Ｒａへと伸びる線分（第１平面Ｐ１）の天頂角が略３５度とされている。この天頂角も、距離Ｌが１０ｍとなる反射部１１の第１回転軸１３と設置基準面Ｐｂとが為す角度と等しいものとなる。図４６、図５１、図５６および図６１では、反射部１１の南北方向で見た受熱部１２に対する距離Ｌを２０ｍとしている。すなわち、反射部１１は、受熱部１２に対して北側２０ｍの位置に設けられており、中心位置Ｃから受熱部１２の受熱軸線Ｒａへと伸びる線分（第１平面Ｐ１）の天頂角が略５５度とされている。この天頂角も、距離Ｌが２０ｍとなる反射部１１の第１回転軸１３と設置基準面Ｐｂとが為す角度と等しいものとなる。
なお、図４２から図６１において、太陽の日周運動における計算では、一日の間の地球の公転による変化は省略している。このため、太陽の日周運動は、南中時を挟んで午前と午後とにおいて対称となる。また、図４２から図６１における日周運動の季節の計算は、（黄道上の）春分点、夏至点、冬至点について計算している。さらに、図４２から図６１では、一般的な日の出および日の入りの定義とは異なり太陽の中心を基準としており、大気による屈折や標高等を考慮していない。これらのことは、図２２から図３６でも同様である。
図４２から図６１では、受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａと照射領域ＩＡの照射軸線Ｉａとが為す角度を角度θａ（図１４参照）とし、受熱平面Ｐｒを反射部１１側から見て反時計回りの回転方向を角度θａの正方向としている。また、図４２から図６１では、第１回転軸１３回りに回転した際の第１平面Ｐ１上での反射部１１と設置基準面Ｐｂとが為す角度を角度θ１（図６（ａ）参照）とし、第１回転軸１３における南側から見て反時計回りの回転方向を角度θ１の正方向としている。この角度θ１は、反射部１１における中心位置Ｃを通る法線（その方向）と、中心位置Ｃにおける反射光（中心位置Ｃからの反射光束）が向かう方向（受熱軸線Ｒａ（東西方向）に直交する第２平面Ｐ２）と、が為す角度を示しており、南中時刻には０度となる。さらに、図４２から図６１では、第２回転軸１４回りに回転した際の反射部１１において中心位置Ｃを含む接平面と第１回転軸１３とが為す角度を角度θ２（図６（ｂ）参照）とし、第２回転軸１４における東側から見て反時計回りの回転方向を角度θ２の正方向としている。この角度θ２は、第１回転軸１３に直交する第１平面Ｐ１と反射部１１において中心位置Ｃを通る法線（その方向）とが為す角度を示しており、第１回転軸１３回りに回転した後の反射部１１における法線方向を基準としたものとなる。
これらの時季の変化や受熱部１２に対する位置の変化や緯度の変化により、角度θａ、角度θ１および角度θ２の変化について、図４２から図６１のグラフのうちのいくつかを取り出して定性的な説明をする。このグラフの条件では、春分の日では、日の出の際に太陽が水平線上の真東に現れるとともに、日の入りの際に太陽が水平線上の真西から沈んでいくので、図４２から図４６に示すように、日の出および日の入りの際の角度θ２が略０度（反射部１１が第２回転軸１４回りでの初期状態）となる。北緯３５度の地点で受熱部１２に対し北側１０ｍの位置の反射部１１（距離Ｌ＝１０ｍ）では、春分の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図４４に示すように、角度θ２が略０度（第２回転軸１４回りでの初期状態）のまま変化しない。これは、緯度３５度の地点で春分の日であると、太陽の日周運動に追従させた際の第２回転軸１４回りの角度θ２の変化を示す曲線が、距離Ｌが約１０ｍを挟んで南中時に極大となるか極小となるかで入れ替わることによる。すなわち、距離Ｌ＜１０ｍであると、図４２から図４４に示すように角度θ２の変化を示す曲線が上側に凸となり、距離Ｌ＞１０ｍであると、図４６に示すように角度θ２の変化を示す曲線が下側に凸となる。北緯３５度の地点で受熱部１２の真下の位置の反射部１１（距離Ｌ＝０ｍ）では、春分の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図４４に示すように、日の出および日の入りの角度θ１が４５度となる。また、この条件では、図４４に示すように、反射部１１が天頂角３５度の入射光を天頂角０度（即ち真上）へ跳ね上げることとなるので、南中時に角度θ２が緯度の半分の角度（＝１７．５度）となる。
北緯３５度の地点の反射部１１では、夏至の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図４７から図５１に示すように、他の時季と比較して、角度θ２が全体的に負側にシフトしている。これは、太陽の高度（反射部１１への太陽光の入射角の高度）が高いことによる。また、北緯３５度の地点で受熱部１２に対し北側１０ｍの位置の反射部１１（距離Ｌ＝１０ｍ）では、夏至の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図５０に示すように、春分の場合（図４５参照）と比較して、角度θ２が全体的に小さな角度（負側にシフト）となっている。これは、当該反射部１１から見ると、南中時の太陽が、受熱部１２（受熱管）の上側にくることによる。北緯３５度の地点で受熱部１２に対し南側１０ｍの位置の反射部１１（距離Ｌ＝−１０ｍ）では、冬至の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図５３に示すように、他の時季と比較して、角度θ２が全体的に正側にシフトしている。これは、太陽の高度（反射部１１への太陽光の入射角の高度）が低いことによる。
図５７から図６１に示す春分での緯度０度の地点（赤道直下）では、一日の間の地球の公転を考慮しないものすると、太陽の日周運動は真東からの日の出となり、天頂を通り、真西への日の入りとなる。このため、緯度０度の地点で受熱部１２の真下の位置の反射部１１（距離Ｌ＝０ｍ）では、春分の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図５９に示すように、角度θ１が直線的な変化となり、角度θ２が常に略０度となる。すなわち、この条件では、反射部１１は、第１回転軸１３回りに定角速度で回転されるとともに、第２回転軸１４回りには回転されない。また、春分での緯度０度の地点（赤道直下）では、図５７と図６１との比較あるいは図５８と図６０との比較から明らかなように、受熱部１２（受熱管）を挟んだ南北方向の正側と負側とで、当該受熱部１２からの距離が等しい位置での角度θ２が等しい大きさで正負が逆転したものとなる。なお、緯度０度の地点（赤道直下）における上述したことは、図示は略すが夏至や冬至のときについても同様である。
この図４２から図６１では、受熱平面Ｐｒにおいて受熱軸線Ｒａと照射領域ＩＡの照射軸線Ｉａとが為す角度θａが常に０度であることから、太陽の日周運動に対応させた第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの反射部１１の回転に起因して、照射領域ＩＡが受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転することが防止されていることがわかる。そして、図４２から図４６、図４７から図５１、図５２から図５６もしくは図５７から図６１に示すように、受熱部１２に対する各反射部１１の位置（受熱部１２に対する距離Ｌ（受熱部１２に対する南北の変化も含む））の変化に起因して太陽の日周運動に対応させた第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの各反射部１１の回転の態様が異なるものとされても、照射領域ＩＡが受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転することが防止されていることがわかる。また、図４２から図４６と、図４７から図５１と、図５２から図５６と、を比較して明らかなように、季節の変化に起因して太陽の日周運動に対応させた第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの反射部１１の回転の態様が異なるものとされても、照射領域ＩＡが受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転することが防止されている。さらに、図４２から図４６と、図５７から図６１とを比較して明らかなように、集光装置１０の設置位置（緯度）の変化に起因して太陽の日周運動に対応させた第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの反射部１１の回転の態様が異なるものとされても、照射領域ＩＡが受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転することが防止されている。このことは、明確な図示は略すが、設置位置が北半球と南半球とで変化した場合であっても同様である。
ここで、同じ緯度、季節、時刻であれば、太陽の日周運動による入射光線の条件が等しくなることから、各反射部１１の中心位置Ｃを通す法線（法線ベクトル）の向きに関しては、本願発明の構成（集光装置１０）であっても従来の構成（集光装置６０）であっても等しくなる。これは、各反射部１１では、第１回転軸１３および第２回転軸１４と第１回転軸６４および第２回転軸６５との設定の差異に関わらず、受熱部１２（６２）に対して、東西方向に伸びる受熱軸線Ｒａに直交する方向で反射光が向かうように角度の設定が為されることによる。このため、本願発明の集光装置１０では、照射領域ＩＡの回転を防止することができるので、当該回転が生じてしまう従来の集光装置６０と比較して、各反射部１１で効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができることがわかる。よって、本発明の分割式線形フレネル型の集光装置１０では、時季の変化、受熱部１２に対する位置（距離）の変化、および緯度の変化に関わらず、効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができる。
ここで、集光装置１０と集光装置６０とにおける効率を比較した結果を図６２の表に示す。先ず、照射領域ＩＡの幅を考慮しないものとすると、照射領域ＩＡ（照射パターン）の回転角θａを考慮した、反射鏡（反射部１１または反射部６１）からの反射光による管状受熱体（受熱部１２または受熱部６２）への照射効率は、次式（１）で示すことができる。
照射効率≒（管状受熱体の直径）／｛（反射鏡の長さ）×ｓｉｎθａ｝ ・・・（１）
ここで、反射鏡の長さとは、初期状態での反射部１１または反射部６１における、管状受熱体（受熱部１２または受熱部６２）の受熱軸線Ｒａと平行な方向で見た長さ寸法であり、上記した例では反射部１１および反射部６１における長尺方向でみた長さ寸法である。そして、この式（１）は、照射領域ＩＡが長尺である限り、概ね照射効率を求める近似式として利用することができる。ただし、この計算においては、分母の値が分子の値を超えるまで、すなわち分母＜分子である場合は、１００％とする。
その照射領域ＩＡの幅方向での大きさ寸法は、太陽の像の直径と等しいと考える。そして、照射領域ＩＡの幅に対する管状受熱体（受熱部１２または受熱部６２）の直径の比が１より小さくなる場合、すなわち管状受熱体の直径が照射領域ＩＡの幅よりも小さくなる場合には、その比に応じた補正係数を、式（１）による算出値に乗算する。また、上述したように、各反射鏡（反射部１１または反射部６１）では、各回転軸回りの回転に伴いコサイン損失が生じる。このため、式（１）で算出した照射効率に、上記した補正係数と、コサイン損失に関わる係数と、を乗算することにより、単一の反射鏡（反射部１１または反射部６１）による管状受熱体（受熱部１２または受熱部６２）への照射効率を求めることができる。
そして、集光装置１０および集光装置６０を北緯３５度の地点に設置したものとし、太陽からの熱量を水平面１ｍ２あたり１ｋＷとする。その各反射鏡（反射部１１または反射部６１）を設置する所定の範囲を設定し、当該範囲において最も効率良くなるように反射鏡を配置したものとする。その最も効率良くなるようにとは、隣接する反射鏡の影による干渉を避けつつ、当該範囲を可能な限り各反射鏡で占有させることをいう。このように配置した各反射鏡（反射部１１または反射部６１）の配置面積率に基づいて当該各反射鏡による照射効率を積算することにより、集光装置１０および集光装置６０における全体としての利用総熱量（ｋＷｈ）を算出する。また、上述した所定の範囲の全域に渡って注がれる太陽熱の太陽総熱量（ｋＷｈ）に対する利用総熱量（ｋＷｈ）から、集光装置１０および集光装置６０における全体としての太陽光の利用効率（％）を算出する。このように算出した各値を示したのが図６２の表である。
この図６２の表では、上記した所定の範囲として、管状受熱体（受熱部１２または受熱部６２（その受熱軸線Ｒａ））を基準として、東西方向で見て１ｍの大きさ寸法とし、かつ南北方向で見て以下の２つの大きさ寸法としている。１つ目は、管状受熱体に対して、南側２０ｍ（Ｌ＝−２０ｍ）から北側２６ｍ（Ｌ＝２６ｍ）までの南北方向で見て４６ｍの大きさ寸法としている。２つ目は、管状受熱体に対して、南側６ｍ（Ｌ＝−６ｍ）から北側２６ｍ（Ｌ＝２６ｍ）までの南北方向で見て３２ｍの大きさ寸法としている。ここで、Ｌの値について、北側（２６ｍ）を等しい条件としつつ、南側を−２０ｍと−６ｍとに設定したのは、配置位置が北緯３５度であることを考慮して、北側の各反射鏡の配置を広くしたことによる。また、図６２の表では、季節の条件として、上記した各グラフと同様に、夏至、春分、冬至の３つを設定している。そして、図６２の表では、２つの稼働時間の条件を設定している。１つ目は、各季節において、日の出後の１時間が経過してから、日の入りの１時間前までとしており、季節毎に分けて上段に記載している。２つ目は、各季節において、日の出後の２時間が経過してから、日の入りの２時間前までとしており、季節毎に分けて下段に記載している。
ここで、所定の範囲を２つ設定したのは、管状受熱体から反射鏡までの距離が大きくなるほど、当該反射鏡による太陽熱の利用効率が低くなることに対し、所定の範囲が大きいほど装置全体として得られる利用総熱量（ｋＷｈ）を増加させることができることによる。また、稼働時間の条件を２つ設定したのは、太陽高度が高い時間帯の方が利用効率（％）を高めることができるのに対し、稼働時間を広げた方が得られる利用総熱量（ｋＷｈ）を増加させることができることによる。
この図６２の表から明らかなように、本願発明の集光装置１０では、集光装置６０と比較して、季節変化や稼働時間の差異や反射鏡を配置する領域の差異に拘らず、利用総熱量（ｋＷｈ）および利用効率（％）の双方を大きくすることができる。ここで、集光装置１０および集光装置６０では、等しい位置に配置された反射鏡におけるコサイン損失の影響は殆ど等しいものであり、照射領域ＩＡの回転の有無を除くと他の条件も殆ど等しいものである。このため、集光装置１０では、集光装置６０と比較して、照射領域ＩＡの回転を防止することができることにより、利用総熱量（ｋＷｈ）および利用効率（％）の双方を大きくすることができたものと考えられる。特に、集光装置１０では、２つの所定の範囲の条件での値の比較から、反射鏡を配置する領域を南北方向に大きくした場合に、集光装置６０との利用総熱量および利用効率の差異を大きくすることができる。このことから、管状受熱体から反射鏡までの距離が大きくなるほど、照射領域ＩＡの回転を防止することにより、利用総熱量および利用効率を向上させる効果が大きくなることがわかる。このため、集光装置１０では、照射領域ＩＡの回転を防止することにより、反射鏡を配置する領域を南北方向に大きくしても高い効率で太陽光を利用することができる。これにより、集光装置１０では、管状受熱体（受熱部１２または受熱部６２）における受熱軸線Ｒａ方向で見た単位長さ辺りの利用総熱量を向上させるべく、受熱軸線Ｒａと直交する方向での長さ寸法を増加させても、高い利用効率を維持することができる。よって、集光装置１０では、受熱軸線Ｒａと直交する方向での長さ寸法を増加させることにより、利用総熱量を向上させつつ高い利用効率を得ることができる。
なお、図６２の表からは、利用効率で見ると、太陽の高度が低い春分や冬至においては反射鏡を配置する領域が小さい方が高くなり、季節に拘わらず稼働時間が短い方が高くなる。これは、設置位置が北緯３５度の地点であることを考慮して、南側の各反射鏡の配置を狭くするとともに、北側に各反射鏡の配置が広くしたことによる。ところが、利用総熱量で見ると、季節に拘わらず、反射鏡を配置する領域が大きい方が高くなるとともに、稼働時間が長い方が高くなる。このため、利用総熱量や稼働時間の制約が生じることを鑑みると、利用効率だけでいずれが良いかを判断することは困難であるので、図６２の表では利用総熱量と利用効率とを示している。
このことから、本発明に係る実施例の集光装置１０では、各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させても、被照射部としての受熱部１２（その被照射面）に形成する照射領域ＩＡが受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）に対して回転することを防止することができる。これは、集光装置１０では、各反射部１１の第１回転軸１３を、受熱部１２（被照射部）の受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）および各反射部１１における中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に直交するとともに当該中心位置Ｃを通る線分としていることによる。
また、集光装置１０では、第２回転軸１４回りに各反射部１１を回転させても、受熱部１２（その被照射面）に形成する照射領域ＩＡが回転することを防止することができる。これは、集光装置１０では、各反射部１１の第２回転軸１４を、第１平面Ｐ１に含まれるもの（第１平面Ｐ１上）であって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分としていることによる。
さらに、集光装置１０では、各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させても、各反射部１１の第２回転軸１４を、常に第１平面Ｐ１に含まれるもの（第１平面Ｐ１上）であって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分とすることができる。これは、集光装置１０では、各反射部１１において、第２回転軸１４を、第１回転軸１３に直交するものとするとともに、当該第１回転軸１３回りの反射部１１の回転とともに回転するものとしていることによる。
集光装置１０では、各反射部１１を対応する第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに適宜回転させても、受熱部１２（その被照射面）に形成する照射領域ＩＡが回転することを防止することができる。これは、次の２つを必ず満たしていることによる。１つ目は、集光装置１０では、各反射部１１の第１回転軸１３を、受熱部１２（被照射部）の受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）および各反射部１１における中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に直交するとともに当該中心位置Ｃを通る線分としている。２つ目は、集光装置１０では、各反射部１１の第２回転軸１４を、第１平面Ｐ１に含まれるもの（第１平面Ｐ１上）であって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分としている。換言すると、各反射部１１では、第１回転軸１３に直交する軸線（上記した実施例では中心位置Ｃを通り長尺方向（非集光方向）に伸びる軸線）を常に第１平面Ｐ１に含まれるものとしつつ、太陽光の反射光を被照射部（受熱部１２）へと向かわせていることから、照射領域ＩＡが回転することを防止することができる。
集光装置１０では、太陽の位置の変化に応じて第１回転軸１３回りに各反射部１１を回転させても、常に効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができる。これは、集光装置１０では、各反射部１１を対応する第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転させても、受熱部１２（その被照射面）に形成する照射領域ＩＡが回転することを防止することができることによる。
集光装置１０では、太陽の位置の変化に適切に対応して第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに各反射部１１を回転させることで、常に効率よく換言すると効率を安定化させて太陽光を受熱部１２に集光することができる。これは、集光装置１０では、各反射部１１を対応する第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに回転させても、受熱部１２（その被照射面）に形成する照射領域ＩＡが回転することを防止することができることによる。このため、集光装置１０では、南中時刻と太陽の高度の低い朝夕との間で得られる太陽エネルギー（熱エネルギー）の変動をより小さくすることができる。
集光装置１０では、各反射部１１における第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの回転角度が大きくなる場面であっても、効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができる。これは、集光装置１０では、太陽の位置の変化に適切に対応して第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに各反射部１１を回転させても、受熱部１２（その被照射面）に形成する照射領域ＩＡが回転することを防止することができることによる。
集光装置１０では、第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定のために各反射部１１の配置および大きさ寸法や受熱部１２の配置および大きさ寸法が制限されることを防止することができる。これは、集光装置１０では、受熱部１２に対する各反射部１１の位置関係により反射部１１毎に第１回転軸１３および第２回転軸１４を設定するものであることによる。このため、集光装置１０では、受熱部１２に対する位置による効率の低下を防止できるので、効率の低下を防止する観点から受熱部１２を基準として各反射部１１を設置することのできる範囲を広げることができる。このことから、集光装置１０では、各反射ラインＬｎにおける南北方向での各反射部１１を並列させる個数を増加させることが可能となり、より大きな熱エネルギーを得ることが可能となる。
集光装置１０では、効率よく集光する観点から受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）と平行な方向で見た各反射部１１の大きさ寸法を大きく設定することができる。これは、集光装置１０では、第１回転軸１３および第２回転軸１４の設定のために各反射部１１の配置および大きさ寸法や受熱部１２の配置および大きさ寸法が制限されることを防止することができることによる。このため、集光装置１０では、複数の反射部１１の配置のための領域を等しいものとすると、他の構成（例えば、集光装置６０）と比較して、反射部１１の個数を低減しつつ同等の集光性能を得ることができる。
集光装置１０では、効率よく集光する観点から受熱部１２（その被照射面）の大きさ寸法に適合させて各反射部１１が形成する照射領域ＩＡの大きさ寸法を設定することにより、太陽の位置の変化に拘らず、常により効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができる。これは、集光装置１０では、各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させても、受熱部１２（その被照射面）に形成する照射領域ＩＡが回転することを防止することができることによる。
集光装置１０では、第１回転軸ステージ２６に対して第１回転軸１３（第１軸線）回りに回転可能に当該第１回転軸ステージ２６で第２回転軸ステージ２５を支持するとともに、その第２回転軸ステージ２５に対して第１回転軸１３に直交する第２回転軸１４（第２軸線）回り回転可能に当該第２回転軸ステージ２５で反射部１１を支持している。このため、集光装置１０では、簡易な構成で、各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させても、第２回転軸１４を、第１平面Ｐ１に含まれるもの（第１平面Ｐ１上）であって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分を維持するものとすることができる。
集光装置１０では、第２回転軸ステージ２５に、当該第２回転軸ステージ２５を回転可能とするため一対の支持突起２５ｃを設けるとともに、この第２回転軸ステージ２５が回転可能に反射部１１を支持するための一対の支持穴２５ｄを設け、互いの軸線を中心位置Ｃで直交させるものとしている。換言すると、第２回転軸ステージ２５に、当該第２回転軸ステージ２５を反射部１１の中心位置Ｃを通る第１軸線回りに回転可能に支持するための被支持箇所（一対の支持突起２５ｃ）と、反射部１１の中心位置Ｃを通りかつ第１軸線に直交する第２軸線回りに回転可能に反射部１１を支持するための支持箇所（一対の支持穴２５ｄ）と、を設けている。そして、集光装置１０では、一対の支持突起２５ｃの軸線（第１軸線）を第２回転軸ステージ２５が支持する反射部１１に対応して設定した第１回転軸１３に一致させつつ、当該両支持突起２５ｃ（その軸線）回りに回転可能に第２回転軸ステージ２５を設けている。すると、集光装置１０では、一対の支持穴２５ｄ（その軸線（第２軸線））を、第２回転軸ステージ２５の第１回転軸１３回りの回転に関わらず、常に第１回転軸１３に直交するものであって第２回転軸ステージ２５が保持する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分とすることができる。すなわち、集光装置１０では、一対の支持穴２５ｄ（その軸線（第２軸線））を、第２回転軸ステージ２５が保持する反射部１１の第２回転軸１４とすることができる。このため、集光装置１０では、簡易な構成で、各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させても、第２回転軸１４を、第１平面Ｐ１に含まれるもの（第１平面Ｐ１上）であって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分を維持するものとすることができる。
集光装置１０では、受熱軸線Ｒａを東西方向と平行として受熱部１２を設けることにより、太陽の位置の変化に応じて第１回転軸１３および第２回転軸１４回りに各反射部１１を回転させることで、太陽の日周運動に適切に対応して反射光を受熱部１２へと向かわせることができる。このため、集光装置１０では、太陽の高度の低い朝方から夕刻に渡ってより効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができる。
集光装置１０では、季節の変化に起因して、太陽の日周運動に対応させた第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの各反射部１１の回転の態様を異なるものとしても、照射領域ＩＡが受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転することを防止することができる。このため、集光装置１０では、１年を通してより効率よく換言すると効率を安定化させて太陽光を受熱部１２に集光することができる。
集光装置１０では、設置位置の変化に起因して、太陽の日周運動に対応させた第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの各反射部１１の回転の態様を異なるものとしても、照射領域ＩＡが受熱部１２（その受熱軸線Ｒａ）に対して回転することを防止することができる。このため、集光装置１０では、設置位置が制限されることを防止することができる。
集光装置１０では、第１回転軸ステージ２６に回転機構部２６ｆが設けられて接続脚部２６ｃに対して支持腕部２６ａが回転することが可能とされていることから、受熱部１２に対する位置に関わらず同一の第１回転軸ステージ２６を用いることができる。このため、集光装置１０では、各反射部１１を互いに等しいものとすることにより、第１回転軸ステージ２６および第２回転軸ステージ２５を共通化することができるので、全体のコストを低減させることができる。
集光装置１０では、被照射部としての受熱部１２の下方において、その受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）と平行な方向と、当該受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）と直交する方向と、で並列させて複数の反射部１１を設けている。このため、集光装置１０では、それぞれの反射ラインＬｎにおける各反射部１１の受熱部１２に対する位置を、互いに等しいものとすることができる。このことから、集光装置１０では、それぞれの反射ラインＬｎにおいて、南北方向で等しい位置の反射部１１における太陽の日周運動に適合させた各回転軸回りの回転姿勢を、互いに等しいものとすることができる。すなわち、集光装置１０では、受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）に直交する方向（南北方向）で等しい各反射部１１における太陽の日周運動に適合させた各回転軸回りの回転姿勢を等しいものとすることができる。よって、集光装置１０では、各反射部１１の角度設定（そのための駆動制御）を容易なものとすることができる。
集光装置１０では、それぞれの受熱部１２の端部を接続して複数設けることで、大規模な太陽光集光施設を簡易に構築することができる。これは、集光装置１０では、受熱軸線Ｒａと平行な方向で見て、受熱部１２の両端部が、各反射部１１が設けられた箇所の外方へと伸びるものとされていることによる。
集光装置１０では、照射領域ＩＡの回転を防止していることから、被照射部（受熱部１２）における受熱軸線Ｒａ方向で見た単位長さ辺りの利用総熱量を向上させるべく、受熱軸線Ｒａと直交する方向での長さ寸法を増加させても、高い利用効率を維持することができる。このため、集光装置１０では、受熱軸線Ｒａと直交する方向での長さ寸法を増加させることにより、利用総熱量を向上させつつ高い利用効率を得ることができる。
太陽熱発電装置３０では、集光装置１０を備えるものであることから、その集光装置１０において上述した各効果を得ることができる。このため、太陽熱発電装置３０では、当該集光装置１０により受熱部１２に集光された太陽光から取得した熱を利用して発電することにより、効率よく太陽エネルギー（熱エネルギー）を利用して電力を生成（発電）することができる。
太陽熱発電装置３０では、受熱部１２で取得した熱を用いることで季節や設置位置の変化に拘らず１日を通じてより効率よく、換言すると効率を安定化させて太陽エネルギー（熱エネルギー）を利用して電力を生成（発電）することができる。これは、太陽熱発電装置３０では、設置位置の変化に拘らず１年を通してより効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができる集光装置１０を備えることによる。
太陽熱発電装置３０では、大規模な太陽光集光施設を簡易に構築することができる集光装置１０を備えることから、簡易に大規模な太陽光発電施設とすることができる。
したがって、本発明に係る実施例の集光装置１０では、効率よく太陽光を被照射部としての受熱部１２に集光することができる。
なお、上記した実施例では、本発明に係る集光装置の一例としての集光装置１０について説明したが、第１回転軸回りに回転可能であるとともに第２回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、前記各反射部からの反射光で照射され、設定された被照射軸線が伸びる方向に長尺な被照射部と、を備え、前記第１回転軸は、前記反射部毎に、前記被照射軸線および対応する前記反射部の中心位置を含む第１平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分とし、前記第２回転軸は、前記反射部毎に、前記第１平面に含まれるものであって対応する前記反射部の前記中心位置を通る線分とし、前記各反射部は、太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく前記第１回転軸および前記第２回転軸回りに回転される集光装置であればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
また、上記した実施例では、被照射軸線としての受熱軸線Ｒａを東西方向に沿わせて（東西方向と平行として）被照射部としての受熱部１２を設けていた。しかしながら、次の２つの条件を満たすものであれば、受熱部１２（受熱軸線Ｒａ）の伸びる方向は適宜設定すればよく、上記した実施例に限定されるものではない。その１つ目の条件は、第１回転軸１３を受熱部１２の受熱軸線Ｒａおよび各反射部１１における中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に直交するとともに当該中心位置Ｃを通る線分とすることである。２つ目の条件は、第２回転軸１４を第１平面Ｐ１に含まれるもの（第１平面Ｐ１上）であって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分とすることである。
さらに、上記した実施例では、集光装置１０における被照射部として受熱部１２を設けていた。しかしながら、被照射部は、次の条件を満たすものであれば、図６３に示すように受熱部１２に換えて太陽光（その光エネルギー）を直接電力に変換する電力機器である太陽電池４１を設ける集光装置１０´であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。その条件は、各反射部１１により集光された太陽エネルギーを利用すべく設けられるものであることである。その図６３では、集光装置１０´を備えて構成した太陽光発電装置４０を示している。その太陽電池４１は、各反射部１１からの反射光が照射されると受光することにより、太陽エネルギーを利用することとなる。その太陽光発電装置４０では、集光装置１０´の被照射部を太陽電池４１としていることから、上記した太陽熱発電装置３０のように循環パイプ３１とタービン３２と発電機３３と凝集機３４（図１参照）とを設けることなく、太陽エネルギー（その光エネルギー）を利用して電力を生成することができる。このため、太陽光発電装置４０では、集光装置１０´の太陽電池４１に出力線４２が設けられている。その出力線４２は、配電路に接続されており、太陽電池４１で生成（発電）した電力を配電路へと出力することができる。なお、集光装置１０´は、受熱部１２を太陽電池４１に換えたことを除くと、集光装置１０と同様の構成とされている。このように、太陽光発電装置４０は、太陽エネルギーから電力を生成するソーラー発電装置のうちの太陽の光エネルギーを利用して電力を生成（発電）する発電装置となる。このように太陽光発電装置４０を構成する場合であっても、被照射部の大きさ寸法を増大させることは太陽電池４１の増加を招くことから望ましくない。このため、太陽光発電装置４０では、上記した集光装置１０のように各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させても受熱部１２（被照射部）に形成する照射領域ＩＡが受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）に対して回転することを防止することで、太陽の位置の変化に応じて第１回転軸１３回りに各反射部１１を回転させても常に効率よく太陽光を受熱部１２に集光することができることにより、効率よく太陽エネルギーを利用して電力を生成（発電）することができる。なお、このように太陽光発電装置４０を構成する場合、太陽電池４１におけるエネルギー変換効率の低下を防止するために、太陽電池４１を冷却する機構を設けることが望ましい。
上記した実施例では、第１回転軸ステージ２６に対して第１回転軸１３（第１軸線）回りに回転可能に当該第１回転軸ステージ２６で第２回転軸ステージ２５を支持するとともに、その第２回転軸ステージ２５に対して第１回転軸１３に直交する第２回転軸１４（第２軸線）回り回転可能に当該第２回転軸ステージ２５で反射部１１を支持している。しかしながら、次の２つの条件を満たすものであれば、第２回転軸ステージ２５および第１回転軸ステージ２６を用いないものとしてもよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。その１つ目の条件は、第１回転軸１３を受熱部１２の受熱軸線Ｒａおよび各反射部１１における中心位置Ｃを含む第１平面Ｐ１に直交するとともに当該中心位置Ｃを通る線分とすることである。２つ目の条件は、第２回転軸１４を第１平面Ｐ１に含まれるもの（第１平面Ｐ１上）であって対応する反射部１１の中心位置Ｃを通る線分とすることである。
上記した実施例では、第２回転軸ステージ２５に一対の支持突起２５ｃを設けていたが、支持する反射部１１の中心位置Ｃを通る第１軸線回りに回転可能に当該第２回転軸ステージ２５を支持するための被支持箇所を設けるものであればよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
上記した実施例では、第２回転軸ステージ２５に一対の支持穴２５ｄを設けていたが、反射部１１の中心位置Ｃを通りかつ第１軸線に直交する第２軸線回りに回転可能に反射部１１を支持するための支持箇所を設けるものであればよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
上記した実施例では、第１回転軸ステージ２６で第２回転軸ステージ２５を支持している。しかしながら、次の２つの条件を満たすものであれば、第１回転軸ステージ２６を用いないものとしてもよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。その条件とは、反射部１１の中心位置Ｃを通る第１軸線を第２回転軸ステージ２５が支持する反射部１１に対応して設定した第１回転軸１３に一致させつつ、当該第１軸線回りに回転可能に被支持箇所で第２回転軸ステージ２５を支持することである。
上記した実施例では、一方向（短尺方向）で曲線状とされて他方向（長尺方向）に平坦な鏡で形成された各反射部１１を用いていたが、図６４に示すように、法線方向で見て長方形状を呈する平坦な鏡で形成した各反射部１１´を用いる集光装置１０´´であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。この集光装置１０´´は、各反射部１１が各反射部１１´とされていることを除くと、集光装置１０と同様の構成とされている。
上記した実施例では、各反射部１１が、一方向（短尺方向）で曲線状とされて他方向（長尺方向）に平坦な鏡で形成されて法線方向で見ると長方形状とされていたが、各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させた際に被照射部としての受熱部１２（被照射部）に形成する照射領域ＩＡが受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）に対して回転することにより受熱部１２（その被照射面）における照射領域ＩＡの態様が変化するものであれば、法線方向で見た形状は適宜設定すればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、各反射部１１が、受熱軸線Ｒａ（被照射軸線）が伸びる方向に沿う照射領域ＩＡを受熱部１２（被照射部）に形成するものとされていたが、照射領域ＩＡにおいて太陽の像を受熱部１２に形成するものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、被照射部を被照射軸線（受熱軸線Ｒａ）方向に長尺な受熱部１２として複数の反射ラインＬｎ（図１の例では４列（ｎ＝１〜４）を跨いで設けていたが、各反射部１１を対応する第１回転軸１３回りに回転させた際に被照射部に形成する照射領域ＩＡが被照射軸線に対して回転することを防止することにより同様の効果を得ることができるものであれば、各反射部１１が形成する照射領域ＩＡと一致する形状とされているものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、各反射部１１は、東西方向で見て複数の反射ラインＬｎ（図１の例では４列（ｎ＝１〜４））を形成しつつ、各反射ラインＬｎにおいて南北方向に複数個（図１の例では９個）並列されて設けられていた。しかしながら、各反射部１１は、太陽光を反射した反射光で被照射部（実施例では受熱部１２）を照射するものであれば、設置位置は適宜設定すればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、被照射部としての受熱部１２が、中空で断面が円形の管状（円筒形状）を呈するものとされていた。しかしながら、各反射部１１からの反射光が照射されると受熱するものであればよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。その他の構成としては、例えば、熱媒体を循環させる筒状のパイプ部材（受熱部１２）の上方に断熱部材を設けるものであってもよく、そのパイプ部材や後述する集熱パイプ１５（図６５参照）に集光すべく複合放物面トラフ鏡（ＣＰＣ＝Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｐａｒａｂｏｌｉｃ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ(多焦点放物面鏡)）を設けるものであってもあってもよい。また、その他の構成について、図６５を用いて説明する。図６５に示す受熱部１２´では、複数の集熱パイプ１５と、断熱外壁１６と、吸熱網１７と、を有する。その各集熱パイプ１５と断熱外壁１６と吸熱網１７とは、東西方向に伸びる受熱部１２の全長に渡って同様の構成とされている。その各集熱パイプ１５は、ステンレス等の材料で形成したパイプ（管）であり、東西方向で見た両端部が後述する循環パイプ３１（図１参照）に接続さている。各集熱パイプ１５は、内部に熱媒体（空気、蒸気等）が充填されており、両端部に接続された循環パイプ３１と協働して熱媒体を循環させる経路を形成している。その各集熱パイプ１５に充填されて循環させる熱媒体として、ＣＯ２ガス（炭酸ガス）があげられる。集熱パイプ１５は、図６５に示す例では、６本が並列されて設けられている。その各集熱パイプ１５は、各反射部１１からの反射光で照射されることにより加熱され、その熱を熱媒体に伝える（移動させる）ことで熱媒体を加熱して当該熱媒体の温度を上昇させる。そして、各集熱パイプ１５（受熱部１２）は、循環パイプ３１との協働により、温度を上昇させた熱媒体を循環させてタービン３２（図１参照）に供給する。断熱外壁１６は、熱を遮断する機能を有する材料で形成されている。この断熱外壁１６は、断面形状が円弧状を呈し、全ての集熱パイプ１５の上方を掛け渡すように各集熱パイプ１５の上方を覆って設けられている。断熱外壁１６では、南北方向で見た両端となる両側縁部１６ａが、吸熱網１７（その縁部）の近傍位置を通りつつ当該吸熱網１７よりも下方へと張り出している。その吸熱網１７は、断熱外壁１６の内方（下側）において、全ての集熱パイプ１５の下方を塞ぐように設けられている。この吸熱網１７は、線状部材が井桁状あるいはハニカム構造等とされることで所定の厚さ寸法（図６５を正面視した上下方向で見た大きさ寸法）とされて構成されている。吸熱網１７は、例えば、ステンレス材料からなる線状部材が用いた所謂ステンレスメッシュとすることで形成することができる。この吸熱網１７は、各反射部１１からの反射光の透過を許して各集熱パイプ１５への到達を可能とするとともに、放射光（熱輻射）が内側（断熱外壁１６の内方であって各集熱パイプ１５側）から出ることを阻む構造となっている。このように構成すると、受熱部１２では、断熱外壁１６内で上昇気流が生じることに起因する対流熱損失を大幅に抑制することができる。このような構成とする場合、受熱軸線Ｒａは、受熱部１２の中心軸線としてもよく、反射部１１からの反射光で照射される吸熱網１７の中心位置（中心軸線）、もしくはその反射光からの熱を集める複数の集熱パイプ１５の中心位置（中心軸線）としてもよい。
上記した実施例では、各反射部１１の中心位置Ｃを、その反射部１１における中心位置としていたが、各反射部１１の第１回転軸１３および第２回転軸１４回りの回転の共通する中心位置となるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
以上、本発明の集光装置、それを用いた太陽熱発電装置および太陽光発電装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
１０、１０´、１０´´ 集光装置
１１、１１´ 反射部
１２、１２´ （被照射部の一例としてのとしての）受熱部
１３ 第１回転軸
１４ 第２回転軸
２５ 第２回転軸ステージ
２６ 第１回転軸ステージ
２７ （第２軸線の一例としての）長尺側軸線
２８ （第１軸線の一例としての）短尺側軸線
２９ 支持機構部
４１ （被照射部の一例としてのとしての）太陽電池
Ｃ 中心位置
Ｐ１ 第１平面
Ｒａ （被照射軸線の一例としての）受熱軸線
特開２０１０−２８６２００号公報

Claims (9)

  1. 第１回転軸回りに回転可能であるとともに第２回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、
    前記各反射部からの反射光で照射され、設定された被照射軸線が伸びる方向に長尺な被照射部と、を備え、
    前記第１回転軸は、前記反射部毎に、前記被照射軸線および対応する前記反射部の中心位置を含む第１平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分とし、
    前記第２回転軸は、前記反射部毎に、前記第１平面に含まれるものであって対応する前記反射部の前記中心位置を通る線分とし、
    前記各反射部は、太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく前記第１回転軸および前記第２回転軸回りに回転されることを特徴とする集光装置。
  2. 前記第２回転軸は、対応する前記反射部の前記第１回転軸回りの回転に伴って前記第１回転軸回りに回転することを特徴とする請求項１に記載の集光装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の集光装置であって、
    前記各反射部を個別に支持する複数の支持機構部を備え、
    前記各支持機構部は、対応する前記反射部を前記第２回転軸回りに回転可能に支持する第２回転軸ステージと、対応する前記反射部における前記第１回転軸回りに前記第２回転軸ステージを回転可能に支持する第１回転軸ステージと、を有することを特徴とする集光装置。
  4. 前記各反射部は、前記被照射部の下方において、前記被照射軸線と平行な方向と、該被照射軸線と直交する方向と、で並列されて設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の集光装置。
  5. 前記被照射軸線は、東西方向に沿って設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の集光装置。
  6. 前記各反射部は、前記中心位置を含み前記被照射軸線に直交する第２平面と前記第１平面との交線となる反射光路上に前記中心位置からの反射光を進行させて太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく、前記第１回転軸および前記第２回転軸回りに回転されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか1項に記載の集光装置。
  7. 前記各反射部は、前記被照射軸線と直交する方向に集光する作用を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の集光装置。
  8. 前記被照射部は、中空で断面が円形の管状を呈し、前記各反射部からの反射光が照射されると受光もしくは受熱することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の集光装置。
  9. 第１回転軸回りに回転可能であるとともに第２回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、
    前記各反射部からの反射光で照射される被照射部と、
    前記各反射部を個別に支持する複数の支持機構部と、を備え、
    前記各支持機構部は、対応する前記反射部を第２軸線回りに回転可能に支持する第２回転軸ステージと、前記第２回転軸ステージを第１軸線回りに回転可能に支持する第１回転軸ステージと、を有し、
    前記第１回転軸ステージは、前記第２回転軸ステージを介して支持する前記反射部の中心位置および前記被照射部に設定された被照射軸線を含む第１平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分に前記第１軸線を一致させることで、前記第１軸線を対応する前記反射部における前記第１回転軸とし、
    前記第２回転軸ステージは、前記第１軸線を対応する前記反射部における前記第１回転軸とした前記第１回転軸ステージに前記第２軸線回りに回転可能に支持されることで、前記第２軸線を対応する前記反射部における前記第２回転軸とすることを特徴とする集光装置。
JP2013125235A 2013-06-14 2013-06-14 集光装置 Expired - Fee Related JP6135318B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013125235A JP6135318B2 (ja) 2013-06-14 2013-06-14 集光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013125235A JP6135318B2 (ja) 2013-06-14 2013-06-14 集光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015001323A true JP2015001323A (ja) 2015-01-05
JP6135318B2 JP6135318B2 (ja) 2017-05-31

Family

ID=52295964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013125235A Expired - Fee Related JP6135318B2 (ja) 2013-06-14 2013-06-14 集光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6135318B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6992855B2 (ja) 2020-07-31 2022-01-13 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090056699A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Mills David R Linear fresnel solar arrays and receievers therefor
JP2010101594A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 太陽光集光用ヘリオスタットの制御方法及びその装置
JP2011099627A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Hiromitsu Kuno 平面的拡張が容易な軽量薄型の太陽光集光器
US20110303214A1 (en) * 2009-02-28 2011-12-15 Richard Welle Segmented fresnel solar concentrator
WO2012042888A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Tokyo Institute Of Technology Cross linear type solar heat collecting apparatus
US20130146124A1 (en) * 2011-11-23 2013-06-13 Smart Solar International, Inc. Large-scale integrated radiant energy collector
JP2013194936A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ricoh Co Ltd 線形太陽光集光装置、および太陽光集光発電システム
JP2013228184A (ja) * 2012-03-26 2013-11-07 Ricoh Co Ltd 線形太陽光集光装置、および太陽光集光発電システム
JP2014163555A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Ricoh Co Ltd 集光装置、太陽熱発電装置および太陽光発電装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090056699A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Mills David R Linear fresnel solar arrays and receievers therefor
JP2010101594A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 太陽光集光用ヘリオスタットの制御方法及びその装置
US20110303214A1 (en) * 2009-02-28 2011-12-15 Richard Welle Segmented fresnel solar concentrator
JP2011099627A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Hiromitsu Kuno 平面的拡張が容易な軽量薄型の太陽光集光器
WO2012042888A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Tokyo Institute Of Technology Cross linear type solar heat collecting apparatus
US20130146124A1 (en) * 2011-11-23 2013-06-13 Smart Solar International, Inc. Large-scale integrated radiant energy collector
JP2013194936A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ricoh Co Ltd 線形太陽光集光装置、および太陽光集光発電システム
JP2013228184A (ja) * 2012-03-26 2013-11-07 Ricoh Co Ltd 線形太陽光集光装置、および太陽光集光発電システム
JP2014163555A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Ricoh Co Ltd 集光装置、太陽熱発電装置および太陽光発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6135318B2 (ja) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4420902B2 (ja) 太陽エネルギー集積利用装置
JP5797737B2 (ja) 太陽熱集熱システム
US8365719B2 (en) Multi-receiver heliostat system architecture
JP6092774B2 (ja) 集光式昼光集光器
JP5898674B2 (ja) クロスライン型太陽熱集光装置
US20090314280A1 (en) Apparatus and A Method for Solar Tracking and Concentration af Incident Solar Radiation for Power Generation
WO2015037230A1 (ja) ヘリオスタット装置ならびに太陽熱集熱装置および太陽光集光発電装置
JP2010038370A (ja) マルチタワービームダウン式集光システムにおける太陽光の集光方法
US20160079461A1 (en) Solar generator with focusing optics including toroidal arc lenses
US10077920B2 (en) Apparatus and method for high efficiency fixed target solar thermal concentrator power plants
JP2013228184A (ja) 線形太陽光集光装置、および太陽光集光発電システム
JP6342632B2 (ja) 太陽光集光発電装置
JP2013194936A (ja) 線形太陽光集光装置、および太陽光集光発電システム
JP6135318B2 (ja) 集光装置
BR112013020168B1 (pt) elemento de captação e concentração da radiação solar direta
JP2004271063A (ja) 太陽光発電装置
JP2015118360A (ja) ヘリオスタット装置ならびに太陽熱集熱装置および太陽光集光発電装置
JP2014163555A (ja) 集光装置、太陽熱発電装置および太陽光発電装置
JP2012169570A (ja) 太陽光発電装置
JP2014135365A (ja) 太陽光集光発電装置
EP3403031B1 (en) Optimized static radiation collector
ES2601222B1 (es) Concentrador solar lineal fresnel con triple movimiento
WO2013005479A1 (ja) 太陽集光システム及び太陽熱発電システム
JP6220518B2 (ja) 太陽熱集熱装置
JP2011129847A (ja) 反射集光型太陽発電モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160607

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170316

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170410

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6135318

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees