JP2023551258A - 太陽エネルギー利用装置 - Google Patents

Abstract

太陽エネルギー利用装置１０００であって、該装置１０００において、透明液体２００から受光体１２０に照射された太陽光を全反射させると共に、集光溝体１１０の底壁１１２の上方に光エネルギー利用部３１０を配置することにより、液体集光装置１００が太陽光を光エネルギー利用部３１０に集光しやすくすることで、太陽光が集光溝体１１０によって透明液体２００に反射された後、また受光体１２０から屈折することを回避し、より多くの太陽光を光エネルギー利用装置３００の光エネルギー利用部３１０に集光させ、集光効率を向上させる。

Description

本発明は、光エネルギー変換利用装置に関する。

太陽光発電パネルの低コスト化及び高効率化に伴い、太陽光発電システムの適用が増加している。しかしながら、太陽光発電システムが広く使用されるにつれて、関連する問題、例えば、土地のコストの増加、発電所のメンテナンス（埃の洗浄及び雪の除去を含む）のコストの問題、及び太陽光発電パネルの回収の困難さの問題が生じる。

本願は主に新規な太陽エネルギー利用装置を提供し、新規な太陽エネルギー利用構造を提供することを目的とする。

上記目的に基づき、本願の一実施例は太陽エネルギー利用装置を提供し、光エネルギー利用装置と、少なくとも１つの液体集光装置とを含む。
上記光エネルギー利用装置は、太陽光を受光して変換利用可能な光エネルギー利用部を有する。

上記液体集光装置は、閉鎖キャビティと、集光溝体と、上記集光溝体内に上記太陽光を透過させる受光体とを備えている。上記受光体及び上記集光溝体は、上記閉鎖キャビティのキャビティ壁の一部又は全部を構成している。上記閉鎖キャビティ内には透明液体が充填されている。上記集光溝体の内溝壁には、上記太陽光を反射する反射面が設けられている。上記光エネルギー利用部は、上記集光溝体の底壁の上方に配置されている。上記透明液体は、上記受光体に接触している。上記太陽光は、上記透明液体から上記受光体に向かう上記液体集光装置内において全反射され、上記太陽光は上記光エネルギー利用部に集光される。

一実施例において、上記光エネルギー利用装置は上記受光体の外側に位置し、上記光エネルギー利用部は上記受光体に取り付けられ、上記集光溝体内の上記太陽光を上記光エネルギー利用部に集光できるようになっている。

一実施例において、上記光エネルギー利用部は、上記閉鎖キャビティ内に配置され、或いは、上記光エネルギー利用部は、上記閉鎖キャビティの一部の上記キャビティ壁を構成する。

一実施例において、上記集光溝体と上記受光体との間に、上記反射面で反射された後、上記透明液体から上記受光体に入射した太陽光を全反射させることができる構造を有する。

一実施例において、上記集光溝体の反射面の少なくとも一部が上記受光体に対して鋭角を成し、その鋭角が４０°以下である。

一実施例において、上記透明液体は上記閉鎖キャビティを満たす。

一実施例において、上記液体集光装置は隆起したΛ型反射鏡面又は反射型フレネルレンズを有し、上記光エネルギー利用部は上記Λ型反射鏡面又は反射型フレネルレンズの上方に位置する。

一実施例において、上記液体集光装置は、上記Λ型反射鏡面又は上記反射フレネルレンズ上に位置する透光性材質のガス容器を有し、上記光エネルギー利用部は、上記ガス容器の上方に位置している。上記ガス容器は、上記透明液体から透過した上記太陽光の少なくとも一部を全反射させ、上記太陽光を上記光エネルギー利用部に向けて集光する。

一実施例において、上記液体集光装置は、上記閉鎖キャビティ内に配置され、反射又は屈折によって太陽光を上記光エネルギー利用部に向けて導く少なくとも１つの導光部材を有する。

一実施例において、閉鎖容器も含まれ、上記液体集光装置が上記閉鎖容器内に配置され、上記閉鎖容器内を１つの第二閉鎖キャビティに区画する。上記第二閉鎖キャビティ内は真空であるか、空気であるか、水であるか、又は上記閉鎖キャビティ内と同じ透明液体が充填されている。

一実施例において、上記第二閉鎖キャビティは、上記液体集光装置の上記閉鎖キャビティから密封的に分離されている。

一実施例において、上記第二閉鎖キャビティのキャビティ壁には、第二閉鎖キャビティを外部と連通させるための開口部が設けられている。

一実施例において、上記集光溝体の底壁はΛ状に隆起した反射鏡面である。

一実施例において、上記液体集光装置は、上記受光体から両側に傾斜して配置され、隣接する液体集光装置と重なるように構成されるひさしをさらに含む。

一実施例において、上記光エネルギー利用装置は、片面に光エネルギー利用部を備えているか、両面に光エネルギー利用部を備えている。

上述した実施例に係る太陽エネルギー利用装置は、光エネルギー利用装置と、少なくとも１つの液体集光装置とを含む。この液体集光装置は、透明液体が充填されている。この液体集光装置は、太陽光を透明液体中に透過可能な少なくとも１つの受光体と、入射した太陽光を反射する集光溝体とを備えている。液体集光装置において透明液体から受光体に照射された太陽光は全反射され、この光エネルギー利用部を集光溝体の底壁の上方に配置することにより、液体集光装置が太陽光を光エネルギー利用部に集光しやすくなる。これにより、太陽光が集光溝体によって透明液体に反射された後、受光体から屈折されることを回避し、より多くの太陽光を光エネルギー利用装置の光エネルギー利用部に集光させ、集光効率を向上させることができる。

図１は、本願の実施例１における太陽エネルギー利用装置の断面概略図である。 図２は、本願の実施例２における太陽エネルギー利用装置の断面概略図である。 図３は、本願の実施例３における太陽エネルギー利用装置の断面概略図である。 図４は、本願の実施例４における太陽エネルギー利用装置の断面概略図である。

以下、具体的な実施形態により図面を参照しながら本発明について更に詳細に説明する。異なる実施形態における類似の要素は、関連する類似の要素番号を使用する。以下の実施形態では、本出願をよりよく理解できるように、多くの詳細を説明する。しかしながら、当業者であれば、様々な状況において特徴の一部が省略されてもよく、又は他の要素、材料、方法によって置き換えられてもよいことを容易に認識することができる。いくつかの場合において、本出願に関連するいくつかの操作は明細書に表示又は説明されず、これは本出願のコア部分が過剰な説明に埋もれることを回避するためであり、当業者にとって、これらの関連操作を詳細に説明する必要がなく、彼らは明細書の説明及び本分野の一般的な技術知識に基づいて関連操作を完全に理解することができる。

また、明細書に記載された特性、操作又は特徴は、適宜な組合せにより種々の実施形態を形成できる。同時に、方法の説明における各ステップ又は動作は、当業者に明らかな方式で順序を入れ替え又は調整することができる。そのため、明細書と添付図面における様々な順序は、特定の実施例を明瞭に説明するためのものに過ぎず、その特定の順序に従わなければならないと特に明記しない限り、必須の順序であることを意味するものではない。

本明細書において、“第一”、“第二”等のように、構成要素に付けられた番号自体は、記載された対象を区別するためだけに使用され、いかなる順序又は技術的意味も持たない。なお、本願でいう“接続”、“連結”とは、特に指定がない限り、直接及び間接的な接続（連結）を含む。

本実施例は太陽エネルギー利用装置を提供し、それは太陽光を受光して利用してエネルギー変換を行い、太陽光を電気エネルギー、熱エネルギー及び他の形態のエネルギーに変換し、人々に使用される。

該実施例に示す太陽エネルギー利用装置は光エネルギー利用装置及び少なくとも１つの液体集光装置を含む。

この光エネルギー利用装置は、太陽光を受光して変換利用可能な光エネルギー利用部を有する。一実施例において、該光エネルギー利用部は太陽光発電パネル、光熱利用装置、光電及び熱エネルギー統合利用装置、集光式光エネルギー利用装置のうちの１つ又は複数であってもよい。該太陽光発電パネルは一般的に光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する任意のデバイスを指し、様々な半導体太陽光発電パネル、太陽光発電薄膜、量子ドット光電変換デバイスなどを含む。他の実施例において、該光エネルギー利用部は、他の形式の太陽光利用変換構造であってもよい。

この液体集光装置は、閉鎖キャビティと、集光溝体と、太陽光が集光溝体内に透過するための受光体とを有する。この受光体は、光透過性材料を用いて形成されている。受光体と集光溝体が閉鎖キャビティの一部又は全部キャビティ壁を構成し、すなわち、該閉鎖キャビティは直接受光体と集光溝体で囲まれて構成されてもよく、受光体と集光溝体と他の部材で囲まれて構成されてもよい。閉鎖キャビティ内に透明液体が充填され、透明液体が受光体に接触する。集光溝体の内溝壁は反射面を有し、太陽光を反射する。光エネルギー利用部は、集光溝体の底壁の上方に敷設される。

本発明の太陽エネルギー利用装置は、通常、受光体の受光面を太陽に向けて配置され、受光面から液体集光装置内の透明液体中に太陽光を投射することができる。透明液体に入射した太陽光はこの透明液体を通過し、太陽光の一部は集光溝体に入射し、集光溝体で透明液体に反射される。このうち、この液体集光装置は、透明液体から受光体に入射した太陽光が全反射（又は内部全反射と呼ぶ）され、透明液体に反射された太陽光は受光面から出射されないか、或いは大部分は出射されず、全反射によって液体集光装置内を伝播し続け、最終的に光エネルギー利用部に集光されるように構成されている。本出願では、全反射された光は主に集光溝体で反射された光に由来する。光は液体集光装置内の走行光路全体で全反射されて再利用される可能性がある。

該実施例において、透明液体を光伝播媒体として利用し、同時に透明液体と受光体との間の接触及び受光体と外気との屈折率の差異により太陽光を全反射させることで、受光面を透過した太陽光が受光体から屈折される前に集光溝体によって透明液体に反射されることを回避でき、より多くの太陽光を光エネルギー利用装置の光エネルギー利用部に集光させ、集光効率を向上させる。本実施例における受光体は、透光の役割を果たすとともに、全反射の役割も果たす。この液体集光装置は、従来と比較して、受光体が同じ条件で、より多くの太陽光を光エネルギー利用部に集めることができ、集光比を大きくすることができる。

なお、本実施例において、光エネルギー利用部が集光溝体の底壁の上方に配置されているので、液体集光装置が太陽光を光エネルギー利用部に集光することがより容易になる。

また、この透明液体は、光エネルギー利用部と直接又は間接的に熱伝達構造を形成することができ、さらに、光エネルギー利用部を冷却又は吸熱する役割を果たすことができ、光エネルギー利用率を向上させることができる。

さらに、集光溝体と受光体との間には、上記全反射現象を形成する過程において、透明液体から受光体に入射した太陽光を全反射させることができる構造を有する。上記の全反射現象は、例えば集光溝体と受光体の形状、構造及び両者のなす角度を工夫することにより実現される。

全反射現象を実現する際に、該集光溝体と受光体との鋭角を極めて小さくすることができ、一実施例では、集光溝体の反射面の少なくとも一部が受光体の受光面に対して鋭角を４０°以下とすることにより、この液体集光装置の全体の高さを低くすることができ、環境適合性に優れ、適用箇所を多くすることができる。この集光溝体の反射面とは、透明液体から入射する太陽光を反射する集光溝体の一面である。この受光体の受光面とは、太陽光が受光体に入射する面である。これにより、液体集光装置の高さを低くすることができ、環境への適合性を向上させることができ、より多くの場所で使用することができる。既存の集光溝では、透明液体を充填したときの受光体の全反射機能を利用していないため、これが困難であった。

いくつかの実施例において、光エネルギー利用効率を向上させるために、この液体集光装置を光エネルギー利用装置の冷却に同時に利用することもできる。

この液体集光装置は、透過してきた太陽光の全部又は大部分を光エネルギー利用装置に集光する。これらの太陽光を受光するために、光エネルギー利用装置を受光体の外側に位置させ、受光体に光エネルギー利用部を取り付け、集光溝体内の太陽光を光エネルギー利用部に集光できるようにしてもよい。或いは、光エネルギー利用部を閉鎖キャビティ内に直接設けるか、或いは、光エネルギー利用部が閉鎖キャビティのキャビティ壁の一部を構成する。

具体的には、一実施例において、この受光体を光透過性材料で形成し、光エネルギー利用部を集光体の外側に取り付け、例えば、光エネルギー利用部を受光体の外側に固定的に接続する。液体集光装置において、太陽光が光エネルギー利用部に向けて集光され、光エネルギー利用部に入射する。

別の実施例では、光エネルギー利用装置は、透明液体に直接浸漬されてもよく、光エネルギー利用部は、透明液体から透過した太陽光を直接受光してもよい。

別の実施例では、この光エネルギー利用部を液体集光装置の一部とし、光エネルギー利用部の外壁（太陽光を受光する側の面）と集光溝体とが受光体と共に閉鎖キャビティを取り囲む。

一実施例において、この集光溝体は、主として太陽光を反射する役割を果たし、上記太陽光を反射するための要件を満たす溝体形状であってもよい。この集光溝体の内溝壁の全部又は一部を反射面とし、太陽光を反射させるようにしてもよい。この集光溝体の内溝壁は、平面、折れ面、曲面、又は両者の組み合わせで形成することができる。

この液体集光装置を利用する場合には、１つ以上の液体集光装置を用いて集光を行うことができる。これに対して、該光エネルギー利用装置は、１つ又は複数の光エネルギー利用部を有していてもよく、或いは、１つ又は複数の光エネルギー利用装置が、液体集光装置と組み合わせて使用されるように設けられていてもよい。或いは、光エネルギー利用装置は、集光器を備えた光エネルギー利用装置であってもよい。例えば、この光エネルギー利用装置は、片面に光エネルギー利用部を備えているか、或いは、上記光エネルギー利用装置は両面に光エネルギー利用部を備えている。

一実施例において、該透明液体は、精製水（水）、不凍液（水とエチレングリコールとの混合物）、又は他の環境に優しい透明液体（水とグリセリンとの混合物など）とすることができる。

上述した発明の構想に基づいて、以下では、本願の創造をより良く示すために、いくつかの異なる実施例によってさらに説明する。

実施例１
図１を参照すると、太陽エネルギー利用装置１０００は、液体集光装置１００と光エネルギー利用装置３００とを備える。該液体集光装置１００は、集光溝体１１０と、受光体１２０とを備える。該集光溝体１１０は上部開口であってもよく、受光体１２０は透明なトップカバーであってもよい。もちろん、他の実施例では、該集光溝体１１０も側面又は他の方向に開口していてもよい。

本実施例に示す液体集光装置１００において、集光溝体１１０と受光体１２０とが（他の部材を組み合わせてもよい）１つの閉鎖キャビティを囲んでいる。別の実施例では、この閉鎖構造は、別の閉鎖キャビティ（以下に示す閉鎖容器）内に配置されてもよく、又は別の閉鎖容器と表面の一部を共有してもよい。さらに、複数の異なる閉鎖キャビティ（例えば左右に分けて）を設けることも可能であり、この閉鎖構造もブロックに分けて、それぞれ異なる閉鎖キャビティ内に配置してもよい

該液体集光装置１００内には透明液体２００が充填されており、好ましくは、透明液体２００は、閉鎖キャビティの空間全体を実質的に満たしており、最良の効果を得ることができる。該光エネルギー利用装置３００は、透明液体２００に浸漬されている。該光エネルギー利用装置３００は、上下に空隙を有しているので、上下両面に光エネルギー利用部３１０を有するように配置することができる。

図１は、入射光（Ｌ）が集光溝体１１０で反射されて受光体１２０に戻された後、受光体１２０によって全反射されて両側の光エネルギー利用装置３００に到達する過程を示している。本実施例に示す構成は、液体集光装置１００における透明液体２００の全反射機能を十分に利用して集光比を高め、集光装置の高さを低くするとともに、両側の光エネルギー利用装置３００を冷却して光エネルギー利用率を高めることができる。すなわち、受光体１２０は、外部からの入射光を透過する機能と、集光溝体１１０からの反射光を全反射する機能と、の２つの機能を同時に備えている。

本実施例では全反射の原理を利用しているので、本実施例の集光溝体１１０と受光体１２０とのなす角度は、従来の集光溝では困難であった４０度未満の鋭角とすることができる。

本実施例において、集光溝体１１０は、複数の折れ面から構成されている。他の実施形態では、集光溝体１１０は、曲面であってもよい。集光溝体１１０の反射面は、純粋な鏡面であってもよいし、全部又は一部が反射型フレネルレンズ面であってもよい。フレネルレンズも透明液体を利用して構成することができ、コストを大幅に削減することができる。

本実施例において、光エネルギー利用部３１０は、集光溝体１１０の底壁１１２の上方に配置されており、一方の光エネルギー利用部３１０は、集光溝体１１０の底壁１１２に向けて配置されている。この集光溝体１１０の底部には凸状のΛ型反射鏡面１１１が設けられており、このΛ型反射鏡面１１１は別の部材としてこの集光溝体１１０内に単独で設置することができる。このΛ型反射鏡面１１１の下には図１に示すように平面状の底壁１１２があり、この底壁１１２は必須ではないが、製造の簡素化やコスト低減につながる可能性がある。別の実施例では、このΛ型反射鏡面１１１は、図３及び図４に示すように、直接集光溝体１１０の底壁であってもよい。

さらに、本実施例において、液体集光装置１００は対称構造である。光エネルギー利用装置３００は、液体集光装置１００の中央に配置されている。他の実施形態では、液体集光装置１００は、非対称であってもよい。光エネルギー利用装置３００は、液体集光装置１００の中央又は他の位置に配置されていてもよい。

実施例２
図２を参照すると、本実施例２では、別の太陽エネルギー利用装置１０００を提供する。
本実施例において、該太陽エネルギー利用装置１０００は、液体集光装置１００と光エネルギー利用装置３００とを備えている。該液体集光装置１００は、集光溝体１１０と、受光体１２０とを備える。本実施例において、該液体集光装置１００は、集光溝体１１０の底壁１１２に設けられた反射型フレネルレンズ１３０（Λ型反射鏡面１１１又は他の形状及び種類の反射構造体でも代替可能）を有する。もちろん、この反射型フレネルレンズ１３０は、集光溝体１１０の底壁１１２と一体に結合されていてもよいし、分割構造であってもよい。この光エネルギー利用部３１０は、Λ型反射鏡面１１１又は反射型フレネルレンズ１３０の上方に位置する。

図２を参照すると、本実施例において、該光エネルギー利用装置３００は、受光体１２０と一体に結合され、該光エネルギー利用装置３００（又は光エネルギー利用部３１０）は、液体集光装置１００の閉鎖キャビティのキャビティ壁の一部として機能することができる。もちろん、該光エネルギー利用装置３００は、図１に示すように、透明液体２００に直接浸漬されてもよい。

さらに、この液体集光装置１００は、透光性材質からなるガス容器４００をさらに備えており、ガス容器４００は、エアバッグであってもよい。このガス容器４００はΛ型反射鏡面１１１（Λ型反射鏡面１１１は図１に示す）又は反射型フレネルレンズ１３０上にあり、光エネルギー利用部３１０はガス容器４００の上方にある。ガス容器４００は、透明液体２００から透過した太陽光の少なくとも一部を全反射させて、太陽光を光エネルギー利用部３１０に向けて集光するために用いられる。全反射されない太陽光は、ガス容器４００から光エネルギー利用装置３００に直接透過させることもできる。

このガス容器４００は、ある方向からの光を全反射して有利な方向に偏向させる全反射原理を依然として利用するように機能する。ガス容器４００を集光溝体１１０の底部のΛ型反射鏡面１１１又は反射型フレネルレンズ１３０と併用する場合、ガス容器４００のガスを収容する部分はΛ型反射鏡面１１１又は反射型フレネルレンズ１３０の上方に位置する。

一実施例において、該ガス容器４００は、例えば尖った楔形、又は図２に示すような円錐台形であってもよい。図２は断面図であるので、３次元構造において、本実施例の楔形は棒状錐体を表し、錐台形は棒状梯子台（strip ladder）を表す。

さらに、集光効果を向上させるために、一例では、該液体集光装置１００は、少なくとも１つの導光部材５００を有する。導光部材５００は、閉鎖キャビティ内に設けられ、太陽光を反射又は屈折することにより光エネルギー利用部３１０に導く。

具体的には、一実施例において、図２を参照し、該構造は、２つの導光部材５００を導入することにより、理論的な集光比（すなわち、受光体１２０の受光面積と太陽光発電パネル面積との比）を大きくすることができる。

一実施例において、該導光部材５００は、反射作用により太陽光を直接又は間接的に光エネルギー利用部３１０に導く両面反射導光板である。この２つの導光部材５００は、光エネルギー利用装置３００の両側に配置され、太陽光を光エネルギー利用装置３００に向けてより良く導くように傾斜して配置される。

実施例３
図３を参照し、本実施例３において、別の太陽エネルギー利用装置１０００を提供する。
本実施例において、該太陽エネルギー利用装置１０００は、液体集光装置１００と光エネルギー利用装置３００とを備えている。該液体集光装置１００は、集光溝体１１０と、受光体１２０とを備える。さらに、該太陽エネルギー利用装置１０００は、閉鎖容器６００を備えている。

液体集光装置１００は、閉鎖容器６００内に配置され、閉鎖容器６００内を１つの第二閉鎖キャビティ６０１に区画する。この第二閉鎖キャビティ６０１は、液体集光装置１００の閉鎖キャビティと連通していてもよいし、互いに遮断されていてもよい。該第二閉鎖キャビティ６０１内は、必要に応じて真空に設計されてもよく、或いは空気、水、又は閉鎖キャビティ内と同じ透明液体が充填されている。

図３において、Ｌは（緯度）に偏った光を表している。本実施例では、液体集光装置１００の設計を非対称にして光の指向性のずれに対応する場合を示している。

図３を参照し、本実施例において、該集光溝体１１０の底壁１１２をΛ状の反射鏡面１１１として設計している。本実施例に示す閉鎖容器６００及び第二閉鎖キャビティ６０１は、複数のバリエーションを有することができる。

第１のバリエーションでは、閉鎖容器６００の第二閉鎖キャビティ６０１にも、液体集光装置１００内と同様の透明液体２００が充填されている。この場合、液体集光装置１００は閉鎖されていてもよく、或いは、閉鎖容器６００のキャビティ壁の一部が同時に液体集光装置１００の閉鎖容器６００のキャビティ壁として機能してもよい。すなわち、液体集光装置１００の閉鎖キャビティは、第二閉鎖キャビティ６０１に連通しており、集光溝体１１０は、閉鎖容器６００に設けられた反射鏡面であってもよい。

第２のバリエーションでは、液体集光装置１００を閉鎖し、閉鎖容器６００の第二閉鎖キャビティ６０１内に空気を充填するか、真空にする。この場合、本実施例の太陽エネルギー利用装置１０００の比重は、水の比重よりも小さくなるので、水面に浮かべて水面太陽光発電システムとして利用することができる。

第３のバリエーションでは、液体集光装置１００が閉鎖され、第二閉鎖キャビティ６０１のキャビティ壁には、第二閉鎖キャビティ６０１を外部と連通させる開口６１０が設けられている。第二閉鎖キャビティ６０１には、外部と連通する水が充填されている。この場合、本実施例の太陽エネルギー利用装置１０００は、発電を行いながら、太陽エネルギーの熱を利用して水を加熱し、外部に温水を供給することができる。図３の開口部６１０は、外部水道管を接続するためのものである。

実施例４
図４を参照し、本実施例４では、別の太陽エネルギー利用装置１０００を提供する。
本実施例において、該太陽エネルギー利用装置１０００は、液体集光装置１００と光エネルギー利用装置３００とを備えている。該液体集光装置１００は、集光溝体１１０と、受光体１２０とを備える。さらに、該液体集光装置１００は、受光体１２０から両側に傾斜して配置され、隣接する液体集光装置１００と重なるように設けられるひさし１４０を備えている。

図４を参照し、この実施例では、該光エネルギー利用装置３００は、受光体１２０と直接一体化されていてもよい。光エネルギー利用装置３００の両側の受光体１２０は、凹状になるように反り返っている。集光溝体１１０は、受光体１２０に応じて変化する。受光体１２０の両側にそれぞれひさし１４０を設け、隣接する太陽エネルギー利用装置１０００を瓦のように重ね合わせることができるように重ね構造を形成する。

具体的には、このひさし１４０は透明なひさしであってもよい。本実施例は、この太陽エネルギー利用装置１０００を（波状の）ソーラータイルに適用した場合を示している。該ひさし１４０は、隣接する太陽エネルギー利用装置１０００（ソーラータイル）と重ね合わせるためのものである。図４において液体集光装置１００は、折れ面の様子を示している。本実施例では、太陽光発電パネルを含むすべての折れ面を曲面に置き換えることができる。

以上、具体例を用いて本願の実施例について述べたが、本願の実施例の理解を助けるためのものであって、本願の実施例を限定するものではない。当業者には、上述した具体的な実施形態は、本願の実施例の考え方に基づいて変更することができる。

Claims (15)

1. 光エネルギー利用装置と、少なくとも１つの液体集光装置と、を含み、
   前記光エネルギー利用装置は、太陽光を受光して変換利用可能な光エネルギー利用部を有し、
   前記液体集光装置は、閉鎖キャビティと、集光溝体と、前記集光溝体内に前記太陽光を透過させる受光体とを備え、
   前記受光体及び前記集光溝体は、前記閉鎖キャビティのキャビティ壁の一部又は全部を構成しており、
   前記閉鎖キャビティ内には透明液体が充填され、
   前記集光溝体の内溝壁には、前記太陽光を反射する反射面が設けられ、
   前記光エネルギー利用部は、前記集光溝体の底壁の上方に配置され、
   前記透明液体は、前記受光体に接触しており、
   前記太陽光は、前記透明液体から前記受光体に向かう前記液体集光装置内において全反射され、前記太陽光は前記光エネルギー利用部に集光される
   ことを、特徴とする太陽エネルギー利用装置。
2. 前記光エネルギー利用装置は、前記受光体の外側に位置し、前記光エネルギー利用部は前記受光体に取り付けられ、前記集光溝体内の前記太陽光を前記光エネルギー利用部に集光できるようになっている
   ことを、特徴とする請求項１に記載の太陽エネルギー利用装置。
3. 前記光エネルギー利用部は、前記閉鎖キャビティ内に配置され、或いは、前記光エネルギー利用部は、前記閉鎖キャビティの一部の前記キャビティ壁を構成する
   ことを、特徴とする請求項１に記載の太陽エネルギー利用装置。
4. 前記集光溝体と前記受光体との間に、前記反射面で反射された後、前記透明液体から前記受光体に入射した前記太陽光を全反射させることができる構造を有する
   ことを、特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽エネルギー利用装置。
5. 前記集光溝体の前記反射面の少なくとも一部が、前記受光体に対して鋭角を成し、その鋭角が４０°以下である
   ことを、特徴とする請求項４に記載の太陽エネルギー利用装置。
6. 前記透明液体は、前記閉鎖キャビティを満たす
   ことを、特徴とする請求項４に記載の太陽エネルギー利用装置。
7. 前記液体集光装置は隆起したΛ型反射鏡面又は反射型フレネルレンズを有し、前記光エネルギー利用部は前記Λ型反射鏡面又は反射型フレネルレンズの上方に位置する
   ことを、特徴とする請求項４に記載の太陽エネルギー利用装置。
8. 前記液体集光装置は、前記Λ型反射鏡面又は前記反射型フレネルレンズ上に位置する透光性材質のガス容器を有し、
   前記光エネルギー利用部は、前記ガス容器の上方に位置し、
   前記ガス容器は、前記透明液体から透過した前記太陽光の少なくとも一部を全反射させ、前記太陽光を前記光エネルギー利用部に向けて集光する
   ことを、特徴とする請求項７に記載の太陽エネルギー利用装置。
9. 前記液体集光装置は、前記閉鎖キャビティ内に配置され、反射又は屈折によって前記太陽光を前記光エネルギー利用部に向けて導く少なくとも１つの導光部材を有する
   ことを、特徴とする請求項４に記載の太陽エネルギー利用装置。
10. 閉鎖容器がさらに含まれ、
    前記液体集光装置が前記閉鎖容器内に配置され、前記閉鎖容器内を１つの第二閉鎖キャビティに区画し、
    前記第二閉鎖キャビティ内は真空であるか、空気であるか、水であるか、又は前記閉鎖キャビティ内と同じ前記透明液体が充填されている
    ことを、特徴とする請求項４に記載の太陽エネルギー利用装置。
11. 前記第二閉鎖キャビティは、前記液体集光装置の前記閉鎖キャビティから密封的に分離されている
    ことを、特徴とする請求項１０に記載の太陽エネルギー利用装置。
12. 前記第二閉鎖キャビティのャビティ壁には、前記第二閉鎖キャビティを外部と連通させるための開口部が設けられている
    ことを、特徴とする請求項１１に記載の太陽エネルギー利用装置。
13. 前記集光溝体の底壁は、Λ状に隆起した反射鏡面である
    ことを、特徴とする請求項４に記載の太陽エネルギー利用装置。
14. 前記液体集光装置は、前記受光体から両側に傾斜して配置され、隣接する前記液体集光装置と重なるように構成れるひさしをさらに含む
    ことを、特徴とする請求項４に記載の太陽エネルギー利用装置。
15. 前記光エネルギー利用装置は、片面に前記光エネルギー利用部を備えているか、両面にいずれも前記光エネルギー利用部を備えている
    ことを、特徴とする請求項１～１４のいずれか一項に記載の太陽エネルギー利用装置。

Images