JP4744951B2 - ソーラークッカー - Google Patents

Description

本発明は、反射面で集光した太陽光のエネルギー密度を上げ、熱エネルギーに変換して調理するソーラークッカー、ソ−ラ−オ−ブン、ソ−ラ−セルに関するものである。

以下、本発明をソ−ラ−クッカ−を代表例として説明するが、海や山等のアウトドアにおいて、調理する際の熱エネルギー源として、太陽光を集めてエネルギー変換して利用するソーラークッカーが提案されている。このソーラークッカーは自然環境の破壊もなく、熱の供給源も太陽が出ている限り無限であり、様々なソ−ラ−クッカ−が提案されている（非特許文献１）。特許文献にあっても幾つかの提案がなされており、ここに代表的なものを例示する（特許文献１、２）。

ソーラークッカー（株式会社：パワ−社）

特開２００３−３２９３１０号公報

特開２００１−２３８７１２号公報

特許文献１にかかる技術は、内面を鏡面とした近似放物円錐形反射鏡を、縦横二軸まわりに回動・固定可能とし、太陽方向への照準合わせをしたもので、縦軸を兼ねた三脚は反射鏡を貫き、集光焦点を通る横軸を内側で支え、着脱可能としたものである。又、反射鏡は外周フレーム以外に骨組みを持たずに、必要充分な集光精度と強度を確保する軽量構造としたものである。

かかる技術として、太陽方向への反射板照準合わせと組立・分解が容易で、更に軽量構造により運搬性の良いソーラークッカーを提供するとしているが、実際に市販されている組立キットにあっては、組立完了までに３〜４時間かかり、分解時も同様である。従って、実際にはキャンプ地等で一度組み立てたら、そのままの状態で保管しておくしかなく、保管場所も必要であり、組立式とはいってもさほどメリットはない。

特許文献２にかかる技術は、傘の裏側に太陽エネルギーの反射効率の良い素材を用いて移動可能なソーラークッカーとして使用するもので、通常の折り畳み傘に取り付け可能な太陽エネルギーの反射用の裏地を作製し嵌め込むか、或いは太陽エネルギーを反射することができる材質をスプレー等を利用して折り畳み傘の裏面をコートするものである。そして、太陽エネルギーを柄の側の狭い領域に集中させ、調理を行うことができるように構成したパラソル型ソーラークッカーである。

実際には、反射用の裏地を作製して嵌め込んだものにあっては、反射面の表面に微細なしわが生じるため反射熱効率は悪くなり、水をある程度まで加熱する効果はあっても、食材を調理するソーラークッカーとしての役目は果たさない。

本発明は、いわゆるパラソル型のソーラークッカーに関するものであり、パラソルを開いて集光部が形成されるが、生地における反射面はつや消し状態となり、反射面にしわがあった。しかも傷がつきやすいため、安定した熱エネルギーの供給ができなくなる畏れがあり、その取り扱いは慎重に行わなければならず不便を来していた。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたもので、安定して熱エネルギーが供給できるパラソル型ソーラークッカーに最適な集光部（太陽光の反射面）を提供するものであり、更に、組立・分解が容易で運搬や保管の場所もとらないソーラークッカーを提供することを目的とするものである。

本発明の第１は集光部にかかるものであり、基端が親骨ろくろに接続され、先端にバネ性のあるリング材を装着してなる親骨と、親骨の中間部に一端が接続され、基端が受骨ろくろに接続された受骨と、親骨ろくろと受骨ろくろを貫通する中棒と、親骨に跨がって張設された反射面と、よりなり、親骨の先端に露先環を装着し、露先環にリング材を挿入して拡がりを拘束すると共に、中棒に対して前記ろくろの一方がスライドして親骨が受骨ろくろ側に湾曲状に拡がるパラソル型集光部であって、前記反射面がポリエステル生地にアルミを蒸着させたポリエステルフィルムを貼り合わせたものであり、前記ポリエステル生地を予め加熱して熱収縮させておき、ポリエステルフィルムとの貼り合わせの際の熱によって前記ポリエステル生地が収縮するのを防止した反射面であることを特徴とするパラソル型ソーラークッカーの集光部にかかるものである。

本発明の第２はパラソル型ソーラークッカーにかかるものであり、基端が親骨ろくろに接続され、先端にバネ性のあるリング材を装着してなる親骨と、親骨の中間部に一端が接続され、基端が受骨ろくろに接続された受骨と、親骨ろくろと受骨ろくろを貫通する中棒と、親骨に跨がって張設された反射面と、よりなり、中棒に対して前記ろくろの一方がスライドして親骨が受骨ろくろ側に湾曲状に拡がるパラソル型集光部となし、隣り合う親骨間に張設された反射面にスリット状の開放口を形成し、これに当該集光部を支える支持台の軸部を挿通し、当該軸部の先端に集熱台を配置し、当該集熱台の端部を引き伸ばして親骨間に張設された反射面を貫通し、回転可能に取り付けたことを特徴とするソーラークッカーである。

特に具体的に言えば、基端が親骨ろくろに接続され、先端に露先環を介してバネ性のあるリング材を装着してなる親骨と、親骨の中間部に一端が接続され、基端が受骨ろくろに接続された受骨と、親骨ろくろと受骨ろくろを貫通する中棒と、親骨に跨がって張設された反射面と、よりなり、当該反射面がポリエステル生地にアルミを蒸着させたポリエステルフィルムを貼り合わせたものであり、前記ポリエステル生地を予め加熱して熱収縮させておき、ポリエステルフィルムとの貼り合わせの際の熱によって前記ポリエステル生地が収縮するのを防止した反射面であり、中棒に対して前記ろくろの一方がスライドして親骨が受骨ろくろ側に湾曲状に拡がるパラソル型集光部となし、隣り合う親骨間に張設された反射面にスリット状の開放口を形成し、これに当該集光部を支える支持台の軸部を挿通し、当該軸部の先端に例えば調理台にて代表される集熱台を配置し、当該集熱台の端部を引き伸ばして親骨間に張設された反射面を貫通し、当該貫通部に鳩目リングを装着して回転可能に取り付けたことを特徴とするソーラークッカーである。

本発明は、熱エネルギー変換効率に優れた集光部及びこれを用いたパラソル型ソーラークッカーを提供するものであり、特に組立及び分解作業が極めて単純化・簡素化されたソーラークッカーあり、野外における食材を調理するに最適なパラソル型ソーラークッカ−、ソ−ラ−オ−ブン、ソ−ラ−セルを提供できたものである。

本発明の特徴をまとめて言えば、織物で補強し耐久性の増した反射膜を開発したもので、これを各骨にて構成されたパラソル型にし、精度の良い凹面鏡を作ったものである。そして、傘の中棒の角度と太陽の仰角の位置合わせがしやすいように、鏡面に取り付けられたファスナーの開閉する引き手の位置をずらすことにより仰角を約３０度から８５度程度まで簡単に角度を変更できることとしたものである。

本発明の第１の特徴はその集光部にあり、反射面の形成に特徴がある。即ち、特許文献２に記載されたようにパラソル型ソーラークッカーの基本は公知である。かかる文献によれば、太陽光の反射面として反射用の裏地或いは反射用の材質をスプレーしてなるものが挙げられているが、パラソルの開閉を行うことにより生地そのものが伸びたりしわがよったりしてソーラークッカーとしての太陽光を反射するに足りる平滑面が失われ、食材を調理するソーラークッカーとしては熱エネルギーが十分でないものとなってしまう。

本発明は太陽光の反射面として、特に開閉されるパラソル型の反射面として好適な集光部を提供したものであり、反射面の基盤となる生地を予めヒ−トセットして収縮させておき、これを用いて反射面を形成したものである。即ち、反射面に凹凸やしわの発生がなく、これによって反射効率の高い面を形成できたものである。尚、反射面の形状を放物球面形状に類似させることが肝心であり、これによってソーラークッカーとしての効率がより高められるものである。更に言えば、反射膜は汚れや破損した膜を簡単に交換できるというメリットもある。

かかる生地は３０〜２５０デニールの太さの繊維をもって構成されたものであり、反射率はヒートセットした場合にはほぼ倍増の結果となった。更に言えば、反射面を構成する生地としては、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、ナイロン、レ−ヨン、ポリエステル等の織物であって、予熱することによって熱収縮させたものである。そして、例えば、アルミ、銀、ステンレス等を蒸着させたポリエステル等の合成樹脂フィルムをこれに貼り付けることによって反射面が形成されることになる。

このように、本発明のソ−ラ−クッカ−は、中棒に対してろくろがスライドさせて反射した光をほぼ一点に収斂させ、その位置に集熱台を配置するものであり、好ましくは、親骨の開く度合いを制御するために親骨の先端に備えた露先環を介してバネ性のある金属製或いはプラスチック製の長尺材を装着し、これをリング状にしたもので、これによって親骨の開きが放物線形状に保つことができたものであり、反射光をほぼ一点に集中させることが可能となったものである。

支持台は通常三脚構造であり、その中央に軸部が配置されるのが一般的である。そして、この軸部は前記した反射面を貫通しており、そのスリット状の開口部にはファスナ−が備えられ、このファスナ−の開閉状態によりパラソルの位置が決まることになる。勿論、焦点に最も光が集まるように太陽に向けて配置されることは当然である。この光の最も集まる場所を集熱台とするものであり、かかる集熱台は前記した軸部に支持される部位とパラソル部に回転自在に軸支される部位とでその位置が決定される。通常は軸支部には鳩目リングが嵌め込まれて補強されている。

以下、第２発明のソ−ラ−クッカ−を中心に更に詳細に説明する。
図１は第２発明のソーラークッカーの全体図を示すものであり、図２は集光部のみを取り出した図である。符号１０はパラソル型を構成する集光部、２０は支持台、３０は集熱台の一例としての調理台である。集光部１０は親骨１１と受骨１２と中棒１３とからなっており、親骨１１の基端が親骨ろくろ１４に接続しておりその先端に露先環１５が嵌め込まれている。

受骨１２は一端が親骨１１の中間部位に接続されており、基端が受骨ろくろ１６に接続されている。そして、親骨ろくろ１４と受骨ろくろ１６を貫通して中棒１３が貫通しており、この例では受骨ろくろ１６が中棒１３に固定され、親骨ろくろ１４がスライド可能に配置されている。この親骨ろくろ１４は中棒１３に備えられたバネストッパ−１７によって所定の位置にて固定される。尚、この図例では受骨ろくろ１６が中棒１３に固定された例を示したが、親骨ろくろ１４が中棒１３に固定され、受骨ろくろ１６がスライドする構造であってもよい。ただし、後者の場合には中棒１３が光が集中する側に備えられることとなるので、調理台３０の設置と干渉する場合があり、図示した前者の形態が望ましいこととなる。

勿論、親骨１１間に渡って反射生地１８が張設され、親骨ろくろ１４をスライドしてパラソル型に開かれるものである。尚、露先環１５には例えばガラスファイバーを芯体としたポリエステル製のプラスチック長尺体１９が差し込まれ、これをリング形態とすることにより、親骨１１の湾曲が制御され、反射面１８に当たる太陽光の集中する焦点を好ましい部位に特定することが可能となったものである。

親骨１１間の反射生地１８にはパラソルの放射方向にスリット１８ａが開けられ、ここに後述する支持台２０の軸部が挿通するものである。このスリット１８ａには好ましくはファスナ−１８ｂが備えられているのがよい。又、親骨１１間の左右の対称な位置に穴１８ｃが開けられ、この部位に鳩目リング１８ｄが嵌め込まれている。この鳩目リング１８ｄ、１８ｄにはこれ又後述する調理台３０から伸びる左右のアーム３１の端部にボルト等を差し込んで調理台３０を支持するものである。

集光部１０の中心となる反射面は、好ましくは、ポリエステル生地に対しアルミを蒸着させたポリエステルフィルムを貼り合わせたものであり、前記ポリエステル生地を予め加熱して熱収縮させておき、ポリエステルフィルムとの貼り合わせの際の熱によって前記ポリエステル生地が収縮するのを防止した反射面である。かかる反射面は軽量でかつ表面が平滑の反射膜となったものであり、保管や運搬に便利であり、その組立は勿論、分解時にも手間をほとんど必要としない構造としたものである。

図３は支持台２０のみを取り出した図である。この支持台２０は三脚部２１と軸部２２とからなっており、この軸部２２が前記したスリット１８ａに挿通されるものである。この軸部２２に対し、パラソル型集光部がスリット１８ａの長さ分だけその向きを変えることが可能となったものである。尚、この例では軸部２２は筒状となっており、この筒体に後述する調理台３０の支柱が差し込まれることとなる。

図４は調理台３０のみを取り出した図であり、この例では左右に伸びるア−ム３１とこれに直角に伸び、この先端に支柱３２が形成されているもので、支柱３２が支持台２０の軸部２２に差し込まれ、かつア−ム３１の先端を鳩目リング１８ｄに差し込んだり、当接したりして回転可能に支持したものである。この例ではア−ム３１の先端にボルト（或いはナット：逆も可）を螺着した例である。勿論、図示した調理台に限定されるものではなく、アーム３１等は伸縮可能としておき、各種のパラソル型集光部に適用できるようにするべきであり、保管の際にもスペ−スを取らない等のメリットがある。３４はアングル材であり、ナット３５によってその位置をスライド・固定可能としたものである。３６はブラケットである。

このように調理台３０の取り付けは、水平方向はア−ム３１を反射面１８の２点の鳩目リング１８ｄで補強した穴にボルトで装着し、垂直方向は反射面に形成されたスリット１８ａに取り付けられたファスナー１８ｂの開口に挿通された支持台２０の軸部２２に支柱３２を装着するものである。そして、太陽の位置を追跡するため水平方向は３６０度回転し、又、垂直方向の仰角は約３０度から８５度程度まで簡単に角度を変えられる構造である。

図５は第２発明のソ−ラ−クッカ−の中央断面図を示すものであり、支持台２０を中心に述べれば、三脚部２１が地面に固定され、軸部２２が集光部１０のスリット１８ａに挿通されている。そして、集光部１０の向きを決定し、これに対してファスナ−１８ｂを上下より閉じる。そして、軸部２２の先端に調理台３０（一点鎖線で示す）の支柱３２を差し込み、かつア−ム３１を鳩目リング１８ｄ、１８ｄに当接し、この先端を集光部１０の裏側よりボルト３３にて装着するものである。このア−ム３１は鳩目リング１８ｄによって回転可能とされたもので、これによって調理台３０が常に水平位置を維持することになる。

ソ−ラ−クッカ−としての効果は、太陽の仰角６０度の時、１リットルの水（１６℃）が約３５分で沸騰した。そしてかかるソ−ラ−クッカ−は保管時や運搬時のスぺ−スはそれほど広く必要ではなく、又、その組立・分解にも手間がかからないことからキャンプ等のアウトドアの活動に利用でき、そればかりではなく、その利便性の点から例えば地震災害等における緊急の場合の調理や熱源の確保、更には、ソ−ラ−セル発電にも広く利用可能である。

図１は本発明のソーラークッカーの全体図を示すものである。 図２は集光部のみを取り出した図である。 図３は支持台のみを取り出した図である。 図４は調理台のみを取り出した図である。 図５はソ−ラ−クッカ−の主要部の断面図である。

符号の説明

１０‥パラソル型集光部、
１１‥親骨、
１２‥受骨、
１３‥中棒、
１４‥親骨ろくろ、
１５‥露先環、
１６‥受骨ろくろ、
１７‥バネストッパ−、
１８‥反射生地（反射面）、
１９‥（ファイバー入り）プラスチック長尺体、
１８ａ‥スリット、
１８ｂ‥ファスナ−、
１８ｃ‥穴、
１８ｄ‥鳩目リング、
２０‥支持台、
２１‥三脚部、
２２‥軸部、
３０‥集熱台（調理台）、
３１‥ア−ム、
３２‥支柱、
３３‥ボルト、
３４‥アングル材、
３５‥ナット、
３６‥ブラケット。

Claims (14)

1. 基端が親骨ろくろに接続され、先端にバネ性のあるリング材を装着した親骨と、親骨の中間部に一端が接続され、基端が受骨ろくろに接続された受骨と、親骨ろくろと受骨ろくろを貫通する中棒と、親骨に跨がって張設された反射面と、よりなり、親骨の先端に露先環を装着し、露先環にリング材を挿入して拡がりを拘束すると共に、中棒に対して前記ろくろの一方がスライドして親骨が受骨ろくろ側に湾曲状に拡がるパラソル型集光部であって、前記反射面がポリエステル生地にアルミを蒸着させたポリエステルフィルムを貼り合わせたものであり、前記ポリエステル生地を予め加熱して熱収縮させておき、ポリエステルフィルムとの貼り合わせの際の熱によって前記ポリエステル生地が収縮するのを防止した反射面であることを特徴とするパラソル型ソーラークッカーの集光部。
2. 基端が親骨ろくろに接続され、先端にバネ性のあるリング材を装着してなる親骨と、親骨の中間部に一端が接続され、基端が受骨ろくろに接続された受骨と、親骨ろくろと受骨ろくろを貫通する中棒と、親骨に跨がって張設された反射面と、よりなり、中棒に対して前記ろくろの一方がスライドして親骨が受骨ろくろ側に湾曲状に拡がるパラソル型集光部となし、隣り合う親骨間に張設された反射面に両ろくろ方向に伸びるスリット状の開放口を形成し、これに当該集光部を支える支持台の軸部を挿通し、当該軸部の先端に集熱台を配置し、当該集熱台の端部を引き伸ばして親骨間に張設された反射面を貫通し、回転可能に取り付けたことを特徴とするソーラークッカー。
3. 反射面の形状を放物球面形状とした請求項２記載のソーラークッカー。
4. パラソルが折り畳みが可能である請求項２又は３記載のソーラークッカー。
5. スリット状の開放口にファスナーを備えた請求項２乃至４いずれか１記載のソーラークッカー。
6. 放物球面の焦点に合わせて集熱台を設けた請求項２乃至５いずれか１記載のソーラークッカー。
7. 集熱台の両端を引き伸ばして親骨間に張設された反射面を貫通させた請求項６記載のソーラークッカー。
8. 集熱台を引き伸ばして反射面を貫通させた部位に鳩目リングを装着し、回転自在とした請求項６又は７記載のソーラークッカー。
9. 親骨の先端に露先環を装着し、露先環にリング材を挿入してなる請求項２乃至８いずれか１記載のソーラークッカー。
10. バネ性のあるリング材が金属材である請求項９記載のソーラークッカー。
11. バネ性のあるリング材がプラスチック材である請求項９記載のソーラークッカー。
12. プラスチック材が補強材入り材料である請求項１１記載のソーラークッカー。
13. 補強材がグラスファイバー又はカーボンファイバーである請求項１２記載のソーラークッカー。
14. 基端が親骨ろくろに接続され、先端に露先環を介してバネ性のあるリング材を装着してなる親骨と、親骨の中間部に一端が接続され、基端が受骨ろくろに接続された受骨と、親骨ろくろと受骨ろくろを貫通する中棒と、親骨に跨がって張設された反射面と、よりなり、当該反射面がポリエステル生地にアルミを蒸着させたポリエステルフィルムを貼り合わせたものであり、前記ポリエステル生地を予め加熱して熱収縮させておき、ポリエステルフィルムとの貼り合わせの際の熱によって前記ポリエステル生地が収縮するのを防止した反射面であり、中棒に対して前記ろくろの一方がスライドして親骨が受骨ろくろ側に湾曲状に拡がるパラソル型集光部となし、隣り合う親骨間に張設された反射面にスリット状の開放口を形成し、これに当該集光部を支える支持台の軸部を挿通し、当該軸部の先端に集熱台を配置し、当該集熱台の端部を引き伸ばして親骨間に張設された反射面を貫通し、当該貫通部に鳩目リングを装着して回転可能に取り付けたことを特徴とするソーラークッカー。
    
    
    
    

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