JP5334343B1 - ソーラーシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の発電は化石燃料を利用するためＣＯ２を出し温暖化など問題になっている、また核燃料で発電すると放射能漏れなど大変危険であり、水力発電も限界がある、再生エネルギーも研究されているが安定せず、将来の電力には不安が残る。
【解決の手段】このソーラーシステムは太陽光を丸型凸レンズで効率よく集め、熱交換器を高温にし、耐熱オイルを媒体とし地下蓄熱プールで大量に貯蔵する、この熱を利用して淡水を水蒸気に変え発電や冷暖房に利用する、よって自然にも優しい熱源であり安価な電力が生産できる、またこの蓄熱を産業用や農業用など多岐にわたって利用することも出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽光を効率よく集め高温にし、耐熱用オイルを媒体として高温を地下蓄熱プールに貯蔵し、これを熱源とし発電や暖房など、また産業用や農業用などに利用するソーラーシステム。
現在、自動車や工場などのＣＯ２の影響で温暖化が問題になっているが、この問題を解決すべく考案したソーラーシステムである。現在発電に関し風力や地熱また潮流発電など多岐にわたって研究がなされているが、発電が安定せず建設場所も限られる。よって遠くまで送電しなければならず、高電圧にして送電するため途中で放電し無駄が多い。
現在の電力会社は広域に送電しているため事故が起きると広範囲で停電が起きる。よって通勤電車や地下鉄も全面運休するため乗客は大混乱に陥る。
特許文献1 特開２０１１―２７２６８号公報
特許文献2 特開２００２―８１７６０号公報
上記問題を解決するため、現在のように化石燃料や核燃料などを使用せず、放射能漏れなどもなく大気を汚さず、温暖化防止にも貢献でき安価な電気が提供できる太陽熱を利用する太陽光集熱装置を提供することを課題とする。
本発明は、丸型凸レンズとオイル・タンクを備えた太陽光集熱装置において、丸型凸レンズが嵌め込まれた筺体が、太陽光集熱装置・駆動用油圧ポンプの駆動による油圧式可動クランクの回転による上下の揺動と、前記太陽光集熱装置支柱が載置された可動台の可動台駆動用・油圧ポンプの駆動による可動台の傾斜により前記筺体の左右の揺動により、丸型凸レンズが常に太陽光と直角に対置しており、丸型凸レンズ・スライド用油圧ポンプの駆動による筺体に嵌め込まれた丸型凸レンズ・スライド部の筺体内の移動による丸型凸レンズの前後の移動により丸型凸レンズの焦点が調整されることにより筺体の端部に設けられた耐熱オイル・タンクの温度を調節することを特徴とする太陽光集熱装置である。
また本発明は、前記筺体端部に設けられた耐熱オイル・タンクのオイルと、地下蓄熱プール内の地下蓄熱オイルとを耐熱オイル用パイプが循環することにより、地下蓄熱プール内の地下蓄熱オイルを蓄熱する太陽光集熱装置である。
本発明の太陽光集熱装置を使用すれば、熱源は太陽熱を利用するため無尽に有り、経済的にも有利である。発電所を建設する場合この太陽光集熱装置は、太陽があれば場所を選ばず、即ち街の中でも村でも建設できる。太陽熱を地下蓄熱プール内に貯蔵し、地下蓄熱プール内に熱交換器を設置して、淡水を水蒸気に変え、発電やビルの暖房やなど、また産業用・農業用に利用できる。太陽光集熱装置で高温に温めた耐熱オイルを地下蓄熱プール内に最小千トン貯蔵し、また大量の熱量を利用する発電などは数万トンの地下蓄熱プールを建設する。よって熱源は太陽熱を利用するので無尽にあり、また安い電力が提供できる。このように化石燃料を使用しないので、環境にも優しいソーラーシステムであり、且つ経済的にも貢献できる。このソーラーシステムはＣＯ２を出さないので、民家や会社などに隣接して建設できるため、電力会社に頼らず電気が利用できる。また市立や県立で建設し、再生エネルギーとして各会社が建設すれば、全国の電力量に匹敵する電力生産できる。
平面図、太陽光集熱装置を上から見た内部構造。 側面図、太陽光集熱装置を横から見た内部構造。 平面図、地下耐熱プールの平面図。 側面図、太陽光集熱装置、一日の太陽追尾角度。
本発明の形態について、図面を用いて説明する。
本発明の太陽光集熱装置１は、図２で示すように、丸型凸レンズ１０が丸型凸レンズ支持部品１１により筺体に嵌め込まれる。該丸型凸レンズ１０が嵌め込まれた筺体は太陽光集熱装置支柱４により支持される。該太陽光集熱装置支柱４は、図４に示すように可動台５に載置され、さらに該可動台５は固定台６に可動台支柱１４により支持される。
図１及び図２で示すように、太陽光集熱装置・駆動用油圧ポンプ２の駆動することにより油圧式可動クランク３が回転して、前記太陽光集熱装置支柱４に支持された筺体は太陽の位置に応じて上下に揺動する。
図２及び図４で示すように、前記可動台５は、可動台駆動用・油圧ポンプ１３の駆動により、可動台５を傾けることにより、該可動台５に載置された前記筺体は太陽の位置に応じて左右に揺動する。
前記油圧式可動クランク３及び可動台５の運動による前記筺体の上下、及び左右の揺動によって、前記丸型凸レンズ１０は、常に太陽光と直角に対置され、一日の太陽軌道を自動追尾する。なお太陽軌道の自動追尾の方法は、公知の恒星の追尾方法を採用できる。
図１で示すように、丸型凸レンズ・スライド用油圧ポンプ１２が駆動することにより筺体に嵌め込まれた丸型凸レンズ・スライド部８が筺体内を移動し、筺体に嵌め込まれた丸型凸レンズ１０は前後に移動する。
前記丸型凸レンズ１０が前後に移動することにより、丸型凸レンズ１０の焦点を調整し、筺体の端部に設けられた耐熱オイル・タンク１５の温度を調節しつつ、太陽光の熱を蓄積する。該耐熱オイル・タンク１５には、耐熱オイル用パイプ７及び１６が接続しており、蓄熱した太陽熱を地下蓄熱オイル１７に導入する。
前記耐熱オイル用パイプ７及び１６は、地下蓄熱オイル１７と耐熱オイル・タンク１５のオイルとを循環することにより、地下蓄熱プール内の地下蓄熱オイル１７に蓄熱する。
前記貯蔵した蓄熱を利用する場合は、地下蓄熱プール内に設置された熱交換器１８により淡水を水蒸気に変換され、水蒸気用パイプ１９から外部エネルギーとして取り出され、発電や暖房など、また温室に利用し農業用などに転用する。なお熱交換器１８は、Ｓ字型に加工されることが望ましく、それにより温度斑をなくし高温が得られる。
太陽光集熱装置で高温にした耐熱オイルを地下蓄熱プールに数千トン貯蔵し、必要に
応じてブールを増設する。
地下に建設すると地震や災害に強く保温効果も確保できる。なお地下蓄熱プールは保温を高めるため二重構造とすることが望ましい。
このソーラーシステムを運用する場合は太陽光集熱装置を数百基設置し、各太陽光集熱装置で高温にした耐熱オイルを循環させ大量に貯蔵する。
上記の実施例で示したように、熱源が太陽のため無尽にあり燃料の購入の必要もなく
安価で安全な電力が生産できる、この蓄熱を会社の暖房や温室などにも利用できる。
ソーラーシステムはＣＯ２を出さず、よって場所を選ばず何処でも建設できる、
なお利用する施設に隣接して建設できるため送電設備は不要である。
また、ビルの地下を利用して耐熱オイル用のプールを建設し屋上に太陽光集熱装置を設置する、この蓄熱を利用して自家用発電を行えば会社の電力を賄う事ができる。
上記で示したようにＣＯ２を出さないので市街地でも建設できる、またソーラーシステムを数箇所に分散し建設すれば災害時にも対応できる、よって市内の電力は十分供給できる。
現在、鉄道会社はジーゼル車や蒸気機関車は少なく、おもに電車が多く使用されて
いる、そのため大量の電力が必要になる、これを解決すべく各沿線にソーラーシステ
ムを建設し電力を供給する、また沿線の数箇所に分散して建設すれば災害時にも対応でき運休せず乗客を目的地まで安全に輸送できる。
１ 太陽光集熱装置
２ 太陽光集熱装置・駆動用油圧ポンプ
３ 油圧式可動クランク
４ 太陽光集熱装置支柱
５ 可動台
６ 固定台
７ 耐熱オイル用パイプ
８ 丸型凸レンズ・スライド部
９ 密閉用強化ガラス
１０ 丸型凸レンズ
１１ 丸型凸レンズ支持部品
１２ 丸型凸レンズ・スライド用油圧ポンプ
１３ 可動台駆動用・油圧ポンプ
１４ 可動台支柱
１５ 耐熱オイル・タンク
１６ 耐熱用オイルパイプ
１７ 地下蓄熱オイル
１８ 熱交換器
１９ 水蒸気用パイプ
２０ 地下二重構造部
２１ 太陽光集熱装置傾斜角度・午前
２２ 太陽光集熱装置傾斜角度・日中
２３ 太陽光集熱装置傾斜角度・午後

Claims (2)

  1. 丸型凸レンズとオイル・タンクを備えた太陽光集熱装置において、丸型凸レンズが嵌め込まれた筺体が、太陽光集熱装置・駆動用油圧ポンプの駆動による油圧式可動クランクの回転による上下の揺動と、前記太陽光集熱装置支柱が載置された可動台の可動台駆動用・油圧ポンプの駆動による可動台の傾斜により前記筺体の左右の揺動により、丸型凸レンズが常に太陽光と直角に対置しており、丸型凸レンズ・スライド用油圧ポンプの駆動による筺体に嵌め込まれた丸型凸レンズ・スライド部の筺体内の移動による丸型凸レンズの前後の移動により丸型凸レンズの焦点が調整されることにより筺体の端部に設けられた耐熱オイル・タンクの温度を調節することを特徴とする太陽光集熱装置。
  2. 前記筺体端部に設けられた耐熱オイル・タンクのオイルと、地下蓄熱プール内の地下蓄熱オイルとを耐熱オイル用パイプが循環することにより、地下蓄熱プール内の地下蓄熱オイルを蓄熱する請求項1に記載された太陽光集熱装置。
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