JP5968570B1 - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】集熱管が全周にわたって均等に加熱されるようにすることにより、該集熱管内部を通過する気流が効率的に加熱されるようにした太陽光発電装置を提供する。【解決手段】断熱性外筒２１と、前記外筒２１内部に回転自在に支持された集熱管２２と、前記集熱管２２をその内部を通過する気流により回転させる集熱管駆動手段２３と、太陽光を前記集熱管２２側壁に照射させる太陽光照射手段２４と、前記集熱管２２の排気口２２１と接続されたタービン発電手段３と、前記集熱管２２の吸気口２２２と空間部５１において接続された温水タンク５と、前記タービン発電手段３の排水口３２から前記温水タンク５に配設されたドレン管６と、前記温水タンク５の貯水部５２中に配設され、空気取入口７１を外部に開口すると共に空気排出口７２を前記温水タンク５の空間部５１に開口した吸気管７と、前記温水タンク５の貯水部５２を加熱する補助加熱手段８とから構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光の熱エネルギーから電気エネルギーを効果的に取り出すようにした太陽光発電装置に関する。

前記太陽光発電装置として、気流と接触可能に配設された集熱管を太陽光により太陽光照射手段を介して加熱すると共に加熱された前記集熱管により前記気流を加熱し、生じた熱気流によりタービン発電手段を作動させるようにしたものが公知であり（特許文献１〜３）、その中には、前記集熱管に対する太陽光の照射位置を変動させ得るようにしたものも知られている（特許文献２）。

しかしながら、前記先行技術では、前記集熱管が全周にわたって均等に加熱される構造ではないため、該集熱管内部を通過する気流が効率的に加熱されないという問題があった。

特開２００７−４６５２０号公報 特開２００８−２５５１６号公報 国際公開第２０１０／１１９７３９号公報

本発明の課題は、先行技術の前記問題点に鑑み、集熱管を、その内部に気流を通過させつつ太陽光により太陽光照射手段を介して加熱すると共に加熱された前記集熱管により前記気流を加熱し、生じた熱気流によりタービン発電手段を作動させるようにした太陽光発電装置において、前記集熱管が全周にわたって均等に加熱されるようにすることにより、該集熱管内部を通過する気流が効率的に加熱されるようにした太陽光発電装置を提供することにある。

前記課題を解決するべく、本発明に係る太陽光発電装置は、請求項１に記載のように、竪方向に設置された断熱性外筒と、前記外筒内部に受け台を介して回転自在に支持された集熱管と、前記集熱管をその内部を通過する気流により回転させる集熱管駆動手段と、太陽光を前記集熱管側壁に、前記外筒側壁に穿設された開口部を介して照射可能に設けられた太陽光照射手段と、前記外筒の上方に設置されると共に前記集熱管の排気口と気流取入口において連通可能に接続されたタービン発電手段と、前記外筒の下方に設置されると共に前記集熱管の吸気口と空間部において連通可能に接続された温水タンクと、前記タービン発電手段の排水口から前記温水タンクにその空間部からの気流の逆流不能に配設されたドレン管と、前記温水タンクの貯水部中に配設され、空気取入口を外部に開口すると共に空気排出口を前記温水タンクの空間部に開口した吸気管と、前記温水タンクの貯水部を加熱する補助加熱手段とからなるものである。

前記太陽光発電装置は、例えば、専用に設けられた設置台に設置され、既設の建築物その他の構造物に必要に応じて所要の設置台を介して外付けされ、或いは構造物の新築に際して予め用意されたスペースに、前記構造物の新築と同時に又は事後に、必要に応じて所要の設置台を介して設置されてもよい。

前記構成において、温水タンクの貯水部が補助加熱手段により予め加熱され、煙突効果により外部の空気が吸気管を介して吸い込まれ、温水タンクの温熱水で加熱されつつ空間部に放出され、温水タンクの空間部に発生した蒸気と混合されて集熱管に下端部の吸気口から流入し、該集熱管内部を上昇気流として通過する。前記のように集熱管内部を上昇しつつ通過する蒸気混合の上昇気流は、集熱管駆動手段により集熱管を回転させつつ上端部の排気口から排出されると共にタービン発電手段にその気流取入口から流入し、該タービン発電手段を回転作動させると共に発電させる。前記タービン発電手段を通過した前記の上昇気流中の空気分は排気口から外部に放出される一方、凝縮した温熱水は該タービン発電手段の排水口から排出されると共にドレン管を介して又は直接的に温水タンクに回収され、既述のような循環使用に供される。

なお、前記集熱管に、その内部を通過する蒸気混合の上昇気流の一部が前記外筒と集熱管との間を迂回して通過し得る穴又はスリットが穿設されていてもよい。

前記温水タンクでは、特に太陽光発電装置の運転開始時に、必要に応じて、前記温水タンクの空間部への蒸気の発生と、吸気管を介して導入されると共に前記空間部に放出される空気の加熱のために、温水タンクの貯水部が補助加熱手段により加熱されるが、太陽光発電装置の運転の経過に伴って前記ドレン管から温水タンク内部への温熱水の帰還が継続することにより、温水タンクの貯水部水温は、前記補助加熱手段による加熱なしに、或いは弱い加熱のみで高温に維持されることになる。なお、別系統からの温熱水が前記温水タンクに補給されてもよく、その場合は、前記補助加熱手段の稼働は不要とされてもよい。前記温水タンクの貯水部水位は、前記温水タンクの空間部への蒸気の発生と、吸気管を介して導入されると共に前記空間部に放出される空気の加熱の安定した確保のために、常時、所定範囲内に保持されることが好ましく、従って前記温水タンクには必要に応じて水又は温熱水が補給されると共に過剰の温熱水は前記温水タンクから溢流させられ、そのように溢流し排出された温熱水は必要に応じて他の用途に供されてもよい。

一方、太陽光照射手段によって外筒側壁の開口部から内部の集熱管側壁に照射された太陽光は、前記外筒内部で回転する前記集熱管の側壁を全周にわたって均等に加熱し、それによって、集熱管内部を上昇しつつ通過する蒸気混合気流が効果的に加熱されると共にその上昇が促進されることになる。

前記外筒は、例えば、内周の耐熱性構造材とそれを覆う外周の断熱材からなるものであってもよく、またその断面形状に制限はない。前記集熱管は、熱伝導性に優れた、例えば銅板や鋼板等が使用される。また、前記タービン発電手段は、蒸気混合気流の運動エネルギーから得られる回転力を電力に変換するものであればよく、例えば公知の風力原動機や風力発電機等を好適に使用できる。

前記構成の太陽光発電装置における前記集熱管駆動手段は、例えば、請求項２に記載のように、前記外筒の前記受け台に、前記集熱管と一体的に回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸に、前記集熱管内部を通過する気流による回転力の発生可能に設けられた羽根部材とからなるものであってもよい。前記羽根部材は、例えば翼形状のものや螺旋形状のものであってもよい。前記集熱管の回転は、該集熱管が太陽光照射手段により全周にわたって太陽光で均等に加熱されることを目的とするものであり、緩慢な回転で足りる。

前記構成では、既述のように前記集熱管内部を上昇しつつ通過する蒸気混合の上昇気流により、前記回転軸上の羽根部材が該回転軸と一体に回転させられると同時に前記集熱管が前記回転軸を中心に回転させられる。

なお、前記集熱管駆動手段の別態様として、前記受け台に前記羽根部材付きの回転軸を設ける前記構成に代えて、回転自在に支持された前記集熱管の内壁に羽根部材を、該集熱管内部を通過する気流による回転力の発生可能に設けてもよい。

前記構成の太陽光発電装置における前記太陽光照射手段は、請求項３に記載のように、集光レンズ装置を、前記集熱管側壁への太陽光の照射可能に、前記外筒側壁に穿設された開口部に設けてなるものであってもよい。前記集光レンズ装置としては、例えば、単一又は複数の凸円形レンズや凸円柱レンズ等の凸レンズ及び必要に応じてそれらに所要のプリズム、鏡体、レンズ等を含む光学システムを組み合わせたものが好適に使用可能である。前記太陽光照射手段は、必要に応じて、公知の太陽光自動追尾機能を有していてもよい。

なお、前記太陽光照射手段とは別態様の太陽光照射手段としては、例えば、前記外筒側壁に穿設された開口部に、前記のような集光レンズ装置と共に、或いはそれに代えて別の集光レンズ装置を設けてもよく、その一例として、前記集熱管の外側周囲にそれを囲繞する円筒状或いは多角筒状等の配置で、前記集熱管側壁への太陽光の照射可能に複数の凸円形レンズや凸円柱レンズ等からなる凸レンズ群を前記集熱管と一体的に回転可能に前記受け台に設置してもよい。

前記別態様の太陽光照射手段の構成では、前記外筒側壁の前記開口部又は該開口部に設けられた既述集光レンズ装置を介して入射した太陽光は、前記集熱管と一体的に回転する前記凸レンズ群を介して前記集熱管側壁に照射されると共に該集熱管側壁を全周にわたって均等に加熱することになる。

既述構成の太陽光発電装置では、請求項４に記載のように、前記外筒、集熱管、集熱管駆動手段及び太陽光照射手段からなる組合せ部材が、太陽光加熱ユニットとして部品化されていてもよい。

前記のように太陽光発電装置の主要部材が太陽光加熱ユニットとして部品化されたものでは、例えば前記太陽光加熱ユニットを別のものと入れ替えることや前記太陽光加熱ユニットを直列及び／又は並列に複数配設すること等が容易に可能である。

前記太陽光加熱ユニットを直列に複数連設してなる太陽光発電装置として、例えば、請求項５に記載のように、請求項４に記載の前記太陽光発電装置において、複数の前記太陽光加熱ユニットを、相対する外筒が直列に接続されると共に相対する集熱管が連通可能に且つ個別に回転自在に直列に接続されるように連設してなる太陽光加熱ユニット連結体と、前記太陽光加熱ユニット連結体における最上の外筒の上方に設置されると共に最上の集熱管の排気口と気流取入口において接続されたタービン発電手段と、前記太陽光加熱ユニット連結体における最下の外筒の下方に設置されると共に最下の集熱管の吸気口と空間部において連通可能に接続された温水タンクと、前記タービン発電手段の排水口から前記温水タンクにその空間部からの気流の逆流不能に配設されたドレン管と、前記温水タンクの貯水部中に配設され、空気取入口を外部に開口すると共に空気排出口を前記温水タンクの空間部に開口した吸気管と、前記温水タンクの貯水部を加熱する補助加熱手段とからなるものであってもよい。

なお、前記太陽光加熱ユニットを構成する組合せ部材として、前記外筒、集熱管、集熱管駆動手段及び太陽光照射手段に、さらにドレン管を含めることも可能であるが、その場合、前記太陽光加熱ユニットを複数連設して太陽光加熱ユニット連結体を構築するに際して、相対するドレン管も連通可能に接続されると共に、最上のドレン管が前記タービン発電手段の排水口に接続され、且つ最下のドレン管が前記温水タンクに接続されるように構成すればよい。

前記太陽光発電装置が複数階に階層化された建築物等の構造物に設置される場合、例えば、請求項６に記載のように、前記太陽光加熱ユニットが、階層化された建築物の各階層に対応して竪方向に直列に複数連設されることにより、太陽光加熱ユニット連結体を構成してもよい。前記の場合、例えば、建築物等の構造物の階層に沿って昇降移動可能に設けられた昇降装置（例えば本発明者の発明に係る特許第５７４５６７９号明細書に記載の昇降装置）を利用して、各階層に対応した前記太陽光加熱ユニットの設置、入れ替え及び保守点検等を安全且つ効果的に行うことができる。

前記太陽光発電装置においては、請求項７に記載のように、温水供給手段が併設されると共に前記温水供給手段の給湯口が前記ドレン管又は前記温水タンクに流量の調節可能に接続されていてもよい。なお、前記温水供給手段として、例えば公知の太陽熱温水器等を好適に使用できる。

前記構成では、前記温水供給手段による前記温水タンクへの温熱水の補給及び温水タンクの貯水部の加熱が可能になる。なお、前記温水タンクと温水供給手段との間で温熱水が循環されてもよい。

請求項１に係る発明によれば、集熱管をその内部に気流を通過させつつ太陽光照射手段により加熱すると共に加熱された前記集熱管により前記気流を加熱し、生じた熱気流によりタービン発電手段を作動させるようにした再生可能エネルギーの有効利用に資する太陽光発電装置において、前記温水タンクの空間部に生じた蒸気混合の気流を煙突効果により前記管路内部に通過させて前記タービン発電手段をより強力に作動させると共に作動後の前記蒸気混合の気流中の温熱水を温水タンクに帰還させ、また前記集熱管を前記気流により回転させて太陽光により全周にわたって均等に加熱させると共にそれによって該集熱管内部を通過する蒸気混合気流を効率的に加熱することができる。

請求項２に係る発明によれば、集熱管内部を上昇しつつ通過する蒸気混合気流により、前記集熱管を効果的に回転させることができる。

請求項３に係る発明によれば、前記外筒側壁に穿設された開口部に設けられた集光レンズ装置により、前記集熱管をその回転状態下に効果的に加熱することができる。

請求項４に係る発明によれば、所要構成部材を組み合わせると共に太陽光加熱ユニットとして部品化することにより、前記太陽光加熱ユニットを別のものと入れ替えることや前記太陽光加熱ユニットを直列及び／又は並列に組み合わせて複数配設すること等が容易に可能となる。

請求項５に係る発明によれば、複数の太陽光加熱ユニットからなる太陽光加熱ユニット連結体を用いて太陽光発電装置を効率的に構築することができる。

請求項６に係る発明によれば、階層化された建築物の階層ごとに、それに対応する太陽光加熱ユニットの設置、入れ替え、保守点検等を効率的に行うことができる。

また、請求項７に係る発明によれば、太陽光発電装置に温水供給手段を併用することにより、前記温水タンクへの温熱水の補給及び温水タンクの貯水部の加熱を可能にすると共に、前記補助加熱手段の負担を軽減することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る太陽光発電装置の全体構成を示す縦断面図であり、集光レンズ装置の一部の正面図を含んでいる。 図２は、図１に示す太陽光加熱ユニットの中央部の拡大横断面図である。 図３は、本発明の実施例２に係る太陽光発電装置の全体構成を示す縦断面図であり、右側の太陽光加熱ユニット連結体の正面図を含んでいる。 図４は、本発明の実施例３に係る太陽光発電装置であって、複数階層からなる建築物に本発明に係る太陽光加熱ユニット連結体を設置する場合の模式的説明図である。

本発明の実施例を、以下に図面に基づいて説明する。

図１〜２に示す実施例１に係る太陽光発電装置において、建築物１の壁面に、太陽光加熱ユニット２が所要設置台１１を介して着脱可能に竪方向に設置され、前記建築物１の屋上に風力発電機からなるタービン発電手段３及び太陽熱温水器からなる温水供給手段４が各々設置され、さらに前記建築物１の地下に温水タンク５が設置されている。

前記太陽光加熱ユニット２は、外筒２１、集熱管２２、集熱管駆動手段２３及び太陽光照射手段２４の組合せ部材からなり、このようなユニット化は、前記組合せ部材を恰も一体の部品のようにして例えば交換、修理、組み換え、増設等を容易に可能にしている。

前記外筒２１は、内周の耐熱性構造材とそれを覆う外周の断熱材からなり、該外筒２１の上下開口部に通気自在な車輪形状の受け台２５ａ、２５ｂが架設されている。前記集熱管２２は、熱伝導性に優れた鋼板からなり、前記外筒２１内部において、前記上下の各受け台２５ａ、２５ｂに転がり軸受２６ａ、２６ｂを介して回転自在に支持されている。

前記集熱管駆動手段２３は、回転軸２３１が、前記集熱管２２の中央において、前記上下の各受け台２５ａ、２５ｂにコイルばね２７ａ、２７ｂ及び球面軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持されると共に前記回転軸２３１に、その中間部分及び前記コイルばね２７ａ、２７ｂの収納部分において、羽根部材２３２・・２３２が前記集熱管２２内壁と架橋するように設けられてなり、前記羽根部材２３２・・２３２及び回転軸２３１は前記集熱管２２と一体的に回転可能とされている。なお、前記羽根部材２３２・・２３２が前記集熱管２２内壁と架橋される代わりに、或いはそれと共に、回転軸２３１が前記集熱管２２内壁と通気自在下に別部材により連結されてもよい。

前記受け台２５ａ、２５ｂは、通気自在下に前記回転軸２３１及び前記集熱管２２を回転自在に支持するものである限り、その形状、構造に限定はなく、また前記羽根部材２３２・・２３２もまた、前記集熱管２２内部を通過する気流により回転するものである限り、その形状、構造に限定はない。

また、前記太陽光照射手段２４は、前記外筒２１の前方側壁に竪方向に穿設された長穴状の開口部２４１に集光レンズ装置２４２が設けられてなり、前記集光レンズ装置２４２は、前記外筒２１側壁の開口部２４１にその封止可能に装着された湾曲透明板２４２１とその外側に対向して配置された竪方向の凸円柱レンズ２４２２から構成され、内側面には反射材２４２３が形成されている。前記湾曲透明板２４２１と凸円柱レンズ２４２２との空隙は、必要に応じて真空であってもよい。なお、前記集光レンズ装置２４２における前記凸円柱レンズ２４２２に代えて、例えば前記凸円柱レンズの変形体や凸円形レンズが多数配列されたもの等であってもよい。

前記太陽光加熱ユニット２における前記集熱管２２の排気口２２１が、上方の受け台２５ａを介して前記タービン発電手段３の気流取入口３１に連通可能に接続され、前記集熱管２２の吸気口２２２は、下方の受け台２５ｂを介して前記温水タンク５にその空間部５１と連通可能に接続されている。

前記タービン発電手段３の排水口３２が、ドレン管６を介して前記温水タンク５に連通可能に接続され、該ドレン管６の排出口６１は前記温水タンク５にその貯水部５２中に開口するように配設されている。また、前記温水供給手段４の給湯口４１が、前記ドレン管６に流量の調節可能に接続されている。前記温水タンク５には溢流管５３が設けられ、貯水部５２水位は、常時、所定範囲内に保持されている。

前記温水タンク５の貯水部５２中には吸気管７が、その内部を通過する気流の加熱可能に配設され、前記吸気管７の空気取入口７１が外部に開口すると共に空気排出口７２が前記温水タンク５の空間部５１に開口している。また、前記温水タンク５には、その貯水部５２を加熱するための公知の温度調節付き液体加熱用ヒータからなる補助加熱手段８が設けられている。

前記構成において、前記温水タンク５の貯水部５２が前記補助加熱手段８により予め加熱され、煙突効果により外部の空気が、矢印で示すように前記吸気管７にその空気取入口７１から吸い込まれ、前記温水タンク５の貯水部５２で吸気管７を介して加熱されつつその空気排出口７２から空間部５１に放出され、前記温水タンク５の空間部５１に発生した蒸気と混合されて前記集熱管２２に下端部の吸気口２２２から流入し、上昇気流ＵＤとして矢印で示すように前記集熱管２２内部を通過する。前記集熱管２２内部を上昇しつつ通過する蒸気混合の上昇気流ＵＤは、前記集熱管駆動手段２３における前記羽根部材２３２・・２３２及び回転軸２３１を回転させると共にそれによって前記集熱管２２を回転させつつ上端部の排気口２２１から排出され、前記タービン発電手段３にその気流取入口３１から流入すると共に該タービン発電手段３を回転作動させ、発電させる。前記タービン発電手段３を通過した前記上昇気流ＵＤ中の空気分が矢印で示すように排気口３３から外部に放出される一方、凝縮した温熱水は、矢印で示すように該タービン発電手段３の排水口３２から排出されると共にドレン管６を介して前記温水タンク５に帰還し回収され、既述のような循環使用に供される。なお、前記温水タンク５には、必要に応じて、前記温水供給手段４から前記ドレン管６を介して温熱水が供給される。

一方、太陽光が、前記太陽光照射手段２４における前記集光レンズ装置２４２の凸円柱レンズ２４２２によって矢印で示すように集光されつつ、外筒２１側壁の開口部２４１から内部の集熱管２２側壁に照射され、前記外筒２１内部で回転する前記集熱管２２の側壁を全周にわたって均等に加熱し、それによって、集熱管２２内部を上昇しつつ通過する蒸気混合の前記上昇気流ＵＤが効果的に加熱される。

前記太陽光加熱ユニット２を構成する組合せ部材として、前記外筒２１、集熱管２２、集熱管駆動手段２３及び太陽光照射手段２４に、さらにドレン管６を含めることも可能である。

図３に示す実施例２に係る太陽光発電装置は、実施例１において、１基の前記太陽光加熱ユニット２が竪方向に設けられる代わりに、２基の前記太陽光加熱ユニット２、２を竪方向に連設してなる２体の太陽光加熱ユニット連結体２０、２０がドレン管６を挟んで並列に設置されてなり、その他の構成は、実施例１の場合と基本的に同様である。なお、前記太陽光加熱ユニット連結体として、必要に応じて、２基を超える太陽光加熱ユニット２・・２が竪方向に連設されていてもよく、また２基以上の太陽光加熱ユニット２・・２からなる前記太陽光加熱ユニット連結体２０・・２０が２体を超えて並列に設置されてもよい。

各太陽光加熱ユニット連結体２０、２０と前記タービン発電手段３及び前記温水タンク５の各接続に際しては、各太陽光加熱ユニット連結体２０、２０における最上の太陽光加熱ユニット２の集熱管２２の排気口２２１が、最上の受け台２５ａを介して前記タービン発電手段３の気流取入口３１に連通可能に接続されると共に、最下の太陽光加熱ユニット２の集熱管２２の吸気口２２２が、最下の受け台２５ｂを介して前記温水タンク５の空間部５１に連通可能に接続されている。

また、各太陽光加熱ユニット連結体２０、２０における上下の太陽光加熱ユニット２、２の連結に際しては、相対する外筒２１、２１が、互いに凹凸嵌合させた、上方の太陽光加熱ユニット２の受け台２５ｂと下方の太陽光加熱ユニット２の受け台２５ａを介して、ボルト、ネジ等からなる固定具（図示省略）により接続固定され、それによって相対する集熱管２２、２２が、各受け台２５ａ、２５ｂを介して連通可能に且つ個別に回転自在に接続されている。

図４に示す実施例３に係る太陽光発電装置は、複数階に階層化された高層集合住宅等の建築物１に設置され、その場合、前記太陽光加熱ユニット２・・２が前記建築物１の各階層１２・・１２に対応して竪方向に直列に設置台（図示省略）を介して複数連設され、或いはそのように竪方向に直列に複数連設されたものがさらに並列に設置され、それによって各階層１２・・１２に対応した太陽光加熱ユニット２・・２からなる太陽光加熱ユニット連結体２０・・２０が構成されている。なお、前記太陽光加熱ユニット連結体２０・・２０における各太陽光加熱ユニット２・・２の設置、入れ替え及び保守点検等に際しては、例えば特許第５７４５６７９号明細書に記載の昇降ユニットに前後方向進退移動可能に設けられた荷台支持体を好適に利用することができる。例えば、前記太陽光加熱ユニット２・・２の保守点検等の場合は、対象となる各階層１２・・１２の両側に設けられた前記荷台支持体の少なくとも一方を利用し、例えばこれにロープやゴンドラ等を掛ける等して効果的に行うことが可能であり、また前記太陽光加熱ユニット２・・２の設置、入れ替え等の場合は、前記両側の荷台支持体に荷台を架橋し、例えば該荷台に設置、入れ替え用の太陽光加熱ユニット等を載置し、昇降移動させる等して安全且つ効果的に行うことが可能であり、また前記荷台を利用して前記保守点検等を行うことも当然可能である。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形、組合せ等による前記以外の多くの広範な実施態様が実施可能であることは言うまでもない。

本発明に係る太陽光発電装置を例えば高層集合住宅その他の建築物に付設することにより、再生可能エネルギーの有効利用による該建築物の省エネルギーを実現することができる。

ＵＤ 上昇気流
１ 建築物
１１ 設置台
１２ 階層
２ 太陽光加熱ユニット
２０ 太陽光加熱ユニット連結体
２１ 外筒
２２ 集熱管
２２１ 排気口
２２２ 吸気口
２３ 集熱管駆動手段
２３１ 回転軸
２３２ 羽根部材
２４ 太陽光照射手段
２４１ 開口部
２４２ 集光レンズ装置
２４２１ 湾曲透明板
２４２２ 凸円柱レンズ
２４２３ 反射材
２５ａ、２５ｂ 受け台
２６ａ、２６ｂ 転がり軸受
２７ａ、２７ｂ コイルばね
２８ａ、２８ｂ 球面軸受
３ タービン発電手段
３１ 気流取入口
３２ 排水口
３３ 排気口
４ 温水供給手段
４１ 給湯口
５ 温水タンク
５１ 空間部
５２ 貯水部
５３ 溢流管
６ ドレン管
６１ 排出口
７ 吸気管
７１ 空気取入口
７２ 空気排出口
８ 補助加熱手段

Claims (7)

1. 竪方向に設置された断熱性外筒（２１）と、前記外筒（２１）内部に受け台（２５ａ、２５ｂ）を介して回転自在に支持された集熱管（２２）と、前記集熱管（２２）をその内部を通過する気流により回転させる集熱管駆動手段（２３）と、太陽光を前記集熱管（２２）側壁に、前記外筒（２１）側壁に穿設された開口部（２４１）を介して照射可能に設けられた太陽光照射手段（２４）と、前記外筒（２１）の上方に設置されると共に前記集熱管（２２）の排気口（２２１）と気流取入口（３１）において連通可能に接続されたタービン発電手段（３）と、前記外筒（２１）の下方に設置されると共に前記集熱管（２２）の吸気口（２２２）と空間部（５１）において連通可能に接続された温水タンク（５）と、前記タービン発電手段（３）の排水口（３２）から前記温水タンク（５）にその空間部（５１）からの気流の逆流不能に配設されたドレン管（６）と、前記温水タンク（５）の貯水部（５２）中に配設され、空気取入口（７１）を外部に開口すると共に空気排出口（７２）を前記温水タンク（５）の空間部（５１）に開口した吸気管（７）と、前記温水タンク（５）の貯水部（５２）を加熱する補助加熱手段（８）とからなる太陽光発電装置。
2. 請求項１に記載の太陽光発電装置において、前記集熱管駆動手段（２３）が、前記外筒（２１）の前記受け台（２５ａ、２５ｂ）に、前記集熱管（２２）と一体的に回転自在に支持された回転軸（２３１）と、前記回転軸（２３１）に、前記集熱管（２２）内部を通過する気流による回転力の発生可能に設けられた羽根部材（２３２・・２３２）とからなる太陽光発電装置。
3. 請求項１又は２に記載の太陽光発電装置において、前記太陽光照射手段（２４）が、集光レンズ装置（２４２）を前記集熱管（２２）側壁への太陽光の照射可能に前記外筒（２１）側壁に穿設された開口部（２４１）に設けてなる太陽光発電装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の太陽光発電装置において、前記外筒（２１）、集熱管（２２）、集熱管駆動手段（２３）及び太陽光照射手段（２４）からなる組合せ部材が、太陽光加熱ユニット（２）として部品化された太陽光発電装置。
5. 請求項４に記載の太陽光発電装置において、複数の前記太陽光加熱ユニット（２、２）を、相対する外筒（２１）が直列に接続されると共に相対する集熱管（２２）が連通可能に且つ個別に回転自在に直列に接続されるように連設してなる太陽光加熱ユニット連結体（２０、２０）と、前記太陽光加熱ユニット連結体（２０、２０）における最上の外筒（２１）の上方に設置されると共に最上の集熱管（２２）の排気口（２２１）と気流取入口（３１）において接続されたタービン発電手段（３）と、前記太陽光加熱ユニット連結体（２０、２０）における最下の外筒（２１）の下方に設置されると共に最下の集熱管（２２）の吸気口（２２２）と空間部（５１）において連通可能に接続された温水タンク（５）と、前記タービン発電手段（３）の排水口（３２）から前記温水タンク（５）にその空間部（５１）からの気流の逆流不能に配設されたドレン管（６）と、前記温水タンク（５）の貯水部（５２）中に配設され、空気取入口（７１）を外部に開口すると共に空気排出口（７２）を前記温水タンク（５）の空間部（５１）に開口した吸気管（７）と、前記温水タンク（５）の貯水部（５２）を加熱する補助加熱手段（８）とからなる太陽光発電装置。
6. 請求項５に記載の太陽光発電装置において、前記太陽光加熱ユニットが、階層化された建築物（１）の各階層（１２）に対応して竪方向に直列に複数連設されることにより、太陽光加熱ユニット連結体（２０、２０）を構成した太陽光発電装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の太陽光発電装置において、温水供給手段（４）が併設されると共に前記温水供給手段（４）の給湯口（４１）が前記ドレン管（６）又は前記温水タンク（５）に流量の調節可能に接続された太陽光発電装置。
   
   
   

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