JPS607188B2 - 太陽エネルギー収集装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽ェネルギ収集装置に関し、上記装置は中心
を球面の上方に配置する固定球面鏡を有すると共にその
ボィラは球面鏡の中心の周りで移動可能であって中では
熱伝達流体が循環するようになっている。

本発明の目的の１つは１メグワットの大きさの電力を有
する太陽ェネルギ収集装置を提供することにあり、上記
本発明に係る装置は熱伝達流体を約３５０００まで加熱
して、加熱動力設備に供給する所望の蒸気を作るのに役
立つ。

固定球面鏡を有する太陽ェネルギ収集装置が既に公知で
あって、この固定球面鏡は凸面を下にして地上に静止し
「低緯度ではほぼ垂直な軸線をまた高緯度では若干傾い
た軸線を有している。本発明の目的の１つは、上記形式
の太陽ェネルギ収集装置を改良することにあり、特にボ
ィラに関して改良を行ない、就中平均軸焦点に隣援した
ェネルギの高率集中帯城にェネルギを収集することがで
きるようにする。

球面鏡の平均麹焦点は、球面鏡の中心とその表面間でし
かも球面鏡の中心と太陽の中心を通る軸線上に配置され
ている。更に本発明の目的は、球面鏡を改良して太陽の
高さが変化しても球面鏡上に陰を作らず、また球面鏡の
開き角度を増す必要ないこ効率上の損失を回避すること
にある。本発明に係る太陽ェネルギ収集装置はそれ自体
公知態様で球面鏡の上方に配置された曲率中心と曲率半
径Ｒと上記曲率中心及び太陽の中心を通過する可動軸線
上に配置された平均軸焦点を有する固定球面鏡を具備し
、中で熱伝達流体を循環せしめる可動ボィラを具備し、
上記可動ボィラが上記球面鏡の曲率中心を通過する軸線
を有し、更に上記球面鏡の曲率中心の周りにポィラ軸線
に回動せしめると共に上記ボィラ軸線の太陽の方向に向
けるための装置を具備する。

本発明の目的は上記に述べた形式の太陽ェネルギ収集装
置を次のように改良した装置により達成される。

即ち上記ボィラが共通軸線に関してその内部に回転体空
間を形成する２つの共軸ボィラ則ち低率集中ボィラと高
率集中ボィラから成り、上記低率集中ボィラは細長くし
かも軸線方向で向かい合った２つの端部である下端部と
上端部を有し、上記下端部は球面鏡の表面付近に配置さ
れると共にこの下端部を通って熱伝達流体が低率集中ボ
ィラ内に入るようになっており、上記高率集中ボィラは
上記平均軸焦点付近に配置されていると共に低率集中ボ
ィラの上記上端部から離れており、上記両ボイラ間には
空間が形成されていることを特徴とする太陽ェネルギ収
集装置。上記高率集中ボィラを空洞形状にして上記空洞
が上記共通軸線に関する回転体を形成すると共に軸線方
向で向かい合った２つの端部、即ち開放下端部と閉鎖下
端部を有するようにし、また上記高率集中ボィラが熱伝
達流体を循環せしめるコイルを有するようにし、上記コ
イルが上記回転空洞体の壁を覆うと共に上記開放下端部
の周辺上に配置した流体導入口と上記閉鎖上端部の中心
に配置した流体放出口を有するようにすることが好まし
い。

高率集中ボィラの開放下端部の直径は球面鏡の曲率半径
Ｒの０．０５音乃至０．０針音であり、上記開放下端部
は球面鏡の中心から０．５４Ｒ乃至０．５７Ｒの距離に
配置されるのが好ましい。

低率集中ボィラは高率集中ボィラと共軸のシリンダの周
りに巻かれたコイル、またはシリンダの母線とボィラ軸
線に並列に配置した熱交換用チューブから成る。本発明
に係る太陽ェネルギ収集装置の球面鏡は、それ自身公知
態様の球面反射帽体を含み、上記幅体の凸部分は地上に
配置されている。本発明の第２目的は球面鏡周辺の１部
を越えて上記帽体を延長せしめる反射球冠により形成さ
れる可動バィザ及びポィラが可動バィザの対称平面内に
常に存在するように上言訓帽体軸線の周りに可動バィザ
を回転せしめる装置により達成される。可動バィザは幅
体軸線に垂直な平面内では９０度乃至１２０度の開き角
度を有し、上記軸線を通過する子午線平面内では１０度
乃至２５度の開き角度を有するのが好ましい。本発明の
効果は太陽ェネルギ収集装置を形成する新規な物であり
、それにより１００ＣＯ乃至５００ｏｏの温度に熱伝達
流体を加熱せしめて蒸気を作り「交流発電機に連結した
タービンを駆動せしめることができる。

例えば本発明に係る大陽ェネルギ収集装置は、曲率半径
が２５肌の大きさで開の角度の半分の６０度が３，００
０あの反射表面を有する球面鏡を具備し、数メグヮット
の大きさの火力をボィラ上に収集せしめることが可能で
ある。

本発明に係る太陽ェネルギ収集装置の長所は次の点にあ
る。即ち限られた表面積を有するボィラ上に相対的に高
率のェネルギを集中することができると共に高い効率で
高温度を維持することができる。上記ボィラの特殊な構
造、即ち第２の高率集中ボィラに接続した第１の低率集
中ボィラを有し、上記高率集中ポィラが低率集中ボィラ
から離れているという横造により、熱伝達流体を任意に
高率集中ボィラを通過させる前に上記流体を約２５０ｑ
ｏまで予熱して最後には３５０ｏｏまで温度を高めるこ
とができる。また上記特殊な構造を別々に使用すること
もできる。回転可動／ゞィザにより太陽の高さが減少し
ても球面鏡上に陰影が生じる危険なく「ボィラ上に反射
するェネルギ量を増加せしめることができる。

従って赤道地帯でなくとも、地上に一層容易に配置でき
る垂直軸線を有すると共に真に有益な反射表面を保持す
る球面鏡を組み立てることが可能である。以下本発明を
実施例により添付図面を参照して説明する。

第１図は固定したた球面鏡１から成る太陽ェネルギ収集
装置を示し、上記太腸ェネルギ収集装置は中心０と、垂
直軸線Ｚ一ＺＩを有する球面帽体の形状をしている。上
記球面鏡１の凸面は剛性構造体２で支持され、上記剛性
構造体２は地面上に配置されていると共に反射面が上方
に向かって凹状にわん曲するように１部が地中に埋まっ
ている。この反射面の開き角度の半分は約の＝６０度で
ある。これは最大開き角であって、鏡軸に平行な太陽光
線を鏡に一回反射させた後にすべて鏡軸に交わらせるこ
とができる。曲率半径則ま例えば２５ｍの大きさであり
、従って鏡律Ｄは４０肌であって、この結果約３，００
０あの反射面が形成されると共に約１メグワットの火力
を収集することができる。しかしてこのような太陽ェネ
ルギ収集装置を使用して例えば蒸気を発生させて電力設
備を作動せしめ赤道付近あるいは熱帯地域にある町に電
力を供給することができる。本発明に係る太陽ェネルギ
収集装置はボィラ３をも有しており、上記ボィラ３は鏡
の中心○を通る鞄線×−×１を有している。

更にこの太陽ェネルギ収集装置は、鞠線×−×１を常に
太陽の方向に維持するための方向維持装置を有している
。本第１実施例ではボィラ３はア−ム４の端部に配置さ
れ、上記アーム４は足部５、例えば球面鏡１の中心○で
交わる３つの足部５ａ，５ｂ，５ｃで支持されている。
この点０でアーム、４は三脚である５ａ，５ｂ，５ｃに
対して関援接合している。例えばアーム４は自在継手則
ち球継手によって支持されて２つの直交軸線に従って回
動でき、上記アーム４は確実に太陽の運動に造縦するこ
とができるようになっている。アーム４は中心０の上方
に延びる延長部４ａを有してボィラの重量と、アーム４
と４ａに及び風力の均衡を保つのが都合が良い。

従って風の作用でアーム４が中心０のまわりで突然回動
したり軸・線×−×１が太陽の方向と一致しなくなるこ
とはない。アーム４ａはその端部に光電感度装置例えば
互いに星形に１２０度に配列した３つの光電池を有し、
上記３つの光電池の受光作用が等しくなるように即ち、
太陽がアーム４，４ａと１直線上に並ぶようにして上記
光電池によりサーボモータを制御してアーム４の移動に
応答できるようにするのが都合が良い。第１図に示す本
発明に係る太陽ヱネルギ収集装置は、移動可能なバィザ
７を有している。

上記可動／ゞィザ７は中心０及び球面鏡１と同じ曲率半
径を有する反射球冠により形成されており、従って球面
鏡１はその周辺の１部を越えて延びている。また太陽ェ
ネルギ収集装置は次のようにして軸線Ｚ−ＺＩのまわり
で可動バィザ７を回転せしめる回転装置を有している。
即ちボィラが可動／ゞィザ７を対称分割する垂直平面内
に常に維持され、つまり可動バィザ７を常に太陽と一致
する車由線Ｚ−ＺＩとＸ−ＸＩを含む平面に関して対称
であるようにしておくものであり、それにより中心０に
対して太陽と反対側に可動バィザー７が正確に配置され
るように、上記可動バィザ部７を回転せしめる。可動バ
ィザ７の機能は、日中太陽が運動する間あるいは緯度が
変化した場合、太陽の高さｈが減少したときに可動／ゞ
ィザに当る太陽光線をボィラ上に直接照射せしめ、垂直
軸線Ｚ−ＺＩを有する球面鏡を一層組み立て易くするこ
とである。可動バィザ７は常に中心０に関し太陽と反対
方向に配置されるので、決して球面鏡の表面に影を投映
することはない。軸線Ｚ−ＺＩに垂直な平面内則ち図に
水平な平面内で、可動／ゞィザ７の開き角度は９０度乃
至１２０度である。可動バィザの側縁８ａ，８ｂが垂直
でなくて傾くように、第１図に示す如く球面鏡１の周辺
から離れるに従がし、上記関き角度を減少せしめるのが
良い。鞠線Ｚ−ＺＩを含む垂直面内で、可動バイザ７の
開き角度ｙは１０度乃至３０度である。第１図の実施例
では三脚５ａ，５ｂ，５ｃは可動バィザ７に取り付けら
れていて軸線Ｚ−ＺＩのまわりで一定の時間毎に可動バ
イザ７と共に回転運動を行ない、太陽の方位変動に従が
うようになっている。

この場合、アーム４が、可動バィザ７の対称平面に垂直
な軸線のまわりで三脚５ａ，５ｂ，５ｃに対して関節接
合し、太陽の高さ変動に従がうようになっている。第２
図は第１図の垂直半断面図であって、ボィラ軸線×−Ｘ
Ｉを含む可動バィザ７の対称平面を通過するようになっ
ている。

上記対称平面は軸線Ｚ−ＺＩのまわりで回動し、太陽が
常に１日中この平面と一致するように太陽の方位変動に
従がうようになっている。この第２図には鞠線Ｚ−Ｚ１
、中心０、角度の＝６０ｏ曲率半径Ｒの球面鏡１及び上
記球面鏡１を延長した可動バィザ７の垂直断面並びに垂
直平面内の可動／ゞィザ７の開き角ｙが示されている。
また中心０で図面に垂直な軸線のまわりに関節接合して
太陽の方位変動に従がうようになっている軸線Ｘ−×１
を有するアーム４，４ａも図示されている。実線は太陽
の高さがｈの場合の麹線×−×１を有するアームの位置
を示し、点線は太陽の高さがｈ′の場合の聡線×′−Ｘ
′１を有するアームの位置を示す。第２図はボィラ３の
構造を拡大して示している。

上記ボィラ３はヱネルギの低率集中ボィラ３ａとェネル
ギの高率集中ボィラ３ｂから成り、このボィラ３ａ，３
ｂ内では熱伝達流体が連続して循環するようになってい
る。熱伝達流体はポィラ３ａの球面鏡側の織部９からボ
ィラ３ａ内に入って反対端部から出て、その後高率集中
ボィラ３ｂ内に入るようになっている。２のボイラ３ａ
，３ｂの間は空間１１だけ離れており、従ってポィラ３
ａがなるべく球面鏡による反射光をさえ切らないで上記
反射光がボィラ３ｂに当たるようになっている。

ボィラ３ｂは全体として鞠線×−×１に垂直な円板１４
の形状をしている。ボィラ３ｂの前面、即ち球面鏡の方
を向いて反射光線を受ける面１４ａは、球面鏡１の平均
麹篤ｖ点Ｆより若干下に配置され即ち、球面鏡の中心０
と前面１４ａ間の距離は曲率半径Ｒの半分より若干大で
ある。第３図はポィラ３ａ，３ｂの分解斜視図を拡大し
て示したものである。この実施例ではポィラ３ａはコイ
ル１２を有し、上記コイル１２は鞠線Ｘ−×１を有する
シリンダ１３または円錘台のまわりに互いに隣接して巻
かれている。シリンダ１３は設けても良くまた設けなく
ても良いことは明らかである。熱伝達流体は矢印で示す
方向にコイル１２内を循環するようになっている。変形
例としてボイラ３ａは熱交換用管東を有し、上記管東を
鞠線Ｘ−×１を有するシリンダまたは円錘台１３の母線
に沿って並列配置せしめると共に上流のマニホルドと下
流のマニホル日こ複数個のバルブを介して結合せしめて
も良い。上記バルブによって太陽の高さが下がったとき
にほとんど照らさない管内の循環を制御でき、熱伝達流
体の流速を減少せしめると共に流体の予熱温度を常に一
定に保つことが可能となる。第３図に示す高率集中ボィ
ラ３ｂは２つの円板１４ａ，１４ｂを有し、上記円板１
４ａ，１４ｂは藤線×−×１に垂直であると共にこの軸
線Ｘ−ＸＩ上に中心を有している。

上記２つの円板は１つまたは複数個の仕切板１５を介し
て相互に結合され、上記仕切板１５は軸線×−×１のま
わり‘こうず巻状に巻かれている。ポィラ３ａから出た
流体は矢印で示すように上記うず巻状仕切板１５の周囲
に沿って入り込んで行き、その中心から出るようになっ
ている。上記うず巻状仕切板１５の中心は太陽の光が最
も多く集中する帯域なので、流体の放出温度を３５０ｑ
ｏの大きさの高温に到達せしめることができる。図面に
は１つの仕切板だけを使用した場合が示されている。複
数個の仕切板を使用した場合は、仕切板を並列うず巻状
に巻いてこのうず巻の中で熱伝達流体を並列に循環せし
め、一定の全流量に対して流速を減少せしめることがで
きる。変形例として２つの円板１４ａ，１４ｂと仕切板
１５を、１つまたは複数個の管で形成したコイルで置き
換えても良い。

この場合、管は短形断面を有すると共にうず巻状でしか
も軸線×−×１のまわりに隣接して巻かれることが好ま
しい。高率集中ボイラ３ｂの前面１４ａはボィラ軸線上
に中心を有する球面鏡１によって反射された太陽光線を
受けるようになっている。球面鏡の開き角度の半分の′
を２８度の大き丸こするには「 全反射区域を最大開き
角度の場合の３０％となるように球面鏡を形成する。円
板１４ａの位置と直径は、単位表面当たり受けるェネル
ギ集中率が３００となるように決定され、この結果直径
は０．０球と０．０舵間、好ましくは０．０５服となる
。円板１４ａは、太陽光線が最も放散しない円形平面領
域より若干下方に艮０ち球面鏡の中心から０．５４Ｒ乃
至０．５７Ｒの距離に配置されている。熱伝達流体には
例えば水添したターフェニルがあり、上記水添ターフェ
ニルは沸点が３５０℃を越えると共に高い比熱を有して
いる。また第３図には、円錘台形状の反射器１６が示さ
れている。

上記反射器１６は高率集中ボィラ３ｂを取り囲み、球面
鏡に向かって開いている。この反射器１６は上昇する対
流と向かい合っていて対流損失を制限するようになって
いる。反射器１６は高率集中ボィラ３ｂから逃げる若干
の光線を反射して低集中ボィラ３ａに戻すようになって
いる。ボィラ３ｂの後面は絶縁層１７で断熱されている
。前面１４ａは吸収係数を増すように処理されている。
第４図はボィラ及び関節接合したアーム４の実施例を示
す部分斜視図である。

同図では低率集中ボィラ３ａの後端部３ｃが円錐台形状
であり、このため反射光線が一層容易に通過して反射器
１６で囲まれた高率集中ボィラ３ｂに向かうようになっ
ている。格子構造に形成されたアーム４も示されている
。低率集中ボィラ３ａは後織部３ｃの近傍で３つの平坦
なブラケット１８を介してアーム４に取り付けられてい
る。

上記ブラケット１８は「断熱されていると共にブラケッ
ト１８による陰影が減るようにボィラ軸線を含む平面内
に配置されている。また低率集中ボィラ３ａは支柱１９
で支持され、上記支柱１９は球面鏡１の表面付近に配置
したボィラ前端部に取り付けられている。アーム４とそ
の延長部４ａは自在継手２０で支持され、上記自在継手
２０の２つの回転軸線は球面鏡１の中心０上において交
わる。

上記２つの軸線の１つは、夫球軸に平行であって、該自
在継手２０は毎時一定速度で上記天球軸の周り１こ回転
させて太陽の運動に追縦させるようにすることが有効で
ある。他の軸は日中においては不動状態に保たれ、単に
自在継手２０を２つの移動日中の間に上記第２軸周りに
手動で回動せしめるにすぎない。この解決策には次のよ
うな利点がある。即ちもはやポィラ軸線の方位を太陽の
方向に依存せしめる必要がなく、時計によって制御され
る同期電動機を使用して夫球軸に平行な軸線の周りに回
転を生じせしめれば良いだけである。また視差器を有す
る天体測定用機械の駆動装置と同じ駆動装置を使用する
こともできる。明らかに自在継手２０は、２つの垂直軸
線の周りに方位を定めることができる他の均等手段、例
えば球継手で置き換えることができる。第５図は本発明
に係る太陽ェネルギ収集装置の第２実施例の第１図と同
様の全体図である。

同じ部分には第１図と同じ参照符号が用いられている。
この実施例が第１図の実施例と異なるのは、ポィラの支
持体が４つの足部２１ａ，２２ｂ，２１ｃ，２１ｄから
成り、上記足部は固定されていると共に自在継手２０を
支持し、上記自在継手２川ま、アーム４並びにその延直
部４ａを坦持している点である。自在継手２０の２つの
鞠線方向は一定でない。アーム４の前端部は直径方向で
向かい合った２対のケーブル則ち２２ａ，２２ｂと２３
ａ，２３ｂに取り付けられている。

ケーブル２２ｂと２３ｂはブーリ２４を越えて通過する
ようになっており、平衡車錘がケ−ブル端部に取り付け
てある。ケーブル２２ａと２３ａは電動機付ウィンチ２
５を越えて通過するようになっていると共に平衡重錘を
具備している。アーム延長部４ａは光電装瞳６、例えば
３つの光電抵抗器６ａ．６ｂ，６ｃを担持し、上記光電
抵抗器は軸線×−×１の周りに星状に配列されていると
共に抵抗ブリッジ内に対状に挿入されている。従って各
ブリッジ内の差動電流がウィンチ２５の２つのモータの
１つを自動的に制御し、それにより３つの光電抵抗器の
受光作用が等しい即ち軸線Ｘ−ＸＩが常に太陽に向かよ
うにアーム４を自動的に移動せしめるようになっている
。球面鏡１とバィザ７は並置した複数個のパネル、例え
ば通常の手動装置で取り扱える２５れの球形パネルから
成る。

これらパネルは反射コーテングを施したガラスまたは光
沢のある金属から形成され、それにより反射フィルムコ
ーティグが形成されている。各パネルは工場内で組み立
てた個々の数個の同じ鏡から成り、しかもパネルは３つ
の定点で支持されて現地で組み立てられるようになつて
いる。第６図は第３図と同様の図であって、高率集中ボ
ィラ３ｂの変形例を示している。

同図では低率集中ボィラ３ａは、シリング１３上に巻い
たコイル状管１２を有している。シリンダの直径ｂは例
えば０．０２釈の大きさである。ここにＲは球面鏡１の
曲率半径である。この変形例で高率集中ボィラ３ｂは、
中空体３０を有し、上記中空体３川ま２つの両ボィラに
共通な軸線Ｘ−×１に関する回転空洞体を形成している
。中空体３川ま前方の則ち下部の開放端部３１を有して
いる。上記開放端部３１は平均軸焦点Ｆより下方に配置
されていると共に球面鏡１に向かって開いており「従っ
て球面鏡１によって反射されて平均軸′焦点Ｆの周りに
集まる光線の大部分が半径ｙの開放端部３１を通って空
洞内に入るようになっている。第６図の空洞を形成する
中空体３０は尖頭せりもち（０ｇｉｖａｌ）形状を有し
、その頂点３２は球面鏡の中心に向かっていると共に平
均軸焦点Ｆと球面鏡間に配置されている。

半径ｙは例えば０．０２級に等しい。開放端部３１と平
均軸焦点Ｆ間の距離ｄｌは０．０５球に等しく、平均軸
焦点Ｆと頂点３２間の距離ｄ２は０．０２０Ｒに等しい
。これらの値は明らかに若干変化し得る。すべての場合
、開放端部３１の直径２ｙと低率集中ボィラ３ａの直径
ｂ間の比率は２と４の間、好ましくは３に近くなければ
ならない。同様に高率集中ボイラ３ｂの全長ｄｌ＋ｄ２
と開放端部３１の半径ｙ間の比率は２と４の間、好まし
くは３である。距離、ｄｌと直径２ｙは同じ大きさであ
り、距離ｄ２はほぼｙに等しい直径２ｙは０．０印と０
．０紐間にあり、距離ｄｌは０．０４Ｒと０．０７Ｒ間
にあることが好ましい。第７図の実施例では、中空体３
０‘ま内部がコイル３３によって覆われ、上記コイルは
隣接して渦巻状に巻かれている。熱伝達流体はコイル３
３内を循環する。熱伝達流体は球面鏡の側に設けた導入
パイプ３３ａを通ってコイル３３に入り、頂点３２また
はその近傍に設けた放出パイプ３３ｂから出るようにな
っている。導入パイプ３３ａに入る熱伝達流体を低率集
中ボィラ３ａから出る流体とすることができ、この場合
上記熱伝達流体は低率集中ボィラ内で子熱されている。
また約２００℃で低率集中ボィラから出る流体と約３５
０℃で高率集中ボィラから出る流体を異なる循環路内で
別々に利用することもできる。第７図は高率集中ボィラ
３ｂの他の変形例の斜視図を示している。

本変形例では高率集中ボィラ３ｂはコイル３４だけから
成り、上記コイル３４は隣接して巻かれ、最初は平均軸
焦点Ｆより下方の部分３４ａでらせん形となっており、
次に平均軸焦点Ｆより上方の部分３４ｂでうず巻状とな
っている。部分３４ａは軸線Ｘ−×１の筒状空洞体を形
成し、部分３４ｂは軸線Ｘ−ＸＩに関する回転円錘空洞
体を形成している。上記回転円錐空洞体は鞠線×−ＸＩ
上で平均軸焦点Ｆと球面鏡の中心間に頂点を有している
。筒状部分３４ａと凸状部分３４ｂ間の俊合部はほぼ焦
点Ｆの高さに配置されている。ｂ，ｙ，ｄｌ，ｄ２の相
対的な値は第６図の変形例と同じである。部分３４ａと
３４ｂとを組み合わせて空洞体が形成され、上記空洞体
の前端部３６は開いており「後端部は閉じている。

熱伝達流体は導入パイプ３７からコイル３４に入る。上
記導入パイプ３７は開放端部３６の周りに配置されたコ
イル３４の最初の巻線部に結合されている。また熱伝達
流体は放出パイプ３８からコイル３４を出る。上記放出
パイプ３８は頂点３５またはその近傍に配置されている
。第８図は高率及び低率集中ボィラの第３実施例を示し
ている。

本実施例では、高率集中ボィラ３ｂは軸線×−×１の中
空筒体４０から成り、上記中空筒体４０は閉鎖上端部４
１と開放下端部４２を具備している。上記中空筒体４川
ま良好な熱伝導金属から形成されている。中空筒体４０
はコイル４３により囲まれ、コイル１３は筒体壁のまわ
り；こらせん状に巻かれてコイル４４まで延びている。
コイル４４は隣接してうず巻状に巻かれていると共に閉
鎖上端部４１の外側面を覆っている。熱伝達流体は開放
下端部４２の周囲に結合している導入パイプ４５からコ
イル４３に入り、うず巻状コイル４４の中心に結合して
いる放出パイプ４６から出る。コイル４４を中空体３０
のような尖頭せりもち形の包囲体の端部に配置しても良
くまたコイル４３を中空筒体４０のような包囲体の内部
に配置しても良い。すべての場合に共通する特徴は高巻
集中ボィラが２つのボィラの共軸に関する回転包囲体の
形状を有することである。

上記電回包囲体は下端部が開放されていると共に上端部
が一定の部材により閉鎖され、上記部村は好ましくは凸
形であってその頂点が上方を向いている。また上記回転
包囲体の側壁と閉鎖基端部は内部または外部がコイル管
によって覆われ、上記コイル内で開放下端部から入って
閉鎖上端部の中心から出る熱伝達流体が循環するように
あっている。高率集中ボィラの空洞状形態によって平均
軸焦点が包囲され、従って平均軸焦点のまわりに形成さ
れる投げ矢形の高率ェネルギ集中帯城にコイルが接触で
きないようになつている。第８′図は低率集中ボィラ３
ａの変形例を示している。

上記変形例は第３図、６図、７図に示す高率集中ボィラ
と組み合わせて使用しても良い。この変形例では低率集
中ポィラ３ａは２つの共軸チューブ４７，４８から成り
、上記２つのチューブは環状の空間を形成している。上
記環状空間内にはらせん状に巻いた短形断面のワイヤ４
９が配置され、従って２つのチューブ４７，４８と上記
ワイヤ４９がコイルを形成し、このコイルのピッチ間隔
は広く変えることができ、しかも球面鏡側に設けた端部
から入って放出パイプ５０から出る熱伝達流体が上記コ
イル内を循環するようになっている。このようなコイル
は巻き付け作用により形成される。この場合ワイヤ４９
をチューブ４８上にらせん状に巻くと共に例えば溶接作
用で上記チューブ４８１こ固定する。次にチューブ４８
を例えば液体窒素で満たして冷却する。最後にチューブ
４７を加熱した後、ワイヤ４９を担持する冷却したチュ
ーブ４８のまわりに取り付ける。２つのチューブ４７，
４８が周囲の温度に戻ったときに、ワイヤ４９は上記２
つのチューブ間で半径方向に強く圧縮される。

ワイヤ４９は短形断面を有するのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る太陽ヱネルギ収集装置の第１実施
例を示す全斜視図、第２図は第１図をボィラ軸線を含む
垂直半断面図形式で表わした図、第３図、６図、７図、
８図は高率集中ボィラの図、第４図はボィラとこのボィ
ラを支持するアームの斜視図、第５図は本発明に係る太
陽ェネルギ収集装置の第２実施例を示す全斜視図である
。 １・・・・・・球面鏡、３・・・・・・ボィラ、３ａ・
・・・・・低率集中ボィラ、３ｂ・・・・・・高率集中
ボィラ、７・・・・・・可動／ゞィザ、１２…・・・コ
イル状管、１３・・・・・・シリンダ、３１・・・・・
・開放端部、３３・・・・・・コイル、３３ａ・・・・
・・導入パイプ、３３ｂ・・・・・・放出パイプ、３４
・・・・・・コイル、３６・・・・・・開放端部、３７
・・・・・・導入パイプ、３８・・・・・・放出パイプ
、４１・・・・・・閉鎖上端部、４２・・…・開放下端
部、４３・・・・・・らせん形コイル、４４・・・・・
・うず巻コイル、４５・・・・・・導入パイプ、４６…
・・・放出パイプ、５０・・・…放出パイプ。 ｆ↓『‐１干午２ ↓‐三 Ｐ『‐４ Ｆ↓『−三 で『−白 ｆ↓『−７ Ｆ」『−白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 球面鏡の上方に配置された曲率中心と曲率半径Ｒと
   上記曲率中心及び太陽の中心を通過する可動軸線上に配
   置された平均軸焦点を有する固定球面鏡を具備し、中で
   熱伝達流体を循環せしめる可動ボイラを具備し、上記可
   動ボイラが上記球面鏡の曲率中心を通過する軸線を有し
   、更に上記球面鏡の曲率中心の周りにボイラ軸線を可動
   せしめると共に上記ボイラ軸線を太陽の方向に向けるた
   めの装置を具備する太陽エネルギ収集装置において、上
   記ボイラが共通軸線に関してその内部に回転体空間を形
   成する２つの共軸ボイラ即ち低率集中ボイラと高率集中
   ボイラから成り、上記低率集中ボイラは細長くしかも軸
   線方向で向かい合った２つの端部である下端部と上端部
   を有し、上記下端部は球面鏡の表面付近に配置されると
   共にこの下端部を通って熱伝達流体が低率集中ボイラ内
   に入るようになっており、上記高率集中ボイラは上記平
   均軸焦点付近に配置されていると共に低率集中ボイラの
   上記上端部から離れており、上記両ボイラ間には空間が
   形成されていることを特徴とする太陽エネルギ収集装置
   。 ２ 上記高率集中ボイラを空洞形状にして上記空洞が上
   記共通軸線に関する回転体を形成すると共に軸線方向で
   向かい合った２つの端部、即ち開放下端部と閉鎖下端部
   を有するようにし、また上記高率集中ボイラが熱伝達流
   体を循環せしめるコイルを有するようにし、上記コイル
   が上記回転空洞体の壁を覆うと共に上記開放下端部の周
   辺上に配置した流体導入口と上記閉鎖上端部の中心に配
   置した流体放出口を有するようにした特許請求の範囲第
   １項記載の太陽エネルギ収集装置。 ３ 上記低率集中ボイラが、シリンダの周りにほぼ隣接
   してらせん状に巻いたコイルを有し、上記シリンダは上
   記高率集中ボイラに共軸となるようにした特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の太陽エネルギ収集装置。 ４ 凸部分が地面上に配置された球形帽体形状の球面鏡
   を有する太陽エネルギ収集装置において、反射球冠で形
   成された可動バイザを具備し、上記反射球冠の中心と半
   径は球面鏡の曲率中心と曲率半径と同じであり、従って
   上記帽体形状の球面鏡はその周辺の１部分だけを越えて
   上方に延び、更に上記球面鏡の軸線の周りで、上記可動
   バイザを回転せしめる装置を具備するようにした特許請
   求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１つに記載の太陽
   エネルギ収集装置。