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JP6135318B2 - Concentrator - Google Patents
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JP6135318B2 - Concentrator - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光等を集光する集光装置に関する。   The present invention relates to a light collecting device that collects sunlight or the like.

従来、太陽エネルギーを利用して発電するために、太陽光を集光することが考えられている。そのような太陽エネルギーを利用する発電方式として、太陽熱(熱エネルギー)を利用すべくタワーの上に被照射部として受熱器を設けるとともに、タワーの周辺に集光装置としての複数のミラーを設ける所謂タワー型の太陽熱発電方式(太陽熱発電装置)がある(例えば、特許文献1参照)。このものでは、各ミラーによりタワーの上に設けた受熱器の1点に集光するものであることから、連続的に設けることによる大規模な発電施設を構築することには不向きである。   Conventionally, it has been considered to condense sunlight in order to generate power using solar energy. As a power generation method using such solar energy, a so-called heat receiving device is provided on the tower so as to use solar heat (thermal energy), and a plurality of mirrors as light collecting devices are provided around the tower. There is a tower type solar thermal power generation system (solar thermal power generation apparatus) (see, for example, Patent Document 1). This is not suitable for constructing a large-scale power generation facility by providing the light continuously at one point of the heat receiver provided on the tower by each mirror.

このため、集光装置として、南北方向に長尺な複数の反射部を東西方向に並列して設けるとともに、その上方に被照射部として南北方向に長尺な受熱部を設ける所謂線形フレネル型のものが考えられている。そして、この線形フレネル型の集光装置を用いる太陽熱発電方式(太陽熱発電装置)が考えられている。その線形フレネル型の集光装置では、各反射部が南北方向に伸びる軸線回りに回転可能とされており、太陽の日周運動に合わせて各反射部を適宜回転させることにより、朝から夕刻まで太陽光を受熱部(被照射部)に集光する。この集光装置では、南北方向に長尺な複数の反射部の上方に、同じく南北方向に長尺な受熱部を設けるものであることから、受熱部の北側の端部および南側の端部を複数の反射部の外方へと延ばすことができる。このため、線形フレネル型の集光装置を用いる太陽熱発電方式(太陽熱発電装置)では、南北方向に連続して複数の集光装置を設けることにより、大規模な発電施設を簡易に構築することができる。   For this reason, as a concentrating device, a plurality of reflecting portions that are long in the north-south direction are provided in parallel in the east-west direction, and a so-called linear Fresnel type that is provided with a heat receiving portion that is long in the north-south direction as an irradiated portion. Things are being considered. And the solar thermal power generation system (solar thermal power generation device) using this linear Fresnel type condensing device is considered. In the linear Fresnel type condensing device, each reflection part can be rotated around an axis extending in the north-south direction, and by appropriately rotating each reflection part according to the diurnal movement of the sun, from morning to evening Sunlight is condensed on the heat receiving part (irradiated part). In this condensing device, since the heat receiving part that is also long in the north-south direction is provided above the plurality of reflecting parts that are long in the north-south direction, the end on the north side and the end on the south side of the heat receiving part are provided. The plurality of reflecting portions can be extended outward. For this reason, in a solar thermal power generation system (solar thermal power generation apparatus) using a linear Fresnel type condensing device, it is possible to easily construct a large-scale power generation facility by providing a plurality of concentrating devices continuously in the north-south direction. it can.

しかしながら、線形フレネル型の集光装置では、太陽の日周運動に合わせて各反射部を回転させても、太陽の高度の変化に起因して各反射部での太陽光を受ける面積(各反射部に入射する光束の量)が低減する所謂コサイン損失が生じることを抑制するには限界がある。このため、線形フレネル型の集光装置では、太陽の高度の低い朝夕に効率よく太陽光を受熱部(被照射部)に集光することが困難であり、効率よく太陽エネルギー(この場合は熱エネルギー)を得ることが困難である。   However, in the linear Fresnel type concentrator, even if each reflector is rotated according to the diurnal motion of the sun, the area that receives sunlight at each reflector due to changes in the altitude of the sun (each reflector There is a limit to suppressing the occurrence of so-called cosine loss that reduces the amount of light incident on the part. For this reason, in a linear Fresnel type condensing device, it is difficult to efficiently concentrate sunlight on the heat receiving part (irradiated part) in the morning and evening when the altitude of the sun is low, and solar energy (in this case, heat It is difficult to obtain energy.

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、効率よく太陽光を被照射部に集光することのできる集光装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of said situation, and it aims at providing the condensing apparatus which can condense sunlight efficiently to an irradiated part.

請求項1に記載の集光装置は、第1回転軸回りに回転可能であるとともに第2回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、前記各反射部からの反射光で照射され、設定された被照射軸線が伸びる方向に長尺な被照射部と、を備え、前記第1回転軸は、前記反射部毎に、前記被照射軸線および対応する前記反射部の中心位置を含む第1平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分とし、前記第2回転軸は、前記反射部毎に、前記第1平面に含まれるものであって対応する前記反射部の前記中心位置を通る線分とし、前記各反射部は、太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく前記第1回転軸および前記第2回転軸回りに回転されることを特徴とする。   The light collecting device according to claim 1 is set by being irradiated with reflected light from each of the plurality of reflecting units that can rotate about the first rotation axis and can rotate about the second rotation axis, and the reflected light from each of the reflection units. An irradiated portion that is elongated in a direction in which the irradiated axis extends, and the first rotation axis includes a first position that includes the irradiated axis and the corresponding central position of the reflecting portion for each of the reflecting portions. A line segment orthogonal to the plane and passing through the center position, and the second rotation axis is included in the first plane and passes through the center position of the corresponding reflecting section for each reflecting section. Each of the reflecting portions is rotated about the first rotation axis and the second rotation axis so as to irradiate the irradiated portion with reflected light reflecting sunlight.

本発明に係る集光装置では、効率よく太陽光を被照射部に集光することができる。   In the condensing device according to the present invention, sunlight can be efficiently condensed on the irradiated portion.

本発明の集光装置10を備える太陽熱発電装置30の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the solar power generation device 30 provided with the condensing device 10 of this invention. 集光装置10の構成を示す説明図であり、(a)は天頂方向で天頂側から見た様子を示し、(b)は南北方向で南側から見た様子を示し、(c)は東西方向で東側から見た様子を示す。It is explanatory drawing which shows the structure of the condensing device 10, (a) shows the mode seen from the zenith side in the zenith direction, (b) shows the mode seen from the south side in the north-south direction, and (c) shows the east-west direction. It shows a state seen from the east side. 反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14の設定を説明するための説明図であり、反射ラインL1において南側から6つめの単一の反射部11の受熱部12に対する位置関係を模式的な斜視図で示している。It is explanatory drawing for demonstrating the setting of the 1st rotating shaft 13 and the 2nd rotating shaft 14 in the reflection part 11, and the positional relationship with respect to the heat receiving part 12 of the 6th single reflection part 11 from the south side in the reflection line L1 is shown. It is shown in a schematic perspective view. 各反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14の設定を説明するための説明図であり、反射ラインL1において南側から4つめの反射部11から南側から7つめの反射部11までの4つの反射部11の受熱部12に対する位置関係を、東西方向で東側から見た様子で示している。It is explanatory drawing for demonstrating the setting of the 1st rotating shaft 13 and the 2nd rotating shaft 14 in each reflection part 11, From the 4th reflection part 11 from the south side to the 7th reflection part 11 from the south side in the reflection line L1 The positional relationship of the four reflecting portions 11 with respect to the heat receiving portion 12 is shown as seen from the east side in the east-west direction. 集光装置10における第1駆動部21および第2駆動部22を説明するための説明図であり、反射ラインL1および反射ラインL2において南側に存在する2つの反射部11(合計4つ)に対応する第1駆動部21および第2駆動部22のみを示している。It is explanatory drawing for demonstrating the 1st drive part 21 and the 2nd drive part 22 in the condensing apparatus 10, and respond | corresponds to the two reflection parts 11 (a total of four) which exist in the south side in the reflection line L1 and the reflection line L2. Only the first drive unit 21 and the second drive unit 22 are shown. 各反射部11の設置のための構成を説明するための説明図であり、(a)は第1回転軸13が伸びる方向で見た様子を示し、(b)は第2回転軸14が伸びる方向で見た様子を示す。It is explanatory drawing for demonstrating the structure for installation of each reflection part 11, (a) shows a mode that it looked in the direction where the 1st rotating shaft 13 extends, (b) shows the 2nd rotating shaft 14 extending. Shown from the direction. 各反射部11の設置のための構成を、各反射ラインLnにおいて南側から2つめの反射部11を例にして説明するための説明図であり、(a)は各部を分解して示し、(b)は組み付けられた状態を示す。It is explanatory drawing for demonstrating the structure for installation of each reflection part 11 taking the 2nd reflection part 11 from the south side in each reflection line Ln as an example, (a) shows each part disassembled, ( b) shows the assembled state. 反射部11を拡大して模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows the reflection part 11 typically. 各反射部11の設置のための構成の一部となる第2回転軸ステージ25に反射部11が取り付けられた様子を示す説明図であり、(a)は各反射ラインLnにおいて南側から5つめの反射部11を示し、(b)は各反射ラインLnにおいて南側から7つめの反射部11を示し、(c)は各反射ラインLnにおいて南側から2つめの反射部11を示す。It is explanatory drawing which shows a mode that the reflection part 11 was attached to the 2nd rotating shaft stage 25 used as a part of structure for installation of each reflection part 11, (a) is the 5th from the south side in each reflection line Ln. (B) shows the seventh reflection part 11 from the south side in each reflection line Ln, and (c) shows the second reflection part 11 from the south side in each reflection line Ln. 線形フレネル型の集光装置50の構成を示す説明図であり、(a)は天頂方向で天頂側から見た様子を示し、(b)は南北方向で南側から見た様子を示し、(c)は東西方向で東側から見た様子を示す。It is explanatory drawing which shows the structure of the linear Fresnel type condensing device 50, (a) shows a mode seen from the zenith side in the zenith direction, (b) shows a mode seen from the south side in the north-south direction, (c ) Shows a view from the east side in the east-west direction. コサイン損失を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating cosine loss. 分割式の線形フレネル型の集光装置60の構成を示す説明図であり、(a)は天頂方向で天頂側から見た様子を示し、(b)は南北方向で南側から見た様子を示し、(c)は東西方向で東側から見た様子を示す。It is explanatory drawing which shows the structure of the division | segmentation type | mold linear Fresnel type condensing device 60, (a) shows the mode seen from the zenith side in the zenith direction, (b) shows the mode seen from the south side in the north-south direction. (C) shows a state seen from the east side in the east-west direction. 集光装置60において、1つの反射部61を例にして受熱部62に対する位置関係を表す説明図であり、受熱平面Pr上に照射領域IAを形成したものとして示している。In the condensing device 60, it is explanatory drawing showing the positional relationship with respect to the heat receiving part 62 taking the one reflection part 61 as an example, and has shown as having formed the irradiation area | region IA on the heat receiving plane Pr. 集光装置60において、受熱平面Pr(受熱部62)上において、照射領域IAが回転する様子を説明するための説明図である。In the condensing device 60, it is explanatory drawing for demonstrating a mode that the irradiation area | region IA rotates on the heat receiving plane Pr (heat receiving part 62). 集光装置60において、反射部61が第1回転軸64回りに回転することにより、軸上点p1と軸上点p2とが第3平面P3の面上を移動する様子を説明するための説明図である。In the condensing device 60, an explanation for explaining a state in which the on-axis point p1 and the on-axis point p2 move on the surface of the third plane P3 as the reflecting portion 61 rotates around the first rotation axis 64. FIG. 集光装置60において、反射部61が第1回転軸64回りに回転することにより、軸上点p1と軸上点p2との移動に対応して受熱平面Pr上の反射軸上点rp1と反射軸上点rp2とが受熱軸線Ra上から移動する様子を説明するために、図15を東西方向で西側から見た模式図で示す説明図であり、(a)は反射部61が回転されていない状態を示し、(b)は反射部61が図15に二点鎖線で示す位置まで回転された状態を示す。In the condensing device 60, the reflecting portion 61 rotates around the first rotation axis 64, thereby reflecting the reflection axis upper point rp <b> 1 on the heat receiving plane Pr corresponding to the movement between the axial point p <b> 1 and the axial point p <b> 2. FIG. 15 is an explanatory view showing a schematic view of FIG. 15 viewed from the west side in the east-west direction in order to explain the movement of the on-axis point rp2 from the heat receiving axis line Ra, and (a) shows that the reflecting portion 61 is rotated. (B) shows a state in which the reflecting portion 61 has been rotated to the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 集光装置60において、各反射部61を各回転軸回りに回転可能とする具体的な構成の例を説明するための説明図であり、(a)は3つの東西方向に並列された3つの反射部61がそれぞれ支持枠66により支持されている様子を示し、(b)は支持枠66により支持された反射部61を東西方向の東側から見た様子を示し、(c)支持枠66により支持された反射部61を南北方向の北側から見た様子を示す。In the condensing device 60, it is explanatory drawing for demonstrating the example of the specific structure which enables each reflection part 61 to rotate to each rotating shaft, (a) is three in parallel in three east-west directions. Each of the reflecting portions 61 is shown as being supported by the support frame 66, (b) is a view of the reflecting portion 61 supported by the support frame 66 viewed from the east side in the east-west direction, and (c) the support frame 66 is shown. A mode that the supported reflection part 61 was seen from the north side of the north-south direction is shown. 集光装置60の各反射部61における第1回転軸64および第2回転軸65の設定を示す説明図であり、ある反射ライン63において南側から4つめの反射部61から南側から7つめの反射部61までの4つの反射部61の受熱部62に対する位置関係を、東西方向で東側から見た様子で示している。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the setting of the first rotation shaft 64 and the second rotation shaft 65 in each reflection portion 61 of the light concentrator 60, and a reflection line 63 from the fourth reflection portion 61 from the south side to the seventh reflection from the south side. The positional relationship with respect to the heat receiving part 62 of the four reflecting parts 61 up to the part 61 is shown as seen from the east side in the east-west direction. 集光装置60において、図18の状態から各反射部61を第2回転軸65回りに回転させて、太陽光の反射光を受熱部62へと向かわせた様子を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing a state in which each reflecting portion 61 is rotated around the second rotation shaft 65 from the state of FIG. 集光装置60において、図19の状態から各反射部61を第1回転軸64回りに回転させて、受熱部62へと向かう太陽光の反射光を当該受熱部62(その受熱軸線Ra)に対して直交する方向へと進向させた様子を示す説明図である。In the condensing device 60, each reflecting portion 61 is rotated around the first rotation axis 64 from the state shown in FIG. 19, and the reflected light of sunlight toward the heat receiving portion 62 is applied to the heat receiving portion 62 (its heat receiving axis Ra). It is explanatory drawing which shows a mode that it advanced to the direction orthogonal with respect to it. 集光装置60において、図20の状態における反射部61が形成する照射領域IAが受熱部62(その受熱軸線Ra)に対して回転した様子を、図3と同様の斜視図で示す説明図である。In the condensing device 60, it is explanatory drawing which shows a mode that the irradiation area | region IA which the reflection part 61 in the state of FIG. 20 forms rotated with respect to the heat receiving part 62 (its heat receiving axis line Ra) with the perspective view similar to FIG. is there. 集光装置60において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが−20mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 60, a reflecting portion 61 having a distance L of −20 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the Equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 at the time of the rotation. It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in (heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and the left vertical axis shows rotation angle (°) at angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが−10mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 60, a reflecting portion 61 having a distance L of -10 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the spring equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 at the time of the rotation. It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in (heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and the left vertical axis shows rotation angle (°) at angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが0mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 0 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the spring equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが10mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 10 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the spring equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが20mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 20 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the Equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが−20mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of −20 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the sun on the summer solstice at a point of 35 ° north latitude, and the heat receiving portion 62 at the time of the rotation. It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in (heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and the left vertical axis shows rotation angle (°) at angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが−10mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of -10 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the sun's diurnal motion on the day of the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 at the time of the rotation. It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in (heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and the left vertical axis shows rotation angle (°) at angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが0mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 0 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the sun on the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが10mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 10 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the sun's diurnal motion on the day of the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが20mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 20 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the diurnal motion of the sun on the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが−20mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of −20 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the solar diurnal motion of the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 at the time of the rotation. It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in (heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and the left vertical axis shows rotation angle (°) at angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが−10mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light collecting device 60, a reflecting portion 61 having a distance L of -10 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the solar diurnal motion of the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 at the time of the rotation. It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in (heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and the left vertical axis shows rotation angle (°) at angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが0mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the concentrating device 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 0 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the solar diurnal motion of the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが10mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the concentrating device 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 10 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the solar diurnal motion of the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置60において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部62に対する距離Lが20mの反射部61と、その回転の際の受熱部62(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the light concentrator 60, a reflecting portion 61 having a distance L of 20 m with respect to the heat receiving portion 62 that rotates following the solar diurnal motion of the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 62 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、反射部11が第1回転軸13回りに回転することにより、軸上点p3と軸上点p4とが第1平面P1の面上を移動する様子を説明するための説明図である。In the condensing device 10, an explanation for explaining a state in which the axial point p3 and the axial point p4 move on the surface of the first plane P1 by the reflection unit 11 rotating around the first rotation axis 13. FIG. 集光装置10において、反射部11が第1回転軸13回りに回転することにより、軸上点p3と軸上点p4とが移動しても受熱平面Pr上の反射軸上点rp3と反射軸上点rp4とは受熱軸線Ra上から移動しない様子を説明するために、図37を東西方向で西側から見た模式図で示す説明図であり、(a)は反射部11が回転されていない状態を示し、(b)は反射部11が図37に二点鎖線で示す位置まで回転された状態を示す。In the condensing device 10, the reflection unit 11 rotates about the first rotation axis 13, so that even if the on-axis point p 3 and the on-axis point p 4 move, the reflection axis upper point rp 3 and the reflection axis on the heat receiving plane Pr are moved. In order to explain how the upper point rp4 does not move from the heat receiving axis Ra, FIG. 37 is an explanatory view showing a schematic view of FIG. 37 viewed from the west side in the east-west direction, and (a) the reflecting portion 11 is not rotated. (B) shows a state in which the reflecting portion 11 has been rotated to the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 集光装置10の各反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14の設定を示す説明図であり、反射ラインL1において南側から4つめの反射部11から南側から7つめの反射部11までの4つの反射部11の受熱部12に対する位置関係を、東西方向で東側から見た様子で示している。It is explanatory drawing which shows the setting of the 1st rotating shaft 13 and the 2nd rotating shaft 14 in each reflection part 11 of the condensing apparatus 10, and is the 7th reflection part from the south side from the 4th reflection part 11 from the south side in the reflection line L1. The positional relationship with respect to the heat receiving part 12 of the four reflection parts 11 to 11 is shown in the state seen from the east side in the east-west direction. 集光装置10において、太陽光の反射光を受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して直交する方向へと進向させるべく、図39の状態から各反射部11を第1回転軸13回りに回転させた様子を示す説明図である。In the condensing device 10, each reflecting portion 11 is rotated around the first rotation shaft 13 from the state of FIG. FIG. 集光装置10において、太陽光の反射光を受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して直交する方向へと進向させるべく、図40の状態から各反射部11を第2回転軸14回りに回転させた様子を示す説明図である。In the condensing device 10, each reflecting unit 11 is rotated around the second rotation axis 14 from the state of FIG. 40 in order to advance the reflected light of sunlight in a direction orthogonal to the heat receiving unit 12 (its heat receiving axis Ra). FIG. 集光装置10において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of −20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal solar motion at a point of 35 degrees north latitude and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of −10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal motion of the spring equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが0mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 0 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal motion of the spring equinox sun at a point of 35 ° north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion) during the rotation. It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal motion of the spring equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion during the rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal motion of the spring equinox sun at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion during the rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of −20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal motion of the sun on the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of −10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal motion of the summer solstice at a point of 35 ° north latitude, and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが0mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 0 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal motion of the sun on the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal movement of the sun on the day of the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で夏至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal movement of the sun on the day of the summer solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion during the rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of −20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal motion of the winter solstice at a point of 35 ° north latitude, and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L to −10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal motion of the winter solstice at a point of 35 ° north latitude, and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが0mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 0 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal movement of the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion during the rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the diurnal motion of the sun on the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion during the rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、北緯35度の地点で冬至の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the sun's diurnal movement on the winter solstice at a point of 35 degrees north latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion during the rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、緯度0度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of −20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the sun's diurnal motion on a spring equinox day at a point of 0 degree latitude, and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、緯度0度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが−10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of −10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal motion of the Equinox Day at a point of 0 degree latitude, and the heat receiving portion 12 ( It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in heat receiving plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows a rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、緯度0度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが0mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 0 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal motion of the spring equinox at a point of 0 degree latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion at the time of rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、緯度0度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが10mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 10 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the sun's diurnal motion on the spring equinox day at a point of 0 degree latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion at the time of rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10において、緯度0度の地点で春分の日の太陽の日周運動に追従して回転する受熱部12に対する距離Lが20mの反射部11と、その回転際の受熱部12(受熱平面Pr)における照射領域IA(照射軸線Ia)の様子と、を示すグラフであり、横軸を時刻(時)で示し、左側の縦軸を角度θ1および角度θ2における回転角(°)で示し、右側の縦軸を角度θaにおける回転角(°)で示す。In the condensing device 10, the reflecting portion 11 having a distance L of 20 m with respect to the heat receiving portion 12 that rotates following the solar diurnal motion of the spring equinox at a point of 0 degree latitude, and the heat receiving portion 12 (heat receiving portion during the rotation) It is a graph which shows the mode of irradiation area IA (irradiation axis line Ia) in plane Pr), a horizontal axis shows time (hour), and a left vertical axis shows rotation angle (°) in angle θ1 and angle θ2. The right vertical axis is indicated by the rotation angle (°) at the angle θa. 集光装置10と集光装置60とにおける効率を比較した結果を示す表である。It is a table | surface which shows the result of having compared the efficiency in the condensing device 10 and the condensing device 60. FIG. 本発明の他の例としての集光装置10´を備える太陽光発電装置40の構成を示す図1と同様の説明図である。It is explanatory drawing similar to FIG. 1 which shows the structure of the solar power generation device 40 provided with the condensing apparatus 10 'as another example of this invention. 反射部11´を備える本発明の他の例としての集光装置10´´の構成を示す図3と同様の説明図である。It is explanatory drawing similar to FIG. 3 which shows the structure of the condensing apparatus 10 '' as another example of this invention provided with reflection part 11 '. 集光装置10における他の受熱部12´の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of other heat receiving part 12 'in the condensing apparatus 10. FIG.

以下に、本発明に係る集光装置、それを用いた太陽熱発電装置および太陽光発電装置の実施例について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of a light collecting device, a solar thermal power generation device and a solar power generation device using the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明に係る集光装置の一実施例としての集光装置10の概略的な構成を、図1および図2を用いて説明する。以下の説明では、設置平面上における東西南北の方向(方位)を用いており、各図で東を符号Eで、西を符号Wで、南を符号Sで、北を符号Nで、示している。その設置平面は、天頂方向(鉛直方向)に直交する平坦な面とする。なお、図1では、理解容易とするために、各反射部11における第1回転軸13(図3等参照)を回転中心とする回転が為されていないものとしている。また、図1では、理解容易とするために、各反射部11を支持するための構成(第2回転軸ステージ25および第1回転軸ステージ26(支持機構部29(図7等参照)))を省略して示している。   A schematic configuration of a light collecting apparatus 10 as an embodiment of the light collecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the following description, directions (azimuths) in the east, west, north, and south directions on the installation plane are used. Yes. The installation plane is a flat surface orthogonal to the zenith direction (vertical direction). In FIG. 1, for easy understanding, it is assumed that the rotation about the first rotation shaft 13 (see FIG. 3, etc.) in each reflecting portion 11 is not performed. Further, in FIG. 1, for easy understanding, a configuration for supporting each reflecting portion 11 (second rotating shaft stage 25 and first rotating shaft stage 26 (support mechanism portion 29 (see FIG. 7 and the like))). Is omitted.

集光装置10は、本実施例では、図1に示すように、太陽熱発電装置30において太陽光を集光するために用いられている。その集光装置10は、複数の反射部11と、それらの上方に設けられた受熱部12と、を備える。その各反射部11は、鏡で形成されており、自らを照射する太陽光を受熱部12へと反射すべく設けられている。各反射部11は、本実施例では、互いに等しいものとしており、中心位置Cにおける接平面の法線方向で見て長方形状を呈する。この各反射部11は、その接平面上の一方向で曲線状とされるとともに、当該一方向に直交する他方向で直線状とされた鏡で形成している。すなわち、各反射部11は、上記した一方向に対して湾曲し、他方向に対して平坦な鏡で形成している。なお、中心位置Cは、本実施例では、各反射部11の反射面における中心位置としている(図2から図4等参照)。その各反射部11は、中心位置Cにおける設置平面からの高さ位置(天頂方向(鉛直方向)で見た位置)が互いに等しいものとされて設けられている。以下では、その各反射部11の中心位置Cが存在する面を設置基準面Pb(図4等参照)とする。この設置基準面Pbは、天頂方向(鉛直方向)に直交する平坦な面となり、設置平面と所定の間隔を置きつつ平行な位置関係とされている。   In the present embodiment, the condensing device 10 is used to condense sunlight in the solar thermal power generation device 30, as shown in FIG. The condensing device 10 includes a plurality of reflecting portions 11 and a heat receiving portion 12 provided above them. Each of the reflecting portions 11 is formed of a mirror and is provided so as to reflect sunlight irradiating itself to the heat receiving portion 12. In the present embodiment, the reflecting portions 11 are equal to each other, and have a rectangular shape when viewed in the normal direction of the tangential plane at the center position C. Each of the reflecting portions 11 is formed of a mirror that is curved in one direction on the tangent plane and linear in another direction orthogonal to the one direction. That is, each reflecting portion 11 is formed by a mirror that is curved in the above-described one direction and flat in the other direction. In the present embodiment, the center position C is the center position on the reflecting surface of each reflecting portion 11 (see FIGS. 2 to 4). Each of the reflecting portions 11 is provided such that the height position from the installation plane at the center position C (position seen in the zenith direction (vertical direction)) is equal to each other. Hereinafter, the surface on which the center position C of each of the reflecting portions 11 exists is referred to as an installation reference surface Pb (see FIG. 4 and the like). The installation reference plane Pb is a flat surface orthogonal to the zenith direction (vertical direction), and is in a parallel positional relationship with a predetermined interval from the installation plane.

各反射部11は、基本的に設置基準面Pb(図4等参照)上において、長尺方向(法線方向で見た長方形における長辺が伸びる方向)を東西方向に沿わせるとともに、短尺方向(法線方向で見た長方形における短辺が伸びる方向)を南北方向に沿わせて設けられている。そして、各反射部11は、本実施例では、短尺方向を上記した一方向として、その一方向すなわち短尺方向で曲線状としている。このため、各反射部11は、太陽光を受熱部12へと反射する際、短尺方向(一方向)に集光する作用を有するとともに、長尺方向(他方向)では集光する作用を有していない。ここで、長尺(短尺)方向を東西(南北)方向に沿わせることに関して、基本的にとしたのは、後述するように各反射部11が第1回転軸13および第2回転軸14(図3および図4等参照)回りに回転可能とされていることから、それぞれの回転方向での回転角度の変化により設置基準面Pb(図4等参照)上における長尺(短尺)方向の向きが変化することによる。なお、第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転可能とは、第1回転軸13および第2回転軸14回りを回転中心として回転可能であることをいう。   Each reflecting portion 11 basically has a long direction (a direction in which a long side in a rectangle seen in the normal direction extends) along the installation reference plane Pb (see FIG. 4 and the like) along the east-west direction and a short direction. It is provided along the north-south direction (the direction in which the short side of the rectangle viewed in the normal direction extends). In the present embodiment, each reflecting portion 11 has a short direction as the above-described one direction, and is curved in one direction, that is, the short direction. For this reason, each reflection part 11 has the effect | action which condenses in a short direction (one direction), and has the effect | action which condenses in a long direction (other direction), when reflecting sunlight to the heat receiving part 12. Not done. Here, regarding the fact that the long (short) direction is aligned with the east-west (north-south) direction, the basic concept is that each reflecting portion 11 has a first rotating shaft 13 and a second rotating shaft 14 ( (See FIGS. 3 and 4 etc.) Since it can be rotated around, the orientation in the long (short) direction on the installation reference plane Pb (see FIG. 4 etc.) due to the change of the rotation angle in each rotation direction Is due to change. In addition, being able to rotate around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 means being rotatable around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14.

その各反射部11は、設置基準面Pb(図4等参照)上において、中心位置Cの南北方向で見た位置が互いに等しくされて東西方向に複数(図1の例では4個)並列されているとともに、中心位置Cの東西方向で見た位置が互いに等しくされて南北方向に複数(図1の例では9個)並列されている。すなわち、集光装置10では、設置平面上の一定の範囲にわたり、複数(図1の例では9個)の反射部11が南北方向に並んで配置されており、南北方向に伸びる反射ラインLn(nは0を除く自然数)を形成している。また、集光装置10では、その反射ラインLnが、東西方向に複数(図1の例では4つ)並列されて配置されている。このように、各反射部11は、東西方向で見て複数の反射ラインLn(図1の例では4列(n=1〜4))を形成しつつ、各反射ラインLnにおいて南北方向に複数個(図1の例では9個)並列されて設けられている。なお、反射部11の個数、すなわち形成する反射ラインLnの数および各反射ラインLnにおける反射部11の個数は、適宜設定すればよく、本実施例に限定されるものではない。   Each of the reflecting portions 11 is arranged in parallel on the installation reference plane Pb (see FIG. 4 and the like) so that the positions seen in the north-south direction of the center position C are equal to each other, and a plurality (four in the example of FIG. 1) are arranged in parallel. At the same time, the positions of the center position C viewed in the east-west direction are equal to each other, and a plurality (9 in the example of FIG. 1) are juxtaposed in the north-south direction. That is, in the light collecting apparatus 10, a plurality of (9 in the example of FIG. 1) reflecting portions 11 are arranged in the north-south direction over a certain range on the installation plane, and the reflecting line Ln ( n is a natural number excluding 0). Moreover, in the condensing device 10, the reflection line Ln is arrange | positioned in parallel by plural (4 in the example of FIG. 1) in the east-west direction. In this way, each reflection portion 11 is formed in a plurality of reflection lines Ln (four rows (n = 1 to 4 in the example of FIG. 1)) when viewed in the east-west direction, and a plurality of reflection lines Ln in the north-south direction. (9 in the example of FIG. 1) are provided in parallel. Note that the number of reflection portions 11, that is, the number of reflection lines Ln to be formed and the number of reflection portions 11 in each reflection line Ln may be set as appropriate, and is not limited to the present embodiment.

この反射部11では、第1回転軸13および第2回転軸14(図3および図4等参照)が個別に設定されており、それぞれの回転軸を回転中心として回転することが可能とされている。その第1回転軸13は、基本的に各反射部11(その反射面)を、東側へ向けることと西側へ向けることとを可能とすべく設けられている。また、第2回転軸14は、基本的に各反射部11(その反射面)を、南側へ向けることと北側へ向けることとを可能とすべく設けられている。この第1回転軸13および第2回転軸14の設定については、後に詳細に説明する。各反射部11では、第1回転軸13および第2回転軸14(図3および図4等参照)による回転角度を適宜調整することにより、太陽の日周運動に対応しつつ太陽の高度の変化に対応して、自らを照射する(自らが受けた)太陽光の反射光を受熱部12へ向けて照射する。   In the reflecting portion 11, the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 (see FIG. 3 and FIG. 4) are individually set, and can be rotated around the respective rotating shafts. Yes. The first rotating shaft 13 is basically provided so that each reflecting portion 11 (its reflecting surface) can be directed to the east side and to the west side. Moreover, the 2nd rotating shaft 14 is basically provided so that each reflection part 11 (its reflective surface) can face the south side and can face the north side. The setting of the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 will be described in detail later. In each reflecting portion 11, changes in the altitude of the sun while corresponding to the diurnal motion of the sun by appropriately adjusting the rotation angle by the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 (see FIGS. 3 and 4, etc.). Corresponding to, the reflected light of the sunlight that irradiates itself (received by itself) is irradiated toward the heat receiving unit 12.

その受熱部12は、各反射部11の上方の所定の高さ位置で、その各反射部11で形成した反射ラインLnを東西方向に跨いで設けている。受熱部12は、本実施例では、各反射ラインLnのうちの真ん中(南北方向で見た真ん中)に存在する反射部11の中心位置Cの上方(天頂方向)に受熱軸線Ra(受熱部12の中心軸線)が存在する位置関係とされており、天頂方向で見た設置基準面Pb(中心位置C)からの高さ寸法Hを14mとしている。この受熱部12は、各反射部11から照射される太陽光の反射光を受光して集熱する。このため、受熱部12は、各反射部11からの反射光で照射される被照射部として機能し、受熱軸線Raがその被照射部としての受熱部12に設定された被照射軸線として機能する。   The heat receiving portion 12 is provided at a predetermined height position above each reflecting portion 11 so as to straddle the reflection line Ln formed by each reflecting portion 11 in the east-west direction. In the present embodiment, the heat receiving portion 12 has a heat receiving axis Ra (heat receiving portion 12) above the center position C (the zenith direction) of the reflecting portion 11 that exists in the middle (the center seen in the north-south direction) of each reflection line Ln. The height dimension H from the installation reference plane Pb (center position C) viewed in the zenith direction is 14 m. The heat receiving unit 12 receives reflected sunlight from each reflecting unit 11 and collects heat. For this reason, the heat receiving part 12 functions as an irradiated part irradiated with the reflected light from each reflecting part 11, and the heat receiving axis Ra functions as an irradiated axis set to the heat receiving part 12 as the irradiated part. .

受熱部12は、本実施例では、図1に示すように、ステンレス等の材料で形成したパイプ(管)であり、中空で断面が円形の管状(円筒形状)を呈する。この受熱部12は、東西方向で見た両端部が後述する循環パイプ31に接続さている。受熱部12は、本実施例では、内部に熱媒体(空気、蒸気等)が充填されており、両端部に接続された循環パイプ31と協働して熱媒体を循環させる経路を形成している。本実施例では、受熱部12に充填されて循環させる熱媒体として、COガス(炭酸ガス)を用いている。その受熱部12は、各反射部11からの反射光で照射されることにより加熱され、その熱を熱媒体に伝える(移動させる)ことで熱媒体を加熱して当該熱媒体の温度を上昇させる。そして、受熱部12は、循環パイプ31との協働により、温度を上昇させた熱媒体を循環させて後述する熱供給源としてのタービン32に供給する。すなわち、受熱部12は、各反射部11からの反射光が照射されると受熱することにより、太陽エネルギーを利用する。 In this embodiment, the heat receiving portion 12 is a pipe (tube) formed of a material such as stainless steel, as shown in FIG. 1, and has a hollow tubular shape (cylindrical shape) with a circular cross section. The heat receiving part 12 is connected to a circulation pipe 31 described later at both ends viewed in the east-west direction. In this embodiment, the heat receiving unit 12 is filled with a heat medium (air, steam, etc.), and forms a path for circulating the heat medium in cooperation with the circulation pipes 31 connected to both ends. Yes. In the present embodiment, CO 2 gas (carbon dioxide gas) is used as a heat medium that is filled and circulated in the heat receiving section 12. The heat receiving unit 12 is heated by being irradiated with the reflected light from each reflecting unit 11, and the heat medium is heated (transferred) to the heat medium to heat the heat medium and raise the temperature of the heat medium. . And the heat receiving part 12 circulates the heat medium which raised temperature by cooperation with the circulation pipe 31, and supplies it to the turbine 32 as a heat supply source mentioned later. That is, the heat receiving unit 12 uses solar energy by receiving heat when the reflected light from each reflecting unit 11 is irradiated.

この受熱部12を反射光で照射する各反射部11は、図2に示すように、反射ラインLn毎に、受熱部12に対して、東西方向に伸びる受熱軸線Raに直交する方向で反射光が向かう(進行する)ように角度の設定が為される(図2(b)参照)。この角度の設定は、主に後述する第1回転軸13(図3および図4等参照)を回転中心とする回転により調整される。このため、同一の反射ラインLnに設けられた各反射部11は、東西方向で見ると、中心位置Cからの反射光が受熱部12における等しい位置を照射することとなり、異なる反射ラインLnの反射部11とは受熱部12における照射する範囲が重複しないものとされている。これにより、受熱部12では、その長尺方向(東西方向)で見て、反射ラインLn毎に照射される範囲が設定されることとなる。   As shown in FIG. 2, each reflecting portion 11 that irradiates the heat receiving portion 12 with reflected light is reflected light in a direction orthogonal to the heat receiving axis Ra extending in the east-west direction with respect to the heat receiving portion 12 for each reflection line Ln. The angle is set so that the head is directed (advanced) (see FIG. 2B). The setting of this angle is mainly adjusted by rotation about a first rotation shaft 13 (see FIG. 3 and FIG. 4 etc.) which will be described later. For this reason, when each reflection part 11 provided in the same reflection line Ln sees in the east-west direction, the reflected light from the center position C will irradiate the same position in the heat receiving part 12, and reflection of a different reflection line Ln. It is supposed that the irradiation range in the heat receiving part 12 does not overlap with the part 11. Thereby, in the heat receiving part 12, the range irradiated for every reflective line Ln will be set seeing in the elongate direction (east-west direction).

また、同一の反射ラインLnに設けられた各反射部11は、南北方向で見て中央の反射部11の上方に存在する受熱部12へと反射光が向かうように角度の設定が為される(図2(c)参照)。この角度の設定は、主に後述する第2回転軸14(図3および図4等参照)を回転中心とする回転により調整される。このため、同一の反射ラインLnに設けられた各反射部11は、南北方向で見た一定の範囲(反射ラインLn(そこを構成する複数の反射部11)が存在する範囲)に注がれた太陽光の反射光を、受熱部12へと集める(集光する)。これにより、受熱部12では、東西方向で見て各反射ラインLnが存在する範囲毎に、それぞれに対応する反射ラインLnの各反射部11から受熱軸線Raに直交する方向で反射光が集光されることとなり、反射ラインLn毎に集熱する。   Further, the angles of the reflecting portions 11 provided on the same reflecting line Ln are set so that the reflected light is directed toward the heat receiving portion 12 existing above the central reflecting portion 11 when viewed in the north-south direction. (See FIG. 2 (c)). The setting of this angle is mainly adjusted by rotation about a second rotation shaft 14 (see FIG. 3 and FIG. 4 etc.) which will be described later. For this reason, each reflection part 11 provided in the same reflection line Ln is poured into a certain range (a range where the reflection line Ln (a plurality of reflection parts 11 constituting the reflection line Ln exists)) seen in the north-south direction. The reflected sunlight is collected (condensed) into the heat receiving unit 12. Thereby, in the heat receiving part 12, reflected light is condensed in the direction orthogonal to the heat receiving axis Ra from each reflecting part 11 of the corresponding reflecting line Ln for each range where each reflecting line Ln exists in the east-west direction. As a result, heat is collected for each reflection line Ln.

このように、集光装置10は、被照射部としての受熱部12に対して、複数の反射ラインLn(図示の例ではn=1〜4)毎に集光する、換言すると、受熱部12における集光される箇所が各反射ラインLn(そこに存在する複数の反射部11)に対応して長尺方向(東西方向)に分割されて構成されている線形フレネル型の太陽光集光装置である。そして、その各反射ラインLnでは、反射する箇所が複数の反射部11により長尺方向に分割されて構成されている。このため、集光装置10は、所謂分割式の線形フレネル型の太陽光集光装置とされている。この集光装置10は、各反射部11からの反射光が受熱部12に対して受熱軸線Raに直交する方向で向かわせるものであることから、垂直受熱駆動方式(PL(Perpendicular Lighting)方式)の線形フレネル型の太陽光集光装置であるとも言える。   Thus, the condensing device 10 condenses the plurality of reflection lines Ln (n = 1 to 4 in the illustrated example) with respect to the heat receiving unit 12 as the irradiated portion, in other words, the heat receiving unit 12. The linear Fresnel type solar condensing device in which the condensing part in FIG. 4 is divided in the longitudinal direction (east-west direction) corresponding to each reflection line Ln (the plurality of reflecting portions 11 existing there) It is. And in each reflection line Ln, the part to reflect is divided | segmented into the elongate direction by the some reflection part 11, and is comprised. For this reason, the condensing device 10 is a so-called split-type linear Fresnel type solar concentrating device. In this condensing device 10, the reflected light from each reflecting portion 11 is directed to the heat receiving portion 12 in a direction orthogonal to the heat receiving axis Ra, and therefore, a vertical heat receiving driving method (PL (Perpendental Lighting) method) It can be said that this is a linear Fresnel type solar concentrator.

なお、各反射部11における並列方向(その反射ラインLnの方向およびそれが並列される方向)および受熱部12(その受熱軸線Ra)の伸びる方向は、上述したように各反射部11からの太陽光の反射光を受熱部12に効率よく受光させることができるものであれば、反射ラインLnが南北方向に完全には一致しないものとしたり受熱部12が東西方向と完全には一致しないものとしたりしてもよく、それぞれの向きを異なるものとしてもよく、設置平面(設置基準面Pb)上での東西南北に対する方向(方位)は本実施例の設定に限定されるものではない。   In addition, the parallel direction (the direction of the reflection line Ln and the direction in which the reflection lines Ln are parallel to each other) and the direction in which the heat receiving unit 12 (the heat receiving axis Ra) extends is the sun from each reflecting unit 11 as described above. As long as the reflected light of the light can be efficiently received by the heat receiving portion 12, the reflection line Ln is not completely aligned with the north-south direction, or the heat receiving portion 12 is not completely aligned with the east-west direction. Each direction may be different, and the direction (azimuth) relative to the east, west, south, and north on the installation plane (installation reference plane Pb) is not limited to the setting of the present embodiment.

また、東西方向に設置された受熱部12を境とする北側と南側の反射ラインLnの長さは必ずしも同一である必要はない。例えば、北半球では太陽の軌跡が受熱部12に対して南側を通ることから、この集光装置10を北半球に設置する場合は、反射ラインLnの長さを南側よりも北側に長くして、北側の反射部11(ミラー)の設置面積をより広く採ることにより、集光、集熱効率を高めることができる。他方、集光装置10を南半球に設置する場合は、北半球に設置する場合と反対に、反射ラインLnの長さを北側よりも南側に長くすることにより、集光、集熱効率を高くすることができる。   Further, the lengths of the reflection lines Ln on the north side and the south side with the heat receiving portion 12 installed in the east-west direction as a boundary are not necessarily the same. For example, in the northern hemisphere, since the solar trajectory passes on the south side with respect to the heat receiving part 12, when installing this condensing device 10 in the northern hemisphere, the length of the reflection line Ln is made longer to the north side than the south side, Condensing and collecting efficiency can be improved by taking a larger installation area of the reflecting portion 11 (mirror). On the other hand, when installing the condensing device 10 in the southern hemisphere, contrary to the case of installing it in the northern hemisphere, the length of the reflection line Ln is made longer to the south side than the north side, thereby increasing the light collecting and heat collecting efficiency. it can.

さらに、各反射部11は、互いに等しい間隔とされて南北方向に複数(図1の例では9個)並列されていたが、南北方向で見た受熱部12に対する中心位置Cでの距離Lに応じて間隔を変化させるものであってもよい。その一例として、南北方向で隣接する反射部11の影による干渉を避けることを考慮して、受熱体12からの南北方向への距離Lが大きくなるに連れて各反射部11の間隔を大きくすることがあげられる。その影による干渉とは、反射部11へと入射する太陽光が隣接する反射部11により遮られることと、反射部11からの反射光が隣接する反射部11により遮られることと、をいう。なお、各反射部11は、互いに等しい間隔とされて東西方向に複数(図1の例では4個)並列されていたが、同様に、東西方向で見た受熱部12に対する中心位置Cでの距離Lに応じて間隔を変化させるものであってもよい。しかしながら、東西方向で見た間隔を互いに等しくすると、東西方向で等しい構造の反射ラインLnを繰り返す構成とすることができる。   Furthermore, although each reflection part 11 was made into the mutually equal space | interval and was paralleled in multiple numbers (in the example of FIG. 1 9 pieces) in the north-south direction, it is the distance L in the center position C with respect to the heat receiving part 12 seen in the north-south direction. The interval may be changed accordingly. As an example, in consideration of avoiding interference due to the shadow of the reflecting portions 11 adjacent in the north-south direction, the distance between the reflecting portions 11 is increased as the distance L from the heat receiving body 12 in the north-south direction increases. Can be mentioned. The interference due to the shadow means that sunlight incident on the reflection part 11 is blocked by the adjacent reflection part 11 and that reflected light from the reflection part 11 is blocked by the adjacent reflection part 11. In addition, although each reflective part 11 was made into the mutually equal space | interval and was parallelly arranged in the east-west direction (4 pieces in the example of FIG. 1), it is similarly in the center position C with respect to the heat receiving part 12 seen in the east-west direction. The interval may be changed according to the distance L. However, if the intervals seen in the east-west direction are equal to each other, the reflection lines Ln having the same structure in the east-west direction can be repeated.

ついで、複数の反射部11が設置される土地占有領域については、受熱部12が伸びる方向(本実施例では東西方向)よりも各反射ラインLnが伸びる方向(本実施例では南北方向)を長くすることができる。これは、上述したように、東西方向に伸びて設けた受熱部12に対して、各反射部11(ミラー)を角度調整して照射(集光)する構成としていることから、各反射ラインLnが伸びる方向を相対的に長くすることにより、後述する線形フレネル型の太陽光集光装置(集光装置50(図10参照))に比べて光損失の少ない集光光学系が得られることによる。なお、各反射ラインLnが伸びる方向の長さは、効率を向上させる観点からは、最も離れた反射部11からの反射光(太陽の像)を受熱部12上からはみ出さないように設定することが望ましい。このため、各反射ラインLnが伸びる方向(南北方向)に拡張した反射部11群(ミラーセグメント)を構成することにより、エネルギー損失(ロス)を低減して効率よく集熱(集光)することができ、熱エネルギー(太陽エネルギー)を効率よく得ることができる。また、後述する線形フレネル型の太陽光集光装置(集光装置50(図10参照))と比較して、受熱部12の長さ寸法を短く設定することができるため、吸収した熱の再放熱による熱損失を低減することもできる。逆に、後述する線形フレネル型の太陽光集光装置(集光装置50(図10参照))と比較して、各反射ラインLnが伸びる方向の長さを長くしつつ東西方向に連続した構成とする(東西方向に伸ばす)ことができるので、より大きな熱エネルギー(太陽エネルギー)を効率よく得ることができる。   Next, in the land occupation area where the plurality of reflecting portions 11 are installed, the direction in which each reflection line Ln extends (the north-south direction in this embodiment) is longer than the direction in which the heat receiving portion 12 extends (the east-west direction in this embodiment). can do. As described above, each reflection line Ln is configured to irradiate (condensate) each reflecting portion 11 (mirror) by adjusting the angle with respect to the heat receiving portion 12 provided extending in the east-west direction as described above. By making the extending direction of the light beam relatively long, a condensing optical system with less light loss can be obtained compared to a linear Fresnel type solar light concentrating device (condensing device 50 (see FIG. 10)) described later. . The length in the direction in which each reflection line Ln extends is set so that the reflected light (sun image) from the farthest reflecting portion 11 does not protrude from the heat receiving portion 12 from the viewpoint of improving efficiency. It is desirable. For this reason, by constructing the reflecting section 11 group (mirror segment) extended in the direction in which each reflection line Ln extends (north-south direction), energy loss (loss) is reduced and heat is collected (condensed) efficiently. Heat energy (solar energy) can be obtained efficiently. Moreover, since the length dimension of the heat receiving part 12 can be set short compared with the linear Fresnel type sunlight condensing device (condensing device 50 (refer FIG. 10)) mentioned later, Heat loss due to heat dissipation can also be reduced. On the contrary, compared with the linear Fresnel type sunlight condensing device (condensing device 50 (see FIG. 10)) described later, a configuration in which the length in the direction in which each reflection line Ln extends is increased in the east-west direction. (Stretching in the east-west direction), it is possible to efficiently obtain larger thermal energy (solar energy).

加えて、受熱部12における設置基準面Pbからの高さ寸法Hや、各反射部11(その中心位置C)の設置平面からの高さ位置すなわち設置基準面Pbからの各反射部11(その中心位置C)の高さ寸法は、例えば、集光装置10(太陽熱発電装置30)を設置する周辺の環境に応じて効率良く太陽光を受ける(照射される)ことを可能とすること等を勘案して適宜設定すればよく、本実施例の設定に限定されるものではない。   In addition, the height dimension H from the installation reference plane Pb in the heat receiving section 12 and the height position from the installation plane of each reflection section 11 (its central position C), that is, each reflection section 11 from the installation reference plane Pb (that The height dimension of the center position C) is, for example, that the sunlight can be efficiently received (irradiated) according to the surrounding environment in which the light collecting device 10 (solar thermal power generation device 30) is installed. It may be set as appropriate in consideration, and is not limited to the setting of the present embodiment.

その集光装置10を備える太陽熱発電装置30は、図1に示すように、循環パイプ31とタービン32と発電機33と凝集機34とを備える。その循環パイプ31は、パイプ(管)であり、外表面に断熱部材が設けられている。循環パイプ31は、受熱部12の一端部に接続されるとともに、タービン32および凝集機34を経て受熱部12の他端部に接続されている。このため、循環パイプ31は、受熱部12で温度が上昇された熱媒体をタービン32に供給し、そのタービン32および凝集機34を経た熱媒体を再び受熱部12へと供給することで、熱媒体を循環させる。   As shown in FIG. 1, the solar thermal power generation device 30 including the condensing device 10 includes a circulation pipe 31, a turbine 32, a generator 33, and an aggregator 34. The circulation pipe 31 is a pipe (tube), and a heat insulating member is provided on the outer surface. The circulation pipe 31 is connected to one end of the heat receiving unit 12 and is connected to the other end of the heat receiving unit 12 through the turbine 32 and the aggregator 34. For this reason, the circulation pipe 31 supplies the heat medium whose temperature has been raised in the heat receiving unit 12 to the turbine 32, and supplies the heat medium having passed through the turbine 32 and the aggregator 34 to the heat receiving unit 12 again. Circulate the medium.

タービン32は、受熱部12で温度が上昇された熱媒体を動翼列(図示せず)にあてることで、その熱媒体の運動エネルギー(熱エネルギー)を、動翼列の回転運動に変換する。すなわち、タービン32は、天然ガス等の燃料を燃焼させて高温高圧の燃焼ガスを用いることに代えて、集光装置10(その受熱部12)で太陽光の熱エネルギーを利用して温度を上昇させた熱媒体を用いるものである。このタービン32は、動翼列の回転軸が発電機33の回転軸に連結されている。   The turbine 32 applies the heat medium whose temperature has been raised in the heat receiving unit 12 to the moving blade row (not shown), thereby converting the kinetic energy (thermal energy) of the heat medium into the rotational motion of the moving blade row. . That is, the turbine 32 raises the temperature by using the thermal energy of sunlight in the light collecting device 10 (the heat receiving portion 12) instead of using a combustion gas of high temperature and high pressure by burning a fuel such as natural gas. The heat medium made is used. In the turbine 32, the rotating shaft of the moving blade row is connected to the rotating shaft of the generator 33.

その発電機33は、回転軸が回転駆動されることにより電力を生成(発電)する。発電機33は、本実施例では、回転軸に連結されたタービン32の動翼列(図示せず)の回転運動を利用して電力を生成(発電)する。このため、太陽熱発電装置30は、太陽エネルギーから電力を生成するソーラー発電装置のうちの太陽光の熱エネルギーを利用して発電する発電装置となる。この発電機33には、出力線35が設けられている。この出力線35は、配電路に接続されており、発電機33で生成(発電)した電力を配電路へと出力することができる。   The generator 33 generates (generates) electric power when the rotating shaft is rotationally driven. In the present embodiment, the generator 33 generates (generates) electric power by using the rotational motion of the moving blade row (not shown) of the turbine 32 connected to the rotating shaft. For this reason, the solar thermal power generation device 30 is a power generation device that generates power using the thermal energy of sunlight among the solar power generation devices that generate electric power from solar energy. The generator 33 is provided with an output line 35. The output line 35 is connected to the power distribution path, and can output the power generated (generated) by the generator 33 to the power distribution path.

凝集機34は、タービン32を駆動(動翼列を回転)させた熱媒体を冷却するものである。この凝集機34は、冷却した熱媒体を受熱部12へと供給する。なお、凝集機34では、タービン32と受熱部12との間を接続する箇所以外の循環パイプ31において、熱媒体の熱を交換するものであってもよい。   The aggregator 34 cools the heat medium that drives the turbine 32 (rotates the blade row). The aggregator 34 supplies the cooled heat medium to the heat receiving unit 12. In the aggregator 34, the heat of the heat medium may be exchanged in the circulation pipe 31 other than the place where the turbine 32 and the heat receiving unit 12 are connected.

次に、集光装置10の各反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14の設定について説明する。ここで、集光装置10では、被照射部としての受熱部12における集光される箇所を各反射ラインLn(複数の反射部11)に対応して長尺方向(東西方向)に分割するものであって、南北方向で見た各反射部11の設定位置が各反射ラインLnで互いに等しくされている。このため、本実施例の集光装置10では、各反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14の設定が、反射ラインLn毎に互いに等しいものとされている。このことから、以下では反射ラインL1の各反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14の設定について説明し、他の反射ラインLnの各反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14の設定については省略する。   Next, the setting of the 1st rotating shaft 13 and the 2nd rotating shaft 14 in each reflection part 11 of the condensing apparatus 10 is demonstrated. Here, in the condensing device 10, what is condensed in the heat receiving part 12 as the irradiated part is divided in the longitudinal direction (east-west direction) corresponding to each reflection line Ln (a plurality of reflection parts 11). And the setting position of each reflection part 11 seen in the north-south direction is mutually made equal by each reflection line Ln. For this reason, in the condensing device 10 of a present Example, the setting of the 1st rotating shaft 13 and the 2nd rotating shaft 14 in each reflection part 11 shall be mutually equal for every reflection line Ln. Therefore, hereinafter, the setting of the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14 in each reflection portion 11 of the reflection line L1 will be described, and the first rotation shaft 13 and the first rotation shaft 13 in each reflection portion 11 of the other reflection line Ln. The setting of the two rotation shafts 14 is omitted.

先ず、第1回転軸13について、図3から図5を用いて説明する。なお、図3では、理解容易とするために、反射ラインL1において南側から6つめの単一の反射部11の受熱部12に対する位置関係を示している。また、図4では、理解容易とするために、反射ラインL1において南側から4つめの反射部11から、南側から7つめの反射部11までの4つの反射部11の受熱部12に対する位置関係を示している。さらに、図4では、理解容易とするために、各反射部11における第1回転軸13を回転中心とする回転が為されていないものとしている。図5では、理解容易とするために、反射ラインL1および反射ラインL2において南側に存在する2つの反射部11(合計4つ)に対応する第1駆動部21および第2駆動部22のみを示している。   First, the 1st rotating shaft 13 is demonstrated using FIGS. 3-5. In FIG. 3, for easy understanding, the positional relationship of the sixth single reflection portion 11 from the south side with respect to the heat receiving portion 12 in the reflection line L1 is shown. Further, in FIG. 4, for easy understanding, the positional relationship of the four reflecting portions 11 from the fourth reflecting portion 11 from the south side to the seventh reflecting portion 11 from the south side with respect to the heat receiving portion 12 in the reflection line L1. Show. Further, in FIG. 4, for the sake of easy understanding, it is assumed that the rotation of each reflecting portion 11 around the first rotation shaft 13 is not performed. In FIG. 5, only the first drive unit 21 and the second drive unit 22 corresponding to the two reflection units 11 (total of four) existing on the south side in the reflection line L1 and the reflection line L2 are shown for easy understanding. ing.

第1回転軸13は、図3および図4に示すように、受熱部12の受熱軸線Raおよび各反射部11における中心位置Cを含む平面(以下では第1平面P1にとする)に直交するとともに、その中心位置Cを通る線分に設定する。このため、第1回転軸13は、反射ラインL1(等しい反射ラインLn)に設けられている各反射部11においては、各反射部11の中心位置Cを含み受熱軸線Ra(受熱部12)に直交する同一の平面(以下では第2平面P2(図4では紙面に沿う面)にとする)上に存在されている。ここで、面上に存在するとは、当該面を構成する点の集まりとされていることをいう。また、第1回転軸13は、上記した設定とされていることから、等しい反射ラインL1に設けられている反射部11であっても、第2平面P2上における設置基準面Pbに対する角度が反射部11毎に異なるものとされている(図4等参照)。これにより、各第1回転軸13は、図4に示すように、受熱軸線Ra(東西方向)に直交する面すなわち第2平面P2に沿って(紙面に沿う方向)設けられているとともに、その第2平面P2上で設置基準面Pbに対する角度が互いに異なるものとされている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the first rotating shaft 13 is orthogonal to a plane including the heat receiving axis Ra of the heat receiving section 12 and the center position C in each reflecting section 11 (hereinafter referred to as the first plane P <b> 1). A line segment passing through the center position C is set. For this reason, the first rotating shaft 13 includes the center position C of each reflecting portion 11 and the heat receiving axis Ra (heat receiving portion 12) in each reflecting portion 11 provided in the reflecting line L1 (equal reflecting line Ln). It exists on the same plane (hereinafter referred to as a second plane P2 (a plane along the paper surface in FIG. 4)) that is orthogonal. Here, being on a surface means that it is a collection of points constituting the surface. In addition, since the first rotation shaft 13 is set as described above, the angle with respect to the installation reference plane Pb on the second plane P2 is reflected even in the reflection portion 11 provided in the same reflection line L1. Each part 11 is different (see FIG. 4 and the like). Thereby, as shown in FIG. 4, each first rotating shaft 13 is provided along a plane orthogonal to the heat receiving axis Ra (east-west direction), that is, along the second plane P <b> 2 (in the direction along the paper surface). The angles with respect to the installation reference plane Pb are different from each other on the second plane P2.

詳細には、各反射部11は、中心位置Cが設置基準面Pb上に存在されて設けられていることから、天頂方向で見た中心位置Cでの受熱部12に対する間隔が、何れも受熱部12の設置基準面Pbからの高さ寸法H(本実施例では14m)となる。そして、各反射部11では、反射ラインL1における南北方向で見た位置に応じて、南北方向で見た受熱部12に対する中心位置Cでの距離Lが変化することとなる。ここで、第2平面P2(図3参照)上において、受熱部12の受熱軸線Raと各反射部11の中心位置Cとを結ぶ線分を反射光路Rpとする。この反射光路Rpは、各反射部11から受熱部12へと向かう反射光のうちの反射部11の中心位置Cから受熱部12の受熱軸線Raへと向かうものであり、各反射部11に対応する第1平面P1と第2平面P2とが交差する箇所となる。その各反射光路Rpは、第1平面P1上に存在することから、対応する反射部11の中心位置Cを通る第1回転軸13と直交する。すると、反射光路Rpと設置基準面Pbとが為す傾斜角度αは、tan−1(H/L)となる。その傾斜角度αは、第1回転軸13と反射光路Rpとが為す傾斜角度(90度)から、第1回転軸13と設置基準面Pbとが為す傾斜角度βを減算したものとなる。このため、第1回転軸13は、設置基準面Pbに対する傾斜角度βを(90−tan−1(H/L))で示すことができる。このことから、第1回転軸13では、受熱部12に対する反射部11の位置関係により、設置基準面Pb(そこと平行とされた設置平面)に対する傾斜角度βと、受熱部12に対する向きと、が決定される。このため、第1回転軸13は、受熱部12に対する各反射部11の位置関係により、反射部11毎に設定される。この各第1回転軸13は、受熱軸線Raを中心としつつ対応する反射部11の中心位置Cを通る円に対する接線方向に設定されていることとなる。各第1回転軸13は、第2回転軸14を回転中心とする反射部11の回転姿勢の変化に拘らず、受熱部12に対する絶対的な位置関係が変化しないものとされている。 Specifically, since each reflection part 11 is provided with the center position C existing on the installation reference plane Pb, the interval with respect to the heat reception part 12 at the center position C viewed in the zenith direction is all heat reception. It becomes the height dimension H (14 m in this embodiment) from the installation reference plane Pb of the portion 12. And in each reflection part 11, the distance L in the center position C with respect to the heat receiving part 12 seen in the north-south direction will change according to the position seen in the north-south direction in the reflection line L1. Here, on the second plane P2 (see FIG. 3), a line segment connecting the heat receiving axis Ra of the heat receiving part 12 and the center position C of each reflecting part 11 is defined as a reflected light path Rp. This reflected light path Rp is directed from the center position C of the reflecting portion 11 to the heat receiving axis Ra of the heat receiving portion 12 among the reflected light going from each reflecting portion 11 to the heat receiving portion 12, and corresponds to each reflecting portion 11. This is where the first plane P1 and the second plane P2 intersect. Since each reflected light path Rp exists on the first plane P1, it is orthogonal to the first rotation axis 13 passing through the center position C of the corresponding reflecting portion 11. Then, the inclination angle α formed by the reflected light path Rp and the installation reference plane Pb is tan −1 (H / L). The inclination angle α is obtained by subtracting the inclination angle β formed by the first rotation shaft 13 and the installation reference plane Pb from the inclination angle (90 degrees) formed by the first rotation shaft 13 and the reflected light path Rp. For this reason, the 1st rotating shaft 13 can show inclination-angle (beta) with respect to the installation reference plane Pb by (90-tan < -1 > (H / L)). From this, in the 1st rotating shaft 13, the inclination angle (beta) with respect to the installation reference plane Pb (installation plane made parallel there) and the direction with respect to the heat receiving part 12 by the positional relationship of the reflection part 11 with respect to the heat receiving part 12, Is determined. For this reason, the 1st rotating shaft 13 is set for every reflection part 11 by the positional relationship of each reflection part 11 with respect to the heat receiving part 12. FIG. Each first rotating shaft 13 is set in a tangential direction with respect to a circle passing through the center position C of the corresponding reflecting portion 11 with the heat receiving axis Ra as the center. Each of the first rotation shafts 13 does not change the absolute positional relationship with respect to the heat receiving unit 12 regardless of the change in the rotation posture of the reflection unit 11 with the second rotation shaft 14 as the rotation center.

第2回転軸14は、図3に示すように、第1平面P1上(第1平面P1に含まれるもの)であって、対応する反射部11の中心位置Cを通る線分に設定する。このため、各反射部11では、第1回転軸13と第2回転軸14との双方が、等しい回転中心としての中心位置Cを通る線分とされている。また、各反射部11では、第1回転軸13が、反射光路Rpと直交するとともに、第2回転軸14と直交するものとされている。ここで、第2回転軸14は、反射光路Rpと一致しないものとする必要がある。その第2回転軸14は、本実施例では、反射部11の第1回転軸13を回転中心とする回転に伴って、当該第1回転軸13を回転中心として第1平面P1上で回転するものとされている。すなわち、第2回転軸14は、本実施例では、第1回転軸13と直交するように反射部11に位置関係が固定されて設定されている。その第2回転軸14は、本実施例では、反射部11における長尺方向に一致させて設定されている。このため、第2回転軸14は、反射部11が中心位置Cにおける接平面の法線方向を反射光路Rpに一致させた状態(受熱部12に正対させた状態(以下では、初期状態ともいう))とされると、受熱部12の受熱軸線Raと平行な線分となり、東西方向に沿って伸びるものとなる。このことから、第2回転軸14は、初期状態において、等しい反射ラインL1に設けられている各反射部11においては、設置基準面Pb上において受熱軸線Raと平行に伸びつつ南北方向に並列される(図4参照)。また、第2回転軸14は、各反射ラインLnが上述したように東西方向に並列されて構成されていることから、初期状態において、反射ラインLn毎に南北方向で見て等しい位置に設けられている各反射部11においては、受熱軸線Raと平行に伸びる同一の直線上に存在されている。   As shown in FIG. 3, the second rotation shaft 14 is set to a line segment that is on the first plane P <b> 1 (included in the first plane P <b> 1) and that passes through the center position C of the corresponding reflector 11. For this reason, in each reflection part 11, both the 1st rotating shaft 13 and the 2nd rotating shaft 14 are made into the line segment which passes along the center position C as an equal rotation center. Further, in each reflecting portion 11, the first rotation axis 13 is orthogonal to the reflected light path Rp and orthogonal to the second rotation axis 14. Here, it is necessary that the second rotating shaft 14 does not coincide with the reflected light path Rp. In the present embodiment, the second rotation shaft 14 rotates on the first plane P1 with the first rotation shaft 13 as the rotation center as the first rotation shaft 13 of the reflecting portion 11 rotates about the rotation center. It is supposed to be. That is, in the present embodiment, the second rotating shaft 14 is set with the positional relationship fixed to the reflecting portion 11 so as to be orthogonal to the first rotating shaft 13. In the present embodiment, the second rotating shaft 14 is set so as to coincide with the longitudinal direction of the reflecting portion 11. For this reason, the second rotating shaft 14 is in a state where the normal direction of the tangent plane at the center position C is coincident with the reflected light path Rp (a state in which the heat receiving unit 12 is directly opposed (hereinafter also referred to as an initial state). If it says)), it becomes a line segment parallel to the heat receiving axis Ra of the heat receiving portion 12, and extends along the east-west direction. Therefore, in the initial state, the second rotating shaft 14 is parallel to the north-south direction while extending in parallel with the heat receiving axis Ra on the installation reference plane Pb in each reflecting portion 11 provided on the same reflecting line L1. (See FIG. 4). In addition, since the second rotation shaft 14 is configured such that the reflection lines Ln are arranged in parallel in the east-west direction as described above, in the initial state, the second rotation shaft 14 is provided at an equal position when viewed in the north-south direction for each reflection line Ln. Each reflecting portion 11 is present on the same straight line extending parallel to the heat receiving axis Ra.

ここで、東西方向をx軸方向(東側が正側)とし、南北方向をy軸方向(北側が正側)とし、天頂方向をz軸方向(天頂側が正側)とする。すると、第1回転軸13は、その南側の端部を起点とするベクトルで表すとベクトル(0、−l、h)となって固定されることとなる。そのlおよびhは、受熱部12(受熱軸線Ra)に対する位置関係により定まる変数である。そして、第2回転軸14は、初期状態において、当該第2回転軸14の西側の端部を起点とするベクトルで表すとベクトル(1、0、0)となり、第1回転軸13を回転中心として適宜回転される。その初期状態では、反射部11の中心位置Cを通る法線(中心位置Cでの反射部11の接平面の法線)は、反射部11から受熱部12(受熱軸線Ra)へと向かう反射光のベクトル(0、h、l)と一致する。そして、当該接平面は、反射部11が第1回転軸13回りに適宜回転されることにより、その法線ベクトル(0、h、l)を基準として後述する角度θ1(図42から図61参照)だけ回転し、かつ第2回転軸14回りに適宜回転されることにより、角度θ1だけ回転した法線ベクトルを基準として後述する角度θ2(図42から図61参照)だけ回転する。   Here, the east-west direction is the x-axis direction (east side is the positive side), the north-south direction is the y-axis direction (north side is the positive side), and the zenith direction is the z-axis direction (the zenith side is the positive side). Then, the first rotating shaft 13 is fixed as a vector (0, -l, h) when expressed by a vector starting from the end on the south side. The l and h are variables determined by the positional relationship with respect to the heat receiving unit 12 (heat receiving axis Ra). In the initial state, the second rotating shaft 14 is represented by a vector (1, 0, 0) starting from the west end of the second rotating shaft 14, and the first rotating shaft 13 is the center of rotation. As appropriate. In the initial state, the normal passing through the center position C of the reflecting portion 11 (the normal of the tangent plane of the reflecting portion 11 at the center position C) is reflected from the reflecting portion 11 toward the heat receiving portion 12 (heat receiving axis Ra). It matches the light vector (0, h, l). Then, the tangent plane is rotated by an angle θ1 (see FIGS. 42 to 61), which will be described later, based on the normal vector (0, h, l) by appropriately rotating the reflecting portion 11 around the first rotation axis 13. ) And appropriately rotated around the second rotation axis 14 to rotate by an angle θ2 (see FIGS. 42 to 61) described later with reference to the normal vector rotated by the angle θ1.

集光装置10では、各反射部11が、自らに設定された第1回転軸13を回転中心として回転することが可能とされているとともに、自らに設定された第2回転軸14を回転中心として回転すること(以下では、回転軸回りの回転ともいう)が可能とされている。この第1回転軸13は、東西方向に伸びる受熱部12(その受熱軸線Ra)と平行な方向に対して直交するものであることから、対応する反射部11を回転させることにより、主に日周運動による太陽の東西方向での位置の変化に対応させることができる。また、第2回転軸14は、第1平面P1上(第1平面P1に含まれるもの)で対応する反射部11の中心位置Cを通る線分であることから、対応する反射部11を回転させることにより、主に太陽の高度の変化(南北方向での位置)に対応させることができる。これにより、集光装置10では、第1回転軸13および第2回転軸14回りに各反射部11を適宜回転することにより、太陽の日周運動に対応して、常に受熱軸線Raに直交する方向で反射ラインLn毎に受熱部12へと集光することができる。   In the condensing device 10, each reflecting portion 11 can be rotated about the first rotation shaft 13 set for itself, and the second rotation shaft 14 set for itself is the rotation center. (Hereinafter, also referred to as rotation around the rotation axis). Since the first rotating shaft 13 is orthogonal to the direction parallel to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra) extending in the east-west direction, by rotating the corresponding reflecting portion 11, It is possible to cope with changes in the position of the sun in the east-west direction due to circumferential motion. Moreover, since the 2nd rotating shaft 14 is a line segment which passes along the center position C of the corresponding reflection part 11 on the 1st plane P1 (what is contained in the 1st plane P1), it rotates the corresponding reflection part 11. By doing so, it is possible to cope mainly with changes in altitude of the sun (position in the north-south direction). Thereby, in the condensing device 10, by appropriately rotating each reflecting portion 11 around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14, the light collecting device 10 is always orthogonal to the heat receiving axis Ra corresponding to the diurnal motion of the sun. The light can be condensed to the heat receiving unit 12 for each reflection line Ln in the direction.

集光装置10では、図5に示すように、各反射部11において、第1駆動部21と第2駆動部22と、が設けられている。第1駆動部21は、第1回転軸13回りに反射部11を回転駆動させる。第2駆動部22は、第2回転軸14回りに反射部11を回転駆動させる。その各第1駆動部21および各第2駆動部22は、制御部23に接続されている。その制御部23は、内蔵するプログラムに基づいて各第1駆動部21および各第2駆動部22の動作を制御する。制御部23には、太陽位置検出部24が接続されている。その太陽位置検出部24は、太陽の位置を検出するセンサであり、例えば、4分割光センサを用いることにより構成することができる。また、制御部23では、内蔵するプログラムにより、計算上の太陽の位置を算出することが可能とされている。この制御部23は、基本的に太陽位置検出部24からの検出結果に基づいて、各第1駆動部21および各第2駆動部22を介して、各反射部11を第1回転軸13および第2回転軸14回りに適宜回転させる。そして、制御部23は、例えば曇天時のように太陽位置検出部24から良好な検出結果が得られない場合、計算上の太陽の位置に基づいて、各第1駆動部21および各第2駆動部22を介して、各反射部11を第1回転軸13および第2回転軸14回りに適宜回転させる。このため、集光装置10では、天候の変化に拘らず、太陽の日周運動に対応して、常に受熱軸線Raに直交する方向で反射ラインLn毎に受熱部12へと集光することができる。   In the condensing device 10, as shown in FIG. 5, the first driving unit 21 and the second driving unit 22 are provided in each reflection unit 11. The first drive unit 21 drives the reflection unit 11 to rotate about the first rotation axis 13. The second drive unit 22 drives the reflection unit 11 to rotate about the second rotation axis 14. The first drive units 21 and the second drive units 22 are connected to the control unit 23. The control unit 23 controls the operation of each first drive unit 21 and each second drive unit 22 based on a built-in program. A solar position detector 24 is connected to the controller 23. The solar position detection unit 24 is a sensor that detects the position of the sun, and can be configured by using, for example, a four-split optical sensor. Moreover, in the control part 23, it is possible to calculate the position of the sun on calculation by a built-in program. The control unit 23 basically controls each reflection unit 11 via the first drive unit 21 and the second drive unit 22 based on the detection result from the solar position detection unit 24 and the first rotation shaft 13 and the second rotation unit 13. Rotate appropriately around the second rotation axis 14. And when the favorable detection result is not obtained from the sun position detection part 24, for example at the time of cloudy weather, the control part 23 is based on the position of the calculation sun, and each 1st drive part 21 and each 2nd drive Each reflecting portion 11 is appropriately rotated around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 via the portion 22. For this reason, in the condensing device 10, it can always condense to the heat receiving part 12 for every reflection line Ln in the direction orthogonal to the heat receiving axis Ra in accordance with the diurnal movement of the sun regardless of the change in the weather. it can.

次に、本実施例の集光装置10における各反射部11を設置するための構成について、図6から図9を用いて説明する。各反射部11は、本実施例では、図6、図7、図9に示すように、対応する第2回転軸ステージ25および第1回転軸ステージ26(支持機構部29)に支持されて設けられる。その第2回転軸ステージ25は、被支持腕部25aと支持腕部25bとで構成されている。その被支持腕部25aは、第2回転軸ステージ25において、第1回転軸ステージ26(図7参照)により支持される箇所(被支持箇所)を構成する。被支持腕部25aは、長尺な棒状を呈し、その両端部が直交方向へと屈曲されている。その被支持腕部25aは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部11を短尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている(図6(b)等参照)。被支持腕部25aでは、直交方向へと湾曲された両端部に、一対の支持突起25cが設けられている。その両支持突起25cは、被支持腕部25aの各端部から外側へと突出して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持突起25c(その軸線)は、長尺な被支持腕部25aが伸びる方向と平行とされている。   Next, the structure for installing each reflection part 11 in the condensing apparatus 10 of a present Example is demonstrated using FIGS. 6-9. In this embodiment, as shown in FIGS. 6, 7, and 9, each reflecting portion 11 is provided by being supported by a corresponding second rotating shaft stage 25 and first rotating shaft stage 26 (support mechanism portion 29). It is done. The second rotating shaft stage 25 includes a supported arm portion 25a and a support arm portion 25b. The supported arm portion 25a constitutes a location (supported location) that is supported by the first rotary shaft stage 26 (see FIG. 7) in the second rotary shaft stage 25. The supported arm portion 25a has a long rod shape, and both end portions thereof are bent in the orthogonal direction. The supported arm portion 25a is sized so that the reflecting portion 11 can be received in the short direction between both end portions bent in the orthogonal direction (see FIG. 6B and the like). In the supported arm portion 25a, a pair of support protrusions 25c are provided at both ends curved in the orthogonal direction. Both the support projections 25c are provided so as to protrude outward from the respective end portions of the supported arm portion 25a, and their axis lines are located on the same straight line. Both the support protrusions 25c (its axis) are parallel to the direction in which the long supported arm portion 25a extends.

支持腕部25bは、第2回転軸ステージ25において、反射部11を支持する箇所(支持箇所)を構成する。この支持腕部25bは、被支持腕部25aと直交して設けられており、長尺な棒状を呈し、その両端部が直交方向へと屈曲されている。支持腕部25bは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部11を長尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている(図6(a)等参照)。この支持腕部25bでは、直交方向へと湾曲された両端部に、一対の支持穴25dが設けられている。その両支持穴25dは、支持腕部25bの両端部を貫通して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持穴25d(その軸線)は、長尺な支持腕部25bが伸びる方向と平行とされており、一対の支持突起25cの軸線と直交する位置関係とされている。   The support arm portion 25 b constitutes a location (support location) that supports the reflecting portion 11 in the second rotating shaft stage 25. The support arm portion 25b is provided orthogonal to the supported arm portion 25a, has a long bar shape, and both end portions thereof are bent in the orthogonal direction. The support arm portion 25b is sized so that the reflecting portion 11 can be received in the longitudinal direction between both end portions bent in the orthogonal direction (see FIG. 6A and the like). In the support arm portion 25b, a pair of support holes 25d are provided at both ends curved in the orthogonal direction. Both the support holes 25d are provided so as to penetrate through both end portions of the support arm portion 25b, and their axis lines are located on the same straight line. Both the support holes 25d (the axes thereof) are parallel to the direction in which the long support arm portion 25b extends, and are in a positional relationship orthogonal to the axes of the pair of support protrusions 25c.

本実施例では、この第2回転軸ステージ25に支持されて反射部11が設けられる。図8に示すように、その反射部11は、上述したように、中心位置Cにおける接平面の法線方向で見て長方形状を呈し、短尺方向に湾曲するとともに長尺方向では平坦な鏡とされている。反射部11は、上述したように、基本的に、長尺方向を東西方向に沿わせるとともに、短尺方向を南北方向に沿わせて設けられる。その反射部11では、長尺方向で見た両端部で対を為して被支持突起11aが設けられている。その各被支持突起11aは、互いの軸線が、中心位置Cを通りつつ長尺方向すなわち東西方向に伸びる直線上に位置するものとされている。この両被支持突起11aは、第2回転軸ステージ25の支持腕部25bの両端部に設けられた一対の支持穴25dに回転可能に挿入することが可能とされている。このため、反射部11は、一対の被支持突起11aを一対の支持穴25dに挿入することにより、支持腕部25bの両端部の間で回転可能に第2回転軸ステージ25に支持される(図7(a)等参照)。この状態において、反射部11の中心位置Cは、被支持腕部25aの両支持突起25c(そこが挿入される後述する両支持穴26e)の軸線と、支持腕部25bの両支持穴25d(そこに挿入される両被支持突起11a)の軸線と、の交点に位置される。その反射部11が支持される第2回転軸ステージ25は、第1回転軸ステージ26に支持されて設置される(図7参照)。   In the present embodiment, the reflecting portion 11 is provided supported by the second rotating shaft stage 25. As shown in FIG. 8, as described above, the reflecting portion 11 has a rectangular shape when viewed in the normal direction of the tangential plane at the center position C, is curved in the short direction, and is a flat mirror in the long direction. Has been. As described above, the reflecting portion 11 is basically provided with the long direction along the east-west direction and the short direction along the north-south direction. In the reflection part 11, supported protrusions 11 a are provided in pairs at both ends viewed in the longitudinal direction. Each of the supported protrusions 11a is positioned on a straight line whose axis extends in the longitudinal direction, that is, the east-west direction while passing through the center position C. Both the supported projections 11a can be rotatably inserted into a pair of support holes 25d provided at both ends of the support arm portion 25b of the second rotating shaft stage 25. For this reason, the reflection part 11 is supported by the 2nd rotating shaft stage 25 so that it can rotate between the both ends of the support arm part 25b by inserting a pair of supported protrusion 11a in a pair of support hole 25d. (Refer FIG. 7 (a) etc.). In this state, the center position C of the reflecting portion 11 is such that the axis of both support protrusions 25c of the supported arm portion 25a (both support holes 26e to be inserted later) and both support holes 25d of the support arm portion 25b ( It is located at the intersection of the axis of both supported projections 11a) inserted therein. The second rotating shaft stage 25 on which the reflecting portion 11 is supported is supported and installed on the first rotating shaft stage 26 (see FIG. 7).

その第1回転軸ステージ26は、図7に示すように、支持腕部26aと設置基部26bと接続脚部26cとを有する。支持腕部26aは、第2回転軸ステージ25を支持する箇所を構成すべく断面がU字形状を呈し、間隔を置いて対向する一対の支持壁部分26dを有する。その支持腕部26aは、両支持壁部分26dの間に、第2回転軸ステージ25を短尺方向で受け入れる、すなわち直交方向へと湾曲された被支持腕部25aの両端部を受け入れることが可能な大きさ寸法とされている。その各支持壁部分26dには、支持穴26eが設けられている。その両支持穴26eは、支持壁部分26dを貫通して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持穴26e(その軸線)は、第2回転軸ステージ25の被支持腕部25aの両端部に設けられた一対の支持突起25cを回転可能に受け入れることが可能とされている。   As shown in FIG. 7, the first rotating shaft stage 26 has a support arm portion 26a, an installation base portion 26b, and a connecting leg portion 26c. The support arm portion 26a has a pair of support wall portions 26d that are U-shaped in cross section and constitute a portion that supports the second rotary shaft stage 25 and that are opposed to each other with a gap therebetween. The support arm portion 26a can receive the second rotary shaft stage 25 in the short direction between both the support wall portions 26d, that is, can receive both ends of the supported arm portion 25a curved in the orthogonal direction. It is a size. Each support wall portion 26d is provided with a support hole 26e. Both the support holes 26e are provided so as to penetrate the support wall portion 26d, and their axis lines are located on the same straight line. Both the support holes 26e (its axis) can rotatably receive a pair of support protrusions 25c provided at both ends of the supported arm portion 25a of the second rotary shaft stage 25.

設置基部26bは、集光装置10(その各反射部11)が設置される設置平面に第1回転軸ステージ26を設置するために設けられている。接続脚部26cは、支持腕部26aおよび第2回転軸ステージ25を介して支持する各反射部11の中心位置Cが、上述した設置基準面Pb(図4等参照)上に位置するように、設置基部26bと支持腕部26aとを接続して設けられている。本実施例では、接続脚部26cは、上側の端部が回転機構部26fを介して支持腕部26aに接続されている。その回転機構部26fは、両支持穴26eの軸線(後述する短尺側軸線28)と平行な線分に直交する回転軸26gを回転中心として、接続脚部26cに対して支持腕部26aが回転することを可能としている。回転機構部26fは、制御部23(図5参照)に接続されており、当該制御部23の制御下で、接続脚部26cに対して支持腕部26aを適宜回転させる。   The installation base portion 26b is provided for installing the first rotation axis stage 26 on an installation plane on which the light collecting apparatus 10 (each reflection portion 11 thereof) is installed. The connecting leg portion 26c is positioned such that the center position C of each reflecting portion 11 supported via the support arm portion 26a and the second rotary shaft stage 25 is located on the above-described installation reference plane Pb (see FIG. 4 and the like). The installation base portion 26b and the support arm portion 26a are connected to each other. In the present embodiment, the connection leg portion 26c is connected at its upper end to the support arm portion 26a via the rotation mechanism portion 26f. In the rotation mechanism portion 26f, the support arm portion 26a rotates with respect to the connection leg portion 26c with a rotation axis 26g perpendicular to a line segment parallel to the axis line of the support holes 26e (the short side axis line 28 described later) as a rotation center. It is possible to do. The rotation mechanism unit 26f is connected to the control unit 23 (see FIG. 5), and appropriately rotates the support arm unit 26a with respect to the connection leg 26c under the control of the control unit 23.

反射部11は、図7(a)に示すように、一対の被支持突起11aを第2回転軸ステージ25における支持腕部25bの両端部で対を為す支持穴25dに挿入することにより(矢印a1参照)、当該支持腕部25bの両端部の間で回転可能に第2回転軸ステージ25に支持される。このため、反射部11は、第2回転軸ステージ25に対して、中心位置Cを通りつつ長尺方向に伸びる直線上に位置する両被支持突起11a(支持穴25d)の軸線を回転中心として回転することが可能とされる。また、第2回転軸ステージ25は、被支持腕部25aの両端部に設けられた一対の支持突起25cを、第1回転軸ステージ26の支持腕部26aの両支持壁部分26dで対を為す支持穴26eに挿入することにより(矢印a2参照)、当該支持壁部分26dの間で回転可能に第1回転軸ステージ26に支持される。このため、第2回転軸ステージ25は、第1回転軸ステージ26に対して、両支持突起25c(支持穴26e)の軸線を回転中心として回転することが可能とされる。その第1回転軸ステージ26は、集光装置10が設けられる設置平面において、第2回転軸ステージ25を介して支持する反射部11に応じた位置に設置される。   As shown in FIG. 7A, the reflecting portion 11 is inserted by inserting a pair of supported projections 11a into support holes 25d that make a pair at both ends of the support arm portion 25b of the second rotating shaft stage 25 (arrows). a), and supported by the second rotary shaft stage 25 so as to be rotatable between both end portions of the support arm portion 25b. For this reason, with respect to the second rotating shaft stage 25, the reflecting portion 11 has the axis of both supported protrusions 11a (supporting holes 25d) positioned on a straight line extending in the longitudinal direction while passing through the center position C as the rotation center. It is possible to rotate. The second rotary shaft stage 25 pairs a pair of support protrusions 25c provided at both ends of the supported arm portion 25a with both support wall portions 26d of the support arm portion 26a of the first rotary shaft stage 26. By being inserted into the support hole 26e (see arrow a2), the first rotary shaft stage 26 is rotatably supported between the support wall portions 26d. For this reason, the second rotary shaft stage 25 can rotate with respect to the first rotary shaft stage 26 about the axis of both the support protrusions 25c (support holes 26e) as the center of rotation. The first rotation axis stage 26 is installed at a position corresponding to the reflection unit 11 supported via the second rotation axis stage 25 on the installation plane on which the light collecting device 10 is provided.

これにより、反射部11は、図7(b)に示すように、設置平面における任意の位置で、第1回転軸ステージ26により、第2回転軸ステージ25を介して両支持突起25c(支持穴26e)の軸線(後述する短尺側軸線28)を回転中心として回転することが可能とされて設けられる。また、反射部11は、設置平面における任意の位置で、第1回転軸ステージ26を介して、第2回転軸ステージ25により中心位置Cを通りつつ長尺方向に伸びる直線上に位置する両被支持突起11a(支持穴25d)の軸線を回転中心として回転することが可能とされて設けられる。このことから、両被支持突起11a(支持穴25d)の軸線は、第2軸線としての長尺側軸線27として機能する。ここで、両支持突起25c(支持穴26e)の軸線は、上述したように、一対の支持穴25dの軸線(長尺側軸線27)と直交する位置関係とされ、その一対の支持穴25dには、軸線が長尺側軸線27となる両被支持突起11aが回転可能に支持されている。このため、両支持突起25c(支持穴26e)の軸線は、第2回転軸ステージ25に対する反射部11の長尺側軸線27を回転中心とする回転に関わらず、反射部11における短尺方向を含む面上で中心位置Cを通るものとされる。このことから、両支持突起25c(支持穴26e)の軸線は、第1軸線としての短尺側軸線28として機能する。   Thereby, as shown in FIG.7 (b), the reflection part 11 is the two support protrusions 25c (support hole) by the 1st rotating shaft stage 26 via the 2nd rotating shaft stage 25 in arbitrary positions in an installation plane. 26e) (a short side axis 28, which will be described later) is provided so as to be able to rotate. In addition, the reflecting portion 11 is disposed at an arbitrary position on the installation plane via both the first rotary shaft stage 26 and the two rotary shaft stages 25 that are positioned on a straight line extending in the longitudinal direction while passing through the center position C. The support protrusion 11a (support hole 25d) is provided so as to be rotatable about the axis of rotation. From this, the axis of both supported protrusions 11a (support hole 25d) functions as the long-side axis 27 as the second axis. Here, as described above, the axes of the support protrusions 25c (support holes 26e) are in a positional relationship orthogonal to the axes (long-side axis 27) of the pair of support holes 25d, and the pair of support holes 25d The two supported protrusions 11a whose axis is the long side axis 27 are rotatably supported. For this reason, the axis of both support protrusions 25c (support holes 26e) includes the short direction of the reflecting portion 11 regardless of the rotation about the long side axis 27 of the reflecting portion 11 with respect to the second rotating shaft stage 25 as the rotation center. It is assumed that it passes through the center position C on the surface. From this, the axis of both support protrusions 25c (support hole 26e) functions as the short-side axis 28 as the first axis.

反射部11は、第2回転軸ステージ25により長尺側軸線27(第2軸線)を回転中心として回転することが可能とされて支持され、その第2回転軸ステージ25は、第1回転軸ステージ26により短尺側軸線28(第1軸線)を回転中心として回転することが可能とされて支持されている。このため、反射部11は、第2回転軸ステージ25と第1回転軸ステージ26とにより、短尺側軸線28を回転中心として回転することが可能とされるとともに、その短尺側軸線28を回転中心とする回転に関わらず長尺側軸線27を回転中心として回転することが可能とされて、設置平面における任意の位置に設けられる。なお、この取り付けの順序は、本実施例に限定されるものではない。   The reflection unit 11 is supported by the second rotation axis stage 25 so as to be able to rotate around the long side axis 27 (second axis) as the rotation center. The second rotation axis stage 25 has the first rotation axis. The stage 26 is supported by being able to rotate around the short side axis 28 (first axis) as the center of rotation. For this reason, the reflecting section 11 can be rotated about the short side axis 28 by the second rotation axis stage 25 and the first rotation axis stage 26, and the short side axis 28 is the rotation center. Regardless of the rotation, the long axis 27 can be rotated around the center of rotation and provided at an arbitrary position on the installation plane. In addition, the order of this attachment is not limited to a present Example.

集光装置10では、各反射部11を第2回転軸ステージ25と第1回転軸ステージ26とで支持させて、受熱部12に対する位置に応じて設置平面における任意の位置に設ける。そして、その短尺側軸線28すなわち両支持突起25c(両支持穴26e)の軸線(第1軸線)を、支持する反射部11の受熱部12に対する位置に応じて設定された第1回転軸13に一致させる。その短尺側軸線28の傾きは、第1回転軸ステージ26における支持腕部26aの各支持壁部分26dの支持穴26eが対を為す方向によって決定される。また、短尺側軸線28の設置平面における位置は、当該設置平面において設置基部26bすなわち第1回転軸ステージ26が設置される位置によって決定される。このため、集光装置10では、第1回転軸ステージ26の支持腕部26aの支持穴26eが対を為す方向(短尺側軸線28(第1軸線))を、受熱部12に対する反射部11の位置に応じて設定された第1回転軸13に一致させて、第1回転軸ステージ26を設置する。本実施例では、第1回転軸ステージ26の回転機構部26fの回転軸26gを受熱部12(その受熱軸線Ra)と平行として、当該第1回転軸ステージ26を反射部11の設置位置に設ける。そして、第1回転軸ステージ26の回転機構部26fによる回転軸26gを回転中心として支持腕部26aを接続脚部26cに対して回転させることにより、短尺側軸線28(支持穴26eが対を為す方向)を、支持する反射部11を基準とする第1平面P1に直交させる。この調整により、短尺側軸線28(第1軸線)は、受熱部12に対する反射部11の位置に応じて設定された第1回転軸13に一致される。この短尺側軸線28の調整、すなわち接続脚部26cに対する支持腕部26aの回転姿勢の調整は、上述したように、制御部23(図5参照)の制御下で行う。   In the light collecting apparatus 10, each reflecting portion 11 is supported by the second rotating shaft stage 25 and the first rotating shaft stage 26 and is provided at an arbitrary position on the installation plane according to the position with respect to the heat receiving portion 12. Then, the short axis 28, that is, the axis (first axis) of both support protrusions 25c (both support holes 26e) is set to the first rotating shaft 13 set according to the position of the reflecting part 11 to be supported with respect to the heat receiving part 12. Match. The inclination of the short axis 28 is determined by the direction in which the support holes 26e of the support wall portions 26d of the support arm 26a of the first rotary shaft stage 26 make a pair. Further, the position of the short-side axis 28 on the installation plane is determined by the position at which the installation base 26b, that is, the first rotation axis stage 26 is installed on the installation plane. For this reason, in the condensing device 10, the direction in which the support holes 26 e of the support arm portions 26 a of the first rotating shaft stage 26 make a pair (the short-side axis 28 (first axis)) of the reflecting portion 11 with respect to the heat receiving portion 12. The first rotation axis stage 26 is installed so as to coincide with the first rotation axis 13 set according to the position. In the present embodiment, the rotation shaft 26g of the rotation mechanism portion 26f of the first rotation shaft stage 26 is parallel to the heat receiving portion 12 (the heat receiving axis Ra), and the first rotation shaft stage 26 is provided at the installation position of the reflecting portion 11. . Then, by rotating the support arm portion 26a with respect to the connection leg portion 26c around the rotation shaft 26g by the rotation mechanism portion 26f of the first rotation shaft stage 26, the short side axis 28 (the support hole 26e is paired). Direction) is orthogonal to the first plane P1 with reference to the reflecting portion 11 to be supported. By this adjustment, the short-side axis 28 (first axis) coincides with the first rotation shaft 13 set according to the position of the reflection unit 11 with respect to the heat receiving unit 12. The adjustment of the short side axis 28, that is, the adjustment of the rotation posture of the support arm portion 26a with respect to the connection leg portion 26c is performed under the control of the control unit 23 (see FIG. 5).

すると、第1回転軸ステージ26は、支持する反射部11に設定された第1回転軸13に短尺側軸線28(支持穴26eが対を為す方向)を一致させて、当該第1回転軸13(短尺側軸線28)を回転中心として回転可能に第2回転軸ステージ25すなわち反射部11を支持する。その第2回転軸ステージ25は、上述したように、長尺側軸線27すなわち中心位置Cを通りつつ長尺方向に伸びる直線上に位置する両被支持突起11a(支持穴25d)の軸線(第2軸線)を回転中心として、反射部11が回転することを可能として当該反射部11を支持している。その反射部11では、上述した構成により、中心位置Cが、被支持腕部25aの両支持突起25c(両支持穴26e)の軸線(短尺側軸線28(第1軸線))と、支持腕部25bの両支持穴25d(両被支持突起11a)の軸線(長尺側軸線27(第2軸線))と、の交点に位置される。そして、その長尺側軸線27(第2軸線)は、短尺側軸線28(第1軸線)に対して直交する位置関係とされている。このことから、第1回転軸ステージ26では、短尺側軸線28(第1回転軸13(第1軸線))を回転中心として第2回転軸ステージ25を回転させると、その第2回転軸ステージ25に設定された長尺側軸線27(第2軸線)が、短尺側軸線28(第1回転軸13)に直交する平面上で中心位置Cを回転中心として回転される。このため、長尺側軸線27(第2軸線)は、第1回転軸13(短尺側軸線28)を回転中心とする第2回転軸ステージ25の回転に関わらず、対応する反射部11に設定された第1回転軸13を基準とする第1平面P1に含まれるものであって、当該反射部11の中心位置Cを通る線分となる。これにより、第1回転軸ステージ26では、上述したように短尺側軸線28(支持腕部26aの支持穴26e(第1軸線))が対を為す方向を第1回転軸13に一致させると、長尺側軸線27(両被支持突起11a(支持穴25d))の軸線(第2軸線)が第2回転軸14の条件を満たすこととなる。よって、集光装置10では、受熱部12に対する反射部11の位置に応じて設定された第1回転軸13に短尺側軸線28(第1軸線)を一致させて第1回転軸ステージ26を設置することにより、長尺側軸線27(第2軸線)が当該反射部11の位置に応じて設定された第2回転軸14として機能する。   Then, the first rotary shaft stage 26 aligns the short side axis 28 (the direction in which the support holes 26 e make a pair) with the first rotary shaft 13 set on the reflecting portion 11 to be supported, and the first rotary shaft 13. The second rotary shaft stage 25, that is, the reflecting portion 11 is supported so as to be rotatable about the (short-side axis 28). As described above, the second rotary shaft stage 25 has the long axis 27, that is, the axis of the two supported protrusions 11a (support holes 25d) positioned on the straight line extending in the long direction while passing through the center position C. The reflection part 11 is supported by allowing the reflection part 11 to rotate about the biaxial line). In the reflecting portion 11, the center position C is configured such that the center position C is the axis of the both support protrusions 25 c (both support holes 26 e) of the supported arm portion 25 a (the short side axis 28 (first axis)) and the support arm portion. It is located at the intersection of the axis (long-side axis 27 (second axis)) of both support holes 25d (both supported projections 11a) of 25b. The long side axis 27 (second axis) is in a positional relationship orthogonal to the short side axis 28 (first axis). Therefore, in the first rotating shaft stage 26, when the second rotating shaft stage 25 is rotated about the short side axis 28 (first rotating shaft 13 (first axis)) as the rotation center, the second rotating shaft stage 25 is rotated. The long-side axis 27 (second axis) set to 2 is rotated about the center position C on the plane orthogonal to the short-side axis 28 (first rotation axis 13). For this reason, the long side axis 27 (second axis) is set to the corresponding reflector 11 regardless of the rotation of the second rotary axis stage 25 about the first rotation axis 13 (short side axis 28). The first rotation axis 13 is included in the first plane P1 and is a line segment passing through the center position C of the reflecting portion 11. Thereby, in the first rotating shaft stage 26, as described above, when the direction in which the short-side axis 28 (the supporting hole 26e (first axis) of the supporting arm portion 26a) is paired with the first rotating shaft 13, The axis (second axis) of the long-side axis 27 (both supported protrusions 11a (support holes 25d)) satisfies the condition of the second rotating shaft 14. Therefore, in the light collecting apparatus 10, the first rotary shaft stage 26 is installed by making the short axis 28 (first axis) coincide with the first rotary shaft 13 set according to the position of the reflecting portion 11 with respect to the heat receiving portion 12. By doing so, the long-side axis 27 (second axis) functions as the second rotation shaft 14 set according to the position of the reflecting portion 11.

このことから、集光装置10では、設置平面に設置する各反射部11を、上述したように受熱部12に対する反射部11の位置に応じて設定された第1回転軸13に短尺側軸線28(第1軸線)を一致させて設置した第1回転軸ステージ26に、第2回転軸ステージ25を介して支持させる。これにより、各反射部11は、短尺側軸線28(第1軸線)回りに第2回転軸ステージ25が回転可能とされることで、第1回転軸13回りに回転可能に設置平面に設置される。その各反射部11は、長尺側軸線27(第2軸線)回りに回転可能に第2回転軸ステージ25に支持されており、その長尺側軸線27(第2軸線)が第2回転軸14としての条件を満たすものとされている。すなわち、各反射部11は、第1回転軸13(短尺側軸線28(第1軸線))回りの回転姿勢に関わらず、対応する反射部11に設定された第1回転軸13を基準とする第1平面P1に含まれるものであって、当該反射部11の中心位置Cを通る第2回転軸14(長尺側軸線27(第2軸線))回りに回転可能とされている。   From this, in the condensing device 10, each reflective part 11 installed in an installation plane is set to the 1st rotating shaft 13 set according to the position of the reflective part 11 with respect to the heat receiving part 12 as mentioned above, and the short side axis line 28 is set. The first rotary shaft stage 26 installed with the (first axis) aligned is supported via the second rotary shaft stage 25. Thereby, each reflecting portion 11 is installed on the installation plane so as to be rotatable around the first rotation axis 13 by allowing the second rotation axis stage 25 to be rotated around the short side axis 28 (first axis). The Each of the reflecting portions 11 is supported by the second rotation axis stage 25 so as to be rotatable around the long side axis 27 (second axis), and the long side axis 27 (second axis) is the second rotation axis. 14 is satisfied. That is, each reflecting portion 11 is based on the first rotating shaft 13 set in the corresponding reflecting portion 11 regardless of the rotation posture around the first rotating shaft 13 (short-side axis 28 (first axis)). It is included in the first plane P1, and is rotatable about the second rotation axis 14 (long-side axis 27 (second axis)) passing through the center position C of the reflecting portion 11.

このように設けられた各反射部11が第2回転軸ステージ25に支持されて初期状態とされた例を図9に示す。この図9では、設置平面(設置基準面Pb(図4等参照))上における第1回転軸13(短尺側軸線28(第1軸線))および第2回転軸14(長尺側軸線27(第2軸線))の位置関係を理解容易とするために、第1回転軸ステージ26を省略して示している。各反射ラインLnにおいて南側から5つめの反射部11(図1参照)は、図9(a)に示すように、第1回転軸13(短尺側軸線28(第1軸線))が南北方向に伸びつつ、第2回転軸14(長尺側軸線27(第2軸線))が東西方向に伸びて、設置平面(設置基準面Pb(図4等参照))に設けられる。また、各反射ラインLnにおいて南側から7つめの反射部11(図1参照)は、図9(b)に示すように、北側を上方に傾けて第1回転軸13(短尺側軸線28(第1軸線))が南北方向に伸びつつ、第2回転軸14(長尺側軸線27(第2軸線))が東西方向に伸びて、設置平面(設置基準面Pb(図4等参照))に設けられる。さらに、各反射ラインLnにおいて南側から2つめの反射部11(図1参照)は、図9(c)に示すように、南側を上方に傾けて第1回転軸13(短尺側軸線28(第1軸線))が南北方向に伸びつつ、第2回転軸14(長尺側軸線27(第2軸線))が東西方向に伸びて、設置平面(設置基準面Pb(図4等参照))に設けられる。このように、集光装置10では、受熱部12に対する位置に応じて調整した第1回転軸ステージ26および第2回転軸ステージ25を介して各反射部11を設置平面に設置することで、設定した第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転可能に各反射部11が設けられる。このことから、第1回転軸ステージ26および第2回転軸ステージ25は、各反射部11を個別に支持する支持機構部29を構成している。   FIG. 9 shows an example in which each reflecting portion 11 provided in this way is supported by the second rotating shaft stage 25 and is in an initial state. In FIG. 9, the first rotating shaft 13 (short side axis 28 (first axis)) and the second rotating shaft 14 (long side axis 27 (on the installation reference plane Pb (see FIG. 4 etc.)). In order to facilitate understanding of the positional relationship of the second axis))), the first rotation axis stage 26 is omitted. As shown in FIG. 9A, the fifth reflecting portion 11 (see FIG. 1) from the south side in each reflection line Ln has the first rotating shaft 13 (the short side axis 28 (first axis)) in the north-south direction. While extending, the second rotating shaft 14 (long-side axis 27 (second axis)) extends in the east-west direction and is provided on the installation plane (installation reference plane Pb (see FIG. 4 and the like)). In addition, as shown in FIG. 9B, the seventh reflecting portion 11 (see FIG. 1) from the south side in each reflection line Ln is inclined with the north side upward, as shown in FIG. 9B. 1 axis)) extends in the north-south direction, and the second rotating shaft 14 (long-side axis 27 (second axis)) extends in the east-west direction to the installation plane (installation reference plane Pb (see FIG. 4 etc.)). Provided. Further, in each reflection line Ln, the second reflecting portion 11 (see FIG. 1) from the south side tilts the south side upward, as shown in FIG. 1 axis)) extends in the north-south direction, and the second rotating shaft 14 (long-side axis 27 (second axis)) extends in the east-west direction to the installation plane (installation reference plane Pb (see FIG. 4 etc.)). Provided. As described above, in the light collecting apparatus 10, setting is performed by installing each reflecting unit 11 on the installation plane via the first rotating shaft stage 26 and the second rotating shaft stage 25 adjusted according to the position with respect to the heat receiving unit 12. Each reflecting portion 11 is provided so as to be rotatable around the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14. From this, the 1st rotating shaft stage 26 and the 2nd rotating shaft stage 25 comprise the support mechanism part 29 which supports each reflection part 11 separately.

ここで、上述した第1駆動部21(図5参照)は、図示は略すが、第1回転軸ステージ26に対して第2回転軸ステージ25を、短尺側軸線28(支持腕部26aの両支持穴26eおよび両支持突起25cの軸線(第1軸線))すなわち第1回転軸13回りに回転駆動させる。また、上述した第2駆動部22(図5参照)は、図示は略すが、第2回転軸ステージ25に対して反射部11を、長尺側軸線27(支持腕部25bの両支持穴25dおよび両被支持突起11aの軸線(第2軸線))すなわち第2回転軸14回りに回転駆動させる。   Here, although the illustration of the first drive unit 21 (see FIG. 5) described above is omitted, the second rotary shaft stage 25 is moved from the first rotary shaft stage 26 to the short side axis 28 (both the support arm portions 26a). The support hole 26e and the support protrusions 25c are rotated around the axis (first axis), that is, around the first rotation shaft 13. The second drive unit 22 (see FIG. 5) described above is not illustrated, but the reflection unit 11 is connected to the long rotation axis 27 (both support holes 25d of the support arm unit 25b) with respect to the second rotary shaft stage 25. Further, it is driven to rotate around the axis (second axis) of the supported protrusions 11a, that is, around the second rotating shaft 14.

なお、本実施例では、第1回転軸ステージ26が、回転機構部26fが設けられて接続脚部26cに対して支持腕部26aが回転することが可能とされていたが、上述したように受熱部12に対する反射部11の位置に応じて設定された第1回転軸13に短尺側軸線28を一致させて第2回転軸ステージ25を支持するものであれば、接続脚部26cに直接支持腕部26aが接続されているものであってもよく、他の構成であっても良く、上記した実施例の構成に限定されるものではない。   In the present embodiment, the first rotating shaft stage 26 is provided with the rotation mechanism portion 26f so that the support arm portion 26a can rotate with respect to the connection leg portion 26c. However, as described above. If the second rotary axis stage 25 is supported by aligning the short axis 28 with the first rotary axis 13 set according to the position of the reflecting part 11 with respect to the heat receiving part 12, it is directly supported by the connecting leg part 26c. The arm part 26a may be connected, may have other configurations, and is not limited to the configuration of the above-described embodiment.

また、本実施例では、支持機構部29における短尺側軸線28の調整、すなわち接続脚部26cに対する支持腕部26aの回転姿勢の調整を制御部23(図5参照)の制御下で行うものとしている。しかしながら、この調整は、第1回転軸ステージ26を設置する際に外部機器等を用いて設定し、その設定した状態で接続脚部26cに対して支持腕部26aを固定するものであってもよく、他の方法であっても良く、上記した実施例の構成に限定されるものではない。   In this embodiment, the adjustment of the short side axis 28 in the support mechanism 29, that is, the adjustment of the rotation posture of the support arm 26a with respect to the connection leg 26c is performed under the control of the control unit 23 (see FIG. 5). Yes. However, this adjustment is set using an external device or the like when the first rotary shaft stage 26 is installed, and the support arm 26a is fixed to the connection leg 26c in the set state. Alternatively, other methods may be used and the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.

次に、集光装置10と同様に太陽光を被照射部(受熱部)に集光する集光装置(50、60)における技術の課題について、図10から図16を用いて説明する。集光装置50は、図10に示すように、南北方向に長尺な複数の反射部51と、その上方に設けられた南北方向に長尺な受熱部52と、を備える所謂線形フレネル型の太陽光集光装置である。その複数の反射部51は、東西方向に並列して設けられている。各反射部51には、図示を略す駆動部により回転駆動される回転軸53が、南北方向に伸びて設けられている。この各反射部51は、回転軸53回りに回転可能とされている。その上方に設けられた受熱部52は、上記した集光装置10の受熱部12と同様の構成とされている。   Next, the technical problem in the condensing device (50, 60) that condenses sunlight on the irradiated portion (heat receiving portion) in the same manner as the condensing device 10 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 10, the light collecting device 50 is a so-called linear Fresnel type that includes a plurality of reflecting portions 51 that are long in the north-south direction, and a heat receiving portion 52 that is long in the north-south direction. A solar concentrator. The plurality of reflecting portions 51 are provided in parallel in the east-west direction. Each reflecting portion 51 is provided with a rotating shaft 53 that is driven to rotate by a driving portion (not shown) extending in the north-south direction. Each of the reflecting portions 51 is rotatable around the rotation shaft 53. The heat receiving part 52 provided above is configured similarly to the heat receiving part 12 of the light collecting device 10 described above.

この線形フレネル型の集光装置50では、各反射部51を適宜回転させて太陽光の反射光を受熱部52へと向かわせる(図10(b)参照)ことにより、その受熱部52に集光することができる。このため、太陽の日周運動に合わせて各反射部51を適宜回転させることにより、朝から夕刻まで太陽光を受熱部52に集光することができる。このとき、集光装置50では、各反射部51が南北方向に伸びるものであるとともに受熱部52が南北方向に伸びるものであることから、太陽の高度が変化しても、各反射部51から受熱部52へと向かう角度と当該受熱部52への入射位置とが変化はするが、反射光を受熱部52へと向かわせることができる(図10(c)参照)。   In this linear Fresnel type condensing device 50, each reflecting portion 51 is appropriately rotated to direct sunlight reflected toward the heat receiving portion 52 (see FIG. 10B), thereby collecting the heat receiving portion 52. Can be light. For this reason, sunlight can be condensed on the heat receiving part 52 from morning to evening by appropriately rotating each reflecting part 51 according to the diurnal motion of the sun. At this time, in the light collecting device 50, since each reflection part 51 extends in the north-south direction and the heat receiving part 52 extends in the north-south direction, even if the solar altitude changes, each reflection part 51 Although the angle toward the heat receiving unit 52 and the incident position on the heat receiving unit 52 change, the reflected light can be directed to the heat receiving unit 52 (see FIG. 10C).

ここで、線形フレネル型の集光装置50では、コサイン損失が生じることを抑制することには限界がある。そのコサイン損失とは、図11に示すように、太陽光が入射する方向に対して正対する状態の反射部51(二点鎖線で示す反射部51参照)で受けることのできる面積(入射する光束の量)に対して、適宜回転された反射部51(実線で示す反射部51参照)で受けることのできる面積(入射する光束の量)が減少することをいう(図11の太陽光においてドットが付されている箇所参照)。このため、太陽光が入射する方向と、反射部51の法線方向と、が為す角度を小さくすることにより、コサイン損失を抑制することができ、太陽光を受熱部52に効率よく集光することができる。しかしながら、線形フレネル型の集光装置50では、図10に示すように、南北方向に伸びる受熱部52に対して、その受熱部52を挟んで東側と西側とに複数の反射部51が設けられていることから、東西方向で見た中央位置(受熱部52)を境とした東側の各反射部51と西側の各反射部51とで太陽の位置に対応するための態様が異なるものとなってしまう。詳細には、例えば、図10(b)に示すように、太陽が東側に存在する場合、受熱部52に対して西側に存在する各反射部51では、法線方向と太陽光が入射する方向とが為す角度を小さくしつつそれらからの反射光を受熱部52へと向かわせることができる。ところが、受熱部52に対して東側に存在する各反射部51では、法線方向と太陽光が入射する方向とが為す角度を小さくしつつそれらからの反射光を受熱部52へと向かわせることは困難である。このことは、太陽が西側に存在する場合であっても、東側と西側とが逆転するだけで同様である。このため、線形フレネル型の集光装置50では、全ての反射部51のうちの約半分の反射部51でコサイン損失が大きくなってしまう。このことは、特に太陽の高度の低い朝夕に影響が大きくなるので、朝夕に効率よく太陽光を受熱部52に集光することが困難となってしまう。   Here, in the linear Fresnel type condensing device 50, there is a limit in suppressing the occurrence of cosine loss. As shown in FIG. 11, the cosine loss is an area (incident light flux) that can be received by the reflecting portion 51 (see the reflecting portion 51 indicated by a two-dot chain line) in a state of facing the sunlight incident direction. 11), the area (amount of incident light beam) that can be received by the appropriately rotated reflecting portion 51 (see the reflecting portion 51 indicated by the solid line) is reduced (dots in sunlight in FIG. 11). (Refer to the section marked with). For this reason, the cosine loss can be suppressed by reducing the angle formed by the direction in which sunlight is incident and the normal direction of the reflecting unit 51, and the sunlight is efficiently collected on the heat receiving unit 52. be able to. However, in the linear Fresnel type light collecting device 50, as shown in FIG. 10, a plurality of reflecting portions 51 are provided on the east side and the west side across the heat receiving portion 52 with respect to the heat receiving portion 52 extending in the north-south direction. Therefore, the mode for responding to the position of the sun is different between each reflection part 51 on the east side and each reflection part 51 on the west side with the central position (heat receiving part 52) seen in the east-west direction as a boundary. End up. Specifically, for example, as illustrated in FIG. 10B, when the sun is present on the east side, the normal direction and the direction in which sunlight is incident on each of the reflecting portions 51 present on the west side with respect to the heat receiving portion 52. It is possible to direct the reflected light from them toward the heat receiving portion 52 while reducing the angle between the two. However, in each reflection part 51 which exists in the east side with respect to the heat receiving part 52, the reflected light from them is directed to the heat receiving part 52 while reducing the angle formed by the normal direction and the direction in which sunlight enters. It is difficult. This is the same even if the sun exists on the west side only by reversing the east side and the west side. For this reason, in the linear Fresnel type condensing device 50, the cosine loss becomes large in about half of all the reflection parts 51. This has a large influence especially in the morning and evening when the altitude of the sun is low, and it becomes difficult to efficiently concentrate the sunlight on the heat receiving portion 52 in the morning and evening.

また、上記した構成の線形フレネル型の集光装置50では、図示は略すが、長尺な複数の反射部51と、その上方に設けられた受熱部52と、を東西方向に沿って設けることが考えられる。しかしながら、季節の変化に伴う太陽の高度の変化よりも、太陽の日周運動に伴う太陽光の入射角度の変化の方が大きいことから、上記したように南北方向に設けることと比較して、受熱部52(その表面)における集光位置の移動が大きくなってしまう。すなわち、朝夕の時間帯では、天頂方向を基準とする太陽光の各反射部51への入射角度が大きくなってしまうことから、その各反射部51からの反射光が受熱部52へと至るまでの距離が大きくなってしまう。このような距離の増大は、反射部61からの反射光により太陽の像が受熱部62に形成されるものとして、当該太陽の像の大きさの増大を招くことから、効率よく太陽光を受熱部52に集光することが困難となってしまう。これらのことから、線形フレネル型の集光装置50では、南中時刻と太陽の高度の低い朝夕との間で、得られる太陽エネルギー(熱エネルギー)の変動が大きくなってしまう。   Further, in the linear Fresnel type condensing device 50 having the above-described configuration, although not shown, a plurality of long reflecting portions 51 and a heat receiving portion 52 provided above the reflecting portions 51 are provided along the east-west direction. Can be considered. However, since the change in the incident angle of sunlight with the diurnal movement of the sun is larger than the change in the altitude of the sun with the change in the season, compared to providing in the north-south direction as described above, Movement of the condensing position in the heat receiving part 52 (the surface) will become large. That is, in the morning and evening time zones, the incident angle of sunlight on each reflecting portion 51 with respect to the zenith direction becomes large, so that the reflected light from each reflecting portion 51 reaches the heat receiving portion 52. The distance of will increase. Such an increase in the distance assumes that the sun image is formed on the heat receiving unit 62 by the reflected light from the reflecting unit 61 and causes an increase in the size of the sun image. It becomes difficult to condense on the part 52. For these reasons, in the linear Fresnel type light collecting device 50, the fluctuation of the solar energy (thermal energy) obtained increases between the time in the south and the morning and evening when the solar altitude is low.

このため、図12に示すような集光装置60が考えられる。この集光装置60は、東西方向に長尺な複数の反射部61と、その上方に設けられた東西方向に長尺な受熱部62と、を備える。その各反射部61は、南北方向に複数(図12の例では9個(真ん中は受熱部62の下))並列されて、南北方向に長尺な反射ライン63を形成している。その反射ライン63は、東西方向に複数(図12の例では4個)並列されている。このため、集光装置60は、各反射ライン63が複数の反射部61により南北方向(長尺方向)に分割されて構成されている、所謂分割式の線形フレネル型の太陽光集光装置である。各反射ライン63の各反射部61では、図示を略す第1駆動部により回転駆動される第1回転軸64が、中心位置Cを通りつつ反射部61の短尺方向に伸びて設けられ、南北方向を含む面に沿って設定されている。そして、その各反射部61では、図示を略す第2駆動部により回転駆動される第2回転軸65が、中心位置Cを通りつつ反射部61の長尺方向に伸びて設けられ、東西方向に沿って設定されている。その上方に設けられた受熱部62は、上記した集光装置10の受熱部12と同様の構成とされている。すなわち、この集光装置60は、2つの回転軸(その伸びる方向)の設定が異なることを除くと、本発明の集光装置10(図2等参照)と同様の構成とされている。   For this reason, the condensing device 60 as shown in FIG. 12 can be considered. The condensing device 60 includes a plurality of reflecting portions 61 that are long in the east-west direction and a heat receiving portion 62 that is long in the east-west direction. A plurality of the reflecting portions 61 are juxtaposed in the north-south direction (in the example of FIG. 12, nine (in the middle, below the heat receiving portion 62)) are arranged in parallel to form a long reflection line 63 in the north-south direction. A plurality (four in the example of FIG. 12) of the reflection lines 63 are arranged in parallel in the east-west direction. For this reason, the concentrating device 60 is a so-called split-type linear Fresnel type solar concentrating device in which each reflection line 63 is divided by a plurality of reflecting portions 61 in the north-south direction (longitudinal direction). is there. In each reflection part 61 of each reflection line 63, a first rotation shaft 64 that is rotationally driven by a first drive part (not shown) extends in the short direction of the reflection part 61 while passing through the center position C, and is in the north-south direction. It is set along the plane including. And in each reflection part 61, the 2nd rotating shaft 65 rotationally driven by the 2nd drive part which abbreviate | omits illustration is extended and provided in the elongate direction of the reflection part 61, passing through the center position C, and the east-west direction is provided. Is set along. The heat receiving part 62 provided above is configured similarly to the heat receiving part 12 of the light collecting device 10 described above. That is, the condensing device 60 has the same configuration as the condensing device 10 of the present invention (see FIG. 2 and the like) except that the settings of the two rotation axes (the extending directions thereof) are different.

このため、分割式線形フレネル型の集光装置60では、主に第1回転軸64回りに各反射ライン63を適宜回転させることにより、反射ライン63毎に各反射部61からの反射光が受熱部62に対して直交する方向で当該受熱部62に向かうものとされる(図12(b)参照)。また、主に第2回転軸65回りに各反射部61を適宜回転させることにより、同一の反射ライン63に設けられた各反射部61からの反射光が、南北方向で見て中央の上方に存在する受熱部62へと向かうものとされる(図12(c)参照)。これにより、受熱部62では、東西方向で見て各反射ライン63が存在する範囲毎に、それぞれ対応する反射ライン63の各反射部61から直交する方向で反射光が集光されることとなる。このため、太陽の日周運動に合わせて各反射部61を適宜回転させることにより、朝から夕刻までの長い稼働時間に渡って太陽光を受熱部62に集光することができる。   Therefore, in the split-type linear Fresnel type condensing device 60, the reflected light from each reflecting portion 61 is received by each reflecting line 63 by rotating each reflecting line 63 around the first rotation axis 64 as appropriate. The direction toward the heat receiving part 62 is assumed to be orthogonal to the part 62 (see FIG. 12B). Also, by mainly rotating each reflecting portion 61 appropriately around the second rotation axis 65, the reflected light from each reflecting portion 61 provided on the same reflecting line 63 is seen above the center in the north-south direction. It is assumed that it goes to the existing heat receiving part 62 (see FIG. 12C). Thereby, in the heat receiving part 62, reflected light will be condensed in the direction orthogonal to each reflection part 61 of each corresponding reflection line 63 for every range where each reflection line 63 exists in the east-west direction. . For this reason, sunlight can be condensed on the heat receiving part 62 over a long operation time from morning to evening by appropriately rotating each reflecting part 61 according to the diurnal motion of the sun.

この分割式線形フレネル型の集光装置60では、東西方向に伸びる受熱部62に対して、東西方向で見て各反射ライン63が存在する範囲毎に反射光を集光するものであることから、東西方向で見た中央位置を境とした東側の各反射部61と西側の各反射部61との太陽の位置に対応するための態様を等しいものとすることができる。加えて、集光装置60では、各反射ライン63の各反射部61から、受熱部62に対して直交する方向に反射光を集光するものであることから、太陽の高度が低い場合であっても太陽光が入射する方向と各反射部61の法線方向とが為す角度を小さくすることができる。このため、分割式線形フレネル型の集光装置60では、太陽が東側にあるか西側にあるかに拘らず、全ての反射部61でコサイン損失が生じることを抑制することができ(図12(b)参照)、太陽の高度の低い朝夕であっても効率よく太陽光を受熱部62に集光することができる。加えて、分割式線形フレネル型の集光装置60では、上記した集光装置50と比較して、各反射部61を適宜回転させるための駆動が複雑とはなるが、設置した緯度に応じてコサイン損失を低減させるべく各反射部61の配置を設定することができる。これは、以下のことによる。集光装置50では、一日を通じて集光するためには、各反射部51を南北方向に伸びる受熱部52の東西方向の両側に対象に配置する必要がある。これに対し、集光装置60では、一日を通じて集光するための受熱部62に対する位置の制約がないことから、例えば、北半球では受熱部62に対して北側に偏らせて各反射部61を配置することができることによる。   In this divided linear Fresnel type condensing device 60, the reflected light is condensed for each range where each reflection line 63 exists in the east-west direction with respect to the heat receiving portion 62 extending in the east-west direction. The aspect for responding to the solar position of each of the reflection parts 61 on the east side and each of the reflection parts 61 on the west side with the central position seen in the east-west direction as the boundary can be made equal. In addition, in the condensing device 60, the reflected light is collected from each reflecting portion 61 of each reflecting line 63 in a direction orthogonal to the heat receiving portion 62, and therefore the solar altitude is low. However, the angle formed by the direction in which sunlight enters and the normal direction of each reflecting portion 61 can be reduced. For this reason, in the split-type linear Fresnel type condensing device 60, it is possible to suppress the occurrence of cosine loss in all the reflection portions 61 regardless of whether the sun is on the east side or the west side (FIG. 12 ( b)), sunlight can be efficiently collected on the heat receiving portion 62 even in the morning and evening when the altitude of the sun is low. In addition, in the divided linear Fresnel type condensing device 60, the driving for appropriately rotating each reflecting portion 61 is more complicated than the concentrating device 50 described above, but depending on the installed latitude. The arrangement of the reflecting portions 61 can be set to reduce cosine loss. This is due to the following. In the light collecting device 50, in order to collect light throughout the day, it is necessary to dispose each reflecting portion 51 on both sides in the east-west direction of the heat receiving portion 52 extending in the north-south direction. On the other hand, in the condensing device 60, since there is no restriction | limiting of the position with respect to the heat receiving part 62 for condensing through the day, for example, in the northern hemisphere, each reflecting part 61 is biased to the north side with respect to the heat receiving part 62. By being able to arrange.

しかしながら、この分割式線形フレネル型の集光装置60では、各反射部61からの反射光による照射領域IA(照射パターン(図13等参照))の受熱部62(受熱軸線Ra)に対する回転の問題が生じてしまう。このことについて以下で説明する。なお、その照射領域IAとは、図13に示すように、反射部61からの反射光が受熱部62(その表面)を照らす領域をいう。その図13では、理解容易のために、管状の受熱部62内の仮想の受熱平面Pr上に長方形状の照射領域IAを形成したものとして示している。その受熱平面Prは、受熱部62(受熱部12)の受熱軸線Raおよび反射部61における中心位置Cを含む第1平面P1に対して直交するとともに、受熱部62の受熱軸線Raを含む(通る)平面である。また、図13から図16に示す例では、理解容易のために、反射部61を平坦な長方形状の鏡として示している。これは、照射領域IA(図13等参照)の受熱部62(受熱軸線Ra)に対する回転の問題が、各反射部11が短尺方向(一方向)に集光する作用を有するか否かに関係なく生じるものであることによる。さらに、図16では、理解容易のために、反射部61を第2回転軸65回りの回転させていないものとして設置基準面Pbに平行(反射部61を水平)とした状態で示している。これは、以下で述べるように、回転の問題が各反射部11の第2回転軸65回りの回転(回転姿勢)に関係なく生じることによるものであることから理解容易とするためであり、以下で述べる説明は反射部11の設置基準面Pbに対する角度(傾き)が異なる場合であっても同様である。これに伴い、図16では、後述する第3平面P3が設置基準面Pbと直交するものとなっている。   However, in this divided linear Fresnel type condensing device 60, there is a problem of rotation with respect to the heat receiving part 62 (heat receiving axis Ra) of the irradiation area IA (irradiation pattern (see FIG. 13 etc.)) by the reflected light from each reflecting part 61. Will occur. This will be described below. In addition, the irradiation area | region IA means the area | region where the reflected light from the reflection part 61 illuminates the heat receiving part 62 (the surface), as shown in FIG. In FIG. 13, for easy understanding, a rectangular irradiation area IA is formed on a virtual heat receiving plane Pr in the tubular heat receiving portion 62. The heat receiving plane Pr is orthogonal to the heat receiving axis Ra of the heat receiving part 62 (heat receiving part 12) and the first plane P1 including the center position C in the reflecting part 61, and includes (passes through) the heat receiving axis Ra of the heat receiving part 62. ) Plane. In the examples shown in FIGS. 13 to 16, the reflecting portion 61 is shown as a flat rectangular mirror for easy understanding. This is related to whether or not the problem of rotation of the irradiation area IA (see FIG. 13 and the like) with respect to the heat receiving portion 62 (heat receiving axis Ra) has an effect that each reflecting portion 11 collects light in the short direction (one direction). It depends on what happens. Further, in FIG. 16, for the sake of easy understanding, the reflecting portion 61 is shown as being not rotated about the second rotation axis 65 and parallel to the installation reference plane Pb (the reflecting portion 61 is horizontal). As described below, this is to facilitate understanding because the problem of rotation is caused regardless of the rotation (rotational attitude) of each reflecting portion 11 around the second rotation axis 65. The description described in (5) is the same even when the angle (inclination) of the reflecting portion 11 with respect to the installation reference plane Pb is different. Accordingly, in FIG. 16, a later-described third plane P3 is orthogonal to the installation reference plane Pb.

ここで、回転の問題は、上述したように集光する作用の有無に関係なく生じるが、以下のことにより、集光する作用がある場合には当該問題の影響が大きくなる。すなわち、図14では、反射部61を平坦な長方形状の鏡としたことに伴って、照射領域IAにおける短辺方向の大きさ寸法が大きなもの(幅寸法の大きな長方形)としている。しかしながら、反射部61が上記した集光作用を有する場合には、当該反射部61が受熱平面Pr上で好ましい焦点を結ぶことを前提として、照射領域IAが細長いもの(幅寸法がかなり小さな長方形(図3、図21参照))となる。この場合、受熱部62では、細長い照射領域IAに対応させた小さな径寸法として、放射損失を少なくする。このため、集光する作用がある場合には、以下で述べる照射領域IAの回転の問題が生じると、その回転角度(後述する角度θa(図14参照))が小さなものであっても、照射領域IAにおける受熱部62から外れる割合が大きなものとなり、大きな損失が生じてしまう。これにより、本実施例のように各反射部11が短尺方向(一方向)に集光する作用を有する場合には、以下で述べる照射領域IAの受熱部62に対する回転の問題の影響が大きくなる。   Here, the problem of rotation occurs regardless of the presence or absence of the function of condensing light as described above. However, when there is an action of condensing light, the influence of the problem becomes large. In other words, in FIG. 14, the reflector 61 is a flat rectangular mirror, and the size in the short side direction in the irradiation area IA is large (a rectangle with a large width). However, when the reflecting portion 61 has the above-described condensing function, the irradiation area IA has a long and narrow shape (a rectangular shape having a considerably small width dimension) on the assumption that the reflecting portion 61 forms a preferable focal point on the heat receiving plane Pr. 3 and FIG. 21)). In this case, in the heat receiving part 62, the radiation loss is reduced with a small diameter corresponding to the elongated irradiation area IA. For this reason, when there is an effect of condensing light, if a problem of rotation of the irradiation area IA described below occurs, irradiation is performed even if the rotation angle (angle θa (see FIG. 14) described later) is small. The ratio of deviating from the heat receiving portion 62 in the area IA becomes large, and a large loss occurs. Thereby, when each reflection part 11 has the effect | action which condenses in a short direction (one direction) like a present Example, the influence of the problem of the rotation with respect to the heat receiving part 62 of the irradiation area IA described below becomes large. .

集光装置60では、南北方向に並列して設けられた複数の反射部61で受熱部62へ向けて集光するものであることから、複数の反射部61が南北方向で見て受熱部62が設けられた位置から南北方向へと変位して、すなわち受熱部62に対して南北方向へと変位して設けられている(図12等参照)。その各反射部61は、受熱部62(その受熱軸線Ra)が伸びる方向(東西方向)に長尺な長方形状とされている。このため、反射部61が形成する照射領域IAは、図13および図14に示すように、受熱平面Pr上において、受熱軸線Raに沿ってすなわち東西方向に伸びて形成されているものとする。その照射領域IAと第1平面P1とが交わる箇所で規定される直線を、照射領域IAにおける照射軸線Iaとする。この照射軸線Iaは、受熱軸線Raと一致している。   In the condensing device 60, since the plurality of reflecting portions 61 provided in parallel in the north-south direction are condensed toward the heat receiving portion 62, the plurality of reflecting portions 61 are viewed in the north-south direction, and the heat receiving portion 62. It is displaced in the north-south direction from the position where is provided, that is, it is displaced in the north-south direction with respect to the heat receiving part 62 (see FIG. 12 etc.). Each of the reflecting portions 61 has a rectangular shape that is long in the direction (east-west direction) in which the heat receiving portion 62 (the heat receiving axis Ra) extends. Therefore, it is assumed that the irradiation area IA formed by the reflecting portion 61 is formed along the heat receiving axis Ra, that is, in the east-west direction on the heat receiving plane Pr, as shown in FIGS. A straight line defined at a location where the irradiation area IA and the first plane P1 intersect is defined as an irradiation axis line Ia in the irradiation area IA. This irradiation axis line Ia coincides with the heat receiving axis line Ra.

ここで、反射部61は、上述したように、南北方向に伸びる第1回転軸64回りに回転することが可能とされている。この反射部61を、太陽の位置の変化に対応させて照射領域IAを受熱平面Pr(受熱部62)上に形成すべく、図13に矢印A1(南側から見て時計回りの方向)で示すように、第1回転軸64回りに回転して二点鎖線で示す状態へと移行させたものとする。このとき、実際には太陽の高度も変化した場合には、第2回転軸65回りに適宜回転させる必要があるが、理解容易とするために省略する。これは、照射領域IA(図13等参照)の受熱部62(受熱軸線Ra)に対する回転の問題が、各反射部11の第2回転軸65回りの回転(回転姿勢)に関係なく生じるものであることによる。すると、受熱平面Pr(受熱部62)上では、照射領域IAが図14に矢印A2で示すように、その中心位置を回転中心として回転し、二点鎖線で示す状態へと移行してしまう。   Here, as described above, the reflecting portion 61 can rotate around the first rotation shaft 64 extending in the north-south direction. In order to form this irradiation part IA on the heat receiving plane Pr (heat receiving part 62) corresponding to the change of the position of the sun, the reflecting part 61 is shown by an arrow A1 (clockwise direction when viewed from the south side) in FIG. As described above, it is assumed that the first rotation shaft 64 has been rotated to the state indicated by the two-dot chain line. At this time, when the altitude of the sun actually changes, it is necessary to rotate it around the second rotation shaft 65, but this is omitted for the sake of easy understanding. This is because the problem of rotation of the irradiation area IA (see FIG. 13 and the like) with respect to the heat receiving portion 62 (heat receiving axis Ra) occurs regardless of the rotation (rotational posture) of each reflecting portion 11 around the second rotation axis 65. It depends. Then, on the heat receiving plane Pr (heat receiving portion 62), as shown by an arrow A2 in FIG. 14, the irradiation area IA rotates with its center position as the rotation center, and shifts to a state indicated by a two-dot chain line.

詳細には、反射部61は、第1回転軸64回りに回転すると、図15に破線で示す円柱状の軌跡を描くこととなる。ここで、反射部61において、中心位置Cを通りつつ東西方向に伸びる軸線上の両端部に、目安として軸上点p1と軸上点p2とを設定したものとする。ここで、線上とは、当該線を構成する1点であることをいう。そして、照射領域IAにおいて軸上点p1と対応する箇所を反射軸上点rp1とし、照射領域IAにおいて軸上点p2と対応する箇所を反射軸上点rp2とする。軸上点p1と軸上点p2とは、反射部61の軸線上に存在することから、反射部61が回転されていない状態では、反射軸上点rp1と反射軸上点rp2とは、受熱平面Prにおいて受熱軸線Ra上に存在することとなる(図15および図16(a)参照)。その軸上点p1と軸上点p2とは、反射部61が第1回転軸64回りに回転することにより、南北方向に伸びる第1回転軸64に直交しつつ中心位置Cを通る第3平面P3の面上を移動する。すると、軸上点p1と軸上点p2とは、第1平面P1の面上に存在する状態から、第1平面P1の外方へと移動する(図15参照)。このため、反射部61が図13および図15に二点鎖線で示すように第1回転軸64を回転中心として南側から見て時計回りの方向に回転されたものとすると、図15および図16(b)に示すように、軸上点p1が第3平面P3の面内で第1平面P1よりも上方へと移動し、軸上点p2が第3平面P3の面内で第1平面P1よりも下方へと移動する。このとき、反射部61における中心位置Cの箇所では、第1回転軸64回りに反射部61が回転しても移動しないので、図16(b)に示すように、第1平面P1(設置基準面Pb)の面内で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Prの受熱軸線Ra上に向かわせる。これに対して、反射部61における軸上点p1の箇所では、第1平面P1よりも上方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Prにおいて受熱軸線Raよりも上方へと向かわせて、受熱軸線Raの上方に反射軸上点rp1を形成する。また、反射部61における軸上点p2の箇所では、第1平面P1よりも下方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Prにおいて受熱軸線Raよりも下方へと向かわせて、受熱軸線Raの下方に反射軸上点rp2を形成する。   Specifically, when the reflection unit 61 rotates around the first rotation axis 64, it will draw a cylindrical locus shown by a broken line in FIG. Here, in the reflection part 61, the axial point p1 and the axial point p2 are set as a guide at both ends on the axis extending in the east-west direction while passing through the center position C. Here, “on the line” means one point constituting the line. A location corresponding to the on-axis point p1 in the irradiation area IA is set as a reflection axis point rp1, and a location corresponding to the on-axis point p2 in the irradiation area IA is set as a reflection axis point rp2. Since the on-axis point p1 and the on-axis point p2 exist on the axis line of the reflecting part 61, the reflecting axis 61 and the reflecting axis point rp2 receive heat when the reflecting part 61 is not rotated. It exists on the heat receiving axis Ra in the plane Pr (see FIGS. 15 and 16A). The axial point p1 and the axial point p2 are a third plane passing through the center position C while being orthogonal to the first rotating shaft 64 extending in the north-south direction when the reflecting portion 61 rotates around the first rotating shaft 64. Move on the surface of P3. Then, the axial point p1 and the axial point p2 move from the state existing on the surface of the first plane P1 to the outside of the first plane P1 (see FIG. 15). For this reason, assuming that the reflecting portion 61 is rotated in the clockwise direction when viewed from the south side with the first rotation shaft 64 as the center of rotation as shown by a two-dot chain line in FIGS. 13 and 15. As shown in (b), the on-axis point p1 moves above the first plane P1 in the plane of the third plane P3, and the on-axis point p2 in the plane of the third plane P3. Move downwards. At this time, at the location of the center position C in the reflecting portion 61, the reflecting portion 61 does not move even if the reflecting portion 61 rotates around the first rotation axis 64. Therefore, as shown in FIG. By receiving sunlight in the plane of the plane Pb), the reflected light is directed toward the heat receiving axis Ra of the heat receiving plane Pr. On the other hand, in the place of the axial point p1 in the reflection part 61, by receiving sunlight above the first plane P1, the reflected light is directed upward from the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr. Thus, the reflection axis upper point rp1 is formed above the heat receiving axis Ra. In addition, at the position of the axial point p2 in the reflecting portion 61, by receiving sunlight below the first plane P1, the reflected light is directed downward from the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr to receive heat. A reflection axis upper point rp2 is formed below the axis Ra.

このことから、東西方向に伸びる受熱部62に対して、南北方向に伸びる第1回転軸64回りに反射部61が回転すると、受熱部62(受熱平面Pr)上で照射領域IAがその中心位置を回転中心として回転してしまい、その照射軸線Iaが受熱軸線Raに対して傾斜してしまう(図14に二点鎖線で示す照射領域IA(その照射軸線Ia)参照)。このため、第1回転軸64回りに反射部61が回転すると、第2回転軸65回りの反射部61の回転に拘らず、照射領域IAが受熱部62(受熱軸線Ra)に対して回転してしまう。   Accordingly, when the reflecting portion 61 rotates around the first rotation axis 64 extending in the north-south direction with respect to the heat receiving portion 62 extending in the east-west direction, the irradiation region IA is located at the center position on the heat receiving portion 62 (heat receiving plane Pr). And the irradiation axis line Ia is inclined with respect to the heat receiving axis line Ra (see the irradiation area IA (the irradiation axis line Ia) indicated by a two-dot chain line in FIG. 14). Therefore, when the reflecting portion 61 rotates around the first rotation axis 64, the irradiation region IA rotates relative to the heat receiving portion 62 (heat receiving axis Ra) regardless of the rotation of the reflecting portion 61 around the second rotation axis 65. End up.

このような構成の集光装置60において、各反射部61を各回転軸回りに回転可能とする具体的な構成の例を、図17を用いて説明する。この図17の例では、各反射部61を個別に支持する複数の支持枠66を設けている。その各支持枠66は、第1支持腕部66aと第2支持腕部66bとを有する。第1支持腕部66aは、反射部61の短尺方向に伸びる棒状を呈し、その両端部が直交方向へと屈曲されている。第1支持腕部66aは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部61を短尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている(図17(b)等参照)。この第1支持腕部66aでは、直交方向へと湾曲された両端部に、一対の支持穴66cが設けられている。その両支持穴66cは、第1支持腕部66aの両端部を貫通して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。各支持穴66cは、反射部61に設けられた一対の支持突起61aを回転可能に支持する。その一対の支持突起61aは、互いの軸線が、反射部61の中心位置Cを通りつつ短尺方向と平行な直線上に位置するものとされている。   In the condensing device 60 having such a configuration, an example of a specific configuration in which each reflecting portion 61 can be rotated around each rotation axis will be described with reference to FIG. In the example of FIG. 17, a plurality of support frames 66 that individually support the reflecting portions 61 are provided. Each of the support frames 66 includes a first support arm portion 66a and a second support arm portion 66b. The first support arm portion 66a has a rod shape extending in the short direction of the reflecting portion 61, and both end portions thereof are bent in the orthogonal direction. The first support arm portion 66a has a size that can receive the reflecting portion 61 in the short direction between both end portions bent in the orthogonal direction (see FIG. 17B and the like). In the first support arm portion 66a, a pair of support holes 66c are provided at both ends curved in the orthogonal direction. The both support holes 66c are provided so as to penetrate through both end portions of the first support arm portion 66a, and their axis lines are located on the same straight line. Each support hole 66c rotatably supports a pair of support protrusions 61a provided in the reflecting portion 61. The pair of support protrusions 61 a are positioned on a straight line whose axis is parallel to the short direction while passing through the center position C of the reflecting portion 61.

第2支持腕部66bは、反射部61の長尺方向に伸びる棒状を呈し、第1支持腕部66aと直交して設けられており、両端部が直交方向へと屈曲されている。第2支持腕部66bは、直交方向へと屈曲された両端部の間に、反射部61を長尺方向で受け入れることが可能な大きさ寸法とされている(図17(c)等参照)。この第2支持腕部66bでは、直交方向へと屈曲された両端部に、一対の支持突起66dが設けられている。その両支持突起66dは、第2支持腕部66bの各端部から外側へと突出して設けられており、互いの軸線が同一直線上に位置するものとされている。この両支持突起66d(その軸線)は、長尺な第2支持腕部66bが伸びる方向と平行とされており、一対の支持穴66cの軸線と直交する位置関係とされている。各支持突起66dは、支持柱67に回転可能に支持されており、南北方向で見て等しい位置に設けられて東西方向に並列される反射部61を支持する支持枠66同士を各反射ライン63の垣根を越えて連結させる(図17(a)等参照)。   The second support arm portion 66b has a rod shape extending in the longitudinal direction of the reflection portion 61, is provided orthogonal to the first support arm portion 66a, and both end portions are bent in the orthogonal direction. The second support arm portion 66b is sized to receive the reflecting portion 61 in the longitudinal direction between both ends bent in the orthogonal direction (see FIG. 17C and the like). . In the second support arm portion 66b, a pair of support protrusions 66d are provided at both ends bent in the orthogonal direction. Both the support protrusions 66d are provided so as to protrude outward from the respective end portions of the second support arm portion 66b, and their axis lines are located on the same straight line. Both the support projections 66d (its axis) are parallel to the direction in which the long second support arm portion 66b extends, and are in a positional relationship orthogonal to the axis of the pair of support holes 66c. Each of the support protrusions 66d is rotatably supported by the support column 67, and is provided at the same position when viewed in the north-south direction and supports the reflection frames 61 arranged in parallel in the east-west direction. It connects beyond the fence (refer FIG. 17 (a) etc.).

この各支持枠66では、第1支持腕部66aの両端部の各支持穴66cに支持突起61aが回転可能に通されて、対応する反射部61が設けられる。そして、各支持枠66は、上述したように、東西方向に隣接された支持枠66とそれぞれの支持突起66dが連結されつつ支持柱67に回転可能に支持されている。これにより、各反射部61は、各支持枠66とともに、東西方向に伸びる各支持突起66dの軸線回りに回転することが可能とされている。このため、各支持突起66d(その軸線)は、各反射部61における第2回転軸65として機能する。また、各反射部61は、第2回転軸65回りに回転される支持枠66において、その第2回転軸65に直交する各支持突起61a(各支持穴66c)の軸線回りに回転することが可能とされている。このため、各支持突起61a(各支持穴66c(その軸線))は、各反射部61における第1回転軸64として機能する。このことから、この図17に示す例では、集光装置60は、第2回転軸65を設置基準面Pbに固定するとともに、第1回転軸64を第2回転軸65回りの反射部61の回転とともに回転するもの(その回転後の軸を第1回転軸64´とする)としている。   In each of the support frames 66, the support protrusions 61a are rotatably passed through the support holes 66c at both ends of the first support arm portion 66a, and the corresponding reflection portions 61 are provided. As described above, the support frames 66 are rotatably supported by the support columns 67 while the support frames 66 adjacent to each other in the east-west direction and the respective support protrusions 66d are connected. Thereby, each reflection part 61 can be rotated around the axis of each support protrusion 66d extending in the east-west direction together with each support frame 66. For this reason, each support protrusion 66 d (its axis) functions as the second rotation shaft 65 in each reflection portion 61. In addition, each reflecting portion 61 can rotate around the axis of each support protrusion 61a (each support hole 66c) orthogonal to the second rotation shaft 65 in the support frame 66 rotated around the second rotation shaft 65. It is possible. For this reason, each support protrusion 61 a (each support hole 66 c (its axis)) functions as the first rotation shaft 64 in each reflection portion 61. For this reason, in the example shown in FIG. 17, the light collecting device 60 fixes the second rotation shaft 65 to the installation reference plane Pb, and the first rotation shaft 64 of the reflecting portion 61 around the second rotation shaft 65. It is assumed that it rotates with rotation (the axis after the rotation is the first rotation axis 64 ').

このように構成された集光装置60において、上記した回転が生じる様子を図18から図21を用いて説明する。なお、図18から図20では、図13から図16に示す例と同様に、理解容易のために反射部61を平坦な長方形状の鏡として示している。また、図18から図20では、理解容易のために、各支持枠66および各支持柱67を省略して示している。さらに、図21では、理解容易のために、単一の反射部61および受熱部62のみを示すとともに、図3と同様に、第1平面P1、第2平面P2および受熱平面Prを付して示している。   A state in which the above-described rotation occurs in the condensing device 60 configured as described above will be described with reference to FIGS. 18 to 20, as in the examples shown in FIGS. 13 to 16, the reflecting portion 61 is shown as a flat rectangular mirror for easy understanding. 18 to 20, the support frames 66 and the support pillars 67 are omitted for easy understanding. Further, in FIG. 21, for the sake of easy understanding, only a single reflecting portion 61 and a heat receiving portion 62 are shown, and similarly to FIG. 3, a first plane P1, a second plane P2, and a heat receiving plane Pr are attached. Show.

集光装置60では、図18に示すように、初期状態において、各反射部61の法線方向が天頂方向と一致されている、すなわち各反射部61が設置基準面Pbと平行とされているものとする。その集光装置60では、各反射部61の中心位置Cから受熱部62の受熱軸線Raへと向かう線が反射光路Rpとなり、東西方向の東側から見た図18では第1平面P1が反射光路Rpと一致する直線となる。ここで、集光装置60に対して太陽が南東の方角に存在するものとする。集光装置60において、各反射部61が太陽光の反射光を受熱部62へと向かわせるべく、第2回転軸65回りに回転されたものとする(矢印A3参照)。すると、集光装置60では、図19に示すように、各反射部61が設置基準面Pbに対して適宜傾斜されることにより、太陽光の反射光を第1平面P1上で受熱部62へと進向させる。この状態では、各反射部61の法線方向が、反射光路Rp(第1平面P1と第2平面P2との交線)とは基本的に一致しないこととなる。ここで、基本的に一致しないとしたのは、太陽光の入射方向が反射部61における第1平面P1と一致した場合、法線方向と反射光路Rpとが一致することによる。図19に示す例では、右から2つめ(南側から6つめ)の反射部61が、太陽光の入射方向が当該反射部61の第1平面P1と一致し、法線方向と反射光路Rpとが一致している。   In the condensing device 60, as shown in FIG. 18, in the initial state, the normal direction of each reflecting portion 61 coincides with the zenith direction, that is, each reflecting portion 61 is parallel to the installation reference plane Pb. Shall. In the condensing device 60, the line from the center position C of each reflecting portion 61 toward the heat receiving axis Ra of the heat receiving portion 62 becomes the reflected light path Rp, and in FIG. 18 viewed from the east side in the east-west direction, the first plane P1 is the reflected light path. A straight line coincides with Rp. Here, it is assumed that the sun is present in the southeast direction with respect to the light collector 60. In the condensing device 60, it is assumed that each reflecting portion 61 is rotated around the second rotation shaft 65 so that the reflected sunlight is directed toward the heat receiving portion 62 (see arrow A3). Then, in the condensing device 60, as shown in FIG. 19, each reflection part 61 is appropriately inclined with respect to the installation reference plane Pb, whereby the reflected sunlight is transmitted to the heat receiving part 62 on the first plane P1. And proceed. In this state, the normal direction of each reflecting portion 61 basically does not coincide with the reflected light path Rp (intersection line between the first plane P1 and the second plane P2). Here, the reason why they do not basically match is that when the incident direction of sunlight coincides with the first plane P <b> 1 in the reflecting portion 61, the normal direction coincides with the reflected light path Rp. In the example shown in FIG. 19, the second reflecting portion 61 from the right (sixth from the south side) has the incident direction of sunlight coincident with the first plane P <b> 1 of the reflecting portion 61, and the normal direction and the reflected light path Rp. Match.

そして、集光装置60において、各反射部61からの太陽光の反射光を、受熱部62(その受熱軸線Ra)に対して直交する方向へと進向させて受熱部62へと向かわせるべく、第1回転軸64回りに回転されたものとする(矢印A4参照)。すると、集光装置60では、図20に示すように、各反射部61の中心位置Cからの反射光の進向方向が反射光路Rpと一致し、その中心位置Cからの反射光の進向方向が受熱部62(その受熱軸線Ra)に対して直交する。ところが、法線方向が反射光路Rpと一致しない各反射部61では、中心位置Cを通りつつ長尺方向(非集光方向(東西方向))に伸びる軸線上からの反射光を、受熱部62の受熱軸線Raへと進向させることができなくなってしまう。これは、以下のことによる。各反射部61では、第1回転軸64回りに回転すると、中心位置Cを通る長尺方向の軸線が、中心位置Cを通る法線方向を含み第1回転軸64に直交する面内を移動する。このため、各反射部61では、法線方向が反射光路Rpと一致しない場合、当該軸線が第1平面P1上から外れてしまう。すなわち、各反射部61では、上述したように、第1回転軸64回りの回転により、中心位置Cを通る長尺方向の軸線が、中心位置Cで第1平面P1と交差しつつ当該第1平面P1を横切る位置関係となってしまう。このことから、中心位置Cを通る長尺方向の軸線では、中心位置Cからの反射光を受熱部62の受熱軸線Raへと進向させても、それ以外の箇所からの反射光を受熱部62の受熱軸線Raへと進向させることができない。   And in the condensing device 60, in order to make the reflected light of sunlight from each reflection part 61 advance to the direction orthogonal to the heat receiving part 62 (its heat receiving axis Ra), and to go to the heat receiving part 62 Suppose that it is rotated around the first rotation shaft 64 (see arrow A4). Then, in the light collecting device 60, as shown in FIG. 20, the traveling direction of the reflected light from the center position C of each reflecting portion 61 coincides with the reflected light path Rp, and the reflected light travels from the center position C. The direction is orthogonal to the heat receiving portion 62 (its heat receiving axis Ra). However, in each reflecting part 61 whose normal direction does not coincide with the reflected light path Rp, reflected light from the axial line extending in the longitudinal direction (non-condensing direction (east-west direction)) while passing through the center position C is received by the heat receiving part 62. Cannot be advanced toward the heat receiving axis Ra. This is due to the following. In each reflecting portion 61, when rotating around the first rotation axis 64, the longitudinal axis passing through the center position C moves in a plane perpendicular to the first rotation axis 64 including the normal direction passing through the center position C. To do. For this reason, in each reflection part 61, when a normal line direction does not correspond with the reflected light path Rp, the said axis line will remove | deviate from on the 1st plane P1. That is, in each reflecting portion 61, as described above, the longitudinal axis passing through the center position C by the rotation around the first rotation axis 64 intersects the first plane P1 at the center position C while the first plane P1 is intersected. The positional relationship crosses the plane P1. Therefore, in the longitudinal axis passing through the center position C, even if the reflected light from the center position C is advanced to the heat receiving axis Ra of the heat receiving part 62, the reflected light from other places is received by the heat receiving part. 62 cannot be advanced to the heat receiving axis Ra.

このため、集光装置60では、上記した構成において、各反射部61が第1回転軸64および第2回転軸65回りに回転すると、照射領域IAが受熱部62(受熱軸線Ra)に対して回転してしまう(図21参照)。この様子を図21に示す。この図21に示す例では、反射部61が、交線iで第1平面P1と交差しており、正面視して交線iよりも上側が第1平面P1よりも上方に存在し、正面視して交線iよりも下側が第1平面P1よりも下方に存在している。このため、この反射部61では、中心位置Cを通る長尺方向の軸線上の軸上点p1が第1平面P1よりも上方で太陽光を受け、中心位置Cを通る長尺方向の軸線上の軸上点p2が第1平面P1よりも下方で太陽光を受けることとなる。これにより、この反射部61では、軸上点p1からの反射光を受熱平面Prにおいて受熱軸線Raよりも上方へと向かわせて、受熱軸線Raの上方に反射軸上点rp1を形成する。また、この反射部61では、軸上点p2からの反射光を受熱平面Prにおいて受熱軸線Raよりも下方へと向かわせて、受熱軸線Raの下方に反射軸上点rp2を形成する。このことから、この反射部61は、図21からも明らかなように、第1回転軸64および第2回転軸65回りに回転することにより、照射領域IAを受熱部62(受熱軸線Ra)に対して回転させてしまう。   For this reason, in the condensing device 60, when each reflection part 61 rotates around the 1st rotating shaft 64 and the 2nd rotating shaft 65 in the above-mentioned structure, the irradiation area IA will be with respect to the heat receiving part 62 (heat receiving axis line Ra). It rotates (see FIG. 21). This is shown in FIG. In the example shown in FIG. 21, the reflecting portion 61 intersects the first plane P1 at the intersection line i, and when viewed from the front, the upper side from the intersection line i exists above the first plane P1, and the front surface As viewed, the lower side than the intersection line i exists below the first plane P1. For this reason, in this reflection part 61, the axial point p1 on the longitudinal axis passing through the center position C receives sunlight above the first plane P1, and on the longitudinal axis passing through the center position C. The on-axis point p2 receives sunlight below the first plane P1. As a result, in the reflecting portion 61, the reflected light from the axial point p1 is directed to the upper side of the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr to form the reflection axis upper point rp1 above the heat receiving axis Ra. Further, in the reflecting portion 61, the reflected light from the axial point p2 is directed downward from the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr, and the reflection axial point rp2 is formed below the heat receiving axis Ra. From this, as is apparent from FIG. 21, the reflecting portion 61 rotates around the first rotating shaft 64 and the second rotating shaft 65, so that the irradiation region IA becomes the heat receiving portion 62 (heat receiving axis Ra). Rotate against it.

ここで、上記したように、各支持枠66を介して第1回転軸64(第1回転軸64´)および第2回転軸65回りに適宜反射部61を適宜回転させることにより太陽の日周運動に追従させて受熱部62(受熱平面Pr)に照射領域IAを形成した際、当該照射領域IAが回転する様子を図22から図36のグラフで示す。ここで、受熱部62は、各支持枠66および支持柱67により支持された各反射部61の中心位置Cすなわち設置基準面Pbからの高さ寸法Hが14mとされているものとする。その図22から図26では、集光装置60を北緯35度の地点に上述した構成で設置し、春分の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図27から図31では、集光装置60を北緯35度の地点に上述した構成で設置し、夏至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図32から図36では、集光装置60を北緯35度の地点に上述した構成で設置し、冬至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。なお、図27から図31では、夏至で日が長いことから時間範囲が最も長いグラフとなり、図32から図36では、冬至で日が短いことから時間範囲が最も短いグラフとなり、図22から図26では、春分であることから時間範囲が中間のグラフとなる。   Here, as described above, by appropriately rotating the reflecting portion 61 around the first rotating shaft 64 (first rotating shaft 64 ′) and the second rotating shaft 65 via the support frames 66, the solar diurnal A graph of FIGS. 22 to 36 shows how the irradiation area IA rotates when the irradiation area IA is formed in the heat receiving portion 62 (heat receiving plane Pr) following the movement. Here, in the heat receiving part 62, the center position C of each reflection part 61 supported by each support frame 66 and the support column 67, that is, the height dimension H from the installation reference plane Pb is 14 m. In FIG. 22 to FIG. 26, it is assumed that the light collecting device 60 is installed at a point of 35 degrees north latitude in the above-described configuration and corresponds to the diurnal movement of the sun in the spring equinox. 27 to 31, it is assumed that the light concentrator 60 is installed at a point of 35 degrees north latitude with the above-described configuration to correspond to the solar diurnal motion on the day of the summer solstice. In FIGS. 32 to 36, the condensing device 60 is installed at the point of 35 degrees north latitude with the above-described configuration, and is made to correspond to the diurnal movement of the sun on the winter solstice day. In FIGS. 27 to 31, the time range is the longest because the day is long in the summer solstice, and in FIGS. 32 to 36, the time range is the shortest because the day is short in the winter solstice. In 26, since it is an equinox, the time range becomes an intermediate graph.

そして、図22、図27および図32では、反射部61の南北方向で見た受熱部62に対する距離Lを−20m、すなわち、反射部61を受熱部62に対して南側20mの位置に設けている。図23、図28および図33では、反射部61の南北方向で見た受熱部62に対する距離Lを−10m、すなわち、反射部61を受熱部62に対して南側10mの位置に設けている。図24、図29および図34では、反射部61の南北方向で見た受熱部62に対する距離Lを0m、すなわち、反射部61を受熱部62に対して鉛直方向の真下の位置に設けている。図25、図30および図35では、反射部61の南北方向で見た受熱部62に対する距離Lを10m、すなわち、反射部61を受熱部62に対して北側10mの位置に設けている。図26、図31および図36では、反射部61の南北方向で見た受熱部62に対する距離Lを20m、すなわち、反射部61を受熱部62に対して北側20mの位置に設けている。   In FIGS. 22, 27, and 32, the distance L with respect to the heat receiving part 62 viewed in the north-south direction of the reflecting part 61 is set to −20 m, that is, the reflecting part 61 is provided at a position 20 m south of the heat receiving part 62. Yes. In FIGS. 23, 28, and 33, the distance L with respect to the heat receiving portion 62 viewed in the north-south direction of the reflecting portion 61 is -10 m, that is, the reflecting portion 61 is provided at a position 10 m south of the heat receiving portion 62. In FIG. 24, FIG. 29 and FIG. 34, the distance L with respect to the heat receiving part 62 seen in the north-south direction of the reflecting part 61 is 0 m, that is, the reflecting part 61 is provided at a position directly below the heat receiving part 62 in the vertical direction. . 25, 30, and 35, the distance L with respect to the heat receiving portion 62 viewed in the north-south direction of the reflecting portion 61 is 10 m, that is, the reflecting portion 61 is provided at a position 10 m north of the heat receiving portion 62. In FIG. 26, FIG. 31, and FIG. 36, the distance L with respect to the heat receiving part 62 seen in the north-south direction of the reflection part 61 is 20 m, ie, the reflection part 61 is provided in the position of the 20 m north side with respect to the heat reception part 62.

この図22から図36では、受熱平面Prにおいて受熱軸線Raと照射領域IAの照射軸線Iaとが為す角度を角度θa(図14参照)とし、受熱平面Prを反射部61側から見て反時計回りの回転方向を角度θaの正方向としている。また、図22から図36では、第2回転軸65回りに回転した際の反射部61と設置基準面Pbとが為す角度を角度θ2とし、東側から見て反時計回りの回転方向を角度θ2の正方向としている。さらに、図22から図36では、第2回転軸65回りの反射部61の回転とともに回転する第1回転軸64を回転中心として回転した際の反射部61と設置基準面Pbとが為す角度を角度θ1とし、第1回転軸64における南側から見て反時計回りの回転方向を角度θ1の正方向としている。   22 to 36, an angle formed between the heat receiving axis Ra and the irradiation axis Ia of the irradiation area IA on the heat receiving plane Pr is an angle θa (see FIG. 14), and the counterclockwise view when the heat receiving plane Pr is viewed from the reflecting portion 61 side. The rotation direction around is the positive direction of the angle θa. In FIGS. 22 to 36, the angle formed by the reflecting portion 61 and the installation reference plane Pb when rotated about the second rotation axis 65 is an angle θ2, and the counterclockwise rotation direction when viewed from the east side is the angle θ2. The positive direction. Further, in FIGS. 22 to 36, the angle formed by the reflecting portion 61 and the installation reference plane Pb when rotated around the first rotating shaft 64 rotating with the rotation of the reflecting portion 61 around the second rotating shaft 65 is shown. The angle θ1 is set, and the counterclockwise rotation direction when viewed from the south side of the first rotation shaft 64 is the positive direction of the angle θ1.

そして、集光装置60では、上記した構成とされていることから、先ず各支持枠66(図17参照)を介して各反射部61を第2回転軸65(支持突起66d)回りに角度θ2だけ回転させる。これは、集光装置60では、南北方向で見た等しい位置で東西方向に並列する各反射部61における第2回転軸65回りの回転が互いに等しいものとなることによる。この集光装置60では、当該各反射部61を支持する各支持枠66の支持突起66dが互いに連結されていることから(図17参照)、当該各反射部61を一斉に第2回転軸65回りに角度θ2だけ回転させることができる。その後、集光装置60では、各支持枠66(図17参照)において、各反射部61を第1回転軸64(各支持突起61a)回りに角度θ1だけ回転させる。ここで、各反射部61では、その設定位置(受熱部62(その受熱軸線Ra)からの距離)に応じて、第1回転軸64回りに回転される角度θ1が異なるものとなる。   Since the condensing device 60 has the above-described configuration, first, each reflecting portion 61 is rotated around the second rotation shaft 65 (supporting protrusion 66d) through the supporting frame 66 (see FIG. 17) at an angle θ2. Just rotate. This is because in the light collecting device 60, the rotations around the second rotation axis 65 in the reflecting portions 61 arranged in parallel in the east-west direction at the same position viewed in the north-south direction are equal to each other. In the condensing device 60, since the support protrusions 66d of the support frames 66 that support the reflecting portions 61 are connected to each other (see FIG. 17), the reflecting portions 61 are collectively moved to the second rotating shaft 65. It can be rotated by an angle θ2. Thereafter, in the light collecting device 60, each reflection portion 61 is rotated about the first rotation shaft 64 (each support protrusion 61 a) by an angle θ 1 in each support frame 66 (see FIG. 17). Here, in each reflection part 61, the angle θ1 rotated around the first rotation axis 64 varies depending on the set position (distance from the heat receiving part 62 (its heat receiving axis Ra)).

この図22から図36に示すように、反射部61では、受熱部62の真下の位置に設けられている場合を除き、基本的に、時季の変化に関わらず、照射領域IA(その照射軸線Ia)を、受熱平面Prすなわち受熱部62(その受熱軸線Ra)に対して回転させてしまう。ここで、基本的にというのは、図25に示す春分の日における距離Lが10mの反射部61のように、たまたま回転が生じない条件が整う場合があることによる。これは、緯度35度の地点で春分の日であると、太陽の日周運動に追従させた際の第2回転軸65(支持突起66d)回りの角度θ2の変化を示す曲線が、距離Lが約10mを挟んで南中時に極大となるか極小となるかで入れ替わることによる。その回転角度は、図22から図36における角度θaの変化からも解るように、時季の変化により受熱部62に対して南側の反射部61と北側の反射部61とでの変動の大小が入れ替わったり、ピークとなる時間が変化したりするが、太陽の高度の低い朝夕で大きくなる場合が多い。そして、当該回転角度は、最大値が、最も小さい場合であっても±4度を超えて、殆ど場合で±6度を超えており、大きな場合には±12度を超えている。ここで、例えば、反射部61の長尺方向の長さ寸法が1mであるものとすると、±6度の回転であっても、受熱平面Prにおける照射軸線Iaの両端位置の受熱軸線Raに直交する方向での変位量が約10cmとなり、±12度の回転で変位量が約20cmとなる。このため、上記した条件下では、回転角度が±12度の回転を超えた辺りから損失が急激に増加してしまう。   As shown in FIGS. 22 to 36, in the reflecting portion 61, the irradiation area IA (its irradiation axis line) is basically irrespective of the change in the season except for the case where it is provided at a position directly below the heat receiving portion 62. Ia) is rotated with respect to the heat receiving plane Pr, that is, the heat receiving portion 62 (its heat receiving axis Ra). Here, basically, the reason is that there may be a condition in which no rotation occurs by chance, such as the reflection portion 61 having a distance L of 10 m in Equinox Day shown in FIG. When this is an equinox day at a point of latitude 35 degrees, a curve indicating a change in the angle θ2 around the second rotation axis 65 (supporting protrusion 66d) when following the diurnal motion of the sun is a distance L This is due to the fact that it becomes the maximum or the minimum at about 10m across the south or middle. As can be seen from the change in the angle θa in FIGS. 22 to 36, the rotational angle of the rotation angle is changed between the reflection part 61 on the south side and the reflection part 61 on the north side with respect to the heat receiving part 62. The peak time changes, but it often increases in the morning and evening when the altitude of the sun is low. The rotation angle exceeds ± 4 degrees even when the maximum value is the smallest, exceeds ± 6 degrees in most cases, and exceeds ± 12 degrees when the maximum value is large. Here, for example, if the length dimension of the reflecting portion 61 in the longitudinal direction is 1 m, even if it is rotated by ± 6 degrees, it is orthogonal to the heat receiving axis Ra at both ends of the irradiation axis Ia on the heat receiving plane Pr. The amount of displacement in the direction of turning is about 10 cm, and the amount of displacement is about 20 cm with a rotation of ± 12 degrees. For this reason, under the above-described conditions, the loss rapidly increases from around the rotation angle exceeding ± 12 degrees.

ここで、反射部61からの反射光により照射領域IAにおいて太陽の像が受熱平面Pr(受熱部62)に形成されるものとして、当該太陽の像の大きさが0.0093×(反射部61から受熱部62までの距離)となるものとする。すると、各反射部61が受熱平面Pr(受熱部62)に形成する太陽の像の大きさは、最も小さくなるL=0mで約13cm(0.0093×14(高さ14mより))となり、L=±5mで約14cm(0.0093×SQRT(14+5))となり、L=±10mで約16cm(0.0093×SQRT(14+10))となる。ここで、受熱部62(受熱管)の直径寸法を20cmとすると、最も小さい太陽の像(L=0)に対して20cm−13cm=7cmの余裕があることとなる。この場合、上記したように反射部61の長尺方向の長さ寸法が1mであるものとすると、±4度の回転であっても、照射軸線Iaの両端位置の変位量が約7cmとなることから、照射領域IAの受熱部62上からのはみ出し(図14に二点鎖線で示す照射領域IA参照)を招いてしまう。このため、効率よく太陽光を受熱部62に集光することができなくなってしまい、回転に起因する損失が生じてしまう。同様に、L=±5での太陽の像に対して6cmの余裕となるので約±3.4度が回転の限度となり、L=±10での太陽の像に対して4cmの余裕となるので約±2.3度が回転の限度となる。そして、大略L=±17mとなると、各反射部61が受熱平面Pr(受熱部62)に形成する太陽の像の大きさが約20cmとなるので、計算上は少しでも回転が生じると損失が生じてしまう。このことから、受熱部62(受熱管)の直径寸法を20cmとすると、±6度の回転であっても、照射領域IAの受熱部62上からのはみ出し(図14に二点鎖線で示す照射領域IA参照)を招いてしまうので、効率よく太陽光を受熱部62に集光することができなくなってしまう。同様に、±12度の回転の場合、受熱平面Prにおける照射軸線Iaの両端位置の受熱軸線Raに直交する方向での変位量が約20cmとなることから、さらに損失が大きくなってしまう。 Here, it is assumed that the sun image is formed on the heat receiving plane Pr (heat receiving portion 62) in the irradiation area IA by the reflected light from the reflecting portion 61, and the size of the sun image is 0.0093 × (reflecting portion 61). To the heat receiving portion 62). Then, the size of the image of the sun that each reflecting portion 61 forms on the heat receiving plane Pr (heat receiving portion 62) is about 13 cm (0.0093 × 14 (from height 14 m)) at L = 0 m that is the smallest, When L = ± 5 m, it becomes about 14 cm (0.0093 × SQRT (14 2 +5 2 )), and when L = ± 10 m, it becomes about 16 cm (0.0093 × SQRT (14 2 +10 2 )). Here, if the diameter dimension of the heat receiving portion 62 (heat receiving tube) is 20 cm, there is a margin of 20 cm−13 cm = 7 cm with respect to the smallest sun image (L = 0). In this case, as described above, assuming that the length dimension of the reflecting portion 61 in the longitudinal direction is 1 m, the displacement amount at both end positions of the irradiation axis Ia is about 7 cm even if the rotation is ± 4 degrees. For this reason, the irradiation area IA protrudes from the heat receiving portion 62 (see the irradiation area IA indicated by a two-dot chain line in FIG. 14). For this reason, it becomes impossible to concentrate sunlight on the heat receiving part 62 efficiently, and a loss due to rotation occurs. Similarly, since there is a margin of 6 cm for the sun image at L = ± 5, the rotation limit is about ± 3.4 degrees, and a margin of 4 cm for the sun image at L = ± 10. Therefore, about ± 2.3 degrees is the limit of rotation. When L is approximately ± 17 m, the size of the image of the sun formed on each heat receiving plane Pr (heat receiving portion 62) by each reflecting portion 61 is about 20 cm. It will occur. Therefore, when the diameter of the heat receiving portion 62 (heat receiving tube) is 20 cm, even if the rotation is ± 6 degrees, the irradiation area IA protrudes from the heat receiving portion 62 (irradiation indicated by a two-dot chain line in FIG. 14). As a result, the sunlight cannot be efficiently collected on the heat receiving portion 62. Similarly, in the case of rotation of ± 12 degrees, the amount of displacement in the direction orthogonal to the heat receiving axis Ra at both end positions of the irradiation axis Ia on the heat receiving plane Pr is about 20 cm, so that the loss further increases.

なお、夏至のときでは、春分のときよりも太陽の高度が高いため、全体としては太陽からの反射部61の見かけ上の大きさが小さくなることによる損失(コサイン損失)は小さくはなるが、照射領域IAの回転による損失がやや大きいものとなっている(図22から図26および図27から図31参照)。また、冬至のときでは、他の時季と比較して、照射領域IAの回転による損失が最も大きいものとなっており、太陽からの反射部61の見かけ上の大きさが小さくなることによる損失(コサイン損失)が大きくなることよりも影響が大きくなっている(図22から図26、図27から図31および図32から図36参照)。そして、夏至のときを示す図27から図31と他の図面との比較からも解るように、夏季では、受熱部62に対して北側(L>0)に位置する反射部61が、受熱部62からの距離が小さくても照射領域IAの回転(角度θa)が大きくなる傾向がある。これは、夏季では、太陽高度が高くなることに起因する。また、冬至のときを示す図32から図36と他の図面との比較からも解るように、冬季では、全体的に、照射領域IAの回転(角度θa)が大きくなる傾向がある。   In the summer solstice, since the altitude of the sun is higher than that in the spring equinox, the loss (cosine loss) due to the apparent size of the reflecting portion 61 from the sun being small as a whole is small, The loss due to the rotation of the irradiation area IA is slightly large (see FIGS. 22 to 26 and FIGS. 27 to 31). Further, at the time of the winter solstice, the loss due to the rotation of the irradiation area IA is the largest as compared with other seasons, and the loss due to the apparent size of the reflection part 61 from the sun being reduced ( The influence is greater than the increase in cosine loss (see FIGS. 22 to 26, FIGS. 27 to 31 and FIGS. 32 to 36). As can be seen from a comparison between FIG. 27 to FIG. 31 showing the time of the summer solstice and other drawings, in the summer, the reflecting portion 61 located on the north side (L> 0) with respect to the heat receiving portion 62 is the heat receiving portion. Even if the distance from 62 is small, the rotation (angle θa) of the irradiation area IA tends to be large. This is due to the higher solar altitude in summer. Further, as can be seen from a comparison between FIGS. 32 to 36 showing the time of the winter solstice and other drawings, the overall rotation (angle θa) of the irradiation region IA tends to increase in the winter season.

このため、分割式線形フレネル型の集光装置60でも、南中時刻と太陽の高度の低い朝夕との間で、得られる太陽エネルギー(熱エネルギー)の変動が大きくなってしまう。ここで、受熱平面Pr上で受熱軸線Raに直交する方向で見た受熱部62の大きさ寸法を、照射領域IA(太陽の像)におけるその照射軸線Iaが伸びる方向で見た大きさ寸法よりも十分に大きくすれば、照射領域IAの回転に起因して当該照射領域IAが受熱部62上からはみ出すことを防止することができる。しかしながら、受熱部62の大きさ寸法の増大は、当該受熱部62の表面積の増大を招くことから、熱輻射が増大してしまうので損失の増大を招いてしまう。これは、熱輻射は、絶対温度(K)(正確には絶対温度から周囲の温度を減算した値)の4乗と、表面積の大きさと、に比例することによる。また、照射領域IAにおける照射軸線Iaが伸びる方向で見た大きさ寸法の減少は、反射部61における受熱軸線Raと平行な方向の大きさ寸法の減少を招くことから、複数の反射部11の配置のための領域を等しいものとすると、当該反射部61の個数の増加を招くとともに、図示を略す第1駆動部および第2駆動部の増加を招いてしまい、効率の悪化を招いてしまう。さらに、照射領域IAの受熱部62(受熱平面Pr)に対する回転角度が大きくなることに起因して照射領域IAが受熱部62上からはみ出してしまう時間帯での利用を停止することも考えられるが、太陽エネルギーを利用する時間の低下を招くことから、根本的な解決とはならない。   For this reason, even in the split linear Fresnel type concentrator 60, the fluctuation of the solar energy (thermal energy) obtained becomes large between the time in the south and the morning and evening when the altitude of the sun is low. Here, the size of the heat receiving portion 62 viewed in the direction orthogonal to the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr is larger than the size measured in the direction in which the irradiation axis Ia extends in the irradiation area IA (sun image). Is sufficiently large, it is possible to prevent the irradiation area IA from protruding from the heat receiving portion 62 due to the rotation of the irradiation area IA. However, an increase in the size of the heat receiving portion 62 causes an increase in the surface area of the heat receiving portion 62, which increases heat radiation and thus increases loss. This is because thermal radiation is proportional to the fourth power of the absolute temperature (K) (more precisely, the value obtained by subtracting the ambient temperature from the absolute temperature) and the size of the surface area. In addition, a decrease in size as viewed in the direction in which the irradiation axis Ia extends in the irradiation area IA causes a decrease in size in a direction parallel to the heat receiving axis Ra in the reflection portion 61. If the area for the arrangement is made equal, the number of the reflection parts 61 is increased, and an increase in the first driving part and the second driving part (not shown) is caused, resulting in deterioration of efficiency. Furthermore, although the rotation angle of the irradiation area IA with respect to the heat receiving portion 62 (heat receiving plane Pr) is increased, it may be considered that the use in the time zone in which the irradiation area IA protrudes from the heat receiving portion 62 is stopped. This is not a fundamental solution because it reduces the time to use solar energy.

これに対して、本発明の集光装置10では、上述したように第1回転軸13および第2回転軸14を設定していることから、照射領域IA(その照射軸線Ia)を、被照射部としての受熱部12(受熱平面Pr(受熱軸線Ra(被照射軸線)))に対して回転することを防止することができる。これを、図37および図38を用いて以下で説明する。なお、反射部11が第1回転軸13回りに回転される前である図38(a)の状態と、反射部11が第1回転軸13回りに回転される後である図38(b)の状態と、では、東西方向で西側から見た際の反射部11の設置基準面Pbに対する角度(傾き)が変化するが(図37に実線と二点鎖線とで示す反射部11参照)、図38では理解容易のために反射部11の設置基準面Pbに対する角度(傾き)を一定のものとして表している。また、図37および図38に示す例では、図13から図16と同様に、理解容易のために、反射部11を平坦な長方形状の鏡として示している。さらに、図38では、理解容易のために、反射部11を設置基準面Pbに平行(反射部11を水平)とした状態で示しているが、以下で述べる説明は反射部11の設置基準面Pbに対する角度(傾き)が異なる場合であっても同様である。その反射部11の設置基準面Pbに対する角度(傾き)の変化は、第1回転軸13の設定により変化するとともに、その第1回転軸13回りの回転より変化する。そして、第1回転軸13回りの回転に起因する反射部11の設置基準面Pbに対する角度(傾き)の変化は、第2回転軸14回りの反射部11の回転により調整することができる。ここで、その反射部11の設置基準面Pbに対する角度(傾き)の変化は、反射部11において中心位置Cを通り当該反射部11の長尺方向に伸びる軸線(後述する軸上点p3および軸上点p4を含む線分)回りの回転により生じるものであることから、反射部11の回転に伴う後述する軸上点p3および軸上点p4の移動に影響を及ぼすことない。なお、図38では、理解容易のために、図16との比較として第3平面P3も併せて記載している。   On the other hand, in the condensing device 10 of the present invention, since the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 are set as described above, the irradiation area IA (its irradiation axis Ia) is irradiated. It is possible to prevent rotation with respect to the heat receiving portion 12 (heat receiving plane Pr (heat receiving axis Ra (irradiated axis))). This will be described below with reference to FIGS. 37 and 38. The state shown in FIG. 38A before the reflecting portion 11 is rotated around the first rotating shaft 13 and the state shown in FIG. 38B after the reflecting portion 11 is rotated around the first rotating shaft 13. In this state, the angle (inclination) of the reflecting portion 11 with respect to the installation reference plane Pb when viewed from the west in the east-west direction changes (see the reflecting portion 11 indicated by a solid line and a two-dot chain line in FIG. 37). In FIG. 38, for easy understanding, the angle (inclination) of the reflecting portion 11 with respect to the installation reference plane Pb is shown as being constant. In the example shown in FIGS. 37 and 38, as in FIGS. 13 to 16, the reflecting portion 11 is shown as a flat rectangular mirror for easy understanding. Further, in FIG. 38, for easy understanding, the reflecting portion 11 is shown in a state parallel to the installation reference plane Pb (the reflecting portion 11 is horizontal). The same applies even when the angle (inclination) with respect to Pb is different. The change in the angle (inclination) of the reflecting portion 11 with respect to the installation reference plane Pb changes depending on the setting of the first rotation shaft 13 and also changes due to the rotation around the first rotation shaft 13. The change in the angle (inclination) of the reflecting portion 11 with respect to the installation reference plane Pb due to the rotation around the first rotation axis 13 can be adjusted by the rotation of the reflecting portion 11 around the second rotation axis 14. Here, the change in the angle (inclination) of the reflecting portion 11 with respect to the installation reference plane Pb is caused by an axis line (an axial point p3 and an axis described later) extending in the longitudinal direction of the reflecting portion 11 through the center position C in the reflecting portion 11. Therefore, the movement of the on-axis point p3 and the on-axis point p4, which will be described later, with the rotation of the reflecting portion 11 is not affected. In FIG. 38, the third plane P3 is also shown as a comparison with FIG. 16 for easy understanding.

本発明の分割式線形フレネル型の集光装置10では、第1回転軸13を、受熱部12の受熱軸線Raおよび各反射部11における中心位置Cを含む第1平面P1に直交するとともに、その中心位置Cを通る線分としている。このため、反射部11は、第1回転軸13回りに回転すると、図37に破線で示す円柱状の軌跡を描くこととなる。ここで、反射部11において、中心位置Cを通りつつ東西方向に伸びる軸線上の両端部に、反射部61における軸上点p1および軸上点p2(図15等参照)と同様に、目安として軸上点p3と軸上点p4とを設定したものとする。そして、軸上点p3の照射領域IAにおいて対応する箇所を反射軸上点rp3とし、軸上点p4の照射領域IAにおいて対応する箇所を反射軸上点rp4とする。軸上点p3と軸上点p4とは、反射部11の軸線上に存在することから、反射部11が回転されていない状態では、反射軸上点rp3と反射軸上点rp4とは、受熱平面Prにおいて受熱軸線Ra上に存在することとなる(図37および図38(a)参照)。そして、軸上点p3と軸上点p4とは、第1回転軸13回りに反射部11が回転すると、上記した設定とされた第1回転軸13に直交する第1平面P1の面内を移動する。すなわち、軸上点p3と軸上点p4とは、第1回転軸13回りに反射部11が回転しても、第1平面P1上に存在する状態を維持する。このため、反射部11が図37に二点鎖線で示すように第1回転軸13を回転中心として南側から見て時計回りの方向に回転されたものとすると、図37および図38(b)に示すように、軸上点p3および軸上点p4は第1平面P1上で移動する。このとき、反射部11における中心位置Cの箇所では、第1回転軸13回りに反射部11が回転しても移動しないので、図38(b)に示すように、第1平面P1(設置基準面Pb)の面内で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Prの受熱軸線Ra上に向かわせる。ここで、線上とは、当該線を構成する1点であることをいう。そして、反射部11における軸上点p3の箇所では、第1平面P1上において設置基準面Pbよりも上方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Prにおいて受熱軸線Ra上へと向かわせて、受熱軸線Ra上に反射軸上点rp3を形成する。また、反射部11における軸上点p4の箇所では、第1平面P1上において設置基準面Pbよりも下方で太陽光を受けることにより、その反射光を受熱平面Prにおいて受熱軸線Ra上へと向かわせて、受熱軸線Ra上に反射軸上点rp4を形成する。   In the split linear Fresnel type condensing device 10 of the present invention, the first rotating shaft 13 is orthogonal to the first plane P1 including the heat receiving axis Ra of the heat receiving unit 12 and the center position C in each reflecting unit 11, and the A line segment passing through the center position C is used. For this reason, when the reflection part 11 rotates around the 1st rotating shaft 13, it will draw the cylindrical locus | trajectory shown with a broken line in FIG. Here, in the reflecting portion 11, as both the same as the axial point p1 and the axial point p2 (see FIG. 15 and the like) in the reflecting portion 61, both ends on the axial line extending in the east-west direction passing through the center position C are used as a guide. It is assumed that the on-axis point p3 and the on-axis point p4 are set. A location corresponding to the irradiation area IA of the on-axis point p3 is defined as a reflection axis on-point rp3, and a location corresponding to the irradiation area IA of the on-axis point p4 is defined to be a reflection-axis on-point rp4. Since the on-axis point p3 and the on-axis point p4 are on the axis of the reflecting part 11, the reflecting axis on-point rp3 and the reflecting axis on-point rp4 are the heat receiving points when the reflecting part 11 is not rotated. It exists on the heat receiving axis Ra in the plane Pr (see FIG. 37 and FIG. 38 (a)). The axial point p3 and the axial point p4 are within the plane of the first plane P1 orthogonal to the first rotational axis 13 set as described above when the reflecting portion 11 rotates around the first rotational axis 13. Moving. That is, the on-axis point p3 and the on-axis point p4 maintain the state of being on the first plane P1 even when the reflecting portion 11 rotates around the first rotation axis 13. For this reason, when the reflecting portion 11 is rotated in the clockwise direction when viewed from the south side with the first rotation shaft 13 as the rotation center as shown by a two-dot chain line in FIG. 37, FIGS. 37 and 38 (b). As shown, the on-axis point p3 and the on-axis point p4 move on the first plane P1. At this time, at the location of the central position C in the reflecting portion 11, the reflecting portion 11 does not move even if the reflecting portion 11 rotates around the first rotation axis 13, and therefore, as shown in FIG. By receiving sunlight in the plane of the plane Pb), the reflected light is directed toward the heat receiving axis Ra of the heat receiving plane Pr. Here, “on the line” means one point constituting the line. And in the location of the axial point p3 in the reflection part 11, by receiving sunlight on the 1st plane P1 above the installation reference plane Pb, the reflected light is directed to the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr. Accordingly, a reflection axis upper point rp3 is formed on the heat receiving axis Ra. In addition, at the position of the axial point p4 in the reflecting portion 11, sunlight is received below the installation reference plane Pb on the first plane P1, and the reflected light is directed to the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr. Accordingly, a reflection axis upper point rp4 is formed on the heat receiving axis Ra.

このため、東西方向に伸びる受熱部12に対して、上記したように設定した第1回転軸13回りに反射部11が回転しても、反射軸上点rp3および反射軸上点rp4が常に受熱軸線Ra上に形成されることとなる。このことから、東西方向に伸びる受熱部12に対して、上記したように設定した第1回転軸13回りに反射部11が回転しても、被照射部としての受熱部12(受熱平面Pr)上の照射領域IAが回転することはなく、その照射軸線Iaが被照射軸線としての受熱軸線Raに対して傾斜することを防止することができる。なお、厳密には、第1回転軸13回りの反射部11の回転により、中心位置Cを通りつつ東西方向に伸びる軸線上の中心位置Cを除く各位置からの受熱部12(受熱平面Pr)までの距離に変化は生じている。   For this reason, even if the reflecting part 11 rotates around the first rotation axis 13 set as described above with respect to the heat receiving part 12 extending in the east-west direction, the reflection axis upper point rp3 and the reflection axis upper point rp4 are always receiving heat. It will be formed on the axis line Ra. Therefore, even if the reflecting portion 11 rotates around the first rotation axis 13 set as described above with respect to the heat receiving portion 12 extending in the east-west direction, the heat receiving portion 12 (heat receiving plane Pr) as the irradiated portion. The upper irradiation area IA does not rotate, and the irradiation axis Ia can be prevented from being inclined with respect to the heat receiving axis Ra as the irradiated axis. Strictly speaking, the heat receiving unit 12 from each position (heat receiving plane Pr) except for the center position C on the axis extending in the east-west direction while passing through the center position C by the rotation of the reflecting section 11 around the first rotation axis 13. There is a change in the distance to.

加えて、本発明の分割式線形フレネル型の集光装置10では、第2回転軸14を、第1平面P1上(第1平面P1に含まれるもの)であって、対応する反射部11の中心位置Cを通る線分としている。この第2回転軸14は、軸上点p3と軸上点p4とを設定した中心位置Cを通りつつ東西方向に伸びる軸線と一致されている。このため、その第2回転軸14回りに反射部11が回転しても、照射領域IAにおいて中心位置Cに対応する箇所すなわち照射領域IAの中心位置を受熱平面Pr(受熱部12)における受熱軸線Ra上に存在させると、照射領域IAにおいて軸上点p3および軸上点p4に対応する箇所である反射軸上点rp3および反射軸上点rp4を、受熱平面Pr(受熱部12)において受熱軸線Ra上に存在させることができる。このため、第1回転軸13回りの反射部11の回転、および第2回転軸14回りの反射部11の回転に拘らず、照射領域IAが受熱部12に対して回転することを防止することができる。   In addition, in the split-type linear Fresnel type condensing device 10 of the present invention, the second rotating shaft 14 is on the first plane P1 (included in the first plane P1), and the corresponding reflecting portion 11 A line segment passing through the center position C is used. The second rotation shaft 14 is coincident with an axis extending in the east-west direction through the center position C where the axial point p3 and the axial point p4 are set. For this reason, even if the reflecting part 11 rotates around the second rotation axis 14, the position corresponding to the center position C in the irradiation area IA, that is, the center position of the irradiation area IA is the heat receiving axis in the heat receiving plane Pr (heat receiving part 12). When present on Ra, the reflection axis upper point rp3 and the reflection axis upper point rp4 corresponding to the axial point p3 and the axial point p4 in the irradiation region IA are reflected on the heat receiving plane Pr (heat receiving part 12). It can be present on Ra. For this reason, it is possible to prevent the irradiation region IA from rotating with respect to the heat receiving unit 12 regardless of the rotation of the reflection unit 11 around the first rotation axis 13 and the rotation of the reflection unit 11 around the second rotation axis 14. Can do.

また、反射部11は、上述したように、第2回転軸ステージ25に対して第1回転軸13に直交する第2回転軸14(第2軸線)回り回転可能に当該第2回転軸ステージ25に支持されている。その第2回転軸ステージ25は、第1回転軸ステージ26に対して第1回転軸13(第1軸線)回りに回転可能に当該第1回転軸ステージ26に支持されている。その第1回転軸ステージ26は、第2回転軸ステージ25を介して支持する反射部11の受熱部12に対する位置設定に応じた位置で設置基準面Pbに固定されている。これにより、第1回転軸13は、第1回転軸ステージ26により設置基準面Pbに固定されていることから、受熱部12の受熱軸線Raおよび各反射部11における中心位置Cを含む第1平面P1に直交するとともに、その中心位置Cを通る線分であることが維持されている。また、第2回転軸14は、第1回転軸13回りの第2回転軸ステージ25の回転により設置基準面Pbに対する姿勢が変化するが、第1平面P1上(第1平面P1に含まれるもの)であって、対応する反射部11の中心位置Cを通る線分であることが維持されている。これは、第2回転軸14は、第1回転軸13回りに第2回転軸ステージ25が回転しても、常に第1回転軸13を回転中心として変化するものであることによる。このため、反射部11を第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転させることにより、その順番(同時も含む)に拘らず、照射領域IAにおける反射軸上点rp3および反射軸上点rp4を受熱平面Pr(受熱部12)における受熱軸線Ra上に存在させることができる。ここで、照射領域IAにおける反射軸上点rp3および反射軸上点rp4は、厳密には、回転の最中に一度受熱平面Pr(受熱部12)における受熱軸線Ra上から外れることとなる。しかしながら、実際には、反射部11は、太陽の日周運動に追従させるために、第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転されるものであることから、短時間で極めて小さな移動を繰り返すことにより、実質的に反射軸上点rp3および反射軸上点rp4が受熱軸線Ra上から外れていないものとすることができる。   Further, as described above, the reflection unit 11 is rotatable about the second rotation axis 14 (second axis) perpendicular to the first rotation axis 13 with respect to the second rotation axis stage 25. It is supported by. The second rotary shaft stage 25 is supported by the first rotary shaft stage 26 so as to be rotatable around the first rotary shaft 13 (first axis) with respect to the first rotary shaft stage 26. The first rotating shaft stage 26 is fixed to the installation reference plane Pb at a position corresponding to the position setting of the reflecting unit 11 supported by the second rotating shaft stage 25 with respect to the heat receiving unit 12. Thereby, since the 1st rotating shaft 13 is being fixed to the installation reference plane Pb by the 1st rotating shaft stage 26, the 1st plane containing the heat receiving axis line Ra of the heat receiving part 12, and the center position C in each reflecting part 11 is obtained. A line segment that is orthogonal to P1 and that passes through the center position C is maintained. Further, the second rotating shaft 14 changes its posture with respect to the installation reference plane Pb by the rotation of the second rotating shaft stage 25 around the first rotating shaft 13, but is on the first plane P1 (included in the first plane P1). ) And the line segment passing through the center position C of the corresponding reflector 11 is maintained. This is because the second rotation shaft 14 always changes around the first rotation shaft 13 as the rotation center even when the second rotation shaft stage 25 rotates around the first rotation shaft 13. For this reason, by rotating the reflecting portion 11 around the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14, the reflection axis upper point rp3 and the reflection axis upper point in the irradiation region IA are included regardless of the order (including simultaneous). rp4 can be present on the heat receiving axis Ra in the heat receiving plane Pr (heat receiving part 12). Here, strictly speaking, the reflection axis upper point rp3 and the reflection axis upper point rp4 in the irradiation region IA deviate from the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr (heat receiving part 12) once during the rotation. However, in practice, the reflecting portion 11 is rotated around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 in order to follow the diurnal motion of the sun, so that the movement is extremely small in a short time. By repeating the above, it is possible that the reflection axis upper point rp3 and the reflection axis upper point rp4 are not substantially deviated from the heat receiving axis Ra.

このように構成された集光装置10において、上記した回転が防止される様子を図39から図41に加えて図3を用いて説明する。なお、図39から図41では、図37および図38に示す例と同様に、理解容易のために反射部11を平坦な長方形状の鏡として示している。また、図39から図41では、理解容易のために、支持機構部29(第1回転軸ステージ26および第2回転軸ステージ25(図7等参照))を省略して示している。さらに、図41では、理解容易のために、各反射部11において、第2回転軸14回りに回転した後のものを実線で示すとともに、第2回転軸14回りに回転する前のものを二点鎖線で示している。   In the condensing device 10 configured as described above, how the above-described rotation is prevented will be described with reference to FIG. 3 in addition to FIGS. 39 to 41. 39 to 41, as in the example shown in FIGS. 37 and 38, the reflecting portion 11 is shown as a flat rectangular mirror for easy understanding. 39 to 41, the support mechanism 29 (the first rotary shaft stage 26 and the second rotary shaft stage 25 (see FIG. 7 and the like)) is omitted for easy understanding. Further, in FIG. 41, for easy understanding, each of the reflecting portions 11 is shown by a solid line after being rotated around the second rotation axis 14, and two before being rotated around the second rotation axis 14. It is indicated by a dotted line.

集光装置10では、図39に示すように、初期状態において、各反射部11の法線方向が反射光路Rpと一致されている、すなわち各反射部11が受熱部12に正対されている。その反射光路Rpは、各反射部11の中心位置Cから受熱部12の受熱軸線Raへと向かう線であることから、東西方向の東側から見た図39では第1平面P1が反射光路Rpと一致する直線となる。ここで、集光装置10に対して太陽が南東の方角に存在するものとする。集光装置10において、太陽光の日周運動に対応させるべく、各反射部11が第1回転軸13回りに回転されたものとする(矢印A5参照)。すると、集光装置10では、図40に示すように、各反射部11が受熱部12に正対する状態から適宜傾斜される。この状態において、各反射部11では、第1回転軸13回りの回転角度の大きさ(回転姿勢)に拘らず、中心位置Cを通りつつ長尺方向(非集光方向(東西方向))に伸びる軸線を、第1平面P1上に位置させることができる。これは、集光装置10では、上述したように第1回転軸13を、対応する反射部11の中心位置Cを通りつつ第1平面P1に直交する設定としていることによる。集光装置10では、その中心位置Cを通る長尺方向の軸線が、第2回転軸14と一致されている。このため、集光装置10では、第1回転軸13回りの各反射部11の回転角度の大きさ(回転姿勢)に拘らず、第2回転軸14を第1平面P1上に位置させることができる。   In the condensing device 10, as shown in FIG. 39, in the initial state, the normal direction of each reflecting portion 11 coincides with the reflected light path Rp, that is, each reflecting portion 11 faces the heat receiving portion 12. . Since the reflected light path Rp is a line from the center position C of each reflecting part 11 to the heat receiving axis Ra of the heat receiving part 12, in FIG. 39 viewed from the east side in the east-west direction, the first plane P1 is the reflected light path Rp. Matching straight lines. Here, it is assumed that the sun is present in the southeast direction with respect to the light collector 10. In the condensing device 10, each reflecting part 11 shall be rotated around the 1st rotating shaft 13 so that it may respond | correspond to the diurnal motion of sunlight (refer arrow A5). Then, in the condensing apparatus 10, as shown in FIG. 40, each reflection part 11 is suitably inclined from the state facing the heat receiving part 12. In this state, in each reflecting portion 11, regardless of the rotation angle around the first rotation shaft 13 (rotational posture), it passes through the center position C in the long direction (non-condensing direction (east-west direction)). The extending axis can be positioned on the first plane P1. This is because, in the light collecting apparatus 10, as described above, the first rotation shaft 13 is set to be orthogonal to the first plane P <b> 1 while passing through the center position C of the corresponding reflecting portion 11. In the light collecting apparatus 10, the longitudinal axis passing through the center position C is coincident with the second rotation axis 14. For this reason, in the condensing device 10, the second rotation shaft 14 can be positioned on the first plane P <b> 1 regardless of the rotation angle (rotation posture) of each reflecting portion 11 around the first rotation shaft 13. it can.

そして、集光装置10において、各反射部11からの太陽光の反射光を、受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して直交する方向へと進向させて受熱部12へと向かわせるべく、第2回転軸14回りに回転されたものとする(矢印A6参照)。なお、図39から図41に示す例では、右から2つめ(南側から6つめ)の反射部61が、太陽光の入射方向が当該反射部61における第1平面P1と一致していることから、第2回転軸14回りの回転がなされていない。すると、集光装置10では、図41に示すように、各反射部11の中心位置Cからの反射光の進向方向が反射光路Rpと一致し、その中心位置Cからの反射光の進向方向が受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して直交する。そして、上述したように、中心位置Cを通る長尺方向の軸線すなわち第2回転軸14が、常に第1平面P1上に位置されていることから、当該第2回転軸14回りの回転角度の大きさ(回転姿勢)に拘らず、中心位置Cを通る長尺方向の軸線を第1平面P1上に位置させることができる。これにより、各反射部11では、中心位置Cを通る長尺方向の軸線上からの反射光を、第1平面P1上に位置させることができ、受熱部12の受熱軸線Raへと進向させることができる。   And in the condensing apparatus 10, in order to make the reflected light of sunlight from each reflection part 11 advance to the direction orthogonal to the heat receiving part 12 (its heat receiving axis line Ra), and to go to the heat receiving part 12 Suppose that it is rotated around the second rotation axis 14 (see arrow A6). In the examples shown in FIGS. 39 to 41, the second reflecting portion 61 from the right (sixth from the south side) has the incident direction of sunlight coincident with the first plane P1 in the reflecting portion 61. The rotation about the second rotation shaft 14 is not performed. Then, in the condensing device 10, as shown in FIG. 41, the advancing direction of the reflected light from the center position C of each reflecting portion 11 coincides with the reflected light path Rp, and the advancing direction of the reflected light from the center position C. The direction is orthogonal to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra). As described above, since the longitudinal axis passing through the center position C, that is, the second rotation shaft 14 is always positioned on the first plane P1, the rotation angle around the second rotation shaft 14 is reduced. Regardless of the size (rotational posture), the longitudinal axis passing through the center position C can be positioned on the first plane P1. Thereby, in each reflection part 11, the reflected light from the longitudinal direction axis line which passes along the center position C can be located on the 1st plane P1, and it is made to advance to the heat receiving axis line Ra of the heat receiving part 12. FIG. be able to.

このため、集光装置10では、上記した構成において、各反射部11を第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転させても、照射領域IAが受熱部12(受熱軸線Ra)に対して回転することはない(図3参照)。この様子を図3に示す。この図3に示す例では、反射部11が、交線iで第1平面P1と交差しており、正面視して交線iよりも上側が第1平面P1よりも上方に存在し、正面視して交線iよりも下側が第1平面P1よりも下方に存在している。そして、この交線iは、反射部11における中心位置Cを通る長尺方向の軸線と一致しており、当該反射部11における第2回転軸14と一致している。このため、この反射部11では、軸上点p3および軸上点p4を含む中心位置Cを通る長尺方向の軸線上の全ての箇所において、第1平面P1上で太陽光を受けることとなる。これにより、この反射部11では、軸上点p3からの反射光を受熱平面Prにおける受熱軸線Ra上へと向かわせて、当該受熱軸線Ra上に反射軸上点rp3を形成する。また、この反射部11では、軸上点p4からの反射光を受熱平面Prにおける受熱軸線Ra上へと向かわせて、当該受熱軸線Ra上に反射軸上点rp4を形成する。このことから、この反射部11は、図3からも明らかなように、第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転しても、照射領域IAを受熱部12(受熱軸線Ra)に対して回転させることはない。   For this reason, in the condensing device 10, in the above-described configuration, even if each reflecting portion 11 is rotated around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14, the irradiation region IA becomes the heat receiving portion 12 (heat receiving axis Ra). It does not rotate (see FIG. 3). This is shown in FIG. In the example shown in FIG. 3, the reflecting section 11 intersects the first plane P1 at the intersection line i, and the upper side of the intersection line i exists above the first plane P1 when viewed from the front. As viewed, the lower side than the intersection line i exists below the first plane P1. The intersection line i coincides with the longitudinal axis passing through the center position C in the reflecting portion 11 and coincides with the second rotation axis 14 in the reflecting portion 11. For this reason, in this reflection part 11, it will receive sunlight on the 1st plane P1 in all the places on the axis line of the elongate direction which passes along the center position C containing the axial point p3 and the axial point p4. . Thereby, in this reflection part 11, the reflected light from the axial point p3 is made to direct on the heat receiving axis line Ra in the heat receiving plane Pr, and the reflection axis upper point rp3 is formed on the said heat receiving axis line Ra. Further, in the reflecting portion 11, the reflected light from the axial point p4 is directed to the heat receiving axis Ra on the heat receiving plane Pr, and the reflection axis upper point rp4 is formed on the heat receiving axis Ra. From this, as is apparent from FIG. 3, even when the reflecting portion 11 rotates around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14, the irradiation area IA becomes the heat receiving portion 12 (heat receiving axis Ra). It does not rotate with respect to it.

このように、集光装置10では、各反射部11を第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転させても、第1回転軸13に直交する軸線(中心位置Cを通り長尺方向(非集光方向)に伸びる軸線)を常に第1平面P1に含まれるものとすることにより、照射領域IAを受熱部12(受熱軸線Ra)に対して回転することを防止している。しかしながら、各反射部11が集光する作用を有していることから、第1回転軸13に直交する軸線(長尺方向(非集光方向)に伸びる軸線)を常に第1平面P1に含まれるものとしても、反射部11への入射角度や反射部11による反射角度が極端に大きい場合、収差による損失が現れることがあり得る。ところが、実際には、反射部11において短尺方向(一方向)に設定する集光する作用のための曲面のNA(開口数)は極めて小さなものとなるので、実質的に収差による損失の影響が生じることはない。   As described above, in the light collecting device 10, even if each of the reflecting portions 11 is rotated around the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14, an axis line orthogonal to the first rotation shaft 13 (long through the center position C) is long. By rotating the irradiation area IA relative to the heat receiving portion 12 (heat receiving axis Ra), the first plane P1 is always included in the direction (axis extending in the non-condensing direction). However, since each reflecting part 11 has a function of condensing, an axis perpendicular to the first rotation axis 13 (an axis extending in the long direction (non-condensing direction)) is always included in the first plane P1. Even when the angle of incidence on the reflecting portion 11 and the angle of reflection by the reflecting portion 11 are extremely large, a loss due to aberration may appear. However, in reality, the NA (numerical aperture) of the curved surface for the light collecting action set in the short direction (one direction) in the reflecting portion 11 is extremely small, so that the effect of loss due to aberrations is substantially affected. It does not occur.

ここで、上記した反射部11を適宜回転させることにより太陽の日周運動に追従させて受熱部12(受熱平面Pr)に照射領域IAを形成した際の当該照射領域IAの様子を図42から図61のグラフで示す。この図42から図61のグラフでは、上述した設定で受熱部12(その受熱軸線Ra)に対する絶対的な位置を固定(絶対的な位置関係が変化しない)した第1回転軸13と、その回転により上述した条件下で回転する第2回転軸14と、を回転中心として反射部11を回転した場合であっても、太陽の日周運動に追従させて受熱部12(受熱平面Pr)に照射領域IAを形成することができることを示している。その図42から図46では、集光装置10を北緯35度の地点に上述した構成で設置し、春分の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図47から図51では、集光装置10を北緯35度の地点に上述した構成で設置し、夏至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。図52から図56では、集光装置10を北緯35度の地点に上述した構成で設置し、冬至の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。なお、図47から図51では、夏至で日が長いことから時間範囲が最も長いグラフとなり、図52から図56では、冬至で日が短いことから時間範囲が最も短いグラフとなり、図42から図46では、春分であることから時間範囲が中間のグラフとなる。図57から図61では、集光装置10を緯度0度の地点に上述した構成で設置し、春分の日の太陽の日周運動に対応させたものとしている。   Here, the state of the irradiation area IA when the irradiation area IA is formed in the heat receiving section 12 (heat receiving plane Pr) by appropriately rotating the reflection section 11 to follow the diurnal motion of the sun is shown in FIG. It is shown by the graph in FIG. In the graphs of FIGS. 42 to 61, the first rotary shaft 13 whose absolute position with respect to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra) is fixed (the absolute positional relationship does not change) and the rotation thereof are set as described above. Even when the reflecting portion 11 is rotated with the second rotating shaft 14 rotating under the above-described conditions as the rotation center, the heat receiving portion 12 (heat receiving plane Pr) is irradiated by following the solar diurnal motion. It shows that the region IA can be formed. In FIGS. 42 to 46, it is assumed that the condensing device 10 is installed at a point of 35 degrees north latitude in the above-described configuration and corresponds to the diurnal movement of the sun on the spring equinox. 47 to 51, the condensing device 10 is installed at the point of 35 degrees north latitude in the above-described configuration, and is made to correspond to the solar diurnal motion on the day of the summer solstice. 52 to 56, it is assumed that the condensing device 10 is installed at a point of 35 degrees north latitude with the above-described configuration, and corresponds to the solar diurnal motion on the winter solstice day. In FIGS. 47 to 51, the longest time range is shown in the summer solstice, so the time range is the longest. In FIGS. 52 to 56, the shortest time range is shown in the winter solstice, and the time range is the shortest. In 46, since it is the equinox, the time range becomes an intermediate graph. In FIGS. 57 to 61, it is assumed that the light collecting device 10 is installed at the point of latitude 0 degree with the above-described configuration and corresponds to the solar diurnal motion of the Equinox Day.

そして、図42から図61では、受熱部12の設置基準面Pbからの高さ寸法Hを14mとしている。図42、図47、図52および図57では、反射部11の南北方向で見た受熱部12に対する距離Lを−20m、すなわち、反射部11を受熱部12に対して南側20mの位置に設けている。図43、図48、図53および図58では、反射部11の南北方向で見た受熱部12に対する距離Lを−10m、すなわち、反射部11を受熱部12に対して南側10mの位置に設けている。すなわち、反射部11は、中心位置Cから受熱部12の受熱軸線Raへと伸びる線分(第1平面P1)の天頂角が略−35度(東側から見て反時計回りの回転方向が正側)とされている。この天頂角は、距離Lが−10mとなる反射部11の第1回転軸13と設置基準面Pbとが為す角度と等しいものとなる。図44、図49、図54および図59では、反射部11の南北方向で見た受熱部12に対する距離Lを0m、すなわち、反射部11を受熱部12に対して受熱部62に対して鉛直方向の真下の位置に設けている。この位置の反射部11では、受熱部12の真下に位置することから、自らを照射する太陽光を真上(天頂方向)へと跳ね上げるように反射する。図45、図50、図55および図60では、反射部11の南北方向で見た受熱部12に対する距離Lを10mとしている。すなわち、反射部11は、受熱部12に対して北側10mの位置に設けられており、中心位置Cから受熱部12の受熱軸線Raへと伸びる線分(第1平面P1)の天頂角が略35度とされている。この天頂角も、距離Lが10mとなる反射部11の第1回転軸13と設置基準面Pbとが為す角度と等しいものとなる。図46、図51、図56および図61では、反射部11の南北方向で見た受熱部12に対する距離Lを20mとしている。すなわち、反射部11は、受熱部12に対して北側20mの位置に設けられており、中心位置Cから受熱部12の受熱軸線Raへと伸びる線分(第1平面P1)の天頂角が略55度とされている。この天頂角も、距離Lが20mとなる反射部11の第1回転軸13と設置基準面Pbとが為す角度と等しいものとなる。   42 to 61, the height dimension H of the heat receiving portion 12 from the installation reference plane Pb is 14 m. 42, FIG. 47, FIG. 52 and FIG. 57, the distance L with respect to the heat receiving part 12 seen in the north-south direction of the reflecting part 11 is -20 m, that is, the reflecting part 11 is provided at a position 20 m south of the heat receiving part 12. ing. 43, FIG. 48, FIG. 53, and FIG. 58, the distance L with respect to the heat receiving part 12 seen in the north-south direction of the reflecting part 11 is −10 m, that is, the reflecting part 11 is provided at a position 10 m south of the heat receiving part 12. ing. That is, in the reflecting portion 11, the zenith angle of the line segment (first plane P1) extending from the center position C to the heat receiving axis Ra of the heat receiving portion 12 is approximately −35 degrees (the counterclockwise rotation direction when viewed from the east side is normal). Side). This zenith angle is equal to the angle formed by the first rotation shaft 13 of the reflecting portion 11 and the installation reference plane Pb with a distance L of −10 m. 44, 49, 54, and 59, the distance L with respect to the heat receiving part 12 as viewed in the north-south direction of the reflecting part 11 is 0 m, that is, the reflecting part 11 is perpendicular to the heat receiving part 12 and perpendicular to the heat receiving part 62. It is provided at a position directly below the direction. Since the reflecting part 11 at this position is located directly below the heat receiving part 12, the sunlight irradiating itself is reflected so as to jump up directly (the zenith direction). 45, FIG. 50, FIG. 55, and FIG. 60, the distance L with respect to the heat receiving part 12 seen in the north-south direction of the reflection part 11 is 10 m. That is, the reflecting portion 11 is provided at a position on the north side 10 m with respect to the heat receiving portion 12, and the zenith angle of the line segment (first plane P1) extending from the center position C to the heat receiving axis Ra of the heat receiving portion 12 is approximately. It is 35 degrees. This zenith angle is also equal to the angle formed by the first rotation shaft 13 of the reflecting portion 11 and the installation reference plane Pb with a distance L of 10 m. In FIG. 46, FIG. 51, FIG. 56, and FIG. 61, the distance L with respect to the heat receiving part 12 seen in the north-south direction of the reflecting part 11 is 20 m. That is, the reflecting portion 11 is provided at a position 20 m north of the heat receiving portion 12, and the zenith angle of the line segment (first plane P1) extending from the center position C to the heat receiving axis Ra of the heat receiving portion 12 is approximately. It is 55 degrees. This zenith angle is also equal to the angle formed by the first rotation shaft 13 of the reflecting portion 11 and the installation reference plane Pb with a distance L of 20 m.

なお、図42から図61において、太陽の日周運動における計算では、一日の間の地球の公転による変化は省略している。このため、太陽の日周運動は、南中時を挟んで午前と午後とにおいて対称となる。また、図42から図61における日周運動の季節の計算は、(黄道上の)春分点、夏至点、冬至点について計算している。さらに、図42から図61では、一般的な日の出および日の入りの定義とは異なり太陽の中心を基準としており、大気による屈折や標高等を考慮していない。これらのことは、図22から図36でも同様である。   In FIGS. 42 to 61, changes due to the revolution of the earth during one day are omitted in the calculation in the diurnal motion of the sun. For this reason, the diurnal movement of the sun is symmetric between morning and afternoon with respect to South Central Time. Further, the diurnal motion seasons in FIGS. 42 to 61 are calculated for the equinox, the summer solstice, and the winter solstice (on the ecliptic). Further, in FIGS. 42 to 61, unlike the general definition of sunrise and sunset, the center of the sun is used as a reference, and refraction and altitude due to the atmosphere are not considered. The same applies to FIGS. 22 to 36.

図42から図61では、受熱平面Prにおいて受熱軸線Raと照射領域IAの照射軸線Iaとが為す角度を角度θa(図14参照)とし、受熱平面Prを反射部11側から見て反時計回りの回転方向を角度θaの正方向としている。また、図42から図61では、第1回転軸13回りに回転した際の第1平面P1上での反射部11と設置基準面Pbとが為す角度を角度θ1(図6(a)参照)とし、第1回転軸13における南側から見て反時計回りの回転方向を角度θ1の正方向としている。この角度θ1は、反射部11における中心位置Cを通る法線(その方向)と、中心位置Cにおける反射光(中心位置Cからの反射光束)が向かう方向(受熱軸線Ra(東西方向)に直交する第2平面P2)と、が為す角度を示しており、南中時刻には0度となる。さらに、図42から図61では、第2回転軸14回りに回転した際の反射部11において中心位置Cを含む接平面と第1回転軸13とが為す角度を角度θ2(図6(b)参照)とし、第2回転軸14における東側から見て反時計回りの回転方向を角度θ2の正方向としている。この角度θ2は、第1回転軸13に直交する第1平面P1と反射部11において中心位置Cを通る法線(その方向)とが為す角度を示しており、第1回転軸13回りに回転した後の反射部11における法線方向を基準としたものとなる。   42 to 61, an angle formed between the heat receiving axis Ra and the irradiation axis Ia of the irradiation area IA on the heat receiving plane Pr is an angle θa (see FIG. 14), and the heat receiving plane Pr is counterclockwise when viewed from the reflecting portion 11 side. Is the positive direction of the angle θa. 42 to 61, the angle formed by the reflecting portion 11 and the installation reference plane Pb on the first plane P1 when rotated about the first rotation axis 13 is an angle θ1 (see FIG. 6A). The counterclockwise rotation direction when viewed from the south side of the first rotation shaft 13 is the positive direction of the angle θ1. This angle θ1 is orthogonal to the normal line (the direction) passing through the center position C in the reflecting portion 11 and the direction (heat receiving axis Ra (east-west direction)) in which the reflected light (the reflected light beam from the center position C) is directed at the center position C. The second plane P2) and the angle formed by the second plane P2) are 0 degrees at the south-central time. Further, in FIGS. 42 to 61, the angle formed between the tangential plane including the center position C and the first rotating shaft 13 in the reflecting portion 11 when rotated around the second rotating shaft 14 is an angle θ2 (FIG. 6B). The rotation direction counterclockwise when viewed from the east side of the second rotation shaft 14 is the positive direction of the angle θ2. This angle θ <b> 2 indicates an angle formed by the first plane P <b> 1 orthogonal to the first rotation axis 13 and a normal line (the direction) passing through the center position C in the reflecting portion 11, and rotates around the first rotation axis 13. This is based on the normal direction of the reflecting portion 11 after the above.

これらの時季の変化や受熱部12に対する位置の変化や緯度の変化により、角度θa、角度θ1および角度θ2の変化について、図42から図61のグラフのうちのいくつかを取り出して定性的な説明をする。このグラフの条件では、春分の日では、日の出の際に太陽が水平線上の真東に現れるとともに、日の入りの際に太陽が水平線上の真西から沈んでいくので、図42から図46に示すように、日の出および日の入りの際の角度θ2が略0度(反射部11が第2回転軸14回りでの初期状態)となる。北緯35度の地点で受熱部12に対し北側10mの位置の反射部11(距離L=10m)では、春分の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図44に示すように、角度θ2が略0度(第2回転軸14回りでの初期状態)のまま変化しない。これは、緯度35度の地点で春分の日であると、太陽の日周運動に追従させた際の第2回転軸14回りの角度θ2の変化を示す曲線が、距離Lが約10mを挟んで南中時に極大となるか極小となるかで入れ替わることによる。すなわち、距離L<10mであると、図42から図44に示すように角度θ2の変化を示す曲線が上側に凸となり、距離L>10mであると、図46に示すように角度θ2の変化を示す曲線が下側に凸となる。北緯35度の地点で受熱部12の真下の位置の反射部11(距離L=0m)では、春分の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図44に示すように、日の出および日の入りの角度θ1が45度となる。また、この条件では、図44に示すように、反射部11が天頂角35度の入射光を天頂角0度(即ち真上)へ跳ね上げることとなるので、南中時に角度θ2が緯度の半分の角度(=17.5度)となる。   Qualitative explanation of the changes in the angle θa, the angle θ1, and the angle θ2 by taking out some of the graphs of FIGS. 42 to 61 due to the change in the season, the change in the position with respect to the heat receiving unit 12 and the change in the latitude. do. Under the conditions of this graph, on the Equinox day, the sun appears in the east on the horizon at sunrise, and the sun sinks from the west on the horizon at sunset. As described above, the angle θ2 at the time of sunrise and sunset is approximately 0 degrees (the initial state where the reflecting portion 11 is around the second rotation shaft 14). When the reflecting portion 11 (distance L = 10 m) at a position 10 m north of the heat receiving portion 12 at a point of 35 degrees north latitude is rotated around both rotation axes in accordance with the diurnal movement of the sun on an equinox day, As shown in FIG. 44, the angle θ2 remains substantially 0 degrees (initial state around the second rotation shaft 14) and does not change. If this is a spring equinox day at a point of latitude 35 degrees, the curve indicating the change in the angle θ2 around the second rotation axis 14 when following the sun's diurnal motion has a distance L of about 10 m. By switching between becoming maximum or minimum at the time of South and Central. That is, when the distance L <10 m, the curve showing the change in the angle θ2 is convex upward as shown in FIGS. 42 to 44, and when the distance L> 10 m, the change in the angle θ2 is shown as shown in FIG. The curve indicating 凸 is convex downward. When the reflection unit 11 (distance L = 0 m) at a position of 35 degrees north latitude and directly below the heat receiving unit 12 is rotated around both rotation axes in accordance with the diurnal movement of the sun in the spring equinox, FIG. As shown, the sunrise and sunset angle θ1 is 45 degrees. Also, under this condition, as shown in FIG. 44, the reflecting portion 11 jumps up incident light having a zenith angle of 35 degrees to a zenith angle of 0 degrees (that is, directly above). The angle is half (= 17.5 degrees).

北緯35度の地点の反射部11では、夏至の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図47から図51に示すように、他の時季と比較して、角度θ2が全体的に負側にシフトしている。これは、太陽の高度(反射部11への太陽光の入射角の高度)が高いことによる。また、北緯35度の地点で受熱部12に対し北側10mの位置の反射部11(距離L=10m)では、夏至の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図50に示すように、春分の場合(図45参照)と比較して、角度θ2が全体的に小さな角度(負側にシフト)となっている。これは、当該反射部11から見ると、南中時の太陽が、受熱部12(受熱管)の上側にくることによる。北緯35度の地点で受熱部12に対し南側10mの位置の反射部11(距離L=−10m)では、冬至の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図53に示すように、他の時季と比較して、角度θ2が全体的に正側にシフトしている。これは、太陽の高度(反射部11への太陽光の入射角の高度)が低いことによる。   As shown in FIGS. 47 to 51, the reflecting portion 11 at a latitude of 35 degrees north latitude rotates around both rotation axes in response to the diurnal movement of the sun on the summer solstice day, as compared with other seasons. Thus, the angle θ2 is shifted to the negative side as a whole. This is because the altitude of the sun (the altitude of the incident angle of sunlight on the reflecting portion 11) is high. In addition, the reflection part 11 (distance L = 10 m) located 10 m north of the heat receiving part 12 at a point of 35 degrees north latitude is rotated around both rotation axes in accordance with the diurnal movement of the sun on the summer solstice. As shown in FIG. 50, as compared with the case of spring equinox (see FIG. 45), the angle θ2 is generally smaller (shifted to the negative side). This is because, when viewed from the reflecting portion 11, the sun in the middle of the south comes to the upper side of the heat receiving portion 12 (heat receiving tube). When the reflecting portion 11 (distance L = −10 m) at a position 10 m south of the heat receiving portion 12 at a point of 35 degrees north latitude is rotated around both rotation axes in accordance with the diurnal movement of the sun on the winter solstice day. As shown in FIG. 53, the angle θ2 is entirely shifted to the positive side as compared with other seasons. This is because the altitude of the sun (the altitude of the incident angle of sunlight on the reflecting portion 11) is low.

図57から図61に示す春分での緯度0度の地点(赤道直下)では、一日の間の地球の公転を考慮しないものすると、太陽の日周運動は真東からの日の出となり、天頂を通り、真西への日の入りとなる。このため、緯度0度の地点で受熱部12の真下の位置の反射部11(距離L=0m)では、春分の日の太陽の日周運動に対応させて両回転軸回りに回転されると、図59に示すように、角度θ1が直線的な変化となり、角度θ2が常に略0度となる。すなわち、この条件では、反射部11は、第1回転軸13回りに定角速度で回転されるとともに、第2回転軸14回りには回転されない。また、春分での緯度0度の地点(赤道直下)では、図57と図61との比較あるいは図58と図60との比較から明らかなように、受熱部12(受熱管)を挟んだ南北方向の正側と負側とで、当該受熱部12からの距離が等しい位置での角度θ2が等しい大きさで正負が逆転したものとなる。なお、緯度0度の地点(赤道直下)における上述したことは、図示は略すが夏至や冬至のときについても同様である。   If the earth's revolution during the day is not taken into consideration at the point of 0 latitude latitude (just below the equator) shown in Fig. 57 to Fig. 61, the diurnal motion of the sun will be sunrise from true east, Street, sunset to the west. For this reason, when the reflection part 11 (distance L = 0 m) just below the heat receiving part 12 at a point of 0 degree latitude is rotated around both rotation axes in accordance with the diurnal motion of the sun on an equinox day. As shown in FIG. 59, the angle θ1 changes linearly, and the angle θ2 is always approximately 0 degrees. That is, under this condition, the reflecting portion 11 is rotated at a constant angular speed around the first rotation axis 13 and is not rotated around the second rotation axis 14. In addition, at the point of latitude 0 degree in spring equinox (just below the equator), as is clear from the comparison between FIG. 57 and FIG. 61 or the comparison between FIG. 58 and FIG. On the positive side and the negative side of the direction, the angle θ2 at the position where the distance from the heat receiving unit 12 is equal is the same magnitude, and the positive and negative are reversed. Note that the above description at a point of latitude 0 degrees (directly below the equator) is the same for the summer solstice and the winter solstice although illustration is omitted.

この図42から図61では、受熱平面Prにおいて受熱軸線Raと照射領域IAの照射軸線Iaとが為す角度θaが常に0度であることから、太陽の日周運動に対応させた第1回転軸13および第2回転軸14回りの反射部11の回転に起因して、照射領域IAが受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して回転することが防止されていることがわかる。そして、図42から図46、図47から図51、図52から図56もしくは図57から図61に示すように、受熱部12に対する各反射部11の位置(受熱部12に対する距離L(受熱部12に対する南北の変化も含む))の変化に起因して太陽の日周運動に対応させた第1回転軸13および第2回転軸14回りの各反射部11の回転の態様が異なるものとされても、照射領域IAが受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して回転することが防止されていることがわかる。また、図42から図46と、図47から図51と、図52から図56と、を比較して明らかなように、季節の変化に起因して太陽の日周運動に対応させた第1回転軸13および第2回転軸14回りの反射部11の回転の態様が異なるものとされても、照射領域IAが受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して回転することが防止されている。さらに、図42から図46と、図57から図61とを比較して明らかなように、集光装置10の設置位置(緯度)の変化に起因して太陽の日周運動に対応させた第1回転軸13および第2回転軸14回りの反射部11の回転の態様が異なるものとされても、照射領域IAが受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して回転することが防止されている。このことは、明確な図示は略すが、設置位置が北半球と南半球とで変化した場合であっても同様である。   42 to 61, since the angle θa formed by the heat receiving axis Ra and the irradiation axis Ia of the irradiation area IA is always 0 degree on the heat receiving plane Pr, the first rotation axis corresponding to the diurnal motion of the sun. It can be seen that the irradiation region IA is prevented from rotating with respect to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra) due to the rotation of the reflecting portion 11 around 13 and the second rotation axis 14. 42 to 46, 47 to 51, 52 to 56, or 57 to 61, the position of each reflecting portion 11 with respect to the heat receiving portion 12 (the distance L to the heat receiving portion 12 (the heat receiving portion 12). The change of the rotation mode of each reflecting portion 11 around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 corresponding to the diurnal movement of the sun is caused by the change in the north-south direction with respect to 12). However, it can be seen that the irradiation region IA is prevented from rotating with respect to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra). 42 to 46, 47 to 51, and FIGS. 52 to 56, the first corresponding to the diurnal movement of the sun due to the change of the season, as is clear. Even if the aspect of rotation of the reflecting portion 11 around the rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 is different, the irradiation region IA is prevented from rotating with respect to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra). . 42 to 46 and FIGS. 57 to 61, it is clear that the first corresponding to the diurnal motion of the sun due to the change in the installation position (latitude) of the light collector 10. Even if the aspect of rotation of the reflecting portion 11 around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 is different, the irradiation region IA is prevented from rotating with respect to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra). Yes. This is the same even when the installation position changes between the northern hemisphere and the southern hemisphere, although a clear illustration is omitted.

ここで、同じ緯度、季節、時刻であれば、太陽の日周運動による入射光線の条件が等しくなることから、各反射部11の中心位置Cを通す法線(法線ベクトル)の向きに関しては、本願発明の構成(集光装置10)であっても従来の構成(集光装置60)であっても等しくなる。これは、各反射部11では、第1回転軸13および第2回転軸14と第1回転軸64および第2回転軸65との設定の差異に関わらず、受熱部12(62)に対して、東西方向に伸びる受熱軸線Raに直交する方向で反射光が向かうように角度の設定が為されることによる。このため、本願発明の集光装置10では、照射領域IAの回転を防止することができるので、当該回転が生じてしまう従来の集光装置60と比較して、各反射部11で効率よく太陽光を受熱部12に集光することができることがわかる。よって、本発明の分割式線形フレネル型の集光装置10では、時季の変化、受熱部12に対する位置(距離)の変化、および緯度の変化に関わらず、効率よく太陽光を受熱部12に集光することができる。   Here, if the latitude, season, and time are the same, the conditions of the incident light rays due to the diurnal motion of the sun are equal, so the direction of the normal (normal vector) that passes through the center position C of each reflector 11 is as follows. The configuration of the present invention (condenser 10) is the same as that of the conventional configuration (concentrator 60). This is because each of the reflecting portions 11 is different from the heat receiving portion 12 (62) regardless of the setting difference between the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 and the first rotating shaft 64 and the second rotating shaft 65. This is because the angle is set so that the reflected light is directed in a direction orthogonal to the heat receiving axis Ra extending in the east-west direction. For this reason, in the condensing apparatus 10 of this invention, since rotation of the irradiation area | region IA can be prevented, compared with the conventional condensing apparatus 60 which the said rotation arises, each reflection part 11 has efficient solar. It can be seen that the light can be collected on the heat receiving portion 12. Therefore, in the split linear Fresnel type concentrating device 10 of the present invention, sunlight is efficiently collected in the heat receiving unit 12 regardless of changes in season, position (distance) with respect to the heat receiving unit 12, and change in latitude. Can be light.

ここで、集光装置10と集光装置60とにおける効率を比較した結果を図62の表に示す。先ず、照射領域IAの幅を考慮しないものとすると、照射領域IA(照射パターン)の回転角θaを考慮した、反射鏡(反射部11または反射部61)からの反射光による管状受熱体(受熱部12または受熱部62)への照射効率は、次式(1)で示すことができる。   Here, the result of comparing the efficiency of the light collector 10 and the light collector 60 is shown in the table of FIG. First, assuming that the width of the irradiation area IA is not taken into consideration, a tubular heat receiving body (heat receiving body) by reflected light from the reflecting mirror (the reflecting portion 11 or the reflecting portion 61) in consideration of the rotation angle θa of the irradiation area IA (irradiation pattern). The irradiation efficiency to the part 12 or the heat receiving part 62) can be expressed by the following formula (1).

照射効率≒(管状受熱体の直径)/{(反射鏡の長さ)×sinθa} ・・・(1)
ここで、反射鏡の長さとは、初期状態での反射部11または反射部61における、管状受熱体(受熱部12または受熱部62)の受熱軸線Raと平行な方向で見た長さ寸法であり、上記した例では反射部11および反射部61における長尺方向でみた長さ寸法である。そして、この式(1)は、照射領域IAが長尺である限り、概ね照射効率を求める近似式として利用することができる。ただし、この計算においては、分母の値が分子の値を超えるまで、すなわち分母<分子である場合は、100%とする。
Irradiation efficiency ≒ (diameter of tubular heat receiving member) / {(length of reflecting mirror) x sin θa} (1)
Here, the length of the reflecting mirror is a length dimension of the reflecting portion 11 or the reflecting portion 61 in the initial state as viewed in a direction parallel to the heat receiving axis Ra of the tubular heat receiving body (the heat receiving portion 12 or the heat receiving portion 62). Yes, in the above-described example, the length is the length of the reflective portion 11 and the reflective portion 61 as viewed in the longitudinal direction. And as long as the irradiation area IA is long, this expression (1) can be used as an approximate expression for obtaining the irradiation efficiency. However, in this calculation, until the value of the denominator exceeds the value of the numerator, that is, when the denominator <the numerator, 100% is set.

その照射領域IAの幅方向での大きさ寸法は、太陽の像の直径と等しいと考える。そして、照射領域IAの幅に対する管状受熱体(受熱部12または受熱部62)の直径の比が1より小さくなる場合、すなわち管状受熱体の直径が照射領域IAの幅よりも小さくなる場合には、その比に応じた補正係数を、式(1)による算出値に乗算する。また、上述したように、各反射鏡(反射部11または反射部61)では、各回転軸回りの回転に伴いコサイン損失が生じる。このため、式(1)で算出した照射効率に、上記した補正係数と、コサイン損失に関わる係数と、を乗算することにより、単一の反射鏡(反射部11または反射部61)による管状受熱体(受熱部12または受熱部62)への照射効率を求めることができる。   The size of the irradiation area IA in the width direction is considered to be equal to the diameter of the sun image. When the ratio of the diameter of the tubular heat receiving body (heat receiving section 12 or heat receiving section 62) to the width of the irradiation area IA is smaller than 1, that is, when the diameter of the tubular heat receiving body is smaller than the width of the irradiation area IA. Then, the correction coefficient corresponding to the ratio is multiplied by the calculated value according to the equation (1). In addition, as described above, in each reflecting mirror (the reflecting portion 11 or the reflecting portion 61), a cosine loss occurs with rotation around each rotation axis. For this reason, by multiplying the irradiation efficiency calculated by the equation (1) by the correction coefficient described above and the coefficient related to cosine loss, tubular heat receiving by a single reflecting mirror (the reflecting portion 11 or the reflecting portion 61) is performed. The irradiation efficiency to the body (heat receiving part 12 or heat receiving part 62) can be obtained.

そして、集光装置10および集光装置60を北緯35度の地点に設置したものとし、太陽からの熱量を水平面1mあたり1kWとする。その各反射鏡(反射部11または反射部61)を設置する所定の範囲を設定し、当該範囲において最も効率良くなるように反射鏡を配置したものとする。その最も効率良くなるようにとは、隣接する反射鏡の影による干渉を避けつつ、当該範囲を可能な限り各反射鏡で占有させることをいう。このように配置した各反射鏡(反射部11または反射部61)の配置面積率に基づいて当該各反射鏡による照射効率を積算することにより、集光装置10および集光装置60における全体としての利用総熱量(kWh)を算出する。また、上述した所定の範囲の全域に渡って注がれる太陽熱の太陽総熱量(kWh)に対する利用総熱量(kWh)から、集光装置10および集光装置60における全体としての太陽光の利用効率(%)を算出する。このように算出した各値を示したのが図62の表である。 Then, the light collecting device 10 and the light collecting device 60 are installed at a point of 35 degrees north latitude, and the amount of heat from the sun is 1 kW per 1 m 2 of the horizontal plane. It is assumed that a predetermined range in which each of the reflecting mirrors (the reflecting portion 11 or the reflecting portion 61) is set is set, and the reflecting mirror is arranged so as to be most efficient in the range. “To be most efficient” means to occupy the range as much as possible by each reflecting mirror while avoiding interference due to shadows of adjacent reflecting mirrors. By integrating the irradiation efficiencies of the reflecting mirrors based on the arrangement area ratio of the reflecting mirrors (reflecting portions 11 or 61) arranged in this way, the light collecting device 10 and the light collecting device 60 as a whole are integrated. The total amount of heat used (kWh) is calculated. Moreover, the utilization efficiency of the sunlight as the whole in the condensing device 10 and the condensing device 60 from the utilization total calorie | heat amount (kWh) with respect to the solar total calorie | heat amount (kWh) of the solar heat poured over the whole predetermined range mentioned above. (%) Is calculated. FIG. 62 shows the values calculated in this way.

この図62の表では、上記した所定の範囲として、管状受熱体(受熱部12または受熱部62(その受熱軸線Ra))を基準として、東西方向で見て1mの大きさ寸法とし、かつ南北方向で見て以下の2つの大きさ寸法としている。1つ目は、管状受熱体に対して、南側20m(L=−20m)から北側26m(L=26m)までの南北方向で見て46mの大きさ寸法としている。2つ目は、管状受熱体に対して、南側6m(L=−6m)から北側26m(L=26m)までの南北方向で見て32mの大きさ寸法としている。ここで、Lの値について、北側(26m)を等しい条件としつつ、南側を−20mと−6mとに設定したのは、配置位置が北緯35度であることを考慮して、北側の各反射鏡の配置を広くしたことによる。また、図62の表では、季節の条件として、上記した各グラフと同様に、夏至、春分、冬至の3つを設定している。そして、図62の表では、2つの稼働時間の条件を設定している。1つ目は、各季節において、日の出後の1時間が経過してから、日の入りの1時間前までとしており、季節毎に分けて上段に記載している。2つ目は、各季節において、日の出後の2時間が経過してから、日の入りの2時間前までとしており、季節毎に分けて下段に記載している。   In the table of FIG. 62, as the predetermined range, the tubular heat receiving body (the heat receiving portion 12 or the heat receiving portion 62 (its heat receiving axis Ra)) is used as a reference, and the size is 1 m when viewed in the east-west direction. The following two sizes are seen in the direction. The first is a size of 46 m with respect to the tubular heat receiving body as seen in the north-south direction from the south side 20 m (L = −20 m) to the north side 26 m (L = 26 m). Second, the tubular heat receiver has a size of 32 m when viewed in the north-south direction from the south side 6 m (L = −6 m) to the north side 26 m (L = 26 m). Here, with respect to the value of L, the north side (26 m) is set to be equal, and the south side is set to −20 m and −6 m in consideration of the arrangement position being 35 degrees north latitude. This is due to the wide arrangement of mirrors. In the table of FIG. 62, three conditions of summer solstice, spring equinox, and winter solstice are set as seasonal conditions as in the above-described graphs. In the table of FIG. 62, two operating time conditions are set. The first is that in each season, one hour after sunrise passes until one hour before sunset, and is listed in the upper part for each season. Secondly, in each season, the period is from 2 hours after sunrise until 2 hours before sunset, and is shown in the lower part of each season.

ここで、所定の範囲を2つ設定したのは、管状受熱体から反射鏡までの距離が大きくなるほど、当該反射鏡による太陽熱の利用効率が低くなることに対し、所定の範囲が大きいほど装置全体として得られる利用総熱量(kWh)を増加させることができることによる。また、稼働時間の条件を2つ設定したのは、太陽高度が高い時間帯の方が利用効率(%)を高めることができるのに対し、稼働時間を広げた方が得られる利用総熱量(kWh)を増加させることができることによる。   Here, two predetermined ranges are set because the use efficiency of solar heat by the reflecting mirror decreases as the distance from the tubular heat receiving body to the reflecting mirror increases, whereas the larger the predetermined range, the whole apparatus. It is because the utilization total calorie | heat amount (kWh) obtained as can be increased. In addition, two operating time conditions were set because the usage rate (%) can be increased in the time zone with a higher solar altitude, while the total amount of heat that can be obtained by extending the operating time ( kWh) can be increased.

この図62の表から明らかなように、本願発明の集光装置10では、集光装置60と比較して、季節変化や稼働時間の差異や反射鏡を配置する領域の差異に拘らず、利用総熱量(kWh)および利用効率(%)の双方を大きくすることができる。ここで、集光装置10および集光装置60では、等しい位置に配置された反射鏡におけるコサイン損失の影響は殆ど等しいものであり、照射領域IAの回転の有無を除くと他の条件も殆ど等しいものである。このため、集光装置10では、集光装置60と比較して、照射領域IAの回転を防止することができることにより、利用総熱量(kWh)および利用効率(%)の双方を大きくすることができたものと考えられる。特に、集光装置10では、2つの所定の範囲の条件での値の比較から、反射鏡を配置する領域を南北方向に大きくした場合に、集光装置60との利用総熱量および利用効率の差異を大きくすることができる。このことから、管状受熱体から反射鏡までの距離が大きくなるほど、照射領域IAの回転を防止することにより、利用総熱量および利用効率を向上させる効果が大きくなることがわかる。このため、集光装置10では、照射領域IAの回転を防止することにより、反射鏡を配置する領域を南北方向に大きくしても高い効率で太陽光を利用することができる。これにより、集光装置10では、管状受熱体(受熱部12または受熱部62)における受熱軸線Ra方向で見た単位長さ辺りの利用総熱量を向上させるべく、受熱軸線Raと直交する方向での長さ寸法を増加させても、高い利用効率を維持することができる。よって、集光装置10では、受熱軸線Raと直交する方向での長さ寸法を増加させることにより、利用総熱量を向上させつつ高い利用効率を得ることができる。   As is apparent from the table of FIG. 62, the light collecting device 10 of the present invention is used regardless of the seasonal change, the difference in operation time, and the region where the reflecting mirror is arranged, as compared with the light collecting device 60. Both total heat (kWh) and utilization efficiency (%) can be increased. Here, in the condensing device 10 and the condensing device 60, the influence of the cosine loss in the reflecting mirrors arranged at the same position is almost the same, and other conditions are almost the same except for the presence or absence of the rotation of the irradiation region IA. Is. For this reason, in the condensing device 10, compared with the condensing device 60, since rotation of the irradiation area | region IA can be prevented, both utilization total calorie | heat amount (kWh) and utilization efficiency (%) can be enlarged. It is thought that it was made. In particular, in the light collecting device 10, when the region where the reflecting mirror is arranged is increased in the north-south direction from the comparison of the values under the conditions of two predetermined ranges, the total heat amount and the utilization efficiency of the light collecting device 60 are increased. The difference can be increased. From this, it can be seen that the greater the distance from the tubular heat receiving body to the reflecting mirror, the greater the effect of improving the total amount of heat used and the efficiency of use by preventing the irradiation area IA from rotating. For this reason, in the condensing device 10, even if the area | region which arrange | positions a reflective mirror is enlarged in the north-south direction by preventing rotation of the irradiation area | region IA, sunlight can be utilized with high efficiency. Thereby, in the condensing device 10, in order to improve the utilization total heat amount per unit length seen in the heat receiving axis line Ra direction in the tubular heat receiving body (the heat receiving part 12 or the heat receiving part 62), in the direction orthogonal to the heat receiving axis line Ra. Even if the length dimension of is increased, high utilization efficiency can be maintained. Therefore, in the condensing device 10, by increasing the length dimension in the direction orthogonal to the heat receiving axis Ra, high utilization efficiency can be obtained while improving the total utilization heat amount.

なお、図62の表からは、利用効率で見ると、太陽の高度が低い春分や冬至においては反射鏡を配置する領域が小さい方が高くなり、季節に拘わらず稼働時間が短い方が高くなる。これは、設置位置が北緯35度の地点であることを考慮して、南側の各反射鏡の配置を狭くするとともに、北側に各反射鏡の配置が広くしたことによる。ところが、利用総熱量で見ると、季節に拘わらず、反射鏡を配置する領域が大きい方が高くなるとともに、稼働時間が長い方が高くなる。このため、利用総熱量や稼働時間の制約が生じることを鑑みると、利用効率だけでいずれが良いかを判断することは困難であるので、図62の表では利用総熱量と利用効率とを示している。   In addition, from the table of FIG. 62, in terms of utilization efficiency, in the equinox or winter solstice where the altitude of the sun is low, the smaller the area where the reflector is placed, the higher, and the shorter the operation time, regardless of the season, the higher. . This is because the arrangement of the reflecting mirrors on the south side is narrowed and the arrangement of the reflecting mirrors is widened on the north side, considering that the installation position is a point at 35 degrees north latitude. However, when viewed in terms of the total amount of heat used, regardless of the season, the larger the region where the reflector is placed, the higher the region, and the longer the operation time, the higher. For this reason, it is difficult to determine which one is better based only on the utilization efficiency in view of restrictions on the total amount of heat used and the operating time. Therefore, the table in FIG. 62 shows the total amount of heat used and the utilization efficiency. ing.

このことから、本発明に係る実施例の集光装置10では、各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させても、被照射部としての受熱部12(その被照射面)に形成する照射領域IAが受熱軸線Ra(被照射軸線)に対して回転することを防止することができる。これは、集光装置10では、各反射部11の第1回転軸13を、受熱部12(被照射部)の受熱軸線Ra(被照射軸線)および各反射部11における中心位置Cを含む第1平面P1に直交するとともに当該中心位置Cを通る線分としていることによる。   From this, in the condensing apparatus 10 of the Example which concerns on this invention, even if each reflection part 11 is rotated around the corresponding 1st rotating shaft 13, the heat receiving part 12 (its irradiated surface) as an irradiated part It is possible to prevent the irradiation area IA formed in the above from rotating with respect to the heat receiving axis Ra (irradiated axis). In the condensing device 10, the first rotating shaft 13 of each reflecting portion 11 includes the heat receiving axis Ra (irradiated axis) of the heat receiving portion 12 (irradiated portion) and the center position C in each reflecting portion 11. This is because the line segment is orthogonal to one plane P1 and passes through the center position C.

また、集光装置10では、第2回転軸14回りに各反射部11を回転させても、受熱部12(その被照射面)に形成する照射領域IAが回転することを防止することができる。これは、集光装置10では、各反射部11の第2回転軸14を、第1平面P1に含まれるもの(第1平面P1上)であって対応する反射部11の中心位置Cを通る線分としていることによる。   Moreover, in the condensing apparatus 10, even if each reflection part 11 is rotated around the 2nd rotating shaft 14, it can prevent that the irradiation area | region IA formed in the heat receiving part 12 (its irradiation surface) rotates. . In the condensing device 10, the second rotating shaft 14 of each reflecting portion 11 is included in the first plane P <b> 1 (on the first plane P <b> 1) and passes through the center position C of the corresponding reflecting portion 11. It depends on the line segment.

さらに、集光装置10では、各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させても、各反射部11の第2回転軸14を、常に第1平面P1に含まれるもの(第1平面P1上)であって対応する反射部11の中心位置Cを通る線分とすることができる。これは、集光装置10では、各反射部11において、第2回転軸14を、第1回転軸13に直交するものとするとともに、当該第1回転軸13回りの反射部11の回転とともに回転するものとしていることによる。   Furthermore, in the condensing device 10, even if each reflecting portion 11 is rotated around the corresponding first rotating shaft 13, the second rotating shaft 14 of each reflecting portion 11 is always included in the first plane P1 (the first plane P1). It can be a line segment passing through the center position C of the corresponding reflecting portion 11 on one plane P1. In the condensing device 10, the second rotation shaft 14 is orthogonal to the first rotation shaft 13 in each reflection unit 11, and rotates with the rotation of the reflection unit 11 around the first rotation shaft 13. By what you are going to do.

集光装置10では、各反射部11を対応する第1回転軸13および第2回転軸14回りに適宜回転させても、受熱部12(その被照射面)に形成する照射領域IAが回転することを防止することができる。これは、次の2つを必ず満たしていることによる。1つ目は、集光装置10では、各反射部11の第1回転軸13を、受熱部12(被照射部)の受熱軸線Ra(被照射軸線)および各反射部11における中心位置Cを含む第1平面P1に直交するとともに当該中心位置Cを通る線分としている。2つ目は、集光装置10では、各反射部11の第2回転軸14を、第1平面P1に含まれるもの(第1平面P1上)であって対応する反射部11の中心位置Cを通る線分としている。換言すると、各反射部11では、第1回転軸13に直交する軸線(上記した実施例では中心位置Cを通り長尺方向(非集光方向)に伸びる軸線)を常に第1平面P1に含まれるものとしつつ、太陽光の反射光を被照射部(受熱部12)へと向かわせていることから、照射領域IAが回転することを防止することができる。   In the condensing device 10, the irradiation area IA formed on the heat receiving portion 12 (its irradiated surface) rotates even if each reflecting portion 11 is appropriately rotated around the corresponding first rotating shaft 13 and second rotating shaft 14. This can be prevented. This is because the following two conditions must be satisfied. First, in the condensing device 10, the first rotation shaft 13 of each reflection unit 11 is set to the heat receiving axis Ra (irradiation axis) of the heat receiving unit 12 (irradiated unit) and the center position C in each reflection unit 11. The line segment is perpendicular to the first plane P1 and includes the center position C. Second, in the light collecting apparatus 10, the second rotation axis 14 of each reflecting portion 11 is included in the first plane P <b> 1 (on the first plane P <b> 1) and the corresponding center position C of the reflecting portion 11. It is assumed that the line passes through. In other words, in each reflecting portion 11, an axis perpendicular to the first rotation axis 13 (in the above-described embodiment, an axis extending through the center position C and extending in the longitudinal direction (non-condensing direction)) is always included in the first plane P1. Since the reflected light of sunlight is directed to the irradiated part (heat receiving part 12), the irradiation area IA can be prevented from rotating.

集光装置10では、太陽の位置の変化に応じて第1回転軸13回りに各反射部11を回転させても、常に効率よく太陽光を受熱部12に集光することができる。これは、集光装置10では、各反射部11を対応する第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転させても、受熱部12(その被照射面)に形成する照射領域IAが回転することを防止することができることによる。   In the condensing device 10, sunlight can always be efficiently collected on the heat receiving unit 12 even if each reflecting unit 11 is rotated around the first rotation axis 13 in accordance with a change in the position of the sun. This is because in the light collecting device 10, even if each reflecting portion 11 is rotated around the corresponding first rotating shaft 13 and second rotating shaft 14, the irradiation region IA formed on the heat receiving portion 12 (its irradiated surface) This is because it can be prevented from rotating.

集光装置10では、太陽の位置の変化に適切に対応して第1回転軸13および第2回転軸14回りに各反射部11を回転させることで、常に効率よく換言すると効率を安定化させて太陽光を受熱部12に集光することができる。これは、集光装置10では、各反射部11を対応する第1回転軸13および第2回転軸14回りに回転させても、受熱部12(その被照射面)に形成する照射領域IAが回転することを防止することができることによる。このため、集光装置10では、南中時刻と太陽の高度の低い朝夕との間で得られる太陽エネルギー(熱エネルギー)の変動をより小さくすることができる。   In the condensing device 10, the respective reflecting portions 11 are rotated around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 in an appropriate manner in response to changes in the position of the sun, so that the efficiency can be constantly stabilized. Thus, sunlight can be condensed on the heat receiving portion 12. This is because in the light collecting device 10, even if each reflecting portion 11 is rotated around the corresponding first rotating shaft 13 and second rotating shaft 14, the irradiation region IA formed on the heat receiving portion 12 (its irradiated surface) This is because it can be prevented from rotating. For this reason, in the condensing device 10, the fluctuation | variation of the solar energy (thermal energy) obtained between the time in the south and the morning and evening when the altitude of the sun is low can be further reduced.

集光装置10では、各反射部11における第1回転軸13および第2回転軸14回りの回転角度が大きくなる場面であっても、効率よく太陽光を受熱部12に集光することができる。これは、集光装置10では、太陽の位置の変化に適切に対応して第1回転軸13および第2回転軸14回りに各反射部11を回転させても、受熱部12(その被照射面)に形成する照射領域IAが回転することを防止することができることによる。   In the condensing device 10, sunlight can be efficiently condensed on the heat receiving unit 12 even in a scene where the rotation angles around the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14 in each reflection unit 11 become large. . This is because, in the light collecting device 10, even if each reflecting portion 11 is rotated around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 in response to the change in the position of the sun, the heat receiving portion 12 (its irradiated object). This is because the irradiation area IA formed on the surface) can be prevented from rotating.

集光装置10では、第1回転軸13および第2回転軸14の設定のために各反射部11の配置および大きさ寸法や受熱部12の配置および大きさ寸法が制限されることを防止することができる。これは、集光装置10では、受熱部12に対する各反射部11の位置関係により反射部11毎に第1回転軸13および第2回転軸14を設定するものであることによる。このため、集光装置10では、受熱部12に対する位置による効率の低下を防止できるので、効率の低下を防止する観点から受熱部12を基準として各反射部11を設置することのできる範囲を広げることができる。このことから、集光装置10では、各反射ラインLnにおける南北方向での各反射部11を並列させる個数を増加させることが可能となり、より大きな熱エネルギーを得ることが可能となる。   In the condensing device 10, the arrangement and size of each reflecting portion 11 and the arrangement and size of the heat receiving portion 12 are prevented from being restricted due to the setting of the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14. be able to. This is because in the light collecting device 10, the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14 are set for each reflection portion 11 according to the positional relationship of each reflection portion 11 with respect to the heat receiving portion 12. For this reason, in the condensing apparatus 10, since the fall of the efficiency by the position with respect to the heat receiving part 12 can be prevented, the range which can install each reflective part 11 on the basis of the heat receiving part 12 is expanded from a viewpoint of preventing the fall of efficiency. be able to. From this, in the condensing device 10, it is possible to increase the number of the reflecting portions 11 arranged in parallel in the north-south direction in each reflecting line Ln, and it is possible to obtain larger thermal energy.

集光装置10では、効率よく集光する観点から受熱部12(その受熱軸線Ra)と平行な方向で見た各反射部11の大きさ寸法を大きく設定することができる。これは、集光装置10では、第1回転軸13および第2回転軸14の設定のために各反射部11の配置および大きさ寸法や受熱部12の配置および大きさ寸法が制限されることを防止することができることによる。このため、集光装置10では、複数の反射部11の配置のための領域を等しいものとすると、他の構成(例えば、集光装置60)と比較して、反射部11の個数を低減しつつ同等の集光性能を得ることができる。   In the condensing device 10, the size of each reflecting portion 11 viewed in a direction parallel to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra) can be set large from the viewpoint of efficiently condensing. This is because, in the light collecting device 10, the arrangement and size of each reflecting portion 11 and the arrangement and size of the heat receiving portion 12 are limited due to the setting of the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14. Can be prevented. For this reason, in the condensing device 10, if the area | region for arrangement | positioning of the several reflection part 11 shall be equal, compared with other structures (for example, condensing device 60), the number of the reflection parts 11 will be reduced. However, the same light collecting performance can be obtained.

集光装置10では、効率よく集光する観点から受熱部12(その被照射面)の大きさ寸法に適合させて各反射部11が形成する照射領域IAの大きさ寸法を設定することにより、太陽の位置の変化に拘らず、常により効率よく太陽光を受熱部12に集光することができる。これは、集光装置10では、各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させても、受熱部12(その被照射面)に形成する照射領域IAが回転することを防止することができることによる。   In the condensing device 10, by setting the size dimension of the irradiation area IA formed by each reflecting portion 11 in accordance with the size dimension of the heat receiving unit 12 (its irradiated surface) from the viewpoint of efficiently collecting light, Regardless of the change in the position of the sun, the sunlight can always be collected more efficiently on the heat receiving portion 12. This prevents the irradiation area IA formed on the heat receiving portion 12 (its irradiated surface) from rotating in the light collecting device 10 even if each reflecting portion 11 is rotated around the corresponding first rotation axis 13. By being able to.

集光装置10では、第1回転軸ステージ26に対して第1回転軸13(第1軸線)回りに回転可能に当該第1回転軸ステージ26で第2回転軸ステージ25を支持するとともに、その第2回転軸ステージ25に対して第1回転軸13に直交する第2回転軸14(第2軸線)回り回転可能に当該第2回転軸ステージ25で反射部11を支持している。このため、集光装置10では、簡易な構成で、各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させても、第2回転軸14を、第1平面P1に含まれるもの(第1平面P1上)であって対応する反射部11の中心位置Cを通る線分を維持するものとすることができる。   In the light concentrator 10, the first rotary shaft stage 26 supports the second rotary shaft stage 25 so as to be rotatable around the first rotary shaft 13 (first axis) with respect to the first rotary shaft stage 26, and the The reflector 11 is supported by the second rotary shaft stage 25 so as to be rotatable around a second rotary shaft 14 (second axis) orthogonal to the first rotary shaft 13 with respect to the second rotary shaft stage 25. For this reason, in the condensing device 10, even if each reflection part 11 is rotated around the corresponding 1st rotating shaft 13 by simple structure, the 2nd rotating shaft 14 is contained in the 1st plane P1 (1st A line segment passing through the center position C of the corresponding reflecting portion 11 on one plane P1) can be maintained.

集光装置10では、第2回転軸ステージ25に、当該第2回転軸ステージ25を回転可能とするため一対の支持突起25cを設けるとともに、この第2回転軸ステージ25が回転可能に反射部11を支持するための一対の支持穴25dを設け、互いの軸線を中心位置Cで直交させるものとしている。換言すると、第2回転軸ステージ25に、当該第2回転軸ステージ25を反射部11の中心位置Cを通る第1軸線回りに回転可能に支持するための被支持箇所(一対の支持突起25c)と、反射部11の中心位置Cを通りかつ第1軸線に直交する第2軸線回りに回転可能に反射部11を支持するための支持箇所(一対の支持穴25d)と、を設けている。そして、集光装置10では、一対の支持突起25cの軸線(第1軸線)を第2回転軸ステージ25が支持する反射部11に対応して設定した第1回転軸13に一致させつつ、当該両支持突起25c(その軸線)回りに回転可能に第2回転軸ステージ25を設けている。すると、集光装置10では、一対の支持穴25d(その軸線(第2軸線))を、第2回転軸ステージ25の第1回転軸13回りの回転に関わらず、常に第1回転軸13に直交するものであって第2回転軸ステージ25が保持する反射部11の中心位置Cを通る線分とすることができる。すなわち、集光装置10では、一対の支持穴25d(その軸線(第2軸線))を、第2回転軸ステージ25が保持する反射部11の第2回転軸14とすることができる。このため、集光装置10では、簡易な構成で、各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させても、第2回転軸14を、第1平面P1に含まれるもの(第1平面P1上)であって対応する反射部11の中心位置Cを通る線分を維持するものとすることができる。   In the condensing device 10, the second rotating shaft stage 25 is provided with a pair of support protrusions 25c so that the second rotating shaft stage 25 can be rotated, and the second rotating shaft stage 25 can be rotated. A pair of support holes 25d are provided to support each other, and their axis lines are orthogonal to each other at the center position C. In other words, a supported portion (a pair of support protrusions 25c) for supporting the second rotary shaft stage 25 so as to be rotatable about the first axis passing through the center position C of the reflecting portion 11 on the second rotary shaft stage 25. And a support portion (a pair of support holes 25d) for supporting the reflector 11 so as to be rotatable around a second axis that passes through the center position C of the reflector 11 and is orthogonal to the first axis. And in the condensing device 10, while making the axis line (1st axis line) of a pair of support protrusion 25c correspond to the 1st rotating shaft 13 set corresponding to the reflection part 11 which the 2nd rotating shaft stage 25 supports, the said A second rotary shaft stage 25 is provided so as to be rotatable around both support projections 25c (its axis). Then, in the light collecting device 10, the pair of support holes 25 d (its axis (second axis)) are always connected to the first rotating shaft 13 regardless of the rotation of the second rotating shaft stage 25 around the first rotating shaft 13. A line segment that is orthogonal and that passes through the center position C of the reflecting portion 11 held by the second rotating shaft stage 25 can be used. In other words, in the light collecting apparatus 10, the pair of support holes 25 d (its axis (second axis)) can be used as the second rotation shaft 14 of the reflecting portion 11 held by the second rotation shaft stage 25. For this reason, in the condensing device 10, even if each reflection part 11 is rotated around the corresponding 1st rotating shaft 13 by simple structure, the 2nd rotating shaft 14 is contained in the 1st plane P1 (1st A line segment passing through the center position C of the corresponding reflecting portion 11 on one plane P1) can be maintained.

集光装置10では、受熱軸線Raを東西方向と平行として受熱部12を設けることにより、太陽の位置の変化に応じて第1回転軸13および第2回転軸14回りに各反射部11を回転させることで、太陽の日周運動に適切に対応して反射光を受熱部12へと向かわせることができる。このため、集光装置10では、太陽の高度の低い朝方から夕刻に渡ってより効率よく太陽光を受熱部12に集光することができる。   In the condensing device 10, by providing the heat receiving portion 12 with the heat receiving axis Ra parallel to the east-west direction, each reflecting portion 11 is rotated around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 in accordance with changes in the position of the sun. Thus, the reflected light can be directed to the heat receiving unit 12 appropriately corresponding to the diurnal motion of the sun. For this reason, in the condensing apparatus 10, sunlight can be more efficiently condensed on the heat receiving part 12 from the morning where the solar altitude is low to the evening.

集光装置10では、季節の変化に起因して、太陽の日周運動に対応させた第1回転軸13および第2回転軸14回りの各反射部11の回転の態様を異なるものとしても、照射領域IAが受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して回転することを防止することができる。このため、集光装置10では、1年を通してより効率よく換言すると効率を安定化させて太陽光を受熱部12に集光することができる。   In the condensing device 10, due to seasonal changes, even if the reflection modes of the reflecting portions 11 around the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14 corresponding to the diurnal movement of the sun are different, It is possible to prevent the irradiation region IA from rotating with respect to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra). For this reason, in the condensing apparatus 10, if it puts in more efficiently throughout the year, efficiency can be stabilized and sunlight can be condensed on the heat receiving part 12. FIG.

集光装置10では、設置位置の変化に起因して、太陽の日周運動に対応させた第1回転軸13および第2回転軸14回りの各反射部11の回転の態様を異なるものとしても、照射領域IAが受熱部12(その受熱軸線Ra)に対して回転することを防止することができる。このため、集光装置10では、設置位置が制限されることを防止することができる。   In the condensing device 10, due to the change in the installation position, the manner of rotation of the reflecting portions 11 around the first rotation shaft 13 and the second rotation shaft 14 corresponding to the diurnal motion of the sun may be different. The irradiation area IA can be prevented from rotating with respect to the heat receiving portion 12 (its heat receiving axis Ra). For this reason, in the condensing device 10, it can prevent that an installation position is restrict | limited.

集光装置10では、第1回転軸ステージ26に回転機構部26fが設けられて接続脚部26cに対して支持腕部26aが回転することが可能とされていることから、受熱部12に対する位置に関わらず同一の第1回転軸ステージ26を用いることができる。このため、集光装置10では、各反射部11を互いに等しいものとすることにより、第1回転軸ステージ26および第2回転軸ステージ25を共通化することができるので、全体のコストを低減させることができる。   In the light concentrating device 10, the rotation mechanism portion 26 f is provided on the first rotating shaft stage 26, and the support arm portion 26 a can rotate with respect to the connection leg portion 26 c, so that the position with respect to the heat receiving portion 12. Regardless, the same first rotating shaft stage 26 can be used. For this reason, in the condensing apparatus 10, since the 1st rotating shaft stage 26 and the 2nd rotating shaft stage 25 can be made shared by making each reflection part 11 mutually equal, the whole cost is reduced. be able to.

集光装置10では、被照射部としての受熱部12の下方において、その受熱軸線Ra(被照射軸線)と平行な方向と、当該受熱軸線Ra(被照射軸線)と直交する方向と、で並列させて複数の反射部11を設けている。このため、集光装置10では、それぞれの反射ラインLnにおける各反射部11の受熱部12に対する位置を、互いに等しいものとすることができる。このことから、集光装置10では、それぞれの反射ラインLnにおいて、南北方向で等しい位置の反射部11における太陽の日周運動に適合させた各回転軸回りの回転姿勢を、互いに等しいものとすることができる。すなわち、集光装置10では、受熱軸線Ra(被照射軸線)に直交する方向(南北方向)で等しい各反射部11における太陽の日周運動に適合させた各回転軸回りの回転姿勢を等しいものとすることができる。よって、集光装置10では、各反射部11の角度設定(そのための駆動制御)を容易なものとすることができる。   In the condensing device 10, below the heat receiving part 12 as the irradiated part, the direction parallel to the heat receiving axis Ra (irradiated axis) and the direction orthogonal to the heat receiving axis Ra (irradiated axis) are parallel. A plurality of reflecting portions 11 are provided. For this reason, in the condensing device 10, the position with respect to the heat receiving part 12 of each reflection part 11 in each reflection line Ln can be made mutually equal. From this, in the condensing device 10, the rotation postures around the respective rotation axes that are adapted to the diurnal motion of the sun in the reflection portion 11 at the same position in the north-south direction are assumed to be equal to each other in the respective reflection lines Ln. be able to. That is, in the condensing device 10, the rotation postures around the respective rotation axes that are adapted to the diurnal motion of the sun in the respective reflecting portions 11 that are equal in the direction (north-south direction) orthogonal to the heat receiving axis Ra (irradiation axis) are equal. It can be. Therefore, in the condensing device 10, the angle setting (drive control for that) of each reflection part 11 can be made easy.

集光装置10では、それぞれの受熱部12の端部を接続して複数設けることで、大規模な太陽光集光施設を簡易に構築することができる。これは、集光装置10では、受熱軸線Raと平行な方向で見て、受熱部12の両端部が、各反射部11が設けられた箇所の外方へと伸びるものとされていることによる。   In the condensing device 10, a large-scale solar condensing facility can be easily constructed by connecting a plurality of end portions of the respective heat receiving units 12 and providing them. This is because, in the light collecting device 10, when viewed in a direction parallel to the heat receiving axis Ra, both end portions of the heat receiving portion 12 extend outward from the locations where the reflecting portions 11 are provided. .

集光装置10では、照射領域IAの回転を防止していることから、被照射部(受熱部12)における受熱軸線Ra方向で見た単位長さ辺りの利用総熱量を向上させるべく、受熱軸線Raと直交する方向での長さ寸法を増加させても、高い利用効率を維持することができる。このため、集光装置10では、受熱軸線Raと直交する方向での長さ寸法を増加させることにより、利用総熱量を向上させつつ高い利用効率を得ることができる。   In the condensing device 10, since the irradiation area IA is prevented from rotating, the heat receiving axis line is improved in order to improve the total amount of heat used per unit length viewed in the direction of the heat receiving axis line Ra in the irradiated part (heat receiving part 12). Even when the length dimension in the direction orthogonal to Ra is increased, high utilization efficiency can be maintained. For this reason, in the condensing apparatus 10, high utilization efficiency can be obtained, improving the total utilization calorie | heat amount by increasing the length dimension in the direction orthogonal to the heat receiving axis line Ra.

太陽熱発電装置30では、集光装置10を備えるものであることから、その集光装置10において上述した各効果を得ることができる。このため、太陽熱発電装置30では、当該集光装置10により受熱部12に集光された太陽光から取得した熱を利用して発電することにより、効率よく太陽エネルギー(熱エネルギー)を利用して電力を生成(発電)することができる。   Since the solar thermal power generation device 30 includes the light concentrating device 10, each effect described above in the light concentrating device 10 can be obtained. For this reason, in the solar thermal power generation device 30, by using the heat acquired from the sunlight condensed on the heat receiving unit 12 by the light collecting device 10, the solar energy (thermal energy) is efficiently used. Electric power can be generated (power generation).

太陽熱発電装置30では、受熱部12で取得した熱を用いることで季節や設置位置の変化に拘らず1日を通じてより効率よく、換言すると効率を安定化させて太陽エネルギー(熱エネルギー)を利用して電力を生成(発電)することができる。これは、太陽熱発電装置30では、設置位置の変化に拘らず1年を通してより効率よく太陽光を受熱部12に集光することができる集光装置10を備えることによる。   The solar thermal power generation apparatus 30 uses the heat acquired by the heat receiving unit 12 to be more efficient throughout the day regardless of the season and the change in the installation position. In other words, the efficiency is stabilized and solar energy (thermal energy) is used. Power can be generated (power generation). This is because the solar thermal power generation apparatus 30 includes the condensing device 10 that can more efficiently collect sunlight on the heat receiving unit 12 throughout the year regardless of the change in the installation position.

太陽熱発電装置30では、大規模な太陽光集光施設を簡易に構築することができる集光装置10を備えることから、簡易に大規模な太陽光発電施設とすることができる。   Since the solar thermal power generation device 30 includes the light collecting device 10 that can easily construct a large-scale solar light collecting facility, the solar power generating device 30 can be easily made into a large-scale solar power generation facility.

したがって、本発明に係る実施例の集光装置10では、効率よく太陽光を被照射部としての受熱部12に集光することができる。   Therefore, in the condensing apparatus 10 of the Example which concerns on this invention, sunlight can be efficiently condensed on the heat receiving part 12 as an irradiated part.

なお、上記した実施例では、本発明に係る集光装置の一例としての集光装置10について説明したが、第1回転軸回りに回転可能であるとともに第2回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、前記各反射部からの反射光で照射され、設定された被照射軸線が伸びる方向に長尺な被照射部と、を備え、前記第1回転軸は、前記反射部毎に、前記被照射軸線および対応する前記反射部の中心位置を含む第1平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分とし、前記第2回転軸は、前記反射部毎に、前記第1平面に含まれるものであって対応する前記反射部の前記中心位置を通る線分とし、前記各反射部は、太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく前記第1回転軸および前記第2回転軸回りに回転される集光装置であればよく、上記した実施例に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the light collecting apparatus 10 as an example of the light collecting apparatus according to the present invention has been described. However, a plurality of light that can be rotated about the first rotation axis and can be rotated about the second rotation axis. A reflecting portion, and a irradiated portion that is irradiated with reflected light from each of the reflecting portions and is elongated in a direction in which a set irradiated axis extends, and the first rotation axis is provided for each reflecting portion. The second axis of rotation is included in the first plane for each of the reflecting sections, and is a line segment that is orthogonal to the first plane including the center position of the irradiated axis and the corresponding reflecting section and passes through the center position. A line segment passing through the central position of the corresponding reflecting portion, and each reflecting portion is configured to irradiate the irradiated portion with reflected light reflecting sunlight. Any concentrator that rotates about two rotation axes may be used. It is not limited to the examples.

また、上記した実施例では、被照射軸線としての受熱軸線Raを東西方向に沿わせて(東西方向と平行として)被照射部としての受熱部12を設けていた。しかしながら、次の2つの条件を満たすものであれば、受熱部12(受熱軸線Ra)の伸びる方向は適宜設定すればよく、上記した実施例に限定されるものではない。その1つ目の条件は、第1回転軸13を受熱部12の受熱軸線Raおよび各反射部11における中心位置Cを含む第1平面P1に直交するとともに当該中心位置Cを通る線分とすることである。2つ目の条件は、第2回転軸14を第1平面P1に含まれるもの(第1平面P1上)であって対応する反射部11の中心位置Cを通る線分とすることである。   In the above-described embodiment, the heat receiving portion 12 as the irradiated portion is provided along the heat receiving axis Ra as the irradiated axis along the east-west direction (in parallel with the east-west direction). However, as long as the following two conditions are satisfied, the extending direction of the heat receiving portion 12 (heat receiving axis Ra) may be set as appropriate, and is not limited to the above-described embodiment. The first condition is that the first rotating shaft 13 is a line segment that is orthogonal to the first plane P1 including the heat receiving axis Ra of the heat receiving part 12 and the center position C in each reflecting part 11 and passes through the center position C. That is. The second condition is that the second rotation axis 14 is a line segment that is included in the first plane P1 (on the first plane P1) and that passes through the center position C of the corresponding reflecting portion 11.

さらに、上記した実施例では、集光装置10における被照射部として受熱部12を設けていた。しかしながら、被照射部は、次の条件を満たすものであれば、図63に示すように受熱部12に換えて太陽光(その光エネルギー)を直接電力に変換する電力機器である太陽電池41を設ける集光装置10´であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。その条件は、各反射部11により集光された太陽エネルギーを利用すべく設けられるものであることである。その図63では、集光装置10´を備えて構成した太陽光発電装置40を示している。その太陽電池41は、各反射部11からの反射光が照射されると受光することにより、太陽エネルギーを利用することとなる。その太陽光発電装置40では、集光装置10´の被照射部を太陽電池41としていることから、上記した太陽熱発電装置30のように循環パイプ31とタービン32と発電機33と凝集機34(図1参照)とを設けることなく、太陽エネルギー(その光エネルギー)を利用して電力を生成することができる。このため、太陽光発電装置40では、集光装置10´の太陽電池41に出力線42が設けられている。その出力線42は、配電路に接続されており、太陽電池41で生成(発電)した電力を配電路へと出力することができる。なお、集光装置10´は、受熱部12を太陽電池41に換えたことを除くと、集光装置10と同様の構成とされている。このように、太陽光発電装置40は、太陽エネルギーから電力を生成するソーラー発電装置のうちの太陽の光エネルギーを利用して電力を生成(発電)する発電装置となる。このように太陽光発電装置40を構成する場合であっても、被照射部の大きさ寸法を増大させることは太陽電池41の増加を招くことから望ましくない。このため、太陽光発電装置40では、上記した集光装置10のように各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させても受熱部12(被照射部)に形成する照射領域IAが受熱軸線Ra(被照射軸線)に対して回転することを防止することで、太陽の位置の変化に応じて第1回転軸13回りに各反射部11を回転させても常に効率よく太陽光を受熱部12に集光することができることにより、効率よく太陽エネルギーを利用して電力を生成(発電)することができる。なお、このように太陽光発電装置40を構成する場合、太陽電池41におけるエネルギー変換効率の低下を防止するために、太陽電池41を冷却する機構を設けることが望ましい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the heat receiving portion 12 is provided as the irradiated portion in the light collecting apparatus 10. However, as long as the irradiated part satisfies the following conditions, the solar battery 41 which is a power device that directly converts sunlight (its light energy) into electric power instead of the heat receiving part 12 as shown in FIG. The light collecting device 10 ′ may be provided, and is not limited to the above-described embodiment. The condition is that the solar energy collected by each reflecting portion 11 is provided to be used. In FIG. 63, the solar power generation device 40 configured to include the condensing device 10 ′ is shown. The solar cell 41 uses solar energy by receiving light when the reflected light from each reflecting portion 11 is irradiated. In the solar power generation device 40, since the irradiated portion of the light collecting device 10 ′ is the solar cell 41, the circulating pipe 31, the turbine 32, the generator 33, and the aggregator 34 ( 1), the electric power can be generated using solar energy (its light energy). For this reason, in the solar power generation device 40, the output line 42 is provided in the solar cell 41 of the condensing device 10 '. The output line 42 is connected to the power distribution path, and can output the power generated (generated) by the solar cell 41 to the power distribution path. The condensing device 10 ′ has the same configuration as the condensing device 10 except that the heat receiving unit 12 is replaced with the solar battery 41. Thus, the solar power generation device 40 is a power generation device that generates (generates) electric power using solar light energy among solar power generation devices that generate electric power from solar energy. Even in the case where the solar power generation device 40 is configured in this manner, it is not desirable to increase the size of the irradiated portion because the solar cell 41 is increased. For this reason, in the solar power generation device 40, even if each reflection part 11 is rotated around the corresponding 1st rotating shaft 13 like the condensing apparatus 10 mentioned above, the irradiation area | region formed in the heat receiving part 12 (irradiation part) By preventing the IA from rotating with respect to the heat receiving axis Ra (irradiated axis), even if each reflecting portion 11 is rotated around the first rotation axis 13 according to a change in the position of the sun, the sun is always efficiently Since light can be condensed on the heat receiving unit 12, electric power can be generated (power generation) efficiently using solar energy. When the solar power generation device 40 is configured in this way, it is desirable to provide a mechanism for cooling the solar cell 41 in order to prevent a decrease in energy conversion efficiency in the solar cell 41.

上記した実施例では、第1回転軸ステージ26に対して第1回転軸13(第1軸線)回りに回転可能に当該第1回転軸ステージ26で第2回転軸ステージ25を支持するとともに、その第2回転軸ステージ25に対して第1回転軸13に直交する第2回転軸14(第2軸線)回り回転可能に当該第2回転軸ステージ25で反射部11を支持している。しかしながら、次の2つの条件を満たすものであれば、第2回転軸ステージ25および第1回転軸ステージ26を用いないものとしてもよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。その1つ目の条件は、第1回転軸13を受熱部12の受熱軸線Raおよび各反射部11における中心位置Cを含む第1平面P1に直交するとともに当該中心位置Cを通る線分とすることである。2つ目の条件は、第2回転軸14を第1平面P1に含まれるもの(第1平面P1上)であって対応する反射部11の中心位置Cを通る線分とすることである。   In the embodiment described above, the second rotary shaft stage 25 is supported by the first rotary shaft stage 26 so as to be rotatable around the first rotary shaft 13 (first axis) with respect to the first rotary shaft stage 26, and The reflector 11 is supported by the second rotary shaft stage 25 so as to be rotatable around a second rotary shaft 14 (second axis) orthogonal to the first rotary shaft 13 with respect to the second rotary shaft stage 25. However, as long as the following two conditions are satisfied, the second rotary shaft stage 25 and the first rotary shaft stage 26 may not be used, and the configuration is not limited to the above-described embodiment. The first condition is that the first rotating shaft 13 is a line segment that is orthogonal to the first plane P1 including the heat receiving axis Ra of the heat receiving part 12 and the center position C in each reflecting part 11 and passes through the center position C. That is. The second condition is that the second rotation axis 14 is a line segment that is included in the first plane P1 (on the first plane P1) and that passes through the center position C of the corresponding reflecting portion 11.

上記した実施例では、第2回転軸ステージ25に一対の支持突起25cを設けていたが、支持する反射部11の中心位置Cを通る第1軸線回りに回転可能に当該第2回転軸ステージ25を支持するための被支持箇所を設けるものであればよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the pair of support protrusions 25c are provided on the second rotating shaft stage 25. However, the second rotating shaft stage 25 is rotatable around the first axis passing through the center position C of the reflecting portion 11 to be supported. As long as a supported location for supporting the substrate is provided, the configuration is not limited to the above-described embodiment.

上記した実施例では、第2回転軸ステージ25に一対の支持穴25dを設けていたが、反射部11の中心位置Cを通りかつ第1軸線に直交する第2軸線回りに回転可能に反射部11を支持するための支持箇所を設けるものであればよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。   In the embodiment described above, the pair of support holes 25d are provided in the second rotating shaft stage 25. However, the reflecting portion is rotatable around the second axis passing through the center position C of the reflecting portion 11 and orthogonal to the first axis. 11 may be provided as long as a support portion for supporting the support 11 is provided, and the configuration is not limited to the above-described embodiment.

上記した実施例では、第1回転軸ステージ26で第2回転軸ステージ25を支持している。しかしながら、次の2つの条件を満たすものであれば、第1回転軸ステージ26を用いないものとしてもよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。その条件とは、反射部11の中心位置Cを通る第1軸線を第2回転軸ステージ25が支持する反射部11に対応して設定した第1回転軸13に一致させつつ、当該第1軸線回りに回転可能に被支持箇所で第2回転軸ステージ25を支持することである。   In the embodiment described above, the second rotary shaft stage 25 is supported by the first rotary shaft stage 26. However, as long as the following two conditions are satisfied, the first rotating shaft stage 26 may not be used, and is not limited to the configuration of the above-described embodiment. The condition is that the first axis passing through the center position C of the reflecting portion 11 is matched with the first rotating shaft 13 set corresponding to the reflecting portion 11 supported by the second rotating shaft stage 25, and the first axis The second rotating shaft stage 25 is supported at a supported position so as to be rotatable around.

上記した実施例では、一方向(短尺方向)で曲線状とされて他方向(長尺方向)に平坦な鏡で形成された各反射部11を用いていたが、図64に示すように、法線方向で見て長方形状を呈する平坦な鏡で形成した各反射部11´を用いる集光装置10´´であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。この集光装置10´´は、各反射部11が各反射部11´とされていることを除くと、集光装置10と同様の構成とされている。   In the above-described embodiment, each reflecting portion 11 that is curved in one direction (short direction) and formed by a flat mirror in the other direction (long direction) is used, but as shown in FIG. It may be a condensing device 10 ″ using each reflecting portion 11 ′ formed by a flat mirror having a rectangular shape when viewed in the normal direction, and is not limited to the above-described embodiment. This condensing device 10 ″ has the same configuration as that of the condensing device 10 except that each reflecting portion 11 is each reflecting portion 11 ′.

上記した実施例では、各反射部11が、一方向(短尺方向)で曲線状とされて他方向(長尺方向)に平坦な鏡で形成されて法線方向で見ると長方形状とされていたが、各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させた際に被照射部としての受熱部12(被照射部)に形成する照射領域IAが受熱軸線Ra(被照射軸線)に対して回転することにより受熱部12(その被照射面)における照射領域IAの態様が変化するものであれば、法線方向で見た形状は適宜設定すればよく、上記した実施例に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, each reflecting portion 11 is curved in one direction (short direction) and formed in a flat mirror in the other direction (long direction), and has a rectangular shape when viewed in the normal direction. However, the irradiation area IA formed in the heat receiving portion 12 (irradiated portion) as the irradiated portion when each reflecting portion 11 is rotated around the corresponding first rotation axis 13 is the heat receiving axis Ra (irradiated axis). If the aspect of the irradiation area IA in the heat receiving portion 12 (its irradiated surface) changes by rotating with respect to the shape, the shape seen in the normal direction may be set as appropriate, and is limited to the above-described embodiment. Is not to be done.

上記した実施例では、各反射部11が、受熱軸線Ra(被照射軸線)が伸びる方向に沿う照射領域IAを受熱部12(被照射部)に形成するものとされていたが、照射領域IAにおいて太陽の像を受熱部12に形成するものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, each reflecting portion 11 is supposed to form the irradiation region IA along the direction in which the heat receiving axis Ra (irradiated axis) extends in the heat receiving portion 12 (irradiated portion). The solar image may be formed on the heat receiving portion 12 and is not limited to the above-described embodiment.

上記した実施例では、被照射部を被照射軸線(受熱軸線Ra)方向に長尺な受熱部12として複数の反射ラインLn(図1の例では4列(n=1〜4)を跨いで設けていたが、各反射部11を対応する第1回転軸13回りに回転させた際に被照射部に形成する照射領域IAが被照射軸線に対して回転することを防止することにより同様の効果を得ることができるものであれば、各反射部11が形成する照射領域IAと一致する形状とされているものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。   In the embodiment described above, the irradiated portion is a heat receiving portion 12 that is long in the direction of the irradiated axis (heat receiving axis Ra), and straddles a plurality of reflection lines Ln (four rows (n = 1 to 4 in the example of FIG. 1)). However, it is possible to prevent the irradiation area IA formed in the irradiated portion from rotating with respect to the irradiated axis when each reflecting portion 11 is rotated around the corresponding first rotation axis 13. As long as the effect can be obtained, the shape may be the same as the irradiation area IA formed by each reflecting portion 11 and is not limited to the above-described embodiment.

上記した実施例では、各反射部11は、東西方向で見て複数の反射ラインLn(図1の例では4列(n=1〜4))を形成しつつ、各反射ラインLnにおいて南北方向に複数個(図1の例では9個)並列されて設けられていた。しかしながら、各反射部11は、太陽光を反射した反射光で被照射部(実施例では受熱部12)を照射するものであれば、設置位置は適宜設定すればよく、上記した実施例に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, each reflection portion 11 forms a plurality of reflection lines Ln (four rows (n = 1 to 4 in the example of FIG. 1)) when viewed in the east-west direction, and the north-south direction in each reflection line Ln. A plurality (9 in the example of FIG. 1) are provided in parallel. However, if each reflection part 11 irradiates a to-be-irradiated part (heat receiving part 12 in an Example) with the reflected light which reflected sunlight, an installation position should just be set suitably and it is limited to an above-described Example. Is not to be done.

上記した実施例では、被照射部としての受熱部12が、中空で断面が円形の管状(円筒形状)を呈するものとされていた。しかしながら、各反射部11からの反射光が照射されると受熱するものであればよく、上記した実施例の構成に限定されるものではない。その他の構成としては、例えば、熱媒体を循環させる筒状のパイプ部材(受熱部12)の上方に断熱部材を設けるものであってもよく、そのパイプ部材や後述する集熱パイプ15(図65参照)に集光すべく複合放物面トラフ鏡(CPC=Compound Parabolic Concentrator(多焦点放物面鏡))を設けるものであってもあってもよい。また、その他の構成について、図65を用いて説明する。図65に示す受熱部12´では、複数の集熱パイプ15と、断熱外壁16と、吸熱網17と、を有する。その各集熱パイプ15と断熱外壁16と吸熱網17とは、東西方向に伸びる受熱部12の全長に渡って同様の構成とされている。その各集熱パイプ15は、ステンレス等の材料で形成したパイプ(管)であり、東西方向で見た両端部が後述する循環パイプ31(図1参照)に接続さている。各集熱パイプ15は、内部に熱媒体(空気、蒸気等)が充填されており、両端部に接続された循環パイプ31と協働して熱媒体を循環させる経路を形成している。その各集熱パイプ15に充填されて循環させる熱媒体として、COガス(炭酸ガス)があげられる。集熱パイプ15は、図65に示す例では、6本が並列されて設けられている。その各集熱パイプ15は、各反射部11からの反射光で照射されることにより加熱され、その熱を熱媒体に伝える(移動させる)ことで熱媒体を加熱して当該熱媒体の温度を上昇させる。そして、各集熱パイプ15(受熱部12)は、循環パイプ31との協働により、温度を上昇させた熱媒体を循環させてタービン32(図1参照)に供給する。断熱外壁16は、熱を遮断する機能を有する材料で形成されている。この断熱外壁16は、断面形状が円弧状を呈し、全ての集熱パイプ15の上方を掛け渡すように各集熱パイプ15の上方を覆って設けられている。断熱外壁16では、南北方向で見た両端となる両側縁部16aが、吸熱網17(その縁部)の近傍位置を通りつつ当該吸熱網17よりも下方へと張り出している。その吸熱網17は、断熱外壁16の内方(下側)において、全ての集熱パイプ15の下方を塞ぐように設けられている。この吸熱網17は、線状部材が井桁状あるいはハニカム構造等とされることで所定の厚さ寸法(図65を正面視した上下方向で見た大きさ寸法)とされて構成されている。吸熱網17は、例えば、ステンレス材料からなる線状部材が用いた所謂ステンレスメッシュとすることで形成することができる。この吸熱網17は、各反射部11からの反射光の透過を許して各集熱パイプ15への到達を可能とするとともに、放射光(熱輻射)が内側(断熱外壁16の内方であって各集熱パイプ15側)から出ることを阻む構造となっている。このように構成すると、受熱部12では、断熱外壁16内で上昇気流が生じることに起因する対流熱損失を大幅に抑制することができる。このような構成とする場合、受熱軸線Raは、受熱部12の中心軸線としてもよく、反射部11からの反射光で照射される吸熱網17の中心位置(中心軸線)、もしくはその反射光からの熱を集める複数の集熱パイプ15の中心位置(中心軸線)としてもよい。 In the above-described embodiment, the heat receiving portion 12 as the irradiated portion has a hollow tubular shape (cylindrical shape) with a circular cross section. However, it is only necessary to receive heat when the reflected light from each reflecting portion 11 is irradiated, and the configuration is not limited to the above-described embodiment. As another configuration, for example, a heat insulating member may be provided above a cylindrical pipe member (heat receiving portion 12) that circulates the heat medium, and the pipe member or a heat collecting pipe 15 described later (FIG. 65). A compound parabolic trough mirror (CPC = Compound Parabolic Concentrator) may be provided to collect light on the light source (see FIG. 5). Other configurations will be described with reference to FIG. 65 includes a plurality of heat collecting pipes 15, a heat insulating outer wall 16, and a heat absorbing net 17. Each of the heat collecting pipes 15, the heat insulating outer wall 16, and the heat absorbing net 17 have the same configuration over the entire length of the heat receiving portion 12 extending in the east-west direction. Each of the heat collecting pipes 15 is a pipe (tube) formed of a material such as stainless steel, and both ends viewed in the east-west direction are connected to a circulation pipe 31 (see FIG. 1) described later. Each heat collecting pipe 15 is filled with a heat medium (air, steam, etc.), and forms a path for circulating the heat medium in cooperation with the circulation pipes 31 connected to both ends. A CO 2 gas (carbon dioxide gas) is an example of a heat medium that is filled and circulated in each heat collecting pipe 15. In the example shown in FIG. 65, six heat collecting pipes 15 are provided in parallel. Each of the heat collecting pipes 15 is heated by being irradiated with the reflected light from each reflecting portion 11, and the heat medium is heated by transferring (moving) the heat to the heat medium so that the temperature of the heat medium is increased. Raise. And each heat collecting pipe 15 (heat receiving part 12) circulates the heat medium which raised temperature by cooperation with circulation pipe 31, and supplies it to turbine 32 (refer to Drawing 1). The heat insulating outer wall 16 is formed of a material having a function of blocking heat. The heat insulating outer wall 16 has an arc shape in cross section, and is provided so as to cover the top of each heat collecting pipe 15 so as to span all the heat collecting pipes 15. In the heat insulating outer wall 16, both side edge portions 16 a which are both ends seen in the north-south direction project downward from the heat absorption net 17 while passing through positions near the heat absorption net 17 (its edge). The heat absorption net 17 is provided on the inner side (lower side) of the heat insulating outer wall 16 so as to block the lower part of all the heat collecting pipes 15. The endothermic net 17 is configured to have a predetermined thickness dimension (a dimension as viewed in the vertical direction when FIG. 65 is viewed from the front) by forming the linear member in a cross-beam shape or a honeycomb structure. The endothermic net 17 can be formed, for example, by using a so-called stainless mesh using a linear member made of a stainless material. This heat absorption network 17 allows the reflected light from each reflecting portion 11 to pass and allows it to reach each heat collecting pipe 15, and radiated light (heat radiation) is on the inside (inside of the heat insulating outer wall 16). Thus, the heat collecting pipe 15 side) is prevented from coming out. If comprised in this way, in the heat receiving part 12, the convective heat loss resulting from an updraft occurring in the heat insulation outer wall 16 can be suppressed significantly. In the case of such a configuration, the heat receiving axis Ra may be the center axis of the heat receiving unit 12, the center position (center axis) of the heat absorbing net 17 irradiated with the reflected light from the reflecting unit 11, or the reflected light thereof. It is good also as a center position (center axis) of a plurality of heat collection pipes 15 which collect the heat.

上記した実施例では、各反射部11の中心位置Cを、その反射部11における中心位置としていたが、各反射部11の第1回転軸13および第2回転軸14回りの回転の共通する中心位置となるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the center position C of each reflecting portion 11 is the center position in the reflecting portion 11, but the common center of rotation of each reflecting portion 11 around the first rotating shaft 13 and the second rotating shaft 14 is common. What is necessary is just to become a position, and is not limited to the above-described embodiment.

以上、本発明の集光装置、それを用いた太陽熱発電装置および太陽光発電装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the condensing apparatus of this invention, the solar thermal power generation apparatus using the same, and a solar power generation device have been demonstrated based on the Example, it is not restricted to an Example about a specific structure, The summary of this invention As long as they do not deviate, design changes and additions are permitted.

10、10´、10´´ 集光装置
11、11´ 反射部
12、12´ (被照射部の一例としてのとしての)受熱部
13 第1回転軸
14 第2回転軸
25 第2回転軸ステージ
26 第1回転軸ステージ
27 (第2軸線の一例としての)長尺側軸線
28 (第1軸線の一例としての)短尺側軸線
29 支持機構部
41 (被照射部の一例としてのとしての)太陽電池
C 中心位置
P1 第1平面
Ra (被照射軸線の一例としての)受熱軸線
10, 10 ′, 10 ″ Condensing device 11, 11 ′ Reflecting unit 12, 12 ′ Heat receiving unit (as an example of the irradiated unit) 13 First rotating shaft 14 Second rotating shaft 25 Second rotating shaft stage 26 First rotary axis stage 27 Long side axis 28 (as an example of the second axis) 28 Short side axis 29 (as an example of the first axis) 29 Support mechanism part 41 (As an example of the irradiated part) Sun Battery C Center position P1 First plane Ra Heat receiving axis (as an example of irradiated axis)

特開2010−286200号公報JP 2010-286200 A

Claims (9)

第1回転軸回りに回転可能であるとともに第2回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、
前記各反射部からの反射光で照射され、設定された被照射軸線が伸びる方向に長尺な被照射部と、を備え、
前記第1回転軸は、前記反射部毎に、前記被照射軸線および対応する前記反射部の中心位置を含む第1平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分とし、
前記第2回転軸は、前記反射部毎に、前記第1平面に含まれるものであって対応する前記反射部の前記中心位置を通る線分とし、
前記各反射部は、太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく前記第1回転軸および前記第2回転軸回りに回転されることを特徴とする集光装置。
A plurality of reflecting portions that are rotatable about the first rotation axis and rotatable about the second rotation axis;
Irradiated with the reflected light from each of the reflecting parts, and the irradiated part that is long in the direction in which the set irradiated axis extends,
The first rotation axis is a line segment that is orthogonal to the first plane including the irradiated axial line and the corresponding central position of the reflective part and passes through the central position for each reflective part;
The second rotation axis is a line segment that is included in the first plane and passes through the center position of the corresponding reflection part for each reflection part,
Each said reflection part is rotated about the said 1st rotating shaft and the said 2nd rotating shaft so that the said to-be-irradiated part may be irradiated with the reflected light which reflected sunlight.
前記第2回転軸は、対応する前記反射部の前記第1回転軸回りの回転に伴って前記第1回転軸回りに回転することを特徴とする請求項1に記載の集光装置。   2. The light collecting device according to claim 1, wherein the second rotation shaft rotates around the first rotation axis in accordance with rotation of the corresponding reflection unit around the first rotation axis. 請求項1または請求項2に記載の集光装置であって、
前記各反射部を個別に支持する複数の支持機構部を備え、
前記各支持機構部は、対応する前記反射部を前記第2回転軸回りに回転可能に支持する第2回転軸ステージと、対応する前記反射部における前記第1回転軸回りに前記第2回転軸ステージを回転可能に支持する第1回転軸ステージと、を有することを特徴とする集光装置。
The light collecting device according to claim 1 or 2,
A plurality of support mechanism parts for individually supporting each of the reflection parts;
Each of the support mechanism units includes a second rotation axis stage that supports the corresponding reflection unit so as to be rotatable about the second rotation axis, and the second rotation axis about the first rotation axis of the corresponding reflection unit. And a first rotating shaft stage that rotatably supports the stage.
前記各反射部は、前記被照射部の下方において、前記被照射軸線と平行な方向と、該被照射軸線と直交する方向と、で並列されて設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の集光装置。   2. Each of the reflecting parts is provided below the irradiated part in parallel in a direction parallel to the irradiated axis and in a direction orthogonal to the irradiated axis. The condensing device according to any one of claims 3 to 4. 前記被照射軸線は、東西方向に沿って設定されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の集光装置。   The said irradiation axis is set along the east-west direction, The condensing device of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記各反射部は、前記中心位置を含み前記被照射軸線に直交する第2平面と前記第1平面との交線となる反射光路上に前記中心位置からの反射光を進行させて太陽光を反射した反射光で前記被照射部を照射すべく、前記第1回転軸および前記第2回転軸回りに回転されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の集光装置。   Each of the reflecting portions causes sunlight to travel by reflecting light from the center position on a reflected light path that is an intersection line of the second plane and the first plane that includes the center position and is orthogonal to the irradiated axis. The rotation according to any one of claims 1 to 5, wherein the irradiated portion is rotated around the first rotation axis and the second rotation axis so as to irradiate the irradiated portion with reflected light. Concentrator. 前記各反射部は、前記被照射軸線と直交する方向に集光する作用を有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の集光装置。   Each said reflection part has the effect | action which condenses in the direction orthogonal to the said to-be-irradiated axis line, The condensing apparatus of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記被照射部は、中空で断面が円形の管状を呈し、前記各反射部からの反射光が照射されると受光もしくは受熱することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の集光装置。   8. The device according to claim 1, wherein the irradiated portion has a hollow tubular shape with a circular cross section, and receives or receives heat when reflected light from each of the reflecting portions is irradiated. The light collecting device described in 1. 第1回転軸回りに回転可能であるとともに第2回転軸回りに回転可能な複数の反射部と、
前記各反射部からの反射光で照射される被照射部と、
前記各反射部を個別に支持する複数の支持機構部と、を備え、
前記各支持機構部は、対応する前記反射部を第2軸線回りに回転可能に支持する第2回転軸ステージと、前記第2回転軸ステージを第1軸線回りに回転可能に支持する第1回転軸ステージと、を有し、
前記第1回転軸ステージは、前記第2回転軸ステージを介して支持する前記反射部の中心位置および前記被照射部に設定された被照射軸線を含む第1平面に直交するとともに前記中心位置を通る線分に前記第1軸線を一致させることで、前記第1軸線を対応する前記反射部における前記第1回転軸とし、
前記第2回転軸ステージは、前記第1軸線を対応する前記反射部における前記第1回転軸とした前記第1回転軸ステージに前記第2軸線回りに回転可能に支持されることで、前記第2軸線を対応する前記反射部における前記第2回転軸とすることを特徴とする集光装置。
A plurality of reflecting portions that are rotatable about the first rotation axis and rotatable about the second rotation axis;
An irradiated portion that is irradiated with reflected light from each of the reflecting portions;
A plurality of support mechanism parts for individually supporting the reflection parts,
Each of the support mechanism units supports a second rotating shaft stage that supports the corresponding reflecting unit so as to be rotatable about a second axis, and a first rotation that supports the second rotating shaft stage so as to be rotatable about the first axis. An axis stage, and
The first rotating shaft stage is orthogonal to a first plane including a center position of the reflecting portion supported via the second rotating shaft stage and an irradiated axis set in the irradiated portion, and the central position is By making the first axis line coincide with the line segment that passes through, the first axis line becomes the first rotation axis in the corresponding reflecting portion,
The second rotation axis stage is supported by the first rotation axis stage having the first axis as the first rotation axis in the corresponding reflecting portion so as to be rotatable around the second axis, thereby A condensing device characterized in that two axes are the second rotation axes of the corresponding reflecting portions.
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