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公開番号2024085829
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200582
出願日2022-12-15
発明の名称気化装置及び太陽熱発電装置
出願人ふくろうシステム株式会社
代理人個人
主分類F24S 23/30 20180101AFI20240620BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】小型でも効率的に集熱することが可能な気化装置及び太陽熱発電装置を提案する。
【解決手段】本開示に係る気化装置は、内部に液体を貯留するための空洞を有し、重力方向の傾きが一定である集熱容器と、前記集熱容器の第1面側に凹面状の反射面を向けて配置された放物面鏡と、前記集熱容器に対して前記第1面側と反対側である第2面側に配置され、前記集熱容器により前記放物面鏡への入射が遮られる太陽光を前記集熱容器に集光する集光レンズと、を備える。
【選択図】図12

特許請求の範囲【請求項１】
内部に液体を貯留するための空洞を有し、重力方向の傾きが一定である集熱容器と、
前記集熱容器の第１面側に凹面状の反射面を向けて配置された放物面鏡と、
前記集熱容器に対して前記第１面側と反対側である第２面側に配置され、前記集熱容器により前記放物面鏡への入射が遮られる太陽光を前記集熱容器に集光する集光レンズと、
を備える気化装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記集光レンズ及び前記放物面鏡を太陽と正対する方向に配向させる太陽光追尾装置をさらに備える、
請求項１に記載の気化装置。
【請求項３】
前記集熱容器は、前記放物面鏡の焦点及び前記集光レンズの焦点との距離を維持できる形状であり、
前記太陽光追尾装置は、前記放物面鏡の焦点及び前記集光レンズの焦点が前記集熱容器と近接又は一致する位置関係を維持しつつ、前記集光レンズ及び前記放物面鏡を太陽と正対する前記方向に配向させる
請求項２に記載の気化装置。
【請求項４】
前記集熱容器の前記第２面側を覆うように配置され、太陽光を透過させる透明カバーと、
前記集熱容器の前記第１面側を覆うように配置され、前記透明カバーとともに前記集熱容器及び前記放物面鏡を収容する筐体を構成する背面カバーと、
をさらに備える請求項１～３のいずれか１項に記載の気化装置。
【請求項５】
前記集熱容器は、銅以上の耐食性を備え且つアルミニウム以上の熱伝導率を備えた素材で構成され、
前記集熱容器の表面は、黒色である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の気化装置。
【請求項６】
請求項１に記載の気化装置と、
前記集熱容器で発生した蒸気を用いて発電を行う発電機と、
を備える太陽熱発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、気化装置及び太陽熱発電装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱を利用する装置として、太陽熱発電機、太陽熱調理器、太陽炉などが広く知られている。例えば、ソーラークッカーなどの太陽熱調理器などは、近年のアウトドアレジャーの人気に伴いその需要が高まってきている。また、太陽熱発電機や太陽炉などは、エネルギー価格の高騰や電力需要のひっ迫、ＳＤＧｓ（Sustainable Development Goals）に対する企業や個人レベルでの取り組みなどから、次世代のエネルギー供給源として注目されてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－３２７９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来における太陽熱を利用する装置では、太陽光の集光量が十分でなく、必要な熱量を得られない場合が存在した。このような問題に対処するためには、集光器を拡大あるいは増設して目的の熱量を達成することが考えられるが、従来の太陽熱発電装置として知られているパラボラ・トラフ型やリニア・フレネル型やタワー型などの太陽熱発電装置は、そもそも一般家庭への設置には不向きな構造であって且つ一般家庭に設置するには大き過ぎるため、熱量の向上のために更なる大型化を図ることは現実的ではなかった。
【０００５】
そこで本開示では、小型でも効率的に集熱することが可能な気化装置及び太陽熱発電装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態に係る気化装置は、内部に液体を貯留するための空洞を有し、重力方向の傾きが一定である集熱容器と、前記集熱容器の第１面側に凹面状の反射面を向けて配置された放物面鏡と、前記集熱容器に対して前記第１面側と反対側である第２面側に配置され、前記集熱容器により前記放物面鏡への入射が遮られる太陽光を前記集熱容器に集光する集光レンズと、を備える。
【０００７】
また、本開示の一実施形態に係る太陽熱発電装置は、上記気化装置と、前記集熱容器で発生した蒸気を用いて発電を行う発電機と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る集熱器の外観図である。
図１に示す集熱器のＡ－Ａ’線を含む垂直断面図である。
図１に示す集熱器のＢ－Ｂ’線を含み且つＡ－Ａ’線と垂直な面の垂直断面図である。
本開示の一実施形態に係る集熱器組立体の概略構成例を示す外観図である。
本開示の一実施形態に係るパイプ部材の側視図である。
図５に示すパイプ部材を長手方向に沿って切断した際の断面図である。
本開示の一実施形態に係るパイプ部材を集熱器に連結させるためのジョイント部材の概略構成例を示す外観図である。
本開示の一実施形態に係る集光容器の分解図である。
本開示の一実施形態に係る集光容器の組立図である。
本開示の一実施形態に係る太陽光追尾装置の機能構成例を示すブロック図である。
本開示の一実施形態に係る太陽光追尾装置の概略構成例を示す外観図である。
本開示の一実施形態に係る気化装置の概略構成例を示す外観図である。
本開示の一実施形態に係る太陽熱発電装置の概略構成例を示す図である。
本開示の一実施形態に係る給水タンクの概略構成例を示す外観図である。
図１４に示す給水タンクの内部構造例を示す断面図である。
本開示の一実施形態に係る蒸気タービン式発電機の概略構成例を示す外観図である。
本開示の一実施形態に係る冷却器の概略構成例を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
太陽熱発電機、太陽熱調理器、太陽炉などの太陽熱を利用した装置では、太陽光の集光量が十分でなく、必要な熱量を得られない場合が存在する。例えば、熱媒体である液体を太陽熱で加熱することで発生する蒸気を利用する装置では、太陽光の入射面に対して背面側に配置された反射鏡を用いて集熱容器に太陽光を集光することで集熱容器内の液体を加熱する構成が考えられるが、このような構成では、反射鏡に集熱容器やこれに接続された部品の影が形成されてしまい、集熱効率が低減してしまうという課題が存在する。
【００１０】
このような、必要な熱量を得られないことへの対処手段としては、集光器を拡大あるいは増設して目的の熱量を達成することが考えられる。ここで、従来の太陽熱発電装置としては、パラボラ・トラフ型やリニア・フレネル型やディッシュ型やタワー型などが知られているが、これら従来の太陽熱発電装置は、そもそも一般家庭への設置には不向きな構造であり、一般家庭に設置するには大き過ぎるという問題が存在した。例えば、パラボラ・トラフ型及びリニア・フレネル型の場合、集光ミラーに一定の長さが必要であり、ディッシュ型の場合は、集光ミラーを大きくする必要があり、タワー型の場合は、ヘリオスタットを増やす必要があった。また、例えば、パラボラ・トラフ型及びリニア・フレネル型の場合、長い配管に熱媒体を流すための動力損失などが課題であり、そのため集熱管には熱損失の小さい真空二重管を使用する必要があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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