专利名称：太阳光聚光系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳光聚光系统。
背景技术：
已知有在立于地上的塔的顶部设置接收器、在塔周边的地上设置跟随太阳的多个阳光反射镜的太阳光聚光系统。由于阳光反射镜一边跟随太阳，一边向接收器反射太阳光， 从多个阳光反射镜反射的太阳光在接收器中聚光，因此接收器变得高温。在接收器的内部设有加热流体(例如熔融盐)流动的通路，加热流体由于通过接收器内部而变得高温。因此，通过使变得高温的加热流体循环至需要热的地方(例如蒸气发生装置)，能够经由加热流体而运走接收器的热。例如，作为相关的专利文献，有美国专利第4227513号。
发明内容
但是，对于这种以往的技术，由于接收器在高的位置且暴露在外界空气中，因此接收器的热多数被风吸收。另外，热还作为辐射热而从高温的接收器辐射。因此，导致热效率的降低。本发明着眼于这种以往的技术，提供一种能够实现热效率的提高的太阳光聚光系统。解决课题的方法根据本发明的技术的一个方面，太阳光聚光系统的特征在于，其为由在规定的高度设置的接收器和设置在接收器的周边的地上、向接收器反射太阳光的阳光反射镜构成的太阳光聚光系统，所述接收器为在下侧具有太阳光导入用的开口的倒置容器形状，在该接收器的外侧设置包围接收器的开口以外的部分且在与接收器之间形成加热流体用的空间的外罩。
图1为表示本发明的第1实施方式所涉及的太阳光聚光系统的整体斜视图。图2为表示太阳光聚光系统的截面图。图3为表示接收器的截面图。图4为表示本发明的第2实施方式所涉及的接收器的截面图。图5为表示本发明的第3实施方式所涉及的接收器的截面图。
具体实施例方式第1实施例图1 图3为表示本发明的第1实施方式的图。在本实施方式所涉及的太阳光聚光系统的中心设立具有规定高度(约IOm)的4根支柱1。在支柱1的周围设置多个一边跟随太阳T，一边面向一点目标P而反射太阳光L的阳光反射镜2。
在4根支柱1的顶部支持接收器3。接收器3形成在下侧具有开口 4、形成规定的内部空间的倒置容器形状(倒置壶形状)。接收器3整体为黑色碳材料制，内表面被碳化硅膜(SiC)覆盖。因此，接收器3的内表面的颜色为黑色，太阳光L的吸收率非常高。前述阳光反射镜2的假想目标P位于接收器3的开口 4的大致中央附近。在接收器3的周围形成具有上表面的圆筒形状的外罩5。外罩5为金属制，在内表面上通过涂漆而形成镜面涂层6。外罩5和接收器3的下部连接，在两者间形成使作为加热流体的空气A通过的空间S。在外罩5的上表面中央形成筒状的排烟孔7。该排烟孔7的下端贯通接收器3的顶部，使接收器3的内部和外罩5的外部空间连通。该排烟孔7的直径小，可以将在接收器 3的内部产生的烟慢慢地排出至外部，但并非将接收器3内部的空气大量排出至外部的程度的排烟孔。在外罩5的侧面的下部形成空气A的入口 8，在相对位置的上部形成出口 9。将通过阳光反射镜2反射的太阳光L从开口 4导入形成如上结构的接收器3的内部。太阳光L先聚光于目标P，然后以扩散的状态打在接收器3的内表面上。由于接收器3 的内表面为黑色，太阳光L的吸收率高，因此接收器3变得高温。另外，即使接收器3变得高温，由于接收器3为用碳化硅膜覆盖内表面的固体的碳材料制，因此耐热性优异，接收器 3不会因热而破损。虽然在接收器3的内表面上还有一部分被反射的太阳光，但由于接收器3的开口 4的直径小于内部空间的直径，从内表面的各入射位置望向开口 4的立体角小，因此难以从开口 4排出至外部。因此，在接收器3的内表面上散射的成分大部分进一步朝着内部空间的深处打在内表面上而被吸收。由于接收器3的内部变得高温，因此有时在内部产生烟，但由于可以从排烟孔7排出至外部，因此在接收器3的内部不存在遮挡太阳光L的烟，太阳光 L确实地到达接收器3的内表面。由于在吸收太阳光L而变得高温的接收器3的外侧存在空间S，并且作为热介质的空气A流动，因此空气A与接收器3的外表面接触而变成被加热的空气A，从出口 9循环至需要热的地方。根据该实施方式，接收器3的外侧被外罩5覆盖，接收器3不暴露在外界空气中， 不会因为与风的接触而导致热散失，因此能够实现热效率的提高。即使接收器3的外侧被外罩5覆盖，由于在下侧具有开口 4，因此也能够将通过阳光反射镜2反射的太阳光L从开口 4导入接收器3的内部，从而能够在接收器3的内表面上确实地吸收太阳光。由于接收器3为在下侧具有开口 4的倒置容器形状，因此在接收器3的内部被加热的空气A滞留在接收器3的内部，起到维持接收器3的高温的作用。也就是说，由于被加热的空气A会上升，因此如果形成在上侧具有开口 4的反向的形状，则接收器3内的被加热的空气A变成上升气流而逃逸，取而代之的是冷空气A进入接收器3内，因此冷却接收器3 而导致热效率的降低，但在本实施方式中，并非如此。另外，由于在外罩5的内表面上形成了利用镜面涂层6的反射面，因此能够将源自高温的接收器3的辐射热再次反射至接收器3侧，防止源自接收器3的热的辐射。另外，以上的实施方式表示用碳化硅膜(SiC)仅形成接收器3的内表面的例子，但也可以使接收器3的整体为碳化硅膜(SiC)制。另外，为了增大与空间S内的空气A的接触面积，可以将接收器3的外表面形成凹凸形状。第2实施方式图4为表示本发明的第2实施方式的图。本实施方式具备与前述第1实施方式同样的构成要素。因此，关于同样的构成要素，赋予共同的符号并省略重复说明。在该实施方式中，将接收器10的形状形成与外罩5同样具有上表面的圆筒形状。 由于接收器10为具有上表面的圆筒形状，因此接收器10的成型容易。由于开口 11的直径大于之前的实施方式，因此通过反射而向外部飞出的太阳光L的成分有一些增加，但在开口 11变大的情况下，即使来自阳光反射镜的太阳光L的聚光精度下降，也能够进入开口 11 内。另外，通过使接收器10的圆筒形状的高度变大，从内表面的入射位置望向开口 11的立体角变小，因此在内表面上散射的太阳光L进一步朝向内部空间的深处，从而提高太阳光L 的吸收效率。第3实施方式图5为表示本发明的第3实施方式的图。本实施方式具备与前述实施方式同样的构成要素。因此，关于同样的构成要素，赋予共同的符号并省略重复说明。该实施方式表示将接收器12与外罩13 —体地形成的例子。外罩13被分割成上侧构件14和下侧构件15，并通过周边的凸缘14f、15f而相互焊接。接收器12与前述第1 实施方式同样地为开口 16狭窄的类型的倒置容器形状，利用相同的材料、以连续的状态由下侧构件15的底面一体地成型。排烟孔7由上侧构件14形成，以与接收器12的上部贯通的状态进行焊接。在该实施方式中，流过作为加热流体的水W。在使水W从入口 8进入，并通过空间 S内的期间，水W与接收器12接触而被加热，变成热水W从出口 9取出。该实施方式中，由外罩13的一部分一体形成接收器12，因此在两者间不会产生间隙，在流过水W这样的液体作为加热流体的情况下是适宜的。该实施方式中以水W作为加热流体为例，但也可以为油等液体。另外，可以在接收器12的内表面上实施具有耐热性的黑色涂漆。发明效果根据本发明，由于接收器的外侧被外罩覆盖，接收器不暴露在外界空气中，不会因为与风的接触而导致热散失，因此能够实现热效率的提高。即使接收器的外侧被外罩覆盖， 由于在下侧具有开口，因此也能够将通过阳光反射镜反射的太阳光从开口导入接收器的内部，从而能够在接收器的内表面上确实地接收太阳光。由于在接收器与外罩之间形成加热流体的空间，因此如果在该空间中导入加热流体，则加热流体与接收器的外表面接触而被加热。另外，由于接收器为在下侧具有开口的倒置容器形状，因此在接收器的内部被加热的空气滞留在接收器的内部，起到维持接收器的高温的作用。根据本发明的另一方面，由于接收器的开口的直径小于内部的直径，立体角小，因此导入接收器内的太阳光即使在接收器的内表面上被反射，从开口朝向外部的成分也很少。另外，由于接收器为固体的碳化硅制或用碳化硅膜覆盖整个表面的固体的碳材料制，因此接收器的内表面为碳化硅膜的黑色，太阳光的吸收率高。另外，由于接收器至少表面由碳化硅膜形成，因此耐热性优异。另外，由于在外罩的内表面上形成镜面涂层，因此在加热流体为空气等透明气体的情况下，能够将源自高温的接收器的辐射热再次反射至接收器侧，防止源自接收器的热的辐射。另外，由于由外罩的一部分一体形成接收器，因此在两者间不会产生间隙，在流过液体作为加热流体的情况下是适宜的。美国指定本国际专利申请涉及美国指定，关于2009年4月16日申请的日本专利申请第 2009-99980号(2009年4月16日申请)，基于美国专利法第119条(a)，援引优先权的利益，引用该公开内容。
权利要求
1.一种太阳光聚光系统，其为由在规定的高度设置的接收器和设置在接收器的周边的地上、向接收器反射太阳光的阳光反射镜构成的太阳光聚光系统，其特征在于，所述接收器为在下侧具有太阳光导入用的开口的倒置容器形状，在所述接收器的外侧设置包围接收器的开口以外的部分且在与所述接收器之间形成加热流体用的空间的外罩。
2.如权利要求1所述的太阳光聚光系统，其特征在于，所述接收器的开口的直径小于内部的直径。
3.如权利要求1或2所述的太阳光聚光系统，其特征在于，所述接收器由固体的碳化硅制成或由碳化硅膜覆盖整个表面的固体碳材料制成。
4.如权利要求1 3中任一项所述的太阳光聚光系统，其特征在于，在所述外罩的内表面上形成镜面涂层。
5.如权利要求1 4中任一项所述的太阳光聚光系统，其特征在于，所述接收器由与外罩相同的材料、以从外罩连续的状态与外罩一体形成。
全文摘要
由于接收器(3)的外侧被外罩(5)覆盖，接收器(3)不暴露在外界空气中，不会因为与风的接触而导致热散失，因此能够实现热效率的提高。即使接收器(3)的外侧被外罩(5)覆盖，由于在下侧具有开口(4)，因此也能够将通过阳光反射镜(2)反射的太阳光(L)从开口(4)导入接收器(3)的内部，从而能够在接收器(3)的内表面上确实地接收太阳光。
文档编号G02B5/08GK102362130SQ20108001309
公开日2012年2月22日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年4月16日
发明者中村胜重 申请人:三鹰光器株式会社