太陽熱能發(fā)電裝置制造方法
太陽熱能發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種太陽熱能發(fā)電裝置。一種太陽熱能發(fā)電裝置，其包括用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部、熱電發(fā)電元件、散熱片以及殼體，其中，殼體用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱，并且被分隔為用于設(shè)置散熱片的背面空間和真空的正面空間，在背面空間內(nèi)設(shè)有至少兩個開口部并形成供空氣流動的管道狀空間，在殼體的正面空間與背面空間之間設(shè)置熱電發(fā)電元件，利用由安裝于正面空間內(nèi)的聚熱部加熱后的熱介質(zhì)提高熱電發(fā)電元件的靠正面空間側(cè)的面的溫度，利用管道狀空間和散熱片使熱電發(fā)電元件的靠背面空間側(cè)的面的溫度比熱電發(fā)電元件的靠正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
【專利說明】太陽熱能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種太陽熱能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于對環(huán)境的保護(hù)意識提高，因此靈活利用自然能量的發(fā)電備受關(guān)注。其代表就是太陽光能發(fā)電。但是，在太陽光能發(fā)電的情況下，具有夜間無法發(fā)電等缺點(diǎn)。因此，近年來，作為利用太陽熱能進(jìn)行發(fā)電的太陽熱能發(fā)電也受到注目。
[0003]在太陽熱能發(fā)電的情況下，如何會聚太陽熱能、使其熱量無法逃掉就成為用于提高發(fā)電效率的重點(diǎn)。因此，在下述專利文獻(xiàn)I中公開了一種高效地進(jìn)行聚熱、使熱量無法逃掉的聚熱器。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_5] 專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 162473號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
_7] 發(fā)明要解決的問題
[0008]在專利文獻(xiàn)I的太陽熱能聚熱器的情況下，通過將聚熱板與上蓋之間構(gòu)成為真空狀態(tài)，從而在對熱介質(zhì)進(jìn)行加熱、并且使會聚的熱量無法逃掉方面是有益的。但是，即使在該情況下，也僅是使熱量無法逃掉，不能說是聚熱的效率仍然較高。
[0009]因此，期待有一種更高效的太陽熱能發(fā)電裝置。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]本發(fā)明人鑒于上述課題，發(fā)明了一種能夠高效地進(jìn)行發(fā)電的太陽熱能發(fā)電裝置。
[0012]第I技術(shù)方案是一種太陽熱能發(fā)電裝置，其包括用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部、熱電發(fā)電元件、散熱片以及殼體，其中，上述殼體用于對上述太陽光的熱量進(jìn)行聚熱，并且被分隔為用于設(shè)置上述散熱片的背面空間和真空的正面空間，在上述背面空間內(nèi)設(shè)有至少兩個開口部并形成供空氣流動的管道狀空間，在上述殼體的上述正面空間與上述背面空間之間設(shè)置上述熱電發(fā)電元件，利用由安裝于上述正面空間內(nèi)的上述聚熱部加熱后的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
[0013]通過如上所述那樣構(gòu)成，從而在殼體的正面空間內(nèi)會聚的熱量難以散熱，另一方面，背面?zhèn)瓤臻g易于利用所謂的煙筒效果進(jìn)行冷卻。因此，在設(shè)置于正面空間與背面空間之間的熱電發(fā)電元件的兩面易于產(chǎn)生溫度差。因而，能夠提高發(fā)電效率。
[0014]在上述技術(shù)方案中，也能夠以如下方式構(gòu)成太陽熱能發(fā)電裝置:上述聚熱部由表側(cè)的聚熱部和背側(cè)的聚熱部這兩層構(gòu)造構(gòu)成，在上述表側(cè)的聚熱部與上述背側(cè)的聚熱部之間夾入用于收納上述熱介質(zhì)的熱介質(zhì)收納部，上述表側(cè)的聚熱部使用碳絲形成，上述背側(cè)的聚熱部使用鋁線形成。
[0015]碳絲的散熱速度較慢，鋁線的散熱速度較快。因此，通過在表側(cè)的聚熱部使用碳絲，在背側(cè)的聚熱部使用鋁線，從而能夠?qū)⒃诒韨?cè)的聚熱部會聚的熱量快速地傳遞到熱電發(fā)電元件，并且熱量難以跑掉。因而，引起熱電發(fā)電元件中的發(fā)電效率提高。
[0016]在上述技術(shù)方案中，也能夠以如下方式構(gòu)成太陽熱能發(fā)電裝置:上述太陽熱能發(fā)電裝置具有通過積存上述熱介質(zhì)來進(jìn)行蓄熱的蓄熱裝置，使上述熱介質(zhì)在上述聚熱部與上述蓄熱裝置之間循環(huán)，提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
[0017]在太陽熱能發(fā)電裝置的情況下，若太陽光被遮住，則聚熱部中的聚熱不能夠充分地進(jìn)行，具有發(fā)電效率降低的缺點(diǎn)。因此，在本發(fā)明中，通過將熱介質(zhì)預(yù)先蓄積于蓄熱裝置，從而即使在無法利用聚熱部充分地進(jìn)行聚熱的情況下，也能夠利用蓄熱裝置中的熱量產(chǎn)生熱電發(fā)電元件的正面空間側(cè)與背面空間側(cè)之間的溫度差，其結(jié)果，也能夠進(jìn)行發(fā)電。
[0018]作為本技術(shù)方案的太陽熱能發(fā)電裝置，也能夠像以下這樣構(gòu)成。即，一種太陽熱能發(fā)電裝置，其中，太陽熱能發(fā)電裝置包括:聚熱裝置，其具有用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部；蓄熱裝置，其用于積存熱介質(zhì)；以及發(fā)電單元，其包括用于將上述熱介質(zhì)積存于內(nèi)部的殼體、設(shè)置于該殼體的外壁面附近的熱電發(fā)電元件、散熱片以及管道狀覆蓋件；以上述熱介質(zhì)能夠在上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元之間循環(huán)的方式連接上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元，將由上述聚熱裝置的聚熱部加熱后的上述熱介質(zhì)輸送到上述蓄熱裝置，將積存于上述蓄熱裝置的上述熱介質(zhì)輸送到上述發(fā)電單元，在通過利用上述管道狀覆蓋件覆蓋上述散熱片而形成有供空氣流動的管道狀空間的上述發(fā)電單元中，利用積存于上述殼體內(nèi)部的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述殼體側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的與靠上述殼體側(cè)的面相反側(cè)的面的溫度比靠上述殼體側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
[0019]太陽熱能發(fā)電裝置也能夠像本技術(shù)方案這樣分離聚熱裝置與發(fā)電單元。在該情況下，由于不在聚熱裝置內(nèi)進(jìn)行發(fā)電，因此能夠使聚熱裝置變薄。另外，通過在發(fā)電單元上安裝管道狀覆蓋件并形成管道狀空間，從而能夠與上述發(fā)明相同地獲得煙筒效果，因此也能夠提高發(fā)電效率。
[0020]在上述技術(shù)方案中，也能夠構(gòu)成為如下太陽熱能發(fā)電裝置:上述太陽熱能發(fā)電裝置包括具有殼體的聚熱裝置和支承上述聚熱裝置的架臺，該殼體具有上述聚熱部，在上述架臺的正面框架的上部和下部設(shè)置支承件，利用至少一個以上的夾具夾入沿著上述聚熱裝置的殼體的外壁面構(gòu)成的鰭狀突起部以及上述上部和/或下部的支承件，從而將上述鰭狀突起部安裝于上述支承件，將上述聚熱裝置固定于上述架臺。
[0021]以往，為了安裝太陽熱能發(fā)電裝置的聚熱裝置，必須經(jīng)過極其復(fù)雜的操作工序，但是通過構(gòu)成為像本發(fā)明這樣，從而僅是將聚熱裝置安裝于夾具，因此向架臺的安裝操作變?nèi)菀住?br> [0022]發(fā)明的效果
[0023]在本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中，通過在聚熱裝置的殼體內(nèi)設(shè)置管道狀空間和散熱片，從而提高了冷卻效果。因此，易于在熱電發(fā)電元件的兩面產(chǎn)生溫度差，能夠帶來發(fā)電效率的提高。而且，即使在從聚熱裝置中分離出了發(fā)電單元的情況下，也易于利用散熱片產(chǎn)生溫度差，因此能夠帶來發(fā)電效率的提高。
[0024]另外，根據(jù)本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中的架臺，也能夠容易地將聚熱裝置設(shè)置于架臺。由此，能夠削減設(shè)置所需的時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是示意性表示本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置的使用狀態(tài)的一例的圖。
[0026]圖2是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的立體圖。
[0027]圖3是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的從背面觀察的立體圖。
[0028]圖4是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的分解圖。
[0029]圖5是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的縱剖視圖。
[0030]圖6是圖5的A附近的放大剖視圖。
[0031]圖7是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的殼體的圖。
[0032]圖8是圖5的α — α線的剖視圖。
[0033]圖9是圖5的β — β線的剖視圖。
[0034]圖10是圖5的Y — Y線的剖視圖。
[0035]圖11是表示聚熱部的圖。
[0036]圖12是聚熱部中的蜂窩部的放大圖。
[0037]圖13是表示安裝了熱介質(zhì)輸送用管的狀態(tài)的圖。
[0038]圖14是表示安裝了表側(cè)的聚熱部的狀態(tài)的圖。
[0039]圖15是表示設(shè)置了透光板的狀態(tài)的圖。
[0040]圖16是實(shí)施例2的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的分解圖。
[0041]圖17是實(shí)施例2的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的縱剖視圖。
[0042]圖18是圖17的A附近的放大剖視圖。
[0043]圖19是表示利用線性菲涅耳透鏡進(jìn)行聚光的狀態(tài)的圖。
[0044]圖20是表示利用菲涅耳透鏡進(jìn)行聚光的狀態(tài)的圖。
[0045]圖21是表示太陽光在聚熱裝置的一個光軸上隨時間而變化的樣子的圖。
[0046]圖22是表示太陽光向透鏡入射的角度與太陽光聚光于聚熱部的位置之間的關(guān)系的圖。
[0047]圖23是表示使聚熱裝置傾斜時的、冬至?xí)r的聚光點(diǎn)的移動的圖。
[0048]圖24是表示使聚熱裝置傾斜時的、夏至?xí)r的聚光點(diǎn)的移動的圖。
[0049]圖25是表示從9點(diǎn)的太陽方位變化為15點(diǎn)的太陽方位的情況和將聚熱部的輻射熱量向熱介質(zhì)輸送用管傳輸?shù)臉幼拥膱D。
[0050]圖26是表示聚熱部與熱介質(zhì)輸送用管之間的位置關(guān)系的圖。
[0051]圖27是示意性表示實(shí)施例4的太陽熱能發(fā)電裝置的使用狀態(tài)的一例的圖。
[0052]圖28是示意性表示實(shí)施例5的太陽熱能發(fā)電裝置的使用狀態(tài)的一例的圖。
[0053]圖29是發(fā)電單元的立體圖。
[0054]圖30是發(fā)電單元的縱剖視圖。
[0055]圖31是實(shí)施例5的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的縱剖視圖。[0056]圖32是圖31的A附近的放大剖視圖。
[0057]圖33是架臺的立體圖。
[0058]圖34是表示將聚熱裝置安裝于架臺的狀態(tài)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]以下，使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置的各個實(shí)施例。本發(fā)明中的太陽熱能發(fā)電裝置I通過利用聚熱裝置10、10’對太陽光能進(jìn)行聚熱來對糖原、甘油、油、水等熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，通過利用熱電發(fā)電元件的兩面的溫度差來進(jìn)行發(fā)電。
[0060]本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I根據(jù)聚熱裝置10、10’的結(jié)構(gòu)而具有多個實(shí)施方式，因此以下按照實(shí)施方式來進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I并不限于以下各個實(shí)施方式，在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形。
[0061]實(shí)施例1
[0062]圖1是表示第I實(shí)施例中的太陽熱能發(fā)電裝置I的使用狀態(tài)的圖。圖2是從前方觀察第I實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的立體圖。圖3是從背面觀察第I實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的立體圖。圖4是第I實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的分解圖。圖5是太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的縱剖視圖，圖6是圖5中的A附近的放大剖視圖。
[0063]本實(shí)施例中的太陽熱能發(fā)電裝置I具有用于對太陽光能進(jìn)行聚熱的聚熱裝置10，聚熱裝置10包括殼體11、散熱片12、散熱片側(cè)電熱板13、熱電發(fā)電元件14、聚熱部側(cè)電熱板15、熱介質(zhì)輸送用管16、聚熱部17、透光板20以及板固定件21。
[0064]圖7的(a)中表示殼體11的立體圖，圖7的(b)中表示殼體11的縱剖視圖，圖7的(c)中表示圖7的(b)的A的放大圖。在圖7的(a)的狀態(tài)下，殼體11在其中心附近被口字狀的分隔板111分隔為用于對太陽光進(jìn)行聚熱的聚熱側(cè)和背面?zhèn)冗@兩層10a、10b。在聚熱側(cè)的空間IOa內(nèi)設(shè)置有后述的聚熱部17、熱介質(zhì)輸送用管16、透光板20、板固定件21等。另一方面，在背面?zhèn)鹊目臻gIOb內(nèi)設(shè)置有散熱片12。
[0065]殼體11的正面空間IOa的一個面開口，以便能夠接收太陽光的照射。另外，在殼體11中的、開口部分的外周，朝向外側(cè)形成有邊緣部112，并成為在將后述的透光板20安裝于殼體11時利用板固定件21進(jìn)行固定的部位。
[0066]用于將殼體11分隔為正面空間IOa與背面空間Ilb的分隔板111形成為口字狀，因此在分隔板111中心附近開口，在該開口部113安裝有后述的散熱片12、散熱片側(cè)電熱板13，聚熱部側(cè)電熱板15等。因而，開口部113的大小是能夠安裝散熱片等的大小。
[0067]另外，殼體11的背面?zhèn)鹊牡酌娴囊徊糠珠_口而形成外部氣體吸入口 118A。另外，殼體的背面?zhèn)鹊纳媳砻娴囊徊糠珠_口而形成熱量排出口 118B。由此，從外部氣體吸入口118A流入的空氣穿過背面空間10b，并自熱量排出口 118B排出。
[0068]散熱片側(cè)電熱板13和聚熱部側(cè)電熱板15形成為凹字狀，并分別以凹陷部分相面對的方式相接合。此時，在由散熱片側(cè)電熱板13和聚熱部側(cè)電熱板15形成的空間S內(nèi)，夾入一個或多個利用溫度差進(jìn)行發(fā)電的熱電發(fā)電元件14，利用散熱片側(cè)電熱板13和聚熱部側(cè)電熱板15夾持熱電發(fā)電元件14。
[0069]另外，在散熱片側(cè)電熱板13的背面，與殼體11的長度方向平行地安裝多個散熱片12。由此，如圖3所示，散熱片12與從外部氣體吸入口 118A向熱量排出口 118B流動的空氣的氣流平行地進(jìn)行安裝，也發(fā)揮整流板的作用。
[0070]將如此形成的散熱片側(cè)電熱板13、聚熱部側(cè)電熱板15、熱電發(fā)電元件14以及散熱片12的單元安裝于殼體11的分隔板111。優(yōu)選的是，通過在殼體11的背面空間IOb的分隔板111上接合聚熱部側(cè)電熱板15的外周附近的背面而安裝聚熱部側(cè)電熱板15 (圖6)。
[0071]圖8中表示圖5的α — α線剖視圖，圖9中表示圖5的β — β線剖視圖，圖10中表示圖5的Y — Y線剖視圖。
[0072]通過利用硅等絕緣材料22使在將聚熱部側(cè)電熱板15安裝于分隔板111的狀態(tài)下產(chǎn)生的、分隔板111的端部與聚熱部側(cè)電熱板15之間的間隙絕緣，從而填埋該間隙，遮蔽正面空間IOa與背面空間10b。
[0073]聚熱部17對太陽熱能進(jìn)行聚熱。作為聚熱部17，只要是太陽光能量轉(zhuǎn)換效率較好的聚熱部17，就可以是任意形態(tài)的聚熱部。
[0074]聚熱部17例如能夠采用以下這樣的結(jié)構(gòu)。聚熱部17設(shè)為蜂窩織物的雙層織物構(gòu)造(表側(cè)17a (照射太陽光的側(cè))與背側(cè)17b (與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的一側(cè)))。表側(cè)的聚熱部17a和背側(cè)的聚熱部17b構(gòu)成為以金屬線和/或碳絲為經(jīng)紗、緯紗并配置多個在中心具有凹部P的四棱錐形狀的蜂窩織物。圖11是聚熱部17a、17b的一例，圖11的A —A線剖面表示蜂窩織物的凹部P的剖面，B - B剖面表示蜂窩織物的最高位置的剖面。根據(jù)該剖面，一個蜂窩織物(以下，稱作“蜂窩部”)成為從下方觀察是四角較高且在中心具有凹部P的四棱錐(金字塔型)那樣的形狀。表示該詳細(xì)結(jié)構(gòu)的是圖12。同樣地，D — D線剖面表示蜂窩織物的凹部P的剖面，C 一 C線剖面表示蜂窩織物的最高位置的剖面。而且，使多個蜂窩部相接合而構(gòu)成一個表側(cè)的聚熱部17a。這樣，蓄積于金屬線或碳絲的熱量對形成于各線之間的空氣層進(jìn)行加熱。另外，將線的織法設(shè)為在中心具有凹部的四棱錐形狀的蜂窩織法，將該形狀作為一個單位并配置多個。
[0075]然后，在表側(cè)的聚熱部17a與背側(cè)的聚熱部17b之間夾入熱介質(zhì)輸送用管16。由此，通過利用表側(cè)的聚熱部17a進(jìn)行聚熱，從而在熱介質(zhì)輸送用管16內(nèi)流動的水、糖原等熱介質(zhì)被加熱，并且熱量也傳遞到背側(cè)的聚熱部17b，因此能夠向聚熱部側(cè)電熱板15傳遞熱量。另外，熱介質(zhì)輸送用管16與設(shè)置于殼體11的熱介質(zhì)輸送用連接口 115、116相連接，自殼體11與外部的膨脹罐27相連。設(shè)置膨脹罐27是因?yàn)槠潴w積會因?qū)峤橘|(zhì)的加熱而增加。
[0076]在聚熱部17中，表側(cè)的聚熱部17a使用碳絲、背側(cè)的聚熱部17b使用鋁線等金屬線較好。這是因?yàn)椋捎谔冀z的散熱速度較慢、鋁等金屬線的散熱速度較快，因此能夠?qū)⒈韨?cè)的聚熱部17a會聚的熱量快速地向位于聚熱部側(cè)電熱板15的背側(cè)的熱電發(fā)電元件14傳遞，并且熱量難以跑掉，因此熱電發(fā)電元件14中的發(fā)電效率提高。
[0077]另外，作為聚熱部17，像日本特開2010 — 121908號那樣，也能夠設(shè)為將表側(cè)的聚熱部17a設(shè)為蜂窩織物、將背側(cè)的聚熱部17b設(shè)為平紋織物、并在它們間夾入熱介質(zhì)輸送用管16的構(gòu)造。
[0078]夾著熱介質(zhì)輸送用管16的聚熱部17利用設(shè)置于殼體11的正面空間IOa的內(nèi)壁面的聚熱部固定器具114進(jìn)行固定。
[0079]圖13中表示安裝了背側(cè)的聚熱部17b與熱介質(zhì)輸送用管16的狀態(tài)。另外，圖14中表示安裝了表側(cè)的聚熱部17a的狀態(tài)。
[0080]如圖15所示，以覆蓋殼體11的正面空間IOa的開口部的方式設(shè)置透光板20，將開口部閉塞。另外，以利用日文假名-字狀的板固定件21以夾入透光板20的邊緣部與殼體11的邊緣部112的方式固定透光板20的邊緣部與殼體11的邊緣部112。另外，為了提高透光板20與殼體11的邊緣部112之間的密合程度，防止空氣自殼體11的正面空間IOa流出，分別利用橡膠等的密封件18、19使透光板20與邊緣部112之間、透光板20與板固定件21之間密合。利用透光板20的邊緣部、殼體11的邊緣部112、密封件18、19以及板固定件21形成的是鰭狀突起部29。
[0081]在像以上那樣構(gòu)成的太陽熱能發(fā)電裝置I中，通過在殼體11的真空閥117中安裝真空泵，從而將殼體11的正面空間IOa設(shè)為真空。由此，利用聚熱部17會聚的熱量難以自透光板20等跑掉。
[0082]接著，說明利用本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I的情況。首先，熱介質(zhì)輸送用管116經(jīng)由熱介質(zhì)輸送用連接口 115、116與膨脹罐27相連接。而且，使太陽熱能發(fā)電裝置I的聚熱裝置10的透光板20的面朝向太陽。
[0083]通過太陽光透過透光板20并會聚于聚熱部17，從而表側(cè)聚熱部17a被加熱。而且，位于表側(cè)聚熱部17a的背面的熱介質(zhì)輸送用管16內(nèi)的熱介質(zhì)被加熱。另外，表側(cè)聚熱部17a的熱量傳遞到背側(cè)聚熱部17b，也傳遞到聚熱部側(cè)電熱板15。其結(jié)果，熱電發(fā)電元件14的與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的面的溫度上升。
[0084]另一方面，由于在殼體11的背面空間IOb設(shè)有由外部氣體吸入口 118A與熱量排出口 118B形成的管道狀空間118，因此空氣在該空間內(nèi)流動。因此，殼體11的背面空間IOb因流入的空氣而使溫度降低，散熱片側(cè)電熱板13也被冷卻。因而，熱電發(fā)電元件14的與散熱片側(cè)電熱板13相接觸的面的溫度比與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的面的溫度低。其結(jié)果，由于產(chǎn)生溫度差，因此能夠利用熱電發(fā)電元件14進(jìn)行發(fā)電。在此發(fā)電的熱量被未圖示的線輸送到規(guī)定的裝置。
[0085]在本申請發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I中，能夠利用散熱片12促進(jìn)排出從熱電發(fā)電元件14等傳遞來的熱量，并且空氣在管道狀空間118內(nèi)流動，從而帶來降低熱量的效果。由此，易于產(chǎn)生正面空間IOa與背面空間IOb之間的溫度差，能夠提高熱電發(fā)電元件14的發(fā)電效果。
[0086]實(shí)施例2
[0087]接著，說明本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I的另一實(shí)施例。在實(shí)施例1中使用了熱介質(zhì)輸送用管16,但是在本實(shí)施例,取代熱介質(zhì)輸送用管16而使用熱介質(zhì)平板箱23。
[0088]圖16是本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的分解圖。圖17是本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的縱剖視圖，圖18是圖17中的A附近的放大剖視圖。
[0089]本實(shí)施例中的太陽熱能發(fā)電裝置I和其聚熱裝置10大致與實(shí)施例1相同，但是在表側(cè)聚熱部17a與背側(cè)聚熱部17b之間取代熱介質(zhì)輸送用管16而夾入熱介質(zhì)平板箱23這一點(diǎn)不同。熱介質(zhì)平板箱23與殼體11的熱介質(zhì)輸送用連接口 115、116相連接，自殼體11與外部的膨脹罐27相連。
[0090]實(shí)施例3[0091]在實(shí)施例1、實(shí)施例2中，在聚熱裝置10中使用了透光板20，但是為了提高聚熱效率，也能夠使用透鏡28、例如線性菲涅耳透鏡281、菲涅耳透鏡282等。在該情況下，如圖19的(a)、(b)所示，聚熱部17與透鏡28相對配置，如圖19的(a)、(b)所示，透鏡28與聚熱部17之間的間隔配置為太陽光在聚熱部17上聚焦的距離。另外，如圖19的(a)所示，透鏡28配置為線性菲涅耳透鏡281a的槽281c與線性菲涅耳透鏡281b的槽281c相互正交。由此，在線性菲涅耳透鏡281a的焦點(diǎn)Q，太陽光在橫向上會聚于聚熱部17，在線性菲涅耳透鏡281b的焦點(diǎn)Q,太陽光在縱向上會聚于聚熱部17。
[0092]能夠考慮將線性菲涅耳透鏡281做成柱面透鏡為平板狀的透鏡。柱面透鏡形成為將圓柱沿軸向分割為兩部分的形狀，具有曲率的面使光彎折，但是由于軸向上沒有曲率，因此具有光不彎折的性質(zhì)。因而，入射到線性菲涅耳透鏡281的太陽光聚光且成為沿軸向呈線狀擴(kuò)展的光。在本實(shí)施例中，配置為具有這種性質(zhì)的線性菲涅耳透鏡281a、線性菲涅耳透鏡281的槽(軸向)281c相互正交。由此，能夠使會聚于聚熱部17的光不偏移地進(jìn)行聚光。
[0093]圖20的(a)是示意性表示作為透鏡28使用了菲涅耳透鏡282的情況下的、與聚熱部17之間的位置關(guān)系的圖，圖20的(b)是表示光經(jīng)由菲涅耳透鏡282會聚于聚熱部17的樣子的圖。在圖19中，作為透鏡28使用了線性菲涅耳透鏡281，但是并不限于此，如圖20所示也能夠使用菲涅耳透鏡282。
[0094]圖21是表示太陽光在本發(fā)明的聚熱部17的I個光軸上隨時間而變化的樣子的圖。在圖中示出了從8點(diǎn)到16點(diǎn)的太陽光的移動與太陽光向聚熱部17移動的樣子。例如，8點(diǎn)的太陽光自透鏡28的右側(cè)入射并經(jīng)由透鏡28聚光于聚熱部17的a處。另外，16點(diǎn)的太陽光自透鏡28的左側(cè)入射并經(jīng)由透鏡28聚光于聚熱部17的b處。其結(jié)果，在從8點(diǎn)到16點(diǎn)的期間，太陽光聚光于聚熱部17的a?b的范圍內(nèi)。由于這樣的光經(jīng)由透鏡28從所有的面聚光于聚熱部17，因此作為透鏡28的整體太陽光總是聚光于聚熱部17的整個面。其結(jié)果，殼體11、特別是正面空間IOa因聚熱部17的輻射熱量而維持在較高的溫度。
[0095]圖22是表示太陽光向透鏡28入射的角度與太陽光聚光于聚熱部17的位置之間的關(guān)系的圖。圖22的(a)是入射角與聚熱部17正交的情況，太陽光聚光于聚熱部17的大致中點(diǎn)a。圖22的(b)是入射角與聚熱部17之間構(gòu)成30°的角度的情況，太陽光聚光于比聚熱部17的中點(diǎn)靠下的b處。圖22的(c)是入射角與聚熱部17之間構(gòu)成60°的角度的情況，太陽光聚光于比聚熱部17的中點(diǎn)進(jìn)一步靠下的c處。這樣可知，透鏡28追隨太陽光的移動而使聚光點(diǎn)在聚熱部17的整體上移動。即，不會使聚熱裝置10相對于I天中的太陽的移動而移動，能夠高效地會聚太陽光。
[0096]圖23是表示使聚熱裝置10傾斜時的每一季節(jié)的聚光點(diǎn)的移動的圖。圖23表示冬至中天時的太陽高度的情況，圖23的(a)是使聚熱裝置10傾斜了 30°的情況(屋頂面等)，可知利用透鏡28充分地對自較低的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光，太陽光高效地會聚于聚熱部17。另外，圖23的(b)是使聚熱裝置10固定于垂直壁面的情況，可知該情況也利用透鏡高效地對自較低的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光。另外，圖24表示夏至中天時的太陽高度的情況，圖24的(a)是使聚熱部17傾斜了 30°的情況(屋頂面等)，可知利用透鏡28充分地對自較高的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光，太陽光高效地會聚于聚熱部17。另外，圖23的(b)是使聚熱部17固定于垂直壁面的情況，可知該情況也利用透鏡28高效地對自較高的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光。這樣，即使將本發(fā)明的聚熱裝置10不僅設(shè)置于房屋的屋頂、而且也設(shè)置于壁面，也能夠在I年中高效地會聚太陽光。
[0097]圖25是說明利用本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I的聚熱裝置10產(chǎn)生輻射熱量的樣子的圖。在圖25的(a)中，圖示了從9點(diǎn)的太陽方位變化為15點(diǎn)的太陽方位的情況。各個時間段的太陽光如上所述被透鏡28聚光而聚熱于聚熱部17，對聚熱部17進(jìn)行加熱。如在上述各個實(shí)施例中說明的那樣，聚熱部17是織入了金屬線和/或碳絲的構(gòu)件，因此在表面具有較小的凹凸。據(jù)此，通過會聚的光在表面漫反射，從而光(熱量)在透鏡28與聚熱部之間往返多次并均勻地對聚熱部17的表面進(jìn)行加熱。其結(jié)果，聚熱部17能夠?qū)⒂赏哥R28會聚的光高效地轉(zhuǎn)換為熱量，能夠從聚熱部17的背面放射出輻射熱量。
[0098]圖26是表示構(gòu)成本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I的聚熱裝置10的、聚熱部17與熱介質(zhì)輸送用管16之間的位置關(guān)系的圖。另外，在熱介質(zhì)平板箱23的情況下也是相同的。
[0099]像在圖11、圖12中說明的那樣，聚熱部17利用蜂窩織物形成有凹部P，但由于成為真空，因此保溫的效果提高。另外，透鏡28的焦點(diǎn)位于聚熱部17的最高位置Q，因此點(diǎn)Q的溫度最高。而且，凹部P的溫度由于焦點(diǎn)稍微偏移，因此溫度降低，但是照射有光的面積增加相應(yīng)的量。在本發(fā)明中，通過構(gòu)成為利用由蜂窩織物形成的聚熱部17a、17b夾入熱介質(zhì)輸送用管16,從而熱介質(zhì)輸送用管16中的16a的部分與聚熱部17密合,但是16b、16c的部分未與聚熱部17密合。但是，由于點(diǎn)Q的溫度最高，因此未產(chǎn)生較大的溫度差。
[0100]實(shí)施例4
[0101]在實(shí)施例1?實(shí)施例3的太陽熱能發(fā)電裝置I中，在熱介質(zhì)輸送用管16或熱介質(zhì)平板箱23中進(jìn)行蓄熱，利用熱電發(fā)電元件14進(jìn)行了發(fā)電，但是由于在太陽光未照射于聚熱部17的情況下進(jìn)行聚熱不是容易的，因此不可否認(rèn)熱電發(fā)電元件14的發(fā)電效率降低。
[0102]因此，在本實(shí)施例中，說明在上述各個實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中還具有蓄熱裝置24的情況。另外，在本實(shí)施例的以下說明中說明在實(shí)施例1中附加了蓄熱裝置24的情況，但是即使在除此以外的實(shí)施例的情況下也同樣地能夠?qū)崿F(xiàn)附加蓄熱裝置24。
[0103]將表示該情況下的太陽熱能發(fā)電裝置I的使用狀態(tài)的圖表示在圖27中。在本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中，還包括具有換熱器241的蓄熱裝置24、循環(huán)泵25。蓄熱裝置24在其內(nèi)部積存熱介質(zhì)，為了使蓄積的熱量無法跑掉而由隔熱構(gòu)造的殼體構(gòu)成。另外，在本說明書中雖未明示，但為了供熱介質(zhì)循環(huán)而利用供熱介質(zhì)流動的、未圖示的管相連接。
[0104]聚熱裝置10中的熱介質(zhì)輸送用管16與熱介質(zhì)輸送用連接口 115相連接，進(jìn)一步與膨脹罐27相連接。另外，膨脹罐27與蓄熱裝置24相連接，蓄熱裝置24與熱介質(zhì)輸送用連接口 116借助于循環(huán)泵25相連接。即，熱介質(zhì)輸送管16內(nèi)的熱介質(zhì)利用循環(huán)泵25在熱介質(zhì)輸送管16、膨脹罐27、蓄熱裝置24之間循環(huán)。由此，利用聚熱裝置10的聚熱部17聚熱的結(jié)果是，被加熱的熱介質(zhì)輸送管16內(nèi)的熱介質(zhì)被循環(huán)泵25輸送至蓄熱裝置24。因而，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)也被加熱。而且，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)被循環(huán)泵25輸送到聚熱裝置10。
[0105]由此，能夠在蓄熱裝置24中蓄存熱量，因此，能夠提高熱電發(fā)電元件14的與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的面的溫度，因此能夠產(chǎn)生溫度差，并進(jìn)行發(fā)電。另外，蓄熱裝置24中的蓄熱除了發(fā)電用途以外，例如也能夠作為供給熱水用的熱源進(jìn)行使用。
[0106]實(shí)施例5
[0107]在實(shí)施例1?實(shí)施例4中示出了在聚熱部17內(nèi)夾入熱電發(fā)電元件14的形態(tài)，但是也能夠構(gòu)成為將熱電發(fā)電元件14作為發(fā)電單元30安裝于聚熱裝置10的外部。將使用了發(fā)電單元30的情況下的太陽熱能發(fā)電裝置I’的使用狀態(tài)表示在圖28中。圖29中表示發(fā)電單元30的立體圖。另外，在圖29的立體圖中，為了便于理解，透過后述的管道狀覆蓋件36進(jìn)行表示。
[0108]另外，圖30中表示發(fā)電單元30的從側(cè)面觀察的圖。另外，圖31中表示本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I’的聚熱裝置10’的縱剖視圖。圖32中表示圖31的A附近的放大圖。
[0109]在本實(shí)施例中，由于將發(fā)電單元30設(shè)置在聚熱裝置10的外部，因此在聚熱裝置10’的殼體11’內(nèi)未設(shè)置熱電發(fā)電元件14、散熱片12等。因而，聚熱裝置10’的殼體11’未像上述各個實(shí)施例那樣利用分隔板111分為兩個空間，只要在殼體11’內(nèi)包括聚熱部17、被夾入其間的熱介質(zhì)輸送用管16以及透光板20即可。另外，為了防止會聚的熱量跑掉，優(yōu)選的是殼體11’的內(nèi)部設(shè)為真空。
[0110]另外，聚熱裝置10’除了如上所述的結(jié)構(gòu)以外，只要是能夠?qū)峤橘|(zhì)進(jìn)行加熱的結(jié)構(gòu)，就可以采用任意結(jié)構(gòu)，例如也可以設(shè)為本案件 申請人:的日本特開2010 - 121908號那樣的結(jié)構(gòu)。
[0111]聚熱裝置10’中的熱介質(zhì)輸送用管16與熱介質(zhì)輸送用連接口(未圖示)相連接，還與膨脹罐27相連接。另外，膨脹罐27與蓄熱裝置24相連接，蓄熱裝置24與殼體11’的另一熱介質(zhì)輸送用連接口(未圖示)借助于循環(huán)泵25相連接。S卩，與實(shí)施例4相同地，熱介質(zhì)輸送管16內(nèi)的熱介質(zhì)利用循環(huán)泵25在熱介質(zhì)輸送管16、膨脹罐27、蓄熱裝置24之間循環(huán)。
[0112]發(fā)電單元30包括殼體31、殼體側(cè)電熱板32、散熱片側(cè)電熱板33、熱電發(fā)電元件34、散熱片35、管道狀覆蓋件36以及支承部37。
[0113]殼體31在其內(nèi)部空間31a具有換熱裝置241c，并用于積存熱介質(zhì)。殼體31、特別是內(nèi)部空間31a附近的壁面由于積存熱介質(zhì)并進(jìn)行蓄熱，因此成為隔熱構(gòu)造。殼體側(cè)電熱板32和散熱片側(cè)電熱板33形成為凹字狀，分別以凹陷部分相面對的方式相接合。此時，在由殼體側(cè)電熱板32和散熱片側(cè)電熱板33形成的空間S內(nèi)夾入一個或多個利用溫度差進(jìn)行發(fā)電的熱電發(fā)電元件34，利用殼體側(cè)電熱板32和散熱片側(cè)電熱板33夾持熱電發(fā)電元件34。
[0114]另外，在散熱片側(cè)電熱板33中的、未與殼體側(cè)電熱板32相對的面上，在殼體11’的設(shè)置狀態(tài)下沿垂直方向安裝多個散熱片35。在圖29和圖30中，示出了將殼體側(cè)電熱板32安裝于殼體31的外壁面的比中心附近靠上方的情況。
[0115]在殼體31的外側(cè)，以覆蓋安裝有散熱片35的面的方式安裝管道狀覆蓋件36，支承部37支承殼體31。由此，與實(shí)施例1?實(shí)施例4相同地，即使在發(fā)電單元30中也能夠發(fā)揮煙筒效果。
[0116]另外，發(fā)電單元30在規(guī)定的部位設(shè)有用于使熱介質(zhì)在殼體31與蓄熱裝置24之間循環(huán)的熱介質(zhì)輸送用連接口 301a、301b。而且，這些熱介質(zhì)輸送用連接口貫穿管道狀覆蓋件36。而且，該熱介質(zhì)輸送用連接口 301a、301b借助于循環(huán)泵26、殼體31以及蓄熱裝置24彼此連接起來。因此，借助于循環(huán)泵26，熱介質(zhì)在發(fā)電單元與蓄熱裝置24之間循環(huán)。
[0117]根據(jù)以上那樣的結(jié)構(gòu)，熱介質(zhì)輸送用管16內(nèi)的利用聚熱裝置10’加熱的熱介質(zhì)被運(yùn)送到蓄熱裝置24，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)的溫度成為高溫。而且，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)也被運(yùn)送到發(fā)電單元30，因此發(fā)電單元30的殼體31的熱介質(zhì)的溫度也同樣地成為高溫。其結(jié)果，由于發(fā)電單元30的殼體31被加熱，因此該熱量傳遞到殼體側(cè)電熱板32，熱電發(fā)電元件34的與殼體側(cè)電熱板32相接觸的面也成為高溫。另一方面，從管道狀覆蓋件36的下方側(cè)流入的空氣上升，被散熱片35整流，并且對散熱片側(cè)電熱板33進(jìn)行冷卻。然后，從管道狀覆蓋件36的上方側(cè)流入的空氣被排出。因而，熱電發(fā)電元件34的與散熱片側(cè)電熱板33相接觸的面的溫度比熱電發(fā)電元件34的與殼體側(cè)電熱板32相接觸的面的溫度低。其結(jié)果，產(chǎn)生溫度差，因此能夠利用熱電發(fā)電元件34進(jìn)行發(fā)電。
[0118]特別是通過設(shè)有管道狀覆蓋件36而能夠獲得煙筒效果，因此比沒有管道狀覆蓋件36的情況促進(jìn)了由外部氣體進(jìn)行的冷卻且易于產(chǎn)生溫度差。因此，熱電發(fā)電元件34的發(fā)電效率也提高。
[0119]另外，在上述的聚熱裝置10’中，即使取代熱介質(zhì)輸送用管16而使用熱介質(zhì)平板箱23、取代透光板20而使用透鏡28，也能夠獲得相同的效果。
[0120]實(shí)施例6
[0121]實(shí)施例1?實(shí)施例5的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10、10’除了設(shè)置于建筑物的屋頂、壁面等以外也能夠設(shè)置在任意的場所，也能夠設(shè)置于架臺40。在本實(shí)施例中，說明能夠?qū)⒕蹮嵫b置10、10’容易地安裝于架臺40的實(shí)施例。
[0122]圖33中表示架臺40的立體圖。架臺40的兩側(cè)面是直角三角形的框架41、42，并形成為通過利用四邊形的框架43接合架臺40的兩側(cè)面。正面的四邊形的框架43的大小是能夠支承太陽熱能發(fā)電裝置1、1’的聚熱裝置10、10’的程度的大小。
[0123]圖34中表示將聚熱裝置10、10’安裝于架臺40的流程。
[0124]首先，沿著正面的框架43的上邊和下邊，以開口部朝向外周方向的方式安裝軌道狀(四棱柱的一個面的一部分沿長度方向開口的形狀)的支承件44a、44b (圖34的(a))。即，安裝在框架43的上邊的支承件44b的開口部朝向上方，安裝在框架43的下邊的支承件44a的開口部朝向下方。
[0125]接著，在沿著正面框架43的下邊安裝的支承件44a上，使其開口部朝向上方并利用螺栓等固定大致日文假名-字狀的夾具45a、45b (圖34的(b))。然后，將聚熱裝置10、10’的下方的鰭狀突起部29插入夾具45a、45b，將聚熱裝置10、10’固定于架臺40的正面框架43 (圖34的(C))。
[0126]最后，在上方的支承件44b中，夾入支承件44b和聚熱裝置10、10’的上方的鰭狀突起部29，使大致日文假名-字狀的夾具45c、45d的開口部朝向下方，利用螺栓等固定該夾具45c、45d (圖31的⑷)。
[0127]通過進(jìn)行以上那樣的方法，能夠?qū)⒃诒景l(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置1、1’中使用的聚熱裝置10、10’容易地安裝于架臺40。
[0128]產(chǎn)業(yè)h的可利用件
[0129]在本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中，通過在聚熱裝置的殼體內(nèi)設(shè)置管道狀空間和散熱片，從而提高了冷卻效果。因此，易于在熱電發(fā)電元件的兩面產(chǎn)生溫度差，能夠帶來發(fā)電效率的提高。而且，即使在從聚熱裝置中分離出了發(fā)電單元的情況下，也易于利用散熱片產(chǎn)生溫度差，因此能夠帶來發(fā)電效率的提高。[0130]另外，通過使用本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中的架臺，也能夠容易地設(shè)置聚熱裝置。由此，能夠削減設(shè)置所需的時間。
[0131]附圖標(biāo)記說明
[0132]1、I’:太陽熱能發(fā)電裝置;10、10，:聚熱裝置;11、11，:殼體；12:散熱片；13 --散熱片側(cè)電熱板；14:熱電發(fā)電元件；15:聚熱部側(cè)電熱板；16:熱介質(zhì)輸送用管；17:聚熱部；18、19:密封件；20:透光板；21:板固定件；22:絕緣材料；23:熱介質(zhì)平板箱；24:蓄熱裝置；25，26:循環(huán)泵；27:膨脹罐；28:透鏡；29:鰭狀突起部；30:發(fā)電單元；31:殼體；32:殼體側(cè)電熱板；33:散熱片側(cè)電熱板；34:熱電發(fā)電元件；35:散熱片；36:管道狀覆蓋件；37:支承部；40:架臺;41、42:側(cè)面的框架；43:正面的框架；44:支承件；45:夾具；111:分隔板；112:邊緣部；113:開口部；114:聚熱部固定部；115、116:熱介質(zhì)輸送用連接口 ；117:真空閥；118:管道狀空間；118A:外部氣體吸入口 ；118B:熱量排出口 ；241:換熱器；281:線性菲涅耳 透鏡；282:菲涅耳透鏡；301a、301b:熱介質(zhì)輸送用連接口。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽熱能發(fā)電裝置，其包括用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部、熱電發(fā)電元件、散熱片以及殼體，其特征在于， 上述殼體用于對上述太陽光的熱量進(jìn)行聚熱，并且被分隔為用于設(shè)置上述散熱片的背面空間和真空的正面空間， 在上述背面空間內(nèi)設(shè)有至少兩個開口部并形成供空氣流動的管道狀空間， 在上述殼體的上述正面空間與上述背面空間之間設(shè)置上述熱電發(fā)電元件， 利用由安裝于上述正面空間內(nèi)的上述聚熱部加熱后的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽熱能發(fā)電裝置，其特征在于， 上述聚熱部由表側(cè)的聚熱部和背側(cè)的聚熱部這兩層構(gòu)造構(gòu)成，在上述表側(cè)的聚熱部與上述背側(cè)的聚熱部之間夾入用于收納上述熱介質(zhì)的熱介質(zhì)收納部， 上述表側(cè)的聚熱部使用碳絲形成，上述背側(cè)的聚熱部使用鋁線形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽熱能發(fā)電裝置，其特征在于， 上述太陽熱能發(fā)電裝置具有通過積存上述熱介質(zhì)來進(jìn)行蓄熱的蓄熱裝置， 使上述熱介質(zhì)在上述聚熱部與上述蓄熱裝置之間循環(huán)，提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
4.一種太陽熱能發(fā)電 裝置，其特征在于， 太陽熱能發(fā)電裝置包括: 聚熱裝置，其具有用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部； 蓄熱裝置，其用于積存熱介質(zhì)；以及 發(fā)電單元，其包括用于將上述熱介質(zhì)積存于內(nèi)部的殼體、設(shè)置于該殼體的外壁面附近的熱電發(fā)電元件、散熱片以及管道狀覆蓋件； 以上述熱介質(zhì)能夠在上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元之間循環(huán)的方式連接上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元， 將由上述聚熱裝置的聚熱部加熱后的上述熱介質(zhì)輸送到上述蓄熱裝置， 將積存于上述蓄熱裝置的上述熱介質(zhì)輸送到上述發(fā)電單元， 在通過利用上述管道狀覆蓋件覆蓋上述散熱片而形成有供空氣流動的管道狀空間的上述發(fā)電單元中， 利用積存于上述殼體內(nèi)部的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述殼體側(cè)的面的溫度， 利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的與靠上述殼體側(cè)的面相反側(cè)的面的溫度比靠上述殼體側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的太陽熱能發(fā)電裝置，其特征在于， 上述太陽熱能發(fā)電裝置包括具有殼體的聚熱裝置和支承上述聚熱裝置的架臺，該殼體具有上述聚熱部，在上述架臺的正面框架的上部和下部設(shè)置支承件，利用至少一個以上的夾具夾入沿著上述聚熱裝置的殼體的外壁面構(gòu)成的鰭狀突起部以及上述上部和/或下部的支承件，從而將上述鰭狀突起部安裝于上述支承件，將上述聚熱裝置固定于上述架臺。
【文檔編號】H01L35/30GK103748779SQ201380002752
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】守谷成人 申請人:守谷成人
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種太陽熱能發(fā)電裝置。一種太陽熱能發(fā)電裝置，其包括用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部、熱電發(fā)電元件、散熱片以及殼體，其中，殼體用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱，并且被分隔為用于設(shè)置散熱片的背面空間和真空的正面空間，在背面空間內(nèi)設(shè)有至少兩個開口部并形成供空氣流動的管道狀空間，在殼體的正面空間與背面空間之間設(shè)置熱電發(fā)電元件，利用由安裝于正面空間內(nèi)的聚熱部加熱后的熱介質(zhì)提高熱電發(fā)電元件的靠正面空間側(cè)的面的溫度，利用管道狀空間和散熱片使熱電發(fā)電元件的靠背面空間側(cè)的面的溫度比熱電發(fā)電元件的靠正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
【專利說明】太陽熱能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種太陽熱能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于對環(huán)境的保護(hù)意識提高，因此靈活利用自然能量的發(fā)電備受關(guān)注。其代表就是太陽光能發(fā)電。但是，在太陽光能發(fā)電的情況下，具有夜間無法發(fā)電等缺點(diǎn)。因此，近年來，作為利用太陽熱能進(jìn)行發(fā)電的太陽熱能發(fā)電也受到注目。
[0003]在太陽熱能發(fā)電的情況下，如何會聚太陽熱能、使其熱量無法逃掉就成為用于提高發(fā)電效率的重點(diǎn)。因此，在下述專利文獻(xiàn)I中公開了一種高效地進(jìn)行聚熱、使熱量無法逃掉的聚熱器。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_5] 專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 162473號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
_7] 發(fā)明要解決的問題
[0008]在專利文獻(xiàn)I的太陽熱能聚熱器的情況下，通過將聚熱板與上蓋之間構(gòu)成為真空狀態(tài)，從而在對熱介質(zhì)進(jìn)行加熱、并且使會聚的熱量無法逃掉方面是有益的。但是，即使在該情況下，也僅是使熱量無法逃掉，不能說是聚熱的效率仍然較高。
[0009]因此，期待有一種更高效的太陽熱能發(fā)電裝置。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]本發(fā)明人鑒于上述課題，發(fā)明了一種能夠高效地進(jìn)行發(fā)電的太陽熱能發(fā)電裝置。
[0012]第I技術(shù)方案是一種太陽熱能發(fā)電裝置，其包括用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部、熱電發(fā)電元件、散熱片以及殼體，其中，上述殼體用于對上述太陽光的熱量進(jìn)行聚熱，并且被分隔為用于設(shè)置上述散熱片的背面空間和真空的正面空間，在上述背面空間內(nèi)設(shè)有至少兩個開口部并形成供空氣流動的管道狀空間，在上述殼體的上述正面空間與上述背面空間之間設(shè)置上述熱電發(fā)電元件，利用由安裝于上述正面空間內(nèi)的上述聚熱部加熱后的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
[0013]通過如上所述那樣構(gòu)成，從而在殼體的正面空間內(nèi)會聚的熱量難以散熱，另一方面，背面?zhèn)瓤臻g易于利用所謂的煙筒效果進(jìn)行冷卻。因此，在設(shè)置于正面空間與背面空間之間的熱電發(fā)電元件的兩面易于產(chǎn)生溫度差。因而，能夠提高發(fā)電效率。
[0014]在上述技術(shù)方案中，也能夠以如下方式構(gòu)成太陽熱能發(fā)電裝置:上述聚熱部由表側(cè)的聚熱部和背側(cè)的聚熱部這兩層構(gòu)造構(gòu)成，在上述表側(cè)的聚熱部與上述背側(cè)的聚熱部之間夾入用于收納上述熱介質(zhì)的熱介質(zhì)收納部，上述表側(cè)的聚熱部使用碳絲形成，上述背側(cè)的聚熱部使用鋁線形成。
[0015]碳絲的散熱速度較慢，鋁線的散熱速度較快。因此，通過在表側(cè)的聚熱部使用碳絲，在背側(cè)的聚熱部使用鋁線，從而能夠?qū)⒃诒韨?cè)的聚熱部會聚的熱量快速地傳遞到熱電發(fā)電元件，并且熱量難以跑掉。因而，引起熱電發(fā)電元件中的發(fā)電效率提高。
[0016]在上述技術(shù)方案中，也能夠以如下方式構(gòu)成太陽熱能發(fā)電裝置:上述太陽熱能發(fā)電裝置具有通過積存上述熱介質(zhì)來進(jìn)行蓄熱的蓄熱裝置，使上述熱介質(zhì)在上述聚熱部與上述蓄熱裝置之間循環(huán)，提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
[0017]在太陽熱能發(fā)電裝置的情況下，若太陽光被遮住，則聚熱部中的聚熱不能夠充分地進(jìn)行，具有發(fā)電效率降低的缺點(diǎn)。因此，在本發(fā)明中，通過將熱介質(zhì)預(yù)先蓄積于蓄熱裝置，從而即使在無法利用聚熱部充分地進(jìn)行聚熱的情況下，也能夠利用蓄熱裝置中的熱量產(chǎn)生熱電發(fā)電元件的正面空間側(cè)與背面空間側(cè)之間的溫度差，其結(jié)果，也能夠進(jìn)行發(fā)電。
[0018]作為本技術(shù)方案的太陽熱能發(fā)電裝置，也能夠像以下這樣構(gòu)成。即，一種太陽熱能發(fā)電裝置，其中，太陽熱能發(fā)電裝置包括:聚熱裝置，其具有用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部；蓄熱裝置，其用于積存熱介質(zhì)；以及發(fā)電單元，其包括用于將上述熱介質(zhì)積存于內(nèi)部的殼體、設(shè)置于該殼體的外壁面附近的熱電發(fā)電元件、散熱片以及管道狀覆蓋件；以上述熱介質(zhì)能夠在上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元之間循環(huán)的方式連接上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元，將由上述聚熱裝置的聚熱部加熱后的上述熱介質(zhì)輸送到上述蓄熱裝置，將積存于上述蓄熱裝置的上述熱介質(zhì)輸送到上述發(fā)電單元，在通過利用上述管道狀覆蓋件覆蓋上述散熱片而形成有供空氣流動的管道狀空間的上述發(fā)電單元中，利用積存于上述殼體內(nèi)部的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述殼體側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的與靠上述殼體側(cè)的面相反側(cè)的面的溫度比靠上述殼體側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
[0019]太陽熱能發(fā)電裝置也能夠像本技術(shù)方案這樣分離聚熱裝置與發(fā)電單元。在該情況下，由于不在聚熱裝置內(nèi)進(jìn)行發(fā)電，因此能夠使聚熱裝置變薄。另外，通過在發(fā)電單元上安裝管道狀覆蓋件并形成管道狀空間，從而能夠與上述發(fā)明相同地獲得煙筒效果，因此也能夠提高發(fā)電效率。
[0020]在上述技術(shù)方案中，也能夠構(gòu)成為如下太陽熱能發(fā)電裝置:上述太陽熱能發(fā)電裝置包括具有殼體的聚熱裝置和支承上述聚熱裝置的架臺，該殼體具有上述聚熱部，在上述架臺的正面框架的上部和下部設(shè)置支承件，利用至少一個以上的夾具夾入沿著上述聚熱裝置的殼體的外壁面構(gòu)成的鰭狀突起部以及上述上部和/或下部的支承件，從而將上述鰭狀突起部安裝于上述支承件，將上述聚熱裝置固定于上述架臺。
[0021]以往，為了安裝太陽熱能發(fā)電裝置的聚熱裝置，必須經(jīng)過極其復(fù)雜的操作工序，但是通過構(gòu)成為像本發(fā)明這樣，從而僅是將聚熱裝置安裝于夾具，因此向架臺的安裝操作變?nèi)菀住?br> [0022]發(fā)明的效果
[0023]在本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中，通過在聚熱裝置的殼體內(nèi)設(shè)置管道狀空間和散熱片，從而提高了冷卻效果。因此，易于在熱電發(fā)電元件的兩面產(chǎn)生溫度差，能夠帶來發(fā)電效率的提高。而且，即使在從聚熱裝置中分離出了發(fā)電單元的情況下，也易于利用散熱片產(chǎn)生溫度差，因此能夠帶來發(fā)電效率的提高。
[0024]另外，根據(jù)本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中的架臺，也能夠容易地將聚熱裝置設(shè)置于架臺。由此，能夠削減設(shè)置所需的時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是示意性表示本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置的使用狀態(tài)的一例的圖。
[0026]圖2是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的立體圖。
[0027]圖3是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的從背面觀察的立體圖。
[0028]圖4是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的分解圖。
[0029]圖5是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的縱剖視圖。
[0030]圖6是圖5的A附近的放大剖視圖。
[0031]圖7是實(shí)施例1的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的殼體的圖。
[0032]圖8是圖5的α — α線的剖視圖。
[0033]圖9是圖5的β — β線的剖視圖。
[0034]圖10是圖5的Y — Y線的剖視圖。
[0035]圖11是表示聚熱部的圖。
[0036]圖12是聚熱部中的蜂窩部的放大圖。
[0037]圖13是表示安裝了熱介質(zhì)輸送用管的狀態(tài)的圖。
[0038]圖14是表示安裝了表側(cè)的聚熱部的狀態(tài)的圖。
[0039]圖15是表示設(shè)置了透光板的狀態(tài)的圖。
[0040]圖16是實(shí)施例2的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的分解圖。
[0041]圖17是實(shí)施例2的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的縱剖視圖。
[0042]圖18是圖17的A附近的放大剖視圖。
[0043]圖19是表示利用線性菲涅耳透鏡進(jìn)行聚光的狀態(tài)的圖。
[0044]圖20是表示利用菲涅耳透鏡進(jìn)行聚光的狀態(tài)的圖。
[0045]圖21是表示太陽光在聚熱裝置的一個光軸上隨時間而變化的樣子的圖。
[0046]圖22是表示太陽光向透鏡入射的角度與太陽光聚光于聚熱部的位置之間的關(guān)系的圖。
[0047]圖23是表示使聚熱裝置傾斜時的、冬至?xí)r的聚光點(diǎn)的移動的圖。
[0048]圖24是表示使聚熱裝置傾斜時的、夏至?xí)r的聚光點(diǎn)的移動的圖。
[0049]圖25是表示從9點(diǎn)的太陽方位變化為15點(diǎn)的太陽方位的情況和將聚熱部的輻射熱量向熱介質(zhì)輸送用管傳輸?shù)臉幼拥膱D。
[0050]圖26是表示聚熱部與熱介質(zhì)輸送用管之間的位置關(guān)系的圖。
[0051]圖27是示意性表示實(shí)施例4的太陽熱能發(fā)電裝置的使用狀態(tài)的一例的圖。
[0052]圖28是示意性表示實(shí)施例5的太陽熱能發(fā)電裝置的使用狀態(tài)的一例的圖。
[0053]圖29是發(fā)電單元的立體圖。
[0054]圖30是發(fā)電單元的縱剖視圖。
[0055]圖31是實(shí)施例5的太陽熱能發(fā)電裝置中的聚熱裝置的縱剖視圖。[0056]圖32是圖31的A附近的放大剖視圖。
[0057]圖33是架臺的立體圖。
[0058]圖34是表示將聚熱裝置安裝于架臺的狀態(tài)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]以下，使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置的各個實(shí)施例。本發(fā)明中的太陽熱能發(fā)電裝置I通過利用聚熱裝置10、10’對太陽光能進(jìn)行聚熱來對糖原、甘油、油、水等熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，通過利用熱電發(fā)電元件的兩面的溫度差來進(jìn)行發(fā)電。
[0060]本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I根據(jù)聚熱裝置10、10’的結(jié)構(gòu)而具有多個實(shí)施方式，因此以下按照實(shí)施方式來進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I并不限于以下各個實(shí)施方式，在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形。
[0061]實(shí)施例1
[0062]圖1是表示第I實(shí)施例中的太陽熱能發(fā)電裝置I的使用狀態(tài)的圖。圖2是從前方觀察第I實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的立體圖。圖3是從背面觀察第I實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的立體圖。圖4是第I實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的分解圖。圖5是太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的縱剖視圖，圖6是圖5中的A附近的放大剖視圖。
[0063]本實(shí)施例中的太陽熱能發(fā)電裝置I具有用于對太陽光能進(jìn)行聚熱的聚熱裝置10，聚熱裝置10包括殼體11、散熱片12、散熱片側(cè)電熱板13、熱電發(fā)電元件14、聚熱部側(cè)電熱板15、熱介質(zhì)輸送用管16、聚熱部17、透光板20以及板固定件21。
[0064]圖7的(a)中表示殼體11的立體圖，圖7的(b)中表示殼體11的縱剖視圖，圖7的(c)中表示圖7的(b)的A的放大圖。在圖7的(a)的狀態(tài)下，殼體11在其中心附近被口字狀的分隔板111分隔為用于對太陽光進(jìn)行聚熱的聚熱側(cè)和背面?zhèn)冗@兩層10a、10b。在聚熱側(cè)的空間IOa內(nèi)設(shè)置有后述的聚熱部17、熱介質(zhì)輸送用管16、透光板20、板固定件21等。另一方面，在背面?zhèn)鹊目臻gIOb內(nèi)設(shè)置有散熱片12。
[0065]殼體11的正面空間IOa的一個面開口，以便能夠接收太陽光的照射。另外，在殼體11中的、開口部分的外周，朝向外側(cè)形成有邊緣部112，并成為在將后述的透光板20安裝于殼體11時利用板固定件21進(jìn)行固定的部位。
[0066]用于將殼體11分隔為正面空間IOa與背面空間Ilb的分隔板111形成為口字狀，因此在分隔板111中心附近開口，在該開口部113安裝有后述的散熱片12、散熱片側(cè)電熱板13，聚熱部側(cè)電熱板15等。因而，開口部113的大小是能夠安裝散熱片等的大小。
[0067]另外，殼體11的背面?zhèn)鹊牡酌娴囊徊糠珠_口而形成外部氣體吸入口 118A。另外，殼體的背面?zhèn)鹊纳媳砻娴囊徊糠珠_口而形成熱量排出口 118B。由此，從外部氣體吸入口118A流入的空氣穿過背面空間10b，并自熱量排出口 118B排出。
[0068]散熱片側(cè)電熱板13和聚熱部側(cè)電熱板15形成為凹字狀，并分別以凹陷部分相面對的方式相接合。此時，在由散熱片側(cè)電熱板13和聚熱部側(cè)電熱板15形成的空間S內(nèi)，夾入一個或多個利用溫度差進(jìn)行發(fā)電的熱電發(fā)電元件14，利用散熱片側(cè)電熱板13和聚熱部側(cè)電熱板15夾持熱電發(fā)電元件14。
[0069]另外，在散熱片側(cè)電熱板13的背面，與殼體11的長度方向平行地安裝多個散熱片12。由此，如圖3所示，散熱片12與從外部氣體吸入口 118A向熱量排出口 118B流動的空氣的氣流平行地進(jìn)行安裝，也發(fā)揮整流板的作用。
[0070]將如此形成的散熱片側(cè)電熱板13、聚熱部側(cè)電熱板15、熱電發(fā)電元件14以及散熱片12的單元安裝于殼體11的分隔板111。優(yōu)選的是，通過在殼體11的背面空間IOb的分隔板111上接合聚熱部側(cè)電熱板15的外周附近的背面而安裝聚熱部側(cè)電熱板15 (圖6)。
[0071]圖8中表示圖5的α — α線剖視圖，圖9中表示圖5的β — β線剖視圖，圖10中表示圖5的Y — Y線剖視圖。
[0072]通過利用硅等絕緣材料22使在將聚熱部側(cè)電熱板15安裝于分隔板111的狀態(tài)下產(chǎn)生的、分隔板111的端部與聚熱部側(cè)電熱板15之間的間隙絕緣，從而填埋該間隙，遮蔽正面空間IOa與背面空間10b。
[0073]聚熱部17對太陽熱能進(jìn)行聚熱。作為聚熱部17，只要是太陽光能量轉(zhuǎn)換效率較好的聚熱部17，就可以是任意形態(tài)的聚熱部。
[0074]聚熱部17例如能夠采用以下這樣的結(jié)構(gòu)。聚熱部17設(shè)為蜂窩織物的雙層織物構(gòu)造(表側(cè)17a (照射太陽光的側(cè))與背側(cè)17b (與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的一側(cè)))。表側(cè)的聚熱部17a和背側(cè)的聚熱部17b構(gòu)成為以金屬線和/或碳絲為經(jīng)紗、緯紗并配置多個在中心具有凹部P的四棱錐形狀的蜂窩織物。圖11是聚熱部17a、17b的一例，圖11的A —A線剖面表示蜂窩織物的凹部P的剖面，B - B剖面表示蜂窩織物的最高位置的剖面。根據(jù)該剖面，一個蜂窩織物(以下，稱作“蜂窩部”)成為從下方觀察是四角較高且在中心具有凹部P的四棱錐(金字塔型)那樣的形狀。表示該詳細(xì)結(jié)構(gòu)的是圖12。同樣地，D — D線剖面表示蜂窩織物的凹部P的剖面，C 一 C線剖面表示蜂窩織物的最高位置的剖面。而且，使多個蜂窩部相接合而構(gòu)成一個表側(cè)的聚熱部17a。這樣，蓄積于金屬線或碳絲的熱量對形成于各線之間的空氣層進(jìn)行加熱。另外，將線的織法設(shè)為在中心具有凹部的四棱錐形狀的蜂窩織法，將該形狀作為一個單位并配置多個。
[0075]然后，在表側(cè)的聚熱部17a與背側(cè)的聚熱部17b之間夾入熱介質(zhì)輸送用管16。由此，通過利用表側(cè)的聚熱部17a進(jìn)行聚熱，從而在熱介質(zhì)輸送用管16內(nèi)流動的水、糖原等熱介質(zhì)被加熱，并且熱量也傳遞到背側(cè)的聚熱部17b，因此能夠向聚熱部側(cè)電熱板15傳遞熱量。另外，熱介質(zhì)輸送用管16與設(shè)置于殼體11的熱介質(zhì)輸送用連接口 115、116相連接，自殼體11與外部的膨脹罐27相連。設(shè)置膨脹罐27是因?yàn)槠潴w積會因?qū)峤橘|(zhì)的加熱而增加。
[0076]在聚熱部17中，表側(cè)的聚熱部17a使用碳絲、背側(cè)的聚熱部17b使用鋁線等金屬線較好。這是因?yàn)椋捎谔冀z的散熱速度較慢、鋁等金屬線的散熱速度較快，因此能夠?qū)⒈韨?cè)的聚熱部17a會聚的熱量快速地向位于聚熱部側(cè)電熱板15的背側(cè)的熱電發(fā)電元件14傳遞，并且熱量難以跑掉，因此熱電發(fā)電元件14中的發(fā)電效率提高。
[0077]另外，作為聚熱部17，像日本特開2010 — 121908號那樣，也能夠設(shè)為將表側(cè)的聚熱部17a設(shè)為蜂窩織物、將背側(cè)的聚熱部17b設(shè)為平紋織物、并在它們間夾入熱介質(zhì)輸送用管16的構(gòu)造。
[0078]夾著熱介質(zhì)輸送用管16的聚熱部17利用設(shè)置于殼體11的正面空間IOa的內(nèi)壁面的聚熱部固定器具114進(jìn)行固定。
[0079]圖13中表示安裝了背側(cè)的聚熱部17b與熱介質(zhì)輸送用管16的狀態(tài)。另外，圖14中表示安裝了表側(cè)的聚熱部17a的狀態(tài)。
[0080]如圖15所示，以覆蓋殼體11的正面空間IOa的開口部的方式設(shè)置透光板20，將開口部閉塞。另外，以利用日文假名-字狀的板固定件21以夾入透光板20的邊緣部與殼體11的邊緣部112的方式固定透光板20的邊緣部與殼體11的邊緣部112。另外，為了提高透光板20與殼體11的邊緣部112之間的密合程度，防止空氣自殼體11的正面空間IOa流出，分別利用橡膠等的密封件18、19使透光板20與邊緣部112之間、透光板20與板固定件21之間密合。利用透光板20的邊緣部、殼體11的邊緣部112、密封件18、19以及板固定件21形成的是鰭狀突起部29。
[0081]在像以上那樣構(gòu)成的太陽熱能發(fā)電裝置I中，通過在殼體11的真空閥117中安裝真空泵，從而將殼體11的正面空間IOa設(shè)為真空。由此，利用聚熱部17會聚的熱量難以自透光板20等跑掉。
[0082]接著，說明利用本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I的情況。首先，熱介質(zhì)輸送用管116經(jīng)由熱介質(zhì)輸送用連接口 115、116與膨脹罐27相連接。而且，使太陽熱能發(fā)電裝置I的聚熱裝置10的透光板20的面朝向太陽。
[0083]通過太陽光透過透光板20并會聚于聚熱部17，從而表側(cè)聚熱部17a被加熱。而且，位于表側(cè)聚熱部17a的背面的熱介質(zhì)輸送用管16內(nèi)的熱介質(zhì)被加熱。另外，表側(cè)聚熱部17a的熱量傳遞到背側(cè)聚熱部17b，也傳遞到聚熱部側(cè)電熱板15。其結(jié)果，熱電發(fā)電元件14的與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的面的溫度上升。
[0084]另一方面，由于在殼體11的背面空間IOb設(shè)有由外部氣體吸入口 118A與熱量排出口 118B形成的管道狀空間118，因此空氣在該空間內(nèi)流動。因此，殼體11的背面空間IOb因流入的空氣而使溫度降低，散熱片側(cè)電熱板13也被冷卻。因而，熱電發(fā)電元件14的與散熱片側(cè)電熱板13相接觸的面的溫度比與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的面的溫度低。其結(jié)果，由于產(chǎn)生溫度差，因此能夠利用熱電發(fā)電元件14進(jìn)行發(fā)電。在此發(fā)電的熱量被未圖示的線輸送到規(guī)定的裝置。
[0085]在本申請發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I中，能夠利用散熱片12促進(jìn)排出從熱電發(fā)電元件14等傳遞來的熱量，并且空氣在管道狀空間118內(nèi)流動，從而帶來降低熱量的效果。由此，易于產(chǎn)生正面空間IOa與背面空間IOb之間的溫度差，能夠提高熱電發(fā)電元件14的發(fā)電效果。
[0086]實(shí)施例2
[0087]接著，說明本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I的另一實(shí)施例。在實(shí)施例1中使用了熱介質(zhì)輸送用管16,但是在本實(shí)施例,取代熱介質(zhì)輸送用管16而使用熱介質(zhì)平板箱23。
[0088]圖16是本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的分解圖。圖17是本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10的縱剖視圖，圖18是圖17中的A附近的放大剖視圖。
[0089]本實(shí)施例中的太陽熱能發(fā)電裝置I和其聚熱裝置10大致與實(shí)施例1相同，但是在表側(cè)聚熱部17a與背側(cè)聚熱部17b之間取代熱介質(zhì)輸送用管16而夾入熱介質(zhì)平板箱23這一點(diǎn)不同。熱介質(zhì)平板箱23與殼體11的熱介質(zhì)輸送用連接口 115、116相連接，自殼體11與外部的膨脹罐27相連。
[0090]實(shí)施例3[0091]在實(shí)施例1、實(shí)施例2中，在聚熱裝置10中使用了透光板20，但是為了提高聚熱效率，也能夠使用透鏡28、例如線性菲涅耳透鏡281、菲涅耳透鏡282等。在該情況下，如圖19的(a)、(b)所示，聚熱部17與透鏡28相對配置，如圖19的(a)、(b)所示，透鏡28與聚熱部17之間的間隔配置為太陽光在聚熱部17上聚焦的距離。另外，如圖19的(a)所示，透鏡28配置為線性菲涅耳透鏡281a的槽281c與線性菲涅耳透鏡281b的槽281c相互正交。由此，在線性菲涅耳透鏡281a的焦點(diǎn)Q，太陽光在橫向上會聚于聚熱部17，在線性菲涅耳透鏡281b的焦點(diǎn)Q,太陽光在縱向上會聚于聚熱部17。
[0092]能夠考慮將線性菲涅耳透鏡281做成柱面透鏡為平板狀的透鏡。柱面透鏡形成為將圓柱沿軸向分割為兩部分的形狀，具有曲率的面使光彎折，但是由于軸向上沒有曲率，因此具有光不彎折的性質(zhì)。因而，入射到線性菲涅耳透鏡281的太陽光聚光且成為沿軸向呈線狀擴(kuò)展的光。在本實(shí)施例中，配置為具有這種性質(zhì)的線性菲涅耳透鏡281a、線性菲涅耳透鏡281的槽(軸向)281c相互正交。由此，能夠使會聚于聚熱部17的光不偏移地進(jìn)行聚光。
[0093]圖20的(a)是示意性表示作為透鏡28使用了菲涅耳透鏡282的情況下的、與聚熱部17之間的位置關(guān)系的圖，圖20的(b)是表示光經(jīng)由菲涅耳透鏡282會聚于聚熱部17的樣子的圖。在圖19中，作為透鏡28使用了線性菲涅耳透鏡281，但是并不限于此，如圖20所示也能夠使用菲涅耳透鏡282。
[0094]圖21是表示太陽光在本發(fā)明的聚熱部17的I個光軸上隨時間而變化的樣子的圖。在圖中示出了從8點(diǎn)到16點(diǎn)的太陽光的移動與太陽光向聚熱部17移動的樣子。例如，8點(diǎn)的太陽光自透鏡28的右側(cè)入射并經(jīng)由透鏡28聚光于聚熱部17的a處。另外，16點(diǎn)的太陽光自透鏡28的左側(cè)入射并經(jīng)由透鏡28聚光于聚熱部17的b處。其結(jié)果，在從8點(diǎn)到16點(diǎn)的期間，太陽光聚光于聚熱部17的a?b的范圍內(nèi)。由于這樣的光經(jīng)由透鏡28從所有的面聚光于聚熱部17，因此作為透鏡28的整體太陽光總是聚光于聚熱部17的整個面。其結(jié)果，殼體11、特別是正面空間IOa因聚熱部17的輻射熱量而維持在較高的溫度。
[0095]圖22是表示太陽光向透鏡28入射的角度與太陽光聚光于聚熱部17的位置之間的關(guān)系的圖。圖22的(a)是入射角與聚熱部17正交的情況，太陽光聚光于聚熱部17的大致中點(diǎn)a。圖22的(b)是入射角與聚熱部17之間構(gòu)成30°的角度的情況，太陽光聚光于比聚熱部17的中點(diǎn)靠下的b處。圖22的(c)是入射角與聚熱部17之間構(gòu)成60°的角度的情況，太陽光聚光于比聚熱部17的中點(diǎn)進(jìn)一步靠下的c處。這樣可知，透鏡28追隨太陽光的移動而使聚光點(diǎn)在聚熱部17的整體上移動。即，不會使聚熱裝置10相對于I天中的太陽的移動而移動，能夠高效地會聚太陽光。
[0096]圖23是表示使聚熱裝置10傾斜時的每一季節(jié)的聚光點(diǎn)的移動的圖。圖23表示冬至中天時的太陽高度的情況，圖23的(a)是使聚熱裝置10傾斜了 30°的情況(屋頂面等)，可知利用透鏡28充分地對自較低的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光，太陽光高效地會聚于聚熱部17。另外，圖23的(b)是使聚熱裝置10固定于垂直壁面的情況，可知該情況也利用透鏡高效地對自較低的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光。另外，圖24表示夏至中天時的太陽高度的情況，圖24的(a)是使聚熱部17傾斜了 30°的情況(屋頂面等)，可知利用透鏡28充分地對自較高的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光，太陽光高效地會聚于聚熱部17。另外，圖23的(b)是使聚熱部17固定于垂直壁面的情況，可知該情況也利用透鏡28高效地對自較高的角度入射的太陽光進(jìn)行聚光。這樣，即使將本發(fā)明的聚熱裝置10不僅設(shè)置于房屋的屋頂、而且也設(shè)置于壁面，也能夠在I年中高效地會聚太陽光。
[0097]圖25是說明利用本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I的聚熱裝置10產(chǎn)生輻射熱量的樣子的圖。在圖25的(a)中，圖示了從9點(diǎn)的太陽方位變化為15點(diǎn)的太陽方位的情況。各個時間段的太陽光如上所述被透鏡28聚光而聚熱于聚熱部17，對聚熱部17進(jìn)行加熱。如在上述各個實(shí)施例中說明的那樣，聚熱部17是織入了金屬線和/或碳絲的構(gòu)件，因此在表面具有較小的凹凸。據(jù)此，通過會聚的光在表面漫反射，從而光(熱量)在透鏡28與聚熱部之間往返多次并均勻地對聚熱部17的表面進(jìn)行加熱。其結(jié)果，聚熱部17能夠?qū)⒂赏哥R28會聚的光高效地轉(zhuǎn)換為熱量，能夠從聚熱部17的背面放射出輻射熱量。
[0098]圖26是表示構(gòu)成本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置I的聚熱裝置10的、聚熱部17與熱介質(zhì)輸送用管16之間的位置關(guān)系的圖。另外，在熱介質(zhì)平板箱23的情況下也是相同的。
[0099]像在圖11、圖12中說明的那樣，聚熱部17利用蜂窩織物形成有凹部P，但由于成為真空，因此保溫的效果提高。另外，透鏡28的焦點(diǎn)位于聚熱部17的最高位置Q，因此點(diǎn)Q的溫度最高。而且，凹部P的溫度由于焦點(diǎn)稍微偏移，因此溫度降低，但是照射有光的面積增加相應(yīng)的量。在本發(fā)明中，通過構(gòu)成為利用由蜂窩織物形成的聚熱部17a、17b夾入熱介質(zhì)輸送用管16,從而熱介質(zhì)輸送用管16中的16a的部分與聚熱部17密合,但是16b、16c的部分未與聚熱部17密合。但是，由于點(diǎn)Q的溫度最高，因此未產(chǎn)生較大的溫度差。
[0100]實(shí)施例4
[0101]在實(shí)施例1?實(shí)施例3的太陽熱能發(fā)電裝置I中，在熱介質(zhì)輸送用管16或熱介質(zhì)平板箱23中進(jìn)行蓄熱，利用熱電發(fā)電元件14進(jìn)行了發(fā)電，但是由于在太陽光未照射于聚熱部17的情況下進(jìn)行聚熱不是容易的，因此不可否認(rèn)熱電發(fā)電元件14的發(fā)電效率降低。
[0102]因此，在本實(shí)施例中，說明在上述各個實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中還具有蓄熱裝置24的情況。另外，在本實(shí)施例的以下說明中說明在實(shí)施例1中附加了蓄熱裝置24的情況，但是即使在除此以外的實(shí)施例的情況下也同樣地能夠?qū)崿F(xiàn)附加蓄熱裝置24。
[0103]將表示該情況下的太陽熱能發(fā)電裝置I的使用狀態(tài)的圖表示在圖27中。在本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I中，還包括具有換熱器241的蓄熱裝置24、循環(huán)泵25。蓄熱裝置24在其內(nèi)部積存熱介質(zhì)，為了使蓄積的熱量無法跑掉而由隔熱構(gòu)造的殼體構(gòu)成。另外，在本說明書中雖未明示，但為了供熱介質(zhì)循環(huán)而利用供熱介質(zhì)流動的、未圖示的管相連接。
[0104]聚熱裝置10中的熱介質(zhì)輸送用管16與熱介質(zhì)輸送用連接口 115相連接，進(jìn)一步與膨脹罐27相連接。另外，膨脹罐27與蓄熱裝置24相連接，蓄熱裝置24與熱介質(zhì)輸送用連接口 116借助于循環(huán)泵25相連接。即，熱介質(zhì)輸送管16內(nèi)的熱介質(zhì)利用循環(huán)泵25在熱介質(zhì)輸送管16、膨脹罐27、蓄熱裝置24之間循環(huán)。由此，利用聚熱裝置10的聚熱部17聚熱的結(jié)果是，被加熱的熱介質(zhì)輸送管16內(nèi)的熱介質(zhì)被循環(huán)泵25輸送至蓄熱裝置24。因而，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)也被加熱。而且，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)被循環(huán)泵25輸送到聚熱裝置10。
[0105]由此，能夠在蓄熱裝置24中蓄存熱量，因此，能夠提高熱電發(fā)電元件14的與聚熱部側(cè)電熱板15相接觸的面的溫度，因此能夠產(chǎn)生溫度差，并進(jìn)行發(fā)電。另外，蓄熱裝置24中的蓄熱除了發(fā)電用途以外，例如也能夠作為供給熱水用的熱源進(jìn)行使用。
[0106]實(shí)施例5
[0107]在實(shí)施例1?實(shí)施例4中示出了在聚熱部17內(nèi)夾入熱電發(fā)電元件14的形態(tài)，但是也能夠構(gòu)成為將熱電發(fā)電元件14作為發(fā)電單元30安裝于聚熱裝置10的外部。將使用了發(fā)電單元30的情況下的太陽熱能發(fā)電裝置I’的使用狀態(tài)表示在圖28中。圖29中表示發(fā)電單元30的立體圖。另外，在圖29的立體圖中，為了便于理解，透過后述的管道狀覆蓋件36進(jìn)行表示。
[0108]另外，圖30中表示發(fā)電單元30的從側(cè)面觀察的圖。另外，圖31中表示本實(shí)施例的太陽熱能發(fā)電裝置I’的聚熱裝置10’的縱剖視圖。圖32中表示圖31的A附近的放大圖。
[0109]在本實(shí)施例中，由于將發(fā)電單元30設(shè)置在聚熱裝置10的外部，因此在聚熱裝置10’的殼體11’內(nèi)未設(shè)置熱電發(fā)電元件14、散熱片12等。因而，聚熱裝置10’的殼體11’未像上述各個實(shí)施例那樣利用分隔板111分為兩個空間，只要在殼體11’內(nèi)包括聚熱部17、被夾入其間的熱介質(zhì)輸送用管16以及透光板20即可。另外，為了防止會聚的熱量跑掉，優(yōu)選的是殼體11’的內(nèi)部設(shè)為真空。
[0110]另外，聚熱裝置10’除了如上所述的結(jié)構(gòu)以外，只要是能夠?qū)峤橘|(zhì)進(jìn)行加熱的結(jié)構(gòu)，就可以采用任意結(jié)構(gòu)，例如也可以設(shè)為本案件 申請人:的日本特開2010 - 121908號那樣的結(jié)構(gòu)。
[0111]聚熱裝置10’中的熱介質(zhì)輸送用管16與熱介質(zhì)輸送用連接口(未圖示)相連接，還與膨脹罐27相連接。另外，膨脹罐27與蓄熱裝置24相連接，蓄熱裝置24與殼體11’的另一熱介質(zhì)輸送用連接口(未圖示)借助于循環(huán)泵25相連接。S卩，與實(shí)施例4相同地，熱介質(zhì)輸送管16內(nèi)的熱介質(zhì)利用循環(huán)泵25在熱介質(zhì)輸送管16、膨脹罐27、蓄熱裝置24之間循環(huán)。
[0112]發(fā)電單元30包括殼體31、殼體側(cè)電熱板32、散熱片側(cè)電熱板33、熱電發(fā)電元件34、散熱片35、管道狀覆蓋件36以及支承部37。
[0113]殼體31在其內(nèi)部空間31a具有換熱裝置241c，并用于積存熱介質(zhì)。殼體31、特別是內(nèi)部空間31a附近的壁面由于積存熱介質(zhì)并進(jìn)行蓄熱，因此成為隔熱構(gòu)造。殼體側(cè)電熱板32和散熱片側(cè)電熱板33形成為凹字狀，分別以凹陷部分相面對的方式相接合。此時，在由殼體側(cè)電熱板32和散熱片側(cè)電熱板33形成的空間S內(nèi)夾入一個或多個利用溫度差進(jìn)行發(fā)電的熱電發(fā)電元件34，利用殼體側(cè)電熱板32和散熱片側(cè)電熱板33夾持熱電發(fā)電元件34。
[0114]另外，在散熱片側(cè)電熱板33中的、未與殼體側(cè)電熱板32相對的面上，在殼體11’的設(shè)置狀態(tài)下沿垂直方向安裝多個散熱片35。在圖29和圖30中，示出了將殼體側(cè)電熱板32安裝于殼體31的外壁面的比中心附近靠上方的情況。
[0115]在殼體31的外側(cè)，以覆蓋安裝有散熱片35的面的方式安裝管道狀覆蓋件36，支承部37支承殼體31。由此，與實(shí)施例1?實(shí)施例4相同地，即使在發(fā)電單元30中也能夠發(fā)揮煙筒效果。
[0116]另外，發(fā)電單元30在規(guī)定的部位設(shè)有用于使熱介質(zhì)在殼體31與蓄熱裝置24之間循環(huán)的熱介質(zhì)輸送用連接口 301a、301b。而且，這些熱介質(zhì)輸送用連接口貫穿管道狀覆蓋件36。而且，該熱介質(zhì)輸送用連接口 301a、301b借助于循環(huán)泵26、殼體31以及蓄熱裝置24彼此連接起來。因此，借助于循環(huán)泵26，熱介質(zhì)在發(fā)電單元與蓄熱裝置24之間循環(huán)。
[0117]根據(jù)以上那樣的結(jié)構(gòu)，熱介質(zhì)輸送用管16內(nèi)的利用聚熱裝置10’加熱的熱介質(zhì)被運(yùn)送到蓄熱裝置24，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)的溫度成為高溫。而且，蓄熱裝置24內(nèi)的熱介質(zhì)也被運(yùn)送到發(fā)電單元30，因此發(fā)電單元30的殼體31的熱介質(zhì)的溫度也同樣地成為高溫。其結(jié)果，由于發(fā)電單元30的殼體31被加熱，因此該熱量傳遞到殼體側(cè)電熱板32，熱電發(fā)電元件34的與殼體側(cè)電熱板32相接觸的面也成為高溫。另一方面，從管道狀覆蓋件36的下方側(cè)流入的空氣上升，被散熱片35整流，并且對散熱片側(cè)電熱板33進(jìn)行冷卻。然后，從管道狀覆蓋件36的上方側(cè)流入的空氣被排出。因而，熱電發(fā)電元件34的與散熱片側(cè)電熱板33相接觸的面的溫度比熱電發(fā)電元件34的與殼體側(cè)電熱板32相接觸的面的溫度低。其結(jié)果，產(chǎn)生溫度差，因此能夠利用熱電發(fā)電元件34進(jìn)行發(fā)電。
[0118]特別是通過設(shè)有管道狀覆蓋件36而能夠獲得煙筒效果，因此比沒有管道狀覆蓋件36的情況促進(jìn)了由外部氣體進(jìn)行的冷卻且易于產(chǎn)生溫度差。因此，熱電發(fā)電元件34的發(fā)電效率也提高。
[0119]另外，在上述的聚熱裝置10’中，即使取代熱介質(zhì)輸送用管16而使用熱介質(zhì)平板箱23、取代透光板20而使用透鏡28，也能夠獲得相同的效果。
[0120]實(shí)施例6
[0121]實(shí)施例1?實(shí)施例5的太陽熱能發(fā)電裝置I中的聚熱裝置10、10’除了設(shè)置于建筑物的屋頂、壁面等以外也能夠設(shè)置在任意的場所，也能夠設(shè)置于架臺40。在本實(shí)施例中，說明能夠?qū)⒕蹮嵫b置10、10’容易地安裝于架臺40的實(shí)施例。
[0122]圖33中表示架臺40的立體圖。架臺40的兩側(cè)面是直角三角形的框架41、42，并形成為通過利用四邊形的框架43接合架臺40的兩側(cè)面。正面的四邊形的框架43的大小是能夠支承太陽熱能發(fā)電裝置1、1’的聚熱裝置10、10’的程度的大小。
[0123]圖34中表示將聚熱裝置10、10’安裝于架臺40的流程。
[0124]首先，沿著正面的框架43的上邊和下邊，以開口部朝向外周方向的方式安裝軌道狀(四棱柱的一個面的一部分沿長度方向開口的形狀)的支承件44a、44b (圖34的(a))。即，安裝在框架43的上邊的支承件44b的開口部朝向上方，安裝在框架43的下邊的支承件44a的開口部朝向下方。
[0125]接著，在沿著正面框架43的下邊安裝的支承件44a上，使其開口部朝向上方并利用螺栓等固定大致日文假名-字狀的夾具45a、45b (圖34的(b))。然后，將聚熱裝置10、10’的下方的鰭狀突起部29插入夾具45a、45b，將聚熱裝置10、10’固定于架臺40的正面框架43 (圖34的(C))。
[0126]最后，在上方的支承件44b中，夾入支承件44b和聚熱裝置10、10’的上方的鰭狀突起部29，使大致日文假名-字狀的夾具45c、45d的開口部朝向下方，利用螺栓等固定該夾具45c、45d (圖31的⑷)。
[0127]通過進(jìn)行以上那樣的方法，能夠?qū)⒃诒景l(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置1、1’中使用的聚熱裝置10、10’容易地安裝于架臺40。
[0128]產(chǎn)業(yè)h的可利用件
[0129]在本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中，通過在聚熱裝置的殼體內(nèi)設(shè)置管道狀空間和散熱片，從而提高了冷卻效果。因此，易于在熱電發(fā)電元件的兩面產(chǎn)生溫度差，能夠帶來發(fā)電效率的提高。而且，即使在從聚熱裝置中分離出了發(fā)電單元的情況下，也易于利用散熱片產(chǎn)生溫度差，因此能夠帶來發(fā)電效率的提高。[0130]另外，通過使用本發(fā)明的太陽熱能發(fā)電裝置中的架臺，也能夠容易地設(shè)置聚熱裝置。由此，能夠削減設(shè)置所需的時間。
[0131]附圖標(biāo)記說明
[0132]1、I’:太陽熱能發(fā)電裝置;10、10，:聚熱裝置;11、11，:殼體；12:散熱片；13 --散熱片側(cè)電熱板；14:熱電發(fā)電元件；15:聚熱部側(cè)電熱板；16:熱介質(zhì)輸送用管；17:聚熱部；18、19:密封件；20:透光板；21:板固定件；22:絕緣材料；23:熱介質(zhì)平板箱；24:蓄熱裝置；25，26:循環(huán)泵；27:膨脹罐；28:透鏡；29:鰭狀突起部；30:發(fā)電單元；31:殼體；32:殼體側(cè)電熱板；33:散熱片側(cè)電熱板；34:熱電發(fā)電元件；35:散熱片；36:管道狀覆蓋件；37:支承部；40:架臺;41、42:側(cè)面的框架；43:正面的框架；44:支承件；45:夾具；111:分隔板；112:邊緣部；113:開口部；114:聚熱部固定部；115、116:熱介質(zhì)輸送用連接口 ；117:真空閥；118:管道狀空間；118A:外部氣體吸入口 ；118B:熱量排出口 ；241:換熱器；281:線性菲涅耳 透鏡；282:菲涅耳透鏡；301a、301b:熱介質(zhì)輸送用連接口。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽熱能發(fā)電裝置，其包括用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部、熱電發(fā)電元件、散熱片以及殼體，其特征在于， 上述殼體用于對上述太陽光的熱量進(jìn)行聚熱，并且被分隔為用于設(shè)置上述散熱片的背面空間和真空的正面空間， 在上述背面空間內(nèi)設(shè)有至少兩個開口部并形成供空氣流動的管道狀空間， 在上述殼體的上述正面空間與上述背面空間之間設(shè)置上述熱電發(fā)電元件， 利用由安裝于上述正面空間內(nèi)的上述聚熱部加熱后的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽熱能發(fā)電裝置，其特征在于， 上述聚熱部由表側(cè)的聚熱部和背側(cè)的聚熱部這兩層構(gòu)造構(gòu)成，在上述表側(cè)的聚熱部與上述背側(cè)的聚熱部之間夾入用于收納上述熱介質(zhì)的熱介質(zhì)收納部， 上述表側(cè)的聚熱部使用碳絲形成，上述背側(cè)的聚熱部使用鋁線形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽熱能發(fā)電裝置，其特征在于， 上述太陽熱能發(fā)電裝置具有通過積存上述熱介質(zhì)來進(jìn)行蓄熱的蓄熱裝置， 使上述熱介質(zhì)在上述聚熱部與上述蓄熱裝置之間循環(huán)，提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度，利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的靠上述背面空間側(cè)的面的溫度比上述熱電發(fā)電元件的靠上述正面空間側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
4.一種太陽熱能發(fā)電 裝置，其特征在于， 太陽熱能發(fā)電裝置包括: 聚熱裝置，其具有用于對太陽光的熱量進(jìn)行聚熱的聚熱部； 蓄熱裝置，其用于積存熱介質(zhì)；以及 發(fā)電單元，其包括用于將上述熱介質(zhì)積存于內(nèi)部的殼體、設(shè)置于該殼體的外壁面附近的熱電發(fā)電元件、散熱片以及管道狀覆蓋件； 以上述熱介質(zhì)能夠在上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元之間循環(huán)的方式連接上述聚熱裝置、上述蓄熱裝置以及上述發(fā)電單元， 將由上述聚熱裝置的聚熱部加熱后的上述熱介質(zhì)輸送到上述蓄熱裝置， 將積存于上述蓄熱裝置的上述熱介質(zhì)輸送到上述發(fā)電單元， 在通過利用上述管道狀覆蓋件覆蓋上述散熱片而形成有供空氣流動的管道狀空間的上述發(fā)電單元中， 利用積存于上述殼體內(nèi)部的熱介質(zhì)提高上述熱電發(fā)電元件的靠上述殼體側(cè)的面的溫度， 利用上述管道狀空間和上述散熱片使上述熱電發(fā)電元件的與靠上述殼體側(cè)的面相反側(cè)的面的溫度比靠上述殼體側(cè)的面的溫度低，從而利用上述熱電發(fā)電元件進(jìn)行發(fā)電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的太陽熱能發(fā)電裝置，其特征在于， 上述太陽熱能發(fā)電裝置包括具有殼體的聚熱裝置和支承上述聚熱裝置的架臺，該殼體具有上述聚熱部，在上述架臺的正面框架的上部和下部設(shè)置支承件，利用至少一個以上的夾具夾入沿著上述聚熱裝置的殼體的外壁面構(gòu)成的鰭狀突起部以及上述上部和/或下部的支承件，從而將上述鰭狀突起部安裝于上述支承件，將上述聚熱裝置固定于上述架臺。
【文檔編號】H01L35/30GK103748779SQ201380002752
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】守谷成人 申請人:守谷成人
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