JP2008232577A - Solar energy receiving body device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽追尾型の太陽エネルギ受恵体装置に関する。 The present invention relates to a solar tracking solar energy receiving device.
従来、太陽追尾型ソーラーパネル等の太陽エネルギ受恵体装置は各種発明された(非特許文献1、特許文献1)が、実用的な品質、性能に欠けることが多いと言う問題点があった。
上記特許文献1は太陽電池パネルを太陽追尾する装置を開示したものであるが、実用的な装置として未解決な点があるように思われる。その第1の点は、パネルと電力供給体(家屋)との電力線配設処理が不明のままである。また、上記非特許文献1は本発明の発明者が著述した著作物であって、該発明者はこの著書で記述した主要な太陽追尾型ソーラーシステムを長年に亘って製作使用実施してきた。この実施経験から、例えば上記非特許文献1中の写真2−18〜2−21で掲載したように、回転中心部から前記両者間の当該部分への配設処理を行うことが一般的であると推定する。しかし上記特許文献1の装置に必須の上記同様配設処理を行おうとすると、これまた必須の回転中心部に設けられた大型ギヤー(駆動用歯車2)を避けて配設処理をしなければならない。ギヤーの外側から配設処理をすると、大型ギヤーであるが故に該ギヤーに巻き込まれる恐れが多分にある。大型ギヤーを小型ギヤーにして巻き込み確率を減らすことも出来ない。なぜなら大型ギヤーが必須だからである。と言うのは重量物かつ面積の広い装置の水平回転駆動を装置の中心部に設けるようにしたため、大きな回転トルク発生を余儀なくされているからであり、大型ギヤー、大きな回転トルクが強風等の揺れ、ガタ防止に役立つからであろう。
Although the said
また、上記特許文献1は、パネルの中心を回転中心として、パネル駆動のための大型ギヤ−をモータで回転させる構造をしている。該モータには一般にギヤードモータが使用される。このギヤードモータの複数ギヤ−間やギヤードモータと大型ギヤ−とにはスムーズな回転をさせるためにクリアランスが設けられている。これらの総合クリアランスが、わずか1mmでもあれば、回転モーメントの腕の長さの比から換算してパネル最外郭縁部で5〜10mmの不感帯が発生する。この不感帯は、例えばモータでパネルを右回転して止まった所から反対の左回転で動かそうとした時、モータは動いているのにパネル最外郭縁部はしばらく動かないことが起こる。つまり、モータやギヤ−がパネルの不動用ストッパの役目を果たしているところ、風等の外力によって上記パネル最外郭縁部では5〜10mmだけ動き得ると言う事になる。歯車間に生ずるクリアランスによる不感帯は例えば東から西に所定角動いて止まった時、強風、地震、竜巻等で反対方向へ不感帯分だけ容易に動き得る。これが誤動作の原因になる事がある。誤動作が起こるとシステムの立て直しに時間がかかったり、熱効率が著しく低下する。
Further,
また、上記クリアランスを強風等でパネルが移動することによるメカ雑音がうるさく、ギヤ−の各歯の損傷が起こり、装置の寿命を縮める。また、強風によって運ばれる埃や砂が前記大型ギヤ−で有ればあるほどそこに付着しやすい。そこでその対策としてギヤ−にカバーを付けようとしても、回転する部分としない部分との結合部分であるだけに取り付けが難しく、出来たとしてもますます装置の大型化、コストアップにつながる。
また、上記特許文献2に見られるように、ギヤー軸4を中空にし、その中を利用した配線処理も考えられるが、そうすると、ギヤー軸の直径が大型化するのみならず、ギヤーと軸との勘合構造が複雑化、または大型化し、さらに加工費がアップする。この特許文献装置を太陽熱温水器に応用しようとすると給配液用パイプもギヤー軸中を通さざるを得ないが、そうすると、ますますギヤー軸が大型化し回転軸機構が大型化し高精度加工且つ高価となる。と言うことで上記特許文献1及び2のタイプは回転型太陽熱温水器にはむいていない。
Further, mechanical noise caused by the movement of the panel through the clearance due to strong winds is noisy, damage to each tooth of the gear occurs, and the life of the apparatus is shortened. In addition, dust and sand carried by strong winds are more likely to adhere to the large gear. As a countermeasure, even if a cover is to be attached to the gear, it is difficult to install it because it is a connecting part between the rotating part and the non-rotating part.
Further, as can be seen in the above-mentioned
その第2点は、装置の耐久性の問題であるが、上記特許文献1では耐久性があるのかどうかが論じられていない。本発明者は長年の実施経験から、野外設置型大型回転装置に何が求められているかを常に考えてきた。非特許文献1の1実施例装置は、温水器のタンクがコレクタパネルと一体に太陽追尾回動するようになっており、駆動部が回転体の周縁部(最外側)にあり、周縁部4点支持構造を成している。そして、装置全体の重量が350〜400kgと重かった。また、上記特許文献の駆動方式、即ち、装置中心部が回転中心部で支持し、装置周縁部を上下動するために支持する方式では、いわゆる2点支持回転構造となっている。この方式では上記異常時には大きなソーラーパネルの2点支持部に大きな負荷がかかり、耐久性に疑問が残る。一般に台風では風速36m/sで1平方メートルあたり80kg、風速44m/sで1平方メートルあたり120kg、と言われているので、上記2点支持で上記異常時対処するには両支持部を益々牽強にしなければならず、装置が高額になるか上記パネルが小型化にならざるを得ない。
The second point is the problem of the durability of the device, but the above-mentioned
本発明は背景技術で記述した問題点を解消するためになされたもので、コストパフォーマンスのよい実用的な太陽追尾型太陽エネルギ受恵体装置の提供を第1目的とするものである。そして当該装置の品質、性能を高めることを第2の目的とするものである。上記性能、品質には耐久性及び装置のシンプルさも含まれる。つまりシンプルであれば故障しにくい、故障しにくければ耐久性が上がる、耐久性が上がれば品質がよくなる、と言う理由による。 The present invention has been made to solve the problems described in the background art, and a first object of the present invention is to provide a practical solar tracking solar energy receiving device with good cost performance. The second object is to improve the quality and performance of the apparatus. The above performance and quality include durability and simplicity of equipment. In other words, if it is simple, it is difficult to break down, if it is difficult to break down, the durability will increase, and if it increases, the quality will improve.
本発明は上記課題を解決するための手段として、特許請求範囲に記載した構成を備えている。
請求項1に記載した太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
上方部(1B)と下方部(1A)とからなるソーラーパネル回転体(1,100,110)と、このソーラーパネル回転体の上方部(1B)を軸回転ジョイント部()を介して回転自在に支持させる軸塔(2,20,6Y)と、該軸塔を中心にして前記ソーラーパネル回転体の下方部(1A)を設置面(9,91,92)に対して方位角変位移動自在に方位角変位方向に所定間隔をあけて支持し、前記ソーラーパネル回転体を方位角変位して回転させる移動支援手段(車輪16、17)と、前記移動支援手段に動力を伝達させて前記ソーラーパネル回転体の回転駆動を推進する移動推進部(MDU、MDU2)と、前記移動推進部に指令を出すことによって前記ソーラーパネル回転体を方位角変位方向に移動して太陽追尾する太陽追尾指令部(図23、図26)とを備え、
前記ソーラーパネル回転体は集熱器(10、10S)を含む回転体であり、前記集熱器と連通するとともに前記設置面に対して固定的に設けられたタンク(5、50)と、前記集熱器及び前記タンクを連通する連通パイプ部(4)と、前記連通パイプ部をその回転折れ曲がり部(FP、3d5、3d5’、図2b)において水平に維持するパイプ水平維持手段(35C、図2b)と、前記設置面に対し突出させた建築物(80)とをさらに備え、前記タンクは該建築物の上部に載置し、前記タンクは前記集熱器より上方に設け、前記軸塔及び/又は前記軸回転ジョイント部を上下動可変に構成し、これによって前記ソーラーパネル回転体は、その上方部を上下動可変に構成することで前記ソーラーパネル回転体の仰角変更を可能にするとともに、
前記ソーラーパネル回転体は、そのパネル部(10、10S)が仰角変更に伴って前記下方部に設けた前記移動支援手段が方位角変位によって描かれる軌跡(Rt、PQ2)の方向に前記移動支援手段の向きを自動的に近づける自動ハンドル手段(YB)を備え、
前記軸回転ジョイント部がユニバーサル回転ジョイント部(図18JT)であって、前記前記ジョイント部が前記軸塔に対して水平及び又は垂直移動を可能にし得る軸支持部移動手段(図15上部、図19b、図22;体をかわす手段)と、該軸支持部移動手段によって前記前記ジョイント部が水平及び又は垂直移動した時に、前記ソーラーパネル回転体が移動するのを強制的にストップし、前記設置面に対して前記ソーラーパネル回転体を固定するようにした固定手段(ST8、STP、94、99)とをさらに備え、
自然現象による前記ソーラーパネル回転体への外力受入が予想されるか、又は直接外力受入があったことを検出する検出手段(798、図25C、EQI)を備え、該検出手段の出力にて、前記軸支持部移動手段を駆動し、前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定するようにしたことをしたことを特徴とする。
The present invention has the structure described in the claims as means for solving the above-mentioned problems.
The invention of the solar energy beneficiary device described in
A solar panel rotator (1, 100, 110) composed of an upper part (1B) and a lower part (1A), and the upper part (1B) of the solar panel rotator can be freely rotated via a shaft rotary joint part (). Axis tower (2, 20, 6Y) to be supported on the shaft, and the lower part (1A) of the solar panel rotating body with respect to the axle tower as a center, the azimuth angle can be displaced with respect to the installation surface (9, 91, 92) , The movement support means (
The solar panel rotating body is a rotating body including a heat collector (10, 10S), and communicates with the heat collector and is provided with a tank (5, 50) fixed to the installation surface, A communication pipe portion (4) communicating the heat collector and the tank, and a pipe horizontal maintaining means (35C, FIG. 2B) for maintaining the communication pipe portion horizontally at its rotation bent portion (FP, 3d5, 3d5 ′, FIG. 2b). 2b) and a building (80) projecting from the installation surface, wherein the tank is placed on top of the building, the tank is provided above the heat collector, and the tower And / or the shaft rotary joint portion is configured to be variable up and down, whereby the solar panel rotating body can be changed in elevation angle by configuring the upper portion thereof to be variable up and down. ,
In the solar panel rotating body, the movement support means provided in the lower part of the panel portion (10, 10S) in accordance with the elevation angle change is moved in the direction of the locus (Rt, PQ2) drawn by the azimuth displacement. Equipped with automatic handle means (YB) to automatically approach the means,
The shaft rotary joint part is a universal rotary joint part (FIG. 18JT), and the joint support part moving means (upper part of FIG. 15, FIG. 19b) that enables the joint part to move horizontally and / or vertically with respect to the tower. 22; means for dodging the body), and when the joint part is moved horizontally and / or vertically by the shaft support part moving means, the solar panel rotating body is forcibly stopped to move, and the installation surface And a fixing means (ST8, STP, 94, 99) for fixing the solar panel rotating body to
It is provided with detection means (798, FIG. 25C, EQI) for detecting that external force acceptance to the solar panel rotating body due to a natural phenomenon is expected or has been received, and at the output of the detection means, The shaft support part moving means is driven, and the solar panel rotating body is fixed by the fixing means.
請求項2に記載した太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
上方部(1B)と下方部(1A)とからなるソーラーパネル回転体(1,100,110)と、このソーラーパネル回転体の上方部(1B)を軸回転ジョイント部()を介して回転自在に支持させる軸塔(2,20,6Y)と、該軸塔を中心にして前記ソーラーパネル回転体の下方部(1A)を設置面(9,91,92)に対して方位角変位移動自在に方位角変位方向に所定間隔をあけて支持し、前記ソーラーパネル回転体を方位角変位して回転させる移動支援手段(車輪16、17)と、前記移動支援手段に動力を伝達させて前記ソーラーパネル回転体の回転駆動を推進する移動推進部(MDU、MDU2)と、前記移動推進部に指令を出すことによって前記ソーラーパネル回転体を方位角変位方向に移動して太陽追尾する太陽追尾指令部(図23、図26)とを備え、
前記ソーラーパネル回転体は集熱器(10、10S)を含む回転体であり、該集熱器と連通するタンク(5、50)と、前記集熱器及び前記タンクを連通する連通パイプ部(4)とをさらに備え、前記タンクはその上面が前記集熱器の最上部より上方に前記設置面に対して固定的に設けられていることを特徴とする。
ここで、上記軸回転ジョイント部は、各実施例に見られるように多種多様の構成を含んでいる。図18に示したような半球体と半球体凹部とを備えた比較的単純なそれでいて機能的に優れたものから、図1に示した、32a、32b、32c、36、37、33、35、31、34、22、BJ1、BJ2を備えた多機能ジョイント部、図9に示した、300、3abc、3T、30aa、20a、246を備えたジョイント部、図15に示したJTを備えたジョイント部、図19に示した軸回転ジョイント部等多種多様の構成を含んでいる。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
A solar panel rotator (1, 100, 110) composed of an upper part (1B) and a lower part (1A), and the upper part (1B) of the solar panel rotator can be freely rotated via a shaft rotary joint part (). Axis tower (2, 20, 6Y) to be supported on the shaft, and the lower part (1A) of the solar panel rotating body with respect to the axle tower as a center, the azimuth angle can be displaced with respect to the installation surface (9, 91, 92). , The movement support means (
The solar panel rotator is a rotator including a heat collector (10, 10S), a tank (5, 50) communicating with the heat collector, and a communication pipe portion (5, 50) communicating with the heat collector and the tank ( 4), wherein the upper surface of the tank is fixed above the uppermost portion of the heat collector and fixed to the installation surface.
Here, the shaft rotary joint portion includes various configurations as seen in each embodiment. From the relatively simple yet functionally superior hemisphere and hemispherical recess as shown in FIG. 18, 32 a, 32 b, 32 c, 36, 37, 33, 35, shown in FIG. Multifunctional joint part provided with 31, 34, 22, BJ1, BJ2, joint part provided with 300, 3abc, 3T, 30aa, 20a, 246 shown in FIG. 9, joint provided with JT shown in FIG. And various configurations such as the shaft rotary joint shown in FIG.
請求項3記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
ソーラーパネルと該パネルを載置する台座フレームとを含むソーラーパネル回転体と、設置面に対し固定的に配設された所定高さを有する軸塔と、前記パネル回転体を回転駆動推進する移動推進部(モータドライブユニット)と、前記パネル回転体の移動を支援する移動支援部材(回動車輪)と、太陽追尾指令部(駆動システム)とを備えた太陽エネルギ受恵体装置であって、
前記パネル回転体は、前記移動支援部材(回動車輪)を設けた一方と、回転軸部に対峙する他方と、前記一方と他方との中間に位置する中央部1Mとからなり、前記パネル回転体の中央部以外であって重心以外に前記回転軸部を設け、前記一方を、水平方向に所定距離を隔てた複数の前記移動支援部材を介して前記水平設置面に自重力負荷させて設置させ、前記他方を、前記回転軸部を含む軸回転ジョイント部を介して前記軸塔によって前記パネル回転体荷重の一部を自重力負荷させて支持させ、前記移動推進部は、前記一方の両側部の少なくともいずれか一方の側部に対峙して取り付けた前記移動支援部材(回動車輪)を駆動するよう前記移動支援部材にリンクして設けられ、前記太陽追尾指令部(駆動システム)及び前記移動推進部で前記移動支援部材(回動車輪)を駆動したとき、前記パネル回転体が前記ジョイント部を介して前記軸塔に支えられて、前記移動支援部材(回動車輪)が前記前記設置面を移動することで、前記パネル回転体が前記ジョイント部軸部を中心として方位角変位回動し太陽追尾するようにしたことを特徴とする。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
A solar panel rotating body including a solar panel and a pedestal frame on which the panel is mounted, a tower having a predetermined height that is fixedly disposed with respect to the installation surface, and a movement for driving the panel rotating body to rotate A solar energy beneficiary device comprising a propulsion unit (motor drive unit), a movement support member (rotating wheel) that supports movement of the panel rotating body, and a sun tracking command unit (drive system),
The panel rotating body includes one provided with the movement support member (rotating wheel), the other facing the rotating shaft, and a central portion 1M located between the one and the other, and the panel rotation The rotating shaft portion is provided at a position other than the center of the body and other than the center of gravity, and the one is installed with a self-gravity load on the horizontal installation surface via a plurality of the movement support members spaced in the horizontal direction by a predetermined distance. And the other side is supported by a part of the panel rotating body loaded by the gravity tower by the shaft tower via the shaft rotation joint portion including the rotation shaft portion, and the movement propulsion portion is supported on both sides of the one side. Link to the movement support member so as to drive the movement support member (rotating wheel) attached to at least one side of the unit, the sun tracking command unit (drive system) and the Previous at Mobile Promotion Department When the movement supporting member (rotating wheel) is driven, the panel rotating body is supported by the axle tower via the joint portion, and the movement supporting member (rotating wheel) moves on the installation surface. Thus, the panel rotating body is configured to rotate the azimuth angle around the joint shaft portion and track the sun.
請求項4記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
上方部(1B)と下方部(1A)とからなるソーラーパネル回転体(1,100,110)と、このソーラーパネル回転体の上方部(1B)を軸回転ジョイント部()を介して回転自在に支持させる軸塔(2,20,6Y)と、該軸塔を中心にして前記ソーラーパネル回転体の下方部(1A)を設置面(9,91,92)に対して方位角変位移動自在に方位角変位方向に所定間隔をあけて支持し、前記ソーラーパネル回転体を方位角変位して回転させる移動支援手段(車輪16、17)と、前記移動支援手段に動力を伝達させて前記ソーラーパネル回転体の回転駆動を推進する移動推進部(MDU、MDU2)と、前記移動推進部に指令を出すことによって前記ソーラーパネル回転体を方位角変位方向に移動して太陽追尾する太陽追尾指令部(図23、図26)とを備えたことを特徴とする。
The invention of the solar energy receiver device according to
A solar panel rotator (1, 100, 110) composed of an upper part (1B) and a lower part (1A), and the upper part (1B) of the solar panel rotator can be freely rotated via a shaft rotary joint part (). Axis tower (2, 20, 6Y) to be supported on the shaft, and the lower part (1A) of the solar panel rotating body with respect to the axle tower as a center, the azimuth angle can be displaced with respect to the installation surface (9, 91, 92). , The movement support means (
請求項5記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記ソーラーパネル回転体は集熱器(10、10S)を含む回転体であり、前記集熱器と連通するとともに前記設置面に対して固定的に設けられたタンク(5、50)と、前記集熱器及び前記タンクを連通する連通パイプ部(4)と、前記連通パイプ部をその回転折れ曲がり部(FP、3d5、3d5’、図2b)において水平に維持するパイプ水平維持手段(35C、図2b)とをさらに備えたことを特徴とする請求項4記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy receiver device according to
The solar panel rotating body is a rotating body including a heat collector (10, 10S), and communicates with the heat collector and is provided with a tank (5, 50) fixed to the installation surface, A communication pipe portion (4) communicating the heat collector and the tank, and a pipe horizontal maintaining means (35C, FIG. 2B) for maintaining the communication pipe portion horizontally at its rotation bent portion (FP, 3d5, 3d5 ′, FIG. 2b). The solar energy beneficiary device according to
請求項6記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記軸塔は前記ソーラーパネル回転体が方位角回転自在に設置されている前記設置面に対しこれより突出させた建築物(80)を含み、該建築物は前記前記ソーラーパネル回転体上方部を支持する位置の半分以上の高さを有していることを特徴とする請求項4又は5記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
The shaft tower includes a building (80) projecting from the installation surface on which the solar panel rotating body is installed so as to freely rotate at an azimuth angle, and the building includes an upper portion of the solar panel rotating body. 6. The solar energy receiver device according to
請求項7記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記ソーラーパネル回転体は集熱器を含む回転体であり、該集熱器と連通するタンクと、前記集熱器及び前記タンクを連通する連通パイプ部と、前記ソーラーパネル回転体が方位角回転自在に設置されている前記設置面に対しこれより突出させた建築物(80)とをさらに備え、前記タンクは該建築物の上部に載置したことを特徴とする請求項4又は請求項5又は請求項6記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
The solar panel rotator is a rotator including a heat collector, a tank communicating with the heat collector, a communication pipe portion communicating the heat collector and the tank, and the solar panel rotator rotating azimuthally. The building (80) further protruded from the installation surface that is freely installed, and the tank is placed on the top of the building. Alternatively, a solar energy beneficiary device according to
請求項8記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記軸塔及び/又は前記軸回転ジョイント部(軸支持部)を上下動可変に構成し、これによって前記ソーラーパネル回転体は、その上方部を上下動可変に構成し、これによって前記ソーラーパネル回転体の仰角変更を可能にしたことを特徴とする請求項4記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
The shaft tower and / or the shaft rotation joint portion (shaft support portion) is configured to be movable up and down, whereby the solar panel rotating body is configured to be movable up and down so that the solar panel rotates. The solar energy receiver device according to
請求項9記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記軸回転ジョイント部(軸支持部)は、前記軸塔に方位各変位可能に回転自在に保持された回転保持部(3T)と、前記ソーラーパネル回転体に固着されたスライド座(300)と、前記回転保持部と前記スライド座とを接続する蝶番部と、該蝶番部で前記回転保持部と前記スライド座とを仮係止する仮係止機構と、前記前記回転保持部と前記スライド座とを前記仮係止機構で係止後に前記両者を固定する固定手段とを備えたことを特徴とする請求項8記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
The shaft rotation joint portion (shaft support portion) includes a rotation holding portion (3T) that is rotatably held by the shaft tower so as to be displaceable in various directions, and a slide seat (300) fixed to the solar panel rotating body. A hinge part that connects the rotation holding part and the slide seat, a temporary locking mechanism that temporarily holds the rotation holding part and the slide seat at the hinge part, and the rotation holding part and the slide seat. The solar energy beneficiary device according to
請求項10記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記ソーラーパネル回転体は、そのパネル部が仰角変更に伴って前記下方部に設けた前記移動支援手段が方位角変位によって描かれる軌跡の方向に前記移動支援手段の向きを自動的に近づける自動ハンドル手段を設けたことを特徴とする請求項8記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy receiver device according to
The solar panel rotating body has an automatic handle that automatically moves the direction of the movement support means closer to the direction of the trajectory drawn by the azimuth displacement by the movement support means provided in the lower portion of the panel portion as the elevation angle changes. 9. The solar energy receiver device according to
請求項11記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記ソーラーパネル回転体は集熱器を含む回転体であり、該集熱器と連通するタンクと、前記集熱器及び前記タンクを連通する連通パイプ部とをさらに備え、前記タンクはその液面上限位置を前記集熱器の最上部より上方に前記設置面に対して固定的に設けたことを特徴とする請求項8又は10記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
The solar panel rotator is a rotator including a heat collector, and further includes a tank communicating with the heat collector, and a communication pipe portion communicating the heat collector and the tank, and the tank has a liquid surface. 11. The solar energy receiver device according to
請求項12記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
前記軸回転ジョイント部が軸支持部を含み、該軸支持部がユニバーサル軸支持部であることを特徴とする請求項2〜11のいずれか記載の太陽エネルギ受恵体装置である。
The invention of the solar energy receiver device according to
The solar energy receiver device according to any one of
請求項13記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
軸塔と、該軸塔に対して上方部を軸回転ジョイント部を介して回転自在に支持させ、下方部を設置面に対して移動支援手段を介して回転移動自在に支持させたソーラーパネル回転体と、前記移動支援手段に伝達されて前記ソーラーパネル回転体の回転駆動を推進する移動推進部と、前記移動推進部に指令を出すことによって前記ソーラーパネル回転体を方位角変位方向に移動して太陽追尾する太陽追尾指令部とを備え、前記ソーラーパネル回転体の上方部被支持部(27Q)と前記下方部両側部(ST8、ST8)との3点において、前記ソーラーパネル回転体の上方部被支持部に対しては前記軸塔上部(25Q)との上下方向距離、前記下方部両側部に対しては前記設置面9との距離の所定量増大が認められる場合につき、前記ソーラーパネル回転体が上記3点において、所定量距離以上変位しないようストップするストッパ手段(STP、901、STT、FH1、図22)を上記3点に対応した位置のいずれか1以上備えたことを特徴とする。
上記ストッパ手段はSTP等の鉤部手段であってもよく、図22、図15等、後述のパネル崩れを起こす手段であってもよいし、パネル崩れを起こした場合の水平方向の摩擦力によるものであってもよい。それらの複合的な手段であってもよい。
The invention of the solar energy receiver device according to
Spindle tower and solar panel rotation with the upper part rotatably supported by the shaft tower via the shaft rotation joint part and the lower part rotatably supported by the movement support means with respect to the installation surface A body, a movement propulsion unit that is transmitted to the movement support means to propel the rotational drive of the solar panel rotator, and moves the solar panel rotator in the azimuth displacement direction by issuing a command to the movement propulsion unit. A solar tracking command unit for tracking the sun, and at the three points of the upper supported part (27Q) and the lower side parts (ST8, ST8) of the solar panel rotating body, The solar path is measured when a predetermined amount of distance between the upper part (25Q) of the shaft tower and the lower part of the part supported part is increased by a predetermined amount. Stopper means (STP, 901, STT, FH1, FIG. 22) for stopping the rotating body so as not to displace a predetermined distance or more at the above three points is provided at any one or more of the positions corresponding to the above three points. And
The stopper means may be a flange means such as STP, may be a means for causing panel collapse described later, such as FIG. 22 and FIG. 15, or is caused by a horizontal frictional force when panel collapse is caused. It may be a thing. These combined means may be used.
請求項14記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
軸塔と、該軸塔に対して上方部を軸回転ジョイント部(軸支持部)を介して回転自在に支持させ、下方部を設置面に対して移動支援手段を介して回転移動自在に支持させたソーラーパネル回転体と、前記移動支援手段に伝達されて前記ソーラーパネル回転体の回転駆動を推進する移動推進部と、前記移動推進部に指令を出すことによって前記ソーラーパネル回転体を方位角変位方向に移動して太陽追尾する太陽追尾指令部とを備え、
前記軸回転ジョイント部が前記軸塔に対して水平及び又は垂直移動を可能にし得る軸支持部移動手段(体をかわす手段)と、該軸支持部移動手段によって前記軸回転ジョイント部が水平及び又は垂直移動した時に、前記ソーラーパネル回転体が(方位角変位)移動するのを強制的にストップし、前記設置面に対して前記回転体下方部を固定し、これによって前記ソーラーパネル回転体を固定するようにした固定手段とを備えたことを特徴とする。
The invention of the solar energy receiver device according to
A shaft tower and an upper portion of the shaft tower are rotatably supported via a shaft rotation joint portion (shaft support portion), and a lower portion is rotatably supported to the installation surface via a movement support means. The solar panel rotating body, a movement propulsion unit that is transmitted to the movement support means to propel the rotational drive of the solar panel rotating body, and the azimuth angle of the solar panel rotating body by issuing a command to the movement propelling unit A solar tracking command unit that moves in the displacement direction and tracks the sun,
A shaft support part moving means (means for dodging the body) capable of allowing the shaft rotary joint part to move horizontally and / or vertically with respect to the tower, and the shaft rotary joint part is horizontally and / or moved by the shaft support part moving means. When moving vertically, the solar panel rotator is forcibly stopped (azimuthally displaced) and the lower part of the rotator is fixed to the installation surface, thereby fixing the solar panel rotator. And a fixing means adapted to do so.
請求項15記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
請求項1〜12のいずれか記載の太陽エネルギ受恵体装置であって、前記軸回転ジョイント部が前記軸塔に対して水平及び又は垂直移動を可能にし得る軸支持部移動手段と、該軸支持部移動手段によって前記軸回転ジョイント部が水平及び又は垂直移動した時に、前記ソーラーパネル回転体が移動するのを強制的にストップし、前記設置面に対して前記回転体下方部を固定し、これによって前記ソーラーパネル回転体を固定するようにした固定手段と、自然現象による前記ソーラーパネル回転体への外力受入が予想されるか、又は直接外力受入が有った事を検出する検出手段とを備え、該検出手段の出力にて、前記軸支持部移動手段を駆動し、前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定するようにしたことを特徴とする。
The invention of the solar energy beneficiary device according to
The solar energy beneficiary device according to any one of
請求項16記載の太陽エネルギ受恵体装置の発明は、
軸塔と、該軸塔に対して上方部を軸回転ジョイント部(軸支持部)を介して回転自在に支持させ、下方部を設置面に対して移動支援手段を介して回転移動自在に支持させたソーラーパネル回転体と、前記移動支援手段に伝達されて前記ソーラーパネル回転体の回転駆動を推進する移動推進部と、前記移動推進部に指令を出すことによって前記ソーラーパネル回転体を方位角変位方向に移動して太陽追尾する太陽追尾指令部とを備え、前記軸支持部が前記軸塔に対して水平及び又は垂直移動を可能にし得る軸支持部移動手段(体をかわす手段)と、該軸支持部移動手段によって前記軸支持部が水平及び又は垂直移動した時に、前記ソーラーパネル回転体が移動するのを強制的にストップし、前記設置面に対して前記ソーラーパネル回転体を固定するようにした固定手段と、前記移動支援手段による前記設置面との摩擦に抗して地震による外力にて前記ソーラーパネル回転体が移動する程の地震以上の地震が予想されるリアルタイム地震情報を検出する地震情報検出手段と、この検出手段の出力にて、前記軸支持部移動手段を駆動し、前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定するようにしたことを特徴とする。
上記構成において、前記軸支持部がユニバーサル軸支持部であってもよい。そうすると、軸部に自由度が増す。
The invention of the solar energy receiver device according to
A shaft tower and an upper portion of the shaft tower are rotatably supported via a shaft rotation joint portion (shaft support portion), and a lower portion is rotatably supported to the installation surface via a movement support means. The solar panel rotating body, a movement propulsion unit that is transmitted to the movement support means to propel the rotational drive of the solar panel rotating body, and the azimuth angle of the solar panel rotating body by issuing a command to the movement propelling unit A sun tracking command unit that moves in the displacement direction and tracks the sun, and a shaft support unit moving means (means for dodging the body) that enables the shaft support unit to move horizontally and / or vertically with respect to the tower. When the shaft support part moves horizontally and / or vertically by the shaft support part moving means, the solar panel rotator is forcibly stopped and the solar panel rotator is fixed to the installation surface. Real-time earthquake information for which an earthquake more than an earthquake in which the solar panel rotating body is moved by an external force caused by an earthquake against the friction between the fixing means and the movement support means is expected. The seismic information detecting means to detect and the shaft support moving means are driven by the output of the detecting means, and the solar panel rotating body is fixed by the fixing means.
In the above configuration, the shaft support portion may be a universal shaft support portion. If it does so, a freedom degree will increase in a shaft part.
上記全ての請求項記載発明の効果として次のことが言える。前記ソーラーパネル回転体を斜めに設置し、上方部を回転中心としながら、下方部を太陽追尾駆動ユニット(前記移動支援手段及び前記移動推進部)によって設置面に対し移動させるようにしたから小さなパワーで駆動することが出来る。従来技術に見られる中央の大きなギヤーが不要であるので、経済的な安価なシステムとなる。上方部の軸回転ジョイント部にパネル方位角回転用ギヤーがないので導線(電線及び/又はフレキシブル液体パイプ)の引き回しが安全である。総合的に太陽エネルギ受恵体装置全体の品質、性能が向上する。 The following can be said as the effects of all the inventions described in the claims. Small power because the solar panel rotating body is installed obliquely and the lower part is moved relative to the installation surface by the solar tracking drive unit (the movement support means and the movement propulsion part) while the upper part is the center of rotation. It can be driven with. The central large gear found in the prior art is not required, resulting in an economical and inexpensive system. Since there is no panel azimuth rotation gear at the upper shaft rotary joint, the lead wires (electric wires and / or flexible liquid pipes) can be routed safely. Overall, the quality and performance of the entire solar energy receiver device will be improved.
また本発明では、パネル回転体中心部をパネル回転体の端部(中心部以外)に持ってくることで種々の制限を解き放つことができた。これによって、以下に多数の実施例を挙げて示したように、基本的考え方(設計思想)を変えることなく様々な実施例を構築できたのである。基本的設計思想を変えずに種々の実施例を構築する事ができれば、様々なユーザーの好みに応じて、本発明装置を提供するに際し、共通部品を異なる実施例(機種)に適用できる。例えば請求項3、4の基本的技術思想を用いて、パネル回転体回転中心を変位(変移)させて非常事態時の安全装置を働かせるようにした発明は、上記基本的技術思想以外の構成(例えば冒頭に挙げた3つの文献)では不可能に近い。なぜなら、パネル回転体回転中心はパネル回転体中心に設けるのが一般的であり、従来技術ではそうなっている。これではパネル回転体を変心させるのにかなりのエネルギを要するし、仮にできるとしても装置が極めて大掛かりになる。本発明ではパネル回転体回転中心を変芯し易いような構成としているので、発展的な発明が構築できたのである。発展的な発明を構築するに際し、例えば太陽電池パネル又は太陽熱温水器又はその併用物、さらには太陽光利用装置のいずれにも適用可能で、例えば上記安全装置(請求項13〜16)を共通構成部品として追加可能である。他にもパネル設置フレームの上に太陽電池パネル又は太陽熱温水器を置く事ができる(例えば図9、図18参照)。と言うことは部品の共通化が図れると言うことである。
Further, in the present invention, various limitations can be released by bringing the center portion of the panel rotating body to the end portion (other than the center portion) of the panel rotating body. As a result, various examples can be constructed without changing the basic concept (design concept) as shown in the following examples. If various embodiments can be constructed without changing the basic design philosophy, common parts can be applied to different embodiments (models) in providing the device of the present invention according to various user preferences. For example, the invention in which the safety device in an emergency is operated by displacing (changing) the center of rotation of the panel rotating body using the basic technical idea of
<請求項1記載発明の効果>
発明の効果の冒頭に書いた効果または請求項3記載発明の効果と同等の効果がある。その他の効果も含めて簡単に列挙する。装置太陽追尾回転に際し、基本的に3点支持装置とし、その一点を回転中心としているので、移動中、停止中に関わらずふらつかずに安定水平回動させることができる。保守点検容易である。小さなパワーで駆動することができる。また、中央回転部に大型ギヤー不要としているので、安価である。導線が安全である。蓄液体槽(タンク)を集熱器の上に固定的に設けることができたので、太陽追尾型の自然循環型太陽熱温液器(温水器)を構築可能となった。集熱器移動支援手段(車輪)の自動ハンドル機能手段によって集熱器を方位角変位かつ仰角変位可能にできた。軸回転ジョイント部(前記一点)即ち回転中心そのものを移動させることで、異常時のソーラーパネル移動を阻止できる。直接的又は間接的異常センシング手段によって異常(非常)事態を検知又は予想し、異常(非常)事態を耐え凌ぐ又は被害を最小限に抑えるようにした。これによって総合的に太陽エネルギ受恵体装置全体の品質、性能が向上する。
<Effect of the Invention of
The effect described at the beginning of the effect of the invention or the effect equivalent to the effect of the invention of
<請求項2記載発明の効果>
太陽熱温水器等の太陽エネルギ受恵体装置を斜めに設置し、上方部を軸塔で支えるように軸塔上部を回転中心としながら、下方部を太陽追尾駆動ユニットで移動させると言う3点支持回転体を構築し、この回転体の回転とは切り離して設置面に対し固定的に載置した蓄液体槽(タンク)を設け、該タンクを集熱パネル上部より上に設けたので、太陽追尾型の自然循環型太陽熱温液器(温水器)を構築できる。しかも、タンクを回転部から切り離して固定的に設けたので、上記移動推進部又はその中心部品であるギヤードモータユニット等を小型にすることができる。また、装置の中で一番重いタンク移動させないことで、該装置を建物の屋根部等に設置した場合、屋根、梁、天井部に負担を掛けなくする事ができる。例えばタンク部は柱の多い耐久性の有るところに設ければよいのである。該設置場所によって耐久性有りだとしても、屋根、天井の上で重量物を回転させると、きしみ音が発生し易いが、これも請求項2記載発明では極少化する。さらに、タンク固定の分だけ回転体部を軽くすることが出来るので、故障が少ない。メンテナンスも容易にできる。タンクはその上面が集熱器の最上部より上方に前記設置面に対して固定的に設けられている、と言うことはタンクの上面いっぱいまで水が入っているとしてそこまでパイプが伸びているとしたら水は自然循環する必要条件を満たす。これによって、自然循環型太陽熱温水器を構築できるから液体の強制循環させる強制循環装置(例えばモータ利用電動ポンプ)が不要となる。
<Advantageous Effects of
Three-point support that solar energy beneficiary devices such as solar water heaters are installed diagonally, and the lower part is moved by the solar tracking drive unit, with the upper part of the axle tower being the center of rotation so that the upper part is supported by the axle tower Since a rotating body is constructed, a liquid storage tank (tank) is installed that is fixedly mounted on the installation surface separately from the rotation of the rotating body, and the tank is provided above the heat collection panel. A natural circulation solar water heater (water heater) can be constructed. Moreover, since the tank is fixedly provided so as to be separated from the rotating part, the above-mentioned movement propulsion part or a geared motor unit that is a central part thereof can be reduced in size. In addition, by not moving the heaviest tank in the apparatus, when the apparatus is installed on the roof of a building or the like, it is possible to reduce the load on the roof, beams, and ceiling. For example, the tank portion may be provided in a durable place with many pillars. Even if there is durability depending on the installation location, if a heavy object is rotated on the roof or ceiling, a squeak noise is likely to be generated, but this is also minimized in the invention of
<請求項3記載発明の効果>
請求項3記載発明の特徴を一言で言うと、3点支持装置であって、その一方(下方部)の2点を設置回動させその他方(上方部)の一点を回転中心とし、前記一方の一点を駆動する太陽追尾回転体を構築しており、構築にあたってパネルの上方部と下方部との重量バランスを考えて構築されているので、移動中、停止中に関わらずふらつかずに安定水平回動させることができる。また、他方を回転自在に軸塔によって設置面から離間して支持させ、その外方は開放しているので組み立て容易かつ保守点検容易である。また、装置の設置面側端部に太陽追尾駆動ユニットを設けたから小さなパワーで駆動することが出来る。また、中央の大きな方位角変移用ギヤー(従来技術参照)が不要であるので、安価なシステム(経済的)になるとともに、導線(電線及び/又はフレキシブル液体パイプ)の引き回しを安全に行うことができる。これによって総合的に太陽エネルギ受恵体装置全体の品質、性能が向上する。その他発明の効果の冒頭に書いた効果がある。
<Advantageous Effects of
The features of the invention of
<請求項4記載発明の効果>
発明の効果の冒頭に書いた効果または請求項3記載発明の効果と同等の効果がある。さらに別な言い方をすれば、軸塔のような縦棒があって、それに斜めに立てかけた太陽エネルギ受恵体があって、該受恵体上部を縦棒上部で支えながら方位角変移自在に縦棒の周りに太陽追尾回転させる簡単な装置としても構築できているので、例えば、しっかりと支えられた縦棒、パネル、軸回転ジョイント部、駆動部、太陽追尾シーケンサからなる太陽エネルギ受恵体装置(図9と図18参照)は、携帯用に簡単に構成することもできる。つまり、構成簡単の効果がある。
<Advantageous Effects of
The effect described at the beginning of the effect of the invention or the effect equivalent to the effect of the invention of
<請求項5記載発明の効果>
タンク固定式太陽追尾回転型太陽エネルギ受恵体装置において、集熱器とタンクとを連通する連通パイプ部の回転折れ曲がり部(FP、3d5、3d5’、図2b等)を水平に維持するためのパイプ水平維持手段(35C、図2b)を設けることによって、パイプ折れ曲がり部の耐久性を向上することができる。この発明装置は基本的に方位角変位型であり、上記パイプ折れ曲がり部も基本的に水平を維持しつつ折れ曲がることを前提にしている。さもないとパイプ曲がり時にパイプに捩れを伴って曲がる。多数回曲がる事を許容する折れ曲がり部にとって捩れ曲がりを多く含むと耐久性が落ちる。それをこの請求項では該耐久性向上を可能にした。
この請求項では太陽エネルギ受恵体を仰角変位するようにした構成を付け加えた時にも上記回転折れ曲がり部をパイプ水平維持手段にて水平に維持することができるようになっている、ことを含んでいる。
さらに、前記パイプ水平維持手段の連通パイプ部回転折れ曲がり部(図2b)を必要以上折れ曲がらないようにする過曲折れ曲がり防止手段(35bb、SP1、SP2、GD1、GD2、GD3)を設けると、さらに上記パイプ折れ曲がり部の耐久性が向上する。さらにまた、前記パイプ水平維持手段は折れ曲がり部ガイドを含んでいると、パイプの折れ曲がり時において、毎回負担が掛からないよう無理なく同じように曲げることができ、パイプの耐久性がさらに向上する。
<Advantageous Effects of
In the tank-fixed solar tracking rotation solar energy beneficiary device, the rotation bent portion (FP, 3d5, 3d5 ′, FIG. 2b, etc.) of the communication pipe portion communicating the heat collector and the tank is maintained horizontally. By providing the pipe horizontal maintaining means (35C, FIG. 2b), the durability of the bent portion of the pipe can be improved. The device according to the present invention is basically an azimuth displacement type, and it is assumed that the bent portion of the pipe is basically bent while maintaining horizontal. Otherwise, the pipe bends with twisting when it is bent. If the bent portion that allows bending a large number of times includes a lot of twisting and bending, the durability is lowered. In this claim, the durability can be improved.
In this claim, it is possible to maintain the rotating bent portion horizontally by the pipe horizontal maintaining means even when a configuration is adopted in which the solar energy receiver is displaced at an elevation angle. Yes.
Furthermore, when an over-bending prevention means (35bb, SP1, SP2, GD1, GD2, GD3) is provided to prevent the communication pipe portion rotation bending portion (FIG. 2b) of the pipe level maintaining means from being bent more than necessary. The durability of the bent portion of the pipe is improved. Furthermore, when the pipe horizontal maintaining means includes a bent portion guide, it can be bent without difficulty every time when the pipe is bent, and the durability of the pipe is further improved.
<請求項6記載発明の効果>
前記軸等を居住空間の一部である建築物と兼用にしたので軸塔の強度が増す。さらに、該建築物は屋上への出入口部へ通じる階段部を覆う建築物であり、屋上への出入口部(扉)を含んでいるとすると、利用効率が上がり、かつ耐久性もさらに向上する。なぜなら階段部、出入口部には必然的に柱のようなものがあるからである。
<Advantageous Effects of
Since the shaft and the like are also used as a building which is a part of the living space, the strength of the tower is increased. Furthermore, the building is a building that covers the staircase that leads to the entrance to the rooftop. If the building includes an entrance (door) to the rooftop, the use efficiency is increased and the durability is further improved. This is because there are inevitably pillars in the stairs and the entrance / exit.
<請求項7記載発明の効果>
タンクを上記建築物の上に設置したので、強風、地震による揺れに対する耐震性が増す。
<Effect of the Invention of
Since the tank is installed on the above building, the earthquake resistance against strong winds and earthquakes is increased.
<請求項8記載発明の効果>
上記軸回転ジョイント部に接続されているソーラーパネル上方部を上下動(寝立動)させることで、太陽エネルギ受恵体の受恵効率をさらに向上させた。さらに強風地震等自然現象による揺れが予想される時に、強制的に前記受恵体の立設角を低くする(寝かせる)ことによって危険確率を下げ、安全確保等セキュリティーの向上を図ることができる。例えば台風は横から吹くのでパネルを寝かせると飛ばされない。地震で物体が壊れるのはその位置エネルギが高い場合が多いからその位置(重心)を下げることで壊れる確率を低くできる。さらにパネル方位角回転の回転中心部上部(軸回転ジョイント部上端部位置)を(軸支持部移動手段にて)上下動可能としており(ソーラーパネルを寝立動させるだけでよい)、受恵利用状態である所定位置からパネルを寝かせることでパネル下端部は上記回転中心部からさらに遠のく。これを利用して、そこにストッパを設ければパネル下端部を不動保持させることもでき、セキュリティーが向上する。なお、受恵体受恵効率向上の観点から、パネル寝立動させる場合の軸塔可変長を最大軸塔長の0.37以下(例えば1/3)にするとよい。その理由は軸塔長を設置面からの軸塔高さとし、下軸塔に上軸塔がスライドする構成をとった場合、軸塔最高長時の両者オーバーラップ部(重なり部)は、上記数値以上では耐久性、安定性が落ちるからである。落ちないようにすることもできるがそのためには高強度材料なり、強度増助成装置が必要になり、コスト高になるからである。
<Advantageous Effects of
The solar panel upper part connected to the shaft rotation joint part is moved up and down (being laid down) to further improve the solar energy receiver's efficiency. Further, when a natural phenomenon such as a strong wind earthquake is expected to be shaken, forcibly lowering the standing angle of the beneficiary body (lowering) makes it possible to reduce the probability of danger and improve security such as ensuring safety. For example, a typhoon blows from the side, so it will not be blown if the panel is laid down. An object is often destroyed by an earthquake because its potential energy is often high. By lowering its position (center of gravity), the probability of breaking can be lowered. Furthermore, the upper part of the rotation center of the panel azimuth rotation (the upper end position of the shaft rotation joint) can be moved up and down (by the shaft support moving means) (simply move the solar panel to stand) By laying the panel down from the predetermined position, the lower end of the panel is further away from the center of rotation. By utilizing this, if a stopper is provided there, the lower end of the panel can be held stationary, and security is improved. In addition, from the viewpoint of improving the receiving body receiving efficiency, it is preferable to set the variable length of the tower when the panel is laid down to 0.37 or less (for example, 1/3) of the maximum tower length. The reason for this is that when the length of the tower is the height of the tower from the installation surface and the upper tower is slid on the lower tower, the overlapping part (overlapping part) at the maximum length of the tower is the above value. This is because the durability and stability are lowered. This can be prevented from falling, but for that purpose, a high-strength material is required, and a strength-increasing device is required, which increases costs.
<請求項9記載発明の効果>
請求項9記載発明はソーラーパネル上下動作業時において、該パネル上下動仮係止後にネジ等による本係止を行うようにしたのでソーラーパネル仰角変更作業が簡単になるという効果を有する。
<Advantageous Effects of
According to the ninth aspect of the present invention, the solar panel elevation angle changing operation is simplified since the main locking with screws or the like is performed after the vertical movement of the panel in the vertical operation of the solar panel.
<請求項10記載発明の効果>
上記3点支持パネル回転体の基本構造において、パネル所定仰角で車輪等の移動支援手段の最適進行方向が設定されていたとして、パネル仰角変更をしたらその変更後における移動支援手段の最適進行方向が変わってしまう。少しの変更なら車両がターンする時のように設置面をスリップさせながらパネル回転駆動も可能であるが、上記進行方向の不一致が大きくなれば、移動推進部(モータ等)に負荷が掛かり、推進不能になる。これを避けるためにパネル上下動連動自動ハンドル機構を設け、パネル仰角変更に伴って、移動支援手段の進行方向を方位角変位回転方向に合わせるようにした。これによって、動力のロスを小さくすることができる。
<Effect of the Invention of
In the basic structure of the three-point support panel rotating body, assuming that the optimal travel direction of the movement support means such as wheels is set at the predetermined elevation angle of the panel, if the panel elevation angle is changed, the optimal travel direction of the movement support means after the change is It will change. If the change is a little, it is possible to drive the panel while slipping the installation surface as when the vehicle turns, but if the discrepancy in the above traveling direction becomes large, the mobile propulsion unit (motor, etc.) is loaded and propelled. It becomes impossible. In order to avoid this, a panel vertical movement interlocking automatic handle mechanism is provided, and the traveling direction of the movement support means is adjusted to the azimuth displacement rotation direction as the panel elevation angle is changed. As a result, power loss can be reduced.
<請求項11記載発明の効果>
太陽エネルギ受恵体が温液器の集熱器であって、この集熱器を方位角変位自在及び仰角変位自在とする太陽エネルギ受恵体装置でタンクを固定的に設け、しかも、温液の自然循環条件を満たしているので、太陽と正対する確率を高めるとともに、上記自然循環の効果も加味して、太陽エネルギ受恵効率がかなり向上する。
<Advantageous Effects of
The solar energy receiver is a collector of a hot liquid collector, and a tank is fixedly provided by a solar energy receiver device that allows the collector to be displaced in an azimuth angle and an elevation angle. Since the natural circulation condition is satisfied, the probability of facing the sun is increased, and the effect of the natural circulation is taken into consideration, so that the solar energy receiving efficiency is considerably improved.
<請求項12記載発明の効果>
前記軸支持部をユニバーサル軸支持部にすることによって、(1)凹凸のある設置面、少し傾斜した設置面でも駆動可能なようにした。(2)パネルの軸部への取付け、取外しが容易になる。(3)追加機能例えばパネル上下動を付加しようとした時、簡単な構成で軸部を構築できる。(4)追加機能例えば軸支持部移動手段を設け、これによるパネルの軸移動によって非常事態に向けて安全を確保するためのストッパ手段にパネルを移動させ当接しようとした時に該ユニバーサル軸だと軸部を壊さなくて済む、と言うメリットがある。上記(2)の効果をさらに付け加えると、探検体又は調査隊等のベースキャンプに設置し得る簡易型の太陽追尾式回転型太陽エネルギ受恵体装置をも構築できるようになっている。例えば、雪表面を適当に平らにした所に棒状の軸等を雪面に深く挿入する。その頭部は例えば図18のユニバーサル軸支持部になっているから、パネルはその上に軸部を乗せて嵌合するだけでよい。パネル下端部は設置面が雪表面だから移動支援手段としての車輪は不適当であり、車輪がついているならその車輪にすべり靴を履かせたものを移動支援手段とする。又はすべり靴を車輪に変えて設置する。移動推進部としてはハンマとエネルギ蓄積バネとを含むハンマ作用効果を利用した物体衝突エネルギ装置で駆動される衝撃駆動手段にて車輪対応部を駆動するようにする。ハンマ駆動時とハンマを衝突部から離間させるバネにエネルギを蓄積する離間時とは1:多数(例えば2〜1000)に設定して該ハンマを間歇的に連続駆動するメカニズムを構築し、移動推進部とする。例えば1打で1度回転するものとすれば15打で15度回転する。これが例え12パルスで目標の15度に達したとすれば12打で止めればよい。このようなシステムで所定角度移動させたら、すべり移動しないストッパ杭を雪面に刺すストッパ杭を移動支援手段の下面に追加して設けるようにしてもよい。当然、移動直前にその杭は自動的に引き抜かれるようにする。このように太陽エネルギ受恵体装置を簡易携帯型に構築した時、雪面に多少の凹凸があっても上記ユニバーサル軸支持部は支障なくパネル方位角回転可能とすることができるのである。従ってこのような場面では組み立ての容易さもあいまって、ユニバーサル軸支持部は必須要件となろう。
<Advantageous Effects of
By making the shaft support portion a universal shaft support portion, (1) it can be driven even on an uneven installation surface or a slightly inclined installation surface. (2) The panel can be easily attached to and removed from the shaft. (3) Additional functions For example, when an attempt is made to add panel vertical movement, the shaft portion can be constructed with a simple configuration. (4) Additional function For example, when a shaft support part moving means is provided, and the panel is moved to a stopper means for ensuring safety in the event of an emergency by moving the panel, the universal shaft There is an advantage that it is not necessary to break the shaft. When the effect (2) is further added, it is possible to construct a simple solar tracking rotating solar energy receiver device that can be installed in a base camp such as a probe or a survey team. For example, a rod-shaped shaft or the like is inserted deeply into the snow surface where the snow surface is appropriately flattened. Since the head portion is, for example, the universal shaft support portion of FIG. 18, the panel only has to be fitted with the shaft portion mounted thereon. Since the installation surface of the lower end of the panel is a snow surface, the wheel as the movement support means is inappropriate, and if the wheel is attached, the movement support means is made by wearing slip shoes on the wheel. Or, replace the sliding shoes with wheels. As the movement propulsion unit, the wheel corresponding unit is driven by an impact driving unit driven by an object collision energy device using a hammer action effect including a hammer and an energy storage spring. When driving the hammer and when separating the hammer from the collision part, the energy is stored in the spring. 1: A large number (for example, 2 to 1000) is set, and a mechanism for intermittently driving the hammer is constructed to promote the movement. Part. For example, if one stroke rotates once, 15 strokes rotate 15 degrees. If this reaches the target of 15 degrees with 12 pulses, it can be stopped with 12 strokes. If the system is moved by a predetermined angle in such a system, a stopper pile that pierces the snow surface with a stopper pile that does not slide may be additionally provided on the lower surface of the movement support means. Naturally, the stake is automatically pulled out just before moving. In this way, when the solar energy receiver device is constructed in a simple portable type, the universal shaft support portion can rotate the panel azimuth angle without any trouble even if there is some unevenness on the snow surface. Therefore, in such a situation, the ease of assembly is combined and the universal shaft support will be an essential requirement.
<請求項13記載発明の効果>
請求項13記載発明は、ストッパ手段によって、強風地震等の自然現象にてソーラーパネルが設置部(設置面)から浮き上がるのを防止することができる。この場合、ストッパ手段はSTPが901下面に当接する段差部で構成してよい。該段差部はパネル下方部所定距離離れた2ヶ所の段差部だとさらにストップ効果を発揮する。前記ストッパ手段は図19のST7、STTで構成してよい。前記ストッパ手段は重力楔効果を発生する軸移動手段及び又はその制御手段で構築されていてよい。
<Advantageous Effects of
According to the thirteenth aspect of the invention, the stopper means can prevent the solar panel from floating from the installation portion (installation surface) due to a natural phenomenon such as a strong wind earthquake. In this case, the stopper means may be composed of a stepped portion where the STP contacts the lower surface of 901. If the stepped portions are two stepped portions separated by a predetermined distance from the lower portion of the panel, the stop effect is further exhibited. The stopper means may comprise ST7 and STT in FIG. The stopper means may be constructed by an axis moving means for generating a gravitational wedge effect and / or its control means.
<請求項14記載発明の効果>
請求項14記載発明では、軸支持部移動手段にて軸回転ジョイント部を移動できるようにし、該移動が実行された時、前記ソーラーパネル回転体をストップし不動にする固定手段を設けたので、自然現象による非常事態が直前に迫っている時又はその最中において、前記ソーラーパネル回転体揺れ又は移動を阻止し、セキュリティー向上を図ることができる。
<Advantageous Effects of
In the invention described in
以下は、その補足説明であり、概念の理解補助として追加するものである。前記軸支持部移動手段を働かせるやり方は大きく分けて2つある。1つは手動で行うもの、もう1つは、自動で行うものである。手動操作にあってはレバーを操作してその操作時に前記パネルの軸回転ジョイント部を位置変更させる。この時、パネル仰角変位を伴わない水平移動するやり方もあるが、上記手動操作時にパネル仰角を小さくする変位を伴わせると、その操作が極めてやりやすくなる。パネルの所定角維持状態からの嵌合を解き放つ操作のみで、後はパネル自身の重力落下作用でパネルの変位が発生する。自動操作にあっては、前記嵌合を解き放つ操作をも自動で行おうとするものである。それには、自然現象によるパネル自身の初期変位を検出してそれをトリガとして、あるいは所定情報例えば緊急地震速報を受信もしくは検出してこれによって、例えば電磁アクチュエータや、モータによって閂機能部材(駆動片)を移動させる。その後は前者と同様パネル自身の重力落下作用でパネルの変位が発生して固定手段が作用するのである。
即ち、請求項14記載発明には、前記固定手段は重力楔機構によって楔固定される固定手段であることを含んでおり、前記固定手段は、重力楔の作用効果(後述)によって揺れが大きければ大きいほどその楔が食い込んでいくもので、強固に揺れに抗することができるのである。
また、請求項14記載発明には、前記軸支持部がユニバーサル軸支持部であって、前記設置面に対する該下方部との距離が、自然現象にて、前記ソーラーパネル回転体の太陽追尾時又は停止時より長くなったことを検出する検出手段を備え、この検出手段の出力にて、前記軸支持部移動手段を駆動し、前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定するようにした発明を含んでおり、この構成にすると、更なる自動化が図れる。
The following is a supplementary explanation that is added as an aid to understanding the concept. There are roughly two ways of operating the shaft support moving means. One is performed manually, and the other is performed automatically. In manual operation, the lever is operated, and the position of the rotary joint portion of the panel is changed during the operation. At this time, there is a method of horizontally moving without panel elevation angle displacement, but if the displacement for reducing the panel elevation angle is accompanied during the manual operation, the operation becomes extremely easy. Only the operation of releasing the fitting from the state where the panel is maintained at a predetermined angle is performed, and thereafter, the panel is displaced by the gravity dropping action of the panel itself. In the automatic operation, an operation for releasing the fitting is automatically performed. For this purpose, an initial displacement of the panel itself due to a natural phenomenon is detected and used as a trigger, or predetermined information such as an earthquake early warning is received or detected. Move. After that, as in the former case, the panel is displaced by the gravity dropping action of the panel itself, and the fixing means acts.
That is, the invention according to
Further, in the invention described in
<請求項15記載発明の効果>
請求項15記載発明は、異常が予想させるか直接異常現象を自動的に捕らえ検出する検出手段の出力にて、前記軸支持部移動手段を駆動し、前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定するようにしたので、完全自動の異常時ロックシステムが備わったセキュリティーの高い太陽エネルギ受恵体装置を提供できる。
<Advantageous Effects of
The invention according to claim 15 drives the shaft support moving means by the output of the detecting means for automatically detecting and detecting an abnormal phenomenon that is expected to be abnormal, and the solar panel rotating body is driven by the fixing means. Since it is fixed, it is possible to provide a solar energy beneficiary device with high security equipped with a fully automatic abnormal lock system.
<請求項16記載発明の効果>
リアルタイム地震情報を受信又は検出して前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定できるので、完全自動の異常時ロックシステムが備わったセキュリティーの高い太陽エネルギ受恵体装置を提供できる。
なお、請求項15、16記載発明でも、前記軸支持部がユニバーサル軸支持部であってよい。自由度が増すから。
<Advantageous Effects of
Since the solar panel rotating body can be fixed by the fixing means by receiving or detecting real-time earthquake information, it is possible to provide a highly secure solar energy beneficiary device equipped with a fully automatic abnormal lock system.
In the inventions according to
以下に複数の実施形態を説明していくが、複数形態を説明する上で、同番号、同符号を記した部分は基本的に同一部分を示しているので、いずれか1つの実施形態のみを説明するに留める場合もある。実施形態を実施例と呼ぶこともある。「A及び又はB」は「A又はBあるいはその両方」のことである。「軸回転ジョイント部」は軸受部と軸部からなる簡単な軸体構造から該軸体を含み軸体周辺部分(方位角及び仰角変位可能軸体や、軸体そのものをcollapsibleにした実施例もありそれらも含む)を指す場合がある。 A plurality of embodiments will be described below. However, in describing the plurality of embodiments, the portions denoted by the same reference numerals and the same reference numerals basically indicate the same portions, and therefore only one embodiment is described. In some cases, the explanation is limited. The embodiment may be referred to as an example. “A and / or B” means “A and / or B”. The "shaft rotary joint part" is a simple shaft body structure composed of a bearing part and a shaft part. The shaft body includes the shaft body and the peripheral part of the shaft body (an azimuth angle and elevation angle displaceable shaft body, and the shaft body itself is collapsible. May also be included).
<第1の実施形態>
図1〜図8にて第1の実施形態を説明する。図1は太陽追尾型の太陽エネルギ受恵体装置の側面図であって、南中時に東から西に見た該装置の主要部を表している。上記太陽エネルギ受恵体装置はこの実施形態では太陽熱温水器として説明するが、太陽電池パネルであってもよい。その場合、太陽電池パネルに不必要な部品(例えばタンク、接続パイプ等)は全部除外してもよい。該装置が温水器であるとして、太陽熱温水器の主役である集熱器10は台座フレーム11に設置され、これを合わせてコレクタパネル1と呼ぶ。コレクタパネル1は回転して太陽追尾することが前提になっているので、ソーラーパネル回転体とも呼ぶ。この実施形態ではコレクタパネル1が方位角移動自在に水平回動し、仰角揺動自在に移動することができるようになっている。
<First Embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view of a solar tracking solar energy receiving device, which shows the main part of the solar device viewed from the east to the west during south and middle times. The solar energy receiver device is described as a solar water heater in this embodiment, but may be a solar cell panel. In that case, you may exclude all parts (for example, a tank, a connection pipe, etc.) unnecessary for a solar cell panel. Assuming that the apparatus is a water heater, a
図2は図1の部分図であって、図2(a)は軸回転ジョイント部及びパネルとタンクとを連通する連通パイプ部の拡大側面図であり、図2(b)は連通パイプ部曲げガイド機構の斜視図である。図3は、図1のAから下を見たパネル回動のための軸塔2の断面図である。図4(a)は、コレクタパネル1を図1のBから見たパネル下面図(裏面図)及び貯湯槽(タンク)5への連通パイプ4の一部分を示した図であり、図4(b)は、図1の紙面裏から見たコレクタパネル1の上方部及び連通パイプ4の一部分を表す側面図であって、図4(a)のCから見た側面図でもある。なお、図4(a)は図4(b)をdから見た図でもある。図5は図1のeから見たコレクタパネル1の裏面図である。図6は図1を上から下に見たF方向の平面図であって、第1実施形態の装置全体を示し、連通パイプ4等は省かれている。なお、図1のパネル1が東を向いたものとして図6は描かれている。図7は図1を左上方から右下に見て、且つ紙面の表から裏に見た第1実施形態図であって、コレクタパネル1及び連通パイプ4、軸塔2を不図示とした斜視図である。
2 is a partial view of FIG. 1, FIG. 2 (a) is an enlarged side view of the shaft rotation joint portion and the communication pipe portion that communicates the panel and the tank, and FIG. 2 (b) is a bent view of the communication pipe portion. It is a perspective view of a guide mechanism. FIG. 3 is a cross-sectional view of the
この実施形態では、台座フレーム11を有したコレクタパネル1としての主要部である集熱器10と、水平設置面9に対し固着された所定高さを有する軸塔2と前記パネル1を駆動する太陽追尾駆動部(移動推進部)としての主要部であるモータドライブユニットMDUとを備えている。集熱器10は市販の長方形型集熱器(例えば1500mm×1000mm×65mmを2枚併設)であってもよいし、パネル面を垂直に見た形が台形の集熱器であってもよい。前記長方形型集熱器であるとして、前記台座フレーム11に集熱器10を複数(例えば2つ/10a、10b)載置し固定して、合体させたものをコレクタパネル1とする(特に図4、図5参照)。台座フレーム11は方形の集熱器10と同じかそれよりわずかに大きい外郭をした金属の断面L型アングル部材(フレーム)で構成され、平面視「N」をミラー対称構成とする形状を有している。斜めの筋交いのフレーム11eは変形防止フレームである。該変形防止フレームはX型(11e、11f、11g、11h)としてもよい。
In this embodiment, the
上記太陽追尾駆動部はモータドライブユニットMDUと後述する駆動システム(電子回路又はマイクロコンピュータからなる太陽追尾司令部)とからなる。前記軸塔2は軸塔下部としての軸塔基礎部21とその上に上下摺動自在に取り付けられた軸塔上部としての軸塔本体部22とからなっている。上下摺動自在機構については後に詳述するが、まずは両者が固定関係に保持されているものとして、説明を続ける。
The sun tracking drive unit includes a motor drive unit MDU and a drive system (a sun tracking command unit including an electronic circuit or a microcomputer) which will be described later. The
前記パネル1には、前記パネル1を設置面9上で水平にスムーズに回転駆動させるための回動車輪16,17が、前記台座フレーム11の設置面側一端部11a両側部近傍AA、BBに、即ち上端部フレーム11bと下端部フレーム11aとを接続するフレーム11cとフレーム11dとに一端を固定され、他端を筋交いフレーム11gと11hとに固定された脚体12、13の下端AA、BBに、取り付け座14、15及び脚体12、13を介して回動自在に取り付けられている。脚体12、13は前記補助フレーム11g、11hと枠体左右フレーム11c、11dとに跨って図示のところに溶接されている。また、前記台座フレーム11の他端部(上端部)11bは、連結部3及び回転軸体30を介して前記軸塔2の軸塔本体部22に連結接続される。上記連結部3は例えば軸部3cを介して両羽部(3a、3b)が回転自在に結合された蝶番部材で構成される。蝶番部材の羽部の一方3aをフレーム11の他端部1b中央下部(L型アングル下面)11bbに、羽部の他方3bを回転軸体30の水平周端部32aに固着することで、パネル1と回転軸体30とを連結する。前記軸塔本体部22は前記連結部3と連結する回転軸体30(+)を水平回動自在に設けている。該回転軸体30は金属からなる側面視柄杓型で構成し、柄部に相当する軸本体としての長軸部30aを有し、その上端部33と下端部34は軸塔本体部22に溶接された三角板の水平上端部22a、水平下端部22bに夫々設けた軸受け部BJ1、BJ2に回動自在に取り付けられる(図3も参照)。
The
上記軸受け部BJ1、BJ2はベアリング使用軸受けからなり、下側の軸受け部BJ2は下方移動禁止ストッパ仕様軸受けを使用する。上記回転軸体30の杓部32は、軸体の外郭部としての垂直部32bと水平腕部32cと柄部30aの基部に相当する杓持部(長軸部)30aと周縁部(32b、32a)を変形不可に保持する補強部としてのステー部材36、37からなる。該ステー部材37は前記水平周端部32a近傍に一端を溶接し、他端を前記水平腕部32cと杓持部である長軸部30aとに橋渡し固着されたステー部材36に溶接固着してなる。
The bearing parts BJ1 and BJ2 are bearing bearings, and the lower bearing part BJ2 uses a downward movement prohibition stopper specification bearing. The
以上の構成によって、前記パネル1を前記設置面9に対し斜めに載置する斜め載置状態を維持するように構成し、モータドライブユニットMDUで前記車輪16、17を駆動したとき車輪が設置面9を回動することで、前記パネル1が前記軸体30を介して前記斜め載置状態で回動し太陽追尾するようにしている。前記回動車輪16、17が、前記コレクタパネル1の一端11aより奥まった一端部1aに取りつけた理由は、後に詳述する前記パネルが仰角揺動自在とする場合につき、軸塔2の上下動可動距離を抑えつつ、仰角揺動範囲を大きくするためである。この実施例では上下長(パネル全長)の約1/3のところに前記脚体12,13及び取り付け座14,15を介して前記回動車輪16、17が取り付けられている。そして、上記一方の脚体、例えば脚体13に上記モータドライブユニットMDU取り付ける。このユニットはモータとギヤーとからなるギヤードモータであって、一方の車輪15に連結されている。
With the above configuration, the
また、コレクタパネル1が温水用集熱器である場合(太陽電池パネルであってもよいがその場合は以下のタンク、パイプは不用)には、集熱器の上部にタンク(貯湯槽)5と、前記集熱器とタンク5とに水が循環する連通パイプ部4とを備える(特に図4参照)。タンク5は主として縦方向に伸設された支柱61、62a、62b、63a、63bと斜めステ−61a、61b、63c、63d、64、65、68a、68bと水平フレーム61c、61d、67a、67b、67c、67d、63e、63f及び69とで構成されるタンク架台6の上に載置され、水平接続フレームの1つであるタンク保持部69の上に図示しないネジで螺着される(特に図1、5、6参照)。タンク保持部69は長方形の枠体とラダ−部とからなり、例えばL型アングル部材で構成される。上から見ると全体として「目」の字型を成す。目の字の水平バー部(ラダ−部)は一本でも多数本でもよい。各フレームにおいて、番号があって図示されないものがあるが、対向して設けられる隠れフレームと解されたい。例えば68bは68aとのペアの隠れフレームである。
When the
支柱61はその中間部を斜めステー61a、61bの上端部で固着し、その下端部を支柱61の下端部と水平接続フレーム61c、61dを介して接続固着し、支柱61の下端部とステ−61a、61bの下端部とを設置面9に設置し、図示しないネジ等で設置面に固着する。支柱61の内側下端部とステー65の内側下端部とを接続固着し、ステー65の上端部とタンク保持部69のラダ−ステー69fの中間部(中央部)とを接続固着することで、支柱61及びタンク5の南北方向のグラツキを防止する。さらにタンク保持部69のラダ−ステー69eの中央部と支柱61の上端部とを溶接又はネジ螺着し、その接続部とステー64の上端部とを接続固着すると共に、ステー64の下端部とフレーム67cの中間部とを接続固着することで、上記南北方向のグラツキ防止をさらに強化している。なお、ステー64、65のクロス点をネジn1等で螺着するとより耐震強度が増す。
The
水平フレーム67は東西南北フレーム67a、67b、67c、67dで構成された方形のタンク架台6のベース部主要部を構成している。四隅の接合部から垂直の前記支柱62a、62b、62c、62dが垂設され、その上方にはタンク保持部69が固着される。上記接合部の下面にはキャスタca2、ca3、ca4、ca5が設けられる。支柱61の下面部にもキャスタca1が設けられている。隣設する支柱62a〜63b間には適宜補強用斜めステ−(例えば62aー63a間の斜めステ−68a)が設けられる。その反対側にも斜めステ−68bが設けられている。なお、フレーム63e、63fは支柱63a、63bと斜めステ−63c、63dのそれぞれの下端部同士を接続した変形防止フレームとして設けられている。
以上のように構成された、タンク架台6は実質的に南側を一点にして北側を4点にてタンク5を支持する構成になっている。また、タンク架台6の支柱61は軸等2を垂直に支持する軸塔支持部としてもその役割を担っている。
The
The
図3に示すように軸塔2は軸塔基礎部21の上端部と下端部とに設けた取付部にて、軸塔2もしくは支柱61のいずれかにあるいは中間部材として設けたスペーサSP1を介して、支柱61に図示しない螺着手段によって固着される。軸塔2が支柱61に固着されたとした場合、コレクタパネル1の回転中心は、支柱61よりわずかに北側に位置し、図6において、「O」で示す位置となる。
As shown in FIG. 3, the
この実施例では、太陽エネルギ受恵体装置として太陽熱温水器を想定しているので、コレクタパネル1とタンク5との液体接続パイプ4を必要とする。パイプ4の詳細は後述するが、パイプ4を必要とする関係上上記回転中心「O」はパネル1に重ならないパネル1の外側に設けることが望ましい。これを内側に設けるとパネルの回転半径が小さくなって、装置全体の設置面積が小さくなるメリットはあるが、上記接続パイプ4の処理が煩雑になり、かつパイプ長も長くならざるを得ず、上から見てタンクとパネルの重なりも深くなってしまい、実質的に自然循環方式の温水器が実現できないデメリットの方が大きい。それ故、温水器システムとしては、上記回転中心「O」はパネル1の外側がよい。とは言え、できる限り装置全体の設置面積を小さくする方がその需要は大きいと言える。そこで、この実施例では、上記回転中心をパネル1の外側に設けることは設けるが、極力パネル1に近づけるようにした。考察によると、パネル1とその回転中心「O」との距離D1を10cm程度(10〜20cm)にしても熱交換効率を落とすことなく、コスト面においても極力コストアップにならないようにした。その構成とは図6に示すようにタンク5を南北に長くなるように設置する。
In this embodiment, since a solar water heater is assumed as a solar energy receiver device, a
このタンク5は市販の温水器パネルとセットであってもよく、タンクは特注であってもよい。市販の場合図6のようにパネルの長手方向長とタンク長手方向長とが等しいものを使用(等しくなくてもよい)したとすると、パネル1が東又は西に向いている時、パネル1の上部北側がタンクに少し重なるように設置してもよい。このようにしても重ならないものと比較して熱変換効率は殆ど落ちない。例えば、タンク5の短手方向長DSが50cmとし、15cmの重なり部を設けたとすると、DS=15+10+10+15=50(cm)となる。太陽が東又は西に傾いている時はその高度がかなり落ちている時であるから、上記15cmの重なりは垂直に見た重なりであり、太陽の高度が低い場合はタンクとパネルとは太陽受面に対して重ならない。よって効率は落ちない。南中している時はタンクの短手方向とパネルが対峙しており、かつ夏至であっても日本中心では高度78度前後なので重なったとしてもわずかであり、夏の場合は熱を捨てるくらい熱くなるので、問題ない。上記の数値は一例であり、タンクとパネルの上下の位置も考慮して計算すればよい。図1を仰角固定方式とし、タンクとパネルとを最も接近して設けた場合(両者上下間隔10cm)の数値として前記数値例を見てもよい。図1では仰角変移方式で、上下離間距離が20〜60cmであって、回転中心「O」とパネル1との水平距離D1が20cm程度として描いたつもりであるので上記問題は全くない。
This
以上の考察から、パネル1の東西方向において、パネル1とタンク5とが垂直方向に重なるように設け、最小で回転中心「O」とパネル1との距離D1を連通パイプ4の半径長1cm程度にすることも、効率を殆ど落とさない範囲内で可能であると言える。このようにした時の斜めステ−64、65の東西方向の厚みは連通パイプ4の直径以下として構成されなければならない。
From the above consideration, in the east-west direction of the
タンク5の重なり部以外のスペースに前述のタンク架台のベース部主要部67及びその垂直部支柱62が配設されているが、このような枡形部を設けた理由は2つある。一般にタンク5の重さは水を満たせば150〜200kg、大型のものになると300kg近くなる。それを強風、地震等にもできるだけ持ちこたえる耐震構造にしたことが1つ、もう1つは、タンク5の下方とベース部主要部67との間にサブタンクSTを配設できるようにしたからである。このサブタンクSTとはこの発明の同一発明者が著述した前記非特許文献のP93に詳述したサブタンクを図7のような構造体として表したものである。この構造(図7)そのものは新規である。即ち方式はどうであれ、太陽追尾温水器にすると午前中に高温になることが前記非特許文献で実証済みであり、その温水をそれ以降にストックとして使用時まで置いておくためのサブタンクである。 このサブタンクSTは紙面の後方即ち北側からタンク架台内に支柱63a、63bとの間を介して挿入配置されるようになっている。そしてタンク5をメインタンクとするとメインタンクの容量とサブタンクの容量とは同じかサブタンクSTの方がわずかに小さくなるように設定されるものとする。
In the space other than the overlapping portion of the
上記連通パイプ部4は、図1及び図4で示すように、集熱器10の上端面壁部1bbに設けた温液入出口部41とこの入出口部41に連設したエルボ部42と直管部43とT管部とからなる定型(ノンフレキシブル)パイプ部PSと、この定型パイプ部PSと貯湯槽(タンク)5に固着されたL型の連絡口48とを接続するフレキシブルパイプ部45、47と前記連絡口48とを有している。前記フレキシブルパイプ部45には定型の短いL管46を便宜上含んでいる。上記入出口部41は併設した2つの集熱器10a、10bの冷水取り入れ口41a、41d(不図示)と温水出口41b、41cとで構成されている。前記エルボ部は直管部43と41とを接続するエルボ部42a、42b、42c、42d(不図示)を備える。なお、42e、42f、42gもエルボ部である。集熱器10a、10bの入出流体を分離又は合流させるT管部44a、44bと前記入出口41とを前記エルボ部42と直管部43とで接続し、前記ノンフレキシブル)パイプ部PSを形成している。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
タンク5から連絡口48aを介してフレキシブルパイプ部47aに流入した冷水は、フレキシブルパイプ部47a、エルボパイプ部46a、フレキシブルパイプ部45ba、45ca、45aaの順に降下し、T管部44aに流入した冷水はここで直管部43aと43dとに分岐され、入口41a及び入口41dから集熱器10a、10bに入水する。そして集熱器で温められた温水は出口41b、41cからエルボ部42b、42cを介して直管部43b、43cを上昇し、エルボパイプ部42f、42gを介して直管部43e、43fからエルボ部44bによって合流され、フレキシブルパイプ部45ab、45bb、エルボ部46b、フレキシブルパイプ部47bを介して連絡口48bからタンク5へ上昇して流入する。フレキシブルパイプ部45は、パイプ長手方向にスライド自在にガイドするガイド部材35bにガイドされて方位角方向には変形しないパイプ部45aa、45abと、支柱61の中間部水平断面中央に南北に貫通する垂直に長い孔部で形成された方位角方向非変形規制部61gにガイドされてパイプを上下に伸縮可能とするパイプ部45ba、45bbと、前記ガイド部材35bと規制部61gとの間に規定されるパイプ部45ca、45cbとからなる。パイプ部45aa、45ba、45caは集熱器への冷水流入用パイプ部であって、パイプ部45ab、45bb、45cbはタンクへの温水流入用パイプ部である。
なお、エルボパイプ部46はバラケ防止のために2入力2出力を合体したエルボパイプ部であるが、別々に構成してもよい。
The cold water flowing into the flexible pipe portion 47a from the
In addition, although the elbow pipe part 46 is an elbow pipe part which united 2
入出口41からT管部44までが定型パイプ部PSであって、このパイプ部PSを定型に固定するため、集熱器10を載置固定している断面L型フレーム11の上辺部11baにネジSC1又は溶接等で固着したパイプ保持部18、19を設けている。このパイプ保持部18、19に直管部43a、43dを固着することによって、定型パイプ部PSをパネル1に固着する。T管部44a、44b同士も図示しない保持部により固定関係に保持するようにしている。フレキシブルパイプ部のうちパイプ部45は、45a、45bが互いに長手方向に移動可能なように図示しない部材により束ねられている。
前記定型パイプ部PSは塩化ビニルや金属と樹脂との2重成形品等の剛体で形成される。前記フレキシブルパイプ45及びフレキシブルパイプ47はポリプロピレン等からなる中心パイプ材と網状ステンレス保護材からなる被覆部とを同軸上に形成して成り、第1接続部と第2接続部とに分かれて構成される。前記第1接続部としてのパイプ45は上記回転軸体30の軸本体上端部33上端33aに固着した水平天板35a上面のパネル寄りに設けたトンネル状のガイド部材35bで挿通自在に保持される。
The fixed pipe portion PS from the inlet /
The fixed pipe portion PS is formed of a rigid body such as a double molded product of vinyl chloride or metal and resin. The
図2に示すように、天板35aは例えば平面視鍵穴形又は前方後円墳のような形状をなし、円部から飛び出した舌状の舌状部35aaにガイド部材35bが固着されている。天板は上下2層で形成され、回転軸体30に連動する前記天板35aを下層天板とし、この上面に回転自在に取り付けた円形天板35cを上層天板とする。そして前記舌状部35aaの上面と上層天板35cの上面とは、同一面となるように形成される。
As shown in FIG. 2, the top plate 35a has a shape such as a keyhole shape in a plan view or a front rear circular ridge, and a guide member 35b is fixed to a tongue-like tongue-shaped portion 35aa protruding from the circular portion. The top plate is formed of two upper and lower layers, and the top plate 35a interlocking with the
前記エルボパイプ部46は前記第1接続部45と第2接続部47とが図1の実線で示すような上下接近状態である時とパネル1を寝かせた上下離間状態である時(一点鎖線で図示)とでパイプ自体が過変形(弾性回復不可能な変形)を起こさないようにするために角度付部として設けられている。タンク下面と天板35a上面との距離が両者接近時に接近し過ぎないように設計すれば上記過変形を起こさないようにできるので前記第1接続部と前記第2接続部とは一体のフレキシブルパイプで構成してもよい。
さらにフレキシブルパイプ部(第2接続部)47に水平ふらつきを防止支援するため、タンク保持部69の前記ラダ−部69e下面に2つの部分円弧状規制部材(ガイド部材)691、692を点線で示すように保持部69と支柱61とに固着して設けてもよい。上記軸塔2が該軸に対して方位角可変自在に且つ上下に伸縮する時において、前記第1接続部45のパイプはガイド部材35bで挿通移動自在に保持されつつ、規制部材としての前記長孔61g両端面に対し出し入れ可能且つ折曲自在にガイドされ、位置規制される。
The elbow pipe portion 46 is when the first connecting
Further, in order to prevent the horizontal fluctuation of the flexible pipe portion (second connecting portion) 47, two partial arc-shaped regulating members (guide members) 691 and 692 are indicated by dotted lines on the lower surface of the
一般にフレキシブルパイプ材は、「曲げ」に強いように作られているが、捩れを伴う曲げにはあまり耐久性がない。従って、「フレキシブルパイプ曲げ態様」は、上下動及び方位角移動に際し、常に同じように過変形を起こさず反復されるほうが望ましく、ある時は曲げが深くなる/浅くなるようなことが起こると耐用年数が短くなる。そこで「過変形曲げ」を起こさないように曲げガイドするガイド機能部ユニットを図2(b)のように設けると耐用年数を長くする事ができる。その構成を次に述べる。 In general, the flexible pipe material is made to be resistant to “bending”, but is not very durable against bending involving twisting. Therefore, it is desirable that the “flexible pipe bending mode” is always repeated without causing excessive deformation in the same way during vertical movement and azimuth movement. The number of years is shortened. Therefore, if a guide function unit that guides bending so as not to cause “over-deformation bending” is provided as shown in FIG. 2B, the service life can be extended. The configuration will be described next.
上層天板35cの支柱61に最接近する位置に、ゴンドラ部GDをネジN35にて固着する。ゴンドラ部GDはパイプ曲がりガイド機能と、パイプ上下動時のあばれ防止機能とを備えた機能部材であって、正面視逆U字状本体部GD1と、対構造ハの字状ガイド支援腕部GD2、GD3と、上下動する際のスムーズな動きを作る上下2つの滑車部PR(下滑車は不図示)と、該滑車部PRを回転自在に支持し、前記本体部GD1に連設保持する滑車支持部GD4と、前記滑車部PRを支柱61に設けた長孔61gの端部に常に弾性的に押し付け、且つそれ自身も押しつけられる弾性スライド部材GD5とからなる。該スライド部材GD5は長円環状をなし、長孔61g端面に接触する接触部GD6から押しつけ方向に突設したはずれ防止突起GD7、GD8を備えている。舌状部35aa上面にガイド部材35bbを4つのネジ356,357,358,359にて固着する。該ガイド部材35bbは、上層天板35cの上面を通過してゴンドラ本体部GD1の内側両サイドに対向する2つの長い板バネ部SP1、SP2を備えている。該板バネ部の先端部は、各々外側に折り曲げられている。図示の状態は、パネル1が東を向いている場合の舌状部35aaを実線で表し、点線はパネルが南を向いている状態を表している。そして、ガイド部材35bbの内部、2つの板バネ部SP1、SP2との間に2つのパイプ部45が上下に重ねられて挿通する(パイプは不図示)。
The gondola portion GD is fixed with a screw N35 at a position closest to the
図示のように東向き、又は西向きのようにパイプが曲げられる時、そのパイプの過変形曲げを起こさないよう2つの板バネ部SP1、SP2がパイプをガイドする。この時、いずれか一方のバネ端、例えば東向きの場合はバネ端ST2が本体部GD1の後端出口端面より図のように出っ張り、他方のバネ端SP1(不図示)は、GD1後端出口端面に係止され、パイプ曲がりが外側に膨らむことがない。また、図1の太陽高度が低い実線図示状態と太陽高度高い点線図示状態との間で、天板35aが上下動する。この時天板35aがパネル1と同期して方位角方向に回転するが天板35aと天板35cとを回転可能な構造にしていることでゴンドラGDによって天板35cを方位角不動にしている。なお且つ天板35cは上下動可としている。また、天板35aは方位角変動時天板35cを水平に保ち、上下動時及び方位角変動時においてフレキシブルパイプ部45cを常に水平に保ちつつ、パイプ部44と略同じ上下位置に保つようにしている。上下動時は軸塔2の上下動に連動して、天板35a、35cが上下動し、それによってゴンドラ部GDが上下動する。この時のGD上下動のスムーズ性を確保するため、上下の滑車PR、PRが回転し、GD6が支柱61に対しスライドする。
When the pipe is bent eastward or westward as shown in the drawing, the two leaf spring portions SP1 and SP2 guide the pipe so as not to cause excessive deformation bending of the pipe. At this time, one of the spring ends, for example, in the case of facing east, the spring end ST2 protrudes from the rear end outlet end face of the main body GD1, as shown in the figure, and the other spring end SP1 (not shown) is the GD1 rear end outlet. It is locked to the end face and the pipe bend does not bulge outward. Moreover, the top plate 35a moves up and down between the solid line illustrated state with a low solar altitude and the dotted line illustrated state with a high solar altitude in FIG. At this time, the top plate 35a rotates in the azimuth direction in synchronization with the
図1の実施例では、パイプが規制部材35b又は35bbで規制されるが、それに続くタンク寄りの部分は所定曲がり半径を許容しつつ曲がり得る構造をとっている。つまり連通パイプ4は、ガイド部材35bに続いて規制部61g又はGD1で規制される。該規制部61g又はGD1は南北方向にパイプの移動を可能としている。これによって、曲率半径の小さい大きな曲げが一ヶ所に集中して起こらない構造となっている。言いかえると天板35cは水平な円盤状を成し、この円盤の上で、パイプが水平動自在に置かれることなり、端部即ち角度付部44及び連絡口48近傍がパイプ過曲にならないよう、それを保護して、上記ガイド部材及び上記規制部材で曲がり方をガイドすると言う構成をとっている。これによってパイプ4の耐久性を向上させている。尚且つ、規制部61gとエルボ部46との間に位置するフレキシブルパイプ部は、軸塔本体部22の上部に固着した水平板229によって、タンク5への接近状態(図2参照)においても、水平状態を維持できるようになっている。即ち、水平板229は、天板35C上面と面一になるよう三角補強部228を介して軸塔本体部22に取り付けられているから、弛みによって、ドロップ部(後述)が発生することもない。
In the embodiment of FIG. 1, the pipe is regulated by the regulating member 35b or 35bb, but the subsequent portion near the tank has a structure that can be bent while allowing a predetermined bending radius. That is, the
また、天板35a、35cは、連通パイプ4を支えるだけでよい構造としたので、図1のような板厚1mm程度のステンレス板で構成する等してよい。また、図1に見られるように、パネル1の上下動によってガイド部材35b、SP1、SP2にガイドされるパイプ4の接触位置が徐々に異なるように構成したことも一点応力発生を避ける要素となっている。さらにパネル1を寝かせた時に部材35bから連絡口48までのパイプ4の実効長がパネルの仰角変化率に対応して増加するので、「曲げ」を吸収するためにパイプ長を増加することを必要以上にしなくてよい。即ち、パイプの長さを長くすることなく「一点集中曲げ」を回避できるので耐久性が増し、加えてパイプ長さを短くできる。
Further, since the top plates 35a and 35c need only support the
従って、以上の構成から、この実施例では、
1)パネルの仰角固定にて東向きから西向きに約180度回転させる方位角可変システムとして構築できる。
2)パネルの前記方位角を変更しながら仰角も変更する2軸可変システムとして構築できる。
3)上記パネルの仰角変更は地震台風竜巻等の異常時に水平に近い低角度に変更するシステムとしても構築できる。パネルが水平面との成す角(傾斜角又は仰角)をiとすると、パネルが水平近くになると、パネルが受ける風圧はsin(i)倍となり、その分弱くなるので安全である。さらに地震において、仮に破損が起こり、破片が設置面に落下したとしても、その位置エネルギが小さくなっているので設置面が屋根部材であってもその被害を小さくする事が出来る。
4)上記パネルの仰角変更は上記全ての異常時にパネルをロックさせるための移動システム(後述)としても構築できる。
Therefore, from the above configuration, in this embodiment,
1) It can be constructed as a variable azimuth system that rotates about 180 degrees from east to west by fixing the elevation angle of the panel.
2) It can be constructed as a two-axis variable system that changes the elevation angle while changing the azimuth angle of the panel.
3) The elevation angle change of the panel can be constructed as a system that changes to a low angle close to the horizontal when there is an abnormality such as an earthquake typhoon tornado. Assuming that the angle (inclination angle or elevation angle) formed by the panel with the horizontal plane is i, the wind pressure received by the panel becomes sin (i) times as much as the panel is nearly horizontal, and it is safe because it is weakened accordingly. Furthermore, even if damage occurs in an earthquake and the fragments fall on the installation surface, the potential energy is small, so that the damage can be reduced even if the installation surface is a roof member.
4) The elevation angle change of the panel can also be constructed as a moving system (described later) for locking the panel when all the above abnormalities occur.
上記のいずれにせよパネルの仰角変更は所定高さの軸塔基礎部21に対し軸塔本体部22を上下摺動自在にスライドさせることで行っている。この摺動自在機構は、例えば、軸塔を金属のL型アングルを主として構築するものとすると、図1、図3のように、上位置保持用三角板22a、下位置保持用三角板22bで回転軸体30が回動自在に保持されている軸塔本体部22を、三角形状軸塔基礎部21の各コーナーに回転自在に対峙させて取りつけた滑車P1、P2、P3、P4、P5、P6で上下動摺動自在に保持する。該滑車は、図1、図3のように前記軸塔基礎部21の上部に3箇所、滑車P1、P2、P3、中間部に3箇所、滑車P4、P5、P6を設ける。該滑車P1〜P3は、軸塔基礎部21の水平断面L型の一方の支持部21aに溶接又はネジ螺着した板厚3mmの中央部くりぬき三角部材21cのくりぬき部コーナ3点の滑車支持部PR1,PR2,PR3を介して回転自在に図示のように取り付けられている。前記滑車P4〜P6も前記中間部において前記と同様の不図示の三角部材に前記と同様配置にて取り付けられている。
In any case, the elevation angle of the panel is changed by sliding the tower
他方の支持部21bは、前記三角部材から下折曲部21c1、21c2にネジ等で螺着保持して前記基礎部21として一体化構成される。支持部21a、21bは図示しないネジ等で螺着される。そしてL型アングルの一方の外壁部221の上下全面にラック状ギヤーSRを取り付ける。これに対峙させるように上部滑車と下部滑車との中間部(図1、図3参照)に位置した軸塔基礎部21の部位に軸受け部JRを設け、この軸受部JRに嵌合して取り付けたギヤ−一体型対応軸J1を軸受部に回転自在に保持させる。ギヤ−G1はギヤードモータGMで駆動され、軸J1が回転することで、これに連動して回転駆動される。ギヤードモータGMは外壁部221に固着される。ギヤードモータGMが駆動すると、例えば図1の最上位位置から軸塔本体部22が計6個の滑車P1〜P6にガイドされながら下に移動する。軸塔本体部22が下に移動すると、前記連結部3は各蝶番部の角度が開くように移動して、パネルの角度が寝るように変移する。それと共に、パイプの角度付部(エルボ部)44が軸3cを回転中心として、図1において時計方向に回転するので、部材35bからのパイプの実効長を延長しながらパイプの曲げを和らげるように伸びて行き、タンク5と天板35aとは離間する(図1の一点鎖線図参照)。軸塔本体部22が上動する時は、前記下動動作と反対に各部位が動く。
The
この実施例では方位角回転と仰角変移の両方が可能な太陽追尾式太陽熱温水器として考えられており、尚且つ昇熱方式が自然循環方式を前提としている。そのためのより効率的な構造を前述した。即ち連通パイプ4におけるドロップ部が、パネルの最小仰角位置から最大仰角位置までどこにも発生しないように配慮されている。このドロップ部とは、上下方向にS字又はU字になることを指す。このドロップ部が大きれば大きいほど自然循環の熱効率が落ちる。連通パイプの直径を大きくした方が高効率となるが、パイプ直径を大きくして且つドロップ部が発生すると、入水時に空気隗がS字の上部に残ったままとなる可能性もあり、よろしくない。また、自然循環が起こり始める初期時において、前記ドロップ部が温水と冷水の循環を阻止する要因となリ得る。例えば、初期時ではパイプ内で温水と冷水が混ざり合いながらタンクへと温水が上昇していく。この時の混ざり合いが起こりにくいことがドロップ内に起こる。この点においても、ドロップ部が発生しにくい構造とする方がよい。最大仰角位置で一部パイプ4が水平になる所があるが、水平なら温水は上に、冷水は下になり、水平部に続く斜めの部分に溜まった温水塊が水平部分の温水塊を移動させ、斜めの部分に溜まった冷水塊が水平部分の冷水塊を温水と反対方向に移動させるので初期時の効率についてもほとんど落ちないようにしている。一旦パイプ内に、温水用パイプは温水が、冷水用パイプは冷水が満たされた後はスムーズに循環が進行する。
In this embodiment, it is considered as a solar tracking type solar water heater capable of both azimuth rotation and elevation angle shift, and the heating method is based on a natural circulation method. The more efficient structure for that is described above. That is, it is considered that the drop portion in the
この実施例では、コレクタパネル1の方位角変移のための回転と仰角変移のための(モータ)回転とを同時進行又は個別に行うことができる構造物として構築した。そして仰角変移方式については、斜め上方部1B(一方)例えば上端部1bを垂直に上下動させ、下方部1A(他方)例えば下端部1a(正確には車輪16、17)を水平動させる方式をとっている。従って、仰角変移に伴って方位角変移回転の回転半径即ち車輪16、17の軌跡Rtが変化する。該変化が起こるとその軌跡に沿うように車輪の進行方向を合致させる必要がある。わずかな不一致は「すべり」を伴いながら軸中心「O」に強制させられるので、回転を続行できるが、大きな不一致は車輪と設置面との摩擦が大となり、車輪及びモータ駆動系の消耗を早めるのみならず走行不能となる。そこで、この実施例では更なる改良を施している。それは、仰角変移に連動して前記車輪の進行方向を変更する「仰角変移連動式車輪方向変更システム(機構)」を付加している。その機構を図1、図5、図6、図8を用いて説明する。
In this embodiment, the
パネル下方にパネルに対して上下動し、かつ車輪取り付け方向に移動する逆Y字状の連動棒(連動部材)YBを備えている。この連動棒YBは、回転軸体30の水平周端部32aの下面にねじSC5にて固着された下駄型の連動棒軸受け部材RC1とパネル1に固着した摺動保持部材RC2、RC3、RC4、RC5、及び車輪取付座14に取り付けた車輪舵部rd1、rd2に摺動自在に取り付けられている(図8)。前記連動棒YBを摺動可能に保持する前記摺動保持部材RC2、RC3、RC4、RC5は、RC2に代表して示されているようにネジ(RC2ではSC2)にてフレーム11に螺着され、長手方向に連動棒を摺動し得る貫通孔(パネル表裏方向に長い長孔h8)が設けられており、これに連動棒を貫通させて摺動可能としている。連動棒YBの上端部YB1はT字型の軸部Y1になっていて、その水平端が下駄歯rb1、rb2の軸孔に嵌合した回転軸構造を形成している。
An inverted Y-shaped interlocking bar (interlocking member) YB that moves up and down with respect to the panel and moves in the wheel mounting direction is provided below the panel. The interlocking rod YB includes a clog-type interlocking rod bearing member RC1 fixed to the lower surface of the horizontal
図8は前記仰角変移連動式車輪方向変更システムを説明する作用図兼構造図である。図8(a)は図8(b)の矢印7Aから見た矢視断面図であり、連動棒上端部周辺を示している。図8(b)はコレクタパネル1を省略した同部の斜視図である。例えばパネル1の仰角が水平位置を0度とすると、図8(a)の実線図状態はパネル1の45度位置を表している。二点鎖線図は30度位置、一点鎖線図は15度位置を表している。パネル1の45度位置における連動棒YBの長手方向(上下方向)任意点P1は、パネル1の角度を30度、15度と変移した時、パネル1に対する相対位置がどうなるかを示すための任意点である。例えば相対位置を見るために保持部材RC2に着目し、RC2とP1の距離又は位置に着目すればよい。任意点P1は、パネル1の角度を30度、15度と変移した時、P2、P3の位置に来ることが分かる。どれだけ変移するかと言うと、線分3C−Q1(Q1は連動棒上端部軸中心)、を半径とする移動角で表される円弧長(正確にはQ1−Q2、Q1−Q3の長さ)だけ変移する。この変位は、連動棒YBによってその中間保持部である摺動保持部RC3を経て、これよりわずかに下方部分(例えば3cm下方)から二叉に分岐されて伝達され、「斜め下方ー斜め上方」の変位に変換され、連動棒YBは脚体に固着された摺動保持部RC4、RC5に摺動保持されながら、最終的に前記変位は車輪舵部rd1,rd2に伝達される。即ちパネル1の仰角変更に伴うパネル1に対する連動棒の変位を車輪舵部rd1,rd2に伝達することによって、本来回転すべき軌跡(軌道)Rtに車輪の進行方向を常に自動修正することができるようになっている。
FIG. 8 is an operation and structure diagram for explaining the elevation angle shift interlocking wheel direction changing system. FIG. 8A is a cross-sectional view as seen from the
なお、連動棒YBの中間保持部は、例えば図8(a)のRC2のようにネジSC2によってフレーム11の補強フレーム11iの図示位置に螺着(RC3も同様構成)される。摺動保持部材RC2、RC3には連動棒YBが長手方向に摺動し得る孔が形成され、その孔に連動棒YBが摺動自在に保持される。また、舵部rd1,rd2への連動棒YB下端部保持構造RC4、RC5は、該舵部の直前でわずかに折り曲げられてRC4、RC5に支持されるよう構成され、その先端は図8のRC1と略同様の構成(下駄本体部の形状は異なる)によって回転自在に連結される構造となっている。換言すれば、32a、3bと、RC1、RC2、RC4、RC5によって支えられた連動棒YBと、舵部rd1,rd2を主要部とするリンク機構によって、パネル角度変位が舵部rd1,rd2に伝達されると言える。
Note that the intermediate holding portion of the interlocking rod YB is screwed to the illustrated position of the reinforcing frame 11i of the
以上のように、極めて簡単な構成で、車輪の自動操舵が可能となっている。車輪の方向転換のための移動量がわずか、例えば1〜3cm程度で十分であり、この程度の逆Y字状剛体であるところの連動棒の股開き変形が弾性変形限界内で行われるようになっている。例えば、連動棒は直径1〜2cmのステンレス棒又は摺接部分が少なくともさびにくい金属とした剛体で形成する。連動棒はパイプ状部材であってもよい。このような連動棒YBの上端部の直線運動は下端部の斜め内外方向運動に変換される。図8(a)のパネル仰角45度位置では車輪の移動方向がPQ1である(図5参照)のに対し、パネル仰角が30度、15度と小さくなっていくと、例えば15度では車輪の移動方向がPQ2のようになって大円を描くようになる。連動棒YBが下動されると股開き変形が起こる。その変形はバネ力として、連動棒YB自身に蓄えられる。その状態を描いたのが図5である。ここからパネル仰角が小方向に指令されたとすると、連動棒YBは前記バネ力を解き放ちながら股開き角を小にするよう戻り変形する。即ち連動棒の自重と相殺されるよう戻り変形が起こる構成を採用したので、車輪の進行方向変更に際し、いずれか一方への力のかけ方が他方のそれに対して同じように作用させることができ、ハンドル力にアンバランスを来たすことがないようにしている。 As described above, the wheels can be automatically steered with a very simple configuration. A small amount of movement for changing the direction of the wheel, for example, about 1 to 3 cm, is sufficient, and the crotch opening deformation of the interlocking rod which is an inverted Y-shaped rigid body of this degree is performed within the elastic deformation limit. It has become. For example, the interlocking rod is formed of a stainless steel rod having a diameter of 1 to 2 cm or a rigid body in which the sliding contact portion is at least resistant to rust. The interlocking rod may be a pipe-like member. Such a linear motion of the upper end portion of the interlocking rod YB is converted into an oblique inward / outward motion of the lower end portion. In the position of the panel elevation angle of 45 degrees in FIG. 8A, the moving direction of the wheel is PQ1 (see FIG. 5), whereas when the panel elevation angle decreases to 30 degrees and 15 degrees, The moving direction becomes PQ2 and draws a great circle. When the interlocking rod YB is moved downward, the crotch opening deformation occurs. The deformation is stored in the interlocking rod YB itself as a spring force. FIG. 5 shows this state. If the panel elevation angle is commanded in a small direction from here, the interlocking rod YB returns and deforms so as to reduce the crotch opening angle while releasing the spring force. In other words, since a configuration is adopted in which return deformation occurs so as to cancel out the weight of the interlocking rod, when changing the traveling direction of the wheel, the force applied to either one can be applied to the other in the same way. The handle force is not unbalanced.
なお、図1において、軸塔2と設置面9とを斜めに結んだ二点鎖線は、この発明の装置を設計する上で参考にすべき想像線であり、この線より外側に各部品が配置される臨界境界線として示されている。例えば、斜めステ−61a、61bの設置角度はこの想像線と同一角度に構成される。この想像線の内側はパネル回転に対しパネルや連動棒YB等に干渉しない空間であって、ギヤ−G1やギヤードモータGM等も略この内部空間に配設される参考線を示している。後で説明する第2実施例(図9)のステ−260、270もこの想像線に合わせて設けられている。軸塔を、軸塔下方部に連結して設けたL型軸塔設置補強材で設置面やベース部にネジ等で固定したり、前記斜めステ−で保持すると、軸塔を強固に支えられる。上記L型軸塔設置補強材や前記斜めステ−等の軸塔設置保持部を上記理由により、前記臨界境界線内に設けることができる。
In FIG. 1, an alternate long and two short dashes line connecting the
従って「請求項3、4等の構成に加え、軸塔設置保持部を備え、ソーラーパネル回転体の他端部(上方部)軸部から垂下した位置より、パネル側に挑む(はみ出す)ように前記軸塔設置保持部を設けた」発明もここに開示できた。この構成は、図14、図19に示した軸塔下部を建築物で構成した発明も包含している。この構成では、強固な軸等が構成できる。さらに上記構成は、「前記軸塔設置保持部が軸塔から放射状に広がる脚で構成されている(図9と後述参照)」構成を含んでいる。
Therefore, in addition to the configuration of
<第2の実施形態>
次に第2実施例を図9〜図12によって説明する。図9は太陽追尾型太陽エネルギ受恵体装置の側面図である。該装置の太陽エネルギ受恵体は、太陽電池(太陽光発電)パネル10Sであるとし、前実施例と同様に上記パネル10Sが方位角移動自在に水平方向に回動し、仰角揺動自在に移動することができるようになっている。図10は軸塔20の要部分解斜視図である。図11は図9のKから上方を見た軸塔20の水平断面図である。図12は軸塔上面に設けた軸回転ジョイント部の一部であって、連結部及び該連結部とパネルとをスライド自在に取り付けるスライド座(接続部)300の斜視図であり、下方から斜め上を見た斜視図である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a side view of the solar tracking solar energy receiver device. The solar energy receiver of the device is a solar cell (photovoltaic power generation) panel 10S, and the panel 10S is rotated in the horizontal direction so that the azimuth is movable, and the elevation angle is freely swingable as in the previous embodiment. It can be moved. FIG. 10 is an exploded perspective view of the main part of the
この実施例は、ソーラーパネルとしての太陽電池パネル10Sと、該パネル10Sを固定的に載置する台座フレーム11とを含むソーラーパネル回転体100と、地上や屋上のベース面(設置面)に対し固定的に配設された所定高さを有する軸塔20と、前記パネル回転体100を回転駆動する太陽追尾駆動部(MDU及び電子制御部)とを備える。前記パネル回転体100は、回動車輪16を設けた一方1aと回転軸部30aaに対峙する他方1bとからなる。前記パネル回転体100は、該回転体の中央以外であって重心以外に前記回転軸部30aaを設ける。そして前記一方1aを前記車輪16及び脚体122を介して水平設置面91に設置させるとともに、前記他方1bは、前記回転軸部30aa及び接続部300を含む軸回転ジョイント部を介して前記軸塔20によって前記パネル回転体荷重の一部(3点支持の1部分を負担する)を支持させる。前記回動車輪16は、前記一方1aの両側部に対応した前記パネル回転体100に対して固定的にそれぞれ取り付ける(図9は片方のみを図示)。前記太陽追尾駆動部MDU2は、前記両側部の少なくともいずれか一方の側部に対峙して例えば台座フレーム11に固着した脚体122に取り付けた回動車輪を駆動するよう例えば該回動車輪16に結合して脚体122に設けられる。このようにしてこの実施例では前記太陽追尾駆動部MDU2で前記車輪16を回動したとき前記パネル回転体100が前記ジョイント部JTを介して前記軸塔20に支えられながら前記車輪16が前記設置面を回動することで、前記パネル回転体100が前記ジョイント部軸部を中心として方位角変移回動し太陽追尾するようにしている。
In this embodiment, a solar
前記回転体100が車輪16を介して回動する設置面91は、建物、住宅の屋上の平面又は地上のコンクリート面そのものでもよいが、この実施例では特製のレール部材RRの上面を設置面91としている。特製のレール部材は例えば同一発明者が発明した特開2005―273201の図3(レール18、28、38、48)をそのまま利用できる。前記パネル10Sは台座フレーム11に固定的に載置され、該フレーム11の下方下端部下面から下方に突設させた脚体122の下端部に回動自在に取り付けた車輪16を備え、この車輪16によって前記回転体100の下部が回動自在に支えられている。上部はジョイント部の軸部30aaを回転自在に支えることで該軸部30aaを中心に方位角変移回転するようになっている。上記軸部30aaは、上下方向に伸縮自在に支持し得る軸塔20に内在して設けられている。軸塔20は、上面が平面である略ドーナツ型に形成したレール部材RRのレール部内側所定の4箇所から中央の一点に向かって斜めに立設させたピラミッド型のステ−260、270にて軸塔20の中間部CUを支持している。軸塔20はレール部材RRに連結固定して立設された直方体形軸塔下部210とこの下部に上下動自在に摺動し上下動所定位置で保持し得る直方体形軸塔上部220とからなり、図11の水平断面で示すように下部210の方が上部220より一回り小さく形成されている。
The installation surface 91 on which the
軸塔倒れ防止のため上記ステー260、270の上端をできるだけ軸塔20の上部に取り付けたいが、パネル10Sの仰角変移を前提に考えているので図9のような中間部CUにステーの上端を固着するようにした。中間部CUは下部210の上端部にあり、下部210の上面210aにはクリアランスを有しながら回転軸部30aaを貫通させる透孔210Cが設けられている。上記中間部CUのすぐ下方に四方に向いた4つの長孔210e、210f(あと2つは不図示)が設けられ、この長孔は十字型軸保持部材240を上下摺動可能に上部220に保持させるために開けられている。軸塔上部220は、その上面220aに設けた軸孔20aとその下面に設けた軸保持部材240の中央部241の軸保持部246とを備え、回転軸部30aaを軸孔20aと軸保持部246とで方位角変移自在に保持している。軸塔上部220は、ステー260、270と軸保持部材240の放射状脚部242,243,244,245とを接近、離間自在にするためその側壁220i、220j、220k、220lに長孔220e、220f、220g、220hを設けている。
In order to prevent the shaft tower from collapsing, the upper ends of the
軸保持部材240は、上部220への保持のために、多角形リング状取付部材230にその脚部242〜245を介してネジ232〜235にて螺着され、この枠付十字部材を上部220の下端に下から嵌め込み、ネジ236、237、238、239にて螺着して軸塔上部220が組み立てられる。ここに軸塔20の組み立て手順を整理して示す。
1)軸塔下部210をステ−260、270によってレール部材RRに垂設して固着。
2)軸塔上部220を上記枠付十字部材(230+240)不着状態にて軸塔下部210の上方から矢視Y91のように挿入する。この行為はレール部材RRを取り付ける前に行うので寝かせて挿入してもよい。
3)軸塔下部210の下方から取付部材230を軸塔上部の下端部に挿入し、図9、図10(b)、図11のようにその4コーナーをネジ236、239にて固着。
4)軸保持部材240を長孔220e〜220h及び210e、210f(4箇所どこからでも可)から軸塔内部に挿入し、図10(b)の状態にしてネジ232、233、234にて軸塔下部210を介して取付部材230に螺着。この時長孔210e〜210h及び長孔220e〜220hの内側端面と放射状脚部242〜245の対向面とはクリアランスを有した状態で嵌合されることとなる(図11参照)。
5)軸塔上部2220と軸塔下部210とを結合一体にさせた状態で、軸塔下部210をステ−260,270によってレール部材RRに垂設固着する。
The
1) The shaft tower
2) Insert the shaft tower
3) The
4) The
5) With the tower tower upper part 2220 and the tower tower
なおcu1は中間部CUに開口したネジ孔であり、不図示のネジにてステ−上端部ネジ孔を介してステ−上部と軸塔下部210の上部とが固着される。270aは、上記ネジ孔cu1保有面に直角な垂直面210kに固着するためのステー270上端部に開けたネジ孔である。軸部30aaは、全体として長釘のような構造をしており、釘頭に当たる部分が、パネルを含む回転体100の荷重を受けて支持する回転保持部3Tであって、金属で構成され、軸部本体(保持部3Tを除いた部分)と該保持部3Tとは、その接続部で溶接されている。この軸部30aaを軸塔上部上面220aの軸孔20aから挿入し、軸部30aaの下端部を軸保持部246に挿通して軸部30aaを軸塔20に対して方位角変移自在に取り付けられる。
In addition, cu1 is a screw hole opened in the intermediate part CU, and the upper part of the stage and the upper part of the tower tower
前記第1実施例でも採用したように、軸孔20aと軸保持部246との直接的な回動保持部分は、水平及び垂直方向に大きな力が掛かりながら回転する部分であるのでベアリング軸受けと軸とからなる構造を採用した方が望ましい。そのようにする場合、上記軸保持部246は1段下がった段差部を有し、この段差部に下方移動禁止ストッパ機能付ベアリング軸受けを配設する。そして軸部30aa下端部もこれに合うようにその直径を小さくした段差部を設けて回動自在に嵌合させる。このような2つの嵌合する段差部で垂直荷重の大部分を上記軸受けで受け止めるようにするとよい。なお、地震等の異常時に軸が軸受けから脱落するのを防止するため、軸保持部246を軸部30aa下端部が貫通して下突させた部位に、Eリングストッパ部材を介在させるようにしてもよい。すると軸部30aaは軸受けから外れない。上記の軸塔は、所定の上下長に固定して使用する例として示した。そのため、上部220と下部210とのオーバーラップ部が最も小さくなる位置、即ち軸塔が最も高く設定される位置における上部220の特定位置に上下部220,210の上下位置固定のためのネジ(ボルト)250、251、252、253が図9、図11のように設けられ、かつ取付部材230の複数コーナーにもネジ236、237が設けられている。季節によって、軸塔上下長が設定されて、固定ネジ250〜253で上下部220、210が固定される。
As employed in the first embodiment, the direct rotation holding portion between the shaft hole 20a and the
回転保持部3Tの上面に回転体100と軸塔20とを所定関係に連結する蝶番部材3abcからなる連結部が載置される。該蝶番部材3abcは、前記第1実施例と略同一構成であって機能的に異なるところは、軸部3ccに回転自在に取り付けた常時開方向(図12から開く方向)に付勢するコイルバネ3SPが加わっている点である。この実施例では、さらに回転体100の他方1bの下面(台座フレーム11の上部下面)に取り付けネジ301、302にて固着した短手方向断面ハット形状スライド座300を設けている。このスライド座300の平面状のトップ部350に前記蝶番部材の一方3aaをネジ304、305にて固着し、他方3bbを保持部3Tに当接させ図示しないネジのネジ孔306、307、308、309への挿入及び保持部3Tへのネジ挿入にて、回転体100と軸塔20とを回転自在に取り付けている。さらに、スライド座300は立上り部330、340を介してトップ部350を設け、空間SSを設けている。この空間SSに遊嵌する断面エ字状のスライド結合部CNの一方頭部を、トップ部350長手方向に設けた長孔360から該空間SSに、突設させた状態で、スライド結合部CNを蝶番部材とスライド座300とに遊嵌着する。
A connecting portion made of a hinge member 3abc for connecting the
この実施例では、連結部3abcとスライド座300とをスライド結合部CNにて遊嵌状態で仮係止し得るようにしている。その理由はトップ部350の長孔360の両側部に三角突起353、354が長手方向に数カ所に亘って設けられ、蝶番部材Taが前記三角突起に当接して回転体100の仰角設定がなされる。この時、回転体100と軸塔20とが完全に離間することなく遊嵌した状態で前記三角突起(四角突起でも可)353、354を乗り越えて、別の位置にある三角突起(例えば351、352)に連結部3abcの一方3aaを移動させたいからであって、前記遊嵌状態がないとパネルの仰角変更作業が困難だからである。このようにパネル仰角移動時において、上記三角突起を用いて上記仮係止をしながらパネル10Sの仰角設定確認がなされる。
In this embodiment, the connecting portion 3abc and the
さらに角度変更が必要なら上記作業を繰り返して、目的の仰角変更がなされた後、ネジ304、305等にてスライド座300への固着が続行される。上記パネル10Sの仰角変更作業において他方3bbと保持部3Tとの結合はそのままでよい。上記パネル10Sの仰角変更作業時において、ネジ250等を緩めて軸塔20を伸縮可能状態にし、ネジ304等を緩めてパネル10Sと軸塔20とを上記仮係止状態にしたとするとパネル10S下端部は車輪16で回動自在であるから、リンク機構を構成するパネル、軸塔、設置面が一時的に非常に不安定になり、危険な状態を一時的に呈する。そこで、上記仮係止状態でも準安定状態となるようにストッパ部材STTで、上記リンク機構を仮係止してもよい。例えば、図13に示すようにレール部材の道幅にその保持幅W1を合わせて作った車輪ストッパ部材SSTを例示する。このストッパ部材SSTは車輪進行方向に直角な縦断面が逆コップ状のベース部SBの上面SUに車輪16が嵌合する凹部S1、S2を設ける。凹部S1は上面SUを車輪16と等幅かわずかに大の幅に切り欠いて構成しており、それと同幅に段差S3、S4を設けた凹部S2を形成しS3、S4と順に上に曲面が上がるように凹部を形成している。曲面を有する段差面S4は、例えば車輪の外周曲面に合わせて構成される。凹部S2の壁面S5は車輪16と等幅かわずかに大の幅で構成され、壁面S5の上端部端面S6は車輪の回転軸より高くならないようにした方が望ましい。
If the angle needs to be further changed, the above operation is repeated, and after the target elevation angle is changed, the fixing to the
このようなストッパ部材SSTを車輪の進行方向又はその反対方向からパネル両サイドの2つの車輪に対して互いに反対方向となるようにその凹部を車輪に圧設するように挿入し、車輪の進行方向及び進行方向と直角方向の車輪移動(パネル移動)を阻止する。このようにストッパ部材でパネル移動を仮係止してから、前記準安定状態を構築すると、パネル変更設定作業がきわめて作業しやすくなる。連結部3abcの一方3aaが前記三角突起に当接した状態にあるとき、前記三角突起のある突起から他の突起へと変更が行われるに際し、突起の乗り越えが行われた後のスライド移動では、その後においてバネ3SPの働きにより、バネ3SPが3aaを常に押し上げるように働くのでパネル上端を持って上下動させるだけで、次の準安定状態に移動することができるのである。この繰り返し動作によって任意の仰角変更設定作業が簡単に行えるようになっている。 Such a stopper member SST is inserted so as to press the concave portion on the wheel so as to be opposite to each other with respect to the two wheels on both sides of the panel from the traveling direction of the wheel or the opposite direction, and the traveling direction of the wheel. Further, wheel movement (panel movement) in the direction perpendicular to the traveling direction is prevented. If the metastable state is established after the panel movement is temporarily locked by the stopper member in this way, the panel change setting operation becomes extremely easy to work. When one of the connecting portions 3abc is in contact with the triangular projection, the sliding movement after the projection has been overcome when changing from one projection having the triangular projection to another projection, Thereafter, the spring 3SP works so as to always push up 3aa by the action of the spring 3SP, so that it can be moved to the next metastable state simply by holding the upper end of the panel and moving it up and down. By repeating this operation, it is possible to easily perform an arbitrary elevation angle change setting operation.
以上、第1、第2実施例を説明したが、軸回転ジョイント部(回転軸部)のソーラーパネル回転体全体に対する取付位置は、これを前記ソーラーパネル回転体の他方(斜め配置した上方部)の水平方向中央部に設けてもよい。そうすると、全体の移動面積が小さくて済む。また、前記ジョイント部に架かる荷重は、ソーラーパネル回転体全体重に対し、前記ジョイント部に架かる荷重がゼロを超え、3/4以下になるように前記軸塔に支持させるようにしてもよい。そうすると、移動支援部材(車輪)、軸回転ジョイント部(回転軸部)のいずれにも負担がかかることなく、安定性が増し、耐久性も増す。また、パネルの水平位置移動を阻止する水平移動阻止部(27w)を前記ジョイント部に有していることによって、災害異常時においても前記ジョイント部の嵌め外れが起こりにくい。また、前記ジョイント部の軸傾倒(例えば3度)が起こるとそれ以上傾かないストッパ機構を設けていることにより、それ以内だと傾くことができるクリアランス部を設けた(図16b)。これによって、接地面が少しの凹凸でもパネル移動が可能となっている。後述の軸崩れ現象の許容範囲を少しだけ広げることもできる。 As described above, the first and second embodiments have been described. The mounting position of the shaft rotary joint portion (rotary shaft portion) with respect to the entire solar panel rotating body is the other of the solar panel rotating body (an upper portion disposed obliquely). You may provide in the horizontal direction center part. If it does so, the whole movement area may be small. Further, the load applied to the joint part may be supported by the shaft tower so that the load applied to the joint part exceeds zero and is ¾ or less of the total weight of the solar panel rotating body. If it does so, both a movement assistance member (wheel) and a shaft rotation joint part (rotation shaft part) will not be burdened, stability will increase and durability will also increase. Further, since the joint portion has the horizontal movement blocking portion (27w) for blocking the horizontal position movement of the panel, the joint portion is unlikely to be disengaged even when a disaster is abnormal. Moreover, a clearance mechanism is provided that can tilt when the joint portion is within this range by providing a stopper mechanism that does not tilt further when the shaft tilts (for example, 3 degrees) of the joint portion (FIG. 16b). As a result, the panel can be moved even if the ground contact surface is slightly uneven. It is possible to slightly widen the allowable range of the axis collapse phenomenon described later.
<第3の実施形態>
次に第3実施例を図14〜図17によって説明する。図14は太陽追尾型太陽エネルギ受恵体装置の斜視図である。該装置の太陽エネルギ受恵体は、主として太陽熱温水器用集熱パネル110であるとして描かれている。図15は主要部側面図(a図)とその作用を説明する図(b図)であり、図15(a)はパネル角度変更時の変化態様が実線と点線とで対比させて表している。図16はパネル回転軸支構造の軸回転ジョイント部を主として示した斜視図である。図17はパネル角度保持機能とパネルロック機能とを併せ持つロック機構を示した図である。まず、図14について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a perspective view of a solar tracking solar energy receiver device. The solar energy receiver of the device is depicted as being primarily a solar water collector
この実施例の特徴は請求項1、3、4等における軸塔が装置全体に対するベース面(住宅の屋根、ビルディングの屋上、地上面等の設置面)に対して固定的に設けられ、該軸塔は建築物の一部分を担っている。しかもその部分は建築物の必要パーツを利用して設けられていると言う点である。例えば屋上ベランダを有した建築物があるとして、この建築物には屋上に出入する屋上出入口部を有している。この出入口部には必ず階段があるはずである。この階段は斜めに構成されるので、この出入口部を斜めに形成することが多い。この部分を少し変形させて半球に構成する。例えば、この部分をこの実施例では軸塔の一部(屋上出入口部の階段部被覆構造体)として使用する。軸塔の一部とは軸塔基礎部となる部分であって、その上にパネルを支えるための軸塔本体部が必要であり、この意味において「軸塔の一部」と言う表現にした。
A feature of this embodiment is that the shaft tower according to
軸塔基礎部8は半球よりさらに小さな部分球(以下半球と言う)からなる建築物である。パネルを支えるための軸塔本体部をこの半球に一体成形させることができれば前記軸塔基礎部8がそのまま請求項1の軸塔として機能する。軸塔本体部が別体であるとして、軸塔基礎部8は例えば、屋上出入口部の階段部被覆構造体として構成されている。半球を構成する複数の縦方向湾曲フレーム81、81、、、、によって天面85を支持している。フレーム81の下端は、この複数フレーム81を纏めて接続し、一体構造とする水平湾曲フレーム82に連設されている。これらのフレーム81、82、天面85からなる半球フレームのフレーム間を透光板83、83で接続配置する。透孔板83は例えば、透明又は半透明のアクリルパネルや、強化ガラス板、強化樹脂板からなる。透孔板83の部分を不透明の単なる壁材で形成してもよい。
The
上記半球型軸塔基礎部8の下方周囲には前記パネル110が回動する時の車輪レール部90が平面視C字状に設けられている。レール部90は縦断面略T字又はΠ字状をなし、上面の車輪転動面92(設置面又はベース面でもある)と両側面93、94とからなる。軸塔基礎部8の下方周囲部(フレーム82)とレール部90との部分円周状接続部95は、図15(a)にも示すように上面92より一段低く形成されている。上記天面85には、温水貯蔵タンク50を支持する支柱6Y(図15、16)のベース部6Zが図示しないネジ等により固着されている。このベース部に溶接された支柱6Yが立設され、支柱6Yの上端部をタンク50の下面に当接固着される。前記支柱6Yにはパネル回転軸3Yを含む軸回転ジョイント部JTがその側面に取り付けられ、このジョイント部JTの回転軸3Yを中心にしてパネル110がレール部90の転動面92上を車輪16を介して移動する。前実施例と同機能を有するノンフレキシブルパイプ部PSが図3と同様にパネル上端面にその一方を取りつけられ、他方をフレキシブルパイプ部FPに接続され、パイプFPは、常時湾曲部FP1を経てタンク50に接続される。パイプ部PS及びFPの下に前記ジョイント部JTが配設される。
Around the lower periphery of the
タンク50は、その一方52の下面が支柱6Yで支えられているが、その他方は前記屋上出入口部としての建築物80の上方部中央部凹部807に嵌合された形で支持される。前記建築物80は、例えば6面体からなる直方体で形成され、南面801、北面802、東面803、西面804、上面805及び下面からなる。南面801の中央部に南方向に突設する形で前記軸塔基礎部8が設けられている。軸塔基礎部8の北側と建築物80の中央部とは内部で連通する接続部を形成し、屋上へ上がる階段が軸塔基礎部8の内部に例えば図19のSTEPのように設けられ、この階段を上りきった踊り場97が建築物80の内部に形成されている。北面802には屋上に出入するための扉(出入口部)808が設けられている。建築物80の内部には、必要に応じて補助タンクSTが設けられる。
The lower surface of one
この実施例のパネル110は、第1実施例より大き目のパネルであってもよい。大きくなればなる程、パネル仰角制御させるための装置やパーツが大型化し、耐久性その他の面で実現困難性が出てくるが、わずかの仰角制御なら方位角のみ変動するシステムの範囲内で構築することもできる。この実施例では、仰角制御を行わない方位角移動制御のみの太陽追尾システムでも実施することができるが、わずかな仰角制御を可能にして、この仰角制御の範囲内で、非常時の安全性を固めたシステム(メカニズム)として構築した。
The
図15〜図17は、前記非常時の安全性を高めた構成を示す。図15(a)は図14の側面図であると言うことができる。支柱6Yは前記したように天面85にベース6Zを介して立設され、上端部でタンク50の一方(南側中央下面)を支えている)。パネル110の荷重がこの支柱6Yにも分担されて掛けられることになるので、第1実施例に対応させると、支柱6Yが軸塔本体部に相当すると言うことができる。この支柱6Yは例えば図16で明白なようにリブ6Y1、6Y2、6Y3からなる水平断面T字型をしている。しかしこの支柱6Yは水平断面コ字状になっていてもよい。そして該T字型支柱6Yの上下方向中間部にはジョイント部JTが取りつけられている。図16がそのジョイント部JTの詳細を表した斜視図である。上記中間部においてリブ6Y2と6Y3の外面に板状の取付座6Y5をベースとした略Π型軸受け部6Y6(軸状軸受部)を設け、その軸部3Xによって、この軸部に回動自在に嵌合させた軸孔(孔状の軸部3X)を介して前記ジョイント部JTが軸支されている。該軸孔を設けた2枚の下突起部3d8は、側面視逆F型の縦軸保持部材3dの下面から突出して設けられている。該部材3dの垂直壁片3d1から水平に突設し、上下に隔てた2つの水平片3d6、3d7に軸孔3hを設ける。該軸孔3hはパネル回転軸(縦軸)3Yを嵌合させるための軸孔である。前記軸3Yは、一方羽部3a1と側面視逆ユ字型の他方羽部3b1と両羽部を回転自在に結合する軸部3c1とからなる蝶番部材333の羽部3b1における垂直壁3b5を介して上下に隔てた2つの水平片3b2、3b4に固着した軸部である。
15 to 17 show a configuration in which the safety in the emergency is improved. FIG. 15A can be said to be a side view of FIG. As described above, the
この構造によって、パネル110の使用時において他方羽部3b1を水平に維持しながら回転させることができる。パネルを斜めに支持しながら羽部3b1を水平維持させるために補強片3b6が水平片3b2と垂直壁3b5とに連設して設けられている。つまり、軸3Yが回転する構造である。これを軸3Yが回転せず3b2、3b4が回転する構造にしてもよい。前者構造とした場合、軸回転部は軸孔3hに嵌合するリング状をしたベアリング軸受け部を介して丸棒軸が嵌合する構造とする方が望ましい。また、上記縦軸保持部3dの上部は、一方片3d2と他方片3d3とに2つに分かれて設けられ、その間にU字溝3d5を設けている。このU字溝3d5に対応して支柱6Yの当該部分にリブ6Y2側に長孔(貫通孔)6Y8を設けている。このU字溝3d5及び長孔6Y8は、タンク50とパネル110とを接続する連通パイプFP、FP1が連通するために設けられている。パネル110の上端面から突設された定型パイプPS(図3と機能的に同一)は、フレキシブルパイプFPとの接続端TT1を通常使用時(図15の実線)において水平配置(流水方向が水平)とし、フレキシブルパイプFPを水平接続する。さらに上記U字溝3d5、長孔6Y8の下端にフレキシブルパイプFPを当接した状態で水平配置となし、後続部FP1をU字型に折曲してタンク50へと接続されるものとする。
With this structure, when the
さらに、前記ジョイント部JTに突起3d9を設けている。該突起3d9は縦軸保持部材3d1におけるU字溝3d5の下方かつ水平片3d6の上方に支柱6Y方向(北側方向)へ向かって突設されている。図15の実線で示すように、支柱6Yと部材3d1とが当接した状態で、前記突起3d9がリブ6Y2に開口させた貫通孔h1を貫通して設けられ、該貫通孔h1は前記突起3d9よりわずかに大きい大きさで設けられている。前記突起3d9が孔h1を貫通した状態でロックされる鈎用駆動片K1を、図17に示すように錠前スタイルで支柱6Yに対し移動自在に設けている。駆動片K1はリブ6Y2、6Y3上を水平動し得るようにホルダKに保持され、該ホルダKはリブ6Y3にその座部KBをネジSC6、SC6、、で螺着することで固定されている。前記ホルダKは馬鞍型に構成され、中心部に駆動片K1が挿通される。駆動片K1の一方端は、リブ6Y1に開口した貫通孔h5を貫通してこの貫通孔h5を介してさらに前記突起3d9の孔h2に貫通するように構成される。ホルダKの馬鞍部上面には連動突起acが設けられている。前記突起acに嵌合する長孔h3を有したレバーLBが、リブ6Y3の取付座6Y4を介して回動自在に取りつけられる。レバーLBは、突起acを跨いだ自由端側中間部がレバーLB移動をガイドするコ字状のガイド部GDによって移動時及び停止時にリブ6Y3から離れないよう保持されている。さらにガイド部GDより自由端側にリブ6Y1方向へレバーLBを付勢する引っ張りバネS6がレバーLBとリブ6Y1とにその両端部を係止させて設けられている。バネS6とガイド部GDとの間に、リブ6Y1とリブ6Y3とに当接して固着させたストッパ部ST6が設けられ、前記バネS6でレバーLBがストッパ部ST6に当接するよう付勢される。前記レバーLBの全長が前記取付座6Y4と突起acとの長さに比べ、数倍に構成されているので、駆動片K1の水平動には、例え大きな力を必要とする場合でも容易く駆動片K1を水平動させることができる。
Further, a protrusion 3d9 is provided on the joint portion JT. The protrusion 3d9 protrudes toward the
この太陽エネルギ受恵体装置は、通常使用時にあっては、図15の実線で示すようにジョイント部JTが支柱6Yに密着した状態で使用され、軸3Yは垂直に、軸3Xは水平に、水平片3b2(他方羽部3b1)は水平に、軸3c1は水平に、フレキシブルパイプ部FP(湾曲部以外)は水平に、夫々保たれている。この時パネル110は実線で示す位置にその上部を上方に持ち上げられながら、下部は脚体12及び車輪16を介してレール部90の車輪転動面92に載置されている。脚体12に取り付けられた図示しないモータドライブユニットで車輪16を駆動すると面92上を車輪が転動する。
During normal use, this solar energy receiver device is used with the joint portion JT in close contact with the
台風や地震に備え、警報が発令された場合には、レバーLBの上端部を持ちながら、バネS6が伸びる方向にスライドさせると、長孔h3、突起ac、駆動片K1の順に力伝達がなされ、駆動片の一方端を孔h5、h2から離脱させることができる。すると、突起3d9が孔h1から離脱し得る状態となる。この時、羽部3b1の軸端3c1に垂直方向のパネル荷重分圧が架かっているために、軸3Xより離れた羽部3b1の軸端3c1(蝶番軸)に軸回りに対し、時計方向(図15a)の力が発生している。この力によって、点線で示すような位置に夫々の部位が移動することとなる。どこまで変移するかは、パネル110の下方に設けたストッパ部材ST8の下端部水平突起STPがΠ型レール部90の内側面94に対向するようにアンダカット部901の下方に入り込み、アンダカット部901の側端部に突起STPのすぐ上の当接部P8が当接する事でパネル110の変移状態が規制される。該当接部P8にはその表面に板バネ又は銅材からなる緩衝材P88を被覆するようにしてもよい。この緩衝材P88は突起STPの上面に連続して又は別体でさらに設けてもよい。そしてレバーLB手前操作時に、通常使用時の実線状態から異常待機状態のパネル110保持状態(パネル保持強化状態)に遷移することとなる。パネル保持強化状態では車輪16の位置はレール部90の外側端に近い点線で図示した位置で停止する。
When an alarm is issued in preparation for a typhoon or earthquake, if the spring S6 is slid in the extending direction while holding the upper end of the lever LB, the force is transmitted in the order of the long hole h3, the protrusion ac, and the driving piece K1. The one end of the drive piece can be detached from the holes h5 and h2. Then, the projection 3d9 is in a state where it can be detached from the hole h1. At this time, since the panel load partial pressure in the vertical direction is hung on the shaft end 3c1 of the wing portion 3b1, the shaft end 3c1 (hinge shaft) of the wing portion 3b1 away from the
通常使用状態から異常待機状態への遷移は、レバーLBのワンタッチ水平動で一瞬に行うことができる。異常待機状態では、3X−3C1長さを半径とする円周上を軸3c1が移動しようとするようにパネル110自身に自重力が働き、前記アンダカット側端面と当接部P8とに当接力(圧接力)が常に働く。この力(重力楔の力が前記アンダカット側端面を押す力)によりその当接部に摩擦力が働き、ユニバーサル方向(全方向)に移動しにくいようになっている。
The transition from the normal use state to the abnormal standby state can be performed instantly by one-touch horizontal movement of the lever LB. In the abnormal standby state, self-gravity acts on the
以上のように作用するパネルロック機構を「重力楔による作用」と言う観点から説明することができる。図15(b)を用いて、該作用を説明するが、その前に「楔」とは何かを定義しておく。楔とは紀元前から使用されている道具であって、「先端が細くなった三角形状の物体割り裂き道具であって、物体の割り裂き面に対し、垂直に先端を当接した時、力Fで当接面を押すと割り裂き方向にその分力xを発生させ、その分力で物体を割り裂く道具」であるということができる。そして、前記力Fを楔自身が有する質量(自重力)に代えて、他の物体に作用させたものを重力楔と定義する。そして、重力楔保持構造とは「楔物体に重力Gが下向きにかかる状態にて、該楔物体の隣接する楔物体保持部が前記楔物体の保持部対接部に対して与える力の方向が上向きでかつ前記楔物体の内方向に発生する保持力Z’と、該保持力Z’とスカラ量が同じで向きが反対の圧接力とで釣り合いがとれている保持構造(要石保持構造)」をさす。図15(b)は割り裂き物体に楔が刺さって、該物体が左右に割り裂かれようとしているところを示した図である。 The panel lock mechanism acting as described above can be described from the viewpoint of “action by gravity wedge”. The action will be described with reference to FIG. 15B, but before that, what is a “wedge” is defined. A wedge is a tool that has been used since BC, and it is a “triangular object splitting tool with a thin tip, and when the tip is brought into contact with the split surface of the object vertically, the force F When the abutment surface is pushed, the component force x is generated in the splitting direction and the object is split by the component force. Then, the force F is applied to another object instead of the mass of the wedge itself (self-gravity), and a gravity wedge is defined. The gravity wedge holding structure means that “the direction of the force that the wedge object holding portion adjacent to the wedge object applies to the holding portion contact portion of the wedge object in a state where gravity G is applied downward to the wedge object. A holding structure in which the holding force Z ′ generated upward and inward of the wedge object is balanced by a pressing force that has the same scalar amount as the holding force Z ′ but in the opposite direction (required stone holding structure) " FIG. 15B is a diagram showing a wedge being pierced by a split object and the object being split to the left and right.
Aを頂点とする頂角aの三角形ABCの楔が物体の割り裂き面SUKに対し垂直に力Fで楔が挿入されていたとする。この時楔の刃の中間点pに便宜上全ての作用力が働くとして、解析を進める。この楔物体の質量(重力加速度)をGとすると上記力Fは力Gと等価である。この力Gは左右の2点p、pで2分担して(1/2)Gずつ物体から反力を受けて図のように釣り合っている。以下左のp点につき考察する。p点には重力によって下向きにG/2の力を楔から下の物体に与えている。該力G/2は楔刃側面に垂直な分力zと楔刃面に平行な分力eとで表わすことができる。z、z’G、xはベクトルである。そしてzが持つ水平分力ベクトルxと楔重力Gとの関係式を三角関数理論で表わすと、
x=(G/2)*[cos{90−(a/2)}]*[sin{90−(a/2)]
となる。*は積を表わす。この式から分かるようにzとeとのスカラ積(ze面積)が最大の時xは最大値をとることが分かる。即ち、その最大値はa=90度又は(a/2)=45度の場合である。この時のxはx=(G/4)である。
It is assumed that the wedge of the triangle ABC with the apex angle a having A as the vertex is inserted with the force F perpendicular to the split surface SUK of the object. At this time, it is assumed that all the acting forces work for the intermediate point p of the wedge blade for the sake of convenience, and the analysis proceeds. When the mass (gravity acceleration) of the wedge object is G, the force F is equivalent to the force G. This force G is shared by two points p, p on the left and right, and is balanced as shown in the figure by receiving a reaction force from the object by (1/2) G. Consider the p point on the left. At the point p, a force of G / 2 is applied downward to the object below the wedge by gravity. The force G / 2 can be expressed by a component force z perpendicular to the wedge blade side surface and a component force e parallel to the wedge blade surface. z, z′G, and x are vectors. And, when the relational expression between the horizontal component vector x of z and the wedge gravity G is expressed by trigonometric function theory,
x = (G / 2) * [cos {90- (a / 2)}] * [sin {90- (a / 2)]
It becomes. * Represents a product. As can be seen from this equation, when the scalar product (ze area) of z and e is the maximum, x takes the maximum value. That is, the maximum value is when a = 90 degrees or (a / 2) = 45 degrees. At this time, x is x = (G / 4).
この考え方を図15(a)に導入してもう一度考え直すと、軸3c1の軸回りに発生する力(モーメント)は、3b1を含む割り裂かれ物体に対して、パネル110を含むソーラーパネル回転体であるところの楔物体が、割り裂き作用をしている力(モーメント)と等価であると言うことができる。従って軸3c1が下方向に作用するgは、g=(G/2)であり、全重量が例えば100kgとすると、xの最大値は25kgとなる。例えば、パネルの平常セット時の線分3c1−3xが垂直線に対し45度であり、パネルロック時に60度になったとするとxは25kgから21.7kgとなる。この水平割り裂き力xは、ストッパSTPが側面94を、あるいはP8が901を押す力として作用する.即ち駆動片K1が突起3d9の孔h2から離脱すると、突起3d9が支柱6Yから離脱する初期離脱力は、線分3C1−3Xと線分K1−3Xとが等しいなら回転モーメントは同じなので前記数値例では25kgである。このように離脱する力(パネルロック初期駆動力)は、瞬発力があり、尚且つパネルロック時の保持力(前記例21.7kg)もあると言える。さらに要石特有の効果即ち異常時のパネルの揺れによって、固定部に対するパネル保持部にクリアランスが発生したとしてもそれを零にする楔締めの効果(動けば動くほど楔が深く入ると言う効果と等価)を有している。
When this idea is introduced in FIG. 15A and reconsidered, the force (moment) generated around the axis of the axis 3c1 is split by the solar panel rotating body including the
さらに、台風、地震で、パネルが浮き上がる動作を余儀なくされたとしても、突起STPの上面がアンダカット部の下面に当接して、パネルが上方に移動しようとしてもすることができないようになっている。更なる安全対策として、3d1の背面とリブ6Y3との間にできるV字谷部に、図示しない楔部材を置いておくだけで、完全に近い形でパネル移動防止策を施すことができる。
異常事態が去った後の復帰策としては、次のようになされる。縦軸保持部材3dの他方片3d3の上部に設けられた前方折曲片3d4を後方(図15の右方)に押し上げ押し付けることによりパネル110が点線状態から実線状態に復帰させることができる。
Furthermore, even if the panel is forced to move up due to a typhoon or earthquake, the upper surface of the protrusion STP abuts the lower surface of the undercut portion, so that the panel cannot be moved upward. . As a further safety measure, a panel movement prevention measure can be applied in a nearly complete form by simply placing a wedge member (not shown) in a V-shaped valley formed between the back surface of 3d1 and the rib 6Y3.
As a return plan after the abnormal situation has passed, the following measures are taken. The
<第4の実施形態>
次に第4実施例を図18によって説明する。図18は太陽追尾型太陽エネルギ受恵体装置を一部断面で示した要部側面図である。上部(右図)と下部(左図)とで描画の縮尺を変えており、ジョイント部JTの方が車輪周辺より数倍大きく描いてある。該装置の太陽エネルギ受恵体は、太陽電池(太陽光発電)パネル10Sであってもよいし、温水器用集熱器10であってもよい。集熱器の場合は別体タンク不要の円筒型集熱器を多数並列に束ねたものが望ましい。入出水パイプは各円筒型集熱器の上端部に並列接続し、図4のように集熱器近傍で纏めて一本化し、一本にした所からプレキシブルパイプで軸塔に沿って垂下し、利用装置へ接続するようにすればよい。
この実施例の特徴は、ソーラーパネル1と、該パネル1を固定的に載置する台座フレーム11とを含むソーラーパネル回転体100と、地上や屋上のベース面9に対し固定的に配設された所定高さを有する軸塔20と、前記パネル回転体100を回転駆動する太陽追尾駆動部(この図では不図示のMDU及び電子制御部)とを備える。該駆動部は第2実施例(図9等)と同様に備えられている。前記パネル回転体100は、回動車輪16を設けた一方1a、10Saと回転軸部(25Q又は27Q)に対峙する他方1b、10Sbとからなる。前記パネル回転体100は、該回転体の中央以外であって重心以外に前記回転軸部(25Q又は27Q)を設ける。そして前記一方1a、10Saを前記車輪16及び脚体122を介して前記水平設置面92に設置させるとともに、前記他方1b、10Sbは、前記回転軸部(25Q又は27Q)及び接続部(スライド座)300を含む軸回転ジョイント部JTを介して前記軸塔20によって前記パネル回転体荷重の一部(3点支持の1部分を負担する)を支持させる。前記回動車輪16は、前記一方1a、10Saの両側部に対応した前記パネル回転体100に対して固定的にそれぞれ取り付けている(図18は片方のみを図示)。この実施例では上記駆動部で前記車輪16を回動した時、前記パネル回転体100が前記ジョイント部JTを介して前記軸塔20に支えられながら前記車輪16が前記設置面92を回動することで、前記パネル回転体100が前記ジョイント部軸部25Qを中心として方位角変移回動し太陽追尾するようになっている、と言う特徴を備えている。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a side view of a main part of the solar tracking type solar energy receiver device partially shown in cross section. The drawing scale is changed between the upper part (right figure) and the lower part (left figure), and the joint portion JT is drawn several times larger than the periphery of the wheel. The solar energy receiver of the device may be a solar cell (photovoltaic power generation) panel 10S or a water
The feature of this embodiment is that the solar
さらに、この実施例の特徴は、前記ジョイント部JTの構造にある。即ち、軸回転ジョイント部JTは、ユニバーサルジョイント機構になっている。図18では、実線図が太陽電池パネルの例、一点鎖線図が温水器の例を示す。以下にジョイント部JT及びその取付構造を、実線図を用いて説明する。前記軸塔20は、第1実施例または第2実施例のような上下動自在の軸塔構造であってもよいし、上下動しない所定高さの軸塔であってもよい。例えば第1実施例の軸塔構造を用いるとすると、図1、図3において、軸等本体部22に溶接された三角板の水平上端部22a、水平下端部22bに各々設けた軸受け部BJ1,BJ2を設けずに、この軸孔の部分をなくして、軸部30aを取り除いて、前記三角板水平端部22aに、軸受け機能を有した垂直断面逆T字型軸座25の取り付け座25aをネジ25n、25nで螺着する。軸塔上面部201が前記軸受け部BJ1を有しない三角板端部22aに対応している。前記軸座25の垂直部25bは円柱状を成し、該垂直部25bの上端が球状軸受け部25Qとして形成されている。前記軸座25は、例えば鉄、ステンレス、真鍮等の金属を、取付座25a、軸受け部25Q、過回転防止ストッパ体25Sを含めて一体的に切出し加工で形成される。該ストッパ体25Sは、切出し一体型だと短いスカート型をなし、別体形成方式だと、周囲4点止めブロック体で構成されて、図示しないネジで螺着される。ネジ孔等は切出し加工後の孔開け作業で構成される。
Further, this embodiment is characterized by the structure of the joint portion JT. That is, the shaft rotation joint portion JT is a universal joint mechanism. In FIG. 18, a solid line diagram shows an example of a solar battery panel, and a one-dot chain line diagram shows an example of a water heater. The joint portion JT and its mounting structure will be described below using a solid line diagram. The
前記パネル回転体100の上端部他方1bは、上記球状軸受け部25Qに嵌合する凹面球部27Qを有する軸体27及びスライド座300(図9、図12参照)を介して、パネル1を固定的に載置する台座フレーム11の上方部に取り付けられることによって、ユニバーサル方向に回転自在に形成される。「ユニバーサル方向に回転自在である」とは、互いに直交する3軸の1又は複数軸のいずれの回転方向への変移をも許容する回転を指す。そして「ユニバーサル回転ジョイント部」とは、JTで示したように「接続部(パネル側)と被接続部(軸塔を含む固定側)とがユニバーサル方向に回転自在にしたジョイント部を指す。
The other upper end 1b of the
前記軸体27はその上端部が取付座3aaaを介して前記スライド座300にスライド自在に取り付けられる。前記スライド座3aaaは機能的に蝶番部材3に対応する連結部3abcの一方3aa(図12参照)と等価である。該取付座3aaaから下方に突設した軸体27の柱体27cは該柱体27cと取付座3aaaとに溶接された三角状補強部27a、27bで補強されて、その下部に円柱状軸部27dが切出し加工にて設けられている。該軸部27dは、その下方に半球状の前記凹面球部27Qを有し、その周囲部に円柱外面に沿って延下された脱落防止用側壁部27Wを設けている。該壁部27Wの下端内方にパネル回転体100が仰角方向過回転した時に前記球状軸受部25Qに当接して過回転を防止するストッパ27Sを設けている。前記軸受け部25Q又は前記球部27Qのいずれか一方、例えば軸受部25Qに図示のような線状凹溝25Rを設けてもよい。この凹溝は、25Q、27Q嵌合摺動時に長期に亘って摺動動作がスムーズに持続するようにグリス等の潤滑剤充填部として利用されるものとなる。なお、前記軸受部25Qの球の直径は、パネル回転体の大きさにもよるが、10mm〜100mmを例示する。例えば第2実施例(図9)のようなもので実施されるなら10〜40mm、第3実施例のようなもので実施されるなら30〜70mmが適当である。前記回転軸部(25Q又は27Q)の凸部又は凹部については、これを逆構造、即ち受け側(下側)を凹状、挿入軸側(上側)を凸状に構成してもよい。
The upper end portion of the
次にパネル10Sの下端部(一方1a)及び車輪16の周辺構造の説明をする。パネル10Sの下端部1aの下面に車輪16が前記脚体122を介して取り付けられ、該脚体122及び/又はフレーム11の下面に立面壁W1、W2、W3からなる突状壁Wを延設している。前記立面壁W1とW2とは略直交する2面で形成されていて、立面壁W2はレール部90の車輪転動面92の外側面93から水平外方に突設したアンダカット部902を避けるように構成されている。立面壁W2の下端部にはパネル回転中心方向に突設した異常時脱落防止用突片WSが設けられている。なお、一点鎖線図における集熱器10の下端部(一方1a)は、単にその厚さが厚い(約2倍として描画)だけで、その他は実線図と同様(但し使用時は仰角固定方式とする)である。集熱器10の上端部(他方1b)のジョイント部JTへの取付構造は、太陽追尾方式が方位角変移且つ仰角固定方式を採用するなら、前記厚みが異なるだけで、実線図構造をそのまま取り入れても全く問題がないが、方位角及び仰角変移変動方式を採用するのであれば、集熱器とタンクとのパイプ接続において、耐久性向上のため、ユニバーサルジョイント構造においても少し手を加えた特有の構造が望ましい。その構造の一例が一点鎖線図に示した構造である。この構成においても、球体と凹部球面からなる軸構造(25と27d)は基本的に変わらず同一でよい。但しパネル側の軸体27のパネルへの取り付け構造が若干異なる構成となっている。まず、実線図の太陽電池パネル10Sでは図9のようにパネル下面(スライド座300のトップ面350)を取付座3aaa(図9では3aa)がスライドし得る構成となっているのに対し、一点鎖線図の集熱器10では、最上端部下面104と上端面102とに直角に開いた取付部272、273が夫々ネジ276、275にて螺着されることで、集熱器10とその被支持部である軸体27とが一体成形されるのである。前記取付座272、273と軸部27dとの境界部273、274は、強度強化のためなだらかに遷移して形成されている。
Next, the lower end part (one side 1a) of the panel 10S and the peripheral structure of the
以上のように構成された第4実施例では、ユニバーサルジョイント機構を採用したので、緯度又は季節によって最適仰角が異なる場合でも、第1実施例と同様に適宜簡単に軸と軸受の嵌合が成され得る。特に軸塔20への軸体付パネル1取付作業が上方から球状軸受部25Qへ向けて軸部27dを嵌挿するだけで完了する。取り外し時も、斜めに載置したパネル1をそのままの形を保ちながら上方に持ち上げるだけで取り外すことができるのである。但し、パネル取付時は、取付後に前記突状壁Wをパネルに対して取付け、パネル取り外し時は、取り外す前に前記突状壁Wをパネル1に対して取り外すように構成する。又は、円柱状軸部27dの立面方向(図18では垂直方向)が垂直の時のみ突片WSとアンダカット部902とがアンダカットにならないよう(上下動に挿脱可能)にし、それ以外のパネル角度ではアンダカット状態になるように構成してもよい。このように構成すると、突片WSをパネル1に取付けたまま、パネル1の軸塔20に対する取り付け取り外しがワンタッチで行うことができるのみならず、異常時において、全方向のある一方向に側壁部27Wの高長以上の浮き上がり動作があった場合以外は、固定部(20及び90)に対するパネル1の離脱は行われないことになる。このように、簡単構成にして且つ極めて高い安全性を有するパネル回転保持構造が実現できるのである。
Since the universal joint mechanism is employed in the fourth embodiment configured as described above, even when the optimum elevation angle varies depending on the latitude or the season, the shaft and the bearing can be easily and easily fitted as in the first embodiment. Can be done. In particular, the operation of attaching the
前記した「浮き上がり方向で且つ一方向所定長移動」の起こる確率は、自然現象において極めて低く、皆無に等しいことは火を見るより明らかな事である。即ち人為的取付け取り外し時にのみ、可能にしていると言っても過言ではない。このように構成することで、地震、台風等の異常時において、パネルが浮き上がるようなことがあったにせよ、パネルが上記固定部から離脱して隣設する建物に被害を及ぼすことはない。また、この実施例ではユニバーサルジョイント機構を採用しているので、レール部90のような極めて平らな転動面92を設けなくてもよい。例えば、建物の屋上のコンクリート面や地上面に設置することができる。あるいは携帯用太陽エネルギ受恵体装置として、軸塔とジョイント部JT付パネル(又はジョイント部別体)と駆動部とを別体にして、山岳登山時のベースキャンプや、南極基地、草原等地質学調査、などの調査隊に所持品として持って行き、数日〜数ヶ月程度の電源として利用するのに都合がよい形態となっている。このような場合において、車輪16は少し大きめのゴムタイヤにし、多少凹凸のある面やなだらかな斜面上においても方位角変移を行うことができる。上記における一時的な使用例では方位角変移且つ仰角固定方式で十分であり、仰角変動機構を採用するにしても第2実施例方式の仰角変移後は軸塔長固定とする方式で十分である。
The probability of occurrence of the above-mentioned “moving in one direction and a predetermined length in one direction” is extremely low in a natural phenomenon, and it is clear that it is equal to nothing than looking at fire. In other words, it is not an exaggeration to say that it is possible only at the time of artificial attachment and removal. By configuring in this way, even if the panel is lifted in the event of an abnormality such as an earthquake or a typhoon, the panel is not detached from the fixed portion and does not damage the adjacent building. In this embodiment, since the universal joint mechanism is adopted, it is not necessary to provide a very flat rolling
一点鎖線図のジョイント機構を採用し方位角変移且つ仰角変移方式とする場合は、第1実施例で示したパネル回転半径R(図6)も仰角変移によって変動することになるので、一点鎖線図構造に加えて、第1実施例と類似の「仰角変移連動車輪方向変更機構」を付加した方が望ましい。その条件としては、軸受部25Qの中心より下方に固定部例えば軸座25から略水平方向に突設させた連動棒軸受部材RC1に連動棒YBの上端部を回動自在に固定し、その他の摺動保持部材RC2〜RC5はパネル裏面に設けることによって前記「仰角変移連動車輪方向変更機構」を付加することができる。第1実施例と異なる点は、連動棒YBの2又脚体部がわずかに左右非対称になる点を除いて略同様に構築できる。又は接地両車輪の取付位置をわずかに非対称にすることで前記連動棒YB脚体部を対称型のままでよい。さらに「仰角変移連動車輪方向変更機構」はサーボ機構を使用し、仰角変移信号に基づいてギヤードモータで車輪16の方向を第1実施例と同様に変更制御するようにしてもよい。
When the joint mechanism of the one-dot chain diagram is adopted and the azimuth angle change and elevation angle change method is adopted, the panel rotation radius R (FIG. 6) shown in the first embodiment also varies depending on the elevation angle change. In addition to the structure, it is desirable to add a “elevation angle shift interlocking wheel direction changing mechanism” similar to the first embodiment. The condition is that the upper end portion of the interlocking rod YB is rotatably fixed to the interlocking rod bearing member RC1 projecting substantially horizontally from the fixed portion, for example, the
第2実施例のように仰角変移させてもパネル回転半径Rが変動しないようにすることもできる。その場合には、パネル仰角変移に伴って取付座3aaをスライド座300に対してスライドさせるようにすればよい。その場合、図15(a)で示したストッパ部材ST8をさらに追加して設け、これを回転半径内側にパネルの下面から垂下させて設けると、図13のストッパ部材SSTを用いることなくパネル仰角変移したとしても車輪16をレール部90の転動面92に留めた位置でパネル設定することができる。即ち、パネル上下動作業時において、突状壁Wとストッパ部材ST8とでレール部90を狭持し、これによってパネル下部をクリアランスを設けつつ保持することができるので、ネジ305、304を外し、パネルを上下動させるだけで、略目的の角度にすることができる。そして微調整で車輪16と転動面92との当接部が突状壁Wとストッパ部材ST8との中間位置になるようにパネルの仰角を設定すればよい。W2と902、901とST8との間に前記クリアランスを埋める楔部材をこの作業時にのみ挿入して作業に当たれば上記微調整作業も不要となる。角度設定作業が終われば上記楔部材を取り除けばよい。なお、上記突状壁W及び/又は上記ストッパ部材STは強風、地震時のパネル下端部浮き上がり防止部材としても作用する。
As in the second embodiment, even if the elevation angle is changed, the panel rotation radius R can be prevented from changing. In that case, the attachment seat 3aa may be slid with respect to the
<第5の実施形態>
次に第5実施例を図19によって説明する。図19(a)は太陽追尾型太陽エネルギ受恵体装置の一部断面側面図であって、東から西に見た側面図である。図19(b)は、外装置の受恵体回転軸支構造の軸回転ジョイント部を示した一部断面側面図である。該装置の受恵体は、太陽熱温水器用集熱パネル110(10)であるとして描かれている。この実施例は、外形的には第3実施例(図14)に類似して描かれており、図14と大きく異なっているところはパネル回転軸構造(ジョイント部)である。該回転軸構造は、原理的には第4実施例の図18に類似した構造をしている。その構造は次のようにしてなる。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 19 (a) is a partial cross-sectional side view of the solar tracking solar energy receiver device, and is a side view seen from east to west. FIG. 19B is a partial cross-sectional side view showing the shaft rotation joint portion of the beneficiary member rotation shaft support structure of the external device. The beneficiary of the device is depicted as being a solar water heater heat collecting panel 110 (10). This embodiment is drawn in a similar manner to the third embodiment (FIG. 14) in appearance, and the panel rotation shaft structure (joint portion) is greatly different from FIG. The rotary shaft structure is in principle similar to that of the fourth embodiment shown in FIG. The structure is as follows.
パネル10の上方部(他方)1bの下面フレーム例えば11iに接続フレームFFの一方を固着する。そしてその一方に凹面球部27Qを備えた軸支部を設ける。接続フレームFFは、垂直断面T字状をなし、T字の水平部FHから延設された三角形の補強部FSを介して、上記FFの一方と共に上記フレーム11i(図5参照)に固着されて、パネル10と一体的に構成されている。フレームFFの他方の先端部には前記水平部と直角をなす垂直部FF1と、水平先端部FH1と、に当接して取り付けられた軸部27d’が設けられている。該軸部27d’はその下方にストッパ27Sが図18と同様に設けられ、その上方3方部(東西北)に面取り部27Mが設けられている。凹面球部27Qに嵌合する凸面球型軸受部25Qを有した軸座25が図18と同様に設けられる。この軸座25は略L型保持部材3d’の底面bbに固着される。保持部材3d’は、その下部三角形先端部btに水平軸AHを有して、この水平軸AHに対応する軸孔を有した保持部材取り付け座6Y5’に仰角方向回動自在に取り付けられる。取り付け座6Y5’は支柱6Y垂直壁に固着されている。支柱6Yの中間部垂直壁にストッパ体ST7がその取り付け座STBを介してパネル中心部方向に張り出して固着されている。このストッパ体ST7は垂直に切った短手方向断面が逆T字状をしている(図21も参照)。このストッパ体ST7の先端部STTはフレームFFの水平先端部FH1に対向して設けられており、前記先端部STTの下面S7と前記水平先端部FH1の上面S8とにクリアランスCLSを有している。このクリアランスCLSの大きさは、軸受部25Qの球半径より小に設定されている。そうすることによって軸部と軸受部との嵌合が地震台風等で外れそうになったとしても、その離脱を防止することができる。前記先端部STTの下面S7には方位角検出センサ(太陽追尾センサ)SE1を設けてもよい。他の部位に該センサを設けてもよい。
One of the connection frames FF is fixed to the lower frame, for example 11i, of the upper part (the other) 1b of the
保持部材3d’はその垂直部が前記ストッパ体ST7の取り付け座STBに当接して支柱6Y側に押し付けられるようにして保持され、受恵体の使用状態とされる。押し付けられ得るようにするためにストッパ体ST7水平部の貫通する孔dhが保持部材3d’の垂直部中間部に設けられている。パネル10の上端部にPS、これに接続されるFP、FP1等の配設説明、及びパネル10の下方(一方)1aに設けられる12、17、9、92、95、ST8、STPの説明は前述の通りである。脚体12の長さや位置は図示のとおりであり、少し異なっている。
The holding
軸塔は軸塔基礎部8と軸等本体部(支柱6Y)とからなり、軸塔基礎部8は図14と同じである。図19では半球体ドーム(軸塔基礎部8)の内部を詳細に示している。ドーム8は例えば家屋やビルディングの屋上に立設され、このドーム8に隣接して屋上出入口部としての建築物80が設けられている。建築物80には北側に出入口用扉808が設けられている。ドーム8内にはドームの中央が最上ステップとなる階段STEPが設けられている。屋上を有した建物内には図示のような垂直支柱Y5、Y6、Y7と水平支柱及び又は屋上天上部F1、F2と踊り場97が設けられている。
The shaft tower includes a shaft
この実施例には図15〜図17と原理的に同じ非常事態時の安全装置SAF(図19、20参照)が備えられており、この安全装置は前者よりさらに進化させたものとなっている。この点を図19と共に説明する。その前に図15の装置はパネル10が略南向きの状態にしてから安全装置を作動させる必要があった。「略南向きの状態で作動」とは、図15(a)以外の状態、例えば西向きの状態では、図15(a)ではパネルの裏面が見える状態となる。この状態でレバーLBを操作して駆動片K1を駆動させ、突起3d9を自由状態にすると、閂が外れた状態になり、パネル10の自重によりその傾斜角iが小さくなるように崩れ状態となる。この時、軸3X(図15参照)の方向とパネル崩れの回転方向とが直交するので、崩れる事ができない。軸3c1とその回りにクリアランスCL(図16b参照)があれば、そのクリアランスの分だけパネルの大きさに比例してパネルが移動できる。このクリアランスの量によって図15(a)のシステムでも南向き状態から僅かにずれていてもパネル傾斜角iが小さくなる方向へのパネル移動とパネル下端部の車輪軌跡の外方への移動とを許容する。この許容をパネルの捩れ角方向許容と言う。この許容は僅かであり、パネルの捩れ傾き角として1〜2度が限度であり、設置面の全体に対する非水平度を許容するものである。
This embodiment is provided with an emergency safety device SAF (see FIGS. 19 and 20) that is in principle the same as FIGS. 15 to 17, and this safety device is further evolved from the former. . This point will be described with reference to FIG. Before that, the apparatus of FIG. 15 had to operate the safety device after the
第5実施例図19では前記パネルの捩れ角許容を大幅に許容(30度〜45度)することのみならず、パネル10がいずれの方向を向いていてもレバーLBを倒せば安全装置が働くようになっている。しかも、レバーは手動操作でも半自動操作でも、完全自動操作のいずれでも、操作できるようになっている。
図20は、パネル10の回転中心位置をロック又はロック解除する機構であって、地震台風等の非常事態時の安全装置SAFの北側から見た詳細斜視図であり、図17の変形例でもある。この安全装置SAFは、図14又は図19の支柱6Yの北側立設面に取り付けられる。
Fifth Embodiment In FIG. 19, not only the tolerance of the twisting angle of the panel is greatly allowed (30 degrees to 45 degrees), but also the safety device works if the lever LB is tilted regardless of which direction the
FIG. 20 is a mechanism for locking or unlocking the rotation center position of the
この安全装置SAFは、駆動片K1にてパネルの準安定状態(パネル回転可能状態)と安定状態(ロック状態)とを切りかえる機能及び機構を有している。先端部K11と後端部K12とからなる前記駆動片K1は、図14、図19の保持部3d、3d’から北側に突設した突起3d9、3dpに設けられた透孔に挿抜自在に駆動される駆動片であって、東西方向に貫通させた透孔h2、(図19、図20では不図示)に挿抜自在に設けられている。該駆動片K1はパネルの回転可能状態において、前記透孔h2とリブ6Y2に開口した貫通孔h1とに常時に貫通させていることにて、パネル10を準安定状態に可能ならしめているのである。この駆動片K1を前記孔h1、h2に対し水平方向に挿抜自在に保持する馬鞍型ホルダKがリブ6Y3にその座部KBを介して固定されるのは図17と同様である。
This safety device SAF has a function and mechanism for switching between a metastable state (panel rotatable state) and a stable state (locked state) of the panel by the driving piece K1. The driving piece K1 composed of the front end portion K11 and the rear end portion K12 is driven so as to be freely inserted into and removed from the through holes provided in the protrusions 3d9 and 3dp projecting northward from the holding
前記駆動片K1とホルダKとからなる鈎部の下方に、ユニバーサルジョイント機能を有した軸座(軸受)6Y4及び軸部を介して、レバー軸基端部LBLを支柱6Yのリブ6Y3に回転自在に取り付けている。レバーLBは、前記基端部からすぐに折り曲げ形成された幅広板状本体部LBBを介して棒状上部LBに連設されている。本体部LBBの中間部にはパネル回転可能状態時(図20の状態)にホルダKの馬鞍トップ面に開口した横長孔と常時に貫通状態となる横長孔h44が設けられている。この横長孔h44のすぐ上に駆動片K1に溶接固着されたアクチュエータの軸部ac2を貫通させるL字状長孔h33を設け、該長孔に対向してホルダKのトップ面に開口した横長孔K22を設けている。前記ホルダKの座部KBから立上る上側壁面両端部と中央部とに固着した3個の突片K5、K5、K5が備えられており、該突片K5は、そのトップ面がレバー幅広板状本体部LBBに設けた対応する部位の貫通孔h55を貫通するようにして配設される。突片K5のトップ面の高さは、後述の所定高さとする。前記駆動片K1には、前記ホルダKのトップ面の裏面K2に対向する先端部K11の垂直面にローラ型ベアリングR51、R52が、後端部K12の垂直面にローラ型ベアリングR54が夫々回転自在に埋め込み形成されている。支柱のリブ6Y3に対向する駆動片垂直面にもローラ型ベアリングR53が、R51とR52との中間位置に回転自在に埋め込み形成されている。
The lever shaft base end portion LBL is freely rotatable to the rib 6Y3 of the
レバー棒状上部LBSには、支柱方向に貫通する縦長孔LBが形成されている。これに対向して取付座6Y9に取り付けられたΩ型バネ9Sがリブ6Y3に設けられる。このバネ9Sと孔LBhとによるレバー係止手段によってレバーLBが係止される。即ち、パネル10の準安定状態でバネのトップ部9S5が孔LBhからわずかに頭を出すようにして弾性係着されるようになっている。バネ9Sは、取付座6Y9への取付部9S1、9S2と立上り部9S3、9S4とトップ部9S5とからなり、取付部9S1、9S2以外の部位で弾性を有している。レバーはレバー本体部LBBの中間部より下方に固着されるモータドライブユニットMD5を備えている。このユニットMD5は、モータとウォームとギヤとからなるギヤードモータであって、そのケース体をレバー本体部に固着している。出力部であるギヤ−G5は、その軸部G51がモータによって回転することで、そのトルク力を駆動片K1のトップ面に設けられたラック状歯に伝え、駆動片K1を水平移動させる。この時のアクチュエータ軸部ac2の逃げ部を横長孔K22に託しており、この横長孔K22は駆動片K1の水平移動長と同じかそれよりわずかに長い長さとする。
In the lever bar-like upper LBS, a vertically long hole LB penetrating in the column direction is formed. Opposite to this, an Ω-type spring 9S attached to the attachment seat 6Y9 is provided on the rib 6Y3. The lever LB is locked by the lever locking means by the spring 9S and the hole LBh. That is, in the metastable state of the
ある種の非常時に、図20の図示状態から駆動片K1をギヤ−G5で左方(東方向)に移動させると、孔h2から先端部K11が離脱し、パネル10の自重によって突起3dp(3d9)が孔h1から離脱する。それは、凹面球部27Qが軸受部25Qを押している位置が、軸AHから水平方向(且つパネル下方)にずれていること(水平方向位置ずれ)による。上記突起3dpが孔h1から離脱すると、パネル10はその重心を下に下げること(垂直方向ずれ)になり、同時に水平方向にも移動することになる。これによってパネル下端部のストッパ片STPが94又は901(図18参照)に当接する。即ち、パネルの上端部1点とパネルの下端2点とで、しっかりとした固定状態が形成されるのである。この固定状態は、原理的には一種の「楔打ち状態」になっていると言えるので、安定した固定状態を形成するものである。パネル上端受け部構造が27Q、25Qの球面で構成されていることから、パネルがいずれの方向(例えば東向き)を向いていても上記の「水平方向位置ずれ」及び「垂直方向ずれ」を可能にしている。パネル10が東西のいずれかに向いているとパネル下方の両端いずれかの突起STPがレール部側面94に当接しにくくなるが、それでもいずれかの他方は必ずレール部側面94に、2点当接時の1点当接力以上の当接が起こっているはずなので、パネル固定状態(安定状態)が形成されることに変わりがない。この時にも前記「楔打ち状態」を形成している。
When the driving piece K1 is moved to the left (eastward) by the gear -G5 from the state shown in FIG. ) Is released from the hole h1. This is because the position at which the concave
上記非常事態が去って、パネル回転可能状態に戻す時は、3d4を立設するように移動させて孔h1に3dp(3d9)を挿入し、後述の電動ボタンを押すか、手動操作(後述)すると、K11が孔h2に嵌合してパネルが元の回転可能状態に戻る。レバーLBを手動操作して、K11を孔h2から離脱させる場合は、LBSを支柱6Yから離れるように操作すると、孔LBhからバネ9Sが離脱する。この時、ギヤ−G5と駆動片K1の平歯車(ラック)との嵌合が外れ、ネジN55で軸部ac2に固着されたアクチュエータの頭部に孔h33の周辺部が当接して、これ以上レバーLBが倒れない状態となる。この状態で左方(東方)にレバーLBを移動させると、レバーはLBLを中心に回転し、孔h33の左端面をアクチュエータ軸部ac2が押すことになるので駆動片先端部k11は左方に移動する。その後のパネル10のロック状態解除動作及びロック状態戻し動作は前述の通りであるので省略する。駆動片K1の移動時にその移動をスムーズにするために前述のローラベアリングR51、R52、R53、R54が作用する。即ち、パネル10が大型になればなる程、駆動片先端部K11と孔h2の当接壁面とに摩擦が発生し、駆動を困難にするのを駆動容易にするために、該ベアリングが設けられている。該ベアリングはパネル10の大きさや上記位置ずれの大きさによっては設けなくてもよい。
When returning to the panel rotatable state after the emergency situation is over, the 3d4 is moved upright and 3dp (3d9) is inserted into the hole h1, and an electric button described later is pushed, or manual operation (described later) is performed. Then, K11 fits into the hole h2, and the panel returns to the original rotatable state. When the lever LB is manually operated to disengage K11 from the hole h2, the spring 9S is disengaged from the hole LBh by operating the LBS away from the
<方位角検出機構の実施例>
図21は、方位角検出機構を示した分解斜視図であって、例えば図19の実施例に好適なものとして示され、検出部とセンサ駆動部とからなる。該検出部は取付脚SEb、SEcを備えた方位角検出器(センサ)SE1と該センサSE1の回転軸端SEaに固着されたクランク型被駆動部ac7とからなり、上記センサ駆動部は、断面L型取付部FLとこの垂直部FLbに一端をスポット溶接して固着した円柱状駆動棒ac8とからなる。センサSE1はパネル10の回転中心上部に位置する非常時パネル離脱防止用ストッパ体ST7(図19)の先端部STT下面S7にネジN7によって固着するものとする。センサSE1は回転角を検出するものなら何でもよいが、例えば前記非特許文献P40及びP51に示された回転角対応グレイコード発生器であるとしてよい。被駆動部ac7はL型片からなり、軸端保持部acAと、その自由端を垂直に延延設した垂直部acBと、この垂直部acB上端を水平に折曲形成した棒受け係合孔ach付非駆動片acCとからなる。
<Example of azimuth angle detection mechanism>
FIG. 21 is an exploded perspective view showing an azimuth angle detection mechanism, which is shown as being suitable for the embodiment of FIG. 19, for example, and includes a detection unit and a sensor drive unit. The detection unit includes an azimuth detector (sensor) SE1 having mounting legs SEb and SEc, and a crank-type driven unit ac7 fixed to the rotation shaft end SEa of the sensor SE1. It consists of an L-shaped mounting portion FL and a cylindrical drive rod ac8 secured at one end to the vertical portion FLb by spot welding. The sensor SE1 is fixed to the lower surface S7 of the distal end STT of the emergency panel detachment preventing stopper ST7 (FIG. 19) located at the upper center of rotation of the
前記センサ駆動部の駆動棒ac8は、バネ性を有するステンレス棒で構成され、その先端がパネル10を軸受部25Qに回転可能に設置した時、係合孔achに嵌合して回転駆動するように配置されて、センサ駆動部FLの取付部FLaを先端部上面S8にネジLS1、LS2にて固着する。このように駆動棒ac8が係合孔achに嵌合してパネル10が回転する時、前記クリアランスCLSを有しながら回転することとなる。非常時において、パネル10の他方(上端部)を支える保持部材3d’を傾倒しようとする時には駆動棒ac8の弾性により、該棒が変形してその先端が係合孔achから離脱し、図15(a)の点線で示した状態と等価の状態になる。パネルを元に戻す時は、棒ac8を弾性変形させて係合孔に再挿入すればよい。
The driving rod ac8 of the sensor driving portion is made of a stainless steel rod having spring properties, and when the tip of the driving rod ac8 is rotatably installed on the bearing portion 25Q, the driving rod ac8 is fitted into the engaging hole ach to be driven to rotate. The mounting portion FLa of the sensor driving portion FL is fixed to the top surface S8 of the tip with screws LS1 and LS2. Thus, when the drive rod ac8 fits into the engagement hole ach and the
何らかのアクシデントによって、保持部材3d’が倒れなかった場合において、非常事態が発生し、尚且つパネル回転ジョイント部が外れそうになった(27Qが25Qから浮き上がる事態が発生した)場合が起こったとしても、上面S8が、センサSE1を破壊しつつ、下面S7に当接することで、軸部の嵌合が外れないようになっている。このように構成することで、被害を最小にすることができるのみならず、地震台風等で浮き上がり現象が起こるほど強い自然現象であることの証がセンサの破壊で明白になる。これによって、本件受恵体装置の保証レベルを明確にすることができる。あるいは上記のような場合においても、センサの破壊を防止する構成にしたいのであれば、点線で示したセンサ破壊防止部STSを上記下面S7から突設させるようにして形成すればよい。これによって、上記非常事態になったとしても上面S8が下面S7に当接しようとして、この破壊が防止部STSに当接するのでセンサの破壊も防止できる。
Even if the accident occurs when the holding
<非常事態安全装置の最良形態>
図22は台風、竜巻、地震等自然現象における非常事態で安全確率を高めるようにした安全装置(パネル軸回転ジョイント部)の最良の形態を示した斜視図である。図14では、図15、図16、図17、図20と併用して南向きのみで作動可能であり、図19では、図17、図18、図20、図21と併用して、南向き±45度、計90度程度作動可能であった。図22の装置を使用すると、支柱61の強度を維持しつつ細くすることが可能であるなら回転可能範囲を南向き±180度、計360度に限りなく近づけることができる。上記条件が成立する妥当な範囲は南向き±100度、計200度程度となろう。図22のパネル軸回転ジョイント部JTを図15(a)又は図16のJTと対比しながら説明する。図22の構造を一言で言うなら図15における取付座6Y5に取り付けられたJTを該取付座ごと方位角方向に回転し得るようにしたジョイント部と等価であると言うことができる。即ち回転するように変形した取付座に代わるものが、支柱614の上面に方位角変位自在に取り付けられた円盤型回転座615である。支柱614は、図7にあっては支柱61、図14にあっては、支柱61、図15にあっては、支柱6Y1、図19にあっては、支柱6Y、図22にあっては、支柱61に連結部材611で連結された支柱であり、例えば支柱61から回転座615の半径以上直径程度の距離をその中心から離して立設されている。
<Best mode of emergency safety device>
FIG. 22 is a perspective view showing the best mode of a safety device (panel shaft rotary joint portion) that increases the safety probability in an emergency such as a typhoon, a tornado, and an earthquake. 14 can be operated only in the south direction in combination with FIGS. 15, 16, 17, and 20, and in FIG. 19, in the south direction in combination with FIGS. 17, 18, 20, and 21. It was possible to operate ± 45 degrees, 90 degrees in total. If the apparatus shown in FIG. 22 is used, if the
回転座615は、その周囲を支柱614上面との間に図示しないボールベアリングを介在させて該支柱上面に回転自在に載置されている。回転座615の上面には、角柱又は角パイプ又はコ字状部材からなる垂直柱616が上に向かって前記支柱部3dvの内側面に接するように一体的に垂設されている。該垂直柱616の下部にその上部を結合されたウサギの両耳のような軸座617、618が回転座615の上面に一体に設けられ、該軸座の孔とジョイント本体部3daの垂直支持部3de、3dgの脚部ca7、ca8に設けられた孔とに貫通させた軸体XXを介して、支柱部3dvが回転自在に結合されている。該支柱部3dvは3つの垂直支持部3df(中間部背部)、3de、3dgからなる水平断面コ字状の支柱部であり、両側垂直支持部3de、3dgには下部(軸体部近傍)から図22における支柱61方向に突出した三角形の変位時安定板部REGが一体的に設けられている。両サイドの安定板部REGの支柱61寄り上端部同士を連結する連結部RLが設けられている。従って該垂直柱616を覆い囲むように水平断面コ字状の前記支柱部3deがV字開き自在に立設されることとなる。前記垂直柱616の上面は円柱状上部619に一体的に結合され、前記円柱状上部619は、その上面から一体的に上方へ突設された軸部61jを備えている。該軸部61jは、連結部材612によって支柱61に一体的に連結された円柱状支柱613の下面に設けた軸凹部に回転自在に嵌合されて形成されている。
The
前記支柱部3dvの中間部背部3dfには水平方向(パネル方向)に突設したパネル支持用保持部3dbが一体的に設けられ、該保持部3dbと該支柱部3dvとで前記ジョイント本体部3daを構成している。該保持部3dbは輪環壁状又は4方壁状に構成され背部3dfに帰還結合されている。背部3dfから遠い保持部3dbの輪環壁部に互いに広げた2つの角状支持部3dc、3ddが一体成形され、この支持部3dc、3ddに蝶番中心部(回転軸)3c1を介して回転自在に一方羽部3a1が結合されている。取付孔h3aからネジでパネル10、10S、110又はパネル取付部材11が例えば図15のように取り付けられる。垂直支持部3dvの背部3df上部には集熱器(10、10S)とタンク(5、50)とを連通する連通パイプ4が貫通して保持される縦長孔3d5’が設けられ、この長孔3d5’と上下同一位置に垂直柱616にも縦長孔616hが設けられ、さらに支柱61の垂直コ字状背面にも縦長孔6Y8が設けられている。パイプ4は各長孔3d5’、616h、6Y8を貫通して、図示しないパネル回転体とタンクとに接続される。円柱状上部619の内部には、電磁アクチュエータSL5が内装固着されており、その駆動片PG5が、619の下面から垂下するように配設されている。
A panel support holding portion 3db that protrudes in the horizontal direction (panel direction) is integrally provided on the intermediate portion back portion 3df of the support post portion 3dv. Is configured. The holding portion 3db is formed in an annular wall shape or a four-way wall shape, and is feedback coupled to the back portion 3df. Two angular support portions 3dc and 3dd that are spread out on the annular wall portion of the holding portion 3db that is far from the back portion 3df are integrally formed. One wing portion 3a1 is coupled to the two. The
以上のような構成により、例えばあとで説明する図25(a)図、(b)図に示した異常検知器798又は図26の地震情報取得手段EQIからの指令信号を受けて、電磁アクチュエータSL5の駆動片PG5が上方向に駆動されると、背部3dfの上端部と駆動片PG5との嵌合(当接)がはずれる。すると、重力楔機構の楔機能部が下に下がろうとする力(重力)によって、ソーラーパネル回転体の位置エネルギを消費してジョイント本体部3daはパネル側かつ下側に引っ張られ、支持部3dvはパネル側に斜めに倒れ掛かる(これをパネル崩れ状態と言う)。そして支持部3dvと垂直柱616とがV字を呈して停止する。なぜなら、パネル下端部はストッパSTPが側面94に当接(図15、図19)するからである。支持部3dvと垂直柱616とがV字になる過程で、又はなった時において、前記XX軸と軸3c1とに捩れが生じないように、又は該捩れを阻止するために前記三角形安定板部REGが両側垂直支持部3de、3dgとの接触にて安定的に機能する。前記連結部RLは前記両側の2つの安定板部REGがパネル崩れ状態移動時に安定板部REGが捩れて互いに開かないように補助する補助部にもなっている。前記パネル崩れ状態時に連結部RLは垂直柱616の側面に所定クリアランス(例えば1〜5mm)をもって対向するように設計しておく。これによって、大きな災害時の外力にて前記ストッパSTPが変形するようなことが発生したとしても、前記連結部RLがストッパの役目を果たし、パネルのそれ以上の崩れ落ちを防止することができるのである。
なお、上記構成に加えて、前記パネル崩れ状態時において、安定板部REGから垂直柱616のパネル側立設面の外方で安定板部REGから支持部3dgに向かって進入するプランジャPG7を、有した電磁アクチュエータSL7を設けてもよい。該電磁アクチュエータSL7は垂直支持部3dgにも設けるようにしてもよい。この場合、プランジャPG7が安定板部REGに対して挿抜される貫通孔を安定板部REGに有しており、上記パネル下端部のストッパ機構にてパネルがストップした時、前記ジョイント本体部3daは、前記垂直柱616を前記プランジャPG7と前記連結部RLとで挟むような位置で固定される。従って一旦前記パネル崩れが起こると、前記プランジャPG7の引っ込み戻り動作が発生しない限り、例え地震発生時980ガル以上又は強風にて浮き上がり動作が起ころうとも、パネルは前記パネル崩れ状態を維持することができる。なお、前記616とPG7及び616とRLとには僅かなクリアランスを設けることとする。以上のような楔機能が発揮された状態で地震、強風等を絶え凌ぐのである。
With the above configuration, for example, the electromagnetic actuator SL5 receives a command signal from the
In addition to the above-described configuration, in the panel collapse state, a plunger PG7 that enters from the stabilizer plate REG toward the support portion 3dg from the stabilizer plate REG to the outside of the panel-side standing surface of the
この実施例では、パネルが東〜南〜西のいずれの方向に向いていようとも、パネルが寝る方向に重力楔作用が働き、パネル回転体を上1点、下2点で確実にチャック保持状態にすることができる。なお、電磁アクチュエータへの駆動信号は上記指令信号をモディファイし、図25の(e)図PLS1のように複数パルスで駆動してもよい。前記異常事態又は非常事態がおさまった平常にパネル回転体(1,100,110)の上方部1Bを上方に押し上げることにて、背部3dfの上端部と駆動片PG5との嵌合を再び嵌合復帰させることができる。尚、上記図25、図26に係る説明文は、後述する説明文を読んでからもう一度読み返すようにされたい。 In this embodiment, regardless of the direction of the panel from east to south to west, the gravity wedge action works in the direction in which the panel lies, and the panel rotating body is securely held at the upper and lower two points. Can be. The drive signal to the electromagnetic actuator may be modified with the command signal and driven with a plurality of pulses as shown in FIG. 25 (e) PLS1. The upper part 1B of the panel rotating body (1, 100, 110) in a normal state where the abnormal situation or the emergency situation has been pushed up is pushed upward so that the upper end of the back part 3df and the driving piece PG5 are fitted again. Can be restored. The explanatory texts related to FIGS. 25 and 26 should be read again after reading the explanatory text to be described later.
<太陽追尾駆動制御部>
太陽追尾駆動部の中枢部である駆動システムの一例を説明する。図23は、回転型の太陽利用装置を回転させるブロック回路図であって、完全自動太陽追尾システムとなっている。このシステムは、市販の3つのデジタルクォーツ時計(タイマ回路)TM1、TM2、TM3のうちTM1をチャイムモード、TM2、TM3をアラームモードにセットする。このシステムではTM3の時刻(例えば午前7時30分)になるとモード切替制御回路765によりサンセットモードからサンライズモードに切り替えられる。この時のモード信号によって、正歩進制御回路763を禁止モードから禁止解除モードに切り替えられる。この状態でTM1から1時間ごとのチャイム信号が発せられると、正歩進制御回路763の中のリレーなどの手段により、太陽熱利用装置を回転させるモータM1の主回路をスイッチングするスイッチSW1を自動的に上側に切り替える。すると、モータM1は正歩進方向に回転し、太陽熱利用装置を方位角が変化する方向即ち東から南回りで西の方へ所定角回転する。所定角度回転すると、所定角を回転位置センサで検出して所定角回転終了検知信号(ステップ信号)を発生し、この信号を正歩進制御回路763に戻し、SW1をリセットして回転停止する。
<Sun tracking drive control unit>
An example of a drive system that is a central part of the sun tracking drive unit will be described. FIG. 23 is a block circuit diagram for rotating a rotary solar utilization device, which is a fully automatic solar tracking system. This system sets TM1 to chime mode and TM2 and TM3 to alarm mode among three commercially available digital quartz watches (timer circuits) TM1, TM2, and TM3. In this system, at the time of TM3 (for example, 7:30 am), the mode
それから又、1時間経つと、TM1からまたチャイム信号が発せられ、この信号をトリガにして前記と同様にモータMを正歩進させ、太陽熱利用装置を所定角回転させる。この動作を夕方までn回(nはTM2、TM3により変更できる。)繰り返すと、回転位置センサから「もうこれ以上回りきらないよ」と言うリミット信号が正歩進制御回路763へ送出される。TM2、TM3の時刻設定によってはこのリミット指示信号が出ないこともある。そうこうしているうちにTM2の設定時刻であるサンセット時刻(例えば午後7時30分)になると、TM2はサンセット指令信号を発生し、モード切替制御回路765をサンライズモードからサンセットモードに切り替えさせ、このモード切替に応じて正歩進制御回路763を駆動禁止状態にセットする。それと同じに逆歩進制御回路764を励起し、リレーなどの手段によりモータM1の主回路スイッチSW2を自動的に上側に切りかえる。これによりモータM1は逆歩進方向に回転し、太陽熱利用装置を西から南回りで東の方へ基本位置までノンストップで回転させる。回転位置センサ768にて基本位置を検出すると、この信号にて逆歩進制御回路764をストック制御させ、スイッチSW2を自動的に元の下側に戻す。そして、翌朝TM3の設定時刻になると、モードがサンライズモードに切り替えられ、前述と同様のことが1年中エンドレスに繰り返される。
Then, after 1 hour, a chime signal is emitted again from TM1, and using this signal as a trigger, the motor M is moved forward in the same manner as described above to rotate the solar heat utilization device by a predetermined angle. When this operation is repeated n times (n can be changed by TM2 and TM3) until the evening, a limit signal saying “I can't go any further” is sent from the rotational position sensor to the forward
なお、野外の太陽熱利用装置の現在位置を屋内で検知できるように、表示制御回路766と表示器(不図示)が備えられている。回路763〜768は3〜40個程度の電気電子部品からなっている。ここまでの図23の説明文は、一点鎖線で囲った部分の説明である。さらに詳しくは、前記の私の著書(特にP55)を参照されたい。つまり方位角回転システムとしては既存のシステムをそっくりそのまま利用できる。次に述べる図23の二点鎖線で囲ったところは、今回新規に追加した部分であり、全体回路としては新規な機能が追加され、新規なシステムを構成している。
A
追加した新規な部分による新機能は、パネル10の仰角制御をさせる点であり、しかもその制御を光センサphで行っている点である。そして、図23の全体システムとしては方位角制御をタイマによる断続的太陽追尾方式としつつ、仰角制御を光センサによる光源方向追尾方式としている。しかも、タイマ方位角制御を光追尾仰角制御に優先して駆動すると言う、タイマと光追尾のハイブリッド制御方式としている。その構成を次に述べる。
A new function by the added new part is that the elevation angle of the
光センサphは、例えばcds等を抵抗のブリッジ回路として組んだ光検知器であり、例えば図4に示したようにパネル10の上面に設けられる。該検知器の出力ラインL1、L2は+V1〜−V1まで変化する信号として取り出す。U/Dの光検知部に均等に光入力がある時または光入力が両方ない時は、L1、L2間電圧は0Vである。光入力に差がある場合に限ってL1、L2間に+EV、−EVを発生する。これを波形成形・分離回路702によりUが強光入力、Dが弱光入力なら、図24のタイムチャートで示すようにラインL3が+eV(L3=「1」)、L4が0V、L5が0Vで、U/Dがその反対ならL3=0、L4=0、L5=+eV(L5=「1」)となり、光量のつりあいが取れた時にはL3=0、L4=1、L5=0となるように波形整形し、各ラインに各信号を分岐させる。そして、パネル10が太陽位置より下を向いて(パネルが立って)いれば、L3に+eV(L3=「1」)、が発生する。このL3信号をアンド回路705の一方の入力とし、アンド705の他方は正歩進制御回路763内に配設されたリレーコイル+側ラインL6を遅延回路704でわずかに(例えば1μs〜1ms)遅延させた出力L8を他方の入力とする。
The optical sensor ph is a photodetector in which, for example, cds or the like is assembled as a resistor bridge circuit, and is provided on the upper surface of the
そして、アンド705の出力をフリップフロップ回路(FF)710のセット端子Sに入力する。即ち1時間毎のチャイム信号で、モータM1がパネルの方位角変更をしている時にL8が「1」になる場合に限ってFF710がセット状態になり得る。これによってFF710のQが「1」となりこの信号を電流増幅器714により増幅してリレーUX717をオンさせる。これによりその接点SW3を下から上に切替える。するとパネルはモータによってM2の回転によって上を向き、太陽と正対する。具体的には図1のパネル10の傾斜角iが小さくなるようギヤードモータGMによって軸塔本体部22が下に移動し太陽と向き合う。この場合モータM2はギヤードモータGMに使用されているモータと等価である。太陽正対時、センサphの出力が0Vになるので、L3=「0」、L4=「1」、L5=「0」となり、L4=「1」はオア回路706を介してFF710のリセット端子Rに入力される。これによってQ=「0」がリレーをオフ、SW3を元に戻し、モータM2を停止する。つまりFF710は、タイマ回路TM1に支配された回路763内のリレーコイル出力+端子に架かる電圧信号をインバータ703で反転した信号ラインL7がオア706を介してリセット端子に入力されているので、モータM1が1時間毎に間歇的に駆動される僅かな時間のみリセット状態が解除されるように制御される。従ってそれ以外時刻で光センサ差信号を発するようなことがあっても無視され、パネル10は上下動されないようにしている。また、モータM1の駆動時間(L8=「1」)においてパネル10が太陽位置より上を向いていればL5=「1」を一方の入力とし、L8=「1」を他方の入力とするアンド707の出力「1」によりFF712をセットしてQ=「1」を出力することで、その信号を増幅器716で電流増幅してリレー718をオンさせ、その接点SW4を下から上に切替える。するとパネル10はモータM2の回転で下を向き、太陽と正対する。するとセンサph出力が0Vになるので、L3=「0」、L4=「1」、L5=「0」となり、L4信号はオア708を介してFF712のリセット端子に入力され、リセットされる。これによってリレーDX718をオフし、SW4をオフし、モータM2を停止する。
Then, the output of the AND 705 is input to the set terminal S of the flip-flop circuit (FF) 710. That is, the
ところで、図1では、一例として、パネルの最大傾斜角iが約45度、最小傾斜角i1が約15度であるとして描いた(その理由は前述したとおり)。このような可変角度範囲では、季節又は1日の所定時刻によってはパネルの太陽正対角が前記上下限値を越えることがあり、その場合パネルが上記上下限値に達しても、U/Dの光差信号にアンバランスが発生する。これによってもっと上(下)に行けと言う指示信号を発生するが、その場合は各々「1」を発生するリミットセンサ(スイッチでも可)S7の各出力を図のようにFF710、712のリセット端子に入力させることにより、FF710、712をリセットし続けることになる。これにより、モータM2は回転を停止し続ける。S7は複数のリミットセンサを備えたリミッタであり、所定条件で自動復帰可能なリミットセンサS71、S72と、自動復帰不可で手動復帰可能なリミットセンサS73、S74とを備えている。リミッタS7は、例えば第1実施例で実施する時は、図7の61gを図2(a)の229が上下動する対向面に設けられる。リミッタは上下位置に対応して設けられ、リレーはパネルの向きに対してあらわすことにしたので概念的に互いに反対表示となっている。
By the way, in FIG. 1, as an example, the maximum inclination angle i of the panel is about 45 degrees and the minimum inclination angle i1 is about 15 degrees (the reason is as described above). In such a variable angle range, the solar positive diagonal of the panel may exceed the upper and lower limit values depending on the season or a predetermined time of the day. In this case, even if the panel reaches the upper and lower limit values, U / D Unbalance occurs in the optical difference signal. As a result, an instruction signal to go further (lower) is generated. In this case, each output of the limit sensor (which may be a switch) that generates “1” S7 is used as a reset terminal of
例えば、夕方近くになると下への指示信号が出続ける状態即ちi=45度で下位置リミットセンサS72が「1」を発生する。この信号をFF712のR端子にオア708を介して入力して、モータM2を停止し続けることとなる。この状態からの解除は、翌朝太陽が昇ったときにセンサphによるL3=「1」によりFF710のQ=「1」となり、モータM2が駆動(パネルを寝かせる方向に駆動)すること、にて行われる。少し回転した後はS72=「0」となり、リミッタ解除(リミッタ自動復帰)状態となり、上述した上下限値以内の光追尾制御システムに復帰し、追尾が続行する。以上が晴れの場合の動作である。
For example, near the evening, the lower position limit sensor S72 generates “1” in a state in which a downward instruction signal continues to be output, that is, i = 45 degrees. This signal is input to the R terminal of the FF 712 via the
1時間毎の間歇的パネル方位角駆動時において、曇り又は雨で光の差信号が出力されない場合がある。この場合は、このシステムではパネル10を前回の仰角位置に据え置くことにしている。また、上記駆動時において、途中から晴れた場合で光差信号出力有りの場合はどうかと言うと、ラインL3、L5に規制されるタイミングでL4によってFF710又はFF712が能動的となり、前記間歇的パネル駆動可能時間中の途中の晴れた時刻からパネル10を太陽に正対させるべくM2によって駆動させる。モータM1とM2との速度比は、M2の方を高速とすることで、ずっと晴れている場合だとM1によるパネルの間歇的方位角停止位置より前にパネルの正対(上下動)が追い着くようにしている。このようにすることにより、途中に晴れた場合でも、大部分追い着くことができる。例えば曇り等で2回くらい無反応でも、次に晴れた時(3時間後)に1回で2/3程度追い着けるようにする。運悪く追い着けなくても深追いはせず、次回に託すシステムとなっている。
At the time of intermittent panel azimuth driving every hour, a light difference signal may not be output due to cloudy or rainy. In this case, in this system, the
また、安全対策として、リミットセンサS72よりわずかに上限(太陽高度が低い状態)で作動するリミットセンサS74で、モータ駆動リレー718のアノード端子T3、T4間をスルー又はブレークするようにし、且つリミットセンサS71よりわずかに下限(太陽高度が高い状態)で作動するリミットセンサS73で、モータ駆動リレー717のアノード端子T1、T2間をスルー又はブレークするようにしてもよい。このような策をこうじると太陽追尾システムが故障を起こしたとしても軸塔や建物やパネル等の破壊を防止することができる。ちなみにリミットセンサS73、S74の設置位置はパネル10の最大傾斜角i、最小傾斜角i1かこれよりわずかに内側に設定される。また図中、二点鎖線内のスイッチSWu、SWdはパネル強制移動スイッチであって、特にSWuは故障時又は台風、地震予報時に手動でパネルを寝動させる(上を向かせる)スイッチ、そしてスイッチSWdはパネルを立動するスイッチである。
Further, as a safety measure, a limit sensor S74 that operates at an upper limit (with a lower solar altitude) than the limit sensor S72 is configured to make a through or break between the anode terminals T3 and T4 of the
<パネルオートロックシステム>
図25は、地震台風等非常時のソーラーパネルオートロックシステムを示したものである。(a)図は、図15又は図19あるいは図22を採用した図19の実施例においてパネルが非常時にレール部等の設置面から離脱して飛ばされそうになった時に、飛ばされまいとしてパネルを固定体(設置面)にロックするようにした変形例であって、パネル下方部の詳細を示す機構図である。(b)図は非常事態を検知する検知器の原理図である。(c)図はソーラーパネルオートロックシステムの主要部であって、回路システムの一例である。(d)図はキーロック部を示す図である。(e)図は動作を説明するタイムチャートである。(f)図は図22を採用した図19の実施例において、非常事態時にパネル崩れが起こった場合に仮に上下動する要因が発生したとしてもパネル崩れ状態を維持するように制御する回路を示している。
<Panel auto lock system>
FIG. 25 shows a solar panel auto-lock system in an emergency such as an earthquake typhoon. (A) The figure shows that in the embodiment of FIG. 19 adopting FIG. 15 or FIG. 19 or FIG. 22, when the panel is about to be detached from the installation surface of the rail portion etc. in an emergency, it will not be blown. FIG. 6 is a modification showing a configuration in which the is fixed to a fixed body (installation surface), and is a mechanism diagram showing details of a panel lower part. (B) is a principle diagram of a detector for detecting an emergency. (C) The figure is the principal part of a solar panel auto-lock system, and is an example of a circuit system. (D) is a figure which shows a key lock part. FIG. 4E is a time chart for explaining the operation. (F) FIG. 19 shows a circuit for controlling the panel collapse state in the embodiment of FIG. 19 adopting FIG. 22, even if a factor causing vertical movement occurs in the event of a panel collapse in an emergency situation. ing.
(a)図を例えば図19の変形例とみなすと、(a)図はパネルの裏面が見えるような斜め後ろから見た図に相当する。(a)ではパネル10の下フレーム11a(図1、図5参照)のパネル下端に対向する面に固着されたく字状突起11pの下方部に一端を係着され、他端(図示せず)をパネル下面から垂下した突起(図示せず)に係着されるフレーム79にて、移動支援部材(回動車輪)16と移動推進部(モータドライブユニット)MDUとを纏められた(アッセンブルされた)移動体ユニットMVUが、レール部90の上に移動自在に載置されている。レール部90は屋上等の載置面9に枕木96を介して載置され、枕木96はレール部90と一体に形成されている。レール部90はΠ字状フレームで形成され、その両側部に補強用三角フレーム97、98を溶接されて有している。フレーム79には車輪と固定関係にした車輪軸Jに連設されたモータドライブユニットMDUが固着されている。フレーム79にはストップ部STPを有するストッパ体STも固着しておく。移動体ユニットMVUのフレーム79の下面に車輪16を回動自在に取り付けるための取付フレーム791,792を固着し、その外側フレーム791にネジ794で螺着するL型取付部材793を取り付け、取付部材793の垂下片にセンサ取り付け部材797をネジ794にて螺着する。
If the (a) figure is regarded as a modified example of FIG. 19, for example, the (a) figure corresponds to a figure seen from an oblique rear side so that the back surface of the panel can be seen. In (a), one end of the lower frame 11a of the lower frame 11a of the panel 10 (see FIGS. 1 and 5) is attached to the lower part of the protrusion 11p fixed to the surface facing the lower end of the
上記非常時にパネル10がレール部の設置面92から離脱するとそのパネル離脱をセンスするためのパネル離脱検知器(センサ)798が取付部材797に固着されている。検知器798は図25(b)に示すように例えば自己インダクタンス変化検出型センサで構成される。検知器798は、鉄又はフェライト等の強磁性体からなる高比透磁率を有するコアcrの周囲に銅線(導電体)を巻いたコイルL1(L2)からなり、例えば逆U字型に形成されている前記コアcrの両端面を例えば鉄板からなる設置面92にギャップGP(又はクリアランス)を設けて対向させ配設してなる。検知器798と設置面92とで自己インダクタンス変化検出形センサが形成される。該センサは、パネル10の下面幅方向両端部例えば車輪16、17の近傍に2つ設置されるものとする。従ってコイルL2は車輪17の近傍に設けられる。
When the
(c)図に示すようにコイルL1、L2の一端を交流電源781の一端に、コイルL1、L2の他端を所定抵抗r5、r6を介して該電源781の他端に接続する。抵抗r5、r6の一端を接地し、抵抗r5、r6のアノード端をダイオードDi1、Di2を介して抵抗r3の一端に結合し、前記ダイオードと抵抗r3を介して抵抗r3の他端をトランジスタTr1のベースに接続する。さらに該Tr1は、直流電源+VからスイッチSW7と該SW7オン時にベース電流を規定する抵抗r2とを介してベースに接続されるとともに、+Vから抵抗r1を介してコレクタに接続され、ベース、エミッタ間にコンデンサc1が接続されている。このようにすると、前記コレクタ電圧の大きな変化を前記接地面92からのパネル離間検出の検出出力ととらえることができる。従って検出コイルL1、L2〜トランジスタTr1までを検出信号生成部という。即ち、パネル10下面に取り付けられたコイルL1又はL2のいずれか一方又は双方において、前記ギャップGPが大になると、コイルのインダクタンス値が下がる。それには数々の要因があるが最も大きな要因は見かけ上の透磁率が大きく変化することによる。換言すれば、前記パネル離間動作は(c)図で示すコイルL1、L2中のコアcr1、cr2の挿抜と等価の動作とみなすことができる。極論すれば、空気中の比透磁率を1とすると、鉄が有するそれは200〜1000倍あると言われているので自己インダクタンスLは、μ(ミュウ)に比例することから等価的に完全挿抜になり得ないとしてもその1/10の10〜100倍の変化を検出可能であり、その変化を前記検出信号生成部で検出できる。
(C) As shown in the figure, one ends of the coils L1 and L2 are connected to one end of the
(e)図を用いてさらに説明する。信号1は抵抗r5もしくはr6又はダイオードDi1もしくはDi2のアノード端子に発生している信号であって、通常使用時T1の範囲内では、コイルの両端に架かる電圧をVeとするとVe=L×(di/dt)であり、インダクタンスL値が大なのでインピーダンスとしてみると、r5よりコイルの方が大となっていて、r5アノード電圧は低く、T1のような交流信号を発生し続けている。その時点ではダイオードのバリア電圧値0.6ボルトに達しない値にr5、r6を設定しておくとすると、通常時はベース電圧が0.6ボルト以下となってトランジスタTr1はオフしている。大きな地震台風等でパネルが接地面から離脱すると、コイルの自己インダクタンスが小となり、インピーダンスが下がる。そうすると抵抗r5(r6)に流れる電流が増大するので、抵抗r5(r6)の両端間電圧が上がり、信号1)のT2のように大振幅電圧を発生する。これをダイオードDi1、Di2で整流して出力する。
(E) Further description will be made with reference to the drawings. The
(c)図の構成によると、ダイオードDi1、Di2は確かに交流信号を整流しているが、それと同時に2つの検知器(コイルL1、L2)からの検出信号のいずれか一方及びその双方の検出信号を出力するものである。換言すれば、このダイオードは、整流作用とダイオードオア回路の両方の機能を果たしている。そして整流された脈流信号は抵抗r3を介してその電気エネルギーをコンデンサC1に蓄積し、ベース電圧(2)を徐々に上げていく。この上昇カーブは交流電源の周波数にもよるが、例えば50〜10KHz(但し磁気飽和を起こさない周波数以下)とすれば、1ms〜100ms程度の瞬時にTr1をオンするようにすることができる。このようにTr1がオンされるとその信号はコレクタから信号(3)のように出力され、インバータIN1で反転され、微分回路DFで微分されて信号(4)としての信号DFを得る。この立上り信号でセットされるフリップフロップ回路FF780の出力Qを増幅器AMP1で増幅してリレーx1を駆動し、信号(5)のような所定パルス幅で駆動される信号にてリレースイッチSX1にてソレノイドSL1を駆動する。前記出力Qはそのタイミングを遅延回路D1で遅延(例えば0.1〜0.2秒)してアンプAMP2で増幅し、リレーX2を駆動し信号(6)のようなパルス信号でリレースイッチSX2にてソレノイドSL2を駆動する。前記出力Qを1より長い遅延時間(例えば0.15〜0.3秒)でD遅延する遅延回路D2にてFF780にリセットをかけると前記信号(5)(6)が得られる。各ソレノイドの各プランジャPG1、PG2の基本位置(通電なし位置)への復帰は図示しないバネにて通電オフ時に瞬時に復帰するようになっている。 (C) According to the configuration shown in the figure, the diodes Di1 and Di2 certainly rectify the AC signal, but at the same time, detection of one or both of the detection signals from the two detectors (coils L1 and L2). A signal is output. In other words, this diode functions as both a rectifying action and a diode OR circuit. The rectified pulsating signal accumulates its electric energy in the capacitor C1 via the resistor r3, and gradually increases the base voltage (2). Although this rising curve depends on the frequency of the AC power supply, for example, if it is 50 to 10 KHz (but below the frequency that does not cause magnetic saturation), Tr1 can be turned on instantaneously for about 1 ms to 100 ms. When Tr1 is thus turned on, the signal is output from the collector as signal (3), inverted by inverter IN1, and differentiated by differentiation circuit DF to obtain signal DF as signal (4). The output Q of the flip-flop circuit FF780 set by this rising signal is amplified by the amplifier AMP1 to drive the relay x1, and a solenoid driven by the relay switch SX1 with a signal driven with a predetermined pulse width such as signal (5). SL1 is driven. The output Q is delayed by the delay circuit D1 (for example, 0.1 to 0.2 seconds) and amplified by the amplifier AMP2, and the relay X2 is driven to the relay switch SX2 by a pulse signal like the signal (6). To drive the solenoid SL2. When the FF 780 is reset by a delay circuit D2 that delays the output Q by a delay time longer than 1 (for example, 0.15 to 0.3 seconds), the signals (5) and (6) are obtained. The return to the basic position (no-energization position) of each plunger PG1, PG2 of each solenoid is instantaneously returned when the energization is turned off by a spring (not shown).
このような2つの電磁アクチュエータ(ソレノイド)を(d)図のように配置してそのプランジャPG1、PG2を用いて、シーソーバーBARの一端を駆動する。先に駆動されるプランジャPG1の先端はバーBARの当接部との間に間隙GP1(例えば1〜3mm)を設けてハンマで叩くようにバーBARを駆動する。バーBARの回動支点PTを介した他端部BHには、リンク部材LKの一端を回動自在に連結しリンク部材LKの他端を図20のK1と同機能を有した駆動片KL(キーロック)の一端KHに回動自在に連結し、バーBARが回動するとリンク部材LKを介して駆動片KLが水平に駆動されるようにしている。即ちセンサが異常を検知するとTr1がオンし、そのタイミングでソレノイドのプランジャにてBARの下方が押され、その上方部によってリンク部材LKを介して駆動片KLを左方に引っ張る。すると支柱6Yの垂直リブ6Y1貫通項h5及び突起3d9又は突起3dpの孔h2から紙面左方向に駆動片K2が引き抜かれる(図15、16、17、19、20、25参照)。その引き抜き方はあたかもハンマで叩くように第1プランジャPG1でBARを叩くようにする。
Two such electromagnetic actuators (solenoids) are arranged as shown in FIG. 6D, and one end of the seesaw bar BAR is driven using the plungers PG1 and PG2. A gap GP1 (for example, 1 to 3 mm) is provided between the tip of the plunger PG1 that is driven first and the contact portion of the bar BAR, and the bar BAR is driven so as to be hit with a hammer. One end of the link member LK is pivotally connected to the other end BH via the rotation fulcrum PT of the bar BAR, and the other end of the link member LK is connected to the drive piece KL having the same function as K1 in FIG. A key lock is rotatably connected to one end KH, and when the bar BAR is rotated, the drive piece KL is driven horizontally via the link member LK. That is, when the sensor detects an abnormality, Tr1 is turned on, and at that timing, the lower part of BAR is pushed by the solenoid plunger, and the drive piece KL is pulled to the left by the upper part via the link member LK. Then, the driving piece K2 is pulled out from the vertical rib 6Y1 penetration term h5 of the
この時、塵、埃、錆等で駆動片K2が動きにくくなっていたとしても、ギャップGP1を設けているので叩く動作で駆動片K2を動きやすくしている。そしてそれに引き続いて少し遅延されたタイミング(D1後)で第2プランジャPG2でBARを駆動するようにしているのである。孔h2から駆動片K2が引き抜かれると、パネル10の自重による位置エネルギの減少により自動的に突起3d9、3dpは孔h1から離脱され、車輪16と設置面92との摩擦に抗して(打ち勝って)、この当接面がスライドしてストッパSTのストップ部STPがレール部の外側に移動して、レール部の側面99に当接する。又は場合によってはストック部STPの上面がレール側方張り出し部90に当接する。これによって例え(外)力がパネルに加わったとしてもパネル10の上下左右の移動を極力不動にすることができる。図22の電磁アクチュエータSL5を使用した場合は、前記SL1がSL5の代わりを代行すると言う考え方で説明できる。この場合、D1、AMP2、X2、SL2、PG2、及び(d)図構成は不要となる。但し、前述の電磁アクチュエータSL7を前記安定板部REGに設けてこれも作動させる場合は、これに対応した前記SL2がSL7の代わりを代行すると言う考え方で説明できる。この場合、前記遅延時間D1は前記より少し大きい値、即ちパネル崩れ時間に見合った時間以上の値(例えば800ms以上)に設定する必要がある。さらに、リレーX2を駆動する回路をSL7に対応させる場合はX2を自己保持回路にする必要がある。その点を考慮して図示した回路が図6(f)であって、リレーX2の代わりにX7、その接点SX2の変わりにSX7、ソレノイドSL2の代わりにSL7で示すと共に、アンプ2とリレーX7との間にダイオードDi6を、電源VとリレーX7との間にリセットスイッチRSWと自己保持用リレーX7の接点X7SとダイオードDi5との直列回路を挿入接続している。即ち回路図(C)とこの回路図中のAMP2以降を回路図(f)に置き換えた回路システムによって、非常時に第1ソレノイドSL1(SL5に対応)のプランジャPG1(PG5に対応)にてパネル崩れを起こし、パネル崩れを起こした直後に第2ソレノイドSL2(SL7に対応)のプランジャPG2(PG7に対応)にてパネル跳ね上がりを阻止することができるのである。なぜなら図25(e)の(6)信号のようなワンショットパルスでリレーX7を駆動するも接点X7Sにて自己保持するのでワンショット以降ずっとリセットスイッチRSWをオフするまで前記プランジャPG7をオンし、これにてパネル跳ね上がりを阻止するようロックされ続ける。
At this time, even if the driving piece K2 is difficult to move due to dust, dust, rust, etc., the driving piece K2 is made easy to move by the tapping operation because the gap GP1 is provided. Subsequently, the BAR is driven by the second plunger PG2 at a timing (after D1) slightly delayed. When the driving piece K2 is pulled out from the hole h2, the projections 3d9 and 3dp are automatically detached from the hole h1 due to a decrease in potential energy due to the weight of the
ところで、パネル10が接地面92から離脱するような事態は頻繁に起こる事ではなく例えば3年に1度、又はこの装置寿命に1回起こるか否かの極めて頻度の低い事象である。例えば設置後10年後でも確実にパネルロック機能を果たさなくてはならない。従って、図25には数々の安全対策が施されている。例えば、前記SW7は作動点検時にオンされるテスト用スイッチであり、前記電磁アクチュエータを駆動してプランジャー(駆動片)が前記孔から抜けることができるか否かテストする時に操作するためのものである。さらに、このパネルロック機能の実行確率を高めるため、点線で追加した複数パルス信号形成手段(回路)PLSをFF780のQ出力後段に設けてもよい。この回路PLSは(e)図の(8)、(9)に示すように複数パルス波形を出力するものである。その条件として、長い「0」レベル入力(例えば1分以上の「0」レベル維持)の後の立上り信号「1」にて起動され、「1」が例えば50ms、その後「0」が150ms、そしてまた「1」が前記と同じように繰り返され、前記パルスが3〜10回繰り返される回路を図の位置に設ける。キーロックK2が所定位置から外れると、外れたことを検知してPLS1、PLS2のその後のパルスを停止するようにしてもよい。なお、PLS追加時はD2の遅延時間が複数パルスの合計より長く設定するものとする。このような手段を追加挿入すると、2つのプランジャPG1、PG2でバーBARの自由端は計6〜20回打撃される。従って、多少キーロックK2周辺に不着物が付いていたとしても、極めて高い確率でキーロックが外れることになる。
By the way, the situation where the
なお、バーBARへの打撃回数と打撃時間の合計は回数大、時間小であるほどよい。例えば10回1秒くらいが、特殊設計によらない安価なシステムを作る上で、さらにはパネルや建物の大きな破壊に至る前のパネルロックシステムとして適切と思われる。なぜならこのシステムでは、まず異常時のギャップGPの拡大現象でストップ部STPの上面が張り出し部901の下面に当接する方向に近づく。地震等の縦揺れが大きいと、前記上面が下面に当接してその後揺り戻してパネルが下に下がる。この時間内(できればこの1往復動)にキーロックを外すようにする方がよい。この往復動を複数回許容するシステムだと、張り出し部901又はストップ部STPの破壊が起こる確率を高くする。よってすばやい応答システムがよい。設計上は製品出荷時においてプランジャPG1の1回のみでキーロックが外れる仕様にしておく方が望ましい。そのような機構(例えば図20のローラベアリングR51〜R54の手段を設けること)及び又はパワーのあるソレノイドを使用するようにした方がよい。なお、異常事態の収まった後は例えば図19であればレバー3d4を垂直に起こす事でパネル10を平常状態に戻しつつBARを元の状態に戻すことで、通常使用状態に戻すことができる。
The sum of the number of hits to the bar BAR and the hitting time is better as the number of hits is larger and the time is shorter. For example, 10 seconds per second seems to be appropriate for making an inexpensive system that does not depend on a special design, and further as a panel lock system before a major destruction of a panel or a building. Because, in this system, first, the upper surface of the stop portion STP approaches the direction in which it contacts the lower surface of the
<太陽エネルギ受恵体駆動システム>
図26は安全性を考慮した保護プログラム下で駆動される太陽エネルギ受恵体駆動システムの一例を示した構成図であり、図27はそのプログラムの一例を示すもので、平常時の太陽追尾システムと大型地震時に気象庁などの地震情報配信センタからの地震情報を受信してソーラーパネルをロックするパネルロックシステムとを合わせ持つプログラムとして構築した。図26及び図27はソーラーパネルを設置している一般家庭から見たパーソナルコンピュータ(マイクロコンピュータとも言う)を中心としたシステムで描いたもので、この発明の一実施例でもある。図26において、1点鎖線で囲ったところは、図23及び図25(c)とほぼ等価なシステムをあらわしており、異なるところはこの説明後明らかとなる。
<Solar energy beneficiary drive system>
FIG. 26 is a block diagram showing an example of a solar energy beneficiary drive system driven under a protection program in consideration of safety, and FIG. 27 shows an example of the program, which is a normal solar tracking system. And a panel lock system that locks solar panels by receiving earthquake information from earthquake information distribution centers such as the Japan Meteorological Agency during large earthquakes. FIGS. 26 and 27 are drawn with a system centered on a personal computer (also referred to as a microcomputer) viewed from a general household where a solar panel is installed, and is also an embodiment of the present invention. In FIG. 26, a portion surrounded by a one-dot chain line represents a system that is substantially equivalent to FIGS. 23 and 25 (c), and different points will be apparent after this description.
マイクロコンピュータとその周辺回路は、バス250によってリードオンリメモリROM、ランダムアクセスメモリRAM、中央処理装置CPUが各々接続されたマイクロコンピュータ252と、バス250に接続された設定データ入力部251と、インターネットに接続する接続端子253とからなる。さらに入力装置として地震情報受信装置254がバス250に接続されている。また、バス250から出力装置としてソーラーパネル方位角移動制御モータM1、ソーラーパネル傾斜角移動制御モータM2、パネルロック用ソレノイドSL1、SL2が各ドライバ(又はインタフェース回路)DR1、DR2、DR3を介して接続されている。256はモータとその周辺回路を示したもので、前記した図23の正歩進制御回路763内にあるリレーRX、逆歩進制御回路764内にあるリレーLXを含めたパネル方位角移動推進部を表わしている。258は回路構成的には256と同構成のパネル傾斜角移動推進部を表わしている。
The microcomputer and its peripheral circuits are connected to a
このシステムには、接続端子253に外部ネットワーク(インターネット403)を介して発信源を気象庁とする地震情報取得手段EQIが接続されている。該EQIは、例えば日本全国各地に設置した地震計により収集される地震観測網地震計情報源及び気象庁への通信網400と、該地震情報源からの地震情報が通信網を介して収集される気象庁などの地震情報配信センタ401内装置410と、該センタ内装置410から発信される緊急地震速報405をインターネット配信するインターネットシステム403とを含んでいる。該装置410は、気象庁の1箇所に配設されるものでもよいが、この地震情報を利用する装置に利用されやすいようにデータ変換したり分配したりするシステム又は装置が必要であって、そのような装置を気象庁内に設置されるか、又は図示のリアルタイム地震情報利用協議会内装置402が受け持つ。前記装置410はシステムであるので、センタ401を包含していてよい。上記情報網によって、実際に地震が発生した場合に、全国各地の地震情報を収集して瞬時に震源地及びその規模(マグニチュード)を判定し、装置402から緊急地震速報405をインターネット配信する。この情報は地震情報の音声ガイダンス情報、例えば「シンド、ロク、ジャク」、「シンド、ゴ、キョウ」、等を含む音声を含んでいる。地震情報受信装置254はインターネット端子を含んで直接的に前記緊急地震速報を受信するか家庭内設置の端末コンピュータのバスに接続され、間接的にインターネット端子(例えばUSB端子)に接続され、該速報を受信する。受信すると、例えば「A、シンド、ゴ、キョウ、B」と言う音声ガイダンスを装置254が発する。前記A部は例えば「キンキュウジシンソクホウ」であったり、「ジシンハッセイ」であったりする。前記B部は追加説明文であったりする。この音声ガイダンスをCPUが解析して大型地震有り時にパネルロックするようにしている。
In this system, an earthquake information acquisition means EQI whose transmission source is the Japan Meteorological Agency is connected to the
図27を用いて、順を追って、ソーラーパネル移動制御の流れを説明する。図27(a)はソーラーパネルが設置されている家庭内又は施設内コンピュータプログラムのメインルーチンであり、同(b)は1分毎、又は1秒毎にタイマ割り込みで処理されるタイマインタラプトルーチンであり、同(c)は気象庁等EQIの地震情報送信側のルーチンであり、同(d)は、同(a)の処理70の詳細ルーチンである。図27(a)において、S10にてメインルーチンが電源投入で始動されるとS11で各フラグ、各データ(例えばm1、m2、モード、タイマ、太陽位置計算のための緯度等各種初期条件データ等)が初期セットされる。次のステップS12にて、サンセット/サンライズ時刻の変更設定(マニュアル変更)を受け付ける。一旦設定変更すると殆ど変更なしでよく、最期処理S70からの戻り時での処理ではスルー処理が一般的である。次のステップS13ではサンセット/サンライズモードの分岐判定処理を行う。
The flow of solar panel movement control will be described in order using FIG. FIG. 27A is a main routine of a computer program in a home or facility where a solar panel is installed, and FIG. 27B is a timer interrupt routine processed by a timer interrupt every minute or every second. Yes, (c) is a routine on the seismic information transmission side of EQI such as the Japan Meteorological Agency, and (d) is a detailed routine of the
以下、日の出からの処理として説明を続ける。S13でサンセットモード(日没から日の出までを規定するモード)を呈していたとしてS14にてサンライズ時刻か否かの分岐処理をする。夜明け前までは「ノー」と判定され、処理S70をスルーしてS12に戻り、S13、S14を繰り返す。S70は後述するパネルセーフティ処理であって、装置寿命中において0〜数回働くか否かの稀な処理であり、通常ほとんどスルー処理となる。夜明け前時刻になったとすると、S14でサンライズ時刻と判定され、S15にてサンライズモード(日の出から日没までを規定するモード)SRにセットされ、リターン後のフローS13にてSRに分岐され、S16にてモータM1,M2駆動中(m1又はm2が1)であるか否かが分岐処理され、「ノー」と判定される。即ち、日の出時刻かそれより少し前にSR時刻をセットしておき、日の出後の最初のn時(nは季節によって変動する)ジャストからパネルは動き始めるので、この時まだモータを始動していない。モータフラグはパネル方位角制御モータM1のフラグm1とパネル傾斜角制御モータM2のフラグm2の2つのいずれかが「1」である場合に「イエス」と判定され、S20にジャンプする。S16で「ノー」と判定されると、S17でサンセット時刻かを分岐処理され、「ノー」の判定にてS18にて所定時刻n時ジャストか否かが分岐処理され、日の出後の最初のn時ジャスト時刻まで「ノー」判定にてS12、S13、S17、S18を繰り返す。n時ジャスト時刻になると、S19にてn時の目標値A、Bを目指してモータM1、M2を駆動させる。そしてモータ駆動フラグm1、m2を「1」とする。前記目標値A、Bは、太陽軌道計算処理S42にて予め計算しておく。即ち図27(b)により、次に動かすべきパネルの目標値を動かすべき時刻の1分前に計算しておくことをS40、S41、S42で行っている。 Hereinafter, the description will be continued as processing from sunrise. Assuming that the sunset mode (mode defining from sunset to sunrise) has been presented in S13, branch processing is performed to determine whether or not it is a sunrise time in S14. It is determined “no” until dawn, and the process goes through S70 and returns to S12, and repeats S13 and S14. S70 is a panel safety process, which will be described later, and is a rare process of whether to work 0 to several times during the life of the apparatus, and is usually almost a through process. If the time before dawn is reached, it is determined in S14 that the sunrise time is reached. In S15, the sunrise mode (mode for defining from sunrise to sunset) SR is set, and in the flow S13 after the return, the process is branched to SR. Whether or not the motors M1 and M2 are being driven (m1 or m2 is 1) is branched to determine “NO”. That is, the SR time is set at or slightly before the sunrise time, and the panel starts moving from the first n hours after the sunrise (n varies depending on the season), so the motor has not started yet at this time. . The motor flag is determined to be “yes” when one of the flag m1 of the panel azimuth angle control motor M1 and the flag m2 of the panel tilt angle control motor M2 is “1”, and the process jumps to S20. If “NO” is determined in S16, a branching process is performed to determine whether it is the sunset time in S17, and a determination is made in S18 that whether it is just at the predetermined time n is determined in S18. S12, S13, S17, and S18 are repeated with a “no” determination until the n-hour just time. When the n hour just time is reached, the motors M1 and M2 are driven aiming at the target values A and B at the n hour in S19. The motor drive flags m1 and m2 are set to “1”. The target values A and B are calculated in advance in the solar orbit calculation process S42. That is, according to FIG. 27B, the target value of the panel to be moved next is calculated one minute before the time to move in S40, S41, and S42.
タイマ割り込みにて、この処理がS40でスタートすると、S41にてSRモードで所定時刻n時の1分前かが分岐処理され、1分前タイミング時において、S42にて太陽軌道計算処理及び、これに基づくパネル正対方向の最適位置が算出され、A、Bレジスタにその値がストアされ、S43にてリターンされる。AのA値とは、理想的には太陽高度と直角をなす(正対する)パネル角Aaのことであり、太陽高度がかなり高い場合のパネル角Abとかなり低い場合のパネル角Acを除いて、Aaに等しく、前記特別状態Ab又はAcでは、リミット値にまるめ込んだ値、例えばAb=15度、Ac=45〜50度の所定値とする。BのB値とは、理想的には太陽方位角と直角をなす(正対する)パネル方位角Baのことであり、太陽が出ている範囲が狭い秋冬春においてはBaに等しいが、春夏秋において日の出、日の入り近くの時刻では、リミット値であるところの真東の値Bb、真西の値Bcとしてもよい。 When this process is started in S40 at the timer interrupt, the branching process is performed in S41 for one minute before the predetermined time n in the SR mode. At the timing of one minute, the solar orbit calculation process and The optimum position in the panel facing direction is calculated based on, and the values are stored in the A and B registers, and the process returns in S43. The A value of A is a panel angle Aa that is ideally perpendicular to (directly facing) the solar altitude, except for the panel angle Ab when the solar altitude is quite high and the panel angle Ac when it is very low. In the special state Ab or Ac, a value rounded to the limit value, for example, a predetermined value of Ab = 15 degrees and Ac = 45 to 50 degrees is set. The B value of B is the panel azimuth angle Ba that is ideally perpendicular to the solar azimuth angle (directly opposite), and is equal to Ba in the autumn / winter spring when the sun is out in a narrow range. At a time near sunrise or sunset in autumn, the true value Bb and the true west value Bc may be used as limit values.
S19にて、各モータM1、M2が動き出すと、次のステップS20にて、モータM2の目標値がA値かどうかが分岐処理され、「ノー」判定を繰り返して、A値になるまでモータM2が動き続ける。即ちS20の「ノー」によりS21にてモータM1の目標値B値か否か判定され、「ノー」判定にてモータ異常がないかS22、S23でチェックされてその両方で「ノー」判定とされ、異常なしと判定されてリターンされる。この時モータM1、M2に異常が見つかれば、S22にて各モータM1、M2の過電流判定にて「イエス」と判定され、S26にてフラグm1及び/又はm2を「0」とし、異常有りのモータを停止し、S27にて故障表示する。さらにS23にてモータM1、M2が動いているのにパネルが到達すべき時刻に達していないこと(例えばギヤピン折れ)を所定時間の2倍を目処に判定して、S26にてモータM1及び/又はM2を停止する。S21にて「イエス」と判定されると、m1、m2、B、Aを「0」とし、モータM1、M2の両方を停止する。この理由は前述のとおりである。 When the motors M1 and M2 start to move in S19, in a next step S20, it is branched whether or not the target value of the motor M2 is the A value, and the “no” determination is repeated until the motor M2 reaches the A value. Keeps moving. That is, whether or not the target value B of the motor M1 is determined in S21 by “No” in S20, and whether or not there is a motor abnormality is determined in “No” determination in S22 and S23 and both are determined as “No”. It is determined that there is no abnormality and the process returns. If an abnormality is found in the motors M1 and M2 at this time, it is determined as “yes” in the overcurrent determination of each motor M1 and M2 in S22, and the flag m1 and / or m2 is set to “0” in S26 and there is an abnormality. The motor is stopped and a failure is displayed in S27. Further, it is determined in S23 that the time that the panel should reach has not been reached (for example, gear pin breakage) although the motors M1 and M2 are moving, and the motor M1 and / or the motor M1 and / or S2 in S26. Alternatively, M2 is stopped. If “yes” is determined in S21, m1, m2, B, and A are set to “0”, and both the motors M1 and M2 are stopped. The reason for this is as described above.
以上のようにモータ異常がない限り、S12、S13、S17、S18の繰り返し中にS12、S13、S17、S18、S19、S20、S21、S22、S23を実行して、その時刻のパネル目標値(位置)になるまで各モータを駆動し、目標値になったら各モータを停止すると言うことを、日没まで所定回繰り返す。日没時(又はそれ以降任意時刻)になったらS17で「イエス」に分岐判定され、S28にてSRからSSへモード変更され、S29にて翌日の日の出時刻におけるA、B値を計算し、A、B値を目指してモータM1、M2を逆駆動する。そのフラグは動き中を示すm1=1、m2=1とする。これにて日の出方向の東向きにパネルが移動復帰したら、S20、S25及びS21、S24にて各モータを停止して各フラグを「0」に戻し、S12、S13、S14のループを形成して、パネル駆動を翌日の日の出まで休止する。この繰り返しを1年中実行するシステムとなっている。 As long as there is no motor abnormality as described above, S12, S13, S17, S18, S19, S20, S21, S22, and S23 are executed during the repetition of S12, S13, S17, and S18, and the panel target value at that time ( Each motor is driven until it reaches the position), and when it reaches the target value, it is stopped a predetermined number of times until sunset. When it is sunset (or any time thereafter), branch determination is made to “yes” in S17, the mode is changed from SR to SS in S28, and A and B values at the sunrise time of the next day are calculated in S29. Aiming at the A and B values, the motors M1 and M2 are reversely driven. The flags are m1 = 1 and m2 = 1 indicating the movement. When the panel moves back to the east in the sunrise direction, the motors are stopped in S20, S25, S21, and S24, the flags are returned to “0”, and the loops of S12, S13, and S14 are formed. The panel drive is paused until the next day's sunrise. It is a system that repeats this throughout the year.
サンセットモードSS時のパネル駆動休止中もしくは、サンライズモードSR中、即ち、1年中における間歇的パネル移動中(停止中含む)において、任意のタイミングで緊急地震速報が気象庁等から発令された場合、前記手段EQIから緊急地震速報が出力される。この時その速報情報がパネルをロックすべき程の大きな地震速報か否かが、送信側と受信側の判定手段でチェックされる。例えば上記地震速報は、その重大さにかかわらず知りたい情報であるので地震の大きさに関わらず発令されるものとし、震度5弱以下の情報も発せられるとして、この情報を図27(c)で送信する。一般に普通以上の地震が起こると地震情報が気象庁から発せられるが、所定以上の地震であると、S50で送信モードが起動され、その情報がS51にて緊急地震速報か否かが判定され、該速報と判定されると、S52にて「緊急地震速報」を発し、その信号はインターネット回線を通じて広く一般に伝達され、受信側の地震情報受信装置254で受信することができる。
When an earthquake early warning is issued by the Japan Meteorological Agency, etc. at an arbitrary timing during panel drive suspension in sunset mode SS or during sunrise mode SR, that is, during intermittent panel movement (including suspension) throughout the year The earthquake early warning is output from the means EQI. At this time, whether or not the early warning information is large enough to lock the panel is checked by the judging means on the transmitting side and the receiving side. For example, since the above earthquake early warning is information that is desired regardless of its severity, it is assumed that it is issued regardless of the magnitude of the earthquake, and information with a seismic intensity of less than 5 is also issued. Send with. In general, earthquake information is emitted from the Japan Meteorological Agency when an ordinary or greater earthquake occurs, but if the earthquake is greater than a predetermined earthquake, the transmission mode is activated in S50, and it is determined whether or not the information is an emergency earthquake warning in S51. If it is determined to be a preliminary report, an “emergency earthquake preliminary report” is issued in
該装置254は、「A、シンド、ゴ、キョウ、B」等を音声ガイダンスする。従って、図27(d)にて、装置254が起動されると、S61にて地震情報を音声アナウンスするか否かが判定され、イエスの場合その情報をCPU内の音声ガイダンス音声認識フローS62で音声認識し、S63にて複数のキーワード「シンド」「数字のゴ」「キョウ/ジャク」が全て含まれ、且つ上記順に並んでいるか、を判定し、加えて「訓練のための」とか「テスト」とか「試験」とかの仮想的キーワード(実践でない言葉)が重要音声ガイダンスの前にないことを検出する。S63で「イエス」と判定されると、S64にてパネルロックのためのセーフティ指示信号SAFを発生し、指示信号SAFによって前述の図25に示したソレノイドSL1、SL2、又はSL5(図22)を駆動する。S61やS63にて「ノー」ならS65にてリターンされ、セーフティ信号を発生しない。このように、地震発生時の緊急地震速報発令時、該速報を指令信号としてソレノイドSL1、SL2、SL5を駆動し、駆動片KL又はPG1を引き抜き駆動して、例えば図15の点線で示す状態にソーラーパネルをロックすることができるのである。
The
なお、前記地震情報受信装置254が気象庁又はリアルタイム地震情報利用協議会内装置302から発せられる震度5強以上警報信号を直接感知し、感知時「1」信号を発する機能部が備わっているのであれば、直接駆動信号にて前記ソレノイドSL1、SL2を駆動するようにしてもよい。この場合、コンピュータプログラム制御は不要であり、前記した電子回路システム図25(c)の入力端子SAFに接続すれば上記のパネルロックセーフティー機能を享受できる。
Note that the earthquake
以上、この発明に係る多数の実施例を説明したが、ソーラーパネル回転体軸回転ジョイント部が軸部移動許容部を含み、前記軸部移動許容部は、前記パネル回転体が方位角変位回動する時の前記軸部移動許容部位置でロックされるロック機構を有し、該ロック機構のロック部を外すことで前記パネル回転体の位置エネルギの低下を促し、前記位置エネルギの所定量を消費することによって、前記パネル回転体が垂下移動及び水平移動し、前記水平移動によって、前記ストッパ部STPが前記段差部に当接して前記パネル回転体を不動にし得るようにした太陽エネルギ受恵体装置(重力利用ストッパ機構及びロック機構)を含んでいる。これによって、パネル回転体の位置エネルギを使う重力落下の法則を利用し、ロック機構を外すだけで瞬時に状態変位を起こすことができる。 As described above, although a number of embodiments according to the present invention have been described, the solar panel rotating body shaft rotation joint portion includes the shaft portion movement allowance portion, and the shaft portion movement allowance portion is configured such that the panel rotation body is rotated by azimuth displacement. A lock mechanism that is locked at the position where the shaft portion movement allowance portion is set, and by detaching the lock portion of the lock mechanism, a reduction in the potential energy of the panel rotating body is promoted, and a predetermined amount of the potential energy is consumed. By doing so, the panel rotating body moves vertically and horizontally, and the horizontal movement allows the stopper portion STP to abut on the stepped portion to make the panel rotating body immobile. (Gravity utilizing stopper mechanism and locking mechanism). This makes it possible to instantly cause a state displacement by simply removing the lock mechanism using the law of gravity drop using the potential energy of the panel rotating body.
さらに、前記ロック機構は、ロック部とロック保持部とオートロック解除機構とを有し、前記オートロック解除機構はロック解除指令信号(FF780の出力)によってロック解除されるもので、ロック解除指令信号が到来した時、前記ロック部を前記ロック保持部から移動させてロック解除するように構成した太陽エネルギ受恵体装置(重力利用ストッパ機構及びオートロック解除機構)を含んでいる。これによって、ロック解除が自動でできるので、瞬時に状態変位を起こすことができ、異常事態予知時にパネル回転体を一時的に設置面に対しすばやく固定することができる。 Further, the lock mechanism includes a lock portion, a lock holding portion, and an auto-lock release mechanism, and the auto-lock release mechanism is unlocked by a lock release command signal (output of FF780). The solar energy beneficiary device (gravity utilizing stopper mechanism and auto-lock releasing mechanism) configured to move the lock portion from the lock holding portion to release the lock when it arrives. Thus, the lock can be automatically released, so that the state displacement can be instantly generated, and the panel rotating body can be temporarily fixed to the installation surface quickly when an abnormal situation is predicted.
さらに、パネルを保持する前記ストッパ機構は単にパネルを寝かせる操作で、設置面に設けた当接部に当接させるようにしてもよい。即ち前記ストッパ機構は、水平移動阻止部(受けとめ側)とストッパ(当接側)とで構成してもよい。 Further, the stopper mechanism for holding the panel may be brought into contact with a contact portion provided on the installation surface by simply laying down the panel. That is, the stopper mechanism may be constituted by a horizontal movement blocking portion (receiving side) and a stopper (contacting side).
さらにまた、図14において、パネル110の下方に点線で示した太陽電池パネル(太陽光による発電体)を付設してもよい。この太陽電池は、種々の用途に用いられる。例えば、非常時の発電体として、この電気的システムをサポートしてもよい。例えば台風時の停電時に強風度が増し、パネルが飛ばされそうになった時、飛ばされまいとして、前述の電磁アクチュエータを駆動する電源として利用することもできる。常時は例えば一般家庭に使用する電源の補助として使用してよい。
Furthermore, in FIG. 14, a solar cell panel (power generation body using sunlight) indicated by a dotted line may be provided below the
また、本発明のソーラーパネルは一般的には台座フレームに載置されて使用されることが多いが、パネル自体が台座フレームを兼ねる場合がある。この場合のソーラーパネル回転体はパネルそのものとなる。また、本発明のソーラーパネル回転体は実施例では上方部と下方部とを一体的に設けているが、上下で分けて設け、台座フレームで一体的に構成してもよい。パネルを上下で分けて構成する場合、例えば、図14の建築物8の形状に合わせて上下左右に角度を付けて構成してもよい。
In addition, the solar panel of the present invention is generally used while being mounted on a pedestal frame, but the panel itself may also serve as the pedestal frame. The solar panel rotating body in this case is the panel itself. Moreover, although the upper part and the lower part are integrally provided in the embodiment in the solar panel rotating body of the present invention, they may be provided separately on the upper and lower sides, and may be configured integrally with the pedestal frame. When the panel is divided into upper and lower parts, for example, the panel may be formed with an angle in the vertical and horizontal directions according to the shape of the
また、本発明において、図9、14、15、18、19に見られるように、パネル又はパネル回転体の支持位置は上下の2位置(スパン)に対しその全長(斜め上下長)の半分(DS1)以上であって、上部支持位置はパネル上端からその全長の1/3の距離(DS2)以下、下部支持位置はパネル下端からその全長の1/3の距離(DS3)以下とするとよい。上記条件から外れれば外れるほどパネル支持に対し不安定になるからである。但し、上記条件は断面一様な平面パネルを想定したものである。パネルの重心が変芯しているものに合っては重心を考慮して上記条件を設定すべきであり、その場合には例えば上記DS1=1/3以上、DS2=DS3=4/10以下で製造し得ることもあり得る。例えば、パネルの全長を1mとし、パネル上被支持部(例えばフレーム11の他端部1b中央下部11bb等)をパネルの上端(上端から0cm)、パネル下被支持部(脚12、13対応パネル部部分)をパネルの下から40cm、仰角i=45度とすると、レール部の半径は60×0.707=42.4cmとなり、全長の半分以下でよいこととなる。このように、従来はパネルの中心に回転中心があるものに比べ、本発明利用のレール部材は決して大きくしなくても構築できる。
Further, in the present invention, as shown in FIGS. 9, 14, 15, 18, and 19, the support position of the panel or the panel rotating body is half of its full length (oblique vertical length) with respect to the two upper and lower positions (span) ( It is preferable that the upper support position is equal to or less than 1/3 of the total length from the upper end of the panel (DS2) and the lower support position is equal to or less than 1/3 of the total length from the lower end of the panel (DS3). This is because the more deviating from the above conditions, the more unstable the panel support becomes. However, the above conditions assume a flat panel with a uniform cross section. The above conditions should be set in consideration of the center of gravity when the center of gravity of the panel is changed. In this case, for example, DS1 = 1/3 or more and DS2 = DS3 = 4/10 or less. It may be possible to manufacture. For example, the total length of the panel is 1 m, the panel upper supported part (for example, the lower end 11bb of the other end 1b of the frame 11) is the upper end of the panel (0 cm from the upper end), and the panel lower supported part (the panel corresponding to the
また、パネル回転体下方部の移動支援手段(車輪)近傍に設けたパネル崩れ時のストッパ手段(ST又はSTP呼び901)はパネル回転体(移動体)側から鉤部を突設させてこれでレール部90側面に当接させ、さらにアンダカット部901で上下動禁止にし、非常時の被害を最小にするようにしているが、図1の構成で、単にパネルを寝かせることで、非常時被害発生確率を下げるようにしてもよい。つまり、寝かせ配置するほど強風で飛ばされないし、地震で壊れるにしても位置エネルギを低く保つので災害が少ないはずである。よって、この実施例でも「パネル寝かせ」が「パネル崩れ」の概念に相当する。その場合、さらに危険発生確率を下げるため、パネル寝かせ時に、前記移動支援手段近傍に設けたストッパ体(図示せず)を設置面からわずかに立設させた当接体で当接させるようにして非常時に備えると言うようにしてもよい。よって、この実施例でも「パネル寝かせ」が「パネル崩れ」の概念に相当する。
In addition, the stopper means (ST or STP call 901) at the time of panel collapse provided near the movement support means (wheel) in the lower part of the panel rotating body has a collar projecting from the panel rotating body (moving body) side. The
請求項で言う「移動支援手段」と「駆動手段」とで「移動手段」と言うことができる。「移動支援手段」は車輪、すべり靴、2足又は3足歩行体が考えられる。 The “movement support means” and “driving means” in the claims can be called “movement means”. The “movement support means” may be wheels, sliding shoes, two legs, or a three-legged walking body.
また、この発明の太陽追尾制御方式は、図23を用いて説明した方式によると、間歇的タイマー制御と光センサによる光追尾とのハイブリッド制御を行っているが、その際、光センサ制御の駆動を有効にするのは、パネル方位角駆動が間歇的に行われる時のみで行っている。これによって、光センサのあいまいさ制御による誤動作確率を下げている。別な言い方をすれば、光センサで全ての外乱を排除して制御するには数々の保証手段と補償手段が必要であるところ、単純光センサ追加で仰角制御を方位角制御に加えることができる。 In addition, according to the method described with reference to FIG. 23, the sun tracking control method of the present invention performs hybrid control of intermittent timer control and light tracking by an optical sensor. Is effective only when panel azimuth driving is performed intermittently. This reduces the probability of malfunction due to ambiguity control of the optical sensor. In other words, in order to eliminate all disturbances with the optical sensor and to control it, a number of guarantee means and compensation means are required, but the elevation angle control can be added to the azimuth angle control by adding a simple optical sensor. .
図25制御回路において、PLSから複数パルスを発生させる場合において、1つのパルスを細かい多数のパルスで構成し、その細かい多数のパルスのデューティー比を、1パルス目より2パルス目、3パルス目と回数を重ねる程、有効部分を増やすようにすれば、閂構造の閂(KL)を抜きやすくなる。
また、明細書中の請求項各構成要素対応記号、番号は例示であって、各要素は明細書、図面を参酌した結果該当する全ての部位要素に対応するものとする。例えば軸回転ジョイント部は多数の実施例で示したように、単純構成から複合的構成のものまで(狭義のものから広義のものまで)存在する。
In the control circuit shown in FIG. 25, when a plurality of pulses are generated from the PLS, one pulse is composed of a large number of fine pulses, and the duty ratio of the fine many pulses is changed from the first pulse to the second and third pulses. If the effective portion is increased as the number of times is increased, it becomes easier to remove the ridge (KL) of the ridge structure.
In addition, each constituent element corresponding symbol and number in the specification is an exemplification, and each element corresponds to all corresponding part elements as a result of considering the specification and drawings. For example, as shown in a number of embodiments, the shaft rotary joint portion exists from a simple configuration to a composite configuration (from a narrow sense to a broad sense).
1、100、110…ソーラーパネル回転体、
1A…ソーラーパネル回転体下方部(一方)、
1B…ソーラーパネル回転体上方部(他方)、
1M…中央部、
JT…軸回転ジョイント部、
3T…回転保持部、
3…連結部(蝶番部/蝶番部材)、
300…スライド座、
351〜354…三角突起(仮係止機構)、
251〜253…仮係止後の固定手段、
2、20、6Y…軸塔、
O…ソーラーパネル回転体回転中心、
9、91、92…設置面、
16、17…車輪(移動支援手段)、
MDU、MDU2…モータドライブユニット(移動推進部)、
10、10S…集熱器、
5、50…タンク、
4…連通パイプ部、
PS…定型パイプ部、
FP…フレキシブルパイプ部、
3d5…U字溝(回転する側の回転折れ曲がり部)、
3d5’…長孔(回転しない側の回転折れ曲がり部/折れ曲がらさせ部)、
35C…円形天板(パイプ水平維持手段)、
8…軸塔基礎部、
80…建築物、
808…扉(出入口部)、
STEP…階段、
Rt、PQ2…移動する車輪が描く軌跡、
YB…自動ハンドル手段、
ST8…ストッパ部材(固定手段の一部)、
STP…ストッパ部材の下端部水平突起(ストッパ手段/固定手段の一部)、
STT…ストッパ体ST7の先端部(ストッパ手段)、
94…車輪転動面92の側面(固定手段の一部)、
99…レール部の側面(固定手段の一部)、
798…浮き上がりを検知する異常検知器、
EQI…地震情報取得手段、
402…リアルタイム地震情報利用協議会内装置、
254…地震情報受信装置、
1, 100, 110 ... solar panel rotating body,
1A ... Solar panel rotating body lower part (one side),
1B ... Solar panel rotating body upper part (the other),
1M ... Central part,
JT: Shaft rotary joint,
3T ... rotation holding part,
3 ... Connection part (hinge part / hinge member),
300 ... slide seat,
351-354 ... Triangular protrusion (temporary locking mechanism),
251 to 253... Fixing means after temporary locking;
2, 20, 6Y ... shaft tower,
O ... Solar panel rotating body rotation center,
9, 91, 92 ... installation surface,
16, 17 ... wheels (movement support means),
MDU, MDU2 ... motor drive unit (movement propulsion unit),
10, 10S ... collector,
5, 50 ... tank,
4 ... Communication pipe part,
PS ... Standard pipe part,
FP ... Flexible pipe,
3d5 ... U-shaped groove (rotating bent portion on the rotating side),
3d5 '... long hole (rotating bent portion / folded portion on the non-rotating side),
35C ... Circular top plate (pipe horizontal maintenance means),
8 ... shaft tower base,
80 ... Building,
808 ... Door (entrance / exit part),
STEP ... Stairs
Rt, PQ2 ... Trajectory drawn by moving wheels,
YB ... Automatic handle means,
ST8: Stopper member (part of fixing means),
STP ... Horizontal projection at the lower end of the stopper member (a part of the stopper means / fixing means),
STT ... the tip of the stopper body ST7 (stopper means),
94: Side surface of the wheel rolling surface 92 (a part of the fixing means),
99 ... side surface of rail (part of fixing means),
798 ... an anomaly detector for detecting lift,
EQI ... Earthquake information acquisition means,
402: Device in the real-time earthquake information utilization council,
254 ... Earthquake information receiver,
Claims (16)
前記ソーラーパネル回転体は集熱器を含む回転体であり、前記集熱器と連通するとともに前記設置面に対して固定的に設けられたタンクと、前記集熱器及び前記タンクを連通する連通パイプ部と、前記連通パイプ部をその回転折れ曲がり部において水平に維持するパイプ水平維持手段と、前記設置面に対し突出させた建築物とをさらに備え、前記タンクは該建築物の上部に載置し、前記タンクは前記集熱器より上方に設け、前記軸塔及び/又は前記軸回転ジョイント部を上下動可変に構成し、これによって前記ソーラーパネル回転体は、その上方部を上下動可変に構成することで前記ソーラーパネル回転体の仰角変更を可能にするとともに、
前記ソーラーパネル回転体は、そのパネル部が仰角変更に伴って前記下方部に設けた前記移動支援手段が方位角変位によって描かれる軌跡の方向に前記移動支援手段の向きを自動的に近づける自動ハンドル手段を備え、
前記軸回転ジョイント部がユニバーサル回転ジョイント部であって、前記前記ジョイント部が前記軸塔に対して水平及び又は垂直移動を可能にし得る軸支持部移動手段と、該軸支持部移動手段によって前記前記ジョイント部が水平及び又は垂直移動した時に、前記ソーラーパネル回転体が移動するのを強制的にストップし、前記設置面に対して前記ソーラーパネル回転体を固定するようにした固定手段とをさらに備え、
自然現象による前記ソーラーパネル回転体への外力受入が予想されるか、又は直接外力受入があったことを検出する検出手段を備え、該検出手段の出力にて、前記軸支持部移動手段を駆動し、前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定するようにしたことをしたことを特徴とする太陽エネルギ受恵体装置。 A solar panel rotating body composed of an upper part and a lower part, a shaft tower for rotatably supporting the upper part of the solar panel rotating body via a shaft rotation joint part, and the solar panel rotation about the shaft tower A movement support means for supporting the lower part of the body at a predetermined interval in the azimuth displacement direction so that the azimuth displacement can be freely moved relative to the installation surface, and moving the solar panel rotating body by azimuth displacement and the movement support A moving propulsion unit that transmits power to the means to propel the rotational drive of the solar panel rotator, and moves the solar panel rotator in the azimuth displacement direction to track the sun by issuing a command to the movement propulsion unit. With a sun tracking command section,
The solar panel rotating body is a rotating body including a heat collector, and communicates with the heat collector and a tank fixedly provided with respect to the installation surface, and communicates with the heat collector and the tank. A pipe part, pipe level maintaining means for maintaining the communicating pipe part horizontally at the rotation bent part, and a building projecting from the installation surface, and the tank is placed on the top of the building The tank is provided above the heat collector, and the shaft tower and / or the shaft rotation joint portion is configured to be movable up and down, whereby the solar panel rotating body can be moved up and down. While making it possible to change the elevation angle of the solar panel rotating body,
The solar panel rotating body has an automatic handle that automatically moves the direction of the movement support means closer to the direction of the trajectory drawn by the azimuth displacement by the movement support means provided in the lower portion of the panel portion as the elevation angle changes. With means,
The shaft rotation joint portion is a universal rotation joint portion, and the shaft support portion moving means that enables the joint portion to move horizontally and / or vertically with respect to the tower. And a fixing means for forcibly stopping the solar panel rotating body from moving when the joint portion moves horizontally and / or vertically, and fixing the solar panel rotating body to the installation surface. ,
A detecting means for detecting that an external force is expected to be received by the solar panel rotating body due to a natural phenomenon or that an external force is directly received, and the shaft supporting portion moving means is driven by the output of the detecting means; A solar energy receiver device, wherein the solar panel rotating body is fixed by the fixing means.
前記ソーラーパネル回転体は集熱器を含む回転体であり、該集熱器と連通するタンクと、前記集熱器及び前記タンクを連通する連通パイプ部とをさらに備え、前記タンクはその上面が前記集熱器の最上部より上方に前記設置面に対して固定的に設けられていることを特徴とする太陽エネルギ受恵体装置。 A solar panel rotating body composed of an upper part and a lower part, a shaft tower for rotatably supporting the upper part of the solar panel rotating body via a shaft rotation joint part, and the solar panel rotation about the shaft tower A movement support means for supporting the lower part of the body at a predetermined interval in the azimuth displacement direction so that the azimuth displacement can be freely moved relative to the installation surface, and moving the solar panel rotating body by azimuth displacement and the movement support A moving propulsion unit that transmits power to the means to propel the rotational drive of the solar panel rotator, and moves the solar panel rotator in the azimuth displacement direction to track the sun by issuing a command to the movement propulsion unit. With a sun tracking command section,
The solar panel rotating body is a rotating body including a heat collector, and further includes a tank that communicates with the heat collector, and a communication pipe portion that communicates the heat collector and the tank. A solar energy receiver device, wherein the solar energy receiver is fixedly provided above the uppermost portion of the heat collector with respect to the installation surface.
前記パネル回転体は、前記移動支援部材を設けた一方と、回転軸部に対峙する他方と、前記一方と他方との中間に位置する中央部とからなり、前記パネル回転体の中央部以外であって重心以外に前記回転軸部を設け、前記一方を、水平方向に所定距離を隔てた複数の前記移動支援部材を介して前記設置面に自重力負荷させて設置させ、前記他方を、前記回転軸部を含む軸回転ジョイント部を介して前記軸塔によって前記パネル回転体荷重の一部を自重力負荷させて支持させ、前記移動推進部は、前記一方の両側部の少なくともいずれか一方の側部に対峙して取り付けた前記移動支援部材を駆動するよう前記移動支援部材にリンクして設けられ、前記太陽追尾指令部及び前記移動推進部で前記移動支援部材を駆動したとき、前記パネル回転体が前記ジョイント部を介して前記軸塔に支えられて、前記移動支援部材が前記前記設置面を移動することで、前記パネル回転体が前記ジョイント部軸部を中心として方位角変位回動し太陽追尾するようにしたことを特徴とする太陽エネルギ受恵体装置。 A solar panel rotating body including a solar panel and a pedestal frame on which the panel is mounted, a tower having a predetermined height that is fixedly disposed with respect to the installation surface, and a movement for driving the panel rotating body to rotate A solar energy beneficiary device comprising a propulsion unit, a movement support member that supports movement of the panel rotating body, and a sun tracking command unit,
The panel rotating body includes one provided with the movement support member, the other facing the rotation shaft portion, and a central portion located between the one and the other, and other than the central portion of the panel rotating body. In addition to the center of gravity, the rotating shaft portion is provided, and the one side is installed under a self-gravity load on the installation surface via a plurality of the movement support members separated by a predetermined distance in the horizontal direction, and the other is A part of the panel rotating body load is supported by the gravity tower by a self-gravity load through the shaft rotation joint portion including the rotation shaft portion, and the movement propulsion portion is at least one of the one side portions. Rotating the panel when the movement support member is linked to the movement support member so as to drive the movement support member attached to the side, and the movement support member is driven by the sun tracking command unit and the movement propulsion unit. Body is As the movement support member moves on the installation surface supported by the shaft tower via the joint portion, the panel rotating body rotates azimuthally with the joint portion shaft portion as the center, and is sun tracking. A solar energy beneficiary device characterized by that.
前記軸回転ジョイント部が前記軸塔に対して水平及び又は垂直移動を可能にし得る軸支持部移動手段と、該軸支持部移動手段によって前記軸回転ジョイント部が水平及び又は垂直移動した時に、前記ソーラーパネル回転体が移動するのを強制的にストップし、前記設置面に対して前記回転体下方部を固定し、これによって前記ソーラーパネル回転体を固定するようにした固定手段とを備えたことを特徴とする太陽エネルギ受恵体装置。 Spindle tower and solar panel rotation with the upper part rotatably supported by the shaft tower via the shaft rotation joint part and the lower part rotatably supported by the movement support means with respect to the installation surface A body, a movement propulsion unit that is transmitted to the movement support means to propel the rotational drive of the solar panel rotator, and moves the solar panel rotator in the azimuth displacement direction by issuing a command to the movement propulsion unit. And a sun tracking command section for tracking the sun,
A shaft support part moving means that allows the shaft rotary joint part to move horizontally and / or vertically with respect to the tower, and when the shaft rotary joint part moves horizontally and / or vertically by the shaft support part moving means, A fixing means for forcibly stopping the movement of the solar panel rotating body, fixing the lower portion of the rotating body to the installation surface, and thereby fixing the solar panel rotating body; A solar energy beneficiary device.
前記移動支援手段による前記設置面との摩擦に抗して地震による外力にて前記ソーラーパネル回転体が移動する程の地震以上の地震が予想されるリアルタイム地震情報を検出する地震情報検出手段と、この検出手段の出力にて、前記軸支持部移動手段を駆動し、前記固定手段にて前記ソーラーパネル回転体を固定するようにしたことを特徴とする太陽エネルギ受恵体装置。 Spindle tower and solar panel rotation with the upper part rotatably supported by the shaft tower via the shaft rotation joint part and the lower part rotatably supported by the movement support means with respect to the installation surface A body, a movement propulsion unit that is transmitted to the movement support means to propel the rotational drive of the solar panel rotator, and moves the solar panel rotator in the azimuth displacement direction by issuing a command to the movement propulsion unit. A sun tracking command section for tracking the sun, and a shaft support joint moving means that enables the shaft rotation joint section to move horizontally and / or vertically with respect to the tower, and the shaft support section moving means supports the shaft. When the part moves horizontally and / or vertically, the solar panel rotating body is forcibly stopped from moving and the solar panel rotating body is fixed to the installation surface. And,
An earthquake information detecting means for detecting real-time earthquake information in which an earthquake more than an earthquake in which the solar panel rotating body is moved by an external force caused by an earthquake against the friction with the installation surface by the movement support means; The solar energy receiver device characterized in that the shaft support moving means is driven by the output of the detecting means, and the solar panel rotating body is fixed by the fixing means.
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