JP2009044022A - Louver window type sunseeker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、よろい窓式太陽追跡装置に関し、特に、大幅に、太陽追跡装置が作動することに必要とする直立の高さを低減でき、また、全体としての剛性や強度が強化され、基礎工事の複雑手順を省略でき、屋上や平地に構築でき、有効的にシステムの実装コストを低減できるものに関する。 The present invention relates to a window-type solar tracking device, and in particular, can greatly reduce the upright height required for the operation of the solar tracking device, and the rigidity and strength as a whole are enhanced, so that the foundation work It is possible to omit the complicated procedure of the above, and it can be constructed on the rooftop or flat ground, and can effectively reduce the mounting cost of the system.
従来の太陽追跡装置のベースは、主として、基礎に支柱を設置し、該支柱は、中空管状で厚い壁を有し、また、その上方に、太陽追跡装置と太陽電池モジュールの下方に挿設結合するための固定挿設パイプが設置され、該太陽追跡装置のベースにより、各種類の太陽追跡装置と太陽電池モジュールを負荷して結合する効果が得られるが、該太陽追跡装置ベースの支柱を、基礎に固定するには、時間が掛かるだけでなく、基礎を建築するための敷地や経費が膨大でになり、また、その工事が複雑で、屋上に不適である。 The base of the conventional solar tracking device is mainly provided with a support column on the foundation, and the support column has a hollow tubular and thick wall, and is inserted and coupled below the solar tracking device and the solar cell module. A fixed insertion pipe is installed, and the base of the solar tracking device provides an effect of loading and coupling each type of solar tracking device and solar cell module. Fixing to the foundation not only takes time, but also the site and cost for building the foundation become enormous, and the construction is complicated and unsuitable for the rooftop.
そのため、一般の従来のものは、実用とは言えない。 Therefore, it cannot be said that a general conventional one is practical.
本発明の主な目的は、高効率集光型III−V族太陽電池モジュールを負荷して、太陽軌跡を追跡することにより、該太陽電池モジュールが、より多い日照光エネルギーを受けて、最大の発電量輸出を実現できるよろい窓式太陽追跡装置を提供する。 The main object of the present invention is to load a high-efficiency concentrating group III-V solar cell module and track the solar trajectory so that the solar cell module receives more sunshine energy and maximizes Providing a window-type solar tracking system that can export power generation.
本発明の他の目的は、方位及び仰角駆動モード設計により、大幅に、太陽追跡装置が作動するに必要とする直立高さを低減できるよろい窓式太陽追跡装置を提供する。 Another object of the present invention is to provide a windowed solar tracker that can greatly reduce the upright height required for the solar tracker to operate due to the azimuth and elevation drive mode design.
本発明の更に他の目的は、方位機構とシャーシ円形レール及び支持輪により、全体としての剛性や強度が強化され、基礎工事の複雑手順を省略でき、屋上や平地に適用でき、また、有効に、システムを実装するコストを低減できるよろい窓式太陽追跡装置を提供する。 Still another object of the present invention is that the azimuth mechanism, the chassis circular rail and the support wheel enhance the rigidity and strength as a whole, can eliminate complicated procedures for foundation work, can be applied to rooftops and flat grounds, and are effective. An open window solar tracking device that can reduce the cost of implementing the system is provided.
本発明は、上記の目的を達成するためのよろい窓式太陽追跡装置であり、少なくとも、三つの太陽電池モジュールフレームと仰角アクチュエータ、三つの仰角横桁、二つの平行コンロッド、上部支持構造、モーターギアレデューサおよびウォーム歯車、方位支持作動軸およびベアリング及び方位軸受外固定シートが備えられ、該太陽電池モジュールフレームは、16の該太陽電池モジュールを負荷可能であり、また、三つの該太陽電池モジュールフレームセットは、48の該太陽電池モジュールを負荷可能であり、各太陽電池モジュールの発電量は、約110Wであるため、合計約5.2kWの発電輸出になり、該仰角アクチュエータセットの伸長と短縮アクチュエータにより、該太陽電池モジュールフレームセットの作動自由度は、水平夾角が、0度〜80度の範囲内に変化でき、該仰角横桁セットは、その両端にある軸受で、太陽追跡装置メインストラクチュアーに連結され、それにより、該太陽電池モジュールフレームセットが、回転されて仰角自由度を実現し、該平行コンロッドセットは、それぞれ、該仰角横桁セットの近くにある軸受の内側に固定され、また、該仰角アクチュエータセットを介して、その一つの平行コンロッドセットを駆動し、該上部支持構造セットのエンドの下方に、それぞれ、六つの支持輪があり、該方位軸受外固定シートセットは、四つの伸ばし足を有し、また、外に、該上部支持構造セットの支持輪が変位するための円形レールが連結される。 The present invention is a window-type solar tracking device for achieving the above object, and includes at least three solar cell module frames and an elevation actuator, three elevation beams, two parallel connecting rods, an upper support structure, and a motor gear. A reducer and a worm gear, an azimuth supporting operation shaft and a bearing, and an azimuth bearing outer fixing sheet; the solar cell module frame can be loaded with 16 of the solar cell modules; and the three solar cell module frame sets Can load 48 solar cell modules, and the power generation amount of each solar cell module is about 110 W, so that the total power generation export is about 5.2 kW. The degree of freedom of operation of the solar cell module frame set is the horizontal depression angle. The elevation beam set is connected to the solar tracker main structure with bearings at both ends thereof, so that the solar cell module frame set can be rotated. The parallel connecting rod set is fixed inside the bearing near the elevation cross beam set and drives the one parallel connecting rod set via the elevation actuator set. There are six support rings, respectively, below the end of the upper support structure set, the bearing bearing outer fixed seat set has four extension legs, and outside the upper support structure set. A circular rail for displacing the support wheel is connected.
図1〜図15は、それぞれ、本発明の立体構造概念図と本発明の正面構造概念図、本発明の上面構造概念図、本発明の右側面構造概念図、本発明の上部立体構造概念図、本発明の下部立体構造概念図、本発明の太陽電池モジュールフレームセットの概念図、本発明の仰角アクチュエータセットの概念図、本発明の仰角横桁セットの概念図、図9のAの細部概念図、本発明の平行コンロッドセットの概念図、本発明の上部支持構造セットの概念図、本発明のモーターギアレデューサおよびウォーム歯車セットの概念図、本発明の方位支持作動軸およびベアリングセットの概念図及び本発明の方位軸受外固定シートセットの概念図である。図1〜第6図のように、本発明は、よろい窓式太陽追跡装置であり、少なくとも、三つの太陽電池モジュールフレームセット11と仰角アクチュエータセット12、三つの仰角横桁セット13、二つの平行コンロッドセット14、上部支持構造セット15、モーターギアレデューサおよびウォーム歯車セット16、方位支持作動軸およびベアリングセット17及び方位軸受外固定シートセット18が備えられ、高効率集光型III−V族太陽電池モジュールを負荷して、太陽軌跡を追跡することにより、該太陽電池モジュールが、より多い日照光エネルギーを受けて、最大の発電量輸出を実現できる。 1 to 15 are respectively a three-dimensional structure conceptual diagram of the present invention, a front structural conceptual diagram of the present invention, a top structural conceptual diagram of the present invention, a right side structural conceptual diagram of the present invention, and an upper three-dimensional structural conceptual diagram of the present invention. , Conceptual diagram of lower three-dimensional structure of the present invention, conceptual diagram of solar cell module frame set of the present invention, conceptual diagram of elevation actuator set of the present invention, conceptual diagram of elevation beam set of the present invention, detailed concept of A in FIG. Figure, Conceptual diagram of parallel connecting rod set of the present invention, Conceptual diagram of upper support structure set of the present invention, Conceptual diagram of motor gear reducer and worm gear set of the present invention, Conceptual diagram of bearing support operating shaft and bearing set of the present invention It is a conceptual diagram of a bearing sheet outer fixed sheet set of the present invention. As shown in FIGS. 1 to 6, the present invention is an open window type solar tracking device, and includes at least three solar cell module frame sets 11, an elevation angle actuator set 12, three elevation angle beam sets 13, and two parallel configurations. A connecting rod set 14, an upper support structure set 15, a motor gear reducer and worm gear set 16, an azimuth support operating shaft and bearing set 17, and an azimuth bearing outer fixed sheet set 18 are provided. By loading the module and tracking the solar trajectory, the solar cell module receives more sunlight energy and can realize the maximum export of power generation.
該太陽電池モジュールフレームセット11(図7を参照しながら)は、上に、該太陽電池モジュールが、固定され、また、各太陽電池モジュールフレームセット11は、16の太陽電池モジュールが負荷可能であり、そのため、三つの太陽電池モジュールフレームセット11のサブアレイにより、48の太陽電池モジュールを負荷かのうであり、また、一つの太陽電池モジュールの発電量が、約110Wであり、合計約5.2kWの発電輸出を実現する。 The solar cell module frame set 11 (with reference to FIG. 7) has the solar cell module fixed thereon, and each solar cell module frame set 11 can be loaded with 16 solar cell modules. Therefore, 48 solar cell modules are loaded by the subarray of the three solar cell module frame sets 11, and the power generation amount of one solar cell module is about 110W, and the total power generation is about 5.2kW. Realize exports.
該仰角アクチュエータセット12(図8を参照しながら)は、伸長アクチュエータと短縮アクチュエータにより、該太陽電池モジュールフレームセット11を変位させ、仰角の作動を制御し、また、該太陽電池モジュールフレームセット11の作動自由度は、水平夾角が、0度乃至80度の範囲内にある。 The elevation angle actuator set 12 (with reference to FIG. 8) displaces the solar cell module frame set 11 by an extension actuator and a shortening actuator, and controls the operation of the elevation angle. As for the degree of freedom of operation, the horizontal depression angle is in the range of 0 to 80 degrees.
該仰角横桁セット13(図9を参照しながら)は、該太陽電池モジュールフレームセット11を支持し、また、該仰角横桁セット13の両端にある軸受131(図10を参照しながら)により、太陽追跡装置メインストラクチュアーに連結され、これにより、仰角を自在に回転できるように、該太陽電池モジュールフレームセット11が連動され、また、該仰角横桁セット13は、三つの、それぞれ、16の太陽電池モジュールと該太陽電池モジュールフレームセット11を負荷可能である。 The elevation cross beam set 13 (with reference to FIG. 9) supports the solar cell module frame set 11 and is also provided with bearings 131 (with reference to FIG. 10) at both ends of the elevation cross beam set 13. The solar cell module frame set 11 is interlocked so that the elevation angle can be freely rotated, and the elevation beam set 13 is divided into three, 16 The solar cell module and the solar cell module frame set 11 can be loaded.
該平行コンロッドセット14(図11を参照しながら)は、一側に、三つの太陽電池モジュールフレームセット11が連結され、2セットを有し、それぞれ、該仰角横桁セット13の近くに位置する軸受131の内側に固定され、該仰角アクチュエータセット12により、その1セットの平行コンロッドセット14が駆動され、三つの太陽電池モジュールフレームセット11が、同期に自在に仰角を変更できる。 The parallel connecting rod set 14 (with reference to FIG. 11) is connected to three solar cell module frame sets 11 on one side, and has two sets, each positioned near the elevation beam set 13. The set of parallel connecting rods 14 is fixed to the inside of the bearing 131 and the elevation angle actuator set 12 drives the three solar cell module frame sets 11 so that the elevation angle can be freely changed in synchronization.
該上部支持構造セット15(図12を参照しながら)は、該太陽電池モジュールフレームセット11と該仰角アクチュエータセット12、該仰角横桁セット13及び該平行コンロッドセット14等の荷重を支持し、該太陽電池モジュールフレームセット11の変形量を低減し、また、該上部支持構造セット15のエンドの下方に、それぞれ、六つの支持輪151があり、それらにより、該上部支持構造セット15の荷重が、直接に、下方の円形レールによって支持され、太陽追跡装置の上部構造(請參第5図)の剛性と強度を強化でき、また、該太陽電池モジュールによる太陽直射光線を追跡する正確度が向上される。 The upper support structure set 15 (with reference to FIG. 12) supports loads of the solar cell module frame set 11, the elevation angle actuator set 12, the elevation beam set 13, the parallel connecting rod set 14, and the like. The amount of deformation of the solar cell module frame set 11 is reduced, and there are six support wheels 151 below the end of the upper support structure set 15, respectively. Directly supported by the lower circular rail, it can enhance the rigidity and strength of the upper structure of the solar tracking device (Fig. 5), and improve the accuracy of tracking the direct solar rays by the solar cell module The
該モーターギアレデューサおよびウォーム歯車セット16(図13を参照しながら)は、方位を駆動する機構であり、モーターにより、レデューサを介してウォーム歯車を駆動し、そして、ウォーム歯車により、大きいウォームホイールを駆動することにより、方位を回転するように駆動駆動し、これにより、太陽追跡装置が、自在に方位を変更できる。 The motor gear reducer and worm gear set 16 (with reference to FIG. 13) is a mechanism for driving the azimuth, the motor drives the worm gear through the reducer, and the worm gear drives the large worm wheel. By driving, it is driven to rotate the azimuth so that the sun tracking device can freely change the azimuth.
該方位支持作動軸およびベアリングセット17(図14を参照しながら)は、該上部支持構造セット15を支持し、重量を方位支持作動軸に集中し、また、該モーターギアレデューサおよびウォーム歯車セット16の直流モーター及びレデューサにより、大きいウォームホイールを駆動して、その方位を制御する。 The azimuth support operating shaft and bearing set 17 (with reference to FIG. 14) supports the upper support structure set 15, concentrates the weight on the azimuth support operating shaft, and the motor gear reducer and worm gear set 16 A large worm wheel is driven by a direct current motor and a reducer, and its direction is controlled.
該方位軸受外固定シートセット18(図15を参照しながら)は、該方位支持作動軸およびベアリングセット17により支持された該上部支持構造セット15の重量を、床や屋上の床に伝達して支持され、また、該方位軸受外固定シートセット18は、四つの伸ばし足を有し、そのて、外に、該上部支持構造セット15の支持輪151が変位するための円形レールが連結され、これにより、太陽追跡装置全体としての重心が、安定になり、操作が安全的になり、転んだりする恐れがない。 The azimuth bearing outer fixed sheet set 18 (with reference to FIG. 15) supports and supports the weight of the upper support structure set 15 supported by the azimuth supporting operation shaft and the bearing set 17 to the floor or the roof of the roof. The azimuth bearing outer fixed sheet set 18 has four extending legs, and a circular rail for displacing the support wheel 151 of the upper support structure set 15 is connected to the outside. As a result, the center of gravity of the solar tracking device as a whole becomes stable, the operation becomes safe, and there is no fear of rolling.
本発明は、使用する時、該太陽電池モジュールを負荷する該太陽電池モジュールフレームセット11が、3組のサブアレイに分けられ、該平行コンロッドセット14により、3組の太陽電池モジュールフレームセット11が、同期に仰角を変更でき、また、該モーターギアレデューサおよびウォーム歯車セット16により、一括的に、直流モーター(DC motor)やレデューサ及びウォームホイール部材を駆動し、また、該方位軸受外固定シートセット18のシャーシ円形レール及び該支持輪151により、全体構造の剛性と強度が強化されて、太陽軌跡を追跡できるため、該太陽電池モジュールは、より多い日照光エネルギーを受けることができ、最大の発電量輸出を実現できる。 In the present invention, when used, the solar cell module frame set 11 that loads the solar cell module is divided into three subarrays, and the parallel connecting rod set 14 causes the three solar cell module frame sets 11 to be The elevation angle can be changed synchronously, and the motor gear reducer and worm gear set 16 collectively drive a direct current motor (DC motor), reducer, and worm wheel member. Since the chassis circular rail and the support wheel 151 enhance the rigidity and strength of the entire structure and can track the solar trajectory, the solar cell module can receive more sunshine energy and the maximum amount of power generation. Export can be realized.
以上のように、本発明は、よろい窓式太陽追跡装置であり、有効に、従来の諸欠点を解消でき、高効率集光型III−V族太陽電池モジュールを負荷して太陽軌跡を追跡でき、基礎工事の複雑手順を省略でき、また、屋上や平地に適用でき、有効的に、システムの実装コストを低減でき、そのため、本発明は、より進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。 As described above, the present invention is a good window type solar tracking device, which can effectively eliminate conventional drawbacks and can track a solar trajectory by loading a high-efficiency concentrating III-V group solar cell module. , Can eliminate complicated procedures of foundation work, and can be applied to rooftop and flat land, effectively reducing the system implementation cost, so the present invention is more progressive and more practical and claims according to law Apply.
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。 The above is merely a better embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereby. All modifications are within the scope of the claims of the present invention.
11 太陽電池モジュールフレームセット
12 仰角アクチュエータセット
13 仰角横桁セット
131 軸受
14 平行コンロッドセット
15 上部支持構造セット
151 支持輪
16 モーターギアレデューサおよびウォーム歯車セット
17 方位支持作動軸およびベアリングセット
18 方位軸受外固定シートセット
11 Solar cell module frame set 12 Elevation angle actuator set 13 Elevation angle beam set 131 Bearing 14 Parallel connecting rod set 15 Upper support structure set 151 Support wheel 16 Motor gear reducer and worm gear set 17 Azimuth support operation shaft and bearing set 18 Azimuth bearing external fixation Sheet set
Claims (10)
該太陽電池モジュールフレームを、作動仰角まで、駆動する仰角アクチュエータと、
仰角が自由に回転できるように、該太陽電池モジュールフレームを支持する三つの仰角横桁と、
該太陽電池モジュールフレームの一側に連結され、該太陽電池モジュールフレームの仰角を一致する二つの平行コンロッドと、
該太陽電池モジュールフレームと該仰角アクチュエータ、該仰角横桁及び該平行コンロッド等を支持し、該太陽電池モジュールフレームの変形量を低減する上部支持構造と、
方位駆動機構であり、太陽追跡装置の方位を駆動するモーターギアレデューサおよびウォーム歯車セットと、
該上部支持構造を支持し、重量を方位支持作動軸に集中する方位支持作動軸およびベアリングセットと、
該方位支持作動軸およびベアリングにより支持された該上部支持構造の重量を床や屋上へ移転する方位軸受外固定シートと、
が含有される、
ことを特徴とするよろい窓式太陽追跡装置。 Three solar cell module frames on which the solar cell module is fixed,
An elevation actuator that drives the solar cell module frame to an operating elevation;
Three elevation beams that support the solar cell module frame so that the elevation angle can freely rotate;
Two parallel connecting rods connected to one side of the solar cell module frame and matching the elevation angle of the solar cell module frame;
An upper support structure for supporting the solar cell module frame and the elevation actuator, the elevation beam and the parallel connecting rod, and reducing the deformation amount of the solar cell module frame;
A motor gear reducer and a worm gear set, which is an azimuth drive mechanism and drives the azimuth of the sun tracking device;
An azimuth support actuation shaft and bearing set for supporting the upper support structure and concentrating weight on the azimuth support actuation shaft;
An azimuth bearing outer fixed sheet for transferring the weight of the upper support structure supported by the azimuth support operation shaft and the bearing to a floor or a roof;
Contains,
A window-type solar tracking device characterized by that.
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