JP2012104526A

JP2012104526A - 壁体取付型太陽光追尾集光装置

Info

Publication number: JP2012104526A
Application number: JP2010249236A
Authority: JP
Inventors: Young Hwan Park; ユングフワンパク
Original assignee: Green Plus Co Ltd
Current assignee: Green Plus Co Ltd
Priority date: 2010-11-06
Filing date: 2010-11-06
Publication date: 2012-05-31

Abstract

【課題】壁体に角度が調節される太陽光集光装置を取り付けて、季節または高度の変化に応じて効率よく太陽光を集光する壁体取付型太陽光追尾集光装置を提供すること。
【解決手段】壁体手段（１００）と、前記壁体手段（１００）の側面に形成されて太陽光を集光する太陽光集光手段（２００）と、前記太陽光集光手段（２００）の一方の端を開閉させてその集光角度を調整する開閉手段（３００）と、を備えることを特徴とする壁体取付型太陽光追尾集光装置とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、壁体取付型太陽光追尾集光装置に関するもので、さらに詳しくは、工場壁、防音壁、開放型構造物、鉄骨構造物、仕切りなどの壁構造物を用いて、太陽の位置を追尾して太陽光を集光する壁体取付型太陽光追尾集光装置に関するものである。

一般に、太陽光発電とは、太陽電池によって太陽光を直接的に電力に切り換える発電方式を言う。

太陽エネルギー発電は、他の発電に比べて、大気汚染、騒音、発熱、振動などの公害が全くない清浄エネルギーを用いた発電であり、燃料の輸送及び発電設備のメンテナンスがほとんど不要であり、装置の寿命が長い他、設備規模の選択や設置工事が容易である。

この種の太陽光発電システムは、１）エネルギー源が清浄であり、２）無制限である他、３）発電システムのメンテナンスが容易であり、しかも、４）無人化可能であり、５）寿命が長いという長所がある。

図１は、従来の固定型太陽光集光装置を示すものである。同図に示す固定型太陽光集光装置は、最も安価で且つ安定した構造のものであり、比較的に遠隔地域に、しかも、設置面積の制約がない個所に多用されている。特に、この固定型太陽光集光装置は、島しょ地域など風速が強い個所に設置するのが普通である。この固定型太陽光集光装置は、初期設置費が安く、保守管理に伴うリスクがないことから、相対的に多用されるアレイ支持方法を採用しており、韓国内の島しょ用太陽光システムにおいては、このような固定型システムを標準としている。

また、上記の如き固定式構造を、両方向に設置した固定式両方向太陽光集光装置を用いることもある。

しかしながら、この種の従来の固定式太陽光集光装置は、太陽光の高度または軌道の変化に応じてシステムの全体としての集光効率が落ちてしまうという問題点があった。

さらに、主として地上の大地に設置されるため、その設置場所が限定的であり、屋根や屋上に設置する場合には、風や荷重に弱いという問題点もあった。

そこで、本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、壁体に角度が調節される太陽光集光装置を取り付けて、季節または高度の変化に応じて太陽の位置を追尾して効率よく太陽光を集光する壁体取付型太陽光追尾集光装置を提供するところにある。

上記の如き目的を達成するために、本発明に係る壁体取付型太陽光追尾集光装置は、壁体手段と、前記壁体手段の側面に形成されて太陽光を集光する太陽光集光手段と、前記太陽光集光手段の一方の端を開閉させてその集光角度を調整する開閉手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記壁体手段は、垂直方向の構造を有する壁体と、前記壁体の上部及び下部にそれぞれ突設された壁体ブラケットと、を備える。

また、前記太陽光集光手段は、前記上部の壁体ブラケットに形成されて回動可能なヒンジを有するヒンジ固定棒と、前記ヒンジ固定棒に回動可能に連結された開閉ヒンジ棒と、前記開閉ヒンジ棒から縦方向に延設されて連れ回動する縦棒と、前記縦棒端部に形成された開閉下棒と、前記開閉ヒンジ棒と、前記縦棒及び前記開閉下棒に延びた構造物の前面に形成されて太陽光を集光するソーラーセルと、前記下部の壁体ブラケットに形成され、前記開閉下棒と接触されて支持される下棒と、を備える。

また、前記開閉手段は、モーターと、前記モーターの回転軸に延びて水平方向に回転する駆動パイプと、前記駆動パイプの回転運動を垂直方向の直線運動に切り換えるラックピニオンと、前記ラックピニオンに結合されて垂直方向（上下方向）に直線運動する従動パイプと、前記従動パイプを前記壁体に固定すると共に、垂直方向の直線運動が円滑に行われるようにガイドするパイプローラーと、一方の側は回動可能な押し棒クランプを用いて前記従動パイプに結合され、他方の側は前記開閉下棒に回動可能に結合されて、前記従動パイプの垂直運動につれて前記開閉下棒を外側に押し出したり引っ張ったりして前記ソーラーセルの角度を調整する押し棒と、を備える。

また、前記押し棒は、一方の端が前記押し棒クランプに連結され、他方の端が前記開閉下棒の少なくとも２個所以上に連結されて支持される。

また、前記壁体手段には、前記太陽光集光手段が横方向及び縦方向に多数配設されていてもよい。前記壁体手段には、多数の前記太陽光集光手段の間に所定の間隔をあけて開放された空間を有する開放部が形成される。

また、前記壁体手段は、工場壁、防音壁、開放型構造物、鉄骨構造物、仕切りのうち少なくともいずれか一種の壁構造物であることが好ましい。

上記した本発明に係る壁体取付型太陽光追尾集光装置によれば、壁体に角度が調節される太陽光集光装置を取り付けて、季節または高度の変化に応じて太陽の位置を追尾して効率よく太陽光を集光することにより、太陽光の高度または軌道の変化によって集光効率を向上させ、壁面を用いて設置場所の活用度を高めるという効果がある。

従来の固定型太陽光追尾集光装置の斜視図である。本発明の一実施の形態による壁体取付型太陽光追尾集光装置の側断面図である。図２の斜視図である。図２の要部の詳細側断面図である。図２の正面図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の一実施の形態による壁体取付型太陽光追尾集光装置を詳述する。

なお、本明細書及び特許請求の範囲に使用された用語や単語は通常的であるか、あるいは、辞書的な意味に限定されて解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最良の方法により説明するために用語の概念を適切に定義可能であるという原則に即して本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈される必要がある。よって、この明細書に記載の実施の形態と図面に示す構成は、本発明の最も好適な実施の形態に過ぎず、本発明の技術的思想をいずれも代弁するものではないため、本発明の出願時点において、これらを代替可能な様々な均等物と変形例がありうることを理解すべきである。

本発明において説明する壁体とは、工場などの各種の建物の壁体を包括的に意味するものであり、防音壁、開放型構造物、鉄骨構造物、工事用仕切りなどの各種の壁構造物を含む。なお、傾斜屋根またはアーチ型屋根を含んでもよい。

図２は、本発明の一実施の形態による壁体取付型太陽光追尾集光装置の側断面図であり、図３は、図２の斜視図である。そして、図４は、図２の要部の詳細側断面図であり、図５は、図２の正面図である。

同図に示すように、本発明は、壁体手段１００と、太陽光集光手段２００と、開閉手段３００と、を備える。

前記壁体手段１００は、垂直方向の構造を有する構造物である。前記壁体手段１００は、垂直方向の構造を有する壁体１０１と、前記壁体１０１の上部及び下部にそれぞれ突設された壁体ブラケット１１１、１１７と、を備える。

前記壁体手段１００には、前記太陽光集光手段２００が横方向及び縦方向に多数配設されていてもよい。前記壁体手段１００には、多数の前記太陽光集光手段２００の間に所定の間隔をあけて開放された空間を有する開放部１１５が形成される。前記壁体手段１００は、工場壁、防音壁、開放型構造物、鉄骨構造物、仕切りのうち少なくともいずれか一種の壁構造物であることが好ましい。

太陽光集光手段２００は、前記壁体手段１００の側面に形成されて太陽光を集光する。前記太陽光集光手段２００は、前記上部の壁体ブラケット１１１に形成されて回動可能なヒンジを有するヒンジ固定棒１０５と、前記ヒンジ固定棒１０５に回動可能に連結された開閉ヒンジ棒１０６と、前記開閉ヒンジ棒１０６から縦方向に延設されて連れ回動する縦棒１１６と、前記縦棒１１６の端部に形成された開閉下棒１１０と、前記開閉ヒンジ棒１０６と、前記縦棒１１６及び前記開閉下棒１１０に延びた構造物の前面に形成されて太陽光を集光するソーラーセル１０７と、前記下部の壁体ブラケット１１７に形成され、前記開閉下棒１１０と接触されて支持される下棒１０９と、を備える。

開閉手段３００は、前記太陽光集光手段２００の一方の端を開閉させてその集光角度を調整する。前記開閉手段３００は、モーター１１４と、前記モーター１１４の回転軸に延びて水平方向に回転する駆動パイプ１１２と、前記駆動パイプ１１２の回転運動を垂直方向の直線運動に切り換えるラックピニオン１１３と、前記ラックピニオン１１３に結合されて垂直方向（上下方向）に直線運動する従動パイプ１０２と、前記従動パイプ１０２を前記壁体１０１に固定すると共に、垂直方向の直線運動が円滑に行われるようにガイドするパイプローラー１０３と、一方の側は回動可能な押し棒クランプ１０８を用いて前記従動パイプ１０２に結合され、他方の側は前記開閉下棒１１０に回動可能に結合されて、前記従動パイプ１０２の垂直運動につれて前記開閉下棒１１０を外側に押し出したり引っ張ったりして前記ソーラーセル１０７の角度を調整する押し棒１０４と、を備える。

また、前記押し棒１０４は、一方の端が前記押し棒クランプ１０８の１個所に固定され、他方の端が前記開閉下棒１１０の少なくとも２個所以上に支持されるＶ字状に形成される。

以下、本発明の作用を説明する。

まず、非起動時、すなわち、夜間または降雨時のように光がなくて本装置を起動しないときには、開閉手段３００は、前記太陽光集光手段２００を前記壁体手段１００に押し付けておく。

すなわち、モーター１１４が回転すると、前記モーター１１４の回転軸に水平方向に伸びた駆動パイプ１１２が連れ回転し、ラックピニオン１１３は前記駆動パイプ１１２の回転運動を垂直方向の直線運動に切り換える。

これにより、前記ラックピニオン１１３に結合された従動パイプ１０２が、パイプローラー１０３によって前記壁体１０１に固定されると共に、垂直上方にガイドされながら直線運動する。

この後、前記従動パイプ１０２に一方の側が押し棒クランプ１０８を介して回動可能に結合された押し棒１０４が、上方に移動しながら前記開閉下棒１１０を壁体１０１に向かって引き寄せる。

このため、前記上部の壁体ブラケット１１１に形成されて回動可能なヒンジを有するヒンジ固定棒１０５によって、ヒンジ固定棒１０５に回動可能に連結された開閉ヒンジ棒１０６、縦棒１１６及び開閉下棒１１０が上端を中心に壁体１０１に向かって回動することにより、前記縦棒１１６及び前記開閉下棒１１０に延びた構造物の前面に形成されて太陽光を集光するソーラーセル１０７が、壁体１０１に向かって押し付けられる。

一方、本装置を起動して太陽光を集光する場合には、開閉手段３００は、前記太陽光集光手段２００の一方の端を開放させて、前記太陽光集光手段２００を前記壁体手段１００から所定の角度に位置させる。

モーター１１４が回転すると、前記モーター１１４の回転軸に延びた駆動パイプ１１２が水平方向に回転し、ラックピニオン１１３は前記駆動パイプ１１２の回転運動を垂直方向の直線運動に切り換える。

これにより、前記ラックピニオン１１３に結合された従動パイプ１０２が、パイプローラー１０３によって前記壁体１０１に固定されると共に、垂直の下方にガイドされながら直線運動する。

この後、前記従動パイプ１０２に一方の側が押し棒クランプ１０８を介して回動可能に結合された押し棒１０４が、下方に移動しながら前記開閉下棒１１０を壁体１０１の反対側に押し出す。

このため、前記上部の壁体ブラケット１１１に形成されて回動可能なヒンジを有するヒンジ固定棒１０５によって、ヒンジ固定棒１０５に回動可能に連結された開閉ヒンジ棒１０６、縦棒１１６及び開閉下棒１１０が上端を中心に壁体１０１の反対側に回動することにより、前記縦棒１１６及び前記開閉下棒１１０に延びた構造物の前面に形成されて太陽光を集光するソーラーセル１０７が、所定の角度を有するように開放される。

このとき、前記集光角度は、春、夏、秋、冬の各季節別に太陽の位置を考慮して異なる角度に設定してもよい。すなわち、冬よりも春や秋に集光角度を一層大きくし、春や秋よりも夏に集光角度を一層大きく設定してもよい。

以上述べたように、本発明によれば、壁体に集光角度が調節される太陽光集光装置を取り付けて、季節または高度の変化に応じて太陽の位置を追尾して効率よく太陽光を集光することにより、太陽光の高度または軌道の変化に応じて集光効率を向上させ、壁面を用いて設置場所の活用度を高めることができる。

本発明は、上述した特定の好適な実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する技術分野において通常の知識を持った者であれば誰でも様々な変形実施が可能であることはもちろん、そのような変更は特許請求の範囲に記載の範囲内にある。

１０１壁体
１０２従動パイプ
１０３パイプローラー
１０４押し棒
１０５ヒンジ固定棒
１０６開閉ヒンジ棒
１０７ソーラーセル
１０８押し棒クランプ
１０９下棒
１１０開閉下棒
１１１，１１７壁体ブラケット
１１２駆動パイプ
１１３ラックピニオン
１１４モーター
１１５開放部
１１６縦棒
１００壁体手段
２００太陽光集光手段
３００開閉手段

Claims

壁体手段（１００）と、
前記壁体手段（１００）の側面に形成されて太陽光を集光する太陽光集光手段（２００）と、
前記太陽光集光手段（２００）の一方の端を開閉してその集光角度を調整する開閉手段（３００）と、
を備えることを特徴とする壁体取付型太陽光追尾集光装置。
前記壁体手段（１００）は、
垂直方向の構造を有する壁体（１０１）と、
前記壁体（１０１）の上部及び下部にそれぞれ突設された壁体ブラケット（１１１）、（１１７）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の壁体取付型太陽光追尾集光装置。
前記太陽光集光手段（２００）は、
前記上部の壁体ブラケット（１１１）に形成されて回動可能なヒンジを有するヒンジ固定棒（１０５）と、
前記ヒンジ固定棒（１０５）に回動可能に連結された開閉ヒンジ棒（１０６）と、
前記開閉ヒンジ棒（１０６）から縦方向に延設されて連れ回動する縦棒（１１６）と、前記縦棒（１１６）の端部に形成された開閉下棒（１１０）と、
前記開閉ヒンジ棒（１０６）と、前記縦棒（１１６）及び前記開閉下棒（１１０）に延びた構造物の前面に形成されて太陽光を集光するソーラーセル（１０７）と、
前記下部の壁体ブラケット（１１７）に形成され、前記開閉下棒（１１０）と接触されて支持される下棒（１０９）と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の壁体取付型太陽光追尾集光装置。
前記開閉手段（３００）は、
モーター（１１４）と、
前記モーター（１１４）の回転軸に延びて水平方向に回転する駆動パイプ（１１２）と、
前記駆動パイプ（１１２）の回転運動を垂直方向の直線運動に切り換えるラックピニオン（１１３）と、
前記ラックピニオン（１１３）に結合されて垂直方向（上下方向）に直線運動する従動パイプ（１０２）と、
前記従動パイプ（１０２）を前記壁体（１０１）に固定すると共に、垂直方向の直線運動が円滑に行われるようにガイドするパイプローラー（１０３）と、
一方の側は回動可能な押し棒クランプ（１０８）を用いて前記従動パイプ（１０２）に結合され、他方の側は前記開閉下棒（１１０）に回動可能に結合される押し棒（１０４）と、
を備え、
前記従動パイプ（１０２）の垂直運動につれて前記開閉下棒（１１０）を外側に押し出したり引っ張ったりして前記ソーラーセル（１０７）の角度を調整する、
ことを特徴とする請求項３に記載の壁体取付型太陽光追尾集光装置。
前記押し棒（１０４）は、
一方の端が前記押し棒クランプ（１０８）に連結され、他方の端が前記開閉下棒（１１０）の少なくとも２個所以上に連結されて支持される、
ことを特徴とする請求項１に記載の壁体取付型太陽光追尾集光装置。
前記壁体手段（１００）には、
前記太陽光集光手段（２００）が横方向及び縦方向に多数配設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の壁体取付型太陽光追尾集光装置。
前記壁体手段（１００）には、
多数の前記太陽光集光手段（２００）の間に所定の間隔をあけて開放された空間を有する開放部（１１５）が形成される、
ことを特徴とする請求項６に記載の壁体取付型太陽光追尾集光装置。
前記壁体手段（１００）は、
工場壁、防音壁、開放型構造物、鉄骨構造物、仕切りのうち少なくともいずれか一種の壁構造物である、
ことを特徴とする請求項１に記載の壁体取付型太陽光追尾集光装置。