JP2015208067A - Support stand for solar cell panel - Google Patents

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JP2015208067A
JP2015208067A JP2014085947A JP2014085947A JP2015208067A JP 2015208067 A JP2015208067 A JP 2015208067A JP 2014085947 A JP2014085947 A JP 2014085947A JP 2014085947 A JP2014085947 A JP 2014085947A JP 2015208067 A JP2015208067 A JP 2015208067A
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cell panel
solar
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尾形 政徳
Masanori Ogata
政徳 尾形
一夫 長沼
Kazuo Naganuma
一夫 長沼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that a space is required for installing solar cell panels in a cropland, and to provide a lightweight solar cell panel support stand of a simple structure, where the light-receiving surface of a solar cell panels tracks the direction of the sun, in order to improve power generation efficiency.SOLUTION: Between a bracket for holding a solar cell panel and a cross-beam forming the horizontal surface as a support base, a lightweight mechanism rotating while fixing a hinge can be provided, and a plurality of solar cell panels can be controlled simultaneously by driving an actuator, so that the light-receiving surface can track the sun from sunrise to sunset.

Description

本発明は、太陽電池パネルを設置する太陽電池パネル支持架台の構造に関するものである。 The present invention relates to a structure of a solar cell panel support frame on which a solar cell panel is installed.

近年、耕作地の上方に太陽電池パネルを設置することが行われている。これは、耕
作地で作物生産が継続できるとともに、太陽光により電力が生成できることから有望
な技術と考えられている。
この場合、太陽電池パネルを設置した耕作地での作業を可能とするため、太陽電
池パネルを高い位置に設置することが必要となるとともに、太陽電池パネルにより
遮光の影響を小さくするため、間隔をあけて太陽電池パネルを設置する必要があり、
太陽電池パネル支持架台を高く、且つ広い面積に設ける必要が生じる。
In recent years, a solar cell panel has been installed above the cultivated land. This is considered to be a promising technology because crop production can be continued on cultivated land and electric power can be generated by sunlight.
In this case, in order to be able to work on the cultivated land where the solar cell panel is installed, it is necessary to install the solar cell panel at a high position, and in order to reduce the influence of light shielding by the solar cell panel, the interval is It is necessary to open a solar panel,
It is necessary to provide the solar cell panel support frame in a high and wide area.

発電の効率を上げるためには、太陽電池パネルの支持架台は、受光面をできるだ
け太陽に垂直に向けるように、太陽電池パネルを太陽に追尾することが求められる。
一方、耕作地では 土壌を耕して肥料や水などを絶えず供給する必要があるため
太陽電池パネルの支持架台のための構造は、できる限り簡便に構成することが望ま
れる。従来は、支持架台の上面を傾斜させて太陽電池パネルを取付けたり、
あるいは、一本の足場用パイプに、例えばU字状の取付金具を用いて太陽電池パネ
ルを取付け、太陽電池パネルを足場用パイプに対して傾斜させていた。
なお、耕作地の土壌の上に設置するため、支持架台全体の重さも 軽量である必要
がある。
In order to increase the efficiency of power generation, the solar cell panel support base is required to track the solar cell panel to the sun so that the light receiving surface is oriented as perpendicular to the sun as possible.
On the other hand, in cultivated land, it is necessary to cultivate the soil and constantly supply fertilizer, water, etc.
The structure for the support base of the solar cell panel is desired to be configured as simply as possible. Conventionally, the solar cell panel can be installed with the upper surface of the support base tilted,
Alternatively, a solar cell panel is attached to one scaffolding pipe using, for example, a U-shaped mounting bracket, and the solar cell panel is inclined with respect to the scaffolding pipe.
In addition, since it is installed on the soil of cultivated land, the weight of the entire support frame needs to be light.

実用新案登録第3184322号公報Utility Model Registration No. 3184322 実用新案登録第3184326号公報Utility Model Registration No. 3184326

特許文献1の例では、足場用パイプなどの簡易な部材を用いて、太陽電池パネ
ルを設置することができたが、支持架台は固定であるため、太陽電池パネルの受光
面が1方向に固定されていて、朝から夕方にかけて絶えず天空を移動する太陽光の
エネルギーを効率よく光電変換できない問題があった。
In the example of Patent Document 1, the solar cell panel could be installed using a simple member such as a pipe for scaffolding, but since the support frame is fixed, the light receiving surface of the solar cell panel is fixed in one direction. However, there is a problem that the energy of sunlight that constantly moves in the sky from morning to evening cannot be efficiently photoelectrically converted.

特許文献2の例では、太陽電池パネルの受光面を太陽に向かって追尾する機
能を備えているため、効率が改善されたが、油圧や空気圧を動力源としたシリンダ
によって おのおのの太陽光パネルを傾斜追尾させる機構は高価であり、大掛かり
な動力設備も必要であり、長期間の修理やメンテナンスのための費用も高額であり、
追尾のために制御する高度の技術も必要であった。太陽光パネルおよび追尾する
機構を含めた支持架台の自重も大きく、頑丈なコンクリートなどの土台が必要であり、
耕作地の土壌の上に簡単に設置する規模のものではなかった。したがって、耕作地
の上では従来よりも低コストで、しかも 太陽の方向を追尾する太陽電池パネル用
支持架台が望まれている。
In the example of Patent Document 2, the solar cell panel has a function of tracking the light-receiving surface of the solar panel toward the sun, so the efficiency has been improved. The tilt tracking mechanism is expensive, requires large-scale power equipment, and is expensive for long-term repair and maintenance.
Advanced technology to control for tracking was also necessary. The weight of the support frame including the solar panel and the tracking mechanism is large, and a foundation such as sturdy concrete is required.
It was not of a size that could be easily installed on cultivated soil. Therefore, there is a demand for a support panel for a solar panel that tracks the direction of the sun at a lower cost than in the past on cultivated land.

本発明は、係る課題を解決するため、追尾型太陽電池パネル用支持架台を、より
コンパクトな構造で、簡単に構築できるだけでなく、メンテナンス費用を低減でき、耕作
地の上でも設置可能な太陽電池パネル用支持架台を提供することを目的とする。
In order to solve the problem, the present invention can not only easily construct a support platform for a tracking solar cell panel with a more compact structure, but also can reduce maintenance costs and can be installed on cultivated land. It aims at providing the support stand for panels.

本発明者は、上記の課題を解決するために、複数の太陽電池パネルを一斉に駆
動する機構と制御部を持ち、足場パイプを使用した軽微な支持架台の上に固定され
た横梁の上に 動力源となるアクチュエータを設置し、アクチュエータとしてモータを使
い、ギア減速伝達機構によって、回転力をラックの往復直線運動に変換する。
太陽電池パネルの追尾の回転機構は 安価な蝶番を使用し、複数の太陽電池パネ
ルを回動させる追尾機構を有する太陽電池パネル用支持架台を見出した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has a mechanism and a control unit for simultaneously driving a plurality of solar battery panels, on a horizontal beam fixed on a light support frame using a scaffold pipe. An actuator is installed as a power source, a motor is used as the actuator, and the rotational force is converted into a reciprocating linear motion of the rack by a gear reduction transmission mechanism.
The solar panel tracking rotation mechanism uses an inexpensive hinge, and found a solar cell panel support frame having a tracking mechanism for rotating a plurality of solar cell panels.

すなはち、本発明の構成は以下の通りである。
[1] 足場パイプなどを使用した軽微な枠構造体の上に設けられた横梁部材を、
耕作地の上に耕作のための作業空間を確保できる高さに設置する。
横梁の方向は昼間の時間帯に太陽光が天空を移動し、太陽光が遮光しない
範囲の該中央付近の方角に対して直角に配置する。パネルを回転させる軸を
含む面は、春から夏、秋、冬と太陽が移動する公転面に平行に設置すると太
陽電池パネルの受光部の効率は上がるが、本発明では構造の簡単さから、
重力方向と直角の水平面と一致させ、前記中央付近の方角へ軸方向を向ける。
[2] 横梁部材の1面には 蝶番の1面を螺子などで固定させ、蝶番の他面は太陽
光パネルを保持するブラケットに螺子などで固定し、簡便な太陽光パネルの
受光面の回転機構として使用する。摩耗や錆などにより交換などが必要なメン
テナンス時には螺子を外すことによって簡単にブラケットと太陽電池パネル
は交換することが可能であり、重さも数百グラムという軽量で堅固な回転機
構を有する太陽電池パネル用支持架台提供できる。
[3] 太陽電池パネルを保持するブラケットは、回動させるためのアームも兼用で
機能して、アクチュエータであるモータで直線駆動される連結棒材によって、
太陽光パネルを保持する複数のブラケットを一斉に同じ方向に回動させる
太陽電池パネル用支持架台を提供する。
[4] 横梁部材の1面には、アクチュエータであるモータ、およびモータの回転力を
ギアなどによって直線運動に減速変換する伝達機構部、モータを回転駆動
させる制御部が駆動箱内に設置され、太陽に対して追尾制御することができ
る。追尾は 太陽光の向きをセンサーで感知して追尾することも可能であるが、
本発明ではカレンダーと制御部の内蔵時計から時刻を算出して太陽の方向
を計算して 回動させることにした。必要であれば、設置する地域を入力して
適切な回動の制御をさせても良い。かかる自動追尾できる制御部を搭載した
太陽電池パネル用支持架台を提供する。
[5] 夜間は太陽光発電はされないため、翌日の朝までに反転して 翌朝の発電
開始まで回動開始角度まで戻る。
夜間の間に 回動開始位置まで戻る太陽電池パネル用支持架台を提供する。
That is, the configuration of the present invention is as follows.
[1] A cross beam member provided on a light frame structure using scaffolding pipes,
It is installed at a height that can secure a working space for cultivation on the cultivated land.
The direction of the horizontal beam is arranged at right angles to the direction near the center of the range where sunlight travels in the sky during daytime hours and the sunlight is not blocked. If the plane including the axis for rotating the panel is installed parallel to the revolution plane where the sun moves from spring to summer, autumn and winter, the efficiency of the light receiving part of the solar cell panel increases, but in the present invention, from the simplicity of the structure,
It is made to coincide with a horizontal plane perpendicular to the direction of gravity, and the axial direction is directed to the direction near the center.
[2] One side of the cross beam member is fixed to one side of the hinge with a screw, and the other side of the hinge is fixed to the bracket holding the solar panel with a screw to rotate the light receiving surface of the solar panel easily. Use as a mechanism. The bracket and solar panel can be easily replaced by removing the screw during maintenance that requires replacement due to wear, rust, etc., and the solar panel has a lightweight and solid rotating mechanism weighing only a few hundred grams Support platform can be provided.
[3] The bracket for holding the solar cell panel also functions as an arm for turning, and is connected by a connecting rod that is linearly driven by a motor as an actuator.
Provided is a solar cell panel support frame in which a plurality of brackets for holding a solar panel are simultaneously rotated in the same direction.
[4] On one surface of the cross beam member, a motor that is an actuator, a transmission mechanism that decelerates and converts the rotational force of the motor into a linear motion by a gear, and a controller that rotationally drives the motor are installed in the drive box. Tracking control can be performed with respect to the sun. Tracking is possible by detecting the direction of sunlight with a sensor,
In the present invention, the time is calculated from the calendar and the built-in clock of the control unit, and the direction of the sun is calculated and rotated. If necessary, the area to be installed may be input to control appropriate rotation. Provided is a solar cell panel support frame equipped with such a control unit capable of automatic tracking.
[5] Since no solar power is generated at night, it reverses by the morning of the following day and returns to the rotation start angle until the start of power generation the next morning.
A solar panel support stand that returns to the starting position of rotation during the night is provided.

本発明によれば、耕作地の上に簡易な足場パイプによる枠構造体を組み立て、
上に固定された横梁の面上に 太陽電池パネル組立部を蝶番を使用して、
安価で軽量な駆動構造で、太陽の向きに追尾する太陽電池パネル用支持
架台を提供することができるようになる。
According to the present invention, a frame structure with a simple scaffolding pipe is assembled on the cultivated land,
Using a hinge, place the solar panel assembly on the surface of the horizontal beam
It is possible to provide a solar cell panel support frame that tracks in the direction of the sun with an inexpensive and lightweight drive structure.

図1は 本発明にかかる実施形態の太陽電池パネル支持架台の示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a solar cell panel support frame according to an embodiment of the present invention. 図2は 同太陽電池パネルとブラケットを組立てた回動構造部の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a rotating structure unit in which the solar cell panel and the bracket are assembled. 図3は 同太陽電池パネルの回転追尾する駆動機構の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a drive mechanism for tracking the rotation of the solar cell panel. 図4は 同太陽電池パネルを回動させるアクチュエータの透視図。FIG. 4 is a perspective view of an actuator for rotating the solar cell panel. 図5は 同太陽電池パネルを朝から夕方まで回転追尾する第1の実施例図。FIG. 5 is a diagram of a first embodiment for tracking the rotation of the solar cell panel from morning to evening. 図6は 同太陽電池パネルを回動する軸を変更した第2の実施例図。FIG. 6 is a second embodiment in which the axis for rotating the solar cell panel is changed. 図7は 従来の耕作地に設置された太陽電池パネル支持架台の斜視図。FIG. 7 is a perspective view of a solar cell panel support frame installed on a conventional cultivated land.

本発明の一実施形態にかかる太陽電池パネル支持架台について図を用いて説
明する。
図1は、一実施形態にかかる太陽電池パネル支持架台20を耕作地に設けた状態を
示す斜視図である。図2は、太陽電池パネル6をブラケット8に組み立て、蝶番9a・9b
を使用した回動構造部の斜視図である。図3は、アクチュエータ13と駆動機構14に
よって、連結棒12を直線方向D方向に往復運動することによって、太陽電池パネル
6が 回転することを示す斜視図である。図4は、アクチュエータ9は 交流100〜20
0VあるいはDC12〜24Vで駆動するモータであって、駆動機構14で 回転運動を
ギア伝動機構によって、減速して直線運動に変換する透視図である。図5は、朝の日
の出から夕方の日没まで太陽電池パネルを太陽の方向に追尾する駆動の図であり、
回転軸を水平に設置した第1の実施例を説明する。図6は 太陽の仰角の方向に、
傾斜した支持部材を設けることにより、回転軸の角度を変更した第2の実施例である。
A solar cell panel support frame according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a solar cell panel support frame 20 according to an embodiment is provided on a cultivated land. FIG. 2 shows that the solar cell panel 6 is assembled to the bracket 8 and hinges 9a and 9b.
It is a perspective view of the rotation structure part which uses. FIG. 3 is a perspective view showing that the solar cell panel 6 is rotated by reciprocating the connecting rod 12 in the linear direction D direction by the actuator 13 and the drive mechanism 14. In FIG. 4, the actuator 9 is AC 100-20
FIG. 4 is a perspective view of a motor that is driven at 0 V or DC 12 to 24 V and in which the drive mechanism 14 decelerates the rotational motion to a linear motion by a gear transmission mechanism. FIG. 5 is a drive diagram for tracking the solar cell panel in the direction of the sun from sunrise in the morning to sunset in the evening.
A first embodiment in which the rotating shaft is installed horizontally will be described. Fig. 6 shows the direction of the elevation angle of the sun.
It is the 2nd Example which changed the angle of the rotating shaft by providing the inclined support member.

図1の矢印の方向を太陽電池パネル支持架台20の正面とし、それを基準に太陽
電池パネル支持架台20の後方、および左右を定め、重力の方向を下方、その逆を
上方として説明する。太陽の通過する側を正面として設置してあり、太陽が天空を
移動し、太陽光が遮光しない範囲の該中央付近の方角に設置される。
The direction of the arrow in FIG. 1 is defined as the front surface of the solar cell panel support gantry 20, and the rear and left and right sides of the solar cell panel support gantry 20 are determined with reference to that direction. It is installed in the direction near the center of the range in which the sun passes through the sky and the sun moves in the sky and sunlight is not shielded.

図7は従来の太陽電池パネル6を 第3部材4と第4部材4に固定した太陽電池
パネル支持架台を示しているが、パネル間の小さな間隔は、耕作地の作物に必要
な日射量を確保するために設けられている。
一方、図1の太陽電池パネル支持架台20は、従来と同様に4本の脚部と、前後
の脚部を連結する第1部材3と、第1部材3間に渡した第2部材4aおよび第3部材
4bとを備えている。これに すくなくとも1枚の太陽電池パネル6がブラケット8を介
して、第2部材4aおよび第3部材4bに取り付けられている。
なお、図2に示すように、ブラケット8は 少なくとも1個の蝶番9を使用して、正面
方向の1軸の周りに回動可能に設置される。従来と同様に 耕作地で耕作するため
に、作物に太陽光を照射する必要があり、間隔を空けて太陽電池パネル6を配置す
るが、さらに、回動することによって隣接する太陽電池パネルを遮光しないように、
1枚のパネルの幅以上に 間隔を空ける必要がある。
FIG. 7 shows a solar cell panel support frame in which a conventional solar cell panel 6 is fixed to the third member 4 and the fourth member 4, but the small spacing between the panels reduces the amount of solar radiation required for crops in the cultivated land. It is provided to ensure.
On the other hand, the solar cell panel support base 20 of FIG. 1 includes four legs, a first member 3 connecting the front and rear legs, and a second member 4a passed between the first members 3 and And a third member 4b. At least one solar cell panel 6 is attached to the second member 4 a and the third member 4 b via the bracket 8.
As shown in FIG. 2, the bracket 8 is installed so as to be rotatable around one axis in the front direction using at least one hinge 9. In order to cultivate on cultivated land as before, it is necessary to irradiate the crop with sunlight, and the solar cell panels 6 are arranged at intervals, and further, the adjacent solar cell panels are shielded by turning. So as not to,
It is necessary to leave a gap more than the width of one panel.

本発明装置の1実施例では、正面方向の1軸は設備の構成の簡単さから水平方向
であるが、発電効率を上げるためには 太陽の公転方向に仰角を一致させることも
可能である。方法としては 後述される図6に示される実施例2のように ブラケット8
の形状と第2部材4aと第3部材4bの構成を変えるだけで可能である。
In one embodiment of the device of the present invention, one axis in the front direction is the horizontal direction because of the simplicity of the equipment configuration, but it is possible to make the elevation angle coincide with the revolution direction of the sun in order to increase the power generation efficiency. As a method, as in the second embodiment shown in FIG.
This is possible only by changing the shape of the second member 4a and the third member 4b.

図2に示すように、ブラケット8には螺子穴8a・8bが設けられていて、太陽電池パネ
ル6の外枠には穴6a・6bが設けられ螺子などで固定される。ブラケット8には 螺子
穴8d・8eが設けられ、蝶番9a・9bの一方の面が固定され、蝶番の他方の面の穴に
は 第2部材4aおよび第3部材4bの面に螺子穴が設けられていて固定される。
ブラケット8には 長穴8cが設けられていて、左右方向に伸びた連結棒12が貫通し
ており、連結棒12には作動ブロック10aと反作動ブロック10bが螺子などで固定さ
れ、ブラケットが回動可能なように適切な隙間をもたせて、左右方向の駆動力を伝え
ることが可能である。
As shown in FIG. 2, screw holes 8 a and 8 b are provided in the bracket 8, and holes 6 a and 6 b are provided in the outer frame of the solar cell panel 6 and are fixed by screws or the like. The bracket 8 is provided with screw holes 8d and 8e, and one surface of the hinges 9a and 9b is fixed. The hole on the other surface of the hinge is provided with screw holes on the surfaces of the second member 4a and the third member 4b. It is fixed.
The bracket 8 is provided with a long hole 8c through which a connecting rod 12 extending in the left-right direction passes, and an operating block 10a and a counter-acting block 10b are fixed to the connecting rod 12 with screws or the like. It is possible to transmit a driving force in the left-right direction with an appropriate gap so that it can move.

ブラケット8にはバネかけ用の穴8および作動ブロック10aにはバネ掛け部10cが
設けられており、バネのフック部を掛けることによって引張りコイルバネ11による付勢
力を持たせて、太陽電池パネルの回動方向に風圧などによってガタツキ振動するの
を防止している。この振動が繰り返し部材に発生すると、疲労によって太陽電池パネ
ルおよび構造部材の寿命を下げることになり、大きな劣化要因となっている。
The bracket 8 is provided with a spring hooking hole 8 and the operating block 10a is provided with a spring hooking portion 10c. The hooking portion of the spring is applied to give an urging force by the tension coil spring 11, thereby rotating the solar cell panel. Prevents rattling vibrations due to wind pressure in the moving direction. When this vibration is repeatedly generated in the member, the life of the solar cell panel and the structural member is reduced due to fatigue, which is a major deterioration factor.

図2―1は作動ブロック10aと逆作動ブロック10bの連結棒12との組立を示して
いる。作動ブロック10aと逆作動ブロック10bの間にはブラケットの長穴部8cを挟持
して、多少間隙を持たせて螺子などで 連結棒12に固定される。
FIG. 2-1 shows the assembly of the operating block 10a and the connecting rod 12 of the reverse operating block 10b. A long hole 8c of the bracket is sandwiched between the operation block 10a and the reverse operation block 10b, and is fixed to the connecting rod 12 with a screw or the like with a slight gap.

図2に示すように、駆動箱5は第2部材4aおよび第3部材4bに螺子で固定されて
おり、駆動箱5の中にはアクチュエータによって連結棒12を左右に駆動させる駆動
機構が設置されている。なお、第2部材4aおよび第3部材4bはU字ブラケット21
によって 第3部材に各々螺子によって固定される。
As shown in FIG. 2, the drive box 5 is fixed to the second member 4 a and the third member 4 b with screws, and a drive mechanism for driving the connecting rod 12 left and right by an actuator is installed in the drive box 5. ing. The second member 4a and the third member 4b are U-shaped brackets 21.
Are fixed to the third member by screws.

太陽電池パネル8を保持するブラケット8は蝶番9を介して、第2部材4aおよび
第3部材4bに固定されており、駆動機構との位置精度および強度は 駆動箱5を
固定する同一部材の第2部材4aおよび第3部材4bに回動することで確保されて
いる。
The bracket 8 that holds the solar cell panel 8 is fixed to the second member 4a and the third member 4b via a hinge 9, and the positional accuracy and strength with the drive mechanism is the same as that of the same member that fixes the drive box 5. It is secured by rotating to the second member 4a and the third member 4b.

図3に示すように、太陽電池パネルの全体の自重はブラケットを介して第2部材
4aおよび第3部材4bで十分に強固に支持されるが、太陽電池パネルに加わる風
圧や太陽電池パネルの不釣り合いなモーメント力から発生する外力は、駆動箱の
中の駆動部から左右方向に伸びる連結棒12によって反力を受けることが可能に
なっている。モータの駆動トルクは ウオームギアなどによって高減速され 5〜
0.5mm/分くらいのゆっくりした駆動で50〜100kgfの駆動力で運転される。
As shown in FIG. 3, the total weight of the solar cell panel is sufficiently firmly supported by the second member 4a and the third member 4b via the bracket. The external force generated from the balanced moment force can be subjected to a reaction force by the connecting rod 12 extending in the left-right direction from the drive portion in the drive box. The motor drive torque is decelerated by worm gear etc.
It is operated with a driving force of 50-100 kgf with a slow driving of about 0.5 mm / min.

バネ力によって、常時右側に付勢されながら、連結棒12が右へ移動すると逆
作動ブロック10bはブラケット8を右へ押し付けることになる。この右方向の直線
運動D1は、ブラケット8とブラケット8に固定された太陽電池パネル6を、蝶番9a
と9bの回転軸を中心にA1方向に回動させる。逆に連結棒12が左へ移動D2
すると、作動ブロック10aはブラケット8を左へ押し付けA2方向に回動させるこ
とになる。
When the connecting rod 12 moves to the right while being always urged to the right side by the spring force, the reverse operation block 10b presses the bracket 8 to the right. This linear motion D1 in the right direction causes the bracket 8 and the solar cell panel 6 fixed to the bracket 8 to move to the hinge 9a.
And 9b are rotated in the A1 direction around the rotation axis. Conversely, connecting rod 12 moves to the left D2
Then, the operation block 10a presses the bracket 8 to the left and rotates it in the A2 direction.

通常の駆動は このアクチュエータと構造強度で十分であるが、太陽電池パネ
ル6上の積雪によるめったに発生することのない巨大な荷重に対しては、ブラ
8ケットの曲げ強度を想定して 安全設計してある。つまり、変形した場合は
蝶番9を外してブラケット8を交換することによって、メンテナンスを簡単にする
ことが可能である。
For normal driving, this actuator and structural strength are sufficient, but for a huge load that rarely occurs due to snow on the solar panel 6, a safety design should be made assuming the bending strength of the bra 8 ket. It is. That is, when it is deformed, the maintenance can be simplified by removing the hinge 9 and replacing the bracket 8.

図4に示すように 駆動箱5は第2部材4aおよび第3部材4bに設けられた
穴4cに螺子によって、固定されている。この駆動箱5の中には アクチュエータ
としてのモータ13と 複数の減速ギアで構成された駆動機構14が設置され
ている。モータ13の回転トルクは ラック軸15へ直線駆動に変換される。
ラック軸15は連結部17によって連結棒12と連結され、さらに作動ブロック10
aと逆作動ブロック10bに伝達される。駆動機構14内には モータ13を保
護するためトルクリミッタなども 内蔵されていてもよい。
As shown in FIG. 4, the drive box 5 is fixed to a hole 4c provided in the second member 4a and the third member 4b by screws. In the drive box 5, a drive mechanism 14 composed of a motor 13 as an actuator and a plurality of reduction gears is installed. The rotational torque of the motor 13 is converted into linear drive to the rack shaft 15.
The rack shaft 15 is connected to the connecting rod 12 by a connecting portion 17, and the operation block 10.
A is transmitted to the reverse operation block 10b. A torque limiter or the like may be built in the drive mechanism 14 to protect the motor 13.

図5は、連結棒12が左右に移動することによって、太陽電池パネルが蝶番
9を使用した回転軸Aによって、回動する様子を示している。駆動するスピード
と位置精度はモータの回転数を制御することで実現されるが、複数回の往復
運動によって徐々に位置ずれすることになるので、回動の始点位置と終点位置
のセンサとして、ラック軸15にマイクロスイッチなど(図示せず)を設けることに
よって、逐次位置を修正することが可能である。
FIG. 5 shows a state in which the solar cell panel is rotated by the rotation axis A using the hinge 9 as the connecting rod 12 moves left and right. The driving speed and position accuracy are realized by controlling the number of rotations of the motor. However, since the position is gradually shifted by a plurality of reciprocating motions, a rack is used as a sensor for the starting position and the ending position of the rotation. By providing a micro switch or the like (not shown) on the shaft 15, the position can be corrected sequentially.

図6の実施例2は、太陽電池パネルの回転軸が水平平面内ではなく、太陽の
公転面内に回転軸を一致させ、受光面を太陽の方向に直角にすることによって、
発電の効率を改善した例を示します。実施例1では 第2部材4aおよび第3部
材4bは 第1部材3の上に水平に支持できるようになっているが、実施例2では
太陽の公転面に平行な面を第4部材18と第5部材19を追加することによって、
回転軸を仰角分だけ 第2部材4aおよび第3部材4bは傾斜することになる。
第2部材4aおよび第3部材4bの上部構造は 実施例1と同じであるので、
説明を省略する。
In Example 2 of FIG. 6, the rotation axis of the solar cell panel is not in a horizontal plane, but the rotation axis is aligned with the revolution surface of the sun, and the light receiving surface is perpendicular to the sun direction.
Here is an example of improved power generation efficiency. In the first embodiment, the second member 4a and the third member 4b can be horizontally supported on the first member 3, but in the second embodiment, a plane parallel to the sun's revolution plane is formed with the fourth member 18. By adding the fifth member 19,
The second member 4a and the third member 4b are inclined by the angle of elevation of the rotation axis.
Since the upper structures of the second member 4a and the third member 4b are the same as in the first embodiment,
Description is omitted.

耕作地では、重い支持架台は長期間の間に沈下していくなど、比較的堅固な
土台を形成できず、軽量化が望まれていた。本発明では、回動機構に蝶番を
使用することで、従来のシリンダを使用した駆動機構の4〜5kgの重量が
わずか1〜2kg以下の機構に小型軽量化され、足場パイプなどで構築した
簡易な構造体の上に設置可能になった。しかも、交換や修理のメンテナンス
および設備の費用も安価なものとなり、太陽電池パネル支持架台に 太陽
追尾機能を追加できるメリットも増加することになった。
In cultivated land, heavy support platforms have been submerged over a long period of time, making it impossible to form a relatively solid foundation, and weight reduction has been desired. In the present invention, by using a hinge for the rotating mechanism, the driving mechanism using a conventional cylinder is reduced in size and weight to a mechanism in which the weight of 4 to 5 kg is only 1 to 2 kg or less, and is simply constructed by using a scaffolding pipe or the like. Can now be installed on top of a structure. In addition, the maintenance and equipment costs for replacement and repair have been reduced, and the merit of being able to add a solar tracking function to the solar panel support frame has increased.

従来の固定の太陽電池パネルは、太陽は 日の出から 日没まで天空を
移動するため、受光部へ太陽の入射光は ほとんどの時間帯で垂直に入射
できないため、発電効率が半分近くに低減されています。太陽に追尾する
ことによって、約3割は発電量が改善されることが予想されます。
In conventional fixed solar panels, the sun moves through the sky from sunrise to sunset, so the incident light of the sun cannot enter the light receiving part vertically in most time periods, so the power generation efficiency has been reduced to almost half. The By tracking the sun, power generation is expected to improve by about 30%.

第2部材4aおよび第3部材4bである水平に形成された面に、太陽電池
パネルの回転軸を一致させて設置しています。厳密には太陽の方角に垂直
に追尾することはできないが、駆動機構や支持架台を水平な簡単な構成と
することで、図6に示す第4部材や第5部材を省略でき、簡単で安価な
信頼性も向上した追尾機構を有する太陽電池パネル支持架台を実現する
ことができる。
It is installed with the axis of rotation of the solar panel aligned with the horizontally formed surfaces of the second member 4a and the third member 4b. Strictly speaking, it is not possible to track perpendicularly to the direction of the sun, but the fourth and fifth members shown in FIG. It is possible to realize a solar cell panel support frame having a tracking mechanism with improved reliability.

実際、本発明において 回動する太陽電池パネルは 大きさが幅2m
長さ1m厚さ5cmの2kgの質量のある外枠がアルミ材で形成したもので
あり、回転軸の蝶番を該中央付近に設置することで、重心の部分で
ほとんどの質量を回転軸で支持することができる。回動の駆動として直線
運動する連結軸と駆動摩擦力、太陽電池パネルに加わる外力を制動する
だけで、簡易に制御が可能な構造となっている。
In fact, in the present invention, the rotating solar cell panel is 2 m in width.
An outer frame with a mass of 2 kg, 1 m in length and 5 cm in thickness, is made of aluminum. By placing the hinge of the rotating shaft near the center, most of the mass is supported by the rotating shaft at the center of gravity. can do. The structure is such that it can be controlled simply by braking the connecting shaft, the driving frictional force, and the external force applied to the solar cell panel that linearly moves as the rotational drive.

太陽電池パネル6を回動するブラケット8とアクチュエータからの駆動力
を伝える連結棒12を含む駆動機構部は、位置精度を高く 剛性も強く構成
する必要があります。本発明では、蝶番を支持固定する横梁材である第2
部材4aおよび第3部材4bに、アクチュエータと駆動機構を内蔵する駆動
箱5を 同じ部材の横梁材に設置することによって、高い位置精度と強い
剛性のある太陽電池パネル支持架台を実現できる。
The drive mechanism including the bracket 8 that rotates the solar panel 6 and the connecting rod 12 that transmits the driving force from the actuator must be configured with high positional accuracy and rigidity. In the present invention, the second beam which is a cross beam member that supports and fixes the hinge.
By installing the drive box 5 containing the actuator and the drive mechanism on the member 4a and the third member 4b on the cross beam member of the same member, it is possible to realize a solar cell panel support frame with high positional accuracy and strong rigidity.

図1の例では太陽電池パネル6は、千鳥に配置されているが、縦一列に
並べて横方向の隙間を確保するのでもかまわない。
耕作地7に太陽電池パネル6を設置するために間隔を空けて配置する
のは、耕作する作物が太陽の照射が必要なためと ほとんどの作物が
夏場の強い日射量を制限する必要があるためである。
米を始めとして トマト・野菜など日射量をコントロールする必要のある作物
が多い。さらに、本発明の太陽電池パネルを回動追尾することにより、隣
接する太陽電池パネルの遮光を防ぐためにも間隔を空ける必要があるが、
作物の生育のため十分な太陽光の照射が必要である場合には、前記隙
間を調整することは可能であり、太陽電池パネルの回動する角度を調整
することも可能である。
In the example of FIG. 1, the solar cell panels 6 are arranged in a staggered manner, but they may be arranged in a vertical row to ensure a gap in the horizontal direction.
Arrange the solar panels 6 on the cultivated land 7 at intervals because the crops to be cultivated require solar radiation and most crops need to limit the amount of solar radiation in the summer. It is.
There are many crops that need to control solar radiation, such as rice, tomatoes and vegetables. Furthermore, it is necessary to leave a space in order to prevent light shielding of the adjacent solar cell panel by rotating and tracking the solar cell panel of the present invention,
When sufficient sunlight irradiation is necessary for the growth of crops, the gap can be adjusted, and the rotation angle of the solar cell panel can be adjusted.

1 脚部
2 第1部材(左右方向)
3 第1部材(前後方向)
4a 第3部材
4b 第4部材
5 駆動箱
6 太陽電池パネル
7 耕作地
8 ブラケット
9 蝶番
10 作動ブロックと逆作動ブロック
11 引張りコイルバネ
12 連結棒
13 モータ
14 駆動機構
15 ラック軸
16 制御部
17 連結部
18 第4部材
19 第5部材
20 太陽電池パネル支持架台
21 U字ブラケット
30 耕作地縁
1 Leg 2 First member (left-right direction)
3 First member (front-rear direction)
4a 3rd member 4b 4th member 5 Drive box 6 Solar cell panel 7 Cultivated land 8 Bracket 9 Hinge 10 Actuation block and reverse action block 11 Tension coil spring 12 Connecting rod 13 Motor 14 Drive mechanism 15 Rack shaft 16 Control part 17 Connection part 18 4th member 19 5th member 20 Solar cell panel support frame 21 U-shaped bracket 30 Cultivated land edge

Claims (4)

太陽電池パネルを保持する保持部材と、前記太陽電池パネルを支持する
平面を形成するすくなくとも1つの横梁部材との間に、蝶番をすくなくとも
1つ固定して回動することによって、前記太陽電池パネルの受光面を、太
陽光の入射方向に直角になるように追尾する機構を備えることを特徴とす
る太陽電池パネルの支持架台。
At least one hinge is fixed and rotated between the holding member that holds the solar cell panel and at least one horizontal beam member that forms a plane that supports the solar cell panel. A support base for a solar cell panel, comprising a mechanism for tracking a light receiving surface so as to be perpendicular to the incident direction of sunlight.
前記太陽電池パネルを回転する回転軸は、水平面内に含まれることを
特徴とする請求項1に記載の太陽電池パネル支持架台。
2. The solar cell panel support frame according to claim 1, wherein a rotation axis for rotating the solar cell panel is included in a horizontal plane.
前記太陽電池パネルを回動して追尾するため、アクチュエータを含めた
駆動機構部を備え、前記駆動機構部は前記横梁部材に固定されること
を特徴とする請求項1および請求項2に記載の太陽電池パネル支持架台。
The drive mechanism unit including an actuator is provided for rotating and tracking the solar cell panel, and the drive mechanism unit is fixed to the cross beam member. Solar panel support stand.
前記横梁部材および前記横梁部材を支持する構造部材は、耕作地に設け
られ耕作地における作業が可能な高さを超える高さに取り付けられ、太陽
電池パネルは回動しても太陽光が遮光しないように、隙間を空けて設置さ
れることを特徴とする請求項1および請求項2および請求項3に記載の太
陽電池パネル支持架台。
The horizontal beam member and the structural member that supports the horizontal beam member are attached to a height that exceeds the height at which the work can be performed on the cultivated land, and the solar cell panel does not block sunlight even if it rotates. The solar cell panel support frame according to any one of claims 1 to 3, wherein the solar cell panel support frame is installed with a gap therebetween.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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