JP2017096571A - Sun tracking device - Google Patents

Sun tracking device Download PDF

Info

Publication number
JP2017096571A
JP2017096571A JP2015230003A JP2015230003A JP2017096571A JP 2017096571 A JP2017096571 A JP 2017096571A JP 2015230003 A JP2015230003 A JP 2015230003A JP 2015230003 A JP2015230003 A JP 2015230003A JP 2017096571 A JP2017096571 A JP 2017096571A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tracking
light receiving
unit
receiving unit
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015230003A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雅弘 川▲崎▼
Masahiro Kawasaki
雅弘 川▲崎▼
藤井 克司
Katsushi Fujii
克司 藤井
徹雄 竹原
Tetsuo Takehara
徹雄 竹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chiyoda Corp
University of Tokyo NUC
Original Assignee
Chiyoda Corp
University of Tokyo NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chiyoda Corp, University of Tokyo NUC filed Critical Chiyoda Corp
Priority to JP2015230003A priority Critical patent/JP2017096571A/en
Publication of JP2017096571A publication Critical patent/JP2017096571A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the sun tracking accuracy.SOLUTION: A sun tracking device 10 comprises: an axis of rotation 12 supported by a cradle 11; a tracking part 13 rotatably supported around the axis of rotation 12; a first light receiving part 14 and a second light receiving part 15 configured to receive sunlight and fixed to the tracking part 13 so as to sandwich the axis of rotation 12 therebetween; a first drive cylinder 16 configured to rotate the tracking part 13 in a first direction using the energy generated by the sunlight received by the first light receiving part 14; and a second drive cylinder 17 configured to rotate the tracking part 13 in a second direction opposite to the first direction using the energy generated by the sunlight received by the second light receiving part 15.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ソーラーパネル等の太陽光を利用する装置に用いられる太陽追尾装置に関する。   The present invention relates to a solar tracking device used in a device using sunlight such as a solar panel.

太陽光エネルギーを電力に変換するソーラーパネルは、その受光面が太陽と正対している場合に最も変換効率が高い。そこで従来より、ソーラーパネルを太陽の動きに追従させる太陽追尾装置が知られている。   A solar panel that converts solar energy into electric power has the highest conversion efficiency when its light-receiving surface faces the sun. Therefore, conventionally, a solar tracking device that causes a solar panel to follow the movement of the sun is known.

例えば特許文献1には、架台上に中心を球面滑り軸受けで支持されたソーラーパネルを太陽光の入射角の変化に応じて追従させる太陽自動追尾装置が開示されている。この装置では、ソーラーパネルを支持する球面滑り軸受けから東西南北に等距離の4点が、4つの独立したエアシリンダに接続されたロッドで支持されている。各々のエアシリンダはパネル中心と対称の方角(西なら東、南なら北)の架台に設置された集熱タンクにチューブにて接続されている。この集熱タンクは、太陽光を受けて内部に封入された気体が暖まることによって膨張しエアシリンダ内のピストンを押し、さらにその先に取り付けられたロッドがソーラーパネルの太陽光の入射方向と逆側を押し上げることによって太陽に正対させる。例えば、東側から太陽が昇ると東側の集熱タンクは太陽光があたってタンク内に封入された気体の温度が上がる。一方、西側の集熱タンクは架台の陰になって太陽光があたらないため温度上昇が抑制される。太陽光があたった東側の集熱タンク内の気体は温度が上がり膨張するためチューブを通って西側のエアシリンダのピストンを押し上げ、ロッドを押し上げるので、ソーラーパネルは東側に傾き太陽に正対する。   For example, Patent Document 1 discloses an automatic solar tracking device that causes a solar panel supported at its center on a gantry by a spherical sliding bearing to follow a change in the incident angle of sunlight. In this apparatus, four points equidistant from the spherical sliding bearing that supports the solar panel to the east, west, south, and north are supported by rods connected to four independent air cylinders. Each air cylinder is connected by a tube to a heat collection tank installed on a frame that is symmetrical to the center of the panel (east if west, north if south). This heat collection tank expands by receiving the sunlight and the gas sealed inside is heated and pushes the piston in the air cylinder, and the rod attached to the tip of the tank is opposite to the incident direction of sunlight on the solar panel. Push the side up to face the sun. For example, when the sun rises from the east side, the heat collecting tank on the east side is exposed to sunlight and the temperature of the gas sealed in the tank rises. On the other hand, the heat collection tank on the west side is behind the pedestal and is not exposed to sunlight. Since the gas in the eastern heat collecting tank exposed to sunlight rises in temperature and expands, the piston of the west air cylinder is pushed up through the tube and the rod is pushed up, so the solar panel tilts eastward and faces the sun.

特開2005−90889号公報JP 2005-90889 A

しかしながら、特許文献1に開示された装置には下記のような課題がある。例えば夏季などの太陽光が強い季節では、東側の集熱タンクが過剰に加熱されて該集熱タンクに接続された西側のエアシリンダのピストンが必要以上に伸び、ソーラーパネルが太陽との正対位置を超える事態が生じる可能性がある。このような場合であっても、西側の集熱タンクは架台の影になって太陽光があたらないため、該西側の集熱タンクに接続された東側のエアシリンダが駆動せず、ソーラーパネルを太陽との正対位置に戻そうとする力が働かない可能性がある。このように特許文献1に開示された装置には、太陽追尾精度の観点において改善の余地がある。   However, the apparatus disclosed in Patent Document 1 has the following problems. For example, in the summertime when the sunlight is strong, the east-side heat collection tank is overheated and the piston of the west-side air cylinder connected to the heat-collection tank extends more than necessary, and the solar panel faces the sun. A situation beyond location may occur. Even in such a case, the west-side heat collection tank is shadowed by the gantry and is not exposed to sunlight, so the east-side air cylinder connected to the west-side heat collection tank does not drive, There is a possibility that the force to return to the position facing the sun does not work. Thus, the apparatus disclosed in Patent Document 1 has room for improvement in terms of sun tracking accuracy.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽追尾精度を向上した太陽追尾装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the solar tracking apparatus which improved the solar tracking precision.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽追尾装置は、架台に支持された回転軸と、回転軸周りに回転可能に支持された追尾部と、太陽光を受光可能に構成され、追尾部に固定された第1受光部および第2受光部と、第1受光部にて受光した太陽光から生成されるエネルギーを用いて追尾部を第1方向に回転可能に構成された第1アクチュエータと、第2受光部にて受光した太陽光から生成されるエネルギーを用いて追尾部を第1方向と反対の第2方向に回転可能に構成された第2アクチュエータとを備える。   In order to solve the above-described problems, a solar tracking device according to an aspect of the present invention is configured to be capable of receiving sunlight, a rotating shaft supported by a gantry, a tracking portion supported rotatably around the rotating shaft, and the like. The first light receiving unit and the second light receiving unit fixed to the tracking unit, and the tracking unit configured to be rotatable in the first direction using energy generated from sunlight received by the first light receiving unit. 1 actuator and the 2nd actuator comprised so that a tracking part was rotatable in the 2nd direction opposite to the 1st direction using the energy generated from the sunlight received by the 2nd light sensing part.

回転軸は、架台に対して回転可能であり、追尾部は、回転軸に対して回転可能であり、第1アクチュエータは、回転軸および追尾部を架台に対して第1方向に回転可能であり、第2アクチュエータは、追尾部を回転軸に対して第2方向に回転可能であってもよい。   The rotating shaft can rotate with respect to the gantry, the tracking unit can rotate with respect to the rotating shaft, and the first actuator can rotate the rotating shaft and the tracking unit with respect to the gantry in the first direction. The second actuator may be capable of rotating the tracking portion in the second direction with respect to the rotation axis.

第1受光部および第2受光部は、受光面が回転軸に対し外側を向くように設けられてもよい。   The first light receiving unit and the second light receiving unit may be provided such that the light receiving surface faces outward with respect to the rotation axis.

第1受光部および第2受光部は、追尾部が太陽と正対したときに、それら両方の受光面に太陽光が入射するよう設けられてもよい。   The first light receiving unit and the second light receiving unit may be provided so that sunlight is incident on both light receiving surfaces when the tracking unit faces the sun.

第1受光部および第2受光部は、湾曲形状の受光面を有してもよい。   The first light receiving unit and the second light receiving unit may have a curved light receiving surface.

第1アクチュエータが追尾部を第1方向に回転させたことにより追尾部が太陽との正対位置を超えた場合、第2アクチュエータは、追尾部を第2方向に回転させ、逆に第2アクチュエータが追尾部を第2方向に回転させたことにより追尾部が太陽との正対位置を超えた場合、第1アクチュエータは、追尾部を第1方向に回転させてもよい。   When the first actuator rotates the tracking portion in the first direction, and the tracking portion exceeds the directly facing position with the sun, the second actuator rotates the tracking portion in the second direction, and conversely the second actuator When the tracking unit exceeds the directly facing position with the sun by rotating the tracking unit in the second direction, the first actuator may rotate the tracking unit in the first direction.

第1受光部および第2受光部は、太陽光を反射集光する反射面と、反射面により集光された光を受けて、内部の流体を加熱する集熱管とを備えてもよい。   The first light receiving unit and the second light receiving unit may include a reflecting surface that reflects and collects sunlight, and a heat collecting tube that receives the light collected by the reflecting surface and heats an internal fluid.

第1アクチュエータおよび第2アクチュエータは、集熱管で加熱された流体の膨張力を用いてピストンを伸縮させる駆動シリンダを備えてもよい。   The first actuator and the second actuator may include a drive cylinder that expands and contracts the piston using the expansion force of the fluid heated by the heat collecting tube.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation obtained by converting the expression of the present invention between apparatuses, methods, systems, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、太陽追尾精度を向上した太陽追尾装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar tracking apparatus which improved the solar tracking precision can be provided.

本発明の実施形態に係る太陽追尾装置の斜視図である。1 is a perspective view of a solar tracking device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る太陽追尾装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the solar tracking apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽追尾装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the solar tracking apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽追尾装置の駆動機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the drive mechanism of the solar tracking apparatus which concerns on this embodiment. 第1駆動シリンダのピストンおよび第2駆動シリンダのピストンが共に最も縮んだ状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which both the piston of the 1st drive cylinder and the piston of the 2nd drive cylinder contracted most. 図5に示す両ピストンが最も縮んだ状態から、第1駆動シリンダのピストンだけが伸び、第2駆動シリンダのピストンが縮んだままの状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which only the piston of the first drive cylinder is extended and the piston of the second drive cylinder is still contracted from the state where both pistons shown in FIG. 5 are most contracted. 図5に示す両ピストンが最も縮んだ状態から、第2駆動シリンダのピストンだけが伸び、第1駆動シリンダのピストンが縮んだままの状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which only the piston of the second drive cylinder is extended from the state where both pistons shown in FIG. 5 are most contracted, and the piston of the first drive cylinder is still contracted. 図6に示す状態から、第2駆動シリンダのピストンだけが伸び、第1駆動シリンダのピストンは変化していない状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state where only the piston of the second drive cylinder extends from the state shown in FIG. 6 and the piston of the first drive cylinder does not change. 本発明の別の実施形態に係る太陽追尾装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the solar tracking apparatus which concerns on another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態に係る太陽追尾装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the solar tracking apparatus which concerns on another embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る太陽追尾装置10の斜視図である。図1に示すように、太陽追尾装置10は主に、架台11と、回転軸12と、追尾部13と、第1受光部14と、第2受光部15と、第1駆動シリンダ16と、第2駆動シリンダ17とを備える。   FIG. 1 is a perspective view of a solar tracking device 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the solar tracking device 10 mainly includes a gantry 11, a rotating shaft 12, a tracking unit 13, a first light receiving unit 14, a second light receiving unit 15, a first drive cylinder 16, A second drive cylinder 17.

架台11は、地盤上に設置され、太陽追尾装置10の本体部である追尾部13等を支持する機能を有する。安定的に追尾部13等を支持できるものであれば架台11の形状は特に限定されない。   The gantry 11 is installed on the ground and has a function of supporting the tracking unit 13 that is the main body of the solar tracking device 10. If the tracking part 13 etc. can be supported stably, the shape of the mount frame 11 will not be specifically limited.

回転軸12は、架台11に設けられた回転軸支持部11aにより支持された略棒状の部材である。追尾部13は、太陽に追従して変位する部材であり、回転軸12周りに回転可能である。本実施形態において、追尾部13は、第1ビーム部材13a、第2ビーム部材13b、第3ビーム部材13cにより平面視において略H字状に形成されている。第1ビーム部材13aと第2ビーム部材13bとが平行に配置され、第1ビーム部材13aと第2ビーム部材13bの中央部がそれらに垂直な第3ビーム部材13cにより接続されている。追尾部13は、第3ビーム部材13cが回転軸12と平行となるようにして、回転軸12に支持されている。追尾部13は、その上面にソーラーパネル等の追尾対象物(図示せず)を搭載可能に形成されている。なお、本実施形態では追尾部13を平面視略H字状に形成したが、追尾部13の形状は特に限定されず、例えば矩形状の板状部材であってもよい。   The rotating shaft 12 is a substantially rod-shaped member supported by a rotating shaft support portion 11 a provided on the gantry 11. The tracking unit 13 is a member that displaces following the sun and can rotate around the rotation axis 12. In the present embodiment, the tracking portion 13 is formed in a substantially H shape in plan view by the first beam member 13a, the second beam member 13b, and the third beam member 13c. The 1st beam member 13a and the 2nd beam member 13b are arrange | positioned in parallel, and the center part of the 1st beam member 13a and the 2nd beam member 13b is connected by the 3rd beam member 13c perpendicular | vertical to them. The tracking unit 13 is supported by the rotary shaft 12 such that the third beam member 13 c is parallel to the rotary shaft 12. The tracking unit 13 is formed so that a tracking target object (not shown) such as a solar panel can be mounted on the upper surface thereof. In the present embodiment, the tracking portion 13 is formed in an approximately H shape in plan view. However, the shape of the tracking portion 13 is not particularly limited, and may be, for example, a rectangular plate member.

第1受光部および第2受光部は、太陽光を受光可能な湾曲形状の受光面を有する。第1受光部14および第2受光部15は、回転軸12を間に挟むようにして追尾部13に固定されている。第1受光部14および第2受光部15は、回転軸12に対し線対称に設けられることが好ましい。本実施形態において、第1受光部14および第2受光部15は、追尾部13の両端(言い換えると第1ビーム部材13aおよび第2ビーム部材13bの両端)に固定されている。図1に示すように、第1受光部14および第2受光部15は、それぞれの受光面が回転軸12に対し外側を向くように追尾部13に固定されている。本実施形態において、第1受光部14および第2受光部15は、追尾部13が太陽と正対したときに、それら両方の受光面に太陽光が入射するよう設けられる。   The first light receiving unit and the second light receiving unit have curved light receiving surfaces capable of receiving sunlight. The first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 are fixed to the tracking unit 13 with the rotating shaft 12 interposed therebetween. The first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 are preferably provided symmetrically with respect to the rotating shaft 12. In the present embodiment, the first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 are fixed to both ends of the tracking unit 13 (in other words, both ends of the first beam member 13a and the second beam member 13b). As shown in FIG. 1, the first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 are fixed to the tracking unit 13 such that the respective light receiving surfaces face the outside with respect to the rotation shaft 12. In this embodiment, the 1st light-receiving part 14 and the 2nd light-receiving part 15 are provided so that sunlight may inject into both these light-receiving surfaces, when the tracking part 13 faces the sun.

より詳細には、第1受光部14は、略放物柱面状に形成された第1反射面と、第1反射面の焦点線上に配置された第1集熱管とを備える(共に図1には図示せず)。集光効率を上げるため、第1集熱管には黒色処理が施されている。第1反射面は第1受光部14の受光面として機能する。第1反射面としては、高反射率の金属板を用いることができる。第1集熱管内には液体(例えばオイル)や気体(例えば空気)などの流体が封入されている。第1受光部14は、第1反射面の長手方向が回転軸12と平行になるように追尾部13の一端部に固定されている。第1受光部14において、第1反射面は、受光した太陽光を第1集熱管に向けて反射集光する。この集光された太陽光により、第1集熱管内の流体が加熱される。第1集熱管は、第1チューブ20によって第1駆動シリンダ16と接続されている。第1チューブ20内にも第1集熱管と同じ流体が封入されている。第1集熱管内の流体が加熱/冷却により膨張/収縮すると、この膨張/収縮は第1チューブ20を介して第1駆動シリンダ16に伝達される。   More specifically, the first light receiving unit 14 includes a first reflecting surface formed in a substantially parabolic column shape and a first heat collecting tube disposed on the focal line of the first reflecting surface (both in FIG. 1). (Not shown). In order to increase the light collection efficiency, the first heat collecting tube is subjected to black processing. The first reflecting surface functions as the light receiving surface of the first light receiving unit 14. As the first reflecting surface, a highly reflective metal plate can be used. A fluid such as a liquid (for example, oil) or a gas (for example, air) is sealed in the first heat collecting tube. The first light receiving unit 14 is fixed to one end of the tracking unit 13 so that the longitudinal direction of the first reflecting surface is parallel to the rotation axis 12. In the 1st light-receiving part 14, a 1st reflective surface reflects and condenses the received sunlight toward a 1st heat collecting tube. The fluid in the first heat collecting tube is heated by the condensed sunlight. The first heat collecting tube is connected to the first drive cylinder 16 by the first tube 20. The same fluid as that of the first heat collecting tube is sealed in the first tube 20. When the fluid in the first heat collecting tube expands / contracts by heating / cooling, the expansion / contraction is transmitted to the first drive cylinder 16 via the first tube 20.

第2受光部15は、第1受光部14と同様の構造を有する。すなわち、第2受光部15は、略放物柱面状に形成された第2反射面15aと、第2反射面15aの焦点線上に配置された第2集熱管15bとを備える。集光効率を上げるため、第2集熱管15bには黒色処理が施されている。第2反射面15aは第2受光部15の受光面として機能する。第2反射面15aとしては、高反射率の金属板を用いることができる。第2集熱管15b内には例えばオイルなどの流体が封入されている。第2受光部15は、第2反射面15aの長手方向が回転軸12と平行になるように追尾部13の他端部に固定されている。第2受光部15において、第2反射面15aは、受光した太陽光を第2集熱管15bに向けて反射集光する。この集光された太陽光により、第2集熱管15b内の流体が加熱される。第2集熱管15bは、第2チューブ21によって第2駆動シリンダ17と接続されている。第2チューブ21内にも第2集熱管15bと同じ流体が封入されている。第2集熱管15b内の流体が加熱/冷却により膨張/収縮すると、この膨張/収縮は第2チューブ21を介して第2駆動シリンダ17に伝達される。   The second light receiving unit 15 has the same structure as the first light receiving unit 14. That is, the 2nd light-receiving part 15 is provided with the 2nd reflective surface 15a formed in the substantially parabolic column shape, and the 2nd heat collecting tube 15b arrange | positioned on the focal line of the 2nd reflective surface 15a. In order to increase the light collection efficiency, the second heat collecting tube 15b is subjected to black processing. The second reflecting surface 15 a functions as a light receiving surface of the second light receiving unit 15. As the second reflecting surface 15a, a highly reflective metal plate can be used. A fluid such as oil is sealed in the second heat collecting tube 15b. The second light receiving unit 15 is fixed to the other end of the tracking unit 13 so that the longitudinal direction of the second reflecting surface 15 a is parallel to the rotation axis 12. In the second light receiving unit 15, the second reflecting surface 15a reflects and collects received sunlight toward the second heat collecting tube 15b. The fluid in the second heat collecting tube 15b is heated by the condensed sunlight. The second heat collecting tube 15 b is connected to the second drive cylinder 17 by the second tube 21. The same fluid as that of the second heat collecting tube 15 b is also sealed in the second tube 21. When the fluid in the second heat collecting tube 15 b expands / contracts by heating / cooling, the expansion / contraction is transmitted to the second drive cylinder 17 via the second tube 21.

第1駆動シリンダ16は、第1チューブ20を介して伝達された流体の膨張/収縮を用いて、シリンダ本体からピストンを伸縮可能に構成されている。第1駆動シリンダ16は、例えばエアシリンダや油圧シリンダであってよい。第1駆動シリンダ16のシリンダ本体は、架台11の回転軸支持部11aから延設された第1ピストン接続部24に接続されている。一方、第1駆動シリンダ16のピストンは、回転軸12から延設された第1レバー22に接続されている。第1駆動シリンダ16のピストンがシリンダ本体に対して伸びると、第1レバー22を介して回転軸12が回転され、それとともに追尾部13が第1方向D1に回転する。   The first drive cylinder 16 is configured to be able to extend and contract the piston from the cylinder body using the expansion / contraction of the fluid transmitted through the first tube 20. The first drive cylinder 16 may be, for example, an air cylinder or a hydraulic cylinder. The cylinder body of the first drive cylinder 16 is connected to a first piston connection portion 24 extending from the rotation shaft support portion 11 a of the gantry 11. On the other hand, the piston of the first drive cylinder 16 is connected to a first lever 22 extending from the rotary shaft 12. When the piston of the first drive cylinder 16 extends relative to the cylinder body, the rotating shaft 12 is rotated via the first lever 22, and the tracking portion 13 is rotated in the first direction D1 with it.

第2駆動シリンダ17は、第2チューブ21を介して伝達された流体の膨張/収縮を用いて、シリンダ本体からピストンを伸縮可能に構成されている。第2駆動シリンダ17は、例えばエアシリンダや油圧シリンダであってよい。第2駆動シリンダ17のシリンダ本体は、追尾部13の第3ビーム部材13cから延設された第2ピストン接続部23に接続されている。一方、第2駆動シリンダ17のピストンは、回転軸12から延設された第2レバー(図示せず)に接続されている。第2駆動シリンダ17のピストンがシリンダ本体に対して伸びると、追尾部13は回転軸12周りに第1方向D1と反対の第2方向D2に回転する。   The second drive cylinder 17 is configured to be able to expand and contract the piston from the cylinder body using the expansion / contraction of the fluid transmitted through the second tube 21. The second drive cylinder 17 may be an air cylinder or a hydraulic cylinder, for example. The cylinder body of the second drive cylinder 17 is connected to a second piston connection part 23 extending from the third beam member 13 c of the tracking part 13. On the other hand, the piston of the second drive cylinder 17 is connected to a second lever (not shown) extending from the rotary shaft 12. When the piston of the second drive cylinder 17 extends relative to the cylinder body, the tracking portion 13 rotates around the rotation axis 12 in a second direction D2 opposite to the first direction D1.

図2および図3は、本実施形態に係る太陽追尾装置10の動作を説明するための図である。図2および図3は、太陽追尾装置10の回転軸12に垂直な断面を示す。図2および図3では、太陽追尾装置10の動作を簡潔に説明するために、太陽追尾装置10の構成を簡略化して図示している。   2 and 3 are diagrams for explaining the operation of the solar tracking device 10 according to the present embodiment. 2 and 3 show a cross section perpendicular to the rotation axis 12 of the solar tracking device 10. 2 and 3, the configuration of the solar tracking device 10 is illustrated in a simplified manner in order to briefly explain the operation of the solar tracking device 10.

太陽追尾装置10は、通常、回転軸12の軸方向が南北を向くように配置される。図2に示すように第1受光部14の受光面である第1反射面14aが東側を向き、第2受光部15の受光面である第2反射面15aが西側を向いているとする。図2に示す状態が追尾部13、第1受光部14および第2受光部15の中立位置である。   The sun tracking device 10 is normally arranged so that the axial direction of the rotary shaft 12 faces north and south. As shown in FIG. 2, it is assumed that the first reflecting surface 14 a that is the light receiving surface of the first light receiving unit 14 faces the east side, and the second reflecting surface 15 a that is the light receiving surface of the second light receiving unit 15 faces the west side. The state shown in FIG. 2 is the neutral position of the tracking unit 13, the first light receiving unit 14, and the second light receiving unit 15.

図2に示すように、東側から太陽Sが昇ると、第1受光部14の第1反射面14aに太陽光が照射される。第1反射面14aは太陽光を第1集熱管14bに反射集光する。第1反射面14aにより集光された太陽光により、第1集熱管14b内の流体が加熱され、この加熱された流体の膨張力は第1チューブ20を介して第1駆動シリンダ16に伝達される。第1駆動シリンダ16は、第1チューブ20を介して伝達された流体の膨張力を用いて、シリンダ本体16aからピストン16bを伸長させる。図2では、ピストン16bの伸長分を二点鎖線で示す。ピストン16bの伸長により、第1ピストン接続部(図1参照)を介して追尾部13が回転軸12周りに第1方向D1(図2において時計回り)に回転させようとする駆動力が発生する。   As shown in FIG. 2, when the sun S rises from the east side, the first reflecting surface 14 a of the first light receiving unit 14 is irradiated with sunlight. The first reflecting surface 14a reflects and collects sunlight on the first heat collecting tube 14b. The fluid in the first heat collecting tube 14b is heated by the sunlight collected by the first reflecting surface 14a, and the expansion force of the heated fluid is transmitted to the first drive cylinder 16 via the first tube 20. The The first drive cylinder 16 extends the piston 16b from the cylinder body 16a using the expansion force of the fluid transmitted through the first tube 20. In FIG. 2, the extension of the piston 16b is indicated by a two-dot chain line. The extension of the piston 16b generates a driving force that causes the tracking unit 13 to rotate around the rotation axis 12 in the first direction D1 (clockwise in FIG. 2) via the first piston connection unit (see FIG. 1). .

一方、第2受光部15の第2反射面15aは西側を向いているため、第2反射面15aには太陽光が直接的には照射されず、第2駆動シリンダ17のピストン17bはシリンダ本体17aに対して伸長しない。従って、追尾部13を回転軸12周りに第1方向D1と反対の第2方向(図2において反時計回り)に回転させようとする駆動力は発生しない。   On the other hand, since the second reflecting surface 15a of the second light receiving unit 15 faces the west side, the second reflecting surface 15a is not directly irradiated with sunlight, and the piston 17b of the second drive cylinder 17 is a cylinder body. Does not stretch with respect to 17a. Therefore, the driving force for rotating the tracking portion 13 around the rotation axis 12 in the second direction opposite to the first direction D1 (counterclockwise in FIG. 2) is not generated.

上記のような駆動力が追尾部13に働くことにより、追尾部13は第1方向D1に回転し、太陽Sとの正対位置に近づく。図3は、追尾部13と太陽Sとが正対した状態を示す。   When the driving force as described above acts on the tracking unit 13, the tracking unit 13 rotates in the first direction D <b> 1 and approaches the directly facing position with the sun S. FIG. 3 shows a state in which the tracking unit 13 and the sun S face each other.

図3に示すように、追尾部13と太陽Sが正対したとき、第1受光部14の第1反射面14aおよび第2受光部15の第2反射面15aの両方に太陽光が照射している。このとき、第1受光部14においては、第1集熱管14bに集光される太陽光が減少する。従って、第1駆動シリンダ16のピストン16bはシリンダ本体16aに対して収縮し、追尾部13を第1方向D1に回転させようとする駆動力は減少する。   As shown in FIG. 3, when the tracking unit 13 and the sun S face each other, sunlight irradiates both the first reflecting surface 14 a of the first light receiving unit 14 and the second reflecting surface 15 a of the second light receiving unit 15. ing. At this time, in the 1st light-receiving part 14, the sunlight condensed on the 1st heat collecting tube 14b reduces. Accordingly, the piston 16b of the first drive cylinder 16 contracts with respect to the cylinder body 16a, and the drive force for rotating the tracking portion 13 in the first direction D1 decreases.

一方、第2受光部15においては、第2反射面15aに太陽光が照射されるようになるので、第2集熱管15b内の流体が加熱される。この加熱された流体の膨張力は第2チューブ21を介して第2駆動シリンダ17に伝達される。第2駆動シリンダ17は、第2チューブ21を介して伝達された流体の膨張力を用いて、シリンダ本体17aからピストン17bを伸長させる。図3では、ピストン17bの伸長分を二点鎖線で示す。ピストン17bの伸長により、第2ピストン接続部(図1参照)を介して追尾部13が回転軸12周りに第2方向D2(図3において反時計回り)に回転させようとする駆動力が発生する。   On the other hand, in the 2nd light-receiving part 15, since sunlight comes to be irradiated to the 2nd reflective surface 15a, the fluid in the 2nd heat collecting pipe 15b is heated. The expansion force of the heated fluid is transmitted to the second drive cylinder 17 via the second tube 21. The second drive cylinder 17 extends the piston 17b from the cylinder body 17a using the fluid expansion force transmitted through the second tube 21. In FIG. 3, the extension of the piston 17b is indicated by a two-dot chain line. The extension of the piston 17b generates a driving force that causes the tracking portion 13 to rotate around the rotation axis 12 in the second direction D2 (counterclockwise in FIG. 3) via the second piston connecting portion (see FIG. 1). To do.

追尾部13が第1方向D1に回転して太陽Sとの正対位置を超えた場合、第2受光部15への太陽光の照射量が第1受光部14への太陽光の照射量を上回るため、第2駆動シリンダ17による駆動力が第1駆動シリンダ16による駆動力を上回るので、追尾部13の第1方向D1への回転が阻止され、追尾部13は太陽Sとの正対位置に戻される。   When the tracking unit 13 rotates in the first direction D1 and exceeds the directly facing position with the sun S, the amount of sunlight irradiated to the second light receiving unit 15 is the amount of sunlight irradiated to the first light receiving unit 14. Therefore, since the driving force by the second driving cylinder 17 exceeds the driving force by the first driving cylinder 16, the tracking unit 13 is prevented from rotating in the first direction D1, and the tracking unit 13 is directly facing the sun S. Returned to

第2駆動シリンダ17により生じた駆動力により追尾部13が第2方向D2に回転し、追尾部13が太陽Sとの正対位置を超えた場合、今度は第1受光部14への太陽光の照射量が第2受光部15への太陽光の照射量を上回るため、第1駆動シリンダ16による駆動力が第2駆動シリンダ17による駆動力を上回る。その結果、追尾部13の第2方向D2への回転が阻止され、追尾部13は再び太陽Sとの正対位置に戻される。   When the tracking unit 13 is rotated in the second direction D2 by the driving force generated by the second driving cylinder 17 and the tracking unit 13 exceeds the directly-facing position with the sun S, the sunlight to the first light receiving unit 14 is now generated. Is greater than the amount of sunlight irradiated to the second light receiving unit 15, the driving force by the first driving cylinder 16 exceeds the driving force by the second driving cylinder 17. As a result, the tracking unit 13 is prevented from rotating in the second direction D2, and the tracking unit 13 is returned to the position facing the sun S again.

上記のような第1方向D1と第2方向D2への回転を繰り返しながら、追尾部13は最終的に、第1受光部14と第2受光部15とが太陽光を均等に受光する位置、すなわち、追尾部13と太陽Sとが正対する位置に調整される。   While repeating the rotation in the first direction D1 and the second direction D2 as described above, the tracking unit 13 finally has a position where the first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 receive sunlight evenly, That is, the tracking unit 13 and the sun S are adjusted to a directly facing position.

このように、本実施形態に係る太陽追尾装置10においては、回転軸12を間に挟むようにして第1受光部14および第2受光部15を追尾部13に固定した。これにより、追尾部13の太陽Sへの追従に応じて、第1受光部14および第2受光部15それぞれに対する太陽光の照射量を変化させることができる。その結果、例えば追尾部13が太陽Sとの正対位置を超えて回転した場合でも、追尾部13を太陽Sとの正対位置に戻す駆動力を追尾部13に与えることが可能となり、太陽追尾精度を向上できる。   Thus, in the solar tracking device 10 according to the present embodiment, the first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 are fixed to the tracking unit 13 so as to sandwich the rotating shaft 12 therebetween. Thereby, according to the tracking to the sun S of the tracking part 13, the irradiation amount of the sunlight with respect to each of the 1st light-receiving part 14 and the 2nd light-receiving part 15 can be changed. As a result, for example, even when the tracking unit 13 rotates beyond the directly facing position with the sun S, it is possible to give the tracking unit 13 a driving force that returns the tracking unit 13 to the facing position with the sun S. Tracking accuracy can be improved.

上述の実施形態では、第1受光部14および第2受光部15は、それぞれの受光面が回転軸12に対し外側を向くように追尾部13に固定されている。このように受光面を回転軸12に対し外側を向かせることで太陽の仰角の集光範囲が広がるため、太陽の時間的追従範囲を広げることができる。   In the above-described embodiment, the first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 are fixed to the tracking unit 13 so that the respective light receiving surfaces face the outside with respect to the rotation shaft 12. Since the light collection surface is directed outward with respect to the rotation axis 12 in this manner, the condensing range of the sun's elevation angle is widened, so that the time tracking range of the sun can be widened.

図4は、本実施形態に係る太陽追尾装置10の駆動機構を説明するための図である。本実施形態において、回転軸12は、第1軸受26および第2軸受27を介して架台11に支持されている。従って、回転軸12は、架台11に対して回転可能である。また、追尾部13は、第3軸受28および第4軸受29を介して回転軸12に支持されている。従って、追尾部13は、回転軸12に対して回転可能である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a drive mechanism of the solar tracking device 10 according to the present embodiment. In the present embodiment, the rotating shaft 12 is supported by the gantry 11 via the first bearing 26 and the second bearing 27. Therefore, the rotating shaft 12 can rotate with respect to the gantry 11. The tracking unit 13 is supported by the rotating shaft 12 via the third bearing 28 and the fourth bearing 29. Accordingly, the tracking unit 13 can rotate with respect to the rotating shaft 12.

また本実施形態では、上述したように回転軸12から第1レバー22および第2レバー25が延設されている。第1レバー22および第2レバー25は、回転軸12に対して垂直方向に、互いに離間して配置されている。第1駆動シリンダ16のシリンダ本体16aは、第1ピストン接続部24(図1参照)を介して架台11に接続されており、第1駆動シリンダ16のピストン16bは、第1レバー22に接続されている。また、第2駆動シリンダ17のシリンダ本体17aは、第2ピストン接続部23(図1参照)を介して追尾部13に接続されており、第2駆動シリンダ17のピストン17bは、第2レバー25に接続されている。   In the present embodiment, as described above, the first lever 22 and the second lever 25 are extended from the rotary shaft 12. The first lever 22 and the second lever 25 are spaced apart from each other in the direction perpendicular to the rotation shaft 12. The cylinder body 16a of the first drive cylinder 16 is connected to the gantry 11 via the first piston connection portion 24 (see FIG. 1), and the piston 16b of the first drive cylinder 16 is connected to the first lever 22. ing. The cylinder body 17a of the second drive cylinder 17 is connected to the tracking portion 13 via the second piston connection portion 23 (see FIG. 1), and the piston 17b of the second drive cylinder 17 is connected to the second lever 25. It is connected to the.

次に、太陽追尾装置10の駆動機構の動作について説明する。図5は、第1駆動シリンダ16のピストン16bおよび第2駆動シリンダ17のピストン17bが共に最も縮んだ状態を示す。このとき、図5に示すように追尾部13は水平である。   Next, the operation of the drive mechanism of the solar tracking device 10 will be described. FIG. 5 shows a state in which both the piston 16b of the first drive cylinder 16 and the piston 17b of the second drive cylinder 17 are most contracted. At this time, the tracking unit 13 is horizontal as shown in FIG.

図6は、図5に示す両ピストンが最も縮んだ状態から、第1駆動シリンダ16のピストン16bだけが伸び、第2駆動シリンダ17のピストン17bが縮んだままの状態を示す。第1駆動シリンダ16のピストン16bが伸びると、第1レバー22がピストン16bにより押し上げられ、それによって回転軸12が架台11に対して第1方向D1に回転する。そして、回転軸12の回転に伴い、追尾部13が回転軸12を中心として第1方向D1に回転する。図4には、第1駆動シリンダ16のピストン16bが伸びることにより第1方向D1に回転した追尾部13’(一点鎖線)が図示されている。   FIG. 6 shows a state in which only the piston 16b of the first drive cylinder 16 extends and the piston 17b of the second drive cylinder 17 remains contracted from the state in which both pistons shown in FIG. When the piston 16b of the first drive cylinder 16 extends, the first lever 22 is pushed up by the piston 16b, whereby the rotary shaft 12 rotates in the first direction D1 with respect to the gantry 11. As the rotary shaft 12 rotates, the tracking unit 13 rotates in the first direction D1 about the rotary shaft 12. FIG. 4 shows a tracking portion 13 ′ (one-dot chain line) rotated in the first direction D <b> 1 when the piston 16 b of the first drive cylinder 16 extends.

図7は、図5に示す両ピストンが最も縮んだ状態から、第2駆動シリンダ17のピストン17bだけが伸び、第1駆動シリンダ16のピストン16bが縮んだままの状態を示す。第2駆動シリンダ17のピストン17bが伸びると、追尾部13が回転軸12に対して第2方向D2に回転する。このとき、回転軸12は回転しない。   FIG. 7 shows a state in which only the piston 17b of the second drive cylinder 17 is extended and the piston 16b of the first drive cylinder 16 is still contracted from the state where both pistons shown in FIG. 5 are most contracted. When the piston 17b of the second drive cylinder 17 extends, the tracking unit 13 rotates in the second direction D2 with respect to the rotation shaft 12. At this time, the rotating shaft 12 does not rotate.

図8は、図6に示す状態から、第2駆動シリンダ17のピストン17bだけが伸び、第1駆動シリンダ16のピストン16bは変化していない状態を示す。この場合、第1駆動シリンダ16のピストン16bは変化していないため回転軸12は回転しないが、第2駆動シリンダ17のピストン17bが伸びたことにより、追尾部13が回転軸12に対して第2方向D2に回転する。図4には、第2駆動シリンダ17のピストン17bが伸びることにより第2方向D2に回転した追尾部13”(点線)が図示されている。   FIG. 8 shows a state in which only the piston 17b of the second drive cylinder 17 extends from the state shown in FIG. 6, and the piston 16b of the first drive cylinder 16 does not change. In this case, since the piston 16b of the first drive cylinder 16 has not changed, the rotating shaft 12 does not rotate. However, the tracking portion 13 moves relative to the rotating shaft 12 as the piston 17b of the second drive cylinder 17 extends. Rotate in two directions D2. FIG. 4 shows the tracking portion 13 ″ (dotted line) rotated in the second direction D2 when the piston 17b of the second drive cylinder 17 extends.

このように、本実施形態に係る太陽追尾装置10の駆動機構では、回転軸12が架台11に対して回転可能であり、且つ追尾部13が回転軸12に対して回転可能に構成されている。さらに本駆動機構では、第1駆動シリンダ16が回転軸12および架台11に接続されており、且つ第2駆動シリンダ17が回転軸12および追尾部13に接続されている。仮に回転軸が架台に対して回転可能であるが追尾部が回転軸に対して回転不可能である(すなわち追尾部が回転軸に固定されている)場合、2つの駆動シリンダによる追尾部13の回転が互いに相殺されてしまうため、好適に追尾部13を太陽に追従させることができないおそれがある。その点、本駆動機構によれば、上記のような構成を有することにより、第1駆動シリンダ16および第2駆動シリンダ17はそれぞれ、他方の駆動シリンダによる追尾部13の回転を相殺することがない。その結果、好適に追尾部13を太陽に追従させることができる。   Thus, in the drive mechanism of the solar tracking device 10 according to the present embodiment, the rotating shaft 12 is configured to be rotatable with respect to the gantry 11 and the tracking unit 13 is configured to be rotatable with respect to the rotating shaft 12. . Furthermore, in this drive mechanism, the first drive cylinder 16 is connected to the rotary shaft 12 and the gantry 11, and the second drive cylinder 17 is connected to the rotary shaft 12 and the tracking unit 13. If the rotating shaft can rotate with respect to the gantry but the tracking unit cannot rotate with respect to the rotating shaft (that is, the tracking unit is fixed to the rotating shaft), the tracking unit 13 of the two drive cylinders Since the rotations cancel each other, the tracking unit 13 may not be able to follow the sun suitably. In that respect, according to the present drive mechanism, the first drive cylinder 16 and the second drive cylinder 17 do not cancel the rotation of the tracking unit 13 by the other drive cylinder by having the above-described configuration. . As a result, the tracking part 13 can be made to follow the sun suitably.

上述の実施形態では、第1駆動シリンダ16および第2駆動シリンダ17を伸長させることで追尾部13を回転させる駆動力を発生させたが、第1駆動シリンダ16および第2駆動シリンダ17を収縮させることで追尾部13を回転させる駆動力を発生させてもよい。   In the above-described embodiment, the driving force for rotating the tracking unit 13 is generated by extending the first driving cylinder 16 and the second driving cylinder 17, but the first driving cylinder 16 and the second driving cylinder 17 are contracted. Thus, a driving force for rotating the tracking unit 13 may be generated.

図9は、本発明の別の実施形態に係る太陽追尾装置40を説明するための図である。図9に示す太陽追尾装置40において、図1に示す太陽追尾装置10と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付すとともに重複する説明は適宜省略する。   FIG. 9 is a diagram for explaining a solar tracking device 40 according to another embodiment of the present invention. In the sun tracking device 40 shown in FIG. 9, the same or corresponding components as those of the solar tracking device 10 shown in FIG.

図9に示す太陽追尾装置40は、形状記憶合金を用いて追尾部13を回転させる駆動力を発生させる点で図1に示す太陽追尾装置40と異なる。本実施形態においても、回転軸12を間に挟むようにして、追尾部13の両端に第1受光部14および第2受光部15が固定されている。ここで、本実施形態では、略放物柱面状に形成された第1反射面14aおよび第2反射面15aの焦点線上には、それぞれ、形状記憶合金で形成された第1伸縮部14cおよび第2伸縮部15cが配置されている。第1伸縮部14cは、第1伸縮部14cのストロークを伝えるための第1チューブワイヤ41を介して、回転軸12に固定されたセンターシャフトリンク43に接続されている。また、第2伸縮部15cは、第2伸縮部15cのストロークを伝えるための第2チューブワイヤ42を介して、センターシャフトリンク43に接続されている。   The solar tracking device 40 shown in FIG. 9 is different from the solar tracking device 40 shown in FIG. 1 in that a driving force for rotating the tracking unit 13 is generated using a shape memory alloy. Also in this embodiment, the 1st light-receiving part 14 and the 2nd light-receiving part 15 are being fixed to the both ends of the tracking part 13 so that the rotating shaft 12 may be pinched | interposed. Here, in the present embodiment, on the focal lines of the first reflecting surface 14a and the second reflecting surface 15a formed in a substantially parabolic columnar shape, the first stretchable portion 14c formed of a shape memory alloy, respectively, The 2nd expansion-contraction part 15c is arrange | positioned. The 1st expansion-contraction part 14c is connected to the center shaft link 43 fixed to the rotating shaft 12 via the 1st tube wire 41 for transmitting the stroke of the 1st expansion-contraction part 14c. Moreover, the 2nd expansion-contraction part 15c is connected to the center shaft link 43 via the 2nd tube wire 42 for transmitting the stroke of the 2nd expansion-contraction part 15c.

このように構成された太陽追尾装置40において、第1受光部14の第1反射面14aにより太陽光が第1伸縮部14cに反射集光されると、第1伸縮部14cが伸縮する。この第1伸縮部14cの伸縮は第1チューブワイヤ41を介してセンターシャフトリンク43に伝達され、追尾部13を第1方向に回転させる駆動力が発生する。また、第2受光部15の第2反射面15aにより太陽光が第2伸縮部15cに反射集光されると、第2伸縮部15cが伸縮する。この第1伸縮部14cの伸縮は第2チューブワイヤ42を介してセンターシャフトリンク43に伝達され、追尾部13を第1方向とは逆の第2方向に回転させる駆動力が発生する。   In the solar tracking device 40 configured as described above, when the sunlight is reflected and collected by the first reflecting surface 14a of the first light receiving unit 14 on the first expanding and contracting unit 14c, the first expanding and contracting unit 14c expands and contracts. The extension / contraction of the first extension / contraction part 14c is transmitted to the center shaft link 43 via the first tube wire 41, and a driving force for rotating the tracking part 13 in the first direction is generated. Further, when sunlight is reflected and collected by the second reflecting surface 15a of the second light receiving unit 15 on the second expanding / contracting part 15c, the second expanding / contracting part 15c expands and contracts. The extension / contraction of the first extension / contraction part 14c is transmitted to the center shaft link 43 via the second tube wire 42, and a driving force for rotating the tracking part 13 in the second direction opposite to the first direction is generated.

本実施形態においても、図1に示す太陽追尾装置10と同様に、追尾部13の太陽への追従に応じて、第1受光部14および第2受光部15それぞれに対する太陽光の照射量を変化させることができるので、太陽追尾精度を向上できる。   Also in the present embodiment, similarly to the solar tracking device 10 shown in FIG. 1, the amount of sunlight irradiated to each of the first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15 is changed in accordance with the tracking of the tracking unit 13 to the sun. Therefore, the sun tracking accuracy can be improved.

図10は、本発明のさらに別の実施形態に係る太陽追尾装置50を説明するための図である。本実施形態に係る太陽追尾装置50は、追尾部13の回転軸が二つ(方位角追尾用回転軸52および仰角追尾用回転軸53)である点において、図1で説明した太陽追尾装置10と異なる。本実施形態に係る太陽追尾装置50によれば、方位角だけでなく、仰角に関しても太陽を追尾できる。   FIG. 10 is a diagram for explaining a solar tracking device 50 according to still another embodiment of the present invention. The sun tracking device 50 according to the present embodiment has the two tracking axes 13 (azimuth angle tracking rotation axis 52 and elevation angle tracking rotation axis 53) as described in FIG. And different. According to the sun tracking device 50 according to the present embodiment, the sun can be tracked not only with respect to the azimuth angle but also with respect to the elevation angle.

本実施形態に係る太陽追尾装置50において、追尾部13は、直交する方位角追尾用回転軸52および仰角追尾用回転軸53周りに回転可能に支持されている。また、図10に示すように、矩形状の追尾部13の短手方向の両端には東側受光部51Eおよび西側受光部51Wが固定されており、追尾部13の長手方向の両端には北側受光部51Nおよび南側受光部51Sが固定されている。東側受光部51Eは東側チューブ54Eを介して東側駆動シリンダ55Eに接続されており、西側受光部51Wは西側チューブ54Wを介して西側駆動シリンダ55Wに接続されている。東側駆動シリンダ55Eおよび西側駆動シリンダ55Wは、追尾部13を方位角追尾用回転軸52周りに回転可能である。また、北側受光部51Nは北側チューブ54Nを介して北側駆動シリンダ55Nに接続されており、南側受光部51Sは南側チューブ54Sを介して南側駆動シリンダ55Sに接続されている。北側駆動シリンダ55Nおよび南側駆動シリンダ55Sは、追尾部13を仰角追尾用回転軸53周りに回転可能である。   In the sun tracking device 50 according to the present embodiment, the tracking unit 13 is supported so as to be rotatable around the orthogonal azimuth tracking rotation shaft 52 and the elevation tracking tracking rotation shaft 53. As shown in FIG. 10, the east-side light receiving portion 51E and the west-side light receiving portion 51W are fixed to both ends of the rectangular tracking portion 13 in the short direction, and the north-side light receiving portions are fixed to both ends of the tracking portion 13 in the longitudinal direction. The portion 51N and the south light receiving portion 51S are fixed. The east light receiving part 51E is connected to the east drive cylinder 55E via the east tube 54E, and the west light reception part 51W is connected to the west drive cylinder 55W via the west tube 54W. The east side drive cylinder 55E and the west side drive cylinder 55W can rotate the tracking portion 13 around the azimuth tracking rotation shaft 52. Further, the north side light receiving portion 51N is connected to the north side drive cylinder 55N via the north side tube 54N, and the south side light reception portion 51S is connected to the south side drive cylinder 55S via the south side tube 54S. The north side drive cylinder 55N and the south side drive cylinder 55S can rotate the tracking portion 13 around the rotation shaft 53 for elevation angle tracking.

本実施形態のように、追尾部13を方位角追尾用回転軸52および仰角追尾用回転軸53周りに回転可能とすることにより、東西および南北に太陽を追尾することができるので、太陽追尾精度をより一層向上することが可能となる。   Since the tracking unit 13 can be rotated around the azimuth angle tracking rotation shaft 52 and the elevation angle tracking rotation shaft 53 as in the present embodiment, the sun can be tracked in the east-west and north-south directions. Can be further improved.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

10、40、50 太陽追尾装置、 11 架台、 12 回転軸、 13 追尾部、 14 第1受光部、 15 第2受光部、 16 第1駆動シリンダ、 17 第2駆動シリンダ、 19 集熱管、 20 第1チューブ、 21 第2チューブ、 22 第1レバー、 24 第1ピストン接続部、 25 第2レバー、 26 第1軸受、 27 第2軸受、 28 第3軸受、 29 第4軸受、 43 センターシャフトリンク、 52 方位角追尾用回転軸、 53 仰角追尾用回転軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 40, 50 Solar tracking device, 11 mount, 12 rotating shaft, 13 tracking part, 14 1st light-receiving part, 15 2nd light-receiving part, 16 1st drive cylinder, 17 2nd drive cylinder, 19 Heat collecting tube, 20th 1 tube, 21 2nd tube, 22 1st lever, 24 1st piston connection part, 25 2nd lever, 26 1st bearing, 27 2nd bearing, 28 3rd bearing, 29 4th bearing, 43 center shaft link, 52 Rotation axis for azimuth tracking, 53 Rotation axis for elevation tracking.

Claims (8)

架台に支持された回転軸と、
前記回転軸周りに回転可能に支持された追尾部と、
太陽光を受光可能に構成され、前記追尾部に固定された第1受光部および第2受光部と、
前記第1受光部にて受光した太陽光から生成されるエネルギーを用いて前記追尾部を第1方向に回転可能に構成された第1アクチュエータと、
前記第2受光部にて受光した太陽光から生成されるエネルギーを用いて前記追尾部を前記第1方向と反対の第2方向に回転可能に構成された第2アクチュエータと、
を備えることを特徴とする太陽追尾装置。
A rotating shaft supported by the gantry,
A tracking unit supported rotatably about the rotation axis;
A first light receiving unit and a second light receiving unit configured to receive sunlight and fixed to the tracking unit;
A first actuator configured to rotate the tracking unit in a first direction using energy generated from sunlight received by the first light receiving unit;
A second actuator configured to be able to rotate the tracking unit in a second direction opposite to the first direction using energy generated from sunlight received by the second light receiving unit;
A solar tracking device comprising:
前記回転軸は、前記架台に対して回転可能であり、
前記追尾部は、前記回転軸に対して回転可能であり、
前記第1アクチュエータは、前記回転軸および前記追尾部を前記架台に対して第1方向に回転可能であり、
前記第2アクチュエータは、前記追尾部を前記回転軸に対して第2方向に回転可能であることを特徴とする請求項1に記載の太陽追尾装置。
The rotating shaft is rotatable with respect to the gantry,
The tracking unit is rotatable with respect to the rotation axis,
The first actuator is capable of rotating the rotating shaft and the tracking portion in a first direction with respect to the gantry,
The solar tracking device according to claim 1, wherein the second actuator is capable of rotating the tracking unit in a second direction with respect to the rotation axis.
前記第1受光部および前記第2受光部は、受光面が前記回転軸に対し外側を向くように設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽追尾装置。   The solar tracking device according to claim 1, wherein the first light receiving unit and the second light receiving unit are provided such that a light receiving surface faces outward with respect to the rotation axis. 前記第1受光部および前記第2受光部は、前記追尾部が太陽と正対したときに、それら両方の受光面に太陽光が入射するよう設けられることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の太陽追尾装置。   The said 1st light-receiving part and the said 2nd light-receiving part are provided so that sunlight may inject into both of those light-receiving surfaces when the said tracking part faces the sun. The solar tracking device according to any one of the above. 前記第1受光部および前記第2受光部は、湾曲形状の受光面を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の太陽追尾装置。   5. The solar tracking device according to claim 1, wherein the first light receiving unit and the second light receiving unit have a curved light receiving surface. 前記第1アクチュエータが前記追尾部を前記第1方向に回転させたことにより前記追尾部が太陽との正対位置を超えた場合、前記第2アクチュエータは、前記追尾部を前記第2方向に回転させ、逆に前記第2アクチュエータが前記追尾部を前記第2方向に回転させたことにより前記追尾部が太陽との正対位置を超えた場合、前記第1アクチュエータは、前記追尾部を前記第1方向に回転させることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の太陽追尾装置。   When the first actuator rotates the tracking unit in the first direction, and the tracking unit exceeds a direct facing position with the sun, the second actuator rotates the tracking unit in the second direction. On the other hand, when the tracking unit exceeds the direct facing position with the sun due to the second actuator rotating the tracking unit in the second direction, the first actuator moves the tracking unit to the second position. The solar tracking device according to any one of claims 1 to 5, wherein the solar tracking device is rotated in one direction. 前記第1受光部および前記第2受光部は、太陽光を反射集光する反射面と、前記反射面により集光された光を受けて、内部の流体を加熱する集熱管とを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の太陽追尾装置。   The first light receiving unit and the second light receiving unit include a reflecting surface that reflects and collects sunlight, and a heat collecting tube that receives light collected by the reflecting surface and heats an internal fluid. The solar tracking device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that 前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータは、前記集熱管で加熱された流体の膨張力を用いてピストンを伸縮させる駆動シリンダを備えることを特徴とする請求項7に記載の太陽追尾装置。   The solar tracking device according to claim 7, wherein each of the first actuator and the second actuator includes a drive cylinder that expands and contracts a piston using an expansion force of a fluid heated by the heat collecting tube.
JP2015230003A 2015-11-25 2015-11-25 Sun tracking device Pending JP2017096571A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015230003A JP2017096571A (en) 2015-11-25 2015-11-25 Sun tracking device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015230003A JP2017096571A (en) 2015-11-25 2015-11-25 Sun tracking device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017096571A true JP2017096571A (en) 2017-06-01

Family

ID=58816588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015230003A Pending JP2017096571A (en) 2015-11-25 2015-11-25 Sun tracking device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017096571A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110230644A (en) * 2019-07-08 2019-09-13 浙江正泰新能源开发有限公司 The photovoltaic tracking device bearing arrangement of external sliding block
JP7146298B2 (en) 2018-04-13 2022-10-04 ソラル アヴァンシス イ システマス デ エネルジア エス. エル. tracking device
CN117261656A (en) * 2023-08-03 2023-12-22 广州汇锦能效科技有限公司 Photovoltaic charging pile and application method thereof
CN117691933A (en) * 2024-02-02 2024-03-12 山西晋南钢铁集团有限公司 Photovoltaic board installing support with adjustable

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7146298B2 (en) 2018-04-13 2022-10-04 ソラル アヴァンシス イ システマス デ エネルジア エス. エル. tracking device
CN110230644A (en) * 2019-07-08 2019-09-13 浙江正泰新能源开发有限公司 The photovoltaic tracking device bearing arrangement of external sliding block
CN117261656A (en) * 2023-08-03 2023-12-22 广州汇锦能效科技有限公司 Photovoltaic charging pile and application method thereof
CN117261656B (en) * 2023-08-03 2024-02-20 广州汇锦能效科技有限公司 Photovoltaic charging pile and application method thereof
CN117691933A (en) * 2024-02-02 2024-03-12 山西晋南钢铁集团有限公司 Photovoltaic board installing support with adjustable
CN117691933B (en) * 2024-02-02 2024-05-14 山西晋南钢铁集团有限公司 Photovoltaic board installing support with adjustable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8905016B2 (en) Heliostat for collecting sunlight and method of controlling the same
JP2017096571A (en) Sun tracking device
DK2195584T3 (en) Apparatus for connecting a fixed line with an absorber tube in a solar thermal power plant
Li et al. A new design approach for solar concentrating parabolic dish based on optimized flexible petals
Pfahl Survey of heliostat concepts for cost reduction
WO2013129177A1 (en) Optical condenser, and heat collection apparatus and solar thermal power generation apparatus equipped therewith
EP2559955A1 (en) Solar heat collecting system
CN108474395B (en) Gap reducing device and heliostat with gap reducing structure
Sahu et al. Design and development of a low‐cost solar parabolic dish concentrator system with manual dual‐axis tracking
EP2016344B1 (en) Hyperbolic solar trough field system
EP2580533A2 (en) Solar collectors
US10185120B2 (en) Movement control apparatus for heliostat device
JP5666275B2 (en) Sunlight collector
EP2280421A1 (en) Solar receiver for a solar concentrator with a linear focus
EP2778563A1 (en) Solar concentrator with focal system
JP2012127536A (en) Solar heat collector
JP2014119134A (en) Light condensing device and heat collection facility including the same
WO2017178863A1 (en) System comprising sun ray collimating central mirror and heliostat
US9383121B2 (en) Device for concentrating solar radiation
US9441616B2 (en) Optical condenser, rotational axis setting method therefor, and heat collection apparatus and solar power generation apparatus equipped with optical condenser
EP3221650B1 (en) Solar concentrator with spaced pivotable connections
RU2661169C1 (en) Multi-mirror solar plant with the common drive of the orientation system
JPWO2011132776A1 (en) Heliostat
Shyam et al. Design and development of a three-degree-of-freedom parallel manipulator to track the sun for concentrated solar power towers
CN103062916A (en) Solar linear light condensing and heat collecting device