JP3141229U - Electric gear type sun tracking device - Google Patents
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Abstract
【課題】 ローコストで簡便な電動歯車式太陽追尾装置
【解決手段】 自前の太陽電池で駆動する太陽追尾装置でベース基盤面上に設備する両輪を付けたソーラーパネル架台と、四季の太陽高度に合わせて斜傾する主体のパネル回転用シャフトに、直角に固着した突起状シャフトは一体でパネル架台とまわり対偶で噛み合い、12時間に180度の回転速度で昼夜逆転の自動逆転装置を用い主体の回転用シャフトを回転させ日毎の太陽を追尾する、又主体の回転用シャフトはベース表面下に設置の横軸で吊り下げられたシャフト受けシリンダーに固着した円弧状のアームとスリット、並びに駆動用二連の歯車状クランクのクランクピン等による一年周期の揺動により四季における太陽南中時の太陽高度に追従する、この左右回転と傾斜角の揺動による二様の動きで電動歯車式太陽追尾装置はソーラーパネル面に太陽光を鉛直に受けることが出来る。
【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost and simple electric gear type solar tracking device. [Solution] A solar tracking device that is equipped with both wheels installed on the base substrate surface with a solar tracking device driven by its own solar cell, and adapted to the solar altitude of the four seasons. The projecting shaft fixed at right angles to the panel rotation shaft, which is tilted at an angle, is integrally engaged with the panel mount and is engaged with a pair, and the main body is rotated by using an automatic reversing device that reverses day and night at a rotation speed of 180 degrees in 12 hours. The main rotating shaft is an arc-shaped arm and slit fixed to a shaft receiving cylinder suspended on the horizontal axis installed below the base surface, and two driving shafts. This left-right rotation and tilt angle fluctuation follow the solar altitude during the solar season in the four seasons by fluctuations of the year-round cycle by the crank pin of the gear-like crank. According bimodal electric gear solar tracking device in motion can receive sunlight vertically to the solar panel surface.
[Selection] Figure 3
Description
従来太陽追尾装置は高価で緻密なものが主流と思うが、太陽エネルギーの収集には簡単な機器で設置も安易な方法が必要と考え、ローコストで実用に耐え得る電動歯車式太陽追尾装置を開発しようとするものである。 Conventionally, solar tracking devices are mainly expensive and precise, but we think that an easy-to-install method with simple equipment is necessary to collect solar energy, and we developed an electric gear type solar tracking device that can withstand practical use at low cost. It is something to try.
上記の目的を達成する為にはソーラーパネルの動きを、四季を通じた太陽高度と朝から夕方迄の太陽の動きを2系統の動きと捕え、先ずドーナツ状四角形の基盤面上中央の穴に主体のパネル回転用のシャフト3のシヤフト受けとなる頭部に横軸2′を設けたシリンダー2を振子状に吊り下げ、このシリンダー下方後部に取り付けた円弧状アーム6に固着のスリット部7へ、ベース基盤底部へ設置した斜め上向きの二連の歯車状クランク9の上向きクランクピン9′を挿し込みスベリ対偶とする、この駆動用二連の歯車状クランクは互いに反対方向へ回転連動するが、クランクピン9′が上方の時は冬至、双方外側又は内側の時は春分又は秋分で下方の時が夏至となる、このクランクピン9′が左右外側の位置で、太陽南中時に太陽光が垂直に当るように本体のパネル回転用シャフトの軸方向を定め揺
クランク9を原動節の歯車8で一年に一回転させればこのシリンダー2に回り対偶として挿入した主体のパネル回転用シャフト3の突起状シャフト3′に噛み合うパネル架台4は共に四季の太陽高度と連動する。又一日毎の太陽追尾は主体のパネル回転シャフト3へ直角に固着した突起状シャフト3′がベース基盤面に吊り下げた回転用シャフト受けとなるシリンダー2の上端に当る迄深く挿し込みこのシリンダー2を突き抜けた先端に従動節となる歯車11を装着し後部の円弧状アーム6へ原動節の自動反転機構12を設置する、又ベース基盤面上のパネル架台4の両サイドに車5を付けた架台の下辺中央にパネルと垂直に筒状シャフト受け4′を設け、このシャフト受けに主体のパネル回転用シャフトへ直角に固着した突起状シャフト3′を回り対偶として挿し込み主体のパネル回転用シャフト3を、12時間に180度の回転速度で昼夜逆転の反復回転を行えばパネル架台4は朝から夕方迄突起状シャフト3′の回動によりベース基盤面上で直立−傾斜−直立と太陽の方向を追尾する事となる、尚設置場所の緯度違いによる太陽高度調整は円弧アーム6へ取り付けたスラッター7の取り付け位置をずらせば対応出来る。自動反転機構、駆動用電動機器等はドーナツ状四角形の基盤中央の空間1′部に設置すればよい、又ドーナツ状部分1″は注水し台風時の転倒に備え、尚緯度と太陽南中時(真太陽時)の設定を的確に行えば 最良の効果が得られる。In order to achieve the above objectives, the solar panel movement is captured by the two altitudes of the solar altitude through the four seasons and the sun movement from morning to evening. The
If the
上記明細書の様な構造で常時ソーラーパネルに直角光が当れば効率は倍加し、自前で駆動する事で環境汚染もなく、家庭用発電機設備としても有効である。 If the solar panel always hits the solar panel with the structure as in the above specification, the efficiency is doubled, and it is effective as a domestic generator facility because there is no environmental pollution by driving on its own.
A 垂直線
B 北緯35度30分(東京近郊を仮定)
θ 23度27分(地軸の傾斜角度、B〜C、B〜D間の角度)
1 ベース基盤(1′中央空間に躯動機器等設置、1″ドーナツ状躯体部には注水して台風時の転倒防止策とする)
2 回転シャフト受けシリンダー(ベース基盤面上から横軸をつけ吊り下げ)
3 主体の回転用シャフト(3′シャフトへ直角に固着した突起状シャフト)
4 ソーラーパネル架台(4′パネル下辺中央に垂直に付けたシャフト受け)
5 ソーラーパネル架台両端の同動補助車輪(5′シヤフト上ガイドレール)
6 四季の太陽高度を追尾する為の円弧状のアーム(6′アームの誘動滑車)
7 円弧状アームへ取り付けるスベリ対偶となるスラッターの二本の丸鋼、
8 二連の歯車状クランクの原動節と成る電動歯車、
9 二連の歯車状クランク(9′歯車状クランクのクランクピン)
10 二連の歯車状クランクの回転軸、
11 主体のパネル回転用シャフト下方端末に取り付ける従動節の歯車、
12 電動の昼夜逆転の躯動用歯車機構(12′従動節11と噛み合う原動歯車)
13 二連の歯車状クランクの駆動用歯車機構と電動機器を設置したボックス、A Vertical line B North latitude 35 degrees 30 minutes (assuming Tokyo suburbs)
θ 23 degrees 27 minutes (tilt angle, angle between B to C, B to D)
1 Base platform (Installation of equipment in 1 'central space, water injection into 1 "donut-shaped enclosure to prevent overturning during typhoons)
2 Rotating shaft receiving cylinder (hanging with horizontal axis from base board surface)
3 Main rotating shaft (protruding shaft fixed at right angle to 3 'shaft)
4 Solar panel mount (shaft support vertically attached to the center of the lower side of the 4 'panel)
5 Auxiliary auxiliary wheels on both ends of the solar panel mount (guide rail on the 5 'shaft)
6 Arc-shaped arm to track the solar altitude of the four seasons (6 'arm induction pulley)
7 Two round steel bars of slats to be attached to the arc arm
8 Electric gears that serve as the driving nodes for the double gear-shaped cranks,
9 Double geared crank (crank pin of 9 'geared crank)
10 Rotating shaft of double geared crank,
11 The gear of the follower attached to the lower end of the main panel rotation shaft,
12 Electric peristaltic gear mechanism for reversing day and night (drive gear meshing with 12 'driven node 11)
13 A box in which a gear mechanism for driving a double geared crank and an electric device are installed;
従来太陽追尾装置は緻密で高価なものが主流と思うが、太陽エネルギーの収集には簡単な機器で設置も安易な方法が必要と思い基盤面上をソーラーパネルが斜傾のまま太陽を回遊追尾する、電動歯車式太陽追尾装置を開発するものである。 Conventional solar tracking devices are mainly dense and expensive, but it is necessary to use simple equipment and easy installation to collect solar energy. An electric gear type solar tracking device will be developed.
上記の目的を達成する為には次の色々な部材設備を組み合わせて連動させれば太陽の追尾は可能である。
(一)ソーラーパネル設置用基盤は中央に空隙を設けたドーナツ状として、この凹部には回転シャフト受けのシリンダー2並びに駆動機器等の設置空間とする、ドーナツ状躯体は水槽とし注水し台風時の重石として対応させる。
(二)回転シャフト受けのシリンダー2は基盤面上1の中央へ水平に設けた横軸受2″へ、シリンダー頭部に固着した横軸2′を振子状に装着して、シリンダー下部後方へ円弧状のアーム6を固着しこの外円後部両翼にスライダ7を取り付け、二連の歯車状クランク9のクランクピン9′をスライダのスリット部へ挿し込みすべり対偶として一年一回転の周期で回転し四季の太陽高度追尾用の機構とする
(三)主体の回転シャフト3は基盤面直上の所に突起軸3′を直角に固着して、シャフト3をシャフト受け2に下向きに挿し込んでシリンダー底部より少し出たシャフト下端3へ従動節となる歯車11を固定し、シリンダー下方に取り付けた12時間毎に昼夜逆転が可能な電動機12を原動節とし噛み合わせば、突起軸3に結合したソーラーパネル架台は回転シャフト3の回転により直立傾斜を繰り返して一日毎の太陽追尾を可能とする、又シャフト頭部には架台の滑りを助ける為の誘導滑車6′を取り付ける。
(四)ソーラーパネル架台は背面と底面を直角に組み込んだ両角に回動用車輪を取り付け下端中央へ鉛直に取り付けた筒状シリンダー4′は突起軸3′と回り対偶の従動節として挿入し先端を回転自由にボルトで止め連結すれば架台は突起軸の指向する方向を従順に追う事となり、架台背面には突起軸から回転シャフト先端迄を半径とするガイドレール5′を設置してソーラーパネルの脱落を防止する。上記(二)の太陽高度追尾は二連の歯車式クランクの回転によるが、基盤面の水平度は基本で太陽の高度が一番高い時を真南とし地図上で緯度を定めて設営場所
て設営時期による歯車式クランクピンの位置を真太陽時の正午にセット(クランクピンが上の時は冬至で30度回転毎に約一ケ月の時差となる)すればクランクピン(互いに反対向きへ回転)の一回転が四季の太陽高度を追従する事と成る。In order to achieve the above object, the sun can be tracked by combining the following various member facilities.
(1) Solar panel installation base is in the shape of a donut with a gap in the center, and this recess is used as the installation space for the
(2) The
(4) The solar panel frame is mounted on both sides of the back and bottom at right angles with a rotating wheel attached vertically to the center of the lower end. The cylindrical cylinder 4 'rotates around the protruding shaft 3' and is inserted as a follower of the pair. If the bolts can be freely rotated and connected, the frame will follow the direction of the projection axis in a compliant manner, and a guide rail 5 'having a radius from the projection axis to the tip of the rotating shaft will be installed on the back of the frame to install the solar panel. Prevent falling out. The solar altitude tracking described in (2) above is based on the rotation of two geared cranks, but the base level is basic and the latitude is set on the map with the latitude set on the map when the sun is at its highest altitude.
If you set the position of the geared crank pin according to the setting time at noon of true sun (when the crank pin is on the winter solstice, there will be a time difference of about one month every 30 degrees rotation) Rotation) follows the solar altitude of the four seasons.
上記明細書の様な構造で常時ソーラーパネルに直角光が当たれば効率は倍加し自前で駆動する事で環境汚染も無く、家庭用小型発電機としても有効である。 If the solar panel always hits the solar panel with the structure as described in the above specification, the efficiency is doubled and it is driven as it is.
A 垂直線
B 北緯35度30分(東京近郊の緯度)
θ 23度27分(地軸の傾斜角度、B〜C、B〜D間の角度)
1 ベース基盤(1′中央空隙に駆動機器等設置、1″躯対部は水槽とする。
2 回転シャフト受けシリンダー(ベース基盤面上から横軸による吊り下げ)
3 主体の回転用シャフト(3′回転シャフトへ直角に固着した突起軸)
4 ソーラーパネル架台(4′パネル下辺中央に鉛直に付けた突起軸受け)
5 パネル架台両端の回動用車輪(5′シャフト上のガイドレール)
6 四季の太陽高度を追尾する為の円弧状のアーム(6′誘導滑車)
7 円弧状アームへ取り付けるスベリ対偶となるスライダの二本の丸鋼。
8 二連の歯車状クランクの原動節と成る電動歯車。
9 二連の歯車状クランク(9′歯車状クランクのクランクピン)
10 二連の歯車状クランクの回転軸。
11 主体のパネル回転用シャフト下方末端に取り付ける従動節の歯車。
12 電動の昼夜逆転の駆動用歯車機構(12′従動節11と噛み合う原動歯車)
13 二連の歯車状クランクの駆動用歯車機構と電動機器を設置するボックス。A Vertical line B North latitude 35 degrees 30 minutes (latitude near Tokyo)
θ 23 degrees 27 minutes (tilt angle, angle between B to C, B to D)
1 Base board (Drive equipment etc. shall be installed in the 1 'center gap, and 1 "opposite part shall be a water tank.
2 Rotating shaft receiving cylinder (hanging by horizontal axis from the base surface)
3 Main rotating shaft (projection shaft fixed at right angle to 3 'rotating shaft)
4 Solar panel mount (projection bearing vertically attached to the center of the lower side of the 4 'panel)
5 Rotating wheels at both ends of the panel base (guide rails on the 5 'shaft)
6 Arc-shaped arm (6 'guide pulley) for tracking the altitude of the four seasons
7 Two round steel bars for sliders to be attached to the arc arm.
8 An electric gear that serves as a driving node for two gear-like cranks.
9 Double geared crank (crank pin of 9 'geared crank)
10 Rotating shaft of double geared crank.
11 A driven node gear attached to the lower end of the main panel rotation shaft.
12 Electric daytime / night reverse drive gear mechanism (drive gear meshing with 12 'driven node 11)
13 A box in which a gear mechanism for driving a double geared crank and an electric device are installed.
従来太陽追尾装置は緻密で高価なものが主流と思うが、太陽エネルギーの収集には簡単な機器で設置も安易な方法が必要と思い基盤面上をソーラーパネルが直立傾斜直立と太陽を回遊追尾する電動歯車式太陽追尾装置を開発するものである。 Conventionally, solar tracking devices are mainly dense and expensive, but it is necessary to use simple equipment and easy installation to collect solar energy. To develop an electric gear type solar tracking device.
上記の目的を達成する為には、ソーラーパネル架台が常に太陽方向を向く様に基盤面上の仰角を設置場所の北緯の度数と同じ角度で春分又は秋分の太陽南中時に南北方向に向け傾斜した回転シャフト3を設定し、この回転シャフトを±23度27分の角度でシーソー状に揺動させて四季の太陽高度の変動に追従出来る様頭部の両翼に横軸2′を持った回転シャフト受けのシリンダー2を基盤面上東西軸へ水平に設置した軸受2″へ振子状に吊り下げてセットし、このシリンダー下部後方に円弧状アーム6を取り付けこの外円部両翼に付けたスライダ7左右のスリット部へ二連の歯車式クランクのクランクピン9′を差し込んですべり対偶として、一年に一回転の周期でこの歯車式クランクを回転し四季の太陽追尾機構とする、尚クランクピン9′の回転半径Xはシリンダー2頭部の回転横軸2′を中心としたアーム6の揺動角度が±23度27分と成るように作成し、又主体の回転シャフト3は全長の1/4位下方の所に突起軸3′を直角に固着して回転シャフト受けのシリンダー2へ下向きに挿し込み下端より少し長く取って突き出た回転シャフト3の先端部分へ左右回転の従動節となる歯車11を固定しシリンダー2の下方側面に取り付ける12時間毎に昼夜逆転が可能な電動機12を噛み合わせ原動節とし、回転シャフトに固着した突起軸3′と、ソーラーパネル架台の底板中央に組み込んだ筒状シリンダー4′と回り対偶で回転自由に先端をボルト止めとしてこの底板と直角に組立てたパネル受け背板かどの両端には架台旋回補助用の車輪5を取り付け架台4の180度の反転を助ける、この様にして躯動させれば太陽を指向して旋回する突起軸3′に結合したパネル架台4は、朝6時に傾斜した回転シャフト3の東面へ直立しているが突起軸3′の右回転により次第に傾斜して正午には背面が回転シャフトの真上にあって昼過ぎには回転シャフトの西側へと徐々に旋回し夕方6時には直立状態から傾斜直立と左向きへと反転を開始し一日毎の太陽追尾を終わる、架台背面には突起軸から回転シャフト先端迄を半径とする円形のガイドレール5′を設置し回転シヤフト頭部には、ガイドレールに嵌る誘導滑車6′を取り付けて架台背面がなめらかに滑る様な構造とする。 In order to achieve the above purpose, the elevation angle on the base surface is inclined at the same angle as the north latitude of the installation location so that the solar panel frame is always facing the sun, and it is inclined toward the north-south direction at the time of the spring south or middle of the spring. Rotating with the horizontal axis 2 'on both wings of the head so that the
上記明細書の様な構造で昼間時ソーラーパネルに直角光が当たれば効率は倍加し自前で駆動する事で環境汚染も無く、小型発電機としても有効である。 If the solar panel hits the solar panel in the daytime with the structure as described above, the efficiency is doubled, and it is effective as a small generator because there is no environmental pollution by driving on its own.
A 垂直線
B 北緯35度0分(東京近郊の緯度)
θ 23度27分(地軸の傾斜角度、B〜C、B〜D間の角度)
X 二連の歯車式クランクのクランクピン回転半径。
1 ベース基盤面(1′基盤面下空隙に駆動機器等設置、1″躯体部は水槽)
2 回転シャフト受けシリンダー(ベース基盤面上から横軸により吊りさげ)
3 主体の回転シャフト(3′回転シャフトへ直角に固着した突起軸)
4 ソーラーパネル架台(4′架台底板中央に設けた突起軸受けシリンダー)
5 パネル架台底板両端に取り付ける旋回補助用車輪
(5′回転シャフト上部のガイドレール、5″ガイドレール誘導滑車)
6 四季の太陽高度を追尾する揺動用の円弧状アーム(6′アーム誘導滑車)
7 円弧状アーム外円へ取り付けるスベリ対偶となるスライダの二本の丸綱。
8 二連の歯車式クランクの原動節となる電動歯車。
9 二連の歯車式クランク(9′歯車式クランクのクランクピン)
10 二連の歯車式クランクの回転軸。
11 主体のパネル回転シャフト下方端末に取り付ける従動節の歯車。
12 昼夜逆転用の電動式駆動歯車機構(12′従動節11と噛み合う原動歯車)
13 二連の歯車式クランクの駆動用歯車機構と電動機器を設置したボックス。A Vertical line B North latitude 35 degrees 0 minutes (latitude near Tokyo)
θ 23 degrees 27 minutes (tilt angle, angle between B to C, B to D)
X Crank pin rotation radius of double geared crank.
1 Base base surface (Drive equipment etc. are installed in the space below the 1 'base surface, 1 "housing is a water tank)
2 Rotating shaft receiving cylinder (suspended from the base board surface by the horizontal axis)
3 Main rotating shaft (protrusion shaft fixed at right angle to 3 'rotating shaft)
4 Solar panel mount (projection bearing cylinder provided in the center of 4 'mount bottom plate)
5 Rotating assist wheels attached to both ends of the panel base plate (guide rail above the 5 'rotating shaft, 5 "guide rail guide pulley)
6 Arc-shaped arm for rocking to track the solar altitude of the four seasons (6 'arm guide pulley)
7 Two round ropes with sliders to be attached to the outer circle of the arc arm.
8 An electric gear that serves as the prime mover for a dual gear crank.
9 Double gear crank (crank pin of 9 'gear crank)
10 Rotating shaft of double gear crank.
11 The gear of the driven node attached to the lower end of the main panel rotation shaft.
12 Electric drive gear mechanism for reversal of day and night (drive gear meshing with 12 'driven node 11)
13 A box with a gear mechanism for driving a double gear crank and an electric device.
Claims (3)
(1)ドーナツ状四角形の基盤面上中央の穴に主体のパネル回転用のシャフト3を受ける回り対偶の頭部に横軸2′を設けたシリンダー2を振子状に吊り下げ、このシリンダー下方後部に取り付けた円弧状アーム6の両脇に固着したスリット部7へ、ベース基盤底部へ斜め上向きに傾斜し設置した二連の歯車状クランク9の、上向きクランクピン9′を挿し込みスベリ対偶とし、太陽南中時に揺動角度
クランク9を1年に1回転させる事でこのシリンダー2に回り対偶として挿入した主体のパネル回転用シャフト3並びに突起状シャフト3′、とこれに噛み合うパネル架台4は共に四季の太陽高度と連動する太陽追尾装置となる。
(2)尚1日毎の太陽追尾はベース基盤面上のパネル架台4の両サイドに車5を付けた架台の下辺中央にパネルと垂直に筒状シャフト受け4′を設けこのシャフト受けに主体のパネル回転用のシャフト3へ直角に固着した突起状シャフト3′を回り対偶として挿し込み主体のパネル回転用シャフト3を12時間に180度の回転速度で昼夜逆転の反復回転を行えば、パネル架台4は突起状シャフト3′の回動で直立−傾斜−直立と突起シャフト3′の方向に同調し、角度を変えながら朝から夕方迄の太陽方向を追尾する、この主体のパネル回転シャフト3が二様の動きを同時に行なう太陽追尾装置である。This electric gear type solar tracking device was devised to drive the sunlight from morning to evening through the four seasons in order to make the solar panel more efficient. The sun tracking mechanism of the
(1) A cylinder 2 provided with a horizontal axis 2 'on the head of a counter-couple that receives the main panel rotation shaft 3 in the center hole on the base surface of the donut-shaped square is suspended in a pendulum shape, and the rear lower part of this cylinder An upward crank pin 9 'of two gear-like cranks 9 that are installed obliquely upward to the bottom of the base base is inserted into the slits 7 fixed to both sides of the arc-shaped arm 6 attached to the base arm to make a slip pair. Oscillation angle during solar south
By rotating the crank 9 once a year, the main panel rotating shaft 3 and the projecting shaft 3 ′ that are inserted into the cylinder 2 as a mating pair and the panel mount 4 that meshes with them are linked to the solar altitude of the four seasons. It becomes a solar tracking device.
(2) In addition, the sun tracking every day is provided with a cylindrical shaft support 4 'perpendicular to the panel at the center of the base of the base with the car 5 attached to both sides of the panel base 4 on the base base surface. If the projecting shaft 3 'fixed at right angles to the panel rotating shaft 3 is rotated and inserted as a pair, the main panel rotating shaft 3 is rotated at 180 degrees rotation speed in 12 hours, and the reverse rotation is performed day and night. 4 is a panel rotation shaft 3 of this main body which tracks the sun direction from morning to evening while changing the angle in synchronization with upright-tilted-upright and the direction of the protruding shaft 3 'by the rotation of the protruding shaft 3'. It is a solar tracking device that performs two movements simultaneously.
Priority Applications (1)
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JP2007006282U JP3141229U (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Electric gear type sun tracking device |
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JP2007006282U JP3141229U (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Electric gear type sun tracking device |
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CN112783218A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-11 | 中铁建设集团基础设施建设有限公司 | Light intensity self-tracking solar panel system for intelligent passenger station |
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- 2007-07-17 JP JP2007006282U patent/JP3141229U/en not_active Expired - Fee Related
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CN112783218A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-11 | 中铁建设集团基础设施建设有限公司 | Light intensity self-tracking solar panel system for intelligent passenger station |
CN112783218B (en) * | 2020-12-30 | 2022-11-29 | 中铁建设集团基础设施建设有限公司 | Light intensity self-tracking solar panel system for intelligent passenger station |
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