JP3199012U - 半能動型ケーブル接続アセンブリ及びそれを使用するソーラー発電追尾装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クローズドリングの強力な構造により必要な張力に耐えられ、強風及び台風に有効に抵抗でき、従来のフックの変形による故障、更に破損を防止することができる半能動型ケーブル接続アセンブリ及びそれを使用するソーラー発電追尾装置を提供する。【解決手段】部材にケーブルを接続する半能動型ケーブル接続アセンブリは、この部材に直接接続されるクローズドリング１１０と、クローズドリングに相互に掛合し、両端のそれぞれに通孔を有するシャックル１２０と、ケーブルを巻きつけるローラー１３０と、これら通孔を貫通し、ローラーを回転可能にシャックルに取り付ける第１挿入ピン１４０と、を少なくとも含む。【選択図】図２

Description

本考案は、半能動型ケーブル接続アセンブリ及びそれを使用するソーラー発電追尾装置に関する。

通常、ソーラー発電システムは建築物上に固定されており、太陽の位置に従って方向を調整することができないため、太陽エネルギーの利用率が大幅に低下してしまう。また、風力ソーラーハイブリッド発電システムは、風力発電機を支持する柱体によりソーラー発電モジュールを固定しているが、この種のシステムのソーラー発電モジュールは通常小さい。ソーラー発電モジュールの中央部は柱体に傾斜して直接固定されるので、ソーラー発電モジュールの面積が大きすぎると、強風により破損する恐れがある。なぜなら、柱体とソーラー発電モジュールとの間の接合強度が不足するので、強風に抵抗できないからである。よって、従来のソーラー発電システムは依然改善の余地がある。

別の周知のソーラー発電システムは、可動搭載ベースに設置される。このタイプのソーラー発電システムの角度は太陽の位置に従い調整することができ、太陽エネルギーの利用率がより向上する。このタイプのソーラー発電システムは太陽の位置に基づいて角度を調整することにより、太陽の方向を追尾できる。このタイプのシステムは小型の発電のみに適用でき、大型発電には不利である。よって、従来のソーラー発電システムは依然改善の余地がある。

更に、別の周知のソーラー発電システムは、ワイヤーによりソーラー発電モジュールの傾斜角度を移動させ、簡単に取り付けられるように、通常オープン型吊具によりローラー固定フレームを掛合する。しかし、この種の接続方法は、オープン型吊具が変形してしまうので、非常に大きな張力に耐えることができない。特に、大型のソーラー発電システムにおいて、ワイヤーが提供しなければならない張力は更に大きい。この種の接続方法は、取り付けが非常に簡便であり、オープン型吊具を利用するだけでよいが、吊具が容易に変形し、その変形により脱落の問題が発生する。

従って、本考案の一つの目的は半能動型ケーブル接続アセンブリ及びそれを利用したソーラー発電追尾装置を提供することであり、クローズドリングの強力な構造により、大型ソーラー発電追尾装置は必要な張力に耐えることができる。

従って、本考案は、半能動型ケーブル接続アセンブリを提供し、前記アセンブリは、ケーブルを部材に接続し、この部材に直接接続されるクローズドリングと、クローズドリングに相互に掛合され、両端にそれぞれ通孔を有するシャックルと、ケーブルを巻きつけるローラーと、これら通孔に貫通し、シャックルにローラーが可動に取り付けられる第１挿入ピンとを少なくとも含む。

本考案は、更に、ソーラー発電追尾装置を提供する。前記追尾装置は、能動型フレーム、ソーラー発電ユニット、ケーブル及び半能動型ケーブル接続アセンブリを含む。能動型フレームの第１端側は固定構造に固定される。ソーラー発電ユニットは、能動型フレームの第２端側に設置される。ケーブルは能動型フレーム及び固定構造に接続される。半能動型ケーブル接続アセンブリは、ケーブルを固定構造又は能動型フレームに接続され、半能動型ケーブル接続アセンブリはクローズドリング、シャックル、ローラー及び第１挿入ピンを含む。クローズドリングは固定構造又は能動型フレームに直接接続される。シャックルとクローズドリングは相互に掛合され、シャックルの両端にそれぞれ通孔を有す。ローラーケーブルはローラーに巻き付く。第１挿入ピンはこれらの通孔を貫通し、ローラーをシャックルに可動できるように取り付ける。

上記実施方法により、複雑度を大幅に増加させずに、クローズドリングの強力な構造により大型ソーラー発電追尾装置に必要な張力に耐えられ、強風及び台風に有効に抵抗でき、従来のフックの変形によるソーラー発電追尾装置の故障、更に破損を防止することができる。

図１は、本考案の実施例のソーラー発電追尾装置の概略図である。 図２は、本考案の実施例の半能動型ケーブル接続アセンブリの概略図である。 図３は、図２のシャックルの斜視図である。 図４は、図２のローラーの斜視図である。 図５は、図２のシャックル、ローラーの組み合わせ断面図である。 図６は、図５のストッパーポストの作用概略図である。

本考案の上記内容を更に明らかに、わかり易くするために、以下のように実施例を挙げ、図面にあわせて詳細に説明する。

図１は、本考案の実施例のソーラー発電追尾装置の概略図である。本考案は本願出願人が２０１１年７月８日付で台湾知財局に提出した出願の出願番号１００１２４１５４号、考案名称「ワイヤー制御追尾型ソーラー発電装置」のソーラー発電追尾装置の一部部材の改良であり、これらの部材（半能動型ケーブル接続アセンブリ）の改良はその他の適切な場合にも適用され、ワイヤー又はケーブルをいずれの部材に接続してもよい。従って、半能動型ケーブル接続アセンブリもまた本願出願人が２０１１年７月１２日付で台湾知財局に提出した出願番号１００１２４６２７号、考案の名称「懸架支持式ソーラー発電装置」、及び本願出願人が２０１１年９月１９日付で台湾知財局に提出した出願番号１００２１７４８７号、考案の名称「弾性ワイヤー制御追尾型ソーラー発電装置」に同様に適用することができる。上述のこれらの先行出願はこれとともに参考とする。

図１に示すように、本実施例のソーラー発電追尾装置１は、固定構造２に取り付けられるとともに、ソーラー発電モジュール１０、中柱２０、第１巻取装置３１、第２巻取装置３２、第１ワイヤー５０、第２ワイヤー６０及び第１から第４アンカー部４１〜４４とを含む。特に注意したいのは、図１、図２の第１巻取装置３１及び第２巻取装置３２は、本考案の特徴をはっきりさせるために、適切な程度に簡略化されている。

ソーラー発電モジュール１０は光エネルギーを電気エネルギーに変換するとともに、第１〜第４角部１１〜１４を備える。第１〜第４角部１１〜１４は、ソーラー発電モジュール１０の四つの角に非常に隣接させなくてもよく、四つの角の付近であればよい。第１〜第４角部１１〜１４、第１ワイヤー５０及び第２ワイヤー６０の配置は上記「ワイヤー制御追尾型ソーラー発電装置」を参照できるので、ここにおいて詳細に述べない。

中柱２０の第１端２１は固定構造２に取り付けられ、中柱２０の第２端２２は、ソーラー発電モジュール１０の底部１０Ｂの中間部１０Ｍにヒンジ接続され、ソーラー発電モジュール１０を回転可能に支持できる。中間部１０Ｍは、ソーラー発電モジュール１０の重心に位置することが最も好ましいが、ソーラー発電モジュール１０の重心付近でもよく、これは特に制限されない。中柱２０の第２端２２は、ユニバーサルジョイント２５を介してソーラー発電モジュール１０の底部１０Ｂの中間部１０Ｍにヒンジ接続する。ユニバーサルジョイント２５は、ボール及びボールに合わせた球形の窪み部を有するが、これは当業者が熟知しているところであるので、詳細に説明しない。このように、ソーラー発電モジュール１０は、ユニバーサルジョイント２５を中心に回転可能であり、ユーザーがソーラー発電モジュール１０の設置角度が容易に調整でき、太陽追尾の効果が達成できる。中柱２０の長さは伸縮可能であるが、固定してもよい。第１巻取装置３１と第２巻取装置３２の回転により、それぞれ第１巻取装置３１と第２巻取装置３２の両側の第１ワイヤー５０と第２ワイヤー６０の一部の長さが変更でき、それによりソーラー発電モジュール１０の角度が変更できる。

第１巻取装置３１及び第２巻取装置３２は、中柱２０に設置される。特に、注意したいことは、第１巻取装置３１及び第２巻取装置３２は、中柱２０に移動可能に設置されて、第１巻取装置３１及び第２巻取装置３２の高さが調整できる。例えば、歯車とラックの組合せ、ナットとスクリューの組合せなどの機構により第１巻取装置３１及び第２巻取装置３２の高さが調整できる。この種の機構は当業者であれば容易に理解できるので、ここでは詳細に述べない。第１巻取装置３１及び第２巻取装置３２は、手動又は電動の巻取装置であってもよい。第１巻取装置３１及び第２巻取装置３２は中柱２０の内部に、又は中柱２０の外部に設置できるが、これは特に限定しない。

第１ワイヤー５０は、第１角部１１に接続された第１端５１及び第３角部１３に接続された第２端５２を有する。第１ワイヤー５０は、第１巻取装置３１に巻き取られる。

第２ワイヤー６０は、第２角部１２に接続された第１端６１及び第４角部１４に接続された第２端６２を有する。第２ワイヤー６０は、第２巻取装置３２に巻き取られる。

第１アンカー部４１から第４アンカー部４４は、固定構造２に固定され、それぞれ第１角部位１１から第４角部位１４に対応し、第１ワイヤー５０は、第１アンカー部４１及び第３アンカー部４３を貫通してＷ字型構造を形成する。従って、第１ワイヤー５０は第１端５１から第２端５２が第１アンカー部４１、第１巻取装置３１、第３アンカー部４３を順に通過する。第２ワイヤー６０は、第２アンカー部４２及び第４アンカー部４４を貫通して別のＷ字型構造を形成する。２つのＷ字型構造は相互に交差又は相互に平衡であってもよい。第１巻取装置３１／第２巻取装置３２により、第１巻取装置３１／第２巻取装置３２の両側の第１ワイヤー５０／第２ワイヤー６０の一部の長さを変更することにより、ソーラー発電モジュール１０の角度が変更できる。従って、第２ワイヤー６０は、第１端６１から第２端６２までが、第２アンカー部４２、第２巻取装置３２、第４アンカー部４４の順に通過する。このような２つのＷ構造は、全てのソーラー発電追尾装置１の構造をより安定させ、更に強風又は地震などの外部圧力による破壊を受けにくい。

図２は、本考案の実施例に基づく半能動型ケーブル接続アセンブリの概略図である。図３は、図２のフック（以下においてシャックルと称す）１２０の斜視立体図である。図４は、図２のローラー１３０の別の斜視立体図である。図５は、図２のシャックル１２０、ローラー１３０を組み合わせる時の断面図である。図６は、図５のストッパーポスト１２５の作用概略図である。図１〜図６に示すように、本実施例のソーラー発電追尾装置１は、能動型フレーム１５、ソーラー発電ユニット１６、ケーブル５０／６０及び半能動型ケーブル接続アセンブリ４１／４２／４３／４４を含む。

クローズドリング１１０は、固定構造２のボルト２Ａを固定するねじ穴１１１を有する。別の実施例において、クローズドリング１１０は、固定構造２のねじ穴に固定されるボルトを有する。

能動型フレーム１５の第１端側２１は、固定構造２に固定される。ソーラー発電ユニット１６は、能動型フレーム１５の第２端側２３に設置される。特に注意したいのは、ソーラー発電モジュール１０は主にフレーム１７及びソーラー発電ユニット１６から構成される。フレーム１７、ユニバーサルジョイント２５及び中柱２０は、能動型フレーム１５を構成する。中柱２０の第１端２１は能動型フレーム１５の第１端側である。フレーム１７とソーラー発電ユニット１６が接触する端は第２端側２３である。

ケーブル５０／６０は、能動型フレーム１５及び固定構造２に接続される。半能動型ケーブル接続アセンブリ４１／４２／４３／４４は、ケーブル５０／６０を固定構造２に接続する。又は、別の実施例において、半能動型ケーブル接続アセンブリは、ケーブル５０／６０を能動型フレーム１５に接続する。固定構造又は能動型フレームは一つの部材で表示することができる。半能動型ケーブル接続アセンブリ４１／４２／４３／４４は、クローズドリング１１０、シャックル１２０、ローラー１３０及び第１挿入ピン１４０を含む。

クローズドリング１１０は固定構造２に直接接続される。又は、別の実施例において、クローズドリング１１０は、能動型フレーム１５に直接接続される。シャックル１２０とクローズドリング１１０は相互に掛合される。シャックル１２０の両端１２１，１２２はそれぞれ通孔１２３，１２４を有する。ケーブル５０／６０はローラー１３０に巻き付き、巻き付き角度は本実施例において３６０度より小さいが、その他の実施例において、３６０度を超えてもよい。

第１挿入ピン１４０は、これら通孔１２３，１２４を貫通して、ローラー１３０を回転可能にシャックル１２０に取り付けられる。第１挿入ピン１４０は、第１端１４１を有し、第１端１４１は、凸縁１４２を有し、凸縁１４２は、図５の一端１２２のように、シャックル１２０の両端のうち一端を係止する。

この他、半能動型ケーブル接続アセンブリは、第１挿入ピン１４０の脱落を防止するため、第１挿入ピン１４０の第２端１４３の穿孔１４４を貫通する第２挿入ピン１５０を更に含んでもよい。第２挿入ピン１５０は、ヘアピン型挿入ピン、Ｒ字型挿入ピン等であってもよい。第２挿入ピン１５０の無制限の回転による磨滅及び第２挿入ピン１５０の脱落問題が発生するので、シャックル１２０に形成されるストッパーポスト１２５は、第２挿入ピン１５０と当接してその無制限の回転を防止する。別の実施例において、ストッパーポスト１２５は、シャックル１２０の両端１２１及び１２２に形成することができる。つまり、シャックル１２０は対称的な構造を有する。しかし、両端１２１及び１２２に位置するストッパーポスト１２５は第１挿入ピン１４０の第１端１４１の凸縁１４２に干渉しないことを設置の原則とする。このように、取り付けエンジニアは、両端１２１と１２２の中の一端によりクローズドリング１１０を貫通することにより、取り付ける際の困難度が減少する。また別の実施例において、ストッパーポスト１２５は、図５のシャックル１２０の通孔１２３の下方に形成されてもよい。

ローラー１３０をスムーズに回転するために、半能動型ケーブル接続アセンブリは更に、ローラー１３０を収容するスリーブ１６０を含み、ローラー１３０は、スリーブ１６０を介して第１挿入ピン１４０に対して回転可能である。別の実施例において、スリーブ１６０は軸受に置換されることができ、更にスムーズな回転機能を提供する。実施例において、ローラー１３０の壁の高さ（ＷＨ）は、８〜１６ｍｍの間であり、好ましくは１０〜１４ｍｍの間であり、約１２ｍｍがより好ましい。シャックルの長さ（又は反力アームＡＦと称す）は、１２０〜１６０ｍｍの間であり、１４０ｍｍが好ましい。壁の高さＷＨを深くし、反力アームＡＦの長さを延伸することにより、ワイヤーが緩んだため傾斜し、ローラーからワイヤーが外れるというシャックルの問題を予防することができる。

実際の取り付ける時に、先ずクローズドリング１１０を固定し、シャックル１２０をクローズドリング１１０に貫通し、次にローラー１３０、ワイヤー５０／６０、第１挿入ピン１４０及び第２挿入ピン１５０を組み立てる。固定工程は少々多くなるものの、ソーラー発電追尾装置１の設置が一旦完成すると、これら関連部分を常に移動する必要がない。従って、複雑度が大幅に増加することなく、クローズドリング１１０の強力な構造により大型のソーラー発電追尾装置１が必要な張力に耐えることができ、強風や台風に有効に抗い、従来のフックが変形することにより全てのソーラー発電追尾装置１が故障し、更に破損するということがなくなる。

実施例の詳細な発明において提出された具体的な実施例は、本考案の技術内容を説明するために用いるのであって、本考案を狭義に上記実施例に制限するものではない。本考案の本質及び以下の保護しようとする範囲を越えなければ、それらの変化による実施は、いずれも本考案の範囲内である。

ＡＦ：反力アーム
ＷＨ：壁の高さ
１：ソーラー発電追尾装置
２：固定構造
２Ａ：ボルト
１０：ソーラー発電モジュール
１０Ｂ：底部
１０Ｍ：中間部
１１〜１４：４つの角部
１５：能動型フレーム
１６：ソーラー発電ユニット
１７：フレーム
２０：中柱
２１：第１端側／第１端
２２：第２端
２３：第２端側
２５：ユニバーサルジョイント
３１、３２：巻取装置
４１、４２、４３、４４：半能動型ケーブル接続アセンブリ／アンカー部
５０、６０：ワイヤー／ケーブル
５１：第１端
５２：第２端
６１：第１端
６２：第２端
１１０：クローズドリング
１１１：ねじ穴
１２０：シャックル／フックリング
１２１、１２２：端
１２３、１２４：通孔
１２５：ストッパーポスト
１３０：ローラー
１４０：第１挿入ピン
１４１：第１端
１４２：凸縁
１４３：第２端
１４４：穿孔
１５０：第２挿入ピン
１６０：スリーブ

Claims (10)

1. ケーブルを部材に接続する半能動型ケーブル接続アセンブリであって、
   前記半能動型ケーブル接続アセンブリは少なくとも、
   前記部材に直接接続されるクローズドリングと、
   前記クローズドリングと相互に掛合され、両端にそれぞれ通孔を有するシャックルと、
   前記ケーブルを巻きつけるローラーと、
   前記通孔を貫通して前記ローラーを回転可能に前記シャックルに取り付ける第１挿入ピンと、
   を含むことを特徴とする半能動型ケーブル接続アセンブリ。
2. 前記第１挿入ピンは、前記シャックルの前記両端の中の一端を係止する凸縁を備える第１端を有することを特徴とする請求項１記載の半能動型ケーブル接続アセンブリ。
3. 前記第１挿入ピンの第２端の穿孔を貫通する第２挿入ピンを更に含むことを特徴とする請求項２記載の半能動型ケーブル接続アセンブリ。
4. 前記シャックルは、前記第２挿入ピンの無制限の回転を係止するストッパーポストを形成することを特徴とする請求項３記載の半能動型ケーブル接続アセンブリ。
5. 前記ローラーに収容されるスリーブを更に有し、
   前記ローラーは、前記スリーブを介して前記第１挿入ピンに相対的に回転できることを特徴とする請求項１記載の半能動型ケーブル接続アセンブリ。
6. 第１端側が固定構造に固定される能動型フレームと、
   前記能動型フレームの第２端側に設置されるソーラー発電ユニットと、
   前記能動型フレームと前記固定構造に接続されるケーブルと、
   前記ケーブルを前記固定構造又は前記能動型フレームに接続する半能動型ケーブル接続アセンブリとを含み、
   前記半能動型ケーブル接続アセンブリは、
   前記固定構造又は前記能動型フレームに直接接続されるクローズドリングと、
   前記クローズドリングに相互に掛合し、両端にそれぞれ通孔を有するシャックルと、
   前記ケーブルを巻きつけるローラーと、
   前記通孔を貫通して、前記ローラーを回転可能に前記シャックルに取り付ける第１挿入ピンと、
   を含むことを特徴とするソーラー発電追尾装置。
7. 前記第１挿入ピンは、
   前記シャックルの前記両端の中の一端を係止する凸縁を備える第１端を有することを特徴とする請求項６記載のソーラー発電追尾装置。
8. 前記半能動型ケーブル接続アセンブリは、
   前記第１挿入ピンの第２端の穿孔を貫通する第２挿入ピンを更に含むことを特徴とする請求項７記載のソーラー発電追尾装置。
9. 前記半能動型ケーブル接続アセンブリは、
   前記ローラーに収容されるスリーブを更に含み、
   前記ローラーは、前記スリーブを介して前記第１挿入ピンに対して相対的に回転可能であることを特徴とする請求項６記載のソーラー発電追尾装置。
10. 前記クローズドリングは、ねじ穴又はボルトを有し、前記固定構造又は前記能動型フレームのボルト又はねじ穴に固定されることを特徴とする請求項６記載のソーラー発電追尾装置。