JPH08510547A - 太陽追跡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は太陽追跡装置に関する。エネルギーを蓄えるカウンターウェイトを有するいくつかの太陽追跡装置が知られている。このカウンターウェイトは極めて節約的な駆動を可能にはするが、しかし製造費用が余計にかかる。この発明では２個の太陽追跡装置を相互に連結して、１個の太陽追跡装置が他方の太陽追跡装置のための、エネルギーを節約するカウンターウェイトとして利用されるようにする。これによってエネルギー消費が極めて少ない装置が形成される。これは大型の太陽追跡装置では大きな利点となる。

Description

【発明の詳細な説明】 太陽追跡装置 この発明は太陽追跡装置、即ち太陽の位置に従って太陽工学的実用器具（ソー ラー装置）を動かす装置に関する。 液圧式調節部材が１個の共通する圧力源によって駆動される数個の太陽追跡装 置（追跡装置）を有するシステムは知られている。それらのものでは各追跡装置 は個別に制御される必要があるが、それは多額の費用がかかる制御装置によって のみ実現可能である。更に、そのようなシステムによるエネルギー消耗は極めて 大きい（ＤＥ2715334参照）。また、ソーラー装置が降下するとき上昇の際の再 使用に要するエネルギーを蓄えるカウンターウェイトを有する液圧式追跡装置も 公知である。このカウンターウェイトは駆動力は大いに節約するが、しかし製造 費用が余計にかかる（ＤＥ4240541）。 この発明の課題は前記のいろいろな問題を解消することにある。 この課題は原理的には、２個の追跡装置の調節部材を液圧による直接の駆動力 伝達装置を介して直接相互に接続することによって解決される。従ってただ１個 のソーラー装置を太陽の位置に合わせて動かしさえすれば充分で、そうすれば他 方のソーラー装置も太陽の位置に従って動き、制御装置の追加は不要である。ソ ーラー装置及び／或いは追跡装置の１個の可変の高さ位置にある部材が他の追跡 装置のカウンターウェイトとして使用されれば、エネルギー消費が極めて少ない 、２個の追跡装置から成るシステムができ、特にソーラー装置が重い場合には大 きな利点となる。 改良型と特殊構成は２以下の請求項に記載する。 図をもとにこの発明について詳記する。 図１は１軸式の太陽追跡装置２個から成るユニットを示し、 図２は２軸式の太陽追跡装置２個から成るユニットを示し、 図３は数個のユニットから成る装置を示す。 図１ａ、１ｂはそれぞれ追跡装置（Ｉａ、Ｉｂ）を示す。この追跡装置は案内 管（４、２２）中に案内してある柱（２、２０）を有する。この柱は上にソーラ ー装置（１）を支持しており、下では単動シリンダ（１２、２７）によって支持 されており、液圧式秤の様式の、蓄力器として働くカウンターウェイトに単動シ リンダ（１２、２７）、液圧導管（１３、１４）、第二の単動シリンダ（１２’ 、２７’）から成る液圧式動力伝達装置によって連結されている。液圧式動力伝 達装置の代わりに機械的動力伝達装置でもよいだろう。カウンターウェイトとし てはソーラー装置と、同構造の第二追跡装置（ＩＩａ，ＩＩｂ）から成る高さ位 置変更可能な部材とが機能する。追跡装置は、２個の追跡装置の一方の追跡装置 のマスト（２、２’：２０：２０’）が降下過程中にある場合には同時に他方の マストが上昇するように相互に接続されており、両方のソーラー装置の回転方向 が一致する。同一方向の回転は追跡装置が図１に示すように特に垂直の回転軸を 有する場合にはボルト（１５、１５’）を有する相互に反対向きのらせん案内（ １６と１６’）（図中らせん溝（１６と１６’））によって達成される。これら の案内はマストを直線方向に動かして対応する回転方向に向かせる。図１ｂに示 した特に水平の回転軸を有する追跡装置の場合は棒状部材（２１、２１’）によ って同方向回転が行われる。棒状部材は一方ではそれぞれ回転継手を介してソー ラー装置の支持構造物（２８、２８’）に連結されている。即ちマスト（２０、 ２０’）を対応する構造物（２８、２８’）に連結する接続点の異なる側面に連 結される。他方棒状部材（２１、２１’）は案内管（２２、２２’）或いは他の 固定点に連結されている。実施変形例として棒状部材（２１、２１’）は不動に 、案内管（２２、２２’）は回動可能に床に固定される。或いはマスト（２０、 ２０’）と構造物（２８、２８’）との間にそれぞれ１個の追加の回転可能な棒 状部材を設ける。この場合には案内管（２２、２２’）と棒状部材（２１、２１ ’）は不動である。両方のソーラー装置は、ソーラー装置と追跡装置（Ｉａ，Ｉ ｃ）の高さ位置が可変の部材（図１ａ）が他の追跡装置（ＩＩａ）の部材よりや や重いから一方向（たとえば一日中）へ運動する。両方のソーラー装置の反対方 向（たとえば夜中中）の運動はたとえばポンプ（２６）によって生じる。図１ｂ に示したものの制御はたとえば唯一のウェイト（２９）の摺動によって行われる 。このウェイトは追跡装置（Ｉｂ）の構造物（２８）に連結されており、たとえ ば電気駆動装置を有する。他の追跡装置（ＩＩｂ）はその場合強制的に正確に移 動する。 図２は相互に連結された２個の２軸式追跡装置を示す。これらの追跡装置は図 １ａと図１ｂとに示した１軸式追跡装置の組み合わせである。内側のマスト（２ ０）は外側のマスト（２）の内部で摺動するように配設されており、マスト（２ ）は案内管（４）の内部を移動可能である。外側マストに付設された各ピストン （１１、１１’）には周縁に環状空間（１８、１８’）があり、これらは液圧導 管（１４）を介して相互に且つ液圧導管（２５、２５’）を介して内側のマスト （２０、２０’）に併設されたそれぞれのシリンダ（２７、２７’）に連結され ている。環状空間（１８、１８’）の最小限度の長さはマスト（２）のストロー クの長さに相当し、環状空間（１８、１８’）の上側と下側にピストンパッキン （２３）がある。こうしてマスト（２、２’）の間とマスト（２０、２０’）の 液圧式動力伝達装置（２７、２５、１８、１４、１８’、２５’、２７’）とは マストの各位置で相互に離れている。棒状部材（２１、２１’）は構造物２８、 ２８’）に、そして外側のマスト（２、２’）にはソーラー装置と同方向に回動 可能に接続されている。 図３ａと図３ｂはそれぞれ３個のユニット（ａ：ｂ：ｃ）から成る設備を示し ている。各ユニットには図１ａ或いは図１ｂに示した２個の追跡装置を有する。 マスト（２、２’、２０、２０’）は複動式シリンダ（１７、１７’、３７、３ ７’）に支持される。ユニット（ａ：ｂ：ｃ）は相互に複動式シリンダの上部室 を介して接続されており、一ユニットの追跡装置（Ｉ）の上部室は液圧導管（１ ９、３９）を介して他のユニットの追跡装置（ＩＩ）の一上部室とのみ連結され ている。こうして、一つの追跡装置のみをたとえば図１に示したように制御しさ えすればよい。その場合他のすべての追跡装置はそのままで正確に運動する。一 般的には図３ａのすべての追跡装置（Ｉ）の可動部分の総重量はすべての追跡装 置（ＩＩ）の重量より大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 Ｐ４４０６７６５．８ (32)優先日 1994年３月２日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｋ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＷ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＩ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．太陽工学的実用器具（ソーラー装置）を太陽の位置に従って動かす２個の単 軸太陽追跡装置から構成したユニットにおいて、両方の追跡装置のソーラー装置 （１、１’）を特に液圧即ち作用媒体としての液体または気体を用いる動力伝達 装置を介して直接相互に連結して、２個の追跡装置の一つのもののソーラー装置 が特に太陽位置に対応する運動をする場合には他の追跡装置のソーラー装置がそ れに合わせた（補完的）運動をするように構成したことを特徴とするユニット。 ２．各追跡装置が調節部材として特にピストン（１１、２４）として構成された 要素を有し、これらのピストンは相対的に正確に或いはほぼ反対方向に直線運動 をし、これらのピストンは特に一シリンダ（１２、２７）の構成部材であること を特徴とする請求項１のユニット。 ３．各追跡装置が調節部材として特にピストン（１１、２４）として構成された 要素を有し、これらのピストンは相対的に正確に或いはほぼ同方向に直線運動を し、これらのピストンは特に一シリンダ（１２、２７）の構成部材であることを 特徴とする請求項１のユニット。 ４．ソーラー装置を同方向に回転させるために反対向きのらせん案内部（１６、 １６’）を設けたことを特徴とする請求項２のユニット。 ５．ソーラー装置を同方向に回転させるために同方向のらせん案内部を有するこ とを特徴とする請求項３のユニット。 ６．ピストン（１１、２４）をマスト（２、２０）に連結するか或いはこのマス トの一部分とし、マストは特に案内管（４、２４）中を案内され、ソーラー装置 （１、１’）に連結してあることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一のユニ ット。 ７．ソーラー装置（１）が棒状部材（２１）の作用によって回転するものにおい て、２個の追跡装置の棒状部材（２１、２１’）がそれぞれ、ソーラー装置（１ 、１’）の回転方向が一致する（図１ｂ参照）ように連結されていることを特徴 とする請求項１或いは６と２または６と３によるユニット。 ８．追跡装置（Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ）にカウンターウェイトが付設され、このカウ ンターウェイトがソーラー装置及び／或いは追跡装置の部材が降下するとき高さ 位置を変更すると共に上昇する際の再使用に備えたエネルギーを蓄えるものにお いて、平衡がソーラー装置及び／或いは部材が他の追跡装置（ＩＩａ、ＩＩｂ、 ＩＩｃ）の高さ位置変更に伴って実現されるように構成したことを特徴とする請 求項１、２、４、６、７のいずれか一のユニット。 ９．すべてのシリンダを、すべてのソーラー装置の回転方向が一致するように一 列に並べて接続され、特に一ユニットの上部室がそれぞれ液圧導管（１９、３９ ）を介して他のユニットの上部室と連結され、すべてのシリンダが特に循環液圧 回路に結合されている（図３参照）ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか 一または調節部材としての複動シリンダ（１７、１７’、３７、３７’）を供え た、請求項１〜８のいずれかの組み合わせによる数個のユニットから成る装置。 10．回転継手を介してソーラー装置（１）を支持する内側のマスト（２０）が外 側のマスト（２）中で案内され、棒状部材（２１）が外側のマスト（２）及びソ ーラー装置に回動可能に連結された、請求項６と４と７；或いは６と５と７；或 いは９と６と４及び９と７；或いは９と６と５および９と７によるユニットにお いて、案内管（４、４’）とピストン（１１、１１’）との間にそれぞれ１個の 自由空間（１８、１８’）を設け、この自由空間の最小限の長さが外側のマスト （２）のストロークの長さに一致し、これらの自由空間は上部と下部がパッキン （２３）で密封され、相互に且つ内側のマストに併設された対応するシリンダ（ ２７、２７’）に液圧で連結されており、これらの自由空間は特にらせん状の案 内である（図２参照）ことを特徴とするユニット。 11．調節部材としての揺動モータ或いは揺動駆動装置を特徴とする、請求項１〜 １０のいずれか一のユニットまたは装置。 12．追跡装置が機械的秤の様式に従って機械的動力伝達装置によって相互に連結 されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一のユニット。