KR20140113649A - 태양 에너지 수집기용 지지체 - Google Patents

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KR20140113649A
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니콜라스 바톤
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선파워 코포레이션
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Abstract

태양 에너지 수집 시스템은 시트 재료로부터 형성되는 베어링들로 제조되는 지지 장치를 포함할 수 있다. 이들 베어링은 선택적으로 그들의 관련 베어링 하우징들에 대한 툴리스 연결을 제공하도록 형성될 수 있다. 베어링은 샤프트가 베어링의 개방 바이트 내로 삽입되게 하는 개방 구성으로 형성될 수 있다. 선택적으로, 베어링은 초고분자량 폴리에틸렌 플라스틱 재료로부터 제조될 수 있다. 부가적으로, 2개의 개방형 베어링 조립체들이 축방향으로 오프셋되어 장착되고 서로 대향될 수 있다.

Description

태양 에너지 수집기용 지지체{SUPPORT FOR SOLAR ENERGY COLLECTORS}
본 명세서에 기술된 요지의 실시예들은 일반적으로 태양 에너지 수집 장치용 지지체를 포함하는 태양 에너지 시스템에 관한 것이다.
보다 큰 태양광 수집기(solar collector) 설비들은 보통 태양광 수집기 장치들의 어레이를 포함한다. 그러한 시스템은 광기전 모듈(photovoltaic module), 태양열 수집기 장치(thermal solar collector device)뿐만 아니라 태양 에너지를 광기전 장치 또는 태양열 수집 장치 상에 집중시키기 위한 집광기(concentrator)와 함께 사용될 수 있다.
이들 태양광 수집기 설비들 중 일부는 태양이 하늘을 가로질러 이동할 때 태양을 추적하도록 수집기 장치의 위치를 자동으로 조절하기 위한 하드웨어를 포함한다. 이러한 추적 이동은 다수의 상이한 방식들로 달성될 수 있다. 몇몇 시스템들은 수집기 장치가 단축(single axis)을 중심으로 피벗하는 단축 추적 시스템을 사용한다. 그러한 단축 유형의 추적 시스템은 흔히 단일 피벗 축을 한정하는 구동 샤프트 또는 "토크 튜브(torque tube)"를 포함한다.
또한, 이들 시스템 중 일부에서, 토크 튜브는 태양광 수집기 장치를 지지하기 위해 그리고 태양광 수집 장치의 위치를 조절하는 데 사용되는 토크를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 토크 튜브의 피벗 이동에 저항할 마찰을 감소시키기 위해, 몇몇 시스템들은 토크 튜브를 지표면 위에서 피벗 축을 중심으로 피벗가능하도록 지지하기 위한 베어링을 포함한다.
토크 튜브가 축을 중심으로 제한된 회전 범위에 걸쳐 피벗하기 때문에, 그러한 응용들에 대해 종래의 롤러 베어링이 필요하지 않다. 오히려, 롤러 베어링은 불필요하게 많은 비용을 나타낼 것이다. 따라서, 몇몇 태양 추적 태양광 시스템은 다른 유형의 베어링을 포함한다.
본 명세서에 개시된 발명들 중 적어도 하나의 발명의 일 태양은 종래의 롤러 베어링보다 비용이 더 낮고 기계적으로 덜 복잡한 베어링을 사용함으로써 태양 추적 태양광 수집 시스템을 구성하기 위한 비용이 절감될 수 있다는 인식을 포함한다. 예를 들어, 몇몇 태양광 시스템은 태양광 수집 장치들을 수직 정렬에 대해 각각의 측에 대해 단지 약 30 내지 60°의 움직임 범위에 걸쳐 피벗시키도록 설계된다. 부가적으로, 몇몇 설계들에서, 토크 튜브들을 위한 베어링 지지체들은 토크 튜브에 직접 연결되는 다른 장치들의 장착체들 사이에 배치될 수 있다. 그러한 장치들은 통상적으로 전형적인 롤러 베어링 설비의 설치를 방해할 것이다. 따라서, 공장에서 사전설치될 수 있는 태양광 수집기 장치들을 위한 장착체들과 같은, 토크 튜브에 연결되는 다른 구성요소들 사이의 위치에서 토크 튜브와 정합될 수 있는 베어링은 그러한 태양광 시스템을 설치하기 위해 요구되는 노력을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이는 복수의 광기전 장치들을 포함할 수 있다. 지지 조립체가 광기전 장치를 피벗 축을 중심으로 피벗가능하도록 지지할 수 있다. 지지 조립체는 복수의 광기전 모듈들을 지지하는 적어도 제1 피벗, 피벗 축을 중심으로 피벗가능하도록 제1 피벗을 지지하는 적어도 제1 베어링, 및 베어링을 지지 표면 위의 소정 위치에서 지지하는 적어도 하나의 피어(pier)를 포함할 수 있다. 베어링은 제1 피벗을 중심으로 약 100도 이상의 제1 원호에 걸쳐 연장되는 적어도 제1 마찰 감소형 부재(reduced friction member)를 포함할 수 있으며, 제1 마찰 감소형 부재는 제1 단부, 제2 단부 및 중심 부분을 포함하고, 제1 및 제2 단부들은 제1 피벗의 적어도 일부분이 제1 단부와 제2 단부 사이에서 통과하게 하기에 충분히 이격될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이를 조립하는 방법은 제1 베어링 하우징을 지표면 위의 소정 위치에 장착하는 단계; 제1 베어링 부재의 제1 및 제2 종단부(terminal end)들이 이격된 상태로 제1 베어링 부재가 하방으로 처짐으로써 상향 바이트를 갖도록 제1 베어링 부재를 제1 베어링 하우징 내로 삽입하는 단계; 및 토크 튜브의 일부분이 제1 베어링 부재의 제1 종단부와 제2 종단부 사이에서 그리고 제1 베어링 부재의 바이트 상으로 통과하도록 토크 튜브를 하강시키는 단계를 포함할 수 있다. 제1 베어링 부재는 토크 튜브가 제1 베어링 부재에 대해 피벗할 수 있도록 토크 튜브의 외측 표면과의 감소된 마찰을 제공할 수 있고, 토크 튜브는 복수의 광기전 장치들을 지지한다.
이러한 개요는 상세한 설명에서 더욱 상세히 후술되는 개념들의 선택을 간략화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이러한 개요는 청구된 요지의 핵심적인 특징 또는 본질적인 특징을 확인하도록 의도되지도 않고, 청구된 요지의 범주를 결정하는 데 대한 도움으로서 사용되도록 의도되지도 않는다.
유사한 도면 부호가 도면 전체에 걸쳐 유사한 요소를 지칭하는 하기 도면과 관련하여 고려될 때, 상세한 설명 및 특허청구범위를 참조함으로써 발명 요지의 더욱 완전한 이해가 얻어질 수 있다.
<도 1>
도 1은 일 실시예에 따른 태양광 수집기 시스템의 개략 평면도.
<도 2>
도 2는 다양한 전기 구성요소들을 갖는 수집기 시스템의 선택적인 전기 연결들을 예시하는, 도 1에 예시된 시스템의 개략 다이어그램.
<도 3>
도 3은 일 실시예에 따른, 추적 구동 시스템, 지표면에 장착된 복수의 파일(pile)들, 및 복수의 베어링 조립체들에 의한 복수의 토크 튜브들의 지지를 예시하는, 도 1의 태양광 수집 시스템의 사시도.
<도 4>
도 4는 도 3의 베어링 조립체들이 또한 사용될 수 있는 집광식 광기전 태양 추적 조립체의 개략 측면도.
<도 5>
도 5는 파일을 위한 선택적인 설계에 의해 지지되는 도 3에 예시된 베어링 조립체의 일 실시예의 사시도.
<도 6>
도 6은 도 5에 예시된 베어링 조립체의 분해도.
<도 7>
도 7은 도 6에 예시된 조립체의 베어링 부재의 확대 사시도.
<도 8>
도 8은 도 6에 예시된 베어링 조립체의 베어링 하우징의 확대 사시도.
<도 9>
도 9는 도 8에 예시된 베어링 하우징의 정면도.
<도 10>
도 10은 피어에 의해 지지된 베어링 조립체의 다른 실시예의 사시도.
<도 11>
도 11은 도 10에 예시된 베어링 조립체의 분해도.
<도 12>
도 12는 도 11에 예시된 베어링 하우징의 측면도.
<도 13>
도 13은 베어링 부재가 내부에 설치된, 도 10에 예시된 베어링 조립체의 정면도.
<도 14>
도 14는 하부 부분 및 대향하고 축방향으로 오프셋된 상부 부분을 갖는 베어링 조립체의 다른 실시예의 분해 사시도.
<도 15>
도 15는 도 14의 베어링 조립체의 측면도.
<도 16>
도 16은 2-부품 하우징 및 안전 스트랩을 갖는 베어링 조립체의 또 다른 실시예의 사시도.
<도 17>
도 17은 도 16의 실시예의 분해 사시도.
<도 18>
도 18은 도 16 및 도 17에 예시된 2-부품 하우징의 하나의 부품의 확대 사시도.
<도 19>
도 19는 안전 스트랩이 제거된, 도 16의 베어링 조립체의 정면도.
<도 20>
도 20은 도 18에 예시된 하우징의 일부의 측면도.
하기 상세한 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며, 발명 요지 또는 출원의 실시예 및 그러한 실시예의 사용을 제한하고자 의도되지 않는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "예시적인"이라는 단어는 "예, 사례 또는 실례로서 역할하는 것"을 의미한다. 예시로서 본 명세서에 기술된 임의의 구현예는 반드시 다른 구현예에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되지는 않는다. 또한, 앞서의 기술분야, 배경기술, 간략한 요약 또는 하기 상세한 설명에서 제시되는 임의의 표현된 또는 암시된 이론에 의해 제한되고자 하는 의도는 없다.
"결합된" - 하기의 설명은 함께 "결합되는" 요소들 또는 노드들 또는 특징부들을 언급한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 명확히 달리 명시되지 않는 한, "결합된"은 하나의 요소/노드/특징부가 다른 요소/노드/특징부에 직접적으로 또는 간접적으로 결합됨(또는 그와 직접적으로 또는 간접적으로 연통됨)을 의미한다.
"억제하다" - 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 억제하다는 효과를 감소 또는 최소화시키는 것을 기술하는 데 사용된다. 구성요소 또는 특징부가 동작, 움직임 또는 조건을 억제하는 것으로 기술될 때, 이는 결과 또는 성과 또는 미래의 상태를 완전하게 방지할 수 있다. 또한, "억제하다"는, 그렇지 않을 경우 발생할 수도 있는 성과, 성능 및/또는 효과의 감소 또는 완화를 또한 지칭할 수 있다. 따라서, 구성요소, 요소 또는 특징부가 결과 또는 상태를 억제하는 것으로 지칭될 때, 이는 결과 또는 상태를 완전하게 방지 또는 제거할 필요는 없다.
"툴리스 연결(tool-less connection)" - 하기의 설명은 "툴리스 연결"과 관련되는 장치 또는 특징부를 언급한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 명확히 달리 명시되지 않는 한, "툴리스 연결"은 결합된 상태를 달성하고 선택적으로 결합된 상태로부터 분리되기 위해 임의의 공구 또는 다른 별개의 부품 없이 사람에 의해 작동될 수 있는 메커니즘을 이용하여 하나의 요소/노드/특징부가 다른 요소/노드/특징부에 직접적으로 또는 간접적으로 결합됨(또는 그와 직접적으로 또는 간접적으로 연통됨)을 의미한다.
또한, 소정의 용어는 단지 참조의 목적을 위해 하기 설명에 또한 사용될 수 있고, 따라서 제한하고자 의도되지 않는다. 예를 들어, "상부", "하부", "위" 및 "아래"와 같은 용어는 참조되는 도면에서의 방향을 지칭한다. "전방", "뒤", "후방" 및 "측방"과 같은 용어는 논의 중인 구성요소를 기술하는 본문 및 연관 도면을 참조함으로써 명확해지는 일관된, 하지만 임의적인 좌표계 내에서 구성요소의 부분들의 배향 및/또는 위치를 기술한다. 그러한 용어는 위에서 구체적으로 언급된 단어, 이의 파생어 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다. 유사하게, 구조물을 지칭하는 "제1", "제2"라는 용어 및 다른 그러한 수치 용어는 문맥에 의해 명확하게 지시되지 않는 한 차례 또는 순서를 암시하지 않는다.
본 명세서에 개시된 발명들은 광기전 어레이 및 모듈의 맥락에서 기술된다. 그러나, 이들 발명은 또한 집광식 PV 시스템, 태양열 시스템 등과 같이 다른 맥락으로 사용될 수 있다.
아래에 기재되는 설명에서, 태양 에너지 수집 시스템(10)이 태양 추적 목적을 위해 피벗가능하게 조절가능하도록 지지되는 복수의 태양광 수집 모듈들에 의해 형성된다는 맥락에서 기술된다. 모듈들 각각은 복수의 태양광 수집 장치들을 지지하는 지지 부재뿐만 아니라 다양한 태양광 수집 장치들을 서로 그리고 다른 모듈들에 연결하기 위한 배선을 포함할 수 있다. 시스템(10)은 또한 그러한 시스템의 설치와 관련되는 노력, 하드웨어 또는 다른 비용을 감소시키기 위한 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 시스템 내에 포함되는 수집 시스템 또는 모듈은 베어링 조립체를 이용하여 지표면 위에서 지지될 수 있으며, 이러한 베어링 조립체는 그러한 베어링의 제조 비용을 감소시키고 설치 장소에서 관련 구성요소들의 설치를 간단하게 하도록 설계되는 하나 이상의 다양한 특징부들을 포함한다.
도 1은 복수의 태양광 수집 모듈(12)들을 포함하는 태양광 수집기 어레이(11)를 포함하는 태양광 수집 시스템(10)을 도시한다. 태양광 수집 모듈(12)들 각각은 구동 샤프트 또는 토크 튜브(16)에 의해 지지되는 복수의 태양광 수집 장치(14)들을 포함할 수 있다. 토크 튜브(16)들 각각은 지지 조립체(18)에 의해 지표면 위에서 지지된다. 지지 조립체(18)들 각각은 도 5 내지 도 18을 참고하여 아래에서 더 상세히 기술되는 베어링 조립체(20) 및 파일(pile)을 포함할 수 있다.
도 1을 계속해서 참조하면, 시스템(10)은 또한 토크 튜브(16)에 연결되고 수집기 장치(14)들이 태양의 이동을 추적하게 하기 위해 토크 튜브(16)를 피벗시키도록 구성되는 추적 구동기(30)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 그 전체 내용이 본 명세서에 명백히 참고로 포함된, 2011년 7월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/176,276호에 보다 완전하게 기술된 바와 같이, 토크 튜브(16)는 대체로 수평으로 배열되고, 모듈(12)들은 단부 대 단부(end to end) 배열로 서로 연결된다. 그러나, 본 명세서에 개시된 발명은 다른 유형의 배열의 맥락에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)은 토크 튜브(16)가 수평선에 대해 경사지도록 배치된 복수의 모듈(12)들을 포함할 수 있는데, 여기서 토크 튜브(16)들은 미국 특허 공개 제2008/0245360호에 예시되고 개시된 배열과 같은 단부 대 단부 방식으로 연결되지는 않는다. 그러한 사용의 맥락에서, 미국 특허 공개 제2008/0245360호의 도 6에서 도면 부호 40으로 식별되고 단락 [0033]에 기재된 베어링뿐만 아니라 도 8에서 도면 부호 72로 식별되고 단락 [0037]에 기재된 베어링 대신에 베어링 조립체(20)들이 사용될 수 있다. 베어링(40, 72)들의 도시 및 설명을 포함한 미국 특허 공개 제2008/0245360호의 전체 내용이 본 명세서에 명백히 참고로 포함된다.
토크 튜브(16)들이 수평으로 배치되고 모듈(12)들이 단부 대 단부 방식으로 연결되는 실시예들에서, 미국 특허 공개 제2010/0139646호의 도 2의 지지체(16)의 상부에 장착되는 베어링 대신에, 베어링 조립체(20)가 사용될 수 있다. 또한, 구동 시스템(30)은 미국 특허 공개 제2010/0139646호의 틸트(tilt) 조립체(50)에 관하여 개시된 방식으로 구성되고 작동될 수 있다. 미국 특허 공개 제2010/0139646호의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 명백히 포함된다.
부가적으로, 태양광 수집 장치(14)는 광기전 패널, 태양열 수집 장치, 집광식 광기전 장치, 또는 집광식 태양열 수집 장치의 형태일 수 있다. 예시된 실시예에서, 태양광 수집 장치(14)는 광기전 패널의 형태이다.
도 2를 참조하면, 태양광 수집 시스템(10)은 어레이(11)에 연결되는 전기 시스템(40)을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 시스템(40)은 전력 라인(44)에 의해 원격 연결 장치(42)에 연결되는 전원으로서의 어레이(11)를 포함할 수 있다. 전기 시스템(40)은 또한 상용 전원(utility power source), 계량기, 주 단로부(main disconnect)를 갖는 전기 패널, 접속부, 전기 부하, 및/또는 상용 전원 모니터를 갖는 인버터를 포함할 수 있다. 전기 시스템(40)은 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 명백히 포함된 미국 특허 공개 제2010/0071744호에 기재된 설명에 따라 구성 및 작동될 수 있다.
도 3은 하나를 제외한 모든 태양광 수집 장치(14)들이 제거된 상태로 어레이(11)를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 지지 조립체(18)들 각각은 파일(22)의 상부 단부에 지지되는 베어링(20)을 포함한다. 토크 튜브(16)는 임의의 길이를 가질 수 있고, 하나 이상의 단편(piece)들로 형성될 수 있다. 파일(22)들의 서로에 대한 간격은 지지 구조체(18)들 사이에서 토크 튜브(16)들의 편향에 대한 요구되는 한계, 풍하중, 및 다른 요인들에 기초하여 결정될 수 있다.
틸트 구동기(30)는 구동 스트럿(drive strut)(32)을 포함할 수 있고, 구동 스트럿은 구동 스트럿(32)이 그의 길이를 따라 축방향으로 이동될 때 토크 튜브(16)를 피벗시키는 방식으로 토크 튜브(16)와 결합된다. 구동 스트럿(32)은 토크 아암 조립체(34)들에 의해 토크 튜브(16)와 연결될 수 있다. 예시된 실시예에서, 토크 아암 조립체(34)들은 토크 튜브(16) 각각의 단부에 배치된다. 부가적으로, 어레이(11)는 파일(22)들 중 하나 이상에 의해 또는 다른 수단에 의해 지지되는 전기 와이어 트레이(60)를 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이 그리고 도 4를 참조하면, 어레이(11)는 복수의 태양 추적 집광식 광기전 배열들의 형태일 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 집광식 광기전 태양광 조립체(100)는 토크 튜브(16)와 크로스 빔(cross beam)(104)을 지지하는 파일(102)을 포함할 수 있다. 크로스 빔(104)은 이어서 크로스 빔(104)에 의해 지지되는 제1 군 및 제2 군의 집광식 요소(120, 140)들을 지지한다.
예시된 실시예에서, 일 군의 집광식 요소(120)들은 하나의 방향을 향하고, 제2 군의 집광식 요소(140)들은 반대 방향으로 향하도록 위치되는데, 이때 이들 사이의 전환은 토크 튜브(106)에서 일어난다. 피어(102)는 태양광 집광기 조립체(100)를 지지하는 단일 기둥(post) 또는 수 개의 기둥들 중 하나일 수 있다.
커넥터(150)들이 집광기 요소(120, 140)들을 크로스 빔(104)에 대해 지지한다. 부가적으로, 광기전 수집기(132, 134, 152, 154)들이 집광기 요소(120, 140)들의 배면들 상에 장착될 수 있다. 이러한 구성에서, 집광기 요소(120, 140)들 각각은 일 무리의 집광된 광을 광기전 유닛(132, 134, 152, 154)들 상으로 집중시키도록 구성된다. 태양 추적 구동 시스템은 토크 튜브(16)를 피벗 축(A)을 중심으로 피벗하도록 구동시킬 수 있다. 베어링(20)을 위한 집광식 광기전 사용 환경의 선택적인 구성에 관한 추가의 상세 사항은 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2010년 12월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/977,006호에 기재되어 있다.
도 5를 참조하면, 베어링(20)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술된 피어(102) 상에 직접 지지될 수 있다. 선택적으로, 베어링(20)은 선택적인 베어링 지지체(202) 상에 지지될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 베어링 지지체(202)는 도 3 및 도 4에 예시된 피어(102)와 같은 원통형 피어에 대한 확고한 연결을 제공하도록 구성될 수 있는 하부 단부(204)를 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 하부 부분(204)은 원통형 피어(102)의 상부 단부 주위로 연장되도록 구성된 복수의 장착 플레이트(206)들을 포함한다. 체결구(도시되지 않음)들이 플레이트(206)들을 피어(102)의 상부 단부에 부착하기 위해 사용될 수 있다.
지지체(202)는 또한 상부 단부(208)를 포함한다. 장착 플레이트(210)가 하부 부분(204)과 상부 부분(208) 사이에 배치될 수 있다. 장착 플레이트(210)는 예를 들어 용접 - 그러나 이로 한정되지 않음 - 과 같은 임의의 원하는 수단에 의해 플레이트(206)들에 확고하게 연결될 수 있다.
상부 부분(208)은 또한 장착 플레이트(210)에 연결된다. 몇몇 실시예들에서, 상부 부분(208)은 대체로 수직으로 연장되는 지지 구조체를 형성하도록 함께 연결되는 4개의 플레이트(212)들로 형성되는 박스 빔(box beam) 구성을 포함한다. 그러나, 다른 구성들이 또한 사용될 수 있다.
상부 부분(208)의 하부 단부는 거싯(gusset)(214)들에 의해 장착 플레이트(210)에 추가로 고정될 수 있다. 상부 부분(208)의 상부 단부는 베어링(20)에 고정된다.
도 6을 참조하면, 상부 부분(208)의 상부 단부(220)는 베어링(20)의 하부 표면의 형상과 상호보완적인 형상을 구비할 수 있다. 그러한 상호보완적인 형상을 갖든지 상이한 형상을 갖든지 간에, 상부 단부(220)는 용접 또는 임의의 다른 맞물림 방법에 의해 베어링(20)에 고정될 수 있다. 부가적으로, 상부 부분(208)은 안전 스트랩(safety strap)(321)(도 10)을 고정시키기 위한, 볼트와 같은 체결구를 수용하도록 구성될 수 있는 구멍(221)을 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 베어링(20)은 하우징(250) 및 베어링 부재(252)를 포함할 수 있다. 몇몇 구성들에서, 선택적으로, 베어링(20)은 베어링 부재가 예를 들어 툴리스 연결로 하우징(250) 내에 본질적으로 "포획되는" 방식으로 베어링 부재(252)가 하우징(250) 내에 놓이도록 구성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 몇몇 실시예들에서, 베어링 부재(252)는 토크 튜브(16)의 외측 표면에 맞닿아 활주할 때 감소된 마찰을 제공하도록 설계되는 시트 재료로부터 제조될 수 있다. 전술된 바와 같이, 토크 튜브(16)는 임의의 원하는 재료로 제조될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 토크 튜브(16)는 용융 도금된 아연도금강(hot dipped galvanized steel)으로 형성된다. 몇몇 실시예들에서, 베어링(252)은 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene, UHMWPE) 플라스틱 재료로부터 제조될 수 있다. 그러나, 그리스 침지된 면(grease soaked cotton), 목재, 델린(Delrin), 나일론, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 황동, 폴리스티렌, 폴리옥시메틸렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리아미드 또는 폴리에틸렌 옥사이드와 같은 다른 재료들이 또한 사용될 수 있다.
계속해서 도 7을 참조하면, 몇몇 실시예들에서, 베어링 부재(252)는 제1 폭(W1)을 갖는 대체로 직사각형인 구성을 가질 수 있고, 길이방향 축(LA)을 따라 길이방향으로 연장될 수 있다. 예시된 실시예에서, 베어링 부재(252)는 각각의 단부에서 견부(254)들을 포함하며, 이때 돌출 부분(256)이 또한 각각의 단부에서 견부(254)들 사이에 배치된다. 돌출 부분(256)들은 도 7에 도시된 바와 같이 견부(254)들을 지나 길이 L1만큼 연장된다.
베어링 부재(252)의 전체 길이, 돌출 부분(256)의 길이 L1, 견부(254)의 크기, 및 베어링 부재(252)의 폭 W1은 하우징(250)의 대응하는 구성요소들과 상호작용하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 전술된 베어링 부재(252)의 파라미터와 특성은 베어링 부재(252)가 하우징(250) 내에 포획되게 놓일 수 있도록 선택될 수 있다.
예를 들어, 하우징(250)은 베어링 부재 지지 표면(260) 및 단부 수용기(262)를 포함할 수 있다. 단부 수용기(262)의 배열 및 구성은 사용 동안에 베어링 부재를 작동 정렬 상태로 유지시키기 위해 견부(254) 및 돌출 부분(256)과 상호작용하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 하우징은 구멍(264) 및 단부 정지부(266)를 포함할 수 있다. 그러한 구성에서, 구멍(264)은 견부(254)를 위한 정지부를 한정하는 측방향 단부(270)를 포함할 수 있다. 부가적으로, 단부 정지부(266)는 돌출 부분(256)의 종단부를 위한 정지부를 한정할 수 있다. 또한, 단부 정지부(266)의 위치는 돌출 부분(256)의 종단부와 근접 이격 또는 접촉을 초래하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 예시된 바와 같이, 베어링 부재(252)는 하우징(250) 내에 설치될 때 하우징(250)의 지지 표면(260)에 맞닿아 놓일 수 있다. 베어링 부재(252)의 단부들 각각은 돌출 부분(256)들의 종단부들이 정지부(266)들에 근접하여 또는 이와 접촉하여 놓이도록 구멍(264)들을 통해 연장될 수 있다. 부가적으로, 견부(254)는 구멍(264)의 측방향 에지에 형성된 정지부(270)에 맞닿아 놓일 수 있다. 이러한 구성에서, 베어링 부재(252)는 하우징(250) 내에 "포획"될 수 있고, 이에 의해 베어링 부재(252)를 하우징(250) 밖으로 이동시키는 경향이 있을 수 있는 움직임에 저항할 수 있다. 부가적으로, 베어링 부재(252)는 어떠한 도구도 없이 하우징 내로 설치될 수 있다. 따라서, 베어링 부재(252)와 하우징(250) 사이의 연결은 툴리스 연결로 간주될 수 있다.
하우징 및 베어링 부재(252)의 크기는 베어링 부재(252)의 내측 표면이 토크 튜브(16)의 외측 반경 R2에 근접하거나 그와 대략 동일하거나 그보다 약간 큰 곡률 반경 R1을 따라 놓이도록 구성될 수 있다. 따라서, 토크 튜브(16)는 토크 튜브(16)의 외측 표면이 베어링 부재(252)의 내측 표면에 맞닿아 활주하도록 토크 튜브의 피벗 축(A)을 중심으로 피벗할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(250) 및 베어링 부재(252)는 약 180°의 원호에 걸쳐 반경 R1을 따라 연장되도록 구성된다. 베어링 부재(252)의 종단부들은 곡률의 180°를 지나서 베어링(20)의 내측 부분으로부터 멀리 벌어진다. 이와 같이, 베어링 부재(252)와 하우징(250)이 피어의 상부에 장착된 경우에, 베어링 부재(252)와 하우징(250)이 완전히 조립된 상태에서, 토크 튜브(16)가 베어링(20) 상으로 하강되어 베어링 부재(252)와 활주 맞물림 또는 활주 접촉할 수 있다. 다시 말하면, 토크 튜브(16)의 적어도 일부분(예컨대, 하부 절반부)이 종단부들 사이를 통과할 수 있도록 베어링 부재(252)의 종단부들이 위치된다.
이는 태양광 시스템의 설치 과정에 중요한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전술된 바와 같이, 토크 튜브(16)는 많은 구성요소들이 용접 및/또는 체결구로 토크 튜브에 장착되거나 고정된 상태로 사전제조될 수 있다. 이는 고정밀 및 고속 조립을 제공하기 위한 설비("공장")에서의 그러한 시스템의 고정밀 장착 및 제조를 허용한다. 시스템의 그러한 부분들이 사전제조되고 특히 브레이스(brace) 및 지지체가 토크 튜브(16)에 직접 연결된 상태에서, 토크 튜브(16)가 조립된 베어링(20) 상으로 하강될 수 있다.
이러한 절연 방식은 통상적으로 토크 튜브(16)와 같은 원통형 부재의 일 단부 위에서 활주되어야 하는 흔히 "롤러 베어링"으로 알려진 장치를 사용하여서는 가능하지 않다. 부가적으로, 베어링(20) 또는 그의 구성요소들 중 임의의 것이 교체를 필요로 하는 경우, 토크 튜브(16)는 작동 동안에 그의 통상의 위치 바로 위에서 지지될 수 있고, 베어링 부재(252)와 같은 교체 구성요소가 설치될 수 있다.
베어링 부재(252)가 완전한 180°에 걸쳐 토크 튜브(16) 주위에서 연장되는 것이 필요하지 않다. 오히려, 몇몇 실시예들에서, 하우징(250)과 베어링 부재(252)는 토크 튜브(16) 주위에서 약 100°에 걸쳐 곡률 반경 R1을 따르도록 구성될 수 있다. 이들 라인을 따라, 하우징(250)과 베어링 부재(252)는 토크 튜브(16)의 외측 표면의 임의의 부분 주위에서, 예를 들어 토크 튜브(16) 주위에서 100° 내지 180°에 걸쳐 연장되도록 구성될 수 있다.
도 5 내지 도 9에 예시된 구성에서, 베어링 부재(252)는 어떠한 인장력도 인가됨이 없이 거의 순전히 압축 하중을 받는다. 이는 베어링 부재(252)의 단부들이 하우징(250)에 대해 고정되지 않기 때문이다. 오히려, 그 단부들은 하우징(250)에 대해 어느 정도 움직일 수 있다.
도 10은 베어링(20)의 다른 실시예를 도시하며, 도면 부호 320에 의해 식별된다. 베어링(320)의 구성요소들은 베어링(20)의 구성요소들과 유사하거나 동일할 수 있고, 베어링(20)의 구성요소들을 식별하기 위해 사용되는 도면 부호에 100이 더해진 것을 제외하고는 동일한 도면 부호로 식별되어 있다.
도 10을 참조하면, 베어링(320)은 베어링(320)으로부터의 토크 튜브(16)의 임의의 의도하지 않은 이동을 방지하기 위해 베어링(320) 위에서 연장될 수 있는 안전 스트랩(321)을 포함할 수 있다. 안전 스트랩(321)은 예를 들어 강판, 알루미늄, 폴리우레탄 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 재료로부터 제조될 수 있다. 도 11 내지 도 13을 참조하면, 베어링(320)의 하우징(350)은 베어링 부재(352)의 종단부들 부근에 배치되는 구멍(374)들과 맞물리도록 구성될 수 있는 체결구(372)들을 포함할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 베어링 부재(352)는 베어링(20) 및 도 9를 참조하여 전술된 것과 유사한 방식으로 하우징(350)에 장착될 수 있다. 그러나, 이 실시예에서, 베어링 부재(352)의 종단부들을 하우징(350)에 대해 더욱 고정시키기 위해 구멍(374)들이 체결구(372)들과 정렬될 수 있다.
그러한 실시예에서, 베어링 부재는 체결구(372)와 구멍(374) 사이의 상호작용으로 인해 추가적으로 인장 하중을 받을 수 있다. 그러나, 견부(354) 및 정지부(370)와 같은, 하우징(350) 상의 베어링 부재(352)의 다른 대응하는 구성요소들로 인해, 체결구(372)가 베어링 부재(352)를 더 영구적으로 고정시키기 위한 리벳, 볼트 또는 다른 유형의 체결구의 형태일 것이 필요하지는 않다. 오히려, 체결구(372)는 베어링 부재(352)를 제위치에 유지시키기에 충분한 핀(pin)의 형태일 수 있다.
또한, 체결구(372)에는 사용 동안에 베어링 부재(352)에 얼마간의 인장 하중을 제공하기에 충분한 강도가 구비될 수 있다. 예를 들어, 베어링 부재(352)의 길이는 구멍(374)이 체결구(372)와 맞물릴 때 베어링 부재(352)가 하우징(350)의 표면(360)에 맞닿아 놓이지 않도록 충분히 짧게 제조될 수 있다. 따라서, 토크 튜브(16)가 베어링 부재(352) 상으로 하강될 때, 베어링 부재(352)는 구멍(374)과 체결구(372)의 상호 작용 및 토크 튜브(16)의 중량으로 인해 신장될 수 있다. 따라서, 베어링 부재는 그러한 실시예에서 사용 동안에 인장 하중 및 압축 하중 둘 모두를 받을 수 있다.
도 14는 도면 부호 420에 의해 식별되는, 베어링 조립체(20)의 또 다른 실시예를 예시한다. 일반적으로, 도 14의 실시예는 축방향으로 오프셋되고 대향되는 구성으로 배열되는, 도 5 내지 도 9의 실시예의 하우징(250)과 베어링 부재(252)의 2개의 세트들로 형성된다. 따라서, 예를 들어, 베어링(420)은 아래에서 언급되는 추가의 구성요소들에 의한 것을 제외하고는 도 5 내지 도 8의 실시예의 하우징(250)과 베어링 부재(252)의 조합에 의해 각각 형성될 수 있는 상부 부분(480)과 하부 부분(482)으로 형성될 수 있다. 따라서, 상부 및 하부 부분(480, 482)들의 다양한 구성요소들이 아래에서 추가로 기술되지 않을 것이다.
도 15에 예시된 배향에서, 대체로 u자형 구성을 갖는 하부 부분(482)은 상향 "바이트(bite)"를 구비한다. 유사하게, 상부 부분(480)은 하향 "바이트"를 구비한다. 부가적으로, 이러한 배향은 상부 및 하부 부분(480, 482)들이 그들 각자의 "바이트"가 서로를 향하기 때문에 (축(A)을 따라) 축방향으로 오프셋되고 대향되는 것으로서 기술될 수 있다.
계속해서 도 14 및 도 15를 참조하면, 하부 부분 및 상부 부분(482, 480) 각각은 측부 장착 부재(484)들을 포함할 수 있다. 장착 부재(484)는 대응하는 하우징(450)과 단일체로(monolithically) 형성되거나 단단히 고정되는 플레이트의 형태일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 장착 부재(484)는 구멍(486)을 포함할 수 있다.
도 15를 참조하면, 몇몇 실시예들에서, 상부 및 하부 부분(480, 482)들은 장착 부재(484)들 내의 구멍(486)들이 서로 정렬되도록 위치될 수 있다. 이러한 구성에서, 상부 부분(480)과 하부 부분(482)을 서로 고정시키기 위해 체결구(488)들이 정렬된 구멍(484)들을 통해 고정될 수 있다. 부가적으로, 장착 부재(484)들 내의 구멍(486)들은, 베어링 부재(452)들의 내측 표면들 각각의 곡률 반경들의 초점(F)들이 하도록, 정렬될 수 있다. 통상적으로, 사용 동안에, 베어링 부재(452)들의 내측 표면들의 곡률 반경의 초점(F)은 대체로 토크 튜브(16)의 피벗 축(A)과 정렬될 것이다.
이러한 유형의 구성은 몇몇 설치에서 추가의 이익을 제공할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 태양광 시스템들은 바람 이벤트(wind event) 동안에 토크 튜브(16)에 큰 양력(lift)을 발생시킬 수 있다. 지속적인 바람은 토크 튜브(16)에 지속적인 부양력을 생성시킬 수 있으며, 이는 토크 튜브(16)가 그의 관련 피어로부터 들어올려지는 것을 방지하기 위해 상쇄되어야 한다. 따라서, 베어링 조립체(420)의 상부 부분(480)을 사용함으로써, 상부 부분(480)의 관련 베어링 부재(452)는 토크 튜브(16)의 제어된 피벗으로부터 감소된 마찰과 마모를 계속 제공할 수 있다. 부가적으로, 토크 튜브(16)를 설치할 때, 토크 튜브가 하부 부분(482) 상으로 하강될 수 있고, 이어서 토크 튜브(16)가 하부 부분(482) 상에 놓인 상태에서 상부 부분(480)이 설치될 수 있다.
이러한 유형의 구성은 20 mph 수평 동서 바람 유동에서의 바람 부양력이 시스템의 피어(102)들에 의해 지지되는 총 중량보다 큰 경우에 특히 유용할 수 있다. 그러한 바람은 토크 튜브들을 그들의 각자의 베어링들로부터 들어올려 도 10에 예시된 안전 스트랩(321)과 같은 안전 스트랩에 대항한 구성요소 마모 마찰을 발생시키기에 충분할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 배열은 "정오-각도"를 향해 피벗되고 20 mph의 수평 바람을 받을 때 상당한 양력을 발생시킬 수 있다. 토크 튜브(16)를 그의 관련 베어링으로부터 들어올릴 수 있는 순 부양력은, 정오 태양 각도를 향해 피벗되는 복수의 광기전 장치(14)들의 조합된 중량과 토크 튜브(16) 및 토크 튜브에 의해 지지되는 모든 다른 장비의 중량을 20 mph 횡방향 수평 바람 하에서 광기전 장치(14)들에 의해 발생되는 양력으로 나눈 것으로 정의되는 비가 1 미만일 때로서 표현될 수 있다.
도 4에 개략적으로 예시된 집광식 광기전 시스템과 같은 몇몇 유형의 태양광 시스템은 일반적으로 큰 부양력을 발생시키지 않는다. 예를 들어, 지속적인 20 mph 수평 지향 동서 바람 하에서 도 4에 예시된 것과 같은 시스템은 피어(102)에 의해 지지되는 총 중량보다 더 큰 부양력을 토크 튜브(16)에서 유발하지 않을 수 있다. 따라서, 그들 유형의 시스템들은 토크 튜브(16)의 하부 측 주위에서 연장되는 단 하나의 베어링 부재만이 존재하는 도 5 내지 도 13에 예시된 실시예와 관련되는 감소된 부품 비용으로부터 이익을 얻을 수 있다. 선택적으로, 안전 스트랩(321)(도 10)은 관련 베어링으로부터의 토크 튜브의 의도하지 않은 변위(dislocation), 예를 들어 큰 일시적인 돌풍에 의해 발생될 수 있는 변위를 방지하기 위해 사용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 베어링 부재(252, 352, 452)들의 단순화된 특성은 몇몇 실시예들에서 이들 베어링 부재가 공구 없이 각자의 하우징들에 "스냅 체결"되거나 달리 설치되게 할 수 있다. 이와 같이, 관련 하우징들 내의 베어링 부재들은 서로 툴리스 연결을 형성하는 것으로 간주될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 베어링 부재(252, 352, 452)들은 약 0.318 ㎝(0.125")의 두께를 갖는 시트 재료로부터 제조될 수 있다. 그러나, 다른 두께들이 또한 사용될 수 있다.
도 16 내지 도 20은 도면 부호 520에 의해 식별되는, 베어링 조립체(20)의 또 다른 실시예를 예시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 지지 표면(560)은 선택적으로 크라운형 부분(crowned portion)(582)을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 크라운형 부분(582)은 지지 표면(560)의 상부 표면에서, 즉 베어링 부재(552)를 지지하고 이와 접촉하는 지지 표면(560)의 측에서 대체로 볼록하다.
예시된 실시예에서, 크라운형 부분(582)의 크라운형 구성으로 인해, 베어링 부재(552)는 토크 튜브(16)와 같은 토크 튜브의 중량 하에서 변형될 수 있다. 따라서, 베어링 부재(552)는 초고분자량 폴리에틸렌 재료와 같은 얇은 시트-유사 재료로부터 제조될 수 있지만, 그러한 시트 재료는 토크 튜브(16)의 중량 하에서 크라운형 부분(582)의 윤곽을 따르도록 왜곡될 수 있다.
선택적으로, 베어링 부재(552)의 중심 부분이 베어링 부재(552)의 종단부(556)들에 비해 좁아질 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 베어링 부재(552)의 중심 부분은 종단부(556)들에 인접한 베어링 부재(552)의 부분에서의 폭 W1보다 더 작은 폭 W2를 갖는다.
크라운형 부분(582)은 임의의 볼록한 구성을 구비할 수 있다. 이와 같이, 하우징(550)은 토크 튜브(16)의 최종 위치와 하우징(550)의 오정렬을 더 양호하게 수용할 수 있다.
예를 들어, 전술된 바와 같이, 하우징(550)과 같은 하우징 및 피어(102)의 설치 후에, 지지 표면(560)이 베어링 조립체(520)에 의해 지지될 토크 튜브(16)의 외측 표면과 정확하게 정렬되거나 평행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 지지 표면(560)은 토크 튜브(16)의 최종 위치에 대해 경사질 수 있다. 도 20은 토크 튜브(16)에 대한 2개의 가능한 최종 잠재적 위치들, 즉 파선으로 식별되는 정렬된 수평 위치와 일점쇄선으로 식별되는 오정렬된 경사진 위치를 예시한다.
그러한 크라운형 구성에 의해, 크라운형 부분(582)은 토크 튜브(16)의 외측 표면과 베어링 부재(520) 사이에서 보다 큰 접촉면(contact patch)을 유지시키는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 지지 표면(260, 360, 460)들과 같은 지지 표면이 평탄한 실시예들에서, 대응하는 베어링 부재에서 토크 튜브(16)의 외측 표면 사이의 접촉면은 토크 튜브(16)가 대응하는 베어링(20)과 오정렬될 때 대응하는 지지 표면의 에지에 집중될 수 있는데, 그 이유는 그들 지지 표면이 평탄하기 때문이다. 그러나, 지지 표면(560)과 같은 지지 표면이 예를 들어 지지 표면(560)의 중심 또는 하부 점에서 크라운형 부분(582)을 포함하는 경우에, 크라운형 구성은 토크 튜브(16)의 외측 표면과 베어링 부재 사이에서 더 연속적이고 따라서 보다 큰 접촉면을 제공하는 것을 도울 수 있다. 그러한 구성은 토크 튜브(16)의 외측 표면과 베어링 부재 사이에서 응력 집중의 크기를 감소시켜서 베어링 부재의 마모 속도를 감소시키는 것을 도울 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 표면(560)의 크라운형 부분(582)은 그의 전방 및 후방 축방향 에지(584, 586)들 사이에서 단일 곡률 반경 R3을 따르도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 형상들이 또한 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 볼록 부분(582)은 전방 축방향 에지(584)로부터 연장되는 접선(T)이 수평면(H)에 대해 각도 C로 연장되도록 충분히 만곡될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각도 C는 약 7°일 수 있다. 그러나, 다른 각도들이 또한 사용될 수 있다.
계속해서 도 17 내지 도 20을 참조하면, 하우징(550)은 하나 이상의 부분들로부터 제조될 수 있다. 예시된 실시예에서, 하우징(550)은 2개의 부분(550A, 550B)들로부터 제조되지만, 하우징(550)은 임의의 개수의 부품들로부터 제조될 수 있다.
예시된 실시예에서, 부분(550A, 550B)들은 동일한 형상을 갖고, 서로 같을 수 있다. 부분(550A, 550B)들 각각은 지지 표면(560)의 하부 에지로부터 하방으로 연장되는 정지부(584)들을 포함한다. 정지부(584)들은 2개의 부분(550A, 550B)들이 서로 병치될 때, 그들의 각자의 외향면들이 서로 접촉하도록 위치된다. 이와 같이, 정지부(584)들은 부분(550A, 550B)들을 서로에 대해 정렬시키는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 부분(550A, 550B)들은 피어(102)에 장착되기 전에 서로 고정될 수 있다. 선택적으로, 부분(550A, 550B)들은 설치 시에 피어(102)에 결합되고 서로 결합될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 정지부(584)들은 또한 구멍(221)(도 6)과 정렬될 수 있는 리세스(recess), 노치(notch) 또는 구멍(586)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 리세스(586)는 또한 부분(550A, 550B)들을 원하는 위치와 정렬시키는 데 도움을 줄 수 있다.
전술한 상세한 설명에서 적어도 하나의 예시적인 실시예가 제시되었지만, 매우 많은 수의 변형예가 존재한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예 또는 실시예들이 청구된 발명 요지의 범주, 적용가능성, 또는 구성을 어떠한 방식으로도 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 전술한 상세한 설명은 기술된 실시예 또는 실시예들을 구현하기 위한 편리한 지침을 당업자에게 제공할 것이다. 본 특허 출원의 출원 시점에 공지된 등가물 및 예측가능한 등가물을 포함하는 특허청구범위에 의해 한정되는 범주를 벗어나지 않고서 요소들의 기능 및 배열에 다양한 변경이 행해질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (21)

  1. 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이(sun-tracking photovoltaic solar collector array)로서,
    복수의 광기전 장치들;
    피벗 축(pivot axis)을 중심으로 피벗가능하도록 광기전 장치들을 지지하는 지지 조립체를 포함하며,
    지지 조립체는,
    복수의 광기전 모듈들을 지지하는 적어도 제1 피벗,
    피벗 축을 중심으로 피벗가능하도록 제1 피벗을 지지하는 적어도 제1 베어링, 및
    베어링을 지지 표면 위의 소정 위치에서 지지하는 적어도 하나의 피어(pier)를 포함하고,
    베어링은 제1 피벗을 중심으로 약 100도 이상의 제1 원호에 걸쳐 연장되는 적어도 제1 마찰 감소형 부재(reduced friction member)를 포함하며, 제1 마찰 감소형 부재는 제1 단부, 제2 단부 및 중심 부분을 포함하고, 제1 및 제2 단부들은 제1 피벗의 적어도 일부분이 제1 단부와 제2 단부 사이에서 통과하게 하기에 충분히 이격되는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  2. 제1항에 있어서, 제1 마찰 감소형 부재는 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  3. 제1항에 있어서, 제1 마찰 감소형 부재는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되는 제1 및 제2 돌출 부분들을 포함하는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  4. 제3항에 있어서, 제1 단부는 제1 돌출 부분의 길이방향 축을 가로질러 소정 각도로 연장되는 견부(shoulder)를 포함하는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  5. 제1항에 있어서, 피어는 제1 마찰 감소형 부재를 중심으로 약 180도 이상에 걸쳐 연장되는 베어링 지지 부재를 포함하고, 베어링 지지 부재는 적어도 제1 방향으로의 제1 마찰 부재의 이동에 저항하기 위해 제1 마찰 감소형 부재의 제1 단부와 맞물리도록 구성되는 적어도 제1 커넥터 부분을 포함하는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  6. 제1항에 있어서, 제1 피벗이 제1 마찰 감소형 부재로부터 멀리 그리고 제1 마찰 감소형 부재의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 통과하는 것을 방지하기 위해 제1 마찰 감소형 부재의 제1 및 제2 단부들을 가로질러 연장되는 차단 부재를 추가로 포함하는 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  7. 제1항에 있어서, 제1 피벗을 중심으로 약 100도 이상의 제2 원호에 걸쳐 연장되는 적어도 제2 마찰 감소형 부재를 포함하는 제2 베어링을 추가로 포함하고, 제2 마찰 감소형 부재는 제1 단부, 제2 단부 및 중심 부분을 포함하며, 제2 마찰 감소형 부재의 제1 및 제2 단부들은 제1 피벗의 적어도 일부분이 제1 단부와 제2 단부 사이에서 통과하게 하기에 충분히 이격되는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  8. 제7항에 있어서, 제1 장착 부분은 제2 마찰 감소형 부재를 피어에 연결하는 적어도 제1 맞물림 부분을 포함하는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  9. 제7항에 있어서, 적어도 제1 방향으로의 제2 마찰 감소형 부재의 이동에 저항하도록 구성되는 적어도 제1 장착 부분을 추가로 포함하는 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  10. 제9항에 있어서, 제1 장착 부분은 제2 마찰 감소형 부재를 중심으로 약 180도의 원호 둘레에서 연장되는 제2 베어링 지지체, 및 제2 베어링 지지체에 대한 제1 베어링의 위치를 고정시키는 맞물림 장치를 포함하는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  11. 제10항에 있어서, 맞물림 장치는 제1 베어링의 바이트(bite)가 향하는 방향과 대체로 반대로 연장되는 맞물림 방향을 따라 제2 베어링 지지체를 안내하도록 구성되는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  12. 제1항에 있어서, 일광을 복수의 광기전 장치들의 감광 표면들 상으로 반사하도록 구성되는 복수의 집광 반사기(concentrating reflector)들을 추가로 포함하는 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  13. 제1항에 있어서, 정오 태양 각도(noon sun angle)를 향해 피벗되는 복수의 광기전 장치들의 조합된 중량과 제1 피벗의 중량을 20 mph 횡방향 수평 바람 하에서 광기전 장치들의 양력(lift)으로 나눈 비가 1 미만인, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  14. 제13항에 있어서, 제1 마찰 감소형 부재의 바이트가 상향으로 향하고, 대체로 제1 마찰 감소형 부재 위에 그리고 제1 마찰 감소형 부재의 바이트를 가로질러 위치되는 다른 베어링이 없는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  15. 제14항에 있어서, 피벗이 제1 단부와 제2 단부 사이에서 그리고 제1 마찰 감소형 부재로부터 멀리 통과하는 것을 방지하기 위해 제1 마찰 감소형 부재의 바이트를 가로질러 연장되는 차단 부재를 추가로 포함하는 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  16. 제1항에 있어서, 마찰 감소형 부재를 지지하도록 위치되는 베어링 지지 부재를 추가로 포함하고, 베어링 지지 부재의 상부 표면이 마찰 감소형 부재 아래에 배치되는 상향 돌출 볼록 표면을 갖는, 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이.
  17. 태양 추적 광기전 태양광 수집기 어레이를 조립하는 방법으로서,
    제1 베어링 하우징을 지표면 위의 소정 위치에 장착하는 단계;
    제1 베어링 부재의 제1 및 제2 종단부(terminal end)들이 이격된 상태로 제1 베어링 부재가 하방으로 처짐으로써 상향 바이트를 갖도록 제1 베어링 부재를 제1 베어링 하우징 내로 삽입하는 단계;
    토크 튜브의 일부분이 제1 베어링 부재의 제1 종단부와 제2 종단부 사이에서 그리고 제1 베어링 부재의 바이트 상으로 통과하도록 토크 튜브를 하강시키는 단계를 포함하며,
    제1 베어링 부재는 토크 튜브가 제1 베어링 부재에 대해 피벗할 수 있도록 토크 튜브의 외측 표면과의 감소된 마찰을 제공하고, 토크 튜브는 복수의 광기전 장치들을 지지하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 토크 튜브가 제1 베어링 부재의 바이트 밖으로 들어올려지는 것을 억제하기 위해 추가의 부재를 토크 튜브 위에 그리고 제1 베어링 부재의 바이트를 가로질러 고정시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 제1 베어링 부재로부터 축방향으로 오프셋되고 제1 베어링 부재에 대향되는 소정 위치에서 제2 베어링 하우징 및 제2 베어링 부재를 토크 튜브 위에 장착하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 삽입하는 단계는 제1 베어링 부재를 툴리스(tool-less) 연결로 제1 하우징에 연결시키는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제17항에 있어서, 제1 베어링 부재가 토크 튜브의 중량 하에서 인장 하중을 받도록 제1 베어링 부재의 제1 및 제2 단부들을 제1 베어링 하우징에 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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