JPH02249281A - 太陽光コレクタ装置 - Google Patents

太陽光コレクタ装置

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JPH02249281A
JPH02249281A JP2041347A JP4134790A JPH02249281A JP H02249281 A JPH02249281 A JP H02249281A JP 2041347 A JP2041347 A JP 2041347A JP 4134790 A JP4134790 A JP 4134790A JP H02249281 A JPH02249281 A JP H02249281A
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panel
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roof
panels
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Roger Gallois-Montbrun
ロージェ・ガロワ・モンブリュン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 状光起電型太陽電池を包含する太陽光コレクタに関する
。
光起電型太陽電池を取付けられ太陽追跡機構によって方
位角および仰角の両方を操従できるおおよそ長方形の構
造体で構成された太陽光コレクタ装置は既に知られてい
る。このような装置としてはＰＲ−Ａ−２　４１５　２
７１およびＦＲ−Ａ−２　４１８　９１２をあげること
ができる。
この形式の太陽光コレクタ装置にはいくつかの欠点があ
る。すなわち、風の強い地方に設置された平面状自動太
陽追跡式の太陽光コレクタは、パネルをいわゆる安全姿
勢すなわち水平姿勢または旗のように自由に揺動できる
垂直姿勢にしたとしても、耐風性が悪い。これはこれら
の位置ではパネルが乱流の風から防護されていないから
である。
ＦＲ−Ａ−２　５４４　５５１に記載の太陽光コレクタ
はこの欠点をさける第１の試みのものである。これに記
載の装置は、屋根型の構造体の前面および後面に固定し
た２枚の長方形の水平方向に細長いパネルで構成された
構体を包含するものである。前面に固定したパネルのみ
が太陽光コレクタとして用いられ、後面に固定したもう
１枚のパネルは単に装置全体を風から防護するためのも
のである。またこの装置は前面を太陽に直面せしめ続け
る方位適応機構を有し、傾斜角度は一定のままとしてい
る。
このような装置はなかでも耐風性がよいという利点を有
するが、発電効率では大抵の他の太陽追跡型太陽光コレ
クタと比較しては高いものの、パネルのうち１枚が太陽
に向けられるだけで他方のパネルは傾けることができず
制約がある。
従って、ＦＲ−Ａ−２　５５４　５５１に記載の装置の
設計を改良して、その利点を失なうことなく発電量を高
めることが本発明の目的である。
本発明により改良された太陽光コレクタは上述の目的を
達し得るものである。すなわち従来装置の利点は、発電
量が２倍以上となるということを包含する他の著しい利
点と組み合わされるからである。
この新規な太陽光コレクタは従来装置の構成要素のいく
つかをそのまま用いている。ことに、その構造体はやは
り屋根型であって、その前面および後面に対応するふた
つのパネルのための支持体としての機能を同様に有して
いる。これらの２枚のパネルはやはり細長い長方形の形
状をしている。
さらに、構造体は、従来装置の方位適応機構の設計およ
び作動と比べられるような、太陽の方向に前面を向は続
けるようにした方位適応機構によって方位角を操従され
るのである。
この形式の装置になした本発明の改良は、今迄は屋根型
の構造体の屋根面に固定していた前面パネルおよび後面
パネルの両方を傾斜可能のものとし、これらパネルのそ
れぞれを同じような適応機構によって各別に操従できる
ようにして、これによってこの太陽光コレクタの改良を
１枚のパネルすなわちこの場合後面パネルに集約するこ
とが可能となるものである。
この後面パネルに与えた仰角の適応性は太陽光コレクタ
の発電量を２倍以上とすることとなる。
これは、構造体の後面に固定し単に耐風性を与えるだけ
の従来の固定パネルを、傾斜面が太陽光線に対して鉛直
となるように仰角調節可能の第２のコレクタパネルに変
換することによるものである。。
前面パネルの仰角の適応性は、既に太陽光コレクタとし
て用いられているパネルとは異なったものとしてみられ
るべきである。すなわち、このパネルは、屋根型の構造
体の前面に合致する低位置に対応する固定傾斜角で機能
するものではなく、後面パネルと同じ条件下で仰角も操
従できるようになっているからである。
前面パネルの機能に施したこの改良は、これが発電効率
を著しく高めるばかりでなく、仰角の操従を１枚のパネ
ルだＧｊでなく両方のパネルで可能として、これらを同
じ方位軸線上で同じ傾斜を与えることで同一平面で整合
させて全体的に１枚の太陽光コレクタとして用いて、南
半球では前方に、北半球では後方にとその共通回転軸線
を中心として傾斜せしめ得るようにしたことにある。こ
の操従の利点は、季節変化があっても装置の基本的構成
を変更することなく、北極から南極までのいかなる緯度
に設置した場合でも、この太陽光コレクタを上述のよう
にして改善できることにある。
各パネルは、屋根型の構造体の対応する支持面から独立
のものとし、適宜の機構を設けて構造体の稜線に沿って
丁番付けしてこの稜線を中心として回動しこれによって
太陽光線に鉛直な傾斜を維持できるようにすることによ
り、仰角調節可能としである。
以下に非限定的実施例として述べる仰角操従の適応機構
は特に次に列記する構成要素を包含する。
（ａ）底端部において共通丁番を有すると共に、頂端部
は固定の屋根型構造体の前面および適応可能のパネルに
それぞれ丁番付けされたふたつのリンクを包含するリン
ケージを有すること、（ｂ）シリンダの基部が固定の屋
根型構造体の前面に丁番付けされ、ロッドの端部が前記
リンク間の共通枢着点に丁番付けされた液圧ジヤツキを
有すること、および （ｃ）上述のリンクと液圧ジヤツキがひとつの垂直面内
に装架されており、これらはこの面内でそれらの丁番で
動けるようになっていること。
上述のパネルにおける主要な改良に加えて、この新規な
装置は、ことにその屋根型構造体の支持および方位角の
適応機構のモータに関して無視することのできない他の
特徴を有する。
すなわち、この屋根型構造体の支持部材は、走行鎖錠機
構によって走行軌道と接触させであるが、この走行鎖錠
機構の数は従来装置では４個であったが本発明装置では
３個であり、これによってプレースで補強された３本の
アームを有する支持部材は等辺三角形の形となり安定性
が改善される。
また、走行軌道の内面に固定したラックと係合するビニ
オンを有するか、またはこの内面に摩擦係合するモータ
はその配置に関して改善されている。
すなわちこのモータは従来装置におけるように前述の構
造体の外部で機能するものとする代りに、屋根型構造体
の内部に装架してこれが保護されるようにしであるので
ある。
以下本発明を添付図面に例示したその好適な実施例につ
いて詳述する。
第１図ないし第４図、ことに第１図、第２図および第４
図に示すように、本発明の太陽光コレクタは、細長い長
方形の形とした前面および後面を有する屋根型構造体１
を包含する。これら前面および後面はそれぞれ前面パネ
ル２および後面パネル３のための支持部分となる。前面
パネル２および後面パネル３の長手方向に延びる頂縁部
は屋根型構造体１の稜線ＨＨ’　と一致するものとして
示しである。これら前後面パネル２および３はそれぞれ
長方形のフレームで構成されており、このフレームは長
手方向に延びる部材６、横部材７および中間横部材８，
９を包含している。光起電モジュールまたはその他の太
陽光コレクタ手段がこれらの構造体に装架しである。
屋根型構造体１は複数個のトラス１ｏによって構成され
ている。三角形のパネル１１によって屋根型構造体１の
端部のそれぞれに位置せしめたこれらのトラスは、この
拾遺体内に風が吹き込んで来るのを妨げるが、太陽光コ
レクタの本来の機能は妨げないようにするものである。
これらのトラスの傾斜の角度は、この太陽光コレクタを
設置する緯度に依存するもので、それらの支えは構造体
１のフレームによって確実とされている。
構造体１は支持体１２上に立っている。この支持体１２
は中心に円筒形部分１７を包含しており、この円筒形部
分１７の垂直回転軸線ｖｖ′は可動構体をその重量を支
持することなく６決めしている。垂直回転軸線ｖｖ′は
この可動構体の一部分となっており、可動構体の自動操
作に加えて、またはこれに代えて手動操作を可能とさせ
る。
円筒形部分１７から延びる３本のアーム１８はそれらの
端部を３つのプレース１９で補強されており、これによ
って支持体は等辺三角形の形となっている。アーム１８
のひとつと係合するふたつのプレース１９によって形成
される三角形の頂点には、後述する走行兼鎖錠機構が固
定されている。これらの３つの走行兼鎖錠機構は、よく
バランスがとれた可動構体を円形走行軌道上で回転させ
て停止せしめることを可能としている。この可動構体は
、好適には電動機とする原動機１５で回転せしめられる
。
この原動機は構造体１の基部を構成する長方形のフレー
ムの長手方向部材間に設けた中間横部材２０のひとつに
装架しである。原動機１５は走行軌道円形支持体１４の
内面に係合する車輪を有し、この係合は単に摩擦による
ものか、またはこの車輪すなわちビニオンと走行軌道１
４に固定したラック１４’との間のかみ合いによるもの
とすることができる。
非限定的な例として第３図に示した走行兼鎖錠機構１３
は、アーム１８のひとつの端部に固定した金属板で構成
された垂直支持体２１を包含する。この金属板はその頂
部を水平頂板２２に、またその基部を水平底板２３に接
続してあり、これによってＵ字形の構造を形成している
。
頂板２２の下側面はふたつの垂直仕切２４．２５を有す
る。これらの垂直仕切はふたつのＵ字形隔室を画成して
いる。最外方の隔室は自由走行玉軸受ローラ２５を包含
する。このローラ２５の心棒は仕切２４゜亭 ２５にって保持されている。このローラまたは車輪２５
は円形走行軌道１４上に乗る金属リング２７上にあり、
走行軌道の頂部から内方に突出している。リング２７の
張り出し部分の上では、他方の隔室が制動機構２８を収
容している。この制動機構２８はブレーキシュー２９と
作動用の電気機械装置３０とを包含している。
底板２３は垂直仕切３１を包含する。この垂直仕切３１
は、垂直支持体２１および底板２３と一緒に第３のＵ字
形の隔室を形成するように配置しである。この第３のＵ
字形の隔室にはもうひとつの自由走行玉軸受ローラ３２
を収容してあり、このローラ３２の心棒は垂直支持体２
１および垂直仕切３１によって支持されている。このロ
ーラまたは車輪３２は金属リング２７の張り出し部分の
下面に当接している。口１−ラ２６は可動構体の重量を
支持する一方、ローラ３２は可動構体がもち上がるのに
対抗してブレーキシュー２９に圧力を加えることを可能
とする所要の反力を生じさせるのである。原動機１５に
スイッチを投入すると、ブレーキシュー２９は自動的に
リング２７から脱離して可動構体を自由に回転せしめる
ようにする。逆に、原動機１５のスイッチを切ると、ブ
レーキシュー２９は自動的に作動してリング２７に対し
て鎖錠するのである。
この自動鎖錠は、ブレーキシュー２９を作動せしめる装
置に接続した適宜の装置により検知される風が余りにも
強い時、または風が乱流となった時に行なわれる。すな
わち、このような時にも原動機が作動しても可動構体の
回転が妨げられるからである。
理論上は、好適にはマイクロプロセッサで制御されるこ
の原動機１５は日中は断続的に作動して、可動構体を東
から西へと回動させると共に、昼間が終ると可動構体を
西向きの位置から朝に太陽に面する位置へと戻すように
回動させる。この原動機１５の理論的な作動法は状況に
よって変更することができる。
このようにして、たとえば熱帯地方では、太陽は南半球
から北半球へと移行した時、北半球の方向に傾斜してい
る後面パネル３で、光線を受ける。
またもしも前面パネル２も傾斜できるようにしてあれば
、前面パネルもこの方向に展開することができよう。太
陽は北半球を横切って東から西へと動くので、前面が最
初西を向いていた屋根型構造体１は西から東へと、太陽
が南半球を横切って動いている時について前述したのと
丁度反対の方向に回転する。従って、原動機は西から東
へと断続的に作動させ、−日の終りにおいては東から西
へと連続的に作動させるのである。
第４図は本発明の非限定的な実施例を示すもので、この
図面に示した適応機構は後面パネル３の仰角操従用の適
応機構のみで、他の適応機構は図示するのを省略しであ
る。これらの適応機構は３つの同形の構体３３を包含し
ている。これらの構体３３は屋根型構造体１の内部に装
架されており、その長手方向に分布している。そのうち
のひとつの構体は屋根型構造体１の中央に位置しており
、他のふたつの構体は中央の構体を中心として対称的に
配置されている。
このような構体３３は液圧ジヤツキ３４とふたつのリン
ク３５ａ、　３５ｂを包含するリンケージ３５とで構成
されている。ふたつのリンク３５ａ、　３５ｂは同長の
もので、その一端で互いに枢着されている一方、その他
端はそれぞれ、リンク３５ｂでは屋根型構造体１の固定
前面に、またリンク３５ａでは水平回転軸線ＨＨ’を中
心として操従できるパネル３に枢着しである。いずれの
場合においても、枢着の丁番は屋根型構造体１の前面の
中間横部材９間に設けたスペーサ３６に装架されている
。各液圧ジヤツキ３４のシリンダはその基部を中間横部
材９間のスペーサ３７に装架されており、この液圧ジヤ
ツキのロッドの端部はリンク３５ａ、　３５ｂの間の共
通枢着点に枢着しである。これら３つの液圧ジヤツキ３
４は、屋根型構造体１の基部に設けた液圧制御センター
３９に接続しである。
第５図において後面パネル３は、屋根型構造体１の後面
に乗っている安全位置にある状態を実線で示されている
。また実線によって液圧ジヤツキ３４、リンク３５ａ、
　３５ｂおよびそれらの共通枢着点３８をも示しである
。
３つの液圧ジヤツキのロッドがのばされると、これらの
ロッドは後面パネル３にスラストを加え、これらによっ
て後面パネル３を、構造体稜線と合致する軸線ＨＨ’を
中心として回動せしめて点線で示す新たな位置までもち
上げて、この後面パネル３が太陽光コレクタとして機能
するようにする。
同様に、点線は液圧ジヤツキ３４、リンク３５ａ、　３
５ｂおよび共通枢着点３８の対応位置を示すのにも用い
られている。
第６図は第５図に示した太陽光コレクタの断面を斜視図
を加味して示した図であって、前後面パネル２．３のそ
れぞれに対する適応機構がこれから動ける状態にある状
態を示している。すなわちこれらのパネルは屋根型構造
体１の対応する面に当接する下方位置すなわち安全位置
にある。適応機構は隣接するもの同志対向して装架され
ており、互いに干渉することなく作動でき、これら適応
機構が作動する垂直面は互いにわずかずれている。
第５図に示したものと同じ後面パネル３の仰角操従機構
がこの図においても示されている。前面パネル２を動か
すための操従機構は液圧ジヤツキ３９、リンク４０ａ、
　４０ｂ、および両リンクおよび液圧ジヤツキロッドに
共通の枢着点４１である。
これらの機構を構成する部材は、前後面パネル２．３の
上述の位置に対応する位置で第６図に示しである。
第７図では、前後面パネル２，３が同一の傾斜角になる
まで共通水平回転軸線ＨＨ’を中心として操従され、同
一面上に整合した状態となっている。
この図に示されるように、この同一面は回転軸線を中心
として動かすことができ、前面パネル２を折り込んだ位
置と後面パネル３を折り込んだ位置の間の任意の傾斜を
得ることができる。この両パネルを折り込んだ位置は、
風が強く太陽光コレクタの安全を計らなければならない
時に自動的にとられる位置でもある。
上述の前後面パネル２．３を操従する機構は全く単に例
示のためにあげたものであって、他の型式の機構によっ
てこれら２枚のパネルを操従するようにしてもよい。こ
のような他の実施例としては第８図に示したものがあげ
られる。
第８図に示す前後面パネル２，３の仰角操従システムで
は、前面パネル２および後面パネル３はふたつの独立で
はあるが同形の機構によってそれぞれ上下駆動される。
この機構はねじ付ロッド５０を包含する。このねじ付ロ
ッド５０は水平に延びる三角形装置によってパネルに枢
着されており、屋根型構造体１の内部で垂直回転軸線上
に装架しである。
この屋根型構造体１は、その形状を若干変更することが
常に可能であり、かつ場合によっては有利であることが
ある。
図示はしなかったが、前後面パネル２．３に共通の回転
軸線ＨＨ′　と合致する、屋根型構造体１の頂部に沿う
稜線を、同じ長さの平坦部分と置き換えることが有利で
ある場合もある。このためには水平回転軸線ＨＨ’をふ
たつの平行な軸線にわけて、前面パネル２と後面パネル
３とに別々に用いるのである。
この実施例においては各機構で操作される前面パネル２
および後面パネル３が同じ傾斜角となった時、これらは
平行なふたつの面となり、これらが水平である時のみに
両者は整合するものとなる。
以上本発明を、その好適な実施例について詳述したが、
本発明はこの特定の実施例に限定されるものではなく、
本発明の精神を逸脱しないで幾多の変化変形がなし得る
ことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の改良した太陽光コレクタの斜視図で、
右側のものは前後面パネルを屋根型構造体に折り畳んだ
状態を示し、左側のものは後面パネルをその持ち上げた
位置へと上げた状態を示す図、第２図は屋根型構造体支
持体のレベルにある太陽光コレクタの平面図で、光起電
型太陽電池をそなえた両パネルを点線で示す図、第３図
は第２図のｍ−ｍ線に沿う断面図で、屋根型構造体をそ
の垂直回転軸を中心として操従しその前面を太陽の方向
に向けて維持する適応機構に属する走行兼鎖錠装置のひ
とつを示す図、第４図は本発明の太陽光コレクタの１実
施例を背後からみた斜視図、第５図は第２図のｖ−ｖ’
垂直面に対応する太陽光コレクタの略図的断面図、第６
図は第５図の太陽光コレクタの斜視図、第７図は第６図
と同様な図であるが両パネルを開いて太陽の方向に向け
た状態で示す斜視図、第８図はパネルの仰角を操従する
機構の別の実施例を有する太陽光コレクタの断面図であ
る。 １・・屋根型構造体、２・・前面パネル、３・・後面パ
ネル、６・・長手方向に延びる部材、７・・横部材、８
．９・・中間横部材、１０・・トラス、１１・・三角形
パネル、１２・・支持体、１３・・走行兼鎖錠機構、１
４・・走行トラック、１５・・原動機、１７・・中央の
円筒形部分、１８・・アーム、１９・・プレース、２０
・・中間横部材、２！・・垂直支持体、２２・・水平頂
板、２３・・水平底板、２４゜２５・・仕切、２７・・
金属リング、２８・・制動機構、２９・・ブレーキシュ
ー、３０・・電気機械装置、３１・・垂直仕切、３２・
・ローラまたは車輪、３３・・構体、３４・・液圧ジヤ
ツキ、３５・・リンケージ、３５ａ、　３５ｂ・・リン
ク、３６．３７−−スペーサ、３８・・共通枢着点、３
９・・液圧制御センター、４０ａ。 ４０ｂ・・リンク、４１・・ロッド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １水平方向の稜線（ＨＨ′）と細長い長方形の形の前後
    面とを有する耐風性能のよい屋根型構造体（１）を包含
    し、前記前後面が、これらと同寸法で頂部の長手方向縁
    部が前記水平方向の稜線（ＨＨ′）と合致する前後面パ
    ネル（２、３）のための支持部材としてそれぞれ働くよ
    うにし、光起電型電池を装架した前記前面パネル（２）
    が前記屋根型構造体前面の傾斜角に対応する固定傾斜角
    を有する平面型太陽光コレクタとして用いられるように
    し、支持体と共にひとつの構体をなす前記屋根型構造体
    が適宜装置によってその垂直回転軸線（ＶＶ′）を中心
    として動くことができトラッキング機構によって操作さ
    れて前記太陽光コレクタを装架した前面パネル（２）を
    太陽に向けて維持することができるようにした太陽光コ
    レクタ装置において、前記後面パネル（３）を前記前面
    パネル（２）に装架した太陽光コレクタ面と同じ太陽光
    コレクタ面を有する第２の太陽光コレクタとして用い、
    これによって前記後面パネル（３）を前記屋根型構造体
    後面とは独立とし、頂部長手方向縁部を枢着する前記屋
    根型構造体稜線（ＨＨ′）に合致する水平回転軸線を中
    心として回動できるようにし、仰角操作の適宜の適応機
    構によって傾斜を常に太陽光線に鉛直に維持するように
    したことを特徴とする太陽光コレクタ装置。 ２請求項１記載の装置において、前面パネル（２）も後
    面パネル（３）と同じ条件で仰角を調節できるようにし
    たことを特徴とする太陽光コレクタ装置。 ３請求項１または２に記載の装置において、シリンダを
    被操作パネルと対向する屋根型構造体面に基部において
    枢着し、ロッド端部（３８）をふたつのリンク（３５ａ
    、３５ｂ）からなるリンケージ（３５）に枢着すると共
    に、これらのリンク（３５ａ、３５ｂ）の反対側の端部
    をそれぞれ被操作パネルに、また液圧ジャッキ枢着面と
    同じ屋根型構造体面とに枢着してなる独立で同形の機構
    により、前後面パネル（２、３）の仰角の調節をなすよ
    うにしたことを特徴とする太陽光コレクタ装置。 ４請求項１または２に記載の装置において、前記前後面
    パネル（２、３）が他の型式の機構、ことに適宜装置に
    より前記パネルに枢着され小型の電動機（５１）によっ
    て作動せしめられるねじ付ロッド（５０）を包含する型
    式の機構により仰角調節せしめられるようにしたことを
    特徴とする太陽光コレクタ装置。 ５請求項２、３または４に記載の装置において、前記前
    後面パネル（２、３）が各機構（３４、３９）の総合作
    用により仰角を操作され、これらパネルの両方が同一平
    面において整合し、この同一平面が、太陽光コレクタ装
    置の基本的構成を変更することなく前後両方向にその水
    平回転軸線（ＨＨ′）を中心として傾動できるようにし
    たことを特徴とする太陽光コレクタ装置。
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