(57)【要約】【課題】太陽パネルユニットにおいて太陽パネルの角度を調節する駆動制御に必要な消費電力を低減する。【解決手段】空気袋（41a）の伸縮動作により太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）と、空気供給源（43）からの圧縮空気を前記空気袋（41a）内に対し給排気する空気弁（44）と、空気弁（44）による圧縮空気の給排気を制御して、太陽パネル（20）の角度が所定の目標角となるようにアクチュエータ（41）を駆動させる制御部（73）と、空気弁（44）による圧縮空気の給排気の流量を制限する絞り弁（50）と、を備える。【選択図】図２
2014129696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角度可変に支持された太陽パネル（20）と、
圧縮空気の給排気に応じて伸縮する空気袋（41a）を有し、該空気袋（41a）の伸縮動作により前記太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）と、
前記太陽パネル（20）の角度を検知する角度検知部（60）と、
前記空気袋（41a）内に圧縮空気を供給するための空気供給源（43）と、
前記空気供給源（43）からの圧縮空気を前記空気袋（41a）内に対し給排気する空気給排機構（44）と、
前記空気給排機構（44）による圧縮空気の給排気を制御して、前記角度検知部（60）で検知された検知角が所定の目標角となるように前記アクチュエータ（41）を駆動させる制御部（73）と、
前記空気給排機構（44）による圧縮空気の給排気の流量を制限する絞り部（50）と、を備える
ことを特徴とする太陽パネルユニット。
【請求項２】
請求項１に記載された太陽パネルユニットにおいて、
前記空気袋（41a）内に供給する圧縮空気及び前記空気袋（41a）内から排出する圧縮空気が共通に流れる給排気部（48）と、前記空気袋（41a）内から排出する圧縮空気だけが流れる排気部（52）と、をさらに備え、
前記絞り部（50）は、前記給排気部（48）及び排気部（52）にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする太陽パネルユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された太陽パネルユニットにおいて、
前記絞り部（50）は、開度が調節可能な絞り弁（50）である
ことを特徴とする太陽パネルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽パネルユニットに関し、特に、太陽パネルの角度調節に必要な消費電力を低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽パネルユニットとしては、太陽パネルと、該太陽パネルを回動中心軸を介して回動可能に支持する支持部材と、内圧に応じて伸縮する空気袋の伸縮動作により太陽パネルを回転中心軸の周方向に回動させて太陽パネルの角度を変える空気圧式のアクチュエータと、を備える太陽光追尾型の太陽パネルユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この太陽光追尾型の太陽パネルユニットは、空気袋内に圧縮空気を供給する給気動作と、空気袋内から圧縮空気を排出する排気動作と、を切り替える空気給排機構（給排気機構）を備えている。そして、この太陽パネルユニットは、空気給排機構による圧縮空気の給排気を制御して、太陽パネルの受光面を太陽光の方向に追従させるようにアクチュエータを駆動させることにより、太陽パネルでの受光量を増大させ、太陽パネルの発電量を増大させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような空気圧式のアクチュエータを利用して太陽パネルの角度を変える太陽光追尾型の太陽パネルユニットでは、太陽パネルの回動を停止させるときに、空気袋の伸縮応答性が悪いことや太陽パネルにかかる慣性力に起因して、空気袋内への圧縮空気の給排気停止に対しアクチュエータの応答動作、ひいては太陽パネルの回動停止が遅れる。つまり、太陽パネルの受光面が太陽光の方向に向く所定の目標角となった時点で空気袋内に対する圧縮空気の給排気を止めても、太陽パネルは暫く回動し角度を変え続ける。このため、太陽パネルを所定の目標角で正確に止めることは難しく、太陽パネルが回動し過ぎて比較的大きくオーバーシュートしてしまう。また、オーバーシュートにより太陽パネルの角度が目標角から大きくずれた場合には、その角度のずれを補償すべく太陽パネルを目標角に戻す制御が行われるが、この戻し制御でも同じくオーバーシュートしやすい。
【０００６】
このように、上記従来の太陽パネルユニットでは、太陽パネルの角度制御が比較的大きなオーバーシュートの発生に起因して不安定となり、目標角に対し長時間に亘ってハンチングする傾向にある。太陽パネルの角度制御でハンチングが生じると、太陽パネルの受光面を太陽光の方向に速やかに向けることができない上に、その追従動作に要する消費電力が増大する。しかも、空気袋内への給排気の繰り返しにより圧縮空気が浪費されるため、消費された分の圧縮空気を生成すべく空気圧縮機を運転させる時間（頻度）が増える。そうなると、せっかく太陽パネルの受光面を太陽光の方向に追従させて発電量の増大を図っていても発電ロスが大きくなって、太陽光追尾型の太陽パネルユニットで期待される発電量の増大が得られない。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、太陽パネルユニットにおいて、太陽パネルの角度を調節する駆動制御に必要な消費電力を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明では、空気袋（41a）に対する圧縮空気の給排気の流量を制限して太陽パネル（20）の角度調節をゆっくりと行わせるようにした。
【０００９】
具体的には、本発明は、空気圧式のアクチュエータ（41）を利用して太陽パネル（20）の角度を変える太陽光追尾型の太陽パネルユニット（10）を対象とし、以下の解決手段を講じたものである。
【００１０】
すなわち、第１の発明は、角度可変に支持された太陽パネル（20）と、圧縮空気の給排気に応じて伸縮する空気袋（41a）を有し、該空気袋（41a）の伸縮動作により前記太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）と、前記太陽パネル（20）の角度を検知する角度検知部（60）と、前記空気袋（41a）内に圧縮空気を供給するための空気供給源（43）と、前記空気供給源（43）からの圧縮空気を前記空気袋（41a）内に対し給排気する空気給排機構（44）と、前記空気給排機構（44）による圧縮空気の給排気を制御して、前記角度検知部（60）で検知された検知角が所定の目標角となるように前記アクチュエータ（41）を駆動させる制御部（73）と、前記空気給排機構（44）による圧縮空気の給排気の流量を制限する絞り部（50）と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この第１の発明では、アクチュエータ（41）の駆動によって太陽パネル（20）の角度が変えられる。アクチュエータ（41）は、圧縮空気の給排気に応じて伸縮する空気袋（41a）を有し、該空気袋（41a）の伸縮動作により太陽パネル（20）の角度を変える。太陽パネル（20）の角度は角度検知部（60）によって検知される。空気袋（41a）内には、空気供給源（43）から圧縮空気が供給される。この空気供給源（43）からの圧縮空気の空気袋（41a）内に対する給排気、すなわち空気袋（41a）内への圧縮空気の供給及び空気袋（41a）内からの圧縮空気の排出は、空気給排機構（44）により行われる。この空気給排機構（44）による圧縮空気の給排気は制御部（73）にて制御される。制御部（73）は、角度検知部（60）で検知された検知角、つまり太陽パネル（20）の角度が所定の目標角となるようにアクチュエータ（41）を駆動させる。そして、空気給排機構（44）による空気袋（41a）内に対する圧縮空気の給排気の流量は絞り部（50）により制限される。これによって、太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）の動作速度が減じられるので、太陽パネル（20）の角度制御において生じるオーバーシュートの度合が抑えられる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の太陽パネルユニット（10）において、前記空気袋（41a）内に供給する圧縮空気及び前記空気袋（41a）内から排出する圧縮空気が共通に流れる給排気部（48）と、前記空気袋（41a）内から排出する圧縮空気だけが流れる排気部（52）と、をさらに備え、前記絞り部（50）は、前記給排気部（48）及び排気部（52）にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この第２の発明では、圧縮空気の流路として給排気部（48）及び排気部（52）を備える。給排気部（48）には、空気袋（41a）内に対して給排気する圧縮空気が共通に流れる。一方、排気部（52）には、空気袋（41a）内から排出する圧縮空気だけが流れる。そして、これら給排気部（48）及び排気部（52）には絞り部（50）がそれぞれ設けられている。つまり、空気袋（41a）内から圧縮空気を排気する流路には絞り部（50）が２つ設けられ、そのうち１つは、圧縮空気の給排気両方の動作で作用する共用の絞り部（50）である。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明に記載された太陽パネルユニット（10）において、前記絞り部（50）は、開度が調節可能な絞り弁（50）であることを特徴とする。
【００１５】
この第３の発明では、絞り部（50）が絞り弁（50）である。この絞り弁（50）は、開度が調節可能であるので、太陽パネル（20）の角度制御において発生するオーバーシュートの度合に応じてその開度を調節することが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、空気給排機構（44）による空気袋（41a）内に対する圧縮空気の給排気の流量が絞り部（50）により制限されることで、太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）の動作速度が減じられるので、太陽パネル（20）の角度制御においてオーバーシュートの度合を抑えることができる。これによって、太陽パネル（20）の角度が目標角に対しハンチングしても該ハンチングを早期に収束させることができ、太陽パネル（20）の角度を速やかに目標角とすることができる。したがって、アクチュエータ（41）を駆動させる時間を短くすることができると共に、圧縮空気の浪費が抑えられることで空気圧縮機（45）の運転時間を減らすことができるので、太陽パネルユニット（10）において太陽パネル（20）の角度制御に必要な消費電力を減少させることができる。その結果、太陽パネル（20）の追従動作に起因する発電ロスを減少させることができ、太陽光追尾型の太陽パネルユニット（10）で得られる発電量を増大させることができる。
【００１７】
第２の発明によれば、空気袋（41a）内から圧縮空気を排出する流路には絞り部（50）が２つ設けられ、そのうち１つは、圧縮空気の給排気両方の動作で作用する共用の絞り部（50）であるので、少ない数の絞り部（50）で空気袋（41a）内への圧縮空気の給気流量よりも空気袋（41a）内からの圧縮空気の排気流量を制限することができる。
【００１８】
第３の発明によれば、絞り部（50）が開度を調節可能な絞り弁（50）であるので、太陽パネル（20）の角度制御によるアクチュエータ（41）の駆動状態に応じて絞り弁（50）を適切な開度に調節することができる。これにより、オーバーシュートの度合を効果的に抑えて、太陽パネル（20）の角度が目標角に対してハンチングする時間を可及的に短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る太陽パネルユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１に係る太陽パネルユニットを構成する駆動側のモジュールユニットの概略構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態１に係る太陽パネルユニットの角度制御において太陽パネルの角度と時間との関係を示すグラフ図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態２に係る太陽パネルユニットを構成する駆動側のモジュールユニットの概略構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態３に係る太陽パネルユニットを構成する駆動側のモジュールユニットの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２１】
《発明の実施形態１》
この実施形態１に係る太陽パネルユニット（10）は、図１に示すように、複数枚の太陽パネル（20）を備え、これら各太陽パネル（20）の角度を太陽の位置に合わせて調節するように構成されている。この太陽パネルユニット（10）は、当該太陽パネルユニット（１０）同士が複数組み合わされることで、いわゆるメガソーラーシステムと呼ばれる大規模太陽光発電システムを構築することができるものである。
【００２２】
太陽パネルユニット（10）は、各々一枚の太陽パネル（20）を有する複数台（図１に示す例では５台）のモジュールユニット（2A, 2B）を備えている。各モジュールユニット（2A, 2B）は、太陽パネル（20）を、その受光面（21）が太陽光の方向を向くように太陽の動きに追従させて、所定の角度範囲において東西方向に回動させるように構成されている。
【００２３】
複数台のモジュールユニット（2A, 2B）は、東西方向に一列に並べて配置されている。各モジュールユニット（2A, 2B）の太陽パネル（20）は光追尾パネル群（22）を構成している。これら複数台のモジュールユニット（2A, 2B）は、１台の第１モジュールユニット（2A）と、その他の複数台の第２モジュールユニット（2B）と、である。
【００２４】
第１モジュールユニット（2A）には、太陽パネル（20）を回動させて該太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータユニット（40）と、各モジュールユニット（2A, 2B）における太陽パネル（20）の回動動作を同期させるように構成されたリンク機構（30）とが、駆動機構として設けられている。第２モジュールユニット（2B）には、太陽パネル（20）を回動させるアクチュエータユニット（40）は設けられず、各モジュールユニット（2A, 2B）の太陽パネル（20）の回動動作を同期させるように構成されたリンク機構（30）のみが、駆動機構として設けられている。
【００２５】
これら第１モジュールユニット（2A）と各第２モジュールユニット（2B）とは、アクチュエータユニット（40）の有無を除いては実質的に同じように構成されている。具体的には、各モジュールユニット（2A, 2B）は、太陽パネル（20）と、該太陽パネル（20）を角度可変に支持する支持機構（32）と、太陽の動きに合わせて太陽パネル（20）の角度を変える上述の駆動機構と、を備えている。
【００２６】
太陽パネル（20）は、平板状に形成され、上面が受光面（21）になっている。この太陽パネル（20）は、太陽光を受光面（21）で受けることによって、直流電流を発生するように構成されている。太陽パネル（20）は、角度可変な上下方向を東西方向に、左右方向を南北方向に一致させるように配置され、受光面（21）が太陽光の方向を向くように予め定められた角度で傾斜した姿勢となるように支持機構（32）によって支持されている。
【００２７】
支持機構（32）は、太陽パネル（20）の裏面に固定されたフレーム（33）と、該フレーム（33）が取り付けられた回動中心軸（35）と、該回動中心軸（35）を接地面である地面よりも上方に支持すると共に地面に固定される支持部材（37）と、を備えている。
【００２８】
フレーム（33）は、太陽パネル（20）の上下方向に互いに間隔をあけて平行に延びる一対の横桟（34）で構成されている。一対の横桟（34）は、回動中心軸（35）と直交する姿勢で該回動中心軸（35）の両端部に対応する位置に設けられている。これら各横桟（34）は、その下面に固定された軸受けブロック（36）を介して回動中心軸（35）の対応する端部に連結され、該回動中心軸（35）に対しその軸周りに回動可能に取り付けられている。
【００２９】
回動中心軸（35）は、太陽パネル（20）の左右方向に延びると共に、該太陽パネル（20）の上下方向における中央に位置していて、支持部材（37）の上端部に固定した状態に取り付けられている。この回動中心軸（35）は、支持部材（37）の中心軸に対して予め定められた角度で傾斜するように連結されている。
【００３０】
支持部材（37）は、上端部に設けられた保持部材（37a）を介して回動中心軸（35）を支持すると共に、下端部が地面に埋設される尖端部（37b）になった１本の杭によって構成されている。各モジュールユニット（2A, 2B）は、この支持部材（37）を地面に設けられた固定用のスリーブを使って打ち込み、その周囲をモルタルで固めることで位置が固定される。
【００３１】
上記第１モジュールユニット（2A）及び各第２モジュールユニット（2B）のリンク機構（30）同士は連結ロッド（31）で連結され、アクチュエータユニット（40）の駆動により回動される第１モジュールユニット（2A）の太陽パネル（20）の動きが第２モジュールユニット（2B）の太陽パネル（20）に伝達される。つまり、第１モジュールユニット（2A）は駆動側のユニットとなっており、第２モジュールユニット（2B）は従動側のユニットとなっている。
【００３２】
アクチュエータユニット（40）は、図２に示すように、入力される空気圧に応じたエネルギーを伸縮運動に変換するアクチュエータ（41）と、該アクチュエータ（41）に入力する空気圧を調整する空気圧調整部（42）と、アクチュエータ（41）での空気圧の異常上昇を防ぐリリーフ弁（47）と、を備えている。
【００３３】
アクチュエータ（41）は、空気圧の変化に応じて作動する空気圧式のアクチュエータである。このアクチュエータ（41）は、圧縮空気の給排気に応じて上下方向に伸縮する空気袋（41a）と、該空気袋（41a）の伸縮に伴って上下方向に移動するロッド（41b）と、を備えている。
【００３４】
空気袋（41a）は、ブラケット（38）を介して支持部材（37）の側面に固定されている。この空気袋（41a）は、空気袋（41a）内に供給する圧縮空気及び空気袋（41a）内から排出する圧縮空気が共通に流れる給排気部である空気給排路（48）を介して、空気圧調整部（42）を構成する空気給排機構としての空気弁（44）に接続されている。
【００３５】
ロッド（41b）は、上下方向に延びる棒状部材である。このロッド（41b）の下端は、空気袋（41a）の上端に連結されている。他方、ロッド（41b）の上端は、回動中心軸（35）の一端部に固定された軸受けブロック（36）において、回動中心軸（35）から片側（例えば東側）に外れた偏心位置に図１に示す連結ピン（39）を介して連結されている。
【００３６】
また、太陽パネル（20）の一端側には、図２に示すように錘（49）が取り付けられている。この錘（49）は、太陽パネル（20）の重心が回動中心軸（35）よりも片側（例えば東側）に位置して、該太陽パネル（20）の片側が重心側になるように取り付けられている。
【００３７】
上記アクチュエータ（41）は、空気圧調整部（42）から空気袋（41a）内に圧縮空気を供給して、空気袋（41a）に空気圧を作用させると、その空気袋（41a）が上向きに伸長し、それに伴ってロッド（41b）が連結ピン（39）の位置を回動中心軸（35）の周方向に変位させることで、該回動中心軸（35）を中心として一方向、例えば受光面（21）を東側から西側に向ける方向にフレーム（33）ともども太陽パネル（20）を回動させるように構成されている。また、アクチュエータ（41）は、空気袋（41a）内から圧縮空気を空気圧調整部（42）に排出して、空気圧の作用をなくすと、太陽パネル（20）の自重及び錘（49）の重さによって空気袋（41a）が収縮し、それに伴って太陽パネル（20）を上記一方向とは反対方向、例えば受光面（21）を西側から東側に向ける方向に回動させるように構成されている。
【００３８】
空気圧調整部（42）は、空気袋（41a）内に圧縮空気を供給し、又は空気袋（41a）内から圧縮空気を排出して、アクチュエータ（41）を駆動（伸縮）させる構成を有している。この空気圧調整部（42）は、空気袋（41a）内に圧縮空気を供給するための空気供給源（43）と、該空気供給源（43）からの圧縮空気を空気給排路（48）を介して空気袋（41a）内に対し給排気する空気弁（44）と、該空気弁（44）による圧縮空気の給排気の流量を制限する絞り弁（50）と、を備えている。
【００３９】
空気供給源（43）は、高圧に圧縮した空気を吐出する空気圧縮機（45）と、該空気圧縮機（45）に接続された空気タンク（46）と、で構成されている。空気圧縮機（45）から吐出された圧縮空気は空気タンク（46）にて貯留される。
【００４０】
空気タンク（46）は、空気袋（41a）内に供給する圧縮空気が流れる給気路（51）を介して空気弁（44）に接続されている。この空気弁（44）は、三方切換弁であって、空気タンク（46）からの圧縮空気を空気袋（41a）内に対して給排気する開状態と、空気袋（41a）内に対して圧縮空気を給排気しない閉状態とに切り換え可能に構成されている。空気弁（44）の開状態には、空気袋（41a）内に圧縮空気を供給する給気状態と、空気袋（41a）内から圧縮空気を排出する排気状態とがある。また、空気弁（44）は、信号ラインを介して、後述するマイコン部（71）に接続されていて、該マイコン部（71）によって空気弁（44）の開閉状態が制御される。
【００４１】
絞り弁（50）は、開度が調節可能な弁である。この絞り弁（50）は、空気袋（41a）内に圧縮空気を供給する流路に１つ、空気袋（41a）内から圧縮空気を排出する流路に２つ設けられている。具体的には、絞り弁（50）は、空気給排路（48）と排気路（52）とにそれぞれ設けられている。これによって、空気袋（41a）内に対し給排気される圧縮空気の流量が制限されて、太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）の動作速度が減じられるので、太陽パネル（20）の角度制御において生じるオーバーシュートの度合を抑えることができる。
【００４２】
リリーフ弁（47）は、空気給排路（48）に設けられている。このリリーフ弁（47）は、空気弁（44）が閉じて、空気袋（41a）と空気タンク（46）、空気袋（41a）と外部とがそれぞれ連通していない場合において、例えば強風等の外力によって太陽パネル（20）が空気袋（41a）の収縮方向に回動し、空気袋（41a）内で空気が圧縮されて、上昇した空気圧が設定圧に達したときに、空気を外部へ放出し、空気袋（41a）内の空気圧を下げる。
【００４３】
また、太陽パネルユニット（10）は、太陽パネル（20）で発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ（55）と、太陽パネル（20）の角度（傾斜角）を検知する角度検知部としての角度センサ（60）と、アクチュエータユニット（40）を駆動させて太陽パネル（20）の角度を制御するコントローラ（70）と、をさらに備えている。
【００４４】
パワーコンディショナ（55）から出力された交流電力は、所定の負荷（不図示）に供給される。角度センサ（60）は、第１モジュールユニット（2A）の回動中心軸（35）に取り付けられている。この角度センサ（60）は、太陽パネル（20）の角度に応じて出力電圧が変化する角度ポテンションメータで構成される。角度センサ（60）の検知信号は、コントローラ（70）を構成する後述のマイコン部（71）に適宜入力され、演算されて検知角として記憶される。
【００４５】
コントローラ（70）には、太陽パネル（20）から出力された直流電力の一部が供給される。コントローラ（70）は、太陽パネル（20）の所定の目標角である指令角を設定する指令角設定部（72）と、空気弁（44）による圧縮空気の給排気を制御して、太陽パネル（20）の角度（検知角）が指令角設定部（72）で設定された指令角となるようにアクチュエータ（41）を駆動させる制御部（73）と、を有するマイコン部（71）を備えている。
【００４６】
指令角設定部（72）は、指令角を所定時間毎に設定する。指令角は、太陽の方向に応じて定められる太陽パネル（20）の傾斜角であって、例えば、太陽パネル（20）による発電量が最大となるように設定変更される。
【００４７】
具体的には、指令角は、朝方に太陽パネル（20）の受光面（21）が東側を向く角度に設定され、昼間に太陽パネル（20）の受光面（21）がほぼ真上を向く角度に設定され、夕方に太陽パネル（20）の受光面（21）が西側を向く角度に設定される。本実施形態では、朝方から夕方までの間、この指令角の設定が１分毎に行われる。なお、この指令角の設定スパンは、単なる一例であって、これに限るものではない。
【００４８】
制御部（73）は、太陽パネル（20）を受光面（21）が太陽光の方向を向くように太陽の動きに追尾させる追尾制御を行う。追尾制御は、指令角設定部（72）で新たな指令角が設定される毎（１分毎）に行われる。この追尾制御では、太陽パネル（20）の角度（検知角）がその新たな指令角と一致するように、アクチュエータ（41）の駆動制御が行われる。本実施形態では、太陽パネル（20）の角度が指令角に対して±１°の角度になれば、太陽パネル（20）の角度が指令角と一致したとみなすようにしている。
【００４９】
上記構成の太陽パネルユニット（10）では、指令角設定部（72）で新たな指令角が設定される毎に制御部（73）による追尾制御が実行され、第１モジュールユニット（2A）の太陽パネル（20）の角度（検知角）がその新たな指令角と一致するようにアクチュエータ（41）が駆動される。アクチュエータ（41）が駆動されてロッド（41b）が上下すると、回動中心軸（35）を中心としてフレーム（33）ともども太陽パネル（20）が回動する。第１モジュールユニットのフレーム（33）が回動すると、その動作がリンク機構（30）及び連結ロッド（31）を介して各第２モジュールユニット（2B）に伝達される。そして、各第２モジュールユニットのフレーム（33）及び太陽パネル（20）が第１モジュールユニット（2A）と同じ動きをし、全てのモジュールユニット（2A, 2B）の太陽パネル（20）が太陽光の方向に応じて同じ角度に調節される。
【００５０】
上記のような空気圧式のアクチュエータ（41）を利用して太陽パネル（20）の角度を変える太陽光追尾型の太陽パネルユニット（10）では、太陽パネル（20）の回動を停止させるときに、空気袋（41a）の伸縮応答性が悪いことや太陽パネル（20）にかかる慣性力に起因して、空気袋（41a）内への圧縮空気の給排気停止に対しアクチュエータ（41）の応答動作、ひいては太陽パネル（20）の回動停止が遅れるため、太陽パネル（20）の回動停止位置での角度（検知角）は指令角に対して若干はオーバーシュートするが、その度合いは、図３に示すように、絞り弁（50）を設けない従来の構成（図３で二点鎖線で示す）に比べて抑えられる。これにより、オーバーシュートの繰り返しによるハンチングが早期に収束するので、太陽パネル（20）の角度は速やかに指令角と一致する。
【００５１】
−実施形態１の効果−
この実施形態１によると、空気弁（44）による空気袋（41a）内に対する圧縮空気の給排気の流量が絞り弁（50）により制限されることで、太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）の動作速度が減じられるので、太陽パネル（20）の角度制御においてオーバーシュートの度合を抑えることができる。これによって、太陽パネル（20）の角度が指令角に対しハンチングしても該ハンチングを早期に収束させることができ、太陽パネル（20）の角度を速やかに指令角と一致させることができる。したがって、アクチュエータ（41）を駆動させる時間を短くすることができると共に、圧縮空気の浪費が抑えられることで空気圧縮機（45）の運転時間を減らすことができるので、太陽パネルユニット（10）において太陽パネル（20）の角度制御に必要な消費電力を減少させることができる。その結果、太陽パネル（20）の追従動作に起因する発電ロスを減少させることができ、太陽光追尾型の太陽パネルユニット（10）で得られる発電量を増大させることができる。
【００５２】
また、この実施形態１によると、空気袋（41a）内からの排気による太陽パネル（20）の角度制御を行う場合には、太陽パネル（20）の自重及び錘（49）の重さで空気袋（41a）が収縮することを利用して太陽パネル（20）を回動させるため、空気袋（41a）内への給気による太陽パネル（20）の角度制御を行う場合よりも、オーバーシュートの度合が大きくなりやすいが、空気袋（41a）内から圧縮空気を排出する流路には絞り弁（50）が２つ設けられているので、空気袋（41a）内からの排気による太陽パネル（20）の角度制御を行う場合に生じるオーバーシュートの度合を充分に抑えることができる。しかも、これら２つの絞り弁（50）のうち１つは、圧縮空気の給排気両方の動作で作用する共用の絞り弁（50）であるので、少ない数の絞り弁（50）で空気袋（41a）内への給気流量よりも空気袋（41a）内からの排気流量を効果的に制限することができる。
【００５３】
《発明の実施形態２》
この実施形態２に係る太陽パネルユニット（10）は、空気弁（44）の構成及び絞り弁（50）の配置が上記実施形態１と異なっている。
【００５４】
上記実施形態１では、空気圧調整部（42）の空気弁（44）を１つの三方向切換弁で構成しているが、本実施形態では、図４に示すように、空気弁（44）が２つの二方向切換弁（44a, 44b）によって構成されている。２つの二方向切換弁（44a, 44b）は、空気タンク（46）からの圧縮空気を空気袋（41a）内に供給する給気状態と空気袋（41a）内に給気を行わない閉状態とに切り換え可能な第１切換弁（44a）と、空気袋（41a）内から圧縮空気を排出する排気状態と空気袋（41a）内から排気を行わない閉状態とに切り換え可能な第２切換弁（44b）と、である。
【００５５】
そして、絞り弁（50）は、空気袋（41a）内に圧縮空気を供給する流路と、空気袋（41a）内から圧縮空気を排気する流路と、にそれぞれ２つずつ設けられている。具体的には、空気袋（41a）内に対して給排気する圧縮空気が共通に流れる空気給排路（48）と、空気タンク（46）から圧縮空気を第１切換弁（44a）に供給する給気路（51）と、空気袋（41a）内から排出する圧縮空気が流れる排気路（52）と、にそれぞれ設けられている。
【００５６】
−実施形態２の効果−
この実施形態２によると、絞り弁（50）が、空気袋（41a）内に圧縮空気を供給する流路と、空気袋（41a）内から圧縮空気を排気する流路と、にそれぞれ２つずつ設けられ、そのうち１つは、圧縮空気の給排気両方の動作で作用する共用の絞り弁であるので、少ない数の絞り弁で空気袋（41a）内への圧縮空気の給気流量と、空気袋（41a）内からの圧縮空気の排気流量とを効果的に制限することができる。これによって、太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）の動作速度が充分に減じられるので、太陽パネル（20）の角度制御において生じるオーバーシュートの度合を可及的に抑えることができる。その他については、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
《発明の実施形態３》
この実施形態３に係る太陽パネルユニット（10）は、アクチュエータ（41）の数、空気弁（44）の構成及び絞り弁（50）の配置が上記実施形態１と異なっている。
【００５８】
上記実施形態１では、１つのアクチュエータ（41）によって太陽パネル（20）を回動させているが、本実施形態では、図５に示すように、２つのアクチュエータ（41）によって太陽パネル（20）を回動させる。２つのアクチュエータ（41）は、一方のアクチュエータ（41）の空気袋（41a）が伸長すると、他方のアクチュエータ（41）の空気袋（41a）が収縮するように構成されている。
【００５９】
空気弁（44）は、３つのポートを有する２つの切換弁で構成されている。この空気弁（44）は、空気タンク（46）から一方のアクチュエータ（41）の空気袋（41a）に圧縮空気を供給して該空気袋（41a）を伸長させつつ、他方のアクチュエータ（41）の空気袋（41a）から外部へ圧縮空気を排出して該空気袋（41a）を収縮させる状態を交互に形成するように構成されている。
【００６０】
そして、絞り弁（50）は、空気袋（41a）内に圧縮空気を供給する流路に１つ、空気袋（41a）内から圧縮空気を排出する流路に２つ設けられている。具体的には、２つのアクチュエータ（41）の空気袋（41a）内に対して給排気する圧縮空気が共通に流れる各空気給排路（48）と、一方のアクチュエータ（41）の空気袋（41a）内から圧縮空気を外部へ排出する排気路（52）と、他方のアクチュエータ（41）の空気袋（41a）内から圧縮空気を外部へ排出する排気路（52）と、にそれぞれ設けられている。
【００６１】
−実施形態３の効果−
この実施形態３によっても、太陽パネル（20）の角度を変えるアクチュエータ（41）の動作速度が充分に減じられるので、太陽パネル（20）の角度制御において生じるオーバーシュートの度合を可及的に抑えることができる。
【００６２】
《その他の実施形態》
上記実施形態１では、絞り弁（50）が空気給排路（48）と排気路（52）とに設けられているとしたが、本発明はこれに限らず、絞り弁（50）は、例えば、空気給排路（48）だけに設けられていてもよく、給気路（51）と排気路（52）とにだけ設けられていても構わない。
【００６３】
上記実施形態２では、絞り弁（50）が空気給排路（48）と給気路（51）と排気路（52）とにそれぞれ設けられているとしたが、本発明はこれに限らず、絞り弁（50）は、例えば、空気給排路（48）だけに設けられていてもよく、給気路（51）と排気路（52）とにだけ設けられていても構わない。
【００６４】
上記実施形態３では、絞り弁（50）が２つの空気給排路（48）と２つの排気路（52）とにそれぞれ設けられているとしたが、本発明はこれに限らず、絞り弁（50）は、例えば、２つの空気給排路（48）にだけそれぞれ設けられていてもよく、２つの排気路（52）と給気路（51）とにそれぞれ設けられていても構わない。
【００６５】
また、上記実施形態１では、本発明に係る絞り部（50）として開度が調節可能な絞り弁（50）を採用した構成を例に挙げて説明したが、絞り部（50）としては、絞り弁（50）に代えて、圧力補償機能や温度補償機能を備えた流量調整弁などの他の流量制御弁、又はオリフィスなどを採用してもよく、空気弁（44）による圧縮空気の給排気の流量を制限するものであれば、圧縮空気の流路を単純に狭くした部分が設けられているだけであっても構わない。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲に限定されない。上記各実施形態が例示であり、それらの各構成要素の組合せに、さらにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、本発明は、空気圧式のアクチュエータを利用して太陽パネルの角度を変える太陽光追尾型の太陽パネルユニットについて有用であり、特に、太陽パネルの角度を調節する駆動制御に必要な消費電力を低減することが要望される太陽パネルユニットに適している。
【符号の説明】
【００６８】
10    太陽パネルユニット
20    太陽パネル
41    アクチュエータ
41a   空気袋
43    空気供給原
44    空気弁（空気給排機構）
48    空気給排路（給排気部）
50    絞り弁（絞り部）
52    排気路（排気部）
60    角度センサ（角度検知部）
73    制御部
【図１】
2014129696.tif 000003
【図２】
2014129696.tif 000004
【図３】
2014129696.tif 000005
【図４】
2014129696.tif 000006
【図５】
2014129696.tif 000007