(57)【要約】【課題】太陽追尾装置の異常のある電動アクチュエータ５を容易に見つけ出すことができる電動アクチュエータ５の監視システムを提供する。【解決手段】電動アクチュエータ５に、異常状態を検知するモニタ装置１９と、異常状態であることを表示する異常表示装置２０とを備える。モニタ装置１９としては、ハウジング６内で往復動する直動体９の通過時間、通過回数あるいはタイミングから異常を判別するもの、電動アクチュエータ５のねじ軸７の回転動作から異常を判別するもの等を使用することができる。異常表示装置２０としては、ＬＥＤ等のランプ、ブザー又はサイレン等、視覚や聴覚を用いて異常を表示するものを使用することができる。【選択図】図３
2014081154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光・太陽熱発電装置における太陽追尾装置の駆動用電動アクチュエータに、異常状態を検知するモニタ装置と、異常状態であることを表示する異常表示装置とを備えることを特徴とする電動アクチュエータの監視システム。
【請求項２】
前記モニタ装置が、ハウジング内で往復動する直動体の通過時間、通過回数あるいはタイミングから異常を判別するものである請求項１記載の電動アクチュエータの監視システム。
【請求項３】
前記モニタ装置が、電動アクチュエータのねじ軸の回転動作から異常を判別するものである請求項１記載の電動アクチュエータの監視システム。
【請求項４】
前記モニタ装置が、電動アクチュエータのねじ軸に設けた光学式又は磁気式のエンコーダの出力から異常を判別するものである請求項１記載の電動アクチュエータの監視システム。
【請求項５】
前記モニタ装置が、電動アクチュエータに設けたレゾルバ電圧出力装置の出力から異常を判別するものである請求項１記載の電動アクチュエータの監視システム。
【請求項６】
駆動用の電動アクチュエータを２台で１組とし、１組の電動アクチュエータのうちの１台について異常が検知すると、他の電動アクチュエータを退避位置又は原点位置に戻すことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動アクチュエータの監視システム。
【請求項７】
前記モニタ装置によって異常を検知すると、その異常のある電動アクチュエータを含む所定のエリア内の電動アクチュエータを退避位置又は原点位置に戻し、集光量の低下によって異常状態を判別する請求項１〜５のいずれかに記載の電動アクチュエータの監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽光・太陽熱発電装置のソーラーパネルや反射板などを、太陽の動きに合わせて追尾させる太陽追尾装置の駆動源として使用する電動アクチュエータの異常を検知し、異常のある電動アクチュエータを容易に見つけ出すことができる電動アクチュエータの監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光・太陽熱発電装置においては、ソーラーパネルや反射板などを電動アクチュエータによって太陽の動きに合わせて追尾させる太陽追尾装置を備えたものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１５５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、集光型太陽熱発電装置は、レンズや鏡や反射板を用いて太陽光を集光し、その熱で水を蒸発させることにより、蒸気タービンを回転させて発電を行う発電方式である。
【０００５】
集中方式と呼ばれる太陽熱発電装置では、数百枚から数千枚という反射鏡を用いて太陽光を一箇所の集熱器に集光させて発電を行っている。
【０００６】
このような、太陽熱発電装置では、集熱器に太陽光を正確に集中させるために、電動アクチュエータを使用して反射板を太陽の動きに合わせて正確に追尾させる太陽追尾装置を備えている。
【０００７】
ところが、太陽追尾装置の駆動源である電動アクチュエータの動作状況に異常が生じると、集熱器に太陽光を正確に集中させることができなくなる。
【０００８】
したがって、発電効率を最大限に維持するためには、異常が生じた太陽追尾装置の電動アクチュエータを判別して、電動アクチュエータを交換したり、修理したりする必要が生じる。
【０００９】
太陽追尾装置の電動アクチュエータに異常が生じた場合、反射鏡の向きが電動アクチュエータによって変更されない。したがって、反射鏡の向きを確認することによって、異常のある電動アクチュエータを判別することも可能である。
【００１０】
しかしながら、数百枚から数千枚という反射鏡の中から、向きが正常でない反射鏡を見つけ出すことは至難の業である。
【００１１】
特に、太陽熱発電装置は、低緯度の乾燥した砂漠地帯に設置されることが多いため、作業員が長時間を掛けて異常のある反射鏡を判別する作業は極めて重労働である。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、太陽追尾装置の異常のある電動アクチュエータを容易に見つけ出すことができる電動アクチュエータの監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、太陽光・太陽熱発電装置の太陽追尾装置における駆動用の電動アクチュエータに、異常状態を検知するモニタ装置と、異常状態であることを表示する異常表示装置とを備えたものである。
【００１４】
前記モニタ装置としては、ハウジング内で往復動する直動体の通過時間、通過回数あるいはタイミングから異常を判別するもの、電動アクチュエータのねじ軸の回転動作から異常を判別するもの、電動アクチュエータのねじ軸に設けた光学式又は磁気式のエンコーダの出力から異常を判別するもの、電動アクチュエータに設けたレゾルバ電圧出力装置の出力から異常を判別するもの等を使用することができる。
【００１５】
前記異常表示装置としては、ＬＥＤ等のランプ、ブザー又はサイレン等、視覚や聴覚を用いて異常を表示するものを使用することができる。
【００１６】
また、駆動用の電動アクチュエータを２台で１組とし、１組の電動アクチュエータのうちの１台について異常が検知すると、他の正常な電動アクチュエータを退避位置又は原点位置に戻すと、組単位で反射板等の向きが変わるので、異常のある電動アクチュエータを見つけ出し易くなる。
【００１７】
前記モニタ装置によって異常を検知すると、その異常のある電動アクチュエータを含む所定のエリア内の電動アクチュエータを退避位置又は原点位置に戻し、集光量の低下によって異常状態を判別すると、異常のある電動アクチュエータを含むエリアを特定し易いので、異常のある電動アクチュエータがより見つけ易くなる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、太陽光・太陽熱発電装置の太陽追尾装置に使用されている多数の電動アクチュエータの中から異常のある電動アクチュエータを容易に見つけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】反射板を使用する太陽熱発電装置の太陽追尾装置の例を示す概略側面図であり、（Ａ）は反射板を上に向けた退避状態、（Ｂ）は反射板を立てた原点状態を示している。
【図２】反射板を使用する太陽熱発電装置の反射板の設置状況を示す概略図である。
【図３】太陽追尾装置に使用するこの発明の電動アクチュエータの一例を示す断面図である。
【図４】太陽追尾装置に使用するこの発明の電動アクチュエータの他の例を示す断面図である。
【図５】太陽追尾装置に使用するこの発明の電動アクチュエータの他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、太陽熱発電装置に使用される反射板２を、太陽の動きに合わせて追尾させる太陽追尾装置１を示している。
【００２１】
太陽追尾装置１は、架台３に支柱４が立設され、この支柱４の上端に、反射板２を太陽の高度に合せて回転するように支持し、この反射板２の回転を、支柱４に設けた電動アクチュエータ５のロッドの伸縮により行うようになっている。
【００２２】
電動アクチュエータ５のロッドの伸縮は、太陽追尾プログラムに基づいて制御される。
【００２３】
図１（Ａ）は、電動アクチュエータ５のロッドを最大限伸ばして、反射板２を上に向けた退避位置の状態を示し、図１（Ｂ）は、電動アクチュエータ５のロッドを最大限縮めて反射板２を立てた原点位置の状態を示している。
【００２４】
太陽熱発電装置に使用される反射板２は、数百枚から数千枚という規模で設置され、各反射板２に電動アクチュエータ５を備えている。
【００２５】
図２は、Ａ〜Ｂの３つの各エリアに、縦４枚、横５枚の計２０枚の反射板２を設けた例を示している。
【００２６】
電動アクチュエータ５は、図３に示すように、ハウジング６と、このハウジング６に軸中心回りに回転自在かつ軸方向に移動不能に支持されたねじ軸７と、このねじ軸７に螺合したナット８とを含む直動体９と、駆動源であるモータ１０とを備える。
【００２７】
ハウジング６は、筒状の直動案内部６ａと、この直動案内部６ａの左右一方端に結合されたねじ軸支持部６ｂと、このねじ軸支持部６ｂの先に結合されたカップリング収容部６ｃと、前記直動案内部６ａの左右他方端に結合されたシャフト支持部６ｄと、このシャフト支持部６ｄの先に結合された蓋部６ｅとからなる。
【００２８】
前記ねじ軸７は、前記ナット８が螺合するボールねじ部７ａと、このボールねじ部７ａから基端側に続く円筒面部７ｂおよび雄ねじ部７ｃからなる。ねじ軸７は、ハウジング６のねじ軸支持部６ｂの内周に嵌合する複列の支持軸受１２により、円筒面部７ｂが回転自在に支持されている。支持軸受１２は、例えばアンギュラ玉軸受等の転がり軸受である。雄ねじ部７ｃには抜け止め用ナット１３が螺着しており、ねじ軸７の軸方向移動が拘束されている。ねじ軸７は、ハウジング６のカップリング収容部６ｃ内に収容されたカップリング１４を介して、ハウジング６外に設置した前記モータ１０の回転軸１０ａと結合されている。
【００２９】
前記ナット８は、例えばねじ軸７のボールねじ部７ａとの接触面に沿ってボール(図示せず)を循環させるボールナットとされ、ボールねじ部７ａとナット８とでボールねじ機構１５を構成する。ボールねじ機構１５は、ねじ軸７を回転させることで、ナット８を含む直動体９が軸方向に移動する。
【００３０】
直動体９は、前記ナット８と、このナット８の外周に嵌合する移動ブラケット１６と、この移動ブラケット１６からねじ軸７の軸方向に延びるシャフト１７とからなる。ナット８と移動ブラケット１６とは、スプライン等により相互に回転不能に結合し、かつ図示しない抜け止め手段により互いに軸方向に移動不能とされている。
【００３１】
シャフト１７は筒状で、その中空部に、ねじ軸７のナット８よりも突出した先端側部分が挿入されている。シャフト１７は、ハウジング６のシャフト支持部６ｄの内周に嵌合する直動滑り軸受１８により、ねじ軸７の軸方向に摺動自在に支持されている。移動ブラケット１６とシャフト１７は、一体であっても別体であってもよい。
【００３２】
電動アクチュエータ５は、モータ１０の駆動でねじ軸７を回転させることにより、ナット８を含む直動体９がねじ軸７の軸方向に移動する。この電動アクチュエータ５には、異常状態を検知するモニタ装置１９と、異常状態であることを表示する異常表示装置２０とを備える。
【００３３】
異常状態を検知するモニタ装置１９としては、例えば、マイクロスイッチ１９ａ、回転センサ１９ｂ、ロータリーエンコーダ１９ｃ等を使用することができる。
【００３４】
図３は、異常状態を検知するモニタ装置１９として、マイクロスイッチ１９ａを用いた例を示している。
【００３５】
この図３の例では、ハウジング６の直動案内部６ａのシャフト支持部６ｄ側の端部にマイクロスイッチ１９ａを設置し、直動体９の移動ブラケット１６がシャフト支持部６ｄ側の端部に移動した際に、移動ブラケット１６によってマイクロスイッチ１９ａをＯＮ又はＯＦＦさせるようにしている。
【００３６】
直動体９の移動ブラケット１６は、図１（Ａ）に示す反射板２を上に向けた退避位置と、図１（Ｂ）に示す反射板２を立てた原点位置との間で往復動する。したがって、電動アクチュエータ５が故障すると、正常運転の時と、マイクロスイッチ１９ａのＯＮ又はＯＦＦの状態あるいはタイミングが変わるので、このマイクロスイッチ１９ａのＯＮ又はＯＦＦの状態、あるいはタイミングを監視することにより、電動アクチュエータ５の異常を検知することができる。
【００３７】
図４の例は、モータ１０とカップリング１４との間に、歯車１９ｄを設け、この歯車１９ｄの回転を回転センサ１９ｂにより検知し、例えば、歯車１９ｄが所定時間以上回転しなかった場合に、電動アクチュエータ５が異常であると判断するようにしている。
【００３８】
図５の例は、モータ１０にロータリーエンコーダ１９ｃを取り付け、例えば、ロータリーエンコーダ１９ｃの出力が所定時間以上ない場合、電動アクチュエータ５が異常であると判断するようにしている。
【００３９】
モニタ装置１９により電動アクチュエータ５の異常を検知すると、その電動アクチュエータ５の異常であるということを表示するために、異常表示装置２０に異常であることを示す表示を行う。
【００４０】
異常表示装置２０としては、例えば、ＬＥＤ等のランプ、ブザー又はサイレン等を使用し、作業員が視覚や聴覚によって、異常のある電動アクチュエータ５を見つることができるようにしている。
【００４１】
電動アクチュエータ５に異常表示装置２０を設けても、数百枚から数千枚という規模で設置される電動アクチュエータ５の中から、異常表示装置２０が作動している電動アクチュエータ５を見つけることは容易ではない。
【００４２】
このため、電動アクチュエータ５を２台で１組とし、１組の電動アクチュエータ５のうちの１台について異常を検知すると、他の異常のない電動アクチュエータ５を用いて、反射板２を退避位置又は原点位置に戻すことにより、このグループの反射板２の向きを他のグループの反射板２の向きと大きく異ならせることができるので、作業員が異常のある電動アクチュエータ５を含むグループを容易に見つけ出すことができる。
【００４３】
また、モニタ装置１９によって異常を検知すると、その異常のある電動アクチュエータ５を含む所定のエリア２１内の電動アクチュエータ５を退避位置又は原点位置に戻すようにしてもよい。エリア２１全体の反射板２の向きを退避位置又は原点位置にすると、そのエリア２１の集光量が低下するので、集光量が低下したエリア２１内に異常のある電動アクチュエータ５が含まれるということを容易に判別することができる。
【００４４】
例えば、図２に示すように、Ａ〜Ｂの３つの各エリア２１に、縦４枚、横５枚の計２０枚の反射板２を設けている場合に、エリアＡの中に、斜線で示す反射板２の電動アクチュエータ５に異常があると、そのエリアＡの全ての電動アクチュエータ５を退避位置又は原点位置に戻すことにより、異常のある電動アクチュエータ５を含むエリアＡを容易に判別することができる。
【００４５】
異常のある電動アクチュエータ５を含むエリアＡを見つけると、その中から異常のある電動アクチュエータ５は、異常表示装置２０によって容易に見つけることができる。
【符号の説明】
【００４６】
５  電動アクチュエータ
６  ハウジング
７  ねじ軸
１９  モニタ装置
２０  異常表示装置
【図１】
2014081154.tif 000003
【図２】
2014081154.tif 000004
【図３】
2014081154.tif 000005
【図４】
2014081154.tif 000006
【図５】
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