(57)【要約】  ２軸太陽追尾装置アセンブリであって、追尾装置アセンブリを表面に対して据え付けるための架台と、少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を自身に対して装着するための装着アセンブリと、装着アセンブリを架台に対して取り付けるための分岐架台と、を含み、分岐架台が、第１の平面における、装着アセンブリの旋回を可能にするための第１の回転可能なジョイントアセンブリと、第１の平面に実質的に垂直な第２の平面における、装着アセンブリの旋回を可能にするための第２の回転可能なジョイントアセンブリと、を含む、２軸太陽追尾装置アセンブリ。【選択図】  図１
2019530404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２軸太陽追尾装置アセンブリであって、
前記追尾装置アセンブリを表面に対して据え付けるための架台と、
少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を自身に対して装着するための装着アセンブリと、
前記装着アセンブリを前記架台に対して取り付けるための分岐架台と、
を含み、
前記分岐架台が、
第１の平面における、前記装着アセンブリの旋回を可能にするための第１の回転可能なジョイントアセンブリと、
前記第１の平面に実質的に垂直な第２の平面における、前記装着アセンブリの旋回を可能にするための第２の回転可能なジョイントアセンブリと、
を含む、
２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項２】
第１の２軸太陽追尾装置アセンブリおよび同じ構造の隣接する第２の２軸太陽追尾装置アセンブリの前記装着アセンブリが同時に方向付けられることを可能にするために、前記第１の回転可能なジョイントアセンブリおよび前記第２の回転可能なジョイントアセンブリそれぞれが、第１の２軸太陽追尾装置アセンブリを同じ構造の隣接する第２の２軸太陽追尾装置アセンブリに取り付けるためのそれぞれの少なくとも１つのリンク部材、に関連付けられている、
請求項１に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項３】
太陽の動きを追尾して電気出力または太陽熱出力を最大にするために必要に応じた太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置の動きを可能にするために、前記装着アセンブリが、自身に対して１つまたは複数の太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を装着する、請求項１または請求項２に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項４】
前記架台が、前記追尾装置アセンブリを前記表面に対して据え付けるとともに、必要に応じた両方の軸における前記太陽追尾装置の動きを可能にするために、前記表面から十分な高さに前記太陽追尾装置を位置付ける、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項５】
前記架台が、最上部に設けられる前記太陽追尾装置の前記分岐架台を有する少なくとも１つの細長い部材、を含む、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項６】
前記架台を前記下端部における取付けフランジに関連して表面に、または表面に対して取り付けるためと、前記分岐架台を、前記上端部に設けられる取付けフランジに、または取付けフランジに対して取り付けるために、前記取付けフランジそれぞれを貫いて設けられている少なくとも１つの開口部を有する前記取付けフランジが、前記架台の下端部および上端部それぞれに設けられている、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項７】
前記装着アセンブリは、少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を支持する一対の隔置された細長い支持レールを含む、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項８】
前記支持レールが、前記太陽電池パネルまたは前記太陽熱集熱装置のうちの少なくとも１つの側縁部まで、または側縁部付近まで延びていることによって、前記パネルを支持する、
請求項７に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項９】
前記支持レールが、互いに取り付けられている、または互いに対して取り付けられている複数の部材から形成されている支持フレームに対して取り付けられており、
前記部材が、規則的配列構造を形成する目的で、互いに実質的に垂直である少なくとも２つの方向に延びている、
請求項７または請求項８に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１０】
前記支持フレームを前記分岐架台に対して取り付けるための１つまたは複数の取付けポイントを提供する目的で、前記支持フレームが１つまたは複数のリンク部材に関連付けられている、
請求項９に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１１】
一対のリンク部材であり、より短い長さの１つのリンク部材およびより長い１つのリンク部材、が設けられている、
請求項１０に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１の回転可能なジョイントアセンブリの一部を形成している細長いロッドが、前記より短い長さのリンク部材と前記より長い長さのリンク部材との間に延びている、
請求項１１に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１３】
同じ構造の複数の太陽追尾装置を互いに取り付ける目的で、前記より長いリンク部材に、横リンクを取り付けるための取付けポイントが設けられている、
請求項１１または請求項１２に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１４】
前記リンク部材のそれぞれが、
前記支持レールを取り付けるための横部分を有しそこから実質的に下方に延び、かつ少なくとも１つの取付け構造または取付け形成部をさらに含む一体構造、
に形成されている、
請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１５】
前記分岐架台が、前記第１の回転可能なジョイントアセンブリおよび前記第２の回転可能なジョイントアセンブリが自身に関連して形成されている２軸ハウジング、を含む、
請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１６】
前記２軸ハウジングが複数の壁を有し、前記ハウジングの前記壁の少なくとも２つが、弓状の下側ウイングそれぞれを貫いて形成されている少なくとも１つの開口部を有する前記弓状の下側部分または下側ウイングを有し、前記第２の回転可能なジョイントアセンブリを形成する目的で、細長いシャフトが前記開口部それぞれを貫通している、
請求項１５に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１７】
前記２軸ハウジングが、一対の軸受架台を使用して前記架台に対して取り付けられている前記第２のジョイントアセンブリの前記細長いシャフトを介して前記架台に対して取り付けられており、これにより、前記第２のジョイントアセンブリの前記細長いシャフトに対して固定されている前記２軸ハウジングが、前記第２のジョイントアセンブリの前記細長いシャフトの回転に従って回転することが可能である、
請求項１６に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１８】
一対の横方向に延びるアームが、前記２軸ハウジングの両側に延びており、前記第２のジョイントアセンブリの前記細長いシャフトの端部に、取付けフランジまたは類似部材を介して取り付けられている、
請求項１６または請求項１７に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項１９】
前記第１の回転可能なジョイントアセンブリの前記第１の細長いシャフトまたはロッドも、前記第２の細長いシャフトが自身に対して取り付けられている前記２枚の壁に実質的に垂直である前記２軸ハウジングの２枚の壁、を貫いて、前記２軸ハウジングに取り付けられている、
請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項２０】
前記第１の細長いシャフトまたはロッドが、前記２軸ハウジングに対して回転することができる、
請求項１９に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項２１】
前記第１の細長いシャフトまたはロッドが、その端部において、前記太陽電池パネル装着アセンブリに設けられているそれぞれの短いリンクおよび長いリンク、および特に前記支持フレーム、に取り付けられている、
請求項２０に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項２２】
前記第１の細長いシャフトまたはロッドの回転が、前記リンク部材への結合を通じて前記装着アセンブリを回転させるように構成されている、
請求項２１に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【請求項２３】
前記細長い横リンクが、ピボットピンを中心に旋回可能であるが、前記装着アセンブリの角度の変化をもたらす力を、前記ピボットピンを通じて前記長いリンクに伝えることができる、
請求項１３に記載の２軸太陽追尾装置アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽追尾アセンブリ、特に、２軸太陽追尾装置アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、太陽追尾装置が開示されており、さらに、以下のように従来技術の有用な考察が提供されている。
【０００３】
太陽光集光装置は、太陽電池の出力電圧を生成するために太陽放射を集める。１つのタイプの太陽光集光装置は、日中の時間中に太陽がその位置を変えるにつれて太陽の方に向いているように、太陽とともに動く。太陽の仰角は、太陽が昇り、沈むにつれて変化し、太陽の水平角は、地平線から地平線までの太陽の動きとともに変化する。太陽追尾システムは、日中の時間全体を通じて太陽の位置の変化に対応するため、太陽光集光装置の仰角を調整し、太陽光集光装置の水平角を調整する。
【０００４】
本発明に先だち、太陽光集光装置のための太陽追尾を数学的に計算した。異なる年月日と、異なる緯度位置および経度位置において太陽の追尾を行うためのコンピュータプログラムを考案した。太陽を追尾するように太陽光集光装置を動かす駆動モータを、コンピュータプログラムが制御した。
【０００５】
特許文献２には、コンピュータプログラムに先行する太陽追尾システムが開示されている。このシステムは、水平軸を中心に太陽光集光装置を動かすために伸び縮みするケーブルを含む。ケーブルは、太陽エネルギーを吸収する形状記憶合金のコイルに取り付けられている。形状記憶合金のコイルは、太陽によって照らされるとほどけ、これによりケーブルが伸びる。太陽から遮られると、形状記憶合金がより密なコイルを形成し、これによりケーブルが縮む。
【０００６】
特許文献３には、フレオン（登録商標）を含む、太陽によって加熱される２つの小型缶を有する太陽光集光装置が開示されている。小型缶は、一方の小型缶から他方の小型缶にフレオンを交換するために相互に結合されている。両方の小型缶が太陽によって照らされていると、これらの小型缶は太陽エネルギーを吸収してフレオンを気体状態に蒸発させる。一方の小型缶が太陽から遮られると、遮られた小型缶内のフレオンが液体状態に凝縮し、気体のフレオンを含む照らされている小型缶よりも、液体のフレオンを含む遮られた小型缶が重くなる。重い方の重量により、両方の小型缶が太陽によって照らされるまで（これによりフレオンが蒸発して小型缶の重量が等しくなる）太陽光集光装置が動く。
【０００７】
なお当然ながら、本明細書において従来技術の刊行物が参照されている場合、その参照は、豪州および任意の他の国においてその刊行物がこの技術分野における共通の一般的知識の一部を形成していることを認めるものではないことを理解されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７２５２０８４号明細書
【特許文献２】米国特許第４６２８１４２号明細書
【特許文献３】米国特許第４８３２００１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した欠点の少なくとも１つを少なくとも部分的に克服しうる、または有用もしくは商業的な選択肢を提供しうる、２軸太陽追尾装置アセンブリを対象としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記に鑑み、本発明は、一形態においては、広義には、２軸太陽追尾装置アセンブリであって、
追尾装置アセンブリを表面に対して取り付けるための架台と、
少なくとも１つの太陽電池パネル（photovoltaic panel）または太陽熱集熱装置（solar thermal concentrator）を自身に対して装着するための装着アセンブリと、
装着アセンブリを架台に対して取り付けるための分岐架台と、
を含み、
分岐架台が、
第１の平面における、装着アセンブリの旋回を可能にするための第１の回転可能なジョイントアセンブリと、
第１の平面に実質的に垂直な第２の平面における、装着アセンブリの旋回を可能にするための第２の回転可能なジョイントアセンブリと、
を含む、
２軸太陽追尾装置アセンブリ、に属する。
【００１１】
複数の２軸太陽追尾装置アセンブリの装着アセンブリが同時に方向付けられることを可能にするために、第１の回転可能なジョイントアセンブリおよび第２の回転可能なジョイントアセンブリは、第１の２軸太陽追尾装置アセンブリを同じ構造の隣接する第２の２軸太陽追尾装置アセンブリに取り付けるための、それぞれの少なくとも１つのリンク部材、に関連付けられていることが好ましい。
【００１２】
本発明の２軸太陽追尾装置は、自身に対して１つまたは複数の太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を装着するためと、太陽の動きを追尾して電気出力または太陽熱出力を最大にするために必要に応じた太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置の動きを可能にするために、使用されることが好ましい。特に、本発明の２軸太陽追尾装置は、複数の太陽追尾装置が一緒に位置合わせされるまたは方向付けられることを可能にする目的で、同じ構造の別の太陽追尾装置と一緒に使用されて、これら複数の太陽追尾装置を互いに、または互いに対して結合するように構成されている。
【００１３】
本発明の２軸太陽追尾装置の特定の構造は、たとえ太陽追尾装置が、隣接する類似の太陽追尾装置アセンブリにリンクされているときにも、２軸動作を可能にする。
【００１４】
本発明の２軸太陽追尾装置は、本追尾装置アセンブリを表面に対して据え付けるための架台を含む。架台の機能は、本追尾装置アセンブリを表面に対して据え付けるのみならず、好ましくは、必要に応じた両方の軸における太陽追尾装置の動きを可能にするために、表面から十分な高さに太陽追尾装置を維持することである。
【００１５】
任意のタイプの架台を使用することができる。架台は細長く、通常では単純さのために細長い部材として構成されることが好ましいが、複数部品のアセンブリを使用することもできる。本発明の太陽追尾装置の分岐架台は、好ましい細長い部材の真上に設けられることが好ましい。
【００１６】
架台は、任意の形状を有することができる。特に、好ましい細長い部材は、細長い円柱部材を形成するために一般には断面形状において円形である。屋根に据え付けるユニットの場合、断面形状は長方形でもよい。
【００１７】
好ましい細長い架台の下端部および上端部それぞれに、通常では取付けフランジが設けられている。架台を下側取付けフランジに関連して表面に、または表面に対して取り付ける目的と、分岐架台を、好ましい細長い架台の上端部に設けられる取付けフランジに、または取付けフランジに対して取り付ける目的で、取付けフランジそれぞれを貫いて少なくとも１つの、通常では複数の開口部が設けられていることが好ましい。
【００１８】
架台は、表面に対して実質的に垂直に延びるように、表面に、または表面に対して据え付けられることが好ましい。しかしながら架台は、太陽追尾装置が、２軸の両方において、動作の範囲全体にわたり動くことを可能にするための、表面に対する十分な間隔を維持して、２軸太陽追尾装置を直立姿勢で据え付けるように意図されている。
【００１９】
本発明の２軸太陽追尾装置は、少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を自身に対して装着するための装着アセンブリ、を含む。装着アセンブリは、典型的には、一般に少なくとも１つの平面状の太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を保持し、２つ以上の太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を保持するために使用することもできる。装着アセンブリは、少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を、太陽追尾装置の動き全体にわたり確実に保持することが明らかに重要である。さらに、太陽追尾装置は過酷な条件下で機能しうることを認識することが重要であり、したがって（１つまたは複数の）太陽電池パネルまたは（１つまたは複数の）太陽熱集熱装置が装着アセンブリに確実に装着される。
【００２０】
好ましい装着アセンブリは、支持レールに対して少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を支持する目的で、一対の細長い支持レールを含む。支持レールは、互いに隔置されており、かつ互いに実質的に平行に延びていることが好ましい。支持レールは、通常では、太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置のうちの少なくとも１つの側縁部まで、または側縁部付近まで延びていることによって、パネルを支持し、したがって、支持レールそれぞれは、一般には、自身に対して支持される少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置の寸法に実質的に類似して寸法設計されている。
【００２１】
支持レールは、断面形状において長方形であることが好ましく、支持レールそれぞれの支持面は、少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置の裏面に当接する目的で、実質的に同一平面上であることが好ましい。
【００２２】
任意の製造用材料を使用することができるが、支持レールの重量を低減し、ただし必要な強度を提供する目的で、支持レールは中空であることが好ましい。
【００２３】
支持レールは、支持フレーム（support frame）の一部として設けることができるが、支持レールは、支持フレームに対して取り付けられていることが好ましい。支持フレームは、通常では、互いに取り付けられている、または互いに対して取り付けられている複数の部材から形成されており、これらの部材は、規則的配列構造を形成する目的で、好ましくは互いに実質的に垂直である少なくとも２つの方向に延びている。支持フレームに対して支持レールを取り付けることによって、一般には、支持レールが互いに隔置される。
【００２４】
支持フレームのフレーム部材の少なくともいくつかは、中空の、好ましくは長方形部材（box member）であることが好ましい。特に、支持フレームには、支持レールに実質的に平行に延びている少なくとも３つの隔置された実質的に平行な長方形部材が存在することが好ましい。さらに支持フレームには、支持レールに実質的に垂直に延びておりかつ支持フレームの長方形部材に取り付けられている好ましくは少なくとも３つの隔置された実質的に平行な部材、が存在する。好ましくは、支持フレームの部材は、支持レールに対して実質的に垂直に延びており、好ましくは平面状である。
【００２５】
支持フレームを分岐架台に対して取り付けるための１つまたは複数の取付けポイントを提供する目的で、支持フレームは１つまたは複数のリンク部材に関連付けられていることが好ましい。一般には、支持フレームの平面状の部材が、１つまたは複数のリンク部材に関連付けられていることが好ましい。特に、一対のリンク部材（より短い長さの１つのリンク部材と、より長い１つのリンク部材）が取り付けられていることが好ましい。
【００２６】
最も好ましい実施形態によれば、第１の回転可能なジョイントアセンブリの一部を形成している細長いロッドが、より短い長さのリンク部材とより長い長さのリンク部材との間に延びている。これに加えて、より長いリンク部材には、一般に、同じ構造の複数の太陽追尾装置を互いに取り付ける目的で、横リンクを取り付けるための取付けポイントが設けられている。
【００２７】
リンク部材のそれぞれは、支持レールを取り付けるための横部分を有しそこから実質的に下方に延びる一体構造、に形成されていることが好ましい。細長いロッドまたはシャフトをリンク部材の両方に取り付ける目的で、一般には両方のリンク部材に取付け構造または取付け形成部が設けられている。さらに、横リンクを取り付ける目的で、通常では下端部にも取付け構造または取付け形成部が設けられている。
【００２８】
本発明の２軸太陽追尾装置は、装着アセンブリを架台に対して取り付けるための分岐架台を含み、分岐架台は、第１の平面における、装着アセンブリの旋回を可能にするための第１の回転可能なジョイントアセンブリと、第１の平面に実質的に垂直な第２の平面における、装着アセンブリの旋回を可能にするための第２の回転可能なジョイントアセンブリと、を含む。
【００２９】
上述したように、分岐架台は、一般には、太陽追尾装置アセンブリの細長い架台の真上に取り付けられている。分岐架台は、架台の上側フランジに直接取り付けられていることが好ましい。
【００３０】
分岐架台は、第１の回転可能なジョイントアセンブリおよび第２の回転可能なジョイントアセンブリが自身に関連して形成されている２軸ハウジング、を含むことが好ましい。２軸ハウジングは、特に、断面形状において実質的に長方形であり、かつ中空であることが好ましい。このハウジングは、通常では、好ましい実質的に長方形のハウジングを画成する目的で、それぞれが平面状である４枚の壁（２枚の壁が他の２枚の壁に実質的に垂直である）から形成される。
【００３１】
ハウジングの壁の２枚が、弓状の下側部分または下側ウイング（lower wing）を有することがさらに好ましい。これら弓状の下側ウイングそれぞれを貫いて、開口部が形成されていることが好ましい。第２の回転可能なジョイントアセンブリを形成する目的で、細長いシャフトが開口部それぞれを貫通していることが好ましい。特に好ましい形態においては、第２の回転可能なジョイントアセンブリは、方位角ジョイントアセンブリと称され、太陽の方位角を追尾する目的で、太陽追尾装置、特に装着アセンブリを動かすために使用される。
【００３２】
２軸ハウジングは、一般には、細長い架台の上端部において取付けフランジより上に取り付けられている。２軸ハウジングは、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトへの取り付けを介して取付けフランジから隔置されて取り付けられていることが好ましい。特に、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトは、一対の軸受架台を使用して、架台の上端部において取付けフランジに対して取り付けられていることが好ましく、これにより、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトに対して好ましくは固定されているハウジングが、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトの回転に従って回転することが可能である。
【００３３】
第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトは、任意の形状でよいが、好ましくは細長く、かつ円柱状である。第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトは、横方向に延びる一対のアームに取り付けられていることがさらに好ましく、横方向に延びる一対のアームは、使用時、通常では別の隣接する太陽追尾アセンブリの、横方向に延びるアームに取り付けられている。第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトは、一般には、２軸ハウジングをまっすぐに貫通しており、かつ自身に対して２軸ハウジングを取り付けている。第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトは、中実であることが好ましい。
【００３４】
２軸ハウジングの動きを駆動する目的で、２軸ハウジングの弓状のウイングを貫く開口部に設けられている平坦化されたランド部分（flattened, land portion）に係合するために、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトに、平坦化されたランド部分を設けることができる。
【００３５】
横方向に延びるアームは、一般には、２軸ハウジングの両側に延びており、特に好ましい形態においては、横方向に延びるアームそれぞれは、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトとしばらく同軸に延びており、この場合、必要に応じた長さ（depending length）と、それに続く、太陽追尾装置の架台からさらに離れる方向に延びるさらなる横方向に延びる長さを有する。横方向に延びるアームそれぞれは、好ましくは中空である。横方向に延びるアームそれぞれは、通常では、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトの端部に、取付けフランジまたは類似部材を介して取り付けられている。
【００３６】
この構造は、別の太陽追尾装置アセンブリに連続的に結合する目的で、一対の横方向に延びる部分（太陽追尾装置アセンブリの各側に１つ）を有する、実質的にＵ字を上下逆にした形状のアームアセンブリを形成することが好ましい。上述したように、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトは、一般には、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトを中心にハウジングを回転させる目的で、２軸ハウジングに取り付けられている、または２軸ハウジングに固定されている。
【００３７】
第１の回転可能なジョイントアセンブリの第１の細長いシャフトまたはロッドも、２軸ハウジングに取り付けられている。第１の細長いシャフトまたはロッドは、第２の細長いシャフトが自身に対して取り付けられている壁に実質的に垂直である、２軸ハウジングの２枚の壁、を貫いて取り付けられていることが好ましい。この取り付けの結果として、第１の細長いシャフトまたはロッドが第２の細長いシャフトに実質的に垂直であることが好ましい。
【００３８】
好ましい実施形態によれば、第１の細長いシャフトまたはロッドは、２軸ハウジングに対して回転することができる。上述したように、第１の細長いシャフトまたはロッドは、一般には、自身に対して装着アセンブリを取り付けており、したがって、第１の細長いシャフトまたはロッドが回転すると、装着アセンブリも回転する。好ましい実施形態においては、第１の細長いシャフトまたはロッドは、その端部において、太陽電池パネルの装着アセンブリに設けられているそれぞれの短いリンクおよび長いリンク、および特に支持フレームに、取り付けられている。
【００３９】
第１の細長いシャフトまたはロッドは、ハウジングに取り付けられている軸受を通じて２軸ハウジングに対して取り付けられており、かつ、第１の細長いシャフトまたはロッドは、回転するようにハウジングを貫いて取り付けられていることが好ましい。第１の細長いシャフトまたはロッドは、任意の形状とすることができるが、円形断面が好ましい。第１の細長いシャフトまたはロッドは、中空または中実でよい。
【００４０】
第１の細長いシャフトまたはロッドが回転すると、一般に、好ましいリンク部材への結合を通じて、太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置の装着台が回転し、上述したように、細長い横リンクを設けることを通じて太陽追尾装置を隣接するアセンブリに連続的に取り付けるために、一般には、より長い長さのリンクが使用される。
【００４１】
細長い横リンク（２８）は、好ましくは平面状であり、通常では、隣接する太陽追尾装置アセンブリのそれぞれの長いリンクに取り付けられる。この取付けは、通常では、ピボットピンを中心に旋回可能であるが、装着アセンブリの角度の変化をもたらす力は、ピボットピンを通じて長いリンクに伝えることができる。
【００４２】
本明細書に記載されている特徴のいずれも、本明細書に記載されている別の特徴の任意の１つまたは複数と、本発明の範囲内で組み合わせることができる。
【００４３】
本明細書の中での従来技術の参照は、その従来技術が共通の一般的な知識の一部を形成していることを認める、または示唆するものではなく、かつそのように解釈すべきではない。
【００４４】
本発明の好ましい特徴、実施形態、および変形形態は、当業者が本発明を実行するための十分な情報を提供する以下の「発明を実施するための形態」から認識することができる。「発明を実施するための形態」は、先行する「発明の概要」の範囲をいかようにも制限するとはみなされないものとする。「発明を実施するための形態」では、以下の複数の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の好ましい実施形態の２軸太陽追尾装置アセンブリの等角図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る装着アセンブリの等角図である。
【図３】図１に示したアセンブリの架台の等角図である。
【図４】図１に示した太陽追尾装置アセンブリの平面図である。
【図５】図４に示した太陽追尾装置アセンブリの、線Ｂ−Ｂに沿った正面断面図である。
【図６】図５において参照「Ｃ」を使用して識別される部分の詳細断面図である。
【図７】図１に示した太陽追尾装置アセンブリの平面図である。
【図８】図７に示した太陽追尾装置アセンブリの、線Ｄ−Ｄに沿った正面断面図である。
【図９】図８において参照「Ｅ」を使用して識別される部分の詳細断面図である。
【図１０】図１に示したアセンブリの分岐架台の詳細な等角図である。
【図１１】図１０に示した分岐架台の一部分の詳細な等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、２軸太陽追尾装置アセンブリ１０が提供される。
【００４７】
添付の図面に示した２軸太陽追尾装置アセンブリ１０は、追尾装置アセンブリ１０を表面（図示していない）に対して据え付けるための架台１１と、自身に対して少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置（図示していない）を装着するための装着アセンブリ１２と、装着アセンブリ１２を架台１１に対して取り付けるための分岐架台１３と、を含む。分岐架台１３は、第１の平面における、装着アセンブリ１２の旋回を可能にするための第１の回転可能なジョイントアセンブリと、第１の平面に実質的に垂直な第２の平面における、装着アセンブリ１２の旋回を可能にするための第２の回転可能なジョイントアセンブリと、を含む。
【００４８】
複数の２軸太陽追尾装置アセンブリ１０の装着アセンブリ１２が同時に方向付けられることを可能にするために、第１の回転可能なジョイントアセンブリおよび第２の回転可能なジョイントアセンブリそれぞれは、第１の２軸太陽追尾装置アセンブリ１０を同じ構造の隣接する第２の２軸太陽追尾装置アセンブリ１０に取り付けるための、それぞれの少なくとも１つのリンク部材、に関連付けられている。
【００４９】
本発明の２軸太陽追尾装置は、自身に対して１つまたは複数の太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を装着するためと、太陽の動きを追尾して電気出力を最大にするために必要に応じた太陽電池パネルの動きを可能にするために、使用されることが好ましい。特に、本発明の２軸太陽追尾装置は、複数の太陽追尾装置が一緒に位置合わせされるまたは方向付けられることを可能にする目的で、同じ構造の別の太陽追尾装置と一緒に使用されて、これら複数の太陽追尾装置を互いに、または互いに対して結合するように構成されている。
【００５０】
本発明の２軸太陽追尾装置の特定の構造は、たとえ太陽追尾装置が、隣接する類似の太陽追尾装置アセンブリにリンクされているときにも、２軸動作を可能にする。
【００５１】
架台１１の機能は、追尾装置アセンブリ１０を表面に対して据え付けるのみならず、必要に応じた両方の軸における装着アセンブリ１２の動きを可能にするために、表面より上の高さに装着アセンブリ１２を維持することである。
【００５２】
図３に示した実施形態においては、特に、架台１１は単純さのために細長い部材であるが、複数部品のアセンブリを使用することもできる。図１に示したように、太陽追尾装置の好ましい実施形態の分岐架台１３は、細長い部材１１の真上に設けられている。
【００５３】
示した細長い架台１１は、細長い円柱部材を形成するために断面形状において円形である。細長い架台１１の上端部に上側取付けフランジ１４が設けられており、細長い架台１１の下端部に下側取付けフランジ１５が設けられている。分岐架台を取り付ける目的で、上側取付けフランジ１４を貫いて複数の開口部１６が設けられており、架台１１を表面に、または表面に対して取り付ける目的で、下側取付けフランジ１５を貫いて複数の開口部１６が設けられている。
【００５４】
架台は、表面に対して実質的に垂直に延びるように、表面に、または表面に対して据え付けられることが好ましい。細長い架台１１を強化するため、補強部材１７も設けられている。
【００５５】
装着アセンブリ１２は、一般には、少なくとも１つの平面状の太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置（図示していない）を保持する。装着アセンブリ１２は、少なくとも１つの太陽電池パネルを、太陽追尾装置１０の動き全体にわたり確実に保持することが明らかに重要である。さらに、太陽追尾装置１０は過酷な条件下で機能しうることを認識することが重要であり、したがって（１つまたは複数の）太陽電池パネルまたは（１つまたは複数の）太陽熱集熱装置が装着アセンブリ１２に確実に装着される。
【００５６】
図２にもっともよく示されている好ましい装着アセンブリ１２は、自身に対して少なくとも１つの太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を支持する目的で、一対の細長い支持レール１８を含む。支持レール１８は、互いに隔置されており、かつ互いに実質的に平行に延びている。支持レール１８は、通常では、太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置のうちの少なくとも１つの端縁部まで、または端縁部付近まで延びていることによって、太陽電池パネルまたは太陽熱集熱装置を支持し、したがって支持レール１８それぞれは、一般には、自身に対して支持される少なくとも１つの太陽電池パネルの寸法に実質的に類似して寸法設計されている。
【００５７】
図示した支持レール１８は、断面形状において長方形であり、支持レール１８それぞれの上側支持面１９は、少なくとも１つの太陽電池パネルの裏面に当接する目的で、実質的に同一平面上である。
【００５８】
任意の製造用材料を使用することができるが、支持レール１８の重量を低減し、ただし必要な強度を提供する目的で、支持レール１８は中空であることが好ましい。
【００５９】
支持レール１８は、図示したように、支持レール１８を分岐架台１４に対して取り付けるための１つまたは複数の取付けポイントを提供する目的で、１つまたは複数のリンク部材に対して取り付けられている。一般には、支持レール１８のそれぞれが、一対のリンク部材（より短い長さの１つのリンク部材２４と、より長い１つのリンク部材２５）のそれぞれに関連付けられていることが好ましい。リンク部材のそれぞれは、図２に示したように自身に対して支持レール１８が取り付けられる横方向に延びる部分を有することが好ましい。
【００６０】
図示した実施形態によれば、第１の回転可能なジョイントアセンブリの一部である第１の細長いロッド２６（図９にもっともよく示されている）が、より短い長さのリンク部材２４とより長い長さのリンク部材２５との間に延びている。図１、図２、および図８に示したように、同じ構造の複数の太陽追尾装置を互いに取り付ける目的で、より長いリンク部材２５には、横リンク２８を取り付けるための取付けポイント２７が設けられている。
【００６１】
リンク部材２４，２５それぞれは、支持レール１８から実質的に下方に延びる一体構造に形成されている。第１の細長いロッド２６をリンク部材２４，２５の両方に取り付ける目的で、両方のリンク部材２４，２５に取付け軸受２９が設けられている。
【００６２】
上述したように、分岐架台１３は、一般には、太陽追尾装置アセンブリ１０の細長い架台１１の真上に、好ましくは架台１１の上側フランジ１４に直接、取り付けられている。分岐架台１３は、図１０にもっともよく示されている。
【００６３】
分岐架台１３は２軸ハウジング（図１１にもっともよく示されている）を含み、２軸ハウジングに関連して、第１の回転可能なジョイントアセンブリおよび第２の回転可能なジョイントアセンブリが形成されている。図１１に示した形態においては、２軸ハウジング３１は、断面形状において実質的に長方形であり、かつ中空である。ハウジング３１は、好ましい実質的に長方形のハウジングを画成する目的で、それぞれが平面状である４枚の壁（２枚の壁が他の２枚の壁に実質的に垂直である）から形成されている。
【００６４】
ハウジングの壁の２枚が、弓状の下側部分または下側ウイングを有し、弓状の下側ウイングそれぞれを貫いて開口部が形成されている。第２の回転可能なジョイントアセンブリを形成する目的で、第２の細長いシャフト３３が開口部それぞれを貫通している。第２の回転可能なジョイントアセンブリは、方位角ジョイントアセンブリと称され、太陽の方位角を追尾する目的で、太陽追尾装置、特に装着アセンブリ１２を動かすために使用される。
【００６５】
２軸ハウジング３１は、細長い架台１１の上端部において上側取付けフランジ１４より上に取り付けられている。２軸ハウジング３１は、第２の細長いシャフト３３への取付けを介して上側取付けフランジ１４から隔置されて取り付けられている。特に、第２の細長いシャフト３３は、一対の軸受架台３４を使用して、上側取付けフランジ１４に対して取り付けられており、これにより、第２の細長いシャフト３３に対して固定されているハウジング３１が、第２の細長いシャフト３３の回転に従って回転することができる。
【００６６】
第２の細長いシャフト３３は、任意の形状でよいが、好ましくは図６にもっともよく示されているように細長く、かつ円柱状である。第２の細長いシャフトは、横方向に延びる一対のアーム３５に取り付けられており、横方向に延びる一対のアーム３５は、使用時、通常では別の隣接する太陽追尾アセンブリ１０の、横方向に延びるアームに取り付けられている。第２の細長いシャフト３３は、一般には、２軸ハウジング３１をまっすぐに貫通しており、かつ、自身に対して２軸ハウジング３１を取り付けている。第２の細長いシャフト３３は、中実であることが好ましい。
【００６７】
２軸ハウジング３１の動きを駆動する目的で、２軸ハウジング３１の弓状のウイングを貫く開口部に設けられている平坦化されたランド部分に係合するために、第２の細長いシャフト３３に、平坦化されたランド部分を設けることができる。
【００６８】
横方向に延びるアーム３５は、２軸ハウジング３１の両側に延びており、特に好ましい形態においては、横方向に延びるアームそれぞれが、取り付け板を介して第２の細長いシャフト３３に取り付けられており、これら横方向に延びるアームは、必要に応じた長さと、それに続く、太陽追尾装置の架台１１からさらに離れる方向に延びる横方向に延びる長さを有する。横方向に延びるアーム３５それぞれは、好ましくは中空である。横方向に延びるアーム３５それぞれは、通常では、図６に示したように横方向に延びるアーム３５に取り付けられている取付けフランジ３７を介して、第２のジョイントアセンブリの細長いシャフトの端部に取り付けられている。
【００６９】
この構造は、別の太陽追尾装置アセンブリに連続的に結合する目的で、一対の横方向に延びる部分３５（太陽追尾装置アセンブリ１０の各側に１つ）を有する、実質的にＵ字を上下逆にした形状のアームアセンブリを形成することが好ましい。上述したように、第２の細長いシャフト３３は、一般には、第２の細長いシャフト３３の軸線を中心にハウジング３１を回転させる目的で、２軸ハウジング３１に取り付けられている、または２軸ハウジングに固定されている。
【００７０】
図９に示されているように、第１の細長いロッド２６も、２軸ハウジング３１に取り付けられている。第１の細長いロッド２６は、第２の細長いシャフト３３が自身に対して取り付けられている壁に実質的に垂直である、２軸ハウジング３１の２枚の壁、を貫いて取り付けられている。この取付けの結果として、図１０に示したように、第１の細長いロッド２６が第２の細長いシャフト３３に実質的に垂直である。
【００７１】
好ましい実施形態によれば、好ましい円形の開口部が、好ましくは円形断面の第１の細長いロッド２６を受け入れている理由で、第１の細長いロッド２６が２軸ハウジング３１に対して回転することができる。上述したように、第１の細長いロッド２６は、一般には、自身に対して装着アセンブリ１２を取り付けており、したがって、第１の細長いロッド２６が回転すると、装着アセンブリ１２も回転する。好ましい実施形態においては、第１の細長いロッド２６は、その端部において、装着アセンブリ１２に設けられているそれぞれの短いリンク２４および長いリンク２５に取り付けられている。
【００７２】
第１の細長いロッド２６は、任意の形状とすることができるが、円形断面が好ましい。さらに第１の細長いロッド２６は、好ましくは中実である。
【００７３】
第１の細長いロッド２６が回転すると、一般に、リンク部材２４，２５への結合を通じて、装着アセンブリ１２が回転し、上述したように、細長い横リンク２８を設けることを通じて太陽追尾装置を隣接するアセンブリに連続的に取り付けるために、より長い長さのリンク２５が使用される。
【００７４】
細長い横リンク２８は、好ましくは平面状であり、通常では、隣接する太陽追尾装置アセンブリ１０のそれぞれの長いリンク２５に取り付けられる。この取付けは、通常では、ピボットピンを中心に旋回可能であるが、装着アセンブリ１２の角度の変化をもたらす力は、ピボットピンを通じて長いリンク２５に伝えることができる。
【００７５】
本明細書およびクレーム（存在時）において、語「備えている」および活用形（「備える」、「備えた」を含む）は、記載された整数それぞれを含むが、１つまたは複数のさらなる整数が含まれることを除外するものではない。
【００７６】
本明細書全体を通じて「一実施形態」または「実施形態」の参照は、その実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じてさまざまな箇所に現れる表現「一実施形態においては」または「実施形態においては」は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているとは限らない。さらには、特定の特徴、構造、または特性を、１つまたは複数の組合せにおいて任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【００７７】
ここまで本発明について、法律に準拠し、程度の差はあるが構造上または方法上の特徴に特有な専門用語で説明してきた。本明細書に記載されている手段は、本発明を実施するための好ましい形態を含むため、本発明は、図示または記載されている特定の特徴に制限されないことを理解されたい。したがって本発明は、当業者によって適切に解釈される、添付のクレーム（存在時）の厳密な範囲内での本発明の任意の形態または修正形態において、特許請求されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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