(57)【要約】ソーラーアレイコンセントレータのアセンブリは、太陽エネルギーを受けるために形態化された第一のソーラーアレイパネルと、第一のソーラーアレイパネルに結合された第一の調節可能なコンセントレータとを有する。第一の調節可能なコンセントレータは、太陽エネルギーを第一のソーラーアレイパネルに向けて反射する。第一のドライブシャフトは、第一の調節可能なコンセントレータに結合される。第一のドライブシャフトは、第一のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化する第一のソーラーアレイパネルに関して第一の調節可能なコンセントレータを回転するように形態化される。
2005508076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギーを受けるために形態化された第一のソーラーアレイパネルと、
前記第一のソーラーアレイパネルに向かって太陽エネルギーを反射する前記第一のソーラーアレイパネルに結合された第一の調節可能なコンセントレータと、
前記第一のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化する前記第一のソーラーアレイパネルに関して前記第一の調節可能なコンセントレータを回転するように形態化される前記第一の調節可能なコンセントレータに結合された第一のドライブシャフトと、
からなるソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項２】
前記第一の太陽エネルギーパネルに向けて反射される太陽エネルギー量を最大化する前記第一のソーラーアレイパネルに関して前記第一のコンセントレータの位置を調節するために前記第一のドライブシャフトに結合された位置づけモーターをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項３】
前記第一のソーラーアレイパネルに折りたたみ式に結合した第二のソーラーアレイパネルと、
前記第二のソーラーアレイパネルに結合した、前記第二のソーラーアレイパネルに向けて太陽エネルギーを反射する第二の調節可能なコンセントレータと、
前記第二の調節可能なコンセントレータに結合した、前記第二のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化する前記第二のソーラーアレイパネルに関して前記第二の調節可能なコンセントレータを回転するために形態化された第二のドライブシャフトと、
連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動き、前記第一のドライブシャフトに前記第二のドライブシャフトが嵌合するように前記第一および前記第二のドライブシャフトに結合したドロー機能と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項４】
前記第一および第二のドライブシャフトがスプラインエンドを有し、
前記ドロー機能は、連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動くようにテンション状態で、前記第一ドライブシャフトの一つの端のスプラインが前記第二のドライブシャフトの一つの端のスプラインと嵌合させるドローワイヤーを有することを特徴とする請求項３に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項５】
前記ドローワイヤーは、連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動くように前記第一および第二のドライブシャフトのスプラインを嵌合部に引くように前記第一および第二のドライブシャフトにより延在することを特徴とする請求項４に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項６】
前記第一および第二の太陽エネルギーパネルに向けて反射される太陽エネルギー量を最大化する前記第一および第二のソーラーアレイパネルに関して前記第一および第二のコンセントレータの位置を調節するために前記連続するドライブシャフトに結合されて、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動く位置づけモーターをさらに有することを特徴とする請求項３に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項７】
前記第一のソーラーアレイパネルに結合した宇宙船本体をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項８】
太陽エネルギーを受けるために形態化された第一のソーラーアレイパネルと、
前記第一のソーラーアレイパネルに向かって太陽エネルギーを反射する前記第一のソーラーアレイパネルに結合された第一の調節可能なコンセントレータと、
前記第一のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化する前記第一のソーラーアレイパネルに関して前記第一の調節可能なコンセントレータを回転するように形態化される前記第一の調節可能なコンセントレータに結合された第一のドライブシャフトのセグメントと、
からなるソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項９】
前記第一の太陽エネルギーパネルに向けて反射される太陽エネルギー量を最大化する前記第一のソーラーアレイパネルに関して前記第一のコンセントレータの位置を調節するために前記第一のドライブシャフトのセグメントに結合された位置づけモーターをさらに有することを特徴とする請求項８に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記第一のソーラーアレイパネルに折りたたみ式に結合した太陽エネルギーを受けるために形態化した第二のソーラーアレイパネルと、
前記第二のソーラーアレイパネルに結合した、前記第二のソーラーアレイパネルに向けて太陽エネルギーを反射するために形態化した第二の調節可能なコンセントレータと、
前記第二の調節可能なコンセントレータに結合した、前記第二のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化する前記第二のソーラーアレイパネルに関して前記第二の調節可能なコンセントレータを回転するために形態化された第二のドライブシャフトのセグメントと、
連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動き、前記第一のドライブシャフトのセグメントに前記第二のドライブシャフトのセグメントが嵌合するように前記第一および前記第二のドライブシャフトのセグメントに結合したドロー機能と、
をさらに有することを特徴とする請求項８に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記第一および第二のドライブシャフトのセグメントがスプラインエンドを有し、
前記ドロー機能は、連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動くようにテンション状態で、前記第一ドライブシャフトのセグメントの一つの端のスプラインが前記第二のドライブシャフトのセグメントの一つの端のスプラインと嵌合させるドローワイヤーを有することを特徴とする請求項１０に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記ドローワイヤーは、連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動くように前記第一および第二のドライブシャフトのセグメントのスプラインを嵌合部に引くように前記第一および第二のドライブシャフトのセグメントにより延在することを特徴とする請求項１１に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記第一および第二の太陽エネルギーパネルに向けて反射される太陽エネルギー量を最大化する前記第一および第二のソーラーアレイパネルに関して前記第一および第二のコンセントレータの位置を調節するために前記連続するドライブシャフトおよび蝶番に結合された位置づけモーターをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のソーラーアレイのコンセントレータ・アセンブリ。
【請求項１４】
ソーラーアレイパネルに太陽エネルギーを集光するための方法であって、該方法は、
第一の調節可能なコンセントレータで太陽エネルギーを受けることと、
前記受けた太陽エネルギーを第一のソーラーアレイパネルに反射することと、
前記第一の調節可能なコンセントレータを前記第一のソーラーアレイパネルに回転式に結合することと、
前記第一のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化する前記第一のソーラーアレイパネルに関して前記第一の調節可能なコンセントレータを回転することと、
からなることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第一の調節可能なコンセントレータが前記第一のソーラーアレイパネルに関して回転することは、位置づけモーターの始動を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第二の調節可能なコンセントレータで太陽エネルギーを受けることと、
前記受けた太陽エネルギーを第二のソーラーアレイパネルに反射することと、
前記第二の調節可能なコンセントレータを前記第一のソーラーアレイパネルに回転式に結合することと、
前記第二のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化する前記第二のソーラーアレイパネルに関して前記第二の調節可能なコンセントレータを回転することと、
からなることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第一の調節可能なコンセントレータを回転式に結合することおよび前記第二の調節可能なコンセントレータを回転式に結合することは、連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動くように第一および第二のドライブシャフトのセグメントに結合されたドロー機能によって前記第一のドライブシャフトのセグメントに前記第二のドライブシャフトのセグメントを嵌合することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一のドライブシャフトのセグメントにドロー機能によって前記第二のドライブシャフトのセグメントを嵌合することは、前記連続するドライブシャフトを形成し、前記第一のソーラーアレイパネルと前記第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動くようにドローワイヤーによって前記第一ドライブシャフトのセグメントの一つの端のスプラインが前記第二のドライブシャフトのセグメントの一つの端のスプラインと嵌合することを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第一ドライブシャフトのセグメントの一つの端のスプラインがドローワイヤーによって前記第二のドライブシャフトのセグメントの一つの端のスプラインと嵌合することは、前記第一および第二のドライブシャフトのセグメントのスプラインを嵌合部に引くように前記ドローワイヤーをテンションすることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第一の調節可能なコンセントレータを前記第一のソーラーアレイパネルに関して回転することおよび前記第二の調節可能なコンセントレータを前記第二のソーラーアレイパネルに関して回転することは、位置づけモーターの始動を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーラーアレイのコンセントレータ（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）システムおよび方法に関し、より詳細には、ソーラーアレイとコンセントレータとの間で相対角度を変化するための調節可能なコンセントレータを有するソーラーアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラーアレイは、太陽光を電気に変換する。かかる変換は、宇宙船など多数の応用における経済的な電力源となる。一般的に、ソーラーアレイによって多くの太陽光を受けると、より出力が得られる。利用可能な最大のソーラーエネルギーを受ける場合、ソーラーアレイは最も効果的に操作する。しかしながら、入射する太陽エネルギーに関するソーラーアレイの位置は、アレイが最大エネルギーを常に受けるとは限らない。ソーラーアレイの位置を正確に使用する数多のシステムは、アレイが最大の太陽エネルギーを受けることを可能にする。それらシステムは重量があり、複雑な機能を活用する。重量が重要な要因としてソーラーアレイが使用される場合、ソーラーアレイを調節するための機能は、アセンブリの総量の許容できない位置となる。
【０００３】
コンセントレータまたはリフレクタは、アレイに太陽光を集束するためにソーラーアレイに加えられ、したがって、アレイからさらなる出力を提供する。しかしながら、固定されたコンセントレータはある角度でアレイを影にする傾向があり、基板のオーバーヒートを引き起こすかもしれない。ソーラーアレイドライブによって導かれたソーラーアレイに固定されたコンセントレータは、出力生成の一つの効率的な方法である。しかしながら、導かれたソーラーアレイの固定されたコンセントレータにおける一つの欠点は、ソーラーアレイドライブの高い製造コストであり、機能は太陽を追跡し、ドライブを命じる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、既存のシステムおよび方法と関連する少なくとも数多の欠点および問題を実質的に除去または削減するソーラーアレイコンセントレータシステムおよび方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の特定の実施態様と一致して、ソーラーアレイコンセントレータセンブリは、太陽エネルギーを受けるために形態化された第一のソーラーアレイパネルと、第一のソーラーアレイパネルに結合された第一の調節可能なコンセントレータとを有する。第一の調節可能なコンセントレータは、太陽エネルギーを第一のソーラーアレイパネルに向けて反射する。第一のドライブシャフトは、第一の調節可能なコンセントレータに接続される。第一のドライブシャフトは、反射された太陽エネルギーをソーラーアレイパネルに向けて最大化するために第一のソーラーアレイパネルに関して第一の調節可能なコンセントレータが回転するように形態化される。
【０００６】
ソーラーアレイコンセントレータのアセンブリは、第一のドライブシャフトに結合した位置づけモーターを含んでよい。かかる位置づけモーターは、第一の太陽エネルギーパネルに向けて反射される太陽エネルギー量を最大化するために第一のソーラーアレイパネルに関する第一のコンセントレータの位置を調節する。アセンブリは、さらに太陽エネルギーを受けるために形態化された第二のソーラーアレイパネルを含んでよく、第二のソーラーアレイパネルは、第一のソーラーアレイパネルに折りたたみ式に結合される。第二の調節可能なコンセントレータは、第二のソーラーアレイパネルに結合されてよく、第二の調節可能なコンセントレータは第二のソーラーアレイパネルに向けて太陽エネルギーを反射する。第二のドライブシャフトは、調節可能なコンセントレータに結合されてよく、第二のドライブシャフトは、第二のソーラーアレイパネルに向けて反射された太陽エネルギーを最大化するために第二のソーラーアレイパネルに関して第二の調節可能なコンセントレータを回転するように形態化される。ドロー（ｄｒａｗ）機能は、第一および第二ドライブに結合され、ドロー機能は、連続するドライブシャフトを形成し、第一のソーラーアレイパネルと第二のソーラーアレイパネルとの間に蝶番で動き、第一のドライブシャフトに第二のドライブシャフトが嵌合するように形態化される。
【０００７】
本発明の特定の実施太陽の技術的な利点は、コンセントレータとソーラーアレイパネルとの間の相対角度を変更するためにソーラーアレイパネルに蝶番を取り付けられた調節可能なコンセントレータを有する。したがって、さらなるエネルギーは、コンセントレータなしで利用可能であるよりもパネル上に提供される。本発明のさらなる技術的利点は、さらなるエネルギーを得るアレイを位置するようにソーラーアレイに接続された機能の除去である。ソーラーアレイパネルにおけるそのような機能は高価で、複雑なドライブとなる傾向がある。本発明の調節可能なコンセントレータは、ソーラーアレイをドライブするために使用されたアセンブリよりも軽量でコストがかからないアセンブリを提供し、それによって、本発明の調節可能なコンセントレータは、質量が要因であり操縦性が重要である宇宙船または別のビークルなどの応用における論理的選択をする。
【０００８】
他の技術的利点は、添付図、下記の記載、および請求項から当業者にとって明白である。さらに、特定の利点が上に列挙される一方で、様々な実施態様は列挙された利点のすべてを含むか、それら利点の数多を含むか若しくはいずれも含まないかもしれない。
【０００９】
本発明の特定の実施態様の完全な理解およびそれらの利点のために、添付図と共に下記の記載が言及される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルからの出力を改善するためのシステム１１を例示する。ソーラーアレイパネル１０は、コンセントレータ１２に結合される。ソーラーアレイパネル１０は、入射する太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽エネルギーに反応する従来の太陽電池からなる。ソーラーアレイパネル１０は、物体のためのある電圧および電流での出力を提供するために宇宙船などの物体に電気的に結合されてよい。コンセントレータ１２は、太陽エネルギーをソーラーアレイパネル１０に反射する。そのような反射は、さらなる太陽エネルギーをソーラーアレイパネル１０に提供し、したがって、ソーラーアレイパネル１０からの出力を改善する。コンセントレータ１２は、ソーラーアレイパネル１０に蝶番で取り付けられており、アレイパネルとコンセントレータ１２との間で蝶番要素を形成するドライブシャフトに結合されるステッパードライブモーター２４の手段によって調節可能である。調節可能なコンセントレータ１２を使用することは、コンセントレータがソーラーアレイパネル１０に対して反射された太陽エネルギー量を最適化するために移動させて位置づけさせる。さらに、調節可能なコンセントレータは、固定されたソーラーアレイパネル／コンセントレータのアセンブリによってソーラーアレイパネルを影にすることを減少できる。
【００１１】
図２Ａ乃至２Ｃは、図１のシステム１１の側面図であり、コンセントレータ１２は、太陽エネルギー１６がソーラーアレイパネル１０に対して反射するように異なる角度で位置づけされる。例示されるように、コンセントレータ１２は、太陽エネルギー１６を受ける方向に依存して、ソーラーアレイパネル１０の位置に関して調節可能であってよい。したがって、コンセントレータ１２は、太陽に関してソーラーアレイパネル１０の位置に基づいて調節されてよい。
【００１２】
図３は、ドライブシャフト２０を備えるドライブシャフトアセンブリ１８によるコンセントレータ１２に結合したソーラーアレイパネル１０からなる。ドライブシャフト２０を回転するドライブシャフト２０に結合されたモーター（示されていない）として、コンセントレータ１２とソーラーアレイパネル１０との間の角度は変化され、したがって、ソーラーエネルギーがソーラーアレイパネル１０に反射されることを可能にする。モーターは、バネ２２に対してドライブシャフト２０を駆動する。
【００１３】
図４は、中立で緩んだ位置における図３のバネ２２を例示する。バネ２２がそのような中立位置にある場合、コンセントレータ１２はソーラーアレイパネル１０に関して１８０°の角度であるか、またはソーラーアレイパネル１０と整列する。そのような位置で、太陽エネルギーはソーラーアレイパネル１０で反射せず、コンセントレータ１２はソーラーアレイパネル１０を陰にしないであろう。バネ２２に対してドライブシャフト２０が回転することは、操作中にコンセントレータ１２に生じるかもしれない振動を弱める傾向がある。
【００１４】
モーターが上述の１８０°の位置を越えてドライブシャフト２０を駆動すると、駆動力はバネ２２の張力に対するであろう。万一モーターが失敗すれば、バネ２２はコンセントレータ１２がソーラーアレイパネル１０と整列するように中立位置に戻るであろう。この中立位置は、ソーラーアレイパネル１０が、システムにおける例外の場合にはソーラーアレイパネル１０からフルパワー出力を防いで、覆われないしまたは陰にされないことを保証する。
【００１５】
バネ２２はまた、下記に記載されるようにコンセントレータが宇宙船のソーラーアレイパネル１０に結合されるように、数多の応用において積載位置からコンセントレータ１２を配備するように使用されてよい。コンセントレータ１２は、積載位置にある場合にソーラーアレイパネル１０の配備に依存してソーラーアレイパネル１０の背後で折りたたまれてよく、バネ２２は中立位置に配備してよく、それによって上述の１８０°位置にコンセントレータ１２を回転する。
【００１６】
図５は、蝶番として機能し、それによってソーラーアレイパネル１０に関してコンセントレータ１２の回転を可能にする、ドライブシャフト２０に結合した位置づけモーター２４を例示する図である。位置づけモーター２４がシャフト２０を回転するように、コンセントレータ１２とソーラーアレイパネル１０との間の角度は、太陽エネルギーがソーラーアレイパネル１０のコンセントレータ１２から反射されるように変化される。モーター２４は、自動制御システムによって制御されてよい。例えば、コンピュータは、ソーラーアレイパネル１０と太陽の位置に基づくソーラーアレイパネル１０に関してコンセントレータ１２の最適位置を決定してよい。コンピュータは、コンピュータに入力することによって決定される最適位置にモーター２４がコンセントレータ１２を回転するように、モーター２４を制御する指示信号を出力する。ソーラーアレイパネル１０が宇宙船に結合される特定の実施態様において、コンピュータは宇宙船に搭載されてよい。
【００１７】
前述のように、本発明の特定の実施態様において、ここに記載のコンセントレータおよびソーラーアレイパネルは、宇宙船に太陽エネルギーから生成された出力を提供するために宇宙船と結合されて良い。このような場合において、宇宙船の操縦システムは、ソーラーアレイパネル上の太陽エネルギーの受け取りおよび反射を最適化するための宇宙船の移動および方向に基づきソーラーアレイパネルに関してコンセントレータの角度を調節してよい。同様のシステムは、飛行中のソーラーアレイドライブの調節のために現行で使用されている。
【００１８】
宇宙船が地球を回る（または他の軌道を移動する）につれて、太陽に対する宇宙船の角度は連続して変化する。宇宙船に搭載したコンピュータは、搭載したジャイロスコープからの変化率を読み、またドライブシャフト２０を回転するモーター２４への適切な信号を生成する。モーター２４は、ソーラーアレイパネル１０に関してコンセントレータ１２を移動するようにドライブシャフト２０を回転し、したがってソーラーアレイパネルに反射される太陽エネルギー量を最適化する。
【００１９】
ここに記載の数多に実施態様がソーラーアレイパネルに関してコンセントレータの位置を変化するためにドライブシャフトを回転するモーターを含む一方、コンセントレータの位置を変化する他の方法が別の実施態様で使用されてよいことを理解するべきである。さらに、別の実施態様はコンセントレータの配備を提供するためにここに記載されたようなバネ以外の方法を含んでよい。
【００２０】
図６は、本体３０を備えた宇宙船２８を例示する図である。宇宙船２８は、積載された発射位置で折りたたまれたソーラーアレイパネル１０を含む。コンセントレータ１２は、コンセントレータ１２が正確に配置されない場合、スペースを保持し、ソーラーアレイパネル１０を陰にすることを回避するためにソーラーアレイパネル１２の背後に折りたたまれる。例示したように、宇宙船２８はブースターに配置されて、また、流線形の覆いあるいは覆いは発射の間に保護のためにその上に配置された。宇宙船が発射されて所望の高さまで到達すると、流線形の覆いは投機される。結果として、飛行中に、宇宙船２８はブースターから分離されて、ソーラーアレイパネルが配備されてよい。
【００２１】
図７は、配備された位置でのソーラーアレイパネル１０を備える宇宙船２８を例示する。コンセントレータ１２はまた、ソーラーアレイパネル１０上の態様エネルギーの反射のための配備された位置を例示する。図７のコンセントレータ１２の例示された位置は、図２Ａに例示されたコンセントレータ１２の位置と同様である。ソーラーアレイパネル１０が配備されると、宇宙船２８の搭載コンピュータからの信号は放出されてコンセントレータ１２を配備する。モーター２４およびバネ２２（上に記載して例示された）は、ドライブシャフト２０をソーラーアレイパネル１０に対して太陽エネルギーを反射するための操作位置にコンセントレータ１２を回転し配備するようにさせる。コンセントレータ１２は、ソーラーアレイパネル１０と太陽の相対的な位置に基づいて、さらに調節されてよい。
【００２２】
図８は、発射するための搭載位置で折りたたまれたソーラーアレイパネル１０を有する本体を備えた宇宙船を例示する。蝶番とバネの組み合わせを使用して、ソーラーアレイパネル１０は折りたたまれてよく、それによって宇宙船４０のためのブースターに必要とされるスペースを減少する。コンセントレータ１２は、下記でさらに記載されるようにコンセントレータを回転するように機能するドライブシャフトを折りたたむことによってソーラーアレイパネル１０に接続されてよい。
【００２３】
図９は、図８に示されたパネルの積載位置からパネルを配備する段階におけるソーラーアレイパネル１０の位置を示す宇宙船４０を例示する。ソーラーアレイパネル１０が完全に配備され（図７に示されるように本体に対してほぼ垂直位置に）、太陽に向かって方向づけされると、コンセントレータ１２は配備されてよい。コンセントレータ１２のかかる配備は、中立位置に移動するように図３および４に関する上述のバネによって働かされた回転力の結果として生じてよい。次いで、コンセントレータがソーラーアレイパネル上の太陽エネルギーの反射のための最適位置に回転してよいように、モーター２４は、ソーラーアレイパネル１０に関してコンセントレータ１２が蝶番で付けられているドライブシャフト２０（図５参照）を回転するために活性されてよい。
【００２４】
図８および９に例示された実施態様に記載のように図１のソーラーアレイパネル１０を折りたたむために、ソーラーアレイパネル１０にコンセントレータ１２を蝶番で付けてモーター２４（図５に例示されるように）を用いてソーラーアレイパネル１０に関してコンセントレータ１２を回転するドライブシャフト２０は、さらに折りたたまれてよい。折りたたみ可能なドライブシャフトは、セグメントにより通じるドローワイヤーを備える中空のドライブシャフトセグメントからなる。図１０は、セグメントにより通じるドローワイヤー５２を有するスプライン（ｓｐｌｉｎｅｄ）セグメント５０を備える中空のドライブシャフト５５を例示する。ドライブシャフト５０は、ソーラーアレイパネル１０およびコンセントレータ１２を蝶番で付ける連続のドライブシャフトを形成するように隣接するセグメント５０の合致するスプラインエンドと嵌合スプラインエンド５３を含む。図１１Ａおよび１１Ｂは、ドライブシャフト５５の操作を例示する。ドローワイヤー５２は、図１０に例示されるように、中空のドライブシャフトのセグメント５０により通される。図１を参照するに、各ドライブシャフトのセグメント５０は、それぞれのソーラーアレイパネル１０に対してコンセントレータ１２を蝶番で付ける。ドローワイヤー５２は、中空のドライブシャフトのセグメント５０の間で可視できる。例示されるように、十分な緩みはドローワイヤー５２に提供され、ソーラーアレイパネル１０が展開し始めるまで、ドローワイヤー５２がテンション（ｔｅｎｓｉｏｎ）されないことを保証するように各ドライブシャフトのセグメント５０の間に遊びが提供される。モーター２４は、ドライブシャフト５５の端部に結合される。モーター２４は、単一のドライブシャフト５５を形成するためにドライブシャフトのセグメント５０を共にもたらすドローワイヤー５２をテンションするためのワイヤーを引く機能６１を含む。
【００２５】
図１１Ｂは、回転式シャフトを形成するために展開した後のドライブシャフト５５を例示する。操作において、ソーラーアレイパネル１０が展開する場合（図９に例示されるように）、ドライブシャフトのセグメントはドライブシャフト５５を形成するように隣接するセグメントと嵌合し、それによってコンセントレータが太陽エネルギーの反射のための所望の位置に回転されることを可能にする。ドライブシャフト５５は、ソーラーアレイパネルおよびコンセントレータに接続される（ドライブシャフト２０、コンセントレータ１２、およびソーラーアレイパネル１０に関して図５で例示されるように）。ドライブシャフトのセグメント５０およびドローワイヤー５２を有するドライブシャフト５５が展開される場合、ドライブシャフトのセグメント５０が隣接するスプラインエンド部分の嵌合によって適所に係止ために、ワイヤーを引く機能６１は、末端からしっかりとドローワイヤー５２を引くように操作する。したがって、ドライブシャフト５５はソーラーアレイパネルおよびコンセントレータを蝶番で結合する強固なシャフトとなる。ワイヤーを引く機能６１は、この機能におけるワイヤーを引くアセンブリを含む。そのようなワイヤーを引くアセンブリは、放出された場合にドローワイヤー５２に対する引く移動を提供するスプールに付加された巻きバネのアセンブリによるなど、任意の数の機能によって生じてよい。
【００２６】
一つのモーター２４が失敗した場合に、ドローワイヤー５２を引き、コンセントレータを回転する追加的なモーターが存在するように２つのモーター２４が（ドライブシャフト５５の各端に）例示される。モーター２４は、モーターをドライブシャフト５５に結合するソレノイドアセンブリで構成されてよい。したがって、出力もしくはコンピュータの失敗がある場合、モーター２４はドライブシャフト５５から解き放たれ、コンセントレータはソーラーアレイパネルが陰にならないように絶対安全な位置に移動するであろう。
【００２７】
不能なモーター２４と連続するドライブシャフトにドライブシャフトのセグメント５０と共に折りたたむドローワイヤー５２で、図３に例示したようなバネ２２はソーラーアレイパネルと整列するコンセントレータを位置づけするようにドライブシャフトのセグメント５０を回転する。コンセントレータをソーラーアレイパネルに関する太陽の位置に基づく最適な光を反射する位置に位置付けするために、上に記載のようにモーターはバネ２２に対して駆動するように活性化される。ドライブシャフトのセグメント５０が回転されるにつれて、コンセントレータとソーラーアレイパネルとの間の角度は変化し、それによって反射された光がソーラーアレイパネルに集光されることを可能にする。そのような角度の変化のレイは、図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃに例示される。特定の実施態様において、コンセントレータの移動範囲は、整列位置、すなわちソーラーアレイパネルと一致した位置からほぼ１５０度であってよい。
【００２８】
上述の本発明の特定の実施態様は、ソーラーアレイパネル上で太陽エネルギーを反射するコンセントレータの回転のために提供する。コンセントレータは、コンセントレータおよびソーラーアレイパネルに関する太陽の位置に基づき太陽エネルギーの最適な反射のために調節されてよい。ソーラーアレイパネルは固定されて維持されてよく、一方でコンセントレータは調節されてよい。ソーラーアレイパネルのためのコストがかかり複雑なドライブが回避されるので、これはコンセントレータに関するソーラーアレイパネルの駆動の有用な代替である。さらに、コンセントレータを調節するためのここに記載された機能は、ソーラーアレイパネルを位置づけるための機能よりも軽量であり、したがって、したがって宇宙船での応用のように、かかる機能が使用される際に、重量を節約し操縦性を追加する。さらに、ここに記載された特定の実施態様は宇宙船の応用で使用するためのソーラーアレイパネルに回転式に結合された調節可能なコンセントレータの使用を記載するが、ソーラーアレイパネルに回転式に結合される調節可能なコンセントレータは他の応用と同様にして使用してよいことを理解するべきである。例えば、かかる調節可能なコンセントレータは、太陽電池自動車などの太陽エネルギーが出力に変換される様々な他の応用で使用されてよい。
【００２９】
本発明が詳細に記載されたが、様々な変更および修正が当業者によって提案されてよい。本発明は、請求項の範囲内にあるそのような変更および修正を包含することを意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルに結合する調節可能なコンセントレータを有するシステムを例示する図である。
【図２Ａ】本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルに関する異なる位置における図１の調節可能なコンセントレータを例示する図である。
【図２Ｂ】本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルに関する異なる位置における図１の調節可能なコンセントレータを例示する図である。
【図２Ｃ】本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルに関する異なる位置における図１の調節可能なコンセントレータを例示する図である。
【図３】本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルに結合する調節可能なコンセントレータからなるシステムを例示する図である。
【図４】本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルに結合するコンセントレータの配備を支援する図３のシステムにおけるバネを例示する図である。
【図５】本発明の実施態様と一致するソーラーアレイパネルに関してコンセントレータを回転するための図３のシステムにおけるモーターおよびドライブシャフトを例示する図である。
【図６】本発明の実施態様と一致する宇宙船の本体に結合するソーラーアレイパネルおよび調節可能なコンセントレータを例示する図である。
【図７】本発明の実施態様と一致する宇宙船の本体に結合する、配備された調節可能なコンセントレータおよびソーラーアレイパネルを例示する図である。
【図８】本発明の実施態様と一致する、折りたたみ位置でのソーラーアレイパネルおよびコンセントレータを備える宇宙船の本体を例示する図である。
【図９】本発明の実施態様と一致する、部分的に配備された位置でのソーラーアレイパネルおよびコンセントレータを備える宇宙船の本体を例示する図である。
【図１０】本発明の実施態様と一致する、ソーラーアレイパネルに関してコンセントレータを回転するドライブシャフトの中空のドライブシャフト部分を通過するドローワイヤーを例示する図である。
【図１１Ａ】本発明の実施態様と一致する、折りたたみ位置での図１０のドローワイヤーを例示する図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施態様と一致する、非折りたたみ位置での図１０のドローワイヤーを例示する図である。
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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