(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの太陽パネル（20）と、
該太陽パネル（20）の左右方向の中央部分に位置する回転軸心（Ｓ）を中心に上記太陽パネル（20）を回動自在に支持すると共に、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が上記回転軸心（Ｓ）より片側に位置して上記太陽パネル（20）の片側が重心側（22）になるように上記太陽パネル（20）を支持する支持機構（30）と、
上記太陽パネル（20）に連結され、上記太陽パネル（20）を傾動させる１つの単動式のアクチュエータ（41）とを備え、
上記支持機構（30）は、上記回転軸心（Ｓ）が上記太陽パネル（20）の左右方向の中央に位置するように構成されると共に、上記太陽パネル（20）の重心側（22）に設けられた錘（36）を備え、
上記アクチュエータ（41）は、上記太陽パネル（20）の重心側（22）に連結されている
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において、
上記アクチュエータ（41）は、太陽パネル（20）の押圧方向にのみ力を作用させる空気袋（43）を備えた空気式アクチュエータ（41）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、太陽パネルの傾動機構に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽パネルユニットは、太陽パネルと、該太陽パネルを駆動させるアクチュエータとを備えている。上記太陽パネルユニットは、太陽パネルの受光面を太陽光の方向に追従せるようにアクチュエータを駆動し、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。
【０００３】
この太陽パネルユニットは、例えば、特許文献１示すように、太陽パネルの背面に南北傾斜用のエアマットが設けられると共に、東西傾斜用のエアマットと架台用のエアマットとが設けられている。そして、上記太陽パネルユニットは、一日の太陽の動きに合わせ、東西傾斜用のエアマットと架台用のエアマットの空気量を制御して太陽パネルの東西方向の傾斜角を制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９１８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の太陽パネルユニットは、太陽パネルの東西方向の傾斜角を制御するために、東西傾斜用のエアマットと架台用のエアマットとの２つのアクチュエータを設けているので、部品点数が多く、構造が複雑になると共に、高価になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減し、簡易な構造にすると共に、安価にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、少なくとも１つの太陽パネル（20）と、該太陽パネル（20）の左右方向の中央部分に位置する回転軸心（Ｓ）を中心に上記太陽パネル（20）を回動自在に支持すると共に、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が上記回転軸心（Ｓ）より片側に位置して上記太陽パネル（20）の片側が重心側（22）になるように上記太陽パネル（20）を支持する支持機構（30）と、上記太陽パネル（20）に連結され、上記太陽パネル（20）を傾動させる１つの単動式のアクチュエータ（41）とを備えている。
【０００８】
上記第１の発明では、上記アクチュエータ（41）が駆動すると、太陽パネル（20）の重量に抗して太陽パネル（20）を回動させる。上記アクチュエータ（41）は、太陽の一日の移動に追従して太陽パネル（20）を東側の初期状態から西側に回動させる。そして、日没後は、上記アクチュエータ（41）を自由な状態にすると、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が片側に偏心しているので、上記太陽パネル（20）は、該太陽パネル（20）の重量によって初期状態に戻る。
【０００９】
また、第１の発明では、上記支持機構（30）は、上記回転軸心（Ｓ）が上記太陽パネル（20）の左右方向の中央に位置するように構成されると共に、上記太陽パネル（20）の重心側（22）に設けられた錘（36）を備え、上記アクチュエータ（41）は、上記太陽パネル（20）の重心側（22）に連結されている
上記第１の発明では、上記太陽パネル（20）に錘（36）が設けられているので、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が片側に偏心し、上記アクチュエータ（41）を自由な状態にすると、上記太陽パネル（20）は、自己の重量と錘（36）の重量によって回動し、初期状態に戻る。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、上記アクチュエータ（41）は、太陽パネル（20）の押圧方向にのみ力を作用させる空気袋（43）を備えた空気式アクチュエータであることを特徴としている。
【００１１】
上記第２の発明では、上記アクチュエータ（41）が太陽パネル（20）の重心側（22）を押圧し、この押圧力によって太陽パネル（20）が回動する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記太陽パネル（20）の重心（2M）を回転軸心（Ｓ）より片側に偏心させ、１つの単動式のアクチュエータ（41）によって上記太陽パネル（20）を回動させるようにしたために、１つのアクチュエータ（41）を設けるのみによって上記太陽パネル（20）を東西に亘って回動させることができる。この結果、ユニット全体の部品点数を削減することができ、簡易な構造にすることができると共に、安価にすることができる。
【００１３】
また、上記回転軸心（Ｓ）が上記太陽パネル（20）の左右方向の中央部分に位置させているので、回動支点が太陽パネル（20）の端部にある場合に比してアクチュエータ（41）の駆動力を小さくすることができると共に、ストローク長さを小さくすることできるので、上記アクチュエータ（41）の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が上記回転軸心（Ｓ）より片側に位置するように錘（36）を設けたために、上記回転軸心（Ｓ）を上記太陽パネル（20）の左右方向の中央に位置させることができるので、上記アクチュエータ（41）の駆動力をより小さくすることができると共に、ストローク長さをより小さくすることできるので、上記アクチュエータ（41）の小型化を一層図ることができる。
【００１５】
また、上記第２の発明によれば、上記アクチュエータ（41）を空気式アクチュエータで構成した際、２つのアクチュエータ（41）を設けて上記太陽パネル（20）を東向きに戻す場合に比して圧力空気の空気タンクを小型化にすることができ、空気系の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態１における太陽パネルユニットの全体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態１の駆動用架台の太陽パネルおよびアクチュエータユニットを示す概略構成図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、実施形態１の駆動用架台の太陽パネルの回動状態を示す駆動用架台の太陽パネルの概略構成図である。
【図４】図４は、本発明の参考技術の駆動用架台の太陽パネルおよびアクチュエータユニットを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
〈発明の実施形態１〉
図１および図２に示すように、本実施形態の太陽パネルユニット（10）は、複数の太陽パネル（20）を備え、該太陽パネル（20）を太陽の移動に追従させるようにしたものである。
【００１９】
上記太陽パネルユニット（10）は、複数の太陽パネル（20）よって構成される光追尾パネル群（2A）と、該光追尾パネル群（2A）を支持する支持機構（30）と、上記光追尾パネル群（2A）を傾動させるアクチュエータユニット（40）とを備えている。
【００２０】
上記光追尾パネル群（2A）は、複数の太陽パネル（20）を一体に固定して構成されたモジュールユニット（2B）を備え、例えば、５列のモジュールユニット（2B）が並列に配列されて構成されている。そして、上記光追尾パネル群（2A）は、５列のモジュールユニット（2B）が東西方向に配列されて構成されている。
【００２１】
上記モジュールユニット（2B）は、例えば、３つの太陽パネル（20）が縦列に配列されて構成されている。そして、上記モジュールユニット（2B）は、太陽パネル（20）が南北方向に配列されて構成されている。
【００２２】
上記支持機構（30）は、上記モジュールユニット（2B）毎に該モジュールユニット（2B）が設置される架台（31）と、上記モジュールユニット（2B）を連結するリンク（32）とを備えている。
【００２３】
上記架台（31）は、太陽パネル（20）が北に向かって上昇する傾斜状態に太陽パネル（20）を支持し、中央に位置する架台（31）がモジュールユニット（2B）を東西方向に回動させる駆動用架台（31A）に構成され、左右の２つずつの架台（31）が駆動用架台（31A）のモジュールユニット（2B）の回動にしたがってモジュールユニット（2B）が回動する従動用架台（31B）に構成されている。
【００２４】
上記各架台（31）は、基台（33）と、該基台（33）に上記モジュールユニット（2B）を連結するステー（34）と、該ステー（34）に連結されると共に、上記モジュールユニット（2B）に取り付けられた回転軸（35）とを備えている。該回転軸（35）は、上記モジュールユニット（2B）の長手方向である南北方向に延び、上記モジュールユニット（2B）を左右方向である東西方向に回動するようにモジュールユニット（2B）に取り付けられている。そして、上記回転軸（35）は、太陽パネル（20）の左右方向（東西方向）の中央に位置している。
【００２５】
上記リンク（32）は、５つのモジュールユニット（2B）の一端にピン連結され、駆動用架台（31A）のモジュールユニット（2B）の回動にしたがって従動用架台（31B）のモジュールユニット（2B）が回動するように構成されている。
【００２６】
上記モジュールユニット（2B）は、３つの太陽パネル（20）が一体に連続して取り付けられて構成されている。そして、上記各太陽パネル（20）は、平板状に形成されて上面が受光面（21）に構成されている。
【００２７】
また、上記支持機構（30）は、太陽パネル（20）に取り付けられた錘（36）を備えている。該錘（36）は、上記駆動用架台（31A）のモジュールユニット（2B）における１つの太陽パネル（20）に取り付けられ、該太陽パネル（20）の重心（2M）が上記回転軸（35）の軸心（Ｓ）より片側に位置して上記太陽パネル（20）の片側（東側）が重心側（22）になるように取り付けられている。
【００２８】
なお、上記各太陽パネル（20）が発電した直流電力は、図示しないが、直列に接続されてパワーコンディショナに供給されている。
【００２９】
上記アクチュエータユニット（40）は、１つのアクチュエータ（41）と、該アクチュエータ（41）に連結された空気系（42）とを備えている。上記アクチュエータ（41）は、太陽パネル（20）、つまり、光追尾パネル群（2A）を傾動させる１つの単動式アクチュエータによって構成されている。
【００３０】
上記アクチュエータ（41）は、上記駆動用架台（31A）に設けられ、空気袋（43）とロッド（44）とを備えている。上記空気袋（43）は、上記駆動用架台（31A）に設置され、上記回転軸（35）より太陽パネル（20）の重心側（22）に位置している。上記空気袋（43）は、上記空気系（42）が接続され、上下方向に伸縮自在に形成されている。上記ロッド（44）の下端は、空気袋（43）に連結され、上端が太陽パネル（20）に連結されている。そして、上記ロッド（44）の上端は、太陽パネル（20）の下面であって、回転軸（35）より重心側（22）に連結されている。つまり、上記ロッド（44）の上端は、太陽パネル（20）の下面に回転軸（35）より錘（36）の側に連結されている。
【００３１】
また、上記アクチュエータ（41）は、空気系（42）から空気圧が作用すると、空気袋（43）が伸張し、太陽パネル（20）の押圧方向にのみ力を作用させる空気式アクチュエータであり、空気圧が作用しなくなると、太陽パネル（20）、つまり、光追尾パネル群（2A）の自重および錘（36）の重量によって空気袋（43）が収縮するように構成されている。
【００３２】
上記空気系（42）は、空気圧縮機（45）と空気タンク（46）と空気弁（47）とを備え、上記アクチュエータ（41）を制御するように構成されている。上記空気圧縮機（45）は、所定圧力の圧力空気を吐出するように構成されている。上記空気タンク（46）は、上記空気圧縮機（45）から吐出された圧力空気を貯留し、圧力空気を空気弁（47）に供給している。該空気弁（47）は、例えば、三方向切換弁で構成され、圧力空気を上記アクチュエータ（41）に供給する状態と、上記アクチュエータ（41）を大気に連通させる状態とに切り換わるように構成されている。そして、上記空気弁（47）は、コントローラ（50）によって制御されている。
【００３３】
−光追尾動作−
次に、上述した太陽パネルユニット（10）の光追尾動作を図３に基づき説明する。なお、図３は、簡略化のために１つの太陽パネル（20）のみを示している。
【００３４】
上記太陽パネルユニット（10）は、太陽パネル（20）を太陽の移動に追従して回動させる。具体的に、朝方は、上記太陽パネル（20）が初期状態にあり、太陽パネル（20）の受光面（21）を東側に向け（図３（Ａ）参照）、昼は、太陽パネル（20）の受光面（21）をほぼ真上に向け（図３（Ｂ）参照）、夕方は、太陽パネル（20）の受光面（21）を西側に向ける（図３（Ｃ）参照）。日没後は、太陽パネル（20）の受光面（21）を東側の初期状態に戻す（図３（Ａ）参照）。
【００３５】
この回動は、コントローラ（50）が空気弁（47）を制御して行われる。具体的に、上記太陽パネル（20）の受光面（21）を東側に向けている初期状態においては、アクチュエータ（41）の空気袋（43）は、大気に連通されている。そして、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が錘（36）によって回転軸（35）の軸心（Ｓ）より片側に位置しているので、上記太陽パネル（20）の自重と錘（36）の重量によってアクチュエータ（41）の空気袋（43）が収縮し、ロッド（44）が下端に下がった状態となっている。
【００３６】
その後、太陽の移動に追従してアクチュエータ（41）の空気袋（43）に圧力空気を供給する。この圧力空気の供給によってアクチュエータ（41）の空気袋（43）が伸張し、ロッド（44）が上昇してアクチュエータ（41）が太陽パネル（20）の重心側（22）を押圧する。このアクチュエータ（41）の駆動によって太陽パネル（20）の重心側（22）が回転軸（35）を中心に回動する。この太陽パネル（20）の回動によって、駆動用架台（31A）のモジュールユニット（2B）が回動すると共に、リンク（32）によって光追尾パネル群（2A）の全ての太陽パネル（20）が移動する。
【００３７】
上記アクチュエータ（41）の駆動によって太陽パネル（20）が東側から西側に太陽と共に回動する。
【００３８】
なお、上記太陽パネル（20）の受光面（21）が最も西側に向いた状態（図３（Ｃ）参照）において、重心（2M）が回転軸（35）の軸心（Ｓ）より重心側（22）に位置するように太陽パネル（20）は停止する。
【００３９】
また、上記太陽パネル（20）の受光面（21）が西側に向いた状態（図３（Ｃ）参照）から、空気弁（47）を切り換え、アクチュエータ（41）を自由な状態にすると、空気袋（43）が大気に開放され、上記太陽パネル（20）は、該太陽パネル（20）の自重と錘（36）の重量によってアクチュエータ（41）の空気袋（43）が収縮し、太陽パネル（20）が回動し、太陽パネル（20）の受光面（21）が東側の初期状態に戻る（図３（Ａ）参照）。
【００４０】
−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態によれば、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が上記回転軸（35）の軸心（Ｓ）より片側に位置するように錘（36）を設け、１つの単動式のアクチュエータ（41）によって上記太陽パネル（20）を回動させるようにしたために、１つのアクチュエータ（41）を設けるのみによって上記太陽パネル（20）を東西に亘って回動させることができる。この結果、ユニット全体の部品点数を削減することができ、簡易な構造にすることができると共に、安価にすることができる。
【００４１】
また、上記回転軸（35）の軸心（Ｓ）が上記太陽パネル（20）の左右方向の中央に位置させているので、回動支点が太陽パネル（20）の端部にある場合に比してアクチュエータ（41）の駆動力を小さくすることができると共に、ストロークの長さを小さくすることできるので、上記アクチュエータ（41）の小型化を図ることができる。
【００４２】
また、上記錘（36）によって太陽パネル（20）を東向きに戻すので、アクチュエータ（41）を空気式アクチュエータ（41）で構成した際、２つのアクチュエータ（41）を設けて上記太陽パネル（20）を東向きに戻す場合に比して圧力空気の空気タンク（46）を小型化にすることができ、空気系（42）の小型化を図ることができる。
【００４３】
〈発明の参考技術〉
次に、本発明の参考技術を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４４】
本参考技術は、実施形態１が錘（36）を設けたのに代えて、図４に示すように、上記回転軸（35）の軸心（Ｓ）を上記太陽パネル（20）の中央より片側に偏心させたものである。
【００４５】
具体的に、上記回転軸（35）は、上記太陽パネル（20）の中央部分であって、上記モジュールユニット（2B）の太陽パネル（20）の左右方向の中央より重心側（22）とは反対側に位置するように上記太陽パネル（20）に取り付けられている。そして、上記太陽パネル（20）の重心側（22）には、実施形態１と同様にアクチュエータ（41）が連結されている。
【００４６】
したがって、上記太陽パネル（20）の受光面（21）を東側に向けている初期状態においては、アクチュエータ（41）の空気袋（43）は、大気に連通されている。そして、上記太陽パネル（20）の重心（2M）が回転軸（35）の軸心（Ｓ）より片側に位置しているので、上記太陽パネル（20）の重量によってアクチュエータ（41）の空気袋（43）が収縮した状態となっている。
【００４７】
その後、太陽の移動に追従してアクチュエータ（41）の空気袋（43）に圧力空気を供給すると、空気袋（43）が伸張し、太陽パネル（20）が東側から西側に太陽と共に回動する。
【００４８】
日没後は、上記太陽パネル（20）の受光面（21）が西側に向いた状態から、空気弁（47）を切り換え、空気袋（43）を大気に開放すると、上記太陽パネル（20）は、該太陽パネル（20）の自重によってアクチュエータ（41）の空気袋（43）が収縮し、太陽パネル（20）が回動し、太陽パネル（20）の受光面（21）が東側に戻る。
【００４９】
このように、本参考技術では、上記回転軸（35）の軸心（Ｓ）を上記太陽パネル（20）の中央より片側に偏心させ、１つの単動式のアクチュエータ（41）によって上記太陽パネル（20）を回動させるようにしたために、太陽パネル（20）の自重を利用して上記太陽パネル（20）を回動させることができるので、部品点数をより削減することができ、簡易な構造にすることができると共に、安価にすることができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００５０】
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００５１】
上記各実施形態のアクチュエータ（41）は、空気式のものとしたが、第１の発明におけるアクチュエータ（41）は、油圧式などの各種のものであってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態は、５つのモジュールユニット（2B）からなる光追尾パネル群（2A）を備えたものについて説明したが、本発明は、１つの太陽パネル（20）を有するものであってもよく、また、複数の太陽パネル（20）からなる１つのモジュールユニット（2B）を有するものであってもよい。
【００５３】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、ある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。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明は、太陽パネル（20）を太陽の移動に追従して回動させる太陽パネルユニット（10）について有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１０          太陽パネルユニット
２０          太陽パネル
２Ａ          光追尾パネル群
２Ｂ          モジュールユニット
２２          重心側
２Ｍ          重心
３０          支持機構
３１          架台
３１Ａ        駆動用架台
３１Ｂ        従動用架台
３５          回転軸
４０          アクチュエータユニット
４１          アクチュエータ
４２          空気系
４３          空気袋
Ｓ            軸心
【図１】
0005783050.tif 000002
【図２】
0005783050.tif 000003
【図３】
0005783050.tif 000004
【図４】
0005783050.tif 000005