(57)【要約】追尾型太陽光収集器アセンブリ２００は、南側支持部２１２，２１３，２１４と、北側支持部２１６，２１７，２１８と、支持構造体２３６，２３８とを有する。各支持構造体は、傾斜軸心２３７を形成する回転支持点２２４，２３２を備え、少なくとも１つの太陽光収集器２４０を搭載している。第１及び第２支持構造体の第１支持点２２４は、第１及び第２南側支持部２１２，２１３に回転自在に接続されている。第１支持構造体の第２支持点２３２は、第１及び第２北側支持部２１６，２１７に回転自在に接続されている。第２支持構造体の第２支持点２３２は、第２及び第３北側支持部２１７，２１８に回転自在に接続されている。前記アセンブリは、更に、前記支持構造体と、それと共に前記太陽光収集器とを、一斉に傾斜させるチルトアセンブリ２０６を有する。  本発明の別の態様は、トーションチューブ軸心Ａ周りで回転するように取り付けられたトーションチューブ３２を有する追尾型ソーラー収集器に関し、その改善された構成は、前記トーションチューブが正午の方位角度にある時に、これらソーラーパネルの夫々が、トーションチューブ軸心の上方に完全に垂直に位置する状態にあり、ソーラーパネル３４Ａを前記トーションチューブに対して、トーションチューブ軸心に対する選択された角度Ｂで固定する取付構造体１５２，１５４を備える。
2006521009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略南北の軸心上に配向された一連の支持部と、
トーションチューブ軸心を有するとともに、当該トーションチューブ軸心周りでのトーションチューブの回転を可能にするべく前記支持部に回転可能に取り付けられたトーションチューブと、
前記トーションチューブを、午前、正午及び午後の方位角度間で回転させるべく前記トーションチューブに接続されたトーションチューブ回転装置と、
その夫々が重心を有するソーラーパネルと
を備えたタイプの追尾型太陽光収集器であって、以下の改善された構成を備える、
前記ソーラーパネルを前記トーションチューブに対して、前記トーションチューブ軸心に対する選択された角度で固定する取付構造体。
【請求項２】
請求項１の太陽光収集器であって、前記ソーラーパネルの夫々は、前記トーションチューブが前記正午の方位角度にある時に、前記トーションチューブ軸心の上方に完全に垂直に位置する。
【請求項３】
請求項１の太陽光収集器であって、前記取付構造体は更に以下を有する、
その夫々が、略三角形のトーションチューブ部を備え、前記トーションチューブの両側に位置する、第１及び第２の板、
前記トーションチューブ部から角度を有して延出する長手状かつ略矩形のソーラーパネル部、
前記トーションチューブ部とそれらの間の前記トーションチューブを通るか、あるいは、それらの周囲に延出するファスナ。
【請求項４】
追尾型太陽光収集器アセンブリであって、以下を有する、
第１及び第２南側支持部、
第１、第２及び第３北側支持部、
前記南側支持部と前記北側支持部は、第１及び第２の略平行な経路を形成する、
第１及び第２太陽光収集器支持構造体、
各太陽光収集器支持構造体は、第１及び第２の離間した回転支持点を有し、当該第１及び第２支持点は傾斜軸心を形成する、
各太陽光収集器支持構造体に取り付けられた少なくとも１つの太陽光収集器、
前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記第１支持点は、夫々、前記第１及び第２南側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、
前記第１太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第１及び第２北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、
前記第２太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第２及び第３北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、そして、
以下を備えるチルトアセンブリ、
各太陽光収集器支持構造体に固定された駆動部材、
前記駆動部材に接続する駆動部材カプラ、
前記駆動部材と前記駆動部材カプラとは駆動アセンブリを構成する、そして、
その駆動装置の作動によって、前記駆動部材が共に移動し、これによって、前記太陽光収集器支持構造体と、それらと共に前記太陽光収集器とを、一斉に傾斜させるように前記駆動アセンブリに接続された駆動装置。
【請求項５】
請求項４のアセンブリであって、少なくとも１つの傾斜軸心は水平線に対して角度を有する。
【請求項６】
請求項５のアセンブリであって、前記角度は約１５度から３０度の間である。
【請求項７】
請求項５のアセンブリであって、前記支持部は前記角度の変更が可能な可変長支持部である。
【請求項８】
請求項４のアセンブリであって、前記第１及び第２経路は略東西の経路である。
【請求項９】
請求項４のアセンブリであって、前記駆動部材は、前記第１及び第２支持点間の点で各太陽光収集器支持構造体に固定されている。
【請求項１０】
請求項４のアセンブリであって、複数の前記太陽光収集器が前記太陽光収集器支持構造体に取り付けられている。
【請求項１１】
請求項１０のアセンブリであって、前記太陽光収集器は、略平行な側部を有する太陽光収集器のアレイを形成する。
【請求項１２】
請求項４のアセンブリであって、前記太陽光収集器はＰＶモジュールを含む。
【請求項１３】
請求項４のアセンブリであって、前記第１及び第２南側支持部は、夫々、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心に対して略垂直方向に並べられている。
【請求項１４】
請求項４のアセンブリであって、前記第２北側支持部は、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心の間で側方に位置する。
【請求項１５】
請求項４のアセンブリであって、前記第２北側支持部は、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心の間で側方かつ中間に位置する。
【請求項１６】
請求項４のアセンブリであって、前記第１、第２及び第３北側支持部は、夫々、支持面に固定可能な基部を備え、各基部は、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心から側方にオフセットされている。
【請求項１７】
請求項１６のアセンブリであって、前記第２北側支持部の前記基部は、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心の間で側方かつ中間の位置に位置する。
【請求項１８】
請求項４のアセンブリであって、各北側支持部は、支持面に取り付け可能な基部と、この基部を第２支持点に接続する少なくとも１つの支持部材とを有する。
【請求項１９】
請求項１８のアセンブリであって、前記第２北側支持部の前記基部は、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点から略等距離に位置する。
【請求項２０】
請求項１８のアセンブリであって、前記支持部材は固定長支持部材である。
【請求項２１】
請求項４のアセンブリであって、更に、第４北側支持部を有し、ここで、
前記第１太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第１、第２及び第３北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、そして、
前記第２太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第２、第３及び第４北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている。
【請求項２２】
請求項２１のアセンブリであって、前記第１太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、引張支柱によって前記第１及び第３北側支持部に接続され、かつ、圧縮支柱によって前記第２北側支持部に接続されている。
【請求項２３】
請求項２２のアセンブリであって、前記引張支柱はケーブルを含み、前記圧縮支柱はポストを含む。
【請求項２４】
請求項２２のアセンブリであって、前記圧縮支柱は、前記第１太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心と垂直方向に並べられている。
【請求項２５】
請求項４のアセンブリであって、前記太陽光収集器支持構造体は、前記傾斜軸心に沿って延出するトルクチューブを有する。
【請求項２６】
請求項２５のアセンブリであって、前記太陽光収集器支持構造体は、前記トルクチューブに固定されるとともに、このトルクチューブから側方に延出するモジュールレールを有する。
【請求項２７】
支持面に取り付けられた請求項４の追尾型太陽光収集器アセンブリを含む追尾型太陽光収集器システム。
【請求項２８】
請求項２７のシステムであって、前記支持面に地面を含む。
【請求項２９】
請求項２８のシステムであって、前記地面は未舗装である。
【請求項３０】
請求項２７のシステムであって、前記支持面に屋根を含む。
【請求項３１】
請求項２７のシステムであって、前記支持面にタンクカバーを含む。
【請求項３２】
請求項４のシステムであって、複数の太陽光収集器が前記太陽光収集器支持構造体に取り付けられ、これら複数の太陽光収集器は、これら太陽光収集器間にギャップを形成し、このギャップは前記傾斜軸心に対して垂直に延出している。
【請求項３３】
請求項３２のシステムであって、前記北側支持部の少なくとも１つは、前記傾斜軸心に対して略垂直に延出し、かつ、前記太陽光収集器支持構造体と、それと共に前記太陽光収集器とを傾斜することによって、側方に延出する支持部材に前記ギャップを通過させるように、前記ギャップに対して並べられている。
【請求項３４】
請求項３３のシステムであって、前記側方に延出する支持部材に支柱を含む。
【請求項３５】
請求項３４のシステムであって、前記支柱にフレキシブルケーブルを含む。
【請求項３６】
請求項３４のシステムであって、前記支柱にロッドを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽エネルギー収集、特に、多数の列のソーラーパネルを、地面に対する太陽の移動を追尾するように駆動するための構造に関する。本発明は、より詳しくは、複数のソーラーパネルの列のグループ又はアレイを揺動（rock）又は回転させるための追尾構造に関する。本発明は、前記パネルが電力を発生するための太陽電池のアレイである太陽光収集器（solar collector）に適用可能であるが、同じ原理を、例えば、太陽熱のための構造にも適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池アレイは、遠隔又は無人サイト用の電力供給源としての系統連系形発電システム（utility interactive power system）や、携帯電話交換サイト用の電力供給源、又は村落の電力供給源などを含む種々の目的のために使用される。これらのアレイは、数キロワットから百キロワット以上の能力を持つことができ、一日の大部分が太陽に晒される適度に平坦な領域が存在する場所であれば、どこにでも設置することが可能である。
【０００３】
一般に、これらのシステムの太陽電池パネルは、軸心として機能するトルクチューブ上に支持された列として構成されている。追尾装置によって、これらの列をパネルが太陽に対してできるだけ直角に維持されるように回転又は揺動する。通常、前記列は、それらの軸心が南北方向に配置される状態で配設され、前記追尾装置は、午前中での東向き方位から午後の西向き方位へと前記パネルの列を一日を通して漸次回転させる。次の日には、パネルの列は再び東向き方位に戻される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このタイプの太陽光収集器の構造の一例がベイカー（Baker）他の米国特許第５，２２８，９２４号に示されている。そこでは、各パネル列が水平回転軸に固定され、この軸は、この軸がそれに対して軸支（journalled）されている二つ又は複数の支持ピア上に支持されている。前記ピアの１つには駆動機構が取り付けられ、ソーラーパネルを軸から平行移動したいくつかの点で押す。その場合、その駆動は螺子式であって、駆動モータが回転すると、軸が退避又は延出することによってパネルの列を一方向又はその反対の方向に回転させる。この構成において、各パネル列が、それ自身の駆動機構を有しているので、共に太陽を追尾するためにこれら全部のパネル列を同期化する必要がある。ピア取り付け駆動の場合、１つ以上のソーラーパネル列を駆動するために単一の駆動装置を使用することは困難か、又は不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、第１及び第２南側支持部と第１、第２及び第３北側支持部とを備える追尾型太陽光収集器アセンブリに関する。前記南側支持部と前記北側支持部は第１及び第２の略平行な経路を形成する。前記アセンブリは、更に、第１及び第２太陽光収集器支持構造体を有する。各太陽光収集器支持構造体は、第１及び第２の離間した回転支持点を有し、これら支持点は傾斜軸心を形成する。少なくとも１つの太陽光収集器が各太陽光収集器支持構造体に取り付けられている。前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記第１支持点は、夫々、前記第１及び第２南側支持部に回転自在に接続され、かつ、それらによって支持されている。前記第１太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第１及び第２北側支持部に回転自在に接続され、かつ、それらによって支持されている。前記第２太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第２及び第３北側支持部に回転自在に接続され、かつ、それらによって支持されている。前記アセンブリは、更に、チルトアセンブリ（tilting assembly）を有する。このチルトアセンブリは、各太陽光収集器支持構造体に固定された駆動部材と、これら駆動部材に接続する駆動部材カプラ（coupler）とを備え、これら駆動部材と駆動部材カプラとによって駆動アセンブリが構成されるとともに、前記チルトアセンブリは、更に、前記駆動アセンブリに接続されて、その駆動装置の作動によって前記駆動部材が共に移動し、これによって前記太陽光収集器支持構造体と、それらと共に前記太陽光収集器とを、一斉に傾斜させるように構成された駆動装置を有する。
【０００６】
本発明の別の態様は、略南北の軸心上に配向された一連の支持部と、トーションチューブ軸心を有するとともに当該トーションチューブ軸心周りでのトーションチューブの回転を可能にするべく前記支持部に回転可能に取り付けられたトーションチューブと、前記トーションチューブを、午前、正午及び午後の方位角度間で回転させるべく前記トーションチューブに接続されたトーションチューブ回転装置と、その夫々が重心を有するソーラーパネルとを備えたタイプの追尾型太陽光収集器に関する。その改善された構成として、前記トーションチューブが前記正午の方位角度にある時に、前記ソーラーパネルの夫々が前記トーションチューブ軸心の上方に完全に垂直に位置する状態にあり、前記ソーラーパネルを前記トーションチューブに対して、前記トーションチューブ軸心に対する選択された角度で固定する取付構造体を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１−１８は、従来の太陽光収集器および追尾装置の構成を図示している。
【０００８】
図１Ａ，１Ｂ及び１Ｃは、従来式のピアに取り付けられた駆動装置を備えるソーラーパネル列を図示する端面図である。
【０００９】
図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃは、従来式の水平地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を図示する端面図である。
【００１０】
図３Ａ，３Ｂ及び３Ｃは、従来式の垂直地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を図示する端面図である。
【００１１】
図４Ａ，４Ｂ及び４Ｃは、地面支持型水平駆動構造を使用した複数列のソーラーパネルの端面図である。
【００１２】
図５は、リンク作動構成を示す詳細図である。
【００１３】
図６Ａは、水平型駆動装置の平面図であり、図６Ｂはその側面図である。
【００１４】
図７は、凹凸地形用に構成された垂直型駆動装置ソーラーパネルの複数の列を図示している。
【００１５】
図８は、凹凸地形用に構成された水平型駆動装置ソーラーパネルの複数の列を図示している。
【００１６】
図９Ａ，９Ｂ及び９Ｃは、ソーラーパネルの列のアレイの平面図である。
【００１７】
図１０は、図９Ａの１０−１０に沿った立面図である。
【００１８】
図１１及び１２は、夫々、支持スリーブの端面図と、図１１の１２−１２に沿った断面図である。
【００１９】
図１３及び１４は、トルクチューブとピア支持部の断面図と軸心方向断面図であり、トルクチューブ部分間の接続を図示している。
【００２０】
図１５は、正午又は真昼の方位で図示され、東西方向に沿って見た図２Ａのトルクチューブとソーラーパネルの断面の概略側方立面図であり、ソーラーパネルの重心とトーションチューブ軸心との間の距離を例示している。
【００２１】
図１６は、トーションチューブ軸心に沿って見た、図１５の装置の略図である。
【００２２】
図１７及び１８は、図１６に類似し、ここで前記構造体は図１７では比較的小さい傾斜角度にあり、又、それに対応して小さいトルクアームＸ１を有し、図１８では比較的大きな傾斜角度にあり、又、それに対応して大きなトルクアームＸ２を有している。
【００２３】
図１９−２４及び２５−３３は、本発明の第１及び第２実施例を図示している。
【００２４】
図１９は、本発明の第１実施例の概略図であり、図１５に類似し、ソーラーパネルがトーションチューブ軸心に対してある角度に配向されるようなソーラーパネルのトーションチューブに対する取り付けを図示している。
【００２５】
図２０−２２は、図１６−１８に対応する図１９の発明の図であり、図１９に図示の傾斜角度によって、トルクアームＸ１及びＸ２が図１６−１８に図示の構造体においてよりも長くなっていることを図示している。
【００２６】
図２３は、トルクチューブが図２１に図示されているものと類似の角度で配向されている図１９−２２の発明によって構成された太陽光収集器及び追尾システムの一部を図示している。
【００２７】
図２４は、図２３の２４−２４線に沿った取付板の１つの断面図である。
【００２８】
図２５は、各追尾型太陽光収集器のＰＶ（太陽電池）モジュールアレイが、傾斜無しの正午の方位にある状態の、本発明の第２実施例の追尾型太陽光収集器アセンブリの二つの列の端部を下方北向きに見た図である。
【００２９】
図２６は、前記ＰＶモジュールアレイが西方傾斜の午後傾斜方位で、西に傾斜されている状態の図２５のアセンブリを図示している。
【００３０】
図２７は、図２５の追尾型太陽光収集器の側面図である。
【００３１】
図２８は、図２５の追尾型太陽光収集器を上方南東向きに見た図である。
【００３２】
図２９は、駆動部材カプラに接続された駆動装置と、トルクチューブを駆動部材カプラに接続する駆動部材とを有するチルトアセンブリを図示する拡大図である。図２９は、又、前記トルクチューブの南側支持部のポストの上端部に対する接続部も図示している。
【００３３】
図２９Ａは、プーリ式駆動部材がトルクチューブに固定されるとともに、互いに対して、１つのプーリを回転させることによって、一連のプーリと、それと共にトルクチューブとが回転されるように接続されている、図２９のチルトアセンブリの別構成の略図である。
【００３４】
図３０は、図２８の北側支持部の基部の拡大図である。
【００３５】
図３１は、二つの北側支持部からの支柱の、図２８のトルクチューブに沿った前記第２支持部への接続部を図示する拡大図である。
【００３６】
図３２は、図２５−３１の北側支持部の別構成を南向きに見た概略図である。
【００３７】
図３３は、図３２の北側支持部の別構成を南向きに見た概略図である。
【００３８】
図面、先ず最初に図１Ａ−１Ｃを参照すると、ここには従来技術によるソーラー追尾アレイ１０が北側から図示されている。トルクチューブ１２は、南北軸心として機能し、このチューブ１２にはソーラーパネル１４の列が取り付けられている。これらは、同様に前記軸心の東側と西側との両方に配置されたパネルと均衡している。但し、ここで「均衡している」という用語は、前記パネルをチューブ１２の各側方において同じように配置することに厳密に限定されるものではない。物理的要因に応じて、ある程度のアンバランスも許容可能である。垂直ピア１６は、例えば注入コンクリート等から成り地面に支持された基礎として機能する土台１８を有する。前記ピアの頂部には、前記ソーラーパネル１４の列が、一日全体を通して東向き方位（図１Ｂ）から、昼間の略平坦な方位（図１Ａ）へ、そして更に西向き方位（図１Ｃ）へと揺動可能なように、トルクチューブ１２を支持するための回転アイ（pivot eye）２０が設けられている。前記アレイ１０の揺動を行うために、追尾アクチュエータ２２が前記ピア１６に取り付けられ、これは、トルクアーム又はレバーアーム２６の遠端部にピン止めされた延出可能ロッド部材２４を備えている。この構成において、前記トルクアームは、前記トルクチューブ１２の軸心から前記ロッド部材２４まで約１５インチであり、前記リニアアクチュエータ２２は、約２４インチのストローク量を有する。前記ソーラーパネル１４の列の幅は約１２フィートである。ここで、前記トルクアーム２６は、前記トルクチューブに取り付けられた別体の部材として図示され、前記ソーラーパネル１４の平面に対して平行に配設されている。しかし、いくつかの均等構成においては、前記トルクチューブに対して平行に配置されパネル１４の列の片側に取り付けられたパイプ又はバーを使用することも可能である。前述したように、この構成のピア取付型駆動装置の場合、追尾構成は、垂直型駆動構成にのみ限定され、ソーラーパネルの各列に対して別々の駆動装置が必要である。前記ピア１６は、追尾駆動装置の重量と、更に前記パネルの重量も支持しなければならず、更に、それは、前記ピア取付型駆動装置からかかる曲げトルクに耐えなければならないので、非常に重い構造のものでなければならない。前記追尾駆動装置のストロークは必然的に限定され、その結果、前記トルクアーム２６の可能な長さも同様に限定される。これは、前記アクチュエータ２２が与えなければならない駆動力がかなり大きなものでなければならないということを意味する。
【００３９】
本発明の一実施例が図２Ａ−２Ｃに図示され、これらは、ソーラー追尾アレイ３０をその南北軸心から見た状態、そして、真昼の方位（図２Ａ）、東向き方位（図２Ｂ）及び西向き方位（図２Ｃ）へ揺動された状態を図示している。ソーラーパネル３４の列が、ピア３６の頂部のベアリング４０に軸支されているトルクチューブ３２によって均衡された状態で支持されている。図１Ａ−１Ｃにおいてと同様、前記ピアは、地面（又はそれと同等の基礎）に埋め込まれた土台３８を有する。この場合、トルクアーム４６は、垂直（図２Ａにおいて）、即ち、前記ソーラーパネル３４の平面に対して略垂直に配設され、トルクチューブ３２の一端部に取り付けられている。水平型追尾駆動装置が、前記ピアのための前記土台３８からいくらか距離を置いて地面に埋め込まれた固定マウント４５に取り付けられた本体部４３を有するリニアアクチュエータ４２から構成されている。前記アクチュエータ４２は、前記トルクアーム４６の遠端部にピン止めされた略水平なロッド部材４４を有している。このアクチュエータ４２は前記ピア３６から離間しているので、前記ロッド部材４４のストローク長は、極めて長いものとすることができる。又、前記トルクアーム４６の長さは長いものとすることができ、地上レベルで前記ロッド部材４４の端部と出会うよう、前記ピアの長さとすることができる。もしも、この領域において地面に溝を掘れば、前記トルクアームの長さはピアの高さを超えることが可能である。この長いトルクアームによって、ソーラーパネルを揺動するために必要なリニア力（linear force）の量が減少する。又、この延長されたトルクアーム４６により、アクチュエータ４２は、例えば、風等による、より大きなトルク負荷を吸収することができる。
【００４０】
本発明の別実施例は、垂直型地面接続駆動構造を有し、これが図３Ａ−３Ｃに図示されている。ここで、ソーラーパネル５４の列５０が、単数又は複数のピア５６の頂部のベアリング部材６０に支持されているトーションチューブ５２に取り付けられ、各ピアは夫々地面に支持された土台５８を備えている。リニアアクチュエータ６２は、垂直向きの本体部６３と、前記トーションチューブ５２に固定されたトルクアーム６６に向けて略上方に延出するロッド部材６４とを有する。前記本体部は、前記ピアのための前記土台から分離したマウント又は土台６５に支持されている。但し、いくつかの実施例において、長い梃子レバーアーム又はトルクアームが達成可能である限りにおいて、前記アクチュエータは、前記ピアの単数又は複数と同じ土台を共用することも可能である。この場合、前記トルクアーム６６の長さは、従来技術のトルクアーム２６よりも遥かに長い。
【００４１】
ソーラーパネルの列のアレイは、すべて、１つの水平リニアアクチュエータによって駆動することが可能であり、この構成の一例が図４Ａ，４Ｂ及び４Ｃに図示されている。ここで、図２Ａ−２Ｃにおいてと同様、すべて、その夫々のトーションチューブ３２が南北方向に配設された状態で平行に配置されている一連の列構成３０が設けられている。単一の水平型追尾駆動装置４２のロッド部材４４が前記列構成３０の最初の１つのトルクアーム４６に接続されている。次に、水平筒状リンク部材６８によってトルクアーム４６が次のトルクアーム４６に接続されている。同様に、後続のリンク部材６８が、前記列構成のグループ全体に渡って配設されている。これらのリンク部材６８は、前記トルクアーム４６に対して、又、図５に図示されているように互いに対して、関節連結（articulated）されている。筒状部材内部にワイヤ６９を延出させることができる。ここでは、前記トルクアーム４６の遠端部７０は、回転ピンによって前記リンク部材６８の端部でアイ部材７２に接続されている。勿論、他の実施例において、一連の関節リンク部材の代わりに単一のリジッドな長手部材を使用することも可能である。この実施例では、前記単一の駆動装置４２によって、前記アレイの列構成３０をすべて、東向き方位（図４Ｂ）から、真昼の方位（図４Ａ）を通って西向き方位（図４Ｃ）へと移動させる。又、この構成において、前記駆動装置は、前記列構成３０の最初又は最も東側の１つに配置された状態で図示されているが、この駆動装置４２は、内部の列、または、他端部の列の傍に配置することも可能である。
【００４２】
前記水平型駆動装置又はリニアアクチュエータ４２の詳細が図６Ａ及び６Ｂに図示されている。ここで、このアクチュエータのためのマウント４５が、地面７５内の注入コンクリート土台７４に固定されている。この土台は、その周りの土壌が再固めされた状態で、直径が約２フィートで、深さが約５−６フィートの３０００ｐｓｉコンクリートとすることができる。又、ここには、前記アクチュエータ７２の側に取り付けられた電気分配装置７７に電力と信号とを送る電気導管７６も図示されている。更に、ここには、前記ロッド部材４４の周りに取り付けられる保護ブーツ又はスリーブ７８も図示されている。
【００４３】
本発明のソーラーパネル構造は、図７及び８に概略図示されているように、凹凸のある地形上に設置することができる。
【００４４】
図７の構成において、（図３Ａ−３Ｃに図示されているような）垂直型駆動装置を備えるタイプの複数の列構成５０が、夫々平行に設置されている。この構成において、前記列の夫々は、それらが異なる高さにあるかもしれないので、隣の列のソーラーパネル上に形成される影を最小化するように、早朝と昼遅くとの夫々の傾斜角度を選択的にプログラムすることができる。ここでは、前記ピア５６、パネル５４及びアクチュエータ６２は、ほぼ前述したものと同じである。
【００４５】
図８の構成において、図２Ａ−２Ｃ及び４Ａ−４Ｃに図示されているもののような、水平型駆動装置を備えるタイプの一連の列構成３０が使用される。前記ピア３６、パネル４４、トルクアーム５６及びアクチュエータ４２は、ほぼ前述したものと同じである。一連の関節連結されたリジッドなリンク部材６８から成る関節連結リンク機構によって、図示されているように高さの差を吸収しながら、しかも、正確な追尾が達成される。
【００４６】
本発明の大型のソーラーアレイの複数の構成が図９Ａ，９Ｂ及び９Ｃの平面図に図示されているが、ただし、これらは多くの可能な構成の一部にすぎない。ソーラーアレイ８０のほぼ標準的な構成が図９Ａに図示されており、ここでは、互いに平行に配置されたソーラーパネルの８つの列３０が設けられている。各列は、一方が前記アクチュエータ４２とリンク機構６８の北側にあり、他方がそれらの南側にある、同じサイズの二つのウイングを有する。これが、図１０の立面図に図示されており、ここで、各列３０のトーションチューブ３２が複数の離間したピア３６上に支持され、前記駆動アクチュエータ４２は、これらピアのうちの二つの間の中央位置に配置されている。前記トルクアーム４６は、この位置においてトーションチューブ３２に固定されている。
【００４７】
図９Ｂに図示されているように、ソーラーアレイ８２は、建物、岩石露出（rock outcropping）又はその他の形状の障害物８３に対応するべく他のものよりも幾分短くされた単数又は複数の列３０’を有することができる。或いは、場所の寸法に応じて、図９Ｃに図示されているようにソーラーアレイ８４は、この実施例においてはその夫々がより少数のソーラーパネルを備えることが可能な多数の列３０”を有することができる。その他の構成も可能である。例えば、前記列は、夫々が、前記駆動装置及びリンク機構の一方又は他方にもっと多数のソーラーパネルを備えることができる。
【００４８】
本発明によるトルクチューブ部の接続構造と前記ピア上にトルクチューブを支持するための支持構成も新規である。
【００４９】
ここに記載のタイプの従来の追尾構成は、一般に、ピア間に延出する梁として正方形スチールチューブを利用し、これが、風によって発生するねじれを駆動機構に伝達するのに最適であると見なされる。隣接するスパンのトルクチューブ部は、通常、それらの端部をより大きな正方形筒状スリーブに挿入することによって、前記ピアにおいて互いに接続される。これは、しばしば、ベアリングの一部であって、トルクチューブが軸支されるところで回転摩擦に耐えることができなければならない。ベアリングにこれらのスチールスリーブを使用することの１つの欠点は、それらは、回転力と、装置の熱膨張から生じる摩擦力との両方に対応しなければならないことにある。スチールスリーブは、ピアの溶接部と移動接触状態にある。時間の経過に伴い、このスチール対スチールの接触によって腐食保護仕上げが破損し、最終的に、構造スチール負荷支持材が侵食される。
【００５０】
図１１及び１２に図示されているように、本発明による前記支持構造は、前記ピア３６の頂部に溶接される支持アイ４０を有する。ここで、略筒状の外側部分９０が設けられている。この筒状スタブ９４は筒状部９０に溶接され、これが前記ピア３６と対になっている。前記正方形トルクチューブ３２は、４つのプラスチック製支持挿入部材９６によって前記筒状部内に回転可能に支持されている。各支持挿入部材は、トルクチューブ３２の各フラット面に接して配設され、各挿入部材はトーションチューブ３２に面するフラット面と、前記外側支持部９０の内壁に面する略円形の面とを備えている。これらの挿入部材９６は、これら挿入部材をテンションバンド９２によってトーションチューブに結合させることが可能となるようにノッチ９８を備えることができる。或いは、これらの挿入部材は、螺子その他の手段によって取り付けることも可能である。好ましくは、前記プラスチック製挿入部材９６は、適当な潤滑充填剤を備えて、ポリエチレンやポリプロピレン等の耐久樹脂から形成されている。カーボンブラック等のＵＶ保護添加剤も使用することが可能である。これらの挿入部材は、フラットなシート材から切断することが可能であり、高価な成形技術によって形成される必要はない。尚、これらの挿入部材９６は、トーションチューブの回転運動と直線運動（例えば、熱膨張による）との両方を容易に吸収することが理解されるはずである。
【００５１】
同様に図１３に図示されているように、前記トーションチューブ３２は、連続するチューブ部分１３２，１３２から形成されている。各部分１３２は、１つの圧印端部１３３と１つの非圧印端部１３４とを備えている。前記圧印端部１３３は、次の隣接するチューブ部分の非圧印端部１３４にぴったりとフィットする。これによって、追加製造される各筒状スリーブが不要となり、隣接するトルクチューブ部分間によりタイトな接続が作り出される。前記チューブ端部１３３の成形は、ライン製造装置上で低コストで行うことが可能である。
【００５２】
ここでピアの土台のための基礎に言及して使用される「地面」という用語は、土壌や自然の地形表面に限定されるものではない。本発明の太陽光収集器は、建物の屋根やパーキングランプ（parking ramp）の上側などの人工的な表面上に設置することが可能である。
【００５３】
図１５は、正午又は真昼の方位にある状態で図示され、東西方位に沿って見られた状態の図２Ａのトルクチューブ３２の一部とソーラーパネル３４の概略側方立面図である。この図は、ソーラーパネルの重心ｃｇとトーションチューブ軸心Ａとの間の距離ｙを図示している。図１６は、トーションチューブ軸心Ａに沿って見た図１５の装置の略図である。図１７及び１８は、図１６に類似し、前記構造体が図１７では比較的小さい傾斜角度にあり、これに対応して小さいトルクアームＸ１を有し、図１８では比較的大きな傾斜角度にあり、これに対応して大きなトルクアームＸ２を有している。
【００５４】
トルクチューブ３２の頂部には、ＰＶ（太陽電池）モジュール３４が、トルクチューブ回転軸心Ａからシステムのｃｇ、即ち、ＰＶモジュール３４とすべての取り付けハードウエアへの距離ｙを最小化するように取り付けられている。これは、システムがトルクチューブ軸心Ａ周りで回転される時のシステムの自重によって発生するトルクを最小化するために行われた。図１７及び１８において、トルクがＷＸとして計算され、これに対して風の負荷によって生じるトルクがＷＦｅであることが理解される。
【００５５】
図１−１８に図示されている上記構造は従来のものである。
【００５６】
図１９−２４は本発明の第１実施例を図示している。本発明は、ＰＶモジュール３４Ａがトーションチューブ３２上に角度Ｂを有して取り付けられている点において図１−１８に例示されるものと異なる。ＰＶモジュール３４Ａを傾斜し、それによってｃｇへの距離ｙを増加させることにより、トルクチューブの設計トルクが、通常は朝と夜に起こる特に大きなトルクチューブ回転角度において大幅に増加する。
【００５７】
従来は、トルクチューブサイズとコストの主要な設計決定要素はトルクチューブに対するトルクであり、自重と、風力によって発生するトルクとの両方を最小化することが重要であると見なされてきた。しかしながら、詳細な調査と分析によって、１）風トルクは、実際には、トルクチューブ回転角度Ｂが比較的小さい（例えば１０−２０度）時に最高であり、前記回転角度が最大（通常は４５度）である時に最小であり、かつ、２）自重負荷トルクは、比較的小さな回転角度において最小であり、大きな回転角度において最大である、ということが判明した。従って、図１９−２４の傾斜したＰＶモジュール３４Ａのｃｇへの距離ｙの増加は、トルクチューブにかかる設計最大トルクの大幅な増加をもたらさない。この極めて予想外の結果に基づき、トルクチューブのサイズとコストは、水平型（図１−１８）構成と比較して傾斜型（図１９−２２）構成の場合にも大幅に増大しない、ということが判明した。
【００５８】
図２３及び２４は、ＰＶモジュール３４Ａをトルクチューブ３２に対して傾斜角度Ｂで取り付けるための１つの方法を図示している。取付構造体１５０は、一対の取付板１５２，１５４を有する。各取付板は、略三角形のトーションチューブ部１５６と、このトーションチューブ部１５６から直角に延出する長手状かつ略矩形のソーラーパネル部１５８とを有する。取付板１５２，１５４は、通常、曲げられ打ち抜かれた板金部材であり、ボルト係合穴を備え、前記取付板をトルクチューブ３２の両側に固定する。その取り付けは、例えば、溶接や支えの利用によっても可能である。ＰＶモジュール３４は、取付構造体１５０に対して従来式に、ボルト止めやリベット止め、その他の方法で固定される。
【００５９】
図２５−３１は、本発明の別実施例に関する。図２５は、追尾型太陽光収集器システム２０１の二列の追尾型太陽光収集器アセンブリ２００の端部の下方かつ北向きに見た図である。各アセンブリ２００は、一連の追尾型太陽光収集器２０２を備える。各追尾型太陽光収集器２０２は、ＰＶモジュールアレイ２０４（図２７を参照）を備え、各追尾型太陽光収集器のＰＶモジュールアレイは、傾斜無しの正午の方位にある。各アセンブリ２００は、更に、同じ列のアセンブリ２００の各ＰＶモジュールアレイ２０４を、図２５に図示されている傾斜無しの方位を介して、東方傾斜方位と図２６に図示されている西方傾斜方位との間で傾斜するように構成されたチルトアセンブリ２０６を有する。アセンブリ２００は、水平から約４５度への傾斜を許容するように構成されている。尚、ＰＶモジュールアレイ２０４は、多くの従来式傾斜太陽光収集器アセンブリの楔形アレイと異なり、略矩形であることが銘記されるべきである。例えば、米国特許第６，５６３，０４０号を参照。楔形アレイは（矩形アレイと同じ密度でサイトに設置された場合）、早朝と午後遅くでの極端な傾斜角度では、隣接するＰＶアレイを遮光する傾向があることが判明し、この遮光に対応するためには、傾斜角度を一般に減少させる、所謂、バックトラック（back tracking）を行う。このバックトラックによって遮光は減少するものの、これによってＰＶモジュールアレイは、最適傾斜角度以下にあることとなって、それによって効率が低下する。極端な傾斜角度で地面に接触するアレイによって適切な傾斜が妨げられないように、ＰＶモジュールアレイ２０４の下端部が支持面２０８の上方の十分な高さにあることを確保することによって、ＰＶモジュールアレイ２０４を、バックトラックの必要性を低減又は排除するために、平行な側面を有する、通常は、矩形形状に作成することが可能であることがわかった。支持面２０８は、例えば、舗装若しくは未舗装の土壌、その他の自然の表面、又は、タンクカバー若しくはルーフとすることができる。
【００６０】
図２５−３１は、ＰＶモジュールアレイ２０４を支持するために使用される追尾型太陽光収集器２０２の支持構造を図示している。この支持構造は、一連の南側支持部２１２−２１４と一連の北側支持部２１６−２１８を有する。各南側支持部２１２−２１４は、支持面２０８内へと延出する基部２２０と、この基部２２０から垂直に上方に延出するポスト２２２と、このポスト２２２の上端部に設けられた回転コネクタ２２４とを備えている。各北側支持部２１６−２１８は、基部２２６と、Ｙコネクタ２３０によって前記基部２２６に接続された１つ又は二つの支柱２２８と、これら支柱２２８の上端部に設けられた第２回転コネクタ２３２とを備えている。図３１を参照。
【００６１】
ＰＶモジュールアセンブリ２０４は、トルクチューブ２３６と、このトルクチューブ２３６の各側部からの側方延出部に固定された一連のモジュールレール２３８と、これらモジュールレール２３８に取り付けられ、かつ、支持されたＰＶモジュール２４０のアレイとを有する。第１及び第２回転コネクタ２２４，２３２は、前記トルクチューブに沿って第１及び第２支持点でトルクチューブ２３６に取り付けられている。第１及び第２回転コネクタ２２４，２３２は、トルクチューブ２３６が、それ自身の軸心、即ち、傾斜軸心２３７周りで回転することを許容するとともに、ＰＶモジュールアセンブリ２０４が傾斜して太陽を追尾することを許容するように構成されている。第１回転コネクタ２２４は、又、トルクチューブ２３６と、従ってＰＶモジュールアセンブリ２０４とが、図２９に図示されているように、ピボット２４２周りで垂直に回転することを許容するようにも構成されている。これによって、ＰＶモジュールアセンブリ２０４の南北傾斜角度を、通常、固定長又は可変長の支柱２２８の長さに応じて、容易に変更することが可能である。この回転構成によって、例えば、ＰＶモジュール２４０が現場でモジュールレール２３８に取付けられる時に、トルクチューブ２３６とモジュールレール２３８とを水平向きにすることも可能となる。
【００６２】
図２８及び２９は、駆動ロッド２４６の遠端部で駆動部材カプラ（coupler）２４８に回転自在に接続された駆動ロッド２４６を有する駆動装置２４４を備えるチルトアセンブリ（tilting assembly）２０６を図示している。駆動部材カプラ２４８は、一連の駆動部材２５０に回転自在に接続されている。各駆動部材２５０は、対応するＰＶモジュールアセンブリ２０４のトルクチューブ２３６に回転不能に固定されている。従って、駆動装置２４４を作動させることによって、駆動ロッド２４６が駆動部材カプラ２４８を押し引きし、これによってその列の追尾型太陽光収集器アセンブリ２００のＰＶモジュールアセンブリ２０４の全体を、通常は、太陽の位置に応じて傾斜させる。
【００６３】
図２９Ａは、図２９のチルトアセンブリの別構成の略図である。プーリ式駆動部材２５４が前記トルクチューブに固定され、かつ、前記駆動部材カプラとして機能するベルト、ケーブル、又はチェーン２５６によって互いに対して接続されている。回転駆動装置２５８が前記トルクチューブの１つに接続されて、これを駆動し、従って、前記プーリ式駆動部材２５４の１つを駆動する。従って、回転駆動装置２５８によって、一連のプーリ式駆動部材２５４が回転され、それらとともにトルクチューブが回転される。
【００６４】
図面から明らかなように、南側支持部２１２−２１４は、対応する傾斜軸心２３７に対して略垂直に並べられている。これら南側支持部２１２−２１４のポスト２２２は、比較的頑丈である。なぜなら、それらは、張力と圧縮力、更に、曲げモーメントに耐えなければならないからである。北側支持部２１６−２１８の前記基部２２６を各トルクチューブ２３６間の中間に配置し、各トルクチューブ２３６を二つの下方傾斜支柱２２８に固定し、Ｙコネクタ２３０の高さを比較的短く維持することによって、ＰＶモジュールアレイ２０４から北側支持部２１６， ２１８にかかる力が制御される。即ち、それらの高さを最小化することによって、Ｙコネクタ２３０に対する曲げモーメントが減少する。各トルクチューブ２３６に接続された二つの下方傾斜支柱２２８を、これら支柱をトルクチューブから側方にオフセットした位置から延出する状態で使用することによって、これら支柱が主として張力又は圧縮力を受けるように、これら支柱に対する曲げモーメントが実質的に無くなる。好適実施例において、前記北側支持部の基部２２６は、通常、直径２フィート、深さ４フィートのコンクリート充填穴内に埋設された、亜鉛めっき鋼板製の直径３インチ、長さ４フィートのスケジュール４０パイプ（図示せず）を備える。これは、基部２２０が、通常、直径２フィート、深さ６フィートのコンクリート充填穴内に埋設された、亜鉛めっき鋼板製の直径５インチ、長さ６フィートのスケジュール４０パイプ（図示せず）を備える南側支持部の構造と比較できる。前記北側支持部の基部２２６はそれらが接続されているトルクチューブの側方かつ中間に位置することが好ましい。
【００６５】
好適実施例において、傾斜軸心２３７の南北傾斜角度は約２０度である。南北傾斜角度の範囲は好ましくは、約１５−３０度である。各ＰＶモジュールアレイ２０４は、通常、１８のＰＶモジュール２４０を有する。各チルトアセンブリ２０６は、通常、２４の追尾型太陽光収集器２０２を作動するように構成される。追尾型太陽光収集器アセンブリ２００は、メンテナンスのための構造体周囲の良好なアクセスを提供する。アセンブリ２００が放牧動物による草刈又はアクセスを必要とする支持面２０８に取り付けられる時は、アセンブリ２００のコンポーネントの開放設計によってその必要なアクセスが許容される。
【００６６】
支柱２２８は、好ましくは、トルクチューブ２３６に対して垂直である。図２７を参照。従って、もしもＰＶモジュールアセンブリ２０４が、それが例えば、支柱２２８の１つに対して平行又はそれを、ここに開示の実施例では約４５度、通過するまで傾斜されるならば、支柱２２８は、ＰＶモジュール２４０の二つの列の間のギャップ２４１内に入ることが可能になる。支柱２２８とトルクチューブ２３６の垂直配向と、適切に寸法設計されたギャップ２４１を設けたこととの組み合わせは、アセンブリ２０４の過剰な回転によって引き起こされるアセンブリ２０４に対する損傷を防止するのに役立ち、かつ、ＰＶモジュールアセンブリ２０４の可能な傾斜角度の範囲を拡大することに役立つ。
【００６７】
一般に、ＰＶモジュールアセンブリ２０４の最大回転時において、支柱２２８はアセンブリ２０４に接近するだけでこのアセンブリに接触しないことが好ましい。支柱２２８をＰＶモジュール２４０の上方に位置させることは、それら支柱によってＰＶモジュールが遮光されることになるため望ましくない。そのような極端な傾斜角度において支柱によって作り出される影の幅は、ＰＶモジュール２４０のサイズに対して大きなものとなるので、ＰＶモジュールの大幅な遮光によって、アレイのエネルギー生産が減少するか、もしくは実質的に停止してしまうかもしれない。
【００６８】
もしも支柱２２８を非常に幅の狭い支持部材と取り替えて、支柱２２８の幅をＰＶモジュール２４０のサイズに対して非常に小さなものにするならば、支柱が、アレイの性能を大幅に制限することなくＰＶモジュールを遮光することが可能になるであろう。これは、支柱２２８を、例えば、ケーブルによって置き換える場合である。図３２は、図２５−３１の北側支持部の別構成を南向きに見た略図である。北側支持部２６０−２６５は、支柱２２８を、ケーブル２６８，２６９と略垂直なポスト２７０とによって置き換えている。これらのケーブル２６８，２６９とポスト２７０は、好ましくはトルクチューブ２３６に対して垂直、従って、傾斜軸心２３７に対して垂直に配向される。ポスト２７０は、好ましくは、傾斜軸心２３７の垂直方向下方に位置する。ケーブル２６８，２６９は、対向引張支柱（風の負荷を受けたとき、一方は張力を受け、他方は弛緩状態となりうる）として機能するのに対して、ポスト２７０は圧縮支柱として機能する。このように構成することで、図２５−３１の実施例の圧縮部材（支柱２２８）の数が５０％減少され、これら圧縮部材の１つは、内部の北側支持部２６２，２６３のための一対の引張部材（ケーブル２６８，２６９）に取って代わられる。図３２に図示されているように、最端部の北側支持部２６０，２６５は、ポスト２７０を必要とせず、北側支持部２６０，２６１はケーブル２６９を必要とせず、北側支持部２６４，２６５はケーブル２６８を必要としない。この構成により、ＰＶモジュールアレイ２０４は、ＰＶモジュール２４０の許容できない遮光を引き起こすことなく、ケーブル２６８，２６９がＰＶモジュールアレイ２０４のＰＶモジュール２４０の上方に位置するように傾斜軸心２３７周りを決まって回転することができる。ケーブル２６８，２６９がそのようにＰＶモジュール２４０の上方に位置する状態は、ケーブル２６８，２６９の取り付け配置により決まって起こるものと期待される。図３２のケーブル支柱実施例では、ケーブル２６８，２６９の長さを現況のピアのレイアウトに基づいて調節することが可能であるので、基部２２６のフィールドにおけるピアの配置に不正確性があっても、これを吸収することが可能である。
【００６９】
図３３は、図３２の実施例の別構成を図示している。これらの実施例は、ケーブル２７４，２７６及び２７８がケーブル２６８及び２６９に取って代わっていることを除いて非常に類似している。図３３の実施例は、図３２の実施例よりも幾分単純である。ケーブル２７６によって、ポスト２７０の上端部が、好ましくは、第２回転コネクタ２３２の箇所、又はその近傍において、互いに接続される。ケーブル２７４，２７８は、最端部のポスト２７０を、地面又はその他の支持面に固定する。ケーブル２７４，２７６及び２７８は十分に薄く、それにより、ＰＶモジュールアレイ２０４が図３３において破線によって図示されているように傾斜向きにある時、これらのケーブルはＰＶモジュールアレイを大きく遮光しない。ケーブル２７６は、システムが風の負荷を受ける時、通常は張力を受け、ケーブル２７４，２７８の一方は張力を受け、他方は弛緩する。
【００７０】
一般に、ケーブル２６８，２６９，２７４，２７６及び２７８がポスト２７０の端部の前記第２回転コネクタ２３２の場所又はその近傍の位置から延出することが好ましい。但し、場合によっては、これらのケーブルの一部又は全部を、第２回転コネクタ２３２からオフセットすることが望ましいかもしれない。そのような場合、ＰＶモジュール２４０間のギャップ２４１は、好ましくは、第２回転コネクタ２３２の場所又はその近傍ではなく、ケーブルの取付点に配列される。
【００７１】
ここに開示した実施例に対して本発明の課題から逸脱することなく改変及び改造を行うことが可能である。例えば、支柱２２８を、ＰＶモジュールアセンブリ２０４の南北傾斜角度を調節可能とするべく、可変長の支柱とすることが可能である。トルクチューブ３６の断面形状は様々なものとすることが可能であり、その内部を一部又は全部中実にしたり、単数又は複数種類の材料から形成したり、その長さ方向に沿って種々の構造的特長を備えたものとすることができる。ＰＶモジュール２４０のための支持部又はフレームとして機能する、トルクチューブ２３６及びモジュールレール２３８は、リジッドな矩形プラットフォームなどの他の太陽光収集器支持構造体によって置き換えることが可能である。従って、チルトアセンブリ２０６は、トルクチューブ２３６以外の構造体に固定することができる。太陽光収集器支持構造体は、固定した傾斜軸心２３７周りではなく、例えば、ある範囲のその時の傾斜軸心周りで傾斜するように取り付けることが可能である。例えば、この太陽光収集器支持構造体は、チルトアセンブリ２０６を作動させることによって、この太陽光収集器支持構造体が曲面上で回転するように、曲面上に支持することが可能である。そのような場合は、その平均又は中位の他の代表的な傾斜軸心を傾斜軸心と見なすことができる。
【００７２】
上述したすべての特許、特許出願及び印刷公刊物をここに参考文献として包含する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１Ａ】従来式のピアに取り付けられた駆動装置を備えるソーラーパネル列示す端面図
【図１Ｂ】従来式のピアに取り付けられた駆動装置を備えるソーラーパネル列示す端面図
【図１Ｃ】従来式のピアに取り付けられた駆動装置を備えるソーラーパネル列示す端面図
【図２Ａ】従来式の水平地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を示す端面図
【図２Ｂ】従来式の水平地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を示す端面図
【図２Ｃ】従来式の水平地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を示す端面図
【図３Ａ】従来式の垂直地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を示す端面図
【図３Ｂ】従来式の垂直地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を示す端面図
【図３Ｃ】従来式の垂直地面支持型駆動装置を備えるソーラーパネル列を示す端面図
【図４Ａ】地面支持型水平駆動構造を使用した複数列のソーラーパネルの端面図
【図４Ｂ】地面支持型水平駆動構造を使用した複数列のソーラーパネルの端面図
【図４Ｃ】地面支持型水平駆動構造を使用した複数列のソーラーパネルの端面図
【図５】リンク作動構成を示す詳細図
【図６Ａ】水平型駆動装置の平面図
【図６Ｂ】水平型駆動装置の側面図
【図７】凹凸地形用に構成された垂直型駆動装置ソーラーパネルの複数の列を示す図
【図８】凹凸地形用に構成された水平型駆動装置ソーラーパネルの複数の列を示す図
【図９Ａ】ソーラーパネルの列のアレイの平面図
【図９Ｂ】ソーラーパネルの列のアレイの平面図
【図９Ｃ】ソーラーパネルの列のアレイの平面図
【図１０】図９Ａの１０−１０に沿った立面図
【図１１】支持スリーブの端面図
【図１２】図１１の１２−１２に沿った断面図
【図１３】トルクチューブとピア支持部の断面図
【図１４】トルクチューブとピア支持部の軸心方向断面図
【図１５】図２Ａのトルクチューブとソーラーパネルの断面の概略側方立面図
【図１６】トーションチューブ軸心に沿って見た図１５の装置の略図
【図１７】比較的低い傾斜角度にある構造体を示す図
【図１８】比較的大きな傾斜角度にある構造体を示す図
【図１９】本発明の第１実施例の概略図
【図２０】図１６に対応する図１９の発明の図
【図２１】図１７に対応する図１９の発明の図
【図２２】図１８に対応する図１９の発明の図
【図２３】図１９−２２の発明による太陽光収集器及び追尾システムの一部を示す図
【図２４】図２３の２４−２４線に沿った取付板の１つの断面図
【図２５】本発明の第２実施例の追尾型太陽光収集器アセンブリの二つの列の端部を下方北向きに見た図
【図２６】西に傾斜されている状態の図２５のアセンブリを示す図
【図２７】図２５の追尾型太陽光収集器の側面図
【図２８】図２５の追尾型太陽光収集器を上方南東向きに見た図
【図２９】チルトアセンブリの拡大図
【図２９Ａ】チルトアセンブリの別構成の略図
【図３０】図２８の北側支持部の基部の拡大図
【図３１】図２８のトルクチューブに沿った第２支持部への接続部を示す拡大図
【図３２】図２５−３１の北側支持部の別構成を南向きに見た概略図
【図３３】図３２の北側支持部の別構成を南向きに見た概略図
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月25日(2005.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略南北の軸心上に配向された一連の支持部と、
トーションチューブ軸心を有するとともに、当該トーションチューブ軸心周りでのトーションチューブの回転を可能にするべく前記支持部に回転可能に取り付けられたトーションチューブと、
前記トーションチューブを、午前、正午及び午後の方位角度間で回転させるべく前記トーションチューブに接続されたトーションチューブ回転体と、
その夫々が重心を有するソーラーパネルとを備えたタイプの追尾型太陽光収集器であって、以下の改善された構成を備える、
前記ソーラーパネルを前記トーションチューブに対して、前記トーションチューブ軸心に対する選択された角度で固定する取付構造体。
【請求項２】
請求項１の太陽光収集器であって、前記ソーラーパネルの夫々は、前記トーションチューブが前記正午の方位角度にある時に、前記トーションチューブ軸心の上方に完全に垂直に位置する。
【請求項３】
請求項１の太陽光収集器であって、前記取付構造体は更に以下を有する、
その夫々が、略三角形のトーションチューブ部を備え、前記トーションチューブの両側に位置する、第１及び第２の板、
前記トーションチューブ部から角度を有して延出する長手状かつ略矩形のソーラーパネル部、
前記トーションチューブ部とそれらの間の前記トーションチューブを通るか、あるいは、それらの周囲に延出するファスナ。
【請求項４】
追尾型太陽光収集器アセンブリであって、以下を有する、
第１及び第２南側支持部、
第１、第２及び第３北側支持部、
前記南側支持部と前記北側支持部は、第１及び第２の略平行な経路を形成する、
第１及び第２太陽光収集器支持構造体、
各太陽光収集器支持構造体は、第１及び第２の離間した回転支持点を有し、当該第１及び第２支持点は傾斜軸心を形成する、
各太陽光収集器支持構造体に取り付けられた少なくとも１つの太陽光収集器、
前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記第１支持点は、夫々、前記第１及び第２南側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、
前記第１太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第１及び第２北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、
前記第２太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第２及び第３北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、そして、
以下を備えるチルトアセンブリ、
各太陽光収集器支持構造体に固定された駆動部材、
前記駆動部材に接続する駆動部材カプラ、
前記駆動部材と前記駆動部材カプラとは駆動アセンブリを構成する、そして、
その駆動装置の作動によって、前記駆動部材が共に移動し、これによって、前記太陽光収集器支持構造体と、それらと共に前記太陽光収集器とを、一斉に傾斜させるように前記駆動アセンブリに接続された駆動装置。
【請求項５】
請求項４のアセンブリであって、少なくとも１つの傾斜軸心は水平線に対して角度を有する。
【請求項６】
請求項５のアセンブリであって、前記支持部は前記角度の変更が可能な可変長支持部である。
【請求項７】
請求項４のアセンブリであって、前記第２北側支持部は、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心の間で側方に位置する。
【請求項８】
請求項４のアセンブリであって、前記第１、第２及び第３北側支持部は、夫々、支持面に固定可能な基部を備え、各基部は、前記第１及び第２太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心から側方にオフセットされている。
【請求項９】
請求項４のアセンブリであって、更に、第４北側支持部を有し、ここで、
前記第１太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第１、第２及び第３北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている、そして、
前記第２太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、前記第２、第３及び第４北側支持部に回転自在に接続され、かつ、支持されている。
【請求項１０】
請求項９のアセンブリであって、前記第１太陽光収集器支持構造体の前記第２支持点は、引張支柱によって前記第１及び第３北側支持部に接続され、かつ、圧縮支柱によって前記第２北側支持部に接続されている。
【請求項１１】
請求項１０のアセンブリであって、前記引張支柱はケーブルを含み、前記圧縮支柱はポストを含む。
【請求項１２】
請求項１０のアセンブリであって、前記圧縮支柱は、前記第１太陽光収集器支持構造体の前記傾斜軸心と垂直方向に並べられている。
【請求項１３】
請求項４のアセンブリであって、複数の太陽光収集器が前記太陽光収集器支持構造体に取り付けられ、これら複数の太陽光収集器は、これら太陽光収集器間にギャップを形成し、このギャップは前記傾斜軸心に対して垂直に延出している、そして、
前記北側支持部の少なくとも１つは、側方に延出する支持部材を備え、
前記側方に延出する支持部材は、前記傾斜軸心に対して略垂直に延出し、かつ、前記太陽光収集器支持構造体と、それと共に前記太陽光収集器とを傾斜することによって、前記側方に延出する支持部材に前記ギャップを通過させるように、前記ギャップに対して並べられている。
【国際調査報告】
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