(57)【要約】  水平追尾装置が垂直追尾装置に機械的な手段によって確実に連結される太陽光発電システムのための追尾装置の設置を容易にするために，好ましくは，２つの調節機構が設けられる。アンカー要素（１４）に対して，上昇要素（２２）を，垂直軸（６）を中心に回転可能に動かすために１つの調節機構が使用される。第２の調節機構は，また，柱（１６）の２つの部分（３６Ａ，３６Ｂ）を，垂直軸（６）を中心に回転可能に動かすために使用される。
2012533892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽を追尾するための少なくとも１つの太陽光発電モジュール（４）を有する太陽光発電システムのための追尾装置であって，いずれの場合においても１つの太陽光発電モジュール（４）のための支持架台（２）を含み，前記支持架台（２）は，
前記太陽光発電モジュール（４）を支持し，実質的に垂直軸（６）を中心として回転可能な状態で取り付けられる支持構造（１６）を有し，駆動部（１０）により垂直追尾を行う垂直追尾装置と，
水平軸（８）を中心とする回転により，前記太陽光発電モジュール（４）の水平追尾を行う水平追尾装置とを含み，前記水平追尾装置は，
様々な高さレベルを有するガイドトラック（２４）を画定する上昇要素（２２）であって，前記支持構造（１６）は，前記上昇要素（２２）に対して，前記垂直軸（６）を中心として回転可能である，上昇要素（２２）と，
前記垂直軸（６）を中心として前記支持構造（１６）が回転運動する場合には，連結要素（２８）と共に前記ガイドトラック（２４）に沿って移動し，前記水平軸（８）を中心とする回転運動を生成するために，前記ガイドトラック（２４）によって画定される前記高さレベルを伝達する，機械的連結装置（２８，３０）と，を含み，
少なくとも１つの調節装置（３２，３４；  ３６Ａ，３６Ｂ，３８）が，アンカー要素（１４）に対する，前記垂直軸（６）を中心とする前記上昇要素（２２）の前記回転調節のために，または，互いに対する，前記垂直軸（１６）を中心とする前記支持構造（１６）の部分領域（３６Ａ，３６Ｂ）の前記回転調節のために，選択的にまたは組み合わせて設けられることを特徴とする，追尾装置。
【請求項２】
前記上昇要素（２２）は，様々な回転位置において前記アンカー要素（１４）に可逆的に固定されうる固定足部（３２）に連結されることを特徴とする，請求項１に記載の追尾装置。
【請求項３】
前記固定足部（３２）は，前記アンカー要素上に平坦な状態で載せるための固定プレートを有することを特徴とする，請求項２に記載の追尾装置。
【請求項４】
前記支持構造（１６）は，分割点において，前記２つの部分領域（３６Ａ，３６Ｂ）に分割されており，前記２つの部分領域（３６Ａ，３６Ｂ）は，前記分割点において，特に，フランジ（３８）を介して，互いに対して異なる回転位置に互いに可逆的に固定されうることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項５】
ばね要素（５２）が，前記連結要素（２８）と前記支持構造（１６）との間に配置されることを特徴とする，請求項１〜４のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項６】
前記ばね要素（５２）は，前記太陽光発電モジュール（４）により前記水平軸（８）に対して生成されるトルクを相殺するトルクを前記連結要素（２８）上にかけることを特徴とする，請求項５に記載の追尾装置。
【請求項７】
前記ばね要素（５２）は，前記連結要素（２８）と前記上昇要素（２２）との間の押付力が減少するように，前記連結要素（２８）に作用することを特徴とする，請求項５または６に記載の追尾装置。
【請求項８】
保護用カラー（５３）が，前記ばね要素（５２）の領域において前記支持構造（１６）に取り付けられることを特徴とする，請求項５〜７のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項９】
前記連結要素（２８）は，少なくとも１つの回転自在に取り付けられるスリーブ（４６）を有し，それによって前記連結要素（２４）は前記ガイドトラック（２４）に沿って移動することを特徴とする，請求項１〜８のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１０】
前記支持構造は，固定足部（３２）上に回転可能な状態で配置される支柱（１６）を含み，少なくとも１つの擦動要素，特に擦動スリーブ（４２）が，前記支柱（１６）と前記固定足部（３２）との間に配置されることを特徴とする，請求項１〜９のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１１】
前記支柱（１６）は底部フランジを有し，それによって前記擦動要素上に平坦な状態で支持されることを特徴とする，請求項１０に記載の追尾装置。
【請求項１２】
前記支持構造（１６）は，前記駆動部によって発揮される作動動作を伝達するための管状の駆動要素（２０）に回転可能に固定された状態で連結され，前記駆動要素（２０）は，前記駆動部（１０）に連結されるケーブル（１２）などの弾性駆動手段が，組み立てられた状態では収容されるガイドスロット（５４）を有することを特徴とする，請求項１〜１１のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１３】
前記支持構造（１６）は，前記駆動部（１０）によって発揮される作動動作を伝達するための管状の駆動要素（２０）に回転可能に固定された状態で連結され，前記フランジ（３８）の１つが，前記駆動要素（２０）のカバーを形成することを特徴とする，請求項１〜１２のいずれか１項および請求項５に記載の追尾装置。
【請求項１４】
前記支持構造（１６）が前記固定足部（３２）から離れて軸方向に持ち上がることから守るための，嵐に対する保護手段（４３）が設けられ，前記嵐に対する保護手段（４３）は，特に，前記固定足部（３２）に固定され，前記支持構造（１６）の半径方向に延在するフランジ上に突出するラグの形態であることを特徴とする，請求項１〜１３のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１５】
共通の駆動部（１０）が割り当てられ，前記駆動部（１０）によって発揮される作動動作が，駆動手段（１２）を介して前記支持構造（１６）に伝達される複数の支持架台（２）を有する，請求項１〜１４のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１６】
複数の支持架台（２）が少なくとも１つのアンカー要素（１４）に固定され，共通の駆動部（１０）が配置され，前記個々の支持構造（１６）は駆動手段（１２）を介して前記駆動部（１０）に連結され，作動動作が前記駆動部（１０）から前記支持構造（１６）に伝達される，請求項１〜１５のいずれか１項に記載の追尾装置を設置するための方法であって，
選択的にまたは組み合わせて，前記調節装置（３２，３４；  ３６Ａ，３６Ｂ，３８）の支援で，必要に応じ前記個々の支持架台（２）において，
前記上昇要素（２２）が前記アンカー要素（１４）に対する設定回転位置に移動され，
前記支持構造（１６）の第１の部分領域（３６Ａ）が，前記支持構造（１６）の第２の部分領域（３６Ｂ）に対する設定回転位置に移動されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，請求項１のプリアンブルの特徴を有する太陽光発電システムのための追尾装置およびそのような追尾装置を設置するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の追尾装置は欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書から得ることができる。
【０００３】
太陽光発電システムにおいて，達成可能なエネルギ収率は太陽光発電モジュールに対する太陽の入射角に依存する。そのため，エネルギ収率を増加させるために，システムの太陽光発電モジュールに，時期または日によって変化する太陽の位置を追尾させる装置を使用することが得策である。この場合，担持する支持構造を，地球の表面に対してほぼ垂直な軸を中心としてモジュールを回転させることにより，太陽光発電モジュールが太陽の軌道を追尾するように作製される垂直追尾が最初に言及されるべきである。加えて，２軸追尾の場合，太陽光発電モジュールが水平軸上を回転または傾斜する水平追尾が可能なため，理想的には太陽に対して直角が保証される。
【０００４】
しかしながら，そのような追尾装置では，必要な作動動作を生成するために，垂直軸を中心とする追尾および水平軸を中心とする追尾の両方に別々の駆動部を必要とする。そのため，電気的な駆動モードにおいて，複数の動力伝達装置，モータおよび制御ユニットが必要であり，いずれの場合においても，おそらくは高価な制御装置もまた必要となる。そのような２軸追尾を有する太陽光発電システムの多大な費用は，これに関連している。結果として，約３５％という追加のエネルギ収率は発生する追加費用によって大半が相殺されるため，追尾用の太陽光発電システムはこれまでのところ小さな市場シェアしか達成していない。
【０００５】
この問題を解決するために，欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書によれば，垂直追尾と水平追尾の間に強制的な機械的連結が設けられる。この場合，湾曲したリングまたは湾曲したディスクとして示され，様々な高さレベルを有する湾曲したトラックを画定する上昇要素が設けられる。垂直追尾，すなわち垂直軸を中心とする回転運動時に，水平軸を中心とする回転が起こるように，関節式アームリンクの形態の連結装置を介して様々な高さレベルが太陽光発電モジュールに伝達される。この場合，連結装置は，動作時に上昇要素の湾曲またはガイドトラックに沿って移動する連結要素を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底にある目的は，欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書から得ることができるような追尾装置をさらに改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は，本発明によれば，請求項１に記載の特徴を有する追尾装置によって，および請求項１６に記載の特徴を有するそのような追尾装置を設置するための方法によって達成される。この追尾装置は，全般的には垂直追尾および水平追尾両方のための２軸追尾装置の形態である。この場合，水平追尾は，水平追尾のための追加の駆動部または追加の作動手段が必要とされず，および特に設けられることもなく，垂直追尾への強制的な機械的連結を介して行われる。
【０００９】
追尾装置は，いずれの場合においても，１つの太陽光発電モジュールと，垂直追尾装置および後者に強制的に機械的に連結される水平追尾装置を有する支持架台と，を含む。この場合，垂直追尾装置は，好ましくは支柱の形態であり，実質的に垂直軸を中心として回転可能な状態で取り付けられる支持構造を含む。動作時に，特に電動駆動部の支援で垂直追尾が行われ，その作動動作が支持構造に伝達される。水平追尾装置は，特に上昇要素を含み，それは様々な高さレベルを有する機械的なガイドトラックを画定する。動作時に，ガイドトラックによって画定される高さレベルは，支持構造の垂直軸を中心とする回転運動の場合には，水平軸を中心とする回転運動を生成するために，機械的連結装置の支援で太陽光発電モジュールに伝達される。この場合，連結装置は，好ましくはフォーク状の要素として構成され，動作時に，機械的なガイドトラックに沿って移動する連結要素を含む。機械的連結装置は，好ましくは支持構造に回転可能に固定された状態で連結されるため，垂直軸を中心とする回転運動の場合には，機械的連結装置がガイドトラックに沿って移動する。上昇要素は，好ましくはアンカー要素に回転可能に固定された状態で連結され，それを介して，支持架台が，太陽光発電システムのために設けられた設置面に底部で固定される。アンカー要素は，例えばグランドアンカーであり，別個のグランドアンカーが各支持架台に割り当てられている。あるいは，アンカー要素は，例えば（平）屋根への設置の場合に設けられる，外形支持構造とすることもできる。
【００１０】
様々な高さレベルを有する機械的なガイドトラックとは，一般に，ガイドトラックによって，太陽光発電モジュールからの様々な垂直距離があらかじめ設定されることを意味するものと解釈され，前記垂直距離は，次いで，水平軸を中心とする，太陽光発電モジュールの別の傾斜につながる。好適な実施形態において，ガイドトラックは，平面図において，支柱の周りに円状で延在し，様々な高さレベルを画定するために上昇部と下降部とを有するように形成される。角度をなした状態のガイドトラックにおいて，後者は，したがって，起伏のある，例えば正弦曲線の形態で延在する。特に，ガイドトラックは上述の湾曲したリングで形成される。湾曲したリングとは，この場合，リングに形成され，あらかじめ設定された曲線に沿って延在するロッドを意味すると解釈される。
【００１１】
上昇要素の特殊構造のため，回転角または方位角によって，ガイドトラックの異なる高さレベルがしたがって全般的に太陽光発電モジュールに伝達され，そのため，方位角によって，太陽光発電モジュールの設定水平傾斜角が強制的に設定される。
【００１２】
追尾装置の場合，支持架台は少なくとも１つの調節装置を有し，それによりアンカー要素に対する上昇要素の回転方向および／または支柱の異なる部分領域の互いに対する回転方向を調節することができると特に有利である。これらの調節装置は，組み立てを簡略化するか，そうでなければ動作時の再調節を容易にする役割を果たす。これらの調節装置の構成は，垂直追尾装置と水平追尾装置との間の強制的な機械的連結のため，支持架台の設定方向への精密な調整が必要であるという研究結果に基づいている。特に，例えば欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書による追尾装置の場合に設けられるような，互いに連結される複数の支持架台を有し，それらの垂直追尾が共通の駆動モータにより行われる太陽光発電システムの場合，駆動列内の公差および遊びのため，個々の太陽光発電モジュールが異なる方位角，すなわち垂直軸を中心とする異なる回転角をとるという問題がある。
【００１３】
支持構造を，互いに対して回転可能に調節することができる２つの部分領域に分割すると，システムが運転を開始した後，そのような遊びおよび公差の影響が理由で異なる支持架台間の垂直方向が完全に同期しない場合に，個々の支持架台の垂直回転位置を，支持架台全体をアンカー要素に対して回転させることなく容易に設定することができるという利点につながる。
【００１４】
同様のことが，上昇要素を回転可能に位置決めするための調節装置に当てはまる。後者（上昇要素）により画定され，様々な高さレベルを有するガイドトラックは，ガイドトラックの最高点が正確に南の方角を示すように，方位点に対して正確に位置合わせされなければならない。欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書から公知の追尾装置の場合，上昇要素は，いずれの場合においても，アンカー要素に，例えば溶接等によってしっかりと連結され，したがって，結果としてアンカー要素がかなり精密な向きとなる。これは，特に複数の別個の支持架台を有する太陽光発電システムの場合には困難な場合がある。調節装置のために，したがって後で上昇要素を設定位置に正確に位置決めすることが容易に可能となる。
【００１５】
上昇要素を回転可能に調節するための調節装置は，支持構造の２つの部分領域を互いに対して回転可能に調節するための調節装置から独立していることが好ましい。それらは組み合わせて使用され，２つの調節オプションとなることが好ましい。
【００１６】
好適な実施形態によれば，この目的のために，上昇要素は特に回転可能に固定された状態で，例えば溶接等によって固定足部に連結される。固定足部はアンカー要素に対する様々な回転位置に可逆的に固定されうる。調節オプションの簡単な構成に関しては，固定足部および／またはアンカー要素が，例えばねじなどの固定要素のための，特に円形の軌道に沿って湾曲した少なくとも１つのスロットガイドを有する。さらに，固定足部は，便宜上，アンカー要素上に平坦な状態で載るため，例えば円形の固定プレートを有する。これが簡単な組み立ておよび高い機械的安定性に貢献する。
【００１７】
支持構造の部分領域を，互いに対して回転調節するための第２の調節装置については，部分領域が，それらの分割点において，互いに対して異なる回転位置に，互いに可逆的に固定できるようになっている。特に，支柱の２つの部分領域は，分割点において，フランジを介して互いに連結される。ここでも，少なくとも１つのフランジが，好ましくは円形の軌道に沿って湾曲した，ねじなどの固定要素のためのスロットガイドを有する。フランジは簡単な組立可能性および高い機械的安定性を確実にする。通常，垂直追尾のための駆動部は，２つの部分領域のうちの１つ，特に下部分領域に作用するようになっている。
【００１８】
適切な発展によれば，例えばフォーク状の要素の形態の連結要素と支柱との間にばね要素が配置されるようになっている。
【００１９】
好ましくは圧縮ばねの形態であってもよいばね要素のため，フォーク状の要素と，例えば湾曲したリングとして形成される上昇要素との間の押付力は減少する。ばね要素は，したがって，ばね要素なしでは高い摩擦力を生成していたであろう太陽光発電モジュールのかなりの慣性力を相殺する。特に，本発明により提供されるばね要素によって２軸追尾のエネルギ必要量をさらに大幅に削減することができるため，１つの駆動部でより多数の追尾装置を駆動することができる。
【００２０】
ばね要素は，好ましくは，連結要素にトルクをかけるように配置され，前記トルクは太陽光発電モジュールによって生成されるトルクを相殺する。このように，トルクは，特定の状況下で多大となる可能性があり，また，太陽光発電モジュールによって生成されるが，ばね要素によって少なくとも部分的に補償されるため，湾曲したリングにかかる力を同様に低下させることができる。湾曲したリングとフォーク状の要素間の低い摩擦によって駆動エネルギの必要量は低下する。
【００２１】
好適な発展において，連結要素は少なくとも１つの回転自在に取り付けられるスリーブを有するようになっており，それによって連結要素が上昇要素のガイドトラック上に支持される。太陽光発電モジュールの追尾時，回転自在に取り付けられるスリーブは湾曲したリング上を転がるため，追尾にはわずかなエネルギ必要量のみを要する。
【００２２】
便宜上，連結要素は，この場合，互いの間に湾曲したリングの形態の上昇要素を把持する２つの指部を有するフォーク状の要素として構成される。湾曲したリングは，したがって，回転自在に取り付けられるスリーブ間に案内される。
【００２３】
好適な発展において，支柱のばね要素の領域には保護用カラーが取り付けられる。その中のある程度の大きな力およびその変化のため，支柱がばね要素を支持することにより破損する危険性があり，そのため，例えば保護塗装が摩耗する。これは，例えば適切な耐摩耗性のプラスチックか，そうでなければ適切な金属からなる保護用カラーによって防止される。
【００２４】
支持架台全体は金属からなることが好ましいが，それは屋外設置の必要性のため耐候性でなければならない。通常，亜鉛メッキ金属構造が使用される。個々の部分の，互いに対する回転運動により，望まない摩耗現象ならびに運転の困難が生じうる。後者は，特に，亜鉛メッキ工程時に生成される表面粗さにも起因する。これらの問題を軽減するために，好適な実施形態において，擦動要素，特に擦動スリーブが，支柱と，その上に支柱が回転自在に配置される固定足部との間に配置されるようになっている。擦動要素は，この場合，好ましくはゆるんだ状態で配置され，好ましくは耐摩耗性のプラスチックか，そうでなければ適切な金属からなる。通常，固定足部は，支柱を案内する，垂直方向に向いた直立または案内管を有する。この目的のために，後者は，直立管上に選択的に固定されるか，または直立管に差し込まれる。擦動スリーブとしての構成において，支柱と案内管との間の半径方向のガイドが前記擦動スリーブによって同時に画定される。擦動スリーブは，この場合，案内管の全長に沿って延在しうる。しかしながら，複数の擦動スリーブ，特に２つの擦動スリーブが，とりわけ特に案内管の２つの端部側面に設けられるようになっていることが好ましい。
【００２５】
支柱と固定足部との間の表面圧力を低く維持するために，支柱は底部フランジを有し，それによって，それは擦動要素の少なくとも一部分上に支持される。擦動要素がスリーブの形態の場合，このスリーブは，好ましくは同様にフランジを有する。
【００２６】
好適な発展において，嵐に対する保護手段が設けられ，それは支柱がアンカー要素から，特に，固定足部から外れることから守る。この目的のため，好ましくは固定足部と支柱との間を軸方向に動作するが，なお同時に回転運動を可能にするフォームフィットを形成する保持要素が設けられる。特に，固定足部に固定され，支柱の底部フランジにフォームフィット状態で，好ましくはそれに接することなく重なる保持用ラグが設けられる。
【００２７】
好ましくは複数の支持架台のために設けられる共通のモータの作動動作を伝達するために，好ましくは，欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書から公知の追尾装置のような，支柱と同心に配置され，それに例えば支材により回転可能に固定された状態で連結される円筒状のまたは管状の駆動要素が配置される。モータの作動動作を伝達するために設けられるのは駆動要素に巻き付くラップアラウンド手段として公知の弾性駆動手段である。そのような駆動手段は，例えば，ケーブル，ベルト，ストラップ，チェーン等である。好ましくはケーブルである駆動手段は，通常，駆動要素に何回か巻き付いている。ここで駆動手段と駆動要素間の可能な限り滑らない連結を確実にするため，特に駆動要素の側面を構築することによって，摩擦ブレーキが全体的に形成される。この目的のために，駆動手段が組み立てられた状態で収容されるガイドスロットが好ましくは駆動要素内に導入される。動作時，ケーブルは，したがって，周方向に対向するガイドスロットの縁端に張った状態であり，そのため摩擦が増加し，滑りが防止される。
【００２８】
好適な発展によれば，支柱の下部分領域のフランジは，駆動要素の上終端部を形成する。すなわち分割点は駆動要素の上端部に配置される。駆動要素の円筒状の構成において，このフランジは好ましくはカバーを形成するため，閉め切られた構造のユニットが形成される。土台上の支柱の支持領域はそのためより一層保護される。
【００２９】
好ましくは，追尾装置は，複数の支持架台を含み，それらには共通の駆動部が割り当てられ，駆動部によって発揮される作動動作が，例えばケーブルなどの駆動手段を介して支柱に伝達される。この場合，支持架台は，通常，互いに並んで一列に方向付けられている。例えば，１０〜３０の支持架台が共通の駆動部に割り当てられる。太陽光発電システムはいくつかのそのような列からなりうる。
【００３０】
この目的は請求項１６に記載の特徴を有する方法によってさらに達成される。後者によれば，追尾装置を設置するため，調節装置の支援で，上昇要素および／または支持構造の上部領域は，定められた設定位置に移動するようになっている。特に後者の場合においては，例えばケーブルを張る等などの初期運転時の公差および遊びの自由度を考慮に入れるために，作動動作が少なくとも一旦あらかじめ駆動部から支持構造に伝達される。特に，複数の支持架台の配置において，初期運転時，前にとっていた回転位置は，通常，個々の太陽光発電モジュールが異なる垂直回転位置を向くように調節される。
【００３１】
従属請求項は，調節装置の特定の構成と無関係に実施することもできる別個の発明の概念をある程度含む。これは，第１に，請求項５〜８に記載のばね要素の構成および配置の態様と，請求項９に記載のスリーブの態様と，請求項１０および１１に記載の擦動要素の配置および構成の態様と，特に，請求項１２に記載のガイドスロットを有する摩擦ブレーキの態様とに関する。本出願人らは，調節装置の構成とは無関係にこれらの態様のそれぞれに関する一部出願を申請する権利を保有する。
【００３２】
以下の文において，いずれの場合においても部分的に簡略化した図である図面に基づいて，本発明の例示的な実施形態がより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】先行技術による，いずれの場合においても，１つの支持架台上に取り付けられた複数の太陽光発電モジュールを有する追尾装置の簡略図を示す。
【図２】支持架台の斜視図を示す。
【図３】支持架台の固定足部の領域における詳細の断面図を示す。
【図４】図３に示される部分領域を下から斜めに見た斜視図を示す。
【図５】フォーク状の端部上に押し込んだガイドスリーブを有し，かつ延在するアーム上に押し込んだ圧縮ばねを有する，フォーク状の要素として構成される連結要素の側面図を示す。
【図６】ガイドスリーブおよびばね要素のない図４によるフォーク状の要素の斜視図を示す。
【図７】調節装置のない支持架台を有する，支持架台上に取り付けられた太陽光発電モジュールを有する追尾装置の詳細の図を示す。
【図８】違う視点からの，図７による追尾装置を示す。
【００３４】
図において，同様に動作する部分には同じ参照符号が付与される。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は，２軸追尾装置を有する，欧州特許第１７１０６５１Ｂ１号明細書による先行技術から公知の太陽光発電システムを示す。太陽光発電システムは，それぞれが太陽光発電モジュール４を支持する複数の支持架台２を有する。例示的な実施形態において，２つの支持架台２が例として示される。太陽光発電モジュール４のそれぞれは，垂直軸６を中心として，および水平回転軸８を中心として回転可能である。共同調節および追尾のために設けられるのが，垂直追尾のために，個々の支持架台２のそれら各々の軸６を中心とする同期回転を行うために，例示的な実施形態においてはケーブル１２の形態である駆動手段により作動動作を各々の支持架台２に伝達する共通の駆動モータ１０である。そのような垂直追尾が行われる場合に，回転軸８を中心とする水平追尾が同時に強制的な機械的連結により強制的に行われる。
【００３６】
支持架台２は，全体的にアンカー要素１４により地面に固定される。例示的な実施形態において，別々のアンカー要素１４が各支持架台２に割り当てられる。前記アンカー要素１４は，地面に打ち込まれるアンカー柱を有する地面板を含む。
【００３７】
支柱１６が，アンカー要素１４上に回転可能な状態で配置される。支柱１６は垂直方向に延在し，垂直回転軸６と同心に方向付けられる。その上端部において，支柱１６は，支持フレーム１８（特に，図２を参照）に連結される。水平回転軸８は，支柱１６またはその延長部に交差する。駆動モータ１０の作動動作を伝達するために，円筒として形成され，そして，例えば連結支材を介して支柱１６に連結される駆動要素２０が，支柱１６上に固定される。ケーブル１２はこの駆動要素２０の周りに案内され，後者に好ましくは何回か巻き付く。示される例示的な実施形態において，支柱１６は，駆動要素２０と共に，垂直追尾のための支持架台２の支持構造の要素を形成し，前記支持構造は垂直軸６を中心として回転可能な状態で取り付けられ，したがって同時に垂直追尾装置の必須要素も形成する。
【００３８】
強制的に連結される垂直追尾に，水平追尾装置が設けられる。後者は，例示的な実施形態において湾曲したリング２２の形態であり，支柱１６の周りに同心で形成され，様々な高さレベルを有する機械的なガイドトラック２４を画定する環状要素である上昇要素を含む。湾曲したリング２２はアンカー要素１４に固定要素２６によりしっかりと連結される。さらに，水平追尾装置は，例示的な実施形態において関節式アームリンクからなる機械的連結装置を含む。後者は実質的にその支柱端部によってそれに回転可能に固定される連結要素２８からなる。その反対端において，それは同様にレバーアーム３０に回転可能に連結され，次にレバーアーム３０は回転可能な状態で支持フレーム１８に連結される（図２を参照）。支持フレーム１８上のレバーアーム３０の連結点は水平回転軸８から間隔を置いて配置されるため，レバーアーム３０の垂直作動動作が水平回転につながる。
【００３９】
連結要素２８は，垂直軸６を中心とする回転運動の場合にはガイドトラック２４によって強制的に案内されるため，上昇要素（湾曲したリング２２）によってあらかじめ設定された様々な高さレベルを有する湾曲したトラックに沿って移動する。例示的な実施形態において，連結要素２８は，フォーク状の要素の形態であり，その２つのフォーク状の端部が湾曲したリング２２の周りに係合する。
【００４０】
太陽光発電システムの動作時，可能な限り効率を高めるために個々の太陽光発電モジュール４を正確に位置合わせすることが重要である。始動時または運転継続中，例えば駆動列内の遊びおよび公差の影響のため，個々の支持架台２，したがって太陽光発電モジュール４は，それらの垂直軸６を中心とする回転位置に対して，様々な回転位置をとるという問題が起こりうることが明らかとなっている。さらに，上昇要素２２を所望の設定回転位置に正確に位置決めすることが困難であることが明らかとなっている。上昇要素２２の最高点は南を向いていなければならない。
【００４１】
これらの問題を解決するために，以下の文で図２〜図４と共により詳細に説明されるように，２つの調節装置が設けられる。第１の調節装置は，垂直軸６に対して上昇要素２２を所望の設定回転位置に調節する役割を果たす。この第１の調節装置は，例示的な実施形態においては円形の固定プレートの形態であり，それによって支持架台２全体がアンカー要素１４に固定される固定足部３２を実質的に含む。固定足部３２は，この場合，固定具が取り外された後，固定足部３２の回転位置を変えることができるように，取り外し可能な固定具，特にねじ状の固定具によってアンカー要素１４に連結される。この目的のために，例示的な実施形態において，固定足部３２は，円弧の形態で延在し，それを通じて固定ねじが差し込まれうる２つのスロットガイドを有する。この構成のため，したがって，支持架台２をアンカー要素１４上に設置した後でも，特に各々のアンカー要素１４に対する上昇要素２２の回転位置を変える，および正確に設定することが可能となる。アンカー要素１４の精密な位置合わせはしたがって必要ない。
【００４２】
第２の調節装置は，他の太陽光発電モジュール４との精密でない同期位置合わせの場合には，垂直軸６を中心とする各々の太陽光発電モジュール４の回転位置を調節する役割を果たす。この目的のために，支柱１６は上部分領域３６Ａと下部分領域３６Ｂとにさらに分割される。これらの２つの部分領域３６Ａ，３６Ｂは，特に，それらの互いに対する相対的な回転位置を設定することができるように，分割点において可逆および取り外し可能な状態で互いに固定される。この場合，分割点は，連結装置が支柱に固定される連結点のほぼ下に配置される。さらに，分割点は，駆動列によって発揮される駆動力が支柱１６に伝達される連結点の上に配置される。
【００４３】
この目的のために，いずれの場合においても，２つの部分領域３６Ａ，３６Ｂの端部に固定フランジ３８が形成される。少なくとも１つの固定フランジ３８はスロットガイド３４を備えて固定足部３２と類似の状態で形成される。支持架台２の上領域の回転位置は，したがって，これが駆動部１０の駆動力が伝達される下部分領域３６Ａに影響を及ぼすことなく容易に再調節することができる。したがって，分割点を介して，非連結オプションが一般に駆動列と上部分領域との間に画定される。
【００４４】
例示的な実施形態において，下部分領域３６Ｂのフランジ３８は，同時に円筒状の駆動要素２０の上カバーを形成する。全般的に，その結果，特に，支柱１６の支点が保護された状態で収容される，大部分が閉め切られた内部キャビティが生成される。固定フランジ３８は，特に，駆動要素２０から幾分間隔をおいて配置されているため，垂直追尾時に可能な限り少ない摩擦が生じる。示される例示的な実施形態とは対照的に，固定フランジ３８は好ましくは駆動要素２０の上に配置され，その縁端側部を被覆する。
【００４５】
特に，図３による図から得ることができるように，支柱１６は固定足部３２上に回転可能な状態で取り付けられる。この目的のために，固定足部３２は，上に管状の支柱１６が取り付けられる中央支持管４０を含む。運転の困難を回避するために，例示的な実施形態において，支持スリーブ４２型の擦動要素が設けられる。これらはいずれの場合においても，支持管４０の下および上領域に配置される。好ましくは，２つの支持スリーブ４２は一種の環状フランジを有する。支柱１６は，そこに，支持スリーブ４２のこの環状フランジ上に，同様に環状フランジを形成するその下端部によって支持される。そのため相対的に平坦な接点が形成される。支持スリーブ４２は，例えば，耐摩耗性のプラスチックまたは適切な金属からなる。
【００４６】
さらに，支柱が，特に，固定足部３２を離れて軸方向に持ち上がることから守る一方で，同時に回転可能となるように，嵐に対する保護手段４３が支柱１６に設けられる。この目的のために，例示的な実施形態において，軸方向に動作するフォームフィットが固定足部３２と支柱１６との間，特にその底部フランジに形成される。嵐に対する保護手段４３は，この場合，簡単な方法で，湾曲したラグによって形成され，特にわずかな軸方向の間隙を有して，その一端が固定足部３２に固定され，その別の端部がフランジ上に突出する。
【００４７】
図５および図６は，フォーク状の要素としての連結要素２８の形態をより詳細に示す。連結要素２８は，２つのフォーク状の端部４４を含む。好適な構成において，例えばプラスチックスリーブまたは金属スリーブである，回転自在に取り付けられるスリーブ４６がフォーク状の端部４４それぞれの上に差し込まれる。取り付けられた状態において，これらのスリーブ４６はガイドトラック２４上を転がる。フォーク状の要素としての形態において，湾曲したリング２２はこれらのスリーブ４６間に案内される。これが可能な限り低い摩擦の案内になり，そのため駆動モータ１０によってかかる駆動力を低く維持することができる。ばね要素５２の領域に，シューカラー５３が支柱１６上に配置される。
【００４８】
支柱１６に関節式の状態で取り付けるために，連結要素２８はさらに固定穴４８を有する。最後に，連結要素２８は，その上に，例示的な実施形態において圧縮ばねであるばね要素５２が押される，延在するアーム５０として形成される固定要素をさらに有する。特に，図７および図８から得ることができるように，ばね要素５２は，連結要素２８と支柱１６との間に設置される状態で動作し，したがって，支柱１６上に支持される。ばね要素５２は，太陽光発電モジュール４の慣性力に対抗するように向けられた反対の力をかける。ばね要素４２の配置，そのサイズおよびそのばね力／ばね定数が，したがって，この反対の力をかけるのに適した方法で選択される。その結果，上昇要素２２に伝達される押付力が減少し，これが，追尾動作時に，より円滑に動く調節動作となり，モータ１０にかかる負荷を全体的に開放する。ばね要素５２によって生成される力が，連結要素２８の固定穴４８により画定される回転点を通過しないため，ばね要素５２は，図５に示される図において，反時計回り方向に向けられるトルクを生成する。
【００４９】
ばね要素５２は連結要素２８をトルクにさらすため，太陽光発電モジュール４によって生成されるトルクは全般的に相殺され，そのため湾曲したリング２２にかかる負荷が低下する。湾曲したリング２２に作用する力およびモーメントが低下するため，太陽光発電モジュールの追尾は，エネルギの点においてより少ない支出で行われる。同様に，ケーブル１２にかかる力が低下するため，駆動モータ１０は，より小さな寸法を有することができる，またはより多数の支持架台を連結することができる。
【００５０】
図２〜図８によれば，ガイドスロット５４が駆動要素２０内にさらに導入され，ケーブル１２の摩擦ブレーキとしての役割を果たす。ガイドスロット５４は駆動要素２０の側面の部分領域上のみに延在する。ケーブル１２は，ガイドスロット５４を介して側面の周りに案内される。始動時のケーブルの引っ張りのため，前記ケーブルはガイドスロット５４のリム側の縁端（周方向に見えるように）に配置され，そのためわずかな構造への支出のみで前記縁端が両方向に動作する摩擦ブレーキを形成する。
【００５１】
支持架台の記載された形態によって，そのような太陽光発電システムの費用効率の良い設置および効率運転が可能である。この，特に，２つの調節装置によって，支持架台１２の，簡便で，組み立ての容易な，および設定回転位置への精密な位置合わせが問題なく可能となる。さらなる対策，特に，支持スリーブ４２の配置，ばね要素５２の配置およびスリーブ４６の配置によって，水平調節動作に対する強制の機械的な追尾に必要な駆動力および作動力は全体的に低く維持され，そのため恒久的に信頼性の高い動作が保証される。
【符号の説明】
【００５２】
２  支持架台
４  太陽光発電モジュール
６  垂直軸
８  水平回転軸
１０  駆動モータ
１２  ケーブル
１４  アンカー要素
１６  支柱
１８  支持フレーム
２０  駆動要素
２２  湾曲したリング
２４  ガイドトラック
２６  固定要素
２８  連結要素
３０  レバーアーム
３２  固定足部
３４  スロットガイド
３６Ａ  上部分領域
３６Ｂ  下部分領域
３８  固定フランジ
４０  支持管
４２  支持スリーブ
４３  嵐に対する保護手段
４４  フォーク状の端部
４６  スリーブ
４８  固定穴
５０  延在するアーム
５２  ばね要素
５３  保護用カラー
５４  ガイドスロット
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月4日(2011.8.4)
【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】
太陽を追尾するための少なくとも１つの太陽光発電モジュール（４）を有する太陽光発電システムのための追尾装置であって，いずれの場合においても１つの太陽光発電モジュール（４）のための支持架台（２）を含み，前記支持架台（２）は，
前記太陽光発電モジュール（４）を支持し，実質的に垂直軸（６）を中心として回転可能な状態で取り付けられる支持構造（１６）を有し，駆動部（１０）により垂直追尾を行う垂直追尾装置と，
水平軸（８）を中心とする回転により，前記太陽光発電モジュール（４）の水平追尾を行う水平追尾装置と，を含み，前記水平追尾装置は，
様々な高さレベルを有するガイドトラック（２４）を画定する上昇要素（２２）であって，前記支持構造（１６）は，前記上昇要素（２２）に対して，前記垂直軸（６）を中心として回転可能である，上昇要素と，
前記垂直軸（６）を中心として前記支持構造（１６）が回転運動する場合には，連結要素（２８）と共にガイドトラック（２４）に沿って移動し，前記水平軸（８）を中心とする回転運動を生成するために，前記ガイドトラック（２４）によって画定される前記高さレベルを伝達する，機械的連結装置（２８，３０）と，
前記支持架台（１６）と同心に配置され，それに回転可能に固定された状態で連結され，駆動手段（１２）により共通の駆動部（１０）の作動動作を伝達するために設けられる駆動要素（２０）であって，前記駆動要素（２０）には，動作時，前記駆動手段（１２）が巻き付き，複数の支持架台（２）が後者により駆動される，駆動要素（２０）と，を含み，
前記支持構造（１６）の部分領域（３６Ａ，３６Ｂ）の，互いに対する，前記垂直軸（１６）を中心とする前記回転調節のために，調節装置（３６Ａ，３６Ｂ，３８）が設けられることを特徴とする，追尾装置。
【請求項２】
前記上昇要素（２２）の，アンカー要素（１４）に対する，前記垂直軸（６）を中心とする前記回転調節のためのさらなる調節装置（３２，３４）を特徴とする，請求項１に記載の追尾装置。
【請求項３】
前記上昇要素（２２）は，様々な回転位置において前記アンカー要素（１４）に可逆的に固定されうる固定足部（３２）に連結されることを特徴とする，請求項１または２に記載の追尾装置。
【請求項４】
前記固定足部（３２）は，前記アンカー要素上に平坦な状態で載せるための固定プレートを有することを特徴とする，請求項３に記載の追尾装置。
【請求項５】
前記支持構造（１６）は，分割点において，前記２つの部分領域（３６Ａ，３６Ｂ）に分割されており，前記２つの部分領域（３６Ａ，３６Ｂ）は，前記分割点において，特に，フランジ（３８）を介して，互いに対して異なる回転位置に互いに可逆的に固定されうることを特徴とする，請求項１〜４のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項６】
ばね要素（５２）が，前記連結要素（２８）と前記支持構造（１６）との間に配置されることを特徴とする，請求項１〜５のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項７】
前記ばね要素（５２）は，前記太陽光発電モジュール（４）により前記水平軸（８）に対して生成されるトルクを相殺するトルクを前記連結要素（２８）上にかけることを特徴とする，請求項６に記載の追尾装置。
【請求項８】
前記ばね要素（５２）は，前記連結要素（２８）と前記上昇要素（２２）との間の押付力が減少するように，前記連結要素（２８）に作用することを特徴とする，請求項６または７に記載の追尾装置。
【請求項９】
保護用カラー（５３）が，前記ばね要素（５２）の領域において前記支持構造（１６）に取り付けられることを特徴とする，請求項６〜８のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１０】
前記連結要素（２８）は，少なくとも１つの回転自在に取り付けられるスリーブ（４６）を有し，それによって前記連結要素（２４）は前記ガイドトラック（２４）に沿って移動することを特徴とする，請求項１〜９のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１１】
前記支持構造は，固定足部（３２）上に回転可能な状態で配置される支柱（１６）を含み，少なくとも１つの擦動要素，特に擦動スリーブ（４２）が，前記支柱（１６）と前記固定足部（３２）との間に配置されることを特徴とする，請求項１〜１０のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１２】
前記支柱（１６）は底部フランジを有し，それによって前記擦動要素上に平坦な状態で支持されることを特徴とする，請求項１１に記載の追尾装置。
【請求項１３】
前記支持構造（１６）は，前記駆動部によって発揮される作動動作を伝達するための管状の駆動要素（２０）に回転可能に固定された状態で連結され，前記駆動要素（２０）は，前記駆動部（１０）に連結される，ケーブル（１２）などの弾性駆動手段が，組み立てられた状態で収容される，ガイドスロット（５４）を有することを特徴とする，請求項１〜１２のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１４】
前記支持構造（１６）は，前記駆動部（１０）によって発揮される作動動作を伝達するための管状の駆動要素（２０）に回転可能に固定された状態で連結され，前記フランジ（３８）の１つが，前記駆動要素（２０）のカバーを形成することを特徴とする，請求項６に記載の追尾装置。
【請求項１５】
前記支持構造（１６）が前記固定足部（３２）から離れて軸方向に持ち上がることから守るための，嵐に対する保護手段（４３）が設けられ，前記嵐に対する保護手段（４３）は，特に，前記固定足部（３２）に固定され，前記支持構造（１６）の半径方向に延在するフランジ上に突出するラグの形態であることを特徴とする，請求項１〜１４のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１６】
前記共通の駆動部（１０）が割り当てられ，前記駆動部（１０）によって発揮される作動動作が，前記駆動手段（１２）を介して複数の前記支持構造（１６）に伝達される複数の支持架台（２）を有する，請求項１〜１５のいずれか１項に記載の追尾装置。
【請求項１７】
複数の支持架台（２）が少なくとも１つのアンカー要素（１４）に固定され，共通の駆動部（１０）が配置され，前記個々の支持構造（１６）は駆動手段（１２）を介して前記駆動部（１０）に連結され，作動動作が前記駆動部（１０）から前記支持構造（１６）に伝達される，請求項１〜１６のいずれか１項に記載の追尾装置を設置するための方法であって，
前記調節装置（３６Ａ，３６Ｂ，３８）の支援で，必要に応じ前記個々の支持架台（２）において，前記支持構造（１６）の第１の部分領域（３６Ａ）が，前記支持構造（１６）の第２の部分領域（３６Ｂ）に対する設定回転位置に移動されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2012533892.tif 000011
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2012533892.tif 000013
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