JPH0593056U - リフレクタ付きソーラパネル装置 - Google Patents
リフレクタ付きソーラパネル装置Info
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- JPH0593056U JPH0593056U JP3325892U JP3325892U JPH0593056U JP H0593056 U JPH0593056 U JP H0593056U JP 3325892 U JP3325892 U JP 3325892U JP 3325892 U JP3325892 U JP 3325892U JP H0593056 U JPH0593056 U JP H0593056U
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- solar panel
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 日中の間、連続して十分に充電を行えるリフ
レクタ付きソーラパネル装置を提供することにある。 【構成】 基台2に対し縦向中心線L1回りに回転可能
に枢支された回転基板3と、回転基板3を縦向中心線L
1回りに回転させる回転駆動手段と、回転基板3上に固
定され起電力を発生させるソーラパネル4と、横向中心
線L2回りに回転可能に枢支されると共に受光面f2に
太陽光を反射させるリフレクタ5と、反射面f1と受光
面f2との対向角θに相当するカムリフト量が設定され
るカム面が形成されたカム面形成部材と、カム面に検出
端7を当接して対向角θだけリフレクタ5を回動操作す
るリンク系8とを有し、回転駆動手段によってフレクタ
5が太陽に正対する回転位置に保持された際にリフレク
タ5が太陽光を受光面f2に反射できる対向角θを保持
するようにカムリフト量が設定されたことを特徴とす
る。
レクタ付きソーラパネル装置を提供することにある。 【構成】 基台2に対し縦向中心線L1回りに回転可能
に枢支された回転基板3と、回転基板3を縦向中心線L
1回りに回転させる回転駆動手段と、回転基板3上に固
定され起電力を発生させるソーラパネル4と、横向中心
線L2回りに回転可能に枢支されると共に受光面f2に
太陽光を反射させるリフレクタ5と、反射面f1と受光
面f2との対向角θに相当するカムリフト量が設定され
るカム面が形成されたカム面形成部材と、カム面に検出
端7を当接して対向角θだけリフレクタ5を回動操作す
るリンク系8とを有し、回転駆動手段によってフレクタ
5が太陽に正対する回転位置に保持された際にリフレク
タ5が太陽光を受光面f2に反射できる対向角θを保持
するようにカムリフト量が設定されたことを特徴とす
る。
Description
【0001】
本考案は、車両等に搭載される装備品の電源を太陽光を利用して充電出来るソ ーラパネル装置、特に、ソーラパネルの受光面に太陽光をリフレクタによって反 射させて光量を十分に確保できるリフレクタ付きのソーラパネル装置に関する。
【0002】
車両等、特に特装車が多種の分野で幅広く使用されており、これら特装車には 各種の電気機器が搭載されることが多くなっている。 特に近年はレジャーの分野でも多種の特装車が各開発され、多種の電気機器を 搭載して野外で使用されることが多くなっている。例えば、キャンピングカーの 場合も、家庭用の電気機器のほとんどに相当する種類のものが搭載されるように なっており、電力消費量が多くなる傾向に有り、充電装置も各種利用されている 。この内、太陽電池等の光電変換素子を用いた充電装置であるソーラパネル装置 は野外での使用が容易で、しかも騒音発生等も無く幅広く使用されている。
【0003】 例えば、図12に示すように、従来の車載のソーラパネル装置は車両のルーフ 1上に適宜のブラケット2を介して基板3を固定しておき、基板3上にソーラパ ネル4を装着し、このソーラパネル4を図示しない車両の電源等に接続している 。このソーラパネル4は太陽光線を受光面5で所定量以上受けると発電し、図示 しない電源の充電に供される。特に、ソーラパネル4に対向する位置にリフレク タ6を配設し、そのリフレクタ6によって太陽光を反射し、反射光を受光面5に 導くようにしたリフレクタ付きソーラパネル装置の場合、より多量の太陽光を受 光面5に導くことが出来、その充電効率を向上させることができる。
【0004】
しかし、このようなリフレクタ6を備えたソーラパネル4であっても、従来の 装置では、リフレクタ6もソーラパネル4も車両に対して固定されているか、手 動によってセット位置の変更が可能という程度であった。このため、通常は、最 も長時間太陽光線を受けられる向きにセットされるとその向きの変更は出来ない か、あるいは出来ても手動によって行われる程度であった。このため、常に最適 な向きにリフレクタ6及びソーラパネル4を向けることは困難で手間取り、日中 の間連続して十分に太陽光線を利用すりことは出来ず、問題と成っていた。 本考案の目的は、日中の間連続して十分に充電を行えるリフレクタ付きソーラ パネルを提供することにある。
【0005】
上述の目的を達成するために、本考案は基台に対し縦向中心線回りに回転可能 に枢支された回転基板と、上記回転基板を上記縦向中心線回りに設定回転速度で 回転させる回転駆動手段と、回転基板上に固定され上向きの受光面で受けた太陽 光の光量に応じた起電力を発生させるソーラパネルと、上記回転基板に対し横向 中心線回りに回転可能に枢支されると共に受光面に太陽光を反射させるリフレク タと、上記基台に取り付けられると共に上記リフレクタの反射面とソーラパネル の受光面との対向角に相当するカムリフト量が設定されるカム面が形成されたカ ム面形成部材と、上記基台に支持されると共に上記カム面に検出端を当接して上 記カムリフト量相当の対向角だけリフレクタを回動操作するリンク系とを有し、 上記回転駆動手段によって上記回転基板が駆動されて上記リフレクタが太陽に正 対する回転位置に保持された際に、上記リフレクタが上記太陽光を受光面に反射 できる対向角を保持するように上記カム面のカムリフト量が設定されたことを特 徴とすとする。
【0006】
回転駆動手段によって回転基板が駆動されてリフレクタが太陽に正対する回転 位置に保持された際に、回転基板上のカム面形成部材も回転し、このカム面形成 部材のカム面に操作されたリンク系がリフレクタを回動操作し、このリフレクタ を太陽光を受光面に反射できる対向角に保持するので、回転駆動手段によって自 動的に最適な対向角にリフレクタを保持出来る。
【0007】
図1のリフレクタ付きソーラパネル装置は図示しないキャンピングカーのルー フ1に取り付けられ、図示しない電源を成すバッテリーの充電に供される。 このリフレクタ付きソーラパネル装置はルーフ1に載置されてボルト止めされ る基台2と、基台2上に配備されてその中心位置を通る縦向中心線L1回りに回 転可能に枢支された回転基板3と、回転基板3上に一体的に固定されたソーラパ ネル4と、ソーラパネル4の一側近傍に配置されて回転基板3に対し横向中心線 L2回りに回転可能に枢支されるリフレクタ5と、基台2上に取り付けられると 共に縦向中心線L1を中心として配置されるカム面形成部材としてのカムプレー ト6と、基台2に支持されると共にカムプレート6に当接する検出端7(図3参 照)とリフレクタ5とを結ぶリンク系8と、回転基板3を縦向中心線L1回りに 設定回転速度で回転させる回転駆動手段9と、ソーラパネル4の出力端子10に 接続される充電回路11と、充電回路11に接続されるバッテリー12とを備え る。
【0008】 図1乃至図3に示すように、基台2は円板状のベース13と、その周辺より下 方に延びてルーフ1にボルト止めされる4つの脚部14と、ベース13の中央の ベース穴20を有した軸受15に軸部17が枢支されるカムテーブル16とで構 成される。この内、カムテーブル16の上面の周縁部には東西南北の方位印E, W,S,N(図3参照)が記入される。ベース13は周縁に一定間隔で多数のね じ穴18を形成され、選択されたねじ穴18にはカムテーブル16に支持された 固定ねじ19が捩じ込まれる。このため、初めにベース13とカムテーブル16 を相対的に回転させて、車両の向きに無関係に基台としてのカムテーブル16の 方位を磁石に合わせ、その上でベース13とカムテーブル16を一体結合するこ とが出来る。
【0009】 カムテーブル16は図2に示すように中空の円板状を成し、中空室21に軸部 17の軸穴が連通する。この軸穴にはカムテーブル16の上面23上の中央穴2 4に遊嵌された回転基板3の回転軸25が回転自在に嵌合される。しかも、回転 軸25の中空室21との対向位置にはスーパーギア26が固着され、その固着部 の下位置が軸受ブラケット45で枢支され、同軸受ブラケットの他端はカムテー ブル16の内壁面にビス止めされている。ここで、スーパーギア26は回転駆動 手段9の一部を成す。 回転駆動手段9はスーパーギア26と同ギアに噛み合うドライブギア27と同 ギア27を駆動する減速機付きのモータから成る駆動ユニット28と同ユニット 28に結線されたコントローラ30とで構成される。なお、駆動ユニット28も カムテーブル16の内壁面にブラケット46を介してビス止めされている。更に コントローラ30はバッテリー12に接続される。
【0010】 図8及び図9に示すように、スーパーギア26はドライブギア27及び後述の リターンバネ31によって1日に1回づつ回転するように形成される。即ち、日 の出より日の入りまでの時間が最も長い夏至における日中の時間にドライブギア 27に駆動される歯付き域a1と夜間に駆動する平滑域a2とに区分されている 。歯付き域a1の歯はドライブギア27によって初期位置(図8(a)参照)よ り解除位置(図8(c)参照)まで当速で回転されるように形成される。平滑域 a2はドライブギア27に係止されず、ドライブギア27に無関係に回動可能で ある。このため、スーパーギア26の日没時対向部261にはリターンバネ31 の一端が係止され他端はベース13に係止され、スーパーギア26の日没時対向 歯262がドライブギア27との係合を解除された時点でその弾性力でスーパー ギア26を空回転させて、ドライブギア27に日の出時対向歯263を当接させ るように働く。
【0011】 コントローラ30は日の出より日の入りまでの時間が最も長い夏至における日 中の時限をタイマの出力に基づき算出し、この間にオン指令を駆動ユニット28 の図示しない駆動回路に発し、同ユニットを駆動させ、それ以外の夜間時限にオ フ指令を発し、駆動ユニット28の駆動を停止させる。このため、このオン指令 時にドライブギア27が歯付き域a1を回転させ、オフ指令時に入った直後にリ ターンバネ31がスーパーギア26を平滑域a2に相当する角度だけ空回転させ る。
【0012】 スーパーギア26と一体回転する回転基板3はここでは矩形を成し、その中央 に一体的にソーラパネル4を取り付け、一端の枠部301にヒンジ32を介して リフレクタ5を枢着する。ソーラパネル4は周知の光電変換素子であり、太陽光 の光量に応じたレベルの起電力を発するもので、ここではその出力端子10が回 転軸25の下端に配設され、回転軸25と一体回転するブラシを構成している、 即ち、ベース13の下面中央には出力端子10に摺接する摺接端子34を支持し た板状部材35が形成されている。この内一方の出力端子10及び一方の摺接端 子34は縦向中心線L1上に位置する。他方の出力端子10は縦向中心線L1を 中心としたリング状の他方の摺接端子34に摺接する。これら両摺接端子34, 34は充電回路11及びバッテリー12に接続される。ここで、充電回路11は 周知の過充電防止回路として構成される。 回転基板3に対してソーラパネル4はヒンジ32の横向中心線L2回りに回動 可能に連結され、特に、リフレクタ5の反射面f1とソーラパネル4の受光面f 2との対向角θがリンク系8、カムプレート6及び回転駆動手段9の協同作用に よって増減制御される。
【0013】 ここで、カムプレート6は図3,図5及び図10(a),(b),(c)に示 すように、一定幅の金属ベルトをエンドレスの環状体に加工して形成されたもの で、カムテーブル16(図5及び図10(a),(b),(c)中には簡略して 平面視を矩形として示した)の上面に一体的に取り付けられている。特に、縦向 中心線L1を中心にカムテーブル16と共に回転し、縦向中心線L1からの間隔 (半径方向の距離)r{=r0(ベース円半径)+h(カムリフト量)}が変化 するように真円状態と異なった変形リング状を成す。即ち、日の出より日の入り までの時間が最も長い夏至における日中の時間に検出端7と当接する小径域b1 と夜間に当接する大径域b2と両者の内壁面をスムーズに連結する一対の湾曲部 b3,b4とが連続的に結合された構成を成す。
【0014】 他方、リンク系8はL型のレバー41と同レバーに連結されるロッド42とで 構成される。この内、L型のレバー41は回転基板3の下面に縦向きピン40を 介して枢着され、その一端の検出端7のローラ701がカムプレート6の内壁面 に当接し、他端には長穴43が形成される。ロッド42はその両端に玉結合部材 421,422を備え、中央に長さ調整用のターンバックル423を備え、玉結 合部材421のねじ部がL型ステー47を介して長穴43にナット44で締め付 けられ、玉結合部材422のねじ部がリフレクタ5の側枠に直接締め付け固定さ れる。
【0015】 ここでリフレクタ5の自重はロッド42及びL型ステー47を介してレバー4 1に加わり、この時、レバー41はローラ701をカムプレート6の内壁面に押 しつけるように働く。ここでは、カムプレート6の大径域b2にローラ701が 当接する夜間の場合、リフレクタ5を閉じ位置H0(図2参照)に保持し、小径 域b1にローラ701が当接する日中には、リフレクタ5を開状態に保持するよ うに縦向中心線L1とカムプレート6の内壁面の間隔r(図2参照)が設定され る。特に小径域b1にローラ701が当接する日中の時間には各時点毎に、リフ レクタ5が反射面f1で受けた太陽光を受光面f2に反射できる対向角θを保持 出来る様に、ローラ701が当接する小径域b1の縦向中心線L1からの間隔r が適宜設定される。なお、ここではカムプレート6の小径域b1、大径域b2及 び両湾曲部b3,b4の形状は日の出より日の入りまでの時間が最も長い夏至に 対応するように形成され、それ以外の日に適確に、リフレクタ5が反射面f1で 受けた太陽光を受光面f2に反射できる対向角θを保持するように、長穴43と 玉結合部材411との相対的な結合位置調整や、ターンバックル423による長 さS調整が可能に成るように構成されている。
【0016】 即ち、ターンバックル413はその長さSを増減調整させると、図4に示すよ うに日の出時である初期時(図4のp0位置)の対向角θ0を調整出来る。この 対向角θ0は年間に渡ってほぼ一定であり一度のセットで済む。更に、図5に示 すように、長穴43と玉結合部材411側のL型ステー47との相対的な結合位 置を調整してレバー比を代えて夏至の正午(図4のp1位置)における対向角θ 1と冬至の正午(図4のp2位置)における対向角θ2の相違を調整することを 可能としている。なお、図5に示す様に、これら長穴43上の位置調整は手動に よって行われ、ナット締め操作でセットが完了する。
【0017】 上述のようなリフレクタ付きソーラパネル装置の作動を説明する。ここでは、 図示しないキャンピングカーが適宜の場所に停車されると、まず、操作者はリフ レクタ付きソーラパネル装置のカムテーブル16をベース13に対して相対回転 させて、方位印(図3参照)を磁石の方位に一致するよう向け、その上でカムテ ーブル16をベース13に固定ねじ19によって固定する。これによってカムテ ーブル16のカムプレート6の方位が所定の方位にセットされる。次に、ターン バックル413の調整が済んでいるとすると、長穴43と玉結合部材411側の L型ステー47との相対的な結合位置を調整してレバー比を代えて、現在の季節 に応じた正午における対向角θが得られるようにセットする。
【0018】 なお、ここで対向角θの余角をリフレクタ角α(図4参照)とすると、夏にお けるリフレクタ角αは−30°(日の出、日の入り)〜23°(正午)に、春秋 におけるリフレクタ角αは−30°(日の出、日の入り)〜7°(正午)に、冬 におけるリフレクタ角αは−30°(日の出、日の入り)〜−9°(正午)に、 それぞれ調整されることが望ましいとのデータが得られた。 このようにして調整された後、コントローラ30の図示しないメインスイッチ がオンされる。
【0019】 この後、図示しないマニュアルスイッチを操作して回転基板3を回転させ、現 時点での太陽に向かう方位に回転基板3をセットし、コントローラ30の自動モ ードでの制御に入る。これによって、コントローラ30は日中の時限をタイマの 出力に基づき算出し、オン指令を駆動ユニット28の図示しない駆動回路に発し 、同ユニットを駆動させ、これに応じてスーパーギア26と一体の回転基板3が 一定速度で回転し、リフレクタ5及びソーラパネル4を太陽方向に常時正対する ように回転する。しかも同時にカムプレート6の内壁面に検出端のローラ701 を常時当接させたリンク系8はカムリフト量h(=r−r0)相当の対向角θだ けリフレクタを回動操作し、常時、リフレクタ5が反射面f1で受けた太陽光を 受光面f2に効率良く反射し、これによって、ソーラパネル4が効率良く太陽光 を光電変換出来る。このソーラパネル4からの起電力は出力端子10、摺接端子 34を経て過充電防止用の充電回路11を経てバッテリー12に達し、充電に供 される。
【0020】 この後、日の入りの時点に達すると、スーパーギア26の日没時対向歯262 がドライブギア27との係合を解除され(図8(c)の解除位置参照)、その時 点で図示しないリミットスイッチがオン指令を発し、このオン指令に応じてコン トローラ30は夜間時限と見做し、オフ指令を発し、駆動ユニット28の駆動を 停止させる。しかもこの時、スーパーギア26はドライブギア27との係合を解 除され、リターンバネ31がスーパーギア26を平滑域a2に相当する角度だけ 空回転させ、ドライブギア27に日の出時対向歯263を当接させる(図8(d )参照)。
【0021】 この結果、コントローラは次の日の日中の時限をタイマの出力に基づき算出す る時点まで駆動ユニット28を停止させ、これによって無駄な電力の消費を防止 出来る。この後、コントローラは次の日の日中の時限をタイマの出力に基づき算 出するとオン指令を発し、駆動ユニット28を駆動し、ドライブギア27が日の 出時対向歯263と噛み合い、定速回転に入り、カムプレート6、リンク系8の 働きで、リフレクタ5が初期対向角θ0(図4参照)にセットされ、ソーラパネ ル4が効率良く日の出時より太陽光を光電変換出来る。
【0022】 上述の処において、カムテーブル16の上面に固定されるカムプレート6は変 形したリング状を成していたが、場合により、図11に示すようにカムテーブル 16(ここでは矩形状に示した)の上面に固定される半月型に形成されても良い 。この場合のカムプレート6aは図1のリフレクタ付きソーラパネル装置で用い るカムプレート6の小径域b1に相当する部分のみが連続的に形成された構成で あれば良い。このようなカムプレート6aにガイドされるリンク系その他の部材 は図1の装置と同様であり、ここでは重複説明を略す。この半月型のカムプレー ト6aを備えたリフレクタ付きソーラパネル装置は、夜間に当接する大径域b2 (図3参照)が無いことより、完全にリフレクタが自重で閉鎖位置に保持され、 この点以外は図1の装置と同等であり、同等の作用効果を示す。
【0023】
以上のように、この考案は回転駆動手段、カムプレート及びリンク系の働きに よって、リフレクタ及びソーラパネルが常に太陽に正対でき、このため太陽光を 効率良くソーラパネルに導け、太陽光の光量に応じた起電力をソーラパネルが発 生して日中の間連続して十分に充電を行える。
【図1】本考案の一実施例としてのリフレクタ付きソー
ラパネル装置の斜視図である。
ラパネル装置の斜視図である。
【図2】図1のソーラパネル装置の要部断面図である。
【図3】図1のソーラパネル装置の分解斜視図である。
【図4】図1のソーラパネル装置の対向角の説明図であ
る。
る。
【図5】図1のソーラパネル装置のリンク系の駆動説明
図である。
図である。
【図6】太陽の方位説明図である。
【図7】(a)は図1のソーラパネル装置の朝の方位説
明図、(b)は同装置の正午の方位説明図、(c)は同
装置の夕方の方位説明図である。
明図、(b)は同装置の正午の方位説明図、(c)は同
装置の夕方の方位説明図である。
【図8】(a)は図1のソーラパネル装置のスーパーギ
アとドライブギアの日の出位置の説明図、(b)は同両
ギアの夕方位置の説明図、(c)は同両ギアの日没直後
位置の説明図、(d)は日没後で日の出待機位置の説明
図である。
アとドライブギアの日の出位置の説明図、(b)は同両
ギアの夕方位置の説明図、(c)は同両ギアの日没直後
位置の説明図、(d)は日没後で日の出待機位置の説明
図である。
【図9】図8(a)のeの拡大部分図である。
【図10】(a)は図1のソーラパネル装置のカムプレ
ートとリンク系の日の出位置の説明図、(b)は同カム
プレートとリンク系の正午位置の説明図、(c)は同カ
ムプレートとリンク系の日没位置の説明図である。
ートとリンク系の日の出位置の説明図、(b)は同カム
プレートとリンク系の正午位置の説明図、(c)は同カ
ムプレートとリンク系の日没位置の説明図である。
【図11】本考案の他の実施例としてのソーラパネル装
置で用いるカムプレートの斜視図である。
置で用いるカムプレートの斜視図である。
【図12】従来の車載のソーラパネル装置の概略側面図
である。
である。
1 ルーフ 2 基台 3 回転基板 4 ソーラパネル 5 リフレクタ 6 カムプレート 7 検出端 8 リンク系 9 回転駆動手段 16 カムテーブル 26 スーパーギア h カムリフト量 L1 縦向中心線 L2 横向中心線 θ 対向角 f1 反射面 f2 受光面
Claims (1)
- 【請求項1】基台に対し縦向中心線回りに回転可能に枢
支された回転基板と、上記回転基板を上記縦向中心線回
りに設定回転速度で回転させる回転駆動手段と、回転基
板上に固定され上向きの受光面で受けた太陽光の光量に
応じた起電力を発生させるソーラパネルと、上記回転基
板に対し横向中心線回りに回転可能に枢支されると共に
受光面に太陽光を反射させるリフレクタと、上記基台に
取り付けられると共に上記リフレクタの反射面とソーラ
パネルの受光面との対向角に相当するカムリフト量が設
定されるカム面が形成されたカム面形成部材と、上記基
台に支持されると共に上記カム面に検出端を当接して上
記カムリフト量相当の対向角だけリフレクタを回動操作
するリンク系とを有し、上記回転駆動手段によって上記
回転基板が駆動されて上記リフレクタが太陽に正対する
回転位置に保持された際に、上記リフレクタが上記太陽
光を受光面に反射できる対向角を保持するように上記カ
ム面のカムリフト量が設定されたことを特徴とするリフ
レクタ付きソーラパネル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3325892U JPH0593056U (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | リフレクタ付きソーラパネル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3325892U JPH0593056U (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | リフレクタ付きソーラパネル装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0593056U true JPH0593056U (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=12381487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3325892U Withdrawn JPH0593056U (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | リフレクタ付きソーラパネル装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0593056U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015533956A (ja) * | 2012-08-31 | 2015-11-26 | ロペス,マヌエル ヴィエイラ | モジュール構造の自動構造、およびその自動化システムと操作方法 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP3325892U patent/JPH0593056U/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015533956A (ja) * | 2012-08-31 | 2015-11-26 | ロペス,マヌエル ヴィエイラ | モジュール構造の自動構造、およびその自動化システムと操作方法 |
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