追日装置的制作方法

专利名称：追日装置的制作方法
追日装置
技术领域：
本发明涉及一种机械装置，特别是涉及一种可带动太阳能板倾摆追日 的追日装置。
背景技术：
太阳能的利用大致可区分为两种， 一种是利用太阳热能，另一种是利 用太阳光能。太阳热能的利用，通常是利用集光机构来加热管路中的水或 其他热媒介，再将温度升高的热媒介做其他利用。太阳光能的利用，是利 用半导体光电效应转换产生的两极电位差，将电力储存以供后续使用。但 是无论是太阳热能或太阳光能的利用，都会因为太阳光入射角度的偏差， 而降低能量收集的效率，因此，目前已发展出一种可调整收集太阳能量的
太阳能板角度的追日装置，如美国专利US7252084。
目前的追日装置设计，都是将太阳能板架高来使用，但是板片状的太 阳能板在转向追日过程中，很容易衍生出以下缺失
(一) 风压问题由于太阳能板的迎风面较大，因此，容易遭强大风压 吹动而产生激烈摇晃而损坏，特别是天候不佳时，例如台风天。且因一
般追日装置缺乏收合机制，所以是采用加强底座或支撑结构的设计，避免 追日装置被强风吹坏，但是这些设计反而增加追日装置生产安装时的材料 使用量与加工时间。
(二) 为了能够使太阳能板充分接受日照，部分现有追日装置会加入旋 转方式来改变太阳能板的角度，此种设计会导致追日装置的运转空间需求 加大，反而会降低太阳能板布设的密度，将不利于太阳能产业发展。

发明内容
本发明的目的是在于提供一种可将所承载的太阳能板水平收置，用以 避免遭受强风损害的追日装置。本发明的另一个目的在于提供一种可缩小运作空间以便增加太阳能板 架设密度的追日装置。
本发明追日装置，适用于承载太阳能板并调整太阳能板的日照面倾角 ，该追日装置包含一个基座、 一个可供太阳能板安装于其顶面地叠置于基 座上方的承载座，及一个安装枢设于基座上并和承载座枢接的角度调整机 构。该承载座具有相间隔的第一枢接部与第二枢接部，该角度调整机构是 分别枢接于承载座的第一和第二枢接部，并用以驱使承载座于一个倾摆位 置与一个平躺位置间转换。当该承载座自平躺位置变化至倾摆位置时，该 角度调整机构会带动承载座的第一与第二枢接部上下相对倾摆，而改变太 阳能板日照面的左右倾角，当该承载座自倾摆位置变化至平躺位置时，该 角度调整机构会收回承载座使其水平地叠靠于基座顶面。
本发明的有益效果在于透过角度调整机构可驱使承载座带动太阳能 板随着太阳位移而改变倾摆角度，并可驱使承载座带动太阳能板位移至平 躺叠靠于基座顶面的平躺位置的结构设计，可使太阳能板随时维持在最大 曰照强度状态，并大幅降低追日装置被强风吹袭损坏发生率。


图l是本发明追日装置的第一个实施例的立体图，说明一个承载座位于 一个平躺位置时的状态；
图2是第一个实施例的立体图，说明承载座位于一个倾摆位置时的状态
图3是第一个实施例的后侧视图4是类似图3的视图，说明一个承载座被一个角度调整机构往上顶推 倾摆的情况；
图5是第一个实施例的立体图，说明一个基座被一个顶撑器往上顶推倾 摆时的情况；
图6是本发明追日装置的第二个实施例的立体图，说明承载座位于平躺 位置时的状态；
图7是第二个实施例的立体图，说明承载座位于倾摆位置时的状态； 图8是第二个实施例的后侧视图，说明承载座被角度调整机构往上顶推倾摆的情况。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明
在本发明被详细描述的前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似 的元件是以相同的编号来表示。
如图1至图3所示，本发明追日装置的第一个实施例适用于供太阳能板
100安装固定，并可用以调整太阳能板100的日照面101倾角。该追日装置包 含一个平板状底座3、 一个可前后倾摆地枢设于底座3顶面的水平中空基座4 、 一个安装于底座3与基座4间的顶撑器5、 一个叠置于基座4上并可供太阳 能板100安装固定于其顶面的水平承载座6，及一个枢设于基座4与承载座6 间的角度调整机构7。在以下关于方向的说明中，是以图l上方定义为前侧
，而以图l下方定义为后侧。
该基座4是以其前侧边底缘可上下枢摆地枢设于底座3顶面，且其顶面 穿设有二个左右延伸且前后间隔的轨孔40。该顶撑器5是安装固定于基座4 后侧边与底座3顶面间，并可被驱动往上伸展，而驱使基座4以其和底座3枢 接处为枢轴地往上枢摆呈倾斜状。在本实施例中，该顶撑器5为千斤顶，但 是实施时不以此为限。
该承载座6有左、右间隔的一个第一枢接部61与一个第二枢接部62。 该角度调整机构7是枢设于基座4左、右端部与承载座6的第一枢接部61 和第二枢接部62的前、后侧边间，并可驱使承载座6带动太阳能板100于一 个叠置于基座4上的平躺位置，及一个使第一枢接部61与第二枢接部62上下 相对倾摆而改变太阳能板IOO日照面101左右倾角的倾摆位置间左右倾摆变 化。
该角度调整机构7包括二个前后间隔地分别枢设于基座4与第一和第二 枢接部61、 62间的顶撑折杆单元71、 二个前后间隔地枢设于基座4与承载座 6的第一和第二枢接部61、 62间的辅助折杆单元72，及二个前后间隔地枢设 于基座4中并分别枢设于所述顶撑折杆单元71的顶推器73，所述顶撑折杆单 元71是分别枢设于承载座6的第一枢接部61后侧面与第二枢接部62前侧面， 所述辅助折杆单元72是分别枢设于承载座6的第一枢接部61前侧面与第二枢接部62后侧面。由于安装于基座4与承载座6前侧面间的顶撑折杆单元71 、辅助折杆单元72与顶推器73，是和安装于基座4与承载座6后侧面间的顶 撑折杆单元71、辅助折杆单元72与顶推器73呈前后对角对称状，为方便说 明，以下只以图l后侧的构件为例进行说明。
该顶撑折杆单元71包括一个枢设于承载座6的第一枢接部61后侧面并 往右延伸枢接于顶推器73的顶撑杆711，及一个枢设于基座4左端部顶面并 往右延伸枢接于顶撑杆711中间区段的导杆712，且该顶撑杆711是自承载座 6略斜下往右倾斜延伸，该导杆712是自基座4顶面略斜上往右倾斜延伸。该 辅助折杆单元72包括一支枢设于基座4右端部顶面并往左延伸的限位杆721 ,及一支枢设于承载座6的第二枢接部62前侧面并往左延伸枢接于限位杆 721左端部的拉杆722，且该限位杆721是自基座4顶面略斜上往左倾斜延伸 ，而该拉杆722是自承载座6略斜下往左倾斜延伸。
该顶推器73具有一个可上下枢摆地枢设于基座4右端部后侧角中的顶 推本体731，及一支可左右伸縮地插装于顶推本体731中并往左突伸出顶推 本体731外而与顶撑杆711枢接的顶推轴732,且该顶推器73可于一个驱使顶 推轴732往外突伸顶推该顶撑杆711并相对基座4往下枢摆的展伸状态，及一 个驱使顶推轴732缩回并拉动顶撑杆711复位的收合状态间变化。在本实施 例中，该顶推器73可以是气压缸、油压缸、气油压缸，或其他伸縮调整长 度的装置。
如图2至图4所示，该追日装置使用时，是将追日装置的左、右端分别 设置朝向西与朝向东，该追日装置的顶推器73会与一个控制器(图未示) 电连接，并借由该控制器内建的太阳轨迹与所感测的风力大小，来自动化 控制顶推器73的动作。
当该追日装置于清晨开始动作时，可先驱使右侧顶推器73的顶推轴732 往左突伸，并顶推相枢接的顶撑折杆单元71往上枢摆展撑，也就是，使左 侧顶撑杆711在该导杆712的限位导引下，往上枢摆呈直立状，而将承载座6 的第一枢接部61往上顶推摆移至倾摆位置，且该承载座6会连动左侧辅助折 杆单元72同步往上枢摆展撑。此时，承载座6的最大倾斜角度为45° ，设置 于承载座6顶面的太阳能板100的日照面101会倾斜朝向东方，而可于日出时 开始接收太阳光能。但是实施时，承载座6的最大倾摆角度不以此为限。随着太阳的位移，为使太阳能板ioo随时处于可接收最大太阳光能的状
态，右侧顶推器73的顶推轴732会逐渐被驱动縮回，而连动使左侧顶撑折杆 单元71逐渐往下枢摆收合，连动使承载座6的第一枢接部61带动太阳能板 100逐渐往下摆移，在中午时刻，右侧顶推器73会复位至收合状态，使该承 载座6复位至平躺位置，连动太阳能板100日照面101朝上。
在太阳逐渐西行日落的过程中，左侧顶推器73的顶推轴732会被驱动而 逐渐往右突伸，驱使右侧顶撑折杆单元71逐渐往上枢摆展撑，而将承载座6 的第二枢接部62逐渐往上顶撑摆移至倾摆位置，使太阳能板100的日照面 101追随太阳摆移，而保持在最大日照强度状态。
如图l、 5所示，另外，于底座3固定于地面后，可先依据安装地点目前 的每日太阳运行轨迹，以位于赤道北方的台湾为例，太阳中午过后会先略 往南再逐渐向西移动而日落，所以可先驱使该顶撑器5将基座4往上顶撑枢 摆，连动使固定于基座4上的承载座6顶面倾斜朝向南方一预定角度，使得 承载座6在左右倾摆追日过程中，太阳能板100的日照面101可较符合太阳运 行轨迹，以提高太阳能利用率。
当风速过大时，顶推器73会分别被控制器驱动复位至回收状态，连动 使承载座6带动太阳能板100复位至图l所示的平躺位置，避免承载座6顶面 或底面直接迎向强风，被强风吹袭而激烈摇晃受损，必要时，也可驱使顶 撑器5回縮，将整个基座4与承载座6调整至水平状态，另外，太阳下山后， 也可直接使承载座6复位平躺位置，清晨时再重新启动。
但是实施时，该底座3与顶撑器5并非必要，另外，也可不设置辅助折 杆单元72。
如图6至图8所示，本发明追日装置的第二个实施例与第一个实施例差 异处在于承载座6与角度调整机构7的结构设计。为方便说明，以下将只 针对本实施例与第一个实施例差异处进行说明。
在本实施例中，该基座4的轨孔40是左右延伸地设置于其中间部位。承 载座6还具有四个两两前后间隔成对地分别突设于第一与第二枢接部61、 62 底面并可撑抵于基座4顶面的挡止部63。
该角度调整机构7包括二个左右间隔对称地分别枢设于基座4与承载座 6的第一和第二枢接部61、 62间的顶撑折杆单元71，及二个左右间隔且可上下枢摆地枢设于基座4左、右端部中并分别与顶撑折杆单元71枢接的顶推器 73。
所述顶撑折杆单元71分别包括二个前后间隔地枢设于基座4与承载座6 的第一和第二枢接部61、 62间的撑杆组713，及一支前后延伸地枢设于撑杆 组713间的连动杆716。每一个撑杆组713包括一支以其一端枢设于承载座6 上并朝另一个顶撑折杆单元71延伸的上撑杆714，及一支枢设于上撑杆714 另一端与基座4端部间的下撑杆715。顶推器73是左右相向斜上突伸出轨孔 40外，而分别以其顶推轴732末端部枢设于连动杆716上。
当右侧顶推器73的顶推轴732被驱动突伸时，会往左上方顶推该连动杆 716，连动使右侧顶撑折杆单元71自图8状态往上枢摆展撑，将承载座6的第 二枢接部62自平躺位置往上顶推枢摆至图7所示的倾摆位置。相反的，当左 侧顶推器73的顶推轴732被驱动突伸时，左侧顶撑折杆单元71会往上枢摆展 撑，将承载座6的第一枢接部61自平躺位置往上顶推枢摆至倾摆位置。当承 载座6被连动复位至平躺位置时，承载座6的挡止部63会往下限位撑抵于基 座4上，而使承载座6平稳地靠抵于基座4顶面，但是实施时，挡止部63并非 必要。
另外，本实施例使用时，也可加装第一个实施例的底座(图未示)与 顶撑器(图未示)，使该追日装置具有调整南北向倾斜角度的功用，但是 实施时不以此为限。
综观上述，透过角度调整机构7可驱使承载座6带动太阳能板100随着太 阳位移而改变倾摆角度，并可于遭遇强风吹袭时，驱使承载座6带动太阳能 板100位移至平躺叠靠于基座4顶面的平躺位置的结构设计，除了可透过驱 使承载座6改变倾摆角度，而使太阳能板100日照面101可随时维持在最大日 照强度状态外，还可于遭遇强风袭击时，避免承载座6直接迎向强风而受损 ，大幅降低追日装置损坏率。另外，还可依据每日太阳运行轨迹，透过调 整该顶撑器5，改变基座4与承载座6的南北向倾摆角度，尽量使被承载座6 带动倾摆的太阳能板100直接朝向太阳，相对提高太阳能板100的太阳能吸 收利用效率。再者，因承载座6被驱动追日过程中，不须进行水平枢转，因 此可相对縮小追日装置运作时所需占用的空间，有助于该追日装置进行大 量且密集的架设。所以的确非常实用与进步。
权利要求
1.一种追日装置，适用于承载太阳能板并调整太阳能板的日照面倾角，该追日装置包含一个基座，其特征在于该追日装置还包含一个可供太阳能板安装于其顶面地叠置于基座上方的承载座，及一个安装于基座与承载座间的角度调整机构，该承载座具有相间隔的一个第一枢接部与一个第二枢接部，该角度调整机构是安装枢设于基座上，并用以驱使承载座于一个倾摆位置与一个平躺位置间转换地枢设于承载座的第一枢接部与第二枢接部，当该承载座位自平躺位置变化至倾摆位置时，该角度调整机构会带动承载座的第一枢接部与第二枢接部上下相对倾摆，而改变太阳能板日照面倾角，当该承载座自倾摆位置变化至平躺位置时，该角度调整机构会收回承载座使其水平地叠靠于基座顶面。
2. 如权利要求l所述的追日装置，其特征在于该角度调整机构包括 二个相间隔地分别设于承载座的第一和第二枢接部与基座间的顶撑折杆 单元，及二个可伸縮地分别安装于基座与顶撑折杆单元间的顶推器，且顶 撑折杆单元可被顶推器驱动而分别在一个伸展状态与一个收合状态间转 换，当顶撑折杆单元分别自收合状态变化至伸展状态时，顶撑折杆单元会 分别往上枢摆展撑，而分别带动承载座端部往上摆移至倾摆位置，当顶撑 折杆单元自伸展状态变化至收合状态时，顶撑折杆单元会往下回摆收折，而带动承载座自倾摆位置下移复位至平躺位置。
3. 如权利要求2所述的追日装置，其特征在于每一个顶撑折杆单元包括一支以其两端分别和承载座与顶推器枢接的顶撑杆，及一支枢设于基 座与顶撑杆间并可导引顶撑杆带动承载座往上摆移的导杆。
4. 如权利要求3所述的追日装置，其特征在于顶推器分别具有一个 可上下枢摆地枢设于基座上的顶推本体，及一支插装于顶推本体上且可突 伸至伸展状态的顶推轴。
5. 如权利要求2、 3或4所述的追日装置，其特征在于该角度调整机 构还包括二个左右间隔，且分别与顶撑折杆单元前后间隔地枢设于承载座 的第一和第二枢接部与基座间的辅助折杆单元，且所述辅助折杆单元可分 别被往上摆移至倾摆位置的承载座端部连动往上摆移而展撑。
6. 如权利要求5所述的追日装置，其特征在于每一个辅助折杆单元 包括一支以其一端部枢设于基座上的限位杆，及一支枢设于限位杆另一端部与承载座端部间并可被承载座上拉摆移而连动限位杆往上枢摆的拉杆。
7. 如权利要求4所述的追日装置，其特征在于该基座具有二个左右 延伸且前后间隔并可供顶推器贯穿且上下摆移的轨孔。
8. 如权利要求2、 3或4所述的追日装置，其特征在于还包含一个设置于基座下方的底座，及一个安装枢设于底座与基座前侧边间并可驱使基 座前侧边往上摆移而连动改变承载座的前后倾角的顶撑器。
9. 如权利要求5所述的追日装置，其特征在于还包含一个设置于基座下方的底座，及一个安装枢设于底座与基座前侧边间并可驱使基座前侧 边往上摆移而连动改变承载座的前后倾角的顶撑器。
10. 如权利要求6所述的追日装置，其特征在于还包含一个设置于基座下方的底座，及一个安装枢设于底座与基座前侧边间并可驱使基座 前侧边往上摆移而连动改变承载座的前后倾角的顶撑器。
11. 如权利要求8所述的追日装置，其特征在于该基座是以其后 侧边可上下枢摆地枢设于底座上。
12. 如权利要求8所述的追日装置，其特征在于该顶撑器为千斤顶。
13. 如权利要求2所述的追日装置，其特征在于所述顶撑折杆单 元是间隔设置于基座上，并分别与承载座的第一枢接部及第二枢接部枢 接，每一个顶撑折杆单元包括二个相间隔的撑杆组、 一支安装于撑杆组间 的连动杆，顶推器是分别与顶撑折杆单元的连动杆枢接，并可分别驱使相 对应连动杆带动撑杆组往上枢摆展撑，而分别连动承载座端部往上摆移。
14. 如权利要求13所述的追日装置，其特征在于每一个撑杆组包 括一支以其一端枢设于承载座的上撑杆，及一支枢设于上撑杆的另一端与 基座间的下撑杆。
15. 如权利要求13或14所述的追日装置，其特征在于顶推器分别具有一个可上下枢摆地枢设于基座端部的顶推本体，及一支左右延伸地插 装于顶推本体上并枢设于连动杆上且可突伸至伸展状态的顶推轴。
16. 如权利要求15所述的追日装置，其特征在于该承载座具有一个枢设于上撑杆间并供太阳能板安装定位于其顶面的座本体，及二间隔自 座本体往下突伸并可撑抵于基座顶面的挡止部。
全文摘要
一种追日装置，适用于调整太阳能板的倾角，包含一个基座、一个叠置于基座上并可供太阳能板安装的承载座，及一个枢设于承载座与基座间的角度调整机构，且角度调整机构可驱使承载座在一个倾摆位置，及一个水平叠靠于基座顶面的平躺位置间左右倾摆变化。透过角度调整机构可驱使承载座带动太阳能板随着太阳位移而改变倾摆角度，并可于遭遇强风吹袭时，驱使承载座带动太阳能板位移至平躺叠靠于基座顶面的平躺位置的结构设计，可使太阳能板随时维持在最大日照强度状态，并大幅降低追日装置被强风吹袭损坏发生率。
文档编号F24J2/38GK101619896SQ200810128258
公开日2010年1月6日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者叶承欣, 唐以邻, 张沛颀 申请人:八阳光电股份有限公司