专利名称：无需电力的追日太阳能发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电装置，特别是涉及一种无需电力的追日太阳 能发电装置，其可令太阳能板自行追踪太阳的方位而无需消耗额外电力，令 太阳能发电装置可具备高发电效率。
背景技术：
按运用环境的绿色能源，诸如太阳能、风能等，可促进人的生活，且 不致产生过量的二氧化碳等温室气体，然而绿色能源均有其不足点，诸如 太阳能发电受制于天气、位置、时间等，因此，以追日系统搭配太阳能发 电系统，令太阳能发电系统上的太阳能板可追踪太阳方位，有助于使太阳 能板吸收较多的光强度。然而，欲使太阳能板对准太阳的追日系统需额外
电源输入，市售的追日系统普遍需耗费发电功率的5-10%,因此，除非加大 追日系统的太阳能板承载量，使追日系统的耗费发电功率比率降低，另则 尽量降低追日系统的耗电功率。
必须耗电功率的相关中国台湾专利包括M313228号(2007年)的双轴追曰 太阳能板架装置、M316496号(2007年)的太阳能电池面版自动调整向日角度装 置、M311008号(2007)单轴追日太阳能板架装置、M308397号(2007)弹簧式追 日装置的改良、M296359号(2006)太阳能板追日装置、M284856号(2006)弹簧 式追日装置、M279834 (2005)聚光追日型太阳能热水器、1258559 (2006)太阳能 热水器集热板的改善暨智慧型追日机构装置、中国台湾公开200641311号 (2006)可移动式太阳能板即时追日装置及其方法、中国台湾公开200528672号 (2005)太阳能热水器集热板的改善暨智慧型追日机构装置、M316496 (2007)太 阳能电池面板自动调整向日角度装置、M300282 (2006)太阳能光源追随系统、新 型217896 (2004)自动导向光源追踪控制器、新型177793 (1996)太阳能集热 装置的追光控制器等，均必须提供外界或太阳能板的发电电能，方能致动 追曰系统。
由于马达耗费功率甚多，1268332及1268333 (2006)不用马达的气嚢式 太阳能追日系统，其仍需要电源输入，为其电源用于电》兹阀的开闭，使预 储存于气嚢中的水或其他液体留至太阳能板两侧，以控制太阳能板的面日 角度。以上的追日系统均为需要能量消耗或电能消耗的追日系统。
请参照图5与图6,中国台湾第096219070号专利申请案揭露一种无需 额外电力的追日发电装置，其包含有一支撑杆90、 一太阳能板91、 二储能 装置92及二伸缩装置93。太阳能板91枢接于支撑杆90上。储能装置92是为储存有气体的气瓶，设置在太阳能板91两相对边。伸缩装置93是为 气缸与活塞等结构，枢接于支撑杆90与太阳能板之间，且分別与储能装置 92通过管线相连接，以使伸缩装置93与储能装置92内部气体连通。当日 照角度令其中一储能装置92受到曰照面积大于另一储能装置92所受曰照 面积时，两者内部气体压力产生差异，造成其中一伸缩装置93因气体膨胀伸 长，另一伸缩装置93收缩，使太阳能板91在支撑杆上转动而面向日光。然 而，此追日发电装置的太阳能板91的旋转轨迹仅能沿一东西向的垂直面，而 太阳升落的轨迹相对于地表并非沿着一东西向的垂直面，而是沿一与地表 略呈倾斜的倾斜面，因此追日发电装置无法准确令太阳能板91对准太阳。 由此可见，上述现有的追日太阳能发电装置在结构与使用上，显然仍 存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相 关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被 发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关 业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的无需电力的追曰太 阳能发电装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目 标。
有鉴于上述现有的追日太阳能发电装置存在的缺陷，本发明人基于从 事此类产品设计制造多年、丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运 用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的无需电力的追日太阳能发 电装置，能够改进一般现有的追日太阳能发电装置，使其更具有实用性。经 过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用 价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的追日太阳能发电装置存在的 缺陷，而提供一种新型结构的无需电力的追日太阳能发电装置，所要解决的 技术问题是使其可令太阳能板以多种角度自行精确追踪太阳的方位而无需 消耗额外电力，令太阳能发电装置可具备高发电效率，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种无需电力的追日太阳能发电装置，其包含 一支撑杆，是 可设置在地面适当处，具有一下杆与一上杆，该下杆是可设置在地面，该 上杆是枢设在该下杆顶端； 一太阳能板，是枢设在该上杆顶端；二东西向 储能装置，是设置在该太阳能板东、西二相对侧端上，各该二东西向储能 装置分别包含有一储能罐及一储能媒介，该储能罐是设置在该太阳能板相 对应侧端的下方，且该储能罐一部分是外露于该太阳能板之外，该储能媒 介是收容在该储能罐之中，可吸热相变而由液态转换至气态； 一东西向伸缩装置，是为中空，枢设在该太阳能板一侧以及该上杆之间，且与该二东 西向储能装置的储能罐通过管线相连通，令该储能媒介流通至该东西向伸 缩装置中，该储能媒介相变所导致的压力增减令该东西向伸缩装置产生伸
缩而改变该太阳能板的旋转角度；二南北向储能装置是设置在该太阳能板 南、北二相对侧端上，各该二南北向储能装置分别包含有一光量控制板、一 储能罐及一储能媒介，该光量控制板是设置在该太阳能板南、北侧其中一 侧，在该光量控制板上贯穿形成有一入光孔，该储能罐是设置在该光量控制 板的下方，对应该入光孔，且该储能罐一部分是外露于该太阳能板之外，该 储能媒介是收容在储能罐之中，可吸热相变而由液态转换至气态；以及一 南北向伸缩装置，是为中空，枢设在该下杆以及该上杆之间，且与该二南 北向储能装置的储能罐通过管线相连通，令该储能媒介流通至该南北向伸 缩装置中，该储能^^某介相变所导致的压力增减令该南北向伸缩装置产生伸 缩而改变该太阳能板的南北向旋转角度。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的无需电力的追日太阳能发电装置，其中所述的东西向伸缩装置 是为一气压缸装置，且包含有一气压缸及一活塞杆，该气压缸为中空而呈 气密状态，枢设在该太阳能板相对应一端，具有一气室，该活塞杆是枢设 在该上杆上，且以可滑动方式设置在该气压缸的气室中，在该活塞杆一端 上设置有一活塞头，该活塞头气密性分隔气室成为第一气室与第二气室，该 二东西向储能装置的储能罐的管线是分别与该第一气室以及该第二气室相 连通，藉此，释出较多气体的该储能罐可推动该活塞头以改变该东西伸缩 装置长度，直到该第一气室与该第二气室压力平^f为止。
前述的无需电力的追日太阳能发电装置，其中所述的南北向伸缩装置 是为一气压缸装置，且包含有一气压缸及一活塞杆，该气压缸为中空而呈 气密状态，枢设在该上杆一侧的一横杆上，具有一气室，该活塞杆是枢设 在该下杆上，且以可滑动方式设置在该气压缸的气室中，在该活塞杆一端上 设置有一活塞头，该活塞头气密性分隔该气室成为第一气室与第二气室，该 二南北向储能装置的储能罐的管线是分别与该第一气室及该第二气室相连 通，藉此，释出较多气体的该储能罐可推动该活塞头以改变该南北伸缩装 置长度，直到第一与第二气室达压力平衡。
本发明与现有4支术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达 上述目的，是令前述无需电力追日太阳能发电装置包含有 一支撑杆，是 可设置于地面适当处，具有一下杆与一上杆，该下杆是可设置在地面，该 上杆是枢设于该下杆顶端； 一太阳能板，是枢设于该上杆顶端；二东西向 储能装置，是设置于该太阳能板东、西二相对侧端上，各该二东西向储能 装置分别包含有一储能罐及一储能媒介，该储能罐是设置在该太阳能板相对应侧端的下方，且该储能罐一部分是外露于该太阳能板之外，该储能媒
介是收容于该储能罐之中，可吸热相变而由液态转换至气态； 一东西向伸 缩装置，是为中空，枢设在该太阳能板一侧以及该上杆之间，且与该二东西 储能装置的储能罐通过管线相连通，令该储能媒介流通至该东西向伸缩装 置中，该储能媒介相变所导致的压力增减令该东西向伸缩装置产生伸缩而 改变该太阳能板的旋转角度；二南北向储能装置是设置于该太阳能板南、北 二相对侧端上，各该二南北向储能装置分别包含有一光量控制板、 一储能 罐及一储能媒介，该光量控制板是设置在该太阳能板南、北侧其中一侧，在 该光量控制板上贯穿形成有一入光孔，该储能罐是设置在该光量控制板的 下方，对应该入光孔，且该储能罐一部分是外露于该太阳能板之外，该储 能媒介是收容于该储能罐之中，可吸热相变而由液态转换至气态；以及一 南北向伸缩装置，是为中空，枢设在该下杆以及该上杆之间，且与两南北 向储能装置的储能罐通过管线相连通，令该储能媒介流通至该南北向伸缩 装置中，该储能媒介相变所导致的压力增减令该南北向伸缩装置产生伸缩 而改变该太阳能板的南北向旋转角度。
前述东西向伸缩装置是为一气压缸装置，且包含有一气压缸及一活塞 杆，该气压缸为中空而呈气密状态，枢设在该太阳能板相对应一端，具有 一气室，该活塞杆是枢设在该上杆上，且以可滑动方式设置在该气压缸的 气室中，在该活塞杆一端上设置有一活塞头，该活塞头气密性分隔气室成 为第一气室与第二气室，该二东西向储能装置的储能罐的管线系分别与该 第一气室以及该第二气室相连通，藉此，释出较多气体的储能罐可推动该 活塞头以改变该东西向伸缩装置长度，直到该第一气室与该第二气室压力 平衡为止。前述的南北向伸缩装置是为一气压缸装置，且包含有一气压缸 及一活塞杆，该气压缸为中空而呈气密状态，枢设在该上杆一侧的一横杆 上，具有一气室，该活塞杆是枢设在该下杆上，且以可滑动方式设置在该 气压缸的气室中，在该活塞杆一端上设置有一活塞头，该活塞头气密性分 隔气室成为第一气室与第二气室，该二南北向储能装置的储能罐的管线是 分别与该第一气室及该第二气室相连通，藉此，释出较多气体的该储能罐 可推动该活塞头以改变该南北伸缩装置长度，直到该第一气室与该第二气 室达压力平衡。
借由上述技术方案，本实用新型无需电力的追日太阳能发电装置至少 具有下列优点及有益效果
本实用新型通过东西向储能装置与东西向伸缩装置可令太阳能板沿东 西向进行旋转来追踪太阳在东西方向的位置，通过南北向储能装置与南北 向伸缩装置可令太阳能板沿南北向进行旋转来追踪太阳在南北方向的位 置，因此太阳能板可全方位精确追踪太阳于天空中的位置，达到以最高效率来吸收太阳能。
综上所述，本实用新型是有关于一种无需电力的追日太阳能发电装
置，其第一实施例包含有 一支撑杆、 一太阳能板、二东西向储能装置、一 东西向伸缩装置、二南北向储能装置以及一南北向伸缩装置；通过东西向 储能装置与东西向伸缩装置可令太阳能板沿东西向进行旋转来追踪太阳在 东西方向的位置，通过南北向储能装置与南北向伸缩装置可令太阳能板沿 南北向进行旋转来追踪太阳在南北方向的位置，因此太阳能板可全方位精 确追踪太阳在天空中的位置，达到以最高效率来吸收太阳能。本实用新型具 有上述诸多优点及实用价值，其不论在装置结构或功能上皆有较大改进，在 技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的追日太阳能 发电装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实 用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用 新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施 例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本实用新型无需电力的追日太阳能发电装置的俯视图。
图2是本实用新型无需电力的追日太阳能发电装置的沿南北向的侧视图。
图3是本实用新型无需电力的追曰太阳能发电装置的沿东西向的侧视图。
图4是本实用新型无需电力的追日太阳能发电装置的接续图2的操作 示意图。
图5是本实用新型无需电力的追日太阳能发电装置的接续图2的另一 操作示意图。
图6是传统追日发电装置的操作示意图。
10:支撑杆11:下杆
111:横杆12:上杆
20太阳能板30:东西向储能装置
31储能罐40:东西向伸缩装置
41气压缸
42活塞杆421:活塞头
50南北向储能装置51:储能罐
53管线60: 8南北向伸缩装置61: 气压缸 621:活塞头 91: 太阳能板
62: 活塞杆 90:支撑杆 92: 储存装置
93:伸缩装置具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及 功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的无需电力的追 日太阳能发电装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参 考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的
加深入ii体的7解'，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来 对本实用新型加以限制。
请参照图l到图3所示，本实用新型无需电力的追日太阳能发电装置第 一实施例包含有 一支撑杆IO、 一太阳能板20、 二东西向储能装置30、 一 东西向伸缩装置40、 二南北向储能装置50以及一南北向伸缩装置60。
上述的支撑杆10,是可设置在地面适当处，具有一下杆11与一上杆 12,该下杆11是可设置在地面，在下杆11 一侧上横向突伸有一横杆111,该 上杆12是可以万向关节枢设于下杆11顶端。
该太阳能板20是枢设于上杆顶端。
该二东西向储能装置是设置于太阳能板东、西二相对侧端上，各东西 向储能装置30分别包含有一储能罐31及一储能媒介；该储能罐31是设置 在太阳能板20相对应侧端的下方，且储能罐31 —部分是外露于太阳能板 20之外，，其余部分受太阳能板20遮蔽，该储能媒介是收容于储能罐31之 中，可吸收太阳的热能产生相变而由液态转换至气态，为了容易进行相 变，储存媒介可选用具有低蒸发潜热特性且沸点约在10摄氏度-50摄氏度 的物质，例如乙醚。
该东西向伸缩装置40是为中空，枢设在太阳能板20 —侧以及支撑杆 IO之间，且与两储能装置30的储能罐31通过管线相连通，令储能媒介流 通至伸缩装置40中，储能媒介相变所导致的压力增减令伸缩装置40产生 伸缩而改变太阳能板20的旋转角度。较佳者，东西向伸缩装置40是为一 气压缸装置，且包含有一气压缸41及一活塞杆42;该气压缸41为中空而 呈气密状态，枢设在太阳能板20相对应一端，具有一气室；该活塞杆42是 枢设在支撑杆10的上杆12上，且以可滑动方式设置在气压缸41气室中，在 活塞杆42位于气室内的一端上设置有一活塞头421，该活塞头421气密性分隔气室成为第一气室与第二气室，各储能罐31的管线是分别与第一气室 以及第二气室相连通，藉此，当东西向储能装置30的一储能罐31受到太 阳照射，温度升高而释出气体时，可使第一气室压力增大将活塞头421推 向第二气室，缩短东西向伸缩装置40,直到第一气室与第二气室压力平衡 为。
请参阅图4与5所示，该二南北向储能装置50是设置于太阳能板20 南、北二相对侧端上，各南北向储能装置50分别包含有一光量控制板52、 一 储能罐51及一储能媒介，该光量控制板52是设置在太阳能板20南、北侧 其中一侧，在光量控制板52上贯穿形成有一入光孔521，该储能罐51是设 置在光量控制板52的下方，对应入光孔521，且储能罐51 —部分是外露于 太阳能板20之外，该储能媒介是收容于储能罐51之中，可吸热相变而由 液态转换至气态。入光孔521可为狭长状以令日照角度改变时，穿过入光 孔521的光量改变剧烈。
该南北向伸缩装置60是为中空，枢设在下杆11以及上杆12之间，且 与两南北向储能装置50的储能罐51通过管线53相连通，令储能媒介流通 至60南北伸缩装置中，储能媒介相变所导致的压力增减令南北向伸缩装置 60产生伸缩而改变太阳能板20的南北向旋转角度。南北向伸缩装置60是 为一气压缸装置，且包含有一气压缸61及一活塞杆62;该气压缸61为中 空而呈气密状态，枢设在上杆12,具有一气室；该活塞杆62是枢设在支撑 杆10下杆11的横杆lll上，且以可滑动方式设置在气压缸61气室中，在 活塞杆62位于气室内的一端上设置有一活塞头621,该活塞头621气密性 分隔气室成为第一气室与第二气室，二南北向储能装置50的储能罐51的 管线53是分别与南北向伸缩装置60的第一气室以及第二气室相连通。
本实用新型不需通过外部动力的原理如下单纯就东西向储能装置30 与东西向伸缩装置40的运作而言，当清晨或是傍晚时，太阳位于偏斜的方 位而对太阳能板20某一端的储能罐31有较多的照射量，故该储能罐31温 度较高，令该储能罐31的内的气态储能媒介体积增加，使得相连的伸缩装 置40缩短，太阳能板20另外一端的储能罐则受太阳照射量相对少，甚至 无法受到太阳照射，温度较低，导致内部气态的储能媒介体积减少，令相 连的伸缩装40置伸长，由于两伸缩装置40呈现一长一短，令太阳能板20 转动达正向太阳的角度，根据此原理，不论太阳位于哪一方位，太阳能板 20均能通过储能装置30与伸缩装置40的调节而正向太阳以获取最高的受 光效率，由于储能罐31的能量来源为太阳，故无须额外耗费电力来旋转太 阳能板20,因此可令无动力追日太阳能发电装置达到最佳的发电效率。
此外，通过东西向储能装置20与东西向伸缩装置30可令太阳能板20 沿东西向进行旋转来追踪太阳在东西方向的位置，通过南北向储能装置50与南北向伸缩装置60可令太阳能板20沿南北向进行旋转来追踪太阳在南 北方向的位置，因此太阳能板20可全方位精确追踪太阳在天空中的位置，达 到以最高效率来吸收太阳能。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非 用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实 用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种无需电力的追日太阳能发电装置，其特征在于其包含有一支撑杆，是可设置在地面适当处，具有一下杆与一上杆，该下杆是可设置在地面，该上杆是枢设在该下杆顶端；一太阳能板，是枢设在该上杆顶端；二东西向储能装置，是设置在该太阳能板东、西二相对侧端上，各该二东西向储能装置分别包含有一储能罐及一储能媒介，该储能罐是设置在该太阳能板相对应侧端的下方，且该储能罐一部分是外露于该太阳能板之外，该储能媒介是收容在该储能罐之中，可吸热相变而由液态转换至气态；一东西向伸缩装置，是为中空，枢设在该太阳能板一侧以及该上杆之间，且与该二东西向储能装置的储能罐通过管线相连通，令该储能媒介流通至该东西向伸缩装置中，该储能媒介相变所导致的压力增减令该东西向伸缩装置产生伸缩而改变该太阳能板的旋转角度；二南北向储能装置是设置在该太阳能板南、北二相对侧端上，各该二南北向储能装置分别包含有一光量控制板、一储能罐及一储能媒介，该光量控制板是设置在该太阳能板南、北侧其中一侧，在该光量控制板上贯穿形成有一入光孔，该储能罐是设置在该光量控制板的下方，对应该入光孔，且该储能罐一部分是外露于该太阳能板之外，该储能媒介是收容在储能罐之中，可吸热相变而由液态转换至气态；以及一南北向伸缩装置，是为中空，枢设在该下杆以及该上杆之间，且与该二南北向储能装置的储能罐通过管线相连通，令该储能媒介流通至该南北向伸缩装置中，该储能媒介相变所导致的压力增减令该南北向伸缩装置产生伸缩而改变该太阳能板的南北向旋转角度。
2、 根据权利要求1所述的无需电力的追日太阳能发电装置，其特征在 于其中所述的东西向伸缩装置是为一气压缸装置，且包含有一气压缸及一 活塞杆，该气压缸为中空而呈气密状态，枢设在该太阳能板相对应一端，具 有一气室，该活塞杆是枢设在该上杆上，且以可滑动方式设置在该气压缸 的气室中，在该活塞杆一端上设置有一活塞头，该活塞头气密性分隔气室 成为第一气室与第二气室，该二东西向储能装置的储能罐的管线是分别与 该第一气室以及该第二气室相连通，藉此，释出较多气体的该储能罐可推 动该活塞头以改变该东西伸缩装置长度，直到该第一气室与该第二气室压 力平tf为止。
3、 根据权利要求1或2中任一权利要求所述的无需电力的追日太阳能 发电装置，其特征在于其中所述的南北向伸缩装置是为一气压缸装置，且包 含有一气压缸及一活塞杆，该气压缸为中空而呈气密状态，枢设在该上杆一侧的一横杆上，具有一气室，该活塞杆是枢设在该下杆上，且以可滑动 方式设置在该气压缸的气室中，在该活塞杆一端上设置有一活塞头，该活 塞头气密性分隔该气室成为第一气室与第二气室，该二南北向储能装置的 储能罐的管线是分别与该第一气室及该第二气室相连通，藉此，释出较多 气体的该储能罐可推动该活塞头以改变该南北伸缩装置长度，直到第一与 第二气室达压力平衡。
专利摘要本实用新型是有关于一种无需电力的追日太阳能发电装置，其第一实施例包含有一支撑杆、一太阳能板、二东西向储能装置、一东西向伸缩装置、二南北向储能装置以及一南北向伸缩装置；通过东西向储能装置与东西向伸缩装置可令太阳能板沿东西向进行旋转来追踪太阳在东西方向的位置，通过南北向储能装置与南北向伸缩装置可令太阳能板沿南北向进行旋转来追踪太阳在南北方向的位置，因此太阳能板可全方位精确追踪太阳在天空中的位置，达到以最高效率来吸收太阳能。
文档编号H02N6/00GK201260136SQ20082011579
公开日2009年6月17日 申请日期2008年8月1日 优先权日2008年8月1日
发明者冯慧育, 冯真玮, 冯衍荣, 林健峰, 蔡习训 申请人:菘铨科技股份有限公司