(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
覆蓋対象とする施設の上方を覆蓋可能に構成され、太陽電池モジュールが載置される第１覆蓋部および第２覆蓋部を有し、
前記第１覆蓋部および前記第２覆蓋部は、前記第１覆蓋部および前記第２覆蓋部の少なくとも一方の移動により、前記第１覆蓋部の覆蓋内側に前記第２覆蓋部が収納されて前記施設の少なくとも一部を上方に開放させた開放状態と、前記第１覆蓋部および前記第２覆蓋部によって前記施設全体を上方にて閉止させた閉止状態と、に移行可能であって、
前記第２覆蓋部は、前記太陽電池モジュールを上下に変位させるための上下変位機構を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項２】
前記上下変位機構は、前記閉止状態から前記開放状態への移行の際には前記第２覆蓋部上の前記太陽電池モジュールを下方へ変位させ、かつ前記開放状態から前記閉止状態への移行の際には前記第２覆蓋部上の前記太陽電池モジュールを上方へ変位させることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項３】
前記上下変位機構は、前記開放状態から前記閉止状態への移行の際に、前記第２覆蓋部上の前記太陽電池モジュールを、前記第１覆蓋部より低い位置にまで変位させることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項４】
前記上下変位機構は、前記閉止状態において、前記第２覆蓋部上の前記太陽電池モジュールを、前記第１覆蓋部に載置されている前記太陽電池モジュールと略同じ高さにおいて支持することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールを設置するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、太陽光を電力へ直接変換する装置である。太陽電池モジュールは、十分な発電を可能とするために、設置面積を広く確保することが望ましい。また、例えば浄水場のろ過池には、藻の繁殖防止や異物の投げ込みへの対策として、覆蓋を設置することがある。従来、浄水場では、この覆蓋構造の上に太陽電池モジュールを設置することによる太陽光発電が試みられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、互いに隣り合う覆蓋の大きさに差を持たせ、一方の覆蓋（上覆蓋部）の覆蓋内側に他方の覆蓋（下覆蓋部）を入り込ませる機構により開閉可能とされた太陽光発電覆蓋装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４２０５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術によると、下覆蓋部に設置される太陽電池モジュールは、上覆蓋部の下方に下覆蓋部を入り込ませるために、上覆蓋部に対して低い位置とされる。このため、上覆蓋部と下覆蓋部とを隣り合わせると、下覆蓋部の太陽電池モジュールには、上覆蓋部の影がかかる場合がある。太陽電池モジュールは、影のかかり方によっては、影がかかった面積相当分のみならず、影がかかっていない太陽電池や、他の太陽電池モジュールによる出力へも影響を及ぼし発電量の大幅な低下を引き起こすことがある。影がかかる部分を避けて太陽電池モジュールを設置すると、設置面積が少なくなる分、発電量が低下することとなる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、開閉可能とする覆蓋構造において、太陽電池モジュールの設置面積を広く確保するとともに、覆蓋構造上の太陽電池モジュール全体による発電量を向上可能とする太陽電池モジュールの設置構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、覆蓋対象とする施設の上方を覆蓋可能に構成され、太陽電池モジュールが載置される第１覆蓋部および第２覆蓋部を有し、前記第１覆蓋部および前記第２覆蓋部は、前記第１覆蓋部および前記第２覆蓋部の少なくとも一方の移動により、前記第１覆蓋部の覆蓋内側に前記第２覆蓋部が収納されて前記施設の少なくとも一部を上方に開放させた開放状態と、前記第１覆蓋部および前記第２覆蓋部によって前記施設全体を上方にて閉止させた閉止状態と、に移行可能であって、前記第２覆蓋部は、前記太陽電池モジュールを上下に変位させるための上下変位機構を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１覆蓋部および第２覆蓋部からなる覆蓋構造は、上下変位機構により第２覆蓋部の太陽電池モジュールを持ち上げ可能とすることで、第２覆蓋部の太陽電池モジュールに第１覆蓋部の影がかかることを抑制させる。また、覆蓋構造は、上下変位機構により持ち上げた太陽電池モジュールを元の高さにまで引き下げ可能とすることで、第１覆蓋部の内側に第２覆蓋部を入り込ませることを可能とする。これにより、覆蓋構造は、開閉可能な構成において太陽電池モジュールの設置面積を広く確保するとともに、発電量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置構造を適用する太陽光発電システムの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す状態から第２覆蓋部上の太陽電池モジュールを下方に変位させた状態を示す図である。
【図３】図３は、第１覆蓋部の覆蓋内側に第２覆蓋部を収納した状態を示す図である。
【図４】図４は、太陽電池モジュールを下方へ変位させる前の架台の状態を示す平面図である。
【図５】図５は、太陽電池モジュールを下方へ変位させた後の架台の状態を示す平面図である。
【図６】図６は、太陽電池モジュールの概略構成を示す平面模式図である。
【図７】図７は、上覆蓋部に対して低い位置の下覆蓋部に太陽電池モジュールを設置する従来の設置構造において、下覆蓋部上の太陽電池モジュールに上覆蓋部の影がかかった状態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの設置構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置構造を適用する太陽光発電システムの概略構成を示す斜視図である。太陽光発電システムは、太陽電池モジュールの設置構造である覆蓋装置と、太陽電池モジュール４とを備える。
【００１２】
覆蓋装置は、第１覆蓋部１、第２覆蓋部２および架台３を含めて構成されている。第１覆蓋部１および第２覆蓋部２は、覆蓋対象とする施設の上方を覆蓋可能に構成されている。覆蓋装置による覆蓋対象とする施設は、例えば、浄水場のろ過池等とする。
【００１３】
本実施の形態において、覆蓋装置は、二つの第１覆蓋部１と二つの第２覆蓋部２とを備えるものとしている。図１に示す第１覆蓋部１および第２覆蓋部２は、施設上方を閉止させた閉止状態であるものとする。閉止状態において、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２は、一列となって交互に配置されている。なお、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２の数は、それぞれ二つである場合に限られず、いくつであっても良いものとする。
【００１４】
第１覆蓋部１および第２覆蓋部２は、屋根状の傾斜面をなす二つの天板５と、天板５を支持する二つの支持部６とを備える。架台３は、第２覆蓋部２の天板５上に取り付けられている。第２覆蓋部２の二つの支持部６の間隔は、第１覆蓋部１の二つの支持部６の間隔に比べて狭くされている。また、第２覆蓋部２の高さは、第１覆蓋部１に比べて全体的に低くされている。これにより、第２覆蓋部２は、第１覆蓋部１の覆蓋内側に収納可能とされている。
【００１５】
第２覆蓋部２は、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２の並列方向について移動可能とされている。第１覆蓋部１および第２覆蓋部２は、第２覆蓋部２の移動によって、施設の少なくとも一部を上方に開放させた開放状態と、施設全体を上方にて閉止させた閉止状態とに移行可能とされている。覆蓋装置は、第１覆蓋部１の覆蓋内側に第２覆蓋部２を移動させることにより、閉止状態において第２覆蓋部２が覆蓋していた領域を開放させる。第２覆蓋部２の移動には、例えば、支持部６を摺動させるレール構造（図示省略）を使用する。レール構造は、例えば、ろ過池の辺縁部に沿って敷設されている。第２覆蓋部２の移動は、自動および手動のいずれによるものであっても良いものとする。
【００１６】
架台３は、太陽電池モジュール４を上下に変位させるための上下変位機構として機能する。太陽電池モジュール４は、第１覆蓋部１の天板５上と、第２覆蓋部２の架台３上に載置されている。本実施の形態において、覆蓋装置は、例えば、天板５ごとに三枚の太陽電池モジュール４を設置している。なお、架台３は、天板５ごとに取り付けられ、三枚の太陽電池モジュール４を一括して上下に変位可能とされている。太陽電池モジュール４は、天板５に三枚ずつ設置される場合に限られない。太陽電池モジュール４は、各天板５上のできるだけ広範囲に設置されていれば良く、数や配置態様を適宜変更しても良い。
【００１７】
架台３は、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２を閉止状態から開放状態へ移行させる際には、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４を下方へ変位させる。また、架台３は、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２を開放状態から閉止状態へ移行させる際には、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４を上方へ変位させる。
【００１８】
図１に示すように、架台３は、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２を閉止状態としている間、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４を、第１覆蓋部１に載置されている太陽電池モジュール４と略同じ高さにおいて支持する。ここで、略同じ高さとは、第１覆蓋部１上の複数の太陽電池モジュール４と第２覆蓋部２上の複数の太陽電池モジュール４とのうち、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２の並列方向において隣り合う太陽電池モジュール４同士が略同じ高さにあることをいうものとする。
【００１９】
覆蓋装置は、第１覆蓋部１上の太陽電池モジュール４と第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４とを略同じ高さとすることで、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４に第１覆蓋部１の影がかかることを抑制させることができる。
【００２０】
図２は、図１に示す状態から第２覆蓋部上の太陽電池モジュールを下方に変位させた状態を示す図である。図３は、第１覆蓋部の覆蓋内側に第２覆蓋部を収納した状態を示す図である。図１に示す閉止状態における第２覆蓋部２を第１覆蓋部１側へ移動させるのに先立ち、架台３は、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４を、第１覆蓋部１より低い位置にまで引き下げる。
【００２１】
覆蓋装置は、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４を第１覆蓋部１より低い位置にまで変位させることで、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４を第１覆蓋部１に接触させること無く、第１覆蓋部１の覆蓋内側に第２覆蓋部２を収納することができる。覆蓋装置は、第１覆蓋部１の覆蓋内側に第２覆蓋部２を収納することで、開放状態となる。
【００２２】
図４は、太陽電池モジュールを下方へ変位させる前の架台の状態を示す平面図である。図５は、太陽電池モジュールを下方へ変位させた後の架台の状態を示す平面図である。架台３は、太陽電池モジュール４を上下に変位させるとともに、変位させた高さにて太陽電池モジュール４を支持する。本実施の形態において、架台３は、ジャッキ機構とする。なお、架台３は、ジャッキ機構を採用するものに限られず、太陽電池モジュール４を上下に変位可能とするいずれの機構を採用するものであっても良い。
【００２３】
覆蓋装置は、図３に示す状態の第２覆蓋部２を第１覆蓋部１の覆蓋内側から移動させることで、閉止状態へと移行する。覆蓋装置が閉止状態となるのに伴い、架台３は、第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４を、第１覆蓋部１上の太陽電池モジュールと略同じ高さにまで持ち上げる。
【００２４】
架台３は、天板５ごとに太陽電池モジュール４を一括して変位可能である場合に限られない。架台３は、例えば、太陽電池モジュール４ごとに取り付けられ、太陽電池モジュール４を個別に変位させるものであっても良い。上下変位機構は、第２覆蓋部２の天板５上に設置されたものに限られず、例えば、第２覆蓋部２の天板５全体を上下に変位させるものであっても良い。
【００２５】
上下変位機構による太陽電池モジュール４の変位は、自動および手動のいずれによるものであっても良い。また、覆蓋装置は、第２覆蓋部２の移動に連動して太陽電池モジュール４を変位させるように上下変位機構を駆動することとしても良い。これにより、覆蓋装置は、太陽電池モジュール４を下方へ変位させないまま第２覆蓋部２を移動させてしまうことで第１覆蓋部１に太陽電池モジュール４が接触する事態を抑制させることが可能となる。
【００２６】
図６は、太陽電池モジュールの概略構成を示す平面模式図である。太陽電池モジュール４は、複数枚の太陽電池７を直列に接続して構成されている。プラス側電極ケーブル８ａは、太陽電池モジュール４のうち最もプラス側に配置されている太陽電池７に接続されている。マイナス側電極ケーブル８ｂは、太陽電池モジュール４のうち最もマイナス側に配置されている太陽電池７に接続されている。通常、直列に接続された太陽電池７はいくつかの直列群単位に分けられ、それぞれに並列にバイパスダイオード９が接続されている。
【００２７】
ここで、バイパスダイオード９の役割について説明する。例えば、太陽電池モジュール４の受光面上の一部に、太陽光を遮蔽する遮蔽物Ａ、例えば落ち葉等が載ってしまったとする。遮蔽物Ａによって太陽光を遮られた太陽電池７は、受光量が激減することで発電電流を流すことができなくなる。遮蔽物Ａの下の太陽電池７における電流量の低下により、太陽電池モジュール４全体として、発電量が抑えられてしまうこととなる。
【００２８】
バイパスダイオード９は、遮蔽物Ａによって電流量が低下した太陽電池７が含まれる直列群をバイパスするように電流を迂回させる。このようなバイパスダイオード９の機能により、太陽電池モジュール４は、正常な直列群の太陽電池７については遮蔽物Ａによる影響を及ぼさずに発電電力を取り出すことができる。
【００２９】
図７は、上覆蓋部に対して低い位置の下覆蓋部に太陽電池モジュールを設置する従来の設置構造において、下覆蓋部上の太陽電池モジュールに上覆蓋部の影がかかった状態を表す図である。上覆蓋部による影Ｂは、下覆蓋部上の太陽電池モジュール４のうち上覆蓋部側の端部からある範囲について一様にかかることが想定される。
【００３０】
例えば、太陽電池モジュール４上の各直列群に、影Ｂがかかった太陽電池７が含まれる状態となった場合、全ての直列群について電流量が低下することとなる。当該太陽電池モジュール４による発電電量の低下は、太陽電池７のうち影Ｂがかかった面積相当分のみならず、他の太陽電池７からの出力へも影響を及ぼすこととなる。さらに、当該太陽電池モジュール４に他の太陽電池モジュール４が直列に接続されている場合は、他の太陽電池モジュール４からの出力へも影響を及ぼすこととなる。
【００３１】
本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置構造は、このような影Ｂを抑制可能とすることで、各太陽電池モジュール４による発電量の大幅な低下を抑制させることが可能となる。また、太陽電池モジュールの設置構造は、影Ｂに相当する領域を避けることなく第２覆蓋部２における太陽電池モジュール４の設置面積を十分確保することができる。これにより、太陽電池モジュールの設置構造は、開閉可能とする覆蓋構造において、太陽電池モジュールの設置面積を広く確保するとともに、覆蓋構造上の太陽電池モジュール全体による発電量を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置構造は、第１覆蓋部１と第２覆蓋部２とで太陽電池モジュール４の高さを揃えることが可能となることで、メンテナンス時等に各太陽電池モジュール４の状態の確認が容易になることや、外観を良くするという利点もある。
【００３３】
第２覆蓋部２上の太陽電池モジュール４については、架台３によって持ち上げることで、放熱性が向上し、発電量の向上も期待できる。第１覆蓋部１および第２覆蓋部２について同等の日射条件にできることから、太陽光発電システムは、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２のそれぞれの回路構成についての条件付けが不要となる。このため、太陽光発電システムは、回路構成の自由度を高くでき、配線長の短縮等を考慮した設計が可能となる。
【００３４】
太陽電池モジュールの設置構造は、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２のうち第２覆蓋部２を移動させるものである場合に限られない。太陽電池モジュールの設置構造は、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２の少なくとも一方の移動により、第１覆蓋部１および第２覆蓋部２が開放状態と閉止状態とに移行可能であれば良い。
【００３５】
太陽電池モジュールの設置構造は、浄水場のろ過池を覆蓋対象とするものに限られず、日射条件が良好で、かつ太陽電池モジュール４の設置面積を確保可能ないずれの施設を覆蓋対象とするものであっても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１  第１覆蓋部
２  第２覆蓋部
３  架台
４  太陽電池モジュール
５  天板
６  支持部
７  太陽電池
８ａ  プラス側電極ケーブル
８ｂ  マイナス側電極ケーブル
９  バイパスダイオード
【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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