(57)【要約】【課題】施工期間及び施工コストが小さく、耐震性及び耐風性に優れるようにする。【解決手段】柱材１０、水平材１１及び斜材１２からなる骨組み構造の設置塔１と、設置塔１に設けられた複数のソーラーパネル２と、設置塔１に上下方向に間隔を置いて設けられ、下方向に傾斜して配置され、複数のソーラーパネル２を面状に配置するための複数の設置用フレーム３と、ソーラーパネル２が設置された設置塔１の上端部における重心１ａから吊り下げられ、設置塔１が揺動しても設置塔１の重心が移動しないようにするための錘４と、を備え、柱材１０、水平材１１及び斜材１２の接合部１５は、互いに回転自在にピン接合され、複数のソーラーパネル２は、互いに間隔２ａを置いて配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱材、水平材及び斜材からなる骨組み構造の設置塔と、
前記設置塔に設けられた複数のソーラーパネルと、
前記設置塔に上下方向に間隔を置いて設けられ、下方向に傾斜して配置され、前記複数のソーラーパネルを面状に配置するための複数の設置用フレームと、
前記ソーラーパネルが設置された前記設置塔の上端部における重心から吊り下げられ、前記設置塔が揺動しても前記設置塔の重心が移動しないようにするための錘と、を備え、
前記柱材、前記水平材及び前記斜材の接合部は、互いに回転自在にピン接合され、
前記複数のソーラーパネルは、互いに間隔を置いて配置されている、
ことを特徴とするソーラーパネル塔。
【請求項２】
多層の前記錘を備えており、
前記各錘は、前記設置塔に上下方向に形成された節ごとに設けられ、連結部材を介して上下方向にそれぞれ揺動自在に連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネル塔。
【請求項３】
前記複数のソーラーパネルは、上方向に傾斜して配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のソーラーパネル塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のソーラーパネルを上下方向に設置するためのソーラーパネル塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、火力発電に使用する原料費が上昇すると共に、原子力発電による危険性が再認識されることによって、自然エネルギーである太陽光を利用した発電が注目されている。太陽光発電では、太陽光を電力に変換するためのソーラーパネルが使用される。そのため、ソーラーパネルの設置面積を大きくすればするほど、発電量を大きくできる。しかし、従来では、地面にソーラーパネルを面状に設置しているので、設置面積を大きくするには、広大な土地が必要となる。
【０００３】
ところが、我が国では、広大な原野や南向きの丘陵地などの広大な土地が少なく、また、広大な土地はあるが、多くの電力を必要とする工場地域から離れているので、ソーラーパネルが発電した電力の多くは、送電中に放電するという問題がある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に、複数本の柱材及び水平材からなる塔を利用して、ソーラーパネルをブラインド状に配置する構造物が開示されている。この構造物では、ソーラーパネルが塔にブラインド状に配置されているので、広大な土地を必要とせずに、ソーラーパネルの設置面積を大きくすることができる。従って、この構造物を工場地域に近接して設置すれば、ソーラーパネルからの電力の放電を最小限にできる。
【０００５】
しかし、この塔では、柱材及び水平材がそれぞれ強固に接合されており、剛構造となっているので、大きな地震や強風が発生すると、塔全体が大きく揺れて、倒壊する危険性が非常に大きい。さらに、この構造物では、各ソーラーパネルが近接して配置しているので、下から上に吹き上げる強風が発生すると、その強風がソーラーパネルに衝突して、塔全体が大きく揺れる危険性がある。そこで、塔が倒壊しないようにするためには、塔の基礎に多数の杭を設置する必要があるので、施工期間及び施工コストが非常に大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７１７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、施工期間及び施工コストが小さく、耐震性及び耐風性に優れたソーラーパネル塔を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るソーラーパネル塔は、
柱材、水平材及び斜材からなる骨組み構造の設置塔と、
設置塔に設けられた複数のソーラーパネルと、
設置塔に上下方向に間隔を置いて設けられ、下方向に傾斜して配置され、複数のソーラーパネルを面状に配置するための複数の設置用フレームと、
ソーラーパネルが設置された設置塔の上端部における重心から吊り下げられ、設置塔が揺動しても設置塔の重心が移動しないようにするための錘と、を備え、
柱材、水平材及び斜材の接合部は、互いに回転自在にピン接合され、
複数のソーラーパネルは、互いに間隔を置いて配置されている。
【０００９】
好ましくは、
多層の錘を備えており、
各錘は、設置塔に上下方向に形成された節ごとに設けられ、連結部材を介して上下方向にそれぞれ揺動自在に連結されている。
【００１０】
好ましくは、
複数のソーラーパネルは、上方向に傾斜して配置されている。
【発明の効果】
【００１１】
上記の通り、本発明に係るソーラーパネル塔は、骨組み構造の設置塔と、設置塔に設けられた複数のソーラーパネルと、設置塔に上下方向に間隔を置いて設けられ、複数のソーラーパネルを面状に配置するための複数の設置用フレームと、を備える。従って、このソーラーパネル塔では、複数のソーラーパネルを上下方向に設置できるので、広大な土地を必要とすることなく、大きな電力を発電できる。さらに、ソーラーパネル塔を工場地域に近接して設置できるので、送電中の放電を最小限にできる。
【００１２】
さらに、ソーラーパネル塔は、ソーラーパネルが設置された設置塔の上端部の重心から吊り下げられ、設置塔が揺動しても設置塔の重心が移動しないようにするための錘を備える。さらに、この設置塔では、柱材、水平材及び斜材の接合部、が互いに回転自在にピン接合されており、柔構造となっている。
【００１３】
従って、設置塔が柔構造で、接合部の剛性がなく、さらに、錘を吊り下げることによって設置塔の重心を最下端に下げることができるので、地震や強風のときでも、設置塔の回転揺れを３分の１程度に減少できる。さらに、杭などを設置する必要がないので、施工期間や施工コストを大幅に縮小できる。
【００１４】
さらに、複数のソーラーパネルは、互いに間隔を置いて配置されている。従って、下から上に吹き上げる強風が発生しても、強風はソーラーパネルの間を通過し、さらに、設置塔は骨組み構造なので、柱材及び水平材等の間を通過するので、塔全体が大きく揺れないようになっている。
【００１５】
本発明に係るソーラーパネル塔は、町場の鉄骨工場で製作でき、さらに、同一規格にすることにより、大量生産が可能である。従って、このソーラーパネル塔は、施工期間及び施工コストが小さく、比較的簡単に施工できる。
また、このソーラーパネル塔は、１０００平方メートル程度の空地があれば、どこにでも設置できる。従って、このソーラーパネル塔を、工場、集合住宅、電力を必要とする野菜生産等のハウスの近くに設置することで、電力を地産・地消することができ、非常に効率的である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ソーラーパネル塔を示す正面図。
【図２】ソーラーパネル塔を示す側面図。
【図３】ソーラーパネル塔の揺動状態を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明に係るソーラーパネル塔を詳細に説明する。
【００１８】
図１及び図２の通り、ソーラーパネル塔は、骨組み構造の設置塔１を備える。設置塔１は、複数の柱材１０、水平材１１及び斜材１２を接合して構成されている。各柱材１０、水平材１１及び斜材１２の接合部１５は、回転自在にピン接合されている。従って、設置塔１は、ピン接合の骨組み構造なので、柔構造である。設置塔１は、鉄筋コンクリートからなる基礎部７０に設置されており、地盤が弱い場合は、基礎部７０の下に地盤改良部７１を備える。
【００１９】
ソーラーパネル塔は、設置塔１に設けられた複数のソーラーパネル２を備える。また、ソーラーパネル塔は、複数のソーラーパネル２を面状に配置するための複数の設置用フレーム３を備える。設置用フレーム３は、設置塔１に上下方向に間隔を置いて設けられ、太陽光が照射しやすいように下方向に傾斜して配置されている。そして、設置用フレーム３に、複数のソーラーパネル２が面状に設置される。
【００２０】
本実施形態では、上２段の設置用フレーム３は、南側に向けて配置されており、下３段の設置用フレーム３は、東西側に向けて配置されている。そして、北側は太陽光が照射し難いので、設置用フレーム３は、北側に向けて配置されていない。これにより、設置用フレーム３に面状に設置されたソーラーパネル２は、北側を除いて東西及び南側に向いて配置され、効率よく太陽光を吸収できるようになっている。
【００２１】
上記の通り、このソーラーパネル塔では、複数のソーラーパネル２を上下方向に設置できるので、広大な土地を必要とすることなく、多数のソーラーパネル２を設置できるので、大きな電力を発電できる。さらに、ソーラーパネル塔を工場地域に近接して設置できるので、送電中の放電を最小限にできる。
【００２２】
本実施形態では、ソーラーパネル塔は、高さ約４０ｍの高層塔である。設置塔１が高層になると、揺れの共振性を考慮する必要がある。そのため、本実施形態では、設置塔１は、高さ約１０〜１５ｍごとを一節１ｂとして、一節１ｂごとに水平材１１及び斜材１２を設けている。なお、一節１ｂごとに、水平材１１又は斜材１２を設ければよい。従って、本実施形態では、ソーラーパネル塔は、四つの節１ｂを備える。
【００２３】
ソーラーパネル塔は、ソーラーパネル２が設置された設置塔１の重心が、設置塔１の中心に配置されるように、ソーラーパネル２がバランスよく配置されている。そして、ソーラーパネル塔は、設置塔１の内部に吊り下げられた多層の錘４を備える。
【００２４】
ソーラーパネル塔は、設置塔１の一節１ｂごとに、錘４が配置されている。本実施形態では、錘４は、全体が真っ直ぐな円筒の鋼管からなる。最上の錘４の上端部は、ワイヤーなどからなる吊り下げ部材４０を介して、設置塔１の上端部における重心１ａに揺動自在に取り付けられる。そして、それぞれの錘４は、ワイヤーなどからなる連結部材４１を介して、上下方向にそれぞれ揺動自在に連結されている。
【００２５】
図３の通り、ソーラーパネル塔は、上下方向に多層の錘４を備えており、各錘４が揺動自在に連結されている。従って、地震や強風のときでも、最上の錘４は大きく揺れるが、最下の錘４はほとんど揺れることがないので、設置塔１の重心の変位（偏心）をなくすことができるので、設置塔１は、常に安定した鉛直力を維持できる。
【００２６】
そして、上記の通り、設置塔１が柔構造で、接合部１５の剛性がなく、さらに、錘４を吊り下げることによって設置塔１の重心を最下端に下げているので、地震や強風のときでも、設置塔１の回転揺れを３分の１程度に減少できる。そのため、杭などを設置して設置塔１を強固にする必要がないので、施工期間や施工コストを大幅に縮小できる。
【００２７】
さらに、複数のソーラーパネル２は、互いに間隔２ａを置いて配置されている。本実施形態のソーラーパネル２では、長手方向（横方向）に沿って間隔２ａが配置されている。従って、下から上に吹き上げる強風が発生しても、強風はソーラーパネルの間隙２ａを通過し、さらに、設置塔１は骨組み構造なので、柱材１０及び水平材１１等の間を通過するので、塔全体が大きく揺れないようになっている。なお、ソーラーパネル２は、縦方向に沿って間隙２ａが配置されてもよい。
【００２８】
好ましくは、各ソーラーパネル２は、上方向に傾斜して配置されている。これにより、下から上に吹き上げる強風は、ソーラーパネル２の間隙２ａを滑らかに通過することができる。
【００２９】
＜他の実施形態＞
他の実施形態として、ソーラーパネル塔が１０ｍ以下の場合は、設置塔１は、１つの節１ｂのみを備えるので、単一の錘４が、設置塔１の上端部における重心１ａに揺動自在に取り付けられる。
また、上記実施形態では、錘４は、円筒形状であるが、下部が広がった円錐形状であってもよい。その場合、重心がより下側に配置されるので、地震等の際に、設置塔１をより安定できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  設置塔
１０  柱材
１１  水平材
１２  斜材
１５  接合部
１ａ  重心
１ｂ  節
２  ソーラーパネル
２ａ  間隙
３  設置用フレーム
４  錘
４０  吊り下げ部材
４１  連結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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