(57)【要約】【課題】陸屋根等の平面の設置面に効率の良い太陽光発電装置を設置することを可能にすると共に、建物への影響を排除し、簡易な設置が可能な架台を提供すること。【解決手段】太陽電池を円筒状体の側面に配置した円筒状太陽光発電装置１０を設置するための架台２であって、略水平に横設される上層保持板２０・下層保持板２１の少なくとも２層の保持板を備え、各保持板には円筒状体が上下２層の位置で挿通する保持孔部２３をそれぞれ設けると共に、各保持板の端部が、架台２の設置面に対して略垂直に立ち上がる構造物３１に当接しながら支持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池を円筒状体の側面に配置した円筒状太陽光発電装置を設置するための架台であって、
略水平に横設される上層保持板及び下層保持板との少なくとも２層の保持板を備え、
各保持板には該円筒状体が上下２層の位置で挿通する保持孔部をそれぞれ設けると共に、
各保持板の端部が、該架台の設置面に対して略垂直に立ち上がる構造物に当接しながら支持される
ことを特徴とする円筒状太陽光発電装置の架台。
【請求項２】
前記円筒状太陽光発電装置が、前記円筒状体の中心軸を略垂直方向に向けて複数平行に配設される構成において、
前記保持孔部が、該円筒状体の間隔に合わせて前記各保持板上に複数設けられる
請求項１に記載の円筒状太陽光発電装置の架台。
【請求項３】
前記各保持板の端部を、所定の高さの間隔で支持する支持部材を備え、
該支持部材を、前記構造物に固定する
請求項１又は２に記載の円筒状太陽光発電装置の架台。
【請求項４】
前記円筒状太陽光発電装置の架台を建築物の陸屋根状に設置する構成において、
前記構造物がパラペットである
請求項１ないし３のいずれかに記載の円筒状太陽光発電装置の架台。
【請求項５】
太陽電池を円筒状体の側面に配置した円筒状太陽光発電装置と、請求項１ないし４のいずれかに記載の架台とから構成される太陽光発電システム。
【請求項６】
前記円筒状太陽光発電装置において、
太陽電池を電柱様の円筒状体側面全周に配置し、複数のセルから構成された発電単位であるサブモジュールブロックを、該円筒状体の高さ方向の列に複数配列した
ことを特徴とする請求項５に記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状太陽光発電装置の架台と、それを備えた太陽光発電システムに係り、特に複数の円筒状太陽光発電装置を屋上等に立設するための架台に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料を使用した火力発電や原子力発電から、自然エネルギーを利用した発電への転換が求められている。特に、太陽光発電は、太陽光発電パネルの価格の低下、一般住宅の屋根に設置できることなどから、普及が進みつつある。
一方で、平面のパネルではある程度広い設置面積が必要で、設置場所が限られる問題がある。また、太陽光の向きに合わないパネルは発電効率が低下する問題がある。
【０００３】
特に都市部においては、ビルに限らず、一般住宅でも陸屋根構造の建築が増えているが、平面パネルを陸屋根上に設置しようとすると大掛かりな架台を組んでパネルを傾斜させるか、あるいは発電効率を犠牲にして真上に向けた設置を行うしかなかった。
【０００４】
陸屋根上に太陽光発電パネルを設置する方法として、特許文献１には陸屋根等に別置の架台を設けることなく所定の傾斜角度で設置でき、かつ、安価で簡単に取り付けることができる太陽電池モジュールの技術が開示されている。
また、特許文献２には平行に張設された一対の索間に太陽電池パネルを支持した太陽電池装置が開示されており、建物屋上の周囲のパラペットを利用した支持方法も開示している。
【０００５】
特許文献３には、ビルの屋上などの防水層を備える陸屋根などの任意の位置に太陽電池システム等の外設部材を取り付けることができる持出部材の設置構造が開示されている。
特許文献３の技術は、陸屋根上に持ち出し部材を後から設置することは屋上の防水に悪影響が懸念される点に着目して提案されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７７２７０号公報
【特許文献２】特開２０００−３３２２８３号公報
【特許文献３】特開２０１１−０７４５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、陸屋根等の平面の設置面に太陽光発電パネルを設置することは、風圧の影響を考慮した架台を設置する必要があることや、既存の建物に悪影響を及ぼさないように配慮して設置する必要があり、大きな制約を伴っていた。
そのため、日照に優れ、本来設置場所として好適なビル屋上等への太陽光発電パネルの設置があまり進んでいない現状がある。
【０００８】
本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、陸屋根等の平面の設置面に効率の良い太陽光発電装置を設置することを可能にすると共に、建物への影響を排除し、簡易な設置が可能な架台を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するため、次のような架台を提供する。
すなわち、太陽電池を円筒状体の側面に配置した円筒状太陽光発電装置を設置するための架台であって、略水平に横設される上層保持板及び下層保持板との少なくとも２層の保持板を備え、各保持板には該円筒状体が上下２層の位置で挿通する保持孔部をそれぞれ設けると共に、各保持板の端部が、該架台の設置面に対して略垂直に立ち上がる構造物に当接しながら支持されることを特徴とする。
【００１０】
上記の円筒状太陽光発電装置が、円筒状体の中心軸を略垂直方向に向けて複数平行に配設される構成において、上記保持孔部が、円筒状体の間隔に合わせて各保持板上に複数設けられる構成でもよい。
【００１１】
上記各保持板の端部を、所定の高さの間隔で支持する支持部材を備え、その支持部材を、構造物に固定する構成でもよい。
【００１２】
上記円筒状太陽光発電装置の架台を建築物の陸屋根状に設置する構成において、上記の構造物がパラペットであってもよい。
【００１３】
本発明は、太陽電池を円筒状体の側面に配置した円筒状太陽光発電装置と、上記に記載したいずれかの架台とから構成される太陽光発電システムを提供することもできる。
【００１４】
上記の円筒状太陽光発電装置において、太陽電池を電柱様の円筒状体側面全周に配置し、複数のセルから構成された発電単位であるサブモジュールブロックを、該円筒状体の高さ方向の列に複数配列してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以上の構成をとることによって次のような効果を奏する。
まず、上層保持板及び下層保持板に設けた保持孔部に円筒状体を挿通することで、製造及び設置が容易な架台を提供することができる。
また、各保持板を陸屋根におけるパラペットなど、略垂直に立ち上がる構造物に当接させることで、設置する平面自体に大きな加工を要さず、建物への負担の少ない設置方法を実現することができる。
【００１６】
さらに、各保持板はパラペットなどの内側に略水平に設置されるため、風による影響をほとんど受けず、安全性の高い架台を構成できる。同時に、本発明で用いる円筒状太陽光発電装置は、太陽光パネルが円筒形に設置されているため、平行に複数設置しても風圧を自在に逃すことができ、架台の強度も本発明のような簡易な構成で十分に耐えることができる。
【００１７】
太陽電池においては、発電単位となるサブモジュールブロックを円筒状体の高さ方向の列に配列することにより、同じ方向を向く高さ方向の列ごとへの太陽の照射量は均一であり、各ブロックで光量に応じた効率のよい発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における円筒状太陽光発電システムの正面図である。
【図２】同、平面図である。
【図３】本発明における円筒状太陽光発電装置と架台を示す説明図である。
【図４】円筒状太陽光発電装置の斜視図である。
【図５】同、平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。本発明は以下の実施例に限定されず請求項記載の範囲で適宜実施することができる。
図1は本発明における円筒状太陽光発電システム（１）の正面図であり、図２は同平面図である。本システム（１）は、複数の円筒状太陽光発電装置（１０）と、架台（２）とから構成され、架台（２）は、上層保持板（２０）、下層保持板（２１）、支持部（２２）とから成る。
【００２０】
円筒状太陽光発電装置（１０）は、図２に示すように縦横に３基ずつ円筒の中心軸を垂直方向に向けて配列している。この配列方法は任意に設計可能であり、例えば太陽からの照射方向に応じて他の装置の陰がかからないように配置すると好適である。本発明において円筒状太陽光発電装置（１０）は１基でもよい。
【００２１】
円筒状太陽光発電装置（１０）の下部は上層保持板（２０）と下層保持板（２１）とに設けられた保持孔（２３）にそれぞれ挿通され、転倒しないように保持される。本実施例では上層保持板（２０）と下層保持板（２１）の二層であるが、さらに多層の保持板を用いてもよい。いずれの場合でも、各保持板の保持孔（２３）は垂直方向で同軸上に設けられる。
【００２２】
上層保持板（２０）及び下層保持板（２１）の高さ方向の位置は任意であるが、上層保持板（２０）の高さは円筒状太陽光発電装置（１０）の転倒防止に十分な高さとする必要がある。例えば、円筒状太陽光発電装置（１０）の重心よりも高い位置で上層保持板（２０）が保持すると好適である。重心を下げるために、円筒状太陽光発電装置（１０）の下端に錘を設けてもよい。
【００２３】
図３は円筒状太陽光発電装置（１０）と架台の上層保持板（２０）の関係を示す説明図である。図示するように、上層保持板（２０）に開口される保持孔（２３）は、円筒状太陽光発電装置（１０）の直径と略同一の直径であり、円筒状太陽光発電装置（１０）の外周と該保持孔（２３）の内周とが接することで保持する。
円筒状太陽光発電装置（１０）と保持孔（２３）とは固定金具等で固定するか、溶接固定してもよい。また単に嵌合させるだけでもよい。
下層保持板（２１）についても同様である。
【００２４】
上層保持板（２０）と下層保持板（２１）の端部は支持部材である支持板（２２）に固定され、該支持板（２２）によって上層と下層の保持板（２０）（２１）を所定の高さの間隔を保った状態で支持する。
【００２５】
本発明において、建物の陸屋根（３０）の周縁に垂直に立ち上がるパラペット（３１）の内側に、支持板（２２）が動かないように当接させる。支持板（２２）はパラペット（３１）に押しつけるように固定せずに設置してもよいし、あるいは、パラペット（３１）に対してアンカーボルトで固定したり、貼着して固定してもよい。
【００２６】
このような固定方法によれば、陸屋根（３０）の平面部に従来のようなアンカー工事を行う必要もなく、建物への影響を最小限にとどめることができる。特に、各保持板（２０）（２１）の設置によって、屋上の防水塗料や防水マットが覆われるので、経年劣化も低減することができる。
【００２７】
支持板（２２）とパラペット（３１）とは単に当接させるだけでも架台（２）や円筒状太陽光発電装置（１０）の自重によって安定し、水平方向の変動は規制されるので、パラペット（３１）を加工することは必須ではない。従って、本発明の構成では建物に固着した工作物ではなく、単なる載置物として太陽光発電装置を設置することができる点で有効である。
【００２８】
支持板（２２）は、本実施例のような板体でパラペット（３１）の内周に当接させる構成の他、複数の柱と梁からなる枠体で構成してもよい。パラペット（３１）の内周に保持板（２０）（２１）の端部が係合する突起を設ける構成でもよい。
さらに、支持部材を設けずに、保持板を直接パラペット（３１）に対して固定することもできる。
【００２９】
本発明の実施においては、必ずしも陸屋根上にパラペットを用いて保持板を支持する構成に限られない。設置面上に円筒状太陽光発電装置を設置する際に、コンクリートや鉄鋼等で造作された略垂直に立ち上がる構造物であれば本発明を適用可能である。
【００３０】
次に、本発明で用いる円筒状太陽光発電装置（１０）について説明する。
図４は、円筒状太陽光発電装置（１０）の斜視図、図５は同平面断面図である。本装置（１０）は、円筒部分を構成する円筒部（１０１）と、円筒部（１０１）の側面全周には、複数の太陽電池（１０２）〜（１０７）・・を貼設している。
【００３１】
本発明において、少なくとも円筒部（１０１）の高さ方向の列は複数のセルから構成された発電単位であるサブモジュールブロックからなる。すなわち、太陽電池（１０２）（１０３）で１つの発電単位、太陽電池（１０４）（１０５）で１つの発電単位、太陽電池（１０６）（１０７）で１つの発電単位である。
なお、上下の各太陽電池、例えば太陽電池（１０２）（１０３）が別々の発電単位でもよい。
【００３２】
このように高さ方向の列にサブモジュールブロックを配置するようにすると、図５で示すように、１方向から日光が照射した際に各ブロックへの光の照射量が一定となる長所がある。
例えば、図示の矢印の向きから日光が射した場合、太陽電池（１０２）（１０３）には正面から日光が照射するので光量が最大となる。次いで、隣接する太陽電池（１０４）（１０５）（１０８）・・に多くの照射量がある。その他の太陽電池は主として周辺の散乱光が照射する。
【００３３】
一般的な太陽電池パネルでは、１つのサブモジュールブロックの中で一部分が日陰に入ると、その箇所のセルをバイパスする回路に電流が流れるように設計されているため、急激に発電量が低下する特性がある。
そのため、例えば太陽電池（１０２）と太陽電池（１０６）を１つの発電単位にしてしまうと、光量の弱い太陽電池（１０６）の影響で、正面から日光が照射する太陽電池（１１０２）の発電量を最大限活かすことができなくなる問題がある。
本発明は、このような特性に鑑み、円筒部（１０１）の高さ方向の列で発電単位とすることにより、各発電単位への日光の照射がほぼ均一となり、それぞれで最大限の発電効率を得ることができる。
【００３４】
本実施例では図５に示すように、円筒部（１０１）の全周に８分割した太陽電池を配設しているが、本発明では例えば４分割から１６分割程度の列にすることが好ましい。
各太陽電池は、図示のように表面を曲面としてもよいし、分割数が多い場合には、平板の太陽電池パネルを円筒部に貼設してもよい。
また、必ずしも円周部（１０１）の全周でなく、設置面における南面を中心に東から西までの１８０度ないし２２０度程度に配設してもよい。
【００３５】
円筒状太陽光発電装置（１０）は、重心をなるべく下方にすることが望ましく、円筒部（１０１）は図示のように中空（１０９）としてもよい。例えば樹脂性パイプを用いて円筒部（１０１）を構成し、軽量化を図ることもできる。円筒部（１０１）の上端は雨水の浸入を防ぐために閉塞してもよいし、あるいは通風を良くして発電効率を向上させるために開放しておいてもよい。
上述したように、円筒部（１０１）の下端部近傍に錘を入れてもよい。
【００３６】
以上に述べた本発明によれば、製造及び設置が容易な太陽光発電システムにおける架台を提供することができる。また、各保持板を陸屋根におけるパラペットなど、略垂直に立ち上がる構造物に当接させることで、設置する平面自体に大きな加工を要さず、建物への負担の少ない設置方法を実現することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    太陽光発電システム
１０    円筒状太陽光発電装置
２    架台
２０  上層保持板
２１  下層保持板
２２  支持板
３０  陸屋根
３１  パラペット
【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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