(57)【要約】  太陽電池架台(1)は、それぞれに太陽電池アレイ(80A,80B)が載置されるとともに、互いに回動可能に連結された一対の載置部(10A,10B)と、この一対の載置部を支柱(30)に対して保持する保持部(40,50)とを備え、当該一対の載置部がそれらの連結部(60)を頂部とする山形に屈曲するよう、折り畳み可能に構成する。太陽電池パネルに接続された電気機器(PCS)の収納箱(70)を、前記のように屈曲した一対の載置部の下方に、上方から見てそれらに覆われるようにして設置する、設置部(71)を設ける。
2019044049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池パネルが載置される太陽電池架台と、前記太陽電池パネルが電気的に接続される電気機器の設置部と、を備えた太陽光発電システムであって、
前記太陽電池架台は、それぞれに前記太陽電池パネルが載置されるとともに連結部で互いに回動可能に連結された一対の載置部と、前記一対の載置部を支柱に対して保持する保持部とを備え、前記一対の載置部が前記連結部を頂部とする山形に屈曲するように折り畳み可能に構成され、
前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部の下方に、上方から見て前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして前記電気機器を設置する位置に設けられていることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記設置部において、前記電気機器の底面が地面から離間した状態で設置されている、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記保持部は、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びるメインシャフトと、前記メインシャフトにそれぞれ回動可能に連結され、斜め上方に延びる複数のアームとを備え、前記複数のアームのそれぞれの上端部が前記載置部に回動可能に連結されており、
前記設置部は、前記電気機器を前記メインシャフトの下方に設置するものである、請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記一対の載置部は、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びる横桟と、前記横桟に交差する縦桟とが格子状に組み合わされたものであり、
前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部における前記横桟の最も低い位置よりも下方に、前記電気機器を設置するものである、請求項３に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記一対の載置部は、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びる横桟と、前記横桟に交差する縦桟とが格子状に組み合わされたものであり、
前記設置部は、前記回動中心線の方向における前記縦桟の最も外側の位置よりも内側に、前記電気機器を設置するものである、請求項３または４のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記一対の載置部の連結部は、前記メインシャフトの上方に並設されたサブシャフトを備え、前記サブシャフトに前記一対の載置部が回動可能に連結されており、
前記サブシャフトの端部に下方に延びるように取り付けられた長尺のガイド部材を備え、
前記ガイド部材は前記メインシャフトの端部に上下にスライド可能に係合しており、
前記設置部は、前記メインシャフトの延びる方向について前記ガイド部材よりも前記載置部の内側に、前記電気機器を設置するものである、請求項３〜５のいずれか１項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、複数の太陽電池パネルが載置される太陽電池架台と、前記太陽電池パネルが電気的に接続される電気機器の設置部と、を備えた太陽光発電システムに関し、特に、前記電気機器の設置の仕方に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷の低いクリーンエネルギの一つとして太陽光発電システムの普及が進められているが、降雪量の多い地域では冬季に太陽電池パネル上に雪が積もり、その受光量が低下したり、太陽電池パネルやその架台などが積雪の重みなどによって損傷したりするおそれがある。そのため、降雪量の多い地域向けの太陽光発電システムでは、前記のような問題を回避するための工夫がなされている。【０００３】
一例として、特許文献１、２に開示されているものでは、太陽電池架台の載置台の傾斜角を調整可能な構造を有している。これにより、冬季以外の季節においては太陽電池パネルの受光量を多くするために、載置台の傾斜角は小さくされる。一方、冬季には、太陽電池パネル上に降り積もる雪が少なくなり、さらに降り積もった雪も滑落し易くなるように、載置台の傾斜角は大きくされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１９１７４号公報（２０１３年１０月２４日公開）
【特許文献２】実用新案登録第３１８３３３４号明細書（２０１３年５月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的に太陽電池パネルには例えばパワーコンディショナーなどの電気機器が接続され、その収納箱を例えば太陽電池架台の１０〜２０台に１台くらいの割合で設置する場合がある。また、それ以外に例えば接続箱、集電箱などを太陽電池架台に設置する場合もあるが、前記のように降雪量の多い地域では、これらの箱をどこに設置するのかが問題になる。【０００６】
すなわち、例えばパワーコンディショナーの場合、その収納箱が雪に埋もれてしまうと、適切な換気ができなくなって、熱が籠もりやすくなるとともに、その熱によって雪が融け、水が収納箱の中に侵入することもあり、これにより種々の不具合が発生するおそれがある。また、収納箱が雪に埋もれてしまうと、メンテナンスに支障をきたすことは言うまでもない。【０００７】
そこで、これら電気機器の収納箱を例えば太陽電池架台の下方に設置して雪除けとすることは考えられるが、前記従来例のように載置台を傾斜させていると、その下方に雪が吹き込み易いので、十分な効果は期待できない。なお、太陽電池架台とは別の場所に設置しようとすると、そのために余分なスペースが必要になるだけでなく、別途、雪に埋もれないような対策も必要になる。【０００８】
本発明は、かかる諸点を考慮してなされたものであり、その目的は、太陽電池パネルへの積雪を抑制することができる太陽光発電システムにおいて、電気機器の好適な設置スペースを確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池パネルが載置される太陽電池架台と、前記太陽電池パネルが電気的に接続される電気機器の設置部と、を備えており、前記太陽電池架台は、それぞれに太陽電池パネルが載置されるとともに連結部で互いに回動可能に連結された一対の載置部と、この一対の載置部を支柱に対して保持する保持部とを備え、当該一対の載置部が前記連結部を頂部とする山形に屈曲するように折り畳み可能に構成されている。【００１０】
そして、前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部の下方に、上方から見て前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして前記電気機器を設置する位置に設けられている。なお、「前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして」という記載は、上方から見て電気機器が完全に、即ち隙間なく覆われている状態を意味するのではなく、隙間から電気機器が見える状態も含む意味である。
【発明の効果】
【００１１】
そのように構成された太陽光発電システムによれば、太陽電池パネルに接続されるパワーコンディショナー等の電気機器への積雪による影響を効果的に抑制できる、当該電気機器の設置部を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る太陽光発電システムの構成を示す図であり、太陽電池架台を裏面側から見た斜視図である。
【図２】実施形態１に係る太陽電池架台の正面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、実施形態１に係る太陽電池架台の展開状態、折り畳み状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、実施形態１に係る太陽電池架台の展開状態、折り畳み途中の状態、および折り畳み状態を示す側面図である。
【図５】太陽電池パネルを一部省略して、パワーコンディショナーの設置状態を示す斜視図である。
【図６】パワーコンディショナーの設置状態を示す正面図である。
【図７】パワーコンディショナーの設置状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、まず、図１〜図４を用いて本実施形態に係る太陽光発電システムの太陽電池架台１の構成を説明する。図１は太陽電池架台１を斜め下側から見た斜視図であり、図２はその正面図である。また、図３の（ａ），（ｂ）は、太陽電池架台１の展開状態および折り畳み状態を示す斜視図であり、図４の（ａ）〜（ｃ）は、さらに折り畳み途中の状態も示す側面図である。
【００１４】
図１、２に表れているように太陽電池架台１は、太陽電池パネルが載置される載置台（一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ）と、この載置台を支柱３０に対して変位可能に保持する載置台保持部（メインシャフト４０および複数のアーム５０）とを備えている。載置台はその中央で一対の載置部１０Ａ，１０Ｂに分割され、その分割部位において回動機構部６０（連結部）によって連結されており、その上面に複数の太陽電池パネルからなる太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂが載置されている。
【００１５】
すなわち、前記一対の載置部１０Ａ，１０Ｂが回動機構部６０における回動中心線Ｘの周りを回動し、図３（ｂ）や図４（ｂ），（ｃ）に示すように、回動機構部６０を頂部とする山形に屈曲して、折り畳まれるようになっている。このように載置台が一対の載置部１０Ａ，１０Ｂに分割されているのに対応して、本実施形態ではそれぞれの載置部１０Ａ，１０Ｂに太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂが載置されている。
【００１６】
詳しくは図１に表れているように、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂはそれぞれ縦桟２０Ａおよび横桟２０Ｂを格子状に組み合わせたものであり、本実施形態では、回動中心線Ｘの方向に延びる２本の横桟２０Ｂ，２０Ｃと、これに直交する４本の縦桟２０Ａとが組み合わされている。なお、図示の例では４本の縦桟２０Ａおよび１本の横桟２０Ｂは、その上面や下面に対して、太陽電池パネルを固定する固定具や桟などを取り付けできる形状とされた鋼材であり、残りの１本の横桟２０Ｃはアングル材を用いている。
【００１７】
そして、それぞれの載置部１０Ａ，１０Ｂを構成する４本の縦桟２０Ａの一端部が、個別に回動機構部６０に連結されている。すなわち、回動機構部６０は、載置台保持部を構成するメインシャフト４０の上方に並設された丸棒状のサブシャフト６１を備えており、このサブシャフト６１に、前記載置部１０Ａ，１０Ｂの縦桟２０Ａの一端部に設けられた丸穴がそれぞれ外挿されて、回動可能に連結されている。
【００１８】
なお、載置部１０Ａ側の縦桟２０Ａと載置部１０Ｂ側の縦桟２０Ａとは、サブシャフト６１の延びる方向（回動中心線Ｘの方向）において互いに位置をずらして連結されている。このことで、載置部１０Ａ，１０Ｂをそれぞれサブシャフト６１の周りに回動させたときに両者の縦桟２０Ａ同士が接触せず、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂを、それらのなす角度がかなり小さく（例えば１０〜２０°）なるように回動機構部６０で載置台を屈曲させることができる。
【００１９】
そのように屈曲可能とされた載置台（一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ）を保持する載置台保持部は、支柱３０の上端部に固定され、前記回動中心線Ｘの方向に延びるメインシャフト４０と、その長手方向に離間して配設され、それぞれ斜め上方に向かって延びて、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂをそれぞれ支持する複数（本実施形態では８本）のアーム５０とを備えている。
【００２０】
図２に表れているように支柱３０は、太陽電池架台１の設置される地面に概ね鉛直に立てられているが、メインシャフト４０は地面に対してやや傾斜しており、この傾斜に沿うように載置台も地面に対して傾斜している。具体的には太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂが南中したときの太陽の方角を向くように、メインシャフト４０は地面に対して１０度未満の傾斜角で南側方向に下り傾斜して固定される。これにより太陽光の受光量を増大させ、発電量を向上させることができる。
【００２１】
そうして支柱３０の上端部から概ね水平に（やや傾斜して）延びるメインシャフト４０は矩形閉断面構造とされ、十分な強度および剛性を有するとともに、さらに支柱３０との間に角型鋼材のブレース３１が斜めに設けられている。そして、前述したようにメインシャフト４０から斜め上方の載置部１０Ａ，１０Ｂに向かって半分ずつ（本実施形態では４本ずつ）、アーム５０が延びている。
【００２２】
すなわち、図１に表れているようにメインシャフト４０には、その長手方向に離間する４カ所においてそれぞれ、一方の載置部１０Ａに向けて延びるアーム５０と、他方の載置部１０Ｂに向けて延びるアーム５０とが一組となって設けられている。各アーム５０の下端部はそれぞれ上下に回動可能にメインシャフト４０に連結され、上端部はそれぞれ上下に回動可能に縦桟２０Ａに連結されている。
【００２３】
この構成により、前記の如く載置台（一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ）が屈曲するときには、これに連動して対をなす２本のアーム５０が逆向きに回動し、互いのなす角度（開き角）が変化する。例えば、図４のように側方から（正確には回転中心線Ｘの方向に）見ると明らかなように、載置台が屈曲していくに連れて２本のアーム５０の開き角が小さくなり、これに伴い載置台の回動機構部６０の位置が高くなってゆく。
【００２４】
つまり、本実施形態において載置台は、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂが１つの面を形成するように展開された展開状態から、回動機構部６０を頂部とする山形を形成する屈曲状態へと変形する。そして、このような載置台の屈曲に連動して、載置台保持部（メインシャフト４０、アーム５０）が載置台の屈曲部である回動機構部６０を展開状態よりも高い位置に移動させるとともに、回動機構部６０とは逆側の一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの端部を展開状態よりも低い位置に移動させることで、太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂの傾斜角度を大きくするようになっている。
【００２５】
そうして載置台の屈曲に連れて高さが変化するサブシャフト６１と、メインシャフト４０と間には、このメインシャフト４０に対してサブシャフト６１を案内するガイド機構が設けられている。すなわち、図１〜４に表れているようにサブシャフト６１の両端部にはそれぞれ、角型鋼材からなる長尺のガイドバー６２（ガイド部材）が回動可能に取り付けられて、ほぼ鉛直下向きに延びている。
【００２６】
一方、メインシャフト４０の端部には、前記ガイドバー６２の挿通可能な矩形断面を有する角筒状のガイドレール６３が取り付けられており、ここに挿通されたガイドバー６２を上下方向にスライド可能に支持している。これにより、前述したように載置台の屈曲に連動してアーム５０が回動し、当該載置台の高さ（即ちサブシャフト６１および回動機構部６０の高さ）が変化するときに、ガイドレール６３によってガイドバー６２の動きが高さ方向のみに制限されることで、ガイドバー６２が接続されたサブシャフト６１の動きも規制され、その高さ方向の動作が安定する。
【００２７】
なお、ガイドレール６３は必ずしも必要でなく、例えばガイドバー６２に長手方向に沿って直線状の溝を形成し、メインシャフト４０の端部に前述した溝に挿入できる凸部が設けられ、その凸部によってガイドバー６２の動きが高さ方向に規制されるようにすることもできる。また、メインシャフト４０の端部に特別な構造を備えていなくても、ガイドバー６２に設けられた長手方向に沿った直線状の溝がメインシャフト４０の端部をそのまま挿入できるようにされていてもよい。
【００２８】
−太陽電池架台１の動作−
以下に、主に図４を参照して太陽電池架台１の動作を説明する。なお、図４の（ａ）〜（ｃ）は太陽電池架台１の側面図であるが、載置台の屈曲による一対の載置部１０Ａ，１０Ｂや対をなすアーム５０の位置の変化が見易いように、太陽電池架台１を水平方向ではなく、載置部１０Ａ，１０Ｂの回転中心線Ｘの方向に見ている。
【００２９】
まず、降雪期を除く通常期には図４（ａ）に示すように、太陽電池架台１を展開状態として、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂおよび太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂを平板状に保持する。これにより最も効率的に受光させることができる。このとき、対をなす２本のアーム５０の開き角は最大になる。
【００３０】
その展開状態から載置台を屈曲させ、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂがサブシャフト６１を頂部とする山形をなすように折り畳んでゆくと、図４（ｂ）に示すように対をなす２本のアーム５０の開き角は小さくなってゆき、その上端部に連結された縦桟２０Ａの位置が高くなってゆく。これにより、メインシャフト４０およびアーム５０は載置台の回転機構部６０の位置を、図４（ａ）に示す展開状態よりも高い位置に移動させていく。
【００３１】
そして、図４（ｃ）に示すように降雪期には、載置台（一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ）を最大限に屈曲させ、太陽電池架台１を折り畳み状態とする。こうすると、回転機構部６０の位置が最も高くなることで、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂが図４（ｂ）に比べて急峻な山形をなし、対をなす２本のアーム５０の開き角は最小になる。この結果、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ上にそれぞれ載置された太陽電池アレイ８０Ａ、８０Ｂの傾斜角度が大きくなり、それによって太陽電池パネル上に降る雪が滑落し易くなる。
【００３２】
さらに、そうして太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂの傾斜角度を大きくすることで、太陽電池パネルの受光面が地面からの反射光を受けやすい向きになるので、太陽電池架台１の周辺に積もった雪からの散乱光を太陽電池アレイ８０Ａ、８０Ｂが受光し易くなる。こうして散乱光を発電に利用することによって発電量を高めることができる。
【００３３】
そこで、本実施形態では一例として、傾斜角が８０°くらいの状態を、太陽電池架台１の折り畳み状態（載置台の最大限に屈曲した状態）とし、降雪期においては太陽電池架台１をこの折り畳み状態とするようにしているが、傾斜角はそれに限定されるものではなく、例えば６０°〜９０°（垂直）の範囲で任意に選択することができる。傾斜角が大きいほど積雪の影響を抑えることができ、傾斜角が小さいほど太陽からの直接日射をより多く受けられるので、積雪が無い場合の発電量を大きくすることができる。
【００３４】
−パワーコンディショナーの設置−
上述したように本実施形態の太陽電池架台１は、降雪期において折り畳み状態とされ、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂを最大限に屈曲させて、太陽電池アレイ８０Ａ、８０Ｂの受光面の傾斜角を８０°くらいにしている。これにより、周囲の地面に雪が降り積もっていても、太陽電池アレイ８０Ａ、８０Ｂ上には雪が積もりづらくなるため、より長い時間、発電するようになり、積雪期であっても各太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂに接続されたパワーコンディショナー（以下、ＰＣＳとも呼ぶ）に電流が流れる期間を長くすることができる。
【００３５】
本実施形態では、比較的小容量のＰＣＳを太陽電池架台１の１０〜２０台に１台くらいの割合で設置して、いわゆる分散型の太陽光発電システムを構築している。また、それ以外に例えば接続箱、集電箱などを太陽電池架台１に設置する場合もあるが、降雪量の多い地域においては、降り積もった雪にＰＣＳの収納箱や接続箱、集電箱などが埋もれないようにするために、どこに設置するのかが問題になる。
【００３６】
すなわち、例えばＰＣＳの場合、その収納箱が雪に埋もれて冷却ファンの排気口が塞がってしまうと、適切に換気することができなくなって熱が籠もりやすくなり、熱による動作不良が発生する恐れがある。また、その熱によって収納箱の周囲の雪が融けて水になり収納箱の中に侵入することがあり、これにより漏電や腐食などの種々の不具合が発生するおそれがある。また、収納箱が雪に埋もれてしまうと、メンテナンスに支障をきたすことは言うまでもない。
【００３７】
このような実状を考慮して本発明の発明者は、上述した折り畳み式の太陽電池架台１を実際に降雪量の多い地域に設置して実験、検討を繰り返した結果、山形に折り畳まれた載置台（一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ）が雪除けとして効果的に機能することを見出した。すなわち、図６、７を参照して後述するように、折り畳まれた一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下方には雪が降り積もらず、空洞のようなスペースＳが形成されるのである。
【００３８】
かかる知見に基づいて本実施形態では、図５〜７に示すように例えばＰＣＳの収納箱７０（接続箱や集電箱であってもよい）を折り畳み状態の載置台（一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ）の下方に、上方から見てそれら一対の載置部１０Ａ，１０Ｂに覆われるように設置している。なお、図５は、太陽電池パネルを一部省略して、ＰＣＳの設置状態を示す太陽電池架台１の斜視図であり、図６、７は同じくＰＣＳの設置状態を示す太陽電池架台１の正面図および側面図である。
【００３９】
それら各図に表れているように本実施形態では、ＰＣＳの収納箱７０は横長の直方体状とされ、メインシャフト４０から下方に延びる２本のステー７１によって吊り下げられている。これら２本のステー７１は、それぞれ一対の帯状の鉄板を組み合わせたもので、上端部がメインシャフト４０の長手方向に離間した２カ所において、その側面に重ね合わされて締結されている。
【００４０】
そして、メインシャフト４０から下方に延びるステー７１の下端部において、対をなす鉄板が反対向きに折り曲げられてそれぞれＬ字状をなしており、この折り曲げ部分がＰＣＳの収納箱７０の天井面に重ね合わされて締結されている。このように収納箱７０を吊り下げる２本のステー７１によって、メインシャフト４０（載置台保持部）に設けられたＰＣＳの設置部が構成されている。
【００４１】
図６に明らかなようにＰＣＳの収納箱７０は、その底面が地面から所定間隔Ｈ（例えば３０ｃｍくらい）を空けるように設置される。このように地面から十分に離して設置することで、少量の雪が積もったり霜が降りたりしても収納箱７０には錆などの影響が生じ難くなる。また、ＰＣＳの配線やメンテナンスのためのスペースも確保できる。同様の理由で収納箱７０と支柱３０との間にも所定間隔Ｄが空けられている。
【００４２】
さらに、本実施形態では折り畳まれた一対の載置部１０Ａ，１０Ｂにおける横桟２０Ｂよりも下方に、収納箱７０を設置している。こうすると、図５、７に明らかなように、横桟２０Ｂが収納箱７０の上方を覆うようになり、さらに上方に位置するメインシャフト４０とともに、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの隙間から吹き込む雪を遮って、収納箱７０に積もらないようにしている。
【００４３】
すなわち、図７には太陽電池架台１を側方から見て示すように、折り畳み状態では一対の載置部１０Ａ，１０Ｂおよび太陽電池アレイ８０Ａ、８０Ｂが急峻な山形となり、その上に降った雪が滑落して図の左右に雪溜まりを形成しているが、それら一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下方には雪が積もっておらず、ここには、雪に埋もれないようにＰＣＳの収納箱７０を設置することができるスペースＳが形成される。
【００４４】
なお、図４などを参照して上述したように一対の載置部１０Ａ，１０Ｂは、それを屈曲させて折り畳むときに、連動してそれら載置部間にある回動機構部６０が位置が高くなってゆくように構成されている。このため、前記の折り畳み状態では一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下部がメインシャフト４０よりも下方に延びていても、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下方に収納箱７０が設置できるスペースを確保できるようになっている。
【００４５】
しかも、そうして折り畳まれた一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下方にスペースを確保する上では、本実施形態のようにメインシャフト４０が水平でなく、やや傾斜していることも有利になる。すなわち、上述したようにメインシャフト４０は支柱３０の南側（図２や図５、６の右側）がやや低く、反対に北側（同左側）がやや高くなっており、この高くなっている方、即ち地面との間隔が大きい方では、低い方に比べて折り畳んだ状態で一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下方により大きなスペースを確保できるので、こちらのスペースを設置部としてＰＣＳの収納箱７０が設置されることがメンテナンス時の作業性等の点でより好ましい。
【００４６】
加えて本実施形態では、折り畳まれた一対の載置部１０Ａ，１０Ｂにおける最外位置の縦桟２０Ａよりも内側（メインシャフト４０の長手方向について内側）に、収納箱７０を設置している。言い換えると、そうなるように２本のステー７１をメインシャフト４０に取り付ける位置を設定している。そして、それら最外位置の縦桟２０Ａのさらに外側にガイドバー６２およびガイドレール６３が設けられている。
【００４７】
すなわち、図６に明らかなようにＰＣＳの収納箱７０は、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂのそれぞれの最外位置の縦桟２０Ａ、ガイドバー６２およびガイドレール６３よりも内側に設置されており、ガイドバー６２やガイドレール６３が架台の側方から吹き込む雪を遮るようになっている。これにより、図６には太陽電池架台１を正面から見て示すように、その側方には雪が降り積もっていても、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下方には雪がほとんど積もっておらず、雪に埋もれないようにＰＣＳの収納箱７０を設置することができるスペースＳが形成される。
【００４８】
以上のように、本実施形態の太陽光発電システムにおいて太陽電池架台１は、まず、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂを折り畳み、急峻な山形として太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂの傾斜角度を大きくすることで、降雪量の多い地域において太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂへの積雪を抑制することができる。また、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂが山形に屈曲するときに、アーム５０の回動に伴って一対の載置部１０Ａ，１０Ｂ間の連結部である回動機構部が持ち上げられて高い位置に移動することで、太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂの傾斜角度を大きくしても、下り傾斜した太陽電池アレイの最下位置と地面との間に一定距離を確保でき、太陽電池アレイ８０Ａ、８０Ｂが架台周辺の地面に積もった雪に埋もれ難くなる。
【００４９】
また、太陽電池アレイ８０Ａ、８０Ｂの傾斜角度が大きくなることで太陽電池パネルの受光面が地面に積もった雪からの散乱光を受光しやすくなるので、散乱光も効果的に発電に利用することができる。
【００５０】
さらに、そうして折り畳まれ、急峻な山形となった一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの下方には雪の積もらないスペースＳが形成され、ここにＰＣＳの収納箱７０を設置することで、それが雪に埋もれてしまうことがない。よって、収納箱７０の排熱口が雪で塞がってしまい、適切な換気ができなることで熱が籠もりやすくなり動作不良を起こしたり、その熱によって雪が融けて水が収納箱７０内に侵入して腐食や漏電の原因になったりするといった種々の不具合を抑制できる。
【００５１】
特に本実施形態では、前記のように山形となった一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの最下位置の横桟２０Ｂの下方に、ＰＣＳの収納箱７０を設置することで、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの間の上方の隙間から吹き込む雪を遮ることができる。また、それら載置部１０Ａ，１０Ｂの最外位置の縦桟２０Ａおよびガイドバー６２などよりも内側に収納箱７０を設置することで、側方から吹き込む雪も遮ることができる。
【００５２】
なお、本実施形態では設置部に設置される電気機器としてＰＣＳを例示しているが、本発明に採用される電気機器はＰＣＳに限定されるものではなく、温度センサや湿度センサなどのセンサ類、ＰＣＳが集電機能を持たない場合に別途必要となる複数の太陽電池アレイの出力を集電する集電箱や接続箱、太陽電池パネルの故障や発電状況等の情報を検出する監視装置や保安装置、そのような情報を発電所の管理システムに送信する通信機器など、様々な機器を採用することができる。また、それらの機器においては、ＰＣＳと同様に収納箱を有するものと収納箱を有さないものがあるが、本発明は収納箱が無い場合にも適用でき、さらに、前述した機器の複数を集約して収納箱に収納して設置することもできる。
【００５３】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。まず、実施形態２では、図示はしないが、太陽電池架台１はガイドバー６２およびガイドレール６３を備えておらず、これにより軽量化およびコストの低減が図られている。この場合もＰＣＳの収納箱７０は、前記実施形態１と同様に最下位置の横桟２０Ｂの下方に設置するとともに、最外位置の縦桟２０Ａよりも内側に設置するのが好ましい。
【００５４】
〔実施形態３〕
実施形態３では、図示はしないが、太陽電池架台１メインシャフト４０にＰＣＳの収納箱７０を吊り下げるステー７１を設けず、その代わりに、支柱３０から横向きに伸ばしたステーによって収納箱７０を支持している。また、これに代えて、或いはこれに加えて、地面に設けた基礎から上方に延びて、収納箱７０を下方から支持するように支柱部材を設けてもよい。
【００５５】
〔実施形態４〕
実施形態４では、図示はしないが、太陽電池架台１の載置台を構成する一対の載置部１０Ａ，１０Ｂにおいて横桟は１本の横桟２０Ｂのみとし、例えば、前記実施形態１の２本の横桟２０Ｂ，２０Ｃの間の位置に配置する。この場合、太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂは縦桟２０Ａの上に載置する。或いは、各載置部１０Ａ，１０Ｂにおいて縦桟２０Ａを１本のみとし、太陽電池アレイ８０Ａ，８０Ｂは縦桟２０Ａ上に位置する横桟２０Ｂ，２０Ｃの上に載置するようにしてもよい。
【００５６】
〔実施形態５〕
前記実施形態１の太陽電池架台１は、一対の載置部１０Ａ，１０Ｂの縦桟２０Ａの一端部をサブシャフト６１に回動可能に連結して、１つの回動機構部６０を構成しているが、これに限らず、複数の回動機構部６０を備えていてもよい。例えば、隣接する縦桟２０Ａの間に、それぞれ１つの回動機構部６０が配置されていてもよい。この構成では、回動機構部６０を境に分離した複数の太陽電池パネルがそれぞれ回動することによって、載置台が屈曲するようになる。
【００５７】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池パネル（８０Ａ，８０Ｂ）が載置される太陽電池架台（１）と、それら太陽電池パネルが電気的に接続される電気機器（ＰＣＳ）の設置部（７１）と、を備えており、前記太陽電池架台は、それぞれに太陽電池パネルが載置されるとともに連結部（６０）で互いに回動可能に連結された一対の載置部（１０Ａ，１０Ｂ）と、この一対の載置部を支柱（３０）に対して保持する保持部（４０，５０）とを備え、当該一対の載置部が前記連結部を頂部とする山形に屈曲するように折り畳み可能に構成されている。そして、前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部の下方に、上方から見て前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして前記電気機器を設置する位置に設けられている。
【００５８】
かかる構成の太陽光発電システムによれば、太陽電池架台において太陽電池パネルの載置される一対の載置部を、山形に屈曲するよう折り畳み可能に構成したことで、降雪量の多い地域において太陽電池パネルへの積雪を抑制することができるとともに、そうして屈曲した一対の載置部の下方に形成されるスペースに、例えばＰＣＳのような電気機器を設置することで、それが雪に埋もれてしまうことによる不具合を効果的に抑制できる。
【００５９】
本発明の態様２に係る太陽光発電システムは、前記態様１における前記設置部を、前記電気機器の底面が地面から離間した状態で設置する構成とする。すなわち、設置部は例えば太陽電池架台や地面に設けてもよいが、前記のように地面から十分に離して設置することで、少量の雪が積もったり霜が降りたりしても錆などが生じ難くなる。また、電気機器の配線やメンテナンスのためのスペースも確保できる。
【００６０】
本発明の態様３に係る太陽光発電システムは、前記態様２における前記太陽電池架台の保持部を、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びるメインシャフト（４０）と、このメインシャフトにそれぞれ回動可能に連結され、斜め上方に延びる複数のアーム（５０）とを備え、これら複数のアームのそれぞれの上端部が前記載置部に回動可能に連結されている構成とする。そして、前記設置部は、電気機器を前記メインシャフトの下方に設置するものとする。こうすると、一対の載置部が屈曲するときにその位置が高くなるので、メインシャフトの下方に電気機器の設置スペースを確保し易い。また、メインシャフトによって上方からの雪を遮ることができる。
【００６１】
本発明の態様４に係る太陽光発電システムは、前記態様３における前記太陽電池架台の一対の載置部を、その回動中心線（Ｘ）の方向に延びる横桟（２０Ｂ，２０Ｃ）と、これに交差する縦桟（２０Ａ）とが格子状に組み合わされた構成とする。そして、前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部における前記横桟の最も低い位置よりも下方に、電気機器を設置するものとする。こうすれば、メインシャフトとともに横桟によっても、上方からの雪を遮ることができる。
【００６２】
本発明の態様５に係る太陽光発電システムは、前記態様３または態様４における前記太陽電池架台の一対の載置部を、その回動中心線の方向に延びる横桟と、これに交差する縦桟とが格子状に組み合わされた構成とする。そして、前記設置部によって電気機器を、前記回動中心線の方向における前記縦桟の最も外側の位置よりも内側に設置するようにする。こうすれば、縦桟によって側方からの雪も遮ることができる。
【００６３】
本発明の態様６に係る太陽光発電システムは、前記態様３〜５のいずれかにおいて、前記太陽電池架台の一対の載置部の連結部が、前記メインシャフトの上方に並設されたサブシャフト（６１）を備え、このサブシャフトに前記一対の載置部が回動可能に連結された構成とする。また、前記サブシャフトの端部に下方に延びるように取り付けられた長尺のガイド部材（６２）を備え、前記ガイド部材は前記メインシャフトの端部に上下にスライド可能に係合している。
【００６４】
その上で前記設置部は、前記メインシャフトの延びる方向について前記ガイド部材よりも前記載置部の内側に、前記電気機器を設置するものとする。こうすれば、縦桟とともにガイド部材によっても、側方からの雪を遮ることができる。
【００６５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【００６６】
本国際出願は、２０１７年９月１日に出願された日本国特許出願第２０１７−１６８８５０号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１７−１６８８５０号の全内容を参照により本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【００６７】
１        太陽電池架台
１０Ａ，１０Ｂ    一対の載置部（載置台）
２０Ａ    縦桟
２０Ｂ，２０Ｃ    横桟
３０      支柱
４０      メインシャフト（載置台保持部：保持部）
５０      アーム部（載置台保持部：保持部）
６０      回動機構部（連結部）
６１    サブシャフト
６２      ガイドバー（ガイド部材）
７０      収納箱
７１    ステー（設置部）
８０Ａ，８０Ｂ      太陽電池アレイ（太陽電池パネル）
Ｘ        回動機構部における回動中心線
【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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【国際調査報告】
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