(57)【要約】  水上フロート(10)は、本体部(11)から突出して形成され、水上フロート(10)同士を連結するために使用される連結部(12)を有している。連結部(12)には軸孔(12A)が設けられており、水上フロート(10)同士の連結は、連結部(12)における軸孔(12A)同士を重ね、これらの軸孔(12A)に回転軸部材(30)を挿通させることで行われる。軸孔(12A)は、回転軸部材(30)を水平に挿通させる構成となっており、連結部(12)が回転軸部材(30)周りで回転することで連結された水上フロート(10)同士は上下方向の回動が可能となる。
2019053946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上で互いに連結されて水上太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールの水上設置用支持装置であって、
前記水上設置用支持装置は、前記太陽電池モジュールが戴置される浮体である本体部と、前記本体部から突出して設けられ、軸孔を有する連結部とを備え、
前記水上設置用支持装置同士は、前記連結部の前記軸孔同士を重ね、重ねた前記軸孔の両方に回転軸部材を水平方向に沿って挿通させることで前記連結部が前記回転軸部材周りで回転して上下方向に回動可能に連結されることを特徴とする水上設置用支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水上設置用支持装置を複数連結してなる水上太陽光発電システムであって、
連結される前記水上設置用支持装置同士は、前記連結部が前記回転軸部材周りで回転して上下方向の回動が可能な可動状態と、前記連結部の前記回転軸部材周りでの回転が規制されて連結された前記水上設置用支持装置同士の相対位置が固定される固定状態と、を切り替えられることを特徴とする水上太陽光発電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の水上太陽光発電システムであって、
前記軸孔には係合凹部が形成され、前記回転軸部材には係合凸部が形成されており、前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を回転させることで切替可能であり、
前記可動状態では前記係合凹部に前記係合凸部が係合せず、前記固定状態では前記係合凹部に前記係合凸部が係合することで前記連結部が前記回転軸部材に対して回転規制されることを特徴とする水上太陽光発電システム。
【請求項４】
請求項２に記載の水上太陽光発電システムであって、
前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を回転させることで切替可能であり、
前記可動状態では前記軸孔と前記回転軸部材との間に隙間を設けており、前記固定状態では前記軸孔と前記回転軸部材とを接触させ、前記連結部と前記回転軸部材との間の摩擦力で回転規制されることを特徴とする水上太陽光発電システム。
【請求項５】
請求項２に記載の水上太陽光発電システムであって、
前記回転軸部材の回転軸には一方端の側から他方端の側に向けて太さが徐々に太くなるテーパ部が設けられており、
前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を軸方向に沿って移動させることで切替可能であり、
前記可動状態では前記軸孔と前記回転軸部材との間に隙間を設けており、前記固定状態では前記軸孔と前記回転軸部材とを接触または係合させ、前記連結部と前記回転軸部材との間の摩擦力または係合によって回転規制されることを特徴とする水上太陽光発電システム。
【請求項６】
請求項２に記載の水上太陽光発電システムであって、
前記連結部にはロック孔が設けられており、
前記可動状態では前記ロック孔に何も挿入されず、前記固定状態では互いに重ね合わされた前記ロック孔にロックピンが挿入され、該ロックピンによって前記連結部が前記回転軸部材に対して回転規制されることを特徴とする水上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、太陽光発電設備を水上に設置するために用いる太陽電池モジュールの水上設置用支持装置および水上太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水上太陽光発電システムとして、太陽光発電設備を湖や池などの水上に設置することが行われている。このような水上太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールを水上フロートの上に載せて、太陽電池モジュールを水上に浮かせるようになっている。通常、一つの水上フロートに対して一つの太陽電池モジュールが載せられ、複数のフロートが水上で連結されて水上太陽光発電システムが形成される。【０００３】
特許文献１には、水上フロートの４隅に突出した連結部を設け、連結部に設けられた穴を重ねて、その穴に上からボルトを通すことで水上フロートの連結を行う構成が開示されている。特許文献１の構成では、水上フロートの連結作業が簡易に行え、水上における水上太陽光発電システムの構築が簡易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１４−５１１０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の連結部は、上から通されたボルトの周囲で水平方向に回転することはできるが、上下方向の回転自由度は小さい。すなわち、連結された水上フロート同士の上下方向の回転自由度は小さい。水上設置では、波の影響を受けて上下方向の位置変位の影響が大きくなりやすく、連結された水上フロート同士の上下方向の回転自由度が小さいと、連結部において過剰な負荷が掛かり、連結部が破損する恐れがある。【０００６】
また、水上太陽光発電システムを池に設置することを考えた場合、そのような池ではメンテナンスのために池全体の水抜きを行う場合がある。通常、池底の形状は平坦ではなく、水上太陽光発電システムが設置された状態で池の水抜きが行われると、連結された水上フロート同士の上下方向の回転自由度が小さい特許文献１の構成では池底の形状に適応できない。このため、水抜きが行われる池は、特許文献１の水上太陽光発電システムの設置箇所としては不適となり、設置箇所が制限されるといった問題もある。【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、水上設置用支持装置同士の連結が簡易に行え、かつ、連結された水上設置用支持装置同士の上下方向の回転自由度が高い太陽電池モジュールの水上設置用支持装置および水上太陽光発電システム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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の水上設置用支持装置は、水上で互いに連結されて水上太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールの水上設置用支持装置であって、前記水上設置用支持装置は、前記太陽電池モジュールが戴置される浮体である本体部と、前記本体部から突出して設けられ、軸孔を有する連結部とを備え、前記水上設置用支持装置同士は、前記連結部の前記軸孔同士を重ね、重ねた前記軸孔の両方に回転軸部材を水平方向に沿って挿通させることで前記連結部が前記回転軸部材周りで回転して上下方向に回動可能に連結されることを特徴としている。【０００９】
また、上記の課題を解決するために、本発明の水上太陽光発電システムでは、連結される前記水上設置用支持装置同士は、前記連結部が前記回転軸部材周りで回転して上下方向の回動が可能な可動状態と、前記連結部の前記回転軸部材周りでの回転が規制されて連結された前記水上設置用支持装置同士の相対位置が固定される固定状態と、を切り替えられることを特徴としている。【００１０】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記軸孔には係合凹部が形成され、前記回転軸部材には係合凸部が形成されており、前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を回転させることで切替可能であり、前記可動状態では前記係合凹部に前記係合凸部が係合せず、前記固定状態では前記係合凹部に前記係合凸部が係合することで前記連結部が前記回転軸部材に対して回転規制される構成とすることができる。【００１１】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を回転させることで切替可能であり、前記可動状態では前記軸孔と前記回転軸部材との間に隙間を設けており、前記固定状態では前記軸孔と前記回転軸部材とを接触させ、前記連結部と前記回転軸部材との間の摩擦力で回転規制される構成とすることができる。【００１２】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記回転軸部材の回転軸には一方端の側から他方端の側に向けて太さが徐々に太くなるテーパ部が設けられており、前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を軸方向に沿って移動させることで切替可能であり、前記可動状態では前記軸孔と前記回転軸部材との間に隙間を設けており、前記固定状態では前記軸孔と前記回転軸部材とを接触または係合させ、前記連結部と前記回転軸部材との間の摩擦力または係合によって回転規制される構成とすることができる。【００１３】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記連結部にはロック孔が設けられており、前記可動状態では前記ロック孔に何も挿入されず、前記固定状態では互いに重ね合わされた前記ロック孔にロックピンが挿入され、該ロックピンによって前記連結部が前記回転軸部材に対して回転規制される構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の水上設置用支持装置および水上太陽光発電システムは、連結された水上設置用支持装置同士が上下方向に回動可能となることで、波の影響などで上下方向の位置変位が生じても、連結部において過剰な負荷が掛かることを抑制でき、連結部が過剰な負荷によって破損することを抑制できるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る水上フロートの概略構成を示す斜視図である。
【図２】水上フロートに太陽電池モジュールが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る水上太陽光発電システムの概略構成を示す平面図である。
【図４】回転軸部材の構成を示す分解斜視図である。
【図５】実施の形態２に係る水上フロートの連結構造を示す断面図であり、（ａ）は可動状態、（ｂ）は固定状態を示している。
【図６】実施の形態３に係る水上フロートの連結構造を示す断面図であり、（ａ）は可動状態、（ｂ）は固定状態を示している。
【図７】実施の形態３に係る水上フロートの連結構造の変形例を示す断面図であり、（ａ）は可動状態、（ｂ）は固定状態を示している。
【図８】実施の形態４に係る水上フロートの連結構造を示す平面図であり、（ａ）は可動状態、（ｂ）は固定状態を示している。
【図９】実施の形態４に係る水上フロートの連結構造の変形例を示す平面図であり、（ａ）は可動状態、（ｂ）は固定状態を示している。
【図１０】実施の形態５に係る水上フロートの連結構造を示す断面図であり、（ａ）は可動状態、（ｂ）は固定状態を示している。
【図１１】実施の形態６に係る水上太陽光発電システムの一例の概略構成を示す平面図である。
【図１２】実施の形態６に係る水上太陽光発電システムの他の例の概略構成を示す平面図である。
【図１３】実施の形態７に係る水上太陽光発電システムの概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係る水上フロート（水上設置用支持装置）１０の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、水上フロート１０に太陽電池モジュール２０が取り付けられた状態を示す斜視図である。図３は、本実施の形態１に係る水上太陽光発電システム１の概略構成を示す平面図である。
【００１７】
水上フロート１０は、本体部１１と複数の連結部１２とを有している。本体部１１は、例えば、内部が中空となるように樹脂によって形成された浮体であり、太陽電池モジュール２０が載置された状態でも水に浮くように十分な浮力が得られる構成とされている。連結部１２は、複数の水上フロート１０同士を連結するために使用されるものであり、本体部１１の側面から側方に突出するように設けられている。また、連結部１２には、後述する回転軸部材３０（図３，４参照）を、その軸が水平方向に沿うように挿通させるための軸孔１２Ａが形成されている。なお、本体部１１は樹脂製の中空の浮体に限定されるものではなく、例えば浮体内部が発泡スチロール等の発泡プラスチックで充填されていてもよいし、金属製の中空タンク等、水上に浮くものを適宜用いることができる。
【００１８】
太陽電池モジュール２０は、水上フロート１０に載置される際に、太陽光の受光効率が高まるように、水平面に対して受光面を傾斜させて載置されることが好ましい。そのため、太陽電池モジュール２０は水上フロート１０の本体部１１上に、本体部１１とは別体のオプション部材である傾斜架台等を用いて、その受光面が水平面に対して傾斜して取付固定される構造であってもよい。また、水上フロート１０の本体部１１自体が太陽電池モジュール２０を傾斜して支持する形状となっていても良い。但し、水上フロート１０に対する太陽電池モジュール２０の取付構造は本発明における重要な構成ではなく、上述した構造に特に限定されるものではない。
【００１９】
水上太陽光発電システム１は、図３に示すように、それぞれに太陽電池モジュール２０が載置された複数の水上フロート１０を水上に浮かべ、複数の水上フロート１０が水上で連結されることで形成されている。
【００２０】
水上フロート１０同士の連結は、連結部１２における軸孔１２Ａ同士を重ね、この軸孔１２Ａに回転軸部材３０を挿通させることで行われる。このとき、回転軸部材３０は、その回転軸がほぼ水平となるように連結部１２の軸孔１２Ａに挿通される。そのため、連結された水上フロート１０同士は、上下方向に回動可能となる。
【００２１】
図４は、回転軸部材３０のより具体的な構成を示す分解斜視図である。回転軸部材３０は、ボルト状の第１部材３１と、ナット状の第２部材３２とからなる。第１部材３１は、頭部３１Ａと軸部３１Ｂとを有しており、軸部３１Ｂの先端には雄ネジ部３１Ｃが形成されている。第２部材３２には、雌ネジ部３２Ａが形成されている。
【００２２】
水上フロート１０を連結する際には、連結部１２の重ね合された軸孔１２Ａに、第１部材３１の軸部３１Ｂを通し、先端の雄ネジ部３１Ｃに第２部材３２の雌ネジ部３２Ａをねじ込む。これにより、回転軸部材３０が軸孔１２Ａから抜け落ちることを防止できる。
【００２３】
水上太陽光発電システム１では、連結された水上フロート１０同士が上下方向に回動可能であることで、波の影響などで水上フロート１０同士の上下方向の位置変位が生じても、連結部１２が回動して位置の変位の影響を緩和することができ、連結部１２が過剰な負荷によって破損することを抑制できる。
【００２４】
また、水上太陽光発電システム１を定期的に水抜きが行われる池に設置した場合、水抜きが行われたときに水上太陽光発電システム１は池底に戴置することになるが、池底は必ずしも平坦ではない。本発明の水上太陽光発電システム１においては、池底の凹凸形状によってそれぞれの水上フロート１０の高さが異なってしまう場合でも、連結部１２が回動して高さの違いの影響を緩和することができ、連結部１２に過剰な負荷を掛かることを抑制しつつ、池底に水上太陽光発電システム１を戴置させることができる。このため、水上太陽光発電システム１を定期的に水抜きが行われる池に設置することが可能となり、水上太陽光発電システム１の設置条件が緩和される。
【００２５】
〔実施の形態２〕
実施の形態１に係る水上太陽光発電システム１は、連結された水上フロート１０同士を上下方向に回動可能に連結しているが、太陽電池モジュール２０のメンテナンス時などでは、上記連結箇所の回動を規制し、連結された水上フロート１０同士の相対位置を固定することが好ましい。太陽電池モジュール２０のメンテナンス時には、作業者が水上フロート１０に乗る場合があるが、このときに水上フロート１０の連結箇所が上下方向に自在に回動すると、作業者の乗った水上フロート１０のみが沈んだり、あるいは水上フロート１０のバランスが崩れて傾いたりするため、メンテナンス時の作業性が低下する。一方、水上フロート１０の連結箇所の上下方向の回動が規制されていると、作業者の乗った水上フロート１０が沈んだり傾いたりすることが抑制されて水上フロート１０が安定するため、メンテナンス作業が行いやすくなる。
【００２６】
実施の形態２〜５では、水上フロート１０の連結において、上下方向の回動が可能となる可動状態と、上下方向の回動が規制されて連結された水上フロート１０同士の相対位置が固定される固定状態とを取り得るようにする構成について説明する。
【００２７】
図５は、本実施の形態２に係る水上フロート１０の連結構造を示す図であり、軸孔１２Ａと回転軸部材３０との具体的構成を示す断面図（図３におけるＡ−Ａ断面）である。また、図５（ａ）は可動状態、図５（ｂ）は固定状態を示している。
【００２８】
本実施の形態２では、図５に示すように、軸孔１２Ａは断面が楕円形状の軸孔とされており、かつ、楕円の短軸方向の一端に係合凹部１２Ｂを有している。係合凹部１２Ｂは、軸孔１２Ａの軸方向に沿って溝状に形成されている。軸孔１２Ａに挿入される回転軸、すなわち、回転軸部材３０の軸部３１Ｂは、断面が略円形状の軸孔とされており、かつ、軸方向に沿って形成された係合凸部３１Ｄを有している。軸部３１Ｂの直径は、軸孔１２Ａの楕円の短軸長さとほぼ等しくされている。また、係合凸部３１Ｄの断面は、係合凹部１２Ｂの断面よりも僅かに小さくされている。
【００２９】
図５（ａ）に示す可動状態では、係合凸部３１Ｄが、軸孔１２Ａの楕円長軸付近に位置する。この時、係合凹部１２Ｂと係合凸部３１Ｄとが互いに係合せず、水上フロート１０における連結部１２は回転軸部材３０に対して容易に回転する。したがって、連結された水上フロート１０同士は上下方向の回動が可能となる。
【００３０】
一方、図５（ｂ）に示す固定状態では、係合凸部３１Ｄが、軸孔１２Ａの楕円短軸上に位置し、係合凹部１２Ｂと係合凸部３１Ｄとが互いに係合する。この結合によって水上フロート１０における連結部１２は、回転軸部材３０に対して回転が規制される。したがって、連結された水上フロート１０同士の回動も規制され、水上フロート１０同士の相対位置が固定される。
【００３１】
本実施の形態２に係る水上太陽光発電システム１では、回転軸部材３０を軸孔１２Ａ内で回転させることによって、可動状態と固定状態とを容易に切り替えることができる。また、状態切替時における回転軸部材３０の回転動作を容易にするため、例えば、回転軸部材３０の第１部材３１の頭部３１Ａに取っ手やつまみ等を設けてもよい。さらには、回転軸部材３０（例えば頭部３１Ａ）または連結部１２に、現在の状態が可動状態であるのか固定状態であるのかを示す目印を設けてもよい。この目印は、描画された表示マークであってもよく、突起や切欠きで形成されるものであってもよい。例えば、その表示マークの向きによって可動状態と固定状態とが区別できるようにされていればよく、それによって可動状態と固定状態とを確実に切り替えることができ、メンテナンス性が向上する。
【００３２】
尚、本実施の形態２における固定状態においては、少なくとも、メンテナンス時などに作業者が水上フロート１０に乗った場合に固定状態を維持できればよく、例えば、それ以上に過剰な力が突発的に連結箇所に掛かった場合には、係合凹部１２Ｂと係合凸部３１Ｄとの係合が外れて可動状態に戻るようにすることが望ましい。これにより、固定状態において過剰な力が連結箇所に掛かり、連結部１２が破損することを防止できる。上述のように、過剰な力が連結箇所に掛かった場合に固定状態が解除されるようにするには、例えば、係合凹部１２Ｂおよび係合凸部３１Ｄの大きさを適切な寸法に設定して、連結部１２が破損しない範囲で所定以上の負荷が連結部１２にかかった場合に、係合凸部３１Ｄが係合凹部１２Ｂから外れるようにしておけばよい。
【００３３】
〔実施の形態３〕
図６は、本実施の形態３に係る水上フロート１０の連結構造を示す図であり、軸孔１２Ａと回転軸部材３０との具体的構成を示す断面図（図３におけるＡ−Ａ断面）である。また、図６（ａ）は可動状態、図６（ｂ）は固定状態を示している。
【００３４】
本実施の形態３では、図６に示すように、軸孔１２Ａは断面が楕円形状の軸孔とされている。軸孔１２Ａに挿入される回転軸、すなわち、回転軸部材３０の軸部３１Ｂは、断面が楕円形状の軸孔とされている。軸部３１Ｂの楕円長軸は、軸孔１２Ａの楕円長軸よりも短く、軸孔１２Ａの楕円短軸よりも僅かに長い寸法とされている。
【００３５】
図６（ａ）に示す可動状態では、軸部３１Ｂの楕円長軸と軸孔１２Ａの楕円長軸とが平行になるように回転軸部材３０の回転位置が決められる。この時、回転軸部材３０の軸部３１Ｂと軸孔１２Ａとの間には隙間が生じ、水上フロート１０における連結部１２は回転軸部材３０に対して容易に回転する。したがって、連結された水上フロート１０同士は上下方向の回動が可能となる。
【００３６】
一方、図６（ｂ）に示す固定状態では、軸部３１Ｂの楕円長軸と軸孔１２Ａの楕円短軸とが平行になるように回転軸部材３０の回転位置が決められる。この時、軸部３１Ｂの長軸端部は軸孔１２Ａの短軸端部（内壁面）に接触し、この接触箇所において摩擦が生じる。この摩擦力によって水上フロート１０における連結部１２は、回転軸部材３０に対して回転が規制される。したがって、連結された水上フロート１０同士の回動も規制され、水上フロート１０同士の相対位置が固定される。
【００３７】
尚、本実施の形態３における固定状態においても、過剰な力が連結箇所に掛かった場合には、固定状態が解除されて可動状態に戻るようにすることが望ましい。上述のように、過剰な力が連結箇所に掛かった場合に固定状態が解除されるようにするには、例えば、軸部３１Ｂの楕円長軸と軸孔１２Ａの楕円短軸とを適切な寸法にし、固定状態において作用する上記摩擦力を適切に調整すればよい。例えば、連結部１２が破損しない範囲で所定以上の負荷が連結部１２にかかる場合において軸部３１Ｂの楕円長軸と軸孔１２Ａの楕円短軸との間にかかる力に対し、その力以下に上記摩擦力を設定すれば、連結部１２が破損しない段階で固定状態が解除されるようにできる。
【００３８】
また、図６の構成では、軸部３１Ｂおよび軸孔１２Ａの断面を共に楕円形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、軸部３１Ｂおよび軸孔１２Ａの断面は、例えば図７に示すような多角形等であってもよい。すなわち、可動状態（図７（ａ）参照）では軸部３１Ｂと軸孔１２Ａとの間に十分な隙間が生じ、固定状態（図７（ｂ）参照）では軸部３１Ｂと軸孔１２Ａとの間に十分な摩擦力が発生するような接触を生じさせる形状であればよい。
【００３９】
〔実施の形態４〕
図８は、本実施の形態４に係る水上フロート１０の連結構造を示す図であり、軸孔１２Ａと回転軸部材３０との具体的構成を示す平面図である。また、図８（ａ）は可動状態、図８（ｂ）は固定状態を示している。
【００４０】
本実施の形態４では、図８に示すように、回転軸部材３０の第１部材３１において、図４に示す頭部３１Ａに代えてテーパ部３１Ｅが設けられている。テーパ部３１Ｅは、回転軸に沿って一方端から他方端に掛けて太さが徐々に太くなるテーパ軸とされており、軸部３１Ｂに近い側が細く、軸部３１Ｂから遠い側が太くなっている。また、テーパ部３１Ｅの断面は特に限定されるものではなく、例えば円形であってもよく、多角形であってもよい。また、本実施の形態４では、テーパ部３１Ｅに合わせて軸孔１２Ａもテーパ状の孔とされているが、本発明において軸孔１２Ａの形状はテーパ部３１Ｅに合わせた形状に限定されるものではなく、例えば一定の幅の孔であってもよい。但し、同一の連結箇所における２つの軸孔１２Ａは同じ大きさではなく、２つの軸孔１２Ａによって連続したテーパ面が形成されるようになっている。
【００４１】
図８（ａ）に示す可動状態では、テーパ部３１Ｅまたは軸部３１Ｂと軸孔１２Ａとの間に隙間が生じるように回転軸部材３０の軸方向位置が決められる。この時、回転軸部材３０のテーパ部３１Ｅまたは軸部３１Ｂと軸孔１２Ａとの間の隙間により、水上フロート１０における連結部１２は回転軸部材３０に対して容易に回転する。したがって、連結された水上フロート１０同士は上下方向の回動が可能となる。
【００４２】
一方、図８（ｂ）に示す固定状態では、テーパ部３１Ｅと軸孔１２Ａとが隙間なく接触するように回転軸部材３０の軸方向位置が決められる。この時、テーパ部３１Ｅと軸孔１２Ａとの間では接触による摩擦（テーパ部３１Ｅおよび軸孔１２Ａの断面形状が円形の場合）もしくは係合（テーパ部３１Ｅおよび軸孔１２Ａの断面形状が多角形の場合）が生じる。この摩擦力（もしくは係合）によって水上フロート１０における連結部１２は、回転軸部材３０に対して回転が規制される。したがって、連結された水上フロート１０同士の回動も規制され、水上フロート１０同士の相対位置が固定される。
【００４３】
本実施の形態４の構成では、回転軸部材３０の軸方向位置を変更することで、可動状態と固定状態との切り替えが行われる。そして、回転軸部材３０の軸方向位置の位置決めのため、連結される水上フロート１０の一方に位置決め用突出部１３が設けられる。位置決め用突出部１３は、連結部１２と平行に配置され、回転軸部材３０の軸部３１Ｂを挿通させる軸孔１３Ａを有している。
【００４４】
回転軸部材３０は、第１部材３１の軸部３１Ｂを位置決め用突出部１３の軸孔１３Ａに通し、その先端に第２部材３２をネジ止めすることで取り付けられる。この時、第１部材３１の雄ネジ部３１Ｃに対して第２部材３２の雌ネジ部３２Ａを浅くネジ込めば可動状態となり、深くネジ込めば固定状態とすることができる。
【００４５】
また、図８の構成では、可動状態および固定状態の何れにおいても、回転軸部材３０のテーパ部３１Ｅが連結部１２の軸孔１２Ａに挿入されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、回転軸部材３０の第１部材３１において、テーパ部３１Ｅにおける軸部３１Ｂとの反対側に太軸部３１Ｆを設け、固定状態においては、太軸部３１Ｆが連結部１２の軸孔１２Ａに嵌入される構成としてもよい。また、図８や図９に示す構成においては、連結部１２や位置決め用突出部１３を上方から見た回転軸部材３０の位置によって、可動状態と固定状態とを区別することができる。例えば、連結部１２の軸孔１２Ａに対してテーパ部３１Ｅや太軸部３１Ｆが挿入された位置によって区別することができ、また、第２部材３２から第１部材３１の端部が突出しているかいないかによって区別することができる。
【００４６】
〔実施の形態５〕
図１０は、本実施の形態５に係る水上フロート１０の連結構造を示す断面図（図３におけるＡ−Ａ断面）であり、図１０（ａ）は可動状態、図１０（ｂ）は固定状態を示している。
【００４７】
本実施の形態５では、図１０に示すように、回転軸部材３０の軸部３１Ｂおよび連結部１２の軸孔１２Ａは共に円形とされている。このため、本実施の形態５では、上述した実施の形態２〜４とは異なり、回転軸部材３０および軸孔１２Ａによって固定状態を取り得る構造ではない。
【００４８】
代わりに、本実施の形態５では、連結部１２においてロック孔１２Ｃが設けられている。ロック孔１２Ｃは、連結される２つの連結部１２が直線的に配置された時に、互いに重なる位置に形成されている。
【００４９】
図１０（ａ）に示す可動状態では、ロック孔１２Ｃに何も挿入されず、連結部１２同士は回転軸部材３０による一軸連結となる。このため、水上フロート１０における連結部１２は回転軸部材３０に対して容易に回転する。したがって、連結された水上フロート１０同士は上下方向の回動が可能となる。
【００５０】
一方、図１０（ｂ）に示す固定状態では、互いに重ね合わされたロック孔１２Ｃにロックピン３３が挿入される。この場合、連結部１２同士は回転軸部材３０およびロックピン３３による二軸連結となる。これにより、水上フロート１０における連結部１２は、回転が規制される。したがって、連結された水上フロート１０同士の回動も規制され、水上フロート１０同士の相対位置が固定される。
【００５１】
本実施の形態５における固定状態においても、過剰な力が連結箇所に掛かった場合には、固定状態が解除されて可動状態に戻るようにすることが望ましい。本実施形態において過剰な力が連結箇所に掛かった場合に固定状態が解除されるようにするには、連結部１２が破損しない範囲で所定以上の負荷が連結部１２にかかった場合に、ロック孔１２Ｃに挿入されたロックピン３３が破断するようにすればよい。そうすれば、ロックピン３３が破断した時点で固定状態が解除され、負荷によって連結部１２自体が破損することを抑制することができる。
【００５２】
〔実施の形態６〕
実施の形態１に係る水上太陽光発電システム１では、連結部１２が、水上フロート１０の本体部１１の各隅から２本ずつ、側面から側方に突出するように設けた構成を例示している。しかしながら、本発明において、連結部１２の形成本数、形成箇所および突出方向はこの例に限定されるものではない。本実施の形態６では、連結部１２の形成本数、形成箇所および突出方向を実施の形態１とは異ならせた変形例について説明する。
【００５３】
図１１は、本実施の形態６に係る水上太陽光発電システムの一例であって、水上太陽光発電システム２の概略構成を示す平面図である。図１１に示す水上太陽光発電システム２では、連結部１２が、水上フロート１０の本体部１１の各側面の略中央から１本ずつ、側方に突出するように設けられている。このように、連結部１２の形成本数および形成箇所が、図３に示す水上太陽光発電システム１とは異なるものであってもよい。
【００５４】
図１２は、本実施の形態６に係る水上太陽光発電システムの他の例であって、水上太陽光発電システム３の概略構成を示す平面図である。図１２に示す水上太陽光発電システム３では、連結部１２が、水上フロート１０の本体部１１の各隅部から１本ずつ、側面に対して斜めに突出するように設けられている。このように、連結部１２の突出方向が、図３に示す水上太陽光発電システム１とは異なるものであってもよい。
【００５５】
〔実施の形態７〕
実施の形態１に係る水上太陽光発電システム１は、１種類の水上フロート、すなわち水上フロート１０のみを連結した構成を例示している。本実施の形態７では、複数種類の水上フロートを組み合わせて水上太陽光発電システムを構成した変形例について説明する。
【００５６】
図１３は、本実施の形態７に係る水上太陽光発電システムの一例であって、水上太陽光発電システム４の概略構成を示す平面図である。図１３に示す水上太陽光発電システム４は、太陽電池モジュール２０が載置された水上フロート１０と、太陽電池モジュール２０が載置されない通路フロート４０とが連結されて構成されている。通路フロート４０は、メンテナンス時に作業者の通路として利用される。
【００５７】
水上太陽光発電システム４では、通路フロート４０においても水上フロート１０と同様の連結部１２が設けられており、水上フロート１０と通路フロート４０とを連結部１２および回転軸部材３０を用いて連結することができる。尚、図１３の例では、通路フロート４０は、水上フロート１０とのみ連結部１２によって連結されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、通路フロート４０同士が連結部１２によって連結されていてもよい。
【００５８】
以上のように、本発明の水上設置用支持装置は、水上で互いに連結されて水上太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールの水上設置用支持装置であって、前記水上設置用支持装置は、記太陽電池モジュールが戴置される浮体である本体部と、前記本体部から突出して設けられ、軸孔を有する連結部とを備え、前記水上設置用支持装置同士は、前記連結部の前記軸孔同士を重ね、重ねた前記軸孔の両方に回転軸部材を水平方向に沿って挿通させることで前記連結部が前記回転軸部材周りで回転して上下方向に回動可能に連結されることを特徴としている。
【００５９】
上記の構成によれば、水上設置用支持装置同士の連結は、連結部における軸孔同士を重ね、この軸孔に回転軸部材を挿通させることで行われる。この時、回転軸部材は、その回転軸が水平となるように連結部の軸孔に挿通される。そのため、連結された水上設置用支持装置同士は、上下方向に回動可能となる。水上太陽光発電システムでは、連結された水上設置用支持装置同士が上下方向に回動可能となることで、波の影響などで上下方向の位置変位が生じても、連結部において過剰な負荷が掛かることを抑制でき、連結部が過剰な負荷によって破損することを防止できる。
【００６０】
また、水上太陽光発電システムを水抜きが行われる池に設置した場合、水抜きが行われた時に水上太陽光発電システムを平坦ではない池底の形状に容易に沿わせることができる。このため、水上太陽光発電システムを水抜きが行われる池に設置することも可能となり、水上太陽光発電システムの設置条件が緩和される。
【００６１】
また、上記の課題を解決するために、本発明の水上太陽光発電システムでは、連結される前記水上設置用支持装置同士は、前記連結部が前記回転軸部材周りで回転して上下方向の回動が可能な可動状態と、前記連結部の前記回転軸部材周りでの回転が規制されて連結された前記水上設置用支持装置同士の相対位置が固定される固定状態と、を切り替えられることを特徴としている。
【００６２】
上記の構成によれば、太陽電池モジュールのメンテナンス時などに作業者が水上設置用支持装置に乗る場合には、固定状態とされて水上設置用支持装置同士の相対位置が固定されていると、作業者の乗った水上設置用支持装置が沈んだり傾いたりすることが防止されて安定するため、メンテナンス作業が行いやすくなる。
【００６３】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記軸孔には係合凹部が形成され、前記回転軸部材には係合凸部が形成されており、前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を回転させることで切替可能であり、前記可動状態では前記係合凹部に前記係合凸部が係合せず、前記固定状態では前記係合凹部に前記係合凸部が係合することで前記連結部が前記回転軸部材に対して回転規制される構成とすることができる。
【００６４】
上記の構成によれば、軸孔内で回転軸部材を回転させることで可動状態および固定状態を切替可能であり、該切り替えを容易に行うことができる。また、係合凹部および係合凸部の大きさを適切な寸法に設定し、過剰な力が連結箇所に掛かった場合に固定状態が解除されるようにすれば、過剰な力が連結箇所に掛かった場合の水上設置用支持装置の破損を防止することができる。
【００６５】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を回転させることで切替可能であり、前記可動状態では前記軸孔と前記回転軸部材との間に隙間を設けており、前記固定状態では前記軸孔と前記回転軸部材とを接触させ、前記連結部と前記回転軸部材との間の摩擦力で回転規制される構成とすることができる。
【００６６】
上記の構成によれば、軸孔内で回転軸部材を回転させることで可動状態および固定状態を切替可能であり、該切り替えを容易に行うことができる。また、固定状態において作用する摩擦力を適切に調整し、過剰な力が連結箇所に掛かった場合に固定状態が解除されるようにすれば、過剰な力が連結箇所に掛かった場合の水上設置用支持装置の破損を防止することができる。
【００６７】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記回転軸部材の回転軸には一方端の側から他方端の側に向けて太さが徐々に太くなるテーパ部が設けられており、前記可動状態および前記固定状態は、前記軸孔内で前記回転軸部材を軸方向に沿って移動させることで切替可能であり、前記可動状態では前記軸孔と前記回転軸部材との間に隙間を設けており、前記固定状態では前記軸孔と前記回転軸部材とを接触または係合させ、前記連結部と前記回転軸部材との間の摩擦力または係合によって回転規制される構成とすることができる。
【００６８】
上記の構成によれば、軸孔内で回転軸部材を回転軸に沿って移動させることで可動状態および固定状態を切替可能であり、該切り替えを容易に行うことができる。
【００６９】
また、上記水上太陽光発電システムでは、前記連結部にはロック孔が設けられており、前記可動状態では前記ロック孔に何も挿入されず、前記固定状態では互いに重ね合わされた前記ロック孔にロックピンが挿入され、該ロックピンによって前記連結部が前記回転軸部材に対して回転規制される構成とすることができる。
【００７０】
上記の構成によれば、ロック孔にロックピンを挿脱することで可動状態および固定状態を切替可能であり、該切り替えを容易に行うことができる。
【００７１】
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。
【００７２】
本国際出願は、２０１７年９月１２日に出願された日本国特許出願第２０１７−１７４６６６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２０１７−１７４６６６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】
【００７３】
１〜４    水上太陽光発電システム
１０    水上フロート
１１    本体部
１２    連結部
１２Ａ    軸孔
１２Ｂ    係合凹部
１２Ｃ    ロック孔
１３    位置決め用突出部
１３Ａ    軸孔
２０    太陽電池モジュール
３０    回転軸部材
３１    第１部材
３１Ａ    頭部
３１Ｂ    軸部
３１Ｃ    雄ネジ部
３１Ｄ    係合凸部
３２    第２部材
３２Ａ    雌ネジ部
３３    ロックピン
４０    通路フロート
【図１】
2019053946.tif 000003
【図２】
2019053946.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019053946.tif 000007
【図６】
2019053946.tif 000008
【図７】
2019053946.tif 000009
【図８】
2019053946.tif 000010
【図９】
2019053946.tif 000011
【図１０】
2019053946.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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2019053946.tif 000017
2019053946.tif 000018
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