(57)【要約】【課題】風の強い場所に設置されても、太陽電池パネルが歪むことなく、安定して発電を行うことができる。【解決手段】太陽電池パネル１と、底板３と側板４からなる取付枠２と、外枠体５と、支柱８とを備え、太陽電池パネル１は、取付枠２の底板３と側板４に囲まれた部分に組込まれ、底板３は支柱８に固定され、外枠体５は側板４の外周部に配置されるとともに側板４に支持棒７によって固定される。支柱８には、少なくとも風力発電装置１０を含む付帯機能を設け、太陽電池パネル１および底板３は、支柱８の頂上に、水平に対して傾けて固定されるとともに、外枠体５は、曲線を含んだ形状によって構成される。【選択図】図１
2006351665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、底板と側板からなる取付枠と、外枠体と、支柱とを備え、前記太陽電池パネルは、前記取付枠の前記底板と前記側板に囲まれた部分に組込まれ、前記底板は前記支柱に固定され、前記外枠体は前記側板の外周部に配置されるとともに前記側板に支持棒によって固定された太陽光発電装置。
【請求項２】
支柱には、少なくとも風力発電装置を含む付帯機能を設けた、請求項１記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
太陽電池パネルおよび底板は、支柱の頂上に固定された、請求項２記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
底板は、水平に対して傾けて支柱に固定された、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
外枠体は、金属製の中空パイプによって構成された、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
取付枠と支持棒と外枠体とを樹脂による一体成形した枠体ユニットとして構成した、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
枠体ユニットは、ガラス繊維入り強化樹脂材料で成形された、請求項６記載の太陽光発電装置。
【請求項８】
外枠体は、断面形状が円形である、請求項６または７記載の太陽光発電装置。
【請求項９】
外枠体は、曲線を含んだ形状で構成された、請求項５または８記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光エネルギーを電気に変換する太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電装置は、太陽電池パネルを取付枠に嵌め込み固定し、取付枠をアーム継手に接合していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その構成について、図６を参照しながら説明する。図６における太陽光発電装置は、地面に垂直に立設できるようにしたポール１０１に、風力により風車１０２を回転させて発電する風力発電機１０３と、太陽光を受けて発電する太陽電池パネル１０４と、必要とする情報を電光表示する電光パネル表示器１０５と、バッテリーおよび該バッテリーに充電できるように制御するコントローラを内蔵した制御ボックス１０６とを設けて構成されていた。また、ポール１０１横方向にアーム継手１０７が設けてあり、アーム継手１０７に、太陽電池パネル１０４の受光面を斜上方に傾斜させて嵌め込み固定できるようにした取付枠１０８を接合させていた。
【特許文献１】登録実用新案第３０５５０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の構成の太陽光発電装置は、風力により風車１０２を回転させて発電する付属の風力発電機１０３の出力を高めるため、比較的風の強い場所に設置されることが多く、太陽光発電装置が強い風を受けた場合、広い面積の太陽電池パネル１０４に応力が生じ、太陽電池パネル１０４が歪むことにより発電機能が損なわれる、という課題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、風の強い場所に設置されても、太陽電池パネルが歪むことなく、安定して発電を行うことができる太陽光発電装置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】
【０００６】
本発明のシステムは、前記課題を解決するために、太陽電池パネルと、底板と側板からなる取付枠と、外枠体と、支柱とを備え、太陽電池パネルは、取付枠の底板と側板に囲まれた部分に組込まれ、底板は支柱に固定され、外枠体は側板の外周部に配置されるとともに側板に支持棒によって固定されたものである。
【０００７】
また、本発明は、支柱には少なくとも風力発電装置を含む付帯機能を設けたものである。
【０００８】
また、本発明は、太陽電池パネルおよび底板は、支柱の頂上に固定されたものである。
【０００９】
また、本発明は、底板が水平に対して傾けて支柱に固定されたものである。
【００１０】
また、本発明は、外枠体が金属製の中空パイプによって構成されたものである。
【００１１】
また、本発明は、取付枠と支持棒と外枠体とを樹脂による一体成形した枠体ユニットとして構成したものである。
【００１２】
また、本発明は、枠体ユニットがガラス繊維入り強化樹脂材料で成形されたものである。
【００１３】
また、本発明は、外枠体の断面形状が円形のものである。
【００１４】
また、本発明は、外枠体が曲線を含んだ形状で構成されたものである。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、風の強い場所に設置されても、太陽電池パネルが歪むことなく、安定して発電を行うことができる。
【００１６】
また、本発明は、太陽光を効率的に受け、発電出力を高めることができる。
【００１７】
また、本発明は、外枠体を軽量化し、支柱を安価に製造することができる。
【００１８】
また、本発明は、剛性を確保した上で、枠体ユニットを安価に製造することができる。
【００１９】
また、本発明は、外枠体を利用してデザイン性を発揮し、モニュメントとして用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の請求項１記載の太陽光発電装置は、外枠体が側板の外周部に支持棒によって固定されているため、底板と側板からなる取付枠の剛性を増すことができ、風の強い場所に設置されても、底板と側板に囲まれた部分に組込まれた太陽電池パネルに応力を生じさせない、という作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項２記載の太陽光発電装置は、付帯機能として風力発電装置を備えているため、日射量が少ない日にも風力によって発電電力を補うことができるとともに、このような風力発電装置はさらに風の強い場所に設置される可能性が高いため、剛性を増し太陽電池パネルに応力を生じさせない効果をよりいっそう発揮する。
【００２２】
本発明の請求項３記載の太陽光発電装置は、太陽電池パネルを支柱の頂上に配置しているため、付帯機能である風力発電装置および周囲の建造物により太陽光が遮られることがなく、太陽光を効率的に受けることができる、という作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項４記載の太陽光発電装置は、底板が水平に対して傾けて支柱に固定されているため、太陽電池パネルが太陽光に垂直に近い面に設置され、太陽光を効率的に受けることができる、という作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項５記載の太陽光発電装置は、外枠体が金属製の中空パイプによって構成されているため、剛性を確保した上で、外枠体を軽量化し、支柱を安価に製造することができる、という作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項６記載の太陽光発電装置は、取付枠と支持棒と外枠体とを樹脂による一体成形した枠体ユニットとして構成しているため、剛性を確保した上で、枠体ユニットを安価に製造することができる、という作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項７記載の太陽光発電装置は、枠体ユニットがガラス繊維入り強化樹脂材料で成形されているため、さらに剛性を増す、という作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項８記載の太陽光発電装置は、外枠体の断面形状が円形であるため、さらに剛性を増す、という作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項９記載の太陽光発電装置は、外枠体が曲線を含んだ形状で構成されているため、外枠体を利用してデザイン性を発揮し、モニュメントとして用いることができる、という作用を有する。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の主要部断面図、図２は本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の正面全体図、図３は本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の側面全体図、図４は本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の斜視全体図であり、図１は図２のＡ−Ａ断面矢視図である。
【００３１】
図１の主要部断面図において、１は太陽電池パネルで、取付枠２を構成している底板３と側板４に囲まれた部分に組込まれ、複数本のねじ（図示せず）で底板３と側板４に固定されている。外枠体５は、中空パイプ６を接合したもので構成され、側板４の外周部に複数の支持棒７によって固定されている。取付枠２の底板３、側板４と支持棒７および外枠体５の中空パイプ６には、剛性を確保するために金属材料を用いており、また、中空パイプ６同士の接合、および中空パイプ６と支持棒７と側板４との接合方法は、強度を確保するために溶接によって行われている。金属製の支柱８は、底板３に接合されている。この接合方法も強度を増すために溶接によって行われている。なお、これらの材質および接合方法は、剛性および強度が確保されていれば他の手段を用いても良い。
【００３２】
つぎに、図２の正面全体図、図３の側面全体図および図４の斜視全体図について説明する。なお、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。アーム継手９は、前記支柱８上部側方に固定され、先端には、付帯機能としての風力発電装置１０と一体となった照明装置１１が取付けられている。太陽電池パネル１は、この風力発電装置１０より上方に配置されるように、底板３が支柱８の頂上に固定されている。また、太陽電池パネル１は、南側の端面が低くなるように、底板３が水平に対して傾けて支柱８に固定されており、太陽電池パネル１が太陽光に垂直に近い面に設置されることにより、太陽光を効率的に受けることができる。なお、底板３すなわち太陽電池パネル１の傾斜角度は、本実施の形態１では水平に対して３０°程度に設定しているが、設置場所、設置条件などに応じて最も太陽光を効率的に受ける角度に設定しても良い。
【００３３】
支柱下部１２の中には、これら太陽電池パネル１、風力発電装置１０、照明装置１１を制御するための制御器１３と蓄電池１４とが備えられている。本実施の形態１における動作としては、昼間に太陽電池パネル１と風力発電装置１０で発生した電力を一旦蓄電池１４に蓄え、夜間に照明装置１１の電源として使用し、これら電力発生と電力消費の制御を制御器１３によって行っている。
【００３４】
本実施の形態１のような風力発電装置１０を備えた太陽光発電装置は、比較的風の強い場所に設置されることが多く、広い面積の太陽電池パネル１に風圧による応力が生じやすい。しかしながら、本実施の形態１では、外枠体５が側板４の外周部に支持棒７によって固定されているため、底板３と側板４からなる取付枠２の剛性を増すことができ、底板３と側板４に囲まれた部分に組込まれた太陽電池パネル１に応力を生じさせることなく、太陽電池パネル１が安定して発電を行うことができる。また、太陽電池パネル１を支柱８の頂上に配置しているため、風力発電装置１０や照明装置１１などの付帯機能により太陽光が遮られることなく、さらに高い位置に太陽電池パネル１が設置されているため、周囲の建造物の陰になる可能性も低くなり、太陽光を効率的に受けることができる。
【００３５】
一方、本実施の形態１では、外枠体５が金属製の中空パイプ６によって構成されているため、剛性を確保した上で、外枠体５を軽量化し、その結果支柱８が支える重量が小さくて済み、支柱８を安価に製造することができる。さらに、外枠体５である中空パイプ６が曲線を含んだ形状で構成されているため、外枠体５を利用してデザイン性を発揮し、モニュメントとして用いることができる。本実施の形態１では、図２および図４に示す通り外枠体５が「かもめが羽根を広げた姿」にデザインされており、単なる照明用の発電機ではなく、例えば海岸沿いのモニュメントとしても利用することができる。なお、外枠体５を別のデザインとして細かい波形の構成（図示せず）とすれば、海の波をイメージしたモニュメントとしても利用することができる。
【００３６】
このように、本実施の形態１では、風の強い場所に設置されても太陽電池パネルが歪むことなく安定して発電を行うことができるとともに、太陽光を効率的に受け発電出力を高めることができる、外枠体を軽量化し支柱を安価に製造することができる、外枠体を利用してデザイン性を発揮しモニュメントとして用いることができる、などの効果を奏するものである。
【００３７】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における太陽光発電装置の主要部断面図である。図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３８】
図５の主要部断面図において、枠体ユニット１５は、取付枠２を構成している底板３と側板４、外枠体５および支持棒７を、樹脂による一体成形で構成している。そして、この枠体ユニット１５は、支柱８に溶接によって固定された取付板１６に、複数本のねじ（図示せず）で固定されている。
【００３９】
一般的に樹脂材料は金属材料に比べて強度は劣るが、実施の形態１のように金属部品を溶接により接合している箇所を樹脂一体成形により肉盛りする（図示せず）、あるいは、外枠体５を中空パイプではなく断面形状が円形の円柱で構成する、樹脂材料にガラス繊維を添加し強化する、などの措置を施すことによって、金属材料と同等の剛性を確保することが可能となる。しかも、金型投資は必要ではあるが、大量生産を行う上においては、樹脂一体成形により、材料費、加工費を安価にすることができる。また、外枠体５の断面形状が円形であるため、本実施の形態１と同様、外枠体５を曲線を含んだ形状で構成することにより、外枠体５を利用してデザイン性を発揮し、モニュメントとして用いることができる。
【００４０】
このように、本実施の形態２では、剛性を確保した上で、枠体ユニットを安価に製造することができる、という効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の太陽光発電装置は、風力発電装置などの付帯機能を備えたハイブリッド発電装置として有用である。また、太陽光発電装置の単独利用にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の主要部断面図
【図２】本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の正面全体図
【図３】本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の側面全体図
【図４】本発明の実施の形態１における太陽光発電装置の斜視全体図
【図５】本発明の実施の形態２における太陽光発電装置の主要部断面図
【図６】従来の太陽光発電装置の側面全体図
【符号の説明】
【００４３】
１    太陽電池パネル
２    取付枠
３    底板
４    側板
５    外枠体
６    中空パイプ
７    支持棒
８    支柱
１０  風力発電装置
１５  枠体ユニット
【図１】
2006351665.tif 000003
【図２】
2006351665.tif 000004
【図３】
2006351665.tif 000005
【図４】
2006351665.tif 000006
【図５】
2006351665.tif 000007
【図６】
2006351665.tif 000008