(57)【要約】【課題】採光調整と太陽光発電とを同時に行う太陽光発電装置を提供する。【解決手段】太陽光発電装置１は、建物内の採光部分の直下の支持枠２に、連結ロッド６で連結された複数の太陽電池パネル５を格納、展開可能に支持する。支持枠２上の格納側端から展開側端まで、モータ駆動の牽引ワイヤＷが、繰り出し、繰り戻し自在に張られる。太陽電池パネル５は、支持枠２上のレール３上をローラ８で移動する。後端の太陽電池パネル５が牽引ワイヤＷに係止される。牽引ワイヤＷが、繰り出されると、太陽電池パネル５は、ローラ８の軸周りに回転しながらレール３上を移動し、ほぼ水平の展開状態で停止する。牽引ワイヤＷが、繰り戻されると、太陽電池パネル５は、回転しながら表裏を対面させるようにレール３上を移動し、ほぼ垂直の格納状態で停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置される前端辺と後端辺及びこれらと直交する左側辺と右側辺の４辺を具備し、建物内の採光部分の直下に概略水平に設けられる矩形の支持枠と、
前記支持枠上に、前記両側辺と平行に前記両端辺間に支架される少なくとも平行一対の支持レールと、
前記支持レールと平行に、前記支持枠の両端辺間に張られ、前記後端辺側への繰り出し状態と前記前端辺側への繰り戻し状態との間をモータ駆動で延線方向に繰り出し、繰り戻し自在の牽引ワイヤと、
それぞれ左右両側中央に前記支持レール上を転動可能なローラを具備し、連結ロッドにより相互に間隔を置いて相対回転自在に連結されると共に、前記牽引ワイヤに連結され、当該牽引ワイヤの繰り出し動作に連動して前記支持枠内に相互間隔を置いて概略水平に展開し、前記牽引ワイヤの繰り戻し動作に連動して前記支持枠内の前端辺側に概略垂直に折り重なって格納されるように、前記支持レールに沿って移動自在の複数の太陽電池パネルと、を具備することを特徴とする遮光兼用太陽光発電装置。
【請求項２】
前記各太陽電池パネルは、矩形板状のパネル本体と、当該パネル本体を前記支持レールに移動自在に支持する前記ローラとを具備し、
前記パネル本体は、前記各太陽電池パネルがほぼ水平に展開したときに前記支持枠の前端辺側にこれと平行に配置される前側辺と、後端辺側にこれと平行に配置される後側辺と、前記支持枠の左側辺側にこれと平行に配置される左側辺と、右側辺側にこれと平行に配置される右側辺と、太陽光を受光する受光面と、その反対の裏面とを具備し、
前記ローラは、前記支持レール上を転動し、かつ当該支持レール上に前記パネル本体を軸周りに回転自在に支持するように、前記パネル本体の左側辺及び右側辺の外側中央に設けられ、
前記連結ロッドは、相隣接する前記各太陽電池パネルの前記後側辺と前側辺とを相対回転自在に連結し、
前記複数の太陽電池パネルのうち前端に配置される太陽電池パネルは、前記支持レール上に、前記ローラの軸周りに相対回転自在かつレールの延長方向に移動不能に支持され、
前記複数の太陽電池パネルのうち後端に配置される太陽電池パネルは、前記左右側辺の外側中央部において前記牽引ワイヤに係止され、
前記各太陽電池パネルは、展開状態において、前記受光面を上に向け、わずかに前側辺側が上昇する傾斜を持つように前記支持レール上に支持され、それによって、前記牽引ワイヤの繰り戻し動作時に、前記前側辺を上に向けてほぼ垂直に折り重なって格納されるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の遮光兼用太陽光発電装置。
【請求項３】
前記パネル本体は、可撓性シート状基体の表面側に可撓性太陽電池モジュールを積層した可撓性の太陽電池積層シートと、当該太陽電池積層シートの四囲を囲む前側枠材、後側枠材、左側枠材及び右側枠材を具備することを特徴とする請求項２に記載の遮光兼用太陽光発電装置。
【請求項４】
前記パネル本体の前側枠材には、前記太陽電池パネルが、展開状態において、前記受光面を上に向け、わずかに前側枠材側に上昇する傾斜を持つように前記支持レール上の上面に当接する当接片が設けられることを特徴とする請求項３に記載の遮光兼用太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の採光部分から室内に入射する太陽光を部分的に太陽電池セルで遮光することにより、室内で必要とされる光量を確保しつつ、太陽光発電を行う太陽光発電装置に関し、例えば、植物栽培温室等の農業分野の建物内において、採光量制御を行いながら、遮光した太陽光を発電に利用する太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温室やアトリウムなどの建物内の採光部分の直下に、複数枚の太陽電池セルを透明な合成樹脂で被覆してなる薄型軽量太陽電池モジュールを配設し、あるいは複数の該薄型軽量太陽電池モジュールを配設した構成の太陽電池アレイを設け、建物内への採光は太陽電池モジュールの太陽電池セルと太陽電池セルの間及び／又は太陽電池アレイの太陽電池モジュールと太陽電池モジュールの間から行う太陽光発電システムが特許文献１に提案されている。具体的には、太陽電池モジュール又は太陽電池アレイをシート状に構成し、シート状に構成した太陽電池モジュール又は太陽電池アレイの全部又は一部を収納できる巻き取り式の収納機構（図９）を設け、建物内への採光量を調整できるようにする。また、太陽電池アレイを、太陽電池モジュールと太陽光透過部分が屈曲自在に接続配列された展開・収縮自在の蛇腹式の構成とし、あるいは太陽電池モジュールと太陽光透過部分が配置されてなる複数のサブアレイがスライドして展開、収納される展開・収納自在のスライド式の構成（図１１）とし、駆動機構で展開・収縮又は展開・収納させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来のものとは異なる構成で、採光調整と太陽光発電とを同時に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している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の太陽光発電装置１は、建物内の採光部分の直下に概略水平に設けられる矩形の支持枠２と、この支持枠２上に支架される少なくとも平行一対の支持レール３と、支持レール３と平行に、支持枠２に張られモータ駆動で延線方向に繰り出し繰り戻し自在の牽引ワイヤＷと、連結ロッド６により相互に間隔を置いて連結されると共に、牽引ワイヤＷに連結される複数の太陽電池パネル５とを具備する。支持枠２は、互いに平行に配置される前端辺２ａと後端辺２ｂ及びこれらと直交する左側辺２ｃと右側辺２ｄの４辺を具備する。支持レール３は、支持枠２上に、両側辺２ｃ，２ｄと平行に両端辺２ａ，２ｂ間に支架される。牽引ワイヤＷは、支持レール３と平行に、支持枠２に張られ、後端辺２ｂ側へ繰り出され、前端辺２ａ側へ繰り戻される。太陽電池パネル５は、それぞれ左右両側中央に前記支持レール上を転動可能なローラを具備し、連結ロッド６により相対回転自在に連結され、牽引ワイヤＷの繰り出し動作に連動して支持枠２内に相互間隔を置いて概略水平に展開し、牽引ワイヤＷの繰り戻し動作に連動して支持枠２内の前端辺２ａ側に概略垂直に折り重なって格納されるように、支持レール３に沿って移動自在である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の太陽光発電装置１は、不使用時に、支持枠内の前端辺側に概略垂直に折り重なって格納される。モータを始動して牽引ワイヤＷ１を繰り出すと、支持枠の後端辺側の太陽電池パネルから順次、前端辺側の太陽電池パネルへと牽引ワイヤＷ１に引かれて同方向に転倒する。全てがほぼ水平に転倒した展開状態でモータが停止する。これにより、建物の採光部から入射する太陽光の多くを太陽電池パネルで遮蔽し、下方への入射を制限すると同時に、太陽電池パネルに受けた太陽光により発電を行うことができる。牽引ワイヤＷ１を繰り戻すと、支持枠の後端辺側の太陽電池パネルから順次、前端辺側の太陽電池パネルへと連結ロッドに押されて同方向に起立し、前端辺側へ集合する。全てがほぼ垂直に起立して重畳した格納状態でモータＭが停止する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る太陽光発電装置全体の繰り出し状態の平面図である。
【図２】図１の太陽光発電装置の繰り出し状態の正面図である。
【図３】図１の太陽光発電装置の繰り戻し状態の正面図である。
【図４】図１おけるＩＶ部の拡大平面図である。
【図５】図１おけるＶ部の拡大正面図である。
【図６】図１おける展開状態のＶＩ−ＶＩ拡大断面図である。
【図７】図１おける格納状態のＶＩＩ−ＶＩＩ拡大断面図である。
【図８】図１おけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ拡大断面図である。
【図９】図１おけるＩＸ部の拡大平面図である。
【図１０】図１おけるＸ部の拡大平面図である。
【図１１】図２おけるＸＩ部の拡大正面図である。
【図１２】図２おけるＸＩＩ部の拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図３において、太陽光発電装置１は、図示しない温室などの建物内の採光部分の直下に水平に設けられる支持枠２上に複数の太陽電池パネル５を前端側へ収束（図３）させたり、後端側へ展開させたり（図１，２）できるように設けてなる。建物が温室であれば、支持枠２の下方に植物が栽培される。
【０００９】
支持枠２は、アルミ型材等を矩形に組んでなり、互いに平行に配置される前端辺２ａと後端辺２ｂ及びこれらと直交する左側辺２ｃと右側辺２ｄの４辺を具備する。
【００１０】
アルミアングル材等からなる３本の支持レール３ａ，３ｂ，３ｃが、支持枠２の両側辺２ｃ、２ｄと平行に、両端辺２ａ，２ｂ間に支架される。
【００１１】
牽引ワイヤＷが、支持枠２の前端辺２ａと後端辺２ｂ上に設けられたスプロケット４間に掛け回される。牽引ワイヤＷは、前端辺２ａ側に設けられたモータＭにより、後端辺２ｂ側へ進む方向へ繰り出され、前端辺２ａ側へ進む方向へ繰り戻される。
【００１２】
複数の太陽電池パネル５が、連結ロッド６により相互に間隔を置いて連結され、支持レール３上に移動自在に支持される。図示の実施形態において、太陽電池パネル５は、左右に２列設けられ、３本の支持レール３ａ，３ｂ，３ｃ上に支持されているが、１列の太陽電池パネル５を２本の支持レール上に支持する構成でもよい。太陽電池パネル５は、矩形板状のパネル本体７と、当該パネル本体７を支持レール３に移動自在に支持するローラ８とを具備する。
【００１３】
図４、図５に示すように、パネル本体７は、可撓性の太陽電池積層シート９と、それの四囲を囲む４つの枠材１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとを具備する。太陽電池積層シート９は、可撓性シート状基体９ａの表面側に可撓性太陽電池モジュール９ｂを積層してなる。太陽電池パネル５が支持枠２内に相互間隔を置いてほぼ水平に展開した状態において、前側枠材１０ａは支持枠２の前端辺２ａ側にこれと平行に、後側枠材１０ｂは支持枠の後端辺２ｂ側にこれと平行にそれぞれ配置され、太陽電池モジュール９ｂが積層された側の受光面が上方に向く。受光面の反対側が裏面となる。前側枠材１０ａのレール３ｂ側の端部には、当接片１１が、展開状態における前方へ延出するように取り付けられる。図６、図８に示すように、当接片１１が支持レール３の上面に当接することにより、太陽電池パネル５が、展開状態において、受光面を上に向け、わずかに前端辺２ａ側へ上昇する傾斜を持つように配置される。
【００１４】
ローラ８は、パネル本体７の左側枠材１０ｃ、右側枠材１０ｄの側面の前後方向中央に軸８ａで取り付けられる。左右に並ぶ２つの太陽電池パネル５の一方のローラ８は、軸８ａで左右の両太陽電池パネル５に共通に支持され、中央の支持レール３ｂ上に乗っている。図９、図１１に示すように、前端の太陽電池パネル５のローラ８は、レール３に固定されたローラ保持金具１３に保持され、レール３上を移動できない。この太陽電池パネル５は、当該ローラ８の軸周りには回転自在である。
【００１５】
前後に隣接する太陽電池パネル５同士は、左側枠材１０ｃ又は右側枠材１０ｄの側面の前後端部において、連結ロッド６の両端に相対回転自在に連結される。図１０に示すように、牽引ワイヤＷは、もっとも後端辺２ｂ側に位置する太陽電池パネル５の左側枠材１０ｃの側面に止め金具１２で係止される。
【００１６】
したがって、太陽電池パネル５は、牽引ワイヤＷの繰り出し、繰り戻し動作に連動して支持レール３に沿って移動する。図３、図７に示すように格納状態にある太陽電池パネル５は、牽引ワイヤＷが繰り出されると、支持枠２内に相互間隔を置いて概略水平になるように展開し、牽引ワイヤＷの繰り戻されると、支持枠２内の前端辺２ａ側に集積し、概略垂直に折り重なって格納される。
【００１７】
太陽光発電装置１は、不使用時において、牽引ワイヤＷを繰り戻した状態で、支持枠２内の前端辺２ａ側に太陽電池パネル５が集積した格納状態（図３、図７）にある。この状態において、太陽電池パネル５は、交互に表裏を対面させて概略垂直に折り重なった状態にある。モータＭを起動して牽引ワイヤＷを繰り出すと、後端の太陽電池パネル５から順次、前端の太陽電池パネルへと、連結ロッド６を介して牽引ワイヤＷ１に引かれ、支持ローラ８の軸８ａを中心にして、図３、図７において時計方向へ回転しつつ、支持レール３上を後方へ移動する。全てがほぼ水平に転倒した展開状態（図１、図２）で、図１０に示すように、後端の太陽電池パネル５の支持ローラ８の軸８ａがリミットスイッチ１５を起動させ、モータＭが停止する。これにより、建物の採光部から入射する太陽光の多くを太陽電池パネル５で遮蔽し、下方への入射を制限すると同時に、太陽電池パネル５に受けた太陽光により発電を行うことができる。
【００１８】
この状態から、牽引ワイヤＷを繰り戻すと、後端の太陽電池パネル５から順次、前端の太陽電池パネル５へと、連結ロッド６に押され、後端側が押し下げられ、前端側が押し上げられるように、図３、図６において反時計方向へ回転しつつ、支持レール３上を前方へ移動する。太陽電池パネル５の前端側の当接片１１が支持レール３ｂの上面に当接しているため、各太陽電池パネル５は、前端側が後端側よりわずかに上位にあり、かつ当接片１１により下方への回転が阻止されるため、確実に同方向へ回転して起立し、図３、図７に示すように、前端辺２ａ側へ集合する。全てがほぼ垂直に起立して重畳した格納状態で、図１１に示すように、最後部の太陽電池パネル５がリミットスイッチ１４を起動させ、モータＭが停止する。
【符号の説明】
【００１９】
１      太陽光発電装置
２      支持枠
２ａ    前端辺
２ｂ    後端辺
２ｃ    左側辺
２ｄ    右側辺
３ａ    支持レール
３ｂ    支持レール
３ｃ    支持レール
４      スプロケット
５      太陽電池パネル
６      連結ロッド
７      パネル本体
８      支持ローラ
９      太陽電池積層シート
９ａ    シート基体
９ｂ    太陽電池モジュール
１０ａ  前側枠材（前側辺）
１０ｂ  後側枠材（後側辺）
１０ｃ  左側枠材（左側辺）
１０ｄ  右側枠材（右側辺）
１１    当接片
１２    止め具
１３    ローラ保持金具
１４    リミットスイッチ
１５    リミットスイッチ
Ｍ      モータ
Ｗ      牽引ワイヤ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月25日(2017.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置される前端辺と後端辺及びこれらと直交する左側辺と右側辺の４辺を具備し、建物内の採光部分の直下に概略水平に設けられる矩形の支持枠と、
前記支持枠上に、前記両側辺と平行に前記両端辺間に支架される少なくとも平行一対の支持レールと、
前記支持レールと平行に、前記支持枠の両端辺間に張られ、前記後端辺側への繰り出し状態と前記前端辺側への繰り戻し状態との間をモータ駆動で延線方向に繰り出し、繰り戻し自在の牽引ワイヤと、
それぞれ左右両側に前記支持レール上を転動可能なローラを具備し、連結ロッドにより相互に間隔を置いて相対回転自在に連結されると共に、前記牽引ワイヤに連結され、当該牽引ワイヤの繰り出し動作に連動して前記支持枠内に相互間隔を置いて概略水平に展開し、前記牽引ワイヤの繰り戻し動作に連動して前記支持枠内の前端辺側に概略垂直に折り重なって格納されるように、前記支持レールに沿って移動自在の複数の太陽電池パネルとを具備し、
前記各太陽電池パネルは、矩形板状のパネル本体と、当該パネル本体を前記支持レールに移動自在に支持する前記ローラとを具備し、
前記パネル本体は、前記各太陽電池パネルがほぼ水平に展開したときに前記支持枠の前端辺側にこれと平行に配置される前側辺と、後端辺側にこれと平行に配置される後側辺と、前記支持枠の左側辺側にこれと平行に配置される左側辺と、右側辺側にこれと平行に配置される右側辺と、太陽光を受光する受光面と、その反対の裏面とを具備し、
前記ローラは、前記支持レール上に前記パネル本体を軸周りに回転自在に支持するように、前記パネル本体の左側辺及び右側辺の外側中央に設けられ、
前記連結ロッドは、相隣接する前記各太陽電池パネルの前記後側辺と前側辺とを相対回転自在に連結し、
前記複数の太陽電池パネルのうち前端に配置される太陽電池パネルは、前記支持レール上に、前記ローラの軸周りに相対回転自在かつレールの延長方向に移動不能に支持され、
前記複数の太陽電池パネルのうち後端に配置される太陽電池パネルは、前記左右側辺の外側中央部において前記牽引ワイヤに係止され、
前記各太陽電池パネルは、展開状態において、前記受光面を上に向け、わずかに前側辺側が上昇する傾斜を持つように前記支持レール上に支持され、それによって、前記牽引ワイヤの繰り戻し動作時に、前記前側辺を上に向けてほぼ垂直に折り重なって格納されるように構成されていることを特徴とする遮光兼用太陽光発電装置。
【請求項２】
前記パネル本体は、可撓性シート状基体の表面側に可撓性太陽電池モジュールを積層した可撓性の太陽電池積層シートと、当該太陽電池積層シートの四囲を囲む前側枠材、後側枠材、左側枠材及び右側枠材を具備することを特徴とする請求項１に記載の遮光兼用太陽光発電装置。
【請求項３】
前記パネル本体の前側枠材には、前記太陽電池パネルが、展開状態において、前記受光面を上に向け、わずかに前側枠材側に上昇する傾斜を持つように前記支持レール上の上面に当接する当接片が設けられることを特徴とする請求項２に記載の遮光兼用太陽光発電装置。