(57)【要約】【課題】ソーラーパネルの傾斜角度の調整を、簡単な手段で行う。【解決手段】ソーラーパネル３０の傾斜角度調整ユニット１は、ソーラーパネル３０を取り付け、軸３２、３２を有するフレームと、軸３２、３２を回転自在に支持するブラケット４４、４４とを主要部材としてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラーパネルを取り付け、軸を有するフレームと、前記軸を回転自在に支持するブラケットとを備えてなり、前記軸を回転することによって、前記フレームを揺動させることを特徴とするソーラーパネルの傾斜角度調整ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の複数のソーラーパネルの傾斜角度調整ユニットと、該傾斜角度調整ユニットを設置する架台フレームと、前記傾斜角度調整ユニットの前記軸に固定するレバーと、該レバーを連結する共通の駆動リンクとを備えてなり、該駆動リンクを前後動することによって、前記レバーを介して、前記傾斜角度調整ユニットの前記フレームを揺動させることを特徴とするソーラーパネルの傾斜角度調整装置。
【請求項３】
前記レバーが固定されている前記傾斜角度調整ユニットに対して、請求項１記載のソーラーパネルの傾斜角度調整ユニットを連結して連動させることを特徴とする請求項２記載のソーラーパネルの傾斜角度調整装置。
【請求項４】
前記駆動リンクは、補助リンクを介して、駆動モータによって回転するクランクと連結することを特徴とする請求項２または請求項３記載のソーラーパネルの傾斜角度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ソーラーパネルを設置する場合において、発電効率を向上させるために有用なソーラーパネルの傾斜角度調整ユニットと、それを使用するソーラーパネルの傾斜角度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ソーラーパネルの発電効率は、太陽光の照射方向とソーラーパネルの傾斜角度によって大きく変動するため、太陽光の照射方向にソーラーパネルを直角方向に近づけるように調整する装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来技術によるときは、装置は複雑で、ソーラーパネルの自由な配置も困難であるため、一般家庭には不適であるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、屋根のサイズや形状にかかわらず、配置したソーラーパネルの傾斜角度の調整を、簡単な手段で行うことができるソーラーパネルの傾斜角度調整ユニットと、それを使用するソーラーパネルの傾斜角度調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第１発明（請求項１に係る発明をいう、以下同じ）の構成は、ソーラーパネルを取り付け、軸を有するフレームと、軸を回転自在に支持するブラケットとを備えてなり、軸を回転することによって、フレームを揺動させることをその要旨とする。
【０００７】
第２発明（請求項２に係る発明をいう、以下同じ）の構成は、第１発明に係る複数のソーラーパネルの傾斜角度調整ユニットと、傾斜角度調整ユニットを設置する架台フレームと、傾斜角度調整ユニットの軸に固定するレバーと、レバーを連結する共通の駆動リンクとを備えてなり、駆動リンクを前後動することによって、レバーを介して、傾斜角度調整ユニットのフレームを揺動させることをその要旨とする。
【０００８】
なお、レバーが固定されている傾斜角度調整ユニットに対して、第１発明に係るソーラーパネルの傾斜角度調整ユニットを連結して連動させてもよい。
【０００９】
また、駆動リンクは、補助リンクを介して、駆動モータによって回転するクランクと連結してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
かかる第１発明の構成によるときは、軸の回転によって、ソーラーパネルを取り付けるフレームを揺動させるという簡単な機構によって、１枚単位でソーラーパネルの傾斜角度を調整する傾斜角度調整ユニットができ、傾斜角度調整ユニットを屋根のサイズや形状に合わせて配置することによって、傾斜角度調整装置を形成することができる。
【００１１】
第２発明の構成によるソーラーパネルの傾斜角度調整装置は、複数の傾斜角度調整ユニットに取り付けられているソーラーパネルの傾斜角度を一斉に、同一の角度に調整することができ、発電効率の良い角度に設定すれば、効率よく発電することができる。
【００１２】
レバーが固定されている傾斜角度調整ユニットに対して、別の傾斜角度調整ユニットを連結して連動させることによって、さらに多数のソーラーパネルに対して傾斜角度を調整することができる。
【００１３】
補助リンクを介して、駆動リンクと駆動モータによって回転するクランクとを連結することによって、フレームを揺動する機構は、駆動モータの回転方向がどちらであっても、フレームの揺動範囲は、変わらない。したがって、駆動モータが逆回転しても部品破損の心配がなく頑丈で壊れない構造となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】要部拡大図（１）
【図２】動作説明図（１）
【図３】要部拡大図（２）
【図４】要部拡大図（３）
【図５】要部拡大図（４）
【図６】要部拡大図（５）
【図７】ソーラーパネル配置図（１）
【図８】要部拡大図（６）
【図９】動作説明図（２）
【図１０】ソーラーパネル配置図（２）
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
ソーラーパネル３０の傾斜角度調整ユニット１は、ソーラーパネル３０を取り付け、軸３２、３２を有するフレーム３１と、軸３２、３２を回転自在に支持するブラケット４４、４４とを主要部材としてなる（図１）。
【００１７】
傾斜角度調整ユニット１のブラケット４４、４４は、２箇所の雌ねじが加工されている四角形のプレート２６ａ、２６ａが取付金具４２、４２の中に挿入され、ブラケット４４、４４の下面と取付金具４２、４２の上面とがボルト２６、２６…とプレート２６ａ、２６ａとによって、挟み込まれ締め付けられていることによって取付金具４２、４２の上に設置されている。ブラケット４４、４４は、フレーム３１が有する軸３２、３２が回転自在となるように支持している。
【００１８】
傾斜角度調整ユニット１のソーラーパネル３０は、横方向がアルミニウムの形材３０ａ、３０ａによって、縦方向がプレート３０ｂ、３０ｂによって、形材３０ａ、３０ａの端部が覆われている枠に収容されている。ソーラーパネル３０は、横方向の両側から形材３０ａ、３０ａの溝に挟み込まれて収容され（図２）、形材３０ａ、３０ａがフレーム３１に固定されることによって、フレーム３１に取り付けられている。
【００１９】
フレーム３１が有する軸３２、３２は、フレーム３１の横方向の両端に、固定されている（図１）。軸３２、３２には、プレート３３、３３が溶接で取り付けられており、プレート３３、３３がフレーム３１に取り付けられていることにより、軸３２、３２は、フレーム３１に固定されている。また、ブラケット４４、４４には、取付金具４２、４２と反対側に無給油タイプのブッシュ３２ａ、３２ａ…が装着されている。そして、軸３２、３２は、ブラケット４４、４４と回転自在に支持されており、軸３２、３２が固定されているフレーム３１は、ブラケット４４、４４に対して揺動自在となっている。
【００２０】
ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置は、複数のソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整ユニット１、１…と、該傾斜角度調整ユニット１、１…を設置する架台フレーム４０と、傾斜角度調整ユニット１、１…の軸３２、３２…に固定するレバー２４、２４…と、レバー２４、２４…を連結する共通の駆動リンク２３とを主要部材としてなる（図２）。
【００２１】
ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置は、架台フレーム４０に設置されている（図１）。なお、図１は、図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。傾斜角度調整装置の架台フレーム４０は、縦横に固定されている支持金具４１、４１…と取付金具４２、４２…とによって、形成されている。ここで、支持金具４１、４１…は、屋根を構成する部材Ｒに直接に固定され、支持金具４１、４１…に対して取付金具４２、４２…が固定されている。なお、支持金具４１、４１…と、取付金具４２、４２…とは、リップ溝形鋼であって、雌ねじが加工されている四角形のプレート４３ａ、４３ａ…を支持金具４１、４１…の中に挿入して、取付金具４２、４２…の下面と支持金具４１、４１…の上面をボルト４３、４３…とプレート４３ａ、４３ａ…で挟み込み締め付ければ、プレート４３ａ、４３ａ…が角パイプの支持金具４１、４１…の側面でまわり止めされ、取付金具４２、４２…は、容易に支持金具４１、４１…の任意の場所に取り付けられる。なお、取付金具４２、４２…は、傾斜角度調整ユニット１のブラケット４４、４４が設置される取付け寸法に合わせて取り付けられている。
【００２２】
傾斜角度調整装置の複数の傾斜角度調整ユニット１、１…は、同一の間隔で架台フレーム４０を構成する取付金具４２、４２…に設置されている（図２）。
【００２３】
傾斜角度調整装置の傾斜角度調整ユニット１の各レバー２４は、各フレーム３１が有する軸３２、３２の一方に、スペーサ２４ｃを介して割り締めで固定されている。また、軸３２、３２の端部は、ワッシャ３２ｂ、３２ｂがボルト３２ｃ、３２ｃによって取り付けられ、軸３２、３２がブラケット４４、４４に対して抜け止めされている。したがって、傾斜角度調整ユニット１のブラケット４４、４４と回転自在に支持されている軸３２、３２を有するフレーム３１は、軸３２に固定されているレバー２４を介して揺動させることができる。
【００２４】
傾斜角度調整装置の複数の傾斜角度調整ユニット１、１…のレバー２４、２４…を連結する共通の駆動リンク２３は、傾斜角度調整ユニット１、１…と同一の間隔で、無給油タイプのブッシュ２４ｂ、２４ｂ…が装着されている（図２、図３）。なお、図３は、図２のＹ矢視拡大図である。そして、駆動リンク２３は、レバー２４、２４…の軸３２、３２…と反対側に取り付けられているピン２４ａ、２４ａ…が駆動リンク２３に装着されているブッシュ２４ｂ、２４ｂ…の中を回転自在となるように、レバー２４、２４…と連結されている（図１、図２）。したがって、ソーラーパネル３０、３０…が取り付けられているフレーム３１、３１…は、駆動リンク２３が前後動することによって、レバー２４、２４…を介して、軸３２、３２…を中心として、一斉に、同一の揺動を行うことが可能となっている。
【００２５】
駆動リンク２３は、補助リンク２２を介して、駆動モータ１１によって回転するクランク２１と連結することができる。ここで、駆動リンク２３の補助リンク２２と連結している側の端部には、無給油タイプのブッシュ２２ｂが装着されている（図３）。補助リンク２２は、ピン２２ａがブッシュ２２ｂの中を回転自在となるように駆動リンク２３を両側から支持し、駆動リンク２３と連結されている。
【００２６】
補助リンク２２のピン２２ａと反対側には、無給油タイプのブッシュ２１ｂが装着され、クランク２１は、ピン２１ａがブッシュ２１ｂの中を回転自在となるように補助リンク２２と連結されている。したがって、駆動リンク２３は、補助リンク２２を介して、クランク２１と連結している。
【００２７】
駆動モータ１１と減速機１２が取り付けられているフレーム１３は、ボルト４３、４３…とプレート４３ａ、４３ａ…によって、支持金具４１、４１に直接取り付けられている（図４）。なお、図４は、図３のＺ矢視図である。フレーム１３には、フレーム１３に垂直な３枚のプレート１３ａ1 、１３ａ2 、１３ａ3 が溶接で固定されており、駆動モータ１１は、プレート１３ａ2 に付設され、減速機１２は、プレート１３ａ1 に付設されている（図３）。なお、フレーム１３は、駆動モータ１１と減速機１２を屋外に設置できるように、カバー１４がプレート１３ａ1 とプレート１３ａ3 とに対して取り付けられている。また減速機１２は、駆動モータ１１とジョイント１１ａによって連結されている。そして、クランク２１は、減速機１２のキー付の出力軸１２ａに取り付けられている。したがって、駆動モータ１１の回転は、減速機１２によって減速され、クランク２１は、減速機１２によって出力される出力軸１２ａと同一の回転をする。また、減速機１２は、ウオームタイプのため、駆動モータ１１が停止している場合に、外部にブレーキがなくても、出力軸１２ａの位置を保持することができる。なお、減速機１２は、グリスが封入されているタイプのため、オイルの交換は不要である。
【００２８】
前記のような構成によって（図２）、駆動モータ１１によって回転するクランク２１が回転することにより、補助リンク２２は、クランク２１の回転を駆動リンク２３に伝動し、駆動リンク２３は、レバー２４、２４…に拘束され、前後動する。そして、駆動リンク２３は、フレーム３１、３１…が有する軸３２、３２…が回転自在のため、レバー２４、２４…を介して、フレーム３１、３１…を一斉に、同一の角度で揺動させる。そして、フレーム３１、３１…が揺動するため、フレーム３１、３１…に取り付けられているソーラーパネル３０、３０…に対して傾斜角度の調整をすることができる。
【００２９】
傾斜角度調整装置の複数の傾斜角度調整ユニット１、１…のレバー２４、２４…が固定されている傾斜角度調整ユニット１、１…に対して、傾斜角度調整ユニット１、１…を連結して連動させることができる。例えば、傾斜角度調整ユニット１、１を横並びさせ、傾斜角度調整ユニット１、１をジョイント３４で連結することもできる（図５）。あるいは、傾斜角度調整ユニット１、１のフレーム３１、３１が有する軸３２は、フレーム３１、３１に対して共通の軸として配置してもよい（図６）。ここで、図６は、取付部材３５、３５…によってフレーム３１、３１を軸３２に取り付けしている例を示している。また、図５と図６では、２個のフレーム３１、３１が取り付けられている例を示しているが、２個に限定するものでない。したがって、傾斜角度調整装置のレバー２４、２４…が固定されている前記傾斜角度調整ユニット１、１…に対して、傾斜角度調整ユニット１、１…を連結して連動させることによって、例えば、縦４枚と横４枚の合計１６枚のソーラーパネル３０、３０…を一斉に、同一の傾斜角度に調整することができるというソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置を形成することができる（図７）。ただし、図７では、傾斜角度調整ユニット１、１…を横方向に、ジョイント３４で連結している例を示している。また、図７における傾斜角度調整装置では、フレーム３１、３１…が揺動する場合において、駆動リンク２３とフレーム３１、３１…との衝突を避けるため、駆動リンク２３は、フレーム３１の外側に設置している。
【００３０】
前記の実施例では、クランク２１が３６０度回転するのに対して、フレーム３１、３１…は、正逆合わせて６０度の範囲の揺動を行うことができる。したがって、水平面や傾斜のある屋根に設置しても、太陽光の照射方向に対してソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度を十分に調整することができる。また、駆動モータ１１の回転方向がどちらであっても、フレーム３１、３１…の揺動範囲は、変わらない。したがって、駆動モータ１１が逆回転しても部品同士が衝突するといった問題は、発生しない。また、架台フレーム４０を形成する支持金具４１や取付金具４２の代わりに、他の鉄鋼材料を使用してもよい。
【００３１】
なお、駆動モータ１１、減速機１２、クランク２１、補助リンク２２の組合せの代わりに、直線的な動作を行うエアシリンダや電動のリニアアクチュエータによって、駆動リンク２３を直接前後動することも可能であり、また、駆動モータ１１を一方向の連続的な回転ではなく、回転と、停止と、逆転とを組み合わせることによってフレーム３１、３１…を揺動させることも可能である。
【００３２】
ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置の操作は、手動の遠隔操作によって、ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置の駆動モータ１１を回転させ、ソーラーパネル３０、３０…の電力モニタによって、ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度と発電効率の確認を行う。発電効率の良い角度を見つけ、その位置で停止する。そうすると、ソーラーパネル３０、３０…は、かかる角度を保持し、効率よく発電することができる。
【他の実施の形態】
【００３３】
傾斜角度調整ユニット１は、２枚のソーラーパネル３０、３０を取り付けることができる（図８）。
【００３４】
また、ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整ユニット１、１…のレバー２４、２４…の寸法を変更することによって（図９）、フレーム３１、３１…が揺動する場合であっても、ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置のフレーム３１、３１…が駆動リンク２３と衝突しないように変更すれば、駆動リンク２３をフレーム３１、３１…の下部に設置することができる。そうすると、例えば、寄棟造の屋根に対応するために、不規則にソーラーパネル３０、３０…を配置することが必要となる場合に（図１０）、すべてのソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度を調整するために、フレーム３１、３１…が有する軸３２、３２…の都合の良い位置にレバー２４、２４…を固定し、レバー２４、２４…を駆動リンク２３で連結するというソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置を形成することができる。そうすると、駆動リンク２３を前後動することによって、レバー２４、２４…を介して、傾斜角度調整ユニット１、１…のフレーム３１、３１…を連動させることができ、フレーム３１、３１…に取り付けられているすべてのソーラーパネル３０、３０…を一斉に、同一の傾斜角度に調整することができる。したがって、ソーラーパネル３０、３０…の傾斜角度調整装置は、屋根のサイズや形状に応じて、ソーラーパネル３０、３０…の枚数や配置を変えることに対して対応ができるようになるため、さらに柔軟に設置することができる。なお、図１０における駆動リンク２３、レバー２４、２４…、軸３２、３２…は、例示である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明は、安価で簡単な構造によって、ソーラーパネルの枚数や配置の変更に対応するソーラーパネルの傾斜角度調整装置の提供ができるため、ソーラーパネルの普及に広く好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…傾斜角度調整ユニット
１１…駆動モータ
２１…クランク
２２…補助リンク
２３…駆動リンク
２４…レバー
３０…ソーラーパネル
３１…フレーム
３２…軸
４０…架台フレーム
４４…ブラケット
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2011253997.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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