(57)【要約】【課題】太陽電池パネルへの堆積物の影響が少なく、堆積物が問題となる地域での太陽光発電の普及率を高めることが可能な、簡易な構造で安価で実現できるシーソー式太陽光発電装置を提供する。【解決手段】特定の方位角方向を回転軸方向とするパネル駆動シャフト１００ａ，１００ｂを有するシーソー回転駆動部８３ａ，８３ｂと、パネル駆動シャフト１００ａ，１００ｂに対し傾斜角を有して固定された太陽電池パネル１ａ，１ｂとを備える電池ユニット（１ａ，８３ａ；１ｂ，８３ｂ）を有するシーソー式太陽光発電装置である。パネル駆動シャフト１００ａ，１００ｂが、日の出時において太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が日の出方向に近い方向に向かって定義される最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、最大シーソー回転角と反対方向に太陽の方位角を追尾して逐次回転することにより、太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面に付着した堆積物を除去する。【選択図】  図１
2011249543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地される地点の緯度及び経度の年間日射データにおける最適日射量が得られる方位角に沿った方向を回転軸として定義し、該回転軸に関するシーソー回転が可能な太陽電池パネルと、
日の出時において前記太陽電池パネルの発電面が日の出方向側に向かうシーソー回転角方向に定義される最大シーソー回転角分、前記回転軸に関して回転し、日の出後は、前記最大シーソー回転角と反対方向に太陽の方位角を追尾して、前記回転軸に関して逐次回転するように、前記発電面の方向を制御する面方向制御手段
とを備え、前記シーソー回転により、前記発電面に堆積した堆積物を除去可能としたことを特徴とするシーソー式太陽光発電装置。
【請求項２】
前記回転軸が、前記発電面に対して傾斜角を有して定義され、
前記面方向制御手段が、
前記発電面に対向する前記太陽電池パネルの裏面に接続され、前記回転軸を回転中心とするパネル駆動シャフトを有するシーソー回転駆動部
を備え、前記パネル駆動シャフトが、日の出時において前記最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、太陽の方位角を追尾して逐次回転することを特徴とする請求項１に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項３】
前記発電面が矩形形状を有し、前記回転軸が、前記発電面に平行な面内に定義され、
前記面方向制御手段が、
前記回転軸に平行な前記矩形形状の一辺に接続され、前記回転軸に関するシーソー回転の回転モーメントを付与するように、前記一辺を上下方向に牽引する牽引機構
を備え、前記牽引機構が、前記発電面が日の出時において前記最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、前記発電面が太陽の方位角を追尾して逐次回転するように、前記一辺を牽引することを特徴とする請求項１に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項４】
前記発電面への前記堆積物の直接的な堆積を防止するための堆積防止屋根を移動可能に搭載する天井部と、
前記堆積防止屋根を使用時において、前記発電面が前記堆積防止屋根の直下となる位置に配置されるように、前記太陽電池パネルを配置するスケルトン構造のパネル搭載タワー  とを更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項５】
前記パネル搭載タワーが、複数枚の太陽電池パネルを、それぞれの発電面が前記堆積防止屋根の直下となる位置に、互いに離間して垂直方向に搭載することを特徴とする請求項４に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項６】
前記最適日射量が得られる方位角におけるシーズン毎の太陽の太陽高度の変化に対応して、
前記複数枚の太陽電池パネルのそれぞれの傾斜角と、
前記複数枚の前記太陽電池パネルの間隔
とを調整することを特徴とする請求項５に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項７】
直方体の１２辺の位置に、それぞれ配置された１２本の鋼管と、
前記１２本の鋼管のそれぞれを、前記直方体を構成するように、前記直方体の８つの頂点において、それぞれ３軸直交で連結する８個の３軸直交継ぎ手
とを備えて構成されたスケルトン構造のボックスユニットを単位とし、
前記パネル搭載タワーが、前記ボックスユニットを複数個組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項４に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項８】
前記３軸直交継ぎ手のそれぞれが、
立方体の形状をなす連結キューブと、
該連結キューブの直交する３面にそれぞれ設けられた凸部であって、それぞれが３軸直交でそれぞれ配置された鋼管の内周にそれぞれ摩擦力を有して挿入され、前記摩擦力により前記鋼管のそれぞれを固定して、前記連結キューブに連結する凸部
とを備えることを特徴とする請求項７に記載のシーソー式太陽光発電装置。  
【請求項９】
前記３軸直交継ぎ手のそれぞれが、
ボックスユニットの各面の対角線に張力を付与するためのワイヤを固定するフックを備えることを特徴とする請求項７又は８に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雪、火山灰、砂、煤煙、塵埃等の特定の堆積物が問題となる地域において使用可能な、特定の堆積物の除去機能を有するシーソー式太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭酸ガスによる地球の温暖化やエネルギ資源の問題は、世界的な問題となっている。炭酸ガスの排出量を削減し、有効なエネルギ資源を得る手法として、太陽光発電が期待されている。しかしながら、例えば、太陽電池パネルに堆積する堆積物の代表例として、雪を考えてみると、雪国では太陽電池パネルに雪が積もり、発電に不適合となったり、発電量が著しく低下したりするため、太陽光発電の普及率が低い。例えば、ＮＥＤＯの全国日射関連データマップを参照すると、北海道や日本海側の雪国と他の地域との比較で日射量に大差はなく、標高の高さと日射量との関係も特に見られないことを考慮すると、太陽光発電の普及率が低いのは、太陽電池パネルへの堆積物の影響が大きく左右しているといえる。
【０００３】
雪国では、太陽電池パネルを屋根に設置することは好まれない。冬季において、太陽電池パネルへの堆積物を排除することが容易ではないからである。よって、雪国における太陽光発電の普及率を向上させるためには、太陽電池パネルを、堆積物としての雪の排除（除雪）が容易な、屋根以外の場所に設置することを検討する必要がある。
【０００４】
このような状況を鑑み、本発明者は、太陽電池パネルを屋根に設置しないで、限られた設置面積で発電量を確保するために、太陽電池パネルを適当な間隔を保って上下に積み重ねて設置するという手段を検討してきた。雪国用ではないが、太陽電池パネルを上下に積み重ねて設置する手法は既に提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に示された方法では、設置面積に比して多くの発電量を得ることができるが、雪国用の検討はなされておらず、太陽電池パネルへ堆積する堆積物である雪の影響を避けることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１６２６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように従来、太陽電池パネルに雪が堆積すると発電することができなくなるので、雪国では太陽光発電の普及率が低いという問題点があった。上記の説明では、太陽電池パネルに堆積する特定の堆積物の例として、雪を考えて、例示的に説明したが、雪以外の火山灰、砂（黄砂）、煤煙、塵埃等の特定の堆積物が問題となる地域においても、太陽光発電の普及率が低くなる傾向が見られる。本発明は、上述した従来技術の問題点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、太陽電池パネルへの堆積物の影響が少なく、堆積物が問題となる地域での太陽光発電の普及率を高めることが可能な、簡易な構造で安価で実現できる堆積物の除去機能を備えたシーソー式太陽光発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の態様は、(a)接地される地点の緯度及び経度の年間日射データにおける最適日射量が得られる方位角に沿った方向を回転軸として定義し、この回転軸に関するシーソー回転が可能な太陽電池パネルと、(b)日の出時において太陽電池パネルの発電面が日の出方向側に向かうシーソー回転角方向に定義される最大シーソー回転角分、回転軸に関して回転し、日の出後は、最大シーソー回転角と反対方向に太陽の方位角を追尾して、回転軸に関して逐次回転するように、発電面の方向を制御する面方向制御手段とを備えるシーソー式太陽光発電装置であることを要旨とする。このシーソー式太陽光発電装置は、太陽電池パネルの発電面のシーソー回転により、発電面に堆積した堆積物を除去する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池パネルへの堆積物の影響が少なく、堆積物が問題となる地域での太陽光発電の普及率を高めることが可能な、簡易な構造で安価で実現できる堆積物の除去機能を備えたシーソー式太陽光発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の概略構造を説明するための模式的な斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の太陽電池パネルの動作（シーソー回転）を説明する図である。
【図３】第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の太陽電池パネルの動作を駆動するシーソー回転駆動部の概略構造を説明する部分断面図である。
【図４】１日における太陽高度の時間変化を、季節（冬至、春分、夏至、秋分の日）をパラメータに説明するグラフである。
【図５】上段の太陽電池パネルと下段の太陽電池パネルの間隔を特定の値に選んだ場合、図４に示すような太陽高度の変化により、下段の太陽電池パネルが上段の太陽電池パネルの影響を受けることを示す模式図である。
【図６】第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の太陽電池パネルの上下移動機構（懸架方式）を説明する模式図である。
【図７】図６に示した懸架方式による太陽電池パネルの上下移動機構に用いる、昇降ワイヤを巻き取るための昇降装置の概略構造を説明する模式的な部分断面図である。
【図８】第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置のスケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワーを、鉄パイプで安価に且つ簡単に組み立てる場合に好適な３軸直交継ぎ手としての固定部材の構造例を説明する模式図である。
【図９】第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置のスケルトン・ボックス型のパネル搭載タワーの天井部に設置する開閉式の堆積防止屋根の構造を一例として説明する模式図である。
【図１０】図９に示した開閉式の堆積防止屋根を構成する複数の短冊状の屋根部材の内の特定の一つの屋根部材に着目し、この屋根部材を搭載する台車と、台車に連結された３連ローラーと、３連ローラーが走行する左側及び右側のレールとの関係を説明する模式図である。
【図１１】図９に示した堆積防止屋根を開閉するために、短冊状の屋根部材を搭載した台車を牽引ワイヤで牽引する屋根部材駆動装置の構造の概略を説明する模式図である。
【図１２】第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置のパネル搭載タワーの脚部を固定する根巻き基礎の構造の概略を説明する断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の太陽電池パネルを直交２軸でゴニオ動作させるシーソー回転駆動部と傾斜角駆動部の概略構造を説明する部分断面図である。
【図１４】図１３に示したシーソー回転駆動部と傾斜角駆動部の、図１３の断面に直交する方向から見た部分断面図である。
【図１５】１日における太陽方位の時間変化を、季節（冬至、春分、夏至、秋分の日）をパラメータに説明するグラフである。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置において、上段の太陽電池パネルが斜め下の太陽電池パネルに影響を与える様子を説明する模式図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置において、上段の太陽電池パネルと下段の太陽電池パネルのそれぞれの傾斜角と、上段の太陽電池パネルと下段の太陽電池パネルの間隔を、太陽高度の変化に対応して調整する様子を示す模式図である（４月〜７月）。
【図１８】第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置において、上段の太陽電池パネルと下段の太陽電池パネルのそれぞれの傾斜角と、上段の太陽電池パネルと下段の太陽電池パネルの間隔を、太陽高度の変化に対応して調整する様子を示す模式図である（８月〜１１月）。
【図１９】第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置において、上段の太陽電池パネルと下段の太陽電池パネルのそれぞれの傾斜角と、上段の太陽電池パネルと下段の太陽電池パネルの間隔を、太陽高度の変化に対応して調整する様子を示す模式図である（１２月〜３月）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第３の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置を特定の堆積物の例として、雪に着目して例示的に説明するが、特定の堆積物としては、雪以外の火山灰、砂（黄砂）、煤煙、塵埃等であっても、同様に本発明が適用可能であることは勿論である。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。又、以下に示す第１〜第３の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１１】
《第１の実施形態》
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置は、第１のパネル駆動シャフトを有する第１のシーソー回転駆動部８３ａと、第１のパネル駆動シャフトに対し傾斜角を有して固定された矩形の第１の太陽電池パネル１ａとを備える第１の電池ユニット（１ａ，８３ａ）、及び、第２のパネル駆動シャフトを有する第２のシーソー回転駆動部８３ｂと、第２のパネル駆動シャフトに対し傾斜角を有して固定された矩形の第２の太陽電池パネル１ｂとを備える第２の電池ユニット（１ｂ，８３ｂ）を有する。第１及び第２のシーソー回転駆動部８３ａ，８３ｂのそれぞれのパネル駆動シャフトの回転軸方向は、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置が接地される緯度及び経度の年間日射データにおける最適日射量が得られる方位角に沿っている。通常、最適日射量が得られる方位は、正午（午前１２時）における太陽の南中位置の方位であり、このとき、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの発電面をなす矩形の下辺と上辺は地面に対して平行（即ち水平方向）であり、図２（ｂ）及び図２（ｄ）では、太陽の南中位置における、発電面の下辺又は上辺の地面に対する角度をΦ＝０°と示している。通常、日本等の北半球の国では、「年間日射データにおける最適日射量が得られる方位角」は南である。即ち、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置では、それぞれの回転軸が、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面に対して傾斜角を有して定義されている。そして、発電面に対向する第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの裏面に接続された第１及び第２のシーソー回転駆動部８３ａ，８３ｂが、本発明の「面方向制御手段」として機能している。
【００１２】
第１及び第２のシーソー回転駆動部８３ａ，８３ｂのそれぞれのパネル駆動シャフトは、日の出時において第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面の下辺又は上辺の地面に対する角度が、正午における方向（Φ＝０°）に対し、日の出方向に近い方向（北半球の国ではほぼ東方向）に向かって定義される第１の最大シーソー回転角（例えば、図２（ａ）に示すようにΦ＝＋９０°）分回転し、日の出後は、それぞれの発電面が太陽の方位角をほぼ追尾するように、第１の最大シーソー回転角と反対方向に首を振って、時間と共に逐次回転し、正午には、それぞれの発電面をなす矩形の下辺と上辺が水平方向となる（図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示すように、Φ＝０°）。更に、午後も太陽を追尾して回転し、日没時には、正午における方向（Φ＝０°）を基準として、第１の最大シーソー回転角と反対方向の第２の最大シーソー回転角方向（例えば、図２（ｃ）に示すようにΦ＝−９０°）となる。通常、北半球の国では、第１の最大シーソー回転角はパネル駆動シャフトが向いている南方向に向かって、昼時の方向から反時計方向（地球の自転方向）に定義され、第２の最大シーソー回転角は南方向に向かって昼時の方向から時計方向（地球の自転方向と反対方向）に定義される。ここでは、第１の最大シーソー回転角Φ＝＋９０°及び第２の最大シーソー回転角Φ＝−９０°の場合について説明したが、第１及び第２の最大シーソー回転角の絶対値は９０°に限定されるものではなく、堆積物の質量及び堆積物の第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面への付着力を考慮して、力学的に計算して決定できるし、実験データに基づいて経験則として最適な第１及び第２の最大シーソー回転角の絶対値を決定しても良い。例えば、乾燥した雪や火山灰等であれば、第１及び第２の最大シーソー回転角の絶対値を３０°以上、９０°以下等に設定可能であり、湿った雪であれば、第１及び第２の最大シーソー回転角の絶対値を４５°以上、９０°以下等に、堆積物の物性値に応じて設定可能である。
【００１３】
即ち、日の出後の時間経過に伴い、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのぞれぞれの発電面は、太陽の方位角を追尾して、時間と共に地球の自転方向と反対方向に逐次回転することになる。なお、シーソー回転による方位角の追尾の方法は、一定の角速度の回転移動でも良く、各シーズン毎に得られる太陽の方位角のデータを考慮して、回転角をプログラム制御しても良い。或いは、図示を省略した発電量モニタ部からの帰還信号を用いて、発電量が最大になるようにシーソー回転を帰還制御する等種々の方法が、太陽の方位角を追尾方法として採用可能である。ぞれぞれの発電面が第１の最大シーソー回転角と第２の最大シーソー回転角との間をシーソー回転によって回転移動することにより、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの発電面に付着した堆積物である雪が重力により落下し、除去される。なお、堆積物が湿った雪である場合のように、堆積物の第１の太陽電池パネル１ａ、第２の太陽電池パネル１ｂの発電面への付着力が大きく、第１の太陽電池パネル１ａ、第２の太陽電池パネル１ｂをシーソー回転させることのみで発電面の表面に堆積（着雪）した堆積物（雪）を完全に排除することは困難な場合がある。しかし、シーソー回転により多くの堆積物が取り除かれているため、第１の太陽電池パネル１ａ、第２の太陽電池パネル１ｂの発電面の表面に薄い層として残った堆積物の残留成分は、太陽光を浴びることにより、融雪し、消滅する。よって、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置によれば、豪雪地域であっても、常に定常的な発電を維持可能であり、日射が維持できる限り、極端な発電量の低下は生じない。一方、堆積物が乾燥した雪や火山灰等である場合のように、堆積物の第１の太陽電池パネル１ａ、第２の太陽電池パネル１ｂの発電面への付着力が小さい場合は、第１の太陽電池パネル１ａ、第２の太陽電池パネル１ｂをシーソー回転させることのみで発電面の表面に堆積した堆積物がほぼ完全に除去できる。
【００１４】
図１に示すように、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置は、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂを搭載するスケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）を更に備える。「スケルトン・ボックス型」とは、鉄パイプ、ステンレスパイプ、クロムモリブデン鋼パイプ、ニッケルクロム鋼パイプ、ニッケルクロムモリブデン鋼パイプ、マンガンモリブデン鋼パイプ、アルミニウム合金パイプ、高張力鋼パイプ等の種々の鋼管を骨組み部材として用いて、 骸骨のように、内部機構としての第１の太陽電池パネル１ａ及び第２の太陽電池パネル１ｂが外部から透けて見えるボックス型（直方体型）の外殻構造（骨組み）を構成して開口率を高め、第１の太陽電池パネル１ａ及び第２の太陽電池パネル１ｂへの有効日射量を確保した構造を実現していることを意味する。パネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）は、図１では図示を省略しているが、堆積防止屋根（図１８（ｇ），（ｈ）の符号１ｈ等参照。）を移動可能に搭載し、堆積防止屋根を使用時において、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのぞれぞれの発電面が堆積防止屋根の直下となる位置に、互いに離間して、垂直方向に配置されるようにしているので、降雪シーズンにおいて、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのぞれぞれの発電面への直接的な堆積（降雪）が防止される。よって、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのぞれぞれの発電面に付着する堆積物（雪）の量は、風等の影響で堆積防止屋根を周り込んだ飛雪の吹き込み成分となり、通常は軽微な量と期待できる。したがって、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのぞれぞれの発電面を、第１の最大シーソー回転角と第２の最大シーソー回転角との間をシーソー回転によって回転移動することにより、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの発電面に付着した雪を重力により落下させ、除去することができる。図９に示すように、堆積防止屋根（１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1n）は、少なくとも、降雪時において移動して使用可能なように、パネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）に搭載されている。このため、パネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）は、堆積防止屋根を移動可能に搭載する天井部と、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂを配置する電池ユニット配置部とを有するスケルトン・ボックス型タワーの形状をなす。なお、スケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）を構成する際に用いる骨組み部材は、鋼管に限定されるものではなく、炭素繊維を熱硬化樹脂に浸し、加熱して固めた炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のパイプやこれらのプラスチックと鋼管とを複合させたハイブリッドパイプでも構わない。なお、堆積物の性質にもよるが、堆積防止屋根を透明材料で構成すれば、堆積防止屋根を移動可能に搭載する必要がないが、堆積防止屋根を透明材料で構成しても、堆積防止屋根が曇るような状況であれば、堆積防止屋根を移動可能に搭載することが好ましい。
【００１５】
第１の太陽電池パネル１ａは、図３に示すように、回転子９９と、回転子９９に接続されたＬ型留具８４１とボルト８４２を介して、第１のシーソー回転駆動部８３ａが備える第１のパネル駆動シャフト１００ａに接続されている。同様に、第２の太陽電池パネル１ｂは、回転子９９と、回転子９９に接続されたＬ型留具８４１とボルト８４２を介して、第２のシーソー回転駆動部８３ｂが備える第２のパネル駆動シャフト１００ｂに接続されているので、以後の説明は、第１のシーソー回転駆動部８３ａに着目して記述するが、第２のシーソー回転駆動部８３ｂの構造やその動作もまったく同様であるので、重複した説明は省略する。
【００１６】
図３に示すように、第１のシーソー回転駆動部８３ａは、モータヘッド１０３を有するモータ１０２と、モータヘッド１０３により駆動される駆動ギア１０５と、駆動ギア１０５により駆動される主ギア１０１を備える。モータ１０２としてはステップモータやサーボモータが使用可能で、図示を省略した第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の蓄電部からの電気エネルギの還流により動作させることができる。モータ１０２は、シーソー回転駆動部８３ａを制御するシーソー回転制御部（図示省略）の命令により、その回転の制御をすれば良い。第１のパネル駆動シャフト１００ａは主ギア１０１と一体で回転するように固定されているので、モータ１０２の回転により、第１のパネル駆動シャフト１００ａが回転し、第１の太陽電池パネル１ａがシーソー回転する。駆動ギア１０５のギアシャフト１０４は、ギア支持枠８３６、８３７に設けられた転がり軸受けによって回転可能なように支持されている。第１のパネル駆動シャフト１００ａは、ギア支持枠８３４、８３５に設けられた転がり軸受けによって回転可能なように支持されている。これらのモータ１０２、駆動ギア１０５、ギアシャフト１０４、ギア支持枠８３６、８３７、第１のパネル駆動シャフト１００ａ、ギア支持枠８３４、８３５等は、円筒形の筐筒８３１の内部に収納されている。円筒形の筐筒８３１は側板８３２，８３３により両側を閉じられている。回転子９９が回転して、第１の太陽電池パネル１ａのシーソー回転を駆動できるように、筐筒８３１にはスリットが設けられている。よって、モータ１０２の回転によって、第１の太陽電池パネル１ａは第１のパネル駆動シャフト１００ａを中心に９０°から−９０°までシーソー回転可能であるので、第１の太陽電池パネル１ａがシーソー回転することにより、第１の太陽電池パネル１ａへ着雪した雪を重力の効果で落下させることができる。図２は第１の太陽電池パネル１ａのシーソー回転の様子を示す。
【００１７】
図３に示すように、第１のシーソー回転駆動部８３ａには、更に、前方上面フック７９、後方上面フック８０、前方下面フック８１及び後方下面フック８２が設けられている。図６に示すように、前方上面フック７９、後方上面フック８０、前方下面フック８１及び後方下面フック８２のそれぞれに、昇降ワイヤ８６ａ、昇降ワイヤ８７ａ、安定ワイヤ９０ａ及び安定ワイヤ９１ａを連結することにより、第１のシーソー回転駆動部８３ａの上下方向に沿った並進移動（垂直移動）を可能にしている。なお、強風等の影響で、第１のシーソー回転駆動部８３ａの保持状態が安定性を欠く場合は、第１のシーソー回転駆動部８３ａの前方端部及び後方端部のそれぞれが、挿入可能な蟻溝若しくは蟻溝と類似な機能をなす溝が掘られたレール状の垂直移動ガイドを、第１のシーソー回転駆動部８３ａの前方と後方に、それぞれ垂直方向に設け、蟻溝若しくは蟻溝と類似な機能をなす溝に適合する形状に、第１のシーソー回転駆動部８３ａの前方端部及び後方端部のそれぞれ形状を構成して、第１のシーソー回転駆動部８３ａの上下方向に沿った並進移動（垂直移動）を実現すれば良い。第１のシーソー回転駆動部８３ａの前方端部及び後方端部が、それぞれ、前方の垂直移動ガイドと後方の垂直移動ガイドの蟻溝若しくは蟻溝と類似な機能をなす溝にガイドされて並進移動（垂直移動）する場合は、前方上面フック７９と前方下面フック８１の取り付け位置は、前方端部からずらした位置とし、後方上面フック８０と後方下面フック８２及び後方下面フック８２の取り付け位置は、後方端部からずらした位置とすれば良い。前方の垂直移動ガイドと後方の垂直移動ガイドの蟻溝等の内部には、ライナー等を設けて、第１のシーソー回転駆動部８３ａの上下方向に沿った並進移動（垂直移動）をスムーズに実現できるようにしても良い。第２のシーソー回転駆動部８３ｂの前方端部及び後方端部も、同様に、それぞれ、前方の垂直移動ガイドと後方の垂直移動ガイドの蟻溝若しくは蟻溝と類似な機能をなす溝にガイドされて並進移動（垂直移動）させるのが好ましい。この場合は、第１のシーソー回転駆動部８３ａをガイドする垂直移動ガイドと同一の垂直移動ガイドを用い、この垂直移動ガイドの下方において、垂直移動ガイドの内部に、第２のシーソー回転駆動部８３ｂの前方端部及び後方端部をそれぞれ挿入して、第２のシーソー回転駆動部８３ｂを移動させれば良い。
【００１８】
図９に示すように、堆積物としての雪の堆積を防止する堆積防止屋根は、複数の短冊状の屋根部材１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1nを備え、複数の短冊状の屋根部材１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1nが蛇腹状に連結し、フレキシブルな構造をなしている。複数の屋根部材１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1nのそれぞれは、互いに分離した台車１１２-1，１１２-2，１１２-3，……，１１２-(n-1)，１１２-1nの上面に固定されて搭載され、台車１１２-1，１１２-2，１１２-3，……，１１２-(n-1)，１１２-1nのそれぞれには３連ローラー１１１-1，１１１-2，１１１-3，……，１１１-(n-1)，１１１-1nが設けられている。３連ローラー１１１-1，１１１-2，１１１-3，……，１１１-(n-1)，１１１-1nがレール１０７の内部を移動することにより、必要に応じて、屋根部材１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1nを、スケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の天井部に移動して、開閉可能な堆積防止屋根を構成している。レール１０７の終端には、屋根部材駆動装置１０８が設けられ、図１０及び図１１に示す牽引ワイヤ１１３ａ，１１３ｂによって、台車１１２-1，１１２-2，１１２-3，……，１１２-(n-1)，１１２-1nを牽引し、これにより、屋根部材１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1nを移動可能なようにしている。実際には、図１０に示すように、ｋ番目の台車１１２-kの左側と右側のそれぞれに３連ローラー１１１-kが設けられ、左側の３連ローラー１１１-kが左側レール１０７ｂの内部を走行し、右側の３連ローラー１１１-kが右側レール１０７ａの内部を走行する。
【００１９】
図１１に示すように、屋根部材駆動装置１０８は巻取りシャフト１１４と、巻取りシャフト１１４と一体に回転する主ギア１１５と、主ギア１１５を駆動する駆動ギア１１９と、駆動ギア１１９を駆動するステップモータやサーボモータ等のモータ１１６とを備える。モータ１１６は、図示を省略した第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の蓄電部からの電気エネルギの還流により、動作させれば良い。駆動ギア１１９のギアシャフト１１７は、ギア支持枠８５６，８５１に設けられた転がり軸受けにより回転可能に支持される。巻取りシャフト１１４は、ギア支持枠１１０，８５１に設けられた転がり軸受けにより回転可能に支持される。主ギア１１５、駆動ギア１１９、モータ１１６、ギア支持枠８５６は、ギア支持枠８５１を側壁とするモータ収納箱（８５２，８５３，８５４，８５１）の内部に収納されている。モータ収納箱（８５２，８５３，８５４，８５１）は、ギア支持枠８５１と、ギア支持枠８５１に対向し、巻取りシャフト１１４を自在に回転させる貫通孔を有した側壁８５２と、側壁８５２及びギア支持枠８５１を固定する底板８５４と、底板８５４に対向する天井板８５３と、図示を省略した前面側板及び後面側板とで直方体形状をなしている。モータ１１６の回転により駆動ギア１１９が回転し、駆動ギア１１９の回転により主ギア１１５及び巻取りシャフト１１４は回転する。巻取りシャフト１１４の回転により牽引ワイヤ１１３ａ，１１３ｂが巻き取られて、台車１１２-1，１１２-2，１１２-3，……，１１２-(n-1)，１１２-1nが牽引され、これにより、屋根部材１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1nが移動する。雪の降らないシーズンは、屋根部材１０６-1，１０６-2，１０６-3，……，１０６-(n-1)，１０６-1nを、スケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の天井部から移動して、天井部を解放状態にする。
【００２０】
図４に示すように、太陽高度θは季節・時間によって変化する。第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂを、太陽高度θの低いシーズンに適合するような間隔をあけて垂直に併設した場合、太陽高度θの高いシーズンになると、図５（ａ）のように、下段の第２の太陽電池パネル１ｂは上段の第１の太陽電池パネル１ａの影響を受ける。太陽高度θの高いシーズンにおいて、図５（ｂ）のように、第２の太陽電池パネル１ｂを下方に移動して、第２の太陽電池パネル１ｂと第１の太陽電池パネル１ａの間隔を大きく設定すれば、下段の第２の太陽電池パネル１ｂと地表面との距離が小さくなり、第２の太陽電池パネル１ｂを回転させることが困難となる。
【００２１】
よって、太陽高度θの高いシーズンには、第２の太陽電池パネル１ｂと地表面との距離を、第２の太陽電池パネル１ｂが回転可能な距離分を維持して、第１の太陽電池パネル１ａを上方に移動する必要がある。このため、図６のような第１の太陽電池パネル１ａの回転を駆動する第１のシーソー回転駆動部８３ａに設けられた前方上面フック７９、後方上面フック８０、前方下面フック８１及び後方下面フック８２を用いて、図５（ｂ）に示すように、太陽高度θの高いシーズンには、第１の太陽電池パネル１ａを上方に移動する。
【００２２】
前方上面フック７９は昇降装置８４ａが備える昇降ワイヤ８６ａと連結しているが、この昇降装置８４ａは、スケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の上部正面横軸２３の中央部に設置されている。後方上面フック８０は昇降装置８５ａが備える昇降ワイヤ８７ａと連結しているが、この昇降装置８５ａはパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の上部裏面横軸２５の中央部に設置されている。又、前方下面フック８１は安定装置８８ａが備える安定ワイヤ９０ａと連結しているが、この安定装置８８ａはパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の中部正面横軸２７の中央部に設置されている。又、後方下面フック８２は安定装置８９ａが備える安定ワイヤ９１ａと連結しているが、この安定装置８９ａはパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の中部裏面横軸２９の中央部に設置されている。
【００２３】
図７を用いた以後の説明は、昇降装置８４ａに着目して記述するが、昇降装置８５ａの構造やその動作もまったく同様であるので、重複した説明は省略する。図７に示すように、昇降装置８４ａは巻取りシャフト９３と、巻取りシャフト９３と一体に回転する主ギア９４と、主ギア９４を駆動する駆動ギア９８と、駆動ギア９８を駆動するステップモータやサーボモータ等のモータ９５とを備える。モータ９５は、図示を省略した第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の蓄電部からの電気エネルギの還流により動作エネルギを得て、モータ９５の回転を制御する回転制御部（図示省略）の命令により、その回転の制御をすれば良い。駆動ギア９８のギアシャフト９６は、ギア支持枠９７に設けられた転がり軸受けにより回転可能に支持される。巻取りシャフト９３は、ギア支持枠８４２，８４３に設けられた転がり軸受けにより回転可能に支持される。主ギア９４、駆動ギア９８、モータ９５、ギア支持枠８５６は、ギア支持枠８４２，８４３を側壁とするモータ収納箱（８４１，８４２，８４３）の内部に収納されている。モータ収納箱（８４１，８４２，８４３）は、ギア支持枠８４２と、ギア支持枠８４２に対向するギア支持枠８４３と、ギア支持枠８４２及びギア支持枠８４３を固定する底板８４１と、図示を省略した前面側板及び後面側板８４４とで箱型形状をなしている。モータ９５の回転により駆動ギア９８が回転し、駆動ギア９８の回転により主ギア９４及び巻取りシャフト９３は回転する。巻取りシャフト９３の回転により昇降ワイヤ８６ａが巻き取られ、昇降ワイヤ８６ａが移動する。
【００２４】
安定装置８８ａ，８９ａは昇降装置８４ａ，８５ｂと同一構造でも良いが、より簡単には、ゼンマイケースと、ゼンマイケース内に設置されたゼンマイバネと、ゼンマイバネを固定する固定軸を備えた支持枠から構成しても良い。ゼンマイバネの外周側の端部はゼンマイケースに固定され、中心側の端部は固定軸に固定される。昇降ワイヤ８６ａ、昇降ワイヤ８７ａの移動により、第１の太陽電池パネル１ａを昇降装置８４ａ、８５ａと安定装置８８ａ、８９ａとの間で上下に移動させることができる。又、安定ワイヤ９０ａ、９１ａに働く安定装置８８ａ、８９ａ方向への引力によって、昇降ワイヤ８６ａ、８７ａにより釣り下げられている第１の太陽電池パネル１ａを安定させることができる。重複する説明を省略するが、第２の太陽電池パネル１ｂも同様に昇降可能である。
【００２５】
スケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の内部において、上段の第１の太陽電池パネル１ａと下段の第２の太陽電池パネル１ｂの間隔を変化させる機能を備えることにより、太陽高度θが高い夏季には、第１の太陽電池パネル１ａ、１ｂを移動させ上段のパネルと下段のパネルの間隔を広く設定することができる。冬季には堆積物を排除するために第１の太陽電池パネル１ａ、１ｂをシーソー回転させるスペースを確保するために第２の太陽電池パネル１ｂを上方に移動させることができ、堆積防止屋根による影響を避けるために第１の太陽電池パネル１ａを下方に移動させることができる。
【００２６】
図１、図８（ａ）に示すように、スケルトン・ボックス型（直方体型）のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）は、中部左前方固定部材３０７を３軸直交継ぎ手として用いて、鉄パイプ等の断面が円形の鋼管からなる上部左前方縦軸１５と、中部正面横軸２７と、中部左側面横軸３０と、下部左前方縦軸１９とを互いに、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸が直交するように連結している。中部左前方固定部材３０７の内部には、パイプストッパーとなる段差部６４１があり、上部左前方縦軸１５の中部左前方固定部材３０７への差込量を固定している。又、中部左前方固定部材３０７の内部に設けられたパイプストッパーとしての段差部６４２が、中部正面横軸２７の中部左前方固定部材３０７への差込量を固定し、段差部６４３が、中部左側面横軸３０の中部左前方固定部材３０７への差込量を固定している。中部左前方固定部材３０７には、フック孔６３５，６３６，６３７を開口し、ワイヤを連結するための扇型のワイヤ連結板６３１，６３２，６３３が分岐部に水掻きのように設けられている。
【００２７】
或いは、図８（ｂ）に示すように、立方体の形状をなす連結キューブ８６７と、この連結キューブ８６７の直交する３面にそれぞれ設けられた凸部８６１，８６２，８６３とを備える中部左前方固定部材３０７ｂを３軸直交継ぎ手として用意しても良い。凸部８６１，８６２，８６３のそれぞれは、クロス状に板（羽）が交わった構造であり、これらの凸部８６１，８６２，８６３のそれぞれに、上部左前方縦軸１５と、中部正面横軸２７と、中部左側面横軸３０が、３軸直交でそれぞれかぶせるように差し込まれる。この際、凸部８６１，８６２，８６３のそれぞれは、上部左前方縦軸１５、中部正面横軸２７、中部左側面横軸３０の内周にそれぞれ摩擦力を有して挿入されるので、摩擦力により上部左前方縦軸１５、中部正面横軸２７、中部左側面横軸３０のそれぞれが連結キューブ８６７に固定される。摩擦力により上部左前方縦軸１５、中部正面横軸２７、中部左側面横軸３０のそれぞれが連結キューブ８６７に固定されためには、凸部８６１，８６２，８６３をそれぞれ上部左前方縦軸１５、中部正面横軸２７、中部左側面横軸３０の中に挿入したときに、常に締めしろができる、はめあい公差となるように、凸部８６１，８６２，８６３のそれぞれの外径と、上部左前方縦軸１５、中部正面横軸２７、中部左側面横軸３０との外径を選べば良い。実際には、凸部８６１，８６２，８６３にテーパを持たせて、凸部８６１，８６２，８６３のそれぞれが上部左前方縦軸１５、中部正面横軸２７、中部左側面横軸３０の中に挿入されたときに、奥の方で締めしろができるようにすれば良い。はめあい公差は、日本規格協会の「ＪＩＳハンドブック」のＪＩＳ  Ｂ  ０４０１  −  １９８６等を参照に決めることができる。図８（ａ）の構造の３軸直交継ぎ手と同様に、中部左前方固定部材３０７ｂにも、ワイヤを連結するためのフック８３１ｂ，８３２ｂ，８３３ｂが設けられている。実際には、凸部８６１，８６２，８６３の他に、凸部８６１に対向する面にも、図示を省略した凸部が設けられている。この結果、４つの凸部８６１，８６２，８６３，…を用いて、鉄パイプ等の断面が円形の鋼管からなる上部左前方縦軸１５、中部正面横軸２７、中部左側面横軸３０及び下部左前方縦軸１９が、中部左前方固定部材３０７ｂによって、互いに、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸が直交するように連結される。
【００２８】
重複する説明を省略するが、図１に示す上部左前方固定部材３０３、上部右前方固定部材３０４、上部右後方固定部材３０５、上部左後方固定部材３０６、中部右前方固定部材３０８、中部右後方固定部材３０９、中部左後方固定部材３１０、下部左前方固定部材３１１、下部右前方固定部材３１２、下部右後方固定部材３１３及び下部左後方固定部材３１４等も、図８（ａ）又は図８（ｂ）に示したのと、同一の簡単な構造をなす３軸直交継ぎ手である。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す構造は例示であるが、このような３軸直交継ぎ手を規格化して統一的に用意することにより、鉄パイプ等の断面が円形の鋼管を利用したスケルトン構造のブロックユニットを組み合わせて、図１に示したようなスケルトン・ボックス型のタワーを、簡単に、且つ短時間で組み上げることができる。特に、鋼管として断面が円形の鉄パイプを利用することにより、スケルトン・ボックス型のタワーの建造費を安くし、これにより、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の設置費用を低減することが可能になる。鉄パイプ等の断面が円形の鋼管は、その表面や内面が、メッキ処理等の表面処理が施されていても構わないことは勿論である。
【００２９】
そして、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）は、他端を上部左前方固定部材３０３に接続され反対の他端を上部右前方固定部材３０４に接続される鉄パイプ等の断面が円形の鋼管を上部正面横軸２３として用い、他端を上部左前方固定部材３０３に接続され反対の他端を上部左後方固定部材３０６に接続される鋼管を上部左側面横軸２６として用い、他端を上部左後方固定部材３０６に接続され反対の他端を上部右後方固定部材３０５に接続される鋼管を上部裏面横軸２５として用い、他端を上部右後方固定部材３０５に接続され反対の他端を上部右前方固定部材３０４に接続される鋼管を上部右側面横軸２４として用いて、スケルトン・ボックス型タワーの矩形の天井枠を構成し、天井部をなしている。更に、他端を中部左前方固定部材３０７に接続され反対の他端を中部右前方固定部材３０８に接続される鋼管を中部正面横軸２７として用い、他端を中部左前方固定部材３０７に接続され反対の他端を中部左後方固定部材３１０に接続される鋼管を中部左側面横軸３０として用い、他端を中部左後方固定部材３１０に接続され反対の他端を中部右後方固定部材３０９に接続される鋼管を中部裏面横軸２９として用い、他端を中部右後方固定部材３０９に接続され反対の他端を中部右前方固定部材３０８に接続される鋼管を中部右側面横軸２８として用いて、スケルトン・ボックス型タワーの矩形の中段枠を構成している。そして、他端を上部左前方固定部材３０３に接続され反対の他端を中部左前方固定部材３０７に接続される鋼管を上部左前方縦軸１５として用い、他端を上部右前方固定部材３０４に接続され反対の他端を中部右前方固定部材３０８に接続される鋼管を上部右前方縦軸１６として用い、他端を上部右後方固定部材３０５に接続され反対の他端を中部右後方固定部材３０９に接続される鋼管を上部右後方縦軸１７として用い、他端を上部左後方固定部材３０６に接続され反対の他端を中部左後方固定部材３１０に接続される鋼管を上部左後方縦軸１８として用いて、天井枠と中段枠とを連結し、ブロックユニットとして、直方体の上段ブロックを構成している。
【００３０】
更に、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）は、他端を下部左前方固定部材３１１に接続され反対の他端を下部右前方固定部材３１２に接続される鋼管を下部正面横軸３１として用い、他端を下部左前方固定部材３１１に接続され反対の他端を下部左後方固定部材３１４に接続される鋼管を下部左側面横軸３４として用い、他端を下部左後方固定部材３１４に接続され反対の他端を下部右後方固定部材３１３に接続される鋼管を下部裏面横軸３３として用い、他端を下部右後方固定部材３１３に接続され反対の他端を下部右前方固定部材３１２に接続される鋼管を下部右側面横軸３２として用いて、スケルトン・ボックス型タワーの矩形の下面（床面）枠を構成している。そして、反対の他端を下部右前方固定部材３１２に接続される鋼管を下部右前方縦軸２０として用い、他端を中部右後方固定部材３０９に接続され反対の他端を下部右後方固定部材３１３に接続される鋼管を下部右後方縦軸２１として用い、他端を中部左後方固定部材３１０に接続され反対の他端を中部左後方固定部材３１４に接続される鋼管を下部左後方縦軸２２として用いて、中段枠と下面（床面）枠とを連結し、ブロックユニットとして、直方体の下段ブロックを構成している。そして、直方体の２つのブロックユニット、即ち、上段ブロックと下段ブロックとを、中段枠を介して連結するという簡単な構造により、２段のスケルトン・ボックス型（直方体型）タワーを鋼管を用いて構成し、安価なパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）を、所望の機械的強度を保って実現している。
【００３１】
図８（ａ）にワイヤを連結するための扇型のワイヤ連結板６３１，６３２，６３３を、図８（ｂ）にワイヤを連結するためのフック８３１ｂ，８３２ｂ，８３３ｂを示したが、これらのワイヤ連結板やフックを利用して、ワイヤ連結板スケルトン・ボックス型（直方体型）の形状をなす構造を機械的に補強することが好ましい。即ち、第１の実施形態に係るパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）は、他端を上部左前方固定部材３０３と接続され反対の他端を対角方向の上部右後方固定部材３０５と接続される天井面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える天井面補強ワイヤと、他端を上部右前方固定部材３０４と接続され反対の他端を対角方向の上部左後方固定部材３０６と接続される天井面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える天井面補強ワイヤと、他端を中部左前方固定部材３０７と接続され反対の他端を対角方向の中部右後方固定部材３０９と接続される中段面ワイヤ張力調整器４１を備える中段面補強ワイヤ６３と、他端を中部右前方固定部材３０８と接続され反対の他端を対角方向の中部左後方固定部材３１０と接続される中段面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える中段面補強ワイヤと、他端を下部左前方固定部材３１１と接続され反対の他端を対角方向の下部右後方固定部材３１３と接続される床面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える床面補強ワイヤと、他端を下部右前方固定部材３１２と接続され反対の他端を対角方向の下部左後方固定部材３１４と接続される床面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える床面補強ワイヤを備える。ここで、天井面ワイヤ張力調整器、天井面ワイヤ張力調整器、中段面ワイヤ張力調整器４１、中段面ワイヤ張力調整器、床面ワイヤ張力調整器及び床面ワイヤ張力調整器としては、ターンバックルやボトルスクリュー等の、周知のロープ、ワイヤやタイロッドなどの張力を調節する器具が使用可能である。例えば、ターンバックルにおいては、金属製の胴の両端にネジ山が切られていて、一方は右ネジ、もう一方は左ネジ（逆ネジ）になっており、この胴を回転させることで両端に取り付けられたボルトが締め込まれ（或いは緩められ）、張力を調節することができるが、張力調節の手段としては、他の方式でも構わない。
【００３２】
又、スケルトン・ボックス型のタワーの上段ブロックの機械的強度を補強するために、第１の実施形態に係るパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）では、他端を上部左前方固定部材３０３と接続され反対の他端を対角方向の上部右前方固定部材３０８と接続される上部正面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える上部正面補強ワイヤと、他端を上部右前方固定部材３０４と接続され反対の他端を対角方向の中部左前方固定部材３０７と接続される上部正面ワイヤ張力調整器４８を備える上部正面補強ワイヤ６４と、他端を上部右前方固定部材３０４と接続され反対の他端を対角方向の中部右後方固定部材３０９と接続される上部右側面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える上部右側面補強ワイヤと、他端を上部右後方固定部材３０５と接続され反対の他端を対角方向の中部右前方固定部材３０８と接続される上部右側面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える上部右側面補強ワイヤと、他端を上部右後方固定部材３０５と接続され反対の他端を対角方向の中部左後方固定部材３１０と接続される上部裏面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える上部裏面補強ワイヤと、他端を上部左後方固定部材（図示省略。）と接続され反対の他端を対角方向の中部右後方固定部材３０９と接続される上部裏面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える上部裏面補強ワイヤと、他端を上部左後方固定部材３０６と接続され反対の他端を対角方向の中部左前方固定部材３０７と接続される上部左側面ワイヤ張力調整器３５を備える上部左側面補強ワイヤと、他端を上部左前方固定部材３０３と接続され反対の他端を対角方向の中部左後方固定部材３１０と接続される上部左側面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える上部左側面補強ワイヤを、図８（ａ）に示したワイヤ連結板６３１，６３２，６３３や、図８（ｂ）に示したフック８３１ｂ，８３２ｂ，８３３ｂ等を利用して張ることが好ましい。上部正面ワイヤ張力調整器、上部正面ワイヤ張力調整器４８、上部右側面ワイヤ張力調整器、上部右側面ワイヤ張力調整器、上部裏面ワイヤ張力調整器、上部裏面ワイヤ張力調整器、上部左側面ワイヤ張力調整器３５及び上部左側面ワイヤ張力調整器としては、上述と同様に、ターンバックル等の周知の張力調節器具が使用可能である。
【００３３】
更に、スケルトン・ボックス型タワーの下段ブロックの機械的強度を補強するために、第１の実施形態に係るパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）では、他端を中部左前方固定部材３０７と接続され反対の他端を対角方向の下部右前方固定部材３１２と接続される下部正面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部正面補強ワイヤと、他端を中部右前方固定部材３０８と接続され反対の他端を対角方向の下部左前方固定部材３１１と接続される下部正面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部正面補強ワイヤと、他端を中部右前方固定部材３０８と接続され反対の他端を対角方向の下部右後方固定部材３１３と接続される下部右側面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部右側面補強ワイヤと、他端を中部右後方固定部材３０９と接続され反対の他端を対角方向の下部右前方固定部材３１２と接続される下部右側面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部右側面補強ワイヤと、他端を中部右後方固定部材３０９と接続され反対の他端を対角方向の下部左後方固定部材３１４と接続される下部裏面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部裏面補強ワイヤと、他端を中部左後方固定部材３１０と接続され反対の他端を対角方向の下部右後方固定部材３１３と接続される下部裏面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部裏面補強ワイヤと、他端を中部左後方固定部材３１０と接続され反対の他端を対角方向の下部左前方固定部材３１１と接続される下部左側面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部左側面補強ワイヤと、他端を中部左前方固定部材３０７と接続され反対の他端を対角方向の下部左後方固定部材３１４と接続される下部左側面ワイヤ張力調整器（図示省略。）を備える下部左側面補強ワイヤを、図８（ａ）に示したワイヤ連結板６３１，６３２，６３３や、図８（ｂ）に示したフック８３１ｂ，８３２ｂ，８３３ｂ等を利用して張ることが好ましい。下部正面ワイヤ張力調整器、下部正面ワイヤ張力調整器、下部右側面ワイヤ張力調整器、下部右側面ワイヤ張力調整器、下部裏面ワイヤ張力調整器、下部裏面ワイヤ張力調整器、下部左側面ワイヤ張力調整器及び下部左側面ワイヤ張力調整器としては、上述と同様に、ターンバックル等の周知の張力調節器具が使用可能である。
【００３４】
第１の実施形態に係るスケルトン・ボックス型（直方体型）の形状をなすパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）は、図１２に示すようなコンクリート打設による根巻き基礎９４２，９４３，９４４，９４５を用いることにより、所望の建造物としての機械的強度が簡単に実現できる。図１２に示す根巻き基礎９４２，９４３，９４４，９４５は、図１に示したパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の脚部９０１に着目した模式図であるが、他の脚部９０２，９０３等についても同様である。
【００３５】
図１２に示す根巻き基礎９４２，９４３，９４４，９４５は、地面９４１に舟形の溝を掘削したのち、例えば合成樹脂製の杭９１１，９１２，９１３，９１４を、舟形の溝の底部周辺に打ち込んだ後、合成樹脂製の杭９１１，９１２，９１３，９１４と脚部９０１の根巻き基礎９４２，９４５とを結束する。更に、合成樹脂製の杭９１１，９１２，９１３，９１４と根巻き基礎９４２，９４５との結束箇所を囲む型枠を設置し、根巻き基礎９４２，９４５の高さ調整をした後、型枠にコンクリート打設をし、型枠の内部に根巻き基礎９４３としてのコンクリートの基礎を設置する。更に、舟形の溝の内部の根巻き基礎（コンクリートの基礎）９４３の周りを土、若しくはコンクリート等で埋め戻し、根巻き基礎９４４としての埋め戻し部を構成すれば良い。
【００３６】
《第２の実施形態》
全体構成の図示を省略するが、本発明の第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置は、第１の実施形態の説明で図１に示したのと同様に、第１のパネル駆動シャフトを有するシーソー回転駆動部と、第１のパネル駆動シャフトに対し傾斜角φaを有して固定された矩形の第１の太陽電池パネル１ａとを備える第１の電池ユニット、及び、第２のパネル駆動シャフトを有するシーソー回転駆動部と、第２のパネル駆動シャフトに対し傾斜角φｂを有して固定された矩形の第２の太陽電池パネル１ｂとを備える第２の電池ユニットを有する。第１及び第２の太陽電池パネル１ａ、１ｂのそれぞれのシーソー回転駆動部のそれぞれのパネル駆動シャフトは、第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置が接地される緯度及び経度の年間日射データにおける最適日射量が得られる方位角に沿った回転軸を有している。第１及び第２の太陽電池パネル１ａ、１ｂのそれぞれのシーソー回転駆動部のそれぞれのパネル駆動シャフトは、日の出時において第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が、午前１２時における方向（Φ＝０°）に対し、日の出方向に近い方向に向かって定義される第１の最大シーソー回転角（例えば、Φ＝＋９０°）分回転し、日の出後は、それぞれの発電面が太陽の方位角をほぼ追尾するように、第１の最大シーソー回転角と反対方向に首を振って、時間と共に逐次回転し、午前１２時には、それぞれの発電面をなす矩形の下辺と上辺が水平方向となる（Φ＝０°）。更に、午後も太陽を追尾して回転し、第１の最大シーソー回転角と反対方向の第２の最大シーソー回転角方向（Φ＝−９０°）となる。ただし、第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置は、図４に示したような、最適日射量が得られる方位角におけるシーズン毎の太陽高度θの変化に対応して、図１７〜図１９に示すように、第１の太陽電池パネル１ａ，１ｂの傾斜角φa及び第２の太陽電池パネル１ｂの傾斜角φｂとを調整し、更に、第１の太陽電池パネル１ａと第２の太陽電池パネル１ｂの間隔も調整可能であることが、第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置とは異なる。
【００３７】
第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置と同様に、第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置も、ぞれぞれの発電面が第１の最大シーソー回転角と第２の最大シーソー回転角との間をシーソー回転によって回転移動することにより、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの発電面に付着した堆積物（雪）が重力により除去されるが、シーズン毎の太陽高度θの変化に対応して、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの傾斜角と、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの間隔との両方を調整可能であるので、より有効に太陽エネルギを利用することが可能であり、発電効率をより高めることができる。第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置も、図１に示したのと同様に、スケルトン・ボックス型（直方体型）の形状をなすパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）に、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂを搭載し、パネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の天井部に、堆積防止屋根（図１８（ｇ），（ｈ）の符号１ｈ等参照。）を設けることにより、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのぞれぞれの発電面への直接的な堆積（降雪）が防止される。よって、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのぞれぞれの発電面に付着する雪の量は、風等の影響で堆積防止屋根を周り込んだ飛雪の吹き込み成分となり、通常は軽微な量と期待できる。第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面のシーソー回転により、発電面に着雪した飛雪成分の大部分が取り除かれるため、発電面の表面に薄い層として残った残留成分は、太陽光を浴びることにより、融雪し、消滅する。よって、第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置によれば、豪雪地域であっても、シーズンによる太陽高度θの変化にも影響を受けずに、常に高効率の発電を維持可能である。
【００３８】
図１７〜図１９に示すように、第１の太陽電池パネル１ａの傾斜角φa及び第２の太陽電池パネル１ｂの傾斜角φｂとを調整するため、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂは、図１３及び図１４に示すような傾斜角駆動部８２１により、それぞれ駆動される。図１３及び図１４に示す説明は、第１の太陽電池パネル１ａに着目して記述するが、第２の太陽電池パネル１ｂ側の傾斜角駆動部８２１の構造やその動作もまったく同様であるので、重複した説明は省略する。第１の太陽電池パネル１ａの傾斜角φaを制御する傾斜角駆動部８２１は、切り欠き円板状の部分円周ギア１２１と、部分円周ギア１２１を駆動する円板状の中間ギア１２８と、中間ギア１２８を駆動する円板状の駆動ギア１２７と、駆動ギア１２７を駆動するステップモータ等のモータ１２４とを備える。モータ１２４は、図示を省略した第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の蓄電部からの電気エネルギの還流により動作エネルギを得て、モータ１２４の回転を制御する回転制御部（図示省略）の命令により、その回転の制御をすれば良い。駆動ギア１２７はギアシャフト８５２に固定され、ギアシャフト８５２は、ギア支持枠１２５に設けられた転がり軸受けによって回転可能なように支持されている。中間ギア１２８はギアシャフト８５３に固定され、ギアシャフト８５３は、ギア支持枠となる筐筒８５１に設けられた転がり軸受けによって回転可能なように支持され、部分円周ギア１２１は傾斜角制御シャフト８５４に固定され、傾斜角制御シャフト８５４はギア支持枠となる筐筒８５１に設けられた転がり軸受けによって回転可能なように支持されている。これらのモータ１２４、駆動ギア１２７、中間ギア１２８、部分円周ギア１２１、ギアシャフト８５２，８５３、傾斜角制御シャフト８５４、ギア支持枠１２５等は、シーソー回転駆動部８３の駆動シャフト１００に固定された筐筒８５１の内部に収納されている。部分円周ギア１２１は約１／２半径位置で、半径方向に垂直方向の円周切り欠き面を有し、この円周切り欠き面に、Ｌ型留具８６１がボルト８６３，８６５によって固定されている。そして、このＬ型留具８６１をボルト８６２，８６４を用いて，第１の太陽電池パネル１ａに固定することにより、部分円周ギア１２１と第１の太陽電池パネル１ａとを固定している。
【００３９】
このように、傾斜角駆動部８２１がシーソー回転駆動部８３の駆動シャフト１００に固定されることにより、第２の実施形態に係る第１の太陽電池パネル１ａは傾斜角制御シャフト８５４及び駆動シャフト１００によって、直交２軸のゴニオ機構を実現させることができる。図１３に示すように、シーソー回転駆動部８３は、ステップモータ等のモータ１０２と、モータ１０２により駆動される駆動ギア１０５と、駆動ギア１０５により駆動される主ギア１０１を備える。駆動シャフト１００は主ギア１０１と一体で回転するように固定されているので、モータ１０２の回転により、駆動シャフト１００が回転し、駆動シャフト１００に固定された傾斜角駆動部８２１が回転する。駆動ギア１０５のギアシャフト１０４は、ギア支持枠８３６、８３７に設けられた転がり軸受けによって回転可能なように支持されている。駆動シャフト１００は、ギア支持枠８３４、８３５に設けられた転がり軸受けによって回転可能なように支持されている。モータ１０２は、図示を省略した第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置の蓄電部からの電気エネルギの還流により動作エネルギを得て、モータ１０２の回転を制御する回転制御部（図示省略）の命令により、その回転の制御をすれば良い。これらのモータ１０２、駆動ギア１０５、ギアシャフト１０４、ギア支持枠８３６、８３７、駆動シャフト１００、ギア支持枠８３４、８３５等は、円筒形の筐筒８３１の内部に収納されている。円筒形の筐筒８３１は側板８３２，８３３により両側を閉じられている。傾斜角駆動部８２１がシーソー回転できるように、筐筒８３１にはスリットが設けられている。よって、直交２軸のゴニオ回転、即ち、傾斜角駆動部８２１の制御により第１の太陽電池パネル１ａを所望の傾斜角に維持をしながら、駆動シャフト１００による、例えば、＋９０°から−９０°までのシーソー回転をして、第１の太陽電池パネル１ａの発電面へ着雪した飛雪の吹き込み成分を重力の効果で落下させることができる。
【００４０】
図１３に示すように、シーソー回転駆動部８３に前方上面フック７９、後方上面フック８０、前方下面フック８１及び後方下面フック８２が設けられている点は第１の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置と同様である。よって、第１の実施形態の図６に示したのと同様に、前方上面フック７９、後方上面フック８０、前方下面フック８１及び後方下面フック８２のそれぞれに、昇降ワイヤ８６ａ、昇降ワイヤ８７ａ、安定ワイヤ９０ａ及び安定ワイヤ９１ａを連結することにより、シーソー回転駆動部８３の上下方向に沿った並進移動（垂直移動）を可能にして、太陽高度θの変化に対応した第１の太陽電池パネル１ａと第２の太陽電池パネル１ｂの間隔を調整するようにしている。
【００４１】
太陽エネルギを最も効率良く受けることができる太陽電池パネルの最適傾斜角φは季節によって異なる。例えば、札幌市の場合、一年を通しての年間最適傾斜角φyoptは３５．４°であるが、１月の月間最適傾斜角φmoptは７１．５°であり、６月の月間最適傾斜角φmoptは６．９°である。季節に応じて第１の太陽電池パネル１ａの傾斜角φa及び第２の太陽電池パネル１ｂの傾斜角φｂを変えることができれば、より多くの日射量を得ることができ効率の良い発電が可能となる。
【００４２】
スケルトン・ボックス型の形状をなすパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）の上段に第１の太陽電池パネル１ａ、下段に第２の太陽電池パネル１ｂを設置した場合、図１７、図１８、図１９に示すように、第２の太陽電池パネル１ｂは年間を通して最適傾斜角φｂをとることができる。一方、堆積防止屋根１ｈと第１の太陽電池パネル１ａとの距離を特定の値に設定した場合、堆積防止屋根１ｈの陰の影響で、第１の太陽電池パネル１ａは、図１８（ｇ）に示す１０月、図１９（ｋ）に示す２月、図１９（ｌ）に示す３月以外は最適傾斜角φa＝φｂをとることができる。堆積防止屋根１ｈの陰の影響を避けるためには、図１８（ｇ）に示すように、第１の太陽電池パネル１ａの１０月の傾斜角φaは９０°、図１９（ｋ）に示すように、２月の傾斜角φaは９０°、図１９（ｌ）に示すように、３月の傾斜角φaは１０°と設定するか、堆積防止屋根１ｈと第１の太陽電池パネル１ａとの距離を更に大きくすれば良い。
【００４３】
このように第１の太陽電池パネル１ａ及び第２の太陽電池パネル１ｂを垂直移動及び２軸ゴニオ回転させることで、第１の太陽電池パネル１ａの１日の日射量平均は１平方メートル当たり４．０７ｋｗｈを得ることができ、第２の太陽電池パネル１ｂの１日の日射量平均は１平方メートル当たり４．１６ｋｗｈを得ることができる。これは、年間最適傾斜角φyopt＝３５．４°での１日の日射量平均３．９５ｋｗｈより多い。垂直方向に離間して積層した第１の太陽電池パネル１ａ及び第２の太陽電池パネル１ｂを用いることにより、雪国等の特定の堆積物が問題となる地域であっても、発電効率を落とすことなく、設置面積に比して多くの発電量を得ることができる。これは、雪国等の特定の堆積物が問題となる地域において、太陽電池パネルの設置面積が限られているときに、発電量を確保するのに有効であるといえる。
【００４４】
《第３の実施形態》
第１の実施形態又は第２の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置をなす、スケルトン・ボックス型のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）を、隣接して横に、即ち東西方向に沿って、並列接続すれば、太陽電池パネルを垂直面内に沿って、２次元配列できるので、全体として発電面が広くなり、高出力が可能となる。本発明の第３の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置では、このような、スケルトン・ボックス型タワーを、東西方向に沿って、並列配置した構造を基本とする大電力発電用のシーソー式太陽光発電装置について説明する。
【００４５】
開口率の大きなスケルトン・ボックス型タワーを、東西方向に沿って、並列配置した場合において、西方向にｘ軸、北方向にｙ軸、高さ方向にｚ軸とする直交座標系において、上段の第１の太陽電池パネル１ａと下段の第２の太陽電池パネル１ｂの間隔をｌ、太陽高度θ、太陽方位αとしたときの、上段の第１の太陽電池パネル１ａの一点Ｐ（０，０，ｌ）が、隣接するスケルトン・ボックス型タワーに配置され、第１の太陽電池パネル１ａの斜め下方向に位置する第２の太陽電池パネル１ｂに作る影の位置Ｑ（ｘ，ｙ，０）の位置は：
ｘ＝ｌcotθcosα
ｙ＝ｌcotθsinα
ｚ＝0
で与えられる。
【００４６】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、上段の２ｍ×２ｍの第１の太陽電池パネル１ａと下段の２ｍ×２ｍの第２の太陽電池パネル１ｂの間隔ｌを３ｍに設定した場合の、夏至の時期の札幌市における上段の第１の太陽電池パネル１ａの影になる部分を白抜きの矩形で、同一のスケルトン・ボックス型タワーの下段に配置された第２の太陽電池パネル１ｂを右上がりのハッチングを施した矩形領域で示し、同一のスケルトン・ボックス型タワーでの第１の太陽電池パネル１ａの陰と第２の太陽電池パネル１ｂとの位置関係を示す。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）において、紙面の上方向が北方向で、紙面の右方向が東方向である。白抜きの矩形のはみ出しの様子から、スケルトン・ボックス型タワーを隣接配置すると、上段の第１の太陽電池パネル１ａの影が、西側に隣接するスケルトン・ボックス型タワーの下段に位置する第２の太陽電池パネル（図示を省略しているが、右上がりのハッチングで示した太陽電池パネル１ｂの左側）に影響し、発電効率が低下することが分かる。
【００４７】
ここで、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示した上段の第１の太陽電池パネル１ａの陰が、図示を省略した西側のスケルトン・ボックス型タワーに配置された（東側の第１の太陽電池パネル１ａの斜め下方向に位置する）西側の第２の太陽電池パネル（図示省略）に影響を与えない極端な例として、東側の上段の第１の太陽電池パネル１ａの傾斜角を−９０°に設定することが考えられる。この場合、西側のスケルトン・ボックス型タワーの下段に位置する第２の太陽電池パネルは最適傾斜角φをとることができる。又、太陽がスケルトン・ボックス型タワーの東側にあるときは東側の上段の第１の太陽電池パネル１ａのみを−９０°に設定すれば良く、西側の上段の第１の太陽電池パネル（図示省略）は最適傾斜角φに設定できる。逆に、太陽がスケルトン・ボックス型タワーの西側にあるときは西側の上段の第１の太陽電池パネル（図示省略）を−９０°に設定し、東側の上段の第１の太陽電池パネル１ａは最適傾斜角φに設定できる。又、図１８（ｈ）、図１９（ｉ）、図１９（ｊ）から分かるように１１月、１２月、１月は上段の第１の太陽電池パネル１ａを二枚とも最適傾斜角φに設定しても、隣接するスケルトン・ボックス型タワーに配置され、第１の太陽電池パネル１ａの斜め下方向に位置する第２の太陽電池パネル１ｂに影響を与えることはない。
【００４８】
このように設定すると、スケルトン・ボックス型タワーを並列配置した場合において、下段の第２の太陽電池パネル１ｂは年間を通じて最適傾斜角φをとることができる。上段の第１の太陽電池パネル１ａは、１０月の傾斜は９０°、２月の傾斜角は９０°、３月の傾斜角は１０°となり他の月は最適傾斜角φをとることができる第１の太陽電池パネル１ａと、１１月、１２月、１月は最適傾斜角φをとり、他の月は−９０°となる第１の太陽電池パネル１ａと考えることができる。１１月、１２月、１月は最適傾斜角φをとり、他の月は−９０°となる第１の太陽電池パネル１ａは、１０月と２月は第１の太陽電池パネル１ａの１/４が堆積防止屋根の影響を受け、３月は第１の太陽電池パネル１ａの１/６が堆積防止屋根の影響を受ける。
【００４９】
スケルトン・ボックス型タワーを東西に隣接並列配置した場合において、日射量は、下段の二枚の第２の太陽電池パネルがそれぞれ４．１６ｋｗｈとなる。上段の片方の、１０月の傾斜は９０°、２月の傾斜角は９０°、３月の傾斜角は１０°となり、他の月は最適傾斜角φをとることができる、第１の太陽電池パネルは４．０７ｋｗｈとなる。上段のもう一方の第１の太陽電池パネルは、１１月、１２月、１月は最適傾斜角φをとり、他の月は−９０°となるので、日射量は２．７ｋｗｈとなる。４枚の太陽電池パネルへの日射量の合計は１５．０９ｋｗｈであり、１平方メートル当たり３．７７ｋｗｈとなる。この極端な例においても、年間最適傾斜角φyoptの日射量３．９５と比較すると約９５％の日射量である。第３の実施形態に係るシーソー式太陽光発電装置によれば、スケルトン・ボックス型タワーを、東西方向に沿って並列配置することにより、雪国等の特定の堆積物が問題となる地域であっても、効率の良い大電力発電が可能になる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第３の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、既に述べた第１〜第３の実施形態の説明においては、それぞれの回転軸が、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面に対して傾斜角を有して定義され、発電面に対向する第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの裏面に接続された第１及び第２のシーソー回転駆動部８３ａ，８３ｂが、本発明の「面方向制御手段」として機能する場合について例示的に説明したが、面方向制御手段は、第１〜第３の実施形態によって記載した例示の構造に限定されるものではなく、種々の構造や方式が採用可能である。
【００５１】
例えば、第１〜第３の実施形態で説明した第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂと同様に、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が矩形形状を有するように構成し、回転軸を、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面に平行な面内に定義しても良い。そして、この回転軸の方向に沿って、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの前方端部及び後方端部のそれぞれに凸部を設ける。更に、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの前方と後方に、柱状の太陽電池パネル固定機構を、それぞれ垂直方向に設け、前方端部の凸部及び後方端部の凸部をそれぞれ、回転可能なように、回転軸受け等を介して、この太陽電池パネル固定機構の凹部に挿入すれば、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂをシーソー回転させることができる。具体的には、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのそれぞれの前方端部の凸部及び後方端部の凸部を回転軸受け等により、太陽電池パネル固定機構の凹部に挿入した状態で、この回転軸に平行な第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの一辺（矩形形状の一辺）に牽引ワイヤ等を接続し、牽引ワイヤ等による牽引力で、回転軸に関する第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのシーソー回転の回転モーメントを付与すれば、シーソー回転させることができる。
【００５２】
即ち、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの一辺に牽引ワイヤ等を接続し、この牽引ワイヤで、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの一辺を上方向又は下方向に牽引する牽引機構を、本発明の「面方向制御手段」とすることも可能である。
この牽引ワイヤ等を用いた」面方向制御手段の例においては、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が日の出時において最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が太陽の方位角を追尾して逐次回転するように、牽引機構を構成する牽引ワイヤが第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの一辺を上方向又は下方向に牽引する。柱状の太陽電池パネル固定機構は例えば、機械的強度の強いＣ型鋼等を利用すれば良い。又、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂが上下方向に移動する必要があれば、蟻溝若しくは蟻溝と類似な機能をなす溝が掘られたレール状の垂直移動ガイドの内部に前方端部の凸部及び後方端部の凸部のそれぞれを挿入しても良い。前方端部の凸部及び後方端部の凸部は、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの前方と後方に、それぞれ垂直方向に設けた垂直移動ガイドの蟻溝若しくは蟻溝と類似な機能をなす溝に適合する形状に成形しておく。そして、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの上下方向に沿った並進移動（垂直移動）を、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの前方と後方に設けた垂直移動ガイドを利用して実現すれば良い。このように構成しておけば、強風等の影響も受けずに、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの保持状態を安定に保つことが可能である。
【００５３】
或いは、回転軸を、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面に平行な面内に定義し、この回転軸の方向に沿って、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの前方端部及び後方端部のそれぞれに凸部を設けて、凸部のそれぞれを回転可能なように、太陽電池パネル固定機構に支持した状態で、この回転軸に平行な第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの対向する二辺（矩形形状の二辺）に、それぞれ牽引ワイヤ等を１本ずつ接続しても良い。第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺のそれぞれに１本ずつ牽引ワイヤ等を接続し、２本の牽引ワイヤで、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺の内の一辺を上方向、対向する他辺を下方向に牽引するように、互いに逆方向に牽引することによっても、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂにシーソー回転の回転モーメントを付与することができる。即ち、このような、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺のそれぞれに１本ずつ牽引ワイヤ等を接続し、この牽引ワイヤで、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺の内の一辺を上方向、対向する他辺を下方向に牽引するように、互いに逆方向に牽引する牽引機構を、本発明の「面方向制御手段」として採用することも可能である。二辺のそれぞれを牽引ワイヤ等で牽引する面方向制御手段の例においても、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が日の出時において最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が太陽の方位角を追尾して逐次回転するように、牽引機構を構成するそれぞれの牽引ワイヤが第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺を互いに逆方向に牽引して、シーソー回転に必要な回転モーメントを付与する。
【００５４】
或いは、回転軸を、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面に平行な面内に定義し、この回転軸の方向に沿って、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの前方端部及び後方端部のそれぞれに凸部を設けて、凸部のそれぞれを回転可能なように、太陽電池パネル固定機構に支持した状態で、この回転軸に平行な第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの対向する二辺（矩形形状の二辺）に、それぞれ牽引ワイヤ等を２本ずつ接続しても良い。第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺のそれぞれに牽引ワイヤ等を２本ずつ接続し、全部で４本の牽引ワイヤで、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺の内の一辺を上方向、対向する他辺を下方向に牽引するように、互いに逆方向に牽引することによっても、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂにシーソー回転の回転モーメントを付与することができる。この場合は、４本の牽引ワイヤは矩形の４つの頂角、若しくはその近傍に接続すれば良い。このような、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺のそれぞれに２本ずつ牽引ワイヤ等を接続し、４本の牽引ワイヤで、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺の内の一辺を上方向、対向する他辺を下方向に牽引するように、互いに逆方向に牽引する牽引機構を、本発明の「面方向制御手段」として採用することも可能である。４本の牽引ワイヤ等で牽引する面方向制御手段の例においても、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が日の出時において最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面が太陽の方位角を追尾して逐次回転するように、牽引機構を構成するそれぞれの牽引ワイヤが第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの二辺を互いに逆方向に牽引して、シーソー回転に必要な回転モーメントを付与する。
【００５５】
又、第１〜第３の実施形態では、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂがスケルトン構造のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）に搭載される場合を例示的に説明したが、パネルを搭載する構造や方式は、第１〜第３の実施形態によって記載した例示の構造に限定されるものではなく、種々の構造や方式が採用可能である。例えば、円柱や角柱等の機械的強度の強い柱状のパネル搭載柱を設け、このパネル搭載柱から枝状にアームを分岐し、このアームのそれぞれに、第１及び第２のシーソー回転駆動部８３ａ，８３ｂを収納し、これらの第１及び第２のシーソー回転駆動部８３ａ，８３ｂを利用して、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂを上下方向に離間して積層しても良い。
【００５６】
又、第１〜第３の実施形態では、上段の第１の太陽電池パネル１ａと下段の第２の太陽電池パネル１ｂの２枚を垂直方向に積層した例を示したが、３枚以上の枚数を垂直方向に積層しても構わない。例えば、高さ７ｍ程度の２階建て家屋に相当するスケルトン・ボックス型タワーを用いれば、太陽電池パネルを４枚程度、垂直方向に積層可能である。図１２に示したような根巻き基礎を用いることにより、２階建て家屋に相当する高さ以上の寸法のスケルトン・ボックス型タワーが、所定の強度を有して、簡単に建築できる。スケルトン・ボックス型タワーの高さを更に高くすることにより、５枚以上の枚数を垂直方向に積層することも可能である。３枚以上の太陽電池パネルを垂直方向に積層する場合も、機械的強度の強い柱状のパネル搭載柱と、このパネル搭載柱から枝状に分岐したアームを利用しても構わない。
【００５７】
又、既に述べた第３の実施形態の説明においては、上段の第１の太陽電池パネル１ａと下段の第２の太陽電池パネル１ｂの２枚を垂直方向に積層したスケルトン・ボックス型タワーを、東西方向に並列配置する例を示したが、もし、太陽電池パネルを接地する面積が十分あれば、垂直方向に積層せずに、水平面方向に１次元若しくは２次元で配列しても構わない。垂直方向に積層しない場合は、上段の第１の太陽電池パネルの影が、隣接するスケルトン・ボックス型タワーの下段に位置する第２の太陽電池パネルに影響することもない。この場合も、水平面方向に配列された複数の太陽電池パネルのそれぞれの発電面を第１の最大シーソー回転角と第２の最大シーソー回転角との間でシーソー回転させることにより、それぞれの発電面に付着した堆積物である雪を重力により落下させ除去することができる。よって、特定の堆積物が問題となる地域であっても、常に定常的な発電を維持可能であり、日射が維持できる限り、有効な発電が可能である。
【００５８】
又、既に述べた第１〜第３の実施形態の説明において、日の出時において第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの発電面の下辺又は上辺の地面に対する角度を第１の最大シーソー回転角に設定し、日の出後は、それぞれの発電面が太陽の方位角をほぼ追尾するように、第１の最大シーソー回転角と反対方向に首を振って、時間と共に逐次回転し、日没時に第２の最大シーソー回転角方向となるような動作を説明したが、降雪時には、瞬時に第１の最大シーソー回転角と第２の最大シーソー回転角との間のシーソー回転運動を実行させる除去モード（ワイパーモード）を挿入しても良い。例えば、降雪シーズンでは、毎朝、起動に際し、先ず除去モード（ワイパーモード）にして、第１の最大シーソー回転角と第２の最大シーソー回転角との間のシーソー回転運動を実行させた後、定常モードに切り替え、日の出後においては太陽の方位角をほぼ追尾するようにシーソー回転運動をさせるような動作でも良い。除去モード（ワイパーモード）においては、複数のシーソー回転運動を高速で繰り返しても良く、一定の時間経過後に、定期的に除去モード（ワイパーモード）を挿入するようにプログラム制御しても良い。
【００５９】
或いは、スケルトン構造のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）や柱状のパネル搭載柱をターンテーブルの上に搭載し、ターンテーブルを太陽の方位角に沿って回転移動しても良い。この場合、降雪シーズンニオイテ、毎朝、起動に際し、先ず除去モード（ワイパーモード）にして、第１の最大シーソー回転角と第２の最大シーソー回転角との間のシーソー回転運動を実行させた後、定常モードに切り替えてシーソー回転角度をΦ＝０°に停止し、日の出後においては、Φ＝０°にシーソー回転を停止した状態で、ターンテーブルが太陽の方位角をほぼ追尾するように回転させるような動作でも良い。ターンテーブルを用いた場合も、除去モード（ワイパーモード）においては、複数のシーソー回転運動を高速で繰り返しても良く、一定の時間経過後に、定期的に除去モード（ワイパーモード）を挿入するようにプログラム制御しても良い。
【００６０】
更に、スケルトン構造のパネル搭載タワー（１５，１６，１７，…、３３，３４）や柱状のパネル搭載柱の全体を、シーズン毎の太陽高度θの変化に対応して、傾斜させて、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂの傾斜角を変化させるように構成しても良い。
【００６１】
更に、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのシーソー回転角を独立に変化させて、第１の太陽電池パネル１ａの陰が、第２の太陽電池パネル１ｂに及ぼす影響を最小限にしても良い。特に、日の出、及び日没時のように、太陽の方位角が大きな場合は、第１及び第２の太陽電池パネル１ａ，１ｂのシーソー回転角を独立に変化させることにより、東側方向からの太陽光、及び西側方向からの太陽光をより有効に受光できる。
【００６２】
又、上記の第１〜第３の実施形態等においては、特定の堆積物の例として、雪に着目して、本発明のシーソー式太陽光発電装置を雪国に適用する場合について、例示的に説明したが、特定の堆積物としては、雪以外の火山灰、砂（黄砂）、煤煙、塵埃等であっても、同様に本発明のシーソー式太陽光発電装置が適用可能であり、これらの雪以外の火山灰、砂（黄砂）、煤煙、塵埃等の発電面への堆積が問題となる地域や国においても、同様な効果が得られることは、上記の説明の趣旨から容易に理解できるであろう。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１ａ…第１の太陽電池パネル
１ｂ…第２の太陽電池パネル
１ｈ…堆積防止屋根
１５…上部左前方縦軸
１６…上部右前方縦軸
１７…上部右後方縦軸
１８…上部左後方縦軸
１９…下部左前方縦軸
２０…下部右前方縦軸
２１…下部右後方縦軸
２２…下部左後方縦軸
２３…上部正面横軸
２４…上部右側面横軸
２５…上部裏面横軸
２６…上部左側面横軸
２７…中部正面横軸
２８…中部右側面横軸
２９…中部裏面横軸
３０…中部左側面横軸
３１…下部正面横軸
３２…下部右側面横軸
３３…下部裏面横軸
３４…下部左側面横軸
３５…上部左側面ワイヤ張力調整器
４１…中段面ワイヤ張力調整器
４８…上部正面ワイヤ張力調整器
６３…中段面補強ワイヤ
６４…上部正面補強ワイヤ
７９…前方上面フック
８０…後方上面フック
８１…前方下面フック
８２…後方下面フック
８３…シーソー回転駆動部
８３ａ…第１のシーソー回転駆動部
８３ｂ…第２のシーソー回転駆動部
８４ａ，８５ｂ…昇降装置
８６ａ，８７ａ…昇降ワイヤ
８８ａ，８９ａ…安定装置
９０ａ，９１ａ…安定ワイヤ
９３，１１４…シャフト
９４，１０１，１１５…主ギア
９５，１０２，１１６，１２４…モータ
９６，１０４，１１７，８５２，８５３…ギアシャフト
９７，１１０，１２５，８３４，８３６，８４２，８４３，８５６…ギア支持枠
９８，１０５，１１９，１２７…駆動ギア
９９…回転子
１００…駆動シャフト
１００ａ…第１のパネル駆動シャフト
１００ｂ…第２のパネル駆動シャフト
１０３…モータヘッド
１０６…屋根部材
１０７…レール
１０７ａ…右側レール
１０７ｂ…左側レール
１０８…屋根部材駆動装置
１１１…連ローラー
１１２…台車
１１３ａ，１１３ｂ…牽引ワイヤ
１２１…部分円周ギア
１２８…中間ギア
３０３…上部左前方固定部材
３０４…上部右前方固定部材
３０５…上部右後方固定部材
３０６…上部左後方固定部材
３０７…中部左前方固定部材
３０７ｂ…中部左前方固定部材
３０８…上部右前方固定部材
３０８…中部右前方固定部材
３０９…中部右後方固定部材
３１０…中部左後方固定部材
３１１…下部左前方固定部材
３１２…下部右前方固定部材
３１３…下部右後方固定部材
３１４…下部左後方固定部材
３１４…中部左後方固定部材
６３１，６３２，６３３…ワイヤ連結板
６３５，６３６，６３７…フック孔
６４１，６４２，６４３…段差部
８２１…傾斜角駆動部
８３１，８５１…筐筒
８３１ｂ，８３２ｂ，８３３ｂ…フック
８３２，８３３…側板
８４１，８５４…底板
８４１，８６１…Ｌ型留具
８４２，８６２，８６３，８６４，８６５…ボルト
８４４…後面側板
８５２…側壁
８５３…天井板
８５４…傾斜角制御シャフト
８６１，８６２，８６３…凸部
８６７…連結キューブ
９０１，９０２，９０３…脚部
９１１，９１２，９１３，９１４…杭
９４１…地面
９４２，９４３，９４４，９４５…基礎
【図１】
2011249543.tif 000003
【図２】
2011249543.tif 000004
【図３】
2011249543.tif 000005
【図４】
2011249543.tif 000006
【図５】
2011249543.tif 000007
【図６】
2011249543.tif 000008
【図７】
2011249543.tif 000009
【図８】
2011249543.tif 000010
【図９】
2011249543.tif 000011
【図１０】
2011249543.tif 000012
【図１１】
2011249543.tif 000013
【図１２】
2011249543.tif 000014
【図１３】
2011249543.tif 000015
【図１４】
2011249543.tif 000016
【図１５】
2011249543.tif 000017
【図１６】
2011249543.tif 000018
【図１７】
2011249543.tif 000019
【図１８】
2011249543.tif 000020
【図１９】
2011249543.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月26日(2011.1.26)
【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】
直方体の１２辺の位置に、それぞれ配置された１２本の鋼管、
前記１２本の鋼管のそれぞれを、前記直方体を構成するように、前記直方体の８つの頂点において、それぞれ３軸直交で連結する８個の３軸直交継ぎ手、
前記直方体の６面のそれぞれの対角線に張力を付与する張力付与手段を備えて構成されたスケルトン構造のボックスユニットを単位とし、前記ボックスユニットを複数個組み合わせて構成されたパネル搭載タワーと、
前記ボックスユニットのそれぞれの内部に設けられ、接地される地点の緯度及び経度の年間日射データにおける最適日射量が得られる方位角に沿った方向を回転軸として定義し、該回転軸に関するシーソー回転が可能な太陽電池パネルと、
日の出時において前記太陽電池パネルの発電面が日の出方向側に向かうシーソー回転角方向に定義される最大シーソー回転角分、前記回転軸に関して回転し、日の出後は、前記最大シーソー回転角と反対方向に太陽の方位角を追尾して、前記回転軸に関して逐次回転するように、前記発電面の方向を制御する面方向制御手段
とを備え、前記３軸直交継ぎ手のそれぞれが、
立方体の形状をなす連結キューブと、
該連結キューブの直交する３面にそれぞれ設けられた凸部であって、それぞれが３軸直交でそれぞれ配置された鋼管の内周にそれぞれ摩擦力を有して挿入され、前記摩擦力により前記鋼管のそれぞれを固定して、前記連結キューブに連結する凸部とを備え、前記シーソー回転により、前記発電面に堆積した堆積物を除去可能としたことを特徴とするシーソー式太陽光発電装置。
【請求項２】
前記回転軸が、前記発電面に対して傾斜角を有して定義され、
前記面方向制御手段が、
前記発電面に対向する前記太陽電池パネルの裏面に接続され、前記回転軸を回転中心とするパネル駆動シャフトを有するシーソー回転駆動部
を備え、前記パネル駆動シャフトが、日の出時において前記最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、太陽の方位角を追尾して逐次回転することを特徴とする請求項１に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項３】
前記発電面が矩形形状を有し、前記回転軸が、前記発電面に平行な面内に定義され、
前記面方向制御手段が、
前記回転軸に平行な前記矩形形状の一辺に接続され、前記回転軸に関するシーソー回転の回転モーメントを付与するように、前記一辺を上下方向に牽引する牽引機構
を備え、前記牽引機構が、前記発電面が日の出時において前記最大シーソー回転角分回転し、日の出後は、前記発電面が太陽の方位角を追尾して逐次回転するように、前記一辺を牽引することを特徴とする請求項１に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項４】
前記パネル搭載タワーが、前記発電面への前記堆積物の直接的な堆積を防止するための堆積防止屋根を移動可能に搭載する天井部を更に備え、
前記堆積防止屋根を使用時において、前記発電面が前記堆積防止屋根の直下となる位置に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項５】
前記パネル搭載タワーが、複数枚の太陽電池パネルを、それぞれの発電面が前記堆積防止屋根の直下となる位置に、互いに離間して垂直方向に搭載することを特徴とする請求項４に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項６】
前記最適日射量が得られる方位角におけるシーズン毎の太陽の太陽高度の変化に対応して、
前記複数枚の太陽電池パネルのそれぞれの傾斜角と、
前記複数枚の前記太陽電池パネルの間隔
とを調整することを特徴とする請求項５に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項７】
前記３軸直交継ぎ手のそれぞれが、
前記張力付与手段としてのワイヤを固定するフックを備えることを特徴とする請求項１に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項８】
前記張力付与手段のそれぞれが、
前記対角線方向に張られたワイヤと
該ワイヤの張力を調整する張力調整器と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシーソー式太陽光発電装置。
【請求項９】
前記張力調整器がターンバックルであることを特徴とする請求項８に記載のシーソー式太陽光発電装置。