(57)【要約】【課題】鉛直に設置した太陽電池パネルへの太陽光照射を補完し、フェンス設置と同程度のスペースで設置が可能であり、強風対策も施した反射鏡筐体及び太陽光発電装置を提供する。【解決手段】鉛直に設置された太陽電池パネルの真下に設置される反射鏡筐体であって、前記反射鏡筐体からは左右に薄型矩形の反射鏡体が傾斜角を持って左右に突き出したり、収納されたりする駆動機構を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直に設置された太陽電池パネルの真下に設置される反射鏡筐体であって、前記反射鏡筐体からは左右に薄型矩形の反射鏡体が傾斜角を持って左右に突き出したり、収納されたりする駆動機構を備えていることを特徴とする反射鏡筐体。
【請求項２】
前記薄型の反射鏡体の傾斜が角度自由に設定できる駆動機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の反射鏡筐体。
【請求項３】
前記薄型の反射鏡体が太陽電池パネルであることを特徴とする請求項１と２に記載の反射鏡筐体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の反射鏡筐体が太陽電池パネルの真下に設置されたことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項５】
鉛直に設置された複数の太陽電池パネルの真下に請求項１から３に記載のいずれかの反射鏡筐体が複数個設置された太陽光発電装置において、前記駆動機構を制御する制御部が反射鏡筐体の外部のセンターにあってマスター／スレーブ方式でセンターの制御部から個々の反射鏡筐体の駆動機構を一括制御することを特徴とする太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、鉛直設置された太陽電池パネルのための反射鏡筐体及び太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  太陽電池パネルを水平あるいは少し傾斜させて設置すると発電量が大きいとされるが、地面であれば専用の敷地が必要であり、屋根であれば重量物なので耐震性低下が懸念される。また太陽電池パネルはプラスチックを使っているため可燃物でもあるため火災・消防の面で留意が必要である。【０００３】  太陽電池パネルを鉛直に設置する場合には広大な敷地は必要ないが、太陽光の強い真南（南中）あるいはその近傍角の太陽光が発電に寄与しないので発電量が少なくなる。そこで縦置きした太陽電池パネルの近傍に反射鏡（凸面鏡）を水平に置いて太陽光照射を補完することが行われる（特許文献１参照）。しかし反射鏡は水平に設置されるので設置スペースは大きくなる。また雑草対策のために地面から浮かすための架台も必要となるため、架台を含めた構造物が大きく、そして縦置きと水平置きが混在するので強風対策などが複雑化する。【０００４】  例えばビルの屋上フェンスのスペース程度に太陽電池パネルを設置し、発電量も十分に期待できるのであれば太陽光発電は一層普及するが、これまでの技術では実現できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  鉛直に設置した太陽電池パネルへの太陽光照射を補完し、フェンス設置と同程度のスペースで設置が可能であり、強風対策も施した反射鏡筐体及び太陽光発電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記課題を解決するために、鉛直に設置された太陽電池パネルの真下に設置される反射鏡筐体であって、前記反射鏡筐体からは左右に薄型矩形の反射鏡体が傾斜角を持って左右に突き出したり、収納されたりする駆動機構を備えている。【０００７】  さらに前記薄型矩形の反射鏡体は反射鏡筐体内で固定された反射鏡体とスライド可能な複数の反射鏡体で構成され、反射鏡体はすべて薄い箱状であり、上面が鏡で背面と正面が開口され、先に突出する反射鏡体ほどサイズを小さくして前記固定された反射鏡体内に収納でき、前記スライド可能な複数の反射鏡体は前記固定された反射鏡体から順に、箱状の底面あるいは左右側面に形成したスライドレールにより支持され、先に突出する一番サイズの小さな反射鏡体を押したり引いたりすることでスライド可能な複数の反射鏡体が筐体から突き出たり、収納されたりする。【０００８】  こうすることにより太陽電池パネルの真下に設置する反射鏡筐体の大きさを抑えることができるとともに、スライド可能な反射鏡体の枚数を増やして反射鏡体の面積を大きくすることが容易にできるようになる。また強風時や夜には反射鏡体を筐体内に収納することも自由である。【０００９】  薄い箱状の反射鏡体の傾斜が角度自由に設定される駆動機構を備えるようにしても良い。【００１０】  反射鏡体を太陽電池パネルとし、鉛直に設置した太陽電池パネルへの太陽光照射を補完すると共に、自らも太陽光を受光して発電するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、鉛直に設置される太陽電池パネルに対して太陽が真南及びその近傍に位置するときにも発電が可能であり、反射鏡筐体は太陽電池パネルの真下に設置するので大幅な設置スペースは不要であり、また強風対策も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の反射鏡筐体から反射鏡体が突き出し時の太陽電池パネルを示す図。
【図２】本発明の反射鏡筐体に反射鏡体が収納された時の太陽電池パネルを示す図。
【図３ａ】本発明の反射鏡筐体の効果を説明する図。
【図３ｂ】本発明の反射鏡筐体の効果を説明する図。
【図４】本発明の反射鏡筐体の蓋を外した外観を示す図。
【図５】本発明の反射鏡筐体の駆動機構を説明する図。
【図６】本発明の反射鏡筐体の傾斜角を変える駆動機構を説明する図。
【図７】本発明の反射鏡体が太陽電池パネルとした図。
【図８】複数の太陽電池パネルに複数の反射鏡筐体を設置した図。
【図９】複数の反射鏡筐体の駆動を一括外部制御するブロック図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  本発明の実施の形態に係る反射鏡筐体ならびにこれを設置した太陽光発電装置について、以下図面を参照して説明する。
図１は鉛直に設置された太陽電池パネル１の真下に設置した反射鏡筐体２から薄型矩形の反射鏡体３ｂ、３ｃが突き出た様子を示す。反射鏡体３ａは反射鏡筐体２の中に固定されている。図２は反射鏡体３ｂ、３ｃが出入り口５から反射鏡筐体２内に収納された様子を示す。なお三つの反射鏡体３ａ、３ｂ、３ｃは同一の傾斜である。【００１３】  図３ａ、３ｂは太陽光線と反射鏡体の関係を示している。鉛直に設置された太陽電池パネルには南中に位置する太陽からの照射は無く、これを反射鏡で太陽電池パネルに照射することが目的である。反射鏡体の傾斜角６は太陽電池パネルの大きさを考慮して設計することになる。従って太陽電池パネルのサイズで最適な傾斜角は変わることになる。このようにして決めた傾斜角を持つ反射鏡体の反射光は太陽が南中近傍にあれば太陽電池パネルに照射される（図３ｂ）。【００１４】  図４は反射鏡筐体２の外観を示している。反射鏡体３ａは反射鏡筐体２内に固定され、反射鏡体３ｂ、３ｃが反射鏡筐体から突き出てくる。３ａ、３ｂ、３ｃとも同じ傾斜角である。なお蓋１は透光性であることが必須である。【００１５】  図５は駆動機構が分かるように反射鏡筐体内部と反射鏡体を示している。反射鏡体３ａは反射鏡筐体２内でスライド不可で固定されるが、反射鏡体３ｂ、３ｃはスライド可能であり、したがって飛行機の高揚翼のように突き出しも収納も可能となっている。そのためには反射鏡体は箱状であり、上面には鏡を配し、背面と前面は開口され、さらに３ａ、３ｂ、３ｃの順にサイズが小さくなっている。スライド可能と傾斜保持はスライドレール１１により行う。この図では箱状の反射鏡体の左右側面にスライドレール１１を形成しているが、スライドレールは側面ではなく、底面に設置しても良い。【００１６】  反射鏡体３ｃを押したり、引いたりすることで反射鏡体３ｂ、３ｃが突き出たり、収納される。その駆動機構は一例としてモーター８、回転軸の方向を変えるギヤ、角度自由に回転を伝えるユニバーサルジョイントとボールネジを含むギヤ構成１０、パンタグラフ方式の駆動部９で構成できる。なお図示していないがモーターを駆動するドライバはモーター８と一緒に反射鏡筐体に組み込むが、ドライバに信号を送信してプログラム制御するＣＰＵ（あるいはＭＣＵやＰＣ）は後述するように外部に配置して制御するのが良い。【００１７】  図６に反射鏡体３ａ、３ｂ、３ｃの傾斜角を変える駆動機構を示しているが、これはモーター８を追加することで行うことができる。図ではボールネジ１２で支持棒１２の傾きを変えている。傾斜が自由に変えられれば、太陽の日周運動に合わせて直接光だけでなく反射光も加算して太陽電池パネルに照射することができる。強風時や夜には反射鏡体を収納するので耐久寿命が向上する。【００１８】  図７には反射鏡体に太陽電池パネル１３を使用した例を示す。アルミなどを使用した鏡に比べると反射率は低いが、自らも発電する強みがある。太陽電池パネル１の種類は特に限定されないが、反射鏡体に使用する太陽電池パネル１３も同様に限定されない。太陽電池パネル１３にはシリコン系太陽電池、ＣＩＳやＣＩＧＳ太陽電池、ペロブスカイト太陽電池、有機薄膜系太陽電池などが使用できる。【００１９】  図８は太陽電池パネルをフェンスのように複数台を設置した様子を示している。通常はこのような設置になるが、太陽が南中にあるからといって必ずしも太陽電池パネルの真上に来るとは限らない。この場合、反射鏡体の反射光の一部が隣接の太陽電池パネルを照射することもある。しかし本発明の反射鏡筐体の有効性はいささかも減ずるものではない。【００２０】  図８のように大電力を取り出せる太陽光発電を構成した場合、複数の太陽電池パネル１３（図７）の電気配線は複数の太陽電池パネル１の電気配線とは独立に電気接続していき、最後にＤＣ／ＤＣコンバーターなどにより両系統の電圧を合わせて合成するのが良い。【００２１】  図９は複数台設置に係る駆動部と制御の関係をブロック図に示したものである。マスター／スレーブ方式を使用して外部の制御センター（ＣＰＵ、ＰＣなど）から個々の反射鏡筐体の駆動部を一括制御するシステムである。図に示したマスターＩＣ、スレーブＩＣは市販されているので専用プロトコルを開発しなくても済む。通常はプログラムにより反射鏡体の突き出し、収納を行えば良いが、強風・台風時には割り込み制御が必要になるので外部の制御センターで行う。突き出し、収納のプログラムはＧＰＳ方式、光線検知方式で作成できる。【００２２】  図１の鉛直設置の太陽電池パネル１は両面受光型の太陽電池パネルが好適である。結晶性シリコン太陽電池はバックシートを透明化することで両面受光が可能である。ＣＩＳ（ＣＩＧＳ）太陽電池は低価格であることから二枚を貼り合わせることで両面受光とすることも可能である。【００２３】  反射鏡筐体、反射鏡体、駆動機構を構成する材料、部品については特に限定されない。反射鏡にはプラスチックミラー、ガラスミラー、金属ミラー、太陽電池パネルなどが使用できる。
【符号の説明】
【００２４】１                      太陽電池パネル
２                      反射鏡筐体
３ａ、３ｂ、３ｃ、１１  反射鏡体
４                      太陽電池パネルの架台
５                      反射鏡体の出入り口
６                      反射鏡体の傾斜角
７                      反射鏡筐体の蓋
８                      駆動部（モーター）
９                      パンタグラフ式駆動部
１０                    ギヤ構成
１１                    反射鏡体
１２                    ボールネジ
１３                    太陽電池パネル
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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