(57)【要約】【課題】雪国に設置する場合であっても、効率的に発電して発電能力を高めるのことができる太陽電池装置を提供する。【解決手段】支柱１に二個の平板状の太陽電池パネル２が取付けられ、前記太陽電池パネル２はそれぞれの一辺どうしを相対向させて山形状に配置させ、かつ、各太陽電池パネル２を前下がり状に傾斜させるとともに、前記太陽電池パネル２の相対向させたそれぞれの一辺に若しくは相対向させたいずれか一方の一辺に又は前記太陽電池パネル２の間に縦板５を設けることにより、太陽電池パネル２上に雪が積もりにくくなり、冬期においても太陽電池装置は、充分に発電することができる。【選択図】  図１
2015081452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に立設された支柱に二個の平板状の太陽電池パネルが取付けられ、前記太陽電池パネルはそれぞれの一辺どうしを相対向させて山形状に配置させ、かつ、各太陽電池パネルを前下がり状に傾斜させるとともに、前記太陽電池パネルの相対向させたそれぞれの一辺に若しくは相対向させたいずれか一方の一辺に又は前記太陽電池パネルの間に縦板が設けられていることを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
前記縦板は、太陽光を太陽電池パネルの表面に反射させる反射部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池設置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光標識、サイン、時計台、広告、照明灯など、太陽電池を電源とする設備に用いられる太陽電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を電気エネルギーに変換する装置において、通常太陽電池は年間を通して得られる電力が極大となる方向に向けて設置され、そのような方法については従来数多く提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、支柱と、該支柱の上部に配置されたソーラーパネルと、前記支柱の上部に配置された照明部とを備え、前記ソーラーパネルは、２体一組でパネルユニットとなすように、傾斜状態で前記支柱を中心として、該支柱の立設方向と直交する方向の両側に対称状に並列配置され、このパネルユニットを、前記支柱の上部から上方延設される補助支柱を軸心として回転変位自在に連結させたことを特徴とする屋外灯が開示されている。
【０００４】
また、本出願人においても、特許文献２のように、太陽電池パネルを用いて太陽光を電気エネルギーに変換する装置において、少なくとも２つの太陽電池パネルを有し、該太陽電池パネルはそれぞれ異なる方向に向けて設置されていることを特徴とする多面配置型太陽電池装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１８０８６号公報
【特許文献２】特開２００２−１２４６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし雪国において、太陽電池を設置する場合、太陽電池のパネル上に雪が積もってしてしまうと発電効率が低下してしまう。したがって、特許文献１の屋外灯において、パネルを回転変位自在に連結することにより、太陽光を追尾し、効率的な発電が可能となるが、追尾するためには相応の電力が必要となるため、太陽光が照射しない期間や、太陽電池パネル上に積雪しうる冬期には十分な性能を発現しないおそれがあった。
【０００７】
そこで本発明は、雪国に設置する場合であっても、効率的に発電して発電能力を高めるのことができる太陽電池装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
すなわち本発明に係る太陽電池設置は、設置面に立設された支柱に二個の平板状の太陽電池パネルが取付けられ、前記太陽電池パネルはそれぞれの一辺どうしを相対向させて山形状に配置させ、かつ、各太陽電池パネルを前下がり状に傾斜させるとともに、前記太陽電池パネルの相対向させたそれぞれの一辺に若しくは相対向させたいずれか一方の一辺に又は前記太陽電池パネルの間に縦板が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る太陽電池装置において、前記前記縦板は、太陽光を太陽電池パネルの表面に反射させる反射部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記太陽電池パネルはそれぞれの一辺どうしを相対向させて山形状に配置させ、かつ、各太陽電池パネルを前下がり状に傾斜させるとともに、前記太陽電池パネルの相対向させたそれぞれの一辺に若しくは相対向させたいずれか一方の一辺に又は前記太陽電池パネルの間に縦板が設けられているので、太陽電池パネル上に降雪しても、縦板によって相対向する太陽電池パネルとは遮られているので、二個の太陽電池パネルに跨って雪が積もるような積雪が発生しにくく、太陽電池パネル上の雪は滑り落ちやすくなる。
【００１１】
本発明において、前記縦板によって、太陽光が太陽電池パネルの表面に反射されるようにすれば、朝や夕方のような太陽高度が低い場合に効率的に反射しうるので、比較的発電量が低い、朝や夕方の発電量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る太陽電池装置において実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１の太陽電池パネル付近の拡大図である。
【図４】図４の分解説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面における主要部の断面図である。
【図６】本発明に係る太陽電池装置において他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照し、具体的に説明する。
すなわち、図１は本発明に係る太陽電池装置の実施の一形態を示す斜視図、図２は図１の側面図である。本発明に係る太陽電池装置Ｐは、主に屋外に設置され、設置面に立設された支柱１に太陽電池パネル２が取付けられており、前記太陽電池パネル２において太陽光が電気エネルギーに変換され、支柱１内に設置された蓄電池１１に蓄電され、該蓄電池１１から照明灯６に電気が供給され、夜間に点灯するようになされている。
【００１４】
支柱１は、一般には強度的に安定しておりコストの安い鋼管が用いられる。本形態においては、支柱１の上部は円筒状に形成されており、支柱１の下部は、角筒状に形成されてその内部に前記蓄電池１１、制御盤１２が収納されている。なお、蓄電池１１と制御盤１２を支柱１内に収納する場合は本形態が好ましいが、収納ボックス（図示せず）に収納して支柱１に固定する場合は、支柱１は下部も円筒形状でもよく、支柱１の外形は特に限定されるものではない。またステンレス合金やアルミニウム合金等の他の金属材料から支柱１を形成してもよい。更に耐食性や耐候性を高めるために金属めっきや塗装を施してもよい。本形態は、支柱１の下部が設置面に埋設されたものであるが、支柱１の下端部に平板状のベースプレートを接合し、該ベースプレートを介して設置面に固定する形態でもよい。
【００１５】
図３は、図１の太陽電池パネル付近の拡大図である。太陽電池パネル２は、一般には、複数の太陽電池セル２１を板材２２で挟持したものであって、少なくとも受光面２３上は透光性の板材２２が配置されている。透光性の板材２２としては、ガラス板や透光性の合成樹脂板が用いられる。前記合成樹脂板の種類は、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等を挙げることができる。
【００１６】
太陽電池パネル２は、本形態では、太陽電池セル２１として、表裏両面で受光可能なように、表裏両面に受光面２３が設けられた両面受光型が用いられている。これにより、特に冬期においては、太陽電池パネル２は、表面側で太陽光を受光し、併せて裏面側で積雪した雪の反射光、散乱光を受光できるので、効率的に発電することができる。また、本形態では、板材２２は、合成樹脂板であるポリカーボネートが用いられており、ガラス板と比べて、太陽電池パネル２を形成した後の孔空け加工や切断加工等の後加工が容易となり好ましい。
【００１７】
また太陽電池パネル２の強度を保持するために、その外周に沿って枠体を取付けてもよく、この場合、枠体の一部が太陽電池パネル２の受光面２２に対して突出していないようにしておけば、太陽電池パネル２上の雪が滑り落ちる際、枠体に引っ掛かって滞留することがないので太陽電池パネル２上に積もりにくくなって好ましい。
【００１８】
次に支柱１に対する太陽電池パネル２の固定構造について図３〜５を参考に詳しく説明する。ここで、図４は図３の分解説明図、図５は図３のＡ−Ａ断面における主要部の断面図である。支柱１の上部には、二個の太陽電池パネル２が固定されている。具体的には、二個の矩形状の太陽電池パネル２の一辺どうしを左右に相対向させて山形に配置して、固定部材３を介して支柱１に固定されている。
【００１９】
固定部材３は、本形態では、支柱１に固定される支柱固定材３１と、前記支柱固定材３１の左右端部に設けられた固定片３２とを備えており、支柱固定材３１を頂部とする台形山形状に形成されている。前記支柱固定材３１は、背面側に配置したＵ字状金具３３を介して支柱１に固定される。また、固定片３２は、太陽電池パネル２の下端となる一辺に固定された枠体を兼ねるパネル支持材３４を介して太陽電池パネル２を固定しており、二個の太陽電池パネル２が左右に間隔をあけて山形に配置される。これにより、支柱固定材３１を支柱１に固定した際、太陽電池パネル２と支柱１との間には支柱１の長手方向に沿って隙間４が形成されるため、太陽電池パネル２の裏面側から吹いてくる風や風雪は、滞留せずに前記隙間４から抜けていくため、太陽電池パネル２に積雪又は付着した雪を吹き払うことができる。
【００２０】
一般に、積雪した雪が滑り落ち始める傾斜角、いわゆる、安息角は５０度程度であって、この安息角を超えた傾斜面に降雪しても雪が滑って積もりにくいと言われている。したがって、太陽電池パネル２の傾斜角も水平面に対して５０度以上傾斜させるのが好ましく、すなわち、二個の太陽電池パネル２の受光面２３を含む面どうしがなす交差角度αは８０度以下が好ましい。本実施形態では、前記交差角度αは６０度となされ、太陽電池パネル２の傾斜角は６０度となされて、雪は積もりにくくなされている。また、吹雪によって一方の太陽電池パネル２上に雪が積もった場合であっても、互いの太陽電池パネル２を山形状に配置させて、他方の太陽電池パネル２上には雪は積もりにくいので、太陽光を受光して発電することができる。
【００２１】
太陽電池パネル２は、本形態では、図３に示すように、前下がり状に傾斜して支柱１に固定されている。前記雪の安息角を考慮すると、前下がり状に傾斜した際の設置面に対する傾斜角度βは５０度以上が好ましい。これにより、太陽電池パネル２上に雪が降った際、山形に配置した該太陽電池パネル２の頂部から側方のみならず前方に向けても雪が滑り落ちるので、太陽電池パネル２上に雪がつもりにくくなる。本形態では、前記傾斜角度βは６０度である。
【００２２】
太陽電池パネル２を前下がり状に傾斜させるために、本形態では、支柱１の上部を軸に対して３０度後方に傾けて、すなわち、前記傾斜角度βが６０度となるように傾斜部１３を設け、その傾斜部１３に太陽電池パネル２を固定している。これにより、固定部材３を比較的簡単な構造とすることができるので、製造や施工作業が容易となり好ましいが、例えば、支柱１の頂部に固定部材３を前下がり状に傾斜させて固定する形態でもよい。なお、傾斜部１３の傾斜角度は前下がり状に傾斜させる太陽電池パネル２の傾斜角度に応じて適宜決定すればよい。
【００２３】
太陽電池パネル２で効率的に発電するためには、太陽電池パネル２の交差角度α、傾斜角度βは、いずれも５０度以上７５度以下が好ましい。５０度以下になると太陽電池パネル２上に雪が積もりやすくなり、７５度以上となると、特に昼間時に太陽の実質的な照射面積が小さくなって、十分な発電量が得られないおそれがある。
【００２４】
図５に示すように、山形状に配置された太陽電池パネル２の頂部付近において、相対向するそれぞれの一辺に縦板５が立設されている。これにより、太陽電池パネル２上に雪が積もった場合であっても、太陽電池パネル２上の雪は滑り落ちやすくなる。すなわち、縦板５がない場合は、太陽電池パネル２上の雪は、二個の太陽電池パネル２に跨って山形状に連結する積雪や、前記相対向する１辺の表面側から側面を経て裏面にまで雪が回り込んで繋がった状態での積雪が発生すると、山形状に配置された太陽電池パネル２の頂部付近の雪は滑り落ちにくくなる。一方、本形態のように縦板５を立設されると、該縦板５に遮られて前述のような積雪は起こりにくいので、雪が積もりにくい状態を保持することができる。
【００２５】
縦板５は、本形態では、アルミニウム合金からなる金属板を用いており、太陽光が縦板５に設けられた反射部５１で反射されて太陽電池パネル２の受光面２３に照射され、前記受光面２３に直接照射される太陽光と併せてられて、太陽電池パネル２での発電量を増大させることができる。これにより、太陽電池パネル２を更に効率的に発電することができる。前記反射部５１は、例えば、縦板５の表面を鏡面状に研磨して反射しやすい面を形成したものでもよく、縦板５の表面に塗装による反射層（図示せず）を設けたものでもよく、縦板５の表面に反射材料（図示せず）を貼着したものでもよい。
【００２６】
縦板５の反射部５１は、本形態では、水による接触角が２０度以下となるような親水性の表面処理が施されている。これにより、太陽電池パネル２の表面が凍結していない状態であって、表面の温度が摂氏０〜２度、またはそれ以上の表面温度であれば、雪が積もった場合でも、太陽電池パネル２の表面と雪との間に水膜が形成されやすくなり、雪が自重によって滑り落ちやすくなる。
【００２７】
なお、前記縦板５は、前記のように二個の太陽電池パネルの相対向させたそれぞれの一辺に立設させる以外に、いずれか一方の太陽電池パネルの相対向させた一辺にのみ立設させてもよいし、太陽電池パネル２の間に立設させてもよい。
【００２８】
照明灯６は、太陽電池パネル２で発電した電気を利用するものであって、夜間時に点灯するようになされている。なお、太陽電池パネル２から電気を供給する対象としては、本実施形態の照明灯６に限られるものではなく、例えば、図６に示すように、ＬＥＤを縦横に配列して、文字情報や記号を標示する情報表示装置７を用いてもよい。
【００２９】
本発明は、本発明は、照明灯、情報表示装置、自発光標識、サイン、時計台、広告など、太陽電池を電源とする太陽電池装置に用いられ、特に、冬期に積雪や冠雪が起こる地域において、好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１    支柱
１１  蓄電池
１２  制御盤
１３  傾斜部
２    太陽電池パネル
２１  太陽電池セル
２２  板材
２３  受光面
３    固定部材
３１  支柱固定材
３２  固定片
３３  Ｕ字状金具
３４  パネル支持材
４    隙間
５    縦板
５１  反射部
６    照明灯
７    情報表示装置
α    交差角度
β    傾斜角度
Ｐ    太陽電池装置
【図１】
2015081452.tif 000003
【図２】
2015081452.tif 000004
【図３】
2015081452.tif 000005
【図４】
2015081452.tif 000006
【図５】
2015081452.tif 000007
【図６】
2015081452.tif 000008