(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電パネルを水上に設けるために用いられる太陽光発電パネル水上設置ユニットであって、
横向方向に列置され太陽光発電パネルを取り付けるパネル取付手段が取り付けられる耐候性のパネル用横向鋼管と、鉛直方向に立設され当該パネル用横向鋼管に連結される耐候性のパネル用鉛直鋼管と、を備えた太陽光発電パネル支持手段であって、当該太陽光発電パネルの後辺側のパネル用鉛直鋼管の水上長さＨＢとその前辺側のパネル用鉛直鋼管の水上長さＨＦとがＨＢ＞ＨＦの関係を満たす太陽光発電パネル支持手段と、
縦向方向に列置され複数の前記パネル用鉛直鋼管に掛け渡してこれらに連結される、耐候性の足場用縦向上側鋼管及び足場用縦向下側鋼管と、前記足場用縦向上側鋼管に横向方向に掛け渡され複数本纏めて列置される耐候性の足場用横向上側鋼管と、前記足場用縦向下側鋼管に横向方向に掛け渡される足場用横向下側鋼管と、を備えた足場用支持手段と、
縦向方向に隣接して設置されている２つの前記太陽光発電パネルの内、１つの前記太陽光発電パネルの後辺側に設けられた前記パネル用鉛直鋼管と、これに対向する他の１つの前記太陽光発電パネルの前辺側に設けられた前記パネル用鉛直鋼管と、これらの間に掛け渡される前記足場用横向上側鋼管と、によって形成される空隙に収納され固定される横向独立発泡体を備えた浮揚手段とを備え、
前記パネル取付手段は、中央部に形成された半円状の膨出部と両端に形成される連結孔付き平面部とを備えて前記パネル用横向鋼管を狭持する一対の狭持手段からなり、少なくとも一の狭持手段の当該連結孔付き平面部の端部にこれと角をなす当該太陽光発電パネルが取り付けられるフランジ状の連結孔付き取付部が形成されていることを特徴とする太陽光発電パネル水上設置ユニット。
【請求項２】
更に、鉛直方向に立設され当該パネル用横向鋼管の端部に連結される耐候性のパネル用端部鉛直鋼管と、縦向方向に配置され当該パネル用端部鉛直鋼管に掛け渡される耐候性の足場用端部縦向上側鋼管及び／又は足場用端部縦向下側鋼管を備えたことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル水上設置ユニット。
【請求項３】
前記浮揚手段は、更に、前記パネル用鉛直鋼管と、これに対向する前記パネル用端部鉛直鋼管と、前記足場用縦向上側鋼管と、これに対向する前記足場用端部縦向上側鋼管と、によって形成される空隙に収納され固定される縦向独立発泡体を備えたことを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電パネル水上設置ユニット。
【請求項４】
前記浮揚手段は、耐水コーティングがなされていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の太陽光発電パネル水上設置ユニット。
【請求項５】
縦向方向に沿って配置された、請求項１から４までのいずれか１項に記載の複数個の前記太陽光発電パネル水上設置ユニットと、
隣接する前記太陽光発電パネル水上設置ユニット間を連結するユニット連結手段と
を備え、
前記ユニット連結手段は、その両端部が、前記足場用横向上側鋼管を跨いで、各々一の前記太陽光発電パネル水上設置ユニットの前記パネル用鉛直鋼管と、他の前記太陽光発電パネル水上設置ユニットの前記パネル用鉛直鋼管とを連結するものからなる
太陽光発電水上システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネル水上設置ユニット、及び太陽光発電水上システムに関し、更に詳しくは、屋外使用向けの建築物構造資材を用いることにより十分な強度・耐食性を確保しながら低コストに太陽光発電パネルを水上に設置する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電は、太陽光エネルギーを電気に直接変換して発電する技術である。太陽光発電は、太陽光エネルギーを用いるため石油や石炭等の化石燃料のように枯渇することがなく、かつ、発電時に二酸化炭素を排出する問題もないため人と環境に優しい。従って、次世代のエネルギー資源の一つとして実用化が進められている。太陽光発電モジュールは、主として建築物の屋根や壁面への設置が進められている。一方で、太陽光発電パネルの水上設置も試みられている。その一例として、太陽光発電パネルを水上設置するために空気を入れたボートを浮力体として用いてこれに太陽光発電パネルを載置して浮かせるという試みが知られている。また、太陽光発電パネルを水上設置するために、戦車がわたれる橋（簡易橋）を使って運搬するという試みがなされている。
【０００３】
また、その他にも、特許文献１に開示の屋根材付き太陽光発電パネルは、屋根材を取付ける手間と取付け金具も必要とせず、屋根材付き太陽光発電パネルの止着部から止着するだけで取付けが出来ることを目的として提案されたものである。この屋根材付き太陽光発電パネルは、太陽光発電パネルと屋根材とが、接続部を介して固定されたものである。この太陽光発電パネルは、モジュール本体とその四方に取り付けられた枠体とから成る。また屋根材は、山部と谷部とを有しており、軒棟方向に連通する空間が形成されており、水上側には止着部が形成され、水下側には差し込み部が形成されており、桁行き方向の一方には被重ね部が形成され、桁行き方向の他方には重ね部が形成される。被重ね部は枠体よりも突出する。屋根材付き太陽光発電パネルの軒棟方向は、止着部と差し込み部とが枠体よりも突出する長さを有しており、屋根材の止着部と太陽光発電パネルとの間には、接続部を介して屋根材の山部と太陽光発電パネルとが接続されたときに、水上側の屋根材の差し込み部を差し込むことができる隙間が形成されている。
【０００４】
特許文献２に開示の太陽光発電装置は、簡易で且つ迅速な施工ができると共に、水密性が優れたものを提供することを目的として提案されたものである。この太陽光発電装置は、両縦框、両横框とで方形枠を形成した枠体に、透明又は半透明状で平板状の太陽光発電セルを集合させた太陽光発電アレイが収納された太陽光発電ユニットと、樋状部の幅方向両側には取付用側部を設けた長手方向に長尺のガッター材と、平板部の両側より立上り縁を形成したジョイント材とからなる。そして、傾斜しつつ略平行に設けられたガッター材の樋状部上に、ジョイント材の方向が略直交しつつその両端が載置され、且つ隣接する太陽光発電ユニットの対向する縦框相互が載置されてなると共に、該対向する縦框相互間に長手方向に長尺の縦ジョイナー材が、さらに太陽光発電ユニットの水上側と水下側との間に横ジョイナー材がそれぞれ介在されている。
【０００５】
特許文献３に開示の太陽光発電装置は、風、波などの使用環境下における外的要因の影響を低減させることを目的として提案されたものである。この太陽光発電装置は、水上に設置されるものであって、（１）太陽光により発電する太陽電池モジュールと、（２）上面に太陽電池モジュールが設けられた支持台と、（３）支持台の下面であって、太陽電池モジュールと支持台とを合わせた重心位置の略鉛直方向下方に設けられた錘体と、（４）支持台の下面であって錘体の周囲に設けられ、太陽光発電装置に浮力を与える浮体と、（５）支持台の下面側の外周を覆うように設けられた外壁部とを備える。
【０００６】
特許文献４に開示の水上設置用太陽光発電装置およびその連結体は、湖沼等の水面に浮かべて大容量発電が可能で、構造的に無理がなく製造が容易なものを提供することを目的として提案されたものである。この水上設置用太陽光発電装置は、平面的に離間して配置された複数の樹脂発泡体を、熱可塑性樹脂からなる一対の表皮シート間に固定・挟持してなる水上フロートの、各樹脂発泡体に対応して形成されたフロート単位毎に１以上の太陽電池モジュールを係止してなる構成を備える。
【０００７】
特許文献５に開示の水上設置用太陽電池発電装置の電気的接続構造は、必ずしも高気密性コネクタを使用しなくても、電気的に安全で安価な電気的接続構造を提供することを目的として提案されたものである。この水上設置用太陽電池発電装置の電気的接続構造は、太陽電池モジュールと該太陽電池モジュールを浮上支持する浮体とからなる太陽電池ユニットを、水面に沿って複数個配置してなる水上設置用太陽電池発電装置における、上記太陽電池モジュール間を電気ケーブルで電気的に接続するにあたり、上記電気ケーブルのうち、水に接触する部分及び水に接触するおそれのある部分の、少なくとも一部の外周を、導電性材料で被覆する構造を備える。
【０００８】
特許文献６に開示の太陽光発電システムは、広大な敷地を必要とせず、狭い敷地内で効率よく大容量の太陽光発電を行なうことができるものを提供することを目的として提案されたものである。この太陽光発電システムは、工場等の敷地内に太陽光発電用支持柱を立設し、太陽電池を複数枚直並列接続して必要な電圧と電流を得られるようにした太陽光発電パネルを横一列に複数枚並べた太陽光発電パネルユニットを、その太陽光発電用支持柱に縦方向に複数段配置したものである。
【０００９】
特許文献７に開示の円すいコイルばね状太陽光発電装置は、一般家屋における補助電力として、また、災害停電時の非常用電力として用いられると同時に、電力線のない山間道路や海岸沿線の標示灯として広く用いられるものを提供することを目的として提案されたものである。この円すいコイルばね状太陽光発電装置は、太陽光発電装置において、円管（鋼管、アルミ合金管など）を、円すいコイルばね状に成形して、円すいコイルばね状基管とし、その外側面に、太陽光を電流に変換する、ソーラーパネル膜（アモルファスシリコンパネル）を装着し、各方向の日射をこのソーラーパネル膜で立体的に受光して、電流に変換し得るように構成したものである。
【００１０】
特許文献８に開示のシーソー式太陽光発電装置は、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ものを提供することを目的として提案されたものである。このシーソー式太陽光発電装置は、（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、その１２本の鋼管のそれぞれを、その直方体を構成するように、その直方体の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、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、その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、（２）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、日の出時において当該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、その回転軸に関して回転し、日の出後は、その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、その回転軸に関して逐次回転するように、その発電面の方向を制御する面方向制御手段、とを備え、（３）その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、その摩擦力によりその鋼管のそれぞれを固定して、その連結キューブに連結する凸部とを備え、そのシーソー回転により、その発電面に堆積した堆積物を除去可能とした構成を備える。
【００１１】
特許文献９に開示の太陽光発電装置は、小型軽量化されたものを提供することを目的として提案されたものである。この太陽光発電装置は、複数本のパネルユニット架設用支柱を地面に対してほぼ垂直な仮想平面をなすようにそれぞれ立設し、その複数本のパネルユニット架設用支柱間に上下方向に所定の間隔を介して太陽光発電パネルユニットを複数段に架設したものであり、（１）水平線に対して太陽光発電パネルユニットの設置傾斜角度だけ傾いた傾斜辺部，その傾斜辺部の上端部から垂下するように延出された垂直辺部，およびその垂直辺部の下端部とその傾斜辺部の下端部とを繋ぐ支持辺部とからなる三角形状に形成され、各パネルユニット架設用支柱にその複数段の各段位置に対応するように取り付けられたパネルユニット設置用三角金具と、（２）その複数本のパネルユニット架設用支柱の同じ段位置に取り付けられたそのパネルユニット設置用三角金具の傾斜辺部間に架設された複数段の太陽光発電パネルユニットとを備える。
【００１２】
特許文献１０に開示の太陽電池パネルの取付け架台は、季節による太陽高度の変動に対応でき、安価でしかも簡単に組み立てられ、かつ個人住宅用でも瓦やスレートなどの屋根材に穴をあけずに施工できるようにしてなるものを提供することを目的として提案されたものである。この太陽電池パネル用の取付け架台は、太陽電池パネルの設置現場において鋼管等のパイプ及び自在ジョイント金物等の自在継手を用いて太陽電池パネル用の架設を構成されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１１−１１１８０６
【特許文献２】特開２０１０−０７１０４６
【特許文献３】特開２００９−２０２６９７
【特許文献４】特開２００７−１７３７１０
【特許文献５】特開２００４−０２２６４０
【特許文献６】特開２０１０−０５０２０６
【特許文献７】特開平０６−３２６３３９
【特許文献８】特許第４７４９４９６号
【特許文献９】実用新案登録第３１６８５３８号
【特許文献１０】実用新案登録第３０３４０１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来技術のうち浮力体としてボートを用いる場合には耐用年数が短いという問題がある。
また、特許文献１〜４に開示の水上で太陽光発電を実施するための設置技術は、太陽光パネルモジュール専用の支持体が必要であるため高価であるという問題がある。更に、このような専用の支持体は、太陽光パネルを支持するためのものであるため人間がその支持体だけを頼りにその上で作業をすることを前提としていないため強度が保障されていない、更に、劣化が懸念されるという問題が指摘される。また、特許文献５に開示のものは、支持体そのものの強度・耐食性といった問題とは直接的な関係はない。
【００１５】
更に、特許文献６〜１０に開示の太陽光発電を実施するための設置技術は、水上で太陽光発電を実施することを前提としたものではないため、水上にそのまま適用することができないという問題がある。また、特許文献６〜１０に開示の技術もまた、太陽光パネルモジュール専用の支持体が必要であるため高価であるという問題がある。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、強度や耐食性に極めて優れるとともに低コストで設置することができる太陽光発電パネル水上設置ユニット、及び太陽光発電水上システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係る太陽光発電パネル水上設置ユニットは、
太陽光発電パネルを水上に設けるために用いられる太陽光発電パネル水上設置ユニットであって、
横向方向に列置され太陽光発電パネルを取り付けるパネル取付手段が取り付けられる耐候性のパネル用横向鋼管と、鉛直方向に立設され当該パネル用横向鋼管に連結される耐候性のパネル用鉛直鋼管と、を備えた太陽光発電パネル支持手段であって、当該太陽光発電パネルの後辺側のパネル用鉛直鋼管の水上長さＨＢとその前辺側のパネル用鉛直鋼管の水上長さＨＦとがＨＢ＞ＨＦの関係を満たす太陽光発電パネル支持手段と、
縦向方向に列置され複数の前記パネル用鉛直鋼管に掛け渡してこれらに連結される、耐候性の足場用縦向上側鋼管及び足場用縦向下側鋼管と、前記足場用縦向上側鋼管に横向方向に掛け渡され複数本纏めて列置される耐候性の足場用横向上側鋼管と、前記足場用縦向下側鋼管に横向方向に掛け渡される足場用横向下側鋼管と、を備えた足場用支持手段と、
縦向方向に隣接して設置されている２つの前記太陽光発電パネルの内、１つの前記太陽光発電パネルの後辺側に設けられた前記パネル用鉛直鋼管と、これに対向する他の１つの前記太陽光発電パネルの前辺側に設けられた前記パネル用鉛直鋼管と、これらの間に掛け渡される前記足場用横向上側鋼管と、によって形成される空隙に収納され固定される横向独立発泡体を備えた浮揚手段とを備え、
前記パネル取付手段は、中央部に形成された半円状の膨出部と両端に形成される連結孔付き平面部とを備えて前記パネル用横向鋼管を狭持する一対の狭持手段からなり、少なくとも一の狭持手段の当該連結孔付き平面部の端部にこれと角をなす当該太陽光発電パネルが取り付けられるフランジ状の連結孔付き取付部が形成されていることを要旨とする。
【００１８】
この場合に、更に、鉛直方向に立設され当該パネル用横向鋼管の端部に連結される耐候性のパネル用端部鉛直鋼管と、縦向方向に配置され当該パネル用端部鉛直鋼管に掛け渡される耐候性の足場用端部縦向上側鋼管及び／又は足場用端部縦向下側鋼管を備えることが好ましい。
【００１９】
この場合に、前記浮揚手段は、更に、前記パネル用鉛直鋼管と、これに対向する前記パネル用端部鉛直鋼管と、前記足場用縦向上側鋼管と、これに対向する前記足場用端部縦向上側鋼管と、によって形成される空隙に収納され固定される縦向独立発泡体を備えることが好ましい。
【００２０】
この場合に、前記浮揚手段は、耐水コーティングがなされていることが好ましい。
さらに、本発明に係る太陽光発電水上システムは、
縦向方向に沿って配置された、本発明に係る複数個の前記太陽光発電パネル水上設置ユニットと、
隣接する前記太陽光発電パネル水上設置ユニット間を連結するユニット連結手段と
を備え、
前記ユニット連結手段は、その両端部が、前記足場用横向上側鋼管を跨いで、各々一の前記太陽光発電パネル水上設置ユニットの前記パネル用鉛直鋼管と、他の前記太陽光発電パネル水上設置ユニットの前記パネル用鉛直鋼管とを連結するものからなる
ことを要旨とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は上記構成を備えたため、強度や耐食性に極めて優れるとともに低コストで設置することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽光発電パネル水上設置ユニット１の外観斜視図（一部省略概略図）である。
【図２Ａ】太陽光発電パネル水上設置ユニット１の南側立面図である。
【図２Ｂ】太陽光発電パネル水上設置ユニット１の北側立面図である。
【図２Ｃ】太陽光発電パネル水上設置ユニット１の西側立面図である。
【図２Ｄ】太陽光発電パネル水上設置ユニット１の東側立面図である。
【図３】パネル取付金具４０を説明するための斜視図である。
【図４】ジョイント用鋼管５０を説明するための当該ジョイント用鋼管５０と、パネル用鉛直鋼管１０Ｚとの連結状態を示す斜視図である。
【図５】太陽光発電パネル水上設置ユニット１を組み合わせた太陽光発電水上システム６０の平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  太陽光発電パネル水上設置ユニット
１０  太陽光発電パネル支持架台（太陽光発電パネル支持手段）
１０Ａ  パネル用鋼管
１０Ｘ  鋼管（パネル用横向鋼管）
１０Ｚ  鋼管（パネル用鉛直鋼管）
ＨＢ１  パネルＰの後辺側のパネル用鉛直鋼管１０Ｚの水上長さ
ＨＦ１  パネルＰの前辺側のパネル用鉛直鋼管１０Ｚの水上長さ
ＨＢ２  パネルＰの後辺側のパネル用鉛直鋼管１０Ｚの水中長さ
ＨＦ２  パネルＰの前辺側のパネル用鉛直鋼管１０Ｚの水中長さ
１１Ｚ  鋼管（パネル用端部鉛直鋼管）
２０  足場用支持架台（足場用支持手段）
２０Ａ  足場用鋼管
２０ＹＵ  足場用縦向上側鋼管
２０ＹＬ  足場用縦向下側鋼管
２０ＸＵ  足場用横向上側鋼管
２０ＸＬ  足場用横向下側鋼管
２１ＹＵ  足場用端部縦向上側鋼管
２１ＹＬ  足場用端部縦向下側鋼管
２１ＸＵ  足場用端部横向上側鋼管
２１ＸＬ  足場用端部横向下側鋼管
３０  独立発泡体（浮揚手段）
３０Ｘ  横向独立発泡体
３０Ｙ  縦向独立発泡体
４０  パネル取付金具（パネル取付手段）
４０ａ，４０ｂ  狭持金具
４１  膨出部
４２  連結孔付き平面部
４３  連結孔付き取付部
５０  ジョイント用鋼管（ユニット連結手段）
６０  太陽光発電水上システム
７０  検証用仮枠
Ｐ  太陽光発電パネル
Ｔ  巻回テープ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
（全体構成及び概要）
図１は太陽光発電パネル水上設置ユニット１の外観斜視図（一部省略概略図）、図２Ａ〜図２Ｄは各々その南側・北側・西側・東側の立面図であり、図３はパネル取付金具４０の斜視図、図４はジョイント用鋼管５０とパネル用鉛直鋼管１０Ｚとの連結状態を説明するための斜視図、図５は太陽光発電水上システム６０の平面図である。
【００２５】
これらの図において、太陽光発電パネル水上設置ユニット１（以下単に「ユニット１」ともいう）は、太陽光発電パネル支持架台１０（パネル用鋼管１０Ａ（後述する鋼管１０Ｘ，１０Ｚ，１１Ｚを総称したもの）からなる）と、足場用支持架台２０（足場用鋼管２０Ａ（後述する鋼管２０ＹＵ，２０ＹＬ．２０ＸＵ，２０ＸＬ，２１ＹＵ，２１ＹＬ．２１ＸＵ，２１ＸＬを総称したもの）からなる）と、独立発泡体３０と、パネル取付金具４０と、ジョイント用鋼管５０とを備え、太陽光発電パネルＰ（以下単に「パネルＰ」ともいう）を水上に設けるために用いられる。水上であれば淡水、海水いずれも問わない。水上設置により水の反射光・水温を利用した発電効率の向上が期待される。
【００２６】
また、ユニット１は、パネルＰの１ピースの大きさに併せて設計されるが、例えば、６ｍ×６ｍ、６ｍ×５．５ｍといった長方形状のものが好ましいが、特に限定されない。パネルＰの枚数もまた、ユニット１の大きさに併せて設計されるが、例えば、４枚、６枚、９枚、１２枚、１５枚、１６枚…といったタイプのものが好ましいが、特に限定されない。パネルＰの大きさは太陽光発電パネルメーカー各社の仕様に準じ、例えば、サイズ８００ｍｍ×９００ｍｍ〜サイズ１０００ｍｍ×１６００ｍｍであるが、特に限定されない。
【００２７】
「各種鋼管」とは、パネル用鋼管１０Ａや足場用鋼管２０Ａを総称する他、ユニット１を構成するその他の鋼管を含む（以下同じ）は、汎用品、すなわち、建築足場で使用している金属パイプ（塗装により表面皮膜が形成されている）を所定のサイズに切断し組み立てた構造体からなるため、低コスト（従来の１／３の設置費用で済む）を実現でき、強度・耐食性に極めて優れる。そのため、水上に設置しても劣化が少ない。また、各種鋼管は、いずれもパネルＰを支える支持体となるとともに、後述する独立発泡体３０の転びを矯正する。特に、パネルＰの下側は全て空間となるが、その隙間は、３０ｃｍ〜２ｍが好ましく、１ｍ±２０ｃｍがより好ましい。
【００２８】
（太陽光発電パネル支持架台１０）
太陽光発電パネル支持架台１０（以下単に「パネル支持架台１０」ともいう）は、パネル用鋼管１０Ａ、すなわち、パネル用横向鋼管１０Ｘ（以下単に「鋼管１０Ｘ」ともいう）と、パネル用鉛直鋼管１０Ｚ（以下単に「鋼管１０Ｚ」ともいう）とを備え、ユニット１の配置に応じて、更に、パネル用端部鉛直鋼管１１Ｚ（以下単に「鋼管１１Ｚ」）を備える。
以下の説明においては、図５の１−Ａのユニット１（図１及び図２Ａ〜図２Ｄ等参照）を例にとり説明する。
【００２９】
鋼管１０Ｘは、横向方向（ここでいう横向方向は水平面に対して０°及びこれに対して斜め方向、具体的には、±３０°以内が好ましく、±２０°以内がより好ましく、±１０°以内がより好ましい、をも含む。以下同じ）に略東西方向で列置され、パネルＰを取り付ける後述するパネル取付金具４０が取り付けられる耐候性の鋼管である。鋼管１０Ｘは、図２Ａに示すようにその長さがユニット１に取り付けられるパネルＰ，Ｐ…の一の横向端部ａから他の横向端部ｂまでの長さよりも長い。その下側に後述する足場用鋼管２０Ａや独立発泡体３０（後述する横向独立発泡体３０Ｘ，縦向独立発泡体３０Ｙを総称したもの）を取り付けるためである。
【００３０】
鋼管１０Ｚは、鉛直方向（ここでいう鉛直方向は鉛直面に対して０°及びこれに対して斜め方向、具体的には、±３０°以内が好ましく、±２０°以内がより好ましく、±１０°以内がより好ましい、をも含む。以下同じ）に立設され、鋼管１０ＸにクランプＫを介して連結される耐候性の鋼管である。
鋼管１０Ｚは、パネルＰの後辺側の鋼管１０Ｚの水上長さＨＢ１とその前辺側の鋼管１０Ｚの水上長さＨＦ１とがＨＢ１＞ＨＦ１の関係を満たす。ただし、ＨＢ１とＨＦ１との関係は、この関係に限定されるものではなく、パネルＰが受ける太陽光（角度や量等により得られるエネルギー量等）、パネルＰが他のパネルＰに対して与える影響（できる影の大きさ等によるエネルギーロス等）に応じて適宜選択してもよい。また、パネルＰの後辺側の鋼管１０Ｚの水中長さＨＢ２とその前辺側の鋼管１０Ｚの水中長さＨＦ２とがＨＢ２＞ＨＦ２の関係を満たす。ただし、ＨＢ２とＨＦ２との関係は、この関係に限定されるものではなく、ユニット１全体の安定性等を考慮して適宜選択してもよい。
【００３１】
鋼管１１Ｚ（図２Ａ〜図２Ｄ参照）は、鉛直方向に立設され、鋼管１０Ｘの端部にクランプＫを介して連結される鋼管である。すなわち、鋼管１１Ｚは、後述する足場用端部縦向上側鋼管２１ＹＵ及び／又は足場用端部縦向下側鋼管２１ＹＬ（図２Ａ、図２Ｂ参照）にクランプＫを介して連結される。しかし、ユニット１全てに鋼管１１Ｚを設ける必要はなく、図５でいうと、１−Ａ〜３−Ｃまでのユニット１のうち２−Ｂで示されるユニット１には設ける必要はない。換言すれば、図５に示す太陽光発電水上システム６０の外周に相当するユニット１の位置が外周の中間位置であれば１辺に、外周の四隅であれば２辺に設ければよい。
【００３２】
鋼管１１Ｚもまた、鋼管１０Ｚと同様に、パネルＰの後辺側の鋼管１１Ｚの水上長さ及び水中長さが各々その前辺側の鋼管１１Ｚの水上長さ及び水中長さよりも長く構成される。
【００３３】
（足場用支持架台２０）
足場用支持架台２０は、足場用鋼管２０Ａ、すなわち、足場用縦向上側鋼管２０ＹＵ（以下単に「鋼管２０ＹＵ」ともいう）と、足場用縦向下側鋼管２０ＹＬ（以下単に「鋼管２０ＹＬ」ともいう）と、足場用横向上側鋼管２０ＸＵ（以下単に「鋼管２０ＸＵ」ともいう）と、足場用横向下側鋼管２０ＸＬ（以下単に「鋼管２０ＸＬ」ともいう）とを備え、ユニット１の配置に応じて、ユニット１の外枠を構成する足場用端部縦向上側鋼管２１ＹＵ（以下単に「鋼管２１ＹＵ」ともいう）、足場用端部縦向下側鋼管２１ＹＬ（以下単に「鋼管２１ＹＬ」ともいう）、足場用端部横向上側鋼管２１ＸＵ（以下単に「鋼管２１ＸＵ」ともいう）及び足場用端部横向下側鋼管２１ＸＬ（以下単に「鋼管２１ＸＬ」ともいう）のいずれか又は複数を備える。これらのうち、鋼管２０ＸＵが実際の足場となる。
【００３４】
鋼管２０ＹＵ及び鋼管２０ＹＬは、縦向方向（ここでいう縦向方向は、上記横向方向に対して垂直方向で、かつ、水平面に対して０°及びこれに対して斜め方向、具体的には、±３０°以内が好ましく、±２０°以内がより好ましく、±１０°以内がより好ましい、をも含む。以下同じ）に略南北方向に列置される。鋼管２０ＹＵ及び鋼管２０ＹＬは、複数の鋼管１０Ｚ及び／又は複数の鋼管１１Ｚに掛け渡してこれらにクランプＫで連結される、耐候性の鋼管である。
【００３５】
鋼管２０ＸＵは、横向方向に配置され鋼管２０ＹＵ，ＹＵ…にクランプＫで掛け渡され、複数本纏めて列置される耐候性の鋼管であり、実際に作業員の足場となるところである。
鋼管２０ＸＬは、横向方向に配置され鋼管２０ＹＬにクランプＫで掛け渡される鋼管である。鋼管２０ＸＬは、ユニット１が水上に設置された場合に水面下に位置するが、後述する独立発泡体３０を収納する部材の一部を構成し、独立発泡体３０を巻回するために使用する巻回テープＴ（図４参照）が引っかかる部材である。
【００３６】
鋼管２１ＹＵ及び鋼管２１ＹＬ（図示を省略するが太陽光発電水上システム６０の横向方向の端部に取り付けられる）は、縦向方向に配置され鋼管１１ＺにクランプＫで掛け渡される。鋼管２１ＸＵ及び２１ＸＬ（図２Ｃ及び図２Ｄ参照）は、横向方向に配置され鋼管１１ＺにクランプＫで掛け渡される。これらはユニット１を組み合わせて太陽光発電水上システム６０を完成させたときに作業員の手すりとなる部分であり、作業者の安全確保のために設けられている。
【００３７】
ユニット１は、上記の各種鋼管が使用されるため、各種鋼管どうしや後述する独立発泡体３０との間に形成される隙間を波が通過し、波の影響によるユニット１の揺動や歪みの発生が防止され、波の影響を受けにくい。更に、当該隙間が水面の水野蒸発を促すため熱が籠もらず、廃熱性が高い。
【００３８】
（独立発泡体３０）
独立発泡体３０は、いずれも直方体形状の横向独立発泡体３０Ｘと、縦向独立発泡体３０Ｙとからなり、独立発泡体３０とは、これらを総称したものである。独立発泡体３０は、独立発泡スチロールが好適な素材として用いられ、表面には耐水性コーティング材が塗布される。独立発泡体３０はユニット１を水面上に浮揚させるためにユニット１の足場（鋼管２０ＸＵ）の下側に押し込まれる態様で巻回テープＴによって取り付けられる。そのため、独立発泡体３０は、高い浮力が得られ、波の影響によるユニット１へ与える揺れの制震構造体・免震構造体として機能し、ユニット１の転覆を防止する。
【００３９】
横向独立発泡体３０Ｘは、鋼管１０Ｚと、これに対向する鋼管１０Ｚと、鋼管２０ＸＵとによって形成される空隙に収納され巻回テープＴによって固定され、ユニット１を水面へ浮揚させるものである。
縦向独立発泡体３０Ｙは、鋼管１０Ｚと、これに対向する鋼管１１Ｚと、鋼管２０ＸＵとによって形成される空隙に収納され巻回テープＴによって固定され、ユニット１を水面へ浮揚させるものである。横向独立発泡体３０Ｘは、ユニット１の下部に所定間隔おきに設けられ、縦向独立発泡体３０Ｙはユニット１の下部両端部に設けられる。ユニット１は、その周囲が独立発泡体３０によって囲まれ、ユニット１の安定性が確保される。
【００４０】
すなわち、独立発泡体３０は、ユニット１全体からみると下駄の歯状に設けられる。従って、通路（鋼管２０ＸＵ）の下には全て独立発泡体３０が備えられる。独立発泡体３０により、波のエネルギーが吸収されるとともに各種鋼管により実現される隙間構造により波の影響を受けにくい。
【００４１】
（パネル取付金具４０）
パネル取付金具４０は、中央部に形成された半円状の膨出部４１と両端に形成される連結孔付き平面部４２とを備えて鋼管１０Ｘを狭持する一対の狭持金具４０ａ，４０ｂからなり、狭持金具４０ａの当該連結孔付き平面部４２の端部にこれと角ｃをなす「当該パネルＰが取り付けられるフランジ状の連結孔付き取付部４３」が形成されている。本実施形態においては、連結孔付き取付部４３は落ち重ねられた形状である。パネル取付金具４０は、一対の狭持金具４０ａ，４０ｂの間に鋼管１０Ｘを挟んだ状態で、連結孔ｈ１とｈ１’（ｈ２とｈ２’（図示省略））を重ね合わせてそこにボルト、ナット、ワッシャー等によって仮止め固定される。その後、連結孔付き取付部４３には、パネルＰの外形（サイズ・形状）を象った検証用仮枠７０が当てがわれ、パネル取付金具４０の取付角度は検証用仮枠７０が取り付けられるように調整される。その後、パネル取付金具４０の最終的な固定がなされる。その後、検証用仮枠７０は取り外されてユニット１が水上へ搬送された後、パネル取付金具４０のところにパネルＰが取り付けられる。
【００４２】
パネル取付金具４０の角度によって、得られる太陽光エネルギーが調整されるとともに、雪害の防止が可能である。パネル取付金具４０の水平面に対する傾斜角度は、１５°〜４５°の範囲が好ましく、３０°±５°以内の角度がより好ましい。季節によって日射角度が異なるため角度の調整は定期的に後日可能である。これにより、例えば、一のパネルＰが作る影により他のパネルＰが受ける悪影響、例えば、影になって太陽光が当たらない等、が防止される。従って、パネル取付金具４０は、太陽光発電効率を最大に活かすことができるように取り付けられるため、事実上のパネルＰの設置面積の広大化に寄与する。また、不必要なパネルＰを取り付けるための出費を抑えることができる。
【００４３】
（他のユニット１）
図５に示す１−Ａの他、１−Ｃ、３−Ａ及び３−Ｃのユニット１は、鋼管１１Ｚが太陽光発電水上システム６０の外周に相当する２辺に設けられる点で構成部材が同様であるが、各種部材の端部の寸法取り・部品点数等が適宜調整される。また、同図に示す１−Ｂ、３−Ｂ、２−Ａ、２−Ｃのユニット１は、１−Ａのユニット１と同様な構成部材を備えるが、鋼管１１Ｚが太陽光発電水上システム６０の外周に相当する１辺にのみ設けられる点で異なる他、端部の構成が他のユニット１とのジョイントとの関係で適宜調整される。すなわち、ユニット１は、完成される太陽光発電水上システム６０における配置位置に応じて鋼管２０ＸＵの数が異なったり、鋼管１１Ｚの有無が適宜調整される。
【００４４】
（ジョイント用鋼管５０）
ジョイント用鋼管５０は、縦向方向に沿って配置される場合には、鋼管２０ＸＵを跨いで、当該ジョイント用鋼管５０の両端部がそれぞれ一のユニット１の鋼管１０Ｚ（又は鋼管１１Ｚ）と、他のユニット１の鋼管１０Ｚ（又は鋼管１１Ｚ）とに連結されている。例えば、図４に示すジョイント用鋼管５０の例では、ジョイント用鋼管５０が鋼管２０ＸＵを跨いで当該ジョイント用鋼管５０の一の端部ｄと鋼管１０Ｚとが連結されるとともに、ジョイント用鋼管５０の他の端部ｅと鋼管１０Ｚとが連結されている。
【００４５】
また、ジョイント用鋼管５０は、横向方向に沿って配置される場合には、図示を省略するが、鋼管２０ＸＵの境目を跨いで、当該ジョイント用鋼管５０の両端部がそれぞれ一のユニット１の鋼管１０Ｚと、他のユニット１の鋼管１０Ｚとに連結されている。尚、ジョイント用鋼管５０は、横向方向に沿って配置される場合には、鋼管２０ＸＵの境目を跨いで、当該ジョイント用鋼管５０の両端部がそれぞれ一の鋼管２０ＸＵと、他のユニット１の鋼管２０ＸＵとに連結させてもよい。
【００４６】
（その他）
パネルＰで発電した電気を地上等へ送電する送電設備やパネルＰの表面冷却用の噴水設備を設ける。
【００４７】
（ユニット１及びパネルＰの水上設置方法）
本実施形態に係るユニット１及びパネルＰの設置方法（以下（１）〜（１０））について、図５に示す太陽光発電水上システム６０を完成させる場面を一例として説明する。
（１）ユニット１を構成するパネル用鋼管１０Ａ、足場用鋼管２０Ａその他の各種鋼管、クランプＫ、独立発泡体３０、検証用仮枠７０、巻回テープＴ（ＰＰテープ）、クレーン（図示省略）、その他の各種部品、工事用機械・車両等を準備する。そして、ユニット１の構造に合わせてこれを構成する各種鋼管を切断する。
【００４８】
（２）各鋼管どうしをクランプＫを用いて連結することによりパネル支持架台１０及び足場用支持架台２０を組み立てる。これにより、ユニット１の骨組みができあがる。
【００４９】
（３）鋼管１０Ｘに、パネル１枚毎に検証用仮枠７０をあてがって検証用仮枠７０に付けられているパネルＰの取付位置に相当する位置に印を付け（パネル１枚毎に２箇所）、その印のところにパネル取付金具４０を仮止めする。この仮止めは、連結孔付き平面部４２，４２を重ね合わせてこれにボルト、ナット、ワッシャーを用いて行えばよい。
【００５０】
（４）検証用仮枠７０を用いてパネル取付金具４０の取付位置及び取付角度を調整し、連結孔付き平面部４２，４２を重ね合わせて孔ｈ１，ｈ１’（孔ｈ２，ｈ２’）をボルト、ナット、ワッシャー等を用いてしっかりとボルト締めし、パネル取付金具４０の位置を固定する。
【００５１】
（５）ユニット１をクレーンで地上０．５ｍ〜２．０ｍ程度吊って、吊ったまま、横向独立発泡体３０Ｘを鋼管２０ＸＵの下側であって、鋼管１０Ｚと、これに対向する鋼管１０Ｚと、当該鋼管２０ＸＵとによって形成される空隙に装着する。そして、巻回テープＴを横向独立発泡体３０Ｘを収容する鋼管２０ＸＵ、鋼管２０ＸＬの周囲に巻回し、横向独立発泡体３０Ｘを脱落不能に取り付ける（図４参照）。また、縦向独立発泡体３０Ｙを鋼管２０ＸＵの下側であって、鋼管１０Ｚ（又は鋼管１１Ｚ）と、これに対向する鋼管１０Ｚ（又は鋼管１１Ｚ）と、当該鋼管２０ＸＵとによって形成される空隙に装着する。そして、巻回テープＴを縦向独立発泡体３０Ｙを収容する鋼管２０ＹＵ、鋼管２１ＹＵの周囲に巻回し、横向独立発泡体３０Ｙを脱落不能に取り付ける。
【００５２】
（６）独立発泡体３０が取り付けられたユニット１は、吊った状態で水上（試験用プール）へ運搬し降ろす（図５のエリア１−Ａ参照）。
（７）上記（１）〜（６）と同様の手順で独立発泡体３０が取り付けられたユニット１を作製し、エリア１−Ａの隣のエリア１−Ｂへ降ろす。そして、エリア１−Ａの鋼管１０Ｚとジョイント用鋼管５０の一の端部とをクランプＫで連結させるとともに、エリア１−Ｂの鋼管１０Ｚと当該ジョイント用鋼管５０の他の端部とをクランプＫで連結させる。これにより、ユニット１（エリア１−Ａ）とユニット１（エリア１−Ｂ）とを連結させる。
【００５３】
（８）上記（１）〜（７）の作業を…エリア１−Ｃ→（２−Ａ→２−Ｂ→２−Ｃ）を繰り返し３回→エリア３−Ａ→３−Ｂ→３−Ｃの順番で実施する。尚、この順番は太陽光発電水上システム６０の設計に依存し、特に限定されない。また、ユニット１，１…どうしのジョイントは、隣接する部位どうし（すなわち、複数辺）についてジョイント用鋼管５０を用いたジョイントがなされる。部品点数や連結強度等の確保の観点で隣接する部位どうし全てをジョイントさせる必要がなければ、少なくとも１箇所の隣接する部位についてジョイント用鋼管５０を用いてクランプＫで連結させればよい。
【００５４】
（９）パネルＰの裏面に形成された連結孔（図示省略）と、パネル取付金具４０の連結孔付き取付部４３の連結孔とを重ね合わせてボルトで螺合する。パネルＰの陸上からユニット１への運搬は、作業用桟橋を別途設けてそこを通って運んだり、ボートで運ぶ等により実施する。
（１０）パネルＰで発電した電気を地上等へ送電する送電設備やパネルＰの冷却用の噴水設備を設ける。送電設備は、水面から適当な高さが出ている杭を立て、そこに電線を這わせて設置する。尚、噴水の運転はパネルＰで発電した電気を活用する。
【実施例】
【００５５】
（ユニット１の強度試験）
まず、ユニット１の強度は、「独立発泡体３０付きのユニット１」の四隅をクレーンで吊り、ユニット１を構成する各種鋼管の歪みの有無を目視で観察することにより確認した。その結果、各種鋼管には目視で確認できる程の歪みが発生せずユニット１は強度が十分であることが確認できた。
次に、ユニット１をクレーンで水上（試験用プール）へ運搬し、所定の場所に浮かべ、パネルＰを取り付けた。ユニット１を構成する各種鋼管の歪みの有無を目視で観察することにより確認した。その結果、各種鋼管には目視で確認できる程の歪みが発生せずユニット１は強度が十分であることが確認できた。
【００５６】
以上説明したことに加えて、ユニット１は、以下の利点がある。
（１）パネルＰを水上に設置することにより、アオコ発生が防止される。
（２）かき混ぜ効果による水中の水質の改善が期待される。
（３）ユニット１の下側は魚礁としての可能性があり、養殖に活用しうる。
（４）ユニット１を既存の養殖場に設置して養殖に必要な電力を太陽光発電で補うことができる。
【００５７】
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る太陽光発電パネル水上設置ユニットは、強度や耐食性に極めて優れるとともに低コストで太陽光発電パネルを水上へ設置することができるため、今後益々増加すると見込まれる太陽光発電水上システムの導入に寄与し、産業上極めて有益である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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