(57)【要約】【課題】太陽光発電装置と風力発電装置の設置において、効率的な発電をするために設置環境に対応した小型で軽量な設置性がよい構成を提供する事を目的としている。【解決手段】太陽光発電装置１の内部にて、太陽光発電セル部２の下に、風力発電装置の発電部４を備え、太陽光発電装置１の外部にて風車を接続し、太陽光発電装置１に風力発電装置を一体化したものである。太陽光発電装置に風力発電装置を一体化することにより全体を小型化及び軽量化することができ、効率よく発電できる高所など従来では取付けが困難な場所へ、一体化されたひとつの装置の簡単な取付けで、設置することができるものである。【選択図】図１
2008088923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電装置に風力発電装置の発電部を一体化した太陽光・風力発電装置。
【請求項２】
前記太陽光発電装置の内部に取付け板と一体となった太陽光発電セル部を備え、前記太陽光発電セル部の下に風力発電装置の発電部を備え、前記発電部より回転軸が前記太陽光発電装置の内部より外部に突き出し、前記回転軸の前記太陽光発電装置の外部にて風車が連結された請求項１記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項３】
前記太陽光発電装置の内部にバッテリー及び制御装置を備えた請求項１または２記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項４】
前記回転軸が前記太陽光発電装置の垂直下方に突き出て前記風車が連結された請求項１から３のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項５】
前記風車形状は、パドル形である請求項１から４のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項６】
前記風車形状は、ジャイロミル形である請求項１から４のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項７】
前記風車形状は、サボニウス形である請求項１から４のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項８】
前記風車形状は、ダリウス形である請求項１から４のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項９】
前記回転軸が前記太陽光発電装置の横方向に突き出て前記風車が連結された請求項１から３のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項１０】
前記風車形状は、プロペラ形である請求項９記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項１１】
前記風車形状は、多翼形である請求項９記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項１２】
太陽光発電セル部は、太陽光発電装置とフレームにより接続され、前記フレームは太陽光発電装置内部で同心円状にそれぞれ一定角度間隔に設けたネジ穴で接続されるように構成される請求項１から１１のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項１３】
太陽光発電セル部は、前記フレームと断続的に鉛直角度を変更可能な角度変更手段で接続された請項１から１２のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項１４】
太陽光・風力発電装置の側面に対象物に設置する、取付けアームを備えた請項１から１３のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【請求項１５】
照明装置を備えた請求項１から１４のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電装置に風力発電装置を備えた発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の風力・太陽光発電装置として、屋外照明装置として照明柱と垂直軸風車を備えた風力発電装置と太陽光発電装置と蓄電装置が一体化したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その風力・太陽光発電装置について図８を参照しながら説明する。地面等の水平面に固定されるベース１０５と、ベース１０５と一体となり垂直に延びる支柱１０６と、支柱１０６の上端部に設けられた風力発電装置１０１と、風力発電装置１０１の下方において支柱１０６に設けられた太陽光発電装置１０２と、支柱内部に設けられた蓄電装置１０４と、太陽光発電装置１０２の下方において支柱１０６に設けられた照明装置１０３で構成されている風力・太陽光発電装置である。
【０００４】
また、この種の風力・太陽光発電装置は、屋外照明装置として照明柱と水平軸プロペラ形風力発電装置と太陽光発電装置と蓄電装置が一体化したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
以下、その風力・太陽光発電装置について図９を参照しながら説明する。図に示すように、地面等の水平面に固定されるベース１０５と、ベース１０５と一体となった蓄電装置１０４を収納する基礎柱部１０７と、照明装置１０３が設けられた中間柱部１０８と、太陽光発電装置１０２と風力発電装置１０１が設けられた上部柱部１０９から構成されている風力・太陽光発電装置である。
【特許文献１】特開２００６−０２９２２６号公報
【特許文献２】特開２００２−０２５３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような従来の技術では、地面に設置するため設置する場所が限定され、太陽光の利用と風力の利用の両立を図ることに課題がある。
【０００７】
また、太陽光発電と風力発電を分離したものを設置するため、大きくなり、重量が重いことから風力発電部と太陽光発電部を分離して設置するために施工性が悪く、そのことから高所への取付けが困難である。
【０００８】
そのため、太陽光発電のみの発電装置は普及しつつあるが、太陽光発電と風力発電の両立を図った装置の普及の妨げになっており、太陽光と風力の利用の両立が図れ、太陽光発電装置と風力発電装置を分離することなく簡単に取付けられる発電装置が要求される。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、太陽光発電装置の内部に風力発電装置の発電部を一体化し、装置の小型化により、装置全体の軽量化が図れ、一体化されたひとつの装置の簡単な取付けで、太陽光と風力の利用の両立が図れ、広範囲の場所に設置することができる設置性が良い太陽光風力発電装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
また、風力発電装置の風車形状は発電目的に応じて風車形状を選択することが要求されている。
【００１１】
本発明では、前記従来の課題を解決するもので、目的に応じた風車方式を選択し、取付け可能な構造を提供することを目的としている。
【００１２】
また、太陽光発電装置は、気候や場所に応じて向きを変更することを求められるがそのことにより外観が悪くなる場合があり、どの向きでも同じイメージの見え方が要求されている。
【００１３】
本発明では、前記従来の課題を解決するもので、太陽光発電装置内部の太陽光発電セル部の水平角度と鉛直角度を角度変更手段により簡単な方法で変更できる構造を提供する事を目的としている。
【００１４】
また、設置環境の変化により壁面から支柱に設置を変えるなど、壁面設置と支柱設置の取付けアームを共用化することが要求されている。
【００１５】
本発明では、前記従来の課題を解決するもので、壁面設置と支柱設置可能な取付けアームを提供する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の太陽光・風力発電装置は、上記目的を達成するために、太陽光発電装置内部の太陽光発電セル部の下に、風力発電装置の発電部を備え、前記太陽光発電装置に風力発電装置を一体化したものである。
【００１７】
これにより、全体を小型化及び軽量化することができ、従来では取付けが困難な場所へ、一体化されたひとつの装置の簡単な取付けで、広範囲の場所に設置することができるものである。
【００１８】
また他の手段は、バッテリー及び制御装置を備えることである。これにより太陽光・風力発電装置を容易に設置することが可能となる。
【００１９】
また他の手段は、発電機の回転軸を垂直下方向に出す事により、パドル形、ジャイロミル形、サボニウス形、ダリウス形の風車を取付け可能にすることである。これにより、風力発電の目的に応じて垂直軸型の風車を容易に設置することが可能となる。
【００２０】
また他の手段は、発電機の回転軸を横方向に出す事により、プロペラ形、多翼形の風車を取付け可能にすることである。これにより、風力発電の目的に応じて水平軸型の風車を容易に設置することが可能となる。
【００２１】
また他の手段は、太陽光発電セル部が太陽光発電装置とフレームにより同心円状にそれぞれ一定角度間隔に設けたネジ穴で接続されるように構成されていることである。これにより、外観形状の変化がなく、設置に応じて太陽光セル部の水平向きを変更することが可能となる。
【００２２】
また他の手段は、太陽光発電セル部とフレームが断続的に鉛直角度を変更可能な角度変更手段で接続されるように構成されていることである。これにより、外観形状の変化がなく、設置場所に応じて太陽光セル部の鉛直角度を変更することが可能となる。
【００２３】
また他の手段は、取付けアームを備えるものである。これにより、壁面設置と支柱設置可能な取付けアームを提供する事を目的としている。
【００２４】
また他の手段は、照明部を備えることである。これにより太陽光・風力発電装置を利用機器の照明部と同時に容易に設置することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、設置環境の太陽光と風の条件に応じて、太陽光と風力の利用の両立が図れ、最適環境の建物壁面や支柱等の設置物に簡単な取付けで設置できる太陽光・風力発電装置を提供できる。
【００２６】
また、本発明によれば設置環境の目的や用途に応じた風車を選択でき効果が高い風力発電装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の請求項１記載の発明は、太陽光発電装置の内部に風力発電装置の発電部を一体化し、発電装置の小型化及び軽量化を図る事により、これまで別々に取付けられていた太陽光発電装置と風力発電装置を一度に簡単に取付けることができる作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項２記載の発明は、前記太陽光発電装置の内部に取付け板と一体となった太陽光発電セル部を備え、前記太陽光発電セル部の下に風力発電装置の発電部を備え、前記発電部より回転軸が前記太陽光発電装置の内部より外部に突き出し、前記回転軸の前記太陽光発電装置の外部にて風車が連結された太陽光・風力発電装置であり、太陽光発電セル部の角度可変域内の空き空間に風力発電の発電機を備えることにより、太陽光発電装置と風力発電装置を一体化することでコンパクト化になり、そのことで装置全体が軽量になり、建物壁面や支柱等の高所でも簡単に設置できることにより太陽光と風力の利用の両立が図れる作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項３記載の発明は、太陽光発電装置の内部にバッテリー及び制御装置を備えることにより、太陽光・風力発電装置の外部にバッテリー及び制御装置を設置する必要がなく一度に設置できる作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項４記載の発明は、太陽光発電装置の垂直下方に回転軸を突き出だしたことにより、設置環境の風力発電の目的に応じて請求項５のパドル形風車、請求項６のジャイロミル形風車、請求項７のサボニウス形風車、請求項８のダリウス形風車のいずれかの風車を搭載可能な作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項９記載の発明は、太陽光発電装置の横方向に回転軸を突き出だしたことにより、設置環境の風力発電の目的に応じて請求項１０のプロペラ形風車、請求項１１の多翼形風車のいずれかの風車を搭載可能な作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項１２記載の発明は、太陽光発電セル部が太陽光発電装置とフレームにより同心円状にそれぞれ一定角度間隔に設けたネジ穴で接続されるように構成されており、外観形状が変化することなく、設置場所の方角に応じて太陽光セル部の水平向きを変更し太陽光セル部を南向きに向けることが可能な作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項１３記載の発明は、太陽光発電セル部とフレームが断続的に鉛直角度を変更可能な角度変更手段で接続されるように構成されおり、外観形状が変化することなく、設置場所の地域性に応じて太陽光セル部の鉛直角度を変更し、太陽光発電セル部を太陽の動きの高さに応じて、太陽の向きに効率よく向けることが可能な作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項１４記載の発明は、太陽光発電装置に壁面設置時と支柱設置時と共用できる取付けアームを備えることにより、木が大きくなり太陽光に影を作るなど設置環境の変化に応じて支柱設置から壁面設置へ容易に設置場所を変更できる作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項１５記載の発明は、太陽光発電装置の側面部または下面部に照明装置を備えることにより、太陽光・風力発電装置の外部に照明装置を設置する必要がなく一度に設置できる作用を有し、また下面を照らしながら風車を照らし演出する効果がある。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照にしながら説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
本発明の垂直軸風車を用いた太陽光・風力発電装置は図１に示すように、太陽光発電装置１の内部にて、取付け板と一体になった太陽光発電セル部２が太陽光発電装置１に水平に接続されたフレーム３に接続され、太陽光発電セル部２の下の空間に風力発電装置の発電部４を備え、発電部４の下方でカップリング５により回転軸６と接続し、回転軸６は軸受け７により支持され、太陽光発電装置１の下方で風車８と接続され、バッテリー９と制御装置１０を太陽光発電装置１内部に備えた構成となっている。また、風車８の形状はパドル形、ジャイロミル形、サボニウス形、ダリウス形の垂直軸形風車が適宜使用される。また、フレーム３は図２のように同心円状の板に中心が同じなネジ穴１１を等間隔に設け太陽光発電装置１に対して断続的に水平角度を変化させることが可能となる。また、フレーム３は取付け板ａ１２を設け、取付け板ａ１２に貫通穴ａ１３とスリット穴１４を設け、一方図３の太陽光発電セル部２に取付け板ｂ１５を設け、貫通穴ｂ１６と貫通穴ｃ１７を設け、フレーム３の貫通穴ａ１３と太陽光発電セル部２の貫通穴ｂ１６を支点として回転可能な手段で接続し、太陽光発電セル部２の貫通穴ｃ１７とフレーム３のスリット穴１４に対し任意の位置で固定できる接続手段で接続する事で任意に鉛直角度を変更する事が可能な構造となっている。
【００３８】
上記により、太陽光発電装置と風力発電装置を一体化することによりコンパクトで軽量になり、建物壁面や支柱等の高所でも簡単に設置でき太陽光と風力の利用の両立を図ることが可能となる。
【００３９】
なお、バッテリー９と制御装置１０は太陽光発電セル部の可動域範囲内の空いた空間に納めることによりコンパクト化を図る事が可能である。
【００４０】
なお、太陽光発電装置１の上部は太陽光を取り入れるために透明素材であり、形状は太陽光セル部の可動域に対応できるように凸状に膨らんでおり、凸状に膨らます事により上部に埃や雪がたまりにくくする効果も有する。
【００４１】
なお、太陽光発電装置１は、外観形状を垂直軸に対して同心円形状にすることにより、どの位置から見ても同じ外観イメージの見え方にすることが可能である。
【００４２】
（実施の形態２）
本発明の水平軸風車を用いた太陽光・風力発電装置は図４に示すように、太陽光発電セル部２の下に風力発電装置の発電部４を備え、発電部４の横方向でカップリング５により回転軸６と接続し、回転軸６は軸受け７により支持され、太陽光発電装置１の横方向で風車８と接続され、バッテリー９と制御装置１０を太陽光発電装置１内部に備えた構成となっている。また、風車８の形状はプロペラ形、多翼形の水平軸形風車が適宜使用される。
【００４３】
なお、太陽光発電装置１の横方向に接続した風車は設置環境の風況に対応して上下３０度程度傾ける事によりより効率よくビル風などの気流に対応する事が可能である。
【００４４】
なお、太陽光発電セル部２の可動域内の空いた空間にバッテリー９と制御装置１０を納めることにより製品高さを極力抑えることが出来、より上下方向の狭い空間に設置することが可能となる。
【００４５】
（実施の形態３）
本発明の太陽光・風力発電装置は、図５に示すように太陽光発電装置１に２箇所の取付け部を設け、取付けアーム１８を接続し、取付けアーム１８はポール１９に設置し、また図６のように取付けアーム１８は壁面に設置できる構造になっている。
【００４６】
なお、取付けアーム１８は、ポール設置と壁面設置を共用できる形状であり、設置環境が変化してもポール設置から壁面設置へ、壁面設置からポール設置へ変更が可能となる。
【００４７】
なお、取付けアームの接続部は、断続的に取付けアームの角度を変更可能な角度変更手段で接続され、阻害物を避けるために軒下面に取付けアームを接続し、屋根の影を避けるように斜め下に取付けアームを伸ばし、太陽光・風力発電装置を設置することが可能となる。
【００４８】
なお、取付けアームの形状は、垂直軸風車においては風車の回転を阻害しない形状が必要であるが、風車の側面回転域が大きい風車に対応する事により太陽光・風力発電装置の設置後でも、設置場所の状況に応じて別の形の風車を交換取付けすることが可能となる。
【００４９】
（実施の形態４）
本発明の太陽光・風力発電装置は、図７に示すように太陽光発電装置１の側面部に照明装置２１を設け、照明装置２１は下方を照らす構造になっている。
【００５０】
なお、照明装置２１は太陽光発電装置１の側面全周に設け、同心円状に下方向に照らし演出効果を高めることも可能である。
【００５１】
なお、照明装置は太陽光発電装置の側面部だけでなく下面部に設けても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、風力発電装置に複数の太陽電池を接続することにより、消費電力の大きい電気機器への電力供給の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１を示した側面図
【図２】本発明の実施の形態１記載のフレームを示した斜視図
【図３】本発明の実施の形態１記載の太陽光発電セル部を示した側面図
【図４】本発明の実施の形態２を示した側面図
【図５】本発明の実施の形態３記載のタワー設置の側面図
【図６】本発明の実施の形態３記載の壁設置の天面図
【図７】本発明の実施の形態４を示した側面図
【図８】垂直軸風車搭載の太陽光・風力発電装置の従来例を示す図
【図９】垂直軸風車搭載の太陽光・風力発電装置の従来例を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１      太陽光発電装置
２      太陽光発電セル部
３      フレーム
４      発電機
５      カップリング
６      回転軸
７      軸受け
８      風車
９      バッテリー
１０    制御装置
１１    ネジ穴
１２    取付け板ａ
１３    貫通穴ａ
１４    スリット穴
１５    取付け板ｂ
１６    貫通穴ｂ
１７    貫通穴ｃ
１８    取付けアーム
１９    ポール
１０１  風力発電装置
１０２  太陽光発電装置
１０３  照明装置
１０４  蓄電装置
１０５  ベース
１０６  支柱
１０７  基礎柱部
１０８  中間柱部
１０９  上部柱部
【図１】
2008088923.tif 000003
【図２】
2008088923.tif 000004
【図３】
2008088923.tif 000005
【図４】
2008088923.tif 000006
【図５】
2008088923.tif 000007
【図６】
2008088923.tif 000008
【図７】
2008088923.tif 000009
【図８】
2008088923.tif 000010
【図９】
2008088923.tif 000011