(57)【要約】  【課題】  本発明は樹木型の太陽電池発電装置において葉に該当する部分の裏面を有効利用することを課題とする。  【解決手段】  略垂直に設置される柱である幹部と、前記幹部の側面から側方に張り出す棒状体により形成される複数の枝部と、前記枝部の先端に形成される板状体により形成される複数の葉部とを有する。そして、前記複数の葉部のうち少なくとも一部には表面に太陽電池パネルが設置され、裏面には冷却水を出す穴である冷却水吐出口が設けられる。裏面に設けられた冷却水吐出口から出る冷却水により葉部を冷却することにより表面の太陽電池パネルの温度上昇による発電効率の低下を抑えることができ、葉部の裏面の有効利用が図られる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略垂直に設置される柱である幹部と、
前記幹部の側面から側方に張り出す棒状体により形成される複数の枝部と、
前記枝部の先端に形成される板状体により形成される複数の葉部とを有し、
前記複数の葉部のうち少なくとも一部には表面に太陽電池パネルが設置され、裏面には冷却水を出す穴である冷却水吐出口が設けられる
太陽電池発電装置。
【請求項２】
所定の温度以上の場合に前記冷却水吐出口を有する葉部の裏面の２分の１以上が冷却水の表面張力により濡れた状態になるように前記冷却水が前記吐出口に供給される
請求項１に記載の太陽電池発電装置。
【請求項３】
前記冷却水吐出口を有する葉部の裏面は凹凸が形成される請求項１又は２に記載の太陽電池パネル。
【請求項４】
略垂直に設置される柱である幹部と、
前記幹部の側面から側方に張り出す棒状体により形成される複数の枝部と、
前記枝部の先端に形成される板状体により形成される複数の葉部とを有し、
前記複数の葉部のうち少なくとも一部には表面および裏面に太陽電池パネルが設置される
太陽電池発電装置。
【請求項５】
前記複数の葉部のうち少なくとも一部には表面に鏡が設置される請求項４に記載の太陽電池発電装置。
【請求項６】
前記枝部は前記幹部に対して着脱自在に形成される請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池を用いた発電装置に関し、特に、樹木を模した形状の発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池を用いた発電装置は、多くの場合平面に多数の太陽電池パネルを敷き設置される。これに対して、下記特許文献１に太陽からの直接光だけでなく散乱光を利用するという観点から太陽電池発電装置を樹木の形に模して葉の部分に太陽電池パネルを形成することが提案されている。
【特許文献１】実公昭５８−３４７６５号公報  第１頁、第２図
【特許文献２】特許第３０２１９１５号公報
【特許文献３】特開平１０−１０７３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、樹木型にすると平面パネル型の太陽電池発電装置とは異なり、葉の裏の部分が表出されることになる。しかし、今までの樹木型の太陽電池発電装置は葉の表部分のみの利用を考えたものであり葉の裏面を利用するという観点のものは無かった。
そこで、本発明は樹木型の太陽電池発電装置において葉に該当する部分の裏面を有効利用することを課題とする。  
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、略垂直に設置される柱である幹部と、前記幹部の側面から側方に張り出す棒状体により形成される複数の枝部と、前記枝部の先端に形成される板状体により形成される複数の葉部とを有する。そして、前記複数の葉部のうち少なくとも一部には表面に太陽電池パネルが設置され、裏面には冷却水を出す穴である冷却水吐出口が設けられる。
請求項２に記載の発明は、前記太陽電池発電装置において、所定温度以上の場合に前記冷却水吐出口を有する葉部の裏面の２分の１以上が冷却水の表面張力により濡れた状態になるように前記冷却水が前記吐出口に供給される。
請求項３に記載の発明は、前記太陽電池発電装置において、前記冷却水吐出口を有する葉部の裏面は凹凸が形成される。
【０００５】
請求項４に記載の発明は、略垂直に設置される柱である幹部と、前記幹部の側面から側方に張り出す棒状体により形成される複数の枝部と、前記枝部の先端に形成される板状体により形成される複数の葉部とを有する。そして、前記複数の葉部のうち少なくとも一部には表面および裏面に太陽電池パネルが設置される。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の太陽電池発電装置において、前記複数の葉部のうち少なくとも一部には表面に鏡が設置される。
請求項６に記載の発明は、前記太陽電池発電装置において、前記枝部は前記幹部に対して着脱自在に形成される。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、樹木型の太陽電池発電装置における葉部の裏面に冷却水を出す穴である冷却水吐出口が設けられるので、葉の裏面を冷却水により冷却することにより表面の太陽電池パネルの温度上昇による発電効率の低下を抑えることができ、葉部の裏面の有効利用が図られることになる。
請求項２に記載の発明は、所定温度以上の場合に前記冷却水吐出口を有する葉部の裏面の２分の１以上が冷却水の表面張力により濡れた状態になるので、所定温度以上になった場合でも葉の裏面を濡らす冷却水が蒸発する気化熱で葉部が冷却され、少量の冷却水でも太陽電池パネルの温度上昇による発電効率の低下を抑えることができる。
請求項３に記載の発明は、凹凸によって冷却水をより葉部の裏面に保持しやすくなるので、冷却水をより有効に利用できることになる。
請求項４に記載の発明は、樹木型の太陽電池発電装置における葉部の裏面に太陽電池パネルが設けられるので、樹木の側面より下からの散乱光を裏面の太陽電池パネルにより受けることができるので、散乱光をより有効に利用するこができ、葉部の裏面の有効活用が図られることになる。
請求項５に記載の発明は、一部の葉部の表面に鏡が設置されるので、鏡からの反射光を他の葉部の裏面に設けられる太陽電池パネルに照射することができるので、さらに多くの光を葉部の裏面に設けられる太陽電池パネルに当てることができる。
請求項６に記載の発明は、枝部が幹部から着脱自在に形成されるので、設置場所の状況に応じて枝部およびこれに装着される葉部を取り外したり、付け替えたりすることができ、使用者の意図の応じた柔軟な利用方法が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（実施の形態１）
図１に本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池発電装置Ａの正面図を示す。本太陽電池発電装置Ａは幹部１０、枝部２０、葉部３０、地下茎部４０より構成される。
幹部１０は、上端と下端にフランジ１４が設けられた鉄製のパイプである幹部ユニット１０ａを縦に連結させた中空の柱である。図２に幹部ユニット１０ａの一部破断正面図、図３に幹部ユニット１０ａの平面図を示す。幹部ユニット１０ａの内部は冷却水を通す冷却水パイプ１２と、電線を通す電気ケーブル１３が通っている。また、幹部ユニット１０ａの側面には側方やや上方に向かう棒状の枝部取り付け部１１が複数形成されている。なお、ここでは図３に示すように側面の一方向には枝部取り付け部１１を設けていない。枝部取り付け部１１の外周にはネジが切られており、内部に冷却水を通す穴である水路１１ａと電線１１ｂとが通っている。水路１１ａは冷却水パイプ１２と接続しており、冷却水の供給を受ける。電線１１ｂは電気ケーブル１３に接続されている。幹部ユニット１０ａの上端の開口には冷却水パイプ１２とつながるオス型の冷却水ソケット１２ａが設けられ、下端にはオス型の冷却水ソケット１２ａに係合するメス型の冷却水ソケット１２ｂが設けられている。同じく、幹部ユニット１０ａの上端の開口には電気ケーブル１３とつながるオス型の電気ソケット１３ａが設けられ、下端にはオス型の電気ソケット１３ａに係合するメス型の電気ソケット１３ｂが設けられている。幹部ユニット１０ａの上端と下端に設けられるフランジ１４には穴１４ａが形成されており、他の幹部ユニット１０ａのフランジ１４を穴１４ａを重ねてボルトとナットにより両者を締結することで幹部ユニット１０ａ同士を連結させる。この際、冷却水ソケット１２ａおよび１２ｂ、電気ソケット１３ａおよび１３ｂは互いに係合するようになっている。幹部ユニット１０ａはやや先細りになるように形成され、上に連結されるものほど外形が小さくなるようになっている。
【０００８】
枝部２０はパイプにより形成される。図４に枝部２０と葉部３０の縦断面図を示し、図５に枝部２０および葉部３０の平面図を示し、図６に枝部２０および葉部３０の底面図を示す。枝部２０はパイプ本体２１の一端に回動自在に取り付けられた内面にネジの切られた円筒体である幹部取り付け部２２が設けられ、他端に葉部３０が回動自在に取り付けられている。幹部取り付け部２２の内面は幹部ユニット１０ａの枝部取り付け部１１のネジに係合するようになっている。また、枝部２０の内部には冷却水を通す冷却水パイプ２３と電気を流す電線２４が通っている。冷却水パイプ２３の一端は幹部取り付け部２２内部のオス型の冷却水ソケット２３ａに連結され、同様に電線２４の一端は幹部取り付け部２２内部のオス型の電気ソケット２４ａに連結される。これらの冷却水ソケット２３ａおよび電気ソケット２４ａは幹部取り付け部２２と枝部取り付け部１０ａとを係合させた際に、枝部取り付け部１０ａ内の水路１１ａおよび電線１１ｂと接続されるようになっている。
【０００９】
葉部３０は、板状体であり上からガラス板３２、太陽電池モジュール３１、境界板３４、裏板３３が積層されている。このうちのガラス板３２と複数の太陽電池モジュール３１により太陽電池パネルが形成される。また、裏板３３の前端と後端には棒状の装飾縁３８が固定される。また、ガラス板３２は装飾縁３８に固定される押さえ板３５により上から押さえられて固定されている。また、裏板３３には枝部２０の先端と回動自在に連結する枝部連結部３７が設けられて枝部２０の先端と連結している。太陽電池モジュール３１は枝部２０の内部を通る電線２４と連結している。さらに、裏板３３には複数の冷却水が出る穴である冷却水吐出口３３ａが設けられている。裏板と境界板３４との間には隙間３６が形成されており、枝部２０を通る冷却水パイプ２３の先端はこの隙間３６内に水を供給するようになっている。また裏板３３の外面側には凹凸を形成するために薄い布３３ｂが貼り付けられている。
【００１０】
地下茎部４０は、幹部１０の下端と接続され、幹部１０と接続される箱状体４１と箱状体４１の４つの側面から側方に伸びるパイプ体４２、４３とにより形成される。地下茎部４０の内部には図示しない幹部１０内の冷却水パイプ１２ａと接続される冷却水を供給する冷却水管と、幹部１０内の電気ケーブル１３ａと接続される電気ケーブルが内側を通っている。また、箱状体４１内部には冷却水パイプ１２ａへの水の流れを制御する電磁バルブと制御装置が設けられている。冷却水管には水道水が常時供給されているがこの電磁バルブにより葉部３０への冷却水の供給は所定時のみに限定される。具体的には、制御装置は温度センサーに接続されており、気温が２０度以上になると電磁バルブを一定時間開くようになっている。開く時間は葉部３０の裏面に張られた布３３ｂが全体的に濡れる程度の時間である。このような動作を気温が２０度以上の場合に定期的に繰り返す。パイプ体４２内の電気ケーブルは図示しない二次電池に接続され、ここで葉部３０の太陽電池モジュールで発生した電気を溜めるようになっている。また、パイプ体４３は転倒防止のために設けられるパイプであって内部はふさがれており電気ケーブル等は通らない。
なお、太陽電池発電装置Ａは複数設けられる場合には地下茎部４０のパイプ体４２同士で接続される。これにより、大きな電力を得ることができるとともに転倒防止にも役立つことになる。
上記のような構成を有する太陽電池発電装置Ａは、幹部１０の枝部２０が設けられていない方向を北にして地下茎部４０を地面に埋めることで幹部１０を地面に立てて使用する。この際、温度が高くなると葉部３０の裏面が自動的に濡れて葉部３０の温度を下げるので、温度上昇によって発電効率が落ちることが抑えられる。
【００１１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る太陽電池発電装置Ｂについて説明する。太陽電池発電装置Ｂは太陽電池発電装置Ａとほぼ同様の構成であるが、葉部の裏面は冷却水吐出口が設けられる代わりに太陽電池パネルが設けられる点、一部の葉部は表面が鏡になっている点、冷却水は幹部の頂点から散水される点、幹部の全周にわたって枝部が設けられる点において相違する。
図７に実施の形態２に係る太陽電池発電装置Ｂの葉部のうち太陽電池パネルを裏面に設けた裏面受光葉部６０および枝部２０の縦断面図を示し、図８に裏面受光葉部６０および枝部２０の底面図を示す。葉部６０は、やはり板状体であり上からガラス板６２、太陽電池モジュール６１、太陽電池モジュール６３、ガラス板６４が積層されている。このうちのガラス板６２と複数の太陽電池モジュール６１により表面を向く太陽電池パネルが形成され、ガラス板６４と太陽電池モジュール６３とにより裏面を向く太陽電池パネルが形成される。裏面受光葉部６０の前端と後端には棒状の装飾縁６６が設けられ、ガラス板６２、６５は装飾縁３６に固定される押さえ板６５により上および下から押さえられて固定されている。また、裏側のガラス板６４には枝部２０の先端と回動自在に連結する枝部連結部６７が設けられて枝部２０の先端と連結している。太陽電池モジュール６１、６３は枝部２０の内部を通る電線２４と連結している。なお、ここでは冷却水吐出口がないので枝部２０内には冷却水パイプは設けられていない。
【００１２】
図９に太陽電池発電装置Ｂの葉部のうち鏡を表面に設けた鏡面葉部７０および枝部２０の縦断面図を示す。鏡面葉部７０は板状体であり、枠体７２に鏡７１が嵌められ、枠体７２に固定される押さえ板７３により鏡７１は上から押さえられて固定されている。枠体７２の裏側には枝部２０の先端と回動自在に連結する枝部連結部７４が設けられて枝部２０の先端と連結している。なお、枝部２０内には電線も冷却パイプも設けられていない。
図１０に太陽電池発電装置Ｂの正面図を示す。太陽電池発電装置Ｂは頂点部に散水ノズル８０が設けてある。太陽電池発電装置Ｂでは各葉部へ冷却水が供給される代わりに頂点の散水ノズル８０が各葉部の方向に４つ設けられている。冷却水の散水は実施の形態１に係る太陽電池発電装置Ａと同様に地下茎部４０の箱状体４１内の電磁弁と制御装置により一定温度以上になると定期的に散水が行われるようになっている。
このような構成を有する太陽電池発電装置Ｂは、鏡面葉部７０を主に北側に位置させ、鏡面葉部７０に設けられる鏡により日光が他の裏面受光葉部６０の裏面に反射されるような角度を持たせる。これによって、裏面受光葉部６０は表面の太陽電池パネルによる発電のみならず、裏面の太陽電池パネルにより鏡面葉部７０からの光および地面の照り返しや散乱光を受けて発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る太陽電池発電装置を示す正面図である。
【図２】幹部ユニットの一部破断正面図である。
【図３】幹部ユニットの平面図である。
【図４】実施の形態１に係る葉部と枝部の縦断面図である。
【図５】実施の形態１に係る葉部と枝部の平面図である。
【図６】実施の形態１に係る葉部と枝部の底面図である。
【図７】実施の形態２に係る裏面受光葉部と枝部の縦断面図である。
【図８】実施の形態２に係る裏面受光葉部と枝部の底面図である。
【図９】実施の形態２に係る鏡面葉部と枝部の縦断面図である。
【図１０】実施の形態２に係る太陽電池発電装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００１４】
Ａ、Ｂ  太陽電池発電装置
１０  幹部
２０  枝部
３０  葉部
６０  裏面受光葉部
７０  鏡面葉部
３１、６１、６３  太陽電池モジュール
３３ａ  冷却水吐出口
７１  鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１０】
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