(57)【要約】【課題】  間隔をあけて立設した支柱間に、太陽電池モジュールを傾斜自在に掛け渡して設けた太陽電池架台において、12月から３月頃までの降雪期の降雪時に太陽電池モジュールへの積雪を確実に防止して、発電しなくなることを防止できる太陽電池架台を提供する。【解決手段】  間隔をあけて立設した支柱５間に、太陽電池モジュール22を傾斜自在に掛け渡して設けた太陽電池架台において、降雪期以外は太陽電池モジュール22を太陽に向けて傾斜させ、降雪期は太陽電池モジュール22の設置角を垂直に変更可能とし、太陽電池モジュール22上へ積雪を防止した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をあけて立設した支柱間に、太陽電池モジュールを傾斜自在に掛け渡して設けた太陽電池架台において、
降雪期以外は太陽電池モジュールを太陽に向けて傾斜させ、
降雪期は太陽電池モジュールの設置角を垂直に変更可能とし、太陽電池モジュール上へ積雪を防止した太陽電池架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールを設置するために用いる架台に関し、特に太陽電池モジュールの設置角度を変更できるフェンス状の太陽電池架台に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は地球環境の点からも注目され、普及が進んでいる。太陽電池モジュールは当たる光が多ければ発電量も増すため、通常太陽に向かう傾斜面に固定するが、平らな屋根や平地であれば傾斜させるために架台を設けて設置することが一般的である。
【０００３】
また、太陽電池架台にも設置場所によって台形状やフェンス形状など多様なものが提案されており、季節によって変化する太陽高度に応じて太陽電池モジュールの傾斜角度を変更できる太陽電池架台も各種提案されている。
【０００４】
フェンス形状の太陽電池架台の一例として、特開２００５−１２６９３０号公報には延設されたフェンスの上端付近に板状の太陽電池が、フェンスの延設方向に沿って上向きに傾斜されて設けられており、板状の太陽電池は傾斜角度が変更可能となされている発電フェンスが示されている。
【０００５】
この発電フェンスでは、板状の太陽電池が傾斜させて設けられていることで、板状の太陽電池を太陽光の受光効率の高い方向に向けて設置して高い発電効率を得ることができ、板状の太陽電池の傾斜角度が変更可能となされていることで、設置時に太陽光の受光効率の高い方向に板状の太陽電池の傾斜角度を設定し、発電効率をより高めることができ好ましいとしている。
【０００６】
また、主に道路や軌道などの側縁に沿って設置される防雪柵に太陽光発電装置を設けた例として、特許３９５８５１８号公報では、所定間隔をおいて列設された支柱間に、防雪板が架け渡されて取り付けられると共に、当該防雪板の上面となる一面側に太陽電池パネルがはめ込まれ、且つ前記防雪板の周囲にフレームが設けられ、前記フレームにおいて、防雪板の左右端縁に設けられた縦フレームには水平軸芯が形成され、防雪板はこの水平軸芯を中心として回動可能となされ、防雪板は支柱間に上下方向に複数枚等間隔に並べて配置され、垂直軸線上に形成された棒体の上下動によって各防雪板が同調して同一角度に回動するようになされている太陽光発電装置付き防雪柵が示されている。
【０００７】
この太陽光発電装置付き防雪柵では、防雪柵としては南東面上空に傾斜して取り付けられるので、その角度で雪を吹き払う作用と太陽光を効率よく受光する作用とが共に得られるので角度固定でもよいが、季節によって太陽の高さが変化するので、それに順応して最適角度に設定し直すことが発電量を高める点で望ましいとしている。また、太陽電池で起電した電力は、例えば道路であれば周辺の照明灯や交通誘導に必要な案内板または視線誘導などの自発光に使用されたり、または電力会社に売電するなどの手だてがなされる。もっとも積雪期であっても太陽電池パネルに雪が降り積もっていない場合には発電能力が生まれるので、その電力を使って結氷を融解させたり、または結露などによって見通しの悪くなった鏡面の曇り止めなどにも利用されるとよいとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１２６９３０号公報
【特許文献２】特許３９５８５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献１の技術では、板状の太陽電池の傾斜角度は可動範囲内で太陽光の強度が最大となるように回転手段により傾斜角度が変更されるとしており、発電効率は考慮されているが降雪地帯でモジュール上への積雪を防止することは示されていない。風を伴わない降雪だと傾斜した太陽電池モジュール上には積雪してしまい、効率どころか全く発電しなくなってしまう。
【００１０】
同様に特許文献２においても、吹き止め柵の効果を狙って太陽電池セルを収納した透光板の設置角を垂直にすることは示されているが、太陽電池パネル上へ積雪を防止する手段は何ら示されていない。太陽電池モジュール上への積雪を確実に防止するためには、太陽電池モジュールの設置角を垂直とすることが望ましいが、実施例において可能かどうか示されていない。
【００１１】
また、発電した電力を周辺の照明灯や交通誘導などの自発光に利用する場合、降雪期に全く発電しなくなるのであれば、外部からの電力供給に頼らなければならない。
【００１２】
そこで本発明では、間隔をあけて立設した支柱間に、太陽電池モジュールを傾斜自在に掛け渡して設けた太陽電池架台において、12月から３月頃までの降雪期の降雪時に太陽電池モジュールへの積雪を確実に防止して、発電しなくなることを防止できる太陽電池架台を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明の太陽電池架台は、間隔をあけて立設した支柱５間に、太陽電池モジュール22を傾斜自在に掛け渡して設けた太陽電池架台において、降雪期以外は太陽電池モジュール22を太陽に向けて傾斜させ、降雪期は太陽電池モジュール22の設置角を垂直に変更可能とし、太陽電池モジュール22上へ積雪を防止したものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、傾斜自在に掛け渡して設けた太陽電池モジュール22を降雪期には設置角を垂直に変更可能としたから、太陽電池モジュール22上に積雪することは無く、効率は低くても太陽の直接光や雪による反射光を受けて発電できる。
【００１５】
また、通年で発電しないことを防止できるので、降雪期の発電量に見合う照明灯や交通誘導灯などを外部からの電力に頼らず設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は実施例１に係る太陽電池架台の正面図である。
【図２】図２は図１の右側面図である。
【図３】図３は図２の要部を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は図３の太陽電池パネル20の支持部を示す部分拡大図である。
【図５】図５は図４のＢ矢視図である。
【図６】図６は実施例１に係る太陽電池モジュールの設置角度を垂直に変更した状態を示す正面図である。
【図７】図７は図６の右側面図である。
【図８】図８は図７の要部を示す図６のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
間隔をあけて立設した支柱間に、太陽電池モジュールを傾斜自在に掛け渡して設けた太陽電池架台において、降雪期の積雪で発電しなくなることを防止するという目的を、太陽電池モジュールの設置角を垂直に変更可能とすることで実現した。
【実施例１】
【００１８】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施例１について説明する。図１は、本発明の実施例１に係る太陽電池架台１である。
【００１９】
本実施例で示す太陽電池架台１は、主に平地や道路の側縁などのスペースに太陽電池モジュールをフェンス状に設置するための架台であり、４本の脚部材を備えた台状架台などに比較して高さが高く、大量の太陽電池モジュールを少ないスペースで設置できるものである。以下、図１に示すフェンス面が太陽光の当たる前面、前方とし、反対側を後方として説明する。
【００２０】
地面Ｇ下には支柱５の基礎となるコンクリート基礎Ｆを埋設し、コンクリート基礎Ｆ上に一対の支柱５を垂直に固定する。支柱５は高さの高い主柱5aとその半分程の高さの補強支柱5bを前方にやや間隔をあけて垂直に設け、両者を４本の平板の横材でつないで構成している。フェンス状に太陽電池モジュールを配置すると風による荷重を受けるので、支柱５の基部を強固にする必要があるためである。また、支柱５の下端にはベースプレートを設けてアンカーによりコンクリート基礎Ｆに固定し、上端には支柱５間をつないで幅を固定する間隔材６を設ける。本実施例で示す地面Ｇから支柱５の上端までの高さは3250mm、支柱５の間隔は2350mmである。
【００２１】
左右の主柱5a間のそれぞれ内側には、上端付近をピンで回動可能に軸支されてぶら下がる棒状のパネル取付アーム10を設ける。図３に示すようにパネル取付アーム10は主柱5aの上端付近から下端のやや上まで達する長い棒材で、パネル取付アーム10の下端付近は主柱5aから前後方向に設けたリンク状に動く固定バー11とアーム支持バー12とに連結されている。アーム支持バー12は、その前方側はパネル取付アーム10の下端付近、後方側は固定バー11の前方先端付近とそれぞれ回動可能に軸支され、中間部には固定孔12a、12bを設けておく。同様に、固定バー11はその後方を主柱5aに設けたブラケットに軸支しておき、固定バー11とアーム支持バー12をリンク動作させると、パネル取付アーム10はその下方が前後方向に移動して傾斜したり、垂直な状態に変化し、固定孔12a、12bへ左右方向にボルトを入れて支柱５と貫通して固定すると、パネル取付アーム10は動きを固定されることになる。
【００２２】
左右のパネル取付アーム10間には上下２段に渡って太陽電池パネル20を掛け渡すように設ける。太陽電池パネル20は主に支持枠となる取付枠21と、それに取り付けられる２枚の太陽電池モジュール22からなる。
【００２３】
取付枠21は断面をＣ型やＬ状に折り曲げた鋼板製の梁材を溶接により横長の四角枠状に接合し、左右方向の中間にも縦桟を設け、その縦桟の左右に太陽電池モジュール22を固定する。本実施例では取付枠21の大きさは縦1240mm、横2020mmで縦1210mm、横1008mmの太陽電池モジュール22を左右に並べて取り付けている。
【００２４】
取付枠21の左右端部には上下に渡って後方へ突出する垂直片21a設け、取付枠21の上下の中間の後方側には水平な支軸21bを両垂直片21aを貫通して設け、支軸21bの左右の先端は垂直片21aの外側にやや突出するようにしておく。
【００２５】
図４に示すように、一対のパネル取付アーム10の対向する内側には、Ｕ字形の切り欠きを有する上下に垂直な係止板10aを設け、支軸21bの突出部をＵ字形の切り欠きに落とし込み、支軸21bを含む太陽電池パネル20全体を回動可能に支持する。そして支軸21bの落とし込み部分の左右には、抜け止めとなるリング21cを固定し、支軸21bの軸線と交差状にボルト10bをパネル取付アーム10を貫通して設け、支軸21bの浮上と離脱を防止する。
【００２６】
上記のように構成して、パネル取付アーム10間へ上下２段に太陽電池パネル20を回動可能に設ける。そして、上下の垂直片21aの端部付近同士をそれぞれつなぐ上連結バー23、下連結バー24を設ける。上連結バー23、下連結バー24はそれぞれ上下端でピン等によって上下の垂直片21aと回動可能に連結されており、上下の太陽電池パネル20を平行状態としてつないで、傾斜角度を変更しても平行状態が保持されるようにしておく。
【００２７】
下側の太陽電池パネル20の垂直片21aの上端付近には支柱５と連結して規制バー25を設ける。規制バー25も両端付近で回動可能にピン等でそれぞれに固定し、この規制バー25の長さで下側の太陽電池パネル20の上方の位置が規制されるようにしておく。
【００２８】
上記のように構成することで、図４と図８に示すように上下の太陽電池パネル20の平行を保持して傾斜させたり、垂直となるまで角度を変更したりすることが可能となり、アーム支持バー12の固定孔12bを利用して太陽電池パネル20を傾斜状態で固定し、固定孔12aで垂直状態に固定することができる。
【００２９】
次に、12月から３月頃までの降雪期に太陽電池モジュールを傾斜した状態から垂直へ変更する際の作動について説明する。
【００３０】
アーム支持バー12の固定孔12bのボルトを抜き取って固定を解除し、固定バー11の前方端部を上方へ移動させると、連結されているアーム支持バー12の後方側が上方へ移動し、前方で連結されているパネル取付アーム10の下方が後方へスイングする。下側の太陽電池パネル20の上方と支柱５は規制バー25によって連結されており、パネル取付アーム10が後方へスイングするのでの太陽電池パネル20の上方は前方へ押されて、垂直へと変化する。
【００３１】
上側の太陽電池パネル20は上連結バー23、下連結バー24のリンクによって平行を保持されるので、上下の太陽電池パネル20は連動して垂直な設置角度となるまで回動する。そして、アーム支持バー12と固定バー11は完全に折り畳まれ、固定孔12aにボルトを挿通して支柱５に固定すると太陽電池パネル20を垂直状態で固定できる。
【００３２】
以上のように太陽電池パネル20を垂直状態で固定すると、太陽電池モジュール22上には積雪しない。そのため降雪期でも太陽光や雪による反射光が当たって発電し、全く発電しないということを防止できる。逆に降雪期以外は太陽電池モジュールを太陽に向けて傾斜させて発電効率を向上させればよく、垂直から傾斜状態へ変更するには上記の逆の手順で作業すればよい。
【００３３】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、実施例１において、一対の支柱５間に太陽電池モジュールを設置する例を示したが、支柱を所定の間隔で連設し、その支柱間にそれぞれ太陽電池モジュールを取りつけて延長（設置長さ）方向に連ねて長く設置してもよい。
【００３４】
また、太陽電池モジュールを上下２段に設ける例を示したが、上連結バー23、下連結バー24で連結したのと同様にして３段以上としてもよいし、1段としたければ、パネル取付アーム10間に太陽電池モジュールをその傾斜と平行に固定すればパネル取付アームは傾斜自在であるから、傾斜させたり、垂直な設置角度にしたり変更できる。
【００３５】
また、アーム支持バー12に２カ所の固定孔12a、12bを設けた例を示したが、孔の位置を変更して太陽電池モジュールの設置角度を適切となるよう調整してもよいし、孔数を増やして多段に変更可能としてもよい。
【００３６】
また、12月から３月頃までの降雪期に、常時太陽電池モジュールを垂直に変更した例を示したが、降雪期の間に降雪時のみ垂直に変更するようにしてもよいし、降雪センサーの積雪検知により自動的に垂直に変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
５  支柱
22  太陽電池モジュール
【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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