(57)【要約】【課題】太陽光発電パネルの設置構造において、太陽光発電パネルと設置面との間の傾斜角度が変化しても、太陽光発電パネルに作用する風圧を抑制する。【解決手段】屋根の面１１０（設置面）に固定される基部材１０と、太陽光発電パネル１２０が載置して固定されるパネル支持部材２０と、太陽光発電パネル１２０が載置された状態のパネル支持部材２０を基部材１０に対して、所定の角度（傾斜角度）範囲α（例えば、α＝１２［度］）で回動自在に支持するヒンジ３０（回動支持部材）と、所定の角度範囲αのうち例えば角度０［度］と角度１０［度］のそれぞれでパネル支持部材２０を保持する保持部材４０と、所定の角度範囲αの全域に亘って、矩形の太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２と屋根の面１１０との間に形成される開口１３０を塞ぐ防風板５０（風除け部材）とを備える。【選択図】図２
2013227823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に固定される基部材と、
太陽光発電パネルが載置されるパネル支持部材と、
前記太陽光発電パネルが載置された状態の前記パネル支持部材を前記基部材に対して所定の軸の回りに所定の角度範囲で回動自在に支持する回動支持部材と、
前記所定の角度範囲の全域に亘って、前記太陽光発電パネルの前記軸に平行な端縁と前記設置面との間に形成される隙間を塞ぐ風除け部材と、を備えたことを特徴とする太陽光発電パネルの設置構造。
【請求項２】
前記風除け部材は、前記端縁の長さ以上の幅を有し、かつ、前記設置面の位置から、前記回動支持部材が前記所定の角度範囲で回動したときの前記太陽光発電パネルの前記端縁が前記設置面から最も離れたときの高さ位置まで延びた大きさの部材であることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネルの設置構造。
【請求項３】
前記風除け部材は、前記端縁の長さ以上の幅を有し、かつ、下端部が前記設置面乃至前記基部材に固定され、上端部が前記太陽光発電パネル乃至前記パネル支持部材に固定されるとともに、前記上端部と前記下端部との間の部分が、前記太陽光発電パネルの前記端縁の高さ位置に応じて上下方向に伸縮自在に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電パネルの設置構造。
【請求項４】
前記風除け部材は、前記端縁の長さ以上の幅を有し、かつ、前記設置面の位置から、前記回動支持部材が前記所定の角度範囲で回動したときの前記太陽光発電パネルの前記端縁が前記設置面から最も離れたときの高さ位置まで立ち上がった高さを有する、建物に予め備えられた縦壁構造部材であることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネルの設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネルの設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の屋上等太陽光が照射される領域に太陽光発電パネルを設置して、太陽光エネルギを有効に利用することが行われている。
【０００３】
そして、太陽光発電パネルを設置する場合、屋根や屋上等の設置しようとする場所に、架台と称する部材を設置し、その架台の上に太陽光発電パネルを設置している。
【０００４】
ここで、太陽光発電パネルの発電力は、太陽光発電パネルに対する太陽光の照射角度に応じて大きく変化するため、太陽光発電パネルに照射する太陽光の角度を適切に設定する必要がある。
【０００５】
しかし、太陽光は季節や時刻に応じて位置が変化するため、太陽光発電パネルに対する太陽光の照射角度は変化する。
【０００６】
そこで、太陽光の照射角度の変化に応じて太陽光発電パネルの向きを変化させることが提案され、それを実現するために、設置場所の面（以下、設置面という。）に対して太陽光発電パネルの傾斜角度を変化させるように、架台の一部を可動にしたものが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１０８７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記先行技術文献に開示されたもののように架台の一部を可動にして太陽光発電パネルの向きを変化させると、太陽光発電パネルと設置面との角度（以下、傾斜角度という。）が変化し、設置面から離れる側の太陽光発電パネルの端縁（以下、後端縁という。においては、設置面との間に大きな開口ができ、その開口から、設置面と太陽光発電パネルとの間に形成される空間（以下、背面空間という。）に向かって風が吹き込み易くなる。
【０００９】
そして、設置面と太陽光発電パネルとが平行でないとき（傾斜角度が０［度］でないとき）は、背面空間がくさび状になるため、後端縁の開口から背面空間に風が吹き込むと、太陽光発電パネルは、裏側の面に強い風圧を受け易くなる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、太陽光発電パネルと設置面との間の傾斜角度が変化しても、太陽光発電パネルに作用する風圧を抑制することができる太陽光発電パネルの設置構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る太陽光発電パネルの設置構造は、設置面に固定される基部材と、太陽光発電パネルが載置されるパネル支持部材と、前記太陽光発電パネルが載置された状態の前記パネル支持部材を前記基部材に対して所定の軸の回りに所定の角度範囲で回動自在に支持する回動支持部材と、前記所定の角度範囲の全域に亘って、前記太陽光発電パネルの前記軸に平行な端縁と前記設置面との間に形成される開口を塞ぐ風除け部材と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る太陽光発電パネルの設置構造によれば、太陽光発電パネルと設置面との間の傾斜角度が変化しても、太陽光発電パネルに風圧を受けにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽光発電パネルの設置構造を示す斜視図である。
【図２】図１の設置構造を屋根の側方Ａから見た側方視の図である。
【図３】両側縁の中央部同士を通る直線を回動の中心軸とした形態の、図２相当の側方視の図である。
【図４】伸縮自在の防風部材を適用した他の実施形態を示す図であり、（ａ）は角度０［度］の状態、（ｂ）は角度１０［度］の状態、をそれぞれ示す。
【図５】差しかけ屋根における低い側の屋根の面の上端から高い側の屋根の面に向けて立ち上がった縦壁部材を風除け部材として適用した形態の太陽光発電パネルの設置構造を示す図である。
【図６】階下の屋根の面の上端から上方に延びた、ベランダやバルコニー等を区画する縦壁部材を風除け部材として適用した形態の太陽光発電パネルの設置構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る太陽光発電パネルの設置構造の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態の太陽光発電パネルの設置構造１００は、図１，２に示すように、屋根の面１１０（設置面）に固定される矩形枠状の金属製の基部材１０と、太陽光発電パネル１２０が載置して固定される矩形枠状の金属製のパネル支持部材２０と、太陽光発電パネル１２０が載置された状態のパネル支持部材２０を基部材１０に対して、所定の角度（傾斜角度）範囲α（例えば、α＝１２［度］）で回動自在に支持するヒンジ３０（回動支持部材）と、所定の角度範囲αのうち例えば角度０［度］と角度１０［度］のそれぞれでパネル支持部材２０を保持する保持部材４０と、所定の角度範囲αの全域に亘って、矩形の太陽光発電パネル１２０の、パネル支持部材のヒンジ３０で支持された回動の中心軸である前端縁２１に平行で、パネル支持部材２０の回動に伴って上下動する、屋根の面１１０に沿った上側に対応した後端縁１２２と屋根の面１１０との間に形成される開口１３０を塞ぐ、高さＨの防風板５０（風除け部材）とを備えている。
【００１６】
ここで、ヒンジ３０は、パネル支持部材２０の、屋根の面１１０に沿った下側の端縁である前端縁２１（所定の軸）を回動の中心軸とするように、パネル支持部材２０の前端縁２１と基部材１０の前端縁１１とに亘って設けられている。
【００１７】
なお、パネル支持部材２０を基部材１０に対して回動自在に支持する回動支持部材についてはヒンジ３０に限定されるものではなく、種々の公知の回動支持部材を適用することができる。
【００１８】
また、回動支持部材は、パネル支持部材２０の両側縁２３，２３の略中央部同士を通る直線Ｌ（図１）を回動の中心軸として、パネル支持部材２０をシーソーのように揺動させるような位置に設けられてもよい。
【００１９】
この場合、図３に示すように、パネル支持部材２０は基部材１０に対して、上下方向に隙間を有するように回動支持部材３０′により支持される構成とすることで、パネル支持部材２０を、直線Ｌを中心軸として時計回りと反時計回りとの両方向に回動させることができ、一方向への回動可能の角度範囲をαとすると、反対方向への角度範囲もαであるから、両方向で回動可能の角度範囲は２αとなり、図１に示した端縁２１を回動中心とするものに比べて、回動可能の角度範囲を大きく確保することができる。
【００２０】
また、図３において水平線に対して反時計回り方向への傾斜した屋根の面１１０に対して、太陽光発電パネル１２０を、屋根の面１１０の傾斜方向とは反対方向である時計回り方向に回動させることができるため、太陽光発電パネル１２０の向きを屋根の面１１０の向きよりも、鉛直方向に近づけることができ、真夏の昼間のように高度の高い太陽からの照射に適切に対応させることもできる。
【００２１】
保持部材４０は、例えば、パネル支持部材２０の両側縁２３，２３の近傍に、屋根の面１１０または基部材１０に固定して設けられた、パネル支持部材２０の角度０［度］に対応した高さ位置および角度１０［度］に対応した高さ位置にそれぞれピン孔４１ａ，４１ａが形成された２つの支柱４１，４１と、パネル支持部材２０が角度０［度］，１０［度］のときに、これら支柱４１，４１のピン孔４１ａに対応するパネル支持部材２０の両側縁２３，２３の位置に形成されたピン孔２３ａ，２３ａと、パネル支持部材２０が角度０［度］，１０［度］のときに、支柱４１のいずれかのピン孔４１ａとパネル支持部材２０のピン孔２３ａとを貫いて挿入され、基部材１０に対するパネル支持部材２０を角度０［度］または１０［度］に保持するピン４２，４２とを備えた構成である。
【００２２】
なお、支柱４１，４１は、回動の中心軸であるパネル支持部材２０の前端縁２１を中心とする円弧状に形成されているが、屋根の面１１０に直交する直線状に形成されたものであってもよい。
【００２３】
また、保持部材４０は上述した構成のものに限定されるものではなく、ネジ等の締結部材によってパネル支持部材２０を各角度に保持するものであってもよいし、その他、パネル支持部材２０を各角度に保持することができるものであれば如何なる形態のものであってもよい。
【００２４】
また、保持部材４０が保持する角度としては、上述した２つの角度（０［度］，１０［度］）に限定されるものではなく、ヒンジ３０による回動自在の角度範囲αであれば他の角度であってもよいし、また、２つの角度だけでなく、３つ以上の異なる角度で保持するものであってもよい。
【００２５】
さらにまた、保持部材４０は、２つまたは３つ以上というように段階的に離散した角度で保持するものに限定されず、連続的に角度を変化させて保持するものであってもよい。
【００２６】
防風板５０は、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２の直近の後方位置で、屋根の面１１０または基部材１０に固定されており、屋根の面１１０に対して垂直に延びている。
【００２７】
なお、この防風板５０は、屋根の面１１０に対して直交するように延びたものに限定されるものではなく、水平面に対して直交する方向である鉛直方向に延びたものであってもよいし、パネル支持部材２０の回動に伴う太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２の軌跡に沿う円弧状に延びたものであってもよい。
【００２８】
以上のように構成された実施形態の太陽光発電パネル１２０の設置構造１００によると、パネル支持部材２０を基部材１０に対して角度０［度］または角度１０［度］に回動して保持させることにより、基部材１０で固定された屋根の面１１０に対して、パネル支持部材２０上に載置して固定された太陽光発電パネル１２０の角度（屋根の面に対する）を角度０［度］または角度１０［度］に変化させることができ、これにより、季節や時刻に応じて高度が変化する太陽光に対して、太陽光発電パネル１２０の向きを適切に変化させることができる。
【００２９】
ここで、屋根の面１１０に対する太陽光発電パネル１２０の傾斜角度を１０［度］に保持したとき、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２と屋根の面１１０との間には、太陽光発電パネル１２０の前端縁１２１と屋根の面１１０との間よりも大きな開口１３０が形成され、屋根の面１１０と太陽光発電パネル１２０との間に形成された空間１４０（以下、背面空間１４０という。）はくさび状となる。
【００３０】
そして、防風板５０が備えられていなかった従来の太陽光発電パネルの設置構造によると、風２００が開口１３０から背面空間１４０に進入すると、背面空間１４０がくさび状であるため、風２００の進行する空間が徐々に狭くなり、太陽光発電パネル１２０の裏側の面１２４には、強い風圧を受けざるを得なかった。
【００３１】
しかし、本実施形態の太陽光発電パネル１２０の設置構造１００は、開口１３０を塞ぐ防風板５０が設けられているため、開口１３０から背面空間１４０に向かう風２００は、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２が屋根の面１１０から最も離れて保持されたときの、屋根の面１２０に直交する方向に沿った、屋根の面１１０から後端縁１２２までの高さよりも高い高さＨの防風板５０によって遮られ、風２００が開口１３０から背面空間１４０に吹き込むのを阻止または大幅に抑制することができる。
【００３２】
したがって、太陽光発電パネル１２０の裏側の面１２４に作用する風圧を大幅に低減することができ、太陽光発電パネル１２０を支持する構造（基部材１０、パネル支持部材２０、ヒンジ３０および保持部材４０）の耐久強度を低減させることも可能となり、屋根の面１１０への積載重量の軽減やコストの低減を図ることができる。
【００３３】
なお、背面空間１４０に吹き込む風であっても、パネル支持部材２０の一方の側縁２３の側から背面空間１４０に進入する風の場合は、背面空間１４０から他方の側縁２３の側に吹き抜けるため、太陽光発電パネル１２０に対して強い風圧を作用させない。
【００３４】
したがって、太陽光発電パネル１２０の側縁の側には、防風板５０と同様の防風板等風除け部材を設けるには及ばないが、そのような風除け部材を設けることを除外するものではない。
【００３５】
本実施形態の太陽光発電パネル１２０の設置構造１００における防風板５０は、太陽光発電パネル１２０後端縁１２２の長さ以上の幅を有し、かつ、屋根の面１１０の位置から、ヒンジ３０が所定の角度範囲αで回動したときの太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２が屋根の面１１０から最も離れたときの高さ位置まで延びた大きさの板状の部材であるため、太陽光発電パネル１２０と屋根の面１１０との間の距離が最も大きくなった状態であっても、防風板５０が開口１３０を確実に塞ぐことができる。
【００３６】
なお、上述した実施形態における防風板５０は、基部材１０に対するパネル支持部材２０の保持されている角度の大きさに拘わらず形状が変化しないものであるため、パネル支持部材２０の保持されている角度が０［度］のときには、太陽光発電パネル１２０よりも上方に大きく突出した状態となる。
【００３７】
そこで、 例えば、図４に示すように、図１に示した防風板５０に代えて、その下端部６２が基部材１０（または屋根の面１１０）に固定され、その上端部６１がパネル支持部材２０（または太陽光発電パネル１２０）に固定されるとともに、上端部６１と下端部６２との間の中間部６３が、パネル支持部材２０の回動に伴う太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２の、屋根の面１１０に対する高さ位置に応じて上下方向に伸縮自在（例えば図４に示したような蛇腹状の構造）に形成された防風部材６０（風除け部材）を設けることにより、図４（ｂ）に示すように、基部材１０に対するパネル支持部材２０の回動加工の角度範囲αの全域に亘って開口１３０を確実に塞ぐことができ、一方、図４（ａ）に示すように、角度が０［度］のとき、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２の高さ位置が低いにも拘わらず、防風部材６０が太陽光発電パネル１２０よりも大きく突出することがないため、図１に示した実施形態における防風板５０のように、突出した部分に無用に風を受けることがない。
【００３８】
なお、伸縮自在の中間部６３の構成としては、上述した蛇腹状のものに限定されるものではない。
【００３９】
上述した実施形態の太陽光発電パネル１２０の設置構造１００は、風除け部材として防風板５０を適用したものであるが、本発明は、風除け部材として防風板５０や防風部材６０のように建物に後付け可能なものを適用したものに限定されるものではなく、例えば、住居等建物が予め備えた構造の一部を風除け部材として適用したものであってもよい。
【００４０】
すなわち、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２の長さ以上の幅を有し、かつ、屋根の面１１０の位置から、ヒンジ３０が所定の角度範囲αで回動したときの太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２が屋根の面１１０から最も離れたときの高さ位置まで立ち上がった高さを有する、建物に予め備えられた縦壁構造部材を、上述した実施形態における防風板５０または防風部材６０の代わりに風除け部材として適用することができる。
【００４１】
このような縦壁構造部材としては、例えば図５に示すように、差しかけ屋根（単に、縦壁に上端が付いた片流れ屋根も含む。）における低い側の屋根の面１１０の上端１１１から高い側の屋根の面１５０に向けて立ち上がった縦壁部材７０や、図６に示すように、階下の屋根の面１１０上端１１１から上方に延びた、ベランダやバルコニー等１６０を区画する縦壁部材８０などを適用することができる。
【００４２】
そして、このような縦壁構造部材を風除け部材として適用した太陽光発電パネルの設置構造によれば、風除け部材が、建物が予め備えている縦壁構造部材であるため、太陽光発電パネル１２０を建物に設置するに際して、新たに風除け部材を追加的に備える必要がない。
【００４３】
なお、建物に予め備えられた縦壁構造部材を風除け部材として適用したものでは、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２の側に形成された開口１３０を完全に塞ぐものではないが、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２を、屋根の面１１０と縦壁構造部材（縦壁部材７０，８０）との境界部分に近接して配置した構造とすることで、太陽光発電パネル１２０の後端縁１２２の側から背面空間１４０に向かう風を、上述した風除け部材としての縦壁構造部材で略遮ることができる。
【００４４】
上述した各実施形態の太陽光発電パネル１２０の設置構造１００によれば、背面空間１４０がある程度の高さを有するものとして形成された場合、この背面空間１４０に空気調和装置の室外機などを設置してもよい。
【００４５】
背面空間１４０は太陽光発電パネル１２０の影によって、太陽光が遮光されるため、室外機の熱交換の効率を高めることができる。
【００４６】
しかも、屋根の面１１０と太陽光発電パネル１２０とによって形成される背面空間１４０は、開口１３０が塞がれることによって、開口１３０の側から進入する風が遮られるとともに、一方の側縁２３の側から進入した風は開口１３０の側から進入した風で乱されることがないため、他方の側縁２３の側に吹き抜けやすくなり、この風の通り抜けが促進されることで、背面空間１４０を冷やし易くすることができる。
【００４７】
したがって、この背面空間１４０に設置された室外機による熱交換を一層効率のよいものとすることができる。
【００４８】
なお、本実施形態に係る太陽光発電パネル１２０の設置構造１００によれば、防風板５０や防風部材６０等の風除け部材が、降雪した雪が背面空間１４０に進入するのを防ぐこともできる。
【符号の説明】
【００４９】
１０      基部材
１１，２１  前端縁
２０      パネル支持部材
２３      側縁
３０      ヒンジ（回動支持部材）
４０      保持部材
５０      防風板（風除け部材）
１００    太陽光発電パネルの設置構造
１１０    屋根の面（設置面）
１２０    太陽光発電パネル
１２１    前端縁
１２２    後端縁
１３０    開口
１４０    背面空間
２００    風
Ｌ        直線
α        角度範囲
【図１】
2013227823.tif 000003
【図２】
2013227823.tif 000004
【図３】
2013227823.tif 000005
【図４】
2013227823.tif 000006
【図５】
2013227823.tif 000007
【図６】
2013227823.tif 000008