(57)【要約】【課題】簡易に安価に普及させることが可能な太陽光発電装置を提供する。【解決手段】太陽光発電装置は、設置部１に取り付け可能な基礎部２と、基礎部２に対し回転可能に配設された回転軸体３と、回転軸体３に取り付けられた回転枠体４と、太陽光を受光し発電する回転枠体４に取り付けられた太陽光パネル体７と、基礎部２に対し回転軸体３を回転駆動するためのモータ８と、太陽光パネル体７のパネル面７ａが太陽５の方向に向いて回転するようにモータ８を制御する制御部９段とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2013028953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置部に取り付け可能な基礎部と、
前記基礎部に対し回転可能に配設された回転軸体と、
前記回転軸体に取り付けられた回転枠体と、
太陽光を受光し発電する前記回転枠体に取り付けられた太陽光パネル体と、
前記基礎部に対し前記回転軸体を回転駆動するための駆動手段と、
前記太陽光パネル体のパネル面が太陽の方向に向いて回転するように前記駆動手段を制御する制御手段と
を備える
ことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記太陽光パネル体のパネル面を一日あたり一回転するように前記駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記太陽光パネル体のパネル面を一日あたり二回転するように前記駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記制御手段は前記設置部のある地域における１年間に渡る毎日の日の出時刻と日の入り時刻のデータを記憶した記憶部を有し、前記制御手段は前記データを参照して前記太陽光パネル体のパネル面が太陽の方向に向いて回転するように前記駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記回転軸体はその頂部に、前記回転枠体が水平に取り付けられる平板体を有し、
前記基礎部は、前記回転軸体との間に回転ベアリング体を有し、
前記基礎部と前記回転軸体とは、一体的なユニットとして前記設置部に取付可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記回転枠体は、
前記回転軸体に水平に固着される水平体と、
前記水平体に連結された前記太陽光パネル体が取り付けられる屋根体と
を有し、
前記屋根体は、前記水平体に対して所定の傾斜角度をなす傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
前記傾斜面は、前記回転軸体に一つの平面状に形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の太陽光発電装置。
【請求項８】
前記傾斜面は、中心から左右にくの字に屈曲し前記回転軸体に対して左右対称に形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電装置に係り、特に、太陽の位置に応じて太陽光パネル体を回転させる太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電装置として、二酸化炭素の発生と無縁であり環境的に優れた太陽光を利用した発電装置装置が着目されている。
【０００３】
通常、太陽光パネル体は、設置部として家屋の屋根に固定的に設置されている。
【０００４】
また、太陽の動きに応じて太陽光パネル体を追尾させることも考えられ、提案されている。
【特許文献１】特許文献１：特開２０１０−２３０６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽光パネル体が家屋の屋根に固定的に設置されている場合には、太陽の高度位置が時間的に変位するために、効率的に太陽光を受光できないという問題がある。
【０００６】
また、太陽の動きに応じて太陽光パネル体を追尾させる従来の装置においては太陽の位置を検出するセンサを設けたりし、装置の構成が複雑になり、簡易に安価に普及させることができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本件発明の目的は、従来の上記問題を解消し、簡易に安価に普及させることが可能な太陽光発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本件発明に係る太陽光発電装置は、設置部に取り付け可能な基礎部と、前記基礎部に対し回転可能に配設された回転軸体と、前記回転軸体に取り付けられた回転枠体と、太陽光を受光し発電する前記回転枠体に取り付けられた太陽光パネル体と、前記基礎部に対し前記回転軸体を回転駆動するための駆動手段と、前記太陽光パネル体のパネル面が太陽の方向に向いて回転するように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記太陽光パネル体のパネル面を一日あたり一回転するように前記駆動手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、前記回転軸体はその頂部に、前記回転枠体が水平に取り付けられる平板体を有し、前記基礎部は、前記回転軸体との間に回転ベアリング体を有し、
前記基礎部と前記回転軸体とは、一体的なユニットとして前記設置部に取付可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記回転枠体は、前記回転軸体に水平に固着される水平体と、前記水平体に連結された前記太陽光パネル体が取り付けられる屋根体とを有し、前記屋根体は、前記水平体に対して所定の傾斜角度をなす傾斜面を有する。
【００１２】
また、前記傾斜面は、前記回転軸体に一つの平面状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記傾斜面は、中心から左右にくの字に屈曲し前記回転軸体に対して左右対称に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本件発明の構成によれば、簡易な構成で既存の建築体に設置することが可能であるとともに、効率的に太陽光のエネルギーを電気エネルギーとして捕獲することが可能であり、安価に普及させることが可能な太陽光発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本件発明の第１実施の形態を示す図。
【図２】本件発明の第２実施の形態を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照し、本件発明の実施形態について説明する。  
図１を参照して、本件発明の第１の実施の形態について説明する。  
図１において、符合１は、既存のビルヂング型の家屋の屋上等の設置部１を示す。太陽光発電装置は、設置部１に取り付けられた基礎部２と、基礎部２に対し回転可能に天空に向かう回転軸の回りに回転する回転軸体３と、回転軸体３に取り付けられた回転枠体４と、太陽５による太陽光を受光し発電する回転枠体４に取り付けられた太陽光パネル体７と、基礎部２に対し回転軸体３を回転駆動するための駆動手段としてモータ８と、太陽光パネル体７のパネル面が太陽５の方向に向いて回転するようにモータ８を制御する制御部９を備えている。
【００１７】
ここで、太陽光パネル体７のパネル面は、屋根体１４の第１骨体１４ａの頂部と第２骨体１４ｂとの間に設置される。第１骨体１４ａの上部には傾斜する面が形成されている。屋根体１４の上面をなす傾斜面は、単一の平面を形成するように、水平体１３の水平面に対して所定の傾斜角度θを有する。
【００１８】
回転軸体３は、天空すなわち地表に鉛直に向かう円筒状の回転軸部１０と、回転軸部１０の頂部に水平に固着された平板体１１とを有する。回転軸部１０にはモータ８によってベルト手段あるいは歯車機構を介して回転動力が伝達される。
【００１９】
回転枠体４は、回転軸体３の平板体１１に水平に固着される水平体１３と、水平体１３に連結された屋根体１４で構成され、屋根体１４の上面に太陽光パネル体７が取り付けられる。屋根体１４は、中央部の構造体である第１骨体１４ａと、他の構造体を構成する第２骨体１４ｂとから構成されている。
【００２０】
屋根体１４は、太陽光パネル体７が安定に取り付けられれることが可能であれば、過度の重量を回避するために必要十分な骨組み要素で構成されている。
【００２１】
基礎部３は、底部に有る円盤状のベース部１５とベース部１５の上方の円筒部１６とから構成されている。設置部１には基礎コンクリート部１７がボルト等で固着されており、基礎部３のベース部１５が基礎コンクリート部１７にボルト等で取り付けられる。
【００２２】
基礎部３の円筒部１６の内側には回転ベアリング１９が配設されており、回転軸体３の回転軸部１０は、回転ベアリング１９によって基礎部２に対し回転可能に支持されている。
【００２３】
基礎部３の内側には、回転軸部１０等を雨等から保護するために止め輪２４とゴムシール体２５が配設されている。
【００２４】
屋根体１４の第１骨体１４ａの頂部と第２骨体１４ｂとの間に設置された太陽光パネル体７は、ボルト２５等で取り付けられている。
【００２５】
水平体１３は、ボルト２１によって回転軸体３の平板体１１に固着されている。また、屋根体１４の第１骨体１４ａは水平体１３及び平板体１１を介してボルト２３によって回転軸部１０に固着されている。
【００２６】
屋根体１４の上面が水平体１３の水平面に対してなす傾斜角度θは、太陽光パネル体７が設置される地理的地域に依存して選択され、太陽５のその地域における高度等を時間変化等を考慮して最も有利なように設定されるものであり、例えば、傾斜角度θは、例えば２０°から３０°の間の角度をなす。
【００２７】
基礎部２と回転軸体３とは一体的なユニットとして構成されており、設置部１にユニットとして取付可能に構成されている。これによって、取付作業の簡略化を図ることができる。
【００２８】
次に、太陽光パネル体７のパネル面７ａが太陽５の方向に向いて回転するようにモータ８を制御する制御部９について説明する。
【００２９】
太陽５は天空の真上を常に移動するわけではなく、季節によって太陽５の天空における動きは異なる。例えば冬期においては、太陽５の動きは、東から出て、極めて低い高度で最高位に達し西に沈む。本実施の形態においては、１日に１回日の出と日の入りがあることに着目するとともに、１年間に渡って複雑な制御をすることをしなくとも平均的に効率的に太陽光を捕獲できるようにするものである。そして、太陽光パネル体７のパネル面７ａが動く太陽５に向かって向くように設定される。すなわち、パネル面７ａの面の法線を地表に射影して形成される射影線とパネル面７ａの傾斜面の法線とで形成される面を考え、この面内に太陽５があるようにパネル面７ａの時間的な向きが設定され、これを前提にしてパネル面７ａが回転軸部１０の回りに回転するように回転制御される。
【００３０】
制御部９には、記憶部が設けられていてもよい。この場合、この記憶部の１年間に渡る日の出の時刻と日の入りの時刻に係るデータが記憶されており、制御部９はこのデータを参照して太陽光パネル体７のパネル面７ａが太陽５の方向に向いて回転するようにモータ８を制御する。
【００３１】
本実施の形態では、制御部９は太陽光パネル体のパネル面７ａを一日あたり一回転するようにモータ８を制御する。例えば、日の出が午前６時であり、日の入りが午後６時の場合には、図１において、日の出時において左側に位置するパネル面７ａは日の入り時においては右側に位置することになる。
【００３２】
このように、太陽光パネル体のパネル面７ａを一日あたり一回転するというように、ほぼ太陽５の動きに連動で動かすので、極めて簡易な構成で、太陽光パネル体のパネル面７ａに太陽光を安定して有効に受光することができる。
【００３３】
なお、制御部９は太陽光パネル体のパネル面７ａを一日あたり一回転するようにモータ８を制御する場合において、一日あたり一回転するようにモータ８を等速に回転することに限らない。例えば、太陽５の日の出位置（初期位置）から日の入り位置までの間を等速に回転させ、夜間は短時間で太陽５の日の出位置（初期位置）に戻し日の出時刻を待つようにしてもよい。
【００３４】
また、前述したように、太陽５は天空の真上を常に移動するわけではなく、季節によって太陽５の天空における動きは異なるが、本実施の形態においては、水平体１３の水平面に対して所定の傾斜角度θは、一年間において平均的に最も効率的であるように、その地方の地理的条件を考慮して一度設定した後は固定的な量として設定される。
【００３５】
本実施の形態においては、太陽光パネル体７は、単一の平面を形成するパネル面７ａから構成されているので、屋根体７を簡易に構成することができるとともに、太陽光パネル体７を屋根体７に簡易に配設することができる。
【００３６】
次に、図２を参照して、本件発明の第２の実施の形態について説明する。  
回転枠体４は、回転軸体３の平板体１１に水平に固着される水平体１３と、水平体１３に連結された屋根体１４で構成され、屋根体１４の上面に太陽光パネル体７が取り付けられる。屋根体１４は、中央部の構造体である第１骨体１４ａと、他の構造体を構成する第２骨体１４ｂとから構成されている。屋根体１４は、太陽光パネル体７が安定に取り付けられれることが可能であれば、過度の重量を回避するために必要十分な骨組み要素で構成されている。
【００３７】
本実施の形態においては、太陽光パネル体７は、図１の場合には単一の平面を形成するパネル面７ａから構成されているのとは異なり、互いにくの字に屈曲したパネル面７ａ、７ｂの二面で構成されている。このために、図２に示されるように、屋根体１４の中央部の第１骨体１４ａは、水平体１３に対しくの字に対称に屈曲し、パネル面７ａ、７ｂの各々が水平面に対して傾斜角度θをなしている。
【００３８】
本実施の形態においても、制御部９は太陽光パネル体７のパネル面７ａを一日あたり一回転するようにモータ８を制御する。
【００３９】
例えば、日の出が午前６時であり、日の入りが午後６時の場合には、図２において、日の出時において右上がりの傾斜位置に位置するパネル面７ａは日の入り時においては左上がりの傾斜位置に位置することになる。この場合、パネル面７ｂは、パネル面７ａに対向する側にあって太陽５と反対方向を向くことになり、パネル面７ａに比べて太陽光を吸収する上では不利である。しかしながら、傾斜角度θが小さい場合にはその影響は小さくなる。
【００４０】
むしろ、本実施の形態においては、屋根体７は、中心から左右にくの字に屈曲しており、回転軸体３に対して左右対称に形成されており、太陽光パネル体７のパネル面７ａ、７ｂも左右対称に分配されていることにより、左右の重量がバランスし風等に対しても安定性を増すことができ、太陽光パネル体７を長期間に渡って安定的に回転させることができる。
【００４１】
なお、上述の説明では、制御部９は太陽光パネル体７のパネル面７ａを一日あたり一回転するようにモータ８を制御することを述べたが、一日あたり二回転するようにモータ８を制御することにより、一日あたり一回転する場合の欠点を除去することもできる。すなわち、パネル面７ｂに対してもパネル面７ａと同等に太陽光を吸収する機会を与えることが可能になる。この場合、左右の重量がバランスし風等に対しても安定性を増すことに加えて上記の効果を奏することが可能になる。
【００４２】
また、第１の実施の形態においても、制御部９は太陽光パネル体７のパネル面７ａを一日あたり一回転するようにモータ８を制御することを述べたが、一日あたり二回転するようにモータ８を制御することも可能である。太陽光パネル体７のパネル面７ａを一日あたり一回転する場合には、パネル面７ａの向きを日の出の時刻から日の入りの時刻までの太陽の位置にぎりぎりに合わせる必要があるが、一日あたり二回転するようにモータ８を制御する場合には、太陽の位置とパネル面７ａの回転位置との間に多少のずれがあっても、平均化されるので不都合を少なくすることができる。
【００４３】
なお、上述の実施の形態の説明において、設置部１はビルヂング型の家屋の屋上等を例にとり説明したが、設置部１としては、くの字状の通常の一般的な民家の屋根であってもよく、この場合には、基礎部２の底面の形状をくの字形状に構成すればよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  設置部
２  基礎部
３  回転軸体
４  回転枠体
５  太陽
７  太陽光パネル体
７ａ、７ｂ  パネル面
８  モータ
９  制御部
１０  回転軸部
１１  平板体
１３  水平体
１４  屋根体
１４ａ  第１骨体
１４ｂ  第２骨体
１５  ベース部
１７  基礎コンクリート部
【図１】
2013028953.tif 000003
【図２】
2013028953.tif 000004