(57)【要約】【課題】組立て及び設置が容易であり、且つコンパクトな太陽光発電装置を提供すること。【解決手段】本発明は、支柱１と、該支柱１に取り付けられた複数の太陽電池パネル体１０ａ，１０ｂと、該支柱１に取り付けられた風力発電機２と、を備え、太陽電池パネル体１０ａ，１０ｂが、側壁部１１ｂに反射板５が取り付けられた箱状の基部１１と、基部１１の底部１１ａに載置された笠状の支持体１２と、該支持体１２の外側面に取り付け枠２０を介して取り付けられた太陽光発電セル２５と、からなり、支持体１２が垂直方向に複数に分割可能となっている太陽光発電装置１００である。【選択図】図１
2013080845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱と、
該支柱に取り付けられた複数の太陽電池パネル体と、
該支柱に取り付けられた風力発電機と、
を備え、
前記太陽電池パネル体が、側壁部に反射板が取り付けられた箱状の基部と、前記基部の底部に載置された笠状の支持体と、該支持体の外側面に取り付け枠を介して取り付けられた太陽光発電セルと、からなり、
前記支持体が垂直方向に複数に分割可能となっている太陽光発電装置。
【請求項２】
前記支持体が、ドーム状支持体である請求項１記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記支持体が、多角錐状支持体である請求項１記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記基部が前記支持体に対応して分割可能となっている請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記取り付け枠内に格子状に区画された各単一枠には、それぞれ抜き穴が設けられており、
前記太陽光発電セルが、該抜き穴を塞ぐように、前記単一枠に貼着されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記風力発電機が前記支柱の上端に取り付けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
前記風力発電機が前記支持体の内側に取り付けられており、
前記支持体には、風を通過させるための通過孔が設けられている請求項１〜５のいずれか１項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、太陽光発電装置に関し、更に詳しくは、組立て及び設置が容易であり、且つコンパクトな太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石エネルギーの代替として、いわゆるクリーンエネルギーである太陽光エネルギーが注目されている。
ところが、太陽光エネルギーは、電力に変える変換効率が悪く、また、夜間や天候が悪いと十分なエネルギーが得られなくなるので、必ずしも有用であるとはいえない。
【０００３】
それに対し、太陽光エネルギーに風力エネルギーを追加した装置が開発されている。
例えば、風車と太陽電池パネルとを備え、羽根が風を受けて公転することにより回転部材を回転させる第１のモードと、太陽電池パネルが、各羽根に対応して反射面の焦点位置に位置付けられるように支持部材に支持されるとともに、各羽根を反射面が太陽を仰ぐ姿勢にして、各羽根の反射面により反射させた太陽光を各太陽電池パネルに集光させる第２のモードと、に切り替え可能に構成されているハイブリッド発電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、風力発電装置の垂直軸風車を片持ちで吊り下げ、風力発電装置の上部に太陽光発電装置を接続し、風力発電装置の横部に設置面との距離をとるアームを接続し、アームと接続し鉛直設置面に固定する手段をもつ取付部を備えた小型独立電源装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３２９１７号公報
【特許文献２】特開２００８−５７４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１又は２に記載の装置は、構造が複雑であるので、組立て及び設置が困難となる欠点がある。
また、広いスペースがなければ設置できないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、組立て及び設置が容易であり、且つコンパクトな太陽光発電装置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】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、支柱に複数の太陽電池パネル体を立体的に取り付けた構造とし、且つ、支持体を分割可能とすることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明は、（１）支柱と、該支柱に取り付けられた複数の太陽電池パネル体と、該支柱に取り付けられた風力発電機と、を備え、太陽電池パネル体が、側壁部に反射板が取り付けられた箱状の基部と、基部の底部に載置された笠状の支持体と、該支持体の外側面に取り付け枠を介して取り付けられた太陽光発電セルと、からなり、支持体が垂直方向に複数に分割可能となっている太陽光発電装置に存する。
【００１０】
本発明は、（２）支持体が、ドーム状支持体である上記（１）記載の太陽光発電装置に存する。
【００１１】
本発明は、（３）支持体が、多角錐状支持体である上記（１）記載の太陽光発電装置に存する。
【００１２】
本発明は、（４）基部が支持体に対応して分割可能となっている上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の太陽光発電装置に存する。
【００１３】
本発明は、（５）取り付け枠内に格子状に区画された各単一枠には、それぞれ抜き穴が設けられており、太陽光発電セルが、該抜き穴を塞ぐように、単一枠に貼着されている上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の太陽光発電装置に存する。
【００１４】
本発明は、（６）風力発電機が支柱の上端に取り付けられている上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の太陽光発電装置に存する。
【００１５】
本発明は、（７）風力発電機が支持体の内側に取り付けられており、支持体には、風を通過させるための通過孔が設けられている上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の太陽光発電装置に存する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の太陽光発電装置は、支持体が分割可能となっているので、組立て及び設置も容易となっている。なお、基部も分割可能となっていると、組立て及び設置がより容易となる。
また、風力発電機を備えるので、太陽光が得られない夜間等であっても、風力によって発電することが可能である。
さらに、支柱に複数の太陽電池パネル体が取り付けられた構造となっているので、コンパクトである。このため、小さなスペースであっても設置することが可能となる。なお、風力発電機は、支柱の上端、又は、支持体の内側に取り付けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明の太陽光発電装置において、支持体がドーム状又多角錐状であると、多数の太陽光発電セルを効率良く配置できるので、より多くの太陽光を集めることができる。
【００１８】
本発明の太陽光発電装置において、取り付け枠内に格子状に区画された各単一枠に、それぞれ抜き穴が設けられており、太陽光発電セルが、該抜き穴を塞ぐように、単一枠に貼着されている場合、太陽光発電セルを効率良く冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係る太陽光発電装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３の（ａ）は、第１実施形態に係る太陽光発電装置の支持体の外側面に取り付け枠を介して太陽光発電セルが取り付けられた状態を示す部分概略図であり、（ｂ）は、その上面図である。
【図４】図４は、本発明に係る太陽光発電装置の第２実施形態を示す部分断面図である。
【図５】図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６の（ａ）は、本発明に係る太陽光発電装置の第３実施形態における下側太陽電池パネル体を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図７の（ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係る太陽光発電装置における支持体の分割形態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２１】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る太陽光発電装置の第１実施形態を示す部分断面図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る太陽光発電装置１００は、グランドＧに固定された支柱１と、該支柱１に取り付けられた下側の太陽電池パネル体（以下便宜的に「下側太陽電池パネル体」ともいう。）１０ａと、該支柱１に取り付けられた上側の太陽電池パネル体（以下便宜的に「上側太陽電池パネル体」ともいう。）１０ｂと、該支柱１の上端に取り付けられた風力発電機２と、を備える。
【００２２】
下側太陽電池パネル体１０ａは、逆円形箱状の基部１１と、基部１１の底部１１ａに載置されたドーム状の支持体１２と、該支持体１２の外側面に取り付け枠２０を介して取り付けられた太陽光発電セル（図示しない）と、からなる。
【００２３】
基部１１は、円状の底部１１ａと該底部１１ａの周縁に立設された側壁部１１ｂとからなる。
基部１１において、底部１１ａは、グランドＧに固定されており、中央で支柱１と連結されている。
また、側壁部１１ｂには、反射板５が取り付けられており、該反射板５が太陽光を反射させて太陽光発電セルに導光するようになっている。なお、側壁部１１ｂ自体が反射板５となっていてもよい。
【００２４】
支持体１２は、中空のドーム状となっている。このため、多数の太陽光発電セルを効率良く配置でき、平面状の支持体よりも集光面積を拡大することも可能である。
【００２５】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図２に示すように、下側太陽電池パネル体１０ａにおいて、支持体１２は、垂直方向に２つに分割されている。すなわち、支持体１２は、半ドーム状の右側の支持体（以下便宜的に「右側支持体」ともいう。）１２ａと、該右側支持体１２ａと合致する半ドーム状の左側の支持体（以下便宜的に「左側支持体」ともいう。）１２ｂとの一対からなる。
【００２６】
また、支持体１２は、頂上に上クランプ１６が設けられており、該上クランプ１６により支柱１に固定されている。
上クランプ１６は、一対のＶ字型のチャッキング爪１６ａと、該チャッキング爪１６ａを留めるボルト１６ｂ及びナット１６ｃとからなる。
一方のＶ字型のチャッキング爪１６ａは、右側支持体１２ａに取り付けられており、他方のＶ字型のチャッキング爪１６ａは、左側支持体１２ｂに取り付けられている。そして、右側支持体１２ａと左側支持体１２ｂとを合致させることにより、向かい合ったＶ字型のチャッキング爪１６ａの中央部分に円柱状の支柱１が配置されるようになっている。
したがって、右側支持体１２ａと左側支持体１２ｂとを向かい合わせた状態で、チャッキング爪１６ａをボルト１６ｂ及びナット１６ｃで留めることにより、支持体１２は、支柱１に固定される。
【００２７】
また、右側支持体１２ａ及び左側支持体１２ｂの向かい合う側の周縁には、それぞれフランジ１５が設けられており、かかるフランジ１５同士をボルト及びナットによって固定することにより、より強固に右側支持体１２ａ及び左側支持体１２ｂが一体化される。
【００２８】
なお、第１実施形態に係る太陽光発電装置１００においては、支持体１２に対応するように基部１１も分割可能となっている。
【００２９】
図３の（ａ）は、第１実施形態に係る太陽光発電装置の支持体の外側面に取り付け枠を介して太陽光発電セルが取り付けられた状態を示す部分概略図であり、（ｂ）は、その上面図である。
図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る太陽光発電装置１００においては、支持体１２の外側面に取り付け枠２０が設けられており、該取り付け枠２０に太陽光発電セル２５が取り付けられている。
【００３０】
取り付け枠２０は、格子状に区画された複数の単一枠２０ａからなる。
太陽光発電装置１００において、各単一枠２０ａには、それぞれ抜き穴２２が設けられており、太陽光発電セル２５が、該抜き穴２２を塞ぐように、単一枠２０ａに貼着されている。このように、取り付け枠２０には抜き穴２２が設けられているので、太陽光発電セル２５が風等により空冷されることになる。なお、風は太陽光発電セル２５が設けられていない部分から入り込む。これにより、太陽光発電セル２５の熱による温度上昇を抑制することができる。なお、太陽光発電セル２５は、市販のものが適宜用いられる。
【００３１】
図１に戻り、第１実施形態に係る太陽光発電装置１００は、上側太陽電池パネル体１０ｂを備える。これにより、発電量が更に向上することとなる。
ここで、上側太陽電池パネル体１０ｂは、下クランプが設けられていること以外は、下側太陽電池パネル体１０ａと略同じ構造となっている。なお、上側太陽電池パネル体１０ｂは、下側太陽電池パネル体１０ａに入射する太陽光を遮断しないように考慮されて一定距離上方に設けられており、且つ下側太陽電池パネル体１０ａよりも小さいサイズとなっている。なお、小さいサイズであれば、支柱１の安定性も向上する。
【００３２】
上側太陽電池パネル体１０ｂは、下側太陽電池パネル体１０ａと同様に、支持体２２が、上クランプ１６で固定されている。
また、上側太陽電池パネル体１０ｂは、基部２１が下クランプ１７で固定されている。これにより、上側太陽電池パネル体１０ｂは、支柱１の中腹に固定された状態となる。
【００３３】
第１実施形態に係る太陽光発電装置１００において、支柱１は、円柱状となっている。なお、材質は特に限定されない。
【００３４】
風力発電機２は、支柱１の上端に取り付けられている。これにより、比較的風量が多い上方に風力発電機２を設置することができるので発電効率が向上し、且つ、太陽光が得られない夜間等であっても、風力によって発電することが可能となる。
【００３５】
第１実施形態に係る太陽光発電装置１００においては、支持体１２及び基部１１が分割可能となっているので、組立て及び設置が容易となる。
また、太陽電池パネル体が立体的に複数段取り付けられた構造となっているので、コンパクトで且つ十分な発電量を得ることができる。
【００３６】
［第２実施形態］
図４は、本発明に係る太陽光発電装置の第２実施形態を示す部分断面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。
図４及び図５に示すように、第２実施形態に係る太陽光発電装置は、下側太陽電池パネル体３０ａ及び上側太陽電池パネル体３０ｂの支持体の形状がいずれも異なること以外は、第１実施形態に係る太陽光発電装置１００と同様である。
【００３７】
第２実施形態に係る太陽光発電装置において、下側太陽電池パネル体３０ａの支持体３２及び上側太陽電池パネル体３０ｂの支持体３３は、いずれも中空の四角錐状になっている。このため、多数の太陽光発電セル２５を効率良く配置でき、平面状の支持体よりも集光面積を拡大することも可能となる。
【００３８】
下側太陽電池パネル体３０ａの支持体３２及び上側太陽電池パネル体３０ｂの支持体３３は、いずれも垂直方向に２つに分割可能となっている。このため、組立て及び設置がより容易となる。なお、第２実施形態に係る太陽光発電装置においては、下側太陽電池パネル体３０ａの支持体３２及び上側太陽電池パネル体３０ｂの支持体３３にそれぞれ対応するように基部も分割可能となっている。
【００３９】
［第３実施形態］
図６の（ａ）は、本発明に係る太陽光発電装置の第３実施形態における下側太陽電池パネル体を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３実施形態に係る太陽光発電装置は、下側太陽電池パネル体３１ａの支持体の形状が異なり、風力発電機が支持体の内側にも取り付けられていること以外は、第１実施形態に係る太陽光発電装置１００と同様である。なお、図示しない上側太陽電池パネル体の支持体は、下側太陽電池パネル体３１ａと同様の形状であり、下側太陽電池パネル体３１ａを単に小さいサイズにしたものである。
したがって、第３実施形態に係る太陽光発電装置は、下側太陽電池パネル体３１ａ及び上側太陽電池パネル体の支持体の形状がいずれも異なり、風力発電機が支持体の内側に取り付けられていること以外は、第１実施形態に係る太陽光発電装置１００と同様である。
【００４０】
第３実施形態に係る太陽光発電装置において、下側太陽電池パネル体３１ａの支持体３４及び上側太陽電池パネル体の支持体は、いずれも中空の略四角錐状になっている。このため、多数の太陽光発電セル２５を効率良く配置でき、平面状の支持体よりも集光面積を拡大することも可能となる。
【００４１】
下側太陽電池パネル体３１ａの支持体３４及び上側太陽電池パネル体の支持体は、いずれも垂直方向に２つに分割可能となっている。このため、組立て及び設置がより容易となる。なお、第３実施形態に係る太陽光発電装置においては、下側太陽電池パネル体３１ａの支持体３４及び上側太陽電池パネル体の支持体にそれぞれ対応するように基部も分割可能となっている。
【００４２】
下側太陽電池パネル体３１ａの支持体３４及び上側太陽電池パネル体の支持体の内側には、風を通過させるための通過孔４１が設けられており、下側太陽電池パネル体３１ａの支持体３４及び上側太陽電池パネル体の支持体の内側には、風力発電機２ａが両側に一対取り付けられている。
【００４３】
第３実施形態に係る太陽光発電装置においては、下側太陽電池パネル体３１ａの支持体３４及び上側太陽電池パネル体の支持体の内側に風力発電機２ａが取り付けられているので、入り込む風の方向により、何れかの風力発電機が機能して発電する。このとき、一部の風が、中央の支柱１にぶつかり、上昇する。これにより、上方にある太陽光発電セル２５がより空冷され、太陽光発電セル２５の熱による温度上昇をより抑制することができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
例えば、第１〜第３実施形態に係る太陽光発電装置においては、上下２つの太陽電池パネル体が用いられているが、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。
【００４６】
第１実施形態に係る太陽光発電装置においては、ドーム状の支持体を用い、第２及び第３実施形態に係る太陽光発電装置においては、四角錐状の支持体を用いているが、笠状であれば特に限定されない。
【００４７】
第１実施形態に係る太陽光発電装置においては、底部１１ａが、グランドＧに固定されているが、固定されていなくてもよい。
また、側壁部１１ｂには、反射板５が取り付けられているが、これに限定されず、側壁部１１ｂと支持体１２との間の領域にも反射板を設けてもよい。
【００４８】
第１実施形態に係る太陽光発電装置においては、支持体及び基部が２分割されており、第２又は第３実施形態に係る太陽光発電装置においては、支持体及び基部が２分割されているが、これに限定されない。
図７の（ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係る太陽光発電装置における支持体の分割形態を示す上面図である。
図７の（ａ）に示すように、支持体は、２分割であってもよく、図７の（ｂ）に示すように、支持体は、３分割であってもよく、図７の（ｃ）に示すように、支持体は、４分割であってもよく、図７の（ｄ）に示すように、支持体は、６分割であってもよい。なお、これらの場合、基部も支持体に合わせて分割されていることが好ましい。
【００４９】
第１〜第３実施形態に係る太陽光発電装置においては、円柱状の支柱１を用いているが、既存のポールや電柱、立木、鉄塔等を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る太陽光発電装置１００は、太陽光及び風力を電力に変換することができる。また、組立て及び設置が容易であり、且つコンパクトな構造となっている。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・支柱
２，２ａ・・・風力発電機
５・・・反射板
１０ａ，３０ａ，３１ａ・・・下側太陽電池パネル体（太陽電池パネル体）
１０ｂ，３０ｂ・・・上側太陽電池パネル体（太陽電池パネル体）
１１，２１・・・基部
１１ａ・・・底部
１１ｂ・・・側壁部
１２，２２，３２〜３４・・・支持体
１２ａ・・・右側支持体（支持体）
１２ｂ・・・左側支持体（支持体）
１５・・・フランジ
１６・・・上クランプ
１６ａ・・・チャッキング爪
１６ｂ・・・ボルト
１６ｃ・・・ナット
１７・・・下クランプ
２０・・・取り付け枠
２０ａ・・・単一枠
２２・・・抜き穴
２５・・・太陽光発電セル
４１・・・通過孔
１００・・・太陽光発電装置
Ｇ・・・グランド
【図１】
2013080845.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013080845.tif 000007
【図６】
2013080845.tif 000008
【図７】
2013080845.tif 000009