(57)【要約】  本発明の太陽光発電装置は、平坦面に設置される所定形状のベース部と、このベース部の上面に所定間隔を有してそれぞれ固定された複数本の脚状支持部と、これらの脚状支持部の各回転軸の上端部にそれぞれ傾倒状態に設けられたソーラーパネルと、各回転軸の外周面にそれぞれ１回以上巻き付けるようにして全体として無端状に連結されるワイヤー状同期手段と、前記ベース部に設けられ、かつその突出先端部が固定手段を介して前記ワイヤー状同期手段の一部に連結された作動杆を有する一つの駆動手段と、前記ベース部に設けられ、かつ前記駆動手段の作動杆の伸縮動を制御する制御部と、前記ワイヤー状同期手段の各巻き付け部位をそれぞれ固定する滑り止め部材を備え、前記３本以上の脚状支持部の各回転軸は、駆動手段の駆動力により、ワイヤー状同期手段を介して同時に該脚状支持部の周方向に所定範囲まで回転する。よって、発電装置を安価に製作することができると共に、現場で発電装置を簡単にかつ短時間で組み立てることができる。
2020100181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面に設置される所定形状のベース部と、このベース部の上面に所定間隔を有してそれぞれ固定された複数本の脚状支持部と、これらの脚状支持部の各回転軸の上端部にそれぞれ傾倒状態に設けられたソーラーパネルと、前記各回転軸の外周面にそれぞれ１回以上巻き付けるようにして全体として無端状に一周巻き付けられたワイヤー状同期手段と、前記ベース部に設けられ、かつその突出先端部が固定手段を介して前記ワイヤー状同期手段の一部に連結された作動杆を有する一つの駆動手段と、前記ベース部に設けられ、かつ前記駆動手段の作動杆の伸縮動を制御する制御部と、前記ワイヤー状同期手段の各巻き付け部位をそれぞれ固定する滑り止め部材を備え、前記脚状支持部の各回転軸は、前記駆動手段の駆動力により、前記ワイヤー状同期手段を介して同時に該脚状支持部の周方向に所定範囲まで回転する太陽光発電装置。
【請求項２】
請求項１の太陽光発電装置に於いて、ワイヤー状同期手段は１本であり、その一端部と他端部とを無端状に連結する、少なくとも１個のターンバックルを有することを特徴する太陽光発電装置。
【請求項３】
請求項１の太陽光発電装置に於いて、少なくとも３本以上の脚状支持部の各固定軸は、互いに連結杆を介して一体的に連結されていることを特徴する太陽光発電装置。
【請求項４】
請求項１の太陽光発電装置に於いて、少なくとも３本以上の脚状支持部の各回転軸の外周面には、同期手段の巻き付く部位が係合する螺旋方向の周溝が形成されていることを特徴する、太陽光発電装置。
【請求項５】
請求項１の太陽光発電装置に於いて、駆動手段はソーラーパネルの発電から得た電気を利用する電動モータを含み、この電動モータの駆動力によってシリンダ本体から水平方向に進退動する作動杆の突出先端部に固定手段を介してワイヤー状同期手段の一部が連結されていることを特徴する太陽光発電装置。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、特許文献１に記載されている太陽光発電装置（以下、「発電装置」という）を、概略的に示した説明図である。この図に於いて、同一構成の発電装置Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３が左右方向に所定間隔を有して併設されている。【０００３】
まず、図面右側の発電装置Ｘ１が基準となる。この発電装置Ｘ１は、固定ベース８、固定軸３、この固定軸３に嵌合する回転筒２、回転筒の上端部に固定された支持体１７、支持体に軸１８を介して揺動可能に軸支されたソーラーパネル１等を有している。
前記回転筒２の外周面には、複数の従動スプロケット４が固定的に設けられている。ここでは、便宜上、前記従動スプロケット４を、第１従動スプロケット４ａと第２従動スプロケット４ｂに区別する。【０００４】
前記固定ベース８の上面には、制御ボックス１６、この制御ボックスによって駆動時期、回転速度、回転方向、回転量等が制御される駆動モータ７がそれぞれ設置されている。【０００５】
駆動モータ７は垂直状態であり、その出力軸に駆動スプロケット５が設けられている。そして、駆動スプロケット５と第１従動スプロケット４ａに駆動チェーン６を掛けている。したがって、回転筒２は、前記駆動モータ７の駆動力により、正転及び逆転方向に回転可能である。【０００６】
次に、図面中央の発電装置Ｘ２及び図面左側の発電装置Ｘ３は、各回転筒２、２、２の外周面に第１従動スプロケット４ａと第２従動スプロケット４ｂをそれぞれ備えている。そして、発電装置Ｘ１の上方の第２従動スプロケット４ｂと発電装置Ｘ２の上方の第２従動スプロケット４ｂに連結チェーン１５ａを掛けている。また発電装置Ｘ２の下方の第１従動スプロケット４ａと発電装置Ｘ３の下方の第１従動スプロケット４ａに連結チェーン１５ｂを掛けている。したがって、駆動モータ７側の駆動チェーン６と、発電装置Ｘ１と発電装置Ｘ２の間の連結チェーン１５ａと、発電装置Ｘ２と発電装置Ｘ３の間の連結チェーン１５ｂは、それぞれ独立している。【０００７】
上記構成に於いて、一つの駆動モータ７の駆動力により、動力伝達手段５、６、４、１５ａ、１５ｂを介して発電装置Ｘ１、発電装置Ｘ２及び発電装置Ｘ３の各回転筒２、２、２は、水平方向に同期的に回転可能である。したがって、各ソーラーパネル１も一緒に同方向に回転する。なお、符号１４はソーラーパネル１の背面に固定された半円弧状のアーム、符号１３は前記半円弧状のアームを固定するロック手段である（符号は特許文献１のもの）。【０００８】
特許文献１の太陽光発電装置は、複数個の発電装置Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の各ソーラーパネル１を一つの駆動源で同期時に回転させることができる、複数個の発電装置をユニット化したので、発電量を増やすることができる等の利点があるが、次のような欠点があった。
（ａ）各回転筒２、２、２を同期的に回転させる同期手段が、互いに独立した駆動スプロケット５、駆動チェーン６、従動スプロケット４、連結チェーン１５ａ、１５ｂであるため、部品点数が多くなる。したがって、発電装置を安価に製作することができない。
（ｂ）強風や砂嵐の場合には、スプロケット及びチェーンに、砂、埃等が付着し、その結果、各回転筒２、２、２が容易に回転しないと共に、常にメンテナンスが必要となる。したがって、ランニングコストがかかる。
（ｃ）各発電装置Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の各固定ベース８、８ａ、８ａは、平坦面Ｆに個別的に設置されているので、各連結チェーン１５ａ、１５ｂの長さ調整が困難であった。
なお、特許文献２には、作動杆が伸縮動する電動アクチュエータの具体的構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許文献１：特開２０１４−８６４３０号公報
特許文献２：特開平９−１００８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主たる課題は、特許文献１の欠点に鑑み、発電装置を非常に安価に製作することができると共に、現場で発電装置を簡単にかつ短時間で組み立てることができるである。具体的な課題は、同期手段を複数の脚状支持部の回転軸に簡単に巻き付けることができること、同期手段を前記回転軸に巻き付けた際、その巻き付け部位が滑らないこと、可能な限り、同期手段に砂が付着しないようにすること等である。特に、発電装置の設置場所（例えば砂漠のある地域や国）や気象条件（例えば砂嵐、強風）によって、同期手段に容易に砂が付着しないようにすることである。よって、同期手段に付着する砂に起因して発電装置の駆動が困難になる事態を回避することである。【００１１】
本発明の二次的課題は、同期手段を複数の脚状支持部の回転軸に回すように巻き付けた場合に於いて、同期手段の張り具合を簡単に調整することができることである。また、強風によって、各脚状支持部が揺れ又は倒れないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
太陽光発電装置は、平坦面に設置される所定形状のベース部と、このベース部の上面に所定間隔を有してそれぞれ固定された複数本の脚状支持部と、これらの脚状支持部の各回転軸の上端部にそれぞれ傾倒状態に設けられたソーラーパネルと、前記各回転軸の外周面にそれぞれ１回以上巻き付けるようにして全体として無端状に一周巻き付けられたワイヤー状同期手段と、前記ベース部に設けられ、かつその突出先端部が固定手段を介して前記ワイヤー状同期手段の一部に連結された作動杆を有する一つの駆動手段と、前記ベース部に設けられ、かつ前記駆動手段の作動杆の伸縮動を制御する制御部と、前記ワイヤー状同期手段の各巻き付け部位をそれぞれ固定する滑り止め部材を備え、前記３本以上の脚状支持部の各回転軸は、前記駆動手段の駆動力により、前記ワイヤー状同期手段を介して同時に該脚状支持部の周方向に所定範囲まで回転することを特徴とする。【００１３】
上記構成に於いて、ワイヤー状同期手段は１本であり、その一端部と他端部とを無端状に連結する、少なくとも１個のターンバックルを有することを特徴する。また少なくとも３本以上の脚状支持部の各固定軸は、互いに連結杆を介して一体的に連結されていることを特徴とする。【００１４】
また少なくとも３本以上の脚状支持部の各回転軸の外周面には、同期手段の巻き付く部位が係合する螺旋方向の周溝が形成されていることを特徴する。
さらに、駆動手段はソーラーパネルの発電から得た電気を利用する電動モータを含み、この電動モータの駆動力によってシリンダ本体から水平方向に進退動する作動杆の突出先端部に固定手段を介してワイヤー状同期手段の一部が連結されていることを特徴することを特徴とする。【００１５】
ここで、「回転」とは、一日の発電量を増やすために、ソーラーパネルの水平方向の向きを、所定範囲内で一方側から他方側に変え、また、変位後に初期状態の向きに戻すことをいう。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、発電装置を非常に安価に製作することができると共に、現場で発電装置を簡単にかつ短時間で組み立てることができる。付言すると、同期手段を複数の脚状支持部の回転軸に簡単に巻き付けることができる、同期手段を前記回転軸に巻き付けた際、その巻き付け部位が滑らない、同期手段に砂が付着しない等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図１乃至図１１は本発明の第１実施形態を示す各説明図。図１２至図１４は本発明の第２実施形態を示す各説明図。図１５は従来の一実施形態である。
【図１】第１実施形態の正面視からの概略説明図。
【図２】図１を基準とした平面視からの概略断面説明図。
【図３】全体の斜視からの概略説明図。
【図４】要部（脚状支持部、ソーラーパネル）の分解説明図。
【図５】要部（巻き付け部位、滑り止め部材）の斜視からの概略説明図。
【図６】要部（滑り止め部材）の概略断面説明図。
【図７】要部（駆動手段）の概略説明図。
【図８】駆動手段と作動杆と固定手段の具体的構成を示す説明図。
【図９】同期手段のターンバックルの概略説明図。
【図１０】制御系の一例を示すブロック図。
【図１１】（ａ）ソーラーパネルの一方向を示す説明図、（ｂ）ソーラーパネルの他方向を示す説明図。
【図１２】第２実施形態の正面視からの概略説明図。
【図１３】図２と同様の平面視からの概略断面説明図。
【図１４】図３と同様の全体の斜視からの概略説明図。
【図１５】従来の一実施形態を示す正面視からの概略説明図。
【符号の説明】
【００１８】
Ｘ…太陽光発電装置、
２１…ベース部、                    ２２…脚状支持部、
２３…固定ベース、                  ２４…固定軸、
２５…回転軸、                      ２６…連結杆、
３１…ワイヤー状同期手段、          ３２…巻き付け部位、
３３…ターンバックル、              ３５…滑り止め部材、
４１…ソーラーパネル、
４３…固定手段、                    ５０…制御部、
６１…駆動手段、                    ６３…発電モータ、
６５…シリンダ本体、                ６６…螺杆、
６７…作動杆。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１乃至図１１を参照にして本発明の第１実施形態を説明する。まず、図１は正面視からの概略説明図である。この図１に於いて、２１は地面、屋上等の平坦面Ｆに設置された任意形状のベース部である。このベース部２１の形状は、方形状、矩形状、三角形、楕円形状など適宜な形状である。ベース部２１の大きさは、例えば二辺の長さはそれぞれ１０ｍである。一辺の長さは１０ｍであるが、その長さは特に問わない。しかし、ベース部２１に設置した複数個の太陽光発電装置Ｘ（以下、「発電装置Ｘ」という）の各ソーラーパネル４１が互いに干渉しない大きさである。
【００２０】
第１実施形態では、例えば図２で示すように、方形状のベース部２１の上面の前側の左右部位と後側の中央部に、合計３本の脚状支持部２２が複数の補強用支板２２ａと共に配設されている。これらの３本の脚状支持部２２に、一本のワイヤー、一本のベルト、又一本のロープのいずれか一つのワイヤー状同期手段３１（以下、「同期手段」という）を各回転軸２５に一回又は複数回程度それぞれ巻き付けるようにして一周巻き付けると、該同期手段３１は全体として平面視二等辺三角形状の無端状連結部材に見える。
【００２１】
同期手段３１は、実施形態では「全体として一本」のワイヤーを用いている。全体として無端状に連結される一本のワイヤーは、図９で示すように、その一端部と他端部とを連結するフック、リング等の係合部３２を有するターンバックル３３を有する。付言すると、一本のワイヤー３１は、一端部に設けられたフック、リング等の被係合部３４と、他端部に設けられた前記ターンバックル３３側の係合部３２とが係脱自在に係合し、使用時、図２で示すように、３本の脚状支持部２２を互いに連結する無端状連結部材となる。なお、ターンバックル３３は、同期手段の巻き方如何（牽引力又は引張力）によっては、「１個」であっても良い。
【００２２】
次に、図２は平面視からの概略断面説明図で、３本の脚状支持部２２の回転軸２５は断面である。またソーラーパネル４１を仮想線で示す。ここでは、図４に１本の脚状支持部２２を示す。
【００２３】
脚状支持部２２は、下端部が方形の固定ベース板２３を介してベース部２１に固定された筒状の固定軸２４と、この固定軸の上端部に嵌合する回転軸２５とから成る。固定軸２４は大径、一方、回転軸２５は小径である。したがって、回転軸２５の下端部は、固定軸２４の上端部に所要量適宜に嵌挿されている。もちろん、回転軸２５の嵌合関係は、設計如何によっては外嵌合であっても良い。
【００２４】
ところで、実施形態では、回転軸２５の小径の下端部を、固定軸２４の上端部に嵌め込むので、下端部寄りの部位にフランジ状又は短筒状のストッパ部２５ｂが固定的に設けられている。したがって、回転軸２５の下端部を固定軸２４の上端部に嵌め込むと、前記ストッパ部２５ｂの下端面が前記固定軸２４の上端面に支持される。短筒状のストッパ部２５ｂは周方向に回転可能なので、回転軸２５の上端部に対して容易に滑動し易い材質が用いられている。また前記一つのストッパ部２５ｂの外周面の下端部には、後述する第１検知手段２７及び第２検知手段２８に選択的に接触する突起２５ｃが設けられている。
【００２５】
ソーラーパネル４１は、脚状支持部２２の各回転軸２５の上端部に取付け板４２を介してそれぞれ傾倒状態に設けられている。ソーラーパネル４１は、地域や国を考慮して、例えば、３０度、３５度、４０度、４５度など任意の角度に設定されている。実施形態では、ソーラーパネル４１は、脚状支持部２２の回転軸２５に固定的に設けられている。もちろん、特許文献１の如く、ソーラーパネル４１を、支軸を介して回転軸２５の上端部に揺動可能に設けても良い。また、少なくとも３本以上の脚状支持部２２の各固定軸２５は、互いに水平方向の連結杆２６を介して一体的に連結されている。
【００２６】
さらに、例えば基準となる一つの脚状支持部２２の固定軸２４の上端部の縁部分に第１検知手段２７を固定し、一方、その反対側に第２検知手段２８を固定する。これらの検知手段２７，２８は、例えば感知レバー２７ａ、２８ａを有するリミットスイッチが用いられている。
【００２７】
次に、図５は同期手段３１の巻き付け部位３１ａと、この巻き付け部位３１ａの略中間部を固定する滑り止め部材３５の斜視からの概略説明図である。また、図６は滑り止め部材３５の概略断面説明図である。
【００２８】
この実施形態では、回転軸２５の外周面２５ａに巻き付け部位３１ａを１回又は複数回（例えば２回程度）螺旋方向に巻き付ける。この巻き付け部位３１ａは回転軸２５の回転方向に対応して、一方側が巻き取り始めると同時に他方側が送り出す状態となる。その際、同期手段３１が回転軸２５の外周面２５ａを滑動しないように巻き付け部位３１ａの略中間部が圧着又は締め付け機能を有する滑り止め部材３５及び固着具３６によって固定されている。
【００２９】
滑り止め部材３５は、例えば弧状の圧着中央部３５ａと、この圧着中央部に連設する上下の取付け端板部３５ｂ、３５ｂから成る。しかして、この実施形態では、前記各回転２５軸の外周面２５ａには、同期手段３１の巻き付く部位３１ａが係合する螺旋方向の周溝３７が適宜に形成されている。
【００３０】
次に、図７は駆動手段６１、この駆動手段の駆動力により水平方向に伸縮動する作動杆６７、この作動杆の突出先端部６７aと同期手段３１とを連結する固定手段４３の概略説明図である。一つの駆動手段６１は、例えば同期手段３１の一部の下方に位置するようにベース部２１の上面に適宜設けられ、かつ、その突出先端部６７ａが垂直板状の固定手段４３を介して前記同期手段３１の一部に連結されている。また、前記作動杆６７の伸縮動を制御する制御部５０は、前記駆動手段６１の駆動箱６２を支持するように前記ベース部２１の上面に設けられている。
【００３１】
次に図８は、駆動手段６１と作動杆６７の具体的構成を示す概略説明図である。この図８に於いて、６１は制御部５０の制御箱の上面に固定的に設けられた駆動手段で、この駆動手段６１は、例えば駆動箱６２内に横設され、ソーラーパネル４１の発電から得た電気を利用する電動モータ６３と、この電動モータの駆動軸６４に連結され、かつ、筒状のシリンダ本体６５に支持された所定長の水平螺杆６６と、この水平螺杆に螺合すると共に、前記シリンダ本体６５の内周面に設けられた複数の水平ガイド（例えば水平溝、水平突起）６５ａに案内される所定長の作動杆６７とを含む。
【００３２】
そして、前記作動杆６７の突出先端部６７ａに板状固定手段４３を介してワイヤー３１の一部が連結されている。駆動手段６１の電動モータ６３の回転時期、回転量、回転方向、回転速度は、制御部５０の記憶部に格納されたプログラムによって制御される。
【００３３】
上記構成に於いて、電動モータ６３が起動すると、水平螺杆６６の回転運動はオス・メスの螺合部を介して水平の作動杆６７に伝わり、この作動杆６７はシリンダ本体６５の水平ガイド６５ａを介して直線運動をする。したがって、電動モータ６３の正転と逆転に対応して作動杆６７が水平方向に伸縮動する。
【００３４】
次に、図１０は制御系の一例を示すブロック図である。制御部５０は、前述したようにベース部２１の上面に設置される。制御部５０は、第１検知手段２７及び第２検知手段２８がそれぞれ検出した検知信号を、入力部５０ａを介して取得する。制御部５０は、演算処理部、メインプログラム、ワークプログラム等を記憶した記憶部、計時部及び判定部を有し、判定結果を、出力部５０ｂを介して駆動手段６１に出力する。
【００３５】
上記第１検知手段２７及び第２検知手段２８の各検知信号は、制御部５０が駆動手段６１をストップさせるための「ストップ信号」なので、制御部５０は前記計時部からのカウント情報に基づき、所定時間経過後に、前記駆動手段６１を「正回転から逆回転へ」又は「逆回転から正回転へ」と回転方向を制御する。
【００３６】
したがって、前記駆動手段６１は、前記制御部５０の制御信号によって、かつ、その起動と停止が制御される。望ましくは、制御部５０は、間欠的（例えば１５分毎、３０分毎、一時間毎）に駆動信号を駆動手段６１に送り、ソーラーパネルを徐々に太陽を追尾するように回転させる。
【００３７】
図１１の（ａ）は、太陽Ｓに対して、ソーラーパネル４１の一方向（午前中）を示す。一方、図１１の（ｂ）は、太陽Ｓに対して、ソーラーパネル４１の他方向（午後）を示す。このようにして、一日当たりの発電量の増大化を図ることができる。
【発明を実施するための異なる形態】
【００３８】
図１１乃至図１４に示す第２実施形態を説明する。この第２実施形態の太陽光発電装置Ｘが前記第１実施形態と主に異なる点は、脚状支持部を「４本」にしたことである。脚状支持部２２を、「５本」又は「６本」に増やし、無端状の同期手段３１で各脚状支持部の回転軸２５を一緒に回転することが可能であれば、脚状支持部２２の数を、「５本」又は「６本」にするもできる。また滑り止め部材３５の形状や構造を適宜に設計変更することもできる。このように構成しても、本発明の主たる課題を達成することができる。
【００３９】
なお、実施形態のワイヤー状同期手段３１は、無端状に一周巻き付けられているが、この無端状に連結されたワイヤー状同期手段３１は、１本又は複数本(例えば２本)でも良い。２本のワイヤー状同期手段３１を無端状に脚状支持部の各回転軸に巻き付け場合には、単数又は複数の固定手段に２本のワイヤー状同期手段３１をそれぞれ水平状態に連結する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、例えば地上の平坦面に設置され、太陽光発電装置として利用される。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
2020100181.tif 000018
2020100181.tif 000019
2020100181.tif 000020
2020100181.tif 000021