特許 6129494 ソーラーパネルユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6129494

(24)【登録日】2017年4月21日

(45)【発行日】2017年5月17日

(54)【発明の名称】ソーラーパネルユニット

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/30 20140101AFI20170508BHJP

   H02S 20/10 20140101ALI20170508BHJP

【ＦＩ】

   H02S20/30 A

   H02S20/10 M

   H02S20/10 P

   H02S20/10 S

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-181838(P2012-181838)

(22)【出願日】2012年8月20日

(65)【公開番号】特開2013-168627(P2013-168627A)

(43)【公開日】2013年8月29日

【審査請求日】2015年1月29日

(31)【優先権主張番号】特願2012-7251(P2012-7251)

(32)【優先日】2012年1月17日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】512013732

【氏名又は名称】窪倉電設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092277

【弁理士】

【氏名又は名称】越場 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100155446

【弁理士】

【氏名又は名称】越場 洋

(72)【発明者】

【氏名】窪倉 敏

【審査官】 渋谷 知子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２６８６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８３３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３９７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１７２９２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−１７０７９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｓ ２０／１０−２０／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ソーラパネルシステムと、このソーラパネルシステムを地面に対して斜めに支持する構造フレーム（２４、２４１、２４２）とを有するソーラパネル集合体であって、
上記ソーラパネルシステムは、ソーラパネルＰの背面を支持する支持フレーム（２０）と、この支持フレーム（２０）の上下端近傍にそれぞれの一端が固定された一対の収束フレーム（２１、２２）とを有し、これら一対の収束フレーム（２１、２２）はソーラパネルＰとは反対側の上記支持フレーム（２０）の背面からソーラパネルＰから離れる方向へ延び、上記一対の収束フレーム（２１、２２）の各々の他方の端部は回動軸部（２３）で合流し、この回動軸部（２３）を固定基礎部（２４）に固定し、上記支持フレーム（２０）と、上記一対の収束フレーム（２１、２２）と、上記回動軸部（２３）とによって逆三角形の「やじろべいフレーム（３０）」が形成され、
この「やじろべいフレーム（３０）」は上記支持フレーム（２０）にピボット（２６１）されたバー（２６、２６'）を介して固定基礎部（２４）に対して位置自在に固定されており、
上記構造フレーム（２４、２４１、２４２）に複数の上記「やじろべいフレーム（３０）」を互いに斜め上方に向かって並んで配置し、互いに隣接する上下の「やじろべいフレーム（３０）」の間に空間を設けた、
ことを特徴とするソーラパネル集合体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はソーラーパネルシステムおよびソーラパネル集合体に関するものである。
本発明は特に、メンテナンスが容易で、安価に設置でき、設備投資を短期間に回収できるソーラーパネルシステムと、その集合体とに関するものである。
本発明のソーラーパネルシステムおよびその集合体はソーラーパネルを確実に固定ができ、暴風や豪雪に耐えることができる。

【背景技術】

【0002】

太陽光を利用した方法には種々の方式があるが、複数の単位太陽電池を平面に並べて一枚の板(パネル)の形にしたソーラーパネルを用いる方式（以下、ソーラーパネルシステムという）が広く普及している。このソーラーパネルシステムには小型のソーラーパネルをポールの頂部に固定する簡単なものから、数十枚〜数百枚のソーラーパネルを大面積のグランド上や建物の屋根の上に並べたもの（メガソーラ）や、数万枚のソーラーパネルを砂漠地帯等に設置するという壮大な計画のものまで種々のシステムが提案され、利用されている。

【0003】

ソーラーパネルシステムでは、ソーラーパネルの表面を太陽光に対して直角に配置したときに発電効率が最大になるように設計されているものが多いので、太陽光に対して直角に向けるために日本ではソーラーパネルを所定の角度だけ傾けて設置することが多い。例えば、ソーラーパネルは地面に対して斜めに傾けて配置されるか、屋根の傾斜面に設置される。

【0004】

さらに、ソーラーパネルの表面を太陽に対して常に直角に向けるために、一日の太陽の動きに追随してソーラーパネルの向きを変化させる太陽追尾装置も多数提案されている。

【0005】

特許文献１（実開平６−８２８６５号公報）、特許文献１３（特開２０１０−２３８９６７号公報）にはソーラーパネルの下端をヒンジで支持し、その上端の高さを変えることでソーラーパネルの傾斜角度を変える方法が記載されている。

【0006】

特許文献２（実用新案登録第３０２６８７６号）、特許文献３（特開２００５−６４１４７号公報）、特許文献１２（特開２０１０−２８３３２３号公報）では、ソーラーパネルの背面の回転軸を支持構造物に軸止してソーラーパネルを回動できるようにしている。

【0007】

特許文献４（特開２００３−３２４２１０号公報）に記載の太陽追尾式ソーラーパネルシステムでは複数のシャフトをギヤを用いてモータ駆動し、一定間隔を保って縦横に並べた多数のソーラーパネルを同時に駆動して全てのソーラーパネルが太陽を追尾するようにしている。

【0008】

ソーラーパネルの方位および／または仰角を変化させる機構および／または回転機構をソーラーパネルの背面の取付部に設けたものは多数提案されている。例としては特許文献５（特開２００４−１５３２０２号公報）、特許文献６（特開２００７−８８３４５号公報）、特許文献７（特開２００７−１８０２５７号公報）、特許文献８（特開２００８−２７０６９８号公報）、特許文献９（実用新案登録第３１５６５７７号）、特許文献１０（特開２０１０−４０７７９号公報）、特許文献１１（特開２０１０−５０６４１５号公報）、特許文献１４（特開２０１０−２８３３２４号公報）が挙げられる。

【0009】

上記のようなソーラーパネルの傾斜角度の調節・制御を目的とするソーラーパネルシステムはアイデアとしては優れたものであるが、ソーラーパネルのコストを下げ、メンテナンスが容易で、しかも、数十年の長期間にわたって頑丈であるという実際のニーズに応えられるものは少ない。

【0010】

特に、地方自治体や第３セクターが行う太陽光発電計画では設備投資額をできるだけ減らし、専門のオペレータを特に必要とせずに、地方自治体の職員が自らメンテナンスの大部分を行うことができ、しかも、十数年以上の長期にわたって破損や錆の生じない頑丈なものであることが要求される。事実、高い投資資金を投入して建設したものが短期間の間に破損して使い物にならなくなる、といった事態は許されない。

【0011】

ソーラーパネルシステムは原則として無人の状態で運転され、メンテナンスは不要であるが、野外に設置した場合、夏場には雑草が成長し、特に蔦や蔓草が伸びてソーラーパネルへの太陽光の入射を遮断することがあり、パネル上に付着した鳥の糞や汚れを清掃する必要もある。また、冬場にはソーラーパネル上に雪が積もって太陽光を遮断し、豪雪地帯では雪の重みでソーラーパネルシステムが破損する危険もある。台風の多い地域では暴風雨に耐える必要もある。

【0012】

また、ソーラーパネルシステムは初期投資を回収するまでに一般に数年以上の長期間を必要とする。装置が大型になる程、ソーラーパネルシステムの初期投資額が大きくなり、投資リスクも大きくなる。また、装置が複雑になる程、メンテナンスにかける費用も高くなる。

【0013】

従って、ソーラーパネルシステムを安価に設置でき、設備投資を短期間に回収でき、メンテナンスにかける費用を減らし、しかも、数１０年以上の長期間にわたって丈夫なソーラーパネルユニットを提供するというニーズがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】実開平６−８２８６５号公報

【特許文献2】実用新案登録第３０２６８７６号

【特許文献3】特開２００５−６４１４７号公報

【特許文献4】特開２００３−３２４２１０号公報

【特許文献5】特開２００４−１５３２０２号公報

【特許文献6】特開２００７−８８３４５号公報

【特許文献7】特開２００７−１８０２５７号公報

【特許文献8】特開２００８−２７０６９８号公報

【特許文献9】実用新案登録第３１５６５７７号

【特許文献10】特開２０１０−４０７７９号公報

【特許文献11】特開２０１０−４０７７９号公報

【特許文献12】特開２０１０−２８３３２３号公報

【特許文献13】特開２０１０−２３８９６７号公報

【特許文献14】特開２０１０−２８３３２４号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明の目的は、安価に製作・設置でき、設備投資額を短期間に回収可能なソーラーパネルシステムを提供することにある。
本発明の他の目的は、パネル上に付着した鳥の糞や汚れを容易かつ効率的に清掃することが可能な、メンテナンスが容易なソーラーパネルシステムを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、長期間、野外に放置され、台風や豪雪に曝されても耐えることができる丈夫なソーラーパネルシステムとソーラパネル集合体とを提供することにある。
本発明の上記以外の目的は以下の説明から明確になるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は、ソーラパネルの背面を支持する支持フレームと、ソーラパネルＰとは反対側の支持フレームの背面から直角方向へ延び且つ支持フレームに固定された支持フレーム回動部材と、この支持フレーム回動部材の端部に位置したピボネット点とを有する「やじろべいフレーム」と、上記回動軸部を軸支する固定基礎部と、上記やじろべいフレームを固定基礎部に位置を調節自在に固定する固定手段とを有するソーラパネルシステムを提供する。
本発明のソーラパネルシステムは頭部の方が大きく、「やじろべい」のような格好をしているので「やじろべい式」ソーラパネルシステムとよばれる。

【0017】

本発明の他の対象は、上記式ソーラパネルシステムと、このソーラパネルシステムを地面に対して斜めに支持する構造フレームとを有するソーラパネル集合体にある。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】従来の背面ピボット式ソーラーパネルシステムの概念的断面図。

【図2】本発明のソーラパネルシステムの基本形を示す概念的斜視図。

【図3】［図１］のソーラパネルシステムの概念的側面図。

【図4】［図１］のソーラパネルシステムのユニットを複数並べ、斜めの構造フレームに取り付けたソーラパネル集合体の概念的側面図。

【図5】本発明のソーラパネルシステムを支持構造物に取り付けた状態を示す概念的斜視図。

【図6】本発明の「やじろべいフレーム」の原理を示す概念的側面図。

【図7】収束フレームの一方を短くした場合の［図６］の変形例を示す図。

【図8】［図６］［図７］の固定手段の構造を示す概念的正面図。

【図9】［図８］の変形例を示す図。

【図10】本発明のソーラパネルシステムを一般化した時の概念的斜視図。

【図11】本発明のソーラパネルシステムでオプションとして使用されるリング状ガイドと、ソーラパネルフレームの固定用クランプとを示す概念図。

【図12】［図１１］のオプションとして使用されるモータ駆動の例を示す概念図。

【図13】［図６］のリング状ガイドの別の実施例を示す概念図。

【図14】［図１０］のリング状ガイドをガイド溝の方から見た時の概念概的正面図。

【図15】本発明のソーラパネルシステムの他の変形実施例を示すの概念的側面図。

【図16】ソーラパネルを複数の群に分割して回動する場合の変形例を示す概念図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の「やじろべい式ソーラパネル」システムの一つの実施例では、上記固定手段が支持フレームの左右端部の少なくとも一方の端部にピボットされたバーと、固定基礎部に固定されシャフトと、上記ピボットから離れた位置で上記バーを上記シャフトに固定するためのハンドルとから成る。上記シャフトをネジ付きシャフトとし、このネジ付きシャフトと螺合するネジをハンドルに付けることもできる。また、上記ネジ付きシャフトをモータで駆動することもできる。あるいは、支持フレーム側にモータを固定し、このモータに付けたピニオンで上記バーに形成したラックを駆動することもできる。

【0020】

本発明の他の実施例では、上記固定手段が支持フレームの左右端部か上記回動軸部と平行に延びたシャフトと、このシャフトの自由端に取付けられたロ−ラと、このローラを円軌道に沿ってガイドする円軌道ガイドと、このロ−ラを上記円軌道ガイドに固定する固定具とから成る。上記円軌道ガイドを断面Ｌ型の円形異形材とし、上記ロ−ラがこの円形異形材の円形平面上を転動するようにすることができる。上記シャフトの自由端にモータを取付け、このモータによってピニオンを駆動し、このピニオンと螺合するラックを円軌道ガイドに固定することもできる。あるいは、支持フレーム側に円軌道ガイドを固定し、固定基礎部に固定したモータで、円軌道ガイドに形成した円形ラックを駆動することもできる。

【0021】

本発明のソーラパネル集合体では、上記構造フレームに複数のやじろべいフレームを互いに斜め上方に向かって並んで配置し、互いに隣接する上下のやじろべいフレームの間に空間を設けて、ソーラパネル上に積もった雪がこの空間から落下して、ソーラパネル上に過剰に堆積しないようにするのが好ましい。

【0022】

本発明のソーラパネルシステムにはさらに、モータ制御でソーラパネルの仰角を制御して、太陽の動きに追尾するシステムをオプションとして取り付けることができる。

【0023】

本発明のソーラパネルシステムにはさらにオプションとして、重量センサーを用いてソーラパネル上に積もった雪の重さを感知し、所定荷重値に達した時にやじろべいフレームを回動して雪をソーラパネル上から落下させることもできる。

【0024】

本発明のソーラパネルシステムにはさらにオプションとして、トルクリミッター等を用いて、台風等の風圧がソーラパネル上に加わった時にソーラパネルが受ける力が少なくなるようにやじろべいフレームを回動させることができる。

【0025】

上記ピボネット点は上記支持フレームの上下端近傍から下方へ向かって延びた一対の収束フレームにすることができる。 本発明のソーラパネルシステムの一対の収束フレームは同じ長さである必要はないが、部品点数を減らすために一対の収束フレームは互いに同じ長さにするのが好ましい。各収束フレームは直線状でも、湾曲、例えば円弧にすることもできる。上記ピボネット点は上記支持フレームの上下端近傍から下方へ向かって延びた垂直板にすることもできる。

【0026】

本発明のソーラパネルシステムでは、設置時やメンテナンス時に「やじろべいフレーム」を人の手で簡単に動かすことができるようにするために、「カウンターバランス（重り）」を付けるのが好ましい。カウンターバランスは「やじろべいフレーム」に常時固定しておくこともできるが、設置時やメンテナンス時等の必要な時にだけ付けることができるようにする（着脱自在にする）こともできる。

【0027】

取付位置は「やじろべいフレーム」が倒れる方向とは逆の方向であれば、とくに制限されない。この「カウンターバランス」を付けることによって設置作業やメンテナンス作業が容易になり、「やじろべいフレーム」をモータ駆動する場合には電力消費量を大幅に減らすことができる。
一度に回動させる必要のあるパネルの数が少ない場合には、上記カウンターバランスがなくしても人が簡単にパネルを回動させることができる。この場合には２〜５枚程度のパネルを一つのグループ（群）にして一度に回動できるようにパネル組立体を分割する。

【実施例】

【0028】

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。なお、各図面を通じて類似の部材には類似の参照符号を付けてある。

【0029】

［図１］はソーラパネル（Ｐ）の支持体（１）の背面に設けた取付具（２）に回動軸（３）を付け、それをフレーム（４）で軸支する従来公知のソーラパネルシステムの概念的側面図である。例えば、特許文献１４（特開２０１０−２８３３２４号公報）にはソーラーパネル（１０１）の背面に設けた軸線（１０３）を中心にしてソーラーパネルを回動させる従来法が記載されている。この特許ではソーラーパネル（１０１）の上下端がＶ字型に配置された２本の回転押棒（１０６）を介して回転押圧ローラ（１１１）に固定されている。この回転押圧ローラ（１１１）が円形ローラガイドに沿って移動することでソーラーパネル（１０１）に傾斜角度が与えられる。

【0030】

この従来法では回動軸（３）に大きなストレスが加わり、ソーラパネル（Ｐ）と支持体（１）の組立体を回動させるのに大きな回転トルクを必要とする。また、数１０年以上の長い年月にわたって台風や豪雪に耐えるだけの強度を与えるには頑丈なフレームが必要になり、その建設には多額の投資が必要になる。

【0031】

本発明者は、外見が「やじろべい」の形をしたソーラパネルシステムにすることによって従来法の上記欠点を解消できるということを見出し、本発明を完成した。

【0032】

本発明のソーラパネルの背面を支持する支持フレームと、ソーラパネルＰとは反対側の支持フレームの背面から直角方向へ延び且つ支持フレームに固定された支持フレーム回動部材と、この支持フレーム回動部材の端部に位置したピボネット点とを有する。このピボット点と支持フレームの背面と距離は特に底されず、回動の容易さおよび街道角度に応じて適宜選択できる。一般には支持フレームの背面からの直角方向距離はソーラパネルＰの長さ（上下方向寸法）の１０〜１００％にすることができる。 ［図２］は本発明のソーラパネルシステムの一つの基本形を示す概念的斜視図で、ソーラパネル（Ｐ）は本発明の直接の対象ではないので、図示していない。この図に示す本発明ソーラパネルシステムの基本形は、ソーラパネルの背面を支持する支持フレーム（２０）と、この支持フレームの上下端近傍から下方へ向かって延びた一対の収束フレーム（２１、２２）と、この収束フレーム（２１、２２）の下端部と一体な回動軸部（２３）とからなるやじろべいフレーム（３０）を有している。
［図１５］は本発明のソーラパネルシステムの他の基本形を示す概念的側面図である。

【0033】

支持フレーム（２０）はソーラパネル（Ｐ）を支持できるものであればとくに制限されない。ソーラパネル（Ｐ）の外周を支持する単なるＬ型フレームにすることもできるが、ソーラパネル（Ｐ）の背面を保護するための保護プレードを有するのが好ましい。さらにソーラパネル（Ｐ）の接続端子のシール、配線等を考慮した背面パネルを有することもできる。
やじろべいフレーム（３０）は固定手段（２６）を用いて固定基礎部（２４）に所定位置に（調節自在に）固定される。固定基礎部（２４）は従来公知の任意の手段で支持構造者、地表面、屋根、車両、船舶等の任意の固定物に固定することができる。

【0034】

［図２］の場合には、やじろべいフレーム（３０）の固定を簡単なバー（２６、２６'）を用いて行う。［図３］は［図２］の取付部分の概念的側面図で、各バー（２６、２６'）は支持フレーム（２０）にピボット（２６１）されており、各バー（２６、２６'）に形成された孔（２６２）に挿入されたピン（図示せず）を用いて固定基礎部（２４）に対して位置自在に固定される。孔（２６２）の位置を春夏秋冬の季節に応じた太陽に対する平均仰角に合わせて形成するのが好ましい。あるいは、固定基礎部（２４）に複数の孔を形成し、バー（２６、２６'）に固定挿入ピンを取り付けることもできる。

【0035】

例えば、１２６０×９８０ｃｍのソーラパネル（Ｐ）（図示せず）の場合、４枚のソーラパネル（Ｐ）を並べて配置すると、支持フレーム（２０）の横の長さは約４ｍになる。

【0036】

実際の太陽光発電では上記のやじろべいフレーム（３０）を多数並べて配置する。［図４］は３列に並べたやじろべいフレーム（３０）のセットを前後２列に並べた場合の概念的側面図である。日本で使用する場合には、隣接する２列のやじろべいフレーム（３０）セットの間に例えば約４ｍの間隔を開けることで前方のソーラパネル（Ｐ）の影で後方のソーラパネル（Ｐ）が日陰になるのを避けることができる。

【0037】

［図４］ではやじろべいフレーム（３０）セットを３列に並べ、各やじろべいフレーム（３０）セットの間に間隔を開けて配置する。そうすることでソーラパネル（Ｐ）上に積もった雪を上記の間隔から下へ容易に落下させることができるので、落雪が一カ所に集中することはない。

【0038】

やじろべいフレーム（３０）の一対の収束フレーム（２１、２２）の間の角度に格別な制限はない。本発明の「やじろべい式」ソーラパネルシステムの一対の収束フレームは同じ長さである必要はないが、部品点数を減らすために一対の収束フレームは互いに同じ長さにするのが好ましい。各収束フレームは直線状でも、湾曲していてもよく、例えば円弧にすることもできる。

【0039】

［図５］は本発明の他の観点から提供されるソーラパネル集合体の概念的斜視図である。本発明のソーラパネル集合体では、やじろべい式ソーラパネルシステムの固定基礎部（２４）が構造フレームによって地面に対して斜めに支持される。

【0040】

［図５］の実施例では、やじろべいフレーム（３０）セットを４列に並べた固定基礎部（２４）を構造フレームによって地面に対して斜めに支持している。下側構造フレーム部材（２４３）はやじろべいフレーム（３０）セットの下端が地表から例えば約５０ｃｍの高さとなるような長さを有している。上側構造フレーム部材（２４１）は各やじろべいフレーム（３０）が有効に太陽光を受光できるように高さを有している。この高さは設置する場所の緯度に依存する。上側と下側の構造フレーム部材との間を連接構造フレーム部（２４２）で連結することもできる。

【0041】

固定基礎部（２４）および構造フレームは本発明のソーラパネル集合体の左右両端に必要である。強度を上げるために複数の固定基礎部（２４）および構造フレームを用いることができる。［図４］では中間に２つの固定基礎部（２４）および構造フレームを用いている。各構造フレームを横断ビームで連結することもできる。

【0042】

ソーラパネマ（Ｐ）を地表と平行にした場合、本発明の「やじろべいフレーム」は手で容易に動かすことができるが、赤道直下でない地域では一般にはソーラパネマ（Ｐ）を一定角度だけ傾斜させる必要があるので、「やじろべいフレーム」を手で容易に動かすことができるようにするためには「カウンターバランス（重り）」を付ける必要がある。

【0043】

［図６］は「カウンターバランス（重り）Ｗ」を付けた時の「やじろべいフレーム」の概念的側面図で、カウンターバランスＷはロッド（２９）、例えば鉄の棒、一端部に固定されている。その固定位置を調節自在にすることきもできる。このカウンターバランスＷは「やじろべいフレーム」に常時固定しておくこともできる。この「カウンターバランス」を付けることによって設置作業やメンテナンス作業が容易になり、「やじろべいフレーム」をモータ駆動する場合の電力消費量を大幅に減らすことができる。

【0044】

また、「カウンターバランスｗ」をソーラパネルシステムの設置時やメンテナンス時等の必要な時にだけ付けることもできる。この場合には「カウンターバランスＷ」を付けたロッドを（２９）をやじろべいフレーム（２０）に設けた取付部、例えばロッドを収容する収容パイプや収容孔に挿入する。作業終了時やじろべいフレームをバーで固定し終わった後に「カウンターバランスＷ」を付けたロッド（２９）を取り外すことができる。

【0045】

［図７］は［図６］の変形例で、本発明のソーラパネルシステムの収束フレームの一方（２２）の長さを他方（２１）より短くした場合を示している。

【0046】

［図６］および［図７］には、支持フレーム（２０）にピボット（２６１）されたバー（２６）が示されている。このバー（２６）には長孔（２６３）で形成されている。図示した実施例では、支持フレーム（２０）を所定傾斜角度にセットする場合には、固定基礎部（２４）に固定したネジ付きシャフト（２６４）（［図８］参照）を上記長孔（２６３）中でスライドさせ、所定位置でネジ付きハンドル（２６２）を締付けて固定する。必要に応じて、この長孔（２６３）にはノッチまたは歯を形成して、ネジ付きシャフト（２６４）の固定を確実にすることができる。また、バー（２６）、シャフト（２６４）、ハンドル（２６２）の固定をクランプ等の押圧摩擦力で行うこともできる。

【0047】

［図８］は［図６］および［図７］で説明したバー（２６）の固定方法を説明するための本発明のソーラパネルシステムの概念的正面図である。

【0048】

［図９］は［図８］の変形例で、バー（２６）を固定基礎部（２４）に固定したモータ（Ｍ）で行う場合である。この場合にはモータ（Ｍ）の出力シャフトにピニオン（２６４）を取付、このピニオン（２６４）を長孔（２６３）中に形成したラックと噛み合わせる。バー（２６）は直線以外の任意形、湾曲していてもよい。また、モータ（Ｍ）をバー（２６）側に固定し、固定基礎部（２４）にラックを取付てもよい。

【0049】

本発明ソーラパネルシステムの一つの利点は市販の汎用品を用いて極めて安価に構築できることである。支持フレーム（２０）および収束フレーム（２１、２２）は市販のＬ形アングル材で作ることができ、回動軸部（２３）も市販のパイプで作ることができ、固定基礎部（２４）も通常のものである。従って、投資資金を短期間に回収できる。

【0050】

さらに他の利点メンテナンスが容易な点にある。既に述べたように、ソーラーパネルシステムは原則として無人の状態で運転され、メンテナンスは不要であるが、野外に設置した場合、夏場には雑草成長、特に蔦や蔓草が伸びてソーラーパネルへの太陽光の入射を遮断することがあり、パネル上に付着した鳥の糞や汚れを清掃する必要もある。従って、定期的に設置状態を点検し、メンテナンスする必要がある。このメンテナンスに専門のオペレータを雇うことが困難な地方自治体や第３セクターでは、メンテナンスを地方自治体の職員が自らできることは大きな利点である。

【0051】

［図１０］は本発明のソーラパネルシステムの概念を説明するための概念的斜視図で、［図２］に示した基本形と同じものに、オプションとして使用されるリング状ガイド（２６）を付け加えたものである。図ではリング状ガイド（２６）は軌道のみを示してある。実際のリング状ガイド（２６）の例は［図１１］に示してある。

【0052】

［図１１］はリング状ガイド（２６）を断面がＬ形の異形材から成るリング（２７０）にした実施例の概念的側面図である。この図の場合には支持フレーム（２０）の左右端の少なくとも1方からシャフト（３９）を延長させ、その先端部にロ−ラ（３１）を取付け、このロ−ラ（３１）をＬ形の異形材リング（２７０）の円形軌道面上を転動できるようにしている。すなわち、春夏秋冬で変化する太陽高度に合わせてソーラパネ（Ｐ）の表面を傾斜角度を無断回で調節できるようしている。角度の固定は例えば手動の固定用クランプで行うことができる。［図１１］に示した固定用クランプはシャフト（３９）に形成した貫通孔に挿入したピンにピボットした回動レバー（３２）と、この回動レバー（３２）を円軌道ガイド（２６）にスナップフィトさせるバネ手段（５１）とで構成されている。ソーラパネ（Ｐ）の角度を変える時には回動レバー（３２）を上に上げてロックを解除する。角度が決定された後は回動レバー（３２）を下げてバネ手段（５１）で摩擦固定する。強固な固定が必要な場合にはバネ手段（５１）にネジ等で付けて、異形材リング（２７０）に強固に固定することもできる。

【0053】

［図１２］はさらに他のオプションを示す図で、角度の調節をモータ駆動で行う場合の例を示す概念的側面図である。この場合にはシャフト（３９）の自由端に小型モータ（４）を取付け、このモータ（４）を用いて、シャフト（３９）および小型モータ（４）に対して相対回転可能状態で小型モータ（４）に支持されたピニオン（４１）を駆動する。このピニオン（４１）は円軌道ガイド（２６）に固定されたラック（４２）と螺合する。ピニオン（４１）およびラック（４２）をプラスチック製にすることで製造コストを下げることができ、取付け、交換が容易になる。

【0054】

［図１３］は円軌道ガイド（２６）が円形溝付きリング（２８０）から成る実施例の側面概念図である。この場合には上記ロ−ラ（３１）を円形溝付きリング（２８０）に形成された円形溝（２８１）中をガイドさせる。
［図１４］はこのリング状ガイドをガイド溝（２８１）の概念的正面図である。

【0055】

［図１５］に示す本発明のソーラパネルシステムの変形例では、上記で説明した収束フレーム（２１、２２）の代わりに垂直板（２１１）を用いている。この垂直板（２１１）をソーラパネルの支持フレーム（２０）に取り付ける位置はソーラパネルの上下方向中央である必要は無い。垂直板（２１１）をソーラパネルの支持フレーム（２０）の上端近傍または下端近傍に配置した場合には上記の固定手段（２６）またはバー（２６、２６'）の一方を省略することもできる。

【0056】

本発明のソーラーパネルシステムは人の手で容易に動かすことができるので清掃等のメンテナンスが容易である。また、多数のパネルを効率よくメンテナンスできるので時間が節約になる。

【0057】

本発明のソーラーパネルシステムでは、設置後に、資金の余裕ができた時に追加のオプションパーツを取り付けることが容易にできる。例えば、冬場にはソーラーパネル上に雪が積もって太陽光を遮断したり、豪雪地帯で、雪の重みでソーラーパネルシステムが破損する危険がある場合には荷重センサまたは積雪計を用い、モータを駆動してやじろべいフレーム（３０）を自動的に回動して雪を落下させることもできる。台風の多い地域では風の向きに従って風圧が少なくなる方向へやじろべいフレーム（３０）を回動させることもできる。さらに、従来技術に記載の太陽追尾システムと組み合わせて発電効率を上げることもできる。

【符号の説明】

【0058】

Ｐ ソーラパネル
Ｗ カウンターバランス
Ｍ モータ
２０ 支持フレーム
２１、２２ 収束フレーム
２３ 回動軸部
２４ 固定基礎部
２６ 固定手段
３０ やじろべいフレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】