(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記前部支柱の下端部の取付位置を調整し、前記中間支柱への取付部の取付位置を調整し、前記後部支柱の折曲角度を調整することにより、前記太陽光パネルの仰角を変更できる請求項2に記載の太陽光発電装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、太陽光パネルの設置現場においてコンクリートを打設することは、養生期間の確保等による施工期間の長期化を招き、また、あらかじめ用意した基礎ブロックを用いる場合でもその重量により作業時間は長く、また重労働なものであった。そこで、運搬ないし設置が簡易な太陽光パネルの架台の開発が必要となっていた。
【0005】
また、そのような運搬ないし設置の便宜を図りつつ、太陽光パネルの設置状態において土地の傾斜や季節等に応じて太陽光パネルの仰角を調節可能とするより汎用的な太陽光パネルの架台が求められていた。
【0006】
また、現場での設置作業を簡易化するために太陽光パネルと架台をできるだけ組み立てた状態で運搬・保管を行いたいところ、架台を組み立てた状態は嵩張るものであり、太陽光パネルを架台に取り付けた状態ではより一層大きな空間を必要とするものであった。
【0007】
また、太陽光パネルの受光時の単位面積はできる限り大きくした方が効率がよいが、その面積に従ってあらかじめ並設してから運搬しようとすると、トラックの荷台の大きさに収まらないといった問題も生じていた。
【0008】
そこで本発明は、太陽光パネルおよびその架台を組み立てたままでよりコンパクトに収納可能とすること、簡易迅速に太陽光パネルを移動し設置すること、また、その設置状態において太陽光パネルの仰角を調節可能とする架台を備えた太陽光発電装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題に鑑み本発明は、第1太陽光パネルおよび第2太陽光パネルと、該第1太陽光パネルおよび該第2太陽光パネルのそれぞれの主面がなす角度を変更するようにして該第1太陽光パネルおよび該第2太陽光パネルを軸の回りに回動可能として折り畳み状態と拡開状態とに変化させることが可能なヒンジ機構と、前記第1太陽光パネルおよび第2太陽光パネルの一側を高さ調節可能に支持する前部支柱と、前記第1太陽光パネルおよび第2太陽光パネルの他側を高さ調節可能に支持する後部支柱と、
前後方向に延設され、前記前部支柱と後部支柱に支持された中央横材と、を備え、前記ヒンジ機構が、該中央横材に対して回動可能に連結され、該中央横材を挟んで対に設けられ、前記第1太陽光パネルと前記第2太陽光パネルとを別個に支持する支持フレームを備える太陽光発電装置である
。
【0011】
本発明は、前記前部支柱と後部支柱の中間領域において、前記中央横材に回動可能に連結されることで前記中央横材を支持する中間支柱と、
該中間支柱、前記前部支柱および前記後部支柱の下部に連結され、これらを支える台座と、を備えることが好ましい。
【0012】
本発明は、前記前部支柱の下端部の取付位置を調整し、前記中間支柱への取付部の取付位置を調整し、前記後部支柱の折曲角度を調整することにより、前記太陽光パネルの仰角を変更できることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明の太陽光発電装置は、コンクリートの打設を伴うことなく太陽光パネルを設置可能とする。また、第1太陽光パネルおよび第2太陽光パネルは、それらの主面がなす相対角度を変更するようにして回動可能であり、さらに前部支柱と後部支柱の高さ調節によって第1太陽光パネルおよび第2太陽光パネルの仰角を変更することができ、より多様な設置状態の要求に応えることができる。
【0015】
中央横材と、中央横材に取り付けた支持フレームを備えることにより、第1太陽光パネルおよび第2太陽光パネルを安定して回動させることが可能となる。
【0016】
第1太陽光パネルおよび第2太陽光パネルの回動は、これらが互いに開閉するようにして行うことができるため、これらの前記主面が同一平面上となる受光状態すなわち設置状態をとることができ、また、これらの主面が互いに背向するように折り畳んで運搬・保管に便宜なようにコンパクトな収納状態とすることもできる。これによって、太陽光パネルを架台に取り付けた状態のままでトラックの荷台等からはみ出すことがなく積載可能となり、運搬ないし設置の利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】本発明による実施形態の太陽光発電装置1の仰角30度の使用状態における正面方向からの斜視図である。
【
図2】同実施形態の太陽光発電装置1の同使用状態における背面方向からの斜視図である。
【
図3】同実施形態の太陽光発電装置1の同使用状態における右側面図である。
【
図4】同実施形態の太陽光発電装置1の同使用状態における正面図である。
【
図5】同実施形態の太陽光発電装置1の同使用状態における背面図である。
【
図6】同実施形態の太陽光発電装置1の仰角0度の使用状態における斜視図である。
【
図7】同実施形態の太陽光発電装置1の同使用状態における右側面図である。
【
図8】同実施形態の太陽光発電装置1の同使用状態における正面図である。
【
図9】同実施形態の太陽光発電装置1の同使用状態における背面図である。
【
図10】同実施形態の太陽光発電装置1の収納状態における斜視図である。
【
図11】同実施形態の太陽光発電装置1の収納状態における右側面図である。
【
図12】同実施形態の太陽光発電装置1の収納状態における平面図である。
【
図13】同実施形態の太陽光発電装置1の収納状態における正面図である。
【
図14】同実施形態の太陽光発電装置1の収納状態における背面図である。
【
図18】同実施形態の太陽光発電装置1のうちの架台11の斜視図である。
【
図19】同実施形態の太陽光発電装置1のうちの架台11の別の角度からの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の実施形態による太陽光発電装置1について
図1〜
図18を参照して説明する。太陽光発電装置1は、矩形の第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3と、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の相対角度を変更するようにして第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を回動可能とするヒンジ機構4と、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の前側の高さを調節可能に支持する前部支柱5と、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の後側の高さを調節可能に支持する後部支柱6と、を備える。
【0019】
ヒンジ機構4は、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の間において前後に延設された中央横材7と、中央横材7に対して回動可能に連結され、中央横材7を挟んで対に設けられ第1太陽光パネル2と第2太陽光パネル3とを別個に支持する支持フレーム8と、を備える。その他、太陽光発電装置1は、中央横材7の前後中間領域において回動可能に連結され、中央横材7を支持する中間支柱9と、中間支柱9、前部支柱5および後部支柱6の下部に連結され、これらを支える台座10と、を備える。以下、各部について説明する。
【0020】
太陽光発電装置1は第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を互いに中央横材7を軸として開閉自在となすものであり、その拡開した状態を
図1〜
図5に示す。太陽光発電装置1は第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角を調整可能とするものであるところ、
図1〜
図5は第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角を設定した値としたものである。第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を水平にした状態を
図6〜
図9に示す。また、
図6〜
図9の状態において第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を閉じた収納状態を
図10〜
図14に示す。
【0021】
第1太陽光パネル2は、
図1等に示す通り、前端辺21と、前端辺に離間して平行に配置された後端辺22と、前端辺21および後端辺22と交わる左端辺23と、左端辺23に離間して平行に配置された右端辺24と、これらに囲われて形成される主面25とを備える矩形の板状部材である。主面25が受光面となって太陽光により発電するものである。第2太陽光パネル3は第1太陽光パネル2と同様のものであり、同じく前端辺31、後端辺32、左端辺33、右端辺34、主面35を備える。
【0022】
第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3は、
図1、
図4に示す通り、第1太陽光パネル2の左端辺23と第2太陽光パネル3の右端辺34とが隣り合うようにして左右に並設され、前部支柱5と、後部支柱6と、中央横材7と、支持フレーム8と、中間支柱9と、台座10から構成される架台11によって、主面25と主面35とがなす相対角度を変更し、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角を変更するようにして、回動可能に支持される。架台11、すなわち、太陽光発電装置1において第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を取り外したものについて
図18、
図19に示す。
図18、
図19は、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を開き、かつ仰角が0度の水平状態としたときの架台11の様子を示す斜視図である。
【0023】
ここでは架台11を構成する各部材は鉄製であるが、その他の金属やプラスチック樹脂等を用いることもできる。各部材はボルト締結により組立分解自在に構成され、ボルトの雌ねじ側はナット、スプリングワッシャ、平ワッシャ等を適宜用いる。また、適宜の箇所に溶接等を用いてもよい。
【0024】
中央横材7は、
図2、
図3、
図18、
図19等に示す通り、並設された第1太陽光パネル2の左端辺23と第2太陽光パネル3の右端辺34との間であって、これらの底面側において前後に亘って延設された長尺の管材である。管材の縦断面は丸形、角形等適宜形状で良い。中央横材7にはボルト用の通し穴が適宜設けられており、また、両端には吊り穴を有する吊り金具が設けられている。
【0025】
支持フレーム8は、
図2、
図5、
図18、
図19等に示す通り、中央横材7の外径部から直交方向に延び出し、中央横材7を挟んで一対のものとして左右に延び出すように翼形状に設けられ、それぞれが第1太陽光パネル2または第2太陽光パネル3を、中央横材7の軸方向に対して、開閉するように、回動自在に支持するものである。
【0026】
支持フレーム8は、それぞれ、中央横材7の軸方向に対して直角方向に延設されて第1太陽光パネル2または第2太陽光パネル3を支持する複数本の板材であるパネル受け81と、パネル受け81と直角方向に延設されてこれらを平行に保持して枠体となす複数本の補助材82とからなる。パネル受け81は下方が開口する断面コ字形の長尺部材であり、適宜、通し穴が設けられている。補助材82はパネル受け81に挿通して設けられる棒状部材である。
【0027】
支持フレーム8は、
図5、
図18、
図19等に示す通り、中央横材7に固設されるガイド12を備え、これを介して中央横材7に対してピン83(
図15参照)で連結され、中央横材7とガイド12に対して回動自在となっており、支持フレーム8は、水平位置でロックできるようになっている。すなわち、中央横材7に固設されたガイド12が、そのコ字形状の内側上部においてパネル受け81を回動自在に内設することによって、支持フレーム8は中央横材7に対して回動自在となる。
【0028】
一対のガイド12同士はピン83a(
図15参照)で連結される。ガイド12は、
図2、
図18、
図19に示す通り、中央横材7と支持フレーム8との接続部分において、それぞれ設けられ、下方に延び出す断面コ字形の短尺部材である。ガイド12の上部に対して、ピン84(
図15参照)により、パネル受け81の基端部が連結している。
【0029】
支持フレーム8およびガイド12に対して、
図2、
図3、
図5、
図8、
図9、
図18、
図19に示す通り、その開いた状態を保つ筋交いとなる支持材13が設けられる。支持材13は、その一端がガイド12のコ字形状の内側下部において回動自在となるようにピン85(
図15参照)で結合され、他端はパネル受け81のコ字形状の内側の適宜位置にピン86(
図15参照)による結合で締結される。ガイド12には支持フレーム8を閉じた状態における干渉を避ける適宜の形状が設けられている。
【0030】
第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の設置状態、すなわち、支持フレーム8を拡開状態にあっては、ガイド12とパネル受け81との長さ方向がなす角は90度となる。一方、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の収納状態、すなわち、支持フレーム8を閉じた状態にあっては、ガイド12とパネル受け81との長さ方向がなす角は0度となる。太陽光発電装置1が拡開状態から収納状態に変化するときには、パネル受け81が水平状態からピン84を軸として回動し、垂直状態になり、支持材13がピン85を軸として90度を超えて回動し、その傾斜角度が垂直を超えた傾斜した角度になる。
【0031】
前部支柱5は、
図2、
図3、
図7、
図18、
図19に示す通り、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を、これらの前端辺21および前端辺31の側の位置において高さ調節可能に支持する長尺のリンク部材である。前部支柱5の上端部は中央横材7の前端部において回動自在にピンで軸支され、前部支柱5の下端部は台座10の適宜位置にピンで締結される。ここでは前部支柱5の上端部が二股状に別れており、中央横材7の外径部を挟んで緊締部材で固定する。台座10については後述する。
【0032】
後部支柱6は、
図2、
図3、
図7、
図18、
図19に示す通り、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を、これらの後端辺22および前端辺31の側の位置において高さ調節可能に支持する部材である。後部支柱6は、上部のリンク部材61と、下部の固定脚62とからなる。リンク部材61の上端部は中央横材7の後端部において回動自在にピン90(
図17参照)で軸支され、リンク部材61の下端部は固定脚62の上端部の適宜位置に締結される。リンク部材61は2枚の板材が間隔を開けて連結したもので、収納状態では、折り畳まれて、この間隔の間に固定脚62が収容される。つまり、固定脚62にリンク部材61が折り重なり、これらの成す角度が0度になる。固定脚62は台座10の後端部から上方に延設された長尺部材であり、リンク部材61の下端部と適宜高さにおいて締結するための調節穴63a,63b,63c,63d(
図1〜
図3参照)が設けられている。
【0033】
中間支柱9は、
図2、
図3、
図7、
図18、
図19に示す通り、中央横材7の中間部を支持するための長尺部材である。中間支柱9の上端部は中央横材7の中間位置において角度調整可能に連結され、中間支柱9の下端部は台座10の中間位置において固設される。中間支柱9と中央横材7の連結は取付部14を介してなされる。
【0034】
取付部14は、
図2、
図3、
図7、
図18、
図19に示す通り、中央横材7を左右から挟むようにして設けられる二枚一組の板状部材である。取付部14の上部は中央横材7に固設され、その中間部は中間支柱9を挟んで内接してこれを角度調整可能にピン87,88,89(
図16参照)で軸支する。また、取付部14の下部には中間支柱9と適宜角度において締結するための調節穴15a,15b,15c,15d(
図3参照)が設けられている。
【0035】
台座10は、
図1〜
図9、
図18、
図19に示す通り、中間支柱9、前部支柱5および後部支柱6の下部と連結し、これらを支える部材である。台座10は、中央横材7とほぼ同じ長さであってこれから下方に離間して水平に設けられる長尺の台座縦部材16と、台座縦部材16の両端に設けられる台座横部材18,19とを備える。
【0036】
台座縦部材16および台座横部材18,19は連結金具95,96により直交状態で固定され、中間支柱9および台座縦部材16は連結金具97により直交状態で固定される。連結金具95,96は、互いに90度をなす3枚の板材から構成されたものである。連結金具97はL字形状の一対の板材である。台座縦部材16の前端部には短管状の取付部17が立設され、前部支柱5の下端部を締結可能とする調節穴98a(
図1〜
図3参照)が設けられている。ここでは前部支柱5の下端部が二股状に別れており、取付部17の外径部を挟んで緊締部材で固定する。また台座縦部材16の前方部には調節穴98aと同様な調節穴98b,98c,98dが設けられている。台座縦部材16の後端部には後部支柱6の下部である固定脚62が立設される。
【0037】
以下、太陽光発電装置1の動作について効果とともに説明する。太陽光発電装置1は
図1〜
図9に示すように、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3をこれらの主面25および主面35が同一平面となるようにして開いた状態で使用する。前部支柱5および後部支柱6の高さ調節、或いは、中間支柱9の取付部14の角度調整によって、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角は調節可能である。
図6〜
図9は第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角を0度とした状態のものである。前部支柱5および後部支柱6の高さ調節は、中間支柱9の取付部14を軸として、天秤にように動作することができ、仰角の調整を容易とする。
【0038】
第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角の調節について詳しく説明する。
図1〜
図5は仰角30度としたものであるが、このとき、前部支柱5の下端部は台座10の調節穴98aに固定され、後部支柱6のリンク部材61の下端部は固定脚62の調節穴63aに固定され、中間支柱9の上部は取付部14の調節穴15aに固定されている。
【0039】
図1〜
図5の状態から、前部支柱5の下端部の固定位置を台座10の調節穴98bに固定し、後部支柱6のリンク部材61の下端部を固定脚62の調節穴63bに固定し、中間支柱9の上部を取付部14の調節穴15bに固定すると、仰角は30度から20度に変更される。同様にして前部支柱5、リンク部材61、取付部14の固定位置を調節穴98c、調節穴63c、調節穴15cにすると仰角は10度となり、調節穴98d、調節穴63d、調節穴15dにすると仰角は0度となる。
【0040】
このように、太陽光発電装置1は、コンクリートの打設を伴うことなく太陽光パネルを設置可能とする。また、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角の調節が容易であるため、傾斜のある用地に設置する場合や、季節ごとの太陽の高さに応じて調整したい場合であっても、特別に部品を製造することなく、ボルト締結の位置変更によって簡易に仰角を調節可能である。これにより、より多様な設置状態の要求に応えることができる。
【0041】
太陽光発電装置1は、中央横材7、支持フレーム8、ガイド12、支持材13によるヒンジ機構4を備えるため、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3は、それらの主面25および主面35がなす角度を変更するようにして、中央横材7を軸として互いに回動自在となる。この主面25および主面35の相対角度の調整によって、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を、ヒンジ機構4の動作により、支持フレーム8を翼の開閉のように、折り畳み状態と拡開状態に変化させることができる。
【0042】
図1〜
図5の受光動作が可能な拡開状態から収納状態にするには、まず、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角を0度にするように、前部支柱5、後部支柱6、中間支柱9の高さを調整し、
図6〜
図9に示す水平位置での拡開状態とする。つぎにヒンジ機構4を折り畳み、
図10〜
図14の収納状態とする。収納状態から受光動作が可能な拡開状態とするには、前記と逆の手順を行う。
【0043】
ヒンジ機構4の中央横材7、支持フレーム8等を備えることにより、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を簡便かつ安定して回動させることが可能となる。第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の回動は、これらが互いに開閉するようにして行うので、主面25,35が同一平面上となる受光可能な設置状態をとることができる。また、これらの主面25,35が互いに背向するように折り畳んで運搬・保管に便宜なようにコンパクトな収納状態とすることができる。これによって、太陽光パネル2,3を架台11に取り付けた状態のままでトラックの荷台等からはみ出すことがなく積載可能となり、乗物への積載効率の向上により、運搬ないし保管の利便性が向上する。
【0044】
第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を中央横材7を軸としてヒンジ機構4の作用によって、折り畳んだ上で、台座横部材18,19を一時的に取り外せば、太陽光発電装置1を直方体状の収納状態(
図10〜
図14参照)とすることができる。この収納状態にあっては、設置状態(
図1〜
図9参照)に見られるような第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3と架台11との間にある空間が非常に少なくしてコンパクトとなるため、太陽光パネルを架台11に設置した状態(第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3と架台11とを組み立てたままの状態)のままで、運搬や保管が可能である。
【0045】
太陽光発電装置1のうち、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3を除いた部材からなる架台11は、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3とは独立して一体であるため(
図18、
図19参照)、運搬・保管や太陽光パネルの交換等の際にも煩雑な部品の取り外しを伴うことなく簡易に行うことができる。
【0046】
なお、本発明の実施形態は、上記のものに何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものである。また、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれ、該技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得る。例えば、本実施形態の太陽光発電装置1は、第1太陽光パネル2および第2太陽光パネル3の仰角を0度、10度、20度、30度に調節可能としているが、その他の角度をとるように配置してもよい。また、中間支柱9の下端部を台座10に固定してもよいし、ピン結合により角度調整可能に連結してもよい。