特許 6353336 ソーラーパネルのための風力低減装置

(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】6353336

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】ソーラーパネルのための風力低減装置

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/10 20140101AFI20180625BHJP

   E04D 13/18 20180101ALI20180625BHJP

   H02S 40/00 20140101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H02S20/10 U

   E04D13/18ETD

   H02S20/10 C

   H02S20/10 H

   H02S40/00

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-208673(P2014-208673)

(22)【出願日】2014年10月10日

(65)【公開番号】特開2015-97469(P2015-97469A)

(43)【公開日】2015年5月21日

【審査請求日】2017年9月13日

(31)【優先権主張番号】特願2013-213531(P2013-213531)

(32)【優先日】2013年10月11日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001317

【氏名又は名称】株式会社熊谷組

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(72)【発明者】

【氏名】鰐渕 憲昭

【審査官】 坪内 優佳

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５２６４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４１２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２８１９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９６０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２２４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００３２２０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００１５３０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００８７２７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００４７９３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｓ １０／００−９９／００

Ｅ０４Ｄ １／００− ３／４０

Ｅ０４Ｄ １３／００−１５／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設置面の上方空間に傾斜した状態で設置された、互いに相対する上向きの傾斜面及び下向きの傾斜面と、両傾斜面に連なる上側面及び下側面とを有するソーラーパネルのための風力低減装置であって、
プレートを含み、
前記プレートは、前記ソーラーパネルから水平方向に間隔をおいて、前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に向けて鉛直に配置され、また、鉛直方向に相対する上下一対の平坦面を有し、
前記プレートは、その両平坦面間において、前記ソーラーパネルの上側面に相対している、風力低減装置。

【請求項2】

前記ソーラーパネルと前記プレートとの間の前記水平方向に関する間隔は、３５０〜３０００mmである、請求項１に記載の風力低減装置。

【請求項3】

前記プレートの上方の平坦面は、前記ソーラーパネルの上向きの傾斜面とその上側面との境界である上境界と同じ高さ位置にあり、また、前記プレートの下方の平坦面は、前記ソーラーパネルの下向き傾斜面とその下側面との境界である下境界の高さ位置より高い高さ位置にある、請求項１に記載の風力低減装置。

【請求項4】

前記プレートの両平坦面間の距離は、前記ソーラーパネルの上境界と下境界との間の前記鉛直方向における距離の３／４以上の大きさである、請求項３に記載の風力低減装置。

【請求項5】

前記水平方向及び前記鉛直方向のそれぞれに直交する他の水平方向に関する前記プレートの長さは、前記他の水平方向に関する前記ソーラーパネルの長さの９０％以上の大きさである、請求項１に記載の風力低減装置。

【請求項6】

前記ソーラーパネルは支持装置を介して前記設置面に支持され、また、前記プレートは前記ソーラーパネルの支持装置又は専用の支持装置を介して前記設置面に支持され、前記プレートの支持装置は前記風力低減装置の一部をなす、請求項１に記載の風力低減装置。

【請求項7】

設置面の上方空間に傾斜した状態で設置された、互いに相対する上向きの傾斜面及び下向きの傾斜面と、両傾斜面に連なる上側面及び下側面とを有するソーラーパネルのための風力低減装置であって、
プレートを含み、
前記プレートは、前記ソーラーパネルから水平方向に間隔をおいて、前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に向けて鉛直に配置され、また、前記プレートは鉛直方向に相対する上下一対の平坦面を有し、
前記プレートの上方の平坦面は、前記ソーラーパネルの上向きの傾斜面及びその上側面との境界である上境界の高さ位置から前記上境界と前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面及びその下側面との境界である下境界との間の前記鉛直方向における距離の多くとも１／４の大きさの距離をおいた高さ位置にあり、前記プレートの下方の平坦面は前記ソーラーパネルの下境界の高さ位置又はこれより低い高さ位置にある、風力低減装置。

【請求項8】

設置面の上方空間に傾斜した状態で配置された複数のソーラーパネルからなる、互いに平行に横方向へ伸びる複数のソーラーパネル列のための風力低減装置であって、
第１のプレートを含み、
前記第１のプレートは、前記複数のソーラーパネル列から前記横方向に直角な縦方向に間隔をおいて、前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に向けて鉛直に配置され、また、鉛直方向に相対する上下一対の平坦面を有し、
前記第１のプレートの上方の平坦面は、前記ソーラーパネルの上向きの傾斜面及びその上側面との境界である上境界の高さ位置から前記上境界と前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面及びその下側面との境界である下境界との間の前記鉛直方向における距離の多くとも１／４の大きさの距離をおいた高さ位置にあり、前記プレートの下方の平坦面は前記ソーラーパネルの下境界の高さ位置又はこれより低い高さ位置にある、風力低減装置。

【請求項9】

さらに、前記縦方向に互いに隣接する２つのソーラーパネル列相互間に前記第１のプレートと平行に配置された第２のプレートを含む、請求項８に記載の風力低減装置。

【請求項10】

さらに、前記第１のプレートの両側部にそれぞれ接続され前記縦方向へ伸びる一対の第３のプレートであって前記第１のプレートと共に前記複数のソーラーパネル列を三方から取り囲む第３のプレートを含む、請求項８又は９に記載の風力低減装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光発電に用いられるソーラーパネルのための風力低減装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ソーラーパネルは屋外に設置され、これに太陽光がより効果的に入射するように、適当な支持装置を介してその設置面の上方空間に傾斜した状態に支持される。

【0003】

ところで、前記ソーラーパネルの支持装置は、ソーラーパネルをその設置面の上方に単に支持するだけでなく、風の作用によってソーラーパネルに生じる力、すなわち前記ソーラーパネルの上向き及び下向きの両傾斜面に作用する風圧力の和（合力）に対抗し得るようにこれを保持するに足る強度を有することが求められる。しかし、このような高強度の支持装置の構築には多大な費用を要し、これが、比較的低廉な費用での設置が望まれるソーラーパネルの普及を阻害するという問題がある。

【0004】

従来、このような問題の解消のため、前記ソーラーパネルの支持装置に必要とされる強度の低減を図るべく、ソーラーパネルに作用する風の影響を軽減することが提案されている（後記特許文献１〜４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−８２２７３号公報

【特許文献2】特開２０１１−９１１６６号公報

【特許文献3】特開２０１３−７３９５８号公報

【特許文献4】特開２０１３−９３３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

これらの従来の提案によれば、ソーラーパネルに当たる風の向きを変えることにより、前記ソーラーパネルに作用する前記風圧力の和（合力）が低減される。しかし、風向を変えることによってはソーラーパネルに作用する風力の大きさは変わらず、前記合力の低減効果は比較的小さい。したがって、本発明は、ソーラーパネルに作用する風力の低減と共に前記合力の低減を可能とする風力低減装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る風力低減装置の適用対象であるソーラーパネルはその設置面の上方空間に傾斜した状態で設置され、互いに相対する上向きの傾斜面及び下向きの傾斜面と、両傾斜面に連なる上側面及び下側面とを有する。前記風力低減装置はプレートを備える。このプレートは前記ソーラーパネルから水平方向に間隔をおいて前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に向けて鉛直に配置され、このように配置された前記プレートは鉛直方向に相対する上下一対の平坦面を有し、その両平坦面間において前記ソーラーパネルの上側面に相対している。

【0008】

本発明によれば、前記プレートは前記ソーラーパネルから水平方向に間隔をおいた位置に前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に向けて鉛直に設置されている。このため、前記プレートは、前記ソーラーパネルに向けて吹く風の一部を遮り、前記ソーラーパネルに対する風力を低減する作用をなす。

【0009】

また、本発明によれば、前記プレートがその上下両平坦面間において前記ソーラーパネルの上側面に相対している。このことから、前記プレートによる前記風の一部遮断作用が前記ソーラーパネルの上側面に及び、該上側面に対する前記風の直撃が回避される。その結果、前記ソーラーパネルの上側面に対する風の直撃がある場合に前記上側面で生じる空気流（風の流れ）の剥離を原因とする前記ソーラーパネルの上向きの傾斜面への負圧の作用及びその下向きの傾斜面への正圧の作用に基づく前記ソーラーパネルに対する浮揚効果の発生を阻止することができる。さらに、前記プレートに当たりその上方及び下方の両平坦面を越えて流れる前記風は前記プレートの下流側に負圧作用空間領域を生じさせる。前記負圧作用空間領域は前記ソーラーパネルの全部又は一部を取り囲み、風の作用によってソーラーパネルに生じる力である前記合力を低減する。前記合力の低減の効果は、前記ソーラーパネルの全部が前記負圧作用空間領域に取り囲まれる場合の方が、前記ソーラーパネルの一部が前記負圧作用空間領域に取り囲まれる場合より、高い。これらのことから、前記ソーラーパネルに対する前記合力の低減効果が得られ、前記ソーラーパネルの支持装置に必要とされる強度の低減を図ることができる。

【0010】

前記ソーラーパネルに作用する前記合力の低減効果の程度は、前記プレートの設置位置及びその大きさに依存するところ、前記ソーラーパネルと前記プレートとの間の前記水平方向に関する間隔が３５０〜１０００ｍｍの範囲にあるときに比較的大きいが、前記ソーラーパネル、前記風力低減装置等の設置やメインテナンスのための空間確保を考慮して、前記間隔を３５０〜３０００ｍｍとすることができる。

【0011】

また、前記プレートは、例えば、前記プレートの上方の平坦面が前記ソーラーパネルの上向きの傾斜面とその上側面との境界である上境界と同じ高さ位置にあり、また、前記プレートの下方の平坦面が前記ソーラーパネルの下向き傾斜面とその下側面との境界である下境界の高さ位置又はこれより低い高さ位置にあるように、その鉛直方向長さを定め、また配置することができる。

【0012】

この例において、前記プレートの上下両平坦面間の距離を、前記ソーラーパネルの上境界と下境界との間の前記鉛直方向の距離の３／４の大きさに設定し、又は、前記水平方向及び前記鉛直方向のそれぞれに直交する他の水平方向に関する前記プレートの長さを、前記他の水平方向に関する前記ソーラーパネルの長さの９０％以上の大きさに設定するとき、比較的大きい前記合力の低減効果が得られる。

【0013】

前記プレートは前記ソーラーパネルの支持に供される支持装置又は専用の支持装置を介して支持することができる。前記プレートを支持する場合における前記ソーラーパネルの支持装置及び前記専用の支持装置は、それぞれ、前記風力低減装置の一部をなす。

【0014】

本発明は、また、他の風力低減装置を提供する。この風力低減装置にあっては、そのプレートが、前記ソーラーパネルから水平方向に間隔をおいて、前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に向けて鉛直に配置され、前記プレートの上方の平坦面が、前記ソーラーパネルの上向きの傾斜面及びその上側面との境界である上境界の高さ位置から前記上境界と前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面及びその下側面との境界である下境界との間の前記鉛直方向における距離の多くとも１／４の大きさの距離をおいた高さ位置にあり、前記プレートの下方の平坦面は前記ソーラーパネルの下境界の高さ位置又はこれより低い高さ位置にある。

【0015】

この風力低減装置は、前述した風力低減装置が主として前記ソーラーパネルの上側面に当たる空気流の作用を抑制し、これにより前記ソーラーパネルの前記合力の低減を図るものであるのに対し、前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に当たる空気流の作用を抑制し、これにより、前記ソーラーパネルの前記合力の低減を企図する。

【0016】

また、本発明は、複数のソーラーパネルに適用されるさらに他の風力低減装置、すなわち設置面の上方空間に傾斜した状態で配置された複数のソーラーパネルからなる、互いに平行に横方向へ伸びる複数のソーラーパネル列に適用される風力低減装置を提供する。

【0017】

この風力低減装置は、第１のプレートを含み、該第１のプレートは、前記複数のソーラーパネル列から、水平面上における前記横方向に直角な縦方向に間隔をおいて、前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面に向けて鉛直に配置され、また、鉛直方向に相対する上下一対の平坦面を有し、前記第１のプレートの上方の平坦面は、前記ソーラーパネルの上向きの傾斜面及びその上側面との境界である上境界の高さ位置から前記上境界と前記ソーラーパネルの下向きの傾斜面及びその下側面との境界である下境界との間の前記鉛直方向における距離の多くとも１／４の大きさの距離をおいた高さ位置にあり、前記プレートの下方の平坦面は前記ソーラーパネルの下境界の高さ位置又はこれより低い高さ位置にある。

【0018】

前記複数のソーラーパネル列に適用される前記風力低減装置は、さらに、前記縦方向に互いに隣接する２つのソーラーパネル列相互間に前記第１のプレートと平行に配置された第２のプレートを含むものとすることができる。これによれば、前記第１のプレートの前記ソーラーパネル列に対する前記合力の低減作用が衰える位置に前記第２のプレートをおくことができ、この第２のプレートにより、さらに風下のソーラーパネル列に対して前記第１のプレートと同様の合力低減作用を及ぼすことができる。

【0019】

前記複数のソーラーパネル列に適用される前記風力低減装置は、さらに、前記第１のプレートの両側部にそれぞれ接続され前記縦方向へ伸びる一対の第３のプレートであって前記第１のプレートと共に前記複数のソーラーパネル列を三方から取り囲む第３のプレートを含むものとすることができる。これによれば、前記第１のプレートあるいはさらに前記第２のプレートの両側部を経て前記ソーラーパネル列にその側方から回り込んで入り込む風の前記ソーラーパネル列に対する前記合力の付与作用をより軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】ソーラーパネル及び風力低減装置の概略的な側面図である。

【図2】ソーラーパネル及び風力低減装置の概略的な平面図である。

【図3】複数のソーラーパネル列及び風力低減装置のプレートを示す概略的な平面図である。

【図4】複数のソーラーパネル列及び風力低減装置のプレートを示す概略的な側面図である。

【図5】複数のソーラーパネル列に適用される風力低減装置についての数値解析のモデルを説明する概略的な平面図である。

【図6】図５に示す風力低減装置についての数値解析の条件を説明する概略的な側面図である。

【図7】ソーラーパネルに働く平均風力を求めるために前記ソーラーパネル上に設定された風力の時間平均の算出位置である２１個のポイントＰ１〜Ｐ２１を示す前記ソーラーパネルの概略的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１及び図２を参照すると、風力低減装置が全体に符号１０で示されている。また、風力低減装置１０の適用対象である、太陽光発電を行うためのソーラーパネルが全体に符号１２で示されている。

【0022】

ソーラーパネル１２は空き地、建物の屋上等に設定された設置面１４の上方空間に支持装置１６を介して傾斜した状態で支持されており、太陽光の受光面を構成する矩形状の上向きの傾斜面１８と、該上向きの傾斜面に相対しかつ設置面１４に対向する矩形状の下向きの傾斜面２０とを有する。ソーラーパネル１２は、また、両傾斜面１８，２０に直交して連なる上方の側面（上側面）２２と下方の側面（下側面）２４とを有する。

【0023】

風力低減装置１０は、ソーラーパネル１２に向けて矢印２５の方向へ流れる風Ｗの前記ソーラーパネルに対する影響を低減する働きをなすプレート２６を備える。

【0024】

風力低減装置１０を構成するプレート２６は、ソーラーパネル１２の支持装置１６を共通の支持装置として、ソーラーパネル１２の設置面１４の上方空間に支持されている。なお、ソーラーパネル１２の支持装置１６を共用する図示の例に代えて、専用の支持装置（図示せず）によるプレート２６の支持が可能である。前記共用の支持装置１６及び前記専用の支持装置は、それぞれ、風力低減装置１０の一部をなす。

【0025】

プレート２６は、互いに相対する矩形状の表裏両面２８，３０と、該表裏面に直交して連なる側面の一部である、互いに相対する上下一対の平坦面３２、３４とを有する。

【0026】

プレート２６は、ソーラーパネル１２から水平方向に間隔Ｓ１をおいて、その表面２８をソーラーパネル１２の下向きの傾斜面２０に向けて鉛直に配置されている。このように配置されたプレート２６の表裏面２８，３０はそれぞれ互いに平行な２つの鉛直面内にあり、また、その両平坦面３２，３４はそれぞれ上方の高さ位置及び下方の高さ位置にある。

【0027】

これによれば、ソーラーパネル１２に対してその下向きの傾斜面２０に向かって流れる風Ｗはプレート２６の裏面３０に当たる。次いでプレート２６の上下左右の各縁をかすめてプレート２６の表面２８の側に移動し、ソーラーパネル１２に当たる。ここにおいて、プレート２６はソーラーパネル１２に向かう風Ｗの一部を遮り、ソーラーパネル１２に対する風力を弱める働きをなす。

【0028】

また、図示のプレート２６は、その鉛直方向の長さＳ２が、ソーラーパネル１２の上側面２２と上向き斜面１８との境界（上境界）３６と、下向きの傾斜面２０と下側面２４との境界（下境界）４０との間の鉛直方向距離Ｓ３の大きさの３／４に設定されている。なお、プレート２６の厚さ寸法（表裏両面２８，３０間の距離）は任意に定めることができる。

【0029】

さらに、プレート２６の上方の平坦面３２の高さ位置がソーラーパネル１２の上向きの傾斜面１８と上側面２２との境界３６の高さ位置Ｈにあり、かつ、プレート２６の下方の平坦面３４の高さ位置がソーラーパネル１２の上側面２２と下向きの傾斜面２０との境界３８よりも下方位置にあるようにされている。プレート２６の上方の平坦面３２の高さ位置は、図示の例に代えて、ソーラーパネル１２の上側面２２における境界３６の高さ位置Ｈよりも上方にあるようにしてもよい。

【0030】

プレート２６の鉛直方向長さＳ２とプレート２６の鉛直方向位置とを前記したように設定することにより、ソーラーパネル１２の下向きの傾斜面２０に対向するプレート２６は、その上下の両平坦面３２，３４間において、ソーラーパネル１２の上側面２２に相対している。

【0031】

このように配置されたプレート２６によれば、風Ｗは一旦プレート２６に当たり、その後にソーラーパネル１２の上側面２２の上方に至る。したがって、風Ｗはソーラーパネル１２の上側面２２を直撃しない。その結果、前記直撃がある場合にソーラーパネル１２の上側面２２において生じる空気流（風Ｗの流れ）の剥離とこれを原因とする、ソーラーパネル１２を比較的大きい力で浮揚させようとする現象の発生とを回避することができる。これにより、また、後述する負圧作用空間領域Ａの発生により、支持装置１６のソーラーパネル１２に対する支持負担を軽減することができる。

【0032】

図１を参照すると、プレート２６の裏面３０に当たった後、その上方の平坦面３２及び下方の下端面３４を越えて流れる風Ｗは、プレート２６の下流側（風下側）（図上、プレート２６の左側）に負圧作用空間領域Ａを生じさせる。

【0033】

負圧作用空間領域Ａは、風Ｗがソーラーパネル１２の上側面２２を直撃する場合にソーラーパネル１２の上向きの傾斜面１８に作用する負圧より小さい負圧（絶対値として小さい圧力）ａ１を上向きの傾斜面１８に及ぼす。また、風Ｗがソーラーパネル１２の上側面２２を直撃する場合、ソーラーパネル１２の下向きの傾斜面２０には正圧が作用するところ、負圧作用空間領域Ａは下向きの傾斜面２０に負圧ａ２を及ぼす。このため、ソーラーパネル１２の上向き及び下向きの両傾斜面１８、２０に作用する風圧力の和（合力）は比較的小さい。

【0034】

また、プレート２６は、図２に示すように、ソーラーパネル１２の幅Ｓ４と同一の幅を有し、また、プレート２６の中心線がソーラーパネル１２の中心線ｌ上にあるように整列されている。

【0035】

図示の例にあっては、負圧作用空間領域Ａは、鉛直方向及び水平方向の双方に関して、ソーラーパネル１２の全部を包む大きさを有する。ただし、ソーラーパネル１２の全部を包む大きさを有する負圧作用空間領域Ａは、実験によれば、プレート２６のソーラーパネル１２に対する水平方向距離Ｓ１の大きさが３５０〜１０００ｍｍの範囲にあり、また、プレート２６の幅がソーラーパネル１２の幅Ｓ４の９０％以上の大きさの範囲にあるときに得られる。これらの範囲外にあるとき、負圧作用空間領域Ａはソーラーパネル１２の一部を包む大きさを有する。なお、ソーラーパネル１２やプレート２６の設置やメインテナンス等のための作業空間を確保するため、水平方向距離Ｓ１の範囲を３５０〜３０００ｍｍに広げることができる。

【0036】

ソーラーパネル１２は、負圧作用空間領域Ａがソーラーパネル１２の全部を包む大きさを有するとき、ソーラーパネル１２の一部を包む大きさを有するときに比べて、より有効な負圧作用を受ける。負圧作用空間領域Ａの大きさは、実用上、その鉛直方向及び水平方向の双方に関して、ソーラーパネル１２の全部を包む大きさであることが望ましい。

【0037】

負圧作用空間領域Ａの水平方向に関する前記大きさ（長さ）は、また、プレート２６の鉛直方向長さＳ２の大きさに依存する。プレート２６の鉛直方向長さＳ２の最小値はソーラーパネル１２の上側面２２における両境界３６，３８間の鉛直方向における距離の値である。

【0038】

次に、図３及び図４を参照すると、他の例に係る風力低減装置が全体に符号５０で示されている。この風力低減装置５０は複数のソーラーパネル１２に適用されている。ただし、風力低減装置５０は単一のソーラーパネル１２についても適用可能であり、この場合には、好ましくは、風力低減装置５０のプレート５６の後記横方向長さに相当する長さが、単一のソーラーパネル１２の大きさに合わせて、より短いものに設定される。

【0039】

複数のソーラーパネル１２及びプレート５６は、前記した支持装置１６と同様の複数の支持装置（図示せず）を介して、設置面１４の上方空間に、支持される。

【0040】

複数のソーラーパネル１２は、互いに平行な複数のソーラーパネル列５２からなり、各ソーラーパネル列５２は横方向（図３において左右方向）へ伸びている。図示の例では、各ソーラーパネル列５２を構成する複数のソーラーパネル１２が、ソーラーパネルの上側面２２及び下側面２４に連なる一対の側面５４において、互いに接している。また、各ソーラーパネル列５２における複数のソーラーパネル１２の上側面２２及び下側面２４がそれぞれ風Ｗの向き２５に関する上流側（風上側）及び下流側（風下側）に位置する。また、前記横方向に直角な縦方向（図３において上下方向）に互いに隣接する２つのソーラーパネル列５２相互間には間隙Ｃが存する。

【0041】

風力低減装置５０のプレート５６は、複数のソーラーパネル列５２から前記縦方向に間隔をおいて（すなわち、最も風上の側に位置する第１列目のソーラーパネル列５２から風上の側に間隔をおいて）、第１列目のソーラーパネル列５２の全ソーラーパネル１２の下向きの傾斜面２０に向けて鉛直に配置されている。したがって、プレート５６は、第１列目のソーラーパネル列５２の横方向長さ以上の長さを有する。なお、第１列目のソーラーパネル列５２からプレート５６までの水平距離は、図１に示す例におけると同様に設定される（図３）。

【0042】

この風力低減装置５０においては、プレート５６の上方の平坦面３２が、各ソーラーパネル列５２の複数のソーラーパネル１２の上境界３６の高さ位置から上境界３６と下境界４０との間の鉛直方向距離Ｓ３の多くとも１／４の大きさの距離をおいた高さ位置にあり、また、下方の平坦面３４がソーラーパネル１２の下境界４０の高さ位置又はこれより低い高さ位置にある。この例においては、プレート５６の下方の平坦面３４が設置面１４上にあるとき、下方の平坦面３４の高さ位置は最低となる。

【0043】

この例にあっては、風Ｗがプレート５６の上方の平坦面３２をかすめてソーラーパネル１２の上方の傾斜面１８上に至り該上方の傾斜面に生じさせる負圧の大きさの増大を抑えつつ、比較的低い高さに位置するプレート５６の下方の端面３４をかすめてソーラーパネル１２の下方の傾斜面２０に突き当たる風Ｗの量を少なくし、また、ソーラーパネル１２の側方から該ソーラーパネル下の空間への風の流入とこれに伴う風全体の流れの復元とを抑制し、これにより、下方の傾斜面２０に作用する圧力を正から負に転換する。

【0044】

この風力低減装置５０にあっては、複数のソーラーパネル列５２に対して、プレート５６の風下に図１に示す負圧作用空間領域Ａに相当する負圧作用空間領域Ｂ（図３）が生じ、個々のソーラーパネル１２に対すると同様の風力低減効果及び前記合力の低減又は軽減の効果を及ぼす。このことから、風力低減装置５０は、数万枚のソーラーパネル１２が設置されるメガソーラー発電所での使用に適する。

【0045】

風力低減装置５０は、さらに、前記縦方向に互いに隣接する２つのソーラーパネル列５２相互間の間隙Ｃに配置されたプレート（第２のプレート）５８を有するものとすることができる。第２のプレート５８はプレート（第１のプレート）５６と同一形状のプレートからなり、第１のプレート５６と平行に配置されている。第２のプレート５８は、例えば、第１のプレート５６により受ける前記効果が大きく低下し始める位置のソーラーパネル列５２の風上に設置する。第２のプレート５８はソーラーパネル列５２上への風Ｗの流入を抑制する効果を有する。これによれば、当該ソーラーパネル列５２及びその風下に位置する他のソーラーパネル列５２のいくつかに対して、第１のプレート５６が及ぼすのと同様の効果を及ぼすことができる。

【0046】

風力低減装置５０は、さらに、第１のプレート５６の両側部にそれぞれ接続され前記縦方向へ伸びる一対のプレート（第３のプレート）６０を有するものとすることができる。第３のプレート６０は、第１のプレート５６と同一の高さ寸法を有し、第１のプレート５６と同じ高さ位置又は異なる高さ位置に配置され、第１のプレート５６と共同して複数のソーラーパネル列５２をこれらの三方から取り囲む。第３のプレート６０は、第１のプレート５６の両側面６１をかすめて通過する風Ｗが複数のソーラーパネル列５２にこれらの側方から回り込んで前記ソーラーパネル列の上下方の両空間に流入し、これらの上向き及び下向きの両傾斜面１８、２０にそれぞれ負圧及び正圧を及ぼすことを防止する。

【0047】

図３及び図４に示す風力低減装置５０における風力低減効果及び前記合力の低減効果の確認のための数値解析を行った。数値解析の条件は以下のとおりである（図５及び図６参照）。

【0048】

ソーラーパネル列５２及びソーラーパネル１２について（図５参照）
ソーラーパネル列５２の列数・・・１５
ソーラーパネル列５２相互間の間隔（Ｃ）・・・１．４ｍ
各ソーラーパネル列５２を構成するソーラーパネル１２の台数・・・９台
各ソーラーパネル１２の平面上における長さ（横×縦）・・・９ｍ×４ｍ
各ソーラーパネル列５２の長さ・・・８１ｍ
第１列目のソーラーパネル列５２と風力低減装置５０のプレート５６との相互間隔・・・１．０ｍ

【0049】

ソーラーパネル１２について（図６参照）
設置面１４からのソーラーパネル１２の下境界４０の高さ（距離ｅ）・・・３５０ｍｍ
設置面１４からのソーラーパネル１２の上境界３６の高さ（距離ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）・・・１，０９４ｍｍ
ソーラーパネル１２の下境界４０と上境界３６との相互間距離（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）（ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ）・・・７４４ｍｍ

【0050】

風Ｗについて（図６参照）
高さ方向の風速分布Ｖ・・・Ｖ＝（Ｚ／Ｈ_０）^０．１５ ここにおいて、Ｚ及びＨ_０はそれぞれ設置面１４からの高さ及び設置面１４からのソーラーパネル１２の上境界３６の高さである。
風速・・・ソーラーパネル１２の上境界３６における平均風速ｖ（＝８ｍ／秒）
基準速度圧・・・ソーラーパネル１２の上境界３６における速度圧（＝０．６ｖ^２（Ｎ／ｍ^２））

【0051】

上記の条件下において、プレート５６に向けて風Ｗを送り、奇数列目（第１列目、第３列目、・・・第１５列目）のソーラーパネル列５２の前記横方向の中央に位置するソーラーパネル１２（図５において、符号１〜８を付したソーラーパネル）が受ける風力係数を算出した。前記風力係数の算出方法は次のとおりである。まず、図５に示すように、各ソーラーパネル１〜８の両傾斜面１８、２０上のそれぞれの上に２１個のポイントＰ１〜Ｐ２１（図７）を設定し、各ポイントにおいて受ける風圧力の時間平均を算出し、これらの時間平均を合計する。次いで、その合計（各ポイントの平均風力）を前記基準速度圧で割り、各ポイントの平均風力係数を得る。次に、全ポイントの平均風力係数を合計し、これをポイント数２１で割る。その結果、各ソーラーパネル１〜８の風力係数（空間平均）が得られる。

【0052】

前記数値解析は、プレート５６についての次の５つのケースとした。すなわち、
ケース１（プレートを非設置）、
ケース２（鉛直方向における範囲ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄを占めるプレートを設置）、
ケース３（鉛直方向における範囲ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅを占めるプレートを設置）、
ケース４（鉛直方向における範囲ｂ＋ｃ＋ｄを占めるプレートを設置）、及び、
ケース５（鉛直方向における範囲ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅを占めるプレートを設置）とした。

【0053】

前記数値解析の結果得られたソーラーパネル１〜８の前記風力係数の値は下表のとおりである。なお、表中の「パネル」は「ソーラーパネル」を短縮した表現である。

【0054】

前記数値解析の結果から、プレート５６を設置しないケース（ケース１）に比べて、プレート５６を設置したケース（ケース２〜ケース５）においてマイナスの数値の絶対値が小さく、ソーラーパネル１２がより小さい風力を受けること、すなわち前記風力低減効果及び前記合力の低減効果が現れることが分かる。なお、各ケース２〜５における前記風力係数の絶対値が、ケース１における前記風力係数の絶対値に近づくパネル、すなわちケース２においてはパネル７を、ケース３においてはパネル５を、ケース４においてはパネル５を、また、ケース５においてはパネル４を含む前記ソーラーパネル列の風上側に第２のプレート５８を配置することが考えられる。

【0055】

また、ケース４（鉛直方向範囲ｂ＋ｃ＋ｄ）及びケース５（鉛直方向範囲ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）に関する前記数値解析の結果から、ケース１（プレートなし）における前記風力係数の絶対値に近づくパネルは、ケース４）ではパネル５であり、また、ケース５ではパネル４であった。これは、ケース４の方がケース５よりもより遠くに位置するソーラーパネル列に前記風力低減効果及び前記合力の低減効果を及ぼすことを示す。このことから、ソーラーパネル１２の下境界４０の高さ位置と設置面１４の高さ位置との間の前記鉛直方向範囲（ｅ）はこれを開放した方がよいことが分かった。

【0056】

さらに、ケース２（鉛直方向範囲ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）及びケース３（鉛直方向範囲ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）に関する前記数値解析の結果から、ケース１（プレートなし）における前記風力係数の絶対値に近づくパネルは、ケース２ではパネル７であり、また、ケース３ではパネル５であった。これは、ケース２の方がケース３よりもより遠くに位置するソーラーパネル列に前記風力低減効果を及ぼすことを示す。このことから、前記ケース４及び５におけると同様、ソーラーパネル１２の下境界４０の高さ位置と設置面１４の高さ位置との間の前記鉛直方向範囲（ｅ）はこれを開放した方がよいことが分かった。

【0057】

また、前記数値解析において、ケース２及びケース３のプレート５６は、図１及び図２に示す風力低減装置１０のプレート２６と共通する。また、前記数値解析に際し、プレート２６として、ａ＋ｂ＋ｃの鉛直方向範囲を占めるプレートを使用したところ、パネル１（前記表参照）について、風力係数の値−０．５７を得た。このことから、プレート２６の使用によっても前記風力低減効果及び前記合力の低減効果が現れることが分かる。

【符号の説明】

【0058】

１０、５０ 風力低減装置
１２、５２ ソーラーパネル
１６ 支持装置
１８ ソーラーパネルの上向きの傾斜面
２０ ソーラーパネルの下向きの傾斜面
２２ ソーラーパネルの上方の側面
２４ ソーラーパネルの下方の側面
２６、５６ プレート
３２ プレートの上方の平坦面面
３４ プレートの下方の平坦面
３６ プレートの上境界
４０ プレートの下境界

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】