JP2005347724A

JP2005347724A - 太陽光発電装置

Info

Publication number: JP2005347724A
Application number: JP2004188997A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Okuyama; 吉寛奥山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】統一された規格の単独製品として、工場での大量生産による大幅なコストダウンや品質の向上が計れて、設置工事も簡単で占有面積の何倍もの発電面積を確保でき、発電効率が高く強風時にも対応できる太陽光発電装置の提供する。
【解決手段】自立式で多重層に組み立てられ、自動で傘のように開閉出来、風力感知センサとタイマーとを具備する太陽光発電装置。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽光発電装置に関するものである。

従来、太陽光発電装置は規格化された四角いパネル等を架台を設けて現地で組み立てて取り付けるか、屋根材と一体化したパネルを建物屋根面に固定して取り付ける事が一般的である。

太陽光発電装置は、屋根などの固定され限定された場所での設置が多く、自立式の固定型は強風対策上大型化に制約があり、又固定してある為に四季の太陽高度に応じて角度を変える対応が難かしく、装置の設置取付けもその都度現場に合わせて対応する必要性から作業効率や作業精度が悪くるなどの課題があった。

上記問題点を解決するため本発明は、請求項１〜請求項４を記載する。
地面や床などの固定部に固定させ立設された支柱（１）に開閉手段を介して開閉可能に設けられた多重層的な集光パネル（３）に、太陽光電池（４）を取付け、風力感知センサー（１２）の検知により任意条件で集光パネルを開閉制御する事などから自立型装置の問題点である強風対策がなされており、設置場所が限定されないで設置ができる。通常の機械製品の様に工場での完成品として現場では組立てだけで済ませることができる為、作業効率も作業精度も上げる事ができる。集光パネル（３）自体を薄板状又は幕状の太陽光電池にした場合は、装置重量も軽く稼動性能が向上する。又タイマーを取り付ける事で各層の集光パネル（３）を日照時以外は畳み込んで置くことも可能となる。しかも上下可動機（９）の調整で各季節の太陽高度に合わせた集光パネル（３）の角度調整ができる事を特徴とした太陽光発電装置である。

本発明は以下に記載される様な効果を奏する
（イ）本発明は、単独で支柱を自立できる為、樹木を植えるような感覚で設置が可能であり、設置工事も簡単である。
（ロ）本発明は、統一された規格の完成品に近い製品として工場での大量生産が可能であり従来のやり方より大幅なコストダウンや品質向上が計れる。
（ハ）本発明は、多重層になっており、設置する土地の占有面積の何倍もの発電有効面積を確保できる。
（ニ）本発明は、傘のように全方向に開いている為、日の出から日の入りまでの時間、どの方向からでも同じ様に採光面積が確保でき、安定した電力を作り出す事が出来る。
（ホ）本発明は、集光パネルが傘のように折り畳める為、風力感知センサーやタイマーを組み合わせる事で、強風時や発電の不可能な時間帯は自動で畳み込む事が出来、装置の損傷を未然に防止する事ができる。
（ヘ）本発明は、集光パネル及び太陽光電池を四季の太陽高度に応じて角度に変える事が出来る為に、固定式と比べて年間の発電効率が高い。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
（イ）図１は本発明全体を広げた状態の断面図であり、図２は本発明全体を閉じた状態の断面図である。
地面（１５）に根巻コンンクリート（１４）で固定され、まっすぐに立っている支柱（１）には重層の集光パネル（３）が取り付けてあり、その集光パネル表面には太陽光電池（４）が貼り付けてあり各層の集光パネル（３）は開いている状態である。支柱の最頂部に付いている風力感知センサー（１２）のデータ又は操作盤（１３）からの指示で電動モーター（１０）を可動させ、上下可動機（９）を介して各層の集光パネル（３）を開閉できる。
（ロ）図３は図１の最上部を拡大した図面である。
風力感知センサー（１２）は支柱の頂部に風向きに応じて自由に回転できる構造で取り付けてあり、常時風力を計測して操作盤に信号を送り、強風時には複数の太陽光電池（４）が貼ってある集光パネル（３）をネジ切り込みパイプ（７）の長さの範囲内で動かし閉める事が出来る。その開閉方法は、自動手動共、上下可動機（９）に固定してある電動モーター（１０）を稼動させてその歯車を正、逆と回転とさせ、その回転を上下可動機（９）の下部にあるベアリング等の円滑に回転できる構造で接続してある上下可動歯車（１１）に移動させて回転させる事で、上下可動歯車内面に加工してあるネジ切り込みをネジ切り込みパイプ（７）のネジ山に噛み合わせて回転させ、上下させる事が出来る。上下可動機とピン構造で接合してある各集光パネル控骨（６）を押し上げたり引き下げたりする事により、固定リング（８）からピン接合（１７）で伸びている集光パネル親骨（５）を上下させて集光パネル（３）を開閉させる事が出来る。各接合部がピン構造及び丁番構造の接合になっているため、三角状の二枚一組の各集光パネル（３）は閉まる時、自重で中央が先に下がりパネルの畳み込みが容易である。さらに操作盤内に組み込んだタイマーによる自動開閉、手動による開閉も可能である。この図は４５度程度の角度に広げた状態であるが、ネジ切り込みパイプ（７）の長さによっては開く角度を調整できる。
（ハ）図４は図２の最上部を拡大した図面である。図３の開いた状態から風力感知センサー、もしくはタイマー、又は手動による操作で上記説明の作動により最も閉め切った状態を表したものである。台風などの強風時にはこの状態で対応する。
（二）図５は集光パネル（３）の広げた状態を真上から見た平面図である。中心部にある支柱（１）に固定してある固定リング（８）から放射状に広がっている集光パネル親骨（５）と、その親骨間に取り付けられて閉める時には親骨中央で下に折り畳めるようになる集光パネル（３）が、丁度傘のように全体に取り付けてある。三角形状の集光パネル（３）と集光パネル親骨（５）との接合はピン接合（１７）であり自由に回転できる。又折りたたむ集光パネル同士はスプリング付き丁番（１６）の接合として折りたたみができ、かつ季節の太陽高度に合わせて開閉角度が違っていてもスプリング付き丁番（１６）の引っ張り力の作用で、集光パネル（３）及び太陽光電池（４）が引っ張られて垂れる事がない。薄いシート状の太陽光電池の場合は集光パネルと一体化させて直接親骨との接合だけでも対応できる。
（ホ）図６は集光パネル同士を接合するスプリング付き丁番（１６）の平面図である。
季節によって太陽高度が違い、発電効率を考慮して集光パネル（３）の開閉角度を季節に合わせて変えた場合、三角形状の集光パネルサイズを夏場の開閉角度に合わせた場合は冬場の開閉角度では垂れが発生してしまい、冬場に合わせると夏場の角度にまでは開かない事になるが、図のように伸びることが出来るプリング付き丁番（１６）を付ける事でスプリングの伸びる範囲で引っ張り力が生じ、季節に合わせたどの角度でも集光パネル（３）は垂れないで効率良い発電が出来る。尚伸びの大きさは先端に行くほど大きくなる為、基端、中央、先端に付くスプリング付き丁番（１６）の伸びはそれぞれ違った物にする事になる。

図１に示すように、地面（１５）に根巻きコンクリート（１４）で固定され、まっすぐに立っている支柱（１）に重層になって集光パネル（３）が取り付けてあり、各層の集光パネルは開いている状態であるが、強風時や発電のできない夜間は最頂部に付いている風力感知センサー（１２）やタイマーとの組み合わせで操作盤（１３）を通して指示を出し、上下可動機（９）に固定してある電動モーター（１０）を稼動させて上下可動歯車（１１）を回転させて上下させて図２に示すように折りたたむ事が可能である。本発明は統一された規格の単独製品として提供できる事から工場での大量生産による大幅なコストダウンや品質の向上が計れる。又、設置工事も簡単で占有面積の何倍もの発電面積を確保でき、太陽高度に合わせた角度に変える事が出来る事などを含めて発電効率が高い。又風力感知センサー（１２）を小型風力発電装置にする事で、同じ装置類を兼用して太陽光と風力の両方から電気を得る事が可能となる。

（図１）本発明本体を開いた状態の全体の断面図である。
（図２）本発明本体を閉じた状態の全体の断面図である。
（図３）図１の最上部を拡大した断図面である。
（図４）図２の最上部を拡大した断図面である。
（図５）本発明の太陽光電池パネルを開いて真上から見た平面図である。
（図６）図６の集光パネル同士を繋ぐスプリング丁番の平面図である。

符号の説明

１支柱
２柱脚補強材
３集光パネル
４太陽光電池
５集光パネル親骨
６集光パネル控骨
７ネジ切り込みパイプ
８固定リング
９上下可動機
１０電動モーター
１１上下可動歯車
１２風力感知センサー
１３操作盤
１４根巻きコンクリート
１５地面
１６スプリング丁番
１７ピン接合
１８丁番接合
１９スプリング
２０ビス穴
２１短縮時スプリング丁番
２２伸長時スプリング丁番

Claims

地面や床などの固定部に固定させる固定手段と、固定手段により立設された支柱（１）と、支柱に開閉手段を介して開閉可能に設けられた多重層な集光パネル（３）と、集光パネルを利用して蓄電する太陽光電池（４）と、風力感知センサー（１２）と、風力感知センサーの検知により任意条件で前記開閉手段により多重層なパネルを開閉制御する開閉手段とよりなる太陽光発電装置。
集光パネル自体が、幕状及び薄板状等の太陽光電池で構成された請求項１記載の太陽光発電装置。
タイマーを具備してなる請求項１及び２記載の太陽光発電装置。
集光パネル（３）が季節を問わず、日照中日の当る範囲に設けられることを特徴とする請求項１及び２、又は３記載の太陽光発電装置。