JP2015037163A - ケーブル懸架型空中太陽光発電装置及びそれを備えるケーブル懸架型空中太陽光発電設備 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電パネルが受ける風が原因となる悪影響を抑制することができ、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置やそれを備える設備における点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減することができるケーブル懸架型空中太陽光発電装置を提供する。【解決手段】互いに離隔して設置される複数本の支柱間に懸架されるケーブル１を備える吊構造部と、ケーブル１に架設される複数個のフレーム４と、複数個のフレーム４のそれぞれに取り付けられた太陽光発電パネル５と、を備えるケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、複数個のフレーム４のそれぞれは、ケーブル１の軸方向に突出して風の流れを調整する風流調整部材４７を備えている。【選択図】図１３

Description

この発明は、互いに離隔して設置される複数本の主支柱間に懸架されるケーブルを備える吊構造部と、前記ケーブルに取り付けられる複数枚の太陽光発電パネルと、を備えるケーブル懸架型空中太陽光発電装置及びそれを備えるケーブル懸架型空中太陽光発電設備に関し、より詳しくは、風の影響を緩和することができるものに関する。

ケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、互いに離隔して設置される複数本の主支柱間に懸架されるケーブルを備える吊構造部と、前記ケーブルに取り付けられる複数枚の太陽光発電パネルと、を備えており、これを平面視で三行以上、三列以上配置することにより、ケーブル懸架型空中太陽光発電設備を構成することもできる（特許文献１から６）。

中国特許公開第６９９１１９号明細書 国際公開第２００９／１４０５６４号 米国特許第４８３２００１号明細書 特開２０１２−６００９５公報 欧州特許出願公開第０３７３２３４号明細書 カナダ特許出願公開第２００４９８０号明細書

しかし、ケーブルに架設された太陽光パネルが風を受けると、その風の力が太陽光発電パネルのケーブルへの取り付け部の損壊、機能不全その他悪影響の原因となるおそれがある。また、その風の力が当該ケーブルにも、更には当該ケーブルを懸架する主支柱にも悪影響を与えるおそれがある。その悪影響は、ケーブル一本当たりに取り付けられている太陽光発電パネルが多いほど、より顕著となる。そのため、従来のケーブル懸架型空中太陽光発電装置やそれを備える設備の点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減できないという問題があった。

この発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、太陽光発電パネルが受ける風が原因となる悪影響を抑制することができ、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置やそれを備える設備における点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減することができる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための、この発明の第１の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、互いに離隔して設置される複数本の主支柱間に懸架されるケーブルを備える吊構造部と、前記ケーブルに架設される複数個のフレームと、該複数個のフレームのそれぞれに取り付けられた太陽光発電パネルと、を備えるケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、前記複数個のフレームのそれぞれは、前記ケーブルの軸方向に突出して風の流れを調整する風流調整部材を備えている、ことを特徴とする。

この発明の第２の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、第１の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、前記支柱は、前記ケーブルの両端を支持する一対の主支柱及び前記一対の主支柱間に設置される中間支柱のうちの少なくとも一対の主支柱からなる、ことを特徴とする。

この発明の第３の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、第１又は２の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、前記ケーブルの軸方向と非平行な方向に沿う軸の周りの制限された範囲内で回動可能に前記ケーブルに架設されている、ことを特徴とする。

この発明に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置における前記複数個のフレームは、前記複数本の主支柱間に懸架されるケーブルに架設されているフレームの全てであってもよく、一部であってもよい。

これに対して、この発明の第４の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置における前記複数個のフレームは、前記複数本の主支柱間に懸架されるケーブルに架設されているフレームの少なくとも一部である。つまり、この発明の第４の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、第１から第３の何れか１つの形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、前記複数個のフレームは、少なくとも、前記ケーブルが最も垂れ下がっている位置近傍に架設されている或いは前記複数本の主支柱のそれぞれに近接して架設されているもの、であることを特徴とする。

この発明の第５の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、第１から第４の何れか１つの形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、前記吊構造部は、前記ケーブルの軸方向の流れ成分を有する風の流れを遮蔽又は調整する風流阻害部材を備えている、ことを特徴とする。

この発明の第６の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、第１から第５の何れか１つの形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、前記吊構造部の周囲に設置され、風の流れ込みを遮蔽又は調整する風流遮蔽部材を備えている、ことを特徴とする。

この発明の第７の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電設備は、ケーブル懸架型太陽光発電装置が平面視で三行以上、一列以上配置されて構成されるケーブル懸架型空中太陽光発電設備であって、少なくとも平面視で最外に配置していない前記ケーブル懸架型空中太陽光発電装置がこの発明の第１から第５の何れか１つの形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置である、ことを特徴とする。

この発明の第８の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電設備は、第７の形態に係るケーブル懸架型空中太陽光発電設備であって、平面視で最外に配置している前記ケーブル懸架型空中太陽光発電装置の周囲に配置され、風の流れ込みを遮蔽又は調整する風流遮蔽部材を備えている、ことを特徴とする。

また、この発明の第７の形態においては、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置を配置する行方向及び列方向を、それぞれ、ケーブルの軸方向（以下「Ｘ方向」という場合がある）及びＸ方向と非平行な方向（以下「Ｙ方向」という場合がある）としてもよく、逆にＹ方向及びＸ方向としてもよい。

この発明（特に、この発明の第１の形態）においては、複数個のフレームのそれぞれが、Ｘ方向に突出して風の流れを調整する風流調整部材を備えているので、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置に流れ込む風がＸ方向に沿って通過し易くなる。それ故、この発明によれば、太陽光発電パネルが受ける風が原因となる悪影響を抑制することができ、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置やそれを備える設備における点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減することができる。

なお、風のＸ方向成分以外の成分の力の作用により太陽光発電パネルが煽られる場合もある。そのような場合には、フレームに錘を別途取り付けて、フレームとそれに取り付けられている太陽光発電パネルの自重に起因する慣性力を高めることにより、太陽光発電パネルが煽られないようにすることができる。

この発明の第２の形態においては、ケーブルが懸架される主支柱間に、中間支柱を設置することによって、当該ケーブルの撓み又は垂れ下がりを下支えすることができる。

この発明の第３の形態においては、複数のフレームのそれぞれが、Ｙ方向に平行な軸（以下「Ｙ軸」という場合がある）の周りの制限された範囲内で回動可能に当該ケーブルに架設されているので、太陽光発電パネルのＹ軸周りの回動により、風がより通過し易い経路を作り出すことができ、風の力の悪影響を過度に受けないで済む。

他方、太陽光発電パネルがＹ軸周りに回動すると、パネル面の法線がＸ方向成分を有するようになるので、Ｘ方向の成分を有する風の影響を受けやすくなる。しかし、風流調整部材により風の流れが調整され、流れが調整された風の力とフレームとそれに取り付けられている太陽光発電パネルの自重に起因する慣性力とのバランスにより、太陽光発電パネルのＹ軸周りの回動は制動的となる。換言すれば、太陽光発電パネルは、パネル面の法線のＸ方向成分がより小さく又は徐々に小さくなるように調整されるので、風の力を受けて過度に回動しないで済む。

従って、この発明の第３の形態によれば、太陽光発電パネルはＹ軸周りに適度に回動し、適度に風を逃がし、その後、もとの位置に戻るので、太陽光発電パネルが受ける風が原因となる悪影響を抑制することができ、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置やそれを備える設備における点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減することができる。

なお、風流調整部材により流れが調整された風の力とフレームとそれに取り付けられている太陽光発電パネルの自重に起因する慣性力とのバランスを調整又は変更するために、フレームに錘を別途取り付けてもよい。

ケーブル懸架型空中太陽光発電装置の場合、太陽光発電パネルが取り付けられたフレームをケーブルに架設し、そのケーブルを主支柱間に懸架する場合、そのケーブルは、太陽光発電パネル及びフレームの重量とケーブルの自重とにより主支柱間で撓み、垂れ下がってしまう。主支柱間に中間支柱を設けて、その中間支柱によりケーブルを下方から支えると、ケーブルの撓み又は垂れ下がりを抑制することができるものの、今度は主支柱と中間支柱との間でケーブルは撓んで垂れ下がってしまう。そのようなケーブルに概ね等しい間隔で複数個のフレームを架設すると、Ｘ方向を法線方向とする平面（以下、「ＹＺ平面」という場合がある）に当該複数個のフレームを投影すると、フレーム間距離は、ケーブルが最も垂れ下がっている位置に近い箇所に架設されているフレームや、複数本の主支柱のそれぞれに近接して架設されているフレームほど、隣接するフレーム間の距離が小さくなる。

ＹＺ平面に投影したとき、隣接したフレーム間の距離が小さいということは、Ｘ方向の風が通過しにくいことを意味している。換言すれば、ケーブルが最も垂れ下がっている位置近傍に架設されている或いは複数の主支柱のそれぞれに近接してフレームに取り付けられている太陽光発電パネルほど、Ｘ方向の流れ成分を有する風の流れの影響を受けやすいことを意味している。ＹＺ平面上での隣接したフレーム間の距離を大きくするには、例えば、ケーブルが最も垂れ下がっている位置近傍からより離隔するように或いは複数本の主支柱のそれぞれからより離隔するように当該隣接したフレームをケーブルに架設する必要があるところ、そのような架設の仕方では太陽光発電パネルのパネル総面積、ひいてはケーブル懸架型空中太陽光発電装置一台当たりの発電量が低下してしまう。また、主支柱により懸架されているケーブルの位置とケーブルが最も垂れ下がっている位置との高低差をより大きくすれば、ケーブルの傾斜が大きくなるので、ＹＺ平面上での隣接したフレーム間の距離を大きくすることができる。しかし、そのためには主支柱の高さを大きくする必要があるところ、それでは構造物全体の強度設計に問題が生じ、製造コストの増加も避けられない。

これに対し、この発明の第４の形態によれば、風流調整部材が取り付けられているフレームが、少なくとも、前記ケーブルが最も垂れ下がっている位置近傍に架設されている或いは前記複数本の主支柱のそれぞれに近接して架設されている場合であっても、ＹＺ平面上での隣接したフレーム間の距離が小さくても、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置に流れ込む風がＸ方向に沿って通過し易くなる。それ故、この発明によれば、太陽光発電パネルのパネル総面積、ひいてはケーブル懸架型空中太陽光発電装置一台当たりの発電量を低下させることなく太陽光発電パネルが受ける風が原因となる悪影響を抑制することができる。

この発明の第５の形態によれば、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置が備える吊構造部が、Ｘ方向の流れ成分を有する風の流れを遮蔽又は調整する風流阻害部材を備えているので、太陽光発電パネルがＹ軸周りに回動したときに影響を受け易くなるＸ方向の成分を有する風の影響を低減することができ、故に太陽光発電パネルが受ける風が原因となる悪影響を更に抑制することができる。

この発明の第６の形態によれば、吊構造部の周囲に設置され、風の流れ込みを遮蔽又は調整する風流遮蔽部材を備えているので、この発明に係るケーブル懸架型空中太陽光発電装置の風に対する耐久性を高めることができる。

また、この発明の第６の形態によれば、風流阻害部材の負担を軽減することができるので、流れ込む風が強くても、この発明の作用効果を維持することが容易になる。

ケーブル懸架型空中太陽光発電装置が平面視で三行以上、一列以上配置されて構成されるケーブル懸架型空中太陽光発電設備においては、平面視で最外に配置していない、より内側のケーブル懸架型空中太陽光発電装置ほど、補修用部材、補修作業用機材、検査用機器などの持ち込みが煩瑣となるので、点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減の要請上、風に対する予防措置がより重要になる。

これに対し、この発明の第７の形態によれば、少なくとも平面視で最外に配置していないケーブル懸架型空中太陽光発電装置が、この発明の第１から第５の何れか１つの形態に係るものであるので、平面視で内側に配置している太陽光発電パネルが受ける風が原因となる想定外の悪影響を予防的に抑制することができ、点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減することができる。

なお、この発明の第７の形態においては、少なくとも平面視で最外に配置していないケーブル懸架型空中太陽光発電装置が、この発明の第１から第５の何れか１つの形態に係るものであれば足りるので、すべてのケーブル懸架型空中太陽光発電装置がそうであっても（この発明の第１から第４の何れか１つの形態に係るものであっても）よい。

この発明の第８の形態によれば、平面視で最外に配置しているケーブル懸架型空中太陽光発電装置の周囲に、つまり、ケーブル懸架型空中太陽光発電設備を構成しているケーブル懸架型空中太陽光発電装置の平面視で三行以上、一列以上の集合体の周囲に、風の流れ込みを遮蔽又は調整する風流遮蔽部材を備えているので、この発明に係るケーブル懸架型空中太陽光発電設備の風に対する耐久性を高めることができる。

また、この発明の第８の形態によれば、風流阻害部材の負担を軽減することができるので、流れ込む風が強くても、この発明（特に、この発明の第７の形態）の作用効果を維持することが容易になる。

この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置を示す側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置を示す平面図である。 フレームが備える複数個の矩形枠体の一つに太陽光発電パネルを取り付けた状態を示す斜視図である。 図４のＳ−Ｓ断面図の一例である。 図４のＳ−Ｓ断面図の別の例である。 ケーブルに２点で固定された、太陽光発電パネルが取り付けられたフレームを示す平面図である。 ケーブルに回動可能に取り付けられた、太陽光発電パネルが取り付けられたフレームを示す平面図である。 フレームの回動範囲の説明図である。 ケーブルにフレームを回動可能に取り付ける場合の取付構造を示す分解斜視図である。 太陽光発電パネル面をケーブルの撓み曲線に倣うように配置した場合における、フレームの配置状態を説明するための概念図である。 太陽光発電パネル面を水平にしてケーブルの撓み曲線に倣うように配置した場合における、フレームの配置状態を説明するための概念図である。 ケーブルに２点で固定された、太陽光発電パネルが取り付けられ、風流調整部材を備えたフレームを示す平面図である。 ケーブルに回動可能に取り付けられた、太陽光発電パネルが取り付けられ、風流調整部材を備えたフレームを示す平面図である。 フレームを示す側面図であり、（ａ）は三角形状の断面形状を有する風流調整部材が取り付けられたフレームを示す側面図、（ｂ）は頂部が丸みを帯び、流線をした略三角形の風流調整部材が取り付けられたフレームを示す側面図、（ｃ）は凸形の断面形状を有する風流調整部材が取り付けられたフレームを示す側面図である。 風流調整部材が取り付けられたフレームの回動範囲の説明図である。 風流阻害部材が取り付けられた図１のＡ−Ａ断面図である。 風流阻害部材が取り付けられた、この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置を示す平面図である。 風流遮蔽部材を備えた、この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置を示す概略平面図である。 風流遮蔽部材を備えた、この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電設備を示す概略平面図である。

次に、この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

＜この発明の第１及び第２の形態＞
以下において、ケーブル懸架型空中太陽光発電装置が備える吊構造部において複数本の主支柱間に懸架されるケーブルの長手方向を、Ｘ方向といい、Ｘ方向に対して非平行な方向を、Ｙ方向という。ただし、説明の便のため、平面視においてＹ方向は、Ｘ方向と垂直な方向としておく。

図１は、この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置を示す側面図（太陽光発電パネルは、省略）である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図、図３は、この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置を示す平面図である。なお、図１中、紙面垂直方向がＹ方向であり、紙面左右方向がＸ方向である。

図１から図３において、１は、ケーブルであり、その両端は、アンカー２により地面に固定されると共に、アンカー２間に配置される一対の主支柱３に懸架されている。これと同様の構造のものがＹ方向にもう一つあり、これにより吊構造部が構成されている。

吊構造部を構成する並設されたケーブル１間には、複数個のフレーム４が架設されている（図３参照）。各フレーム４には、複数枚の太陽光発電パネル５が取り付けられており、これにより、太陽光発電パネル５が当該ケーブル１間に架設されている。

一対の主支柱３間に懸架されるケーブル１は、フレーム４及び太陽光発電パネル５の重量ならびにケーブル１の自重により、撓んで垂れ下がるので、撓み又は垂れ下がりの程度が著しい場合には、一対の主支柱３間に中間支柱６を少なくとも一本設置して、ケーブル１を下方から支えることにより、ケーブル１の撓みによる垂れ下がりを防止している。

しかし、それでもフレーム４及び太陽光発電パネル５の重量ならびにケーブル１の自重により、主支柱３と中間支柱６との間（場合によっては、中間支柱６の間）において、多かれ少なかれ、そのケーブル１は撓んで垂れ下がる。

各中間支柱６は、直管部材７と、直管部材７の下端部に固定された台座９と、直管部材７の上端部に固定された載台１０と、載台１０上に載置されるサドル部８とを備えている（図２参照）。各主支柱３も、中間支柱６と同様に、直管部材７と、その下端部に固定された台座９と、その上端部に固定された載台１０と、載台１０上に載置されるサドル部８とを備えている。

Ｘ方向において、各主支柱３及び各中間支柱６は、それぞれを構成する直管部材７の上部と台座９との間に設置される斜材１１により補強されている。

Ｙ方向に並設される主支柱３間及び中間支柱６間は、図２に示すように、上下一対の水平材１２と、斜材１３とにより補強されている。

図３は、Ｘ方向において互いに隣接する一対の中間支柱６と、当該一対の中間支柱６間に懸架されたケーブル１とが、Ｙ方向にも隣接して存在する吊構造部に着目し、その吊構造部を平面視したときの、一対のケーブル１間に架設される複数個のフレーム４と、そのフレーム４に取り付けられる複数枚の太陽光発電パネル５との配置を示す平面図である。

各フレーム４は、１枚の太陽光発電パネル５を嵌め込むため単位枠を複数個備えており、ケーブル１間を横断するように配置されている。ケーブル１へのフレーム４の設置は、ケーブル１に取り付けたケーブルプラグ１４にフレーム４を固定する方法が典型例であるが、ケーブル１に取り付けたケーブルプラグ１４に可動部材（図示せず）を取り付け、その可動部材にフレーム４を取り付ける方法であってもよい。後者の場合には、フレーム４がＹ軸周りの制限された範囲内で回動可能となる。

図３では、一対の中間支柱６間に架設されているフレーム４は、６個であり、その６個のフレーム４は、概ね等間隔で設置されている。個々のフレーム４は、直線上に配列されている８個の単位枠により構成されているが、この発明におけるフレーム４やその設置の態様は、図３に示すものに限定されない。

図４は、フレームが備える複数個の矩形枠体の一つに太陽光発電パネルを取り付けた状態を示す斜視図である。

太陽光発電パネル５をフレーム４に取り付けたとき、当該フレーム４を構成する矩形枠体の外表面により多く接する包絡面であって、当該太陽光発電パネル５のパネル面Ｐ５と平行又はより平行に近いものを、フレーム枠体の主面Ｐ４と定義する（図４参照）。

図５は、図４のＳ−Ｓ断面図の一例である。太陽光発電パネル５は、フレーム４の矩形枠体に収容されて取り付けられるとき、矩形枠体が備える支持部４１と接触して位置決めされる。支持部４１は矩形枠体の突出部であってもよく、矩形枠体に別途取り付けられた支持用部材であってもよい。支持部４１は、フレーム枠体の主面Ｐ４と太陽光発電パネル５のパネル面Ｐ５とが平行になるように設計されている。

図６は、図４のＳ−Ｓ断面図の別の例である。太陽光発電パネル５は、フレーム４の矩形枠体に収容されて取り付けられるとき、矩形枠体が備える支持部４２と接触して位置決めされる。支持部４２は矩形枠体の突出部であってもよく、矩形枠体に別途取り付けられた支持用部材であってもよい。太陽光発電パネル５を支持する支持部４２の支持面は傾斜しており、フレーム枠体の主面Ｐ４と太陽光発電パネル５のパネル面Ｐ５とが非平行になるように設計されている。

ケーブル１に複数個のフレーム４を架設すると、ケーブル１に対する個々のフレーム４の姿勢が決まり、フレーム枠体の主面Ｐ４の向きが決まり、太陽光発電パネル５のパネル面Ｐ５の向きも決まる。ケーブル１に対して個々のフレーム４を固定する場合には、個々のフレーム４の姿勢は一律に同じにはならないので、複数枚の太陽光発電パネル５により、より多くの採光を行うことができないおそれがある。

これに対して、ケーブル１におけるフレーム４の架設位置に応じて支持部４１、４２の設計や選択を適宜行えば、一つのケーブル懸架型空中太陽光発電装置において、より多くの採光が可能なパネル面の設定を行うことができる。特に、支持部４１、４２が矩形枠体に別途取り付けられる支持用部材である場合には、ケーブル１にフレーム４を取り付けた後で支持用部材を選択することにより、当該矩形枠体に収容されて取り付けられる太陽光発電パネル５のパネル面Ｐ５を事後調整できるので有益である。

なお、以下においては、説明の便のため、特に断って説明する場合を除き、図５に示すＳ−Ｓ断面を有するフレーム４を使用するものとする。

この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電装置は、Ｙ方向に垂直な平面において、太陽光発電パネル５の面がケーブルの撓み曲線に極力倣うように配置するように設計した場合（図１１参照）には、ケーブル１にフレーム４を固定するのが最も簡易である。その場合、ケーブルプラグ１４を用いる。例えば、図７に示すように、ケーブルプラグ１４を介してケーブル１とフレーム４とを少なくとも二点で固定する。

図１３及び図１４に示すように、風流調整部材４７は、フレーム４の側面に沿って設けた、当該側面から突出する部材であり、Ｘ方向の風の流れを調整する機能を果たす。

ここで「フレーム４の側面」とは、太陽光発電パネル５の面が水平になるように配置したとき、当該太陽光発電パネル５が取り付けられたフレーム４の、Ｘ方向を法線方向とする側面をいう。

Ｙ方向に垂直な平面において、風流調整部材４７のＹ方向に突出する断面の形状は、図１５（ａ）から（ｃ）に示すように、三角形、頂部が丸みを帯び、流線をした略三角形、凸形が典型例である。

図９中、実線で示すように、平時（風の影響がないとき）太陽光発電パネル５の面が水平になるように設計されている場合には、Ｘ方向に垂直な平面において、風流調整部材のＸ方向に突出する断面の形状は、Ｘ方向と平行な軸に対して対称な形状とするのが好ましい。しかし、例えば、Ｙ方向に垂直な平面において、ケーブル１の撓みに沿って太陽光発電パネル５のパネル面を設置するように設計されている場合には（図１２参照）、Ｘ方向に垂直な平面において、いくつかの風流調整部材のＸ方向に突出する断面の形状は、Ｙ方向と平行な軸に対して非対称な形状であってもよい。

なお、ケーブル１にフレーム４を制限された範囲内で回動可能に架設する（図１６参照）と、外部から流れ込む風のＸ方向成分の通り道を、変動させることができる。例えば、フレーム４（従って、太陽光発電パネル５）がＹ軸周りに回動すると、風路断面が大きくなるので、風が通り抜けやすくなる。他方、Ｙ軸周りに回動すると、風のＸ方向の力を直に受けることになるので、吊構造部が風の悪影響を受けやすくなる。そのような場面が想定されるのであれば、例えば、フレーム４に錘（ｗ）を付けて、太陽光発電パネル５が取り付けられたフレーム４の慣性を大きくし、基準位置への復帰動作を可能にする復元力をより高める。これにより、Ｙ軸周りに回動が過度に起こりやすくならないようにし、吊構造部が風の悪影響を過度に受けにくくするとよい。

＜この発明の第３の形態＞
この発明の第３の形態に関する説明（「複数個のフレーム４のそれぞれは、ケーブル１の軸方向と非平行な方向に沿う軸の周りの制限された範囲内で回動可能にケーブル１に架設されている」という技術的事項）に関係してくるが、この「制限された範囲内で回動可能」となる、ケーブル１とフレーム４との間の回動を可能にする回動接続手段と、その回動を規制する回動規制手段とが必要になる。例えば、次の通りである（図１０参照）。

（Ａ）回動接続手段
フレーム４は、その外枠から突出した軸体４３を備えている。その軸体４３は、フレーム４の回転軸（Ｙ軸）と同軸である。

一方、ケーブル１には、接続部４５が、ケーブルプラグ１４を介して固定される。例えば、図１０に示すように、ケーブルプラグ１４は、ケーブル１の外周と接触する略Ｕ字に湾曲した湾曲部と、その湾曲部から突出する一対の突出部１４ａ、１４ｂとを備えている。ケーブル１が当該湾曲部に収容され、当該一対の突出部１４ａ、１４ｂが接続部４５に予め設けられている開孔部４５ａ、４５ｂに差込まれ、そのうえでねじ止めにより接続部４５に固定される。これにより、接続部４５がケーブル１に固定される。

接続部４５は、フレーム４が備える軸体４３を収容する軸受部４６を備えており、に軸体４３が軸受部４６に挿入され、支承されることにより、ケーブル１とフレーム４との間の回動が可能になる。

（Ｂ）回動規制手段
フレーム４は、その外枠からケーブル１側に向かって突出した回動規制部材４４を備えている。回動規制部材４４は、フレーム枠体の主面Ｐ４の上側に配置する上側突出部４４aと、その下側に配置する下側突出部４４bとを備えており、主面Ｐ４の法線方向において上側突出部４４ａと下側突出部４４ｂとは、互いに距離（ｋ）を置いて配置される。その距離（ｋ）は、少なくともケーブル１の太さ（直径）よりも大きい。

上側突出部４４ａおよび下側突出部４４ａは、ケーブル１とフレーム４とが接続部４５を介して回動可能に接続されているとき、それぞれの先端が、Ｙ方向においてケーブル１を超えた位置に配置されるように設計されている。そのため、フレーム４がＹ軸周りに一定以上回転しようとすると、上側突出部４４ａおよび下側突出部４４ｂのうちいずれか一方がケーブル１と接触するので、それ以上の回動が不可能になる。こうして、回動規制部材４４により、ケーブル１とフレーム４との間の回動可能な範囲が規制され、かくして「制限された範囲内で回動可能」な構成が実現される。

なお、回動が許容される範囲は、上側突出部４４ａおよび下側突出部４４ａのフレーム４における取り付け位置と、距離（ｋ）の設定により変更することができる。

回動規制部材４４は、Ｘ方向において、Ｙ軸に対して左右の何れか一方に配置していれば足りる。しかし、図１０に示すように、当該左右の両方に配置していてもよい。また、フレーム４が一対のケーブル１に架設されている場合には、当該一対のケーブル１のうちの一方の側のフレーム４に配置していれば足りる。しかし、図８に示すように、当該一対のケーブル１の両方の側のフレーム４に配置していてもよい。

上記（Ｂ）の回動規制手段は、回動規制部材４４とケーブル１との衝突により回動を物理的に規制する手段である。しかし、回動規制手段は、上記（Ｂ）で例示したものに限定されない。軸体４３の回転が弾性体の作用により制動されるようにしてもよい。例えば、接続部４５と、上側突出部４４ａおよび下側突出部４４ｂのそれぞれとを弾性体（例えばコイルばね）により接続すると、ある方向にフレーム４が回転しようとすると、その回転を妨げる方向に弾性力を作用させることができる。これにより、「制限された範囲内で回動可能」な構成が実現されると同時に、回動規制部材４４とケーブル１との衝突に起因する衝撃がフレーム４に取り付けられている太陽光発電パネル５に及ばないように（及んでも小さな衝撃になるように）することができる。

「制限された範囲内で回動可能」とは、フレーム４が基準位置から左回りで９０度未満、右回りで９０度未満のＹ軸周りの回転しか許容されないものの、その範囲内で回転動作を行うことができる、という意味である。例えば、平時（風の影響がないとき）太陽光発電パネル面が水平になるように設計されている場合には（図１２参照）、平時のフレーム４が水平となる位置を基準位置としたとき、図９のように、紙面垂直な軸（Ｙ軸）周りの限られた範囲内での回転動作が可能である、という意味になる。

この発明においては、基準位置から左右それぞれ３０度以下、広くは４５度以下のＹ軸周りの回動が可能であれば足りる。

「制限された範囲内で回動可能」に設計されている以上、基準位置への復帰動作も必要である。その復帰動作を可能にする復元力をより高めるためには、太陽光発電パネル５が取り付けられたフレーム４の慣性を大きくするとよい。例えば、フレーム４に錘（ｗ）を取り付けるとよい（図１０参照）。

＜この発明の第４の形態＞
図１１は、ケーブル１にフレーム４を固定することにより、Ｙ方向に垂直な平面において、太陽光発電パネル５の面をケーブル１の撓み曲線に極力倣うように配置した場合における、フレーム４（従って、太陽光発電パネル５）の配置状態を説明するための概念図である。ケーブル１にフレーム４を固定することにより、Ｙ方向に垂直な平面において、太陽光発電パネル５の面をケーブル１の撓み曲線に極力倣うように配置するためには、図７に示すように、少なくも二点でフレーム４をケーブル１に固定すればよい。

図１２は、ケーブル１にフレーム４を制限された範囲内で回動可能に架設することにより（図９参照）、かつ、平時（風の影響がないとき）は、太陽光発電パネル５の面が略水平になるように構成することにより、Ｙ方向に垂直な平面において、太陽光発電パネル５の面をケーブル１の撓み曲線に極力倣うように配置した場合における、フレーム４（従って、太陽光発電パネル５）の配置状態を説明するための概念図である。

ケーブル１にフレーム４を固定することにより、Ｙ方向に垂直な平面において、ケーブル１にフレーム４を制限された範囲内で回動可能に架設することにより、かつ、フレーム４に錘（ｗ）を取り付けることにより平時は、太陽光発電パネル５の面が略水平になるように構成するには、例えば、図１０に示すように、ケーブル１とフレーム４とを制限回動機構を介して接続し、フレーム４に錘（ｗ）を取り付ければよい。

説明の便のため、図１１及び図１２では、隣接する支柱（主支柱及び中間支柱）の高さは等しく、Ｘ方向において、支柱間に懸架されるケーブル１の最も垂れ下がっている位置は、当該支柱間の距離Ｌの中点位置、つまり（１／２）Ｌの位置であるとし、Ｘ＝０の位置にある支柱からＸ＝Ｌの位置にある、隣接する支柱までの間で、ケーブルに架設されるフレーム４（従って、太陽光発電パネル５）の個数は、１３個、Ｘ＝０の位置からＸ＝（１／２）Ｌの位置、つまりケーブル１の最も垂れ下がっている位置までの間で、ケーブル１に架設されるフレーム４（従って、太陽光発電パネ５ル）の個数は６．５個としておく。

このとき、ケーブル１に架設されているフレーム４をＹＺ平面に投影すると、その投影分布は、フレーム４の密度が比較的高い領域Ａと領域Ｃ、フレーム４の密度が比較的低い領域Ｂとに別れる。

領域Ａは、支柱の頂部及びその近傍（Ｘ方向の距離にして、０≦Ｘ≦（１／６）Ｌの範囲）にある上に凸の状態になっているケーブル１の部分に架設されたフレーム４の投影分布の範囲である。

領域Ｃは、支柱間に懸架されるケーブル１の最も垂れ下がっている位置及びその近傍（Ｘ方向の距離にして、（１／３）Ｌ≦Ｘ≦（１／２）Ｌの範囲）にある下に凸の状態になっているケーブル１の部分に架設されたフレーム４の投影分布の範囲である。

領域Ｂは、領域Ａ、Ｃの残部、つまり、Ｘ方向の距離にして、（１／６）Ｌ≦Ｘ≦（１／３）Ｌの範囲にあるケーブル１の部分に架設されたフレーム４の投影分布の範囲である。領域Ｂは、概ね、Ｘ＝０の位置からＸ＝（１／２）Ｌの位置までの間に存在するケーブル１の変曲点及びその近傍（Ｘ方向において変曲点の両側近傍）にあるケーブル１の部分に架設されたフレーム４の投影分布の範囲と言い換えてもよい。領域Ａと領域Ｃとを比べると、領域Ｃの方が、投影されたフレーム４の密度が高い場合が多く、複数個のフレーム４の投影が重なり合って存在する場合も多い（図１１、図１２参照）。

ここで、ＹＺ平面に投影された、互いに隣接するフレーム４間に隙間がないと、Ｘ方向成分を有する風の流れが、Ｘ方向に沿って通過しにくくなる。換言すれば、領域Ｂよりも、領域Ａ、Ｃの方が、領域Ａよりは領域Ｃの方が、Ｘ方向成分を有する風の流れの悪影響を受けやすくなる。

そこで、少なくとも領域Ｃにあるフレーム４に風流調整部材を取り付ける。望ましくは、領域Ａにあるフレーム４にも、そして、より望ましくは、領域Ｂにあるフレーム４にも、風流調整部材を取り付ける。これにより、吊構造部に対する風の流れの悪影響を低減することができる。

＜この発明の第５の形態＞
風流阻害部材４８は、Ｘ方向（紙面垂直方向）の風の流れを阻害する部材であり、Ｙ方向に隣接する支柱間に設置され、Ｘ方向の流れを阻害する機能を果たす。風流阻害部材４８は、主支柱３間のみならず、中間支柱６間にも設けることができる（図１７、図１８参照）。風流阻害部材４８を設置することによって、太陽光発電パネル５がＹ軸周りに回動したときに影響を受け易くなるＸ方向の成分を有する風の影響を低減することができ、故に太陽光発電パネル５が受ける風が原因となる悪影響を更に抑制することができる。

＜この発明の第６の形態＞
風流遮蔽部材４９は、吊構造部（ケーブル懸架型空中太陽光発電装置Ｕ）の周囲に設置され、基本的に、装置、施設を取り囲むフェンスのようなものであり、装置、施設への外部からの風の流れ込み（Ｘ方向、Ｙ方向の成分を有する風の流れ込み）を遮蔽する機能を果たす（図１９参照）。

＜この発明の第７の形態＞
この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電設備は、少なくとも平面視で最外に配置していないケーブル懸架型空中太陽光発電装置が上述したケーブル懸架型空中太陽光発電装置の何れかにより構成されている。

このケーブル懸架型空中太陽光発電設備によれば、平面視で内側に配置している太陽光発電パネルが受ける風が原因となる想定外の悪影響を予防的に抑制することができ、点検や保守の頻度や保守・管理費用を低減することができる。

＜この発明の第８の形態＞
この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電設備は、ケーブル懸架型空中太陽光発電設備を構成しているケーブル懸架型空中太陽光発電装置の平面視で三行以上、一列以上の集合体（ＰＵ[ｐｑ]）の周囲に、風の流れ込みを遮蔽又は調整する風流遮蔽部材４９を備えている（図２０参照）。この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電設備によれば、風に対する耐久性を高めることができる。

また、この発明のケーブル懸架型空中太陽光発電設備によれば、風流阻害部材４８の負担を軽減することができるので、流れ込む風が強くても、この発明（特に、この発明の第７の形態）の作用効果を維持することが容易になる。

１：ケーブル
２：アンカー
３：主支柱
４：フレーム
５：太陽光発電パネル
６：中間支柱
７：直管部材
８：サドル部
９：台座
１０：載台
１１：斜材
１２：水平材
１３：斜材
１４：ケーブルプラグ
１４ａ：突出部
１４ｂ：突出部
４１：支持部
４２：支持部
４３：軸体
４４：回転規制部材
４４ａ：上側突出部
４４ｂ：下側突出部
４５：接続部
４５ａ：開孔部
４５ｂ：開孔部
４６：軸受部
４７：風流調整部材
４８：風流阻害部材
４９：風流遮蔽部材

Claims (8)

1. 互いに離隔して設置される複数本の支柱間に懸架されるケーブルを備える吊構造部と、前記ケーブルに架設される複数個のフレームと、該複数個のフレームのそれぞれに取り付けられた太陽光発電パネルと、を備えるケーブル懸架型空中太陽光発電装置であって、
   前記複数個のフレームのそれぞれは、前記ケーブルの軸方向に突出して風の流れを調整する風流調整部材を備えている、
   ことを特徴とするケーブル懸架型空中太陽光発電装置。
2. 前記支柱は、前記ケーブルの両端を支持する一対の主支柱及び前記一対の主支柱間に設置される中間支柱のうちの少なくとも一対の主支柱からなる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のケーブル懸架型空中太陽光発電装置。
3. 前記複数個のフレームのそれぞれは、前記ケーブルの軸方向と非平行な方向に沿う軸の周りの制限された範囲内で回動可能に前記ケーブルに架設されている、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のケーブル懸架型空中太陽光発電装置。
4. 前記複数個のフレームは、少なくとも、前記ケーブルが最も垂れ下がっている位置近傍に架設されている或いは前記複数本の支柱のそれぞれに近接して架設されているものである、
   ことを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載のケーブル懸架型空中太陽光発電装置。
5. 前記吊構造部は、前記ケーブルの軸方向の流れ成分を有する風の流れを遮蔽又は調整する風流阻害部材を備えている、
   ことを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載のケーブル懸架型空中太陽光発電装置。
6. 前記吊構造部の周囲に設置され、風の流れ込みを遮蔽又は調整する風流遮蔽部材を備えている、
   ことを特徴とする、請求項１から５の何れか１つに記載のケーブル懸架型空中太陽光発電装置。
7. ケーブル懸架型太陽光発電装置が平面視で三行以上、一列以上配置されて構成されるケーブル懸架型空中太陽光発電設備であって、
   少なくとも平面視で最外に配置していない前記ケーブル懸架型空中太陽光発電装置が請求項１から５の何れか１つに記載のケーブル懸架型空中太陽光発電装置である、
   ことを特徴とするケーブル懸架型空中太陽光発電設備。
8. 平面視で最外に配置している前記ケーブル懸架型空中太陽光発電装置の周囲に配置され、風の流れ込みを遮蔽又は調整する風流遮蔽部材を備えている、
   ことを特徴とする、請求項７に記載のケーブル懸架型空中太陽光発電設備。

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