JP2017017781A - 太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光パネルユニットの設置位置の誤差に起因して太陽光パネルの総受光量が低下してしまうのを抑制する。【解決手段】太陽光発電システムは、隣り合うパネル部材（11）を連結する連結部材（50）を有し、アクチュエータ機構（30）に駆動される駆動側の太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（12）と、アクチュエータ機構（30）に駆動されない従動側の太陽光パネルユニット（10）との各々の太陽光パネル（12）が同じ角度で同期して回動するように構成される連結機構（40）とを備える。連結機構（40）は、連結部材（50）の長さを調節する調節機構（60,65,70,75）を有している。【選択図】図７

Description

本発明は、太陽光発電システムに関する。

従来より、太陽光パネルの受光面に太陽光が照射されることで、発電が行われる太陽光発電システムが知られている。

特許文献１には、複数の太陽光パネルユニットを有し、それらの太陽光パネル（パネル部材）が同じ角度となるように同期して回動する太陽光発電システムが開示されている。太陽光発電システムは、複数のパネル部材と、各々のパネル部材を支持する支持部材と、駆動側の太陽光パネルユニットのパネル部材を回転駆動するアクチュエータ機構と、駆動側の太陽光パネルユニットと連結部材を介して連結される従動側の太陽光パネルユニットとを備えている。太陽光発電システムでは、太陽の日射方向の変化に応じて各太陽光パネルユニットの太陽光パネルの角度が変化する。具体的に、アクチュエータ機構は、駆動側の太陽光パネルの受光面が太陽の位置に対応するように、太陽光パネルの位置を変化させる。すると、この太陽光パネルの角度の変化に伴い、連結部材が変位し、従動側の太陽光パネルの角度も変化する。これにより、全ての太陽光パネルの角度が太陽の位置に追従して変化するため、複数の太陽光パネルの総受光量が増大し、ひいては総発電量が増大する。

特開２０１３−１４２４７７号公報

ところで、駆動側の太陽光パネル（パネル部材）と、従動側の太陽光パネル（パネル部材）とを同じ角度で同期して回動させるためには、隣り合う太陽光パネルユニットの間隔と、これらのパネル部材同士を連結する連結部材の長さを最適に合わせる必要がある。しかしながら、複数の太陽光パネルユニットの設置する位置を精度よく管理することは困難であり、隣り合う太陽光パネルユニットの間隔にばらつきが生じてしまうことがある。

そうすると、このような間隔と連結部材の長さとが適切に対応しなくなり、駆動側の太陽光パネルと従動側の太陽光パネルとを同じ角度で同期して回動させることが困難となる。この結果、複数の太陽光パネルの総受光量が低下し、ひいては総発電量が低下するという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、太陽光パネルユニットの設置位置の誤差に起因して太陽光パネルの総受光量が低下してしまうのを抑制することである。

第１の発明は、太陽光発電システムを対象とし、太陽光パネル（12）を有するパネル部材（11）と、該パネル部材（11）を回動可能に支持し、所定位置に設置される支持部材（20）とをそれぞれ有する複数の太陽光パネルユニット（10）と、複数の太陽光パネルユニット（10）のうちの一部の太陽光パネルユニット（10）のパネル部材（11）を回動させるアクチュエータ機構（30）と、隣り合う上記パネル部材（11）を連結する連結部材（50）を有し、上記アクチュエータ機構（30）に駆動される駆動側の上記太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（12）と、上記アクチュエータ機構（30）に駆動されない従動側の上記太陽光パネルユニット（10）との各々の太陽光パネル（12）が同じ角度で同期して回動するように構成される連結機構（40）とを備え、該連結機構（40）は、上記連結部材（50）の長さを調節する調節機構（60,65,70,75）を有していることを特徴とする。

第１の発明では、アクチュエータ機構（30）により駆動側の太陽光パネルユニット（10）のパネル部材（11）が回動すると、連結機構（40）の連結部材（50）を介して、従動側の太陽光パネルユニット（10）のパネル部材（11）も回動する。上述のように、太陽光パネルユニット（10）の支持部材（20）を設置する位置が、所定の設計位置からずれてしまったとする。しかし、本発明の連結機構（40）は、隣り合うパネル部材（11）を連結する連結部材（50）の長さを調節する調節機構（60,65,70,75）を有している。これにより、支持部材（20）の設置位置の誤差に起因して隣り合うパネル部材（11）の連結部の間隔が設計値からずれてしまったとしても、この間隔に対応するように連結部材（50）の長さを変化させることができる。これにより、アクチュエータ機構（30）により駆動側のパネル部材（11）が回動されると、従動側のパネル部材（11）は、駆動側のパネル部材（11）と同じ角度で同期して回動する。

第２の発明は、第１の発明において、上記連結部材（50）は、２本以上の連結棒（51,52,53）を有し、上記調節機構（60,65,70,75）は、上記２本以上の連結棒（51,52,53）の連結箇所を調節することで上記連結部材（50）の長さを調節するように構成されることを特徴とする。

第２の発明の連結機構（40）では、２つ以上の連結棒（51,52,53）の連結箇所が調節機構（60,65,70,75）によって調節されることで連結部材（50）の長さが調節される。

第３の発明は、第２の発明において、隣り合う一対の上記連結棒（51,52）の先端部（E）が径方向に近接して並ぶように配置され、上記調節機構は、上記一対の連結棒（51,52）の先端部（E）を一体的に保持する保持部材（60,70,75）を有することを特徴とする。

第３の発明では、隣り合う連結棒（51,52）の軸心が互いにずれ、各連結棒（51,52）の先端部（E）が径方向に近接して並ぶように配置される。調節機構である保持部材（60,70,75）は、各連結棒（51,52）の先端部（E）（近接部）を一体的に保持する。これにより、隣り合う連結棒（51,52）の連結箇所が調節され、ひいては連結部材（50）の長さが調節される。

第４の発明は、第３の発明において、上記保持部材は、上記一対の連結棒（51,52）の先端部（E）をそれぞれ把持する２つの把持部（62）と、各々の該把持部（62）が上記先端部（E）を把持する力を調節する調節部（63）とを有するクランプ部材（60）で構成されることを特徴とする。

第４の発明では、保持部材がクランプ部材（60）で構成される。クランプ部材（60）の２つの把持部（62）にそれぞれ連結棒（51,52）の先端部（E）が挿入される。２つの連結棒（51,52）の連結箇所を調節するとともに把持部（62）が連結棒（51,52）を把持する力を調節部（63）により徐々に大きくしていく。これにより、比較的簡易な構造により、連結部材（50）の全長を精度よく調節できる。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、一対の上記連結棒（51,52）の長手方向の各一端部が隣接するパネル部材（11）にそれぞれ固定され、上記一対の連結棒（51,52）の長手方向の各他端部が上記保持部材（60,70,75）に固定されることを特徴とする。

第５の発明では、２本の連結棒（51,52）の各一端部がパネル部材（11）に固定され、それらの連結棒（51,52）の各他端部が保持部材（60,70,75）に固定される。これにより、連結棒（51,52）や保持部材（60,70,75）の個数が少なくなる。

第６の発明は、第５の発明において、上記一対の連結棒（51,52）の長さは互いに異なることを特徴とする。

第６の発明では、隣り合う２本の連結棒（51,52）の長さが互いに異なる。例えば所定長さの鋼材等を分割してこれらの連結棒（51,52）を得るとする。この場合、隣り合う２本の連結棒（51,52）の長さが異なることで、分割する連結棒（51,52）の長さや分割数のバリエーションが多くなる。これにより、連結棒（51,52）を得る際に、比較的長い長さの端材が発生してしまうのを抑制できる。

第７の発明は、第５の発明において、上記一対の連結棒（51,52）の長さは互いに同じであることを特徴とする。

第７の発明では、隣り合う２本の連結棒（51,52）の長さが互いに等しい。これにより、同一の長さの鋼材を多数用いて連結機構（40）を構成することができる。

第８の発明は、第１乃至第７のいずれか１つの発明において、上記パネル部材（11）と、連結棒（51,52）の端部との一方にピン（17）が形成され、上記パネル部材（11）と、連結棒（51,52）の端部の他方に、上記ピン（17）が挿通されるピン穴（h）が形成されることを特徴とする。

第８の発明では、パネル部材（11）、及び連結棒（51,52）の端部の一方に形成されたピン（17）が、パネル部材（11）、及び連結棒（51,52）の端部の他方に形成されたピン穴（h）に挿通されることで、パネル部材（11）に連結棒（51,52）が連結される。この構成により、連結棒（51,52）をパネル部材（11）に容易に着脱できる。

第１の発明によれば、複数の太陽光パネルユニット（10）の設置位置に誤差が生じたとしても、隣り合うパネル部材（11）の間隔に対応するように連結部材（50）の長さを調節できる。これにより、駆動側の太陽光パネル（12）と従動側の太陽光パネル（12）の角度を確実に同期させることができる。この結果、複数の太陽光パネルユニット（10）の設置位置の誤差に起因して、複数の太陽光パネルユニット（10）の総発電量が低下してしまうことを抑制でき、発電効率に優れた太陽光発電システムを提供できる。

第２の発明によれば、２つ以上の連結棒（51,52,53）の連結箇所を調節機構（60,65,70,75）によって調節することで、比較的シンプルな構成により、連結部材（50）の長さを調節できる。

第３の発明によれば、隣り合う連結棒（51,52）の先端部（E）を径方向にずらしながら近接して配置することで、連結棒（51,52）が隣り合う（径方向に重なる）部分を広範囲に調整できる。これにより、連結部材（50）の長さの調整幅が広がる。この結果、例えば複数の太陽光パネルユニット（10）の間隔を大幅に変更したとしても、この間隔に対応するように連結部材（50）の長さを適切に調節できる。

第４の発明によれば、クランプ部材（60）を用いることで、比較的簡易な構成により、径方向に隣接する連結棒（51,52）を互いに連結することができる。クランプ部材（60）では、調節部（63）により連結棒（51,52）の締め付け力を適宜調節できるので、連結棒（51,52）の連結箇所の微調整も容易に行うことができる。従って、連結部材（50）の長さを簡便且つ精度よく調節することができる。

第５の発明によれば、連結棒（51,52）の本数及び保持部材（60,70,75）の数を減らすことができ、太陽光発電システムの部品点数を大幅に削減できる。

第６の発明によれば、所定長さの鋼材から連結棒（51,52）を得る際に発生してしまう端材の長さを短くでき、連結部材（50）の製造コストを低減できる。

第７の発明によれば、連結棒（51,52）の長さを全て同じとすることで、連結棒（51,52）の汎用性を向上できる。また、連結棒（51,52）は全て同じ構造とできるため、誤組に起因して連結部材（50）の加工工数が増大してしまうことも防止できる。

第８の発明によれば、パネル部材（11）から連結部材（50）を容易に取り外すことができる。このため、連結部材（50）を取り外した状態として連結部材（50）の長さ調整を簡便に行うことができる。

図１は、実施形態１に係る太陽光発電システムの概略構成を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る駆動ユニットの側面図である。 図３は、実施形態１に係る駆動ユニットの斜視図であり、一部の図示を省略したものである。 図４は、図２のIV方向の矢視図であり、一部の図示を省略したものである。 図５は、アーム部の近傍を拡大した斜視図である。 図６は、クランプ部材を拡大した斜視図である。 図７は、実施形態１に係る太陽光発電システムを模式的に表した構成図である。 図８は、実施形態１に係る変形例１の太陽光発電システムを模式的に表した構成図である。 図９は、実施形態１に係る変形例２の太陽光発電システムを模式的に表した構成図である。 図１０は、実施形態１に係る変形例３の太陽光発電システムを模式的に表した構成図である。 図１１は、実施形態１に係る変形例４の太陽光発電システムを模式的に表した構成図である。 図１２は、実施形態２に係る太陽光発電システムを模式的に表した構成図であり、調節機構を拡大して示している。 図１３は、実施形態２の変形例に係る太陽光発電システムを模式的に表した構成図であり、調節機構を拡大して示している。 図１４は、実施形態３に係る太陽光発電システムの調節機構の側面図及び断面図である。 図１５は、実施形態３に係る太陽光発電システムの調節機構による連結棒の連結工程を説明するための概略構成図である。 図１６は、実施形態３の変形例に係る太陽光発電システムの調節機構の側面図及び断面図である。 図１７は、実施形態３に係る太陽光発電システムの調節機構による連結棒の連結工程を説明するための概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
実施形態１は、複数の太陽光パネルユニット（10）を有する太陽光発電システム（1）である。太陽光発電システム（1）では、複数の太陽光パネルユニット（10）が比較的広い土地（例えば農地等）に設置され、比較的大規模な発電が行われる。

〈全体構成〉
図１に示すように、太陽光発電システム（1）は、複数（本例では４つ）の太陽光パネルユニット（10）と、アクチュエータ機構（30）と、連結機構（40）とを有している。

複数の太陽光パネルユニット（10）は、東西方向に一直線に並ぶように設置される。複数の太陽光パネルユニット（10）は、それらの各パネル部材（11）（詳細は後述する）の回動中心（C）が互いに平行となり且つ該これらの回動中心（C）が等間隔を置くように設置される。

複数の太陽光パネルユニット（10）は、アクチュエータ機構（30）を有する１つの駆動側の太陽光パネルユニット（駆動ユニット（10a））と、アクチュエータ機構（30）を有さない３つの従動側の太陽光パネルユニット（従動ユニット（10b））とで構成される。駆動ユニット（10a）と従動ユニット（10b）の構成は、アクチュエータ機構（30）の有無を除くと同じである。

複数の太陽光パネルユニット（10）の各パネル部材（11）は、詳細は後述する連結機構（40）によって、回動動作が同期するように連結される。太陽光発電システム（1）には、複数の太陽光パネルユニット（10）で発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ（図示省略）が設けられている。

〈太陽光パネルユニット〉
各太陽光パネルユニット（10）は、１つのパネル部材（11）と、該パネル部材（11）を回動可能に支持する支持部材（20）と、パネル部材（11）（太陽光パネル（12））を所定の回動角度位置で保持する固定治具（25）とをそれぞれを備えている。

〔パネル部材〕
図１に示すように、パネル部材（11）は、太陽光パネル（12）と、太陽光パネル（12）の背面に固定される２本の桟部材（13）と、アーム部（16）とを有している。

太陽光パネル（12）は、略板状に形成されている。太陽光パネル（12）の上面（表面）には、受光面（12a）が形成される。太陽光パネル（12）では、その受光面（12a）に太陽光が照射されることで、直流電力が発生する。太陽光パネル（12）の受光面（12a）は、南北方向において北側の部分ほど高い位置にある。つまり、太陽光パネル（12）の受光面（12a）は、水平面に対し南側に向かって斜め下方に傾いている。

２本の桟部材（13）は、北側寄りに配置される第１桟部材（13a）と、南側寄りに配置される第２桟部材（13b）とで構成される。２本の桟部材（13a,13b）は、太陽光パネル（12）の背面に沿って東西方向に延びている。２本の桟部材（13a,13b）は、互いに平行に配置される。駆動ユニット（10a）の第１桟部材（13a）には、アクチュエータ機構（30）の伝達機構（33）が連結される（図４を参照）。各第２桟部材（13b）には、連結部材（50）及び固定治具（25）が固定される（図２を参照）。

図２及び図３に示すように、第１桟部材（13a）には、第１軸部材（14）が固定され、第２桟部材（13b）には、第２軸部材（15）が固定される。第１軸部材（14）は、第１桟部材（13a）の南側の側面（第２桟部材（13b）に対向する側面）のうち長手方向の中間部分に設けられる。第１軸部材（14）は、第１桟部材（13a）にボルトを介して固定される基部（14a）と、該基部（14a）から第２桟部材（13b）に向かって突出する軸部（14b）とを有している。

第２軸部材（15）は、第２桟部材（13b）の北側の側面（第１桟部材（13a）に対向する側面）のうち長手方向の中間部分に設けられる。第２軸部材（15）は、第２桟部材（13b）にボルトを介して固定される基部（15a）と、該基部（15a）から第１桟部材（13a）に向かって突出する軸部（15b）とを有している。第１軸部材（14）の軸部（14b）と第２軸部材（15）の軸部（15b）とは互いに同軸上に位置し、これらの軸線がパネル部材（11）の回動中心（C）を構成する。

図１及び図５に示すように、アーム部（16）は、パネル部材（11）の南側（下側）の側縁部に形成されている。アーム部（16）は、下方に向かうにつれて先細りする略三角形状に形成される。アーム部（16）は、その本体部分の下端にピン（17）を有している。ピン（17）は、パネル部材（11）の回動中心（C）と同軸となるように南側（斜め下方）に向かって突出している。

〔支持部材〕
図１〜図３に示すように、支持部材（20）は、所定の設置面（例えば農場）に設置される支柱（21）と、該支柱（21）の上端に支持される支持台（22）とを有している。

支柱（21）は、上下方向に延びる円筒状の鋼材で構成される。支柱（21）は、所定の設置面（例えば農地の地面）に固定される。支柱（21）は、例えばその下端部を地中まで埋設し、その周囲をモルタルで固めることで位置が固定される。支柱（21）には、詳細は後述する保持具（26）が取り付けられる。

支持台（22）は、回動中心（C）に沿った方向に延びる鋼材で構成される。支持台（22）の長手方向の両端部には、鉛直上方へ起立した起立部（23）がそれぞれ設けられる。各起立部（23）には、回動中心（C）と同軸となる軸穴（24）がそれぞれ形成される。軸穴（24）には、パネル部材（11）の２つの軸部（14b,15b）が挿通される。これにより、パネル部材（11）は、支持台（22）によって、回動中心（C）周りに回動可能に支持される。

〔固定治具〕
図２に示すように、各太陽光パネルユニット（10）には、各々のパネル部材（11）（太陽光パネル（12）を所定の回動角度で固定状態とする固定治具（25）を有している。固定治具（25）は、太陽光パネル（12）の回動を阻止するように、太陽光パネルユニット（10）に着脱可能となっている。

固定治具（25）は、支柱に固定される保持具（26）と、長尺の板状部材（27）とを有している。保持具（26）は、支柱（21）の周囲に固定される略筒状に形成される。保持具（26）には、板状部材（27）の下端が締結部材（例えばボルト）を介して連結される。板状部材（27）の上端は、第２桟部材（13b）に締結部材（例えばボルト）を介して締結される。

太陽光パネルユニット（10）に固定治具（25）が取り付けられた状態では、太陽光パネル（12）は東側及び西側のいずれにも傾かない。つまり、板状部材（27）は、固定治具（25）の取付け時において、太陽光パネル（12）が東西方向において水平な状態となる長さに構成される。

各板状部材（27）は、後述する太陽光発電システム（1）の設置作業において、連結機構（40）で各パネル部材（11）を連結する工程（連結工程）前に取り付けられ、この連結工程の後に取り外される。

〈アクチュエータ機構〉
図１に示すように、アクチュエータ機構（30）は、複数の太陽光パネルユニット（10）のうち一部（１つ）の太陽光パネルユニット（10）に設けられる。図１の例では、４つの太陽光パネルユニット（10）のうち西側から２つ目の太陽光パネルユニット（10）が駆動ユニット（10a）を構成する。駆動ユニット（10a）の位置はこれに限られない。

図２及び図４に示すように、アクチュエータ機構（30）は、アクチュエータ（31）と、該アクチュエータ（31）を支持台（22）に固定する取付板（32）と、アクチュエータ（31）の出力軸（31a）の回転力をパネル部材（11）に伝達する伝達機構（33）とを有している。

アクチュエータ（31）は、例えば回転式の空気圧アクチュエータで構成される。アクチュエータ（31）は、空気圧によって回転される出力軸（31a）を有する。アクチュエータ（31）の詳細な構造の説明は省略する。

取付板（32）は、略Ｌ字形状の板状に構成される。取付板（32）は、支持台（22）の下面に固定されるとともに、アクチュエータ（31）を支持している。アクチュエータ（31）の出力軸（31a）は、取付板（32）を貫通している。

伝達機構（33）は、第１伝達部材（34）と第２伝達部材（35）とを有している。第１伝達部材（34）の基端は出力軸（31a）に連結している。第２伝達部材（35）の基端は第１伝達部材（34）の先端に連結している。第２伝達部材（35）の先端は、第１桟部材（13a）に連結している。アクチュエータ（31）の出力軸（31a）が回転すると、第１伝達部材（34）が出力軸（31a）周りに回動し、更に第２伝達部材（35）の基端が出力軸（31a）周りに回動する。このように伝達機構（33）が作動することで、パネル部材（11）における第２伝達部材（35）の連結部分が押し上げられ又は引き下げられる。この結果、太陽光パネル（12）が回動中心（C）を軸心として回動する。

〈連結機構〉
図１に示すように、連結機構（40）は、駆動ユニット（10a）と従動ユニット（10b）との各々のパネル部材（11）（太陽光パネル（12））が同じ角度で同期して回動するように複数のパネル部材（11）を連結する。図５ないし図６に示すように、連結機構（40）は、固定部材（41）、連結部材（50）、及びクランプ部材（60）を有している。

図５に示すように、固定部材（41）は、二箇所に折り返し部を有する細長の板状に形成されている。固定部材（41）は、第１板部（41a）、第２板部（41b）、及び第３板部（41c）を有している。第１板部（41a）は、アーム部（16）の側面に沿って形成される。第１板部（41a）は、ボルトを介してアーム部（16）に連結される。第２板部（41b）は、第１板部（41a）に対して垂直に折り曲げられ、ピン（17）の軸心と平行に延びている。第３板部（41c）は、第２板部（41b）に対して垂直に折り曲げられ、アーム部（16）の側面と平行に延びている。これにより、アーム部（16）と第３板部（41c）との間には２本の連結棒（51,52）が介在する空間が確保される。第３板部（41c）には、ピン（17）が挿通する貫通孔（44）が形成される（図２を参照）。

なお、複数の太陽光パネルユニット（10）のうち両端に配置される２つの太陽光パネルユニット（10）には、１本の連結棒（52,51）のみが連結される（図１及び図７を参照）。従って、これらの太陽光パネルユニット（10）に対応するアーム部（16）及び第３板部（41c）の間には、１本の連結棒（51,52）だけ介在する空間が確保される（図示省略）。

各連結部材（50）は、東西方向に隣り合う各々のパネル部材（11）をそれぞれ連結する。本実施形態の連結部材（50）は、第１連結棒（51）と第２連結棒（52）とで構成される。第１連結棒（51）は、アーム部（16）（パネル部材（11））寄りに配置される。第２連結棒（52）は、固定部材（41）寄りに配置される。各連結棒（51,52）は、細長い円筒状の鋼材で構成される。図２に示すように、第１連結棒（51）及び第２連結棒（52）の端部（基端部）には、それぞれ径方向に同軸の一対のピン穴（h）が形成される。各ピン穴（h）には、ピン（17）が挿通される。この状態で固定部材（41）の第３板部（41c）の貫通孔（44）にピン（17）が更に挿通され、ピン（17）の先端がボルト締めされる。これにより、第１連結棒（51）と第２連結棒（52）の各一端部（基端部）がアーム部（16）に固定ないし連結される。

なお、例えば連結棒（51,52）の端部にピンを形成し、パネル部材（11）側（例えばアーム部（16）の下部）にピンが挿通されるピン穴を形成するようにしてもよい。

図６に示すように、クランプ部材（60）は、互いに径方向に隣り合う一対の連結棒（51,52）の他端部（先端部）を一体的に保持する保持部材であり、連結部材（50）の長さを調節する調節機構を構成している。具体的に、クランプ部材（60）は、いわゆる自在クランプで構成される。

クランプ部材（60）は、一対のクランプ部（61,61）を有している。各クランプ部（61）は、連結棒（51,52）を両側から挟み込むように把持する把持部（62）と、該把持部（62）が連結棒（51,52）を把持する力（締め付け力）を調節する調節ボルト（63）（調節部）とをそれぞれ有している。把持部（62）は、第１円弧部（62a）と第２円弧部（62b）とを有し、それらが軸部（63c）を介して回動可能に連結されて構成される。第１円弧部（62a）と第２円弧部（62b）との間に連結棒（51,52）を挟み込んで内嵌させた状態で、調節ボルト（63）を締め付けることで、把持部（62）の内部に連結棒（51,52）が固定される。

クランプ部材（60）は、連結部材（50）の長さを調節する調節機構を構成している。即ち、第１連結棒（51）や第２連結棒（52）をピン（17）に固定する前に、これらの連結棒（51,52）の連結箇所を調節することで連結部材（50）の全長を調節することができる。これにより、連結機構（40）では、連結部材（50）の実質的な長さＴＬ（連結部材（50）の両端の各ピン穴（h）の間の距離）を、隣り合う太陽光パネルユニット（10）の各パネル部材（11）の間隔Ｐ（隣り合うパネル部材（11）のピン（70）の間の距離）に対応した長さに調節できる。

図７に示すように、本実施形態では、径方向に近接する第１連結棒（51）と第２連結棒（52）の各先端部（E）に２つのクランプ部材（60）が固定される。これにより、いわゆる自在クランプである各クランプ部材（60）の一対のクランプ部（61）が、その配列方向に沿った軸心周りに相対的に回動してしまうことを防止できる。

図７に示すように、本実施形態の連結部材（50）では、連結棒（51,52）の長さが互いに異なる。例えば第１連結棒（51）の長さをＬ１、第２連結棒（52）の長さをＬ２、隣り合うパネル部材（11）の間隔（即ち、隣り合うピン（17）の間隔）をＬ３とする。実施形態では、例えばＬ１＝１．９ｍ、Ｌ２＝０．５ｍ、Ｌ３＝２．０ｍとあり、Ｌ２＜Ｌ１＜Ｌ３の関係となる。例えば４．０ｍの鋼材を８等分することで端材が生じることなく、０．５ｍの第２連結棒（52）を８本得ることができる。例えば４．０ｍの鋼材を３等分することで０．３ｍの端材が生じるだけで、１．９ｍの３本の第１連結棒（51）を得ることができる。このように、本実施形態では、第１連結棒（51）と第２連結棒（52）の長さが異なるため、同じ長さの鋼材を複数の連結棒（51,52）に分割する際、分割数のバリエーションが増え、端材の発生を抑制できる。

−太陽光発電システムの設置方法−
太陽光発電システム（1）の設置方法について説明する。太陽光発電システム（1）の設置方法では、設置工程、固定工程、連結工程、固定解除工程が順に行われる。

〈設置工程〉
設置工程では、まず、各太陽光パネルユニット（10）の各支持部材（20）が所定の設置面（地面）に設置される。各支持部材（20）の支柱（21）を一直線上に且つ等間隔置きに配列し、これらの支柱（21）を地中に打ち込む。この支柱（21）の周囲をモルタルで固めることで、支持部材（20）が設置面に固定される。この際、複数の支持台（22）の各起立部（23）の軸穴（24）の軸心（即ち、回動中心（C））が互いに平行且つ同じ高さとなるように、支持部材（20）の位置を調節する。

次いで、支持部材（20）にパネル部材（11）を取り付ける。具体的には、パネル部材（11）の第１軸部材（14）の軸部（14b）と、パネル部材（11）の第２軸部材（15）の軸部（15b）とを、支持台（22）の起立部（23）の各軸穴（24）に挿入する。これにより、パネル部材（11）が支持部材（20）に対して回動中心（C）周りに回動可能に支持される。

なお、駆動ユニット（10a）は、支柱（21）が設置面に固定される前に支持部材（20）の支持台（22）に予め取り付けられている。支持部材（20）にパネル部材（11）を取り付けた後、アクチュエータ機構（30）の伝達機構（33）を、太陽光パネル（12）の第１桟部材（13a）に連結する。

〈固定工程〉
設置工程が終了すると、パネル部材（11）を固定状態としてパネル部材（11）の回動を阻止する固定工程が行われる。固定工程では、各パネル部材（11）（各太陽光パネル（12））が東西方向において水平となる状態とする。この状態において、固定治具（25）の板状部材（27）の上端部を第２桟部材（13b）に連結し、板状部材（27）の下端部を支柱（21）に固定された保持具（26）に連結する（図２を参照）。このように各パネル部材（11）を固定状態とすることで、隣り合うパネル部材（11）のピン（17）の間隔Ｐが、隣り合う太陽光パネルユニット（10）の回動中心（C）の間隔と等しくなる。

〈連結工程〉
固定工程が終了すると連結工程が行われる。連結工程では、連結部材（50）の全長ＴＬが隣り合うパネル部材（11）のピン（17）の間隔と等しくなるように調節される。具体的には、各パネル部材（11）から取り外された状態の第１連結棒（51）及び第２連結棒（52）について、両者の先端部（E）の重なる部分の長さを調節し、連結部材（50）の全長ＴＬを調節する。連結部材（50）の全長ＴＬが上記間隔と等しくなる状態で、各連結棒（51,52）の先端部（E）を２つのクランプ部材（60）で結合する。

具体的に、各クランプ部（61）の把持部（62）の内部に各連結棒（51,52）を把持し、調節ボルト（63）によって把持部（62）の締め付け力を大きくする。これにより、連結部材（50）の全長ＴＬと隣り合うピン（17）の間隔とが等しくなる状態で、第１連結棒（51）と第２連結棒（52）とが連結する。

なお、上述した固定工程の後には、ピン（17）の間隔は、隣り合う太陽光パネルユニット（10）の回動中心（C）の間隔と等しい。このため、連結部材（50）の全長ＴＬと、回動中心（C）の間隔とが等しくなるように連結部材（50）の長さを調節するようにしてもよい。

このように連結部材（50）の長さを調節した後、連結部材（50）の両端の貫通孔（44）を、これらに対応する各ピン（17）に嵌め込む。この状態で、各固定部材（41）の第１板部（41a）を各アーム部（16）に固定し、且つ各ピン（17）を各固定部材（41）の第３板部（41c）に締結する（図５を参照）。この結果、連結部材（50）の両端は、アーム部（16）と固定部材（41）の第３板部（41c）との間において、各ピン（17）に連結される。

このように連結部材（50）の全長ＴＬを最適に調節してから太陽光パネルユニット（10）に連結することで、駆動ユニット（10a）と従動ユニット（10b）とが同じ角度で同期して回動する。

〈固定解除工程〉
連結工程が終了すると、固定治具（25）の連結を解除する固定解除工程が行われる。即ち、固定解除工程では、板状部材（27）が取り外され、パネル部材（11）の回動動作が許容される状態となる。

−運転動作−
本実施形態の太陽光発電システム（1）では、太陽の方角に応じて太陽光パネル（12）の角度が調整される。

太陽光発電システム（1）には、例えば日射センサ（図示せず）が設けられ、太陽の方位が検出される。そして、コントローラ（図示せず）により、太陽光パネル（12）が太陽の方位に対応する状態となる角度が求められ、太陽光パネル（12）の受光面（12a）がその角度になるようにアクチュエータ（31）が制御される。

アクチュエータ（31）が駆動されて出力軸（31a）が回転すると、駆動ユニット（10a）の太陽光パネル（12）が回動中心（C）周りに回動する。駆動ユニット（10a）の太陽光パネル（12）が回動すると、この回動の際に生じる力が各連結部材（50）を介して他の従動ユニット（10b）の太陽光パネル（12）に伝達される。これにより、駆動ユニット（10a）と従動ユニット（10b）とが同期して回動し、全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（12）が、太陽の方位に応じて同じ角度に調節される。

このように、本実施形態では、全ての太陽光パネル（12）が太陽の方位に合う方向を向き、各太陽光パネル（12）の受光面（12a）への太陽光の入射角度が最適な角度に設定される。これにより、太陽光発電システム（1）では、効率のよい太陽光発電が行われる。

−実施形態の効果−
上記実施形態によれば以下の効果を奏する。

複数の太陽光パネルユニット（10）の支柱（21）の設置位置に誤差が生じたとしても、隣り合うパネル部材（11）の間隔に対応するように連結部材（50）の長さを調節できる。これにより、駆動ユニット（10a）と従動ユニット（10b）の角度を確実に同期させることができる。この結果、複数の太陽光パネルユニット（10）の設置位置の誤差に起因して、複数の太陽光パネルユニット（10）の総発電量が低下してしまうことを抑制でき、発電効率に優れた太陽光発電システム（1）を提供できる。

連結工程では、隣り合う連結棒（51,52）の先端部（E）を径方向にずらしながら近接して配置することで、連結棒（51,52）が隣り合う（径方向に重なる）部分を広範囲に調整できる。これにより、連結部材（50）の長さの調整幅が広がる。この結果、例えば複数の太陽光パネルユニット（10）の間隔を大幅に変更したとしても、この間隔に対応するように連結部材（50）の長さを適切に調節できる。

クランプ部材（60）を用いることで、比較的簡易な構成により、径方向に隣接する連結棒（51,52）を互いに連結することができる。クランプ部材（60）では、調節ボルト（63）により連結棒（51,52）の締め付け力を適宜調節できるので、連結棒（51,52）の連結箇所の微調整も容易に行うことができる。従って、連結部材（50）の長さを簡便且つ精度よく調節することができる。

第１連結棒（51）と第２連結棒（52）の長さが異なるため、上述したように所定長さ（例えば４．０ｍ）の鋼材から各連結棒（51,52）を得る際に発生してしまう端材の長さを短くでき、連結部材（50）の製造コストを低減できる。

各連結棒（51,52）は、それらのピン穴（h）をピン（17）に挿通することで、パネル部材（11）に容易に着脱可能となる。これにより、各連結棒（51,52）を簡単に取り外し、連結部材（50）の長さを適宜調整することができる。なお、このような連結部材（50）の長さの調整は、太陽光発電システム（1）の長期の使用に伴う連結棒（51,51）や支柱（21）の撓みに応じて行うようにしてもよい。

《実施形態１の変形例》
上述した実施形態１においては、以下のような変形例の構成としてもよい。

〈変形例１〉
図８に示す変形例１は、実施形態１と連結部材（50）の構成が異なる。具体的に、この変形例１では、連結部材（50）の第１連結棒（51）と第２連結棒（52）の長さが互いに等しい。つまり、第１連結棒（51）の長さをＬ１、第２連結棒（52）の長さをＬ２、連結部材（50）の全長をＴＬとすると、ＴＬ＞Ｌ１＝Ｌ２の関係を満たしている。

このように第１連結棒（51）と第２連結棒（52）の長さを等しくすることで、同じ構造の連結棒により連結部材（50）を組み立てることができる。この結果、連結部材（50）の加工コストを低減できる。また、連結棒（51,52）の誤組が生じることなく、連結部材（50）を組み立てることができ、作業効率を向上できる。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

〈変形例２〉
図９に示す変形例２は、連結部材（50）が３つの連結棒（51,52,53）により構成されている。この例では、隣り合うパネル部材（11）に連結される第１と第２の連結棒（51,52）と、これらの連結棒（51,52）の間に連結される第３連結棒（53）とを有している。第１連結棒（51）の長さＬ１と第２連結棒（52）の長さＬ２は互いに等しく、第３連結棒（53）の長さＬ３は、Ｌ１及びＬ２よりも大きい。

第１連結棒（51）の先端部と第３連結棒（53）の一端部とは、これらの連結棒（51,53）の径方向に近接して配置され、両者の端部が２つのクランプ部材（60）によって連結される。第２連結棒（52）の先端部と第３連結棒（53）の他端部とは、これらの連結棒（52,53）の径方向に近接して配置され、両者の端部が２つのクランプ部材（60）によって連結される。

変形例２では、１つの連結部材（50）が３つの連結棒（51,52,53）により構成されるため、連結部材（50）の全長ＴＬの微調整を行うことができる。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

〈変形例３〉
図１０に示す変形例３は、第２連結棒（52）の長手方向の中間部にパネル部材（ピン（17））が固定される（例えば図１０の右から２番目の太陽光パネルユニット（10））。この第２連結棒（52）の一端部と他端部とに、それぞれ第１連結棒（51）の先端部がクランプ部材（60）を介して連結される。この太陽光パネルユニット（10）に隣り合う他の太陽光パネルユニット（10）（例えば図１０の左から２番目の太陽光パネルユニット（10））では、２本の第１連結棒（51）の基端部がパネル部材（ピン（17））に固定される。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

〈変形例４〉
図１１に示す変形例４は、全ての第２連結棒（52）の長手方向の中間部にパネル部材（ピン（17））が固定される。これらの第２連結棒（52）のうち中央寄りの第２連結棒（52）の両端部に、それぞれ第１連結棒（51）の端部がクランプ部材（60）を介して連結される。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

《発明の実施形態２》
実施形態２は、実施形態１と連結部材（50）の構成が異なる。図１２に示すように、実施形態２の各連結部材（50）は、実施形態１のクランプ部材（60）を有さず、１つのカップリング（65）（調節機構）と２つのロックナット（66）とを有している。第１連結棒（51）の先端部（E）と第２連結棒（52）の先端部（E）とには、それぞれねじ部（例えば雄ねじ部（51a,52a））が形成される。カップリング（65）の内周面には、これらの雄ねじ部（51a,52a）に対応するねじ部（例えば雌ねじ部（65a）が形成される。各連結棒（51,52）の雄ねじ部（51a,52a）及びカップリング（65）の雌ねじ部（65a）の旋回方向は、同一方向である。

実施形態２では、連結工程において、第１連結棒（51）の先端部（E）とカップリング（65）の一端とが締結され、且つ第２連結棒（52）の先端部（E）とカップリング（65）とが締結される。これにより、１つの連結部材（50）が構成される。第１連結棒（51）とカップリング（65）の長手方向の相対位置、及び第２連結棒（52）とカップリング（65）の長手方向の相対位置を調節することで、連結部材（50）の全長を最適に調節できる。カップリング（65）の両端には、ロックナット（66）が取り付けられるため、カップリング（65）と各連結棒（51,52）の相対位置がずれることを防止できる。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

なお、実施形態２では、各連結棒（51,52）のねじ部とカップリング（65）のねじ部の旋回方向が同一方向である。しかし、例えば第１連結棒（51）と第２連結棒（52）のねじ部の旋回方向を逆方向とし、カップリングには、両者の連結棒（51,52）のねじ部（例えば雄ねじ部）に対応する２つのねじ部（雌ねじ）を形成してもよい。つまり、連結部材（50）の連結部分に、いわゆるターンバックル式のカップリングを採用してもよい。

〈実施形態２の変形例〉
図１３に示す変形例の連結部材（50）は、実施形態２のカップリング（65）がパネル部材（11）に連結される。カップリング（65）の長手方向の中間部には、パネル部材（11）のピン（17）が挿通される２つの挿通穴（65b）が形成される。これにより、パネル部材（11）には、カップリング（65）と第１連結棒（51）の基端部とが連結される。

この変形例では、連結工程において、第１連結棒（51）の先端部（E）がカップリング（54）の一端に締結され、連結部材（50）が構成される。第１連結棒（51）とカップリング（65）の長手方向の相対位置を調節することで、連結部材（50）の全長が調節される。第１連結棒（51）とカップリング（65）の締結部には、ロックナット（66）が取り付けられる。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

《発明の実施形態３》
実施形態３は、上記実施形態と連結部材（50）の構成が異なる。実施形態３の連結部材（50）は、図１４に示すように、固定部材（70）を有している。固定部材（70）は、連結部材（50）の長さを調節する調節機構であって、隣り合う一対の連結棒（51,52）の先端部（E）を一体的に保持する保持部材を構成している。

固定部材（70）は、連結板（71）と、該連結板（71）の一方の側辺部から下方に延びる第１側板（72）と、該連結板（71）の他方の側辺部から下方に延びる第２側板（73）とを有している。第１側板（72）と第２側板（73）とは互いに平行になるように対向している。第１側板（72）の上部と下部とには、円形状の開口（72a,72b）が１つずつ形成されている。第２側板（73）の上部と下部とには、円形状の開口（73a,73b）とが１つずつ形成されている。

図１５に示すように、実施形態３の連結工程は、位置合わせ工程と、つぶし加工工程とを含んでいる。位置合わせ工程では、一方の連結棒（例えば第１連結棒（51））を第１側板（72）及び第２側板（73）の各下部側の開口（72b,73b）に通す。同時に他方の連結棒（例えば第２連結棒（52））を第２側板（73）及び第１側板（72）の各上部側の開口（72a,73a）に通す。このように第１連結棒（51）と第２連結棒（52）と固定部材（70）との相対的な位置を最適に調節する。

次いで、つぶし加工工程では、このような状態の連結部材（50）において、図１５に示す二点鎖線Ｂで囲んだ領域の部分を所定の工具を用いてつぶす。つまり、つぶし加工工程では、第１連結棒（51）における第１側板（72）及び第２側板（73）の間の部分と、第２連結棒（52）における第１側板（72）及び第２側板（73）の間の部分とがそれぞれつぶされる。このようにつぶし加工を行うと、各連結棒（51,52）では、つぶした部分の両側が径方向外方へと隆起し、円環状の凸部（55）が形成される。これらの凸部（55）が各開口（72a,72b,73a,73b）の内周縁部と接することで、各連結棒（51,52）が固定部材（70）に固定ないし連結される。これにより、最適な長さの連結部材（50）を得ることができる。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

〈実施形態３の変形例〉
図１６に示す変形例は、実施形態３と固定部材（70）に代えて固定板（75）が用いられる。固定板（75）は、連結部材（50）の長さを調節する調節機構であって、隣り合う一対の連結棒（51,52）の先端部（E）を一体的に保持する保持部材を構成している。固定板（75）は、上下に縦長の板状に形成される。固定板（75）の上部と下部とには、円形状の開口（75a,75b）が１つずつ形成されている。

図１７に示すように、変形例の連結工程は、位置合わせ工程と、つぶし加工工程とを含んでいる。位置合わせ工程では、一方の連結棒（例えば第１連結棒（51））を固定板（75）の開口（75b）に通す。同時に他方の連結棒（例えば第２連結棒（52））を固定板（75）の開口（75a）に通す。このように第１連結棒（51）と第２連結棒（52）と固定板（75）との相対的な位置を最適に調節する。

次いで、つぶし加工工程では、このような状態の連結部材（50）において、図１６に示す二点鎖線Ｂで囲んだ領域の部分を所定の工具を用いてつぶす。つまり、つぶし加工工程では、第１連結棒（51）における固定板（75）の両側の各部分と、第２連結棒（52）における固定板（75）の両側の各部分とがそれぞれつぶされる。このようにつぶし加工を行うと、各連結棒（51,52）では、開口（75a,75b）の内部に位置する部分が径方向外方へと隆起し、円環状の凸部（55）が形成される。これらの凸部（55）が各開口（75a,75b）の内周縁部と接することで、各連結棒（51,52）が固定板（75）に固定ないし連結される。これにより、最適な長さの連結部材（50）を得ることができる。それ以外の作用効果は上述した実施形態と同様である。

以上説明したように、本発明は太陽光発電システムについて有用である。

1 太陽光発電システム
10 太陽光パネルユニット
10a 駆動ユニット（駆動側の太陽光パネルユニット）
10b 従動ユニット（従動側の太陽光パネルユニット）
11 パネル部材
12 太陽光パネル
20 支持部材
30 アクチュエータ機構
40 連結機構
50 連結部材
51 第１連結棒（連結棒）
52 第２連結棒（連結棒）
53 第３連結棒（連結棒）
60 クランク部材（調節機構、保持部材）
62 把持部
63 調節ボルト（調節部）
65 カップリング（調節機構）
70 固定部材（調節機構、保持部材）
75 固定板（調節機構、保持部材）
E 先端部
h ピン穴

Claims (8)

1. 太陽光発電システムであって、
   太陽光パネル（12）を有するパネル部材（11）と、該パネル部材（11）を回動可能に支持し、所定位置に設置される支持部材（20）とをそれぞれ有する複数の太陽光パネルユニット（10）と、
   上記複数の太陽光パネルユニット（10）のうちの一部の太陽光パネルユニット（10）のパネル部材（11）を回動させるアクチュエータ機構（30）と、
   隣り合う上記パネル部材（11）を連結する連結部材（50）を有し、上記アクチュエータ機構（30）に駆動される駆動側の上記太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（12）と、上記アクチュエータ機構（30）に駆動されない従動側の上記太陽光パネルユニット（10）との各々の太陽光パネル（12）が同じ角度で同期して回動するように構成される連結機構（40）とを備え、
   上記連結機構（40）は、上記連結部材（50）の長さを調節する調節機構（60,65,70,75）を有している
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
2. 請求項１において、
   上記連結部材（50）は、２本以上の連結棒（51,52,53）を有し、
   上記調節機構（60,65,70,75）は、上記２本以上の連結棒（51,52,53）の連結箇所を調節することで上記連結部材（50）の長さを調節するように構成される
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
3. 請求項２において、
   隣り合う一対の上記連結棒（51,52）の先端部（E）が径方向に近接して並ぶように配置され、
   上記調節機構は、上記一対の連結棒（51,52）の先端部（E）を一体的に保持する保持部材（60,70,75）を有する
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
4. 請求項３において、
   上記保持部材は、上記一対の連結棒（51,52）の先端部（E）をそれぞれ把持する２つの把持部（62）と、各々の該把持部（62）が上記先端部（E）を把持する力を調節する調節部（63）とを有するクランプ部材（60）で構成される
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
5. 請求項３又は４において、
   一対の上記連結棒（51,52）の長手方向の各一端部が隣接するパネル部材（11）にそれぞれ固定され、
   上記一対の連結棒（51,52）の長手方向の各他端部が上記保持部材（60,70,75）に固定される
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
6. 請求項５において、
   上記一対の連結棒（51,52）の長さは互いに異なる
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
7. 請求項５において、
   上記一対の連結棒（51,52）の長さは互いに同じである
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つにおいて、
   上記パネル部材（11）と、連結棒（51,52）の端部との一方にピン（17）が形成され、
   上記パネル部材（11）と、連結棒（51,52）の端部の他方に、上記ピン（17）が挿通されるピン穴（h）が形成される
   ことを特徴とする太陽光発電システム。

Images