JP2019216582A - ソーラーハウス、及び、ソーラーハウスの製造方法 - Google Patents

ソーラーハウス、及び、ソーラーハウスの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】多くの発電量を得ながらも適度な太陽光を内部に取り込むことの可能なソーラーハウスを提供する。【解決手段】ソーラーハウス１において、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２及び第２のパネル組３が最大に傾いた際でも互いに太陽光の受光を遮らないように、第１のパネル組２及び第２のパネル組３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１の支柱７１による第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に対する第１のパネル組２及び第２のパネル組３の支持位置と、が設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光パネルを用いたソーラーハウス、及び、当該ソーラーハウスの製造方法に関する。
従来より、屋根の大部分および南壁側が透明素材（透明ガラス）で形成され、透明素材の一部に太陽光パネルを設置した農業ハウスが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４−５０３６９号公報
上記技術では、屋根の一部に太陽光パネルを単純に配置しているだけであるため、発電量は太陽光パネルの数に比例することになる。
また、農業ハウスにおいて農作物等を育てるためには、適度な太陽光を内部に偏りなく取り込むことが好ましいところ、上記技術では、太陽光パネルが配置されていない南壁側からのみ直射日光が入射することになるため、農作物等を育てるのに好環境とは言えない。
更に、多くの発電量を得るために、上記技術において多数の太陽光パネルを敷き詰めた場合には、太陽光パネルのコストが大幅に増大すると共に、適度な太陽光を内部に取り込むこともできなくなってしまう。
そこで、本発明は、多くの発電量を得ながらも、適度な太陽光を内部に取り込むことの可能なソーラーハウス、及び、当該ソーラーハウスの製造方法を提供することを目的としている。
本発明は、複数の第１の太陽光パネルを有し、第１の方向を軸として回転可能な第１のパネル組と、複数の第２の太陽光パネルを有し、前記第１の方向を軸として回転可能であり、前記第１の方向と略直交する第２の方向において前記第１のパネル組と並んで配置された第２のパネル組と、太陽光を追尾するように前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を前記第１の方向を軸として回転駆動させる駆動機構と、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の下方に設けられたハウス部と、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を支持するために立設する複数の第１の支柱と、を備え、前記ハウス部は、前記第１のパネル組の下方に配置される第１のハウス組と、前記第２のパネル組の下方に配置される第２のハウス組と、前記第１のハウス組と前記第２のハウス組との間に配置され少なくとも上部が透明性を有する部材により形成された中間ハウス部材と、を備えており、一の第１の支柱は、前記第１のハウス組に接続され、他の第１の支柱は、前記第２のハウス組に接続され、前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が最大に傾いた際でも互いが前記太陽光の受光を遮らないように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対する前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されていることを特徴とするソーラーハウスを提供している。
このような構成によれば、太陽光を追尾することにより第１のパネル組と第２のパネル組が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないので、追尾式による最大限の効率が得られると共に、当該最大限の効率を得るために必要な第１のパネル組と第２のパネル組との間のスペースをうまく利用して、ハウス部の内部に適度な太陽光を偏りを抑えて取り込むことができるため、農作物等を好環境で育てることが可能となる。一方で、ハウス部の上部の大部分は第１のパネル組及び第２のパネル組によって覆われることになるので、夏には、第１のパネル組及び第２のパネル組がハウス部の内部への直射日光の入射を抑制し、冬には、第１のパネル組及び第２のパネル組が断熱材として機能することとなり、環境に優しいヒートポンプ機能を有することとなる。また、“互いが太陽光の受光を遮らない”ことさえ守れば、中間ハウス部材等のサイズを調整することで、上記効果を得ながらも、ソーラーハウスのより細かいサイズ要望にも沿うことも可能となる。
また、前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が略前記最大よりも傾いたとしたら一方が他方の前記太陽光の受光を遮ってしまうように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対する前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されていることが好ましい。
このような構成によれば、追尾式による最大限の効率を得られる範囲で、第１のパネル組及と第２のパネル組との間のスペースを最も狭くすることができるので、所定の建設エリアに多数のパネル組を配置して多くの電力を得ることが可能となる。
また、本発明は、前記第１のパネル組を支持する第１の架台を更に備え、前記第１のパネル組は、前記第１の方向に配列された複数の１列目太陽光パネルと、前記第１の方向に配列された複数の２列目太陽光パネルと、を有し、前記第１の架台は、前記第１の方向に延び、前記複数の１列目太陽光パネルと前記複数２列目太陽光パネルとの間に所定の隙間を空けて配置された主軸を有し、前記第１の支柱は、前記主軸の下方に配置されており、前記第１の支柱には、前記所定の隙間から落下した液体を受け止めて運ぶための凹状樋が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、所定の隙間から落下した雨水等の液体は、凹状樋によって受け止められて運ばれるので、主軸付近に流れ込んだ雨水等が、地面の一部分にのみ集中して落下してしまい、意図せぬ位置に水溜りができてしまうことが防止される。
また、前記凹状樋は、前記第１の方向に延び、前記第１の方向に配置された他の第１の支柱にも接続されていることが好ましい。
このような構成によれば、第１のパネル組間等の意図せぬ位置に雨水等が落下してしまうことが防止される。
また、前記第１の架台は、前記主軸を中心としたＶ字形状を有していることが好ましい。
このような構成によれば、第１の太陽光パネル上に降下した雨水は、主軸（所定の隙間）に向かって移動するので、雨水等が意図せぬ場所に集中的に落下することが防止される。また、Ｖ字形状にすることで、Ｖ字形状の中心付近に光が反射されて散乱するので、この散乱光によっても更なる発電を行うことが可能となる。
また、本発明の別の観点によれば、複数の第１の太陽光パネルを有し、第１の方向を軸として回転可能な第１のパネル組と、複数の第２の太陽光パネルを有し、前記第１の方向を軸として回転可能であり、前記第１の方向と略直交する第２の方向において前記第１のパネル組と並んで配置される第２のパネル組と、太陽光を追尾するように前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を前記第１の方向を軸として回転駆動させる駆動機構と、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の下方に設けられるハウス部と、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を支持するために立設する複数の第１の支柱と、を有するソーラーハウスの製造方法であって、前記ハウス部は、前記第１のパネル組の下方に配置される第１のハウス組と、前記第２のパネル組の下方に配置される第２のハウス組と、前記第１のハウス組と前記第２のハウス組との間に配置され少なくとも上部が透明性を有する部材により形成された中間ハウス部材と、を有しており、一の第１の支柱は、前記第１のハウス組に接続され、他の第１の支柱は、前記前記第２のハウス組に接続されており、前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が最大に傾いた際でも互いが前記太陽光の受光を遮らないように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対する前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されており、前記第２の方向において前記中間ハウス部材が前記第１のハウス組と前記第２のハウス組との間に位置するように前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材を連接して配置する工程と、第１の支柱により前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対して前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を支持させる工程と、を備えたことを特徴とするソーラーハウスの製造方法を提供している。
このような構成によれば、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２と第２のパネル組３が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないソーラーハウス１を容易に製造することが可能となる。
また、前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が略前記最大よりも傾いたとしたら一方が他方の前記太陽光の受光を遮ってしまうように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対する前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されていることが好ましい。
本発明のソーラーハウス、及び、当該ソーラーハウスの製造方法によれば、多くの発電量を得ながらも、適度な太陽光を内部に取り込むことが可能となる。
本発明の実施の形態によるソーラーハウスの全体図 本発明の実施の形態による第１のパネル組の平面図 本発明の実施の形態による第１の架台の平面図 本発明の実施の形態による主軸の斜視図 本発明の実施の形態による第１のパネル組及び第１の架台の側断面図 本発明の実施の形態による駆動機構の説明図 本発明の実施の形態による駆動機構による太陽光追尾の説明図 本発明の実施の形態による中間ハウス部材の斜視図 本発明の実施の形態による第１の太陽光パネルの側断面図 本発明の実施の形態による第１のパネル組と第２のパネル組の位置関係の説明図 本発明の変型例による第１のパネル組及び第１の架台の側断面図
以下、本発明の実施の形態によるソーラーハウス１について、図１−図１０を参照して説明する。
ソーラーハウス１は、図１に示すように、第１のパネル組２と、第２のパネル組３と、第１の架台４と、第２の架台５と、駆動機構６と、複数の支柱７と、ハウス部８と、を備えている。
第１のパネル組２は、図２に示すように、複数の第１の太陽光パネル２１を備えており、第１の架台４によって支持される。同様に、第２のパネル組３は、複数の第２の太陽光パネル３１を備えており、第２の架台５によって支持される。
本実施の形態では、第１のパネル組２及び第１の架台４のセットと、第２のパネル組３及び第２の架台５のセットと、は、同一の構成を有しているため、以下では、第１のパネル組２及び第１の架台４のセットに関して説明を行い、第２のパネル組３及び第２の架台５のセットに関する説明は省略する。
複数の第１の太陽光パネル２１は、図２に示すように、第１の方向Ｘに配列された複数の１列目太陽光パネル２１Ａと、第１の方向Ｘに配列された複数の２列目太陽光パネル２１Ｂと、を備えており、複数の１列目太陽光パネル２１Ａと複数の２列目太陽光パネル２１Ｂとは、第１の方向Ｘと略直交する第２の方向Ｙにおいて並んで配置されている。本実施の形態では、第１の方向Ｘは南北方向に、第２の方向は東西方向に、それぞれ略一致するものとする。
また、本実施の形態では、複数の第１の太陽光パネル２１として、透過型、かつ、両面受光型のものを採用する。詳細には、図２に示すように、略矩形状の第１の太陽光パネル２１において、複数の両面受光セル２２が規則的に配列され、各両面受光セル２２間には、ガラス等の透過部材２３が配置されている。
このような構成により、太陽光は、両面受光セル２２の表面で受光されると共に、透過部材２３を透過する。そして、透過部材２３を透過して地面等で反射された太陽光は、両面受光セル２２の背面で受光されることになる。透過型の特性により、太陽光が木漏れ日状態で地面に投射されて農作物等に適度な太陽光を供給すると共に、両面受光型の特性により、地面からの反射光でも発電することが可能となる。なお、本実施の形態では、両面受光セル２２及び透過部材２３の厚みは、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙの両方に略直交する第３の方向Ｚに延びているものとする。
第１の架台４は、第１のパネル組２を載置して支持するものであり、図３−図５に示すように、主軸４１と、複数の仕切り部４２と、を備えている。
主軸４１は、図４に示すように、第１の方向Ｘに延出するように配置された場合、第１の方向Ｘと交差する方向（本実施の形態では、第２の方向Ｙ）における両端部から一対の立設部４１Ａがそれぞれ立設しており、一対の立設部４１Ａには、複数の仕切り部４２がそれぞれ嵌合される複数の嵌合部４１Ｂが所定間隔Ｉで形成されている。所定間隔Ｉは、第１の太陽光パネル２１（１列目太陽光パネル２１Ａ及び２列目太陽光パネル２１Ｂ）の第１の方向Ｘにおける長さと対応する長さ（略同一、又は、少し短め）に設定されている。
複数の仕切り部４２は、複数の１列目太陽光パネル２１Ａ及び複数の２列目太陽光パネル２１Ｂを仕切るためのものであり、複数の嵌合部４１Ｂにそれぞれ嵌合され、図３に示すように、主軸４１と交差（本実施の形態では、直交）して主軸４１の両側に延出する。
このような構成の下、主軸４１が第１の方向Ｘに延び、複数の仕切り部４２が略第２の方向に延びるように向けられた状態で、図２に示すように、第１の架台４上に、主軸４１を境として、複数の１列目太陽光パネル２１Ａと複数の２列目太陽光パネル２１Ｂが載置される。
この際、各嵌合部４１Ｂ間の所定間隔Ｉは、第１の太陽光パネル２１（１列目太陽光パネル２１Ａ及び２列目太陽光パネル２１Ｂ）の第１の方向Ｘにおける長さと対応する長さに設定されているため、複数の仕切り部４２により、複数の１列目太陽光パネル２１Ａ及び複数の２列目太陽光パネル２１Ｂがそれぞれ仕切られることとなる。
なお、所定間隔Ｉを、第１の太陽光パネル２１の第１の方向Ｘにおける長さと略同一にした場合には、第１の太陽光パネル２１が第１の架台４（第１の方向Ｘにおいて隣接する仕切り部４２の間）から落ちないようにするために、別途支持することが好ましい。
このように、本実施の形態では、第１の太陽光パネル２１の第１の方向Ｘにおける長さと対応する間隔で形成された嵌合部４１Ｂ上に仕切り部４２が嵌合されるので、仕切り部４２の位置合わせが正確かつ容易になる。
また、第１の太陽光パネル２１の第１の方向Ｘにおける位置は、仕切り部４２により画定されるので、各第１の太陽光パネル２１を正確な位置に配置することが可能となると同時に、各第１の太陽光パネル２１が第１の方向Ｘに移動してしまうことが防止される。
なお、第１の太陽光パネル２１は、第２の方向Ｙに移動しないように、ストッパー等により第１の架台４に対して固定されることが好ましい。
また、後述するが、図２及び図５に示すように、１列目太陽光パネル２１Ａと２列目太陽光パネル２１Ｂは、主軸４１との間に所定の隙間Ｇを空けて配置される。
駆動機構６は、図６に示すように、駆動部６１と、伝達部６２と、第１の変換部６３と、第２の変換部６４と、を備えている。
駆動部６１は、第１の架台４（主軸４１）を第１の方向Ｘを軸として回転させる。
伝達部６２は、第２の方向Ｙに延び、第１の架台４の主軸４１と第２の架台５の主軸５１との間に配置されている。
第１の変換部６３は、第１の架台４の主軸４１と伝達部６２との間に接続され、主軸４１の第１の方向Ｘを軸とした回転を、伝達部６２の第２の方向Ｙを軸とした回転に変換する。
本実施の形態では、図６に示すように、主軸４１に取り付けられ第１の方向Ｘを軸として回転する歯車と、伝達部６２の主軸４１側に取り付けられ第２の方向Ｙを軸として回転する歯車と、を歯合させたものを第１の変換部６３として採用し、当該２つの歯車により、第１の方向Ｘを軸とした回転を第２の方向Ｙを軸とした回転に変換する。
第２の変換部６４は、伝達部６２と第２の架台５の主軸５１との間に接続され、伝達部６２の第２の方向Ｙを軸とした回転を、主軸５１の第１の方向Ｘを軸とした回転に変換する。
本実施の形態では、図６に示すように、伝達部６２の主軸５１側に取り付けられ第２の方向Ｙを軸として回転する歯車と、主軸５１に取り付けられ第１の方向Ｘを軸として回転する歯車と、を歯合させたものを第２の変換部６４として採用し、当該２つの歯車により、第２の方向Ｙを軸とした回転を第１の方向Ｘを軸とした回転に変換する。これにより、第１のパネル組２（第２のパネル組３）は、主軸４１（第１の方向Ｘ）を軸として回転することとなる。
このような構成により、１つの駆動部６１で複数の架台（本実施の形態では、第１の架台４及び第２の架台５）を回転させることが可能となる。従って、広い作業スペースを得るために、多数のハウス組（後述する）及び多数のパネル組を設ける場合であっても、１つの駆動部６１で複数の架台を回転させることができるので、駆動部６１を設置するコスト及びスペースを大幅に削減することが可能となる。
そして、このような構成の下、駆動部６１は、図７に示すように、第１の架台４及び第２の架台５にそれぞれ載置された第１のパネル組２及び第２のパネル組３が太陽光を追尾するように、すなわち、第１のパネル組２及び第２のパネル組３の表面が太陽と対向し続けるように駆動する。図７の（ａ）は、太陽が東側にある場合、（ｂ）は太陽が頂点付近にある場合、（ｃ）は、太陽が西側にある場合を示している。
複数の支柱７は、図１に示すように、第１のパネル組２及び第２のパネル組３をそれぞれ支持するために地面から立設した鉄骨等であり、複数の第１の支柱７１と、複数の第２の支柱７２と、を備えている。
複数の第１の支柱７１は、本実施の形態では、第１の架台４の主軸４１及び第２の架台５の主軸５１の第１の方向Ｘにおける両端部付近を回転可能に支持している。複数の第２の支柱７２は、ハウス部８を支持するためのものであるが、複数の第２の支柱７によるハウス部８の支持に関しては後述する。
ハウス部８は、図１に示すように、第１のハウス組８１と、第２のハウス組８２と、中間ハウス部材８３と、を備えており、それぞれ、透明性を有する形状保持可能な素材により形成されている。
本実施の形態では、第１のハウス組８１は第１のパネル組２の下方に、第２のハウス組８２は第２のパネル組３の下方に、中間ハウス部材８３はスペースＳの下方に配置される。
第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２は、それぞれ同一のサイズを有しており、第１のパネル組２及び第２のパネル組３の回転に対応するために、それぞれ、上部が山型に傾斜した形状を有している。一方、中間ハウス部材８３は、図８に示すように、第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に隣接する側が開放され、上面が略平板状の略コの字形状を有している。
第１のハウス組８１は、図１及び図５に示すように、第１の支柱７１によって、第１のパネル組２（第１の架台４）と共に支持されている。本実施の形態では、第１のパネル組２と第１のハウス組８１の第２の方向Ｙにおける略中心部分が共に支持されているものとする。更に、第１のハウス組８１は、第２の方向Ｙにおける両端部において、第２の支柱７２によって、それぞれ支持されている。
第２のハウス組８２は、図１及び図５に示すように、第１の支柱７１によって、第２のパネル組３（第２の架台５）と共に支持されている。本実施の形態では、第２のパネル組３と第２のハウス組８２の第２の方向Ｙにおける略中心部分が共に支持されているものとする。更に、第２のハウス組８２は、第２の方向Ｙにおける両端部において、第２の支柱７２によって、それぞれ支持されている。
中間ハウス部材８３は、上記第２の支柱７２のうち、スペースＳに隣接する第２の支柱７２によって、第１のパネル組２及び第２のパネル組３と共に支持されている。
そして、第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２の側面のうち、少なくとも中間ハウス部材８３と隣接する側面は、開放されている。これにより、通常であればビニールハウス等が設置されないスペースＳの下方も有効活用することが可能となり、第１のパネル組２、第２のパネル組３、及び、スペースＳの下方には、連結されたハウス部８によって大きな作業スペースが確保されることになる。
上記構成により、ハウス部８の上部の大部分は第１のパネル組２及び第２のパネル組３によって覆われることになるが、スペースＳからはハウス部８の内部に太陽光が入り込むこととなる。
一方、ハウス部８の内部には、両面受光セル２２を透過した太陽光も取り込むことが好ましいが、第１のパネル組２及び第２のパネル組３が太陽光を追尾しない構成の場合、図９（ａ）に示すように透過部材２３に斜めに入射した太陽光は、両面受光セル２２の側面に反射してしまうので、ハウス部８の内部に入り込む太陽光が少なくなってしまう。
しかしながら、本実施の形態では、第１のパネル組２及び第２のパネル組３が太陽光を追尾する構成であるため、太陽光は、図９（ｂ）に示すように、透過部材２３に対して略垂直に入射し、ハウス部８の内部に多くの太陽光を取り込むことが可能となる。
このように、本実施の形態によるソーラーハウス１では、ハウス部８の内部に適度な太陽光を偏りを抑えて取り込むことが可能となるため、ハウス部８の内部において農作物等を好環境で育てることが可能となる。そして、ハウス部８の内部に植物等の生産設備を設ければ、第１のパネル組２及び第２のパネル組３によって得られた電力を用いて、自動で植物等を栽培することが可能となり、外部からの電力を必要とせずに、環境に優しく植物等を栽培することが可能となる。
例えば、植物ＬＥＤ照明導光板を設ければ、季節野菜の生産調整が可能となる。また、地面に水分計を設け、水分が不足している場合には、タンク４１Ｆ内に貯留された雨水等を自動的に散水することも可能となる。このような生産設備に含まれる自動化作業としては、散水、空調、照明、撒肥（肥料を撒く）等が考えられる。
ところで、図１０に示すように、第１のパネル組２と第２のパネル組３が近すぎると、太陽を追尾する際に、一方のパネル組が他方のパネル組の影（斜線部）となってしまい、発電効率が低下してしまう。
そこで、本実施の形態では、最大限の効率で電力を得るために、図７（ｂ）に示すように、第１のパネル組２と第２のパネル組３は、互いに一直線に並んだ状態において、スペースＳを空けて配置される。
このスペースＳは、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２及び第２のパネル組３が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないような距離に設定されている。特に、本実施の形態では、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２及び第２のパネル組３が略最大よりも傾いたとしたら一方が他方の受光を遮ってしまうように、第１のパネル組２及び第２のパネル組３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１の支柱７１による第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に対する第１のパネル組２及び第２のパネル組３の支持位置と、が設定されている。換言すると、第１のパネル組２及び第２のパネル組３が略最大に傾いた際には、図７（ａ）及び（ｃ）に示すように、第１のパネル組２及び第２のパネル組３と、第１のパネル組２の第２のパネル組３に近い方の端部と第２のパネル組３の第１のパネル組２に近い方の端部とを結んだ仮想直線Ｌ（図７）と、が略直交することとなる。
これにより、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３を第２の方向Ｙにおいて連接して配置することで、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２と第２のパネル組３が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないソーラーハウス１を容易に製造することが可能となる。
このようなソーラーハウス１の製造方法としては、第２の方向Ｙにおいて中間ハウス部材８３が第１のハウス組８１と第２のハウス組８２との間に位置するように第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３を連接して配置した上で、第１の支柱７１により第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に対して第１のパネル組２及び第２のパネル組３を支持させることが考えられ、これにより、ソーラーハウス１を容易に製造することが可能となる。
なお、例えば、第１のパネル組２（第２のパネル組３）及び第１のハウス組８１（第１のハウス組８２）に第１の支柱７１と嵌合する嵌合部を設けておくことで、第１のパネル組２（第２のパネル組３）は、第１のハウス組８１（第２のハウス組８２）に対して、設定された位置で自動的に支持されることとなる。
更に、本実施の形態では、図４及び図５に示すように、第１の支柱７１には、凹状樋７１Ａが設けられている。凹状樋７１Ａは、主軸４１と１列目太陽光パネル２１Ａ（２列目太陽光パネル２１Ｂ）との間の所定の隙間Ｇから落下した液体を受け止めて運ぶためのものであり、第１の方向Ｘに延びている。
このような構成により、所定の隙間Ｇから落下した雨水等の液体は、凹状樋７１Ａによって受け止められて運ばれるので、主軸４１上に流れ込んだ雨水等が、地面の一部分にのみ集中して落下してしまい、意図せぬ位置に水溜りができてしまうことが防止される。
なお、図１に示すように、凹状樋７１Ａは、排水管４１Ｅと接続され、排水された雨水等は、ハウス部８内又はハウス部８外に設けられたタンク４１Ｆに貯留されることが好ましい（図１では、凹状樋７１Ａを省略）。
以上説明したように、本実施の形態によるソーラーハウス１では、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２及び第２のパネル組３が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないように、第１のパネル組２及び第２のパネル組３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１の支柱７１による第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に対する第１のパネル組２及び第２のパネル組３の支持位置と、が設定されている。
このような構成によれば、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２と第２のパネル組３が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないので、追尾式による最大限の効率が得られると共に、当該最大限の効率を得るために必要な第１のパネル組２と第２のパネル組３との間のスペースＳをうまく利用して、ハウス部８の内部に適度な太陽光を偏りを抑えて取り込むことができるため、農作物等を好環境で育てることが可能となる。一方で、ハウス部８の上部の大部分は第１のパネル組２及び第２のパネル組３によって覆われることになるので、夏には、第１のパネル組２及び第２のパネル組３がハウス部８の内部への直射日光の入射を抑制し、冬には、第１のパネル組２及び第２のパネル組３が断熱材として機能することとなり、環境に優しいヒートポンプ機能を有することとなる。
また、本実施の形態によるソーラーハウス１では、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２及び第２のパネル組３が略最大よりも傾いたとしたら一方が他方の太陽光の受光を遮ってしまうように、第１のパネル組２及び第２のパネル組３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３の第２の方向Ｙにおけるサイズと、第１の支柱７１による第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に対する第１のパネル組２及び第２のパネル組３の支持位置と、が設定されている。
このような構成によれば、追尾式による最大限の効率を得られる範囲で、第１のパネル組２及と第２のパネル組３との間のスペースＳを最も狭くすることができるので、所定の建設エリアに多数のパネル組を配置して多くの電力を得ることが可能となる。
また、本実施の形態によるソーラーハウス１では、第１の支柱７１には、所定の隙間Ｇから落下した液体を受け止めて運ぶための凹状樋７１Ａが設けられている。
このような構成によれば、所定の隙間Ｇから落下した雨水等の液体は、凹状樋７１Ａによって受け止められて運ばれるので、主軸４１付近に流れ込んだ雨水等が、地面の一部分にのみ集中して落下してしまい、意図せぬ位置に水溜りができてしまうことが防止される。
また、本実施の形態によるソーラーハウス１の製造方法では、第２の方向Ｙにおいて中間ハウス部材８３が第１のハウス組８１と第２のハウス組８２との間に位置するように第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３を連接して配置した上で、第１の支柱７１により第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に対して第１のパネル組２及び第２のパネル組３を支持させる。
このような構成によれば、太陽光を追尾することにより第１のパネル組２と第２のパネル組３が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないソーラーハウス１を容易に製造することが可能となる。
尚、本発明のソーラーハウスは、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
（１）架台の構造
例えば、上記実施の形態では、第１の架台４は、主軸４１を軸として回転されるため、第１の太陽光パネル２１上に降下した雨水も、太陽光パネル２１の回転に応じて移動して落下し、このことによっても、地面の一部分にのみ集中して落下してしまうおそれがある。
そこで、図１１に示すように、各仕切り部４２（第１の架台４）は、主軸４１上の位置を中心とするＶ字形状を有する構成も考えられる。
これにより、第１の太陽光パネル２１上に降下した雨水は、主軸４１（隙間Ｇ）に向かって移動するので、雨水等が意図せぬ場所に集中的に落下することが防止される。また、Ｖ字形状にすることで、Ｖ字形状の中心付近に光が反射されて散乱するので、この散乱光によっても更なる発電を行うことが可能となる。
また、風速計を設け、風が強いときには、第１のパネル組２及び第２のパネル組３を水平な状態で停止させるように駆動部６１を制御してもよい。上記したように仕切り部４２がＶ字形状を有している場合には、仕切り部４２のＶ字形状の中心部分を回転可能な構造にし、仕切り部４２を水平にした上で、太陽光の追尾を停止させることが好ましい。
また、隙間Ｇは、必ずしも水平方向に設けられていなくてもよく、例えば、上下方向に設けられていても、雨水が通過可能であればよい。
（２）第１の方向Ｘにおける連結
また、第１の方向Ｘにおいて複数の第１のパネル組２を連結する構成も考えられるが、この場合、隣接する主軸４１同士を連結することで、雨水等を遠方まで運ぶことが可能となる。例えば、ソーラーハウス１の敷地の外側に池等が存在する場合には、池等に直接排水することが可能となり、タンク４１Ｆを設ける必要もなくなる。なお、この場合も、隣接する主軸４１同士を連結することで、第１の方向Ｘに連結された第１の複数の架台（第１のパネル組２）を、１つの駆動部６１で回転させることが可能である。
また、第１の方向Ｘにおいて複数の第１のパネル組２を連結する場合には、凹状樋７１Ａが、第１の方向Ｘに延び、第１の方向Ｘに配置された他の第１のパネル組２を支持する他の第１の支柱７１にも接続されることが好ましい。これにより、第１のパネル組２間等の意図せぬ位置に雨水等が落下してしまうことが防止される。
なお、第１の方向Ｘにおいて複数の第１のパネル組２を連結する場合であっても、凹状樋７１Ａは、必ずしも他の第１の支柱７１にも接続されていなくてもよく、例えば、ハウス栽培で雨水を利用するような場合には、各第１の支柱７１の近辺に排水管及びタンクを設けて、凹状樋７１Ａから排水管を介してタンク内部に貯水してもよい。また、上記実施の形態では、凹状樋７１Ａは、図４及び図５に示すように、半円の断面を有していたが、凹状は、これに限定されるものではない。
（３）第２の方向Ｙにおける連結
また、上記実施の形態では、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３の３つを連結したが、更に多くのハウス組及び中間ハウス部材を第２の方向Ｙにおいて連結してもよい。この場合であっても、ハウス組間に中間ハウス部材を配置することで、太陽光を追尾することによりパネル組が最大に傾いた際でも互いが太陽光の受光を遮らないこととなる。また、この場合であっても、伝達部６２を複数の架台に対して共通に用いれば、１つの駆動部６１で複数の架台を回転させることが可能となる。
また、ソーラーハウス１を建設する際には、製造コストを抑制するために、規定サイズの部材（パネル組、ハウス組等）を予め製造しておき、現地においてそれらを組み合わせる方法が考えられる。ところが、クライアントの要望するソーラーハウス１のサイズは様々であるため、規定サイズの部材だけではクライアントの要望に沿えないことも考えらえる。しかしながら、本発明のソーラーハウス１では、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３を連結可能であるため、連結数を増減させることによってクライアントの要望に沿うことが可能となる。
更には、最も外装や内装を必要としない中間ハウス部材８３だけ、複数のサイズを準備、又は、受注生産することで、より細かい要望に沿うことも可能となる。ここで、第１のパネル組２と第２のパネル組３との間のスペースＳを広めにした場合には、太陽光を追尾することによりパネル組が最大よりも傾いたとしても、互いが太陽光の受光を遮るような位置関係にならず、配置できるパネル組の数が減ってしまう可能性がある。しかしながら、“互いが太陽光の受光を遮らない”ことさえ守れば、追尾式による最大限の効率を得ながら、ソーラーハウス１のより細かいサイズ要望にも沿うことができるという更なるメリットが得られる。
（４）ハウス部の構造
また、上記実施の形態では、第１の支柱７１によって、第１のパネル組２（第２のパネル組３）と第１のハウス組８１（第２のハウス組８２）の第２の方向Ｙにおける略中心部分が共に支持されていたが、支持位置は“第２の方向Ｙにおける略中心部分”に限らず、パネル組のサイズ、ハウス組（及び中間ハウス部材）のサイズ、及び、支持位置の関係から、前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が最大に傾いた際でも互いが前記太陽光の受光を遮らなければよい。
また、上記実施の形態では、第１のハウス組８１（第２のハウス組８２）は、第１の支柱７１によって第１のパネル組２（第２のパネル組３）と共に支持されていたが、第１の支柱７１による第１のハウス組８１（第２のハウス組８２）に対する第１のパネル組２（第２のパネル組３）の支持位置が設定されていれば、他の支柱によって第１のパネル組２（第２のパネル組３）とは別に支持されてもよい。但し、第１の支柱７１によって、第１のハウス組８１（第２のハウス組８２）を第１のパネル組２（第２のパネル組３）と共に支持した方が、構造を簡易化することができ、材料及びスペースを節約することが可能となる。
また、上記実施の形態では、中間ハウス部材８３は、略コの字形状を有していたが、その他の形状であってもよい。
また、上記実施の形態では、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３の互いに隣接する側面は、開放されていたが、必要に応じて開放可能な構成であってもよく、この場合も本発明の“開放されている”に含まれる。
また、上記実施の形態では、第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３は、透明性を有する素材により形成されていたが、少なくとも上部が透明性を有する素材により形成されていればよく、この場合であっても、スペースＳ及び第１の太陽光パネル２１の透過部材２３により、ハウス部８の内部に適度な太陽光を偏りを抑えて取り込むことが可能となる。
また、上記実施の形態では、第１の支柱７１は、第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２の第１の方向Ｘにおける端部を支持していたが、例えば、第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２を第１の方向Ｘに延長し、端部よりも内側の位置を第１の支柱７１が支持するようにすれば、第１の支柱７１が第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２の内部への出入りの障害とならなくなる。
また、例えば、ハウス部８内での作業に高さを必要とする場合には、必要な高さに応じた支柱７及びハウス部８を採用すればよいことは、もちろんである。
（５）ソーラーハウスの製造方法
上記実施の形態では、第２の方向Ｙにおいて中間ハウス部材８３が第１のハウス組８１と第２のハウス組８２との間に位置するように第１のハウス組８１、第２のハウス組８２、及び、中間ハウス部材８３を連接して配置した上で、第１の支柱７１により第１のハウス組８１及び第２のハウス組８２に対して第１のパネル組２及び第２のパネル組３を支持させたが、第１の支柱７１により第１のハウス組８１（第２のハウス組８２）に対して第１のパネル組２（第２のパネル組３）を先に支持させてもよく、連接配置の途中で支持させてもよい。
（６）ソーラーハウスの利用方法
また、本発明のソーラーハウスは、植生物用に限らず、ハウス部８の内部を、駐車場、家、仮設住宅、倉庫、又は、それらの組み合わせとして利用することも可能である。
また、スペースＳに対応した地面には、太陽光が入り込みやすいので、この部分は暖かくなりやすくなることが考えられる。従って、この部分には、ハウス部８の内部で地中熱を分配するための配管を設けることも考えられる。
１ ソーラーハウス
２ 第１のパネル組
３ 第２のパネル組
４ 第１の架台
５ 第２の架台
６ 駆動機構
７ 支柱
８ ハウス部
２１ 第１の太陽光パネル
２１Ａ １列目太陽光パネル
２１Ｂ ２列目太陽光パネル
２２ 両面受光セル
２３ 透過部材
３１ 第２の太陽光パネル
４１ 主軸
４１Ａ 立設部
４１Ｂ 嵌合部
４１Ｅ 排水管
４１Ｆ タンク
４２ 仕切り部
４２Ａ 凸部
５１ 主軸
６１ 駆動部
６２ 伝達部
６３ 第１の変換部
６４ 第２の変換部
７１ 第１の支柱
７１Ａ 凹状樋
７２ 第２の支柱
８１ 第１のハウス組
８２ 第２のハウス組
８３ 中間ハウス部材
Ｓ スペース
Ｘ 第１の方向
Ｙ 第２の方向
Ｚ 第３の方向

Claims (7)

  1. 複数の第１の太陽光パネルを有し、第１の方向を軸として回転可能な第１のパネル組と、
    複数の第２の太陽光パネルを有し、前記第１の方向を軸として回転可能であり、前記第１の方向と略直交する第２の方向において前記第１のパネル組と並んで配置された第２のパネル組と、
    太陽光を追尾するように前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を前記第１の方向を軸として回転駆動させる駆動機構と、
    前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の下方に設けられたハウス部と、
    前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を支持するために立設する複数の第１の支柱と、
    を備え、
    前記ハウス部は、前記第１のパネル組の下方に配置される第１のハウス組と、前記第２のパネル組の下方に配置される第２のハウス組と、前記第１のハウス組と前記第２のハウス組との間に配置され少なくとも上部が透明性を有する部材により形成された中間ハウス部材と、を備えており、
    一の第１の支柱は、前記第１のハウス組に接続され、他の第１の支柱は、前記第２のハウス組に接続されており、
    前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が最大に傾いた際でも互いに前記太陽光の受光を遮らないように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対する前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されていることを特徴とするソーラーハウス。
  2. 前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が略前記最大よりも傾いたとしたら一方が他方の前記太陽光の受光を遮ってしまうように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対する前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のソーラーハウス。
  3. 前記第１のパネル組を支持する第１の架台を更に備え、
    前記第１のパネル組は、前記第１の方向に配列された複数の１列目太陽光パネルと、前記第１の方向に配列された複数の２列目太陽光パネルと、を有し、
    前記第１の架台は、前記第１の方向に延び、前記複数の１列目太陽光パネルと前記複数２列目太陽光パネルとの間に所定の隙間を空けて配置された主軸を有し、
    前記第１の支柱は、前記主軸の下方に配置されており、
    前記第１の支柱には、前記所定の隙間から落下した液体を受け止めて運ぶための凹状樋が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のソーラーハウス。
  4. 前記凹状樋は、前記第１の方向に延び、前記第１の方向に配置された他の第１の支柱にも接続されていることを特徴とする請求項３に記載のソーラーハウス。
  5. 前記第１の架台は、前記主軸を中心としたＶ字形状を有していることを特徴とする請求項３又は４に記載のソーラーハウス。
  6. 複数の第１の太陽光パネルを有し、第１の方向を軸として回転可能な第１のパネル組と、複数の第２の太陽光パネルを有し、前記第１の方向を軸として回転可能であり、前記第１の方向と略直交する第２の方向において前記第１のパネル組と並んで配置される第２のパネル組と、太陽光を追尾するように前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を前記第１の方向を軸として回転駆動させる駆動機構と、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の下方に設けられるハウス部と、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を支持するために立設する複数の第１の支柱と、を有するソーラーハウスの製造方法であって、
    前記ハウス部は、前記第１のパネル組の下方に配置される第１のハウス組と、前記第２のパネル組の下方に配置される第２のハウス組と、前記第１のハウス組と前記第２のハウス組との間に配置され少なくとも上部が透明性を有する部材により形成された中間ハウス部材と、を有しており、
    一の第１の支柱は、前記第１のハウス組に接続され、他の第１の支柱は、前記第２のハウス組に接続されており、
    前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が最大に傾いた際でも互いが前記太陽光の受光を遮らないように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対する前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されており、
    前記第２の方向において前記中間ハウス部材が前記第１のハウス組と前記第２のハウス組との間に位置するように前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材を連接して配置する工程と、
    第１の支柱により前記第１のハウス組及び前記第２のハウス組に対して前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組を支持させる工程と、
    を備えたことを特徴とするソーラーハウスの製造方法。
  7. 前記太陽光を追尾することにより前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組が略前記最大よりも傾いたとしたら一方が他方の前記太陽光の受光を遮ってしまうように、前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１のハウス組、前記第２のハウス組、及び、前記中間ハウス部材の前記第２の方向におけるサイズと、前記第１の支柱による前記第１のパネル組及び前記第２のパネル組の支持位置と、が設定されていることを特徴とする請求項６に記載のソーラーハウスの製造方法。
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