JP3178451U - 太陽光発電ユニット及びこれを用いた太陽光発電装置並びに建造物 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池パネルの設置箇所の自由度を高め、かつ、太陽電池パネルによる発電効率を簡単に向上させる太陽光発電ユニットを提供する。
【解決手段】夫々が予め決められた数の太陽電池セルを配列して構成される複数の太陽電池パネル５と、建造物１の外表面に固定的に取り付けられ、複数の太陽電池パネル５を略直線状に並べて配置するように保持する保持部材６と、この保持部材６に対して複数の太陽電池パネル５を共通の方向で揺動可能に支持する揺動支持機構７とを備える。さらに、複数の太陽電池パネル５に跨がって設けられる可動部材８ａを有し、この可動部材８ａを移動させることで、揺動支持機構７の揺動支点を中心として複数の太陽電池パネル５を連動した状態で揺動させ、保持部材６の設置面に対する複数の太陽電池パネル５の姿勢を変化可能に調整する姿勢調整機構８とを備える。
【選択図】図１

Description

本考案は、主として建造物に設置されて太陽光発電に供される太陽光発電ユニット及びこれを用いた太陽光発電装置並びに建造物に関する。

従来における太陽光発電装置としては、例えば特許文献１〜６記載のものが既に提供されている。
特許文献１には、可動架台の角度を変える事により太陽電池パネルとこれに連結された太陽電池パネル可動棒により太陽電池パネルの角度を大きく変え、この角度の変化により太陽光の太陽電池パネルへの入射角度を変えて光の入射効率を良くする技術が開示されている。
特許文献２には、太陽電池パネルの受光面が水平面に対して所定の傾斜角を有して南方位に固定された固定パネルと、固定パネルの左右端において連動して回動する一対の可動パネルと、固定パネルの上下端において連動して回動する一対の可動パネルとを備え、一方の一対の可動パネルは、南北方向を回転軸として、太陽電池パネルの受光面が常に太陽に対向するように間欠的に回動し、他方の一対の可動パネルは、東西方向を回転軸として、太陽電池パネルの受光面が常に太陽に対向するように間欠的に回動する技術が開示されている。
特許文献３には、太陽光線の角度のセンサーにより、手動のときは、パネル面を太陽光線に対して直角にするための方向を指示し、電動のときは直角性を保持するために必要な、調整用の電流が流せるようにすることで、太陽の入射光に対して、パネル面を直角に調整し、固定が出来る作動用の機構を取り付ける技術が開示されている。
特許文献４には、一対の太陽光パネルは、二階部分を構成する建物ユニットのユニット屋根部上に載置され、太陽光パネルは回動することにより、ユニット屋根部の屋根面に対して平行な第１状態と、屋根面に対して傾斜した第２状態とに移行可能となっている技術が開示されている。
特許文献５には、太陽光発電のための太陽光パネルを備えた農業用温室であって、間口方向と奥行方向に向けてそれぞれ立設される複数本の支柱と、側面から外方に向けて張り出すと共に、前記奥行方向に向けて並設される複数本の張出パイプとを備え、前記張出パイプと前記側面との間のスペースに設置されると共に、回動軸を前記張出パイプに連設する角度調整装置を有し、太陽光パネルを一面に固定する架台を備えるよう構成した技術が開示されている。
特許文献６には、支持部の長さを可変とする事で太陽電池パネルを所定の傾斜角にする技術が開示されている。

特開平９−１３５０３８号公報（課題を解決するための手段，図１−１） 特開２００５−５２９６号公報（発明の実施の形態，図１） 特開２００６−１５６９２３号公報（発明の実施形態，図１） 特開２０１２−１７５８８号公報（発明を実施するための形態，図１） 特開２０１２−２３９８４号公報（発明を実施するための形態，図１） 特開２０１２−５４４４３号公報（発明を実施するための形態，図６）

しかしながら、いずれの特許文献記載の太陽光発電装置にあっても、太陽電池パネルの設置箇所に制限が多く、しかも、各太陽電池パネルの角度を個々的に変更することで太陽電池パネルの発電効率を高めているが、各太陽電池パネルの角度調整が面倒になるという懸念がある。
本考案が解決しようとする技術的課題は、太陽電池パネルの設置箇所の自由度を高め、かつ、太陽電池パネルによる発電効率を簡単に向上させることが可能な太陽光発電ユニット及びこれを用いた太陽光発電装置並びに建造物を提供することにある。

請求項１に係る考案は、建造物に設置可能で太陽光を受けて発電する太陽光発電ユニットであって、夫々が予め決められた数の太陽電池セルを配列して構成される複数の太陽電池パネルと、前記建造物の外表面に固定的に取り付けられ、前記複数の太陽電池パネルを略直線状に並べて配置するように保持する保持部材と、この保持部材に対して前記複数の太陽電池パネルを共通の方向で揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記複数の太陽電池パネルに跨がって設けられる可動部材を有し、この可動部材を移動させることで、前記揺動支持機構の揺動支点を中心として複数の太陽電池パネルを連動した状態で揺動させ、前記保持部材の設置面に対する複数の太陽電池パネルの姿勢を変化可能に調整する姿勢調整機構と、を備えることを特徴とする太陽光発電ユニットである。
請求項２に係る考案は、請求項１に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記揺動支持機構は、前記複数の太陽電池パネルの並び方向に交差する方向に延びて各太陽電池パネルを揺動支持する揺動支持軸を夫々有し、前記姿勢調整機構は、前記複数の太陽電池パネルの並び方向に沿って延びる可動部材を有し、この可動部材が、各太陽電池パネルのうち各揺動支持軸から同じ位置関係で離れた部位に対して掛け止められ、各太陽電池パネルの並び方向に沿う方向に沿って進退移動することで各太陽電池パネルの姿勢を変化させるものであることを特徴とする太陽光発電ユニットである。
請求項３に係る考案は、請求項１又は２に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記太陽電池パネルは、前記揺動支持機構の揺動支点から揺動自由端に至る方向の揺動方向長さが前記揺動支点に沿う方向の長さに比べて短い細長の羽板状に構成されていることを特徴とする太陽光発電ユニットである。
請求項４に係る考案は、請求項１ないし３いずれかに係る太陽光発電ユニットと、この太陽光発電ユニットに接続され、当該太陽光発電ユニットにて発電された直流電力を交流電力に変換して配電する配電装置と、を備えたことを特徴とする太陽光発電装置である。
請求項５に係る考案は、請求項１ないし３いずれかに係る太陽光発電ユニットが設置された建造物である。

請求項１に係る考案によれば、太陽電池パネルの設置箇所の自由度を高め、かつ、太陽電池パネルによる発電効率を簡単に向上させることができる。
請求項２に係る考案によれば、簡単な構成で、太陽光発電ユニット単位毎の太陽電池パネルの姿勢を最適な位置に調整することができる。
請求項３に係る考案によれば、細長の羽板状の太陽電池パネルを用い、揺動支点からの実質的な揺動長を短くすることができる。このため、各太陽電池パネルに対する揺動操作力を低減でき、しかも、各太陽電池パネルを傾斜配置したときに、各太陽電池パネルに対する支持強度を不必要に強化することなく、風雨による外力に対処することが可能である。
請求項４に係る考案によれば、太陽電池パネルの設置箇所の自由度を高め、かつ、太陽電池パネルによる発電効率を簡単に向上させることが可能な太陽光発電ユニットを備えた太陽光発電装置を容易に構築することができる。
請求項５に係る考案によれば、太陽電池パネルの設置箇所の自由度を高め、かつ、太陽電池パネルによる発電効率を簡単に向上させることが可能な太陽光発電ユニットを備えた建造物を容易に構築することができる。

（ａ）は本考案が適用された太陽光発電ユニットを設置した建造物の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す太陽光発電ユニットの概要を示す説明図である。 実施の形態１に係る太陽光発電ユニットが設置された建造物の全体構成を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態１で用いられる太陽光発電ユニットの構成要素を示す説明図、（ｂ）は本例で用いられる姿勢調整機構の構成例を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態１で用いられる太陽電池パネルの構成例を示す説明図、（ｂ）は比較の形態１で用いられる太陽電池パネルの構成例を示す説明図である。 （ａ）は本実施の形態１で用いられる太陽光発電ユニットの保持枠の構成例を示す説明図、（ｂ）は同太陽光発電ユニットの保持枠に対する太陽電池パネルの保持構造及び姿勢調整構造につき同図（ａ）中Ｂ方向から見た状態を示す説明図である。 実施の形態１で用いられる太陽光発電ユニットの設置方法を示す説明図である。 実施の形態１で用いられる太陽光発電ユニットの設置例を示す説明図である。 比較の形態１で用いられる太陽光発電ユニットの設置例を示す説明図である。 実施の形態２で用いられる太陽光発電ユニットの要部を示す説明図である。

◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本考案が適用された太陽光発電ユニットを設置した建造物の実施の形態の概要を示す説明図である。
同図において、建造物１は太陽光発電装置を備えたものであって、この太陽光発電装置は、建造物１の屋根１ａや外壁１ｂの外表面に設置可能で太陽光を受けて発電する太陽光発電ユニット２と、この太陽光発電ユニット２に接続され、当該太陽光発電ユニット２にて発電された直流電力を交流電力に変換して各種配電対象物４に配電する配電装置３と、を備えている。
本実施の形態において、建造物とは、住居、工場は勿論であるが、橋、塔などをも広く含む。
また、太陽光発電ユニット２は太陽電池パネルの大きさ、数が予め決められたものであってもよいが、建造物１への設置作業を容易にするという観点からすれば、太陽電池パネルの大きさ、数に応じて太陽光発電ユニット２を複数種用意しておくことが好ましい。
更に、配電装置３としては、接続箱、パワーコンディショナ、分電盤などの要素を含むものであり、各種家電製品などの配電対象物４に電力を配電するものであれば適宜選定して差し支えない。

特に、本実施の形態では、太陽光発電ユニット２は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、夫々が予め決められた数の太陽電池セルを配列して構成される複数の太陽電池パネル５（本例では５ａ〜５ｄ）と、前記建造物１の外表面に固定的に取り付けられ、前記複数の太陽電池パネル５を略直線状に並べて配置するように保持する保持部材６と、この保持部材６に対して前記複数の太陽電池パネル５を共通の方向で揺動可能に支持する揺動支持機構７と、前記複数の太陽電池パネル５に跨がって設けられる可動部材８ａを有し、この可動部材８ａを移動させることで、前記揺動支持機構７の揺動支点を中心として複数の太陽電池パネル５を連動した状態で揺動させ、前記保持部材６の設置面に対する複数の太陽電池パネル５の姿勢を変化可能に調整する姿勢調整機構８と、を備えるものである。
このような技術的手段において、太陽光発電ユニット２とは、建造物１に設置される太陽光発電のための単位構成体であり、本例では、複数の太陽電池パネル５を同じ姿勢に調整することを企図していることから、複数の太陽電池パネル５を含む態様を前提とする。
また、太陽電池パネル５は予め決められた数の太陽電池セルを一方向に配列した細長に構成されたものでもよいし、二方向に配列して略正方形状や長方形状に構成されるものでもよく、適宜選定して差し支えない。
更に、複数の太陽電池パネル５は‘略直線状’に並んでいればよい。ここで‘略直線状’にしたのは、直線状から外れた態様（交互に若干変位した配置にしたり、複数置きに若干変位した配置にする等の態様）でも、保持部材６に略直線状に保持されるものを含む趣旨である。
ここで、複数の太陽電池パネル５の並び方向については建造物１の設置面に応じて適宜選定して差し支えなく、水平方向、鉛直方向は勿論、任意の方向を選定することが可能である。

また、保持部材６は軽量化という観点からすれば、枠構成を採用するのが好ましいが、複数の太陽電池パネル５を保持する強度を十分に確保するには、枠の断面形状を剛性の高いものにしたり、補強用の梁部材を介在させるなど適宜設計変更して差し支えない。
更に、揺動支持機構７は、保持部材６に対して各太陽電池パネル５を揺動支持するものであればよく、例えば太陽電池パネル５の一端縁に沿って揺動支持軸を設けたり、あるいは、太陽電池パネル５の一端縁両側に一対の揺動支持軸を突出形成し、これらの揺動支持軸を保持部材６側に形成した孔部に回転可能に支持させるようにしたり、また、保持部材６側に揺動支持軸を設け、これに対応する太陽電池パネル５側に孔部を設け、当該孔部に揺動支持軸を回転可能に支持させるようにしたものが通常採用される。
更にまた、姿勢調整機構８は、各太陽電池パネル５に跨がって設けられる可動部材８ａを要する。この可動部材８ａは、各太陽電池パネル５に対して姿勢調整機構８による調整動作に伴う動きが伝達される上で必要である。また、姿勢調整機構８は、各太陽電池パネル５に対して同程度の調整代を与えるようにすることが必要であり、このため、可動部材８ａは各太陽電池パネル５の姿勢を連動して同程度に変化させるものであることを要する。
また、各太陽電池パネル５の姿勢が決まった場合には、例えば位置固定具８ｂを用いて可動部材８ａの位置を固定するようにすればよい。そしてまた、姿勢調整機構８としては、保持部材６に対して各太陽電池パネル５を所定の姿勢に調整するものであればよいが、各太陽電池パネル５の姿勢を安定的に支持可能な程度の支持強度を具備していることが好ましい。

また、太陽光発電ユニット２の代表的態様としては、揺動支持機構７は、複数の太陽電池パネル５の並び方向に交差する方向に延びて各太陽電池パネル５を揺動支持する揺動支持軸を夫々有し、姿勢調整機構８は、複数の太陽電池パネル５の並び方向に沿って延びる可動部材８ａを有し、この可動部材８ａが、各太陽電池パネル５のうち各揺動支持軸から同じ位置関係で離れた部位に対して掛け止められ、各太陽電池パネル５の並び方向に沿う方向に沿って進退移動することで各太陽電池パネル５の姿勢を変化させるものである態様が挙げられる。
本態様によれば、各太陽電池パネル５の並び方向に交差する方向に延びる揺動支持軸を有している態様であるため、姿勢調整機構８としては、各太陽電池パネル５の姿勢を調整する上で各太陽電池パネル５の並び方向に延び且つ各太陽電池パネル５に掛け止められる可動部材８ａを有し、この可動部材８ａを進退移動させることで、各太陽電池パネル５の姿勢を変化させることが可能である。
また、太陽電池パネル５の好ましい態様としては、前記揺動支持機構７の揺動支点から揺動自由端に至る方向の揺動方向長さが前記揺動支点に沿う方向の長さに比べて短い細長の羽板状に構成されている態様が挙げられる。
本態様では、各太陽電池パネル５に対する揺動支点からの実質的な揺動長が短く設定されることになり、各太陽電池パネル５の姿勢を調整するにしても、各太陽電池パネル５を揺動させる操作力は本態様以外の態様（揺動長が長い態様）に比べて少なくなり、また、各太陽電池パネル５を傾斜配置したときに、風雨による外力が各太陽電池パネル５に作用するが、その作用モーメントは本態様以外の態様に比べて少なく抑えられる点で好ましい。また、この種の細長の太陽電池パネル５の並び方向を選定するには、建造物１の設置面に対する太陽光線の照射条件（主たる照射方向等）を考慮し、この太陽光線の照射条件に合致した太陽電池パネル５の揺動姿勢を調整可能になるようにすればよい。
更にまた、本実施の形態では、姿勢調整機構８は、建造物１の設置面に対して設置するときに各太陽電池パネル５の姿勢を調整可能であればよいが、例えば遠隔操作によって各太陽電池パネル５の姿勢を自動調整可能に構成すれば、太陽光線の向きなどの情報に基づいて各太陽電池パネル５の姿勢をその都度最適制御することも可能である。

以下、添付図面に示す実施形態に基づいて本考案を詳細に説明する。
◎実施の形態１
−建造物の全体構成−
図２は実施の形態１に係る建造物１０の全体構成を示しており、この建造物１０は太陽光発電装置２０を備えている。
同図において、太陽光発電装置２０は、建造物１０の屋根１１や外壁１２に設置される複数の太陽光発電ユニット２１と、各太陽光発電ユニット２１からの直流配線を束ねて一本にまとめる接続箱２２と、この接続箱２２でまとめられた各太陽光発電ユニット２１で発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２３と、建造物１０の各種家電製品１３（例えば照明器具１３ａ，１３ｂ，エアコンディショナ１３ｃ，テレビ１３ｄ，ステレオ１３ｅ，電気掃除機１３ｆ）への配線に対し、パワーコンディショナ２３からの交流電力又は電力会社から購入する交流電力を分ける分電盤２４と、を備えている。尚、符号２５は電力会社から購入した電力又は電力会社に売る電力を計量する電力量計である。

−太陽光発電ユニット―
本実施の形態において、太陽光発電ユニット２１は、図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、複数（本例では６つ）の太陽電池パネル３０（本例では３０ａ〜３０ｆ）と、建造物１０の外表面に固定的に取り付けられ、複数の太陽電池パネル３０を略直線状に並べて配置するように保持する保持枠４０と、この保持枠４０に対して複数の太陽電池パネル３０を共通の方向で揺動可能に支持する揺動支持機構５０と、複数の太陽電池パネル３０に跨がって設けられ、揺動支持機構５０の揺動支点を中心として複数の太陽電池パネル３０を連動した状態で揺動させ、保持枠４０の設置面に対する複数の太陽電池パネル３０の姿勢を変化可能に調整する姿勢調整機構６０と、を有している。

＜太陽電池パネル＞
本例では、太陽電池パネル３０は、図４（ａ）に示すように、一方向に太陽電池セル３１を必要枚（例えば４枚）配列し、屋外で利用できるように樹脂や強化ガラスで保護し、パッケージ化したもので、本例では、各太陽電池セル３１が略矩形状の板材で構成されているため、各太陽電池パネル３０は細長の羽板状のルーバーパネルとして構成されている。
例えば太陽電池セル３１が約１０ｃｍ×１０ｃｍ四方の矩形状であるとすれば、本例で用いられる太陽電池パネル３０は約１０ｃｍ×４０ｃｍの細長のルーバーパネルとして得られる。
この太陽電池パネル３０の形状については適宜選定して差し支えないが、揺動支持機構５０によって揺動支持される構成であることから、太陽電池パネル３０に対する揺動操作力を低減させ、かつ、風雨による外力が作用することを考慮すると、図４（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、揺動支持機構５０の揺動支点（後述する図５（ｂ）中の揺動支持軸５２に相当）から揺動自由端に至る方向の揺動方向長さｈが前記揺動支点に沿う長さｗに比べて十分に短い細長のルーバーパネル形状が好ましい。
ここで、太陽電池セル３１としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型などのシリコン系、ＩｎＧａＡｓなどの化合物系、有機色素や有機薄膜半導体を用いて光起電力を得る有機系など適宜選定して差し支えない。
＜保持枠＞
本実施の形態において、保持枠４０は、図３（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、例えば断面Ｌ字状のアングル材（例えばステンレス鋼）を用いて略長方形状に区画される外枠４１と、この外枠４１の長手方向中央付近にて当該外枠４１の短手方向（幅方向）に掛け渡される例えばステンレス製の平板からなる補強材４２と、を有している。
本例では、外枠４１の短手幅方向は、図４に示す太陽電池パネル３０の長手方向寸法に略対応した寸法を有し、外枠４１の長手方向寸法は、太陽電池パネル３０をその短い方向に沿って６つ並べて収容可能な程度の大きさを有している。
更に、保持枠４０の外枠４１のうち一対の短手方向部分には固定用ブラケット４５が適宜数（本例では２つずつ）設けられており、保持枠４０は建造物１０の外表面である設置面に対し固定用ブラケット４５及び止め具４６を介して取り付けられる。
尚、建造物１０の設置面に対する保持枠４０の取付構造としては、前述したものに限られるものではなく、例えば設置面側に孔部を形成しておき、保持枠４０側に突起を形成し、設置面の孔部に保持枠４０の突起を挿入することで位置決め固定する等適宜選定して差し支えない。

＜揺動支持機構＞
また、揺動支持機構５０は、図３（ａ）及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、保持枠４０の外枠４１のうち一対の長手方向部分に揺動支点となる孔部５１を開設する一方、各太陽電池パネル３０（本例では３０ａ〜３０ｆ）の短手方向一側縁に夫々太陽電池パネル３０の長手方向に沿って延びる揺動支持軸５２を設けると共に、各揺動支持軸５２の両端を各太陽電池パネル３０の長手方向両側縁より外側に突出配置し、保持枠４０の各対の孔部５１に各太陽電池パネル３０の揺動支持軸５２の両端部を回転可能に係止させ、揺動支持軸５２を揺動支点として各太陽電池パネル３０を揺動可能に支持するものである。
尚、各太陽電池パネル３０は、初期段階（設置前段階）は保持枠４０の設置面に沿って保持枠４０内に収容配置されている。
尚、各太陽電池パネル３０は揺動支持軸５２を揺動支点として揺動する構成であるため、各太陽電池パネル３０の面剛性を鋼状させるという観点から、各太陽電池パネル３０の揺動支持軸５２以外の縁部や各太陽電池パネル３０内の領域に図示外の補強用の梁部材などを付加するようにしても差し支えない。
＜姿勢調整機構＞
更に、姿勢調整機構６０は、図３（ａ）（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、各太陽電池パネル３０に跨がって設けられる可動部材としての連結バー６１を有する。この連結バー６１は、各太陽電池パネル３０の揺動支持軸５２とは反対側の短手方向他側縁の一方の角部に対して夫々ピン６２結合され、各太陽電池パネル３０の並び方向（保持枠４０の長手方向に相当）に沿って進退移動するようになっている。
そして、本例では、連結バー６１は、図３（ｂ）に示すように、その長手方向両端部を一対の揺動アーム６３，６４で揺動可能に支持されており、この揺動アーム６３，６４の揺動位置を例えば位置固定具６５にて任意の位置に固定するようにしたものである。
尚、本例では、一対の揺動アーム６３，６４を位置固定具６５にて固定するようにしているが、これに限られるものではなく、これに加えて、あるいは、これとは別に、配置姿勢が決まった各太陽電池パネル３０の全部若しくは一部と保持枠４０との間を図示外の位置固定具にて固定するようにしてもよいことは勿論である。

−太陽光発電ユニットの設置方法−
次に、建造物１０の屋根１１や外壁１２などの外表面（設置面）に太陽光発電ユニット２１を設置する方法を図６を用いて説明する。
先ず、建造物１０の設置面に太陽光発電ユニット２１を設置するにあたり、建造物１０の設置面に保持枠４０を固定用ブラケット４５及び止め具４６を用いて固定する。この状態において、各太陽電池パネル３０は保持枠４０内に収容され、建造物１０の設置面に沿って略平行に配置されている。
この後、太陽光発電ユニット２１を設置した建造物１０の設置面に対して太陽光線Ｂｍが最も効率的に照射する方向を選定し、この選定した方向に対して各太陽電池パネル３０の受光面が対向するように、姿勢調整機構６０の連結バー６１を進退移動させ、各太陽電池パネル３０の姿勢位置を決定するようにすればよい。
このとき、連結バー６１を進退移動させると、各太陽電池パネル３０は揺動支持軸５２を揺動支点として連結バー６１の動きに連動して同じ角度変化を伴って揺動する。
そして、各太陽電池パネル３０の姿勢位置が決まった段階で、揺動アーム６３，６４の揺動位置を位置固定具６５にて固定するようにすればよい。
図６では、各太陽電池パネル３０は太陽光発電ユニット２１の設置面に対してθだけ傾斜した姿勢位置に設定されているが、θよりも小さいα方向の角度姿勢に調整したい場合には、連結バー６１を図６中右方向に移動させるようにすればよく、逆にθよりも大きいβ方向の角度姿勢に調整したい場合には、連結バー６１を図６中左方向に移動させるようにすればよい。
特に、本実施の形態では、各太陽電池パネル３０は細長のルーバーパネルとして構成され、揺動支持機構５０の揺動支持軸５２から揺動自由端に至る揺動長が短く設定されている。このため、各太陽電池パネル３０の姿勢を調整するに当たり、各太陽電池パネル３０に対する揺動操作力を少なくすることが可能である。また、保持枠４０から各太陽電池パネル３０を立ち上げて傾斜配置したときに、風雨による外力が各太陽電池パネル３０に作用したとしても、 各太陽電池パネル３０の揺動支持機構５０の揺動支点を中心とする揺動長が短いことから、各太陽電池パネル３０に作用する風雨による外力モーメントはそれほど大きくなく、その分、姿勢調整機構６０による各太陽電池パネル３０の姿勢支持強度（位置固定具６５による固定強度に相当）を不必要に大きくする必要もない。

−太陽光発電ユニットの設置例（図７参照）−
本実施の形態では、太陽光発電ユニット２１は、図７に示すように、建造物１０の屋根１１のみならず、鉛直方向（若しくは鉛直方向に近い方向）に延びる外壁１２にも設置可能である。
今、太陽光線Ｂｍが主として図に示す方向から照射されるものと仮定すると、太陽光発電ユニット２１の各太陽電池パネル３０は、その受光面が太陽光線Ｂｍに略対向する方向に向くように配置されることが望ましい。
このような要請に対し、図７に示すように、例えば建造物１０の屋根１１のうち太陽光線Ｂｍが照射される方向に面して配置される部分１１ａ（所謂南向きの屋根部分）に設置される太陽光発電ユニット２１については、屋根１１の設置面がどのような面であっても、太陽光線Ｂｍに対する各太陽電池パネル３０の姿勢を適宜調整することで、各太陽電池パネル３０による発電効率を高めることが可能である。
また、建造物１０の屋根１１のうち太陽光線Ｂｍが照射される方向に面して配置されていない部分１１ｂ（所謂北向きの屋根部分）であっても、図７に示すように、太陽光線Ｂｍが到達する部分はあり得る。このように、日当たりはあまり良くはないが、太陽光線Ｂｍが到達する部分に本実施の形態に係る太陽光発電ユニット２１を設置するようにすれば、各太陽電池パネル３０の姿勢を調整することである程度の太陽光発電を実現することは可能である。
更に、建造物１０の鉛直方向に延びる外壁１２についても、例えば図７に示すように、太陽光線Ｂｍが照射される部分であれば、実施の形態に係る太陽光発電ユニット２１を設置し、各太陽電池パネル３０の姿勢を調整することで太陽光発電を実現することは可能である。
尚、本例では、建造物１０の屋根１１や外壁１２に対して、細長の各太陽電池パネル３０は横方向に沿って延びるように配列されているが、これに限られるものではなく、例えば縦方向に沿って延びるように配列されていても差し支えない。
更にまた、本実施の形態では、太陽光発電ユニット２１は、建造物１０の屋根１１のみならず、外壁１２にも設置可能であるため、建造物１０の外表面に対する太陽光発電ユニット２１の占有割合が高くなり、その分、建造物１０に対する断熱効果も高まる点で屋根１１や外壁１２に対する断熱材の一部として兼用することも可能である。

−比較の形態１における太陽光発電ユニットの設置例（図８参照）−
本実施の形態に係る太陽光発電ユニット２１と対比する上で、図８に基づいて比較の形態１に係る太陽光発電ユニットの設置例について説明する。
この比較の形態１に係る太陽光発電ユニット２１’は、図示外の保持枠に図４（ｂ）に示す太陽電池パネル３０’を固定的に保持したものである。
ここで用いられる太陽電池パネル３０’は、図４（ｂ）に示すように、二方向に太陽電池セル３１’を必要枚（例えば４×４枚）配列してパッケージ化したものである。
従って、この比較の形態１によれば、建造物１０の屋根１１に太陽光発電ユニット２１’を設置するにあたり、太陽光線Ｂｍに対向するように太陽電池パネル３０’の姿勢を傾斜させて配置する必要があるが、建造物１０の屋根１１と太陽光発電ユニット２１’の設置すべき姿勢とが不一致である場合には、構成単位体となる太陽光発電ユニット２１’が大型であるため、この太陽光発電ユニット２１’を支持するために、補強構造体８０を介して太陽光発電ユニット２１’を設置することが必要である。
このような場合、建造物１０の屋根１１に対し、太陽光発電ユニット２１’の支持構造が複雑化するばかりか、特に、建造物１０の屋根１１のうち太陽光線Ｂｍが照射される方向に面して配置されていない部分１１ｂ（所謂北向きの屋根部分）では、太陽光発電ユニット２１’を屋根１１から立ち上げた状態に設置せざるを得ないので、補強構造体８０を介して支持するとしても、強い風雨などの環境に対する太陽光発電ユニット２１’の設置構造としては不十分になる懸念がある。
また、建造物１０の屋根１１以外の部分で、鉛直方向若しくは鉛直方向に近い方向に延びる外壁１２については、図中Ｘで示すように、太陽光発電ユニット２１’の設置場所としてはあまり考慮されていなかった。

◎実施の形態２
図９（ａ）は実施の形態２に係る太陽光発電ユニットの概要を示す説明図である。
同図において、太陽光発電ユニット２１は、複数の太陽電池パネル３０（本例では３０ａ〜３０ｄ）と、これを一方向に並べて保持する保持枠４０と、この保持枠４０の長手方向に延びる揺動支点を有し、この揺動支点を中心として各太陽電池パネル３０を揺動支持する揺動支持機構５０と、各太陽電池パネル３０の揺動姿勢を連動して調整する姿勢調整機構６０と、を有する。
ここで、揺動支持機構５０は、保持枠４０の外枠４１の長手方向両側に位置する部分に揺動支点となる孔部１５１を開設し、各太陽電池パネル３０の一側縁に沿って固定され且つ各太陽電池パネル３０の並び方向に沿って一体的に延びる揺動支持軸１５２を設け、保持枠４０の孔部１５１に揺動支持軸１５２の両端を回転可能に係止させ、各太陽電池パネル３０を揺動させるようにしたものである。

また、姿勢調整機構６０は、図９（ｂ）に示すように、各太陽電池パネル３０の揺動支持軸１５２の反対側に位置する他側縁には各太陽電池パネル３０に跨がるように連結バー１６１を連結する一方、揺動支持機構５０の揺動支持軸１５２の一端には当該揺動支持軸１５２の径方向に延びる回転レバー１６５を設け、この回転レバー１６５を適宜角度回転させることで、各太陽電池パネル３０の揺動支持軸１５２を適宜角度回転させ、各太陽電池パネル３０を連結バー１６１で拘束した状態で所定の角度姿勢に調整するようにしたものである。
尚、符号１６６は各太陽電池パネル３０の姿勢が決まったときに回転レバー１６５の回転位置を固定する位置固定具である。

本態様に係る太陽光発電ユニットによれば、例えば建造物１０の屋根１１などの外表面（設置面）に太陽光発電ユニット２１を設置する場合には、建造物１０の設置面に対し保持枠４０を略水平方向に沿って固定し、姿勢調整機構６０の回転レバー１６５を適宜回転させることで、各太陽電池パネル３０の姿勢を太陽光線Ｂｍに合わせて調整するようにすればよい。このとき、建造物１０の屋根１１の傾斜姿勢が上下方向で段階的に変化しているようなデザインであるとしても、水平方向に配列した太陽光発電ユニット２１毎に各太陽電池パネル３０の姿勢を調整することで太陽光線Ｂｍに対する発電効率をより高めることが可能である。

１…建造物，１ａ…屋根，１ｂ…外壁，２…太陽光発電ユニット，３…配電装置，４…配電対象物，５（５ａ〜５ｄ）…太陽電池パネル，６…保持部材，７…揺動支持機構，８…姿勢調整機構，８ａ…可動部材，８ｂ…位置固定具

Claims (5)

1. 建造物に設置可能で太陽光を受けて発電する太陽光発電ユニットであって、
   夫々が予め決められた数の太陽電池セルを配列して構成される複数の太陽電池パネルと、
   前記建造物の外表面に固定的に取り付けられ、前記複数の太陽電池パネルを略直線状に並べて配置するように保持する保持部材と、
   この保持部材に対して前記複数の太陽電池パネルを共通の方向で揺動可能に支持する揺動支持機構と、
   前記複数の太陽電池パネルに跨がって設けられる可動部材を有し、この可動部材を移動させることで、前記揺動支持機構の揺動支点を中心として複数の太陽電池パネルを連動した状態で揺動させ、前記保持部材の設置面に対する複数の太陽電池パネルの姿勢を変化可能に調整する姿勢調整機構と、
   を備えることを特徴とする太陽光発電ユニット。
2. 請求項１記載の太陽光発電ユニットにおいて、
   前記揺動支持機構は、前記複数の太陽電池パネルの並び方向に交差する方向に延びて各太陽電池パネルを揺動支持する揺動支持軸を夫々有し、
   前記姿勢調整機構は、前記複数の太陽電池パネルの並び方向に沿って延びる可動部材を有し、この可動部材が、各太陽電池パネルのうち各揺動支持軸から同じ位置関係で離れた部位に対して掛け止められ、各太陽電池パネルの並び方向に沿う方向に沿って進退移動することで各太陽電池パネルの姿勢を変化させるものであることを特徴とする太陽光発電ユニット。
3. 請求項１又は２記載の太陽光発電ユニットにおいて、
   前記太陽電池パネルは、前記揺動支持機構の揺動支点から揺動自由端に至る方向の揺動方向長さが前記揺動支点に沿う方向の長さに比べて短い細長の羽板状に構成されていることを特徴とする太陽光発電ユニット。
4. 請求項１ないし３いずれかに記載の太陽光発電ユニットと、
   この太陽光発電ユニットに接続され、当該太陽光発電ユニットにて発電された直流電力を交流電力に変換して配電する配電装置と、を備えたことを特徴とする太陽光発電装置。
5. 請求項１ないし３いずれかに記載の太陽光発電ユニットが設置された建造物。

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