JP3958518B2 - 太陽光発電装置付き防雪柵 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冬季吹雪のときに例えば雪を吹き払ったり又は風雪を吹きとめる防風雪機能を有すると共に、雪が降り積もらないオフシーズンのときには太陽光発電を起こして、その電力を有効に利用することによって、年間を通じて有益な太陽光発電装置付き防雪柵に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の道路や軌道などの側縁に沿って設置される防雪柵または防風柵は、冬季吹雪によって遮られる視界を防雪柵などの防雪板によって上空に吹き払ったり、又は防雪柵手前で吹き止めるようになされて、雪による交通障害を回避するようになされたものがある。しかしながら、防雪柵が設置される場所は、往々にして風通しのよい平原であったり、見晴らしの優れた高台であることが多いので、雪の降らないオフシーズンには、壁面状に連なって設置された防雪柵が却って走行する自動車や電車に圧迫感を与えるばかりでなく、見晴らしのよい景色を眺めて十分楽しむことができない。また日照や風通しが悪くなるために付近の農作物などに悪影響を及ぼすなどといった問題があった。
【０００３】
そこで上記問題を解消するために、本願出願人が先に出願した特開平９−２９６４１７号公報に記載の防風雪柵の支柱設置方法ほか数多くの提案がなされているように、防風雪柵が使用しないときには折り畳まれて嵩低くする工夫がなされたり、或いは現場から撤去するなどの手段がとられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に記載されている防風雪柵は、毎年積雪期前後に柵をくみ上げたり折り畳むなどの作業を伴うために、譬えそれが容易に作業できる形態になされていたとしても、設置延長距離が非常に長く、また各所に分散して設置されているので、一時期に集中して繰り出す作業人員の確保と、それに伴う高額な予算の捻出がどうしても避け難くなっている。更に、毎年頻繁に繰り返される設置と折り畳み作業などによってその駆動部を痛め、その施設がどんなに耐久性に富む構造であったとしても、故障や破損に伴う操作性の低下で部品交換や補修などの維持費用が年を追って増加してしまう。このように従来の防風雪柵は、冬季一時期の防雪機能を付与する目的で設置され、雪のないオフシーズンには使われずに只放置せざるを得ない状況に、莫大な設備金額が投入され、また相当額の維持費が毎年発生してしまうといった問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、防雪柵として冬季には防雪機能をいかんなく発揮できると共に、冬以外のオフシーズンでも或いは冬季の雪のない時でも、防雪柵の形状を保持させた状態で太陽光発電を行うことにより、年間の維持費節約と同時に太陽光発電による近傍施設などへの電力供給を図ろうとする太陽光発電装置付き防雪柵を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであって、太陽光発電装置付き防雪柵は、所定間隔をおいて列設された支柱間に、防雪板が架け渡されて取り付けられると共に、当該防雪板の上面となる一面側に太陽電池パネルがはめ込まれ、且つ前記防雪板の周囲にフレームが設けられ、前記フレームにおいて、防雪板の左右端縁に設けられた縦フレームには水平軸芯が形成され、防雪板はこの水平軸芯を中心として回動可能となされ、また防雪板の上端縁に設けられた横フレームは中空体からなり、太陽電池パネルから外部の受電器に導くためのリード線がこの中空体からなる横フレームの中空体内を通って配線されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記防雪板は、支柱間に上下方向に複数枚等間隔に並べて配置され、垂直軸線上に形成された棒体の上下動によって各防雪板が同調して同一角度に回動するようになされてもよい。
【０００８】
本発明によれば、この防雪柵は、支柱間に上下方向に複数枚等間隔に並べて配置され、当該防雪板の両端に形成された水平軸芯を中心として回動可能となされると共に、垂直軸線上に形成された棒体に前記各防雪板の前記水平軸芯から外れた端部が遊嵌されて、前記棒体の上下動によって前記各防雪板が同調して同一角度に回動するようになされるので、この防雪板表面に太陽電池が取り付けられて太陽光発電がなされると、冬季吹雪などが吹き荒れるような時期には、例えば雪を吹き払らったり吹き止めたりするに適した角度に防雪板を固定すればその機能を満たし、また雪の降らない時期には防雪板を水平もしくは太陽光を効率よく受光できる板角度に設定することにより、有効に電力を発生させて近傍施設や電力会社などに電力を供給することができる。
【０００９】
尚、防雪柵は一般的に北西の季節風に乗って吹き付ける雪を吹き払ったり、或いは吹き止めることを目的として設置されるので、この柵の設置角度は道路や軌道の走行面とは関係なく北西に背面を向ける格好で設置される。従って吹き払い柵での防雪板は傾斜角を南東面上空に向けて取り付けられるので、その防雪板の上方面即ち南東傾斜面に太陽電池パネルを取り付けることにより、吹き払い柵としての機能を保持しつつ太陽光をより効率よく受光して発電させることができる。
【００１０】
前記防雪板の角度設定は、前述した如く防雪柵としては南東面上空に傾斜して取り付けられるので、その角度で雪を吹き払う作用と太陽光を効率よく受光する作用とが共に得られるので角度固定でもよいが、季節によって太陽の高さが変化するので、それに順応して最適角度に設定し直すことが発電量を高める点で望ましい。防雪板の角度設定は、前記棒体を上下動させて固定することにより容易に所望の設定角度にすることができるので、積雪期には吹き払い柵としての最適角度に設定し、それ以外の時期には板間の隙間が板角度を水平にすることによって広く開口するので、太陽光発電すると同時に防雪柵に沿って走行する車や列車からの眺望を損ねなくすることができる。また風通しもよくなる。よって本施設は積雪期には雪を吹き払うなどの積雪対策に寄与でき、冬季でも積雪のないときには太陽光を受けて発電し、また積雪期以外には専ら発電機能に徹することが出来るので、積雪期を挟んで防雪板をその度毎に収納するといった機能的な形態にする必要がない。よって、設備投資費用は高額にならず且つ維持費用も少額で済む。またクリーンエネルギーによって電力を創出させることができるので、年間を通じて有効に且つ経済的に活用できるようになる。
【００１１】
かかる太陽電池で起電した電力は、例えば道路であれば周辺の照明灯や交通誘導に必要な案内板または視線誘導などの自発光に使用されたり、または電力会社に売電するなどの手だてがなされる。もっとも積雪期であっても太陽電池パネルに雪が降り積もっていない場合には発電能力が生まれるので、その電力を使って結氷を融解させたり、または結露などによって見通しの悪くなった鏡面の曇り止めなどにも利用されるとよい。
【００１２】
このようにして、積雪期が過ぎても防雪柵を畳み込む必要がなくなるので、作業員の一時的な導入やそれに伴う諸費用が発生しないばかりか、年間を通してクリーンな自然エネルギーから電力が創出されて、周辺施設などに電力を有効に供給することができるようになる。
【００１３】
尚、前記防雪板の少なくとも一部が透光性を有する透光板からなり、該透光板に両面発電仕様の太陽電池セルが収納されているとよい。即ち、防雪板の上部が例えば両面発電仕様の太陽電池セルを収納した透光板が設置角を垂直にして吹き止め柵になされたときには、設置する方角に影響することなく両面から太陽光を受光して発電させることができる。また、防雪板の設置角を南東上空斜めに設置する場合でも、上面は充分な太陽光の照射を受けると共に、背面は地面に反射した光を受光して発電する。特に地面に積雪した晴れ間には発電量が多くなるので効果的である。
【００１４】
更に積雪期以外のオフシーズンでも防雪板がその状態を保って設置されるので、防雪板が鋼板やアルミ板など不透明な材質から作られていると、防雪板が立ち上がり角を有して設定された場合には見通しが悪くなってしまい、道路を走行する車や軌道上の列車から景色を楽しむことが出来ない。そこで、防雪板の少なくとも一部が例えば樹脂板で形成され、その樹脂板に両面発電仕様の太陽電池パネルが挟着するようにして内挿されると、太陽電池パネルのない部分が透けて見えるので背景を見ることが出来るので、走行中の景色を楽しめる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の太陽光発電装置付き防雪柵について具体的に説明する。
図１は本発明の実施の一形態を示す設置正面図（イ）と側面図（ロ）である。図２は図１の防雪板を拡大した正面図（イ）とそのＡ−Ａ線断面図（ロ）である。また図３は図１及び図２の防雪板の角度を変えた設置側面図である。図４は本発明の他の実施の一形態を示す側面図（イ）とその防雪板の拡大断面図（ロ）である。更に図５は本発明の別の実施の一形態を示す平面図（イ）及び側面図（ロ）である。
【００１６】
まず、図１〜図３について詳しく説明する。本発明の太陽光発電装置付き防雪柵は、道路や軌道の近傍に北西面を背にして設置されるが、一定間隔をおいてが立設された支柱１間に防雪板２が上下方向に数段平行して均等に架け渡すように配設され、防雪板２両端の水平軸芯２１を中心として回動可能なように前記支柱１に取り付けられている。また隣接する支柱上端には間隔材１２が架け渡されて支柱間隔が常に保たれるようになされている。そして、この支柱１に沿うようにして１本のリンク棒３が設けられ、前記それぞれ防雪板２端部の水平軸芯２１から離れた位置にこのリンク棒３が遊嵌されて、リンク棒３の上下動に連れて各防雪板２の角度が同調して変化するようになされている。また防雪板２の上面となる一面側に太陽電池パネル４がはめ込まれると共に、各防雪板２毎に端子箱２２が設けられて、太陽電池パネル４からその端子箱２２を経由して外部の受電器に導くためのリード線５が防雪板２のフレーム２３内を通って配線されている。
【００１７】
図３に示す前記防雪板２は、前記リンク棒３によって繋がれ、且つ上下に並列する防雪板の板面角度がリンク棒３を上下動させることによって同調して変化する形態になされているので、冬季吹雪が防雪柵に吹き付けるようなときには、北西風に乗って吹き付ける雪片を前記防雪板２の隙間を通過して地面に積もった雪を吹き払うように、板角度を抑え傾斜角にして固定し、路上に積雪しにくくしている。従って南東面に位置する防雪板の面は必然的に上方を向き、その面に太陽電池パネル４が取り付けられているので、南東方向から照射する太陽光が直射日光として当たるので効率よく発電される。尚、太陽電池パネル４が取り付けられた防雪板２の面は、吹雪が円滑に吹き抜けることが出来るように、太陽電池パネルが防雪板にはめ込まれて段差のない平滑面に形成されている。
【００１８】
前記リード線５は太陽電池パネル４と別に設けた受電器を介して商用電力系統と系統連系することにより、昼間は太陽電池より商用電力系統へ電力を出し、夜間は商用電力系統から電力を供給するようになされて、道路灯、誘導灯などの各種施設、装置に電力を供給するようになされている。尚、防雪柵は一般的に平野部の風当たりのきつい人里離れた箇所に設置され、周辺に商用電源が来ていない場合があるので、そのようなときには蓄電装置を備えることによって昼間に充電した電力を夜間に照明や自発光施設などに有効に利用することが出来るようになるので、多額の工事費を使って商用電源を引く必要がない。
【００１９】
図４の本発明の他の実施の一形態を示す太陽光発電装置付き防雪柵は、防雪板１が透明な例えば透光性を有するポリカーボネート樹脂板からなり、両面発電仕様の太陽電池セル４１の両面にＥＶＡ樹脂層２５を設けて、その両面を２枚の透明板２４で挟設して気泡の入らないように一体成型されている。かかる両面発電仕様の太陽電池セルが透明板の中に形成された防雪板が、前述のように支柱間に取り付けられているので、防雪板の上面から照射された太陽光Ｓ１は直射日光として受光され、また地上に反射した反射光Ｓ２は防雪板の下面で受光されるので、両面発電仕様の太陽電池セルは両面から受光した太陽光によってより多くの発電量が得られるようになされている。冬季は晴れ間が少ないので発電量を多く期待することができないが、積雪した環境下で晴れ間が見えると、譬え防雪板の上面に雪が積もっていても、地面に積もった雪面に反射した強い反射光が防雪板の下面に照射されるので、積雪期でも充分発電することができる。
【００２０】
図５は本発明の別の実施の一形態を示したものであるが、無数に穿孔された鋼板２６が折れ曲げられてパネル状に形成された防雪板が、隣接する支柱１間に嵌合される形態がとられ、防雪柵を形成しているものである。かかるパネルに吹き付ける雪片は、無数の孔２７から一部が通過するものの、その通過する抵抗に妨げられて風力が弱められるので、防雪柵の風下側にある道路を走行する車の走行安定性が確保される。また、無数に穿設された孔２７を通して或る程度景色が見通せることから、フルシーズンに亘って設置状態を保つようになされている。その防雪パネル２６の上方に両面発電仕様の太陽電池セルを内設した透明板が吹き止め板として取り付けられているので、譬えその透明板が垂直に取り付けられていても、両面から受光して発電する太陽電池セルであるために電力が確保でき、また防雪柵としての機能をも兼ね備えている。
【００２１】
【発明の効果】
防雪柵は北西方向から吹き付ける強い風に対向させて設置され、その防雪板が吹雪を地面側に吹き払う角度即ち南東面を仰ぐ角度に傾斜して固定されているので、その南東面に太陽電池パネルを取り付けることによって、冬季は防雪機能を有しつつフルシーズンに亘って南東面からの太陽光を受けて効率よい太陽光発電をすることが出来る。またその電力を近傍の施設や商用電源に有効に活用することが出来るようになる。また前記防雪板が両面発電仕様の太陽電池セルを内部に収めた透明板を使うことによって、防雪板の下面に受ける地面の反射光で発電することが出来るので、積雪期でも雪面に反射する強い光によって発電量が得られる。さらに防雪柵が設置される場所は往々にして商用電源が採れず、その反面日照に優れているので、発電能力は高くまたその電力を利用する価値も高い。即ち周辺に照明灯や自発光保安施設などを設置して電力を供給することによって、車などの安全な走行が可能となり、交通事故を未然に防止できる。一方近傍に商用電源があればそれに接続することによって日中の発生電力を売電し、利益を得ることが出来るようになる。かかる設備費用も新規に発電装置を設けるより格段に安価であり、また従来のように毎年発生する組み付け、折り畳み作業を必要としなくなるので、労働力や維持費の大幅な削減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す（イ）設置正面図と（ロ）側面図である。
【図２】図１の防雪板を拡大した正面図（イ）とそのＡ−Ａ線断面図（ロ）である。
【図３】図１及び図２の防雪板の角度を変えた設置側面図である。
【図４】本発明の他の実施の一形態を示す側面図（イ）とその防雪板の拡大断面図（ロ）である。
【図５】本発明の別の実施の一形態を示す平面図（イ）及び側面図（ロ）である。
【符号の説明】
１ 支柱
１２ 間隔材
２ 防雪板
２１ 水平軸芯
２２ 端子箱
２３ フレーム
２４ 透明板
２５ ＰＶＣ樹脂
２６ 鋼板
２７ 孔
３ リンク棒
４ 太陽電池パネル
４１ 太陽電池セル
５ リード線
Ｓ１ 太陽光
Ｓ２ 反射光
ＳＮ 雪
Ｗ 風

Claims (3)

1. 所定間隔をおいて列設された支柱間に、防雪板が架け渡されて取り付けられると共に、当該防雪板の上面となる一面側に太陽電池パネルがはめ込まれ、且つ前記防雪板の周囲にフレームが設けられ、前記フレームにおいて、防雪板の左右端縁に設けられた縦フレームには水平軸芯が形成され、防雪板はこの水平軸芯を中心として回動可能となされ、また防雪板の上端縁に設けられた横フレームは中空体からなり、太陽電池パネルから外部の受電器に導くためのリード線がこの中空体からなる横フレームの中空体内を通って配線されていることを特徴とする太陽光発電装置付き防雪柵。
2. 前記防雪板は、支柱間に上下方向に複数枚等間隔に並べて配置され、垂直軸線上に形成された棒体の上下動によって各防雪板が同調して同一角度に回動するようになされていることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置付き防雪柵。
3. 前記防雪板の少なくとも一部が透光性を有する透光板からなり、該透光板に両面発電仕様の太陽電池セルが収納されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電装置付き防雪柵。

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