JP5229821B2 - 遮音パネル及び遮音パネルのリフレッシュ方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車や電車等の車両が走行する走行路の付帯設備として利用する遮音壁を形成するための遮音パネルに係り、特に、太陽電池モジュールと一体となった遮音パネルに関する。本発明は、また、既設置の遮音パネルを上記太陽電池モジュールと一体となった本発明の遮音パネルと交換する遮音パネルのリフレッシュ方法に関する。

自動車や電車等の車両が走行する走行路、とりわけ高速道路や自動車専用道路には、その付帯設備として遮音壁が設置されることがある。遮音壁は、走行路の側部に沿って設置され、車両の走行によって発生する騒音が近隣に及ぶことを抑制する。このような遮音壁は、走行路の端部に沿って所定間隔で設置された支柱の間に複数個の遮音パネルを積み重ねて保持することで構築されている。

近年、省エネルギー化による地球環境保護等の観点より、遮音壁を利用した太陽光発電についての試みが始まっている。例えば、特許文献１には、遮音壁をなす遮音パネルの一部をくり抜き、このくり抜き部分に太陽電池モジュールを取り付けるようにした発明が記載されている。

また、特許文献２には、遮音壁をなす遮音パネルの裏面側、つまり走行路と反対側に太陽電池モジュールを設置するようにした発明が記載されている。特許文献２の記載によれば、遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される正面板の裏面側に、直接、シート状の太陽電池モジュールをＳＵＳ製木ネジでねじ止め固定している（特許文献１の段落０００６〜０００７、図１〜図３参照）。

なお、特許文献３には、遮音壁の上端に太陽電池モジュールを角度可変可能に設置した発明が記載されている。

特開２００４−０６０４３４公報 特開２００６−２７０００６公報 特表平１０−５０７３１２号公報

特許文献１に記載された発明は、既存の遮音パネルをくり抜いてリフレッシュするのであるから、既存の遮音パネルの有効利用を図ることができる。しかしながら、特許文献１に記載されている内容からして、遮音パネルをなす大部分、例えば遮音パネルが内蔵する吸音部材もくり抜き捨ててしまうのではないかと推定される。このため、資源の有効利用が図られないばかりか、その作業も大変な作業となり、作業性が極めて悪い。

特許文献２に記載された発明は、遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される正面板の裏面側に太陽電池モジュールを直接固定するのであるから、比較的、作業性が良好である。しかしながら、特許文献２の記載内容からして、太陽電池モジュール付きである新規の遮音パネルを製造してこれを新設するか、あるいは、既設置の遮音パネルに代えてそのような新規の遮音パネルを設置するものと推定される。このため、既設置の遮音パネルの再利用が果たされず、資源の有効利用を図ることができない。

加えて、遮音板に太陽電池モジュールを設置する場合、設置場所毎に太陽電池モジュールの角度を可変できれば、効率的な発電を行なうことができる。設置場所毎に、太陽光が太陽電池モジュールに当たる角度が微妙に異なるからである。この点、特許文献３を参照されたい。これに対して、特許文献１、２に記載された発明は、その構造上、太陽電池モジュールの角度可変が不可能である。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、大きな作業負担を要することなく資源の有効利用を図ることができ、しかも、簡単な構造で太陽電池モジュールの角度可変が可能な遮音パネルを得ることを目的とする。

本発明の遮音パネルは、車両が走行する走行路の端部に沿って所定間隔で設置された支柱の間に積み重ねられた状態で保持されて全体として遮音壁をなす遮音パネルであって、遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される正面板と、前記正面板の裏面側に着脱自在に固定されて当該正面板の裏面を覆う背面板と、重ね合わせた前記背面板からはみ出さない大きさでパネル状の太陽電池セルの周囲をフレームで保持して形成された太陽電池モジュールと、一端側が前記背面板の表面に連結されて他端側が前記太陽電池モジュールのフレームを連結する少なくとも二種類の高さから選択された少なくとも二個を一組とする上下一組ずつのスペーサを有し、前記太陽電池モジュールの上方両側部と下方両側部とをそれぞれ前記上下一組ずつのスペーサで前記背面板に隙間を開けて連結する支持構造と、を備え、前記少なくとも二個を一組とするスペーサがそれぞれ同一高さに設定され、前記上下一組ずつのスペーサがそれぞれ異なる高さに設定されることによって、前記太陽電池モジュールが上下方向に傾斜配置されていると共に、前記スペーサが、上下方向に位置調節自在に前記背面板に連結され、水平軸周りに回転自在に前記太陽電池モジュールのフレームを連結することを特徴とする。また、本発明の遮音パネルは、車両が走行する走行路の端部に沿って所定間隔で設置された支柱の間に積み重ねられた状態で保持されて全体として遮音壁をなす遮音パネルであって、遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される正面板と、前記正面板の裏面側に着脱自在に固定されて当該正面板の裏面を覆う背面板と、重ね合わせた前記背面板からはみ出さない大きさでパネル状の太陽電池セルの周囲をフレームで保持して形成された太陽電池モジュールと、一端側が前記背面板の表面に連結されて他端側が前記太陽電池モジュールのフレームを連結する少なくとも二種類の高さから選択された少なくとも二個を一組とする上下一組ずつのスペーサを有し、前記太陽電池モジュールの上方両側部と下方両側部とをそれぞれ前記上下一組ずつのスペーサで前記背面板に隙間を開けて連結する支持構造と、を備え、前記少なくとも二個を一組とするスペーサがそれぞれ異なる高さに設定され、前記上下一組ずつのスペーサがそれぞれ同一高さに設定されることによって、前記太陽電池モジュールが左右方向に傾斜配置されていると共に、前記スペーサが、左右方向に位置調節自在に前記背面板に連結され、垂直軸周りに回転自在に前記太陽電池モジュールのフレームを連結することを特徴とする。

また、本発明の別の一態様として、本発明の遮音パネルのリフレッシュ方法は、遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される既設置の正面板の裏面側にこの既設置の正面板の裏面を覆う既設置の背面板を着脱自在に固定し、車両が走行する走行路の端部に沿って所定間隔で設置された支柱の間に積み重ねられた状態で保持されて全体として遮音壁をなす既設置の遮音パネルを前記支柱から取り外す工程と、前記既設置の遮音パネルを取り外した前記支柱の間の領域に、本発明の遮音パネルを設置する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、既設置の遮音パネルを取り外して遮音構造を有する正面板から背面板を離脱させ、背面板を離脱させた既設置の正面板に太陽電池モジュールが支持構造によって連結された背面板を固定することによって遮音パネルを製造することができ、これにより、大きな作業負担を要することなく資源の有効利用を図ることができる。また、本発明によれば、上下一組ずつのスペーサの高さを適宜選択し、あるいは、少なくとも二個を一組とするスペーサの高さを適宜設定するだけという簡単な構造で太陽電池モジュールの角度可変を行なうことができ、したがって、その組立作業の効率化を図ることができる。

本発明の実施の一形態として、遮音壁を示す背面図である。 遮音壁の組立工程を例示する斜視図である。 遮音壁の一要素である遮音パネルの背面図である。 遮音パネルを構成する正面板と背面板との接合固定構造を示す分解斜視図である。 遮音パネルの縦断側面図である。 遮音パネルの横断平面図である。 背面板に取り付けられる太陽電池モジュールの一部分を示し、（ａ）は側面カバーが取り付けられていない状態の側面図、（ｂ）は側面カバーが取り付けられた状態の側面図である。 太陽電池モジュールのフレームの一部分を示す斜視図である。 太陽電池モジュールと背面板とをスペーサを用いて連結する支持構造を示す分解斜視図である。 太陽電池セルから引き出される配線を保持して通す配線通路を示す模式図である。 太陽光発電システムのシステム構成を示すブロック図である。 遮音パネルのリフレッシュ方法の手順を示す模式図である。 （ａ）は太陽電池モジュールが僅かに上向き状態である場合、（ｂ）は太陽電池モジュールがより上向き状態である場合、（ｃ）は太陽電池モジュールが下向き状態である場合をそれぞれ示す遮音パネルの縦断側面図である。 本発明の別の実施の一形態として、太陽電池モジュールが取り付けられた背面板を示す横断平面図である。 本発明の更に別の実施の一形態として、太陽電池モジュールが取り付けられた背面板を側断面方向から示す模式図である。 太陽電池モジュールが取り付けられた背面板を横断面方向から示す模式図である。

実施の一形態を図１ないし図１３に基づいて説明する。本実施の形態では、遮音パネル１０１を一要素とする遮音壁２０１を紹介し、この遮音壁２０１を利用した太陽光発電システム３０１についても言及する。本実施の形態は、また、既設置の遮音パネル１１を太陽電池モジュール１１１と一体となった本実施の形態の遮音パネル１０１と交換するリフレッシュ方法で、取り外した既設置の遮音パネル１１を太陽電池モジュール１１１と一体となった本実施の形態の遮音パネル１０１として再生産する遮音パネル１０１のリフレッシュ方法をも含んでいる。

図１は、遮音壁２０１を示す背面図である。遮音壁２０１は、車両が走行する走行路４０１（図２参照）に沿って所定間隔で設置された複数本の支柱２０２の間に、複数個の遮音パネル１０１を積み重ねて保持することで構築されている。遮音パネル１０１は、その背面側に太陽電池モジュール１１１を一体的に備えている。太陽電池モジュール１１１は、一つの遮音パネル１０１に一つ設けられている。

遮音壁２０１は、所々にパワーコンディショナ３１１を設置している。パワーコンディショナ３１１は、二つ分の遮音パネル１０１の分のスパンを利用して二本の支柱２０２の間に保持されたパワーコンディショナ壁３１２に内蔵されている。一つのパワーコンディショナ３１１は、複数個の太陽電池モジュール１１１に対応し、これらの複数個の太陽電池モジュール１１１から直流電力を取り込む。

図２は、遮音壁２０１の組立工程を例示する斜視図である。遮音パネル１０１を保持する支柱２０２は、水平断面Ｈ形状をしたＨ鋼である（図６も参照）。そこで、支柱２０２は、両側に凹状となった保持溝２０３を備えている。複数本の支柱２０２は、保持溝２０３同士が対面するように走行路４０１に沿って立設されている。

遮音パネル１０１は、隣接する二本の支柱２０２に形成されて相対面している保持溝２０３に、支柱２０２の上方から差し込まれている。差し込まれた後の遮音パネル１０１は、固定構造（図示せず）によって支柱２０２に固定されている。こうして、次から次へと隣接する二本の支柱２０２の間に遮音パネル１０１が装着されることで、遮音壁２０１が構築される。

図３は、遮音壁２０１の一要素である遮音パネル１０１の背面図である。遮音壁２０１は、前述したように、その背面側に太陽電池モジュール１１１を有している。太陽電池モジュール１１１は、パネル状の太陽電池セル１１２の周囲をフレーム１１３及び側面カバー１１４で保持して形成されている。このような太陽電池モジュール１１１は、遮音パネル１０１の背面側の構造物である背面板１０２（図４ないし図６も参照）に形成された凹部１０３に収められて配置されている。

図４は、遮音パネル１０１を構成する正面板と背面板との接合固定構造を示す分解斜視図である。遮音パネル１０１は、先に説明した背面板１０２と正面板１０４とをベース部材として構成されている。これらの背面板１０２と正面板１０４とは、プレス加工された高耐候性メッキ鋼板であり、互いに接合可能な接合辺１０２ａ、１０４ａを有している。これらの接合辺１０２ａ、１０４ａは、背面板１０２及び正面板１０４の互いの裏面側の上部及び下部を垂直に折り曲げ加工して形成された辺状部であり、互いに接合するよう寸法を定めて形成されている。そして、背面板１０２に形成されている上下一対の接合辺１０２ａと正面板１０４に形成されている上下一対の接合部１０４ａとには、互いに位置合わせされてリベット孔１０２ｂ、１０４ｂが形成されている。そこで、背面板１０２と正面板１０４とは、互いの接合辺１０２ａ、１０４ａを接合させた状態で、互いのリベット孔１０２ｂ、１０４ｂにリベット１０５を挿入して押し潰すことにより、リベット止めされている。リベット止めは、周知のように、複数の部材にアルミ製等のリベットを貫通させて押し潰すことによりそれらの複数の部材を固定する手法であり、リベットを捻じ切れば、比較的容易にリベット止めした複数の部材を離反させることができる。そこで、本実施の形態においても、リベット止めした背面板１０２と正面板１０４とを比較的容易に離脱させることができる。この意味で、背面板１０２と正面板１０４とは、着脱自在に固定されていることになる。

図４に示すように、背面板１０２には、複数個の取付孔１０６が形成されている。これらの取付孔１０６は、背面板１０２に太陽電池モジュール１１１を取り付けるために形成されている孔である。個々の取付孔１０６の詳細については、後述する。

図４に示すように、正面板１０４には、その正面に位置させて、パネル露出孔１０７が形成されている。パネル露出孔１０７は、図示しないが横方向に複数個配列されている。これらのパネル露出孔１０７は、後述する遮音構造１５１が有している蛇腹パネル１５２を走行路４０１の側に露出させるための孔である。

図５は、遮音パネル１０１の縦断側面図である。遮音パネル１０１は、正面板１０４に遮音構造１５１を担わせている。遮音構造１５１は、正面板１０４に形成されたパネル露出孔１０７から露出するように取り付けられる蛇腹パネル１５２と、この蛇腹パネル１５２の背面側に位置させて配置された吸音材１５３とによって形成されている。

蛇腹パネル１５２は、一例としてアルミ材を材料とし、蛇腹形状に形成されている。蛇腹パネル１５２は、正面板１０４に形成されたパネル露出孔１０７から露出することで、遮音パネル１０１の正面側に位置する走行路４０１に対面することになる。

吸音材１５３としては、グラスウールやロックウール等が用いられる。このような吸音材１５３は、吸音材保護フィルム１５４に充填されて用いられている。吸音材保護フィルム１５４に充填された吸音材１５３は、正面板１０４の構成材である補強板１０８に挟み込まれるようにして正面板１０４に保持されている。

図６は、遮音パネル１０１の横断平面図である。図５に示す遮音パネル１０１の縦断側面図と共に、また、後述する図７ないし図９に示す各種図と共に、太陽電池モジュール１１１について説明し、背面板１０２に対する太陽電池モジュール１１１の固定構造についても説明する。ここで、図７は、背面板１０２に取り付けられる太陽電池モジュール１１１の一部分を示し、（ａ）は側面カバー１１４が取り付けられていない状態の側面図、（ｂ）は側面カバー１１４が取り付けられた状態の側面図である。図８は、太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３の一部分を示す斜視図である。図９は、太陽電池モジュール１１１と背面板１０２とをスペーサ１２１を用いて連結する支持構造１２２を示す分解斜視図である。

まず、太陽電池モジュール１１１について説明する。太陽電池モジュール１１１の主体をなすパネル状の太陽電池セル１１２は、その上辺と下辺とに取り付けられた一対のフレーム１１３と、これらのフレーム１１３をその両端で連結する一対の側面カバー１１４とによって保持されている。フレーム１１３及び側面カバー１１４は、一例として、アルミの押し出し成形によって形成されたアルミ押出材である。

図７（ａ）及び図８にも示すように、フレーム１１３は、太陽電池セル１１２が嵌り込むコの字形状のフレーム溝１１５を有している。フレーム１１３は、また、その両端面に二つのボルト孔１１６を有している。これらのボルト孔１１６は、フレーム１１３の端部に側面カバー１１４をボルト１１７（図７（ｂ）参照）でボルト止めするために用いられる。そこで、太陽電池セル１１２の上辺と下辺とをフレーム溝１１５に嵌め込ませて太陽電池セル１１２の上部と下部とにフレーム１１３を取り付け、この状態で、上下一対のフレーム１１３の両端に一対の側面カバー１１４を固定する（図５、図６参照）。固定は、側面カバー１１４に形成された取付孔１１８にワッシャＷを介して挿通させたボルト１１７をフレーム１１３のボルト孔１１６に螺合させて締め付けることによってなされる（図８参照）。フレーム１１３に固定された側面カバー１１４は、上下一対のフレーム１１３を連結する役割を担う。これにより、上下一対のフレーム１１３と左右一対の側面カバー１１４とは、窓枠形状のフレーム構造体となる。しかも、フレーム１１３に固定された側面カバー１１４は、フレーム１１３に形成されたフレーム溝１１５を覆う。これにより、このフレーム溝１１５に嵌め込まれている太陽電池セル１１２が抜け止めされ、フレーム１１３の側方に脱落してしまうことが防止される（図７（ａ）、（ｂ）参照）。こうして、太陽電池セル１１２がフレーム１１３及び側面カバー１１４によって保持され、太陽電池モジュール１１１が形成される。

次いで、太陽電池モジュール１１１と背面板１０２とをスペーサ１２１を用いて連結する支持構造１２２について説明する。支持構造１２２は、太陽電池モジュール１１１の上方両側部と下方両側部とをそれぞれ、上下一組ずつのスペーサ１２１を用いて、背面板１０２の凹部１０３に隙間を開けて連結する構造を有している。スペーサ１２１は、一端側が背面板１０２の表面に連結されて他端側が太陽電池モジュール１１１のフレームに連結されている。このようなスペーサ１２１は、少なくとも二種類の高さから選択された同一高さの二個を一組として、上下一組ずつ設けられている。太陽電池モジュール１１１は、その上方部分を同一高さの二個一組のスペーサ１２１によって支持され、その下方部分も同一高さの二個一組のスペーサ１２１によって支持されている。上方部分においても下方部分においても、スペーサ１２１は太陽電池モジュール１１１の隅部近傍を支持している。これにより、太陽電池モジュール１１１は、その四隅がスペーサに支持された状態となっている。

支持構造１２２は、上方に位置するスペーサ１２１の組と下方に位置するスペーサ１２１の組との高さをそれぞれ変えることで、太陽電池モジュール１１１の上下方向の角度を調節することができる。この場合、太陽電池モジュール１１１の傾斜角度の変化に応じて、太陽電池モジュール１１１に対するスペーサ１２１の連結点の垂直間距離が変動し、また、太陽電池モジュール１１１に対するスペーサ１２１の連結角度が変動する。そこで、支持構造１２２は、このような変動を吸収するための構造を必要とする。支持構造１２２は、そのような吸収のための構造として、第一に、背面板１０２に対してスペーサ１２１を上下方向に位置調節自在にする構造を有し（便宜上、第一の構造という）、第二に、スペーサ１２１に対して太陽電池モジュール１１１を水平軸周りに回転自在にする構造を有する（便宜上、第二の構造という）。第一の構造は、太陽電池モジュール１１１の傾斜角度の変化に応じて、太陽電池モジュール１１１に対するスペーサ１２１の連結点の垂直間距離が変動することを吸収するための構造である。第二の構造は、太陽電池モジュール１１１の傾斜角度の変化に応じて、太陽電池モジュール１１１に対するスペーサ１２１の連結角度が変動することを吸収するための構造である。

第一の構造、つまり、背面板１０２に対してスペーサ１２１を上下方向に位置調整自在にするための構造について説明する。スペーサ１２１は、背面板１０２の表面に固定される第１の部品１２３と太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３に連結される第２の部品１２４とに二分割されており、二分割された第１の部品１２３と第２の部品１２４とが上下方向に位置調節自在に固定されている。

つまり、第１の部品１２３は、一例として、フッ素鋼板の加工品であり、コの字形にプレス加工されて形成され、平面及び底面形状がコの字となる方向で背面板１０２に上下二箇所のボルト止めで固定されている。ここでは、第１の部品１２３のコの字形をなすよう相対向する二辺のうち、背面板１０２に固定される方を固定辺１２５、第２の部品１２４に連結固定される方を連結辺１２６と呼ぶ。固定辺１２５と連結辺１２６とには、それぞれ二つの取付孔１２５ａ、１２６ａが形成されている。このような第１の部品１２３を背面板１０２にボルト止めするために、背面板１０２の取付孔１０６が利用される。利用されるのは、取付孔１０６のうち、上下二箇所に二個ずつ形成されたスペーサ用取付孔１０６ａ（図４参照）である。第１の部品１２３をボルト止めするに際しては、背面板１０２の裏面側からスペーサ用取付孔１０６ａにワッシャＷを介してボルト１２７を挿通し、背面板１０２の表面側に突出したボルト１２７に、第１の部品１２３の固定辺１２５に形成されている取付孔１２５ａを嵌め込む。その後、取付孔１２５ａから突出するボルト１２７にワッシャＷを介してナット１２８を螺合させ、締め込む。これにより、背面板１０２の上下二箇所に、スペーサ１２１の一部である第１の部品１２３が強固に固定される（第１の締着構造）。

第２の部品１２４は、一例として、フッ素鋼板の加工品であり、Ｌ字形にプレス加工されて形成され、平面及び底面形状がＬ字となる方向で第１の部品１２３に上下二箇所のボルト止めで連結固定されている。ここでは、第２の部品１２４のＬ字形をなす二辺のうち、第１の部品１２３に連結固定される方を連結固定辺１２９、別の一辺を回転連結辺１３０と呼ぶ。回転連結辺１３０は、太陽電池モジュール１１１に回転自在に連結される辺であり、その詳細は後述する。連結固定辺１２９は、第１の部品１２３の連結辺１２６に接合させ、この連結辺１２６にボルト止めされる。そのための構造として、連結固定辺１２９には、第１の部品１２３の連結辺１２６に形成されている取付孔１２６ａと位置合わせされた二つの取付孔１２９ａが形成されている。第２の部品１２４の連結固定辺１２９を第１の部品１２３の連結辺１２６にボルト止めするに際しては、連結辺１２６に連結固定辺１２９を接合させ、連結辺１２６の裏面側から取付孔１２６ａにワッシャＷを介してボルト１３１を挿通し、連結固定辺１２９の表面側に突出させ、その突出したボルト１３１にワッシャＷを介してナット１３２を螺合させ、締め込む。これにより、第１の部品１２３に第２の部品１２４が強固に固定される（第２の締着構造）。

ここで、図９に示すように、第１の部品１２３の連結辺１２６に形成されている取付孔１２６ａは、上下方向に長い長孔である。そこで、第２の部品１２４は、ボルト１３１が取付孔１２６ａ内を可動する範囲内で、上下方向に位置をずらすことができる。これにより、二分割された第１の部品１２３と第２の部品１２４とを上下方向に位置調節自在に固定することができ、背面板１０２に対してスペーサ１２１を上下方向に位置調整自在とすることができる。

第二の構造、つまり、スペーサ１２１に対して太陽電池モジュール１１１を水平軸周りに回転自在にする構造について説明する。第２の部品１２４が有している回転連結辺１３０は、三角形形状をしており、その頂点近傍位置には円柱状の支軸１３３がボルト止めで固定されている。回転連結辺１３０は、垂直方向に向けて配置されており、支軸１３３は、そのような回転連結辺１３０に直角に固定されているため、支軸１３３の軸方向は水平方向に向けられている。しかも、四個のスペーサ１２１がそれぞれ有している支軸１３３は、全て、太陽電池モジュール１１１の方に向けられている。太陽電池モジュール１１１は、これらの四個のスペーサ１２１によって支持されている。

図９に示すように、支軸１３３のボルト止め構造として、回転連結辺１３０は、支軸１３３を固定する位置に支軸１３３よりも小径の取付孔１３４を有し、支軸１３３は、その取付孔１３４に嵌合するネジ部１３５を有している。そこで、支軸１３３のネジ部１３５を回転連結辺１３０の取付孔１３４に挿入し、ワッシャＷを介してナット１３６を螺合させて締め付けることで、回転連結辺１３０に支軸１３３が強固に固定される。

図８に示すように、遮音パネル１０１のフレーム１１３は、支軸１３３を挿入可能なピン挿入孔１４１を有している。このピン挿入孔１４１は、フレーム溝１１５と平行に形成された断面矩形の空洞であり、左右の幅寸法は支軸１３３の直径と略同一寸法に形成され、上下の高さ寸法は支軸１３３の直径よりも長い寸法で形成されている。そこで、フレーム１１３は、ピン挿入孔１４１内にその長手方向と直交する方向に延出させた四個の支持ボルト１４２を配置し、これらの四個の支持ボルト１４２によって、支軸１３３の上部と下部とを四点支持している。この場合、上方に位置する一対の支持ボルト１４２Ｕと下方に位置する一対の支持ボルト１４２Ｌとの間の離間距離は、支軸１３３の直径と略同一寸法に設定されている（図７（ａ）、（ｂ）参照）。これにより、フレーム１１３と支軸１３３とは、互いに回転自在となる。

フレーム１１３のピン挿入孔１４１内に四個の支持ボルト１４２を配置するための構成として、フレーム１１３は、その側面に四個のネジ孔１４３を有している。四個の支持ボルト１４２を、それぞれワッシャＷを介して四個のネジ孔１４３に螺合させて締め込むことで、ピン挿入孔１４１内に四個の支持ボルト１４２を配置することができる。

こうして、太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３に形成されたピン挿入孔１４１にスペーサ１２１の支軸１３３が挿入されることで、太陽電池モジュール１１１は支軸１３３に支持される。この場合、スペーサ１２１と太陽電池モジュール１１１とは互いに水平軸周りに回転自在であるので、スペーサ１２１に対して太陽電池モジュール１１１を水平軸周りに回転自在とすることができる。

次いで、遮音パネル１０１は、背面板１０２からの太陽電池モジュール１１１の脱落を抑制する脱落抑制構造１６１と、もしも太陽電池モジュール１１１が背面板１０２から脱落した場合であっても、太陽電池モジュール１１１が落下してしまうことを防止する脱落防止構造１７１とを有している。

脱落抑制構造１６１は、背面板１０２から離反する太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３に当接してその動きを規制する規制板１６２による。つまり、図５及び図７に示すように、フレーム１１３は、その端部が垂直方向に延出して当接部１６３となっている。上方に位置するフレーム１１３の当接部１６３は下方に向けて延び、下方に位置するフレーム１１３の当接部１６３は上方に向けて延びている。上下それぞれ設けられている規制板１６２は、その一端が背面板１０２にボルト止めで固定され、自由端側が垂直に屈曲した屈曲辺１６４となっている。屈曲辺１６４は、フレーム１１３に形成された当接部１６３よりも背面板１０２から離反した位置でその当接部１６３に僅かな隙間を開けて対面している。これにより、第１の締着構造をなすボルト１２７や第２の締着構造をなすボルト１３１が緩むことによってフレーム１１３が背面板１０２から離反する方向に移動した場合、フレーム１１３に形成された当接部１６３が規制板１６２の屈曲辺１６４に当接し、それ以上のボルト１２７、１３１の緩みを抑制する。これにより、脱落抑制構造１６１は、背面板１０２からの太陽電池モジュール１１１の脱落を抑制することができる。

本実施の形態の遮音パネル１０１は、二種類の脱落防止構造１７１を有している。

一つは、上方に位置する規制板１６２である。この規制板１６２に形成された屈曲辺１６４は、上方に向けて屈曲しているので、上方に位置するスペーサ１２１から太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３が脱落したもしもの場合であっても、そのフレーム１１３に形成された当接部１６３を引っ掛けて保持することができる。これにより、脱落防止構造１７１は、もしも太陽電池モジュール１１１が背面板１０２から脱落した場合であっても、太陽電池モジュール１１１が落下してしまうことを防止することができる。

もう一つは、背面板１０２と太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３との間に掛け渡された連結部材１７２である。つまり、連結部材１７２は例えばチェーンによって形成され、一端が上方に位置する規制板１６２に連結され、他端が下方に位置するフレーム１１３に連結されている。これにより、スペーサ１２１から太陽電池モジュール１１１が脱落した場合でも、太陽電池モジュール１１１は連結部材１７２によって保持され、その落下を防止することができる。

ここで、背面板１０２に太陽電池モジュール１１１を取り付けるための作業手順について述べる。まず、背面板１０２には、ボルト１２７を主体とする第１の締着構造で四個のスペーサ１２１を強固に固定しておく（図９参照）。この際、スペーサ１２１を構成する第１の部品１２３から第２の部品１２４を取り外し、第１の部品１２３のみを背面板１０２に固定する。そして、支軸１３３にスペーサ１２１を構成する第２の部品１２４を予め固定する（図９参照）。その後、太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３に形成されているピン挿入孔１４１のそれぞれに、第２の部品１２４を固定した支軸１３３を挿入する。この際、支軸１３３にストッパ１３７を取り付けておく（図８参照）。ストッパ１３７は、支軸１３３に形成したストッパ溝１３８に嵌め込んで取り付ける。そして、支軸１３３を支持する四本の支持ボルト１４２のうち、手前側の支持ボルト１４２と奥側の支持ボルト１４２との間にストッパ１３７を位置付け、支持ボルト１４２を抜け止めしておく。この処置は、仮に、支軸１３３がスペーサ１２１から脱落した場合であっても、フレーム１１３から支軸１３３が脱落しないようにするための処置である。そして、最後に、背面板１０２に固定された第１の部品１２３に第２の部品１２４を固定することで、背面板１０２に太陽電池モジュール１１１を固定することができる。

こうして、背面板１０２に固定された太陽電池モジュール１１１は、背面板１０２に形成されている凹部１０３内に配置される（図５参照）。そして、凹部１０３内の天井面１０３ａは、凹部１０３の入口に向かうに従い上方に向けて傾斜し、太陽電池モジュール１１１の上辺から離反している。これにより、凹部１０３内の天井面１０３ａの入口部分と太陽電池モジュール１１１との間には、ある程度の離間距離が保たれている。

図１０は、太陽電池セル１１２から引き出される配線Ｃを保持して通す配線通路１８１を示す模式図である。背面板１０２は、正面板１０４に接合される裏面側の一部分が内側にオフセットしている（図４、図６も参照のこと）。換言すると、背面板１０２の表面側は、左右方向に出っ張っている。この出っ張った部分は、支柱２０２を覆って隠すための延出部１８２である。背面板１０２は、その上部に位置させて、延出部１８２に配線通路１８１を内蔵している（図４も参照のこと）。配線通路１８１は、例えば角パイプ形状をした部材であり、太陽電池セル１１２のコネクトボックス１８３（図５参照）から引き出される配線Ｃを保持して通すことができるようになっている。

図１１は、太陽光発電システム３０１のシステム構成を示すブロック図である。前述したように、一つのパワーコンディショナ３１１は、複数個の太陽電池モジュール１１１に対応し、これらの複数個の太陽電池モジュール１１１から直流電力を取り込む。そこで、太陽電池モジュール１１１のコネクトボックス１８３から引き出された配線Ｃは、前述した配線通路１８１を通されて隣接する太陽電池モジュール１１１のコネクトボックス１８３から引き出された配線Ｃに直列接続され、最終的に一つのパワーコンディショナ３１１に集められて接続されている。パワーコンディショナ３１１は、複数個の太陽電池モジュール１１１から供給された電力を直列から並列に変換して出力する。このようなパワーコンディショナ３１１は、コンピュータ構成のデータ計測装置３２１と接続され、データ計測装置３２１に情報を提供したり、データ計測装置３２１からの指示を受信したりする。データ計測装置３２１は、パワーコンディショナ３１１から受信した情報を大型の表示装置３２２に表示する。

一つのパワーコンディショナ３１１と複数個の太陽電池モジュール１１１という系統は、複数系統が連系盤３３１に集められて接続されている。連系盤３３１は、高圧受電盤３４１及び低圧主幹盤３４２に接続され、負荷３５１に対する電力供給や、電力会社３５２への電力売買を実現する。

図１２は、遮音パネル１０１のリフレッシュ方法の手順を示す模式図である。本実施の形態の遮音パネル１０１のリフレッシュ方法は、既設置の遮音パネル１１を太陽電池モジュール１１１と一体となった本実施の形態の遮音パネル１０１と交換するリフレッシュ方法で、取り外した既設置の遮音パネル１１を太陽電池モジュール１１１と一体となった本実施の形態の遮音パネル１０１として再生産する、というものである。

つまり、図１２（ａ）に示すように、二本の支柱２０２の間から既設置の遮音パネル１１を次々と外し、図１２（ｂ）に示すように、本実施の形態の遮音パネル１０１を次々と装着し、遮音壁２０１を改修する。この際、遮音パネル１０１としては、全く新規に製造したものであっても、本実施の形態のリフレッシュ方法によって再生産したものであっても、いずれでも良い。

次いで、図１２（ｃ）に示すように、取り外した既設置の遮音パネル１１を例えば再生産工場に持ち帰り、その遮音構造１５１を有する正面板１０４から背面板１２を取り外す。そして、図１２（ｄ）に示すように、背面板１２を取り外した既設置の正面板１０４に、太陽電池モジュール１１１を有する本実施の形態の背面板１０２を固定する。こうして、図１２（ｅ）に示すように、既設置の遮音パネル１１が本来有していた遮音構造１５１を有する正面板１０４を再利用した遮音パネル１０１が完成する。こうして完成した遮音パネル１０１は、図１２（ｂ）に示すように、既設置の遮音パネル１１を取り外した後に設置する太陽電池モジュール１１１付きの遮音パネル１０１として利用することができる。したがって、大きな作業負担を要することなく、資源の有効利用を図ることができる。

図１３（ａ）〜（ｃ）は、太陽電池モジュール１１１が様々な傾斜角度に設定された状態を示す遮音パネル１０１の縦断側面図である。本実施の形態の遮音パネル１０１によれば、上下一組ずつのスペーサ１２１の高さを適宜選択するだけという簡単な構造で太陽電池モジュール１１１の上下方向の角度可変を行なうことができる。一例として、図１３（ａ）は、太陽電池モジュール１１１が僅かに上向き状態である場合を示している。この状態は、下方に位置するスペーサ１２１の高さを上方に位置するスペーサ１２１の高さよりも僅かに高くすることによって実現する。この例では、スペーサ１２１を構成する第１の部品１２３と第２の部品１２４とのうち、第２の部品１２４の高さは上下で変えず、第１の部品１２３の高さを上下で変更することによって対処している。別の一例として、図１３（ｂ）は、太陽電池モジュール１１１がより上向き状態である場合を示している。この状態は、下方に位置するスペーサ１２１の高さを上方に位置するスペーサ１２１の高さよりもより高くすることによって実現する。この例では、上方に位置するスペーサ１２１については、第１の部品１２３を設けないことによって対処している。更に別の一例として、図１３（ｃ）は、太陽電池モジュール１１１が下向き状態である場合を示している。この状態は、下方に位置するスペーサ１２１の高さを上方に位置するスペーサ１２１の高さよりも低くすることによって実現する。この例では、下方に位置するスペーサ１２１については、第１の部品１２３を設けないことによって対処している。このように、本実施の形態によれば、上下一組ずつのスペーサ１２１の高さを適宜選択するだけという簡単な構造で太陽電池モジュール１１１の上下方向の角度可変を行なうことができ、したがって、その組立作業の効率化を図ることができる。

ここで、本実施の形態によれば、スペーサ１２１は、太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３をその上方両側端及び下方両側端の四箇所で水平軸周りに回転自在に支持する四個の支軸１３３を有し、これらの支軸１３３によって太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３を回転自在に連結する（図５、図６参照）。これにより、太陽電池モジュール１１１の角度可変によって生ずるスペーサ１２１と太陽電池モジュール１１１との間の角度変化を簡単な構造によって確実に吸収することができる。

また、本実施の形態によれば、スペーサ１２１は、背面板１０２の表面に固定される第１の部品１２３と太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３を連結する第２の部品１２４とに二分割され、二分割された第１の部品１２３と第２の部品１２４とが上下方向に位置調節自在に固定されている（図９参照）。これにより、太陽電池モジュール１１１の角度可変によって生ずるスペーサ１２１と背面板１０２との垂直方向寸法の変動を簡単な構造によって確実に吸収することができる。

また、本実施の形態によれば、背面板１０２と第１の部品１２３とを軸方向の締め付けによって締着し、第１の部品１２３と第２の部品１２４とを軸方向の締め付けによって固定する（図９参照）。これにより、締着構造によって背面板１０２と太陽電池モジュール１１１とが強固に固定され、太陽電池モジュール１１１の脱落等を抑制することができる。このような太陽電池モジュール１１１の脱落抑制に対しては、背面板１０２に固定した規制板１６２も有効に機能する（図５、図６参照）。

更に、上方に位置する規制板１６２は、スペーサ１２１から脱落後のフレーム１１３を引っ掛け保持する屈曲辺１６４を有していることから、太陽電池モジュール１１１が万が一、背面板１０２から脱落してしまったとしても、その落下事故を未然に防止することができる（図５参照）。このような太陽電池モジュール１１１の落下事故防止に対しては、背面板１０２と太陽電池モジュール１１１のフレーム１１３との間に掛け渡された連結部材１７２も有効に機能する（図５参照）。

加えて、太陽電池モジュール１１１は、背面板１０２に形成されている凹部１０３内に配置される（図５参照）。このため、遮音パネル１０１、あるいは背面板１０２を積み重ねて配置したとしても、太陽電池モジュール１１１の損傷を防止することができる。

更に、凹部１０３内の天井面１０３ａは、凹部１０３の入口に向かうに従い上方に向けて傾斜し、太陽電池モジュール１１１の上辺から離反している。これにより、凹部１０３内の天井面１０３ａの入口部分と太陽電池モジュール１１１との間には、ある程度の離間距離が保たれている。このため、太陽電池モジュール１１１を凹部１０３に収納保持したとしても、背面板１０２の天井面１０３ａが太陽電池モジュール１１１に対する太陽光を遮蔽することがない。したがって、太陽電池モジュール１１１に対して確実に太陽光を照射させることができ、発電効率の向上を図ることができる。

別の実施の一形態を図１４に基づいて説明する。図１ないし図１３に基づいて説明した前記実施の形態（説明の便宜上、最初の実施の形態と略称する）と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図１４は、太陽電池モジュール１１１が取り付けられた背面板１０２を示す横断平面図である。最初の実施の形態では、支持構造１２２が太陽電池モジュール１１１を上下方向に角度可変自在に背面板１０２に取り付けているのに対して、本実施の形態の支持構造１２２は、太陽電池モジュール１１１を左右方向に角度可変自在に背面板１０２に取り付けている。そのための構造として、太陽電池モジュール１１１にスペーサ１２１を取り付けた状態の構造物を、最初の実施の形態に対して９０度回転させた状態で背面板１０２に固定している。

このような構成上、二個を一組とする左右のスペーサ１２１をそれぞれ異なる高さに設定し、上下一組ずつのスペーサ１２１をそれぞれ同一高さに設定することによって、太陽電池モジュール１１１を左右方向に傾斜配置することができる。このように、本実施の形態の遮音パネル１０１によれば、左右のスペーサ１２１の高さを適宜選択するだけという簡単な構造で太陽電池モジュール１１１の左右方向の角度可変を行なうことができる。したがって、遮音パネル１０１の組立作業の効率化を図ることができる。

更に別の実施の一形態を図１５及び図１６に基づいて説明する。最初の実施の形態及び図１４に基づいて説明した前記実施の形態（説明の便宜上、次の実施の形態と略称する）と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図１５は、太陽電池モジュール１１１が取り付けられた背面板１０２を側断面方向から示す模式図、図１６は、太陽電池モジュール１１１が取り付けられた背面板１０２を横断面方向から示す模式図である。本実施の形態は、太陽電池モジュール１１１の傾斜角度を上下及び左右のあらゆる方向に可変できるようにした一例である。そのための構造として、太陽電池モジュール１１１にスペーサ１２１（図１５及び図１６中、スペーサ１２１Ａとして示す）を取り付けた状態の構造物を用意する。この構造物は、最初の実施の形態と同様に、図１５及び図１６中には図示しない支軸１３３（図７〜図８参照）の軸方向の向きを水平方向とする。そして、このような構造物が有するスペーサ１２１Ａを、最初の実施の形態のように直接的に背面板１０２に固定するのではなく、左右一対の中間板１９１を介して背面板１０２に間接的に固定する。また、それらの左右一対の中間板１９１も直接的に背面板１０２に固定するのではなく、背面板１０２に直接的に取り付けられたスペーサ１２１（図１５及び図１６中、スペーサ１２１Ｂとして示す）を介在させて固定する。この場合、背面板１０２の上下端には、図１５及び図１６中には図示しない支軸１３３（図７〜図８参照）を設けておく。これらの支軸１３３の軸方向の向きは垂直方向である。したがって、太陽電池モジュール１１１は、スペーサ１２１Ａによって水平向きの回転軸ＨＲＡ周りに回転自在となり、スペーサ１２１Ｂによって垂直向きの回転軸ＶＲＡ周りに回転自在となる。

このような構成上、上下一組ずつのスペーサ１２１Ａをそれぞれ異なる高さに設定することによって、太陽電池モジュール１１１を上下方向に傾斜配置することができる。また、左右のスペーサ１２１Ｂをそれぞれ異なる高さに設定することによって、太陽電池モジュール１１１を左右方向に傾斜配置することができる。したがって、スペーサ１２１Ａとスペーサ１２１Ｂとの高さを適宜組み合わせることで、太陽電池モジュール１１１の角度を上下方向及び左右方向のいずれの方向にも所望の角度に設定することが可能となる。このように、スペーサ１２１Ａとスペーサ１２１Ｂとの高さを適宜設定するだけという簡単な構造によって太陽電池モジュール１１１をあらゆる方向に角度可変することができ、遮音パネル１０１の組立作業の効率化を図ることができる。

１０１ 遮音パネル
１０２ 背面板
１０３ 凹部
１０４ 正面板
１１１ 太陽電池モジュール
１１２ 太陽電池セル
１１３ フレーム
１２１ スペーサ
１２２ 支持構造
１２３ 第１の部品
１２４ 第２の部品
１２７ ボルト（第１の締着構造）
１２８ ナット（第１の締着構造）
１３１ ボルト（第２の締着構造）
１３２ ナット（第２の締着構造）
１３３ 支軸
１５１ 遮音構造
１６２ 規制板
１６４ 屈曲辺
１７２ 連結部材
１８１ 配線通路
２０１ 遮音壁
２０２ 支柱
４０１ 走行路

Claims (14)

1. 車両が走行する走行路の端部に沿って所定間隔で設置された支柱の間に積み重ねられた状態で保持されて全体として遮音壁をなす遮音パネルであって、
   遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される正面板と、
   前記正面板の裏面側に着脱自在に固定されて当該正面板の裏面を覆う背面板と、
   重ね合わせた前記背面板からはみ出さない大きさでパネル状の太陽電池セルの周囲をフレームで保持して形成された太陽電池モジュールと、
   一端側が前記背面板の表面に連結されて他端側が前記太陽電池モジュールのフレームを連結する少なくとも二種類の高さから選択された少なくとも二個を一組とする上下一組ずつのスペーサを有し、前記太陽電池モジュールの上方両側部と下方両側部とをそれぞれ前記上下一組ずつのスペーサで前記背面板に隙間を開けて連結する支持構造と、
   を備え、
   前記少なくとも二個を一組とするスペーサがそれぞれ同一高さに設定され、前記上下一組ずつのスペーサがそれぞれ異なる高さに設定されることによって、前記太陽電池モジュールが上下方向に傾斜配置されていると共に、
   前記スペーサが、上下方向に位置調節自在に前記背面板に連結され、水平軸周りに回転自在に前記太陽電池モジュールのフレームを連結する
   ことを特徴とする遮音パネル。
2. 前記スペーサは、前記太陽電池モジュールのフレームをその上方両側端及び下方両側端の四箇所で水平軸周りに回転自在に支持する四個の支軸を有し、これらの支軸によって前記太陽電池モジュールのフレームを回転自在に連結する、ことを特徴とする請求項１記載の遮音パネル。
3. 前記スペーサは、前記背面板の表面に固定される第１の部品と前記太陽電池モジュールのフレームを連結する第２の部品とに二分割され、二分割された前記第１の部品と前記第２の部品とが上下方向に位置調節自在に固定されている、ことを特徴とする請求項１又は２記載の遮音パネル。
4. 車両が走行する走行路の端部に沿って所定間隔で設置された支柱の間に積み重ねられた状態で保持されて全体として遮音壁をなす遮音パネルであって、
   遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される正面板と、
   前記正面板の裏面側に着脱自在に固定されて当該正面板の裏面を覆う背面板と、
   重ね合わせた前記背面板からはみ出さない大きさでパネル状の太陽電池セルの周囲をフレームで保持して形成された太陽電池モジュールと、
   一端側が前記背面板の表面に連結されて他端側が前記太陽電池モジュールのフレームを連結する少なくとも二種類の高さから選択された少なくとも二個を一組とする上下一組ずつのスペーサを有し、前記太陽電池モジュールの上方両側部と下方両側部とをそれぞれ前記上下一組ずつのスペーサで前記背面板に隙間を開けて連結する支持構造と、
   を備え、
   前記少なくとも二個を一組とするスペーサがそれぞれ異なる高さに設定され、前記上下一組ずつのスペーサがそれぞれ同一高さに設定されることによって、前記太陽電池モジュールが左右方向に傾斜配置されていると共に、
   前記スペーサが、左右方向に位置調節自在に前記背面板に連結され、垂直軸周りに回転自在に前記太陽電池モジュールのフレームを連結する
   ことを特徴とする遮音パネル。
5. 前記スペーサは、前記太陽電池モジュールのフレームをその上方両側端及び下方両側端の四箇所で垂直軸周りに回転自在に支持する四個の支軸を有し、これらの支軸によって前記太陽電池モジュールのフレームを回転自在に連結する、ことを特徴とする請求項４記載の遮音パネル。
6. 前記スペーサは、前記背面板の表面に固定される第１の部品と前記太陽電池モジュールのフレームを連結する第２の部品とに二分割され、二分割された前記第１の部品と前記第２の部品とが左右方向に位置調節自在に固定されている、ことを特徴とする請求項４又は５記載の遮音パネル。
7. 前記背面板と前記第１の部品とを軸方向の締め付けによって締着する第１の締着構造と、
   前記第１の部品と前記第２の部品とを軸方向の締め付けによって固定する第２の締着構造と、
   を備えることを特徴とする請求項３又は６記載の遮音パネル。
8. 前記第１の締着構造による締着方向と前記第２の締着構造による締着方向とは、共に、前記背面板の板面に直交する方向であり、
   前記背面板から離反する前記太陽電池モジュールのフレームに当接してその動きを規制する規制板を前記背面板に固定した、
   ことを特徴とする請求項７記載の遮音パネル。
9. 前記規制板は、前記太陽電池モジュールのフレームの下方に位置付けられて上方に向けて屈曲する屈曲辺を前記背面板から離反する前記フレームに当接させると共に、前記スペーサから脱落後の前記フレームを前記屈曲辺によって引っ掛け保持する、ことを特徴とする請求項８記載の遮音パネル。
10. 前記背面板と前記太陽電池モジュールのフレームとの間には、連結部材が掛け渡されている、ことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の遮音パネル。
11. 前記背面板は、表面側に凹部を有し、
    前記太陽電池モジュールは、前記凹部内に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の遮音パネル。
12. 前記凹部内の天井面は、前記凹部の入口に向かうに従い上方に向けて傾斜し、前記太陽電池モジュールの上辺から離反している、ことを特徴とする請求項１１記載の遮音パネル。
13. 前記背面板の表面側の側部は、前記支柱を覆う位置まで延出し、この延出部分に前記太陽電池セルから引き出される配線を保持して通す配線通路を内蔵させる、ことを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の遮音パネル。
14. 遮音構造を有して走行路の側に向けて配置される既設置の正面板の裏面側にこの既設置の正面板の裏面を覆う既設置の背面板を着脱自在に固定し、車両が走行する走行路の端部に沿って所定間隔で設置された支柱の間に積み重ねられた状態で保持されて全体として遮音壁をなす既設置の遮音パネルを前記支柱から取り外す工程と、
    前記既設置の遮音パネルを取り外した前記支柱の間の領域に、請求項１〜１３の何れかに記載の遮音パネルを設置する工程と、
    を備えることを特徴とする遮音パネルのリフレッシュ方法。

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