JP6229493B2 - 太陽光発電システム - Google Patents
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Description
本発明は、複数の太陽光パネルユニットを１つのアクチュエータで動作させる太陽光発電システムに関し、特に、設置自由度の向上策に係るものである。
従来、太陽光パネルと、該太陽光パネルを回転軸周りに回動自在に支持する支持架台とをそれぞれ有する複数の太陽光パネルユニットを１つのアクチュエータで動作させる太陽光発電システムが知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。該太陽光発電システムは、複数の太陽光パネルユニットと、所定の太陽光パネルユニットを回動駆動するアクチュエータと、該アクチュエータの回転力を全ての太陽光パネルに伝達するためのリンク機構とを備えている。複数の太陽光パネルユニットは、南北方向に延びる回転軸が互いに平行になるように東西方向に一直線上に配列されている。また、リンク機構は、複数の太陽光パネルの回動動作が同期するように、一直線上に配列された複数の太陽光パネルユニットの回動部材を連結する連結棒によって構成されている。
ところで、上記太陽光発電システムでは、各太陽光パネルの回転軸が南北方向に延びている。そのため、複数の太陽光パネルユニットを東西方向に延びる連結棒で連結する場合には、連結棒に対して軸方向に力が加わるため、連結棒が撓み難い。一方、複数の太陽光パネルユニットを南北方向に延びる連結棒で連結する場合には、連結棒に対して軸方向に直交する方向に力が加わるため、連結棒が撓み易くなる。そのため、複数の太陽光パネルユニットを１つのアクチュエータで動作させる場合、全ての太陽光パネルユニットを東西方向に一列に配列しなければ、連結棒が撓むために回動動作が正確に伝達されなくなる虞があり、太陽光パネルユニットの設置自由度が低いという問題があった。また、太陽光パネルユニットの設置自由度を向上させるために、高剛性の連結棒を用いることも考えられるが、その場合、コストが増大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、複数の太陽光パネルユニットを１つのアクチュエータで動作させる太陽光発電システムにおいて、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニットの設置自由度を向上させることを目的とする。
第１の発明は、太陽光パネル（11）と、該太陽光パネル（11）を回動自在に支持する支持架台（12）とをそれぞれ有する複数の太陽光パネルユニット（10）と、いずれかの上記太陽光パネル（11）を回動駆動するアクチュエータ（51）と、上記アクチュエータ（51）の回転力を全ての上記太陽光パネル（11）に伝達するためのリンク機構（60）とを備えた太陽光発電システムであって、上記支持架台（12）は、上記太陽光パネル（11）が水平面に対して傾斜した状態で取り付けられて鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動する回動部材（13）を有し、上記リンク機構（60）は、水平方向に延び、全ての上記太陽光パネル（11）の回動動作が同期するように、上記複数の太陽光パネルユニット（10）の上記回動部材（13）を連結する連結棒（61,62）を有している。
上記第１の発明では、アクチュエータ（51）を作動させると、該アクチュエータ（51）の回転力がリンク機構（60）の連結棒（61,62）を介して全ての太陽光パネル（11）に伝達され、全ての太陽光パネル（11）が回転軸（s）周りに回動する。ここで、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）は、鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動するため、水平面内において回動し、水平方向に延びる連結棒（61,62）によってそれぞれ連結されている。そのため、複数の太陽光パネルユニット（10）がどのように配置されて連結棒（61,62）がいかなる方向に延伸していても、回動動作を伝達する連結棒（61,62）には、常に、軸方向に力が加わることとなる。よって、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、連結棒（61,62）が撓み難くなる。
また、第１の発明は、上記構成に加え、上記支持架台（12）は、上記回転軸（s）を軸心とする円柱形状の支柱部材（14）を有し、上記回動部材（13）は、上記支柱部材（14）の径方向に延び、上記連結棒（61,62）がピン連結されるリンク部材（16b,33）を有している。
上記第１の発明では、各太陽光パネルユニット（10）において、円柱形状の支柱部材（14）の径方向に延びるリンク部材（16b,33）が回動すると、連結棒（61,62）のリンク部材（16b,33）に対するピン連結部分が回転軸（s）周りに回動し、該連結棒（61,62）が連結されたリンク部材（16b,33）に回動動作が伝達される。
また、第１の発明は、上記構成に加え、上記リンク部材（16b,33）には、上面と下面のそれぞれに、上記連結棒（61,62）をピン連結するための連結ピン（17,18）が形成され、少なくとも１つの上記太陽光パネルユニット（10）には、上記リンク部材（16b,33）の上面に形成された上記連結ピン（17）に第１の水平方向に延びる上記連結棒（61）が連結され、上記リンク部材（16b,33）の下面に形成された上記連結ピン（18）に上記第１の水平方向と異なる第２の水平方向に延びる上記連結棒（62）が連結されている。
第１の発明では、リンク部材（16b,33）の上面と下面とのそれぞれに、連結棒（61,62）をピン連結するための連結ピン（17,18）を形成することとしたため、１つのリンク部材（16b,33）に、延伸方向の異なる２つの連結棒（61,62）を連結することとしても、２つの連結棒（61,62）が干渉しない。
第２の発明は、第１の発明において、上記支持架台（12）は、上記回動部材（13）の回動動作に連動して上記太陽光パネル（11）の仰角を変更させる仰角変更機構（34）を有している。
第２の発明では、仰角変更機構（34）により、回動部材（13）の回動動作に連動して、太陽光パネル（11）の仰角が変更される。
第３の発明は、第２の発明において、上記回動部材（13）は、所定の角度範囲内において回動可能に構成され、上記仰角変更機構（34）は、上記回動部材（13）の回動角度が上記所定の角度範囲の中央の角度であるときに、上記太陽光パネル（11）の仰角が最も大きくなるように構成されている。
第３の発明では、回動部材（13）の回動に伴って、太陽光パネル（11）の仰角が次第に大きくなり、回動角度が所定の角度範囲の中央の角度で、仰角が最大になる。一方、回動部材（13）の回動角度が所定の角度範囲の中央の角度を過ぎると、太陽光パネル（11）の仰角が次第に小さくなる。
第１の発明によれば、複数の太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）を、水平面内において回動させ、水平方向に延びる連結棒（61,62）で連結することとした。このような構成により、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、その配置方向に連結棒（61,62）の延伸方向を合わせるだけで、各太陽光パネルユニット（10）を、それぞれの回動動作が同期するように連結することができる。また、水平面内において回動する各回動部材（13）を水平方向に延びる連結棒（61,62）でそれぞれ連結することとしたため、回動動作を伝達する連結棒（61,62）の延伸方向がいかなる方向であっても、該連結棒（61,62）には、常に、軸方向に力が加わることとなる。そのため、連結棒（61,62）の撓みを抑制することができる。つまり、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、高剛性の連結棒（61,62）を用いることなく、各太陽光パネル（11）の回動動作を正確に同期させることができる。従って、複数の太陽光パネルユニット（10）を１つのアクチュエータ（51）で動作させる太陽光発電システムにおいて、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
また、第１の発明によれば、容易な構成で、複数の太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）を、鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動させ、水平方向に延びる連結棒（61,62）で連結することができる。
また、第１の発明によれば、リンク部材（16b,33）の上面と下面とのそれぞれに、連結棒（61,62）をピン連結するための連結ピン（17,18）を形成することとしたため、１つのリンク部材（16b,33）に、延伸方向の異なる２つの連結棒（61,62）を連結することとしても、容易な構成で２つの連結棒（61,62）を干渉させずにリンク部材（16b,33）に連結することができる。
また、第２の発明によれば、回動部材（13）の回動動作に連動して、太陽光パネル（11）の仰角を変更する仰角変更機構（34）を設けることとした。そのため、例えば、太陽光パネル（11）の仰角が最も大きくなる際に、太陽光パネル（11）の受光面が南を向くように太陽光パネルユニット（10）を設置することにより、太陽の高度に応じて受光量が増大するように太陽光パネル（11）の仰角を変更することができる。
また、第３の発明によれば、仰角変更機構（34）を、所定の角度範囲内において回動する回動部材（13）の回動角度が所定の角度範囲の中央の角度であるときに、太陽光パネル（11）の仰角が最も大きくなるように構成することとした。
通常、各太陽光パネルユニット（10）は、太陽光パネル（11）及び回動部材（13）を所定の角度範囲内において回動させる場合、回動角度が所定の角度範囲の中央の角度であるときに、太陽光パネル（11）の受光面が南を向くように設置される。そのため、第３の発明によれば、太陽の高度に応じて受光量が増大するように太陽光パネル（11）の仰角を変更することができる。
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》
本実施形態は、複数の太陽光パネルユニットを１つのアクチュエータで動作させて、各太陽光パネルの角度を太陽の位置に合わせて調整する太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、複数の太陽光パネルユニットを組み合わせて用いることにより、所謂メガソーラーシステムと呼ばれる大規模太陽光発電システムを構築するものである。
本実施形態は、複数の太陽光パネルユニットを１つのアクチュエータで動作させて、各太陽光パネルの角度を太陽の位置に合わせて調整する太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、複数の太陽光パネルユニットを組み合わせて用いることにより、所謂メガソーラーシステムと呼ばれる大規模太陽光発電システムを構築するものである。
（システム構成）
図１に示すように、本実施形態の太陽光発電システム（1）は、それぞれ太陽光パネル（11）を有する複数（本実施形態では３０台）の太陽光パネルユニット（10）を備えている。複数の太陽光パネルユニット（10）は、東西方向に一直線上に並ぶ設置位置に設置された６つの太陽光パネルユニット（10）からなるユニット列（2）が南北方向に５列設けられている。複数の太陽光パネルユニット（10）は、後述するアクチュエータユニット（50）が設けられてアクチュエータ（51）によって太陽光パネル（11）が鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動駆動される１つの第１太陽光パネルユニット（10a）と、アクチュエータユニット（50）が設けられない複数（本実施形態では２９台）の第２太陽光パネルユニット（10b）とによって構成されている。詳細については後述するが、第１太陽光パネルユニット（10a）と第２太陽光パネルユニット（10b）とは、アクチュエータユニット（50）を有するか否かを除いては実質的に同じように構成されている。また、複数の太陽光パネルユニット（10）は、リンク機構（60）によって、回動動作が同期するように連結されている。なお、図示を省略しているが、上記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が設けられている。
図１に示すように、本実施形態の太陽光発電システム（1）は、それぞれ太陽光パネル（11）を有する複数（本実施形態では３０台）の太陽光パネルユニット（10）を備えている。複数の太陽光パネルユニット（10）は、東西方向に一直線上に並ぶ設置位置に設置された６つの太陽光パネルユニット（10）からなるユニット列（2）が南北方向に５列設けられている。複数の太陽光パネルユニット（10）は、後述するアクチュエータユニット（50）が設けられてアクチュエータ（51）によって太陽光パネル（11）が鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動駆動される１つの第１太陽光パネルユニット（10a）と、アクチュエータユニット（50）が設けられない複数（本実施形態では２９台）の第２太陽光パネルユニット（10b）とによって構成されている。詳細については後述するが、第１太陽光パネルユニット（10a）と第２太陽光パネルユニット（10b）とは、アクチュエータユニット（50）を有するか否かを除いては実質的に同じように構成されている。また、複数の太陽光パネルユニット（10）は、リンク機構（60）によって、回動動作が同期するように連結されている。なお、図示を省略しているが、上記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が設けられている。
〈太陽光パネルユニット〉
図２に示すように、各太陽光パネルユニット（10）は、太陽光パネル（11）と、該太陽光パネル（11）を鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動自在に支持する支持架台（12）とをそれぞれ有している。
図２に示すように、各太陽光パネルユニット（10）は、太陽光パネル（11）と、該太陽光パネル（11）を鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動自在に支持する支持架台（12）とをそれぞれ有している。
各太陽光パネル（11）は、略板状に形成され、上面が太陽光の受光面（11a）に構成されている。各太陽光パネル（11）は、太陽光を受光面（11a）に受けることによって直流電力を発生するように構成されている。各太陽光パネル（11）は、水平面に対して傾斜した状態で、支持架台（12）に支持されている。
各支持架台（12）は、回動部材（13）と支柱部材（14）とを有している。支柱部材（14）は、鉛直方向に延びる円柱形状の部材によって構成されている。該支柱部材（14）の軸心が、上述の回転軸（s）を構成する。回動部材（13）は、台座部材（15）と、本体部材（16）とによって構成されている。
台座部材（15）は、円柱部材の上部を斜めに切り欠いた形状に形成され、傾斜面に太陽光パネル（11）が固定されている。台座部材（15）の底面は、本体部材（16）の上面に固定され、台座部材（15）は、本体部材（16）と共に回転軸（s）周りに回動するように構成されている。
本体部材（16）は、支柱部材（14）の上側部分を覆うボス部（16a）と、該ボス部（16a）の下端に連設されたリンク部（16b）とを有している。ボス部（16a）は、上端が閉塞された円筒形状に形成されている。一方、リンク部（16b）は、中心部がくり抜かれた円板状に形成され、内周縁部がボス部（16a）の下端に連続している。ボス部（16a）とリンク部（16b）とは、一体に形成され、支柱部材（14）に回動自在に支持されている。
リンク部（16b）の上面と下面とには、それぞれ後述する連結ロッド（61,62）を連結するための円柱形状の連結ピン（17,18）が突設されている。具体的には、リンク部（16b）の上面には、東西方向に延びる第１連結ロッド（61）が連結される第１連結ピン（17）が突設され、リンク部（16b）の下面には、南北方向に延びる第２連結ロッド（62）が連結される第２連結ピン（18）が突設されている。また、リンク部（16b）の下面には、後述するアクチュエータユニット（50）のカム部材（52）によってアクチュエータ（51）の回転力が伝達される円柱形状の従動ピン（19）が突設されている。該従動ピン（19）は、カム部材（52）の長孔（53）に挿通されている。なお、第２太陽光パネルユニット（10b）では、従動ピン（19）を省略してもよい。また、リンク部（16b）は、支柱部材（14）の径方向に延び、連結ロッド（61,62）がピン連結されるリンク部材を構成する。
〈アクチュエータユニット〉
図１に示すように、アクチュエータユニット（50）は、複数の太陽光パネルユニット（10）のうち、１つの第１太陽光パネルユニット（10a）のみに設けられている。
図１に示すように、アクチュエータユニット（50）は、複数の太陽光パネルユニット（10）のうち、１つの第１太陽光パネルユニット（10a）のみに設けられている。
図２乃至図４に示すように、アクチュエータユニット（50）は、アクチュエータ（51）と、該アクチュエータ（51）の出力軸（51a）の回転力を、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動部材（13）に伝達するカム部材（52）とを有している。
アクチュエータ（51）は、本実施形態では、回転式の空気圧アクチュエータによって構成されている。アクチュエータ（51）の詳細な構造については説明を省略するが、空気圧によって出力軸（51a）を回転させることによって回転力を出力するように構成されている。本実施形態では、アクチュエータ（51）は、出力軸（51a）を基準位置（図４（Ａ）に示す位置）から±４５度ずつ回動可能に構成されている。
図４に示すように、カム部材（52）は、アクチュエータ（51）の出力軸（51a）に取り付けられた円板部材によって構成され、上述した従動ピン（19）が挿通される長孔（53）と、支柱部材（14）が挿通される挿通孔（54）とが形成されている。アクチュエータ（51）の出力軸（51a）は、円板部材からなるカム部材（52）の中心からずれた位置において、該カム部材（52）に垂直に（鉛直方向に）貫通するように取り付けられている。長孔（53）は、円板形状のカム部材（52）の径方向に長く延び、内部に挿通された従動ピン（19）が長手方向に沿って相対移動可能な幅に形成されている。挿通孔（54）は、カム部材（52）の中央に形成され、アクチュエータ（51）の出力軸（51a）の回転に伴ってカム部材（52）が出力軸（51a）周りに回動する際に、支柱部材（14）がカム部材（52）に当接しない形状に形成されている。
このような構成により、アクチュエータ（51）の出力軸（51a）の回転により、カム部材（52）が出力軸（51a）周りに同じ角度で回転し、長孔（53）に挿通された従動ピン（19）が、カム部材（52）の長孔（53）の縁部によって回転方向に押圧される。これにより、従動ピン（19）が形成された本体部材（16）が回転軸（s）周りに回動し、台座部材（15）及び太陽光パネル（11）が回動する。なお、本実施形態では、アクチュエータ（51）の出力軸（51a）が、基準の角度位置（太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている位置）から±４５度の範囲で回転可能に構成され、これに伴って従動ピン（19）が基準の角度位置から回転軸（s）周りに±６０度の範囲で回動するように構成されている。
〈リンク機構〉
リンク機構（60）は、第２太陽光パネルユニット（10b）の各太陽光パネル（11）の回動動作を、第１太陽光パネルユニット（10a）の太陽光パネル（11）の回動動作に同期させるように構成されている。
リンク機構（60）は、第２太陽光パネルユニット（10b）の各太陽光パネル（11）の回動動作を、第１太陽光パネルユニット（10a）の太陽光パネル（11）の回動動作に同期させるように構成されている。
図１に示すように、リンク機構（60）は、東西方向に延びる第１連結ロッド（61）と、南北方向に延びる第２連結ロッド（62）とによって構成されている。図４（Ａ）に示すように、各連結ロッド（61,62）は、棒状部材からなるロッド本体（61a,62a）と、環状部材からなる複数の連結部（61b,62b）とを有している。各連結ロッド（61,62）は、ロッド本体（61a,62a）と複数の連結部（61b,62b）とが一体に形成されていてもよく、ロッド本体（61a）を構成する複数の棒状部材と、環状部材からなる複数の連結部（61b,62b）とが別体に形成されて連結されていてもよい。
本実施形態では、各ユニット列（2）の６台の太陽光パネルユニット（10）が第１連結ロッド（61）で連結される一方、第１太陽光パネルユニット（10a）及び該第１太陽光パネルユニット（10a）の東西方向に同じ位置に配置された４台の第２太陽光パネルユニット（10b）の計５台の太陽光パネルユニット（10）が第２連結ロッド（62）で連結されている。図３に示すように、第１連結ロッド（61）は、連結部（61b）を、各太陽光パネルユニット（10）のリンク部（16b）の上面に形成された第１連結ピン（17）に嵌めることによって各太陽光パネルユニット（10）のリンク部（16b）にピン連結されている。一方、第２連結ロッド（62）は、連結部（62b）を、各太陽光パネルユニット（10）のリンク部（16b）の下面に形成された第２連結ピン（18）に嵌めることによって各太陽光パネルユニット（10）のリンク部（16b）にピン連結されている。
−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（11）の角度が調整される。
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（11）の角度が調整される。
本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（11）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（11）がその角度になるように第１太陽光パネルユニット（10a）に設けられたアクチュエータ（51）が制御される。
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アクチュエータユニット（50）では、アクチュエータ（51）の出力軸（51a）の回転により、カム部材（52）が出力軸（51a）周りに同じ角度だけ回転する。これにより、長孔（53）に挿通された従動ピン（19）が、カム部材（52）の長孔（53）の縁部によって回転方向に押圧される。第１太陽光パネルユニット（10a）では、従動ピン（19）がカム部材（52）の長孔（53）の縁部によって回転方向に押圧されることにより、従動ピン（19）が形成された本体部材（16）が回転軸（s）周りに回動し、台座部材（15）及び太陽光パネル（11）が回動する。
また、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動部材（13）が回動すると、その回動動作が各連結ロッド（61,62）を介して各第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達され、該各第２太陽光パネルユニット（10b）の太陽光パネル（11）が回動する。
具体的には、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動部材（13）の本体部材（16）が回動すると、該本体部材（16）のリンク部（16b）下面の第２連結ピン（18）に連結された第２連結ロッド（62）が軸方向（南北方向）に力を受けて軸方向に移動する。これにより、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動動作が、第１太陽光パネルユニット（10a）と同じ第２連結ロッド（62）に連結された第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達され、該各第２太陽光パネルユニット（10b）の太陽光パネル（11）が回動する。つまり、第２連結ロッド（62）によって、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動動作が、南北方向に伝達され、第２連結ロッド（62）によって連結された第１太陽光パネルユニット（10a）及び４台の第２太陽光パネルユニット（10b）（以下、５台の駆動側パネルユニット（10）と言う。）の回動動作が同期する。
また、５台の駆動側パネルユニット（10）の回動部材（13）の本体部材（16）が回動すると、該本体部材（16）のリンク部（16b）上面の第１連結ピン（17）に連結された第１連結ロッド（61）が軸方向（東西方向）に力を受けて軸方向に移動する。これにより、５台の駆動側パネルユニット（10）の回動動作が、各駆動側パネルユニット（10）と同じ第１連結ロッド（61）に連結されたユニット列（2）の第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達され、該各第２太陽光パネルユニット（10b）の太陽光パネル（11）が回動する。
以上のような動作により、全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）が、太陽の方位に応じて同じ角度に調整される。具体的には、図５（Ａ）に示すように、太陽が東寄りの位置にある午前には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が南東方向を向き、太陽が南中する昼には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が南方向を向き、太陽が西寄りの位置にある午後には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が南西方向に向くように各太陽光パネル（11）が回動する。このように、本実施形態では、全ての太陽光パネル（11）が太陽の方位に合う方向を向き、各太陽光パネル（11）への太陽光の入射角度を最適角度に設定され、効率のよい太陽光発電が行われる。
また、本太陽光発電システム（1）では、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動する。つまり、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、水平面内において回動する。そして、その水平面内において回動する回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）によって連結することで、１つのアクチュエータ（51）で全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）を回動させると共にその回動動作を同期させることとしている。そのため、回動動作を伝達する各連結ロッド（61,62）には、常に、軸方向に力が加わるため、連結ロッド（61,62）が撓み難くなる。
−実施形態１の効果−
本太陽光発電システム（1）によれば、複数の太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）を、水平面内において回動させ、水平方向に延びる連結ロッド（61,62）で連結することとした。このような構成により、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、その配置方向に連結ロッド（61,62）の延伸方向を合わせるだけで、各太陽光パネルユニット（10）を、それぞれの回動動作が同期するように連結することができる。また、水平面内において回動する各回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）でそれぞれ連結することとしたため、本実施形態１のように、第１連結ロッド（61）と第２連結ロッド（62）とで延伸方向が異なっていても、いずれの連結ロッド（61,62）にも、常に、軸方向に力が加わることとなる。そのため、連結ロッド（61,62）の撓みを抑制することができる。つまり、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、高剛性の連結ロッド（61,62）を用いることなく、各太陽光パネル（11）の回動動作を正確に同期させることができる。従って、複数の太陽光パネルユニット（10）を１つのアクチュエータ（51）で動作させる太陽光発電システム（1）において、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
本太陽光発電システム（1）によれば、複数の太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）を、水平面内において回動させ、水平方向に延びる連結ロッド（61,62）で連結することとした。このような構成により、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、その配置方向に連結ロッド（61,62）の延伸方向を合わせるだけで、各太陽光パネルユニット（10）を、それぞれの回動動作が同期するように連結することができる。また、水平面内において回動する各回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）でそれぞれ連結することとしたため、本実施形態１のように、第１連結ロッド（61）と第２連結ロッド（62）とで延伸方向が異なっていても、いずれの連結ロッド（61,62）にも、常に、軸方向に力が加わることとなる。そのため、連結ロッド（61,62）の撓みを抑制することができる。つまり、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、高剛性の連結ロッド（61,62）を用いることなく、各太陽光パネル（11）の回動動作を正確に同期させることができる。従って、複数の太陽光パネルユニット（10）を１つのアクチュエータ（51）で動作させる太陽光発電システム（1）において、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
また、本太陽光発電システム（1）によれば、支持架台（12）に、回転軸（s）を軸心とする円柱形状の支柱部材（14）を設け、回動部材（13）に、支柱部材（14）の径方向に延び、連結ロッド（61,62）がピン連結される円板状のリンク部（16b）を設けることとした。そのため、容易な構成で、複数の太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）を、鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動させ、水平方向に延びる連結ロッド（61,62）で連結することができる。つまり、容易な構成でコストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
また、本太陽光発電システム（1）によれば、リンク部（16b）の上面と下面とのそれぞれに、連結ロッド（61,62）をピン連結するための連結ピン（17,18）を形成することとしたため、１つのリンク部（16b）に、延伸方向の異なる２つの連結ロッド（61,62）を連結することとしても、容易な構成で２つの連結ロッド（61,62）を干渉させずにリンク部（16b）に連結することができる。
《発明の実施形態２》
実施形態２の太陽光発電システム（1）は、実施形態１の太陽光発電システム（1）において、太陽光パネルユニット（10）の構成を変更したものである。システム構成及び第１太陽光パネルユニット（10a）に設けられるアクチュエータユニット（50）の構成は、実施形態１と同様であるため、以下では、太陽光パネルユニット（10）の構成及び動作についてのみ説明する。
実施形態２の太陽光発電システム（1）は、実施形態１の太陽光発電システム（1）において、太陽光パネルユニット（10）の構成を変更したものである。システム構成及び第１太陽光パネルユニット（10a）に設けられるアクチュエータユニット（50）の構成は、実施形態１と同様であるため、以下では、太陽光パネルユニット（10）の構成及び動作についてのみ説明する。
〈太陽光パネルユニット〉
図６〜図８に示すように、実施形態２においても、各太陽光パネルユニット（10）は、太陽光パネル（11）と、該太陽光パネル（11）を鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動自在に支持する支持架台（12）とをそれぞれ有している。各太陽光パネル（11）は、実施形態１と同様に構成され、水平面に対して傾斜した状態で、支持架台（12）に支持されている。実施形態２では、各太陽光パネル（11）の裏面（11b）には、下端部に後述する棒状部材（36）が連結される２枚の支持板（11c）が取り付けられ、上端部に後述するボールジョイント（37）の球体部（37a）が取り付けられた支持アーム（11d）が取り付けられている。２枚の支持板（11c）は、太陽光パネル（11）の幅方向の中央を通る中心線に平行に該中心線から等距離の位置に設けられ、支持アーム（11d）は、中心線上に設けられている。
図６〜図８に示すように、実施形態２においても、各太陽光パネルユニット（10）は、太陽光パネル（11）と、該太陽光パネル（11）を鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動自在に支持する支持架台（12）とをそれぞれ有している。各太陽光パネル（11）は、実施形態１と同様に構成され、水平面に対して傾斜した状態で、支持架台（12）に支持されている。実施形態２では、各太陽光パネル（11）の裏面（11b）には、下端部に後述する棒状部材（36）が連結される２枚の支持板（11c）が取り付けられ、上端部に後述するボールジョイント（37）の球体部（37a）が取り付けられた支持アーム（11d）が取り付けられている。２枚の支持板（11c）は、太陽光パネル（11）の幅方向の中央を通る中心線に平行に該中心線から等距離の位置に設けられ、支持アーム（11d）は、中心線上に設けられている。
各支持架台（12）は、回動部材（13）と支柱部材（14）とを有している。支柱部材（14）は、鉛直方向に延びる円柱形状の部材によって構成されている。該支柱部材（14）の軸心が、上述の回転軸（s）を構成する。実施形態２では、支柱部材（14）の上部に偏心部材（31）が設けられ、中途部に支持台（32）が設けられている。偏心部材（31）は、南北方向に長く形成され、支柱部材（14）の北側へずれた位置に後述するボールジョイント（37）の球体部（37a）を保持する球面溝（37b）が形成されている。支持台（32）は、円板状に形成され、後述するリンク部材（33）を支持する。一方、回動部材（13）は、リンク部材（33）と、角度変更機構（34）とを有している。
リンク部材（33）は、支柱部材（14）の径方向に延びる矩形の板状部（33a）と該板状部（33a）の一端から支柱部材（14）の径方向の外側に延びる円柱状の軸部（33b）とによって構成されている。リンク部材（33）は、支柱部材（14）の中途部に設けられた支持台（32）上に載置されて、該支柱部材（14）に回動自在に支持されている。リンク部材（33）の板状部（33a）の上面と下面とには、実施形態１と同様に構成された連結ロッド（61,62）を連結するための円柱形状の連結ピン（17,18）が突設されている。具体的には、板状部（33a）の上面には、東西方向に延びる第１連結ロッド（61）が連結される第１連結ピン（17）が突設され、板状部（33a）の下面には、南北方向に延びる第２連結ロッド（62）が連結される第２連結ピン（18）が突設されている。また、板状部（33a）の下面には、アクチュエータユニット（50）のカム部材（52）によってアクチュエータ（51）の回転力が伝達される円柱形状の従動ピン（19）が突設されている。該従動ピン（19）は、カム部材（52）の長孔（53）に挿通されている。なお、第２太陽光パネルユニット（10b）では、従動ピン（19）を省略してもよい。
角度変更機構（34）は、本実施形態では、回転部材（35）と、棒状部材（36）と、ボールジョイント（37）とを有している。回転部材（35）は、リンク部材（33）の軸部（33b）に回転自在に取り付けられた円筒部（35a）と、該円筒部（35a）の外周面から径方向外側に平行に延びる２枚の板状部（35b）とを有している。棒状部材（36）は、長尺の矩形の板状体によって構成されている。棒状部材（36）の一端は、回転部材（35）の２枚の板状部（35b）の間に挟持され、該２枚の板状部（35b）に直交するピン部材（38）によって該２枚の板状部（35b）に回転自在に連結されている。棒状部材（36）の他端は、太陽光パネル（11）の裏面（11b）の下端部に取り付けられた２枚の支持板（11c）の間に挟持され、該２枚の支持板（11c）に直交するピン部材（39）によって該２枚の支持板（11c）に回転自在に連結されている。ボールジョイント（37）は、球体部（37a）と、該球体部（37a）を保持する球面溝（37b）とによって構成されている。球体部（37a）は、球体からなり、太陽光パネル（11）の裏面（11b）の上端部に取り付けられた支持アーム（11d）が取り付けられている。一方、球面溝（37b）は、偏心部材（31）の上端面に形成され、上述のように球体部（37a）を回転自在に保持している。また、球面溝（37b）は、平面視において、中心が、支柱部材（14）の中心軸（回転軸（s））から北側へ所定距離だけずれた位置に形成されている。
このような構成により、角度変更機構（34）は、回動部材（13）のリンク部材（33）の回動動作に連動して太陽光パネル（11）の仰角（水平面と太陽光パネル（11）の受光面（11a）の法線とのなす角）と幅方向の傾きとを変更させる。具体的には、回動部材（13）のリンク部材（33）が回転軸（s）周りに回動すると、角度変更機構（34）により、太陽光パネル（11）は、回転軸（s）とリンク部材（33）の軸部（33b）の中心線の交点Ａと、ボールジョイント（37）の球体部（37a）の中心Ｂとを結ぶ線（以下、Ａ−Ｂ線と言う。）を中心軸とする円錐の外側面を、太陽光パネル（11）の幅方向の中心線が接した状態で滑るように動作する。Ａ−Ｂ線は、回転軸（s）に対して上方に向かうほど北側に位置するように傾いている。そのため、回動部材（13）のリンク部材（33）の回動動作により、Ａ−Ｂ線を中心軸とする円錐上を滑る太陽光パネル（11）は、その動作に伴って仰角と幅方向の傾きとが変更されることとなる。つまり、角度変更機構（34）は、回動部材（13）の回動動作に連動して太陽光パネル（11）の仰角を変更させる仰角変更機構を構成する。
−運転動作−
本実施形態２の太陽光発電システム（1）においても、実施形態１と同様にして、コントローラ（図示せず）により、太陽光パネル（11）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（11）がその角度になるように第１太陽光パネルユニット（10a）に設けられたアクチュエータ（51）が制御される。
本実施形態２の太陽光発電システム（1）においても、実施形態１と同様にして、コントローラ（図示せず）により、太陽光パネル（11）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（11）がその角度になるように第１太陽光パネルユニット（10a）に設けられたアクチュエータ（51）が制御される。
アクチュエータユニット（50）では、アクチュエータ（51）の出力軸（51a）の回転により、カム部材（52）が出力軸（51a）周りに同じ角度で回転する。これにより、長孔（53）に挿通された従動ピン（19）が、カム部材（52）の長孔（53）の縁部によって回転方向に押圧される。第１太陽光パネルユニット（10a）では、従動ピン（19）がカム部材（52）の長孔（53）の縁部によって回転方向に押圧されることにより、従動ピン（19）が形成された回動部材（13）のリンク部材（33）が回転軸（s）周りに回動する。
図７（Ａ），（Ｂ）及び図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、リンク部材（33）が回転軸（s）周りに回動すると、回転部材（35）、棒状部材（36）及び支持板（11c）を介して下端部が取り付けられた太陽光パネル（11）が回動する。ここで、太陽光パネル（11）の上端部が連結されるボールジョイント（37）の球体部（37a）の中心Ｂは、太陽光パネル（11）の下端部が連結されるリンク部材（33）の回動する回転軸（s）からずれている。そのため、リンク部材（33）が回転軸（s）周りに回動する際に、太陽光パネル（11）が捻れないように、回転部材（35）がリンク部材（33）の軸部（33b）周りに回転する。これにより、太陽光パネル（11）の幅方向の水平面に対する傾きが変更される。具体的には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている際に、太陽光パネル（11）の幅方向が水平面に対して平行となり、この真南向きの位置より東向きの位置では、太陽光パネル（11）の幅方向が水平面に対して東側ほど低くなるように傾斜し、真南向きの位置より西向きの位置では、太陽光パネル（11）の幅方向が水平面に対して西側ほど低くなるように傾斜する。さらに具体的には、太陽光パネル（11）は、回転軸（s）とリンク部材（33）の軸部（33b）の中心線の交点Ａと、ボールジョイント（37）の球体部（37a）の中心Ｂとを結ぶＡ−Ｂ線を中心軸とする円錐の外側面を、太陽光パネル（11）の幅方向の中心線が接した状態で滑るように動作する。
また、上述のように、ボールジョイント（37）の球体部（37a）の中心Ｂは、回転軸（s）から北側へずれている。そのため、リンク部材（33）が回転軸（s）周りに回動する際に、ボールジョイント（37）の球体部（37a）の中心Ｂと、棒状部材（36）を２枚の板状部（35b）に連結するピン部材（38）の軸心の中点Ｃとの距離が変化する。具体的には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている際に、ＢＣの距離が最も長くなり（図７（Ａ）を参照）、この真南向きの位置より東及び西へそれぞれ向かうほど、ＢＣの距離が短くなる（図７（Ｂ）を参照）。これにより、太陽光パネル（11）の仰角（水平面と太陽光パネル（11）の受光面（11a）の法線とのなす角）が、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている位置で最も大きくなる。本実施形態２においても、回動部材（13）の一部である従動ピン（19）が基準の角度位置（太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている位置）から回転軸（s）周りに±６０度の範囲で回動するように構成されている。そのため、太陽光パネル（11）の仰角は、回動部材（13）の回動角度が所定の角度範囲の中央の角度、即ち、基準の角度位置（太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている位置）であるときに最も大きくなる。
このようにして、太陽光パネル（11）は、角度変更機構（34）により、Ａ−Ｂ線を中心軸とする円錐上に太陽光パネル（11）の幅方向の中心線が滑るように動作し、回動部材（13）のリンク部材（33）の回動動作に連動して、太陽光パネル（11）の仰角と幅方向の傾きとが変更される。
また、実施形態２においても、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動部材（13）が回動すると、その回動動作が各連結ロッド（61,62）を介して各第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達され、該各第２太陽光パネルユニット（10b）の太陽光パネル（11）が回動する。
具体的には、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動部材（13）の本体部材（16）が回動すると、該回動部材（13）のリンク部材（33）下面の第２連結ピン（18）に連結された第２連結ロッド（62）が軸方向（南北方向）に力を受けて軸方向に移動する。これにより、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動動作が、第１太陽光パネルユニット（10a）と同じ第２連結ロッド（62）に連結された第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達され、該各第２太陽光パネルユニット（10b）の太陽光パネル（11）が回動する。つまり、第２連結ロッド（62）によって、第１太陽光パネルユニット（10a）の回動動作が、南北方向に伝達され、第２連結ロッド（62）に連結された第１太陽光パネルユニット（10a）及び４台の第２太陽光パネルユニット（10b）（以下、５台の駆動側パネルユニット（10）と言う。）の回動動作が同期する。
また、５台の駆動側パネルユニット（10）の回動部材（13）のリンク部材（33）が回動すると、該回動部材（13）のリンク部材（33）上面の第１連結ピン（17）に連結された第１連結ロッド（61）が軸方向（東西方向）に力を受けて軸方向に移動する。これにより、５台の駆動側パネルユニット（10）の回動動作が、各駆動側パネルユニット（10）と同じ第１連結ロッド（61）に連結されたユニット列（2）の第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達され、該各第２太陽光パネルユニット（10b）の太陽光パネル（11）が回動する。
これにより、各第２太陽光パネルユニット（10b）の太陽光パネル（11）の回動動作と第１太陽光パネルユニット（10a）の太陽光パネル（11）の回動動作と同期し、全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）が、太陽の方位に応じて同じ角度に調整される。具体的には、太陽が東寄りの位置にある午前には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が南東方向を向き、太陽が南中する昼には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が南方向を向き（図７（Ａ）及び図８（Ａ）を参照）、太陽が西寄りの位置にある午後には、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が南西方向に向く（図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）を参照）ように各太陽光パネル（11）が回動する。このように、本実施形態では、全ての太陽光パネル（11）が太陽の方位に合う方向を向き、各太陽光パネル（11）への太陽光の入射角度を最適角度に設定され、効率のよい太陽光発電が行われる。
また、実施形態２の本太陽光発電システム（1）においても、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動する。つまり、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、水平面内において回動する。そして、その水平面内において回動する回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）によって連結することで、１つのアクチュエータ（51）で全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）を回動させると共にその回動動作を同期させることとしている。そのため、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、その配置方向に連結ロッド（61,62）の延伸方向を合わせるだけで、各太陽光パネルユニット（10）が、それぞれの回動動作が同期するように連結することができる。また、水平面内において回動する各回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）でそれぞれ連結することとしたため、回動動作を伝達する連結ロッド（61,62）の延伸方向がいかなる方向であっても、該連結ロッド（61,62）には、常に、軸方向に力が加わるため、連結ロッド（61,62）が撓み難い。そのため、高剛性の連結ロッド（61,62）を用いなくても、各太陽光パネル（11）の回動動作を正確に同期させることができる。
また、実施形態２によれば、回動部材（13）の回動動作に連動して、太陽光パネル（11）の仰角を変更する角度変更機構（仰角変更機構）（34）を設けることとした。そのため、本実施形態のように、太陽光パネル（11）の仰角が最も大きくなる際に、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が南を向くように太陽光パネルユニット（10）を設置することにより、太陽の高度に応じて受光量が増大するように太陽光パネル（11）の仰角を変更することができる。
また、実施形態２によれば、角度変更機構（仰角変更機構）（34）を、所定の角度範囲内において回動する回動部材（13）の回動角度が所定の角度範囲の中央の角度、即ち、基準の角度位置（太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている位置）であるときに、太陽光パネル（11）の仰角が最も大きくなるように構成することとした。そのため、実施形態２によれば、太陽の高度に応じて受光量が増大するように太陽光パネル（11）の仰角を変更することができる。
《発明の実施形態３》
実施形態３の太陽光発電システム（1）は、実施形態１の太陽光発電システム（1）において、システム構成を変更し、３０台の太陽光パネルユニット（10）を千鳥状に配置したものである。具体的には、南北方向に並ぶ５列のユニット列（2）が、互いに隣合うユニット列（2）の各太陽光パネルユニット（10）が東西方向にずれた位置に配置されるように設けられている。そして、実施形態３では、第２連結ロッド（62）が、南北方向に対して斜めに傾斜し、該第２連結ロッド（62）により、５列のユニット列（2）の南側から北側を視て、１列目の西から２番目の第２太陽光パネルユニット（10b）、２列目の西から３番目の第２太陽光パネルユニット（10b）、３列目の西から３番目の第１太陽光パネルユニット（10a）、４列目の西から４番目の第２太陽光パネルユニット（10b）、５列目の西から４番目の第２太陽光パネルユニット（10b）が連結されている。
実施形態３の太陽光発電システム（1）は、実施形態１の太陽光発電システム（1）において、システム構成を変更し、３０台の太陽光パネルユニット（10）を千鳥状に配置したものである。具体的には、南北方向に並ぶ５列のユニット列（2）が、互いに隣合うユニット列（2）の各太陽光パネルユニット（10）が東西方向にずれた位置に配置されるように設けられている。そして、実施形態３では、第２連結ロッド（62）が、南北方向に対して斜めに傾斜し、該第２連結ロッド（62）により、５列のユニット列（2）の南側から北側を視て、１列目の西から２番目の第２太陽光パネルユニット（10b）、２列目の西から３番目の第２太陽光パネルユニット（10b）、３列目の西から３番目の第１太陽光パネルユニット（10a）、４列目の西から４番目の第２太陽光パネルユニット（10b）、５列目の西から４番目の第２太陽光パネルユニット（10b）が連結されている。
また、実施形態３においても、アクチュエータ（51）によって駆動されて第１太陽光パネルユニット（10a）の回動部材（13）が回動すると、該回動動作が、第２連結ロッド（62）を介して、第１太陽光パネルユニット（10a）と同じ第２連結ロッド（62）に連結された第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達される。これにより、第２連結ロッド（62）に連結された第１太陽光パネルユニット（10a）及び４台の第２太陽光パネルユニット（10b）（以下、５台の駆動側パネルユニット（10）と言う。）の回動動作が同期する。また、５台の駆動側パネルユニット（10）の回動部材（13）が回動すると、該回動動作が、第１連結ロッド（61）を介して、各駆動側パネルユニット（10）と同じ第１連結ロッド（61）に連結されたユニット列（2）の第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達される。これにより、全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）の回動動作が同期し、全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）が太陽の方位に応じて同じ角度に調整される。
以上のように、本実施形態３の太陽光発電システム（1）においても、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動する。つまり、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、水平面内において回動する。そして、その水平面内において回動する回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）によって連結することで、１つのアクチュエータ（51）で全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）を回動させると共にその回動動作を同期させることとしている。そのため、本実施形態３のように、複数の太陽光パネルユニット（10）を千鳥状に配置しても、その配置方向に連結ロッド（61,62）の延伸方向を合わせるだけで、各太陽光パネルユニット（10）が、それぞれの回動動作が同期するように連結することができる。また、水平面内において回動する各回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）でそれぞれ連結することとしたため、本実施形態３のように、第１連結ロッド（61）と第２連結ロッド（62）とで延伸方向が異なっていても、いずれの連結ロッド（61,62）にも、常に、軸方向に力が加わることとなるため、連結ロッド（61,62）の撓みを抑制することができる。つまり、複数の太陽光パネルユニット（10）を千鳥状に配置しても、高剛性の連結ロッド（61,62）を用いることなく、各太陽光パネル（11）の回動動作を正確に同期させることができる。従って、実施形態３においても、複数の太陽光パネルユニット（10）を１つのアクチュエータ（51）で動作させる太陽光発電システム（1）において、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
《発明の実施形態４》
実施形態４の太陽光発電システム（1）は、実施形態１の太陽光発電システム（1）において、システム構成を変更したものである。太陽光パネルユニット（10）及びアクチュエータユニット（50）の構成は、実施形態１と同様であるため、以下では、システム構成及び動作についてのみ説明する。
実施形態４の太陽光発電システム（1）は、実施形態１の太陽光発電システム（1）において、システム構成を変更したものである。太陽光パネルユニット（10）及びアクチュエータユニット（50）の構成は、実施形態１と同様であるため、以下では、システム構成及び動作についてのみ説明する。
（システム構成）
図１０に示すように、本実施形態の太陽光発電システム（1）は、それぞれ太陽光パネル（11）を有する複数（本実施形態では２３台）の太陽光パネルユニット（10）を備えている。複数の太陽光パネルユニット（10）は、太陽光発電システム（1）が設置される敷地の形状に沿って配置されている。具体的には、敷地の東側の箇所に、東西方向に一直線上に並ぶ設置位置に設置された４つの太陽光パネルユニット（10）からなるユニット列（2）（以下、東ユニット列（2）と言う。）が２列設けられる一方、敷地の西側の箇所に、略東西方向に一直線上に並ぶ設置位置に設置された５つの太陽光パネルユニット（10）からなるユニット列（2）（以下、西ユニット列（2）と言う。）が２列設けられ、敷地の西側であって西ユニット列（2）の南側に、５台の太陽光パネルユニット（10）が列を成さずに配置されている。実施形態４では、第１太陽光パネルユニット（10a）は、南側の西ユニット列（2）の東から２番目の位置に配置されている。
図１０に示すように、本実施形態の太陽光発電システム（1）は、それぞれ太陽光パネル（11）を有する複数（本実施形態では２３台）の太陽光パネルユニット（10）を備えている。複数の太陽光パネルユニット（10）は、太陽光発電システム（1）が設置される敷地の形状に沿って配置されている。具体的には、敷地の東側の箇所に、東西方向に一直線上に並ぶ設置位置に設置された４つの太陽光パネルユニット（10）からなるユニット列（2）（以下、東ユニット列（2）と言う。）が２列設けられる一方、敷地の西側の箇所に、略東西方向に一直線上に並ぶ設置位置に設置された５つの太陽光パネルユニット（10）からなるユニット列（2）（以下、西ユニット列（2）と言う。）が２列設けられ、敷地の西側であって西ユニット列（2）の南側に、５台の太陽光パネルユニット（10）が列を成さずに配置されている。実施形態４では、第１太陽光パネルユニット（10a）は、南側の西ユニット列（2）の東から２番目の位置に配置されている。
各東ユニット列（2）は、東西方向に延びる第１連結ロッド（61）によって連結される一方、各東ユニット列（2）の西から２番目の第２太陽光パネルユニット（10b）どうしが第２連結ロッド（62）によって連結されている。
一方、各西ユニット列（2）は、略東西方向に延びる第１連結ロッド（61）によって連結される一方、各西ユニット列（2）の東から２番目の第１太陽光パネルユニット（10a）と第２太陽光パネルユニット（10b）とが第２連結ロッド（62）によって連結されている。
また、南側の東ユニット列（2）の最も西側の第２太陽光パネルユニット（10b）と、北側の西ユニット列（2）の最も東側の第２太陽光パネルユニット（10b）とが、第２連結ロッド（62）によって連結されている。
さらに、列を成さない５台の太陽光パネルユニット（10）（以下、単独ユニット（10）と言う。）のうち、南側の西ユニット列（2）の西から１〜３番目の第２太陽光パネルユニット（10b）の南側に配置された３台の単独ユニット（10）は、上記南側のユニット列（2）の対応する第２太陽光パネルユニット（10b）と、第２連結ロッド（62）によって連結されている。一方、残りの２台の単独ユニット（10）は、北側に隣合う単独ユニット（10）と、第１連結ロッド（61）によって連結されている。
各第１連結ロッド（61）が連結される第１連結ピン（17）及び各第２連結ロッド（62）が連結される第２連結ピン（18）の位置は、各連結ロッド（61,62）によって連結される太陽光パネルユニット（10）の配置状態に合わせて回動動作が同期するように適宜変更されている。なお、同じ連結ロッド（61,62）によって連結される各太陽光パネルユニット（10）における連結ピン（17,18）の位置は同じ位置に設けられる。
このような構成により、実施形態４においても、アクチュエータ（51）によって駆動されて第１太陽光パネルユニット（10a）の回動部材（13）が回動すると、該回動動作が、まず、第２連結ロッド（62）を介して、第１太陽光パネルユニット（10a）と同じ第２連結ロッド（62）に連結された第２太陽光パネルユニット（10b）の回動部材（13）に伝達される。そして、上記第１及び第２太陽光パネルユニット（10a,10b）の回動動作が、第１連結ロッド（61）を介して西ユニット列（2）に伝達される。これにより、西ユニット列（2）の全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）の回動動作が同期する。
また、北側の西ユニット列（2）の最も東側の第２太陽光パネルユニット（10b）の回動動作は、第２連結ロッド（62）を介して南側の東ユニット列（2）の最も西側の第２太陽光パネルユニット（10b）に伝達される。そして、該第２太陽光パネルユニット（10b）の回動動作が、第１連結ロッド（61）を介して南側の東ユニット列（2）に伝達される。また、南側の東ユニット列（2）の西から２番目の第２太陽光パネルユニット（10b）の回動動作が、第２連結ロッド（62）を介して北側の東ユニット列（2）の西から２番目の第２太陽光パネルユニット（10b）に伝達される。そして、該第２太陽光パネルユニット（10b）の回動動作が、第１連結ロッド（61）を介して北側の東ユニット列（2）に伝達される。これにより、東ユニット列（2）の全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）の回動動作が同期する。
さらに、南側の西ユニット列（2）の西から１〜３番目の第２太陽光パネルユニット（10b）の回動動作は、第２連結ロッド（62）を介して、これに対応する単独ユニット（10）に伝達される。また、該単独ユニット（10）の回動動作は、第１連結ロッド（61）を介して、これらの南側にそれぞれ隣合う単独ユニット（10）に伝達される。これにより、５台の単独ユニット（10）全ての太陽光パネル（11）の回動動作が、西ユニット列（2）の全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）の回動動作が同期する。
以上のような動作により、実施形態４においても、太陽光発電システム（1）の全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）の回動動作が同期し、全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）が太陽の方位に応じて同じ角度に調整されることとなる。
以上により、本実施形態４の太陽光発電システム（1）においても、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動する。つまり、各太陽光パネルユニット（10）の回動部材（13）が、水平面内において回動する。そして、その水平面内において回動する回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）によって連結することで、１つのアクチュエータ（51）で全ての太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（11）を回動させると共にその回動動作を同期させることとしている。そのため、本実施形態４のように、複数の太陽光パネルユニット（10）をマトリックス状でも千鳥状でもなく、敷地の形状に合わせて配置しても、その配置方向に連結ロッド（61,62）の延伸方向を合わせるだけで、各太陽光パネルユニット（10）が、それぞれの回動動作が同期するように連結することができる。また、水平面内において回動する各回動部材（13）を水平方向に延びる連結ロッド（61,62）でそれぞれ連結することとしたため、回動動作を伝達する連結ロッド（61,62）の延伸方向がいかなる方向であっても、該回動動作を伝達する連結ロッド（61,62）には、常に、軸方向に力が加わることとなるため、連結ロッド（61,62）の撓みを抑制することができる。つまり、複数の太陽光パネルユニット（10）をどのように配置しても、高剛性の連結ロッド（61,62）を用いることなく、各太陽光パネル（11）の回動動作を正確に同期させることができる。従って、実施形態４においても、複数の太陽光パネルユニット（10）を１つのアクチュエータ（51）で動作させる太陽光発電システム（1）において、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
《その他の実施形態》
上記太陽光発電システム（1）における複数の太陽光パネルユニット（10）の配置態様は、上記各実施形態のものに限られない。複数の太陽光パネルユニット（10）をいかに配置しても、水平面内において回動する各回動部材（13）を連結ロッド（61,62）によって連結することにより、複数の太陽光パネルユニット（10）を１つのアクチュエータ（51）で動作させる太陽光発電システム（1）において、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
上記太陽光発電システム（1）における複数の太陽光パネルユニット（10）の配置態様は、上記各実施形態のものに限られない。複数の太陽光パネルユニット（10）をいかに配置しても、水平面内において回動する各回動部材（13）を連結ロッド（61,62）によって連結することにより、複数の太陽光パネルユニット（10）を１つのアクチュエータ（51）で動作させる太陽光発電システム（1）において、コストを増大させることなく複数の太陽光パネルユニット（10）の設置自由度を向上させることができる。
また、本発明に係る支柱部材（14）の径方向に延び、連結ロッド（61,62）がピン連結されるリンク部材は、各実施形態のものに限られず、支柱部材（14）の径方向に延び、該支柱部材（14）に回動自在に構成されるものであればいかなる形態であってもよい。
また、本発明に係る仰角変更機構は、実施形態２において、回動部材（13）のリンク部材（33）の回動動作に連動して、太陽光パネル（11）の仰角と幅方向の傾きとを変更する角度変更機構（34）によって構成されていた。しかしながら、本発明に係る仰角変更機構は、上記角度変更機構（34）に限られず、太陽光パネル（11）の幅方向の傾きを変更できないものであってもよい。例えば、実施形態２において、ボールジョイント（37）を、球体部（37a）の中心が支柱部材（14）の中心軸上、即ち、回転軸（s）上に位置するように設け、回転部材（35）を、リンク部材（33）の軸部（33b）に対して回転不能で且つ径方向にスライド自在なスライド部材に変更し、回動部材（13）のリンク部材（33）の回動動作に連動して、スライド部材の位置が変更されるように構成することとしてもよい。この場合、太陽光パネル（11）の受光面（11a）が真南を向いている際に、スライド部材が支柱部材（14）の最も径方向外側の位置にあり、この真南向きの位置より東及び西へそれぞれ向かうほど、スライド部材が支柱部材（14）の径方向内側の位置に位置が変更されるように構成する。このような構成であっても、回動部材（13）のリンク部材（33）の回動動作に連動して、太陽光パネル（11）の仰角を変更することができる。
また、上記各実施形態では、太陽光発電システム（1）における、太陽光パネルユニット（10）の台数は、システムに要求される電力等に応じて適宜変更可能である。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、複数の太陽光パネルユニットを１つのアクチュエータで動作させる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
１１ 太陽光パネル
１２ 支持架台
１３ 回動部材
１４ 支柱部材
１６ｂ リンク部（リンク部材）
１７ 第１連結ピン（連結ピン）
１８ 第２連結ピン（連結ピン）
３３ リンク部材
３４ 角度変更機構（仰角変更機構）
３７ ボールジョイント
５１ アクチュエータ
６０ リンク機構
６１ 第１連結ロッド（連結棒）
６２ 第２連結ロッド（連結棒）
１０ 太陽光パネルユニット
１１ 太陽光パネル
１２ 支持架台
１３ 回動部材
１４ 支柱部材
１６ｂ リンク部（リンク部材）
１７ 第１連結ピン（連結ピン）
１８ 第２連結ピン（連結ピン）
３３ リンク部材
３４ 角度変更機構（仰角変更機構）
３７ ボールジョイント
５１ アクチュエータ
６０ リンク機構
６１ 第１連結ロッド（連結棒）
６２ 第２連結ロッド（連結棒）
Claims (3)
- 太陽光パネル（11）と、該太陽光パネル（11）を回動自在に支持する支持架台（12）とをそれぞれ有する複数の太陽光パネルユニット（10）と、
いずれかの上記太陽光パネル（11）を回動駆動するアクチュエータ（51）と、
上記アクチュエータ（51）の回転力を全ての上記太陽光パネル（11）に伝達するためのリンク機構（60）とを備えた太陽光発電システムであって、
上記支持架台（12）は、上記太陽光パネル（11）が水平面に対して傾斜した状態で取り付けられて鉛直方向に延びる回転軸（s）周りに回動する回動部材（13）を有し、
上記リンク機構（60）は、水平方向に延び、全ての上記太陽光パネル（11）の回動動作が同期するように、上記複数の太陽光パネルユニット（10）の上記回動部材（13）を連結する連結棒（61,62）を有し、
上記支持架台（12）は、上記回転軸（s）を軸心とする円柱形状の支柱部材（14）を有し、
上記回動部材（13）は、上記支柱部材（14）の径方向に延び、上記連結棒（61,62）がピン連結されるリンク部材（16b,33）を有し、
上記リンク部材（16b,33）には、上面と下面のそれぞれに、上記連結棒（61,62）をピン連結するための連結ピン（17,18）が形成され、
少なくとも１つの上記太陽光パネルユニット（10）には、上記リンク部材（16b,33）の上面に形成された上記連結ピン（17）に第１の水平方向に延びる上記連結棒（61）が連結され、上記リンク部材（16b,33）の下面に形成された上記連結ピン（18）に上記第１の水平方向と異なる第２の水平方向に延びる上記連結棒（62）が連結されている
ことを特徴とする太陽光発電システム。 - 請求項１において、
上記支持架台（12）は、上記回動部材（13）の回動動作に連動して上記太陽光パネル（11）の仰角を変更させる仰角変更機構（34）を有している
ことを特徴とする太陽光発電システム。 - 請求項２において、
上記回動部材（13）は、所定の角度範囲内において回動可能に構成され、
上記仰角変更機構（34）は、上記回動部材（13）の回動角度が上記所定の角度範囲の中央の角度であるときに、上記太陽光パネル（11）の仰角が最も大きくなるように構成されている
ことを特徴とする太陽光発電システム。
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