JP6972421B1

JP6972421B1 - 太陽光パネル設置システム

Info

Publication number: JP6972421B1
Application number: JP2021136992A
Authority: JP
Inventors: 新吾保坂
Original assignee: 株式会社リエール
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2041-08-25
Also published as: JP2023031482A; CN116918244A

Abstract

【課題】複数の太陽光パネルを建築物の一の側面に近接する位置から他の側面に近接する位置に移動させることが可能な太陽光パネル設置システムの提供。【解決手段】太陽光パネル設置システム１は、レール２と、レール２上を移動可能に設けられる支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、芯柱と、巻取り機４１，４２とを備える。レール２は、建築物１０の屋上ＲＴに敷設されている。支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの一部は、レール２に載置された状態において建築物１０の外側に突出する。芯柱は、４台の支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄのうち建築物１０の外側に突出した部分に支持される。巻取り機４１，４２は、４台の支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄをレール２の長手方向に関して第一向き又は第二向きに移動させる。芯柱には、複数の太陽光パネル６が固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光パネル設置システムに関し、より詳細には、一の側面に設置された複数の太陽光パネルを他の側面に移動させることが可能な太陽光パネル設置システムに関する。

先般、本願の発明者は、中・高層ビルディングなどの建築物において側面（例えば、ベランダ側の側面）全体を覆うように複数の太陽光パネルを設置する太陽光パネル設置システム（特許文献１参照）を発明した。当該発明については、既に特許権（特許第６８９６９４８号）が取得されている。

特許文献１に記載の特許発明において、太陽光パネル設置システム（１）は、梁部材（３）とベース部材（４）とワイヤー（５）と芯柱（６）と芯柱（６）に固定される従動ギア（６１）と従動ギア（６１）を回動させるモーター（８）とを備えている（特許文献１の図２）。

梁部材（３）は、建築物（１０）の屋上に固定され、建築物（１０）の側面から先端側が突出する。芯柱（６）は、ベース部材（４）に載置され、内部にワイヤー（５）を挿通した状態でベース部材（４）から梁部材（３）に向かって延伸する。そして、芯柱（６）には、パネル面を垂直に立てた縦置きの状態で複数の太陽光パネル（７）が鉛直方向に関して連続的に固定されている。

特許第６８９６９４８号

特許文献１に係る特許権を取得した後、本願の発明者は、太陽の動きに応じて建築物の一の側面（例えば、南側の側面）に近接する位置から他の側面（例えば、西側の側面）に近接する位置に複数の太陽光パネル（７）を移動させることで発電効率が向上することを発見した。

しかしながら、特許文献１に記載の太陽光パネル設置システムにおいて、複数の太陽光パネルを建築物の一の側面に近接する位置から他の側面に近接する位置に移動させることは構造上不可能であった。

そこで、本発明は、複数の太陽光パネルを建築物の一の側面に近接する位置から他の側面に近接する位置に移動させることが可能な太陽光パネル設置システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、建築物の屋上に敷設されたレールと、前記レール上を移動可能に設けられ、前記レールに載置された状態において前記建築物の外側に一部が突出する支持台車と、前記支持台車のうち前記建築物の外側に突出した部分に直接又は間接的に支持され、前記建築物の側面に沿って鉛直方向に延びる芯柱と、前記レールの長手方向に関して第一向き又は前記第一向きとは反対の第二向きに前記支持台車を移動させる台車駆動部と、を備え、前記建築物は、第一側面と第二側面とを含み、前記レールは、前記第一側面に沿って延在する直線状の第一部分と、前記第二側面に沿って延在する直線状の第二部分と、前記第一部分と前記第二部分とを連結するＲ形状のＲ部分とを含み、前記台車駆動部は、前記支持台車が前記第一部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車を前記第一部分から前記第二部分に移動させ、前記支持台車が前記第二部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車を前記第二部分から前記第一部分に移動させ、前記芯柱には、複数の太陽光パネルが固定されることを特徴とする太陽光パネル設置システムを提供している。

ここで、前記台車駆動部は、前記支持台車が前記第一部分に位置する場合において、所定時刻になったことに応答して前記支持台車を前記第一部分から前記第二部分に移動させるのが好ましい。

また、前記台車駆動部は、前記支持台車を前記第一向きに移動させる第一巻取り機と、前記支持台車を前記第二向きに移動させる第二巻取り機とを含み、前記第一巻取り機は、前記支持台車のうち前記移動方向の一端側に接続される第一ワイヤーを巻き取って前記支持台車を前記第一向きに移動させ、前記第二巻取り機は、前記支持台車のうち前記移動方向の他端側に接続される第二ワイヤーを巻き取って前記支持台車を前記第二向きに移動させるのが好ましい。

更に、前記移動方向において前記支持台車と間隙を隔てて前記レール上を移動可能に設けられる他の支持台車を含み、前記支持台車と前記他の支持台車とは牽引用連結具によって連結され、前記他の支持台車は、前記レールに載置された状態において前記建築物の外側に一部が突出し、前記他の支持台車のうち前記建築物の外側に突出した部分には、前記建築物の側面に沿って鉛直方向に延びる他の芯柱が直接又は間接的に支持され、前記他の芯柱には、複数の太陽光パネルが固定され、前記台車駆動部は、前記支持台車及び前記他の支持台車が前記第一部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車及び前記他の支持台車を前記第一部分から前記第二部分に移動させ、前記支持台車及び前記他の支持台車が前記第二部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車及び前記他の支持台車を前記第二部分から前記第一部分に移動させるのが好ましい。

本発明によれば、複数の太陽光パネルが固定された芯柱が支持台車のうち建築物の外側に突出した部分に直接又は間接的に支持される。そして、支持台車が台車駆動部によってレール上を長手方向に移動する。その結果、支持台車に支持された芯柱を、建築物の第一側面に近接する位置から第二側面に近接する位置に移動させると共に、第二側面に近接する位置から第一側面に近接する位置に移動させることが可能である。すなわち、太陽光パネル設置システムによれば、複数の太陽光パネルを、建築物の一の側面に近接する位置から他の側面に近接する位置に移動させることが可能である。

なお、本発明による太陽光パネル設置システムのように、建築物の屋上に敷設されたレール上を移動可能に設けられる支持台車及び当該支持台車を移動させる台車駆動部は、上述した特許文献１には全く記載されていない。また、複数の太陽光パネルが固定された芯柱が支持台車のうち建築物の外側に突出する部分に直接又は間接的に支持され、当該支持台車が台車駆動部によってレール上を移動することも、上述した特許文献１には全く記載されていない。

建築物の屋上に設けられた太陽光パネル設置システムを示す平面図。図１のＩＩ−ＩＩ位置で切った断面図。レールの各部を説明するための概略平面図。支持台車同士を連結する牽引用連結具を示す概略斜視図。複数の支持台車が西側に移動した状態を示す平面図。複数の支持台車が北側に移動した状態を示す平面図。

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態による太陽光パネル設置システムについて図１から図６に基づいて説明する。以下では、太陽光パネル設置システムの一例として、建築物１０（中・高層ビルなど）の側面に設置される太陽光パネル設置システム１（図１参照）を例示する。

図１に示すように、太陽光パネル設置システム１は、建築物１０の屋上ＲＴに敷設されたレール２と、４台の支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、巻取り機４１，４２とを備えて構成される。

図１に示すように、建築物１０は、東側の側面ＥＳと、西側の側面ＷＳと、南側の側面ＳＳと、北側の側面ＮＳとを備えた中・高層ビルである。

レール２は、建築物の屋上ＲＴにおいて側面ＥＳ、側面ＷＳ、側面ＳＳ、側面ＮＳに沿って環状に敷設されている。

図３に示すように、レール２は、直線部２１と、カーブ部２１Ｒと、直線部２２と、カーブ部２２Ｒと、直線部２３と、カーブ部２３Ｒと、直線部２４とを有している。

直線部２１は、南側の側面ＳＳに沿って延在する直線状の領域であり、本発明に係る第一部分の一例である。

直線部２２は、西側の側面ＷＳに沿って延在する直線状の領域であり、本発明に係る第二部分の一例である。

カーブ部２１Ｒは、直線部２１と直線部２２とを連結するＲ形状の領域であり、本発明に係るＲ部分の一例である。

また、直線部２３は北側の側面ＮＳに沿って延在する直線状の領域であり、直線部２４は東側の側面ＥＳに沿って延在する直線状の領域である。カーブ部２３Ｒは、直線部２３と直線部２４とを連結するＲ形状の領域である。

レール２には、４台の支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが移動可能に載置される。４台の支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、移動方向（レール２の長手方向）において互いに間隙を隔てた状態でレール２に載置されている。

なお、以下では、説明の便宜上、支持台車３Ａを先頭車、支持台車３Ｄを最後尾車として定義する。

図１に示すように、支持台車３Ａの一部は、建築物１０の側面ＳＳから外側（南側）に突出している。同様に、支持台車３Ｂの一部、支持台車３Ｃの一部、支持台車３Ｄの一部も、建築物１０の側面ＳＳから外側（南側）に突出している。

図２に示すように、支持台車３Ａのうち建築物１０の側面ＳＳから外側に突出した部分には、南側の側面ＳＳ（図１参照）に沿って鉛直方向に延びる芯柱５の上端が接続されている。芯柱５には、複数の太陽光パネル６が鉛直方向に所定の間隔で配設されている。なお、複数の太陽光パネル６は、いずれも、上端側を軸として回動可能に構成されている（図２の破線参照）。

なお、図示を省略するが、支持台車３Ｂ，３Ｃ，３Ｄのうち建築物１０の側面ＳＳから外側に突出した部分も同様の構成になっている。

また、図１に示すように、支持台車３Ａ及び支持台車３Ｂは、牽引用連結具３１Ａによって連結されている。同様に、支持台車３Ｂ及び支持台車３Ｃは牽引用連結具３１Ｂによって連結され、支持台車３Ｃ及び支持台車３Ｄは牽引用連結具３１Ｃによって連結されている。

図４に示すように、牽引用連結具３１Ａは、円柱部材３１１Ａと、Ｕ字部材３１２Ａと、連結プレート３１３Ａと、回動軸３１４Ａとを備えて構成される。

円柱部材３１１Ａは、先頭車である支持台車３Ａの後端側において長手方向が鉛直方向と一致するように設けられている。

Ｕ字部材３１２Ａは、連結プレート３１３Ａの前端に固定される部材である。支持台車３Ａ及び支持台車３Ｂの連結時において、Ｕ字部材３１２ＡのＵ字内側には、円柱部材３１１Ａが挿通する。

連結プレート３１３Ａは、支持台車３Ａの後端側と支持台車３Ｂの前端側とを繋ぐ板状の部材である。

回動軸３１４Ａは、支持台車３Ｂの前端に設けられ、連結プレート３１３Ａを上下方向に回動させるための軸として機能する。

図４に示す状態において、回動軸３１４Ａを軸として連結プレート３１３Ａを上方に持ち上げると、Ｕ字部材３１２Ａを円柱部材３１１Ａから取り外すことができる。これにより、支持台車３Ａと支持台車３Ｂとの連結が解除される。

なお、牽引用連結具３１Ｂ，３１Ｃは、上記で説明した牽引用連結具３１Ａと全く同じ構成である。よって、牽引用連結具３１Ｂ，３１Ｃについては説明を省略する。

牽引用連結具３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを用いることで、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄが連結した状態のままでカーブ部２１Ｒ，２２Ｒ，２３Ｒを曲がることができる。

再度図１を参照し、巻取り機４１，４２について説明する。巻取り機４１，４２は、本発明に係る台車駆動部の一例であり、４台の支持台車３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを一体的に移動させるための装置である。

巻取り機４１は、ワイヤー４１Ｗを巻き取る装置である。巻取り機４１は、ワイヤー４１Ｗをレール２に沿って反時計回りに送り出す一方、レール２に沿って時計周りに巻き取ることが可能である。なお、ワイヤー４１Ｗの先端は、先頭車である支持台車３Ａの先端３０Ａに接続されている。

巻取り機４２は、ワイヤー４２Ｗを巻き取る装置である。巻取り機４２は、ワイヤー４２Ｗをレール２に沿って時計回りに送り出す一方、レール２に沿って反時計周りに巻き取ることが可能である。なお、ワイヤー４２Ｗの先端は、最後尾車である支持台車３Ｄの後端３０Ｄに接続されている。

例えば、図１に示すように、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄがレール２の直線部２１（図２）に位置する場合に、巻取り機４１によるワイヤー４１Ｗの巻取りを実行すると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄがレール２上を時計回りに移動し始める。その際、巻取り機４２は、ワイヤー４２Ｗを時計周りに送り出す。

そして、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄは、レール２のカーブ部２１Ｒ（図２）を介してレール２の直線部２２（図２）に移動し、図５に示す状態となる。図５に示すように、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄが直線部２２（図２）に移動すると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄに支持された４本の芯柱５（及びそれに固定された複数の太陽光パネル６）は、西側の側面ＷＳに近接する位置に移動する。

図５に示す状態において、巻取り機４１によってワイヤー４１Ｗが更に巻き取られると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄは、レール２のカーブ部２２Ｒ（図２）を介してレール２の直線部２３（図２）に移動し、図６に示す状態となる。

４台の支持台車３Ａ〜３Ｄが直線部２３（図２）に移動すると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄに支持された４本の芯柱５（及びそれに固定された複数の太陽光パネル６）が北側の側面ＮＳに近接する位置に移動する。

一方、図６に示すように、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄがレール２の直線部２３（図２）に位置する場合に、巻取り機４２によるワイヤー４２Ｗの巻取りを実行すると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄがレール２上を反時計回りに移動し始める。その際、巻取り機４１は、ワイヤー４１Ｗを反時計周りに送り出す。

そして、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄは、レール２のカーブ部２２Ｒ（図２）を介してレール２の直線部２２（図２）に移動し、図５に示す状態となる。４台の支持台車３Ａ〜３Ｄが直線部２２（図２）に移動すると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄに支持された４本の芯柱５（及びそれに固定された複数の太陽光パネル６）が西側の側面ＷＳに近接する位置に移動する。

図５に示す状態において、巻取り機４２によってワイヤー４２Ｗが更に巻き取られると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄは、レール２のカーブ部２１Ｒ（図２）を介してレール２の直線部２１（図２）に移動し、図１に示す状態となる。

４台の支持台車３Ａ〜３Ｄが直線部２１（図２）に移動すると、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄに支持された４本の芯柱５（及びそれに固定された複数の太陽光パネル６）が南側の側面ＳＳに近接する位置に移動する。

なお、巻取り機４１，４２による巻取り又は送り出しは、太陽の動きに応じて制御するようにすればよい。例えば、複数の太陽光パネル６を西側の側面ＷＳに配置した場合の発電量が複数の太陽光パネル６を南側の側面ＳＳに配置した場合の発電よりも高くなるタイミング（時刻）を事前に特定する。そして、当該時刻に、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄがレール２の直線部２１から直線部２２に移動するように、巻取り機４１，４２を制御するようにすればよい。他の側面に移動させる場合も同様である。

上述した実施形態によれば、複数の太陽光パネル６が固定された芯柱５が４台の支持台車３Ａ〜３Ｄのうち建築物１０の外側に突出した部分に支持されている。そして、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄが巻取り機４１，４２によってレール２上を長手方向に移動する。

その結果、４台の支持台車３Ａ〜３Ｄに支持された４本の芯柱５を、建築物１０の南側の側面ＳＳに近接する位置と、西側の側面ＷＳに近接する位置と、北側の側面ＮＳに近接する位置と、東側の側面ＥＳに近接する位置とのいずれかに移動させることが可能である。すなわち、太陽光パネル設置システム１によれば、複数の太陽光パネル６を、建築物１０の南側の側面ＳＳに近接する位置と、西側の側面ＷＳに近接する位置と、北側の側面ＮＳに近接する位置と、東側の側面ＥＳに近接する位置とのいずれかに移動させることが可能である。

また、上述した実施形態によれば、支持台車３Ａ及び支持台車３Ｂが牽引用連結具３１Ａによって連結されている。同様に、支持台車３Ｂ及び支持台車３Ｃは牽引用連結具３１Ｂによって連結され、支持台車３Ｃ及び支持台車３Ｄは牽引用連結具３１Ｃによって連結されている。そのため、レール２上に複数（４台）の支持台車３Ａ〜３Ｄを移動可能に設置することが可能である。

＜２．変形例＞
本発明による太陽光パネル設置システムは上述した実施形態に限定されず、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。

例えば、上述した実施形態では、図２に示すように、支持台車３Ａのうち建築物１０の外側に突出した部分に芯柱５の上端が接続されている場合を例示したが、これに限定されない。特許文献１に記載の太陽光パネル設置システムのように、ベース部材と、ワイヤーと、芯柱と、当該芯柱に固定される従動ギアと、当該従動ギアを回動させるモーターとを備えるようにしてもよい。

具体的には、支持台車３Ａのうち建築物１０の外側に突出した部分（図２）の下側に特許文献１に記載の支持プレートを設け、当該支持プレートにワイヤーの上端側が固定されるようにすればよい。そして、芯柱が、ベース部材に載置され、内部にワイヤーを挿通した状態でベース部材から支持プレートに向かって延伸するようにすればよい。すなわち、芯柱が支持台車３Ａに間接的に支持されるようにしてもよい。

かかる変形例によれば、特許文献１と同様に、鉛直方向を軸として芯柱を回動させることが可能である。

また、上述した実施形態では、本発明に係る台車駆動部の一例として巻取り機４１，４２を例示したが、これに限定されない。例えば、先頭車の支持台車３Ａ及び最後尾車の支持台車３Ｄをバッテリー式のモーター自走車として構成するようにしてもよい。

以上のように本発明による太陽光パネル設置システムは、比較的階数の多い中・高層マンションにおいて太陽光パネルを設置するのに適している。

１太陽光パネル設置システム
２レール
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ支持台車
５芯柱
６太陽光パネル
１０建築物
２１，２２，２３，２４直線部
２１Ｒ，２２Ｒ，２３Ｒカーブ部
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ牽引用連結具
４１，４２巻取り機
４１Ｗ，４２Ｗワイヤー
３１１Ａ円柱部材
３１２ＡＵ字部材
３１３Ａ連結プレート
３１４Ａ回動軸
ＥＳ東側の側面
ＮＳ北側の側面
ＲＴ屋上
ＳＳ南側の側面
ＷＳ西側の側面

Claims

建築物の屋上に敷設されたレールと、
前記レール上を移動可能に設けられ、前記レールに載置された状態において前記建築物の外側に一部が突出する支持台車と、
前記支持台車のうち前記建築物の外側に突出した部分に直接又は間接的に支持され、前記建築物の側面に沿って鉛直方向に延びる芯柱と、
前記レールの長手方向に関して第一向き又は前記第一向きとは反対の第二向きに前記支持台車を移動させる台車駆動部と、
を備え、
前記建築物は、第一側面と第二側面とを含み、
前記レールは、前記第一側面に沿って延在する直線状の第一部分と、前記第二側面に沿って延在する直線状の第二部分と、前記第一部分と前記第二部分とを連結するＲ形状のＲ部分とを含み、
前記台車駆動部は、
前記支持台車が前記第一部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車を前記第一部分から前記第二部分に移動させ、
前記支持台車が前記第二部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車を前記第二部分から前記第一部分に移動させ、
前記芯柱には、複数の太陽光パネルが固定されることを特徴とする太陽光パネル設置システム。
前記台車駆動部は、前記支持台車が前記第一部分に位置する場合において、所定時刻になったことに応答して前記支持台車を前記第一部分から前記第二部分に移動させることを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル設置システム。
前記台車駆動部は、前記支持台車を前記第一向きに移動させる第一巻取り機と、前記支持台車を前記第二向きに移動させる第二巻取り機とを含み、
前記第一巻取り機は、前記支持台車のうち前記移動方向の一端側に接続される第一ワイヤーを巻き取って前記支持台車を前記第一向きに移動させ、
前記第二巻取り機は、前記支持台車のうち前記移動方向の他端側に接続される第二ワイヤーを巻き取って前記支持台車を前記第二向きに移動させることを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル設置システム。
前記移動方向において前記支持台車と間隙を隔てて前記レール上を移動可能に設けられる他の支持台車を含み、
前記支持台車と前記他の支持台車とは牽引用連結具によって連結され、
前記他の支持台車は、前記レールに載置された状態において前記建築物の外側に一部が突出し、
前記他の支持台車のうち前記建築物の外側に突出した部分には、前記建築物の側面に沿って鉛直方向に延びる他の芯柱が直接又は間接的に支持され、
前記他の芯柱には、複数の太陽光パネルが固定され、
前記台車駆動部は、
前記支持台車及び前記他の支持台車が前記第一部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車及び前記他の支持台車を前記第一部分から前記第二部分に移動させ、
前記支持台車及び前記他の支持台車が前記第二部分に位置する場合には前記Ｒ部分を介して前記支持台車及び前記他の支持台車を前記第二部分から前記第一部分に移動させることを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル設置システム。