JP7433691B2 - 太陽光パネル設置システム - Google Patents
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Description
上記構成の第1の発明において、第一レールは、支持台車を第一向き又は第二向きに案内するという作用を有する。また、支持台車は、この支持台車に直接又は間接的に支持される、複数の太陽光パネルを備えた芯柱を、建築物又は構造物の側面上を移動させるという作用を有する。さらに、芯柱は、複数の太陽光パネルを鉛直方向にかつ直列状に保持するという作用を有する。また、太陽光パネルは光エネルギーを電気エネルギーに変換して出力するという作用を有する。加えて、台車駆動部は、支持台車を第一レールの長手方向における第一向き又は第二向きに移動させるという作用を有する。
よって、上述のような太陽光パネル設置システムによれば、建築物又は構造物の任意の側面上に配される複数の太陽光パネルからなる太陽光パネル群を、この側面に隣接する他の側面上に移動することができる。
上記構成の第2の発明は、上述の第1の発明による作用と同じ作用に加えて、第一レールがR部分を備えていることで、支持台車及び台車駆動部を用いて太陽光パネル群を第一側面から第二の側面に、又はこの逆方向にスムーズに移動させることができる。
上記構成の第3の発明は、上述の第2の発明による作用と同じ作用に加えて、所定時刻になったことに応答して支持台車を移動させることで、より多くの日射が期待できる建築物又は構造物の側面に、太陽光パネル群を移動して配置することができる。この結果、第3の発明による発電量を増やすことができる。
上記構成の第4の発明は、上述の第1の発明による作用と同じ作用に加えて、台車駆動部が、第一ワイヤー及び第一巻取り機、並びに第二ワイヤー及び第二巻取り機の組合せにより構成されることで、台車駆動部の構造を簡素にできる。
上記構成の第5の発明は、上述の第2の発明における支持台車、芯柱及び太陽光パネル群からなる組合せを複数セット備えるとともに、これらを牽引用連結具により連結して一体化したものである。
上述のような第5の発明によれば、支持台車、芯柱及び太陽光パネル群からなる組合せを複数セット一体化した状態で、建築物又は構造物の任意の側面からこの側面に隣接する他の側面に移動させることができる。
上記構成の第6の発明は、上述の第1乃至第5のそれぞれの発明による作用と同じ作用に加えて、ギア及びこのギアの駆動装置を備えていることで、支持台車に設けられる芯柱を、その周方向に回動させるという作用を有する。
よって、第6の発明によれば、芯柱の上述のような回動動作に連動して、複数の太陽光パネルの向きを変えることができる。
上記構成の第7の発明は、上述の第6の発明の構成を具体的に特定したものであり、その作用は上述の第6の発明による作用と同じである。
また、第7の発明において、駆動装置を、駆動ギアと、この駆動ギアを回転させるモーターにより構成することで、駆動装置の構造を簡素にできる。
上記構成の第8の発明は、上述の第1乃至第7のそれぞれの発明による作用と同じ作用に加えて、ベース部材に対する芯柱の固定方法を上述のように特定することで、芯柱の駆動機構を簡素にしつつ、芯柱及びその駆動機構を軽量化することができる。
上記構成の第9の発明は、上述の第6乃至第8のそれぞれの発明による作用と同じ作用に加えて、ギアと芯柱の間にプレートを介設することで、芯柱に対するギアの取り付け強度を向上させるという作用を有する。これにより、芯柱の回動機構の強度及び耐久性を向上させるという作用を有する。
上記構成の第10の発明は、上述の第1乃至第9のそれぞれの発明による作用と同じ作用を有する。加えて、第10の発明において、第一レールを鋼製にするとともに、支持台車に設けられる第一走行部が電磁石を備えていることで、この電磁石を「ON」にすることで、第一レール上の所望の位置に支持台車を固定することができる。また、電磁石を「OFF」にすることで、支持台車の固定状態を解除して、第一レール上を移動可能にするという作用を有する。
上記構成の第11の発明は、上述の第1乃至第10のそれぞれの発明による作用と同じ作用を有する。加えて、第11の発明が第二レールを備えていることで、芯柱の下端側の安定性を向上させるという作用を有する。
上記構成の第12の発明は、上述の第11の発明による作用と同じ作用を有する。加えて、第11の発明において、第二レールを鋼製にするとともに、芯柱の下端側に設けられる第二走行部が電磁石を備えていることで、この電磁石を「ON」にすることで、第二レール上の所望の位置に芯柱の下端側を固定することができる。また、電磁石を「OFF」にすることで、芯柱の下端側の固定状態を解除して、第二レール上を移動可能にするという作用を有する。
本発明の第一実施形態に係る太陽光パネル設置システムについて図1乃至図7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17(中・高層共同住宅など)の側面全体に設置される太陽光パネル設置システム1A(図1参照)を例示する。
本発明に係る太陽光パネル設置システムは上述した第一実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形や改良が可能である。
上述のような第一実施形態に係る太陽光パネル設置システム1Aは、以下に[1]乃至[5]として示すそれぞれの発明として特定することができる。
上述の発明[1]によれば、ベース部材5に載置された芯柱10に複数の太陽光パネル13が固定され、芯柱10はベース部材5に接続された連結ワイヤー7によって梁部材3に吊られた状態で設置されている。そのため、建築物17又は構造物の側面において複数の太陽光パネル13を鉛直方向に安定的に設置することが可能である。また、芯柱10に対して複数の太陽光パネル13が鉛直方向に連続的に固定されているため、当該複数の太陽光パネル13を共通の駆動装置を用いて一体的に回転させることが可能である。
よって、上記発明[1]によれば、太陽光パネル13を芯柱10の周方向に所望に回動させることができるので、複数の太陽光パネル13を、これらによる発電量がより多くなる向きに向けておくことができる。この結果、太陽光パネル13を芯柱10の周方向に回動させることができない場合に比べて、発明[1]による発電効率を向上させることができる。
本発明の第二実施形態に係る太陽光パネル設置システムについて図8から図13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33(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1B(図8参照)を例示する。
本発明に係る太陽光パネル設置システムは上述した第二実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形や改良が可能である。
例えば、先の第一実施形態に係る太陽光パネル設置システム1Aのように、太陽光パネル13の支持構造が、ベース部材5と、連結ワイヤー7、芯柱10と、当該芯柱10に固定される従動ギア12と、当該従動ギア12を回動させるモーター15とを備えていてもよい。
この場合、芯柱10がベース部材5に載置され、芯柱10の内部に連結ワイヤー7を挿通した状態でベース部材5から支持プレート4に向かって延伸するようにしてもよい。すなわち、芯柱10が支持台車23a等に間接的に支持されるようにしてもよい。
この場合、太陽の動きに応じて芯柱10を回動させることで、太陽光パネル13による発電効率を向上させることができる。しかも、そのための芯柱10の回動機構をシンプルにできるので、変形例に係る太陽光パネル設置システム1B’の設置やメンテナンスに要するコストを節減できる。
この場合は、ベース部材5への連結ワイヤー7の固定構造を簡素にできる。この結果、変形例に係る太陽光パネル設置システム1B’全体の構造を簡素にできるので、この点からもその設置やメンテナンスに要するコストを節減できる。
先の図9には記載されていないが、第二実施形態に係る太陽光パネル設置システム1Bでは、芯柱10の下端側は、支持構造を何ら有していない。つまり、先の太陽光パネル設置システム1Bでは、芯柱10は支持台車23aに単に吊下げられているだけである。
これに対して、図14に示すような変形例に係る太陽光パネル設置システム1B’では、芯柱10の下端側が第二レール34に沿って移動するので、芯柱10の下端側の安定性を向上させることができる。
これにより、変形例に係る太陽光パネル設置システム1B’の全体の安定性を向上させることができる。
なお、図14では、断面凹状をなす第二レール34の溝部内に第二走行部36を収容する場合を例に挙げて説明しているが、第二走行部36は、図14に示される形態以外のものでもよい。
より具体的には、第二走行部36は、第二レール34を例えば長尺で中実な棒体(ただし、この棒体はカーブ部を備えている)とし、その左右側面上をローラ等からなる図示しない走行部が転動しながら移動するような構造を採用してもよい。
この場合は、第二レール34の長手方向への芯柱10の下端側の移動をスムーズにできる。
なお、図14では、断面凹状をなす第一レール20の溝部内に第一走行部35を収容する場合を例に挙げて説明しているが、第一走行部35の形態は、図14に示される形態以外のものでもよい。
より具体的には、第一走行部35は、第一レール20を例えば長尺で中実な棒体(ただし、この棒体はカーブ部を備えている)とし、その左右側面上をローラ等からなる図示しない走行部が転動しながら移動するような構造を採用してもよい。
この場合は、第一レール20の長手方向への支持台車23a等の移動をスムーズにすることができる。
この場合、電磁石37aを「ON」にすることで、第一レール20の所望の位置に、第一走行部35を備える支持台車23a等を固定しておくことができる。他方、電磁石37aを「OFF」にすることで、第一走行部35を備える支持台車23a等の、第一レール20上の移動が可能になる。
この場合、支持台車23a等が風等により、意図せず第一レール20上を移動してしまうのを防ぐことができる。
よって、上述のような変形例に係る太陽光パネル設置システム1B’によれば、支持台車23a等の位置を制御する際の精度を高めることができる。
この場合、電磁石37bを「ON」にすることで、第二レール34の所望の位置に、芯柱10の下端側に設けられる第二走行部36を固定しておくことができる。他方、電磁石37bを「OFF」にすることで、芯柱10の下端側に設けられる第二走行部36の、第二レール34上の移動が可能になる。この場合、芯柱10が風等により揺動するのを防ぐことができる。
よって、上述のような変形例に係る太陽光パネル設置システム1B’によれば、支持台車23a等の移動に伴って芯柱10を移動させる際の、芯柱10の安定性及び、太陽光パネル設置システム1B’自体の安全性を向上させることができる。
この場合、芯柱10に固定される個々の太陽光パネル13を、回動軸38(水平軸)を基軸に回動させることができる。
上述のような太陽光パネル設置システム1B’によれば、建築物33や図示しない構造物の所望の側面に太陽光パネル13群をまとめて移動させることができ、かつ個々の太陽光パネル13の向きを芯柱10の周方向に変えることができ、さらに個々の太陽光パネル13の向きを、水平軸(例えば回動軸38)を基軸に変えることができる、という独自の効果を発揮させることができる。
つまり、上述のような変形例に係る太陽光パネル設置システム1B’によれば、少数の太陽光パネル13を用いて、より多くの電力を得ることができる。
この場合も、第二レール34を支持構造39で支持する場合と同様の作用・効果を発揮させることができる。
上述のような第二実施形態に係る太陽光パネル設置システム1B,1B’は、以下に[6]乃至[18]として示すそれぞれの発明として特定することができる。
上述の発明[6]によれば、建築物33や図示しない構造物における所望の側面に、芯柱10に固定された状態の複数の太陽光パネル13を移動させることができる。つまり、発明[6]では、太陽光発電を行おうとする建築物33や図示しない構造物の側面の全てに太陽光パネル13を設ける代わりに、必要最小限度の数の太陽光パネル13を移動させて使い回すことができる。この結果、発明[6]によれば、目的とする発電量を得るために必要な太陽光パネル13の数を少なくすることができる。
よって、発明[6]によれば、上述の発明[1]乃至発明[5]のそれぞれと比較して、太陽光発電を行う際の設備投資に必要なコストを削減することができる。
よって、発明[7]によれば、支持台車(例えば支持台車23a等)の操作性を良好にできる。
この場合、発明[10]の設置に要するコストを削減できるとともに、そのメンテナンスに要するコストも削減できる。
また、発明[12]によれば、駆動装置の構造を簡素にできるので、太陽光パネル設置システム1B’の設置に要するコスト、およびそのメンテナンスに要するコストを削減できる。
よって、発明[13]によれば、太陽光パネル設置システム1B’の大型化及び重量化を抑制できる。この結果、発明[13]の設置に要するコストを節減できる。
この結果、発明[14]によれば、ギア(例えば従動ギア12)と芯柱10の間にプレート(例えば蓋板11)を備えない場合に比べて、太陽光パネル設置システム1B’全体の強度及び耐久性を向上させることができる。
よって、発明[15]によれば、支持台車(例えば支持台車23a等)の位置制御を行う際の精度を高めつつ、発明[15]の使用時の安全性を向上させることができる。
この場合、発明[16]の使用時に、風等によって芯柱10が揺動するのを防ぐことができる。この結果、発明[16]が第二レール34を備えない場合に比べて、太陽光パネル設置システムの使用時の安全性及び耐久性を向上させることができる。
この場合、当初目的とした位置に芯柱10を高い精度で配置することができるので、太陽光パネル13における発電効率を向上させることができる。
2,2’…基礎コンクリート
3…梁部材
4…支持プレート
5…ベース部材
6…フック係止部
7…連結ワイヤー
8…ワイヤー支持リング
9…フック
10…芯柱
11…蓋板
12…従動ギア
13…太陽光パネル
14…支持フレーム
15…モーター
16…駆動ギア
17…建築物
20…第一レール
21,22,23,24…直線部
21R,22R,23R…カーブ部
23a,23b,23c,23d…支持台車
24a,24b,24c…牽引用連結具
25…円柱部材
26…U字部材
27…連結プレート
28…回動軸
29,30…巻取り機
31,32…ワイヤー
33…建築物
34…第二レール
35…第一走行部
36…第二走行部
37a,37b…電磁石
38…回動軸
39…支持構造
40…筐体
P…先端
Q…後端
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 (9)
- 建築物の屋上又は構造物上に敷設された第一レールと、
前記第一レール上を移動可能に設けられ、前記第一レールに載置された状態において前記建築物又は前記構造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又は前記構造物の外側に突出した部分に直接又は間接的に支持され、前記建築物又は前記構造物の側面に沿って鉛直方向に延びる芯柱と、
前記芯柱に固定される複数の太陽光パネルと、
前記第一レールの長手方向における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。 - 前記芯柱に直接又は間接的に固定されるギアと、
前記支持台車に搭載され、前記ギアを回動させることによって前記芯柱をその周方向に回動させる駆動装置と、を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の太陽光パネル設置システム。 - 前記駆動装置は、前記ギアに噛み合う駆動ギアと、前記駆動ギアを回転させるモーターとを含み、
前記ギアは、前記駆動ギアの回転に追従して回転することを特徴とする請求項3に記載の太陽光パネル設置システム。 - 前記芯柱は、その上端に固設されるプレートを備え、
前記ギアは、前記プレートを介して前記芯柱に固定されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の太陽光パネル設置システム。 - 前記芯柱の下端側に配されるベース部材と、
筒状をなす前記芯柱の中空部内に挿通されるとともに、前記支持台車のうち前記建築物又は前記構造物の外側に突出した前記部分と前記ベース部材とをつなぐ連結ワイヤーと、
前記連結ワイヤーの下端に設けられるフックと、
前記ベース部材に設けられるフック係止部と、を備え、
前記フックを前記フック係止部に掛止することによって、前記連結ワイヤーの下端が前記ベース部材に接続されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の太陽光パネル設置システム。 - 前記第一レールは、鋼製であり、
前記支持台車は、前記第一レールを走行する第一走行部を備え、
前記第一走行部は、電磁石を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の太陽光パネル設置システム。 - 前記芯柱の下端側に設けられる第二レールを備え、
前記支持台車の移動に伴い、前記芯柱の前記下端側が前記第二レールに沿って移動することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の太陽光パネル設置システム。 - 前記第二レールは、鋼製であり、
前記芯柱の下端側は、前記第二レールを走行する第二走行部を備え、
前記第二走行部は、電磁石を備えていることを特徴とする請求項8に記載の太陽光パネル設置システム。
Applications Claiming Priority (3)
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