JP2003166220A - 両面型太陽電池パネルを備えた屋外工作物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 設置方向や太陽の位置等による発電効率の
低下が少なく、専用架台や付帯支柱等大がかりな設備が
不要で、いたずらによる破損に対して考慮され、太陽電
池パネルによって美観を損ねたり視界が遮ぎられるよう
なことなどもなく、高い発電効率を維持できる太陽電池
パネルを備えた屋外工作物を提供する。 【解決手段】太陽電池パネル１を両面集光型として、人
に簡単に触れさせずに、防護柵２やシェルター４など屋
外工作物に架台などを介して載置させることなく突設、
立設させ、または組み込ませて両面型太陽電池パネルを
備えた屋外工作物とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光の入射によ
って電力を発生する太陽光発電装置が備えられた屋外工
作物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば建築物の屋根上に沿って設
置された太陽電池パネルによって発電された電力を有効
活用することは広く知られたところであり、また屋外工
作物に付帯して建てられた支柱に支えられた太陽光発電
装置が設けられて最小限の配線で発生電力を有効活用す
ることも近年ではクリーンエネルギー、電力自給の観点
から盛んである。しかし、それら従来の太陽光発電装置
は、受光が片面発電型の太陽光発電パネルを南面に向け
て所定角度を持たせて設置して太陽光を効率的に受光さ
せようとするものであるが、それらの片面発電型の太陽
光発電装置では、朝夕の太陽の仰角が小さい時間帯にお
いては極端に受光効率が低下するなどの、それら屋外工
作物の立地条件によって発電効率の大きな変動があると
いう問題を有していた。

【０００３】また、従来の片面発電型太陽光発電装置を
簡易建築物の屋根上に設置する場合には専用の架台を組
み立てなければならなく構造がたいそうで、上記屋外工
作物に付帯した支柱についても支柱等余分な設備が必要
になるなどの問題があった。そこで、屋外工作物の一部
に太陽電池パネルを組み込むとの考え方が提案され、例
えば特許第２７６４３７６号公報において土木建築用付
属構造物の一部または全部をなす板材に太陽電池を装着
した例として防護柵が示され、発電電力を外部配線を使
うことなく直接的に所要形象の描出に用いる実施例が示
されている。

【０００４】しかしながら、この土木建築用付属構造物
の板材に太陽電池を装着した例では太陽電池は従来型の
片面発電型のもので、上述した発電効率の大きな変動の
問題があるとともに、いたずらによる破損に対し無防備
であるとか、太陽電池パネルの発電電力を高めようとす
ると上記の土木建築用付属構造物にできるだけ多くの太
陽電池セルが内蔵されてなくてはならず、その結果とし
てその板材が太陽電池パネルで覆われた見通しのよくな
いものとなったり、シェルターなど屋根上面に沿って設
置されると昼間はその屋根の下が太陽電池パネルの陰に
なって暗くなるなどの諸問題をも有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
問題点に鑑みなされたもので、太陽電池パネルが装着さ
れた屋外工作物の設置方向や太陽の位置等による発電効
率の極端な低下が無く、専用架台や付帯した支柱等の余
分な設備が不要で、さらにいたずらによる破損に対して
も人が容易に接触出来ないように考慮されたり、屋外工
作物の構成面材を覆う太陽電池パネルによって美観を損
ねたり視界が遮ぎられたりして日光が遮蔽されてその屋
外工作物の下部が暗くなるというような環境を害するよ
うなこともなく、むしろ用途によっては太陽電池パネル
による遮蔽効果を有効に活用するなどなされた、高い発
電効率を維持できる太陽光発電装置の備わった屋外工作
物を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明両面型太陽電池パネルを備えた屋外工作物は、橋
梁や高欄上の道路に沿って設けられた防護柵からなる屋
外工作物であって、防護柵の道路の反対側に両面型太陽
電池パネルが突設されているものである。

【０００７】本発明によれば、太陽電池パネルが両面型
のものからなり季節や時間帯などや立地条件にかかわら
ず安定して十分な電力が得られるとともに、太陽電池パ
ネルが防護柵の道路の反対側に突設されていることから
通行人が容易に接触できないためいたずらによる破損が
避けられ、また防護柵の柵体を通した視界が遮られるこ
となく美観上優れており、さらには突設されている部分
を着脱することで修理などのメインテナンスが容易であ
る。

【０００８】そして、本発明両面型太陽電池パネルを備
えた屋外工作物は、道路の中央分離帯に設置された防護
柵からなる屋外工作物であって、その防護柵の柵体が両
面型太陽電池パネルであることに特徴づけられる。

【０００９】本発明によれば、太陽電池パネルが両面型
のものからなり季節や時間帯などや立地条件にかかわら
ず安定して十分な電力が得られるとともに、その防護柵
の柵体自体両面型太陽電池パネルからなることによっ
て、個々の太陽電池セルの配置（すなわち、セルとセル
との間隔の隙間を調整できるなど）によって互いに対向
して走行する車両の前照灯に対して防眩板として機能す
ることで、この防護柵の防眩柵という優れた機能が付与
されるわけである。

【００１０】また、本発明両面型太陽電池パネルを備え
た屋外工作物は、両面型太陽電池パネルが屋外工作物の
屋根の上部に立設され、屋外工作物はシェルター、電話
ボックス、または簡易トイレの群から選ばれる、少なく
とも一つとするものである。ここで、シェルターとは支
柱や壁パネルに支持された上屋によって風雨をしのぐも
のであり、バス停留書，自転車置き場，公園や公共の場
における休憩所などに用いられる上屋付き小屋を指して
いる。

【００１１】本発明によれば、太陽電池パネルが両面型
のものからなり季節や時間帯などや立地条件にかかわら
ず安定して十分な電力が得られるとともに、屋外工作物
の屋根の上部に立設されていることによって屋外工作物
の屋根全体を覆うような大がかりな架台などを設置する
ことなく、この屋外工作物の向きなどの立地形態とは関
係なく太陽電池パネルの向きを自在に設定して取付けら
れて効率のよい発電がなされ、しかも太陽電池パネルが
屋根全体を覆っていないことからこの屋外工作物の屋根
によって日光が遮蔽されてその下部が暗くなるというこ
とがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながら説明する。まず、本発明では両面受光型の太陽
電池パネルを用いることで、直接の太陽光だけでなく周
囲からの散乱光をも受光して発電が行われることで、同
条件で設置した片面受光型の太陽電池パネルを用いたも
のより大きな起電力が得られる。

【００１３】また、垂直またはそれに近い角度で設置し
た場合においても、高い発電効率を得ることができる。
図１には、従来のものと、本発明に係わる太陽光発電設
備の１日間の発電量の推移を比較するグラフを示してお
り、Ａは本発明に係る両面受光型の太陽光発電装置を東
西に向けて垂直に設置したもので、Ｂは従来の片面受光
型の太陽光発電設備を南面に３０度の角度を設けて設置
したもの、Ｃは従来の片面受光型の太陽光発電設備を南
面に向けて垂直に設置したものの発電量の推移を示すも
のである。ここにおいて、ＢおよびＣは、日の出から徐
々に発電量が増加し、正午にピークを迎え、夕方に向け
て漸減しているのに対してＡは、１０時と１４時付近の
２ヶ所にピークが見られ、朝夕の時間帯においては、Ｂ
及びＣを大きく上回る発電量を発生している。１日間の
発電量の合計は、ＡはＣをはるかに上回るものであり、
ＡとＢがほぼ同等である。従って、本発明に係わる太陽
光発電装置は、垂直あるいはそれに近い角度で設置され
る場合においても、南面に向けてほぼ理想的角度に設置
した片面型の太陽光発電装置と同等の発電量が得られ、
高い発電効率を有するものであることがわかる。

【００１４】さらに本発明に係る太陽光発電装置は、設
置される方向によってその発電効率が殆ど変化しないも
のである。図２は、太陽光発電装置の設置方向による年
間での発電量を比較するグラフであり、Ａは本発明に係
る両面受光型の太陽光発電装置を垂直に設置したもの
の、Ｃは片面受光型の太陽光発電装置を垂直に設置した
もののそれぞれの発電量を示すものである。Ｃは南面に
対して方位角が９０度に近づくにつれて発電量が漸減し
てゆくが、Ａは方位角の変化による発電量の変化がほと
んど見られない。従って、本発明に係る太陽光発電装置
はどの様な方向に向けて設置しても、高い発電効率を有
するものであることがわかる。

【００１５】太陽光の入射は、直接の入射光に加えて散
乱光となって入射するものもあり、片面を南面に向けて
一方の面のみに太陽光の直接の入射がなされ他方の面は
散乱光のみの入射となったり、また南北方向に垂直に立
設した場合には、正午前後を境として、太陽光が直接に
入射する面が反対側になるものである。

【００１６】図３は、橋梁や高欄上の道路に沿って屋外
工作物として防護柵２が設けられたもので、この防護柵
２の道路の反対側へと両面型太陽電池パネル１が突設さ
れ、日中に両面型太陽電池パネル１により発電された電
力が近接して設置された蓄電装置（図示せず）に蓄えら
れて、夜間フットライト２２（足元照明灯）によってこ
の橋梁や高欄上の歩行路を照らして安全の確保がなされ
る様子を表している。ここでは、両面型太陽電池パネル
１を例えば、０．７ｍ×０．７ｍとした場合、立地や天
候にもよるが延べ平均値として４０〜６０Watt／hr. ×
５時間と仮定した場合２００〜３００Watt／日となり、
図３のように防護柵２の柱ごとに両面型太陽電池パネル
１とフットライト２２を設けた場合、灯具にＬＥＤなど
消費電力の小さいものが用いられれば必要電力を安定し
て確保できるわけである。

【００１７】図３の実施形態の例において、太陽電池パ
ネル１が防護柵２の道路の反対側に突設されていること
で通行人はそれらを容易に接触できないことからいたず
らによる破損が避けられ、また防護柵２の柵体２１が図
のような透視性のよいものの場合には柵体２１を通した
視界が遮られることなく美観上優れており、あるいはそ
の柵体２１の道路側から太陽光が射すような立地になっ
ていたとしても発電がなされる。さらにまた、両面型太
陽電池パネル１をそれが突設されている防護柵２の部分
から着脱することで、修理などのメインテナンスも容易
である。

【００１８】図４は、道路の中央分離帯に設置された屋
外工作物として防護柵２が設けられたもので、この防護
柵２の柵体２１が両面型太陽電池パネル１からなるもの
で、柵体２１が両面型であることによって外観の裏表が
なくて優れた意匠性を有しており、機能的には個々の太
陽電池セルの配置（すなわち、セルとセルとの間隔の隙
間を調整できるなど）によって互いに対向して走行する
車両の前照灯に対して防眩板として機能することで、こ
の防護柵２の防眩柵という優れた機能が付与されている
わけである。

【００１９】そして、クリーンエネルギーの活用として
両面型太陽電池パネル１により発電された電力は近接し
て設置された蓄電装置（図示せず）に蓄えられて、夜間
には例えば、中央分離帯の端に注意標識として設置され
たＬＥＤ発光式の警戒灯３１や、縁石ブロックに埋め込
まれた自発光道路鋲３２による視線誘導がなされたりす
る自発光式安全設備３によって交通安全に貢献する。

【００２０】図５は、屋外工作物としてバス停留所を例
にシェルター４の屋根の上部に両面型太陽電池パネル１
が立設されたものを表しており、両面型太陽電池パネル
１により発電された電力はこのシェルターの一部に設け
られたボックス４１内の蓄電装置に蓄えられ、例えば電
力はバスの接近をＬＥＤによつて知らせる告知パネル４
２の表示に用いられ、あるいは夜間には照明灯４３の電
源として用いられる。そして、本実施形態の例において
は両面型太陽電池パネル１は高さが０．３ｍ、幅８ｍ
で、立地や天候にもよるが延べ平均値として２００〜３
００Watt／hr. ×５時間と仮定した場合１０００〜１５
００Watt／日となり、図５の照明灯４３に４０Watt／h
r. ×８時間×２灯＝６００Watt／日と約半分を消費
し、残り半分は告知パネル４２や案内表示板４４用の標
示に用いられ電力が自給されている。

【００２１】そして、本実施形態の例においては、シェ
ルターの屋根上部に立設されていることによって屋外工
作物の屋根全体を覆うような大がかりな架台などを設置
することなく、特に図５のように屋根が円弧状などフラ
ットなものでない変形屋根の場合には屋根面に沿って太
陽電池パネルを配置しようとすればより大層な下地が必
要で、また、太陽電池パネルは屋根全体を覆っていない
ためこのシェルターの屋根により日光が遮蔽されてその
下部の待合ブースが昼間暗くなることもない。さらに、
屋外工作物が電話ボックスや簡易トイレのような簡易型
ブースの形態ではその屋外工作物の向きなどの立地形態
とは関係なく、太陽電池パネルの向きを自在に設定して
取付けられ効率よい発電がなされればよいわけである。
そして、これら両面型太陽電池パネルが屋外工作物の屋
根上部に立設された屋外工作物の場合には、太陽電池パ
ネルが屋外工作物から立設されているだけなので清掃や
修理による着脱などに手間どらないという利点もある。

【００２２】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明両面型太
陽電池パネルを備えた屋外工作物は、橋梁や高欄上の道
路に沿って設けられた防護柵からなる屋外工作物であっ
て、防護柵の道路の反対側に両面型太陽電池パネルが突
設されているもので、太陽電池パネルが両面型のものか
らなるので、季節や時間帯などや立地条件にかかわらず
安定して十分な電力が得られるとともに、太陽電池パネ
ルが防護柵の道路の反対側に突設されていることから通
行人が容易には接触できないことからいたずらによる破
損が避けられ、また防護柵の柵体を通した視界が遮られ
ることなく美観上優れ、さらには突設されている部分を
着脱することで修理などのメインテナンスが容易であ
る。

【００２３】そして、本発明両面型太陽電池パネルを備
えた屋外工作物は、道路の中央分離帯に設置された防護
柵からなる屋外工作物であって、その防護柵の柵体が両
面型太陽電池パネルからなるもので、太陽電池パネルが
両面型のものなので、季節や時間帯などや立地条件には
かかわらず安定して十分な電力が得られるとともに、そ
の防護柵の柵体自体両面型太陽電池パネルからなること
によって、個々の太陽電池セルの配置（すなわち、セル
とセルとの間隔の隙間を調整できる等）によって互いに
対向して走行する車両の前照灯に対し防眩板として機能
することで、この防護柵の防眩柵という優れた機能が付
与されて高機能柵となされる。

【００２４】また、本発明両面型太陽電池パネルを備え
た屋外工作物は、両面型太陽電池パネルが屋外工作物の
屋根の上部に立設され、屋外工作物はシェルター、電話
ボックス、または簡易トイレの群から選ばれる、少なく
とも一つとするものであり、太陽電池パネルが両面型の
ものからなるので、季節や時間帯や立地条件などにはか
かわらず安定して十分な電力が得られるとともに、屋外
工作物の屋根の上部に立設されていることによって屋外
工作物の屋根全体を覆うような大がかりな架台などを設
置することもなく、この屋外工作物の向きなどの立地形
態とは関係なく太陽電池パネルの向きを自在に設定して
取付けられて効率のよい発電がなされ、しかも太陽電池
パネルが屋根全体を覆っていないことからこの屋外工作
物の屋根によって日光が遮蔽されてその下部が暗くなる
ということがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る両面受光型の太陽光発電装置と、
従来の片面受光型太陽光発電装置との１日間における発
電量の推移を比較したグラフである。

【図２】本発明に係る両面受光型の太陽光発電装置と、
従来の片面受光型太陽光発電装置との設置の方位角によ
る発電電力を比較したグラフである。

【図３】本発明実施形態の一例を示す斜視図である。

【図４】本発明実施形態の他の一例を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明実施形態のさらに別の一例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ 両面型太陽電池パネル ２ 防護柵 ２１ 柵体 ２２ フットライト ３ 発光式安全設備 ３１ 警戒灯 ３２ 自発光道路鋲 ４ シェルター ４１ ボックス ４２ 告知パネル ４３ 照明灯 ４４ 案内表示板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】橋梁や高欄上の道路に沿って設けられた防
   護柵からなる屋外工作物であつて、防護柵の道路の反対
   側に両面型太陽電池パネルが突設されていることを特徴
   とする両面型太陽電池パネルを備えた屋外工作物。
2. 【請求項２】道路の中央分離帯に設置された防護柵から
   なる屋外工作物であって、その防護柵の柵体が両面型太
   陽電池パネルであることを特徴とする両面型太陽電池パ
   ネルを備えた屋外工作物。
3. 【請求項３】両面型太陽電池パネルが屋外工作物の屋根
   の上部に立設され、屋外工作物はシェルター、電話ボッ
   クス、または簡易トイレの群から選ばれる、少なくとも
   一つである両面型太陽電池パネルを備えた屋外工作物。