JP2006245519A - 太陽光発電パネルの取り付け機構 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付け機構の連動装置を、パネルの作動距離以内で使える様にして、その厚みを出来るだけ薄くし、手動、電動の太陽光線の角度のセンサーの機能が充分に利用でき、取り付け、使用が容易に出来る太陽電池パネルを提供する。
【解決手段】パネル、および内枠の外側に直角なアームを設け、其の外側に連動用のアームを取り付ける。太陽光線の角度のセンサーの上下の板を部材で平行、水平に固定し、これに垂直に穴を開ける。手動用のセンサーはこれにより、下板の太陽光線に対する直角性を修正して、簡単にセンサーの上板を太陽に向けて直角に保持することが出来る。電動用のセンサーは前後左右の複合した動きに対処して、補正用の電流が流せるように、下板の穴を溝状にして両側に発電板を取り付ける。太陽光線の角度のセンサーの機能を充分に利用するため、また取り付けを容易にするため、太陽光発電パネルの表面より穴をあける。
【選択図】図１

Description

この発明は、太陽光発電パネルの発電効率を高めるため、パネルを出来るだけ長い時間、太陽光線に対して直角に保持しょうとするものである。そのために必要な、前後左右に自由に可動な、太陽光発電パネルの取り付け機構を開発する。又これを作動させるのに必要不可欠な太陽光線の角度のセンサーを、新しい技術によって高度に利用しようとするものである。

従来より太陽光発電パネルは、枠に固定されて屋根等に取り付けられている。したがって連動機能を持った可動な取り付け機構も、太陽光線の角度センサーも全く必要ではなかった。可動な取り付け機構は、パネルを太陽に対して直角に保持するための調整の作動の邪魔にならない様に、連動機構はその下側に作らなければならない。そのために取り付け機構の厚みが大きくなってしまう。
また太陽光線の角度のセンサーは、パネルと水平、平行に取り付けなければならない。前後左右に作動するパネルと同じ動きに取り付けることは簡単ではない。結局、内枠の外側に軸を延長して取り付けることになるが、ここは作動距離が大きく使い易い所ではない。ましてや、パネルの表面の同一平面上にセンサーを取り付ける事は、影も出来てしまうし従来の技術では至難なことである。

発明が解決しようとする課題

取り付け機構の可動なパネルは、太陽に向けて直角になるまで作動させる。その角度は水平面とのなす角が６０°を越える事もある。本願では、連動機構をパネルの作動距離以内で使える様にする事は勿論、その厚みを出来るだけ薄くして、パネルの作動には全く関係なく使えるように構成しようとするものである。
また取り付け機構を作動させるための基準となる、手動、電動の太陽光線の角度のセンサーの機能を充分に利用すると共に、パネルに取り付けて使うのが容易に出来る様にしようとするものである。

課題を解決するための手段

各パネルの外側の軸線上の軸より、パネル面に直角に下に向かってアームを設ける。その外側に連動用の連結アームを取り付ける。
太陽光の角度のセンサーの２枚の板を、部材で水平、平行に連結固定する。
手動用のセンサーは、これに垂直に穴を開ける。電動用のセンサーは、同じように穴を開け、下板の穴を同じ幅の溝にする。溝をはさんで両側に発電板あるいは感光物質を取り付ける。
太陽光発電パネルの表面に、穴を開ける。

発明の実施形態

以下、発明の実施形態について説明する。
（イ） 各パネル１の外側の、軸線上の軸２に、パネル１に直角に、アーム３を設ける。それに連結アーム４を取り付ける。これは横方向の連動機構である。また内枠５の外側の軸線上の軸２に、内枠５に直角にアーム３を設ける。それを連結アーム４で連結する。これは縦方向の連動機能である。この様にすれば、前後左右のパネル１の調整による作動には関係なく、その作動距離以内で全てのパネルを必要な角度に連動させる事が出来る。
（ロ） 手動用の角度のセンサーは、図３のように、上板６と下板７を部材８で水平に平行に固定してある。穴９は上下の板に直角に開けられている。太陽光線１０に対して、上板６が直角でない時は、光線は下の穴より外れて、下板７の上にある。これは其の時の太陽光線が、直角より、どのくらい外れているかを示すと共に、直角にする方向を指示している。調整して穴に入れれば直角である。角度センサーの目的は、パネル１を太陽光線に対して直角に保持するためのもので、パネル１と水平、平行に取り付けることが条件である。
電動用の角度のセンサーは上板６と下板７を部材８で平行に固定し、これに直角に穴９を開けるのは手動用と同じであるが、下板の穴を同じ幅の溝１１にしてある。電動用の角度のセンサーには２種類のものがあり、東西用の溝１１は縦で図４に示す。南北用は溝１１が横になる。そして溝１１の両側に発電板や感光物質１２を取り付けてある。この２種類の角度のセンサーのあるのは、２個の作動用のモーターに、全く違う電流を送るためである。この電動用の角度のセンサーも、バネル１と平行に、水平に取り付けるのが全てのパネル１を正しく連動、作動させるための条件である。
なお部材８の長さを長くすると、センサーの感度は高くなる。短くすると感度は落ちる。この角度のセンサーは大きなものではなく、図３、図４は現寸に近いものである。
（ハ） 太陽光発電パネル１に、太陽光線の角度のセンサーを平行に、水平に取り付けることは、又パネル１の前後左右の、そしてこれらの組み合わせの変化に対応して取り付けることは、従来の技術では簡単には出来ない。
本願では、図１に示すようにパネル１自体に穴１４を開けた。そしてその下側に角度のセンサーを取り付けた。穴１４の位置はパネル面の何処でも良いが、図１に示すような軸線と軸線が交わった点が作動による変化が少ない。

発明の効果

本願の取り付け機構は、パネル１の水平面とのなす角度が３０°の時でも使う事が出来る。それ以内でも、パネルの作動に関係なく使うことが出来る。したがって取り付け機構の厚みを必要に応じて薄く出来るので、太陽光発電パネルの効率の良い取り付け使用の範囲を広げることが出来る。その取り付け範囲は陸屋根は勿論のこと、パネルが各方向の屋根に別々に分かれて固定されている住宅でも、厚みの問題が限定できれば、平らな一枚の作動するパネルとして、屋根の形に関係なく効率の良い理想的な形に取り付けることが出来る。
厚みの限定が必要なのは、取り付け機構や連動機構の厚みを、それに応じて薄くする事と、パネルの作動範囲を限定するためである。発電パネルを最も有効に使うには、その作動の角度は６０°以上が必要になる事がある。しかし其のすべてを使わなくても、今まで複数の方向に、また太陽に対してパネルの取り付け方向が大きくずれている場合のこと等を考えれば、作動の角度を３０°あるいは２０°に限定しても、一枚の一体で何時でも可能な限り太陽に直角になるように本願の取り付け機構により保持された発電パネル１は、その発電量において、今までとは格段の差違が出来るのは間違いないものと思われる。
この取り付け機構も、太陽光線の角度のセンサーが無ければ全く機能しない。
図３の、手動の太陽光線の角度のセンサーの上板６に、取り付け機構のパネル１と同じ様に枠とパネルに軸を設けて前後左右に自由に動くようにした、手動の模型の太陽光線の角度のセンサーの実験でも前後左右６０°、ただし太陽光線は南側の９０°を出ることは無いので、前後に作動するセンサー面の水平とのなす角を、下向きの６０°より上向きの上限の１０°に設定してあるが、この範囲のすべての太陽光を、下板７の穴に簡単に入れることが出来る。これは非常に容易に、上板６を太陽光に対して直角にしている事で、太陽光線の角度のセンサーを取り付け機構のパネル１に平行に、水平に取り付けることが出来れば、すべてのパネルを常時、太陽に対して直角に保持することが可能である事を示している。
電動用の角度のセンサーも構造は簡単で、作動用の電流を人手に代わって流すことになるので、これも取り付け機構の使用範囲を大きく広げることになる。
なおセンサーは、部材８を縦にスライド出来る様にすれば、感度の調整も簡単に調節することが出来る。
角度のセンサーの取り付けや使用を容易にしたのが、図１に示す穴１４を開けたパネル１である。これによって今まで難問で不可能とされていた、太陽光線の角度のセンサーの理想的な取り付けであるパネルに水平であること、それにも増して同一平面上との難条件の実現を確実なものにした。それはセンサーの上板６を取り外して、太陽光発電パネル１に直接に取り付ける事も出来るからである。

取り付け機構の斜視図。 連動機構の、一部分の斜視図。 手動用の、太陽光線の角度のセンサーの斜視図。 電動用の、太陽光線の角度のセンサーの斜視図。

符号の説明

１ 太陽光発電パネル
２ 軸
３ 直角に下がるアーム
４ 連結アーム
５ 内枠
６ 太陽光線の角度のセンサーの上板
７ 太陽光線の角度センサーの下板
８ センサーの部材
９ 角度のセンサーの上板に開けた穴
１０ 太陽光線
１１ 電動用センサーの下板の溝
１２ 発電板
１３ 取り付け機構の軸受けを持つ外枠
１４ 太陽光発電パネルに開けた穴

Claims (4)

1. 太陽光発電パネルの軸線の外側に、パネル面に対して直角なアームを設け、その外側を連動用のアームで連結した、太陽光発電パネルの取り付け機構。
2. ２枚の板を部材で平行に固定し、これに垂直に穴をあけた、手動用の太陽光線の角度のセンサー。
3. ２枚の板を部材で平行に固定して垂直に穴を開ける。下の穴を溝状にして、その両側に発電板や感光物質を取り付けた、電動用の太陽光線の角度のセンサー。
4. パネルの表面に穴を開けた、太陽光発電パルネ。

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