JP3195654U - 太陽電池パネル水上設置台 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性の太陽電池モジュールを使用することなく、かつ、太陽電池モジュールを一枚毎に又は複数枚の連結して容易に太陽電池モジュールの水上設置を可能とする太陽電池パネル水上設置台を提供する。【解決手段】裁置される太陽電池モジュール２と縦横寸法が略同じで浮力を有するフロート部材３と、フロート部材の四方側部を挟み込む断面コの字状のフロート固定部材４ａ〜４ｄと、フロート固定部材上に固定配置され、その厚みによりその上に裁置される太陽電池モジュールの底面との間に空気流通が確保できる間隙を形成する横架台５ａ、５ｂと、フロート固定部材の外側水面位置に配置される波消し及び衝突の際の衝撃を弱める緩衝部材６ａ〜６ｄと、フロート固定部材の外側に配置され、陸地に掛け渡されるロープ又はワイヤー並びに碇アンカーにより移動が規制される固定フック７ａ〜７ｄと、からなる。【選択図】図１

Description

本考案は、太陽電池パネルを水上に設置する太陽電池パネル水上設置台に関する。

太陽電池パネルを水上に設置する例としては、例えば、特開平１０-１７３２１２号公報に開示のものが知られている。
特開平１０-１７３２１２号公報に開示のものは、発明名称「水上設置用太陽電池発電装置」に係り、「軽量で、量産性に富み、取扱い、運搬等の容易な水上設置用太陽電池発電装置を提供する」ことの発明解決課題において(同公報明細書段落番号０００７参照）、「湖やダム、川などの水面上に敷設して太陽光により発電電力を生じさせる、太陽電池発電装置であって、水面上に浮上させるためのフロートと、そのフロートを固定し発電装置の骨格を形成するフレームと、そのフレームに固定される天板と、その天板に載置される可撓性の太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを天板に固定するモジュール固定板と、太陽電池モジュールからのリード線をまとめて他の機器へ接続するための端子とを備える」構成とすることにより(同公報特許請求の範囲請求項１の記載等参照)、「構成部材の軽量化ができ、量産性、作業性を向上させた水上設置用太陽電池発電装置を提供することができる。特に天板上面を傾斜、或いは曲面とすれば、太陽電池モジュールはその形状に倣うので、雨水が表面に溜まらず、発電効率を下げることがない。一体成形し、製造コスト・組立コストを更に低減できる構造体を提供できる。部材の軽量化ができ、より小型の形状となり、量産性を向上させることが可能となる。」等の効果を奏するものである(同公報明細書段落番号００２９ないし００３１参照）。

図９は、特開平１０-１７３２１２号公報に図１（ａ）として示される特開平１０-１７３２１２号公報に開示発明の実施例１の水上設置用太陽電池発電装置の斜視図である。図９において、符号１０１は、フロート、１０２は、フレーム、１０３は、固定用フック、１０４は、太陽電池モジュール、１０５は、天板、１０６は、モジュール固定板、１０７は、ボルト、１０８は、端子ボックス、１０９は、側板である（なお、符号は、先行技術であることを明らかにするために、本願出願人において、３桁に変更して説明した。）

特開平１０-１７３２１２号公報に開示される「水上設置用太陽電池発電装置」は、図９に示すように、「可撓性太陽電池モジュール」を前提とするものであり、また、そのような可撓性太陽電池モジュールを複数枚設置した「水上設置用太陽電池発電装置」であり、可撓性太陽電池モジュールが実用化されてない今日では実用化に難がある。

特開平１０-１７３２１２号公報

そこで、本願考案は、可撓性の太陽電池モジュールを使用することなく、かつ、太陽電池モジュールを一枚毎に又は複数枚を連結して容易に太陽電池モジュールの水上設置を可能とする太陽電池パネル水上設置台を提供することを目的とする。

本願請求項１に係る発明は、太陽電池パネル水上設置台において、裁置される太陽電池モジュールと縦横寸法が略同じで浮力を有するフロート部材と、当該フロート部材の四方側部を挟み込む断面コの字状のフロート固定部材と、当該フロート固定部材上に固定配置され、その厚みによりその上に裁置される太陽電池モジュールの底面との間に空気流通が確保できる間隙を形成する横架台と、前記フロート固定部材の外側水面位置に配置される波消し及び衝突の際の衝撃を弱める緩衝部材と、前記フロート固定部材の外側に配置され、陸地に掛け渡されるロープ又はワイヤー並びに碇アンカーにより移動が規制される固定フックと、からなることを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、前記請求項１に係る太陽電池パネル水上設置台において、前記フロート部材が、上部裁置される太陽電池モジュールに対し充分な浮力を有する厚さの発泡スチロール材又はポリエチレンフォーム材やウレタンフォーム材からなることを特徴とする。
さらに、本願請求項３に係る発明は、前記請求項１に係る太陽電池パネル水上設置台において、前記横架台上に配置される枠架台と、当該枠架台上の両隅に裁置される太陽電池モジュールの表面が傾斜を形成する上部端柱と、当該上部端柱と前記枠架台との間に前記太陽電池モジュールが傾斜して取り付けられる太陽電池パネル枠台と、からなることを特徴とする。
そして、本願請求項４に係る発明は、前記請求項１に係る太陽電池パネル水上設置台において、前記横架台は、低い位置に配置される前記横架台の上部面が、傾斜して裁置される太陽電池モジュールの傾斜角度で折れ曲がって上昇する上面を有する横架台と、高い位置に配置される横架台の上部面が、傾斜して裁置される太陽電池モジュールの傾斜角度で折れ曲がって下降する上面を有する横架台と、からなることを特徴とする。
さらに、本願請求項５に係る発明は、太陽電池パネル水上設置台において、前記請求項１ないし４に係る太陽電池パネル水上設置台を前後及び／又は左右に複数配置してなることを特徴とする。

上記のような構成としたので、水面に安定的に容易に太陽電池モジュールを設置できる。
湖、沼等の設置余地のある湖沼水面を有効に活用できるという効果を有する。

図１は、本考案に係る太陽電池パネル水上設置台を実施する形態の一実施例である実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台の構成概略分解図、 図２は、図１に示す本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１の組立概略図、 図３は、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を横方向から見た両端の概略構成を示す両端部分断面図、 図４は、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を連結して配置する場合の連結部の概略を示す部分断面図、 図５は、６台の本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を連結して水面に浮かせた状態の概略図、 図６は、実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台の概略図、 図７は、実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０を水面に浮かべた状態の概略を示す図、 図８（ａ）は、実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０に用いる変形する前記横架台２５ａの断面概略を示す図、図８（ｂ）は、同横架台２５ｂの断面概略を示す図、 図９は、特開平１０-１７３２１２号公報に図１（ａ）として示される特開平１０-１７３２１２号公報に開示発明の実施例１の水上設置用太陽電池発電装置の斜視図である。

本考案に係る太陽電池パネル水上設置台を実施する形態の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本考案に係る太陽電池パネル水上設置台を実施する形態の一実施例である実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台の構成概略分解図である。
図１において、符号１は、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台であり、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１は、図１に示すように、水面に対し平行に配置される。

また、符号２は、同太陽電池パネル水上設置台１上に裁置される太陽電池モジュール、３は、前記太陽電池モジュール２と縦横寸法において大差なく、厚さが１５０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度の発泡スチロール材又はポリエチレンフォーム材やウレタンフォーム材等からなるフロート部材、４ａ、４ｂ、４ｃ、５ｄは、当該フロート部材３の四方側部を挟み込み可能な断面コの字状のフロート固定部材であり、５ａ、５ｂは、当該フロート固定部材４ａ、４ｃ上に平行に固定配置される横架台であり、その所定高さによりその上に裁置される前記太陽電池モジュール２の底面との間に横方向に空気流通が確保できる隙間を形成する。

また、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、前記フロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、５ｄの外側水面位置に配置される波消し及び衝突の際の衝撃を弱める緩衝部材、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１が水面を自由に移動しないように陸地又は湖底等に固定するために前記緩衝部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの上側の前記フロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、５ｄの略中央に設けられる固定フックであり、当該固定フック７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのいずれかにロープ又はワイヤー等で陸地に設置される杭(図示外)又は碇アンカー等が掛け渡されることにより陸地又は湖底等に固定され、自由に動き回ることを規制するものである。

また、符号８は、前記太陽電池モジュール２の下枠と前記フロート固定部材４ｂ、５ｄ及び前記横架台５ａ、５ｂを連結固定するボルト、９は、同ナット、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、前記太陽電池モジュール２のパネルを押さえるパネル端部金具、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、ボルト、ナット(いずれも図示外)を介して固定するパネル中間金具である。
また、図２は、図１に示す本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１の組立概略図であり、図２において、符号１２は、前述した本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を陸地等に固定するロープまたはワイヤー等であり、その余の符号は、図１に示した部材と同じ部材は同じ符号で示した。なお、前記太陽電池モジュール２で発電される電力は、当該ロープ又はワイヤー１２に沿って配置される電力線(図示外)によって陸上施設に導かれる。

また、図３は、両端の概略構成を示す両端部分断面図であり、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を横方向から見た断面図である。図３において、符号８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、前記太陽電池モジュール２の下枠と前記フロート固定部材４ｂ、４ｄ及び前記横架台５ａ、５ｂを連結固定するボルト、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは、同ナットであり、その余の図１、図２において示した部材は同じ符号で示した。

図１〜図３から明らかなように、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１は、前記太陽電池モジュール２の表面が水面に対し平行となるように配置され(前記太陽電池モジュール２が傾斜配置される例は実施例２として後述する。)、かつ、前記太陽電池モジュール２の下側横方向に開口する空気流通の間隙が構成される。これは、当該太陽電池モジュール２からの発熱を放熱するための空気流通の間隙である。

本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１においては、太陽電池モジュール２の下に前後端（太陽電池モジュール２の長辺端）に前記横架台５ａ、５ｂを配置して当該太陽電池モジュール２の横方向に空気流通間隙を構成するように配置したが、これは、この配置に限るものではなく、前記太陽電池モジュール２の左右の両端に縦方向（太陽電池モジュール２の短辺端）に配置する縦架台(図示外)であっても良く、その場合には、前記間隙は当該太陽電池モジュール２の下に前後方向に開口する間隙であっても良い。また、前記横架台５ａ、５ｂを使用しようが、または、前記縦架台(図示外)を使用しようが、前記太陽電池モジュール２の配置において、強度が不足するような場合には、前記太陽電池モジュール２の下に縦又は横に掛け渡される補強部材を介在させても良い。

本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１が可能となるのは、超軽量太陽電池モジュールが開発されたことに伴うものである。このため、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１に使用される前記太陽電池モジュール２としては、例えば、旭硝子株式会社製超軽量太陽電池モジュールが使用される。当該太陽電池モジュールは、１４８２×９８５×３５ｍｍの外形寸法であるにも拘わらず、９．５ｋｇの重量であり、このため前記太陽電池モジュール２と縦横寸法において大差なく、厚さが比較的薄い１５０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度の発泡スチロール材又はポリエチレンフォーム材やウレタンフォーム材等からなるフロート部材３を使用することにより、安定的に水面に浮かべることができる太陽電池パネル水上設置台１としたものである。なお、前記フロート部材３の材質、大きさ（厚さ）については、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１に使用する超軽量太陽電池モジュール２を安定的に水面に浮かせる浮力を有するものであれば、材質、大きさ（厚さ）を問うものではない。また、水面にて安定するために、前記フロート部材３の浮力に対し、前記フロート部材３の底面に所定重量の重りを配置するようにしても良い。

また、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１は、１枚の前記太陽電池モジュール２を水面上に設置するためものである。したがって、複数枚の前記太陽電池モジュール２を湖面等の水面に設置する場合には、本実施例に係る太陽電池パネル水上設置台１を前後及び/又は左右に必要台数連結して配置する。

図４は、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を連結して配置する場合の連結部の概略を示す部分断面図であり、符号１３は、２台の本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を連結固定するゴム製等可撓性連結板であり、その余の図１〜図３において示した部材は同じ符号で示している。

図４から明らかなように、２台の本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１の前記フロート固定部材４ａ、４ｃの底部に前記可撓性連結板１３で連結固定する。そして、相対する前記緩衝部材６ｂ、６ｄを接近させ、さらに、相対する前記固定フック７ｂ、７ｄ間を前記ロープ１２等で縛るなどして２台の本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を連結し、水面に発生する波の動きに耐えうるようにしている。

図５は、６台の本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を連結して水面に浮かせた状態の概略図である。
なお、本実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１においては、前記固定フック７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、前記緩衝材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの上方の前記フロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの中央部に一つづつ設けたが、複数台の連結の都合上、または、陸上との固定の方法等の必要に応じ、前記緩衝材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの下方や前記フロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの下端等の一つの面に複数設けても良い。

次に、本考案に係る太陽電池パネル水上設置台の実施例２について図面に基づき説明する。
図６は、実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台の概略図である。
図６において、符号２０は、本実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台、２１は、枠架台、２２ａ、２２ｂは、上部端柱、２３は、太陽電池パネル枠台であり、その余の符号は、上記実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１に使用した部材と同じ部材であり、同じ符号で示した。

本実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０は、前記太陽電池モジュール２を所定の方向に所定角で傾斜する（例えば、一方の長辺端を高く他方の長辺端を低くする傾斜）構造としたものであり、超軽量太陽電池モジュール２を用いること、当該太陽電池モジュール２と縦横寸法において大差のない厚さが比較的薄い１５０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度の発泡スチロール材又はポリエチレンフォーム材やウレタンフォーム材等からなるフロート部材３を使用すること、及びフロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを用いること、周囲に緩衝材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを配置することや陸地等に固定するフック７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを配置すること等においては実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１と同様であるが、本実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０は、裁置される太陽電池モジュール２が傾斜する構造とした点で異なる。

すなわち、図６に示されるように、実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１と同様に、前記フロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ上に配置される前記横架台５ａ、５ｂの上に、枠架台２１を設け、さらに、当該枠架台２１上の傾斜を高くする辺(図６では太陽電池モジュール２の後方の長辺）の両隅には、前記上部端柱２２ａ、２２ｂを固定配置し、この上部端柱２２ａ、２２ｂ上の前記枠架台２１上に前記太陽電池パネル枠台２３を固定配置する。これらの枠架台２１や上部端柱２２ａ、２２ｂ、さらには、前記太陽電池パネル枠台２３は、中央に凹みのある断面凹型のアルミレール構造からなり、これらの接合には、必要箇所にボルトナット(図示外)で締結される係止材等(図示外)により配置され、その枠２３の上に前記太陽電池モジュール２を裁置する。

当該枠２３と前記太陽電池モジュール２との固定は、上記実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１において用いたように、前記太陽電池モジュール２の下枠と前記フロート固定部材４ｂ、５ｄ及び前記横架台５ａ、５ｂをボルト８，及びナット９により連結固定し、さらに、枠２３と太陽電池モジュール２と挟んで前記パネル端部金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと前記パネル中間金具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄによりボルトナット(図示外)で固定するようにする。

なお、傾斜角については、設置する緯度等により、太陽光をより効率的に受けることができる適宜の傾斜角度とするために、前記上部端柱２２ａ、２２ｂの長さを設定する。

図７は、本実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０を水面に浮かべた状態の概略を示す図である。ロープ１２等により、陸上に繋がれて固定される等は、上記実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１と同様である。ただし、この場合には、太陽光をより効率的に受けることができるような南向きに傾斜を面することが必要である。
また、複数個の実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０を連結して水面に設置することも上記実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１を連結する場合と同様であり、この場合も複数の太陽電池モジュール２の傾斜面が太陽光方向に向かうように設置する必要がある。

なお、本実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０においては、前記太陽電池モジュール２の傾斜を確保するために、前記フロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ上に前記横架台５ａ、５ｂを配置し、その上に、枠架台２１を設け、さらに、当該枠架台２１上の傾斜を高くする辺(図６では太陽電池モジュール２の後方の長辺）の両隅には、前記上部端柱２２ａ、２２ｂを固定配置し、この上部端柱２２ａ、２２ｂ上の前記枠架台２１上に前記太陽電池パネル枠台２３を固定配置するようにしたが、これは、上述してきた実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台１における前記横架台５ａ、５ｂについて、単に断面が偏平するコの字状の部材を用いるのではなく、低い位置に配置される前記横架台２５ａについては、固定される前記フロート固定部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの上面に対し、断面上部が所定の角度で折れ曲がって上昇する面を有する部材とする一方、高い位置に配置される前記横架台２５ｂについては、所定の高さを有し、断面上部が所定の角度で折れ曲がって下降する上面を有する部材を用いるようにして、前記傾斜を確保するようにしても良い。

これを図示すれば、それぞれ図８（ａ）（ｂ）に示すような断面概略の部材を用いるものである。
図８（ａ）は、実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台２０に用いる変形する前記横架台２５ａの断面概略を示す図であり、図８（ｂ）は、同横架台２５ｂの断面概略を示す図である。このようにすることなく、部品点数を少なくし、より軽量に作成することができる。

本考案は、水面に浮かんで太陽光発電を可能とする太陽電池パネル水上設置台に利用される。

１ 実施例１に係る太陽電池パネル水上設置台
２ 太陽電池モジュール
３ フロート部材
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ フロート固定部材
５ａ、５ｂ 横架台
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 緩衝材
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 固定フック
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ ボルト
９、９ａ、９ｂ，９ｃ，９ｄ ナット
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ パネル端部金具
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ パネル中間金具
１２ ロープまたはワイヤー
１３ 可撓性連結板
２０ 実施例２に係る太陽電池パネル水上設置台
２１ 枠架台
２２ａ、２２ｂ 上部端柱
２３ 太陽電池パネル枠台
２５ａ、２５ｂ 横架台
１０１ フロート
１０２ フレーム
１０３ 固定用フック
１０４ 太陽電池モジュール
１０５ 天板
１０６ モジュール固定板
１０７ ボルト
１０８ 端子ボックス
１０９ 側板

Claims (5)

1. 裁置される太陽電池モジュールと縦横寸法が略同じで浮力を有するフロート部材と、
   当該フロート部材の四方側部を挟み込む断面コの字状のフロート固定部材と、
   当該フロート固定部材上に固定配置され、その厚みによりその上に裁置される太陽電池モジュールの底面との間に空気流通が確保できる間隙を形成する横架台と、
   前記フロート固定部材の外側水面位置に配置される波消し及び衝突の際の衝撃を弱める緩衝部材と、
   前記フロート固定部材の外側に配置され、陸地に掛け渡されるロープ又はわーやー並びに碇アンカーにより移動が規制される固定フックと、からなることを特徴とする太陽電池パネル水上設置台。
2. 前記フロート部材が、上部裁置される太陽電池モジュールに対し充分な浮力を有する厚さの発泡スチロール材又はポリエチレンフォーム材やウレタンフォーム材からなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル水上設置台。
3. 前記横架台上に配置される枠架台と、
   当該枠架台上の両隅に裁置される太陽電池モジュールの表面が傾斜を形成する上部端柱と、
   当該上部端柱と前記枠架台との間に前記太陽電池モジュールが傾斜して取り付けられる太陽電池パネル枠台と、からなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル水上設置台。
4. 前記横架台は、低い位置に配置される前記横架台の上部面が、傾斜して裁置される太陽電池モジュールの傾斜角度で折れ曲がって上昇する上面を有する横架台と、高い位置に配置される横架台の上部面が、傾斜して裁置される太陽電池モジュールの傾斜角度で折れ曲がって下降する上面を有する横架台と、からなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル水上設置台。
5. 前記請求項１ないし４に記載の太陽電池パネル水上設置台を前後及び／又は左右に複数配置してなることを特徴とする太陽電池パネル水上設置台。
   

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