JP6269631B2 - 太陽光発電ユニット - Google Patents

Description

本発明は、水上に浮かべ、太陽光発電パネルを保持する太陽光発電用フロートと、当該フロートを用いた太陽光発電ユニットに関する。

クリーンエネルギーとして太陽光発電があり、住宅や建物の屋根に太陽光発電パネルの設置が行われ、遊休地に架台上に太陽光発電パネルを設置することが行われている。地上に設置する以外にも、池等に太陽光発電パネルを設置したフロートを浮かべることが実際に行われている。特許文献１には、傾斜を持たせたパネル支持部上に太陽光発電パネルを設置し、発泡性樹脂材料を用いた浮遊式太陽光発電装置が開示されている。また、特許文献２には、太陽光発電パネルを配置したフロートを複数並べ、そのフロート間をメンテナンス用の案内ホイールで連結されていて、案内ホイール上を人が歩くことができる太陽光発電システムが開示されている。

特開２００２−２８１７７３号公報 特開２０１１−０９７０８３号公報

特許文献１、２では、専用フロートは太陽光発電パネルの配置に対する自由度が低い。即ち、太陽光発電パネル配置用フロートにおいては、池等の畔付近で形状の変化に対応させて太陽光発電パネル設置用フロートを配置させることができないこともあり、メンテナンス用フロートを配置させることができないこともある。結果として太陽光発電パネルの配置が制限され、発電量が想定よりも少なくなる。また、太陽光発電パネルのメンテナンスが行えず、発電量が減少する等の不都合を引き起こすことが考えられる。
また、池等の畔付近で形状の変化に対応し、専用フロートを作製することは、その都度、金型の作成等でコストが嵩むことになる。
更に、メンテナンス用フロートは、他のフロートと連結させることが必要であり、ロープ等により係留させる方法では、フロート上を歩くと揺れが大きくなり、安定しないことがあり、連結させる構造を取り付けると、フロート安定性は向上するがフロートを製造する金型の値段が上がり、コストアップとなり、連結での自由度が低下してしまう。

本発明の目的は、太陽光発電パネルの保持用と、足場用と何れかを選択して用い得る太陽光発電用フロート、当該フロートを用いた太陽光発電ユニットを提供することである。

本発明は、水上で太陽光発電パネルを保持し発電を行う太陽光発電ユニットである。
太陽光発電パネルと、表面に歩廊板連結用の一対の凸部を備え、前記表面の反対側の裏面には歩行時の滑り止め凸部を備える平面視矩形形状であって、前記表側を水上に浮かべた際、表面に太陽光発電パネルを保持する保持部を設け前記太陽光発電パネルを保持させ、前記裏面を水上に浮かべた際、複数個連結して足場とするフロートと、前記表側を水上に浮かべて前記太陽光発電パネルを保持させた前記フロートの短手側の一方の端部を、裏面側の長手側中央に設けられた凹部に設けられた一対の陥入孔に前記歩廊板連結用の一対の凸部を陥入することで保持する平面視矩形形状の歩廊板と、を備えることが特徴である。

本発明の太陽光発電用フロートは、太陽光発電パネルを保持する保持部を備える表面、歩行時の滑り止め凸部を備える裏面の何れかを水上に浮かべて使用可能である。１種類のフロートで、裏面を水上に浮かべることで太陽光発電パネルの保持部材となり、表面を水上に浮かべることで足場とすることができるので、フロートの使用の自由度が高まるのである。その結果として、フロートの製造コストが下がり、太陽光発電ユニットを廉価に構成することができる。

本発明の太陽光発電用フロートは、太陽光発電パネルを保持する保持部を備える表面、歩行時の滑り止め凸部を備える裏面の何れかを水上に浮かべて使用可能である。１種類のフロートで、表面を水上に浮かべて太陽光発電パネルの保持部材となり、裏面を水上に浮かべて足場とすることができるので、フロートの製造コストが下がり、太陽光発電ユニットを廉価に構成することができる。

本発明の実施形態に係る太陽光発電ユニットの斜視図。 実施形態の太陽光発電ユニットの平面図。 実施形態の太陽光発電ユニットの平面図。 図４（Ａ）は実施形態の太陽光発電用フロートの表面側の平面図であり、図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はフロートの側面図である。 図５（Ａ）は実施形態の太陽光発電用フロートの裏面側の平面図であり、図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はフロートの側面図である。 図６（Ａ）は実施形態の歩廊板の表面側の平面図であり、図６（Ｂ）は実施形態の歩廊板の裏面側の平面図であり、図６（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は歩廊板の側面図である。 図７（Ａ）は実施形態の改変例に係る空洞フロートの表面側の平面図であり、図７（Ｂ）は空洞フロートの断面図である。 実施形態の改変例に係る太陽光発電ユニットの斜視図。

図１は、本発明の実施形態に係る太陽光発電ユニット１０の斜視図であり、図２、図３は実施形態の太陽光発電ユニットの平面図であり、図２は太陽光発電パネルを設けた状態を、図３は太陽光発電パネルの取り付け前の状態を示している。

太陽光発電ユニット１０は、表面２０Ｆの表面が水上に浮かべられた状態で太陽光発電パネル６０を支持するフロート２０と、当該フロートを固定する歩廊板４０とから成る。フロート２０は裏面２０Ｂの表面を水上に浮かべた状態で連結されて、足場１２０と成る。図２、図３では、フロート２０は、裏面２０Ｂの表面を水上に浮かべた状態で縦に３個、横に２個連結されて足場１２０として用いられることを示した。なお、図２および図３は、実施形態の一例であり、フロートの連結する個数および足場の連結する個数は、いくつにしてもよい。

図３に示される構成例では、足場１２０の側面に歩廊板４０が固定され、歩廊板４０の中央部分に表面２０Ｆが水上に浮かべたフロート２０がＴ字状に固定される。図２中に示されるようにＴ字状に固定されたフロート２０の上面に太陽光発電パネル６０が固定される。図１中に示されるように２枚の歩廊板４０が縦に連結されることもできる。歩廊板４０は、縦に連結されると共に横に連結されることもできる。

図４（Ａ）は実施形態の太陽光発電用フロートの表面側の平面図であり、図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はフロートの側面図である。図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）に示すフロートの凸部２６に歩廊板４０が載せられ、フロート２０、歩廊板４０、太陽光発電パネルの第１固定金具９１、第２固定金具９２、太陽光発電パネル６０が取り付けられた状態を示し、図４（Ｄ）は、図４（Ａ）のＤ矢視図である。

図４（Ａ）に示されるように、平面視矩形状のフロート２０の一方の短手側の端部に連結片２２ｖｆが形成され、他端側の端部に連結片２２ｖｒが形成されている。フロート２０の長手側の両側に同一形状の連結片２４ａ、２４ｂが形成されている。連結片２２ｖｆ、２２ｖｒ、連結片２４ａ、２４ｂは裏面２０Ｂから同じ高さｈｂに形成されている。連結片２２ｖｆ、２２ｖｒ、連結片２４ａ、２４ｂは表面２０Ｆから同じ高さｈｆに形成されている。ここで、高さｈｂと高さｈｆはほぼ等しい。図３中に示されるようにフロート２０の一方の短手側の端部の連結片２２ｖｆと、他のフロート２０の他端側の端部に連結片２２ｖｆとが図示しないボルトが貫通孔２３に固定されることで、フロート２０が縦連結される。ここで、フロート２０の連結片２２ｖｆと、他のフロート２０の連結片２２ｖｆとで、何れが上側になっても構わない。フロートの浮き沈みにより調整が成される。同様に、フロート２０の一方の長手側の連結片２４ａ、２４ｂと、他のフロート２０の長手側の連結片２４ａ、２４ｂとが図示しないボルトが貫通孔２３に固定されることで、フロート２０が横連結される。ここで、フロート２０の連結片２４ａ、２４ｂと、他のフロート２０の連結片２４ａ、２４ｂとで、何れが上側になっても構わない。フロートの浮き沈みにより調整が成される。実施形態では、連結片を介して縦横にフロートが強固に連結されるため、足場が浮き沈みせず、歩きやすい。また、貫通孔２３は、図８中に示されるように手すり７０の取り付け用の孔としても利用できる。

図４（Ｂ）に示されるように、連結片２２ｖｆ側の表面２０Ｆは、当該連結片２２ｖｆと同じ高さに形成され、歩廊板連結用の一対の凸部２６が形成されている。連結片２２ｖｒ側の表面２０Ｆは、上述された裏面側と同じ高さｈｆに形成されている。
図４（Ｃ）に示されるように、フロートの表面側には、凸部２６が収まるように凹部４６を有する歩廊板４０を載せ、歩廊板４０にポップナット８４が取り付けられており、当該ポップナットにボルト８２を填め入れることで、太陽光発電パネルの第２固定金具９２が取り付けられる。フロート２０のポップナット（保持部材）８４が取り付けられており、当該ポップナットにボルト８２を填め入れることで、太陽光発電パネルの第１固定金（保持部材）９１が取り付けられ、第１固定金具９１、第２固定金具９２に太陽光パネルが取り付けられている。

図５（Ａ）は実施形態の太陽光発電用フロートの裏面側の平面図であり、図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はフロートの側面図であって、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＣ矢視図である。図５（Ｄ）はフロートが連結されて足場として用いられている状態を示す。裏面２０Ｂの表面には足場として用いられた際の滑り止めとなる凸部２８からなる縞模様が形成されている。

フロート２０の外側のケーシングは、耐候性のある樹脂、例えば、ポリエチレン（その一例として高密度ポリエチレンが挙げられる）、ポリプロピレンからなり、ケーシング内には発泡樹脂が充填されている。フロートの製造方法は、押出機ダイスを用いて、ポリエチレンの外皮素材がエアーを注入することで金型に密着されポリエチレンのケーシングが完成する。その後、発泡ビーズがケーシング内に充填された後、スチームが加えられ、発泡ビーズが融着させられることでフロートが完成する。

実施形態の改変例では、ケーシング内に発泡樹脂を充填しない空洞フロート２１を用いることができる。図７（Ａ）は実施形態の改変例の空洞フロートの平面図であり、図７（Ｂ）は空洞フロートの断面図である。空洞フロート２１のケーシング内の一部、または、全部を空洞とし、穴２９を設けることで穴から内部に水を入れ、重石として用いることができる。また、水を入れることで、重りとなり、風の侵入防止を図ることもできる。
図７（Ａ）では複数の穴（３個の穴）が設けられているが、一つの穴としてもよい。例えば、図２に示される、裏面２０Ｂが水上に浮かべた状態で縦に３個、横に２個連結されて足場１２０として用いられる６個のフロートの内、１個、又は、２個に空洞フロート２１を組み込むことで、浮力調整と共に、足場及び太陽光発電ユニット１０全体の安定を図ることができる。また、図８に示されるように足場１２０の横に空洞フロート２１を取り付け、風の侵入を防ぐこともできる。

図６（Ａ）は実施形態の歩廊板４０の表面側の平面図であり、図６（Ｂ）は歩廊板の裏面側の平面図である。図６（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はフロートの側面図である。図６（Ｅ）は、図６（Ｄ）に示す歩廊板に太陽光発電パネルの第２固定金具９２が取り付けられた状態を示す。

歩廊板４０は、図中Ｘ−Ｘで示す中心線から左右対称の構造になっている。短手側の端部には連結片４２ｖが形成されている。一方の長手側の端部には金具取り付け孔５０が形成されている。金具取り付け孔５０が形成される側の長手側の端部には連結片４４ｃが形成されている。金具取り付け孔５０が形成される反対側の長手側の端部には連結片４４ｂ、連結片４４ａが形成されている。一対の連結片４４ａ、４４ａに連結片４４ｂが挟まれる。図６（Ｄ）中に示されるように、連結片４４ｂは上片４４ｂｆと下片４４ｂｂとから構成され、図３中に示されるように歩廊板４０が横に連結される際には、一方の歩廊板の連結片４４ｂの上片４４ｂｆと下片４４ｂｂとの間に、他方の歩廊板の連結片４４ｃが挟まれた状態で、ボルトで固定される。ここで、裏面２０Ｂが水上に浮かべられるフロート２０の長手側の端部に歩廊板の短手側の端部が接続される際には、歩廊板の短手側の連結片４２ｖとフロート２０の長手側の連結片２４ｂとが図示しないボルトが貫通孔２３に固定されることで連結される。ここで、歩廊板の連結片４２ｖとフロート２０の連結片２４ｂとで、何れが上側になっても構わない。

図６（Ｃ）に示されるように歩廊板の裏側の中央部には、表面が水上に浮かべられるフロート２０を固定するための凹部４９が形成されている。図６（Ｂ）に示されるように、凹部４９に一対の嵌入孔４６が形成されている。当該嵌入孔４６に図４（Ａ）、（Ｂ）中に示されるフロート２０の凸部２６が嵌入され、図３中に示されるように、歩廊板４０に対して表面が水上に浮かべられるフロート２０がＴ字状に固定される。

図４（Ｃ）、図６（Ｅ）に示されるように
歩廊板４０にポップナット８４が取り付けられており、当該ポップナットにボルト８２を填め入れることで、太陽光発電パネルの第２固定金具９２が取り付けられる。第２固定金具９２にプレート８６を介して、太陽光発電パネル６０が取り付けられる。プレート８６と太陽光発電パネル６０はボルト９０で固定される。同様に、第１固定金具９１と太陽光発電パネル６０はボルト９０で固定される。

１枚の太陽光発電パネル６０は、フロート２０の表面側に取り付けられた１本の第１固定金具９１と、当該フロート２０にＴ字状に取り付けられた歩廊板４０に取り付けられた２本の第２固定金具９２とで固定される。

実施形態のフロートは、太陽光発電パネルを保持する第１固定金具９１の取り付け可能な表面２０Ｆ、歩行時の滑り止め凸部２８を備える裏面２０Ｂの何れかを水上に浮かべて使用可能である。１種類のフロートで、表面を水上に浮かべて太陽光発電パネルの保持部材となり、裏面を水上に浮かべて足場とすることができるので、フロートの製造コストが下がり、太陽光発電ユニットを廉価に構成することができる。更に、ケーシング内に発泡樹脂を充填しないことで、フロートの内部を空洞にし、重石となる空洞フロート２１を構成できるため、フロートの製造コストが下がり、太陽光発電ユニットを廉価に構成することができる。

実施形態では、１つの規格のフロートと、歩廊板とを適宜組み合わせることで、自在形状の太陽光発電ユニットを構成できるので、複雑な形状の湖畔等にも対応可能である。設置工事の為に運搬する際にも、１つの規格のフロートを運べばよいため、運送効率が高い。さらに、太陽光発電保持用のフロートが破損した際にも、足場としていたフロートをひっくり返すことで太陽光発電パネル保持用のフロートとして用いることができるため、現場で予備品を保管しておく必要が無い。

２０ フロート
２１ 空洞フロート
２０Ｆ 表面
２０Ｂ 裏面
２２ｖｆ、２２ｖｒ 連結片
２４ａ、２４ｂ 連結片
２８ 凸部
４０ 歩廊板
６０ 太陽光発電パネル
９１ 第１固定金具
９２ 第２固定金具

Claims (3)

1. 水上で太陽光発電パネルを保持し発電を行う太陽光発電ユニットであって、
   太陽光発電パネルと、
   表面に歩廊板連結用の一対の凸部を備え、前記表面の反対側の裏面には歩行時の滑り止め凸部を備える平面視矩形形状であって、
   前記表側を水上に浮かべた際、表面に太陽光発電パネルを保持する保持部を設け前記太陽光発電パネルを保持させ、
   前記裏面を水上に浮かべた際、複数個連結して足場とするフロートと、
   前記表側を水上に浮かべて前記太陽光発電パネルを保持させた前記フロートの短手側の一方の端部を、裏面側の長手側中央に設けられた凹部に設けられた一対の陥入孔に前記歩廊板連結用の一対の凸部を陥入することで保持する平面視矩形形状の歩廊板と、を備えることを特徴とする太陽光発電ユニット。
2. 請求項１の太陽光発電ユニットであって、
   前記歩廊板の短手側の端部の少なくとも一方は、前記複数個連結して足場とした前記フロートの長手側の接続片を介し連結される。
3. 請求項２の太陽光発電ユニットであって、
   前記フロートとして、樹脂ケーシング内に発泡性樹脂が充填されてなる物と、
   前記樹脂ケーシング内は一部又は全部が空洞になっている物とを有する。

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