JPH0918046A - 内部回転対称性を有する太陽電池工作物 - Google Patents
内部回転対称性を有する太陽電池工作物Info
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- JPH0918046A JPH0918046A JP7197861A JP19786195A JPH0918046A JP H0918046 A JPH0918046 A JP H0918046A JP 7197861 A JP7197861 A JP 7197861A JP 19786195 A JP19786195 A JP 19786195A JP H0918046 A JPH0918046 A JP H0918046A
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 太陽電池装着面（受光面）の空間的形状特性
と太陽電池装着量、及び設計時間帯として設定する各季
の直達日照時間帯の設定方法により、各季に於ける直達
日射発電量の設計値が水平設置方位に依存しない太陽電
池工作物を提供する。 【構成】 受光面の単位法線方位ベクトルに正の係数を
割りあてて合成しベクトルが、天頂方位て垂直軸と重な
るように正の係数系により太陽電池容量比を割りあてた
ソーラールーフ、または垂直軸回りの２回以上の回転対
称性を有する傾斜面で構成した受光面に等しい容量の太
陽電池を装着したソーラールーフを形成する。また各季
日に全受光面に直達日射が当たるように設定した全面日
照時間帯を設計時間帯として積算した直達日射発電量を
もって、該季日の設計発電量に占める直達日射発電量と
する。
と太陽電池装着量、及び設計時間帯として設定する各季
の直達日照時間帯の設定方法により、各季に於ける直達
日射発電量の設計値が水平設置方位に依存しない太陽電
池工作物を提供する。 【構成】 受光面の単位法線方位ベクトルに正の係数を
割りあてて合成しベクトルが、天頂方位て垂直軸と重な
るように正の係数系により太陽電池容量比を割りあてた
ソーラールーフ、または垂直軸回りの２回以上の回転対
称性を有する傾斜面で構成した受光面に等しい容量の太
陽電池を装着したソーラールーフを形成する。また各季
日に全受光面に直達日射が当たるように設定した全面日
照時間帯を設計時間帯として積算した直達日射発電量を
もって、該季日の設計発電量に占める直達日射発電量と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陸上もしくは水面上を
含む屋外に設置あるいは浮遊もしくは移動する太陽電池
工作物もしくは太陽電池建造物に関する。
含む屋外に設置あるいは浮遊もしくは移動する太陽電池
工作物もしくは太陽電池建造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】屋外に設置される太陽電池工作物や建造
物の場合、太陽電池の取付け方法は我が国に於ける殆ど
の場合、太陽電池の受光面を南方に向けてほぼ４５度の
傾斜角（この最適傾斜角は設置点の緯度により異なると
される）で設置されるのがいはば常識となっている。こ
のような設置方法は太陽電池の単位受光面当たり得られ
る年間の積算発電量が最大となるように設計されたもの
とされているが、この方法では用途に依っては次のよう
な深刻な問題がある。
物の場合、太陽電池の取付け方法は我が国に於ける殆ど
の場合、太陽電池の受光面を南方に向けてほぼ４５度の
傾斜角（この最適傾斜角は設置点の緯度により異なると
される）で設置されるのがいはば常識となっている。こ
のような設置方法は太陽電池の単位受光面当たり得られ
る年間の積算発電量が最大となるように設計されたもの
とされているが、この方法では用途に依っては次のよう
な深刻な問題がある。
【０００３】（イ）設置点毎に太陽電池面方位が真南に
向くように設定せねばならず、道路標識や電話ボック
ス、修景工作物、あるいは公衆トイレのような場合、本
体表示面や構造物と太陽電池面方位が場所によって異な
ってくる為、表示物や工作物あるいは建造物としてのイ
メージの一体性・同一性を損なうおそれがある。
向くように設定せねばならず、道路標識や電話ボック
ス、修景工作物、あるいは公衆トイレのような場合、本
体表示面や構造物と太陽電池面方位が場所によって異な
ってくる為、表示物や工作物あるいは建造物としてのイ
メージの一体性・同一性を損なうおそれがある。
【０００４】（ロ）それでも一本足のポール状のソーラ
ー標識やソーラー照明のような場合にはまだしも我慢出
来るとしても、例えば河川名標識や道路の案内標識のよ
うに横に広い表示面を有し、厚みが少ない標識物のよう
な場合、あるいは公衆電話ボックスや、トイレのような
場合、必要となる電力を充分賄う量の太陽電池を装着し
ようとすると、その為の太陽電池を常に南方に向けて
（傾斜角４５度相当で）設置するのは、表示面あるいは
構造物との関係上、造作的にも極めて困難となる。まし
て水面上に漂う工作物や移動体に太陽電池を取りつけよ
うとすると、従来の方法のように、その方位を固定する
のは事実上殆ど不可能である。
ー標識やソーラー照明のような場合にはまだしも我慢出
来るとしても、例えば河川名標識や道路の案内標識のよ
うに横に広い表示面を有し、厚みが少ない標識物のよう
な場合、あるいは公衆電話ボックスや、トイレのような
場合、必要となる電力を充分賄う量の太陽電池を装着し
ようとすると、その為の太陽電池を常に南方に向けて
（傾斜角４５度相当で）設置するのは、表示面あるいは
構造物との関係上、造作的にも極めて困難となる。まし
て水面上に漂う工作物や移動体に太陽電池を取りつけよ
うとすると、従来の方法のように、その方位を固定する
のは事実上殆ど不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、この様な太
陽電池工作物に於いては、 （Ａ）工作物（あるいは表示物）としての機能上のイメ
ージの一体性・同一性が太陽電池の取付け方法によって
損なわれないような設計・製作方法 （Ｂ）取付けられた太陽電池による日間積算発電量が設
置方位によって大幅に変化しないような（あるいは殆ど
同程度となるような）設計・製作方法 （Ｃ）しかも、普及性において、設置点の日照条件を規
定する使用条件もしくは仕様条件の計量可能な数値によ
る提示 が必要であるが、本発明による太陽電池工作物はこの三
つの課題を同時に解決するものである。
陽電池工作物に於いては、 （Ａ）工作物（あるいは表示物）としての機能上のイメ
ージの一体性・同一性が太陽電池の取付け方法によって
損なわれないような設計・製作方法 （Ｂ）取付けられた太陽電池による日間積算発電量が設
置方位によって大幅に変化しないような（あるいは殆ど
同程度となるような）設計・製作方法 （Ｃ）しかも、普及性において、設置点の日照条件を規
定する使用条件もしくは仕様条件の計量可能な数値によ
る提示 が必要であるが、本発明による太陽電池工作物はこの三
つの課題を同時に解決するものである。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】このような課題は、次の
（１）から（８）のいずれかに記載の太陽電池工作物も
しくは建造物により解決される。
（１）から（８）のいずれかに記載の太陽電池工作物も
しくは建造物により解決される。
【０００７】（１） 各受光面の単位法線ベクトルの水
平面上への射影ベクトルの位置関係が、原点を通る任意
の直線で該射影水平面を二つの半平面に分割したとき、
前記射影ベクトルのいずれかのものが必ず双方の半平面
上若しくは原点を隔てて該直線上に存在するように構成
された太陽電池の受光面の空間的位置関系と、各受光面
の単位法線方位ベクトルに太陽電池の定格出力の容量比
を係数として掛けたベクトルを合成して得られるベクト
ルが、垂直軸と重なるような容量比に於いて形成された
太陽電池受光面を有し、適当なる季日あるいは歴日もし
くは歴日期を設計季日として設定の上、各設計季日に於
ける直達日射発電量の計算値と散乱日射発電量の計算値
を合わせたものを該設計季日に於ける設計発電量とな
し、該設計発電量に占める直達日射発電量は、 ａ）水平設置方位の如何を問わず、前記受光面の全ての
面に同時に直達日射が当たるような全面日照時間帯に含
まれる時間帯、もしくは ｂ）いずれかの水平設置方位に於いて、前記受光面の全
ての面に同時に直達日射が当たるような全面日照時間帯
に含まれる時間帯、をそれぞれの設計季日に於ける設計
時間帯として設定し、直達日射による発電量の該設計時
間帯に於ける積分値もしくは積算計算値をもって該設計
発電量に占める直達日射発電量の設計計算値とするか、
若しくは、前記全面日照時間帯に含まれる時間帯を設計
時間帯として設定し得ぬ場合には、 ｃ）設計時間帯を全面日照時間帯と仮定して計算して得
られる直達日射による発電量の該設計時間帯に於ける積
分値あるいは積算値、もしくは、 ｄ）直達日射による発電量の設計時間帯に於ける積分値
もしくは積算計算値が前記受光面の水平設置方位に於い
て最小となる値をもって設計発電量に占める直達日射発
電量の設計計算値としたものであることを特徴とする太
陽電池工作物もしくは建造物。 （２） 垂直軸回りの１８０度以下の回転に対して互い
に対称な関係にある異なる傾斜面もしくはその一部によ
り形成される受光面、もしくはその一部を平行移動して
得られる受光面は、ほぼ等しい定格出力の光起電力を有
する太陽電池もしくは太陽電池配列の受光面により形成
されたものであることを特徴とする前項（１）に記載の
太陽電池工作物もしくは建造物。 （３） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、その設
置地点もしくは稼働地点の設置もしくは稼働条件を使用
上あるいは仕様上示すにあたり、直達日照条件にあって
は前記設計期日に於ける前記設置地点もしくは稼働地点
に於ける前記設計時間帯を、散乱日照条件にあっては無
障害水平面が摂取出来る空からの散乱光の摂取量に対す
る前記受光面が空から摂取出来る散乱光の摂取量の割合
値を表す値をもって示したものであることを特徴とする
前項（１）もしくは（２）のいずれかに記載の太陽電池
工作物もしくは建造物。 （４） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、前記受
光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着し
たソーラールーフと、太陽電池により発生する昼間の光
起電力を蓄電する為の二次電池と、各種表示を施した表
示板と、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光板もし
くはＬＥＤ（発光ダイオード）もしくは冷陰極管もしく
はそれらの発光体を任意に組み合わせた光源と、前記光
源を点灯させる為の点灯器と、太陽電池により発生する
光起電力の二次電池への充電を制御する充電制御器と、
二次電池の過放電を防止する為の過放電防止機構と、夜
間に於いて前記光源を点灯させる電力を二次電池から供
給・制御する為の放電制御器を有し、昼間の光起電力を
二次電池に蓄えた電力で、夜間に於いて前記光源を点灯
させることにより、前記表示に夜間視認性を付与するこ
とを目的としたソーラー標識物であることを特徴とする
前項（１）ないし（３）のいずれかに記載の太陽電池工
作物もしくは建造物。 （５） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、電話機
を収納し、内部に於いて通話する為の電話ボックスの屋
根部に前記受光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池
配列を装着し、光起電力を蓄電する為の二次電池と、太
陽電池から二次電池への充電を制御する充電制御器と二
次電池の過放電を防止する為の過放電防止機構と、内部
の空気を換気する為の換気扇と、前記光源により夜間発
光する電話マーク表示と、通話利用者の為の手元明かり
となる前記光源による手元照明を有し、それらの消費電
力のうち少なくとも電話マーク表示と前記手元照明の光
源用電力は前記光起電力を二次電池に蓄えた電力により
賄い、前記換気扇の電力は前記二次電池が過充電状態に
ある時に於いてのみ前記太陽電池による余剰光起電力を
もって賄う電力制御機構を備えたソーラー電話ボックス
であることを特徴とする前項（１）ないし（３）のいず
れかに記載の太陽電池工作物もしくは建造物。 （６） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、前記受
光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着し
たソーラールーフと、水源の水を吸水する為の水中ポン
プもしくは吸水ポンプと、前記水中ポンプもしくは吸水
ポンプにより吸水した水を灌水する為の配水管及び／も
しくは配水チュープと、前記太陽電池もしくは太陽電池
配列により得られる光起電力を蓄える二次電池を収納す
る収納部と、太陽電池から二次電池への電力の充電を制
御する充電制御器と、二次電池の過放電を防止する為の
過放電防止機構と、太陽電池の光電力を検出して、日没
もしくは夜明け、もしくは日没と夜明けに、あらかじめ
設定せる一定時間、前記水中ポンプに二次電池から電力
を供給して、前記水源の水を灌水するソーラー自動灌水
システムを備えたものであることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかに記載の太陽電池工作物もしくは建
造物。 （７） 前記太陽電池工作物は、水面に浮上せる浮標も
しくは浮漂物もしくは浮設物等の浮体を前記受光面を形
成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着したソーラ
ールーフで蔽蓋し、浮体に取付けられた水中ポンプもし
くは吸水ポンプにより汲み上げた水に、浮体上で曝気も
しくは空気を混合したうえで、排水管もしくは排水チュ
ューブを通じて水中に戻す水質浄化工程を有し、前記水
中から水を汲み上げ還流させる吸排水用電力と空気の曝
気もしくは混合の為の動力用電力を前記蔽蓋用ソーラー
ルーフに装着された太陽電池による光起電力により賄う
ソーラー曝気水質浄化システムを備えたものであること
を特徴とする前項（１）ないし（３）のいずれかに記載
の太陽電池工作物。 （８） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、前記受
光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着せ
るソーラールーフを屋根面に持ち、太陽電池もしくは太
陽電池配列によって得られる光起電力もしくは該光起電
力を二次電池に蓄電して得られる電力により、浄化槽の
曝気用電力及び水洗用水の循環用動力の電力及びその他
の夜間照明、夜間内照式トイレ表示、換気扇等の付帯電
力を賄うソーラートイレであることを特徴とする前項
（１）ないし（３）のいずれかに記載の太陽電池工作物
もしくは建造物。
平面上への射影ベクトルの位置関係が、原点を通る任意
の直線で該射影水平面を二つの半平面に分割したとき、
前記射影ベクトルのいずれかのものが必ず双方の半平面
上若しくは原点を隔てて該直線上に存在するように構成
された太陽電池の受光面の空間的位置関系と、各受光面
の単位法線方位ベクトルに太陽電池の定格出力の容量比
を係数として掛けたベクトルを合成して得られるベクト
ルが、垂直軸と重なるような容量比に於いて形成された
太陽電池受光面を有し、適当なる季日あるいは歴日もし
くは歴日期を設計季日として設定の上、各設計季日に於
ける直達日射発電量の計算値と散乱日射発電量の計算値
を合わせたものを該設計季日に於ける設計発電量とな
し、該設計発電量に占める直達日射発電量は、 ａ）水平設置方位の如何を問わず、前記受光面の全ての
面に同時に直達日射が当たるような全面日照時間帯に含
まれる時間帯、もしくは ｂ）いずれかの水平設置方位に於いて、前記受光面の全
ての面に同時に直達日射が当たるような全面日照時間帯
に含まれる時間帯、をそれぞれの設計季日に於ける設計
時間帯として設定し、直達日射による発電量の該設計時
間帯に於ける積分値もしくは積算計算値をもって該設計
発電量に占める直達日射発電量の設計計算値とするか、
若しくは、前記全面日照時間帯に含まれる時間帯を設計
時間帯として設定し得ぬ場合には、 ｃ）設計時間帯を全面日照時間帯と仮定して計算して得
られる直達日射による発電量の該設計時間帯に於ける積
分値あるいは積算値、もしくは、 ｄ）直達日射による発電量の設計時間帯に於ける積分値
もしくは積算計算値が前記受光面の水平設置方位に於い
て最小となる値をもって設計発電量に占める直達日射発
電量の設計計算値としたものであることを特徴とする太
陽電池工作物もしくは建造物。 （２） 垂直軸回りの１８０度以下の回転に対して互い
に対称な関係にある異なる傾斜面もしくはその一部によ
り形成される受光面、もしくはその一部を平行移動して
得られる受光面は、ほぼ等しい定格出力の光起電力を有
する太陽電池もしくは太陽電池配列の受光面により形成
されたものであることを特徴とする前項（１）に記載の
太陽電池工作物もしくは建造物。 （３） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、その設
置地点もしくは稼働地点の設置もしくは稼働条件を使用
上あるいは仕様上示すにあたり、直達日照条件にあって
は前記設計期日に於ける前記設置地点もしくは稼働地点
に於ける前記設計時間帯を、散乱日照条件にあっては無
障害水平面が摂取出来る空からの散乱光の摂取量に対す
る前記受光面が空から摂取出来る散乱光の摂取量の割合
値を表す値をもって示したものであることを特徴とする
前項（１）もしくは（２）のいずれかに記載の太陽電池
工作物もしくは建造物。 （４） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、前記受
光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着し
たソーラールーフと、太陽電池により発生する昼間の光
起電力を蓄電する為の二次電池と、各種表示を施した表
示板と、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光板もし
くはＬＥＤ（発光ダイオード）もしくは冷陰極管もしく
はそれらの発光体を任意に組み合わせた光源と、前記光
源を点灯させる為の点灯器と、太陽電池により発生する
光起電力の二次電池への充電を制御する充電制御器と、
二次電池の過放電を防止する為の過放電防止機構と、夜
間に於いて前記光源を点灯させる電力を二次電池から供
給・制御する為の放電制御器を有し、昼間の光起電力を
二次電池に蓄えた電力で、夜間に於いて前記光源を点灯
させることにより、前記表示に夜間視認性を付与するこ
とを目的としたソーラー標識物であることを特徴とする
前項（１）ないし（３）のいずれかに記載の太陽電池工
作物もしくは建造物。 （５） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、電話機
を収納し、内部に於いて通話する為の電話ボックスの屋
根部に前記受光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池
配列を装着し、光起電力を蓄電する為の二次電池と、太
陽電池から二次電池への充電を制御する充電制御器と二
次電池の過放電を防止する為の過放電防止機構と、内部
の空気を換気する為の換気扇と、前記光源により夜間発
光する電話マーク表示と、通話利用者の為の手元明かり
となる前記光源による手元照明を有し、それらの消費電
力のうち少なくとも電話マーク表示と前記手元照明の光
源用電力は前記光起電力を二次電池に蓄えた電力により
賄い、前記換気扇の電力は前記二次電池が過充電状態に
ある時に於いてのみ前記太陽電池による余剰光起電力を
もって賄う電力制御機構を備えたソーラー電話ボックス
であることを特徴とする前項（１）ないし（３）のいず
れかに記載の太陽電池工作物もしくは建造物。 （６） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、前記受
光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着し
たソーラールーフと、水源の水を吸水する為の水中ポン
プもしくは吸水ポンプと、前記水中ポンプもしくは吸水
ポンプにより吸水した水を灌水する為の配水管及び／も
しくは配水チュープと、前記太陽電池もしくは太陽電池
配列により得られる光起電力を蓄える二次電池を収納す
る収納部と、太陽電池から二次電池への電力の充電を制
御する充電制御器と、二次電池の過放電を防止する為の
過放電防止機構と、太陽電池の光電力を検出して、日没
もしくは夜明け、もしくは日没と夜明けに、あらかじめ
設定せる一定時間、前記水中ポンプに二次電池から電力
を供給して、前記水源の水を灌水するソーラー自動灌水
システムを備えたものであることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかに記載の太陽電池工作物もしくは建
造物。 （７） 前記太陽電池工作物は、水面に浮上せる浮標も
しくは浮漂物もしくは浮設物等の浮体を前記受光面を形
成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着したソーラ
ールーフで蔽蓋し、浮体に取付けられた水中ポンプもし
くは吸水ポンプにより汲み上げた水に、浮体上で曝気も
しくは空気を混合したうえで、排水管もしくは排水チュ
ューブを通じて水中に戻す水質浄化工程を有し、前記水
中から水を汲み上げ還流させる吸排水用電力と空気の曝
気もしくは混合の為の動力用電力を前記蔽蓋用ソーラー
ルーフに装着された太陽電池による光起電力により賄う
ソーラー曝気水質浄化システムを備えたものであること
を特徴とする前項（１）ないし（３）のいずれかに記載
の太陽電池工作物。 （８） 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、前記受
光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着せ
るソーラールーフを屋根面に持ち、太陽電池もしくは太
陽電池配列によって得られる光起電力もしくは該光起電
力を二次電池に蓄電して得られる電力により、浄化槽の
曝気用電力及び水洗用水の循環用動力の電力及びその他
の夜間照明、夜間内照式トイレ表示、換気扇等の付帯電
力を賄うソーラートイレであることを特徴とする前項
（１）ないし（３）のいずれかに記載の太陽電池工作物
もしくは建造物。
【０００８】
【作用】水平受光面では、設置水平方位すなわち垂直軸
回りの如何なる回転に対しても同一の光起電力が得られ
ることは自明であり、このような受光面を有する太陽電
池工作物もなくはないが、水はけが悪かったり、ほこり
がたまりやすかったりして諸々の欠点もあり、又、これ
を避ける為の特殊な断面を有する透明カバーの取付け
等、余分な対策を迫られる場合が多い。
回りの如何なる回転に対しても同一の光起電力が得られ
ることは自明であり、このような受光面を有する太陽電
池工作物もなくはないが、水はけが悪かったり、ほこり
がたまりやすかったりして諸々の欠点もあり、又、これ
を避ける為の特殊な断面を有する透明カバーの取付け
等、余分な対策を迫られる場合が多い。
【０００９】本発明による太陽電池工作物に於いては、
異なる傾斜面により構成された太陽電池受光面の単位法
線ベクトルに正値係数を割り当てて加算合成して得られ
る合成ベクトルが垂直軸と重なるような受光面の空間的
位置関係と該正値係数系に比例する配分比に於いて各受
光面の太陽電池の容量比を設定することにより、設計時
間帯に於ける直達日射による積算発電量が、水平設置方
位の如何を問わず、任意の水平設置方位について同一と
なるか、或いはその時間帯に於ける積算発電量の最小値
もしくは下限値を確保する作用を有する。
異なる傾斜面により構成された太陽電池受光面の単位法
線ベクトルに正値係数を割り当てて加算合成して得られ
る合成ベクトルが垂直軸と重なるような受光面の空間的
位置関係と該正値係数系に比例する配分比に於いて各受
光面の太陽電池の容量比を設定することにより、設計時
間帯に於ける直達日射による積算発電量が、水平設置方
位の如何を問わず、任意の水平設置方位について同一と
なるか、或いはその時間帯に於ける積算発電量の最小値
もしくは下限値を確保する作用を有する。
【００１０】本発明による太陽電池工作物は、同一平面
上あるいは平行平面上に無い異なる面方位の垂直軸の回
りの１８０度以下の或る回転に対して互いに回転対称と
なる傾斜面で構成される受光面を定格出力容量のほぼ等
しい太陽電池受光面で形成することにより、設計時間帯
に於ける直達日射による積算発電量が水平設置方位の如
何を問わず任意の水平設置方位について同一となるか、
或いはその時間帯に於ける積算発電量の最小値もしくは
下限値を確保する作用を有する。
上あるいは平行平面上に無い異なる面方位の垂直軸の回
りの１８０度以下の或る回転に対して互いに回転対称と
なる傾斜面で構成される受光面を定格出力容量のほぼ等
しい太陽電池受光面で形成することにより、設計時間帯
に於ける直達日射による積算発電量が水平設置方位の如
何を問わず任意の水平設置方位について同一となるか、
或いはその時間帯に於ける積算発電量の最小値もしくは
下限値を確保する作用を有する。
【００１１】本発明による太陽電池工作物は、如何なる
水平設置方位に於いても設計時間帯が全ての太陽電池受
光面に直達日射が当たっている全面日照時間帯に含まれ
る場合には、該設計時間帯に於いて積算した直達日射発
電量の積算値は、如何なる水平設置方位に於いても同一
となり、設計時間帯が、いずれかの水平設置方位に於い
て前記全面日照時間帯に含まれる場合には、そのような
水平設置方位に於いて計算せる直達日射発電量の該設計
時間帯に於ける積算値は、任意の水平設置方位に於いて
得られる直達日射発電量の該設計時間帯に於ける積算値
の最小値を与え、設計時間帯が前記全面日照時間帯に含
まれるような水平設置方位が存在しない場合には、該設
計時間帯を全面日照時間帯であると仮定して任意の水平
設置方位に於いて計算して得られる直達日射発電量の該
設計時間帯に於ける積算値は、いずれの水平設置方位に
於いても、直達日射発電量の該設計時間帯に於ける積算
値を上回ることはない。
水平設置方位に於いても設計時間帯が全ての太陽電池受
光面に直達日射が当たっている全面日照時間帯に含まれ
る場合には、該設計時間帯に於いて積算した直達日射発
電量の積算値は、如何なる水平設置方位に於いても同一
となり、設計時間帯が、いずれかの水平設置方位に於い
て前記全面日照時間帯に含まれる場合には、そのような
水平設置方位に於いて計算せる直達日射発電量の該設計
時間帯に於ける積算値は、任意の水平設置方位に於いて
得られる直達日射発電量の該設計時間帯に於ける積算値
の最小値を与え、設計時間帯が前記全面日照時間帯に含
まれるような水平設置方位が存在しない場合には、該設
計時間帯を全面日照時間帯であると仮定して任意の水平
設置方位に於いて計算して得られる直達日射発電量の該
設計時間帯に於ける積算値は、いずれの水平設置方位に
於いても、直達日射発電量の該設計時間帯に於ける積算
値を上回ることはない。
【００１２】更に、本発明に依る太陽電池工作物もしく
は建造物は、工作物もしくは建造物内部の温度上昇を防
ぐ為に換気扇を回す場合に、二次電池が過充電状態にあ
る場合に於いてのみ、もしくは／及び主たる負荷の電力
消費を上回る電力が太陽電池から供給される場合に於い
てのみ、その余剰電力をもって回すので、その為の電力
は、システム全体の電力バランスからは除外することが
出来る様になる。
は建造物は、工作物もしくは建造物内部の温度上昇を防
ぐ為に換気扇を回す場合に、二次電池が過充電状態にあ
る場合に於いてのみ、もしくは／及び主たる負荷の電力
消費を上回る電力が太陽電池から供給される場合に於い
てのみ、その余剰電力をもって回すので、その為の電力
は、システム全体の電力バランスからは除外することが
出来る様になる。
【００１３】
太陽電池工作物設置点の地上面に天頂方向をＺ軸、水平
真南をＸ軸、水平真東をＹ軸とする直交座標系を導入
し、設置点の緯度をφ、太陽赤緯（赤道面と太陽方位の
成す角度）をδ、南中時を基準とする地球の自転の時角
をω（東すなわち午前中をプラス、西すなわち午後をマ
イナス）とすると、ＸＹＺ系に於ける太陽の方位ベクト
ルＰは、数１の表現を有する。
真南をＸ軸、水平真東をＹ軸とする直交座標系を導入
し、設置点の緯度をφ、太陽赤緯（赤道面と太陽方位の
成す角度）をδ、南中時を基準とする地球の自転の時角
をω（東すなわち午前中をプラス、西すなわち午後をマ
イナス）とすると、ＸＹＺ系に於ける太陽の方位ベクト
ルＰは、数１の表現を有する。
【００１４】
【数１】
【００１５】又、同一季日に於ける大気透過率は一定で
あるとすると、太陽方位に垂直に向いている法線面（ひ
まわり面）が受光する単位面積当たりの受光エネルギー
Ｑ（ワット値）は、エアマス値のみの関数となり、エア
マス（透過する大気の厚み）値は、同一季日に於いて
は、時角ωのみの関数となるから、時角ωを南中時を基
準とする時刻ｔ（午前マイナス、午後プラス）によっ
て、 ω ＝−ω。ｔ とすれば、Ｑは、ｔの関数として、 Ｑ ＝ Ｑ（ｔ） と記すことが出来る。
あるとすると、太陽方位に垂直に向いている法線面（ひ
まわり面）が受光する単位面積当たりの受光エネルギー
Ｑ（ワット値）は、エアマス値のみの関数となり、エア
マス（透過する大気の厚み）値は、同一季日に於いて
は、時角ωのみの関数となるから、時角ωを南中時を基
準とする時刻ｔ（午前マイナス、午後プラス）によっ
て、 ω ＝−ω。ｔ とすれば、Ｑは、ｔの関数として、 Ｑ ＝ Ｑ（ｔ） と記すことが出来る。
【００１６】そうすると、法線方位単位ベクトルが Ｖ
ｎ である傾斜受光面 Ｒｎ が時刻ｔに於いて受光す
る単位面積当たりの受光エネルギー Ｑｎは、 Ｑｎ ＝ Ｑ（ｔ） ・Ｐ・Ｖｎ で与えられる。 但し、Ｐ・Ｖｎ ＞＝０である。従っ
て、傾斜面（ルーフ面）Ｒｎに定格出力（容量）Ｃｎの
太陽電池Ｓｎ が装着されている場合、この太陽電池に
よる光起電力 Ｗｎは、適当な定数η（太陽電池の発電
効率等を含む）により、 Ｗｎ＝ ηＣｎ・Ｑｎ で与えられるから、一般的に、 Ｗｎ＝ ηＣｎ・Ｑ（ｔ） ・Ｐ・Ｖｎ 従って、法線方位単位ベクトル Ｖ１、Ｖ２、・・・
・、Ｖｎを有する傾斜受光面（ルーフ面）Ｒ１、Ｒ２、
・・・・、Ｒｎに、定格出力（容量）が、 Ｃ１、
Ｃ２、・・・・、Ｃｎの太陽電池が装着されている場合
に於ける時刻ｔ に於ける合計発電量 Ｗ（ｔ）は、次
の数２となる。
ｎ である傾斜受光面 Ｒｎ が時刻ｔに於いて受光す
る単位面積当たりの受光エネルギー Ｑｎは、 Ｑｎ ＝ Ｑ（ｔ） ・Ｐ・Ｖｎ で与えられる。 但し、Ｐ・Ｖｎ ＞＝０である。従っ
て、傾斜面（ルーフ面）Ｒｎに定格出力（容量）Ｃｎの
太陽電池Ｓｎ が装着されている場合、この太陽電池に
よる光起電力 Ｗｎは、適当な定数η（太陽電池の発電
効率等を含む）により、 Ｗｎ＝ ηＣｎ・Ｑｎ で与えられるから、一般的に、 Ｗｎ＝ ηＣｎ・Ｑ（ｔ） ・Ｐ・Ｖｎ 従って、法線方位単位ベクトル Ｖ１、Ｖ２、・・・
・、Ｖｎを有する傾斜受光面（ルーフ面）Ｒ１、Ｒ２、
・・・・、Ｒｎに、定格出力（容量）が、 Ｃ１、
Ｃ２、・・・・、Ｃｎの太陽電池が装着されている場合
に於ける時刻ｔ に於ける合計発電量 Ｗ（ｔ）は、次
の数２となる。
【００１７】
【数２】
【００１８】但し、Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎは、正値
として、全ての Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎについて、
数３が成り立つものとする。
として、全ての Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎについて、
数３が成り立つものとする。
【００１９】
【数３】
【００２０】尚、どれかのルーフ Ｒｉについて、Ｐ・
Ｖｉ ＜０ となるのは、数理的には受光面の裏側から
光が当たっている状態であるが、この場合にはＷ（ｔ）
に「負の発電量」が加算されることとなり、これは「負
の質量」問題と同様、エネルギーの負値化を避ける為に
除外され、零と設定されるので、数２が成立するのは、
実際には全ての受光面に（表側から）直達日射が当たっ
ている「全面日照」の状態に於いてのみである。従っ
て、例えば、第ｉ番目の太陽電池受光面のみが非日照状
態であり、他の全ての太陽電池受光面には直達日照が得
られているような「部分面日照状態」に於ける発電量の
合計をＷ−ｉ（ｔ） とするとＷ−ｉ（ｔ） は、数４
で表される。
Ｖｉ ＜０ となるのは、数理的には受光面の裏側から
光が当たっている状態であるが、この場合にはＷ（ｔ）
に「負の発電量」が加算されることとなり、これは「負
の質量」問題と同様、エネルギーの負値化を避ける為に
除外され、零と設定されるので、数２が成立するのは、
実際には全ての受光面に（表側から）直達日射が当たっ
ている「全面日照」の状態に於いてのみである。従っ
て、例えば、第ｉ番目の太陽電池受光面のみが非日照状
態であり、他の全ての太陽電池受光面には直達日照が得
られているような「部分面日照状態」に於ける発電量の
合計をＷ−ｉ（ｔ） とするとＷ−ｉ（ｔ） は、数４
で表される。
【００２１】
【数４】
【００２２】従って、数５が成立する。
【００２３】
【数５】
【００２４】何となれば、 Ｗ−ｉ（ｔ） ＋Ｗｉ
（ｔ） ＝ Ｗ（ｔ）であるが、このような部分日照状
態では、Ｗｉ（ｔ） ＜０ であるからである。
（ｔ） ＝ Ｗ（ｔ）であるが、このような部分日照状
態では、Ｗｉ（ｔ） ＜０ であるからである。
【００２５】そこで、全ての受光面に直達日射が当たっ
ているような時間帯すなわち「全面日照時間帯」： Ｔ
＝ ［ｔ１〜ｔ２］が存在するとして、この間の積算
発電量をΩ［Ｔ］ とすると、Ω［Ｔ］は、 により与えられるので、結局 Ω［Ｔ］ は、数６で与
えられる。
ているような時間帯すなわち「全面日照時間帯」： Ｔ
＝ ［ｔ１〜ｔ２］が存在するとして、この間の積算
発電量をΩ［Ｔ］ とすると、Ω［Ｔ］は、 により与えられるので、結局 Ω［Ｔ］ は、数６で与
えられる。
【００２６】
【数６】
【００２７】Ω［Ｔ］の値がＴのみの関数で、太陽電池
ルーフ（ソーラールーフ）の水平設置方位に依存しない
ようにするには、結局、合成ベクトル： Ｖ＝Ｃ１Ｖ１＋Ｃ２Ｖ２＋・・・＋ＣｎＶｎ がソーラールーフの水平設置方位すなわち垂直軸（Ｚ
軸）回りの回転に依存しないベクトルであればよいこと
が判るが、そのようなベクトルＶは、結局、垂直方位ベ
クトルすなわちＺ軸と重なるものであればよいことが判
る。
ルーフ（ソーラールーフ）の水平設置方位に依存しない
ようにするには、結局、合成ベクトル： Ｖ＝Ｃ１Ｖ１＋Ｃ２Ｖ２＋・・・＋ＣｎＶｎ がソーラールーフの水平設置方位すなわち垂直軸（Ｚ
軸）回りの回転に依存しないベクトルであればよいこと
が判るが、そのようなベクトルＶは、結局、垂直方位ベ
クトルすなわちＺ軸と重なるものであればよいことが判
る。
【００２８】ＶがＺ軸方向のベクトルである為には、Ｖ
の水平面（すなわちＸ−Ｙ平面）上への射影ベクトルＶ
ｈが零ベクトルであればよい。それには、Ｖ１、Ｖ２、
・・・・、Ｖｎ のＸ−Ｙ平面上への射影ベクトルをそ
れぞれ；Ｖ１ｈ、Ｖ２ｈ、・・・・、Ｖｎｈ とする
と、水平射影平面（Ｘ−Ｙ平面）上に於ける合成ベクト
ル； Ｖｈ＝Ｃ１Ｖ１ｈ＋Ｃ２Ｖ２ｈ＋・・・＋ＣｎＶｎｈ が零ベクトルとなればよいことが判る。
の水平面（すなわちＸ−Ｙ平面）上への射影ベクトルＶ
ｈが零ベクトルであればよい。それには、Ｖ１、Ｖ２、
・・・・、Ｖｎ のＸ−Ｙ平面上への射影ベクトルをそ
れぞれ；Ｖ１ｈ、Ｖ２ｈ、・・・・、Ｖｎｈ とする
と、水平射影平面（Ｘ−Ｙ平面）上に於ける合成ベクト
ル； Ｖｈ＝Ｃ１Ｖ１ｈ＋Ｃ２Ｖ２ｈ＋・・・＋ＣｎＶｎｈ が零ベクトルとなればよいことが判る。
【００２９】Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎ は全て正値の
係数であるから、Ｖｈが零ベクトルとなるような正値係
数系； ［Ｃ１，Ｃ２，．・・・， Ｃｎ］ が存在する為には、Ｘ−Ｙ平面上の原点を通る任意の直
線でＸ−Ｙ平面を二つの半平面に分割したとき、いずれ
の半平面にも零ベクトルではない射影ベクトルＶ１ｈ、
Ｖ２ｈ、・・・・、Ｖｎｈのいずれかのものが存在しな
ければならない。但し、ｎ＝２ の場合には、Ｖ１ｈ、
Ｖ２ｈ が原点から互いに反対方向に一直線上に並べば
よい。
係数であるから、Ｖｈが零ベクトルとなるような正値係
数系； ［Ｃ１，Ｃ２，．・・・， Ｃｎ］ が存在する為には、Ｘ−Ｙ平面上の原点を通る任意の直
線でＸ−Ｙ平面を二つの半平面に分割したとき、いずれ
の半平面にも零ベクトルではない射影ベクトルＶ１ｈ、
Ｖ２ｈ、・・・・、Ｖｎｈのいずれかのものが存在しな
ければならない。但し、ｎ＝２ の場合には、Ｖ１ｈ、
Ｖ２ｈ が原点から互いに反対方向に一直線上に並べば
よい。
【００３０】従って、このような要件を満たすソーラー
ルーフについては、適当な正値係数系ベクトル ε： で、 εＴ・Ｖｈ＝ ０ （但しεＴはεの転置ベクト
ル） となる正値係数系［ε］が存在し、 Ｃ１／ε１ ＝ Ｃ２／ε２ ＝・・・・＝ Ｃｎ／εｎ もしくは適当な正値定数λを選び、 Ｃ１＝λε１， Ｃ２＝λε２， ・・・・・・， Ｃｎ＝λεｎ となるように太陽電池の容量比を決定すればよい。
ルーフについては、適当な正値係数系ベクトル ε： で、 εＴ・Ｖｈ＝ ０ （但しεＴはεの転置ベクト
ル） となる正値係数系［ε］が存在し、 Ｃ１／ε１ ＝ Ｃ２／ε２ ＝・・・・＝ Ｃｎ／εｎ もしくは適当な正値定数λを選び、 Ｃ１＝λε１， Ｃ２＝λε２， ・・・・・・， Ｃｎ＝λεｎ となるように太陽電池の容量比を決定すればよい。
【００３１】 とし、行列 Ａを、 とすると、Ａ・ε ＝ ０が成り立つ。そこで、ｎ次元
ユークリッド空間に於いて、 とすると、 εＴ・ａ ＝ ０ εＴ・ｂ ＝ ０ すなわち、ｎ次元ユークリッド空間Ｅ に於いて、ベク
トルａ，ｂによって張られる部分空間をＥａｂ とする
と、εは Ｅに於けるＥａｂの直交補空間に存在するこ
ととなる。
ユークリッド空間に於いて、 とすると、 εＴ・ａ ＝ ０ εＴ・ｂ ＝ ０ すなわち、ｎ次元ユークリッド空間Ｅ に於いて、ベク
トルａ，ｂによって張られる部分空間をＥａｂ とする
と、εは Ｅに於けるＥａｂの直交補空間に存在するこ
ととなる。
【００３２】これをｎ＝２ とした場合について、図１
及び図５に基づき説明する。図１のソーラールーフ１は
二つの受光面 Ｒ１、Ｒ２を有し、その法線方位の単位
ベクトルＶ１、Ｖ２を、水平面（Ｘ−Ｙ平面）に射影た
射影ベクトルＶ１ｈ、Ｖ２ｈを図５に示した。Ｖ１ｈ
Ｖ２ｈは原点から反対方向を向いて、一直線上に並んで
おり、、そのＸ−Ｙ平面上での座標を図５に示した様に
それぞれ（ａ，ｂ）、（−ｍａ，−ｍｂ） とする。図
５に於いて、ベクトルａ、ｂは、それぞれ、 となり、ベクトルａ、ｂ は一直線上に並び、これらが
Ｘ−Ｙ平面で張る部分空間は、図５に示した原点０を通
る直綿Ｌとなる。従って、Ｘ−Ｙ平面に於けるＬの直交
補空間は、原点を通り、Ｌと直交する直線となり、ε
は、その正値部である 半直線ｌ 上にあるが、 ε１＋ε２ ＝ １ という制約を設けると、εは、（１，０）、（０，１）
を通る直線上にあるから、εは結局図５に於いてこの直
線と直線ｌが交わる交点に於いて一意的に定まる。
及び図５に基づき説明する。図１のソーラールーフ１は
二つの受光面 Ｒ１、Ｒ２を有し、その法線方位の単位
ベクトルＶ１、Ｖ２を、水平面（Ｘ−Ｙ平面）に射影た
射影ベクトルＶ１ｈ、Ｖ２ｈを図５に示した。Ｖ１ｈ
Ｖ２ｈは原点から反対方向を向いて、一直線上に並んで
おり、、そのＸ−Ｙ平面上での座標を図５に示した様に
それぞれ（ａ，ｂ）、（−ｍａ，−ｍｂ） とする。図
５に於いて、ベクトルａ、ｂは、それぞれ、 となり、ベクトルａ、ｂ は一直線上に並び、これらが
Ｘ−Ｙ平面で張る部分空間は、図５に示した原点０を通
る直綿Ｌとなる。従って、Ｘ−Ｙ平面に於けるＬの直交
補空間は、原点を通り、Ｌと直交する直線となり、ε
は、その正値部である 半直線ｌ 上にあるが、 ε１＋ε２ ＝ １ という制約を設けると、εは、（１，０）、（０，１）
を通る直線上にあるから、εは結局図５に於いてこの直
線と直線ｌが交わる交点に於いて一意的に定まる。
【００３３】次に ｎ＝３ の場合について説明する。
まず ｎ＝３ の特殊な場合として、Ｖ１ｈ、Ｖ２ｈ、
Ｖ３ｈが図６に示した様に水平射影平面（Ｘ−Ｙ平面）
に於いて、一直線上に並ぶ場合を想定する。これは、ソ
ーラールーフの受光面の構成が図２に示すような形状特
性の場合である。このような場合、ベクトルａとベクト
ルｂは一次独立ではなくなるので、係数ベクトルεは、
図７で示した様な３次元ユークリッド空間に於いて、ベ
クトルａのみの張る部分空間（直線）の直交補空間πに
存在する。図７に於いて、この直交補空間πと、ε１−
ε２平面 及びε２−ε３平面との交わり直線を、それ
ぞれｌ１、ｌ２で示したが、εについて、 ε１＋ε２＋ε３＝１ という制約を設けると、εは、（１，０，０）、（０，
１，０）、（０，０，１）を通る平面上にあることにな
るので、図中破線で示した三角形と平面πとの交わりに
よって形成される線分ｌ 上にあることになる。すなわ
ち、このような場合、ε、すなわち太陽電池の容量比は
一意的には決まらなくなる。
まず ｎ＝３ の特殊な場合として、Ｖ１ｈ、Ｖ２ｈ、
Ｖ３ｈが図６に示した様に水平射影平面（Ｘ−Ｙ平面）
に於いて、一直線上に並ぶ場合を想定する。これは、ソ
ーラールーフの受光面の構成が図２に示すような形状特
性の場合である。このような場合、ベクトルａとベクト
ルｂは一次独立ではなくなるので、係数ベクトルεは、
図７で示した様な３次元ユークリッド空間に於いて、ベ
クトルａのみの張る部分空間（直線）の直交補空間πに
存在する。図７に於いて、この直交補空間πと、ε１−
ε２平面 及びε２−ε３平面との交わり直線を、それ
ぞれｌ１、ｌ２で示したが、εについて、 ε１＋ε２＋ε３＝１ という制約を設けると、εは、（１，０，０）、（０，
１，０）、（０，０，１）を通る平面上にあることにな
るので、図中破線で示した三角形と平面πとの交わりに
よって形成される線分ｌ 上にあることになる。すなわ
ち、このような場合、ε、すなわち太陽電池の容量比は
一意的には決まらなくなる。
【００３４】ｎ＝３ の一般的な場合は、図３に示した
様に、ルーフベクトル（受光面の単位法線方位ベクト
ル）Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ の水平面（Ｘ−Ｙ平面）上への
射影ベクトルＶ１ｈ、Ｖ２ｈ、Ｖ３ｈが、原点０ を中
心にして放射状に広がる場合である。このような場合、
原点０を通る如何なる直線でＸ−Ｙ平面を二つの半平面
に分割しても、必ず双方の半平面上にいずれかの射影ベ
クトルが存在し、一方の半平面上に全ての射影ベクトル
が含まれてしまうことはない。このような場合に於いて
は、ベクトルａ とベクトルｂ とは互いに一次独立と
なり、３次元ユークリッド空間に於いてベクトルａ、ｂ
の張る部分空間は２次元平面となるので、その直交補空
間は、１次元の直線となるので、ε、すなわち太陽電池
の容量比は一意的に決まる。
様に、ルーフベクトル（受光面の単位法線方位ベクト
ル）Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ の水平面（Ｘ−Ｙ平面）上への
射影ベクトルＶ１ｈ、Ｖ２ｈ、Ｖ３ｈが、原点０ を中
心にして放射状に広がる場合である。このような場合、
原点０を通る如何なる直線でＸ−Ｙ平面を二つの半平面
に分割しても、必ず双方の半平面上にいずれかの射影ベ
クトルが存在し、一方の半平面上に全ての射影ベクトル
が含まれてしまうことはない。このような場合に於いて
は、ベクトルａ とベクトルｂ とは互いに一次独立と
なり、３次元ユークリッド空間に於いてベクトルａ、ｂ
の張る部分空間は２次元平面となるので、その直交補空
間は、１次元の直線となるので、ε、すなわち太陽電池
の容量比は一意的に決まる。
【００３５】ｎ （異なるルーフベクトルを有する受光
面の数）が４以上のソーラールーフについては、前記直
交補空間（ε空間）の次元は２以上となるので、太陽電
池の容量比は、別の制約要因が無い限り、一意的には決
まらなくなるが、ルーフ面の形状や大きさに応じて、前
記直交補空間の中から適当なものを選べばよい。
面の数）が４以上のソーラールーフについては、前記直
交補空間（ε空間）の次元は２以上となるので、太陽電
池の容量比は、別の制約要因が無い限り、一意的には決
まらなくなるが、ルーフ面の形状や大きさに応じて、前
記直交補空間の中から適当なものを選べばよい。
【００３６】以上は、請求項１に於ける受光面の形状特
性と、その場合に於ける本発明の作用を満たすような太
陽電池容量比の決定もしくは選択の仕方についての説明
である。次に設計時間帯の設定の仕方と、設計発電量の
設定方法について説明することにするが、請求項１の
ｄ）に関する具体的方法は、請求項２の実施例に示す方
法が、そのまま請求項１の場合にも適用出来るので、こ
こでは請求項１に記載のａ）、ｂ）、ｃ）の場合につい
て詳説する。
性と、その場合に於ける本発明の作用を満たすような太
陽電池容量比の決定もしくは選択の仕方についての説明
である。次に設計時間帯の設定の仕方と、設計発電量の
設定方法について説明することにするが、請求項１の
ｄ）に関する具体的方法は、請求項２の実施例に示す方
法が、そのまま請求項１の場合にも適用出来るので、こ
こでは請求項１に記載のａ）、ｂ）、ｃ）の場合につい
て詳説する。
【００３７】以上の説明で明らかな通り、このようなル
ーフ形状と太陽電池容量の配分比特性を有する太陽電池
工作物に於いては； （イ）如何なる水平設置方位にソーラールーフを設置し
ても全ての受光面に直達日射が当たるような全面日照時
間帯（これを「対称な時間帯」とよぶことにする）に於
いては、「対称な時間帯」に含まれる時間帯Ｓに於ける
直達日射発電量の時間積算値のルーフ合計は、如何なる
水平設置方位に於いても同一の値が得られる。従って、
設計時間帯設定の一つの方法は、このような「対称な時
間帯」に含まれる時間帯Ｓをもって設計時間帯とするや
り方で、その時間帯Ｓに於ける直達日射発電量の積算値
をもって設計発電量に占める直達日射の設計発電量とす
る方法である（請求項１の（ａ））。しかし、このよう
な方法は、請求項２に於ける説明で詳述するように、太
陽の高度が低くなる冬至季の頃に於いては、ルーフの傾
斜角度が大きなものが含まれて居ると、「対称な時間
帯」が極めて短くなったり、あるいは存在しなくなる場
合も有り得る。
ーフ形状と太陽電池容量の配分比特性を有する太陽電池
工作物に於いては； （イ）如何なる水平設置方位にソーラールーフを設置し
ても全ての受光面に直達日射が当たるような全面日照時
間帯（これを「対称な時間帯」とよぶことにする）に於
いては、「対称な時間帯」に含まれる時間帯Ｓに於ける
直達日射発電量の時間積算値のルーフ合計は、如何なる
水平設置方位に於いても同一の値が得られる。従って、
設計時間帯設定の一つの方法は、このような「対称な時
間帯」に含まれる時間帯Ｓをもって設計時間帯とするや
り方で、その時間帯Ｓに於ける直達日射発電量の積算値
をもって設計発電量に占める直達日射の設計発電量とす
る方法である（請求項１の（ａ））。しかし、このよう
な方法は、請求項２に於ける説明で詳述するように、太
陽の高度が低くなる冬至季の頃に於いては、ルーフの傾
斜角度が大きなものが含まれて居ると、「対称な時間
帯」が極めて短くなったり、あるいは存在しなくなる場
合も有り得る。
【００３８】（ロ）前記対称な時間帯が冬至等対象とす
る季日によっては短すぎたり、存在しない場合も有り得
るが、水平設置方位によっては、設定したい設計時間帯
を含む全面日照時間帯期間が存在する場合も有り得る。
このような場合においては、設計時間帯を含む全面日照
時間帯が得られるような水平設置方位に於いて、設計時
間帯で時間積算した直達日射発電量の積算値のルーフ合
計値をもって直達日射の設計発電量とする（請求項１の
（ｂ））。このようにして得られた積算発電量は、数５
関連の説明から判るように該設計時間帯に於ける積算発
電量の水平設置方位による最小値を与えるものとなり、
どのような水平設置方位に設置したとしても、この間に
得られる直達日射発電量の積算値はこの値を下回ること
はない。 何となれば、非全面日照時間帯となる水平
設置方位についても、発電量量の負値化をおそれずに計
算した数２の値は、全面日照状態の水平設置方位に於い
て計算された数２の値と同一となるので、負値化をおそ
れずに計算した積算発電量である数６の値は、その間の
日照状態の如何を問わず、あらゆる水平設置方位につい
て計算上は同一の値となるが、実際の発電量はその間に
於いて部分日照状態あるいは非日照状態となって負値化
するルーフのものについては零として処理されるので、
数５が成り立ち、結局その時間積算値についても、その
関係が保存され、次の数７で示す関係が成立するからで
ある。
る季日によっては短すぎたり、存在しない場合も有り得
るが、水平設置方位によっては、設定したい設計時間帯
を含む全面日照時間帯期間が存在する場合も有り得る。
このような場合においては、設計時間帯を含む全面日照
時間帯が得られるような水平設置方位に於いて、設計時
間帯で時間積算した直達日射発電量の積算値のルーフ合
計値をもって直達日射の設計発電量とする（請求項１の
（ｂ））。このようにして得られた積算発電量は、数５
関連の説明から判るように該設計時間帯に於ける積算発
電量の水平設置方位による最小値を与えるものとなり、
どのような水平設置方位に設置したとしても、この間に
得られる直達日射発電量の積算値はこの値を下回ること
はない。 何となれば、非全面日照時間帯となる水平
設置方位についても、発電量量の負値化をおそれずに計
算した数２の値は、全面日照状態の水平設置方位に於い
て計算された数２の値と同一となるので、負値化をおそ
れずに計算した積算発電量である数６の値は、その間の
日照状態の如何を問わず、あらゆる水平設置方位につい
て計算上は同一の値となるが、実際の発電量はその間に
於いて部分日照状態あるいは非日照状態となって負値化
するルーフのものについては零として処理されるので、
数５が成り立ち、結局その時間積算値についても、その
関係が保存され、次の数７で示す関係が成立するからで
ある。
【００３９】
【数７】
【００４０】（ハ） 次に、設定したい設計時間帯に於
いて、「対称な時間帯」はもとより、如何なる設置方位
に於いても全面日照時間帯が確保出来ない場合には、設
計発電量に占める直達日射発電量の設定方法には二通り
の選択岐が有り得る。 一つの方法は、設定したい設計時間帯を「全面日照
時間帯」であると仮定して、発電量の負値化も許して
（すなわち、Ｐ（ｔ）・Ｖｉ＜０ となるＶｉ項の存在
を許して）計算して得られた数６の値をもって設計発電
量に占める直達日射発電量とする方法である（請求項１
の（ｃ））。このようにして計算された値は、必然的に
発電量の「負値化項」を含んでいるので、前述の説明か
ら明らかな通り、この間に於ける実際の発電量より必ず
小さな値となる。この値と前述（ロ）の場合の値の違い
は、（ロ）の場合に於いては、いずれかの水平設置方位
において、実際にとりうる「最小値」であるのに対し、
今回の値は、如何なる方位に於いても「全面日照時間
帯」に設計時間帯が含まれないので、実際にとりうる
「最小値」ではなく、「下限値」である。 もう一つの選択岐は、このような場合に於いても出
来るだけ「最小値」をもって押さえたいと云う趣旨か
ら、代表的な設置方位に於ける直達日射発電量の日の出
からの積算曲線を比較して、設計時間帯に於ける値が、
最も小さくなるような水平設置方位のものから選んだ値
をもって設定する方法であるが（請求項１の（ｄ））、
この方法に関する詳細は、請求項２に於ける説明に譲る
こととする。
いて、「対称な時間帯」はもとより、如何なる設置方位
に於いても全面日照時間帯が確保出来ない場合には、設
計発電量に占める直達日射発電量の設定方法には二通り
の選択岐が有り得る。 一つの方法は、設定したい設計時間帯を「全面日照
時間帯」であると仮定して、発電量の負値化も許して
（すなわち、Ｐ（ｔ）・Ｖｉ＜０ となるＶｉ項の存在
を許して）計算して得られた数６の値をもって設計発電
量に占める直達日射発電量とする方法である（請求項１
の（ｃ））。このようにして計算された値は、必然的に
発電量の「負値化項」を含んでいるので、前述の説明か
ら明らかな通り、この間に於ける実際の発電量より必ず
小さな値となる。この値と前述（ロ）の場合の値の違い
は、（ロ）の場合に於いては、いずれかの水平設置方位
において、実際にとりうる「最小値」であるのに対し、
今回の値は、如何なる方位に於いても「全面日照時間
帯」に設計時間帯が含まれないので、実際にとりうる
「最小値」ではなく、「下限値」である。 もう一つの選択岐は、このような場合に於いても出
来るだけ「最小値」をもって押さえたいと云う趣旨か
ら、代表的な設置方位に於ける直達日射発電量の日の出
からの積算曲線を比較して、設計時間帯に於ける値が、
最も小さくなるような水平設置方位のものから選んだ値
をもって設定する方法であるが（請求項１の（ｄ））、
この方法に関する詳細は、請求項２に於ける説明に譲る
こととする。
【００４１】以上が、請求項１の場合に関する設計発電
量に占める直達日射発電量の設定方法に関する実施例の
説明であるが、散乱日射発電量の設定方法は、散乱日照
条件にあっては無障害水平面が摂取出来る空からの散乱
光の摂取量に対する前記受光面が空から摂取出来る散乱
光の摂取量の平均的割合を表す値を散乱日照条件の設計
値として設定の上、無障害水平面が当該季日に空から受
光する１日当たりの散乱日射量（これは気象データから
読み取れる）に設計値として設定した前記散乱日照条件
を乗じた値をもって、当該ソーラールーフの受光面が単
位面積当たり空から摂取出来る１日あたりの平均的散乱
日射量とする。このようにして、受光面が摂取出来る平
均的散乱日射量の設定値から求めた散乱日射発電量の値
をもって、設計発電量に占める散乱日射発電量の値とす
る。尚、散乱日照条件のより具体的数学概念や、その計
量方法については、本発明者の先願： 特願平 ３−２
５４６１４ 「受光量測定方法、日照条件測定方法およ
び太陽エネルギー利用システム」に記載の処による。
量に占める直達日射発電量の設定方法に関する実施例の
説明であるが、散乱日射発電量の設定方法は、散乱日照
条件にあっては無障害水平面が摂取出来る空からの散乱
光の摂取量に対する前記受光面が空から摂取出来る散乱
光の摂取量の平均的割合を表す値を散乱日照条件の設計
値として設定の上、無障害水平面が当該季日に空から受
光する１日当たりの散乱日射量（これは気象データから
読み取れる）に設計値として設定した前記散乱日照条件
を乗じた値をもって、当該ソーラールーフの受光面が単
位面積当たり空から摂取出来る１日あたりの平均的散乱
日射量とする。このようにして、受光面が摂取出来る平
均的散乱日射量の設定値から求めた散乱日射発電量の値
をもって、設計発電量に占める散乱日射発電量の値とす
る。尚、散乱日照条件のより具体的数学概念や、その計
量方法については、本発明者の先願： 特願平 ３−２
５４６１４ 「受光量測定方法、日照条件測定方法およ
び太陽エネルギー利用システム」に記載の処による。
【００４２】すなわち、受光面の法線方位Ｖｎを中心軸
とする頂点角２θの円錐が張る立体角の大きさを π（１−ＣＯＳ２θ）／２ （０ ＝＜ θ ＝＜ π／２） とするＬｅｂｅｓｇｕｅ−Ｓｔｉｅｌｔｊｅｓ測度によ
り定義される該法線方位Ｖｎを中心とする新たな立体角
Θ（θ）を空間に定義・導入し、１区画（メッシュ）当
たりのΘの分割値が等しくなるようなＶｎを中心とする
蜘蛛の巣状のメッシュパターンを天球に描き、空の開口
部に存在するメッシュ要素の数を同一の分割方法でΘ
（π／２）を分割した場合の全メッシュ要素数で割った
値をもって該受光面の散乱日照条件と定義する。すなわ
ち、天球のこのような分割方法は、天球のどの方位も一
様な輻射強度（明るさ）であるとするならば、任意の１
つのメッシュ要素から受光面が摂取する天球からの輻射
エネルギーが等しくなるような分割方法となっている。
従って、本来、散乱日照条件は受光面毎に設定すべき性
格のものであるが、各受光面の散乱日照条件を ν１，
ν２、・・・、νｎとし、各受光面の太陽電池装着容量
比をε１、ε２、・・・、εｎ とすると、 ν ＝ （ε１ν１ ＋ ε２ν２ ＋・・・・＋ εｎνｎ） により受光面散乱日照条件のルーフ平均が定義・設定出
来る。但し、ε１ ＋ ε２ ＋・・・・・・＋ εｎ
＝ １ とする。
とする頂点角２θの円錐が張る立体角の大きさを π（１−ＣＯＳ２θ）／２ （０ ＝＜ θ ＝＜ π／２） とするＬｅｂｅｓｇｕｅ−Ｓｔｉｅｌｔｊｅｓ測度によ
り定義される該法線方位Ｖｎを中心とする新たな立体角
Θ（θ）を空間に定義・導入し、１区画（メッシュ）当
たりのΘの分割値が等しくなるようなＶｎを中心とする
蜘蛛の巣状のメッシュパターンを天球に描き、空の開口
部に存在するメッシュ要素の数を同一の分割方法でΘ
（π／２）を分割した場合の全メッシュ要素数で割った
値をもって該受光面の散乱日照条件と定義する。すなわ
ち、天球のこのような分割方法は、天球のどの方位も一
様な輻射強度（明るさ）であるとするならば、任意の１
つのメッシュ要素から受光面が摂取する天球からの輻射
エネルギーが等しくなるような分割方法となっている。
従って、本来、散乱日照条件は受光面毎に設定すべき性
格のものであるが、各受光面の散乱日照条件を ν１，
ν２、・・・、νｎとし、各受光面の太陽電池装着容量
比をε１、ε２、・・・、εｎ とすると、 ν ＝ （ε１ν１ ＋ ε２ν２ ＋・・・・＋ εｎνｎ） により受光面散乱日照条件のルーフ平均が定義・設定出
来る。但し、ε１ ＋ ε２ ＋・・・・・・＋ εｎ
＝ １ とする。
【００４３】しかし実際の天球上にこのような蜘蛛の巣
状の分割メッシュパターンを描くことは飛行機雲でも使
わない限り不可能であり、実際には、天球にこのような
メッシュパターンを描いたときに天球を魚眼レンズで撮
影した像をコンピュータシミュレーションによるコンピ
ュータグラフィックで描き、コンピュータグラフィック
の像を、魚眼レンズの光軸を一致させて撮影した風景画
像と重ね合わせる方法による。 尚、魚眼レンズにより
撮影した風景画像そのものをコンピュータグラフィック
で作成する「ランドスケープシミュレーション」による
方法を併用する場合もある。
状の分割メッシュパターンを描くことは飛行機雲でも使
わない限り不可能であり、実際には、天球にこのような
メッシュパターンを描いたときに天球を魚眼レンズで撮
影した像をコンピュータシミュレーションによるコンピ
ュータグラフィックで描き、コンピュータグラフィック
の像を、魚眼レンズの光軸を一致させて撮影した風景画
像と重ね合わせる方法による。 尚、魚眼レンズにより
撮影した風景画像そのものをコンピュータグラフィック
で作成する「ランドスケープシミュレーション」による
方法を併用する場合もある。
【００４４】 以上請求項１に関する実施例を説明したが、請求項２
は、請求項１の特殊な場合であり、従って、請求項１の
実施例で説明した検証事柄は、請求項２の場合に於いて
もそのまま「真の命題」として成立する。従って、重複
を避ける為、請求項２の実施例の説明では、理論的側面
からの説明は、請求項１に於いて殆ど済んで居るので、
具体的あるいは個別的な側面からの説明に重点を置くよ
うにする。
は、請求項１の特殊な場合であり、従って、請求項１の
実施例で説明した検証事柄は、請求項２の場合に於いて
もそのまま「真の命題」として成立する。従って、重複
を避ける為、請求項２の実施例の説明では、理論的側面
からの説明は、請求項１に於いて殆ど済んで居るので、
具体的あるいは個別的な側面からの説明に重点を置くよ
うにする。
【００４５】本発明の作用を、例えば日の出から日没ま
で晴天で陽が当たるものとして、図１ に示すような相
背向する２つのルーフ面１１と１２からなる断面が切妻
状のソーラールーフ１を有する実施例について考える。
図中Ｖ１、Ｖ２はそれぞれルーフ面Ｒ１、Ｒ２の法線方
位ベクトルであるが、まずその２つのルーフ面の傾斜角
すなわち図中のα１とα２が同一（α１＝α２＝α）で
あるとして、各々のルーフ面に定格出力がそれぞれ１０
ワットの太陽電池が、受光面がルーフ面と平行となるよ
うに、あるいはルーフ面の一部を形成するように取りつ
けられているものとして、各々のルーフ面の傾斜角を、
１５度、２０度、３０度、４５度と変えて、その日間発
電量をソーラールーフ１の水平設置方位依存性の解消が
最も制約を受ける冬至の季日について調べて見る。 Ｚ
は２回対称軸として選んだ垂直軸の一つであるが、この
ようなルーフ形状の場合、回転対称軸として選べる垂直
軸は、二つのルーフ面の交わりによって形成される直線
と交わるもの中から任意に選んでよい。場所は東京の某
所と想定し、周囲には日照を遮る障害物は何も無く、
又、直達日射発電量の計算に用いる各季の気象データは
表１ によるものとする。
で晴天で陽が当たるものとして、図１ に示すような相
背向する２つのルーフ面１１と１２からなる断面が切妻
状のソーラールーフ１を有する実施例について考える。
図中Ｖ１、Ｖ２はそれぞれルーフ面Ｒ１、Ｒ２の法線方
位ベクトルであるが、まずその２つのルーフ面の傾斜角
すなわち図中のα１とα２が同一（α１＝α２＝α）で
あるとして、各々のルーフ面に定格出力がそれぞれ１０
ワットの太陽電池が、受光面がルーフ面と平行となるよ
うに、あるいはルーフ面の一部を形成するように取りつ
けられているものとして、各々のルーフ面の傾斜角を、
１５度、２０度、３０度、４５度と変えて、その日間発
電量をソーラールーフ１の水平設置方位依存性の解消が
最も制約を受ける冬至の季日について調べて見る。 Ｚ
は２回対称軸として選んだ垂直軸の一つであるが、この
ようなルーフ形状の場合、回転対称軸として選べる垂直
軸は、二つのルーフ面の交わりによって形成される直線
と交わるもの中から任意に選んでよい。場所は東京の某
所と想定し、周囲には日照を遮る障害物は何も無く、
又、直達日射発電量の計算に用いる各季の気象データは
表１ によるものとする。
【００４６】
【表１】
【００４７】図８ 、図９ 、図１０ は図１ のソー
ラールーフ１を真上から見たもので、それぞれ水平設置
方位が異なる。すなわち；図８ ではソーラールーフ１
のルーフ面Ｒ１は真南を、ルーフ面Ｒ２は真北を向いて
おり、図９ ではルーフ面Ｒ１は南東を、ルーフ面Ｒ２
は北西を向き、図１０ ではルーフ面Ｒ１は真東を、ル
ーフ面Ｒ２は真西を向いて居る。
ラールーフ１を真上から見たもので、それぞれ水平設置
方位が異なる。すなわち；図８ ではソーラールーフ１
のルーフ面Ｒ１は真南を、ルーフ面Ｒ２は真北を向いて
おり、図９ ではルーフ面Ｒ１は南東を、ルーフ面Ｒ２
は北西を向き、図１０ ではルーフ面Ｒ１は真東を、ル
ーフ面Ｒ２は真西を向いて居る。
【００４８】図１４から図２５までの各図面に示したグ
ラフは、図１に示したような形状特性を有するソーラー
ルーフ１の各面にそれぞれ定格出力１０ワットの太陽電
池を装着した場合に於ける発電量の時間推移を示すグラ
フで、▲印は太陽の南中時刻を、↑印に挟まれた区間は
双方のルーフ面に同時に直達日射の当たる時間区間を示
し、横軸は１目盛り１時間、縦軸は１目盛り１ワットで
ある。
ラフは、図１に示したような形状特性を有するソーラー
ルーフ１の各面にそれぞれ定格出力１０ワットの太陽電
池を装着した場合に於ける発電量の時間推移を示すグラ
フで、▲印は太陽の南中時刻を、↑印に挟まれた区間は
双方のルーフ面に同時に直達日射の当たる時間区間を示
し、横軸は１目盛り１時間、縦軸は１目盛り１ワットで
ある。
【００４９】又、図２６から図３７迄の各図面に示した
グラフは、これらの発電量の日の出からの時間積算量を
示すグラフで、Δ印は南中時、横軸は１目盛り１時間、
縦軸は１目盛り１０Ｗ・ＨＲＳである。
グラフは、これらの発電量の日の出からの時間積算量を
示すグラフで、Δ印は南中時、横軸は１目盛り１時間、
縦軸は１目盛り１０Ｗ・ＨＲＳである。
【００５０】これら図１４から図３７までに示した図面
に於いて、ソーラールーフ１のルーフ面傾斜角は、図１
４から図１６までの各図面と図２６から図２８までの各
図面に於いては１５度、図１７から図１９までの各図面
と図２９から図３１までの各図面に於いては２０度、図
２０から図２２までの各図面と図３２から図３４までの
各図面に於いては３０度、図２３から図２５までの各図
面と図３５から図３７までの各図面に於いては４５度で
ある。
に於いて、ソーラールーフ１のルーフ面傾斜角は、図１
４から図１６までの各図面と図２６から図２８までの各
図面に於いては１５度、図１７から図１９までの各図面
と図２９から図３１までの各図面に於いては２０度、図
２０から図２２までの各図面と図３２から図３４までの
各図面に於いては３０度、図２３から図２５までの各図
面と図３５から図３７までの各図面に於いては４５度で
ある。
【００５１】これら図１４から図３７までの各図面に示
したグラフに於いて、ソーラールーフ１の水平設置方位
は、図１４、図１７、図２０、図２３、図２６、図２
９、図３２、図３５の各図面に於いては図８に示した場
合、図１５、図１８、図２１、図２４、図２７、図３０
２図３３、図３６の各図面に於いては図９に示した場
合、図１６、図１９、図２２、図２５、図２８、図３
１、図３４ 図３７の各図面に於いては図１０に示した
場合に相当する。以上の関係を整理すると表２の様にな
る。
したグラフに於いて、ソーラールーフ１の水平設置方位
は、図１４、図１７、図２０、図２３、図２６、図２
９、図３２、図３５の各図面に於いては図８に示した場
合、図１５、図１８、図２１、図２４、図２７、図３０
２図３３、図３６の各図面に於いては図９に示した場
合、図１６、図１９、図２２、図２５、図２８、図３
１、図３４ 図３７の各図面に於いては図１０に示した
場合に相当する。以上の関係を整理すると表２の様にな
る。
【００５２】
【表２】
【００５３】すなわち表２の中の同一コラム内にある２
つの図面のグラフがそれぞれ同一のルーフ傾斜角と水平
設置方位を有する場合の発電量（上段）とその時間積算
量（下段）となっており、以降の説明ではそれぞれのペ
アーを「対応するグラフ」と呼ぶことにする。
つの図面のグラフがそれぞれ同一のルーフ傾斜角と水平
設置方位を有する場合の発電量（上段）とその時間積算
量（下段）となっており、以降の説明ではそれぞれのペ
アーを「対応するグラフ」と呼ぶことにする。
【００５４】又、図３８と図３９に示したグラフは図１
の形状のソーラールーフ１のルーフ傾斜角が５度と１０
度のものを、図８に示したような水平設置方位に置いた
場合に置ける直達日射発電量の日の出からの時間積算量
をそれぞれ示すグラフであり、装着されている太陽電池
の定格出力はいずれも各ルーフ面につき１０ワットのも
のとしている。
の形状のソーラールーフ１のルーフ傾斜角が５度と１０
度のものを、図８に示したような水平設置方位に置いた
場合に置ける直達日射発電量の日の出からの時間積算量
をそれぞれ示すグラフであり、装着されている太陽電池
の定格出力はいずれも各ルーフ面につき１０ワットのも
のとしている。
【００５５】表３は、発電量の積算時間帯Ｓを、南中時
の前後３時間、すなわち Ｓ＝［−３：００〜３：００］ と設定して、この積算時間帯Ｓに於ける図１に示したソ
ーラールーフ１の直達日射発電量の積算値を、表１で仕
分けした各々のルーフ傾斜角と水平設置方位の組合せに
ついて示した表であり、装着されて居る太陽電池の定格
出力は、各ルーフ面につきそれぞれ１０ワットのもので
ある。
の前後３時間、すなわち Ｓ＝［−３：００〜３：００］ と設定して、この積算時間帯Ｓに於ける図１に示したソ
ーラールーフ１の直達日射発電量の積算値を、表１で仕
分けした各々のルーフ傾斜角と水平設置方位の組合せに
ついて示した表であり、装着されて居る太陽電池の定格
出力は、各ルーフ面につきそれぞれ１０ワットのもので
ある。
【００５６】
【表３】
【００５７】表４は、発電量の積算時間帯Ｓを、南中時
の前後２時間３０分、すなわち Ｓ＝［−２：３０〜２：３０］ と設定して、この積算時間帯Ｓに於ける図１に示したソ
ーラールーフ１の直達日射発電量の積算値を、ルーフ傾
斜角がそれぞれ１５度、２０度、３０度の場合につい
て、図８、図９、図１０の各々の図面に示した水平設置
方位の場合について示した表であり、装着されて居る太
陽電地の定格出力は、各ルーフ面につきそれぞれ１０ワ
ットのものである。
の前後２時間３０分、すなわち Ｓ＝［−２：３０〜２：３０］ と設定して、この積算時間帯Ｓに於ける図１に示したソ
ーラールーフ１の直達日射発電量の積算値を、ルーフ傾
斜角がそれぞれ１５度、２０度、３０度の場合につい
て、図８、図９、図１０の各々の図面に示した水平設置
方位の場合について示した表であり、装着されて居る太
陽電地の定格出力は、各ルーフ面につきそれぞれ１０ワ
ットのものである。
【００５８】
【表４】
【００５９】以上冬至の季日のデータを準備した上で、
図１に示したような形状特性のソーラールーフを有する
実施例について、本発明の作用を以下に検証、説明する
ことにする。
図１に示したような形状特性のソーラールーフを有する
実施例について、本発明の作用を以下に検証、説明する
ことにする。
【００６０】まず図１４から図２５までの各図面に示し
たグラフをみると、ルーフの傾斜角が１５度と２０度の
場合には、如何なる水平設置方位に於いても双方のルー
フ面に同時に陽が当たるような南中時を含む時間帯が存
在し、従って、如何なる水平設置方位に於いても双方の
ルーフ面に同時に陽が当たるような南中時を中心とする
前後対称な全面日照時間帯（これを「対称な時間帯」と
呼ぶことにする）が存在することが判る。
たグラフをみると、ルーフの傾斜角が１５度と２０度の
場合には、如何なる水平設置方位に於いても双方のルー
フ面に同時に陽が当たるような南中時を含む時間帯が存
在し、従って、如何なる水平設置方位に於いても双方の
ルーフ面に同時に陽が当たるような南中時を中心とする
前後対称な全面日照時間帯（これを「対称な時間帯」と
呼ぶことにする）が存在することが判る。
【００６１】すなわち、この対称な時間帯は、傾斜角１
５度の場合には南中時の前後概ね３時間余、２０度の場
合には南中時の前後概ね２時間半程度得られることが判
るが、傾斜角が３０度になると、存在しないか、存在し
たとしても南中時の前後１時間程度となり（図８の設置
方位の場合、北側のルーフ面には、前後１時間弱程陽が
当たるが、ほんのかすめる程度であり、緯度が高い処で
は完全に当たらなくなる）、傾斜角が４５度になるとこ
のような対称な時間帯は存在しなくなることが判る。
５度の場合には南中時の前後概ね３時間余、２０度の場
合には南中時の前後概ね２時間半程度得られることが判
るが、傾斜角が３０度になると、存在しないか、存在し
たとしても南中時の前後１時間程度となり（図８の設置
方位の場合、北側のルーフ面には、前後１時間弱程陽が
当たるが、ほんのかすめる程度であり、緯度が高い処で
は完全に当たらなくなる）、傾斜角が４５度になるとこ
のような対称な時間帯は存在しなくなることが判る。
【００６２】従って、本発明に於いて、「回転対称な関
係にある、全ての受光面に同時に直達日射が得られるよ
うな、南中時に対して対称な時間帯」が得られるような
ルーフ面の傾斜角度は３０度以内、実用上は２０度以内
のものとなる（但し、日本に設置する場合）。
係にある、全ての受光面に同時に直達日射が得られるよ
うな、南中時に対して対称な時間帯」が得られるような
ルーフ面の傾斜角度は３０度以内、実用上は２０度以内
のものとなる（但し、日本に設置する場合）。
【００６３】そこで、ルーフ面の傾斜角が１５度と２０
度のものについて、その発電量の積算曲線を調べてみる
と、傾斜角が同一のものについては、それぞれの水平設
置方位のグラフを平行移動して南中時の点を重ねると、
対称な時間帯の区間では、３つのグラフの曲線が完全に
重なることが判る。図４０はこの関係を判りやすくする
為に、３つのグラフを重ねた状態を概念図として模式的
に示したものである。
度のものについて、その発電量の積算曲線を調べてみる
と、傾斜角が同一のものについては、それぞれの水平設
置方位のグラフを平行移動して南中時の点を重ねると、
対称な時間帯の区間では、３つのグラフの曲線が完全に
重なることが判る。図４０はこの関係を判りやすくする
為に、３つのグラフを重ねた状態を概念図として模式的
に示したものである。
【００６４】このことは何を意味しているかと云うと、
この対称な時間帯に含まれる時間帯（これは必ずしも南
中時を含む必要も、又、南中時に対称である必要もな
い）、すなわちそのような設計時間帯に於ける発電量の
積算値は水平設置方位に依存しない一定の値になると云
うことであり、これが本発明に於ける中心的作用を提供
している。
この対称な時間帯に含まれる時間帯（これは必ずしも南
中時を含む必要も、又、南中時に対称である必要もな
い）、すなわちそのような設計時間帯に於ける発電量の
積算値は水平設置方位に依存しない一定の値になると云
うことであり、これが本発明に於ける中心的作用を提供
している。
【００６５】このことを、実際の直達日射発電量の積算
値によって見ることにする。まず設計時間帯を南中時の
前後３時間と設定して計算を行った表３の場合につい
て、設計時間帯が対称な時間帯に含まれている傾斜角が
１５度の場合については、全ての水平設置方位に於いて
同一の値が得られており、ルーフ傾斜角が２０度になる
と、設計時間帯が対称な時間帯からはみ出すので、水平
設置方位（図９の場合）により、やはり若干異なる値と
なっている。設計時間帯が、対称な時間帯からはみ出す
場合には、請求項１のｂ）に記載した如く、全面日照時
間帯が設計時間帯を含むような水平設置方位を選び、す
なわち傾斜角２０度の場合には図８もしくは図１０に対
応する水平設置方位に於いて計算された値をもって直達
日射による設計発電量とする。
値によって見ることにする。まず設計時間帯を南中時の
前後３時間と設定して計算を行った表３の場合につい
て、設計時間帯が対称な時間帯に含まれている傾斜角が
１５度の場合については、全ての水平設置方位に於いて
同一の値が得られており、ルーフ傾斜角が２０度になる
と、設計時間帯が対称な時間帯からはみ出すので、水平
設置方位（図９の場合）により、やはり若干異なる値と
なっている。設計時間帯が、対称な時間帯からはみ出す
場合には、請求項１のｂ）に記載した如く、全面日照時
間帯が設計時間帯を含むような水平設置方位を選び、す
なわち傾斜角２０度の場合には図８もしくは図１０に対
応する水平設置方位に於いて計算された値をもって直達
日射による設計発電量とする。
【００６６】一方、設計時間帯を南中時の前後２時間半
と設定した場合には、表４に示す如く、傾斜角が１５
度、２０度の双方の場合について、その水平設置方位に
関係無く同一の値が得られており、この場合が請求項１
のａ）記載の設計時間帯の設定方法に相当するが、傾斜
角が３０度になると、対称な時間帯から外れる為に差が
出てきており、設計時間帯が全面日照時間帯に含まれて
くる図１０の設置方位において、最低の値となってい
て、これが上記請求項１のｂ）の場合の値となる。
と設定した場合には、表４に示す如く、傾斜角が１５
度、２０度の双方の場合について、その水平設置方位に
関係無く同一の値が得られており、この場合が請求項１
のａ）記載の設計時間帯の設定方法に相当するが、傾斜
角が３０度になると、対称な時間帯から外れる為に差が
出てきており、設計時間帯が全面日照時間帯に含まれて
くる図１０の設置方位において、最低の値となってい
て、これが上記請求項１のｂ）の場合の値となる。
【００６７】これに対し、ルーフの傾斜角度が、３０
度、４５度と大きくなるにつれて、積算発電量の水平設
置方位依存性が大きくなってくるが、これは、積算発電
量の水平設置方位毎の３つのグラフの、南中時近傍の重
なりが少なくなり、傾斜角４５度にあっては、全く重な
らなくなる。
度、４５度と大きくなるにつれて、積算発電量の水平設
置方位依存性が大きくなってくるが、これは、積算発電
量の水平設置方位毎の３つのグラフの、南中時近傍の重
なりが少なくなり、傾斜角４５度にあっては、全く重な
らなくなる。
【００６８】このような傾斜角のソーラールーフでは、
「任意の水平設置方位で同一の積算発電量が得られる」
と云う前提条件そのものが崩れてしまうが、それでも、
図１０に示した設置方位に於いて双方のルーフ面に同時
に陽が当たる全面日照時間帯が相当期間確保が可能な傾
斜角３０度のソーラールーフでは、図２２から明らかな
様に南中時の前後２時間半以上は得られているから、請
求項１のｂ）に対応する方法として、設計時間帯を南中
時の前後２時間半に設定すれば、図３４の対応する積算
曲線グラフから、この時間帯の積算量を読み取った値を
もって直達日射による設計発電量成分とすることが出来
る。傾斜角４５度のソーラールーフ１の場合でも、図２
５のグラフから判る様に、南中時の前後２時間弱の時間
帯ならば、このような設計時間帯を設けることが可能で
あることが判るが、しかし、電力バランス設計上、もっ
と長い設計時間帯を設定したい場合には、如何なる水平
設置方位に於いても、全面日照時間帯から設計時間帯が
はみだしてしまう場合が有り得る。このような場合に於
ける設計発電量に占める直達日射発電量の設定は、請求
項１のｃ）もしくはｄ）の実施例に於いて説明したと全
く同一の方法により行うもことが出来る。請求項１の
ｃ）に相当する方法は、前段請求項１のｃ）の説明で詳
細に行ったので、ここでは、請求項１のｄ）記載の方法
について、詳細に説明することにする。
「任意の水平設置方位で同一の積算発電量が得られる」
と云う前提条件そのものが崩れてしまうが、それでも、
図１０に示した設置方位に於いて双方のルーフ面に同時
に陽が当たる全面日照時間帯が相当期間確保が可能な傾
斜角３０度のソーラールーフでは、図２２から明らかな
様に南中時の前後２時間半以上は得られているから、請
求項１のｂ）に対応する方法として、設計時間帯を南中
時の前後２時間半に設定すれば、図３４の対応する積算
曲線グラフから、この時間帯の積算量を読み取った値を
もって直達日射による設計発電量成分とすることが出来
る。傾斜角４５度のソーラールーフ１の場合でも、図２
５のグラフから判る様に、南中時の前後２時間弱の時間
帯ならば、このような設計時間帯を設けることが可能で
あることが判るが、しかし、電力バランス設計上、もっ
と長い設計時間帯を設定したい場合には、如何なる水平
設置方位に於いても、全面日照時間帯から設計時間帯が
はみだしてしまう場合が有り得る。このような場合に於
ける設計発電量に占める直達日射発電量の設定は、請求
項１のｃ）もしくはｄ）の実施例に於いて説明したと全
く同一の方法により行うもことが出来る。請求項１の
ｃ）に相当する方法は、前段請求項１のｃ）の説明で詳
細に行ったので、ここでは、請求項１のｄ）記載の方法
について、詳細に説明することにする。
【００６９】このような方法として、大変巧妙な方法を
このＳ字型の積算曲線自身が提供してくれる。 この作
用をルーフの傾斜角が４５度の場合の積算曲線：図３
５、図３６、図３７により説明する。図４１はこれらの
３つの曲線を南中時に於いて交叉するように平行移動し
たものを模式的に示したものであるが、積算発電量が小
さいものほど南中時近傍の勾配が緩やかとなり、南中時
の点を中心にしてだんだん右回りに回転した格好となっ
ている。
このＳ字型の積算曲線自身が提供してくれる。 この作
用をルーフの傾斜角が４５度の場合の積算曲線：図３
５、図３６、図３７により説明する。図４１はこれらの
３つの曲線を南中時に於いて交叉するように平行移動し
たものを模式的に示したものであるが、積算発電量が小
さいものほど南中時近傍の勾配が緩やかとなり、南中時
の点を中心にしてだんだん右回りに回転した格好となっ
ている。
【００７０】そして、右回りに回転した曲線程、南中時
を含む同一の時間帯で積算した値（すなわち同一の時間
区間で切り取られる曲線部分の上下の高さ巾）が小さく
なることが判る。
を含む同一の時間帯で積算した値（すなわち同一の時間
区間で切り取られる曲線部分の上下の高さ巾）が小さく
なることが判る。
【００７１】従って最小の積算曲線すなわち最も右回り
となるような積算曲線を与えるような水平設置方位の積
算曲線を選んで、設計時間帯の積算発電量を算出し（こ
れは積算曲線からも読み取れる）、この値をもって、設
計積算発電量に占める直達日射発電量としてやれば、ど
のような水平設置方位に置いてやっても、その設計時間
帯に於ける積算発電量がその値を下回ることはない。
となるような積算曲線を与えるような水平設置方位の積
算曲線を選んで、設計時間帯の積算発電量を算出し（こ
れは積算曲線からも読み取れる）、この値をもって、設
計積算発電量に占める直達日射発電量としてやれば、ど
のような水平設置方位に置いてやっても、その設計時間
帯に於ける積算発電量がその値を下回ることはない。
【００７２】以上の検証から明らかな通り、設計時間帯
Ｓが対称な時間帯Ｔに含まれる場合には、期間Ｓに於け
る積算発電量は、ソーラールーフの水平設置方位に依存
しない。尚、以上に示したデータで、表３．と表４．に
於ける図１０の設置方位では、理論的にはルーフＲ１と
ルーフＲ２の積算発電量は厳密には同一となるはずであ
るが、若干の差が出ているのは、コンピュータによる積
算区間の分割方法に由来するものである。例えば−３時
から３時までの区間を取った場合、区間刻みの分配が、
実際には１刻み（事実上１分間）プラス側（すなわち南
中時を基準にして午後側）に偏り、その分積算量が１刻
みの分だけ差が出てしまうからである。これは、実際の
区間積算が、南中時に対して前後厳密には対称となって
いないことになるが、それでも、この区間が対称な時間
帯に含まれ得居れば、、ルーフＲ１とルーフＲ２の値を
足した合計値は、全ての設置方位について等しくなって
いることが理解される。
Ｓが対称な時間帯Ｔに含まれる場合には、期間Ｓに於け
る積算発電量は、ソーラールーフの水平設置方位に依存
しない。尚、以上に示したデータで、表３．と表４．に
於ける図１０の設置方位では、理論的にはルーフＲ１と
ルーフＲ２の積算発電量は厳密には同一となるはずであ
るが、若干の差が出ているのは、コンピュータによる積
算区間の分割方法に由来するものである。例えば−３時
から３時までの区間を取った場合、区間刻みの分配が、
実際には１刻み（事実上１分間）プラス側（すなわち南
中時を基準にして午後側）に偏り、その分積算量が１刻
みの分だけ差が出てしまうからである。これは、実際の
区間積算が、南中時に対して前後厳密には対称となって
いないことになるが、それでも、この区間が対称な時間
帯に含まれ得居れば、、ルーフＲ１とルーフＲ２の値を
足した合計値は、全ての設置方位について等しくなって
いることが理解される。
【００７３】本発明では、前記の積算時間帯 Ｓ を設
計時間帯にみたて、Ｓ が上記対称な時間帯 Ｔ に含
まれる場合（例えば上記１５度傾斜角のソーラールーフ
の場合）には、ソーラールーフの任意の水平設置方位に
於いて時間帯Ｓで期間積算した直達日射発電量を該季日
（上記では冬至）の設計発電量に於ける直達日射発電量
とし（請求項１のａ））、Ｓ が上記対称な時間帯 Ｔ
に含まれないが、水平設置方位によっては、Ｓを含む
全面日照時間帯が存在する場合には、そのような水平設
置方位に於いて計算された時間帯Ｓに於ける直達日射発
電量の積算値をもって、該季日の設計発電量に占める直
達日射設計発電量とし（請求項１のｂ））、Ｓを含むよ
うな全面日照時間帯が、如何なる水平設置方位に於いて
も存在しないような場合には、請求項１のｃ）に記載の
方法で、その実施例の説明に於いて詳述せる方法を用い
るか、もしくは、前記積算曲線のＳ字型グラフから（時
間帯Ｓに於ける）積算発電量の値が最も少なくなるよう
な設置方位を選んで得られる、設計時間帯の積算発電量
をもって該季日（上記では冬至）の設計発電量に於ける
直達日射発電量とする（請求項１のｄ））。この最後の
方法は、勿論請求項１に記載のソーラールーフの場合に
も適用可能である。
計時間帯にみたて、Ｓ が上記対称な時間帯 Ｔ に含
まれる場合（例えば上記１５度傾斜角のソーラールーフ
の場合）には、ソーラールーフの任意の水平設置方位に
於いて時間帯Ｓで期間積算した直達日射発電量を該季日
（上記では冬至）の設計発電量に於ける直達日射発電量
とし（請求項１のａ））、Ｓ が上記対称な時間帯 Ｔ
に含まれないが、水平設置方位によっては、Ｓを含む
全面日照時間帯が存在する場合には、そのような水平設
置方位に於いて計算された時間帯Ｓに於ける直達日射発
電量の積算値をもって、該季日の設計発電量に占める直
達日射設計発電量とし（請求項１のｂ））、Ｓを含むよ
うな全面日照時間帯が、如何なる水平設置方位に於いて
も存在しないような場合には、請求項１のｃ）に記載の
方法で、その実施例の説明に於いて詳述せる方法を用い
るか、もしくは、前記積算曲線のＳ字型グラフから（時
間帯Ｓに於ける）積算発電量の値が最も少なくなるよう
な設置方位を選んで得られる、設計時間帯の積算発電量
をもって該季日（上記では冬至）の設計発電量に於ける
直達日射発電量とする（請求項１のｄ））。この最後の
方法は、勿論請求項１に記載のソーラールーフの場合に
も適用可能である。
【００７４】本発明の作用は、太陽の高度（仰角）が高
くなる夏季（夏至）に於いて最も顕著に現れ、太陽の高
度（仰角）が低くなるにつれて、対称な時間帯が得られ
る条件が狭まってくるので、逆に、年間を通じて本発明
の作用を充分に活かせるような太陽電池工作物を設計・
製作するには、太陽高度（仰角）が最も低くなる冬至の
直達日照を前提として、ソーラールーフ等その具体的形
状を決めるのが得策である。
くなる夏季（夏至）に於いて最も顕著に現れ、太陽の高
度（仰角）が低くなるにつれて、対称な時間帯が得られ
る条件が狭まってくるので、逆に、年間を通じて本発明
の作用を充分に活かせるような太陽電池工作物を設計・
製作するには、太陽高度（仰角）が最も低くなる冬至の
直達日照を前提として、ソーラールーフ等その具体的形
状を決めるのが得策である。
【００７５】又、表３もしくは表４に示した積算発電量
の比較からも明らかな通り、同一季日に於いては、同一
の積算時間帯Ｓを設定した場合、設計発電量として得ら
れる直達日射の積算量は、ルーフの傾斜角が大きいほど
小さくなる。
の比較からも明らかな通り、同一季日に於いては、同一
の積算時間帯Ｓを設定した場合、設計発電量として得ら
れる直達日射の積算量は、ルーフの傾斜角が大きいほど
小さくなる。
【００７６】すなわち、本発明の作用を充分に発揮出来
るような太陽電池工作物のソーラールーフの形状は、余
り極端な傾斜角度の物とはせずに、実際上問題が発生し
ない程度（すなわち極端な設置方位依存性が発生しない
程度で、しかも水はけが得られる）のものとし、発明者
が今までに実際に設計したものではせいぜい５度ないし
４５度程度以内の傾斜角のものにするのがよい。
るような太陽電池工作物のソーラールーフの形状は、余
り極端な傾斜角度の物とはせずに、実際上問題が発生し
ない程度（すなわち極端な設置方位依存性が発生しない
程度で、しかも水はけが得られる）のものとし、発明者
が今までに実際に設計したものではせいぜい５度ないし
４５度程度以内の傾斜角のものにするのがよい。
【００７７】以上図１に示したソーラールーフ１は、垂
直軸回りの１８０度の回転に対して回転対称性を有する
場合であって、所謂２回対称軸を有するもので、いずれ
も異なる二つのルーフ面により構成されたものである
が、 たとえば、図４は、垂直軸Ｚの回りの１８０度の
回転に対して自己対称性を有する異なる四つのルーフ面
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により構成されるソーラールー
フ４を斜め上から見た図であるが、ルーフ面Ｒ１とルー
フ面Ｒ３が、ルーフ面Ｒ２とルーフ面Ｒ４が、垂直軸回
りの１８０度の回転に対してそれぞれ重なるが、垂直軸
回りの９０度の回転に対しては必ずしも自己対称性は有
しない場合もある。（すなわち垂直軸回りの９０度の回
転に対して、例えばルーフ面Ｒ１がルーフ面Ｒ２に、
又ルーフ面Ｒ２がルーフ面Ｒ３に、ルーフ面Ｒ３がルー
フ面Ｒ４に、ルーフ面Ｒ４がルーフ面Ｒ１に必ずしも重
ならなくてもよい）。この場合、回転対称軸として選べ
る垂直軸は、四つのルーフ面Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の
共有点（交点）を通るものに限定される。
直軸回りの１８０度の回転に対して回転対称性を有する
場合であって、所謂２回対称軸を有するもので、いずれ
も異なる二つのルーフ面により構成されたものである
が、 たとえば、図４は、垂直軸Ｚの回りの１８０度の
回転に対して自己対称性を有する異なる四つのルーフ面
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により構成されるソーラールー
フ４を斜め上から見た図であるが、ルーフ面Ｒ１とルー
フ面Ｒ３が、ルーフ面Ｒ２とルーフ面Ｒ４が、垂直軸回
りの１８０度の回転に対してそれぞれ重なるが、垂直軸
回りの９０度の回転に対しては必ずしも自己対称性は有
しない場合もある。（すなわち垂直軸回りの９０度の回
転に対して、例えばルーフ面Ｒ１がルーフ面Ｒ２に、
又ルーフ面Ｒ２がルーフ面Ｒ３に、ルーフ面Ｒ３がルー
フ面Ｒ４に、ルーフ面Ｒ４がルーフ面Ｒ１に必ずしも重
ならなくてもよい）。この場合、回転対称軸として選べ
る垂直軸は、四つのルーフ面Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の
共有点（交点）を通るものに限定される。
【００７８】このようなソーラールーフ４を有する実施
例では、垂直軸回りの１８０度の回転対称性を有するル
ーフ面Ｒ１とルーフ面Ｒ３、 及びルーフ面Ｒ２とルー
フ面Ｒ４により構成される二つの部分ソーラールーフに
より合成されたものとみなし、それぞれの部分ソーラー
ルーフについて前記ソーラールーフ１の場合の作用が成
り立つので、全体としてすなわちソーラールーフ４につ
いても同様の作用が保存されることが理解される。又、
これに限らず偶数回の回転対称軸を有するソーラールー
フの作用は、全て、上記の如く２回対称軸を有するソー
ラールーフの作用から構成可能である。
例では、垂直軸回りの１８０度の回転対称性を有するル
ーフ面Ｒ１とルーフ面Ｒ３、 及びルーフ面Ｒ２とルー
フ面Ｒ４により構成される二つの部分ソーラールーフに
より合成されたものとみなし、それぞれの部分ソーラー
ルーフについて前記ソーラールーフ１の場合の作用が成
り立つので、全体としてすなわちソーラールーフ４につ
いても同様の作用が保存されることが理解される。又、
これに限らず偶数回の回転対称軸を有するソーラールー
フの作用は、全て、上記の如く２回対称軸を有するソー
ラールーフの作用から構成可能である。
【００７９】又、このような作用が成り立つには、ルー
フ面Ｒ１とルーフ面Ｒ３もしくはそれらを任意に平行移
動して得られる受光面は、互いに等しい定格出力の太陽
電池受光面により形成せねばならない。同様にルーフ面
Ｒ２とルーフ面Ｒ４もしくはそれらを任意に平行移動し
て得られる受光面は、互いに等しい定格出力の太陽電池
受光面により形成せねばならない。しかし、たとえば、
ルーフ面Ｒ１もしくはそれを任意に平行移動して得られ
る受光面とルーフ面Ｒ２もしくはそれを任意に平行移動
して得られる受光面は、異なる定格出力の太陽電池の受
光面によって形成してもかまわない。請求項２の記載に
ある前段のくだり、すなわち 「・・・・・の回転に対
して互いに対称な関係にある異なる傾斜面もしくはその
一部により形成される受光面、もしくはその一部を平行
移動して得られる受光面は、ほぼ等しい定格出力の光起
電力を有する太陽電池もしくは太陽電池配列の受光面に
より形成された、」とは、このような意味であり、互い
に回転対称性を要請しない受光面同士まで、装着する太
陽電池の定格出力（容量）をそろえることを要請するも
のではない。 又、図４に示したソーラールーフ４が、
垂直軸回りの９０度の回転に対して形状的に対称であっ
たとしても、上記の如く１８０度の回転に対してのみ対
称な受光面同士についてのみ太陽電池の定格出力（容
量）をそろえたとすると、このソーラールーフの受光・
発電装置としての回転対称性は、１８０度の回転に対す
るものに限定されてくる。
フ面Ｒ１とルーフ面Ｒ３もしくはそれらを任意に平行移
動して得られる受光面は、互いに等しい定格出力の太陽
電池受光面により形成せねばならない。同様にルーフ面
Ｒ２とルーフ面Ｒ４もしくはそれらを任意に平行移動し
て得られる受光面は、互いに等しい定格出力の太陽電池
受光面により形成せねばならない。しかし、たとえば、
ルーフ面Ｒ１もしくはそれを任意に平行移動して得られ
る受光面とルーフ面Ｒ２もしくはそれを任意に平行移動
して得られる受光面は、異なる定格出力の太陽電池の受
光面によって形成してもかまわない。請求項２の記載に
ある前段のくだり、すなわち 「・・・・・の回転に対
して互いに対称な関係にある異なる傾斜面もしくはその
一部により形成される受光面、もしくはその一部を平行
移動して得られる受光面は、ほぼ等しい定格出力の光起
電力を有する太陽電池もしくは太陽電池配列の受光面に
より形成された、」とは、このような意味であり、互い
に回転対称性を要請しない受光面同士まで、装着する太
陽電池の定格出力（容量）をそろえることを要請するも
のではない。 又、図４に示したソーラールーフ４が、
垂直軸回りの９０度の回転に対して形状的に対称であっ
たとしても、上記の如く１８０度の回転に対してのみ対
称な受光面同士についてのみ太陽電池の定格出力（容
量）をそろえたとすると、このソーラールーフの受光・
発電装置としての回転対称性は、１８０度の回転に対す
るものに限定されてくる。
【００８０】以上の実施例は、いずれも垂直軸回りの１
８０度の回転対称性すなわち２回対称軸を有するソーラ
ールーフの場合についての作用の説明であるが、同様の
作用は、四面、六面、八面等もつと多くの異なる偶数面
により構成されるもつと小さな回転対称角度を有する
（すなわちもっと回転対称性の高い）ソーラールーフに
ついても成り立つことは既に説明した通りであるが、回
転対称性が高くなればなるほど、積算発電量の水平方位
依存性は低くなることが直感的に予想される。（その極
限として円錐を考えれば、如何なる回転に対しても、又
如何なる傾斜角でも同じ結果が得られることが分かる）
８０度の回転対称性すなわち２回対称軸を有するソーラ
ールーフの場合についての作用の説明であるが、同様の
作用は、四面、六面、八面等もつと多くの異なる偶数面
により構成されるもつと小さな回転対称角度を有する
（すなわちもっと回転対称性の高い）ソーラールーフに
ついても成り立つことは既に説明した通りであるが、回
転対称性が高くなればなるほど、積算発電量の水平方位
依存性は低くなることが直感的に予想される。（その極
限として円錐を考えれば、如何なる回転に対しても、又
如何なる傾斜角でも同じ結果が得られることが分かる）
【００８１】１８０度よりも小さな回転対称性を有する
実施例の典型的な場合として、垂直軸回りの１２０度の
回転対称性を有する、すなわち３回対称軸を垂直軸に有
するソーラールーフについて同様の作用を説明する。
尚、季日やルーフ面の傾斜角による作用の程度の変化
は、概ね前記１８０度の回転対称の場合と同様なので、
作用を説明するにあたっては、季日としては冬至に限定
し、傾斜角も一通りの場合についてのみ行うこととす
る。
実施例の典型的な場合として、垂直軸回りの１２０度の
回転対称性を有する、すなわち３回対称軸を垂直軸に有
するソーラールーフについて同様の作用を説明する。
尚、季日やルーフ面の傾斜角による作用の程度の変化
は、概ね前記１８０度の回転対称の場合と同様なので、
作用を説明するにあたっては、季日としては冬至に限定
し、傾斜角も一通りの場合についてのみ行うこととす
る。
【００８２】図３は、異なる三つのルーフ面Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３によって構成された正三角錐の形状をしたソー
ラールーフ３を斜め上から見た図であり、各ルーフ面の
最大傾斜角はいずれも１５度とし、各ルーフ面にはそれ
ぞれ定格出力が１０Ｗの太陽電池の受光面がルーフ面に
平行に若しくはルーフ面の一部を構成するように取り付
けられているものとする。
２、Ｒ３によって構成された正三角錐の形状をしたソー
ラールーフ３を斜め上から見た図であり、各ルーフ面の
最大傾斜角はいずれも１５度とし、各ルーフ面にはそれ
ぞれ定格出力が１０Ｗの太陽電池の受光面がルーフ面に
平行に若しくはルーフ面の一部を構成するように取り付
けられているものとする。
【００８３】図１１、図１２、図１３ は、ソーラール
ーフ３をそれぞれ真上から見た図であり、ソーラールー
フ３のそれぞれ異なる水平設置方位を示す図である。
ーフ３をそれぞれ真上から見た図であり、ソーラールー
フ３のそれぞれ異なる水平設置方位を示す図である。
【００８４】南中時に対称な積算期間Ｓ〔−ｓ，ｓ〕を
前記と同様に、南中時の前後３時間、すなわち、
Ｓ＝〔−３時間 〜 ３時間〕 とし、期間積算をそれ
ぞれの水平設置方位について行ったものの比較を、表５
に示す。
前記と同様に、南中時の前後３時間、すなわち、
Ｓ＝〔−３時間 〜 ３時間〕 とし、期間積算をそれ
ぞれの水平設置方位について行ったものの比較を、表５
に示す。
【００８５】
【表５】
【００８６】表５から分かるように、いずれの水平設置
方位に於いても冬至の日の積算期間Ｓ［−ｓ，ｓ］に於
ける積算発電量は、いずれも２９．０７２Ｗ＊ＨＲＳと
同一であり、このような形状特性すなわち３回対称軸を
垂直軸に有するソーラールーフの実施例についても前記
作用が実現していることが理解される。
方位に於いても冬至の日の積算期間Ｓ［−ｓ，ｓ］に於
ける積算発電量は、いずれも２９．０７２Ｗ＊ＨＲＳと
同一であり、このような形状特性すなわち３回対称軸を
垂直軸に有するソーラールーフの実施例についても前記
作用が実現していることが理解される。
【００８７】本発明の実施例は、上記作用を達成出来る
ようなソーラールーフ面もしくは太陽電池受光面、もし
くはそれらの任意の組み合わせにより形成可能なソーラ
ールーフ面あるいは太陽電池受光面を有する太陽電池工
作物あるいは建造物が、その対象となる。例えば、図
１、図２、図３、図４に示したような形状特性を有する
ソーラールーフあるいは太陽電池受光面あるいはそれら
の任意の組み合わせにより得られるソーラールーフある
いは大陽電池受光面を有する太陽電池工作物・建造物で
ある。
ようなソーラールーフ面もしくは太陽電池受光面、もし
くはそれらの任意の組み合わせにより形成可能なソーラ
ールーフ面あるいは太陽電池受光面を有する太陽電池工
作物あるいは建造物が、その対象となる。例えば、図
１、図２、図３、図４に示したような形状特性を有する
ソーラールーフあるいは太陽電池受光面あるいはそれら
の任意の組み合わせにより得られるソーラールーフある
いは大陽電池受光面を有する太陽電池工作物・建造物で
ある。
【００８８】そして、その結果得られる作用は、垂直軸
回りの、ソーラールーフの有するもともとの幾何学的対
称性（例えばｎ回対称性）を単に保存するのではなく、
連続回転に於けるより高次の回転対称性を獲得すること
になり、これが、本発明の名称に附した「内部回転対称
性」の意味する処となる。
回りの、ソーラールーフの有するもともとの幾何学的対
称性（例えばｎ回対称性）を単に保存するのではなく、
連続回転に於けるより高次の回転対称性を獲得すること
になり、これが、本発明の名称に附した「内部回転対称
性」の意味する処となる。
【００８９】このような本発明の作用を検証するに当た
り、以上の実施例に於いては、主にコンピュータによる
シミュレーションの結果を示したが、その方が、具体的
数値が得られ、どの程度の発電量が得られるのか判りや
すいからであるが、純粋数学的な面でのこの作用の検証
は請求項１の実施例に於いて示した通りであるが、改め
て典型的な場合について示すこととする。
り、以上の実施例に於いては、主にコンピュータによる
シミュレーションの結果を示したが、その方が、具体的
数値が得られ、どの程度の発電量が得られるのか判りや
すいからであるが、純粋数学的な面でのこの作用の検証
は請求項１の実施例に於いて示した通りであるが、改め
て典型的な場合について示すこととする。
【００９０】そこでまず、２回対称の回転軸を有するソ
ーラールーフ１の場合について示すことにする。今、本
発明の太陽電池工作物が地上に設置されているとして、
水平真南方向をＸ軸方向、水平真東方向をＹ軸方向、天
頂垂直軸方向（すなわち回転対称軸方向）をＺ軸とし、
太陽方位ベクトルが赤道面と為す角度をδ（太陽の赤
緯）とし、設置点の緯度をφ、南中時を基準とする太陽
の時角をω（午前がプラス、午後がマイナス）とし、ソ
ーラールーフ１の各ルーフ面の法線方位ベクトル（ルー
フベクトル）をそれぞれＶ１、Ｖ２ とし、太陽の方位
ベクトルをＰとする。
ーラールーフ１の場合について示すことにする。今、本
発明の太陽電池工作物が地上に設置されているとして、
水平真南方向をＸ軸方向、水平真東方向をＹ軸方向、天
頂垂直軸方向（すなわち回転対称軸方向）をＺ軸とし、
太陽方位ベクトルが赤道面と為す角度をδ（太陽の赤
緯）とし、設置点の緯度をφ、南中時を基準とする太陽
の時角をω（午前がプラス、午後がマイナス）とし、ソ
ーラールーフ１の各ルーフ面の法線方位ベクトル（ルー
フベクトル）をそれぞれＶ１、Ｖ２ とし、太陽の方位
ベクトルをＰとする。
【００９１】ルーフ傾斜角α１、α２は等しくαとし、
２つのルーフベクトルの水平方位をそれぞれβ、−βと
すると、Ｐは数１の、Ｖ１、Ｖ２ はそれぞれ数８ の
ベクトル表現を有する。尚、ω＝−ω。ｔ：ｔは南中時
を基準とする時刻で、午前が負、午後が正とする。
２つのルーフベクトルの水平方位をそれぞれβ、−βと
すると、Ｐは数１の、Ｖ１、Ｖ２ はそれぞれ数８ の
ベクトル表現を有する。尚、ω＝−ω。ｔ：ｔは南中時
を基準とする時刻で、午前が負、午後が正とする。
【００９２】
【数８】
【００９３】本発明の作用を検証するには、双方のルー
フ面に同時に陽が当たる時間帯Ｔ＝［ｔ１＝＜ｔ＝＜ｔ
２］に於いて、数９に示す積分値Ｉ の値が、設置方位
βに依存しないことを示せばよい。
フ面に同時に陽が当たる時間帯Ｔ＝［ｔ１＝＜ｔ＝＜ｔ
２］に於いて、数９に示す積分値Ｉ の値が、設置方位
βに依存しないことを示せばよい。
【００９４】
【数９】
【００９５】これを計算すると、結局； Ｐ・Ｖ１＋Ｐ・Ｖ２＝２（ＣＯＳφＣＯＳδＣＯＳ
（ω。ｔ）ＣＯＳα＋ＳＩＮφＳＩＮδＣＯＳα） これより、Ｉの値は、数１０の如く計算され、その値が
βに依存しないことが判る。
（ω。ｔ）ＣＯＳα＋ＳＩＮφＳＩＮδＣＯＳα） これより、Ｉの値は、数１０の如く計算され、その値が
βに依存しないことが判る。
【００９６】
【数１０】
【００９７】このことは、２回対称軸を有するソーラー
ルーフに限らず一般的にｎ回対称軸を有するソーラール
ーフについても示すことができる。ｎ回対称軸を有する
ソーラールーフのルーフベクトルを；Ｖ１、Ｖ２、・・
・・・・、Ｖｎ として、数１１に示す積分値Ｉの
値が設置方位βに依存しないことを示せばよい。
ルーフに限らず一般的にｎ回対称軸を有するソーラール
ーフについても示すことができる。ｎ回対称軸を有する
ソーラールーフのルーフベクトルを；Ｖ１、Ｖ２、・・
・・・・、Ｖｎ として、数１１に示す積分値Ｉの
値が設置方位βに依存しないことを示せばよい。
【００９８】
【数１１】
【００９９】直感的に判ることは、このソーラールーフ
は垂直軸のまわりの回転に対しｎ回対称であるから、ル
ーフベクトル Ｖ１、Ｖ２、・・・・、Ｖｎの合成はそ
の回転対称軸である垂直軸と重なる。すなわち、 Ｖ１＋Ｖ２＋・・・・＋Ｖｎ＝Ｖ・ｎＣＯＳα Ｖは、回転対称軸の単位方位ベクトル。従って、Ｐ・Ｖ
自身が、設置方位 β に依存しないから、その時間
積分もβに依存しない。尚、ルーフベクトルの合成が、
垂直軸と重なることは、第ｉ番目のルーフベクトル Ｖ
ｉの表現を数１２として、数１３に示す三角級数の定理
を用いて、ｈ＝２π／ｎとすれば、これらの級数の和が
零となり、結局Ｖｉの合成（和）は、垂直軸と重なるこ
とが示される。
は垂直軸のまわりの回転に対しｎ回対称であるから、ル
ーフベクトル Ｖ１、Ｖ２、・・・・、Ｖｎの合成はそ
の回転対称軸である垂直軸と重なる。すなわち、 Ｖ１＋Ｖ２＋・・・・＋Ｖｎ＝Ｖ・ｎＣＯＳα Ｖは、回転対称軸の単位方位ベクトル。従って、Ｐ・Ｖ
自身が、設置方位 β に依存しないから、その時間
積分もβに依存しない。尚、ルーフベクトルの合成が、
垂直軸と重なることは、第ｉ番目のルーフベクトル Ｖ
ｉの表現を数１２として、数１３に示す三角級数の定理
を用いて、ｈ＝２π／ｎとすれば、これらの級数の和が
零となり、結局Ｖｉの合成（和）は、垂直軸と重なるこ
とが示される。
【０１００】
【数１２】
【０１０１】
【数１３】
【０１０２】以上により、請求項２に記載の受光面の形
状特性及び太陽電池の装着方法は請求項１に記載の特殊
な場合に過ぎないことが判ったわけであるが、その結
果、請求項１の実施例に於いて検証せる命題の全てが、
請求項２の場合にも成立することが判る。
状特性及び太陽電池の装着方法は請求項１に記載の特殊
な場合に過ぎないことが判ったわけであるが、その結
果、請求項１の実施例に於いて検証せる命題の全てが、
請求項２の場合にも成立することが判る。
【０１０３】 一方実施例として重要なことは、上記のようなソーラー
ルーフの形状特性に於いて、エネルギー収支バランスも
含めて、どのような太陽電池工作物あるいは建造物が具
体的目的に於いて実際上実現可能かということであり、
その具体例のいくつかを実施例として次に示すことにす
る。尚、実施例の説明に於いて、太陽電池の発電量の計
算は、本発明者の特願平 ３−２５４６１４；「受光量
測定方法、日照条件測定方法および太陽エネルギー利用
システム」記載の方法によるものとして、冬至に於ける
設置地点の直達日照条件は実施例により若干異なるが概
ね南中時の前後それぞれ２時間半から３時間の間に設定
し、太陽電池面が摂取・受光出来る空からの散乱光の摂
取割合を示す散乱日照条件は８５％から９０％とし、必
要な気象データは表１に示した東京地方のものを用い
た。
ルーフの形状特性に於いて、エネルギー収支バランスも
含めて、どのような太陽電池工作物あるいは建造物が具
体的目的に於いて実際上実現可能かということであり、
その具体例のいくつかを実施例として次に示すことにす
る。尚、実施例の説明に於いて、太陽電池の発電量の計
算は、本発明者の特願平 ３−２５４６１４；「受光量
測定方法、日照条件測定方法および太陽エネルギー利用
システム」記載の方法によるものとして、冬至に於ける
設置地点の直達日照条件は実施例により若干異なるが概
ね南中時の前後それぞれ２時間半から３時間の間に設定
し、太陽電池面が摂取・受光出来る空からの散乱光の摂
取割合を示す散乱日照条件は８５％から９０％とし、必
要な気象データは表１に示した東京地方のものを用い
た。
【０１０４】上記前提のもと、以下に本発明の実施例と
して、夜間発光するソーラー標識の実例を幾つか示すこ
とにするが、これらのソーラー標識ではソーラールーフ
に取りつけられた１２ボルト系の太陽電池により昼間発
電された光起電力を、内蔵の二次電池に蓄えて、夜間の
発光表示用の電力として使用するもので、発光体にはエ
レクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルを使用し、その
点灯回路には本発明者の特願平 ６−１６３３７３；
「ソーラーサイン」に記載のものを用い、ＥＬの発光照
度は、概ね１５ルックスないし３０ルックスの範囲に設
定するものとする。発光表示を含む表示面は透明な樹脂
基板の表面もしくは裏面に例えば塩化ビニール製の圧着
シートを貼って、発光文字部や発光パターンはシート切
り抜き文字により形成し、非発光文字部や非発光表示パ
ターンは、下地の圧着シートの色とは異なる色の圧着シ
ートから切り出した文字やパターンを切り貼りするもの
とする。
して、夜間発光するソーラー標識の実例を幾つか示すこ
とにするが、これらのソーラー標識ではソーラールーフ
に取りつけられた１２ボルト系の太陽電池により昼間発
電された光起電力を、内蔵の二次電池に蓄えて、夜間の
発光表示用の電力として使用するもので、発光体にはエ
レクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルを使用し、その
点灯回路には本発明者の特願平 ６−１６３３７３；
「ソーラーサイン」に記載のものを用い、ＥＬの発光照
度は、概ね１５ルックスないし３０ルックスの範囲に設
定するものとする。発光表示を含む表示面は透明な樹脂
基板の表面もしくは裏面に例えば塩化ビニール製の圧着
シートを貼って、発光文字部や発光パターンはシート切
り抜き文字により形成し、非発光文字部や非発光表示パ
ターンは、下地の圧着シートの色とは異なる色の圧着シ
ートから切り出した文字やパターンを切り貼りするもの
とする。
【０１０５】図４２には互いに対向方向に傾斜した１５
度の傾斜角を有する二つの段違い傾斜面からなるルーフ
面Ｒ１とＲ２に太陽電池Ｓ１、Ｓ２が装着されているソ
ーラールーフを示す。このようなソーラールーフの場
合、ルーフ面Ｒ１を含む平面とルーフ面Ｒ２を含む平面
が交差する直線と交わる垂直軸の一つが回転対称軸とな
る。
度の傾斜角を有する二つの段違い傾斜面からなるルーフ
面Ｒ１とＲ２に太陽電池Ｓ１、Ｓ２が装着されているソ
ーラールーフを示す。このようなソーラールーフの場
合、ルーフ面Ｒ１を含む平面とルーフ面Ｒ２を含む平面
が交差する直線と交わる垂直軸の一つが回転対称軸とな
る。
【０１０６】図４３に示したものは、図４２に示したソ
ーラールーフを有するソーラー河川名標識で、主に河川
に沿った堤防上に設置される。この河川名標識では、河
川名の表示は、主表示を平仮名もしくは／および漢字と
し、従表示をローマ字で行うものとする。又、平仮名表
記部のバックライトに使用するＥＬは、余分な発光部分
と点灯器の部品点数、及び消費電力を節減する為に、原
則として、文字の形状に沿って（表示文字よりも若干太
めに）、発光部をパターン化形成するものとする。表示
文字の書体は平仮名と漢字はナールＤ、ローマ字はヘル
ベチカデミボールドを使用するものとし、表示面は両面
とし、どの面のどの文字表示を夜間何時間発光させるか
はルーフ面に装着する太陽電池の定格容量により選択で
きるものとし、その組み合わせにより、相当数の型式が
可能である。
ーラールーフを有するソーラー河川名標識で、主に河川
に沿った堤防上に設置される。この河川名標識では、河
川名の表示は、主表示を平仮名もしくは／および漢字と
し、従表示をローマ字で行うものとする。又、平仮名表
記部のバックライトに使用するＥＬは、余分な発光部分
と点灯器の部品点数、及び消費電力を節減する為に、原
則として、文字の形状に沿って（表示文字よりも若干太
めに）、発光部をパターン化形成するものとする。表示
文字の書体は平仮名と漢字はナールＤ、ローマ字はヘル
ベチカデミボールドを使用するものとし、表示面は両面
とし、どの面のどの文字表示を夜間何時間発光させるか
はルーフ面に装着する太陽電池の定格容量により選択で
きるものとし、その組み合わせにより、相当数の型式が
可能である。
【０１０７】図４３に示したソーラー河川名標識に於い
て、表示面の寸法を縦横概ね１２００ミリメートル×２
４００ミリメートル相当、表示文字の大きさを主表示文
字数が４文字以内の場合、平仮名と漢字は、ほぼ ４５
０ミリ角の正体とし、主表示文字数が５文字、６文字と
増えた場合には、文字寸法を長体にして、１文字あたり
の文字幅を切り詰めるものとし、ローマ字は文字背高が
ほぼ２２５ミリメートルのものによるものとして、ルー
フ１面当たりの概略寸法を、水平方向１３００ミリメー
トル、傾斜方向の巾３３０〜４００ミリメートル程度と
すると、ルーフ１面当たりに装着可能な単結晶シリコン
製の太陽電池の最大定格容量は概ね５０〜６０ワット程
度となる。
て、表示面の寸法を縦横概ね１２００ミリメートル×２
４００ミリメートル相当、表示文字の大きさを主表示文
字数が４文字以内の場合、平仮名と漢字は、ほぼ ４５
０ミリ角の正体とし、主表示文字数が５文字、６文字と
増えた場合には、文字寸法を長体にして、１文字あたり
の文字幅を切り詰めるものとし、ローマ字は文字背高が
ほぼ２２５ミリメートルのものによるものとして、ルー
フ１面当たりの概略寸法を、水平方向１３００ミリメー
トル、傾斜方向の巾３３０〜４００ミリメートル程度と
すると、ルーフ１面当たりに装着可能な単結晶シリコン
製の太陽電池の最大定格容量は概ね５０〜６０ワット程
度となる。
【０１０８】
【表６】
【０１０９】表６は、図１（もしくは図４２）の二つの
ルーフ面Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ定格出力１０７ワットの
太陽電池Ｓ１、Ｓ２が装着されていると想定した場合の
１日当たりの太陽電池発電量を計算した結果であるが、
これをもとに前記組合せが可能な型式を設定すると、本
発明の実施例として例えば 表７、表８、表９、表１０
に示したような型式仕様が得られる。
ルーフ面Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ定格出力１０７ワットの
太陽電池Ｓ１、Ｓ２が装着されていると想定した場合の
１日当たりの太陽電池発電量を計算した結果であるが、
これをもとに前記組合せが可能な型式を設定すると、本
発明の実施例として例えば 表７、表８、表９、表１０
に示したような型式仕様が得られる。
【０１１０】
【表７】
【０１１１】
【表８】
【０１１２】
【表９】
【０１１３】
【表１０】
【０１１４】この型式コードについて説明すると、表示
型式は文字のレイアウトを示すもので、たとえば、４Ｈ
Ｒ４ＨＲならば、第一面の表示は平仮名４文字とローマ
字で、第二面も平仮名４文字とローマ字で標識文字のレ
イアウトがなされている。又たとえば、５ＨＲ４ＫＲな
らば、第一面の表示は平仮名５文字とローマ字で、第二
面の表示は、漢字４文字とローマ字で標識文字のレイア
ウトが形成されていることを示す。すなわちＨは平仮名
を、Ｋは漢字表記を意味しているが、平仮名表記に於い
ても漢字の「川」は平仮名表記の文字数を減らす為に平
仮名の「かわ」に代用して混用出来るものとする。
型式は文字のレイアウトを示すもので、たとえば、４Ｈ
Ｒ４ＨＲならば、第一面の表示は平仮名４文字とローマ
字で、第二面も平仮名４文字とローマ字で標識文字のレ
イアウトがなされている。又たとえば、５ＨＲ４ＫＲな
らば、第一面の表示は平仮名５文字とローマ字で、第二
面の表示は、漢字４文字とローマ字で標識文字のレイア
ウトが形成されていることを示す。すなわちＨは平仮名
を、Ｋは漢字表記を意味しているが、平仮名表記に於い
ても漢字の「川」は平仮名表記の文字数を減らす為に平
仮名の「かわ」に代用して混用出来るものとする。
【０１１５】発光型式は、どの面のどの文字部分を夜間
発光させるかを示すコードであり、２ＨＲは平仮名表記
とローマ字表記を両表示面とも発光させ、２Ｈは平仮名
表記のみ両表示面とも発光させ、ＨＲは平仮名表記とロ
ーマ字表記を片面のみ発光させ、Ｈは平仮名のみを片面
についてのみ発光させる。 ＨＲＫＲは、第一面の平仮
名表記とローマ字表記及び第二面の漢字表記とローマ字
表記を全て発光させ、ＨＫは第一面の平仮名表記と第二
面の漢字表記を発光させ、ＫＲは漢字表記とローマ字表
記を片面についてのみ発光させ、Ｋは漢字表記のみを片
面についてのみ発光させる。
発光させるかを示すコードであり、２ＨＲは平仮名表記
とローマ字表記を両表示面とも発光させ、２Ｈは平仮名
表記のみ両表示面とも発光させ、ＨＲは平仮名表記とロ
ーマ字表記を片面のみ発光させ、Ｈは平仮名のみを片面
についてのみ発光させる。 ＨＲＫＲは、第一面の平仮
名表記とローマ字表記及び第二面の漢字表記とローマ字
表記を全て発光させ、ＨＫは第一面の平仮名表記と第二
面の漢字表記を発光させ、ＫＲは漢字表記とローマ字表
記を片面についてのみ発光させ、Ｋは漢字表記のみを片
面についてのみ発光させる。
【０１１６】ルーフ型式はソーラールーフの型式であ
り、アルファベット部はソーラールーフの形状寸法の特
性を示しハイホン「−」に次ぐ数字は、装着する太陽電
池の容量を示すコードである。すなわちＴＭＪは図４２
に示した上記概略寸法のソーラールーフの形状寸法を示
し、ルーフ一面当たりそれぞれ；ＴＭＪ−１ には定格
容量２２ワット相当の太陽電池が、ＴＭＪ−２ には定
格容量４３ワット相当の太陽電池が、ＴＭＪ−３ には
定格容量４８．５ワット相当の太陽電池が、ＴＭＪ−４
には定格容量５３ワット相当の太陽電池が、装着され
ている。
り、アルファベット部はソーラールーフの形状寸法の特
性を示しハイホン「−」に次ぐ数字は、装着する太陽電
池の容量を示すコードである。すなわちＴＭＪは図４２
に示した上記概略寸法のソーラールーフの形状寸法を示
し、ルーフ一面当たりそれぞれ；ＴＭＪ−１ には定格
容量２２ワット相当の太陽電池が、ＴＭＪ−２ には定
格容量４３ワット相当の太陽電池が、ＴＭＪ−３ には
定格容量４８．５ワット相当の太陽電池が、ＴＭＪ−４
には定格容量５３ワット相当の太陽電池が、装着され
ている。
【０１１７】総合型式はこれらの全てのコードを組み合
わせたもので、夜間点灯時間は、型式によって異なる
が、概ね８時間からフルタイム（日没から夜明け迄）の
設定が可能である。尚、夜間点灯時間を上記の範囲と異
なるものに設定すると同一の表示・発光型式に於いても
ルーフ型式との組合せは表５ 〜 表８に示した処とは
異なってものがあるのは当然である。二次電池（バッテ
リー）の容量は、冬至の頃の無日照動作日数の設定と、
当然型式によって異なるが、ここでは冬至の頃の無日照
動作日数を概ね６日以上と設定して、二次電池容量をほ
ぼ次の範囲で設定することとする。 ルーフ型式が ＴＭＪ−１のもの；２４Ａ・ＨＲＳ ルーフ型式が ＴＭＪ−２のもの；２４〜４８Ａ・ＨＲ
Ｓ ルーフ型式が ＴＭＪ−３のもの；４８Ａ・ＨＲＳ ルーフ型式が ＴＭＪ−４のもの；４８Ａ・ＨＲＳ 尚、二次電池は一つ当たりの容量が、２４Ａ・ＨＲＳの
ものを整数個の組み合わせて設定している。この場合、
一つ当たりの二次電池容量の選択を変えたり、もっと種
類を増やしたりすると、又異なる値となる。又、これら
の計算（無日照動作日数と二次電池容量の関係の計算）
には、無日照日に於いても、（皆既日食でも無い限り）
空からの散乱光（散乱日射）は太陽電池の光起電力に寄
与しているものとして計算している。
わせたもので、夜間点灯時間は、型式によって異なる
が、概ね８時間からフルタイム（日没から夜明け迄）の
設定が可能である。尚、夜間点灯時間を上記の範囲と異
なるものに設定すると同一の表示・発光型式に於いても
ルーフ型式との組合せは表５ 〜 表８に示した処とは
異なってものがあるのは当然である。二次電池（バッテ
リー）の容量は、冬至の頃の無日照動作日数の設定と、
当然型式によって異なるが、ここでは冬至の頃の無日照
動作日数を概ね６日以上と設定して、二次電池容量をほ
ぼ次の範囲で設定することとする。 ルーフ型式が ＴＭＪ−１のもの；２４Ａ・ＨＲＳ ルーフ型式が ＴＭＪ−２のもの；２４〜４８Ａ・ＨＲ
Ｓ ルーフ型式が ＴＭＪ−３のもの；４８Ａ・ＨＲＳ ルーフ型式が ＴＭＪ−４のもの；４８Ａ・ＨＲＳ 尚、二次電池は一つ当たりの容量が、２４Ａ・ＨＲＳの
ものを整数個の組み合わせて設定している。この場合、
一つ当たりの二次電池容量の選択を変えたり、もっと種
類を増やしたりすると、又異なる値となる。又、これら
の計算（無日照動作日数と二次電池容量の関係の計算）
には、無日照日に於いても、（皆既日食でも無い限り）
空からの散乱光（散乱日射）は太陽電池の光起電力に寄
与しているものとして計算している。
【０１１８】図４４は上記ソーラー河川名標識の型式に
示した実施例の中から総合型式に於いて； ４ＨＲ４ＨＲ−２ＨＲ＊ＴＭＪ−４ の型式に相当するものを、概略寸法も入れて示したもの
で、解りやすいように支柱も入れてあるが、支柱の長さ
が左右異なるのは、堤防の傾斜面（法面）に、堤防の走
る方向とは直角に（表示面の法線方向が堤防の走る方向
と平行になるように）設置することを意図しているから
である。
示した実施例の中から総合型式に於いて； ４ＨＲ４ＨＲ−２ＨＲ＊ＴＭＪ−４ の型式に相当するものを、概略寸法も入れて示したもの
で、解りやすいように支柱も入れてあるが、支柱の長さ
が左右異なるのは、堤防の傾斜面（法面）に、堤防の走
る方向とは直角に（表示面の法線方向が堤防の走る方向
と平行になるように）設置することを意図しているから
である。
【０１１９】以上は、図４３に示したソーラー河川名標
識に於いて、形状寸法を前記のものに規定した場合に得
られる実施例の型式であるが、形状寸法を変えれば、又
異なる実施例の型式が得られる。例えば、表示面の寸法
を、縦横１５００ミリメートル × ３０００ミリメー
トルとし、主表示文字である平仮名と漢字の１文字あた
りの概略寸法を、表示面一面当たり４文字以内の場合６
００ミリメートル角相当の正体とし、文字数が５文字、
６文字と増えた場合には、文字寸法を長体にして、１文
字あたりの文字幅を切り詰めるものとし、ローマ字の文
字背高を３００ミリメートル相当にして、ルーフ１面当
たりの概略寸法を、水平方向１６００ミリメートル、傾
斜方向の巾４３０〜５００ミリメートル程度とすると、
ルーフ１面当たりに装着可能な単結晶シリコン製の太陽
電池の最大定格容量は概ね７０〜８０ワット程度とな
る。
識に於いて、形状寸法を前記のものに規定した場合に得
られる実施例の型式であるが、形状寸法を変えれば、又
異なる実施例の型式が得られる。例えば、表示面の寸法
を、縦横１５００ミリメートル × ３０００ミリメー
トルとし、主表示文字である平仮名と漢字の１文字あた
りの概略寸法を、表示面一面当たり４文字以内の場合６
００ミリメートル角相当の正体とし、文字数が５文字、
６文字と増えた場合には、文字寸法を長体にして、１文
字あたりの文字幅を切り詰めるものとし、ローマ字の文
字背高を３００ミリメートル相当にして、ルーフ１面当
たりの概略寸法を、水平方向１６００ミリメートル、傾
斜方向の巾４３０〜５００ミリメートル程度とすると、
ルーフ１面当たりに装着可能な単結晶シリコン製の太陽
電池の最大定格容量は概ね７０〜８０ワット程度とな
る。
【０１２０】以上の新たな寸法設定にもとずいて新たに
得られる実施例の総合型式を、表１１、表１２、表１
３、表１４に示した。
得られる実施例の総合型式を、表１１、表１２、表１
３、表１４に示した。
【０１２１】
【表１１】
【０１２２】
【表１２】
【０１２３】
【表１３】
【０１２４】
【表１４】
【０１２５】型式のコードが意味する処は、前回と同様
であるが、今度はルーフコードのアルファベット部は、
ＴＭＬとし、それぞれルーフ一面当たり；ＴＭＬ−１
のものには定格容量４３ワット相当の太陽電池が、ＴＭ
Ｌ−２ のものには定格容量４８．５ワット相当の太陽
電池が、ＴＭＬ−３ のものには定格容量５４ワット相
当の太陽電池が、ＴＭＬ−４ のものには定格容量７８
ワット相当の太陽電池が、装着されている。
であるが、今度はルーフコードのアルファベット部は、
ＴＭＬとし、それぞれルーフ一面当たり；ＴＭＬ−１
のものには定格容量４３ワット相当の太陽電池が、ＴＭ
Ｌ−２ のものには定格容量４８．５ワット相当の太陽
電池が、ＴＭＬ−３ のものには定格容量５４ワット相
当の太陽電池が、ＴＭＬ−４ のものには定格容量７８
ワット相当の太陽電池が、装着されている。
【０１２６】夜間点灯時間は前回同様型式によってこと
なるが、概ね６時間から、１２時間程度の設定が可能で
ある。尚、夜間点灯時間を前記の範囲と異なるものに設
定すると、同一の表示・発光型式に於いてもルーフ型式
との組合せは表１１ 〜 表１４に示した処とは異なっ
てくるものがあるのは当然である。 必要な二次電池
容量は、同じ無日照動作日数を設定した場合、当然前回
のものに比して相当増えることとなり、ルーフ型式の同
じ対応番号に於いて、前回のもののほぼ１．５ないし２
倍程度となる。
なるが、概ね６時間から、１２時間程度の設定が可能で
ある。尚、夜間点灯時間を前記の範囲と異なるものに設
定すると、同一の表示・発光型式に於いてもルーフ型式
との組合せは表１１ 〜 表１４に示した処とは異なっ
てくるものがあるのは当然である。 必要な二次電池
容量は、同じ無日照動作日数を設定した場合、当然前回
のものに比して相当増えることとなり、ルーフ型式の同
じ対応番号に於いて、前回のもののほぼ１．５ないし２
倍程度となる。
【０１２７】図４５に示した実施例は、図４２に示した
形状特性のソーラールーフを有するソーラー道路標識
で、交差点や道路の分岐点（追分）の手前に於いて、ど
ちらがどの方面かをドライバーに示す方面案内標識（道
路標識の専門分類に於いて所謂「１０８系」と呼ばれて
いる処の分類に属するもの）である。
形状特性のソーラールーフを有するソーラー道路標識
で、交差点や道路の分岐点（追分）の手前に於いて、ど
ちらがどの方面かをドライバーに示す方面案内標識（道
路標識の専門分類に於いて所謂「１０８系」と呼ばれて
いる処の分類に属するもの）である。
【０１２８】１０８系の道路案内標識の表示板の標準的
寸法や文字の大きさは道路行政による一応の基準が設定
されているようであるが、道路の幅員や規格（例えば国
道か県道か、高規格自動車専用道路か、一般道か等）に
よりさまざまである。ここでは代表的事例として、一般
国道に用いられている寸法基準を参考にして、 縦 × 横 ２４００ｍ／ｍ × ３０００ｍ／ｍ 日本語文字寸法 ３００ｍ／ｍ □ と設定しておく。文字数や矢印の分岐の仕方等はこれこ
そ交差点によってさまざまであるが、典型的なものは、
日本語文字数にして、８〜１０文字、多いもので１４文
字程度である。 国道では、日本語に加えて、ローマ字
併記のものが一般的であるが、
寸法や文字の大きさは道路行政による一応の基準が設定
されているようであるが、道路の幅員や規格（例えば国
道か県道か、高規格自動車専用道路か、一般道か等）に
よりさまざまである。ここでは代表的事例として、一般
国道に用いられている寸法基準を参考にして、 縦 × 横 ２４００ｍ／ｍ × ３０００ｍ／ｍ 日本語文字寸法 ３００ｍ／ｍ □ と設定しておく。文字数や矢印の分岐の仕方等はこれこ
そ交差点によってさまざまであるが、典型的なものは、
日本語文字数にして、８〜１０文字、多いもので１４文
字程度である。 国道では、日本語に加えて、ローマ字
併記のものが一般的であるが、
【０１２９】とりあえず夜間発光させる表示部は日本語
文字のみとすると、ソーラールーフの型式としては、前
記せるＴＭＪ系のものが使用可能であり、図４５に示し
た本発明の実施例に於ける日本語文字数とソーラールー
フ型式の組合せは概ね表１５のようになる；
文字のみとすると、ソーラールーフの型式としては、前
記せるＴＭＪ系のものが使用可能であり、図４５に示し
た本発明の実施例に於ける日本語文字数とソーラールー
フ型式の組合せは概ね表１５のようになる；
【０１３０】
【表１５】
【０１３１】夜間点灯時間はフルタイム（概ね日没から
夜明け迄）を前提にしている。
夜明け迄）を前提にしている。
【０１３２】日本語表記に加えて、ローマ字表記も発光
させるとなると使用するソーラールーフの型式として
は、ＴＭＬ系のものが主体となり、ルーフ型式の選定は
日本語文字数とローマ字表記部の数や大きさ（文字長）
に依存してくるので複雑となるが、たとえばローマ字表
記の一つ当たりの平均的文字並び寸法を 縦 × 横 ２００ｍ／ｍ × １０００ｍ／ｍ として、一つの表示面にローマ字表記が３ 〜 ５箇所
程度入ってくるとして、日本語文字数とローマ字表記数
との組合せで図４５に示した本発明の実施例に於けるソ
ーラールーフの型式を選ぶとすると、たとえば概略表１
６のような選定・組合せが可能である。
させるとなると使用するソーラールーフの型式として
は、ＴＭＬ系のものが主体となり、ルーフ型式の選定は
日本語文字数とローマ字表記部の数や大きさ（文字長）
に依存してくるので複雑となるが、たとえばローマ字表
記の一つ当たりの平均的文字並び寸法を 縦 × 横 ２００ｍ／ｍ × １０００ｍ／ｍ として、一つの表示面にローマ字表記が３ 〜 ５箇所
程度入ってくるとして、日本語文字数とローマ字表記数
との組合せで図４５に示した本発明の実施例に於けるソ
ーラールーフの型式を選ぶとすると、たとえば概略表１
６のような選定・組合せが可能である。
【０１３３】
【表１６】
【０１３４】尚、夜間点灯時間は１２時間ないしフルタ
イムを前提にしている。
イムを前提にしている。
【０１３５】図４６ないし図５０に示した本発明の実施
例は、高速道路等に設置する非常電話の所在を示すソー
ラー非常電話標識で、図面に向かって真ん中が正面図、
右側が側面図、左側は表示面に於ける夜間発光部を白抜
きで表す。発光面は両面で、表示部分の大きさは、ここ
では外周部の金物枠を除いた表示面全体の大きさを概
ね； 縦 × 横 ９００ｍ／ｍ × ６００ｍ／ｍ と設定し、表示部は大きく分けて、電話マークのピクト
表示と「非常電話」という文字表示により構成されてい
る。夜間発光部の組合せとして、例えばピクト表示部の
みを光らす場合と、ピクト表示部と文字表示部の双方を
光らす組合せが有り得る。又、ピクト表示の光らせ方
も、たとえば、電話マークそのものを発光させる場合、
電話マークの縁どりを発光させる場合、図示はしないが
電話マークは発光させないで、その周辺地を光らせる場
合の選択があり、それに応じてＥＬパネルの必要な発光
部を形成した上て、表示面上に形成された圧着シートの
切り抜き、あるいは切り貼りパターンとうまく組み合わ
せて使用するとよい。尚、電話マークは発光させないで
周辺地を発光させる場合には、電話のピクトマークは表
示面に圧着シートを切り貼りして形成するかわりに、Ｅ
Ｌパネルそのものの非発光部を電話のピークマークで形
成し、しかも非発光時に於ける発光部の地色とは異なる
色のもの（すなわち電話のピクトマークの昼間の表示
色）にしておいて、ＥＬパネルそのものをピクト表示部
の表示形成体として見せる方法もある。文字表示部も発
光させる場合には透明な表示基板に文字を切り抜いた圧
着シートを貼った表示板を通じてＥＬ発光パネルからの
光を外部に出すようにする。
例は、高速道路等に設置する非常電話の所在を示すソー
ラー非常電話標識で、図面に向かって真ん中が正面図、
右側が側面図、左側は表示面に於ける夜間発光部を白抜
きで表す。発光面は両面で、表示部分の大きさは、ここ
では外周部の金物枠を除いた表示面全体の大きさを概
ね； 縦 × 横 ９００ｍ／ｍ × ６００ｍ／ｍ と設定し、表示部は大きく分けて、電話マークのピクト
表示と「非常電話」という文字表示により構成されてい
る。夜間発光部の組合せとして、例えばピクト表示部の
みを光らす場合と、ピクト表示部と文字表示部の双方を
光らす組合せが有り得る。又、ピクト表示の光らせ方
も、たとえば、電話マークそのものを発光させる場合、
電話マークの縁どりを発光させる場合、図示はしないが
電話マークは発光させないで、その周辺地を光らせる場
合の選択があり、それに応じてＥＬパネルの必要な発光
部を形成した上て、表示面上に形成された圧着シートの
切り抜き、あるいは切り貼りパターンとうまく組み合わ
せて使用するとよい。尚、電話マークは発光させないで
周辺地を発光させる場合には、電話のピクトマークは表
示面に圧着シートを切り貼りして形成するかわりに、Ｅ
Ｌパネルそのものの非発光部を電話のピークマークで形
成し、しかも非発光時に於ける発光部の地色とは異なる
色のもの（すなわち電話のピクトマークの昼間の表示
色）にしておいて、ＥＬパネルそのものをピクト表示部
の表示形成体として見せる方法もある。文字表示部も発
光させる場合には透明な表示基板に文字を切り抜いた圧
着シートを貼った表示板を通じてＥＬ発光パネルからの
光を外部に出すようにする。
【０１３６】図４６ないし図５０に示した非常電話標識
も、どの部分をどの様に発光させるかで、当然消費電
力、ひいてはソーラールーフに装着する太陽電池の容量
が異なってくるが、ソーラールーフの各ルーフ面の傾斜
角を各々１５度と設定、夜間発光時間をいずれもフルタ
イムと設定した上で、
も、どの部分をどの様に発光させるかで、当然消費電
力、ひいてはソーラールーフに装着する太陽電池の容量
が異なってくるが、ソーラールーフの各ルーフ面の傾斜
角を各々１５度と設定、夜間発光時間をいずれもフルタ
イムと設定した上で、
【０１３７】図４６は、ピクト表示部のみが発光し、し
かも電話マークの縁どりのみが例えば約１０ミリメート
ルの巾で発光する様にＥＬの発光部をパターン化形成し
たもので、ソーラールーフに装着出来る太陽電池の定格
容量は、最大で、ルーフ片面当たり概ね１２ワット程度
のものとしている。
かも電話マークの縁どりのみが例えば約１０ミリメート
ルの巾で発光する様にＥＬの発光部をパターン化形成し
たもので、ソーラールーフに装着出来る太陽電池の定格
容量は、最大で、ルーフ片面当たり概ね１２ワット程度
のものとしている。
【０１３８】図４７は、ピクト表示部のみが発光し、し
かも電話マークのみが全体的に発光するようにＥＬの発
光部をバターン化形成したものとで、ソーラールーフに
装着出来る太陽電池の定格容量は、最大で、ルーフ片面
あたり概ね２４ワット程度のものとしている。
かも電話マークのみが全体的に発光するようにＥＬの発
光部をバターン化形成したものとで、ソーラールーフに
装着出来る太陽電池の定格容量は、最大で、ルーフ片面
あたり概ね２４ワット程度のものとしている。
【０１３９】図４８は、ピクト表示部と文字表示部の双
方が発光し、しかもピクト部は電話マークの縁どりのみ
が例えば約１０ミリメートルの巾に渡って発光するよう
にＥＬの発光部をパターン化形成したもので、ソーラー
ルーフに装着出来る太陽電池の定格容量は、最大で、ル
ーフ片面当たり概ね２４ワット程度のものとしている。
方が発光し、しかもピクト部は電話マークの縁どりのみ
が例えば約１０ミリメートルの巾に渡って発光するよう
にＥＬの発光部をパターン化形成したもので、ソーラー
ルーフに装着出来る太陽電池の定格容量は、最大で、ル
ーフ片面当たり概ね２４ワット程度のものとしている。
【０１４０】図４９と図５０は、ピクト表示部と文字表
示部の双方が発光し、しかもピクト部は電話マークのみ
が全体的に発光するようにＥＬの発光部をパターン化形
成したものとし、ソーラールーフに装着出来る太陽電池
の定格容量は、最大で、ルーフ片面当たり概ね１８ワッ
ト程度のものとしている。
示部の双方が発光し、しかもピクト部は電話マークのみ
が全体的に発光するようにＥＬの発光部をパターン化形
成したものとし、ソーラールーフに装着出来る太陽電池
の定格容量は、最大で、ルーフ片面当たり概ね１８ワッ
ト程度のものとしている。
【０１４１】図５１に示した本発明の実施例は、道路の
交差点付近の中央分離体や交通島に設置して地点名を表
示するソーラー主要地点名標識である。発光面は両面と
し、発光時間帯は日没後夜間１２時間ないしフルタイム
とする。表示文字の大きさは、１文字当たり概ね２００
ないし２２０ミリメートル角とし、標準的文字数は表示
面１面当たり３〜４文字とする。尚、１表示面当たりの
文字数が４文字を越える場合には、１文字当たりの高さ
方向の寸法を切り詰め、又場合によっては、表示面の縦
方向寸法を延ばす。収納躯体の粋囲部を除いた表示面の
巾寸法は、文字巾の約２倍とする。発光部は文字部のみ
とし、たとえばそれを囲む帯状の枠は発光しないものと
する。表示面は、文字部からＥＬの発光が透過するよう
に透明な表示基板に文字部を切り抜いた圧着シートを貼
ったものを用いる。ソーラールーフのルーフ面傾斜角は
概ね１５度とし、装着する太陽電池の定格容量はルーフ
面１面当たり概ね１０〜１２ワット程度のものとしてい
る。
交差点付近の中央分離体や交通島に設置して地点名を表
示するソーラー主要地点名標識である。発光面は両面と
し、発光時間帯は日没後夜間１２時間ないしフルタイム
とする。表示文字の大きさは、１文字当たり概ね２００
ないし２２０ミリメートル角とし、標準的文字数は表示
面１面当たり３〜４文字とする。尚、１表示面当たりの
文字数が４文字を越える場合には、１文字当たりの高さ
方向の寸法を切り詰め、又場合によっては、表示面の縦
方向寸法を延ばす。収納躯体の粋囲部を除いた表示面の
巾寸法は、文字巾の約２倍とする。発光部は文字部のみ
とし、たとえばそれを囲む帯状の枠は発光しないものと
する。表示面は、文字部からＥＬの発光が透過するよう
に透明な表示基板に文字部を切り抜いた圧着シートを貼
ったものを用いる。ソーラールーフのルーフ面傾斜角は
概ね１５度とし、装着する太陽電池の定格容量はルーフ
面１面当たり概ね１０〜１２ワット程度のものとしてい
る。
【０１４２】以上の説明に於いて夜間の発光時間を例え
ば１０時間とか１２時間とか記載しているのは、夜間時
間（概ね日没から夜明けまで）がそれよりも長い場合の
季日を念頭に入れたものであって、夏季のごとく夜間時
間がそれに満たない季日に於いては、夜明けとともに消
灯してしまうものとする。このような設定は、発光時間
を規定するタイマーによる時間設定と環境照度を検出す
るセンサー出力との論理的組合せ（これは制御回路に於
ける論理回路の横成で可能）で容易に達成できる。尚、
環境照度を検出するセンサー出力に太陽電地の光起電力
を兼用出来ることは云うまでもない。
ば１０時間とか１２時間とか記載しているのは、夜間時
間（概ね日没から夜明けまで）がそれよりも長い場合の
季日を念頭に入れたものであって、夏季のごとく夜間時
間がそれに満たない季日に於いては、夜明けとともに消
灯してしまうものとする。このような設定は、発光時間
を規定するタイマーによる時間設定と環境照度を検出す
るセンサー出力との論理的組合せ（これは制御回路に於
ける論理回路の横成で可能）で容易に達成できる。尚、
環境照度を検出するセンサー出力に太陽電地の光起電力
を兼用出来ることは云うまでもない。
【０１４３】以上に示した実施例はいずれも夜間発光す
る標識分野のものであるが、次にソーラー電話ボックス
に関する実施例を図５２、図５３に示す。このような電
話ボックスは、電話の受送信電力、ボックス内外の夜間
照明電力、人体を検出するセンサーシステム、場合によ
っては換気扇の駆動電力全てを太陽電池による光起電力
で賄うもので、当然二次電池を内蔵している。又、主た
る負荷である電話の受送信電力には特にテレホンカード
を使用する場合も考慮して、料金徴収装置の駆動電力も
含めて考えるものとする。又、このような電話ボックス
に収納する電話は、有線電話ではなく、災害時の有用性
を考慮すると、例えばセルラー方式の無線電話システム
を収納したほうが賢明である。
る標識分野のものであるが、次にソーラー電話ボックス
に関する実施例を図５２、図５３に示す。このような電
話ボックスは、電話の受送信電力、ボックス内外の夜間
照明電力、人体を検出するセンサーシステム、場合によ
っては換気扇の駆動電力全てを太陽電池による光起電力
で賄うもので、当然二次電池を内蔵している。又、主た
る負荷である電話の受送信電力には特にテレホンカード
を使用する場合も考慮して、料金徴収装置の駆動電力も
含めて考えるものとする。又、このような電話ボックス
に収納する電話は、有線電話ではなく、災害時の有用性
を考慮すると、例えばセルラー方式の無線電話システム
を収納したほうが賢明である。
【０１４４】このソーラー電話ボックスには、所在を示
すための、ＥＬを発光体とする夜間発光式表示を設け、
又、内部にもＥＬもしくは冷陰極管による内部照明を設
けるが、その消費電力は例えば電話番号を調べられる程
度にせいぜい２ワット以下とし、しかも利用者が内部に
居るときだけ点灯するように人体を検出するセンサーシ
ステムをもうける。これには例えば最も簡単なものでは
焦電センサーを用いてもよいし、あるいは、数秒毎に点
減するＬＥＤやレーザーダイオードの光ビームを受光す
るシステムを用いて介在物（すなわち人体）を検出して
もよい。換気扇を設ける場合にはブラッシレスの直流フ
ァンを使用し、駆動は昼間だけとし、しかも、二次電池
が過充電状態にあるときのみ、充電回路と通信用の主負
荷への電力供給回路とは分岐した分岐回路に流れる太陽
電池の余剰光起電力により温度センサーを設けてある一
定温度以上の時に換気するようにする。又、災害時利用
者が殺到することを考慮し、そのような場合には、主た
る負荷以外の電力を節約出来る様に、換気扇や、表示及
び内部照明にはそれぞれ手動のスウイッチを設けておい
て、設置者がそれらの電源を手動で切れるようにしてお
く。
すための、ＥＬを発光体とする夜間発光式表示を設け、
又、内部にもＥＬもしくは冷陰極管による内部照明を設
けるが、その消費電力は例えば電話番号を調べられる程
度にせいぜい２ワット以下とし、しかも利用者が内部に
居るときだけ点灯するように人体を検出するセンサーシ
ステムをもうける。これには例えば最も簡単なものでは
焦電センサーを用いてもよいし、あるいは、数秒毎に点
減するＬＥＤやレーザーダイオードの光ビームを受光す
るシステムを用いて介在物（すなわち人体）を検出して
もよい。換気扇を設ける場合にはブラッシレスの直流フ
ァンを使用し、駆動は昼間だけとし、しかも、二次電池
が過充電状態にあるときのみ、充電回路と通信用の主負
荷への電力供給回路とは分岐した分岐回路に流れる太陽
電池の余剰光起電力により温度センサーを設けてある一
定温度以上の時に換気するようにする。又、災害時利用
者が殺到することを考慮し、そのような場合には、主た
る負荷以外の電力を節約出来る様に、換気扇や、表示及
び内部照明にはそれぞれ手動のスウイッチを設けておい
て、設置者がそれらの電源を手動で切れるようにしてお
く。
【０１４５】図５２は垂直軸回りの１８０度の回転に対
して対称な二つのルーフ面により構成されるソーラール
ーフを有する非常電話ボックスである。傾斜角を１５度
としてルーフ１面あたりの大きさを、概ね、水平長 １
３００ミリメートル、傾斜方向長 ７００ミリメートル
前後とすると、このルーフ１面当たりに装着出来る単結
晶シリコン太陽電池の定格容量は、太陽電池モヂュール
の種類や組合せによっても異なるが、概ね１００ 〜
１１０ワット程度であるから、１０６ワットとして計算
すると、光起電力の摂取量が最も少ない冬至の頃に於い
ても一日当たり概ね、 ３４０Ｗ・ＨＲＳ程度の消費電
力を賄うことが可能である。このうち主たる負荷以外の
負荷で換気扇以外のものが１日あたりに消費する電力
は、せいぜい ５０ 〜 ７０Ｗ・ＨＲＳ程度であるか
ら、冬至の日に於いても１日当たり、２７０ 〜 ２９
０Ｗ・ＨＲＳの電力を主たる負荷に確保することが可能
である。尚、換気扇の電力は、主たる負荷の駆動に寄与
し得ない完全余剰電力によるものなので主たる負荷が係
わるシステムのエネルギー収支からは系外の要因として
除外することが出来るのである。
して対称な二つのルーフ面により構成されるソーラール
ーフを有する非常電話ボックスである。傾斜角を１５度
としてルーフ１面あたりの大きさを、概ね、水平長 １
３００ミリメートル、傾斜方向長 ７００ミリメートル
前後とすると、このルーフ１面当たりに装着出来る単結
晶シリコン太陽電池の定格容量は、太陽電池モヂュール
の種類や組合せによっても異なるが、概ね１００ 〜
１１０ワット程度であるから、１０６ワットとして計算
すると、光起電力の摂取量が最も少ない冬至の頃に於い
ても一日当たり概ね、 ３４０Ｗ・ＨＲＳ程度の消費電
力を賄うことが可能である。このうち主たる負荷以外の
負荷で換気扇以外のものが１日あたりに消費する電力
は、せいぜい ５０ 〜 ７０Ｗ・ＨＲＳ程度であるか
ら、冬至の日に於いても１日当たり、２７０ 〜 ２９
０Ｗ・ＨＲＳの電力を主たる負荷に確保することが可能
である。尚、換気扇の電力は、主たる負荷の駆動に寄与
し得ない完全余剰電力によるものなので主たる負荷が係
わるシステムのエネルギー収支からは系外の要因として
除外することが出来るのである。
【０１４６】又、これにより、主たる負荷としてどの程
度の電話通信システムが利用できるのかは、本実施例の
構成範囲を外れた問題、すなわち、本実施例はあくまで
電話ボックスに関するもので、そこに収容される電話シ
ステムに関するものではないので、あまり具体的に触れ
ないことにしておくが、例えば、代表的セルーラーホン
の場合受信待機時と送信（交信）時とでは、消費電力が
全く異なるが、（勿論送信時の方が圧倒的に大きい）、
送信時の消費電力といえどもせいぜい１０ワット以下で
あるので、例えば災害時に利用者が昼夜ひっきりなしに
かけたとしてもその電力を賄いうるものであることは容
易に理解できる。
度の電話通信システムが利用できるのかは、本実施例の
構成範囲を外れた問題、すなわち、本実施例はあくまで
電話ボックスに関するもので、そこに収容される電話シ
ステムに関するものではないので、あまり具体的に触れ
ないことにしておくが、例えば、代表的セルーラーホン
の場合受信待機時と送信（交信）時とでは、消費電力が
全く異なるが、（勿論送信時の方が圧倒的に大きい）、
送信時の消費電力といえどもせいぜい１０ワット以下で
あるので、例えば災害時に利用者が昼夜ひっきりなしに
かけたとしてもその電力を賄いうるものであることは容
易に理解できる。
【０１４７】図５３に示した実施例のソーラー電話ボッ
クスは、ちょうどボックスの中心を貫く垂直軸回りの１
８０度の回転に対して対称な４つのルーフ面から構成さ
れるソーラールーフを有するもので、このソーラールー
フは図４に示したソーラールーフ４と同様の特徴を有す
る。４つのルーフ面の最大傾斜角は皆等しくほぼ１５度
程度であるとして、ルーフ面一つ当たりに入れることの
出来る長方形の最大寸法（各ルーフ面は平行四辺形をし
ている）を、ほぼ、 ６５０ｍ／ｍ × ６００ｍ／ｍ 程度と設定すると、ルーフ１面当たりに装着可能な単結
晶シリコン太陽電池の定格容量は概ね４４ワット程度と
なり、これにより摂取可能な１日当たりの光起電力は、
賄い得る消費電力換算で、概ね、２８０Ｗ・ＨＲＳ程度
となり、図４８の実施例に示したものとほぼ同様の能力
が得られることがわかる。
クスは、ちょうどボックスの中心を貫く垂直軸回りの１
８０度の回転に対して対称な４つのルーフ面から構成さ
れるソーラールーフを有するもので、このソーラールー
フは図４に示したソーラールーフ４と同様の特徴を有す
る。４つのルーフ面の最大傾斜角は皆等しくほぼ１５度
程度であるとして、ルーフ面一つ当たりに入れることの
出来る長方形の最大寸法（各ルーフ面は平行四辺形をし
ている）を、ほぼ、 ６５０ｍ／ｍ × ６００ｍ／ｍ 程度と設定すると、ルーフ１面当たりに装着可能な単結
晶シリコン太陽電池の定格容量は概ね４４ワット程度と
なり、これにより摂取可能な１日当たりの光起電力は、
賄い得る消費電力換算で、概ね、２８０Ｗ・ＨＲＳ程度
となり、図４８の実施例に示したものとほぼ同様の能力
が得られることがわかる。
【０１４８】以上のソーラー標識やソーラー電話ボック
スの実施例に於いては、いずれも冬季の季日（冬至）に
於ける設計発電量に占める直達日射の積算発電量の計算
は、南中時を中心とする前後２時間半ないし３時間を設
計時間帯（すなわち積算時間帯）に設定しており、しか
もこの設定値は、上記実施例のいずれに於いても、該季
日（冬至）に於いて、水平設置方位による違いが積算発
電量に発生しない範囲のものである。又、以上に示した
ような太陽電池工作物のシステムエネルギー収支（電力
バランス）は、冬季に於いて最も厳しくなるので、シス
テムの設計ひいては型式の決定は、殆ど、冬季の設計季
日（冬至）の設計発電量から導き出すことが出来るの
で、あえて他の設計季日を設ける必要もないが、設ける
とすれば、常識的には、春分、夏至、秋分を設計季日と
して加えることになろう。このような場合、夏至および
春秋分に於ける前記設計時間帯 Ｓとして、それぞれ概
ね次の範囲に入るものを設定すれば、該季日に於いても
水平設置方位に於ける依存性を概ね解消出来る（念の為
冬至に於ける値も記しておく）。 夏至： Ｓ＝ 〔−５：３０ 〜 ５：３０〕 春秋分： Ｓ＝ 〔−４：３０ 〜 ４：３０〕 冬至： Ｓ＝ 〔−３：００ 〜 ３：００〕
スの実施例に於いては、いずれも冬季の季日（冬至）に
於ける設計発電量に占める直達日射の積算発電量の計算
は、南中時を中心とする前後２時間半ないし３時間を設
計時間帯（すなわち積算時間帯）に設定しており、しか
もこの設定値は、上記実施例のいずれに於いても、該季
日（冬至）に於いて、水平設置方位による違いが積算発
電量に発生しない範囲のものである。又、以上に示した
ような太陽電池工作物のシステムエネルギー収支（電力
バランス）は、冬季に於いて最も厳しくなるので、シス
テムの設計ひいては型式の決定は、殆ど、冬季の設計季
日（冬至）の設計発電量から導き出すことが出来るの
で、あえて他の設計季日を設ける必要もないが、設ける
とすれば、常識的には、春分、夏至、秋分を設計季日と
して加えることになろう。このような場合、夏至および
春秋分に於ける前記設計時間帯 Ｓとして、それぞれ概
ね次の範囲に入るものを設定すれば、該季日に於いても
水平設置方位に於ける依存性を概ね解消出来る（念の為
冬至に於ける値も記しておく）。 夏至： Ｓ＝ 〔−５：３０ 〜 ５：３０〕 春秋分： Ｓ＝ 〔−４：３０ 〜 ４：３０〕 冬至： Ｓ＝ 〔−３：００ 〜 ３：００〕
【０１４９】表１７は、各季に於ける上記のごとき設計
時間帯の設定に基ずく太陽電池工作物の電力バランス設
計の具体例を、前記ソーラー河川名標識で 型式 ５ＨＲ４ＫＲ−ＨＲＫＲ＊ＴＭＪ−４ に相当するものについて示したものであるが、表７〜表
１０もしくは表１１〜表１４に示したこれ以外の各型式
についても、各設計季日の設計時間帯および散乱日照条
件の設定は表１７に示した処と同じである。
時間帯の設定に基ずく太陽電池工作物の電力バランス設
計の具体例を、前記ソーラー河川名標識で 型式 ５ＨＲ４ＫＲ−ＨＲＫＲ＊ＴＭＪ−４ に相当するものについて示したものであるが、表７〜表
１０もしくは表１１〜表１４に示したこれ以外の各型式
についても、各設計季日の設計時間帯および散乱日照条
件の設定は表１７に示した処と同じである。
【０１５０】
【表１７】
【０１５１】表１８には、各季に於ける設計時間帯の設
定に基ずく太陽電池工作物の電力バランス設計の具体例
を、前記１０８系のソーラー道路案内標識で、 日本文
字数１０文字、ローマ字表記部４囲い、ルーフ型式ＴＭ
Ｌ−４ のものについて示した。
定に基ずく太陽電池工作物の電力バランス設計の具体例
を、前記１０８系のソーラー道路案内標識で、 日本文
字数１０文字、ローマ字表記部４囲い、ルーフ型式ＴＭ
Ｌ−４ のものについて示した。
【０１５２】
【表１８】
【０１５３】表１９、表２０は各季に於ける設計時間帯
の設定に基ずく太陽電池工作物の電力バランス設計の具
体例を、前記ソーラー非常電話標識のうち図４８に示し
たものについて示したものである。表１９と表２０とで
は、装着する太陽電池容量および負荷消費電力（発光輝
度）が異なる。
の設定に基ずく太陽電池工作物の電力バランス設計の具
体例を、前記ソーラー非常電話標識のうち図４８に示し
たものについて示したものである。表１９と表２０とで
は、装着する太陽電池容量および負荷消費電力（発光輝
度）が異なる。
【０１５４】
【表１９】
【０１５５】
【表２０】
【０１５６】以上実施例に於いて、散乱日照条件は、太
陽電池の受光面が摂取出来る空からの輻射エネルギーの
割合で有り、全天から無障害水平面が摂取できる場合を
１もしくは１００％としており、無障害水平面が全天か
ら摂取できるエネルギーの具体的値は前記の気象データ
マップから読み取った値（表１の「水平面散乱日射」の
値）を用いる。従って本発明の実施例に於いてソーラー
ルーフの受光面の平均的散乱日照条件が９０％であると
すれば、このソーラールーの受光面が単位面積当たり空
から受光する輻射エネルギーは前記「水平面散乱日射」
の値の９０％ということになる。従って、ソーラールー
フの受光面に装着されている太陽電池が発生する散乱日
射による設計発電量がこれにより容易に計算出来る。
陽電池の受光面が摂取出来る空からの輻射エネルギーの
割合で有り、全天から無障害水平面が摂取できる場合を
１もしくは１００％としており、無障害水平面が全天か
ら摂取できるエネルギーの具体的値は前記の気象データ
マップから読み取った値（表１の「水平面散乱日射」の
値）を用いる。従って本発明の実施例に於いてソーラー
ルーフの受光面の平均的散乱日照条件が９０％であると
すれば、このソーラールーの受光面が単位面積当たり空
から受光する輻射エネルギーは前記「水平面散乱日射」
の値の９０％ということになる。従って、ソーラールー
フの受光面に装着されている太陽電池が発生する散乱日
射による設計発電量がこれにより容易に計算出来る。
【０１５７】実際の設置点に於ける直達日照条件や散乱
日照条件の測定・チェックは既に説明したように本発明
者の先願である：特願平 ３−２５４６１４；「受光量
測定方法、日照条件測定方法および太陽エネルギー利用
システム」に記載の方法による。尚、この場合、散乱日
照条件は、各受光面について割り出す必要があるが、直
達日照条件は、設置点としての受光面が置かれる点につ
いて判ればよく、各受光面については、各面の法線方位
により、コンピュータによる計算過程で処理される。
日照条件の測定・チェックは既に説明したように本発明
者の先願である：特願平 ３−２５４６１４；「受光量
測定方法、日照条件測定方法および太陽エネルギー利用
システム」に記載の方法による。尚、この場合、散乱日
照条件は、各受光面について割り出す必要があるが、直
達日照条件は、設置点としての受光面が置かれる点につ
いて判ればよく、各受光面については、各面の法線方位
により、コンピュータによる計算過程で処理される。
【０１５８】尚、本発明の実施例に於いて設計発電量の
計算に示した直達日射発電量の値は、太陽の方位による
時々刻々のエアマス値による太陽光の減衰や、日照率に
よる割りがけは既に計算値に折り込んであるが、太陽電
池受光面の汚れや、受光面材料の透過率による減衰等の
影響は一切折り込んでいないが、これらによる影響や二
次電池の充電効率等を、システムの安全係数として、一
括割りがけて処理している。 尚、日照率の計算は、法
線面直達日射の気象データから求めている。すなわち法
線面（常時太陽の方を向いているひまわり面）が受光す
べき日の出から日没までの完全晴天日で日照率が１００
％の場合の理想受光日射量をやはりコンピュータによる
計算で求め、その値でもって、気象データにある法線面
直達日射量を除した値に１００をかけた値をもって日照
率（％）としている。
計算に示した直達日射発電量の値は、太陽の方位による
時々刻々のエアマス値による太陽光の減衰や、日照率に
よる割りがけは既に計算値に折り込んであるが、太陽電
池受光面の汚れや、受光面材料の透過率による減衰等の
影響は一切折り込んでいないが、これらによる影響や二
次電池の充電効率等を、システムの安全係数として、一
括割りがけて処理している。 尚、日照率の計算は、法
線面直達日射の気象データから求めている。すなわち法
線面（常時太陽の方を向いているひまわり面）が受光す
べき日の出から日没までの完全晴天日で日照率が１００
％の場合の理想受光日射量をやはりコンピュータによる
計算で求め、その値でもって、気象データにある法線面
直達日射量を除した値に１００をかけた値をもって日照
率（％）としている。
【０１５９】このように、実際の発電量を計算するに
は、ルーフ面の空間方位以外にも諸々の要因を計算に入
れなければならないが、全面日照時間帯に含まれる設計
時間帯に於ける直達日射発電量およびその積算値の求め
方には、以下に示すような簡明な方法がある。この方法
は、請求項１の受光面（ソーラールーフ）にも、或いは
請求項２の受光面（ソーラールーフ）の場合にも共通し
て使える方法である。すなわち、各受光面の傾斜角（ル
ーフベクトルが、垂直軸となす角度）を、 α１，α２，・・・・，αｎ とし、各受光面の太陽電池容量をそれぞれ Ｃ１，Ｃ２，・・・・，Ｃｎ とすると、水平面すなわち前記射影平面に Ｃ＝Ｃ１・ＳＩＮ（α１）＋Ｃ２・ＳＩＮ（α２） ＋
・・・・＋Ｃｎ・ＳＩＮ（αｎ） の太陽電池が装着されて居るものと見做して計算すれば
よい。設計時間帯に全面日照時間帯となる水平設置方位
が存在する請求項１のｂ）の場合には、この方法で求め
た設計時間帯に於ける積算発電量が、その設計時間帯に
於ける積算発電量の最小値を与えるものとなる。
は、ルーフ面の空間方位以外にも諸々の要因を計算に入
れなければならないが、全面日照時間帯に含まれる設計
時間帯に於ける直達日射発電量およびその積算値の求め
方には、以下に示すような簡明な方法がある。この方法
は、請求項１の受光面（ソーラールーフ）にも、或いは
請求項２の受光面（ソーラールーフ）の場合にも共通し
て使える方法である。すなわち、各受光面の傾斜角（ル
ーフベクトルが、垂直軸となす角度）を、 α１，α２，・・・・，αｎ とし、各受光面の太陽電池容量をそれぞれ Ｃ１，Ｃ２，・・・・，Ｃｎ とすると、水平面すなわち前記射影平面に Ｃ＝Ｃ１・ＳＩＮ（α１）＋Ｃ２・ＳＩＮ（α２） ＋
・・・・＋Ｃｎ・ＳＩＮ（αｎ） の太陽電池が装着されて居るものと見做して計算すれば
よい。設計時間帯に全面日照時間帯となる水平設置方位
が存在する請求項１のｂ）の場合には、この方法で求め
た設計時間帯に於ける積算発電量が、その設計時間帯に
於ける積算発電量の最小値を与えるものとなる。
【０１６０】 以上の実施例の説明により、請求項３、４、５、のいず
れかに含まれる太陽電池工作物の設計、製作、導入・設
置方法を明らかにした。具体例としては、ソーラー標識
とソーラー電話ボックスをあげたが、請求項６、７、８
は、主たる負荷がポンプもしくは／及び送風機であるよ
うな太陽電池工作物もしくは建造物で、本発明の作用、
効果が顕著であるものである。本発明の作用に基づく太
陽電池工作物・建造物の設計、製作、導入・設置方法
は、負荷や使用目的が異なっても前述の実施例で説明し
た方法がそのまま適用できる。すなわち、設定季日に於
ける負荷電力の大きさが判れば、設置条件を考慮した設
計条件（前記設計時間帯と散乱日照条件）を設定して、
あとは負荷電力を賄い得るようなソーラールーフの形状
及び太陽電池装着量を決定してやれば良い。あるいは、
ソーラールーフの形状、太陽電池装着量及び設計条件を
まず設定しておいて、それに見合う大きさの負荷動力を
有する仕様のものに決定すれば良い。従って、請求項
６、７、８の実施例では、設計仕様の設定方法は既に説
明済みであるので、システムの電力収支に関する説明は
必要最低限に止め、図面による説明に主体を置く。
れかに含まれる太陽電池工作物の設計、製作、導入・設
置方法を明らかにした。具体例としては、ソーラー標識
とソーラー電話ボックスをあげたが、請求項６、７、８
は、主たる負荷がポンプもしくは／及び送風機であるよ
うな太陽電池工作物もしくは建造物で、本発明の作用、
効果が顕著であるものである。本発明の作用に基づく太
陽電池工作物・建造物の設計、製作、導入・設置方法
は、負荷や使用目的が異なっても前述の実施例で説明し
た方法がそのまま適用できる。すなわち、設定季日に於
ける負荷電力の大きさが判れば、設置条件を考慮した設
計条件（前記設計時間帯と散乱日照条件）を設定して、
あとは負荷電力を賄い得るようなソーラールーフの形状
及び太陽電池装着量を決定してやれば良い。あるいは、
ソーラールーフの形状、太陽電池装着量及び設計条件を
まず設定しておいて、それに見合う大きさの負荷動力を
有する仕様のものに決定すれば良い。従って、請求項
６、７、８の実施例では、設計仕様の設定方法は既に説
明済みであるので、システムの電力収支に関する説明は
必要最低限に止め、図面による説明に主体を置く。
【０１６１】図５４は請求項６に関する実施例の一つ
で、ソーラー自動灌水式の「ソーラーフラワーボック
ス」である。すなわち貯水槽に浸設された水中ポンプも
しくは貯水槽から吸水出来る吸水ポンプを有し、太陽電
池により発生した光起電力を二次電池に蓄えた電力によ
り、前記ポンプを日没、もしくは夜明け、もしくはその
双方の時刻に事前に設定せる一定の時間だけ駆動してや
り、チューブ等の送水管を通じて植栽に灌水する。日没
もしくは夜明けの判断は、太陽電池の光起電力の検出に
よるか、あるいは光センサーを別付けで設け、その出力
検出による。灌水時間帯はタイマーで設定出来るように
し、又、灌水時を日没にするか夜明けにするか、あるい
はその双方にするかは選択スウィッチにより選択できる
ものとする。貯水槽の水源には透水性タイルによる舗装
とうまく組み合わせて雨水を集める様に工夫してもよい
し、あるいは上水管をひいて或る一定レヴェルの水位を
保つようにしても良いし、あるいは上水を給水ホースや
給水車で補給することにしてもよい。 このようなシス
テムの場合ポイントは、水中ポンプ（吸水ポンプ）の性
能と 一日当たりの灌水量、貯水槽の容量、ソーラール
ーフの形状特性と太陽電池の装着量である。
で、ソーラー自動灌水式の「ソーラーフラワーボック
ス」である。すなわち貯水槽に浸設された水中ポンプも
しくは貯水槽から吸水出来る吸水ポンプを有し、太陽電
池により発生した光起電力を二次電池に蓄えた電力によ
り、前記ポンプを日没、もしくは夜明け、もしくはその
双方の時刻に事前に設定せる一定の時間だけ駆動してや
り、チューブ等の送水管を通じて植栽に灌水する。日没
もしくは夜明けの判断は、太陽電池の光起電力の検出に
よるか、あるいは光センサーを別付けで設け、その出力
検出による。灌水時間帯はタイマーで設定出来るように
し、又、灌水時を日没にするか夜明けにするか、あるい
はその双方にするかは選択スウィッチにより選択できる
ものとする。貯水槽の水源には透水性タイルによる舗装
とうまく組み合わせて雨水を集める様に工夫してもよい
し、あるいは上水管をひいて或る一定レヴェルの水位を
保つようにしても良いし、あるいは上水を給水ホースや
給水車で補給することにしてもよい。 このようなシス
テムの場合ポイントは、水中ポンプ（吸水ポンプ）の性
能と 一日当たりの灌水量、貯水槽の容量、ソーラール
ーフの形状特性と太陽電池の装着量である。
【０１６２】水中（吸水）ポンプは、システムを簡略化
する為には、直流ポンプがよいが、たとえば、直流ポン
プとしては、次のような性能のものが−般的に市販され
ている。 直流１２Ｖ用水中ポンプ： 最大揚水高程 ３．５Ｍ 最大吐出水量 ５０リットル／分 消費電力 ８４ワット 直流２４Ｖ用水中ポンプ 最大揚水高程 ５Ｍ 最大吐出水量 ３５リットル／分 消費電力 ８４ワット 従って例えば、揚水高程を３メートルとして、１２Ｖ用
の水中ポンプを使用し、１分間当たりの吐出水量が８リ
ットルになるとすると、一日（合計）１０分間点滴灌水
してやるとすると、１日当たりの灌水量は、ほぼ８０リ
ットルとなり、直栽一鉢あたり２リットル／日換算の点
滴灌水を施すものとすると、この水中ポンプ一つで４０
鉢分の直栽の灌水を賄うことが可能となる（但し配管内
容量を無視しているので、もし灌水後の配管内残留水の
逆流を防ぎたいならば、配管の根元に逆流防止弁を付け
ておくとよい）。この場合の１日当たりの消費電力はほ
ぼ１４Ｗ・ＨＲＳ／日であるから、ソーラールーフの受
光面の空間形状特性を図１もしくは図４２に示すような
配置特性の、等しい傾斜角１５度の２つの受光面により
形成されたものとし、春夏秋冬の季日に於ける設計条件
と、基準（１０Ｗ／受光面の太陽電池換算）設計発電量
を表６のものとすると、１受光面当たりの太陽電池容量
は概ね４．５ワット程度、両受光面あわせても９ワット
程度のものとなる。このようなシステムの場合、１個の
水中ポンプで、ほぼ２０本分の空中花壇ポールの灌水が
賄えるから、送水管を何段階かで分岐して、各空中花壇
に配水し、又太陽電池ルーフも、貯水槽に近接した空中
花壇ポールを選んで装着すれば良い。
する為には、直流ポンプがよいが、たとえば、直流ポン
プとしては、次のような性能のものが−般的に市販され
ている。 直流１２Ｖ用水中ポンプ： 最大揚水高程 ３．５Ｍ 最大吐出水量 ５０リットル／分 消費電力 ８４ワット 直流２４Ｖ用水中ポンプ 最大揚水高程 ５Ｍ 最大吐出水量 ３５リットル／分 消費電力 ８４ワット 従って例えば、揚水高程を３メートルとして、１２Ｖ用
の水中ポンプを使用し、１分間当たりの吐出水量が８リ
ットルになるとすると、一日（合計）１０分間点滴灌水
してやるとすると、１日当たりの灌水量は、ほぼ８０リ
ットルとなり、直栽一鉢あたり２リットル／日換算の点
滴灌水を施すものとすると、この水中ポンプ一つで４０
鉢分の直栽の灌水を賄うことが可能となる（但し配管内
容量を無視しているので、もし灌水後の配管内残留水の
逆流を防ぎたいならば、配管の根元に逆流防止弁を付け
ておくとよい）。この場合の１日当たりの消費電力はほ
ぼ１４Ｗ・ＨＲＳ／日であるから、ソーラールーフの受
光面の空間形状特性を図１もしくは図４２に示すような
配置特性の、等しい傾斜角１５度の２つの受光面により
形成されたものとし、春夏秋冬の季日に於ける設計条件
と、基準（１０Ｗ／受光面の太陽電池換算）設計発電量
を表６のものとすると、１受光面当たりの太陽電池容量
は概ね４．５ワット程度、両受光面あわせても９ワット
程度のものとなる。このようなシステムの場合、１個の
水中ポンプで、ほぼ２０本分の空中花壇ポールの灌水が
賄えるから、送水管を何段階かで分岐して、各空中花壇
に配水し、又太陽電池ルーフも、貯水槽に近接した空中
花壇ポールを選んで装着すれば良い。
【０１６３】このようなソーラー自動灌水システムは、
貯水槽の水を飲料用の上水にしてをけば、常時は植栽用
の灌水にあてながら、非常時には、緊急用の飲料水にあ
てることが可能であり、防災用貯水槽としても兼用でき
る。
貯水槽の水を飲料用の上水にしてをけば、常時は植栽用
の灌水にあてながら、非常時には、緊急用の飲料水にあ
てることが可能であり、防災用貯水槽としても兼用でき
る。
【０１６４】図５５、図５６、図５７は、請求項７記載
の「ソーラーフロート浄化システム」の実施例である。
このシステムは、有機物による水質の富養化による水質
汚染が激しい（すなわち生物学的酸素要求量であるＢＯ
Ｄ値が高い）湖や池等おもに陸水の水質浄化を目的とし
たもので、水中に空中の酸素を曝気富化した水を戻して
やることにより水中もしくは水底の好気性菌の繁殖をた
すけ、有機物の分解処理を促進する為のものであるが、
このようなシステムに曝気用動力源もしくは／及び吸排
水用の循環用動力源を外部から燃料補給したりあるいは
外部から系統電源を敷設するのは困難であり又、不経済
でもあるので、本実施例に示すような太陽電池による独
立電源型のものが好ましい。しかるに、本実施例にある
ような浮体構造物の場合、浮遊方位を固定するのは困難
であり、本発明の実施例が効を奏する事例である。
の「ソーラーフロート浄化システム」の実施例である。
このシステムは、有機物による水質の富養化による水質
汚染が激しい（すなわち生物学的酸素要求量であるＢＯ
Ｄ値が高い）湖や池等おもに陸水の水質浄化を目的とし
たもので、水中に空中の酸素を曝気富化した水を戻して
やることにより水中もしくは水底の好気性菌の繁殖をた
すけ、有機物の分解処理を促進する為のものであるが、
このようなシステムに曝気用動力源もしくは／及び吸排
水用の循環用動力源を外部から燃料補給したりあるいは
外部から系統電源を敷設するのは困難であり又、不経済
でもあるので、本実施例に示すような太陽電池による独
立電源型のものが好ましい。しかるに、本実施例にある
ような浮体構造物の場合、浮遊方位を固定するのは困難
であり、本発明の実施例が効を奏する事例である。
【０１６５】例えば、湖や沼の場合を例に取ると富養化
物が沈殿して最も汚染がひどいのは水底部であり、湖水
を曝気する場合には、深水部に曝気せねば意味がない
が、これを直接曝気すると、相当な曝気圧が必要であ
り、使用できるエアーポンプの種類も少なく高価なもの
となり、何よりも消費電力（ワット）当たりの曝気量が
極端に少なくなる。
物が沈殿して最も汚染がひどいのは水底部であり、湖水
を曝気する場合には、深水部に曝気せねば意味がない
が、これを直接曝気すると、相当な曝気圧が必要であ
り、使用できるエアーポンプの種類も少なく高価なもの
となり、何よりも消費電力（ワット）当たりの曝気量が
極端に少なくなる。
【０１６６】そこで、本発明では、図５５に示したよう
に、水中ポンプ５５３により管５５５及び吐出口５５６
を通じて浮体上の曝気水槽５５１に水をくみ上げ、収納
ボックス５５４内に設置された曝気用ファンあるいはエ
アーポンプにより、曝気吐出管Ｗを通じて空気を吐出し
て浮体上で浅水位曝気し、曝気済の酸素富化した水を、
湖面水位と浮体上の水槽水位の差により、あるいはサイ
フォン効果により、水底まで延びた排水管チューブ５５
７で水底にもどしてやる循環曝気方式を採用している。
なお、サイフォン効果を用いる場合には、水槽の水が無
くなった場合サイフォン効果が自動的に復帰しなくなる
ので、初動時に水槽に設けたもう一つの水中ポンプある
いは吸水ポンプにより、排水作用を支援するようにする
とよい。
に、水中ポンプ５５３により管５５５及び吐出口５５６
を通じて浮体上の曝気水槽５５１に水をくみ上げ、収納
ボックス５５４内に設置された曝気用ファンあるいはエ
アーポンプにより、曝気吐出管Ｗを通じて空気を吐出し
て浮体上で浅水位曝気し、曝気済の酸素富化した水を、
湖面水位と浮体上の水槽水位の差により、あるいはサイ
フォン効果により、水底まで延びた排水管チューブ５５
７で水底にもどしてやる循環曝気方式を採用している。
なお、サイフォン効果を用いる場合には、水槽の水が無
くなった場合サイフォン効果が自動的に復帰しなくなる
ので、初動時に水槽に設けたもう一つの水中ポンプある
いは吸水ポンプにより、排水作用を支援するようにする
とよい。
【０１６７】図５６に示した実施例は、水槽体５６１を
密閉式にして、加圧曝気するもので、エアーは、吸入管
５６６を通じて吸入され、曝気吐出管Ｗから加圧排出さ
れ、曝気済みの水は、曝気槽内の水位と自然水位の水位
差に加え、曝気圧（槽内圧）の作用により、排水管５６
７を通じて深水部の水底に排出される。
密閉式にして、加圧曝気するもので、エアーは、吸入管
５６６を通じて吸入され、曝気吐出管Ｗから加圧排出さ
れ、曝気済みの水は、曝気槽内の水位と自然水位の水位
差に加え、曝気圧（槽内圧）の作用により、排水管５６
７を通じて深水部の水底に排出される。
【０１６８】図５７に示した実施例は、浮体上には水槽
は設けず（従って５７１は単なる空洞の匡体容器）、エ
アー吸入管５７６から吸入されたエアーは、吸水管５７
４から吸い上げられる水と吸水管内或いはボックス５７
３内のミキサー吸水ポンプのポンプ槽内、もしくはメッ
シュボックス５７５内のミキサー水中ポンプ内で直接混
合され、吐出排水管５７７を通じて水と共に水底に排水
される。従ってこのような場合匡体容器５７１を浮体と
して兼用出来る場合には、浮体５７２は不用な場合もあ
る。
は設けず（従って５７１は単なる空洞の匡体容器）、エ
アー吸入管５７６から吸入されたエアーは、吸水管５７
４から吸い上げられる水と吸水管内或いはボックス５７
３内のミキサー吸水ポンプのポンプ槽内、もしくはメッ
シュボックス５７５内のミキサー水中ポンプ内で直接混
合され、吐出排水管５７７を通じて水と共に水底に排水
される。従ってこのような場合匡体容器５７１を浮体と
して兼用出来る場合には、浮体５７２は不用な場合もあ
る。
【０１６９】本システムでは、二次電池は設けてもよい
し、設けなくてもよい。但し、太陽電池で直接駆動する
と、太陽電池の出力（内部）インピーダンスが、受光強
度により大幅に変化しするので、直流機器を使用する場
合にも動力機（モーター）の仕様に注意せねばならな
い。例えば、ブラシレスモーターの様に一定の入力イン
ピーダンスを前提とした仕様の場合には、太陽電池の発
生電力を充分に効率よく消化出来ない場合もあり、この
ような場合には、二次電池をバッファーとして抱かした
方がよい場合がある。但し、二次電池が過充電の状態に
あり、太陽電池からの電力が余剰電力となる場合には、
太陽電池による発生電力を主に消化し、二次電池からの
電力は、不足分を補充する程度に消費するような電力分
配系にしておく必要がある。このような電力分配方式
は、負荷への電源ラインを二次電池と太陽電池に分岐し
て双方から供給される電力を時分割法により、時分割デ
ューティー比を可変にして電力分配を行うような制御系
を設けるとよい。
し、設けなくてもよい。但し、太陽電池で直接駆動する
と、太陽電池の出力（内部）インピーダンスが、受光強
度により大幅に変化しするので、直流機器を使用する場
合にも動力機（モーター）の仕様に注意せねばならな
い。例えば、ブラシレスモーターの様に一定の入力イン
ピーダンスを前提とした仕様の場合には、太陽電池の発
生電力を充分に効率よく消化出来ない場合もあり、この
ような場合には、二次電池をバッファーとして抱かした
方がよい場合がある。但し、二次電池が過充電の状態に
あり、太陽電池からの電力が余剰電力となる場合には、
太陽電池による発生電力を主に消化し、二次電池からの
電力は、不足分を補充する程度に消費するような電力分
配系にしておく必要がある。このような電力分配方式
は、負荷への電源ラインを二次電池と太陽電池に分岐し
て双方から供給される電力を時分割法により、時分割デ
ューティー比を可変にして電力分配を行うような制御系
を設けるとよい。
【０１７０】このような「ソーラーフロート浄化システ
ム」の典型的性能仕様を図５５の場合を例に、次に示
す。 ルーフ形状：図４に示すソーラールーフで、各受光面の
最大傾斜角を等しく１５度とする。ソーラールーフ全体
の水平射影面積を、ほぼ２５平米とする。 太陽電池装着量：１受光面当たり、定格出力容量概ね６
００ワット、ソーラールーフ全体で２．４ＫＷ（キロワ
ット）とする。 揚水電力：１立米／時あたり２５ワット 曝気電力：１立米／時あたり１．５ワット とし、循環水量（処理水量）１立米あたり５立米の空気
を曝気するものとし、曝気時間帯は昼間だけとし、す
る。そうすると、春夏秋冬に於ける１日当たりの平均的
曝量及び、水循環量は概ね次の表２１のようになる：
尚、各季日に於ける設計条件は、表６に示す通りとす
る。
ム」の典型的性能仕様を図５５の場合を例に、次に示
す。 ルーフ形状：図４に示すソーラールーフで、各受光面の
最大傾斜角を等しく１５度とする。ソーラールーフ全体
の水平射影面積を、ほぼ２５平米とする。 太陽電池装着量：１受光面当たり、定格出力容量概ね６
００ワット、ソーラールーフ全体で２．４ＫＷ（キロワ
ット）とする。 揚水電力：１立米／時あたり２５ワット 曝気電力：１立米／時あたり１．５ワット とし、循環水量（処理水量）１立米あたり５立米の空気
を曝気するものとし、曝気時間帯は昼間だけとし、す
る。そうすると、春夏秋冬に於ける１日当たりの平均的
曝量及び、水循環量は概ね次の表２１のようになる：
尚、各季日に於ける設計条件は、表６に示す通りとす
る。
【０１７１】
【表２１】
【０１７２】図５８は、請求項８に記載のソーラートイ
レの実施例の一例を示す図である。ソーラールーフの形
状特性は、図１のものとし、 受光面の傾斜角は双方と
もに１５度とし、各設計季日の設計条件と基準設計発電
量は表６の通りとする。本ソーラートイレは、水洗式簡
易トイレであるが、一応三次処理迄含めた単独処理方式
の浄化槽５８３を備え、流入水のＢＯＤを２６０ＰＰＭ
として、 排水管Ｕ２に於ける排出水質のＢＯＤ基準は
２０〜３０ＰＰＭ程度まで達成出来るものとする。処理
排水は中水槽５８４に集められ、５８７に収納されてい
る吸水ポンプで水洗水貯水槽５８１に揚水され、水洗管
Ｕ１を通じて人体感知センサーＪと電磁弁ｑ１の組合せ
自動操作により便器５８２に送られ循環使用するが、中
水槽５８４の水位が一定レヴェル以下となると、収納ボ
ックス５８５に収納されている制御系から、配線Ｆ５を
通じて浄水補給管Ｕ５の電磁弁ｑ２が開き、上水が水洗
水貯水槽５８１に補給される。尚、水洗水への吸水・止
水は、水洗貯水槽に取りつけられた水位センサーからの
信号を配線Ｆ６を通じて収納ボックス５８５に収納され
ている制御系に伝えられ、収納ボックス５８７に収納さ
れている吸水ポンプもしくは／及び電磁弁Ｕ５を制御す
ることにより行われる。浄化方式は、好気性菌の活性汚
泥による微生物処理方式によるものとし、収納ボックス
５８６に収納されたエアーポンプにより曝気吐出管Ｗを
通じて接触曝気槽５８３に空気が供給される接触曝気処
理となる。従って、主たる負荷は、この曝気用の動力
と、水洗水の循環用動力であり、あとは付帯的なものと
して換気扇やトイレサインもふくめた夜間用照明があ
る。便器の数は、大小合わせて３つ程度とし、浄化槽に
かかる負荷は５０人槽換算とする（要するに１日あたり
の平均的利用延べ人数がほぼ５０人）。
レの実施例の一例を示す図である。ソーラールーフの形
状特性は、図１のものとし、 受光面の傾斜角は双方と
もに１５度とし、各設計季日の設計条件と基準設計発電
量は表６の通りとする。本ソーラートイレは、水洗式簡
易トイレであるが、一応三次処理迄含めた単独処理方式
の浄化槽５８３を備え、流入水のＢＯＤを２６０ＰＰＭ
として、 排水管Ｕ２に於ける排出水質のＢＯＤ基準は
２０〜３０ＰＰＭ程度まで達成出来るものとする。処理
排水は中水槽５８４に集められ、５８７に収納されてい
る吸水ポンプで水洗水貯水槽５８１に揚水され、水洗管
Ｕ１を通じて人体感知センサーＪと電磁弁ｑ１の組合せ
自動操作により便器５８２に送られ循環使用するが、中
水槽５８４の水位が一定レヴェル以下となると、収納ボ
ックス５８５に収納されている制御系から、配線Ｆ５を
通じて浄水補給管Ｕ５の電磁弁ｑ２が開き、上水が水洗
水貯水槽５８１に補給される。尚、水洗水への吸水・止
水は、水洗貯水槽に取りつけられた水位センサーからの
信号を配線Ｆ６を通じて収納ボックス５８５に収納され
ている制御系に伝えられ、収納ボックス５８７に収納さ
れている吸水ポンプもしくは／及び電磁弁Ｕ５を制御す
ることにより行われる。浄化方式は、好気性菌の活性汚
泥による微生物処理方式によるものとし、収納ボックス
５８６に収納されたエアーポンプにより曝気吐出管Ｗを
通じて接触曝気槽５８３に空気が供給される接触曝気処
理となる。従って、主たる負荷は、この曝気用の動力
と、水洗水の循環用動力であり、あとは付帯的なものと
して換気扇やトイレサインもふくめた夜間用照明があ
る。便器の数は、大小合わせて３つ程度とし、浄化槽に
かかる負荷は５０人槽換算とする（要するに１日あたり
の平均的利用延べ人数がほぼ５０人）。
【０１７３】そうすると、水洗水の使用量は、１日当た
りほぼ２．５立米、曝気量は曝気深度を１〜１．５メー
トルとしてほぼ７．２立米／時必要であり、水洗水の循
環（若しくは吸水）用電力として１日当たり約２００Ｗ
・ＨＲＳ、曝気用の電力として、（昼夜連続曝気）１日
当たりほぼ３．６ＫＷ・ＨＲＳの電力が必要であり、夜
間照明用等の付帯負荷電力をほぼ１４０〜２００Ｗ・Ｈ
ＲＳ／日とすると、１日当たりの必要負荷電力は、ほぼ
４ＫＷ・ＨＲＳ程度必要となる。従って、表６に照らし
合わせると、結局必要な太陽電池装着量は実効率を８５
％とすると、１受光面当たり概ね６２５ワット相当のも
のとなり、全部で２．５キロワット相当の容量となる。
大きさとしては、単結晶シリコン製の太陽電池ならば全
部で約２５平米となり、平面図に於いて約５メートル四
方のトイレということになる。
りほぼ２．５立米、曝気量は曝気深度を１〜１．５メー
トルとしてほぼ７．２立米／時必要であり、水洗水の循
環（若しくは吸水）用電力として１日当たり約２００Ｗ
・ＨＲＳ、曝気用の電力として、（昼夜連続曝気）１日
当たりほぼ３．６ＫＷ・ＨＲＳの電力が必要であり、夜
間照明用等の付帯負荷電力をほぼ１４０〜２００Ｗ・Ｈ
ＲＳ／日とすると、１日当たりの必要負荷電力は、ほぼ
４ＫＷ・ＨＲＳ程度必要となる。従って、表６に照らし
合わせると、結局必要な太陽電池装着量は実効率を８５
％とすると、１受光面当たり概ね６２５ワット相当のも
のとなり、全部で２．５キロワット相当の容量となる。
大きさとしては、単結晶シリコン製の太陽電池ならば全
部で約２５平米となり、平面図に於いて約５メートル四
方のトイレということになる。
【０１７４】尚、図示はしていないが、トイレサインや
トイレ内の夜間照明は、ＥＬや冷陰極管を使用し、しか
も内部照明は、利用者の有無を人体感知センサーＪで自
動検知して、利用者が存在する時のみ点灯させるシステ
ムとする。又、曝気は夜間も連続的に行うものとしてい
るが、夜間は間欠曝気に切り替えても支障は無いであろ
う。又当然二次電池を備えたシステムとする。換気扇５
８８もとりつけた方がよいが、換気扇用の電力は、二次
電池が過充電状態にあり、しかも太陽電池の光起電力が
主たる負荷に必要な電力を供給して余り有る時に於いて
のみその余剰電力をもってこれに充てるものとする。従
って、請求項５に記載のソーラー電話ボックスの換気扇
の場合と同様、換気扇５８８の電力は、システム全体の
電力バランスの埒外に置くことが出来る。
トイレ内の夜間照明は、ＥＬや冷陰極管を使用し、しか
も内部照明は、利用者の有無を人体感知センサーＪで自
動検知して、利用者が存在する時のみ点灯させるシステ
ムとする。又、曝気は夜間も連続的に行うものとしてい
るが、夜間は間欠曝気に切り替えても支障は無いであろ
う。又当然二次電池を備えたシステムとする。換気扇５
８８もとりつけた方がよいが、換気扇用の電力は、二次
電池が過充電状態にあり、しかも太陽電池の光起電力が
主たる負荷に必要な電力を供給して余り有る時に於いて
のみその余剰電力をもってこれに充てるものとする。従
って、請求項５に記載のソーラー電話ボックスの換気扇
の場合と同様、換気扇５８８の電力は、システム全体の
電力バランスの埒外に置くことが出来る。
【０１７５】
【効果】本発明の第一義的な効果は、その作用から直接
的に導き出すことが出来る。本発明の作用およびその実
施例に於ける説明から明らかな通り、本発明による太陽
電池工作物・あるいは建造物は、設計時間帯に於ける積
算発電量が、その水平設置方位に依存しないか、あるい
は或る値を下回らない。従って、本発明による太陽電池
工作物は、その設置点直達日照条件が上記設計時間帯を
含むものであれば、水平設置方位を気にせずに任意の設
置方位を選ぶことが可能であり、その結果、従来の一般
的太陽電池工作物の様に、設置点・設置方位によって場
所毎に太陽電池面を所定方位（通常は真南）に向けてや
る必要が無く、ひいては、太陽電池工作物としてのイメ
ージの一体性が損なわれることがない。
的に導き出すことが出来る。本発明の作用およびその実
施例に於ける説明から明らかな通り、本発明による太陽
電池工作物・あるいは建造物は、設計時間帯に於ける積
算発電量が、その水平設置方位に依存しないか、あるい
は或る値を下回らない。従って、本発明による太陽電池
工作物は、その設置点直達日照条件が上記設計時間帯を
含むものであれば、水平設置方位を気にせずに任意の設
置方位を選ぶことが可能であり、その結果、従来の一般
的太陽電池工作物の様に、設置点・設置方位によって場
所毎に太陽電池面を所定方位（通常は真南）に向けてや
る必要が無く、ひいては、太陽電池工作物としてのイメ
ージの一体性が損なわれることがない。
【０１７６】このことは、躯体も含めて表示物としての
イメージの同一性が重要視される標識類には特にその効
果が顕著であり、なかんずく、河川名標識や１０８系の
道路案内標識の様に表示面が横に広くてかつ厚みが薄い
ものは、必要とする太陽電池パネルを従来のように必ず
真南に向けて設定傾斜角度（ほぼ４５度）で装着するこ
とが、造作的に殆ど不可能であり、本発明による方法し
か太陽電池の装着方法は有り得ないと云っても過言では
ない。
イメージの同一性が重要視される標識類には特にその効
果が顕著であり、なかんずく、河川名標識や１０８系の
道路案内標識の様に表示面が横に広くてかつ厚みが薄い
ものは、必要とする太陽電池パネルを従来のように必ず
真南に向けて設定傾斜角度（ほぼ４５度）で装着するこ
とが、造作的に殆ど不可能であり、本発明による方法し
か太陽電池の装着方法は有り得ないと云っても過言では
ない。
【０１７７】このことは、標識に限らず、他の用途に於
いても共通した著しい効果と云える。例えば、図５２、
５３に示したソーラー電話ボックスの場合にも従来の用
に屋根の太陽電池パネルを真南４５度に傾けて取りつけ
るとすると、その重大さが理解されるはずである。何よ
りも太陽電池パネルが立ち上がってくるため、ボックス
の高さが高くなり、風に対する安定性が悪くなるので、
構造的な面が全て変わってきて、基礎の設計も大きくせ
ざるを得ないであろう。それに公衆電話ボックスも、や
はりイメージとしての一体性が必要なものである。
いても共通した著しい効果と云える。例えば、図５２、
５３に示したソーラー電話ボックスの場合にも従来の用
に屋根の太陽電池パネルを真南４５度に傾けて取りつけ
るとすると、その重大さが理解されるはずである。何よ
りも太陽電池パネルが立ち上がってくるため、ボックス
の高さが高くなり、風に対する安定性が悪くなるので、
構造的な面が全て変わってきて、基礎の設計も大きくせ
ざるを得ないであろう。それに公衆電話ボックスも、や
はりイメージとしての一体性が必要なものである。
【０１７８】又、図５４に示したようなソーラー空中花
壇の場合にも、このような太陽電池工作物は、太陽電池
工作物である以前に設置・配置上の美しさが求められる
修景物であり、太陽電池の向きを優先させて考えるのは
主客転倒となり、従って、花を見せたい方向に太陽電池
が従ってくれる本発明に依る方法以外に有効な手だては
無いであろう。
壇の場合にも、このような太陽電池工作物は、太陽電池
工作物である以前に設置・配置上の美しさが求められる
修景物であり、太陽電池の向きを優先させて考えるのは
主客転倒となり、従って、花を見せたい方向に太陽電池
が従ってくれる本発明に依る方法以外に有効な手だては
無いであろう。
【０１７９】図５５から図５７に示した「ソーラーフロ
ート浄化システム」の場合には、本発明の効果は、実施
例の説明の処で既に言及した通りである。すなわち、こ
のような浮遊物の場合錨等を四隅に取付けて係留しても
水深が深くなればなるほど水平回転方位を完全に固定す
るのは不可能であり、従って本発明によるものしか有効
な手だては有り得ない。
ート浄化システム」の場合には、本発明の効果は、実施
例の説明の処で既に言及した通りである。すなわち、こ
のような浮遊物の場合錨等を四隅に取付けて係留しても
水深が深くなればなるほど水平回転方位を完全に固定す
るのは不可能であり、従って本発明によるものしか有効
な手だては有り得ない。
【０１８０】図５８に示した「ソーラー水洗トイレ」の
場合も本発明の効果は顕著である。この場合、その効果
は、「ソーラー電話ボックス」の場合とほぼ同様のもの
であるが、更にそれの極端な場合と考えれば理解しやす
いであろう。すなわち、数キロワットもの太陽電池パネ
ルを、南方４５度の一枚物の面に装着する屋根の設計に
するのは大変である。又、たとえば、広い公園内の場
合、公衆トイレは至るところにあるが、やはりイメージ
としての一体性が有るものとなっており、その点でも本
発明の効果は顕著である。もしその為に、ソーラールー
フを建物の屋根に一体化した物を設計・製作したとし
て、これを従来の様に屋根面が必ず南方を向くように建
造するとなると、歩道や広場等他の公園施設との関係、
利用者のアプローチ・導線をすべて無視することとな
り、東西南北の方位のみが優先されるまるで昔し昔の陰
陽道の復活である。
場合も本発明の効果は顕著である。この場合、その効果
は、「ソーラー電話ボックス」の場合とほぼ同様のもの
であるが、更にそれの極端な場合と考えれば理解しやす
いであろう。すなわち、数キロワットもの太陽電池パネ
ルを、南方４５度の一枚物の面に装着する屋根の設計に
するのは大変である。又、たとえば、広い公園内の場
合、公衆トイレは至るところにあるが、やはりイメージ
としての一体性が有るものとなっており、その点でも本
発明の効果は顕著である。もしその為に、ソーラールー
フを建物の屋根に一体化した物を設計・製作したとし
て、これを従来の様に屋根面が必ず南方を向くように建
造するとなると、歩道や広場等他の公園施設との関係、
利用者のアプローチ・導線をすべて無視することとな
り、東西南北の方位のみが優先されるまるで昔し昔の陰
陽道の復活である。
【０１８１】次に普及上の効果について言及する。本発
明による太陽電池工作物は、日照条件に係わる設置点依
存性から解放される為、その設計・製作・設置が極めて
容易となり、かつ個別設置点に依存しない蓋然性、一般
性のある設計・製作・導入が可能となるため、今まで事
実上困難であった分野に於ける太陽電池システムの普及
・促進に寄与する。この効果を具体的に説明すると、今
まで太陽電池システムの設計・設置は最終的には具体的
設置点の日照条件を調べなければ始まらなかった。しか
し本発明による太陽電池工作物は、そのようなことをし
なくても、直達日照条件として前記せる設計時間帯を設
定し、又、前記の散乱日照条件も何％と設計値として設
定してやればそれだけで、システムの設計・製作が可能
であり、いざ設置にあたっては、その日照条件が、設計
値の範囲をカバーしているかどうか調べてやればよい。
そのチェックは、日照条件等測定方法に係わる本発明者
の前記先願発明に記載の方法を用いればよい。その設計
上の効果はまさに前記実施例の説明で具体的に見た通り
であり、河川名標識の型式すなわちシステムの類型をか
くも容易にあれだけの種類を一挙にそろえられるのは本
発明の効果そのものである。 この効果は、何も河川名
標識に限定されるわけではなく１０８系の道路案内標識
にしても（実施例で示したのはもう少し粗っぽい分類で
あるが）同様の効果が発揮出来ることは明白である。
明による太陽電池工作物は、日照条件に係わる設置点依
存性から解放される為、その設計・製作・設置が極めて
容易となり、かつ個別設置点に依存しない蓋然性、一般
性のある設計・製作・導入が可能となるため、今まで事
実上困難であった分野に於ける太陽電池システムの普及
・促進に寄与する。この効果を具体的に説明すると、今
まで太陽電池システムの設計・設置は最終的には具体的
設置点の日照条件を調べなければ始まらなかった。しか
し本発明による太陽電池工作物は、そのようなことをし
なくても、直達日照条件として前記せる設計時間帯を設
定し、又、前記の散乱日照条件も何％と設計値として設
定してやればそれだけで、システムの設計・製作が可能
であり、いざ設置にあたっては、その日照条件が、設計
値の範囲をカバーしているかどうか調べてやればよい。
そのチェックは、日照条件等測定方法に係わる本発明者
の前記先願発明に記載の方法を用いればよい。その設計
上の効果はまさに前記実施例の説明で具体的に見た通り
であり、河川名標識の型式すなわちシステムの類型をか
くも容易にあれだけの種類を一挙にそろえられるのは本
発明の効果そのものである。 この効果は、何も河川名
標識に限定されるわけではなく１０８系の道路案内標識
にしても（実施例で示したのはもう少し粗っぽい分類で
あるが）同様の効果が発揮出来ることは明白である。
【０１８２】上記のような普及上の効果は何も標識類に
限ったことではなく、ソーラー電話ボックスにしても、
ソーラートイレにしても同様である。特にソーラートイ
レの場合には、従来の太陽電池取り付け方法では、数キ
ロワットもの容量になると、単に設置・建造現場、太陽
電池パネルをグルッと回して南方向けてという訳には行
かない。利用者の便と太陽電池の向きの双方に同時に応
える為には、従来の方法では結局場所毎にソーラートイ
レその物を個別設計・製作と云うこととなり、ソーラー
化による「簡易水洗トイレ」どころではなくなってしま
う。本発明では、設計は一通りで済み、公衆トイレをソ
ーラー化した簡易水洗トイレを普及させる為には本発明
による方法が一番よいであろう。
限ったことではなく、ソーラー電話ボックスにしても、
ソーラートイレにしても同様である。特にソーラートイ
レの場合には、従来の太陽電池取り付け方法では、数キ
ロワットもの容量になると、単に設置・建造現場、太陽
電池パネルをグルッと回して南方向けてという訳には行
かない。利用者の便と太陽電池の向きの双方に同時に応
える為には、従来の方法では結局場所毎にソーラートイ
レその物を個別設計・製作と云うこととなり、ソーラー
化による「簡易水洗トイレ」どころではなくなってしま
う。本発明では、設計は一通りで済み、公衆トイレをソ
ーラー化した簡易水洗トイレを普及させる為には本発明
による方法が一番よいであろう。
【０１８３】太陽電池工作物の普及には、それを導入す
る側すなわち施主の意図とそれを設計する側の意図がう
まくかみ合わなければならない。今までの太陽電池シス
テムは、どちらかというと出た処勝負で、施主にしてみ
れば、その意向を帯してどのような設計のものが上がっ
てくるのか上がってきてみないと分らないし、設計する
ほうでも、果たしてそれが施主の意に沿うものが出来る
かどうか、設計してみないと分らない。しかし本発明に
よる太陽電池の型式工作物では、そのようなことは殆ど
有り得ない。既にそこには施主と設計者を結ぶ共通言語
たる型式が用意され、施主の意向は型式コードに即座に
翻訳可能で、その結果どのような工作物になるか、答え
が用意されているわけで、又、設置点の直達日照条件と
ソーラールーフの散乱日照条件も、その適合条件が前記
説明の如く単純明瞭であり、かつその確認の方法論も本
発明者の前記先願発明による極めて単純明瞭で分り安い
方法が用意されているわけである。
る側すなわち施主の意図とそれを設計する側の意図がう
まくかみ合わなければならない。今までの太陽電池シス
テムは、どちらかというと出た処勝負で、施主にしてみ
れば、その意向を帯してどのような設計のものが上がっ
てくるのか上がってきてみないと分らないし、設計する
ほうでも、果たしてそれが施主の意に沿うものが出来る
かどうか、設計してみないと分らない。しかし本発明に
よる太陽電池の型式工作物では、そのようなことは殆ど
有り得ない。既にそこには施主と設計者を結ぶ共通言語
たる型式が用意され、施主の意向は型式コードに即座に
翻訳可能で、その結果どのような工作物になるか、答え
が用意されているわけで、又、設置点の直達日照条件と
ソーラールーフの散乱日照条件も、その適合条件が前記
説明の如く単純明瞭であり、かつその確認の方法論も本
発明者の前記先願発明による極めて単純明瞭で分り安い
方法が用意されているわけである。
【０１８４】本発明のこのような効果すなわち太陽電池
普及上の効果は、単に小規模な工作物に止まらない。例
えば、昨今法改正や行政上の振興策そして何よりも太陽
電池そのもののコスト低減効果が効を奏して、住宅の屋
根に太陽電池を装着して電力を得ることが可能となりつ
つあるが、この場合、屋根の形状は太陽光発電を意図し
た新築住宅でも無い限りあらかじめ決まっている。日本
の一戸建て住宅の屋根は、切妻状にしろ、寄せ棟状にし
ろ、最近のものは傾斜角が緩やかで、しかもそのある部
分を取れば、本発明のソーラールーフの条件を満たすも
のが多い。現状は、（準）南向きのルーフ面のみに太陽
電池を装着する方法が取られているようであるが、本発
明を用いれば、例えば回転対称性によって選ばれた傾斜
ルーフ面を選んで太陽電池を装着してやれば、建物すな
わち屋根面の方位に関係なく、ある一定量の発電量が得
られることがあらかじめ分るので、それを買う方も売期
待発電量の定量的評価がしやすくひいては普及に役立つ
であろう。
普及上の効果は、単に小規模な工作物に止まらない。例
えば、昨今法改正や行政上の振興策そして何よりも太陽
電池そのもののコスト低減効果が効を奏して、住宅の屋
根に太陽電池を装着して電力を得ることが可能となりつ
つあるが、この場合、屋根の形状は太陽光発電を意図し
た新築住宅でも無い限りあらかじめ決まっている。日本
の一戸建て住宅の屋根は、切妻状にしろ、寄せ棟状にし
ろ、最近のものは傾斜角が緩やかで、しかもそのある部
分を取れば、本発明のソーラールーフの条件を満たすも
のが多い。現状は、（準）南向きのルーフ面のみに太陽
電池を装着する方法が取られているようであるが、本発
明を用いれば、例えば回転対称性によって選ばれた傾斜
ルーフ面を選んで太陽電池を装着してやれば、建物すな
わち屋根面の方位に関係なく、ある一定量の発電量が得
られることがあらかじめ分るので、それを買う方も売期
待発電量の定量的評価がしやすくひいては普及に役立つ
であろう。
【０１８５】このような場合何も全てのルーフ面に等し
い容量の太陽電池を装着する必要は必ずしも無い。例え
ば、話を簡単にする為に、ルーフ面は２面の切妻状屋根
であるとし、Ａ面の太陽電地の装着可能量とその発電量
が分っているものとして、Ｂ面にはＡ面よりも少ないい
くばくかの太陽電池を装着することにした場合、Ｂ面に
装着せる太陽電池容量をもって本発明に於ける装着量と
して計算し、それにＡ面の残りの太陽電池による発電量
を足してやれば、全体の発電量が計算できる。
い容量の太陽電池を装着する必要は必ずしも無い。例え
ば、話を簡単にする為に、ルーフ面は２面の切妻状屋根
であるとし、Ａ面の太陽電地の装着可能量とその発電量
が分っているものとして、Ｂ面にはＡ面よりも少ないい
くばくかの太陽電池を装着することにした場合、Ｂ面に
装着せる太陽電池容量をもって本発明に於ける装着量と
して計算し、それにＡ面の残りの太陽電池による発電量
を足してやれば、全体の発電量が計算できる。
【０１８６】以上により、本発明の効果は明らかであ
が、本発明の説明を終えるに当たり、本発明と先行事例
なかんずく本発明者自身の先行事例との関係について触
れておく。
が、本発明の説明を終えるに当たり、本発明と先行事例
なかんずく本発明者自身の先行事例との関係について触
れておく。
【０１８７】単に回転対称なルーフ形状だけならばは、
本発明によらなくても純粋に意匠上の感覚的発想からも
考え出すことは可能であり、太陽電池に係わらない通常
の一戸建て住宅の屋根のほとんどはむしろそのような形
のものが多いし、又、太陽電池を装着したルーフであっ
ても、例えば、本発明者の先願である特願平 ３−２
５４６１４；「受光量測定方法、日照条件測定方法およ
び太陽エネルギー利用システム」に記載の方法を用い
て、その発電量を算出出来るので、本発明によらなくて
も、すなわち、直達日射に対して設置方位依存性が無い
ということを知らなくても、回転対称なルーフ形状を有
する太陽電池工作物を設計したり、製作・設置したりす
ることは、設置点の日照条件や設置方位を現地であらか
じめ調べておけば可能ではある。
本発明によらなくても純粋に意匠上の感覚的発想からも
考え出すことは可能であり、太陽電池に係わらない通常
の一戸建て住宅の屋根のほとんどはむしろそのような形
のものが多いし、又、太陽電池を装着したルーフであっ
ても、例えば、本発明者の先願である特願平 ３−２
５４６１４；「受光量測定方法、日照条件測定方法およ
び太陽エネルギー利用システム」に記載の方法を用い
て、その発電量を算出出来るので、本発明によらなくて
も、すなわち、直達日射に対して設置方位依存性が無い
ということを知らなくても、回転対称なルーフ形状を有
する太陽電池工作物を設計したり、製作・設置したりす
ることは、設置点の日照条件や設置方位を現地であらか
じめ調べておけば可能ではある。
【０１８８】実際、本発明者が基本設計（すなわちルー
フの基本形状寸法や、太陽電池の装着量・発電量、シス
テムのエネルギー収支バランスの計算）を行って設置さ
れた太陽電池工作物の中にもそのルーフ形状が回転対称
なものがある。典型的なものは、本発明者の先願 特願
平 ６−１６３３７３；「ソーラーサイン」の中で図１
に示した淀川のソーラー河川名標識や、同じく当該先願
の実施例として図６５、図６６、図６７、図６８、図６
９に示した太陽電池工作物（ソーラーサイン）で、その
内、図６５と図６６に示したものは、その後実際のフィ
ールドに設置されている。又最も最近の事例としては、
やはり本発明者の基本設計による利根川のソーラー河川
名標識で、ＪＲ宇都宮線（東北本線）が利根川を渡る鉄
橋の埼玉県側に本年度になって設置されたものがあり、
これも１５度の傾斜角を有する断面が切妻状の回転対称
なソーラールーフを有するものである。
フの基本形状寸法や、太陽電池の装着量・発電量、シス
テムのエネルギー収支バランスの計算）を行って設置さ
れた太陽電池工作物の中にもそのルーフ形状が回転対称
なものがある。典型的なものは、本発明者の先願 特願
平 ６−１６３３７３；「ソーラーサイン」の中で図１
に示した淀川のソーラー河川名標識や、同じく当該先願
の実施例として図６５、図６６、図６７、図６８、図６
９に示した太陽電池工作物（ソーラーサイン）で、その
内、図６５と図６６に示したものは、その後実際のフィ
ールドに設置されている。又最も最近の事例としては、
やはり本発明者の基本設計による利根川のソーラー河川
名標識で、ＪＲ宇都宮線（東北本線）が利根川を渡る鉄
橋の埼玉県側に本年度になって設置されたものがあり、
これも１５度の傾斜角を有する断面が切妻状の回転対称
なソーラールーフを有するものである。
【０１８９】しかし重要なことは、これらの先行事例で
は、本発明の技術的思想の内容が開示されてなく、又、
そこからそれを読み取ることは全く不可能であると云う
ことである。実際本発明者の基本設計によるこれらの先
行事例として実際のフィールドに設置されたものを見
て、あのような形状のソーラールーフでは、設置方位に
よって発電量が変わって来るであろうから、意匠上の美
観は別として、太陽電池システムとしては好ましくない
と忠告する人が殆どであり、又、本発明者自身も最初は
そう思っていて、設置方位でどの程度変わるものかシミ
ュレーション計算をして初めて本発明の作用を明確に理
解した次第である。従って、単に形としての先行事例を
見ただけでは、決して本発明には結びつかないし、又、
本発明の先行実施例とは云えないのであり、従ってこれ
らの先行事例が本発明の新規性を損なうものとはならな
い。
は、本発明の技術的思想の内容が開示されてなく、又、
そこからそれを読み取ることは全く不可能であると云う
ことである。実際本発明者の基本設計によるこれらの先
行事例として実際のフィールドに設置されたものを見
て、あのような形状のソーラールーフでは、設置方位に
よって発電量が変わって来るであろうから、意匠上の美
観は別として、太陽電池システムとしては好ましくない
と忠告する人が殆どであり、又、本発明者自身も最初は
そう思っていて、設置方位でどの程度変わるものかシミ
ュレーション計算をして初めて本発明の作用を明確に理
解した次第である。従って、単に形としての先行事例を
見ただけでは、決して本発明には結びつかないし、又、
本発明の先行実施例とは云えないのであり、従ってこれ
らの先行事例が本発明の新規性を損なうものとはならな
い。
【０１９０】既に実施例の説明於いて言及した如く、本
発明による太陽電池工作物は、外形上は、何らの回転対
称を持たないようなもの（請求項１）でも、あるいは外
形上何らかの回転対称を有するもの（請求項２）でも、
外形上現れた回転対称性（これはせいぜい２回対称軸と
か３回対称軸といった整数値）以上のもっと高次の連続
回転対称性をその性能上獲得するわけで、云うなればこ
れは外形上は目には見えない「内部に隠された対称性」
であり、本発明の名称の由来もそこにある。
発明による太陽電池工作物は、外形上は、何らの回転対
称を持たないようなもの（請求項１）でも、あるいは外
形上何らかの回転対称を有するもの（請求項２）でも、
外形上現れた回転対称性（これはせいぜい２回対称軸と
か３回対称軸といった整数値）以上のもっと高次の連続
回転対称性をその性能上獲得するわけで、云うなればこ
れは外形上は目には見えない「内部に隠された対称性」
であり、本発明の名称の由来もそこにある。
【０１９１】すなわち単なる外形上の対称性からは見え
てこない本発明の内部対称性に関する技術思想を、自然
法則に基ずくその作用とともに明確に認識して初めて、
個別設置点の特異性から解放された普及性のある太陽電
池工作物あるいは建造物の設計・供給、ひいてはその採
用・設置導入が可能となるのであり、本発明の請求項１
ないし請求項２のいずれかに記載の太陽電池工作物（−
−−その設計方法により設計・製作されるべきものであ
ること）、もしくは請求項３に記載の太陽電池工作物
（−−−かくしてその使用条件もしくは仕様条件に於い
て供給・採用・設置導入されるべきものであること）に
於いて、初めてそのようなことが可能となる。
てこない本発明の内部対称性に関する技術思想を、自然
法則に基ずくその作用とともに明確に認識して初めて、
個別設置点の特異性から解放された普及性のある太陽電
池工作物あるいは建造物の設計・供給、ひいてはその採
用・設置導入が可能となるのであり、本発明の請求項１
ないし請求項２のいずれかに記載の太陽電池工作物（−
−−その設計方法により設計・製作されるべきものであ
ること）、もしくは請求項３に記載の太陽電池工作物
（−−−かくしてその使用条件もしくは仕様条件に於い
て供給・採用・設置導入されるべきものであること）に
於いて、初めてそのようなことが可能となる。
【０１９２】そのような太陽電池工作物の内部対称性に
関する技術思想を、自然法則に基ずくその作用ととも
に、公開されることを前提に開示するのは本発明に於い
て初めてであり、そこに本発明の出願の意味、すなわち
新規性と進歩性があるといえる。
関する技術思想を、自然法則に基ずくその作用ととも
に、公開されることを前提に開示するのは本発明に於い
て初めてであり、そこに本発明の出願の意味、すなわち
新規性と進歩性があるといえる。
【０１９３】又、本発明の効果を、請求項２のものにつ
いて言及すると、その作用の性格上、如何なる回転数の
回転対称軸を有するものについて成り立つわけではある
が、発明の目的から云って、むやみに回転対称性をルー
フ数を増やして増やすことがその趣旨ではない。
いて言及すると、その作用の性格上、如何なる回転数の
回転対称軸を有するものについて成り立つわけではある
が、発明の目的から云って、むやみに回転対称性をルー
フ数を増やして増やすことがその趣旨ではない。
【０１９４】むしろ、本発明の本来の作用・効果は、外
形上は回転対称性が低いものであるにも拘わらず、機能
上は、連続回転に対して対称な内部対称性を獲得する処
にあり、むやみにルーフ形状の回転対称性を上げれば、
自明とは云わないまでも、水平方位依存性が低下するこ
とは誰にでも予想がつくので、本発明の効果は薄らぐと
いえる。
形上は回転対称性が低いものであるにも拘わらず、機能
上は、連続回転に対して対称な内部対称性を獲得する処
にあり、むやみにルーフ形状の回転対称性を上げれば、
自明とは云わないまでも、水平方位依存性が低下するこ
とは誰にでも予想がつくので、本発明の効果は薄らぐと
いえる。
【０１９５】極端な場合、回転対称性を増やした場合の
極限として、円錐形のソーラールーフを考えると（円錐
形のソーラーパネルがあればの話ではあるが）、本発明
と同様の効果は、自明なことである。もとより、このよ
うな場合を本発明の範囲に入れるべきではないが、円錐
形のルーフの場合には、比較に於いて、別の意味で面白
い問題を提起してくれるので言及しておく。
極限として、円錐形のソーラールーフを考えると（円錐
形のソーラーパネルがあればの話ではあるが）、本発明
と同様の効果は、自明なことである。もとより、このよ
うな場合を本発明の範囲に入れるべきではないが、円錐
形のルーフの場合には、比較に於いて、別の意味で面白
い問題を提起してくれるので言及しておく。
【０１９６】円錐形のルーフの場合には、ソーラールー
フ面全体に陽が当たっていなくても、任意の日照時間帯
に於いて、如何なる設置方位でも同一の積算値が得られ
ることは自明である。 本発明に於いて、垂直軸回りの
回転対称性をどんどん上げて行けば、いずれはこの円錐
形と同様の現象が現れるのか、あるいは、単に円錐形の
場合に収束して行くだけなのか？ 残念ながら、今そ
の答えは用意していないが、これはむしろ純粋に数学上
の関心として本発明の主旨とは別の問題として扱うべき
ものであり、先程述べた様に、太陽電池工作物の内部対
称性を獲得する為にルーフ形状の回転対称性をどんどん
上昇させるのは、能の無いやり方、というよりも、本発
明によると（意匠・デザイン上の要請は別としても）必
要の無いものなのである。
フ面全体に陽が当たっていなくても、任意の日照時間帯
に於いて、如何なる設置方位でも同一の積算値が得られ
ることは自明である。 本発明に於いて、垂直軸回りの
回転対称性をどんどん上げて行けば、いずれはこの円錐
形と同様の現象が現れるのか、あるいは、単に円錐形の
場合に収束して行くだけなのか？ 残念ながら、今そ
の答えは用意していないが、これはむしろ純粋に数学上
の関心として本発明の主旨とは別の問題として扱うべき
ものであり、先程述べた様に、太陽電池工作物の内部対
称性を獲得する為にルーフ形状の回転対称性をどんどん
上昇させるのは、能の無いやり方、というよりも、本発
明によると（意匠・デザイン上の要請は別としても）必
要の無いものなのである。
【０１９７】従って、例えば、冬至に於いて設計時間帯
として、通常最低２時間程度を要請するとするならば、
本発明請求項２に於けるソーラールーフの回転軸の対称
性の効果の範囲は１２回対称程度のもの以下に限定して
考えてもよいであろう。
として、通常最低２時間程度を要請するとするならば、
本発明請求項２に於けるソーラールーフの回転軸の対称
性の効果の範囲は１２回対称程度のもの以下に限定して
考えてもよいであろう。
【図１】本発明の実施例に於ける太陽電池受光面の構成
方法の一例を示す図面である。
方法の一例を示す図面である。
【図２】本発明の実施例に於ける太陽電池受光面の構成
方法の一例を示す図面である。
方法の一例を示す図面である。
【図３】本発明の実施例に於ける太陽電池受光面の構成
方法の一例を示す図面である。
方法の一例を示す図面である。
【図４】本発明の実施例に於ける太陽電池受光面の構成
方法の一例を示す図面である。
方法の一例を示す図面である。
【図５】図１の太陽電池受光面の単位法線方位ベクトル
の水平面上への射影ベクトル及び係数値ベクトルを図示
した図面である。
の水平面上への射影ベクトル及び係数値ベクトルを図示
した図面である。
【図６】図２の太陽電池受光面の単位法線方位ベクトル
の水平面上への射影ベクトルを図示した図面である。
の水平面上への射影ベクトルを図示した図面である。
【図７】図２の太陽電池受光面の係数値ベクトルを図示
した図面である。
した図面である。
【図８】図１に示した太陽電地受光面の水平設置方位の
一例を示す図面である。
一例を示す図面である。
【図９】図１に示した太陽電地受光面の水平設置方位の
一例を示す図面である。
一例を示す図面である。
【図１０】図１に示した太陽電池受光面の水平設置方位
の一例を示す図面である。
の一例を示す図面である。
【図１１】図３に示した太陽電地受光面の水平設置方位
の一例を示す図面である。
の一例を示す図面である。
【図１２】図３に示した太陽電池受光面の水平設置方位
の一例を示す図面である。
の一例を示す図面である。
【図１３】図３に示した太陽電池受光面の水平設置方位
の一例を示す図面である。
の一例を示す図面である。
【図１４】図１に示した１５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図１５】図１に示した１５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図１６】図１に示した１５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
【図１７】図１に示した２０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図１８】図１に示した２０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図１９】図１に示した２０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
【図２０】図１に示した３０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図２１】図１に示した３０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図２２】図１に示した３０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
【図２３】図１に示した４５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図２４】図１に示した４５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の時間推移を示す図面である。
【図２５】図１に示した４５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の時間推移を示す図面である。
【図２６】図１に示した１５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図２７】図１に示した１５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図２８】図１に示した１５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面であ
る。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面であ
る。
【図２９】図１に示した２０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図３０】図１に示した２０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図３１】図１に示した２０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面であ
る。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面であ
る。
【図３２】図１に示した３０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図３３】図１に示した３０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図３４】図１に示した３０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面であ
る。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面であ
る。
【図３５】図１に示した４５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図３６】図１に示した４５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図９に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図３７】図１に示した４５度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの梢算値の時間推移を示す図面であ
る。
太陽電池受光面を図１０に示す水平設置方位に置いて、
各々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起
電力の日の出からの梢算値の時間推移を示す図面であ
る。
【図３８】図１に示した５度の等しい傾斜角を有する太
陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各々
１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電力
の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各々
１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電力
の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図３９】図１に示した１０度の等しい傾斜角を有する
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
太陽電池受光面を図８に示す水平設置方位に置いて、各
々１０ワットの定格出力を有する場合に発生する光起電
力の日の出からの積算値の時間推移を示す図面である。
【図４０】図１に示した受光面傾斜角が２０度以下の等
しい傾斜角を有する太陽電池受光面を図８、図９、図１
０に示した水平設置方位に置いた場合に於いて発生する
光起電力の日の出からの積算値の時間推移を示す３つの
グラフを、南中時に於いて交叉するように平行移動して
重ねた場合の特徴を示す模式図である。
しい傾斜角を有する太陽電池受光面を図８、図９、図１
０に示した水平設置方位に置いた場合に於いて発生する
光起電力の日の出からの積算値の時間推移を示す３つの
グラフを、南中時に於いて交叉するように平行移動して
重ねた場合の特徴を示す模式図である。
【図４１】図１に示した受光面傾斜角が４５度の等しい
傾斜角を有する太陽電池受光面を図８、図９、図１０に
示した水平設置方位に置いた場合に於いて発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す３つのグラ
フを、南中時に於いて交叉するように平行移動して重ね
た場合の特徴を示す模式図である。
傾斜角を有する太陽電池受光面を図８、図９、図１０に
示した水平設置方位に置いた場合に於いて発生する光起
電力の日の出からの積算値の時間推移を示す３つのグラ
フを、南中時に於いて交叉するように平行移動して重ね
た場合の特徴を示す模式図である。
【図４２】本発明の実施例に於ける太陽電池受光面の特
徴の一例を示す図面である。
徴の一例を示す図面である。
【図４３】本発明の実施例の一つであるソーラー河川名
標識の本体部の一例を示す図面である。
標識の本体部の一例を示す図面である。
【図４４】本発明の実施例の一つであるソーラー河川名
標識の姿図の一例を示す図面である。
標識の姿図の一例を示す図面である。
【図４５】本発明の実施例の一つである１０８系ソーラ
ー道路案内標識の一例を示す図面である。
ー道路案内標識の一例を示す図面である。
【図４６】本発明の実施例の一つであるソーラー非常電
話標識の一例を示す図面である。
話標識の一例を示す図面である。
【図４７】本発明の実施例の一つであるソーラー非常電
話標識の一例を示す図面である。
話標識の一例を示す図面である。
【図４８】本発明の実施例の一つであるソーラー非常電
話標識の一例を示す図面である。
話標識の一例を示す図面である。
【図４９】本発明の実施例の一つであるソーラー非常電
話標識の一例を示す図面である。
話標識の一例を示す図面である。
【図５０】本発明の実施例の一つであるソーラー非常電
話標識の一例を示す図面である。
話標識の一例を示す図面である。
【図５１】本発明の実施例の一つであるソーラー主要地
点名標識の一例を示す図面である。
点名標識の一例を示す図面である。
【図５２】本発明の実施例の一つであるソーラー電話ボ
ックスの一例を示す図面である。
ックスの一例を示す図面である。
【図５３】本発明の実施例の一つであるソーラー電話ボ
ックスの一例を示す図面である。
ックスの一例を示す図面である。
【図５４】本発明の実施例の一つであるソーラー灌水シ
ステムの一例を示す図面である。
ステムの一例を示す図面である。
【図５５】本発明の実施例の一つであるソーラーフロー
ト浄化システムの一を示す図面である。
ト浄化システムの一を示す図面である。
【図５６】本発明の実施例の一つであるソーラーフロー
ト浄化システムの一を示す図面である。
ト浄化システムの一を示す図面である。
【図５７】本発明の実施例の一つであるソーラーフロー
ト浄化システムの一を示す図面である。
ト浄化システムの一を示す図面である。
【図５８】本発明の実施例の一つであるソーラー水洗ト
イレの一例を示す図面である。
イレの一例を示す図面である。
１ ソーラールーフ ２ ソーラールーフ ３ ソーラールーフ ４ ソーラールーフ ４２ ソーラールーフ ４６ ソーラールーフ ４７ ソーラールーフ ４８ ソーラールーフ ４９ ソーラールーフ ５０ ソーラールーフ ５１ ソーラールーフ ５２ ソーラールーフ ５３ ソーラールーフ ５８ ソーラートイレ ４０１ 直達日照発電量の積算曲線 ４０２ 直達日照発電量の積算曲線 ４０３ 直達日照発電量の積算曲線 ４１１ 直達日照発電量の積算曲線 ４１２ 直達日照発電量の積算曲線 ４１３ 直達日照発電量の積算曲線 ４３０ 標識ボックス ４３１ 表示面 ４３２ 日本文字表記部 ４３３ ローマ字表記部 ４３４ 表示枠 ４４１ 支柱 ４４２ 支柱 ４５０ 標識ボックス ４５１ 表示面 ４５２ 支柱 ４６０ 標識ボックス ４６１ 表示面（昼間の表示形式） ４６２ 夜間の発光表示形式 ４７０ 標識ボックス ４７１ 表示面（昼間の表示形式） ４７２ 夜間の発光表示形式 ４８０ 標識ボックス ４８１ 表示面（昼間の表示形式） ４８２ 夜間の発光表示形式 ４９０ 標識ボックス ４９１ 表示面（昼間の表示形式） ４９２ 夜間の発光表示形式 ５００ 標識ボックス ５０１ 表示面（昼間の表示形式） ５０２ 夜間の発光表示形式 ５１０ 標識ボックス ５１１ 表示面 ５１２ 表示枠 ５１４ 支柱 ５２０ ソーラー電話ボックス ５２１ 電話マーク表示 ５２２ 換気扇 ５２３ 照明 ５２４ 電話機 ５２５ 二次電池・制御機器収納ボックス ５３０ ソーラー電話ボックス ５３１ 電話マーク表示 ５３２ 換気扇 ５３３ 扉 ５４１ 配水管・配電管を兼ねた支柱 ５４２ 植栽鉢（フラワーボックス） ５４３ 注水口 ５４５ 二次電池・システム制御機器収納部である支
柱部 ５４６ 貯水槽 ５４８ 水中ポンプ収納ボックス ５５１ ソーラールーフを兼ねた匡体容器である水槽 ５５２ 浮体 ５５３ 水中ポンプ収納ボックス ５５４ 制御機器・エアーポンプ・二次電池等収納ボ
ックス ５５５ 配水管 ５５６ 吐水口 ５５７ 配水管もしくは配水チュープ ５５８ 空気吸入管口 ５５９ 空気取り入れ開口部 ５６１ ソーラールーフを兼ねた匡体容器である密閉
水槽 ５６２ 浮体 ５６３ 制御機器・エアーポンプ・二次電池等収納ボ
ックス ５６４ 配水管 ５６５ 水中ポンプ収納用メッシュ開口ボックス ５６６ 空気吸入管 ５６７ 配水管もしくは配水チュープ ５７１ ソーラールーフを兼ねた匡体容器 ５７２ 浮体 ５７３ 制御機器・吸水エアーミキサーポンプ・二次
電池等収納ボックス ５７４ 配水（吸水）管 ５７５ メッシュ開口ボックス（ゴミよけ） ５７６ 空気吸入管 ５７７ 吐出管もしくは吐出チュープ ５８１ 水洗水貯水槽 ５８２ 便器 ５８３ 浄化槽 ５８４ 処理排水（中水）貯水槽 ５８５ 制御機器・二次電池収納ボックス ５８６ エアーポンプ収納ボックス ５８７ 吸・揚水ポンプ収納ボックス ５８８ 換気扇 Ｚ 垂直軸 Ｒ１ ルーフ面もしくは受光面 Ｒ２ ルーフ面もしくは受光面 Ｒ３ ルーフ面もしくは受光面 Ｒ４ ルーフ面もしくは受光面 Ｓ１ 太陽電池もしくは太陽電池受光面 Ｓ２ 太陽電池もしくは太陽電池受光面 Ｖ１ 受光面の単位法線方位ベクトル Ｖ２ 受光面の単位法線方位ベクトル Ｖ３ 受光面の単位法線方位ベクトル Ｖ４ 受光面の単位法線方位ベクトル α１ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 α２ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 α３ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 α４ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 Ｘ 水平面に於けるＸ軸方位 Ｙ 水平面に於けるＹ軸方位 Ｖ１ｈ 単位法線方位ベクトルＶ１の水平射影ベクト
ル Ｖ２ｈ 単位法線方位ベクトルＶ２の水平射影ベクト
ル Ｖ３ｈ 単位法線方位ベクトルＶ３の水平射影ベクト
ル Ｌ ｎ＝２の場合に於いてベクトルａ、ｂの張る１
次元部分空間 ｌ ベクトルεの存在する線分 ε 係数値ベクトル ε１ ３次元係数値空間に於ける一つの座標軸 ε２ ３次元係数値空間に於ける一つの座標軸 ε３ ３次元係数値空間に於ける一つの座標軸 ａ ベクトル π ベクトルａの２次元直交補空間（平面） ｌ１ 平面πとε１−ε２平面の交わり ｌ２ 平面πとε２−ε３平面の交わり ▲ 南中時 △ 南中時 Ｄ１ 給水口 Ｄ２ 給水管 Ｆ 配電管 Ｆ１ ソーラー配電線 Ｆ２ 電磁弁・センサー配電線 Ｆ３ 換気扇配電線 Ｆ５ 電磁弁配電線 Ｆ６ 水位検出線 Ｕ 配水管（チュープ） Ｕ１ 水洗水配水管 Ｕ２ 浄化槽処理済排水配水管 Ｕ３ 吸水管 Ｕ４ 揚水管 Ｕ５ 上水管 Ｗ 曝気吐出管 Ｊ 人体感知センサー ｑ１ 電磁便 ｑ２ 電磁便 （Ａ） 正面図 （Ｂ） 側面図
柱部 ５４６ 貯水槽 ５４８ 水中ポンプ収納ボックス ５５１ ソーラールーフを兼ねた匡体容器である水槽 ５５２ 浮体 ５５３ 水中ポンプ収納ボックス ５５４ 制御機器・エアーポンプ・二次電池等収納ボ
ックス ５５５ 配水管 ５５６ 吐水口 ５５７ 配水管もしくは配水チュープ ５５８ 空気吸入管口 ５５９ 空気取り入れ開口部 ５６１ ソーラールーフを兼ねた匡体容器である密閉
水槽 ５６２ 浮体 ５６３ 制御機器・エアーポンプ・二次電池等収納ボ
ックス ５６４ 配水管 ５６５ 水中ポンプ収納用メッシュ開口ボックス ５６６ 空気吸入管 ５６７ 配水管もしくは配水チュープ ５７１ ソーラールーフを兼ねた匡体容器 ５７２ 浮体 ５７３ 制御機器・吸水エアーミキサーポンプ・二次
電池等収納ボックス ５７４ 配水（吸水）管 ５７５ メッシュ開口ボックス（ゴミよけ） ５７６ 空気吸入管 ５７７ 吐出管もしくは吐出チュープ ５８１ 水洗水貯水槽 ５８２ 便器 ５８３ 浄化槽 ５８４ 処理排水（中水）貯水槽 ５８５ 制御機器・二次電池収納ボックス ５８６ エアーポンプ収納ボックス ５８７ 吸・揚水ポンプ収納ボックス ５８８ 換気扇 Ｚ 垂直軸 Ｒ１ ルーフ面もしくは受光面 Ｒ２ ルーフ面もしくは受光面 Ｒ３ ルーフ面もしくは受光面 Ｒ４ ルーフ面もしくは受光面 Ｓ１ 太陽電池もしくは太陽電池受光面 Ｓ２ 太陽電池もしくは太陽電池受光面 Ｖ１ 受光面の単位法線方位ベクトル Ｖ２ 受光面の単位法線方位ベクトル Ｖ３ 受光面の単位法線方位ベクトル Ｖ４ 受光面の単位法線方位ベクトル α１ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 α２ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 α３ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 α４ 受光面の単位法線方位ベクトルが垂直軸と成す
角度 Ｘ 水平面に於けるＸ軸方位 Ｙ 水平面に於けるＹ軸方位 Ｖ１ｈ 単位法線方位ベクトルＶ１の水平射影ベクト
ル Ｖ２ｈ 単位法線方位ベクトルＶ２の水平射影ベクト
ル Ｖ３ｈ 単位法線方位ベクトルＶ３の水平射影ベクト
ル Ｌ ｎ＝２の場合に於いてベクトルａ、ｂの張る１
次元部分空間 ｌ ベクトルεの存在する線分 ε 係数値ベクトル ε１ ３次元係数値空間に於ける一つの座標軸 ε２ ３次元係数値空間に於ける一つの座標軸 ε３ ３次元係数値空間に於ける一つの座標軸 ａ ベクトル π ベクトルａの２次元直交補空間（平面） ｌ１ 平面πとε１−ε２平面の交わり ｌ２ 平面πとε２−ε３平面の交わり ▲ 南中時 △ 南中時 Ｄ１ 給水口 Ｄ２ 給水管 Ｆ 配電管 Ｆ１ ソーラー配電線 Ｆ２ 電磁弁・センサー配電線 Ｆ３ 換気扇配電線 Ｆ５ 電磁弁配電線 Ｆ６ 水位検出線 Ｕ 配水管（チュープ） Ｕ１ 水洗水配水管 Ｕ２ 浄化槽処理済排水配水管 Ｕ３ 吸水管 Ｕ４ 揚水管 Ｕ５ 上水管 Ｗ 曝気吐出管 Ｊ 人体感知センサー ｑ１ 電磁便 ｑ２ 電磁便 （Ａ） 正面図 （Ｂ） 側面図
Claims (8)
- 【請求項１】 各受光面の単位法線ベクトルの水平面上
への射影ベクトルの位置関係が、原点を通る任意の直線
で該射影水平面を二つの半平面に分割したとき、前記射
影ベクトルのいずれかのものが必ず双方の半平面上若し
くは原点を隔てて該直線上に存在するように構成された
太陽電池の受光面の空間的位置関系と、各受光面の単位
法線方位ベクトルに太陽電池の定格出力の容量比を係数
として掛けたベクトルを合成して得られるベクトルが、
垂直軸と重なるような容量比に於いて形成された太陽電
池受光面を有し、適当なる季日あるいは歴日もしくは歴
日期を設計季日として設定の上、各設計季日に於ける直
達日射発電量の計算値と散乱日射発電量の計算値を合わ
せたものを該設計季日に於ける設計発電量となし、該設
計発電量に占める直達日射発電量は、 ａ）水平設置方位の如何を問わず、前記受光面の全ての
面に同時に直達日射が当たるような全面日照時間帯に含
まれる時間帯、もしくは ｂ）いずれかの水平設置方位に於いて、前記受光面の全
ての面に同時に直達日射が当たるような全面日照時間帯
に含まれる時間帯、 をそれぞれの設計季日に於ける設計時間帯として設定
し、直達日射による発電量の該設計時間帯に於ける積分
値もしくは積算計算値をもって該設計発電量に占める直
達日射発電量の設計計算値とするか、若しくは、前記全
面日照時間帯に含まれる時間帯を設計時間帯として設定
し得ぬ場合には、 ｃ）設計時間帯を全面日照時間帯と仮定して計算して得
られる直達日射による発電量の該設計時間帯に於ける積
分値あるいは積算値、もしくは、 ｄ）直達日射による発電量の設計時間帯に於ける積分値
もしくは積算計算値が前記受光面の水平設置方位に於い
て最小となる値をもって設計発電量に占める直達日射発
電量の設計計算値としたものであることを特徴とする太
陽電池工作物もしくは建造物。 - 【請求項２】 垂直軸回りの１８０度以下の回転に対し
て互いに対称な関係にある異なる傾斜面もしくはその一
部により形成される受光面、もしくはその一部を平行移
動して得られる受光面は、ほぼ等しい定格出力の光起電
力を有する太陽電池もしくは太陽電池配列の受光面によ
り形成されたものであることを特徴とする請求項１に記
載の太陽電池工作物もしくは建造物。 - 【請求項３】 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、
その設置地点もしくは稼働地点の設置もしくは稼働条件
を使用上あるいは仕様上示すにあたり、直達日照条件に
あっては前記設計季日に於ける前記設置地点もしくは稼
働地点に於ける前記設計時間帯を、散乱日照条件にあっ
ては無障害水平面が摂取出来る空からの散乱光の摂取量
に対する前記受光面が該地点に於いて空から摂取出来る
散乱光の摂取量の割合を表す値をもって示したものであ
ることを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれ
かに記載の太陽電池工作物もしくは建造物。 - 【請求項４】 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、
前記受光面を形成する太陽電地もしくは太陽電池配列を
装着したソーラールーフと、太陽電池により発生する昼
間の光起電力を蓄電する為の二次電池と、各種表示を施
した表示板と、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光
板もしくはＬＥＤ（発光ダイオード）もしくは冷陰極管
もしくはそれらの発光体を任意に組み合わせた光源と、
前記光源を点灯させる為の点灯器と、太陽電池により発
生する光起電力の二次電池への充電を制御する充電制御
器と、二次電池の過放電を防止する為の過放電防止機構
と、夜間に於いて前記光源を点灯させる電力を二次電池
から供給・制御する為の放電制御器を有し、昼間の光起
電力を二次電池に蓄えた電力で、夜間に於いて前記光源
を点灯させることにより、前記表示に夜間視認性を付与
することを目的としたソーラー標識物であることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池工
作物もしくは建造物。 - 【請求項５】 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、
電話機を収納し、内部に於いて通話する為の電話ボック
スの屋根部に前記受光面を形成する太陽電池もしくは太
陽電池配列を装着し、光起電力を蓄電する為の二次電池
と、太陽電池から二次電池への充電を制御する充電制御
器と二次電池の過放電を防止する為の過放電防止機構
と、内部の空気を換気する為の換気扇と、前記光源によ
り夜間発光する電話マーク表示と、通話利用者の為の手
元明かりとなる前記光源による手元照明を有し、それら
の消費電力のうち少なくとも電話マーク表示と前記手元
照明の光源用電力は前記光起電力を二次電池に蓄えた電
力により賄い、前記換気扇の電力は前記二次電池が過充
電状態にある時に於いてのみ前記太陽電池による余剰光
起電力をもって賄う電力制御機構を備えたソーラー電話
ボックスであることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載の太陽電池工作物もしくは建造物。 - 【請求項６】 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、
前記受光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を
装着したソーラールーフと、水源の水を吸水する為の水
中ポンプもしくは吸水ポンプと、前記水中ポンプもしく
は吸水ポンプにより吸水した水を灌水する為の配水管及
び／もしくは配水チュープと、前記太陽電池もしくは太
陽電池配列により得られる光起電力を蓄える二次電池を
収納する収納部と、太陽電池から二次電池への電力の充
電を制御する充電制御器と、二次電池の過放電を防止す
る為の過放電防止機構と、太陽電池の光電力を検出し
て、日没もしくは夜明け、もしくは日没と夜明けに、あ
らかじめ設定せる一定時間、前記水中ポンプに二次電地
から電力を供給して、前記水源の水を灌水するソーラー
自動灌水システムを備えたものであることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池工作物も
しくは建造物。 - 【請求項７】 前記太陽電池工作物は、水面に浮上せる
浮標もしくは浮漂物もしくは浮設物等の浮体を前記受光
面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を装着した
ソーラールーフで蔽蓋し、浮体に取付けられた水中ポン
プもしくは吸水ポンプにより汲み上げた水に、浮体上で
曝気もしくは空気を混合したうえで、排水管もしくは排
水チュューブを通じて水中に戻す水質浄化工程を有し、
前記水中から水を汲み上げ還流させる吸排水用電力と空
気の曝気もしくは混合の為の動力用電力を前記蔽蓋用ソ
ーラールーフに装着された太陽電池による光起電力によ
り賄うソーラー曝気水質浄化システムを備えたものであ
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の太陽電池工作物。 - 【請求項８】 前記太陽電池工作物もしくは建造物は、
前記受光面を形成する太陽電池もしくは太陽電池配列を
装着せるソーラールーフを屋根面に持ち、太陽電池もし
くは太陽電池配列によって得られる光起電力もしくは該
光起電力を二次電池に蓄電して得られる電力により、浄
化槽の曝気用電力及び水洗用水の循環用動力の電力及び
その他の夜間照明、夜間内照式トイレ表示、換気扇等の
付帯電力を賄うソーラートイレであることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池工作物も
しくは建造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7197861A JPH0918046A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 内部回転対称性を有する太陽電池工作物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7197861A JPH0918046A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 内部回転対称性を有する太陽電池工作物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918046A true JPH0918046A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=16381556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7197861A Pending JPH0918046A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 内部回転対称性を有する太陽電池工作物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0918046A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016010181A (ja) * | 2014-06-21 | 2016-01-18 | Ｇテクノ株式会社 | 太陽光発電装置 |
| DE112020004447T5 (de) | 2019-09-18 | 2022-09-22 | Clean Energy Factory Co. , Ltd. | Solarmodul |
| DE112020004421T5 (de) | 2019-09-18 | 2022-09-29 | Clean Energy Factory Co. , Ltd. | Überwachungs-/steuerungssystem für eine photovoltaische erzeugungsstätte |
| DE112020004445T5 (de) | 2019-09-18 | 2022-09-29 | Clean Energy Factory Co. , Ltd. | Bauverfahren für eine photovoltaische erzeugungsstätte |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP7197861A patent/JPH0918046A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016010181A (ja) * | 2014-06-21 | 2016-01-18 | Ｇテクノ株式会社 | 太陽光発電装置 |
| DE112020004447T5 (de) | 2019-09-18 | 2022-09-22 | Clean Energy Factory Co. , Ltd. | Solarmodul |
| DE112020004421T5 (de) | 2019-09-18 | 2022-09-29 | Clean Energy Factory Co. , Ltd. | Überwachungs-/steuerungssystem für eine photovoltaische erzeugungsstätte |
| DE112020004445T5 (de) | 2019-09-18 | 2022-09-29 | Clean Energy Factory Co. , Ltd. | Bauverfahren für eine photovoltaische erzeugungsstätte |
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