JP2011159772A - Support device for solar cell panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池パネルの支持装置に係り、特に空中に面状に架設して下部空間を有効利用し、発電電力を効果的に利用することのできる空中架設型の太陽電池パネルの支持装置に関する。 The present invention relates to a solar cell panel support device, and more particularly to an airborne solar cell panel support device that can be installed in a plane in the air to effectively use a lower space and effectively use generated power. About.
近時、石油をはじめとした化石資源の枯渇、環境汚染、地球温暖化問題などに対して地球規模の対応が人類に求められている中、二酸化炭素を排出しない太陽光発電システムがますますその重要性を強めている。太陽光発電システムは、太陽電池を主な発電装置とした電源システムであり、太陽電池アレイあるいは太陽電池モジュールから発生する電力がパワーコンディショナーを介して負荷に供給される。太陽電池は、光エネルギーや熱エネルギーの物理変化によって電気エネルギーを取り出す物理電池であり、住宅や企業、学校、公共施設、人工衛星、灯台等無人施設などで利用されるとともに、今後もその適用分野が拡大することが予測される。特に、フィルム基板にCVD、あるいはPVD法によりシリコンや化合物の薄膜を形成させたフレキシブルの太陽電池が開発され、用途や利用方法はますます広がっている。このような太陽光を受光するための面状の広がりを要する太陽電池は具体的な適用により対象物への固定や設置、あるいは支持などを工夫することにより特徴的な適用の構成となり得る。従来、例えばフィルム型の太陽光電池モジュールの設置方法が特許文献1により提案されている。
Recently, as humans are required to respond globally to the depletion of fossil resources such as oil, environmental pollution, and global warming, solar power generation systems that do not emit carbon dioxide are becoming more and more. Increasing importance. A solar power generation system is a power supply system using a solar cell as a main power generation device, and power generated from a solar cell array or a solar cell module is supplied to a load via a power conditioner. Solar cells are physical batteries that extract electrical energy through physical changes in light energy and thermal energy, and are used in unmanned facilities such as houses, businesses, schools, public facilities, artificial satellites, and lighthouses. Is expected to expand. In particular, a flexible solar cell in which a thin film of silicon or a compound is formed on a film substrate by CVD or PVD method has been developed, and uses and usage methods are expanding. Such a solar cell requiring a spread of a plane for receiving sunlight can be configured to have a characteristic application by devising fixation, installation, or support to an object by specific application. Conventionally, for example,
特許文献1の方法は、例えばフレキシブルな素材と素材表面上に設けられた収納部との間にフィルム型太陽光電池モジュールを挿入することによりフィルム型太陽光電池モジュールを設置するものである。また、テントを覆うフライシートに設けた収納部にフィルム型太陽光電池モジュールを設置する方法などが開示されている。しかしながら、特許文献1の方法では、太陽光電池モジュールの適用対象をフレキシブルな素材を有する物とし、この表面に貼着状に取付けるものであるため、その点の適用上の制約があった。また、適用対象物が必要であり、その範囲でしかフィルム型太陽光電池モジュールを支持できないので面状の広がりを確保できず、まとまった電力を供給する構成にすることが困難であった。
The method of
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の太陽電池パネルを空中において安定して支持設置し、その下部空間を該太陽電池パネルからの電力を受電する用途に有効に利用させることのできる太陽電池パネルの支持装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to stably support and install a plurality of solar cell panels in the air and to receive power from the solar cell panels in the lower space. It is an object of the present invention to provide a solar cell panel support device that can be effectively utilized.
上記課題を解決するために本発明は、支持体8に張架された複数の空中支持線条20・・・と、空中支持線条20・・・により案内支持されて空中支持線条の長手方向移動自在で、線条の一部への収束及び線条全体への展開を自在に行なえるように配置された複数の太陽電池パネル30・・・と、空中支持線条20の長手方向に沿って複数の太陽電池パネル30・・・を移動させる駆動機構5と、を備えた太陽電池パネルの支持装置1から構成される。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of
その際、駆動機構5は、空中支持線条20の長手方向に沿って複数の太陽電池パネル30・・・を同時に移動させる構成としてもよい。
In that case, the
また、複数の太陽電池パネル30・・・を並列配置させた太陽電池アレイ31からなり、駆動機構5は、1つ又は複数の太陽電池パネル30に一部を係合又は連結させ複数の太陽電池パネル30・・・を同時に移動させる駆動用線条50を含むとよい。
Moreover, it consists of a
また、駆動用線条50の一方への引き込み、又は繰り出し操作により線条50の一部側への複数の太陽電池パネル30・・・の収束、線条50全体への展開を行なわせるようにするとよい。
Further, the plurality of
また、空中支持線条20の一部への収束時に太陽電池パネルを鉛直又は鉛直状とするように各単位太陽電池パネル30を同時に変位させるとともに、線条20全体への展開時に緩傾斜状態に各単位太陽電池パネル30を同時に変位させる変位機構65を備えるとなおよい。
In addition, each unit
また、隣接する各太陽電池パネル30どうしは、可撓、柔軟性を有する第2の線条48で相互に連結され、1の太陽電池パネルの移動に随伴して複数又は全体の太陽電池パネル30が随伴移動するようにするとよい。
Adjacent
また、変位機構65は、複数の空中支持線条20・・・に各太陽電池パネル30の複数の孔36を通係させて移動自在に案内支持させた状態で一端側の太陽電池パネル30kの下縁を連結した駆動用線条50を一方側又は他方側にそれぞれ引き込み、繰り出し自在に駆動する駆動装置70を含むとよい。
In addition, the
また、複数の太陽電池パネル30・・・の展開、収束保持状態に誘導させるパネルの展開、収束保持誘導機構72を設けるとなおよい。
Further, it is preferable to provide a plurality of
さらに、複数の太陽電池パネル30・・・を面状に並列配置させて太陽電池アレイ31を形成した際、規則的又は不規則的に太陽電池パネルの非設置部90を設けるようにするとよい。
Furthermore, when the
さらに、太陽電池パネル30は、素子を封止するフレキシブルモジュール部32と、フレキシブルモジュール部の外縁に固定されたフレーム部34と、を含むとよく、いわゆるフィルム型太陽電池モジュールを用いる構成として軽量、低価格で空中支持型太陽電池装置に適した支持装置を構成することができる。
Furthermore, the
本発明に係る太陽電池パネルの支持装置によれば、支持体に張架された複数の空中支持線条と、空中支持線条により案内支持されて空中支持線条の長手方向移動自在で、線条の一部への収束及び線条全体への展開を自在に行なえるように配置された複数の太陽電池パネルと、空中支持線条の長手方向に沿って複数の太陽電池パネルを移動させる駆動機構と、を備えた構成であるから、CO2排出、地球温暖化、環境汚染を生じることのないクリーンな電力供給を行なえるほか、空中支持線条に電力発生源としての太陽電池パネルを支持するだけでアレイのスケールを設定することにより所望の電力を得ることができ、太陽電池の支持設備コストを低廉にするとともに施工作業が簡単でしかも短い施工期間で太陽電池パネルの支持設備の施工を完了することができる。さらに、太陽電池パネルの空中支持線条の一部への収束及び線条全体への展開を自在に行なえるから、強風や台風時などに退避させたり、強風発生があり得る環境下でも安定して用いることができる上に、太陽光を地面側に直射させたい場合などに、太陽電池パネルの展開時の面積を自由に設定でき、太陽電池パネルの使用形態の自由度を拡張させることができる。 According to the solar cell panel support device of the present invention, a plurality of aerial support wires stretched on the support, and supported by the aerial support wires, are movable in the longitudinal direction of the aerial support wires, A plurality of solar cell panels arranged so as to be able to freely converge on a part of the strip and expand to the entire strip, and a drive for moving the plurality of solar panel along the longitudinal direction of the aerial support filament In addition to providing a clean power supply that does not cause CO2 emissions, global warming, and environmental pollution, the solar support panel as a power generation source is supported on the aerial support line. By simply setting the scale of the array, it is possible to obtain the desired power, lowering the cost of solar cell support equipment, making the installation work simple, and installing the solar panel support equipment in a short construction period. Ryosuru can. In addition, since the solar panel can be converged to a part of the support line in the air and deployed to the entire line, it can be retreated in a strong wind or typhoon, or stable even in an environment where strong wind can occur. In addition, it is possible to freely set the area at the time of deployment of the solar cell panel and to expand the degree of freedom of the usage mode of the solar cell panel when it is desired to directly radiate sunlight to the ground side. .
また、駆動機構は、空中支持線条の長手方向に沿って複数の太陽電池パネルを同時に移動させる構成とすることにより、数百、数千平方メートル程度の大面積の太陽電池アレイの収束、展開駆動管理を簡易に行なえるとともに、具体的な移動作業を迅速に行なえる。 In addition, the drive mechanism is configured to move a plurality of solar cell panels at the same time along the longitudinal direction of the aerial support filaments, thereby converging and deploying a solar cell array having a large area of about several hundreds or thousands of square meters. Management can be performed easily, and specific moving work can be performed quickly.
また、複数の太陽電池パネルを直並列配置させた太陽電池アレイからなり、駆動機構は、1つ又は複数の太陽電池パネルに一部を係合又は連結させ複数の太陽電池パネルを同時に移動させる駆動用線条を含む構成とすることにより、各太陽電池パネルの作動を確実に行なわせることができる。また、各太陽電池パネルの駆動構成を簡単な構造で安価にし得る。 Moreover, it consists of a solar cell array in which a plurality of solar cell panels are arranged in series and parallel, and the drive mechanism is a drive that moves a plurality of solar cell panels simultaneously by engaging or connecting a part to one or a plurality of solar cell panels. By setting it as the structure containing a wire, each solar cell panel can be act | operated reliably. Moreover, the drive structure of each solar cell panel can be made inexpensive with a simple structure.
また、駆動用線条の一方への引き込み、又は繰り出し操作により線条の一部側への複数の太陽電池パネルの収束、線条全体への展開を行なわせる構成であるから、各太陽電池パネルの作動を確実に行なわせることができる。また、各太陽電池パネルの駆動構成を簡単な構造で安価にし得る。 In addition, since each of the solar cell panels has a configuration in which a plurality of solar cell panels are converged to a part of the filaments by being pulled into one of the driving filaments or extended, and deployed to the entire filaments. Can be surely performed. Moreover, the drive structure of each solar cell panel can be made inexpensive with a simple structure.
また、空中支持線条の一部への収束時に太陽電池パネルを鉛直又は鉛直状とするように各単位太陽電池パネルを同時に変位させるとともに、線条全体への展開時に緩傾斜状態に各単位太陽電池パネルを同時に変位させる変位機構を備える構成とすることにより、各単位太陽電池パネルの収束、展開移動と、各単位太陽電池パネルの傾斜、起立駆動を別の装置によらしめることなく、簡単構成と軽量化により空中支持線条に沿った複数の太陽電池パネルの展開、収束移動構成を具体的に実現させることができる。 In addition, each unit solar cell panel is simultaneously displaced so that the solar cell panel is vertical or vertical when converging to a part of the support line in the air, and each unit sun is in a gently inclined state when deployed to the entire line. By having a displacement mechanism that displaces the battery panel at the same time, simple configuration without converging and unfolding each unit solar panel, tilting and standing drive of each unit solar panel by another device With the weight reduction, it is possible to specifically realize the development and converging movement configuration of a plurality of solar cell panels along the air support line.
また、隣接する各太陽電池パネルどうしは、可撓、柔軟性を有する第2の線条で相互に連結され、1の太陽電池パネルの移動に随伴して複数又は全体の太陽電池パネルが随伴移動する構成であるから、各太陽電池パネルどうしが両手連結した状態となり、複数の太陽電池パネルを連係作動させて確実に各太陽電池パネルの移動を行なわせることができる。また、各太陽電池パネルの駆動構成を簡単な構造で安価にし得る。 Also, adjacent solar cell panels are connected to each other by a flexible and flexible second filament, and a plurality of or all of the solar cell panels move accompanying the movement of one solar cell panel. Thus, the solar cell panels are connected to each other, and the solar cell panels can be reliably moved by operating the plurality of solar cell panels in conjunction with each other. Moreover, the drive structure of each solar cell panel can be made inexpensive with a simple structure.
また、変位機構は、複数の空中支持線条に各太陽電池パネルの複数の孔を通係させて移動自在に案内支持させた状態で一端側の太陽電池パネルの下縁を連結した駆動用線条を一方側又は他方側にそれぞれ引き込み、繰り出し自在に駆動する駆動装置を含む構成とすることにより、各太陽電池パネルの作動を確実に行なわせることができる。また、各太陽電池パネルの駆動構成を簡単な構造で安価にし得る。 In addition, the displacement mechanism is a drive line in which the lower edge of the solar cell panel on one end side is connected in a state where the plurality of holes of each solar cell panel are engaged with and supported by a plurality of aerial support wires. Each solar cell panel can be operated reliably by adopting a configuration including a driving device that pulls the strip into one side or the other side and drives the strip so as to be freely extended. Moreover, the drive structure of each solar cell panel can be made inexpensive with a simple structure.
また、複数の太陽電池パネルの展開、収束保持状態に誘導させるパネルの展開、収束保持誘導機構が設けられている構成であるから、太陽電池パネルの展開、収束動作と同時に各パネルの展開状態、あるいは収束状態に移行してそれらの状態を保持することができる。 In addition, since the configuration of the deployment of a plurality of solar cell panels, the deployment of the panel to be guided to the convergence holding state, the convergence holding guidance mechanism, the deployment state of each panel simultaneously with the deployment of the solar cell panel, the convergence operation, Or it can transfer to a convergence state and can hold | maintain those states.
また、複数の太陽電池パネルを面状に並列配置させて太陽電池アレイを形成した際、規則的又は不規則的に太陽電池パネルの非設置部を設けた構成とすることにより、太陽光を地面側に直射させる区画形状や大きさを変更調整することができる。 In addition, when a solar cell array is formed by arranging a plurality of solar cell panels in parallel in a planar shape, sunlight is grounded by adopting a configuration in which solar cell panel non-installation portions are provided regularly or irregularly. It is possible to change and adjust the partition shape and size to be directly irradiated to the side.
太陽電池パネルは、素子を封止するフレキシブルモジュール部と、フレキシブルモジュール部の外縁に固定されたフレーム部と、を含む構成であるから、太陽電池パネル自体を軽量化し空中支持線条に展開、収束自在に支持させる構成をより有効に実現することができる。 Since the solar cell panel includes a flexible module part for sealing the element and a frame part fixed to the outer edge of the flexible module part, the solar cell panel itself is reduced in weight and deployed and converged on an aerial support line. The structure to be freely supported can be realized more effectively.
以下、本発明の第1の実施形態に係る太陽電池パネルの支持装置について図を参照して説明する。本発明の太陽電池パネルの支持装置は、空中に例えば水平面状に架設して下部空間を有効利用し、発電電力を効果的に利用することのできる空中架設型の太陽電池パネルの支持装置であり、例えば、下部空間にビニルハウスや植物栽培地、果樹園、リゾート施設、その他公共施設、建造物に隣接する地域、さらには通常の電力需要を有する任意の地域に設置して使用することができる。 Hereinafter, a solar cell panel support device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The solar cell panel support device of the present invention is a support device for an aerial type solar cell panel that can be installed in the air, for example, in a horizontal plane to effectively use the lower space and to effectively use generated power. For example, it can be installed and used in vinyl houses, plant cultivation areas, orchards, resort facilities, other public facilities, areas adjacent to buildings, or any area with normal power demand in the lower space .
図1、図3において、本発明の太陽電池パネルの支持装置1は、複数の空中支持線条20・・・と、複数の空中支持線条20・・・により案内支持される複数の太陽電池パネル30・・・と、複数の太陽電池パネル30・・・を空中支持線条20の長手方向に沿って移動させる駆動機構5と、を備えている。
1 and 3, a solar cell
図1、図2において、太陽電池パネルの支持装置1が配置される箇所には図示しない農業用ハウスが設置され、その上空位置に複数の太陽電池パネル30・・・が水平面状に設置される。すなわち、本実施形態において、複数の太陽電池パネル30・・・の下部空間11に1個又は複数条の農業用ハウスが設置される。例えば農業用ハウスの設置区画を内側に配置するように四角形の四隅位置に互いに離隔対向して4個の支柱80が立設されている。支柱80は複数の空中支持線条20・・・を支持張架させる支持体8である。実施形態において、支柱80は、例えば鉄筋コンクリート製の電柱のように堅固に立設され、例えばコンクリート基礎部により下端側は地中に支持固定されている。支柱80は例えば短辺側長さが8メートル、長辺側長さが40メートル程度の大型の長方形状の隅部位置に立設されており、これらの支柱により区画支持されて、その内側に太陽電池パネルが面状に展開した状態で支持される。
1 and 2, an agricultural house (not shown) is installed at a place where the solar cell
空中支持線条20は、空中において複数個が面状に展開する複数の太陽電池パネル30・・・を支持する張架手段であり、図3、4に示すように支柱80の上端寄り位置で短辺側の支柱どうしに両端を固定したビーム82を介して複数の空中支持線条20・・・が張架支持されている。ビーム82は、横長帯板状の鋼板あるいは鋼材などで形成され、それぞれ短辺側の支柱どうしに両端を渡して連結固定されている。そして、複数の空中支持線条20・・・のそれぞれは支柱の支持耐力を損なわない範囲で緊張した状態で両端をそれぞれのビーム82に止められて水平状に張架されている。空中支持線条20は例えば、耐久性、強度を有する金属ワイヤなどが用いられる。本実施形態では6mm径の金属製ワイヤが用いられている。
The
詳しくは、本実施形態においては図3に示すように、4列の太陽電池パネル群が隣接配置されて太陽電池パネルにより形成される輪郭は全体として一方向に長い四角形の設置形状となっている。そして、基本的には1列ぶんの太陽電池パネルを支持するために4個の空中支持線条が用いられている。すなわち、図5において、空中支持線条20は、単位太陽電池パネル30のフレーム部34の左右両端側にそれぞれ上下に離隔して穿孔した2個、計4個の孔36、36・・・を貫通した状態で張架された空中支持線条としての4個の第1線条20,20・・・からなる。これら4個の第1線条20、20・・・が長手方向について1列全部の太陽電池パネル30、30・・・の孔36を挿通して支持している。本実施形態では、単位太陽電池パネル30どうしが左右に隣接対向する部分では1つの支持線条20に長手方向に交互に1つの単位太陽電池パネル30の片側の孔36を通係させて兼用させている。したがって、図4に示すように、ビーム82には直線状に離隔した5箇所において上下一対の第1線条20の通し孔と外部のストッパによる止め部73が設けられている。本実施形態では全部で10個の第1線条20、20・・・が各止め部73においてビーム82間に張架されている。各線条20の端部はビーム82に穿孔した通し孔を通して外側端部がストッパ75により固定されている。一方短辺側(X2側)の第1線条はすべて単にビーム82に連結固定されているが、後述するように、他方短辺側(X1側)(図4参照)の下側の第1線条20uは展開、収束保持誘導機構72により斜め上下方向に移動しうるようになっている。
Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the outline formed by the solar cell panels in which four rows of solar cell panel groups are adjacently arranged has a rectangular installation shape that is long in one direction as a whole. . Basically, four aerial support wires are used to support one row of solar cell panels. That is, in FIG. 5, the
太陽電池パネルは、半導体のpn接合や半導体と金属とのショットキー接合部など、整流作用を持つ半導体の界面等で発生する光起電力効果により光エネルギーを直接電力に変換する電力機器であり、受けた光を即時に電力に変換して出力する。シリコン太陽電池の他、種々の化合物半導体、色素増感型(有機太陽電池)太陽電池などがある。本実施形態において、太陽電池パネル30は、半導体等の素子を封止するフレキシブルモジュール部32と、フレキシブルモジュール部32の外縁に固定されたフレーム部34と、を含む。本実施形態の太陽電池パネル30は、ビニルフィルム基板上にシリコンあるいは化合物半導体膜を被着させたフレキシブル型の太陽電池パネルが用いられており、空中に架設した状態で太陽光を受光しやすい傾斜状態に保持する必要から、湾曲自在、可撓性のフィルム状のフレキシブル太陽電池モジュール32の外縁に剛性のアルミニウムその他の金属あるいは合成樹脂製枠などからなるフレーム部34を接合固定させて全体としては軽量のパネルを構成している。なお、太陽電池パネル30はフレキシブル型の太陽電池に限ることなく、シリコン原料を溶融後、再結晶させた結晶系、ガス化して基板に吸着させたアモルファス系、さらには、金属、ガラス、プラスチック基板に形成した剛性の太陽電池を用いてパネル化したものも含まれる。
A solar cell panel is a power device that directly converts light energy into electric power by a photovoltaic effect generated at a semiconductor interface having a rectifying action, such as a semiconductor pn junction or a Schottky junction between a semiconductor and a metal, The received light is immediately converted into electric power and output. In addition to silicon solar cells, there are various compound semiconductors, dye-sensitized (organic solar cells) solar cells, and the like. In the present embodiment, the
太陽電池パネル30は対向配置される2対4個の第1線条20により列を形成するように整列配置状態で支持されるものであり、本実施形態において、図5に示すように、太陽電池パネル30のフレーム部34である四角形隅部位置にそれぞれ通係用の孔36が設けられ、この孔36をフリーで通過しうるように4個の第1線条20が遊挿される。図において、各通係孔36は、太陽電池パネル30を横長に配置させた状態で縦長孔として形成されて上下方向に一定の遊び空隙38が形成されており、これによって、図6、図10のように、各パネル30を傾斜させる際にこの遊び空隙38によって水平状に張架した支持線条2と孔36が干渉してパネルの傾斜状態保持を妨げないようにしている。さらに、図8において、孔36内の上端寄り位置にはガイドローラ40が軸42により回転自在に支持されている。したがって、各太陽電池パネル30はパネル面を横向きにした状態でガイドローラ40が第1線条20に乗架した状態で円滑に線条を長手方向に円滑に移動することができる。
The
さらに、図8において、各パネル30は各線条20による通係支持のための状態と、各線条20からパネル30を離脱させる状態を簡単に行なわせる線条着脱機構43を備えている。線条着脱機構43は、太陽電池パネル30のフレーム部34の一部を切り欠いて通係孔36とフレーム外部44とを連通させる連通切欠き45と、連通切欠き45の切欠きを連通、連通遮断自在に切り換える切り替えレバー46と、を備えている。切り替えレバー46の一端はピン47により軸支されて他端となる下端側がピン軸回りに回動自在となっている。替えレバー46を回動開放してフレーム外部と通係孔36とを連通させた状態で1つの第1線条20を横方向から挿入させ、図示しないロック用フックなどを係止させることで第1線条に対して太陽電池パネル30を遊挿状態とさせることができる。離脱させる際には、その逆の工程を行なう。線条着脱機構43により、太陽電池パネル30を個別にかつ任意の線条位置において、線条に対して着脱させることができるから、複数の太陽電池パネルを全展開して面状に配置させた際、千鳥状に配置したり、1横列おきに配置させたり、あるいは局部的に配置したり、その他規則的又は不規則的に太陽電池パネルの設置部あるいは、その非設置部を設けることができ、太陽光を地面側に直射させる区画形状や大きさを自在に変更調整することができる。
Further, in FIG. 8, each
さらに、図7において隣接する各太陽電池パネル30どうしは、可撓、柔軟性を有する第2の線条48で相互に連結固定されている。第2の線条48は、各太陽電池パネル30が両手連結してパネル全体として拘束し合い第1線条20に沿った収束、展開を行ないやすくするとともに、線条に沿った移動時に1つのパネル30の移動により全体を随伴して移動させて簡単な移動機構を構成するものである。したがって、前述したように、本実施形態では、単位太陽電池パネル30どうしが左右に隣接対向する部分では1つの支持線条20に長手方向に交互に1つの単位太陽電池パネル30の片側の孔36を通係させて兼用させているから、長手一端側に位置する一つの太陽電池パネルを図3上X2からX1方向に移動すると、X2側寄りの4列すべての太陽電池パネルはルーズな係合状態で係合しながらX1方向へ移動することとなる。第2の線条48は、可撓、柔軟性を有する布や糸を編み込んだロープ、合成樹脂製のロープ、細径の金属ワイヤなどを用いることができる。第2の線条48は、可撓、柔軟性を有することにより、図2のように密接してパネルを収束させたり、図1のようにパネルを充分な傾斜角度で展開させることができる。
Furthermore, the adjacent
実施形態では、図3のようにすべての太陽電池パネル30を平面状に展開した状態で最もX2端寄りに位置する4個の太陽電池パネル30kはその下側の孔36近傍で第1線条20とクランプ部材などの係止あるいは固定部材49により連結されており、したがって、これらの太陽電池パネル30kについては第1線条20が孔36内を自由に通過できないようになっている。これによって、太陽電池パネル30kを図1状態からX1方向に移動すると、順次その前方のすべての太陽電池パネルは押されてパネルの下端側から移動し、図2のように一端寄りに集められて収束される。また、図2状態から太陽電池パネル30kをX2方向に移動すると、パネル30kの下端側から牽引されてパネル面を傾けた状態としながら順次後方のすべての太陽電池パネルを牽引し、図1、図3のように面状に展開する。なお、X2端寄りの太陽電池パネル30kはすべてについてその下端側の孔36部分で第1線条と連結固定させる必要はなく、3個、2個あるいは1個のみでもよい。
In the embodiment, as shown in FIG. 3, the four
駆動機構5は、空中支持線条20の長手方向に沿って複数の太陽電池パネル30・・・を移動させる駆動手段であり、張架された空中支持線条の長手方向のいずれの方向に対しても複数の太陽電池パネル30・・・を移動させることができる。本実施形態では、特に、各々の単位太陽電池パネル30同士が可撓、柔軟性を有する第2線条48により両手連結式に相互連結されているから、それらの複数の太陽電池パネル30・・・を同時に移動させる。隣接する単位太陽電池パネルの相互連結形態が複数の太陽電池パネル30・・・の簡易な同時移動機構を構成する。
The
実施形態において、駆動機構5は、複数の太陽電池パネルのうちの1つ又は複数の太陽電池パネル30に連結されて複数の太陽電池パネル全体を移動させる駆動用線条50と、駆動用線条50を複数の空中支持線条20の張架方向に沿って引き込み、繰り出し自在に巻装するウインチ装置52、53と、を含む。実施形態において、駆動用線条50は、例えば3mm径などの金属ワイヤから形成されており、案内機構60により案内されて複数の太陽電池パネル30・・・の移動に追従して移動するようになっている。すなわち、図5において、単位太陽電池パネル30の下側の孔36のさらに離隔下方位置に他の孔51が穿孔されており、この孔51を自由移動自在に駆動用線条50が通係されている。孔51は、少なくとも全展開時の太陽電池パネルの両端パネル以外のパネルであって、1つの列全体のパネルについてパネル面の同じ位置に設けられている。したがって、駆動用線条50は同じ列の太陽電池パネルの駆動線条用孔51を直通状に串刺し挿通する。本実施形態では、3本の駆動用線条に対応して図5の例では、1つの太陽電池パネルの一方の下側支持線条20uの離隔下方位置に1個のみ駆動線条用孔51が設けられている。そして、実施形態では、太陽電池パネルの全展開時の最X2端寄りの太陽電池パネル30kと駆動用線条50のX2側端部は固定位置fにおいて、連結固定されている。したがって、駆動用線条を図1状態からX1方向に牽引駆動すると複数の太陽電池パネル全体が随伴移動する。本実施形態において駆動線条用孔51は、図4に示すように5箇所の中央位置の第1線条と両端の第1線条の計3箇所の第1線条の下側孔の下方に3本配置されている。
In the embodiment, the
駆動線条50を直線状に通係させる当該1列についての駆動線条用孔51列が案内機構60を構成し、駆動用線条50は、複数の太陽電池パネルの移動に追従して各パネルの孔51を自由に通係しつつ移動する。
The driving line strips 51 in one row that linearly engage the driving strips 50 constitute the
巻上げ装置70は、駆動用線条50を複数の空中支持線条20・・・の張架方向に沿って引き込み、繰り出し自在に駆動する引き込み繰り出し手段であり、実施形態において支柱80により形成される四角形の短辺側地面にそれぞれ設置された2個のウインチ装置52、53を含む。それぞれのウインチ装置52、53は、集線装置54,55を介して駆動用線条50の両端側を巻き込み、繰り出し自在に巻装しており、これらウインチ装置52,53に電気的に接続されたシーケンサあるいはコントローラからなる制御装置56を介して複数の太陽電池パネル30・・・を空中支持線条20・・・に沿って展開、収束自在に制御する。各ウインチ装置52,53は、仕切り板57により仕切られた3個の巻き取り部58を備えており、それぞれ3本の駆動用線条50を同時に巻き取り、繰り出しする。本実施形態では両短辺側に対向配置された2個の巻上げ装置70は各駆動用線条50の両端側を巻き込みしていずれかのウインチ装置の巻取り時には他方のウインチ装置の巻き込み負荷を開放してフリーに回転できるようにしているが、両ウインチ装置間でも駆動用線条を連結するようにして全体として駆動用線条50が周回移動するように構成することもできる。本実施形態では、駆動用線条のX1方向への引き込み、又は繰り出し操作により線条2の一部側への複数の太陽電池パネル20・・・の収束、線条全体への展開を行なわせる。なお、図上、59は集線装置54の引き込み受け部54Bの支持ポストである。
The hoisting device 70 is a drawing / feeding means that pulls the
本実施形態において、各太陽電池パネルの少なくとも上下位置を隣接パネル同士で両手連結し、駆動用線条50をいずれかの長手端部に位置する太陽電池パネルの下部に固定することにより、収束状態からパネルの展開方向に移動させると各単位太陽電池パネルは緩傾斜状態に自然に変位しながら移動し、最終的にパネルの全展開時には全てのパネルは緩傾斜状態に変位しその状態が保持される。一方、全展開状態からパネルの収束方向に長手端部に位置する太陽電池パネルの下部固定側を移動させると、各単位太陽電池パネルは鉛直状態に向けて自然に変位しながら移動し、最終的にパネルの収束時には全てのパネル鉛直又は略鉛直状態に集められて収束される。ここに、変位機構65は、各太陽電池パネルの少なくとも上下位置を隣接パネル同士での両手連結構造と、いずれかの長手端部に位置する太陽電池パネルの下部に固定した駆動用線条50と、を含む。
In the present embodiment, at least the vertical position of each solar cell panel is connected by both hands between adjacent panels, and the driving
さらに、本実施形態において、複数の太陽電池パネル30・・・の展開、収束保持誘導機構72が設けられている。展開、収束保持誘導機構72は、短辺側の両支柱80に横方向に対向架設された2個のビーム82に5箇所において上下対向して設置された上下一対の第1線条20の止め部73の下側の止め部をビーム82に設けた斜め長孔74と、斜め長孔74を通した外側で第1線条を止めるストッパ75と、を有する可動止め部76を含む。そして、駆動用線条50が通係する孔77が、ビーム82であって、斜め長孔74の下端近接離隔位置に穿孔されている。そして、パネルの近接、離間移動に伴い自然に支持線条20u端部及びビームに係止する可動止め部76のストッパ75が上下動するものである。図11、図12に示すように、パネル30が展開した状態では斜め長孔74の上端側に下側支持線条20u及びストッパ75は位置し、また、パネル30がX1側に収束された状態では、パネル30は鉛直方向に立てた状態となりこのとき、下側支持線条20uの端部側及びストッパ75は斜め長孔74に案内されて斜め長孔74内で下端側に位置してそれらの状態を保持させる。
Furthermore, in this embodiment, the expansion | deployment of the some
本実施形態では、図3に示すように全展開状態の太陽電池パネルは展開面全体について千鳥状斜め位置に連接展開するように配置され、それぞれの列方向については例えば1つの太陽電池パネル30の大きさぶんのパネル非設置部90を配置させて構成されている。このパネル非設置部90では、例えば太陽光を遮蔽するものが存在しない。このように、複数の太陽電池パネル20・・・を面状に並列配置させて全展開状態として太陽電池アレイ31を形成した際、規則的又は不規則的に太陽電池パネルの非設置部90を設けることにより、太陽電池アレイ31の下部空間や地面に直接に太陽光が当たり、例えば栽培植物や海岸沿いの藻類の生育を良好に行なわせることができる。この実施形態では、各太陽電池パネル30について、電力取出し用リード線は図示省略しているが、パネル全体は電気的に直並列接続されて図示しないパワーコンディショナーに接続されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the solar cell panels in the fully developed state are arranged so as to be connected and developed in a staggered oblique position with respect to the entire development surface, and for example, one
次に、本実施形態の太陽電池パネルの支持装置の作用について、図面に基づき説明する。いま、複数の太陽電池パネル30・・・が図2のように支持線条20のX1端寄り位置に収束されているとき、風を受ける面積が最小となって装置全体が強風等による影響を受けにくくなり、装置全体の損壊や被害を防止できる。このとき、図12実線示のように、展開時の最X2端寄りパネル30kを固定させた駆動用線条50が複数の太陽電池パネル全体を収束保持し、さらに、収束された各太陽電池パネル30はパネルの展開、収束保持誘導機構72を介して鉛直又は略鉛直の姿勢で密着保持される。この際、ビーム82での斜め長孔74内で下側の第1線条20u端部及びストッパ75は、展開、収束保持誘導機構72により下端部に位置している(図12(b)参照)。このとき、図2に示すように各上下一対の第1線条20について、上部第1線条20に対して下部第1線条20uは、X1側のビーム82への係止離隔幅が図1の場合より大きくなって全体として一方向に長い台形状となって配置されている。次に、制御装置56を介してX2側のウインチ装置53を巻取り駆動するとともに、X1側のウインチ装置52を繰り出し駆動させると、最X2端寄りパネル30kの下端側に固定した駆動用線条50により同パネル30kがX2方向に牽引され、以下X1側において両手連結された隣接する太陽電池パネルが順次随伴移動してゆく(図6、図11、図13参照)。この際、図11のように、太陽電池パネル30kの下端側がX2方向に牽引駆動されるから、例えば同じ長さで両手連結された隣接する太陽電池パネルは同様に牽引側に向けて下り傾斜状の姿勢をとりながら、全体が移動する。牽引される際にはパネルの支持線条20の通係孔36は縦長孔構成となっているから、自然に傾斜姿勢となる際の妨げとなることなく、円滑に姿勢を変位させる。図11において、太陽電池パネル30kの下端側がX2方向に牽引駆動されると展開、収束保持誘導機構72の斜め長孔74内を下側の第1線条20u端部及びストッパ75は斜め上方に移動し、最終的には同斜め長孔74内で上端部に位置する(図11(b)参照)。このとき、図1に示すように各上下一対の第1線条20、20uは、長手横方向に平行間隔で配置されている。図示しないリミットセンサが、設定されたX2端移動位置を検出する信号を制御装置56に供給すると、図3に示すように複数の太陽電池パネル3は全展開状態となり、例えば設定されたパネル傾斜角30度状態で太陽光を受光し発電させる。なお、展開時のパネル傾斜角は、隣接するパネル同士を両手連結する第2線条長さや空中支持線通係用の長孔36の長さやサイズの変更、第2線条48の柔軟性や形状保持特性などによっても設定、変更することができる。複数の太陽電池パネル30・・・を全展開した状態で千鳥状のパネル非設置部90を設けて太陽光の一部を地面に直射させるようにしているが、非設置部の構成は千鳥状のみならず、パネルの列長さ方向に直交する直帯状、その他の規則性を持った空隙あるいは、ランダムな大きさの空隙等の任意形状、大きさの非設置部構成とすることもできる。
Next, the operation of the solar cell panel support device of the present embodiment will be described with reference to the drawings. Now, when a plurality of
本発明の太陽電池パネルの支持装置は、上記した実施形態構成にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲の変形、改変も本発明に含まれる。 The support device for a solar cell panel of the present invention is not limited to the above-described embodiment configuration, and modifications and alterations within a scope not departing from the essence of the invention described in the claims are also included in the present invention.
この実施形態では、太陽電池パネルの支持装置1は、展開したパネル下部空間を農業用ハウスや植物の育成地としているが、沿海地海岸線などでの海藻育成による環境整備、レジャー施設内外における設置、その他任意の設備において簡易に設置しCO2排出しない電力供給源を形成することが可能である。
In this embodiment, the solar cell
1 太陽電池パネルの支持装置
5 駆動機構
20 第1線条(空中支持線条)
20u 下側第1線条
30 単位太陽電池パネル
31 太陽電池アレイ
34 フレーム部
36 通係孔
48 第2線条
50 駆動用線条
51 駆動線条用孔
52、53 ウインチ装置
60 案内機構
65 変位機構
72 パネルの展開、収束保持誘導機構
80 支持体
90 非設置部
DESCRIPTION OF
20u lower
Claims (10)
空中支持線条により案内支持されて空中支持線条の長手方向移動自在で、線条の一部への収束及び線条全体への展開を自在に行なえるように配置された複数の太陽電池パネルと、
空中支持線条の長手方向に沿って複数の太陽電池パネルを移動させる駆動機構と、を備えたことを特徴とする太陽電池パネルの支持装置。 A plurality of aerial support strips stretched around the support;
A plurality of solar cell panels arranged so as to be guided and supported by the aerial support filaments so that the aerial support filaments can move in the longitudinal direction, and can be converged to a part of the filaments and expanded to the entire filaments. When,
And a driving mechanism for moving the plurality of solar cell panels along the longitudinal direction of the aerial support filaments.
駆動機構は、1つ又は複数の太陽電池パネルに一部を係合又は連結させ複数の太陽電池パネルを同時に移動させる駆動用線条を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の太陽電池パネルの支持装置。 It consists of a solar cell array in which a plurality of solar cell panels are arranged in series and parallel,
3. The solar cell according to claim 1, wherein the driving mechanism includes a driving wire that partially engages or connects one or more solar cell panels and simultaneously moves the plurality of solar cell panels. Panel support device.
10. The solar cell panel according to claim 1, wherein the solar cell panel includes a flexible module portion for sealing the element, and a frame portion fixed to an outer edge of the flexible module portion. Support device.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013243201A (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Technol Network Inc | Solar panel unit, solar panel device, and installation method of solar panel |
| CN112234121A (en) * | 2020-10-15 | 2021-01-15 | 合肥凌山新能源科技有限公司 | An assembled solar panel handling device |
| CN116614062A (en) * | 2023-04-11 | 2023-08-18 | 江苏福明太阳能有限公司 | Storage device for flexible solar cell module |
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-
2010
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