(57)【要約】【課題】従来のソーラーパネルは屋根に取り付けると、故障し易かったり、屋根に熱が篭ってしまう欠点が有った。従来のソーラーパネルを外壁に使用すると、真夏には強い太陽光線を直接受けて高温になり、更に大量の熱を溜め込んでしまうと言う欠点が有った。【解決手段】  ソーラーパネル本体と蓋状体の二つの組み合わせで、真夏などの高温時には、形状記憶合金製の棒の変形で発電パネルが真夏の太陽にほぼ直角になって発電効率を上昇させると同時に、発電パネルの周りの多数の穴から大量の空気が発電パネルとその上の透明ガラスの隙間を通過して両者を冷やして故障を少なくする。屋根に直接取り付けると真夏には屋根裏に篭った熱気をフィルターから外に放出する。壁面などに取り付けると、真夏の発電効率が上昇し、蓋状体が庇の役目をして、壁面に太陽光線が直射するのを防ぎ、冷房費の削減になると同時に故障も少なく、壁面に熱が篭るのも防げる。 【選択図】図３
2010086975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラーパネル本体と蓋状体を別々にして、普段は蓋を閉じた状態で
発電パネルが太陽光に直角に近い角度になる様にする。発電パネル
は蓋状体の底部に取り付け、その上に少し隙間を開けて透明ガラスを
はめ込んで置く。
発電パネルの保持部に多数の穴を開けておき、通常の温度ではその
穴をソーラーパネル本体の枠の上端部が塞いで、発電パネルと透明ガ
ラスの隙間を密封する構造にしておく。ソーラーパネル本体と蓋状体は
、取り付け時の上側の軸を支点にして、蓋状体の下側や側方側又はそ
の両方に取り付けた形状記憶合金製の棒で、通常の温度では、蓋状
体がソーラーパネル本体に蓋をした状態になり、真夏などの高温時に
は蓋状体が開いて、発電パネルが真夏の太陽に直角に近い状態にな
ると同時に発電パネルの保持部の多数の穴が開放される事で、下側
の穴から大量の空気が吸い込まれて、発電パネルと透明ガラスの間の
隙間を通過する際に、大量の熱を奪って上側の穴から外に排出される
事を特徴とするソーラーパネル。
【請求項２】
形状記憶合金製の棒が、冬には蓋状体が冬の太陽と直角に近い角
度でソーラーパネル本体に蓋をし、春と秋には少し開いて、春と秋の太
陽に直角に近い角度になり、真夏には真夏の太陽に直角に近い角度
に変形する事を特徴とする、請求項１に記載したソーラーパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に真夏の発電効率が良く、その時に発電パネルや端子
部等が異常な高温になりにくいソーラーパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電の効率を上昇させるために、発電パネルの外側にリフレクター
を取り付けたり、太陽追尾構造で太陽光の照射方向に対して直角に近
い角度で受光できる様にした発明もなされている。
【特許文献１】特開2008-147229号公報
【０００３】
形状記憶合金からなる伸縮部材の温度変化で太陽電池の傾斜角を
変えて発電効率を上げる考案もされている。
【特許文献２】実開昭61-140551号公報
【０００４】
現在のソーラーパネルの多くが、発電パネル本体の上部に少し間隔
を取って透明ガラスが取り付けてある。しかし、この間隔の部分は密閉
されているので真夏に異常な高熱が溜まりやすく、その為に発電効率
が低下したり、発電パネルの損傷を招く恐れがあった。また、発電パネ
ルの裏側に取り付けた端子部やコード類にも悪影響を及ぼしていた。
これらの欠点の解消のために、密閉空間に換気孔を設けて、所定温度
で換気孔が開閉してこの空間の高熱を除去する発明がなされている。
また、発電パネルの裏側に吸熱管を取り付けて、発電パネルの過度な
温度上昇を回避する発明もされている。
【特許文献３】特開2004-60972号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
年間の総発電量を増やす為には、季節の変化と共に変わる太陽の
照射角度に、常に発電パネルが直角に近い角度になる事が望まれる。
しかし、真夏には発電パネルが高温になり過ぎて発電効率が低下した
り、発電パネルの損傷やその裏に取り付けてある端子部にも悪影響を
及ぼす事が有った。これは真夏の直射日光が発電パネルを加熱し過ぎ
るだけでは無く、発電パネルとその上部に取り付けてある透明ガラスと
の隙間が密閉されていて、そこに熱が異常に篭ってしまう事に因る事が
多い。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
年間の総発電量を増やす為に、普段は普段の太陽に直角に近い角
度になる様に発電パネルを設置し、特に発電量の多い真夏には、形状
記憶合金製の棒が高温になって変形して、発電パネルが真夏の太陽
に直角に近い角度になる様にする。次に真夏に発電パネルが高温に
なり過ぎて、発電効率の低下や及び発電パネルの損傷を招かない為
に、発電パネルが真夏の太陽に直角に近い角度になった時に、発電
パネルの周りの保持部の多数の穴から発電パネルとその上の透明ガ
ラスの隙間に大量の空気が通過して両者を冷やす。この時には、蓋状
体がソーラーパネル本体から開放された状態になるので、発電パネル
やその裏の端子部に熱が篭る事が無いので、高温にはならない。
【０００７】
この蓋状体の枠には、取り付け時の上側が支点となる軸が取り付けて
あり、その軸を支点にして開閉出来る様にソーラーパネル本体に取り
付けてある。
そして、その反対の下側には、真夏以外には蓋状体とソーラーパネル
本体が閉じた状態になる様に形状記憶合金製の棒が取り付けてある。
この棒は、真夏の直射日光を受けて高温になると変形して、蓋状体を
大きく開いて、発電パネルが太陽にほぼ直角になる様にしてある。それ
と同時に蓋状体の発電パネルの保持部に開けられた多数の穴が開放
されて、下側の穴から吸い込まれた大量の空気が発電パネルと透明
ガラスの隙間を通って発電パネルと透明ガラスを冷やしながら上側の
穴から出て行く事になる。また蓋状体がソーラーパネル本体から開放
されるので、この空間に熱が篭る事も無いので発電パネルの裏の端子
なども過熱しない。
なお、発電パネルの保持部に開けられた多数の穴の上のフィルターは
空気中に多くのちりやほこりが舞っている場所以外では不要である。
【発明の効果】
【０００８】
この様に構成したので、本発明のソーラーパネルは、比較的簡単な
構造で、真夏に発電効率が上昇し、発電パネルと透明ガラスの隙間を
下の穴から上の穴へ大量の空気が通るので発電パネルが加熱され過
ぎる事も無い。また、蓋状体の部分が開いて発電パネルがソーラーパ
ネル本体から離れるので、熱が篭る事も無く発電パネルや端子部など
の過熱も防げる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ソーラーパネル本体と蓋状体の発熱パネルの角度を、形状記憶合
金製の棒が所定の温度で変形して蓋状体を開閉する様にしておき、真
夏などの高温時に真夏の太陽光線に直角近くになる様にすると同時に、
蓋状体が開いた時に多数の穴で発電パネルと透明ガラスの隙間に空
気を通して、発電パネルを冷やすと共に、蓋状体がソーラーパネル本体
から開放されるので発電パネルの裏側に取り付けた端子部などに熱が
篭る事が無く、発熱パネルや端子部の故障が少なく寿命も長くなる。
ソーラーパネル本体の下部に断熱材を取り付けて置くと、冬などには、
蓋状体の部分が閉じた状態なので断熱効果が有る。
断熱材に開口部を開けてそこにフィルターを取り付けておくと、真夏など
に蓋状体の部分が開いた時に屋根裏の熱気がフィルターを通って外に
放出されるので、室内に空気の流れを生じて涼しくなるし、冷房の効果
も上がる。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１の正面図で、１はソーラーパネル本体、２
は蓋状体で、８は形状記憶合金製の棒で、９は断熱材である。
図２は、図１のA-A断面詳細図であって、１はソーラーパネル本体、２は
蓋状体、３は発電パネル、４は透明ガラス、５は穴で、蓋状体と発電パ
ネルの保持部に多数開けてある。５の穴の上には１１のフィルターが有
って、ちりや埃などが発電パネルの上に溜まって発電効率が下がるの
を予防している。５の穴の下は、普段は６のソーラーパネル本体の枠の
上端部で塞がれている。７の軸は、１のソーラーパネル本体と２の蓋状
体の支点になっている。８は形状記憶合金製の棒で、普段はソーラー
パネル本体と蓋状体が閉じた状態になる様に取り付けられていて、真
夏などの高温時には変形して蓋状体を開いて、発電パネルを真夏の
太陽に直角に近い角度になる様にすると同時に、５の穴を６のソーラー
パネル本体の枠の上端部から開放する役目を果たす。９は断熱材で、
ソーラーパネル本体の底部にある。本発明のソーラーパネルは屋根の
垂木に直接取り付けた方が色々な効果を発揮できる。
なお、５の穴の上のフィルターは、ちりやほこりが空中に多く舞っている
場所以外では不要で、無い方が５の穴の働きを良くする。８の形状記憶
合金製の棒も、冬に２の蓋状体を閉じた状態にして、春と秋には少しだ
け開いて、真夏に最も開く物を使用すれば、最も発電効率の良い本発
明ソーラーパネルが得られる。
【００１１】
この様に構成したので、冬などは発電パネルと透明ガラスの間の隙間
に空気が密封状態になり、発電パネルと断熱材の間の空間にも空気が
密封され、しかも断熱材もあるのでソーラーパネル全体の断熱効果が
大いに期待できる。そして真夏の昼間などには、図３の様に蓋状体が
大きく開く。この時発電パネルは直射日光にほぼ直角になって最大の
発電効率を発揮する、と同時に多数の穴から入った空気が大量に通過
して発電パネルと透明ガラスの両方を冷やし続けるので、発電パネルの
過熱が防げる。発電パネルの下側に取り付けてある端子部もソーラー
パネル本体から開放されるので、外気にさらされて冷やされるので、発
電パネルと一緒に下側からも冷やされて高温になりにくい。
【実施例２】
【００１２】
図４は、実施例１の、９の断熱材に、１０の開口部と、１１のフィルター
を設けたもので、１〜８は図２と同じである。
【００１３】
この様に構成したので、冬などの断熱効果は実施例１に比べて少し
劣る事になるが、真夏の昼間などの各種の効果は実施例１と全く同じ
様に得られる。それに加えて、真夏の昼間に蓋状体が開いている時に
、フィルターを通して開口部から屋根裏に篭った熱気が屋根から外に
放出されるので、屋根裏の温度を下げる事になり、冷房の効果も上が
り易い。
【実施例３】
【００１４】
図５は、図４に示した実施例２の、１０の開口部の上に、３の発熱
パネルの裏側に、１２の接着剤で、１３の断熱材製の蓋を貼り付けた
ものである。この様に構成したので、冬などの断熱効果は実施例２より
も良くなる。１〜１１は、実施例２と同じである。
【実施例４】
【００１５】
図６は、窓などの採光部に使用する場合の実施例４で、主として発電
パネルにフィルムを使用した場合用のものの正面図である。
図７は、図６のB-B断面詳細図である。
【００１６】
実施例４は、発電パネルのフィルムを通過した光を室内に取り入れる
為のもので有って、図７に示す様に発電パネルと内側の透明ガラスと
の間に大きな空間が有るので、冬にも断熱材無しでかなりの断熱効果
が見込める。
【００１７】
また、普通の発電パネルを使用して壁面に取り付けて置くと、現在
壁面に直接取り付けてあるソーラーパネルよりもかなり高い発電能力を
発揮すると考えられる。、真夏などの直射日光に対して蓋状体が庇の
役目を果たして、壁面に直接太陽光が当たる事が無いので、壁面が過
熱する事も無く、蓄熱される熱量も少なくなる。
【実施例５】
【００１８】
図８は、実施例５の陸屋根用のソーラーパネルの正面図である。
図９は、図８のC-C 断面詳細図である。図の様に、陸屋根に使用する
為に断熱材は一切必要が無く、取付け方も現在の物とほぼ同じである
が重量はほんの少し重くなる。しかし、発電効率の良さで十分カバーが
出来ると考えられる。
【実施例６】
【００１９】
図１０は、実施例６のオフィス等の外面や、外壁面等に垂直に取り付
ける場合用のソーラーパネル正面図である。図１１は、図１０のD-D断
面詳細図である。両図に示す様に、８の形状記憶合金製の棒の棒が約
２倍の長さになっており、発電パネルが普段は垂直に設置されている
のが真夏の高温時に、約７０度位の角度で照射する太陽光線と直角に
近い角度になる様に、発電パネルを約７０度位傾ける為である。
実施例６では、垂直に取り付けるので、雨の侵入を防ぐ為に、ソーラー
パネル本体と蓋状体に傾斜をつけてある。
【００２０】
この様に構成したので、オフィス等や外壁面に垂直に取り付けること
が出来て、普段は、従来のソーラーパネルを取り付けた場合とあまり
変化が無い様に取り付けらる。しかし、真夏の高温時になると、蓋状体
が外に大きく張り出して、真夏の太陽光線から大量の電気を発生させ、
発電パネルは多数の穴で冷却されるので過熱する事も無い。また、蓋
状体が庇となってオフィス等や外壁面が太陽光線にさらされる事も無
いので涼しく感じられる。
【００２１】
従来のソーラーパネルを直接取り付けた場合には、真夏の高温時も
太陽の照射角度が発電パネルと大きな角度の傾斜となり、あまり発電
効率も良くはならない。透明ガラスと発電パネルが密封されている場合
には、発電パネルの過熱が起こり、発電能力の低下や故障の原因にも
なりかねない。従来のソーラーパネルだと、真夏の太陽光線から大量の
熱を吸収してしまうので、オフィス等の冷房を強くする必要が生じる。
更に昼間に大量の熱が溜まってしまい、これを夜中に放出してしまうと
熱帯夜の原因にもなりかねない。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
ソーラーパネル本体に蓋状体を被せ、その蓋状体を真夏の昼間など
の最も発電効率の高い時に直射日光にほぼ直角になる様に、形状記
憶合金製の棒が高温になって変形する事によってその目的を達成する。
それと同時に、発電パネルと透明ガラスの隙間に多数の穴から大量の
空気が通過して、両者を冷やして故障をしにくくする。蓋状体が開いた
時には、発電パネルの下に取り付けてある端子部も一緒に開くので、
多くの空気に触れる事になり、過熱する事も無い。
【００２３】
断熱材の使用で、屋根の垂木に直接取り付けると、材料費の節約と
工期の短縮が同時に得られて、設置費用の回収が容易になる。発電パ
ネルにフィルムを使用して窓に付けて採光も取り入れたりする事も可能
である。発電効率の最も良いとされる陸屋根へも使用できる。また、外
壁部に垂直に取り付けると、真夏の高温時に庇として働いて太陽の直
射を避けて部屋の温度の上昇を防げて、従来のソーラーパネルを垂直
に取り付けた場合の様にソーラーパネルが大量の熱を溜め込む事も
無く、熱帯夜の原因にもなりにくい。従来の物よりも真夏の発電量が多く
なり、故障も少ない。
【００２４】
本発明のソーラーパネルは、冷暖房費を節約でき、発電効率全体を
上昇させて故障も少なく、設置期間も短く費用も安上がりなので、この
ソーラーパネル全体の価格が多少高くなっても、現在のソーラーパネル
よりも設置費用の回収が早く出来るし、長持ちするので得である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１の正面図である。(実施例１)
【図２】本発明の実施例１のA-A断面詳細図である。(実施例１)
【図３】本発明の実施例１の真夏の昼間などの高温時のA-A 断面            詳細図である。(実施例１)
【図４】本発明の実施例２のA-A断面詳細図である。(実施例２)
【図５】本発明の実施例３のA-A断面詳細図である。(実施例３)
【図６】本発明の実施例４の正面図である。(実施例４)
【図７】本発明の実施例４のB-B断面詳細図である。(実施例４)
【図８】本発明の実施例５の正面図である。(実施例５)
【図９】本発明の実施例５のC-C断面詳細図である。(実施例５)
【図１０】本発明の実施例６の正面図である。(実施例６)
【図１１】本発明の実施例６のD-D断面詳細図である。(実施例６)
【符号の説明】
【００２６】
１  ソーラーパネル本体
２  蓋状体
３  発電パネル
４  透明ガラス
５  穴
６  ソーラーパネル本体の枠の上端部
７  ソーラーパネル本体と蓋状体の支点になる軸
８  形状記憶合金製の棒
９  断熱材
１０  開口部
１１  フィルター
１２  接着剤
１３  断熱材製の開口部の蓋
【図１】
2010086975.tif 000003
【図２】
2010086975.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010086975.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010086975.tif 000008
【図７】
2010086975.tif 000009
【図８】
2010086975.tif 000010
【図９】
2010086975.tif 000011
【図１０】
2010086975.tif 000012
【図１１】
2010086975.tif 000013