(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールとその太陽電池モジュールの設置面との間に支持体を介装し、その支持体には誘電エラストマーの表裏両面に導電性高分子層が積層された作動膜を設け、前記導電性高分子層間に電圧を周期的に印加して前記作動膜を伸縮させ、前記作動膜の伸縮によって太陽電池モジュールを振動させる構造としたことを特徴とする太陽電池モジュール装置。
【請求項２】
前記作動膜は、球面状をなす湾曲部を中央部に有し、外周部において前記支持体に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項３】
前記作動膜は、前記湾曲部が太陽電池モジュールの裏面を叩打することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項４】
前記作動膜は、円錐状をなし、その大径側端部において前記支持体に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項５】
前記作動膜の頂部を裁頭形状に形成し、その頂部に板材が固定されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項６】
前記作動膜は一対であって、それらは同一軸線上において前記板材を対向させていることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項７】
前記作動膜は円錐台状の硬質ゴム材の周面に貼着されていることを特徴とする請求項４〜６のうちのいずれか一項に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項８】
対向する前記板材は、連結ピンで連結されていることを特徴とする請求項６または７に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項９】
前記太陽電池モジュールには、面状ファスナーの一方のファスナー片が固着され、他方のファスナー片は前記支持体に固着されたことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項１０】
前記支持体を硬質ゴム材よりなる筒状体により構成するとともに、この筒状体をその軸線が太陽電池モジュールの平面と交差するように配置し、その筒状体の周面には部分円弧状をなす複数枚の作動膜を周方向に隣接するように設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール装置。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールには、面状ファスナーの一方のファスナー片が接着され、他方のファスナー片は前記筒状体に接着されたことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜屋根に設置された太陽電池モジュールに対する雪害を回避するために、雪落とし機能を備えた太陽電池モジュール装置に係り、特には緩傾斜状態であっても雪落としが可能な太陽電池モジュール装置に関する。すなわち、本発明は、水平傾斜角度２０度程度の緩傾斜であっても雪落とし機能を備えることにより、多大な費用を要する架台を設置しなくても、屋根に太陽電池モジュールを設置することを可能とする太陽電池モジュール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への認識が高まるなかで、炭酸ガス排出量の削減のために、自然エネルギーの利用を具体化した様々な方策が採られている。その最も有効な方策の一つとして太陽電池の導入が図られている。
【０００３】
そして、太陽電池の導入は冬季に積雪がある地方においても進んでいるが、この場合には、太陽光の有効利用及び装置の保全のために、積雪の除去が重要課題となっている。通常、積雪が迅速に自然落下するためには、太陽電池モジュールの表面の傾斜角度を少なくとも６０度の急傾斜としなければならないとされている。ところが、一般家屋の屋根は６０度には届かない緩やかな傾斜となっている場合が多く、太陽電池モジュールを屋根上において雪落とし機能を備えた角度に設置することは困難である。このため、平地や陸屋根等に架台を設け、太陽電池モジュールをそこに設置することが行われている。しかし、この場合、太陽電池の設置架台・基礎は建築基準法の適用を受け、構造設計上の積雪荷重条件を満足する必要があり、太陽電池の設置コストが高騰する要因となっている。
【０００４】
特許文献１に開示されている「太陽電池付屋根」は、傾斜した屋根に太陽電池パネルを設け、太陽電池パネルを設けない軒先部分に融雪用ヒータを設けている。そして、太陽電池パネルに通電することによる発熱で、太陽電池パネル上に降る雪を積もる前に融かすようにしている。
【０００５】
特許文献２に開示されている「太陽電池モジュール装置」は、太陽電池モジュールを水平面に対して傾斜して設置するための装置において、太陽電池モジュールの最上部の辺が回転可能に支持され、太陽電池モジュールの最下部の辺が弾性体により持ち上げられるように支持されている。そして、太陽電池パネル上の積雪の重みで、弾性体の弾性力に抗して太陽電池モジュールが最上部の辺を中心に回転して同モジュールの傾斜が強まり、その結果、雪が滑り落ちるようになっている。
【０００６】
特許文献３に開示されている「圧電振動板を用いた除雪装置」は、太陽電池に関わるものではないが、屋根板に固定された圧電素子が、交番電圧の印加により振動して、屋根に積もった雪を落下させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１１２６６号公報（［要約］を参照）
【特許文献２】特開２００５−０１９８２５号公報（［要約］を参照）
【特許文献３】特開２００５−１０５７８９号公報（［要約］を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の太陽電池付屋根は、太陽電池パネルに降る雪を、太陽電池パネルの発熱により融かすようになっている。このため、降る雪を積もらせることなく融かすために、降雪の間は常に太陽電池パネルに発熱のための通電をする必要がある。しかし、融雪のための消費電力は、太陽光受光による発電出力よりもはるかに大きい。従って、この太陽電池パネル付屋根を作動させるための電力費用が嵩み、省エネルギーに反することとなる。また、発熱のために逆電流を太陽電池パネルに通電させることによって、同パネルを痛めてしまう虞がある。
【０００９】
特許文献２の太陽電池モジュールは、前述のようにモジュールの最下部の辺を支持する弾性体が積雪の重みで撓むことにより、モジュールの角度が変わって急傾斜となり、雪が滑り落ちる現象を利用している。このため、太陽電池パネル上に薄く積もった程度の雪の重みでは、モジュールの傾斜角度は殆ど変わることがなく、一旦雪が積もってしまえば、モジュールが傾斜したとしても、表層の積雪が落下するのみに留まる虞がある。従って、このような場合は、太陽光発電が不可能になる。また、モジュールの傾斜を急角度とするためには、モジュールの回転を許容するスペースが必要であるが、屋根上においてそのスペースを確保することは困難である。
【００１０】
特許文献３の圧電振動板を用いた除雪装置を太陽電池パネルの除雪のために用いる場合、圧電素子は高価であるので設置コストが嵩む。また、圧電素子は硬質で衝撃に弱いので取り扱いが容易ではない。しかも、圧電素子の変形量は微々たるものであり、圧電素子をバイモルフ構成にしたとしても、落雪に至る大きな振動ストロークの確保は困難である。
【００１１】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池モジュール上の積雪を適切に落とすことができる太陽電池モジュール装置を提供することにある。特には、太陽光を有効利用するために緩傾斜角度にされた太陽電池モジュールの積雪を落とすことが可能な太陽電池モジュール装置の提供が目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題を解決するために、本発明は、太陽電池モジュールとその太陽電池モジュールの設置面との間に支持体を介装し、その支持体には誘電エラストマーの表裏両面に導電性高分子層が積層された作動膜を設け、前記導電性高分子層間に電圧を周期的に印加して前記作動膜を伸縮させ、前記作動膜の伸縮によって太陽電池モジュールを振動させる構造としたことを特徴とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、作動膜が電圧を印加されて伸長し、印加が停止されて元の状態に復帰することを繰り返すことにより、振動が生じる。そして、その振動が太陽電池モジュールに伝達され、太陽電池モジュール表面の積雪を落とすことができる。この場合、圧電素子を用いる場合に比べ、少ない電力で稼働させることができる。
【００１４】
前記の構成において、前記作動膜は、球面状をなす湾曲部を中央部に有し、外周部において前記支持体に支持されていることが好ましい。
このようにすれば、電圧が印加された時、作動膜は、湾曲部が膨出する方向に伸長する。そして、電圧の印加が停止された時、湾曲部は元の状態に復帰する。この伸長と復帰とが繰り返されることにより、本体ケースが振動し、その振動が太陽電池モジュールに伝達される。
【００１５】
前記作動膜は、前記湾曲部が太陽電池モジュールの裏面を叩打するように構成されている。従って、太陽電池モジュールに対して振動が直接与えられる。
前記作動膜は、円錐状をなし、その大径側端部において前記支持体に支持されるように構成することもできる。
【００１６】
この場合において、前記作動膜の頂部を裁頭形状に形成し、その頂部に板材が固定されるようにするのが望ましい。
前記作動膜は一対であって、それらは同一軸線上において前記板材を対向させることがさらに好ましい。このようにすれば、２つの作動膜に対して交互に電圧を印加できる。そして、２つの作動膜が動かされることにより、より強い振動が発生される。
【００１７】
さらに、前記作動膜は円錐台状の硬質ゴム材の周面に貼着されていることが好ましい。
対向する前記板材は、連結ピンで連結されていることが望ましい。このようにすれば、２つの作動膜が１つの振動体として振動することができるので、より強い振動を得ることができる。
【００１８】
前記太陽電池モジュールには、面状ファスナーの一方のファスナー片が固着され、他方のファスナー片は前記支持体に固着されるようにするとよい。このようにすれば、太陽電池モジュールの着脱が容易である。
【００１９】
前記支持体を硬質ゴム材よりなる筒状体により構成するとともに、この筒状体をその軸線が太陽電池モジュールの平面と交差するように配置し、その筒状体の周面には部分円弧状をなす複数枚の作動膜を周方向に隣接するように設けることも可能である。このようにすれば、作動膜の伸縮により筒状体は例えばその軸と交差する方向に振動する。このため、太陽電池モジュールをその面沿い方向に振動させることができる。
【００２０】
そして、この場合、前記太陽電池モジュールには、面状ファスナーの一方のファスナー片が接着され、他方のファスナー片は前記筒状体に接着されるようにするのがよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、太陽電池モジュールに対する積雪を小さな電力で有効に防止できるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態の太陽電池モジュールが装置された発電装置を示す斜視図。
【図２】（ａ）太陽電池モジュールの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】第１実施形態を示す断面図。
【図４】第１実施形態における作動膜が伸長する態様を示す断面図。
【図５】第１実施形態における連結部を示す断面図。
【図６】第２実施形態を示す断面図。
【図７】第２実施形態の一方の作動膜が伸長する態様を示す断面図。
【図８】第２実施形態の他方の作動膜が伸長する態様を示す断面図。
【図９】第３実施形態を示す断面図。
【図１０】第４実施形態を示す断面図。
【図１１】第５実施形態を示す分解斜視図。
【図１２】第５実施形態の一方の作動膜が伸長する態様を示す正面図。
【図１３】第５実施形態の他方の作動膜が伸長する態様を示す正面図。
【図１４】第６実施形態を示す分解斜視図。
【図１５】第７実施形態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図５を用いて説明する。
図１に示すように、本第１実施形態の発電装置１においては、傾斜屋根３の上面である設置面４に、フッ素樹脂でコーティングされたフィルムを基板とするアモルファスシリコン製の複数枚の横長形状の太陽電池モジュール２が並設状態で配置されている。本実施形態においては、前記傾斜屋根３及び太陽電池モジュール２の傾斜角度を２０度とする。これらの太陽電池モジュール２は、図示しない配線により図示しない二次電池に接続され、発電された電力はこの二次電池に蓄えられる。また、太陽電池モジュール２は、それぞれの周辺が固定部７において面状ファスナーより傾斜屋根３に固定されている。
【００２４】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、並列された隣接する太陽電池モジュール２ａ、２ｂには、同モジュール２ａ、２ｂに振動を与える加振部５と、モジュール２ａ、２ｂと傾斜屋根３とを連結する連結部６とが配置されている。一方の太陽電池モジュール２ａには、高分子アクチュエータよりなる加振部５が中央の１ヶ所に配置され、加振部５の左右に連結部６が配置されている。他方の太陽電池モジュール２ｂには、加振部５が所定間隔で２ヶ所に配置され、２個の加振部５の間の１ヶ所には連結部６が配置されている。なお、加振部５及び連結部６のそれぞれの数及び位置は適宜選択できるが、加振部５の近傍の少なくとも１ヶ所に連結部６が配置されることが好ましい。
【００２５】
図５に示すように、前記連結部６においては、傾斜屋根３にスペーサー３ａを介して連結板１７がボルト締めされている。そして、連結板１７に環状のゴム発泡体製の弾性連結体１６が接着により固定され、その弾性連結体１６の上面に環状連結板１８が接着されている。その環状連結板１８と太陽電池モジュール２ａ、２ｂとの間には面状ファスナー１５が介在されている。面状ファスナー１５の一方のファスナー片１５ａが太陽電池モジュール２ａ、２ｂの裏面に接着され、他方のファスナー片１５ｂが前記環状連結板１８の上面に接着されている。
【００２６】
そして、図示しない制御部の制御により前記加振部５の振動がオンオフされる。本実施形態では、図示しない降雨センサー及び温度センサーからの情報に基づき、前記制御部が降雪を判断して、加振部５の振動の制御を自動的に行うようになっている。前記制御部及び加振部５の駆動電力は、前記二次電池から得られる。
【００２７】
そこで、前記加振部５の詳細な構成及び作用を図３及び図４を用いて説明する。
傾斜屋根３上にスペーサー３ａを介して支持体としての本体ケース１０がボルト３ｂにより固定されている。図示しないが、本体ケース１０とスペーサー３ａとの間あるいは傾斜屋根３とスペーサー３ａとの間には、クッションシートを介在させている。この本体ケース１０は、硬質合成樹脂あるいは軽量金属よりなり、筒状部１２と、その筒状部１２の下端に位置する板状の取付部１１と、筒状部１２の上端に位置する受板部１３とを備えている。
【００２８】
前記受板部１３の上面に、作動膜１４がその外周部１４ａにおいて接着されている。この作動膜１４は、誘電エラストマーの表裏両面に電極層としての導電性高分子層が積層された構造である。そして、作動膜１４の中央部には、上方に向かって球面状に膨出する湾曲部１４ｂが形成されている。前記両導電性高分子層は図示しない電源に図示しないスイッチング回路を介して接続されており、このスイッチング回路により、両導電性高分子層間に電圧が周期的に印加される。前記誘電エラストマーとしては、シリコン系のもの、アクリル系或いはウレタン系のものを採用できる。
【００２９】
また、作動膜１４の外周部と太陽電池モジュール２ａ，２ｂとの間には、面状ファスナー１５が介在されている。この面状ファスナー１５の一方のファスナー片１５ｂが作動膜１４の上面に接着されている。他方のファスナー片１５ａが太陽電池モジュール２の裏面に接着されている。このファスナー片１５ａ、１５ｂどうしの連結により本体ケース１０上に太陽電池モジュール２が固定されている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用を説明する。作動膜１４の両電極層間に電圧が印加された時、作動膜１４は、面沿い方向に伸長しようとするが、外周部１４ａが固定されているので、湾曲部１４ｂが上方に更に膨出して図３の位置から図４の位置に変位する。また、電圧の印加が停止された時、作動膜１４は、図３の位置に、自身の弾性力により復帰する。このように、作動膜１４が伸長と復帰とを繰り返すことにより、太陽電池モジュール２の裏面が叩打されるとともに、作動膜１４が固定されている本体ケース１０が振動する。このため、太陽電池モジュール２が振動する。この振動は、太陽電池モジュール２の面直方向となる縦振動が主たるものである。この振動が繰り返されることにより、太陽電池モジュール２の上面の雪が滑落される。
【００３１】
なお、この時、本体ケース１０の下面とスペーサー３ａとの間のクッションシートにより、本体ケース１０の振動が傾斜屋根３に伝達されることが抑制される。このため、屋根３が振動したり、異音を生じたりすることを少なくできる。また、クッションシートを用いずに、スペーサー３ａをゴム製とすることで、同様な作用を得ることができる。
【００３２】
上記のように、作動膜１４に対する電圧印加のタイミングを制御することにより、本体ケース１０を介して太陽電池モジュール２に、雪落としのための適宜周期の振動を与えることができる。太陽電池モジュール２の表面に降る雪の質及び量によるが、本体ケース１０に生じさせる振動周期は、５０〜６０回／分の振動が好ましい。
【００３３】
なお、加振部５及び連結部６において、太陽電池モジュール２と本体ケース１０または環状連結板１８とは面状ファスナー１５により連結されているので、面状ファスナー１５を分離させることにより、太陽電池モジュール２を屋根３から簡単に分離させて、メンテナンスや交換を行うことができる。また、面状ファスナー１５を分離させることにより、加振部５或いは連結部６等のメンテナンスを行うことも容易である。
【００３４】
傾斜屋根３の角度が水平に対して２０度程度の緩傾斜であっても、その傾斜屋根３に設置された太陽電池モジュール２は除雪機能を発揮する。また、このような角度であれば、発電装置１は、日射を有効に受けることができる。仮に、積雪を自然落下させるためには、前述の角度を４５度以上、好適には６０度とする必要がある。しかし、このような急傾斜角度とすれば、太陽電池モジュール２が日射量を有効に確保することが困難となる。また、このような急傾斜角度では、屋根面への太陽電池モジュール２の直接設置が困難となるため、例えば陸屋根上に専用の基礎や架台を設けて太陽電池モジュール２を設置しなければならず、装置が大掛かりにならざるを得ない。
【００３５】
上記第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）太陽電池モジュール２と、傾斜屋根３との間に加振部５を設け、この加振部５により太陽電池モジュール２を振動させるようにした。このため、太陽電池モジュール２が２０度程度の緩傾斜角度であっても、モジュール２上への積雪を防止できる。従って、太陽電池モジュール２を緩傾斜の屋根３に直接設置できて、設置コストや手間を削減できる。
【００３６】
（２）太陽電池モジュール２を緩傾斜角度で設置できるため、充分な日射量を得ることができて、効率的な発電が可能となる。
（３）また、誘電エラストマーよりなる加振部５は、圧電素子のものと比較して、少ない電力消費で、太陽電池モジュール２に振動を与えることができる。従って、降雪前から加振部５を稼動させたとしても消費電力を低く抑えることができる。
【００３７】
（４）作動膜１４を、中央部に湾曲部１４ｂが形成されたものとした。そして、作動膜１４の外周部１４ａを本体ケース１０に固着した。このため、作動膜１４への電圧の印加と、停止とを繰り返した場合、湾曲部１４ｂが膨張及び収縮することにより、太陽電池モジュール２を面直方向に有効に振動させることができる。
【００３８】
（５）前記作動膜１４の湾曲部１４ｂが太陽電池モジュール２の裏面を叩打するため、太陽電池モジュール２は他の部材から振動が伝達されるのではなく、直接振動される。このため、効果的な落雪作用を得ることができる。
【００３９】
（６）加振部５及び連結部６において、太陽電池モジュール２と本体ケース１０及び環状連結板１８とは面状ファスナー１５により連結されている。このため、面状ファスナー１５のファスナー片１５ａ，１５ｂを分離及び連結させることにより、太陽電池モジュール２の交換やメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００４０】
（７）  加振部５の振動により積雪を回避できるため、人力による雪下ろし作業が不要となり、高齢者比率が高い山間僻地等において有用である。
（８）  前記のように、雪下ろし作業が不要になるため、太陽電池モジュール２の周囲に通路を設ける必要がなく、太陽電池モジュール２を密接状態に配置できる。このため、屋根等の単位面積当たりの発電量を増やすことができる。
【００４１】
（９）  太陽電池モジュール２と傾斜屋根３との間に弾性連結体１６が介在されているので、太陽電池モジュール２の振動が阻害されず、しかも、振動が屋根３に伝達されることを抑制できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を、第１実施形態と異なる部分を中心に図６〜図８を用いて説明する。
【００４３】
図６に示すように、加振部５の本体ケース２０の円筒部２２の上下両端には板状の取付部２１及び受板部２３が一体に形成されている。円筒部２２の内側の上下２ヶ所には、環状の支持部２２ａ、２２ｂが形成され、それぞれの支持部２２ａ、２２ｂには、頂部を裁頭形状に形成した円錐状をなす第１，第２作動体２７，２８がそれぞれの外周部（大径側端部）のフランジ部２７ａ，２８ａにおいて接着されている。上部側の第１作動体２７は頂部が下向きに、下部側の第２作動体２８は頂部が上向きになっている。
【００４４】
第１，第２作動体２７，２８は、硬質ゴム材よりなる弾性シート２５と、その内面側に貼着された作動膜２４とを備えるとともに、両作動体２７，２８の頂部には開口２７ｂ，２８ｂが形成されている。その開口２７ｂ，２８ｂを閉鎖するように第１，第２作動体２７，２８の頂面には硬質合成樹脂よりなる板材としての円板状の連結板２６がそれぞれ接着され、それらの連結板２６は近接状態で、かつ同一軸線上において上下に対向している。
【００４５】
次に、第２実施形態の作用を説明する。
第１作動体２７の作動膜２４に電圧が印加された時、作動膜２４は、弾性シート２５と共に伸長することになる。このとき、作動膜２４を含む第１作動体２７はフランジ部２７ａが支持部２２ａに接着され、頂部に連結板２６が接着されているので、図７に矢印で示すように、連結板２６を下方へ移動させるように伸長する。そして、作動膜２４に対する電圧の印加が停止された時、第１作動体２７は弾性シート２５と作動膜２４との弾性力により元に位置に復帰する。従って、作動膜２４に対する電圧が断続的に印加される時、第１作動体２７が振動し、その振動が本体ケース２０を介して太陽電池モジュール２に伝達される。
【００４６】
また、第２作動体２８の作動膜２４に電圧が印加された時及び印加が停止された時、第２作動体２８は、図８に示すように、方向は逆であるが第１作動体２７と同様に伸縮する。このため、その伸縮にともなう振動が太陽電池モジュール２に伝達される。
【００４７】
そして、第１作動体２７と第２作動体２８のそれぞれの作動膜２４に対してタイミングを一致させて交番状に電圧を印加すれば、つまり、一方の作動体２７または２８に電圧を印加させると同時に他方の作動体２８または２７に対する電圧印加を停止すれば、２個の連結板２６が、同時に同方向へ動いて振動する。従って、第１作動体２７または第２作動体２８の一方のみが振動する場合に比較して、より強い振動を、本体ケース２０を介して太陽電池モジュール２に伝達することができる。
【００４８】
そして、この第２実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
（１０）円錐状をなす第１，第２作動体２７，２８がその外周部において本体ケース２０の支持部２２ａ、２２ｂに接着されている。そして、作動膜２４に電圧が印加された時、作動膜２４は弾性シート２５と共に伸長し、電圧の印加が停止された時、作動膜２４は弾性シート２５と共に元の状態に復帰する。この時、弾性シート２５の弾性力により、元の状態に復帰する時間が短縮され、応答性が良好になる。従って、電圧の印加の周期を短くして振動数を増すようにしても、弾性シート２５の弾性力により、作動膜２４と弾性シート２５とは、短時間で元の位置に復帰することができる。このため、振動数を増やしながら振幅を維持することができるので、強い振動を発生させることができる。
【００４９】
（１１）第１，第２作動体２７，２８の頂部に連結板２６を貼着した。このため、作動膜２４に対して電圧が断続的に印加される時、作動膜２４の伸長と復帰とにより、連結板２６が振動するので、本体ケース２０を介して太陽電池モジュール２により強い振動を伝達することができる。
【００５０】
（１２）本体ケース２０の支持部２２ａ、２２ｂに第１作動体２７と第２作動体２８とを、それぞれの連結板２６が対向するように反対向きに配置した。このため、第１作動体２７と第２作動体２８とのそれぞれの作動膜２４に対して交互に電圧を印加すれば、２個の連結板２６は、同時に同方向へ動いて振動する。従って、第１作動体２７または第２作動体２８の一方のみが振動する場合に比較して、より強い振動を、本体ケース２０を介して太陽電池モジュール２に伝達することができる。
【００５１】
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を、第２実施形態と異なる部分を中心に図９を用いて説明する。
【００５２】
本実施形態においては、第１作動体２７と第２作動体２８とのそれぞれの連結板３３が連結ピン３１により一体的に連結されている。
このため、本実施形態の第１作動体２７及び第２作動体２８のそれぞれの作動膜２４に交互に電圧を印加した時、連結ピン３１で連結された２個の連結板３３は、一体の振動体として振動する。すると、一方の作動膜２４に対する電圧の印加が停止され、作動膜２４と弾性シート２５とが弾性力により元の位置に復帰する時、電圧が印加されて伸長する他方の作動膜２４は、その復帰動作によって加勢される。
【００５３】
従って、この第３実施形態においては、第１、２実施形態における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１３）本実施形態の第１作動体２７と第２作動体２８とのそれぞれの連結板３３を、連結ピン３１により連結した。このため、２個の連結板３３は、一体の振動体として振動することになり、より強い振動を発生することができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態を、第３実施形態と異なる部分を中心に図１０を用いて説明する。
【００５５】
前記第３実施形態においては、作動膜２４を弾性シート２５に貼着したが、第４実施形態においては、弾性シート２５を設けることなく、作動膜２４を単独で用い、その外周端部を本体ケース２０の支持部２２ａ、２２ｂに直接貼着している。
【００５６】
この第４実施形態においては、前記第３実施形態の弾性シート２５による効果を除く効果とほぼ同様な効果を得ることができる。
（第５の実施形態）
次に、図１１〜図１３に基づいてこの発明の第５実施形態について説明する。
【００５７】
図１１に示すように、本実施形態の加振部５においては、傾斜屋根３の設置面４にスペーサー３ａ（図１２，図１３参照）を介して固定した支持板４０に、硬質ゴム材よりなる弾性筒状体４１の一方の端部４１ａが接着されている。この弾性筒状体４１の外周面には、半円筒体形状，つまり部分円弧状をなす２枚の作動膜４２、４３が周方向に隣接するように貼着されている。また、弾性筒状体４１の他方の端部４１ｂには、円板状の振動受板４４が貼着され、その振動受板４４の上面に円板状の面状ファスナー４５のうち一方のファスナー片４５ｂが接着されている。
【００５８】
また、太陽電池モジュール２の裏面には他方のファスナー片４５ａが貼着されている。ファスナー片４５ａ、４５ｂの連結により、太陽電池モジュール２は弾性筒状体４１に連結される。従って、弾性筒状体４１の軸線は太陽電池モジュール２の平面と交差するように配置されている。
【００５９】
次に、第５実施形態の作用を説明する。
作動膜４２，４３の一方に電圧が印加された時、その作動膜４２，４３が弾性筒状体４１とともに伸長する。また、電圧の印加が停止された時、作動膜４２，４３と弾性筒状体４１とは、それぞれの弾性力により、膨出前の元の状態に復帰する。従って、作動膜４２，４３に対する電圧の交互で、かつ断続的な印加により、図１２及び図１３に実線及び２点鎖線で示すように、作動膜４２，４３と弾性筒状体４１との膨出と復帰とが繰り返され、振動が発生する。この振動は、振動受板４４を介して太陽電池モジュール２に伝達される。そして、この振動は、太陽電池モジュール２の面直方向となる縦振動の成分と、面沿い方向となる横振動の成分を含んでいる。
【００６０】
そして、この第５実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
（１４）弾性筒状体４１の外周面に部分円弧状の作動膜４２、４３を貼着した。このため、作動膜４２、４３に交互に電圧を印加すれば、太陽電池モジュール２を面直方向及び面沿い方向に振動させることができる。従って、太陽電池モジュール２が緩傾斜角度であっても、積雪を有効に防止できる。
【００６１】
（第６の実施形態）
次に、本発明を具体化した第６実施形態を、図１４を用いて説明する。
本実施形態は、前記第５実施形態とは異なり、作動膜４２、４３が２枚ではなく、部分円弧状である四半円弧状をなす４枚の作動膜５１〜５４が弾性筒状体４１の外周面に周方向に隣接するように貼着されている。この作動膜５１〜５４に電圧を印加する際、電圧の印加と印加停止とを、例えばひとつの作動膜５１から順に周方向に隣接する作動膜５２、５３、５４に対して行うようにする。このようにすれば、振動方向が順次変化する歳差運動に似た横振動を弾性筒状体４１に発生させることができる。
【００６２】
そして、この第６実施形態においても、第５実施形態の効果と同様な効果を得ることができる。
（第７実施形態）
次に、本発明を具体化した第７実施形態を図１５に基づいて説明する。
【００６３】
本実施形態は、図３及び図４に示した前記第１実施形態と類似の実施形態である。すなわち、本体ケース１０の筒状部１２の内周下部には受け板部１１ａが形成されている。この受け板部１１ａ上には、第１実施形態と同様に、中央部に湾曲部１４ｂを有する作動膜１４が外周部１４ａにおいて接着されている。作動膜１４は、太陽電池モジュール２から離間し、太陽電池モジュール２を叩打することはないが、電圧が印加されるとともに停止されることにより、湾曲部１４ｂが膨張・収縮して、本体ケース１０を介して太陽電池モジュール２に振動が付与される。従って、本実施形態においては、作動膜１４が太陽電池モジュール２を叩打することに基づく効果を除き、第１実施形態と同様な効果がある。
【００６４】
（変更例）
なお、上記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  第１及び第７実施形態において、太陽電池モジュール２の側に向かって膨出した湾曲部１４ｂを有する作動膜１４を用いたが、太陽電池モジュール２とは反対側に向かって膨出した湾曲部を有する作動膜１４を用いること。
・  第２〜第４実施形態において、作動体２７，２８の頂部に開口２７ｂ，２８ｂを設けたが、その開口２７ｂ，２８ｂを設けることなく、頂部を閉じた状態に形成すること。
・  第２実施形態において、作動膜２４の頂部に連結板２６を貼着したが、連結板２６を設けないようにすること。
・  第４、５実施形態として、２枚の作動膜４２、４３または４枚の作動膜５１〜５４を用いたが、３枚または５枚以上の作動膜を用いること。
・  作動膜１４、２４、４２、４３、５１〜５４として１枚の誘電エラストマーの両面に導電性高分子膜を設けた単層のものを用いたが、両面に導電性高分子膜を設けた複数の誘電エラストマーが積層されたものを用いること。この場合、隣接する導電性高分子膜間に電気絶縁層を介在させる必要がある。
【符号の説明】
【００６５】
２，２ａ，２ｂ…太陽電池モジュール、４…設置面、１４，２４，４２，４３，５１，５２，５３，５４…作動膜、１４ａ…外周部、１４ｂ…湾曲部、１５，４５…面状ファスナー、１５ａ，１５ｂ，４５ａ，４５ｂ…ファスナー片、３１…連結ピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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