(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネル設置用の架台であって、
上方に開口した箱状の本体と、
水を貯留する貯留部と、
前記本体に設けられて、前記貯留部に貯留された前記水を噴射する噴射部とを備え、
前記本体が、前記本体の開口を覆う太陽電池パネルを支持する支持部を有し、
箱状の前記本体の下部を前記貯留部とし、
前記噴射部が、
前記本体内部に設けられた噴射口を有し、
前記噴射口が、前記開口に向けて前記水を噴射して、前記支持部で支持された太陽電池パネルの裏面側に水を噴射するように構成された
ことを特徴とする架台。
【請求項２】
前記本体内部の前記噴射部の水噴射領域に連通する通気口を、前記本体の前記貯留部より上方に設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の架台。
【請求項３】
雨水を前記貯留部に供給する雨水供給部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル設置用の架台に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池パネルは、架台に支持された状態で屋外の設置場所に設置される。例えば、特許文献１に示す太陽光発電装置では、外面に太陽電池パネルを実装した空タンクを備え、このタンク内に流体を含有してある。そして、この太陽光発電装置は、タンク内に流体を充填することで、この流体を含有したタンクを太陽光発電装置の錘（重量物）に用いている。更に、この太陽光発電装置は、この流体によりタンクの外面を通して太陽電池パネルを冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１７１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１等の構成では、太陽電池パネルの裏面全体に流体を接触させるために、タンク（容器）の略全容量に流体が充填してある。そのため、この構成では、例えば屋根に設置する場合等に、この屋根等における設置可能な重量の上限等の設置場所における条件（設置条件）によって、容器の容量が制限され易くなる。そして、この構成では、容量の制限に伴い、容器の寸法等の形状が制限されるため、この形状に対応して決定される太陽電池パネルの設置角度や太陽電池パネルのサイズ等に制限が生じ易くなる。これによって、太陽光発電装置は、太陽電池パネルの性能を十分に発揮することが困難になる等の、発電効率の低下を生じる恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明は、前記従来の問題点に鑑みて発明したものである。そして、その目的とするところは、太陽電池パネル設置用の架台において、錘用の水で太陽電池パネルを冷却し、且つ設置条件の影響を軽減する等で、発電効率の低下を軽減した架台を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、太陽電池パネル設置用の架台であって、上方に開口した箱状の本体と、水を貯留する貯留部と、前記本体に設けられて、前記貯留部に貯留された前記水を噴射する噴射部とを備え、前記本体が、前記本体の開口を覆う前記太陽電池パネルを支持する支持部を有し、箱状の前記本体の下部を前記貯留部とし、前記噴射部が、前記本体内部に設けられた噴射口を有し、前記噴射口が、前記開口に向けて前記水を噴射して、前記支持部で支持された太陽電池パネルの裏面側に水を噴射するように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
この架台として、前記本体内部の前記噴射部の水噴射領域に連通する通気口を、前記本体の前記貯留部より上方に設けたものであることが好ましい。
【０００８】
この架台として、雨水を前記貯留部に供給する雨水供給部をさらに備えるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、前記構成を備えたことで、本体内部全体に比べて狭い空間を有する本体の下部（貯留部）に水を貯留して、この貯留部を架台（太陽電池パネル）の錘として機能させることができる。そして、本発明は、前記構成を備えたことで、貯留部の水面等を直接太陽電池パネルの裏面に接触させなくても、貯留部の水を太陽電池パネルの冷却に用いることができる。これによって、本発明は、錘用の水で太陽電池パネルを冷却することができ、且つ設置条件の影響を軽減することができて、発電効率の低下を軽減し易くすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】太陽電池パネル設置用の架台の斜視図である。
【図２】貯水時の斜視図である。
【図３】太陽電池パネル設置時の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
太陽電池パネル４０設置用の架台１は、図１に示すように、上方に開口した箱状の本体２を備える。具体的には、本体２が、平面視矩形状の底部３と、底部３の外周端から立ち上がる周壁４とで形成してある。周壁４は、略同形状で壁面が正対する側壁７と、両側壁７の第１端部同士を接続する前壁５と、両側壁７の第２端部同士を接続する後壁６とに区別される。更に、周壁４は、前壁５の壁面と後壁６の壁面とが正対する。以下、前壁５と後壁６とが対向する方向（正対する方向）を、前後方向とし、前後方向において後壁６から前壁５に向かう向き（側壁７の第１端部側）を前方とし、両側壁７が対向する方向（正対する方向）を、左右方向とする。そして、前後方向と左右方向と上下方向とは互いに略直交する。
【００１３】
前壁５は後壁６に比べて低く設けてある。そのため、側壁７は前方下向きに傾斜して設けてある。また、側壁７は上端部に、太陽電池パネル４０（詳細は後述する）を取り付ける取付部（不図示）を有する。そして、架台１は、太陽電池パネル４０を側壁７の傾斜に沿って配置し、この状態で太陽電池パネル４０が取付部に取り付けられる。これによって、架台１は、太陽電池パネル４０を本体２に固定することができて、本体２が太陽電池パネル４０を開口縁の一部（側壁７の上端部）で支持する。言い換えると、架台１は、太陽電池パネル４０を支持する支持部８（側壁７）を本体２に有する。
【００１４】
底部３は平板状になっている。底部３は下端部（下面）が、屋根や屋上や地面等の屋外の設置場所に取り付けられる被設置部になっている。そのため、架台１は、この被設置部を介して前記設置場所に設置される。そして、架台１は、前記被設置部で前記設置場所に取り付けることで、底部３の周壁４で囲まれた上端部（上面３ａ）が、略水平に位置する。言い換えると、架台１は、前記設置場所に設置した状態で、底部３の上面３ａが鉛直上向きとなる。
【００１５】
また、架台１は、本体２の内部空間（以下、本体２内部とする）のうち、上面３ａから前壁５の上端部までの空間が、水を貯留可能な貯留部１０になっている。そして、貯留部１０は、雨水等の水を貯留することで、架台１の錘として機能する。
【００１６】
架台１は、噴射部１３をさらに備える。噴射部１３は、貯留部１０の水を、本体２の上方の開口に向けて噴射する。具体的には、噴射部１３が、水を噴射するノズル部１４と、貯留部１０とノズル部１４とを繋ぐ導水路１６と、導水路１６に設けられノズル部１４への水を加圧するポンプ（不図示）と、噴射を制御する制御部（不図示）とを備える。
【００１７】
導水路１６は、上流側の部位（不図示）が貯留部１０に接続してある。そして、導水路１６は、下流側の部位１６ａが上面３ａに配置してあり、ノズル部１４に接続してある。また、導水路１６の途中には前記ポンプが設けてあり、このポンプは、例えば、後壁６の背面（後方）に配置してある。そして、ポンプは、導水路１６の水流動用の動力源になっている。導水路１６は、このポンプが駆動することで、上流側の部位で貯留部１０から水を吸入し、この水をポンプで加圧した後、この水を下流側の部位１６ａでノズル部１４に吐出する。
【００１８】
また、ポンプは、例えば、太陽電池パネル４０から直接給電されたり、太陽電池パネル４０の電力を、コンバータやインバータ等の調整部や、制御部等を介して供給されたりする。言い換えると、ポンプ（噴射部１３）は、太陽電池パネル４０を電源（外部電源）に用いている。そのため、ポンプは、太陽電池パネル４０の発電動作時に駆動可能になっている。
【００１９】
ノズル部１４は、前後方向及び左右方向に略等間隔で、９個設けてあり、平面視３列３行で矩形状に並んで上面３ａに配置してある。そして、ノズル部１４は、例えば、円筒状になっている。ノズル部１４は上端部から、図２に示すように、導水路１６からの水を上方に向けて噴射する。言い換えると、ノズル部１４が、噴射部１３の噴射口１５になっている。また、ノズル部１４は、後方側に位置するもの程、上面３ａからの突出高さが大きくなっており、後方側に位置するもの程、上端部が上方に位置する。言い換えると、噴射部１３は、複数の噴射口１５が、側壁７の傾斜に沿って、後方側略高い位置に設けてあり、噴射口１５毎の太陽電池パネル４０の裏面との鉛直距離が略一定になっている。
【００２０】
そのため、噴射部１３は、後方側に配置したノズル部１４程、上面３ａから高い位置に水を噴射可能になっている。これによって、噴射部１３は、同じポンプで加圧した水を下流側の部位１６ａで分岐して各ノズル部１４に供給した際に、各ノズル部１４からの水を夫々本体２の箱上端の開口（上方開口面）に至り易くすることができる。
【００２１】
更に、ノズル部１４は、例えば上流側程小径となる略円錐形の霧状等に、水を噴射している。そのため、噴射された水は、平面視におけるノズル部１４（噴射口１５）の開口面積より広い範囲に拡散して、前記上方開口面に至る。
【００２２】
制御部は、ポンプの駆動を制御することで、噴射部１３による水の噴射動作の入り切りを制御する。そして、制御部は、太陽電池パネル４０が発電動作を行う場合に、ポンプを駆動させて、噴射部１３に噴射動作を開始させる（入り状態にする）。そして、制御部は、太陽電池パネル４０の発電動作が停止した場合等に、ポンプの駆動を停止させて、噴射部１３の噴射動作を停止させる（切り状態にする）。なお、架台１は、貯留部１０の水位を検知する検知部を設けて、この検知部が所定水位以上の場合に、ポンプを駆動可能とし、所定水位未満の場合に、ポンプを駆動不可能として（駆動させず）、ポンプの空転等を防止することが好ましい。
【００２３】
更に、架台１は、前後方向に貫通した通気口１８が後壁６に形成してあり、通気口１８は、左右方向に複数並んで設けてある。そして、通気口１８は後壁６の貯留部１０として機能する壁面（部位）より上方の壁面に位置する。そのため、通気口１８は、本体２内部のうち、貯留部１０の水面Ｗ（図２参照）より上方の空間である、噴射部１３からの水が噴射される空間（水噴射領域）に連通する。これによって、架台１は、通気口１８を介して、本体２内外に空気が流通可能になっている。言い換えると、架台１は、通気口１８を有したことで、空気が、水噴射領域を含む本体２内部から、架台１外部（本体２外部）に流出したり、前記本体２内部に前記外部から流入したりし易くして、水噴射領域等の本体２内部の空気を流動し易くしてある。
【００２４】
また、本体２は、図１に示すように、後壁６の上端部に雨水供給部２０が設けてあり、雨水供給部２０は、貯留部１０に雨水を吐出する吐出管２２と、吐出管２２に雨水を流入する樋部２１とを備える。樋部２１は後壁６の上端部に取り付けてある。そして、樋部２１は、後壁６より前後方向の寸法が大きく、後端が後壁６の後面と略面一に位置し、前端が後壁６の前面より前方に位置する。そのため、樋部２１は、前後方向の一部が、平面視上面３ａ上（上方開口面上）に位置する。
【００２５】
更に、樋部２１は上方に開口したＵ字状になっており、Ｕ字の底面に、左右方向において、左右方向の一端側に向けて傾斜した、所謂水勾配を有する。そして、樋部２１は、この水勾配の下端（Ｕ字の底面の前記一端）に吐出管２２の上流端２２ａが開口する。
【００２６】
吐出管２２は、略円筒状になっており、樋部２１から下方に突出して設けてあり、本体２内部に位置する。そして、吐出管２２は下流端２２ｂが、貯水部の底面（上面３ａ）に向けて開口する。そのため、架台１は、雨水が飛来や流入等で樋部２１に導入されることで、この雨水を水勾配によって樋部２１の吐出管２２側に流動させて、吐出管２２から貯留部１０（本体２内部）に供給する。
【００２７】
また、太陽電池パネル４０は、太陽光発電装置（不図示）の発電部であり、太陽光発電装置は、太陽電池パネル４０で発生させた電力を、建物の配電盤や蓄電池等の外部の供給対象（不図示）に供給する。そして、太陽電池パネル４０は、前記ポンプや前記制御部等の噴射部１３の電動部材と電気的に接続してあり、前記外部の供給対象とは別に、発電動作時に前記電動部材に給電する。言い換えると、太陽電池パネル４０は噴射部１３の外部電源として機能する。
【００２８】
更に、太陽電池パネル４０は、図３に示すように、平板状で、表面（前方上向きの板面）が、太陽光を受光する受光面になっている。そのため、太陽電池パネル４０は、表面側に太陽光が照射されることで、電力を発生させる。また、太陽電池パネル４０は、裏面（後方下向きの板面）の左右方向の端部が側壁７の上端部に載置してある。そして、太陽電池パネル４０は、後端を樋部２１の前面に当接し、前端を前壁５より後方に位置した状態で、支持部８に支持される（固定してある）。これによって、太陽電池パネル４０は、架台１に取り付けられる。
【００２９】
更に、太陽電池パネル４０は、噴射部１３の噴射動作時に、ノズル部１４（噴射口１５）からの水が裏面側に噴射されて、この水が裏面側に吹き付けられたり、裏面側の空間（本体２内部）に飛散したりする。これによって、架台１は、発電動作に伴う発熱や太陽からの熱等で温度上昇した太陽電池パネル４０と、噴射した水等とで熱交換を行い易くすることができる。
【００３０】
また、架台１は、太陽電池パネル４０の前端が前壁５より後方に位置するため、太陽電池パネル４０を取り付けた状態で、上方開口面の前端側が外部に露出する。言い換えると、架台１は、太陽電池パネル４０の前端と前壁５との前後方向の間に、前後方向に開口した隙間２５を有する。
【００３１】
そのため、架台１は、例えば雨天時等に、隙間２５に飛来した雨水等が、隙間２５から本体２内部（貯留部１０）に流入し易くなっている。更に、前記雨天時等には、太陽電池パネル４０の表面に雨水が飛来したり流動したりした際に、この雨水が太陽電池パネル４０の表面沿って前方に流動することがある。そしてこの場合、架台１は、この流動した雨水や太陽電池パネル４０の前端に飛来した雨水等が、隙間２５から本体２内部（貯留部１０）に流入し易くなっている。言い換えると、架台１は、太陽電池パネル４０の前端側に、貯留部１０に雨水を供給する第２の雨水供給部を有する。なお、この場合、第１の雨水供給部は、前述の樋部２１及び吐出管２２を備えた雨水供給部２０を指す。
【００３２】
更に、架台１は、隙間２５を介して、本体２内外に空気が流通可能になっている。そのため、隙間２５は、通気口（第２の通気口）として機能可能になっている。なお、この場合、第１の通気口は、前述の後壁６に設けた通気口１８を指す。
【００３３】
このように、架台１は、貯留部１０を設けたことで、前記設置場所への設置（施工）時に、架台１の設置後に、貯留部１０用の水を現場調達する等で、貯留部１０に水を供給して、貯留部１０（水）を錘として機能させることができる。これによって、架台１は、施工現場への搬送時等のコストを軽減し易くすることができる。
【００３４】
そして、架台１は、太陽電池パネル４０の裏面側に水を噴射する噴射部１３を設けたことで、噴き付けた水や噴射に伴い温度の低下した本体２内部の空気等と、太陽電池パネル４０とで、熱交換を行い易くすることができる。これによって、架台１は、発電動作時に温度上昇した太陽電池パネル４０を、冷却し易くすることができる。そのため、架台１は、発電動作時の温度上昇に伴う太陽電池パネル４０の発電効率の低下を軽減し易くすることができる。
【００３５】
更に、架台１は、水を噴射するため、本体２内部全体に水を充填しなくても、貯留部１０の水を太陽電池パネル４０の冷却に用いることができる。言い換えると、架台１は、本体２内部全体に比べて狭い空間を有した本体２の一部（下部）を、貯留部１０とし、且つ貯留部１０の水を噴射する噴射部１３を備えたことで、この水で太陽電池パネル４０を冷却することができる。
【００３６】
そのため、架台１は、本体２内部全体に水を充填する従来のものに比べて、前記設置場所の重量制限等の設置条件による本体２の形状等における制限を生じ難くすることができて、この制限に伴う太陽電池パネル４０の形状等の制限を軽減し易くすることができる。言い換えると、架台１は、設置条件に伴う制限（影響）を軽減し易くすることができる。これによって、架台１は、前記従来のものに比べて、設置条件の影響による発電効率の低下を軽減し易くすることができる。
【００３７】
また、架台１は、噴射部１３が平面視噴射口１５より広い範囲に拡散するよう水を噴射するため、水を前記上方開口面の広範囲に散布し易くすることができる。これによって、架台１は、太陽電池パネル４０の裏面側の噴射口１５の総面積より広い範囲に水を噴き付けて、太陽電池パネル４０を冷却することができて、発電動作時の熱（発熱）による発電効率の低下を軽減し易くすることができる。
【００３８】
また、架台１は、通気口（通気口１８と隙間２５と）を本体２の貯留部１０より上方に設けたことで、本体２内部の噴射部１３で水を噴射する水噴射領域等の貯留部１０の水面Ｗより上方の空間等に、空気（風）を流し易くすることができる。そのため、架台１は、この風で、太陽電池パネル４０を裏面側から冷却したり、太陽電池パネル４０との熱交換に伴い温度上昇した貯留部１０の水を冷却したり等することができる。これによって、架台１は、太陽電池パネル４０を冷却し易くすることができて、発熱による発電効率の低下を軽減し易くすることができる。
【００３９】
そして、架台１は、前後方向に対向して通気口（通気口１８と隙間２５と）を設けたことで、前壁５又は後壁６の一方のみに通気口を設けた場合に比べて、本体２内部に風を生じ易くすることができる。これによって、架台１は、太陽電池パネル４０や貯留部１０の水等を風で冷却し易くすることができる。更に、架台１は、後壁６の通気口１８を左右方向に複数並べて設けたことで、複数の通気口１８と略同じ開口面積でこの通気口１８一つより左右方向に長い通気口を一つ設けた場合に比べて、後壁６の強度を向上し易くすることができる。
【００４０】
また、架台１は、雨水供給部（雨水供給部２０と隙間２５と）を設けたことで、貯留部１０への給水に雨水を利用することができる。これによって、貯留部１０への給水の手間を軽減し易くすることができる。そして、架台１は、前記雨水供給部から供給された水によって、貯留部１０の水面Ｗ（水位）が前壁５の上端部より高くなる際に、通気口１８や隙間２５をオーバーフロー穴として機能させることができる。これによって、架台１は、貯留部１０の許容量を超えて前記雨水供給部から供給された水を、前記オーバーフロー穴から架台１外に排出して、過剰な水の貯留を抑制し易くすることができる。
【００４１】
なお、本発明は、前述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことが可能である。例えば、架台１は、噴射口１５から円錐形に水を噴射するものに限らず、噴射口１５が水平面上等に回転しながら水を噴射して、広範囲に水を散布するもの等であってもよい。また例えば、架台１は、広範囲に水を散布するものに限らず、噴射口１５が、開口面積と略同じ面積の範囲で、太陽電池パネル４０の裏面側に水を噴き付けるもの等であってもよい。もちろん、架台１は、霧状に水を噴射するものに限らない。
【００４２】
また例えば、架台１は、本体２の上方開口面が後方側程上方に高くなるため、後壁６の通気口１８を隙間２５より上方に設けることが好ましい。この場合、本体２は、例えば前後方向に流れる空気がその流れに上下方向の成分を有し易くなる等で、隙間２５と通気口１８とが（正面視）前後方向に重なる場合に比べて、本体２内部の隙間２５より上方の空間（上部）に、空気を流動し易くすることができる。これによって、架台１は、本体２内部の後方上部に暖かい空気が溜まることを抑制し易くすることができて、太陽電池パネル４０の後方側の冷却効率の低下やこれに伴う発電効率の低下を抑制し易くすることができる。
【００４３】
また例えば、架台１は、側壁７に通気口１８を設けてもよい。また例えば、噴射部１３は、一つのポンプから複数の噴射口１５に水を供給するものに限らず、噴射口１５毎に夫々ポンプを備えたもの等であってもよい。また例えば、架台１は、貯留部１０にフロートスイッチ等を設け、貯留部１０の水位が所定水位以上になった場合に、フロートスイッチが入り状態になって、ポンプへの給電が開始される等の、制御部を備えない簡素な構成のものであってもよい。
【００４４】
また例えば、本体２は、周壁４を支持部８に用いたものに限らず、周壁４に付設する等で、周壁４と別部材で支持部８を設けたもの等であってもよい。また、架台１は、側壁７の傾斜と平行に太陽電池パネル４０を取り付ける構成に限らず、例えば、前記取付部や周壁４と別部材で設けた支持部８等で太陽電池パネル４０の架台１への設置角度を調整可能なもの等であってもよい。この場合、架台１は、周壁４（側壁７）の上端部が傾斜していないもの等であってもよい。
【００４５】
また、架台１は、底部３が上端部（上面３ａ）や下端部（被設置部）に水平面を有したものに限らない。例えば、この場合では、前壁５の上端までとなる貯留部１０の貯水量が太陽電池パネル４０の錘として機能可能な容量であれば、上面３ａが屋根の勾配等に沿った後方上向きに傾斜したもの（傾斜面）等であってもよい。また例えば、架台１は、底部３が上面３ａに段差を有したものや、この段差で形成された凹み内を貯留部１０とし上面３ａの一部（貯留部１０以外の部位）が前壁５の上端より上方や略同じ高さに位置するもの等であってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  架台
２  本体
８  支持部
１０  貯留部
１３  噴射部
１５  噴射口
１８  通気口
２０  雨水供給部
４０  太陽電池パネル
【図１】
0005870300.tif 000002
【図２】
0005870300.tif 000003
【図３】
0005870300.tif 000004