(57)【要約】【課題】太陽電池と電気部品とを備えることにより配線作業の容易な太陽電池搭載電気装置ユニットを提供する。【解決手段】本発明に係る太陽電池搭載電気装置ユニットは、受光面２０ｆに太陽電池２０ｄを有した太陽電池パネル２０と、太陽電池２０ｄで発電された電力により作動する電気部品（モーター２３）と、取付部（外壁側孔部１３）に対する取付部材（枠体１５）とを備え、太陽電池パネル２０は、基準面（布基礎の外壁面１２）に対する受光面２０ｆの傾斜角度を変更可能なように支持部材（回転支持機構２１）を介して取付部材（枠体１５）に取付けられたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面に太陽電池を有した太陽電池パネルと、前記太陽電池で発電された電力により作動する電気部品と、取付部に対する取付部材とを備え、
前記太陽電池パネルは、基準面に対する前記受光面の傾斜角度を変更可能なように支持部材を介して前記取付部材に取付けられたことを特徴とする太陽電池搭載電気装置ユニット。
【請求項２】
前記取付部が建物の換気口であり、前記取付部材が前記換気口に取付けられる枠体により構成され、前記電気部品としてのモーター及びモーターで駆動される換気ファンが前記枠体内に設けられ、前記太陽電池パネルの受光面が光源からの光を受光可能なように前記換気口の開口の前側に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池搭載電気装置ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を有した太陽電池パネルと太陽電池で発電された電力により作動する電気部品とを備えた太陽電池搭載電気装置ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池により発電された電力を利用して電気部品を駆動することが知られている。例えば、建物の換気口に設けられた換気ファンの動力源を太陽電池によって駆動させることが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は、太陽電池が例えば建物の屋根に設けられ、太陽電池で発電された電力により作動する電気部品が例えば屋根以外の場所に設けられるので、太陽電池と電気部品とを電気的に接続する配線作業が大変であるという問題点があった。
本発明は、太陽電池と電気部品とを備えることにより配線作業の容易な太陽電池搭載電気装置ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る太陽電池搭載電気装置ユニットは、受光面に太陽電池を有した太陽電池パネルと、太陽電池で発電された電力により作動する電気部品と、取付部に対する取付部材とを備え、太陽電池パネルは、基準面に対する受光面の傾斜角度を変更可能なように支持部材を介して取付部材に取付けられたことを特徴とする。
取付部が建物の換気口であり、取付部材が換気口に取付けられる枠体により構成され、電気部品としてのモーター及びモーターで駆動される換気ファンが枠体内に設けられ、太陽電池パネルの受光面が光源からの光を受光可能なように換気口の開口の前側に設けられたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る太陽電池搭載電気装置ユニットによれば、太陽電池と電気部品とを備えたので、太陽電池と電気部品とを電気的に接続する配線作業が容易となる。太陽電池パネルが、基準面に対する受光面の傾斜角度を変更可能なように支持部材を介して取付部材に取付けられたので、太陽電池パネルによる発電を効率的に行うための受光面の角度調整を行えるようになり、太陽電池パネルによる発電の効率化が図れる。取付部に対する取付部材を備えるので、取付部に容易に取付可能な太陽電池搭載電気装置ユニットを提供できる。
また、取付部が建物の換気口であり、取付部材が換気口に取付けられる枠体により構成され、電気部品としてのモーター及び換気ファンが枠体内に設けられ、太陽電池パネルの受光面が光源からの光を受光可能なように換気口の開口の前側に設けられたので、太陽電池搭載電気装置ユニットとして太陽電池で作動するモーター及び換気ファンを備えた換気装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】床下換気装置と床下換気口との関係を示す斜視図。
【図２】床下換気口の断面図。
【図３】床下換気口及び床下換気口に取付けられた床下換気装置の断面図。
【図４】床下換気装置の分解斜視図。
【図５】床下換気装置の使用態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すように、太陽電池搭載電気装置ユニットとしての床下換気装置１は、建物の布基礎２に形成された床下換気口３に取付けるものである。
【０００９】
図２に示すように、床下換気口３は、床下４と建物外部５とに貫通するように布基礎２に設けられた貫通孔６と、貫通孔６の内面７に取付けられたスクリーンと呼ばれる有孔板８とにより形成される。
有孔板８は、布基礎２の上下方向に延長する縦孔８ａ等の通風貫通孔を複数備え、貫通孔６における布基礎２の床下４側となる内壁面９寄りの位置において板面が貫通孔６の中心線ａと直交するように取付けられる。
１０は布基礎２上に設置される土台であり、１０ａは地面である。
尚、図１；２等では、布基礎２の上端面２ａに開口した貫通孔６を有した床下換気口３を図示しているが、布基礎２の上端面２ａに開口しない貫通孔６を有した床下換気口３の場合もある。
布基礎２の上端面２ａに開口した貫通孔６を有した床下換気口３の場合、例えば、布基礎２の貫通孔６の内面７に形成した取付溝７ａに有孔板８を挿入することにより、貫通孔６に有孔板８を固定する。
布基礎２の上端面２ａに開口しない貫通孔６を有した床下換気口３の場合、例えば、左官作業によるモルタルで貫通孔６に有孔板８を固定する。
【００１０】
図１；４に示すように、床下換気装置１は、有孔板８の外面１１よりも布基礎２の外壁面１２側に位置する貫通孔６の外壁側孔部１３内に嵌合される枠体１５と、枠体１５の前端開口１６の縁面である前端開口縁面１６ａに取付けられた前板１７と、前板１７の中央に形成された風通孔１８と、風通孔１８に設けられた有孔体１９と、前板１７の前側に配置された太陽電池パネル２０と、太陽電池パネル２０の中央に形成された風通孔１８ａと、回転支持機構２１と、換気ファン２２と、換気ファン２２の駆動源である電気部品としてのモーター２３と、蓄電回路２４と、太陽電池パネル２０と蓄電回路２４とを電気的に接続する配線２５と、蓄電回路２４とモーター２３とを電気的に接続する配線２６とを備える。
【００１１】
図２に示すように、貫通孔６の外壁側孔部１３の下面１３ａは、水勾配を形成する面、即ち、布基礎２の内壁面９側から外壁面１２側に向けて下るように傾斜する傾斜面に形成される。
図１；４に示すように、枠体１５は、例えば、外壁側孔部１３の内径寸法と対応した外径寸法、及び、外壁側孔部１３の孔の長さに対応した枠長（枠体１５の中心線ａに沿った方向の長さ）を有した矩形筒状に形成される。
前板１７は、例えば、枠体１５の前端開口縁面１６ａの外形寸法と同じ外形寸法に形成された矩形板により形成される。
前板１７の左右縁部側には取付ねじ２７を挿入するためのねじ挿入孔２８が形成され、枠体１５の前端開口縁面１６ａにはねじ挿入孔２８に対応するねじ取付孔２９が形成される。従って、取付ねじ２７を前板１７の前面側からねじ挿入孔２８に通してねじ取付孔２９に締結することにより、前板１７が枠体１５の前端開口縁面１６ａに取付けられる。
風通孔１８は、例えば、前板１７の矩形の中心と中心が同じで前板１７の矩形寸法よりも一回り小さい矩形状に形成される。
有孔体１９は、例えば、複数の孔１９ａを有した網状体により形成され、前板１７の裏面に取付けられたり、前板１７と一体に設けられる。
【００１２】
太陽電池パネル２０は、例えば、前板１７と同形状に形成され、風通孔１８ａが前板１７の風通孔１８と一致する形状に形成される。
太陽電池パネル２０は、前面である受光面２０ｆに、例えば、ガラスや樹脂等の図外の光透過板が設けられ、この光透過板に太陽電池２０ｄが設けられた構成である。
太陽電池２０ｄを構成する太陽電池素子は、例えばシリコン系半導体やガリウムヒ素等から成る化合物半導体などの単結晶、多結晶や非晶質の材料が用いられ、互いに直列及び／または並列に電気的に接続された構成である。
太陽電池２０ｄで発電された電力は出力端子２０ｅに接続された配線２５を介して換気ファン２２のモーター２３に供給される。
【００１３】
回転支持機構２１は、例えば、一端３１が枠体１５に回転可能に取付けられ他端３２が太陽電池パネル２０に回転可能に取付けられたアーム３３と、アーム３３を回転可能に支持する回転中心軸体３４ａ；３４ｂとにより構成される。
回転中心軸体３４ａ；３４ｂとしては、例えば、軸部３４ｘの一端に軸部３４ｘの径より大きな頭部３４ｙを備え、軸部３４ｘの他端に係合部３４ｚを備えた係合軸が用いられる。係合部３４ｚは、例えば、軸部３４ｘの他端が軸部３４ｘの中心線を中心として周方向に分割されて軸部３４ｘの周面より突出する複数の図外の弾性分割片により形成される。
回転中心軸体３４ａとなる係合軸の係合部３４ｚの複数の弾性分割片が、軸部３４ｘの中心線側に弾性変形してアーム３３の一端３１に形成された貫通孔３３ａを通過し、係合孔３５ａに入った後に軸部３４ｘの中心線から離れる方向に弾性変形して係合孔３５ａの内壁に係合するとともに、頭部３４ｙがアーム３３を係合孔３５ａの方向に押圧し、軸部３４ｘが貫通孔３３ａを嵌合状態に貫通した状態に構成される。
また、回転中心軸体３４ｂとなる係合軸の係合部３４ｚの複数の弾性分割片が、軸部３４ｘの中心線側に弾性変形してアーム３３の他端３２に形成された貫通孔３３ｂを通過し、係合孔３５ｂに入った後に軸部３４ｘの中心軸から離れる方向に弾性変形して係合孔３５ｂの内壁に係合するとともに、頭部３４ｙがアーム３３を係合孔３５ｂの方向に押圧し、軸部３４ｘが貫通孔３３ｂを嵌合状態に貫通した状態に構成される。
【００１４】
枠体１５の左右両方の外側面１５ａ；１５ａの前端側上部にはそれぞれ凹部３６；３６が形成され、前板１７の左右両方の側縁面１７ａ；１７ａの上部にはそれぞれ凹部３７；３７が形成され、太陽電池パネル２０の左右両方の側縁面２０ａ；２０ａの上部にはそれぞれ凹部３８；３８が形成される。
係合孔３５ａが枠体１５の凹部３６の底面４０に設けられ、係合孔３５ｂが太陽電池パネル２０の凹部３８の底面４１に設けられる。
そして、前板１７が取付ねじ２７により枠体１５の前端開口縁面１６ａに取付けられ、太陽電池パネル２０が前板１７の前側に配置されて左右のアーム３３；３３により枠体１５に連結された状態において、凹部３６の底面４０と凹部３７の底面４２と凹部３８の底面４１とが同一平面上に位置するように構成される。これにより、床下換気装置１が床下換気口３に取付けられた状態において、アーム３３が外壁側孔部１３の内面７に接触しないように回転可能に構成される。
アーム３３の長さは、太陽電池パネル２０が回転中心軸体３４ｂの軸部３４ｘを回転中心として回転可能なように調整されている。
【００１５】
回転支持機構２１を備えたので、アーム３３が回転中心軸体３４ａの軸部３４ｘを回転中心として回転可能に設けられ、太陽電池パネル２０が回転中心軸体３４ａの軸部３４ｘを回転中心として回転可能に設けられる。そして、回転中心軸体３４ａの軸部３４ｘと貫通孔３３ａとの摩擦、及び、回転中心軸体３４ａの係合部３４ｚと係合孔３５ａの内壁との摩擦により、アーム３３が回転中心軸体３４ａの軸部３４ｘを回転中心として任意の角度位置に保持され、また、回転中心軸体３４ｂの係合部３４ｚと係合孔３５ｂの内壁との摩擦により、太陽電池パネル２０が回転中心軸体３４ｂの軸部３４ｘを回転中心として任意の角度位置に保持される。
尚、太陽電池パネル２０を任意の角度位置に保持する保持力を向上させるために、ゴムのような摩擦増加部材を、軸部３４ｘの周面あるいは貫通孔３３ａ；３３ｂの内周面に設けたり、係合部３４ｚあるいは係合孔３５ａ；３５ｂの内壁に設けるようにしてもよい。
即ち、太陽電池パネル２０は、基準面としての布基礎２の外壁面１２に対する受光面２０ｆの傾斜角度を変更可能なように支持部材としての回転支持機構２１を介して取付部材としての枠体１５に取付けられる。
【００１６】
配線２５の一端が蓄電回路２４に接続され、配線２５の他端が、例えば、枠体１５の凹部３６の底面４０と枠体１５の内面とに貫通する配線通孔４５を介して枠体１５の外側に引き出されて太陽電池パネル２０の出力端子２０ｅに接続される。これにより、太陽電池２０ｄで発電された電気が蓄電回路２４で蓄電されてモーター２３に供給され、換気ファン２２が回転する。
配線２５の他端が、例えば、前板１７に形成された図外の配線通孔、あるいは、前板１７の風通孔１８を介して枠体１５の外側に引き出されて太陽電池パネル２０の出力端子２０ｅに接続されるようにしてもよい。
【００１７】
そして、枠体１５の中心線ａと貫通孔６の中心線ａとを一致させて枠体１５を外壁側孔部１３内に嵌合する。この場合、例えば、枠体１５の外面又は外壁側孔部１３の内面に接着剤を設けておいてから、枠体１５の外面と外壁側孔部１３の内面とが接触するように枠体１５を外壁側孔部１３内に嵌め込むことで、枠体１５が外壁側孔部１３から外れないように外壁側孔部１３内に取付けられ、床下換気装置１が床下換気口３に取付けられる（図３参照）。
実施形態では、外壁側孔部１３が取付部として機能し、枠体１５が取付部に対する取付部材として機能する。床下換気装置１は、床下換気口３に取付けられた状態において、例えば、前板１７の前面と布基礎２の外壁面１２とが面一となるように構成される。これにより、太陽電池パネル２０の受光面２０ｆが光源からの光を受光可能なように床下換気口３における布基礎２の外壁面１２側の開口６０の前側（建物外部側）に設けられる。
尚、接着剤を用いずに枠体１５の外面と外壁側孔部１３の内面との密着性を向上させるために、枠体１５の外面に図外のゴム層を設けるようにしてもよい。
【００１８】
図５（ａ）に示すように、床下換気装置１が床下換気口３に取付けられた状態において、手動で図５（ｂ）に示すように、受光面２０ｆが上を向くように太陽電池パネル２０を回転させた後に手を離すことにより、回転支持機構２１が、基準面としての布基礎２の外壁面１２に対する受光面２０ｆの角度を所定の角度に保つよう太陽電池パネル２０を支持する。即ち、回転支持機構２１は、太陽電池パネル２０の受光面２０ｆが上を向いて布基礎２の外壁面１２よりも外側に位置するように、かつ、受光面２０ｆに対する太陽光の入射角度を変更可能なように太陽電池パネル２０を支持する。このように、基準面としての布基礎２の外壁面１２に対する受光面２０ｆの角度、即ち、受光面２０ｆに対する光源としての太陽からの太陽光の入射角度を変更できるようにしたので、太陽電池パネル２０による発電を効率的に行うための太陽電池パネル２０の受光面２０ｆの角度調整を行えるようになり、太陽電池２０ｄによる効率的な発電を行えるようになる。
【００１９】
例えば、昼間は、基準面に対する受光面２０ｆの角度が４５度程度になるように太陽電池パネル２０を位置させておき、夜間は、基準面に対する受光面２０ｆの角度が０度になるように太陽電池パネル２０を位置させておくことで、昼間に太陽電池２０ｄによる効率的な発電を行えるようになる。
尚、夜間においても、基準面に対する受光面２０ｆの角度が４５度程度になるように太陽電池パネル２０を位置させておき、光源としての照明灯からの光を受光面２０ｆに入射させるようにすれば、太陽電池２０ｄによる夜間発電が可能となり、好ましい。
【００２０】
太陽電池パネル２０の太陽電池２０ｄで発電された電力によりモーター２３が駆動され、換気ファン２２が回転する。これにより、床下換気を良好に行える。即ち、換気ファン２２が回転することにより、床下４から床下換気口３を介した建物外部への空気の流れが形成されるので、床下換気を良好に行える。
【００２１】
実施形態の床下換気装置１によれば、太陽電池２０ｄと電気部品としてのモーター２３を備えたので、太陽電池２０ｄとモーター２３とを電気的に接続する配線作業が容易となる。
また、太陽電池パネル２０が、基準面に対する受光面２０ｆの傾斜角度を変更可能なように支持部材としての回転支持機構２１を介して取付部材としての枠体１５に取付けられたので、太陽電池パネル２０による発電を効率的に行うための受光面２０ｆの角度調整を行えるようになり、太陽電池パネル２０による発電の効率化が図れる。
取付部としての外壁側孔部１３に対する取付部材としての枠体１５を備えるので、床下換気口３に容易に取付可能な床下換気装置１を提供できる。
また、太陽電池パネル２０の受光面２０ｆが光源からの光を受光可能なように枠体１５の前端開口１６の前側に設けられたので、太陽電池２０ｄで作動するモーター２３及び換気ファン２２を備えた床下換気装置１を提供できる。
【００２２】
回転支持機構２１を、図外の回転アームあるいは丁番のようなヒンジ等の図外の回転機構と、基準面に対する太陽電池パネル２０の受光面２０ｆの傾斜角度を複数の所定の角度に固定可能とする図外の位置決め支持機構とにより構成してもよい。
【００２３】
太陽電池パネル２０は、風通孔１８ａを有さないパネルとしてもよい。この場合、太陽電池パネル２０の後面が布基礎２の外壁面１２と平行な状態に設定されることで床下４と建物外部５とを遮断する遮断状態となり、受光面２０ｆが布基礎２の外壁面１２に対して角度を有した状態に設定されることで床下４と建物外部５とを開通可能とする状態に設定される太陽電池パネル２０となる。
この場合、遮断状態での太陽電池パネル２０の後面と前板１７の前面や外壁側孔部１３の前端開口１６の縁回りにおける布基礎２の外壁面１２との間に水密性能を確保するシール部材のような図外の水密性能維持材を設ければ、大雨等の際に床下４への水の浸入を防止できる床下換気装置１を得ることができる。
【００２４】
また、枠体１５の前端開口縁面１６ａ、あるいは、前板１７に、布基礎２の外壁面１２に接触する図外の取付フランジ（鍔）を設け、枠体１５を外壁側孔部１３内に挿入した後に当該取付フランジを接着剤等で布基礎２の外壁面１２に取付けることで、床下換気装置１を床下換気口３に取付けてもよい。
この場合、枠体１５、前板１７、太陽電池パネル２０の寸法を床下換気口３の開口寸法に合わせる必要が無くなるので、開口寸法の異なる様々な床下換気口３に取付可能な汎用性を有した床下換気装置１を構成できる。
【００２５】
取付部材を枠体１５と前板１７とで構成して、太陽電池パネル２０が、基準面としての布基礎２の外壁面１２に対する受光面２０ｆの傾斜角度を変更可能なように支持部材としての回転支持機構２１を介して取付部材としての前板１７に取付けられた構成としてもよい。
前板１７は設けなくともよい。
床下換気口３ではなく、建物に設けられた各種の換気口に取付ける構成の太陽電池搭載電気装置ユニットとしてもよい。
電気部品は、ＬＥＤや電球のような発光手段、時計、電気装飾品、その他の電気部品でもよい。この場合、電気部品を搭載した取付部材が任意の取付面に取付けられ、太陽電池パネル２０が、基準面となる上記取付面に対する受光面２０ｆの傾斜角度を変更可能なように支持部材を介して取付部材に取付けられた構成とすればよい。
上述したように、蓄電回路２４を設ければ、安定な電力供給が可能となるが、蓄電回路２４を備えずに、太陽電池パネル２０の出力端子２０ｅと電気部品とを配線により直接接続してもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  床下換気装置（太陽電池搭載電気装置ユニット）、
３  床下換気口（換気口）、１２  布基礎の外壁面（基準面）、
１３  外壁側孔部（取付部）、１５  枠体（取付部材）、２０  太陽電池パネル、
２０ｄ  太陽電池、２０ｆ  受光面、２１  回転支持機構（支持部材）、
２２  換気ファン、２３  モーター（電気部品）、６０  開口。
【図１】
2011231949.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011231949.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011231949.tif 000007