(57)【要約】  【課題】太陽電池パネルに吹く風により逆揚力（ダウンフォース）を発生できる太陽電池モジュール装置を提供する。  【解決手段】  上面に太陽電池パネル３を実装し、さらに下面側に自由開放された空間を有し、この空間に入った下方の空気流および太陽電池パネル３の上面側に入った上方の空気流の双方により、太陽電池パネル３に対しダウンフォースを生じせしめるべく、凸状曲面部５を構成し、さらに下方の空気流を整流するフィン４a,４b,４c,４dを配設した太陽電池装置１である。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に太陽電池パネルを実装し、さらに下面側に自由開放された空間を有し、この空間に入った下方の空気流および上記太陽電池パネルの上面側に入った上方の空気流の双方により、前記太陽電池パネルに対しダウンフォースを生じせしめるべく、凸状曲面部を構成し、さらに前記下方の空気流を整流するフィンを配設したことを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
傾斜した天板を備えた架台に対し、その天板上に太陽電池パネルを実装したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
前記太陽電池パネルを架台に実装し、この架台の脚部を前記フィンと成したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
前記太陽電池パネルを架台に実装し、この架台の天板の裏面に前記フィンを設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項５】
前記空気流が所定の方向に添った一方向からの流れと、その反対側からの流れであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽電池装置。
【請求項６】
前記空気流がほぼ直交する第一方向の流れと第二方向の流れであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽電池装置。
【請求項７】
前記凸状曲面部の底面が略円形状もしくは略楕円形状であることを特徴する請求項１ないし６のいずれかに記載の太陽電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風などにより影響を受けやすい太陽電池パネルを実装して成る太陽電池装置に関し、とくにダウンフォースを利用した太陽電池装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルを屋外に設置した場合、風などによって、そのパネルに揚力を与え、これによって、浮き上がるという問題点があった。
【０００３】
この課題を解消するために、下記のような技術（１）〜（４）が提案されている。
【０００４】
たとえば、（１）・・・太陽電池パネルを固定する架台を、陸屋根に対し固定するという構成である。
【０００５】
一方、別の対策方法として、（２）・・・太陽電池パネルを設置する架台の基礎に対し、その部分の重量を大きくして、要するに「重り」を敷くという技術も提示されている。
【０００６】
（３）・・・さらに別の対策方法として、特許文献１（図１参照）が記載されている。同文献によれば、太陽電池パネルの裏面側に翼断面形状のフィンを設けて、太陽電池パネル１５に対して、その表面側から風が吹き付けた場合には、太陽電池パネル１５に対して取付面１１側へ押し付けるように力が作用する。このため、太陽電池パネル１５に対して取付面１１から浮上する方向に力が作用することはないが、他方、太陽電池パネル１５に対して、その裏面側から風が吹いた場合には、太陽電池パネル１５に対して取付面１１から浮上する方向に力が作用する。
【０００７】
これに対し、太陽電池パネル１５の裏面側には複数の翼断面形状のフィン１７が配設されていることで、太陽電池パネル１５の裏面側を吹く風Ｗ１が、これらのフィン１７の上面１７ａおよび下面１７ｂに沿って流れることで、下向きの揚力が発生し、その揚力によって太陽電池装置に対し、取付面１１側への押し付け力Ｐ１が作用し、よって、裏面側からの風により太陽電池装置に対して、浮上する方向への力が作用することがなくなるという技術である。
【０００８】
（４）・・・その他の先行するさらなる別の対策方法として、特許文献２（図３と図５参照）によれば、太陽電池パネルの下面部に、下方向に湾曲形成した整流部８設け、その湾曲形成は、翼型理論に基づき、北風が太陽電池パネル７に作用した場合に下方向、すなわち揚力の作用方向６と反対方向９に揚力が作用するような構成が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２６９５３３号公報（図１）
【特許文献２】実開昭６０−１２１６５４号（図３と図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、（１）の技術によれば、前記架台を屋根面に固定するが、そのために陸屋根面へ穴を設けており、これにより、屋根面の水漏れに対する耐久性や品質が低下していた。
【００１０】
また、（２）の技術によれば、風速が大きくなることに伴って、太陽電池パネルに対する浮き上がる力（揚力）が大きくなり、これに対応して、架台の重り部分の重量をさらに増大させる必要があった。
【００１１】
しかしながら、建物の屋根面に、このように非常に重いものを置くことで、建物の上部に大きな重りを配したことで、その構造上不安定になり、さらには地震に対する耐久性が低下するという問題点もあった。
【００１２】
さらにまた、（３）の技術によれば、下記のような課題がある。
【００１３】
（イ）  複数のフィンが一定な方向に沿って配置しているが、一方、風の吹き方向は任意であり、これによって、所要どおりの風でない場合には、逆揚力（ダウンフォース）の効果が生じない。
【００１４】
（ロ）  また、太陽電池パネルに対して、複数個のフィンを配置した場合、パネル全体の構造が複雑になり、これにより、製造設計上、難易度を高める。
【００１５】
（ハ）  太陽電池パネルに対し、複数個のフィンの配列方向の横から風が吹いた場合、その横方向に対応するフィンの構造が、それに適合されておらず、これにより、空気の流れに対する抵抗が大きくなり、その結果、横方向にパネルを転倒しようとする力を設置面にパネルを支持する金具は耐えられることできるように支持金具の強度を高める必要がある。
【００１６】
（ニ）  複数個のフィンを配置したことで、風の流れにおいて、乱流が発生しやすくなり、これにより、逆揚力の効果が低下する。
【００１７】
また、（４）の技術によれば、前述したごとく、太陽電池パネルの下面部に、下方向に湾曲形成した整流部８設けたことで、北風が太陽電池パネル７に作用した場合に、逆揚力が生じるが、その他の方角からの風に対しては、なんら検討されておらず、それに適した構成については、記載されていないのである。
【００１８】
したがって本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的は、ダウンフォースを利用した太陽電池装置において、そのダウンフォースの性能を高めた太陽電池装置を提供することにある。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、従来のように一方向に対するダウンフォースだけではなく、その他の方向からの風に対しても適用できる太陽電池装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の太陽電池装置は、上面に太陽電池パネルを実装し、さらに下面側に自由開放された空間を有し、この空間に入った下方の空気流および上記太陽電池パネルの上面側に入った上方の空気流の双方により、前記太陽電池パネルに対しダウンフォースを生じせしめるべく、凸状曲面部を構成し、さらに前記下方の空気流を整流するフィンを配設したことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の太陽電池装置は、傾斜した天板を備えた架台に対し、その天板上に太陽電池パネルを実装したことを特徴とする。
【００２２】
さらにまた、本発明の太陽電池装置は、前記太陽電池パネルを架台に実装し、この架台の脚部を前記フィンと成したことを特徴とする。
【００２３】
本発明の太陽電池装置は、前記太陽電池パネルを架台に実装し、この架台の天板の裏面に前記フィンを設けたことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の太陽電池装置は、前記空気流が所定の方向に添った一方向からの流れと、その反対側からの流れであることを特徴とする。
【００２５】
本発明の太陽電池装置は、前記空気流がほぼ直交する第一方向の流れと第二方向の流れであることを特徴とする。
【００２６】
さらに本発明の太陽電池装置は、前記凸状曲面部の底面が略円形状もしくは略楕円形状であることを特徴する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の太陽電池装置によれば、上記構成のように、凸状曲面部を空気流に対し、ダウンフォースが生じるように構成したことで、たとえばこの凸状曲面部の底面が略円形状もしくは楕円形状にて規定されるような形状もしくは構造に成したことで、たとえば、傾斜した天板を備えた架台に対し、その天板上に太陽電池パネルを実装した装置構成において、その天板に向けて吹き込む風（空気流）であったり、その他、所定の方向に添った一方向からの流れと、その反対側からの流れの空気流であったり、ほぼ直交する第一方向の流れと第二方向の流れの空気流など、さまざまな空気流に対応して、太陽電池パネルの下方の空気流を整流するフィンを配設したことで、その空気流の風速を大きくし、これにより、そのダウンフォースの性能をさらに高めることができる。
【００２８】
実際には、たとえば、太陽電池パネルを架台に実装し、この架台の脚部を前記フィンと成すことで、その付設のために余分なスペースをとる必要がなく、これによって設計の自由度を高めることができる。
【００２９】
あるいは、このフィンを架台の天板の裏面に設けても、同様な効果を奏する。
【００３０】
また、本発明の太陽電池装置によれば、凸状曲面部の底面が略円形状もしくは楕円形状にて規定されるような形状もしくは構造にしたことで、少なくとも２方向からの空気流に対し、それぞれダウンフォースが生じるように構成してもよい。
【００３１】
たとえば、所定の方向に添った一方向からの流れと、その反対側からの流れの空気流であったり、ほぼ直交する第一方向の流れと第二方向の流れの空気流であったり、さらには第一方向の流れと第二方向の流れの各々の間に位置する第三方向の流れも含む空気流など、さまざまな空気流に対応して、ダウンフォースに適用できる。
【００３２】
参考までに、このようにさまざまな方向からの空気流（風）に対し、ダウンフォースに適用させる構成においては、太陽電池パネルの傾斜角度を３５度以下で、好適には２５度以下に設定するとよく、このような範囲に設定することで、さまざまな空気流に対応するダウンフォースが、それぞれ奏する。
【００３３】
さらにまた、本発明の太陽電池装置によれば、空気流において、凸状曲面部の端部付近の部位における接線が太陽電池パネルの平面に対し成す勾配角度Ａと、凸状曲面部の頂部付近の部位における接線が太陽電池パネルの平面に対し成す勾配角度Ｃと、これら凸状曲面部の端部付近の部位と頂部付近との間に位置する部位における接線が太陽電池パネルの平面に対し成す勾配角度Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｂを成すように前記凸状曲面部を構成したり、あるいは前記空気流に対応して凸状曲面部に設定される接線が太陽電池パネルの平面と成す勾配角度が、凸状曲面部の端部付近の部位から、頂部付近の部位にわたって、漸次小さくしたことで、上述したダウンフォースの効果がもっとも顕著に奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を図面でもって詳述する。
【００３５】
｛形態１｝と｛形態２｝を図面により説明する。
【００３６】
｛形態１｝はフィンを設けて空気の整流性を高めてダウンフォースの効果を大きくするとともに、前述したごとく、少なくとも２とおりの空気流でもって、さまざまな空気流に対応するダウンフォースが、それぞれ奏するように成した太陽電池装置である。また、｛形態２｝の太陽電池装置については、一方向の空気流のみに対応し、そして、これに対し、フィンを設けた構成である。
【００３７】
｛形態１｝
図１は本発明の太陽電池装置の斜視図であり、図２は切断面線Ａ−Ａ’による断面図、図３は切断面線Ｂ−Ｂ’による断面図である。また、図４〜図８は本発明の太陽電池装置に対する風の流入状態を示す説明図である。さらにまた、図９〜図１４は本発明の凸状曲面部の半分の要部を示す概略断面図である。
【００３８】
本発明の太陽電池装置１によれば、これを地球の北半球において設置する場合、最大発電を得られるように南側に太陽電池パネルが向けられるよう、そして、地球の南半球において設置する場合、同様に最大発電を得られるように北側に太陽電池パネルが向けられ、このようにパネルが傾斜されるように架台に配置する。
【００３９】
以下、本発明の太陽電池装置１を地球の北半球において設置した場合を説明する。
【００４０】
図１において、切断面線Ａ−Ａ’は南北方向に沿う方向であり、切断面線Ｂ−Ｂ’ は東西方向に沿う方向である。
【００４１】
各図において、２は架台、３は架台２に配置した太陽電池パネル、４は架台２に設けた脚部であり、４ａは南東方向に配置した脚部、４ｂは北東方向に配置した脚部、４ｃは北西方向に配置した脚部、４ｄは南西方向に配置した脚部である。
【００４２】
そして、５は凸状曲面部であり、本発明の太陽電池装置１によれば、少なくとも２方向からの空気流に対し、それぞれダウンフォースが生じるように構成している。
【００４３】
そのために、たとえばこの凸状曲面部５の底面が略円形状もしくは楕円形状にて規定されるような形状もしくは構造に成したことで、たとえば半円球の一部もしくは全部でもって、その構造にするとよい。また、ドームの屋根形状、もしくはこの形状に近い構造でもよい。あるいは、フットボール状の球状に近い構造の一部でもよい。さらにはタマゴ状の球状に近い構造の一部でもよい。
【００４４】
さらに、かかる凸状曲面部５の構造を図９〜図１４により説明する。
【００４５】
図９〜図１１は、前述したごとく、凸状曲面部の端部付近の部位における接線が太陽電池パネルの平面に対し成す勾配角度Ａと、凸状曲面部の頂部付近の部位における接線が太陽電池パネルの平面に対し成す勾配角度Ｃと、これら凸状曲面部の端部付近の部位と頂部付近との間に位置する部位における接線が太陽電池パネルの平面に対し成す勾配角度Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｂを成すように構成（曲面構造１）した場合である。
【００４６】
図１２〜図１４は、前述したように、空気流に対応して凸状曲面部に設定される接線が太陽電池パネルの平面と成す勾配角度が、凸状曲面部の端部付近の部位から、頂部付近の部位にわたって、漸次小さくした構成（曲面構造２）の場合である。
【００４７】
はじめに図９〜図１１（曲面構造１）を述べる。これら各図は凸状曲面部５の半分における概略断面図である。
【００４８】
前記空気流において、凸状曲面部５の端部付近の部位における接線が太陽電池パネル３の平面に対し成す勾配角度Ａと、凸状曲面部５の頂部付近の部位における接線が太陽電池パネル３の平面に対し成す勾配角度Ｃと、これら凸状曲面部５の端部付近の部位と頂部付近との間に位置する部位における接線が太陽電池パネル３の平面に対し成す勾配角度Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｂを成すように凸状曲面部５を構成している。
【００４９】
上記構成を備えた太陽電池装置１によれば、これに吹き付けられる風（空気流）が太陽電池パネル３の下側の自由空間に向けて流れる空気流と、その上面側に流れる空気流とに区分され、そして、下側の空気流の流速が、上側の空気流の流速に比べて大きくなることで、下側の風圧は上側の風圧に比べて小さくなり、これにより、太陽電池装置１（太陽電池パネル３）に対しダウンフォースを発生させる。
【００５０】
つぎに曲面構造２に係る凸状曲面部を図１２〜図１４により説明する。これら各図は凸状曲面部５の半分における概略断面図である。
【００５１】
これら各図において、Ｄは凸状曲面部５の端部付近の部位における接線が太陽電池パネル３の平面に対し成す勾配角度であり、Ｆは凸状曲面部５の頂部付近の部位における接線が太陽電池パネル３の平面に対し成す勾配角度であり、Ｅはこれら凸状曲面部５の端部付近の部位と頂部付近との間に位置する部位における接線が太陽電池パネル３の平面に対し成す勾配角度である。
【００５２】
そして、本例によれば、空気流に対応して凸状曲面部５に設定される接線が太陽電池パネル３の平面と成す勾配角度が、凸状曲面部の端部付近の部位から、頂部付近の部位にわたって、漸次小さくした構成である（Ｆ＜Ｅ＜Ｄ）。
【００５３】
上記構成を備えた太陽電池装置１においても、これに吹き付けられる風（空気流）が太陽電池パネル３の下側の自由空間に向けて流れる空気流と、その上面側に流れる空気流とに区分けされ、そして、下側の空気流の流速が、上側の空気流の流速に比べて大きくなることで、下側の風圧は上側の風圧に比べて小さくなり、これにより、太陽電池装置１（太陽電池パネル３）に対しダウンフォースを発生させる。
【００５４】
このように凸状曲面部５に対し、その構造を規定したことで、ダウンフォースを発生させるが、図９〜図１４に示す凸状曲面部５の構造は、いずれもその半分の部分である。そこで、これら各構造を組み合わせることで、さまざまな構成の凸状曲面部５が得られる。
【００５５】
たとえば、一つの空気流に対し、図９に示す凸状曲面部部分と、図１０に示す凸状曲面部部分とを組合せてもよい。あるいは図９に示す凸状曲面部部分と、図１１に示す凸状曲面部部分とを組合せてもよい。さらには、図９に示す凸状曲面部部分と、図９に示す凸状曲面部部分とを組合せてもよい。
【００５６】
また、一つの空気流に対し、図１２に示す凸状曲面部部分と、図１３に示す凸状曲面部部分とを組合せてもよい。あるいは図１２に示す凸状曲面部部分と、図１４に示す凸状曲面部部分とを組合せてもよい。さらには、図１２に示す凸状曲面部部分と、図１２に示す凸状曲面部部分とを組合せてもよい。
【００５７】
さらにまた、ある空気流にそって、曲面構造１に係る凸状曲面部部分と曲面構造２に係る凸状曲面部部分とを組み合わせ、これでもって１方向からの空気流に対し、ダウンフォースが生じるように成してもよい。
【００５８】
かくして本発明の太陽電池装置１によれば、上記構成のごとき凸状曲面部５を成したことで、少なくとも２方向からの風（空気流）に対し、ダウンフォースが生じるようになった。
【００５９】
たとえば、上述のごとく、２種類の凸状曲面部部分を組み合わせた場合には、空気流が所定の方向に添った一方向からの流れと、その反対側からの流れである場合に適用できる。
【００６０】
さらには、これら２とおりの空気流以外の別の他の空気流であっても、その空気流に応じて、同様に図９〜図１４に示す凸状曲面部５の部分でもって構成すればよい。
【００６１】
さらにまた、かかる空気流がほぼ直交する第一方向の流れと第二方向の流れである場合にも、加えて第一方向の流れと第二方向の流れの各々の間に位置する第三方向の流れの空気流がある場合にも、同様に図９〜図１４に示す凸状曲面部５の部分でもって構成すればよい。
【００６２】
このように凸状曲面部５の底面が略円形状もしくは楕円形状などの形状にて規定されるような構造にしたことで、少なくとも２方向からの空気流に対し、それぞれダウンフォースが生じるようになるが、このような空気流を図８により説明する。
【００６３】
同図は、架台２の天板裏面から見た図であり、各脚部４の配置に対応して、風が流入する状態を示す。凸状曲面部５においては、その頂部に向けた等高線があることで、その凸状態を図示している。
【００６４】
そして、本発明によれば、各脚部４a、４ｂ、４ｃ、４ｄのそれぞれがフィンの構造であることで、空気流を整流し、そして、その流れを加速させ、これにより、ダウンフォース効果を高めることが特徴である。
【００６５】
つぎにダウンフォースが発生する状態を説明する。
【００６６】
さらに図１５と図１６においては、凸状曲面部５の上面に太陽電池パネル３を配置する構造を想定するに当り、この太陽電池パネル３の上面を地表６に傾斜させて設定した場合である（太陽電池パネル３の傾斜角度は１５度に設定した）。この凸状曲面部５によれば、両半分ともに曲面構造１により規定する構成である。
【００６７】
図１５において、右側に示す矢印は風の吹く方向であり、図１６において、左側に示す矢印も風の吹く方向である。
【００６８】
そして、これらの図は風圧分布状態を示し、風圧の異なる領域を数値でもって示し、この数値は風圧の相対的値による大きさを示す。大きな数値ほど風圧が大きくなり、数値に比例した風圧を示す。なお、マイナスの数値は、その領域において減圧の程度を示し、その値が大きくなると大きな減圧状態であることを表す。
【００６９】
図１５と図１６に示す結果から明らかなとおり、吹き付けられる風（空気流）が太陽電池パネル３の下側の自由空間に向けて流れる空気流と、その上面側に流れる空気流とに区分けされる。そして、下側の空気流の流速が、上側の空気流の流速に比べて大きくなることで、とくに凸状曲面部５に近づきにともなって、風速が大きくなり、よって、下側の風圧は上側の風圧に比べて小さくなり、これにより、太陽電池装置１（太陽電池パネル３）に対しダウンフォースを発生させる。
【００７０】
なお、上記凸状曲面部５については、このような構成に限定されるものではなく、少なくとも２方向からの空気流に対し、それぞれダウンフォースが生じるように構成であれば、その空気流に応じた外曲面を備える、その他の種々の構造を採りえる。
【００７１】
本発明によれば、図１５〜図１６に示す実験においては、凸状曲面部５の両半分ともに曲面構造１により規定する構成にしたが、これに代えて凸状曲面部５の両半分ともに曲面構造２により規定する構成にしても、下側の空気流の流速が、上側の空気流の流速に比べて大きくなることで、とくに凸状曲面部５に近づくことにともなって、風速が大きくなり、さらに下側の風圧は上側の風圧に比べて小さくなり、これにより、太陽電池装置１（太陽電池パネル３）に対しダウンフォースを発生させることを確認した。
【００７２】
就中、凸状曲面部５に対し、図９〜図１１に示すごとく、曲面構造１に規定することで、図１２〜図１４に示すごとき曲面構造２に比べて、ダウンフォースの効果が大きくなることも確認した。
【００７３】
また、本発明の太陽電池装置１によれば、南側に太陽電池パネル３が向けられるように、そのパネル３が傾斜されるように架台２に配置する。
【００７４】
上述のごとく、太陽電池パネル３の傾斜角度は１５度に設定した場合など、架台２の上面に太陽電池パネル３を、地表に対しほぼ平行に近づけるように配置した構造においては、東西南北のどの方向から吹き込む風であっても、もっとも優位に、上述したダウンフォースの効果を奏する。
【００７５】
本発明によれば、その太陽電池パネル３の傾斜角度αを３５度以下で、好適には２５度以下に設定するとよく、このような範囲に傾斜角度α設定することで、東西南北のどの方向から吹き込む風であっても、もっとも優位に、上述したダウンフォースの効果を奏する。
【００７６】
まず、各方角から吹き込む風について、それぞれの空気流を説明する。また、図４と図５に示す風でもって、所定の方向に添った一方向からの流れ（北風）と、その反対側からの流れの空気流（南風）を述べる。
【００７７】
なお、（例１）〜（例３）に示す太陽電池装置１においては太陽電池パネル３の傾斜角度を１５度に設定している。
【００７８】
（例１）
最初に、北方から吹き込む風（北風）について、その空気流を説明する。
【００７９】
図４は、その状態を示す斜視図であり、矢印にて空気流（北風）を示す。
【００８０】
この図から明らかなとおり、この北風によれば、脚部４ｂと脚部４ｃとの間に入り、そして、太陽電池パネル３の下側の自由開放された空間に入る空気流と、太陽電池パネル３の上面側に入った空気流とが存在し、これら双方の空気流により、太陽電池パネル３に対し矢印Ｄ１にて示すようなダウンフォースが生じる。
【００８１】
また、空気流を整流するフィン（脚部）を配設することで、太陽電池パネル３の下面に入る空気流に対し、この空気流を加速させるチャネルのような空間を提供し、これによって、凸状曲面部５によるダウンフォースの効果と組み合わされ、全体の太陽電池パネルのダウンフォース効果を向上する。
【００８２】
具体的には太陽電池パネル３の下側の上記凸状曲面部５による太陽電池パネル３の下面側の空気流れ軌道は太陽電池パネル３の上面側の空気流れ軌道より長いことで、太陽電池パネル３の下面側に流れる空気は太陽電池パネル３の上面側に流れる空気より加速し、これに伴って太陽電池パネル３の下面側に発生する負圧は太陽電池パネル３の上面側に発生する負圧より大きくなり、その結果、総合的に太陽電池パネルに対し矢印Ｄ１にて示すようなダウンフォースが生じる。
【００８３】
なお、図１５において、風が凸状曲面部５の配置構造に対し、どのような風圧になるか、その状態を示す。そして、この状態における空気の風圧分布を示す。
【００８４】
（例２）
つぎに南方から吹き込む風（南風）について、図５と図６によりその空気流を説明する。
【００８５】
これらの図は、その状態を示す斜視図であり、矢印にて空気流（南風）を示す。
【００８６】
これら各図から明らかなとおり、この南風によれば、脚部４ａと脚部４ｄとの間に入り、そして、太陽電池パネル３の下側の自由開放された空間に入る空気流と、太陽電池パネル３の上面側に入った空気流とが存在し、これら双方の空気流により、太陽電池パネル３に対し矢印Ｄ２にて示すようなダウンフォースが生じる。
【００８７】
また、空気流を整流するフィンを配設することで、太陽電池パネルの下面に入る空気流に対し、その空気流を加速させるチャネルのような空間を提供し、凸状曲面部によるダウンフォースの効果と組み合わされ、全体の太陽電池パネルのダウンフォース効果を向上する。
【００８８】
図１６において、風が凸状曲面部５の配置構造に対し、どのような風圧になるか、その状態を示す。そして、この状態における空気の風圧分布を示す。
【００８９】
以上のとおり、図４〜図６において、所定の方向に添った一方向からの流れ（北風）と、その反対側からの流れの空気流（南風）を説明したが、他の組合せでもよい。
【００９０】
たとえば、一方向からの流れ（北西風）と、その反対側からの流れの空気流（南東風）との組合せ、一方向からの流れ（北東風）と、その反対側からの流れの空気流（南西風）との組合せでもよい。
【００９１】
さらにまた、このような各組合せとは別に、さらに他の流れ（風）を加えた場合でもよい。
【００９２】
（例３）
また、本発明の太陽電池装置１においては、空気流がほぼ直交する第一方向の流れと第二方向の流れであってもよい。
【００９３】
たとえば、図４に示すような北風と、図７に示すような東風との双方の風に対し、対応させることができる。
【００９４】
このような東方から吹き込む風（東風）について、図７によりその空気流を説明する。
【００９５】
同図は、その状態を示す斜視図であり、矢印にて空気流（東風）を示す。
【００９６】
この図から明らかなとおり、この東風によれば、脚部４ａと脚部４ｂとの間に入り、そして、太陽電池パネル３の下側の自由開放された空間に入る空気流と、太陽電池パネル３の上面側に入った空気流とが存在し、これら双方の空気流により、太陽電池パネル３に対し矢印Ｄ３にて示すようなダウンフォースが生じる。
【００９７】
さらに空気流を整流するフィンを配設することで、太陽電池パネル３の下面に入る空気流に対し、その空気流を加速させるチャネルのような空間を提供し、凸状曲面部５によるダウンフォースの効果と組み合わされ、その結果、全体の太陽電池パネルのダウンフォース効果をさらに向上する。
【００９８】
以上のとおり、図４と図７において、第一方向の流れ（北風）と、この流れと直交する第二方向の流れ（東風）との双方に対し、対応できる太陽電池装置１が得られる。
【００９９】
さらに本発明によれば、第一方向の流れ（北風）と第二方向の流れ（東風）以外の他の流れ、すなわち、これら第一方向の流れと第二方向の流れの各々の間に位置する第三方向の流れであってもよい。
【０１００】
上述のごとく、本発明の太陽電池装置１によれば、凸状曲面部５を少なくとも２方向からの空気流に対し、それぞれダウンフォースが生じるように構成したことで、たとえばこの凸状曲面部５の底面が略円形状もしくは楕円形状にて規定されるような形状もしくは構造に成したことで、所定の方向に添った一方向からの流れ（北風）と、その反対側からの流れの空気流（南風）であったり、ほぼ直交する第一方向の流れと第二方向の流れの空気流であったり、さらには第一方向の流れと第二方向の流れの各々の間に位置する第三方向の流れも含む空気流など、さまざまな空気流に対応して、ダウンフォースに適用できる。
【０１０１】
（例４）
また、本発明の太陽電池装置１によれば、上記構成のように、前記太陽電池パネルの傾斜角度を３５度以下で、好適には２５度以下に設定するとよく、このような範囲に設定することで、上述したダウンフォースの効果がもっとも顕著に奏する。
【０１０２】
前述した（例１）〜（例３）に示す太陽電池装置１において、その太陽電池パネル３の傾斜角度を、３７度、２９度、２７度、２２度、１９度、１４度に変えて、その各種構成の６種類の装置に対し、それぞれ同一の場所に設置し、同じ自然環境におけるダウンフォースの効果を実験した。
【０１０３】
これらをダウンフォース評価したところ、下記のとおりの結果が得られた。
【０１０４】
この評価によれば、「やや良好」、「良好」、「きわめて良好」の３とおりに区分した。
【０１０５】
「やや良好」・・・太陽電池パネル３の傾斜角度がやや大きいことで、北風が凸状曲面部５の曲面にそって流れるが、一方、その一部が凸状曲面部５の曲面に当ることで、その力でもって太陽電池パネルを顕著に上昇させるように成す。しかし、そのような北風であってもダウンフォースを奏することが確認できた場合である。また、南風に対しても、さらには東風や西風に対しても十分にダウンフォースを奏することが確認している。
【０１０６】
「良好」・・・北風が凸状曲面部５の曲面にそって流れるが、一方、その一部が凸状曲面部５の曲面に当ることで、太陽電池パネル３の傾斜角度に起因して、太陽電池パネルを若干上昇させるように成す。しかし、全般にはそのような北風であってもダウンフォースを顕著に奏する場合である。また、南風に対しても、さらには東風や西風に対しても十分にダウンフォースを奏することが確認している。
【０１０７】
「きわめて良好」・・・北風が凸状曲面部５の曲面にそって流れるに当り、その一部が凸状曲面部５の曲面に当っても、太陽電池パネル３の傾斜角度に起因して、太陽電池パネルを上昇させることが認められず、そして、全般にはそのような北風に対しダウンフォースを著しく認められた場合である。また、南風に対しても、さらには東風や西風に対しても十分にダウンフォースを奏し、全方角からの風に対し、ダウンフォースを奏し、実用上非常に効果があった場合である。
【０１０８】
本発明者が繰り返しおこなった実験によれば、傾斜角度が３７度に設定した場合には、評価結果は「やや良好」であった。また、傾斜角度が２９度、２７度に設定した場合には、評価結果は「良好」であった。さらに傾斜角度が２２度、１９度もしくは１４度に設定した場合には、評価結果は「きわめて良好」であった。
【０１０９】
以上のとおり、本発明の太陽電池装置１によれば、各方角からの風に対し、太陽電池パネル３の傾斜角度αを３５度以下、好適には２５度以下に設定するとよく、このような範囲に設定することで、東西南北のどの方向から吹き込む風であっても、ダウンフォースの効果を奏するだけではなく、長期的にも、その効果が保たれる。
【０１１０】
実際には、本発明の太陽電池装置１を設置する地域に応じて、さらには季節により風向きが、一年間にて変わるが、太陽電池パネル３の傾斜角度αを３５度以下、好適には２５度以下に設定することで、どのような地域に設置しても、全方向にわたってダウンフォース効果を奏する。
【０１１１】
参考までに、上述した構成の太陽電池装置１において、フィン構造を採用しない脚部４を用いた場合には、図１７と図１８に示すような空気の風圧分布になり、風圧値を比べることで、フィンを形成したことによる作用効果がわかる。なお、その他の構成は前述したとおりである。
【０１１２】
（例５）
前述した太陽電池装置において、たとえば角柱状などのフィン構造を成さない脚部４（４a、４b、４c、４d）に対し、北風が吹き込んだ場合を説明する。なお、その他の構成は太陽電池装置１と同じである。
【０１１３】
このような太陽電池装置における架台を、その裏面から見た場合を図２５に示す。
【０１１４】
同図に示すとおり、太陽電池パネル下面に空気流を整流するフィンを配設しない場合、太陽電池パネルを支持する脚部４に空気流が当たった場合、空気流の乱れが発生し、これにより、凸状曲面部５に対し、その空気流の加速効果が低下する。
【０１１５】
これに対し、本発明のごとく、空気流を整流するフィンを配設したことで、太陽電池パネルの下面に入る空気流に対し、その空気流を加速させるチャネルのような空間を提供し、凸状曲面部５によるダウンフォースの効果と組み合わされ、全体の太陽電池パネルのダウンフォース効果を向上する。
【０１１６】
｛形態２｝
この形態の太陽電池装置については、一方向の空気流のみに対応し、そして、これに対し、フィンを設けた構成である。
【０１１７】
図１９は本発明の太陽電池装置の斜視図であり、図２０は切断面線Ａ−Ａ’による断面図、図２１は切断面線Ｂ−Ｂ’による断面図である。また、図２２〜図２４は本発明の太陽電池装置に対する風の流入状態を示す説明図である。
【０１１８】
この太陽電池装置１においては、脚部４ｂ、４ｃをフィン構造となし、他方の脚部４a、４dを角柱状とした場合である。そして、北風に対し、ダウンフォースが生じるような構成である。そして、脚部４ｂと脚部４ｃとの間から流入する空気が、脚部４aと脚部４dとの間を吹き抜ける構造である。
【０１１９】
このような構成の太陽電池装置によれば、北風にだけ対応させている。あるいは、ビルなどの建物において、建物と建物との間の隙間に風を吹きぬける場合もある。
【０１２０】
そして、上記構成の太陽電池装置においても、空気流を整流するフィンを配設したことで、太陽電池パネルの下面に入る空気流に対し、その空気流を加速させるチャネルのような空間を提供し、これにより、凸状曲面部によるダウンフォースの効果と組み合わされ、その結果、全体の太陽電池パネルのダウンフォース効果が向上する。
【０１２１】
なお、本発明は前述したごとく、脚部をフィンと成しているが、それに限定されるものではなく、その他、種々の変形したり、改良してもよい。
【０１２２】
たとえば、図２４に示すごとく、架台の天板の裏面にフィン４b’ ４c’を設けてもよい。
【０１２３】
また、このように架台の天板の裏面にフィンを設ける場合、｛形態１｝の太陽電池装置に対しても、適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の太陽電池装置の斜視図である。
【図２】図１に示す太陽電池装置において、切断面線Ａ−Ａ’による断面図である。
【図３】図１に示す太陽電池装置において、切断面線Ｂ−Ｂ’による断面図である。
【図４】本発明の太陽電池装置に対する風の流入状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の太陽電池装置に対する風の他の流入状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の太陽電池装置に対する風の他の流入状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の太陽電池装置に対する風のさらに他の流入状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の太陽電池装置に対する風の流入状態を裏面側から見た示す正面図である。
【図９】本発明の凸状曲面部の半分の要部を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の凸状曲面部の半分の要部を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の凸状曲面部の半分の要部を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の凸状曲面部の半分の要部を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の凸状曲面部の半分の要部を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の凸状曲面部の半分の要部を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の凸状曲面部における風圧状態を示す説明図である。
【図１６】本発明の凸状曲面部における風圧状態を示す説明図である。
【図１７】本発明の凸状曲面部における風圧状態を示す説明図である。
【図１８】本発明の凸状曲面部における風圧状態を示す説明図である。
【図１９】本発明の太陽電池装置の斜視図である。
【図２０】図１に示す太陽電池装置において、切断面線Ａ−Ａ’による断面図である。
【図２１】図１に示す太陽電池装置において、切断面線Ｂ−Ｂ’による断面図である。
【図２２】本発明の太陽電池装置に対する風の流入状態を示す斜視図である。
【図２３】本発明の太陽電池装置に対する風の流入状態を裏面側から見た示す正面図である。
【図２４】本発明の太陽電池装置に対する風の流入状態を裏面側から見た示す正面図である。
【図２５】従来の太陽電池装置に対する風の流入状態を裏面側から見た示す正面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１・・・太陽電池装置
２・・・架台
３・・・太陽電池パネル
４・・・脚部
５・・・凸状曲面部
６・・・地表
【図１】
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【図２】
2005191120.tif 000004
【図３】
2005191120.tif 000005
【図４】
2005191120.tif 000006
【図５】
2005191120.tif 000007
【図６】
2005191120.tif 000008
【図７】
2005191120.tif 000009
【図８】
2005191120.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005191120.tif 000012
【図１１】
2005191120.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005191120.tif 000017
【図１６】
2005191120.tif 000018
【図１７】
2005191120.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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