(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物表面に対して間隔をとって取り付けられ、それにより該建物表面との間に包囲された空間を画成するようにされた、概ね波形形状を有するソーラーコレクターパネルと、
前記ソーラーコレクターパネルの波形部の少なくともいくつかによって各々画定された、実質的に平坦な面と、
前記ソーラーコレクターパネルに設けられた、概ね均一に分布した複数の開口であって、該複数の開口の少なくとも一部が前記ソーラーコレクターパネルの前記実質的に平坦な面に設けられている複数の開口と、
実質的に平坦な複数の光電池と、
前記光電池を、前記開口を含む前記平坦な面において、前記波形部へ取り付ける締付け具であって、前記光電池が前記平坦な面に平行に隣接してかつ間隔をとって支持されて、該光電池と前記ソーラーコレクターパネルとの間に通気路が形成され、空気が該通気路中を該光電池の下側に沿って流れることによって前記包囲された空間へ流入し、該包囲された空間から流出して、該光電池から過剰な熱の蓄積を除去する締付け具と、
を有する、結合体。
【請求項２】
前記開口は、前記ソーラーコレクターパネルの実質的に全面にわたって分布している、請求項１に記載の結合体。
【請求項３】
昼光時間の少なくともある時間中は概ね太陽の方向を向く建物表面を有する建物と、
前記建物表面に対して間隔をとって取り付けられ、それにより該建物表面との間に包囲された空間を画成する、概ね波形形状を有するソーラーコレクターパネルと、
前記ソーラーコレクターパネルの波形部の少なくともいくつかによって各々画定された、実質的に平坦な面と、
前記ソーラーコレクターパネルに設けられた、概ね均一に分布した複数の開口であって、該複数の開口の少なくとも一部が前記ソーラーコレクターパネルの前記実質的に平坦な面に設けられている複数の開口と、
実質的に平坦な複数の光電池と、
前記光電池を、前記開口を含む前記平坦な面において、前記波形部へ取り付ける締付け具であって、前記光電池が前記平坦な面に平行に隣接してかつ間隔をとって支持されて、各光電池と、前記ソーラーコレクターパネルの該光電池との隣接部との間に通気路が形成され、空気が該通気路中を該光電池の下側に沿って流れることによって前記包囲された空間へ流入し、該包囲された空間から流出して、該光電池から過剰な熱の蓄積を除去する締付け具と、
を有する、結合体。
【請求項４】
前記開口は、前記ソーラーコレクターパネルの実質的に全面にわたって分布している、請求項３に記載の結合体。
【請求項５】
前記包囲された空間と作動上関連し、空気を前記開口を通して強制的に流動させる空気移動手段を含む、請求項１または３に記載の結合体。
【請求項６】
前記ソーラーコレクターパネルの前記波形部によって画定される前記実質的に平坦な面は、実質的に同一平面内に、該波形部の凹部と交互に配列されており、
前記光電池は前記実質的に平坦な面の少なくとも一部の上に設けられ、前記凹部の少なくとも一部の上を渡っている、請求項１または３に記載の結合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的にソーラーコレクターと光電池の結合体に関し、特に光電池の過熱が回避される構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、光起電力パネルは日光を電気エネルギへ変換する効率が僅か５％から１５％にすぎない。残りのエネルギの大部分は熱エネルギとして失われる。
【０００３】
太陽エネルギを熱および電気エネルギの両方として取り出すために、光電池とソーラーコレクターを組み合わせることが既に知られている。典型的に、光電池は波形の適切なサイズの平坦部に直接固定され、従来の固定手段により正しい位置に保持される。周囲温度が３０℃もしくはそれよりも高い特別に暑い天候の場合には、ソーラーコレクターパネルにより集められる熱エネルギにより光電池が損傷して交換を要するようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はソーラーコレクターパネルに設置された光電池の過熱問題を解決しようとするものである。
【０００５】
【解決を解決するための手段】
特に、本発明は、建物表面にそれに対して間隔をとって固定され、それと共に気流操作用の空間である密閉空間を区画する、ほぼ波形のソーラーコレクターパネルと、 少なくともいくつかの平板で波形を構成されたパネル波形の各々により規定される実質的に平坦な表面であって、各々が昼光時間の少なくともある時間中は、ほぼ太陽の方向を向くように構成かつ配置されているほぼ平坦な面と、複数のほぼ均一に分布された開口を有し、かつ波形の前記平坦面の少なくとも一部を含むパネルの少なくとも一部と、 実質的に平坦な複数の光電池と、 前記開口を含む前記平坦面において光電池を波形へ固定する搭載手段との結合体を提供し、前記光電池は前記平坦面に平行に隣接し、かつそこから間隔をとって支持されて光電池とコレクタパネルとの間に通気路を残し、空気はこの通気路中を光電池の下側に沿って流れることにより前記密閉空間に流出入して光電池から過剰な熱の蓄積を除去することができる。
【０００６】
さらに、本発明は、昼光時間中の少なくともある時間中は、ほぼ太陽の方向を向く表面を有し、該表面に対してほぼ波形のソーラーコレクターパネルが間隔をとって固定され、その間に気流操作用の空間である密閉空間を区画される建物に対する結合体であって、ソーラーコレクターパネルが少なくともいくつかのパネル波形により構成され、各波形の一部で昼光時間の少なくともある時間中はほぼ太陽の方向を向くように構成かつ配置されているほぼ平坦な表面と、複数のほぼ均一に分布された開口を有し、かつ波形の前記平坦面の少なくとも一部を含むパネルの少なくとも一部と、光電池と、前記開口を含む前記平坦面において光電池を波形へ固定する搭載手段との結合体を提供し、前記光電池は前記平坦面に平行に隣接し、かつそこから間隔をとって支持されて各光電池とコレクタパネルの隣接部との間に通気路を残し、空気は前記通気路中を光電池の下側に沿って流れることにより前記密閉空間に流出入して光電池から過剰な熱の蓄積を除去することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明のソーラーコレクターと光電池の結合体のソーラーコレクターの斜視図である。建物屋根１０が図示されており、それは典型的に、図示せぬ横屋根支持部材上に載せられる波形構造金属もしくはタイル構造である。断熱されていないあらゆる建物の屋根および壁と同様に、両側に温度差がある場合には材料を通って定常的に熱が伝達される。図示する実施の形態では、吸熱パネル１６が屋根１０に間隔をとって取り付けられ、密閉空間１３を区画する。
【０００８】
吸熱パネル１６は複数の台形波形１７を含み、各々が平坦な樋壁１９ａと共に平坦面１８および２つの傾斜側壁１９を有している。
【０００９】
図示する実施の形態では、全体パネル１６が複数の一般的に均一に分布された開口２１を有している（図２に示す）。
【００１０】
図２は本発明のソーラーコレクターと光電池の結合体の第１の実施の形態の光電池の搭載状態を示す波形の波に直角な断面図である。
【００１１】
この結合体は、各波形の平坦面１８に適切な搭載手段により固定され、前記開口２１を含む平坦面１８の一部に隣接配置される複数の光電池２０を含んでおり、特に、光電池２０は対応する平坦面１８に平行に隣接して支持され、光電池２０とソーラーコレクターの隣接部との間に通気路２３を残すように平坦面１８から間隔がとられ、空気は通気路２３中を光電池２０の下側に沿って流れることにより空気流の操作用の空間である密閉空間１３へ流出入することができ、したがって、光電池２０から過剰な熱の蓄積を除去するようにされている。
【００１２】
図２には光電池２０に隣接する平坦面１８内に１つの開口２１しか図示されていないが、断面の特定位置のその領域には１つの開口２１しかないことがお判りであろう。実際上、平坦面１８内にはいくつかの一般的に分布された開口２１があるが、１つの断面図がこのような全ての開口と交差することはできない。
【００１３】
図１に戻って、エアダクト２４が略示されており、密閉空間１３から空気を抽出できる通路を表している。所望により、ダクト２４内にファン２６を配置することができる。
【００１４】
図２に示す実施の形態において、光電池２０は各々がヘッド３０、シャンク３２、セルフロックナット３４、および光電池２０と壁１８間のワッシャ状スペーサ３６を含むスペーサボルト２８により平坦面１８から間隔をとった位置に支持されている。もちろん、当業者ならば光電池を間隔をとって平坦面１８に保持することができる他の搭載手段を考えられるであろう。
【００１５】
開口２１の数および間隔は發熱時期の冷却に必要な空気量に基づいている。加熱が不要である限り、穴の数および間隔は熱発生の許容範囲によって熱力学原理により計算される。
【００１６】
図３は本発明のソーラーコレクターと光電池との結合体の第２の実施の形態の斜視図である。この第２の実施の形態は、数個のＰＶセル５４が結合されて、いくつかの隣接平坦面４２、およびいくつかの凹部４４に亙って広がるサイズの１枚のＰＶパネル５６とされる。ここでも、波形パネル５８には穴があけられＰＶパネル５６は平坦面４２上に間隔をとって冷却空気がパネル５６の下で開口中を通過できるようにされている。
【００１７】
次に、波形４０の一般的な延長部に直角な断面を示す図４に注目する。図４は本発明のソーラーコレクターと光電池の結合体の第３の実施の形態の光電池搭載状態を示す波形の波に直角な断面図である。
【００１８】
波形４０は凹部４４と交番する平坦面４２からなり、平坦面４２および凹部４４は複数の横に並べた台形構成をなしている。特に、平坦面４２は全てが一つの平面整列されている（共面になっている）。
【００１９】
前記第１の実施の形態と同様に、平坦面４２および凹部４４からなるソーラーコレクターパネルは、少なくともパネルの一部に亙って、複数のほぼ均一に分布された開口を有している（図４には図示せず）。
【００２０】
図４に示すように、光電池（以下ＰＶセルと称す）４６は凹部４４を覆うサイズとされ、したがって比較的長くて狭いパネルである。ＰＶセル４６をへ４４上に間隔をとって搭載するためにスペーサ４８が設けられている。
【００２１】
図４の右に示すように、ＰＶセル４６ａは凹部４４よりも幅広としてセル４６の縁部５０が平坦面４２上で間隔をとって整列されてお互いに向かって突出し、両者間に小さな間隙５２を残すようにすることができる。
【００２２】
図４に示す第３の実施の形態はＰＶセルを接続する電気配線を効率的に行いたい場合に適していることがお判りであろう。このような配線は凹部４４により区画されＰＶセル４６により覆われる“電気管路”内に配線することができる。
【００２３】
本発明のいくつかの実施例を添付図に例示して説明してきたが、当業者ならば特許請求の範囲に記載された本発明の本質を逸脱することなく変更および修正を加えることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】屋根に搭載されたソーラーコレクターパネルの斜視図である。
【図２】図１に示すソーラーコレクターの平坦部に光電池が搭載された本発明のソーラーコレクターと光電池の結合体の第１の実施の形態の光電池搭載状態を示す波形の波に直角な断面図である。
【図３】本発明のソーラーコレクターと光電の結合体の第２の実施の形態の光電池搭載状態の斜視図である。
【図４】本発明のソーラーコレクターパネルと光電池の結合体の第３の実施の形態の光電池搭載状態を示す、波形の波に直角な断面図である。
【符号の説明】
１０    建物屋根
１３    密閉空間
１６    吸熱パネル
１７    台形波形
１８    平坦面
１９    傾斜側壁
１９ａ    樋壁
２０，４６，４６ａ，５４    光電池
２１    開口
２３    空気通路
２４    エアダクト
２６    ファン
２８    スペーサボルト
３０    ヘッド
３２    シャンク
３４    セルフロックナット
３６    ワッシャ状スペーサ
４０    波形
４２    平坦面
４４    凹部
４８    スペーサ
５０    縁部
５２    間隔
５６    ＰＶパネル
５８    波形パネル
【図１】
0004589470.tif 000002
【図２】
0004589470.tif 000003
【図３】
0004589470.tif 000004
【図４】
0004589470.tif 000005