(57)【要約】      （修正有）【課題】屋根への実装に適している、自己発電と発熱融雪が可能な自己発熱ロール材を提供する。【解決手段】順に積層設置された、フレキシブル発電材料層１と、加熱層２とを備え、フレキシブル発電材料層１は、フレキシブル電池セル１１と、電池セルに接続された電気エネルギー出力端とを備え、加熱層２は電気エネルギー入力端を有し、加熱層２の電気エネルギー入力端とフレキシブル発電材料層１の電気エネルギー出力端が接続される。当該自己発熱ロール材は、建築物またはその他の物体上に固定するための接着層８をさらに備える。【選択図】図２
0003219006.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
順に積層設置された、フレキシブル発電材料層と、加熱層とを備え、
フレキシブル発電材料層は、フレキシブル電池セルと、前記フレキシブル電池セルに接続された電気エネルギー出力端とを備え、
加熱層は前記発電材料層の下方に位置し、前記加熱層の電気エネルギー入力端と前記フレキシブル発電材料層の電気エネルギー出力端が接続される、自己発熱ロール材。
【請求項２】
請求項１に記載の自己発熱ロール材であって、前記フレキシブル電池セルがフレキシブルソーラー電池セルである、自己発熱ロール材。
【請求項３】
請求項１に記載の自己発熱ロール材であって、建築物またはその他の物体上に固定するための接着層をさらに備える、自己発熱ロール材。
【請求項４】
請求項１に記載の自己発熱ロール材であって、前記フレキシブル発電材料層が、前記フレキシブル電池セルを覆う封止接着膜をさらに備える、自己発熱ロール材。
【請求項５】
請求項１に記載の自己発熱ロール材であって、前記フレキシブル発電材料層の上方と側辺が防水膜層で覆われる、自己発熱ロール材。
【請求項６】
請求項５に記載の自己発熱ロール材であって、前記防水膜層が、有機・無機ハイブリッド透明ハイバリアフィルムである、自己発熱ロール材。
【請求項７】
請求項６に記載の自己発熱ロール材であって、前記有機・無機ハイブリッド透明ハイバリアフィルムが、複数の組み立て可能なユニットからなるように設けられる、自己発熱ロール材。
【請求項８】
請求項５に記載の自己発熱ロール材であって、前記防水膜層の外側に耐老化層が貼りつけられる、自己発熱ロール材。
【請求項９】
請求項８に記載の自己発熱ロール材であって、前記耐老化層がエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体膜層である、自己発熱ロール材。
【請求項１０】
請求項１に記載の自己発熱ロール材であって、前記加熱層が、物理蒸着またはパルスレーザ蒸着技術によって、金属酸化物を絶縁層上に固定することで形成される、自己発熱ロール材。
【請求項１１】
請求項１に記載の自己発熱ロール材であって、前記フレキシブル発電材料層と前記加熱層との間に絶縁フレーム層が設けられる、自己発熱ロール材。
【請求項１２】
請求項３に記載の自己発熱ロール材であって、前記加熱層と接着層との間に防水伝熱層が設けられる、自己発熱ロール材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の自己発熱ロール材であって、前記防水伝熱層が、アルミニウム含有ポリエチレンテレフタレート膜であり、前記アルミニウム含有ポリエチレンテレフタレート膜は、ポリエチレンテレフタレート膜とアルミニウム膜とを含む、自己発熱ロール材。
【請求項１４】
請求項１２に記載の自己発熱ロール材であって、前記防水伝熱層と接着層との間に耐腐食層が設けられる、自己発熱ロール材。
【請求項１５】
請求項１に記載の自己発熱ロール材であって、前記フレキシブル電池セルが、銅インジウムガリウムセレン電池セルである、自己発熱ロール材。
【考案の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本国際出願は、２０１７年１１月１７日に中国国家知識産権局に提出された、実用新案登録出願Ｎｏ.２０１７２１５４１５５２．９の優先権を主張し、当該実用新案登録出願のすべての内容を参照によりここに援用する。
【技術分野】
【０００２】
本考案はソーラー発電技術分野に関わり、特に自己発熱ロール材に関わるものである。
【背景技術】
【０００３】
人々の環境保全意識の高まりと、環境にやさしい、温室効果ガスの排出量が少ない代替エネルギーがますます重視されるにつれて、ソーラーエネルギーの開発と利用もこれからの主要なクリーンエネルギー源の一つになると考えられる。ソーラー発電技術は、ソーラー電池パネルによって、太陽照射エネルギーを光電効果あるいは光化学効果を介して直接または間接的に電気エネルギーへ転換するものであって、一般的な電池および繰り返し充電できる電池に比べ、ソーラー電池はより省エネルギーで環境に優しいエコロジー製品であると言える。
【０００４】
現代の都市は、複数階および高層住宅を主とする上、高層建築がますます増えており、目下の全国総エネルギー消費における３０％以上が建物のエネルギー消費であり、ソーラーエネルギーの利用が建物の省エネルギーおよび温室効果ガス排出削減目標を実現するための効果的な手段であることは明らかである。しかし、現在のところ、高層建築においてソーラー電池パネルを利用して造られたソーラールーフの全体的な利用率は高くなく、雨に当たったり雪で覆われた後に発電効率が低下するという問題が蔓延していることに加え、ソーラールーフは重く、実装が不便であるという問題がある。
【考案の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案の目的は、従来技術における問題を解決するために自己発熱ロール材を提供することであり、一方ではソーラールーフの実装の利便性を向上させており、また一方ではソーラー電池パネルの発電効率を向上させている。本考案は、順に積層設置された、フレキシブル発電材料層と、加熱層とを備え、フレキシブル発電材料層は、フレキシブル電池セルと、前記フレキシブル電池セルに接続された電気エネルギー出力端とを備え、加熱層は前記発電材料層の下方に位置し、前記加熱層の電気エネルギー入力端と前記フレキシブル発電材料層の電気エネルギー出力端が接続される、自己発熱ロール材を提供する。
【０００６】
本考案によれば、前記フレキシブル電池セルはフレキシブルソーラー電池セルである。
【０００７】
本考案によれば、前記自己発熱ロール材は、建築物またはその他の物体上に固定するための接着層をさらに備える。
【０００８】
本考案によれば、前記フレキシブル発電材料層は、前記フレキシブル電池セルを覆う封止接着膜をさらに備える。
【０００９】
本考案によれば、前記フレキシブル発電材料層の上方と側辺は防水膜層で覆われる。
【００１０】
本考案によれば、前記防水膜層は、有機・無機ハイブリッド透明ハイバリアフィルムである。
【００１１】
本考案によれば、前記有機・無機ハイブリッド透明ハイバリアフィルムは、複数の組み立て可能なユニットからなるように設けられる。
【００１２】
本考案によれば、前記防水膜層の外側に耐老化層が貼りつけられる。
【００１３】
本考案によれば、前記耐老化層はエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体膜層である。
【００１４】
本考案によれば、前記加熱層は、物理蒸着またはパルスレーザ蒸着技術によって、金属酸化物を絶縁層上に固定することで形成される。
【００１５】
本考案によれば、前記フレキシブル発電材料層と前記加熱層との間に絶縁フレーム層が設けられる。
本考案によれば、前記加熱層と接着層との間に防水伝熱層が設けられる。
本考案によれば、前記防水伝熱層は、アルミニウム含有ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）膜であり、前記アルミニウム含有ＰＥＴ膜は、ＰＥＴ膜とアルミニウム膜とを含む。
本考案によれば、前記防水伝熱層と接着層との間に耐腐食層が設けられる。
本考案によれば、前記フレキシブル電池セルは、銅インジウムガリウムセレン電池セルである。
【００１６】
本考案が提供する自己発熱ロール材は、フレキシブル電池セルを利用して太陽エネルギーを電気エネルギーへ転換して、さらには加熱層を加熱することで、自己発熱ロール材を覆う積雪を熱で溶かすという目的を達成する。また、本考案の実施例で提供する自己発熱ロール材は柔らかく実装が便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本考案が提供する、一実施例に基づく自己発熱ロール材の断面模式図である。
【００１８】
【図２】図２は本考案が提供する、別の実施例に基づく自己発熱ロール材の断面模式図である。
【符号の説明】
【００１９】
１−フレキシブル発電材料層、２−加熱層、３−防水膜層、４−エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体膜層、５−絶縁フレーム層、６−防水伝熱膜、７−耐腐食層、８−接着層、１１−フレキシブル電池セル、１２−封止接着膜
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下に本考案の実施例を詳細に説明する。実施例の一例は図に示すとおりであり、同一または類似の符号で、同一または類似の要素、あるいは同一または類似機能を備える要素を示す。図を参照して以下に説明する実施例は例示的なものであり、本考案を説明するためだけに用いられ、本考案を限定するものとして解釈することはできない。
【００２１】
図１は本考案が提供する、一実施例に基づく自己発熱ロール材の断面模式図であり、図1に示すように、本考案の実施例では、フレキシブル発電材料層１と加熱層２とを備える自己発熱ロール材を提供する。
【００２２】
本実施例では、フレキシブル発電材料層１は、フレキシブル電池セル１１と、フレキシブル電池セル１１に接続された電気エネルギー出力端とを備える。本実施例において、フレキシブル発電材料層1はフレキシブルソーラー電池モジュールであってよく、当該フレキシブルソーラー電池モジュールは上記フレキシブル電池セルと、当該電池セルを覆う膜層とを含み、上記電気エネルギー出力端は当該フレキシブルソーラー電池モジュール上に設けられる。加熱層２はフレキシブル発電材料層１の下方に位置し、加熱層２の電気エネルギー入力端とフレキシブル発電材料層１の電気エネルギー出力端が接続されて、電気エネルギーを熱に転換し、自己発熱ロール材上を覆う積雪を熱で溶かす。
【００２３】
本実施例において、前記自己発熱ロール材は接着層８をさらに備え、接着層８は加熱層２の下方に位置する。加熱層２とフレキシブル発電材料層1は加熱層２下方の接着層８を介して、建築物などといったその他の物体上に固定される。一実施例において、上述のフレキシブル電池セル１１はフレキシブルソーラー電池セルであり、当該フレキシブルソーラー電池セルは銅インジウムガリウムセレン（ＣＩＧＳ）電池セルであってよく、当該ＣＩＧＳ電池セルは転換率が高く且つ柔らかく、各種の建築物に適応でき、実装がより便利である。指摘しておくべき点は、フレキシブル電池セルはこれに限らず、さらにアモルファスシリコン電池セル、有機薄膜電池セルまたはテルル化カドミウム（ＣｄＴe）電池セルであってもよい。
【００２４】
加熱層２とフレキシブル発電材料層１は、さらにその他のフレームまたは竜骨という方式で建築物あるいはその他の物体の最上部に固定してもよい。
【００２５】
本実施例において、前記自己発熱ロール材の発電材料層１はフレキシブルであるため、使用しない場合に自己発熱ロール材全体を丸めることができ、移動と保管に便利である上、使用時には建築物（例えば屋根）の複雑な外形に適応でき、実装が便利である。例えば、建築物の実装表面に凹凸がある場合も、曲げることのできる自己発熱層製品を、当該実装表面に好ましく貼り合わせることができる。もちろん、曲げることのできる自己発熱層製品は、必ず丸めなければならないのではなく、展開して平らな表面上に広げることもできる。
【００２６】
一実施例において、上述の加熱層２はＰＬＤ／ＰＶＤ（パルスレーザー蒸着／物理蒸着）技術によって、アルミニウム、亜鉛、インジウムなどの元素の金属酸化物を絶縁層上に固定したものであって、前記絶縁層は選択的にガラスである。金属酸化物膜層の厚さを変更することで、本層の光透過度を変更することができる。金属酸化物は電気抵抗特性を有し（各ブロックが１つの抵抗と等価である）、通電後に熱を生じ、金属酸化物膜層の面積を変更すること、および隣り合う膜層ブロック間の直列、並列関係を変更することで、全体の電気抵抗値を変更し、最終的に、通電した後に発熱値が変わる。一般的な作動電圧は３６〜６００Ｖ、一般的な加熱パワーは５０Ｗ／ｍ２である。
【００２７】
一実施例において、上述の接着層８はブチルゲル接着剤を用いることができ、厚さは５００〜１０００μｍであって、表面が剥離紙で覆われ、自己発熱ロール材をコンクリート、アスファルト、アルミニウム―亜鉛合金めっき板などの屋根材料上に効果的に貼り付けることができる。
【００２８】
その他の実施例において、加熱層２とフレキシブル発電材料層１は、さらにその他のフレームまたは竜骨という方式で建築物あるいはその他の物体の最上部に固定してもよい。
【００２９】
本考案の実施例が提供する自己発熱ロール材は、フレキシブル電池セル１１を利用して太陽エネルギーを電気エネルギーへ転換して、さらには加熱層２を加熱することで、自己発熱ロール材を覆う積雪を熱で溶かすという目的を達成する。また、自己発熱ロール材は柔らかく実装が便利である。
【００３０】
本考案の実施例が提供する自己発熱ロール材は、フレキシブルソーラー発電材料と導電膜加熱技術を基にしたものであって、建築物の屋根に敷設するための、自己発電と発熱融雪が可能な防水ロール材を提供している。従来の防水ロール材に比べて、発電と発熱融雪の機能を備え、従来のソーラー発電システムに比べて、屋根への実装により適しているという点で応用しやすく、従来の融雪システムに比べて、自己発電できることから、加熱用電力の問題を解決している。
【００３１】
一実施例において、当該自己発熱ロール材は、長方形であってよく、その長さは２０〜５０ｍ、幅は１〜３ｍであって、例えば、長さ５０メートル、幅１．５メートルである。もちろん、曲げることのできる自己発熱層製品の形状は長方形に限らず、その他の幾何学的形状（例えば三角形もしくは正方形）であってもよい。このほか、一実施例では、自己発熱ロール材を相応の所定寸法を有する各ユニットとし、使用時に組み合わせて実装するように設け、その実装の利便性をさらに向上させることができる。
【００３２】
図２に示すように、本考案の別の実施例では、フレキシブル発電材料層１は、フレキシブル電池セル１１を覆う封止接着膜１２をさらに備える。当該封止接着膜１２の厚さは２００〜５００μｍ、材質はＰＯＥ（ポリオレフィンエラストマー）もしくはＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）などであってよい。前方の封止接着膜と、フレキシブル電池セル１１と、後方の封止接着膜とは一体に接着され、外力が電池セルに与える可能性がある損傷を効果的に緩衝している。
【００３３】
図２に示すように、一実施例では、フレキシブル発電材料層１の上方と側辺が防水膜層３で覆われる。当該防水膜３の厚さは５０〜１５０μｍであってよく、フレキシブル発電材料層1上に有機・無機ハイブリッド透明ハイバリアフィルムを形成して、その水蒸気透過率を＜１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄとし、フレキシブル発電材料層1に水蒸気が入り込むのを効果的に阻止し、ソーラー電池セル１１の寿命を延ばしている。
【００３４】
図２に示すように、一実施例において、上記防水膜層３の外側（つまり、フレキシブル発電材料層１に対向する他方側）にエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体膜層４（ＥＴＦＥ）がさらに貼り付けられ、当該ＥＴＦＥ膜の厚さは３０〜１００μｍであってよく、耐紫外線老化、絶縁保護の役割がある。本考案のその他の実施例において、当該エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体膜層４を耐老化層として用いているが、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体膜層に限らず、その他の耐老化材料を用いて形成してもよい。
【００３５】
図２に示すように、一実施例において、フレキシブル発電材料層１と加熱層２との間に絶縁フレーム層５が設けられる。当該絶縁フレーム層５はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）膜を用いてよく、厚さは５０〜１００μｍであってよく、フレーム層として支持、絶縁保護、防水の役割を果たす。
【００３６】
図２に示すように、一実施例において、加熱層２の下方に防水伝熱層６が設けられる。当該防水伝熱層６はアルミニウム含有ＰＥＴ膜を用いてよく、ＰＥＴ膜材が上でアルミニウム膜が下である。ＰＥＴ膜材の厚さは１５０〜２００μｍ、アルミニウム膜の厚さは５〜１５μｍで、水蒸気を遮断するという役割を果たしつつ、加熱層２が伝える熱を自己発熱ロール材の上層に効果的に反映させることができる。本考案の実施例に関わる防水伝熱層６は防水伝熱層であるが、防水伝熱層に限らず、防水伝熱効果を備えるその他の材料に置き換えてもよい。
【００３７】
図２に示すように、一実施例において、防水伝熱層６の下方には耐腐食層７がさらに設けられ、当該耐腐食層７はフッ素含有膜材であってよく、厚さは２５〜４０μｍで、ＰＶＦ（ポリビニルホルマール）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）もしくはＥＣＴＦＥ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体）などの材料であってよく、耐化学的腐食および絶縁保護の役割を果たす。
【００３８】
以上、図面に示す実施例に基づき本考案の構造、特徴、作用効果について詳細に説明した。上述の内容は本考案の好ましい実施例にすぎず、図面に示したものに本考案の実施範囲を限定するということを意味するのではない。本考案の思想に基づいてなされる変更または修正は同等に変化する均等な実施例であって、明細書と図面に含まれる精神を逸脱していなければすべて本考案の請求範囲内にあると見なされる。
【図１】
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【図２】
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