(57)【要約】【課題】太陽の高度に応じて日陰の範囲を最大限にし、また、電源設備がない場合でも周囲の雰囲気温度を下げる。【解決手段】台座１に対して鉛直方向に配置された冷却板２と、冷却板２の上部に設けられ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池パネル４と、冷却板２に設けられ、太陽電池パネル４からの電気エネルギーを冷却熱に変換して当該冷却板２を冷却するペルチェユニット６と、太陽電池パネル４を冷却板２に対して回動自在に接続して所定の傾斜角度に設定可能とするヒンジ５とを備えた。【選択図】図１
2013004857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座に対して鉛直方向に配置された冷却板と、
前記冷却板の上部に設けられ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換パネルと、
前記冷却板に設けられ、前記光電変換パネルからの電気エネルギーを冷却熱に変換して当該冷却板を冷却するペルチェユニットと、
前記光電変換パネルを前記冷却板に対して回動自在に接続して任意の傾斜角度に設定可能とするヒンジと
を備えた冷却板搭載台車。
【請求項２】
前記冷却板の冷却によって発生した結露水を溜めるドレン受けを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の冷却板搭載台車。
【請求項３】
前記冷却板の前記ペルチェユニット側の面に断熱材を備えた
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷却板搭載台車。
【請求項４】
前記ペルチェユニットを介して前記冷却板と対向して配置され、光エネルギーを電気エネルギーに変換する第２の光電変換パネルと、
前記第２の光電変換パネルと前記冷却板との間に設けられた風路とを備え、
前記ペルチェユニットは、前記第２の光電変換パネルからの電気エネルギーを冷却熱に変換する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の冷却板搭載台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池パネルで得たエネルギーを利用して周囲の雰囲気温度を下げる冷却板を搭載した冷却板搭載台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
夏場などの暑い居住空間の温度を下げる手段として、一般的にはエアーコンディショナ等の空気調和機が使用される。この空気調和機では圧縮機や凝縮器、蒸発器などの質量が重い冷媒回路部品が採用され、また、空気調和機を運転するために１００〜２００Ｖの電源設備が必要となる。そのため、空気調和機は、床や壁、天井などに固定されて使用されている。よって、この空気調和機を移動させることは容易ではない。
【０００３】
それに対して、空気調和機を移動可能に構成したものが存在する（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示された構成では、圧縮機や凝縮器、減圧装置、蒸発器などを具備した冷却ユニットとダクトとを一体に構成し、キャスターを取り付けている。これにより、冷却を必要とする場所が変更した場合にも空気調和機を容易に移動させることができる。
【０００４】
また、空気調和機を用いない構成として、野外にて太陽からの輻射熱を遮るとともに、この太陽の光エネルギーを利用する構成が存在する（例えば特許文献２参照）。この特許文献２に開示された構成では、プールサイドの塀を、鉛直部と、鉛直部に対して傾斜した傾斜部とから構成している。また、この鉛直部と傾斜部とにそれぞれ太陽電池パネルを設けている。これにより、傾斜部で日射しを遮ることができ、プールサイドの床面温度の上昇を抑えることができる。また、太陽電池パネルで得た電気エネルギーをプール施設に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−６６４２３号公報
【特許文献２】実用新案登録３１５０８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、電源設備がない屋内や屋外で使用する場合には、電源コードの延長や配線の設置工事などが必要となるという課題がある。また、これにより移動距離にも制限が生じてしまうという課題がある。
また、特許文献２に開示された構成では、日射しを遮る傾斜部が所定の傾斜角度で固定されているため、太陽の高度が上がるにつれて日陰の範囲が狭くなってしまうという課題がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、太陽の高度に応じて日陰の範囲を最大限にすることができ、また、電源設備がない場合においても周囲の雰囲気温度を下げることができる冷却板搭載台車を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る冷却板搭載台車は、台座に対して鉛直方向に配置された冷却板と、冷却板の上部に設けられ、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換パネルと、冷却板に設けられ、光電変換パネルからの電気エネルギーを冷却熱に変換して当該冷却板を冷却するペルチェユニットと、光電変換パネルを冷却板に対して回動自在に接続して所定の傾斜角度に設定可能とするヒンジとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、上記のように構成したので、太陽の高度に応じて日陰の範囲を最大限にすることができ、また、電源設備がない場合においても周囲の雰囲気温度を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷却板搭載台車の構成を示す模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１における太陽電池パネルの傾斜角度と日陰の範囲を示す図である。
【図３】図２に示す太陽電池パネルの傾斜角度において、太陽の高度が上がった場合での日陰の範囲を示す図である。
【図４】図３に示す太陽の高度に対して太陽電池パネルの傾斜角度を調整した際の日陰の範囲を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１における冷却板の冷却により発生した結露水を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるペルチェユニットにより熱交換された空気の流れを示す図である。
【図７】図１に示す冷却板搭載台車に断熱材を追加した構成を示す模式図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る冷却板搭載台車の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷却板搭載台車の構成を示す模式図である。
冷却板搭載台車には、図１に示すように、台座１上の前方側（図１の左方側）にアルミなどの金属製の冷却板２が設けられている。また、台座１の下部には、冷却板搭載台車を移動可能とする車輪３が取り付けられている。
一方、冷却板２の上部には、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池パネル（光電変換パネル）４が設けられている。この太陽電池パネル４はヒンジ５により冷却板２に対して回動自在に接続されており、太陽電池パネル４を冷却板２に対して任意の角度θに傾斜させることができる。
【００１２】
また、冷却板２の前面には、太陽電池パネル４からの電気エネルギーを冷却熱に変換して冷却板２を冷却するペルチェユニット６が少なくとも１つ以上設けられ、ネジ（不図示）により固定されている。なお、ペルチェユニット６は、冷却面側が冷却板２と対向し、放熱面（ラジエター）側が外部を向くように配置されている。また、ペルチェユニット６の放熱面には、外部の空気と熱交換するための放熱フィン６ａが設けられている。そして、冷却板２は、ペルチェユニット６からの冷却熱を全体に伝導する。
また、台座１上には、冷却板２の背面側（図１の右方側）に、冷却板２の冷却により発生した水滴（結露水２０）を溜めるドレン受け７が設けられている。なお、ドレン受け７は、図１に示すように冷却板搭載台車の一部として構成してもよいし、別部品として構成してもよい。
【００１３】
次に、上記のように構成された冷却板搭載台車による冷却動作について説明する。
冷却板搭載台車による冷却動作では、まず、冷却板搭載台車を冷却を必要とする場所に移動させる。ここで、冷却板搭載台車には車輪３が取り付けられているため、屋内・屋外に関わらず、人力で容易に目的の位置まで移動させることができる。
【００１４】
次いで、図２に示すように、太陽電池パネル４をヒンジ５を介して回動させ、太陽光２１に対して太陽電池パネル４が略垂直となるように傾斜させる。これにより、太陽電池パネル４の影が最大となり、冷却板搭載台車の背面側の日陰空間２２が最大に広がる。このようにして太陽からの輻射熱を最大限に遮ることで、地面温度および周囲の空気温度を低下させることができる。
【００１５】
ここで、図２に示す状態から時間が経ち図３に示すように太陽の高度が上がった場合に、太陽電池パネル４の傾斜角度が図２に示す状態のままであった場合には、図３に示すように日陰空間２２が狭くなり、図２と同じ場所にいた人が太陽光２１に当たってしまう。また、日陰空間２２が狭くなることで、地面温度および周囲の空気温度が上昇してしまう。なお、特許文献２に開示された構成では、傾斜部の傾斜角度が固定されているため、上記のような問題が生じる。
それに対して、実施の形態１に係る冷却板搭載台車ではヒンジ５により太陽電池パネル４を回動自在としたので、太陽の高度が上がっても、図４に示すように、この太陽光２１に対して略垂直となるように太陽電池パネル４の傾斜角度を変えることができる。そのため、充分な範囲の日陰空間２２を確保することができ、図２と同じ場所にいた人が太陽光２１に当たることを防ぐことができる。また、地面温度および周囲の空気温度の上昇を防ぐことができる。
【００１６】
また、太陽電池パネル４を太陽光２１に対して略垂直となるように傾斜させることで、太陽の光エネルギーを効率よく集めることができ、結果的に発電量を増加させることができる。この太陽電池パネル４で得た電気エネルギーはペルチェユニット６に供給される。
【００１７】
次いで、ペルチェユニット６は、太陽電池パネル４からの電気エネルギーを冷却熱に変換して冷却板２を冷却する。すなわち、ペルチェユニット６は、電気エネルギーが供給されることで、冷却面側で吸熱現象を生じ、放熱面側で放熱現象を生じる。これにより、ペルチェユニット６の冷却面と対向する冷却板２が冷却され、この冷却熱が冷却板２全体に伝導される。そして、冷却板２の周囲の空気温度を低下させることができる。
このように、太陽電池パネル４による電源でペルチェユニット６を駆動することで、電源設備のない屋内や屋外であっても周囲の雰囲気温度を下げることができる。
【００１８】
また、冷却板２の表面温度が周囲空気の露点温度以下になると、図５に示すように、空気中の水分が凝縮して結露水２０となって冷却板２の表面に付着する。この結露水２０は重力によって下方に伝わり、冷却板２下部に設けられたドレン受け７に溜まる。そして、ドレン受け７に溜まった結露水２０は周囲の空気から熱を奪って蒸発するため、周囲の空気温度を低下させることができる。
【００１９】
一方、ペルチェユニット６の放熱面では、放熱フィン６ａが周囲の空気と熱交換される。この放熱フィン６ａで熱交換された暖かい空気は上昇気流となるため、図６に示すようなペルチェユニット６の下方から上方へと流れる空気の流れ２３が形成される。
なお、この空気の流れ２３は、自然対流でなく、送風機（不図示）を用いて強制的に形成するようにしてもよい。この場合、送風機は太陽電池パネル４による電源を用いる。
【００２０】
以上のように、この実施の形態１によれば、太陽電池パネル４の傾斜角度を任意に設定可能とし、この太陽電池パネル４による電源を用いて駆動するペルチェユニット６を備えたので、太陽の高度に応じて日陰の範囲（日陰空間２２）を最大限にすることができ、また、電源設備のない場合でも周囲の雰囲気温度を下げることができる。また、ペルチェユニット６からの冷却熱を全体に伝導する冷却板２や、冷却板２の冷却により発生した結露水２０を溜めるドレン受け７を備えたので、冷却板２により伝導された冷却熱やドレン受け７に溜まった結露水２０の蒸発熱によって周囲の空気温度をさらに下げることができる。
さらに、冷却板搭載台車は移動可能であるため、人が動いた場合や設置位置を変更する場合であっても容易に目的の位置まで移動させることができる。
【００２１】
なお、図１に示す冷却板２では、ペルチェユニット６からの冷却熱によって両面がともに冷却される。しかしながら、冷却板２の前面（ペルチェユニット６側の面）は冷却する必要はないため、図７に示すように、前面に断熱材８を取り付けるようにしてもよい。これにより、冷却板２は背面側のみが冷却され、前面への冷却熱の漏洩を防止することができる。よって、冷却効率を向上させることができる。
【００２２】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係る冷却板搭載台車の構成を示す模式図である。図８に示す実施の形態２に係る冷却板搭載台車は、図７に示す実施の形態１に係る冷却板搭載台車に太陽電池パネル（第２の光電変換パネル）９を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
太陽電池パネル９は、図８に示すように、冷却板２の前面側に設けられ、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。この太陽電池パネル９で得た電気エネルギーはペルチェユニット６に供給される。これにより、ペルチェユニット６は、より多くの電気エネルギーを得ることができ、冷却能力を向上させることができる。
また、太陽電池パネル９と、断熱材８を含む冷却板２との間には風路１０が設けられている。この風路１０に送風機（不図示）などを用いて強制的に下方から上方への空気の流れ２４を与えることで、風路１０内に配置されたペルチェユニット６の放熱フィン６ａに風を効率よく当てることができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００２４】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  台座、２  冷却板、３  車輪、４  太陽電池パネル（光電変換パネル）、５  ヒンジ、６  ペルチェユニット、６ａ  放熱フィン、７  ドレン受け、８  断熱材、９  太陽電池パネル（第２の光電変換パネル）、１０  風路、２０  結露水、２１  太陽光、２２  日陰空間、２３，２４  空気の流れ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013004857.tif 000008
【図７】
2013004857.tif 000009
【図８】
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