(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの車載構造の防水性を維持しつつ、その冷却、保守、点検を容易にする。【解決手段】開口部６の内周縁に沿ってブラケット７が設けられ、開口部６を覆って閉じる防水素材３の周辺部がブラケット７に液密状態に接着され、太陽電池モジュール４は防水素材３より大きい輪郭に形成され、太陽電池モジュール４の所定の側縁部が防水素材３の上側でかつ防水素材３の外側に設けられた開閉機構１３を介して車体２に連結され、太陽電池モジュール４における前記所定の側縁部とは異なる側縁部に対応する位置でかつ防水素材３の外側に太陽電池モジュール４を車体２に固定するロック機構１４が設けられている。【選択図】図１
2016120730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の上部に形成されている開口部を覆うように板状の太陽電池モジュールを配置し、その太陽電池モジュールの周縁部を車体に固定した太陽電池モジュールの車載構造において、
前記開口部の内周縁に沿ってブラケットが設けられ、
前記開口部を覆って閉じる防水素材の周辺部が前記ブラケットに液密状態に接着され、
前記太陽電池モジュールは前記防水素材より大きい輪郭に形成され、前記太陽電池モジュールの所定の側縁部が前記防水素材の上側でかつ前記防水素材の外側に設けられた開閉機構を介して前記車体に連結され、
前記太陽電池モジュールにおける前記所定の側縁部とは異なる側縁部に対応する位置でかつ前記防水素材の外側に太陽電池モジュールを車体に固定するロック機構が設けられている
ことを特徴とする太陽電池モジュールの車載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用太陽電池モジュールを車両に搭載して固定する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のルーフなどに取り付けた太陽電池は、温度の上昇によって発電効率が低下するので、従来、その温度の上昇を抑制するように構成された装置が種々提案されている。特許文献１には、太陽電池を、ルーフの一部となるようにモール材によって固定し、その下側にリアパネルをほぼ平行に配置し、これら太陽電池とリアパネルとの間を空気流路とした装置が記載されている。その空気流路の一端側にはリアパネルの内側に連通した空気取入口が形成され、他方の端部側にはクロスフローファンが設けられ、そのクロスフローファンによって空気を車両の外部に排出するように構成されている。
【０００３】
また、特許文献２には、吸着した水蒸気を、温度が上昇することにより放出する材料を太陽電池モジュールの受光面に設け、水蒸気を放出する際の吸熱作用で太陽電池モジュールの温度上昇を抑制するように構成された装置が記載されている。さらに、特許文献３には、太陽電池枠体の内部に太陽電池モジュールを収容し、その枠体の内部に充填した窒素ガスを超小型循環ポンプによって循環させることにより、太陽電池モジュールの温度上昇を抑制するように構成された装置が記載されている。そして、特許文献４には、太陽電池の保護ガラスの合わせ面に流路を形成し、その流路に冷却水を流すことにより、太陽電池を冷却するように構成された装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３５６２１３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４９８００号公報
【特許文献３】特開２００９−２５５８８２号公報
【特許文献４】特開２００７−２１４４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された装置では、換気のためにリアパネルに空気取入口を設けているので、空気取入口から水が侵入する可能性がある。また、強制換気のためにファンを設けているので、構造が複雑化してしまう。これに対して特許文献２に記載された装置では、吸着した水蒸気の放出によって冷却を行うから、可動部分がなくて装置の全体としての構成を簡素化することができるが、冷却能力が不十分になったり、耐久性が劣る可能性がある。さらに、特許文献３や特許文献４に記載された装置では、冷却媒体である窒素ガスや冷却水をポンプによって循環させるので、装置が複雑化し、また冷却のために電力を消費し、さらには冷却媒体の漏洩防止に十分な対策をとらなければならないなどの可能性がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、簡単な構造で冷却および止水の可能な太陽電池モジュールの車載構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、車体の上部に形成されている開口部を覆うように板状の太陽電池モジュールを配置し、その太陽電池モジュールの周縁部を車体に固定した太陽電池モジュールの車載構造において、前記開口部の内周縁に沿ってブラケットが設けられ、前記開口部を覆って閉じる防水素材の周辺部が前記ブラケットに液密状態に接着され、前記太陽電池モジュールは前記防水素材より大きい輪郭に形成され、前記太陽電池モジュールの所定の側縁部が前記防水素材の上側でかつ前記防水素材の外側に設けられた開閉機構を介して前記車体に連結され、前記太陽電池モジュールにおける前記所定の側縁部とは異なる側縁部に対応する位置でかつ前記防水素材の外側に太陽電池モジュールを車体に固定するロック機構が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、太陽電池モジュールが車体の上側に開閉できるから、太陽電池モジュールと防水素材との間の空気を入れ換えて、太陽電池モジュールを冷却し、あるいはその温度上昇を抑制することができる。また、開口部は防水素材によって液密状態に閉じられているうえに、止水性に劣る開閉機構やロック機構は防水素材の外側、言い換えれば、防水素材のブラケットに対する接着箇所の外側に配置されているので、車体の内部への水の浸入を防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施例の全体的な構成を模式的に示す断面図である。
【図２】その一部を示す部分断面図である。
【図３】この発明の一実施例の全体的な構成を模式的に示す平面図である。
【図４】その開閉駆動部によって太陽電池モジュールを押し開いた状態を模式的に示す断面図である。
【図５】ロック機構の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照してこの発明に係る太陽電池モジュールの車載構造の一実施形態ついて説明する。図１に示される太陽電池モジュールの車載構造１においては、車体２の上部に形成された開口部６が、この発明における防水素材に相当する防水シート３によって密閉され、その防水シート３の上側を太陽電池モジュール４が覆っている。
【００１１】
開口部６は、車体２を構成しているパネル５の上部中央部に形成されている。パネル５は、図１および図２に示すように、上端部を車体２の内側に折り曲げられたのち、さらに内側に向けて水平に折り曲げられ、その水平に折り曲げられた部分の内側（水平に折り曲げられた部分で囲まれた部分）が開口部６となっている。その開口部６の周縁部すなわち上記の水平に折り曲げられた部分の開口端縁部には、ブラケット７が設けられている。ブラケット７は、防水シート３を固定するためのものであって、図に示す例では、断面がクランク状に折れ曲がり、上記の開口端縁部の上面に、開口部６の内側に向けて突き出した状態に取り付けられている。したがって、ブラケット７の背後（開口部６とは反対側）は溝状に窪んでおり、この部分がドレイン溝８となっている。
【００１２】
ブラケット７の上面に防水シート３の周縁部の下面が液密状態に接着され、前記開口部６が防水シート３によって閉ざされている。防水シート３の接着には、シリコーン系あるいはウレタン系の防水接着剤が用いられており、この接着部分が止水構造になっている。したがって、防水シート３とブラケット７との間のシール部分は、ドレイン溝８より高い位置に構成されている。すなわち、シール部分（止水構造の部分）は水に浸りにくく、また浸水し難い構成になっている。
【００１３】
太陽電池モジュール４は、モジュール全体を支持できる充分な剛性を有する背面板９と、この背面板９の上に配置された多数の太陽電池セル１０と、これら太陽電池セル１０を封止する封止材層１１と、この封止材層１１の上に配置された表面板１２とを含む多層構造となっている。太陽電池セル１０は、周知のように適当なアレイに配置され、適正な定格出力が得られるよう互いに接続されている。なお、背面板９は、ＣＦＲＰ（カーボン強化プラスチック）やアルミ合金、ＰＣ（ポリカーボネイト）等から構成されている。また、太陽電池セル１０は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＣＩＧＳ，IIIV族化合物などから構成されている。さらに、封止材層１１は、ＥＶＡ、アイオノマー樹脂などの透明材料から構成されている。モジュール最上部に位置する表面板１２は、透明性および耐候性にすぐれた材料、例えばＰＣ（ポリカーボネイト）、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から構成されている。
【００１４】
太陽電池モジュール４は、上記の防水シート３およびドレイン溝８の全体の上側を覆う程度の大きさ（輪郭）で、かつ僅かに湾曲した矩形板状をなしている。その所定の側縁部（矩形の一辺部分）が、上記のドレイン溝８の内壁を形成しているパネル５に、ヒンジや軸支構造などの開閉機構１３によって取り付けられている。この開閉機構１３が取り付けられている前記内壁と対向する他方の内壁には、ロック機構１４が設けられている。このロック機構１４は、前記開閉機構１３に取り付けられている側縁部とは反対側の側縁部を固定するためのものであって、当該側縁部に係合および離脱するフックなどの適宜の機構から構成されている。これらの開閉機構１３およびロック機構１４は、前述した止水構造の部分よりも外側に配置されている。その結果、シール部分（止水構造の部分）は太陽電池モジュール４によって覆われるので、シール部分（止水構造の部分）が水に浸り難く、また浸水し難い構成になっている。
【００１５】
太陽電池モジュール４の下面のうち、前述した防水シート３のブラケット７に対する接着箇所に対向する箇所に、ブロック状もしくは帯状の弾性体１５が取り付けられている。この弾性体１５は圧縮荷重を受けていない状態での厚さが、前記ロック機構１４によって固定されている太陽電池モジュール４とブラケット７の上面との間隔より厚くなるように構成されており、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）やフッ素ゴムなどのゴムによって構成されている。したがって、太陽電池モジュール４を開口部６を閉じている防水シート３の上側に被せ、前記側縁部をロック機構１４によって固定すると、弾性体１５がブラケット７との間に挟み付けられてブラケット７の上面との間に防水シート３の接着箇所を挟み付け、防水シート３が液密状態を損なうことがないように固定される。
【００１６】
図３および図４に示すように、太陽電池モジュール４の側縁部のうち、前記開閉機構１３に連結されている側縁部および前記ロック機構１４に連結される側縁部以外の二つの側縁部の下面側に、開閉駆動部１６が設けられている。なお、図３の左右方向が車両の前後方向であり、上下方向が車両の幅方向である。この開閉駆動部１６は例えばガススプリングによって構成され、ルーフの一部を構成しているパネル５と太陽電池モジュール４の下面とを連結した状態に配置されている。したがって、ロック機構１４による太陽電池モジュール４のロックを外すと、太陽電池モジュール４が図４に示すように持ち上がり、防水シート３との間に外気が入り、換気を行えるようになっている。
【００１７】
図２に示すように太陽電池モジュール４をいわゆる閉じた状態にロックすれば、太陽電池モジュール４は車体２のルーフの一部となる。その状態で降雨や洗浄などのために水がかけられた場合、太陽電池モジュール４の表面を低い方に水が流れ、前記開閉機構１３やロック機構１４に水が流入する。しかしながら、これらの箇所は、前述したように、防水シート３をブラケット７に接着している箇所より外側であるから、その接着箇所からの浸水が回避もしくは抑制される。また、その接着箇所は、ドレイン溝８の底部より高い箇所であり、しかも前記弾性体１５によって強く挟み付けられているから、開閉機構１３やロック機構１４などのいわゆる可動部であって不可避的なクリアランスがある箇所から浸入した水が、上記の接着箇所に到ったり、接着箇所から浸水したりすることが防止もしくは抑制される。
【００１８】
また、上述した構成では、前記ロック機構１４による太陽電池モジュール４のロックを解除すると、太陽電池モジュール４が開閉機構１３を中心に上側に回動し、防水シート３との間の空間部分が外気に対して開かれる。したがって、太陽電池モジュール４の下面側の換気が行われて相対的に低温の空気が入り込むので、太陽電池モジュール４を冷却することができる。さらに、開閉機構１３は機械的な部品であるから、分解や取り外しが可能であり、したがって太陽電池モジュール４の修理や交換の際に太陽電池モジュール４を車体２から容易に取り外すことができ、その作業性を向上させることができる。また、太陽電池モジュール４をいわゆるヒンジ止めし、かつ自由端部を固定するロック機構を設ければよく、モータなどの駆動装置を必要としないので、全体としての構成を簡素化することができる。
【００１９】
なお、この発明におけるロック機構１４は、例えば、図５に示すように、ロック用ブロック１７を回転させることにより、太陽電池モジュール４のロックとその解除を行うように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１…車載構造、  ２…車体、  ３…防水シート、  ４…太陽電池モジュール、  ５…パネル、  ６…開口部、  ７…ブラケット、  ８…ドレイン溝、  ９…背面板、  １０…太陽電池セル、  １１…封止材層、  １２…表面板、  １３…開閉機構、  １４…ロック機構、  １５…弾性体、  １６…開閉駆動部、  １７…ロック用ブロック。
【図１】
2016120730.tif 000003
【図２】
2016120730.tif 000004
【図３】
2016120730.tif 000005
【図４】
2016120730.tif 000006
【図５】
2016120730.tif 000007