(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池を収納し、かつ前記太陽電池に太陽光を透過する部分を少なくとも有する筐体と、前記太陽電池を冷却する冷却熱源と、前記太陽電池表面の結露及び霜付きを防止する防止手段とを具備し、
前記筐体は、上部が開口した箱状部材と、この箱状部材の開口部に載置される太陽光透過性のプレート板と、前記箱状部材とプレート間に設けられたシール材と、前記箱状部材内に前記プレートの一部を支持するように立設され、かつ高さが前記箱状部材の高さよりも低い補強スぺーサとから構成され、
前記冷却熱源は、前記筐体の下側で同筐体の下面全面に亘って重ねられて前記太陽電池全体に対応するように配置された容器本体と、この容器本体に冷却用流体を供給する供給管と、前記容器全体から冷却用流体を排出する排出管とから構成され、
前記防止手段は、前記筐体に配管を介して接続する真空ポンプで構成されてなることを特徴とする太陽電池取付型熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池取付型熱交換装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、太陽光を利用してエネルギーを起こす太陽電池は、冷却することにより発電効率を向上できるというメリットを有している。図２（Ａ），（Ｂ）は、こうした太陽電池を備えた熱交換装置の一例を示す。
【０００３】
図中の付番１は、熱交換器等の冷却熱源である。この冷却熱源１は、冷却熱源本体２と、この冷却熱源本体２に接続された，冷却用流体を導入するための導入用配管３と、前記冷却熱源本体２に接続された，冷却用流体を排出するための排出用配管４が夫々設けられている。前記冷却熱源本体２には、冷却用流体を通すためのフィン（図示せず）が設けられている。前記冷却熱源１上には、取付パネル５を介して太陽電池６が配置されている。
【０００４】
こうした構成の熱交換装置では、導入用配管３から冷却熱源本体２へ冷却用流体を送り、排出用配管４から外へ排出することにより、冷却熱源本体２を冷却し、もって冷却熱源１上部の太陽電池５を取付パネル５を介して冷却している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の熱交換装置によれば、太陽電池５が大気にさらされているため、太陽電池５の表面に結露が生じたり霜が付着し、発電エネルギー源である太陽光の受光が妨げられ、発電電力が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明はこうした事情を考慮してなされたので、太陽電池を収納し、かつ前記太陽電池に太陽光を透過する部分を少なくとも有する筐体と、前記太陽電池を冷却する冷却熱源と、前記太陽電池表面の結露及び霜付きを防止する防止手段とを具備し、前記筐体は、上部が開口した箱状部材と、この箱状部材の開口部に載置される太陽光透過性のプレート板と、前記箱状部材とプレート間に設けられたシール材と、前記箱状部材内に前記プレートの一部を支持するように立設され、かつ高さが前記箱状部材の高さよりも低い補強スぺーサとから構成され、前記冷却熱源は、前記筐体の下側で同筐体の下面全面に亘って重ねられて前記太陽電池全体に対応するように配置された容器本体と、この容器本体に冷却用流体を供給する供給管と、前記容器全体から冷却用流体を排出する排出管とから構成され、前記防止手段は、前記筐体に配管を介して接続する真空ポンプで構成されてなることにより、太陽電池表面に結露が生じたり、霜が付くのを回避しえる太陽電池取付型熱交換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、太陽電池を収納し、かつ前記太陽電池に太陽光を透過する部分を少なくとも有する筐体と、前記太陽電池を冷却する冷却熱源と、前記太陽電池表面の結露及び霜付きを防止する防止手段とを具備し、前記筐体は、上部が開口した箱状部材と、この箱状部材の開口部に載置される太陽光透過性のプレート板と、前記箱状部材とプレート間に設けられたシール材と、前記箱状部材内に前記プレートの一部を支持するように立設され、かつ高さが前記箱状部材の高さよりも低い補強スぺーサとから構成され、前記冷却熱源は、前記筐体の下側で同筐体の下面全面に亘って重ねられて前記太陽電池全体に対応するように配置された容器本体と、この容器本体に冷却用流体を供給する供給管と、前記容器全体から冷却用流体を排出する排出管とから構成され、前記防止手段は、前記筐体に配管を介して接続する真空ポンプで構成されてなることを特徴とする太陽電池取付型熱交換装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において、筐体としては、例えば後述する実施例のように上部が開口した箱状のケースとこのケースの開口部に載置される太陽光透過性プレートとを有したものが挙げられるが、これに限定されない。また、前記プレートは太陽光を透過する材質であることが必要なので、例えば透光性樹脂基板やガラス基板等がが挙げられる。更に、前記プレートは実施例のように１枚ものでもよいし、２枚以上のプレート部材からなるものでもよい。一方、ケースの材質は、真空引きに耐えうるものでかつ熱伝導性がよいもの，例えばカーボンが挙げられる。
【０００９】
本発明において、太陽電池表面の結露及び霜付きを防止する手段としては、前記筐体に真空引き又は除湿ガスを供給するための供給管，排気管及びポンプ等が挙げられる。ここで、真空引きする場合は、真空ポンプにより配管を介して筐体内を排気すればよい。一方、除湿ガスを供給する場合は、ガスを供給する供給管及び排気管を用いて筐体内にガスを供給すればよい。この際、除湿ガスとしては、冷却する流体の温度に冷やすときに太陽電池表面に結露や霜の付着を生じさせないようなガスが用いられるが、具体的にはＡｒ，Ｎ2 等不活性ガスが挙げられる。
【００１０】
本発明において、前記筐体としては、例えば、上部が開口した箱状部材と、この箱状部材の開口部に載置される太陽光透過性のプレート板と、前記箱状部材とプレート板間に設けられたシール材と、前記箱状部材内に前記プレート板の一部を支持するように立設され、かつ高さが前記箱状部材の高さよりも低い補強スぺーサとから構成されるものが挙げられる。ここで、箱状部材は材質としては、金属等の熱伝導性の優れたものがよい。また、前記シール材としては、低温の冷却流体例えば液体窒素に耐えうるような材料、例えばカーボン樹脂やテフロン系の樹脂が挙げられる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例に係る太陽電池取付型熱交換装置について図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。ここで、図１（Ａ）は同熱交換装置の正面から見た展開図、図１（Ｂ）は同熱交換装置の展開斜視図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＸ部の断面図を示す。
【００１２】
図中の符番１１は、熱交換器等の冷却熱源である。この冷却熱源１１は、冷却熱源本体１２と、この冷却熱源本体１２に接続された，冷却用流体を導入するための導入用配管１３と、前記冷却熱源本体１２に接続された，冷却用流体を排出するための排出用配管１４とから構成されている。ここで、前記冷却熱源本体１２は、内部に冷却用流体を通すフィン（図示せず）を有した構成ものでもよいし、あるいは単に箱状のものでもよい。前記冷却熱源１１上には太陽電池１５を収納する筐体１６が載置されている。
【００１３】
前記筐体１６は、上部が開口した箱状部材（ケース）１７と、このケース１７の開口部に載置される太陽光透過性のプレート板１８と、前記ケース１７とプレート板１８間に設けられたテフロン製のシール材１９と、前記ケース１７内に前記プレート板１８の一部を支持するように立設された補強スぺーサ２０とから構成されている。前記プレート板１８の材質は例えばガラスである。前記補強スぺーサ２０の高さ（Ｈ’）は、前記ケース１７の高さ（但し、実際の高さＨよりもケースの底の厚みを引いた値）よりも低く設定されている。
【００１４】
前記筐体１６には、配管２１が接続されている。また、この配管２１には、該配管２１を介して筐体１６内を真空引きするための真空ポンプ（図示せず）が接続されている。ここで、前記配管２１と真空ポンプにより、特許請求の範囲の請求項１に記載された太陽電池表面の結露及び霜付きを防止する防止手段が構成されている。
【００１５】
こうした構成の熱交換装置においては、導入用配管１３から冷却熱源本体１２内のフィンに液体窒素を送り、フィンを経て排出用配管１４から外へ排出することにより、冷却熱源本体１２上の筐体１６内に配置された太陽電池１５の冷却を行う。この際、筐体１６内を配管２１を介して真空ポンプにより真空引きすることにより、筐体１６内の太陽電池１５表面に結露及び霜の付着を防止する。
【００１６】
上記実施例によれば、冷却熱源１１上に太陽電池１５を収納するケース１７及びプレート板１８等から構成される筐体１６を配置し、この筐体１６に該筐体１６内を真空引きするための真空ポンプを配管２１を介して接続した構成となっているため、太陽電池１５の表面に結露や霜の付着を防止することができる。また、筐体１６内を真空引きすることで、筐体１６内部の除湿、プレート板１８とケース１７との断熱を図り、プレート板１８面での結露、霜付きを防ぐことができる。
【００１７】
更に、ケース１７内に高さがケース１７の高さよりも若干低い補強スぺーサ２０を設けるとともに、ケース１７とプレート１８間にシール材１９を介在させることにより、図１（Ｃ）に拡大して示すようにプレート板１８がケース１７の内側にたわむようにセットされることになり、プレート板１８とケース１７とのシール性を向上できる。
【００１８】
なお、上記実施例では、防止手段が筐体に接続された配管と真空ポンプから構成される場合について述べたが、これに限定されず、例えば筐体に除湿ガスを供給するための供給管（図１の配管２０に相当）及び排気管３１を設けて除湿ガスとしてのＡｒガス等の不活性ガスを筐体内に導入してもよい。
【００１９】
また、上記実施例では、筐体は、上部が開口したケースと、このケースの開口部に載置される太陽光透過性のプレート板と、前記ケースとプレート板間に設けられたテフロン製のシール材と、前記ケース内に前記プレート板の一部を支持するように立設された補強スぺーサとから構成されている場合について述べたが、これに限らない。
【００２０】
例えば、プレート板は、真空引きに耐えうるものであれば、一部（太陽電池に太陽光が照射する部分）が太陽光透過性でかつ他の部分が非透過性である板部材でもよいし、あるいは２枚以上用いてもよい。また、前記シール材はテフロン製に限らず、低温の冷却用流体の温度に耐えうるものであれば、他の材質例えばカーボン樹脂などでもよい。ここで、シール材は、上記実施例のように単にケースの上部に載置するだけでもよいし、接着やネジ等により固定してもよい。
【００２１】
更に、補強スぺーサは、プレート板の強度が保持できれば必ずしも必要なものではなく、また太陽電池に太陽光の照射の点で影響を及ぼさなければ、その大きさ，形状も特に限定されない。更には、上記実施例では、筐体内は１部屋の場合であるが、筐体内を真空引きにしたり除湿ガスの供給が可能であれば、仕切り板等を用いて複数の部屋に分離して構成してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、太陽電池を収納し、かつ前記太陽電池に太陽光を透過する部分を少なくとも有する筐体と、前記太陽電池を冷却する冷却熱源と、前記太陽電池表面の結露及び霜付きを防止する防止手段とを具備し、前記筐体は、上部が開口した箱状部材と、この箱状部材の開口部に載置される太陽光透過性のプレート板と、前記箱状部材とプレート間に設けられたシール材と、前記箱状部材内に前記プレートの一部を支持するように立設され、かつ高さが前記箱状部材の高さよりも低い補強スぺーサとから構成され、前記冷却熱源は、前記筐体の下側で同筐体の下面全面に亘って重ねられて前記太陽電池全体に対応するように配置された容器本体と、この容器本体に冷却用流体を供給する供給管と、前記容器全体から冷却用流体を排出する排出管とから構成され、前記防止手段は、前記筐体に配管を介して接続する真空ポンプで構成されてなることにより、冷却熱源を構成する容器本体を太陽電池全体に対応するように配置して同太陽電池の実用化を指向し、太陽光透過性のプレート板を支持すべく箱状部材内に設けられた補強スぺーサを同箱状部材の高さよりも低くして前記結露及び霜付きを防止する防止手段を構成する真空ポンプの吸引で前記プレート板を内側にたわませてシール性の向上を図り、簡便な構成の下、太陽電池表面に結露が生じたり、霜が付くのを確実、かつ適切に回避しえる太陽電池取付型熱交換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る太陽電池取付型熱交換装置の説明図。
【図２】従来の太陽電池取付型熱交換装置の説明図。
【符号の説明】
１１…冷却熱源、
１２…容器本体、
１３…導入用配管、
１４…排出用配管、
１５…太陽電池、
１６…筐体、
１７…ケース、
１８…プレート、
１９…シール材、
２０…補強スぺーサ、
２１…配管。
【図１】
0004138148.tif 000002
【図２】
0004138148.tif 000003