(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数個の発電モジュールを並べた太陽光発電パネルであって、
太陽電池の多数個を基台に取り付けて一体とした発電モジュールの周囲を囲む枠体を導電性を有する枠体とし、且つ、各発電モジュールの間に絶縁物層を設けて多数個の発電モジュールを密接させて並べた発電パネルとし、
前記発電モジュールの枠体をアンテナとしてフィーダー線を枠体に接続した発電モジュールを少なくとも１つ備えていることを特徴とするアンテナ兼用太陽光発電パネル。
【請求項２】
発電モジュールの周囲に設けた導電性を有する枠体の対向する２辺に各々リード部を設け、
各リード部は一端を直線状の枠体の各中央に固定し、
各リード部の他端は発電モジュールの中心近くで相互に近接させ、
両リード部の内側端部近くにフィーダー線を接続していることを特徴とする請求項１に記載したアンテナ兼用太陽光発電パネル。
【請求項３】
発電モジュールの周囲に設けた導電性を有する枠体の１辺を中央で切断し、
絶縁性を有する連結枠で前記切断部を接続し、
枠体における切断部の両端近傍にフィーダー線を接続していることを特徴とする請求項１に記載したアンテナ兼用太陽光発電パネル。
【請求項４】
太陽電池の多数個を基台に取り付け、周囲を導電性の枠体で連続的に囲った発電モジュールの多数個を相互に密接させた太陽光発電パネルであって、
中央の密接部となる発電モジュール相互間に絶縁物層を設けて太陽光発電パネルを２分し、
絶縁物層を挟む両発電モジュールの枠体にフィーダー線を接続したことを特徴とするアンテナ兼用太陽光発電パネル。
【請求項５】
太陽光発電パネルの電力出力線に結合コンデンサを介してマッチングトランスを接続し、
このマッチングトランスの出力端子をアンテナ端子としたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載したアンテナ兼用太陽光発電パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の屋上又は家屋の屋根などに取り付けられる太陽光発電パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、地球環境問題が重視され、個人レベル又は地域レベルでのクリーンなエネルギーの自給が考慮されるようになってきた。このため、家屋やビルにおいて、太陽光を利用する温水器又は太陽電池を屋根や屋上などに設置することが行われている。
【０００３】
この太陽電池の利用は、家屋の場合、図８に示すように、多くの場合南向きとなる屋根パネル17の上に太陽光発電パネルを取り付けるものである。この太陽光発電パネルは、通常、多数個の発電モジュール20を並べて発電アレイ10とし、この発電アレイ10を屋根パネル17に固定するものであり、発電モジュール20は、図９に示すように、基台の上に発電素子となる太陽電池の多数個を並べ、上面を強化ガラス25で覆うと共に、周囲を枠体23で囲むことにより多数個の太陽電池を一体として取り扱うことができるようにし、且つ、風雨に耐えるようにしたものである。
【０００４】
そして、この発電モジュール20は、縦方向及び横方向に各々複数枚を組み合わせた発電アレイ10とし（図８及び図１１参照）、図１０に示すように、レール15を介して家屋の屋根パネル17に取り付けられ、屋根パネル17との間に間隙を形成して屋根パネル17への断熱を行う換気構造を形成して固定されるものである。尚、この太陽光発電パネルは、今日、１０平方メートル当たり約１Ｋｗの発電を可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
今日、家庭などにはテレビやラジオなどの電波を受信する機器が多く使用されているも、中高層ビルの建築により電波状態が乱れ、又、家屋などの建物が気密状態に近くなり、室内アンテナでは良好な受信を行えないことがある。
このため、屋外アンテナの設置が要望されるも、都市部ではアンテナの設置場所や設置工事が困難となることが多かった。
【０００６】
又、山間部などにおいても、電波状態の悪い地域では屋外アンテナが必要となるも、屋外アンテナの設置は手数と費用とがかかる欠点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載した本発明は、多数個の発電モジュール(20)を並べた太陽光発電パネルとしての発電アレイ(10)であって、発電素子となる太陽電池の多数個を基台(21)に取り付けて一体とした発電モジュール(20)の多数個を絶縁物層(39)を介して密接させた発電アレイ(10)とし、且つ、発電モジュール(20)の枠体を導電性を有する枠体(23)とし、この枠体(23)をアンテナとしてフィーダー線(35)を枠体(23)に接続するものである。
【０００９】
このように、太陽電池を使用する多数個の発電モジュール(20)による発電アレイ(10)を形成する発電モジュール(20)における枠体(23)を導体としてアンテナとすれば、多くの電力を発電することができる太陽光発電パネルとして屋上などに設置することにより、アンテナを容易に屋上などの建物の上部屋外に設置することができる。
【００１０】
そして、請求項２に記載した本発明は、上述した請求項１に記載したアンテナ兼用太陽光発電パネルにおいて、枠体(23)の対向する２辺の各中央から発電モジュール(20)の中心近くまでのリード部(31)を各々設け、両リード部(31)の内側端部近くにフィーダー線(35)を接続するものである。
このように、対向する２辺からリード部(31)を設けて発電モジュール(20)の中心近くでフィーダー線(35)を接続すれば、発電モジュール(20)の外周を形成する枠体(23)を以て矩形アンテナとすることができる。
【００１１】
更に、請求項３に記載した本発明は、上述した請求項１に記載したアンテナ兼用太陽光発電パネルにおいて、枠体(23)内の１辺を中央で切断し、この切断部を絶縁性を有する連結枠(29)で接続して枠体(23)の切断端部にフィーダー線(35)を接続するものである。
このように、枠体(23)内の１辺を中央で切断して切断端部にフィーダー線(35)を接続すれば、発電モジュール(20)の外周を形成する枠体(23)を以て矩形のループアンテナとすることができる。
【００１２】
又、請求項４に記載した本発明は、太陽電池の多数個を基台(21)に取り付け、周囲を導電性の枠体(23)で連続的に囲った発電モジュール(20)の多数個を並べて相互に密接させた発電アレイ(10)とする太陽光発電パネルであって、発電モジュール(20)相互間の内の中央の発電モジュール(20)相互間に絶縁物層(39)を設けて発電アレイ(10)を２分し、絶縁物層(39)を挟む両発電モジュール(20)の枠体(23)にフィーダー線(35)を接続するものである。
【００１３】
このように、周囲を導電性の枠体(23)で囲われた発電モジュール(20)を相互に密接させ、且つ、中央で絶縁物層(39)を設けて２分した発電アレイ(10)とすれば、この各発電モジュール(20)の枠体(23)全体によりループダイポールアンテナを形成することができる。
そして、請求項５に記載した本発明は、上述した請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載したアンテナ兼用太陽光発電パネルにおいて、太陽光発電パネルの電力出力線(45)に結合コンデンサ(41)を介してマッチングトランス(43)を接続し、このマッチングトランス(43)の出力端子をアンテナ端子とするものである。
【００１４】
このように、太陽光発電パネルの電力出力線(45)に結合コンデンサ(41)を介してマッチングトランス(43)を接続すれば、太陽光発電パネルからの出力電力に含まれる高周波成分を抜き出すことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る太陽光発電パネルの実施の形態は、図１に示すような発電モジュール20を用いるものである。
この発電モジュール20は、太陽電池の多数個を固定する基台21の周辺を囲む枠体23をアルミフレームなどの導電性を有する枠体23とし、直線状の４本の枠体23の端部を相互に接続して発電モジュール20の周囲を導電性を有する枠体23で囲み、図示しない発電モジュール20の上面に配置する強化ガラス25を枠体23により基台21と一体とするものである。
【００１６】
尚、基台21は絶縁性を有する樹脂板を用いるものであり、基台21に導電性を有する金属板を使用する場合は、枠体23と基台21との間に絶縁性を有するシート又はコーキング剤などを用いて基台21に枠体23を取り付けるものである。
そして、この発電モジュール20の裏面では、導電性を有する枠体23の対向する２辺の各中央にアルミ板などのリード部31を各々設け、この各リード部31の一端は両枠体23の各中央に確実に固定すると共に、両リード部31の他端は発電モジュール20の中心近傍に位置させて両リード部31の内側端部相互間に僅かの間隙を設けておくものである。
【００１７】
更に、この両リード部31の内側端部近傍を各々アンテナ端子33とし、この両アンテナ端子33に各々フィーダー線35とする第１給電線と第２給電線とを接続するものである。
このように、発電モジュール20の周囲を囲むアルミフレームなどの枠体23の内、対向する２辺からリード部31を設けて発電モジュール20の中心近くでフィーダー線35を接続すれば、発電モジュール20の外周枠を以て矩形アンテナとして利用することができる。
【００１８】
尚、枠体23は、アルミフレームの如く、導電性を有すると共に剛性を有する枠体23とする場合に限ることなく、樹脂製などの枠体23の表面に銅合金などの金属膜層を設けることとし、風雨などに対する保護層とする銅合金などの金属層を枠体23の表面に形成して導電性を有する枠体23とすることもある。
又、他の実施の形態としては、図２に示すように、太陽電池の多数個を固定する基台21の周囲を導電性を有する直線状の枠体23で囲み、この枠体23の一辺を中央で切断する形状とし、この切断部を絶縁性を有する樹脂などの連結枠29で接続し、基台21や太陽電池の前面に配置する強化ガラス25を枠体23により一体とする発電モジュール20とするものである。
【００１９】
そして、連結枠29で接続した枠体23の切断部両端の端部近くにアンテナ端子33を設け、フィーダー線35の第１給電線及び第２給電線を各々のアンテナ端子33と接続するものである。
従って、発電モジュール20の周囲を形成する枠体23の一部を切断して給電端子とするループアンテナとすることができる。
【００２０】
尚、図２に示したフィーダー線35は、同軸フィーダー線としている。
このように、太陽電池の多数個を基台21に取り付けて一体とした発電モジュール20の枠体23を導電性を有する枠体23とし、この枠体23をアンテナとしてフィーダー線35を枠体23に接続して発電モジュール20の枠体23をアンテナとすれば、太陽電池を屋上などの建物の上部屋外に設置することにより受信アンテナを屋外に設置することができる。
【００２１】
そして、図１や図２に示したような発電モジュール20を単体で屋上などの建物の上部屋外に取り付ける場合のみでなく、太陽光発電による電力を大きくするために発電モジュール20の複数個を合わせて発電アレイ10とすることが多く、通常は発電モジュール20の一辺を数十ｃｍ乃至１ｍ程度の大きさとして規格化している。
【００２２】
従って、この規格化した発電モジュール20により太陽光発電パネルとする発電アレイ10を形成するに際しては、同一形状の多数の発電モジュール20を縦及び横に並べて発電アレイ10とすることにより、家屋の屋根などに取り付けるものである。
このように、発電モジュール20を使用して発電アレイ10とする場合、図３に示すように、発電アレイ10を形成するための多数個の発電モジュール20の内、少なくとも１つを図１又は図２に示した発電モジュール20とし、この発電モジュール20と他の発電モジュール20との間に間隙を形成し、又はこの発電モジュール20の周囲にゴムシートなどの絶縁物層39を設けて他の発電モジュール20を密接させるように並べて配置し、発電アレイ10を形成する発電モジュール20の内の特定の発電モジュール20のアンテナ端子33にフィーダー線35を接続するものである。
【００２３】
又、周囲の枠体23をアンテナとする発電モジュール20を複数個用いる場合、図４に示すように、各発電モジュール20を絶縁物層39を介して密接させることにより発電アレイ10とし、所要の発電モジュール20のアンテナ端子33を相互に接続線37で接続してフィーダー線35を接続することもある。
そして、導電性を有する枠体23を使用した各発電モジュール20を絶縁物層39を介して密接させた発電アレイ10とするとき、図５に示すように、各発電モジュール20にリード部31を設け、且つ、各リード部31を相互に接続線37で接続してフィーダー線35に接続することもある。
【００２４】
更に、本発明の他の実施の形態としては、太陽電池の多数個を固定する基台21の周辺を囲む枠体23をアルミフレームなどの導電性を有する枠体23とし、直線状の４本の枠体23の端部を相互に接続して発電モジュール20の周囲を枠体23で囲み、発電モジュール20の上面に配置する強化ガラス25を枠体23により基台21と一体とした発電モジュール20の多数個を縦及び横に複数個並べて配置するに際し、図６に示すように、発電モジュール20を相互に密接させた発電アレイ10とすると共に、この発電アレイ10の中央となる発電モジュール相互間に絶縁ゴムのシートを挿入することがある。
【００２５】
このように、発電アレイ10の中央に絶縁物層39を設けて発電アレイ10を左右に分割し、発電アレイ10の右半分を形成する各発電モジュール20の相互間は単純に各発電モジュール20を相互に密接させ、且つ、左半分を形成する各発電モジュール20の相互間も単純に各発電モジュール20の相互を密接させて中央のみに絶縁物層39を設けて中央で２分する発電アレイ10とし、この絶縁物層39を挟む両発電モジュール20の枠体23にフィーダー線35を接続するものである。
【００２６】
従って、周囲を枠体23で囲われた発電モジュール20を相互に密接させ、且つ、中央に絶縁物層39を設けて２分した発電アレイ10とすることにより、この発電モジュール20の枠体23によりループダイポールアンテナを形成することができる。
尚、絶縁物層39を形成するに際しては、絶縁ゴムのシートを挿入する場合に限ることなく、適宜の絶縁性樹脂シートを挿入する場合もあり、更に、発電アレイ10を形成するに際して、僅かな間隙を設けて発電アレイ10の相互間に間隙を形成するようにしてレール15に各発電モジュール20を取り付け、この間隙により空気による絶縁物層39を形成することもある。
【００２７】
そして、本発明の他の実施の形態としては、図７に示すように、太陽光発電パネルとする発電アレイ10からの電力出力線45に２個の結合コンデンサ41を介してマッチングトランス43の入力端子を各々接続し、このマッチングトランス43の出力端子をアンテナ端子33とするものである。
このように、太陽光発電パネルの電力出力線45に結合コンデンサ41を介してマッチングトランス43を接続すれば、太陽光発電パネルの出力に含まれる高周波成分を抜き出すことができる。
【００２８】
即ち、電力出力線45に接続される太陽電池は、半導体により形成されており、リアクタンスとキャパシタンスとを有すると共に抵抗値を有し、共振周波数を有するコイルとコンデンサ及び抵抗器を並列とした回路と等価であり、直流出力電圧に微弱な特定周波数に共振する高周波成分を含むから、この高周波成分を結合コンデンサ41により抜き出すことにより、各太陽電池をアンテナとして使用するものである。
【００２９】
尚、フィーダー線35は、アンテナ形状によるインピーダンスと整合させ、適宜、同軸フィーダー線などを用いるものである。
【００３０】
【発明の効果】
【００３１】
請求項１に記載した本発明は、多数個の発電モジュールを並べた太陽光発電パネルにおいて、発電モジュールの複数個を絶縁物層を介して密接させ、この発電モジュールの周囲を囲む枠体を導体とし、この枠体をアンテナとしてフィーダー線を接続した発電モジュールを少なくとも１つ備えたアンテナ兼用太陽光発電パネルである。
従って、屋上や屋根の上に太陽光発電パネルを設置することにより、多くの電力を発電させると共に屋外アンテナを設けることができることになる。
【００３２】
そして、請求項２に記載した本発明は、枠体の対向する２辺の各中央からリード部を各々設け、両リード部にフィーダー線を接続した発電モジュールを有するアンテナ兼用太陽光発電パネルとするものである。
従って、太陽光発電パネルの設置により矩形アンテナを屋外アンテナとして設置することができる。
【００３３】
更に、請求項３に記載した本発明は、枠体の一辺を中央で切断して切断端部にフィーダー線を接続した発電モジュールを有するアンテナ兼用太陽光発電パネルとするものである。
従って、太陽光発電パネルの設置によりループアンテナを屋外アンテナとして設置することができる。
【００３４】
そして、請求項４に記載した本発明は、導電性の枠体で囲った発電モジュールの多数個を相互に密接させ、中央の発電モジュール相互間に絶縁物層を設け、絶縁物層を挟む両発電モジュールの枠体にフィーダー線を接続したアンテナ兼用太陽光発電パネルである。
従って、太陽光発電パネルの設置によりループダイポールアンテナを屋外アンテナとして設置することができる。
【００３５】
又、請求項５に記載した本発明は、太陽光発電パネルの電力出力線に結合コンデンサを介してマッチングトランンスを接続したアンテナ兼用太陽光発電パネルである。
従って、太陽電池を受信アンテナとして利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るアンテナ兼用太陽光発電パネルに用いる発電モジュールの第１の実施の形態を示す図。
【図２】  本発明に係るアンテナ兼用太陽光発電パネルに用いる発電モジュールの第２の実施の形態を示す図。
【図３】  本発明に係るアンテナ兼用太陽光発電パネルとする発電アレイの第１の実施の形態を示す図。
【図４】  本発明に係るアンテナ兼用太陽光発電パネルとする発電アレイの第２の実施の形態を示す図。
【図５】  本発明に係るアンテナ兼用太陽光発電パネルとする発電アレイの第３の実施の形態を示す図。
【図６】  本発明に係るアンテナ兼用太陽光発電パネルとする発電アレイの第４の実施の形態を示す図。
【図７】  本発明に係るアンテナ兼用太陽光発電パネルの他の実施の形態を示す図。
【図８】  従来の太陽光発電パネルの使用例を示す図。
【図９】  従来の太陽光発電パネルに使用する発電モジュールを示す図。
【図１０】  従来の太陽光発電パネルに使用する発電モジュールの取付け状態を示す図。
【図１１】  従来の太陽光発電パネルとする発電アレイの取り付けを示す概略図。
【符号の説明】
１０…発電アレイ、１５…レール、１７…屋根パネル、２０…発電モジュール、２１…基台、２３…枠体、２５…強化ガラス、２９…連結枠、３１…リード部、３３…接続端子、３５…フィーダー線、３７…接続線、３９…絶縁物層、４１…結合コンデンサ、４３…マッチングトランス、４５…電力出力線。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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