JP3091001U - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本考案は、太陽光を有効に利用し、建物の一
部とすることもでき、且つ容易に掃除することができる
太陽光発電装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 互いに隣接する側縁がわずかに重なるよ
う平面状に並列する複数のパネル１と、上記各パネルの
表面に設けられ、太陽光により発電可能なセル５１によ
り構成される複数の板状ソーラーセル５と、上記パネル
と連結され上記パネルを開閉させると共に、移動する太
陽と常に対面するよう回動させるように制御するパネル
制御機構７とが設けられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、太陽光発電装置に関し、特に、太陽光を利用して発電し、建物や車 両、船などの構造物の一部としてなる太陽光発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

地球上利用できるエネルギーが限られているため、近年、太陽エネルギーを利 用した太陽電池や集光熱器などが注目されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の太陽電池や集光熱器は、なおも改善すべき点が以下にあ る。即ち、 １． 太陽電池または集光熱器といったソーラーシステムは、十分なエネルギ ーを得るには大面積を要するので、住宅の屋根などに瓦のように敷き詰めなけれ ばならず、高価な上、太陽光熱器、太陽電池のいずれも単一機能しかなく割高で ある。

【０００４】 ２． いかなるソーラーシステムといえども、埃を被ったりして汚れ易くシス テムの能率を損ないかねず、拭き掃除する必要があるが、ソーラーシステムは一 般に住宅の屋根に配設しているので、高所に上がらないといけないので、手間が 掛って不便である上危険でもある。

【０００５】 ３． ソーラーシステムは一般にソーラーコレクターを建物や車、船などの構 造物とは別に設けられており、建造物の一部として設計されていないので、建築 コストを低減することができない。

【０００６】 ４． 太陽電池の場合、変換効率は今のところまだ低い。

【０００７】 従って、本考案は、太陽光発電装置を建物に作り付けにし、ブラインドなどの 建物の一部にすることができる太陽光発電装置を提供することを目的とする。

【０００８】 また、本考案の他の目的は、刻々に移動する太陽の方角に対応して光を吸収す る角度を変え、常に太陽光を十分に受けることができるようにした太陽光発電装 置を提供することである。

【０００９】 また、本考案のさらに他の目的は、安全且つ容易に掃除することのできる太陽 光発電装置を提供することである。

【００１０】 また、本考案のさらに他の目的は、太陽光を利用すると同時に太陽熱も有効に 利用できる太陽光発電装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的に鑑み、本考案は、複数のパネル、複数の板状ソーラーセル及びパネ ル制御機構により太陽光発電装置を構成してなる。上記複数パネルは互いに隣接 する側縁がわずかに重なるよう平面状に並列すると共に、各パネルは左右側縁を 別々な平行連桿とリンク連結して平行四辺形リンク機構を形成し、該平行連桿は 定速または任意角度に回動するロッカーアームに連結されて上記パネルが太陽光 源を追跡したり開閉したりするパネル制御機構と連動する上記各ソーラーセルは 、上記パネル表面に平面状に敷き詰められる。該パネル制御機構は、上記パネル と連結され表面のソーラーセルと一体に回動させて角度を変えたり開閉させたり することを制御するような構成をする。

【００１２】 さらには、本考案の上記パネル制御機構を、上記各パネルの第１の側縁両端を 第１の平行連桿と枢支させると共に他方の第２側縁両端は第２の平行連桿に枢支 させ、該第２の平行連桿は本発電装置全体を支える台枠に固定し、他方の第１の 平行連桿の一端をパネル制御機構のロッカーアームと連結させ、連動して全パネ ルが回動されるように構成することもできる。

【００１３】 上記構成によれば、パネルに敷き詰めたソーラーセルで太陽光を利用して発電 をすると共に、装置全体を屋根やブラインドなど建物の一部にすることができ、 パネルを常に太陽光の照射方向に対面して光源を追跡するよう角度を変え太陽光 を有効に利用することができる。

【００１４】 また、本考案の太陽光発電装置は、さらに、複数の集熱ユニットが上記ソーラ ーセルの片側縁に位置するよう上記パネル上に設けられる。

【００１５】 また、上記各集熱ユニットとしては、上記パネル上に集熱管及び上記集熱管と 間をあけて囲んだ覆いが設けられる。なお、集熱管のみを設けても集熱効果があ る。また、上記覆いを、上、下覆い部材に分割し、それぞれ上記パネルの両側縁 と接続するようにすることもできる。

【００１６】 上記構成によれば、太陽光を利用して発電すると同時に、太陽熱も有効に利用 できる。

【００１７】 さらには、上記パネル制御機構には、上記制御ユニットを一定速度で回動する よう制御し上記パネルを光源と対面するように上記パネルを回動させるタイミン グユニットが設けられる。

【００１８】 本考案の太陽光発電装置は、さらに伝熱層が上記パネルの下に設けられる。 上記伝熱層は、多数の互いに連通して内部に水などの液体或いは空気を入れた管 を平面に並列させてなる。

【００１９】 また、上記パネルは、上記ソーラーセルに吸収された太陽熱を上記伝熱層及び 集熱管へ伝達させる金属板である。

【００２０】

【考案の実施の形態】 以下、本考案に従った太陽光発電装置について、種々の実施の形態を上げて詳 細に説明する。なお、以下の種々の実施の形態において、同一機能を有する部材 には同一番号を付しその説明を省略する。

【００２１】 図１、２及び図３が示す如く、本考案の第１の実施の形態の太陽光発電装置は 、構造物に合せて適当な長さ及び幅の主に長方型にして建物の屋根や側壁上に取 付けるようにすることができる。また、屋根或いは壁、天窓、ひさしや車、船な どの構造物の一部に作り付けることもできる。図１に示す発電装置１００には、 複数の例えば四つのパネル１の片側縁と所定角度を挟んで張出したスカート２、 上記パネル１の他側縁と前記スカート２とは逆側へ折れて張出したフラップ３、 上記パネル１の表面に張付けられた複数のソーラーセル５、及び平行四辺形リン ク機構を介して各上記パネル１と連動可能に連結されて全パネル１を一斉に回動 させるパネル制御機構７をそなえる。

【００２２】 上記パネル１は、好ましくは熱伝達度の高い金属板であり、それぞれ両長手方 向の側縁を互いに一少部分が重ね合うよう並列され、例えば、図示のパネル１の 右側縁を隣のパネル１の左側縁上方に沿うようならべられる。また、それぞれの パネル１の左側縁から下向きに平板状スカート２及びパネル１の右側縁から上向 きに平板状フラップ３がそれぞれパネル１表面と所定の角度を挟んで延伸してな り、外から侵入する雨水や風、騒音などを遮る。

【００２３】 上記複数のソーラーセル５はそれぞれ、上記各パネル１の表面一面に敷き詰め られ、太陽光エネルギーを利用して発電を行うｐｎ接合半導体素子などのセル５ １をそなえていて、建物内へ電気出力を供給する。

【００２４】 上記パネル制御機構７は、平行四辺形リンク機構により、上記４パネル１すべ てと連結され、該４パネル１をブラインド式に開閉させるよう制御するもので、 例えば、その一端に連接軸７３４をそなえた上記ロッカーアーム７３３が他端に 一体に取付けられた揺動軸７３２を介して一定速度で一定角度回動する回動装置 ７３による制御ユニットに駆動されて回動する構成がある。このパネル制御機構 ７により制御される４パネル１は、各片側（図示では左側）の側縁両端をピン７ １により第１の平行連桿７３１と枢支させ、他（右）側縁両端をピン７２により 第２の平行連桿７４１と枢支させることにより、平行四辺形リンク機構を形成し 、第２の平行連桿７４１を建物に固定し、第１の平行連桿７３１は一端を該パネ ル制御機構７のロッカーアーム７３３先端に設けられた揺動軸７３２に枢着させ 、ロッカーアーム７３３に駆動されて回動することができる。なお、この実施の 形態では、第２の平行連桿７４１を台枠７４が直接兼ねている。

【００２５】 上記パネル制御機構７の回動装置７３によって上記ロッカーアーム７３３が揺 動軸７３２により水平に近い状態から時計周りに図５に示す垂直に近い起立状態 へ移動されると、上記連接軸７３４の円弧移動によって上記第１の平行連桿７３ １がピン７１を介して各パネル１を右側縁とピン７２を軸に回動させ、室内外が 通じるように上記各パネル１を開けさせることができる。従って、太陽光の照射 角度に応じて、上記各パネル１を回動させることができるので、太陽光を有効に 利用できる。また、上記各パネル１が起立状態になると、室内から長棒状掃除用 具で掃除することができるので、天井や屋根にのぼって掃除する必要がなくなり 、安全性を向上させる。

【００２６】 上記パネル制御機構７には、上記回動装置７３と接続されるタイミング装置７ ５もそなえられ、任意の位置に回動・停止させる操作ができる他に一定回動速度 で上記パネル１を連動し、太陽の照射角度に応じて対面角度を変更することがで き、集光効果を最大にすることができる。なお、上記各パネル１を平行四辺形リ ンク機構にてブラインド式に回動させる回動装置７３を用い例を上げたが、リン ク運動を利用し上記パネルをブラインド式動作をする装置であれば特に形式は限 定されない。もちろん、上記回動機構７によらず手動でロッカーアーム７３３を 回して上記パネル１を回動させるようにすることもできる。

【００２７】 また、図３、４に示されているように、伝熱層４が、上記パネル１からの熱を 吸収し、さらに下方へ伝達することを防止したり、室内気温が上昇しないように 、主として、空気管または水管などが上記パネル１の下に設けられ、或いは上記 管体をガラス繊維綿或いはプラスチック発泡体などの断熱材料により構成するこ ともできる。上記伝熱層４の空気管または水管などを建物の熱輸送パイプ（図示 せず）などに接続することによって、上記パネル１から伝達してきた熱を水や空 気などを介して室内の施設例えば温水プールやエアコンなどに利用することがで きる。

【００２８】 また、上記スカート２及びフラップ３は、上記パネル１と一体のプレートによ り折り曲げ形成したり、この場合上記伝熱層４も上記スカート２及びフラップ３ の下に設けられることができる。設計上、必要によって上記パネル１及び伝熱層 ４は、単独に構成されたり一体に密着して作成されたりすることができる。一方 、上記パネル１も伝熱層４と一体化して水管や空気管に密着されるよう形成され ることもできる。

【００２９】 また、上記パネル１表面部には、複数の集熱ユニット６、それぞれ上記ソーラ ーセル５の両側縁に設けられ、筒状覆い６１、好ましくは当該覆い６１と同軸に 設けられる集熱管６３、及び、上記覆い６１の上記パネル１寄りの内周面に形成 された光反射材料からなる反射層６２を有する。上記覆い６１は、集光できるプ ラスチック材料によってなる円筒であり、上記覆い６１と一体連続する支持脚６ ４によって上記ソーラーセル５の側縁部と接触するように上記パネル１上に設け られている。上記集熱管６３は、例えば両端にそれぞれ保持輪（図示せず）によ って上記覆い６１内に同軸に保持され、管内に水などの液体或いは空気が入れら れ、上記集熱ユニット６上即ち上記覆い６１へ照射された太陽光、及びソーラー セル５から伝達された太陽熱を集めて利用することができる。もちろん、場合に よっては、上記覆い６１を設けずに集熱管６３のみとしてもよい。

【００３０】 図６に示されているように、本考案の発電装置１００は、台枠７４を建物の屋 根８の天窓口に嵌合して建物の一部として設けることができる。太陽光が当該天 窓である発電装置１００に当ると、当該太陽光を受けて上記ソーラーセル５によ って発電を行い、電力を室内へ供給する。太陽熱は、上記集熱ユニット６におけ る上記覆い６１及び反射層６２により上記集熱管６３に集中され、熱を管内の水 や空気に伝達し、当該集熱ユニット６と接続された熱輸送管を通して建物内のラ ジェーターやボイラーなどへ供給することができる。さらに、上記パネル１にお いて集められた熱は上記伝熱層４によって集中され、水管及び空気管によって無 駄なく利用できる。

【００３１】 また、本考案の発電装置１００によれば、回動装置７３を有する上記パネル制 御機構７によって、平行四辺形リンク機構を介して連結された上記パネル１をそ れぞれ閉まった状態及び開いた状態に開閉させることができるので、上記発電装 置１００のソーラーセル５及び集熱ユニット６の機能が汚れによって低下しない よう、掃除したいとき、上記パネル１をそれぞれほぼ平行に起立するよう回動さ せれば、屋根に登らなくても屋内より柄の長掃除用具を使って簡単に掃除するこ とができるので、安全である。

【００３２】 また、上記制御機構７はタイミング装置７５が連結され、速度を設定すること によって、パネル１を太陽光の入射方向に追隨して角度を調整することができる ので、太陽光の利用を最大にすることができる。

【００３３】 本考案に従った第２の実施の形態の発電装置１００Ａは、上記第１の実施の形 態の発電装置１００の変形例であり、上記発電装置との違いは、主として、図７ 、８に示されるように、集熱ユニット９３の覆い９４が上、下覆い部材９４１、 ９４２に分割され、例えばパネル９１ａ及び下覆い部材９４２、上覆い部材９４ １、パネル９１及び下覆い部材９４２ｂ、上覆い部材９４１ａ及びパネル９１ｂ 、が互いに一枚のプレートにより一体に形成されることである。図示の如く、発 電装置１００Ａは、上記のパネル制御機構によって、第２のリンクピン９５１が パネル９１の他（右）側縁と下覆い部材９４２ｂとの間に沿って設けられ、第１ のリンクピン９５２が上覆い部材９４１とパネル９１の片方（左）側縁との間に 沿って設けられ、第２のリンクピン９５１は、台枠（図示せず）に固定し、第１ のリンクピン９５２は平行連桿などを介してパネル制御機構と連結させることに よって、図８に示されるように上記パネルを回動させることができる。なお、こ の実施の形態において、集熱管９３３が、その一端側は上記第２のリンクピン９ ５１に突出して設けられた支持脚９４４の先端側に集熱ユニット９３の下覆い部 材９４の内部適当位置に定位するよう設けられる。

【００３４】 本実施の形態の発電装置１００Ａによれば、同様に発電及び集熱をすることが でき、パネル９１を適当に回動すれば、太陽光の照射方向に応じて太陽光を有効 に利用することができると共に、室内から簡単に掃除することができ、上記第１ の実施の形態の発電装置１００と同様な効果を有する。

【００３５】 以上により、本考案の太陽光発電装置によれば、以下のような利点を有する。 即ち、 １． 本考案の太陽光発電装置は、従来のように屋根に登らなくても、パネルを 太陽光の照射方向に対面するよう回動し、太陽光を有効に利用することができる と共に、室内から柄などをつけたクリーナーによって掃除することができるので 、簡単で安全である。 ２． 太陽光を利用して発電することができるソーラーセルを設けると共に、太 陽熱を集中に水管や空気管に伝達することができる集熱ユニットが設けられるこ とによって、発電及び集熱の機能を同時にそなえているので、無駄なく太陽光熱 を利用することができる。 ３． 本考案の太陽光発電装置は、上記実施の形態のように、建物の一部とする ことができるので、建築のコストダウンにもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案にかかる太陽光発電装置の好ま
しい１つの実施の形態を示す概略的な斜視図である。

【図２】図２は、図１の太陽光発電装置を示す概略的な
平面図である。

【図３】図３は、図２のIII―III線に沿った概略的な部
分断面図である。

【図４】図４は、図３中の丸印IVＡで囲まれた部分を拡
大して示す図である。

【図５】図５は、図１の太陽光発電装置におけるパネル
を回動して、パネルが開いた状態を示す概略的な断面図
である。

【図６】図６は、図１の太陽光発電装置を４つそれぞれ
天窓として建物の一部に配置した形態を示す概略的な平
面図である。

【図７】図７は、本考案に係る太陽光発電装置のもう一
つの実施の形態を示す概略的な断面図である。

【図８】図８は、図７中の太陽光発電装置におけるパネ
ルを開いた状態を示す概略的な断面図である。

【符号の説明】

１００ 発電装置 １、９１、９１ａ パネル ２ スカート ３ フラップ ４ 伝熱層 １０ａ、１０ｂ 側縁（左、右） ５ ソーラーセル ５１ セル ６、９３ 集熱ユニット ６１、９４ 覆い ６２ 反射層 ６３ 集熱管 ６４ 支持脚 ７ パネル制御機構 ７１、７２ ピン ７３ 回動装置 ７３１ 第１の平行連桿 ７３２ 揺動軸 ７３３ ロッカーアーム ７３４ 連接軸 ７４ 台枠 ７４１ 第２の平行連桿 ７５ タイミング装置 ８ 屋根 ９４１、９４２、９４２ｂ 覆い部材 ９５１、９５１ａ 第２のリンクピン ９５２、９５２ｂ 第１のリンクピン

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに隣接する側縁がわずかに重なるよ
   う平面状に並列する複数のパネルと、 上記パネル表面に平面状に敷き詰められる複数ソーラー
   セルと、 上記各パネルの左右側縁を別々な平行連桿とリンク連結
   して平行四辺形リンク機構を形成し、該平行連桿は定速
   または任意角度に回動するロッカーアームに連結され、
   表面のソーラーセルと一体に回動させて上記パネルが太
   陽光源を追跡し角度を変えたり開閉させたりすることを
   制御してなるパネル制御機構とをそなえてなる太陽光発
   電装置。
2. 【請求項２】 上記パネル制御機構は、上記各パネルの
   第１の側縁両端を第１の平行連桿と枢支させると共に他
   方の第２側縁両端は第２の平行連桿に枢支させ、該第２
   の平行連桿は本発電装置全体を支える台枠に固定し、他
   方の第１の平行連桿の一端を上記ロッカーアームと連結
   させ、連動して上記全パネルが回動されるように構成す
   る請求項１に記載の太陽光発電装置。
3. 【請求項３】 上記パネルは、熱伝導度の高い金属板で
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光
   発電装置。
4. 【請求項４】 上記パネルの下に、さらに伝熱層が設け
   られることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装
   置。
5. 【請求項５】 上記伝熱層は、多数の互いに連通して内
   部に水などの液体或いは空気を入れた管を平面に並列さ
   せてなることを特徴とする請求項４に記載の太陽光発電
   装置。
6. 【請求項６】 上記パネル制御機構には、さらに、上記
   制御ユニットを定速で回動するよう制御し上記パネルを
   光源と対面するように上記パネルを回動させるタイミン
   グユニットが設けられることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の太陽光発電装置。
7. 【請求項７】 さらに、複数の集熱ユニットが、上記ソ
   ーラーセルの片側縁に位置するよう上記パネル上に設け
   られる請求項１に記載の太陽光発電装置。
8. 【請求項８】 上記各集熱ユニットは、集熱管が上記パ
   ネル上に設けられることを特徴とする請求項７に記載の
   太陽光発電装置。
9. 【請求項９】 上記各集熱ユニットは、さらに上記集熱
   管と間をあけて囲んだ覆いが設けられることを特徴とす
   る請求項８に記載の太陽光発電装置。
10. 【請求項１０】 上記覆いは、上、下覆い部材に分割し
    て形成されることを特徴とする請求項９に記載の太陽光
    発電装置。