太陽電池装置およびその覆蓋ユニット
【課題】発電性能の低下を抑制することが可能な太陽電池装置およびその覆蓋ユニットを提供する。
【解決手段】太陽電池装置１は、間に吹き抜けの空間Ｃ１が形成されるように離間する少なくとも２つの蓋部１２を備える覆蓋ユニット１０と、少なくとも２つの蓋部１２の上面Ｓ１を跨がるように設置された太陽電池パネル３０と、を備える。少なくとも２つの蓋部１２の上面Ｓ１は、それぞれ同一平面内に位置し、且つ、蓋部１２の底面に対してそれぞれ同一方向へ傾いていてもよい。
【解決手段】太陽電池装置１は、間に吹き抜けの空間Ｃ１が形成されるように離間する少なくとも２つの蓋部１２を備える覆蓋ユニット１０と、少なくとも２つの蓋部１２の上面Ｓ１を跨がるように設置された太陽電池パネル３０と、を備える。少なくとも２つの蓋部１２の上面Ｓ１は、それぞれ同一平面内に位置し、且つ、蓋部１２の底面に対してそれぞれ同一方向へ傾いていてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池装置およびその覆蓋ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば下水処理場などに設置された反応槽や沈殿槽など、臭気や有害なガスを発生する可能性のある槽は、たとえばＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）や合成樹脂からなる覆蓋によって塞がれることがあった（たとえば以下に示す特許文献１参照）。この際、覆蓋の上面を利用して、太陽電池パネルなどを配置することがあった。たとえば特許文献１には、天井がアーチ状をした覆蓋の上面におけるフラットな部分に太陽電池パネルを設置し、この太陽電池パネルで発電された電力で、覆蓋内部の脱臭ファンを駆動する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６６４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、太陽電池パネルの温度が上昇すると、内部抵抗が上昇したり出力電圧が低下したりなど、太陽電池パネルの発電性能が低下してしまう場合がある。特に、太陽電池パネルをフラットな面に設置した場合では、太陽電池パネルの裏面側の空間が狭くなるか若しくは無くなるため、太陽電池パネルの裏面を流れる風の量が低減してしまう。この結果、太陽電池パネルの温度が上昇し易くなり、これにより、発電性能が低下してしまう場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、発電性能の低下を抑制することが可能な太陽電池装置およびその覆蓋ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明による太陽電池装置は、間に吹き抜けの空間が形成されるように離間する少なくとも２つの凸部を備える覆蓋ユニットと、前記少なくとも２つの凸部の上面を跨がるように設置された太陽電池パネルと、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による覆蓋ユニットは、たとえば、間に吹き抜けの空間が形成されるように離間する少なくとも２つの凸部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池パネルの下に通風路となる空間が設けられるため、太陽電池パネルを裏面側からも空冷して発電性能の低下を抑制することが可能な太陽電池装置およびその覆蓋ユニットを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による覆蓋ユニットを備えた太陽電池装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す覆蓋のうち一方の概略構成を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示す覆蓋のうち他方の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す上視図である。
【図４】図４は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す側視図である。
【図５】図５は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す正面図である。
【図６】図６は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す背面図である。
【図７】図７は、図２Ａに示す覆蓋の内部概略構成を示すＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、本実施の形態による覆蓋ユニットの概略構成を示す分解図である。
【図９】図９は、本実施の形態による取付具が取り付けられた覆蓋の部分拡大図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態による太陽電池装置の概略構成を示す分解図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態による太陽電池装置の正面図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態による太陽電池装置の背面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本実施の形態における蓋部の厚みを変えた変形例を示すＢ１−Ｂ１線断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本実施の形態における蓋部の厚みを変えた変形例を示すＢ２−Ｂ２線断面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、本実施の形態における蓋部の厚みを変えた変形例を示すＢ３−Ｂ３線断面図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態における蓋部の内面に支持棒を設けた変形例を示す上面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示した支持棒の取付状態を示す拡大断面図である。
【図１６】図１６は、図１４に示した支持棒の他の取付状態を示す拡大断面図である。
【図１７】図１７は、隣接する覆蓋間に落とし杭によって連接する状態を示す覆蓋の上面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示した覆蓋の側面図である。
【図１９】図１９は、図３に示した覆蓋の上面を低くし、この上面に点検窓を設けた構成を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、図３に示した２つの覆蓋を１つの覆蓋の構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態による太陽電池装置およびその覆蓋ユニットを、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態による覆蓋ユニットを備えた太陽電池装置の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、太陽電池装置１は、２つ以上の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを一列に配列した状態で組み合わせてなる覆蓋ユニット１０と、覆蓋ユニット１０上に載置された１つ以上の太陽電池パネル３０よりなる１つ以上の太陽電池パネルアレイ３０Ａと、を備える。
【００１２】
ここで、図１に示す覆蓋１１Ａおよび１１Ｂについて、図面を用いてより詳細に説明する。図２Ａは、図１に示す覆蓋のうち一方の概略構成を示す斜視図である。図２Ｂは、図１に示す覆蓋のうち他方の概略構成を示す斜視図である。図３〜図６は、それぞれ、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す上視図、側視図、正面図および背面図である。また、図７は、図２Ａに示す覆蓋の内部概略構成を示すＡ−Ａ断面図である。なお、図２Ｂに示す覆蓋１１Ｂは、裾部１４の構成以外、図２Ａに示す覆蓋１１Ａと同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。
【００１３】
図２Ａ〜図５に示すように、本実施の形態による覆蓋１１Ａおよび１１Ｂは、それぞれ、開口Ａ１によって開口する底面に対して上面Ｓ１が傾斜する蓋部１２と、蓋部１２の底面に設けられた裾部１４と、よりなる。このような覆蓋１１Ａおよび１１Ｂは、たとえばＦＲＰや合成樹脂などを用いて形成することが可能である。たとえば覆蓋１１Ａおよび１１ＢをＦＲＰで形成した場合、比較的強度の高い覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを製造することが可能となるため、覆蓋１１Ａならびに１１Ｂ、および覆蓋ユニット１０を補強するための部材の強度または点数を低減したり無くしたりすることが可能となる。この結果、覆蓋ユニット１０および太陽電池装置１の構造を簡略化でき、また、そのコストや総重量や維持管理の手間を低減することが可能となる。また、ＦＲＰは比較的軽量の材料であるため、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂ自体、ならびに覆蓋ユニット１０および太陽電池装置１の重量を軽量化できる。この結果、船舶やトラック等での積荷および運搬作業や組立作業などにおける負担を軽減することが可能となる。また、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの形成方法には、型成形などの簡易な方法を適用することができる。ただし、これに限定されるものではなく、本実施の形態による形状が達成できるのであれば種々変形可能である。
【００１４】
蓋部１２は、上辺が底辺よりも短い台形状の側面（以下、これを前側面とする）Ｓ２および側面（以下、これを背側面とする）Ｓ４を備える。前側面Ｓ２と背側面Ｓ４とは、互いの上辺が近づくように、蓋部１２の底面に対して傾斜している。ここで、前側面Ｓ２の上辺は、背側面Ｓ４の上辺よりも長い。したがって、前側面Ｓ２の上辺と背側面Ｓ４の上辺とを結ぶ面（これを上面とする）Ｓ１は、前側面Ｓ２の上辺を底辺とし、背側面Ｓ４の上辺を上辺とする台形となる。
【００１５】
また、上面Ｓ１の斜辺と前側面Ｓ２の斜辺と背側面Ｓ４の斜辺と蓋部１２の底面の各側辺とは、それぞれ蓋部１２の底面との内角が鋭角となる側面Ｓ３を形成する。この側面Ｓ３は、平坦面であることが好ましい。側面Ｓ３がねじれていると、各側面Ｓ３にかかる負荷が位置に依存して偏る場合があり、この結果、個々の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの強度が低下してしまう場合があるためである。そこで、本実施の形態では、各側面Ｓ３が平坦面となるように、前側面Ｓ２の上辺と背側面Ｓ４の上辺との長さが調節される。
【００１６】
以上のように、蓋部１２は、上面Ｓ１から開口Ａ１が形成された底面にかけてテーパ状に広がる形状を備える。また、図７に示すように、蓋部１２の内部は、空洞となっている。さらに、蓋部１２における裾部１４が設けられた底面には、開口Ａ１が設けられている。このような構成とすることで、保管時や運搬時に重ね置きしておくことが可能となる。この結果、保管スペースや運搬作業および運搬回数を低減することが可能である。
【００１７】
ここで、図２Ａ／図２Ｂ、図４および図５に示すように、上面Ｓ１は、底辺が上辺に対して下方に位置するように、蓋部１２の底面に対して傾斜する。底面と上面Ｓ１との内角（すなわち、上面Ｓ１の仰角）は、たとえば太陽電池装置１の設置場所によって種々変形されるとよい。たとえば緯度が１０°の場所であって地表面に対して水平な場所に太陽電池装置１を設置する場合、この内角を１０°とするとよい。これにより、たとえば図１に示したように、上面Ｓ１上に載置される太陽電池パネル３０に年間を通じて最も多くの太陽光を入射させることが可能となる。ただし、このケースであっても、気温や日照時間などに影響される発電効率を考慮した結果、内角を１０°からずらされることがあるのは当然である。
【００１８】
また、図２Ａ／図２Ｂ、図３、図５および図６に示すように、蓋部１２の２つの側面Ｓ３は、たとえば２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを側面Ｓ３を向かい合わせた状態で組み合わせた際に蓋部１２の間に空間Ｃ１（たとえば図１１または図１２参照）が形成されるように、それぞれ蓋部１２の底面に対して傾斜している。２つの側面Ｓ３と蓋部１２の底面とのそれぞれの内角（すなわち、各側面Ｓ３の仰角）は、同じであるとよい。これにより、各側面Ｓ３への負荷を均等に分散することができる。また、底面と各側面Ｓ３との内角は、たとえば６０°とすることができる。内角をそれぞれ６０°程度とすることで、個々の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの強度を構造的に高めることが可能となる。
【００１９】
また、図２Ａ／図２Ｂ、図３および図５に示すように、蓋部１２の前側面Ｓ２には、覆蓋ユニット１０が被せられた反応槽などの点検対象の状態を外から点検するための点検窓１３が設けられている。たとえば図２Ａ／図２Ｂおよび図４に示すように、点検窓１３が設けられる前側面Ｓ２は、その垂線が覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの下方へ向けて傾くように、蓋部１２の底面に対して傾斜する。これにより、通常、覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの下方に位置される反応槽などの点検対象に対する点検窓１３からの視界を広くすることができる。
【００２０】
また、図３および図６に示すように、蓋部１２の背側面Ｓ４には、たとえば排気ダクト１８が設けられている。ここで、図７に示すように、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの内部には、覆蓋ユニット１０で覆われた空間内部の空気を浄化するための脱臭装置１９などの電気回路を含む装置を設けることが可能である。脱臭装置１９を設けた場合、その排気口は、取付具１９ａを用いて排気ダクト１８に連結される。この構成により、覆蓋ユニット１０外部へ脱臭後のきれいな空気を排気することが可能となる。また、覆蓋ユニット１０で覆われた空間内において有用または有毒のガス等が発生するケースでは、排気ダクト１８をたとえばガスタンクやガス精製装置（設備を含む）などに繋がるパイプを接続可能な構成などに置き換えてもよい。なお、本実施の形態では、背側面Ｓ４も、蓋部１２の底面に対して傾斜している。これは、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの強度の向上や、運搬時の他の覆蓋１１Ａまたは１１Ｂに対する重ね易さや、製造のし易さなどを考慮した構成である。ただし、背側面Ｓ４は、蓋部１２の底面に対して垂直であってもよい。
【００２１】
また、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの裾部１４は、開口する蓋部１２の開口部分を補強するための構成である。覆蓋１１Ａの裾部１４における２つの側面Ｓ３側の端部には、たとえば図２Ａ、図３、図５および図６に示すように、隣接配置される覆蓋１１Ｂと組み合うための係合部１４ａが設けられる。一方、覆蓋１１Ｂの裾部１４における２つの側面Ｓ３側の端部には、たとえば図２Ｂに示すように、隣接配置される覆蓋１１Ａと組み合うための係合部１４ｂが設けられる。すなわち、本実施の形態では、覆蓋１１Ａと覆蓋１１Ｂとが交互に配置される。ただし、これに限定されるものではなく、各覆蓋を互いに係合可能な同一形状とすることも可能である。たとえば、裾部１４における２つの側面Ｓ３の端部の一方を係合部１４ａとし、他方を係合部１４ｂとすることも可能である。この場合、組み合わせる全ての覆蓋１１を同じ形状とすることが可能であるため、製造用の金型の種類が少なくて済む。
【００２２】
ここで、複数の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを組み合わせてなる覆蓋ユニット１０の構成を、図面を用いて詳細に説明する。図８は、本実施の形態による覆蓋ユニットの概略構成を示す分解図である。図８に示すように、覆蓋ユニット１０は、それぞれの上面Ｓ１が同一の平面内に位置するように、複数の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを組み合わせてなる。組み合わせる覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの数は、たとえば各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの組み合わせ方向の長さと太陽電池装置１（または覆蓋ユニット１０）を設置する場所の面積とで適宜決定すればよい。組み合わされた覆蓋ユニット１０において、隣接する覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの特に蓋部１２の間には、上述したように、通風路として機能する空間Ｃ１（たとえば図１１または図１２参照）が形成される。
【００２３】
各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの係合部１４ａと係合部１４ｂとは、互いに係合可能であるとよい。また、組み合わされた係合部１４ａおよび１４ｂとは、たとえば金具などを用いて固定されてもよい。ただし、これに限定されず、たとえば裾部１４に係合部１４ａおよび１４ｂが設けられていない構成であってもよい。この場合、隣接配置される覆蓋１１Ａおよび１１Ｂが、たとえば金具などを用いて連結されるとよい。また、図１および図８に示すように、組み合わせられる複数の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂのうち、最外に位置する覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの係合部１４ａまたは１４ｂには、それぞれ係合部１４ａまたは１４ｂと係合可能な終端部材１６ａが係合されてもよい。
【００２４】
各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの上面Ｓ１には、太陽電池パネルアレイ３０Ａを固定するための取付具２１が設けられる。取付具２１には、太陽電池パネルアレイ３０Ａの枠体３２（たとえば図１０参照）がたとえばボルト２２ａおよびナット２２ｂなどを用いて固定される。ここで図９に、本実施の形態による取付具が取り付けられた覆蓋の部分拡大図を示す。図８および図９に示すように、取付具２１には、たとえば断面がＨ型の鋼材を用いることができる。この取付具２１において、下側に位置する平板部分は、たとえばボルト１７ａおよびナット１７ｂを用いて覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの上面Ｓ１に固定される。
【００２５】
ここで、太陽電池パネルアレイ３０Ａの枠体３２は、図９（および図１０）に示すように、平行に配置された鋼材３２ａおよび３２ｂと、鋼材３２ａおよび３２ｂの間を固定する鋼材３２ｃと、が格子状に組み合わされてなる。鋼材３２ａには、たとえば断面がコ型またはＨ型の鋼材を用いることができる。取付具２１の上側に位置する平板部分は、鋼材３２ａにおける下側に位置する平板部分にたとえばボルト２２ａおよびナット２２ｂを用いて固定される。この際、太陽電池パネルアレイ３０Ａが覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを跨がるように、枠体３２がそれぞれの取付具２１に固定される。なお、取付具２１および／または枠体３２は、太陽電池パネル３０または太陽電池パネルアレイ３０Ａの傾きを微調整できるように構成されてもよい。
【００２６】
つづいて、図９〜図１２を用いて、本実施の形態による太陽電池装置１の構成をより詳細に説明する。図１０は、本実施の形態による太陽電池装置の概略構成を示す分解図である。図１１は、本実施の形態による太陽電池装置の正面図である。図１２は、本実施の形態による太陽電池装置の背面図である。
【００２７】
まず、図１０に示すように、太陽電池装置１は、覆蓋ユニット１０と、枠体３２に複数の太陽電池パネル３０が取り付けられてなる太陽電池パネルアレイ３０Ａと、よりなる。ここで、枠体３２は、図９および図１０に示すように、鋼材３２ｃと平行に設けられた棒材３４ａと、棒材３４ａの両端に設けられた板材３４ｂと、よりなる保持部３４を備える。複数の太陽電池パネル３０は、互いに連結されるとともに、この保持部３４の板材３４ｂにたとえばねじ等を用いて固定される。
【００２８】
ここで、１つの太陽電池パネルアレイ３０Ａは、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの上面Ｓ１を跨がるように、それぞれの上面Ｓ１に設けられた取付具２１に取り付けられる。これにより、図１１および図１２に示すように、太陽電池パネルアレイ３０Ａの下には、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂが形成する空間Ｃ１が形成される。この空間Ｃ１は、太陽電池装置１の正面側（図１１参照）から背面側（図１２参照）にかけて、吹き抜けとなっている。したがって、覆蓋ユニット１０に載置された太陽電池パネル３０は、空間Ｃ１を通過する風によって空冷される。
【００２９】
また、１つの太陽電池パネルアレイ３０Ａにおける複数の太陽電池パネル３０は、不図示の配線および電気回路によって互いに接続されており、１つのバッテリ装置として電力を出力する。太陽電池パネルアレイ３０Ａから出力された電力は、たとえば１つの覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの内部に設けられた脱臭装置１９へ送られ、脱臭装置１９の動作電力として使用されてもよい。この際、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂが形成する空間Ｃ１は、各太陽電池パネル３０間および太陽電池パネルアレイ３０Ａと脱臭装置１９等とを電気的に接続する配線や電気回路等の配置空間としても利用できる。
【００３０】
ここで、蓋部１２の厚みは、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、長手方向に沿って厚みを変えるようにしてもよい。蓋部１２の上面Ｓ１は、点検窓１３側に向かうにしたがって幅広となり、蓋部１２の側面Ｓ３は、排気ダクト１８側に向かうにしたがって幅広となる。この幅広となった部分と、幅が狭い部分とでは、剛性に差があるため、強度差が生じる。このため、上面Ｓ１は、点検窓１３側に向かうにしたがって厚くしている（ｄ１＞ｄ２＞ｄ３）。一方、側面Ｓ３は、排気ダクト１８側に向かうにしたがって厚くしている（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）。このような上面Ｓ１および側面Ｓ３の厚み調整を行うことによって、蓋部１２全体の強度が平坦化されるとともに、軽量化を図ることができる。なお、この厚み調整は、上面Ｓ１のみ、あるいは側面Ｓ３のみに対して行うようにしてもよい。
【００３１】
また、覆蓋１１Ａ，１１Ｂは、ＦＲＰや合成樹脂で形成された場合、幅方向で内面側に凹む可能性がある。このような幅方向で内面側への凹みが生じると、隣接する覆蓋間に隙間が生じ、覆う対象である下水処理槽などからの臭気が漏れる可能性があるとともに、隣接する覆蓋間の組み合わせ作業に時間がかかる場合がある。このため、図１４に示すように、蓋部１２の内面に、幅方向内側への縮みを抑える支持棒４０を設けることが好ましい。この支持棒４０の取付は、覆蓋の搬送作業上の便利性を考慮し、覆蓋ユニットの組立時に行うのが好ましい。
【００３２】
この支持棒４０の側面Ｓ３内部への取付は、図１５に示すように、側面Ｓ３内部の取付位置に予め凹部４１を設けておき、この凹部４１に支持棒４０を嵌め込むようにしている。この支持棒４０先端と凹部４１内面とは、たとえば接着剤によって接合することが好ましい。なお、支持棒４０は、たとえばＦＲＰや合成樹脂で形成された円筒である。支持棒４０は、円柱、角柱、角筒であってもよいが、筒状のものの方が軽量化を図ることができる。
【００３３】
また、支持棒４０は、図１６に示すように、側面Ｓ３に取り付けるようにしてもよい。図１６では、予め平板状の取付板４２を設け、予め斜めに先端がカットされた支持棒４０と取付板４２とをライニングによって接合し、ライニング部４３を形成する。その後、取付板４２を側面Ｓ３内面に沿ってあてがい、ボルト４４とナット４５とで取付板４２を側面Ｓ３に取り付けることによって、支持棒４０を側面Ｓ３に取り付ける。なお、ボルト４４頂部は、キャップ４６によって覆われる。このキャップ４６によって、蓋部１２内の臭気などの漏洩を防止することができる。なお、取付部４２、ボルト４４、ナット４５の適宜の箇所に接着剤を用いることによって、臭気の漏洩を確実に防止することができる。
【００３４】
さらに、上述した支持棒４０と合わせ、あるいは単独に、図１７および図１８に示すように、裾部１４の重ね合わせ部分に落とし孔５０を設け、この落とし孔５０に落とし杭５１を挿入するようにしてもよい。この落とし杭５１によって、幅方向における内面側への凹みが矯正された状態で覆蓋を組み立てることができる。
【００３５】
また、本実施の形態の変形例として、図１９に示すように、図２Ａに比して上面Ｓ１を低くした構成としてもよい。上面Ｓ１を低くすると、上面が広くなることも相まって、上部に取り付けられる太陽電池パネルアレイ３０Ａを安定して取り付けることができる。この場合、点検窓１３は、前側面Ｓ２ではなく、上面Ｓ１端部に取り付けられるため、点検窓１３の取付位置が低くなり、点検窓１３の維持管理がしやすくなるとともに、点検窓１３の法線方向が一層下部方向に向くため、下水処理槽などを鳥瞰しやすくなり、下水処理槽などの維持管理がしやすくなる。さらに、点検窓１３が上面Ｓ１に取り付けられ、前側面Ｓ２の高さをほぼ無視できることから、上面Ｓ１の角度を大きくすることができる。このため、蓋部１２上部に取り付けられる太陽電池パネルアレイ３０Ａの設定角度を大きく変更することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施の形態の変形例として、図２０に示すように、覆蓋１１Ａと覆蓋１１Ｂとを一体化した覆蓋１１としてもよい。このような覆蓋１１とすることによって、裾部１４の係合部１４ａ，１４ｂが対称配置となり、同一規格の覆蓋１１として生産することができる。
【００３７】
なお、上述した実施の形態では、隣接する覆蓋１１Ａ，１１Ｂ間に、通風路として機能する空間Ｃ１が形成され、この空間Ｃ１を通過する風によって太陽電池パネル３０が空冷されるようにしていたが、これに限らず、この空間Ｃ１に図示しない冷却ファンを設け、強制冷却するようにしてもよい。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、蓋部１２の底面（開口Ａ１部分）を上面Ｓ１よりも幅広の形状としているため、太陽電池パネルアレイ３０Ａの下に通風路となる空間Ｃ１が形成される。この空間Ｃ１を太陽電池パネル３０の下に設けているため、空間Ｃ１を通過する自然風あるいは強制風によって覆蓋ユニット１０上に載置された太陽電池パネル３０を裏面からも空冷することができる。この構成により、個々の太陽電池パネル３０の昇温を抑制でき、この結果、太陽電池装置１の発電性能の低下を抑制することが可能となる。なお、上記の実施の形態では、２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの上面Ｓ１を跨がるように、言い換えれば、２つの凸部の上面Ｓ１を跨がるように、太陽電池パネル３０を設置したが、本発明はこれに限定されず、たとえば３つ以上の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを跨がるように太陽電池パネル３０を設置してもよい。
【００３９】
また、本実施の形態では、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂにおける蓋部１２の長手方向と垂直な断面を略三角形または台形としているため、言い換えれば、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの側面Ｓ３と太陽電池パネル３０とが形成する空間Ｃ１の長手方向と垂直な断面を略逆三角形としているため、太陽電池パネルアレイ３０Ａの荷重に対して覆蓋ユニット１０の強度を高くすることが可能である。これにより、覆蓋１１Ａならびに１１Ｂおよび覆蓋ユニット１０を補強するための部材の強度または点数を低減することが可能となり、この結果、覆蓋ユニット１０および太陽電池装置１の構造を簡略化でき、また、その重量やコストを低減することが可能となる。また、このような構造的特徴と、材料にＦＲＰを用いることとを組み合わせることで、その効果をより向上することが可能である。
【００４０】
なお、本実施の形態では、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂにおける底面と側面Ｓ３との内角を鋭角とすることで、隣接する覆蓋１１Ａおよび１１Ｂ間に空間Ｃ１を形成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの側面Ｓ３を階段状の側面やアーチ型の側面などに置き換えてもよい。このような場合でも、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを隣接配置した際に、互いに向き合う側面間に通風路となる空間を形成することが可能である。また、側面Ｓ３を覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの底面に対して垂直とした場合でも、裾部１４の幅をある程度広い幅とすることで、十分な量の風を通すことが可能な空間を隣接配置された覆蓋１１Ａおよび１１Ｂ間に形成することが可能である。
【００４１】
このように、本実施の形態は、間に空間が形成されるように離間する２つの凸部（たとえば蓋部１２に相当）の上面に太陽電池パネルアレイ３０Ａを載置した構成であればよい。このような構成とすることで、太陽電池パネル３０の裏面側に通風路となる空間が形成されるため、太陽電池パネル３０を裏面からも空冷することが可能となり、この結果、太陽電池装置１の発電性能の低下を抑制することが可能となる。
【００４２】
また、上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 太陽電池装置
１０ 覆蓋ユニット
１１Ａ、１１Ｂ 覆蓋
１２ 蓋部
１３ 点検窓
１４ 裾部
１４ａ、１４ｂ 係合部
１６ａ 終端部材
１７ａ、２２ａ ボルト
１７ｂ、２２ｂ ナット
１８ 排気ダクト
１９ 脱臭装置
１９ａ 取付具
２１ 取付具
３０ 太陽電池パネル
３０Ａ 太陽電池パネルアレイ
３２ 枠体
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 鋼材
３４ 保持部
３４ａ 棒材
３４ｂ 板材
４０ 支持棒
４１ 凹部
４２ 取付板
４３ ライニング部
４４ ボルト
４５ ナット
４６ キャップ
５０ 落とし孔
５１ 落とし杭
Ｃ１ 空間
Ｓ１ 上面
Ｓ２ 前側面
Ｓ３ 側面
Ｓ４ 背側面
ｄ１〜ｄ３，ｔ１〜ｔ３ 厚み
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池装置およびその覆蓋ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば下水処理場などに設置された反応槽や沈殿槽など、臭気や有害なガスを発生する可能性のある槽は、たとえばＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）や合成樹脂からなる覆蓋によって塞がれることがあった（たとえば以下に示す特許文献１参照）。この際、覆蓋の上面を利用して、太陽電池パネルなどを配置することがあった。たとえば特許文献１には、天井がアーチ状をした覆蓋の上面におけるフラットな部分に太陽電池パネルを設置し、この太陽電池パネルで発電された電力で、覆蓋内部の脱臭ファンを駆動する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６６４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、太陽電池パネルの温度が上昇すると、内部抵抗が上昇したり出力電圧が低下したりなど、太陽電池パネルの発電性能が低下してしまう場合がある。特に、太陽電池パネルをフラットな面に設置した場合では、太陽電池パネルの裏面側の空間が狭くなるか若しくは無くなるため、太陽電池パネルの裏面を流れる風の量が低減してしまう。この結果、太陽電池パネルの温度が上昇し易くなり、これにより、発電性能が低下してしまう場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、発電性能の低下を抑制することが可能な太陽電池装置およびその覆蓋ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明による太陽電池装置は、間に吹き抜けの空間が形成されるように離間する少なくとも２つの凸部を備える覆蓋ユニットと、前記少なくとも２つの凸部の上面を跨がるように設置された太陽電池パネルと、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による覆蓋ユニットは、たとえば、間に吹き抜けの空間が形成されるように離間する少なくとも２つの凸部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池パネルの下に通風路となる空間が設けられるため、太陽電池パネルを裏面側からも空冷して発電性能の低下を抑制することが可能な太陽電池装置およびその覆蓋ユニットを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による覆蓋ユニットを備えた太陽電池装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す覆蓋のうち一方の概略構成を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示す覆蓋のうち他方の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す上視図である。
【図４】図４は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す側視図である。
【図５】図５は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す正面図である。
【図６】図６は、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す背面図である。
【図７】図７は、図２Ａに示す覆蓋の内部概略構成を示すＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、本実施の形態による覆蓋ユニットの概略構成を示す分解図である。
【図９】図９は、本実施の形態による取付具が取り付けられた覆蓋の部分拡大図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態による太陽電池装置の概略構成を示す分解図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態による太陽電池装置の正面図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態による太陽電池装置の背面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本実施の形態における蓋部の厚みを変えた変形例を示すＢ１−Ｂ１線断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本実施の形態における蓋部の厚みを変えた変形例を示すＢ２−Ｂ２線断面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、本実施の形態における蓋部の厚みを変えた変形例を示すＢ３−Ｂ３線断面図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態における蓋部の内面に支持棒を設けた変形例を示す上面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示した支持棒の取付状態を示す拡大断面図である。
【図１６】図１６は、図１４に示した支持棒の他の取付状態を示す拡大断面図である。
【図１７】図１７は、隣接する覆蓋間に落とし杭によって連接する状態を示す覆蓋の上面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示した覆蓋の側面図である。
【図１９】図１９は、図３に示した覆蓋の上面を低くし、この上面に点検窓を設けた構成を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、図３に示した２つの覆蓋を１つの覆蓋の構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態による太陽電池装置およびその覆蓋ユニットを、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態による覆蓋ユニットを備えた太陽電池装置の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、太陽電池装置１は、２つ以上の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを一列に配列した状態で組み合わせてなる覆蓋ユニット１０と、覆蓋ユニット１０上に載置された１つ以上の太陽電池パネル３０よりなる１つ以上の太陽電池パネルアレイ３０Ａと、を備える。
【００１２】
ここで、図１に示す覆蓋１１Ａおよび１１Ｂについて、図面を用いてより詳細に説明する。図２Ａは、図１に示す覆蓋のうち一方の概略構成を示す斜視図である。図２Ｂは、図１に示す覆蓋のうち他方の概略構成を示す斜視図である。図３〜図６は、それぞれ、図２Ａに示す覆蓋の概略構成を示す上視図、側視図、正面図および背面図である。また、図７は、図２Ａに示す覆蓋の内部概略構成を示すＡ−Ａ断面図である。なお、図２Ｂに示す覆蓋１１Ｂは、裾部１４の構成以外、図２Ａに示す覆蓋１１Ａと同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。
【００１３】
図２Ａ〜図５に示すように、本実施の形態による覆蓋１１Ａおよび１１Ｂは、それぞれ、開口Ａ１によって開口する底面に対して上面Ｓ１が傾斜する蓋部１２と、蓋部１２の底面に設けられた裾部１４と、よりなる。このような覆蓋１１Ａおよび１１Ｂは、たとえばＦＲＰや合成樹脂などを用いて形成することが可能である。たとえば覆蓋１１Ａおよび１１ＢをＦＲＰで形成した場合、比較的強度の高い覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを製造することが可能となるため、覆蓋１１Ａならびに１１Ｂ、および覆蓋ユニット１０を補強するための部材の強度または点数を低減したり無くしたりすることが可能となる。この結果、覆蓋ユニット１０および太陽電池装置１の構造を簡略化でき、また、そのコストや総重量や維持管理の手間を低減することが可能となる。また、ＦＲＰは比較的軽量の材料であるため、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂ自体、ならびに覆蓋ユニット１０および太陽電池装置１の重量を軽量化できる。この結果、船舶やトラック等での積荷および運搬作業や組立作業などにおける負担を軽減することが可能となる。また、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの形成方法には、型成形などの簡易な方法を適用することができる。ただし、これに限定されるものではなく、本実施の形態による形状が達成できるのであれば種々変形可能である。
【００１４】
蓋部１２は、上辺が底辺よりも短い台形状の側面（以下、これを前側面とする）Ｓ２および側面（以下、これを背側面とする）Ｓ４を備える。前側面Ｓ２と背側面Ｓ４とは、互いの上辺が近づくように、蓋部１２の底面に対して傾斜している。ここで、前側面Ｓ２の上辺は、背側面Ｓ４の上辺よりも長い。したがって、前側面Ｓ２の上辺と背側面Ｓ４の上辺とを結ぶ面（これを上面とする）Ｓ１は、前側面Ｓ２の上辺を底辺とし、背側面Ｓ４の上辺を上辺とする台形となる。
【００１５】
また、上面Ｓ１の斜辺と前側面Ｓ２の斜辺と背側面Ｓ４の斜辺と蓋部１２の底面の各側辺とは、それぞれ蓋部１２の底面との内角が鋭角となる側面Ｓ３を形成する。この側面Ｓ３は、平坦面であることが好ましい。側面Ｓ３がねじれていると、各側面Ｓ３にかかる負荷が位置に依存して偏る場合があり、この結果、個々の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの強度が低下してしまう場合があるためである。そこで、本実施の形態では、各側面Ｓ３が平坦面となるように、前側面Ｓ２の上辺と背側面Ｓ４の上辺との長さが調節される。
【００１６】
以上のように、蓋部１２は、上面Ｓ１から開口Ａ１が形成された底面にかけてテーパ状に広がる形状を備える。また、図７に示すように、蓋部１２の内部は、空洞となっている。さらに、蓋部１２における裾部１４が設けられた底面には、開口Ａ１が設けられている。このような構成とすることで、保管時や運搬時に重ね置きしておくことが可能となる。この結果、保管スペースや運搬作業および運搬回数を低減することが可能である。
【００１７】
ここで、図２Ａ／図２Ｂ、図４および図５に示すように、上面Ｓ１は、底辺が上辺に対して下方に位置するように、蓋部１２の底面に対して傾斜する。底面と上面Ｓ１との内角（すなわち、上面Ｓ１の仰角）は、たとえば太陽電池装置１の設置場所によって種々変形されるとよい。たとえば緯度が１０°の場所であって地表面に対して水平な場所に太陽電池装置１を設置する場合、この内角を１０°とするとよい。これにより、たとえば図１に示したように、上面Ｓ１上に載置される太陽電池パネル３０に年間を通じて最も多くの太陽光を入射させることが可能となる。ただし、このケースであっても、気温や日照時間などに影響される発電効率を考慮した結果、内角を１０°からずらされることがあるのは当然である。
【００１８】
また、図２Ａ／図２Ｂ、図３、図５および図６に示すように、蓋部１２の２つの側面Ｓ３は、たとえば２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを側面Ｓ３を向かい合わせた状態で組み合わせた際に蓋部１２の間に空間Ｃ１（たとえば図１１または図１２参照）が形成されるように、それぞれ蓋部１２の底面に対して傾斜している。２つの側面Ｓ３と蓋部１２の底面とのそれぞれの内角（すなわち、各側面Ｓ３の仰角）は、同じであるとよい。これにより、各側面Ｓ３への負荷を均等に分散することができる。また、底面と各側面Ｓ３との内角は、たとえば６０°とすることができる。内角をそれぞれ６０°程度とすることで、個々の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの強度を構造的に高めることが可能となる。
【００１９】
また、図２Ａ／図２Ｂ、図３および図５に示すように、蓋部１２の前側面Ｓ２には、覆蓋ユニット１０が被せられた反応槽などの点検対象の状態を外から点検するための点検窓１３が設けられている。たとえば図２Ａ／図２Ｂおよび図４に示すように、点検窓１３が設けられる前側面Ｓ２は、その垂線が覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの下方へ向けて傾くように、蓋部１２の底面に対して傾斜する。これにより、通常、覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの下方に位置される反応槽などの点検対象に対する点検窓１３からの視界を広くすることができる。
【００２０】
また、図３および図６に示すように、蓋部１２の背側面Ｓ４には、たとえば排気ダクト１８が設けられている。ここで、図７に示すように、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの内部には、覆蓋ユニット１０で覆われた空間内部の空気を浄化するための脱臭装置１９などの電気回路を含む装置を設けることが可能である。脱臭装置１９を設けた場合、その排気口は、取付具１９ａを用いて排気ダクト１８に連結される。この構成により、覆蓋ユニット１０外部へ脱臭後のきれいな空気を排気することが可能となる。また、覆蓋ユニット１０で覆われた空間内において有用または有毒のガス等が発生するケースでは、排気ダクト１８をたとえばガスタンクやガス精製装置（設備を含む）などに繋がるパイプを接続可能な構成などに置き換えてもよい。なお、本実施の形態では、背側面Ｓ４も、蓋部１２の底面に対して傾斜している。これは、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの強度の向上や、運搬時の他の覆蓋１１Ａまたは１１Ｂに対する重ね易さや、製造のし易さなどを考慮した構成である。ただし、背側面Ｓ４は、蓋部１２の底面に対して垂直であってもよい。
【００２１】
また、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの裾部１４は、開口する蓋部１２の開口部分を補強するための構成である。覆蓋１１Ａの裾部１４における２つの側面Ｓ３側の端部には、たとえば図２Ａ、図３、図５および図６に示すように、隣接配置される覆蓋１１Ｂと組み合うための係合部１４ａが設けられる。一方、覆蓋１１Ｂの裾部１４における２つの側面Ｓ３側の端部には、たとえば図２Ｂに示すように、隣接配置される覆蓋１１Ａと組み合うための係合部１４ｂが設けられる。すなわち、本実施の形態では、覆蓋１１Ａと覆蓋１１Ｂとが交互に配置される。ただし、これに限定されるものではなく、各覆蓋を互いに係合可能な同一形状とすることも可能である。たとえば、裾部１４における２つの側面Ｓ３の端部の一方を係合部１４ａとし、他方を係合部１４ｂとすることも可能である。この場合、組み合わせる全ての覆蓋１１を同じ形状とすることが可能であるため、製造用の金型の種類が少なくて済む。
【００２２】
ここで、複数の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを組み合わせてなる覆蓋ユニット１０の構成を、図面を用いて詳細に説明する。図８は、本実施の形態による覆蓋ユニットの概略構成を示す分解図である。図８に示すように、覆蓋ユニット１０は、それぞれの上面Ｓ１が同一の平面内に位置するように、複数の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを組み合わせてなる。組み合わせる覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの数は、たとえば各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの組み合わせ方向の長さと太陽電池装置１（または覆蓋ユニット１０）を設置する場所の面積とで適宜決定すればよい。組み合わされた覆蓋ユニット１０において、隣接する覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの特に蓋部１２の間には、上述したように、通風路として機能する空間Ｃ１（たとえば図１１または図１２参照）が形成される。
【００２３】
各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの係合部１４ａと係合部１４ｂとは、互いに係合可能であるとよい。また、組み合わされた係合部１４ａおよび１４ｂとは、たとえば金具などを用いて固定されてもよい。ただし、これに限定されず、たとえば裾部１４に係合部１４ａおよび１４ｂが設けられていない構成であってもよい。この場合、隣接配置される覆蓋１１Ａおよび１１Ｂが、たとえば金具などを用いて連結されるとよい。また、図１および図８に示すように、組み合わせられる複数の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂのうち、最外に位置する覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの係合部１４ａまたは１４ｂには、それぞれ係合部１４ａまたは１４ｂと係合可能な終端部材１６ａが係合されてもよい。
【００２４】
各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの上面Ｓ１には、太陽電池パネルアレイ３０Ａを固定するための取付具２１が設けられる。取付具２１には、太陽電池パネルアレイ３０Ａの枠体３２（たとえば図１０参照）がたとえばボルト２２ａおよびナット２２ｂなどを用いて固定される。ここで図９に、本実施の形態による取付具が取り付けられた覆蓋の部分拡大図を示す。図８および図９に示すように、取付具２１には、たとえば断面がＨ型の鋼材を用いることができる。この取付具２１において、下側に位置する平板部分は、たとえばボルト１７ａおよびナット１７ｂを用いて覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの上面Ｓ１に固定される。
【００２５】
ここで、太陽電池パネルアレイ３０Ａの枠体３２は、図９（および図１０）に示すように、平行に配置された鋼材３２ａおよび３２ｂと、鋼材３２ａおよび３２ｂの間を固定する鋼材３２ｃと、が格子状に組み合わされてなる。鋼材３２ａには、たとえば断面がコ型またはＨ型の鋼材を用いることができる。取付具２１の上側に位置する平板部分は、鋼材３２ａにおける下側に位置する平板部分にたとえばボルト２２ａおよびナット２２ｂを用いて固定される。この際、太陽電池パネルアレイ３０Ａが覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを跨がるように、枠体３２がそれぞれの取付具２１に固定される。なお、取付具２１および／または枠体３２は、太陽電池パネル３０または太陽電池パネルアレイ３０Ａの傾きを微調整できるように構成されてもよい。
【００２６】
つづいて、図９〜図１２を用いて、本実施の形態による太陽電池装置１の構成をより詳細に説明する。図１０は、本実施の形態による太陽電池装置の概略構成を示す分解図である。図１１は、本実施の形態による太陽電池装置の正面図である。図１２は、本実施の形態による太陽電池装置の背面図である。
【００２７】
まず、図１０に示すように、太陽電池装置１は、覆蓋ユニット１０と、枠体３２に複数の太陽電池パネル３０が取り付けられてなる太陽電池パネルアレイ３０Ａと、よりなる。ここで、枠体３２は、図９および図１０に示すように、鋼材３２ｃと平行に設けられた棒材３４ａと、棒材３４ａの両端に設けられた板材３４ｂと、よりなる保持部３４を備える。複数の太陽電池パネル３０は、互いに連結されるとともに、この保持部３４の板材３４ｂにたとえばねじ等を用いて固定される。
【００２８】
ここで、１つの太陽電池パネルアレイ３０Ａは、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの上面Ｓ１を跨がるように、それぞれの上面Ｓ１に設けられた取付具２１に取り付けられる。これにより、図１１および図１２に示すように、太陽電池パネルアレイ３０Ａの下には、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂが形成する空間Ｃ１が形成される。この空間Ｃ１は、太陽電池装置１の正面側（図１１参照）から背面側（図１２参照）にかけて、吹き抜けとなっている。したがって、覆蓋ユニット１０に載置された太陽電池パネル３０は、空間Ｃ１を通過する風によって空冷される。
【００２９】
また、１つの太陽電池パネルアレイ３０Ａにおける複数の太陽電池パネル３０は、不図示の配線および電気回路によって互いに接続されており、１つのバッテリ装置として電力を出力する。太陽電池パネルアレイ３０Ａから出力された電力は、たとえば１つの覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの内部に設けられた脱臭装置１９へ送られ、脱臭装置１９の動作電力として使用されてもよい。この際、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂが形成する空間Ｃ１は、各太陽電池パネル３０間および太陽電池パネルアレイ３０Ａと脱臭装置１９等とを電気的に接続する配線や電気回路等の配置空間としても利用できる。
【００３０】
ここで、蓋部１２の厚みは、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、長手方向に沿って厚みを変えるようにしてもよい。蓋部１２の上面Ｓ１は、点検窓１３側に向かうにしたがって幅広となり、蓋部１２の側面Ｓ３は、排気ダクト１８側に向かうにしたがって幅広となる。この幅広となった部分と、幅が狭い部分とでは、剛性に差があるため、強度差が生じる。このため、上面Ｓ１は、点検窓１３側に向かうにしたがって厚くしている（ｄ１＞ｄ２＞ｄ３）。一方、側面Ｓ３は、排気ダクト１８側に向かうにしたがって厚くしている（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）。このような上面Ｓ１および側面Ｓ３の厚み調整を行うことによって、蓋部１２全体の強度が平坦化されるとともに、軽量化を図ることができる。なお、この厚み調整は、上面Ｓ１のみ、あるいは側面Ｓ３のみに対して行うようにしてもよい。
【００３１】
また、覆蓋１１Ａ，１１Ｂは、ＦＲＰや合成樹脂で形成された場合、幅方向で内面側に凹む可能性がある。このような幅方向で内面側への凹みが生じると、隣接する覆蓋間に隙間が生じ、覆う対象である下水処理槽などからの臭気が漏れる可能性があるとともに、隣接する覆蓋間の組み合わせ作業に時間がかかる場合がある。このため、図１４に示すように、蓋部１２の内面に、幅方向内側への縮みを抑える支持棒４０を設けることが好ましい。この支持棒４０の取付は、覆蓋の搬送作業上の便利性を考慮し、覆蓋ユニットの組立時に行うのが好ましい。
【００３２】
この支持棒４０の側面Ｓ３内部への取付は、図１５に示すように、側面Ｓ３内部の取付位置に予め凹部４１を設けておき、この凹部４１に支持棒４０を嵌め込むようにしている。この支持棒４０先端と凹部４１内面とは、たとえば接着剤によって接合することが好ましい。なお、支持棒４０は、たとえばＦＲＰや合成樹脂で形成された円筒である。支持棒４０は、円柱、角柱、角筒であってもよいが、筒状のものの方が軽量化を図ることができる。
【００３３】
また、支持棒４０は、図１６に示すように、側面Ｓ３に取り付けるようにしてもよい。図１６では、予め平板状の取付板４２を設け、予め斜めに先端がカットされた支持棒４０と取付板４２とをライニングによって接合し、ライニング部４３を形成する。その後、取付板４２を側面Ｓ３内面に沿ってあてがい、ボルト４４とナット４５とで取付板４２を側面Ｓ３に取り付けることによって、支持棒４０を側面Ｓ３に取り付ける。なお、ボルト４４頂部は、キャップ４６によって覆われる。このキャップ４６によって、蓋部１２内の臭気などの漏洩を防止することができる。なお、取付部４２、ボルト４４、ナット４５の適宜の箇所に接着剤を用いることによって、臭気の漏洩を確実に防止することができる。
【００３４】
さらに、上述した支持棒４０と合わせ、あるいは単独に、図１７および図１８に示すように、裾部１４の重ね合わせ部分に落とし孔５０を設け、この落とし孔５０に落とし杭５１を挿入するようにしてもよい。この落とし杭５１によって、幅方向における内面側への凹みが矯正された状態で覆蓋を組み立てることができる。
【００３５】
また、本実施の形態の変形例として、図１９に示すように、図２Ａに比して上面Ｓ１を低くした構成としてもよい。上面Ｓ１を低くすると、上面が広くなることも相まって、上部に取り付けられる太陽電池パネルアレイ３０Ａを安定して取り付けることができる。この場合、点検窓１３は、前側面Ｓ２ではなく、上面Ｓ１端部に取り付けられるため、点検窓１３の取付位置が低くなり、点検窓１３の維持管理がしやすくなるとともに、点検窓１３の法線方向が一層下部方向に向くため、下水処理槽などを鳥瞰しやすくなり、下水処理槽などの維持管理がしやすくなる。さらに、点検窓１３が上面Ｓ１に取り付けられ、前側面Ｓ２の高さをほぼ無視できることから、上面Ｓ１の角度を大きくすることができる。このため、蓋部１２上部に取り付けられる太陽電池パネルアレイ３０Ａの設定角度を大きく変更することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施の形態の変形例として、図２０に示すように、覆蓋１１Ａと覆蓋１１Ｂとを一体化した覆蓋１１としてもよい。このような覆蓋１１とすることによって、裾部１４の係合部１４ａ，１４ｂが対称配置となり、同一規格の覆蓋１１として生産することができる。
【００３７】
なお、上述した実施の形態では、隣接する覆蓋１１Ａ，１１Ｂ間に、通風路として機能する空間Ｃ１が形成され、この空間Ｃ１を通過する風によって太陽電池パネル３０が空冷されるようにしていたが、これに限らず、この空間Ｃ１に図示しない冷却ファンを設け、強制冷却するようにしてもよい。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、蓋部１２の底面（開口Ａ１部分）を上面Ｓ１よりも幅広の形状としているため、太陽電池パネルアレイ３０Ａの下に通風路となる空間Ｃ１が形成される。この空間Ｃ１を太陽電池パネル３０の下に設けているため、空間Ｃ１を通過する自然風あるいは強制風によって覆蓋ユニット１０上に載置された太陽電池パネル３０を裏面からも空冷することができる。この構成により、個々の太陽電池パネル３０の昇温を抑制でき、この結果、太陽電池装置１の発電性能の低下を抑制することが可能となる。なお、上記の実施の形態では、２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの上面Ｓ１を跨がるように、言い換えれば、２つの凸部の上面Ｓ１を跨がるように、太陽電池パネル３０を設置したが、本発明はこれに限定されず、たとえば３つ以上の覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを跨がるように太陽電池パネル３０を設置してもよい。
【００３９】
また、本実施の形態では、各覆蓋１１Ａおよび１１Ｂにおける蓋部１２の長手方向と垂直な断面を略三角形または台形としているため、言い換えれば、隣接配置された２つの覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの側面Ｓ３と太陽電池パネル３０とが形成する空間Ｃ１の長手方向と垂直な断面を略逆三角形としているため、太陽電池パネルアレイ３０Ａの荷重に対して覆蓋ユニット１０の強度を高くすることが可能である。これにより、覆蓋１１Ａならびに１１Ｂおよび覆蓋ユニット１０を補強するための部材の強度または点数を低減することが可能となり、この結果、覆蓋ユニット１０および太陽電池装置１の構造を簡略化でき、また、その重量やコストを低減することが可能となる。また、このような構造的特徴と、材料にＦＲＰを用いることとを組み合わせることで、その効果をより向上することが可能である。
【００４０】
なお、本実施の形態では、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂにおける底面と側面Ｓ３との内角を鋭角とすることで、隣接する覆蓋１１Ａおよび１１Ｂ間に空間Ｃ１を形成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば覆蓋１１Ａおよび１１Ｂの側面Ｓ３を階段状の側面やアーチ型の側面などに置き換えてもよい。このような場合でも、覆蓋１１Ａおよび１１Ｂを隣接配置した際に、互いに向き合う側面間に通風路となる空間を形成することが可能である。また、側面Ｓ３を覆蓋１１Ａまたは１１Ｂの底面に対して垂直とした場合でも、裾部１４の幅をある程度広い幅とすることで、十分な量の風を通すことが可能な空間を隣接配置された覆蓋１１Ａおよび１１Ｂ間に形成することが可能である。
【００４１】
このように、本実施の形態は、間に空間が形成されるように離間する２つの凸部（たとえば蓋部１２に相当）の上面に太陽電池パネルアレイ３０Ａを載置した構成であればよい。このような構成とすることで、太陽電池パネル３０の裏面側に通風路となる空間が形成されるため、太陽電池パネル３０を裏面からも空冷することが可能となり、この結果、太陽電池装置１の発電性能の低下を抑制することが可能となる。
【００４２】
また、上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 太陽電池装置
１０ 覆蓋ユニット
１１Ａ、１１Ｂ 覆蓋
１２ 蓋部
１３ 点検窓
１４ 裾部
１４ａ、１４ｂ 係合部
１６ａ 終端部材
１７ａ、２２ａ ボルト
１７ｂ、２２ｂ ナット
１８ 排気ダクト
１９ 脱臭装置
１９ａ 取付具
２１ 取付具
３０ 太陽電池パネル
３０Ａ 太陽電池パネルアレイ
３２ 枠体
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 鋼材
３４ 保持部
３４ａ 棒材
３４ｂ 板材
４０ 支持棒
４１ 凹部
４２ 取付板
４３ ライニング部
４４ ボルト
４５ ナット
４６ キャップ
５０ 落とし孔
５１ 落とし杭
Ｃ１ 空間
Ｓ１ 上面
Ｓ２ 前側面
Ｓ３ 側面
Ｓ４ 背側面
ｄ１〜ｄ３，ｔ１〜ｔ３ 厚み
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間に吹き抜けの空間が形成されるように離間する少なくとも２つの凸部を備える覆蓋ユニットと、
前記少なくとも２つの凸部の上面を跨がるように設置された太陽電池パネルと、
を備えたことを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの凸部の前記上面は、それぞれ同一平面内に位置し且つ該凸部の底面に対してそれぞれ同一方向へ傾いていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
前記凸部の底面は、該凸部の上面よりも幅広であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
前記凸部の側面は、該凸部の上面から底面にかけてテーパ状に広がっていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池装置。
【請求項５】
前記凸部の上面は、幅が広くなるにしたがって肉厚に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項６】
前記凸部の側面は、幅が広くなるにしたがって肉厚に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項７】
前記凸部の側面内部に設けられた支持棒を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項８】
前記覆蓋ユニットは、前記凸部ごとに分離可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項９】
前記覆蓋ユニットは、前記凸部ごとに分離可能であり、
前記凸部の底面に設けられた裾部をさらに備え、
前記裾部は、隣接配置される他の凸部の裾部と係合可能な係合部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１０】
前記覆蓋ユニットは、２つの凸部ごとに分離可能であり、
前記裾部は、他の覆蓋ユニットの裾部と係合可能で、長手方向を軸とする回転対称の係合部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１１】
前記係合部に形成された落とし孔と、
前記落とし孔に挿通される落とし杭と、
を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の太陽電池装置。
【請求項１２】
前記凸部の前側面または背側面に設けられた窓をさらに備え、
前記凸部の前側面または背側面と該凸部の底面との内角は、鋭角であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１３】
前記凸部の上面に設けられた窓を備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１４】
前記凸部の内部に設けられた電気回路と、
前記太陽電池パネルと前記電気回路とを電気的に接続する配線と、
をさらに備え、
前記配線の少なくとも一部は、前記吹き抜けの空間内に配線されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１５】
前記吹き抜けの空間に冷却ファンを設けたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１６】
前記覆蓋ユニットは、ＦＲＰ製であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一つに記載の覆蓋ユニット。
【請求項１】
間に吹き抜けの空間が形成されるように離間する少なくとも２つの凸部を備える覆蓋ユニットと、
前記少なくとも２つの凸部の上面を跨がるように設置された太陽電池パネルと、
を備えたことを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの凸部の前記上面は、それぞれ同一平面内に位置し且つ該凸部の底面に対してそれぞれ同一方向へ傾いていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
前記凸部の底面は、該凸部の上面よりも幅広であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
前記凸部の側面は、該凸部の上面から底面にかけてテーパ状に広がっていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池装置。
【請求項５】
前記凸部の上面は、幅が広くなるにしたがって肉厚に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項６】
前記凸部の側面は、幅が広くなるにしたがって肉厚に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項７】
前記凸部の側面内部に設けられた支持棒を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項８】
前記覆蓋ユニットは、前記凸部ごとに分離可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項９】
前記覆蓋ユニットは、前記凸部ごとに分離可能であり、
前記凸部の底面に設けられた裾部をさらに備え、
前記裾部は、隣接配置される他の凸部の裾部と係合可能な係合部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１０】
前記覆蓋ユニットは、２つの凸部ごとに分離可能であり、
前記裾部は、他の覆蓋ユニットの裾部と係合可能で、長手方向を軸とする回転対称の係合部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１１】
前記係合部に形成された落とし孔と、
前記落とし孔に挿通される落とし杭と、
を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の太陽電池装置。
【請求項１２】
前記凸部の前側面または背側面に設けられた窓をさらに備え、
前記凸部の前側面または背側面と該凸部の底面との内角は、鋭角であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１３】
前記凸部の上面に設けられた窓を備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１４】
前記凸部の内部に設けられた電気回路と、
前記太陽電池パネルと前記電気回路とを電気的に接続する配線と、
をさらに備え、
前記配線の少なくとも一部は、前記吹き抜けの空間内に配線されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１５】
前記吹き抜けの空間に冷却ファンを設けたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１６】
前記覆蓋ユニットは、ＦＲＰ製であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の太陽電池装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一つに記載の覆蓋ユニット。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−４４１６２（Ｐ２０１２−４４１６２Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１１７４（Ｐ２０１１−１６１１７４）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（５０７２１４０８３）メタウォーター株式会社 (277)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（５０７２１４０８３）メタウォーター株式会社 (277)
【Ｆターム（参考）】
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