JP2015014709A

JP2015014709A - 遮光剤、目標物表面の遮光装置、および目標物表面の遮光方法

Info

Publication number: JP2015014709A
Application number: JP2013141377A
Authority: JP
Inventors: 山岸　貴俊; Takatoshi Yamagishi; 貴俊山岸; 浩志上野; Hiroshi Ueno; 横田　博之; Hiroyuki Yokota; 博之横田
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-22

Abstract

【課題】目標物表面に入射する光を迅速に遮断することのできる遮光剤、目標物表面の遮光装置、および目標物表面の遮光方法を得る。【解決手段】目標物表面の遮光装置は、膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させて構成されることでチクソトロピー性を有する遮光剤を収納する第１収納部（１１）と、第１収納部に収納された遮光剤を目標物表面に放水するためのノズル（１）と、第１収納部に収納された遮光剤に対して、所定値以上の圧力を加えることで粘度が低下した液状の遮光剤とし、ノズルを介して液状の遮光剤を目標物表面に対して放水する制御部（３０）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、目標物の一例として、太陽光発電システムにおいて、太陽光パネルに光が照射されることによる発電能力を抑制するために用いられる遮光剤、目標物表面の遮光装置、および目標物表面の遮光方法に関する。

一般的な住宅用太陽発電システムでは、住宅の屋根に、直並列に接続された太陽電池モジュールからなる太陽電池アレイ（以下では、この太陽電池アレイのことを太陽光パネルと称す）が設置されている。そして、太陽光パネルからの出力は、中継端子箱を介してパワーコンディショナに接続されており、所望の電力が得られるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１１０２９０号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
このような太陽光発電システムが普及する一方で、太陽光発電システムに起因する火災の増加が問題となっている。太陽光パネルは、光が照射されれば、常に発電する。このため、日照時であれば、太陽光パネルの設置環境において火災が発生している状態であっても、発電が継続される。さらに、火災時の炎によっても、発電が継続されることとなる。

発電が継続している状態において、火災の焼損により太陽光発電システムの絶縁が損なわれた場合には、消火活動時の放水等によって周囲の人間が感電するおそれが生じてしまう。すなわち、太陽光発電システムの設置環境における火災時には、まず始めに、太陽光パネルの発電を停止させなければならないといった課題がある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、目標物表面に入射する光を迅速に遮断することのできる遮光剤、目標物表面の遮光装置、および目標物表面の遮光方法を得ることを目的とする。

本発明に係る遮光剤は、目標物表面に入射する光を遮光するために用いられる遮光剤であって、膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させて構成され、チクソトロピー性を有するものである。

また、本発明に係る目標物表面の遮光装置は、膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させて構成されることでチクソトロピー性を有する遮光剤を収納する第１収納部と、第１収納部に収納された遮光剤を目標物表面に放水するためのノズルと、第１収納部に収納された遮光剤に対して、所定値以上の圧力を加えることで粘度が低下した液状の遮光剤とし、ノズルを介して液状の遮光剤を目標物表面に対して放水する制御部とを備えるものである。

また、本発明に係る目標物表面の遮光方法は、膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させることで構成したチクソトロピー性を有する遮光剤を第１収納部に収納する第１収納ステップと、第１収納ステップにより第１収納部に収納された遮光剤に対して、所定値以上の圧力を加えることで粘度が低下した液状の遮光剤とする加圧ステップと、ノズルを介して液状の遮光剤を目標物表面に対して放水する放水ステップとを有するものである。

本発明によれば、チクソトロピー性を有する遮光剤を、粘度低下により液状化した状態で目標物表面に対して放水し、粘度上昇により固体状に変化した遮光剤で目標物表面を覆うことにより、目標物表面に入射する光を迅速に遮断することのできる遮光剤、目標物表面の遮光装置、および目標物表面の遮光方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１における目標物表面の遮光装置の構成図である。本発明の実施の形態１における目標物表面の遮光装置の具体的な構成を示した図である。

以下、本発明の遮光剤、目標物表面の遮光装置、および目標物表面の遮光方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
本発明は、ベントナイトやスメクタイト等の膨潤性無機鉱物と、例えば、酸化チタン、酸化マグネシウム、カーボンブラック等の遮光性顔料とを水に分散させることで、チクソトロピー性（圧力により粘度低下が発生する性質）を有する遮光剤を生成し、このようなチクソトロピー性を有する遮光剤を、目標物表面に液状で放水し、目標物表面を固体状に変化した遮光剤で覆うことで迅速に遮光効果を得ることを技術的特徴とするものである。なお、以下の説明では、目標物の一例として、太陽光パネルを挙げて説明するが、その他の目標物に対しても、同様の遮光効果を得ることができる。

実施の形態１．
まず始めに、本願発明で使用する遮光剤が有するチクソトロピー性について説明する。「チクソトロピー」とは、ゲルのような塑性固体とゾルのような非ニュートン液体の中間的な物質が示す性質であり、粘度が時間経過とともに変化するものである。具体的には、かき混ぜたり、振り混ぜたりすることにより、所定の力を加えることで、粘度が低下して液状になる一方で、粘度が低下した状態で、ある一定時間放置されることで、粘度が次第に上昇し、最終的に固体状になる特性を有している。

そこで、本発明では、このようなチクソトロピー性を有する遮光剤を利用して、以下の手順で、優れた遮光効果を実現している。
（手順１）所定の圧力を加えて液状とした遮光剤を、目標物表面に対して放水する。これにより、ある程度離れた距離にある目標物表面に対しても、的確に遮光剤を供給することができる。
（手順２）放水後、固体状に変化した遮光剤により目標物表面を覆うことで、迅速に遮光効果を得ることができる。

次に、本実施の形態１における遮光剤の具体的な成分について説明する。本実施の形態１における遮光剤は、ベントナイトやスメクタイト等の膨潤性無機鉱物と、例えば、酸化チタン、酸化マグネシウム、カーボンブラック等の遮光性顔料を水に分散させることで、チクソトロピー性を実現している。一例としては、水に対して、膨潤性無機鉱物を５％程度、遮光性顔料を１０％程度含有させることで、チクソトロピー性を有する遮光剤を得ることができる。

次に、本発明における目標物表面の遮光装置について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における目標物表面の遮光装置の構成図である。遮光剤は、第１収納部に相当する遮光剤収納部１０内に収納され（第１収納ステップに相当）ており、加圧機構部２０により所定値以上の圧力が加えられる（加圧ステップに相当）ことにより、液状となる。

制御部３０は、加圧機構部２０を制御することで、遮光剤収納部１０内の遮光剤を液状にさせるとともに、バルブ２の開度を制御することで、ノズル１を介して目標物である太陽光パネルに対して、液状の遮光剤を放水する（放水ステップに相当）。太陽光パネルの表面に付着した遮光剤は、一定時間放置されることで、粘度が次第に上昇し、最終的に固体状となり、表面を覆い隠すこととなる。この結果、太陽光パネルに入射する光を迅速に遮光することが可能となる。

図２は、本発明の実施の形態１における目標物表面の遮光装置の具体的な構成を示した図である。図２（ａ）では、遮光剤収納部１０として、遮光剤が収納された背負いタンク１１を用いた場合を例示している。また、加圧機構部２０として、バルブ３を介して、窒素ガスを供給することができるガスボンベ２１を用いた場合を例示している。

このような図２（ａ）の構成では、制御部３０は、バルブ３の開度を制御して窒素ガスを背負いタンク１１に供給することで、背負いタンク１１内の遮光剤を液状にさせるとともに、バルブ２の開度を制御することで、ノズル１を介して目標物である太陽光パネルに対して、液状の遮光剤を放水することができる。

また、図２（ｂ）では、遮光剤収納部１０として、遮光剤が収納された薬剤袋１２ａと、その回りを覆うタンク１２ｂを用いた場合を例示している。また、加圧機構部２０として、タンク１２ｂに水を供給することができる給水ポンプ２２を用いた場合を例示している。

このような図２（ｂ）の構成では、制御部３０は、給水ポンプ２２を制御して水を薬剤袋１２ａとタンク１２ｂの隙間に供給することで、薬剤袋１２ａ内の遮光剤を液状にさせるとともに、バルブ２の開度を制御することで、ノズル１を介して目標物である太陽光パネルに対して、液状の遮光剤を放水することができる。

なお、図２（ａ）、図２（ｂ）は、構成の一例に過ぎず、例えば、防犯用カラーボールのように投射することで、液状の遮光剤を目標物に到達させ、チクソトロピー性を有することで、目標物上では粘度が増大し定着する。このような方法によっても、効率よく目標物を遮光剤で覆うことが可能である。

さらに、放水あるいは投射直前に遮光剤に対して、有機化合物であるゲル化剤を添加することで、時間の経過と共に遮光材をゲル化させることができるため、より強力に目標物へ固着させることができる。このような有機化合物は、第２収納部（図示せず）に収納しておく（第２収納ステップに相当）こともでき、この場合には、制御部３０は、第１収納部に収納された遮光剤に、第２収納部に収納された有機化合物を添加して、目標物表面に対して放水させることで、より強力な固着性能を実現できる。

以上のように、実施の形態１によれば、膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させて構成することで、チクソトロピー性を有する遮光剤を得ることができる。そして、このような遮光剤を利用することで、粘度低下により液状化した状態で目標物表面に対して放水し、粘度上昇により固体状に変化した遮光剤で目標物表面を覆うことができる。この結果、目標物表面に入射する光を迅速に遮断することのできる遮光剤、目標物表面の遮光装置、および目標物表面の遮光方法を得ることができる。

１ノズル、２、３バルブ、１０遮光剤収納部（第１収納部）、１１背負いタンク、１２ａ薬剤袋、１２ｂタンク、２０加圧機構部、２１ガスボンベ、２２給水ポンプ、３０制御部。

Claims

目標物表面に入射する光を遮光するために用いられる遮光剤であって、
膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させて構成され、チクソトロピー性を有する
遮光剤。
請求項１に記載の遮光剤において、
前記目標物表面に対して放水される前に、有機化合物が添加されることで、前記目標物に付着した後、時間の経過とともにゲル化される
遮光剤。
請求項１または２に記載の遮光剤において、
前記膨潤性層状粘土鉱物は、ベントナイトまたはスメクタイトである
遮光剤。
膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させて構成されることでチクソトロピー性を有する遮光剤を収納する第１収納部と、
前記第１収納部に収納された前記遮光剤を目標物表面に放水するためのノズルと、
前記第１収納部に収納された前記遮光剤に対して、所定値以上の圧力を加えることで粘度が低下した液状の遮光剤とし、前記ノズルを介して前記液状の遮光剤を前記目標物表面に対して放水する制御部と
を備える目標物表面の遮光装置。
請求項４に記載の目標物表面の遮光装置において、
有機化合物を収納する第２収納部
をさらに備え、
前記制御部は、前記液状の遮光剤に前記有機化合物を添加して、前記目標物表面に対して放水する
目標物表面の遮光装置。
膨潤性層状粘土鉱物と、遮光性顔料とを水に分散させることで構成したチクソトロピー性を有する遮光剤を第１収納部に収納する第１収納ステップと、
前記第１収納ステップにより前記第１収納部に収納された前記遮光剤に対して、所定値以上の圧力を加えることで粘度が低下した液状の遮光剤とする加圧ステップと、
ノズルを介して前記液状の遮光剤を目標物表面に対して放水する放水ステップと
を有する目標物表面の遮光方法。
請求項６に記載の目標物表面の遮光方法において、
有機化合物を第２収納部に収納する第２収納ステップ
をさらに有し、
前記放水ステップは、前記液状の遮光剤に前記有機化合物を添加して、前記目標物表面に対して放水する
目標物表面の遮光方法。