JP2015519090A - アクティブ防火用ウインドデフレクタ - Google Patents

Abstract

ルーフトップ太陽光発電システムについて開示する。太陽光システムは、ルーフトップアレイを形成する複数の太陽電池モジュールであって、前記ルーフトップアレイは少なくとも１つのエッジを有する、複数の太陽電池モジュールと、前記ルーフトップアレイの前記エッジに沿って位置し、ヒューズによって第１の構造に拘束されたウインドデフレクタであって、第１の構造において、ルーフトップ上に吹く風をルーフトップアレイの上方に偏向する偏向部と、前記ルーフトップアレイの下方の空気流を可能にする位置にある複数の開口部を有する換気部と、を有する、ウインドデフレクタと、を備える。前記ウインドデフレクタは前記ヒューズの解放時に第２の構造をとり、前記第２の構造において、前記偏向部は前記第１の構造から持ち上げられる。前記換気部は、前記第１の構造の場合よりも少ない空気流が前記複数の開口部を通過できるような位置にある。

Description

本明細書で説明する対象の実施形態は、概ね、ルーフトップ太陽電池アレイ用のウインドデフレクタに関する。より詳細には、対象の実施形態は、ルーフトップ太陽電池アレイに対する火災危険軽減に関する。

光発電（ＰＶ）システムは、例えば、営業倉庫、住宅、工業用建物、事務所建物など、異なるタイプの建物のルーフトップの上に位置させることができる。このようなあらゆる構造は、火災の影響を受けやすい。ＰＶ設置物は、燃える建物からの火による影響を複数の態様で受ける可能性があり、この態様にはＰＶ設置物の下方に高温ガスが溜まること、又は火がＰＶ設置物にルーフトップの表面に沿って接近することが含まれる。ＰＶシステムに対するわずかな有害な影響も軽減することが望ましい。

より完全な本対象の理解は、発明を実施するための形態、及び特許請求の範囲を、以下の図面と併せて考察し、参照することによって導き出すことができ、同様の参照番号は、図面全体を通して同様の要素を指す。
ルーフトップ光発電（ＰＶ）アレイとウインドデフレクタの実施形態とを有する住宅を示す図である。 図１のルーフトップＰＶアレイ及びウインドデフレクタ実施形態の詳細図である。 図２のルーフトップＰＶアレイの角部及びデフレクタの実施形態の端部の詳細図である。 第１の状態のウインドデフレクタの実施形態の側断面図である。 第２の状態の図４のウインドデフレクタの実施形態の側断面図である。 第１の構造のウインドデフレクタの実施形態の正面斜視図である。 第２の構造の図６のウインドデフレクタの実施形態の正面斜視図である。 ルーフトップＰＶアレイに隣接しこれを囲むウインドデフレクタの配列の平面図である。 ルーフトップＰＶアレイに隣接するウインドデフレクタの実施形態の側面図である。 ルーフトップＰＶアレイに結合されたウインドデフレクタの別の実施形態の側面図である。 ルーフトップＰＶモジュールに結合されたウインドデフレクタの実施形態の側面図である。 ルーフトップＰＶモジュールに結合されたウインドデフレクタの別の実施形態の側面図である。 ウインドデフレクタの別の実施形態の側面図である。 第２の状態の図１３のウインドデフレクタの実施形態の側面図である。 ヒューズ及び圧縮装置を組み合わせた実施形態である。 ウインドデフレクタの別の実施形態の側面図である。 図１６の実施形態の斜視図である。 第２の構造の図１６の実施形態の側面図である。

以下の発明を実施するための形態は、本質的には、単なる例示に過ぎず、本対象の実施形態、又はそのような実施形態の応用及び用途を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される「例示の」という語は、「実施例、実例、又は例証として供する」ことを意味する。本明細書に例示として記載されるどの実施も、必ずしも他の実施より好適又は有利なものと解釈されない。更に、上記の技術分野、背景技術、概要、又は以下の発明を実施するための形態で提示される、明示又は暗示の何らかの理論に拘束されることを意図するものではない。

ルーフトップに取り付けられた太陽光発電システム用のウインドデフレクタアセンブリについて開示する。ウインドデフレクタアセンブリは、ルーフトップの傾斜と角度をなして配向された平面部と、平面部の下方の支持部と、平面部と支持部とを接続する圧縮部であって、歪負荷ポジション（ｓｔｒａｉｎ−ｌｏａｄｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に保持された圧縮部と、圧縮部を歪負荷ポジションに維持する熱解除ヒューズ（ｈｅａｔ−ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｆｕｓｅ）と、を備える。

ルーフトップ太陽光発電システムについて開示する。太陽光システムは、少なくとも１つのエッジを有するルーフトップアレイを形成する複数の太陽電池モジュールと、ルーフトップアレイのエッジに沿って位置し、ヒューズによって第１の構造に拘束されたウインドデフレクタと、を備える。第１の構造では、ウインドデフレクタは、ルーフトップ上に吹く風をルーフトップアレイの上方に偏向するように構成された偏向部と、複数の開口部を有する換気部と、を備え、開口部はルーフトップアレイの下方の空気流を可能にする位置にある。ウインドデフレクタはヒューズの解放時に第２の構造を取る。第２の構造では、偏向部は、第１の構造から持ち上げられ、換気部は、第１の構造よりも少ない空気流が複数の開口部を通過できるような位置にある。

圧縮状態で保持されるウインドデフレクタについても開示する。ウインドデフレクタは、平面部と、平面部に結合された支持部とを備える。平面部は支持部に対する第１の位置に保持され、第１の位置はウインドデフレクタ内に歪みを生じさせる。また、ウインドデフレクタは、ウインドデフレクタを第１の位置に保持するヒューズ手段を備える。ヒューズ手段は、所定の温度で解放されることによってウインドデフレクタを圧縮から解放して平面部を支持部に対する第２の位置に位置させるように構成される。

「結合された」−以下の説明では、素子又はノード又は機構が共に「結合される」ことについて言及する。本明細書で使用する場合、明示的に別段の定めがある場合を除き、「結合された」は、ある素子／ノード／機構が、別の素子／ノード／機構に直接的又は非直接的に連結される（又は直接的若しくは非直接的にこれらと連絡する）ことを意味し、それは必ずしも機械的である必要はない。したがって、図９に示した概略図は素子の一例示的構成を表現するものではあるが、追加的な介在素子、装置、機構、又は要素が、表現対象の一実施形態内に存在することもあり得る。

「調整する」−一部の素子、構成要素、及び／又は機構は、調整可能又は調整済みとして記載する。本明細書で使用する場合、明示的に別段の定めがある場合を除き、「調整する」は、素子若しくは構成要素、又はそれらの一部を状況及び実施形態に好適なように位置させる、修正する、改変する、又は配置することを意味する。場合によっては、素子若しくは構成要素、又はそれらの一部は、現状で実施形態に適切であるか、望ましい場合、調整の結果として変わらない位置、状態、及び／又は状況のままであってよい。場合によっては、素子又は構成要素は、適切であるか、望ましい場合、調節の結果として新しい位置、状態、及び／又は状況に改変、変更、又は修正されてもよい。

「抑制する」−本明細書で使用する場合、抑制する、は影響の低減又は最小化を表すために用いる。構成要素又は機構が、作用、動作、又は状況を抑制する記載される場合、これらの構成要素又は機構は完全に、結果、又は効果、又は将来の状態が起こらないように完全に阻止してもよい。更に、「抑制する」はまた、そうでなければ発生したであろう効果、性能、及び／又は影響を低減する又は減少させることにも言及し得る。したがって、構成要素、素子、又は機構について結果または状態を抑制すると述べる場合、構成要素、素子、又は機構は必ずしも結果または状態を完全に阻止したり、排除したりするものではない。

また更に、一部の用語は、参照目的のためだけに以下の説明に用いることがあり、したがって、制限的であることを意図しない。例えば、「上側」、「下側」、「上方」、及び「下方」などの用語は、参照している図における方向を示す。「前部」、「後方」、「後部」、「側部」、「外側」、及び「内側」などの用語は、説明中の構成要素について記述する本文及び関連図面の参照によって明らかにされる、一貫性はあるが任意の座標系内において、構成要素の一部分の向き及び／又は位置を記述するものである。かかる用語は、特に上述した語、それらの派生語、及び類似の意味の語を含んでもよい。同様に、用語「第１の」、「第２の」、及び構造について言及する他のかかる数値的用語は、明確に文脈で示されない限り、順序又は序列を意味しない。

ルーフトップ光発電（ＰＶ）システムが備え付けられた建物に対する火災損害を緩和するための１つの技術は、屋根に沿って横方向に広がる炎にＰＶアレイがさらされることを抑制することである。ＰＶアレイの一部のルーフトップ設置物によって屋根表面上のＰＶアレイがオフセットされる。建物及びそのＰＶアレイに対する火災損害を緩和するための別の技術は、ＰＶアレイの下方を高温ガスが流れることを抑制することである。

更に、ルーフトップＰＶシステムは、その寿命の大部分において風及び通常の環境条件にさらされるため、例えば、ＰＶアレイに対する浮力を減らすことのような、風の強い条件中での性能利点が得られる火災損害緩和システムを用いることが優位である可能性がある。１つの技術は、ＰＶアレイ上下で圧力を等しくすることであり得る。別の優位な性能特徴は、空気を上方に偏向させてＰＶアレイ内のモジュール上面の上方に向け、モジュール上面に対する抵抗を減らし、風の強い条件中での均圧性能を向上させることであり得る。

ルーフトップＰＶアレイと併用されるアクティブな耐火性ウインドデフレクタを開示する。ウインドデフレクタは、取り付け後および通常条件で、圧縮された第１の状態に留まるように構成されている。第１の状態では、ウインドデフレクタは、上側偏向面を用いてルーフトップアレイにおけるＰＶモジュールの上面上方及び上面上の空気の向きを変えることができる。更に加えて、ウインドデフレクタは、偏向面及びＰＶアレイの両方の下方に風が流れるよう並べられた開口部又は空気流ポートを有することができ、これによりＰＶアレイの上方及び下方における均圧を助けることができる。

ウインドデフレクタは、熱活性化ヒューズ解放メカニズムを有している。トリガ温度をヒューズに対して選ぶことができる。トリガ温度は、ウインドデフレクタがその通常の動作状態中になる温度範囲を上回っている。好ましくは、トリガ温度は十分に高くて、熱活性化ヒューズがその温度になるのは、ルーフトップ上またはルーフトップ付近での実際の火災中のみである。

熱活性化ヒューズの解放時に、ウインドデフレクタは、歪みを解放して、非圧縮又は非負荷状態に移ることができる。この第２の状態では、ウインドデフレクタは、その上側偏向面の位置を上方に調整することができる。これによって、ルーフトップの高さの火からＰＶモジュールの最上部上へと炎が広がることを抑制することができる。この有利点は、ルーフトップの高さの火に影響するだけでなく、建物の壁を登って傾斜屋根、例えば住宅上の傾斜屋根まで広がろうとする火にも影響する。

更に加えて、圧縮が解放されることによって、空気流ポートのプロファイルを小さくすることができる。ポートを通る空気流を減らすことによって、高温ガスがＰＶモジュールの下方のスペース内に流れることを抑制し、更にＰＶモジュールを火の影響から保護することができる。したがって、本明細書で説明した特徴を有する単一のウインドデフレクタによって、通常動作及び火災状態の両方の期間で優位な特徴を得ることができる。

図１に、ルーフトップＰＶアレイ１１０を有する住宅１００を例示する。図２に、ＰＶアレイ１１０を有する家１００の屋根１０２の詳細図を例示し、隣接するウインドデフレクタ１２０を示す。図３は、屋根１０２上のＰＶアレイ１１０のＰＶモジュール１１２の詳細な正面斜視図であり、ウインドデフレクタ１２０がＰＶアレイ１１０に隣接して位置する図である。ＰＶアレイ１１０を、傾斜屋根表面を有する家の上に例示しているが、ウインドデフレクタ１２０の例示した実施形態及び他の実施形態を、任意のタイプのルーフトップ設置型ＰＶアレイとともに、他のタイプの傾斜屋根建物だけではなく、例えば、平屋根建物に用いることができる。例えば事務所建物、倉庫、コンベンションセンタ、博物館、学校に用いることができる。ウインドデフレクタ１２０又は代替的な実施形態を、任意の所望のルーフトップアレイとともに用いることができる。

続けて図１〜３を参照し、更に図４〜７を参照して、ウインドデフレクタ１２０について説明する。ウインドデフレクタ１２０は複数のセクション又は部分を備えることができる。例示した実施形態では、ウインドデフレクタ１２０は、平面またはほとんど平面の上側偏向面１２２を有する。偏向面１２２は、圧縮又は中間セクション部分１３０に隣接させるか又は結合させることができる。例示した実施形態では、圧縮部１３０は、ウインドデフレクタ１２０の圧縮に対応するために複数の曲がりを有している。またウインドデフレクタ１２０は、支持部又は底部１４０を備えることができる。最後に、ウインドデフレクタ１２０は、１又は複数の熱ヒューズ１５０を有することができる。本明細書では単一のウインドデフレクタ１２０として説明しているが、各ウインドデフレクタ１２０を、より長いウインドデフレクティングアセンブリの単一ユニット要素又はサブコンポーネントと言うことができる。例えば、図２に示したウインドデフレクタ１２０は、ＰＶアレイ１１０に隣接し、実質的にＰＶアレイ１１０の側面全体に沿って延在する。これは、後述するような特性及び特徴を有する、単一のウインドデフレクタ１２０ユニットであっても良いし、横に並んだ複数の別個のユニットの組み合わせであっても良い。

いくつかの実施形態では、偏向面１２２は、必要に応じて、その上を流れる空気流を調整するようにデザインされた表面機能又は形状を有し、乱流を誘起するか又はＰＶアレイ１１０の上部を横切る空気の層流を改善することができる。更に加えて、偏向面１２２は、１又は複数の剛性部材、例えば、リブ１２４を備えることができる。いくつかの実施形態では、偏向面１２２には、耐火性コーティング１２６又は断熱層を施すことができる。ウインドデフレクタ１２０全体を例えば、金属又はプラスチックなどの不燃性材料から構成することに加えて、ウインドデフレクタ１２０の他の部品にコーティング１２６を施すことができる。したがって、コーティング１２６は、図示では、偏向面１２２の一部上にあるが、偏向面１２２全体、圧縮部１３０、及び／又は底部のすべてに、コーティング１２６又は他の耐熱特性を持たせることができる。

圧縮部１３０を、ウインドデフレクタ１２０内の複数の曲がりから構成することができる。したがって、偏向面１２２及び圧縮部１３０を、単一要素又はユニットとして一体的に形成することができる。例えば、それらを、金属薄板又はフラッシング（ｆｌａｓｈｉｎｇ）の加工片又は折曲片とすることができる。また圧縮部１３０を底部１４０と一体形成することができる。したがって、３つのセクションのすべて又は一部を、加工湾曲を有する材料の単一ユニット又は単一要素として形成することができる。特定の実施形態では、ウインドデフレクタ１２０を、例えば射出成形によって、プラスチックから構成することができる。ウインドデフレクタ１２０が本明細書で説明した動作を実行し特徴を有することができる限りにおいて、任意の適切な材料又は構成技法を用いることが可能である。

圧縮部１３０は、複数の開口部、ポート、空気流ベント１３２、又は他の流体透過性ギャップを有している。ベント１３２は、空気が偏向面１２２下方の圧縮部１３０を通って流れることを可能にする箇所に位置することができる。隣接するＰＶアレイ１１０に空気流を送るべく、空気流ベント１３２を、任意の所望の高さにして、必要に応じて圧縮部１３０の異なる表面上に存在させるか又は表面から省くことができる。したがって、圧縮部１３０を換気部と考えることもできる。なぜならば、空気流がこのセクションを通過してウインドデフレクタ１２０を通り、提供されるからである。

空気流ベント１３２を、凹状ローブ１３４を含む圧縮部１３０の表面に沿って存在させることができる。種々の実施形態では、空気流ベント１３２は、直線、楕円形、円形、又は他の形状、例えば、網、細長い開口部などを有することができる。同様に、空気流ベント１３２は一部又は他の表面上に存在することができ、図示では圧縮部１３０の２つの前面と凹状ローブ１３４とに沿っているが、いくつかの実施形態では、空気流ベント１３２は、凹状ローブ１３４にのみ、圧縮部１３０の前面の一方又は他方にのみ、又はこれらの任意の組み合わせ若しくは変形に存在することができる。更に加えて、圧縮部１３０の形状に応じて、単一表面のみが空気流ベント用に利用できる場合があるか、又は、いくつかの実施形態では、空気流ベント１３２を偏向面１２２上で部分的に延在させるか又は偏向面１２２の全体に配置することができる。

圧縮部１３０の折り曲げ部のローブの１つを、偏向面１２２の下方で内側に延ばすことができる。この凹状ローブ１３４は更に空気流ベント１３２のうちの１又は複数を有することができる。圧縮部１３０の凹状ローブ１３４及び他の折り曲げ部を、負荷状態下で弾力的に変形するように十分に柔軟なものにして、ウインドデフレクタ１２０の形状と偏向面１２２の位置とを調整することができる。

前述したように、底部１４０を、ウインドデフレクタ１２０を形成する材料の延長部分とすることができる。したがって、底部１４０を、ウインドデフレクタ１２０を形成するフラッシング又は、金属薄板などのシート材料の一部とすることができる。

底部１４０を平坦で平面とすることができ、その結果、屋根１０２上に載せることができる。他の実施形態では、底部１４０を、屋根１０２以外の表面に結合することができる。底部１４０を偏向面１２２と角度をなすようにして、ウインドデフレクタ１２０に空気を偏向させることができる。

熱ヒューズ１５０は、任意の数の熱活性化解放メカニズムのうちの１又は複数とすることができる。例えば、それはプラスチック部材又は金属部材とすることができる。いくつかの実施形態では、熱ヒューズ１５０は、トリガ温度の存在下で構造破損を受ける可能性がある。図４及び５に例示した実施形態では、熱ヒューズ１５０は分離して、破損したヒューズ部分１５２を形成することが示されている。この実施形態について全体を通して説明しているが、いくつかの実施形態では、熱ヒューズ１５０は、融点がトリガ温度である金属を含むことができる。このような実施形態では、熱ヒューズ１５０は、熱ヒューズ１５０のセグメント間の接合部に金属を位置させることができ、セグメントは、金属が溶融すると分離して、破損したヒューズ部分１５２になることができる。いくつかの実施形態では、熱ヒューズ１５０は、熱電対又は他の温度センサを含むアクティブコンポーネントとすることができる。アクティブな熱ヒューズ１５０は、周囲環境におけるトリガ温度を検出して、熱ヒューズ１５０を解放することができる。他の感熱性の解放メカニズムを、本明細書における教示から逸脱することなく、熱ヒューズ１５０として用いることができる。

ウインドデフレクタ１２０が単一の熱ヒューズ１５０を有することもできるし、又は各ウインドデフレクタ１２０内に複数存在させることもできる。熱ヒューズ１５０は、偏向面１２２及び底部１４０を通って延びることができ、その位置をフランジ部分を通して維持することができる。したがって、偏向面１２２の上面は、熱ヒューズ１５０のフランジを受けるための傾斜又は凹部を有することができる。底部１４０は同様の凹部を有することができる。他の実施形態では、熱ヒューズ１５０を、偏向面１２２の下面と底部１４０の上面とに取り付けることができる。いくつかの実施形態では、熱ヒューズ１５０を接着剤又はボンドによって取り付けることができる。他の実施形態では、それを締結具、例えば、クリップトゥループ、ボルト、又は任意の他の取付技術によって固定することができる。

熱ヒューズ１５０を用いて、ウインドデフレクタ１２０の位置を、第１の状態又は構造から第２の状態又は構造に調整することができる。図４及び６に、第１の状態のウインドデフレクタ１２０を例示する。図５及び７に、第２の状態のウインドデフレクタ１２０を例示する。

第１の状態では、偏向面１２２は、空気流をＰＶアレイ１１０又は隣接するＰＶモジュールの上面の上に送る角度をなしている。図４に示すように、偏向面１２２と底部１４０との間に形成される角度を、θ_１として測定することができる。したがって、θ_１によって測定される状態では、熱ヒューズ１５０は損なわれておらず解放されていない。第１の状態は、ウインドデフレクタ１２０に底部１３０と偏向面１２２との間で内側方向に負荷をかけた結果とすることができる。圧縮部１３０は、弾性歪みを受ける可能性があり、その結果、図５及び７に示す非負荷状態、第２の状態に戻る付勢が生じる。ウインドデフレクタ１２０は、底部１３０と偏向面１２２とを接続することによって圧縮部１３０の緩和を制限する熱ヒューズ１５０によって第１の状態に保持することができる。この接続によって、偏向面１２２と底部１３０とが広がって互いから離れることを抑制することができ、ウインドデフレクタ１２０内の負荷が維持される。

通常動作では、ウインドデフレクタ１２０をＰＶアレイの付近に又はそれに隣接して取り付け、配置し、又は位置させることを、第１の状態で行なう。ウインドデフレクタ１２０は、第１の状態又は構造においてＰＶアレイに対して風向きを変えること及び圧力を均一にすることに関する利益を提供することが可能である。ウインドデフレクタを複数の配列のいずれかで配置することができる。例えば、ＰＶアレイの単一側面に沿って部分的にのみ延在させるか、ＰＶアレイの単一側面に沿って全体的に延在させるか、ＰＶアレイの複数の側面のいずれかに沿って部分的又は全体的に延在させるか、又はＰＶアレイ全体を囲ませるかである。これを図８示す。平屋根上では、ＰＶアレイを囲むか、又はＰＶアレイの位置を卓越風の側又は火の進行元と予想される側にすることが優位な場合がある。

偏向面１２２を、屋根１０２に対してある角度で位置させることができる。ウインドデフレクタ１２０の第１の位置では、偏向面１２２を、いくつかの実施形態において、屋根１０２上方の高さであって、デフレクタに近づく空気流を曲げて隣接のＰＶモジュール１１２の上方へ送るのに十分な高さまで、延ばすことができる。ＰＶモジュール１１２を、ＰＶアレイ１１０を含む複数のうちの１つとすることができる。ウインドデフレクタ１２０の第２の位置では、偏向面１２２の屋根１０２に対する角度を大きくし、更に偏向面１２２を持ち上げることができる。

ウインドデフレクタの付近で火が生じた場合、火からの熱はトリガ温度に達する。この理由は、ウインドデフレクタが、傾斜屋根上でＰＶアレイからの下り勾配に位置するか又はＰＶアレイの周囲のすべての側面上に位置するからであり得る。トリガ温度に達すると、熱ヒューズ１５０は、解放され、破損し、そうでなければ活性化して、ウインドデフレクタ１２０の構造を第２の状態に変えることができる。

第２の状態では、熱ヒューズ１５０は解放されており、図５では破損したヒューズ部分１５２として示されている。構造破損が解放メカニズムではない熱ヒューズ１５０の実施形態では、破損したヒューズ部分１５２を、放出又は解放されたヒューズ部品として具体化しても良い。

角度θ_２は、第２の状態の偏向面１２２と底部１３０との間の角度を例示している。いくつかの実施形態では、角度θ_２はθ_１よりも大きく、圧縮部１３０内の圧縮の緩和によって生じる。いくつかの実施形態では、熱ヒューズ１５０による解放及び第２の状態又は位置への遷移が生じるにもかかわらず、角度θ_２がθ_１と等しいか又はほとんど等しくても良い。それでもやはり、偏向面１２２が圧縮部１３０の広がりによって持ち上げられることによって、炎がウインドデフレクタ１２０を横切って横方向に広がることに対する抵抗を高めることができる。

耐火性又は断熱性材料からなるか又はそれらを含む偏向面１２２の垂直高さが増すことによって、火がウインドデフレクタ１２０上に又はウインドデフレクタ１２０を横切って広がることに対する障壁が、第１の状態と比べて大きくなる。

また、図６に例示するのは、ウインドデフレクタ１２０の第１の状態に対応する第１の配向又はプロファイルにおける、ウインドデフレクタ１２０の正面から見た空気流ベント１３２である。図７に例示するのは、ウインドデフレクタ１２０の第２の状態に対応する第２の配向又はプロファイルにおける空気流ベント１３２である。いくつかの実施形態では、空気流ベント１３２のプロファイル、又はウインドデフレクタ１２０の正面に近づく風に対する空気流ベント１３２の露出は、第２の状態では小さくなる。圧縮部１３０における負荷が解放される結果、空気流ベント１３２を有する表面の配向がより水平な位置に動いて、ベント１３２を通る空気流を減らすことができる。例えば、ベント１３６の第１の列のみがウインドデフレクタ１２０の正面に部分的に露出する一方で、凹状ローブ１３４上のベント開口部１３８は、偏向面１２２の正面部分を含み前方及び下方にシフトされたウインドデフレクタ１２０の正面によって、少なくとも部分的に塞がれている。ウインドデフレクタ１２０の正面に衝突する空気の流量の観点から、空気流ベント１３２の透過は、第２の状態に変化することで減る。したがって、第２の状態での空気流ベント１３２の第２のプロファイルにおいて入ることができる空気は、第１の状態での空気流ベント１３２の第１のプロファイルの場合よりも少ない。

第２の状態のウインドデフレクタ１２０の換気部分を通って透過する空気が減ることで、空気流ベント１３２を調整してプロファイルを小さくすることによって、関連するＰＶアレイの下方を高温ガスが流れること及び火又は炎が空気流ベント１３２を通って広がることの両方が、抑制され、減り、及び／又は最小限になる。

図９〜１２に例示するのは、ルーフトップＰＶアレイの付近に又はそれと共に位置付けられたか又は配置されたウインドデフレクタの複数の実施形態である。各実施形態を、前述したその他の実施形態又は特徴のいずれかと組み合わせることを必要に応じて行なって、ＰＶアレイとともに取り付けるか又は使用することができる。特に断らない限り、部品に付随する符号は、図１〜８における部品に付随するものと、１００だけ増えていることを除いて、同様である。

図９に例示するのは、ＰＶアレイ２１０に隣接して、その風下にあるウインドデフレクタ２２０である。ＰＶアレイ２１０は、複数のＰＶモジュール２１２が、レールアセンブリ２１４内で互いに結合され、レールアセンブリ２１４によって支持されているものであるが、これらを屋根２０２上に又は屋根２０２に対して取り付けることは、任意の望ましい技術又はメカニズムを用いて可能である。ウインドデフレクタ２２０をＰＶアレイ２１０に隣接して位置させて、締結具２８０を用いて屋根２０２に固定することができる。締結具２８０は例えば、Ｕ字形ボルト、クリップ、及び同様の取り付け装置又はメカニズムである。

ウインドデフレクタ２２０の位置を、上側の空気２９０を偏向面２２２によってＰＶモジュール２１２の上方に偏向することができ、下側の空気２９２をＰＶモジュール２１２の下方のモジュール２１２と屋根２０２との間で圧縮部２３０を通すことによって入れさせる箇所にすることができる。

図１０に例示するのは、ウインドデフレクタア２２０が、モジュール２１２を支持するレールアセンブリ２１４のレール２１６に結合された実施形態である。結合は、締結具、締まりばめ、又は任意の所望の技術を用いて行なうことができる。

図１１に例示するのは、ウインドデフレクタ２２０がＰＶモジュール２１２のフレーム２１８に締結具２２６又は他のメカニズム（例えば、接着剤、ボンド、又はクランピング）によって結合された実施形態である。ウインドデフレクタ２２０を所望の箇所に位置付ける任意の所望の技術が用いられる。

図１２に例示するのは、図１１のそれと同様の仕方で結合されたウインドデフレクタ２２０の代替的な実施形態である。しかし、図１１とは違って、底部２４０が延長および加工されており、屋根２０２に沿って延びる前に、フレーム２１８から屋根２０２の表面に向かって下方に延びる。同様の実施形態を、図１０の結合において示されるような、レール２１６に結合される実施形態において用いることができる。

図１３に例示するのは、ウインドデフレクタ３２０の代替的な実施形態である。特に断らない限り、部品に付随する符号は、図１〜８における部品に付随するものと、２００だけ増えていることを除いて、同様である。

前述した実施形態とは違って、ウインドデフレクタ３２０は、第１の状態では負荷がかかっておらず圧縮状態でもない。したがって、換気部３３０は、第１の状態では圧縮状態には保持されていない。その代わりに、圧縮バネ３８４が底部３４０と偏向面３２２とに結合されている。圧縮バネ３８４は、ウインドデフレクタ３２０の第１の状態では、圧縮された負荷状態にある。熱ヒューズ３５０によって負荷が圧縮バネ３８４内に維持されており、その結果、底部３４０と偏向面３２２とが分離することが抑制されている。

圧縮バネ３８４をハウジングで覆って、環境効果から保護することができる。複数のバネを、ウインドデフレクタ３２０の長さに沿って使用し、その長さに沿って一様に又は不規則な間隔で展開することができる。

図１４に例示するのは、ウインドデフレクタ３２０の第２の状態にある図１３の実施形態である。熱ヒューズ３５０が解放されて熱ヒューズ部分３５２になり、圧縮バネ３８５が非負荷状態となって、外向きの力が偏向面３２０と底部３４０とにかかる。その結果、偏向面３２０が持ち上げられて、換気部３３０内の空気流ベント３３２のプロファイルが調整される。

図１５に例示するのは、熱ヒューズ４５０の代替的な実施形態であり、圧縮バネ４５４が、一体化された熱ヒューズ部分４５２の周りに位置している。組み合わされた熱ヒューズ４５０は、複数の実施形態、例えば図１３および１４に示すような実施形態に用いられる。このような実施形態では、圧縮バネを含む圧縮部材を用いてウインドデフレクタの状態を第１の状態から第２の状態に調整する。

図１６〜１８に例示するのは、ウインドデフレクタ５２０の別の実施形態である。各機構を、前述したその他の実施形態又は特徴のいずれかと組み合わせることを必要に応じて行なって、ＰＶアレイとともに取り付けるか又は使用することができる。特に断らない限り、部品に付随する符号は、図１〜８における部品に付随するものと、４００だけ増えていることを除いて、同様である。

図１６及び１７に例示するのは、第１の状態又は第１の構造のウインドデフレクタ５２０である。図１６に例示するのは、ＰＶモジュール５１２からの風上に位置するウインドデフレクタ５２０の側面図である。例示した実施形態では、偏向面５２２は、湾曲部分であってその先端において大気に解放されているものである。偏向面５２２は、全体的に湾曲させることも、部分的に平面とすることも、全体的に平面とすることも、又は任意のそれらの組み合わせとすることもできる。偏向面５２２は、図示するように、偏向面５２２の端部から延びるへり、エッジ、又はフランジ５２３を有することができる。縮尺及び割合は明瞭にするために示したものであり、実施形態間で変わる場合がある。

偏向面５２２は、換気部５３０に結合することもできるし、又は換気部５３０とともに単一要素として一体的に形成することもできる。例示した実施形態では、偏向面５２２と換気部５３０とは単一ユニットであるが、他の実施形態では、それらは複数とすることができる。換気部５３０は、空気を通して流す位置にある空気流ベント５３２を有することができる。空気流ベント５３２のサイズ、幾何学的形状、及び間隔は、実施形態間で変えることができる。

換気部５３０は、底部５４０に、ヒンジ式に、旋回可能に、又は回転可能に接続又は結合することができる。このような結合によって、換気部５３０と偏向面５２２とが回転して、図１８に示し以下に詳細に説明する第２の構造になることができる。底部５４０は、図示では、三角形の構成を有しているが、任意の望ましい支持配置を用いることができる。例えば、矩形断面、側面が開いた正方形断面であって、前面が省略されたものなどであるが、これらに限定されない。

底部５４０は、換気部５３０を屋根５０２から十分に高い位置に支持して、偏向面５２２の回転によって偏向面５２２が屋根５０２に当たらないようにすることができる。底部５４０は、空気流ベントも開口部もないようにすることができる。したがって、底部５４０に衝突する下側の空気５９２を、底部５４０の表面に沿って上向きにして、空気流ベント５３２に通すことができる。空気流ベント５３２の位置を、隣接する風下のＰＶモジュール５１２の下を空気が流れることを可能にする箇所にすることができる。ＰＶモジュール５１２の下方を流れることによって、モジュール動作温度が下がり、換気部５３０内の空気流ベント５３２を省略したデザインよりも性能が向上する。上側の空気５９０は、偏向面５２２によってＰＶモジュール５１２の上方に送られる。

換気部５３０と偏向面５２２とは、熱ヒューズ５５０によって第１の位置に保持されている。熱ヒューズ５５０を、ウインドデフレクタ５２０の先端に沿って、火の接近が予想されるエッジに面して位置させることができる。このようにして、熱ヒューズ５５０を、火が接近する結果、活性化させることができる。

便宜的に、換気部５３０と偏向面５２２とをまとめて、図１６〜１８の実施形態を参照して「上部」と言う。上部は、熱ヒューズ５５０によって第１の位置に維持されている。上部は、接合部５９５において、図１６及び１７に示す第１の位置と図１８に示す第２の位置との間で回転又は旋回することができる。接合部５９５は、ベアリング、ピン留めされた接続部、ヒンジ、同軸スリーブ、又は任意の他のアセンブリであって、説明した機能を実現するのに十分なものとすることができる。第１の位置の接合部５９５は、任意に、圧縮されたねじりバネを含むことができる。他の付勢要素を用いることもできる。例えば、エラストマー物品である。１つの実施形態では、圧縮された線形バネを、底部５４０の上面と偏向面５２２の下面との間に位置させることができる。線形バネは、熱ヒューズ５５０の活性化によっていったん解放されると、伸びて、上部を第２の位置まで動かすことができる。これについては後述する。力の発揮の付勢又は方向は、上部を反時計回りに回転させて第２の位置にするように向けられる。したがって、前述の実施形態に関して説明した換気部の圧縮と同様に、付勢要素は熱ヒューズ５５０によって妨げられている。

図１８に例示するのは、熱ヒューズ５５０が解放されて熱ヒューズ部分５５２になった後の第２の位置のウインドデフレクタ５２０である。接合部５９５は、別の付勢部材又は一体素子（例えばねじりバネ）によって付与される力に従おうと従うまいと、図示したように上部が回転して第２の位置になることを可能にしている。第２の位置では、空気流ベント５３２が塞がれており、偏向面５２２は、炎がウインドデフレクタ５２０を横切って広がることを抑制する位置にある。いくつかの実施形態では、熱ヒューズ５５０の解放又は活性化時に、バネなどの付勢要素で生じるエネルギー無しで上部が第２の位置に回転するよう、上部に重りをつけるか又は釣り合い重りをつけることができる。

少なくとも１つの例示的実施形態が、上述の発明を実施するための形態で提示されてきたが、莫大な数の変型が存在することを認識するべきである。本明細書に記載する例示的実施形態は、特許請求される対象の範囲、適用性、又は構成を限定する意図が全くないこともまた、認識するべきである。むしろ、上述の発明を実施するための形態は、当業者に、説明される実施形態を実践するための簡便な指針を提供するものである。本特許出願が出願される時点での、既知の等価物及び予見可能な等価物を含む、特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、諸要素の機能及び配置に、様々な変更が実施可能であることを理解するべきである。

少なくとも１つの例示的実施形態が、上述の発明を実施するための形態で提示されてきたが、莫大な数の変型が存在することを認識するべきである。本明細書に記載する例示的実施形態は、特許請求される対象の範囲、適用性、又は構成を限定する意図が全くないこともまた、認識するべきである。むしろ、上述の発明を実施するための形態は、当業者に、説明される実施形態を実践するための簡便な指針を提供するものである。本特許出願が出願される時点での、既知の等価物及び予見可能な等価物を含む、特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、諸要素の機能及び配置に、様々な変更が実施可能であることを理解するべきである。
［項目１］
ルーフトップ上の太陽光発電システム用のウインドデフレクタアセンブリであって、
前記ルーフトップの傾斜と角度をなして配向された平面部と、
前記平面部の下方の支持部と、
前記平面部と前記支持部とを接続する圧縮部であって、歪負荷ポジションに保持された圧縮部と、
前記圧縮部を前記歪負荷ポジションに維持する熱解除ヒューズと、を備える、ウインドデフレクタアセンブリ。
［項目２］
前記圧縮部は、前記熱解除ヒューズの解放時に非負荷ポジションに解放される、項目１に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目３］
前記圧縮部は、前記熱解除ヒューズの解放時に前記ルーフトップの傾斜に対する前記平面部の角度を調整する、項目２に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目４］
前記圧縮部は複数の開口部を備える、項目２に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目５］
前記複数の開口部は、前記圧縮部が前記歪負荷ポジションにあるときの第１のプロファイルを有するとともに、前記圧縮部が前記非負荷ポジションにあるときの第２のプロファイルを有し、前記第２のプロファイルは、前記第１のプロファイルと比べて空気流が低減される、項目４に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目６］
前記熱解除ヒューズは、少なくとも部分的にプラスチックからなる、項目１に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目７］
前記平面部、前記支持部、及び前記圧縮部は、単一要素として一体的に形成されている、項目１に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目８］
前記単一要素は、加工されたフラッシングマテリアルを含む、項目７に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目９］
前記平面部は耐火性コーティングを有する、項目８に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
［項目１０］
ルーフトップ太陽光発電システムであって、
ルーフトップアレイを形成する複数の太陽電池モジュールであって、前記ルーフトップアレイは少なくとも１つのエッジを有する、複数の太陽電池モジュールと、
前記ルーフトップアレイの前記エッジに沿って位置し、ヒューズによって第１の構造に拘束されたウインドデフレクタであって、前記第１の構造において、
ルーフトップ上に吹く風をルーフトップアレイの上方に偏向する偏向部と、
前記ルーフトップアレイの下方の空気流を可能にする位置にある複数の開口部を有する換気部と、を有する、ウインドデフレクタと、を備え、
前記ウインドデフレクタは前記ヒューズの解放時に第２の構造をとり、前記第２の構造において、
前記偏向部は前記第１の構造から持ち上げられ、
前記換気部は、前記第１の構造の場合よりも少ない空気流が前記複数の開口部を通過できるような位置にある、ルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１１］
前記ルーフトップアレイは、前記複数の太陽電池モジュールの少なくとも１つが結合されたレールを備え、前記ウインドデフレクタは前記レールに結合される、項目１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１２］
前記ウインドデフレクタは複数のウインドデフレクタの一ユニットであり、前記複数のウインドデフレクタは実質的に前記ルーフトップアレイの前記エッジ全体に沿って延在する、項目１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１３］
前記ウインドデフレクタは実質的に前記ルーフトップアレイ全体の周りに位置する、項目１２に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１４］
前記複数の太陽電池モジュールの少なくとも１つはフレームを備え、前記ウインドデフレクタは前記フレームに結合されている、項目１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１５］
前記ウインドデフレクタは前記ルーフトップの表面に結合されている、項目１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１６］
前記ウインドデフレクタは金属からなる、項目１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１７］
前記偏向部は複数の補強リブを備える、項目１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
［項目１８］
圧縮状態で保持されるウインドデフレクタであって、
平面部と、
前記平面部に結合された支持部であって、前記平面部は前記支持部に対する第１の位置に保持され、前記第１の位置は前記ウインドデフレクタ内に歪みを生じさせる、支持部と、
前記ウインドデフレクタを前記第１の位置に保持するヒューズ手段であって、所定の温度で解放することによって前記ウインドデフレクタを圧縮状態から解放して前記平面部を前記支持部に対する第２の位置に位置させるヒューズ手段と、を備える、ウインドデフレクタ。
［項目１９］
前記ウインドデフレクタは耐火性コーティングを備える、項目１８に記載のウインドデフレクタ。
［項目２０］
前記ウインドデフレクタは金属の湾曲片から構成される、項目１８に記載のウインドデフレクタ。

Claims (20)

1. ルーフトップ上の太陽光発電システム用のウインドデフレクタアセンブリであって、
   前記ルーフトップの傾斜と角度をなして配向された平面部と、
   前記平面部の下方の支持部と、
   前記平面部と前記支持部とを接続する圧縮部であって、歪負荷ポジションに保持された圧縮部と、
   前記圧縮部を前記歪負荷ポジションに維持する熱解除ヒューズと、を備える、ウインドデフレクタアセンブリ。
2. 前記圧縮部は、前記熱解除ヒューズの解放時に非負荷ポジションに解放される、請求項１に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
3. 前記圧縮部は、前記熱解除ヒューズの解放時に前記ルーフトップの傾斜に対する前記平面部の角度を調整する、請求項２に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
4. 前記圧縮部は複数の開口部を備える、請求項２に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
5. 前記複数の開口部は、前記圧縮部が前記歪負荷ポジションにあるときの第１のプロファイルを有するとともに、前記圧縮部が前記非負荷ポジションにあるときの第２のプロファイルを有し、前記第２のプロファイルは、前記第１のプロファイルと比べて空気流が低減される、請求項４に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
6. 前記熱解除ヒューズは、少なくとも部分的にプラスチックからなる、請求項１に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
7. 前記平面部、前記支持部、及び前記圧縮部は、単一要素として一体的に形成されている、請求項１に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
8. 前記単一要素は、加工されたフラッシングマテリアルを含む、請求項７に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
9. 前記平面部は耐火性コーティングを有する、請求項８に記載のウインドデフレクタアセンブリ。
10. ルーフトップ太陽光発電システムであって、
    ルーフトップアレイを形成する複数の太陽電池モジュールであって、前記ルーフトップアレイは少なくとも１つのエッジを有する、複数の太陽電池モジュールと、
    前記ルーフトップアレイの前記エッジに沿って位置し、ヒューズによって第１の構造に拘束されたウインドデフレクタであって、前記第１の構造において、
    ルーフトップ上に吹く風をルーフトップアレイの上方に偏向する偏向部と、
    前記ルーフトップアレイの下方の空気流を可能にする位置にある複数の開口部を有する換気部と、を有する、ウインドデフレクタと、を備え、
    前記ウインドデフレクタは前記ヒューズの解放時に第２の構造をとり、前記第２の構造において、
    前記偏向部は前記第１の構造から持ち上げられ、
    前記換気部は、前記第１の構造の場合よりも少ない空気流が前記複数の開口部を通過できるような位置にある、ルーフトップ太陽光発電システム。
11. 前記ルーフトップアレイは、前記複数の太陽電池モジュールの少なくとも１つが結合されたレールを備え、前記ウインドデフレクタは前記レールに結合される、請求項１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
12. 前記ウインドデフレクタは複数のウインドデフレクタの一ユニットであり、前記複数のウインドデフレクタは実質的に前記ルーフトップアレイの前記エッジ全体に沿って延在する、請求項１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
13. 前記ウインドデフレクタは実質的に前記ルーフトップアレイ全体の周りに位置する、請求項１２に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
14. 前記複数の太陽電池モジュールの少なくとも１つはフレームを備え、前記ウインドデフレクタは前記フレームに結合されている、請求項１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
15. 前記ウインドデフレクタは前記ルーフトップの表面に結合されている、請求項１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
16. 前記ウインドデフレクタは金属からなる、請求項１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
17. 前記偏向部は複数の補強リブを備える、請求項１０に記載のルーフトップ太陽光発電システム。
18. 圧縮状態で保持されるウインドデフレクタであって、
    平面部と、
    前記平面部に結合された支持部であって、前記平面部は前記支持部に対する第１の位置に保持され、前記第１の位置は前記ウインドデフレクタ内に歪みを生じさせる、支持部と、
    前記ウインドデフレクタを前記第１の位置に保持するヒューズ手段であって、所定の温度で解放することによって前記ウインドデフレクタを圧縮状態から解放して前記平面部を前記支持部に対する第２の位置に位置させるヒューズ手段と、を備える、ウインドデフレクタ。
19. 前記ウインドデフレクタは耐火性コーティングを備える、請求項１８に記載のウインドデフレクタ。
20. 前記ウインドデフレクタは金属の湾曲片から構成される、請求項１８に記載のウインドデフレクタ。

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