JP3168546U - ソーラーパネル用消雪装置 - Google Patents

Abstract

【課題】建築物屋根上のソーラーパネルのみに留まらず、建築物屋根および建築物に近接する地上施設をも、従前までに比較して格段に低コストにて消雪可能とする新たなソーラーパネル用消雪技術を提供する。【解決手段】対象建築物に近接する敷地に、所望面積の消雪を可能とする如く配管、敷設した既設または新設の消雪パイプ２１と、該消雪パイプに給水可能な給水源３とからなる地上消雪施設２の該消雪パイプ２１適所に送水栓２２を特設する。さらに、該地上消雪施設２に近接する建築物８屋根８０上ソーラーパネル４，４，……傾斜面上端縁に添って散水管６，６を配設し、該散水管６，６に連結した上昇管５下端の水抜栓５０と、消雪パイプ２１の送水栓２２とを連結管７で連結してソーラーパネル用消雪装置１とする。【選択図】図１

Description

この考案は、屋外施設用の消雪技術に関連するものであり、特に、屋外に設置した太陽光発電装置用の消雪装置を製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。

（着目点）
化石燃料枯渇への危機感や、地球温暖化の原因物質とされる二酸化炭素の排出量削減などと云った社会的課題の解決策の一つとして、近年、広く普及し始めているものに、発電用太陽電池モジュール、所謂ソーラーパネルがあり、一般住宅の屋根面上や、企業の工場、事務所などの敷地や屋上などに多く設置されるようになってきているが、太陽光を効率的に吸収するためには、当然のこととして屋外に設置しなければならず、埃や枯葉、野鳥の糞などの付着や汚れ、または積雪などによって表面が隠蔽されてしまうと、設置当初の発電効率を維持できなくなってしまうという欠点があり、効率的に発電するには、それら汚れが目立つようになったときには高所作業による洗浄を行ったり、積雪の場合には除雪するなど、利用者に大きな負担を課すこととなっていた。

（従来の技術）
（従来の技術）
こうした状況を反映し、その打開策となるような提案もこれまでに散見されない訳ではない。
例えば、下記の特許文献１（１）ないし１（３）に提案されているものに代表されるように、ソーラーパネルに散水して消雪可能としたもの、または、散水しながら回転ブラシなどで自動的にブラッシング洗浄可能としたものや、同特許文献１の（４）ないし同１（８）に見られるような、ソーラーパネルそれ自体に発熱機能をもたせ、パネル上に着雪した場合には、自動的にそれを感知して消雪可能としたものなどが散見される。

前者特許文献１（１）ないし１（８）に示されているような洗浄機能や、融雪機能を有したソーラーパネルなどは、ソーラーパネル上の積雪を自動的に消雪可能であり、高所作業などの利用者負担を大幅に削減できるという利点を有するものとなっているが、一般に、屋根上に着雪がある場合には、建築物に隣接する駐車場やエントランスなどの地上施設にも積雪し、地上での除雪作業を強いられるものとなっていて、こうした地上での除雪作業を解消しようとすると、屋根上の消雪設備とは別に、こうした地上施設専用の融雪設備も個別に設置する必要があり、利用者への経済的負担を増大する要因となっていた。
（１）特開２００８−２８２８３７号公報 （２）特開２０１０−２８７８６７号公報 （３）特開２０１１−３６８３３号公報 （４）特開平９−５５５２３号公報 （５）特開２０００−５５４８０号公報 （６）特開２００２−３１４１３号公報 （７）特開２００４−３６３３８１号公報 （８）特開２００６−２９６６８号公報

（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のあるソーラーパネル用の各種消雪技術などは、何れも、設置対象となる建築物に隣接または近接する地上施設の除雪を同時に行うことができず、地上における除雪作業の多大な負担を解消できないという欠点が残るものであり、これまで住宅の屋根上にソーラーパネルを設置し、自然環境に優しい生活の実現化に努めてきたが、冬期に屋根上の着雪によって発電効率が著しく低下してしまうという問題に悩まされ、しかも地上の積雪は別の消雪設備で消雪しなければならず、電力や燃料の消費量が嵩んでしまうという現状に憂慮し、ソーラーパネルのみに留まらず、建築物屋根および建築物に近接する地上施設をも消雪可能とするための構成につき、更なる改善の可能性を痛感するに至ったものである。

（考案の目的）
そこで、この考案は、建築物屋根上のソーラーパネルのみに留まらず、建築物屋根および建築物に近接する地上施設をも、従前までに比較して格段に低コストにて消雪可能とする新たなソーラーパネル用消雪技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造のソーラーパネル用消雪装置を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの考案を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。

（考案の構成）
図面に示すこの考案を代表する実施例からも明確に理解されるように、この考案のソーラーパネル用消雪装置は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、対象建築物に近接する敷地に、所望面積の消雪を可能とする如く配管、敷設した既設または新設の消雪パイプと、該消雪パイプに給水可能な給水源とからなる地上消雪施設に対し、該地上消雪施設とは別に、近接する当該建築物屋根上には、太陽光を効率的に受光可能とする向きと傾斜姿勢とした既設または新設のソーラーパネルを配設すると共に、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添い、それら各ソーラーパネル上面に均質且つ万遍なく散水可能とする複数個の散水孔を穿設してなる散水管を配設したものとする一方、当該地上消雪施設消雪パイプに特設した送水栓から、当該建築物屋根上にソーラーパネル用として配管してある散水管に連結した上昇管下端の水抜栓に向け、連結管を介して地上消雪施設からの水を供給可能とした構成を要旨とするソーラーパネル用消雪装置である。

この基本的な構成からなるソーラーパネル用消雪装置は、その表現を変えて示すならば、対象建築物に近接する敷地に、所望面積の消雪を可能とする如く配管、敷設した既設または新設の消雪パイプと、該消雪パイプに給水可能な給水源とからなる地上消雪施設に対し、該地上消雪施設とは別に、近接する当該建築物屋根上には、太陽光を効率的に受光可能とする向きと傾斜姿勢とした既設または新設のソーラーパネルを配設すると共に、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添い、それら各ソーラーパネル上面に均質且つ万遍なく散水可能とする複数個の散水孔を穿設してなる散水管を配設したものとする一方、当該地上消雪施設消雪パイプに特設した送水栓から、当該建築物屋根上にソーラーパネル用として配管してある散水管に連結した上昇管下端の水抜栓に向け、連結管を介して地上消雪施設からの水を供給可能なものとし、当該給水源からの給水を受けた地上消雪施設消雪パイプが、対象建築物に近接する敷地の所望面積を消雪し、該消雪パイプから連結管および上昇管を経、各散水管散水孔から満遍なく散水し、各ソーラーパネル上面、および、建築物屋根の消雪を可能としてなるものとした構成からなるソーラーパネル用消雪装置となる。

以上のとおり、この考案のソーラーパネル用消雪装置によれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、既設または新設の地上消雪施設用の給水を建築物屋根、および同屋根上のソーラーパネル上面の消雪にも有効に利用可能で、それらの消雪に要するエネルギー消費量を格段に削減し、且つ、屋根上の危険な雪降ろし作業や、地上の過酷な除雪作業を悉く解消し、設置者の除雪負担と経済的負担とを大幅に低減することができるという秀れた特徴が得られるものである。

加えて、上昇管各上端が、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添って配管した各散水管夫々の両端間中央位置に接続し、各散水孔からの散水圧力を左右対称、均等化可能なものとしてなるものは、より少ない散水量で一段と効率的に各ソーラーパネル上面全体、および、建築物屋根の消雪を実現化するものとなる。

上記したとおりの構成からなるこの考案の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
地上消雪施設は、対象としている建築物に近接する敷地を、給水の流通および／または循環によって消雪可能とする機能を担い、所望面積の消雪を可能とする如く配管、敷設した既設または新設の消雪パイプと、該消雪パイプに給水可能な給水源とからなるものとしなければならず、対象となる地上施設は、駐車場、エントランス、テラス、歩道、庭など、あらゆる施設を対象とするものであり、給水源は、自然の水圧で対象建築物の屋根上まで上昇可能な地下水源、ポンプなどで加圧した地下水源、ボイラーなどで加温した地下水源や水道など、最終的に対象建築物屋根上で散水しても良い程度に清浄な水源とすべきである。

消雪パイプは、地上消雪施設の一部を構成するものであって、対象建築物に近接する敷地に配管、埋設し、給水源からの給水を流通および／または循環し、所定面積に渡って放熱、消雪可能とする機能を担うものであり、伝熱性を有し、漏水しないよう循環可能な配管とすべきであり、既存の融雪用のパイプを利用することが可能である外、新設した消雪パイプとすることが可能であり、後述する実施例で触れるように、密閉型のものとするのが望ましいが、より効果的な消雪効果を必要とする場合などには散水型のものとすることも可能である。

送水栓は、消雪パイプ適所に上昇管へと繋がる連結管を接続すると共に、連結管がわへの止水・送水切替え操作を可能とする機能を担い、地上の利用者が直接開閉操作可能なバルブからなるものや、屋内などに設置された制御パネルから遠隔操作可能な制御バルブなどからなるものとすることが可能であり、積雪量や気温などの変化に応じて散水管からの散水量を自動的にか、利用者の直接的な操作によるかの何れかで調節可能なものとするのが望ましい。

ソーラーパネルは、対象建築物屋根上に降り注ぐ太陽光および／または太陽熱を受け、発電や蓄熱などして利用可能な電気や熱エネルギーに変換可能とする機能を担い、太陽光を効率的に受光可能とする向きと傾斜姿勢とした既設または新設の太陽光パネルとしなければならず、より具体的には、発電用太陽電池モジュールということができ、また、太陽熱温水器の集熱器に置き換えることが可能である。

上昇管は、給水源から地上消雪施設消雪パイプおよび連結管を経て供給された水を対象建築物屋根上の散水管に供給可能とする機能を担うものであり、その下端と、連結管との間に水抜栓を設けたものとしなければならず、その上端が、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添って配管した各散水管夫々の両端間中央位置に接続し、各散水孔からの散水圧力を左右対称、均等化可能なものとするのが望ましく、断熱材で被覆したものとすると好都合のものとなる。

水抜栓は、上昇管および散水管に供給した水が凍結するのを防止可能とする機能を担うものであり、開操作して給水可能とし、閉操作して上昇管および散水管内の水を排水可能とするものとしなければならず、利用者が直接開閉操作可能な位置に設置したものとするのが望ましい。

散水管は、建築物屋根上に傾斜姿勢で設置した各ソーラーパネルの傾斜面上端縁付近から水を散布し、消雪可能とする機能を担うものであり、上昇管の上端を適所に接続し、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添って複数個の散水孔を均質に配置してなるものとしなければならず、各散水管夫々の両端間中央位置に上昇管の上端を接続し、各散水孔からの散水圧力を左右対称、均等化可能なものとするのが望ましく、各散水孔を除く範囲を断熱材で被覆したものとするのが良く、各散水孔は個々に、散水量を調整可能なバルブ機構を有するものとしたり、散水角度を調節可能な首振り機構を有するノズルなどを装着してなるものとすることができる。

連結管は、地上消雪施設消雪パイプに特設した送水栓と、上昇管下端の水抜栓との間を連結可能とする機能を担い、地上消雪施設から対象建築物までの距離に渡って配管したものとしなければならず、地中に埋設するか、断熱材で被覆するなどして充分な保温性を確保したものとするのが望ましい。
以下では、図面に示すこの考案を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。

図面は、この考案のソーラーパネル用消雪装置の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
ソーラーパネル用消雪装置を示す斜視図である。 対象建築物への配管設置状態を示す斜視図である。 ソーラーパネルに設置した散水管を示す斜視図である。

図１のソーラーパネル用消雪装置の斜視図、図２の対象建築物の配管設置状態の斜視図、および、図３のソーラーパネルに設置した散水管の斜視図に示す事例は、給水源３を有する地上消雪施設２の消雪パイプ２１に送水栓２２を特設し、該地上消雪施設２に近接する建築物８の屋根８０上ソーラーパネル４，４，……傾斜面上端縁に添って散水管６，６を配設し、該散水管６，６に連結した上昇管５下端の水抜栓５０と、消雪パイプ２１の送水栓２２とを連結管７で連結してなるものとした、この考案のソーラーパネル用消雪装置における代表的な一実施例を示すものである。

それら各図からも明確に把握できるとおり、この考案のソーラーパネル用消雪装置１は、対象建築物８に近接する敷地２０に、駐車場やエントランスなどの所望面積の消雪を可能とする如く消雪パイプ２１を配管、敷設し、該消雪パイプ２１の給水端には、水道に接続したボイラーか、地下水汲上用ポンプかの何れか一方の給水源３を接続し、同消雪パイプ２１の送水端には送水栓２２を設けて地上消雪施設２とする一方、該地上消雪施設２とは別に、近接する当該建築物８屋根８０上には、太陽光を効率的に受光可能とする向きと傾斜姿勢としたソーラーパネル４，４，……を配設すると共に、各ソーラーパネル４，４，……の傾斜面上端縁に添い、それら各ソーラーパネル４，４，……上面に均質且つ万遍なく散水可能とする複数個の散水孔６０，６０，……を穿設してなる散水管６，６を配し、各ソーラーパネル４，４，……用の設置フレーム（図示せず）に対し、複数の取付金具にて各所を固定、支持したものとし、各散水管６，６夫々の両端間中央位置に上昇管５の各上端を接続した上、同上昇管５下端に設けた水抜栓５０と、当該地上消雪施設２消雪パイプ２１に特設した送水栓２２との間を連結管７で接続してなるものとしてある。

地上消雪施設２の消雪パイプ２１は、密閉型で給水源３から供給された水を送水栓２２まで流通および／または循環するようにしたものとするのが望ましいが、図１および図２中に示すように、該消雪パイプ２１の配管、敷設方向に添って複数の散水口２３，２３，……を等間隔に配置、形成し、地上に散水可能なものとすることができる。

（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの考案のソーラーパネル用消雪装置１は、図１ないし図３に示すように、地上消雪施設２の給水源３から消雪パイプ２１に給水すると、送水栓２２の開閉に関わらず、給水が循環または散水して敷設敷地２０を消雪することが可能であり、さらに、水抜栓５０が開放状態にあるのを確認してから該送水栓２２を開らくと、消雪パイプ２１の送水端から送出される給水が、連結管７、上昇管５を通じて対象建築物８屋根８０上まで上昇し、各散水管６，６の各散水孔６０，６０，……から、各ソーラーパネル４，４，……上面に上縁がわから均質且つ万遍無く散水、流下し、各ソーラーパネル４，４，……上面に留まらず、対象建築物８屋根８０上を消雪するものとなる。

ソーラーパネル用消雪装置１の散水を停止するには、給水源３からの給水を停止し、送水栓２２を閉じた上、水抜栓５０を閉鎖し、連結管７および上昇管５内に残る水を排水し、凍結を防止することが可能となる。

（結 び）
叙述の如く、この考案のソーラーパネル用消雪装置は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、既設の地上消雪施設やソーラーパネルなどをそのまま利用することができ、既にそれらの施設を設置済みの場合にも、格段に経済的に設置、利用することが可能で、従前からのソーラーパネル用の消雪技術に比較して、設置作業も簡単で、建築物屋根上の雪降ろし作業を不要とすることができるばかりでなく、地上における除雪作業の負担も大幅に軽減することができる上、融雪に要する燃料費を格段に軽減化して遥かに経済的なものとすることができ、ソーラーパネルの着雪による発電力低下に悩まされている企業や一般家庭はもとより、ソーラーパネルの普及を推進する太陽電池業界、および、建築業界においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。

１ ソーラーパネル用消雪装置
２ 地上消雪施設
２０ 同 敷設敷地
２１ 同 消雪パイプ
２２ 同 送水栓
２３ 同 散水口
３ 給水源
４ ソーラーパネル
５ 上昇管
５０ 同 水抜栓
６ 散水管
６０ 同 散水孔
７ 連結管
８ 対象建築物
８０ 同 屋根

Claims (3)

1. 対象建築物に近接する敷地に、所望面積の消雪を可能とする如く配管、敷設した既設または新設の消雪パイプと、該消雪パイプに給水可能な給水源とからなる地上消雪施設に対し、該地上消雪施設とは別に、近接する当該建築物屋根上には、太陽光を効率的に受光可能とする向きと傾斜姿勢とした既設または新設のソーラーパネルを配設すると共に、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添い、それら各ソーラーパネル上面に均質且つ万遍なく散水可能とする複数個の散水孔を穿設してなる散水管を配設したものとする一方、当該地上消雪施設消雪パイプに特設した送水栓から、当該建築物屋根上にソーラーパネル用として配管してある散水管に連結した上昇管下端の水抜栓に向け、連結管を介して地上消雪施設からの水を供給可能としたことを特徴とするソーラーパネル用消雪装置。
2. 対象建築物に近接する敷地に、所望面積の消雪を可能とする如く配管、敷設した既設または新設の消雪パイプと、該消雪パイプに給水可能な給水源とからなる地上消雪施設に対し、該地上消雪施設とは別に、近接する当該建築物屋根上には、太陽光を効率的に受光可能とする向きと傾斜姿勢とした既設または新設のソーラーパネルを配設すると共に、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添い、それら各ソーラーパネル上面に均質且つ万遍なく散水可能とする複数個の散水孔を穿設してなる散水管を配設したものとする一方、当該地上消雪施設消雪パイプに特設した送水栓から、当該建築物屋根上にソーラーパネル用として配管してある散水管に連結した上昇管下端の水抜栓に向け、連結管を介して地上消雪施設からの水を供給可能なものとし、当該給水源からの給水を受けた地上消雪施設消雪パイプが、対象建築物に近接する敷地の所望面積を消雪し、該消雪パイプから連結管および上昇管を経、各散水管散水孔から満遍なく散水し、各ソーラーパネル上面、および、建築物屋根の消雪を可能としてなるものとしたことを特徴とするソーラーパネル用消雪装置。
3. 上昇管各上端が、各ソーラーパネルの傾斜面上端縁に添って配管した各散水管夫々の両端間中央位置に接続し、各散水孔からの散水圧力を左右対称、均等化可能なものとしてなる、請求項１または２何れか一記載のソーラーパネル用消雪装置。

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