JP5302841B2

JP5302841B2 - ルーバー装置

Info

Publication number: JP5302841B2
Application number: JP2009234307A
Authority: JP
Inventors: 和彦梅田; 泰生天目; 公一長瀬; 恵英若山
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-10-08
Also published as: JP2011080289A

Description

本発明は、ルーバー装置に関する。

ルーバーは、建物の外面に設置されることで、通風や内部からの眺望を確保しつつ、遮光を行い、建物本体や建物の内部の温度上昇を抑制する。

このようなルーバーは、比較的広い面積を確保することができるため、このルーバーに太陽電池モジュールを配設することで、ルーバーの表面積の有効利用を図る場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３０３５２７号公報

ところが、ルーバーの表面には、隣接する他のルーバーの影になる部分が発生するため、ルーバーの表面積の全体を太陽光発電に使用することはできなかった。また、天候が曇り等の場合には、発電に必要な照射量を確保できない場合があった。

本発明は、ルーバーの表面を有効に活用して、自然エネルギーによる発電量の増大を図るルーバー装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明のルーバー装置は、複数のルーバーと、前記複数のルーバーを支持する支持部材と、前記支持部材の前方に配設された反射パネルと、を備えていて、前記ルーバーが、ルーバー本体と、前記ルーバー本体の表面に設置された太陽電池モジュールと、前記ルーバー本体の背面に形成された反射板と、を有し、前記反射パネルおよび前記反射板は、反射指向性を備えた材質からなり、前記反射パネルに照射された日光が当該反射パネルと前記反射板とを介して前記太陽電池モジュールに照射されるように構成されていることを特徴としている。

かかるルーバー装置によれば、太陽電池モジュールに直接照射される日光に加えて、反射パネルに照射された日光が当該反射パネルと反射板とで反射した後、太陽電池モジュールに照射されるため、太陽電池モジュールの受光量が増加する。そのため、太陽電池モジュールによる発電量が増加し、効率的にエネルギーを供給することが可能となる。
また、自然エネルギーを有効に活用することで、燃料等の消費量を減らし、二酸化炭素（ＣＯ_２）排出量の削減を図ることができる。

前記反射板および前記反射パネルの表面は鏡面状であることが望ましい。

また、前記反射パネルが凹状に形成されていれば、入射光を集約して反射させることが可能となる。

また、前記ルーバーおよび前記反射パネルが、日光の照射角度に応じて角度の変化が可能となるように設置されていれば、反射パネルに照射された日光の角度を三次元的に調節することが可能となり、効率的に太陽電池モジュールに照射させることが可能となる。

本発明のルーバー装置によれば、ルーバーの表面を有効に活用して、自然エネルギーによる発電量の増大を図ることが可能となる。

本発明の好適な実施の形態に係るルーバー装置を模式的に示す側面図である。図1のルーバーの機能を示す模式図である。第一実施形態のルーバー装置の機能を示す側面図である。第二実施形態のルーバー装置を模式的に示す正面図である。（ａ）および（ｂ）は図４のルーバー装置の機能を示す模式図である。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜第一実施形態＞
第一実施形態では、図１に示すように、建物等の構造物Ｔの壁面に沿って配設されたルーバー装置１について説明する。

ルーバー装置１は、複数のルーバー１０，１０，…と、複数のルーバー１０，１０，…を支持する支柱（支持部材）２０と、支持部材２０の前方に配設された反射パネル３０と、を備えて構成されている。

ルーバー装置１は、複数のルーバー１０，１０，…により、日光Ｓが直接構造物Ｔに照射することを防止すると同時に、ルーバー１０同士の間からの通風Ａと、建物Ｔからの眺望が確保することが可能となるように構成されている。

ルーバー１０は、上下に配設された他のルーバー１０との間に所定の間隔をあけた状態で、支柱２０に横架されている。なお、ルーバー１０を支持する支柱２０の本数や配置は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

ルーバー１０は、支柱２０に回転可能に固定されており、水平軸回りに回動する結果、ルーバー１０の先端側（建物Ｔと反対側の端部）が上下動することで、反射パネル３０を反射してルーバー１０の背面側に照射された反射光Ｓ１の照射方向を変化させること（一軸追尾すること）が可能に構成されている。

本実施形態のルーバー１０は、図２に示すように、ルーバー本体１１と、ルーバー本体１１の表面に配設された太陽電池モジュール１２と、ルーバー本体１１の背面に形成された反射板１３とを備えて構成されている。

ルーバー本体１１は、アルミニウム合金により構成された平板状の部材である。ルーバー本体１１の形状寸法やルーバー本体１１を構成する材料は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

ルーバー本体１１の日光Ｓが直接照射する側の表面には太陽電池モジュール１２が設置されており、反対側の背面には反射板１３が設置されている。

太陽電池モジュール１２は、複数枚の太陽電池セル１２ａと、太陽電池セル１２ａを挟持する２枚のガラス製のカバー板１２ｂ，１２ｂと、により構成されている。なお、図２における符号１２ｃは、カバー板１２ｂ，１２ｂを固定する固定部材である。

本実施形態では、太陽電池セル１２ａとして、矩形状のものを採用し、ルーバー本体１１の表面において、各太陽電池セル１２ａを所定の間隔をあけて配置している。

太陽電池セル１２ａは、その表面に透明素材からなるカバー板１２ｂが配設されていることで、保護されている。また、太陽電池セル１２ａは、ルーバー本体１１との間に配設されたカバー板１２ｂを介してルーバー本体１１の表面に固定されている。

なお、太陽電池モジュール１２の構成は前記の構成に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
例えば、太陽電池セル１２ａを、バックシートを介してルーバー本体１１の表面に固定してその上にカバー板１２ｂを設置することにより構成してもよいし、太陽電池セル１２ａを直接ルーバー本体１１の表面に設置し、その上にカバー板１２ｂを設置してもよい。

また、本実施形態では、複数枚の結晶シリコン系の太陽電池セル１２ａを上下左右に並設することにより太陽電池モジュール１２を構成するものとしたが、１枚または数枚のフィルムタイプの太陽電池セル１２ａをルーバー本体１１の表面に設置してもよい。

反射板１３は、表面が鏡面状であって、反射指向性を備えた材質により構成されている。反射板１３は、反射パネル３０に照射されて反射した反射光Ｓ１を、下方に配設されたルーバー１０の太陽電池モジュール１２に照射するように配置されている。
なお、反射板１３は、反射指向性を備えていればよく、必ずしも鏡面状である必要はない。

支柱２０は、ルーバー１０を支持する部材であって、図１に示すように、構造物Ｔの壁面に沿って立設されている。本実施形態では、構造物Ｔの前に並設された２本の支柱２０によりルーバー１０，１０，…を支持するものとする。

支柱２０の構成は限定されるものではないが、本実施形態では、Ｈ型鋼により構成する。また、支柱２０は図示しないブラケットを介して構造物Ｔに固定されている。なお、支柱２０の固定方法は限定されるものではなく、例えば自立していてもよい。

反射パネル３０は、表面が鏡面状の反射指向性を備えた板材からなり、照射された日光Ｓを反射板１３方向に反射するように構成されている。なお、反射パネル３０は、反射指向性を備えていればよく、必ずしも鏡面状である必要はない。

本実施形態では、反射パネル３０として、複数枚のパネル部材３１，３１，…を並設することにより構成する。なお、反射パネル３０の構成は限定されるものではなく、例えば１枚のパネル部材により構成されていてもよい。また本実施形態では、平板状の反射パネル３０を使用する場合について説明するが、反射パネル３０の形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。例えば、反射パネル３０を凹状に形成することで、反射パネル３０の表面に照射された日光Ｓを一定方向に集約して反射させるものとしてもよい。

また、本実施形態では、反射パネル３０を建物Ｔの本体部よりも低いエントランス（低層部）Ｔ１の屋上に設置するが、反射パネル３０の設置箇所は限定されるものではなく、地面や隣接する他の低層建物の屋上や駐車場の屋根等に適宜設置してもよい。また、反射パネル３０は、建物Ｔの低層階から、庇状に張り出させた状態で配置してもよい。

なお、反射パネル３０は、太陽を追尾する機能（一軸追尾または二軸追尾）を備えており、日光Ｓの照射角度に応じて角度の変化（水平軸回りの回転）が可能となるように設置されている。

以上、本実施形態のルーバー装置１によれば、反射パネル３０に照射された日光Ｓが、反射パネル３０と反射板１３とを介して太陽電池モジュール１２に照射されるように構成されているため、太陽電池モジュール１２には、直接照射される日光Ｓに加えて反射光Ｓ１が照射されるため、発電効率が向上する。

また、反射板１３の角度を調節することで、太陽電池モジュール１２に照射される反射光Ｓ１の照射位置を調節することが可能なため、直射日光では照射することのなかった部分にも反射光Ｓ１を照射させることができ、ルーバー１０の表面全体を太陽電池として有効に利用することが可能となる。そのため、ルーバー装置１の表面積を有効に活用して、効率的にエネルギーを供給することができる。

また、自然エネルギーを有効に活用することで、燃料等の消費量を減らし、二酸化炭素（ＣＯ_２）排出量の削減を図ることができる。

反射板１３および反射パネル３０の表面は鏡面状に形成されているため、日光Ｓは正反射（鏡面反射）する。そのため、反射光Ｓ１を太陽電池モジュール１２に照射させるための反射板１３および反射パネル３０の角度調節を、容易に行うことができる。

また、ルーバー１０および反射パネル３０が、日光Ｓの照射角度に応じて角度の変化が可能となるように設置されているため、反射パネル３０に照射された日光Ｓの角度を三次元的に調節することが可能となる。したがって、太陽電池モジュール１２に日光Ｓ（反射光Ｓ１）を効率的に照射させることが可能となる。
例えば、太陽の位置が高く、反射パネル３０に対する反射光Ｓ１の反射角αが大きい場合には、図３に示すように、エントランスＴ１の屋上に対するパネル部材３１の傾斜角を小さくする（水平に近づける）とともに、ルーバー１０の建物Ｔの壁面に対するスラット角βを大きくすることで、太陽電池モジュール１２に反射光Ｓ１を効率的に照射させることが可能となる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態のルーバー装置２は、図４に示すように反射パネル３０を構成する各パネル部材３１が断面視凹状に形成されている点で、パネル部材３１が平板状に形成されている第１実施形態のルーバー装置１と異なっている。

反射パネル３０は、複数のパネル部材３１，３１，…を並設することにより構成されている。
各パネル部材３１は、パラボリックカーブにより樋状に形成された部材であって、表面が鏡面状の反射指向性を備えた部材である。

第二実施形態では、太陽の位置に応じて各パネル部材３１の表面の向きを変化させることで、効率的に反射光Ｓ１を反射板１３に照射させるものとする。

つまり、第二実施形態のルーバー装置１は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、太陽の位置（例えば午前と午後）の変化に応じて、パネル部材３１について、建物Ｔと直交する水平軸（図５の紙面表裏方向の軸）回りに回転させることで追尾（一軸追尾）させるものとする。例えば、午前は図５（ａ）に示すように、各パネル部材３１の表面が東側（図５において右側）を向いており、午後は図５（ｂ）に示すように、各パネル部材３１の表面が西側（図５において左側）を向くことで追尾する。

なお、パネル部材３１は、必ずしも一軸追尾可能に構成されている必要はなく、固定されていてもよいし、二軸追尾可能に構成されていてもよい。

この他の第二実施形態に係るルーバー装置１の構成およびその作用効果は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施形態では、ルーバー本体１１の背面に反射板１３を設置するものとしたが、ルーバー本体１１の背面を鏡面状に仕上げることで反射板１３を形成してもよく、反射板１３は必ずしもルーバー本体１１と別部材により構成する必要はない。

また、前記実施形態では、ルーバー１０および反射パネル３０を角度の変更が可能となるように配置したが、ルーバー１０および反射パネル３０は、必ずしも角度の変更が可能となるように配置されている必要ない。また、ルーバー１０または反射パネル３０のいずれか一方のみが日光Ｓの照射方向に応じて角度の変化が可能となるように構成されていてもよい。

また、反射板１３の表面を凹状（凹面）に形成することで反射光Ｓ１を集約して太陽電池モジュール１２に照射させる構成としてもよい。
また、反射板１３と反射パネル３０との両方を凹面としてもよい。

ルーバー装置１が設置される建物Ｔ（構造物）の用途、形状、規模等は限定されるものではない。

１，２ルーバー装置
１０ルーバー
１１ルーバー本体
１２太陽電池モジュール
１３反射板
２０支柱（支持部材）
３０反射パネル
Ｓ日光
Ｔ建物

Claims

複数のルーバーと、前記複数のルーバーを支持する支持部材と、前記支持部材の前方に配設された反射パネルと、を備えるルーバー装置であって、
前記ルーバーが、ルーバー本体と、前記ルーバー本体の表面に設置された太陽電池モジュールと、前記ルーバー本体の背面に形成された反射板と、を有していて、
前記反射パネルおよび前記反射板は、反射指向性を備えた材質からなり、前記反射パネルに照射された日光が当該反射パネルと前記反射板とを介して前記太陽電池モジュールに照射されるように構成されていることを特徴とする、ルーバー装置。
前記反射板および前記反射パネルの表面が鏡面状であることを特徴とする、請求項１に記載のルーバー装置。
前記反射パネルが凹状に形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のルーバー装置。
前記ルーバーおよび前記反射パネルが、日光の照射角度に応じて角度の変化が可能となるように設置されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のルーバー装置。