JP2005067472A - サンルーフ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車室内環境を悪化させることなく、太陽電池の発電効率を向上させることができるサンルーフ装置を提供する。
【解決手段】 サンルーフ装置１０は、サンルーフガラスパネル１２と、該サンルーフガラスパネル１２に対向配置されるサンシェード１４とを備えている。サンルーフガラスパネル１２のサンシェード１４側の端面１２ａには、一側及び他側からの照射光のエネルギーをそれぞれ電気エネルギーに変換する採光可能な太陽電池１５が貼着されている。サンシェード１４のサンルーフガラスパネル１２側の端面１４ａには、反射材２５が貼着されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、太陽電池を備えたサンルーフ装置に関するものである。

従来、太陽電池を備えたサンルーフ装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。このサンルーフ装置は、サンルーフガラスパネルに対向配置されたサンシェードに太陽電池と換気ファンを取り付けて換気を行うものである。
特開昭６１−１３２４０７号公報（第１図及び第２図）

ところで、サンシェードは、手動で操作するために通常軽量であり、その剛性も低いことが一般的である。従って、このサンシェードに太陽電池を取り付ける形態では、サンシェードの変形によってその性能が劣化する可能性がある。一方、これに対処するためサンシェードを剛性の高い材料で形成すると、質量増加を招いてその操作性を損なうことになる。

また、このサンルーフ装置では、サンルーフガラスパネルとサンシェードとの間に空間が形成されている。このため、例えばこれらに対し太陽光が斜めに入射する状況では、サンルーフガラスパネルが装着されるルーフの周縁部の影やサンルーフガラスパネルを透過した光の散乱の影響をその分受けることで太陽電池での発電効率が悪化する。

さらに、太陽電池での発電効率を向上させるためには、サンルーフガラスパネルによる遮光機能を抑制することになる。このため、サンシェードのみを開けて採光する場合には、サンルーフガラスパネルを介して直射日光を受けるような状態になり、温度上昇など車室内環境の悪化を余儀なくされる。

本発明の目的は、車室内環境を悪化させることなく、太陽電池の発電効率を向上させることができるサンルーフ装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、サンルーフガラスパネルと、該サンルーフガラスパネルに対向配置されるサンシェードとを備えたサンルーフ装置において、前記サンルーフガラスパネルの前記サンシェード側の端面に貼着されて一側及び他側からの照射光のエネルギーをそれぞれ電気エネルギーに変換する採光可能な太陽電池と、前記サンシェードの前記サンルーフガラスパネル側の端面に貼着された反射材とを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサンルーフ装置において、前記太陽電池は、複数の貫通孔にて採光可能に形成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のサンルーフ装置において、前記太陽電池は、採光可能な材質で形成されていることを要旨とする。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、サンルーフガラスパネルを透過した一側からの照射光は、太陽電池によりそのエネルギーが電気エネルギーに変換される。また、採光可能な太陽電池を通過した一側からの照射光は、反射材にて反射され他側からの照射光として再び太陽電池によりそのエネルギーが電気エネルギーに変換される。これにより、太陽電池の発電効率が向上される。また、サンシェードを開けた状態では、太陽電池を介しての車室内への採光となるため、サンルーフガラスパネルを透過した一側からの照射光はその一部が遮断されることで温度上昇など車室内環境の悪化が抑制される。

請求項２に記載の発明によれば、太陽電池は、複数の貫通孔による極めて簡易な形状で採光可能に形成される。
請求項３に記載の発明によれば、太陽電池自体が採光可能であることから、例えば太陽電池に採光のための形状を設けたりする必要がなくなる。

以上詳述したように、請求項１乃至３に記載の発明では、車室内環境を悪化させることなく、太陽電池の発電効率を向上させることができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１は車両のルーフを開閉するサンルーフ装置１０の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。同図に示されるように、本実施形態のサンルーフ装置１０は、車両のルーフ１１に形成された開口部１１ａに装着されたサンルーフガラスパネル１２と、同開口部１１ａに対向して車両の天井内張１３に形成された内装側開口部１３ａに装着されたサンシェード１４とを備えている。

サンルーフガラスパネル１２は透明なガラス材を主体に構成されており、開口部１１ａを開閉しうるように車両の前後方向（図１及び図２において左右方向）にスライド可能に設けられている。また、サンシェード１４は、内装側開口部１３ａを開閉しうるように車両の前後方向にスライド可能に設けられている。そして、サンルーフガラスパネル１２及びサンシェード１４がそれぞれ開口部１１ａ及び内装側開口部１３ａを閉鎖する状態（図２の状態）では、これらサンルーフガラスパネル１２及びサンシェード１４は対向する態様で離隔配置され、これらの間に内部空間Ｓを形成している。なお、開口部１１ａ及び内装側開口部１３ａの一側（図２の右側）においてルーフ１１及び天井内張１３間には、サンシェード１４を開けるときにこれを収容するための収容空間Ｓ１を形成している。

サンルーフガラスパネル１２には、採光可能な太陽電池１５が車室内側（サンシェード１４側）の端面１２ａの略全面に亘る態様で接着にて貼着されている。この太陽電池１５は、車室外及び車室内のいずれの側からの照射光に対してもそのエネルギーを電気エネルギーに変換できる構成となっている。

詳述すると、図３に図２を拡大して示すように、この太陽電池１５は、サンルーフガラスパネル１２に対して順次積層された第１太陽電池部２１、第１保護シート２２、第２太陽電池部２３及び第２保護シート２４を備えている。第１太陽電池部２１は、例えばアモルファスシリコン材にて形成されて車室外側からの照射光のエネルギーを電気エネルギーに変換するためのもので、太陽電池１５は第１太陽電池部２１においてサンルーフガラスパネル１２に接着されている。第１保護シート２２は透明な絶縁材からなり、第１及び第２太陽電池部２１，２３間に介装されてこれらを絶縁している。第２太陽電池部２３は、例えばアモルファスシリコン材にて形成されて車室内側からの照射光のエネルギーを電気エネルギーに変換するためのものである。第２保護シート２４は透明な絶縁材からなり、第２太陽電池部２３に貼り付けられ太陽電池１５を外部から保護する。

第１及び第２太陽電池部２１，２３には、それぞれ厚さ方向（図３において上下方向）に貫通する採光用の複数の貫通孔２１ａ，２３ａが形成されている。これら貫通孔２１ａ，２３ａは同等の形状・大きさを有しており、互いの貫通位置が一致するようにマトリクス状に配置されている。従って、車室外側からサンルーフガラスパネル１２を透過した照射光は、貫通孔２１ａ，２３ａを介して太陽電池１５を通過し、車室内側へと取り込まれる。なお、図２では、太陽電池１５が採光可能であることを強調するために便宜的に太陽電池１５を破線で示している。

サンシェード１４には、反射材２５が車室外側（サンルーフガラスパネル１２側）の端面１４ａの略全面に亘る態様で接着にて貼着されている。この反射材２５は、例えばアルミ箔からなり、サンルーフガラスパネル１２及びサンシェード１４がそれぞれ開口部１１ａ及び内装側開口部１３ａを閉鎖する状態（図２の状態）では、車室外側からサンルーフガラスパネル１２及び太陽電池１５を通過した照射光を反射することで、太陽電池１５（第２太陽電池部２３）に対して車室内側から光を照射する。これにより、第２太陽電池部２３は、反射材２５からの反射光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。

なお、サンシェード１４を開けてこれを前記収容空間Ｓ１に収容した状態では、太陽電池１５は車室外側からの照射光のエネルギーのみを電気エネルギーに変換する。この際、車室外側からの照射光は太陽電池１５によりその一部が遮断され、貫通孔２１ａ，２３ａを介しての採光となるため、温度上昇など車室内環境の悪化が抑制される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、サンルーフガラスパネル１２を透過した一側（車室外側）からの照射光は、太陽電池１５の第１太陽電池部２１によりそのエネルギーが電気エネルギーに変換される。また、採光可能な太陽電池１５を通過した一側からの照射光は、反射材２５にて反射され他側（車室内側）からの照射光として再び太陽電池１５の第２太陽電池部２３によりそのエネルギーが電気エネルギーに変換される。これにより、太陽電池１５の発電効率を向上することができる。また、サンシェード１４を開けた状態では、太陽電池１５を介しての採光となるため、照射光の一部が遮断されることで温度上昇など車室内環境の悪化を抑制することができる。

（２）本実施形態では、太陽電池１５は、複数の貫通孔２１ａ，２３ａによる極めて簡易な形状で採光可能に形成することができる。特に設計時には、太陽電池１５に形成する貫通孔の形状、大きさ、数量などを調整することで、その発電効率と採光量のバランスを設定するための自由度を増大することができる。

（３）本実施形態では、太陽電池１５を、互いに同等の形状を有する第１及び第２太陽電池部２１，２３を積層した簡単な構造にすることができる。
（４）本実施形態では、サンシェード１４に反射材２５を貼着したことで、太陽光の熱線を反射し、快適な車室内温度に保つことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、車室外側からの照射光及び車室内側からの照射光（反射材２５からの反射光）のエネルギーをそれぞれ電気エネルギーに変換するために、第１及び第２太陽電池部２１，２３で対をなす２層の太陽電池１５を採用した。これに対して、図４に示されるように単層の太陽電池３１を採用してもよい。この太陽電池３１は、サンルーフガラスパネル１２に接着され、例えばアモルファスシリコン材にて形成されて車室外側からの照射光及び車室内側からの照射光のエネルギーをそれぞれ電気エネルギーに変換することができる太陽電池部３２を有している。また、太陽電池３１は、太陽電池部３２に貼り付けられて太陽電池３１を外部から保護する、透明な絶縁材からなる保護シート３３を有している。そして、太陽電池部３２には、採光のための複数の貫通孔３２ａがマトリクス状に配置される態様で形成されている。このように変更をしても前記実施形態と同様の効果が得られる。特に、太陽電池３１を単層構造とすることで、厚さ方向（図４において上下方向）の嵩張りも抑制することができる。

・前記実施形態においては、太陽電池１５の第１及び第２太陽電池部２１，２３をアモルファスシリコン材にて形成したが、例えば単結晶シリコン材や多結晶シリコン材にて形成してもよい。また、ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＩＶ族等で構成される化合物半導体材料にて形成してもよい。あるいは、金属錯体や有機色素により光増感された、酸化物半導体薄膜電極を用いた、いわゆる光増感型の太陽電池であってもよい。この場合、太陽電池自体を採光可能な材質で形成できるため、採光のための形状（貫通孔２１ａ，２３ａ）を割愛することができる。

・前記実施形態においては、ルーフ１１の開口部１１ａを開閉するためにスライド可能なサンルーフガラスパネル１２を採用したが、同開口部１１ａに固定されたサンルーフガラスパネルやチルトアップのみ可能なサンルーフガラスパネルを採用してもよい。

・前記実施形態においては特に言及していないが、太陽電池１５，３１において生成される電気エネルギーを、例えばカーエアコンや換気用のファンの電源として利用してもよい。或いは、バッテリ充電用の電源として利用してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）前記太陽電池は、一側及び他側からの照射光のエネルギーをそれぞれ電気エネルギーに変換する第１及び第２太陽電池部にて２層で形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のサンルーフ装置。この技術的思想によれば、太陽電池は、例えば互いに同等の形状を有する第１及び第２太陽電池部を積層した簡単な構造とされる。

（ロ）前記太陽電池は、一側及び他側からの照射光のエネルギーをそれぞれ電気エネルギーに変換する太陽電池部にて単層で形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のサンルーフ装置。この技術的思想によれば、太陽電池は、太陽電池部にて単層で形成さることで、その嵩張りが抑制される。

本発明に係るサンルーフ装置の平面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。 図２を拡大して示す部分断面図。 別例を示す部分断面図。

符号の説明

１０…サンルーフ装置、１２…サンルーフガラスパネル、１４…サンシェード、１５，３１…太陽電池、２１ａ，２３ａ，３２ａ…貫通孔、２５…反射材。

Claims (3)

1. サンルーフガラスパネルと、該サンルーフガラスパネルに対向配置されるサンシェードとを備えたサンルーフ装置において、
   前記サンルーフガラスパネルの前記サンシェード側の端面に貼着されて一側及び他側からの照射光のエネルギーをそれぞれ電気エネルギーに変換する採光可能な太陽電池と、
   前記サンシェードの前記サンルーフガラスパネル側の端面に貼着された反射材とを備えたことを特徴とするサンルーフ装置。
2. 前記太陽電池は、複数の貫通孔にて採光可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサンルーフ装置。
3. 前記太陽電池は、採光可能な材質で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のサンルーフ装置。

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