JP6817380B1

JP6817380B1 - 太陽光集光拡散パネル

Info

Publication number: JP6817380B1
Application number: JP2019123379A
Authority: JP
Inventors: 龍一郎池下
Original assignee: 株式会社リュウテック
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2039-07-02
Also published as: JP2021010248A

Abstract

【課題】太陽光を集光するとともに所望する各方向へ拡散させ、またはそのまま直行させ、太陽光を太陽光発電用パネルに効率よく照射して発電効率を上げる太陽光集光拡散パネルを提供する。【解決手段】太陽光を集光し拡散するための複数の突起部１１０を有する一または複数のプレート１００からなる太陽光集光拡散パネルであって、プレートは、太陽光を受ける集光面と太陽光を拡散放射する拡散面とからなるとともに、突起部は、集光面側に突出する集光突起部と拡散面側に突出する光拡散突起部とからなり、集光突起部は、頭頂部が水平に削成された球面状の突状部材からなるとともに、光拡散突起部は、台垂円形条の突状部材からなり、太陽光を集光する際にプレートを一枚または複数枚並列接合させることによって一枚の大きなパネルを構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電用のパネル等に設置するための太陽光を集光／拡散するパネルに関し、特に、太陽光を集光するとともに所望する各方向へ拡散させ、またはそのまま直行させることにより、太陽光を太陽光発電用パネルに効率よく照射して発電効率を上げるとともに、太陽光発電用パネルの汚染や破損を予防することを可能とした太陽光集光拡散パネルに関する。

従来、一般化されてから太陽光発電用パネルが数多く開発され使用されている。これらは、基本的には、太陽光発電用パネルそのものが直接太陽光を受ける構造のものであり、太陽光発電用パネルの取り付け角度や向きが決まると、あとは太陽の動きのまま自然な状態で太陽の方向から光を受け止める構成である。

例えば、家庭用の太陽光発電パネルは、家屋の屋根の勾配や向きに応じて、パネルの取り付け位置が固定されるため、季節や時間帯に応じた効率の良い角度を任意に選択して変更することが不可能であり、太陽光発電用パネルの仕様によって発電量が限定されるのが現状である。その効率は、単結晶シリコンタイプで平均１８％、多結晶シリコンでは１５％と決して高いレベルではなく、より高い発電効率を得るのが困難なケースが多数存在する。

太陽光発電用パネルは、パネルに対して太陽光を可能な限り直角に当てることで発電効率が高まるが、固定式が通常である従来の構造では、常にパネルに対して垂直に太陽光を照射させることは不可能であった。特に太陽の高さは四季によって違いがあり、太陽光発電用パネルは通常固定式であるため、四季を通じて太陽光の受ける角度を常に一定にすることが不可能であり、太陽光の照射角によっては発電効率を落とすことになるため、無駄を発生させていることが現状である。

このような問題点を解決するための技術として、特開２００２−８１７６０号公報が存在する。ここでは、安価で効率よく太陽光を採光できるようにするための技術として、旋回モータによって回転台を旋回させ、回動シリンダによって回動アームを回動することにより、太陽を追尾する採光システムの集光レンズに関する技術が開示されている。

確かにこの技術によれば、太陽光発電用パネルの受光面が太陽光を受ける角度を常に一定にすることが可能となるが、製造コストが掛かるとともに、システムに不具合が生じた場合に、メンテナンスに掛かる労費も大きいという問題点があった。

一方で、太陽光発電用パネルの大半は、結晶性シリコンによって構成されているが、太陽光の長時間の照射により太陽光発電用パネルの受光面が高温になると、発電効率が落ちてしまう傾向がある。このような太陽光発電用パネルの放熱装置としては、冷却ファン方式、冷却水方式等があるが、これらを採用すると重量による家屋への負担や、モーターファンの故障、冷却水の詰まりなどの問題が生じる可能性があり、パネルの冷却に装置を追加すれば、その分コストが上昇するという問題点もあった。

近年では、レンズやカバーを太陽光発電用のパネル等に設置することで太陽光発電用パネルを保護し、発電効率を上げることを目的としたパネルが開発されている。また、パネルに集光用の凸レンズを配置する構成も一般的である。

例えば、特開２０１６−６３２０７号公報には、少ない敷設面でより多くの効率のよい発電を行うための技術として、ソーラーパネルの間に凸レンズを設け、ソーラーパネルの下方に更にソーラーパネルを設け、下方のソーラーパネルの間に反射板を設けるとともに、凸レンズの下に山型と平面を組み合わせた反射板を設ける技術が開示されている。

このような凸レンズ形状を採用すれば、集光することが可能となるため、太陽光発電用パネルに照射される光量は最大限に上昇するが、その分太陽光発電用パネルに付与される熱量が多くなるため、太陽光発電用パネルの高温化を招き、発電効率が落ちるという問題が生じる。最悪の場合、太陽光発電用のセルにダメージを与えてしまうという問題点も内在する。

特開２０１７−１０８５３９号公報では、充電効率を高め、経済的なソーラー充電法として、複数の発電セルを付帯するソーラーパネル本体と、透過性のある強靭な板状で集光性のある複数の凸レンズ状の突起形状付帯の樹脂素材（ソーラーパネルカバー）と、別のソーラーファン駆動専用の小型ソーラーパネル付帯のソーラーファンから成るソーラーユニットに関する技術が開示されている。ここでは、ソーラーパネル本体の発電セル枠外にアルミ板材を設けて放熱を助けることで、温度上昇を防ぎ充電効率を高める構成が開示されている。

このような単純に凸レンズを大量に配列する構成では、一枚の太陽光発電用パネルに対する凸レンズの数が過多となり、レンズパネルの製造コストが掛かるとともに、製造時間が長くなるという問題もある。また、太陽光発電用パネルのサイズ規格は統一されておらず、各メーカー独自サイズのものを製造しているため、異なるメーカーの太陽光発電用パネル毎にパネルカバーを製造すると、コストが嵩むという問題点があった。一方で、製造コストを抑えるために素材として主に樹脂を採用することがあるが、これだと紫外線による劣化が耐用年数を落としてしまうという問題点もあった。パネルの凹凸も汚れの堆積の原因となり、発電効率に影響を与えるという問題点も内在していた。

そこで、太陽光発電用パネルに対する太陽光の照射角を最適化することで最大限の集光を図り発電効率の向上を実現するとともに、太陽光発電用パネルを保護する、あらゆる太陽光発電用パネルに設置可能な太陽光集光拡散パネルの開発が望まれていた。

特開２００２−８１７６０号公報特開２０１６−６３２０７号公報特開２０１７−１０８５３９号公報

本発明は、太陽光発電用のパネル等に設置するための太陽光を集光／拡散するパネルであって、特に、複数の集光・光拡散のための凸型形状を付帯した透明板を用いることによって、太陽光を集光するとともに所望する各方向へ拡散させ、またはそのまま直行させ、太陽光を太陽光発電用パネルに効率よく照射して発電効率を上げるとともに、太陽光発電用パネルの汚染や破損を予防することを可能とした低コストで製造可能な太陽光集光拡散パネルを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る太陽光集光拡散パネルは、太陽光を集光拡散するための複数の突起部を有する一または複数のプレートからなる太陽光集光拡散パネルであって、前記プレートは、太陽光を受ける集光面と、該集光面の裏側に位置する太陽光を拡散放射する拡散面と、からなるとともに、前記突起部は、前記集光面側に突出する集光突起部と前記拡散面側に突出する光拡散突起部とからなり、前記集光突起部は、頭頂部が水平に削成された球面状の突状部材からなるとともに、前記光拡散突起部は、下底内角が４５度からなる円錐台の突状部材からなり、太陽光を集光する際に前記プレートを一枚または複数枚並列接合させることによって一枚の大きなパネルを形成する構成である。

また、太陽光を集光する際にプレートを複数並列に隣接接合させることにより各メーカーの異なる寸法の太陽光発電用パネルに対応することができるワンタッチブロック組み立て方式を採用した構成である。
また、前記太陽光集光拡散パネルは、太陽光発電用パネルの光が当たる面の照度と面積を拡大するとともに光の当たる面の温度上昇を最小限に抑えるため、集光突起部によって集光した光の焦点位置から２倍から３倍の距離に太陽光発電用パネルが位置するように設置する構成である。

また、前記太陽光集光拡散パネルは、太陽光発電用パネルの光が当たる面の温度を冷却するため、太陽光発電用パネルと前記太陽光集光拡散パネルとの間に空気の流通を可能とする空隙を設けた構成である。
また、前記太陽光集光拡散パネルは、太陽光発電用パネルの光が当たる面の温度を冷却するため、太陽光発電用パネル最上部に通風案内板を取り付け、風で熱交換を行い太陽光発電用パネルの温度上昇を抑える構成である。

また、太陽光を集光する際に特殊な凸形状を通した光は強制的に拡散を促し、隣り合わせた凸形状の光と交差することによってムラのない均一した光を太陽光発電用パネルに与える構成である。
また、前記太陽光集光拡散パネルは、樹脂製からなる構成である。

また、前記太陽光集光拡散パネルは、前記突起部上に塵や埃を寄せ付けないために前記プレートの上にアクリル板を配置した構成である。
また、前記太陽光集光拡散パネルは、前記突起部の素材に対する経年劣化を防止するため紫外線防止（ＵＶ）レジンを前記アクリル板の上に塗布し光の透過率持続性を高める構成である。

更に、前記太陽光集光拡散パネルは、前記プレートとそれを保護する前記アクリル板が太陽光発電用パネル上に取り付けられることで太陽光発電用パネルを保護する構成でもある。

本発明は、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．プレートに太陽光を受ける集光面と太陽光を拡散放射する拡散面とに各々突起部を設けたため、太陽光が該突起部を屈折通過することにより効率よく集光・拡散して太陽光発電用パネルに照射することが可能となり、発電効率を上げることが可能となる。
２．プレートを複数結合可能な構成としたため、メーカー毎に異なる寸法の太陽光発電用パネルに対応することが可能となる。

３．太陽光発電用パネルのプレートの集光突起部によって集光した光の焦点位置から２倍から３倍の距離に位置する構成としたため、光が当たる面の照度と面積を拡大するとともに温度上昇を最小限に抑えることが可能となる。
４．太陽光発電用パネルと太陽光集光拡散パネルとの間に空隙を設けたため、空隙内の空気流通が可能となり、安価で太陽光発電用パネルの温度を冷却することが可能となる。

５．太陽光発電用パネル最上部に通風案内板を取り付けたため、太陽光発電用パネルの光が当たる面の温度の冷却効率を上げることが可能となる。
６．プレートの太陽光を受ける集光面と太陽光を拡散放射する拡散面とに各々突起部を設けたため、ムラのない均一した光を太陽光発電用パネルに与えることが可能となる。

７．太陽光集光拡散パネルのプレートの材質を樹脂製としたため、強度を確保することが可能となる。
８．太陽光集光拡散パネルのプレートの上にアクリル板を配置する構成としたため、突起部上に塵や埃が付着することを防止するとともに、清掃が容易とすることが可能となる。

９．プレート上に設置したアクリル板に紫外線防止（ＵＶ）レジンを塗布する構成としたため、プレートの経年劣化を防止することが可能となる。
１０．プレートとアクリル板を太陽光発電用パネル上に取り付ける構成としたため、太陽光発電用パネルのより確実な保護を可能とすることができる。

以下、本発明に係る太陽光集光拡散パネルを、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る太陽光集光拡散パネルの平面図であり、図２は、太陽光集光拡散パネルの中央断面図である。図３は、太陽光の照射進入方向を示すプレートの拡大側面図であり、図４は、アクリル板を設置した太陽光集光拡散パネルの側面図である。図５は、通風案内板を設置した太陽光集光拡散パネルの側面図であり、図６は、複数連結した状態の太陽光集光拡散パネルの平面図である。図７は、アーチ状に形成した太陽光集光拡散パネルの側面図であり、図８は、各種形状からなるプレートの平面図である。図９は、通風案内板を設置した太陽光集光拡散パネルの設置例を示す図である。

本発明に係る太陽光集光拡散パネル１は、図１に示すように、複数の突起部１１０を備えるプレート１００からなり、太陽光発電用パネルＰ上に密着または一定の間隔を設けて設置することにより、太陽光をプレート１００が集光するとともに太陽光発電用パネルＰに向けて照射拡散して、季節や時間帯を問わず発電効率を上げるとともに、太陽光発電用パネルＰのカバーとなって汚れ等の付着や破損を防止することを可能とした太陽光集光拡散パネルである。

プレート１００は、太陽光集光拡散パネル１を構成するモジュールとなる部材であり、一または複数で構成される小面積の透明なブロックパネルからなる。本実施例では、図１および図２に示すように、表面に複数の突起部１１０を有する。突起部１１０は、太陽光を集光し、太陽光発電用パネルＰに向けて光を直進および／または拡散して照射することにより、太陽光発電用パネルＰの発電効率を上げるための部材である。

プレート１００は、図２に示すように、集光面１００Ｆと拡散面１００Ｄとからなる。集光面１００Ｆは、太陽光を直接または間接的に受ける表側に位置する面である。また、拡散面１００Ｄは、集光面１００Ｆで受けた太陽光を太陽光発電用パネルＰに向けて拡散放射する裏側に位置する面である。

プレート１００は、図２に示すように、集光面１００Ｆ側および拡散面１００Ｄ側の両方に複数の突起部１１０を備えた構成である。突起部１１０は、集光面１００Ｆ側に突出する集光突起部１１２と、拡散面１００Ｄ側に突出する光拡散突起部１１４とからなる。

集光突起部１１２は、本実施例では、図２および図３に示すように、頭頂部が水平に削成された球面状の突状部材からなる構成である。集光突起部１１２は、太陽光を集光するための突起形状部材であり、具体的にはレンズ状の半球体の頭頂部側を平面カットした形状である。集光突起部１１２は、球Ｒ１８ミリ球面状の突状部材の半球体の頭頂部側を平面カットする形状とすることが望ましい。この形状とすることにより、図３に示すように、プレート１００に対して垂直に照射される太陽光は、集光突起部１１２の削成された水平部分に対して垂直に照射され、その部分については、そのまま屈折することなく直進する。一方で、プレート１００に対して傾斜角を設けて照射される光は、集光突起部１１２の曲面部分を介して屈折し、一定の箇所に集光させることが出来る。すなわち、一つの突起で二種類の光の集光が可能となる。

光拡散突起部１１４は、本実施例では、図２および図３に示すように、円錐台の突状部材からなる構成である。光拡散突起部１１４は、４５度角円錐台の突状部材とすることが望ましい。この形状とすることにより、集光突起部１１２によって集光した太陽光を拡散させて太陽光発電用パネルＰに照射することが可能となる。

本実施例では、太陽光を集光する際に、太陽光発電用パネルＰの大きさに応じて、プレート１００を一枚または複数枚並列接合させることによって一枚の大きなパネルを構成する。これにより、あらゆるサイズからなる太陽光発電用パネルＰに本発明に係る太陽光集光拡散パネル１を設置して使用することが可能となる。

例えば、太陽光発電用パネルＰに対して、本発明に係る太陽光集光拡散パネル１のプレート１００を、集光した太陽光の焦点の位置より前方約４２ｍｍ先に配置する。本実施例では、一個当たりの突起面積３．１４ｃｍ^２の約６倍から７倍（２４ｃｍ^２）の面積で光を太陽光発電用パネルＰに照射する。直径で２０ｍｍの突起部１００を通した光は直径５６ｍｍの円に拡大する。その際の突起部１００のピッチは３０ｍｍであることが望ましい。その照射領域は、隣り合わせの光拡散突起部１１４から拡散照射された光と相互に重なり合う。これにより、太陽光発電用パネルＰにムラなく太陽光を照射することが可能となる。

このように、一定の距離を置いた位置に集光／光拡散のためのプレート１００を配置することで、焦点を外して太陽光を照射することになるため、焦点位置に比べると照射される太陽光の照度が下がることになるが、一方で、熱量も小量に抑制することができる。

本実施例では、図１および図２に示すように、プレート１００は取り扱いしやすいように縦横がそれぞれ１６１ｍｍの正方形からなり、各プレート１００には、直径２０ｍｍの集光突起部１１２および光拡散突起部１１４がそれぞれプレート１００の表裏対応する位置に設置され、５行５列の計２５個がプレート１００の表裏にそれぞれ均等に設置される構成である。この構成とすることにより、光拡散効果により無数の突起を配置する必要がなくなるとともに、集光／拡散の効率を最適化でき、太陽光集光拡散パネル１を設置した太陽光発電用パネルＰの発電効率を最大限上げることが可能となった。なお、プレート１００の大きさや集光突起部１１２および光拡散突起部１１４の設置数は上記に限定されることはない。

また、本発明に係る太陽光集光拡散パネル１はワンタッチでブロック組み立て方式を採用する。すなわち、太陽光を集光する際に、図６に示すように、本発明のプレート１００を複数並列に隣接接合させる。プレート１００の縦横側面には雄雌の組み合わせリブが設置されており相互に合体させて連結して一枚の大きな太陽光集光拡散パネル１とする構成である。

また、プレート１００は、図８に示すように、サイズの異なる正方形や、サイズの異なる長方形など任意の形状を選択することが可能であり（例えば、１６１×１６１／１０５×１０５／３０×３０／１０５×１６１／３０×１６１／３０×１０５など。）、それらを組み合わせることにより、多種多様にサイズ調整が可能となる。このように、数種類の小プレートを用意し、それらを組み合わせることにより、複数サイズの太陽光発電用パネルＰに対応することが可能になり、様々なメーカーの異なる寸法からなる太陽光発電用パネルＰに対応することができ、あらゆる大きさの太陽光発電用パネルＰに太陽光集光拡散パネル１を設置することが可能となった。また、大型のパネル製作を行うに当たって、一体物制作と比較し半分以下のコストで製作が可能となった。

本発明に係る太陽光集光拡散パネル１を上記の構成としたことにより、太陽光発電用パネルＰの標準規格発電量以上の発電が可能となるため設置面積そして枚数を最小化できることとなった。実験結果によれば、太陽光発電用パネルＰのメーカー仕様発電量に対して約１．５倍の出力が得られることとなった。また、プレート１００の金型を小さく制作することも可能となり、成形機械も小型で済むので低コストでの製造が可能となった。更に、既に設置済みの太陽光発電用パネルＰに容易に設置可能であるため、本発明に係る太陽光集光拡散パネル１を設置するだけで、高出力を得られることとなった。

本発明に係る太陽光集光拡散パネル１の利点を検討すると、例えば、仮に一世帯平均約４ｋｗの太陽光発電用パネルを設置した場合、１枚の太陽光発電用パネルの出力が２５０ｗとすると、４ｋｗ÷２５０ｗで１６枚が必要になる。１枚当たりのパネル重量は約１５ｋｇ前後であるため、４ｋｗでは１６枚×１５ｋｇで２４０ｋｇとなる。

取り付け架台は１ｍ^２当たりの平均が７ｋｇであるから、各メーカーの太陽光発電用パネル１枚当たりの平均面積は約１．３ｍ^２、１６枚で２０．８ｍ^２となり、重量は約１４５ｋｇとなる。これより、総重量は２４０ｋｇ＋１４５ｋｇで３８５ｋｇになるため、地震や積雪等での家屋への影響は少なくない。

本発明に係る太陽光集光拡散パネル１によると、発電量が取り付け前に対し平均１．５倍の増幅が見込まれるため、太陽光発電用パネル１枚に太陽光集光拡散パネル１を取り付けると２５０ｋｗ×１．５倍で３７５ｗの出力が得られる。これにより４ｋｗ÷３７５ｗ≒１１枚のパネルで、４ｋｗを発電することができる。

各メーカーの１枚当たりのパネル重量は平均で１５ｋｇであるから、１５ｋｇ×１１枚でパネル重量は１６５ｋｇになり、単純に太陽光発電用パネルだけで２４０ｋｇ−１６５ｋｇで７５ｋｇの軽量化を実現できる。太陽光発電用パネルの枚数が減った分、取り付け架台も軽くなり、架台１枚当たりで計算すると１４５ｋｇ÷１６枚で９ｋｇになり、太陽光発電用パネル５枚の削減で５枚×９ｋｇで４５ｋｇ軽くなる。

太陽光集光拡散パネル１の取り付け前の総重量から太陽光発電用パネルの削減枚数分を引くと３８５ｋｇ−７５ｋｇ−４５ｋｇで２６５ｋｇとなり、それに太陽光集光拡散パネル１の１１枚分の重量を加えると、太陽光集光拡散パネル１が１枚当たり重量２ｋｇであるから、１１枚で２２ｋｇとなり、これを加えると、２６５ｋｇ＋２２ｋｇで２８７ｋｇが４ｋｗ仕様の太陽光集光拡散パネル１の取り付け後の総重量になる。すなわち、３８５ｋｇ−２８７ｋｇで９８ｋｇ、約１００ｋｇ近くも軽くすることができ、家屋への負担が軽減できることとなる。

結果として、４ｋｗ仕様では、太陽光発電用パネルは１１枚で発電可能となり、屋根面積の小さい家屋でも高発電量が得られる。実際の面積は、１．３ｍ^２×１１枚で１４．３ｍ^２であるから、２０．８ｍ^２−１４．３ｍ^２で６．５ｍ^２のスペース確保が可能になる。また、従来４ｋｗ仕様の１６枚に太陽光集光拡散パネル１を取り付けると、約６ｋｗの発電量が得られることとなる。

本発明に係る太陽光集光拡散パネル１は、集光突起部１１２によって集光した光の焦点位置から２倍から３倍（本実施例では、３０から４５ミリ）の距離に太陽光発電用パネルＰが位置するように設置する構成である。この構成とすることにより、太陽光を集光する際に集光突起部１１２および光拡散突起部１１４からなる表裏の突起部１１０を通した光は強制的に拡散を促し、隣り合わせた突起部１００からの光と交差することになり、ムラのない均一した光を太陽光発電用パネルＰに与えることができ、太陽光発電用パネルＰへの照射領域は、隣り合わせの光拡散突起部１１４から拡散照射された光と最適な状態で相互に重なり合うこととなり、太陽光発電用パネルＰの光が当たる面の照度と面積を拡大するとともに光の当たる面の温度上昇を最小限に抑えることが可能となった。

例えば、太陽光発電用パネルの中でも多結晶タイプは部分日陰等によってかなりの発電効率を落としてしまう。それを少しでも補うためには太陽光発電用パネルに対して均一な明るさ、光が必要となる。上記構成とすることにより、このような状況であっても、太陽光発電用パネルの光が当たる面の照度と面積を拡大し、ムラのない均一した光を太陽光発電用パネルＰに与えることが可能となった。

なお、太陽光発電用パネルＰと太陽光集光拡散パネル１の距離は上記に限定されず、使用する場所などに応じて適宜調整して設置することはもちろん可能である。

太陽光集光拡散パネル１は、図５に示すように、太陽光発電用パネルＰと太陽光集光拡散パネル１との間に、空気の流通を可能とする空隙１２０を設けた構成となっている。本実施例では、太陽光集光拡散パネル１のプレート１００は、太陽光発電用パネルＰから約５０ｍｍ離れたところに設置されており、その間に形成される空間は、太陽光発電用パネルＰを冷却するための通風口となる。この構成とすることにより、太陽光発電用パネルＰの光が当たる面の温度を冷却することが可能となり、太陽光発電用パネルＰの破損防止および保護を行うことが可能となった。また、空気が流通するため、太陽光発電用パネルＰに塵や埃塵や埃が付着しづらくなり、汚れ等による発電量の低下を防止することが可能となった。

本発明に係る太陽光集光拡散パネル１は、図５および図９に示すように、更に、太陽光発電用パネルＰの最上部に通風案内板１３０を取り付けた構成である。この構成とすることにより、風を効率よく集めて空隙１２０内の空気流通量を増大させ、太陽光発電用パネルＰの上を通すことで、熱交換を行って太陽光発電用パネルＰの温度上昇を抑え、太陽光発電用パネルＰの光が当たる面の温度を冷却することが可能となった。

太陽光集光拡散パネル１は、本実施例では、樹脂製からなる構成である。この構成とすることにより、太陽光集光拡散パネル１の強度を確保するとともに軽量化と量産化が可能となった。また、本実施例では、太陽光集光拡散パネル１は樹脂で成形しそれ以外のフレーム等の部品はアルミニウムを採用している。これにより軽量に構成されているが、樹脂製やアルミニウムに限定されず、強度の確保、劣化防止および軽量化を図ることが可能な他の材質を適宜選択して使用することが可能である。

太陽光集光拡散パネル１は、本実施例では、図４に示すように、プレート１００の上にアクリル板１４０を配置した構成である。この構成とすることにより、突起部１１０上、特に、集光突起部１１２上に塵や埃が付着することを防止するとともに、清掃容易とすることが可能となった。

太陽光集光拡散パネル１は、更に、図４に示すように、紫外線防止（ＵＶ）レジン１４２をアクリル板１３０の上に塗布する構成である。この構成とすることにより、突起部１１０の経年劣化を防止し、プレート１００の光の透過率持続性を高めることが可能となった。

また、他の実施例として、図７に示すように、本発明に係る太陽光集光拡散パネル１を太陽光発電用パネルＰ上にアーチ状に配置することが可能である。この構成とすることにより、太陽が低い場合など、太陽光のより一層鋭角な光まで集光することが可能となり、日の出に対する発電開始時間が早く、その後日没寸前まで発電を行うので一日の発電時間を更に長くすることが可能となった。

以上のように、太陽光集光拡散パネル１は、プレート１００とそれを保護するアクリル板１３０が、太陽光発電用パネルＰ上に取り付けられることで、太陽光発電用パネルＰの発電効率を上げるとともに、太陽光発電用パネルＰを保護することが可能となった。

本発明に係る太陽光集光拡散パネルの平面図太陽光集光拡散パネルの中央断面図太陽光の照射進入方向を示すプレートの拡大側面図アクリル板を設置した太陽光集光拡散パネルの側面図通風案内板を設置した太陽光集光拡散パネルの側面図複数連結した状態の太陽光集光拡散パネルの平面図アーチ状に形成した太陽光集光拡散パネルの側面図各種形状からなるプレートの平面図通風案内板を設置した太陽光集光拡散パネルの設置例を示す図

１太陽光集光拡散パネル
１００プレート
１００Ｆ集光面
１００Ｄ拡散面
１１０突起部
１１２集光突起部
１１４光拡散突起部
１２０空隙
１３０通風案内板
１４０アクリル板
１４２紫外線防止（ＵＶ）レジン
Ｐ太陽光発電用パネル

Claims

太陽光を集光し拡散するための複数の突起部(110)を有する一または複数のプレート(100)からなる太陽光集光拡散パネル(1)において、
前記プレート(100)は、太陽光を受ける集光面(100F)と、該集光面の裏側に位置する太陽光を拡散放射する拡散面(100D)と、からなるとともに、前記突起部(110)は、前記集光面側に突出する集光突起部(112)と前記拡散面側に突出する光拡散突起部(114)とからなり、
前記集光突起部(112)は、頭頂部が水平に削成された球面状の突状部材からなるとともに、前記光拡散突起部(114)は、下底内角が４５度からなる円錐台の突状部材からなり、
太陽光を集光する際に前記プレート(100)を一枚または複数枚並列接合させることによって一枚の大きなパネルを構成することを特徴とする太陽光集光拡散パネル。
太陽光を集光する際に請求項１のプレート(100)を複数並列に隣接接合させることにより各メーカーの異なる寸法の太陽光発電用パネルに対応することができるブロック組み立て方式を採用したことを特徴する請求項１記載の太陽光集光拡散パネル。
前記太陽光集光拡散パネル(1)は、樹脂製からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽光集光拡散パネル。
前記太陽光集光拡散パネル(1)は、前記突起部(110)上に塵や埃を寄せ付けないために前記プレートの上にアクリル板(140)を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の太陽光集光拡散パネル。
前記太陽光集光拡散パネル(1)は、前記突起部(110)の素材に対する経年劣化を防止するため紫外線防止（ＵＶ）レジン(142)を前記アクリル板(140)の上に塗布し光の透過率持続性を高めることを特徴する請求項４に記載の太陽光集光拡散パネル。
前記太陽光集光拡散パネル(1)は、前記プレート(100)とそれを保護する前記アクリル板(140)が太陽光発電用パネル上に取り付けられることで太陽光発電用パネルを保護することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の太陽光集光拡散パネル。