JPH06174249A - 光・熱複合パネル - Google Patents
光・熱複合パネルInfo
- Publication number
- JPH06174249A JPH06174249A JP4324162A JP32416292A JPH06174249A JP H06174249 A JPH06174249 A JP H06174249A JP 4324162 A JP4324162 A JP 4324162A JP 32416292 A JP32416292 A JP 32416292A JP H06174249 A JPH06174249 A JP H06174249A
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- JP
- Japan
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- panel
- thermoelectric element
- solar cell
- heat
- thermoelectric
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- Granted
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- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽電池パネル１と熱電素子パネル２とを並
設してなる光・熱複合パネルにおいて、太陽電池４の交
換効率と、熱電素子７の熱効率の双方を向上できるよう
にする。 【構成】 太陽電池４を多数個平面方向に設けた太陽電
池パネル１と、熱電素子７を各数個平面方向に設けた熱
電素子パネル２を、それぞれの裏側を離間対向させて一
体状構成とすると共に、両パネル１，２の各太陽電池４
の裏側部と熱電素子７の裏側部との間に熱交換用フィン
９を介装した構成となっている。
設してなる光・熱複合パネルにおいて、太陽電池４の交
換効率と、熱電素子７の熱効率の双方を向上できるよう
にする。 【構成】 太陽電池４を多数個平面方向に設けた太陽電
池パネル１と、熱電素子７を各数個平面方向に設けた熱
電素子パネル２を、それぞれの裏側を離間対向させて一
体状構成とすると共に、両パネル１，２の各太陽電池４
の裏側部と熱電素子７の裏側部との間に熱交換用フィン
９を介装した構成となっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池を取付けた太
陽電池パネルと、熱電素子を取付けた熱電素子パネルと
を並設して太陽電池にて発電された電力にて熱電素子を
駆動して熱電素子パネルの表面より放熱あるいは吸熱す
るようにした光・熱複合パネルに関するものである。
陽電池パネルと、熱電素子を取付けた熱電素子パネルと
を並設して太陽電池にて発電された電力にて熱電素子を
駆動して熱電素子パネルの表面より放熱あるいは吸熱す
るようにした光・熱複合パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の光・熱複合パネルにあっ
ては、両パネルは電気的に一体構成となっていても熱的
に一体化されることはなかった。すなわち、太陽電池パ
ネルと熱電素子パネル間での熱的なやりとりは行なわれ
ていなかった。
ては、両パネルは電気的に一体構成となっていても熱的
に一体化されることはなかった。すなわち、太陽電池パ
ネルと熱電素子パネル間での熱的なやりとりは行なわれ
ていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成の光・
熱複合パネルでは、熱電素子パネルを吸熱作用させたと
きの熱が両パネル間に滞留してしまって、このときの太
陽電池の変換効率及び熱電素子の熱効率が悪いという問
題があった。
熱複合パネルでは、熱電素子パネルを吸熱作用させたと
きの熱が両パネル間に滞留してしまって、このときの太
陽電池の変換効率及び熱電素子の熱効率が悪いという問
題があった。
【０００４】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、太陽電池パネルの太陽電池の変換効率と、熱電素
子パネルの熱電素子の熱効率を向上できるようにした光
・熱複合パネルを提供することを目的とするものであ
る。
ので、太陽電池パネルの太陽電池の変換効率と、熱電素
子パネルの熱電素子の熱効率を向上できるようにした光
・熱複合パネルを提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る光・熱複合パネルは、太陽電池４を多
数個平面方向に設けた太陽電池パネル１と、熱電素子７
を多数個平面方向に設けた熱電素子パネル２を、それぞ
れの裏側を離間対向させて一体状構成とすると共に、両
パネル１，２の各太陽電池４の裏側部と熱電素子７の裏
側部との間に熱交換用フィン９を介装した構成となって
いる。
に、本発明に係る光・熱複合パネルは、太陽電池４を多
数個平面方向に設けた太陽電池パネル１と、熱電素子７
を多数個平面方向に設けた熱電素子パネル２を、それぞ
れの裏側を離間対向させて一体状構成とすると共に、両
パネル１，２の各太陽電池４の裏側部と熱電素子７の裏
側部との間に熱交換用フィン９を介装した構成となって
いる。
【０００６】
【作 用】太陽電池パネル１の太陽電池４の排熱が熱
交換用フィン９にて放熱され、また熱電素子パネル２の
表面側で吸熱作用させたときの熱電素子７の裏側から放
出される熱も上記熱交換用フィン９にて放熱される。一
方熱電素子パネル２の表面側で放熱作用させたときの熱
電素子７の裏側では熱交換用フィン９を介して太陽電池
４の排熱が吸熱される。
交換用フィン９にて放熱され、また熱電素子パネル２の
表面側で吸熱作用させたときの熱電素子７の裏側から放
出される熱も上記熱交換用フィン９にて放熱される。一
方熱電素子パネル２の表面側で放熱作用させたときの熱
電素子７の裏側では熱交換用フィン９を介して太陽電池
４の排熱が吸熱される。
【０００７】
【実 施 例】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明に係る光・熱複合パネルの単位構成部
分を模式的に示したもので、図中１は太陽電池パネル、
２は熱電素子パネルであり、この両パネル１，２は隙間
Ｌを有して一体状に並設されている。そして上記太陽電
池パネル１は表面側のガラス等からなる透明の表カバー
３と、この表カバー３の裏に貼付けた太陽電池４及びこ
の太陽電池４の周囲を囲繞する断熱材５とからなってい
る。また熱電素子パネル２はこれの表面側の熱交換プレ
ート６と、この熱交換プレート６の裏側に配置した熱電
素子７と、この熱電素子７を囲繞する断熱材８とからな
っている。
る。図１は本発明に係る光・熱複合パネルの単位構成部
分を模式的に示したもので、図中１は太陽電池パネル、
２は熱電素子パネルであり、この両パネル１，２は隙間
Ｌを有して一体状に並設されている。そして上記太陽電
池パネル１は表面側のガラス等からなる透明の表カバー
３と、この表カバー３の裏に貼付けた太陽電池４及びこ
の太陽電池４の周囲を囲繞する断熱材５とからなってい
る。また熱電素子パネル２はこれの表面側の熱交換プレ
ート６と、この熱交換プレート６の裏側に配置した熱電
素子７と、この熱電素子７を囲繞する断熱材８とからな
っている。
【０００８】上記両パネル１，２は一方のパネル１の各
太陽電池４と他方のパネル２の各熱電素子７とがそれぞ
れ互いに対向するようにして並設されている。そしてこ
の両パネル１，２間の空間内に、一側面を太陽電池４
に、他側面を熱電素子７に対向させて熱交換用フィン９
が介装してある。また上記空間の一側端部に送風機（図
示せず）が備えてあり、この空間内に空気流が発生する
ようになっている。上記熱交換用フィン９は太陽電池４
と熱電素子７に各端面を接触させてこれらから熱が良好
に伝導され、かつ内部を空気が通るようにした通常のフ
ィン構造でよいが、その一例を示すと断面形状が図２に
示すようになっていて、両側板９ａ，９ｂを多数の仕切
板１０にて仕切った構成となっていて、両側板９ａ，９
ｂが太陽電池４、熱電素子７に対接し、仕切板１０間に
空気が流れるようになっている。なお、上記両パネル
１，２間の隙間Ｌの上下方向の端部を大気に開放すると
共に、熱交換用フィン９の通路を上下方向に向けて設置
することにより、パネル間に自然対流が生じるようにす
ることにより、上記送風機を省略してもよい。
太陽電池４と他方のパネル２の各熱電素子７とがそれぞ
れ互いに対向するようにして並設されている。そしてこ
の両パネル１，２間の空間内に、一側面を太陽電池４
に、他側面を熱電素子７に対向させて熱交換用フィン９
が介装してある。また上記空間の一側端部に送風機（図
示せず）が備えてあり、この空間内に空気流が発生する
ようになっている。上記熱交換用フィン９は太陽電池４
と熱電素子７に各端面を接触させてこれらから熱が良好
に伝導され、かつ内部を空気が通るようにした通常のフ
ィン構造でよいが、その一例を示すと断面形状が図２に
示すようになっていて、両側板９ａ，９ｂを多数の仕切
板１０にて仕切った構成となっていて、両側板９ａ，９
ｂが太陽電池４、熱電素子７に対接し、仕切板１０間に
空気が流れるようになっている。なお、上記両パネル
１，２間の隙間Ｌの上下方向の端部を大気に開放すると
共に、熱交換用フィン９の通路を上下方向に向けて設置
することにより、パネル間に自然対流が生じるようにす
ることにより、上記送風機を省略してもよい。
【０００９】上記実施例で説明した構成は１個の太陽電
池４及び１個の熱電素子７による単位構成部分について
説明したが、実際に用いる場合は各パネル１，２は必要
面積にわたる大きさになっており、それぞれの平面方向
に所定の間隔密度で太陽電池４、熱電素子７が配置され
ており、かつ各太陽電池４及び熱電素子７はそれぞれ直
列に接続されている。そして太陽電池４の出力側が熱電
素子７の入力側に所定の電気回路１１を介して電気的に
接続されている。
池４及び１個の熱電素子７による単位構成部分について
説明したが、実際に用いる場合は各パネル１，２は必要
面積にわたる大きさになっており、それぞれの平面方向
に所定の間隔密度で太陽電池４、熱電素子７が配置され
ており、かつ各太陽電池４及び熱電素子７はそれぞれ直
列に接続されている。そして太陽電池４の出力側が熱電
素子７の入力側に所定の電気回路１１を介して電気的に
接続されている。
【００１０】上記構成の光・熱複合パネルは、太陽電池
パネル１を室外に、また熱電素子パネル２を室内に対向
させて設置する。この状態で太陽電池パネル１に太陽光
があたると、各太陽電池４にて直流電力が発生する。そ
してこの直流電力は電気回路１１を介して熱電素子パネ
ル２の各熱電素子７に印加される。このとき、この各熱
電素子７の表側（室内側）で吸熱し、裏側（室外側）で
放熱する方向に電気回路機構１１を切換えて上記直流電
力を印加することにより、熱電素子パネル２の表面側に
配置した熱交換プレート６が冷却され、室内が輻射吸熱
により冷房される。
パネル１を室外に、また熱電素子パネル２を室内に対向
させて設置する。この状態で太陽電池パネル１に太陽光
があたると、各太陽電池４にて直流電力が発生する。そ
してこの直流電力は電気回路１１を介して熱電素子パネ
ル２の各熱電素子７に印加される。このとき、この各熱
電素子７の表側（室内側）で吸熱し、裏側（室外側）で
放熱する方向に電気回路機構１１を切換えて上記直流電
力を印加することにより、熱電素子パネル２の表面側に
配置した熱交換プレート６が冷却され、室内が輻射吸熱
により冷房される。
【００１１】また上記電気回路１１を逆に切換えて熱電
素子７への電流の流れ方向を上記と逆にすることにより
各熱素子７の表側（室内側）で放熱し、裏側（室外側）
で吸熱し、熱電素子パネル２により室内は暖房される。
素子７への電流の流れ方向を上記と逆にすることにより
各熱素子７の表側（室内側）で放熱し、裏側（室外側）
で吸熱し、熱電素子パネル２により室内は暖房される。
【００１２】上記作用時において、太陽電池パネル１の
裏側、特に各太陽電池４の裏側が太陽熱により昇温さ
れ、この熱は各熱交換用フィン９に伝導して排熱され
る。一方熱電素子パネル２が室内に対して冷房作用して
いるときには、各熱電素子７の裏側で放熱されており、
この熱は上記各熱交換用フィン９に伝導して排熱され
る。このとき、両パネル１，２間の空間に送風機によ
り、または自然対流により空気流が発生する。そしてこ
の空気流が各熱交換用フィン９を通ることにより、上記
各太陽電池４及び熱電素子７にて発生する熱は熱交換用
フィン９を介して空気流へ放熱される。そしてこの放熱
空気は適宜の手段にて室外へ導くことにより大気側へ排
熱される。
裏側、特に各太陽電池４の裏側が太陽熱により昇温さ
れ、この熱は各熱交換用フィン９に伝導して排熱され
る。一方熱電素子パネル２が室内に対して冷房作用して
いるときには、各熱電素子７の裏側で放熱されており、
この熱は上記各熱交換用フィン９に伝導して排熱され
る。このとき、両パネル１，２間の空間に送風機によ
り、または自然対流により空気流が発生する。そしてこ
の空気流が各熱交換用フィン９を通ることにより、上記
各太陽電池４及び熱電素子７にて発生する熱は熱交換用
フィン９を介して空気流へ放熱される。そしてこの放熱
空気は適宜の手段にて室外へ導くことにより大気側へ排
熱される。
【００１３】熱電素子パネル２が室内に対して暖房作用
しているときには、各熱電素子７の裏側で吸熱され、表
側で放熱される。このときも太陽電池４の裏側は昇温さ
れてその熱は熱交換用フィン９にて伝導されるが、この
太陽電池４の排熱は、両パネル１，２間内の空気の熱と
共に熱電素子７にて吸熱される。このとき両パネル１，
２内空間での空気流は無くてもよいが、太陽電池４によ
る排熱量が熱電素子７による吸熱量より多い場合には送
風機による空気流を発生させて排熱し、この排熱空気を
適宜の手段にて室内へ導くことにより暖房効果が助長さ
れる。
しているときには、各熱電素子７の裏側で吸熱され、表
側で放熱される。このときも太陽電池４の裏側は昇温さ
れてその熱は熱交換用フィン９にて伝導されるが、この
太陽電池４の排熱は、両パネル１，２間内の空気の熱と
共に熱電素子７にて吸熱される。このとき両パネル１，
２内空間での空気流は無くてもよいが、太陽電池４によ
る排熱量が熱電素子７による吸熱量より多い場合には送
風機による空気流を発生させて排熱し、この排熱空気を
適宜の手段にて室内へ導くことにより暖房効果が助長さ
れる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、太陽電池パネル１の太
陽電池４と、熱電素子パネル２の熱電素子７とが熱交換
用フィン９を介して対向していることにより、太陽電池
パネル１の太陽電池４の裏側は熱交換用フィン９にて常
に冷却されてこの太陽電池４の変換効率が向上される。
また上記両パネル１，２間の空間内に空気流ができるこ
とにより、上記太陽電池の変換効率をさらに向上するこ
とができる。また、熱電素子パネル２の表面側にて吸熱
する場合には熱電素子７の裏側部が昇温するが、この熱
は上記と同様に熱交換用フィン９にて排出され、また熱
電素子パネルの表面側にて放熱する場合にはこれの熱電
素子７の裏側で熱交換用フィン９を介して太陽電池４側
の排熱を吸収することができることにより、熱電素子パ
ネル２を吸熱（冷房）あるいは放熱（暖房）のいずれの
作用をさせたときにおいても熱電素子７の熱効率を向上
することができる。そしてさらに、本発明に係る光・熱
複合パネルを用いることにより、非常にコンパクトで薄
形の、さらに省エネルギの冷暖房装置を得ることができ
る。
陽電池４と、熱電素子パネル２の熱電素子７とが熱交換
用フィン９を介して対向していることにより、太陽電池
パネル１の太陽電池４の裏側は熱交換用フィン９にて常
に冷却されてこの太陽電池４の変換効率が向上される。
また上記両パネル１，２間の空間内に空気流ができるこ
とにより、上記太陽電池の変換効率をさらに向上するこ
とができる。また、熱電素子パネル２の表面側にて吸熱
する場合には熱電素子７の裏側部が昇温するが、この熱
は上記と同様に熱交換用フィン９にて排出され、また熱
電素子パネルの表面側にて放熱する場合にはこれの熱電
素子７の裏側で熱交換用フィン９を介して太陽電池４側
の排熱を吸収することができることにより、熱電素子パ
ネル２を吸熱（冷房）あるいは放熱（暖房）のいずれの
作用をさせたときにおいても熱電素子７の熱効率を向上
することができる。そしてさらに、本発明に係る光・熱
複合パネルを用いることにより、非常にコンパクトで薄
形の、さらに省エネルギの冷暖房装置を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施例を模式的に示す断面図である。
【図２】熱交換用フィンの断面形状の一例を示す断面図
である。
である。
１…太陽電池パネル、２…熱電素子パネル、３…表カバ
ー、４…太陽電池、５，８…断熱材、６…熱交換プレー
ト、７…熱電素子、９…熱交換用フィン、１１…電気回
路。
ー、４…太陽電池、５，８…断熱材、６…熱交換プレー
ト、７…熱電素子、９…熱交換用フィン、１１…電気回
路。
Claims (1)
- 【請求項１】 太陽電池４を多数個平面方向に設けた太
陽電池パネル１と、熱電素子７を多数個平面方向に設け
た熱電素子パネル２を、それぞれの裏側を離間対向させ
て一体状構成とすると共に、両パネル１，２の各太陽電
池４の裏側部と熱電素子７の裏側部との間に熱交換用フ
ィン９を介装したことを特徴とする光・熱複合パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32416292A JP3305777B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 光・熱複合パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32416292A JP3305777B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 光・熱複合パネル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174249A true JPH06174249A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3305777B2 JP3305777B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=18162807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32416292A Expired - Fee Related JP3305777B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 光・熱複合パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305777B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2321338A (en) * | 1997-01-18 | 1998-07-22 | Peter King | A differential voltage cell |
| WO2000005769A1 (en) * | 1997-01-18 | 2000-02-03 | Btg International Ltd | A differential voltage cell |
| WO2003105240A1 (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-18 | Rensselaer Polytechnic Institute | Composite thermal system |
| JP2007255813A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 太陽電池を用いたパッケージエアコン性能低下防止システム |
| EP2099079A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-09 | Stichting IMEC Nederland | Hybrid energy scavenger comprising thermopile unit and photovoltaic cells |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP32416292A patent/JP3305777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2321338A (en) * | 1997-01-18 | 1998-07-22 | Peter King | A differential voltage cell |
| WO2000005769A1 (en) * | 1997-01-18 | 2000-02-03 | Btg International Ltd | A differential voltage cell |
| GB2321338B (en) * | 1997-01-18 | 2002-02-13 | Peter King | A differential voltage cell |
| WO2003105240A1 (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-18 | Rensselaer Polytechnic Institute | Composite thermal system |
| JP2007255813A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 太陽電池を用いたパッケージエアコン性能低下防止システム |
| EP2099079A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-09 | Stichting IMEC Nederland | Hybrid energy scavenger comprising thermopile unit and photovoltaic cells |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305777B2 (ja) | 2002-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |