特許 7659997 ロールスクリーン装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-02

(45)【発行日】2025-04-10

(54)【発明の名称】ロールスクリーン装置

(51)【国際特許分類】

   E06B 5/00 20060101AFI20250403BHJP

   E06B 9/17 20060101ALI20250403BHJP

   H02S 30/20 20140101ALI20250403BHJP

【ＦＩ】

E06B5/00 A

E06B9/17 Z

H02S30/20

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021017628

(22)【出願日】2021-02-05

(65)【公開番号】P2022120616

(43)【公開日】2022-08-18

【審査請求日】2023-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】504163612

【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】石井 久史

【審査官】鈴木 智之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０７６２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０９３１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６６５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０２２３３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０６Ｂ ５／００

Ｅ０６Ｂ ９／１７

Ｈ０２Ｓ ３０／２０

Ｈ１０Ｆ １９／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状に構成されるスクリーン部と、前記スクリーン部を保持する保持部とを備えるロールスクリーン装置であって、
前記スクリーン部は、
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの受光面上に形成される受光面側封止層と、
前記受光面側封止層上に形成される受光面側被覆層と、
前記受光面側被覆層に形成される透光孔と、
を備えることを特徴とするロールスクリーン装置。

【請求項2】

前記スクリーン部の昇降を案内するガイドレールをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のロールスクリーン装置。

【請求項3】

前記透光孔は、前記ガイドレールと摺動する前記受光面側被覆層の端部に形成されないことを特徴とする請求項２に記載のロールスクリーン装置。

【請求項4】

前記ガイドレールによって挟み込まれる前記スクリーン部の端部に、発電に寄与しないダミー太陽電池セル部が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載のロールスクリーン装置。

【請求項5】

前記スクリーン部を巻き取るための巻取部をさらに備え、
前記スクリーン部の上端の前記巻取部に固定される部分に、発電に寄与しないダミー太陽電池セル部が形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のロールスクリーン装置。

【請求項6】

前記スクリーン部の下部に設けられたボトムレールをさらに備え、
前記スクリーン部の下端の前記ボトムレールに固定される部分に、発電に寄与しないダミー太陽電池セル部が形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のロールスクリーン装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池セルを備えたロールスクリーン装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スクリーン部分に太陽電池セルを設けたロールスクリーン装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１７９１９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなロールスクリーン装置では、太陽電池セルの受光面上に封止層を形成し、さらにその上に表面保護のための被覆層を形成している。しかしながら、被覆層を設けたことにより、発電効率が低下する可能性がある。

【0005】

本開示は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、太陽電池セルを備えたロールスクリーン装置において、発電効率を向上する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様のロールスクリーン装置は、シート状に構成されるスクリーン部と、スクリーン部を保持する保持部とを備える。スクリーン部は、太陽電池セルと、太陽電池セルの受光面上に形成される受光面側封止層と、受光面側封止層上に形成される受光面側被覆層と、受光面側被覆層に形成される透光孔と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係るロールスクリーン装置の概略正面図である。

【図2】第１実施形態に係るロールスクリーン装置の概略水平断面図である。

【図3】図３（ａ）～図３（ｄ）は、透光孔の種類を説明するための図である。

【図4】ロールスクリーン装置の変形例を説明するための図である。

【図5】変形例に係るロールスクリーン装置の概略正面図である。

【図6】変形例に係るロールスクリーン装置の巻取部の周辺を示す図である。

【図7】変形例に係るロールスクリーン装置のボトムレールの周辺を示す図である。

【図8】第２実施形態に係るロールスクリーン装置の概略水平断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0009】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るロールスクリーン装置１０の概略正面図である。ロールスクリーン装置１０は、建物の開口部に取り付けて使用される。

【0010】

ロールスクリーン装置１０は、スクリーン部１２と、スクリーン部１２を吊り下げ保持する保持部１４と、スクリーン部１２の昇降を案内する一対のガイドレール１６，１７とを備える。

【0011】

スクリーン部１２は、可撓性を有する長方形状のシート体として構成される。このスクリーン部１２は、その長手方向の上端部が保持部１４内の巻取部１９に連結され、下端部にボトムレール１８が設けられている。ボトムレール１８は、スクリーン部１２を下方向に引き降ろす方向に力を加えると共に、スクリーン部１２に張力を付与して平面性を高める作用を及ぼす。

【0012】

スクリーン部１２は、複数の太陽電池セル２０を内蔵している。図１に示す例では、複数の長方形状の太陽電池セル２０が上下方向（高さ方向）に並べて配列されているが、配列方法については特に限定されず、自由な配列が可能である。複数の太陽電池セル２０は、互いに直列に接続される。太陽電池セル２０は光起電力効果を利用し、光エネルギーを電力に変換するように構成される。スクリーン部１２の層構成については後述する。

【0013】

保持部１４は、スクリーン部１２を巻き取るための巻取部１９と、巻取部１９を収納するケース１５とを備える。スクリーン部１２の昇降操作は、プルコード式、チェーン式などの既知の方式を採用することができる。あるいは、ケース１５内に電動モータを設け、電動式としてもよい。

【0014】

ガイドレール１６，１７は、スクリーン部１２の左右両端に配置されており、スクリーン部１２の端部を挟み込むように構成されている。ガイドレール１６，１７を設けることにより、スクリーン部１２の横側からの光漏れおよび熱漏れを防ぐことができるので、遮光性能、遮熱性能および断熱性能を向上することができる。また、スクリーン部１２の皺を抑制する効果も期待できる。

【0015】

また、太陽電池セル２０を内蔵したスクリーン部１２は、通常のファブリック製のスクリーンと比較して皺や凹凸面が発生しやすいという性質がある。ガイドレール１６，１７を設けることにより、スクリーン部１２の皺や凹凸面を低減することができる。ガイドレールとロールスクリーンの隙間はモヘヤなどで塞いでもよい。

【0016】

図２は、第１実施形態に係るロールスクリーン装置１０の概略水平断面図である。スクリーン部１２は、太陽電池セル２０と、太陽電池セル２０の受光面（発電面、表面とも呼ばれる）２０ａ上に形成される受光面側封止層２４と、太陽電池セル２０の受光面２０ａ上に形成される受光面側封止層２４と、太陽電池セル２０の裏面（非受光面とも呼ばれる）２０ｂ上に形成される裏面側封止層２６と、受光面側封止層２４上に形成される受光面側被覆層２８と、裏面側封止層２６上に形成される裏面側被覆層３０と、を備える。ロールスクリーン装置１０は、太陽電池セル２０の受光面が室外側を向き、太陽電池セル２０の裏面が室内側を向くように建物の開口部に取り付けられる。スクリーン部１２の厚さは、例えば０．５ｍｍ～２．０ｍｍであってよい。

【0017】

太陽電池セル２０は、例えばポリイミド基板２１と、ポリイミド基板２１上に形成される例えば薄膜シリコン２２と、薄膜シリコン２２上に形成される透明導電膜（ＩＴＯ）２３とを備える。太陽電池セルは、薄膜シリコンに限定されず、有機薄膜、色素増感、ペロブスカイト、CIGS、CIS、これらのタンデム構造などでもよい。

【0018】

受光面側封止層２４は、太陽電池セル２０の受光面２０ａを覆うように設けられている。また、裏面側封止層２６は、太陽電池セル２０の裏面２０ｂを覆うように設けられている。封止層の材料としては、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）を用いることができる。

【0019】

裏面側被覆層３０は、裏面側封止層２６を覆うように設けられている。裏面側被覆層３０は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステルなどの繊維類やプラスチック類（合成樹脂）で形成されてよい。裏面側被覆層３０に遮光性を持たせるために、例えば有色で不透明な樹脂を用いてもよい。あるいは、裏面側被覆層３０上に別途遮光層が設けられてもよい。

【0020】

受光面側被覆層２８は、受光面側封止層２４を覆うように設けられている。受光面側被覆層２８は、ＥＴＦＥ（Ethylene Tetra Fluoro Ethylene）などの透明または半透明な樹脂で形成されてよい。あるいは受光面側被覆層２８は、デザイン性の向上等を目的として、有色の樹脂で形成されてもよい。

【0021】

本第１実施形態に係るロールスクリーン装置１０では、受光面側被覆層２８に複数の透光孔３２が形成されている。透光孔３２は、規則的に配置されてもよいし、ランダムに配置されてもよい。透光孔３２の直径は、０．１ｍｍ～２０ｍｍであってよい。受光面側被覆層２８の全面積に対して透光孔３２が占める割合は、１％未満～１００％未満であってよく、好ましくは１％～９９％、より好ましくは５％～８０％であってよい。

【0022】

図３（ａ）～図３（ｄ）は、透光孔３２の種類を説明するための図である。受光面側被覆層２８に形成される複数の透光孔３２は、図３（ａ）に示すように、正面視で円形や多角形の孔であってよい。あるいは、透光孔３２は、図３（ｂ）に示すように、一つの大きな孔が受光面側被覆層２８の中央部に設けられたものであってもよい。一つの大きな孔は、完全に周囲を囲われた孔である必要はなく、図（ｃ）に示すように上端が欠けた孔であってもよいし、図（ｄ）に示すように上端と下端が欠けた孔であってもよい。

【0023】

透光孔３２は、受光面側被覆層２８の厚さ方向に貫通した貫通孔であってよい。このような貫通孔は、受光面側封止層２４上にべたに受光面側被覆層２８を形成する材料を塗布した後、該材料層に物理的又は化学的な方法で形成されてよい。あるいは、貫通孔は、受光面側封止層２４上の貫通孔を形成したい部分をテープなどで養生し、受光面側被覆層２８を形成する材料を塗布した後に養生を剥がすことにより形成されてもよい。

【0024】

太陽電池セルの受光面を被覆層で覆った場合、発電効率の低下が生じる。被覆層を透明または半透明とした場合であっても若干の発電効率の低下が生じ、被覆層を有色とした場合は発電効率の低下の度合いが高くなる。本第１実施形態に係るロールスクリーン装置１０では、受光面側被覆層２８に複数の透光孔３２を形成したので、透光孔３２を介して太陽光を太陽電池セル２０に取り込むことができ、発電効率を向上することができる。特に受光面側被覆層２８が有色の場合は、発電効率を大幅に向上することができる。

【0025】

上記の例では、透光孔３２を貫通孔としたが、透光孔３２は貫通孔に限定されず、その周囲の部分よりも高い透光性を有しているものであればよい。例えば、透光孔３２は、非透明な受光面側被覆層２８に透明な孔状部分を設けたものであってもよい。この場合も、透明な孔状部分から太陽光を太陽電池セル２０に取り込むことができるので、全面を非透明とした場合と比較して発電効率を向上できる。

【0026】

上述したように、第１実施形態に係るロールスクリーン装置１０では、スクリーン部１２の左右の端部がガイドレール１６，１７によって挟み込まれている。ガイドレール１６，１７によって挟み込まれているスクリーン部１２の端部には、太陽電池セル２０（より詳細には薄膜シリコン２２および透明電極膜２３）は形成されていない。

【0027】

スクリーン部１２の端部は、スクリーン部１２の昇降によってガイドレール１６，１７と摺動するため、摺動に対する耐久性が必要とされる。そこで本実施形態では、ガイドレール１６，１７と摺動する受光面側被覆層２８の端部２８ａ，２８ｂには透光孔が形成されていない。これにより、透光孔の存在による強度の低下や傷による透過性の低下を防ぐことができるので、耐摺動性を確保することができる。

【0028】

このように、本実施形態に係るロールスクリーン装置１０によれば、発電効率の向上と耐摺動性の確保を両立することができる。

【0029】

図４は、ロールスクリーン装置の変形例を説明するための図である。図４に示すように、変形例に係るロールスクリーン装置１１０においては、ガイドレール１６，１７によって挟み込まれているスクリーン部１２の端部に、ダミー薄膜シリコン２７およびダミー透明電極膜２９が形成されている。ダミー薄膜シリコン２７およびダミー透明電極膜２９は、取り出し電極が設けられていない。すなわち、ダミー薄膜シリコン２７およびダミー透明電極膜２９が形成されている部分は、発電に寄与しないダミー太陽電池セル部５１となっている。一方、スクリーン部１２の面内においてダミー太陽電池セル部５１より内側の薄膜シリコン２２および透明電極膜２３が形成されている部分は、取り出し電極が設けられており、発電に寄与する太陽電池セル部５０となっている。このようなダミー太陽電池セル部５１を形成することにより、太陽電池セル部５０とのデザイン性の統一を図ることができる。仮にダミー薄膜シリコン２７およびダミー透明電極膜２９が形成されている部分に電極を設けたとしても、最終的に結線しなければ同義である。

【0030】

図５は、変形例に係るロールスクリーン装置１１０の概略正面図である。図６は、変形例に係るロールスクリーン装置１１０の巻取部１９の周辺を示す図である。図７は、変形例に係るロールスクリーン装置１１０のボトムレール１８の周辺を示す図である。

【0031】

上述したように、ロールスクリーン装置１１０においては、ガイドレール１６，１７によって挟み込まれているスクリーン部１２の端部にダミー太陽電池セル部５１が設けられている。また、ロールスクリーン装置１１０では、図６に示すように、スクリーン部１２の上端の巻取部１９に固定される部分にも、ダミー太陽電池セル部５２が設けられている。さらに、ロールスクリーン装置１１０では、図７に示すように、スクリーン部１２の下端のボトムレール１８に固定される部分にも、ダミー太陽電池セル部５２が設けられている。

【0032】

本実施形態に係るロールスクリーン装置１０は、裏面側被覆層３０に映像を投影することで、投影スクリーンとしても利用することができる。すなわち、本実施形態に係るロールスクリーン装置１０によれば、遮光、発電、投影、遮熱および断熱を同時に実現することができる。

【0033】

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るロールスクリーン装置４０の概略水平断面図である。第２実施形態に係るロールスクリーン装置４０は、受光面側被覆層２８の構成が第１実施形態に係るロールスクリーン装置１０と異なる。

【0034】

第２実施形態に係るロールスクリーン装置４０では、太陽電池セル２０（より詳細には薄膜シリコン２２および透明電極膜２３）を覆う受光面側被覆層２８の部分２８ｃが、ガイドレール１６，１７と摺動する受光面側被覆層２８の端部２８ａ，２８ｂよりも薄く形成されている。太陽電池セル２０を覆う受光面側被覆層２８の部分２８ｃの厚さは、例えば０．０２５ｍｍ～０．２５ｍｍであってよい。ガイドレール１６，１７と摺動する受光面側被覆層２８の端部２８ａ，２８ｂの厚さは、例えば０．５ｍｍ～１．５ｍｍであってよい。

【0035】

このように、太陽電池セル２０を覆う受光面側被覆層２８の部分２８ｃを薄く形成することにより、太陽電池セル２０に光を取り込みやすくなるので、発電効率を向上することができる。特に受光面側被覆層２８が有色の場合は、発電効率を大幅に向上することができる。

【0036】

一方、ガイドレール１６，１７と摺動する受光面側被覆層２８の端部２８ａ，２８ｂについては厚くしているので、耐摺動性を確保することができる。

【0037】

このように、本実施形態に係るロールスクリーン装置４０によっても、発電効率の向上と耐摺動性の確保を両立することができる。

【0038】

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

【符号の説明】

【0039】

１０，４０，１１０ ロールスクリーン装置、 １２ スクリーン部、 １４ 保持部、 １５ ケース、 １６ ガイドレール、 ２０ 太陽電池セル、 ２１ ポリイミド基板、 ２２ 薄膜シリコン、 ２４ 受光面側封止層、 ２６ 裏面側封止層、 ２８ 受光面側被覆層、 ３０ 裏面側被覆層、 ３２ 透光孔、 ５０ 太陽電池セル部、 ５１，５２，５３ ダミー太陽電池セル部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】