CN116325485A - 环境发电模块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

环境发电模块(1)具有：板状的环境发电元件(2)；以及框架，其具有构成为支承所述环境发电元件(2)的第一主表面的外周缘的第一部分框架(5)和构成为支承所述环境发电元件(2)的位于所述第一主表面的背面侧的第二主表面的外周缘的第二部分框架(6)，所述框架相对于所述环境发电元件(2)的第一边具有：重叠结构(9)，其构成为所述第一部分框架(5)和所述第二部分框架(6)的一者的外周壁(7)从径向外侧与所述第一部分框架(5)和所述第二部分框架(6)的另一者的内周壁(8)重叠；收容结构(11)，其构成为所述内周壁(8)的顶端收容在所述第一部分框架(5)和所述第二部分框架(6)的所述一者的收容凹部(10)；以及嵌合结构(12)，其构成为所述外周壁(7)和所述内周壁(8)相互嵌合。

Description

环境发电模块及其制造方法

技术领域

本发明涉及环境发电模块及其制造方法。

背景技术

已知有一种环境发电模块，其具有太阳能电池元件等环境发电元件和安装在该环境发电元件的外周缘的框架，框架由多个部分框架构成。例如，在专利文献1中记载了由分别沿矩形平板状的太阳能电池元件的4个边安装的部分框架构成了框架的环境发电模块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-195483号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，由于像专利文献1所记载的那样的环境发电模块需要通过螺丝等紧固件分别将邻接的部分框架彼此连结，因此制造工序复杂。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够简化制造工序的环境发电模块及其制造方法。

用于解决问题的方案

作为本发明的一个方式的环境发电模块具有：板状的环境发电元件；以及框架，其具有第一部分框架和第二部分框架，所述第一部分框架构成为支承所述环境发电元件的第一主表面的外周缘，所述第二部分框架构成为支承所述环境发电元件的位于所述第一主表面的背面侧的第二主表面的外周缘，所述框架相对于所述环境发电元件的第一边具有：重叠结构，其构成为所述第一部分框架和所述第二部分框架的一者的外周壁从径向外侧与所述第一部分框架和所述第二部分框架的另一者的内周壁重叠；收容结构，其构成为所述内周壁的顶端收容在所述第一部分框架和所述第二部分框架的所述一者的收容凹部；以及嵌合结构，其构成为所述外周壁和所述内周壁相互嵌合。根据这样的结构，通过使外周壁从径向外侧与内周壁重叠，将内周壁的顶端收容在收容凹部，并且使外周壁和内周壁相互嵌合，从而能够将第一部分框架和第二部分框架安装在环境发电元件的外周缘。因此，能够简化环境发电模块的制造工序。另外，在第一边，通过收容结构抑制了第一部分框架和第二部分框架中的具有外周壁的所述一者相对于第一部分框架和第二部分框架中的具有内周壁的所述另一者相对地向径向外侧弹性变形，因此能够在第一边确保第一部分框架与第二部分框架的良好的嵌合强度。

作为本发明的一个实施方式，所述框架相对于所述环境发电元件的角部具有所述重叠结构和所述收容结构。根据这样的结构，在环境发电元件的角部，通过重叠结构和收容结构抑制了第一部分框架和第二部分框架彼此相对地向径向两侧的弹性变形，因此即使在所述角部受到冲击的情况下，也能够在第一边良好地维持第一部分框架与第二部分框架的嵌合状态。因此，能够在第一边确保第一部分框架与第二部分框架的更加良好的嵌合强度。

作为本发明的一个实施方式，所述框架相对于与所述第一边形成所述角部的第二边也具有所述重叠结构、所述收容结构以及所述嵌合结构。根据这样的结构，即使在上述角部受到冲击的情况下，也能够在第一边和第二边更加良好地维持第一部分框架与第二部分框架的嵌合状态。因此，能够在第一边和第二边确保第一部分框架与第二部分框架地更加良好的嵌合强度。

作为本发明的一个实施方式，所述环境发电元件呈矩形板状，所述框架相对于所述环境发电元件的各个边具有所述重叠结构、所述收容结构以及所述嵌合结构，并且相对于所述环境发电元件的各个角部具有所述重叠结构和所述收容结构。根据这样的结构，能够通过框架牢固地支承环境发电元件。

作为本发明的一个实施方式，所述框架至少相对于所述第一边具有支承结构，该支承结构构成为所述第一部分框架支承所述第一主表面的外周缘，并且所述第二部分框架支承所述第二主表面的外周缘。根据这样的结构，能够至少在第一边通过框架牢固地支承环境发电元件。

作为本发明的一个实施方式，所述支承结构为夹持结构，该夹持结构构成为所述第一部分框架和所述第二部分框架协同工作来夹持所述环境发电元件。根据这样的结构，能够至少在第一边通过框架更加牢固地支承环境发电元件。

作为本发明的一个实施方式，所述框架至少相对于所述第一边具有沿所述环境发电元件的所述外周缘交替配置所述收容结构和所述嵌合结构的交替配置结构。根据这样的结构，在交替配置结构中，在外周壁中的与嵌合结构对应的部分没有邻接地设置收容凹部，因此能够良好地确保嵌合结构中的外周壁的抗弯曲刚性，其结果为，能够至少在第一边确保第一部分框架与第二部分框架的更加良好的嵌合强度。

作为本发明的一个方式的环境发电模块的制造方法，所述环境发电模块具有：板状的环境发电元件；以及框架，其具有第一部分框架和第二部分框架，所述第一部分框架构成支承所述环境发电元件的第一主表面的外周缘，所述第二部分框架构成为支承所述环境发电元件的位于所述第一主表面的背面侧的第二主表面的外周缘，所述框架相对于所述环境发电元件的第一边具有：重叠结构，其构成为所述第一部分框架和所述第二部分框架的一者的外周壁从径向外侧与所述第一部分框架和所述第二部分框架的另一者的内周壁重叠；收容结构，其构成为所述内周壁的顶端收容在所述第一部分框架和所述第二部分框架的所述一者的收容凹部；以及嵌合结构，其构成为所述外周壁和所述内周壁相互嵌合，所述制造方法包括框架安装工序，在该框架安装工序中，通过使所述外周壁从径向外侧与所述内周壁重叠，将所述内周壁的所述顶端收容在所述收容凹部，并且使所述外周壁和所述内周壁相互嵌合，从而将所述第一部分框架和所述第二部分框架安装在所述环境发电元件的所述外周缘。根据这样的结构，通过利用嵌合的框架安装工序，能够简化环境发电模块的制造工序。此外，通过收容结构，能够在第一边确保第一部分框架与第二部分框架的良好的嵌合强度。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够简化制造工序的环境发电模块及其制造方法。

附图说明

图1是以组装前的状态示出本发明的一个实施方式的环境发电模块的立体图。

图2是以组装后的状态示出图1所示的环境发电模块的立体图。

图3是以组装前的状态示出图1所示的环境发电模块的重叠结构、收容结构以及嵌合结构的俯视图。

图4是以组装后的状态示出图1所示的环境发电模块的重叠结构、收容结构以及嵌合结构的俯视图。

图5是图4的A-A线剖视图。

图6是图4的B-B线剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的一个实施方式的环境发电模块1及其制造方法进行详细的例示说明。

图1～图2所示的本实施方式的环境发电模块1具有环境发电元件2、端子部件3以及框架4。框架4具有第一部分框架5和第二部分框架6。环境发电元件2是构成为将太阳光、室内光等光能转换为电能的太阳能电池元件。另外，环境发电元件2不限于太阳能电池元件，例如也可以是构成为将地热等热能转换为电能的热电转换元件。

环境发电元件2呈矩形平板状，环境发电元件2的外周缘具有第一边2a、第二边2b、第三边2c以及第四边2d。由第一边2a和第二边2b形成第一角部2e，由第一边2a和第三边2c形成第二角部2f，由第二边2b和第四边2d形成第三角部2g，由第三边2c和第四边2d形成第四角部2h。第二边2b和第三边2c位于第一边2a的两侧，第四边2d位于第一边2a的相对侧。在第四边2d设置有向径向外侧突出的端子用凸部2i。第一边2a、第二边2b以及第三边2c呈直线状。

此外，环境发电元件2具有第一主表面2j和位于第一主表面2j的背面侧的第二主表面2k。另外，在本实施方式中，为了便于说明，将与环境发电元件2垂直的方向、即环境发电元件2的厚度方向称为上下方向，将从第二主表面2k一侧朝向第一主表面2j一侧的方向称为上方，将从第一主表面2j一侧朝向第二主表面2k一侧的方向称为下方，将在与上下方向垂直的平面内从环境发电元件2的内侧朝向外侧的方向称为径向外侧，将在与上下方向垂直的平面内从环境发电元件2的外侧朝向内侧的方向称为径向内侧，将在与上下方向垂直的平面内环绕环境发电元件2的方向称为周向。

端子部件3具有用于将环境发电元件2所产生的电力输出到外部的端子3a。端子部件3构成为配置在端子用凸部2i上，在框架4被安装于环境发电元件2的外周缘的状态下被框架4保持。

环境发电元件2的外周缘在全周被框架4覆盖从而被保护。框架4具有：第一部分框架5，其构成为支承环境发电元件2的第一主表面2j的外周缘；以及第二部分框架6，其构成为支承环境发电元件2的第二主表面2k的外周缘。

第一部分框架5和第二部分框架6分别是聚碳酸酯树脂等合成树脂制成。另外，第一部分框架5和第二部分框架6不限于是合成树脂制成。此外，第一部分框架5和第二部分框架6分别通过注射成型而一体地形成。另外，第一部分框架5和第二部分框架6也可以分别使用螺丝等紧固件或者通过粘接或嵌合等来组装多个部件而构成。此外，在组装状态下的框架4的上下方向的厚度能够设为例如3mm左右。

如图3～图6所示，框架4相对于环境发电元件2的第一边2a具有：重叠结构9，其构成为第一部分框架5的外周壁7从径向外侧与第二部分框架6的内周壁8重叠；收容结构11，其构成为内周壁8的顶端被收容在第一部分框架5的收容凹部10；以及嵌合结构12，其构成为外周壁7和内周壁8在上下方向上相互卡扣嵌合，即台阶形状部彼此通过弹性变形在上下方向上超过并嵌合。

外周壁7和内周壁8分别沿上下方向延伸，并且沿周向延伸。收容凹部10是沿周向延伸的凹槽。

此外，框架4相对于第一边2a具有支承结构13，该支承结构13构成为第一部分框架5支承第一主表面2j的外周缘，并且第二部分框架6支承第二主表面2k的外周缘。支承结构13优选为夹持结构，该夹持结构构成为第一部分框架5和第二部分框架6协同工作来夹持环境发电元件2。

支承结构13由第一支承面13a和第二支承面13b构成，该第一支承面13a以与第一主表面2j相向的方式设置于第一部分框架5，该第二支承面13b以与第二主表面2k相向的方式设置于第二部分框架6。

第一部分框架5具有从外周壁7的基端向径向内侧延伸并且沿周向延伸的第一主壁14。在第一主壁14的下表面，与外周壁7邻接地设置有收容凹部10。此外，第一主壁14的下表面的比收容凹部10更靠径向内侧的部分构成了第一支承面13a。

第二部分框架6具有从内周壁8的基端向径向内侧延伸并且沿周向延伸的第二主壁15。第二主壁15的上表面构成了第二支承面13b。

嵌合结构12采用如下结构：外周壁7具有作为台阶形状部的凹部12a，内周壁8具有作为台阶形状部的凸部12b。但是，也可以采用将凹部12a和凸部12b进行调换的结构。也就是说，外周壁7可以具有作为台阶形状部的凸部12b，内周壁8可以具有作为台阶形状部的凹部12a。

在本实施方式中，以跨越比第二支承面13b更靠上侧的部分和比第二支承面13b更靠下侧的部分的方式设置嵌合结构12，由此有效地确保嵌合结构12的台阶形状部的大小，提高了嵌合强度。

另外，在嵌合结构12中，为了容易进行卡扣嵌合，可以采用对凸部12b的上表面与顶端面(外周面)之间的角部进行倒角的结构，或者采用对外周壁7的下表面与内周面之间的角部进行倒角的结构。

框架4相对于第一边2a具有沿环境发电元件2的外周缘交替地配置收容结构11和嵌合结构12的交替配置结构16。也就是说，在交替配置结构16中，收容凹部10设置在与收容结构11对应的部分，而没有设置在与嵌合结构12对应的部分。此外，在交替配置结构16中，内周壁8的与嵌合结构12对应的部分的上下方向的长度比与收容结构11对应的部分的上下方向的长度短。

在本实施方式中，在交替配置结构16中的与嵌合结构12对应的部分，内周壁8的顶端面(上端面)与第一主壁14的下表面未相互接触。但是，也可以采用在交替配置结构16中的与嵌合结构12对应的部分，内周壁8的顶端面与第一主壁14的下表面相互接触的结构。另外，在交替配置结构16中的与收容结构11对应的部分，内周壁8的顶端面与收容凹部10的底面可以相互接触也可以不接触。

从确保嵌合强度的方面来看，优选在重叠结构9中外周壁7的内周面和内周壁8的外周面相互接触。此外，从确保嵌合强度的方面来看，优选在收容结构11中，内周壁8的顶端的内周面和收容凹部10的外周面相互接触。

在重叠结构9中，外周壁7的顶端面(下端面)和内周壁8的基端面(下端面)成为同一平面。但是，在重叠结构9中，外周壁7的顶端面和内周壁8的基端面也可以不成为同一平面。另外，在重叠结构9中，内周壁8的内周面和环境发电元件2的外周面可以互相接触也可以不接触。

框架4不仅相对于第一边2a具有重叠结构9、收容结构11以及嵌合结构12，相对于第二边2b、第三边2c以及第四边2d的每一个也具有重叠结构9、收容结构11以及嵌合结构12。此外，框架4不仅相对于第一边2a具有交替配置结构16，相对于第二边2b、第三边2c以及第四边2d的每一个也具有交替配置结构16。

如图3～图4所示，框架4相对于第一角部2e具有重叠结构9和收容结构11。此外，框架4相对于第二角部2f、第三角部2g以及第四角部2h的每一个也具有重叠结构9和收容结构11。

框架4不仅相对于第一边2a具有支承结构13，相对于第二边2b、第三边2c以及第四边2d的每一个也具有支承结构13。框架4相对于第一角部2e、第二角部2f、第三角部2g以及第四角部2h的每一个也具有支承结构13。

本实施方式的环境发电模块1通过经过框架安装工序就能够容易地制造，该框架安装工序为在第一边2a、第二边2b、第三边2c以及第四边2d的每一个，通过使外周壁7从径向外侧与内周壁8重叠，将内周壁8的顶端收容在收容凹部10，并且使外周壁7和内周壁8相互嵌合，从而将第一部分框架5和第二部分框架6安装在环境发电元件2的外周缘。

此外，在第一边2a、第二边2b、第三边2c以及第四边2d的每一个，通过收容结构11抑制具有外周壁7的第一部分框架5相对于具有内周壁8的第二部分框架6相对地向径向外侧弹性变形，因此能够在第一边2a、第二边2b、第三边2c以及第四边2d的每一个确保第一部分框架5与第二部分框架6的良好的嵌合强度。

此外，在本实施方式的环境发电模块1中，在第一角部2e、第二角部2f、第三角部2g以及第四角部2h的每一个，通过重叠结构9和收容结构11来抑制第一部分框架5和第二部分框架6彼此相对地向径向两侧弹性变形，因此即使在这些角部受到冲击的情况下，也能够良好地维持第一部分框架5与第二部分框架6的嵌合状态。因此，能够确保第一部分框架5与第二部分框架6的更加良好的嵌合强度。

上述实施方式只是本发明的实施方式的一个例子，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。

因此，上述实施方式的环境发电模块1及其制造方法例如能够进行像下面描述的那样的各种变更。

环境发电模块1只要采用下述结构，就能够进行各种变更，即：环境发电模块1具有板状的环境发电元件2和框架4，该框架4具有：第一部分框架5，其构成为支承环境发电元件2的第一主表面2j的外周缘；以及第二部分框架6，其构成为支承环境发电元件2的位于第一主表面2j的背面侧的第二主表面2k的外周缘，框架4相对于环境发电元件2的第一边2a具有：重叠结构9，其构成为第一部分框架5和第二部分框架6中的一者的外周壁7从径向外侧与第一部分框架5和第二部分框架6中的另一者的内周壁8重叠；收容结构11，其构成为内周壁8的顶端被收容在第一部分框架5和第二部分框架6中的上述一者的收容凹部10；以及嵌合结构12，其构成为外周壁7和内周壁8相互嵌合。

但是，在环境发电模块1中，优选的是，框架4相对于环境发电元件2的角部(第一角部2e)具有重叠结构9和收容结构11。

此外，在环境发电模块1中，优选的是，框架4相对于与第一边2a形成上述角部的第二边2b也具有重叠结构9、收容结构11以及嵌合结构12。

此外，在环境发电模块1中，优选的是，环境发电元件2呈矩形板状，框架4相对于环境发电元件2的各个边(第一边2a、第二边2b、第三边2c以及第四边2d)具有重叠结构9、收容结构11以及嵌合结构12，并且相对于环境发电元件2的各个角部(第一角部2e、第二角部2f、第三角部2g以及第四角部2h)具有重叠结构9和收容结构11。

此外，在环境发电模块1中，优选的是，框架4至少相对于第一边2a具有支承结构13，该支承结构13构成为第一部分框架5支承第一主表面2j的外周缘，并且第二部分框架6支承第二主表面2k的外周缘。

此外，在环境发电模块1中，优选的是，支承结构13为夹持结构，该夹持结构构成为第一部分框架5和第二部分框架6协同工作来夹持环境发电元件2。

此外，在环境发电模块1中，优选的是，框架4至少相对于第一边2a具有沿环境发电元件2的外周缘交替地配置收容结构11和嵌合结构12的交替配置结构16。

环境发电模块1的制造方法只要是下述方法，就能够进行各种变更，即：环境发电模块1具有板状的环境发电元件2和框架4，该框架4具有：第一部分框架5，其构成为支承环境发电元件2的第一主表面2j的外周缘；以及第二部分框架6，其构成为支承环境发电元件2的位于第一主表面2j的背面侧的第二主表面2k的外周缘，框架4相对于环境发电元件2的第一边2a具有：重叠结构9，其构成为第一部分框架5和第二部分框架6中的一者的外周壁7从径向外侧与第一部分框架5和第二部分框架6中的另一者的内周壁8重叠；收容结构11，其构成为内周壁8的顶端被收容在第一部分框架5和第二部分框架6中的上述一者的收容凹部10；以及嵌合结构12，其构成为外周壁7和内周壁8相互嵌合，上述制造方法包括框架安装工序，使外周壁7从径向外侧与内周壁8重叠，将内周壁8的顶端收容在收容凹部10，并且使外周壁7和内周壁8相互嵌合，从而将第一部分框架5和第二部分框架6安装在环境发电元件2的外周缘。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供一种能够简化制造工序的环境发电模块及其制造方法。

附图标记说明

1：环境发电模块；

2：环境发电元件；

2a：第一边；

2b：第二边；

2c：第三边；

2d：第四边；

2e：第一角部；

2f：第二角部；

2g：第三角部；

2h：第四角部；

2i：端子用凸部；

2j：第一主表面；

2k：第二主表面；

3：端子部件；

3a：端子；

4：框架；

5：第一部分框架；

6：第二部分框架；

7：外周壁；

8：内周壁；

9：重叠结构；

10：收容凹部；

11：收容结构；

12：嵌合结构；

12a：凹部；

12b：凸部；

13：支承结构；

13a：第一支承面；

13b：第二支承面；

14：第一主壁；

15：第二主壁；

16：交替配置结构。

Claims (8)

1.一种环境发电模块，其具有：

板状的环境发电元件；以及

框架，其具有第一部分框架和第二部分框架，所述第一部分框架构成为支承所述环境发电元件的第一主表面的外周缘，所述第二部分框架构成为支承所述环境发电元件的位于所述第一主表面的背面侧的第二主表面的外周缘，

所述框架相对于所述环境发电元件的第一边具有：

重叠结构，其构成为所述第一部分框架和所述第二部分框架的一者的外周壁从径向外侧与所述第一部分框架和所述第二部分框架的另一者的内周壁重叠；

收容结构，其构成为所述内周壁的顶端收容在所述第一部分框架和所述第二部分框架的所述一者的收容凹部；以及

嵌合结构，其构成为所述外周壁和所述内周壁相互嵌合。

2.根据权利要求1所述的环境发电模块，其中，

所述框架相对于所述环境发电元件的角部具有所述重叠结构和所述收容结构。

3.根据权利要求2所述的环境发电模块，其中，

所述框架相对于与所述第一边形成所述角部的第二边也具有所述重叠结构、所述收容结构以及所述嵌合结构。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的环境发电模块，其中，

所述环境发电元件呈矩形板状，

所述框架相对于所述环境发电元件的各个边具有所述重叠结构、所述收容结构以及所述嵌合结构，并且相对于所述环境发电元件的各个角部具有所述重叠结构和所述收容结构。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的环境发电模块，其中，

所述框架至少相对于所述第一边具有支承结构，所述支承结构构成为所述第一部分框架支承所述第一主表面的外周缘，并且所述第二部分框架支承所述第二主表面的外周缘。

6.根据权利要求5所述的环境发电模块，其中，

所述支承结构为夹持结构，所述夹持结构构成为所述第一部分框架和所述第二部分框架协同工作来夹持所述环境发电元件。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的环境发电模块，其中，

所述框架至少相对于所述第一边具有沿所述环境发电元件的所述外周缘交替配置所述收容结构和所述嵌合结构的交替配置结构。

8.一种环境发电模块的制造方法，

所述环境发电模块具有：

板状的环境发电元件；以及

框架，其具有第一部分框架和第二部分框架，所述第一部分框架构成为支承所述环境发电元件的第一主表面的外周缘，所述第二部分框架构成为支承所述环境发电元件的位于所述第一主表面的背面侧的第二主表面的外周缘，

所述框架相对于所述环境发电元件的第一边具有：

重叠结构，其构成为所述第一部分框架和所述第二部分框架的一者的外周壁从径向外侧与所述第一部分框架和所述第二部分框架的另一者的内周壁重叠；

收容结构，其构成为所述内周壁的顶端收容在所述第一部分框架和所述第二部分框架的所述一者的收容凹部；以及

嵌合结构，其构成为所述外周壁和所述内周壁相互嵌合，

所述环境发电模块的制造方法包括框架安装工序，在所述框架安装工序中，通过使所述外周壁从径向外侧与所述内周壁重叠，将所述内周壁的所述顶端收容在所述收容凹部，并且使所述外周壁和所述内周壁相互嵌合，从而将所述第一部分框架和所述第二部分框架安装在所述环境发电元件的所述外周缘。

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