JP2001244490A - 太陽エネルギー利用装置およびその組み立て方法 - Google Patents

太陽エネルギー利用装置およびその組み立て方法

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JP2001244490A
JP2001244490A JP2000051745A JP2000051745A JP2001244490A JP 2001244490 A JP2001244490 A JP 2001244490A JP 2000051745 A JP2000051745 A JP 2000051745A JP 2000051745 A JP2000051745 A JP 2000051745A JP 2001244490 A JP2001244490 A JP 2001244490A
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solar
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solar cell
heat collecting
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Masaharu Ohori
正春 大堀
Hiroyoshi Takigawa
浩良 瀧川
Hironobu Nakamura
裕信 中村
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽エネルギーを太陽電池と集熱を利用する
装置では、昼夜や四季の温度変化、熱媒側のトラブル等
でから抱き状態などによる装置の高温により熱膨張収縮
が繰り返され装置の変形や破損、性能低下が発生する。 【解決手段】 平面上に並べられた複数の太陽電池が透
光性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光発電を行なう
発電系と、発電系の裏面に積層され、太陽熱を集熱する
集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、発電系と集熱系との
間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シートと、絶縁シ
ートに密着して配置し発電系の太陽電池と線膨張率が近
い平板部材と、を備え、発電系と集熱系と絶縁シートと
平板部材を接着樹脂層により一体に積層構成したので、
太陽電池や太陽電池接続タブへの応力低下が可能とな
り、発電機能の低下を防止でき、長寿命化を推進できる
太陽エネルギー利用装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽エネルギーを
電気エネルギーと熱エネルギーに変換する太陽エネルギ
ー利用装置およびその組み立て方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】太陽エネルギーを電気エネルギーと熱エ
ネルギーに変換する太陽エネルギー利用装置は、従来に
おいて例えば、実公昭６３−４８１３７号公報や、特公
昭５９−５８０７号公報に示されているような構成が採
られている。即ち、発電系と集熱系を盤上に一体化した
パネルを、外枠と透光板と底板とにより構成された集熱
箱に収めた構成である。発電系は電気的に接続された複
数の太陽電池が、接着樹脂層に埋設された構成であり、
集熱系である背面に熱媒管を備えた複数枚に分割構成さ
れた集熱板上で集熱した太陽熱を熱媒管を流通する熱媒
によって採熱する。このような構成の太陽エネルギー利
用装置は、太陽光を発電系により電気エネルギーに変換
し、また、集熱系により熱エネルギーに変換し、電気エ
ネルギーと熱エネルギーをそれぞれ利用することができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような太陽エネ
ルギー利用装置においては、集熱板、太陽電池、絶縁
板、接着樹脂層には線膨張率の差があり、特に高伝熱性
を有する例えばアルミ材と銅管で構成された集熱板は、
太陽電池より線膨張率が大きいため、昼夜の温度変化、
四季の温度変化、集熱系の空焚き時の温度変化が繰り返
されると、集熱板、太陽電池、絶縁板、接着樹脂層の線
膨張率の差により、熱膨張と収縮による熱歪みが発生
し、集熱板、太陽電池、絶縁板、接着樹脂層が積層して
一体に形成された基盤を全体として変形させたり、発電
機能の低下をきたしたり、寿命が短くなったりする問題
点がある。
【０００４】本発明は、上記した従来の問題点を解消す
るためになされたもので、その課題とするところは、発
電機能の低下を防止でき、長寿命化を推進できる太陽エ
ネルギー利用装置を得ることであり、基盤の変形の少な
い生産性の良い太陽エネルギー利用装置を得ることであ
る。更に本発明は、信頼性が高く小型化出来る装置の組
み立て方法を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
太陽エネルギー利用装置は、平面上に並べられた複数の
太陽電池が透光性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光
発電を行なう発電系と、発電系の裏面に積層され、太陽
熱を集熱する集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、発電系
と集熱系との間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シー
トと、絶縁シートに密着して配置し発電系の太陽電池と
線膨張率が近い平板部材と、を備え、発電系と集熱系と
絶縁シートと平板部材を接着樹脂層により一体に積層構
成したものである。
【０００６】請求項２に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、平板部材を集熱板より縮小させて配置し、平
板部材と集熱板との間に接着樹脂層を介在させたもので
ある。
【０００７】請求項３に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、太陽電池ストリングス間の隙間に合せて、平
板部材に隙間を設けたものである。
【０００８】請求項４に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置の、平板部材を配置する面積は、各太陽電池スト
リングスとその太陽電池ストリングス間の接続線まで投
影した大きさ以上で、かつ、集熱板の配置した面積より
小さい面積である。
【０００９】請求項５に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、平板部材を一枚で構成し、平板部材に多数の
貫通穴を分布させたものである。
【００１０】請求項６に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、平面上に並べられた複数の太陽電池が透光性
を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光発電を行なう発電
系と、この発電系の裏面に積層され、太陽熱を集熱する
集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、発電系と集熱系との
間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シートと、絶縁シ
ートに密着して配置し発電系の太陽電池と線膨張率が近
い平板部材と、発電系と集熱系と絶縁シートと平板部材
を一体に接着させた積層構造の集熱系側に熱媒管を接着
させた接着材と、を備えたものである。
【００１１】請求項７に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、積層構造を収納する太陽電池パネルの側壁か
ら熱媒管を取り出す出入口と、その出入口の太陽電池パ
ネルの内部で積層構造の集熱系側に接着された熱媒管を
接合するゴムホースと、を備え、出入口からゴムホース
を取り出すものである。
【００１２】請求項８に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、集熱板と密着さぜる熱媒管を偏平にしたもの
である。
【００１３】請求項９に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、太陽電池パネルの背面を覆う後板と、後ろ板
のゴムホースで構成した出入り口付近を開口し、この開
口に取り付けたカバーと、を備えたものである。
【００１４】請求項１０に係る本発明の太陽エネルギー
利用装置の組み立て方法は、平面上に並べられた複数の
太陽電池が透光性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光
発電を行なう発電系と、この発電系の裏面に積層され、
太陽熱を集熱する集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、発
電系と集熱系との間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁
シートと、絶縁シートに密着して配置し発電系の太陽電
池と線膨張率が近い平板部材と、を一体に接着させ積層
構造とするステップと、積層構造の集熱系側に熱媒管を
接着材で密着さぜるステップと、を備えたものである。
【００１５】請求項１１に係る本発明の太陽エネルギー
利用装置の組み立て方法は、積層構造を収納する太陽電
池パネルから熱媒管を取り出す出入り口太陽電池パネル
内部で、熱媒管とゴムホースを接続するステップと、を
備え、出入り口からゴムホースを取り出すものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】実施の形態1．次に本発明の実施
の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図８はこの実
施の形態１に示す、太陽エネルギー利用装置の構造を説
明する図で、太陽エネルギーを電気エネルギーと熱エネ
ルギーとに変換する基盤1を主体として構成されてい
る。基盤1は、図1に示すように平面上に並べられた複数
の太陽電池２が透光性を持つ接着樹脂層３に埋設され、
太陽光発電を行なう発電系4と、発電系４の裏面側に積
層され、太陽熱を集熱する集熱板５を設けた集熱系7と
を併せ持ち、全体がパネル状に構成されている。１ａは
空気層、１３は表面保護板１４をシール材１６で支え内
部にモジュールを収納する外側枠体、１２はリブ１２Ｃ
やチャンネル部２１を有する内側枠体、１２a、１２bは
通風口である。１５は後板、２０は基盤の端部保持材、
２２は隙間である。図２は図１の構成を分解して説明す
る図で、上から、表面保護板１４であるカバーガラス、
空気層１ａ、表面保護材９である保護シート、接着樹脂
層３を形成させるＥＶＡシート、太陽電池２を示す太陽
電池組み立て、接着材３であるＥＶＡシート、平板部材
１０であるカーボンシート、接着材１１であるＥＶＡシ
ート、集熱板５、後板１５が重ねられていることを示
す。図３、図４は熱媒管６を説明する図で集熱板５と偏
平部で接着剤６ａで密着させられている。６ｂは熱媒管
の出入り口部、６ｄはゴムホース、６ｅはゴムホースで
あるゴム管を熱媒管に固定する固定バンドである。
【００１７】図５は各太陽電池２の電気的な接続を示す
図で、各太陽電池を接続するタブ線８と、各太陽電池ス
トリングスの間を相互に接続する接続タブ２ａ、２ｂに
より、全部の太陽電池が直列に接続される状態を示して
いる。図１に於ける発電系4と集熱系7を次に説明する。
図５に示されるダブ線８により電気的に直列接続した複
数の太陽電池２を、接着樹脂層３を形成する透明加熱融
着材のシートに挟んで、これを受光面側に配設した表面
保護材９により発電系４が構成され、発電系４と集熱板
５の間に、絶縁シート１８を全面に配し、その裏面に平
板部材１０を配し、更に接着樹脂層１１を形成する透明
加熱融着材のシートを配して、裏面側に配設した集熱板
５と一緒にパネル状に構成しこの集熱板５に載置して構
成した集熱系７と発電系４とを同時に加熱しながら真空
引きと加圧をして方形盤状で積層構造のパネルとして成
形される。成形後に集熱板５の背面に熱媒管６が蛇行状
に形成され熱伝導促進剤等により高伝熱性を有した接着
材（シリコーンシーラント等）６ａにより伝熱可能に密
着して配管されている。
【００１８】透明加熱融着材のシート３、１１は加熱に
より溶融して表面保護材９と平板部材１０との間に太陽
電池２を封止した透光性のある接着樹脂層３と、絶縁シ
ートを介して平板部材１０と集熱板５との間に透光性の
ある接着樹脂層１１を形成し、全体をパネルとして一体
化している。この基盤１の周辺部に内側枠体12を装着
し、基盤1の受光面側に空気層１ａを形成して透光性の
ある表面保護板１４が張設され、周辺部に外側枠体１３
を装着し、シール材１６と内側枠体１２の頂部にリブ１
２ｃにより、表面保護板１４が位置決めと水密シールが
され、裏面側は光沢があり反射可能なステンレスからな
る後板１５が内側枠体１２の下部にシール材１７とネジ
により閉止されて太陽エネルギー利用装置が構成され
る。なお後板１５にはカバー１５ａがねじ１５ｂで固定
されている。
【００１９】表面保護材９は、太陽電池2の受光面側を
被覆していて、十分な透光性と耐候性を有する透明樹脂
シートが用いられている。接着樹脂層３，１１は、比較
的容易に熱硬化できるEVA（エチレン・ビニル・アセテ
ート）等の透明加熱融着接着剤が用いられている。平板
部材１０は、太陽電池２の裏面側に接着樹脂層１１と絶
縁シート１８を介して密着していて、太陽電池２と線膨
張率が近いカーボンシート等が用いられている。すなわ
ち熱伝導の良い導電性のカーボンシート等を使うため絶
縁材とは別個に設けている。集熱板５は基盤1の背面側
構造をなし、高伝熱性を有する例えばアルミ材で構成さ
れ、成形後に集熱板５の背面に熱媒管６が蛇行状に形成
され熱伝導促進剤等により高伝熱性を有した接着材６ａ
（シリコーンシーラント等）により伝熱可能に密着して
配管されている。熱媒管６には水や不凍液等の熱媒が導
通され、集熱板５で集熱した太陽熱の採熱を可能にして
いる。
【００２０】平板部材１０はカーボンシートを用いる例
で説明するが、厚みは０．３−１．０ｍｍ程度とし、
５．５Ｍｐａの強度により、温度変化による伸縮に対抗
する強度を有する。次に各部材の熱膨張率の関係を説明
する。アルミニウムの線膨張率は２３．６＊１０-6に対
し、太陽電池は３＊１０-6であり、差が大きくアルミニ
ウムの温度差による伸び縮みの影響を防ぐため、途中に
太陽電池と同程度の線膨張率が５＊１０-6であるカーボ
ンシートを挟んでいる。なお接着剤であるＥＶＡの線膨
張率は３．８＊１０-4であり、アルミニウムの温度差に
よる変形を吸収する役割を果たす。この結果温度変化な
どにより太陽電池に加わる力が低下しその変形を押さえ
て性能や寿命のように信頼性を確保出来るとともに、基
盤１の全体の変形を押さえることも出来、全体構造が簡
単に出来る。
【００２１】図５に示すように、太陽電池の各ストリン
グスは配線で接続されているが若干の隙間をおいて配列
されている。また図２のように平板部材１０は１枚で構
成し、更に太陽電池ストリングス間の接続タブ２ａ、２
ｂ間と全体の太陽電池ストリングス間を投影した大きさ
で構成し、集熱板５より小さく構成しているため、この
平板部材を中に含め集熱板５と同じ大きさである絶縁シ
ート１８と接着樹脂層１１及び集熱板５が密着固定でき
るため温度変化等による基盤１全体の膨張収縮による位
置ずれが防止できる。また、平板部材１０は、図６、７
に示すように、複数に分割して、個々の平板部材１０ａ
を設け太陽電池ストリングス間の隙間に合せて同様な隙
間１０ｂを設けて配し、平板部材１０の裏面側の接着樹
脂層１１がその隙間に入り込み、絶縁シート１８と密着
固定される。集熱板５より平板部材１０は全体に縮小さ
れて配置されているため集熱板５の外周に於いては絶縁
シート１８と接着樹脂層１１及び集熱板５が直接密着固
定されるため更に安定した固定が期待できる。
【００２２】更に、図８のように平板部材１０を１枚で
構成し、板の面積に対し明けた穴の面積の比率である開
口率０．５%以下の多数の貫通穴を設け、その穴部と集
熱板５の外周を絶縁シート１８と接着樹脂層１１及び集
熱板５が密着固定しても同様な効果が得られる。開口率
を挙げると接着樹脂層が良く行き渡り積層をより密着さ
せるが、平行部材の強度が落ちることになる。加熱しな
がら真空引きと加圧により積層構造を製造するため、
０．５%以下と言う小さな開口率でも充分樹脂層が行き
渡り密着する。
【００２３】なお、平板部材１０は線膨張率の小さいカ
ーボンシートを用いることにより、接着樹脂層３、１１
の伸縮や太陽電池２の伸縮及び太陽電池２の表裏にわた
るダブ線８の伸縮を矯正できる。このため、ダブ線８の
接合部の応力が緩和でき接合部が引き剥がされ、発電機
能低下を引き起こすようなことが防止できるため、安定
した発電機能を長期にわたり維持することができる。
【００２４】上記構成の太陽エネルギー利用装置は、太
陽光が照射されることにより、発電系４により太陽エネ
ルギーの一部（約１０％）が電気エネルギーに変換さ
れ、他の一部（約３０％〜３５％）が集熱系７によって
熱エネルギーに変換される。その他の太陽エネルギー
は、太陽電池２を昇温させるエネルギーとなったり、反
射や伝導等により放散されることになる。このような稼
動状態において、昼夜の温度変化、四季の温度変化や、
或いは集熱系７の熱媒管の内部を流れる冷媒がなくなり
集熱板が冷却されなくなる空焚き時の温度変化が繰り返
されると、集熱板５、太陽電池２、平板部材１０、接着
樹脂層３，１１の線膨張率の差により、熱膨張と収縮が
繰り返されることになる。
【００２５】集熱板５は、太陽電池２より線膨張率が大
きく、高温側での伸びが太陽電池２より大きく、低温側
では太陽電池２より大きく収縮することになり、太陽電
池２に引張り応力や圧縮応力が働くことになる。集熱板
５と太陽電池２との間に接着樹脂層１１と平板部材１０
が有ることにより、集熱板５の伸縮の影響を吸収するこ
とができ、太陽電池２にかかる応力を小さくすることが
できる。特に、平板部材１０が太陽電池２の線膨張率に
近いカーボンシート等であるため、太陽電池２に働く熱
応力を低く押さえることができ、発電機能の低下を抑制
できるうえ、長寿命化を推進することができる。また、
基盤1の基盤保持部材２０と内枠１２のチャンネル部２
１のウェブ部との間には隙間２２があり、基盤１が内枠
１２に対して自由に収縮できるため、太陽電池２や集熱
板５等への応力は低減する。この隙間２２は外部と通風
口１２ａ、１２ｂでつながっており、収縮時の空気の圧
縮を逃がすことが出来無理な力が加わらないためこの点
に関しても太陽電池を変形させることがない。
【００２６】図１および図２の構造において、先に述べ
たように基盤１の発電系４と集熱系７の積層構造を成形
し、成形後に熱媒管を接着させる。この完成された基盤
１を内側枠体１２にはめ込むとともに、外側枠体１３に
内側枠体１２を固定するとともに表面保護体１４である
カバーガラスをはめ込む。すなわち基盤１の端部４辺に
端部保護部材２０を複数箇所はめ込み、その基盤１を内
側枠体１２にはめ込み、出入り口熱媒管６Ｃを貫通さ
せ、内側枠体１２の基盤１に対向する位置に取付け、シ
ール材１７で内側枠体１２の勘合部とカバー１５とケー
ブル１９の取り出し口、出入り口熱媒管６Ｃを貫通部を
水密にする。カバー１５のケーブル１９の取り出し口は
表面に押出し穴形状となっており、ゴム系のコードブッ
シュが勘合され、ケーブル１９の貫通部にもシール材が
施され、水密を保っている。次に内側枠体１２の基盤１
側上面にシール材１６を施し、外側枠体１３を上面から
圧縮して側面から内側枠体１２に複数箇所固定すること
により、太陽エネルギー利用装置パネルの組み立てが出
来る。この様な組み立て方法により性能に大きな影響を
与える太陽電池部分の変形が押さえられ、品質が良く強
度の強い構造が簡単に得られる。
【００２７】実施の形態2．図２、図４、図９乃至図１
１にこの実施の形態２の構造説明図を示す。実施の形態
１で示した太陽エネルギー利用装置の集熱系７における
熱媒管６に工夫を講じたものであり、これに係る構成以
外は、実施形態１で示したものと同じである。従って、
実施の形態1で示したものと同じ部分については、実施
の形態1のと同一の符号を用いそれらについての説明は
省略する。図９は集熱板５に熱媒管６を蛇行させて接着
した状態を示し、端に出入り口部６ｂ、６ｃを設けてい
る。図１０は太陽エネルギー利用装置の背面の説明図
で、後板１５の熱媒管出入り口部６ｃの近傍にカバー１
５ａが取付ねじ１５ｂにて固定されていることを示して
いる。図１１は外部枠体１３から引き出される熱媒管の
構成説明図を示し、（イ）は従来の構造で太陽電池モジ
ュール間の距離がＡであること、（ロ）は本発明の構造
を示し、太陽電池モジュール間の距離がＡ／２になるこ
とを説明している。６ｅはゴムホース６ｄを固定する固
定バンドである。
【００２８】集熱板５の裏面に取付けた熱媒管６をシリ
コーン系の接着材６ａで接着したため、接着材６ａの弾
力性により、熱媒管６と集熱板５の線膨張率の差を吸収
し易くなり、太陽電池２や接続タブ８への温度変化によ
る熱応力や太陽エネルギー利用装置の設置時の外力に対
して基盤１に働く力を小さくすることができる。後板１
５から太陽電池の出力を取り出すケーブル１９が引き出
されていることを示す。
【００２９】また図２、４のように熱媒管６の集熱板５
との密着部を偏平にして集熱板５からの熱伝導性を向上
させ、熱媒管６の出入り口部６ｂ、６ｃは円形管部にし
たためゴム管６ｄ接続部の密着性が良く、他方の熱媒管
６の出入り口６ｂ、６ｃも円形管部にしたため、接続さ
れる太陽エネルギー利用装置の熱媒管６とゴム管６ｄの
密着性が良く、熱媒の洩れ防止ができる。
【００３０】図１１の従来例（イ）では太陽エネルギー
利用装置間で両側から出てくる熱媒配管にたいしゴムホ
ースで接続し両側の配管との間を固定バンド６ｅで固定
していた。これに対し本発明では、熱媒管６の出入り口
部６ｂ、６ｃの片方に、すなわち図１１（ロ）の熱媒管
６ｃゴム管６ｄを枠体１３の中で接続したため、枠体外
部である太陽電池モジュールの間の空間には片方からは
ゴムホースが、もう一方からは熱媒管そのものが現れ
る。この様に太陽エネルギー利用装置を設置する時の太
陽エネルギー利用装置間はゴム管６ｄ部分に熱媒管６部
分が挿入され、固定バンド６ｅが１個所の固定で接続が
行われるため、太陽エネルギー利用装置間の隙間を約半
分に小さくする事ができるため、太陽エネルギー利用装
置のスペースを小さくでき、太陽エネルギーを濃密に利
用できる。また、太陽エネルギー利用装置間の温度変化
による膨張収縮の吸収と設置時の無理な力をゴム管６ｄ
で吸収できるため、基盤１への応力低下が期待できる。
【００３１】また、太陽エネルギー利用装置のゴム管６
ｄのトラブル等に対して、後板１５のゴム管６ｄ部分を
開口し、カバー１５ａを取付けてあるため、万が一のト
ラブルが発生してもゴム管６ｄと固定バンド６ｅの交換
作業ができるようにしてあるため、太陽エネルギー利用
装置全体を取替える必要がない。なおゴムホースは耐老
化性、耐オゾン性、耐光性などが優れているクロロピレ
ンゴム、エチレンプロピレンゴムなどが使用されるがこ
のカバーを外すことにより寿命による取り替えも簡単
で、特に集熱板背面の空間を利用することにより容易に
行える。また、熱媒出入り口の片方がゴム管である太陽
エネルギー利用装置は設置時の無理な力が基盤へ働きに
くくなり、発電機能の低下を防止でき、長寿命化を推進
できる太陽エネルギー利用装置が得られる。またこのよ
うに太陽エネルギー利用装置間の隙間が大幅に小さくな
ったので多数の太陽電池モジュールを平面状に配置する
このような装置において、スペースを効果的に減らせる
ことになるこの様に設置面積の低減により使用方法が更
に拡大される。
【００３２】
【発明の効果】請求項１に係る本発明の太陽エネルギー
利用装置は、平面上に並べられた複数の太陽電池が透光
性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光発電を行なう発
電系と、発電系の裏面に積層され、太陽熱を集熱する集
熱板に熱媒管を設けた集熱系と、発電系と集熱系との間
に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シートと、絶縁シー
トに密着して配置し発電系の太陽電池と線膨張率が近い
平板部材と、を備え、発電系と集熱系と絶縁シートと平
板部材を接着樹脂層により一体に積層構成したので、太
陽電池や太陽電池接続タブへの応力低下が可能となり、
発電機能の低下を防止でき、長寿命化を推進できる太陽
エネルギー利用装置が得られる。
【００３３】請求項２に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、平板部材を集熱板より縮小させて配置し、平
板部材と集熱板との間に接着樹脂層を介在させたので、
積層構成の強度を高くし、且つ、発電系への変形を減ら
すことが出来信頼性の高い装置が得られる。
【００３４】請求項３に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、太陽電池ストリングス間の隙間に合せて、平
板部材に隙間を設けたので、平板部材の固定部が分散し
て確実に安定して固定できるため、発電機能の低下を防
止及び長寿命化を推進できる装置が得られる。
【００３５】請求項４に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、平板部材を配置する面積は、各太陽電池スト
リングスとその太陽電池ストリングス間の接続線まで投
影した大きさ以上で、かつ、集熱板の配置した面積より
小さい面積であるので、平板部材の固定が確実に安定し
て固定でき、必要最小限の平板部材の使用ができるた
め、組立品質の向上と省資源化と発電機能の低下を防止
及び長寿命化を推進できる太陽エネルギー利用装置が得
られる。
【００３６】請求項５に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、平板部材を一枚で構成し、平板部材に多数の
貫通穴を分布させたので、平板部材の固定部が分散して
確実に安定して固定できるため、組立品質の向上と発電
機能の低下を防止及び長寿命化を推進できる太陽エネル
ギー利用装置が得られる。
【００３７】請求項６に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、平面上に並べられた複数の太陽電池が透光性
を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光発電を行なう発電
系と、この発電系の裏面に積層され、太陽熱を集熱する
集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、発電系と集熱系との
間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シートと、絶縁シ
ートに密着して配置し発電系の太陽電池と線膨張率が近
い平板部材と、発電系と集熱系と絶縁シートと平板部材
を一体に接着させた積層構造の集熱系側に熱媒管を接着
させた接着材と、を備えたので、接着材の弾力性によ
り、熱媒管と集熱板の線膨張差や太陽エネルギー装置の
設置時の無理な力も吸収して基盤への応力の低下が可能
となり、発電機能の低下を防止でき、長寿命化を推進で
きる太陽エネルギー利用装置が得られる。
【００３８】請求項７に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、積層構造を収納する太陽電池パネルの側壁か
ら熱媒管を取り出す出入口と、その出入口の太陽電池パ
ネルの内部で積層構造の集熱系側に接着された熱媒管を
接合するゴムホースと、を備え、出入口からゴムホース
を取り出すので、小さなスペースで接続が可能となり、
太陽エネルギーを濃密に利用できる。
【００３９】請求項８に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、集熱板と密着さぜる熱媒管を偏平にしたの
で、集熱板と熱媒間の接触面積が大きくなるため、集熱
効率の向上と発電効率の向上が推進できる太陽エネルギ
ー利用装置が得られる。
【００４０】請求項９に係る本発明の太陽エネルギー利
用装置は、太陽電池パネルの背面を覆う後板と、後ろ板
のゴムホースで構成した出入り口付近を開口し、この開
口に取り付けたカバーと、を備えたので、熱媒間出入り
口のゴム管や固定バンドのトラブルに対して交換が容易
にできるため、品質向上とサービス性向上が推進できる
太陽エネルギー利用装置が得られる。
【００４１】請求項１０に係る本発明の太陽エネルギー
利用装置の組み立て方法は、平面上に並べられた複数の
太陽電池が透光性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光
発電を行なう発電系と、この発電系の裏面に積層され、
太陽熱を集熱する集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、発
電系と集熱系との間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁
シートと、絶縁シートに密着して配置し発電系の太陽電
池と線膨張率が近い平板部材と、を一体に接着させ積層
構造とするステップと、積層構造の集熱系側に熱媒管を
接着材で密着さぜるステップと、を備えたので、製造方
法が簡単になり信頼性の高い装置を製造出来る。
【００４２】請求項１１に係る本発明の太陽エネルギー
利用装置の組み立て方法は、積層構造を収納する太陽電
池パネルから熱媒管を取り出す出入り口太陽電池パネル
内部で、熱媒管とゴムホースを接続するステップと、を
備え、出入り口からゴムホースを取り出すので、小型の
装置を製造出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置の部
分断面図である。
【図２】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置の積
層構造説明図である。
【図３】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置の部
分断面図である。
【図４】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置の部
分断面図である。
【図５】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置の全
体の太陽電池ストリングス組立の平面図である。
【図６】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置の平
板部材の平面図である。
【図７】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置の全
体の太陽電池ストリングス組立の平面と平板部材の位置
関係を示す平面図である。
【図８】 実施の形態１の太陽エネルギー利用装置のそ
の他の平板部材示す平面図である。
【図９】 実施の形態２の太陽エネルギー利用装置の熱
媒管と集熱板の背面を示す平面図である。
【図１０】 実施の形態３の太陽エネルギー利用装置の
背面を示す平面図である。
【図１１】 実施の形態３の太陽エネルギー利用装置の
部分断面図である。
【符号の説明】
１ 基盤、 １ａ 空気層、 ２ 太陽電池、 ２
ａ 太陽電池ストリングス間接続タブ、
２ｂ 太陽電池ストリングス間接続タブ、３ 接着樹
脂層、 ４ 発電系、 ５ 集熱板、 ６ 熱媒
管、 ６ａ 接着剤、 ６ｂ 出入り口熱媒管、 ６ｃ
出入り口熱媒管、 ６ｄ ゴム管、６ｅ 固定バン
ド、 ７ 集熱系、 ８ タブ線、 ９ 表面保護材、
１０平板部材、 １０ａ 分割平板部材、 １０ｂ
平板部材間隙間、 １１ 接着樹脂層、 １２ 内側枠
体、 １２ａ 通気口、 １２ｂ 通気口、 １２ｃ位
置決めリブ、 １３ 外側枠体、 １４ 表面保護板、
１５ 後板、 １５ａ カバー、 １５ｂ 取付けネ
ジ、 １６ シール材、 １７シール材、 １８ 絶縁
シート、 １９ケーブル、 ２０ 端部保護部材、 ２
１ チャンネル部隙間、 ２２ 隙間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 裕信 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 BA18 JA02 JA04 JA18

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平面上に並べられた複数の太陽電池が透
    光性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光発電を行なう
    発電系と、この発電系の裏面に積層され、太陽熱を集熱
    する集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、前記発電系と集
    熱系との間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シート
    と、この絶縁シートに密着して配置し前記発電系の太陽
    電池と線膨張率が近い平板部材と、を備え、前記発電系
    と前記集熱系と前記絶縁シートと前記平板部材を接着樹
    脂層により一体に積層構成したことを特徴とする太陽エ
    ネルギー利用装置。
  2. 【請求項２】 平板部材を集熱板より縮小させて配置
    し、この平板部材と集熱系との間に接着樹脂層を介在さ
    せたことを特徴とする請求項１記載の太陽エネルギー利
    用装置。
  3. 【請求項３】 太陽電池ストリングス間の隙間に合せ
    て、平板部材に隙間を設けたことを特徴とする請求項１
    項記載の太陽エネルギー利用装置。
  4. 【請求項４】 平板部材を配置する面積は、各太陽電池
    ストリングスとその太陽電池ストリングス間の接続線ま
    で投影した大きさ以上で、且つ、集熱板の配置した面積
    より小さい面積としたことを特徴とする請求項１または
    ３項記載の太陽エネルギー利用装置。
  5. 【請求項５】 平板部材を一枚で構成し、その平板部材
    に多数の貫通穴を分布させたことを特徴とする請求項１
    項記載の太陽エネルギー利用装置。
  6. 【請求項６】 平面上に並べられた複数の太陽電池が透
    光性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光発電を行なう
    発電系と、この発電系の裏面に積層され、太陽熱を集熱
    する集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、前記発電系と集
    熱系との間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シート
    と、この絶縁シートに密着して配置し前記発電系の太陽
    電池と線膨張率が近い平板部材と、前記発電系と集熱系
    と絶縁シートと平板部材を一体に接着させた積層構造の
    前記集熱系側に熱媒管を接着させた接着材と、を備えた
    ことを特徴とする太陽エネルギー利用装置。
  7. 【請求項７】 積層構造を収納する太陽電池パネルの側
    壁から熱媒管を取り出す出入口と、その出入口の前記太
    陽電池パネルの内部で積層構造の集熱系側に接着された
    前記熱媒管を接合するゴムホースと、を備え、前記出入
    口からゴムホースを取り出すことを特徴とする請求項６
    項記載の太陽エネルギー利用装置。
  8. 【請求項８】 集熱板と密着させる熱媒管を偏平にした
    ことを特徴とする請求項６項記載の太陽エネルギー利用
    装置。
  9. 【請求項９】 太陽電池パネルの背面を覆う後板と、前
    記後板のゴムホースで構成した出入り口付近を開口し、
    この開口に取り付けたカバーと、を備えたことを特徴と
    する請求項７項記載の太陽エネルギー利用装置。
  10. 【請求項１０】 平面上に並べられた複数の太陽電池が
    透光性を持つ接着樹脂層に埋設され、太陽光発電を行な
    う発電系と、この発電系の裏面に積層され、太陽熱を集
    熱する集熱板に熱媒管を設けた集熱系と、前記発電系と
    集熱系との間に介在して電気的な絶縁を行う絶縁シート
    と、この絶縁シートに密着して配置し前記発電系の太陽
    電池と線膨張率が近い平板部材と、を一体に接着させ積
    層構造とするステップと、この積層構造の集熱系側に熱
    媒管を接着材で密着させるステップと、を備えたことを
    特徴とする太陽エネルギー利用装置の組み立て方法。
  11. 【請求項１１】 積層構造を収納する太陽電池パネルの
    熱媒管を取り出す出入口の前記太陽電池パネルの内部
    で、熱媒管とゴムホースを接合するステップと、を備
    え、前記出入口からゴムホースを取り出すことを特徴と
    する請求項１０項記載の太陽エネルギー利用装置の組み
    立て方法。
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