JP2004221151A - 屋根材一体型太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】屋根材一体型太陽電池モジュールをアレイ状に葺設して太陽光発電システムを構築する際に、外部配線ケーブルを使った別途の配線作業を不要にし、モジュールの屋根材ブロックを葺設するだけで、同時にモジュール相互間で太陽電池の直列接続，並列接続が完了するように配線構造を改良する。
【解決手段】太陽電池２がその裏面に出力端子ボックス３を装備し、屋根材ブロック１はその左右側縁部１ｄを隣接ブロックの側縁部に重ね継ぎするようにした屋根材一体型太陽電池モジュールにおいて、出力端子ボックスから左右に引出した直列，並列接続用ケーブル１０，１１を屋根材ブロックの配線溝１ｃに通し、その先端に取付けたプラグイン式コネクタ１２を屋根材ブロックの左右側縁部の重ね継ぎ面に配置し、隣接モジュールとの間で対応するコネクタ同士をプラグイン結合してモジュール相互間に所定の配線を確定させるようにする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横葺き式の屋根材ブロックに太陽電池を組付けた屋根材一体型太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の屋根材一体型太陽電池モジュールとして、横葺き式の屋根材ブロック（平形瓦）の上面に太陽電池を組付け、その太陽電池から屋根材の後縁側に引出した出力ケーブルを介して太陽電池モジュールの相互間，およびパワーコンディショナに通じる出力母線との間で直列，並列に配線して太陽光発電システムを構築するようにした構成のものが知られている（例えば、特許文献１，特許文献２参照。）。
【０００３】
次に、前記した屋根材一体型太陽電池モジュールの従来例の構造、およびモジュール相互間の配線構造を図１３，図１４で説明する。
【０００４】
図１３は屋根材一体型太陽電池モジュールの構成図であり、図において、１はセメント，モルタル，金属材料，強化プラスチックなどで作られた平型の屋根材ブロック（平形瓦）、２は太陽電池である。ここで、太陽電池２は、アモルファス系シリコン（あるいは単結晶，多結晶系シリコン）の太陽電池素子を表面保護材（例えば、ＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂フィルム），封止材（例えば、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体））で封止したフィルム基板形のａ−Ｓｉ薄膜太陽電池であり、その裏面中央に出力端子ボックス３を取付け、この出力端子ボックス３から太陽電池２の出力端子に接続した正極（＋），負極（−）の出力ケーブル４，５を引出し、各出力ケーブル４，５にコネクタ４ａ，５ａを取付けた構成になる。
【０００５】
一方、屋根材ブロック１には、その上面側に太陽電池２，出力端子ボックス３を収容する凹部１ａ，１ｂ、および出力端子ボックスの収容凹部１ｂと屋根材１の後縁（棟側）との間に出力ケーブル４，５を収容する配線凹溝１ｃが形成されており、ここにシリコーンなどの接着剤を流し込んだ上で、太陽電池２，出力端子ボックス３および出力ケーブル４，５を嵌入して一体に結合している。また、屋根材ブロック１の右側縁には袖形の側縁部１ｄが張出し形成され、左側の側縁部は下面一部が切欠かれた形状になる。そして、図１３（ｂ） で示すように屋根材ブロック１を左右に並べて葺設した状態で、前記の袖形側縁部１ｄが隣接する屋根材ブロック１の右側縁部の下に潜り込んで上下に重なり合い、この継ぎ目から雨水が屋根材ブロック１の裏面側に回り込むのを防ぐようにしている。
【０００６】
次に、前記した屋根材一体型太陽電池モジュールの複数枚を建屋の屋根に葺設して太陽光発電システムを構築する従来の配線方式，および配線作業を図１４で説明する。
【０００７】
すなわち、太陽電池２の直流出力を交流に変換して商用電力系統に連係するパワーコンディショナ（インバータ）の入力電圧は一般にＤＣ２００Ｖ程度である。これに対して、住宅用建屋の屋根に葺設する太陽電池付き屋根瓦の一枚当たりの出力電圧は、屋根瓦のサイズによって異なる。そこで、図示のように複数枚の屋根材一体型太陽電池モジュール６をアレイ状に横葺きした状態で、横一列に並ぶ所定枚数（太陽電池一枚当たりの出力電圧が５０Ｖであれば４枚）を単位として、各モジュールの太陽電池２（＃１〜＃４で表す）から引出した出力ケーブル４，５のコネクタ４ａと５ａを接続し、太陽電池＃１〜＃４の相互間を直列接続して出力電圧を２００Ｖに昇圧したモジュールブロックを構成する。次に、横葺きした太陽電池モジュール６の列に沿ってその棟側に正極，負極の出力母線ケーブル７，８を敷設した上で、前記のモジュールブロックの両端に並ぶ太陽電池２（＃１，＃４）から後縁側（棟側）に引出した出力ケーブル４，５のうち、直列接続に使用してない出力ケーブルのコネクタ４ａ，５ａを出力母線ケーブル７，８の分岐コネクタ９に極性を合わせて並列接続する。
【０００８】
以下、軒から棟側に順に横葺きした各列の太陽電池モジュールについても前記と同様な配線作業を行った後、各列の出力母線ケーブル７，８の末端を接続ボックスに集約させてパワーコンディショナに接続する。
【０００９】
また、図１４の配線方式とは別に、太陽電池モジュールの出力端子ボックスにケーブル接続用のコネクタを設け、アレイ状に葺設した太陽電池モジュールの相互間で各モジュールに設けた出力端子ボックスを中継してコネクタ付きの出力母線ケーブルを配線して太陽光発電システムを構築するようにした太陽電池モジュールの配線方式も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−９３２６号公報（図７、図９）
【特許文献２】
特開平１０−１３５４９９号公報（図１、図２）
【特許文献３】
特開２０００−６８５４７号公報（図１、図９）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の屋根材一体型太陽電池モジュールを家屋の屋根に葺設した状態で、そのモジュール相互間および出力母線との間をケーブルで直列，並列に接続する場合に、従来の配線方式では実際の施工面で次記のような問題点がある。
【００１２】
すなわち、図１４に示した従来の配線構造では、屋根の軒側から順に太陽電池モジュールの１列分を葺設した段階で、各モジュールの太陽電池２に付属する出力ケーブル４，５（図１３参照）とは別に棟側に出力母線ケーブル７，８を敷設した上で、モジュール相互間，および出力母線ケーブル７，８との間を直列，並列に配線し、しかもこの配線作業を屋根瓦の各列に分けて行うようにしていることから屋根の野地板上に引き回すケーブルの本数が非常に多くなる。
【００１３】
このために、ケーブル配線の済んだ列の上段（棟側）に次列の太陽電池モジュールを敷設する場合に、配線済のケーブルが作業足場の邪魔になって葺設作業がやり難く、作業の安全性確保にも問題がある。加えて、図１３のように太陽電池モジュール６に出力ケーブル４，５を引出していると、運搬，屋根への葺設時に出力ケーブルが絡んだりして作業の邪魔になる。
【００１４】
また、太陽電池モジュールの配線作業についても、一般住宅などの小規模な太陽光発電設備では、電気工事に不慣れな屋根業者の職人が瓦葺き施工と併せて行う例が多い。このために、太陽電池モジュールの端子ボックス３から引出した出力ケーブル４，５をモジュール間の直列接続，あるいは出力母線７，８との並列接続に使い分けるようにした従来の配線構造では、正極，負極の極性および直列接続，並列接続を間違える配線ミスが生じ易いといった問題もある。
【００１５】
また、先記の特許文献３に開示されている配線方式は、前記の配線方式に比べて施工現場での配線作業が簡単になる利点があるものの、太陽電池モジュールとは別に、モジュールサイズ，現場での配列に合わせた長さのコネクタ付き配線ケーブルをあらかじめ多数本用意し、この配線ケーブルを太陽電池モジュールの葺設作業と並行してモジュール間に接続する配線作業が必要で手間が掛かるほか、現場に運び上げた多数本のケーブルが屋根に散在することになって作業の安全性確保にも問題がある。
【００１６】
さらに従来の配線方式では、配線後の状態でケーブルがそのまま屋根の上に剥き出しに露呈していて周囲環境に晒されるために、長期使用の間にケーブルの外被が劣化するなどの耐久性にも問題もある。
【００１７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、多数枚の太陽電池モジュールを家屋の屋根などに葺設して太陽光発電システムを構築する際に、別な外部配線ケーブルを使っての配線作業を不要とし、太陽電池モジュールを横並びに葺設する過程で、隣接する屋根材ブロック間の重ね継ぎと同時に、モジュール相互間で太陽電池の直列接続，並列接続が完了するようにして現場での配線作業の大幅な簡略化が図れるように改良した屋根材一体型太陽電池モジュールを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、屋根材ブロックの上面に太陽電池を組付けた構成になり、太陽電池がその裏面に出力端子ボックスを装備し、屋根材ブロックはその左右側縁部を隣接する屋根材ブロックの側縁部と上下に重ね継ぎするようにしたものにおいて、
前記出力端子ボックスに直列および並列接続端子を設けて太陽電池の出力端子との間に結線を施し、かつ前記端子に接続して出力端子ボックスから引出した直列接続用ケーブル，および正極， 負極に対応する並列接続用ケーブルにそれぞれプラグイン式のコネクタを取付け、各コネクタを屋根材ブロックの左右側縁部に振り分けてその重ね継ぎ面に配置し、隣接する屋根材ブロックの側縁部と重ね継ぎする際に、対応するコネクタ同士をプラグイン結合して太陽電池の相互間を直列， 並列接続するように構成する（請求項１）ものとし、具体的には次記のような態様で構成することができる。
【００１９】
（１） 屋根材ブロックには、その上面域に太陽電池および出力端子ボックスを収容する凹部、左右側縁部の重ね継ぎ面にコネクタを収容する凹部、および前記の出力端子ボックスの収容凹部とコネクタの収容凹部との間にまたがるケーブル用の配線溝を形成する（請求項２）。
【００２０】
（２） 屋根材ブロックの左右側縁部の配したプラグイン式のコネクタについて、一方の側縁部に雄形コネクタ（プラグ），他方の側縁部に雌形コネクタ（ソケット）を配置し、隣接するモジュールを重ね継ぎした際に雄形コネクタと雌形コネクタとがプラグイン結合するようにする（請求項３）。
【００２１】
（３） 出力端子ボックスから引出した接続用ケーブルに３心ケーブルを用いてケーブルの本数を減らし、その２本の心線を正極，負極の並列接続用リード，残り１本の心線を直列接続用リードとしてその先端にコネクタを接続する（請求項４）。
【００２２】
（４） 前項（３） の３心ケーブルに接続して屋根材ブロックの左右側縁部に配したコネクタを、３心ケーブルの心線に接続する３組のプラグまたはソケット形のコンタクト端子を絶縁ハウジングで一体化した構造とすることにより、コネクタの部品点数の低減化を図る（請求項５）。
【００２３】
上記の構成により、屋根材一体型太陽電池モジュールを屋根上に葺設する際に、隣接するモジュールの間で屋根材ブロックの側縁部を上下に重ね合わせて重ね継ぎすると、同時に屋根材ブロックの側縁部に配置した直列接続用ケーブル，並列接続用ケーブルのコネクタが隣接モジュールのコネクタとプラグイン結合して各モジュールの太陽電池相互間が直列，並列接続されて配線が完了する。したがって、モジュールの葺設作業と別に行うケーブルの配線作業が不要となり、電気工事に不慣れな屋根職人でも誤配線のおそれなしにモジュール葺設作業を簡単に進めることができる。また、直列，並列接続用ケーブルは全てモジュール内部にあらかじめ組み込まれていて外部に露呈することがなく、これにより耐久性の信頼性向上に併せて、施工現場での作業安全性も改善できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１２に示す実施例に基づいて説明する。なお、図示実施例は太陽電池モジュール一枚の出力電圧１００Ｖとして、左右に並ぶ二枚のモジュールを直列接続して出力電圧２００Ｖのモジュールブロックとなし、このモジュールブロックを他のモジュールブロックと並列接続してパワーコンディショナ（インバータ）に給電する太陽光発電システムを構成している。また、実施例の図中で図１３に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
【００２５】
〔実施例１〕
まず、左右に並ぶ二枚のモジュールを一組として前記モジュールブロックを形成する屋根材一体型太陽電池モジュールの構造を図１，図２および図３，図４で説明する。
【００２６】
すなわち、太陽電池２にはその裏面側中央に設けた出力端子ボックス３から屋根材ブロック１の側縁に向けて直列接続用ケーブル１０，および正極（＋極）と負極（−極）に対応する２本の並列接続用ケーブル１１を引出した上で、各ケーブルの先端にコネクタ１２を取付けており、接続用ケーブル１０，１１は出力端子ボックス３の内部で後記（図６参照）のように太陽電池２の出力端子との間で内部結線が施されている。なお、１３は太陽電池２の受光面側に重ね合わせた透光性の耐候用ガラス板である。
【００２７】
一方、屋根材ブロック１は、図１３の屋根材ブロックと同様な平型外形で、その左右側縁には隣接モジュールと重ね継ぎする側縁部１ｄを形成し、ブロック上面には太陽電池２，出力端子ボックス３を収容する凹部１ａ，１ｂが形成されている。また、屋根材ブロック１の左右側縁部にはその重ね継ぎ面に前記の各コネクタ１２を収容する凹部１ｅが３箇所に分けて並置形成されており、さらに前記の出力端子ボックス収容凹部１ｂとコネクタの収容凹部１ｄとの間を連ねて凹部１ａの底面にはケーブル１０，１１を収容する配線溝１ｃが３列に分けて形成されている。
【００２８】
また、太陽電池２の出力端子ボックス３には、図６の回路図で表すように直列接続用端子３ａ，３ｂと、正極，負極に対応する並列接続用端子３ｃ〜３ｆが左右列に分けて設けてあり、二枚のモジュールを一組として前記モジュールブロックを構成する２種類の太陽電池モジュール６（＃１），６（＃２）について、太陽電池２の＋，−出力端子との間で次記のように内部結線が施されている。
【００２９】
すなわち、左右二枚を一組として直列接続するモジュールブロックの左側に並ぶ太陽電池モジュール６（＃１）では、太陽電池の＋極出力端子を並列接続端子３ｅ，−極出力端子を直列接続端子３ｂに接続し、さらに並列接続端子３ｃと３ｄ，および並列接続端子３ｅと３ｆとの間をリード線３ｇで渡り接続した上で、＋極，−極に対応する２本の並列接続ケーブル１１をそれぞれ並列接続端子３ｅ，３ｃに接続して出力端子ボックス３から左側に引出す。また、直列接続ケーブル１０は直列接続端子３ｂに接続し、２本の並列接続ケーブル１１を並列接続端子３ｆ，３ｄにそれぞれ接続して端子ボックス３から右側に引出す。図１，図２はこのモジュール６（＃１）に対応した組立構造を表している。
【００３０】
これに対して、モジュールブロックの右側に並ぶ図３，図４に対応する太陽電池モジュール６（＃２）では、太陽電池の＋極出力端子を直列接続端子３ａ，−極出力端子を並列接続端子３ｄに接続し、さらに前記のモジュール６（＃１）と同様に並列接続端子３ｃと３ｄ，および並列接続端子３ｅと３ｆとの間をリード線３ｇで渡り接続した上で、出力端子ボックス３の直列接続端子３ａに接続した直列接続ケーブル１０を端子ボックスから左側に引出し、さらにモジュール６（＃１）と同様に並列接続端子３ｃ〜３ｆに接続した＋，−極に対応する並列接続ケーブル１１を端子ボックスから左右に引出している。
【００３１】
なお、前記した出力端子ボックス３の内部結線は太陽電池モジュール６（＃１および＃２）を組立てる段階で行い、結線後は出力端子ボックス３の内部に封止樹脂を充填して防水処理をしておく。
【００３２】
次に、前記の接続ケーブル１０，１１の先端に取付けて屋根材ブロック１の左右側縁部に配置したコネクタ１２についての詳細構造を図７で説明する。すなわち、図示のように凹形絶縁ハウジング１２ａにスリーブ状のソケット形コンタクト端子１２ｂを一体形成した雌形コネクタ１２−１と、前記の凹形絶縁ハウジング１２−１に嵌め合い結合する凸形絶縁ハウジング１２ｃにプラグ形のコンタクト端子１２ｄを一体成形した雄形コネクタ１２−２との２種類のコネクタを用意し、図示例では屋根材ブロック１の右側縁部に引出した接続用ケーブル１０，１１に雌形コネクタ１２−１を取付け、屋根材ブロック１の左側縁部に引出した接続ケーブルには雄形コネクタ１２−２を取付け、各コネクタを図１，図３に示した屋根材ブロック１のコネクタ収容凹部１ｅに嵌入した上で、接着剤で固定する。なお、絶縁ハウジング１２ａ，１２ｃには弾性を有する電気絶縁材料としてＥＰＤＭやポリクロロプレン等の熱硬化性エラストマーを採用し、図示のように雌形コネクタ１２−１に雄形コネクタ１２−２を嵌合した状態で、両者が密着結合して雨水の浸入を防ぐようにしている。
【００３３】
そして、前記した２種類の屋根材一体型太陽電池モジュール６（＃１）と６（＃２）を組合せて太陽電池アレイを構成するには、図５で示すようにモジュール６（＃１）と６（＃２）を一枚ずつ交互に並べて建屋の屋根に横葺きするものとし、その葺設作業で隣接モジュールの屋根材ブロック１の左右側縁部を位置合わせして上下に重ね合わせると、この重ね継ぎ位置で互いに上下に対向する雌形コネクタ１２−１に雄形コネクタ１２−２が嵌合してプラグイン結合する。これにより、図６に示した配線回路が同時に確定する。
【００３４】
つまり、前記構成の太陽電池モジュールを用いることにより、屋根に葺設した太陽電池モジュール相互間の配線に関して、図１４で述べた従来の配線方式のように屋根材ブロックの葺設作業と別に配線ケーブルを使ってモジュール相互間および出力母線ケーブルとの間を直列，並列に接続する配線作業が不要となり、モジュールの屋根材ブロックを左右に並べて葺設する作業の過程で同時に太陽電池相互間を正しく直列，並列接続して所定の配線が確定する。したがって、電気工事に不慣れな瓦職人でも誤配線のおそれなしに太陽電池モジュールの葺設作業を能率よく進めることができる。
【００３５】
しかも、前記した直列，並列接続用ケーブル１０，１１は全てモジュールの内部に内蔵されていて外部に露呈することがない。これにより、モジュールの運搬，取扱いが楽で屋根上でのモジュール葺設作業が安全に行えるほか、接続用ケーブルが周囲環境（雨水など）に晒されることがないので耐久性も向上する。
【００３６】
〔実施例２〕
次に、本発明の請求項４，５に対応する応用実施例を図８〜図１２で説明する。この実施例は、先記実施例１の構成を基本として部品の点数削減を図るように改良したもので、太陽電池２の出力端子ボックス３から左右に引出した直列，並列接続用ケーブルを３心ケーブル１４とし、該ケーブルの先端に３組のコンタクト端子を設けた一体構造になる３心コネクタ１５を取付けてケーブルの各心線と接続するようにしている。また、太陽電池モジュールの屋根材ブロック１には、図８で示すように前記の３心ケーブル１４，および３心コネクタ１５に対応して、出力端子ボックスの収容凹部１ｂから左右の側縁部に向けて幅広なケーブル配線溝１ｃおよびコネクタの収容凹部１ｅが形成されている。
【００３７】
ここで、３心ケーブル１４は図１１，図１２で示すように左右一列に並ぶ３本の心線１４ａ〜１４ｃを一括して絶縁外被で被覆したフラットケーブルであり、両側の心線１４ａ，１４ｃを＋極，−極の並列接続用リード、中央の心線１４ｂを直列接続用リードとして各心線を図１１の回路図で表すように出力端子ボックス３の直列，並列接続端子３ａ〜３ｆに接続して出力端子ボックス３から左右に引出している。なお、図１１の回路図において、二枚を一組とするモジュールブロックの左側に並ぶ太陽電池モジュール６（＃１）の出力端子ボックス３から左側に引出した３心ケーブル１４，および右側に並ぶ太陽電池モジュール６（＃２）の出力端子ボックスから右側に引出した３心ケーブル１４について、そのケーブルの心線１４ｂは太陽電池２の出力端子には接続されてない。
【００３８】
また、コネクタ１５として、図１２の断面図で示すように凹形絶縁ハウジング１５ａに３組のソケット形コンタクト端子１５ｂ〜１５ｄを一体形成した雌形コネクタ１５−１と、前記の凹形絶縁ハウジング１５−１に嵌合して結合する凸形絶縁ハウジング１５ｅに３組のプラグ形コンタクト端子１５ｆ〜１５ｈを一体成形した雄形コネクタ１５−２との２種類のコネクタを用意し、実施例１と同様に屋根材ブロック１の右側縁部に引出した接続用ケーブル（３心ケーブル）１４には雌形コネクタ１５−１を取付け、そのソケット形コンタクト端子１５ｂ〜１５ｄを３心ケーブル１４の心線１４ｂ〜１４ｄに接続する。また、屋根材ブロック１の左側縁部に引出した３心の接続ケーブル１４には雄形コネクタ１５−２を取付け、そのプラグ形コンタクト端子１５ｆ〜１５ｇを３心ケーブル１４の各心線に接続する。そして、各コネクタを図８，図９に示した屋根材ブロック１のコネクタ収容凹部１ｅに嵌入した上で、接着剤で固定する。
【００３９】
かかる構成で、図１０で示すようにモジュール６（＃１）と６（＃２）を一枚ずつ交互に並べて建屋の屋根に横葺きし、その葺設作業で隣接モジュールの屋根材ブロック１の左右側縁部を位置合わせして上下に重ね合わせることにより、先記実施例１と同様に屋根材ブロック１の左右側縁部で上下に対向する雌形コネクタ１５−１に雄形コネクタ１５−２が嵌合してプラグイン結合し、これにより図１１に示した配線回路が同時に確定する。
【００４０】
しかも、直列，並列接続用ケーブルおよびコネクタを３心形としたことにより部品点数の削減，部品共用が可能となり、実施例１の構成と比べてコストの低減化が図れる。
【００４１】
なお、上記の図示実施例は、太陽電池モジュール一枚当たりの出力電圧を１００Ｖとして、二枚のモジュールを直列接続して出力電圧２００Ｖのモジュールブロックを構成する場合を例に述べたが、モジュールブロックを構成する太陽電池モジュールの直列枚数を三枚あるいは四枚とする場合でも、これに対応して太陽電池の出力端子ボックスにおける接続端子の内部結線を変更するだけで、簡単に対応できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、屋根材ブロックの上面に太陽電池を組付けた構成になり、太陽電池がその裏面に出力端子ボックスを装備し、屋根材ブロックはその左右側縁部を隣接する屋根材ブロックの側縁部と上下に重ね継ぎするようにした屋根材一体型太陽電池モジュールにおいて、前記出力端子ボックスに直列および並列接続端子を設けて太陽電池の出力端子との間に結線を施し、かつ前記端子に接続して出力端子ボックスから引出した直列接続用ケーブル，および正極， 負極に対応する並列接続用ケーブルにそれぞれプラグイン式のコネクタを取付け、各コネクタを屋根材ブロックの左右側縁部に振り分けてその重ね継ぎ面に配置し、隣接する屋根材ブロックとの間で対応するコネクタ同士をプラグイン結合して太陽電池の相互間を直列， 並列接続するようにしたことにより、
屋根材一体型太陽電池モジュールを屋根上に葺設する際に、隣接するモジュールの間で屋根材ブロックの側縁部を上下に重ね合わせて重ね継ぎすると、同時に屋根材ブロックの側縁部に配置した直列接続用ケーブル，並列接続用ケーブルのコネクタが隣接モジュールのコネクタとプラグイン結合して各モジュールの太陽電池相互間が直列，並列接続されて所定の配線が完了する。したがって、モジュールの葺設作業と別に行うケーブルの配線作業が不要となり、電気工事に不慣れな屋根職人でも誤配線のおそれなしにモジュール葺設作業を簡単に進めることができて現場での施工費の大幅な低減化が図れる。しかも、直列，並列接続用ケーブルは全てモジュール内部に組み込まれていて外部に露呈することがなく、これにより製品の耐久性向上と併せて、施工現場での作業安全性も改善できる。
【００４３】
また、前記の直列，並列接続用ケーブル，コネクタとして、３心ケーブル，３心コネクタを採用した請求項４，５の構成によれば、モジュールの部品点数低減および共用化が図れて製作コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係わる屋根材一体型太陽電池モジュールの分解斜視図
【図２】図１の組立状態を表す外観斜視図
【図３】図１の太陽電池モジュールに隣接する屋根材一体型太陽電池モジュールの分解斜視図
【図４】図３の組立状態を表す外観斜視図
【図５】図２と図４の太陽電池モジュールを交互に重ね継ぎしてモジュール相互間を直列，並列接続した葺設状態を表す斜視図
【図６】図５に対応した太陽電池モジュール相互間の配線回路図
【図７】図５におけるプラグイン結合状態のコネクタの詳細構造を表す断面図
【図８】本発明の実施例２に係わる屋根材一体型太陽電池モジュールの分解斜視図
【図９】図８の組立状態を表す外観斜視図
【図１０】図９の太陽電池モジュールを左右に重ね継ぎしてモジュール相互間を直列，並列接続した葺設状態を表す斜視図
【図１１】図１０に対応した太陽電池モジュール相互間の配線回路図
【図１２】図１０におけるプラグイン結合状態の３心コネクタの詳細構造を表す断面図
【図１３】従来における屋根材一体型太陽電池モジュールの構成図で、（ａ） は分解斜視図、（ｂ） は隣接モジュールと重ね継ぎした状態を模式的に表す正面図
【図１４】図１３の屋根材一体型太陽電池モジュールの葺設，配線状態を表す斜視図
【符号の説明】
１ 屋根材ブロック
１ａ 太陽電池の収容凹部
１ｂ 出力端子ボックスの収納凹部
１ｃ 接続ケーブルの配線溝
１ｄ 側縁部
１ｅ コネクタの収容凹部
２ 太陽電池
３ 出力端子ボックス
３ａ，３ｂ 直列接続端子
３ｃ〜３ｆ 並列接続端子
６ 屋根材一体型太陽電池モジュール
１０ 直列接続用ケーブル
１１ 並列接続用ケーブル
１２ コネクタ
１４ ３心ケーブル
１４ａ〜１４ｃ 心線
１５ ３心コネクタ
１５−１ 雌形コネクタ
１５−２ 雄形コネクタ

Claims (5)

1. 屋根材ブロックの上面に太陽電池を組付けた構成になり、その複数枚をアレイ状に並べて屋根に葺設した上で、太陽電池の相互間を直列， 並列に接続して太陽光発電システムを構築する屋根材一体型太陽電池モジュールであって、前記の太陽電池がその裏面に出力端子ボックスを装備し、屋根材ブロックはその左右側縁部を隣接する屋根材ブロックの側縁部と上下に重ね継ぎするようにしたものにおいて、
   前記出力端子ボックスに直列および並列接続端子を設けて太陽電池の出力端子との間に結線を施し、かつ前記端子に接続して出力端子ボックスから引出した直列接続用ケーブル，および正極， 負極に対応する並列接続用ケーブルにそれぞれプラグイン式のコネクタを取付け、各コネクタを屋根材ブロックの左右側縁部に振り分けてその重ね継ぎ面に配置し、隣接する屋根材ブロックとの間で対応するコネクタ同士をプラグイン結合して太陽電池の相互間を直列， 並列接続するようにしたことを特徴とする屋根材一体型太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の屋根材一体型太陽電池モジュールにおいて、屋根材ブロックには、その上面域に太陽電池および出力端子ボックスの収容凹部、左右側縁部の重ね継ぎ面にコネクタの収容凹部、および前記の出力端子ボックスの収容凹部とコネクタの収容凹部との間にまたがるケーブルの配線溝を形成したことを特徴とする屋根材一体型太陽電池モジュール。
3. 請求項１に記載の屋根材一体型太陽電池モジュールにおいて、屋根材ブロックの左右側縁部の配した直列および並列接続用ケーブルのプラグイン式コネクタには、一方の側縁部に雄形コネクタ，他方の側縁部に雌形コネクタを配したことを特徴とする屋根材一体型太陽電池モジュール。
4. 請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、出力端子ボックスから引出した接続用ケーブルには３心ケーブルを用い、その２本の心線を正極，負極の並列接続用リード，残り１本の心線を直列接続用リードとしてその先端にコネクタを接続したことを特徴とする屋根材一体型太陽電池モジュール。
5. 請求項４に記載の太陽電池モジュールにおいて、３心ケーブルに接続して屋根材ブロックの左右側縁部に配したコネクタは、３心ケーブルの心線に接続する３組のプラグまたはソケット形のコンタクト端子を絶縁ハウジングで一体化した構造としたことを特徴とする屋根材一体型太陽電池モジュール。

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