JP2005504441A - 光起電性絶縁ガラス製品 - Google Patents

Abstract

光起電性絶縁ガラス製品は、光起電性モジュールを有する複層ガラスを備える。光起電性モジュールを電気的に接触接続するための小さな接触接続帯がガラス層間の隙間から外に案内され、ガラス層を離隔する間隔を形成する間隔保持部が設けられている。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、１個の光起電性モジュールを有する多層のガラスが備えられ、光起電性モジュールを電気的に接触接続するための小さな接触接続帯が光起電性モジュールから外に案内され、ガラス層を離隔して隙間を形成するための間隔保持部が設けられ、この間隔保持部が例えば成形レール状に形成されている、光起電性絶縁ガラス製品（光起電用絶縁・断熱ガラス装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁ガラス製品内での光起電性モジュールの使用は、例えば二重ガラスからなるガラス層によって行われる。この二重ガラス層内に太陽電池が埋め込まれているかあるいは二重ガラス層上に太陽電池が取付けられている。このモジュールは一般的に絶縁ガラス製品の１つの層である。他の層はガラス板によって形成される。このガラス板と光起電性モジュールの間に、絶縁ガラス製品を形成するためにガスを充填可能な隙間が設けられている。しかし、本発明は他の種類の光起電性モジュールを含んでいてもよい。
【０００３】
光起電性絶縁ガラス製品を製造するために、絶縁ガラス製品の光起電力モジュルと、絶縁ガラス製品の外部とを電気的に接続する必要がある。特に光起電性モジュールが加工され、電気的な接続部材、いわゆる「小さな接触接続帯」が後側のモジュールカバーの穴を通って光起電性モジュールから外に案内されると、問題が生じる。なぜなら、この接触接続帯が絶縁ガラス製品の板隙間内に延在するからである。この場合、接触接続帯は薄い金属帯からなっている。外側の接続要素との電気的な連結は特に次の要求を満たさなければならない。
− ガス封止性および水蒸気封止性、
− モジュール接続部の引張り負荷解除、
− 絶縁ガラスの普通の封止要素カバーに一致する、最大５mmの低い後側構造高さ、
− 絶縁ガラスエッジに対してできるだけ接線方向のケーブルの外側案内、
− 取付け過程の、絶縁ガラス製作への最適な統合。
【０００４】
公知のケーブル貫通案内手段の場合、接続ケーブルが絶縁ガラス製品の板隙間内で接触接続帯にはんだ付けまたは圧着接続され、そして絶縁ガラス間隔保持部の穴を通ってガラス板から外に案内される。この技術は、上記の要求を満足しないかまたは充分には満足しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、電気的な接続要素が接触接続帯に簡単に接続され、上記の要求を満足する、光起電性絶縁ガラス製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、間隔保持部内に少なくとも１つの穴が設けられ、接触接続帯と外側の接続要素が少なくとも１つの穴に挿入されたピンを介して固定され、接触接続帯がガラス層の外側に設けられた電気的な接続要素、特に外側の接続ケーブルと協働する、光起電性絶縁ガラス製品によって、上記課題を解決する。
【０００７】
特に、間隔保持部が個々の要素と連結要素を備え、個々の要素が連結要素を介して連結され、この場合穴は連結要素内の穴であってもよい。連結要素は穴を有する、絶縁ガラス間隔保持部のための市販の直線連結部材またはコーナー連結部材であってもよい。
【０００８】
その代わりに、間隔保持部自体に１つまたは複数の穴を設けることができる。
【０００９】
その際、穴は同時に、絶縁ガス用の充填穴としての働きをする。
【００１０】
特に、穴がねじ用溝を有し、ピンがこの穴にねじ込まれている。しかし、ピンを穴に圧入してもよい。
【００１１】
第１の代替実施形では、接触接続帯が穴を通過し、かつピンのねじによって締付けられる。そして、接触接続帯は他の側で穴から外に案内され、電気的な接続要素に直接接触接続される。電気的な接続要素は例えばケーブル端子を備えた接続ケーブルである。この場合、接触接続帯はケーブル端子に直接連結される。ピンは例えばナットを備えているかまたは頭を備えている。ケーブル端子は連結要素の壁部および／または間隔保持部とピンの頭との間に挟持され、それによって摩擦連結的に保持される。これによって、外部の接続要素が固定される。そして、接触接続帯、ひいてはモジュール接続部材の引張り負荷が解除され、同時に間隔保持部および／または連結要素の穴が閉鎖される。従って、絶縁ガラス板内に充填されたガスがガラス板隙間内に保持される。
【００１２】
第２の代替実施形では、小さな接触接続帯が同様にケーブル端子に連結され、ケーブル端子がピンの頭の下側で固定され、それによってケーブル端子がピンの頭と間隔保持部の表面および／または連結要素の表面との間で締付けられ、ピンと電気的に協働し、ピンが穴から外側に突出し、電気的な接続要素が上述のようにナットを介してピンに摩擦連結的に固定され、かつ同様にピンに電気的に連結されている。接触接続帯は電気的な接続要素、例えば外部のケーブルと間接的に協働する。
【００１３】
構造に応じて、ピンは導電性材料からなっていてもよいし、非導電性材料からなっていてもよい。ピンはブラインドリベット、拡開スリーブ等のような異なる実施形であってもよい。
【００１４】
他の実施形では、ガラス層の外面に対してガラス板隙間を密封するために、穴内に弾性的な密封突出部が設けられている。これにより、ガス封止性と蒸気封止性が一層良好に保証される。
【００１５】
連結要素は合成樹脂からなっている。例えばアルミニウム中空成形体によって形成された間隔保持部は連結要素に嵌合され、かつそこで締付け固定されている。電気的な接続要素としてケーブル端子が設けられ、このケーブル端子に接続ケーブルが取付けられている。間隔保持部が導電性の材料からなっている場合、ピンと間隔保持部成形体との電気的な接触、ひいては短絡を回避するために、非導電性のワッシャが使用される。
【００１６】
穴が間隔保持部自体に設けられ、間隔保持部が導電性材料からなっている場合、電気的な絶縁が常に必要である。合成樹脂中空成形体の場合、これは不要である。
【００１７】
光起電性モジュールから後側のモジュールカバーの穴を通って外側に接触接続帯を案内する方法のほかに、モジュール層から側方に接触接続帯を案内する方法がある。この場合、間隔保持部は内側のモジュールカバーとガラス板の間に配置されているかあるいは外側のモジュールカバーとガラス板の間に配置されている。
【００１８】
間隔保持部が第２の代替実施形に従って配置されている場合には、内側のモジュールカバーを外側のモジュールカバーよりも短くしなければならない。しかし、接触接続帯の固定は前述のように行われる。
【００１９】
間隔保持部が第１の代替実施形に従って配置されている場合には、接触接続帯が隙間内に案内されないで、絶縁ガラスの外方に案内されて露出する。固定は同様に、外側の接続要素のように、「外部から」ケーブル端子を介して固定することによってあるいは穴の壁部とピンの間でケーブル端子を挟持することによって行われる。
【００２０】
間隔保持部および／または連結部材の穴が隙間まで貫通しないで、外側だけが開口を有する場合は、特に有利である。その際、隙間の封止が損なわれることがない。小さな接触接続帯は最後に同様に、完成したガラス板の絶縁部によって取り囲まれる。
【００２１】
その際、ガラス板（窓）が組み込まれているかまたは既に完成しているときに、電気的接続不能とすると特に有利である。というのは、隙間に達する穴を設ける必要がないからである。
【００２２】
絶縁ガラスの封止要素を斜め外方に貫通する接続ケーブルが、引っ張られるときに、封止要素から、ピンによってケーシング端子を間隔保持部に固定した個所まで引き抜かれて、光起電性絶縁ガラス製品が破壊されることがないようにするために、ケーブルが外側に案内されるところに、例えば合成樹脂製のパッドが設けられている。このパッドは絶縁ガラスの幅とほぼ同じ幅、すなわち間に隙間を形成するガラス板および隙間の幅にほぼ一致する幅を有する。このパッドはまだ硬化していない絶縁ガラス封止要素に接着可能である。この場合、普通のガラスパッドは好ましくは0. 5〜８mmの厚さを有する。ガラスパッドはケーブルの外側案内部の保護機能のほかに、同時にガラス装置パッドとして機能する。
【００２３】
このようなパッドは更に、接続ケーブルを下部構造体とガラスの間に組み込む際に接続ケーブルが潰れないようにする。
【００２４】
このようなパッドはケーブルを収容するためにガラスエッジに沿って溝状の凹部を備えていてもよい。この凹部は電気的接続の範囲において封止要素の被覆作用を高めるという付加的な利点を有する。パッドは更に、ガラス寄りの側に、逆鉤の形をした突出部を備えている。この突出部はパッドを接着する際に封止要素内に押し込まれ、封止要素が硬化した後で、パッドと封止要素を付加的に連結することになる。
【００２５】
その際、穴は段付き穴であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００２７】
図１は、２つの外側のガラス板１２，１４からなる絶縁・断熱ガラス製品を示している。その際、ガラス板１４は光起電性モジュール１６の外側カバーを形成している。内側のカバーは板１５によって形成されている。板１５，１６の間に太陽電池が配置されている。
【００２８】
電気的な接触接続のために、電気的な接続部材としての小さな接触接続帯１８が光起電性モジュール１６内に配置されている。その際、接触接続帯は内側カバー１５の穴を通って板隙間２０内に案内されている。
【００２９】
板１５と断熱機能を発揮するガラス板１２との間に板隙間２０を形成するために、市販の間隔保持部２２が設けられている。この間隔保持部を通って、電気的な接続部材が板隙間２０から外側へ案内され、そこで電気的な接続要素２６、通常は外部のケーブルに接触接続可能である。その際、絶縁ガラス製品の場合一般的であるように、ガスが板隙間２０に充填されている。従って、ガスや蒸気を漏らさないように電気的接続部材を封止しなければならない。
【００３０】
間隔保持部２２はアルミニウム中空成形要素からなっている。このアルミニウム中空成形要素は図２に示すような合成樹脂製連結要素２８によって連結される。この連結は、連結要素２８の両側にアルミニウム中空成形要素を嵌合させ、そこで摩擦連結的に保持することによって行われる。その際、連結要素２８は穴３０を備えている。
【００３１】
光起電性モジュール１６を電気的に接触接続するために、連結要素２８は段付き穴３０を備えている。これは図２のａ）に示す。図２のａ）は連結要素２８の断面と連結要素の下面を示す。間隔保持部２２の中空成形体は矢印３２の方向から連結要素２８に嵌合される。
【００３２】
図２のｂ）は、ナット３６を一体化した、弾性材料からなる密封突出部３４を、段付き穴３０に差し込む方法を示す。図２のｃ）に示すねじ付きピン３８は、一体化したナット３６にねじ込むことにより、密封突出部３４を締付け、一方ではねじ付きピン３８の軸部に対して、他方では連結要素２８に対してガスを漏らさぬように密封する。
【００３３】
ねじ込みの間、市販のケーブル端子４０がねじ付きピン３８に固定される。このケーブル端子は、光起電性モジュール１６の小さな接触接続帯を電気的に接触接続する働きをする。このような装備をした連結要素２８は絶縁ガラス間隔保持部２２に組み込まれる。この場合、接触接続帯１８あたり連結要素２８が１個使用される。
【００３４】
絶縁ガラス製造の際、すなわち個々のガラス板の接合の際、付加的な製造ステップとして、小さな接触接続帯とケーブル端子を締付け連結するだけでよい。絶縁ガラスを密封する際、先ず最初に接触接続個所に凹部が形成されるかあるいは適当なカバーが備え付けられる。
【００３５】
組み込んだ状態で、図２のｄ）に示すように、外部の接続ケーブルが、同様にケーブル端子４４を備えた電気的な接続要素４２として、ナット４６によってねじ付きピン３８に固定される。これにより、接触接続帯１８と電気的な接続要素４２との間の気密な電気的な接続がピン３８を介して確実に行われる。
【００３６】
電気的接続要素４２に作用する引張り力は、連結要素２８に伝達され、接触接続帯１８には伝達されない。従って、この接触接続帯は引張り負荷を受けない。更に、ガス封止性と水蒸気封止性が確保され、ガラス隙間２０が周囲の影響を受けない。
【００３７】
外部の接続ケーブルを取付けた後で、接続部が封止要素で密封され、それによって電気的に絶縁される。
【００３８】
更に、ケーブル端子４４，４０の下方に、非導電性のワッシャが付加的に使用される。それによって、金属材料で形成可能な間隔保持部成形体２２を連結要素２８に嵌合する際に、短絡を生じ得る、ピン３８と間隔保持部成形体２２の間の電気的な接触接続が回避される。
【００３９】
図３のａ），ｂ），ｃ）は電気的接触接続部の代替的な実施の形態を示している。この場合、同じ部品には同じ参照符号が付けてある。
【００４０】
連結要素２８には更に、穴３０設けられている。この穴に小さな接触接続帯１８が通される。ブラインドリベット４８がピンとしての働きをする。このブラインドリベットの頭５０の下には、ケーブル端子４４が嵌め込まれている。ケーブル端子４４は更に、電気的な接続要素４２に連結されている。ブラインドリベット４８は外側から穴３０に挿入され、そこで図３のｂ），ｃ）に示すように固定される。
【００４１】
この場合、ブラインドリベット４８を取り囲むケーブル端子４４が、ブラインドリベット４８の頭５０の下側で固定され、同時に接触接続帯１８が穴３０の壁部とリベット４８の間で挟持される。それによって、引張り力がもはや接触接続帯に伝達されない。この場合更に、接触接続帯１８はケーブル端子４４を介して電気的な接続要素４２に直接接触し、そして図３のｃ）に示すように、穴３０は閉鎖される。その際、ピンまたはブラインドリベットの導電性は重要ではない。
【００４２】
図２に示した実施の形態に比べて、この実施の形態は、絶縁ガラス板を組み立てた後でリベット４８を取り付け可能という利点がある。穴３０は同時に、絶縁ガラスのガス充填穴として機能可能である。
【００４３】
図１の構造の場合、２つの穴を設けてもよい。この場合、接触接続帯１８がガラス隙間２０から第１の穴３０を通って外に案内される。この穴３０は間隔保持部２２を完全に貫通し、接触接続帯１８が通過した後で栓によって閉鎖される。更に、第２の穴が設けられている。この穴は間隔保持部２２の外側から特にめくら穴として形成されている。図４の場合と類似して、この第２の穴内で、接触接続帯１８の固定と接触接続が行われる。
【００４４】
図４は、小さな接触接続帯１８が外側から電気的接続部に案内されている実施の形態を示している。
【００４５】
この場合、間隔保持部２２が内側のモジュールカバー１５とガラス板１２の間に配置されている。接触接続帯は内側のモジュールカバー１５と外側のモジュールカバー１４の間から出て、前述の固定のために、「外側から」間隔保持部２２内に固定される。
【００４６】
小さな接触接続帯１８とケーブル端子４４とを確実に接触接続するために、接触接続帯とケーブル端子を互いにはんだ付けしてもよい。その際、特に間隔保持部２２が合成樹脂からなっているときに、間隔保持部が損傷しないようにするために、好ましくはケーブル端子４４と接触接続帯１８をピンによって固定する前に、はんだ付けが行われる。その際、次のような取付け過程が有利である。
− 必要な場合には（図１）、小さな接触接続帯１８を穴３０に通し、数センチメートルだけ外側に突出させる。
− 間隔保持部２２から数センチメートル離して、小さな接触接続帯１８を電気的な接続ケーブル２６のケーブル端子４４にはんだ付けする。
− 小さな接触接続帯１８をろう付けしたケーブル端子４４を、ピンによって間隔保持部２２に固定する。
【００４７】
その際、突出する小さな接触接続帯１８は穴に押し込まれるかあるいは折り畳まれて間隔保持部２２の背部に配置される。
【００４８】
他の効果と特徴はその他の出願書類から明らかである。特徴は個別的にも互いに組み合わせても本発明にとって重要である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による光起電性絶縁ガラス製品を示す図である。
【図２】第１の実施の形態による電気的な接続部の取付けを示す図である。
【図３】電気的な接続部の第２の実施の形態を示す図である。
【図４】光起電性絶縁ガラス製品の他の実施の形態を示す図である。

Claims (15)

1. １個の光起電性モジュール（16）を有する複数のガラス層（12，14，15）が備えられ、小さな接触接続帯（18）が光起電性モジュール（16）を接触接続するために光起電性モジュール（16）から外に案内され、ガラス層（12，14，15）を離隔して板隙間（20）を形成するために間隔保持部（22）が設けられている、光起電性絶縁ガラス製品であって、間隔保持部（22）内に少なくとも１つの穴が設けられ、接触接続帯（18）と電気的な接続要素（42，26）が前記穴（30）に挿入されたピン（38，48）を介して固定され、接触接続帯（18）がガラス層（12，14）の外側に設けられた電気的な接続要素（42，26）と協働することを特徴とする光起電性絶縁ガラス製品。
2. 間隔保持部（22）が複数の要素と連結要素を備え、間隔保持部（22）の個々の要素が連結要素（26）を介して連結され、連結要素（28）内に穴（30）が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の光起電性絶縁ガラス製品。
3. 接触接続帯（18）が穴（30）を通過し、かつピン（38，48）によって締付けられ、接触接続帯（18）がガラス層（12，14）の外側で接続要素（44）に直接接触接続されていることを特徴とする、請求項１または２記載の光起電性絶縁ガラス製品。
4. 接触接続帯（18）がピン（38）に電気的に連結され、かつ特にピン（38）の頭の下側で固定され、ピン（38）が穴（30）から突出し、電気的な接続要素（26，42）がナット（46）を介してピン（38）に固定され、かつピン（38）に電気的に連結されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
5. 間隔保持部（22）がその外面にのみ穴を有し、接触接続帯（18）が光起電性モジュールから側方に案内され、かつ外側からピン（38，38）によって前記穴内に固定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
6. 前記穴（30）内に弾性的な密封突出部（34）が設けられ、この密封突出部が特に、ガラス層（12，14）の外面に対してガラス板隙間（20）を密封するために、ナット（36）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
7. 連結要素（28）が合成樹脂からなっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
8. 間隔保持部（22）の要素が連結要素（28）に嵌合され、かつそこで締付け固定されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
9. 連結要素が直線連結要素および／またはコーナー連結要素（28）であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
10. 電気的な接続要素（26，42）および／または接触接続帯（18）がケーブル端子（44）に連結されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
11. 間隔保持部要素（22）が導電性の成形体からなっていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
12. ピン（38）と間隔保持部要素の成形体（22）との電気的な接触接続を防止するために、非導電性のワッシャが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
13. 穴（30）が段付き穴であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
14. 穴がねじを有し、ねじ付きピンとして形成されたピンがこの穴にねじ込み可能であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。
15. ピン（38）がブラインドリベット（48）であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一つまたは複数に記載の光起電性絶縁ガラス製品。