JP2006342573A

JP2006342573A - 太陽電池取り付け型金属製笠木

Info

Publication number: JP2006342573A
Application number: JP2005168776A
Authority: JP
Inventors: Kimitoyo Soudai; 公豊相臺; Kenji Shiraishi; 健次白石; Kazumasa Michimura; 和正道村
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】建築物の屋上の手摺り壁を有効利用して電気エネルギーを取得する。
【解決手段】建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁（パラペット）上部に配置された金属製の笠木に、太陽電池を取り付けてなる太陽電池取り付け型金属製笠木を提供する。
太陽電池はフレキシブル太陽電池が好ましく、手摺り壁上部に配置された金属製の笠木に接着剤を用いて、あるいはバンド、固定用ネジ等の物理的固定手段を用いて、さらには、接着剤及びバンド、固定用ネジ等の物理的固定手段を用いて取り付ける。
【選択図】図１

Description

本件は建築物屋上の利用手段に係り、特に建築物の屋上の金属製笠木を利用して太陽電池を取り付け、電気エネルギーを取得する技術に関する。

従来、太陽電池とガラスを一体化してパネルとし、建築物屋上の平面部、外壁面又は勾配屋根面に取り付けることが多かった。
特開２００１−２０７６０９号公報特開２００１−１６４７２０号公報

しかし、特に屋上の平面部は太陽電池の取り付け場所として適しているが、屋上を使用すると、歩行その他作業の障害・邪魔となることが多かった。また、上記パネルを取り付ける方法も風力に耐えるように強固に取り付けなければならなかった。
さらに、太陽電池同志の接続と電力取り込み用電線も歩行その他作業の邪魔になった。
そこで、本願発明では建築物の屋上の縁部に沿って立設された手摺り壁（パラペット）の上端面に設置された金属製笠木を利用した太陽電池取り付け型金属製笠木を提供する。

本願発明は上記従来技術の課題を解決するもので、下記構成の発明である。
（１）建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁（パラペット）上部に配置された金属製の笠木に、太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
（２）建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁上部に配置された金属製の笠木に、接着剤を用いて太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
（３）建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁上部に配置された金属製の笠木に、バンド、固定用ネジ等の物理的固定手段を用いて太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
（４）建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁上部に配置された金属製の笠木に、接着剤及びバンド、固定用ネジ等の物理的固定手段を用いて太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
（５）太陽電池が、金属製の笠木の天端部に取り付けられてなることを特徴とする前項（１）〜（４）のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
（６）太陽電池が、金属製の笠木の手摺り壁の防水層保護板の表面に取り付けられてなることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
（７）太陽電池が、フレキシブル太陽電池であることを特徴とする前項（１）〜（６）のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
（８）太陽電池の接続電線が、金属製笠木の下部と手摺り壁天端の間の空隙部に配設されてなることを特徴とする前項（１）〜（７）のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
（９）太陽電池の接続電線が、金属製笠木の下部の手摺り壁の表面の防水層と乾式保護板の間の空隙部に配設されてなることを特徴とする前項（１）〜（７）のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
（１０）前項（１）〜（９）のいずれか１項に記載の金属製笠木の太陽電池から得られた電力を蓄電するための二次電池を備え、随時電力を取り出せるようにしたことを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
（１１）太陽電池が、複数枚連結されて１ユニットとなしてあり、それらユニットの複数個が連結されて笠木に取り付けられてなることを特徴とする前項（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。

上記本願発明によれば、
建築物の屋上の縁部に沿って立設された手摺り壁上部に設置された金属製笠木の天端部に、太陽電池を取り付けてなるため、屋上平面部のスペースは狭小とならず、かつ歩行その他作業の障害・邪魔にならずに、屋上の有効利用を図ることができる。
また、太陽電池を金属製笠木の天端の表面に接着剤又はバンドあるいは接着剤及びバンドを併用して取り付ければ、各種形状の手摺の笠木に容易かつ強固に取り付けることができるため、耐風力性を容易に得ることができる。
太陽電池接続電線を金属製笠木とコンクリートとの空隙へ配設すれば、接続電線は外部に露出しないので屋上歩行の障害にならず、また美観を損なうこともない。
太陽電池取り付け型金属製笠木の太陽電池から得られた電力を２次電池に蓄電し、所用時電力を取り出すようにすれば、必要に応じて随時電力を供給することができる。

発明を実施するための最良の形態を以下に図面に基づいて説明する。
図１は、建物屋上の縁部に沿って立設された手摺り壁（パラペット）の上部に設置された金属製笠木の天端部にフレキシブル太陽電池を取り付けた外観斜視図で、
（イ）は都会のビル屋上図、（ロ）はリゾート地のビル屋上図である。
図において、１は都会のビル屋上図、２はリゾート地のビル屋上図、３は金属製笠木、４はフレキシブル太陽電池、５は手摺り壁（パラペット）、６は床上、７は遠景を示す。
図示したように、金属製笠木３の天端部はフレキシブル太陽電池４の設置に利用され、床６には何の障害物もない。また、フレキシブル太陽電池４は笠木３に固着されている。
さらに、太陽電池接続電線及び電力線は笠木４と手摺り５との空隙に配置されている（後記）ため外部からは見えない。

図２は笠木と取り付け金具の縦断面斜視図であり、図３は笠木を手摺りに取り付けた時の縦断面図である。
図において、８は取り付け金具、９はねじ穴、１０は小突起、１１は止めねじ、１２は防水層、１２は緩衝材、１３は防水層、１４はコンクリート壁を示す。
長尺の笠木３は一定間隔毎に手摺り５の上面に配置された取り付け金具８に対し、上方から中央部を押圧しながら嵌め込む。
図４は取り付け金具と連結具からなる連結部を示す外観斜視図であり、図５は連結部に笠木をセットした時の外観斜視図である。図において、１５は継ぎ手を示す。

図６はフレキシブル太陽電池の外観斜視図であり、図７は図６Ａ−Ａ’縦断面図である。
図において、１６は表面保護フィルム、１７は裏面保護フイルム、１８は透明接着剤、１９は太陽電池周縁、２０は出力コード、２１はコネクタを示す。
屋外用フレキシブル太陽電池は各種作製されているが、大きさの幅、長さは前記笠木３に準じたものが望ましい。

図８は笠木にフレキシブル太陽電池の固着及び出力の取り出し構造図である。
図９は図８のＢ−Ｂ’縦断面図である。
図において、２２は出力伝送用プラス側幹線、２３は出力伝送用マイナス側幹線、２４は幹線保持具を示す。
笠木３の天端に接着されているフレキシブル太陽電池４の＋−の両出力の出力コード２０は、継ぎ手１５の表面を通ってその裏側の出力伝送用プラス側幹線２２及び出力伝送用マイナス側幹線２３にコネクタ２１を介してそれぞれ接続される。
前記＋−２本の幹線２２，２３は、図のように笠木３の垂下面の裏側の取り付け金具８の裏面に配設された幹線保持具２４によって継ぎ手１５の間隔毎に保持されており、
また、コネクタ２１の受け側が幹線より分岐して設置されていて、１ブロック毎の太陽電池４の出力が接続され、ブロック同士は並列に接続されている。
この幹線は笠木３とコンクリート壁１４との空隙を効率よく利用している。

本発明で使用するフイルム基盤のフレキシブル太陽電池４は、厚みが１ｍｍ、質量が約１ｋｇと従来のガラス基盤の太陽電池の約１０分の１の軽さであり、また、該フレキシブル太陽電池４の１枚のモジュールは２５０×９４０ｍｍの大きさで、１枚あたりの出力は１２Ｗのものである。本発明では、図１０に示すように３枚のモジュールを直列に接続したものを２列並列につなぎ、５００×２８２０ｍｍのユニット２９を構成した。このユニット２９は、通常使用されている金属製笠木３の大きさと整合し、１７ユニットで１ｋＷの電力が得られる。
また、該ユニット２９は手すり壁の垂直部に沿って設ける乾式保護板へも取り付け可能だが、乾式保護板の場合は南面向きであっても前記ユニット２９には太陽光が斜め上方から入射するので受光量が少なくなり出力は減少する。また、防水層の乾式保護板の高さは屋上の水勾配の関係で５００ｍｍ確保できない場合がある。この場合は前記ユニット２９のモジュールのつなぎを３枚直列１並列にすることによって解決できる。

フレキシブル太陽電池４の金属笠木３あるいは乾式保護板への取り付けは、１ユニット毎にあらかじめ工場でホットメルト接着等で行える。長期間の安全性を考慮するために、物理的な固定（金属バンドによる固定）を併用するのが好ましい。
また既存の笠木３等へもアクリル系両面粘着テープ等と金属バンドとの併用で容易に取り付けられる。
フレキシブル太陽電池４は、１ユニット毎にコネクタ２１が取り付けられており、ユニット２９同士はこのコネクタを介して電線２０で接続しなければならない。コネクタ２１、電線２０は前述のとおり笠木３とコンクリート壁１４の間隙あるいは乾式保護板と防水層との間隙へ設置でき、雨水の浸入、紫外線等太陽光の被爆による劣化から長期間保することができる。

太陽電池の最大の欠点は、夜間には発電できないことである。一般には昼間に発電し、余剰電力を電力会社に売電する手法が採られるが、これでは災害時の夜間は電気が使用できないことになる。したがって、本発明では図１１に示すように昼間に発電した電力を２次電池２６に保存するシステムとした。

図１１は電力供給のブロック図である。
図において、２５は充電器、２６は２次電池、２７はインバータ、２８は供給電力を示す。
太陽電池４の各ユニット２９は並列に接続され出力伝送用プラス側幹線２２、出力伝送用マイナス側幹線幹線２３より充電器２５に電送され２次電池２６を充電する。
そして、インバータ２７により所用の交流に変換され、供給電力２８として外部に供給される。

建物屋上の縁部に沿った手摺りの上部に設置された金属製笠木の天端部にフレキシブル太陽電池を取り付けた外観斜視図。笠木と取り付け金具の縦断面斜視図。笠木を手摺りに取り付けた時の縦断面図。取り付け金具と連結具からなる連結部を示す外観斜視図。連結部に笠木をセットした時の外観斜視図。フレキシブル太陽電池の外観斜視図。図６のＡ−Ａ’縦断面図。笠木にフレキシブル太陽電池の固着及び出力の取り出し構造図。図８のＢ−Ｂ’縦断面図。フレキシブル太陽電池ユニットの平面図（ａ）及び縦断面図電力供給のブロック図。

符号の説明

１：都会のビル屋上図
２：リゾート地のビル屋上図
３：笠木
４：フレキシブル太陽電池
５：手摺り壁（パラペット）
６：床上
７：遠景
８：取り付け金具
９：ねじ穴
１０：小突起
１１：止めねじ
１２：緩衝材
１３：防水層
１４：コンクリート壁
１５：継ぎ手
１６：表面保護フィルム
１７：裏面保護フイルム
１８：透明接着剤
１９：太陽電池周縁
２０：出力コード
２１：コネクタ
２２；出力伝送用プラス側幹線
２３：出力伝送用マイナス側幹線
２４：幹線保持具
２５：充電器
２６：２次電池
２７：インバータ
２８：供給電力
２９：ユニット

Claims

建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁（パラペット）上部に配置された金属製の笠木に、太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁上部に配置された金属製の笠木に、接着剤を用いて太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁上部に配置された金属製の笠木に、バンド、固定用ネジ等の物理的固定手段を用いて太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
建築物の屋上の縁部に立設された手摺り壁上部に配置された金属製の笠木に、接着剤及びバンド、固定用ネジ等の物理的固定手段を用いて太陽電池を取り付けてなることを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
太陽電池が、金属製の笠木の天端部に取り付けられてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
太陽電池が、金属製の笠木の手摺り壁の防水層保護板の表面に取り付けられてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
太陽電池が、フレキシブル太陽電池であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
太陽電池の接続電線が、金属製笠木の下部と手摺り壁天端の間の空隙部に配設されてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
太陽電池の接続電線が、金属製笠木の下部の手摺り壁の表面の防水層と乾式保護板の間の空隙部に配設されてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の金属製笠木の太陽電池から得られた電力を蓄電するための二次電池を備え、随時電力を取り出せるようにしたことを特徴とする太陽電池取り付け型金属製笠木。
太陽電池が、複数枚連結されて１ユニットとなしてあり、それらユニットの複数個が連結されて笠木に取り付けられてなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池取り付け型金属製笠木。