JP2014136919A - 太陽電池モジュールユニットの配線構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カーテンウォールにガラスパネルの代わりに太陽電池モジュールユニットを設置する場合、カーテンウォールの枠の強度が低下することなく、かつカーテンウォール内への漏水を防止しうる構造の太陽電池モジュールユニットの配線構造を提供する。
【解決手段】カーテンウォールの内壁材１１とカーテンウォール２の横枠７との間にスペースＳを形成する。スペースＳにケーブル３ｘ，３ｙを通す。
【選択図】図４

Description

本発明は、建物に設置される太陽電池モジュールユニットの配線構造に係わり、より詳しくは、カーテンウォールの一部として組み込まれた太陽電池モジュールユニットの配線構造に関する。

太陽電池モジュールとして、例えば特許文献１に記載のように、ビルのカーテンウォールにガラスパネルの代わりに太陽電池モジュールを設けたものがある。このようにガラスパネルの代わりに太陽電池モジュールユニットを外壁材として設置した場合、その室内側には耐火ボード等の内壁材を対向させて設置する。そして、太陽電池モジュールユニットの裏面に設けるケーブルは、隣接するユニット間やビルに設置するパワーコンディショナー等に接続するため、カーテンウォール内や躯体間の隙間を通す必要がある。

しかし、元々カーテンウォールには太陽電池モジュールのケーブルを設置するスペースは設計されていないため、カーテンウォールにガラスパネルの代わりに太陽電池モジュールユニットを設置する場合、特許文献１にも記載されているように、カーテンウォールを構成する金属製押出形材でなる横枠や縦枠に開口部を設け、その開口部を通して横枠や縦枠内にケーブルを配線する必要がある。

特許第３９３８４３５公報

特許文献１に記載のように、カーテンウォールの横枠や縦枠に、ケーブルを通すための開口部を設ける場合、押出形材に開口部を加工する必要が生じる。しかしながら、開口部を設けると、その部分の止水処理が困難であり、漏水のおそれが生じる。また、横枠や縦枠に開口部を設けるため、カーテンウォールの強度を低下させるという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、カーテンウォールにガラスパネルの代わりに太陽電池モジュールユニットを設置する場合、カーテンウォールの枠の強度を低下させることなく、カーテンウォール内への漏水も防止しうる構造の太陽電池モジュールユニットの配線構造を提供することを目的とする。

請求項１の太陽電池モジュールユニットの配線構造は、カーテンウォールを構成する少なくとも一部のガラスパネルの代わりに太陽電池モジュールユニットを設置し、前記太陽電池モジュールユニットの室内側にカーテンウォールの内壁材を対向させた太陽電池モジュールユニットの配線構造において、
前記カーテンウォールの前記内壁材と前記カーテンウォールの横枠との間にスペースを形成し、
前記スペースに前記太陽電池モジュールユニットに接続されたケーブルを通したことを特徴とする。

請求項２の太陽電池モジュールユニットの配線構造は、請求項１に記載の太陽電池モジュールユニットの配線構造において、
前記スペースの少なくとも一部を閉塞するカバーを設け、
前記カバーに設けた開口部に前記ケーブルを通すと共に、記開口部にケーブル落下防止用キャップを設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、カーテンウォールの内壁材とカーテンウォールの横枠との間にスペースを形成し、そのスペースにケーブルを通したので、カーテンウォールの横枠や縦枠に開口部を設ける必要がなく、外部からの漏水を防止することができる。また、従来技術で必要とされた開口部における困難な止水加工が不要となる。また、横枠や縦枠に開口部を設ける必要がないので、横枠や縦枠の強度低下が防止される。

請求項２の発明によれば、スペースを閉塞するカバーに開口部を設け、その開口部にケーブルを通し、その開口部をキャップにより閉塞したので、ケーブルが開口部から落下することが防止され、太陽電池モジュールユニットのコネクタを外して行なうカーテンウォール周辺のメンテナンス作業が容易となる。

本発明の太陽電池モジュールユニットの配線構造の適用例を示すビルの斜視図である。 図１の部分拡大図である。 本発明の太陽電池モジュールユニットの配線構造の一実施の形態を示す縦断面図である。 図３の部分拡大図である。 本実施の形態の太陽電池モジュールユニットの配線構造を示す横断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、本実施の形態において、開口部の閉塞に用いるキャップの構造を示す平面図および側面図である。

図１は本発明の太陽電池モジュールユニット１の配線構造の適用例を示すビルの斜視図、図２はその部分拡大図である。図１、図２に示すように、太陽電池モジュールユニット１はカーテンウォール２の一部を構成するものである。図１、図２に示すように、各階において、各カーテンウォール２ごとにそれぞれユニット１が取付けられ、隣接して配置されるユニット１のケーブルどうしを直列に接続し、ビルの片側等に縦に配線するケーブル３ａを通して上下に隣接する階のユニット１どうしが接続され、同じ階に共通の戻りのケーブル３ｂも各ユニット１を通して配線される。ビル全体としては、複数のユニット１ごとにグループ分けし、各グループごとに設けたケーブル３ｃを通して太陽電池モジュールの発電電力がビル内に設置したパワーコンディショナー４に集約され、ここで直流を交流に変換する等の処理を行なう。なお、必要に応じて、同階のユニット１を異なるグループに所属させ、ビルの端部以外の部分にグループ集約用のケーブル３ｃを配線する場合もある。

カーテンウォール２には、予め工場において組み立てるユニット式カーテンウォールと、施工現場においてカーテンウォールとして組み立てるノックダウン方式のものがあるが、本例ではノックダウン方式のものを示している。このカーテンウォール２は、鉄筋コンクリート製床５等の躯体にブラケット１２を介して取付けられる（図３の縦断面図、図５の横断面図参照）。

図２に示すように、このカーテンウォール２の枠体は、隣接する縦枠６，６の間に各階対応の横枠７と、上下の横枠７，７の間に位置する中間の横枠８とを備える。そして、左右の縦枠６，６と、中間の横枠８と、その下の横枠７で囲まれた枠内にペアガラス９が組み込まれて光透過壁を構成し（図３の縦断面図参照）、左右の縦枠６，６と、中間の横枠８と、その上の横枠７とで囲まれた枠内に、太陽電池モジュールユニット１と、その室内側にユニット１と対向するように内壁材として設けられた耐火ボード１１とが組み込まれて遮光壁を構成する（図３、図５参照）。縦枠６と横枠７，８はいずれも金属製押出形材でなる。

図３において、１３は床面、１４は床面１３とカーテンウォール２との間を覆うカバー、１５は天井材、１６は上下の縦枠６，６間を中継する接続用の縦枠である。

太陽電池モジュールユニット１はガラスパネル１ａの裏面に複数の発電素子を配設し、その発電素子形成層の裏面に端子ボックス１ｂを備える。この端子ボックス１ｂは、複数の発電素子どうしを直列に接続した回路の終端部となる正負の端子を収容するものである。端子ボックス１ｂからはそれぞれ正負の端子に接続される正負のケーブル３ｘ，３ｙが外部に引き出される。図３，図５に示すように、各ケーブル３ｘ，３ｙの端部には、他のユニット１やケーブルに接続するためのコネクタ１７Ａ，１７Ｂを設ける。

図３に示すように、ユニット１の下端は横枠８の室外側の上面に設けた取付け溝８ａに嵌め、ユニット１の上端は横枠７とその室外側押縁７ａとの間で挟持して保持する。また、ユニット１の左右の端部は、図５に示すように、縦枠６の室外側取付け部６ａと、室内側押縁６ｂとの間で挟持して保持する。

本実施の形態においては、図４に示すように、横枠７と内壁材である耐火ボード１１との間に、ケーブル３ｘ，３ｙを通すためのスペースＳを形成する。また、耐火ボード１１の下端を横枠８の室内側に設けた取付け溝８ｂに嵌める。この取付け溝８ｂは従来より前記スペースＳに示す幅だけ室内側に設ける。そして、スペースＳにケーブル３ｘ，３ｙを通す。

本実施の形態においては、スペースＳを形成するため、スペースＳの少なくとも一部を閉塞するスペーサを兼ねたカバー２１を、横枠７に固定具２０により取付けている。また、縦枠６に耐火ボード１１保持用のブラケット２２を固定具２３により取付け、耐火ボード１１の上端を、カバー２１とブラケット２２との間で保持する。

カバー２１には、ケーブル３ｘ，３ｙに接続されるコネクタ１７Ａ，１７Ｂを通すことができるサイズの開口部２１ａを設ける。また、この開口部２１ａには、コネクタ１７Ａ，１７Ｂおよびこの開口部２１ａに通した後にケーブル３ｘ，３ｙがユニット１と耐火ボード１１との間に落下することを防止するキャップ２４を設ける。

このキャップ２４はゴムなどの弾性材からなるものであり、図６（Ａ）の平面図と図６（Ｂ）の側面図に示すように、ケーブル３ｘ，３ｙを通す孔２４ａを有すると共に、コネクタ１７Ａ，１７Ｂを設けたケーブル３ｘ，３ｙに対して後付けできるように、外周部から孔２４ａに通じる切り込み２４ｂを設け、外周に、カバー２１の開口部２１ａの縁に嵌める取付け溝２４ｃを設けたものである。

このキャップ２４はこのような構造を有するため、コネクタ１７Ａ，１７Ｂをカバー２１の開口部２１ａに通した後、開口部２１ａから引き出されたケーブル３ｘ，３ｙの部分にキャップ２４の切り込み２４ｂを拡げて嵌め込み、さらにキャップ２４の孔２４ａにケーブル３ｘ、３ｙを嵌め、その後、取付け溝２４ｃをカバー２１の開口部２１ａの縁に嵌めることによって取付けることができる。

図５に示すように、各ユニット１ごとに２本ずつ引き出されたケーブル３ｘ，３ｙは、隣接するユニットどうしがコネクタ１７Ａ，１７Ｂによって接続される。なお、ビルの端部のユニットは、１つのグループに共通のケーブル３ｃあるいは上下に隣接するユニット間を接続するケーブル３ａに接続される。

上述したように、本実施の形態の配線構造は、カーテンウォール２の内壁材である耐火ボード１１に対向するガラスパネルの代わりにユニット１を設け、耐火ボード１１とカーテンウォール２の横枠７との間にスペースＳを形成し、そのスペースＳにケーブル３ｘ、３ｙを通したので、カーテンウォール２の横枠７，８や縦枠６に開口部を設ける必要がなく、外部からの漏水を防止することができる。また、従来技術で必要とされた縦枠６や横枠７，８の開口部における困難な止水加工が不要となる。また、横枠７，８や縦枠６に開口部を設ける必要がないので、横枠６や横枠７，８の強度低下が防止される。

また、本実施の形態においては、スペースＳを塞ぐカバー２１を設け、そのカバー２１にケーブル３ｘ，３ｙを通す開口部２１ａを設け、この開口部２１ａをキャップ２４により閉塞したので、ケーブル３ｘ，３ｙが開口部２１ａから落下するおそれがない。このため、ユニット１のコネクタ１７Ａ，１７Ｂを外して行なうカーテンウォール２周辺のメンテナンス作業が容易となる

以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明は、カーテンウォールがユニット式である場合にも適用でき、カーテンウォールの構造も種々に変更可能である。また、本発明を実施する場合、ユニット１は全カーテンウォール２に設置する必要はなく、必要な箇所のみに太陽電池モジュールユニットを設けてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、構成部材やその組み合わせについて、種々の変更、付加が可能である。

１：太陽電池モジュールユニット、１ａ：ガラスパネル、１ｂ：端子ボックス、２：カーテンウォール、３ａ〜３ｃ，３ｘ、３ｙ：ケーブル、４：パワーコンディショナー、５：床、６：縦枠、７，８：横枠、９：ぺアガラス、１１：耐火ボード（内壁材）、１２：ブラケット、１３：床面、１４：カバー、１５：天井材、１７Ａ，１７Ｂ：コネクタ、２１：カバー、２１ａ：開口部、２２：ブラケット、２４：キャップ

Claims (2)

1. カーテンウォールを構成する少なくとも一部のガラスパネルの代わりに太陽電池モジュールユニットを設置し、前記太陽電池モジュールユニットの室内側にカーテンウォールの内壁材を対向させた太陽電池モジュールユニットの配線構造において、
   前記カーテンウォールの前記内壁材と前記カーテンウォールの横枠との間にスペースを形成し、
   前記スペースに前記太陽電池モジュールユニットに接続されたケーブルを通したことを特徴とする太陽電池モジュールユニットの配線構造。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールユニットの配線構造において、
   前記スペースの少なくとも一部を閉塞するカバーを設け、
   前記カバーに設けた開口部に前記ケーブルを通すと共に、記開口部にケーブル落下防止用キャップを設けたことを特徴とする太陽電池モジュールユニットの配線構造。

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