JP2991691B2 - 発電装置 - Google Patents

発電装置

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JP2991691B2
JP2991691B2 JP10089120A JP8912098A JP2991691B2 JP 2991691 B2 JP2991691 B2 JP 2991691B2 JP 10089120 A JP10089120 A JP 10089120A JP 8912098 A JP8912098 A JP 8912098A JP 2991691 B2 JP2991691 B2 JP 2991691B2
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Kitazawa Sangyo Co Ltd
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばビルディ
ングの壁材や家屋の屋根材に配設、施工することで、建
材一体型として使用される太陽光利用の発電装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の発電装置としては、ガラ
ス、アルミニウム、ステンレスなどからなるプレートの
一面に複数の太陽電池を貼り付けてパネル体を形成する
ことで構成されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
構成によると、太陽電池セルで発生した熱を、各種のプ
レート(背板)で充分に吸収できず、したがって放熱の
ためには、複雑な通風構造(隙間など)が必要になる。
しかも、背面通気による外気温度の変化に対して、熱伝
導性が良好なために鋭敏に発電効率に作用し、これが発
電量に過敏に影響し、たとえば電灯の照度が急変するな
どの影響があった。また、たとえば、アルミニウムやス
テンレスなどのプレートでは、歪みに対する剛性が充分
でなかった。さらに、各種のプレートは、外部騒音や雨
の衝突音などに対する遮音効果も充分ではなかった。
【0004】そこで本発明のうち請求項1記載の発明
は、太陽電池セルで発生した熱を充分に吸収し得、しか
も、歪みに対する剛性や遮音効果、ならびに電磁波シー
ルド効果も充分に期待し得、さらに通風の強弱が発電効
率に及ぼす影響を緩和し得る発電装置を提供することを
目的としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項1記載の発電装置は、保
護シートの一面に太陽電池セル群を取付け、太陽電池セ
ル群を、保護シートを介して発泡アルミニウム体の表面
側に取付け、この発泡アルミニウム体の裏面側に第2の
発泡アルミニウム体を積層状に取付け、両発泡アルミニ
ウム体の厚さ内に、太陽電池セル群に直列につながれた
第1リード線が接続される端子ボックスと、この端子ボ
ックスからの第2リード線とを設けたことを特徴とした
ものである。
【0006】したがって請求項1の発明によると、発電
使用時において太陽電池セル群で発生した熱を、保護シ
ートを介して発泡アルミニウム体に伝達する。この発泡
アルミニウム体は、多数の気泡が存在する通気性多孔構
造であることから、太陽電池セルで発生した熱を、複雑
な通風構造を設けることなく、迅速にかつ充分に吸収す
るとともに、背面通気による外気温度の変化(強弱)を
あまり受けない。さらに、発泡アルミニウム体によっ
て、外部騒音や雨の衝突音などを遮音するとともに、電
磁波シールド効果も充分に行え、そして発泡アルミニウ
ム体自体の強度によって全体の剛性化を図れる。
【0007】
【0008】しかも請求項1の発明によると、発泡アル
ミニウム体と第2の発泡アルミニウム体との積層によっ
て、前述した熱吸収効果、通風変化による発電効率に及
ぼす影響緩和効果、遮音効果、電磁波シールド効果、歪
みに対する剛性効果は、より一層向上した。そして、両
発泡アルミニュウム体の厚さ内に、端子ボックスと第2
リード線とを設けることで、発電装置自体の厚さは薄く
なった。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の第一の実施の形
態を、ビルディングの側壁に施工、配設した状態とし
て、図1〜図5に基づいて説明する。
【0010】矩形シート状の太陽電池セル1は、保護シ
ート2の一面にマトリスク状に配置されて取付けられて
いる。その際に、保護シート2の所定の箇所には、太陽
電池セル1が取付けられていない箇所(詳細は後述す
る。)があり、この箇所は、太陽電池セル1の二枚(単
数枚または複数枚)分に相当する。なお、保護シート2
は、たとえばポリフッ化ビニルなどからなる。
【0011】前記太陽電池セル1群の取付けは、透明接
着剤(エチレン−酢酸ビニルポリマー)3を使用しての
貼り付けなどにより行われ、その際に太陽電池セル1群
と保護シート2との間の適所には、太陽電池セル1群に
直列につながれた薄板状の第1リード線4が介在されて
いる。
【0012】そして太陽電池セル1群の表面側には、一
枚の透明の強化ガラス5が積層され、この強化ガラス5
は前記透明接着剤3を利用して固定され、その際に太陽
電池セル1群と強化ガラス5との間の適所には、前記第
1リード線4の一部が介在されている。以上の1〜5な
どによって、薄肉矩形板状の発電パネル体6が形成され
る。
【0013】前記発電パネル体6は、発泡アルミニウム
体10の表面10a側に取付けられている。この発泡ア
ルミニウム体10は、所期の発泡成形を行うことで、多
数の気泡が存在する通気性多孔体に形成されている。そ
して、このような発泡アルミニウム体10に対して、プ
レス成形やローラによる加圧成形、すなわち圧縮状の成
形を行っている。これにより発泡アルミニウム体10
は、密度が高くなり、さらに、その表面10a側や裏面
10b側が滑らかとされている。
【0014】そして発泡アルミニウム体10は、プレス
成形などによって、その表面10a側に凹所11が形成
されるとともに、凹所11内の一箇所に貫通部12が形
成され、さらに裏面10b側には、断面半円状の溝13
が、その一端が凹所11に連なる状態で形成されてい
る。
【0015】ここで凹所11は、前記発電パネル体6が
嵌め込まれる大きさかつ深さに形成されており、この嵌
め込みによって、太陽電池セル1群は、保護シート2を
介して発泡アルミニウム体10の表面10a側に取付け
られることになる。その際に、太陽電池セル1が取付け
られていない箇所に凹所11が対向されるように、相対
関係が設定されている。なお発泡アルミニウム体10
は、密度が高くなっていることから吸音率を高め得、さ
らに、その表面10a側が滑らかとされていることから
太陽電池セル1群との接触面積が広くなって熱伝導を向
上し得る。
【0016】前記貫通部12内には、前記第1リード線
4が接続される端子ボックス20が設けられ、そして、
この端子ボックス20からの第2リード線21が、前記
溝13内に配線されている。
【0017】前記発泡アルミニウム体10の裏面10b
側に第2の発泡アルミニウム体15が積層状に取付けら
れ、両発泡アルミニウム体10,15は、接着またはビ
ス止めなどにより一体化されている。ここで第2の発泡
アルミニウム体15は、所期の発泡成形が行われたまま
であり、密度が低く、また表面側や裏面側は粗面になっ
ている。前述したように両発泡アルミニウム体10,1
5が一体化されることで、両発泡アルミニウム体10,
15の厚さW内に、端子ボックス20と第2リード線2
1とが設けられることになる。
【0018】上述したように積層状態にある発電パネル
体6、発泡アルミニウム体10、第2の発泡アルミニウ
ム体15は、額縁状の外枠体23に四側縁が嵌め込ま
れ、以て積層状態を含めて全体の形状が堅持される。な
お外枠体23には、前記第2リード線21を通すための
孔(または切り欠き)24が形成されている。以上の構
成によって発電装置25の一例が構成される。
【0019】以下に、上記した第一の実施の形態におけ
る作用を説明する。図4の仮想線や図5に示されるよう
に、ビルディングの壁材30で所定の場所には、H型材
からなる保持部材31が、その長さ方向を上下方向とし
て、かつ横方向で所定間隔おきに複数設けられる。そし
て発電装置25は、その両側縁が保持部材31の溝に嵌
め込まれて、落とし込み方式により一対の保持部材31
間に配設される。さらに同様にして発電装置25が配設
され、以て発電装置25群が上下方向に並べられて(積
み上げ状)施工される。
【0020】なお、施工中において、第2リード線21
の配線や結線などが適宜に行われ、また最終的に発電装
置25群は、適宜に固定されるものである。発電使用時
においては、保護シート2の一面に太陽電池セル1群を
取付け、太陽電池セル1群を、保護シート2を介して発
泡アルミニウム体10の表面10a側に取付けたことに
よって、太陽電池セル1で発生した熱は、保護シート2
を介して発泡アルミニウム体10に伝達される。
【0021】ここで発泡アルミニウム体10は、多数の
気泡が存在する通気性多孔構造であることから、太陽電
池セル1で発生した熱は、複雑な通風構造を設けること
のない発泡アルミニウム体10によって、迅速にかつ充
分に吸収できるとともに、背面通気による外気温度の変
化(強弱)をあまり受けず、通風の変化が発電効率に及
ぼす影響を緩和できる。
【0022】さらに、太陽電池セル1群を発泡アルミニ
ウム体10側に取付けたことによって、外部騒音や雨の
衝突音などに対する遮音を可能にできるとともに、コン
ピュータなどに対する電磁波シールド効果も充分に期待
でき、そして発泡アルミニウム体10自体の強度によっ
て、歪みに対する剛性を充分に期待できる。
【0023】しかも、発泡アルミニウム体10の裏面1
0b側に第2の発泡アルミニウム体15が積層状に取付
けられたことで、前述した熱吸収効果、通風変化による
発電効率に及ぼす影響緩和効果、遮音効果、電磁波シー
ルド効果、歪みに対する剛性効果を、より一層向上でき
ることになる。
【0024】そして、両発泡アルミニウム体10,15
の厚さW内に、端子ボックス20と第2リード線21と
を設けたことで、発電装置25自体の厚さを薄くでき
て、コンパクト化、軽量化を図ることができる。
【0025】次に、本発明の第二の実施の形態を、図6
に基づいて説明する。すなわち、発泡アルミニウム体1
0の裏面10b側に他の支持板16が積層状に取付けら
れている。この支持板16としては、金属板、樹脂板、
木材などが採用される。
【0026】次に、本発明の第三の実施の形態を、図7
に基づいて説明する。すなわち、両発泡アルミニウム体
10,15は波板状に成形され、積層状に取付けられて
いる。そして波板状に成形された発電パネル体6、また
はフレシキブルな発電パネル体6が、発泡アルミニウム
体10に取付けられている。
【0027】次に、本発明の第四の実施の形態を、図8
に基づいて説明する。前述した第一の実施の形態で示さ
れるH型材からなる保持部材31を使用しての配設、施
工は、主として新築のビルディングの壁材や家屋の屋根
材に有効に採用し得るが、既設のビルディングの壁材や
家屋の屋根材に配設、施工する場合は、次のような配
設、施工の採用が有効になる。
【0028】すなわち、外枠体23には外側への連結部
23Aが一体に形成されている。ビルディングの壁材3
0には、断面でU字部35AとこのU字部35Aの遊縁
から外方へ伸びる連結部35Bとを有する型材からなる
連結金具35が、そのU字部35Aに作用されるアンカ
ーなどの固定具36を介して固定される。そして連結部
35Bに対して、外枠体23の連結部23Aが、ボルト
・ナットなどの連結具37を介して連結される。さら
に、隣接された外枠体23間には蓋体38が差し込みな
どにより設けられ、その際に外枠体23と蓋体38と
は、適宜の係合構造や連結構造によって、脱落などが防
止されている。なお、外枠体23や蓋体38などにより
囲まれた空間39を利用して、各種の配線などを行え
る。
【0029】上記した各実施の形態では、発泡アルミニ
ウム体10に形成された貫通部12内に端子ボックス2
0が設けられているが、これは発泡アルミニウム体10
に凹部を形成し、この凹部内に端子ボックス20が設け
られた形式であつてもよい。
【0030】上記した各実施の形態では、発泡アルミニ
ウム体10側に端子ボックス20や第2リード線21が
配設されているが、これは第2の発泡アルミニウム体1
5や支持板16に凹部や溝を形成して、この第2の発泡
アルミニウム体15側や支持板16側に端子ボックス2
0や第2リード線21が配設された形式であつてもよ
い。また凹部や溝が、両発泡アルミニウム体10,15
の相対向面間に亘って形成された構成、発泡アルミニウ
ム体10と支持板16との相対向面間に亘って形成され
た構成であつてもよい。
【0031】上記した各実施の形態では、太陽電池セル
1群の表面側に強化ガラス5が積層されているが、この
強化ガラス5に変えて、透明樹脂板が積層された形式
や、樹脂層が被膜された形式などであってもよい。
【0032】上記した第一の実施の形態では、発電装置
25を配設するに、落とし込み方式により一対の保持部
材31間に位置させているが、これは上下で平行に設け
られた保持部材31間に、発電装置25を横方向から差
し込む方式によって配設してもよい。
【0033】上記した第一の実施の形態で示すように、
発電装置25をビルディングの壁材30で所定の場所に
配設、施工することで、建材一体型として使用される太
陽熱利用の発電装置25としたときには、前述した遮音
効果などをより好適に期待できる。しかし前記発電装置
25は、家屋の屋根材に配設、施工して建材一体型とし
て使用される形式、ビルディングの屋上に配設、施工し
て使用される形式など、各種の固定物体に使用されるも
のである。さらには、車両あるいは船舶などの可動物体
に配設、施工されて使用される太陽光利用の発電装置2
5としても実現できるものである。
【0034】上記した各実施の形態では、発電装置25
を、一対の保持部材31間に位置させたり、連結金具3
5を使用したりして配設しているが、これは壁材など被
配設部に対して、ネジ止めにより直接に固定させるな
ど、その配設には種々な形式を採用できる。
【0035】
【発明の効果】上記した本発明の請求項1によると、発
電使用時において太陽電池セル群で発生した熱を、保護
シートを介して発泡アルミニウム体に伝達できる。そし
て発泡アルミニウム体は、多数の気泡が存在する通気性
多孔構造であることから、太陽電池セルで発生した熱
を、複雑な通風構造を設けることのなく、迅速にかつ充
分に吸収できるとともに、背面通気による外気温度の変
化(強弱)をあまり受けず、通風の変化が発電効率に及
ぼす影響を緩和できる。さらに、発泡アルミニウム体に
よって、外部騒音や雨の衝突音などに対する遮音を可能
にできるとともに、電磁波シールド効果も充分に期待で
き、そして発泡アルミニウム体自体の強度によって、歪
みに対する剛性を充分に期待できる。
【0036】また上記した本発明の請求項1によると、
発泡アルミニウム体と第2の発泡アルミニウム体との積
層によって、前述した熱吸収効果、通風変化による発電
効率に及ぼす影響緩和効果、遮音効果、電磁波シールド
効果、歪みに対する剛性効果を、より一層期待できる。
そして、両発泡アルミニュウム体の厚さ内に、端子ボッ
クスと第2リード線とを設けたことで、発電装置自体の
厚さを薄くできて、コンパクト化、軽量化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態を示し、発電装置の
組立て前の一部切り欠き斜視図である。
【図2】同発電装置の一部切り欠き正面図である。
【図3】同発電装置の縦断側面図である。
【図4】同発電装置の要部の横断平面図である。
【図5】同発電装置の使用形態での概略正面図である。
【図6】本発明の第二の実施の形態を示し、発電装置の
要部の横断平面図である。
【図7】本発明の第三の実施の形態を示し、発電装置の
使用形態での概略斜視図である。
【図8】本発明の第四の実施の形態を示し、発電装置の
要部の横断平面図である。
【符号の説明】
1 太陽電池セル 2 保護シート 4 第1リード線 5 強化ガラス 6 発電パネル体 10 発泡アルミニウム体 10a 表面 10b 裏面 11 凹所 12 貫通部 13 溝 15 第2の発泡アルミニウム体 20 端子ボックス 21 第2リード線 23 外枠体 25 発電装置 30 ビルディングの壁材 31 保持部材 35 連結金具35 W 厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野久保 克彦 大阪府大阪市中央区北浜3丁目2番24号 北沢産業株式会社内 (72)発明者 中野 朋子 大阪府大阪市北区天満2丁目4番8号 有限会社アート工務内 (72)発明者 鞆田 芳信 大阪府大阪市北区天満2丁目4番8号 有限会社アート工務内 (56)参考文献 特開 平4−208557(JP,A) 特開 平2−243330(JP,A) 特開 平3−103559(JP,A) 特開 平10−140748(JP,A) 実開 昭59−111053(JP,U) 実開 昭63−49932(JP,U) 実開 平3−128987(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 31/04 - 31/078 E04D 13/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 保護シートの一面に太陽電池セル群を取
    付け、太陽電池セル群を、保護シートを介して発泡アル
    ミニウム体の表面側に取付け、この発泡アルミニウム体
    の裏面側に第2の発泡アルミニウム体を積層状に取付
    け、両発泡アルミニウム体の厚さ内に、太陽電池セル群
    に直列につながれた第1リード線が接続される端子ボッ
    クスと、この端子ボックスからの第2リード線とを設け
    たことを特徴とする発電装置。
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