JP3078996B2 - 太陽電池付壁パネル - Google Patents

太陽電池付壁パネル

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JP3078996B2 JP06322583A JP32258394A JP3078996B2 JP 3078996 B2 JP3078996 B2 JP 3078996B2 JP 06322583 A JP06322583 A JP 06322583A JP 32258394 A JP32258394 A JP 32258394A JP 3078996 B2 JP3078996 B2 JP 3078996B2
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隆一 河合
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  • Building Environments (AREA)
  • Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)
  • Panels For Use In Building Construction (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建物の外壁、例えばカ
ーテンウォールの腰部や非窓部に取り付けられる太陽電
池付壁パネルに関する。
【0002】
【背景技術】近年、環境保護や省エネルギー化のため
に、住宅やビルなどの建物に太陽電池を設置するように
なった。この際、一戸建て住宅では、太陽電池は通常屋
根に設けられるが、ビルなどの高層建築では屋根面に比
べて壁面のほうが大面積を確保できるため、壁面に太陽
電池を配置することが試みられている(特開昭61−2
84972号公報など参照)。ところで、壁面を壁パネ
ルで構成するカーテンウォール等の場合、その壁面に設
けられる太陽電池は、通常、壁パネルに一体化されて取
り付けられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、壁パネ
ルと一体化して太陽電池を設けた場合には、太陽電池の
裏面側に太陽光の照射による熱がこもって太陽電池自体
の温度が上昇し、発電効率が低下するという問題があっ
た。例えば、屋外用アモルファスシリコン太陽電池の場
合、太陽電池の温度が50〜60℃になると、25℃程
度の場合に比べて出力が5〜10%程度低くなり、発電
効率が低下する問題があった。
【0004】本発明の目的は、太陽電池の温度上昇を抑
えることができ、発電効率の低下を防止することができ
る太陽電池付壁パネルを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池付壁パ
ネルは、建物の躯体に取り付けられて外壁を構成すると
ともに、その室外面に太陽電池が取り付けられた太陽電
池付壁パネルであって、前記壁パネルの室外面の上下両
と、太陽電池を含む太陽電池モジュールおよび止水板
間とに、前記太陽電池の室内側に外気を流通させる空気
流通手段を設けたことを特徴とする。
【0006】ここで、前記空気流通手段としては、壁パ
ネルの室外面の上下両端に設けられたがらりやパンチン
グメタルと、前記太陽電池の室内側に形成されてがら
り、パンチングメタル等に連通された通気路とで構成さ
れたものなどが利用できる。
【0007】
【作用】本発明においては、太陽電池付壁パネルに設け
た空気流通手段によって、太陽電池の室内側に外気が流
通されるため、太陽電池の熱が十分に放熱されて太陽電
池の裏面側に熱がこもることがない。このため、太陽電
池の温度上昇が抑えられ、発電効率の低下が防止され
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1には、本発明の第1実施例の太陽電池付壁
パネル1が示されている。この太陽電池付壁パネル1
は、カーテンウォール方式で形成された建物の外壁にお
ける腰部を構成するものであり、方立2あるいは図示し
ない無目にブラケットを介して取り付けられている。
【0009】壁パネル1は、図2にも示すように、アル
ミの押出形材などからなる中空状の上枠11、下枠12
および左右の縦枠13,13を方形状に枠組みして構成
されている。この枠11〜13の内面には、L形ブラケ
ット14がビス止めされ、このブラケット14に止水板
15がビス止めされている。この止水板15の周囲は、
シール材で防水処理されている。ブラケット14の室内
側には耐火ボード16が配置され、このボード16は各
枠11〜13にビス止めされた押さえ板17で固定され
ている。これにより、壁パネル1の開口は、防水および
耐火処理されている。
【0010】また、壁パネル1の周囲には、EPDM
(エチレンプロピレンディエンメチレン)などの合成ゴ
ム等により形成されたシール材(気密材、エアタイト
材、AT材)18が装着されている。このシール材18
は、隣接する他の太陽電池付壁パネル1や太陽電池が取
り付けられていない一般の壁パネル3の周囲に密着され
て必要な防水性能および気密性能を確保している。
【0011】この壁パネル1の室外側における上部側お
よび下部側には、空気流通手段としてのがらり20が配
置されている。また、上下のがらり20の間には、横長
の太陽電池モジュール30が上下方向に複数取り付けら
れている。
【0012】太陽電池モジュール30は、ガラス板など
の透明パネル31と、アルミ等のメタルをPVF(ポリ
フッ化ビニル)でサンドイッチして形成された裏面パネ
ル32との間にEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合
体),PVB(ポリビニルブチラール)等の接着力を有
する透明樹脂からなる透明充填材33を充填し、その充
填材33内に太陽電池モジュール30の長手方向に沿っ
て複数並べられた太陽電池(セル)34を封入して形成
されている。また、充填材33の周囲には、シリコーン
等からなるシール材35が取り付けられ、充填材33を
外気から遮断している。
【0013】これらの太陽電池モジュール30は、その
左右両端を左右の縦枠13,13にビス止めしたり、上
枠11と下枠12間に支持棒をかけ渡してその支持棒に
取り付けることで固定され、かつ建物の壁面(垂直面)
に対してパネル30の表面側(太陽電池34の受光面)
が斜め上方を向くように傾斜して取り付けられている。
この際、太陽電池モジュール30は、左右のビス止め位
置を変更したり、支持棒に対して太陽電池モジュール3
0の上下を長さの異なるブラケットを介して取り付ける
ことなどで傾斜角度を調整可能とされている。
【0014】また、太陽電池モジュール30は、止水板
15から離されて設置されており、太陽電池モジュール
30および止水板15間に空気流通手段である通気路2
1が形成されている。この通気路21は、がらり20に
連通されており、がらり20から通気路21を通して外
気が流通されるように構成されている。
【0015】本実施例においては、例えば下側のがらり
20、通気路21、上側のがらり20を通して外気を流
通させることによって太陽電池34の裏面側が冷却さ
れ、太陽電池34の放熱効果を高められ、温度上昇が防
止される。なお、太陽電池モジュール30の裏面パネル
32に放熱フィンなどを設けて外気に触れる面積を大き
くし、放熱効果を向上させてもよい。
【0016】このような本実施例によれば、がらり20
および通気路21を介して、太陽電池34の裏面側に外
気を導入することができ、太陽電池34の放熱性能を向
上することができる。これにより、太陽電池34の裏面
に熱がこもることがなく、太陽電池34の温度上昇を抑
えることができるため、その発電効率の低下を防止する
ことができる。
【0017】さらに、各太陽電池モジュール30を斜め
に配置して各モジュール30間に通気路21に連通する
隙間が形成されているので、がらり20からだけでな
く、前記隙間を通しても外気を流通することができ、太
陽電池34の温度上昇をより一層防止することができ
る。
【0018】太陽電池付壁パネル1に、太陽電池モジュ
ール30とがらり20とを設けたので、がらり20が意
匠上のアクセントになって太陽電池モジュール30のみ
の場合とは異なる外観を構成することができ、デザイン
の自由度が高まり、顧客の要望に柔軟に対応することが
できる。さらに、がらり20の配置数を調整すればがら
り20の高さ寸法を調整することができるので、大きさ
が決まっている太陽電池モジュール30を配置した際の
寸法変動をがらり20の配置によって調整することがで
き、様々な大きさの壁パネル1を製造することができ
る。
【0019】破損や劣化によって太陽電池34を交換す
る必要が生じた際に、太陽電池モジュール30のみを交
換すればよく、特にモジュール30はボルト等を外すだ
けで簡単に取り外すこともできるため、太陽電池34の
交換作業を簡単に行うことができて作業性を向上するこ
とができる。
【0020】太陽電池34は、太陽電池モジュール30
として構成されて壁パネル1に取り付けられているの
で、壁パネル1内の交換すべき太陽電池34が含まれる
太陽電池モジュール30のみを交換すればよく、壁パネ
ル1全体を交換する必要がないため、交換に必要となる
部品コストを低減することができる。
【0021】壁パネル1の防水性能や耐火性能は、止水
板15、耐火ボード16、シール材18等で確保されて
おり、太陽電池モジュール30を取り外しても壁材とし
ての性能を維持することができ、太陽電池モジュール3
0の着脱作業を防水性などを考慮せずに簡単に行うこと
ができる。
【0022】各太陽電池モジュール30を、壁面に対し
て傾斜させて太陽電池34の受光面を斜め上方に向けて
配置しているので、太陽光を受光面に対してほぼ垂直に
近い角度で照射させることができ、発電効率を向上させ
ることができる。この際、太陽電池モジュール30の傾
斜角度を調整することができるので、太陽電池付壁パネ
ル1を設置する建物がある地域や、その建物における壁
パネル1の設置位置等の条件、さらには季節などに合わ
せて最適な角度で太陽電池モジュール30を傾斜させて
発電効率を向上させることができる。
【0023】太陽電池モジュール30は、太陽電池34
をEVA等の透明充填材33で被覆し、さらにこの充填
材33を透明パネル31、裏面パネル32、シール材3
5で覆っているため、透明充填材33や太陽電池34部
分に水が浸入することが無く、確実に防水することがで
きる。このため、モジュール30に雨水等が吹き付けて
も、太陽電池34の性能が劣化することがなく、モジュ
ール30を室外側に露出することができるので、外気に
よる太陽電池34の冷却効率をより一層向上することが
できる。
【0024】図3には、本発明の第2実施例が示されて
いる。なお、第2実施例において、前記第1実施例と同
一あるいは同様構成部分には同一符号を付し、説明を省
略あるいは簡略する。図3に示す第2実施例の太陽電池
付壁パネル1は、空気流通手段としてがらりの代わり
に、複数の通気孔24が形成されたパンチングメタル2
5を用いたものである。このパンチングメタル25は、
壁パネル1の上部、下部および中間部に配置されてい
る。
【0025】また、太陽電池モジュール30は傾斜され
ずに、各パンチングメタル25間に、垂直面に沿ってか
つ隙間無く配置されている。そして、太陽電池モジュー
ル30の室内側には、前記第1実施例と同様に、各パン
チングメタル25に連通する通気路(図示せず)が形成
されている。
【0026】このような第2実施例においても、各パン
チングメタル25の通気孔24から通気路を通して太陽
電池34の裏面(室内側)に外気が流通され、太陽電池
34の温度上昇を防止することができ、発電効率の低下
を防止することができる。また、空気流通手段としてパ
ンチングメタル25を用いているので、がらり20を用
いた場合とは異なる外観を構成することができるほか、
前記第1実施例と同様の作用、効果を得ることができ
る。
【0027】なお、本発明は、前記各実施例の構成に限
らない。例えば、空気流通手段は、がらり20やパンチ
ングメタル25に限らず、例えばエキスパンドメタルの
ような網状の通気孔が形成されたもので構成してもよ
い。要するに、空気流通手段としては、太陽電池34の
裏面側(室内側)に外気を流通させることができるもの
であればよく、具体的な構成、形状などは実施にあたっ
て適宜設定すればよい。この際、空気流通手段によって
太陽電池付壁パネル1の外観が変わるため、顧客の要望
する外観等に応じて空気流通手段を適宜選択、設置して
もよい。
【0028】また、空気流通手段の配置位置は、前記各
実施例のように壁パネルの上下、あるいは上中下の各位
置に設けるものに限らず、壁パネル1の中間部のみ、あ
るいは壁パネルの左右両端に設けてもよく、これらは、
太陽電池34の形態(例えば縦長の太陽電池モジュール
を左右に連設するなど)、設置位置などに応じて適宜選
択すればよい。
【0029】さらに、太陽電池付壁パネル1の構造等も
前記実施例に限らず、例えば壁パネル1の室外面に複層
ガラスを配置し、そのガラス間に太陽電池を配置するガ
ラスパッケージ方式の太陽電池モジュールが取り付けら
れた壁パネルなどを用いてもよい。この場合には、前記
複層ガラスの上下箇所などに空気流通手段を設ければよ
い。
【0030】また、太陽電池34や太陽電池モジュール
30としては、前記実施例の構成に限らない。例えば、
太陽電池モジュール30の裏面パネル32に放熱用のフ
ィンを設けて構成してもよく、具体的な形状、構成は実
施にあたって適宜設定すればよい。
【0031】
【発明の効果】本発明の太陽電池付壁パネルによれば、
空気流通手段を設けて太陽電池の室内側に外気を流通さ
せることができるので、太陽電池の温度上昇を抑えるこ
とができ、発電効率の低下を防止することができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の太陽電池付壁パネルを示
す概略斜視図である。
【図2】第1実施例の太陽電池付壁パネルの縦断面図で
ある。
【図3】本発明の第2実施例の太陽電池付壁パネルを示
す概略斜視図である。
【符号の説明】
1…太陽電池付壁パネル、20…空気流通手段であるが
らり、21…空気流通手段である通気路、25…空気流
通手段であるパンチングメタル、30…太陽電池モジュ
ール、34…太陽電池。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−73038(JP,A) 実開 昭61−109155(JP,U) 実開 昭55−24459(JP,U) 実開 昭59−2166(JP,U) 実開 平6−55272(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 31/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建物の躯体に取り付けられて外壁を構成
    するとともに、その室外面に太陽電池(34)が取り付けら
    れた太陽電池付壁パネル(1) であって、前記壁パネル
    (1)の室外面の上下両端と、太陽電池(34)を含む太陽電
    池モジュール(30)および止水板(15)間とには、前記太陽
    電池(34)の室内側に外気を流通させる空気流通手段が設
    けられていることを特徴とする太陽電池付壁パネル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の太陽電池付壁パネル(1)
    において、前記空気流通手段は、壁パネル(1)の室外面
    の上下両端に設けられたがらり(20)と、太陽電池(34)の
    室内側に形成されてがらり(20)に連通された通気路(21)
    とで構成されていることを特徴とする太陽電池付壁パネ
    ル。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の太陽電池付壁パネル(1)
    において、前記空気流通手段は、壁パネル(1)の室外面
    の上下両端に設けられたパンチングメタル(25)と、太陽
    電池(34)の室内側に形成されてパンチングメタル(25)に
    連通された通気路とで構成されていることを特徴とする
    太陽電池付壁パネル。
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