JP4307647B2 - 改修壁構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物、構築物の既存外壁を、太陽電池を擁するソーラーパネルにより改修し、外観よく仕上げると共に、ソーラーパネルによって太陽光による発電を行い、また、ソーラーパネルと下地材の間に、外気の取り入れが可能な通気空間を設けることにより、太陽電池を冷却することによる発電効率の向上と、太陽熱の利用を図った壁構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、壁パネルに太陽電池を一体に装着した例としては、例えば、実公平７−３９２４８号公報、特開平８−２５３９１４号公報や特開平１０−１９６０４３号公報等に記載されているように、単にパネルの化粧面にそのまま、太陽電池ユニットを装着したものであった。また、これらは、太陽エネルギーを太陽電池による発電として利用するだけであった。一方、特公昭５９−５２３４１号公報、特開昭６０−５５１５４号公報等は太陽エネルギーを熱エネルギーとして利用しているだけであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のような壁パネルでは、太陽光を受光することによって発電する際に太陽電池を冷却する構成がなく、従って太陽電池が過熱した際に発電効率が低下するものであった。また、後者の場合は単に太陽熱によって熱を吸収するにすぎないものであった。さらに通常、太陽電池を配した場合は、外観を損ねてしまうのが一般的であった。さらに、壁パネルを外壁改修に使用する概念が存在しなかった。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するため、垂直の固定面と固定面の下端を外方に屈曲した水平片と水平片の先端を上方に屈曲しさらに外方に突出した断面略Ｔ字状の係止部を有した幅狭の固定部材と、透明板と一体に太陽電池を配し上下端に係止部と係合する形状の溝部を有した上部金具、下部金具を一体に取り付けたソーラーパネルとから構成され、固定部材の係止部に上部金具、下部金具の溝部を係合しつつ固定面を既存外壁に固定することで、既存外壁との間に通気空間を確保しつつソーラーパネルを取り付ける改修壁構造を提案する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る壁構造について、図面を用いて説明する。図１、図２において、Ａは改修壁、Ｂは既存外壁、Ｃ1 〜Ｃ3 はソーラーパネル、Ｄは固定部材、Ｅはスタータ、１１は上部金具、２１は下部金具である。
【０００６】
既存外壁Ｂは、躯体の外側面に例えば木摺、防水シート、ラスシート、モルタル壁材の順に配設、施工されたモルタル壁からなるもの、あるいは土塗り壁、もしくは、躯体１上に胴縁を設け、防水シート、金属サイディング、窯業系サイディング、ＡＬＣパネル、タイル、塩ビ押出サイディング等の乾式壁材等を形成した壁、等からなるものである。
【０００７】
ソーラーパネルＣは図４に示すように、透明板１の上下端に上部金具１１、下部金具２１を接着剤等を介して一体に配し、裏面には太陽電池２を一体に配したものである。透明板１は耐候性に優れる任意のガラス質からなり、その裏面に太陽電池２を一体に取り付けることにより、太陽電池２の寿命を大幅に延ばすことが可能である。太陽電池２は一般的に知られている単結晶型、多結晶型、アモルファス型等から任意に選択した太陽電池を枠体等に装着したものや、耐光性シートでラミネートしたものが扱いやすく好ましいものである。太陽電池２は、接着剤で積層一体化したり、透明板１に装着部を形成して装着したり、両者を併用したりすることが可能である。また、透明板１の裏面には、コネクタ３、ケーブル４等が配されており、通気空間５内に格納されている。
【０００８】
上部金具１１は、図５（ａ）に示すように表裏に形成した挟持片１２、１３と、挟持片１２、１３の下端を開口した挟持部１４と、挟持片１２、１３の下端をコ字状に上方に開口するように形成した溝部１５とから断面略Ｈ字状に形成したものである。挟持部１４は透明板１１の上端を挟持しつつ、接着剤を介して一体化する部分である。溝部１５は固定部材Ｄの係止部３３と係合する部位である。
【０００９】
下部金具２１は、図５（ｂ）に示すように表裏に形成した挟持片２２、２３と、挟持片２２、２３の上端を開口した挟持部２４と、挟持片２２、２３の下端をコ字状に下方に開口するように形成した溝部２５とから断面略Ｈ字状に形成したものである。挟持部２４は透明板１１の下端を挟持しつつ、接着剤を介して一体化する部分である。溝部２５は固定部材Ｄの係止部３３と係合する部位である。
【００１０】
固定部材Ｄは図５（ｃ）に示すように、上部金具１１、下部金具２１に比して狭幅であり、垂直の固定面３１と、固定面３１の下端を外方に屈曲した水平片３２と、水平片３２の先端を上方に屈曲し、さらに外方に突出して断面断面略Ｔ字状形成した係止部３３とから構成される。固定面３１は、既存外壁Ｂの表面に当接しつつ固定具αを打ち込むことによって固定部材Ｄを固定する部位であり、固定具αは既存外壁Ｂを貫通して躯体まで到達させることが強度の面で望ましい。水平片３２は、その長さに相当する通気空間５を形成するものであり、また固定部材Ｄ同士の隙間によって、上下のソーラーパネルＣの裏面に形成される通気空間５が連通されるものである。
【００１１】
スタータＥは、図５（ｄ）に示すように幅方向に長尺で、垂直の固定面４１と、固定面４１の下端を外方に屈曲した水平片４２と、水平片４２の先端を上方に屈曲し、さらに外方において上方に突出した係止部４３と、係止部４３の下端を外方に任意形状に形成した水切り４４とから構成される。固定面４１は既存外壁Ｂの表面に当接しつつ固定具αを打ち込むことによって、固定部材スタータＥを固定する部位である。水平片４２は、水平片３２と対等の奥行きを有し、図示しないが複数の孔を設けることで、通気空間５内への外気の取り入れを可能とするものである。係止部４３は、上側に下部金具２１の溝部２５をそれぞれ係合する部位である。水切り４４は、改修壁Ａ内への雨水等の浸入を防止するものである。
【００１２】
図３は、ソーラーパネルＣ同士の接続部の拡大断面図であり、既存外壁Ｂの表面に固定された固定部材Ｄの係止部の上下に下部金具２１の溝部２５、上部金具１１の溝部１５を係合してソーラーパネルＣを取り付ける構造を示している。既存外壁ＢとソーラーパネルＣとの間には、水平片３２によって通気空間５が確保される。通気空間５は、固定部材Ｄ同士の隙間によって改修壁Ａの下端から上端まで連通するもので、外気を取り入れて太陽電池１２を冷却し、発電効率の低下を防止するのみならず、改修壁Ａの上端で受熱した空気をファン等を用いて空気を収集することで、暖房、融雪等に活用することができる。また、通気空間５はコネクタ３、ケーブル４等を配する空間ともなるものである。
【００１３】
以下に、図１に示した改修壁Ａを形成する工程を説明する。まず、図６に示すようにスタータＥの固定面４１を、既存外壁Ｂの下端部に固定具αを打ち込んで固定する。次に、図７に示すように係止部４３とソーラーパネルＣ1の溝部２５を係合させてソーラーパネルＣ1 の下端部を掛止しつつ、図８に示すように固定部材Ｄの掛止部３３と溝部１５を係合させ、固定面３１にて固定具αを打ち込み、固定部材ＤとともにソーラーパネルＣ1
を固定する。
【００１４】
次に、図９に示すように係止部３３とソーラーパネルＣ2 の溝部２５を係合させてソーラーパネルＣ2 の下端部を掛止しつつ、図１０に示すように固定部材Ｄの掛止部３３と溝部１５を係合させ、固定面３１にて固定具αを打ち込み、固定部材ＤとともにソーラーパネルＣ2
を固定する。同様の工程を繰り返すことによって、図１に示すような改修壁Ａを形成するものである。
【００１５】
以上説明したのは本発明の一実施例であり、以下のような構成を採ることもできる。すなわち、図１１は図１２に示すような上部金具１１、下部金具２１を用いたソーラーパネルＣの接続部を示すものであり、上部金具１１には挟持片１２を上方を突出した突出片１６を形成し、下部金具２１の溝部２５は奥行きを大きく形成して係止部３３と突出片１６を溝部２５に同時に挟み込み、ソーラーパネルＣと固定部材Ｄの係合を強化すると共に、防水性の強化を図ったものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の改修壁構造によれば、▲１▼外壁を改修することにより、太陽光、太陽熱を利用する機能を付加することができる。▲２▼通気空間内の外気の通気によってソーラーパネルを冷却し、太陽電池の発電効率の向上を図ることができる。▲３▼ソーラーパネルを冷却することにより受熱した空気を暖房、融雪等に活用できる。▲４▼太陽光、太陽熱の両者の利用を図った壁構造となる。▲５▼ソーラーパネルを同一平面に揃えることで、外観の良い仕上がりとなる。等の特徴、効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る改修壁構造の一例を示す説明図である。
【図２】改修壁構造の横断面図である。
【図３】ソーラーパネルの接続部である。
【図４】ソーラーパネルの一例である。
【図５】上部金具、下部金具、固定部材、スタータの一例である。
【図６】本発明の施工過程の説明図である。
【図７】本発明の施工過程の説明図である。
【図８】本発明の施工過程の説明図である。
【図９】本発明の施工過程の説明図である。
【図１０】本発明の施工過程の説明図である。
【図１１】本発明の壁構造のその他の例である。
【図１２】本発明の壁構造のその他の例である。
【符号の説明】
α 固定具
Ａ 改修壁
Ｂ 既存外壁
Ｃ ソーラーパネル
Ｄ 固定部材
Ｅ スタータ
１ 透明板
２ 太陽電池
３ コネクタ
４ ケーブル
５ 通気空間
１１ 上部金具
１２ 挟持片
１３ 挟持片
１４ 挟持部
１５ 溝部
２１ 下部金具
２２ 挟持片
２３ 挟持片
２４ 挟持部
２５ 溝部
３１ 固定面
３２ 水平片
３３ 係止部
４１ 固定面
４２ 水平片
４３ 係止部
４４ 水切り
４１ 下地板
４２ 突出片
４３ 水切り片
Claims (1)
- 垂直の固定面と固定面の下端を外方に屈曲した水平片と水平片の先端を上方に屈曲しさらに外方に突出した断面略Ｔ字状の係止部を有した幅狭の固定部材と、透明板と一体に太陽電池を配し上下端に係止部と係合する形状の溝部を有した上部金具、下部金具を一体に取り付けたソーラーパネルとから構成され、固定部材の係止部に上部金具、下部金具の溝部を係合しつつ固定面を既存外壁に固定することで、既存外壁との間に通気空間を確保しつつソーラーパネルを取り付けることを特徴とする改修壁構造。
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