JP6525810B2 - 太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造の技術分野に関するものである。

今日、太陽電池モジュールを用いて省エネルギー発電（省エネ発電、エコ発電）をすることが多用されているが、この場合に、太陽電池モジュールをビル等の窓面（壁面）となるカーテンウオールに組込むことが試みられている（例えば特許文献１、２、３参照）。ところでカーテンウオールに太陽電池モジュールを組込む場合に、太陽電池モジュールから引き出されるケーブルをどこに配線するかの配慮が必要になる。しかしながら前記特許文献１〜３のものは、何れも太陽電池モジュールから引き出されるケーブルが太陽電池モジュールの屋内側面を這う状態で配線されるため外観上好ましくなく、このため太陽電池モジュールの屋内側に、透光性がないか乏しい仕切り板を設けてケーブルが室内側から見えないように隠す必要があり、この結果、例えば採光性（透光性）がある太陽電池モジュールを採用して外光を太陽電池モジュールを通して室内側に入れるようなことが事実上できないという問題がある。
これに対し、太陽電池モジュールから引き出されたケーブルを、該太陽電池モジュールの上縁を支持する無目を通すように配線し、これによってケーブルが室内側から目視されることがないようにしたものが提唱されている（例えば特許文献４参照）。

特開平１１−３３６２３２号公報 特開２０１４−１３６９１９号公報 特開２０１４−１３６９２２号公報 特開２００２−１６４５６１号公報

ところで太陽電池モジュールで発電された電流は直流であり、このままでは家庭用電気器具（家電）の電源として使用することはできず、そこでパワーコンディショナー（インバータの一種）を用いて交流電流に変換する必要があり、そのため太陽電池モジュールから引き出したケーブルと、パワーコンディショナーから引き出されたケーブルとをコネクタを介して接続する必要がある。
このため前記従来の何れのものも、ケーブルを天井内（あるいは床下）に引出すようにし、ここでパワーコンディショナー側からのケーブルとコネクタを介して接続するようにしている。ところがこのようにした場合、コネクタ等を点検する際に、作業者が天井板を外ずした状態で作業する必要があって作業性に劣るという問題がある。
しかもこのようにした場合、例えば一つのカーテンウオールの面積が大きいため、これを縦横に仕切って太陽電池モジュールを複数配設するような場合、無目がカーテンウオールの上下方向中間部にあることになってケーブルを無目を通して天井部に引出すことができないような施行の場合、実施できないという問題もあり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、左右の方立間の上下に無目を組付けて太陽電池モジュールを組込むための四角状のカーテンウオールを形成するにあたり、無目には、太陽電池モジュール上端縁部と、該上端縁部に設けられるケーブル引出し部と、該ケーブル引出し部から引出されたケーブルとを収容するための屋外側収容空間と、該屋外側収容空間に対して屋内側に隣接し、屋内側面、下側面の少なくとも一方の面が開放面になった屋内側収容空間とが形成され、前記屋外側収容空間に引出されたケーブルは、両空間の仕切り片部に設けた貫通孔を貫通して屋内側収容空間に引回されたものが、該屋内側収容空間でコネクタを介して他のケーブルに接続されると共に、屋内側収容空間の開放面は無目に着脱自在に固定されるカバー体によって覆蓋するように構成したことを特徴とする太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造である。
請求項２の発明は、屋内側収容空間に引回されたケーブルに接続された他のケーブルは、方立に設けた貫通孔を貫通して方立内に至るように構成されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造である。
請求項３の発明は、方立の貫通孔を貫通するケーブルは、無目に着脱自在に設けた固定金具に支持されるものとし、該固定金具には、カバー体を着脱自在に支持するための支持片が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造である。
請求項４の発明は、左右に複数の太陽電池モジュールが配設されるものであり、他のケーブルは、左右の太陽電池モジュール間を接続するモジュール接続ケーブルまたはパワーコンディショナー側に接続するための中間ケーブルであり、モジュール接続ケーブルは方立を貫通して隣りの無目に至り、中間ケーブルは方立内を通ってパワーコンディショナー側に接続されることを特徴とする請求項２または３記載の太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造である。

請求項１の発明とすることにより、太陽電池モジュールから引き出されるケーブルは、無目に形成される屋外側、屋内側収容空間に引出されることになって屋内側から目視されることがないため、太陽電池モジュールの屋内側に仕切り板を設けなくてもよいものとなって施工の自由度が向上するうえ、太陽電池モジュールから引き出されたケーブルと他のケーブルとの接続及びその点検作業が、無目に形成される屋内側収容空間で簡単にできることなって作業性が向上する。
請求項２の発明とすることにより、電池モジュールから引き出されたケーブルに接続された他のケーブルは、屋内側収容空間から貫通孔を通して方立内に引き回すことができるため、方立の有効利用ができることになる。
請求項３の発明とすることにより、方立の貫通孔を貫通するケーブルは、無目に設けられる固定金具を介して支持されるため不用意に振動して貫通孔の周縁に擦れたりして損傷を受けることがないだけでなく、固定部材がカバー体の支持部材に兼用されることになって部品点数の低減が図れると共にカバー体の着脱作業も簡略化される。
請求項４の発明とすることにより、無目を通る他のケーブルであるモジュール接続ケーブルは方立を貫通して隣りの無目に至り、また中間ケーブルは方立を通してパワーコンディショナー側に接続されることになる結果、これらのケーブルの配線が方立を利用してできることになって配線作業が簡略化される。

一区画のカーテンウオールを示す正面図である。 一区画のカーテンウオールに設けられる太陽電池モジュールとケーブルの配線状態を示す正面説明図である。 無目部位の縦断面図である。 方立部位の横断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は無目のケーブルを屋外側収容空間から屋内側収容空間に引出した部位のケース体を外した状態の正面図、他のケーブルを方立に引き回す部位の縦断面図である。 無目の拡大縦断面図である。 仕切り板を取り付けた状態を示す無目部位の縦断面図である。 第二の実施の形態を示す無目部位の縦断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は第三、第四の実施の形態を示す無目部位の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１はカーテンウオールであって、ビル等の建築物の壁面（窓面）を構成するものであるが、該カーテンウオール１は、建築物の大きさに基づいて上下左右に連続的に設けられるものであるが、図１では一つのカーテンウオール１が例示的に描かれている。そしてこのカーテンウオール１は、三本の方立（縦枠）２と、隣接する方立２間に架け渡された六本の無目（横枠）３によって上下左右方向に四つの区画に分割され、これら区画が太陽電池モジュール４が組込まれる空間に形成された２×２の連・段窓になっている。各太陽電池モジュール４からは、その上端部にケーブル引出し部５が設けられ、該ケーブル引出し部５から引き出されたケーブル６は、無目３部位でコネクタ７を介して中間ケーブル８、モジュール接続ケーブル８ａに接続されるが、さらに中間ケーブル８は、コネクタ８ｂを介して分岐ケーブル９に接続され、該分岐ケーブル９にコネクタ９ａを介して接続された端部ケーブル１０がパワーコンディショナー１１に導かれるようになっているが、これらの構成は何れも従来通りである。
因みにこのようなカーテンウオールとしては、太陽電池モジュールが一つだけ組込まれる単窓のもの、左右に二つ以上組込まれる連窓のもの、上下に二つ以上組込まれる段窓のもの、さらには前記２×２を超えた多連・多段窓のもの等、無目があるものであれば各種のものに実施することができる。

前記無目３は、無目本体１２と、太陽電池モジュール４の下端縁部を保持するための上側押し縁１３と、太陽電池モジュール４の上端縁部を保持するための下側押し縁１４とにより構成されている。

前記無目本体１２は、角筒状になった中央筒片部１２ａと、該中央筒片部１２ａの上屋外側端部から屋外側に向けて延出する上屋外側片部１２ｂと、中央筒片部１２ａの下屋外側端部から屋外側に向けて延出する下屋外側片部１２ｃと、中央筒片部１２ａの屋内側下端部から下方に向けて延出して中央筒片部１２ａの下端片とのあいだで屋外側および下側が開いた状態で逆Ｌ字形状になる下側脚片部１２ｄと、中央筒片部１２ａに対して屋内側に向けて延出する筒状の屋内側筒片部１２ｅとを備えて一体に形成されるが、屋内側筒片部１２ｅの下側片１２ｆは、中央筒片部１２ａの屋内側片１２ｇの上下方向中間部から屋内側に突出していて、中央筒片部屋内側片１２ｇの下半部およびこれから下方に直線状に延出する下側脚片部１２ｄとのあいだで屋内側および下側が開いた逆Ｌ字形になるように構成され、この逆Ｌ字形の空間（スペース）Ｓ１が後述するケーブル６、８、８ａの収容空間（屋内側収容空間）Ｓ１になっている。

前記上側押し縁１３は、両脚片の下端縁が中央筒片部１２ａの上屋外側コーナー部と上屋内側片部１２ｂの屋外側端に無理嵌めする状態で着脱自在に取付けられるが、該上側押し縁１３と、屋内側筒片部１２ｅの上屋外側端縁から屋外側に向けて延出した支持片１２ｈとのあいだで、太陽電池モジュール４の下端縁をシール材１５を介する状態で挟持状に支持するようになっている。尚、１６は太陽電池モジュール４の下端縁を支持するセッティングブロックである。

一方、下側押し縁１４は、両脚片の上端縁が中央筒片部１２ａの下屋外側コーナー部と下屋外側片部の屋外側端に無理嵌めする状態で着脱自在に取付けられるが、該下側押し縁１４と、下側脚片部１２ｄの下端縁部とのあいだで、太陽電池モジュール４の上端部をシール材１５を介する状態で挟持状に支持するようになっている。そしてこの場合に、下側押し縁１４、下側脚片部１２ｄ、中央筒片部１２ａの下端片１２ｉにより上面および屋内外面が塞がれ、この空間が太陽電池モジュール４の上端部、ここから上方に突出するケーブル引出し部５および該引出し部５から引き出されたケーブル６の収容空間（屋外側収容空間）Ｓ２が形成され、該屋外側収容空間Ｓ２の下端部がシール材１５で塞がれたものとなっている。

太陽電池モジュール４からこの屋外側収容空間Ｓ２に引出されたケーブル６は、下側脚片部１２ｄに形成した貫通孔１２ｊを経由して屋内側収容空間Ｓ１に引出されるようになっているが、その場合に、ケーブル６は、二つ割状となった左右一対の支持金具１７に挟持状に支持される状態で貫通孔１２ｊを貫通している。支持金具１７は、中央筒片部屋内側面１２ｇの下半部と下側脚片部１２ｄとに当接する垂直片１７ａと、該垂直片１７ａの上端縁から屋内側に延設し、屋内側筒片部下側片１２ｆに当接する上側片１７ｂとを有した逆Ｌ字形をし、そして二つ割縁には、ケーブル６をシール材６ａを介して貫通するための貫通溝１７ｃが形成され、上側片１７ｂがビス１７ｄを介して屋内側筒片部下側片１２ｆに固定されている。

そして屋外側収容空間Ｓ２から屋内側収容空間Ｓ１に引出されたケーブル６は、該屋内側収容空間Ｓ１においてコネクタ７を介して中間ケーブル８またはモジュール接続ケーブル８ａに接続されるが、該コネクタ７による屋内側収容空間Ｓ１での接続は、屋内側収容空間Ｓ１の下面及び屋内側が開放していることにより容易に行うことができるようになっている。

前記無目３は方立２に固定されることになるが、本実施の形態では無目３の下屋外側片部１２ｃ、屋内側筒片部１２ｅに形成の複数（本実施の形態では４個）のビスポケット１２ｋに、方立２側から挿入したビス（図示せず）を螺入緊締することで固定されることになるが、このような固定方法は汎用的に採用されており、詳細は省略する。

前述したように、本実施の形態では一つのカーテンウオール１に三本の方立２を設けているが、そのうち中央の方立２はモジュール接続ケーブル８ａが貫通して隣りの無目３に至るようになっており、また左右両端部の方立２には、無目３から嵌入した中間ケーブル８が通り抜けて端部ケーブル１０に接続されるようになっているが、中間ケーブル８またはモジュール接続ケーブル８ａの方立２への貫通、嵌入は次のようになっている。つまり方立２の屋内側収容空間Ｓ１に対応する部位に貫通孔２ａが形成され、ここにケーブル８、８ａが貫通することになるが、その場合にケーブル８、８ａは二つ割状になった一対の固定金具１８、１９により無目３に固定されるようになっている。一方の固定金具１８は、逆Ｌ字形をし、上片１８ａがビス１８ｂにより屋内側筒片部下側片１２ｆに固定される。また他方の固定金具１９はコ字形をし、上片１９ａがビス１９ｂにより屋内側筒片部下側片１２ｆに固定されるが、下片１９ｃは屋内側収容空間Ｓ１の屋内側面及び下側面を塞ぐためのカバー体２０をビス２０ａを介して固定するための固定片となっている。そしてこれら固定金具１８、１９同士の対向片にはケーブル８、８ａを貫通するための貫通溝１８ｃ、１９ｄが形成されている。

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、カーテンウオール１に太陽電池モジュール４を組込んだものでありながら、無目本体１２には、太陽モジュール４の上端部、該上端部に設けられるケーブル引出し部５、該引出されたケーブル６を収容する屋外側収容部Ｓ２と、該屋外側収容部Ｓ２の屋内側に隣接して屋内側収容部Ｓ１とが設けられ、そして該屋内側収容部Ｓ１には、貫通孔１２ｊを介して前記ケーブル６が引き回されると共に、該屋内側収容部Ｓ１においてコネクタ７を介して中間ケーブル８またはモジュール接続ケーブル８ａに接続されることになるが、本実施の形態の屋内側収容部Ｓ１は、屋内側面及び下側面が開口しているため、これらケーブル６、８、８ａの引き回しが容易であるだけでなく、コネクタ７の接続作業も簡単になる。そしてこれら作業が終了したら、カバー体２０で開口部を塞げばよく、この結果、屋内側からケーブル６、８、８ａやコネクタ７が見えてしまうようなことがなくなって太陽電池モジュール４の屋内側を不透光の板材で塞ぐ必要もない。そして太陽電池モジュール４を透光性のあるものとした場合、何ら外観を損なうことなく外光を室内に入射することができる。

しかもこのものにおいては、無目３内の中間ケーブル８、モジュール接続ケーブル８ａは、方立２に設けた貫通孔２ａを方立２内または隣りの無目３に引き回すことができ、この結果、方立２をケーブルの配線通路として有効利用することができる。

方立を貫通するケーブル８、８ａは、一対の固定金具１８、１９を介して無目３に支持されるから、無目３を有効に利用してケーブル８、８ａの固定支持ができることになってケーブル８、８ａが不用意に動いてしまうことがない。そしてこれら固定金具１８、１９のうちの一方には、カバー体２０を取付けるための下片１９ｃが設けられているため、固定金具１９がカバー体２０の取り付け部材に兼用されることになる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものでないことは勿論であって、例えば図７に示すように、太陽電池モジュール４の屋内側に仕切り板（目隠し板）２１を設けたものとすることもできる。
さらに無目としては、屋内側面、下側面の少なくとも一方が開口したものであってもよく、例えば図８に示す第二の実施の形態のように屋内側面のみが開口し、ここをカバー体２２で塞ぐようにしたものとしても実施することができる。
またさらには、屋内側収容部Ｓ１をカバー体２０で塞ぐ場合に、ビスを用いて固定金具１９に支持させることなく、例えば図９（Ａ）（Ｂ）に示す第三、第四の実施の形態のように、カバー体２０を無目本体側に無理嵌めして着脱自在に係止するようにしても実施することができる。この場合には、カバー体２０をビス固定する必要がないため、固定金具１８、１９を左右対称形状のものにすることができる。

本発明は、太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造として利用することができる。

１ カーテンウオール
２ 方立
３ 無目
４ 太陽電池モジュール
４ａ ケーブル引出し部
６ ケーブル
７ コネクタ
８ 中間ケーブル
８ａ モジュール接続ケーブル
１２ 無目本体
１７ 支持金具
１８ 固定金具
１９ 固定金具
１９ｃ 下片
２０ カバー体
Ｓ１ 第一収容空間
Ｓ２ 第二収容空間

Claims (4)

1. 左右の方立間の上下に無目を組付けて太陽電池モジュールを組込むための四角状のカーテンウオールを形成するにあたり、無目には、太陽電池モジュール上端縁部と、該上端縁部に設けられるケーブル引出し部と、該ケーブル引出し部から引出されたケーブルとを収容するための屋外側収容空間と、該屋外側収容空間に対して屋内側に隣接し、屋内側面、下側面の少なくとも一方の面が開放面になった屋内側収容空間とが形成され、前記屋外側収容空間に引出されたケーブルは、両空間の仕切り片部に設けた貫通孔を貫通して屋内側収容空間に引回されたものが、該屋内側収容空間でコネクタを介して他のケーブルに接続されると共に、屋内側収容空間の開放面は無目に着脱自在に固定されるカバー体によって覆蓋するように構成したことを特徴とする太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造。
2. 屋内側収容空間に引回されたケーブルに接続された他のケーブルは、方立に設けた貫通孔を貫通して方立内に至るように構成されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造。
3. 方立の貫通孔を貫通するケーブルは、無目に着脱自在に設けた固定金具に支持されるものとし、該固定金具には、カバー体を着脱自在に支持するための支持片が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造。
4. 左右に複数の太陽電池モジュールが配設されるものであり、他のケーブルは、左右の太陽電池モジュール間を接続するモジュール接続ケーブルまたはパワーコンディショナー側に接続するための中間ケーブルであり、モジュール接続ケーブルは方立を貫通して隣りの無目に至り、中間ケーブルは方立内を通ってパワーコンディショナー側に接続されることを特徴とする請求項２または３記載の太陽電池モジュールが組込まれたカーテンウオール構造。
   

Images