JP6650022B2 - 太陽電池モジュール設置用パネル - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池モジュール設置用パネルに関する。
太陽光発電のための太陽電池モジュールを、建物の屋根、屋上または地面に設ける多様な方法が知られている。かような従来の太陽電池モジュールの例が、特開2007−51478号(2007.3.1.)に開示されている。
最近では、薄膜型太陽電池モジュールが開発されて使用されながら、屋根パネルに、直接薄膜型太陽電池モジュールを付着させる方法が導入されている。しかし、かような薄膜型太陽電池モジュールが、接着剤を介して屋根パネルに付着される場合、太陽電池モジュールと金属材屋根パネルとの熱膨脹率差により、太陽電池モジュールが容易に分離して離脱してしまうような問題点がある。
従って、太陽電池モジュールで発生した熱を効果的に排出し、太陽電池の発電効率を向上させることができる太陽電池モジュール設置用パネルに対する研究が要求されている。
本発明の目的は、太陽電池モジュールを容易に設けることができ、太陽電池の発電効率を高く維持することができる太陽電池モジュール設置用パネルを提供するところにある。
本発明の一実施形態による太陽電池モジュール設置用パネルは、パネル10の幅方向一端から上向き突出する第1連結部11、前記パネル10の幅方向他端から上向き突出しながら、隣接するパネルの第1連結部と上下に嵌め込まれる第2連結部12、前記第1連結部及び前記第2連結部12の内側で上向き曲折される1対の結合突条14,15、並びに前記結合突条14,15の間に形成され、太陽電池モジュール4,6が設けられる載置部16を含み、前記結合突条14,15は、前記太陽電池モジュール4,6が具備された方向に曲折され、前記太陽電池モジュール4,6を加圧して固定することができる。
本発明の他の実施形態によれば、前記載置部16間の底面には、下側に入り込んだ少なくとも1つの凹部19,20が長手方向に沿って延設されてもよい。
本発明の他の実施形態によれば、前記凹部19,20には、前記太陽電池モジュール4,6と外部電子機器とを電気的に連結する配線22が設けられてもよい。
本発明の他の実施形態によれば、前記結合突条14,15の一部が他部分に比べ、前記太陽電池モジュール4,6が具備された方向にさらに曲折されて形成されるストッパ部18をさらに含み、前記ストッパ部18は、前記太陽電池モジュール4,6の端部にかかり、前記太陽電池モジュールを固定させることができる。
本発明の他の実施形態によれば、前記ストッパ部18は、前記結合突条14,15を部分切開して形成されてもよい。
本発明の他の実施形態によれば、前記ストッパ部18は、少なくとも一部が、前記太陽電池モジュール4,6の側面に配置されてもよい。
本発明の他の実施形態によれば、前記載置部16の長手方向端部を上向き曲折させて形成されるストッパ部18aをさらに含み、前記ストッパ部18aは、前記太陽電池モジュール4,6の端部にかかり、前記太陽電池モジュールを固定させることができる。
本発明の他の実施形態によれば、前記結合突条14,15の先端部内側には、加圧突起17が突設され、前記結合突条14,15が曲折されれば、前記加圧突起17は、太陽電池モジュール4,6を加圧するように提供される。
本発明の他の実施形態によれば、前記結合突条14,15は、内向曲折され、前記太陽電池モジュール4,6は、前記結合突条14,15と前記パネル10との間にスライドされて結合されてもよい。
本発明の他の実施形態によれば、前記結合突条14,15の一部が他部分に比べ、前記太陽電池モジュール4,6が具備された方向にさらに曲折されるか、あるいは前記載置部16の長手方向端部が上向き曲折されて形成されるストッパ部18,18aをさらに含み、前記ストッパ部18,18aは、前記太陽電池モジュール4,6の端部面に当接し、前記太陽電池モジュール4,6の離脱を阻止することができる。
本発明の一実施形態によれば、第1連結部11及び第2連結部12の構成により、太陽電池モジュール4,6を迅速であって容易に設けることが可能になることにより、太陽電池モジュール4,6を施工するのに要するコストが節減される。
また、凹部19,20を介して、太陽電池モジュール4,6を冷却させることにより、太陽電池モジュールの発電効率を高めることができる。
併せて、凹部19,20のうちいずれか1ヵ所に太陽電池モジュール4,6と連結される配線22を設けることにより、太陽電池モジュールの配線22を外部に露出させない。
一方、結合突条14,15の長手方向端部を他の部分に比べてさらに曲折させたストッパ部18や、載置部16の長手方向端部を上向き曲折させてなるストッパ部18aを具備することにより、太陽電池モジュール4,6が定位置から離脱することを効果的に防止することができる。また、結合突条14の先端部内側に、加圧突起17を形成することにより、結合突条14を曲折するとき、該加圧突起17が太陽電池モジュール4,6のエッジ部をさらに加圧することにより、結合突条14,15を曲折するとき、該加圧突起17が太陽電池モジュール4,6のエッジ部をさらに加圧するようにし、太陽電池モジュール4,6をパネル10にさらに堅固に接合させることができる。それにより、太陽電池モジュールがパネル10から離脱することを効果的に防止することができる。
本発明の一実施形態の断面図である。 図1に図示された一実施形態の施工状態斜視図である。 本発明の他の実施形態の断面図である。 本発明の他の実施形態の断面図である。 本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書に記載された実施形態と、図面に図示された構成は、本発明の最も望ましい実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をいずれも代弁するものではないので、本出願時点において、それらを代替することができる多様な均等物と変形例とがありうるということを理解しなければならない。
以下では、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態の断面図であり、図2は、図1に図示された薄膜型太陽電池モジュールを施工する状態図である。図示されているように、本発明の一実施形態による太陽電池モジュール設置用パネルは、コイル状に供給される金属パネルを連続してロールフォーミングして製作するパネル10、パネル10の幅方向一端から上向き突出する第1連結部11、及びパネル10の幅方向他端から上向き突出しながら、隣接するパネル(図示せず)の第1連結部(図示せず)と上下に嵌め込まれる第2連結部12を含んでもよい。前記パネル10は、屋根パネルまたは壁体パネルを意味するが、それらに限定されるものではない。第1連結部11及び第2連結部12の形態は、多様に変更される。本発明の一実施形態によるパネル10は、太陽電池モジュールを設けることができる建物の屋上や、更地または水面の上などその他適切な位置に使用される。
ここで、方向に係わる用語を定義すれば、幅方向とは、図2を基準にすれば、x軸方向を意味し、長手方向とは、図2を基準にすれば、y軸方向を意味する。
本発明の一実施形態によれば、前記第1連結部11及び第2連結部12の内側には、長手方向に沿って上向き曲折される1対の結合突条14,15が具備されてもよい。結合突条14,15の内側の底面は、太陽電池モジュール4,6が配置されて載置される載置部16を形成することができる。従って、前記1対の結合突条14,15の間隔は、設けられる太陽電池モジュール4の幅に対応する大きさに製作される。結合突条14,15の先端部内側には、パネルを曲折して作る加圧突起17が突設されてもよい。結合突条14,15の一部は、ストッパ部18を形成することができる。例えば、結合突条14,15の長手方向端部には、他の部分に比べ、内側(図2を基準にすれば、z軸方向下側)にさらに曲折されてなるストッパ部18が形成されてもよい。ストッパ部18は、結合突条14,15の端部を部分的に切開して形成されてもよい。また、パネル10の長さが相対的に長く、単一のパネル10に複数個の太陽電池モジュール4,6が設けられる場合には、前記ストッパ部18が、結合突条14,15の中間部にも形成されてもよい。結合突条14,15の中間部に形成されるストッパ部18は、パネル10の中間部に位置する太陽電池モジュール4の端部に当接し、太陽電池モジュール4を支持することができる。
さらに、ストッパ部18は、載置部16の長手方向端部をz軸上側方向に曲折しても具備される(図5参照)。ストッパ部18の形状は、図示された実施形態に限定されるものではなく多様に変更されてもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記載置部16の底面には、下側に入り込んだ少なくとも1つの凹部19,20がパネルの長手方向に沿って形成されてもよい。凹部19,20を介して外部空気が通過するか、あるいは冷却水が流れることにより、太陽電池モジュール4の作動時に発生する熱が迅速に冷却される。従って、太陽電池の発電効率を高いレベルに維持させることができる。凹部19,20のうちいずれか1つの凹部20には、太陽電池モジュール4と外部電子機器とを電気的に連結する配線が設けられてもよい。例えば、凹部20には、太陽電池モジュール4と、コントローラ、バッテリまたはインバータとを電気的に連結する配線22が設けられてもよい。
太陽電池パネル4を施工するときは、パネル10の載置部16、または太陽電池モジュール4の背面に接着剤を塗布し、太陽電池モジュール4をパネル10の載置部16に乗せて圧着させることができる。
次に、結合突条14,15を、太陽電池モジュール4が具備された方向に、ほぼ直角に曲折し、太陽電池モジュール4のエッジ部を加圧固定させることができる。このとき、結合突条14,15の長手方向端部を、前記太陽電池モジュール4が具備された方向にさらに曲折し、ストッパ部18を形成することができる。このとき、結合突条14,15の長手方向端部を部分切開して曲折することにより、ストッパ部18を形成することもできる、ストッパ部18は、パネル10の長手方向端部以外にも設けられてもよい。言い換えれば、ストッパ部18は、太陽電池パネル4の規格を考慮し、太陽電池パネル4の端部が位置する結合突条14,15の中間部にも形成される。ストッパ部18は、太陽電池モジュール4,6の端部にかかり、太陽電池モジュール4,6が離脱することを阻止することができる。言い換えれば、ストッパ部18の少なくとも一部が太陽電池モジュール4,6の端部側面に配置され、太陽電池モジュール4,6の移動を制限することができる。それにより、パネル10が傾斜屋根に使用され、太陽電池モジュール4が熱膨脹率の差により、載置部16と接着部で分離されても、結合突条14,15の加圧密着力と、ストッパ部18の機械的掛かり作用とにより、太陽電池モジュール4が、離脱したり押し出されたりしなくなる。
図3は、本発明の他の実施形態であって、薄膜型に比べ、相対的に厚みがあるボード型または結晶質の太陽電池モジュール6を使用してパネル10に設ける場合を示している。このように、本発明は、太陽電池モジュールの種類や厚みと係わりなく適用される。言い換えれば、結合突条14,15が曲折される位置を調節することにより、多様な厚みの太陽電池モジュールにも、本発明の実施形態による太陽電池モジュール設置用パネルを使用することができる。
図4は、本発明のさらに他の実施形態であって、本発明のさらに他の実施形態の場合、結合突条14,15の上端を、互いに近づく方向に対面するように、あらかじめ曲折することができる。本発明のさらに他の実施形態の場合には、載置部16に接着剤を塗布し、太陽電池モジュール4を結合突条14,15の間にスライド式に嵌め込んで結合させることができる。太陽電池モジュール4の下端には、前述の図2に図示されているようなストッパ部18が位置し、太陽電池モジュールの下端位置を規制することができる。従って、ストッパ部18によって、太陽電池モジュール4は、パネル10の載置部16から分離したり押し出されたりしなくなる。
図5は、本発明のさらに他の実施形態であって、第1連結部11a及び第2連結部12aが前述の実施形態と異なり、上端に凹形チャンネルが形成された山状の連結部構造に具備され、ストッパ部18aは、パネル10の結合突条14,15間の載置部16の長手方向一端部が上向き曲折されて具備されてもよい。ストッパ部18aは、太陽電池モジュール4,6の一端部側面に当接する。言い換えれば、ストッパ部18aの少なくとも一部が、太陽電池モジュール6の端部側面に配置され、太陽電池モジュール6の移動を制限することができる。従って、ストッパ部18aは、太陽電池モジュール6とパネル10との付着力が低下し、太陽電池モジュール6が定位置から離脱したり押し出されたりすることを防止することができる。パネル10の下部には、対向パネル10aと断熱材10bとが結合され、サンドイッチパネルを構成することができる。
図6は、本発明のさらに他の実施形態であって、本発明のさらに他の実施形態による太陽電池モジュール設置用パネルは、パネル10の底面に対向するパネル10aと、パネル10、及び前記パネル10に対向するパネル10aの間に具備される断熱材10bと、を含んでもよい。言い換えれば本発明のさらに他の実施形態による太陽電池モジュール設置用パネルは、サンドイッチパネルに適用されてもよい。本発明のさらに他の実施形態において、連結部11b,12bは、山状にもなる。また、1対の結合突条14,15は、連結部11b,12bの内側に同一形態に突設された山形状部13に形成されてもよい。載置部16は、山形状部13の上面の平坦部に形成されてもよい。かように、本発明実施形態の場合、パネル10を連結する連結部11a,11bの形状が多様に変更される。また、パネル10の底面に、断熱材10bや、対向するパネル10aの存在いかんやその種類または形状は、適切に選択される。
前述のところは、本発明の実施形態を基準に、本発明の構成及び特徴について説明した。ただし、本発明の技術的思想を外れない範囲内で、さまざまな置換、変形及び変更が可能であるということは、本発明が属する技術分野で当業者には明白であろう。従って、かような置換、変形または変更は、特許請求の範囲に属するということを明らかにしておく。

Claims (9)

  1. パネル10の幅方向一端から上向き突出する第1連結部11と、
    前記パネル10の幅方向他端から上向き突出しながら、隣接するパネルの第1連結部と上下に嵌め込まれる第2連結部12と、
    前記第1連結部及び前記第2連結部12の内側で上向き曲折される1対の結合突条14,15と、
    前記結合突条14,15の間に形成され、太陽電池モジュール4,6が設けられる載置部16と、
    前記結合突条14,15の一端を部分切開して形成されるストッパ部18と、を含み、
    前記結合突条14,15は、前記太陽電池モジュール4,6が具備された方向に曲折され、前記太陽電池モジュール4,6を加圧して固定することができ、
    前記ストッパ部18は、前記太陽電池モジュール4,6が具備された方向にさらに曲折されて、前記太陽電池モジュール4,6の一端を支持させ、
    前記結合突条14,15の長手方向端部と中間部に、前記ストッパ部18が形成される、
    太陽電池モジュール設置用パネル。
  2. 前記載置部16間の底面には、下側に入り込んだ少なくとも1つの凹部19,20が長手方向に沿って延設されることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
  3. 前記凹部には、前記太陽電池モジュール4,6と外部電子機器とを電気的に連結する配線22が設けられることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
  4. 前記ストッパ部18の少なくとも一部が、前記太陽電池モジュール4,6の側面に配置されることを特徴とする請求項に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
  5. 前記載置部16の長手方向端部を上向き曲折させて形成されるストッパ部18aをさらに含み、
    前記ストッパ部18aは、前記太陽電池モジュール4,6の端部にかかり、前記太陽電池モジュールを固定させることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
  6. 前記結合突条14,15の先端部内側には、加圧突起17が突設され、前記結合突条14,15が曲折されれば、前記加圧突起17は、太陽電池モジュール4,6を加圧するように提供されることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
  7. 前記結合突条14,15は、内向曲折され、前記太陽電池モジュール4,6は、前記結合突条14,15と前記パネル10との間にスライドされて結合されることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
  8. 記載置部16の長手方向端部が上向き曲折されて形成されるストッパ部18aをさらに含み、前記ストッパ部18aは、前記太陽電池モジュール4,6の端部面に当接し、前記太陽電池モジュール4,6の離脱を阻止することを特徴とする請求項に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
  9. 前記太陽電池モジュールは、薄膜型またはボード型に具備されることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の太陽電池モジュール設置用パネル。
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