JPH08172212A

JPH08172212A - 太陽電池付壁パネルの配線構造

Info

Publication number: JPH08172212A
Application number: JP6314613A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Yoshida; 伸一郎吉田; Nobuyuki Nakada; 信之中田; Masahiro Yoshino; 正浩吉野
Original assignee: YKK Corp; Yoshida Kogyo KK
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】太陽電池を接続するための配線用配管を不要
にでき、配線設置作業を軽減できる太陽電池付壁パネル
の配線構造を提供すること。【構成】太陽電池付壁パネル１を建物の躯体側に取り
付ける方立２や無目３内に、前記壁パネル１の太陽電池
34で発電した電力を送る配線40を配置する。方立２内に
配線40を配置しているので、配線用配管やその配管設置
用のスペースを新たに設ける必要が無く、配線設置作業
が容易となる。また、方立２は、建物外壁全面に渡って
配置され、複数の壁パネル１が取り付けられるため、方
立２内に配置した１本の配線40に複数の壁パネル１の出
力線38を接続でき、個別の壁パネル１用に配線40を設置
する場合に比べて屋内配線が少なくなる。

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
池付壁パネルを蓄電装置などに接続する配線構造に関す
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天井面に比
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）。

【０００３】ところで、外壁に設けられた太陽電池は、
太陽光エネルギーから変換した電気エネルギーを利用す
るために、屋内に配置された蓄電装置や、インバータを
介して各種電気機器に接続する必要がある。この際、カ
ーテンウォール式の壁パネルに太陽電池を設けた場合、
太陽電池からの発電電力を蓄電装置やインバータ等の目
的箇所までに輸送するための屋内配線やその配線用配管
を、壁パネルの裏側に施設する必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配線や
配線用配管を施設するには、壁パネルの裏面（室内側）
に配管用スペースを設けたり、壁パネルに対して穴明け
加工を行ったり、隙間シール作業を行わなければなら
ず、作業が煩雑となって施工期間が長期化するととも
に、太陽電池付壁パネルの設置に対してその太陽電池自
体の費用のほかに、現場での配線、配管設置費用がかさ
むという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、太陽電池が取り付けられ
た壁パネルを取り付ける際に、壁パネルの裏面に配線用
配管を設置する必要が無く、配線設置作業を軽減するこ
とができて施工期間を短縮でき、かつ作業コストも低減
できる太陽電池付壁パネルの配線構造を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池付壁パ
ネルの配線構造は、太陽電池付壁パネルを建物の躯体側
に取り付ける取付構造材内（方立や無目）に、前記太陽
電池付壁パネルの太陽電池で発電した電力を送る配線を
配置したことを特徴とする。この際、前記取付構造材を
建物の壁面に格子状に配置される方立および無目により
構成した際には、これらの方立および無目の少なくとも
一方（方立のみ、無目のみ、あるいは方立および無目）
に前記配線を配置するとともに、前記太陽電池付壁パネ
ルの太陽電池からの出力線を前記配線に接続することが
好ましい。

【０００７】また、本発明の太陽電池付壁パネルの配線
構造は、前記太陽電池付壁パネルの太陽電池からの出力
線を他の太陽電池付壁パネルの太陽電池からの出力線に
接続して電気的に接続された複数の太陽電池付壁パネル
からなる太陽電池グループを構成し、この太陽電池グル
ープ毎に設けられた出力線を前記取付構造材内の配線に
接続したものでもよい。さらに、前記取付構造材内に配
置された配線と前記太陽電池付壁パネルの太陽電池から
の出力線とは、コネクタ、ねじ式端子、圧着端子などの
各種接続手段で接続されていることが好ましい。

【０００８】

【作用】このような本発明においては、太陽電池付壁パ
ネルは建物躯体に取り付けられた方立や無目等の取付構
造材に取り付けられる。この際、各壁パネルの太陽電池
で発電された電力送信用の配線は、取付構造材内に配置
されているので、配線用配管を設けたり、その配管設置
用のスペースを設ける必要が無く、配線設置作業が容易
となって施工期間も短縮され、作業コストも低減され
る。

【０００９】また、前記太陽電池付壁パネルの太陽電池
からの出力線を他の太陽電池付壁パネルの太陽電池から
の出力線に接続して電気的に接続された複数の太陽電池
付壁パネルからなる太陽電池グループを構成し、この太
陽電池グループ毎に設けられた出力線を前記取付構造材
内の配線に接続すれば、取付構造材内に設置する配線数
および接続箇所が少なくなって設置作業がより軽減され
る。

【００１０】

【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、建物の躯体である方立
２および無目３にブラケットを介して取り付けられてい
る。そして、この壁パネル１は、図２に示すように、左
右方向に連設され、これらの壁パネル１の上下に窓ガラ
ス４が連設されている。

【００１１】壁パネル１は、アルミの押出形材などから
なる上枠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。これらの枠１１，
１２，１３の内側には、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と
の間にＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体），ＰＶ
Ｂ（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を充填し、その充填材内に複数枚
の太陽電池（セル）３４を封入して形成されている。な
お、太陽電池３４としては、通常、アモルファスシリコ
ン太陽電池、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン
太陽電池等のシリコン太陽電池が用いられる。また、充
填材の周囲には、ブチルゴムあるいはシリコンゴム等か
らなるシール材が取り付けられ、充填材を外気から遮断
している。

【００１３】各太陽電池モジュール３０は、数枚〜数十
枚の太陽電池３４を直列および並列に接続して所定の電
圧、電流を出力できるように構成され、図２にも示すよ
うに、モジュール３０の両端に発電された電力を出力す
るためのプラスおよびマイナスの出力線（端子）３６が
設けられている。そして、各壁パネル１においては、上
下に配置された各太陽電池モジュール３０の出力線３６
の極性が異なるように向きを変えて設置し、その出力線
３６同士をコネクタなどを用いて直列に接続して出力電
圧を向上させている。さらに、１つの壁パネル１におい
て、最上部および最下部に配置された太陽電池モジュー
ル３０の一方の出力線（プラスおよびマイナス）は、パ
ネル１の外部まで延長されて外部出力用の出力線３７と
されている。

【００１４】この各壁パネル１の外部出力用の出力線３
７は、隣接する他の壁パネル１の出力線３７とコネクタ
などによって接続され、複数の壁パネル１が直列に接続
されている。これによって、複数の太陽電池付壁パネル
１を電気的に接続した太陽電池グループ５が構成されて
いる。そして、各太陽電池グループ５毎に設けられた配
線接続用の出力線３８、例えば、図２に示すように、直
列に接続された４つの壁パネル１で構成される太陽電池
グループ５において、その両端に位置する出力線３８
は、図１にも示すように、方立２内に配置された配線４
０の端子ボックス４１に接続されている。この端子ボッ
クス４１との接続は、出力線３８の先端に設けたコネク
タを端子ボックス４１内のコネクタに接続することで行
われ、これらの出力線３８および端子ボックス４１内の
コネクタによって本実施例の接続手段４５が構成されて
いる。

【００１５】なお、端子ボックス４１は、各太陽電池付
壁パネル１が取り付けられた各階毎に設けられ、各々の
階に設けられた太陽電池グループ５の出力線３８が接続
されている。従って、各階毎に直列に接続された各太陽
電池付壁パネル１は、各階毎に配置された端子ボックス
４１を介して配線４０に並列に接続されている。そし
て、各太陽電池モジュール３０での太陽電池３４の接続
数、各パネル１におけるモジュール３０の接続数、各階
におけるパネル１の接続数および配線４０に並列に接続
される接続数によって配線４０に出力される直流電流の
電圧値および電流値が設定されている。

【００１６】方立２内の配線４０は、建物の屋上、地下
等の適宜な部分で屋内側に引き込まれ、蓄電装置（鉛蓄
電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等）
やインバータや電力会社からの系統送電線等に接続され
ている。これにより、各太陽電池３４で発電された電力
は、配線４０を介して蓄電装置やインバータに送られて
利用されるようになっている。なお、図２においては、
各壁パネル１内の太陽電池モジュール３０の出力線３６
同士の接続も方立２内で行われているように見えるが、
これは出力線３６を見やすくするためのものであり、実
際には方立２部分で接続されるのは各壁パネル１の外部
出力用の出力線３７と、配線接続用の出力線３８のみで
あり、各出力線３６同士の接続は各壁パネル１内で行わ
れている。

【００１７】このような本実施例によれば、壁パネル１
の太陽電池３４で発電した電力を送るための配線４０を
壁パネル１の取付構造材である方立２内に配置している
ので、従来のように各壁パネル１の裏面側に配線用配管
を設置したり、その設置用スペースを設ける必要がな
い。このため、太陽電池付壁パネル１や配線４０の設置
作業を簡単にでき、施工期間を短縮することができると
ともに、設置コストを低減できて安価に設置することが
できる。また、壁パネル１に穴明け加工して配線を通す
必要が無く、この穴などの隙間のシール作業も省くこと
ができるため、施工期間の短縮やコストの低減をより一
層実現することができる。

【００１８】さらに、壁パネル１の室内側に配管用のス
ペースを設ける必要がないため、壁パネル１の室内側の
納まりを良好にすることができて、内壁パネル等の設置
作業も容易に行うことができる。また、配線４０や端子
ボックス４１が配置される方立２内は、従来利用されて
いないデッドスペースであるから、納まり等に影響を及
ぼすことが無く、スペースの有効利用を図ることもでき
る。

【００１９】その上、方立２は、建物の外壁に沿って上
下方向に連続して配置されているので、各階の壁パネル
１の出力線３８を方立２内の１本の配線４０にそれぞれ
接続することができる。これにより、従来のように建物
内部に上下階の太陽電池接続用の配線を設ける必要がな
く、作業性を向上することができる。特に、建物内部に
上下階に渡って配線する場合には、配線スペースを確保
することが難しいが、本実施例によれば中空状の方立２
の内部空間を配線スペースとすることができ、配線作業
を非常に簡単に行うことができる。さらに、方立２を配
線スペースとすることで、新設の建物だけでなく、既設
の建物においても方立２内に配線して太陽電池付壁パネ
ル１を設置することができ、多くの建物に壁パネル１を
設置することができる。

【００２０】また、前記実施例では、複数の壁パネル１
の外部出力用の出力線３７を接続して太陽電池グループ
５を構成し、このグループ５毎に設けられた配線接続用
の出力線３８を配線４０に接続しているので、すべての
方立２内に配線４０を設置する必要が無く、複数本おき
の方立２のみに配線するだけでよいので、配線本数が少
なくなってコストを低減でき、配線作業も軽減できて工
期を短縮することができる。

【００２１】さらに、複数（図２では４つ）の壁パネル
１を直列に接続して方立２内の配線４０に接続し、さら
にこれら直列に接続された壁パネル１を配線４０に並列
に接続しているので、その直列数および並列数を適宜選
択することで所望の電圧・電流を得ることができる。こ
のため、設置する建物等によって必要とされる電圧値・
電流値が異なる場合でも、太陽電池３４、太陽電池モジ
ュール３０、さらには壁パネル１の直列および並列に接
続される数を変更するだけで容易に設定することができ
る。

【００２２】また、太陽電池付壁パネル１の方立２、無
目３への取付構造は通常の壁パネルと同一であるので、
方立２、無目３の共通化や取付作業の共通化が図れ、コ
ストを低減できるとともに、作業性を向上することがで
きる。さらに、配線４０と出力線３８とは、コネクタか
らなる接続手段４５によって容易に着脱することができ
るので、その接続作業をより一層簡単に行えて作業性を
向上することができる。

【００２３】また、配線４０を太陽電池付壁パネル１が
取り付けられる方立２内に配置しているので、壁面のど
の位置に取り付けられる壁パネル１であっても、その出
力線３８を確実に配線４０に接続することができ、太陽
電池付壁パネル１の設置自由度が高まり、様々な意匠、
形態の外壁であっても太陽電池３４を設置することがで
きる。この際、すべての方立２内に配線４０を配置して
おけば、後から太陽電池付壁パネル１の設置位置を変更
しても確実に配線４０に接続することができ、外壁の設
計自由度を非常に高めることができ、様々な形態の外壁
を容易に構成することができる。

【００２４】また、配線４０を建物の上下に渡って配置
される方立２内に配置しているので、自由な位置で建物
内に配線４０を引き込むことができる。このため、電力
供給目的箇所に最も近い場所や、都合のよい場所で配線
４０を建物内に引き込んで蓄電装置などに接続でき、効
率的な配線を行うことができる。

【００２５】図３には、本発明の第２実施例が示されて
いる。この第２実施例は、建物の縦方向に太陽電池付壁
パネル１を連設し、無目３において、各壁パネル１の外
部出力用の出力線３７を上下に隣接する他の壁パネル１
の出力線３７と接続し、さらにこれら直列に接続された
複数の壁パネル１からなる太陽電池グループ５の上下両
端の配線接続用の出力線３８を無目４内に配置された配
線４０の端子ボックス４１にコネクタなどの接続手段４
５を用いて接続したものである。

【００２６】この場合にも無目３内の配線４０を、蓄電
装置等に接続して所定電圧・電流の電力を供給すること
ができる。この際、無目３内の配線４０を方立２内を通
して蓄電装置などに接続してもよい。このような第２実
施例においても前記第１実施例と同様の作用、効果が得
られる。さらに、各壁パネル１内での太陽電池モジュー
ル３０の接続方向と、各壁パネル１間での接続方向とが
同じであるため、太陽電池モジュール３０の配列がまっ
たく同一の壁パネル１を順次配置して接続することがで
きる。このため、壁パネル１の種類を少なくできて生産
効率を向上することができる。

【００２７】なお、本発明は前記各実施例の構成に限ら
ない。例えば、前記各実施例では、複数の太陽電池付壁
パネル１を電気的に接続して太陽電池グループ５を形成
し、このグループ５毎に設けられた出力線３８を配線４
０に接続していたが、各方立２や無目３のすべてに配線
４０を配置して各壁パネル１毎の出力線３７を配線接続
用の出力線３８として用いて直接配線４０に接続しても
よい。この場合には、独立して１つだけ設けられている
壁パネル１でも配線４０に接続でき、壁パネル１の設置
位置の自由度がより高まり、様々な外観の建物にも太陽
電池３４を設置できる利点がある。

【００２８】また、図２の横方向に太陽電池付壁パネル
１を設置した場合に、無目３内に配線４０を設置して接
続してもよいし、図３の縦方向に太陽電池付壁パネル１
を設置した場合に、方立２内に配線４０を設置して接続
してもよく、さらに、方立２および無目３の両方に配線
４０を設置して接続してもよく、配線４０の設置箇所及
び本数などは実施にあたって適宜設定すればよい。

【００２９】また、接続手段４５としては、さし込むこ
とで接続されるコネクタ形式のものに限らず、出力線３
７，３８をねじで締めて取り付けるねじ形式や、圧着端
子を用いて圧着する形式などの各種接続手段を用いても
よい。この際、方立２や無目３などの外部から出力線３
７，３８と配線４０との接続作業を容易に行えるよう
に、方立２や無目３における各線の接続部分に切欠きや
着脱可能な蓋などを設けることが好ましい。さらに、本
発明は、構成部品を工場で組み立てるユニット方式のカ
ーテンウォールや、現場で組み立てるノックダウン方式
のカーテンウォールなどの各種外壁に利用することがで
きる。

【００３０】

【発明の効果】このような本発明によれば、太陽電池が
取り付けられた壁パネルを取り付ける際に、壁パネルの
裏面に配線用配管を設置する必要が無く、配線設置作業
を軽減することができて施工期間を短縮でき、かつ作業
コストも低減できる。また、複数の太陽電池付壁パネル
を電気的に接続して太陽電池グループを構成し、このグ
ループ毎の出力線を取付構造材内の配線に接続するよう
に構成すれば、取付構造材内に設置する配線数を少なく
できるため、配線作業を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の要部を示す斜視図であ
る。

【図２】第１実施例の要部を示す概略構成図である。

【図３】本発明の第２実施例の要部を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１…太陽電池付壁パネル、２…取付構造材である方立、
３…取付構造材である無目、５…太陽電池グループ、３
０…太陽電池モジュール、３４…太陽電池、３６，３
７，３８…出力線、４０…配線、４１…端子ボックス、
４５…接続手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池付壁パネル(1) を建物の躯体側
に取り付ける取付構造材(2), (3)内に、前記太陽電池付
壁パネル(1) の太陽電池(34)で発電した電力を送る配線
(40)を配置したことを特徴とする太陽電池付壁パネルの
配線構造。
【請求項２】請求項１記載の太陽電池付壁パネル(1)
の配線構造において、前記取付構造材(2), (3)を建物の
壁面に格子状に配置される方立(2) および無目(3) によ
り構成し、これらの方立(2) および無目(3) の少なくと
も一方に前記配線(40)を配置するとともに、前記太陽電
池付壁パネル(1) の太陽電池(34)からの出力線(38)を前
記配線(40)に接続したことを特徴とする太陽電池付壁パ
ネルの配線構造。
【請求項３】請求項１又は２記載の太陽電池付壁パネ
ル(1) の配線構造において、前記太陽電池付壁パネル
(1) の太陽電池(34)からの出力線(37)を他の太陽電池付
壁パネル(1) の太陽電池(34)からの出力線(37)に接続し
て電気的に接続された複数の太陽電池付壁パネル(1) か
らなる太陽電池グループ(5) を構成し、この太陽電池グ
ループ(5) 毎に設けられた出力線(38)を前記取付構造材
(2), (3)内の配線(40)に接続したことを特徴とする太陽
電池付壁パネルの配線構造。
【請求項４】請求項１，２又は３記載の太陽電池付壁
パネル(1) の配線構造において、前記取付構造材(2),
(3)内に配置された配線(40)と前記太陽電池付壁パネル
(1) の太陽電池(34)からの出力線(38)とを接続する接続
手段(45)が設けられていることを特徴とする太陽電池付
壁パネルの配線構造。