JPH08306949A - 太陽電池パネル付きｐｃ部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽電池を利用して構造物において簡単に電
気エネルギを得る。 【構成】 複数のアンカ部材８の一端を成すアンカ部８
ｃはＰＣ（プレキャスト・コンクリート）部材本体４に
埋設され、本体４に固定されている。その他端の太陽電
池パネル支持部８ｂには所定位置に複数の孔が形成さ
れ、その背面にナット１８が溶着されている。アモルフ
ァス太陽電池パネル６はその受光面を外側に向け、ボル
ト２０を四隅の孔および支持部８ｂの上記孔に挿通し、
ナット１８に螺合させることにより、アンカ部材８に取
り付けられている。全体は金具１０により建物の躯体に
取り付けられ、建物の壁面を構成する。太陽電池パネル
６に不具合が生じた場合には、ボルト２０を緩めて排除
し、太陽電池パネル６をアンカ部材８から取り外して、
新しいものと交換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池パネルを備え
たＰＣ（プレキャスト・コンクリート）部材に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池は光エネルギを電気エネルギに
変換するものであり、地球温暖化問題などの地球環境問
題を解消する観点から、太陽電池の普及は積極的に取り
組まなければならない重要な課題の１つとなっている。
太陽電池の中でも、特にアモルファス太陽電池は、エネ
ルギ変換効率は結晶系の太陽電池に比べて若干劣るもの
の、軽量で、量産化に適し、安価であることから注目を
集めている。一方、この太陽電池を利用して建物などの
構造物で電気エネルギを得ようとする場合、従来は、屋
上などに架台を設置し、この架台に太陽電池を配置して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、建物などで
太陽電池を利用して電気エネルギを得ようとすると、太
陽電池専用の架台を必要とし、また、架台を設置するス
ペースを確保する必要があり、費用の点やスペースの点
で問題があった。一方、構造物の中には、予め工場で製
造されたＰＣ部材を建築現場や土木現場へ搬入し、現場
においてこれらＰＣ部材を組み立てて構築されるものが
多くあり、ＰＣ部材は壁板や屋根板、床板などとして広
く用いられている。本発明はこれら太陽電池およびＰＣ
部材に着目して案出されたものであって、その目的は、
太陽電池を利用して構造物において簡単に電気エネルギ
を得られるようにする太陽電池付きＰＣ部材を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池パネル
付きＰＣ部材は、上記目的を達成するため、ＰＣ部材
と、太陽電池パネルと、前記ＰＣ部材に一端が埋設さ
れ、他端が前記ＰＣ部材から露出しているアンカ部材と
を備え、前記太陽電池パネルは、その受光面を外側に向
けて前記アンカ部材の露出部に取り付けられていること
を特徴とする。

【０００５】また、本発明の太陽電池パネル付きＰＣ部
材は、上記目的を達成するため、ＰＣ部材と、太陽電池
パネルと、前記ＰＣ部材に一端が埋設され、他端が前記
ＰＣ部材から露出しているアンカ部材と、前記ＰＣ部材
内に敷設され、一端が前記太陽電池パネルに接続され、
他の端部が前記ＰＣ部材の所定部位より露出している導
電体とを備え、前記太陽電池パネルは、その受光面を外
側に向けて前記アンカ部材の露出部に取り付けられてい
ることを特徴とする。

【０００６】本発明はまた、前記太陽電池パネルが前記
アンカ部材の前記露出部にネジ止めされていることを特
徴とする。本発明はまた、前記アンカ部材が板状であ
り、その前記露出部の先端は、前記ＰＣ部材の表面に平
行に屈曲し、この屈曲部は孔を有し、前記屈曲部には、
前記孔と同心にナットが溶着され、前記太陽電池パネル
は、前記屈曲部の前記孔に対応する位置に孔を有し、前
記太陽電池パネルの受光面側から、前記太陽電池パネル
の前記孔と前記アンカ部材の前記孔とにボルトを挿通
し、前記ナットに螺合させて、前記太陽電池パネルが前
記アンカ部材に取り付けられていることを特徴とする。
本発明はまた、前記太陽電池パネルがアモルファス太陽
電池パネルであることを特徴とする。本発明はまた、前
記ＰＣ部材が正面視正方形または長方形の板であり、そ
の対立する端面にそれぞれ切り欠きを有し、前記導電体
の前記他の端部は、前記切り欠きのそれぞれにおいて露
出していることを特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１の発明では、太陽電池パネルがアンカ
部材を介してＰＣ部材に取り付けられているので、ＰＣ
部材の組み立てと共に太陽電池パネルが構造物に取り付
けられることになり、構造物において、太陽電池により
簡単に電気エネルギを得ることができる。そして、太陽
電池パネルは、アンカ部材の露出部に取り付けられてい
るので、必要な場合には、アンカ部材に対する取り付け
を解消することにより、太陽電池パネルをＰＣ部材から
取り外すことができる。例えば、太陽電池パネルがアン
カ部材にネジ止めされている場合には、そのネジ止めを
解消することにより容易に太陽電池パネルを取り外すこ
とができる。従って、太陽電池パネルが故障した場合
や、太陽電池パネルの寿命が切れた場合などには、太陽
電池パネルをＰＣ部材から取り外して新しいものに容易
に交換することができる。

【０００８】請求項２の発明でも、同様にＰＣ部材の組
み立てと共に太陽電池パネルが構造物に取り付けられる
ことになり、構造物において、太陽電池により簡単に電
気エネルギを得ることができる。また、太陽電池パネル
の取り外しも可能である。そして、この発明ではさら
に、一端が太陽電池パネルに接続され、他の端部がＰＣ
部材から露出している導電体がＰＣ部材に埋設されてい
るので、太陽電池パネルに係わる電気的配線を、ＰＣ部
材の外部で防水などに配慮して行う必要がない。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図１
は本発明による太陽電池パネル付きＰＣ部材の一例を示
す断面図、図２は太陽電池パネルを排除した状態を示す
正面図である。この太陽電池パネル付きＰＣ部材２は建
築物の壁板として使用されるもので、ＰＣ部材本体４
に、アンカ部材８を介して４枚の太陽電池パネル６が取
り付けられて構成されている。

【００１０】ＰＣ部材本体４は正面視長方形の肉厚のコ
ンクリート製板であり、表面からは互いに平行に所定の
間隔で配置された４つのアンカ部材８が突出している。
アンカ部材８の露出部の断面はＬ字形であり、Ｌ字の縦
の線に対応する主部８ａは、ＰＣ部材本体４に対して直
角に突出し、概ね上半分が本体４から露出している。Ｌ
字の横の線に対応する太陽電池パネル支持部８ｂは、Ｐ
Ｃ部材本体４の表面に対して平行となっており、太陽電
池パネル６に設けられた後述するボルトを挿通するため
の孔８ｄを複数備えている。支持部８ｂの、ＰＣ部材本
体４側の面には、各孔８ｄの位置に、各孔８ｄと同心に
ナット１８が溶着されている。主部８ａの反対側の端部
には、支持部８ｂと平行な帯状の板から成るアンカ部８
ｃが固着され、ＰＣ部材本体４内に埋設されて、アンカ
部材８をＰＣ部材本体４に対して確実に固定するように
なっている。

【００１１】ＰＣ部材本体４の、アンカ部材８と反対側
の面には、ＰＣ部材２を建物躯体側に取り付けるため
の、金具１０が取着されている。また、ＰＣ部材本体４
の上下の端面にはそれぞれ切り欠き４ａ、４ｂが形成さ
れている。そして、これらの切り欠き４ａ、４ｂから
は、ＰＣ部材本体４内に敷設されたケーブル１２が露出
している。切り欠き４ａで露出しているケーブル１２の
端部にはプラグ１４が取り付けられ、一方、切り欠き４
ｂで露出しているケーブル１２の端部にはソケット１６
が取り付けられている。ＰＣ部材本体４内に敷設された
ケーブル１２は、上記切り欠き４ａ、４ｂの他に、各太
陽電池パネル６背後の４箇所の所定位置で、ＰＣ部材本
体４から露出し、各端部にはそれぞれ、後述する太陽電
池パネル６のソケットに接続するためのプラグ１５が接
続されている。ケーブル１２は、太陽電池パネル６の正
極に接続される電線と、負極に接続される電線の２本の
電線を含み、図４に示すように、太陽電池パネル６を電
気的に並列に接続するよう、ＰＣ部材本体４内で電気的
に配線されている。

【００１２】図３は太陽電池パネル６を示す断面図であ
る。この太陽電池パネル６は、厚さが例えば０．１２５
ｍｍの、負極としても機能するステンレス基板６ａを含
んでいる。ステンレス基板６ａの上にはアモルファス・
シリコン層６ｂが形成されている。このアモルファス・
シリコン層６ｂはアモルファス太陽電池を構成するため
に必要なＰ層、Ｉ層、Ｎ層を含む告知の多層構造を有し
ている。アモルファス・シリコン層６ｂの上には、正極
として機能する透明電極６ｃが形成されている。

【００１３】ステンレス基板６ａの下と、透明電極６ｃ
の上には、例えば１．０ｍｍ程度の厚さにフッ素樹脂が
コーティングされ、防護層６ｄ、６ｅとなっている。な
お、防護層６ｅは、光透過性を有するフッ素樹脂により
形成されている。透明電極６ｃおよび防護層６ｅの側
が、この太陽電池パネル６の受光面である。ちなみに、
太陽電池パネル６の以上の部分の厚さは３ｍｍ程度であ
る。

【００１４】防護層６ｄの、ステンレス基板６ａと反対
側の面には、太陽電池パネル６の強度を高めるために、
合成樹脂から成る下地層６ｆが形成され、そして、この
下地層６ｆの外面には、亜鉛鉄板６ｇが接着されてい
る。下地層６ｆと亜鉛鉄板６ｇの四隅には、太陽電池パ
ネル６をアンカ部材８に取り付けるための、孔６ｈが形
成されている。それらの位置は、ＰＣ部材本体４に固定
されているアンカ部材８の孔８ｄの間隔に一致してい
る。

【００１５】太陽電池パネル６はこれらの孔にボルトを
挿通してＰＣ部材本体４に取り付けられる。すなわち、
各ボルト２０を太陽電池パネル６の各孔６ｈおよびアン
カ部材８の各孔８ｄに挿通し、各ボルト２０をナット１
８に螺合させ、締め付ける。これにより、太陽電池パネ
ル６はアンカ部材８に固定され、従ってＰＣ部材本体４
に固定される。

【００１６】太陽電池パネル６の正極である透明電極６
ｃと、負極であるステンレス基板６ａにはそれぞれ電線
６ｉが接続され、その端部にはソケット６ｊが接続され
ている。ソケット６ｊは、ＰＣ部材本体４側の対応する
上記プラグ１５にそれぞれ接続される。従って、上述の
ように４枚の太陽電池パネル６はすべて並列に接続さ
れ、太陽電池パネル６が発電した電力はプラグ１４また
はソケット１６より出力される。

【００１７】ただし、この太陽電池パネル付きＰＣ部材
２を建物の壁面などに多数配列した場合には、隣接する
ＰＣ部材２のプラグ１４とソケット１６をチェーン接続
することにより、各ＰＣ部材２の太陽電池パネル６を電
気的に接続することができる。

【００１８】このような太陽電池パネル付きＰＣ部材２
は概ね次のようにして製造する。すなわち、ＰＣ部材用
の型枠底部に金具１０を配置し、そして、型枠内の所定
位置に各アンカ部材８を立設保持する。さらに、ケーブ
ル１２を敷設し、その後、型枠内にコンクリートを打設
し、コンクリートを硬化させ、養生させる。

【００１９】本実施例のアモルファス太陽電池パネル付
きＰＣ部材２によって発電された電力の使用方法は任意
であり、発電された電力を蓄電池に蓄電してもよく、ま
た、例えばインバータ回路で直流から１００Ｖの交流に
変換し、商用電源に流してもよい。さらには、そのまま
直流モータなどに供給することも可能である。

【００２０】本実施例の太陽電池パネル付きＰＣ部材２
は、工場で予め製造され、現場に搬入され、現場におい
て従来のＰＣ部材と同様に、取り付け金具１０などを介
して組み立てられ、建物躯体に取り付け固定される。従
って、ＰＣ部材の組み立て工程が終了すると同時に、建
物の壁面にアモルファス太陽電池パネル６が張り巡らさ
れることになる。そのため、従来のような太陽電池専用
の架台は不要となり、また、架台を設置するスペースを
屋上に確保する必要もなくなる。さらに、現場において
太陽電池パネルを建物躯体に取り付ける工程を省けるた
め、簡単にしかも低コストで太陽電池を建物に設けるこ
とが可能となる。また、太陽電池パネル６が設けられる
箇所は、建物の壁面であるため、太陽エネルギを受ける
面積は極めて大きく、大きな発電量を期待でき、さら
に、建物の壁面であり面積が広いため、建物のデザイン
に合わせて所望の箇所のみに太陽電池パネル６を配置す
ることも可能である。

【００２１】さらに、上記実施例の太陽電池パネル付き
ＰＣ部材２を用いた場合には、太陽電池パネル６は、ボ
ルト２０を緩めて排除することにより、アンカ部材８か
ら、従ってＰＣ部材本体４から容易に取り外すことがで
きる。そのため、太陽電池パネル６が故障した場合や、
あるいは寿命となった場合などには、ＰＣ部材本体４は
そのままにして、太陽電池パネル６のみを交換すればよ
く、太陽電池パネル付きＰＣ部材２全体を交換する必要
はない。

【００２２】なお、上記実施例では、建物の外壁を構成
するＰＣ部材に本発明を適用した場合について説明した
が、例えば、建物の屋上を構成する屋根板や、あるいは
土木現場で用いられる土留め壁など、本発明は種々のＰ
Ｃ部材に適用できる。また、本発明においてＰＣ部材と
は、コンクリート製品や鉄筋コンクリート製品など、予
め工場で製造されるコンクリート製の製品をすべて含む
ものである。また、実施例では、太陽電池パネルが既に
組みつけられた太陽電池パネル付きＰＣ部材を現場に搬
入した場合について説明したが、現場においてＰＣ部材
のみを組み立て、その後、現場においてＰＣ部材に太陽
電池パネルを組み付けることも無論可能である。

【００２３】また、実施例ではボルトを用いて太陽電池
パネルをアンカ部材に取り付けた場合について説明した
が、太陽電池パネルをアンカ部材に取り付ける構造は種
々考えられる。例えば、クリップ式の取り付け金具等を
用いてワンタッチで太陽電池パネルの取り付け、取り外
しを行なえるようにしてもよい。また、アンカ部材の形
状も実施例の構造に限定されず、任意であり、例えば、
アンカ部材をフック形状とし、このアンカ部材に掛脱な
取り付け金具を太陽電池パネル側に設ける等任意であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明で
は、太陽電池パネルがアンカ部材を介してＰＣ部材に取
り付けられているので、ＰＣ部材の組み立てと共に太陽
電池パネルが構造物に取り付けられることになり、構造
物において、太陽電池により簡単に電気エネルギを得る
ことができる。そして、太陽電池パネルは、アンカ部材
の露出部に取り付けられているので、必要な場合には、
アンカ部材に対する取り付けを解消することにより、太
陽電池パネルをＰＣ部材から取り外すことができる。例
えば、太陽電池パネルがアンカ部材にネジ止めされてい
る場合には、そのネジ止めを解消することにより容易に
太陽電池パネルを取り外すことができる。従って、太陽
電池パネルが故障した場合や、太陽電池パネルの寿命が
切れた場合などには、太陽電池パネルをＰＣ部材から取
り外して新しいものに容易に交換することができる。

【００２５】請求項２の発明でも、同様にＰＣ部材の組
み立てと共に太陽電池パネルが構造物に取り付けられる
ことになり、構造物において、太陽電池により簡単に電
気エネルギを得ることができる。また、太陽電池パネル
の取り外しも可能である。そして、この発明ではさら
に、一端が太陽電池パネルに接続され、他がＰＣ部材か
ら露出している導電体がＰＣ部材に埋設されているの
で、太陽電池パネルに係わる電気的配線を、ＰＣ部材の
外部で防水などに配慮して行う必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による太陽電池パネル付きＰＣ部材の一
例を示す側断面図である。

【図２】図１の太陽電池パネル付きＰＣ部材の一部を示
す正面図である。

【図３】図１の太陽電池パネル付きＰＣ部材を構成する
太陽電池パネルを示す断面図である。

【図４】図１の太陽電池パネル付きＰＣ部材を構成する
ケーブルの電気的接続を示す回路図である。

【符号の説明】 ２ ＰＣ部材 ４ ＰＣ部材本体 ６ アモルファス太陽電池パネル ６ｈ 孔 ６ｉ 電線 ６ｊ、１６ ソケット ８ アンカ部材 ８ｂ 太陽電池パネル支持部 ８ｄ 孔 １４、１５ プラグ １８ ナット ２０ ボルト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＣ部材と、 太陽電池パネルと、 前記ＰＣ部材に一端が埋設され、他端が前記ＰＣ部材か
   ら露出しているアンカ部材とを備え、 前記太陽電池パネルは、その受光面を外側に向けて前記
   アンカ部材の露出部に取り付けられている、 ことを特徴とする太陽電池パネル付きＰＣ部材。
2. 【請求項２】 ＰＣ部材と、 太陽電池パネルと、 前記ＰＣ部材に一端が埋設され、他端が前記ＰＣ部材か
   ら露出しているアンカ部材と、 前記ＰＣ部材内に敷設され、一端が前記太陽電池パネル
   に接続され、他端が前記ＰＣ部材の所定部位より露出し
   ている導電体とを備え、 前記太陽電池パネルは、その受光面を外側に向けて前記
   アンカ部材の露出部に取り付けられている、 ことを特徴とする太陽電池パネル付きＰＣ部材。
3. 【請求項３】 前記太陽電池パネルは前記アンカ部材の
   前記露出部にネジ止めされている請求項１または２記載
   の太陽電池パネル付きＰＣ部材。
4. 【請求項４】 前記アンカ部材は板状であり、その前記
   露出部の先端は、前記ＰＣ部材の表面に平行に屈曲し、
   この屈曲部は孔を有し、前記屈曲部には、前記孔と同心
   にナットが溶着され、前記太陽電池パネルは、前記屈曲
   部の前記孔に対応する位置に孔を有し、前記太陽電池パ
   ネルの受光面側から、前記太陽電池パネルの前記孔と前
   記アンカ部材の前記孔とにボルトを挿通し、前記ナット
   に螺合させて、前記太陽電池パネルが前記アンカ部材に
   取り付けられている請求項３記載の太陽電池パネル付き
   ＰＣ部材。
5. 【請求項５】 前記太陽電池パネルはアモルファス太陽
   電池パネルである請求項１または２記載の太陽電池パネ
   ル付きＰＣ部材。
6. 【請求項６】 前記ＰＣ部材は正面視正方形または長方
   形の板であり、その対立する端面にそれぞれ切り欠きを
   有し、前記導電体の前記他の端部は、前記切り欠きのそ
   れぞれにおいて露出している請求項２記載の太陽電池パ
   ネル付きＰＣ部材。