(57)【要約】【課題】簡単な構造で、火災による燃焼を最小限にくいとめる。【解決手段】太陽電池は、受光面側保護材２と非受光面側保護材３との間に封止材４で封止されている。配線ケーブル７は、非受光面側保護材３に設けられている端子箱５において、太陽電池と接続されている。不燃性の配線ガッター９は、非受光面側保護材３の配線ケーブル７が取り出される位置に配置され、配線ケーブル７を収納する。不燃性の配線スペース部材８は、非受光面側保護材３との間に空間を有するよう配線ガッター９の内側に取り付けられ配線ケーブル７を囲う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールにおいて、
受光面側保護材と非受光面側保護材との間に封止材で封止される発電素子と、
前記非受光面側保護材側に配置され、前記発電素子の配線を収納する不燃性の配線収納部と、
前記非受光面側保護材との間に空間を有するよう前記配線収納部の内側に取り付けられる前記配線を囲う不燃性の配線スペース部材と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記配線収納部は、金属であ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。
【請求項３】
前記配線収納部は、下地材に固定され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。
【請求項４】
前記配線スペース部材は、折り曲げ加工を施した金属板であ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。
【請求項５】
前記配線スペース部材は、折り曲げ加工を施した金属板と金属の蓋とを有す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールの配線構造に関し、特に耐飛火性能を有するための配線の敷設構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球環境保護の観点から、環境に優しいエネルギー源の導入が進んでいる。中でも太陽電池は、太陽の持つ光エネルギーから直接電気エネルギーを得る発電方法であるため、非常にクリーンなエネルギーとして注目を集めている。最近では、技術開発の進展や国の導入促進政策などもあり、導入量も大幅に増加している。
【０００３】
太陽光発電システムにおいて使用される太陽電池モジュールには種々のものが提案されているが、発電素子をＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）などの樹脂で封止し、受光面側にガラス板や耐候性フィルムを、非受光面側に防水シートや鋼板、瓦材などを配置するものが知られている。
【０００４】
特に、鋼板を補強材として太陽電池の非受光面に配置する、いわゆる鋼板張り付け型太陽電池モジュールは、モジュールの周囲を折り曲げ加工するだけで、建材一体型太陽電池モジュールを構成でき、通常の鋼板屋根材と同じように施工できることから、従来の住宅用の据置型太陽電池とは異なった分野への適用が期待されている。
【０００５】
しかし、このような発電機能を有する屋根材一体型太陽電池で屋根を葺く場合、太陽電池モジュールは、通常、可燃性の封止樹脂や端子ボックス、配線材などが用いられているために、屋根の使用材料や構法に関する建築基準法に定める技術基準に適合するものでなければならない。
【０００６】
そこで、防火に関する観点から種々の工夫がなされた太陽電池モジュールがある（例えば、特許文献１参照）。ガラス製の表面保護部材と裏面保護部材との間に中間保護部材を設け、太陽電池を表面保護部材と金属製枠体との間に接着性樹脂を介して封止する。そして、中間保護部材を貫通して引き出した内部リード線を中間保護部材と裏面保護部材の間に設けた端子箱内の接続端子を介して外部リード線と電気的に接続し、この外部リード線を端子箱から裏面保護部材を貫通して外部に引き出す。この太陽電池モジュールでは、中間保護部材と裏面保護部材の間に端子箱を設置することで、万一火災が発生しても、端子箱が太陽電池モジュールから脱落することはなく、住宅などの建物火災時の高温により、太陽電池モジュール自体に引火が生じる危険性の少ない防火構造を備えている。
【０００７】
また、別の太陽電池モジュールとして次のものがある（例えば、特許文献２参照）。太陽電池パネルが接着される支持体としての金属基材の、隣の太陽電池モジュールと嵌め合わされる嵌合部に空隙部を加工成形する。そして、空隙部に複数の太陽電池モジュールを電気的に接続させる配線を挿通させる。この太陽電池モジュールでは、電線が金属基材に覆われているので、電線が燃焼しにくく、また燃焼しても延焼しにくい構造となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１１１０３２号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−２６３５５号公報（第２頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記太陽電池モジュールでは、例えば、太陽電池モジュールの表面保護材であるガラスが破損し、内部の可燃性樹脂が燃え出した場合、中間保護部材に設けられた配線取り出し用の貫通部から燃えている封止材が下部に落ち、端子箱が燃える場合がある。外部配線材は、裏面保護部材に設けられた耐熱性ゴムパッキンなどで防水処理された孔を通って、太陽電池モジュールの裏面である屋根の下地材部に取り出されているため、端子箱の火が外部配線材に燃え移り、火災を起こす危険性があるという問題点があった。
【００１０】
また、もう一方の太陽電池モジュールでは、金属を加工形成して空隙部を形成し、その空隙部に配線を埋め込むために構造が複雑であるという問題点があった。
【００１１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、火災による燃焼を最小限にくいとめることができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールにおいて、受光面側保護材と非受光面側保護材との間に封止材で封止される発電素子と、前記非受光面側保護材側に配置され、前記発電素子の配線を収納する不燃性の配線収納部と、前記非受光面側保護材との間に空間を有するよう前記配線収納部の内側に取り付けられる前記配線を囲う不燃性の配線スペース部材と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００１３】
このような太陽電池モジュールによれば、非受光面側保護材側に発電素子の配線を収納する不燃性の配線収納部を配置し、発電素子の配線を、非受光面側保護材との間に空間を有するよう、配線収納部の内側に不燃性の配線スペース部材で囲う。よって、簡単な構造で、火災による燃焼を最小限にくいとめる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１，２に示すように、太陽電池モジュールは、太陽電池１、受光面側保護材２、非受光面側保護材３、封止材４、端子箱５、リード線６、配線ケーブル７、配線スペース部材８、配線ガッター９、下地材１０、ルーフィング１１、及びクッション材１２を有している。
【００１５】
太陽電池１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。太陽電池１は、受光面側に設けられる受光面側保護材２と、非受光面側に設けられる非受光面側保護材３との間に、例えばＥＶＡの封止材４によって封止される。受光面側保護材２は、例えばガラス板であり、非受光面側保護材３は、例えば鋼板であり、太陽電池１を保護、補強している。
【００１６】
端子箱５は、非受光面側保護材３の裏面に取り付けられている。リード線６は、太陽電池１の電気エネルギー（電力）が取り出される電力引き出し線１ａと接続されている。リード線６は、非受光面側保護材３の孔を通って、端子箱５に引き込まれている。配線ケーブル７は、絶縁処理された樹脂を被覆として有し、端子箱５において、リード線６と接続されている。太陽電池１の電気エネルギーは、配線ケーブル７から取り出すことができる。
【００１７】
配線ガッター９は、コの字形に折り曲げ加工された鋼板であり、その縁には、クッション材１２が取り付けられている。配線ガッター９は、非受光面側保護材３側において、端子箱５を覆い、配線ケーブル７を収納できる位置に配置され、下地材１０に、例えば、ねじや釘などで固定される。下地材１０には、防水のためのルーフィング１１が覆ってある。
【００１８】
配線スペース部材８は、コの字形に折り曲げ加工された金属板であり、非受光面側保護材３との間に空間が形成されるよう、その縁が配線ガッター９の内側底面にスポット溶接により固定される。なお、本実施形態では、配線スペース部材８は、０．４ｍｍの鋼板を用いた。
【００１９】
受光面側保護材２、非受光面側保護材３、及びこれらの間に封止材４によって封止された太陽電池１のユニットは、クッション材１２の上部に位置するように配置、固定される。
【００２０】
配線ガッター９は、その内側底面に配線スペース部材８が固定され、かつ非受光面側保護材３が設置されたときに、配線スペース部材８と非受光面側保護材３との間に空間が形成される大きさにする。配線スペース部材８は、配線ガッター９に固定されたときに、配線ガッター９とによって作り出される空隙に配線ケーブル７が挿通できる大きさにする。
【００２１】
ところで、屋根材の飛火性能を評価する飛火試験において、ＥＶＡを封止材とし、鋼板を裏面補強材として用いた鋼板張り付け型太陽電池モジュールで、通常の金属屋根と同様に、鋼板と下地材の間に断熱材を配置した屋根構造では、鋼板裏面の温度は、１２００度を超えることが分かっている。
【００２２】
従って、このような温度にさらされると有機物で構成される端子箱や配線ケーブルなどは、空気があれば燃焼してしまうことになる。しかし、本発明では、配線ケーブル７は、配線ガッター９の内側底面で、不燃性の配線スペース部材８によって囲われ、配置されるので、例えば、非受光面側保護材３に取り付けられた端子箱５が引火し、端子箱５に接続されている配線ケーブル７の樹脂が燃え出したとしても、燃焼を継続する空気が不足状態となり、燃焼を継続することができない。よって、配線ケーブル７の樹脂は、熱により分解、炭化するにとどまることになる。また、配線ケーブル７の樹脂が配線スペース部材８の入り口付近でしばらく燃焼したとしても、配線ケーブル７と非受光面側保護材３との間に空間があるので、炎で直接あぶられることはなく、熱も伝わりにくい。
【００２３】
このように、非受光面側保護材３の配線ケーブル７が取り出される位置に不燃性の配線ガッター９を設け、配線ケーブル７を、非受光面側保護材３との間に空間を有するよう、配線ガッター９の内側に不燃性の配線スペース部材８で囲うようにした。これにより、太陽電池モジュールの裏面での燃焼が抑えられ、受光面側の燃焼を最小限にくいとめることができる。また、耐飛火性能に優れた太陽電池一体型建材を提供することができる。
【００２４】
また、配線スペース部材８を配線ガッター９に取り付けて配線ケーブル７を囲う空隙部を形成するので、構造が簡単である。
なお、上記では、太陽電池１からの配線を非受光面側保護材３の裏面に取り出すようにしたが、これに限定されるものではなく、受光面側の封止材から横に、太陽電池１からの配線を引き出し、その配線を非受光面側保護材３の裏面に回りこませ、配線ガッター９に収納するようにしてもよい。この場合においても、太陽電池モジュールの裏面での燃焼が抑えられ、受光面側の燃焼を最小限にくいとめることができる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。第２の実施の形態では、コの字形の配線スペース部材の外側底面が配線ガッターに固定される。配線ケーブルは、配線スペース部材のコの字の間に収納され、その上に板状の蓋が取り付けられる。図３は、第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部斜視図である。図３において、図１と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図に示すように配線スペース部材１３は、コの字形に折り曲げ加工された鋼板であり、その外側底面が、配線ガッター９の内側底面にスポット溶接により固定される。
【００２６】
蓋１４は、鋼板であり、配線スペース部材１３のコの字形の縁に固定される。配線ケーブル７は、コの字形の配線スペース部材１３に収納される。
このように、非受光面側保護材３の配線ケーブル７が取り出される位置に不燃性の配線ガッター９を設け、配線ケーブル７を、非受光面側保護材３との間に空間を有するよう、配線ガッター９の内側に不燃性の配線スペース部材１３及び蓋１４で囲うようにした。これにより、太陽電池モジュールの裏面での燃焼が抑えられ、受光面側の燃焼を最小限にくいとめることができる。また、耐飛火性能に優れた太陽電池一体型建材を提供することができる。
【００２７】
また、配線スペース部材１３を配線ガッター９に取り付け、蓋１４を配線スペース部材１３に取り付けることにより、配線ケーブル７を囲う空隙部を形成するので、構造が簡単である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、非受光面側保護材側に発電素子の配線を収納する不燃性の配線収納部を配置し、発電素子の配線を、非受光面側保護材との間に空間を有するよう、配線収納部の内側に不燃性の配線スペース部材で囲うようにした。これにより、簡単な構造で、飛火による燃焼を最小限にくいとめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部斜視図である。
【符号の説明】
１  太陽電池
１ａ  電力引き出し線
２  受光面側保護材
３  非受光面側保護材
４  封止材
５  端子箱
６  リード線
７  配線ケーブル
８，１３  配線スペース部材
９  配線ガッター
１０  下地材
１１  ルーフィング
１２  クッション材
１４  蓋
【図１】
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【図２】
2005056904.tif 000004
【図３】
2005056904.tif 000005