(57)【要約】【課題】集熱ユニットの占有領域の全域を受光領域として使用することができる、生産性に優れた太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルを提供する。【解決手段】集熱ユニット２１の上に、アモルファス太陽電池等の柔軟性を有するシート状の薄膜系太陽電池によって形成された発電ユニット２８が積層されている。集熱ユニット２１は、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３と、両者を相互に接続する連通管２４と、把持部２５ａによって連通管２４を把持した状態で、連通管２４の上側に配設された主集熱板２５と、把持部２６ａ、２７ａによって往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３をそれぞれ把持した状態で、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３の上側に配設された副集熱板２６、２７とを備えており、発電ユニット２８は、主集熱板２５から、一対の副集熱板２６、２７にわたって、それらの上面にシリコン系接着剤等を介して積層されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱を利用して温水を生成する集熱ユニットの上に、太陽光を利用して発電を行う発電ユニットが積層された太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルにおいて、
前記集熱ユニットは、
往きヘッダー管及び戻りヘッダー管と、
前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管を接続する連通管と、
前記連通管に接触させた状態で、前記連通管の上側に配設された主集熱板と、
前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管にそれぞれ接触させた状態で、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管の上側にそれぞれ配設された一対の副集熱板と
を備え、
前記発電ユニットは、シート状の薄膜系太陽電池によって形成されており、
前記発電ユニットは、前記主集熱板から一対の前記副集熱板にわたって、それらの上面に積層されていることを特徴とする太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽熱を利用して温水を生成する集熱機能及び太陽光を利用して発電を行う発電機能を兼ね備えた太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、太陽熱を利用して温水を生成する集熱ユニット５１の上に、太陽光を利用して発電を行う発電ユニット５６が積層されたものであり、透明板ガラスによって天面が閉塞されたケーシング内に収容した状態で使用される。
【０００３】
集熱ユニット５１は、同図（ｂ）に示すように、往きヘッダー管５２及び戻りヘッダー管５３と、往きヘッダー管５２及び戻りヘッダー管５３を接続する連通管５４と、下面側に連通管５４を把持する把持部５５ａを備えたアルミニウム製の集熱板５５とから構成されており、熱媒が連通管５４を通過する際、集熱板５５によって集熱された太陽熱で加熱され、温水が生成されるようになっている。
【０００４】
発電ユニット５６は、同図（ｂ）に示すように、結晶系太陽電池セル５７がエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等からなる樹脂層５８内に封止され、その上面に透明な樹脂フィルム５９が積層されたものであり、集熱ユニット５１における集熱板５５の上面にシリコン系接着剤等を介して積層されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３９６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した結晶系太陽電池セル５７は柔軟性を有していないので、こういった結晶系太陽電池セル５７を使用した発電ユニット５６は、集熱板５５のような平坦面にしか積層することができず、往きヘッダー管５２部分や戻りヘッダー管５３部分を含む集熱ユニット５１の占有領域の全域を発電ユニット５６の受光領域として使用することができないといった問題がある。
【０００７】
かかる問題を解決するためには、往きヘッダー管５２の上側や戻りヘッダー管５３の上側に、往きヘッダー管５２や戻りヘッダー管５３を把持する集熱板をそれぞれ配設し、この集熱板の上面に同様の発電ユニットを積層することも考えられるが、その場合は、連通管５４部分の集熱板５５に積層された発電ユニットと、往きヘッダー管５２部分や戻りヘッダー管５３部分の集熱板に積層された発電ユニットとを電気的に接続するといった面倒な作業を行わなければならず、太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルを効率よく製造することができないといった問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、集熱ユニットの占有領域の全域を受光領域として使用することができる、生産性に優れた太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、太陽熱を利用して温水を生成する集熱ユニットの上に、太陽光を利用して発電を行う発電ユニットが積層された太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルにおいて、前記集熱ユニットは、往きヘッダー管及び戻りヘッダー管と、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管を接続する連通管と、前記連通管に接触させた状態で、前記連通管の上側に配設された主集熱板と、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管にそれぞれ接触させた状態で、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管の上側にそれぞれ配設された一対の副集熱板とを備え、前記発電ユニットは、シート状の薄膜系太陽電池によって形成されており、前記発電ユニットは、前記主集熱板から一対の前記副集熱板にわたって、それらの上面に積層されていることを特徴とする太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルを提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、請求項１にかかる発明の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルでは、連通管の上側に配設される主集熱板以外に、往きヘッダー管及び戻りヘッダー管にそれぞれ接触させた状態で、往きヘッダー管及び戻りヘッダー管の上側にそれぞれ配設される一対の副集熱板が設けられており、主集熱板から一対の副集熱板にわたって、それらの上面に発電ユニットが積層されているので、往きヘッダー管部分や戻りヘッダー管部分を含む集熱ユニットの占有領域の全域を発電ユニットの受光領域として使用することができ、太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル全体の発電量を増大させることができる。
【００１１】
しかも、この太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルでは、発電ユニットとして、柔軟性を有するシート状の薄膜系太陽電池を採用しているので、主集熱板の高さ位置と副集熱板の高さ位置とが相互に異なっているような場合であっても、従来の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルに採用されている、柔軟性のない結晶系太陽電池セルを使用した発電ユニットのように、主集熱板に積層する発電ユニットと、副集熱板に積層する発電ユニットとに分割し、両者を配線で接続するといった煩雑な作業を行う必要がなく、１枚の発電ユニットを、主集熱板から一対の副集熱板にわたって連続的に積層することができるので、太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルの生産性が低下することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、上面開口が透明な板ガラス１１によって閉塞されるケーシング１０内に、本発明の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル２０が収容された太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドモジュール１を示している。
【００１３】
この太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル２０は、図１（ａ）、（ｂ）及び図２に示すように、太陽熱を利用して温水を生成する集熱ユニット２１の上に、太陽光を利用して発電を行う発電ユニット２８が積層されたものであり、発電ユニット２８はアモルファス太陽電池等の柔軟性を有するシート状の薄膜系太陽電池によって形成されている。
【００１４】
前記集熱ユニット２１は、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３と、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３を相互に接続する複数本の銅製の連通管２４と、下面側に形成された把持部２５ａによって連通管２４を把持した状態で、連通管２４の上側に配設されたアルミニウム製の主集熱板２５と、下面側に形成された把持部２６ａ、２７ａによって往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３をそれぞれ把持した状態で、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３の上側に配設されたアルミニウム製の副集熱板２６、２７とを備えており、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３の端部には、ケーシング１０の側面から先端部が突出するように、ヘッダー管継手２２ａ、２３ａがロウ付けされている。
【００１５】
往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３の上側にそれぞれ配設された一対の副集熱板２６、２７は、図２に示すように、連通管２４の上側に配設されている主集熱板２５よりも高い位置に配設されており、一対の副集熱板２６、２７における幅方向の内側部が先端に向かって下方側に湾曲している。
【００１６】
シート状の薄膜系太陽電池によって形成された発電ユニット２８は、図１（ａ）及び図２に示すように、主集熱板２５から、その両側に位置している一対の副集熱板２６、２７にわたって、それらの上面にシリコン系接着剤等を介して積層されており、主集熱板２５及び副集熱板２６、２７の全面を覆っている。
【００１７】
以上のように、この太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル２０では、連通管２４を把持した状態で、連通管２４の上側に配設される主集熱板２５以外に、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３をそれぞれ把持した状態で、往きヘッダー管２２及び戻りヘッダー管２３の上側にそれぞれ配設される一対の副集熱板２６、２７が設けられており、主集熱板２５部分から一対の副集熱板２６、２７部分にわたって、それらの上面に発電ユニット２８が積層されているので、往きヘッダー管２２部分や戻りヘッダー管２３部分を含む集熱ユニット２１の占有領域の全域を発電ユニット２８の受光領域として使用することができ、太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル２０全体の発電量を増大させることができる。
【００１８】
しかも、この太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル２０では、発電ユニット２８として、柔軟性を有するシート状の薄膜系太陽電池を採用しているので、上述したように、一対の副集熱板２６、２７が主集熱板２５よりも高い位置に配設される場合であっても、従来の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルに採用されている、柔軟性のない結晶系太陽電池セルを使用した発電ユニットのように、主集熱板に積層する発電ユニットと、副集熱板に積層する発電ユニットとに分割し、両者を配線で接続するといった煩雑な作業を行う必要がなく、１枚の発電ユニット２８を、主集熱板２５から一対の副集熱板２６、２７にわたって連続的に積層することができるので、太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル２０の生産性が低下することもない。
【００１９】
また、薄膜系太陽電池によって形成された発電ユニット２８は、その厚みが薄く、良好な熱伝導性を有しており、しかも、熱伝導性のよいシリコン系接着剤によって、主集熱板２５及び副集熱板２６、２７の上面に積層されているので、集熱ユニット２１による太陽熱の集熱効率が大きく低下することがなく、集熱機能及び発電機能の双方を良好に発揮させることができる。
【００２０】
なお、上述した実施形態では、薄膜系太陽電池としてアモルファス太陽電池を採用しているが、これに限定されるものではなく、柔軟性を有するシート状のものであれば、種々の薄膜系太陽電池を使用することができる。
【００２１】
また、上述した実施形態では、連通管２４を把持する把持部２５ａや往きヘッダー管２２、戻りヘッダー管２３を把持する把持部２６ａ、２７ａを備えた主集熱板２５や副集熱板２６、２７を使用しているが、これに限定されるものではなく、連通管２４や往きヘッダー管２２、戻りヘッダー管２３との間で十分な接触面積を確保することができる種々の形態の主集熱板や副集熱板を採用することができ、連通管と主集熱板とを一体成形したり、副集熱板と往きヘッダー管や戻りヘッダー管を一体成形することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）はこの発明にかかる太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルの一実施形態を備えた太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドモジュールを示す一部切欠平面図、（ｂ）は同上の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドモジュールを示す断面図である。
【図２】同上の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルを示す部分断面図である。
【図３】（ａ）は従来の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルを示す断面図、（ｂ）は同上の太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネルを示す分解断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドモジュール
１０  ケーシング
１１  板ガラス
２０  太陽光発電／集熱積層型ハイブリッドパネル
２１  集熱ユニット
２２  往きヘッダー管
２３  戻りヘッダー管
２４  連通管
２５  主集熱板
２５ａ  把持部
２６、２７  副集熱板
２６ａ、２７ａ  把持部
２８  発電ユニット
【図１】
2005134046.tif 000003
【図２】
2005134046.tif 000004
【図３】
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