(57)【要約】【課題】太陽電池層及び上側カバー体を、間隔を空けて容易に枠体に固定可能な太陽光発電ユニットを提供する。【解決手段】太陽電池層１２及び透光性を有するカバー層１１を一体的に備え、外周にＡ〜Ｄ辺部２０〜２３を有する板体１３と、板体１３の上方に間隔を空けて配され、外周にａ〜ｄ辺部２４〜２７が設けられた上側カバー体１４と、ａ〜ｄ辺部２４〜２７を下から支持する上部が開放された第１〜第４の上段取り付け機構２８、及び、第１〜第４の上段取り付け機構２８の下方に距離を有して設けられ、Ａ〜Ｄ辺部２０〜２３を支持する第１〜第４の下段取り付け機構２９をそれぞれ有する第１〜第４の支持部材１５〜１８と、第１〜第４の支持部材１５〜１８がそれぞれ装着された枠体１９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池層及び該太陽電池層の上側に配された透光性を有するカバー層を一体的に備え、外周にＡ辺部、Ｂ辺部、Ｃ辺部及びＤ辺部を有する矩形状の板体と、
前記板体の上方に間隔を空けて配され、外周に前記Ａ辺部、前記Ｂ辺部、前記Ｃ辺部及び前記Ｄ辺部の上方にそれぞれ位置するａ辺部、ｂ辺部、ｃ辺部及びｄ辺部が設けられた透光性を有する矩形状の上側カバー体と、
前記ａ辺部を下から支持し上部が開放された第１の上段取り付け機構、及び、該第１の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ａ辺部を支持する第１の下段取り付け機構を有する第１の支持部材と、
前記ｂ辺部を下から支持し上部が開放された第２の上段取り付け機構、及び、該第２の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ｂ辺部を支持する第２の下段取り付け機構を有する第２の支持部材と、
前記ｃ辺部を下から支持し上部が開放された第３の上段取り付け機構、及び、該第３の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ｃ辺部を支持する第３の下段取り付け機構を有する第３の支持部材と、
前記ｄ辺部を下から支持し上部が開放された第４の上段取り付け機構、及び、該第４の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ｄ辺部を支持する第４の下段取り付け機構を有する第４の支持部材と、
前記第１、第２、第３、第４の支持部材がそれぞれ内部に装着された第１、第２、第３、第４の側部材を有する枠体とを備えることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の太陽光発電ユニットにおいて、前記Ａ辺部と前記ａ辺部、前記Ｂ辺部と前記ｂ辺部、前記Ｃ辺部と前記ｃ辺部及び前記Ｄ辺部と前記ｄ辺部は、それぞれ防水テープで、前記第１、第２、第３、第４の支持部材に固定されていることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２記載の太陽光発電ユニットにおいて、前記上側カバー体と前記板体に挟まれ、前記第１、第２、第３、第４の支持部材に囲まれた空間を、前記枠体の外側と連通する連通部が、設けられていること特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽光発電ユニットにおいて、前記ａ辺部、前記ｂ辺部、前記ｃ辺部及び前記ｄ辺部と、前記第１、第２、第３、第４の上段取り付け機構との各間に緩衝材が挟まれていることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する太陽光発電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電ユニットは、太陽電池セルが樹脂封止された層（以下、「太陽電池層」とも言う）に太陽光が照射されることから、太陽電池層は太陽光によって暖められた状態にある。
そして、太陽光発電効率は、太陽電池層が昇温するのを抑制することによって、上昇することが知られている。そのため、太陽電池層から熱を回収できれば、回収した熱の給湯等への利用と、太陽光発電効率の上昇とが可能となる。
【０００３】
太陽電池層から熱を回収する具体例は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、熱回収用の冷却媒体の管路が下側に取り付けられた太陽電池層、及び、太陽電池層の上方に配された上側カバー体（ガラスカバー）を枠体に取り付けて、太陽電池層と上側カバー体の間に断熱層として機能する空間を設け、太陽電池層の熱を管路から効率的に回収する旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４７４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、太陽電池層及び上側カバー体を、間隔を空けて枠体に固定するのは、特殊な設備等を要するという課題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、太陽電池層及び上側カバー体を、間隔を空けて容易に枠体に固定可能な太陽光発電ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る太陽光発電ユニットは、太陽電池層及び該太陽電池層の上側に配された透光性を有するカバー層を一体的に備え、外周にＡ辺部、Ｂ辺部、Ｃ辺部及びＤ辺部を有する矩形状の板体と、前記板体の上方に間隔を空けて配され、外周に前記Ａ辺部、前記Ｂ辺部、前記Ｃ辺部及び前記Ｄ辺部の上方にそれぞれ位置するａ辺部、ｂ辺部、ｃ辺部及びｄ辺部が設けられた透光性を有する矩形状の上側カバー体と、前記ａ辺部を下から支持し上部が開放された第１の上段取り付け機構、及び、該第１の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ａ辺部を支持する第１の下段取り付け機構を有する第１の支持部材と、前記ｂ辺部を下から支持し上部が開放された第２の上段取り付け機構、及び、該第２の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ｂ辺部を支持する第２の下段取り付け機構を有する第２の支持部材と、前記ｃ辺部を下から支持し上部が開放された第３の上段取り付け機構、及び、該第３の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ｃ辺部を支持する第３の下段取り付け機構を有する第３の支持部材と、前記ｄ辺部を下から支持し上部が開放された第４の上段取り付け機構、及び、該第４の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、前記Ｄ辺部を支持する第４の下段取り付け機構を有する第４の支持部材と、前記第１、第２、第３、第４の支持部材がそれぞれ内部に装着された第１、第２、第３、第４の側部材を有する枠体とを備える。
【０００７】
本発明に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記Ａ辺部と前記ａ辺部、前記Ｂ辺部と前記ｂ辺部、前記Ｃ辺部と前記ｃ辺部及び前記Ｄ辺部と前記ｄ辺部は、それぞれ防水テープで、前記第１、第２、第３、第４の支持部材に固定されているのが好ましい。
【０００８】
本発明に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記上側カバー体と前記板体に挟まれ、前記第１、第２、第３、第４の支持部材に囲まれた空間を、前記枠体の外側と連通する連通部が、設けられているのが好ましい。
【０００９】
本発明に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記ａ辺部、前記ｂ辺部、前記ｃ辺部及び前記ｄ辺部と、前記第１、第２、第３、第４の上段取り付け機構との各間に緩衝材が挟まれているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る太陽光発電ユニットは、ａ辺部を下から支持する上部が開放された第１の上段取り付け機構、及び、第１の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、Ａ辺部を支持する第１の下段取り付け機構を有する第１の支持部材と、ｂ辺部を下から支持する上部が開放された第２の上段取り付け機構、及び、第２の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、Ｂ辺部を支持する第２の下段取り付け機構を有する第２の支持部材と、ｃ辺部を下から支持する上部が開放された第３の上段取り付け機構、及び、第３の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、Ｃ辺部を支持する第３の下段取り付け機構を有する第３の支持部材と、ｄ辺部を下から支持する上部が開放された第４の上段取り付け機構、及び、第４の上段取り付け機構の下方に距離を有して設けられ、Ｄ辺部を支持する第４の下段取り付け機構を有する第４の支持部材とを備えるので、太陽電池層及び上側カバー体を、間隔を空けて容易に枠体に固定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電ユニットの側断面図である。
【図２】同太陽光発電ユニットの支持部材が取り付けられた板体の底面図である。
【図３】同太陽光発電ユニットの平面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第１、第２の実施の形態に係る太陽光発電ユニットにおける板体と上側カバー体の枠体への取り付けを示す説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電ユニットの板体と上側カバー体の枠体への取り付けの工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２、図３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電ユニット１０は、太陽電池層１２及び太陽電池層１２の上側に配された透光性を有するカバー層１１を一体的に備える矩形状の板体１３と、板体１３の上方に間隔を空けて配された透光性を有する矩形状の上側カバー体１４と、板体１３及び上側カバー体１４に取り付けられた支持部材１５、１６、１７、１８（第１、第２、第３、第４の支持部材）と、支持部材１５、１６、１７、１８が内部に装着された枠体１９を備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
【００１３】
カバー層１１は、図１、図２に示すように、矩形状の層であり、本実施の形態では、ガラスによって形成されている。太陽電池層１２は、カバー層１１の下側に密着して配置され、カバー層１１によって、雨風に曝されるのを防止されている。太陽電池層１２には、樹脂によって封止された図示しない複数の太陽電池セルが設けられ、太陽電池層１２の下側には、絶縁性を有する図示しないバックパネルが取り付けられている。
矩形状の板体１３は、図２に示すように、外周に、板体１３の外縁部となる直線辺部２０、２１、２２、２３（それぞれ、Ａ辺部、Ｂ辺部、Ｃ辺部、Ｄ辺部の一例）を有している。直線辺部２０、２２は平行に配され、直接辺部２１、２３は平行に配されている。
【００１４】
板体１３の上方に距離を有して設けたれた上側カバー体１４は、図１、図３に示すように、矩形状に形成され、外周に、直線辺部２４、２５、２６、２７（それぞれ、ａ辺部、ｂ辺部、ｃ辺部、ｄ辺部の一例）が設けられている。直線辺部２４、２５、２６、２７は、直線辺部２０、２１、２２、２３の上方にそれぞれ位置している。本実施の形態では、上側カバー体１４がガラスによって形成されている。
【００１５】
支持部材１５、１６、１７、１８の長手方向はそれぞれ、図１、図２、図３に示すように、直線辺部２０、２４、直線辺部２１、２５、直線辺部２２、２６及び直線辺部２３、２７に沿っており、直線辺部２０、２４、直線辺部２１、２５、直線辺部２２、２６及び直線辺部２３、２７を、間隔を空けた状態でそれぞれ支持している。
本実施の形態では、支持部材１５、１６、１７、１８が、アルミニウムを素材に、押し出し加工によって形成されているが、これに限定されない。
【００１６】
支持部材１５（支持部材１６、１７、１８についても同じ）は、図４（Ａ）に示すように、直線辺部２４を下から支持する上段取り付け機構２８（第１の上段取り付け機構）、及び、上段取り付け機構２８の下方に距離を有して設けられ、直線辺部２０を支持する下段取り付け機構２９（第１の下段取り付け機構）を有している。なお、支持部材１６の上段取り付け機構２８及び下段取り付け機構２９は、第２の上段取り付け機構及び第２の下段取り付け機構に該当し、支持部材１７の上段取り付け機構２８及び下段取り付け機構２９は、第３の上段取り付け機構及び第３の下段取り付け機構に該当し、支持部材１８の上段取り付け機構２８及び下段取り付け機構２９は、第４の上段取り付け機構及び第４の下段取り付け機構に該当する。
【００１７】
支持部材１５（支持部材１６、１７、１８についても同じ）において、上段取り付け機構２８と下段取り付け機構２９は、断面円弧状の中間部３０を介して連結され、それぞれ、支持部材１５の上部（中間部３０より上側の部位）及び下部（中間部３０より下側の部位）を構成している。上段取り付け機構２８、下段取り付け機構２９及び中間部３０は、支持部材１５の長手方向全体にわたって形成されている。
【００１８】
上段取り付け機構２８は、断面Ｌ字状であり、上部が開放された構造を有し、上段取り付け機構２８に貼り付けられた緩衝材３２を介して上側カバー体１４の直線辺部２４を支持している（即ち、緩衝材３２は、直線辺部２４と上段取り付け機構２８の間に挟まれている）。なお、直線辺部２５と支持部材１６の上段取り付け機構２８との間にも緩衝材３２が挟まれ、直線辺部２６と支持部材１７の上段取り付け機構２８との間にも緩衝材３２が挟まれ（図１参照）、直線辺部２７と支持部材１８の上段取り付け機構２８との間にも緩衝材３２が挟まれている。
下段取り付け機構２９は、断面コの字状（図４（Ａ）では、下段取り付け機構２９の断面が逆コの字状となる向きで描かれている）であり、直線辺部２０を、上下方向から挟み込んだ状態で支持する。
【００１９】
また、支持部材１５（支持部材１６、１７、１８についても同じ）には、図４（Ａ）に示すように、上段取り付け機構２８に支持された直線辺部２４（支持部材１６、１７、１８についてはそれぞれ、直線辺部２５、２６、２７）と下段取り付け機構２９に支持された直線辺部２０（支持部材１６、１７、１８についてはそれぞれ、直線辺部２１、２２、２３）を、支持部材１５に固定する防水テープ３３が取り付けられている。防水テープ３３は、片面のみに粘着性を有し、支持部材１５において、防水テープ３３は、支持部材１５の長手方向全体にわたって、直線辺部２４の上面、上段取り付け機構２８の外側面、及び、下段取り付け機構２９の外側面及び下面に貼り付いている。
【００２０】
枠体１９は、図１、図３に示すように、側部材３４、３５、３６、３７（第１、第２、第３、第４の側部材）を有して矩形状に形成されている。対向する側部材３４、３６は、平行配置され、それぞれ断面が内側（対向側）に開口するＥ字状となっている。対向する側部材３５、３７は、平行配置され、それぞれ断面が内側（対向側）に開口するＥ字状となっている。
側部材３４（側部材３６についても同じ）は、図１、図４（Ａ）に示すように、上側に側部材３６（側部材３６については側部材３４）に向かって突出した上段突出板部３８を備え、上段突出板部３８の下方に、側部材３６（側部材３６については側部材３４）に向かって突出した下段突出板部３９を具備している。側部材３５、３７も、上段突出板部３８及び下段突出板部３９を備えている。
【００２１】
側部材３４の上段突出板部３８及び下段突出板部３９の間（即ち、側部材３４の内部（内側上部））には、支持部材１５及び支持部材１５に取り付けられた直線辺部２０、２４が装着され、側部材３５の上段突出板部３８及び下段突出板部３９の間（即ち、側部材３５の内部（内側上部））には、支持部材１６及び支持部材１６に取り付けられた直線辺部２１、２５が装着され、側部材３６の上段突出板部３８及び下段突出板部３９の間（即ち、側部材３６の内部（内側上部））には、支持部材１７及び支持部材１７に取り付けられた直線辺部２２、２６が装着され、側部材３７の上段突出板部３８及び下段突出板部３９の間（即ち、側部材３７の内部（内側上部））には、支持部材１８及び支持部材１８に取り付けられた直線辺部２３、２７が装着されている。
【００２２】
以下、板体１３及び上側カバー体１４の枠体１９への取り付け方法について説明する。
まず、板体１３の直線辺部２０、２１、２２、２３に、図５（Ａ）に示すように、支持部材１５、１６、１７、１８の下段取り付け機構２９をそれぞれ取り付ける。このとき、支持部材１６は、図２、図５（Ａ）に示すように、支持部材１５、１７の一側端部に挟まれた状態となり、支持部材１８は、支持部材１５、１７の他側端部に挟まれた状態となる。
なお、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）には、主に、直線辺部２０、２４を側部材３４に取り付ける様子が描かれているが、直線辺部２１、２５の側部材３５への取り付け、直線辺部２２、２６の側部材３６への取り付け及び直線辺部２３、２７の側部材３７への取り付けは、原則、直線辺部２０、２４の側部材３４への取り付けと同じである。
【００２３】
次に、支持部材１５、１６、１７、１８の上段取り付け機構２８それぞれに、図５（Ｂ）に示すように、上から緩衝材３２を貼り付けた後、緩衝材３２が貼り付けられた上段取り付け機構２８に、上方から、上側カバー体１４を配置し、支持部材１５、１６、１７、１８の上段取り付け機構２８に、直線辺部２４、２５、２６、２７をそれぞれ載置した状態にする。
【００２４】
そして、図５（Ｃ）に示すように、支持部材１５と直線辺部２０、２４、支持部材１６と直線辺部２１、２５、支持部材１７と直線辺部２２、２６、及び、支持部材１８と直線辺部２３、２７をそれぞれ防水テープ３３で固定して、支持部材１５、１６、１７、１８、上側カバー体１４及び板体１３を一体化する。これによって、支持部材１５、１６、１７、１８、上側カバー体１４及び板体１３を一体化したものに、上側カバー体１４と板体１３に上下から挟まれ、支持部材１５、１６、１７、１８に囲まれた空間（以下、「内部空間」とも言う）が設けられる。
【００２５】
その後、図５（Ｄ）に示すように、支持部材１５及び直線辺部２０、２４を側部材３４の内側に差し込み、支持部材１６及び直線辺部２１、２５を側部材３５の内側に差し込み、支持部材１７及び直線辺部２２、２６を側部材３６の内側に差し込み、支持部材１８及び直線辺部２３、２７を側部材３７の内側に差し込んで、支持部材１５、１６、１７、１８、上側カバー体１４及び板体１３を枠体１９に取り付ける。なお、図５（Ｄ）においては、支持部材１５に側部材３４を装着し、支持部材１８に側部材３７を未装着の状態が描かれている。
【００２６】
ここで、図５（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、支持部材１８に貼り付けられた防水テープ３３は、長手方向両端が支持部材１５、１７には達していないため、内部空間は、支持部材１５、１７の中間部３０によって確保された隙間を介して、内部空間の外側に該当する側部材３７の内側に連通している。
本実施の形態では、側部材３７の側壁部に図示しない貫通孔が形成され、その貫通孔と支持部材１５、１７の中間部３０によって確保された隙間とによって、内部空間を、枠体１９の外側と連通する連通部を形成している。
仮に内部空間内が結露した場合、内部空間内の水分は連通部を通じて外部に排出され、温度変化による内部空間内の空気の膨張及び収縮は連通部を介した空気の流出入によって防止される。なお、連通部は、他の構造によって形成されていてもよいことは言うまでもない。
【００２７】
また、本実施の形態では、図１、図２に示すように、板体１３の下面に、冷媒が流れる冷媒管４０が取り付けられている。冷媒管４０は、金属（本実施の形態では、銅）を素材に形成され、図２に示すように、それぞれ間隔を空けて平行配置された複数の直線部４１と、隣り合う直線部４１を連結するＵ字部４２を有して、複数の直線部４１を下からそれぞれ支持する金属固定具４３によって、板体１３の下面に取り付けられている。
【００２８】
冷媒管４０は、図２に示す入側４４から流入する冷媒を図２に示す出側４５から図１に示す連結部４６を介して外部に送り出し、板体１３から伝わる熱を冷媒と共に外部に送り出す。本実施の形態では、冷媒に不凍液を採用しているがこれに限定されない。
金属固定具４３は、図１、図２に示すように、直線部４１に沿って長く、アルミニウム製の板を折り曲げて加工されたものであり、直線部４１に下側から密接した中央部４７、及び、中央部４７の左右にそれぞれ連結され板体１３の下面に密着して固定された矩形の板状のフィン部４８、４９を有している。
そして、枠体１９の下部には、図１に示すように、冷媒管４０及び金属固定具４３まで距離を有する位置に底板５０が取り付けられている。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
支持部材は、図４（Ａ）に示す支持部材１５のような形状に限定されず、例えば、図４（Ｂ）に示す支持部材５２であってもよい。支持部材５２は、本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電ユニットに設けられているもので、図４（Ｂ）に示すように、板体１３の下面に接触しない下段取り付け機構５３を有している。なお、図４（Ｂ）において、太陽光発電ユニット１０と同様の構成については、同じ符号を付している。
【００３０】
下段取り付け機構５３は、断面直線状の中間部５４によって、上段取り付け機構２８に連結され、板体１３の上面に接触している。板体１３は、上側カバー体１４の上面、上段取り付け機構２８の外側面、下段取り付け機構５３の外側面及び板体１３の下面に貼り付けられた防水テープ５５によって、下段取り付け機構５３に支持された状態となって、側部材３４に取り付けられている。
【００３１】
また、上面カバー体を、防水テープの代わりに、接着剤によって、支持部材に取り付けてもよい。更に、ａ辺部、ｂ辺部、ｃ辺部及びｄ辺部と、第１、第２、第３、第４の上段取り付け機構との各間に緩衝材を挟む必要は必ずしもない。
【符号の説明】
【００３２】
１０：太陽光発電ユニット、１１：カバー層、１２：太陽電池層、１３：板体、１４：上側カバー体、１５、１６、１７、１８：支持部材、１９：枠体、２０〜２７：直線辺部、２８：上段取り付け機構、２９：下段取り付け機構、３０：中間部、３２：緩衝材、３３：防水テープ、３４、３５、３６、３７：側部材、３８：上段突出板部、３９：下段突出板部、４０：冷媒管、４１：直線部、４２：Ｕ字部、４３：金属固定具、４４：入側、４５：出側、４６：連結部、４７：中央部、４８、４９：フィン部、５０：底板、５２：支持部材、５３：下段取り付け機構、５４：中間部、５５：防水テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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