説明

太陽電池パネル

【課題】太陽電池パネル本体の破損を防止できる太陽電池パネルを提供する。
【解決手段】太陽電池パネル1は、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する矩形板状の太陽電池パネル本体2を備える。太陽電池パネル1は、太陽電池パネル本体2の第1方向両端部を支持する1対の第1支持部11および太陽電池パネル本体2の第2方向両端部を支持する1対の第2支持部12を有する矩形環状の周枠体3を備える。太陽電池パネル本体2の裏面を支持する長手状の複数本の裏面支持部材4が、両第1支持部11間および両第2支持部12間のうち少なくともいずれか一方に架設されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池パネルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、震災の影響等による省エネの要請に伴い、太陽光エネルギの利用が注目されており、その利用の一形態として、自然エネルギである太陽光エネルギを電気エネルギに変換して発電する太陽電池パネルが特に注目を浴びている。そして、太陽電池パネルとしては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。
【0003】
この従来の太陽電池パネルは、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する矩形板状の太陽電池パネル本体と、この太陽電池パネル本体の周端部を支持する矩形環状の周枠体と、この周枠体に設けられた固定座とを備えている。
【0004】
そして、このような太陽電池パネルは、例えば建物の屋根の上や陸の地面に、水平方向に対して傾斜した傾斜状態となって設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−192001号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記従来の太陽電池パネルでは、例えば北海道や東北等の積雪地帯で使用される場合には、冬期間に雪が降ると、大量の雪が太陽電池パネル本体の表面上に積もり、その積雪荷重で太陽電池パネル本体が破損するおそれがある。
【0007】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、太陽電池パネル本体の破損を防止できる太陽電池パネル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】
【0008】
請求項1記載の太陽電池パネルは、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する矩形板状の太陽電池パネル本体と、この太陽電池パネル本体の第1方向の両端部を支持する1対の第1支持部および前記太陽電池パネル本体の前記第1方向と直交する第2方向の両端部を支持する1対の第2支持部を有する矩形環状の周枠体と、前記両第1支持部間および前記両第2支持部間のうち少なくともいずれか一方に架設され、前記太陽電池パネル本体の裏面を支持する長手状の複数本の裏面支持部材とを備えるものである。
【0009】
請求項2記載の太陽電池パネルは、請求項1記載の太陽電池パネルにおいて、複数本の裏面支持部材が、両第1支持部間および両第2支持部間の両方に架設されて格子状となっているものである。
【0010】
請求項3記載の太陽電池パネルは、請求項1または2記載の太陽電池パネルにおいて、周枠体は、太陽電池パネル本体の表面を支持する支持爪を有するものである。
【0011】
請求項4記載の太陽電池パネルは、請求項3記載の記載の太陽電池パネルにおいて、周枠体の支持爪は、底辺が太陽電池パネル本体の表面の縁位置に位置しかつ頂点がその表面の縁位置から離れた位置に位置する三角板状に形成されているものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、例えば北海道や東北等の積雪地帯で使用され、冬期間に大量の雪が降って太陽電池パネル本体の表面上に積もった場合であっても、その積雪荷重に耐えることが可能であり、太陽電池パネル本体の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルの表面図である。
【図2】同上太陽電池パネルの裏面図である。
【図3】(a)は図1のA−A端面図であり、(b)はA−A端面図の一部拡大図であり、(c)はその一部拡大図を表面側からみた図である。
【図4】(a)は図1のB−B端面図であり、(b)はB−B端面図の一部拡大図である。
【図5】(a)は図1のC−C端面図であり、(b)はC−C端面図の端部の拡大図であり、(c)はC−C端面図の中間部の拡大図である。
【図6】同上太陽電池パネルの使用状態を示す斜視図である。
【図7】同上太陽電池パネルの使用状態を示す側面図である。
【図8】本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネルの裏面図である。
【図9】本発明のさらに他の実施の形態に係る太陽電池パネルの裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
図1ないし図5において、1は太陽電池パネル(太陽電池モジュール)で、この太陽電池パネル1は、光起電力効果を利用して太陽光エネルギを直接電気エネルギ(電力)に変換する太陽光発電装置である。
【0016】
そして、太陽電池パネル1は、図1ないし図5に示されるように、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する矩形板状、すなわち例えば上下方向(第1方向)に縦方向である短手方向を有しかつ左右方向(第1方向と直交する第2方向)に横方向である長手方向を有する横長矩形板状の太陽電池パネル本体2と、この太陽電池パネル本体2の周端部を支持する横長矩形環状の周枠体3と、この周枠体3に設けられ太陽電池パネル本体2の裏面を部分的に支持する長手状の複数本の補強部材である裏面支持部材4とを備えている。
【0017】
太陽電池パネル本体2は、例えば矩形板状の透明なガラス体である強化ガラス2aと、この強化ガラス2a内に埋設された薄板状の太陽電池セル(PVセル)2bとにて構成されている。なお、図示しないが、太陽電池セル2bにはこの太陽電池セル2bによって発電された電気を送電する配線が接続され、この配線が集電ボックス等に接続されている。
【0018】
太陽電池パネル本体2は、矩形状の平面である表面6と、矩形状の平面である裏面7と、それぞれが細長い矩形状の平面である4つの端面8とを有している。つまり、太陽電池パネル本体2の各面6,7,8の全体が、凹凸のない平坦な平面によって構成されている。
【0019】
周枠体3は、例えばアルミニウム等の金属材料からなるもので、太陽電池パネル本体2の周端部を覆うように、その太陽電池パネル本体2に対応した矩形環状に形成されている。
【0020】
周枠体3は、太陽電池パネル本体2の第1方向両端部である上下方向両端部を断面L字状の緩衝部材13を介して支持する上下1対の第1支持部11と、太陽電池パネル本体2の第2方向両端部である左右方向両端部を断面コ字状の緩衝部材14を介して支持する左右1対の第2支持部12とを有している。
【0021】
そして、上側の第1支持部11の左端部と下側の第1支持部11の左端部とが左側の第2支持部12にて連結され、上側の第1支持部11の右端部と下側の第1支持部11の右端部とが右側の第2支持部12にて連結され、こうして周枠体3が四方枠状となっている。なお、緩衝部材13,14は、例えば弾性変形可能なゴム材料からなるものである。
【0022】
下側の第1支持部11は、図3および図4に示されるように、太陽電池パネル本体2の下端部の端面8を緩衝部材13を介して支持する端面支持板16を有している。端面支持板16は、左右方向長手状の矩形板状に形成され、この端面支持板16の幅寸法は例えば太陽電池パネル本体2の厚さ寸法の略3倍である。
【0023】
端面支持板16の太陽電池パネル裏面側の端部には、太陽電池パネル本体2の裏面7の下端部と離間対向する矩形板状の対向板17が端面支持板16に対して直交するように一体に設けられている。
【0024】
端面支持板16の太陽電池パネル表面側の端部における複数箇所(例えば2箇所)には、太陽電池パネル本体2の表面6と接触対向してこの表面6の下端部の一部を支持する三角板状の支持爪18が端面支持板16に対して直交するように一体に設けられている。つまり、太陽電池パネル本体2の表面6の上下端部は、支持爪18のみで押さえられており、支持爪18以外の部分では表面上に出っ張りがない。
【0025】
各支持爪(表面支持爪)18は、底辺が太陽電池パネル本体2の表面6の縁位置に位置しかつ頂点がその表面6の縁位置から少し離れた位置に位置する三角板状、すなわち例えば略正三角の板状に形成されている。つまり、図3(c)に示されるように、下側の第1支持部11の支持爪18は、落雪の障害にならないための、底辺が下側に位置し頂点が上側に位置する三角板状のもので、上方に向かって徐々に互いに接近する1対の傾斜面19を有している。
【0026】
また、図4(b)に示されるように、端面支持板16の太陽電池パネル表面側の端部のうち支持爪18が設けられていない端部分16aおよび緩衝部材13の太陽電池パネル表面側の端部13aは、太陽電池パネル本体2の表面6と同一面上に位置している。
【0027】
なお、上側の第1支持部11と下側の第1支持部11とが上下対称の構成となっており、上側の第1支持部11の構成部分については、下側の第1支持部11の構成部分と同じ符号を付してその説明を省略する。
【0028】
左側の第2支持部12は、図5に示されるように、太陽電池パネル本体2の左端部の端面8を緩衝部材14を介して支持する端面支持板21を有している。端面支持板21は、上下方向長手状の矩形板状に形成され、この端面支持板21の幅寸法は例えば太陽電池パネル本体2の厚さ寸法の略3倍である。
【0029】
端面支持板21の太陽電池パネル裏面側の端部には、太陽電池パネル本体2の裏面7の左端部と離間対向する矩形板状の対向板22が端面支持板21に対して直交するように一体に設けられている。
【0030】
端面支持板21の太陽電池パネル表面側の端部には、太陽電池パネル本体2の表面6の左端部の全体を緩衝部材14を介して支持する細長い矩形板状の表面支持板23が端面支持板21に対して直交するように一体に設けられている。
【0031】
なお、左側の第2支持部12と右側の第2支持部12とが左右対称の構成となっており、右側の第2支持部12の構成部分については、左側の第2支持部12の構成部分と同じ符号を付してその説明を省略する。
【0032】
また、図2に示されるように、この太陽電池パネル1においては、長手状の複数本の裏面支持部材4が、両第1支持部11間および両第2支持部12間の両方に架設されて格子状となっている。
【0033】
すなわち例えば、互いに平行な上下方向長手状の5本の裏面支持部材4が周枠体3の第1支持部11間に架設され、かつ、互いに平行な左右方向長手状の2本の裏面支持部材4が周枠体3の第2支持部12間に架設されている。なお、上下方向長手状の裏面支持部材4と左右方向長手状の裏面支持部材4とは、それぞれの裏面支持部材4の一部を構成する交差部25において互いに直交状に交差している。
【0034】
より具体的には、上下方向長手状の縦長の裏面支持部材4の下端部が下側の第1支持部11の端面支持板16の幅方向中央部に固定され、上下方向長手状の縦長の裏面支持部材4の上端部が上側の第1支持部11の端面支持板16の幅方向中央部に固定されている。また、左右方向長手状の横長の裏面支持部材4の左端部が左側の第2支持部12の端面支持板21の幅方向中央部に固定され、左右方向長手状の横長の裏面支持部材4の右端部が右側の第2支持部12の端面支持板21の幅方向中央部に固定されている。
【0035】
また、各裏面支持部材4は、例えばアルミニウム等の金属材料からなるもので、断面台形状に形成されている。つまり、裏面支持部材4は、図5(c)に示されるように、太陽電池パネル本体2の裏面7の一部を支持する平面状の支持面26と、太陽電池パネル本体2の裏面7から離れる方向に向かって徐々に互いに接近する1対の傾斜面27と、支持面26と平行に位置しその支持面26よりも面積が小さい平行面28とを有している。
【0036】
図5(c)等から明らかなように、太陽電池パネル本体2の裏面7と裏面支持部材4の支持面26との間には、緩衝部材13,14の厚さ寸法に対応する僅かな隙間30がある。しかし、太陽電池パネル1の使用時には、太陽電池パネル本体2の撓み等により、太陽電池パネル本体2の裏面7と裏面支持部材4の支持面26とが互いに接触して隙間30がなくなる。
【0037】
なお、太陽電池パネル1の上下方向長さ寸法は例えば700〜800mm、太陽電池パネル1の左右方向長さ寸法は例えば1400〜1600mmである。
【0038】
次に、太陽電池パネル1の作用等を説明する。
【0039】
図6および図7には、横置きにした太陽電池パネル1の使用状態が示されている。
【0040】
この使用例では、複数枚、例えば6枚の太陽電池パネル1が上下2段で水平方向に3つ並べられて互いに連結されて1枚の平板状の太陽電池パネル部31が構成されている。
【0041】
この太陽電池パネル部31は、パネル支持部32を介して、建物の屋根33の上に、水平方向に対して傾斜状態となって設置されている。太陽電池パネル本体2の水平方向に対する傾斜角度は、太陽光を効率的に受けることができる最適な角度、すなわち例えば30度に設定されている。なお、この傾斜角度を適宜調整可能な構成でもよい。
【0042】
そして、この使用場所が例えば北海道や東北等の積雪地帯であり、冬期間に雪が降ると、その雪は、図7に示されるように、例えば夜のうちに、太陽電池パネル本体2の表面6上に積もる。
【0043】
このとき、その表面6上に積もった雪の重量に基づく積雪荷重が上方から太陽電池パネル本体2の表面6に作用するが、複数の裏面支持部材4が太陽電池パネル本体2の裏面7を下方から支持しているため、太陽電池パネル本体2が大きく撓むようなことがなく、太陽電池パネル本体2はその積雪荷重に耐えることが可能である。
【0044】
また、太陽が昇り、周囲の気温が上昇すると、太陽電池パネル本体2の表面6上の積雪は、解け始め、落雪の障害になる引っ掛りがないために、太陽電池パネル本体2の傾斜状の表面6上から滑り落ちる。このため、太陽電池パネル本体2の表面6上に積雪が残らず、太陽電池パネル本体2の表面6の一部が雪で覆われて影になるようなことがない。
【0045】
さらに、例えば風の強い日等において、比較的強い風圧力が下方から太陽電池パネル本体2の裏面7に作用しても、複数の支持爪18が太陽電池パネル本体2の表面6を上方から支持しているため、太陽電池パネル本体2が周枠体3から外れるようなことがなく、太陽電池パネル本体2はその風圧力に耐えることが可能である。
【0046】
そして、このような太陽電池パネル1によれば、太陽電池パネル本体2の裏面7を支持する長手状の複数本の裏面支持部材(補強部材)4を備えるため、例えば北海道や東北等の積雪地帯で使用され、冬期間に大量の雪が降って太陽電池パネル本体2の表面6上に積もった場合であっても、その積雪荷重に耐えることが可能であり、太陽電池パネル本体2の破損を防止できる。
【0047】
また、複数本の裏面支持部材4が周枠体3の両第1支持部11間および両第2支持部12間の両方に架設されて格子状となっているため、積雪荷重に十分に耐えることが可能であり、太陽電池パネル本体2の破損を効果的に防止できる。
【0048】
さらに、周枠体3の第1支持部11は太陽電池パネル本体2の表面6を支持する支持爪18を有するため、上からの積雪荷重に耐えることができるばかりでなく、下からの風圧力にも耐えることができ、太陽電池パネル本体2の破損を防止できる。
【0049】
また、周枠体3の第1支持部11の支持爪18は、底辺が太陽電池パネル本体2の表面6の縁位置に位置しかつ頂点がその表面6の縁位置から離れた位置に位置する三角形状に形成されているため、横置きの傾斜状態に設置して使用することで、落雪の障害にはならず、積雪を太陽電池パネル本体2の表面6上から適切に落下させることができ、よって、太陽電池パネル本体2の破損防止や、エネルギ変換効率の向上等を図ることができる。
【0050】
さらに、太陽電池パネル本体2の裏面7は、その一部が複数本の裏面支持部材4にて覆われているが、その残部が露出しているため、この露出部分から放熱でき、パネル発熱のためのエネルギ変換効率低下を防ぐことができ、しかも太陽電池パネル本体2の破損を防止できる。
【0051】
なお、上記実施の形態では、5本の縦長の裏面支持部材4が第1支持部11間に架設されかつ2本の横長の裏面支持部材4が第2支持部12間に架設された構成について説明したが、この構成には限定されず、例えば図8に示すように、2本の縦長の裏面支持部材4が第1支持部11間に架設されかつ1本の横長の裏面支持部材4が第2支持部12間に架設された構成でもよい。
【0052】
また、例えば図9に示すように、互いに平行な複数本(例えば2本)の縦長の裏面支持部材4が第1支持部11間のみに架設された構成でもよい。
【0053】
さらに、例えば図示しないが、互いに平行な複数本の横長の裏面支持部材4が第2支持部12間のみに架設された構成や、1本の縦長の裏面支持部材4が第1支持部11間に架設されかつ1本の横長の裏面支持部材4が第2支持部12間に架設された構成等でもよい。つまり、長手状の複数本の裏面支持部材4が両第1支持部11間および両第2支持部12間のうち少なくともいずれか一方に架設された構成であればよい。
【0054】
また、周枠体3と裏面支持部材4とが同じ材料で一体に構成されたものでもよく、それぞれが異なる別材料からなるものでもよい。
【0055】
さらに、裏面支持部材4が周枠体3に対して脱着可能に取り付けられた構成等でもよい。
【0056】
また、第1支持部11のみが支持爪18を有する構成には限定されず、第2支持部12のみが支持爪18を有する構成や、第1支持部11および第2支持部12の両方が支持爪18を有する構成でもよい。そして、第2支持部12が、表面支持板23の代わりに、支持爪18を有した構成であれば、太陽電池パネル1を縦置きの傾斜状態に設置しても使用することも可能である。
【0057】
さらに、裏面支持部材4の断面形状は、台形状には限定されず、矩形状、円形状、半円形状等でもよい。
【符号の説明】
【0058】
1 太陽電池パネル
2 太陽電池パネル本体
3 周枠体
4 裏面支持部材
6 表面
7 裏面
11 第1支持部
12 第2支持部
18 支持爪

【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光エネルギを電気エネルギに変換する矩形板状の太陽電池パネル本体と、
この太陽電池パネル本体の第1方向の両端部を支持する1対の第1支持部および前記太陽電池パネル本体の前記第1方向と直交する第2方向の両端部を支持する1対の第2支持部を有する矩形環状の周枠体と、
前記両第1支持部間および前記両第2支持部間のうち少なくともいずれか一方に架設され、前記太陽電池パネル本体の裏面を支持する長手状の複数本の裏面支持部材と
を備えることを特徴とする太陽電池パネル。
【請求項2】
複数本の裏面支持部材が、両第1支持部間および両第2支持部間の両方に架設されて格子状となっている
ことを特徴とする請求項1記載の太陽電池パネル。
【請求項3】
周枠体は、太陽電池パネル本体の表面を支持する支持爪を有する
ことを特徴とする請求項1または2記載の太陽電池パネル。
【請求項4】
周枠体の支持爪は、底辺が太陽電池パネル本体の表面の縁位置に位置しかつ頂点がその表面の縁位置から離れた位置に位置する三角板状に形成されている
ことを特徴とする請求項3記載の太陽電池パネル。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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