JP3366293B2 - 発電装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばビルディ
ングや家屋において、その壁材や屋根材に配設、施工す
ることで、建材一体型として使用される太陽光利用の発
電装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、この種の発電装置としては、実開
昭59−111053号に見られる太陽電池パネルの構
造が提供されている。すなわち、この従来構成は、受光
面を透光性材料で覆い、シート状熱可塑性樹脂間に複数
個の太陽電池素子を配設し、外側にフレームを介してセ
ットして太陽電池パネルを構成し、この太陽電池パネル
の裏面側にアルミ製のハニカム構造体を設け、そしてハ
ニカム構造体を、アルミ板、アルミハニカムコア、パン
チングされたアルミ板により構成している。 【0003】この従来構成によると、ハニカム構造体に
よって放熱面の表面積を増加させて放熱量を大幅にアッ
プさせ、太陽電池素子の温度上昇による出力低下を改善
するとされている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
構成によると、太陽電池素子で発生した熱の放熱のため
には、複雑な通風構造(ハニカム構造体)が必要にな
る。またハニカム構造体は、外部騒音や雨の衝突音など
に対する遮音効果も充分ではなかった。さらに、通風方
式による放熱のみでは、太陽電池素子で発生した熱を充
分に吸収できなかった。 【0005】そこで本発明の請求項1記載の発明は、簡
単な構成でありながら、太陽電池セルで発生した熱を充
分に吸収し得、しかも遮音効果を充分に期待し得、さら
に太陽電池セルで発生した熱により加熱水を得られる発
電装置を提供することを目的としたものである。 【0006】 【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項1記載の発電装置は、太陽電池
セル群が発泡アルミニウム体の表面側に取付けられると
ともに、発泡アルミニウム体の裏面側に第2の発泡アル
ミニウム体が積層状に取付けられ、両発泡アルミニウム
体の相当接面側に、太陽電池セル側に接続される配線手
段と、冷却手段とが設けられ、冷却手段は、両発泡アル
ミニウム体の相当接面側に形成された凹溝内に冷媒用の
配管が配設されて構成されていることを特徴としたもの
である。 【0007】したがって請求項1の発明によると、発電
使用時において太陽電池セル群で発生した熱を、発泡ア
ルミニウム体と第2の発泡アルミニウム体との積層体に
伝達する。両発泡アルミニウム体は、多数の気泡が存在
する通気性多孔構造であることから、太陽電池セルで発
生した熱を、複雑な通風構造を設けることなく、迅速に
かつ充分に吸収するとともに、背面通気による外気温度
の変化(強弱)をあまり受けない。さらに、両発泡アル
ミニウム体によって、外部騒音や雨の衝突音などを遮音
するとともに、電磁波シールド効果も充分に行え、そし
て発泡アルミニウム体自体の強度によって全体の剛性化
を図れる。 【0008】また、発泡アルミニウム体と第2の発泡ア
ルミニウム体との積層によって、前述した熱吸収効果、
通風変化による発電効率に及ぼす影響緩和効果、遮音効
果、電磁波シールド効果、歪みに対する剛性効果を、よ
り一層向上し得る。さらに、冷却手段の配管内に冷媒を
流すことによって、発泡アルミニウム体側の冷却を促進
して発電効率を向上し得るとともに、発泡アルミニウム
体により吸収した太陽電池セル側の熱を冷却水により迅
速に回収し得る。そして熱吸収により生じた加熱冷媒
(加熱水など)を、直接にまたは給湯漕を経て、給湯や
床暖房などに利用し得る。 【0009】また、両発泡アルミニュウム体の相当接面
側に配線手段と冷却手段とを設けたことで、発電装置自
体の厚さを薄くして、コンパクト化、軽量化を図れる。
しかも配管が補強材を兼ねることになって、一体型パネ
ルの剛性を増大するとともに、裏当て材である第2の発
泡アルミニウム体の厚みをより薄くし得る。 【0010】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
ビルディングの側壁に施工、配設した状態として、図に
基づいて説明する。図1〜図3において、矩形シート状
の太陽電池セル1は、保護シート2の一面にマトリスク
状に配置されて取付けられている。その際に、保護シー
ト2の所定の箇所には、太陽電池セル1が取付けられて
いない箇所(詳細は後述する。)があり、この箇所は、
太陽電池セル1の二枚(単数枚または複数枚)分に相当
する。なお、保護シート2は、たとえばポリフッ化ビニ
ルなどからなる。 【0011】前記太陽電池セル1群の取付けは、透明接
着剤(エチレン−酢酸ビニルポリマー)3を使用しての
貼り付けなどにより行われ、その際に太陽電池セル1群
と保護シート2との間の適所には、太陽電池セル1群に
直列につながれた薄板状の第1リード線4が介在されて
いる。そして太陽電池セル1群の表面側には、一枚の透
明の強化ガラス5が積層され、この強化ガラス5は前記
透明接着剤3を利用して固定され、その際に太陽電池セ
ル1群と強化ガラス5との間の適所には、前記第1リー
ド線4の一部が介在されている。以上の1〜5などによ
って、薄肉矩形板状の発電パネル体6が形成される。 【0012】前記発電パネル体6は、発泡アルミニウム
体10の表面10a側に取付けられている。この発泡ア
ルミニウム体10は、所期の発泡成形を行うことで、多
数の気泡が存在する通気性多孔体に形成されている。そ
して、このような発泡アルミニウム体10に対して、プ
レス成形(エンボス加工)やローラによる加圧成形、す
なわち圧縮状の成形を行っている。これにより発泡アル
ミニウム体10は、密度が高くなり、さらに、その表面
10a側や裏面(相当接面)10b側が滑らかとされて
いる。 【0013】そして発泡アルミニウム体10は、プレス
成形などによって、その表面10a側に凹所11が形成
されるとともに、凹所11内の一箇所に貫通部12が形
成されている。さらに裏面10b側には、その一端が凹
所11に連なる状態の断面半円状の迂回状凹溝13と、
その両端が上下端面に開放される断面半円状の蛇行状凹
溝14とが形成されている。 【0014】これら迂回状凹溝13と蛇行状凹溝14と
は、前述した圧縮状の成形時に同時に成形され、その際
に迂回状凹溝13は蛇行状凹溝14に対して交差されな
いように形成されている。なお蛇行状凹溝14の上下開
放部分には、カプラ用凹部14A,14Bが同時に形成
されている。また凹所11は、前記発電パネル体6が嵌
め込まれる大きさかつ深さに形成されており、この嵌め
込みによって、太陽電池セル1群は、保護シート2を介
して発泡アルミニウム体10の表面10a側に取付けら
れることになる。その際に、太陽電池セル1が取付けら
れていない箇所に凹所11が対向されるように、相対関
係が設定されている。なお発泡アルミニウム体10は、
密度が高くなっていることから吸音率を高め得、さら
に、その表面10a側が滑らかとされていることから太
陽電池セル1群との接触面積が広くなって熱伝導を向上
し得る。 【0015】前記貫通部12と迂回状凹溝13とを利用
して、太陽電池セル1側に接続される配線手段20が設
けられている。すなわち、貫通部12内には、前記第1
リード線4が接続される端子ボックス21が設けられ、
そして、この端子ボックス21からの第2リード線22
が前記迂回状凹溝13内に配線されている。これら2
1、22により配線手段20の一例が構成される。 【0016】前記発泡アルミニウム体10の裏面10b
側に第2の発泡アルミニュウム体15が積層状に取付け
られている。そして第2の発泡アルミニウム体15の裏
面(相当接面)15b側には、その両端が上下端面に開
放される断面半円状の蛇行状凹溝16が、前記蛇行状凹
溝14に合致自在として形成されている。ここで蛇行状
凹溝16は、プレス成形などによって形成されている。
なお、蛇行状凹溝16の上下開放部分には、前記カプラ
用凹部14A,14Bに合致自在なカプラ用凹部16
A,16Bが同時に形成されている。 【0017】前述のように合致された両蛇行状凹溝1
4,16を利用して冷却手段25が設けられる。すなわ
ち冷却手段25は、冷媒(冷却水など)用の配管26
と、この配管26の両端に振分けて設けられた雌カプラ
27および雄カプラ28などにより、その一例が構成さ
れる。そして配管26は蛇行状に成形されて、合致され
た両蛇行状凹溝14,16に亘って嵌合されるように構
成されている。また、雌カプラ27は合致された両カプ
ラ用凹部14A,16Aに亘って嵌合されるとともに、
雄カプラ28は合致された両カプラ用凹部14B,16
Bに亘って嵌合されるように構成されている。なお配管
26は、アルミニウム、銅合金、ステンレスなどの金属
製や、樹脂製からなる。 【0018】前記配線手段20や冷却手段25を組込ん
だ状態で、両発泡アルミニュウム体10,15は一体化
されている。すなわち、発泡アルミニウム体10の裏面
10bと第2の発泡アルミニウム体15の裏面15bと
は、低融点金属18が介在された状態で加熱させること
で、この低融点金属18を接着材として一体化されてい
る。このように両発泡アルミニュウム体10,15が一
体化されることで、両発泡アルミニュウム体10,15
の相当接面側に、すなわち厚さW内に、配線手段20と
冷却手段25とが設けられる。 【0019】上述したように積層状態にある発電パネル
体6、発泡アルミニウム体10、第2の発泡アルミニュ
ウム体15は、額縁状の外枠体30に四側縁が嵌め込ま
れ、以て積層状態を含めて全体の形状が堅持される。前
記外枠体30は、左右の側枠部31と上枠部32と下枠
部33とからなる。ここで左右の側枠部31は横断面で
C型状の枠材からなり、その開放部を内向きとして配置
されている。また上枠部32は、大まかには縦断面でC
型状の枠材からなり、その開放部を下向きとして配置さ
れている。そして上枠部32における天板部分32aの
中央箇所には上方への係合条部分32bが一体に形成さ
れ、さらに一方のコーナ部分には上方への取付け用板部
32cが連結により設けられている。 【0020】また下枠部33は、大まかには縦断面でC
型状の枠材からなり、その開放部を上向きとして配置さ
れている。そして下枠部33における底板部分33aの
中央箇所には上方への係合溝部分33bが一体に形成さ
れ、この係合溝部分33bと係合条部分32bは上下方
向で相互に係合自在に構成されている。なお外枠体30
における上枠部32や下枠部33には、前記第2リード
線22を通すための孔(または切り欠き)35や、前記
雌カプラ27や雄カプラ28を臨ませるための孔(また
は切り欠き)36が形成されている。以上の構成によっ
て発電装置38の一例が構成される。 【0021】以下に、上記した実施の形態における発電
装置38の使用例を説明する。図3〜図6に示されるよ
うに、ビルディングの側壁40で所定の場所の外面側に
は、四角筒体状の胴縁50が縦方向で配設されている。
そして、胴縁50を利用して発電装置38の連結手段5
1が設けられ、この連結手段51は、内側アジャスタ5
2や外側アジャスタ53により一例が構成される。 【0022】すなわち、内側アジャスタ52は型材状で
あって、胴縁50の外面に当て付けて固定される内面受
け板部52aと、この内面受け板部52aの中間部分か
ら前方へ連設される一対の端面受け板部52bと、端面
受け板部52bの中間位置間に連設される補強板部52
cと、端面受け板部52bの遊端に内向きに設けられた
係止部52dなどにより形成されている。 【0023】また外側アジャスタ53は、前記内側アジ
ャスタ52に対して外側から係合自在に構成されてい
る。すなわち、外側アジャスタ53は型材状であって、
外面受け板部53aと、この外面受け板部53aの中間
部分から後方へ連設される一対の差込み板部53bと、
差込み板部53bの中間位置間に連設される補強板部5
3cと、差込み板部53bの遊端に外向きに設けられた
被係止部53dなどにより形成されている。 【0024】前記側壁40にはサッシ水切り41が設け
られ、このサッシ水切り41の下方には上枠カバー42
が配設され、この上枠カバー42は固定金物43を介し
て前記胴縁50側に固定されている。そして上枠カバー
42の下部と胴縁50との間には上部金物44が固定さ
れ、この上部金物44には、前記上枠部32における係
合条部分32bが下方から係合自在な係合溝部分44b
が一体に形成されている。前記胴縁50の下部に固定さ
れる下部金物45が設けられ、この下部金物45には、
前記下枠部33における係合溝部分33bに下方から係
合自在な係合条部分45bが一体に形成されている。 【0025】ここで、上部金物44が胴縁50に固定さ
れる際に、前記上枠部32における取付け用板部32c
が同時に連結されるように構成されている。なお、上枠
カバー42や上部金物44によって配管・配線スペース
46が形成される。発電装置38群を施工するに際し
て、まず図6の(a)に示すように、側壁40の所定箇
所に胴縁50が配設される。そして胴縁50の外面に、
連結手段51の内側アジャスタ52が、内面受け板部5
2aを介して固定される。さらに胴縁50の外面間で下
部に、下部金物45が固定される。 【0026】次いでパネル状の発電装置38が配設され
る。すなわち図6の(b)に示すように、発電装置38
は、その下枠部33の底板部分33aが下部金物45上
に載置され、その際に係合条部分45bに係合溝部分3
3bが上下方向で係合される。さらに発電装置38は、
その側枠部31が内側アジャスタ52の内面受け板部5
2aや端面受け板部52bに当接される。このような状
態で、上枠部32の取付け用板部32cが胴縁50に連
結される。 【0027】このようにして側壁40に発電装置38が
固定され、そして、この発電装置38上に次の発電装置
38が積上げ状に配設される。その際に図3に示すよう
に、下段の発電装置38における上枠部32の係合条部
分32bに対して、上段の発電装置38における下枠部
33の係合溝部分33bが上下方向で係合される。この
ような積上げ施工中において、上下の冷却手段25の間
は、下段の冷却手段25における雌カプラ27に対して
上段の冷却手段25における雄カプラ28が自動的に接
続される。また、第2リード線22の配線や結線などが
適宜に行われる。 【0028】このようにして所定段数の積上げ施工を行
ったのち、胴縁50の外面間で上部に上部金物44が固
定される。すなわち図6の(c)に示すように、上部金
物44は、最上段の発電装置38における上枠部32の
天板部分32a上に載置され、その際に係合条部分32
bに係合溝部分44bが上下方向で係合される。このよ
うな上部金物44の固定の前後において、左右の発電装
置38の列間に外側アジャスタ53が配設される。すな
わち、左右の発電装置38の列間に外側アジャスタ53
が差込まれ、図4に示すように、その外向きに設けられ
た被係止部53dが、内側アジャスタ52の内向きに設
けられた係止部52dに弾性的に係合される。 【0029】上述したように、上部金物44の固定や外
側アジャスタ53の配設を行ったのち、図6の(c)に
示すように上枠カバー42が、固定金物43や上部金物
44を介して胴縁50側に固定される。発電使用時にお
いては、保護シート2の一面に太陽電池セル1群を取付
け、太陽電池セル1群を、保護シート2を介して発泡ア
ルミニウム体10の表面10a側に取付けたことによっ
て、太陽電池セル1で発生した熱は、保護シート2を介
して発泡アルミニウム体10に伝達される。 【0030】ここで発泡アルミニウム体10は、多数の
気泡が存在する通気性多孔構造であることから、太陽電
池セル1で発生した熱は、複雑な通風構造を設けること
のない発泡アルミニウム体10によって、迅速にかつ充
分に吸収できるとともに、背面通気による外気温度の変
化(強弱)をあまり受けず、通風の変化が発電効率に及
ぼす影響を緩和できる。 【0031】また、太陽電池セル1群を発泡アルミニウ
ム体10側に取付けたことによって、外部騒音や雨の衝
突音などに対する遮音を可能にできるとともに、コンピ
ュータなどに対する電磁波シールド効果も充分に期待で
き、そして発泡アルミニウム体10自体の強度によっ
て、歪みに対する剛性を充分に期待できる。しかも、発
泡アルミニウム体10の裏面10b側に第2の発泡アル
ミニウム体15が積層状に取付けられたことで、前述し
た熱吸収効果、通風変化による発電効率に及ぼす影響緩
和効果、遮音効果、電磁波シールド効果、歪みに対する
剛性効果を、より一層向上できることになる。 【0032】さらに、両発泡アルミニウム体10,15
の相当接面10b,15b側に冷却手段25を設け、冷
却手段25群の接続された配管26内に冷却水(冷媒)
を流すことによって、発泡アルミニウム体10,15側
の冷却を促進して発電効率を向上し得るとともに、発泡
アルミニウム体10,15により吸収した太陽電池セル
1側の熱を冷却水により迅速に回収し得る。そして熱吸
収により生じた加熱水(温水)を、直接にまたは給湯漕
を経て、給湯や床暖房などに利用し得る。 【0033】そして、両発泡アルミニュウム体10,1
5の相当接面10b,15b側に、すなわち両発泡アル
ミニュウム体10,15の厚さW内に、配線手段20と
冷却手段25とを設けたことで、発電装置25自体の厚
さを薄くできて、コンパクト化、軽量化を図ることがで
きる。しかも配管26が補強材を兼ねることになって、
一体型パネルの剛性を増大するとともに、裏当て材であ
る第2の発泡アルミニウム体15の厚みをより薄くでき
る。 【0034】上記した実施の形態のように、冷却手段2
5として、配管26と雌カプラ27および雄カプラ28
などを採用したことにより、接続を間便に迅速に行うこ
とができるとともに、高所での組み立て作業や保守点検
作業などを容易に実施できる。上記した実施の形態のよ
うに、発泡アルミニウム体10の裏面10bと第2の発
泡アルミニウム体15の裏面15bとを、低融点金属1
8を接着材として一体化したことにより、バーナなどに
より加熱して低融点金属18を溶融することで、発泡ア
ルミニウム体10と第2の発泡アルミニウム体15の分
離を容易に行うことができる。したがって、たとえば水
垢などにより配管26が詰まったときなどにおける配管
26の取り換えや配管26の清掃に、容易に迅速に対処
できる。 【0035】上記した実施の形態では、発泡アルミニュ
ウム体10に形成された貫通部12内に端子ボックス2
1が設けられているが、これは発泡アルミニュウム体1
0に凹部を形成し、この凹部内に端子ボックス21が設
けられた形式であってもよい。上記した実施の形態で
は、発泡アルミニュウム体10側に配線手段20が配設
されているが、これは第2の発泡アルミニュウム体15
に凹部や溝を形成して、この第2の発泡アルミニュウム
体15側に配線手段20が配設された形式であってもよ
い。また凹部や溝が、両発泡アルミニュウム体10,1
5の相対向面間に亘って形成された構成であってもよ
い。 【0036】上記した実施の形態では、太陽電池セル1
群の表面側に強化ガラス5が積層されているが、この強
化ガラス5に変えて、透明樹脂板が積層された形式や、
樹脂層が被膜された形式などであってもよい。上記した
実施の形態では、発電装置38を積上げ形式によって配
設施工しているが、これは上下で平行に設けられた連結
手段51に対して、発電装置38を横方向に並べながら
配設施工してもよい。 【0037】上記した実施の形態で示すように、発電装
置38をビルディングの側壁40で所定の場所に配設、
施工することで、建材一体型として使用される太陽熱利
用の発電装置38としたときには、前述した遮音効果な
どをより好適に期待できる。しかし前記発電装置38
は、家屋の屋根材に配設、施工して建材一体型として使
用される形式、ビルディングの屋上に配設、施工して使
用される形式など、各種の固定物体に使用されるもので
ある。さらには、車両あるいは船舶などの可動物体に配
設、施工されて使用される太陽光利用の発電装置38と
しても実現できるものである。 【0038】上記した実施の形態では、発電装置38
を、連結手段51を使用したりして配設しているが、こ
れは側壁40など被配設部に対して、ネジ止めにより直
接に固定させるなど、その配設には種々な形式を採用で
きる。 【0039】 【発明の効果】上記した本発明の請求項1によると、発
電使用時において太陽電池セル群で発生した熱を発泡ア
ルミニウム体に伝達できる。そして発泡アルミニウム体
は、多数の気泡が存在する通気性多孔構造であることか
ら、太陽電池セルで発生した熱を、複雑な通風構造を設
けることなく、迅速にかつ充分に吸収できるとともに、
背面通気による外気温度の変化(強弱)をあまり受け
ず、通風の変化が発電効率に及ぼす影響を緩和できる。
さらに、発泡アルミニウム体によって、外部騒音や雨の
衝突音などに対する遮音を可能にできるとともに、電磁
波シールド効果も充分に期待でき、そして発泡アルミニ
ウム体自体の強度によって、歪みに対する剛性を充分に
期待できる。また、発泡アルミニウム体と第2の発泡ア
ルミニウム体との積層によって、前述した熱吸収効果、
通風変化による発電効率に及ぼす影響緩和効果、遮音効
果、電磁波シールド効果、歪みに対する剛性効果を、よ
り一層向上できる。 【0040】特に、両発泡アルミニウム体の相当接面側
に設けた冷却手段の配管内に冷媒を流すことによって、
発泡アルミニウム体側の冷却を促進して発電効率をより
向上できるとともに、発泡アルミニウム体によって吸収
した太陽電池セル側の熱を冷却水により迅速に回収でき
る。したがって、熱吸収により生じた冷媒(加熱水)
を、直接にまたは給湯漕を経て、給湯や床暖房などに利
用できる。そして、両発泡アルミニュウム体の相当接面
側に配線手段と冷却手段とを設けたことで、発電装置自
体の厚さを薄くできて、コンパクト化、軽量化を図るこ
とができ、しかも配管が補強材を兼ねることになって、
一体型パネルの剛性を増大できるとともに、裏当て材で
ある第2の発泡アルミニウム体の厚みをより薄くでき
る。
ングや家屋において、その壁材や屋根材に配設、施工す
ることで、建材一体型として使用される太陽光利用の発
電装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、この種の発電装置としては、実開
昭59−111053号に見られる太陽電池パネルの構
造が提供されている。すなわち、この従来構成は、受光
面を透光性材料で覆い、シート状熱可塑性樹脂間に複数
個の太陽電池素子を配設し、外側にフレームを介してセ
ットして太陽電池パネルを構成し、この太陽電池パネル
の裏面側にアルミ製のハニカム構造体を設け、そしてハ
ニカム構造体を、アルミ板、アルミハニカムコア、パン
チングされたアルミ板により構成している。 【0003】この従来構成によると、ハニカム構造体に
よって放熱面の表面積を増加させて放熱量を大幅にアッ
プさせ、太陽電池素子の温度上昇による出力低下を改善
するとされている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
構成によると、太陽電池素子で発生した熱の放熱のため
には、複雑な通風構造(ハニカム構造体)が必要にな
る。またハニカム構造体は、外部騒音や雨の衝突音など
に対する遮音効果も充分ではなかった。さらに、通風方
式による放熱のみでは、太陽電池素子で発生した熱を充
分に吸収できなかった。 【0005】そこで本発明の請求項1記載の発明は、簡
単な構成でありながら、太陽電池セルで発生した熱を充
分に吸収し得、しかも遮音効果を充分に期待し得、さら
に太陽電池セルで発生した熱により加熱水を得られる発
電装置を提供することを目的としたものである。 【0006】 【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項1記載の発電装置は、太陽電池
セル群が発泡アルミニウム体の表面側に取付けられると
ともに、発泡アルミニウム体の裏面側に第2の発泡アル
ミニウム体が積層状に取付けられ、両発泡アルミニウム
体の相当接面側に、太陽電池セル側に接続される配線手
段と、冷却手段とが設けられ、冷却手段は、両発泡アル
ミニウム体の相当接面側に形成された凹溝内に冷媒用の
配管が配設されて構成されていることを特徴としたもの
である。 【0007】したがって請求項1の発明によると、発電
使用時において太陽電池セル群で発生した熱を、発泡ア
ルミニウム体と第2の発泡アルミニウム体との積層体に
伝達する。両発泡アルミニウム体は、多数の気泡が存在
する通気性多孔構造であることから、太陽電池セルで発
生した熱を、複雑な通風構造を設けることなく、迅速に
かつ充分に吸収するとともに、背面通気による外気温度
の変化(強弱)をあまり受けない。さらに、両発泡アル
ミニウム体によって、外部騒音や雨の衝突音などを遮音
するとともに、電磁波シールド効果も充分に行え、そし
て発泡アルミニウム体自体の強度によって全体の剛性化
を図れる。 【0008】また、発泡アルミニウム体と第2の発泡ア
ルミニウム体との積層によって、前述した熱吸収効果、
通風変化による発電効率に及ぼす影響緩和効果、遮音効
果、電磁波シールド効果、歪みに対する剛性効果を、よ
り一層向上し得る。さらに、冷却手段の配管内に冷媒を
流すことによって、発泡アルミニウム体側の冷却を促進
して発電効率を向上し得るとともに、発泡アルミニウム
体により吸収した太陽電池セル側の熱を冷却水により迅
速に回収し得る。そして熱吸収により生じた加熱冷媒
(加熱水など)を、直接にまたは給湯漕を経て、給湯や
床暖房などに利用し得る。 【0009】また、両発泡アルミニュウム体の相当接面
側に配線手段と冷却手段とを設けたことで、発電装置自
体の厚さを薄くして、コンパクト化、軽量化を図れる。
しかも配管が補強材を兼ねることになって、一体型パネ
ルの剛性を増大するとともに、裏当て材である第2の発
泡アルミニウム体の厚みをより薄くし得る。 【0010】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
ビルディングの側壁に施工、配設した状態として、図に
基づいて説明する。図1〜図3において、矩形シート状
の太陽電池セル1は、保護シート2の一面にマトリスク
状に配置されて取付けられている。その際に、保護シー
ト2の所定の箇所には、太陽電池セル1が取付けられて
いない箇所(詳細は後述する。)があり、この箇所は、
太陽電池セル1の二枚(単数枚または複数枚)分に相当
する。なお、保護シート2は、たとえばポリフッ化ビニ
ルなどからなる。 【0011】前記太陽電池セル1群の取付けは、透明接
着剤(エチレン−酢酸ビニルポリマー)3を使用しての
貼り付けなどにより行われ、その際に太陽電池セル1群
と保護シート2との間の適所には、太陽電池セル1群に
直列につながれた薄板状の第1リード線4が介在されて
いる。そして太陽電池セル1群の表面側には、一枚の透
明の強化ガラス5が積層され、この強化ガラス5は前記
透明接着剤3を利用して固定され、その際に太陽電池セ
ル1群と強化ガラス5との間の適所には、前記第1リー
ド線4の一部が介在されている。以上の1〜5などによ
って、薄肉矩形板状の発電パネル体6が形成される。 【0012】前記発電パネル体6は、発泡アルミニウム
体10の表面10a側に取付けられている。この発泡ア
ルミニウム体10は、所期の発泡成形を行うことで、多
数の気泡が存在する通気性多孔体に形成されている。そ
して、このような発泡アルミニウム体10に対して、プ
レス成形(エンボス加工)やローラによる加圧成形、す
なわち圧縮状の成形を行っている。これにより発泡アル
ミニウム体10は、密度が高くなり、さらに、その表面
10a側や裏面(相当接面)10b側が滑らかとされて
いる。 【0013】そして発泡アルミニウム体10は、プレス
成形などによって、その表面10a側に凹所11が形成
されるとともに、凹所11内の一箇所に貫通部12が形
成されている。さらに裏面10b側には、その一端が凹
所11に連なる状態の断面半円状の迂回状凹溝13と、
その両端が上下端面に開放される断面半円状の蛇行状凹
溝14とが形成されている。 【0014】これら迂回状凹溝13と蛇行状凹溝14と
は、前述した圧縮状の成形時に同時に成形され、その際
に迂回状凹溝13は蛇行状凹溝14に対して交差されな
いように形成されている。なお蛇行状凹溝14の上下開
放部分には、カプラ用凹部14A,14Bが同時に形成
されている。また凹所11は、前記発電パネル体6が嵌
め込まれる大きさかつ深さに形成されており、この嵌め
込みによって、太陽電池セル1群は、保護シート2を介
して発泡アルミニウム体10の表面10a側に取付けら
れることになる。その際に、太陽電池セル1が取付けら
れていない箇所に凹所11が対向されるように、相対関
係が設定されている。なお発泡アルミニウム体10は、
密度が高くなっていることから吸音率を高め得、さら
に、その表面10a側が滑らかとされていることから太
陽電池セル1群との接触面積が広くなって熱伝導を向上
し得る。 【0015】前記貫通部12と迂回状凹溝13とを利用
して、太陽電池セル1側に接続される配線手段20が設
けられている。すなわち、貫通部12内には、前記第1
リード線4が接続される端子ボックス21が設けられ、
そして、この端子ボックス21からの第2リード線22
が前記迂回状凹溝13内に配線されている。これら2
1、22により配線手段20の一例が構成される。 【0016】前記発泡アルミニウム体10の裏面10b
側に第2の発泡アルミニュウム体15が積層状に取付け
られている。そして第2の発泡アルミニウム体15の裏
面(相当接面)15b側には、その両端が上下端面に開
放される断面半円状の蛇行状凹溝16が、前記蛇行状凹
溝14に合致自在として形成されている。ここで蛇行状
凹溝16は、プレス成形などによって形成されている。
なお、蛇行状凹溝16の上下開放部分には、前記カプラ
用凹部14A,14Bに合致自在なカプラ用凹部16
A,16Bが同時に形成されている。 【0017】前述のように合致された両蛇行状凹溝1
4,16を利用して冷却手段25が設けられる。すなわ
ち冷却手段25は、冷媒(冷却水など)用の配管26
と、この配管26の両端に振分けて設けられた雌カプラ
27および雄カプラ28などにより、その一例が構成さ
れる。そして配管26は蛇行状に成形されて、合致され
た両蛇行状凹溝14,16に亘って嵌合されるように構
成されている。また、雌カプラ27は合致された両カプ
ラ用凹部14A,16Aに亘って嵌合されるとともに、
雄カプラ28は合致された両カプラ用凹部14B,16
Bに亘って嵌合されるように構成されている。なお配管
26は、アルミニウム、銅合金、ステンレスなどの金属
製や、樹脂製からなる。 【0018】前記配線手段20や冷却手段25を組込ん
だ状態で、両発泡アルミニュウム体10,15は一体化
されている。すなわち、発泡アルミニウム体10の裏面
10bと第2の発泡アルミニウム体15の裏面15bと
は、低融点金属18が介在された状態で加熱させること
で、この低融点金属18を接着材として一体化されてい
る。このように両発泡アルミニュウム体10,15が一
体化されることで、両発泡アルミニュウム体10,15
の相当接面側に、すなわち厚さW内に、配線手段20と
冷却手段25とが設けられる。 【0019】上述したように積層状態にある発電パネル
体6、発泡アルミニウム体10、第2の発泡アルミニュ
ウム体15は、額縁状の外枠体30に四側縁が嵌め込ま
れ、以て積層状態を含めて全体の形状が堅持される。前
記外枠体30は、左右の側枠部31と上枠部32と下枠
部33とからなる。ここで左右の側枠部31は横断面で
C型状の枠材からなり、その開放部を内向きとして配置
されている。また上枠部32は、大まかには縦断面でC
型状の枠材からなり、その開放部を下向きとして配置さ
れている。そして上枠部32における天板部分32aの
中央箇所には上方への係合条部分32bが一体に形成さ
れ、さらに一方のコーナ部分には上方への取付け用板部
32cが連結により設けられている。 【0020】また下枠部33は、大まかには縦断面でC
型状の枠材からなり、その開放部を上向きとして配置さ
れている。そして下枠部33における底板部分33aの
中央箇所には上方への係合溝部分33bが一体に形成さ
れ、この係合溝部分33bと係合条部分32bは上下方
向で相互に係合自在に構成されている。なお外枠体30
における上枠部32や下枠部33には、前記第2リード
線22を通すための孔(または切り欠き)35や、前記
雌カプラ27や雄カプラ28を臨ませるための孔(また
は切り欠き)36が形成されている。以上の構成によっ
て発電装置38の一例が構成される。 【0021】以下に、上記した実施の形態における発電
装置38の使用例を説明する。図3〜図6に示されるよ
うに、ビルディングの側壁40で所定の場所の外面側に
は、四角筒体状の胴縁50が縦方向で配設されている。
そして、胴縁50を利用して発電装置38の連結手段5
1が設けられ、この連結手段51は、内側アジャスタ5
2や外側アジャスタ53により一例が構成される。 【0022】すなわち、内側アジャスタ52は型材状で
あって、胴縁50の外面に当て付けて固定される内面受
け板部52aと、この内面受け板部52aの中間部分か
ら前方へ連設される一対の端面受け板部52bと、端面
受け板部52bの中間位置間に連設される補強板部52
cと、端面受け板部52bの遊端に内向きに設けられた
係止部52dなどにより形成されている。 【0023】また外側アジャスタ53は、前記内側アジ
ャスタ52に対して外側から係合自在に構成されてい
る。すなわち、外側アジャスタ53は型材状であって、
外面受け板部53aと、この外面受け板部53aの中間
部分から後方へ連設される一対の差込み板部53bと、
差込み板部53bの中間位置間に連設される補強板部5
3cと、差込み板部53bの遊端に外向きに設けられた
被係止部53dなどにより形成されている。 【0024】前記側壁40にはサッシ水切り41が設け
られ、このサッシ水切り41の下方には上枠カバー42
が配設され、この上枠カバー42は固定金物43を介し
て前記胴縁50側に固定されている。そして上枠カバー
42の下部と胴縁50との間には上部金物44が固定さ
れ、この上部金物44には、前記上枠部32における係
合条部分32bが下方から係合自在な係合溝部分44b
が一体に形成されている。前記胴縁50の下部に固定さ
れる下部金物45が設けられ、この下部金物45には、
前記下枠部33における係合溝部分33bに下方から係
合自在な係合条部分45bが一体に形成されている。 【0025】ここで、上部金物44が胴縁50に固定さ
れる際に、前記上枠部32における取付け用板部32c
が同時に連結されるように構成されている。なお、上枠
カバー42や上部金物44によって配管・配線スペース
46が形成される。発電装置38群を施工するに際し
て、まず図6の(a)に示すように、側壁40の所定箇
所に胴縁50が配設される。そして胴縁50の外面に、
連結手段51の内側アジャスタ52が、内面受け板部5
2aを介して固定される。さらに胴縁50の外面間で下
部に、下部金物45が固定される。 【0026】次いでパネル状の発電装置38が配設され
る。すなわち図6の(b)に示すように、発電装置38
は、その下枠部33の底板部分33aが下部金物45上
に載置され、その際に係合条部分45bに係合溝部分3
3bが上下方向で係合される。さらに発電装置38は、
その側枠部31が内側アジャスタ52の内面受け板部5
2aや端面受け板部52bに当接される。このような状
態で、上枠部32の取付け用板部32cが胴縁50に連
結される。 【0027】このようにして側壁40に発電装置38が
固定され、そして、この発電装置38上に次の発電装置
38が積上げ状に配設される。その際に図3に示すよう
に、下段の発電装置38における上枠部32の係合条部
分32bに対して、上段の発電装置38における下枠部
33の係合溝部分33bが上下方向で係合される。この
ような積上げ施工中において、上下の冷却手段25の間
は、下段の冷却手段25における雌カプラ27に対して
上段の冷却手段25における雄カプラ28が自動的に接
続される。また、第2リード線22の配線や結線などが
適宜に行われる。 【0028】このようにして所定段数の積上げ施工を行
ったのち、胴縁50の外面間で上部に上部金物44が固
定される。すなわち図6の(c)に示すように、上部金
物44は、最上段の発電装置38における上枠部32の
天板部分32a上に載置され、その際に係合条部分32
bに係合溝部分44bが上下方向で係合される。このよ
うな上部金物44の固定の前後において、左右の発電装
置38の列間に外側アジャスタ53が配設される。すな
わち、左右の発電装置38の列間に外側アジャスタ53
が差込まれ、図4に示すように、その外向きに設けられ
た被係止部53dが、内側アジャスタ52の内向きに設
けられた係止部52dに弾性的に係合される。 【0029】上述したように、上部金物44の固定や外
側アジャスタ53の配設を行ったのち、図6の(c)に
示すように上枠カバー42が、固定金物43や上部金物
44を介して胴縁50側に固定される。発電使用時にお
いては、保護シート2の一面に太陽電池セル1群を取付
け、太陽電池セル1群を、保護シート2を介して発泡ア
ルミニウム体10の表面10a側に取付けたことによっ
て、太陽電池セル1で発生した熱は、保護シート2を介
して発泡アルミニウム体10に伝達される。 【0030】ここで発泡アルミニウム体10は、多数の
気泡が存在する通気性多孔構造であることから、太陽電
池セル1で発生した熱は、複雑な通風構造を設けること
のない発泡アルミニウム体10によって、迅速にかつ充
分に吸収できるとともに、背面通気による外気温度の変
化(強弱)をあまり受けず、通風の変化が発電効率に及
ぼす影響を緩和できる。 【0031】また、太陽電池セル1群を発泡アルミニウ
ム体10側に取付けたことによって、外部騒音や雨の衝
突音などに対する遮音を可能にできるとともに、コンピ
ュータなどに対する電磁波シールド効果も充分に期待で
き、そして発泡アルミニウム体10自体の強度によっ
て、歪みに対する剛性を充分に期待できる。しかも、発
泡アルミニウム体10の裏面10b側に第2の発泡アル
ミニウム体15が積層状に取付けられたことで、前述し
た熱吸収効果、通風変化による発電効率に及ぼす影響緩
和効果、遮音効果、電磁波シールド効果、歪みに対する
剛性効果を、より一層向上できることになる。 【0032】さらに、両発泡アルミニウム体10,15
の相当接面10b,15b側に冷却手段25を設け、冷
却手段25群の接続された配管26内に冷却水(冷媒)
を流すことによって、発泡アルミニウム体10,15側
の冷却を促進して発電効率を向上し得るとともに、発泡
アルミニウム体10,15により吸収した太陽電池セル
1側の熱を冷却水により迅速に回収し得る。そして熱吸
収により生じた加熱水(温水)を、直接にまたは給湯漕
を経て、給湯や床暖房などに利用し得る。 【0033】そして、両発泡アルミニュウム体10,1
5の相当接面10b,15b側に、すなわち両発泡アル
ミニュウム体10,15の厚さW内に、配線手段20と
冷却手段25とを設けたことで、発電装置25自体の厚
さを薄くできて、コンパクト化、軽量化を図ることがで
きる。しかも配管26が補強材を兼ねることになって、
一体型パネルの剛性を増大するとともに、裏当て材であ
る第2の発泡アルミニウム体15の厚みをより薄くでき
る。 【0034】上記した実施の形態のように、冷却手段2
5として、配管26と雌カプラ27および雄カプラ28
などを採用したことにより、接続を間便に迅速に行うこ
とができるとともに、高所での組み立て作業や保守点検
作業などを容易に実施できる。上記した実施の形態のよ
うに、発泡アルミニウム体10の裏面10bと第2の発
泡アルミニウム体15の裏面15bとを、低融点金属1
8を接着材として一体化したことにより、バーナなどに
より加熱して低融点金属18を溶融することで、発泡ア
ルミニウム体10と第2の発泡アルミニウム体15の分
離を容易に行うことができる。したがって、たとえば水
垢などにより配管26が詰まったときなどにおける配管
26の取り換えや配管26の清掃に、容易に迅速に対処
できる。 【0035】上記した実施の形態では、発泡アルミニュ
ウム体10に形成された貫通部12内に端子ボックス2
1が設けられているが、これは発泡アルミニュウム体1
0に凹部を形成し、この凹部内に端子ボックス21が設
けられた形式であってもよい。上記した実施の形態で
は、発泡アルミニュウム体10側に配線手段20が配設
されているが、これは第2の発泡アルミニュウム体15
に凹部や溝を形成して、この第2の発泡アルミニュウム
体15側に配線手段20が配設された形式であってもよ
い。また凹部や溝が、両発泡アルミニュウム体10,1
5の相対向面間に亘って形成された構成であってもよ
い。 【0036】上記した実施の形態では、太陽電池セル1
群の表面側に強化ガラス5が積層されているが、この強
化ガラス5に変えて、透明樹脂板が積層された形式や、
樹脂層が被膜された形式などであってもよい。上記した
実施の形態では、発電装置38を積上げ形式によって配
設施工しているが、これは上下で平行に設けられた連結
手段51に対して、発電装置38を横方向に並べながら
配設施工してもよい。 【0037】上記した実施の形態で示すように、発電装
置38をビルディングの側壁40で所定の場所に配設、
施工することで、建材一体型として使用される太陽熱利
用の発電装置38としたときには、前述した遮音効果な
どをより好適に期待できる。しかし前記発電装置38
は、家屋の屋根材に配設、施工して建材一体型として使
用される形式、ビルディングの屋上に配設、施工して使
用される形式など、各種の固定物体に使用されるもので
ある。さらには、車両あるいは船舶などの可動物体に配
設、施工されて使用される太陽光利用の発電装置38と
しても実現できるものである。 【0038】上記した実施の形態では、発電装置38
を、連結手段51を使用したりして配設しているが、こ
れは側壁40など被配設部に対して、ネジ止めにより直
接に固定させるなど、その配設には種々な形式を採用で
きる。 【0039】 【発明の効果】上記した本発明の請求項1によると、発
電使用時において太陽電池セル群で発生した熱を発泡ア
ルミニウム体に伝達できる。そして発泡アルミニウム体
は、多数の気泡が存在する通気性多孔構造であることか
ら、太陽電池セルで発生した熱を、複雑な通風構造を設
けることなく、迅速にかつ充分に吸収できるとともに、
背面通気による外気温度の変化(強弱)をあまり受け
ず、通風の変化が発電効率に及ぼす影響を緩和できる。
さらに、発泡アルミニウム体によって、外部騒音や雨の
衝突音などに対する遮音を可能にできるとともに、電磁
波シールド効果も充分に期待でき、そして発泡アルミニ
ウム体自体の強度によって、歪みに対する剛性を充分に
期待できる。また、発泡アルミニウム体と第2の発泡ア
ルミニウム体との積層によって、前述した熱吸収効果、
通風変化による発電効率に及ぼす影響緩和効果、遮音効
果、電磁波シールド効果、歪みに対する剛性効果を、よ
り一層向上できる。 【0040】特に、両発泡アルミニウム体の相当接面側
に設けた冷却手段の配管内に冷媒を流すことによって、
発泡アルミニウム体側の冷却を促進して発電効率をより
向上できるとともに、発泡アルミニウム体によって吸収
した太陽電池セル側の熱を冷却水により迅速に回収でき
る。したがって、熱吸収により生じた冷媒(加熱水)
を、直接にまたは給湯漕を経て、給湯や床暖房などに利
用できる。そして、両発泡アルミニュウム体の相当接面
側に配線手段と冷却手段とを設けたことで、発電装置自
体の厚さを薄くできて、コンパクト化、軽量化を図るこ
とができ、しかも配管が補強材を兼ねることになって、
一体型パネルの剛性を増大できるとともに、裏当て材で
ある第2の発泡アルミニウム体の厚みをより薄くでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示し、発電装置の組立て
前の一部切り欠き斜視図である。 【図2】同発電装置の一部切り欠き正面図である。 【図3】同発電装置の縦断側面図である。 【図4】同発電装置の要部の横断平面図である。 【図5】同発電装置の使用形態での概略正面図である。 【図6】同発電装置の使用形態の組み立て状態を示す概
略側面図である。 【符号の説明】 1 太陽電池セル 6 発電パネル体 10 発泡アルミニウム体 10a 表面 10b 裏面(相当接面) 11 凹所 12 貫通部 13 迂回状凹溝 14 蛇行状凹溝 14A カプラ用凹部 14B カプラ用凹部 15 第2の発泡アルミニウム体 15b 裏面(相当接面) 16 蛇行状凹溝 16A カプラ用凹部 16B カプラ用凹部 18 低融点金属 20 配線手段 21 端子ボックス 22 第2リード線 25 冷却手段 26 配管 27 雌カプラ 28 雄カプラ 30 外枠体 32b 係合条部分 33b 係合溝部分 38 発電装置 40 ビルディングの側壁 43 固定金物 44 上部金物 44b 係合溝部分 45 下部金物 45b 係合条部分 50 胴縁 51 連結手段 52 内側アジャスタ 53 外側アジャスタ W 厚さ
前の一部切り欠き斜視図である。 【図2】同発電装置の一部切り欠き正面図である。 【図3】同発電装置の縦断側面図である。 【図4】同発電装置の要部の横断平面図である。 【図5】同発電装置の使用形態での概略正面図である。 【図6】同発電装置の使用形態の組み立て状態を示す概
略側面図である。 【符号の説明】 1 太陽電池セル 6 発電パネル体 10 発泡アルミニウム体 10a 表面 10b 裏面(相当接面) 11 凹所 12 貫通部 13 迂回状凹溝 14 蛇行状凹溝 14A カプラ用凹部 14B カプラ用凹部 15 第2の発泡アルミニウム体 15b 裏面(相当接面) 16 蛇行状凹溝 16A カプラ用凹部 16B カプラ用凹部 18 低融点金属 20 配線手段 21 端子ボックス 22 第2リード線 25 冷却手段 26 配管 27 雌カプラ 28 雄カプラ 30 外枠体 32b 係合条部分 33b 係合溝部分 38 発電装置 40 ビルディングの側壁 43 固定金物 44 上部金物 44b 係合溝部分 45 下部金物 45b 係合条部分 50 胴縁 51 連結手段 52 内側アジャスタ 53 外側アジャスタ W 厚さ
─────────────────────────────────────────────────────
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(72)発明者 野久保 克彦
大阪府大阪市中央区北浜3丁目2番24号
北沢産業株式会社内
(72)発明者 中野 朋子
大阪府大阪市北区天満3丁目1番3号
ユニハイム天満ビル72号 株式会社アー
トコーム内
(72)発明者 鞆田 芳信
大阪府大阪市北区天満3丁目1番3号
ユニハイム天満ビル72号 株式会社アー
トコーム内
(56)参考文献 特開 平11−87757(JP,A)
特開 平10−140748(JP,A)
特開 昭62−45080(JP,A)
特開 平11−330525(JP,A)
特開 平11−289104(JP,A)
特開 平11−256787(JP,A)
特開2000−200920(JP,A)
実開 昭63−49932(JP,U)
実開 昭59−151458(JP,U)
実開 昭59−111053(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01L 31/042 - 31/078
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 太陽電池セル群が発泡アルミニウム体の
表面側に取付けられるとともに、発泡アルミニウム体の
裏面側に第2の発泡アルミニウム体が積層状に取付けら
れ、両発泡アルミニウム体の相当接面側に、太陽電池セ
ル側に接続される配線手段と、冷却手段とが設けられ、
冷却手段は、両発泡アルミニウム体の相当接面側に形成
された凹溝内に冷媒用の配管が配設されて構成されてい
ることを特徴とする発電装置。
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JP23903999A Expired - Fee Related JP3366293B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 発電装置 |
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- 1999-08-26 JP JP23903999A patent/JP3366293B2/ja not_active Expired - Fee Related
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