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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023153673
(43)【公開日】2023-10-18
(54)【発明の名称】太陽光発電システム
(51)【国際特許分類】
   E04D 13/18 20180101AFI20231011BHJP
   E04F 13/08 20060101ALI20231011BHJP
   H02S 20/22 20140101ALI20231011BHJP
   H02S 20/26 20140101ALI20231011BHJP
【FI】
E04D13/18 ETD
E04F13/08 Z
H02S20/22
H02S20/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022063073
(22)【出願日】2022-04-05
(71)【出願人】
【識別番号】000192626
【氏名又は名称】神鋼鋼線工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100137143
【弁理士】
【氏名又は名称】玉串 幸久
(72)【発明者】
【氏名】石川 敬士
(72)【発明者】
【氏名】田川 英樹
(72)【発明者】
【氏名】松田 仁
(72)【発明者】
【氏名】永峰 馨
【テーマコード(参考)】
2E108
2E110
【Fターム(参考)】
2E108KK01
2E108LL01
2E108MM05
2E108NN07
2E110AA04
2E110AB02
2E110AB04
2E110AB22
(57)【要約】
【課題】屋根又は外壁が凹凸面を有しているなど屋根又は外壁の表面形状に拘わらず、フレキシブル太陽電池モジュールが所定の発電量を得ることができる太陽光発電システムを提供する。
【解決手段】太陽光発電システム100は、構造物の屋根20に取り付けて使用するものであり、可撓性を有するフレキシブル太陽電池モジュール30と、フレキシブル太陽電池モジュール30が所定の形状に維持されるようにフレキシブル太陽電池モジュール30を支持する支持面41を有する支持部40と、支持部40を屋根20に固定する固定手段60とを備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造物の屋根又は外壁に取り付けて使用する太陽光発電システムであって、
可撓性を有するフレキシブル太陽電池モジュールと、
前記フレキシブル太陽電池モジュールが所定の形状に維持されるように前記フレキシブル太陽電池モジュールを支持する支持面を有する支持部と、
前記支持部を前記屋根又は外壁に固定する固定手段と、を備える太陽光発電システム。
【請求項2】
前記屋根又は外壁には、一方向に延びる溝が前記一方向に直交する幅方向に複数並設されることにより凹凸面が形成され、
前記支持部は、前記複数の溝のうちの少なくとも1つの溝に配置され、前記支持面が形成された間詰部を有し、
前記間詰部は、前記一方向における前記フレキシブル太陽電池モジュールの両端部に対応する位置で前記溝を閉塞する、請求項1に記載の太陽光発電システム。
【請求項3】
前記フレキシブル太陽電池モジュールは、前記複数の溝を覆うように配置され、
前記間詰部は、前記フレキシブル太陽電池モジュールが覆う複数の溝のそれぞれに配置される、請求項2に記載の太陽光発電システム。
【請求項4】
前記屋根又は外壁は、前記複数の溝のうち隣接する溝同士を接続する複数の頂面を有し、
前記間詰部は、前記間詰部が配置された前記溝の両側の前記頂面と面一の状態となるように形成された上面を有し、
前記間詰部の前記上面には、前記支持面が形成される、請求項2または請求項3に記載の太陽光発電システム。
【請求項5】
前記屋根又は外壁は、前記複数の溝のうち隣接する溝同士を接続する複数の頂面を有し、
前記支持部は、前記溝の両側の前記頂面上に位置し前記複数の間詰部を連結する連結部を有し、
前記支持面は、前記複数の間詰部と前記連結部とに亘って形成されている、請求項3に記載の太陽光発電システム。
【請求項6】
前記間詰部は、前記一方向における前記フレキシブル太陽電池モジュールの一端部に対応する位置で前記溝を閉塞する第1間詰部材と、前記第1間詰部材から離間して配置されており、前記一方向における前記フレキシブル太陽電池モジュールの他端部に対応する位置で前記溝を閉塞する第2間詰部材と、を含み、
前記支持部は、前記第1間詰部材と前記第2間詰部材とに接続されたスペーサー部材を有し、
前記第1間詰部材には、前記支持面のうち第1部位が形成されており、
前記第2間詰部材には、前記支持面のうち第2部位が形成されており、
前記スペーサー部材は、前記支持面のうち第3部位が形成されており、
前記フレキシブル太陽電池モジュールの外周部は、前記第1部位、前記第2部位および前記第3部位によって支持される、請求項5に記載の太陽光発電システム。
【請求項7】
前記支持部は、前記屋根又は外壁において、前記一方向の一方に向かうにしたがって下方に傾斜する部位に配置され、
前記間詰部には、雨水を通過させる排水流路が設けられている、請求項2、請求項3、請求項5及び請求項6のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。
【請求項8】
前記排水流路に雨水を通過させつつ前記排水流路への風の流入を抑制する風量抑制部が設けられている、請求項7に記載の太陽光発電システム。
【請求項9】
前記支持部は、前記屋根又は外壁において、前記一方向の一方に向かうにしたがって下方に傾斜する部位に配置され、
前記間詰部には、雨水を通過させる排水流路が設けられている、請求項4に記載の太陽光発電システム。
【請求項10】
前記排水流路に雨水を通過させつつ前記排水流路への風の流入を抑制する風量抑制部が設けられている、請求項9に記載の太陽光発電システム。
【請求項11】
前記支持部は、前記支持面となる一面を有する板状の鋼材により形成されている、請求項1に記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、図13に示すように、可撓性を有するフィルム状の基板に光電変換層が成膜された太陽電池セル511と、太陽電池セル511を封止するための封止材512及び樹脂フィルム513と、を備えたフレキシブル太陽電池モジュール500が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013-4835号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のフレキシブル太陽電池モジュール500は建造物の屋根又は外壁に取り付けられて使用される。しかしながら、このフレキシブル太陽電池モジュール500が、凹凸面のある被設置部に取り付けられる場合には、フレキシブル太陽電池モジュール500が曲がってしまい、所定の発電量を得られないという課題がある。
【0005】
そこで本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、屋根又は外壁が凹凸面を有しているなど屋根又は外壁の表面形状に拘わらず、フレキシブル太陽電池モジュールが所定の発電量を得ることができる太陽光発電システム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】
前記の目的を達成するため、本発明は、構造物の屋根又は外壁に取り付けて使用する太陽光発電システムであって、可撓性を有するフレキシブル太陽電池モジュールと、前記フレキシブル太陽電池モジュールが所定の形状に維持されるように前記フレキシブル太陽電池モジュールを支持する支持面を有する支持部と、前記支持部を前記屋根又は外壁に固定する固定手段と、を備えている。
【0007】
このように構成された太陽光発電システムは、可撓性を有するフレキシブル太陽電池モジュールが所定の形状に維持されるようにフレキシブル太陽電池モジュールを支持する支持面を有する支持部と、支持部を屋根又は外壁に固定する固定手段と、を備えているので、屋根又は外壁が凹凸面を有している場合など、屋根又は外壁の表面形状に拘わらず、支持面によりフレキシブル太陽電池モジュールを所定の形状に維持できる。このため、フレキシブル太陽電池モジュールは所定の発電量を得ることができる。
【0008】
前記太陽光発電システムにおいて、前記屋根又は外壁には、一方向に延びる溝が前記一方向に直交する幅方向に複数並設されることにより凹凸面が形成されていてもよく、前記支持部は、前記複数の溝のうちの少なくとも1つの溝に配置され、前記支持面が形成された間詰部を有していてもよい。前記間詰部は、前記一方向における前記フレキシブル太陽電池モジュールの両端部に対応する位置で前記溝を閉塞してもよい。
【0009】
この態様では、屋根又は外壁には凹凸面が形成され、支持面が形成された間詰部が凹凸面の溝におけるフレキシブル太陽電池モジュールの両端部に対応する位置に配置されているので、間詰部により溝を閉塞しつつ、支持面によりフレキシブル太陽電池モジュールを支持することができる。また、間詰部により、所定の形状のフレキシブル太陽電池モジュールと凹凸面との間に風が吹き込んでフレキシブル太陽電池モジュールが背面から煽られることを抑制できる。したがって、風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュールが変形または飛散することを抑制することができる。
【0010】
前記太陽光発電システムにおいて、前記フレキシブル太陽電池モジュールは、前記複数の溝を覆うように配置されていてもよく、前記間詰部は、前記フレキシブル太陽電池モジュールが覆う複数の溝のそれぞれに配置されていてもよい。
【0011】
この様態では、間詰部が、フレキシブル太陽電池モジュールにより覆われた複数の溝のそれぞれに配置されるので、これら複数の溝への風の吹き込みが抑制される。これにより、風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュールの背面側からの煽りがより確実に抑制され、風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュールの変形や飛散を効果的に抑制することができる。
【0012】
前記太陽光発電システムにおいて、前記屋根又は外壁は、前記複数の溝のうち隣接する溝同士を接続する複数の頂面を有していてもよい。前記間詰部は、前記間詰部が配置された前記溝の両側の前記頂面と面一の状態となるように形成された上面を有していてもよく、前記間詰部の前記上面には、前記支持面が形成されていてもよい。
【0013】
この態様では、間詰部が、屋根又は壁における間詰部の両側の頂面と面一の状態になるように形成された上面を有しており、この上面に支持面が形成されているため、溝内に配置された間詰部に形成された支持面と、この支持面と面一の状態である頂面とによりフレキシブル太陽電池モジュールを支持することができる。
【0014】
前記太陽光発電システムにおいて、前記屋根又は外壁は、前記複数の溝のうち隣接する溝同士を接続する複数の頂面を有していてもよい。前記支持部は、前記溝の両側の前記頂面上に位置し前記複数の間詰部を連結する連結部を有していてもよく、前記支持面は、前記複数の間詰部と前記連結部とに亘って形成されていてもよい。
【0015】
この態様では、フレキシブル太陽電池モジュールが間詰部によって支持されるとともに、複数の溝間の頂面上に位置する連結部によっても支持されるので、複数の溝同士が離されている場合でもフレキシブル太陽電池モジュールを安定して支持することができる。
【0016】
前記太陽光発電システムにおいて、前記間詰部は、前記一方向における前記フレキシブル太陽電池モジュールの一端部に対応する位置で前記溝を閉塞する第1間詰部材と、前記第1間詰部材から離間して配置されていてもよく、前記一方向における前記フレキシブル太陽電池モジュールの他端部に対応する位置で前記溝を閉塞する第2間詰部材と、を含んでいてもよく、前記支持部は、前記第1間詰部材と前記第2間詰部材とに接続されたスペーサー部材を有していてもよく、前記第1間詰部材には、前記支持面のうち第1部位が形成されていてもよく、前記第2間詰部材には、前記支持面のうち第2部位が形成されていてもよく、前記スペーサー部材は、前記支持面のうち第3部位が形成されていてもよく、前記フレキシブル太陽電池モジュールの外周部は、前記第1部位、前記第2部位および前記第3部位によって支持されていてもよい。
【0017】
この態様では、間詰部が第1間詰部材と第2間詰部材とに分かれて構成されているため、間詰部が一方向におけるフレキシブル太陽電池モジュールの一端部から他端部に亘る大きさの一体のものとして形成されている場合と比べて、間詰部の体積と重量を小さくすることができる。このため、間詰部の材料コストを節約できるとともに、太陽光発電システムの取付作業の作業性を向上させることができる。
【0018】
また、フレキシブル太陽電池モジュールの外周部を第1間詰部材と第2間詰部材とスペーサー部材によって支持することにより、フレキシブル太陽電池モジュールに覆われた複数の溝内を閉空間にできるため、フレキシブル太陽電池モジュールの裏面に風が吹き込むことを確実に抑制できる。
【0019】
前記太陽光発電システムにおいて、前記支持部は、前記屋根又は外壁において、前記一方向の一方に向かうにしたがって下方に傾斜する部位に配置されていてもよく、前記間詰部には、雨水を通過させる排水流路が設けられていてもよい。
【0020】
この態様では、支持部は一方向の一方に向かうにしたがって下方に傾斜する屋根又は外壁に配置され、間詰部において一方向における一方の端部から他方の端部に雨水を通過させる排水流路が設けられているので、溝の雨水が間詰部によって堰き止められてフレキシブル太陽電池モジュールが浸水することを抑制できる。
【0021】
前記太陽光発電システムにおいて、前記排水流路に雨水を通過させつつ前記排水流路への風の流入を抑制する風量抑制部が設けられていてもよい。
【0022】
この態様では、排水流路に雨水を通過させつつ排水流路への風の流入を抑制する風量抑制部が設けられているので、外部から排水流路への風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュールの変形や飛散を抑制することができる。
【0023】
前記太陽光発電システムにおいて、前記支持部は、前記支持面となる一面を有する板状の鋼材により形成されていてもよい。
【0024】
この態様では、支持部が、支持面となる一面を有する板状の鋼材により形成されており、フレキシブル太陽電池モジュールの裏面が板状の鋼材により支持されるため、フレキシブル太陽電池モジュールの裏面に風が吹き込むことを抑制できる。
【発明の効果】
【0025】
本開示における太陽光発電システムによれば、屋根又は外壁が凹凸面を有しているなど屋根又は外壁の表面形状に拘わらず、フレキシブル太陽電池モジュールが所定の発電量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1】第1実施形態に係る太陽光発電システムを示す斜視図である。
図2図1の太陽光発電システムの(a)平面図と(b)正面図である。
図3図2(a)における(a)A-A断面の断面図と(b)B-B断面の断面図である。
図4】第1実施形態の風量抑制部を示す長手方向の断面図である。
図5図3の排水流路の変形例を説明するための図2(a)における(a)A-A断面の断面図と(b)B-B断面の断面図である。
図6図4の風量抑制部の変形例を説明するための長手方向の断面図である。
図7】第2実施形態に係る太陽光発電システムを示す(a)平面図と(b)正面図である。
図8】第3実施形態に係る太陽光発電システムを示す(a)平面図と(b)正面図である。
図9】第4実施形態に係る太陽光発電システムを示す(a)平面図と(b)正面図である。
図10図9の太陽光発電システムの変形例を説明するための(a)平面図と(b)正面図である。
図11】第5実施形態に係る太陽光発電システムを示す(a)平面図と(b)正面図である。
図12図11の太陽光発電システムの変形例を示す(a)平面図と(b)正面図である。
図13】特許文献1の太陽光発電システムを示す概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本考案の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態の太陽光発電システム100は、図1に示すように、構造物の屋根20に取り付けて使用するものである。太陽光発電システム100は、可撓性を有するフレキシブル太陽電池モジュール30と、フレキシブル太陽電池モジュール30が所定の形状に維持されるようにフレキシブル太陽電池モジュール30を支持する支持面41(図2参照)を有する支持部40と、を備える。
【0028】
屋根20は、所定の形状に折り曲げられた複数の板金が接続されて形成された折板屋根である。屋根20は、一方向に延びる溝21が前記一方向に直交する幅方向に複数並設されて波形形状の凹凸面20aを有しており、前記一方向の一方に向かうにしたがって下方に傾斜するように形成された縦葺き屋根である。屋根20には、複数の溝21のうち隣接する溝21同士を接続する複数の頂面22が形成されている。ここで、前記一方向を長手方向と称し、長手方向に対して水平面において直交する方向を幅方向と称し、長手方向における水の流れ方向の上流側を水上U、下流側を水下Dと称する。
【0029】
複数の溝21は、図2(a)(b)に示すように、幅方向に並設された溝21a、21b、21cを含む。ここでは、便宜的に、複数の溝21のうち溝21a、21b、21cについて説明するが、他の溝21も、溝21a、21b、21cと同様に構成されている。溝21a、21b、21cはそれぞれ、底面25と、底面25から各溝の両側の頂面22に向けて延びる傾斜状の側面27と、を含み、長手方向と直交する断面方向において、底面25側の辺が頂面22側の辺よりも短い台形状の断面形状を有している。
【0030】
フレキシブル太陽電池モジュール30は、可撓性を有する矩形状の基板31と、基板31上に配置された複数の太陽電池セル32と、太陽電池セル32から外部に電気を伝達する図略の出力端子と、を有している。以下の説明では、フレキシブル太陽電池モジュール30が屋根20に設置された状態において、フレキシブル太陽電池モジュール30の屋根20側の面を下面と称し、下面と反対側の面を受光面と称す。
【0031】
太陽光発電システム100は、フレキシブル太陽電池モジュール30の受光面の複数の太陽電池セル32が光を受けて電気を得るように構成されている。フレキシブル太陽電池モジュール30は、複数の溝21を覆うように配置されている。フレキシブル太陽電池モジュール30は、平らな面への貼り付けに相性が良く、対候性及び柔軟性に優れているものが好ましい。
【0032】
支持部40は、フレキシブル太陽電池モジュール30に覆われた複数の溝21それぞれに配置された複数の間詰部43と、複数の溝21間の頂面22上に位置し複数の間詰部43を連結する連結部44と、を有している。支持面41は、複数の間詰部43と連結部44とに亘って形成されている。ここでは、便宜上、フレキシブル太陽電池モジュール30に覆われた複数の溝21a、21b、21cと、これに対応する間詰部43a、43b、43cについて説明するが、他の溝21及び他の間詰部43も、溝21a、21b、21c及び間詰部43a、43b、43cと同様に構成されている。
【0033】
間詰部43aは、図3(a)(b)に示すように、フレキシブル太陽電池モジュール30の長手方向の両端部に対応する位置に配置された溝21aを閉塞している。具体的に、間詰部43aは、フレキシブル太陽電池モジュール30の水上U側の端部に対応する位置で溝21aを閉塞する第1間詰部材51と、第1間詰部材51から離間して配置されており、水下D側の端部に対応する位置で溝21aを閉塞する第2間詰部材52と、を含む。第1間詰部材51には、支持面41のうちの第1部位41aが形成されており、第2間詰部材52には、支持面41のうちの第2部位41bが形成されている。
【0034】
第1間詰部材51と第2間詰部材52とはそれぞれ、溝21a内に配置されており溝21aを閉塞する台形部53と、台形部53から上側に延設され溝21a外に配置された平板部54と、を含む。台形部53には、溝21aの底面25に対向する下面53aと、溝21aの側面27に対向する傾斜状の側面53bとが形成されている。平板部55は、溝21aの両側の頂面22よりも上側に形成された上面に、支持面41の第1部位41a又は第2部位41bが形成される。
【0035】
溝21aには、第1間詰部材51、第2間詰部材52、底面25及びフレキシブル太陽電池モジュール30によって区画された内部空間26が形成される。ここでは、便宜的に、間詰部43aについて説明したが、間詰部43b、43cも間詰部43aと同様に構成されている。すなわち、溝21b、21cはそれぞれ、間詰部43b、43cにより両端部が閉塞されており、内部空間26が形成される。
【0036】
連結部44は頂面22に当接するように配置された複数の連結部材を含み、図2(a)(b)に示すように、連結部44の複数の連結部材によって、間詰部43aと間詰部43bと、間詰部43bと間詰部43cと、がそれぞれ連結される。連結部44の複数の連結部材の上面には、支持面41のうちの一部の支持面が形成されている。
【0037】
間詰部43aの平板部54は、頂面22に沿って幅方向における一方向(図2(b)における左方向)に延びている。間詰部43cの平板部54は、上部が頂面22に沿って幅方向における一方向(図2(b)における右方向)に延びている。
【0038】
間詰部43a、43b、43cの第1間詰部材51と、これらに接続された連結部44とにより、1つのブロック体からなる水上側端部47が形成される。水上側端部47には、支持面41の第1部位41aと連結部44に形成された支持面とを含む水上側支持面41eが形成されている。また、間詰部43a、43b、43cの第2間詰部材52と、これらに接続された連結部44とにより、1つのブロック体からなる水下側端部48が形成される。水上側端部47には、支持面41の第2部位41bと連結部44に形成された支持面とを含む水下側支持面41fが形成されている。
【0039】
支持部40は、フレキシブル太陽電池モジュール30の幅方向の両端において屋根20との間に生じた隙間を埋めるための複数のスペーサー部材49と、水上側端部47と水下側端部48との間においてフレキシブル太陽電池モジュール30を支持するための桟部材50と、を有している。
【0040】
桟部材50は、水上側端部47及び水下側端部48の長さと同じ長さの板状であり、複数の頂面22に当接するように、複数の頂面22のうち水上側端部47及び水下側端部48の両端部に対応する2つの頂面22間に架設されている。複数のスペーサー部材49は、頂面22に当接する長手方向に長い板状であり、複数の頂面22のうち水上側端部47及び水下側端部48の両端部に対応する2つの頂面22において、水上側端部47と桟部材50との間の隙間と水下側端部48と桟部材50との間の隙間とを埋めるようにそれぞれ配置されている。
【0041】
複数のスペーサー部材49の上面には、支持面41の第3部位41cが形成されている。桟部材50の上面には、支持面41の第4部位41dが形成されている。水上側端部47の水上側支持面41eと、水下側端部48の水下側支持面41fと、複数のスペーサー部材49の第3部位41cと、桟部材50の第4部位41dとにより、枠状の支持面41が形成される。支持部40は、フレキシブル太陽電池モジュール30の外周部が枠状の支持面41に当接するようにして、フレキシブル太陽電池モジュール30を支持する。
【0042】
なお、支持部40は、水上側端部47、水下側端部48、複数のスペーサー部材49及び桟部材50に分割可能に構成されているので、支持部40が一体として形成されている場合に比べて、太陽光発電システム100における材料の搬入性と、屋根20への取り付け施工性を向上させることができる。また、たとえば、間詰部43を含む水上側端部47及び水下側端部48だけを、屋根20の凹凸面20aの形状に合わせて現場で製作することも可能である。
【0043】
支持部40の素材には、たとえば、強度の高い樹脂材、強度の高いゴム材、鋼材、SUS材などが採用される。
【0044】
太陽光発電システム100は、支持部40を屋根20に固定する固定手段60を備えている。固定手段60は、図2(b)に示すように、たとえば、屋根20と支持部40との間に塗布された接着剤である。この場合、屋根20と支持部40との間の当接面に塗布された接着剤により、支持部40が屋根20に固定されるとともに、屋根20と支持部40との間に生じた隙間を接着剤により埋めることができる。
【0045】
太陽光発電システム100は、フレキシブル太陽電池モジュール30を支持部40に固定する第2の固定手段61を備えている。第2の固定手段61は、たとえば、フレキシブル太陽電池モジュール30と支持部40の支持面41との間に配置された両面テープである。この場合、フレキシブル太陽電池モジュール30と支持面41との間に貼り付けられた両面テープにより、フレキシブル太陽電池モジュール30が支持面41に固定される。
【0046】
間詰部43には、水上U側の端部から水下D側の端部に向けて雨水を通過させる排水流路70が設けられている。具体的に、図3(a)(b)に示すように、間詰部43aの第1間詰部材51の下面53aには、長手方向の一方の端部から他方の端部に亘って下に開口するように形成された切欠き71が設けられている。切欠き71と溝21aの底面25との間に形成された長手方向に延びる空間が、雨水を通過させる排水流路70として機能する。間詰部43aの第2間詰部材52も第1間詰部材51と同様に構成されている。このため、溝21aにおいて、第1間詰部材51の水上U側の端部から第2間詰部材52の水下D側の端部に、図3に矢印で示すように、雨水を流すことができる。なお、溝21bの間詰部43bと、溝21cの間詰部43cとにも、間詰部43aと同様に、排水流路70として機能する空間が形成されている。なお、排水流路70は省略されてもよい。
【0047】
太陽光発電システム100には、水上側端部47及び水下側端部48において、排水流路70に雨水を通過させつつ排水流路70への風の流入を抑制する風量抑制部80が設けられている。具体的に、風量抑制部80は、図4に示すように、間詰部43a、43b、43cそれぞれにおいて、排水流路70の開口を覆うように配置されたルーバー81である。ルーバー81は、吹き込む風の流れに対して所定の傾斜角で傾斜し且つ互いに間隔をあけて配置された複数の羽根板82を有している。ルーバー81では、雨水が複数の羽根板82間の隙間を通じて排水流路70に流入する一方で、吹き込む風によって複数の羽根板82の周囲に生じる空気の渦により、排水流路70に流入する風の風量を減少させることができる。なお、風量抑制部80は省略されてもよい。
【0048】
(作用と効果)
このように構成された太陽光発電システム100は、可撓性を有するフレキシブル太陽電池モジュール30が所定の形状に維持されるようにフレキシブル太陽電池モジュール30を支持する支持面41を有する支持部40と、支持部40を屋根20に固定する固定手段60と、を備えているので、屋根20が凹凸面20aを有している場合など、屋根20の表面形状に拘わらず、支持面41によりフレキシブル太陽電池モジュール30を所定の形状に維持できる。このため、フレキシブル太陽電池モジュール30は所定の発電量を得ることができる。
【0049】
また、屋根20には凹凸面20aが形成され、支持面41が形成された間詰部43が、凹凸面20aの溝21におけるフレキシブル太陽電池モジュール30の両端部に対応する位置に配置されているので、間詰部43により溝21を閉塞しつつ、支持面41によりフレキシブル太陽電池モジュール30を支持することができる。また、間詰部43により、所定の形状のフレキシブル太陽電池モジュール30と凹凸面20aとの間に風が吹き込んでフレキシブル太陽電池モジュール30が背面から煽られることを抑制できる。したがって、風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュール30が変形または飛散することを抑制することができる。
【0050】
また、間詰部43が、フレキシブル太陽電池モジュール30に覆われた複数の溝21のそれぞれに配置されるので、これら複数の溝21への風の吹き込みが抑制される。これにより、風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュール30の背面側からの煽りがより確実に抑制され、風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュール30の変形や飛散を効果的に抑制することができる。
【0051】
また、フレキシブル太陽電池モジュール30が間詰部43によって支持されるとともに、複数の溝21間の頂面22上に位置する連結部44によっても支持されるので、複数の溝21同士が離されている場合でもフレキシブル太陽電池モジュール30を安定して支持することができる。
【0052】
また、間詰部43が第1間詰部材51と第2間詰部材52とに分かれて構成されているため、間詰部43が長手方向におけるフレキシブル太陽電池モジュール30の水上U側の端部から水下D側の端部に亘る大きさの一体のものとして形成されている場合と比べて、間詰部43の体積と重量を小さくすることができる。このため、間詰部43の材料コストを節約できるとともに、太陽光発電システム100の取付作業の作業性を向上させることができる。
【0053】
また、フレキシブル太陽電池モジュール30の外周部を第1間詰部材51と第2間詰部材52とスペーサー部材49とによって支持することにより、フレキシブル太陽電池モジュール30に覆われた複数の溝21内を閉空間にできるため、フレキシブル太陽電池モジュールの裏面に風が吹き込むことを確実に抑制できる。
【0054】
また、支持部40は長手方向の水下D側に向かうにしたがって下方に傾斜する屋根20に配置され、間詰部43において長手方向における水上U側の端部から水下D側の端部に雨水を通過させる排水流路70が設けられているので、溝21の雨水が間詰部43によって堰き止められてフレキシブル太陽電池モジュール30が浸水することを抑制できる。
【0055】
また、排水流路70に雨水を通過させつつ排水流路70への風の流入を抑制する風量抑制部80が設けられているので、外部から排水流路70への風の吹き込みによるフレキシブル太陽電池モジュール30の変形や飛散を抑制することができる。
【0056】
(第1実施形態の変形例)
なお、第1実施形態では、太陽光発電システム100が、折板屋根である屋根20に取り付けられているが、これに限らない。たとえば、太陽光発電システム100は、波型スレート屋根や瓦屋根など凹凸面を有する他の屋根に取り付けられてもよいし、構造物の外壁に取り付けられてもよい。
【0057】
また、固定手段60は、支持部40を屋根20に固定する接着剤により構成されているが、これに限らない。固定手段60は、たとえば、支持部40に取り付けられたマグネットや両面テープにより構成されてもよい。
【0058】
また、第2の固定手段61は、フレキシブル太陽電池モジュール30を支持部40に固定する両面テープにより構成されているが、これに限らない。第2の固定手段61は、たとえば、接着剤やマグネット、面ファスナーなどで構成されてもよい。
【0059】
また、排水流路70は、間詰部43の下面53aに形成された切欠き71と溝21の底面25とにより形成されているが、これに限らない。たとえば、排水流路70は、図5(a)(b)に示すように、間詰部43の下部において、長手方向の両端部を連通するように形成された複数の貫通孔72であってもよい。複数の貫通孔72は、水上U側から水下D側に雨水を通過させる。
【0060】
また、支持部40の水下側端部48において、排水流路70の水下D側の開口を覆うように設けられた風量抑制部80がルーバー81ではなく、図6に示すように、コイルばねを有するヒンジにより間詰部43a、43b、43cの水下D側の側壁にそれぞれ取り付けられた扉部材83であってもよい。扉部材83は、水上U側から水下D側に雨水が流れるときには、雨水の流れによって図6に矢印で示す方向に回動し開姿勢となり、水下D側から水上U側に風が吹き込むときには、コイルばねによって閉姿勢となるように構成されている。
【0061】
(第2実施形態)
第2実施形態に係る太陽光発電システム100では、図7(a)(b)に示すように、支持部40が4辺に分割可能な枠状に形成されており、フレキシブル太陽電池モジュール30は、外周部が支持部40に当接した状態で支持部40に支持され、桟部材50が省略される点において第1実施形態とは異なっている。
【0062】
支持部40は、水上側の1辺を形成する水上側端部47と、水下側の1辺を形成する水下側端部48と、水上側端部47と水下側端部48とを連結する1対のスペーサー部材49を有している。1対のスペーサー部材49は、水上側端部47及び水下側端部48の両端部に接続されており、頂面22に当接するように配置されている。水上側端部47には、支持面41うちの水上側支持面41eが形成されており、水下側端部48には、支持面41うちの水下側支持面41fが形成されており、1対のスペーサー部材49にはそれぞれ、支持面41うちの第3部位41cが形成されている。このため、水上側支持面41eと、水下側支持面41fと、2つの第3部位41cとにより、支持面41は、フレキシブル太陽電池モジュール30の外周部を当接させる枠状に形成される。
【0063】
フレキシブル太陽電池モジュール30は、フレキシブル太陽電池モジュール30の外周部が、第2の固定手段61により、支持面41に固定されることにより所定の姿勢に維持される。このような構成では、支持部40が桟部材50を有する場合と比べて、支持部40の材料コストを節約できるとともに、太陽光発電システム100の取付作業の作業性をさらに向上させることができる。
【0064】
(第3実施形態)
第3実施形態に係る太陽光発電システム100は、図8(a)(b)に示すように、溝21a、21b、21cを埋めるようにして、溝21a、21b、21c内に水上U側から水下D側に亘って間詰部43a、43b、43cが配置されている点において、第1実施形態とは異なっている。この場合、間詰部43a、43b、43cは第1間詰部材51と第2間詰部材52とに分割されず、スペーサー部材49は省略される。
【0065】
このように構成された太陽光発電システム100では、溝21a、21b、21cにおいて内部空間26が形成されず、フレキシブル太陽電池モジュール30と屋根20との間に風が吹き込むことを確実に抑制できる。また、支持部40に形成されたフレキシブル太陽電池モジュール30の下面全体に当接する支持面41により、フレキシブル太陽電池モジュール30をより安定して支持できる。
【0066】
(第4実施形態)
第4実施形態に係る太陽光発電システム100は、図9(a)(b)に示すように、間詰部43a、43b、43cが台形部53のみによって形成されており、間詰部43a、43b、43cは互いに連結されていない点において、第1実施形態とは異なっている。この場合、平板部54、連結部44、スペーサー部材49は省略される。
【0067】
太陽光発電システム100では、溝21a、21b、21cにおけるフレキシブル太陽電池モジュール30の両端に対応する位置に、間詰部43a、43b、43cの第1間詰部材51と第2間詰部材52とが配置されている。各第1間詰部材51の上面の第1部位41aと、各第2間詰部材52の上面の第2部位41bとは、各間詰部材51、52の両側の頂面22と面一の状態となるように形成されている。これにより、各第1間詰部材51の第1部位41aと、各第2間詰部材52の第2部位41bと、複数の頂面22とにより、フレキシブル太陽電池モジュール30を所定の形状に維持するような支持面41gが形成される。この場合、フレキシブル太陽電池モジュール30は、支持面41gとの間に配置された両面テープにより、支持部40及び屋根20に固定される。
【0068】
このように構成された太陽光発電システム100では、間詰部43が、屋根20における間詰部43の両側の頂面22と面一の状態になるように形成された上面を有しており、この上面に支持面41が形成されているため、溝21内に配置された間詰部43に形成された支持面41と、この支持面41と面一の状態である頂面22とによりフレキシブル太陽電池モジュール30を支持することができる。
【0069】
なお、図10(a)(b)に示すように、間詰部43a、43b、43cは、第1間詰部材51と第2間詰部材52とに分割されていなくてもよい。たとえば、間詰部43a、43b、43cはそれぞれ、フレキシブル太陽電池モジュール30の長手方向の長さよりも長いブロック状に形成されており、溝21a、21b、21cを閉塞するように溝21a、21b、21c内に配置されていてもよい。
【0070】
(第5実施形態)
第5実施形態に係る太陽光発電システム100は、間詰部43と排水流路70と風量抑制部80とが省略され、図11(a)(b)に示すように、支持部40が、支持面41となる一面を有する1つの板材により形成されており、複数の溝21が閉塞されていない点において、第1実施形態とは異なっている。支持部40の材料には、たとえば、鋼材やアルミ材が採用される。支持部40は、フレキシブル太陽電池モジュール30の大きさよりも大きい板状であり、上面に支持面41が形成されるとともに、下面が対応する頂面22に当接するように、屋根20上に配置されている。
【0071】
このように構成された太陽光発電システム100では、溝21a、21b、21cに風が吹き込んだとしても、フレキシブル太陽電池モジュール30の下面が支持部40により覆われているため、フレキシブル太陽電池モジュール30の裏面に風が吹き込むことを抑制できる。
【0072】
なお、支持部40は1つの板材により形成されているが、これに限らない。たとえば、図12(a)(b)に示すように、支持部40が4辺に分割可能な枠状に形成されており、フレキシブル太陽電池モジュール30は、外周部が支持部40に当接した状態で支持部40に支持されてもよい。支持部40は、水上側の1辺を形成する水上側端部47と、水下側の1辺を形成する水下側端部48と、水上側端部47と水下側端部48とを連結する1対のスペーサー部材49を有している。1対のスペーサー部材49は、水上側端部47及び水下側端部48の両端部に接続されており、頂面22に当接するように配置されている。水上側端部47には、支持面41うちの水上側支持面41eが形成され、水下側端部48には、支持面41うちの水下側支持面41fが形成され、1対のスペーサー部材49にはそれぞれ、支持面41うちの第3部位41cが形成される。
【0073】
水上側支持面41eと、水下側支持面41fと、2つの第3部位41cとにより、支持面41は、フレキシブル太陽電池モジュール30の外周部を当接させる枠状に形成される。フレキシブル太陽電池モジュール30は、フレキシブル太陽電池モジュール30の外周部が、第2の固定手段61により、支持面41に固定されることにより所定の姿勢に維持される。このような構成では、支持部40が1つの板材により形成されている場合と比べて、支持部40の材料コストを節約できるとともに、支持部40が分割可能であるため、太陽光発電システム100の取付作業の作業性をさらに向上させることができる。
【0074】
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0075】
20 屋根
20a 凹凸面
21 溝
22 頂面
30 フレキシブル太陽電池モジュール
40 支持部
41 支持面
41a 第1部位
41b 第2部位
41c 第3部位
43 間詰部
44 連結部
49 スペーサー部材
51 第1間詰部材
52 第2間詰部材
60 固定手段
70 排水流路
80 風量抑制部
100 太陽光発電システム
図1
図2
図3
図4
図5
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図8
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