電子部材固定構造
【課題】下地の伸縮による電子部材の歪を抑制し、電子部材の破損を阻止する電子部材固定構造を得る。
【解決手段】電子部材固定構造１０は、面方向に伸縮する膜材１２と、膜材１２の表面に配置されたフレキシブル性を有するシート状の太陽電池モジュール１４と、太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての一対の面ファスター１６と、を備えている。面ファスター１６は、太陽電池モジュール１４の裏面の縁部に接着剤２２により接着固定された上側面ファスナー１８と、膜材１２の表面に接着剤２４により接着固定され上側面ファスナー１８に貼り付く下側面ファスナー２０とを備えている。膜材１２が伸縮すると、上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０が変形することで、膜材１２の伸縮により発生する力が吸収され、太陽電池モジュール１４の歪の発生が抑制される。
【解決手段】電子部材固定構造１０は、面方向に伸縮する膜材１２と、膜材１２の表面に配置されたフレキシブル性を有するシート状の太陽電池モジュール１４と、太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての一対の面ファスター１６と、を備えている。面ファスター１６は、太陽電池モジュール１４の裏面の縁部に接着剤２２により接着固定された上側面ファスナー１８と、膜材１２の表面に接着剤２４により接着固定され上側面ファスナー１８に貼り付く下側面ファスナー２０とを備えている。膜材１２が伸縮すると、上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０が変形することで、膜材１２の伸縮により発生する力が吸収され、太陽電池モジュール１４の歪の発生が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の電子部材を固定する電子部材固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状の電子部材の一例として太陽電池モジュールを建物の屋根に固定した構造が知られている。
【０００３】
下記特許文献１には、屋根の野地板に固定された断面Ｉ字状の固定部材の上面に、フレキシブル性を維持した太陽電池モジュールを搭載し、太陽電池モジュールを上方から押圧固定する断面Ｔ字状の押え具を固定部材の上面の溝に嵌合させると共に、押え具と太陽電池モジュールと固定部材にそれぞれ形成された取付け穴に固定具を貫通させて固定する太陽電池モジュールの設置方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２３９３６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、上記特許文献１に記載の太陽電池モジュールの設置方法では、押え具と太陽電池モジュールと固定部材にそれぞれ形成された取付け穴に、固定具としての差し込みピンを貫通させることにより、屋根の野地板に押え具と太陽電池モジュールと固定部材とを一体に固定するため、面内及び面外方向に伸縮する下地に太陽電池モジュールを設置する際に上記設置方法を適用することは難しい。すなわち、上記設置方法では下地が伸縮すると、下地の伸縮により発生する力が太陽電池モジュールに作用して太陽電池モジュールが歪む。このため、太陽電池モジュールの破損や発電性能の低下が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、下地の伸縮による電子部材の歪を抑制し、電子部材の破損を阻止する電子部材固定構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る電子部材固定構造は、面方向に伸縮する下地と、前記下地の表面に配置されたシート状の電子部材と、前記電子部材の少なくとも一部に設けられ、かつ、前記電子部材を前記下地に取り付けると共に、変形して前記下地の伸縮による力を吸収する伸縮吸収部材と、を有するものである。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、面方向に伸縮する下地の表面に、シート状の電子部材の少なくとも一部に設けられた伸縮吸収部材を介して電子部材が取り付けられており、下地が伸縮したときに下地の伸縮により発生する力が伸縮吸収部材によって吸収される。これによって、下地の伸縮による電子部材の歪の発生が抑制され、電子部材の破損を阻止することができる。
【０００９】
請求項２の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部に接合される一方の面ファスナーと、前記下地に接合され前記一方の面ファスナーに貼り付く他方の面ファスナーと、で構成されているものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、電子部材の裏面の縁部に接合された一方の面ファスナーと、下地に接合された他方の面ファスナーとが貼り付けられることで、電子部材が下地に取り付けられている。下地が面方向に伸縮したときに、電子部材の裏面の縁部に接合された一方の面ファスナーと他方の面ファスナーが変形することで、下地の伸縮により発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１１】
請求項３の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面に接合されると共に、端部が前記電子部材の周囲から離れた位置で前記下地に固定され、前記下地の伸縮に追従して伸縮するシート状の伸縮部材であるものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、シート状の伸縮部材が電子部材の裏面に接合されると共に、伸縮部材の端部が電子部材の周囲から離れた位置で下地に固定されることで、電子部材が伸縮部材を介して下地に取り付けられている。下地が面方向に伸縮したときに、下地の伸縮に追従して電子部材の周囲の伸縮部材が伸縮することで、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１３】
請求項４の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記下地に固定され、前記電子部材に形成された孔部に挿通される共に先端に前記電子部材の抜け止めを備えたゴムピンであるものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、下地に固定されたゴムピンが電子部材に形成された孔部に挿通されており、電子部材がゴムピンを介して下地に取り付けられると共に、ゴムピンの先端の抜け止めにより電子部材がゴムピンから外れることが阻止される。下地が面方向に伸縮したときに、下地の伸縮に追従してゴムピンが弾性変形することで、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１５】
請求項５の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側が前記電子部材に取り付けられ、前記下地の伸縮により弾性変形するばね部材、又は前記下地の伸縮に追従して伸縮するゴム部材であるものである。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、ばね部材又はゴム部材の一端部側が下地に固定されると共にばね部材又はゴム部材の他端部側が電子部材に取り付けられることで、電子部材がばね部材又はゴム部材を介して下地に取り付けられている。下地が面方向に伸縮したときに、ばね部材が弾性変形することで、又はゴム部材が下地の伸縮に追従して伸縮することで、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１７】
請求項６の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側で前記電子部材を吊り下げ支持し、前記下地の伸縮により弾性変形する板ばねであるものである。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、板ばねの一端部側が下地に固定されると共に板ばねの他端部側が電子部材を吊り下げ支持することで、電子部材が板ばねを介して下地に取り付けられている。下地が伸縮したときに板ばねの弾性変形により、下地の伸縮により発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１９】
請求項７の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部と前記下地との間に介在されて前記電子部材を前記下地に固定すると共に、前記下地の伸縮によりせん断変形する接着剤であるものである。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、電子部材の裏面の縁部と下地との間に介在されたん断変形可能な接着剤により、電子部材が下地に固定されている。これによって、下地が面方向に伸縮したときに接着剤がせん断変形することで、下地の伸縮によって発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００２１】
請求項８の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の発明において、前記電子部材がフレキシブル性を備えた太陽電池であるものである。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、電子部材がフレキシブル性を備えた太陽電池であり、下地が面方向に伸縮しても太陽電池の歪の発生が抑制される。
【００２３】
請求項９の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の発明において、前記下地が、建物の屋根に取り付けられる膜材であるものである。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、建物の屋根に膜材が取り付けられており、電子部材が伸縮吸収部材を介して膜材に取り付けられたときに、膜材の伸縮により発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の電子部材固定構造によれば、下地の伸縮による電子部材の歪を抑制し、電子部材の破損を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前の面ファスナーの状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後の面ファスナーの状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のシート状の伸縮部材の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のシート状の伸縮部材の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のゴムピンの状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のゴムピンの状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のばね部材の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のばね部材の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のゴム部材の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のゴム部材の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前の板ばねの状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後の板ばねの状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前の接着剤の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後の接着剤の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図１を用いて、本発明の電子部材固定構造の第１実施形態について説明する。
【００２８】
図１には、電子部材固定構造１０の全体構成が断面図にて示されており、図１（Ａ）には膜材の伸長前の状態が、図１（Ｂ）には膜材の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造１０は、面方向に伸縮する下地としての膜材１２と、膜材１２の表面上に配置されたシート状の電子部材としての太陽電池モジュール１４と、太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての上下一対の面ファスター１６と、を備えている。
【００２９】
膜材１２は、建物（図示省略）の屋根に取り付けられる屋根材であり、テントやドーム型の屋根材などに使用されている。膜材１２は、ガラス繊維、又はポリアミド、ポリエステルなどの合成樹脂製の繊維を編みこんだ基布の表面に、撥油性、撥水性に優れたフッ素樹脂被膜を形成したものである。フッ素樹脂被膜によって膜材１２の表面に汚れが付着しにくく、耐久性に優れている。膜材１２は、建物の内圧や建物の外部に吹き付ける風などの外力によって、面方向（面内方向と面外方向の両方を含む）に伸縮するものである。すなわち、膜材１２は、施工時に初期張力を導入しながら施工される。また、施工後には、風、熱膨張、積雪、溜水などの外力によって張力がかかり、面方向に伸縮する。本実施形態では、膜材１２は、例えば最大５％程度伸びる構成とされている。
【００３０】
太陽電池モジュール１４は、フレキシブル性を備えたシート状部材であり、ポリイミドなどの電気絶縁性を有する樹脂製のフィルム基板上に薄膜の太陽電池セルを配置し、電極と共に太陽電池セルの表面（受光面）を光透過性の保護フィルムで被覆したものである。太陽電池セルとフィルム基材、及び太陽電池セルと保護フィルムとは接着剤で接着されている。太陽電池セルは、例えば、結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、ＣＩＧＳ化合物半導体などの光発電素子で構成されている。太陽電池モジュール１４は、任意の曲率で曲げることができるものである。本実施形態では、太陽電池モジュール１４は略長方形状に形成されており、例えば、長さが３５００〜６０００ｍｍで、幅が３５０〜５００ｍｍで、厚さが１〜１０ｍｍとされている。なお、太陽電池モジュール１４の寸法はこれに限定されるものではない。また、本実施形態では、太陽電池モジュール１４の縦方向の引張強度は約１４００〜１５００Ｎ／ｃｍ、横方向の引張強度は約１１００〜１２００Ｎ／ｃｍとされている。
【００３１】
面ファスター１６は、太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤２２により接合（接着固定）された上側面ファスナー（一方の面ファスナー）１８と、膜材１２の表面に接着剤２４により接合（接着固定）された下側面ファスナー（他方の面ファスナー）２０と、で構成されている。上側面ファスナー１８は、太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤２２により接合されるシート状の基部１８Ａと、基部１８Ａの表面に対して交差する方向に延びた多数のループ部１８Ｂと、を備えている。下側面ファスナー２０は、膜材１２の表面に接着剤２４により接合されるシート状の基部２０Ａと、基部２０Ａの表面に対してほぼ直交する方向に延びた多数のフック部２０Ｂと、を備えている。そして、上側面ファスナー１８の多数のループ部１８Ｂに下側面ファスナー２０の多数のフック部２０Ｂがそれぞれ係止されることで、上側面ファスナー１８と下側面ファスナー２０とが貼り付くようになっている。
【００３２】
なお、膜材１２の表面のフッ素樹脂被膜は難接着性を有するため、下側面ファスナー２０の基部２０Ａを膜材１２の表面に接着剤２４により接着固定する際は、予め膜材１２の被接着部のフッ素樹脂被膜の表面処理を行うことが好ましい。表面処理方法としては、重クロム酸カリウム、金属ナトリウムやナトリウム−ナフタレン錯体を用いた化学的処理方法、コロナ放電、プラズマ放電、スパッタエッチング等の放電処理による方法、フッ化アルゴンエキシマレーザーを照射して処理する方法などが用いられる。また、フッ素樹脂被膜の表面処理方法については、特開２００７−３３０８８５号公報等に記載されている。
【００３３】
接着剤２２、２４としては、反応硬化型の接着剤、ホットメルト型接着剤などが用いられる。例えば、エポキシ系接着剤、フェノール系接着剤、臭素系接着剤、アクリル変性シリコーン系接着剤などが用いられる。本実施形態では、上側面ファスナー１８は太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤２２により接着固定され、下側面ファスナー２０は膜材１２の表面に接着剤２４により接着固定されているが、接着剤２２、２４に代えてゴム系、アクリル樹脂系などの粘着剤を用いてもよい。
【００３４】
上側面ファスナー１８は、太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部に沿って設けられている。言い換えると、上側面ファスナー１８は、太陽電池モジュール１４の裏面全体に設けられているわけではなく、太陽電池モジュール１４の裏面の一部に設けられている。下側面ファスナー２０は、膜材１２の表面における太陽電池モジュール１４の上側面ファスナー１８と対応する位置に設けられている。上側面ファスナー１８と下側面ファスナー２０とが貼り付くことによって、太陽電池モジュール１４が上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０を介して膜材１２に取り付けられる。その際、上側面ファスナー１８の多数のループ部１８Ｂと下側面ファスナー２０の多数のフック部２０Ｂが伸縮する方向に変形することで、膜材１２の伸縮による力を吸収し、太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制するようになっている。
【００３５】
図示を省略するが、太陽電池モジュール１４の内部に設けられた電極には配線が接続されており、上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０の内側に配線が引き出されて外部の電源と接続される配線処理が施されている。また、太陽電池モジュール１４は、膜材１２の表面に複数並べて配置されており、本実施形態の電子部材固定構造１０により膜材１２の表面に取り付けられている。
【００３６】
次に、本実施形態の電子部材固定構造１０の作用並びに効果について説明する。
【００３７】
図１（Ａ）に示されるように、太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部に接合された上側面ファスナー１８が、膜材１２の表面に接合された下側面ファスナー２０に貼り付けられることで、太陽電池モジュール１４が上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０を介して膜材１２の表面に取り付けられている。図１（Ｂ）に示されるように、建物（図示省略）の屋根に取り付けられた膜材１２が、建物の内圧や風などの外力等によって面方向（面内方向及び面外方向）に伸縮したとき、上側面ファスナー１８の多数のループ部１８Ｂと下側面ファスナー２０の多数のフック部２０Ｂが伸縮する方向に変形することで、膜材１２の伸縮により発生する力が吸収される。これによって、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生が抑制され、太陽電池モジュール１４の破損を阻止することができる。なお、図１（Ｂ）では、膜材１２が面方向に伸長した状態が示されている。
【００３８】
例えば、膜材１２は最大約５％伸びる可能性があり、太陽電池モジュール１４は約２〜３％程度の歪で発電素子が壊れ、発電能力が低下する可能性があるが、本実施形態では、上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０が変形することによって、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生が抑制される。このため、太陽電池モジュール１４の破損や発電能力の低下を阻止することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、太陽電池モジュール１４の裏面に設けられた上側面ファスナー１８を膜材１２の表面に設けられた下側面ファスナー２０に貼り付けることによって太陽電池モジュール１４を取り付けるため、太陽電池モジュール１４の設置が容易であり、施工時の作業性がよい。また、上側面ファスナー１８と下側面ファスナー２０とを剥がすことで太陽電池モジュール１４を取り外すことができるため、太陽電池モジュール１４の交換を容易に行うことができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４１】
図２には、電子部材固定構造３０の全体構成が断面図にて示されており、図２（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図２（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造３０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としてのシート状の伸縮部材３２を備えている。シート状の伸縮部材３２は、太陽電池モジュール１４の裏面のほぼ全面に接着剤３４により接合されると共に、伸縮部材３２の端部が太陽電池モジュール１４の周囲から離れた位置で膜材１２の表面に接着剤３６により接合されている。本実施形態では、シート状の伸縮部材３２は、略長方形状の太陽電池モジュール１４よりひと回り大きい略長方形状に形成されており、伸縮部材３２の裏面の周縁部が膜材１２の表面に接着剤３６により接合されている。なお、接着剤３４、接着剤３６としては、前述した反応硬化型の接着剤、ホットメルト型接着剤などが用いられる。また、接着剤３４、接着剤３６に代えて、粘着剤を用いてもよい。
【００４２】
伸縮部材３２は、例えば、面方向に伸縮可能なゴム製のシート部材からなり、膜材１２の伸縮に追従して伸縮するようになっている。伸縮部材３２の引張剛性が太陽電池モジュール１４の引張剛性に比べて小さければ、歪は太陽電池モジュール１４の周囲の伸縮部材３２に集中する。
【００４３】
このような電子部材固定構造３０では、シート状の伸縮部材３２が太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤３４により接合されると共に、伸縮部材３２の縁部が太陽電池モジュール１４の周囲から離れた位置で接着剤３６により膜材１２の表面に接合されることで、太陽電池モジュール１４が伸縮部材３２を介して膜材１２に取り付けられている。膜材１２が面方向に伸縮したときに、膜材１２の伸縮に追従して太陽電池モジュール１４の裏面に接合された部位の周囲の伸縮部材３２が伸縮することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。このため、太陽電池モジュール１４の破損や発電能力の低下を阻止することができる。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４５】
図３には、電子部材固定構造５０の全体構成が断面図にて示されており、図３（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図３（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造５０は、シート状の太陽電池モジュール５２と、太陽電池モジュール５２を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての複数のゴムピン５４と、を備えている。ゴムピン５４は、円柱状の軸部５４Ａと、軸部５４Ａの先端に軸部５４Ａの直径よりも大きく形成された抜け止めとしての頭部５４Ｂと、を備えている。軸部５４Ａの端面は、膜材１２の表面に図示しない接着剤又は粘着剤により接合されている。
【００４６】
太陽電池モジュール５２の周縁の４隅を含む複数箇所には、ゴムピン５４の軸部５４Ａが挿通される円形状の孔部５２Ａが設けられている。孔部５２Ａの内径は、軸部５４Ａの直径よりも大きく形成されており、孔部５２Ａ内を軸部５４Ａが移動可能となっている。また、頭部５４Ｂの外径は、孔部５２Ａの内径よりも大きく形成されており、太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａがゴムピン５４の頭部５４Ｂから抜けるのを阻止するようになっている。ゴムピン５４は、太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａの位置に合わせて膜材１２の表面に複数設けられている。本実施形態では、太陽電池モジュール５２を膜材１２の表面に仮止めした後、ゴムピン５４の軸部５４Ａを太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａに挿通して軸部５４Ａの端面を膜材１２の表面に接着剤又は粘着剤により接合する。
【００４７】
このような電子部材固定構造５０では、膜材１２の表面に固定された複数のゴムピン５４の軸部５４Ａが太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａにそれぞれ挿通されており、太陽電池モジュール５２がゴムピン５４を介して膜材１２に取り付けられると共に、ゴムピン５４の先端の頭部５４Ｂにより太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａがゴムピン５４から抜けることが阻止される。図３（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、膜材１２の伸縮に追従してゴムピン５４の軸部５４Ａが孔部５２Ａの壁面に当たって弾性変形することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール５２の歪の発生を抑制することができる。
【００４８】
次に、本発明の第４実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４９】
図４には、電子部材固定構造７０の全体構成が断面図にて示されており、図４（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図４（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造７０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としてのばね部材７２を備えている。本実施形態では、ばね部材７２はコイルスプリングからなり、シート状の太陽電池モジュール１４の縁部の外側に複数設けられている。ばね部材７２の一端部には取付部材７４が取り付けられており、取付部材７４は接着剤７６（又は粘着剤）により膜材１２の表面に固定されている。ばね部材７２の他端部には取付部材７８が取り付けられており、取付部材７８は太陽電池モジュール１４の縁部に図示しない接着剤等により固定されている。ばね部材７２は、太陽電池モジュール１４の面方向に沿って伸縮可能とされている。
【００５０】
太陽電池モジュール１４の裏面の中央部付近には、太陽電池モジュール１４の一箇所を膜材１２の表面に固定する略矩形状の固定部材８０が設けられている。固定部材８０の上面は図示しない接着剤等により太陽電池モジュール１４の裏面に接合されており、固定部材８０の下面は図示しない接着剤等により膜材１２の表面に接合されている。
【００５１】
このような電子部材固定構造７０では、ばね部材７２の一端部が取付部材７４により膜材１２の表面に固定されると共に、ばね部材７２の他端部が取付部材７８により太陽電池モジュール１４の縁部に固定されることで、太陽電池モジュール１４が複数のばね部材７２を介して膜材１２の表面に取り付けられている。図４（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、ばね部材７２が太陽電池モジュール１４の面方向に沿って弾性変形により伸縮することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。
【００５２】
また、太陽電池モジュール１４の中央部付近の一箇所が固定部材８０により膜材１２の表面に固定されることで、膜材１２が伸縮しても膜材１２に対する太陽電池モジュール１４の位置を安定化させることができる。
【００５３】
次に、本発明の第５実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第４実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５４】
図５には、電子部材固定構造９０の全体構成が断面図にて示されており、図５（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図５（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造９０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としてのゴム部材９２を備えている。ゴム部材９２は、太陽電池モジュール１４の縁部に沿って配置された長尺状のエアチューブからなり、長手方向と直交する方向の断面が筒状に形成されている（図５参照）。本実施形態では、ゴム部材９２は、太陽電池モジュール１４の縁部の周囲に配置されている。本実施形態では、ゴム部材９２は、太陽電池モジュール１４の縁部の全周に設けられているが、太陽電池モジュール１４の縁部に部分的に配置される構成でもよい。
【００５５】
ゴム部材９２の筒部の一端部側に取付部材９４が取り付けられており、取付部材９４は接着剤９６（又は粘着剤）により膜材１２の表面に固定されている。ゴム部材９２の筒部の他端部側には取付部材９８が取り付けられており、取付部材９８は太陽電池モジュール１４の縁部に図示しない接着剤等により固定されている。取付部材９４、９８は、必ずしもゴム部材９２の長手方向の全長に設けられている必要はなく、ゴム部材９２の長手方向に間隔をおいて複数設けられている構成でもよい。ゴム部材９２は、膜材１２の伸縮に追従して伸縮可能となっている。
【００５６】
このような電子部材固定構造９０では、太陽電池モジュール１４が筒状のゴム部材９２を介して膜材１２の表面に取り付けられている。図５（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、太陽電池モジュール１４の縁部に取り付けられたゴム部材９２が膜材１２の伸縮に追従して伸縮することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。
【００５７】
また、太陽電池モジュール１４の中央部付近の一箇所が固定部材８０により膜材１２の表面に固定されることで、膜材１２が伸縮しても膜材１２に対する太陽電池モジュール１４の位置を安定化させることができる。
【００５８】
次に、本発明の第６実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第５実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５９】
図６には、電子部材固定構造１１０の全体構成が断面図にて示されており、図６（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図６（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造１１０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての板ばね１１２を備えている。板ばね１１２は、太陽電池モジュール１４の縁部の外側に配置されており、太陽電池モジュール１４の縁部と直交する方向の断面が略逆Ｕ字状に形成されている。
【００６０】
板ばね１１２の一端部には取付部材１１４が取り付けられており、取付部材１１４は接着剤１１６（又は粘着剤）により膜材１２の表面に固定されている。板ばね１１２の他端部には取付部材１１８が取り付けられており、取付部材１１８は太陽電池モジュール１４の縁部に図示しない接着剤等により固定されている。なお、太陽電池モジュール１４の中央部付近の一箇所を膜材１２の表面に固定する固定部材（図４等を参照）を設けてもよい。
【００６１】
このような電子部材固定構造１１０では、板ばね１１２の一端部側が膜材１２の表面に固定されると共に板ばね１１２の他端部側が太陽電池モジュール１４を吊り下げ支持することで、太陽電池モジュール１４が板ばね１１２を介して膜材１２に取り付けられている。図６（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、板ばね１１２の弾性変形により膜材１２の伸縮により発生する力が吸収され、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。また、太陽電池モジュール１４の縁部の外側に配置された板ばね１１２により太陽電池モジュール１４を吊り下げ支持することで、膜材１２が伸縮しても太陽電池モジュール１４の位置が安定化する。
【００６２】
次に、本発明の第７実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第６実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６３】
図７には、電子部材固定構造１３０の全体構成が断面図にて示されており、図７（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図７（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造１３０は、シート状の太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部が伸縮吸収部材としての接着剤１３２により膜材１２の表面に取り付けられている。接着剤１３２は、せん断変形可能な接着剤で構成されており、太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部と膜材１２との間に介在されて太陽電池モジュール１４を膜材１２の表面に接着固定すると共に、膜材１２の伸縮によりせん断変形するようになっている。接着剤１３２として、例えば、アクリル変成シリコーン系等の弾性接着剤が用いられている。
【００６４】
このような電子部材固定構造１３０では、図７（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに接着剤１３２がせん断変形することで、膜材１２の伸縮によって発生する力が吸収され、太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。
【００６５】
なお、上記第１〜第７実施形態では、フレキシブル性を備えたシート状の太陽電池モジュール１４が用いられているが、これに限定されず、ＬＥＤ、液晶パネル、プラズマパネル等のシート状の電子部材を固定する構造にも本発明を適用することができる。
【００６６】
上記第１〜第７実施形態では、面方向に伸縮する膜材１２が用いられているが、これに限定されず、面方向に伸縮する下地であれば、膜材以外の下地にも本発明の電子部材固定構造を適用することができる。
【００６７】
また、上記第１〜第７実施形態では、膜材１２は建物の屋根に使用される屋根材であるが、これに限定されず、他の構造物等に使用される下地にも本発明の電子部材固定構造を適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 電子部材固定構造
１２ 膜材（下地）
１４ 太陽電池モジュール（電子部材）
１６ 面ファスター
１８ 上側面ファスナー（一方の面ファスナー）
２０ 下側面ファスナー（他方の面ファスナー）
３０ 電子部材固定構造
３２ 伸縮部材
５０ 電子部材固定構造
５２ 太陽電池モジュール（電子部材）
５２Ａ 孔部
５４ ゴムピン
５４Ｂ 頭部（抜け止め）
７０ 電子部材固定構造
７２ ばね部材
８０ 固定部材
９０ 電子部材固定構造
９２ ゴム部材
１１０ 電子部材固定構造
１１２ 板ばね
１３０ 電子部材固定構造
１３２ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の電子部材を固定する電子部材固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状の電子部材の一例として太陽電池モジュールを建物の屋根に固定した構造が知られている。
【０００３】
下記特許文献１には、屋根の野地板に固定された断面Ｉ字状の固定部材の上面に、フレキシブル性を維持した太陽電池モジュールを搭載し、太陽電池モジュールを上方から押圧固定する断面Ｔ字状の押え具を固定部材の上面の溝に嵌合させると共に、押え具と太陽電池モジュールと固定部材にそれぞれ形成された取付け穴に固定具を貫通させて固定する太陽電池モジュールの設置方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２３９３６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、上記特許文献１に記載の太陽電池モジュールの設置方法では、押え具と太陽電池モジュールと固定部材にそれぞれ形成された取付け穴に、固定具としての差し込みピンを貫通させることにより、屋根の野地板に押え具と太陽電池モジュールと固定部材とを一体に固定するため、面内及び面外方向に伸縮する下地に太陽電池モジュールを設置する際に上記設置方法を適用することは難しい。すなわち、上記設置方法では下地が伸縮すると、下地の伸縮により発生する力が太陽電池モジュールに作用して太陽電池モジュールが歪む。このため、太陽電池モジュールの破損や発電性能の低下が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、下地の伸縮による電子部材の歪を抑制し、電子部材の破損を阻止する電子部材固定構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る電子部材固定構造は、面方向に伸縮する下地と、前記下地の表面に配置されたシート状の電子部材と、前記電子部材の少なくとも一部に設けられ、かつ、前記電子部材を前記下地に取り付けると共に、変形して前記下地の伸縮による力を吸収する伸縮吸収部材と、を有するものである。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、面方向に伸縮する下地の表面に、シート状の電子部材の少なくとも一部に設けられた伸縮吸収部材を介して電子部材が取り付けられており、下地が伸縮したときに下地の伸縮により発生する力が伸縮吸収部材によって吸収される。これによって、下地の伸縮による電子部材の歪の発生が抑制され、電子部材の破損を阻止することができる。
【０００９】
請求項２の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部に接合される一方の面ファスナーと、前記下地に接合され前記一方の面ファスナーに貼り付く他方の面ファスナーと、で構成されているものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、電子部材の裏面の縁部に接合された一方の面ファスナーと、下地に接合された他方の面ファスナーとが貼り付けられることで、電子部材が下地に取り付けられている。下地が面方向に伸縮したときに、電子部材の裏面の縁部に接合された一方の面ファスナーと他方の面ファスナーが変形することで、下地の伸縮により発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１１】
請求項３の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面に接合されると共に、端部が前記電子部材の周囲から離れた位置で前記下地に固定され、前記下地の伸縮に追従して伸縮するシート状の伸縮部材であるものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、シート状の伸縮部材が電子部材の裏面に接合されると共に、伸縮部材の端部が電子部材の周囲から離れた位置で下地に固定されることで、電子部材が伸縮部材を介して下地に取り付けられている。下地が面方向に伸縮したときに、下地の伸縮に追従して電子部材の周囲の伸縮部材が伸縮することで、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１３】
請求項４の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記下地に固定され、前記電子部材に形成された孔部に挿通される共に先端に前記電子部材の抜け止めを備えたゴムピンであるものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、下地に固定されたゴムピンが電子部材に形成された孔部に挿通されており、電子部材がゴムピンを介して下地に取り付けられると共に、ゴムピンの先端の抜け止めにより電子部材がゴムピンから外れることが阻止される。下地が面方向に伸縮したときに、下地の伸縮に追従してゴムピンが弾性変形することで、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１５】
請求項５の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側が前記電子部材に取り付けられ、前記下地の伸縮により弾性変形するばね部材、又は前記下地の伸縮に追従して伸縮するゴム部材であるものである。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、ばね部材又はゴム部材の一端部側が下地に固定されると共にばね部材又はゴム部材の他端部側が電子部材に取り付けられることで、電子部材がばね部材又はゴム部材を介して下地に取り付けられている。下地が面方向に伸縮したときに、ばね部材が弾性変形することで、又はゴム部材が下地の伸縮に追従して伸縮することで、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１７】
請求項６の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側で前記電子部材を吊り下げ支持し、前記下地の伸縮により弾性変形する板ばねであるものである。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、板ばねの一端部側が下地に固定されると共に板ばねの他端部側が電子部材を吊り下げ支持することで、電子部材が板ばねを介して下地に取り付けられている。下地が伸縮したときに板ばねの弾性変形により、下地の伸縮により発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００１９】
請求項７の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部と前記下地との間に介在されて前記電子部材を前記下地に固定すると共に、前記下地の伸縮によりせん断変形する接着剤であるものである。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、電子部材の裏面の縁部と下地との間に介在されたん断変形可能な接着剤により、電子部材が下地に固定されている。これによって、下地が面方向に伸縮したときに接着剤がせん断変形することで、下地の伸縮によって発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【００２１】
請求項８の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の発明において、前記電子部材がフレキシブル性を備えた太陽電池であるものである。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、電子部材がフレキシブル性を備えた太陽電池であり、下地が面方向に伸縮しても太陽電池の歪の発生が抑制される。
【００２３】
請求項９の発明に係る電子部材固定構造は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の発明において、前記下地が、建物の屋根に取り付けられる膜材であるものである。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、建物の屋根に膜材が取り付けられており、電子部材が伸縮吸収部材を介して膜材に取り付けられたときに、膜材の伸縮により発生する力が吸収され、電子部材の歪の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の電子部材固定構造によれば、下地の伸縮による電子部材の歪を抑制し、電子部材の破損を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前の面ファスナーの状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後の面ファスナーの状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のシート状の伸縮部材の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のシート状の伸縮部材の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のゴムピンの状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のゴムピンの状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のばね部材の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のばね部材の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前のゴム部材の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後のゴム部材の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前の板ばねの状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後の板ばねの状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係る電子部材固定構造の全体構成を示す図であって、（Ａ）は膜材の伸長前の接着剤の状態を示す断面図、（Ｂ）は膜材の伸長後の接着剤の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図１を用いて、本発明の電子部材固定構造の第１実施形態について説明する。
【００２８】
図１には、電子部材固定構造１０の全体構成が断面図にて示されており、図１（Ａ）には膜材の伸長前の状態が、図１（Ｂ）には膜材の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造１０は、面方向に伸縮する下地としての膜材１２と、膜材１２の表面上に配置されたシート状の電子部材としての太陽電池モジュール１４と、太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての上下一対の面ファスター１６と、を備えている。
【００２９】
膜材１２は、建物（図示省略）の屋根に取り付けられる屋根材であり、テントやドーム型の屋根材などに使用されている。膜材１２は、ガラス繊維、又はポリアミド、ポリエステルなどの合成樹脂製の繊維を編みこんだ基布の表面に、撥油性、撥水性に優れたフッ素樹脂被膜を形成したものである。フッ素樹脂被膜によって膜材１２の表面に汚れが付着しにくく、耐久性に優れている。膜材１２は、建物の内圧や建物の外部に吹き付ける風などの外力によって、面方向（面内方向と面外方向の両方を含む）に伸縮するものである。すなわち、膜材１２は、施工時に初期張力を導入しながら施工される。また、施工後には、風、熱膨張、積雪、溜水などの外力によって張力がかかり、面方向に伸縮する。本実施形態では、膜材１２は、例えば最大５％程度伸びる構成とされている。
【００３０】
太陽電池モジュール１４は、フレキシブル性を備えたシート状部材であり、ポリイミドなどの電気絶縁性を有する樹脂製のフィルム基板上に薄膜の太陽電池セルを配置し、電極と共に太陽電池セルの表面（受光面）を光透過性の保護フィルムで被覆したものである。太陽電池セルとフィルム基材、及び太陽電池セルと保護フィルムとは接着剤で接着されている。太陽電池セルは、例えば、結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、ＣＩＧＳ化合物半導体などの光発電素子で構成されている。太陽電池モジュール１４は、任意の曲率で曲げることができるものである。本実施形態では、太陽電池モジュール１４は略長方形状に形成されており、例えば、長さが３５００〜６０００ｍｍで、幅が３５０〜５００ｍｍで、厚さが１〜１０ｍｍとされている。なお、太陽電池モジュール１４の寸法はこれに限定されるものではない。また、本実施形態では、太陽電池モジュール１４の縦方向の引張強度は約１４００〜１５００Ｎ／ｃｍ、横方向の引張強度は約１１００〜１２００Ｎ／ｃｍとされている。
【００３１】
面ファスター１６は、太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤２２により接合（接着固定）された上側面ファスナー（一方の面ファスナー）１８と、膜材１２の表面に接着剤２４により接合（接着固定）された下側面ファスナー（他方の面ファスナー）２０と、で構成されている。上側面ファスナー１８は、太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤２２により接合されるシート状の基部１８Ａと、基部１８Ａの表面に対して交差する方向に延びた多数のループ部１８Ｂと、を備えている。下側面ファスナー２０は、膜材１２の表面に接着剤２４により接合されるシート状の基部２０Ａと、基部２０Ａの表面に対してほぼ直交する方向に延びた多数のフック部２０Ｂと、を備えている。そして、上側面ファスナー１８の多数のループ部１８Ｂに下側面ファスナー２０の多数のフック部２０Ｂがそれぞれ係止されることで、上側面ファスナー１８と下側面ファスナー２０とが貼り付くようになっている。
【００３２】
なお、膜材１２の表面のフッ素樹脂被膜は難接着性を有するため、下側面ファスナー２０の基部２０Ａを膜材１２の表面に接着剤２４により接着固定する際は、予め膜材１２の被接着部のフッ素樹脂被膜の表面処理を行うことが好ましい。表面処理方法としては、重クロム酸カリウム、金属ナトリウムやナトリウム−ナフタレン錯体を用いた化学的処理方法、コロナ放電、プラズマ放電、スパッタエッチング等の放電処理による方法、フッ化アルゴンエキシマレーザーを照射して処理する方法などが用いられる。また、フッ素樹脂被膜の表面処理方法については、特開２００７−３３０８８５号公報等に記載されている。
【００３３】
接着剤２２、２４としては、反応硬化型の接着剤、ホットメルト型接着剤などが用いられる。例えば、エポキシ系接着剤、フェノール系接着剤、臭素系接着剤、アクリル変性シリコーン系接着剤などが用いられる。本実施形態では、上側面ファスナー１８は太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤２２により接着固定され、下側面ファスナー２０は膜材１２の表面に接着剤２４により接着固定されているが、接着剤２２、２４に代えてゴム系、アクリル樹脂系などの粘着剤を用いてもよい。
【００３４】
上側面ファスナー１８は、太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部に沿って設けられている。言い換えると、上側面ファスナー１８は、太陽電池モジュール１４の裏面全体に設けられているわけではなく、太陽電池モジュール１４の裏面の一部に設けられている。下側面ファスナー２０は、膜材１２の表面における太陽電池モジュール１４の上側面ファスナー１８と対応する位置に設けられている。上側面ファスナー１８と下側面ファスナー２０とが貼り付くことによって、太陽電池モジュール１４が上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０を介して膜材１２に取り付けられる。その際、上側面ファスナー１８の多数のループ部１８Ｂと下側面ファスナー２０の多数のフック部２０Ｂが伸縮する方向に変形することで、膜材１２の伸縮による力を吸収し、太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制するようになっている。
【００３５】
図示を省略するが、太陽電池モジュール１４の内部に設けられた電極には配線が接続されており、上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０の内側に配線が引き出されて外部の電源と接続される配線処理が施されている。また、太陽電池モジュール１４は、膜材１２の表面に複数並べて配置されており、本実施形態の電子部材固定構造１０により膜材１２の表面に取り付けられている。
【００３６】
次に、本実施形態の電子部材固定構造１０の作用並びに効果について説明する。
【００３７】
図１（Ａ）に示されるように、太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部に接合された上側面ファスナー１８が、膜材１２の表面に接合された下側面ファスナー２０に貼り付けられることで、太陽電池モジュール１４が上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０を介して膜材１２の表面に取り付けられている。図１（Ｂ）に示されるように、建物（図示省略）の屋根に取り付けられた膜材１２が、建物の内圧や風などの外力等によって面方向（面内方向及び面外方向）に伸縮したとき、上側面ファスナー１８の多数のループ部１８Ｂと下側面ファスナー２０の多数のフック部２０Ｂが伸縮する方向に変形することで、膜材１２の伸縮により発生する力が吸収される。これによって、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生が抑制され、太陽電池モジュール１４の破損を阻止することができる。なお、図１（Ｂ）では、膜材１２が面方向に伸長した状態が示されている。
【００３８】
例えば、膜材１２は最大約５％伸びる可能性があり、太陽電池モジュール１４は約２〜３％程度の歪で発電素子が壊れ、発電能力が低下する可能性があるが、本実施形態では、上側面ファスナー１８及び下側面ファスナー２０が変形することによって、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生が抑制される。このため、太陽電池モジュール１４の破損や発電能力の低下を阻止することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、太陽電池モジュール１４の裏面に設けられた上側面ファスナー１８を膜材１２の表面に設けられた下側面ファスナー２０に貼り付けることによって太陽電池モジュール１４を取り付けるため、太陽電池モジュール１４の設置が容易であり、施工時の作業性がよい。また、上側面ファスナー１８と下側面ファスナー２０とを剥がすことで太陽電池モジュール１４を取り外すことができるため、太陽電池モジュール１４の交換を容易に行うことができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４１】
図２には、電子部材固定構造３０の全体構成が断面図にて示されており、図２（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図２（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造３０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としてのシート状の伸縮部材３２を備えている。シート状の伸縮部材３２は、太陽電池モジュール１４の裏面のほぼ全面に接着剤３４により接合されると共に、伸縮部材３２の端部が太陽電池モジュール１４の周囲から離れた位置で膜材１２の表面に接着剤３６により接合されている。本実施形態では、シート状の伸縮部材３２は、略長方形状の太陽電池モジュール１４よりひと回り大きい略長方形状に形成されており、伸縮部材３２の裏面の周縁部が膜材１２の表面に接着剤３６により接合されている。なお、接着剤３４、接着剤３６としては、前述した反応硬化型の接着剤、ホットメルト型接着剤などが用いられる。また、接着剤３４、接着剤３６に代えて、粘着剤を用いてもよい。
【００４２】
伸縮部材３２は、例えば、面方向に伸縮可能なゴム製のシート部材からなり、膜材１２の伸縮に追従して伸縮するようになっている。伸縮部材３２の引張剛性が太陽電池モジュール１４の引張剛性に比べて小さければ、歪は太陽電池モジュール１４の周囲の伸縮部材３２に集中する。
【００４３】
このような電子部材固定構造３０では、シート状の伸縮部材３２が太陽電池モジュール１４の裏面に接着剤３４により接合されると共に、伸縮部材３２の縁部が太陽電池モジュール１４の周囲から離れた位置で接着剤３６により膜材１２の表面に接合されることで、太陽電池モジュール１４が伸縮部材３２を介して膜材１２に取り付けられている。膜材１２が面方向に伸縮したときに、膜材１２の伸縮に追従して太陽電池モジュール１４の裏面に接合された部位の周囲の伸縮部材３２が伸縮することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。このため、太陽電池モジュール１４の破損や発電能力の低下を阻止することができる。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４５】
図３には、電子部材固定構造５０の全体構成が断面図にて示されており、図３（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図３（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造５０は、シート状の太陽電池モジュール５２と、太陽電池モジュール５２を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての複数のゴムピン５４と、を備えている。ゴムピン５４は、円柱状の軸部５４Ａと、軸部５４Ａの先端に軸部５４Ａの直径よりも大きく形成された抜け止めとしての頭部５４Ｂと、を備えている。軸部５４Ａの端面は、膜材１２の表面に図示しない接着剤又は粘着剤により接合されている。
【００４６】
太陽電池モジュール５２の周縁の４隅を含む複数箇所には、ゴムピン５４の軸部５４Ａが挿通される円形状の孔部５２Ａが設けられている。孔部５２Ａの内径は、軸部５４Ａの直径よりも大きく形成されており、孔部５２Ａ内を軸部５４Ａが移動可能となっている。また、頭部５４Ｂの外径は、孔部５２Ａの内径よりも大きく形成されており、太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａがゴムピン５４の頭部５４Ｂから抜けるのを阻止するようになっている。ゴムピン５４は、太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａの位置に合わせて膜材１２の表面に複数設けられている。本実施形態では、太陽電池モジュール５２を膜材１２の表面に仮止めした後、ゴムピン５４の軸部５４Ａを太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａに挿通して軸部５４Ａの端面を膜材１２の表面に接着剤又は粘着剤により接合する。
【００４７】
このような電子部材固定構造５０では、膜材１２の表面に固定された複数のゴムピン５４の軸部５４Ａが太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａにそれぞれ挿通されており、太陽電池モジュール５２がゴムピン５４を介して膜材１２に取り付けられると共に、ゴムピン５４の先端の頭部５４Ｂにより太陽電池モジュール５２の孔部５２Ａがゴムピン５４から抜けることが阻止される。図３（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、膜材１２の伸縮に追従してゴムピン５４の軸部５４Ａが孔部５２Ａの壁面に当たって弾性変形することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール５２の歪の発生を抑制することができる。
【００４８】
次に、本発明の第４実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４９】
図４には、電子部材固定構造７０の全体構成が断面図にて示されており、図４（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図４（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造７０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としてのばね部材７２を備えている。本実施形態では、ばね部材７２はコイルスプリングからなり、シート状の太陽電池モジュール１４の縁部の外側に複数設けられている。ばね部材７２の一端部には取付部材７４が取り付けられており、取付部材７４は接着剤７６（又は粘着剤）により膜材１２の表面に固定されている。ばね部材７２の他端部には取付部材７８が取り付けられており、取付部材７８は太陽電池モジュール１４の縁部に図示しない接着剤等により固定されている。ばね部材７２は、太陽電池モジュール１４の面方向に沿って伸縮可能とされている。
【００５０】
太陽電池モジュール１４の裏面の中央部付近には、太陽電池モジュール１４の一箇所を膜材１２の表面に固定する略矩形状の固定部材８０が設けられている。固定部材８０の上面は図示しない接着剤等により太陽電池モジュール１４の裏面に接合されており、固定部材８０の下面は図示しない接着剤等により膜材１２の表面に接合されている。
【００５１】
このような電子部材固定構造７０では、ばね部材７２の一端部が取付部材７４により膜材１２の表面に固定されると共に、ばね部材７２の他端部が取付部材７８により太陽電池モジュール１４の縁部に固定されることで、太陽電池モジュール１４が複数のばね部材７２を介して膜材１２の表面に取り付けられている。図４（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、ばね部材７２が太陽電池モジュール１４の面方向に沿って弾性変形により伸縮することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。
【００５２】
また、太陽電池モジュール１４の中央部付近の一箇所が固定部材８０により膜材１２の表面に固定されることで、膜材１２が伸縮しても膜材１２に対する太陽電池モジュール１４の位置を安定化させることができる。
【００５３】
次に、本発明の第５実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第４実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５４】
図５には、電子部材固定構造９０の全体構成が断面図にて示されており、図５（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図５（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造９０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としてのゴム部材９２を備えている。ゴム部材９２は、太陽電池モジュール１４の縁部に沿って配置された長尺状のエアチューブからなり、長手方向と直交する方向の断面が筒状に形成されている（図５参照）。本実施形態では、ゴム部材９２は、太陽電池モジュール１４の縁部の周囲に配置されている。本実施形態では、ゴム部材９２は、太陽電池モジュール１４の縁部の全周に設けられているが、太陽電池モジュール１４の縁部に部分的に配置される構成でもよい。
【００５５】
ゴム部材９２の筒部の一端部側に取付部材９４が取り付けられており、取付部材９４は接着剤９６（又は粘着剤）により膜材１２の表面に固定されている。ゴム部材９２の筒部の他端部側には取付部材９８が取り付けられており、取付部材９８は太陽電池モジュール１４の縁部に図示しない接着剤等により固定されている。取付部材９４、９８は、必ずしもゴム部材９２の長手方向の全長に設けられている必要はなく、ゴム部材９２の長手方向に間隔をおいて複数設けられている構成でもよい。ゴム部材９２は、膜材１２の伸縮に追従して伸縮可能となっている。
【００５６】
このような電子部材固定構造９０では、太陽電池モジュール１４が筒状のゴム部材９２を介して膜材１２の表面に取り付けられている。図５（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、太陽電池モジュール１４の縁部に取り付けられたゴム部材９２が膜材１２の伸縮に追従して伸縮することで、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。
【００５７】
また、太陽電池モジュール１４の中央部付近の一箇所が固定部材８０により膜材１２の表面に固定されることで、膜材１２が伸縮しても膜材１２に対する太陽電池モジュール１４の位置を安定化させることができる。
【００５８】
次に、本発明の第６実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第５実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５９】
図６には、電子部材固定構造１１０の全体構成が断面図にて示されており、図６（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図６（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造１１０は、シート状の太陽電池モジュール１４を膜材１２に取り付けるための伸縮吸収部材としての板ばね１１２を備えている。板ばね１１２は、太陽電池モジュール１４の縁部の外側に配置されており、太陽電池モジュール１４の縁部と直交する方向の断面が略逆Ｕ字状に形成されている。
【００６０】
板ばね１１２の一端部には取付部材１１４が取り付けられており、取付部材１１４は接着剤１１６（又は粘着剤）により膜材１２の表面に固定されている。板ばね１１２の他端部には取付部材１１８が取り付けられており、取付部材１１８は太陽電池モジュール１４の縁部に図示しない接着剤等により固定されている。なお、太陽電池モジュール１４の中央部付近の一箇所を膜材１２の表面に固定する固定部材（図４等を参照）を設けてもよい。
【００６１】
このような電子部材固定構造１１０では、板ばね１１２の一端部側が膜材１２の表面に固定されると共に板ばね１１２の他端部側が太陽電池モジュール１４を吊り下げ支持することで、太陽電池モジュール１４が板ばね１１２を介して膜材１２に取り付けられている。図６（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに、板ばね１１２の弾性変形により膜材１２の伸縮により発生する力が吸収され、膜材１２の伸縮による太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。また、太陽電池モジュール１４の縁部の外側に配置された板ばね１１２により太陽電池モジュール１４を吊り下げ支持することで、膜材１２が伸縮しても太陽電池モジュール１４の位置が安定化する。
【００６２】
次に、本発明の第７実施形態の電子部材固定構造について説明する。なお、第１〜第６実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６３】
図７には、電子部材固定構造１３０の全体構成が断面図にて示されており、図７（Ａ）には膜材１２の伸長前の状態が、図７（Ｂ）には膜材１２の伸長後の状態が示されている。この図に示されるように、電子部材固定構造１３０は、シート状の太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部が伸縮吸収部材としての接着剤１３２により膜材１２の表面に取り付けられている。接着剤１３２は、せん断変形可能な接着剤で構成されており、太陽電池モジュール１４の裏面の周縁部と膜材１２との間に介在されて太陽電池モジュール１４を膜材１２の表面に接着固定すると共に、膜材１２の伸縮によりせん断変形するようになっている。接着剤１３２として、例えば、アクリル変成シリコーン系等の弾性接着剤が用いられている。
【００６４】
このような電子部材固定構造１３０では、図７（Ｂ）に示されるように、膜材１２が面方向に伸縮したときに接着剤１３２がせん断変形することで、膜材１２の伸縮によって発生する力が吸収され、太陽電池モジュール１４の歪の発生を抑制することができる。
【００６５】
なお、上記第１〜第７実施形態では、フレキシブル性を備えたシート状の太陽電池モジュール１４が用いられているが、これに限定されず、ＬＥＤ、液晶パネル、プラズマパネル等のシート状の電子部材を固定する構造にも本発明を適用することができる。
【００６６】
上記第１〜第７実施形態では、面方向に伸縮する膜材１２が用いられているが、これに限定されず、面方向に伸縮する下地であれば、膜材以外の下地にも本発明の電子部材固定構造を適用することができる。
【００６７】
また、上記第１〜第７実施形態では、膜材１２は建物の屋根に使用される屋根材であるが、これに限定されず、他の構造物等に使用される下地にも本発明の電子部材固定構造を適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 電子部材固定構造
１２ 膜材（下地）
１４ 太陽電池モジュール（電子部材）
１６ 面ファスター
１８ 上側面ファスナー（一方の面ファスナー）
２０ 下側面ファスナー（他方の面ファスナー）
３０ 電子部材固定構造
３２ 伸縮部材
５０ 電子部材固定構造
５２ 太陽電池モジュール（電子部材）
５２Ａ 孔部
５４ ゴムピン
５４Ｂ 頭部（抜け止め）
７０ 電子部材固定構造
７２ ばね部材
８０ 固定部材
９０ 電子部材固定構造
９２ ゴム部材
１１０ 電子部材固定構造
１１２ 板ばね
１３０ 電子部材固定構造
１３２ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面方向に伸縮する下地と、
前記下地の表面に配置されたシート状の電子部材と、
前記電子部材の少なくとも一部に設けられ、かつ、前記電子部材を前記下地に取り付けると共に、変形して前記下地の伸縮による力を吸収する伸縮吸収部材と、
を有する電子部材固定構造。
【請求項２】
前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部に接合される一方の面ファスナーと、前記下地に接合され前記一方の面ファスナーに貼り付く他方の面ファスナーと、で構成されている請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項３】
前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面に接合されると共に、端部が前記電子部材の周囲から離れた位置で前記下地に固定され、前記下地の伸縮に追従して伸縮するシート状の伸縮部材である請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項４】
前記伸縮吸収部材は、前記下地に固定され、前記電子部材に形成された孔部に挿通される共に先端に前記電子部材の抜け止めを備えたゴムピンである請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項５】
前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側が前記電子部材に取り付けられ、前記下地の伸縮により弾性変形するばね部材、又は前記下地の伸縮に追従して伸縮するゴム部材である請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項６】
前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側で前記電子部材を吊り下げ支持し、前記下地の伸縮により弾性変形する板ばねである請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項７】
前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部と前記下地との間に介在されて前記電子部材を前記下地に固定すると共に、前記下地の伸縮によりせん断変形する接着剤である請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項８】
前記電子部材がフレキシブル性を備えた太陽電池である請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の電子部材固定構造。
【請求項９】
前記下地が、建物の屋根に取り付けられる膜材である請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の電子部材固定構造。
【請求項１】
面方向に伸縮する下地と、
前記下地の表面に配置されたシート状の電子部材と、
前記電子部材の少なくとも一部に設けられ、かつ、前記電子部材を前記下地に取り付けると共に、変形して前記下地の伸縮による力を吸収する伸縮吸収部材と、
を有する電子部材固定構造。
【請求項２】
前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部に接合される一方の面ファスナーと、前記下地に接合され前記一方の面ファスナーに貼り付く他方の面ファスナーと、で構成されている請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項３】
前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面に接合されると共に、端部が前記電子部材の周囲から離れた位置で前記下地に固定され、前記下地の伸縮に追従して伸縮するシート状の伸縮部材である請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項４】
前記伸縮吸収部材は、前記下地に固定され、前記電子部材に形成された孔部に挿通される共に先端に前記電子部材の抜け止めを備えたゴムピンである請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項５】
前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側が前記電子部材に取り付けられ、前記下地の伸縮により弾性変形するばね部材、又は前記下地の伸縮に追従して伸縮するゴム部材である請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項６】
前記伸縮吸収部材は、一端部側が前記下地に固定されると共に他端部側で前記電子部材を吊り下げ支持し、前記下地の伸縮により弾性変形する板ばねである請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項７】
前記伸縮吸収部材は、前記電子部材の裏面の縁部と前記下地との間に介在されて前記電子部材を前記下地に固定すると共に、前記下地の伸縮によりせん断変形する接着剤である請求項１に記載の電子部材固定構造。
【請求項８】
前記電子部材がフレキシブル性を備えた太陽電池である請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の電子部材固定構造。
【請求項９】
前記下地が、建物の屋根に取り付けられる膜材である請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の電子部材固定構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４６９４（Ｐ２０１３−４６９４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３６２７（Ｐ２０１１−１３３６２７）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（５９１２５５６１２）サンゴバン株式会社 (8)
【出願人】（５１２０１４７８４）株式会社テラシス (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（５９１２５５６１２）サンゴバン株式会社 (8)
【出願人】（５１２０１４７８４）株式会社テラシス (3)
【Ｆターム（参考）】
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