(57)【要約】【課題】防錆機能に優れており、長期間に亘って雨水に曝されても錆が発生しにくい実用的な太陽光発電装置を提供する。【解決手段】太陽光発電装置１の架台７は、鋼鉄製の前方支柱２，２、後方支柱３，３、前列母屋材４、後列母屋材５、フレーム部材として機能する垂木材６，６・・および設置補助部材２７，２７・・等を組み付けることによって一体的に形成されている。そして、その架台７の垂木材６，６・・の設置補助部材２７，２７・・の上に、合成樹脂製の絶縁シート８を介在させた状態で、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・のアルミニウム製の枠部材５２が螺着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフレーム部材を地面から所定の高さだけ上方において所定の角度の傾斜状になるように等間隔で配置させてなる鉄製の架台と、矩形の太陽光パネルの外周がアルミニウム製の枠部材によって覆われており、その枠部材を前記架台のフレーム部材の上に当着させた状態で固着してなる太陽電池モジュールとからなる太陽光発電装置であって、
前記架台のフレーム部材と前記太陽電池モジュールの枠部材との間に、合成樹脂製の絶縁シートが介在していることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記フレーム部材と太陽電池モジュールがボルトとナットとによって螺着されているとともに、
前記フレーム部材とボルトおよびナットとの間に合成樹脂製の絶縁部材が介在しており、フレーム部材とボルトおよびナットとが直接的に接触していないことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記合成樹脂がナイロンであることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の扁平な矩形状の太陽電池モジュールを架台に固着させてなる太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池を利用した太陽光発電が注目されているが、そのように太陽光発電を行う装置として、特許文献１の如く、地表上に設置された複数の支持台に、それぞれ支柱が立設されており、それらの支柱によって、金属製の枠体が地表に対して所定の角度だけ傾斜するように固定されているとともに、当該枠体に、矩形の太陽電池モジュール（太陽電池パネル）が設置されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８２２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の太陽光発電装置は、防錆について考慮されておらず、効果的な防錆対策が講じられていないので、長期間に亘って風雨に曝された場合には、発生した錆によって、架台や太陽電池モジュールの枠部材が損傷してしまったり、太陽電池モジュールで発生した電気の伝達が困難となる虞れがある。殊に、太陽電池モジュールの枠部材の大半がアルミニウム製であり、架台の大半が鉄製であるため、鉄とアルミニウムとの電気陰性度の差によって起こる電食（電気化学的腐食）の傾向が顕著である。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の太陽光発電装置が有する問題点を解消し、防錆機能に優れており、長期間に亘って雨水に曝されても錆が発生しにくい実用的な太陽光発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内、請求項１に記載された発明は、複数のフレーム部材を地面から所定の高さだけ上方において所定の角度の傾斜状になるように等間隔で配置させてなる架台と、矩形の太陽光パネルの外周がアルミニウム製の枠部材によって覆われており、その枠部材を前記架台のフレーム部材の上に当着させた状態で固着してなる太陽電池モジュールとからなる太陽光発電装置であって、前記架台のフレーム部材と前記太陽電池モジュールの枠部材との間に、合成樹脂製の絶縁シートが介在していることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記フレーム部材と太陽電池モジュールがボルトとナットとによって螺着されているとともに、前記フレーム部材とボルトおよびナットとの間に合成樹脂製の絶縁部材が介在しており、フレーム部材とボルトおよびナットとが直接的に接触していないことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載された発明は、請求項１、または請求項２に記載された発明において、前記合成樹脂がナイロンであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の太陽光発電装置は、鉄製の架台のフレーム部材と太陽電池モジュールのアルミニウム製の枠部材との間に合成樹脂製のシートが介在しているため、アルミニウムと鉄との電気陰性度の差に基づく錆の発生を効果的に防止することができる。さらに、長期間に亘って雨水に曝されて架台に錆が発生した場合でも、絶縁シートによって、その錆が太陽電池モジュールの枠部材に伝播する事態を効果的に防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の太陽光発電装置は、架台のフレーム部材と太陽電池モジュールを螺着するためのボルトおよびナットとの間に合成樹脂製の絶縁部材が介在しており、フレーム部材のボルト挿通孔（太陽電池モジュールを螺着するためボルト挿通孔）の周縁が樹脂で覆われた状態になっているので、フレーム部材のボルト挿通孔とボルトおよびナットとの隙間から錆が生じる事態を効果的に防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の太陽光発電装置は、絶縁シートおよび／または絶縁部材がナイロン製のものであり、耐候性および強度に優れているので、架台に錆が発生する事態をきわめて長期間に亘って効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】太陽光発電装置の斜視図（一部を分解した斜視図）である。
【図２】太陽光発電装置の左側面図である。
【図３】設置補助部材の斜視図である。
【図４】設置補助部材と太陽電池モジュールとの固着状態を示す説明図である（図２におけるＡ部分の拡大図である）。
【図５】設置補助部材と太陽電池モジュールとの固着状態を示す説明図である（図４におけるC−C線断面図である）。
【図６】絶縁シートを示す説明図である（ａは絶縁シートの平面図であり、ｂは絶縁シートの側面図である）。
【図７】絶縁部材を示す説明図である（ａは突起付防錆座金の斜視図であり、ｂは防錆座金の斜視図である）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜太陽光発電装置の構造＞
以下、本発明に係る太陽光発電装置の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１，２は、太陽光発電装置（１ユニット）を示したものであり、太陽光発電装置１は、扁平な矩形状の太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・、それらの太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・を傾斜した状態で設置するための架台７、および、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・を架台７に設置する際に介在させる絶縁シート８，８・・等によって構成されている。なお、太陽光発電装置１は、左右×前後＝約４，８００ｍｍ×約５，０００ｍｍであり、前端の天井部の地表からの高さが約５００ｍｍであり、後端の天井部の地表からの高さが約１，４００ｍｍである。
【００１４】
架台７は、前方支柱２，２、後方支柱３，３、前列母屋材４、後列母屋材５、およびフレーム部材として機能する垂木材６，６・・等を組み付けることによって一体的に形成されている。前方支柱２，２および後方支柱３，３とも、下側の部分（地盤中に埋め込む部分）を除いて、表面に防錆塗装が施されている。一方、前列母屋材４および後列母屋材５は、所謂、高耐食性溶融亜鉛鍍金鋼板によって形成されたＬ形鋼であり、垂木材６，６・・は、高耐食性溶融亜鉛鍍金鋼板によって形成された軽溝鋼（Ｃ形鋼の一種）である。
【００１５】
前方支柱２，２、後方支柱３，３とも、先端に螺旋翼を設けた鋼管であり、後方支柱３，３は、前方支柱２，２に比べて長尺に形成されている。それらの前方支柱２，２および後方支柱３，３は、左右前後の間隔が所定の距離になるように地盤中に立て込まれている。前方支柱２，２の上端には、係着部材９，１０を利用して、前列母屋材４が、両端を前方支柱２，２の外側に突出させた状態で、前方支柱２，２同士の間に跨るように固着されている。一方、後方支柱３，３の上端には、後列母屋材５が、係着部材９，１０を利用して、両端を前方支柱３，３の外側に突出させた状態で、前方支柱２，２同士の間に跨るように固着されている。
【００１６】
そして、それらの前列母屋材４、後列母屋材に、係着部材１１，１１・・を利用して、６本の垂木材６，６・・が、それぞれ、所定の角度（約１０°）で前下がりに傾斜した状態となるように固着されている。それらの６本の垂木材６，６・・は、２本ずつ、上下の辺６ｃ，６ｂ（図５参照）の突出側を向かい合わせて１つのセットになった状態で、前列母屋材４および後列母屋材５と直交するように固着されている。そして、１セットとなった垂木材６，６が、他のセットと所定の距離の距離を隔てた状態になっている。
【００１７】
それらの各垂木材６，６・・には、長手方向に沿って等間隔で、補助部材螺着用孔２６，２６（図５参照）が穿設されており、それらの補助部材螺着用孔２６，２６を利用して、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・を固着させるための設置補助部材２７，２７・・が螺着されている（なお、垂木材６，６・・は、それらの設置補助部材２７，２７・・とともにフレーム部材として機能する）。図３は、設置補助部材２７を示したものであり、各設置補助部材２７，２７・・は、高耐食性溶融亜鉛鍍金鋼板を断面コ字状に折り曲げ形成したものであり、鉛直に配置される矩形の平板部分２７ａの上端から、矩形の上板２７ｂが平板部分２７ａと直交するように突出し、平板部分２７ａの下端から、上板２７ｂよりも幅狭な下板２７ｃが、同一方向に突出した状態になっている。そして、平板部分２７ａの略中央に、垂木材６と螺着させるための垂木材螺着用孔２８が穿設されており、上板２７ｂの前後に、太陽電池モジュールを螺着させるための２つのモジュール螺着用孔２９，２９が穿設されている。
【００１８】
かかる設置補助部材２７，２７・・は、平板部分２７ａ，上板２７ｂ，下板２７ｃの内面を、垂木材６の外面に当接させた状態で、垂木材螺着用孔２８の穿設部分を垂木材６の補助部材螺着用孔２６の穿設部分とボルトＢとナットＮとで螺着することによって、垂木材６，６・・に等間隔で固着されている。なお、太陽光発電装置１の組付けに使用されるボルトＢ，Ｂ・・およびナットＮ，Ｎ・・は、鋼鉄製であり、表面に亜鉛等の金属のフレーク状体をケイ素系無機バインダーで固着させることによって防錆処理が施されている。
【００１９】
そして、上記の如く構成された架台７には、図１の如く、複数の（１２枚の）太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・が、隣合う２本の垂木材６，６に跨った状態で、それらの垂木材６，６に螺着された４個の設置補助部材２７，２７・・に、コーナー際を螺着させることによって、前下がりに１０°傾斜した状態で固着されている。図４、図５は、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・と設置補助部材２７との固着部分を拡大して示したものであり、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・は、扁平な板状の太陽電池（セル）５１の外周に、アルミニウム製の枠部材５２を取り付けたものであり、下面に、ロ字状の架台螺着面５３が形成されている。そして、当該架台螺着面５３には、直径９．０ｍｍの螺着用孔５４，５４が穿設されている。
【００２０】
それらの太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・は、枠部材５２の架台螺着面５３を、各設置補助部材２７，２７・・の上面に載置された絶縁シート８に接合させた状態で、架台螺着面５３の螺着用孔５４，５４の穿設部分が、ボルトＢ、突起付防錆座金１２、座金１３、防錆座金１４、バネ座金１５、ナットＮを利用して、設置補助部材２７，２７・・の上面に螺着されている。
【００２１】
図６は、絶縁シート８を示したものであり、絶縁シート８は、合成樹脂（ナイロン）によって、設置補助部材２７の上面より一回り大きな前後長さ×左右幅＝１２５ｍｍ×１００ｍｍの長方形で厚さ約１．５ｍｍのシート状に形成されている。さらに、絶縁シート８には（幅方向の中央より片方の長辺寄りには）、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・の枠部材５２と螺着させるための２つの長孔１６，１６が穿設されている。なお、長孔１６，１６は、前後長さ×左右幅＝３２×１３ｍｍであり、前後の両端が直径１３ｍｍの半円弧状になっている。そして、絶縁シート８，８・・は、各長孔１６，１６を、設置補助部材２７，２７・・の上板２７ｂの垂木材螺着用孔２６，２６（図４、図５参照）に合致させた状態で、上板２７ｂの上に載置されている。
【００２２】
また、図７（ａ）は、突起付防錆座金１２を示したものであり、突起付防錆座金１２は、合成樹脂（ナイロン）によって形成されており、外径１２ｍｍ×内径９．０ｍｍの扁平な円筒状のベース部１２ａの下端に外径２０ｍｍ×内径９．０ｍｍの円盤状（ドーナッツ盤状）のフランジ部１２ｂを連設した形状を有している。そして、全体の高さが４．７ｍｍになっている。さらに、図７（ｂ）は、防錆座金１４を示したものであり、防錆座金１４は、合成樹脂（ナイロン）によって、厚さ１．５ｍｍで外径２０ｍｍ×内径９．０ｍｍの円盤状（ドーナッツ盤状）に形成されている。
【００２３】
一方、座金１３は、鋼鉄によって厚さ２．０ｍｍで外径２０ｍｍ×内径９．０ｍｍの円盤状（ドーナッツ盤状）に形成されている。加えて、バネ座金１５は、鋼鉄によって外径１５．４ｍｍ×内径８．２ｍｍで厚さ２．０ｍｍのドーナッツ状に形成されている。そして、１ヶ所が半径方向で鉛直に切断され、当該切断部（２つの端縁）が互い違いに上下に拡げられた状態になっている。なお、それらの座金１３、バネ座金１５の表面には、溶融亜鉛メッキが施されている。また、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・と設置補助部材２７，２７・・との螺着に用いられるボルトＢは、直径８．０ｍｍのネジ軸を有しており、  太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・と設置補助部材２７，２７・・との螺着に用いられるナットＮは、６．５ｍｍの厚さを有している。
【００２４】
太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・は、図４、図５の如く、枠部材５２の架台螺着面５３の螺着用孔５４を、絶縁シート８の片方の長孔１６、および、設置補助部材２７の上板２７ａのモジュール螺着用孔２９と合致させた状態で、設置補助部材２７の上板２７ａに積層された絶縁シート８の上に載置されている。そして、その状態で、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・は、枠部材５２の架台螺着面５３の螺着用孔５４の周囲に、上側から順に座金１３、防錆座金１４を介在させ、設置補助部材２７の上板２７ｂの下面のモジュール螺着用孔２９の周囲に、上側から順に突起付防錆座金１２、座金１３、バネ座金１５を介在させて、重なり合った各部材のボルト挿通孔（すなわち、座金１５のボルト挿通孔、防錆座金１４のボルト挿通孔、枠部材５２の架台螺着面５３の螺着用孔５４、絶縁シート８の長孔１６、突起付防錆座金１２のボルト挿通孔、座金１３のボルト挿通孔、バネ座金１５のボルト挿通孔、および、設置補助部材２７の上板２７ａのモジュール螺着用孔２９）を貫通させたボルトＢとナットとによって設置補助部材２７の上板２７ｂに螺着されている。
【００２５】
そして、上記の如く、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・の架台螺着面５３と設置補助部材２７の上板２７ｂとが螺着された状態においては、突起付防錆座金１２のベース部１２ａが、設置補助部材２７の上板２７ｂのモジュール螺着用孔２９の内部に入り込み、当該突起付防錆座金１２のベース部１２ａの上端面が、絶縁シート８の裏面に当接した状態になっている。
【００２６】
上記の如く構成された太陽光発電装置１においては、架台７によって所定の傾斜角度に固定された各太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・のセル５１が、効率的に太陽光を電気に変換し、その電気を配線（図示せず）によって集電装置（図示せず）まで伝送し、当該集電装置を介して外部へ伝送する。
【００２７】
＜太陽光発電装置の効果＞
太陽光発電装置１は、架台７のフレーム部材である鉄製の垂木材６，６・・（設置補助部材２７，２７・・）と太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・のアルミニウム製の枠部材５２との間に、合成樹脂製のシートである絶縁シート８が介在しており、枠部材５２と設置補助部材２７，２７・・とが直接的に接触していないので、アルミニウムと鉄との電気陰性度の差に基づく電食を効果的に防止することができる。さらに、長期間に亘って雨水に曝されて架台７に錆が発生した場合でも、絶縁シート８によって、その錆が太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・の枠部材５２に伝播する事態を効果的に防止することができる。
【００２８】
また、太陽光発電装置１は、フレーム部材として機能する垂木材６，６・・（設置補助部材２７，２７・・）と太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・とがボルトＢおよびナットＮによって螺着されているとともに、設置補助部材２７，２７・・とボルトＢおよびナットＮとの間に合成樹脂製の突起付防錆座金１２が介在しており、設置補助部材２７，２７・・のモジュール螺着用孔２９の周縁が樹脂で覆われた状態になっているので、設置補助部材２７，２７・・のモジュール螺着用孔２９とボルトＢおよびナットＮとの隙間から錆が生じる事態を効果的に防止することができる。
【００２９】
さらに、太陽光発電装置１は、絶縁シート８，８・・および絶縁部材である突起付防錆座金１２がナイロン製のものであり、耐候性および強度に優れているので、架台７に錆が発生する事態をきわめて長期間に亘って効果的に防止することができる。
【００３０】
＜太陽光発電装置の変更例＞
本発明に係る太陽光発電装置の構成は、上記した各実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、架台（後方支柱、前列母屋材、後列母屋材、垂木材等）、絶縁シート部材、絶縁部材、太陽電池モジュール等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。
【００３１】
たとえば、架台は、上記実施形態の如く、前後の母屋材のみによって、各垂木材を支持するものに限定されず、平行に配置される母屋材の個数を増加させることも可能である。また、架台は、上記実施形態の如く、各垂木材を前下がりに１０°傾斜するように設けたものに限定されず、垂木材の傾斜角度を適宜変更することができる。さらに、架台は、上記実施形態の如く、すべての構成部材を鋼鉄によって形成したものに限定されず、構成部材の一部を鋳鉄、合成樹脂、セラミックス等の別の材料で形成したものに変更することも可能である。
【００３２】
また、太陽光発電装置は、架台のフレーム部材と太陽電池モジュールとのすべての螺着部分に、上記実施形態の如く、合成樹脂製の絶縁シートおよび絶縁部材を介在させたものに限定されず、架台のフレーム部材と太陽電池モジュールとの螺着部分の一部に、絶縁シートや絶縁部材を介在させたものでも良い。
【００３３】
加えて、絶縁シートおよび絶縁部材は、上記実施形態の如く、ナイロンによって形成されたものに限定されず、ポリオレフィン樹脂、シリコン樹脂、合成ゴム等のナイロン以外の合成樹脂によって形成されたもの等に変更することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る太陽光発電装置は、上記の如く優れた効果を奏するものであるので、太陽光を電気エネルギーに変換するための装置として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１・・太陽光発電装置
６・・垂木材（フレーム部材）
７・・架台
８・・絶縁シート
１２・・突起付防錆座金（絶縁部材）
１４・・防錆座金
２７・・設置補助部材（フレーム部材）
５２・・枠部材
Ｍ・・太陽電池モジュール
【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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