(57)【要約】【課題】太陽電池パネルの設置が容易で、しかも防水施工性に優れる太陽電池モジュール及び架台を提供すること。【解決手段】陸屋根に設置される架台２と、架台２上に配置される太陽電池パネル４とを有する太陽電池モジュールである。架台２は合成樹脂を成形して形成され、下方が開口するほぼ平坦な箱状の架台本体６と、架台本体６の下端の周縁に設けられたフランジ７と、フランジ７の下面に貼り付けられた接合部材８と、を有する。架台本体６は、第１の傾斜壁部１２、第２の傾斜壁部１３、および第１の傾斜壁部１２と第２の傾斜壁部１３の側端部間に亘って配設された一対の側壁部１１を有する。第１の傾斜壁部１２に太陽電池パネル４が配設され、第２の傾斜壁部１３に配線ボックス２０が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陸屋根に設置される架台と、該架台上に配置される太陽電池パネルとを有する太陽電池モジュールであって、
該架台は合成樹脂を成形して形成され、下方が開口するほぼ平坦な箱状の架台本体と、架台本体の下端の周縁に設けられたフランジと、該フランジの下面に設けられた接合部材と、を有し、
該架台本体は、第１の傾斜壁部、第２の傾斜壁部、および該第１の傾斜壁部と第２の傾斜壁部の側端部間に亘って配設された一対の側壁部を有し、該第１の傾斜壁部の上面に該太陽電池パネルが配設され、該第２の傾斜壁部に配線ボックスが配設されている太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１の傾斜壁部の上面に凹部が形成され、該凹部内に前期太陽電池パネルが配設され、前記第２の傾斜壁部に凹部が形成され、該凹部内に前記配線ボックスが配設されている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記架台本体がインジェクション成形によって得られた成形品である請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記架台本体の開口側の縁部に配線用通孔が形成され、前記配線ボックスに接続された配線が、該架台本体の下面に沿って通されて該配線用通孔に臨んでいる請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第１の傾斜壁部に開口部が形成され、該開口部を通して前記太陽電池パネルに接続された配線が通され、前記第２の傾斜壁部に開口部が形成され、該開口部を通して配線ボックスに接続された配線が通されている請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
陸屋根に設置され、上面に太陽電池パネルが配置される太陽電池モジュール用の架台であって、
該架台は合成樹脂を成形して形成され、下方が開口するほぼ平坦な箱状の架台本体と、架台本体の下端の周縁に設けられたフランジと、該フランジの下面に貼り付けられた接合部材と、を有し、
該架台本体は、第１の傾斜壁部、第２の傾斜壁部、および該第１の傾斜壁部と第２の傾斜壁部の側端部間に亘って配設された一対の側壁部を有し、該第１の傾斜壁部に、該太陽電池パネルに接続された配線を通すための開口部が形成され、該第２の傾斜壁部に、配線ボックスに接続された配線を通すための開口部が形成されている太陽電池モジュール用の架台。
【請求項７】
前記架台本体がインジェクション成形によって得られた成形品である請求項６に記載の架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根面に太陽電池パネルを所定の傾斜角度をもって設置できる太陽電池モジュール及びその太陽電池モジュールに使用する架台に関し、詳しくは、コンクリート（ＲＣ）構造物の陸屋根に、アンカーボルトなどの固定金具を用いることなく太陽電池パネルを設置できる太陽電池モジュール及びその太陽電池モジュールに使用する架台に関する。
【背景技術】
【０００２】
陸屋根上に、太陽電池パネルを所定の傾斜角度で設置することによって、太陽エネルギーを効率よく取り入れ、建物内に電気エネルギーを供給する太陽光発電システムが注目されている。
【０００３】
このシステムにおいては、陸屋根上に所定の角度で傾斜した鋼製などの架台を設置し、そこに太陽電池モジュールを固定するのが一般的である。
【０００４】
例えば、特開２００５−１９４７７１号公報（特許文献１）には、支持体とその支持体上に固定される支持フレームとから構成された架台を屋根上に配置し、その支持体をアンカーボルトなどの固定具を用いて屋根に固定し、固定具の孔部周辺を防水処理するとともに、支持フレーム上に太陽電池モジュールを配置する方法が提案されている。
【０００５】
特許第３４８１０３２号（特許文献２）には、前部取り付け面と後部取り付け面を形成した架台を屋根上に配置し、該架台の底面をアンカーボルト等の固定具で屋根に固定し、該固定具の孔部周辺を防水処理するとともに、架台上に太陽電池モジュールを設置する方法が提案されている。
【０００６】
さらに、特開２００６−０１６７９０号公報（特許文献３）には、アンカーボルトを屋根上に固定し、その周辺を防水処理するとともに、アンカーボルトの上端に固定金具を取り付け、一対の固定金具の間に太陽電池モジュールを嵌め込んで設置する方法が提案されている。
【０００７】
しかし、特許文献１および２に記載の方法では、架台はその固定強度を確保するために鋼材によって構成されており、従って、そのような架台は高重量物となり、その設置工事は大掛かりなものとなる。
【０００８】
また、架台を屋根に固定するために、屋根の躯体にあけられた固定具の孔部の防水処理のための作業に手間がかかる。
【０００９】
特許文献３に記載の方法では、固定金具は軽量であることから、大掛かりな設置工事を必要としない。しかし、固定具用孔の防水処理にかかる手間は上記と同様に有していた。
【００１０】
特開平１０−３３９００７号公報（特許文献４）には、太陽電池パネルの端面全周を高分子化合物からなる端面封止部材で封止してなる太陽電池モジュールが提案されている。この太陽電池モジュールの端面封止部材の外周には取付固定部が一体成形されている。
【００１１】
しかし、この構成の太陽電池モジュールを陸屋根に設置するには、ビス等の固定具を用いて行っているので、雨水がビス孔から漏れることを防止するために防水処理を必要とし、また施工性にも劣る。しかも、端子ボックスがモジュールの下面側に取り付けられているので、漏電などの不具合を生じた場合には、その不具合を容易に測定することができずメンテナンス性に劣る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１９４７７１号公報
【特許文献２】特許第３４８１０３２号
【特許文献３】特開２００６−０１６７９０号公報
【特許文献４】特開平１０−３３９００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、太陽電池パネルの設置が容易で、しかも防水施工性に優れる太陽電池モジュール及びその架台を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の他の目的は、構造が簡単で軽量化できるうえ、屋根への搬入が容易であり、また施工性にも優れた太陽電池モジュール及びその架台を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、配線の通線及び作業が容易に行え、またメンテナンス性にも優れている太陽電池モジュール及びその架台を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明は以下を特徴とする。
（項目１）陸屋根に設置される架台と、該架台上に配置される太陽電池パネルとを有する太陽電池モジュールであって、
該架台は合成樹脂を成形して形成され、下方が開口するほぼ平坦な箱状の架台本体と、架台本体の下端の周縁に設けられたフランジと、該フランジの下面に設けられた接合部材と、を有し、
該架台本体は、第１の傾斜壁部、第２の傾斜壁部、および該第１の傾斜壁部と第２の傾斜壁部の側端部間に亘って配設された一対の側壁部を有し、該第１の傾斜壁部の上面に該太陽電池パネルが配設され、該第２の傾斜壁部に配線ボックスが配設されている太陽電池モジュール。
（項目２）前記第１の傾斜壁部の上面に凹部が形成され、該凹部内に前期太陽電池パネルが配設され、前記第２の傾斜壁部に凹部が形成され、該凹部内に前記配線ボックスが配設されている項目１に記載の太陽電池モジュール。
（項目３）前記架台本体がインジェクション成形によって得られた成形品である項目１または２に記載の太陽電池モジュール。
（項目４）前記架台本体の開口側の縁部に配線用通孔が形成され、前記配線ボックスに接続された配線が、該架台本体の下面に沿って通されて該配線用通孔に臨んでいる項目１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
（項目５）前記第１の傾斜壁部に開口部が形成され、該開口部を通して前記太陽電池パネルに接続された配線が通され、前記第２の傾斜壁部に開口部が形成され、該開口部を通して配線ボックスに接続された配線が通されている項目１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
（項目６）陸屋根に設置され、上面に太陽電池パネルが配置される太陽電池モジュール用の架台であって、
該架台は合成樹脂を成形して形成され、下方が開口するほぼ平坦な箱状の架台本体と、架台本体の下端の周縁に設けられたフランジと、該フランジの下面に貼り付けられた接合部材と、を有し、
該架台本体は、第１の傾斜壁部、第２の傾斜壁部、および該第１の傾斜壁部と第２の傾斜壁部の側端部間に亘って配設された一対の側壁部を有し、該第１の傾斜壁部に、該太陽電池パネルに接続された配線を通すための開口部が形成され、該第２の傾斜壁部に、配線ボックスに接続された配線を通すための開口部が形成されている太陽電池モジュール用の架台。
（項目７）前記架台本体がインジェクション成形によって得られた成形品である項目６に記載の架台。
【発明の効果】
【００１７】
陸屋根上に、本発明の太陽電池モジュールを設置するには、フランジの下面に設けられた接合部材を陸屋根に接合するだけでよい。従って、基礎設置工事を不要とし施工性が良く、工期を短縮できる。また、太陽電池モジュールを陸屋根に直接取り付けることによって、従来必要とされたフレームや支持体からなる架台が不用となり、作業工数が低減する。しかも、太陽光パネルおよび配線が樹脂製の架台に一体に取り付けられており、積載荷重が軽く、建屋への負担を軽減できる。
【００１８】
また、架台の第１の傾斜壁部に配線ボックスを設けることにより、配線工事が容易であり、しかも外側に面した配線ボックスにて漏電等を調べることができ、そのため太陽電池モジュールのメンテナンスが容易である。
【００１９】
架台は樹脂の一体成形にて下方が開口する箱状に形成されているので、外部からこの架台の内部への通路部分がなく、そのため鳩などの鳥が巣を作ることを防止でき、漏電の問題を生じるおそれがない。また、設置された後では、架台には外部に通じる孔が形成されないので、虫などが内部へ入ることがない。
【００２０】
また、架台を形成する樹脂として、耐候性樹脂材を使用することにより、軽量にしながら耐候性にも優れる。
【００２１】
さらに、架台は段積可能であるので、最小スペースでの搬入を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の架台の平面図である。
【図３】図２に示す架台の側面図である。
【図４】図１に示す太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図５】図１に示す太陽電池モジュールの平面図である。
【図６】図１に示す太陽電池モジュールの正面図である。
【図７】図１に示す太陽電池モジュールの背面図である。
【図８】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】複数の架台を積層した状態の平面図である。
【図１０】図１に示す太陽電池モジュールを積層した状態の側面図である。
【図１１】図１に示す太陽電池モジュールを積層した状態の平面図である。
【図１２】図１に示す太陽電池モジュールを積層した状態の正面図である。
【図１３】図１に示す太陽電池モジュールを積層した状態の背面図である。
【図１４】図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１〜図８に示すように、本発明の太陽電池モジュール１は、下方が開口するほぼ平坦な箱状の架台２と、該架台２の上面に配置された太陽電池パネル４とを有する。
【００２５】
該架台２は、インジェクション成形などによって樹脂を成形して得ることができる。そのような樹脂としては、ＦＲＰやポリカーボネート等があげられる。架台２は、このような合成樹脂の一体成形品であり得る。
【００２６】
架台２は、下方が開口するほぼ平坦な箱状の架台本体６と、該架台本体６の下端の周縁に設けられたフランジ７とを有する。
【００２７】
架台本体６は、第１の傾斜壁部１２、該第１の傾斜壁部１２に連続して下り傾斜する第２の傾斜壁部１３、および該第１の傾斜壁部１２と第２の傾斜壁部１３の側端部間に亘って配設された一対の側壁部１１，１１を有し、該架台本体６の開口端縁から側方に向けて上記フランジ７が延設されている。このフランジ７の下面に接合テープ等の接合部材８が設けられて、接合部材８の下面に剥離紙が貼り付けられている。なお、接合部材８としては、粘着材、シーリング材などをフランジ７の下面に塗布することによって形成してもよい。
【００２８】
架台本体６の第１の傾斜壁部１２に凹部１５が形成され、この凹部１５内に平板状の太陽電池パネル４が配置されている。この太陽電池パネル４は、該凹部１５の周囲に配設した接合テープ１６によって、架台本体６の第１の傾斜壁部１２に接合することができる。また、図２に示すように、この第１の傾斜壁部１２には、太陽電池パネル４の配線用の開口部３０が形成されている。
【００２９】
架台本体６の第２の傾斜壁部１３にも矩形状の凹部１８が形成され、この凹部１８内に配線ボックス２０が嵌め込まれている。
【００３０】
配線ボックス２０は、架台本体６側から順次、接合テープ３１、枠体３２、パッキン３３および蓋３４を有する。第２の傾斜壁部１３の凹部１８に接合テープ３１を介して枠体３２が貼り付けられ、該枠体３２にパッキン３３を介して蓋３４が取り付けられ、ボルト・ナットなどの固着具３６を用いて蓋３４が第２の傾斜壁部１３に固着されている。この配線ボックス２０には、太陽電池パネル４の電力状態などが表示され、メンテナンスのために有効である。また、第２の傾斜壁部１３の凹部１８の位置に配線用開口部３５が形成され、この開口部３５を通して蓋３４の裏面に設けられた端子部と太陽電池パネル４などとを電気接続することができる。
【００３１】
架台本体６の各側壁部１１、第１の傾斜壁部１２および第２の傾斜壁部１３に、配線用通孔２１が形成されている。上記配線ボックス２０に接続された配線は、架台本体６の下面に沿って通されて配線用通孔２１に臨んでいる。
【００３２】
架台本体６の第１の傾斜壁部１２は、架台本体６の底面に対して所定の角度で傾斜しており太陽光を効率良く受けるようになっている。この傾斜角度は、例えば、５度〜３０度とすることができ、さらに好ましい傾斜角度は１０度〜２５度である。第２の傾斜壁部１３も架台本体６の底面に対して所定角度で傾斜している。この傾斜角度は３０度〜６０度が好ましく、さらに好ましい傾斜角度は３５度〜５０度である。
【００３３】
第１の傾斜壁部１２を上記範囲の角度に傾斜させることにより、太陽光エネルギーを効率よく取り入れることができ、また雨水や雪、汚れなどがその上面に溜まり難くすることができる。第２の傾斜壁部１３の傾斜角度を上記範囲に設定することにより、第１の傾斜壁部１２と第２の傾斜壁部１３とによって形成される陵部分に起因する太陽光の影が、隣接する太陽電池モジュール１に影響することを極力抑えることができる。
【００３４】
架台本体６の下端縁に、複数の連結部２６が設けられている。この連結部２６の形状、数などは適宜設定できるが、この実施形態では、架台本体６の各側壁部１１、第１の傾斜壁部１２および第２の傾斜壁部１３の屋根側の端部に、複数（２〜３個）の連結部２６が設けられている。
【００３５】
なお、図中２２は、配線用通孔２１に接続される配線カバーであり、隣接する架台２，２間に通された配線を覆うために架台２に取り付けられる。
【００３６】
次に、本発明の太陽電池モジュール１を陸屋根に設置する方法を説明する。
【００３７】
陸屋根の設置面を洗浄した後、本発明の太陽電池モジュール１を陸屋根に搬入し、陸屋根の設置箇所に仮配置する。このように太陽電池モジュール１の設置位置を確保した後、配線ボックス２０などにて配線処理を行う。
【００３８】
次に、架台２の底面の接合部材８の剥離紙を剥がし、設置面に加圧して架台２を陸屋根に固定すると共に、隣接する架台２、２間に配線を通して接続する。この配線を配線カバー２２で覆う。また、隣接する架台２、２の連結部２６間に連結具を取り付けて、隣接する架台２、２を相互に連結する。
【００３９】
このように、太陽電池パネル４が取り付けられた太陽電池モジュール１を陸屋根に搬入して設置するだけで、架台２を介して太陽電池パネル２を陸屋根に取り付けることができるので、太陽電池モジュール１の設置施工が容易である。しかも、基礎設置工事が不要であるので、施工性に優れ、また陸屋根に固定のための孔をあける必要がないので防水施工性にも優れている。しかも、従来のような太陽電池モジュールを陸屋根に固定するためのフレーム等が不要であるので、積載荷重が軽い。
【００４０】
架台２の第１の傾斜壁部１２は、底面に対して所定の傾斜角度が付けられているので、太陽光エネルギーを太陽電池パネル４に効率よく取り入れることができ、また、降雨があった際でも太陽電池パネル４の上面に雨水が溜まり難く、汚れも少ない。
【００４１】
架台２は、上記のように下方が開口するほぼ平坦な箱状に形成されているので、図９〜図１４に示すように、複数の架台２、２を段積できる。従って、最小スペースで保管でき、また陸屋根上へ搬入することができる。また、アンカーなどの固定具の設置制限がないため、自由な設置が可能である。
【００４２】
なお、オプティマイザーを搭載することにより、太陽電池モジュール単体の最大発電量を電圧と電流の積でリアルタイムに調整できる。それによって、電圧差によるロスの解消、漏電、火災事故には自立的に直列接続を解消し、低電圧モードになり安全性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の太陽電池モジュールを用いることにより、設置施工が容易で工期を大幅に短縮でき、しかも防水施工性にも優れている。
【符号の説明】
【００４４】
１    太陽電池モジュール
２    架台
４    太陽電池パネル
６    架台本体
７    フランジ
８    接合部材
１１  側壁部
１２  第１の傾斜壁部
１３  第２の傾斜壁部
２０  配線ボックス
２１  配線用通孔
２２  配線カバー
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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