(57)【要約】【課題】太陽電池モジュール等の送電ケーブルを架台やフレーム等の長尺部材に形成された収納溝に収容させておくことが可能な送電ケーブルの収納構造及び太陽電池モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】送電ケーブルと、長手方向に沿って前記送電ケーブルが収納される収納溝を有する長尺状部材と、該長尺状部材の長手方向に沿って複数個配置され、該配置箇所において前記送電ケーブルが前記収納溝内に留まるように前記送電ケーブルを規制する規制部材と、を備えたことを特徴とする送電ケーブルの収納構造。【選択図】  図２
2006278672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電ケーブルと、長手方向に沿って前記送電ケーブルが収納される収納溝を有する長尺状部材と、該長尺状部材の長手方向に沿って複数個配置され、該配置箇所において前記送電ケーブルが前記収納溝内に留まるように前記送電ケーブルを規制する規制部材と、を備えたことを特徴とする送電ケーブルの収納構造。
【請求項２】
前記規制部材は、その一部が前記長尺状部材の前記収納溝内まで延出されていることを特徴とする請求項１に記載の送電ケーブルの収納構造。
【請求項３】
前記規制部材は、少なくとも前記収納溝内に延出された延出部がバネ性を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送電ケーブルの収納構造。
【請求項４】
前記長尺状部材は、太陽電池モジュールを支持する架台であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の送電ケーブルの収納構造。
【請求項５】
前記長尺状部材は、太陽電池モジュールの外周に取着されるフレームであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の送電ケーブルの収納構造。
【請求項６】
請求項４に記載の送電ケーブルの収納構造と、前記架台を下地に取り付けるための取付部材と、前記架台を上側から押圧する押え部材と、を備え、前記規制部材の一部及び前記取付部材の一部が前記架台及び前記押え部材の間に位置し、該架台及び前記押え部材の間に位置する規制部材及び取付部材の厚みが略等しいことを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池モジュール等の送電ケーブルの収納構造及びそれを用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護や省エネルギー化のために、住宅やビルの屋上などに太陽電池装置を設置するようになった。太陽電池装置は、出力電圧と出力電流を必要な値まで高めるために、あるいは長期にわたって太陽電池セルを保護するために、通常パッケージングして太陽電池モジュールとされている。
【０００３】
このような太陽電池モジュールは、図１０に示すように、透光性部材８の裏面側に複数の太陽電池セル７を直列および並列に接続して、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）などの充填材９で機密に封入し、さらにＰＥＴ樹脂などからなる耐候性フィルム１０で上記充填材９を覆ってその周縁部にアルミ材などからなるフレーム２０を取り付けて構成される。また、太陽電池モジュール内で接続された太陽電池セルの出力は送電ケーブル１２にて取り出される。
【０００４】
住宅の既に葺かれている屋根に太陽電池モジュールが取り付けられる際には、屋根に架台を組んだ上で太陽電池モジュールが固定されることにより設置される。
【０００５】
この屋根上に太陽電池モジュールを固定する例について図１１を基に説明する。Ｊは太陽光発電装置であり、この太陽光発電装置Jにおいて、住宅の屋根上に縦桟４を配し、この縦桟４上に、その方向に対し直交するように横桟５（５ａ〜５ｄ）を配置し、架台として組み、そして、横桟５上に太陽電池モジュール６を設置する屋根置き型と呼ばれる設置方法などが知られている。同図において横桟５ａ、５ｂ、５ｃ上にはそれぞれ太陽電池モジュール６ａ、６ｂのフレームの片端が載るようになっており、例えば横桟５ｂにネジやボルト締めされる押え部材２３によって太陽電池モジュール６ａ、６ｂが横桟５ｂに挟持固定される。
【０００６】
一方、環境問題が取りざたされる中で太陽電池の需要は益々増してきているが、更なる普及のためには太陽光発電装置の長寿命化および施工の容易さが求められているが、設置環境によって寿命が短くなる場合が生じる。具体的には、屋根上に設置された際に屋根瓦の上などにケーブルが垂れ下がった状態で設置されると、長期的には送電ケーブル周りに溜まったチリなどにより屋根を流れる雨水がせき止められ、屋根の野地板などが腐って雨漏りを招く、あるいは頻繁に雨水やチリにさらされることによりケーブルの劣化が早くなる、あるいは垂れ下がっていることにより家屋の外観が損なわれるといった問題がある。
【０００７】
そこで、ケーブルを架台あるいは太陽電池モジュールに固定して垂れ下がらないようにする必要があるが、架台あるいは太陽電池モジュールフレームに穴をあけるなどして、そこにロッキングバンドにより固定すると、送電ケーブルを持った上で、ロッキングバンドにより個別に固定していくため工数の増加がある。また、ロッキングバンドにより固定した後に、追加で送電ケーブルを更に固定しようとした場合、ロッキングバンドを一度外し、再度固定しなければならない。そこで、送電ケーブルを屋根面に垂れ下がらないようにする目的で、架台もしくは太陽電池モジュールに固定する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３-３４５６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、フレーム全長にわたって別途ケーブル収納用溝を作るためには、使用する材料の増加およびそれに伴う重量増が避けられず、重量増加による屋根への負担増が逆に屋根の寿命を損なう可能性も生じる。
【０００９】
また、特許文献１においては、上方向に開いたコ字型の収納溝であるため、その上部構造において雨水に対する収納溝への止水あるいは遮蔽が確実に行なわれていなければ、水が収納溝に入り長時間滞留しケーブルが長時間にわたり湿潤の環境におかれ劣化が早くなるといった問題や、コネクタ等の接続部の劣化や電気接点の腐食といった問題が生じる。
【００１０】
また、湿度と温度が適度にある条件では微生物の繁殖が起こりやすく、腐食を助長させるといった問題も生じる。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュール等の送電ケーブルを架台やフレーム等の長尺部材に形成された収納溝に収容させておくことが可能な送電ケーブルの収納構造及びそれを用いた太陽電池モジュール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】
【００１２】
本発明の送電ケーブルの収納構造は、送電ケーブルと、長手方向に沿って前記送電ケーブルが収納される収納溝を有する長尺状部材と、該長尺状部材の長手方向に沿って複数個配置され、該配置箇所において前記送電ケーブルが前記収納溝内に留まるように前記送電ケーブルを規制する規制部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また本発明の送電ケーブルの収納構造は、上記収納構造において、前記規制部材は、その一部が前記長尺状部材の前記収納溝内まで延出されていることを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明の送電ケーブルの収納構造は、上記収納構造において、前記規制部材は、少なくとも前記収納溝内に延出された延出部がバネ性を有することを特徴とする。
【００１５】
またさらに本発明の送電ケーブルの収納構造は、上記収納構造において、前記長尺状部材は、太陽電池モジュールを支持する架台であることを特徴とする。
【００１６】
さらにまた本発明の送電ケーブルの収納構造は、上記収納構造において、前記長尺状部材は、太陽電池モジュールの外周に取着されるフレームであることを特徴とする。
【００１７】
そして本発明の太陽電池モジュールは、上述の送電ケーブルの収納構造と、前記架台を下地に取り付けるための取付部材と、前記架台を上側から押圧する押え部材と、を備え、前記規制部材の一部及び前記取付部材の一部が前記架台及び前記押え部材の間に位置し、該架台及び前記押え部材の間に位置する規制部材及び取付部材の厚みが略等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、規制部材を長尺部材に設けることにより、送電ケーブルを長尺部材の収納溝内に収納することができるため、例えば、送電ケーブルが太陽電池モジュールに接続されるものである場合、送電ケーブルを屋根面に接触させることなく収納することが出来る。これにより、送電ケーブルが垂れ下がらないように支持されるため、送電ケーブルと屋根面との接触に伴う屋根の劣化が抑えられ、送電ケーブルが長時間にわたり湿潤の環境におかれることもないため、送電ケーブルの劣化を抑えることができる。さらに、また長尺部材が太陽電池モジュールの架台やフレームである場合、送電ケーブルは架台やフレーム内の収納溝に収納されるため、外観の悪化を防ぐことが出来る。また、規制部材を用いることで施工性向上により工数の削減が可能であり、更に施工後に追加でケーブルを固定することが容易に行なうことができる。
【００１９】
また本発明によれば、上述の送電ケーブルの収納構造と、前記架台を下地に取り付けるための取付部材と、前記架台を上側から押圧する押え部材と、を備え、前記規制部材の一部及び前記取付部材の一部が前記架台及び前記押え部材の間に位置し、該架台及び前記押え部材の間に位置する規制部材及び取付部材の厚みが略等しいことから、かかる押え部材を配置しても、押え部材が変形するといった不具合が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係わる太陽光発電システムの送電ケーブルの支持構造を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１０に示すように、本発明における太陽電池モジュールは、受光面にガラスや樹脂等の透光性部材８が設けられ、この透光性部材８に多数の太陽電池素子７がＥＶＡ樹脂（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｔｅ）等からなる封止材９によってラミネートされ、その裏面である非受光面にはテフロン（登録商標）フィルムやＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＰＥＴ（ポレエチレンテレフタレート）などの耐候性フィルム１０が貼着されたものであり、太陽電池素子７としては、例えばシリコン系半導体やガリウムヒ素等から成る化合物半導体などの単結晶、多結晶や非晶質の材料が用いられ、互いに直列及び／または並列に電気的に接続された後、太陽電池モジュール６の裏面、すなわち耐候性フィルム１０の上に接着されたＡＢＳ樹脂などの合成樹脂やアルミニウム金属などで構成したジャンクションボックス１６を通して、太陽電池モジュール６の出力電力を送電ケーブル１２により外部に出力が取り出されるものである。なお、前述した透光性部材８から耐候性フィルム１０までが積層された発電部を保護するためにアルミ材などからなるフレーム２０を発電部の外周に取り付け、強度を増すとともに架台への取り付け部としている。
【００２２】
以下に太陽電池モジュールの送電ケーブルを支持する構造について図を基に説明する。
【００２３】
図１に示すように、本発明の送電ケーブルの規制部材１１は、上辺１、側辺２、下辺３の３辺を持つ略コ字型の形状である。下辺３は上辺１よりも長く突出しており、４５度以上の角度に折り曲げ可能な材質もしくは構造としている。材質は鉄やステンレスやアルミニウムなどの金属部材が主に用いられるが、下辺３が４５度以上に折り曲げ可能な材質もしくは構造であればポリカーボネイトなどのような耐候性樹脂であっても適用可能である。また、折り曲げを行うために塑性変形後も強度を保つ材料であることを必要とする。
【００２４】
具体的な施工手順を図２に示す。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、送電ケーブルの規制部材１１の収納溝の下辺３は設置対象となる太陽電池モジュールの架台２１の収納溝の側面より長くなっており、送電ケーブルの規制部材１１を太陽電池モジュールの架台２１の収納溝に側面より嵌合する。また、設置対象は太陽電池モジュールの架台の代わりに太陽電池モジュールのフレームであっても構わない。そして図２（ｂ）のように、規制部材１１の側辺２が太陽電池モジュールの架台２１の収納溝の底面部１３に接した状態で、架台２１の下側面端部２２を支点として下側面端部２２よりも突出した規制部材１１の下辺３を、架台側に折り曲げて、図２（ｃ）のように、下辺３が架台２１の収納溝内に延在することによって架台２１の内側に送電ケーブル１２を納める空間を構築する。
【００２６】
この状態での各部品の位置関係を表す断面図を図３に示す。なお、図中では下辺３を架台２１の収納溝の内側にまで曲げ込んでいるが、４５度以上の折り曲げ角度とすれば送電ケーブル１２の脱落を防止する効果を得ることはできるが、９０度以上の折り曲げ角度とすれば、後述する固定効果も得られるようになりより好適である。なお、送電ケーブル１２は太陽電池モジュールの送電ケーブル１２や、前記送電ケーブル１２にコネクタ等で接続された延長ケーブルである。
【００２７】
上述した規制部材１１と架台２１の構成した空間に送電ケーブル１２を収める他の実施例を図４〜図７に示す。
【００２８】
図４に示すように、例えば送電ケーブルの規制部材１１の下辺３の端部１４を予め架台２１の収納溝内側に向かって折り曲げておくことで、下辺３が下面端部２２を支点として折り曲げられた際にケーブル２２を包み込むようになり、より確実に固定できる。
【００２９】
また、送電ケーブルの規制部材１１を例えばステンレス材の薄板などの金属材料を用いて、弾性変形可能なバネ性を付与することにより、弾性域内で広い可動域を確保することで、送電ケーブルの規制部材１１を曲げ変形させて固定した後も、送電ケーブル１２を追加して支持することが可能となる。図５に示すように、例えば規制部材１１を取り付けた後に、架台２１の収納溝内側に向かって下辺３を押し込む方向に荷重を加え規制部材を弾性変形させ、架台２１の収納溝内側と下辺３の間にケーブルを通すことが可能な隙間１５を作り、隙間１５より追加のケーブルを挿入した後に除荷することで、下辺３は元の状態となり送電ケーブル１２が架台の収納溝内側に収納され、抜け落ちない状態とすることができる。また、送電ケーブルの規制部材１１を屋根上にてケーブル取り付け前に規制部材を架台に嵌合させる場合においても、規制部材１１の上辺１先端部と下辺３先端部の開口距離を架台２１の側面より短くしておけば、弾性変形により開口距離を広げて架台に取り付けることによって、取り付け後開口距離が元の幅に戻るため架台にしっかり固定し、仮組みの状態で位置ズレを防ぐことが出来る。
【００３０】
また、本発明は架台に限らず太陽光発電装置の送電ケーブルが配設される部位の構成部材の断面形状が架台２１と近似した断面形状であるならば好適に利用可能である。例えば図６に示すように、太陽電池モジュールのフレーム２０の形状が太陽電池モジュールの内側に張り出した張り出し部を有し、太陽電池モジュールのフレーム２０に規制部材１１を取り付けることにより、フレームの張り出し部の内側に送電ケーブル１２を納めるための空間とすることができる。
【００３１】
また、規制部材の下辺３を塑性変形が容易な構造、つまり、曲げやすくし、かつ排水性を高めた構造について説明する。
【００３２】
送電ケーブルの規制部材は強度や塑性変形後も強度を保つこと、耐食性などの観点からステンレス材などの金属材料より構成することが好適であるが、例えばステンレス材を用いて作成した場合は金属として強度が高いために施工時に曲げに必要な力が大きくなり、施工性が良くない。一方、ステンレスを曲げ易くするために規制部材全体の板厚を薄くすると保持強度が低下する。そこで解決する手段として図７（ａ）に示すように、送電ケーブルの規制部材１１の下辺３において、折り曲げ箇所１７にスリット１８を入れて全体の強度を損なわずに折り曲げの施工性のみを向上させることができる。また、図７（ｂ）に示すように、前述のスリット１８の代わりに複数回折り曲げた折曲構造１９としても同様の効果が得られる。さらには、下側面端部に位置する下辺の板厚のみを薄くしても折り曲げの施工性のみを向上させることができる。
【００３３】
さらに、太陽電池モジュールの架台２１に取り付けられた規制部材の一部が、架台２１に取り付けられた架台付属物との高さ調整機能をもつ送電ケーブルの規制部材１１について説明する。
【００３４】
図８（ａ）に示すように太陽電池モジュールの架台２１の上に、例えば押え部材２３が取り付けられ、その間に架台組立のための付属金具などの架台付属物２４が挟まれることがある。その場合、図８（ｂ）に示すように押え部材２３をボルト２５により固定するときに、挟まれた架台付属物２４の形に沿って押え部材２３が変形するため、外観を阻害し、また、押え部材２３に負担がかかるといった問題がある。
【００３５】
しかしながら、図９（ａ）に示すように送電ケーブルの規制部材１１を押え部材２３のボルト２５取り付け位置に配置することで、挟まれた架台付属物２４による押え部材２３の変形を軽減し、また、挟まれた架台付属物２４の厚みと規制部材１１の厚みを揃える、または厚くすることで、押え部材２３の変形がなくなるため、外観を阻害する心配もなく、押え部材２３に負担がかかるといった問題もない。
【００３６】
本発明によれば、上記のように太陽電池モジュール送電ケーブルを屋根面に接触させることなく、少ない部品点数で、施工性高く、設置可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の送電ケーブルの規制部材の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の送電ケーブルの規制部材の太陽電池モジュールの架台への嵌め込み方法を説明する斜視図である。
【図３】本発明の規制部材を架台に嵌合しケーブル支持を行った様子を示す断面図である。
【図４】本発明の規制部材の他の実施の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の規制部材の他の実施の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の送電ケーブルの規制部材の太陽電池モジュールのフレームに嵌合しケーブル支持を行った様子を示す断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は本発明の規制部材の折り曲げ部について、他の実施の形態を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は従来の太陽電池モジュールの架台に付属物がついた状態で押え部材を固定する様子を示す斜視図であり、（ｂ）は押え部材が湾曲した様子を示す側面図である。
【図９】（ａ）は本発明の太陽電池モジュールの架台に付属物と規制部材がついた状態で押え部材を固定する様子を示す斜視図であり、（ｂ）は本発明に係る規制部材により、太陽電池モジュールの架台に付属物が付いた状態でも高低差が生じない様子を示す側面図である。
【図１０】一般的な太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。
【図１１】従来の屋根上にレール材を用いて太陽電池モジュールを固定する太陽光発電装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：上辺
２：側辺
３：下辺
４：縦桟
５：横桟
６、６ａ、６ｂ：太陽電池モジュール
７：太陽電池セル
８：透光性部材
９：封止材
１０：耐候性フィルム
１１：送電ケーブルの規制部材
１２：送電ケーブル
１３：底面部
１４：端部
１５：送電ケーブル規制部材と収納溝内側のケーブル投入のための隙間
１６：ジャンクションボックス
１７：折り曲げ箇所
１８：スリット
１９：折曲構造
２０：フレーム
２１：架台
２２：下側面端部
２３：押え部材
２４：架台付属物
２５：ボルト
Ｊ：太陽光発電装置
【図１】
2006278672.tif 000003
【図２】
2006278672.tif 000004
【図３】
2006278672.tif 000005
【図４】
2006278672.tif 000006
【図５】
2006278672.tif 000007
【図６】
2006278672.tif 000008
【図７】
2006278672.tif 000009
【図８】
2006278672.tif 000010
【図９】
2006278672.tif 000011
【図１０】
2006278672.tif 000012
【図１１】
2006278672.tif 000013