(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールを固定するための固定部品により、太陽電池モジュールに応力が加わり、太陽電池モジュールを破損することを抑制する。【解決手段】太陽電池モジュールの少なくとも２辺を折り曲げ、その折り曲げ部の長さ方向両端部と、高さ方向を、クッション材を介して接するか、間隙をもうけるようにして、太陽電池モジュールが移動可能に取り付けするように構成することで、太陽電池モジュールの撓みや応力集中を緩和し、太陽電池モジュールに損傷が起こることなく、太陽電池モジュールを取り付けすることができる。【選択図】図１
2012193553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの全体を封止し、
前記太陽電池セルの非受光面側に矩形の補強部材を配置してなる太陽電池モジュールと、
前記補強部材の対向する少なくとも２辺が前記非受光面側に屈曲する補強部材屈曲部を有し、
前記補強部材屈曲部を載置する支持部材と、
前記支持部材が、前記補強部材屈曲部の両側端部のいずれかに、間隙を有するか、あるいはクッション材を介して接するように構成する、前記支持部材の対向する少なくとも２辺に折れ曲がる支持部材折れ曲り部を有し、
前記太陽電池モジュールの前記補強部材屈曲部に対し、前記支持部材とで挟む位置に少なくとも設けた止め座と、
前記止め座が、前記太陽電池モジュールと、間隙を有するか、あるいはクッション材を介して接する位置に設けられた構成としたことを特徴とする太陽電池モジュールの取り付け装置。
【請求項２】
前記止め座を、前記支持部に直接または間接的に固定する止め座固定部材を有し、前記止め座固定部材が、前記太陽電池モジュールの、前記補強部材屈曲部の前記太陽電池モジュールを配置しない側面に位置していることを特徴とする陽電池モジュールの取り付け装置。
【請求項３】
複数の前記太陽電池モジュールの前記補強部材屈曲部が互いに隣り合うようにして前記複数の前記太陽電池モジュールを配置し、隣り合う前記太陽電池モジュールの間に前記止め座固定部材を位置し、隣り合う前記太陽電池モジュールのそれぞれの１辺の一部を止め座が同時に位置するように設けたことを特徴とする陽電池モジュールの取り付け装置。
【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の設置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮する動きが広がっており、これに伴って太陽電池の普及が進んでいる。太陽電池を使用するためには、太陽電池セルを有する太陽電池モジュールを固定部材に取り付ける必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、太陽電池を、上面カバーと下台との間に挟み込み、太陽電池の取り付け穴にボルトを貫通させた状態でのネジ止め固定する構成が開示されている。
また、特許文献２には、太陽電池モジュールを、支持材の上に載せ、固定材で挟み込み、固定材は、太陽電池モジュール端部より外側で、ネジにより支持材に固定する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９５４３８号公報
【特許文献２】特開平９−１９９７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールは、軽量化のために、１ｍｍ程度の鋼板や樹脂シートを補強部材として用いる。そして、太陽電池セルを、封止材により補強部材ごとラミネートして太陽電池モジュールとして一体形成にしたり、または、補強部材を有しない太陽電池モジュールを、補強部材の上に貼り付けるように構成することができる。
【０００６】
このような太陽電池モジュールを、屋根や壁などに設置固定すると、気象による風の影響を受けて、固定された太陽電池モジュールが撓みによる応力を受け、破損する可能性がある。
【０００７】
特許文献１のように、太陽電池モジュールの補強部材に貫通孔を開け、その貫通孔にボルトを通して、屋根や壁に固定されている支持部材に太陽電池モジュールを固定する場合は、気象による風の影響を受けても、太陽電池モジュールは外れることはないが、上面カバーでボルト固定した場合でも、太陽電池モジュールの貫通孔の周囲に応力が集中して、貫通孔の周囲が変形し、破損が発生する。
【０００８】
また、特許文献２のように、太陽電池モジュールの補強部材には貫通孔を設けず、太陽電池モジュールの端部を、支持材と固定材とで挟んで固定するような構成とする場合には、太陽電池モジュールを動かないように固定をしないと、太陽電池モジュールが、風で飛ばされてしまう可能性がある。しかし、太陽電池モジュールを動かないように固定すると、太陽電池モジュールが、風圧による撓みでの応力を受けてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池モジュール本体に掛かる風圧などの応力を緩和しつつ、太陽電池モジュールの固定箇所での応力集中も無く、太陽電池モジュールの変形を抑制して、破損が発生しない太陽電池モジュールの設置を、簡便な構成で提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る太陽電池モジュールの取り付けは、太陽電池セルの全体を封止して、太陽電池セルの非受光面側に矩形の補強部材を配置してなる太陽電池モジュールと、補強部材の対向する少なくとも２辺が前記非受光面側に屈曲する補強部材屈曲部を有しており、その補強部材屈曲部を載置する支持部材があり、この支持部材が、補強部材屈曲部の両側端部のいずれかに、間隙を有するか、あるいはクッション材を介して接するように構成する支持部材の両端部が折れ曲がる支持部材折れ曲り部を、有している。そして、太陽電池モジュールの補強部材屈曲部に対して、支持部材とで挟む位置に少なくとも一部に設けた止め座があり、この止め座が、太陽電池モジュールと間隙を有するか、あるいはクッション材を介して接する位置に設けられた構成とした。
【００１１】
この構成により、屋根や壁などに設置された太陽電池モジュールは、風圧などの気象状況に起因する、太陽電池モジュールの撓みや応力集中を緩和し、太陽電池モジュールに損傷が起こることなく、位置移動制限を設ける状態での取り付けをすることができる。また、太陽電池モジュールの補強部材屈曲部の両側端部と支持部材折れ曲り部の間や、あるいは止め座と太陽電池モジュールの間の少なくともいずれかにクッション材を有する場合は、太陽電池モジュールが、風圧などで振動しても、その接触振動を和らげることが可能である。
【００１２】
また、止め座は、その位置固定のために、止め座固定部材により支持部材に直接固定しても良いし、または支持部材の下部の屋根や壁に固定されている固定架台に、支持部材に開けた穴などを通過して止め座固定部材に固定するようにしても良い。この止め座固定部材としては、固定ボルトなどを利用することができる。そして、固定ボルトなどである止め座固定部材は、太陽電池モジュールの補強部材屈曲部の側面に位置するようにする。すなわち、止め座固定部材は、太陽電池モジュールの配置されている部分から外れた近傍に、太陽電池モジュールに接触しない位置に設けるようにする。
【００１３】
この構成により、太陽電池モジュールに取り付けや固定用の貫通孔を設ける必要が無く、太陽電池モジュール固定部位での応力が集中による変形や破損が発生する箇所を無くすことが可能となる。
【００１４】
本発明は、複数の太陽電池モジュールを並べて配置する場合に適用することもできる。複数の太陽電池モジュールは、補強部材屈曲部が互いに隣り合うようにして配置し、隣り合う前記太陽電池モジュールの間に、支持部材に直接あるいは間接的に止め座を固定する止め座固定部材を配置するようにする。この構成により、１つの止め座が、隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの１辺の一部を、同時に位置移動制限するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、太陽電池モジュールの取り付けに対して、風圧などの気象状況に起因する、太陽電池モジュールの撓みや応力集中を緩和し、太陽電池モジュールに損傷が起こることなく、太陽電池モジュールを取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る太陽電池モジュール取り付け構成斜視図である。
【図２】本実施形態に係る支持部ガイドレール説明図である。
【図３】本実施形態に係る太陽電池モジュール取り付け部の要部を示す拡大斜視図である。
【図４】本実施形態に係る太陽電池モジュール取り付け部の要部を示す断面図である。
【図５】第二実施形態に係る太陽電池モジュール取り付け部の要部を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール取り付け構成斜視図である。
【００１８】
図１においては、太陽電池の発電部である太陽電池セル１が、補強部材２の上面に設けられ、図示しない表面保護部材と封止材により、ラミネート固定されている。すなわち、補強部材２に対して、太陽光の当たる受光面側に太陽電池セル１が設けられ、その表面をガラスやフッ素系樹脂などの透光性部材で保護するように構成する。このように構成された太陽電池モジュール３は、長方形をなす太陽電池モジュール３の対向する２辺の長辺側端部全体が、太陽電池セル１が設けられている方向と、反対の方向に所定の長さで９０度に折り曲げられた、補強部材屈曲部２ａを有している。
【００１９】
図１では、２つの太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａが、互いに隣り合うように配置している。そして、補強部材屈曲部２ａの下方に、補強部材屈曲部２ａの長さより長い辺を有し、二つの太陽電池モジュール３を配置した時の、互いの補強部材屈曲部２ａの内側の間隔よりも広い幅である長方形で、その対向する２辺の短辺部（図１で、２つの太陽電池モジュール３が並んでいる方向）が、少なくとも折り曲げられるように構成した支持部ガイドレール４を有しており、折り曲げ部を太陽電池モジュール３側(受光面側)にして配置する。図１の実施例においては、支持部ガイドレール４は、四辺が折り曲げられた箱曲げ構造を有しているが、上述したように、少なくとも対向する２辺の短辺が折り曲がっていれば良い(図５参照)。すなわち、支持部ガイドレール４は、補強部材屈曲部２ａを載置する支持部材である。
【００２０】
そして、太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａが、支持部ガイドレール４の箱曲げ内部空間に配置するように設置し、さらに、太陽電池モジュール３の端部辺の少なくとも一部の受光面側に、上部止め座５を設ける。上部止め座５は、太陽電池モジュール３を押さえつけることはなく、接する程度か、数ｍｍの隙間を空けるか、あるいはクッション材を介して押さえるようにし、太陽電池モジュール３への応力が掛からないようにする。上部止め座５をこのような位置に固定するため、止め座固定部材である固定ボルト１０を、上部止め座５に設けた貫通孔に通し、支持部ガイドレール４にネジ固定するか、支持部ガイドレール４にも固定ボルト１０が通過する孔を設け、さらにその下部の架台などに固定するように構成することができる。
【００２１】
図１において、上部止め座５は、ほぼ正方形で対向する２辺が、補強のために折り曲げられたように構成しているが、特にこの構造に限定されることはなく、折り曲げがなく、強度が得られる厚みを有する板状であっても良いし（図５参照）、形状が、長方形（図５参照）や、円径、楕円、多角形であっても良い。また、上部止め座５は、隣接して配置される２つの太陽電池モジュール３に跨る位置に配置すればよく、支持部ガイドレール４と同様な長さの一体部品であっても、図１のように、固定ボルト１０の配置位置に分割されて、ほぼ均等間隔で配置するように構成しても良い。
【００２２】
上部止め座５は、太陽電池モジュール３が受光面側方向に、遊びを有して移動した時に、外れてしまわないように、遊び範囲を制限する機能を有している。
太陽電池モジュール３の設置方向での移動制限については、２つの太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａが、支持部ガイドレール４の折曲がった少なくとも対向する２辺の短辺（図５の４１ｂ参照）間を、遊びを有して太陽電池モジュール３の図１での長辺方向に移動できるように構成し、太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａが、支持部材である支持部ガイドレール４の両端部が折れ曲る支持部材折れ曲り部であるガイドレール折り曲げ部４ｂにより、支持部ガイドレール４内から外れないようになっているが、詳しい内容については、後で説明をする。
【００２３】
次に、図２から図４により、詳細な構造を説明する。
図２は、本実施形態に係る支持部ガイドレール説明図を示し、図３は太陽電池モジュール取り付け部の要部を示す拡大斜視図であり、図４は、太陽電池モジュール取り付け部の要部を示す断面図である。
【００２４】
図２においては、太陽電池モジュール３として、長辺方向の対向する２辺の補強部材２が、補強部材屈曲部２ａを有しており、太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａの長さよりも少なくとも長い、支持部ガイドレール４上に、２つの太陽電池モジュール３が、補強部材屈曲部２ａを隣り合うように並べて、配置する。
【００２５】
図２の支持部ガイドレール４は、固定ボルト１０を通す位置に、固定ボルト用穴４aが設けられている。
そして、太陽電池モジュール３の取り付けについて、その要部である取り付け部の詳細を、図３及び図４を用いて説明する。
【００２６】
先ず、支持部ガイドレール４の上に、太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａが載るように配置する。この時、図３に示すように、太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａの長さよりも、支持部ガイドレール４の長さの方が、長いため、補強部材屈曲部２ａの長さ方向端部と、ガイドレール折り曲げ部４ｂとの間には間隔が存在し、この間隔が、太陽電池モジュール３の長さ方向に移動可能な遊び部分となる。
【００２７】
次に、スプリングワッシャー１１とワッシャー１２を通した止め座固定部材である固定用ボルト１０を、上部止め座５の穴に入れ、円筒状のカラー２０を通してから、支持部ガイドレール４の固定ボルト用穴４ａに挿入し、その下にある固定架台５０に設けられたネジ穴あるいは図示しないナットと、ネジ固定する。
【００２８】
カラー２０は、上部止め座５が太陽電池モジュール３に押し付け固定されないように、上部止め座５と太陽電池モジュール３の間が、所定の間隔となるように、上部止め座５の高さ位置を決めるためのものである。
【００２９】
この構造により、太陽電池モジュール３に、押し付けによるストレスが掛からないように構成できる。また、図４に示すように、上部止め座５と太陽電池モジュール３の間にクッション材３０を設けるように構成することもでき、クッション材３０の弾力性が大きければ、クッション材３０を介して上部止め座５と太陽電池モジュール３とが、隙間なく配置されていても良い。また、クッション材３０は、太陽電池モジュール３あるいは上部止め座５の少なくともいずれかに、予め固定されていても良いし、いずれにも固定せず、カラー２０を貫通するドーナツ状のものであっても良い。
【００３０】
支持部ガイドレール４のガイドレール折り曲げ部４ｂの高さは、太陽電池モジュール３が、受光面側（固定用ボルト１０の軸方向）への上下に移動した時に、太陽電池モジュール３の補強部材屈曲部２ａが、外れない高さを有していれば良い。
【００３１】
また、ガイドレール折り曲げ部４ｂの内側には、図４に示すクッション材３１があっても良く、クッション材３１があれば、太陽電池モジュール３が、風圧などで振動しても、その接触振動を和らげることが可能となる。
【００３２】
次に、本願発明の第二実施形態について、説明する。
図５には、第二実施形態の太陽電池モジュール取り付け部の要部を示す拡大斜視図を示す。
【００３３】
図５においては、図３と同一の構成要素には同様の符号を付して、説明を省略し、図３との相違箇所のみを説明する。
第二実施形態では、先ず、図３での支持部材ガイドレール４に対して、ガイドレール折り曲げ部を対向する短辺である４１ｂにした点と、図３での上部止め座５が、１つの上部止め板５１に変更した点と、図３でのカラー２０を有していない点が、相違点として挙げられる。
【００３４】
支持部材である支持部ガイドレール４１の両端部が折れ曲るように構成する支持部材折れ曲り部のガイドレール折り曲げ部４１ｂに関しては、既に上述したように、支持部材ガイドレール４１の少なくとも対向する２辺の短辺が折り曲がっていれば、本発明の機能を有するため、その構成を実施例として図示した。
【００３５】
上部止め板５１に関しては、その厚さを増加させ、上部止め座５のような折り曲げ補強を必要としない構成で、かつ１つの長方形で形成された構成の例を示した。
図５において、カラー２０を有していない点であるが、固定ボルト１０が、支持部材ガイドレール４１、あるいはその下部にあるネジ部が、貫通ネジ穴ではなく、固定ボルト１０をねじ込んだときに、固定ボルト１０の先端が接触して止まるネジ穴であれば、固定ボルト１０がねじ込めなくなった時点で、高さ調整が出来ているようにも構成が可能である。このように、必ずしもカラー２０は必要とならないので、その例として示した。
【００３６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３７】
２    補強部材
３    太陽電池モジュール
４，４１  支持部ガイドレール
４ａ  固定ボルト用穴
４ｂ，４１ｂガイドレール折り曲げ部
５    上部止め座
１０  固定用ボルト
２０  カラー
【図１】
2012193553.tif 000003
【図２】
2012193553.tif 000004
【図３】
2012193553.tif 000005
【図４】
2012193553.tif 000006
【図５】
2012193553.tif 000007