(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの設置にかかる工事費用や工事工程を削減する。【解決手段】実施形態における太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周縁部に取り付けられるパネルフレームを備え、前記パネルフレームは、前記パネルフレームが取り付けられた前記太陽電池パネルの平板方向に沿って、前記パネルフレームの外側面から外向きに突出し、複数箇所に貫通孔が設けられる鍔部を有し、前記鍔部の前記貫通孔に第１の固定具が挿通されて、前記第１の固定具の一端付近が第２の固定具と組み合わされることで前記第１の固定具が前記鍔部に固定され、設置面に敷設された布製型枠に前記第１の固定具の他端が打ち込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの周縁部に取り付けられるパネルフレームとを備え、
前記パネルフレームは、
前記パネルフレームが取り付けられた前記太陽電池パネルの平板方向に沿って、前記パネルフレームの外側面から外向きに突出し、複数箇所に貫通孔が設けられる鍔部を有し、
前記鍔部の前記貫通孔に第１の固定具が挿通されて、
前記第１の固定具の一端付近が第２の固定具と組み合わされることで前記第１の固定具が前記鍔部に固定され、
設置面に敷設された布製型枠に前記第１の固定具の他端が打ち込まれる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１の固定具は、後打ちアンカーボルトであり、
前記第２の固定具は、ナットである
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記太陽電池パネルを保護するためのバックシートを備え、
前記バックシートは、樹脂を含む材料でなる
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記パネルフレームは、鋼製アングル材を含む材料でなる
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の太陽電池モジュールに使用される布製型枠であって、
前記太陽電池モジュールとの電気的な接続のための配管が支持金具により敷設された
ことを特徴とする布製型枠。
【請求項６】
請求項１に記載の太陽電池モジュールに使用される布製型枠であって、
充填物が充填されたときに表面に凹凸が形成される
ことを特徴とする布製型枠。
【請求項７】
太陽電池パネル、および前記太陽電池パネルの周縁部に取り付けられるパネルフレームを有する太陽電池モジュールの設置方法であって、
前記パネルフレームが取り付けられた前記太陽電池パネルの平板方向に沿って、前記パネルフレームの外側面から外向きに突出する鍔部を設け、
前記パネルフレームの鍔部の複数箇所に貫通孔を設け、
前記貫通孔に第１の固定具を挿通して、
前記第１の固定具の一端付近を第２の固定具と組み合わせることで前記第１の固定具を前記鍔部に固定し、
前記太陽電池モジュールの設置面に敷設された布製型枠に前記第１の固定具の他端を打ち込む
ことを特徴とする太陽電池モジュールの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽電池モジュール、布製型枠、および太陽電池モジュールの設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化、化石燃料の枯渇が問題となっており、地球環境とエネルギーに対する関心が急速に高まっている。このような状況の下、環境負荷の少ないエネルギー源として太陽光が注目されており、太陽光エネルギーを電力に変換することのできる、例えば特許文献１に開示されるような太陽電池モジュールを建物の屋根や平坦な土地に設置する一般家庭が増えている。
【０００３】
太陽光発電所の建設が進んだ近年では、太陽電池モジュールを地上に設置することに適した平坦な土地は少なくなってきており、ゴルフ場跡地や遊休地などの傾斜地を太陽電池モジュールの設置面として計画する案件が増加傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２４９５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、傾斜地を太陽電池モジュールの設置面とする案件においては、杭形式の基礎が一般的に適用されるが、杭ごとのレベル合わせ、杭を基礎に打ち込むための作業時間、この作業のための重機の移動や安全の確保など、施工手間が多くかかる。また、傾斜地では、事前の除草作業や上記の土地造成など、造成工事における工程も多岐にわたる。
【０００６】
これらにより、太陽光発電所の建設工事費に占める造成工事費用の一般的な割合は、建設工事費全体の５０％近くにのぼるため、平坦な土地に比べて投資対効果が低くなり、傾斜地を太陽電池モジュールの設置面とする案件受注の大きな妨げとなっている。
【０００７】
また、被災地などへの発電設備の設置といった、緊急を要する場合においては、簡易施工方法や施工のスピードが重視されるが、太陽電池モジュールの現状の設備設置の方法では、土地の造成作業に時間を要するため、上記の緊急を要する場合のニーズに十分沿うことはできない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、設置にかかる工事費用や工事工程を削減することができる太陽電池モジュール、布製型枠、および太陽電池モジュールの設置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態における太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周縁部に取り付けられるパネルフレームとを備え、前記パネルフレームは、前記パネルフレームが取り付けられた前記太陽電池パネルの平板方向に沿って、前記パネルフレームの外側面から外向きに突出し、複数箇所に貫通孔が設けられる鍔部を有し、前記鍔部の前記貫通孔に第１の固定具が挿通されて、前記第１の固定具の一端付近が第２の固定具と組み合わされることで前記第１の固定具が前記鍔部に固定され、設置面に敷設された布製型枠に前記第１の固定具の他端が打ち込まれる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、太陽電池モジュールの設置にかかる工事費用や工事工程を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における太陽電池モジュールの設置箇所の一例を示す図。
【図２】実施形態における太陽電池モジュールの構成例を示す図。
【図３】実施形態における太陽電池モジュールの構成例を示す図。
【図４】実施形態における布製型枠に対するＦＥＰ配管の設置について説明する図。
【図５】実施形態における布製型枠に対するＦＥＰ配管の設置について説明する図。
【図６】実施形態における布製型枠に対する電気ラックの設置について説明する図。
【図７】実施形態における布製型枠の表面の形状の一例を示す図。
【図８】実施形態における布製型枠に取り付けられる手摺金具の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面を用いて説明する。  
図１は、実施形態における太陽電池モジュールの設置箇所の一例を示す図である。  
図１に示すように、本実施形態では、太陽電池モジュール２０を設置するための基礎形式として、布製型枠方式を採用する。この工法では、まず、予めマット状に加工された高強度合成繊維製の布製型枠１０を、例えば図１に示したように、法面としての、河川の岸辺等の傾斜面に敷設する。そして、この布製型枠１０の図示しない注入口から流動性コンクリート又はモルタル（mortar）といった充填物をポンプにより加圧注入するコンクリート体成型法を用いて硬固させる。
【００１３】
本実施形態では、上記の傾斜地に敷設された布製型枠１０を基礎として、この基礎に複数の太陽電池モジュール２０を直接載置することができる。したがって、太陽電池モジュール２０の架台を設けることが不要となり、また、太陽電池モジュール２０の設置面における除草作業や防草対策が不要となる。
【００１４】
本実施形態では、布製型枠１０を敷設することが出来る程度に、傾斜面における土地造成工事を行なえばよいので、土地造成工事の工程数や、この土地造成にかかる費用を削減することできる。
【００１５】
図２および図３は、実施形態における太陽電池モジュールの構成例を示す図である。  
図２に示すように、太陽電池モジュール２０は、パネルフレーム２１と太陽電池パネル２２とを有する。  
太陽電池パネル２２は、光起電力効果を利用して光エネルギーを電力に変換する太陽電池セルを複数枚直並列に接続することで必要な電圧と電流を得られるようにしている、平面視四角形の板状の発電体である。この太陽電池セルは、周囲の環境に耐えるために、ＥＶＡ（Ethylene Vinyl Acetate：エチレン・酢酸ビニル共重合体）等の充填剤で封止され、図示しない前面板とバックシート（背面板）との間に挟み込まれている。
【００１６】
また、パネルフレーム２１は、太陽電池パネル２２の強度を保つための、平面視四角形の枠状の例えばアルミ製のフレームであって、太陽電池パネル２２の周縁部を取り囲むように当該太陽電池パネル２２に取り付けられる。このパネルフレーム２１は、例えばダクトなどに用いられる長方形状の鋼製アングル材を組み合わせて構成することもできる。
【００１７】
また、パネルフレーム２１は、その周縁部の鍔部２１ａを有する。具体的には、鍔部２１ａは、パネルフレーム２１の外側面の下端部から、上記のようにパネルフレーム２１が取り付けられた太陽電池パネル２２の平板方向に沿ってパネルフレーム２１の外向きに突出し、当該パネルフレーム２１の外側面の下端部の全周にわたって設けられる。また、この鍔部２１ａには、例えばＨＤＺ２５５（溶融亜鉛メッキ）を施すことができる。
【００１８】
パネルフレーム２１の側面には、このパネルフレーム２１の取り付け先である太陽電池パネル２２の電極の取り出し口２３が設けられ、この太陽電池パネル２２と他の太陽電池モジュール２０の太陽電池パネル２２の電極との間で電気的に接続できるようになっている。
【００１９】
また、パネルフレーム２１の鍔部２１ａの複数の箇所、例えば太陽電池モジュール２０全体の四隅に対応する箇所には貫通孔２４が形成される。  
太陽電池モジュール２０を布製型枠１０に設置するためには、まず、貫通孔２４に後打ちアンカーボルト（anchor bolt）２５をパネルフレーム２１から布製型枠１０に向かって挿通して、この後打ちアンカーボルト２５の上端部付近の所定部分を貫通孔２４から上方に突出させ、かつ、太陽電池モジュール２０の底部を布製型枠１０の表面に載置した状態で、この後打ちアンカーボルト２５の下端部を例えばハンマーなどで布製型枠１０の内部に打ち込んで固定する。  
そして、図３に示すように、後打ちアンカーボルト２５における上記の突出した部分と鍔部２１ａとをナット２６で締結することで、パネルフレーム２１の鍔部２１ａに後打ちアンカーボルト２５を固定する。このようにして、太陽電池モジュール２０を布製型枠１０に固定することができる。
【００２０】
このように、本実施形態では、後打ちアンカーボルト２５を用いて太陽電池モジュール２０を布製型枠１０に設置することができる。これにより、架台を用いて太陽電池モジュールを傾斜面に設置する場合と比較して、太陽電池モジュールの設置にかかる材料のコストを低減し、かつ作業時間を短縮することができる。
【００２１】
また、本実施形態では、後打ちアンカーボルト２５を打ち込む対象は、傾斜面の地盤ではなく布製型枠１０であるので、上記の傾斜面の地盤のＮ値（N-value：標準貫入試験値）の大小などに関わらず施工することが可能である。  
また、本実施形態では、布製型枠１０により法面を保護しているため、法面浸食などの影響を著しく軽減することができる。
【００２２】
また、本実施形態では、太陽電池パネル２２のバックシートの材質に樹脂を含めるようにして、例えば悪天候時においてバックシートと布製型枠１０との隙間に侵入した土砂などによる多少の衝突にもバックシートが耐えうる構造とすることができる。
【００２３】
次に、太陽電池モジュール２０により発電した電力エネルギーの送電路としてのＦＥＰ（perfluoro ethylene propylene：波型硬質合成樹脂）配管３１を布製型枠１０に設置する例について説明する。  
図４および図５は、実施形態における布製型枠に対するＦＥＰ配管の設置について説明する図である。なお、図４では、ＦＥＰ配管３１およびＦＥＰ配管支持金具３２を実際の寸法より拡大して示している。
【００２４】
図４に示すように、ＦＥＰ配管支持金具３２は、ＦＥＰ配管３１取り付け用のアンカーボルトを挿通可能なレール部材３２ａ、および、このレール部材３２ａに係合し、かつ、ＦＥＰ配管３１を挿通可能な少なくとも１つのリング部材３２ｂを有する。リング部材３２ｂに対するＦＥＰ配管３１の挿通方向はレール部材３２ａの長手方向に直交する。図５では、ＦＥＰ配管支持金具３２のレール部材３２ａに対し、一定間隔を空けて並べた２つのリング部材３２ｂが係合し、これらのリング部材３２ｂのそれぞれの開口部にＦＥＰ配管３１を挿通した例について示す。
【００２５】
本実施形態では、ＦＥＰ配管３１をＦＥＰ配管支持金具３２のリング部材３２ｂの開口部に挿通させて、また、このリング部材３２ｂに係合したレール部材３２ａの貫通孔にＦＥＰ配管３１取り付け用のアンカーボルトを挿通し、このアンカーボルトおよびナットによりレール部材３２ａを布製型枠１０の表面に固定することで、ＦＥＰ配管３１を布製型枠１０に敷設することができる。
【００２６】
次に、太陽電池モジュール２０との接続用の電気ケーブルなどを束ねる電気ラックを布製型枠１０に設置する例について説明する。図６は、実施形態における布製型枠に対する電気ラックの設置について説明する図である。  
図６に示すように、本実施形態では、アンカーボルトを挿通可能な電気ラック架台４１と電気ラック４２とを組み合わせて用いることができる。
【００２７】
電気ラック架台４１は、電気ラック４２の取り付け用の金具であって、２つの垂直材４１ａを備え、また、これらの垂直材４１ａの上端部同士に固着される水平材４１ｂを備える。  
また、電気ラック４２は、２つの互いに平行な親桁４２ａを備え、また、これらの親桁４２ａの間を一定間隔で複数の子桁４２ｂによって連結した梯子状の構造をなす。
【００２８】
例えば、電気ラック４２の子桁４２ｂの数に対応する複数の電気ラック架台４１の垂直材４１ａを例えば電気ラック架台４１固定用のアンカーボルトおよびナットにより布製型枠１０に打ち込んで固定し、この電気ラック架台４１の水平材４１ｂに電気ラック４２の子桁４２ｂを載置した状態で、電気ラック４２固定用のボルトおよびナットを用いて、それぞれの電気ラック架台４１の水平材４１ｂに電気ラック４２のそれぞれの子桁４２ｂを１対１で締付固定することで、布製型枠１０に対して電気ラック４２を設置することができる。
【００２９】
図７は、実施形態における布製型枠の表面の形状の一例を示す図である。  
図７に示すように、本実施形態では、布製型枠１０を複数のパーツに分け、これらのパーツを、上記の流動性コンクリート又はモルタルの加圧注入を行ったときに布製型枠１０の表面に凹凸が形成されるようにつなぎ合わせて構成してもよい。これにより、作業者の足５１の踵５１ａを布製型枠１０の凹凸の部分に引っ掛けることができ、作業者は布製型枠１０が敷設された傾斜面を安全に歩行可能となる。
【００３０】
図８は、実施形態における布製型枠に取り付けられる手摺金具の一例を示す図である。図８に示すように、本実施形態では、布製型枠１０が敷設される傾斜面の上方から下方にかけて複数の手摺金具６１を一定間隔で布製型枠１０に打ち込んで固定することができる。  
これにより、作業者は、手摺金具６１に掴まりながら布製型枠１０上を移動可能となり、傾斜面を安全に昇降可能となる。また、この手摺金具６１には安全帯を引っ掛けても良い。
【００３１】
また、本実施形態では、上記のような傾斜面に限らず、平坦な土地に対しても、ベタ基礎などの基礎形式で水勾配を設け、ほぼ角度０度ではあるが、太陽電池モジュール２０を後打ちアンカーボルト２５により布製型枠１０に設置することもできる。
【００３２】
また、例えば、被災地などにおいて、布製型枠１０を法面に早期に設置することが困難である場合、この布製型枠の代わりに木製板を法面上に敷設し、この板に太陽電池モジュール２０のパネルフレーム２１を直接ビス止めしてもよい。これにより、太陽電池モジュール２０を用いた仮設発電所を上記の被災地などに容易に設置することが可能となる。
【００３３】
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３４】
１０…布製型枠、２０…太陽電池モジュール、２１…パネルフレーム、２１ａ…鍔部、２２…太陽電池パネル、２３…電極の取り出し口、２４…貫通孔、２５…後打ちアンカーボルト、２６…ナット、３１…ＦＥＰ配管、３２…ＦＥＰ配管支持金具、４１…電気ラック架台、４２…電気ラック、６１…手摺金具。
【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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