(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の太陽電池モジュール本体の外周縁部に熱硬化性ゴムあるいは熱可塑性エラストマー製のガスケットが一体的に固着された太陽電池モジュールを、一対のレールに支持する太陽電池モジュールの支持構造であって、
前記ガスケットが、その断面において前記太陽電池モジュール本体の外周縁部に固着された上部の大径凸部と、この大径凸部との間にネック部を形成して設けられた下部の小径凸部を有しているとともに、前記ネック部及び前記小径凸部が前記太陽電池モジュールの支持部を兼ねて前記太陽電池モジュール本体の下方に突出され、
前記一対のレールが前記小径凸部を収めることができる中空形状をなしているとともに前記レール内に連通した係合溝を有し、この係合溝の幅を前記大径凸部及び小径凸部の幅より小さくし、
前記レール内に前記小径凸部を収めるとともに前記係合溝に前記ネック部を係合させて前記太陽電池モジュールを前記一対のレールに前記ガスケットを介して支持したことを特徴とする太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項２】
前記ガスケットが、その断面において前記大径凸部、小径凸部、及びネック部を有した形状に連続して押し出されて前記太陽電池モジュール本体の外周縁部に固着されたものであるとともに、前記大径凸部が、前記太陽電池モジュール本体の外周縁部の下面及び外周側面にわたって固着されてい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の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池をガラス基板に一体に形成し、建物の屋根材として用いられる太陽電池モジュールの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の屋根材として太陽電池モジュールを用い、太陽電池モジュールを直接屋根に搭載し、太陽エネルギーを電気に変換して利用する技術は、例えば、特開平１０−４６７７０号公報、特開平１０−７２９１０号公報等で知られている。
【０００３】
前記公報のものは、多数枚の矩形パネル形状の太陽電池モジュールを屋根の野地板上に平面的に並べ、太陽電池モジュールを取付け具によって野地板に固定するとともに、太陽電池モジュール相互をガスケットによって結合して水密構造施工したものや、多数枚の太陽電池モジュールを野地板上に瓦葺と同様に施工したものである。
【０００４】
そして、各太陽電池モジュールから導出された出力取出しケーブル相互を太陽電池モジュールの裏面側において直列または並列に接続することにより、電気的に接続している。
【０００５】
ところで、前記太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール本体が１枚のガラス基板に透明電極層、アモルファス半導体層、裏面電極層を形成したもので、裏面にはさらに封止材により絶縁、防水等のための封止を行った矩形状の薄板パネル構造のものが例示できる。また、半導体層としては、アモルファス半導体層が好適に用いられるが、単結晶、多結晶、微結晶またはＳｉ系のものであってもよい。いずれも矩形パネル形状に構成されている。そして、太陽電池モジュール本体の外周縁部には枠体が固定され、太陽電池モジュール本体の外周縁部を保護しているのが一般的である。
【０００６】
ところで、枠体は、例えばアルミニウムの押出し成形によって形成され、断面がコ字状の長尺のフレームを所定の長さに切断し、太陽電池モジュール本体の四隅部においてフレーム相互をタッピングねじあるいは接着剤等によって連結した構造である。しかし、近年では外周縁部に枠体のない形式の太陽電池モジュールも作られるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように、太陽電池モジュールを屋根の野地板上に平面的に並べ、太陽電池モジュールを取付け具によって野地板に固定するとともに、太陽電池モジュール相互をガスケットによって結合して水密構造に施工する必要がある。そのために、部品点数が多くなり、施工作業が煩雑であり、工事費が嵩むという問題があった。
【０００８】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、施工作業の容易化を図り、施工コストの低減を図ることができる太陽電池モジュールの支持構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、矩形状の太陽電池モジュール本体の外周縁部に熱硬化性ゴムあるいは熱可塑性エラストマー製のガスケットが一体的に固着された太陽電池モジュールを、一対のレールに支持する太陽電池モジュールの支持構造であって、前記ガスケットが、その断面において前記太陽電池モジュール本体の外周縁部に固着された上部の大径凸部と、この大径凸部との間にネック部を形成して設けられた下部の小径凸部を有しているとともに、前記ネック部及び前記小径凸部が前記太陽電池モジュールの支持部を兼ねて前記太陽電池モジュール本体の下方に突出され、前記一対のレールが前記小径凸部を収めることができる中空形状をなしているとともに前記レール内に連通した係合溝を有し、この係合溝の幅を前記大径凸部及び小径凸部の幅より小さくし、前記レール内に前記小径凸部を収めるとともに前記係合溝に前記ネック部を係合させて前記太陽電池モジュールを前記一対のレールに前記ガスケットを介して支持したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のガスケットが、その断面において前記大径凸部、小径凸部、及びネック部を有した形状に連続して押し出されて前記太陽電池モジュール本体の外周縁部に固着されたものであるとともに、前記大径凸部が、前記太陽電池モジュール本体の外周縁部の下面及び外周側面にわたって固着されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項１，２の発明によれば、太陽電池モジュール本体の外周縁部にガスケットが一体に固着されているため、太陽電池モジュールの施工時に太陽電池モジュール相互間にガスケットを取付けることなく、水密構造とすることができ、ガスケットを取付ける作業が省略でき、また、ガスケットが太陽電池モジュールの支持部を兼ねることができる。そのため、ガスケットの小径凸部を一対のレールの係合溝に上方から押し込むことにより、小径凸部が弾性変形して係合溝を通過し、ネック部が係合溝に係合する。従って、支持金具等を用いることなく、太陽電池モジュールを、ガスケットを介して一対のレールに弾性的に支持することができ、またガスケットを上方から係合溝に押し込むことにより、ワンタッチで固定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図６は第１の実施形態を示し、図１（ａ）は太陽電池モジュールの縦断側面、図１（ｂ）はＡ部を拡大した断面図、図２は太陽電池モジュールの支持構造を示す縦断側面図、図３は押出し機からガスケットを押出して太陽電池モジュール本体に固着している様子を示す縦断側面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図６は図３の矢印Ｄ方向から見た平面図である。
【００１５】
図１に示すように、太陽電池モジュール本体１１は、１枚のガラス基板に透明電極層、アモルファス半導体層、裏面電極層を形成したもので、裏面にはさらに封止材により絶縁、防水等のための封止を行った矩形状の薄板パネル構造のものが例示できる。なお、図中符号１２は前記各層及び封止材を有して形成された太陽電池を示している。また、半導体層としては、アモルファス半導体層が好適に用いられるが、単結晶、多結晶、微結晶またはＳｉ系のものであってもよい。いずれも矩形パネル形状に構成されている。そして、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部にはガスケット１３が一体的に固着されている。
【００１６】
ガスケット１３は、熱硬化性ゴムまたは熱可塑性エラストマーを、図３に示す押出し機１４のダイ１５によって所望の形状に成形して連続して押出し、同時に太陽電池モジュール本体１１の外周縁部を固着したものである。
【００１７】
前記熱硬化性ゴムとしては、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンターポリマー、ブチルゴム、アクリルゴム、クロルスルフォン化ポリエチレン、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムであり、加熱硬化するには、公知のオープン加硫、例えば加熱缶法、熱空気法、熱蒸気法、熱媒体法などが使用される。
【００１８】
熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン系、オレフィン系、エステル系、ウレタン系、塩ビ系、アラミド系であり、冷却固化するには、自然冷却あるいは水などの冷媒を通して冷却する。
【００１９】
本実施形態においては、図３に示すように、前記押出し機１４に未硬化ゴムを入れ、ゴム温度を例えば８０℃に保った状態で、押出し機１４によって押出すと、ダイ１５によって所望の形状に成形されたガスケット１３が押出される。ここで、ダイ１５の形状は、図４に示すように、だるま形状で、上部に大径部１５ａ、下部に小径部１５ｂを有し、大径部１５ａと小径部１５ｂとの間にはくびれ部１５ｃが設けられている。従って、ダイ１５から押出されるガスケット１３はダイ１５の形状に倣って断面が、だるま形状で、上部に大径凸部１６ａ、下部に小径凸部１６ｂを有し、大径凸部１６ａと小径凸部１６ｂとの間にはネック部１６ｃが設けられている。
【００２０】
一方、太陽電池モジュール本体１１は、例えば吸盤１７を備えた支持機構１８によって略水平状態に支持されており、図６に示すように、支持機構１８によって旋回（ａ）及び直線移動（ｂ）が可能である。
【００２１】
次に、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部にガスケット１３を一体成形する方法について説明すると、支持機構１８によって支持された太陽電池モジュール本体１１の外周縁部における一つの隅部Ｋ１を押出し機１４のダイ１５に対向した状態に位置決めする。そして、押出し機１４のダイ１５から加熱溶融状態のガスケット１３を押出し、その押出し先端を太陽電池モジュール本体１１の一つの隅部に押し付ける。それにより、図５に示すように、ガスケット１３の大径凸部１６ａが太陽電池モジュール本体１１の外周縁部に固着され、ネック部１６ｃ及び小径凸部１６ｂが太陽電池モジュール本体１１の下面側に突出した状態となる。この状態で、押出し機１４の押出し進行と同期して支持機構１８によって太陽電池モジュール本体１１を、図６に示すように、矢印ｂ方向に直線移動すると、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部における一辺にガスケット１３が一体的に成形される。
【００２２】
そして、ガスケット１３が太陽電池モジュール本体１１の外周縁部における隅部Ｋ２まで到達すると、支持機構１８によって太陽電池モジュール本体１１を隅部Ｋ２を支点として矢印ａ方向に９０°旋回すると、太陽電池モジュール本体１１の隅部Ｋ２が押出し機１４のダイ１５に対向する。従って、前述したように、押出し機１４の押出し進行と同期して支持機構１８によって太陽電池モジュール本体１１を、図６に示すように、矢印ｂ方向に直線移動すると、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部にガスケット１３が一体的に成形される。このような作用を繰り返すことにより、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部の全周にガスケット１３が施される。
【００２３】
次に、熱硬化性ゴムからなるガスケット１３を公知のオープン加硫、例えば加熱缶法、熱空気法、熱蒸気法、熱媒体法などによって加熱硬化することにより、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部にガスケット１３が一体的に固着され、図１（ａ）に示す太陽電池モジュール２０が得られる。
【００２４】
ガスケット１３は、図１（ｂ）では、ネック部１６ｃを有する小径凸部１６ｂが太陽電池モジュール本体１１の下方に突出しているため、このガスケット１３を太陽電池モジュール２０の支持部と兼ねることができる。すなわち、図２に示すように、野地板等の据付け面２１に係合溝２２を有する一対のレール２３をガスケット１３の間隔に設け、ガスケット１３の小径凸部１６ｂを係合溝２２に上方から押し込むことにより、小径凸部１６ｂが弾性変形して係合溝２２を通過し、ネック部１６ｃが係合溝２２に係合する。従って、支持金具等を用いることなく、太陽電池モジュール２０をガスケット１３を介して一対のレール２３に弾性的に支持することができ、またガスケット１３を上方から係合溝２２に押し込むことにより、ワンタッチで固定できる。
【００２５】
なお、前記実施形態においては、ガスケット１３を熱硬化性ゴムによって成形した場合について説明したが、熱可塑性エラストマーによってガスケット１３を成形してもよい。この場合、押出し機１４に熱可塑性エラストマーを投入し、熱可塑性エラストマーを数１００℃に加熱して溶融状態でダイ１５から押出すことにより、熱硬化性ゴムと同様の方法でガスケットを成形できる。
【００２７】
また、太陽電池モジュール本体は、その外周縁に枠無しの場合について説明したが、太陽電池モジュール本体の外周縁に枠を設けたものにおいても、その枠に対してガスケットを固着することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２によれば、太陽電池モジュール本体の外周縁部にガスケットが一体に固着されるため、太陽電池モジュールの施工時に太陽電池モジュール相互間にガスケットを取付けることなく、水密構造とすることができる。これに加えて、ガスケットの小径凸部を一対のレールの係合溝に上方から押し込むことにより、小径凸部が弾性変形して係合溝を通過し、ネック部が係合溝に係合する。従って、支持金具等を用いることなく、太陽電池モジュールを、ガスケットを介して一対のレールに弾性的に支持することができ、またガスケットを上方から係合溝に押し込むことにより、ワンタッチで固定できる。したがって、施工作業の容易化を図り、施工コストの低減を図ることができる太陽電池モジュールの支持構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第１の実施形態を示し、（ａ）は太陽電池モジュールの縦断側面、（ｂ）はＡ部を拡大した断面図。
【図２】  同実施形態の支持構造を示す縦断側面図。
【図３】  同実施形態の押出し機からガスケットを押出して太陽電池モジュール本体に固着している様子を示す縦断側面図。
【図４】  図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】  図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図６】  図３の矢印Ｄ方向から見た平面図。
【符号の説明】
１１…太陽電池モジュール本体
１３…ガスケット
１６ａ…大径凸部
１６ｂ…小径凸部
１６ｃ…ネック部
２０…太陽電池モジュール
２２…係合溝
２３…レール
【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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