CN102282326A - 太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架及固定构件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架及固定构件，即使气温等发生变化，也能够不会发生不良地固定太阳电池组件。能够利用卡定小螺钉(4)自固定部(21a)侧穿过空隙(24b)而紧固轴部(22)和太阳电池组件(10)的第一框架(12)的抵接部(12e)，该抵接部(12e)相对于将太阳电池组件(10)固定在支承构件(2)上的固定构件(20)的轴部(22)，与固定部(21a)的相反侧嵌合，通过使与固定部(21a)侧嵌合的第一框架(12)的抵接部(12e)与内突部(24)的外侧端部(24a)抵接，限制嵌入，而且在抵接部(12e)与轴部(22)之间形成规定量的间隙，并且能够在与轴部(22)的两侧嵌合的第一框架(12)的面对的上侧面(12a)彼此间形成规定量的间隙。

Description

太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架及固定构件
技术领域
本发明涉及用于使用固定构件将利用框架支承太阳电池板的边缘的太阳电池组件固定在屋顶、墙面等规定的支承构件上的太阳电池组件的固定构造、该太阳电池组件用的框架及固定构件。
背景技术
本申请的发明人在以前的专利申请中提出了一种构造，即，在将利用框架支承板状的太阳电池板的边缘的太阳电池组件设置在屋顶上等的情况下，可以借助固定构件将太阳电池组件设置在屋顶上等，该固定构件能够从与太阳电池组件的框体垂直的方向的侧面侧与该框体嵌合，且能沿框架滑动(专利文献1和专利文献2)。由此，不用预先根据太阳电池组件的间距进行安装架台等的安装，能够从一端侧(例如屋檐侧)将太阳电池组件依次设置在屋顶上，简化花在设置上的劳力和时间，降低成本。
发明内容
发明要解决的问题
但是，在以往的太阳电池组件的固定构造中，使相邻的太阳电池组件的框架彼此直接接触地进行固定，因此在太阳电池组件因气温等的变化而发生了热膨胀的情况下，膨胀的太阳电池组件彼此互相推挤，太阳电池组件可能变形或破损。另外，在将太阳电池组件固定在倾斜的屋顶上、墙面等的情况下，上侧的太阳电池组件的负荷经由框架彼此接触的部分而向下侧的太阳电池组件传递，过大的负荷作用于固定最下侧的太阳电池组件的固定构件，可能使固定构件变形或自支承构件脱落。
因此，本发明鉴于上述实际情况，目的在于提供一种即使气温等发生变化也不会发生不良地能够固定太阳电池组件的太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架和固定构件。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的太阳电池组件的固定构造的特征在于，“该太阳电池组件包括板状的太阳电池板和支承该太阳电池板的边缘的框架，该太阳电池组件的固定构造采用包括基座部、轴部和顶部的固定构件，通过使所述框架自横向嵌合在该固定构件中的上述轴部的两侧的上述基座部与上述顶部之间，从而向规定的支承构件固定上述太阳电池组件，上述基座部具有用于在相对于横向中央偏心的位置固定在规定的支承构件上的固定部，上述轴部相对于该基座部的上表面的横向中央自上述固定部的相反侧的位置向上方延伸，上述顶部自该轴部的上端向两侧与上述基座部的上表面大致平行地延伸，上述框架包括：插入支承部，其供上述太阳电池板的边缘插入支承，并且在该太阳电池板插入的一侧的相反侧具有沿上下方向延伸的上侧面；接合部，其配置在该插入支承部的下侧，在上述太阳电池板插入的一侧的相反侧开口，能够供上述固定构件的上述顶部插入；抵接部，其在该接合部的下侧配置在比上述插入支承部的上述上侧面靠沿上述太阳电池板的面的方向的内侧的位置，能够与上述固定构件的上述轴部面抵接，且上述固定构件还具有内突部，该内突部在上述顶部与上述基座部之间相对于上述轴部配置在上述固定部的相同侧，形成比上述基座部与上述顶部之间的空间窄的空隙，且具有沿与上述轴部大致平行的轴线的外侧端部，能够利用规定的紧固构件自相对于上述轴部与上述固定部相同的一侧穿过上述内突部的上述空隙而紧固上述固定构件中的上述轴部和相对于上述轴部与上述固定部的相反侧嵌合的上述框架的上述抵接部，通过使相对于上述固定构件中的上述轴部与上述固定部的同一侧嵌合的上述框架的上述抵接部与上述内突部的上述外侧端部抵接，限制上述框架的嵌入，而且在上述抵接部与上述轴部之间形成规定量的间隙，并且能够在与上述固定构件中的上述轴部的两侧嵌合的上述框架彼此的面对的上述上侧面彼此间形成规定量的间隙”。
这里，作为“规定的支承构件”，可以例示出“椽子”、“望板”、“屋顶的构造构件”、“屋顶瓦、石板瓦、波形板等屋顶材料”、“壁材”、“横撑(日文：胴
Figure BDA0000075362160000031
)”、“壁的构造构件”、“设置在规定位置的架子”等。另外，作为“紧固构件”，可以例示出“小螺钉”、“螺栓”、“铆钉”等。
另外，在专利文献1、专利文献2所示的以往的太阳电池组件的固定构造中，使固定构件中的用于向支承构件固定的固定部朝向倾斜屋顶的屋脊侧地进行固定，利用固定在屋檐侧的固定构件支承太阳电池组件中的屋檐侧的框架的向下侧的移动，但仅利用框架的卡合突部与固定构件的被卡合突部的卡合来支承屋脊侧的框架，因此屋脊侧的框架的支承强度比屋檐侧的框架弱。
因此，可以考虑自屋脊侧将小螺钉等穿过固定构件的轴部而螺纹接合于屋脊侧的框架，从而利用小螺钉等紧固屋脊侧的框架和固定构件，提高支承强度，但在该情况下，由于框架与轴部的两侧抵接，因此当小螺钉等的头部自轴部突出时，框架相对于固定构件的嵌入量减少，可能使对屋檐侧的框架的支承强度下降。另外，为了防止小螺钉等的头部突出，需要对轴部进行阶梯孔、沉孔等的锪孔加工，存在固定构件的制造成本增加的问题，并且为了防止小螺钉等的头部自轴部突出，需要将小螺钉等牢牢地收容在沉孔中，需要慎重地进行作业，存在作业成本增加的问题。
另外，以往在自太阳电池组件接地的情况下，通过用规定的小螺钉将地线前端的压接端子安装在框架上而进行接地，这是与由固定构件进行的固定作业不同的作业，花费劳力和时间。另外，可以考虑在利用小螺钉等紧固屋脊侧的框架和固定构件的轴部时，同时安装地线的压接端子，但在该情况下，地线、压接端子可能自轴部突出，发生上述问题。
根据本发明，在与固定构件的轴部的两侧嵌合的太阳电池组件的框架彼此形成了规定量的间隙的状态下，将各自的框架(太阳电池组件)固定在规定的支承构件上，因此即使太阳电池组件(框架)因气温等的变化而发生热膨胀，也能利用间隙吸收该膨胀，防止框架彼此抵接，从而能够防止太阳电池组件在热膨胀的作用下变形或破损。另外，作为框架彼此的间隙的规定量，根据太阳电池组件、框架等的材质而适当地设定即可，例如最好在0.5mm～5mm的范围内，设置在该范围内是因为：当框架彼此的间隙的规定量小于0.5mm时，可能不能完全吸收热膨胀，另外在框架彼此的间隙的规定量大于5mm时，框架彼此的间隔过大，可能使美观性变差，或使异物等容易经过间隙而进入到太阳电池组件的下侧。
另外，本发明在与固定构件的轴部的两侧嵌合的太阳电池组件的框架彼此间形成规定量的间隙，因此在将多个太阳电池组件设置在屋顶等的倾斜的位置、墙面等上的情况下，能够防止上侧的太阳电池组件的负荷作用于其紧挨的下侧的太阳电池组件，从而能够防止过大的负荷作用于支承下侧的太阳电池组件的框架的固定构件，防止固定构件在该过大的负荷的作用下变形或破损，或者自支承构件脱落，并且能够提高太阳电池组件的固定强度，提高对太阳电池组件的设置的可靠性、安全性。
此外，本发明能够利用小螺钉等紧固构件紧固轴部和相对于固定构件中的轴部与固定部的相反侧嵌合的框架的抵接部，并且能够在该能紧固的部分中的轴部的固定部侧，在与框架的抵接部之间形成规定量的间隙，因此即使头部自轴部突出，也能将该头部收容在间隙内，能够使用头部自轴部突出那样的紧固构件紧固固定抵接部(框架)和轴部。因而，通过用紧固构件紧固固定构件中的轴部和相对于轴部与固定部的相反侧嵌合的框架的抵接部，能够提高由固定构件产生的对框架的支承强度。另外，不需对轴部中的由紧固构件紧固的部分实施锪孔加工，因此能够抑制固定构件的制造成本的增加，并且能够简化由紧固构件进行的紧固的作业性，降低作业成本。
另外，如上所述，能够在轴部与固定部侧的框架的抵接部之间形成规定量的间隙，因此也能将地线的端子收容在该间隙内，在利用紧固构件紧固框架的抵接部和轴部时，也能一并安装地线的端子，简化地线的安装作业，并且能够经过间隙向外部良好地引出地线。
另外，本发明的太阳电池组件的固定构造在上述结构的基础上，其特征在于，“上述固定构件的上述基座部形成为横长的箱状”。
由此，能够进一步提高固定构件中的基座部的刚性，因此即使台风、强风、大雨、积雪等对太阳电池组件施加较大的负荷，也能防止固定构件变形或破损，能够将太阳电池组件更加牢固地固定在规定的支承构件上。另外，箱状的基座构件也可以具有规定的加强肋，由此能够进一步提高基座构件的刚性。
另外，由于将固定构件的基座部形成为箱状，因此能够使载置框架的上表面比以往的固定构件长，对于安装在支承构件上的固定构件，能够易于将太阳电池组件的框架载置在该固定构件上，提高作业性。
本发明的太阳电池组件用的框架的特征在于，“该太阳电池组件用的框架支承太阳电池组件中的太阳电池板的边缘，能够自横向嵌合在包括基座部、轴部、顶部和内突部的固定构件中的上述轴部的两侧的上述基座部与上述顶部之间，上述基座部具有用于在相对于横向中央偏心的位置固定于规定的支承构件上的固定部，上述轴部相对于该基座部的上表面的横向中央自上述固定部的相反侧的位置向上方延伸，上述顶部自该轴部的上端向两侧与上述基座部的上表面大致平行地延伸，上述内突部在该顶部与上述基座部之间配置在相对于上述轴部与上述固定部相同的一侧，形成比上述基座部与上述顶部之间的空间窄的空隙，且具有沿与上述轴部大致平行的轴线的外侧端部，该太阳电池组件用的框架包括：插入支承部，其供上述太阳电池板的边缘插入支承，并且在该太阳电池板插入的一侧的相反侧具有沿上下方向延伸的上侧面；接合部，其配置在该插入支承部的下侧，在上述太阳电池板插入的一侧的相反侧开口，能够供上述固定构件的上述顶部插入；抵接部，其在该接合部的下侧配置在比上述插入支承部靠上述上侧面的沿上述太阳电池板的面的方向的内侧的位置，能够与上述固定构件的上述轴部面抵接，并且能够封闭上述空隙的一部分地与上述内突部的上述外侧端部抵接”。
根据本发明，在支承太阳电池板的边缘的插入支承部的下侧具有供固定构件的顶部插入的接合部，因此接合部的下侧嵌合在固定构件的顶部与基座部之间，在嵌合固定在固定构件上的状态下，固定构件的顶部不会自框架的上表面露出，能够使所设置的太阳电池板的上表面形成为整齐的美观性良好的上表面。另外，根据本发明的框架，能够可靠地具体化上述太阳电池组件的固定构造所用的框架，起到与上述相同的作用效果。
本发明的太阳电池组件用的固定构件的特征在于，“该太阳电池组件用的固定构件用于将太阳电池组件固定在规定的支承构件上，该太阳电池组件利用框架支承板状的太阳电池板的边缘，该太阳电池组件用的固定构件包括：基座部，其为横长的箱状，且具有用于在相对于横向中央偏心的位置固定于规定的支承构件上的固定部；轴部，其相对于该基座部的上表面的横向中央自上述固定部的相反侧的位置向上方延伸；顶部，其自该轴部的上端向两侧与上述基座部的上表面大致平行地延伸；内突部，其在该顶部与上述基座部之间配置在相对于上述轴部与上述固定部相同的一侧，形成比上述基座部与上述顶部之间的空间窄的空隙，且具有沿与上述轴部大致平行的轴线的外侧端部，上述太阳电池组件的上述框架能够自横向嵌合在上述轴部的两侧的上述基座部与上述顶部之间，并且能够利用上述内突部的上述外侧端部对嵌合在上述基座部与上述顶部之间的上述框架的嵌入进行限制”。
根据本发明，能够使太阳电池组件的框架自横向嵌合在固定构件中的轴部的两侧，并且利用内突部对嵌合在相对于轴部与固定部相同的一侧的框架的嵌入进行限制，在相对于轴部与固定部相同的一侧，能够在轴部与框架之间形成规定量的间隙，因此能够利用太阳电池组件的框架防止相邻的太阳电池组件的框架彼此直接抵接，能够起到与上述相同的作用效果，并且当是具有能嵌合在基座部与顶部之间的框架的太阳电池组件时，能够将该太阳电池组件固定在规定的支承构件上，亦能应对以往的太阳电池组件。
另外，如上所述，在相对于轴部与固定部相同的一侧，在轴部与框架之间形成规定量的间隙，因此将小螺钉等紧固构件的头部收容在该间隙中地，利用紧固构件紧固轴部和相对于轴部与固定部的相反侧嵌合的框架，能够提高由固定构件产生的对框架的支承强度，或者能够借助紧固构件安装地线。此外，由于将基座部形成为横长的箱状，因此载置框架的上表面变长，能够将太阳电池组件的框架容易地载置在固定构件上，提高作业性。
发明的效果
这样，采用本发明，能够提供即使气温等发生变化也能够不会发生不良地固定太阳电池组件的太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架及固定构件。
附图说明
图1是应用了作为本发明的一实施方式的太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架及固定构件的太阳能发电系统的整体立体图。
图2是大概地表示图1的太阳能发电系统的俯视图。
图3是局部表示图1的太阳能发电系统的侧剖视图。
图4是放大表示图1的太阳能发电系统的主要部分的侧剖视图。
图5是将图1的太阳能发电系统的每个主要构件分解而大概地表示的分解立体图。
图6的(A)是图1的太阳能发电系统所用的装饰盖的剖面图，(B)是图1的太阳能发电系统所用的作为本发明的一实施方式的太阳电池组件用的框架的剖面图，(C)是图1的太阳能发电系统所用的作为本发明的一实施方式的太阳电池组件用的固定构件的剖面图，(D)是(C)的固定构件的立体图。
图7是表示图1的太阳能发电系统中的太阳电池组件的固定方法的说明图。
图8的(A)是表示图1的太阳能发电系统中的装饰盖彼此的连接的说明图，(B)是表示图1的太阳能发电系统中的太阳电池组件的端部彼此的连接的说明图。
图9是表示图1的太阳能发电系统中的利用固定构件进行的地线的连接的说明图。
图10是表示图1的太阳能发电系统中的侧面罩的安装的说明图。
图11是表示图1的太阳能发电系统中的隔离构件的一例的图。
具体实施方式
接下来，根据图1至图11详细说明作为本发明的一实施方式的太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架及固定构件。图1是应用了作为本发明的一实施方式的太阳电池组件的固定构造、太阳电池组件用的框架及固定构件的太阳能发电系统的整体立体图，图2是大概地表示图1的太阳能发电系统的俯视图。图3是局部表示图1的太阳能发电系统的侧剖视图，图4是放大表示图1的太阳能发电系统的主要部分的侧剖视图。图5是将图1的太阳能发电系统的每个主要构件分解而大概地表示的分解立体图。另外，图6的(A)是图1的太阳能发电系统所用的装饰盖的剖面图，(B)是图1的太阳能发电系统所用的作为本发明的一实施方式的太阳电池组件用的框架的剖面图，(C)是图1的太阳能发电系统所用的作为本发明的一实施方式的太阳电池组件用的固定构件的剖面图，(D)是(C)的固定构件的立体图。
另外，图7是表示图1的太阳能发电系统中的太阳电池组件的固定方法的说明图。图8的(A)是表示图1的太阳能发电系统中的装饰盖彼此的连接的说明图，(B)是表示图1的太阳能发电系统中的太阳电池组件的端部彼此的连接的说明图。此外，图9是表示图1的太阳能发电系统中的利用固定构件进行的地线的连接的说明图，图10是表示图1的太阳能发电系统中的侧面罩的安装的说明图。图11是表示图1的太阳能发电系统中的隔离构件的一例的图。
本实施方式的太阳能发电系统1主要包括：多个太阳电池组件10；固定构件20，其将太阳电池组件10固定在屋顶材料等规定的支承构件2上；装饰盖30，其将配置在最靠近屋檐侧的太阳电池组件10的屋檐侧端面覆盖起来；连结构件40，其连结装饰盖30彼此、太阳电池组件10彼此；屋檐侧侧面罩50，其覆盖装饰盖30与太阳电池组件10的、侧面的连接点；中间侧面罩55，其覆盖太阳电池组件10彼此的侧面的连接点。
另外，如图4等所示，太阳能发电系统1在固定构件20与支承构件2之间具有由橡胶、硅酮等构成的板状的防水构件60。该防水构件60在两面具有粘合层，利用一方粘合层预先粘贴在固定构件20的背面上，并且在另一方粘合层上粘贴有离型纸，这些结构未图示。另外，在本例中，作为支承太阳能发电系统1的规定的支承构件2，表示的是设置在石板瓦上的例子，但也可以将太阳能发电系统1设置在屋顶瓦、波形板、铁皮板等其他的屋顶材料上，还可以设置在配置于望板、屋顶上等的长条状的压条(日文：桟)构件、架子(日文：架台)、墙面等上。
该太阳能发电系统1中的太阳电池组件10包括：太阳电池板11，其为板状且外形为矩形；第一框架12，其支承太阳电池板11的面对的两个边缘(在本例中是较长的边缘)；第二框架13，其支承沿与第一框架12大致正交的方向延伸的、太阳电池板11的面对的两个边缘(在本例中是较短的边缘)；衬底盒14，其固定在太阳电池板11的背面；配线电缆16，其自衬底盒14延伸，供被发出的电力等通过，在前端具有连接器15。
太阳电池组件10中的第一框架12如图6的(B)等所示，包括：插入支承部12b，其插入支承太阳电池板11的边缘，并且在太阳电池板11插入的一侧的相反侧具有沿上下方向延伸的上侧面12a；接合部12c，其配置在插入支承部12b的下侧，在太阳电池板11插入的一侧的相反侧开口；箱状的抵接部12e，其配置在接合部12c的下侧，且包括配置在比插入支承部12b的上侧面12a更靠沿太阳电池板11的面的方向的内侧并沿上下方向延伸的下侧面12d和形成在下侧面12d上的开口部12f；卡合片12h，其自抵接部12e内的下侧面12d的相反侧的侧面朝向开口部12f地横向延伸，在前端具有卡合突部12g。该卡合突部12g的基端侧自卡合片12h向上方突出，越向前端，向下越细。
另外，第一框架12在规定位置分别具有大致C字形的三个螺纹槽部12i，并且在抵接部12e的开口部12f的上侧的下侧面12d上具有V字形的槽12j。该第一框架12形成为同一截面形状连续的长条构件，是铝等金属制的挤压型材。因而，第一框架12的外侧侧面成为接合部12c和开口部12f这两个开口上下并列的状态，并且上侧面12a和下侧面12d夹着接合部12c高度不同。另外，在上侧面12a与接合部12c的边界处形成有倾斜的倒角部12k，使后述的固定构件20的顶部23容易向接合部12c内插入。
另外，太阳电池组件10的第二框架13并未详细地进行图示，该第二框架13与第一框架12同样，在上部具有插入支承太阳电池板11的边缘的插入支承部，并且插入支承部中的与太阳电池板11插入的一侧相反的一侧的沿上下方向延伸的侧面遍布第二框架13的整个高度地延伸。该第二框架13以同一截面形状形成为与第一框架12的高度大致相同的连续的长条构件，是铝等金属制的挤压型材。因而，第二框架13的外侧侧面成为没有开口、突起等的平坦面。
本例的太阳电池组件10如附图所示，太阳电池板11的长边的边缘支承于第一框架12，并且太阳电池板11的短边的边缘支承于第二框架13，利用第二框架13的长度方向两端部的外侧侧面覆盖第一框架12的长度方向端部，并且利用规定的小螺钉将第一框架12和第二框架13彼此固定起来。另外，在太阳电池板11的边缘与第一框架12、第二框架13的插入支承部12b之间填充有具有防水性的缓冲材料17(参照图4等)。
本例的太阳能发电系统1中的固定构件20包括：基座部21，其为横长的箱状；轴部22，其相对于基座部21的上表面的横向中央自一方侧的规定位置向上方延伸；顶部23，其自轴部22的上端向两侧与基座部21的上表面大致平行地延伸；内突部24，其在顶部23与基座部21之间相对于轴部22配置在基座部21的横向中央侧，沿与轴部22大致平行的轴线延伸；被卡合片25，其在隔着轴部22与内突部24相反的一侧的、顶部23与基座部21之间的上下方向大致中央自轴部22与基座部21的上表面大致平行地延伸。
该固定构件20的基座部21在相对于横向中央偏心且与轴部22相反的一侧的位置上具有用于向支承构件2固定的固定部21a。该固定部21a由固定孔21b和贯穿孔21c构成，上述固定孔21b开口于基座部21的下表面，仅能供用于安装固定构件20的固定小螺钉3的螺纹部通过，上述贯穿孔21c与固定孔21b同轴，且贯穿基座部21的上表面，能供固定小螺钉3等通过。该固定部21a的贯穿孔21c和固定孔21b俯视看配置在不被顶部23遮挡的位置上，能够使固定小螺钉3良好地向固定孔21b贯穿，并且贯穿孔21c比固定孔21b大径，电动工具等的前端、插座能够穿过贯穿孔21c而可靠地将固定小螺钉3螺纹接合固定孔21b。另外，在本例中，沿固定构件20的长度方向具有三个固定部21a(参照图6的(D))。
另外，基座部21在比固定部21a靠轴部22的内部具有沿上下方向延伸的两个纵肋21d和连接纵肋21d彼此的横肋21e，两个纵肋21d和横肋21e形成为大致H字形，并且远离固定部21a的纵肋21d配置在轴部22的正下方。利用上述纵肋21d和横肋21e提高基座部21的刚性。另外，基座部21还具备：规定宽度的狭缝21f，其形成在被两个纵肋21d夹着的空间的底部；矩形的凹部21g，其相对于轴部22形成在固定部21a的相反侧的上表面的端部附近。
固定构件20的轴部22形成为与从第一框架12的下表面到接合部12c高度大致相同的高度，在顶部23与被卡合片25之间的位置具有横向贯穿的卡定孔22a。另外，顶部23能够插入到第一框架12的接合部12c内，顶部23的前端的下角被倾斜地倒角，从而易于向接合部12c内插入。此外，顶部23形成为俯视看不自基座部21向外侧延伸出的长度。
本例的固定构件20的内突部24相对于轴部22在基座部21的固定部21a的相同侧自轴部22离开规定量，且与轴部22大致平行地延伸，朝向固定部21a的外侧端部24a沿与轴部22大致平行的轴线形成。该内突部24的外侧端部24a和轴部22之间的尺寸形成为能够充分地收容后述的卡定小螺钉4的头部的尺寸。另外，内突部24如附图所示，具有横向贯穿的空隙24b，空隙24b的上下方向的间隔可能比基座部21与顶部23之间的间隔窄，并且自空隙24b面临轴部22的卡定孔22a。此外，内突部24形成为被空隙24b上下分开的形态，在本例中上侧较短地形成。
固定构件20的被卡合片25配置在与第一框架12的卡合片12h相对应的位置上，被卡合片25在前端具有被卡合突部25a，该被卡合突部25a的基端侧自被卡合片25向下方突出，且越靠向前端，向上方越细，该被卡合片25能与第一框架12的卡合突部12g卡合。本例的固定构件20为以同一截面形状连续的长条状，且是将铝等金属制的挤压型材切割成规定长度(例如第一框架12的长度的1/6～1/20的长度)，并且穿设有作为固定部21a的固定孔21b、贯穿孔21c和卡定孔22a而成的。
本例的太阳能发电系统1中的装饰盖30形成为与第一框架12、第二框架13大致相同的高度，并且形成为与第一框架12大致相同的长度，包括：装饰面部30a，其自一方的上端部呈大致圆弧状地连续延伸至另一方的下端部；上侧面30b，其自装饰面部30a的一方的上端部向下方下垂；接合部30c，其配置在上侧面30b的下侧，且向一方的侧面侧开口；箱状的抵接部30f，其配置在接合部30c的下侧，具有配置在相比上侧面靠另一方侧的位置上的沿上下方向延伸的下侧面30d和形成在下侧面30d上的开口部30e；卡合片30h，其自抵接部30f内的另一方侧的侧面向开口部30e横向延伸，且在前端具有卡合突部30g；支承片部30i，其自抵接部30f的另一方侧的侧面横向延伸，且与装饰面部30a的下端附近相连接(参照图6的(A))。该卡合突部30g的基端侧自卡合片30h向上方突出，且越向前端，向下方越细。
另外，装饰盖30具备：V字形的槽30j，其形成在抵接部30f的开口部30e的上侧的下侧面30d上；突部30k，其在抵接部30f的下表面向下方突出。该突部30k能够插入到固定构件20的凹部21g内。另外，装饰盖30的各个规定位置具有大致C字形的三个螺纹槽部30l。另外，该装饰盖30也形成为以同一截面形状连续的长条构件，是铝等金属制的挤压型材。
本例的太阳能发电系统1中的连结构件40如图8所示，可以分成：第一连结构件40A，其用于将相邻配置的装饰盖30的端部彼此连结起来；第二连结构件40B，其用于将相邻配置的太阳电池组件10中的屋脊侧的第一框架12的端部彼此连结起来。另外，对于第一连结构件40A和第二连结构件40B中的结构相同的部分，标注相同的附图标记而进行说明。另外，在本例中，表示的是使用第一连结构件40A连结装饰盖30的端部彼此、使用第二连结构件40B连结第一框架12的端部彼此的例子，但也可以依据情况而适当地选择使用第二连结构件40B连结装饰盖30的端部彼此，使用第一连结构件40A连结第一框架12的端部彼此。
本例的连结构件40(第一连结构件40A和第二连结构件40B)如图8所示，包括：板状的上片部41，其向太阳电池组件10中的第一框架12、装饰盖40的接合部12c、30c内插入；板状的下片部42，其与上片部41面对地配置，能够与第一框架12、装饰盖30的底部抵接；板状的连接片部43，其连接上片部41和下片部42的同一侧的端边彼此，该连结构件40的截面形成为大致有角U形。另外，连结构件40在上片部41的长度方向两端具有朝向连接片部43侧而向下片部42侧延伸地形成为钩爪状的防脱部44。该防脱部44通过与第一框架12、装饰盖40的接合部12c、30c的底面咬合，能够防止连结构件40脱落。
另外，连结构件40在上片部41的连接片部43侧的相反侧的端边上的长度方向大致中央处具有V字形的缺口部45，利用该缺口部45判断连结构件40的长度方向的中央位置，并且使缺口部45的前端的宽度与太阳电池组件10彼此、装饰盖30彼此的间隔的宽度大致相同，为2mm～5mm。另外，本例的连结构件40通过弯曲成形不锈钢等金属板材而形成，在对上片部41的长度方向端边侧的规定位置进行切口后，使朝向连接片部43侧的端部倾斜弯曲，从而将防脱部45形成为钩爪状。
另外，连结构件40中的第二连结构件40B如图8的(B)所示，还包括：电缆保持部46，其自下片部42的与连接片部43相反的一侧的端边连续地，向下方与下片部42相匹配地弯曲成U字形，能够使自太阳电池组件10延伸的配线电缆16插入而保持该配线电缆16；弯曲部47，其在电缆保持部46的前端边防止配线电缆16自电缆保持部46脱落，并且使配线电缆16易于向电缆保持部46插入保持，向上方弯曲成圆弧状。
接下来，说明本例的太阳能发电系统1的施工方法。在本例中，如图1等所示是这样的例子，即，使太阳电池组件10的长边沿相对于屋顶的倾斜方向垂直的方向延伸地，呈格子状配置多个太阳电池组件10，并且利用两个固定构件20向支承构件2固定太阳电池组件10、装饰盖30的一边。另外，在本例中，如图2所示，太阳电池组件10、装饰盖30彼此间以在相对于屋顶的倾斜方向呈直角的方向上形成有间隙S1(2mm～5mm，本例中约为3mm)、在屋顶的倾斜方向上形成有间隙S2(0.5mm～5mm，本例中约为1mm)的方式设置在支承构件2上，由此即使太阳电池组件10、装饰盖30等因气温等的变化而发生了热膨胀，彼此也不会接触，并且在屋顶的倾斜方向上，上侧的太阳电池组件10的负荷也不会向下侧传递。
首先，为了安装对配置在最靠屋檐侧的装饰盖30进行固定的固定构件20，描画分别沿表示相对于支承构件2安装固定构件20的安装位置的屋顶的倾斜方向和相对于倾斜方向呈直角的方向延伸的划线。在利用两个固定构件20固定了太阳电池组件10、装饰盖30等的一边的情况下，相对于对支承构件2进行支承的椽子等多个构造构件，与位于固定构件20的固定范围内的一个构造构件的中心基本一致地描画沿倾斜方向延伸的划线。另外，对于沿相对于倾斜方向呈直角的方向延伸的划线，将该划线描画在不会使固定构件20挂在作为支承构件2的屋顶材料(石板瓦)间的台阶上的那样的位置。
并且，使相对于固定构件20的轴部22与固定部21a侧相反的一侧的顶部23和装饰盖30的接合部30c、固定构件20的被卡合片25的被卡合突部25a和装饰盖30的卡合片30h的卡合突部30g、以及固定构件20的凹部21g和装饰盖40的突部30k分别插入或卡合地，使规定数量(本例中为两个)的固定构件20自端部沿装饰盖40的长度方向与装饰盖40滑动嵌合。另外，在本例中，在装饰盖30上形成有突部30k，利用该突部30k能使固定构件20自装饰盖30的侧面侧(相对于长度方向呈直角的方向侧)嵌合。
在使多个固定构件20与一个装饰盖30嵌合了的状态下，将粘贴在固定构件20的背面侧的防水构件60上的离型纸剥离，然后使固定构件20沿装饰盖30的长度方向适当地滑动，使各固定构件20与支承构件2上的划线相匹配，借助防水构件60的粘合层将固定构件20粘贴在支承构件2上。然后，以沿粘贴在支承构件2上的装饰盖30的长度方向(相对于屋顶的倾斜方向呈直角的方向)相邻、且在装饰盖30彼此间形成规定量(例如2mm～5mm)的间隙S1的方式，将下一个支承装饰盖30的固定构件20粘贴在支承构件2上。另外，在形成间隙S1时，也可以以连结构件40中的V字形的缺口部45的前端的宽度为标准，形成间隙S1，也可以使与间隙S1相同厚度的隔离件啮合在装饰盖30彼此间而形成间隙S1。
然后，在将多个装饰盖30排列配置在支承构件2上时，在该状态下，使固定小螺钉3穿过固定构件20的固定部21a而向支承构件2、以及椽子等构造构件螺纹接合，从而将固定构件20安装在支承构件2上。由此，借助固定构件20将装饰盖30固定在支承构件2上。在利用固定构件20固定装饰盖30时，如图8的(A)所示，利用第一连结构件40A连结相邻的装饰盖30的端部彼此。由此，能够消除装饰盖30彼此的错位，提高美观性。
另外，对于多个装饰盖30中的至少配置在两端的装饰盖30，使卡定小螺钉4穿过固定构件20的卡定孔22a而向装饰盖30的抵接部30f螺纹接合，利用卡定小螺钉4对固定构件20和装饰盖30进行紧固固定(参照图4)。由此，能够防止装饰盖30沿长度方向相对于固定构件20滑动。另外，下述结构未图示：对安装在支承构件2上的固定构件20，在该固定构件20的两端部和屋脊侧侧面的下部外周的三边上，以覆盖防水构件60的方式涂敷规定的敛缝(caulking)材料，由此能够防止雨水等从支承构件2与固定构件20之间沿固定小螺钉3进入，并且能够利用敛缝材料向固定构件20的两侧诱导雨水等，将雨水等向屋檐侧良好地排出。
然后，在向支承构件2上固定装饰盖30时，使多个(本例中为两个)固定构件20与太阳电池组件10中的一方(屋脊侧)的第一框架12嵌合。具体而言，为了使第一框架12的抵接部12e与在相对于固定构件20中的轴部22与固定部21a相反的一侧的顶部23与基座部21之间嵌合，使固定构件20沿与第一框架12的长度方向呈直角的方向从沿太阳电池板11的面的外侧嵌合(参照图7的(D))，或从第一框架的长度方向端部沿第一框架的长度方向滑动嵌合。
利用该嵌合形成如下状态，即，将第一框架12的下表面载置在固定构件20的基座部21的上表面上，并且将固定构件20的顶部23插入在第一框架12的接合部12c内，另外使第一框架12的抵接部12e与固定构件20的轴部22抵接，此外使第一框架12的卡合突部12g与固定构件20的被卡合突部25a彼此卡合(参照图7的(E))。
并且，在使固定构件20与太阳电池组件10中的屋脊侧的第一框架12嵌合时，与上述同样地剥离固定构件20的背面侧的离型纸，然后将屋檐侧的第一框架12载置在将一个装饰盖30固定在支承构件2上的两个固定构件20的基座部21的上表面上(参照图7的(A))。另外，如附图所示，将基座部21形成为横长的箱状，因此容易将第一框架12载置在基座部21的上表面上。然后，在将第一框架12载置在固定构件20的基座部21上的状态下，使太阳电池组件10向屋檐侧滑动(参照图7的(B))，向第一框架12的接合部12c内插入固定构件20中的固定部21a侧的顶部23，并且使第一框架12中的抵接部12e的下侧面12d与固定构件20中的内突部24的外侧端部24a抵接(参照图7的(C))。
由此，成为如下状态，即，太阳电池组件10中的屋檐侧的第一框架12被固定构件20的基座部21限制向下方的移动，并且被顶部23限制向上方的移动，此外被内突部24限制向沿太阳电池板11的面的外侧方向(屋檐侧方向)的移动。另外，通过使第一框架12的抵接部12e与固定构件20的内突部24抵接，在轴部22与抵接部12e之间形成间隙，成为将卡定小螺钉4的头部收容在该间隙内的状态。另外，如附图所示，在装饰盖30与第一框架12之间形成作为规定量(本例中约为1mm)的间隙的间隙S2，从而即使装饰盖30和第一框架12因气温等的变化而发生热膨胀，彼此也不会接触，并且装饰盖30和第一框架12在屋顶的倾斜方向配置在上侧，因此太阳电池组件10的负荷不会传递到下侧的装饰盖30、太阳电池组件10等。
然后，使太阳电池组件10的屋脊侧的第一框架12向支承构件2侧下降(参照图7的(E))，向支承构件2上载置与屋脊侧的第一框架12嵌合的固定构件20。此时，与安装装饰盖30时同样地使固定构件20沿第一框架12的长度方向适当地滑动，匹配于与椽子等构造部材一致的划线，利用背面的防水构件60的粘合层向支承构件2粘贴固定构件20，配置第一级的太阳电池组件10中的一个。然后，与上述同样地以沿相对于倾斜方向呈直角的方向相邻的方式配置下一个太阳电池组件10，并且与安装装饰盖30时同样地，当以在各太阳电池组件10彼此间形成规定量的间隙S1的方式依次配置第一级的各太阳电池组件10时，使用固定小螺钉3将各固定构件20安装固定在支承构件2上。此时，固定构件20的固定部21a俯视看位于太阳电池组件10和固定构件20的顶部23的外侧，能够从上侧利用固定小螺钉3容易地对固定构件20进行固定。
然后，图8的(B)所示，使用第二连结构件40B分别连结各太阳电池组件10中的屋脊侧的第一框架12的端部彼此。由此，能够消除太阳电池组件10的端部彼此的错位，提高美观性，并且能够借助第二连结构件40B电连接(接地连接)太阳电池组件10彼此。另外，对于利用固定构件20固定在支承构件2上的这些第一级的太阳电池组件10中至少配置在两端的太阳电池组件10，使卡定小螺钉4穿过固定构件20的卡定孔22a而向太阳电池组件10中的屋脊侧的第一框架12的抵接部12e螺纹接合，利用卡定小螺钉4对固定构件20和太阳电池组件10进行紧固固定(参照图4和图7的(F)4)。由此，第一框架12能够被固定构件20的基座部21限制向下方的移动，并且能够被顶部23限制向上方的移动，另外能够被轴部22限制向沿太阳电池板11的面的内侧(屋脊侧)的移动，并且能够在被卡合突部25a的作用下被限制向沿太阳电池板11的面的外侧(屋檐侧)的移动，此外能够利用卡定小螺钉4防止第一框架12向沿太阳电池板11的面的外侧(屋檐侧)的移动，并且能够防止太阳电池组件10沿相对于屋顶的倾斜方向呈直角的方向滑动。
另外，与安装装饰盖30时同样地也在固定太阳电池组件10的固定构件20上，在该固定构件20的两端部和屋脊侧侧面的下部外周的三边上，覆盖防水构件60地涂敷规定的敛缝材料，该结构未图示。另外，在固定太阳电池组件10前，按照规定的顺序连接自各太阳电池组件10延伸的配线电缆16彼此，并且使第二连接部材40B的电缆保持部46适当地保持该配线电缆16，上述结构并未详细图示。此外，在使地线5与太阳电池组件10相连接的情况下，如图9所示，可以在使卡定小螺钉4螺纹接合时，一并安置地线5的前端的压接端子5a，从而能够连接地线5。
这样，在固定第一级的太阳电池组件10时，重复进行上述的作业，依次固定第二级、第三级的太阳电池组件10，在将所有的太阳电池组件10固定完毕时，如图10所示，利用规定的小螺钉6将屋檐侧侧面罩50和中间侧面罩55分别固定在相对于屋顶的倾斜方向呈直角的方向的两个外侧的装饰盖30和太阳电池组件10的侧面上，将露出于侧面侧的装饰盖30、第一框架12的端部覆盖起来，完成太阳能发电系统1的设置。
另外，在上述的实施方式中，表示了直接在支承构件2上载置固定固定构件20的例子，但本发明并不限定于此，也可以借助厚度为2mm～20mm的板状的隔离构件安装固定构件20，根据屋顶材料等支承构件2的上表面的状态、对固定构件20进行固定的位置等而使用适当厚度的隔离构件，从而能够大致处于同一平面状地固定各固定构件20，能够构筑太阳电池组件10的表面对齐的美观性良好的太阳能发电系统1，该结构未图示。
另外，也可以采用图11所示那样的隔离构件70。该隔离构件70包括：箱状的主体71；加强肋72，其在主体71的内部在横向的中央沿上下方向延伸；T字形的连结部73，其上表面能够与固定构件20的狭缝21f嵌合；贯穿孔74，其与固定构件20的贯穿孔21c相对应，且沿上下方向贯穿。通过将连结部73插入到固定构件20的狭缝21f中，能够使该隔离构件70与固定构件20的下部相连结，进一步增加固定构件20的高度。
这样，采用本实施方式，与固定构件20的轴部22的两侧嵌合的太阳电池组件10的第一框架12彼此在形成了规定量的间隙S2的状态下被固定，因此即使太阳电池组件10因气温等的变化而发生了热膨胀，也能利用间隙S2吸收该膨胀，防止第一框架12彼此抵接，从而能够防止太阳电池组件10在热膨胀的作用下变形或破损。另外，由于在第一框架12彼此间形成间隙S1，因此能够防止上侧的太阳电池组件10的负荷作用于其紧挨的下方下侧的太阳电池组件10，能够防止过大的负荷作用于支承最下侧的太阳电池组件10的第一框架12的固定构件20，防止固定构件20在该过大的负荷的作用下变形或破损或自支承构件2脱离，并且能够提高太阳电池组件20的固定强度，提高对太阳电池组件10的设置的可靠性、安全性。
另外，能够利用卡定小螺钉4紧固固定构件10的轴部22和相对于同轴部22与固定部21a的相反侧嵌合的第一框架12的抵接部12e，因此能够提高对在相对于轴部22与固定部21a的相反侧嵌合的第一框架12的支承强度。另外，在固定构件10中的轴部22的固定部21a侧在与第一框架12的抵接部12e之间形成规定量的间隙，因此即使卡定小螺钉4的头部自轴部22突出，也能将该小螺钉的头部收容在间隙内，能够使用头部自轴部22突出那样的卡定小螺钉4来紧固固定第一框架12和轴部22，并且不用对轴部22中的卡定孔22a实施锪孔加工，因此能够抑制固定构件20的制造成本的增加，并且能够简化由卡定小螺钉4进行的紧固的作业性，降低作业成本。
此外，如上所述，在轴部22与固定部21a侧的第一框架12的抵接部12e之间形成规定量的间隙，因此也能在该间隙内收容地线5的压接端子5a，在利用卡定小螺钉4紧固第一框架12的抵接部12e和轴部22时，也能一并安装地线5的端子，从而能够简化地线5的安装作业，并且能够经过间隙良好地向外部引出地线5。
另外，由于将固定构件20的基座部21形成为横长的箱状，因此能够进一步提高固定构件20中的基座部21的刚性，即使因台风、强风、大雨、积雪等而使较大的负荷作用于太阳电池组件10，也能防止固定构件20变形或破损，能够将太阳电池组件10更加牢固地固定在规定的支承构件2上，并且载置第一框架12的基座部21的上表面变长，能够易于将太阳电池组件10的第一框架12载置在固定构件20上，能够提高作业性。
以上，例举较佳的实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于这些实施方式，如下述那样可以在不脱离本发明的主旨的范围内，进行各种改良和设计上的变更。
即，在上述的实施方式中，表示了在设置于屋顶上的太阳能发电系统1中使用本发明的例子，但本发明并不限定于此，也可以用在设置于墙面、地面表面等上的太阳能发电系统中。
专利文献1：日本特开2007-165499号公报
专利文献2：日本特开2008-303660号公报

Claims (4)

1.一种太阳电池组件的固定构造，其特征在于，该太阳电池组件包括板状的太阳电池板和支承该太阳电池板的边缘的框架，该太阳电池组件的固定构造采用包括基座部、轴部和顶部的固定构件，通过使所述框架自横向嵌合在该固定构件中的所述轴部的两侧的所述基座部与所述顶部之间，从而向规定的支承构件固定所述太阳电池组件，所述基座部具有用于在相对于横向中央偏心的位置固定在规定的支承构件上的固定部，所述轴部相对于该基座部的上表面的横向中央自所述固定部的相反侧的位置向上方延伸，所述顶部自该轴部的上端向两侧与所述基座部的上表面大致平行地延伸，
所述框架包括：插入支承部，其供所述太阳电池板的边缘插入支承，并且在该太阳电池板插入的一侧的相反侧具有沿上下方向延伸的上侧面；接合部，其配置在该插入支承部的下侧，在所述太阳电池板插入的一侧的相反侧开口，能够供所述固定构件的所述顶部插入；抵接部，其在该接合部的下侧配置在比所述插入支承部的所述上侧面靠沿所述太阳电池板的面的方向的内侧的位置，能够与所述固定构件的所述轴部面抵接，
并且，所述固定构件还具有内突部，该内突部在所述顶部与所述基座部之间相对于所述轴部配置在所述固定部的相同侧，形成比所述基座部与所述顶部之间的空间窄的空隙，且具有沿与所述轴部大致平行的轴线的外侧端部，
能够利用规定的紧固构件自相对于所述轴部与所述固定部相同的一侧穿过所述内突部的所述空隙，紧固所述固定构件中的所述轴部和相对于所述轴部与所述固定部的相反侧嵌合的所述框架的所述抵接部，通过使相对于所述固定构件中的所述轴部与所述固定部的同一侧嵌合的所述框架的所述抵接部与所述内突部的所述外侧端部抵接，限制所述框架的嵌入，而且在所述抵接部与所述轴部之间形成规定量的间隙，并且能够在与所述固定构件中的所述轴部的两侧嵌合的所述框架彼此的面对的所述上侧面彼此间形成规定量的间隙。
2.根据权利要求1所述的太阳电池组件的固定构造，其特征在于，所述固定构件的所述基座部形成为横长的箱状。
3.一种太阳电池组件用的框架，其特征在于，该太阳电池组件用的框架支承太阳电池组件中的太阳电池板的边缘，能自横向嵌合在包括基座部、轴部、顶部和内突部的固定构件中的所述轴部的两侧的所述基座部与所述顶部之间，所述基座部具有用于在相对于横向中央偏心的位置固定于规定的支承构件上的固定部，所述轴部相对于该基座部的上表面的横向中央自所述固定部的相反侧的位置向上方延伸，所述顶部自该轴部的上端向两侧与所述基座部的上表面大致平行地延伸，所述内突部在该顶部与所述基座部之间配置在相对于所述轴部与所述固定部相同的一侧，形成比所述基座部与所述顶部之间的空间窄的空隙，且具有沿与所述轴部大致平行的轴线的外侧端部，
该太阳电池组件用的框架包括：插入支承部，其供所述太阳电池板的边缘插入支承，并且在该太阳电池板插入的一侧的相反侧具有沿上下方向延伸的上侧面；接合部，其配置在该插入支承部的下侧，在所述太阳电池板插入的一侧的相反侧开口，能够供所述固定构件的所述顶部插入；抵接部，其在该接合部的下侧配置在比所述插入支承部的所述上侧面靠沿所述太阳电池板的面的方向的内侧的位置，能够与所述固定构件的所述轴部面抵接，并且能够封闭所述空隙的一部分地与所述内突部的所述外侧端部抵接。
4.一种太阳电池组件用的固定构件，其特征在于，该太阳电池组件用的固定构件用于将太阳电池组件固定在规定的支承构件上，该太阳电池组件利用框架支承板状的太阳电池板的边缘，
该太阳电池组件用的固定构件包括：基座部，其为横长的箱状，且具有用于在相对于横向中央偏心的位置固定于规定的支承构件上的固定部；轴部，其相对于该基座部的上表面的横向中央自所述固定部的相反侧的位置向上方延伸；顶部，其自该轴部的上端向两侧与所述基座部的上表面大致平行地延伸；内突部，其在该顶部与所述基座部之间配置在相对于所述轴部与所述固定部相同的一侧，形成比所述基座部与所述顶部之间的空间窄的空隙，且具有沿与所述轴部大致平行的轴线的外侧端部，
所述太阳电池组件用的固定构件能够使所述太阳电池组件的所述框架自横向嵌合在所述轴部的两侧的所述基座部与所述顶部之间，并且能够利用所述内突部的所述外侧端部对嵌合在所述基座部与所述顶部之间的所述框架的嵌入进行限制。
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