JP2002076411A

JP2002076411A - 太陽光発電装置

Info

Publication number: JP2002076411A
Application number: JP2000254588A
Authority: JP
Inventors: Yuji Morita; 裕司森田; Tetsushi Shimatani; 哲志嶋谷
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】作業性が良好で信頼性が高く、しかも幅広い
受光面角度（設置角度）を設定することが容易な優れた
太陽光発電装置を提供すること。【解決手段】太陽電池モジュール１と、太陽電池モジ
ュール１の受光面を日射方向へ向けて支持する架台３と
を備えた太陽光発電装置Ｓであって、太陽電池モジュー
ル１の上端部１ｃを架台３に回動可能に支持するととも
に、太陽電池モジュール１の裏面側１ｂに、受光面角度
を調整するための第１柱状体５と、第１柱状体５の一端
部を回動可能に支持する連結部６と、第１柱状体５の他
端部及び連結部６に一端部を固定可能な第２柱状体７と
を設け、第２柱状体７の他端部を架台３に回動可能に支
持するように成す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の太陽電池
素子（セル）を直列及び／又は並列に電気的に接続して
構成された太陽電池モジュールと、この受光面を日射方
向へ向けて支持固定する架台とを備えた太陽光発電装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ガラスなどの透光性基板に複数
の太陽電池素子が貼着されて構成された太陽電池モジュ
ールを支持する架台には、以下の（１），（２）に示す
ように、太陽の高度（日射方向）に合わせて太陽電池モ
ジュールの受光面角度を変更できるものが知られてい
る。

【０００３】（１）複数の太陽電池モジュールを板状に
配列して成る太陽電池パネルを、傾動可能に立設支持す
るための装置において、架台と太陽電池パネルと傾動機
構とから構成され、この傾動機構は太陽電池パネルの下
端部を架台上の前部に軸支し、太陽電池パネルの背面上
部近傍と架台上の後部とを伸縮可能に支持して、太陽電
池パネルの傾斜角度を可変調節でき、太陽電池パネルの
両側端部に配設されるスライド用長孔つきの伸縮可能な
一対の固定杆と、これらの固定杆の間に挟まれるターン
バックルを備えた伸縮ロッドにて構成された太陽電池パ
ネルの支持装置（例えば、登録実用新案第3060887号公
報等を参照）。

【０００４】（２）高さが異なり平行に配置された一対
の支持体と、この支持体の上側に設けられた鉤型金具
と、支持体の下側に設けられた固定金具と、太陽電池パ
ネルと、太陽電池パネルの上側に設けられた係合金具
と、太陽電池パネルの下側に設けられた固定片とを備
え、鉤型金具に係合金具を揺動自在に嵌合せ、固定金具
に固定片を着脱自在に固定して、太陽電池パネルを支持
体で固定するようにした太陽電池装置（例えば、実用新
案登録第2591141号公報等を参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１），（２）の装置では、選択できる受光面角度の範
囲が狭く、その上、固定面と平行に太陽電池パネル（ま
たは太陽電池モジュール）を固定しようとすると、太陽
電池パネルの支持体にかかる応力のバランスが悪くな
り、支持体の変形や固定ボルトの破損という問題を誘発
する。

【０００６】また、特に上記（１）の装置の場合、太陽
電池モジュールの受光面角度に応じて長さの異なる支持
体を準備することは、作業性や現場施工性が悪い上にコ
スト面で望ましくないものと思われる。

【０００７】また、特に上記（２）の装置の場合は、建
物側に鉤型金具や固定金具を設ける必要があり、さらに
太陽電池モジュール側にも係合金具や固定片を設けなく
てはならず、コスト面で望ましくない上に、太陽電池モ
ジュールの取り付け場所が限定され、一般的な構造の建
物に簡単には適用できない。

【０００８】そこで本発明は、これらの問題点を解決す
るべく提案されたものであり、作業性が良好で信頼性が
高く、しかも幅広い受光面角度（設置角度）を設定する
ことが容易な優れた太陽光発電装置を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールの受
光面を日射方向へ向けて支持する架台とを備えた太陽光
発電装置であって、前記太陽電池モジュールの裏面側
に、受光面角度を調整するための第１柱状体と、該第１
柱状体の一端部を回動可能に支持する連結部と、前記第
１柱状体の他端部及び前記連結部に一端部を固定可能な
第２柱状体とを設けるとともに、前記太陽電池モジュー
ルの一端部及び前記第２柱状体の他端部を前記架台に回
動可能に支持するように成したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる実施形態に
ついて模式的に示した図面に基づき詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の太陽光発電装置Ｓの受光面
側からみた斜視図である。また、図２は太陽光発電装置
Ｓの背面図である。また、図３は太陽光発電装置Ｓの側
面図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ受光面角度が水
平面に対し９０°，７０°，５０°の場合を示してい
る。また、図４は太陽光発電装置Ｓをバルコニーの柵部
分Ｂに設けた場合において、側面からみた詳細な様子を
一部透視図で示す。

【００１２】太陽光発電装置Ｓは、例えば家屋やビル等
の建物のベランダ、バルコニー、壁面等に設置が容易で
あり、その基本ユニットは、例えば単結晶、多結晶、ま
たはアモルファスのシリコンやガリウム−ヒ素等の化合
物半導体などから成る太陽電池素子（セル）を複数個電
気的に接続し、これらをガラスや樹脂基板等の透光性基
板に貼りつけ、さらにＰＥＴフイルムやフッ素フイルム
等から成る裏面保護シート等を設けて、これらをアルミ
ニウム等の金属製枠状体に収めて太陽電池モジュール１
を構成し、さらにアルミニウムやステンレス等の軽金属
などの金属材料で主に構成された架台３で、太陽電池モ
ジュール１の受光面１ａを日射方向へ向けて支持するよ
うに成したものである。

【００１３】図示のように本実施形態では、この基本ユ
ニットを複数個連設して太陽電池アレイ２（例えば、全
体の質量は約１３Ｋg未満で、平面が約５００×１３０
０mm程度の長方形状のアレイ）を構成している。また、
太陽電池アレイ２の背面側には、太陽電池アレイ２の発
電出力を取出すために、不図示の接続箱にコネクターを
備えた極性のある出力線が導出される。

【００１４】各基本ユニットは図３に示すように、太陽
電池モジュール１の上端部１ｃを架台３に回動支持部４
を介して回動可能に支持するとともに、太陽電池モジュ
ール１の裏面側１ｂに、受光面角度を調整するための例
えばＬアングル状の第１柱状体５と、この第１柱状体５
の一端部を回動可能に支持する例えばＴ形状のモジュー
ル側連結部６と、第１柱状体５の他端部及びモジュール
側連結部６に一端部を固定可能な上記第１柱状体５と同
様に形成された第２柱状体７とを設け、第２柱状体７の
他端部を回動可能に支持する架台側連結部８を架台３に
設けている。

【００１５】ここで、回動支持部４、第１柱状体５、モ
ジュール側連結部６、第２柱状体７、及び架台側連結部
８は、アルミニウムやステンレスなどの金属材料等から
構成されており、押出し成形法などにより形成したもの
であるが、例えば第１柱状体５や第２柱状体７はＬアン
グル状の代わりにパイプ状に形成したものを用い、両者
を挿入・締結して連結するようにしてもよい。

【００１６】また、図２及び図４に示しているように、
太陽電池モジュール１の裏面側には、太陽電池モジュー
ル１の上端部に設けた、円筒部を備えたモジュール側サ
ポートアーム１６と、壁面等の取り付け用として用いる
取付金具１２の上部に円筒部を備えた架台側サポートア
ーム１７とが、上記サポートアームの円筒部に挿入され
るパイプ部材１５Ａに回動及び固定可能に取り付けられ
て回動支持部４を構成している。さらに、太陽電池モジ
ュール１の裏面側で第２柱状体７に取り付けた、上記サ
ポートアームと同様な円筒部を備えたサポートアーム１
８と、取付金具１２の下部に設けた上記と同様な円筒部
を備えたサポートアーム１９とが、サポートアーム１
８，１９の円筒部に挿入されるパイプ部材１５Ｂに回動
及び固定可能に取り付けられて架台側連結部８を構成し
ている。これらの構成により、回動支持部４と架台側連
結部８における機構により、太陽電池モジュール１が適
度に回動・固定が可能であり、第２柱状体７の回動・固
定もスムーズに行うことができる。

【００１７】なお、図１及び図２において、取付金具１
２には壁面等に取り付ける際の固定用孔が設けられてい
る。また、図中１３はアルミニウムやその合金などの軽
金属から成る化粧カバーであり、雨水の浸入防止及び安
全性のために太陽光発電装置Ｓの上部に配設される。ま
た、図中１４は固定金具であり、図示のように垂直固定
する場合や折り畳んで運搬等する場合には、これに第２
柱状体７を取付ける。

【００１８】太陽光発電装置Ｓは、例えば、９０°（垂
直固定），７０°，５０°の３種類の傾斜角度（受光面
角度）が設定可能である。すなわち、図３（ａ）に示す
ように、上記のように積雪地域や壁面から太陽電池が張
出せない場所で垂直固定する場合や折り畳んで運搬等行
う場合には、受光面角度（傾斜角度）を９０°に設定す
るが、この場合、第２柱状体７を下側に向け、太陽電池
モジュール１の固定金具１４にボルト止めすればよい。
このとき、後記するように第１柱状体５は受光面角度が
７０°の場合と同様に、モジュール側連結部６の図示中
央と上側の貫通孔を利用してボルト止めすることによ
り、太陽電池モジュール１の裏面１ｂ側に収納すること
ができる。

【００１９】また、図３（ｂ）に示すように、上記垂直
固定より年間を通じ発電量をアップさせる場合には傾斜
角度を７０°に設定する。この場合、モジュール側連結
部６の図示中央と上側に設けた貫通孔に第１柱状体５の
一端をボルト止めするとともに、第２柱状体７の一端部
をモジュール側連結部６の図示下側に設けた貫通孔に第
１柱状体５をボルト止めする。この時、第１柱状体５は
太陽電池モジュール１の裏面１ｂ側に収納される。

【００２０】また、図３（ｃ）に示すように、上記傾斜
角度が７０°の場合よりも年間を通し発電量をアップさ
せる場合には受光面角度を５０°に設定する。この場
合、図４に詳細に図示したように、第１柱状体５の一端
部をモジュール側連結部６の図示中央部に設けた貫通孔
（図中、１０はモジュール側連結部６の上側の貫通孔、
９は下側の貫通孔である）にボルトとナットで固定し、
第１柱状体５の他端部と第２柱状体７の一端部とをボル
トとナットで堅固に固定する。ここで、第１柱状体５及
び第２柱状体７は、ボルトとナットにより確実に固定さ
れる。

【００２１】図５は、図３（ｃ）におけるのＰ視平面図
を示したものである。この図より明らかなように、例え
ば図示７ａのようにＬアングルを２箇所、ボルト３１と
ナット３２で固定したり、架台側連結部８において回動
・固定を可能としているので、これらの機構により簡単
に傾斜角度を変えることができる。

【００２２】図６（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明に係
わる太陽光発電装置を構成するモジュール側連結部６の
実施形態を説明する平面図である。モジュール側連結部
６は、図６（ａ）に示すように、ボルトとナットの取付
用の丸孔６Ａを３箇所あけた一例を示したものである
が、これによれば、ボルトとナットで第１柱状体５及び
第２柱状体７を堅固に且つ安定的に固定できガタツキが
少ないといった作用・効果を期待できる。

【００２３】また、図６（ｂ）に示すように、ボルトと
ナットの取付用の長孔６Ｂを１箇所あけるようにしても
よく、これによれば、ボルトとナットをほとんど緩めな
くとも傾斜角度の変化を自在に行えるといった作用・効
果を期待できる。

【００２４】また、図６（ｃ）に示すように、ボルトと
ナットの取付用の長孔６Ｃと保持用の切り欠き６Ｄを３
箇所あけるようにしてもよく、これによれば、上記の図
６（ｂ）と同様にボルトとナットをほとんど緩めなくと
も傾斜角度を変化させることができ、しかもボルトとナ
ットで第１柱状体５及び第２柱状体７を堅固且つ安定的
に固定できるといった作用・効果を期待できる。

【００２５】図７は、本発明に係わる他の太陽光発電装
置Ｓ２を説明する図であり、（ａ）は太陽光発電装置Ｓ
２の側面図、（ｂ）は太陽光発電装置Ｓ２に設ける水受
け部の斜視図である。図７に１以上の太陽電池モジュー
ル１の下端部１ｄに、例えば塩化ビニル等の材料で構成
された半円筒状の水受け部２０と排水管２１とから成る
排水手段を備えるようにしてもよい。図中２２は水受け
部２０を太陽電池モジュール１に固定するための固定片
であり、例えば、アルミニウム合金やステンレス等で形
成される。この固定片２２には複数の貫通孔２２ａが所
定間隔に設けられ、この貫通孔２２ａにボルトを挿通
し、太陽電池モジュール１の下端部１ｄにボルトとナッ
トで固定するようにしている。ここで、排水管２１は太
陽電池モジュール１の受光面角度の変化に応じて伸縮で
きるように、例えば、蛇腹ホース等のような伸縮可能部
材を使用してもよい。また、排水が容易なように、水受
け部２０を排水管２１側へ所定角度傾斜するように構成
してもよい。

【００２６】以上のように構成することで、太陽電池モ
ジュール１の受光面１ａを伝った雨水は水受け部２０で
受け止められ、排水管２１でもって、地上面等の所定の
場所へ水を導くことができるので、太陽電池モジュール
１の受光面１ａを伝った雨水で建物の壁面を汚したり、
階下に雨水をたらすことがない。さらに、複数の太陽電
池モジュール１の下端部に固定片２２を利用した水受け
部２０を設けることにより、太陽電池モジュールどうし
の間隔を一定に固定できるとともに、太陽電池モジュー
ルは容易にほぼ同一の受光面角度で支持されることにな
り、ひいては太陽電池モジュール面のガタツキがなくな
り外観が良好となる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の太陽光発
電装置によれば、太陽電池モジュールを建物の外壁、バ
ルコニー、及びベランダ等に簡便に設置することがで
き、低コストで作業性と信頼性に優れ、しかも設置面と
平行の場合を含んだ、非常に幅広い設置角度に対応可能
で汎用性の高い太陽光発電装置を提供できる。

【００２８】また、第１柱状体を太陽電池モジュール側
に固定収納することができるので、薄型で省スペース化
を図った太陽光発電装置を提供できる。

【００２９】また、太陽電池モジュールの受光面角度を
適宜選定できるので、装置の設置地域の緯度に応じて、
年間を通し最も発電効率が良い傾斜角度で設置が可能で
ある。しかも、この装置は９０°設置が可能であるた
め、太陽電池モジュールの受光面に積雪しにくく雪面反
射による積雪時の発電も可能となり、発電性能に非常に
優れた太陽光発電装置を提供できる。

【００３０】さらに、太陽電池モジュールの下端部に、
太陽電池モジュールの受光面を伝って流れ落ちる雨水を
排水するための水受け部を設けたので、太陽電池モジュ
ール１の受光面１ａを伝った雨水で建物の壁面を汚した
り、階下に雨水をたらすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる太陽光発電装置の一実施形態を
説明する図であり、受光面側からみた斜視図である。

【図２】本発明に係わる太陽光発電装置の一実施形態を
説明する背面図である。

【図３】本発明に係わる太陽光発電装置の一実施形態を
説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ受光面角
度が９０°，７０°，５０°の場合を示す側面図であ
る。

【図４】本発明に係わる太陽光発電装置の一実施形態を
側面からみた様子を説明する一部断面透視図である。

【図５】本発明に係わる太陽光発電装置の一実施形態を
説明する平面図であり、図３（ｃ）のＰ視図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明に係わる太陽
光発電装置を構成するモジュール側連結部の実施形態を
説明する平面図である。

【図７】本発明に係わる太陽光発電装置の他の実施形態
を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は水受け
部の斜視図である。

【符号の説明】

１：太陽電池モジュール２：太陽電池パネル３：架台４：回動支持部５：第１柱状体６：モジュール側連結部７：第２柱状体８：架台側連結部２０：水受け部２１：排水管Ｓ１，Ｓ２：太陽光発電装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池モジュールと、該太陽電池モジ
ュールの受光面を日射方向へ向けて支持する架台とを備
えた太陽光発電装置であって、前記太陽電池モジュール
の裏面側に、第１柱状体と、該第１柱状体の一端部を回
動可能に支持する連結部と、前記第１柱状体の他端部及
び前記連結部に一端部を固定可能な第２柱状体とを設け
るとともに、前記太陽電池モジュールの上端部及び前記
第２柱状体の他端部を前記架台に回動可能に支持するよ
うに成したことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】太陽電池モジュールの下端部に、太陽電
池モジュールの受光面を伝って流れ落ちる雨水を排水す
るための水受け部を設けたことを特徴とする請求項１に
記載の太陽光発電装置。