JP2003105940A - 太陽電池モジュールの設置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積雪荷重に耐えることができる太陽電池モジ
ュールの設置構造を提供することにある。 【解決手段】 太陽電池モジュール１の設置構造であっ
て、屋根上に設置された太陽電池モジュール１の裏面側
中央部が、太陽電池モジュール１と屋根６の野地板５上
との間に設けた圧縮変形可能な弾性部材４で支持され、
この弾性部材４が圧縮状態になされて設けられているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルの設置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽電池モジュールは、特開２０
００−２９７５０９号公報に記載あるように、太陽電池
モジュール本体と、この太陽電池モジュール本体の側縁
部に設けられた枠体とからなり、この枠体が屋根の野地
板に繋止されて屋根上に設置されている。上記公報記載
のような太陽電池モジュールには、表面に積雪したとき
には表面側から裏面に向かって作用する積雪荷重がかか
ったり、強風が吹きつけたときには裏面側から表面に向
かう風荷重がかかったりする。積雪荷重は、建築基準法
によりその設置される地域や設置高さに応じて決定され
る。通常、積雪荷重より風荷重の方が大きいので、太陽
電池モジュールは風荷重に耐えるように構造設計されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、豪雪地
帯では、積雪荷重が風荷重を上回ることがある。このよ
うな場合、太陽電池モジュール表面に嵌め込まれている
透明なガラス板等が許容応力を越えてしまい、ガラス板
の破損やはずれを生じる恐れがあった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、積雪荷重に耐え
ることができる太陽電池モジュールの設置構造を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
屋根上に設置された太陽電池モジュールの裏面側中央部
が、太陽電池モジュールと屋根上との間に設けた圧縮変
形可能な弾性部材で支持され、この弾性部材が圧縮状態
になされて設けられていることを特徴とする太陽電池モ
ジュールの設置構造である。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の太
陽電池モジュールの設置構造において、前記弾性部材
が、太陽電池モジュールに設けられた端子ボックスおよ
び配線ケーブルを回避して設けられていることを特徴と
する。

【０００７】（作用）請求項１記載の本発明によれば、
太陽電池モジュールの裏面側中央部が、太陽電池モジュ
ールと屋根上との間に設けた圧縮変形可能な弾性部材で
支持されているので、太陽電池モジュールの表面側から
裏面方向に向かって作用する積雪荷重が弾性部材を介し
て支持され、積雪による太陽電池モジュールの変形や破
損を防止できる。また、太陽電池モジュールと屋根上と
の間に設けた弾性部材が、圧縮状態になされているの
で、この圧縮状態の弾性部材によって、太陽電池モジュ
ールの裏面側から表面方向に向かう力が作用し、太陽電
池モジュールの表面側から裏面方向に向かう積雪荷重を
相殺でき、積雪地域に太陽電池モジュールを安心して設
置することができる。

【０００８】請求項２記載の本発明によれば、さらに、
前記弾性部材が、太陽電池モジュールに設けられた端子
ボックスおよび配線ケーブルを回避して設けられている
ので、弾性部材を設けても太陽電池モジュールの設置に
支障がない。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る太陽電池モ
ジュールの設置構造の一実施の形態を示し、（イ）図は
分解斜視図、（ロ）図は（イ）図の断面図である。図２
は太陽電池モジュールの分解斜視図であり、図３は端子
ボックスと接続ケーブル配線を設けた太陽電池モジュー
ルの斜視図であり、図４は屋根上に太陽電池モジュール
を設置した建物の説明図である。図５は太陽電池モジュ
ールの設置方法を（イ）、（ロ）図に示し、積雪した状
態を（ハ）図に示す説明図である。

【００１０】（太陽電池モジュール）本実施の形態は、
本発明に係る太陽電池モジュール１の設置構造に関する
が、まず、本実施の形態に使用する太陽電池モジュール
１について説明する。

【００１１】太陽電池モジュール１は、図２に示すよう
に、平面視長方形の板体であって、太陽電池モジュール
本体２と、この太陽電池モジュール本体２の周縁部に取
り付けられた枠体３とからなる。太陽電池モジュール本
体２は、表面側（受光側）から、透明なガラス板２４、
シート状の第１接着層２２、平面上に配列された複数の
太陽電池セル２１、シート状の第２接着層２３、バック
シート２５の順序で積層されたものである。ただし、第
１接着層２２と第２接着層２３は、溶融一体化した接着
層となって太陽電池セル２１を封止している。太陽電池
セル２１は、アモルファスシリコン膜や結晶性素子等か
らなる。また、太陽電池モジュール本体２の裏面（バッ
クシート２５の裏面）には、端子ボックス２６と発生し
た電力を取り出すための配線ケーブル２７とが設けられ
ている。

【００１２】枠体３は、アルミニウムまたは鋼材等の高
剛性材で形成され、太陽電池モジュール本体２の長辺側
に取り付けられる一対の第１枠材３１、３１と、太陽電
池モジュール本体２の短辺側に取り付けられる一対の第
２枠材３２、３２とから構成されている。第１枠材３１
は、水平方向に向けて開口する凹溝３１１が上部に形成
された断面矩形の垂直片３１３と、垂直片３１３の下端
部に凹溝３１１の開口と反対方向に突出する脚部３１２
とからなる。また、第２枠材３２は、水平方向に向けて
開口する凹溝３２１が上部に形成された断面矩形の垂直
片からなる。凹溝３２１は、組み立て後第１枠材３１の
凹溝３１１と連続するようになされている。

【００１３】太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュ
ール本体２の周縁部を、上記第１枠材３１と第２枠材３
２のそれぞれの凹溝３１１、３２１に挿入し、第１枠材
３１と第２枠材３２の角部どうしを互いに接着剤やビス
等にて接合して組み立てられる。

【００１４】（太陽電池モジュールの設置構造）つぎ
に、上記構成になされた太陽電池モジュール１の設置構
造について、図１、図３、図４を参照して説明する。本
実施の形態の太陽電池モジュール１の設置構造は、図４
に示すように、屋根６の上に複数の太陽電池モジュール
１が設置されたものである。上記太陽電池モジュール１
は、屋根６を構成する野地板５の上の所定の設置領域５
１に直接設置され、太陽電池モジュール１が設置されて
いない野地板５の上は屋根瓦（不図示）等で葺かれてい
る。この太陽電池モジュール１は、長方形の長辺側を屋
根６の傾斜方向に沿わせ、屋根６の傾斜方向と、この傾
斜方向と直交する方向のそれぞれに、複数設置されてい
る。すなわち、水下側の下段と水上側の上段にそれぞれ
６枚の太陽電池モジュール１が配列されている（図４参
照）。

【００１５】上記太陽電池モジュール１の設置構造にお
いては、図１に示すように、太陽電池モジュール本体２
の周縁部が野地板５上に設置された枠体３に支持され、
太陽電池モジュール本体２の裏面側中央部が、野地板５
との間に設けた圧縮変形可能な弾性部材４で支持され、
この弾性部材４が弾性回復可能な圧縮状態になされて設
けられている。弾性部材４は、耐熱発泡ポリスチレン
等、耐熱性にすぐれ、且つ圧縮強度の高い材料で形成さ
れている。

【００１６】また、上記太陽電池モジュール１の設置構
造において、弾性部材４は、図３に示すように、太陽電
池モジュール本体２の裏面側の端子ボックス２６および
配線ケーブル２７を回避して設けられている。すなわ
ち、太陽電池モジュール本体２の裏面側においては、一
方の短辺側周縁近傍に端子ボックス２６および配線ケー
ブル２７の設置スペースが設けられ、弾性部材４は、こ
の設置スペースを回避して太陽電池モジュール本体２の
裏面側中央部に設けられる。

【００１７】（太陽電池モジュールの設置方法と実施の
形態の作用）つぎに、太陽電池モジュール１の設置方法
を、図５を参照して説明しながら本実施の形態の作用を
説明する。まず、図５（イ）図に示すように、屋根６の
野地板５上に太陽電池モジュール１の設置領域５１を定
め、この設置領域５１の中央部に高さ寸法Ｈの弾性部材
４を予め接着剤等で固定して設置する。そして、太陽電
池モジュール１を野地板５上に設置する。上記弾性部材
４の高さ寸法Ｈは、枠材３１の底面と太陽電池モジュー
ル本体２の裏面との間の寸法ｈより大になされている。

【００１８】つぎに、図５（ロ）図に示すように、枠材
３１の両側の脚部３１２、３１２を野地板５に釘、ビス
等で固着して当接する。すると、高さ寸法Ｈの弾性部材
４が前記寸法ｈまで圧縮変形され、太陽電池モジュール
本体２の裏面と野地板５に密着して圧縮状態になされ
る。

【００１９】本実施の形態によれば、太陽電池モジュー
ル本体２の周縁部が枠体３によって支持されるととも
に、太陽電池モジュール本体２の裏面側中央部が、野地
板５との間に設けた圧縮変形可能な弾性部材４で支持さ
れているので、太陽電池モジュール本体２の表面側から
裏面方向に向かって作用する積雪荷重Ｆが、枠体３と弾
性部材４を介して支持され、積雪による太陽電池モジュ
ール本体２の変形や破損を防止できる。また、屋根６の
野地板５との間に設けた弾性部材４が、弾性回復可能な
圧縮状態になされているので、この圧縮状態の弾性部材
４によって、太陽電池モジュール本体２の裏面側から表
面方向に向かう弾性回復力ｆが作用している（図５の
（ロ）図参照）。従って、図５（ハ）図に示すように、
太陽電池モジュール本体２の上に降雪して多量の積雪Ｓ
があっても、太陽電池モジュール本体２の表面側から裏
面方向に向かう積雪荷重Ｆを上記弾性部材４の弾性回復
力ｆにより相殺でき、積雪地域に太陽電池モジュール１
を安心して設置することができる。

【００２０】さらに、弾性部材４は、太陽電池モジュー
ル１の端子ボックス２６および配線ケーブル２７を回避
して設けられているので、弾性部材４を設けても太陽電
池モジュール１の設置に支障がない。

【００２１】なお、上記太陽電池モジュール１によって
発電された直流電力は、配線ケーブル２７を通り、図４
に示す建物内のパワーコンディショナー７に引き込まれ
て交流電力に変換され、分電盤８に送られる。そして、
分電盤８から外部電力とともに建物内の複数の電気設備
９に送られて使用される。また、太陽電池モジュール１
によって発電された電力が余剰となる場合、売電できる
ようにもなされている。

【００２２】以上、本発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明したが、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。本実施の形態では、弾性部材４を屋根
側に設置したが、予め太陽電池モジュール１の裏面側に
取り付けておいてもよい。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、積雪に
よる太陽電池モジュールの変形や破損を防止でき、積雪
地域に太陽電池モジュールを安心して設置することがで
きる。

【００２４】請求項２記載の本発明によれば、さらに、
弾性部材を設けても太陽電池モジュールの設置に支障が
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造の
一実施の形態を示し、（イ）図は分解斜視図、（ロ）図
は（イ）図の断面図である。

【図２】太陽電池モジュールの分解斜視図である。

【図３】端子ボックスと配線ケーブルを設けた太陽電池
モジュールの斜視図である。

【図４】屋根上に太陽電池モジュールを設置した建物の
説明図である。

【図５】太陽電池モジュールの設置方法を（イ）、
（ロ）図に示し、積雪した状態を（ハ）図に示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 太陽電池モジュール ２ 太陽電池モジュール本体 ３ 枠体 ４ 弾性部材 ５ 野地板 ６ 屋根 ２６ 端子ボックス ２７ 配線ケーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根上に設置された太陽電池モジュール
   の裏面側中央部が、太陽電池モジュールと屋根上との間
   に設けた圧縮変形可能な弾性部材で支持され、この弾性
   部材が圧縮状態になされて設けられていることを特徴と
   する太陽電池モジュールの設置構造。
2. 【請求項２】 前記弾性部材が、太陽電池モジュールに
   設けられた端子ボックスおよび配線ケーブルを回避して
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽電
   池モジュールの設置構造。