JP2006274660A - Module frame for solar cell panel and solar cell module using the same - Google Patents

Module frame for solar cell panel and solar cell module using the same Download PDF

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義之 藤川
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京セラ株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a module frame for a solar cell panel capable of fixing the frames combined at various angles easily and to provide a solar cell module using it. <P>SOLUTION: In this module frame for the solar cell panel constituted by combining a plurality of frames 1, 2, 3 arranged in an outer peripheral part of the solar cell panel, the frame 3 on one side among a pair of frames 2, 3 to be combined has a through hole 3-1 through which a tightening member 7 passes and the frame 2 on the other side has a channel part in which the tightening member 7 is inserted and which is formed along the frame 2. Concerning a shape of cross section crossing the longitudinal direction of the frame 2 orthogonally of the channel part, width is smaller than diameter of the tightening member 7, and length is larger than diameter of the tightening member 7. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池パネル用モジュール枠に関するものであり、特にさまざまな角度をもつ三角形や台形形状の太陽電池パネルに対応する太陽電池パネル用モジュール枠及びそれを用いた太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a module frame for a solar cell panel, and particularly relates to a module frame for a solar cell panel corresponding to a triangular or trapezoidal solar cell panel having various angles and a solar cell module using the module frame.

近年、地球環境問題への関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術が注目されている。そのひとつとして、太陽エネルギーを利用した太陽光発電システムへの関心が高まっている。   In recent years, with increasing interest in global environmental problems, new energy technology using natural energy has attracted attention. As one of them, interest in solar power generation systems using solar energy is increasing.

図12に示す様に、太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池素子を多数並べて太陽電池モジュール20とし、さらに前記太陽電池モジュール20を住宅や工場の屋根22に多数配して屋内の電気負荷の電力を賄ったり、余剰電力を電力会社に売電したりしている。このような太陽光発電システムでは架台27と呼ばれる鉄やアルミニウム製のレールを組み合わせて作った設置台上に複数の太陽電池モジュール20を載置する方法が一般的であり、このとき、架台27に傾斜角を持たせて太陽電池モジュールを傾斜させ、発電効率を向上させるようにしている。この太陽電池モジュール20を架台27に搭載した状態を太陽光発電装置と称する。   As shown in FIG. 12, a large number of solar cell elements for converting sunlight into electric energy are arranged to form a solar cell module 20, and a large number of the solar cell modules 20 are arranged on a roof 22 of a house or factory to increase the indoor electric load. It covers electricity and sells surplus electricity to power companies. In such a solar power generation system, a method of placing a plurality of solar cell modules 20 on an installation table made by combining iron or aluminum rails called a frame 27 is generally used. The solar cell module is inclined with an inclination angle to improve power generation efficiency. A state in which the solar cell module 20 is mounted on the mount 27 is referred to as a solar power generation device.

以下にラミネート式の製造方法で作られる太陽電池モジュールを例にその構造を説明する。   Hereinafter, the structure of the solar cell module manufactured by the laminate type manufacturing method will be described as an example.

図13に示すように、太陽電池モジュール20は、受光面にガラスや樹脂等の光透過板24が設けられ、この光透過板24に多数の太陽電池素子23がEVA樹脂(Ethylene−Vinyl Acetate)等からなる封止材25によってラミネートされ、その裏面である非受光面にはテフロン(登録商標)フィルムやPVF(ポリフッ化ビニル)、PET(ポレエチレンテレフタレート)などの耐候性フィルム26が貼着されたものである。   As shown in FIG. 13, the solar cell module 20 is provided with a light transmission plate 24 such as glass or resin on the light receiving surface, and a large number of solar cell elements 23 are provided on the light transmission plate 24 with EVA resin (Ethylene-Vinyl Acetate). A non-light-receiving surface which is a back surface thereof is laminated with a weathering film 26 such as a Teflon (registered trademark) film, PVF (polyvinyl fluoride), or PET (polyethylene terephthalate). It is a thing.

太陽電池素子23としては、例えばシリコン系半導体やガリウムヒ素等から成る化合物半導体などの単結晶、多結晶や非晶質の材料が用いられ、互いに直列及び/または並列に電気的に接続されて、太陽電池モジュール20の裏面、すなわち耐候性フィルム26の上にはABS樹脂などの合成樹脂やアルミニウム金属などで構成したジャンクションボックス19を接着し、太陽電池モジュール20の出力電力を取り出すターミナルに接続された送電線により出力が取り出される。   As the solar cell element 23, for example, a single crystal, polycrystal, or amorphous material such as a compound semiconductor made of silicon-based semiconductor or gallium arsenide is used, and electrically connected in series and / or in parallel. A junction box 19 made of synthetic resin such as ABS resin or aluminum metal is bonded to the back surface of the solar cell module 20, that is, on the weather resistant film 26, and connected to a terminal for taking out the output power of the solar cell module 20. Output is taken out by the transmission line.

さらにこれら光透過板24、太陽電池素子23および耐候性フィルム26の重ね構造の矩形状の太陽電池パネルに対し、その各辺周囲をアルミニウム材や樹脂等から成るモジュール枠21を挟み込むように装着し、太陽電池モジュール20の設置用固定部の役割を果たすようにしている。また、モジュール枠21は、太陽電池モジュール20の端部保護および全体の強度を高める強度向上の目的にも役立つ。通常モジュール枠21には、主にアルミニウムの押し出し成形により成形される均一断面を持った形状を有する複数のフレームが使用されている。   Furthermore, the light transmitting plate 24, the solar cell element 23, and the weather resistant film 26 are attached to a rectangular solar cell panel in which the module frame 21 made of an aluminum material, resin, or the like is sandwiched around each side of the rectangular solar cell panel. The solar cell module 20 is configured to serve as a fixing portion for installation. Moreover, the module frame 21 is useful also for the purpose of the edge improvement of the solar cell module 20, and the intensity | strength improvement which raises the whole intensity | strength. Usually, the module frame 21 uses a plurality of frames having a uniform cross section formed mainly by extrusion molding of aluminum.

フレーム同士の固定は、連結プレートのような補助部材を介して固定されるものもあるが、矩形状の太陽電池モジュールの場合、一般的に図14に示す様に、直角部を形成するように隣り合うフレーム31とフレーム33において、一方のフレーム31に、押し出し成型時に、リブとその先端にタッピングビス用ビス孔32を形成し、また他方のフレーム33には、後加工により機械加工またはプレス加工された貫通孔35を介して、タッピングビス34によるビス止めにより固定している。   Some frames are fixed via an auxiliary member such as a connecting plate. However, in the case of a rectangular solar cell module, generally a right angle portion is formed as shown in FIG. In the adjacent frame 31 and frame 33, at the time of extrusion molding, one of the frames 31 is formed with a rib and a screw hole 32 for a tapping screw at the tip thereof, and the other frame 33 is machined or pressed by post-processing. It is fixed by screwing with a tapping screw 34 through the formed through hole 35.

一方、日本の住宅は寄棟造りの屋根形状が多く、寄棟の場合、屋根面の形状は三角形か台形となる。図15に台形の寄棟屋根41に一般的な長方形の太陽電池モジュール42を並べた場合の図を示す。   On the other hand, many Japanese houses have a dormitory roof shape, and in the case of a dormitory, the shape of the roof surface is triangular or trapezoidal. FIG. 15 shows a diagram in the case where general rectangular solar cell modules 42 are arranged on a trapezoidal ridge roof 41.

これによると、隅棟部43にモジュールの置けない空白地が三角形状で残ってしまい、外観デザイン上および太陽電池設置面積の制約となっている。   According to this, a blank space where a module cannot be placed remains in a triangular shape in the corner ridge portion 43, which is a limitation on the appearance design and the solar cell installation area.

そこで、図16に示す様に、近年、太陽電池モジュールの外観のデザインの向上と、屋根面積に占める太陽電池設置可能面積を増やす目的から、寄棟屋根51に長方形の太陽電池モジュール52を並べ、隅棟部の残ったスペースに、三角形状をした太陽電池モジュール53を作成する例が出ている。   Therefore, as shown in FIG. 16, in recent years, rectangular solar cell modules 52 are arranged on the dormitory roof 51 for the purpose of improving the appearance design of the solar cell modules and increasing the solar cell installable area in the roof area. There is an example in which a solar cell module 53 having a triangular shape is created in the remaining space of the corner building.

しかし、同じ寄棟であっても屋根の角度は様々であり、ひとつの三角角度では、すべての寄棟屋根にフィットしない。そのため、角度を変えたいくつもの三角モジュールを製作する必要がある。   However, even in the same dormitory, the angle of the roof varies, and one triangular angle does not fit all the dormitory roofs. Therefore, it is necessary to produce several triangular modules with different angles.

また三角形モジュールは、前述の長方形モジュールとは異なり、隣り合う2つのフレームの角度が直角ではないため、図14に示した様な隣り合う2つのフレームの内、一方のフレーム側に押し出しにより形成されたタッピングビス用ビス孔を形成した構造では、ネジの締付け方向とビス孔の方向が合わないため、押し出しによるビス孔は使用できない。   Further, unlike the rectangular module described above, the triangular module is not formed at a right angle between two adjacent frames. Therefore, the triangular module is formed by extruding one of the two adjacent frames as shown in FIG. Further, in the structure in which the screw hole for tapping screw is formed, the screw tightening direction and the screw hole direction do not match, so the screw hole by extrusion cannot be used.

そこで解決法として、図17に示すようにネジ穴加工部を有し、角度を鋭角部または鈍角部の角度に合わせた例えばステンレス等から成る固定部材61をフレーム62の内側におさめ、ビスにより固定する方法などが考案されている。   Therefore, as a solution, as shown in FIG. 17, a fixing member 61 made of, for example, stainless steel having a threaded hole processing portion and matching the angle with an acute angle portion or an obtuse angle portion is placed inside the frame 62 and fixed with screws. The method of doing is devised.

しかし、上記方法は製造上での差し込み作業(例えば、太陽電池を実際に組み立てる際に、ガイド部材のビス孔と太陽電池枠のビス孔を正確に位置合わせし、枠の裏面部分からネジを差し込む作業)や位置決め等の作業が必要であり、作業が非常に煩雑となることなどの問題があった。   However, the above method is a manufacturing insertion work (for example, when actually assembling a solar cell, the screw hole of the guide member and the screw hole of the solar cell frame are accurately aligned, and a screw is inserted from the back surface portion of the frame. Work), positioning, and the like are necessary, and there is a problem that the work becomes very complicated.

また、長方形のモジュール枠と比較し、固定部材61が余計に必要になり、部材費がかかること、固定部材61はフレーム接合角度に合わせて、製作されるため、本角度の専用品となり、角度の違うフレームには使用できないという問題があり、角度の異なる多数のモジュール枠を製作する際は、角度別に固定部材を用意する必要があった。   In addition, compared to the rectangular module frame, the fixing member 61 is necessary and the cost of the member is increased. Since the fixing member 61 is manufactured according to the frame joining angle, it becomes a dedicated product for this angle. There is a problem that it cannot be used for frames with different angles. When manufacturing a large number of module frames with different angles, it is necessary to prepare a fixing member for each angle.

そこで、図18に示すように、例えば、略三角形状で且つビス孔を有するモジュール外形枠と相似形の小型専用モジュール枠63を利用し、この小型専用モジュール枠63に開けた貫通孔を介してボルト64で固定する構造も考案されている。(特許文献1、特許文献2参照)
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
特開平10−12911号公報 特開2002−76422号公報
Therefore, as shown in FIG. 18, for example, a small dedicated module frame 63 having a substantially triangular shape and similar to a module outer frame having a screw hole is used, and through a through hole opened in the small dedicated module frame 63. A structure for fixing with bolts 64 has also been devised. (See Patent Document 1 and Patent Document 2)
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-12911 JP 2002-76422 A

上記の図18に示したように、別部品である固定部材63を別途用意し、固定部材64を用いて、隣り合う2つのフレームを固定する方法では、固定部材63に余計な費用がかかることと、2つのフレームの角度は、固定部材63により決まってしまうため、様々な角度のモジュール枠を製作しようとすると、その角度数だけ固定部材63の種類が増えてしまい、部品製作や部品管理において、手数がかかることとなる。   As shown in FIG. 18 described above, in the method of separately preparing the fixing member 63 that is a separate part and fixing the two adjacent frames using the fixing member 64, the fixing member 63 requires extra costs. Since the angle of the two frames is determined by the fixing member 63, when trying to manufacture a module frame of various angles, the number of types of the fixing member 63 increases by the number of angles, and in component manufacturing and component management This will take time.

本発明はこの様な問題点に鑑みなされてものであり、その目的は種々の角度で組み合わせられるフレームを容易に結合することが可能な太陽電池パネル用モジュール枠およびこれを用いた太陽電池モジュールを提供することである。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a module frame for a solar cell panel capable of easily combining frames combined at various angles, and a solar cell module using the module frame. Is to provide.

本発明の太陽電池パネル用モジュール枠は、太陽電池パネルの外周部に配置される複数個のフレームを組み合わせて構成される太陽電池パネル用モジュール枠において、前記組み合わされる一対のフレームのうち、一方のフレームは締結部材が貫通する貫通穴を、他方のフレームは前記締結部材が挿入され、前記フレームに沿って形成される溝部をそれぞれ有し、該溝部は、前記フレームの長手方向に直交する断面の形状に関して、幅が前記締結部材の直径よりも狭く、且つ長さが前記締結部材の直径よりも長いことを特徴とする。   The module frame for a solar cell panel of the present invention is a module frame for a solar cell panel configured by combining a plurality of frames arranged on the outer peripheral portion of the solar cell panel. The frame has a through-hole through which the fastening member passes, and the other frame has a groove portion formed along the frame into which the fastening member is inserted, and the groove portion has a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the frame. Regarding the shape, the width is narrower than the diameter of the fastening member, and the length is longer than the diameter of the fastening member.

また本発明の太陽電池パネル用モジュール枠は、上記モジュール枠において、前記溝部の長さが前記締結部材の直径の5倍以上であることを特徴とする。   Moreover, the module frame for solar cell panels of the present invention is characterized in that, in the module frame, the length of the groove is at least 5 times the diameter of the fastening member.

また本発明の太陽電池パネル用モジュール枠は、上記モジュール枠において、前記溝部が略平行な2本のリブによって構成されていることを特徴とする。   Moreover, the module frame for solar cell panels of the present invention is characterized in that, in the module frame, the groove portion is constituted by two substantially parallel ribs.

また本発明の太陽電池パネル用モジュール枠は、上記モジュール枠において、前記略平行な2本のリブの両方またはどちらか一方が互いに結合していることを特徴とする。   The module frame for a solar cell panel according to the present invention is characterized in that, in the module frame, both or one of the two substantially parallel ribs are coupled to each other.

また本発明の太陽電池パネル用モジュール枠は、上記モジュール枠において、前記溝部が前記フレームの長手方向に直交する断面の形状の外周が波型形状に形成されていることを特徴とする。   The module frame for a solar cell panel according to the present invention is characterized in that, in the module frame, an outer periphery having a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the frame is formed in a corrugated shape.

そして本発明の太陽電池モジュールは、上述の太陽電池パネル用モジュール枠と、該太陽電池パネル用モジュール枠が外周に取着される太陽電池パネルと、を備えたことを特徴とする。   And the solar cell module of this invention was equipped with the above-mentioned module frame for solar cell panels, and the solar cell panel by which this module frame for solar cell panels is attached to outer periphery, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、太陽電池パネルの外周部に配置される複数個のフレームを組み合わせて構成される太陽電池パネル用モジュール枠において、前記組み合わされる一対のフレームのうち、一方のフレームは締結部材が貫通する貫通穴を、他方のフレームは前記締結部材が挿入され、前記フレームに沿って形成される溝部をそれぞれ有し、該溝部は、前記フレームの長手方向に直交する断面の形状に関して、幅が前記締結部材の直径よりも狭く、且つ長さが前記締結部材の直径よりも長いため、締結部材が挿入される挿入領域を点ではなくある幅をもった線として確保することができる。従って、組み合わされるフレームの成す角度が鋭角や鈍角であっても、フレーム同士を容易に結合することが可能となる。組合せ可能なフレームの自由度は溝部の長さを長くした方が高くなり、前記締結部材の直径の5倍以上であることが好ましい。   According to the present invention, in the module frame for a solar cell panel configured by combining a plurality of frames arranged on the outer peripheral portion of the solar cell panel, one of the pair of frames combined has a fastening member. The other frame has a groove portion formed along the frame, and the other frame has a groove portion formed along the frame, and the groove portion has a width with respect to a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the frame. Since the diameter of the fastening member is narrower and the length is longer than the diameter of the fastening member, the insertion region into which the fastening member is inserted can be secured as a line having a certain width instead of a point. Therefore, even if the angle formed by the combined frames is an acute angle or an obtuse angle, the frames can be easily coupled. The degree of freedom of the frames that can be combined is higher when the length of the groove portion is longer, and is preferably 5 times or more the diameter of the fastening member.

また溝部を略平行な2本のリブで構成される場合、その一部を互いに結合されるようにしたことにより、その結合時に締結部材が挿入する時に、2本のリブ間の開きを防止し、結合が緩くなることを防ぐことが出来る。   In addition, when the groove portion is composed of two substantially parallel ribs, a part of the ribs are coupled to each other, thereby preventing an opening between the two ribs when the fastening member is inserted during the coupling. , It can prevent the bond from loosening.

また前記溝部を前記フレームの長手方向に直交する断面の形状の外周が波型形状に形成することにより、その結合時に締結部材が挿入する時に、締結部材のかかり量が大きくなり、より強く結合することが可能となる。   Further, since the outer periphery of the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the frame is formed in a corrugated shape, the amount of the fastening member increases when the fastening member is inserted at the time of joining, and the groove is joined more strongly. It becomes possible.

さらに太陽電池パネルの外周部に上記太陽電池パネル用モジュール枠が配置することにより、部品点数が少なく、安価で信頼性の高い太陽電池モジュールの供給が可能となる。   Furthermore, the solar cell panel module frame is arranged on the outer peripheral portion of the solar cell panel, so that it is possible to supply a solar cell module with a small number of parts and at low cost and high reliability.

以下に本発明の実施形態の一例を、模式的に図示した図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings schematically illustrated.

図1は、本発明に係る太陽電池パネル用モジュール枠を使用した三角形状の太陽電池モジュールの分解図の一例である。   FIG. 1 is an example of an exploded view of a triangular solar cell module using a module frame for a solar cell panel according to the present invention.

図1において、1は第一辺用のリブ付きフレーム、2は第二辺用のリブ付きフレーム、3は第三辺用のコの字型フレーム、6は太陽電池パネル、7及び8は締結部材としてのタッピングビスを示す。   In FIG. 1, 1 is a frame with a rib for the first side, 2 is a frame with a rib for the second side, 3 is a U-shaped frame for the third side, 6 is a solar cell panel, and 7 and 8 are fastened. A tapping screw as a member is shown.

また図2は、第一辺用のリブ付きフレーム1、第二辺用のリブ付きフレーム2の断面図を示し、図3は第三辺用のコの字型フレーム3の断面図を示す。   2 shows a cross-sectional view of the ribbed frame 1 for the first side and the ribbed frame 2 for the second side, and FIG. 3 shows a cross-sectional view of the U-shaped frame 3 for the third side.

図1に示す様に本発明に係る太陽電池モジュールは、三角形状の太陽電池パネル6の各外周端部に配置される第一辺用のリブ付きフレーム1、第二辺用のリブ付きフレーム2、第三辺用のコの字型フレーム3の3本のモジュール枠と、モジュール枠を接合するタッピングビス7および8より構成される。   As shown in FIG. 1, the solar cell module according to the present invention includes a ribbed frame 1 for the first side and a ribbed frame 2 for the second side, which are arranged at the respective outer peripheral ends of the triangular solar cell panel 6. The third frame is composed of three module frames of a U-shaped frame 3 for the third side, and tapping screws 7 and 8 for joining the module frames.

この第一辺用リブ付きフレーム1、第二辺用リブ付きフレーム2は、図2に示す断面形状を有している。すなわちコの字型の外形とその内部に太陽電池パネルと略平行方向に第一のリブと第二のリブの2本のリブ1−1を有し、2本のリブ1−1によってフレームの長手方向に直交する断面形状で見たときに、溝部を形成する。また、第三辺用コの字型フレーム3は、図3に示す様にコの字型の断面形状を持つものである。   The first side ribbed frame 1 and the second side ribbed frame 2 have a cross-sectional shape shown in FIG. In other words, a U-shaped outer shape and two ribs 1-1 of a first rib and a second rib in a direction substantially parallel to the solar cell panel are provided inside the U-shaped outer shape. When viewed in a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction, a groove is formed. The U-shaped frame 3 for the third side has a U-shaped cross section as shown in FIG.

この様な第一辺用リブ付きフレーム1、第二辺用リブ付きフレーム2、第三辺用のコの字型フレーム3は、アルミニウムなどの押し出し成形や樹脂の射出成型などにより製作され、また後加工の機械加工またはプレス加工により、貫通穴が製作される。   Such a frame 1 with ribs for the first side, a frame 2 with ribs for the second side, and a U-shaped frame 3 for the third side are manufactured by extrusion molding such as aluminum or injection molding of resin. Through holes are manufactured by post-processing machining or pressing.

図4はこの第一辺用リブ付きフレーム1と第三辺用コの字型フレーム3の互いの一端部を当接させて、タッピングビス7で固定する様子を示したものである。   FIG. 4 shows how the first side ribbed frame 1 and the third side U-shaped frame 3 are brought into contact with each other and fixed with a tapping screw 7.

本発明に係るモジュール枠では、図2における溝部は、幅(図2の縦方向の長さ)がタッピングビス7の直径よりも狭く形成され、且つ長さ(図2の横方向の長さ)がタッピングビス7の直径よりも長く形成されているため、図4に示す様に第一辺用リブ付きフレーム1と第三辺用コの字型フレーム3の結合において、第一辺用リブ付きフレーム1の端部を太陽電池パネルの形状に合せて切り落とし、第三辺用コの字型フレーム3に設けられた貫通穴3−1を通して、タッピングビス7の先端が2本のリブ1−1によって形成される溝部に挿入すると、その後タッピングビス7を回すことによりリブ1−1に雌ネジが形成され、螺嵌可能となる。第三辺となるコの字型フレーム3は、第二辺となるリブ付きフレーム2とも同様に図4の構造で結合される。この様にすることにより直角方向や鋭角方向、鈍角方向のいずれの角度においてもネジ締めが可能となる。なお、前記溝部の長さはタッピングビス7の直径の5倍以上に設定しておけば、フレーム2,3の成す角度の幅を広くすることができる。   In the module frame according to the present invention, the groove portion in FIG. 2 is formed so that the width (length in the vertical direction in FIG. 2) is narrower than the diameter of the tapping screw 7 and the length (length in the horizontal direction in FIG. 2). Is longer than the diameter of the tapping screw 7, so that the first side rib-attached frame is connected to the first side rib-attached frame 1 and the third side U-shaped frame 3 as shown in FIG. The end of the frame 1 is cut off in accordance with the shape of the solar cell panel, and the tip of the tapping screw 7 has two ribs 1-1 through the through hole 3-1 provided in the U-shaped frame 3 for the third side. Then, by inserting the tapping screw 7, a female screw is formed on the rib 1-1 and can be screwed. The U-shaped frame 3 serving as the third side is also coupled with the ribbed frame 2 serving as the second side in the structure of FIG. In this way, the screw can be tightened at any of the right angle, acute angle, and obtuse angles. If the length of the groove is set to be not less than 5 times the diameter of the tapping screw 7, the width of the angle formed by the frames 2 and 3 can be increased.

これにより図1に示した様に、各フレーム内側に太陽電池パネル6を各フレーム内部に接着、パッキン等で固定することにより、三角形の太陽電池パネル用モジュール枠となる。   As a result, as shown in FIG. 1, a solar cell panel module module frame is formed by attaching the solar cell panel 6 to the inside of each frame by bonding, packing, or the like inside each frame.

さらに本発明のモジュール枠では図5(a)に示すように、リブ付きフレーム1の切断角度を直角にすれば、矩形状の太陽電池モジュールが作製可能であり、図5(b)、(c)のように切断すれば、鋭角の接続を製作することが可能である。さらに、図5(d)のように切断角度を逆方向にすれば、鈍角の接続を製作することも可能となる。   Furthermore, in the module frame of the present invention, as shown in FIG. 5A, when the cutting angle of the ribbed frame 1 is set to a right angle, a rectangular solar cell module can be produced. If it is cut as in (), it is possible to produce an acute angle connection. Furthermore, if the cutting angle is reversed as shown in FIG. 5D, an obtuse angle connection can be manufactured.

以上のように本発明のモジュール枠よれば、特別な部品を使用することなく、リブ付きフレーム1の端面の切り落とし角度を変更するだけで、鋭角から鈍角まで、自由に2本のフレームを接合することが出来る。また太陽電池モジュールをお客様の屋根形状に合わせた角度の三角形や台形形状に簡単に加工することが可能である。   As described above, according to the module frame of the present invention, two frames can be joined freely from an acute angle to an obtuse angle simply by changing the cut-off angle of the end face of the ribbed frame 1 without using special parts. I can do it. It is also possible to easily process the solar cell module into a triangular or trapezoidal shape that matches the customer's roof shape.

また接合角度の調整は、リブ付きフレーム1の端部のカット角度を変更するだけで可能であり、また接合もビスによるため、自動化が簡単である。よってコンピューターによる自動設計システムを組み、お客様の家の屋根形状に合わせた角度の三角形や台形形状のモジュールをオーダーメイドで自動機械により全自動設計生産することも容易になる。その際も、モジュール枠の作成に必要な部材はリブ付きフレーム1とコの字型フレーム3のみであるため、各フレームを長尺で保管し、モジュール枠を製作する際に、切り出して使用すれば、材料を無駄にすることなく、モジュール枠全体のコストを下げることが可能である。   Also, the adjustment of the joining angle is possible only by changing the cut angle at the end of the ribbed frame 1, and the joining is also done by screws, so automation is easy. Therefore, it is easy to build an automatic design system using a computer, and to design and produce fully-automatic and custom-made modules with triangular and trapezoidal shapes that match the roof shape of the customer's house. Even in that case, since only the ribbed frame 1 and the U-shaped frame 3 are necessary for creating the module frame, each frame is stored in a long length and is cut out and used when producing the module frame. For example, the cost of the entire module frame can be reduced without wasting material.

尚、本発明に係る第三辺用フレーム3はその断面形状が上記のようにコの字状に限るものでなく、平板のようなものでも何ら問題ない。   The third side frame 3 according to the present invention is not limited to the U-shaped cross section as described above, and there is no problem even if it is a flat plate.

また、貫通穴3−1を複数個空けることにより、ネジ止めの個数を複数個にし、締結力を増すことも可能である。   Further, by making a plurality of through holes 3-1, it is possible to increase the fastening force by increasing the number of screws.

また図6は、本発明に係る別のモジュール枠の断面を示すものである。   FIG. 6 shows a cross section of another module frame according to the present invention.

すなわち図6に示すモジュール枠においては、コの字型の外形とその内部に太陽電池パネルと略平行方向に第一のリブ151と第二のリブ152の2本のリブを有しており、さらにこの2本のリブ151と152が、その先端部においてこれらとほぼ垂直方向に交わる別のリブ153により、互いに結合されていることを特徴とする。 That is, the module frame shown in FIG. 6 has a U-shaped outer shape and two ribs, that is, a first rib 151 and a second rib 152 in a direction substantially parallel to the solar cell panel. Further, the two ribs 151 and 152 are connected to each other by another rib 153 that intersects them substantially perpendicularly at the tip portion.

この様な構造にすることにより、締結部の強度が増し、2本のリブがネジ止めの際に開いてしまうことが無く、締結不良となることや10年以上の長期的な太陽電池モジュールの使用によっても締結力が弱くなることを防ぐことができる。   By adopting such a structure, the strength of the fastening portion is increased, and the two ribs are not opened when screwed, resulting in poor fastening and the long-term solar cell module of 10 years or more. It is possible to prevent the fastening force from being weakened even by use.

なおこの2本のリブ151と152とほぼ略垂直方向に交わる別のリブ153は、上記のようにリブ151と152の先端部でも良く、またその寸法によっては締結部材が当たる必要の無い先端部以外の中央部付近でも良い。   The other ribs 153 that intersect the two ribs 151 and 152 in a substantially vertical direction may be the tip portions of the ribs 151 and 152 as described above, and depending on the size, the tip portion that does not need to be hit by the fastening member. It may be near the center other than.

また図7は、本発明に係るまた別のモジュール枠の断面を示すものである。   FIG. 7 shows a cross section of another module frame according to the present invention.

すなわち図7に示すモジュール枠においては、コの字型の外形とその内部に太陽電池パネルと略平行方向に第一のリブ161と第二のリブ162の2本のリブを有しており、さらにこの2本のリブ161と162が、それぞれその先端部において略垂直に接する別のリブ163において該モジュール枠の外形部とつながっていることを特徴とする。   That is, the module frame shown in FIG. 7 has a U-shaped outer shape and two ribs, a first rib 161 and a second rib 162 in a direction substantially parallel to the solar cell panel, Further, the two ribs 161 and 162 are connected to the outer shape portion of the module frame at other ribs 163 that are in contact with each other at a substantially vertical end.

この様な構造にすることにより、締結部の強度が増し、2本のリブがネジ止めの際に開いてしまうことが無く、締結不良となることや10年以上の長期的な太陽電池モジュールの使用によっても締結力が弱くなることを防ぐことができる。   By adopting such a structure, the strength of the fastening portion is increased, and the two ribs are not opened when screwed, resulting in poor fastening and the long-term solar cell module of 10 years or more. It is possible to prevent the fastening force from being weakened even by use.

なお2本のリブ161と162と略垂直に接する別のリブ163を設ける位置は、上記のようにリブ161と162の先端部でも良く、また先端部以外の中央部付近でも良い。   It should be noted that the position of providing another rib 163 that is in contact with the two ribs 161 and 162 substantially perpendicularly may be at the tip of the ribs 161 and 162 as described above, or near the center other than the tip.

また図8は、本発明に係るまた別のモジュール枠の断面を示すものである。   FIG. 8 shows a cross section of another module frame according to the present invention.

すなわち図8に示すモジュール枠においては、コの字型の外形とその内部に太陽電池パネルと略平行方向に第一のリブ171と第二のリブ172の2本のリブを有しており、この第一のリブ171と第二のリブ172の先端を通り、コの字形の外形部の両側を連結したリブ173を通した構造と成っている。   That is, the module frame shown in FIG. 8 has a U-shaped outer shape and two ribs, a first rib 171 and a second rib 172, in a direction substantially parallel to the solar cell panel. The first rib 171 and the second rib 172 are passed through the tips of the ribs 173 that connect both sides of the U-shaped outer shape.

この様な構造にすることにより、締結部の強度が増し、2本のリブがネジ止めの際に開いてしまうことが無く、締結不良となることや10年以上の長期的な太陽電池モジュールの使用によっても締結力が弱くなることを防ぐことができる
尚、リブ173を設ける位置は、上記のように第一のリブ171と第二のリブ172の先端でも良く、第一のリブ171と第二のリブ172の中央部付近でも構わない。
By adopting such a structure, the strength of the fastening portion is increased, and the two ribs are not opened when screwed, resulting in poor fastening and the long-term solar cell module of 10 years or more. It is possible to prevent the fastening force from being weakened even by use. Note that the position where the rib 173 is provided may be the tip of the first rib 171 and the second rib 172 as described above. It may be near the center of the second rib 172.

図6、図7、図8に示したようなモジュール枠は、アルミニウムなどの押し出し成形や樹脂の射出成型などにより安価に製作することが可能である。   The module frame as shown in FIGS. 6, 7, and 8 can be manufactured at low cost by extrusion molding of aluminum or the like or injection molding of resin.

また、上述の図2などの断面構造において示したモジュール枠でネジの引っかかり量が不足する場合、2本のリブ間の距離を小さくすることが可能であるが、これを小さくするとタッピングネジが雌ネジを転造にて製作する際に、リブに大きな力がかかり、リブを破損してしまうことや逆にネジに大きな力がかかり、雄ネジを降伏させてしまい、締結不良の原因になる可能性もある。   If the module frame shown in the cross-sectional structure shown in FIG. 2 or the like has a small amount of screw catching, the distance between the two ribs can be reduced. When manufacturing screws by rolling, a large force is applied to the ribs, which can damage the ribs, or conversely, a large force can be applied to the screws, yielding the male screw and causing poor fastening. There is also sex.

そこで、図9に示すように、第一のリブ181と第二のリブ182の2本のリブのうち、片方の内側を波型に押し出し加工すれば、ネジと片側のリブは波の頂上付近でのみ接触するため、ネジとリブに大きな力を掛けないことが可能である。さらに、波の先端と他方のリブ間の距離を図9の場合より小さくすることにより、ネジのかかり量を大きくすることが可能となり、ネジをより強く締結することが可能となる。   Therefore, as shown in FIG. 9, if one of the two ribs of the first rib 181 and the second rib 182 is extruded into a corrugated shape, the screw and the rib on one side are near the top of the wave. Therefore, it is possible to prevent a large force from being applied to the screw and the rib. Furthermore, by making the distance between the wave tip and the other rib smaller than in the case of FIG. 9, it is possible to increase the applied amount of the screw and to tighten the screw more strongly.

さらに、図10に示すように、第一のリブ191と第二のリブ192の2本のリブの両方の内側を波型に押し出し加工することにより、さらにネジのかかり量を確保することが可能である。   Furthermore, as shown in FIG. 10, it is possible to further secure the amount of screws by extruding the inner side of both the first rib 191 and the second rib 192 into a corrugated shape. It is.

また、図11に示すように、第一のリブ201と第二のリブ202の2本のリブの両方の内側を波型に加工し、モジュール枠の内側(リブの先端側)では波方形状のピッチを大きくし、もモジュール枠の外側(リブの根元側)に進むにつれて、波方形状のピッチを細かくすることも望ましい。   Moreover, as shown in FIG. 11, the inner side of both of the two ribs of the first rib 201 and the second rib 202 is processed into a corrugated shape, and the corrugated shape is formed inside the module frame (at the end of the rib). It is also desirable to make the pitch of the wave shape finer as the pitch of is increased and the outer side of the module frame (the base side of the rib) is advanced.

この方法によれば、ネジを2本のリブ間に波のピッチの大きい側から、斜めに進入させるように使用すると、ネジ締めの直前に先端が、波の大きな隙間にはまり込み、位置決めされるため、タッピングネジが切削または転造で雌ネジを形成する直前の段階での、ネジの位置ズレが起こりにくく、ネジ締め作業によるネジ締結不良を防ぐことが可能である。また、ねじ込み初期においては、接触する波の数が少ないため、ねじ込みトルクが小さく済むことから、ネジ締め作業時に始めから無理な力を掛け、ネジの頭を破壊したり、ネジを飛ばして、紛失する等の不具合を防ぐことが可能である。また、図9〜11の波型構造は、上述の図6〜8のようなリブ補強構造と複合して使用することにより、さらにネジ締め強度の大きい構造とすることも可能である。   According to this method, when the screw is used to enter obliquely between the two ribs from the side with the large wave pitch, the tip fits into the large wave gap and is positioned immediately before the screw tightening. Therefore, it is difficult for the screw to be misaligned immediately before the tapping screw is cut or rolled to form the female screw, and it is possible to prevent a screw fastening failure due to the screw fastening operation. Also, in the initial stage of screwing, since the number of waves that come into contact is small, the screwing torque can be reduced. Therefore, an excessive force is applied from the beginning during screw tightening, and the screw head is destroyed or lost by skipping the screw. It is possible to prevent problems such as Further, the corrugated structure shown in FIGS. 9 to 11 can be made to have a higher screw tightening strength by being used in combination with the rib reinforcing structure as shown in FIGS.

さらに太陽電池パネルの外周部に本発明に係るモジュール枠を取着したことにより、太陽電池パネルの角度に合せた多くの固定部材などが不要になるため部品点数が少なくると共に製造方法も簡単になり、安価で信頼性の高い太陽電池モジュールの供給が可能となる。   Furthermore, since the module frame according to the present invention is attached to the outer peripheral portion of the solar cell panel, a large number of fixing members and the like that match the angle of the solar cell panel are not required, so that the number of parts is reduced and the manufacturing method is simplified. Therefore, it is possible to supply an inexpensive and highly reliable solar cell module.

本発明に係るモジュール枠を使用した三角形状の太陽電池モジュールの分解図の一例である。It is an example of the exploded view of the triangular solar cell module using the module frame which concerns on this invention. 本発明に係る第一辺用のリブ付きフレーム、第二辺用のリブ付きフレームの断面図を示すものである。Sectional drawing of the frame with a rib for the 1st sides concerning the present invention and the frame with a rib for the 2nd side is shown. 本発明に係る第三辺用のコの字型フレームの断面図を示すものである。FIG. 3 is a sectional view of a U-shaped frame for a third side according to the present invention. 第一辺用リブ付きフレームと第三辺用コの字型フレームをタッピングビスで固定する様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the frame with a rib for 1st sides and the U-shaped frame for 3rd sides were fixed with a tapping screw. (a)は本発明に係るモジュール枠をフレーム同士が直角に接続するように構成する場合を示す図、(b)は本発明に係るモジュール枠をフレーム同士が鋭角(大)に接続するように構成する場合を示す図、(c)は本発明に係るモジュール枠をフレーム同士が鋭角(小)に接続するように構成する場合を示す図、(d)は本発明に係るモジュール枠をフレーム同士が鈍角に接続するように構成する場合を示す図である。(A) is a figure which shows the case where the module frame which concerns on this invention is comprised so that frames may connect at right angles, (b) is the module frame which concerns on this invention so that frames may connect an acute angle (large). The figure which shows the case where it comprises, (c) is the figure which shows the case where it comprises so that frames may connect the module frame which concerns on this invention to acute angle (small), (d) is the module frame which concerns on this invention between frames. It is a figure which shows the case where it comprises so that may connect at an obtuse angle. 本発明に係る別のモジュール枠の断面図である。It is sectional drawing of another module frame which concerns on this invention. 本発明に係るまた別のモジュール枠の断面図である。It is sectional drawing of another module frame which concerns on this invention. 本発明に係るまた別のモジュール枠の断面図である。It is sectional drawing of another module frame which concerns on this invention. 本発明に係る2本のリブ付きフレームのリブの1本の内側を波型形状にしたものの断面図である。It is sectional drawing of what made one inner side of the rib of the frame with two ribs which concerns on this invention wavy shape. 本発明に係る2本のリブ付きフレームの両方のリブの内側を波型にしたものの断面図である。It is sectional drawing of what made the inner side of both ribs of the frame with two ribs which concerns on this invention into a waveform. 本発明に係る2本のリブ付きフレームのリブの内側をリブの先端は粗い波型、リブの根元に進むにつれて細かい波型の形状にした構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure which made the front-end | tip of the rib the rough wave shape inside the rib of the two rib frame which concerns on this invention, and became a fine wave shape as it progresses to the root of a rib. 本発明に係るモジュール枠接続構造のうち、リブ付きフレーム1またはリブ付きフレーム2とコの字型フレーム3との接合を説明する分解図である。It is an exploded view explaining joining of the frame 1 with a rib or the frame 2 with a rib, and the U-shaped frame 3 among the module frame connection structures which concern on this invention. 一般的な太陽電池モジュールの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a general solar cell module. 隣り合う2つのフレームをビスによって固定する一般的な方法について示した図である。It is the figure shown about the general method of fixing two adjacent frames with a screw. 台形屋根に矩形状の太陽電池モジュールを設置した場合の一例を示した図である。It is the figure which showed an example at the time of installing a rectangular-shaped solar cell module in a trapezoidal roof. 台形屋根に矩形状と三角形状の太陽電池モジュールを設置した場合の一例を示した図である。It is the figure which showed an example at the time of installing the rectangular and triangular solar cell module in a trapezoidal roof. 三角形の太陽電池モジュールにモジュール枠を固定する従来の方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional method of fixing a module frame to a triangular solar cell module. 三角形の太陽電池モジュールにモジュール枠を固定する従来の方法の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the conventional method of fixing a module frame to a triangular solar cell module.

符号の説明Explanation of symbols

1 :フレーム第一辺(リブ付きフレーム)
1‐1:リブ付きフレームの2本のリブ構造
2 :フレーム第二辺(リブ付きフレーム)
3 :フレーム第三辺(コの字型フレーム)
3−1:コの字型フレームの貫通穴
6 :太陽電池モジュール
7 :タッピングビス
19:ジャンクションボックス
20:太陽電池モジュール
21:モジュール枠
22:屋根
23:太陽電池素子
24:光透過板
25:封止材
26:耐候性フィルム
27:ラック
61:連結部材
62:モジュール枠
63:小型専用モジュール枠
64:ボルト
151、161、171、181、191、201:第一のリブ
152、162、172、182、192、202:第二のリブ
153:第一のリブ151と第二のリブ152の先端を繋ぐリブ
163:第一のリブまたは第二のリブの先端とコの字モジュール枠を繋ぐリブ
173:第一のリブ及び第二のリブの先端とコの字モジュール枠を繋ぐリブ
1: Frame first side (frame with ribs)
1-1: Two rib structures of a frame with ribs 2: Frame second side (ribbed frame)
3: Frame third side (U-shaped frame)
3-1: Through-hole 6 of U-shaped frame: Solar cell module 7: Tapping screw 19: Junction box 20: Solar cell module 21: Module frame 22: Roof 23: Solar cell element 24: Light transmission plate 25: Sealing Stop material 26: Weather-resistant film 27: Rack 61: Connecting member 62: Module frame 63: Small dedicated module frame 64: Bolts 151, 161, 171, 181, 191, 201: First ribs 152, 162, 172, 182 192, 202: second rib 153: rib 163 connecting the first rib 151 and the tip of the second rib 152 163: rib 173 connecting the tip of the first rib or the second rib and the U-shaped module frame : Ribs that connect the tips of the first and second ribs to the U-shaped module frame

Claims (6)

太陽電池パネルの外周部に配置される複数個のフレームを組み合わせて構成される太陽電池パネル用モジュール枠において、
前記組み合わされる一対のフレームのうち、一方のフレームは締結部材が貫通する貫通穴を、他方のフレームは前記締結部材が挿入され、前記フレームに沿って形成される溝部をそれぞれ有し、該溝部は、前記フレームの長手方向に直交する断面の形状に関して、幅が前記締結部材の直径よりも狭く、且つ長さが前記締結部材の直径よりも長いことを特徴とする太陽電池パネル用モジュール枠。
In the module frame for solar cell panels configured by combining a plurality of frames arranged on the outer periphery of the solar cell panel,
Of the pair of frames to be combined, one frame has a through hole through which a fastening member passes, and the other frame has a groove portion formed along the frame into which the fastening member is inserted. A module frame for a solar cell panel, characterized in that the width of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the frame is narrower than the diameter of the fastening member and longer than the diameter of the fastening member.
前記溝部の長さは前記締結部材の直径の5倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池パネル用モジュール枠。 The module frame for a solar cell panel according to claim 1, wherein the length of the groove is at least five times the diameter of the fastening member. 前記溝部は、略平行な2本のリブによって構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の太陽電池パネル用モジュール枠。 The said groove part is comprised by two substantially parallel ribs, The module frame for solar cell panels of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記略平行な2本のリブの両方またはどちらか一方が互いに結合していることを特徴とする請求項3記載の太陽電池パネル用モジュール枠。 The module frame for a solar cell panel according to claim 3, wherein both or one of the two substantially parallel ribs is bonded to each other. 前記溝部は、前記フレームの長手方向に直交する断面の形状の外周が波型形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の太陽電池パネル用モジュール枠。 5. The solar cell panel module frame according to claim 1, wherein the groove has a corrugated outer periphery having a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the frame. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の太陽電池パネル用モジュール枠と、該太陽電池パネル用モジュール枠が外周に取着される太陽電池パネルと、を備えた太陽電池モジュール。 A solar cell module comprising: the module frame for a solar cell panel according to any one of claims 1 to 5; and a solar cell panel to which the module frame for the solar cell panel is attached to an outer periphery.
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