JP2010112033A - 太陽電池モジュールの架台及びそれを用いた太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの安定的な接地を簡単な作業で実現する。
【解決手段】下部固定金具４と上部固定金具３ａ間に太陽電池モジュール２の枠部材２１が挟み込まれて固定支持された状態では、下部固定金具４の上板４０表面の環状突条４４ａが太陽電池モジュール２の枠部材２１表面に押圧される。そして、ボルト８を強く締め付けたならば、上板４０と枠部材２１が相互に強く圧接し合って、上板４０表面の環状突条４４ａが太陽電池モジュール２の枠部材２１表面に食い込んで導通する。
【選択図】図５

Description

本発明は、太陽電池モジュールを固定支持するための太陽電池モジュールの架台及びそれを用いた太陽光発電システムに関する。

一般に、太陽電池モジュールを屋根等に設置する場合は、太陽電池モジュール用の架台を屋根等の上に取付け、その架台の上に太陽電池モジュールを載せて固定し、太陽電池の発電によって帯電した電荷をアースするために太陽電池モジュールのフレーム枠等を配線接続により接地している。

ところが、導電性の金属体で形成されている太陽電池モジュールのフレーム枠は腐食防止のためにその外面に絶縁膜が施されているため、太陽電池パネルのアース線の配線はその作業が煩雑であった。これに対して、アース接地を簡単且つ確実と成す太陽電池パネル取り付け架台が提案されている。

例えば、特許文献１には、図２及び図５に示す太陽電池パネルのフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する微小突起１５を設けている。
特開２００７−２１１４３５号

しかしながら、特許文献１のような太陽電池パネルを架台上に載置してもガタつくことがない微小突起は、その強度が弱く、その上方から枠を押し付けられると、枠に食い込む前に倒れることがあった。あるいは、枠に食い込んだ後で、太陽電池モジュールの枠の位置調整が行われたり、衝撃により太陽電池モジュールの枠がずれたときには、微小突起が倒れたり潰されて、太陽電池モジュールと微小突起の安定的な電気的接続を行うことができなかった。

例えば、太陽電池モジュールの枠にアルミ素材が用いられている場合は、アルミ表面に絶縁性の酸化膜が形成されており、微小突起が倒れたり潰されて、さらに微小突起の位置がずれると、微小突起がアルミ表面の酸化膜に接触する状態となり、微小突起を介して太陽電池モジュール枠の導通が困難になる。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールの安定的な接地を簡単な作業で実現することが可能な太陽電池モジュールの架台及びそれを用いた太陽光発電システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュールの架台は、太陽電池モジュールを固定支持するための太陽電池モジュールの架台において、前記太陽電池モジュールの枠に当接する当接部材と、前記太陽電池モジュールの枠と前記当接部材を締め付ける締結部材とを備え、前記当接部材に貫通孔を形成し、この貫通孔周縁に、太陽電池モジュールの枠側に突出する環状突条を形成しておき、前記締結部材の締め付けにより当接部材の貫通孔周縁の環状突条を太陽電池モジュールの枠に食い込ませて導通させている。

例えば、前記当接部材は、前記締結部材が螺合もしくは挿通する締結用の孔を有しており、前記環状突条を有する貫通孔が先端鋭利な形状で前記締結用の孔周辺に設けられている。

あるいは、前記当接部材は、前記締結部材が挿通する挿通孔を有しており、この挿通孔が前記環状突条を有する貫通孔で先端鋭利な形状である。

また、前記当接部材は、前記太陽電池モジュールの枠を受けて保持する保持部材、あるいは、前記当接部材は、前記太陽電池モジュールの枠を載せられる桟である。

また、本発明の太陽電池システムは、上記本発明の太陽電池モジュールの架台を用いており、複数の太陽電池モジュールの枠が締結部材により当接部材に締め付けられ導通されている。

本発明の太陽電池モジュールの架台では、当接部材を接地し、締結部材の締め付けにより当接部材の貫通孔周縁の環状突条を太陽電池モジュールの枠に食い込ませて導通させている。従って、締結部材の締め付け作業を行うだけで、当接部材の貫通孔周縁の環状突条を太陽電池モジュールの枠に食い込ませて、太陽電池モジュールの枠を当接部材を通じて接地することができる。

締結部材は、架台を組み立てるのに必要なボルトやナット等である。ボルトやナット等は、太陽電池モジュールの枠と架台間を締め付けるべく、複数箇所で用いられるので、架台の一部もしくは部品を当接部材とし、この当接部材に貫通孔周縁の環状突条を形成して、ボルトやナット等により太陽電池モジュールの枠と当接部材間を締め付けると、これと同時に太陽電池モジュールの枠を当接部材を通じて接地することができ、接地のための配線接続等の作業を格別に行う必要がない。

また、当接部材の貫通孔周縁の環状突条の先端が鋭利な場合は、環状のものであることから、これを押し倒すようないずれの方向の力であっても、この力を環状突条全体に分散して受けることができ、かついずれの方向の力に対してもその強度が高い。このため、当接部材の貫通孔周縁の先端鋭利な環状突条が太陽電池モジュールの枠に食い込んだ後で、太陽電池モジュールの位置調整が行われたり、衝撃により太陽電池モジュールがずれたとしても、環状突条が倒れたり潰されることはなく、太陽電池モジュールと当接部材間の導通が遮断されず、太陽電池モジュールの安定的な接地を維持することができる。

例えば、太陽電池モジュールの枠にアルミ素材が用いられ、アルミ表面に絶縁性の酸化膜が形成されている状態であっても、太陽電池モジュールの枠の位置調整やずれにより当接部材の貫通孔周縁の先端鋭利な環状突条が倒れたり潰されることはないので、当接部材の先端鋭利な環状突条がアルミ表面の酸化膜を突き破って太陽電池モジュールの枠に食い込んで導通し、太陽電池モジュールの安定的な接地を維持することができる。

例えば、当接部材は、締結部材が螺合もしくは挿通する締結用の孔を有しており、先端鋭利な環状突条を有する貫通孔が締結用の孔周辺に設けられている。あるいは、当接部材は、締結部材が挿通する挿通孔を有しており、この挿通孔が先端鋭利な環状突条を有する貫通孔である。いずれの構成においても、当接部材の締結箇所の近傍に先端鋭利な環状突条を有する貫通孔が設けられるので、締結部材の締め付け力が締結箇所の近傍の先端鋭利な環状突条に確実に作用して、先端鋭利な環状突条が太陽電池モジュールの枠に食い込んで導通する。

また、当接部材としては、太陽電池モジュールの枠を受けて保持する保持部材や太陽電池モジュールの枠を載せられる桟等がある。保持部材及び桟のいずれも、架台の一部もしくは部品であり、格別な部品ではない。従って、既存の部品を用いて、太陽電池モジュールの枠を接地することができ、部品点数やコストの増大等を招くことがない。

また、本発明のシステムは、上記本発明の架台を用いていることから、同様の作用効果を果たす。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の太陽電池モジュールの架台の第１実施形態を示す斜視図である。また、図２は、第１実施形態における架台ユニットを示す側面図である。

本実施形態の太陽電池モジュールの架台１では、図２に示すような架台ユニット１０を３台用いており、これらの架台ユニット１０を屋根や地面等に並設し、図１に示すように各架台ユニット１０上に４枚の太陽電池モジュール２を載せて固定している。

太陽電池モジュール２は、太陽電池パネル２０と、この太陽電池パネル２０を保持する枠部材２１とで構成されている。

図２に示すように架台ユニット１０は、取付け桟１１と縦桟１６とで構成され、側面視、「人」の字形に形成されている。即ち、１台の架台ユニット１０は、斜めに傾斜した取付け桟１１の上端から４分の１あたりの箇所に、取付け桟１１とは逆の向きに傾斜した縦桟１６の先端を固定して、形成されている。

３台の架台ユニット１０は、太陽電池モジュール２の幅と略同一の間隔で並設されており、左側の架台ユニット１０の取付け桟１１と中央の架台ユニット１０の取付け桟１１との間に上下に２枚の太陽電池モジュール２が並べて配置され、右側の架台ユニット１０の取付け桟１１と中央の架台ユニット１０の取付け桟１１との間に上下に２枚の太陽電池モジュール２が並べて配置され、合計４枚の太陽電池モジュール２の端部が各架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２に載置され取付けられている。

左側架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２には上下２枚の太陽電池モジュール２の端部が載置されて取付けられ、同様に右側架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２には上下２枚の太陽電池モジュール２の端部が載置されて取付けられている。また、中央架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２には、左右別に、上下２枚の太陽電池モジュール２の端部が載置されて取付けられている。

次に、本実施形態の架台１において、架台ユニット１０の取付け桟１１に対する太陽電池モジュール２の端部の取付け構造を概略的に説明する。

尚、以下の説明では、架台ユニット１０の取付け桟１１の長手方向を前後方向、３台の架台ユニット１０が並ぶ方向を左右方向、太陽電池モジュール２の表面が面している方向を上方、そして、太陽電池モジュール２の裏面が面している方向を下方とする。

先に述べたように左側及び右側の架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２には上下２枚の太陽電池モジュール２の端部が載置され、また中央架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２には、左右別に、上下２枚の太陽電池モジュール２の端部が載置されて取付けられている。従って、左側及び右側の架台ユニット１０と中央の架台ユニット１０では、太陽電池モジュール２の端部の取付け構造が異なり、２種類の取付け構造が存在する。このため、それぞれの取付け構造を別々に説明する。

まず、中央の架台ユニット１０に対する太陽電池モジュール２の端部の取付け構造について説明する。

図３に示すように太陽電池モジュール２の枠部材２１は、保持部２２と、保持部２２から下方に延設された壁部２３と、太陽電池パネル２０と平行であって、壁部２３の下端に連結された底部片２４とで構成されている。

そして、保持部２２は、立設された保持壁２２ａと、保持壁２２ａの上端及び下端から同一横方向に垂設された保持上片２２ｂ及び保持下片２２ｃとを有し、断面がコの字形となっている。このコの字形の内部に、太陽電池パネル２０の端部が挟持される。

図４（ａ）は、中央の架台ユニット１０の取付け桟１１に左右の太陽電池モジュール２の端部が載置されて取付けられた状態を上方向から見て示す斜視図であり、図４（ｂ）は、同状態を下方から見て示す斜視図である。又、図５は、同状態を示す断面図である。図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図５に示すように左右の太陽電池モジュール２は、中央の架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２上に、太陽電池モジュールの受光面側の枠部材に当接して固定する上部固定具として例えば上部固定金具３ａ、太陽電池モジュールの受光面とは反対側に当接する当接部材として下部固定金具４、及び締結部材であるボルト８を用いて取付けられている。

図６は、架台ユニット１０の取付け桟１１を示す斜視図である。図６に示すように取付け桟１１の天板１２には、ボルト８が挿入される天板孔１３、下部固定金具４を取付けるためのＴ字形の取付け補助孔１５及び位置決めスリット１４が形成されている。

天板孔１３は、ボルト８の挿入位置を微調整するために左右方向に細長い長孔となっている。又、位置決めスリット１４は、後述する下部固定金具４の位置決め片４３を挿入するためのものであり、この下部固定金具４の位置決め片４３の挿入位置を微調整するために左右方向に細長い長孔となっている。

図７は、上部固定具として例えば上部固定金具３ａを示す斜視図である。図７に示すように上部固定金具３ａは、平板状の押圧板３１の前後の両端部に下方へと突出する突起片３２を形成し、押圧板３１の中央部に押圧板孔３３を貫通形成したものである。

押圧板３１は、架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２上に隣り合って配置された２枚の太陽電池モジュール２の枠部材２１を上から押圧するのに用いられる。又、押圧板孔３３は、ボルト８が挿入される孔である。上部固定金具３ａの突起片３２は、左右の太陽電池モジュール２の隙間に挿入される。

図８は、下部固定金具４を示す斜視図である。図８に示すように下部固定金具４は、上板４０、下板５０、及び上板４０と下板５０を結合するジョイント部６０を有している。ジョイント部６０の途中部には、容易に屈曲可能なように括部６１が設けられている。

下板５０には、その後端縁から垂直に屈曲した下板後壁５０ｂが形成され、またその前端縁から垂直に屈曲した下板前壁５０ａが形成されている。更に、下板前壁５０ａの端縁から垂直に屈曲した係合片５０ｃが形成されている。

上板４０の左右の両端縁には、上方に屈曲した爪片４１、４１が形成されている。また、上板４０の後端縁には、下方に屈曲した位置決め片４３が形成されている。更に、位置決め片４３には、係合溝４３ａが形成されている。

また、上板４０の中央部に上板孔４２が貫通形成され、下板５０には下板締結孔５１が形成されている。上板４０の上板孔４２は、ボルト８が挿入される孔であり、下板５０の下板締結孔５１は、締結部材であるボルト８が螺入されるネジ孔である。

図９乃至図１１に示すように下部固定金具４は、ジョイント部６０の括部６１で折り曲げられて、上板４０と下板５０を相互に間隙を開けて対向配置し、下板５０の係合片５０ｃの長孔５０ｄに上板４０の位置決め片４３を嵌入し、位置決め片４３の長孔４３ａに係合片５０ｃの凸部５０ｅを嵌入して、上板４０と下板５０を相互に係止される。

また、図１２に示すようにジョイント部６０の括部６１が折り曲げられた状態で、下部固定金具４が取付け桟１１の天板１２のＴ字形の取付け補助孔１５及び位置決めスリット１４に係止される。

そして、図１２の状態で、ボルト８が上部固定金具３ａの押圧板孔３３及び上板４０の上板孔４２に挿入され、ボルト８が天板１２の天板孔１３を通じて下板５０の下板締結孔５１へとネジ込まれる。ボルト８両側にある下板５０の左右スペースには左右の太陽電池モジュール２の枠部材２１が載り、これらの太陽電池モジュール２の枠部材２１が下板５０と上部固定金具３ａ間に挟みこまれる。

図１３乃至図１６は、下部固定金具４を架台ユニット１０の取付け桟１１の天板１２に取付ける手順を示したものである。

まず、図１３に示すように下部固定金具４の下板５０の爪片４１、４１を取付け台１１の天板１２の長手方向と直交させた状態で、図１４に示すように下部固定金具４の上板４０の位置決め片４３を天板１２の取付け補助孔１５に差し入れ、下部固定金具４のジョイント部６０までを取付け補助孔１５に挿入する。

そして、図１５に示すように下部固定金具４全体をジョイント部６０周りで直角に回転させ、下部固定金具４の位置決め片４３を取付け桟１１の天板１２の位置決めスリット１４に挿入して、下部固定金具４の前後方向の位置決めを行う。

更に、図１６に示すように下部固定金具４のジョイント部６０の括部６１を９０度折り曲げて、下板５０と上板４０を天板１２を介して相互に対向配置し、下板５０と上板４０間に取付け桟１１の天板１２を挟持し、下部固定金具４を天板１２に取付ける。このとき、下板５０の係合片５０ｃの長孔５０ｄに上板４０の位置決め片４３を嵌入し、位置決め片４３の長孔４３ａに係合片５０ｃの凸部５０ｅを嵌入して、上板４０と下板５０を相互に係止させる。

こうして下部固定金具４を天板１２に取付けた状態で、図４（ａ）、図４（ｂ）及び、図５に示すように下部固定金具４の中央付近から左側の爪片４１までのスペースに左側太陽電池モジュール２の枠部材２１の底部片２４を差し入れて配置し、また下部固定金具４の中央付近から右側の爪片４１までのスペースに右側太陽電池モジュール２の枠部材２１の底部片２４を差し入れて配置し、各太陽電池モジュール２の枠部材２１の保持部２２上に上部固定金具３ａを載せて、上部固定金具３ａの突起片３２を左右の太陽電池モジュール２の隙間に挿入し、ボルト８を上部固定金具３ａの押圧板孔３３及び上板４０の上板孔４２に挿入して、ボルト８を天板１２の天板孔１３を通じて下板５０の下板締結孔５１へとネジ込み、ボルト８を締め付ける。これにより、下部固定金具４と上部固定金具３ａ間に左右の太陽電池モジュール２の枠部材２１が挟み込まれて固定支持される。

次に、左側及び右側の架台ユニット１０に対する太陽電池モジュール２の端部の取付け構造について説明する。尚、左側及び右側の架台ユニット１０に取付けられる太陽電池モジュール２の端部は、中央の架台ユニット１０に取付けられる端部と同様に、図３に示すように構成されている。

図１７は、左側及び右側の架台ユニット１０に対する太陽電池モジュール２の端部の取付け構造を示す断面図である。また、図１８は、図１７の取付け構造で用いられる上部固定金具３ｂを示す斜視図である。

図１８に示すように上部固定金具３ｂは、平板状の押圧板３１の前後の両端部に下方へと突出する突起片３２を形成し、押圧板３１の中央部に押圧板孔３３を貫通形成し、押圧板３１の一端縁から垂直に屈曲した立壁３４を形成し、立壁３４の下端縁から横向きに屈曲した底部片３５を形成したものである。

左側及び右側の架台ユニット１０の天板１２にも、中央の架台ユニット１０の天板１２と同様に、ボルト８が挿入される天板孔１３、下部固定金具４を取付けるためのＴ字形の取付け補助孔１５及び位置決めスリット１４が形成され、Ｔ字形の取付け補助孔１５及び位置決めスリット１４に下部固定金具４が係止される。

図１７に示すように下部固定金具４の中央付近から内側の爪片４１までのスペースに左側又は右側の太陽電池モジュール２の枠部材２１の底部片２４を差し入れて配置し、また下部固定金具４の中央付近から外側の爪片４１までのスペースに上部固定金具３ｂの底部片３５を配置し、太陽電池モジュール２の枠部材２１の保持部２２上に上部固定金具３ｂの押圧板３１を載せて、上部固定金具３ｂの突起片３２を太陽電池モジュール２の保持部２２に押し当てて、太陽電池モジュール２を位置決めし、ボルト８を上部固定金具３ｂの押圧板孔３３及び下部固定金具４の上板４０の上板孔４２に挿入して、ボルト８を天板１２の天板孔１３を通じて下板５０の下板締結孔５１へとネジ込み、ボルト８を締め付ける。これにより、下部固定金具４と上部固定金具３ｂ間に太陽電池モジュール２の端部が挟み込まれて固定支持される。

ところで、本実施形態の太陽電池モジュールの架台１においては、４枚の太陽電池モジュール２を用いている。仮に、これらの太陽電池モジュール２別に、太陽電池モジュール２を接地するための配線接続等を行ったならば、その作業が煩雑になる。

そこで、本実施形態では、中央の架台ユニット１０の取付け桟１１のみを配線接続等により接地し、４枚の太陽電池モジュール２ついては、これらのモジュール２が中央の架台ユニット１０の取付け桟１１に取付けられて固定されるだけで接地されるようにしている。

次に、そのように太陽電池モジュール２を接地するための構造について説明する。図８乃至図１０に示すように、下部固定金具４の上板４０には、上板孔４２が貫通形成されているだけではなく、上板孔４２の近傍でありかつ該上板孔４２を挟んで対向するそれぞれの箇所に接地用孔４４が形成されている。つまり、前記太陽電池モジュールの枠に当接する前記当接部材の部位に接地用孔４４を形成する。

これらの接地用孔４４は、その周縁に先端鋭利な環状突条４４ａを有しており、下部固定金具４を架台ユニット１０の取付け桟１１に取付けた状態では、各接地用孔４４の先端鋭利な環状突条４４ａが、下部固定金具４の上板４０の上方を向く表面側、つまり上板４０に当接する太陽電池モジュール２の枠部材２１の底部片２４側に突出している。

各接地用孔４４の先端鋭利な環状突条４４ａは、例えば図１９（ａ）、（ｂ）に示すようにドリル等により接地用孔４４を下部固定金具４の上板４０に形成し、この接地用孔４４の内径よりも僅かに大きな外径を有するピン４５を接地用孔４４の周縁に強い力で突き当てて、ピン４５とは反対側の接地用孔４４の周縁を突出させて形成される。

図５に示すように下部固定金具４と上部固定金具３ａ間に太陽電池モジュール２の枠部材２１が挟み込まれて固定支持された状態では、下部固定金具４の上板４０表面の環状突条４４ａが太陽電池モジュール２の枠部材２１の底部片２４表面に押圧される。そして、ボルト８が強く締め付けられたならば、上板４０と枠部材２１の底部片２４が相互に強く圧接し合って、上板４０表面の環状突条４４ａが枠部材２１の底部片２４表面に食い込んで導通する。

ここで、接地用孔４４は上板孔４２の近傍であれば、図９の様に該上板孔４２を挟んで正対しなくても構わなく、上板孔４２に対して双方の接地用孔４４が図面上方もしくは下方にずれて配置されても構わないし、双方の接地用孔４４が逆方向にずれても構わないし、環状に突条部が形成されていれば図９の様に接地用孔４４が円形でなくても構わなく、接地を行う太陽電池モジュール２の枠部材２１に接触すれば接地用孔４４が複数であっても、単数であっても構わない。また当接部材として太陽電池モジュール２を保持する目的が達成できるのであれば、接地用孔４４の大きさは問わないが、大きければ大きいほど、太陽電池モジュール２の枠部材２１に接触する箇所が多くなり安定した導通が確保できる。

また、上板孔４２の径の大きさとボルト８の径の大きさの差分、すなわち上板４０のズレ幅の許容最大値よりも、該上板４０のズレ方向での接地用孔４４の径が大きい場合は、ボルト８を締め付け直しても、接地用孔４４の食い込み痕と締め付け直した後の食い込み痕が線で交差するように重なるので締め付け直し前の食い込み痕の影響が少なく確実に導通が確保できる。

例えば接地用孔４４の径は５ｍｍとし、上板孔４２の径１１ｍｍとボルト８の径８ｍｍの隙間の間隔３ｍｍより大きくすればよい。

取付け桟１１、縦桟１６、下部固定金具４、上部固定金具３ａ等は、太陽電池モジュール２を支持するために、その強度を重視され、メッキ鋼板により形成されたものであり、ボルト止め等により相互に圧接されて、相互に導通している。このため、取付け桟１１が接地されたならば、他の縦桟１６、下部固定金具４、上部固定金具３ａ等も接地され、下部固定金具４の上板４０表面の環状突条４４ａが食い込んだ太陽電池モジュール２の枠部材２１も接地されることになる。

また、４枚の太陽電池モジュール２のいずれについても、下部固定金具４と上部固定金具３ａ間に太陽電池モジュール２の枠部材２１が挟み込まれて固定支持されるので、下部固定金具４の上板４０表面の環状突条４４ａが太陽電池モジュール２の枠部材２１表面に食い込んで導通する。

従って、４枚の太陽電池モジュール２が中央の架台ユニット１０の取付け桟１１に取付けられて固定されると、これと同時に該各太陽電池モジュール２が接地される。

また、下部固定金具４の上板４０表面の環状突条４４ａは、環状のものであることから、これを押し倒すようないずれの方向の力であっても、この力を環状突条４４ａ全体に分散して受けることができ、かついずれの方向の力に対してもその強度が高い。このため、上板４０表面の環状突条４４ａが太陽電池モジュール２の枠部材２１に食い込んだ後で、太陽電池モジュール２の位置調整が行われたり、衝撃により太陽電池モジュール２がずれたとしても、環状突条４４ａが倒れたり潰されることはなく、太陽電池モジュール２と下部固定金具４の上板４０間の導通が遮断されず、太陽電池モジュール２の安定的な接地を維持することができる。

例えば、太陽電池モジュール２の枠部材２１にアルミ素材が用いられ、アルミ表面に絶縁性の酸化膜が形成されている状態であっても、太陽電池モジュール２の枠部材２１の位置調整やずれにより環状突条４４ａが倒れたり潰されることはないので、環状突条４４ａがアルミ表面の酸化膜を突き破って太陽電池モジュール２の枠部材２１に食い込んで導通し、太陽電池モジュール２の安定的な接地を維持することができる。

図２０は、本発明の太陽電池モジュールの架台の第２実施形態を部分的に示す断面図である。

本実施形態の太陽電池モジュールの架台７１においては、左右の太陽電池モジュール７２が架台ユニットの取付け桟７３の天板７４上に、上部固定具として例えば上部固定金具７５、タップ金具８１、及び締結部材であるボルト７７を用いて取付けられている。

図２１は、架台ユニットの取付け桟７３を示す斜視図である。図２１に示すように取付け桟７３は、その天板７４の中央に凹部７４ａを形成し、中央の凹部７４ａ両側に載置部７４ｂを形成し、中央の凹部７４ａの複数箇所に係合孔７４ｅを形成したものである。各係合孔７４ｅには、それぞれのタップ金具８１が取付けられる。

また、取付け桟７３の各載置部７４ｂには、係合孔７４ｅを挟んで対向するそれぞれの箇所に接地用孔７８が形成されている。これらの接地用孔７８は、その周縁に先端鋭利な環状突条７８ａを有しており、各接地用孔７８の先端鋭利な環状突条７８ａが上方に突出している。

タップ金具８１は、図２２に示すようにその中板８１ｂにネジ孔８１ｃを形成し、その両側に側板８１ｄを設けて２重に折り曲げ、更にそれぞれの側板８１ｄの中央から突出するＴ字型の支持片８１ａを設けたものである。

図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、タップ金具８１の一方の支持片８１ａを取付け桟７３の天板７４裏側で挿入スリット７４ｆに挿し込んで、一方の支持片８１ａを挿入スリット７４ｆから係合孔７４ｅへと移動させ、引き続いてタップ金具８１の他方の支持片８１ａを挿入スリット７４ｆに挿し込んで、他方の支持片８１ａも挿入スリット７４ｆから係合孔７４ｅへと移動させ、各支持片８１ａのＴ字型の頭部を係合孔７４ｅに引っ掛けて、タップ金具８１を天板７４の係合孔７４ｅに取付ける。このとき、タップ金具８１の各側板８１ｄが取付け桟７３の各側板に対して垂直に配置される。

こうして取付け桟７３の係合孔７４ｅにタップ金具８１を取付けた後、図１９に示すように取付け桟７３の両側の載置部７４ｂに左右の太陽電池モジュール７２の枠部材８２を載せて配置し、断面形状がコの字型の上部固定金具７５を各太陽電池モジュール７２の枠部材８２間に配置して、上部固定金具７５の両端７５ａを各太陽電池モジュール７２の枠部材８２の溝８４に挿入し、ボルト７７を上部固定金具７５の挿通孔７５ａ及び取付け桟７３の天板７４の係合孔７４ｅを介してタップ金具８１のネジ孔８１ｃへとネジ込み、ボルト７７を締め付ける。これにより、取付け桟７３両側の載置部７４ｂと上部固定金具７５間に左右の太陽電池モジュール７２の枠部材８２が挟み込まれて固定支持される。

この状態でボルト７７が強く締め付けられたならば、取付け桟７３両側の載置部７４ｂと太陽電池モジュール７２の枠部材８２の底面が相互に強く圧接し合って、載置部７４ｂの先端鋭利な環状突条７８ａが太陽電池モジュール７２の枠部材８２の底面に食い込んで導通する。

このため、取付け桟７３を配線接続等により接地しておけば、左右の太陽電池モジュール７２を取付け桟７３に取付けて固定すると同時に、各太陽電池モジュール７２を取付け桟７３を通じて接地することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

例えば、図２４に示すようにボルトが挿通する孔９１の径を大きくして、この孔９１の周縁に先端鋭利な環状突条９１ａを形成し、この環状突条９１ａを太陽電池モジュールの枠部材に当接させてもよい。

上記実施例中では太陽電池モジュールの受光面側の枠部材に当接して固定する上部固定金具を用いて説明してきたが、受光面側の枠部材がなく太陽電池を保護する透光性保護材を直接挟持しても構わない。また強度の点で締結部材および上部固定具は金属製であるのが好ましいが、例えばグラファイトなど強度のある部材でこれに代わるものであれば金属に限定することはない。

また、取付け桟自体に接地用孔を形成して、上部固定具と取付け桟で挟持して締め付けても構わなく、それとは逆に上部固定具に接地用孔を形成して上部固定具と取付け桟で挟持して締め付けても構わない。上部固定具に接地用孔を形成する場合は締結部材および上部固定具は金属製であるのが好ましい。

上述のように取付け桟が接地されても構わなく、接地用孔により互いに太陽電池モジュールが電気的に連結されている場合等には太陽電池モジュールがアレイ状に接地された太陽光発電システムの端の太陽電池モジュールを接地しても構わない。

以上のような太陽電池モジュールを多数用いた太陽光発電システムの場合においては、太陽電池モジュール毎に、太陽電池モジュールを接地するための配線接続を施工と同時に行え、煩雑な作業が解消できる効果が大きい。

本発明の太陽電池モジュールの架台の第１実施形態を示す斜視図である。 第１実施形態における架台ユニットを示す側面図である。 第１実施形態における太陽電池モジュールの枠部材を拡大して示す断面図である。 （ａ）は第１実施形態における中央の架台ユニットの取付け桟に左右２台の太陽電池モジュールの端部が載置されて取付けられた状態を上方向から見て示す斜視図であり、（ｂ）は同状態を下方から見て示す斜視図である。 図４（ａ）の状態を示す断面図である。 第１実施形態における架台ユニットの取付け桟を示す斜視図である。 第１実施形態における上部固定金具を示す斜視図である。 第１実施形態における下部固定金具を示す斜視図である。 第１実施形態における下部固定金具の折り曲げた状態を示す平面図である。 第１実施形態における下部固定金具の折り曲げた状態を表側から見て示す斜視図である。 第１実施形態における下部固定金具の折り曲げた状態を裏側から見て示す斜視図である。 第１実施形態における下部固定金具を取付け桟に取付けた状態を示す斜視図である。 第１実施形態における下部固定金具を取付け桟に取付けるための手順を示す斜視図である。 図１３に引き続く手順を示す斜視図である。 図１４に引き続く手順を示す斜視図である。 図１５に引き続く手順を示す斜視図である。 第１実施形態における左側及び右側の架台ユニットに対する太陽電池モジュールの端部の取付け構造を示す断面図である。 図１７の取付け構造で用いられる上部固定金具を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、第１実施形態における先端鋭利な環状突条を形成するための手順を示す図である。 本発明の太陽電池モジュールの架台の第２実施形態を部分的に示す断面図である。 第２実施形態における架台ユニットの取付け桟を示す斜視図である。 第２実施形態におけるタップ金具を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、第２実施形態におけるタップ金具を取付け桟に取付けるための手順を示す図である。 先端鋭利な環状突条の変形例を示す斜視図である。 従来の太陽電池モジュールの接地構造を示す図である。

符号の説明

１、７１ 太陽電池モジュールの架台
２、７２ 太陽電池モジュール
３ａ、７５ 上部固定金具
４ 下部固定金具
８、７７ ボルト
１０ 架台ユニット
１１、７３ 取付け桟
１２、７４ 天板
１６ 縦桟
２０ 太陽電池パネル
２１、８２ 枠部材
３１ 押圧板
４４、７８、９１ 接地用孔
４４ａ、７８ａ、９１ａ 環状突条
８１ タップ金具

Claims (6)

1. 太陽電池モジュールを固定支持するための太陽電池モジュールの架台において、
   前記太陽電池モジュールの枠に当接する当接部材と、
   前記太陽電池モジュールの枠と前記当接部材を締め付ける締結部材と、
   前記当接部材に貫通孔と、
   前記貫通孔周縁に、太陽電池モジュールの枠側に突出する環状突条とを備え、
   前記締結部材の締め付けにより当接部材の貫通孔周縁の環状突条を太陽電池モジュールの枠に食い込ませて導通させたことを特徴とする太陽電池モジュールの架台。
2. 前記当接部材は、前記締結部材が螺合もしくは挿通する締結用の孔を有しており、前記環状突条を有する貫通孔が前記締結用の孔周辺に設けられた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架台。
3. 前記当接部材は、前記締結部材が挿通する挿通孔を有しており、この挿通孔が前記環状突条を有する貫通孔であ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架台。
4. 前記当接部材は、前記太陽電池モジュールの枠を受けて保持する保持部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの架台。
5. 前記当接部材は、前記太陽電池モジュールの枠を載せられる桟であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの架台。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの架台を用いた太陽光発電システムにおいて、
   複数の太陽電池モジュールの枠が締結部材により当接部材に締め付けられることで導通したことを特徴とする太陽電池モジュールの架台を用いた太陽光発電システム。

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