JP2010251418A - 太陽電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】隣り合う２つの太陽電池モジュールの繋ぎ目に水の侵入を防止できると共に設置に必要な面積を縮小することができるようにする。
【解決手段】傾斜方向Ｙに沿って配置された複数の太陽電池モジュール１と、から構成されている。複数の太陽電池モジュール１は、太陽電池パネル３と、第１の枠材７と、第２の枠材８とを備えている。第１の枠材７は、太陽電池パネルの上辺３ａと嵌合する第１の嵌合部１１と、第１の嵌合部１１の上面から突出する突起部１２とから構成されている。そして、第２の枠材８は、太陽電池パネル３の下辺３ｂと嵌合する第２の嵌合部１６と、カバー部１７と、から構成されている。そして、カバー部１７は、傾斜方向Ｙの下側に配置される太陽電池モジュール１の突起部１２を覆うことで第１の嵌合部１１の上面との間に第１の通水路２１を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光、例えば太陽光を電力に直接変換する太陽電池モジュールを複数備えて屋根材の代わりに構成される建材一体型の太陽電池ユニットに関し、特に、隣り合う太陽電池モジュールの繋ぎ目における防水に関するものである。

近年、地球温暖化防止対策の有力な切り札として太陽光発電システムが注目されている。この太陽光発電システムは、太陽電池パネルとその付属部品から構成される太陽電池モジュールにより構築されるシステムである。作今、電力会社が一般の需要家からの余剰電力の購入をすることもあり、各家庭や事業所内の分散型電源システムとして、その需要も急速に伸びている。特に西欧諸国では、温暖化防止対策の最有力な電源システムとして、太陽電池モジュールの需要は多く見込まれており、我が国からの輸出も増えている。

また、太陽電池モジュールを家屋の屋根等の傾斜面に沿って上下左右に複数配置して、屋根材の代わりに構成される建材一体型の太陽電池ユニットが普及している。この太陽電池ユニットでは、家屋の野地面に雨水が浸入することを防止するために隣り合う太陽電池モジュールの繋ぎ目の防水が重要となっている。

この種の太陽電池ユニットにおける隣り合う太陽電池モジュールの繋ぎ目の防水技術としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。この特許文献１に記載された技術は、傾斜方向に沿って隣り合う２つの太陽電池モジュールの下枠材の天井板と上枠材の突起板によって雨水溜まりを形成することで、２つの太陽電池モジュールの繋ぎ目に侵入する水を防いでいる。

特開２００３−１２４４９３号公報

しかしながら、従来の特許文献１に記載された技術は、下枠材における太陽電池パネルと嵌合する第１の嵌合部と上枠材における太陽電池パネルと嵌合する第２の嵌合部の間に雨水溜まりが形成されている。そのため、傾斜方向に沿って隣り合う２つの太陽電池モジュールにおける太陽電池パネルの間隔が長くなり、太陽電池ユニットが大型化し、設置に必要な面積が拡大する、という問題があった。

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、隣り合う２つの太陽電池モジュールの繋ぎ目に水の侵入を防止できると共に設置に必要な面積を縮小することができる太陽電池ユニットを提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の太陽電池ユニットは、水平に対して傾斜した載置面に沿ってその傾斜方向及び該傾斜方向と直交する横方向に配置された複数の太陽電池モジュールと、から構成されている。
複数の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを有すると共に四角形の平板状に形成された太陽電池パネルと、第１の枠材と、第２の枠材とを備えている。第１の枠材は、太陽電池パネルの四辺のうち載置面に配置した際に傾斜方向の上側に位置する上辺と嵌合する第１の嵌合部と、第１の嵌合部の上面から突出する突起部とから構成されている。そして、第２の枠材は、太陽電池パネルの上辺と対向する下辺と嵌合する第２の嵌合部と、第２の嵌合部から載置面に近づく方向に傾斜して形成されたカバー部と、から構成されている。そして、このカバー部は、傾斜方向の下側に配置される太陽電池モジュールの第１の枠材の突起部を覆うことで第１の嵌合部の上面との間に第１の通水路を形成する。

本発明の太陽電池ユニットによれば、第１の枠材に設けた突起部と第２の枠材に設けたカバー部によって、傾斜方向に沿って隣り合う２つの太陽電池モジュールの繋ぎ目に侵入する水を防ぐことができる。更に、第１の枠材の第１の嵌合部の上面部に第１の通水路を形成しているため、傾斜方向に沿って隣り合う２つの太陽電池モジュールの太陽電池パネルの距離を縮めることができる。その結果、太陽電池ユニットを小型化することができ、設置スペースを縮小することができる。

本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例を示す説明図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例を示す平面図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例を示す分解斜視図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例に係る傾斜方向の要部を示す断面図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例に係る横方向の要部を示す断面図である。 図２のＰ部分を拡大して示す平面図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例に係る配線の固定状態を示す説明図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例に係るアース棒を示す斜視図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例に係る太陽電池モジュールの固定方法を示す説明図である。 本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例に係る配線の接続状態を示す説明図である。

以下、本発明の太陽電池ユニットの実施の形態例について、図１〜図１０を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
また、説明は以下の順序で行う。
１．太陽電池ユニットの構成例
１−１．太陽電池モジュール
１−２．アース棒
１−３．ゴムガスケット
２．太陽電池ユニットの組み立て

１．太陽電池ユニットの構成例
本発明の実施の形態例（以下、「本例」という。）に係る太陽電池ユニット１０は、屋根材と一体型の太陽電池ユニットである。
図１は、本例の太陽電池ユニットを示す模式図、図２は、本例の太陽電池ユニットの平面図である。

図１及び図２に示すように、太陽電池ユニット１０は、複数の太陽電池モジュール１と、止水部材の一具体例を示すゴムガスケット２とから構成されている。複数の太陽電池モジュール１は、載置面の一具体例を示す屋根の野地板Ｍに沿ってその傾斜方向Ｙと、傾斜方向Ｙと直交する横方向Ｘに並べて配設されている。そして、横方向Ｘに並べられた太陽電池モジュール１の間を埋めるようにゴムガスケット２が嵌め込まれている。

１−１．太陽電池モジュール
次に、図２〜図６を参照して太陽電池ユニットに係る太陽電池モジュールについて説明する。
図３は本例の太陽電池ユニットを示す分解斜視図、図４及び図５は、太陽電池ユニットの断面図、図６は、本例の太陽電池ユニットの要部を拡大して示す平面図である。
図３に示すように、太陽電池モジュール１は、平板状の太陽電池パネル３と、この太陽電池パネル３の周囲を囲む枠材６とを有している。

［太陽電池パネル］
太陽電池パネル３は、略四角形をなす平板状に形成されている。この太陽電池パネル３は、野地板Ｍに載置した際に、傾斜方向Ｙの上側である一側に位置する上辺３ａと、この上辺３ａと対向する下辺３ｂと、上辺３ａ及び下辺３ｂと略垂直をなす２つの側辺３ｃ，３ｃを有している。そして、この太陽電池パネル３は、四角形に形成された複数の太陽電池セル５を、平板状に形成された裏面保護部材と透過ガラス等の表面保護部材との間に封止材により封止して構成されている。

この太陽電池パネル３の長手方向及び短手方向には、複数の太陽電池セル５が受光面を同一方向に向けて並べて配設されている。本例では、５４枚の太陽電池セル５が設けられている。そして、この５４枚の太陽電池セル５は、不図示の配線を介して全て直列に接続されている。

本例では、太陽電池セル５として、結晶系の太陽電池セルが用いられている。しかしながら、本例に用いられる太陽電池セル５としては、結晶系の太陽電池セルに限定されるものではなく、非晶質系の太陽電池セルや結晶系と非晶質系の混合タイプの太陽電池セルを用いてもよい。なお、太陽電池セル群を構成する太陽電池セル５の数は、上述した５４枚に限定されるものではなく、５３枚以下または５５枚以上設けるようにしてもよい。更に、太陽電池セル５は、必ずしも四角形状にする必要はなく、略五角形状や円形状に形成してもよい。

また、図５に示すように、太陽電池パネル３の背面には、端子ボックス４が設けられている（図５参照）。端子ボックス４には、バイパスダイオードが内蔵されている。そして、このバイパスダイオードは、配線を介して複数の太陽電池セル５と電気的に接続されている。また、この端子ボックス４からは、出力用の２つの配線ケーブル３１，３２が引き出されている。そして、第１の配線ケーブル３１の先端には、正極端子３３が設けられており、第２の配線ケーブル３２の先端には、負極端子３４が設けられている。

［枠材］
再び図３に戻って説明すると、枠材６は、太陽電池パネル３の上辺３ａ，下辺３ｂ及び２つの側辺３ｃ，３ｃに取り付けられている。この枠材６は、第１の枠材７と、第２の枠材８と、２つの第３の枠材９，９とから構成されている。第１の枠材７、第２の枠材８及び第３の枠材９の材質としては、例えば、アルミニウム合金が好適であるが、その他の金属を用いることもでき、または樹脂や木材等を用いてもよい。

［第１の枠材］
第１の枠材７は、太陽電池パネル３の上辺３ａに取り付けられている。図４に示すように、この第１の枠材７は、太陽電池パネル３の上辺３ａに嵌合する第１の嵌合部１１と、突起部１２と、第１のフランジ部１３とから構成されている。

第１の嵌合部１１は、断面形状がコの字状に形成されており、上面部１１ａと、この上面部１１ａと対向する底面部１１ｂと、上面部１１ａと底面部１１ｂを接続する接続面部１１ｃとを有している。接続面部１１ｃは、上面部１１ａと底面部１１ｂにおける傾斜方向Ｙの一端側に配設されている。そして、この第１の嵌合部１１は、上面部１１ａと底面部１１ｂにおける傾斜方向Ｙの他端側が開口している。この第１の嵌合部１１の開口側から、太陽電池パネル３の上辺３ａが端面封止材１４を介して挿入されている。このとき、上面部１１ａは、太陽電池パネル３の正面側である受光面側に位置し、底面部１１ｂは、太陽電池パネル３の裏側に位置している。

また、上面部１１ａにおける端面封止材１４と接触する面と反対側の面である上面には、突起部１２が設けられている。突起部１２は、上面部１１ａの上面における傾斜方向Ｙの一端側、すなわち接続面部１１ｃ側に形成されており、上面部１１ａの長手方向の略全体に亘って延在している。そして、この突起部１２は、上面部１１ａから野地板Ｍに対して離れる方向に突出している。なお、本例では、突起部１２は、断面形状が略四角形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、断面形状を略三角形状に形成してもよい。

また、第１の嵌合部１１における底面部１１ｂには、第１のフランジ部１３が設けられている。第１のフランジ部１３は、底面部１１ｂにおける端面封止材１４と接触する面と反対側の面である底面から野地板Ｍに近づく方向に突出している。この第１のフランジ部１３は、底面部１１ｂの底面における傾斜方向Ｙの一端側、すなわち接続面部１１ｃ側に形成されており、底面部１１ｂの長手方向の略全体に亘って延在している。

［第２の枠材］
第２の枠材８は、太陽電池パネル３の下辺３ｂに取り付けられている。図４に示すように、この第２の枠材８は、太陽電池パネル３の下辺３ｂに嵌合する第２の嵌合部１６と、カバー部１７と、第２のフランジ部１８とから構成されている。

第２の嵌合部１６は、断面形状がコの字状に形成されており、上面部１６ａと、この上面部１６ａと対向する底面部１６ｂと、上面部１６ａと底面部１６ｂを接続する接続面部１６ｃとを有している。接続面部１６ｃは、上面部１６ａと底面部１６ｂにおける傾斜方向Ｙの他端側に配設されている。そして、この第２の嵌合部１６は、上面部１６ａと底面部１６ｂにおける傾斜方向Ｙの一端側が開口している。この第２の嵌合部１６の開口側から、太陽電池パネル３の下辺３ｂが端面封止材１４を介して挿入されている。このとき、上面部１６ａは、太陽電池パネル３の正面側である受光面側に位置し、底面部１６ｂは、太陽電池パネル３の裏側に位置している。

また、上面部１６ａにおける端面封止材１４と接触する面と反対側の面である上面は、円弧状に形成されており、傾斜方向Ｙの他端側から一端側にかけて太陽電池パネル３に近づく方向に傾斜している。そして、この上面部１６ａには、カバー部１７が連続して形成されている。なお、上面を円弧状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、直線状や傾斜させて形成してもよい。

カバー部１７は、上面部１６ａから傾斜方向Ｙの他側に向けて突出し、且つ野地板Ｍに近づく方向に傾斜している。図３及び図６に示すように、このカバー部１７の長手方向の両端には、切り欠き１７ａが形成されている。また、図４に示すように、このカバー部１７は、傾斜方向Ｙの他側、すなわち下側に配置される太陽電池モジュール１における第１の枠材７と突起部１２を覆う。突起部１２を覆った際に、カバー部１７の先端は、第１の枠材７における第１の嵌合部１１の上面部１１ａに当接する。これにより、傾斜方向Ｙの下側から吹き上がる水が、第１の枠材７と第２の枠材８の間に侵入することを防ぐができる。なお、防水効果を高めるために、カバー部１７の先端を上面部１１ａに締まる角度に設定し、上面部１１ａにカバー部１７を押し付けるように接触させてもよい。

また、本例では、第１の枠材７における第１の嵌合部１１の上面部１１ａに、カバー部１７の先端が当接するように構成した例を説明したが、これに限定されるものではない。第１の嵌合部１１の上面部１１ａにカバー部１７の先端以外の箇所が当接してもその目的を達成できるものである。

また、カバー部１７で突起部１２を覆った際に、カバー部１７と上面部１１ａとの間に第１の通水路２１が形成される。図６に示すように、この第１の通水路２１は、横方向Ｘに沿って延在している。この通水路２１は、第１の枠材７の上面部１１ａとカバー部１７の間に侵入した水Ｗを横方向Ｘに排水させるためのものである。そして、第１の通水路２１を流れる水Ｗは、カバー部１７の両端に設けた切り欠き１７ａから太陽電池パネル３側へ排水されて、傾斜方向Ｙの他側に排水される。

なお、第１の通水路２１の両端に切り欠き１７ａを設けない場合、第１の通水路２１に水Ｗが溜まり、凍結するおそれがある。そして、水Ｗが凍結すると体積が膨張し、第１の枠材７及び第２の枠材８を変形させる。その結果、水Ｗが溶けた後も第１の枠材７及び第２の枠材８に歪みが生じ、防水性能が低下するおそれがある。しかしながら、本例では、カバー部１７の両端に切り欠き１７ａを設けて、第１の通水路２１を流れる水Ｗを太陽電池パネル３側に排水させることで、水Ｗが第１の通水路２１に溜まることを防止できる。
溜まった水Ｗが凍結して、第１の枠材７及び第２の枠材８を変形させることを防止することが可能である。

更に、第１の枠材７に設けた突起部１２によって、第１の通水路２１に侵入した水Ｗが第１の枠材７の第１の嵌合部１１と第２の枠材８の第２の嵌合部１６の間に侵入することを防止することができる。

このように、傾斜方向Ｙに沿って並べられた２つの太陽電池モジュール１Ａ，１Ｂの繋ぎ目の排水構造は、傾斜方向Ｙの下側に配設された第１の太陽電池モジュール１Ａの第１の嵌合部１１の上面部１１ａ上に位置している。そのため、図４に示すように、第１の太陽電池モジュール１Ａにおける第１の嵌合部１１の背面と、傾斜方向Ｙの上側に配設される第２の太陽電池モジュール１Ｂにおける第２の嵌合部１６の背面とを当接させることができる。その結果、第１の太陽電池モジュール１Ａの太陽電池パネル３と、第２の太陽電池モジュール１Ｂの太陽電池パネル３における傾斜方向Ｙの間隔を小さくすることができ、太陽電池ユニット１０の小型化を図ることができる。これにより、太陽電池ユニット１０の設置に必要なスペースを縮小することを可能としている。

第２のフランジ部１８は、第２の嵌合部１６における底面部１６ｂに設けられている。第２のフランジ部１８は、底面部１６ｂにおける端面封止材１４と接触する面と反対側の面である底面から野地板Ｍに近づく方向に突出している。この第２のフランジ部１８は、底面部１６ｂの底面における接続面部１６ｃ側に形成されており、底面部１６ｂの長手方向の略全体に亘って延在している。

［第３の枠材］
図２及び図３に示すように、第３の枠材９は、太陽電池パネル３の四辺のうち上辺３ａ及び下辺３ｂと略垂直をなす側辺３ｃに取り付けられている。図５に示すように、この第３の枠材９は、側辺３ｃと嵌合する第３の嵌合部２２と、突出部２３と、脚部２４と、脚部２４と第３の嵌合部２２を接続する接続部２６から構成されている。

第３の嵌合部２２は、第１の嵌合部１１及び第２の嵌合部１６と同様に、断面形状がコの字状に形成されている。この第３の嵌合部２２は、上面部２２ａと、この上面部２２ａと対向する底面部２２ｂと、上面部２２ａと底面部２２ｂを接続する接続面部２２ｃとを有している。

太陽電池パネル３における横方向Ｘの一側の側辺３ｃに嵌合する第３の嵌合部２２の接続面部２２ｃは、上面部２２ａと底面部２２ｂにおける横方向Ｘの一端側に配設されている。これに対し、太陽電池パネル３における横方向Ｘの他側の側辺３ｃに嵌合する第３の嵌合部２２の接続面部２２ｃは、上面部２２ａと底面部２２ｂにおける横方向Ｘの他端側に配設されている。そして、この上面部２２ａ、底面部２２ｂ及び接続面部２２ｃで形成された凹部に、太陽電池パネル３の側辺３ｃが端面封止材１４を介して挿入されている。

図６に示すように、上面部２２ａの長手方向の一端側、すなわち傾斜方向Ｙの一端側には、切り欠き２５が形成されている。また、上面部２２ａには、略平板状の突出部２３が連続して形成されている。

突出部２３は、上面部２２ａから太陽電池パネル３と離れる方向に突出している。この突出部２３は、突出片２３ａと、傾斜片２３ｂとから構成されている。突出片２３ａは、上面部２２ａから野地板Ｍに対して離れる方向に傾斜している。傾斜片２３ｂは、突出片２３ａから連続し、且つ突出片２３ａから野地板Ｍに近づく方向に傾斜している。

図３及び図６に示すように、接続部２６は、第３の嵌合部２２の底面部２２ｂから野地板Ｍに向けて突出して設けられている。この接続部２６には、端子ボックス４から引き出された第１の配線ケーブル３１及び第２の配線ケーブル３２が貫通する貫通孔２７ａが設けられている。

図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第３の枠材９に設けた貫通孔２７ａについて説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、貫通孔２７ａを拡大して示す説明図である。
図７Ａに示すように、貫通孔２７ａは、略四角形状に形成されている。この貫通孔２７ａの一部を略円形状に切り欠くことで固定部２７ｂが形成されている。ここで、２つの配線ケーブル３１，３２には、それぞれ収縮部材３６が設けられている。この収縮部材３６の材質としては、例えばスポンジやゴム等が挙げられる。そして、図７Ｂに示すように、第１の配線ケーブル３１に設けられた収縮部材３６は、収縮させた状態で固定部２７ｂに嵌め込まれている。これにより、正極端子３３及び負極端子３４を、太陽電池パネル３の背面側から、第３の枠材９の外側に引き出すことができる。

なお、第２の配線ケーブル３２の固定方法は、第１の配線ケーブル３１の固定方法と同一であるため、その説明は省略する。また、本例では、貫通孔２７ａを略四角形状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、六角形等のその他の多角形状や円形状に形成してもよい。更に、固定部２７ｂは、略円形に限定されるものではなく、２つの配線ケーブル３１，３２の収縮部材３６が係合可能であれば、多角形やその他各種の形状に形成してもよい。

また、図５に示すように、接続部２６における底面部２２ｂと反対側の一端には、脚部２４が設けられている。脚部２４は、断面形状が略台形に形成されており、固定孔２８と、挿入穴２９とが設けられている。また、この脚部２４は、横方向Ｘの長さが突出部２３よりも短くなるように設定されている。そのため、脚部２４は、太陽電池モジュール１を正面側から見た際に、突出部２３によって隠れる。

固定孔２８は、脚部２４の傾斜面に形成されている。この固定孔２８に、太陽電池モジュール１を野地板Ｍに固定するための固定ネジ４４が螺合される。挿入穴２９は、脚部２４における野地板Ｍと接触する面に形成されている。この挿入穴２９は、略四角形状に凹んだ凹部である。そして、この脚部２４の挿入穴２９にアース棒３８が挿入されている。

１−２．アース棒
次に、図８及び図９を参照してアース棒について説明する。図８は、アース棒を示す斜視図、図９は、アース棒を太陽電池モジュールに取り付け状態を示す斜視図である。
図８に示すように、アース棒３８は、略直方体状の導電性を有する材料で形成されている。そして、アース棒３８は、２つの固定孔３９，４１と、位置決め突起４２が設けられている。

第１の固定孔３９は、長手方向の一端部に形成されており、第２の固定孔４１は、長手方向の他端部に形成されている。位置決め突起４２は、アース棒３８の長手方向の略中央に配設されている。この位置決め突起４２は、断面形状が略三角形に形成されているが、四角形や他の形状に形成してもよい。この位置決め突起４２は、アース棒３８を挿入穴２９に挿入した際に第３の枠材９に当接する。これにより、第３の枠材９の脚部２４に設けた固定孔２８と、アース棒３８に設けた第１の固定孔３９又は第２の固定孔４１の位置決めを行うことができる。

なお、位置決め突起４２をアース棒３８の長手方向の略中央に配設した例を説明したが、これに限定されるものではなく、長手方向の一側又は他側に位置決め突起４２を配設してもよい。

そして、脚部２４の固定孔２８とアース棒３８の第１の固定孔３９又は第２の固定孔４１を固定ネジ４４で螺合することで、枠材６とアース棒３８が固定される。これにより、太陽電池モジュール１の枠材６とアース棒３８が固定ネジ４４を介して電気的に接続される。

図９に示すように、このアース棒３８のうち第１の固定孔３９側が、傾斜方向Ｙに沿って配設される２つの太陽電池モジュール１Ａ，１Ｂのうち下側に配設される第１の太陽電池モジュール１Ａの挿入穴２９に挿入される。そして、アース棒３８のうち第２の固定孔４１側が、傾斜方向Ｙの上側に配設される第２の太陽電池モジュール１Ｂの挿入穴２９に挿入される。これにより、一つのアース棒３８と固定ネジ４４によって２つの太陽電池モジュール１Ａ，１Ｂを電気的に接続することができる。

更に、アース棒３８は、第１の太陽電池モジュール１Ａと第２の太陽電池モジュール１Ｂの傾斜方向Ｙの位置決めを行うガイドとしての役割を有している。これにより、太陽電池モジュール１の傾斜方向Ｙの目地を揃えることができると共に太陽電池モジュール１の配設作業の効率を向上させることが可能である。

なお、本例では、図３に示すように、２つの第３の枠材９の両側にアース棒３８を取り付けた例を説明したが、アース棒３８は、２つの第３の枠材９のうち少なくとも片側に取り付ければよい。

１−３．ゴムガスケット
次に、ゴムガスケット２について説明する。
図５に示すように、このゴムガスケット２は、弾性を有しており、覆い部４６と、嵌入部４７とから構成されている。そして、図２に示すように、ゴムガスケット２は、横方向Ｘに沿って配設された２つの太陽電池モジュール１，１の間に形成された隙間を埋めるように、傾斜方向Ｙに沿って２つの太陽電池モジュールの間に嵌め込まれている。

具体的には、図５に示すように、ゴムガスケット２は、横方向Ｘに沿って配設された２つの太陽電池モジュール１Ａ，１Ｃにおける第３の枠材９の略全体を覆うように配設される。これにより、横方向Ｘに沿って配設された２つの太陽電池モジュール１Ａ，１Ｃの間から野地板Ｍに水が侵入することを防ぐことができる。

覆い部４６は、２つの太陽電池モジュール１Ａ，１Ｃの突出部２３の略全体を覆うような形状に形成されている。この覆い部４６は、突出部２３を覆った際に、横方向Ｘの略中央から両端にかけて傾斜している。これにより、ゴムガスケット２に水Ｗが溜まることなく、太陽電池パネル３側に排水することができる。

嵌入部４７は、覆い部４６における排水面側と反対側の面で、且つ横方向Ｘの略中央に設けられている。嵌入部４７は、第１の太陽電池モジュール１Ａの突出部２３と、第３の太陽電池モジュール１Ｃの突出部２３の間に嵌め込まれている。

また、ゴムガスケット２を２つの太陽電池モジュール１Ａ，１Ｃの突出部２３の間に嵌め込んだ際に、突出部２３とゴムガスケット２との間に第２の通水路４８が形成される。図６に示すように、この第２の通水路４８は、傾斜方向Ｙに沿って延在している。また、ゴムガスケット２の覆い部４６は、第１の枠材７と第２の枠材８の横方向Ｘの両端部まで覆っている。そして、第１の通水路２１と第２の通水路４８は、第３の枠材９の第３の嵌合部２２を間に挟んで連通している。そのため、第１の通水路２１を流れる水Ｗが、切り欠き１７ａから太陽電池パネル３側に流れずに第３の嵌合部２２の上面部２２ａを乗り越えた場合には、第２の通水路４８に流れる。

本例では、止水部材の一具体例としてゴムからなるガスケットを設けた例を説明したが、止水部材は、例えば弾性を有する樹脂で形成されたガスケットを用いてもよい。

次に、図１０を参照して複数の太陽電池モジュールの配線の接続状態について説明する。図１０は、複数の太陽電池モジュールにおける正極端子及び負極端子の接続状態を示す平面図である。

この図１０に示すように、配線ケーブル３１，３２は、複数の太陽電池モジュール１の横方向Ｘの一側に配設された第３の枠材９から横方向Ｘの一側に引き出されている。そして、傾斜方向Ｙの上側に配設された太陽電池モジュール１の正極端子３３と、傾斜方向Ｙの下側に配設された太陽電池モジュール１の負極端子３４が接続されている。また、傾斜方向Ｙの一端に配設された太陽電池モジュール１の負極端子３４は、横方向Ｘに配設され、且つ傾斜方向Ｙの他端に配設された太陽電池モジュール１の正極端子３３と不図示の延長ケーブルを用いて接続される。

これにより、傾斜方向Ｙに沿って並べられた複数の太陽電池モジュール１は、全て直列に接続される。なお、太陽電池ユニット１０は、全ての太陽電池モジュール１を直列に接続しなくてもよく、複数の太陽電池モジュール１を任意の数ごとに分けて直列に接続させてもよい。

２．太陽電池ユニットの組み立て
次に、上述したような構成を有する太陽電池ユニット１０の組み立て方法について、図９、図１０に基づいて説明する。
この太陽電池ユニット１０は、複数の太陽電池モジュール１を野地板Ｍの傾斜方向Ｙに沿って１列ずつ配設されるものである。まず、図９に示すように、傾斜方向Ｙの下側に配設される第１の太陽電池モジュール１Ａの脚部２４の挿入穴２９にアース棒３８を挿入する。ここで、アース棒３８には、位置決め突起４２が設けられている。そのため、第１の太陽電池モジュール１Ａの脚部２４の固定孔２８とアース棒３８の第１の固定孔３９の位置合わせを容易に行うことができる。また、アース棒３８が傾斜方向Ｙに沿って滑り落ちることを防止することができる。

次に、アース棒３８が挿入された第１の太陽電池モジュール１Ａを野地板Ｍに固定ネジ４４を用いて固定する。これにより、第１の太陽電池モジュール１Ａの設置が完了する。なお、予め図５に示すように、２つの配線ケーブル３１，３２は、第３の枠材９の接続部２６に設けた貫通孔２７ａを貫通させている。

また、固定孔２８は、脚部２４の傾斜面に設けられているため、突出部２３が邪魔になることなく工具を挿入することができる。その結果、太陽電池モジュール１の固定作業の効率を向上させることが可能である。更に、脚部２４の横方向Ｘの長さを突出部２３よりも短く設定しているため、太陽電池モジュール１を正面側から見たときに脚部２４に固定された固定ネジ４４を突出部２３で隠すことできる。

次に、傾斜方向Ｙの他側、すなわち第１の太陽電池モジュール１Ａの上側に位置する第２の太陽電池モジュール１Ｂを配設する。具体的には、第２の太陽電池モジュール１Ｂの挿入穴２９にアース棒３８が挿入されるように、第２の太陽電池モジュール１Ｂを配置する。このとき、図４に示すように、第２の太陽電池モジュール１Ｂのカバー部１７が第１の太陽電池モジュール１Ａの突起部１２を覆い、且つカバー部１７の先端が第１の太陽電池モジュール１Ａの第１の枠材７に接近する。これにより、カバー部１７と第１の太陽電池モジュール１Ａにおける第１の嵌合部１１の上面部１１ａとの間に第１の通水路２１が形成される。

ここで、第２の太陽電池モジュール１Ｂにおける上面部１６ａは、円弧状に形成されており、傾斜方向Ｙの他端側から一端側にかけて太陽電池パネル３に近づく方向に傾斜している。

また、第１の通水路２１を、第１の嵌合部１１の上面に形成したことで、第１の太陽電池モジュール１Ａの第１の嵌合部１１における接続面部１１ｃと第２の太陽電池モジュール１Ｂの第２の嵌合部１６における接続面部１６ｃとを接触させることができる。これにより、第１の太陽電池モジュール１Ａの太陽電池パネル３と第２の太陽電池モジュール１Ｂの太陽電池パネル３との間隔を狭くすることができる。

そして、第２の太陽電池モジュール１Ｂを野地板Ｍに固定ネジ４４を用いて固定する。このとき、アース棒３８を介して第１の太陽電池モジュール１Ａと第２の太陽電池モジュール１Ｂは電気的接続される。また、上述したように、アース棒３８が第２の太陽電池モジュール１Ｂを配置するガイドとなる。その結果、第１の太陽電池モジュール１Ａと第２の太陽電池モジュール１Ｂの傾斜方向Ｙの目地を揃えることができる。

上述した手順を繰り返して第２の太陽電池モジュール１Ｂの傾斜方向Ｙの上側に複数の太陽電池モジュール１を配設し、傾斜方向Ｙに沿って並べられた太陽電池モジュール１の列を形成する。すなわち、野地板Ｍの軒から棟に向かって太陽電池モジュール１を配設する。

次に、第１の太陽電池モジュール１Ａの横方向Ｘの一側に、第３の太陽電池モジュール１Ｃを配設する。そして、傾斜方向Ｙに沿って複数の太陽電池モジュール１の列を形成する。この太陽電池モジュール１の列の形成方法は、上述した手順と同一であるためその説明は省略する。

次に、図１０に示すように、複数の太陽電池モジュール１の第３の枠材９から延出している配線ケーブル３１，３２を接続する。具体的には、傾斜方向Ｙの上側に配設された太陽電池モジュール１の正極端子３３と、傾斜方向Ｙの下側に配設された太陽電池モジュール１の負極端子３４とを接続する。さらに、傾斜方向Ｙの一番上側に配設された太陽電池モジュール１の負極端子３４を、横方向Ｘの一側で、且つ傾斜方向Ｙの一番下側に配設された太陽電池モジュール１の正極端子３３に延長コードを用いて接続する。これにより、傾斜方向Ｙに沿って並べられた複数の太陽電池モジュール１は、全て直列に接続される。そして、図７Ｂに示すように、配線ケーブル３１，３２に設けられ収縮部材３６を収縮させて、固定部２７ｂに嵌め込む。

正極端子３３と負極端子３４の接続を２つの太陽電池モジュール１列の間で行うことができるため、配線処理を広い視界で極めて容易に行うことができる。その結果、正極端子３３と負極端子３４の半挿し等の確認を確実に行うことができ、電気的な接続不良を確実に防止することができる。また、太陽電池ユニット１０を組み立てた後においてもゴムガスケット２を取り外すことで、極めて容易にメンテナンス等を行うことができる。

次に、図２及び図５に示すように、傾斜方向に沿って並べられた太陽電池モジュール１Ａ，１Ｃの間にゴムガスケット２を嵌め込む。ここで、太陽電池モジュール１における突出部２３の先端側に設けられた傾斜片２３ｂは、野地板Ｍに近づく方向に傾斜している。これにより、ゴムガスケット２の嵌入部４７を嵌め込み易く且つ抜け難くすることができる。

ゴムガスケット２を２つの太陽電池モジュール１の列に嵌め込むことで、突出部２３とゴムガスケット２の間に第２の通水路４８が形成される。このように、横方向Ｘに並べられた２つの太陽電池モジュール１の列の間にゴムガスケット２の嵌入部４７を嵌め込むことで、ゴムガスケット２の固定を行うことができる。そのため、止水部材を固定するための固定ネジ等の部品点数を削減することができると共に取り付け作業の効率を向上させることが可能である。

これにより、太陽電池ユニット１０の組み立てが完了する。なお、太陽電池ユニット１０の組み立て方法は、上述した方法に限定されるものではなく、その他の方法で組み立ててもよい。

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。上述した実施の形態例では、配線ケーブルを第３の枠材から引き出し、太陽電池モジュールの横方向で正極端子と負極端子を接続した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、配線ケーブルを第１の枠材及び第２の枠材の下方から引き出し、太陽電池モジュールの背面側で正極端子と負極端子を接続してもよい。

更に、アース棒を用いて載置面の傾斜方向に並べられた２つの太陽電池モジュールの接地を行った例を説明したが、一つの太陽電池モジュールずつ接地を行ってもよい。また、太陽電池ユニットを家屋の屋根に配設した例を説明したが、本発明の太陽電池ユニットは、山の斜面等の水平に対して傾斜したその他各種の傾斜面（載置面）に配設できるものである。

１…太陽電池モジュール、 １Ａ…第１の太陽電池モジュール、 １Ｂ…第２の太陽電池モジュール、 １Ｃ…第３の太陽電池モジュール、 ２…ゴムガスケット（止水部材）、 ３…太陽電池パネル、 ３ａ…上辺、 ３ｂ…下辺、 ３ｃ…側辺、 ４…端子ボックス、 ５…太陽電池セル、 ６…枠材、 ７…第１の枠材、 ８…第２の枠材、 ９…第３の枠材、 １０…太陽電池ユニット、 １１…第１の嵌合部、 １１ａ，１６ａ，２２ａ…上面部、 １１ｂ，１６ｂ，２２ｂ…底面部、 １１ｃ，１６ｃ，２２ｃ…接続面部、 １２…突起部、 １６…第２の嵌合部、 １７…カバー部、 １７ａ，２５…切り欠き、 ２１…第１の通水路、 ２２…第３の嵌合部、 ２３…突出部、 ２３ａ…突出片、 ２３ｂ…傾斜片、 ２４…脚部、 ２７ａ…貫通孔、 ２７ｂ…固定部、 ２８…固定孔、 ２９…挿入穴 ３１…第１の配線ケーブル、 ３２…第２の配線ケーブル、 ３３…正極端子、 ３４…負極端子、 ３６…収縮部材、 ３８…アース棒、 ４２…位置決め突起、 ４４…固定ネジ、 ４６…覆い部、 ４７…嵌入部、 ４８…第２の通水路、 Ｍ…野地板（載置面）、 Ｗ…水、 Ｘ…横方向、 Ｙ…傾斜方向

Claims (7)

1. 水平に対して傾斜した載置面に沿ってその傾斜方向及び該傾斜方向と直交する横方向に配置された複数の太陽電池モジュールと、から構成され、
   前記複数の太陽電池モジュールは、
   複数の太陽電池セルを有すると共に四角形の平板状に形成された太陽電池パネルと、
   前記太陽電池パネルの四辺のうち前記載置面に配置した際に前記傾斜方向の上側に位置する上辺と嵌合する第１の嵌合部と、前記第１の嵌合部の上面から突出する突起部と、からなる第１の枠材と、
   前記太陽電池パネルの上辺と対向する下辺と嵌合する第２の嵌合部と、前記第２の嵌合部から前記載置面に近づく方向に傾斜して形成されると共に前記傾斜方向の下側に配置される太陽電池モジュールの前記第１の枠材の前記突起部を覆うことで前記第１の嵌合部の上面との間に第１の通水路を形成するカバー部と、からなる第２の枠材と、を備えた
   太陽電池ユニット。
2. 前記カバー部は、前記傾斜方向の下側に配置される太陽電池モジュールの前記第１の枠材の前記突起部を覆った際に、その先端が前記第１の枠材に当接する
   請求項１に記載の太陽電池ユニット。
3. 前記カバー部の長手方向の両端には、切り欠きが形成されている
   請求項１又は２に記載の太陽電池ユニット。
4. 前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池パネルの四辺のうち前記上辺及び前記下辺と略垂直をなす側辺と嵌合する第３の嵌合部と、前記第３の嵌合部における前記側辺との嵌合方向と反対方向に突出する突出片及び該突出片から前記載置面に近づく方向に傾斜した傾斜片を有する突出部と、からなる第３の枠材を有し、
   前記横方向に隣り合う２つの太陽電池モジュールの前記第３の枠材における前記突出部の間に嵌め込まれる弾性を有する止水部材を備えた
   請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池ユニット。
5. 前記止水部材は、前記横方向に隣り合う２つの太陽電池モジュールの前記第３の枠材における前記突出部との間に第２の通水路を形成して嵌め込まれる
   請求項４に記載の太陽電池ユニット。
6. 前記止水部材を嵌め込んだ際に、前記第１の通水路から流れた水が前記第２の通水路に流れる
   請求項５に記載の太陽電池ユニット。
7. 前記突出片は、前記第３の嵌合部から前記載置面に対して離れる方向に傾斜して形成される
   請求項４〜６に記載の太陽電池ユニット。

Images