JP2012195540A - 太陽電池モジュールの固定部材およびそれを用いた太陽電池モジュールの固定機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定部材2は、一対の平板部21・22と、押圧部23と、電力取出接続部24とを有している。平板部21・22は、間隙を介して対向するように連結される。押圧部23は、平板部21の貫通孔21aに少なくとも一部が挿入された状態で貫通方向に移動することにより、間隙に差し込まれたモジュール1の押圧およびその解除を行う。電力取出接続部24は、間隙に差し込まれたモジュール1の電極19と貫通孔21aの延長上で接触するように設けられてモジュール1から電力を取り出す。
【選択図】図4
Description
まず、本実施形態の固定機構に適用される太陽電池モジュール(以下、単にモジュールと称する)について説明する。図1は、モジュール1の平面図と、その平面図におけるA−A’線矢視断面図とを併せて示したものである。なお、上記の平面図では、便宜上、後述する保護層15およびラミネート層16の図示を省略している。
次に、上記構成のモジュール1の固定機構Mについて、実施例1〜16として説明する。なお、以下では、電極19a・19bの表面が傷つくのを防ぐ意味で、電極19a・19bが表面から突出しないようにラミネートしたモジュール1を用いた例について説明するが、図3(a)(b)(c)のように電極19a・19bが表面から突出したモジュール1を用いた場合でも、勿論、以下の実施例の構成を適用することができる。
図4(a)は、実施例1の固定機構Mの平面図であり、図4(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図4(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。固定機構Mは、上述した構成のモジュール1と、そのモジュール1を挟み込んで固定する固定部材2とで構成される。固定部材2は、建物の屋根や壁面等の設置面に設置されて、モジュール1を保持、固定するものであり、一対の平板部21・22と、押圧部23と、電力取出接続部24とを有している。
図12(a)は、実施例2の固定機構Mの斜視図であり、図12(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図12(c)は、上記固定機構Mの平面図である。本実施例では、固定機構Mの固定部材2の一対の平板部21・22は、モジュール1の差し込み方向に垂直な幅方向の両端でのみ、連結部27によって連結されている。この結果、固定部材2は、全体として断面が略ロの字型(断面略四角形の枠状)で形成されていることになる。本実施例では、平板部21・22および連結部27は一体形成されているが、それぞれの部材を接着剤等で連結して構成されていてもよい。
図14(a)は、実施例3の固定機構Mの斜視図であり、図14(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図である。本実施例では、実施例2の構成、すなわち、固定部材2が断面ロの字型の構成において、貫通孔21aおよび押圧部23が、平板部21の幅方向両側で、モジュール1の差し込み方向に沿って2つずつ設けられており、計4つ設けられている。そして、電力取出接続部24は、各貫通孔21aの直下を含んで露出するように、平板部22に設けられている。
図15(a)は、実施例4の固定機構Mの断面図である。上述した固定部材2の押圧部23は、面接触部品28と、外力付与部29とが一体形成されて構成されていてもよい。面接触部品28は、モジュール1と面で接触する面接触部28aを有しており、例えば薄い円柱で構成されている。面接触部28aの面積は、外力付与部29の断面積よりも大きい。
図16(a)は、実施例5の固定機構Mの断面図である。本実施例では、固定部材2において、押圧部23が、互いに別体の面接触部品28と外力付与部29とで構成されている点以外は、実施例4と同じである。つまり、面接触部品28と外力付与部29とは分離可能である。なお、本実施例では、外力付与部29をボルトで構成している。
図17は、実施例6の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例5の図16(a)の構成、つまり、押圧部23が互いに別体の面接触部品28と外力付与部29とからなる構成において、固定部材2の平板部21に凹部30を形成している。凹部30は、押圧部23の面接触部品28が入り込むことによって、モジュール1の差し込み方向における面接触部品28の位置決めを行うものであり、貫通孔21aと連続して形成されている。
図19(a)(b)は、実施例7の固定機構Mの断面図であって、押圧部23によるモジュール1の押圧前後の状態をそれぞれ示している。本実施例では、押圧部23の面接触部品28が、外力付与部29がモジュール1の押圧方向に移動するにつれて、モジュール1との接触面積が増大するように変形する変形部31で構成されている。変形部31は、導電性材料(例えば金属)で形成されており、電力取出接続部24を兼ねている。
図23(a)〜図23(c)は、実施例8の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例1の構成において、固定部材2の平板部21に切り欠き部32が形成されている。切り欠き部32は、モジュール1の厚さ方向に対応する間隙Sの開口長さ(高さ)が、モジュール1の差し込み方向上流側に向かうにつれて広がるテーパー形状の面で構成されている。なお、切り欠き部32は、平板部22に設けられもよいし、平板部21・22の両方に設けられてもよい。また、切り欠き部32を構成するテーパー形状の面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。
図24(a)〜図24(c)は、実施例9の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例1の構成において、固定部材2がさらにロック機構40を有している。ロック機構40は、押圧部23によってモジュール1を押圧した状態を維持する機構であり、蓋部41と、係止部42と、弾性体43とを有して構成されている。
図30(a)(b)は、実施例10の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例9の図26の構成において、押圧部23が導電性材料で構成されて、電力取出接続部24の一部を兼ねている。また、電力取出接続部24は、押圧部23を介してモジュール1から電力を取り出す配線47を有している。配線47は、押圧部23との接触側に楔形の折曲部47aを有しており、押圧部23の移動時に折曲部47aが変形して押圧部23との接触面積が増大するようになっている。
図32(a)(b)は、実施例11の固定機構Mの断面図であって、押圧部23によるモジュール1の押圧前後の状態をそれぞれ示している。本実施例では、実施例1の構成において、押圧部23が、モジュール1との接触側に弾性体48を有している。弾性体48は、弾性変形が可能な樹脂材料で構成されている。
図38(a)は、実施例12の固定機構Mの断面図であり、図38(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図38(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。本実施例では、モジュール1の長さ方向(差し込み方向)の両端を2つの固定部材2で固定しているが、固定部材2の一対の平板部21・22が、モジュール1の差し込み方向と垂直な幅方向に延びて形成されている。
図41(a)は、実施例13の固定機構Mの断面図であり、図41(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図41(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。本実施例では、実施例12の構成において、固定部材2の貫通孔21aおよび押圧部23は、モジュール1の幅方向に延びて形成されている。また、本実施例では、さらに実施例9で示したロック機構40を備えており、ロック機構40の蓋部41もモジュール1の幅方向に延びて形成されている。
図42(a)は、実施例14の固定機構Mの断面図であり、図42(b)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。本実施例では、実施例12の構成において、貫通孔21aおよび押圧部23は、モジュール1の幅方向に3か所以上形成されている。そして、電力取出接続部24は、2か所の貫通孔21aの延長上でモジュール1の正負の各電極19a・19bと接触するように設けられている。
図45(a)は、実施例15の固定機構Mの断面図であり、図45(b)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。なお、図45(a)では、便宜上、モジュール1および押圧部23の図示を省略している。本実施例では、実施例1の構成において、固定部材2の平板部22に溝部50を形成している。この溝部50は、モジュール1の差し込み方向に延びて形成される凹部であり、その幅は、モジュール1の厚さに対応している(モジュール1の厚さとほぼ同等である)。
図46(a)(b)は、実施例16の固定機構Mの断面図であって、押圧部23の押圧前後の状態をそれぞれ示している。本実施例では、実施例1の構成において、押圧部23が位置決め部51を有している。位置決め部51は、押圧部23による押圧時に、モジュール1に設けられた凹部1mと噛み合うことにより、モジュール1の位置決めを行うものであり、例えば押圧部23のモジュール1との接触側の先端部51aで構成されている。
1m 凹部
1n 凸部
2 固定部材
19 電極
19a 電極
19b 電極
21 平板部
21a 貫通孔
22 平板部
23 押圧部
23a 押圧面(面接触部)
24 電力取出接続部
28 面接触部品
28a 窪み部
29 外力付与部
30 凹部
31 変形部
32 切り欠き部
40 ロック機構
48 弾性体
49 導電性弾性部材
50 溝部
51 位置決め部
51a 先端部(位置決め部)
51b 凸部(位置決め部)
51c 凸部(位置決め部)
51d 凸部(位置決め部)
51e 凹部(位置決め部)
M 固定機構
S 間隙
Claims (24)
- 太陽電池モジュールの固定部材であって、
間隙を介して対向するように連結される一対の平板部と、
一方の平板部に設けられる貫通孔に少なくとも一部が挿入された状態で貫通方向に移動することにより、前記間隙に差し込まれた前記モジュールの押圧およびその解除を行う押圧部と、
前記間隙に差し込まれた前記モジュールから電力を取り出すための電力取出接続部とを備え、
前記電力取出接続部は、前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極と接触するように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固定部材。 - 前記電力取出接続部は、前記一方の平板部の貫通孔の直下を含んで露出するように、他方の平板部に設けられてい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固定部材。
- 前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向の下流側の端部でのみ連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向に垂直な幅方向の両端でのみ連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記貫通孔および前記押圧部は、前記モジュールの差し込み方向に沿って複数設けられており、
前記電力取出接続部は、前記各貫通孔の直下を含んで露出するように設けられているとともに、異なるモジュールが前記一対の平板部の間隙に互いに反対方向から差し込まれ、前記各押圧部によって前記各モジュールが押圧されたときに、前記各モジュールの電極同士を電気的に接続するように設けられていることを特徴とする請求項4に記載の太陽電池モジュールの固定部材。 - 前記押圧部は、前記モジュールと面で接触する面接触部を有していることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記押圧部は、
前記モジュールと面で接触する面接触部を有する面接触部品と、
前記モジュールを押圧する方向に前記貫通孔内を移動することにより、前記押圧方向の外力を前記面接触部品に付与する外力付与部とを有しており、
前記面接触部品は、前記外力付与部と一体形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。 - 前記面接触部の面積は、前記外力付与部の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記押圧部は、
前記モジュールと面で接触する面接触部を有する面接触部品と、
前記モジュールを押圧する方向に前記貫通孔内を移動することにより、前記押圧方向の外力を前記面接触部品に付与する外力付与部とを有しており、
前記面接触部品は、前記外力付与部と別体で構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。 - 前記一方の平板部には、前記面接触部品が入り込むことによって、前記モジュールの差し込み方向における前記面接触部品の位置決めを行うための凹部が、前記貫通孔と連続して形成されていることを特徴とする請求項9に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記面接触部品における前記外力付与部との接触側の面には、前記外力付与部の先端が入り込むことによって、前記モジュールの差し込み方向およびこれに垂直な方向における前記面接触部品の位置決めを行うための窪み部が形成されていることを特徴とする請求項9または10に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記面接触部品は、前記外力付与部が前記モジュールの押圧方向に移動するにつれて、前記モジュールとの接触面積が増大するように変形する変形部で構成されており、
前記変形部は、前記電力取出接続部を兼ねていることを特徴とする請求項9から11のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。 - 前記一対の平板部の少なくとも一方には、前記モジュールの厚さ方向に対応する前記間隙の開口長さが、前記モジュールの差し込み方向上流側に向かうにつれて広がる形状の切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記押圧部によって前記モジュールを押圧した状態を維持するロック機構をさらに備えていることを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記押圧部は、前記モジュールとの接触側に弾性体を有していることを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記電力取出接続部は、前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極を弾性力により押圧して電力を取り出す導電性弾性部材を有していることを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向と垂直な幅方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項1から16のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記貫通孔および前記押圧部は、前記幅方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項17に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記貫通孔および前記押圧部は、前記幅方向に3か所以上形成されており、
前記電力取出接続部は、2か所の前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極と接触するように設けられていることを特徴とする請求項17に記載の太陽電池モジュールの固定部材。 - 前記一対の平板部の少なくとも一方には、前記モジュールの差し込み方向に延びる溝部が形成されており、
前記溝部の幅は、前記モジュールの厚さに対応していることを特徴とする請求項1から19のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。 - 前記一対の平板部の少なくとも一部は、透明であることを特徴とする請求項1から20のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記押圧部は、前記モジュールに設けられた凹部または凸部と噛み合うことによって前記モジュールの位置決めを行う位置決め部を有していることを特徴とする請求項1から21のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
- 前記押圧部は、前記電力取出接続部の一部を兼ねており、
前記電力取出接続部は、前記間隙に差し込まれた前記モジュールを前記押圧部が押圧するのと同時に、前記モジュールの電極と電気的に接続される前記押圧部を介して、前記モジュールから電力を取り出す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固定部材。 - 請求項1から23のいずれかに記載の固定部材と、
前記固定部材の一対の平板部の間隙に差し込まれて固定される太陽電池モジュールとからなることを特徴とする太陽電池モジュールの固定機構。
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