JP2014181476A - Photovoltaic power generation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の扁平な矩形状の太陽電池モジュールを架台に固着させてなる太陽光発電装置に関するものである。 The present invention relates to a photovoltaic power generation apparatus in which a plurality of flat rectangular solar cell modules are fixed to a gantry.
近年、太陽電池を利用した太陽光発電が注目されているが、そのように太陽光発電を行う装置として、特許文献1の如く、地表上に設置された複数の支持台に、それぞれ支柱が立設されており、それらの支柱によって、金属製の枠体が地表に対して所定の角度だけ傾斜するように固定されているとともに、当該枠体に、矩形の太陽電池モジュール(太陽電池パネル)が設置されたものが知られている。 In recent years, solar power generation using solar cells has attracted attention. As a device for performing such solar power generation, as shown in Patent Document 1, a plurality of support columns are provided on each of a plurality of support stands installed on the ground surface. The metal frame is fixed by these columns so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the ground surface, and a rectangular solar cell module (solar cell panel) is attached to the frame. What is installed is known.
しかしながら、上記特許文献1の太陽光発電装置は、防錆について考慮されておらず、効果的な防錆対策が講じられていないので、長期間に亘って風雨に曝された場合には、発生した錆によって、架台や太陽電池モジュールの枠部材が損傷してしまったり、太陽電池モジュールで発生した電気の伝達が困難となる虞れがある。殊に、太陽電池モジュールの枠部材の大半がアルミニウム製であり、架台の大半が鉄製であるため、鉄とアルミニウムとの電気陰性度の差によって起こる電食(電気化学的腐食)の傾向が顕著である。 However, the solar power generation device of Patent Document 1 is not considered for rust prevention, and since effective rust prevention measures are not taken, it occurs when exposed to wind and rain for a long time. Due to the rust, the frame member of the gantry and the solar cell module may be damaged, or transmission of electricity generated in the solar cell module may be difficult. In particular, since most of the frame members of the solar cell module are made of aluminum and most of the frame is made of iron, the tendency of electrolytic corrosion (electrochemical corrosion) caused by the difference in electronegativity between iron and aluminum is remarkable. It is.
本発明の目的は、上記従来の太陽光発電装置が有する問題点を解消し、防錆機能に優れており、長期間に亘って雨水に曝されても錆が発生しにくい実用的な太陽光発電装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the problems of the conventional solar power generation apparatus described above, have excellent rust prevention function, and practical solar light that is resistant to rust even when exposed to rainwater for a long period of time. It is to provide a power generation device.
本発明の内、請求項1に記載された発明は、複数のフレーム部材を地面から所定の高さだけ上方において所定の角度の傾斜状になるように等間隔で配置させてなる架台と、矩形の太陽光パネルの外周がアルミニウム製の枠部材によって覆われており、その枠部材を前記架台のフレーム部材の上に当着させた状態で固着してなる太陽電池モジュールとからなる太陽光発電装置であって、前記架台のフレーム部材と前記太陽電池モジュールの枠部材との間に、合成樹脂製の絶縁シートが介在していることを特徴とするものである。 Among the present inventions, the invention described in claim 1 is a frame in which a plurality of frame members are arranged at equal intervals so as to be inclined at a predetermined angle above a predetermined height from the ground, and a rectangular shape. A solar power generation device comprising a solar cell module in which the outer periphery of the solar panel is covered with an aluminum frame member and the frame member is fixedly attached to the frame member of the mount Then, an insulating sheet made of synthetic resin is interposed between the frame member of the gantry and the frame member of the solar cell module.
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記フレーム部材と太陽電池モジュールがボルトとナットとによって螺着されているとともに、前記フレーム部材とボルトおよびナットとの間に合成樹脂製の絶縁部材が介在しており、フレーム部材とボルトおよびナットとが直接的に接触していないことを特徴とするものである。
The invention described in
請求項3に記載された発明は、請求項1、または請求項2に記載された発明において、前記合成樹脂がナイロンであることを特徴とするものである。
The invention described in
請求項1に記載の太陽光発電装置は、鉄製の架台のフレーム部材と太陽電池モジュールのアルミニウム製の枠部材との間に合成樹脂製のシートが介在しているため、アルミニウムと鉄との電気陰性度の差に基づく錆の発生を効果的に防止することができる。さらに、長期間に亘って雨水に曝されて架台に錆が発生した場合でも、絶縁シートによって、その錆が太陽電池モジュールの枠部材に伝播する事態を効果的に防止することができる。 In the solar power generation device according to claim 1, since the synthetic resin sheet is interposed between the frame member of the iron mount and the aluminum frame member of the solar cell module, the electric power between aluminum and iron The generation of rust based on the difference in negativeness can be effectively prevented. Furthermore, even when exposed to rainwater over a long period of time and rust is generated on the gantry, the insulating sheet can effectively prevent the rust from propagating to the frame member of the solar cell module.
請求項2に記載の太陽光発電装置は、架台のフレーム部材と太陽電池モジュールを螺着するためのボルトおよびナットとの間に合成樹脂製の絶縁部材が介在しており、フレーム部材のボルト挿通孔(太陽電池モジュールを螺着するためボルト挿通孔)の周縁が樹脂で覆われた状態になっているので、フレーム部材のボルト挿通孔とボルトおよびナットとの隙間から錆が生じる事態を効果的に防止することができる。
The solar power generation device according to
請求項3に記載の太陽光発電装置は、絶縁シートおよび/または絶縁部材がナイロン製のものであり、耐候性および強度に優れているので、架台に錆が発生する事態をきわめて長期間に亘って効果的に防止することができる。
In the solar power generation device according to
<太陽光発電装置の構造>
以下、本発明に係る太陽光発電装置の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図1,2は、太陽光発電装置(1ユニット)を示したものであり、太陽光発電装置1は、扁平な矩形状の太陽電池モジュールM,M・・、それらの太陽電池モジュールM,M・・を傾斜した状態で設置するための架台7、および、太陽電池モジュールM,M・・を架台7に設置する際に介在させる絶縁シート8,8・・等によって構成されている。なお、太陽光発電装置1は、左右×前後=約4,800mm×約5,000mmであり、前端の天井部の地表からの高さが約500mmであり、後端の天井部の地表からの高さが約1,400mmである。
<Structure of photovoltaic power generation device>
Hereinafter, an embodiment of a solar power generation device according to the present invention will be described in detail based on the drawings. 1 and 2 show a solar power generation device (one unit). The solar power generation device 1 includes flat rectangular solar cell modules M, M, and the solar cell modules M, M. It is comprised by the
架台7は、前方支柱2,2、後方支柱3,3、前列母屋材4、後列母屋材5、およびフレーム部材として機能する垂木材6,6・・等を組み付けることによって一体的に形成されている。前方支柱2,2および後方支柱3,3とも、下側の部分(地盤中に埋め込む部分)を除いて、表面に防錆塗装が施されている。一方、前列母屋材4および後列母屋材5は、所謂、高耐食性溶融亜鉛鍍金鋼板によって形成されたL形鋼であり、垂木材6,6・・は、高耐食性溶融亜鉛鍍金鋼板によって形成された軽溝鋼(C形鋼の一種)である。
The
前方支柱2,2、後方支柱3,3とも、先端に螺旋翼を設けた鋼管であり、後方支柱3,3は、前方支柱2,2に比べて長尺に形成されている。それらの前方支柱2,2および後方支柱3,3は、左右前後の間隔が所定の距離になるように地盤中に立て込まれている。前方支柱2,2の上端には、係着部材9,10を利用して、前列母屋材4が、両端を前方支柱2,2の外側に突出させた状態で、前方支柱2,2同士の間に跨るように固着されている。一方、後方支柱3,3の上端には、後列母屋材5が、係着部材9,10を利用して、両端を前方支柱3,3の外側に突出させた状態で、前方支柱2,2同士の間に跨るように固着されている。
Both the
そして、それらの前列母屋材4、後列母屋材に、係着部材11,11・・を利用して、6本の垂木材6,6・・が、それぞれ、所定の角度(約10°)で前下がりに傾斜した状態となるように固着されている。それらの6本の垂木材6,6・・は、2本ずつ、上下の辺6c,6b(図5参照)の突出側を向かい合わせて1つのセットになった状態で、前列母屋材4および後列母屋材5と直交するように固着されている。そして、1セットとなった垂木材6,6が、他のセットと所定の距離の距離を隔てた状態になっている。
Then, using the
それらの各垂木材6,6・・には、長手方向に沿って等間隔で、補助部材螺着用孔26,26(図5参照)が穿設されており、それらの補助部材螺着用孔26,26を利用して、太陽電池モジュールM,M・・を固着させるための設置補助部材27,27・・が螺着されている(なお、垂木材6,6・・は、それらの設置補助部材27,27・・とともにフレーム部材として機能する)。図3は、設置補助部材27を示したものであり、各設置補助部材27,27・・は、高耐食性溶融亜鉛鍍金鋼板を断面コ字状に折り曲げ形成したものであり、鉛直に配置される矩形の平板部分27aの上端から、矩形の上板27bが平板部分27aと直交するように突出し、平板部分27aの下端から、上板27bよりも幅狭な下板27cが、同一方向に突出した状態になっている。そして、平板部分27aの略中央に、垂木材6と螺着させるための垂木材螺着用孔28が穿設されており、上板27bの前後に、太陽電池モジュールを螺着させるための2つのモジュール螺着用孔29,29が穿設されている。
Auxiliary
かかる設置補助部材27,27・・は、平板部分27a,上板27b,下板27cの内面を、垂木材6の外面に当接させた状態で、垂木材螺着用孔28の穿設部分を垂木材6の補助部材螺着用孔26の穿設部分とボルトBとナットNとで螺着することによって、垂木材6,6・・に等間隔で固着されている。なお、太陽光発電装置1の組付けに使用されるボルトB,B・・およびナットN,N・・は、鋼鉄製であり、表面に亜鉛等の金属のフレーク状体をケイ素系無機バインダーで固着させることによって防錆処理が施されている。
The
そして、上記の如く構成された架台7には、図1の如く、複数の(12枚の)太陽電池モジュールM,M・・が、隣合う2本の垂木材6,6に跨った状態で、それらの垂木材6,6に螺着された4個の設置補助部材27,27・・に、コーナー際を螺着させることによって、前下がりに10°傾斜した状態で固着されている。図4、図5は、太陽電池モジュールM,M・・と設置補助部材27との固着部分を拡大して示したものであり、太陽電池モジュールM,M・・は、扁平な板状の太陽電池(セル)51の外周に、アルミニウム製の枠部材52を取り付けたものであり、下面に、ロ字状の架台螺着面53が形成されている。そして、当該架台螺着面53には、直径9.0mmの螺着用孔54,54が穿設されている。
As shown in FIG. 1, a plurality of (12) solar cell modules M, M,... Span the adjacent two hanging
それらの太陽電池モジュールM,M・・は、枠部材52の架台螺着面53を、各設置補助部材27,27・・の上面に載置された絶縁シート8に接合させた状態で、架台螺着面53の螺着用孔54,54の穿設部分が、ボルトB、突起付防錆座金12、座金13、防錆座金14、バネ座金15、ナットNを利用して、設置補助部材27,27・・の上面に螺着されている。
These solar cell modules M, M... Are installed in a state in which the
図6は、絶縁シート8を示したものであり、絶縁シート8は、合成樹脂(ナイロン)によって、設置補助部材27の上面より一回り大きな前後長さ×左右幅=125mm×100mmの長方形で厚さ約1.5mmのシート状に形成されている。さらに、絶縁シート8には(幅方向の中央より片方の長辺寄りには)、太陽電池モジュールM,M・・の枠部材52と螺着させるための2つの長孔16,16が穿設されている。なお、長孔16,16は、前後長さ×左右幅=32×13mmであり、前後の両端が直径13mmの半円弧状になっている。そして、絶縁シート8,8・・は、各長孔16,16を、設置補助部材27,27・・の上板27bの垂木材螺着用孔26,26(図4、図5参照)に合致させた状態で、上板27bの上に載置されている。
FIG. 6 shows the insulating
また、図7(a)は、突起付防錆座金12を示したものであり、突起付防錆座金12は、合成樹脂(ナイロン)によって形成されており、外径12mm×内径9.0mmの扁平な円筒状のベース部12aの下端に外径20mm×内径9.0mmの円盤状(ドーナッツ盤状)のフランジ部12bを連設した形状を有している。そして、全体の高さが4.7mmになっている。さらに、図7(b)は、防錆座金14を示したものであり、防錆座金14は、合成樹脂(ナイロン)によって、厚さ1.5mmで外径20mm×内径9.0mmの円盤状(ドーナッツ盤状)に形成されている。
FIG. 7A shows a rust-
一方、座金13は、鋼鉄によって厚さ2.0mmで外径20mm×内径9.0mmの円盤状(ドーナッツ盤状)に形成されている。加えて、バネ座金15は、鋼鉄によって外径15.4mm×内径8.2mmで厚さ2.0mmのドーナッツ状に形成されている。そして、1ヶ所が半径方向で鉛直に切断され、当該切断部(2つの端縁)が互い違いに上下に拡げられた状態になっている。なお、それらの座金13、バネ座金15の表面には、溶融亜鉛メッキが施されている。また、太陽電池モジュールM,M・・と設置補助部材27,27・・との螺着に用いられるボルトBは、直径8.0mmのネジ軸を有しており、 太陽電池モジュールM,M・・と設置補助部材27,27・・との螺着に用いられるナットNは、6.5mmの厚さを有している。
On the other hand, the
太陽電池モジュールM,M・・は、図4、図5の如く、枠部材52の架台螺着面53の螺着用孔54を、絶縁シート8の片方の長孔16、および、設置補助部材27の上板27aのモジュール螺着用孔29と合致させた状態で、設置補助部材27の上板27aに積層された絶縁シート8の上に載置されている。そして、その状態で、太陽電池モジュールM,M・・は、枠部材52の架台螺着面53の螺着用孔54の周囲に、上側から順に座金13、防錆座金14を介在させ、設置補助部材27の上板27bの下面のモジュール螺着用孔29の周囲に、上側から順に突起付防錆座金12、座金13、バネ座金15を介在させて、重なり合った各部材のボルト挿通孔(すなわち、座金15のボルト挿通孔、防錆座金14のボルト挿通孔、枠部材52の架台螺着面53の螺着用孔54、絶縁シート8の長孔16、突起付防錆座金12のボルト挿通孔、座金13のボルト挿通孔、バネ座金15のボルト挿通孔、および、設置補助部材27の上板27aのモジュール螺着用孔29)を貫通させたボルトBとナットとによって設置補助部材27の上板27bに螺着されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the solar cell modules M, M,... Have the screw holes 54 on the
そして、上記の如く、太陽電池モジュールM,M・・の架台螺着面53と設置補助部材27の上板27bとが螺着された状態においては、突起付防錆座金12のベース部12aが、設置補助部材27の上板27bのモジュール螺着用孔29の内部に入り込み、当該突起付防錆座金12のベース部12aの上端面が、絶縁シート8の裏面に当接した状態になっている。
As described above, in the state where the
上記の如く構成された太陽光発電装置1においては、架台7によって所定の傾斜角度に固定された各太陽電池モジュールM,M・・のセル51が、効率的に太陽光を電気に変換し、その電気を配線(図示せず)によって集電装置(図示せず)まで伝送し、当該集電装置を介して外部へ伝送する。
In the solar power generation device 1 configured as described above, the
<太陽光発電装置の効果>
太陽光発電装置1は、架台7のフレーム部材である鉄製の垂木材6,6・・(設置補助部材27,27・・)と太陽電池モジュールM,M・・のアルミニウム製の枠部材52との間に、合成樹脂製のシートである絶縁シート8が介在しており、枠部材52と設置補助部材27,27・・とが直接的に接触していないので、アルミニウムと鉄との電気陰性度の差に基づく電食を効果的に防止することができる。さらに、長期間に亘って雨水に曝されて架台7に錆が発生した場合でも、絶縁シート8によって、その錆が太陽電池モジュールM,M・・の枠部材52に伝播する事態を効果的に防止することができる。
<Effect of solar power generation device>
The photovoltaic power generation apparatus 1 includes iron suspended
また、太陽光発電装置1は、フレーム部材として機能する垂木材6,6・・(設置補助部材27,27・・)と太陽電池モジュールM,M・・とがボルトBおよびナットNによって螺着されているとともに、設置補助部材27,27・・とボルトBおよびナットNとの間に合成樹脂製の突起付防錆座金12が介在しており、設置補助部材27,27・・のモジュール螺着用孔29の周縁が樹脂で覆われた状態になっているので、設置補助部材27,27・・のモジュール螺着用孔29とボルトBおよびナットNとの隙間から錆が生じる事態を効果的に防止することができる。
In addition, the solar power generation device 1 includes the hanging
さらに、太陽光発電装置1は、絶縁シート8,8・・および絶縁部材である突起付防錆座金12がナイロン製のものであり、耐候性および強度に優れているので、架台7に錆が発生する事態をきわめて長期間に亘って効果的に防止することができる。
Further, in the solar power generation device 1, since the insulating
<太陽光発電装置の変更例>
本発明に係る太陽光発電装置の構成は、上記した各実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、架台(後方支柱、前列母屋材、後列母屋材、垂木材等)、絶縁シート部材、絶縁部材、太陽電池モジュール等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。
<Example of solar power generation device change>
The configuration of the photovoltaic power generation apparatus according to the present invention is not limited to the aspects of the above-described embodiments, but includes a gantry (a rear column, a front row purlin material, a rear row purlin material, a hanging wood, etc.), an insulating sheet member, The configurations of the insulating member, the solar cell module, and the like can be appropriately changed as necessary without departing from the spirit of the present invention.
たとえば、架台は、上記実施形態の如く、前後の母屋材のみによって、各垂木材を支持するものに限定されず、平行に配置される母屋材の個数を増加させることも可能である。また、架台は、上記実施形態の如く、各垂木材を前下がりに10°傾斜するように設けたものに限定されず、垂木材の傾斜角度を適宜変更することができる。さらに、架台は、上記実施形態の如く、すべての構成部材を鋼鉄によって形成したものに限定されず、構成部材の一部を鋳鉄、合成樹脂、セラミックス等の別の材料で形成したものに変更することも可能である。 For example, the gantry is not limited to the one that supports each hanging lumber only by the front and back purlins as in the above embodiment, and the number of purlins arranged in parallel can be increased. Further, the gantry is not limited to the one in which each suspended timber is provided so as to incline forward by 10 ° as in the above embodiment, and the inclination angle of the suspended timber can be appropriately changed. Further, the gantry is not limited to one in which all the constituent members are made of steel as in the above embodiment, but a part of the constituent members is changed to one made of another material such as cast iron, synthetic resin, ceramics or the like. It is also possible.
また、太陽光発電装置は、架台のフレーム部材と太陽電池モジュールとのすべての螺着部分に、上記実施形態の如く、合成樹脂製の絶縁シートおよび絶縁部材を介在させたものに限定されず、架台のフレーム部材と太陽電池モジュールとの螺着部分の一部に、絶縁シートや絶縁部材を介在させたものでも良い。 Further, the solar power generation device is not limited to the one in which an insulating sheet and an insulating member made of synthetic resin are interposed in all screwed portions of the frame member of the gantry and the solar cell module, as in the above embodiment, An insulating sheet or an insulating member may be interposed in a part of a screwed portion between the frame member of the gantry and the solar cell module.
加えて、絶縁シートおよび絶縁部材は、上記実施形態の如く、ナイロンによって形成されたものに限定されず、ポリオレフィン樹脂、シリコン樹脂、合成ゴム等のナイロン以外の合成樹脂によって形成されたもの等に変更することも可能である。 In addition, the insulating sheet and the insulating member are not limited to those formed of nylon as in the above embodiment, but are changed to those formed of synthetic resin other than nylon such as polyolefin resin, silicone resin, synthetic rubber, etc. It is also possible to do.
本発明に係る太陽光発電装置は、上記の如く優れた効果を奏するものであるので、太陽光を電気エネルギーに変換するための装置として好適に用いることができる。 Since the solar power generation device according to the present invention has excellent effects as described above, it can be suitably used as a device for converting sunlight into electrical energy.
1・・太陽光発電装置
6・・垂木材(フレーム部材)
7・・架台
8・・絶縁シート
12・・突起付防錆座金(絶縁部材)
14・・防錆座金
27・・設置補助部材(フレーム部材)
52・・枠部材
M・・太陽電池モジュール
1 ・ ・ Photovoltaic
7 .... Stand
14. ・
52 ... Frame member M ... Solar cell module
Claims (3)
前記架台のフレーム部材と前記太陽電池モジュールの枠部材との間に、合成樹脂製の絶縁シートが介在していることを特徴とする太陽光発電装置。 A steel frame in which a plurality of frame members are arranged at equal intervals so as to be inclined at a predetermined angle above a predetermined height from the ground, and an outer periphery of a rectangular solar panel is formed by an aluminum frame member A solar power generation device comprising a solar cell module that is covered and fixed in a state in which the frame member is attached to the frame member of the mount;
An insulating sheet made of synthetic resin is interposed between the frame member of the gantry and the frame member of the solar cell module.
前記フレーム部材とボルトおよびナットとの間に合成樹脂製の絶縁部材が介在しており、フレーム部材とボルトおよびナットとが直接的に接触していないことを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電装置。 The frame member and the solar cell module are screwed together by bolts and nuts,
2. The sun according to claim 1, wherein an insulating member made of synthetic resin is interposed between the frame member and the bolt and nut, and the frame member and the bolt and nut are not in direct contact with each other. Photovoltaic generator.
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