JP2014220453A - アースプレートおよび太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】設置コストを抑えつつ、より確実に太陽電池モジュールを接地させることのできるアースプレートを得ること。
【解決手段】アースプレート４は、互いに相反する方向を向くとともに多角形形状を呈する第１の面１０ａと第２の面１０ｂを有する金属製の平板部１０と、平板部１０と一体形成されて、第１の面１０ａの角部から第１の面１０ａが向く側に突出する第１突起１１と、平板部１０と一体形成されて、第２の面１０ｂの角部から第２の面１０ｂが向く側に突出する第２突起１２と、を備え、平板部１０には、第１の面１０ａと第２の面１０ｂとの間を貫通する貫通穴１０ｃが形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、アースプレートおよび太陽電池モジュールに関する。

太陽光発電装置（太陽電池モジュール）を設置する場合、設置する設備の質量、設置する地域の風圧、地震などに耐えうる強度で太陽電池モジュールを固定する必要がある。例えば、太陽電池モジュールを屋根上に設置する場合には、太陽電池モジュールを固定するための固定金具を予め屋根上に固定し、その固定金具上に太陽電池モジュールを固定する方法が一般的である。

また、太陽電池モジュールを地上に設置する場合には、地上にコンクリート基礎を作り、その上に鋼材を組み合わせた架台を組み上げ、その架台に太陽電池モジュールを固定する方法が一般的である。

このような固定強度の確保に加えて、落雷・高付加電圧から守るため太陽電池モジュールを接地させる必要がある。例えば、特許文献１には、屋根上に固定された固定金具や地上に組み上げられた架台と、それぞれの太陽電池モジュールとを、アース線で接続して導通させて接地を図る技術が開示されている。なお、アース線は、太陽電池モジュールや固定金具に対してネジ止めによって固定されている。

特開２０００−１００４９０号公報

しかしながら、アース線を用いた接地では、太陽電池モジュールごとにアース線をネジ止めして接続する作業が、固定作業とは別に発生するため、設置コストの増大やアース線の固定忘れが発生しやすいという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設置コストを抑えつつ、より確実に太陽電池モジュールを接地させることのできるアースプレートを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、互いに相反する方向を向くとともに多角形形状を呈する第１の面と第２の面を有する金属製の平板部と、平板部と一体形成されて、第１の面の角部から第１の面が向く側に突出する第１突起と、平板部と一体形成されて、第２の面の角部から第２の面が向く側に突出する第２突起と、を備え、平板部には、第１の面と第２の面との間を貫通する貫通穴が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、設置コストを抑えつつ、より確実に太陽電池モジュールを接地させることのできるアースプレートを得ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの斜視図であって、フレーム部分を分解した状態を示す図である。 図２は、太陽電池モジュールを固定する固定部分の部分拡大断面図である。 図３は、図２に示す矢印Ｃに沿って見た断面図である。 図４は、アースプレートの平面図である。 図５は、図４に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。 図６は、図４に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかるアースプレートおよび太陽電池モジュールを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの斜視図であって、フレーム部分を分解した状態を示す図である。太陽電池モジュール５０は、縦横に配列された複数の太陽電池セル６０を樹脂封止してなる太陽電池パネル１と、太陽電池パネル１の外縁部を全周にわたって囲むフレーム２とを備える。

図２は、太陽電池モジュール５０を固定する固定部分の部分拡大断面図である。図３は、図３に示す矢印Ｃ方向に沿って見た断面図である。太陽電池モジュール５０は、屋根上や地上に固定された固定具５に固定されて用いられる。固定具５は、アルミニウムなどの金属を用いて作製される。

フレーム２には、フレーム側貫通穴２ａが形成されている。固定具５には、フレーム２を固定するための固定具側貫通穴５ａが形成されている。太陽電池モジュール５０は、フレーム側貫通穴２ａと固定具側貫通穴５ａとが重なるように固定具５上に配置される。そして、重なった状態のフレーム側貫通穴２ａと固定具側貫通穴５ａとに差し込まれたボルト２０とナット２１によって、太陽電池モジュール５０が固定具５に固定される。

フレーム２と固定具５との間には、アースプレート４が挟みこまれる。図４は、アースプレート４の平面図である。図５は、図４に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。図６は、図４に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。

アースプレート４は、金属製、例えばアルミニウム板、ステンレス板またはりん青銅板からなる平板部１０を備える。平板部１０は、多角形形状を呈する第１の面１０ａと第２の面１０ｂとを有する。第１の面１０ａと第２の面１０ｂとは、互いに相反する方向を向く。本実施の形態１では、第１の面１０ａと第２の面１０ｂとが方形形状を呈する平板部１０を例に挙げて説明する。

平板部１０には、ボルト２０の軸部を貫通させるプレート側貫通穴（貫通穴）１０ｃが形成されている。アースプレート４は、プレート側貫通穴１０ｃにボルト２０の軸部を貫通させた状態で、フレーム２と固定具５との間に挟みこまれる。

平板部１０には、複数の突起（第１突起１１、第２突起１２、第３突起１３、第４突起１４）が形成されている。第１突起１１は、第１の面１０ａの角部に形成される。本実施の形態では、方形形状を呈する第１の面１０ａの２組の対角のうち、一方の対角に第１突起１１が形成されている。第１突起１１は、平板部１０の角部を第１の面１０ａが向く側に折り曲げて形成される。

平板部１０の角部を折り曲げて第１突起１１を形成することで、平板部１０と第１突起１１とが一体形成される。平板部１０の角部を折り曲げて形成することで、第１突起１１は先端に向けて細くなる尖った形状となっている。第１突起１１の高さは、平板部１０の厚さの２倍以上の高さとなっている。

第２突起１２は、第２の面１０ｂの角部に形成される。本実施の形態では、方形形状を呈する第２の面１０ｂの２組の対角のうち、一方の対角に第２突起１２が形成されている。第２突起１２は、平板部１０の角部を第２の面１０ｂが向く側に折り曲げて形成される。

平板部１０の角部を折り曲げて第２突起１２を形成することで、平板部１０と第２突起１２とが一体形成される。平板部１０の角部を折り曲げて第２突起１２を形成することで、第２突起１２は先端に向けて細くなる尖った形状となっている。第２突起１２の高さは、平板部１０の厚さの２倍以上の高さとなっている。

また、第１突起１１が形成される角部と第２突起１２が形成される角部とは、平面視において重ならない位置となっている。すなわち、第１の面１０ａの角部のうち、第１突起１１が形成されていない対角となる角部を、第２の面１０ｂが向く側に折り曲げて第２突起１２が形成されている。また、第２の面１０ｂの角部のうち、第２突起１２が形成されていない対角となる角部を、第１の面１０ａが向く側に折り曲げて第１突起１１が形成されている。

第３突起１３は、第１の面１０ａのうち外周辺よりも内側に形成されて、第１の面１０ａが向く側に突出する。第３突起１３は、平板部１０と一体形成される。第４突起１４は、第２の面１０ｂのうち外周辺よりも内側に形成されて、第２の面１０ｂが向く側に突出する。第４突起１４は、平板部１０と一体形成される。第３突起１３および第４突起１４の高さは、平板部１０の厚さの２倍以上の高さとなっている。

アースプレート４は、フレーム２と固定具５との間に挟みこまれることで、第１突起１１と第２突起１２が、フレーム２と固定具５とに食い込む。また、第３突起１３と第４突起１４とがフレーム２と固定具５とに密着する。そのため、フレーム２と固定具５とが、金属製のアースプレート４を介して導通される。ここで、固定具５が接地されていれば、太陽電池モジュール５０が、フレーム２、アースプレート４、固定具５を介して接地されることとなる。

上述したアースプレート４によれば、太陽電池モジュール５０を固定具５に固定する際に、フレーム側貫通穴２ａと固定具側貫通穴５ａとプレート側貫通穴１０ｃが重なるように、フレーム２と固定具５との間に挟みこめば、太陽電池モジュール５０を固定する作業と同時に太陽電池プレートの接地作業を行うことができる。

したがって、太陽電池モジュール５０の固定作業と別に、アース線を用いて接地作業を行う場合に比べて、工数の削減による接地コストの抑制を図ることができる。また、太陽電池モジュール５０の固定作業と別に接地作業を行う場合に比べて、作業忘れが起きにくくなり、より確実に太陽電池モジュールの接地が図られることとなる。

また、第１突起１１と第２突起１２が、フレーム２と固定具５とに食い込むため、アースプレート４を介したフレーム２と固定具５との導通を、より確実に図ることができる。また、第１突起１１と第２突起１２に加えて、第３突起１３と第４突起１４とが形成されているため、フレーム２や固定具５に反りや歪みが発生していても、フレーム２と固定具５とを密着させて、より確実に導通を図ることができる。

また、第１突起１１、第２突起１２、第３突起１３、第４突起１４の高さが平板部１０の厚さの２倍以上の高さで形成されているので、フレーム２や固定具５に、より大きな反りや歪みが発生していても、フレーム２と固定具５とを密着させて、より確実に導通を図ることができる。なお、平板部１０の厚さの２倍より小さい高さで第１突起１１、第２突起１２、第３突起１３、第４突起１４が形成されていても、フレーム２および固定具５への密着性の向上を図る効果を得ることができる。

ここで、アースプレート４に用いられる金属の導電率が高いほど、太陽電池モジュール５０の接地効果も高くなる。金属の導電率は、銀が６１．４（Ω・ｍ）、銅が５９（Ω・ｍ）、金が４５．５（Ω・ｍ）、アルミニウムが３７．４（Ω・ｍ）、ステンレスが１０（Ω・ｍ）となっている。そうした中、本実施の形態では、価格と性能のバランスを考慮しつつ、導通性を考慮してリン青銅板、錆と導通性を考慮してアルミニウム板、錆にくさを考慮してステンレス板をアースプレートに用いる例を挙げている。なお、上述したものと異なる金属材料を用いてアースプレートを形成してももちろん構わない。

また、アースプレート４の第１面の１０ａおよび第２の面１０ｂの多角形形状として、方形形状のものを例に挙げて説明したがこれに限られない。第１の面１０ａおよび第２の面１０ｂの形状は、三角形でもよいし五角形でもよい。

また、固定具５の形状も図２等に示したものに限られない。太陽電池モジュール５０を固定するための固定具５であって、接地された金属製のものであれば、その形状や構造が異なっていても、本発明を適用することができる。また、第１突起１１および第２突起１２の形成も折り曲げ形成に限られない。

以上のように、本発明にかかるアースプレートは、太陽電池モジュールを固定する際の接地作業に有用である。

１ 太陽電池パネル、２ フレーム、２ａ フレーム側貫通穴、４ アースプレート、５ 固定具、５ａ 固定具側貫通穴、１０ 平板部、１０ａ 第１の面、１０ｂ 第２の面、１０ｃ プレート側貫通穴（貫通穴）、１１ 第１突起、１２ 第２突起、１３ 第３突起、１４ 第４突起、２０ ボルト、２１ ナット、５０ 太陽電池モジュール、６０ 太陽電池セル。

Claims (9)

1. 互いに相反する方向を向くとともに多角形形状を呈する第１の面と第２の面を有する金属製の平板部と、
   前記平板部と一体形成されて、前記第１の面の角部から前記第１の面が向く側に突出する第１突起と、
   前記平板部と一体形成されて、前記第２の面の角部から前記第２の面が向く側に突出する第２突起と、を備え、
   前記平板部には、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通する貫通穴が形成されていることを特徴とするアースプレート。
2. 前記第１突起および前記第２突起は、前記第１の面の角部および前記第２の面の角部を折り曲げて形成されることを特徴とする請求項１に記載のアースプレート。
3. 前記第１の面および前記第２の面は方形形状を呈し、
   前記第１突起は、前記第１の面の２つの角部に形成され、
   前記第２突起は、前記第２の面の２つの角部に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のアースプレート。
4. 前記第１突起および前記第２突起は、先端に向けて細くなる尖った形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のアースプレート。
5. 前記第１突起および前記第２突起の高さは、前記平板部の板厚の２倍以上の高さであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のアースプレート。
6. 前記平板部と一体形成されて、前記第１の面のうち外周辺よりも内側に形成されて前記第１の面が向く側に突出する第３突起と、
   前記平板部と一体形成されて、前記第２の面のうち外周辺よりも内側に形成されて前記第２の面が向く側に突出する第４突起と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のアースプレート。
7. 前記第３突起および前記第４突起の高さは、前記平板部の板厚の２倍以上の高さであることを特徴とする請求項６に記載のアースプレート。
8. 前記平板部は、アルミニウム板、ステンレス板またはりん青銅板であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のアースプレート。
9. 太陽電池モジュールであって、
   太陽電池パネルと、
   前記太陽電池パネルの周囲を囲むフレームと、
   前記フレームが固定される固定具と、
   請求項１〜８のいずれか１つに記載のアースプレートと、
   前記アースプレートは、前記ボルトを前記貫通穴に貫通させた状態で、前記フレームと前記固定具との間に挟みこまれることを特徴とする太陽電池モジュール。

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