JP2016185061A - ソーラーセル積層体用枠骨格モールディング、枠付ソーラーモジュール及びソーラーモジュール用締結システム - Google Patents

Abstract

【課題】ソーラーセル積層体用枠骨格、枠付ソーラーモジュール及びソーラーモジュール用締結システムを提供する。【解決手段】ソーラーセル積層体１０用の枠骨格１に、相平行な２個のクランピング脚２ａ，２ｂを有する積層体クランピング部、クランピング部に隣接しており複数個の側部３ａ，３ｂにより形成された骨格部３と、を設け、側部３ａ，３ｂが、部分的にアンダーカットを有するよう形成される。パネル状のソーラーセル積層体１０を、積層体クランピング部のクランピング脚２ａ，２ｂ間に挿入して枠骨格１に連結する。【選択図】図１

Description

本発明は、ソーラーセル積層体(laminate)用の枠骨格(frame profile)、その枠骨格を有するソーラーモジュール、ソーラーモジュール用の締結(fastening)システム、ソーラーセル積層体を枠付け(framing)するプロセス、並びに枠付のソーラーモジュールを支持レール上に締結するプロセスに関する。

ソーラーモジュールは（ときに光起電モジュール或いはＰＶモジュールと呼ばれ）、光電又は光化学プロセスにより太陽光を電気エネルギに直接変換する。この役割を担うべく、ソーラーモジュールでは、同モジュールに備わる半導体ベースのソーラーセル群が直列又は並列に接続され、ソーラーアレイ様に平面配置される。リジッドなソーラーモジュールは、例えば、同モジュールに備わるシリコンベースのソーラーセル群を、湿気、腐食又は機械負荷といった不利益動作条件からの保護を目的とする積層プロセスに供することによって、構成することができる。

ソーラーセル積層体は、ソーラーセル群の封入に使用される多層構成のパネル状構成要素である。この役割を担うべく、ソーラーセルアレイ群は、例えば、プラスチック素材ベースのエチレンビニルアセタート層（ＥＶＡ層）と、シリコンラバー又はＴｅｄｌａｒ（登録商標）からなる背面封止層との間に、埋め込まれることがある。これに加え又は代え、その積層体上に更にガラスプレートが積層されることもある。

それらソーラーセル積層体は、その縁を間断なき液侵入から保護し且つ機械的安定性を高めるため、多くの場合、押出アルミニウム骨格等により枠付けされ、最終的なソーラーモジュールとされる。それらの枠は、それらソーラーモジュールを支持レール上又は屋根横桁上に締結するのにも使用することができる。

例えば、特許文献１にはコンポーネントキットが記載されており、そのキットには、方形のソーラーモジュール群を支持実装するための横材と、それら横材を横桁に取り付けるためのホルダとが含まれている。別例たる特許文献２にはソーラーセル締結用骨格要素が記載されており、その骨格要素は、ソーラーセルに対面する支持エリアと、それに隣接する接合エリアとを有している。

欧州特許出願公開第２２５３９０２号明細書（Ａ２） 独国特許出願公開第１０ ２０１０ ００５５７０号明細書（Ａ１）

ここに、本発明の目的の一つは、ソーラーセル積層体の枠に関しより秀逸な解を得ること、特に強い表面負荷に耐えることができ、実装が容易且つ迅速であると共に、輸送が簡便なそれを得ることである。

これを初めとする諸目的は、請求項１記載の特徴を有するソーラーセル積層体用枠骨格、請求項９記載の特徴を有するソーラーモジュール、請求項１２記載の特徴を有する締結システム、請求項１７記載の特徴を有するソーラーセル積層体枠付プロセス、並びに請求項２０記載の特徴を有する枠付ソーラーモジュール支持レール上締結プロセスによって達成される。

本発明の第１形態に係るソーラーセル積層体用枠骨格は、相平行な２個のクランピング脚(clamping feet)を有し、ソーラーセル積層体をクランプ（挟持）実装しうるようそれらクランピング脚が平面的に構成され且つ互いに離隔配置されている積層体クランピング部(laminate clamping section)と、その積層体クランピング部に隣接しており、複数個の側部で形成されたソーラーセル積層体用部分を有する骨格部(profile section)と、を備える。この形態では、それら側部が、上記部分が少なくとも部分的にアンダーカットを有することとなるよう形成される。

本発明の第２形態に係るソーラーモジュールは、パネル状のソーラーセル積層体及び少なくとも１個の枠骨格を備え、その枠骨格が、平面的に構成され且つ互いに離隔配置されている相平行な、２個のクランピング脚を有する積層体クランピング部と、積層体クランピング部に隣接しており、複数個の側部により形成された部分を有する骨格部と、を備える。この形態では、それら側部が、上記部分が少なくとも部分的にアンダーカットを有することとなるよう形成される。ソーラーセル積層体は積層体クランピング部のクランピング脚間を通って上記部分まで導入され、枠骨格は少なくとも部分的に枠付けされたソーラーモジュールに連結される。

本発明の第３形態に係る締結システムは、本発明の第２形態に係るソーラーモジュール少なくとも１個と、少なくとも１本の実装レールを有する少なくとも１本の支持レールと、を備え、その実装レールがソーラーモジュールの枠骨格とフォームフィット嵌合状態であるシステムである。

本発明の第４形態に係るプロセスは、ソーラーセル積層体を枠付けするプロセスであり、平面的に構成され且つ互いに離隔配置されている相平行な２個のクランピング脚を有し枠骨格に備わっている積層体クランピング部の内部に、パネル状のソーラーセル積層体を挿入するステップと、当該パネル状のソーラーセル積層体を積層体クランピング部経由で積層体クランピング部の隣の骨格部内、即ち複数個の側部で形成された部分を有し同部分が少なくとも部分的にアンダーカットを有することとなるようそれら側部が形成されている骨格部内に、導入するステップと、そのソーラーセル積層体をクランピング脚間で固定するステップと、を有する。

本発明の第５形態に係るプロセスは、枠付けされたソーラーモジュールを支持レール上に締結するプロセスであって、ソーラーモジュールの枠骨格が実装レールに対しフォームフィット嵌合状態となるよう、支持レールに備わる実装レール内にソーラーモジュールの枠骨格を挿入するステップと、実装レール内にソーラーモジュールを拘束するレールエンドキャップを、支持レールに備わる実装レールの開放端に取り付けるステップと、を有する。

本発明の基本的着想は、アンダーカットを有する中空骨格(hollow profile)によってソーラーセル積層体の枠を作成することにより、ソーラーセル積層体を保護し縁取るようその枠を働かせると同時に、支持レールとの目違い継ぎ(tongue-and-groove joint)のタッピング要素をその枠で体現させることである。これにより、締結システムの支持レールを、ソーラーセル積層体の枠の外形に対応する中空骨格を以て提供することができる。そして、そうした枠付ソーラーセル積層体を１個有するソーラーモジュールを支持レールの中空骨格とフォームフィット嵌合させ、ひいてはそのソーラーモジュールを安全に拘束することができる。

利点のある構成や改良物については、従属形式をとる他の請求項の記載や、図面を参照しての説明を参照されたい。

上述の構成及び改良物はあらゆる適切な形態で組み合わせることができる。本発明が採りうる他の構成、改良形態及び実施形態には、上掲の発明の諸特徴、或いは例示的実施形態を参照し後述する発明の諸特徴のそうした組合せが包含される。この構成では、特に、いわゆる当業者が、様々な形態を本発明の各基本形態に対する改良物又は付加物として追加できる。

以下、模式図に示す例示的実施形態により本発明をより詳細に説明する。その図示内容は以下の通りである。

本発明の例示的実施形態に係るソーラーセル積層体用枠骨格を示す模式図である。 本発明の更なる例示的実施形態群における図１中の枠骨格の断面骨格例を示す模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係るソーラーモジュール用締結システムの詳細例を示す模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係る他のソーラーモジュール用締結システムの詳細例を示す模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係る他のソーラーモジュール用締結システムの詳細例を示す模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係る他のソーラーモジュール用締結システムの詳細例を示す模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係る他のソーラーセル積層体用枠骨格を示す模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係るソーラーモジュール用締結システムの詳細例を示す模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係り図３及び図４の締結システムに適するレールエンドキャップの模式図である。 本発明の他の例示的実施形態に係るソーラーセル積層体枠付プロセスを示すブロック図である。 本発明の他の例示的実施形態に係る枠付ソーラーモジュール支持レール上結プロセスを示すブロック図である。

別紙図面は本発明の諸実施形態に関し別様の解釈を提供しうるものである。それらは諸実施形態を描出するものであり、本発明の原理及び概念に関する説明記述との関係で役立つ。これらの図面からは他の実施形態や上述した長所の多くがもたらされる。諸図中の構成要素は実寸に対し忠実な縮尺で描かれているとは限らない。方向指示語、例えば「上」「下」「左」「右」「外」「内」「横」「縦」「前」「後」やそれに類する情報は専ら説明目的で使用されており、図示した具体的構成の一般性を制約するものではない。

図示構成中、機能的に同一又は同様に作動する要素、特徴及び部材には、特記しない限り、同一の参照符号を付してある。

本発明の技術範囲に属するソーラーモジュールは、リジッドなパネル状部材を備え、そのパネル状部材が１個又は複数個の半導体素子を有し、それが平面的に構成されると共に同ソーラーモジュールの面法線に対し直交する方向に向けられているもの、例えば単結晶及び／又は多結晶ソーラーセル又は薄被覆ソーラーセルであるものである。即ち、本発明の技術的範囲に属するソーラーモジュールはソーラーセル積層体を備えるものであり、その積層体の前面上には第１保護層例えば安全ガラス又は硬化ガラスで形成された層が、また背面上には第２保護層例えばポリフッ化ビニル等の熱可塑性プラスチック膜又はその他のポリエステルコンポジット膜で形成された層がある。ソーラーセルはソーラーセル積層体内の保護層間に配置され、更に１個又は複数個のエチレンビニルアセタート膜内に埋め込まれうる。

この構成では、第１及び第２保護層を、例えば特殊な表面被覆によって耐汚染性、耐擦過性及び耐候性にすることができる。加えて、第１保護層は太陽光に対し略透明である。エチレンビニルアセタート膜には、腐食、紫外輻射による加齢、並びに湿気の侵入からそれらソーラーセルを保護する働きがある。更に、エチレンビニルアセタート膜には電気絶縁の働きがあり、ひいてはソーラーセルアレイ内回路短絡、例えばスズメッキ銅ストリップを介しソーラーセルが並列に及び／又は直列に相互電気接続されているソーラーセルアレイ内での回路短絡が防止される。その役目上、第２保護層は、例えば幾つかの構成要素からなる積層体とすることができ、ソーラーモジュールの背面を天候条件及び機械負荷から守っている。

図１に、ソーラーモジュール１００への連結に役立つソーラーセル積層体１０用枠骨格１を模式的に示す。ソーラーセル積層体１０は、例えば、活性面１１を伴う方形の表面エリアを有している。活性面１１は、上部にありそのソーラーセル積層体１０を完結させているガラスディスクと、その下方にありソーラーセル積層体１０に達した光を電気エネルギに変換するソーラーセル群とで、形成することができる。この構成では、ソーラーセル積層体１０は表面エリア全体に亘り略均一厚になる。

ソーラーセル積層体１０はその側辺１２のうち一辺、例えば図１中に矢印で模式的に示すように１個の長辺を以て、枠骨格１内に挿入することができる。枠骨格１は、例えば、アルミニウム等で形成された押し出し部分であってもよいし、或いはアルミニウムシートをロールフォーミング又はロールプロファイリングプロセスにより再成形したものであってもよい。必要なら、枠骨格１に陽極酸化を施すこともできる。

概略、枠骨格１には、骨格部３に連なる積層体クランピング部２が備わっている。積層体クランピング部２は相平行な２個のクランピング脚２ａ及び２ｂで形成されており、それらクランピング脚は、平面的に構成され且つ相互に離隔配置されると共に、ソーラーセル積層体１０をそれらの間に面受容及び挟持することができるように配置されている。この狙いを踏まえ、クランピング脚２ａ・２ｂ間距離は、挟持対象となるソーラーセル積層体１０の厚みに略対応付けられている。枠骨格１はソーラーセル積層体１０に固定すること、例えばクランピング脚２ａ及び２ｂの内側に付した両面接着テープやその他の（液質）膠で固定することができる。

この構成では、積層体クランピング部２のクランピング脚２ａ及び２ｂが、骨格部３の開放辺上に位置している。骨格部３はソーラーセル積層体１０用の部分を有しており、その部分は、枠骨格１のうち積層体クランピング部２から遠い側にある連結ベース４と、その連結ベース４の両縁上に位置する側部３ａ及び３ｂと、により形成されている。この構成では、特に、上記部分にアンダーカット又は窪みが少なくとも部分的に備わることとなるようそれら側部３ａ及び３ｂが形成されている。言い換えれば、上記部分が、少なくとも骨格部３の一点にて、上記部分への挿入対象たるソーラーセル積層体１０の面法線の方向に沿った拡がりを有することとなるよう、それら側部３ａ及び３ｂが形成されており、また当該拡がりが積層体クランピング部２のクランピング脚２ａ・２ｂ間ギャップより大きくされている。

ソーラーセル積層体１０は、積層体クランピング部２を介し上記部分まで挿入され、枠付のソーラーモジュール１００が形成されるよう枠骨格１に連結される。同部分にアンダーカットがあるため、骨格部３はソーラーモジュール１００向けの緊迫型タッピング要素を形成することとなり、またそれは骨格部３向けの相応形状実装レールと共に緊迫型目違い継ぎを体現することとなりうる。その実装レールの形状は、例えば、図３及び図４を参照して後述する形状とする。

加えて、骨格部３の上記部分内に封止剤又は接着剤、例えばシリコン、シラン変性ポリマ又はポリウレタンを導入することで、ソーラーセル積層体１０・枠骨格１間連結を強化すること及び天候条件又は加齢由来脆化に対する耐性を高めることができる。

原理的には、ソーラーセル積層体１０のどの側辺１２にも枠骨格モールディング１を設けることが可能である。しかしながら、自明な通り、枠骨格１は２個の相対向する外辺、好ましくは方形ソーラーセル積層体１０の長辺にのみ、配するのがとりわけ有益である。そうした構成では、ソーラーモジュール１００を、長辺方向に沿い対応する実装レール内で摺動させることができる。それら長辺方向ひいては実装レールが延びる向きが、そのソーラーモジュール１００の設置先家屋の屋根傾斜沿いであれば、ソーラーモジュール１００の舷側、即ち傾斜屋根の下縁に対し平行に延びる辺を越え、雪又は雨水を邪魔なく逃がすこと又は排出させることができる。こうすれば、ソーラーモジュール１００の非枠付辺たる舷側上に汚れが生じることを好適に防ぐことができる；ひいては、ソーラーモジュール１００の保守及び清掃が容易になり、またそのソーラーモジュール１００を構成するソーラーセルの効率が高まる。

特に、積層体クランピング部２及び骨格部３は、例えば押出、ロールフォーミング又はロールプロファイリングプロセスにより、単一片に且つ互いに一体化させて構成することができる。この構成では、特に、クランピング脚２ａ，２ｂ、側部３ａ，３ｂ及び連結ベース４の厚みを略均一に設定することができる。枠骨格１の断面は、屋根の上板全体に亘り均一にすることができる。

図２（Ａ）〜（Ｆ）に、ソーラーモジュール１００の断面例を模式的に例示する。これらの構成では、ソーラーセル積層体１０が枠骨格１内にそれぞれ挿入されている。これらの構成では、図２（Ａ）〜（Ｆ）中の枠骨格１が、互いに別様に形成された骨格部３を有している。これらの構成では、図２（Ａ）〜（Ｆ）に例示する個々の骨格部３が、少なくとも部分的にアンダーカットを有している。これらの構成では、自明な通り、図２（Ａ）〜（Ｆ）のうち一つで説明した例示的実施形態の特徴及び特徴群を、別の例示的実施形態にも適用可能である。ことに、図２（Ａ）〜（Ｆ）で説明した骨格部３の諸例を、図１に示したソーラーモジュール１００向けに、また図３及び図４に示す締結システムにて、遜色なく採用することができる。

図２（Ａ）では骨格部３の断面が台形（バチ形）である；即ち、連結ベース４の幅がソーラーセル積層体１０の厚みより大きく、且つ連結ベース４から骨格部３の開放縁にかけて傾斜し窄まっていくよう側部３ａ及び３ｂが延びている。そのため、この構成から得られる断面は台形に似ている。

図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）では骨格部３の断面が基本的に方形であるが、個別の凸状突起即ち外に向いた突起が側部３ａ及び３ｂに設けられている。例えば、図２（Ｂ）には鋸刃状突起が、図２（Ｃ）には丸こぶが示されている。いずれの構成でも、枠骨格１の積層体クランピング部２に面する突起側の面がアンダーカットを形成しており、それを実装レール側の対応する窪みに対しフォームフィット嵌合状態にすることができる。但し、そのことから明らかな通り、他の幾何学的骨格の断面も、突起向けにふさわしいものとなりうるので、必要及び製造プロセスに応じ改造することができる。

図２（Ｄ）では、骨格部３がソーラーセル積層体１０から見て片側にだけ面取突起を有している；即ち、骨格部３が“半”台形になっている。枠骨格１の片側だけに突起がある構成であるため、枠骨格１を総体的に挟幅に保つことができ、またソーラーモジュール１００の実装高を好適にも小さくすることができる。総じて、枠骨格１の片側だけにアンダーカットを設けることは、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）及び（Ｆ）に示す他の実施形態でも、それらの図に示されている幾何学的骨格形状を基本的に維持しながら実行することができる。

図２（Ｅ）では骨格部３がＴ字状である；即ち、方形の突起が連結ベース４上にあり、それによりアンダーカットが形成されている。図２（Ｆ）では、骨格部３が、総体的に、その開放側で端切りされた中空円筒として構成されており、ひいては連結ベース４と側部３ａ，３ｂがシームレスに融合している。中空骨格を円形断面又は楕円形断面とすることでアンダーカットに尖鋭辺が生じないようにしているため、例えば、ソーラーモジュール１００の輸送中に、すくそばに配置され又は輸送されてきたソーラーモジュール１００の枠骨格との不測な接触によって敏感なソーラーセル積層体１０が損傷するリスクを、減らすことができる。

総じて、図２（Ａ）〜（Ｆ）に示した例のうちいずれか又はその変形例に従い骨格部３の幾何学的形状を選定するに際しては、例えば枠骨格及びそれに対応する実装レールの生産プロセスにおける製造公差を、ソーラーモジュール１００の最善整合可能部分が支持システム又は締結システム内に確保されるよう考慮して、組立中に不要な遊びを甘受する必要をなくすことができる。

図３〜図６にソーラーモジュール用、例えば図１及び図２との関連で描写及び説明したソーラーモジュール１００用の締結システム２００、３００、４００及び５００それぞれの詳細を示す。図３〜図６の締結システム２００、３００、４００及び５００は総じて１個又は複数個のソーラーモジュール１００を備えており、それは、１個の側縁上に少なくとも１個の枠骨格１があるソーラーセル積層体１０を１個備えている。これらの構成では、当該１個又は複数個のソーラーモジュール１００が、枠骨格１の断面骨格に相応する実装レール５ａ又は５ｂに対しフォームフィット嵌合状態になる。これらの構成では、実装レール５ａ又は５ｂが、個別の締結システム２００、３００、４００及び５００に備わる支持レール２０の各部となっているが、締結システム２００、３００、４００及び５００がそれぞれより多くの実装レールを有していてもよい。

支持レール２０は全体として細長形状に、且つその長手方向全体に亘り同一の断面にて形成されている。具体的には、支持レール２０の長手寸法が、枠骨格１により枠付けされているソーラーモジュール１０の長辺１２の長さを超えている。例えば、支持レール２０をソーラーモジュール１００の長辺１２のｎ倍（ｎ＞１）を超える長さにすれば、幾つかのソーラーモジュール１００を支持レール２０の実装レール５ａ又は５ｂ内に次々と挿入し、それらモジュールそれぞれの枠骨格１をその実装レール内にフォームフィット形態で捕捉させることができる。

例えば、図３〜図６中の支持レール２０は、例えば押出、ロールフォーミング又はロールプロファイリングプロセスによってアルミニウムで形成することができる。必要なら、支持レール２０全体に陽極酸化を施すことで、より高い耐候性が得られるようにする。

支持レール２０がソーラーモジュール１００の枠付長辺１２沿い即ち枠骨格１の伸長方向沿いに延びる一方、締結システム２００、３００、４００及び５００は、更に、その支持レール２０と交差する方向に延びていてその上に支持レール２０を固定可能な横桁２１を備えている。この構成では、横桁２１を用い、ソーラーモジュール１００及び支持レール２０で組成される支持システム全体を、所望の支持面例えば屋根や床の上に締結することができる。横桁２１に対する支持レール２０の連結には任意の好適な手段、例えばプラグ連結、ラッチ連結、ネジ連結又は接合ジョイントを用いることができる。

図３〜図６の例では、枠骨格１の骨格部３に関しいずれも台形骨格が例示されている。しかしながら、自明な通り、変則的な形状の骨格部３、とりわけ図２（Ａ）〜（Ｆ）との関連で描写及び説明した形状の骨格部３を、締結システム２００，３００，４００，５００で使用されるソーラーモジュール１００の枠骨格１を形成すべく、検討してもよい。その場合、これもまた自明な通り、骨格部３の形状選定結果に従い、実装レール５ａ又は５ｂもまた、相応中空骨格を有する選定された骨格部３の形状に構成することができ、ひいては実装レール５ａ又は５ｂに対する枠骨格１のフォームフィット嵌合を定常的に確保することもできる。

それらの長辺１２に枠付けされているソーラーモジュール１００は、枠骨格１に沿い挿入することで、実装レール５ａ又は５ｂと嵌合させることができる。この要領で、長めの支持レール２０に備わる実装レール５ａ又は５ｂ内に、幾つかのソーラーモジュール１００を順繰りに挿入することが可能である。実装レール５ａ又は５ｂ内に挿入した後、それらソーラーモジュール１００を実装レール５ａ又は５ｂ内に更に保持させ又は固定する必要はない。そのため、締結システム２００、３００、４００又は５００の保守、修理又は分解に当たり、各ソーラーモジュール１００を逆の手順で実装レールから再び引き出すことが至極容易であり、そのための特殊工具が必要にもならない。

支持レール２０が水平に延びていない場合即ち傾斜型支持レールである場合、必要なら、実装レール５ａ又は５ｂ内長手方向変位に逆らいソーラーモジュール１００をしっかりと保持するレールエンドキャップを、１個又は複数個設けることができる。そうしたレールエンドキャップは、ソーラーモジュール１００のフォームフィット嵌合後に、実装レール５ａ又は５ｂに連結させればよい。

図９に、図３〜図６及び図８の締結システム２００、３００、４００、５００及び６００で採用可能なレールエンドキャップの一例２２を模式的に示す。レールエンドキャップ２２は、例えば、プラスチックで形成すること、並びにそのレールエンドキャップ２２を実装レール５ａ又は５ｂの縁内に挿入できるようその外形を支持レール２０に備わる実装レール５ａ又は５ｂの中空骨格に適合させることができる。この構成では、レールエンドキャップ２２をクランプすること、例えば実装レール５ａ又は５ｂの中空骨格内に圧力ばめすることができる。これに代え又は加え、レールエンドキャップ２２に孔２３又はスルーホールを設け、それを介しリベット、ボルト又はネジにより実装レール５ａ又は５ｂ内にレールエンドキャップ２２を固定するようにしてもよい。この構成では、１個又は複数個あるソーラーモジュール１００の枠付長辺１２を挿入した後に、レールエンドキャップ２２を実装レール５ａ又は５ｂに取り付けることができ、それにより、ソーラーモジュール１００が実装レール５ａ又は５ｂから滑り出ることを防ぐことができる。これは、締結システム２００、３００、４００、５００又は６００を傾斜屋根上に組み付ける際にとりわけ有益である。

図３に例示する締結システム２００の特徴は、片側限定型実装レールをその手段として、図中支持レール２０の左側で１個又は複数個のソーラーモジュール１００が受容されることである。こうした支持レール２０は、例えばソーラーモジュールアレイの縁上で採用可能である。この支持レール２０では、例えば、実装レール５ａの下側にケーブル用ダクトを設け、その中で、支持レール２０に沿いソーラーセル積層体１０のソーラーセル群へと給電線を引き回すことができる。支持レール２０に、横桁２１に連結可能な締結部９、例えばネジ又はボルト連結部８ａで連結可能なそれを設けることもできる。この構成では、とりわけ、実装レール５ａ、ケーブル用ダクト７ａ及び締結部９を一体に構成することができる。

図４に例示する締結システム３００が図３の締結システム２００と異なる点は、実装レール５ａ又は５ｂが支持レール２０の両側にモールドされているため、支持レール２０の左側に加え右側にもある個々の実装レール５ａ又は５ｂ内に、１個又は複数個のソーラーモジュール１００をフォームフィット形態で受容できることである。この構成では、実装レール５ａ又は５ｂの中空骨格に備わる開口部が互いに逆の方向を向く。そのため、図４の支持レール２０に２個のケーブル用ダクト７ａ及び７ｂを設けることもできる。スペーサ部６を実装レール５ａ・５ｂ間に付加し、支持レール２０の両側にある個別ソーラーモジュールロー間にフレキシブルギャップを設けてもよい。このスペーサ部６は、また、好ましくも、曲げ又は折れに対し実装レール５ａ又は５ｂの中空骨格が呈する機械的安定性を高めうる。図３の幅狭例と異なり図４の締結部９は幅広であるので、更なるネジ又はボルト連結部８ｂを設けて横桁２１に対する締結部９の固定に使用してもよい。

図５に例示する締結システム４００では、実装レール５ａ又は５ｂが相互間の横方向ギャップ無しでモールドされている。それら実装レール５ａ又は５ｂには支持脚７ｃだけが取り付けられており、ロック用タブ９ａ及び９ｂを介しその支持脚で、横桁２１のロック用フック２１ａ上に支持レール２０を係止することができる。ロック用フック部２１ａは、横桁表面からロック用突起２１ｂより上方へと横桁２１外に引き出すことができる。この種の支持レール２０対横桁２１連結の許では、必要なら、ネジ又はボルト連結部を廃止して組立コストを抑えることができる。

図６に例示する締結システム５００の特徴は、実装レール５ａ・５ｂ間スペーサ部６がネジ又はボルト８ｅ用の案内チャネルとしても働くこと、またそれをナット８ｃ及びロック用ナット８ｄを用い支持レール２０内に固定可能なことである。そして、その役目上、ネジ又はボルト８ｅは、支持レールをその支持レールより下方にある横桁２１の孔と連結するよう機能させうる。この種のネジ又はボルト８ｅを支持レール２０に沿い一定間隔で設けることにより、相平行に延び且つ相離隔している幾本かの横桁２１との連結が可能になる。

図７に、ソーラーセル積層体１０を枠骨格１に組み付けることで形成可能な枠付ソーラーモジュール１００に関し他の例示的実施形態を示す。図１を用い描写及び説明した枠骨格１と異なり、図７の枠骨格１では連結ベース４上に更にフランジ４ａが設けられており、またそのフランジが連結ベース４に対し垂直にモールドされている。このフランジ４ａには、例えば、枠骨格１の伸長方向に沿い一定間隔で１個又は複数個のスルーホール４ｂを設けることができる。フランジ４ａは連結ベース４の略中央にモールドすればよいが、フランジ４ａのモールドに当たり所定程度の偏心を付与することが役立つ場合もある。

この偏心は、ジョイントエリア内で枠骨格１を同一高に配置し相対向する２枚のフランジ４ａを重ね合わせることができるようにするのに、役立てることができる。２枚のフランジ４ａのそうした重ね合わせを表したのが、図８に例示する締結システム６００である。図８に例示する締結システム６００は図６に例示した締結システム５００に概ね対応しているが、実装レール５ａ又は５ｂの鉛直内壁にパーフォレーション（連続孔）が形成されていて、左レール側にある枠骨格１のフランジ４ａ及び右レール側にある隣の枠骨格１のフランジ４ａをそのパーフォレーションを介しスペーサ部６内に張り出させうる点で、図６の締結システムと大きく異なっている。この構成では、それらフランジ４ａをスペーサ部６内に両側から完全に受容することひいてはジョイントエリア内で重ね合わせることができるように、スペーサ部６が寸法設定されている。

重なり合うフランジ４ａのスルーホール４ｂ同士も同様に重なり合うので、ネジ又はボルト８ｅをそれらスルーホールに通して案内することができ、また枠骨格１が実装レール５ａ又は５ｂ内でぶれ又は不要な動きを起こすことをも防ぐこともできる。図８の締結システム６００は、特に、丈夫さ及び設置の安全性が強く求められ美観が二次的役割を果たすようなソーラーモジュールアプリケーション、例えば産業プラントやオープンサイト光起電プラントで採用されうる。

図１０は、ソーラーセル積層体に枠を付けるプロセス３０を示すブロック図である。このプロセス３０は、特に、図１又は図２（Ａ）〜（Ｆ）に示した如く枠骨格１でソーラーセル積層体１０に枠付けする際用いることができる。具体的には、このプロセス３０により、枠付のソーラーモジュール１００を製造することができる。

最初のステップ３１では、パネル状のソーラーセル積層体１０が枠骨格１の積層体クランピング部２内、即ち平面構成されており互いに離隔している相平行な２個のクランピング脚２ａ，２ｂを伴うクランピング部内に挿入される。その後、ステップ３２では、当該パネル状のソーラーセル積層体１０が、積層体クランピング部２を介し、その積層体クランピング部２に連なる骨格部３内に押し込まれる。その骨格部３には、側部３ａ，３ｂで形成された部分がある。それら側部３ａ，３ｂは、同部分が少なくとも部分的にアンダーカットを有することとなるよう形成されている。

そして、ソーラーセル積層体１０を、例えば両面接着テープによりクランピング脚２ａ・２ｂ間に固定すればよい。加えて、ステップ３４にて、更なる封止剤又は接着剤例えばシリコン又はそれに類するものを上記部分内に注入し、パネル状のソーラーセル積層体１０を骨格部３内に固定するようにしてもよい。

図１１は、枠を付けたソーラーモジュールを支持レール、例えば図３〜図６又は図８との関連で描写及び説明した支持レール２０に締結するプロセス４０を示すブロック図である。

最初のステップ４１では、ソーラーモジュール１００の枠骨格１を支持レール２０の実装レール５ａ又は５ｂ内に挿入することで、ソーラーモジュール１００の枠骨格１を実装レール５ａ，５ｂに対しフォームフィット嵌合状態とする。その後、レールエンドキャップ例えば図９との関連で説明したレールエンドキャップ２２を、支持レール２０に備わる実装レール５ａ，５ｂの開放端に取り付けることで、ソーラーモジュール１００をレールエンドキャップにより実装レール５ａ，５ｂ内に拘束させる。

以上の詳細説明では、１個又は複数個の例による表現の終局性を高めるために様々な特徴を概論した。しかしながら、上掲の説明は単なる例示であり、何かの状況下で制約を課すものではないので、そのことを了解されたい。その役割は、様々な特徴及び例示的実施形態のあらゆる代替物、変形物及び等価物をカバーすることである。いわゆる当業者には専門的な知識があるので、上掲の説明を参照することで、他の多くの例を直に且つ速やかに想到することができる。

例示的実施形態を選定及び説明するに際しては、根底にある発明の原理及びその潜在的実現態様を最良に表現できるようにすることを狙いとした。従って、専門家であれば、本発明及びその様々な例示的実施形態を、その想定用途を参照しながら好適に変形及び使用することができよう。特許請求の範囲及び明細書では、語「含む」及び「有する」を、対応する語「備える」に代わる言語学的に中性な語として使用している。更に、語「１個」の使用によって、記述している特徴及び部材が複数個ある場合が排除されるものではない。

１ 枠骨格、２ 積層体クランピング部、２ａ，２ｂ クランピング脚、３ 骨格部、３ａ，３ｂ 溝側部、４ 連結ベース、４ａ フランジ、４ｂ スルーホール、５ａ，５ｂ 実装レール、６ スペーサ部、７ａ，７ｂ ケーブル用ダクト、７ｃ 支持脚、８ａ，８ｂ ネジ又はボルト連結部、８ｃ ナット、８ｄ ロック用ナット、８ｅ ネジ又はボルト、９ 締結部、９ａ,９ｂ ロック用タブ、１０ ソーラーセル積層体、１１ ソーラーセルアレイ、１２ 側辺、２０ 支持レール、２１ 横桁、２１ａ ロック用フック、２１ｂ ロック用突起、２２ レールエンドキャップ、２３ 孔、３０，３１，３２，３３，３４ プロセスステップ、４０ プロセス、４１，４２ プロセスステップ、１００ ソーラーモジュール、２００，３００，４００，５００，６００ 締結システム。

Claims (13)

1. ソーラーセル積層体（１０）及び枠骨格（１）を有するソーラーモジュール（１００）であって、その枠骨格が、
   相平行な２個のクランピング脚（２ａ，２ｂ）を有し、それらクランピング脚が、ソーラーセル積層体（１０）を保持しうるよう平面的に構成され且つ互いに離隔配置されている積層体クランピング部（２）と、
   その積層体クランピング部（２）に隣接する骨格部（３）であり、複数個の側部（３ａ，３ｂ）により形成されていてソーラーセル積層体（１０）を受容可能な部分を有すると共に、少なくとも部分的に枠骨格（１）上にある連結ベース（４）を有する骨格部であって、上記部分が少なくとも部分的にアンダーカットを有することとなるようそれら側部（３ａ，３ｂ）のうち少なくとも１個が形成されている骨格部と、
   を備えるソーラーモジュール。
2. 請求項１記載のソーラーモジュール（１００）であって、更にフランジ（４ａ）を備え、そのフランジが、少なくとも部分的に連結ベース（４）上にモールドされており且つその連結ベース（４）に対し略垂直であるソーラーモジュール。
3. 請求項１記載のソーラーモジュール（１００）であって、そのフランジ（４ａ）が、枠骨格（１）の伸長方向に沿い１個又は複数個のスルーホール（４ｂ）を有するソーラーモジュール。
4. 請求項１記載のソーラーモジュール（１００）であって、その骨格部（３）が、少なくとも部分的に台形断面を有するソーラーモジュール。
5. 請求項１記載のソーラーモジュール（１００）であって、その連結ベース（４）上に突起が形成されているソーラーモジュール。
6. 請求項１記載のソーラーモジュール（１００）であって、その骨格部（３）が、全体的に、開放側で端切りされた中空円筒として構成されているソーラーモジュール。
7. パネル状のソーラーセル積層体（１０）と、請求項１に係る枠骨格（１）少なくとも２個と、を有するソーラーモジュール（１００）であって、そのソーラーセル積層体（１０）が、積層体クランピング部（２）のクランピング脚（２ａ，２ｂ）間に挿入されて上記部分に至り、且つ少なくとも両面的に枠付けされているソーラーモジュール（１００）において枠骨格（１）に連結されるソーラーモジュール。
8. 請求項７記載のソーラーモジュール（１００）であり、方形ベースエリアを備えるソーラーモジュール（１００）であって、そのソーラーセル積層体（１０）が、その方形ベースエリアに備わる２本の長辺のみで個々の枠骨格（１）に連結されているソーラーモジュール。
9. ソーラーモジュール（１００）用の締結システム（２００；３００；４００；５００；６００）であって、請求項１に係るソーラーモジュール（１００）少なくとも１個と、少なくとも１本の実装レール（５ａ；５ｂ）を有する少なくとも１本の支持レール（２０）と、を備え、その実装レールが、ソーラーモジュール（１００）の枠骨格（１）とフォームフィット嵌合状態である締結システム。
10. 請求項９記載の締結システム（３００；４００；５００；６００）であって、その支持レール（２０）が、中空骨格を伴う少なくとも２本の実装レール（５ａ；５ｂ）を有し、その中空骨格が、支持レール（２０）の正逆両方向に案内する開口を有する締結システム。
11. 請求項９記載の締結システム（３００；５００；６００）であって、その支持レール（２０）が、更に、上記少なくとも２本の実装レール（５ａ；５ｂ）の間に配されたスペーサ部（６）を有する締結システム。
12. 請求項９記載の締結システム（５００；６００）であって、更に、そのスペーサ部（６）内に延びるネジ又はボルト連結部（８ｅ）を有する締結システム。
13. 請求項９記載の締結システム（６００）であって、そのソーラーモジュール（１００）の枠骨格（１）が、枠骨格（１）の連結ベース（４）上にモールドされたフランジ（４ａ）を有し、そのフランジが、連結ベース（４）に対し略垂直で、且つスペーサ部（６）内に張り出しており、上記ネジ又はボルト連結部（８ｅ）が、スルーホール（４ｂ）を介しフランジ（４ａ）内を延びる締結システム。

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