JP2017011973A - Frame and solar battery module having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレーム及びそれを有する太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a frame and a solar cell module having the frame.
近年、再生可能エネルギー利用の観点から、太陽電池素子を備えた太陽電池モジュールの利用が増えている。太陽電池モジュールは、太陽電池素子を内包した矩形状の太陽電池パネルと、該太陽電池パネルの周縁部を表面フランジと裏面フランジとで挟むように保持するとともに、架台に固定されるフレームと、を有する。 In recent years, the use of solar cell modules provided with solar cell elements is increasing from the viewpoint of using renewable energy. The solar cell module includes a rectangular solar cell panel that includes solar cell elements, a frame that is held on the periphery of the solar cell panel so as to be sandwiched between a front surface flange and a back surface flange, and is fixed to a frame. Have.
太陽電池モジュールは、水平方向に対して傾斜するように屋外に設置される。そのため、太陽電池モジュールが雨に晒されると、雨水は太陽電池パネルの受光面に沿って流れる。そして、太陽電池パネルの受光面を流れる雨水は、受光面側に位置する表面フランジの外面を乗り越えて、太陽電池モジュールから落下する。 The solar cell module is installed outdoors so as to be inclined with respect to the horizontal direction. Therefore, when the solar cell module is exposed to rain, rainwater flows along the light receiving surface of the solar cell panel. And the rainwater which flows through the light-receiving surface of a solar cell panel gets over from the outer surface of the surface flange located in the light-receiving surface side, and falls from a solar cell module.
雨水は上述のように流れるが、表面フランジから雨水が流出しないと、表面フランジの外面や太陽電池パネルの受光面に雨水が溜まる。溜まった雨水が蒸発すると、表面フランジの外面や太陽電池パネルの受光面に汚れが生じ、意匠性の低下や発電量の低下が生じる。 Although rainwater flows as described above, if rainwater does not flow out from the surface flange, rainwater accumulates on the outer surface of the surface flange and the light receiving surface of the solar cell panel. When the accumulated rainwater evaporates, the outer surface of the surface flange and the light receiving surface of the solar cell panel are contaminated, resulting in a decrease in designability and a decrease in power generation amount.
そこで、上記課題を解決する関連技術の一例の太陽電池モジュールが特許文献1に開示されている。具体的には、特許文献1に開示された太陽電池モジュールのフレームでは、雨水が太陽電池モジュールから流れ落ちやすくするため、次のような加工がなされている。(1)フレームの表面フランジの先端部において、先端に向かうにつれて表面フランジの外面が内面に近づくように傾斜している。(2)フレームの表面フランジの外面と側部の外面との結合面が曲面になっている。
Therefore,
上述の構成にすることで以下の効果が得られる。(a)太陽電池パネルの受光面と表面フランジの外面との間の段差が小さくなるため、雨水が太陽電池パネルの受光面から表面フランジの外面に移動しやすくなるとともに、表面フランジの外面の傾斜に沿って雨水が流れやすくなる。(b)表面フランジの先端から流れてきた雨水が上記結合面に沿って側部に流出しやすくなる。 The following effects are acquired by setting it as the above-mentioned structure. (A) Since the level difference between the light receiving surface of the solar cell panel and the outer surface of the surface flange is reduced, rainwater can easily move from the light receiving surface of the solar cell panel to the outer surface of the surface flange, and the outer surface of the surface flange is inclined. The rainwater becomes easy to flow along. (B) Rainwater flowing from the front end of the surface flange easily flows out to the side portion along the coupling surface.
特許文献1の表面フランジの突出方向において、先端部と結合面との間を中間部とすると、先端部は、先端に向かうにつれて表面フランジの外面が内面に近づくように傾斜している。つまり、先端部における表面フランジの外面は、側部と直交する方向に対して交差する。一方、中間部における外面は、側部と直交する方向に対して平行である。したがって、表面フランジの外面において、中間部と先端部とがつながる部分に角部が形成される。太陽電池パネルが平置き(傾斜角2°前後)される場合、太陽電池パネルの受光面から表面フランジの先端部の傾斜した外面を伝って流れる雨水がこの角部により堰き止められ、角部を先端として雨水が滞留してしまう場合がある。そして、この滞留した雨水に起因して、表面フランジの外面や太陽電池パネルの受光面に汚れが生じ、意匠性の低下や発電量の低下が生じる場合がある。
In the projecting direction of the surface flange of
そこで、表面フランジの厚さを薄くして、表面フランジの外面を太陽電池パネルの受光面に近づける(同一面状に近づける)と雨水は流れやすくなるが、表面フランジの強度が著しく低下する。 Therefore, if the thickness of the surface flange is reduced and the outer surface of the surface flange is brought closer to the light receiving surface of the solar cell panel (closer to the same surface), rainwater can easily flow, but the strength of the surface flange is significantly reduced.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、表面フランジの強度を維持しつつ、表面フランジの外面に雨水が滞留しにくいフレーム及びそれを有する太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a frame in which rain water does not easily stay on the outer surface of the surface flange while maintaining the strength of the surface flange, and a solar cell module having the frame.
本発明の一実施態様のフレームは、太陽電池パネルの周縁部を2つのフランジで挟むように保持する。該フレームは、板状の側部と、側部の内面の一端から突出し、太陽電池パネルの受光面側に位置する表面フランジと、側部の内面から突出し、太陽電池パネルの受光面とは反対側に位置する裏面フランジと、を有する。表面フランジの外面は、表面フランジが側部から突出する方向において曲面となっている。 The frame of one embodiment of the present invention holds the peripheral edge of the solar cell panel so as to be sandwiched between two flanges. The frame protrudes from one end of the plate-shaped side portion and the inner surface of the side portion, and projects from the inner surface of the solar cell panel and the surface flange located on the light receiving surface side of the solar cell panel, opposite to the light receiving surface of the solar cell panel A rear flange located on the side. The outer surface of the surface flange is a curved surface in the direction in which the surface flange protrudes from the side portion.
本発明の一実施態様の太陽電池モジュールは、上記フレームと、フレームの表面フランジと裏面フランジとに周端部が保持された太陽電池パネルと、を有する。 A solar cell module according to an embodiment of the present invention includes the above-described frame, and a solar cell panel having a peripheral end held by a front surface flange and a back surface flange of the frame.
本発明によれば、表面フランジの強度低下を抑制しつつ、表面フランジの外面や太陽電池パネルの受光面に汚れが生じることを防止することができ、意匠性の低下や発電量の低下を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the outer surface of a surface flange and the light-receiving surface of a solar cell panel generate | occur | produce a stain | pollution | contamination, suppressing the fall of the intensity | strength of a surface flange, and suppress the fall of the designability and the fall of power generation amount. can do.
以下に、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略することがある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, the same number is attached | subjected to the structure which has the same function in an accompanying drawing, and the description may be abbreviate | omitted.
本発明に係る太陽電池モジュールの一実施形態について説明する。図1は、本発明に係る太陽電池モジュールの一実施形態を示す概略断面図であり、(a)は太陽電池モジュールの周端部の概略断面図、(b)はX部の拡大概略図である。なお、図1(b)においては、フレームのみを図示し、太陽電池パネルは省略して図示している。 An embodiment of a solar cell module according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a solar cell module according to the present invention, (a) is a schematic cross-sectional view of a peripheral end portion of the solar cell module, and (b) is an enlarged schematic view of an X portion. is there. In FIG. 1B, only the frame is shown, and the solar cell panel is omitted.
本実施形態の太陽電池モジュール1は、太陽電池素子を内包する矩形状の太陽電池パネル2と、該太陽電池パネルの周端部を保持するとともに、不図示の架台に固定されるフレーム3とを有する。
The
本実施形態の太陽電池モジュール1のフレーム3は、図1では表面から裏面に向かって延びる細長い板状の側部4と、側部の同じ面(内面4b)から略平行に突出する、表面フランジ5、裏面フランジ6及び被固定部7とを有する。側部4の長手方向と直交する幅方向において一端に表面フランジ5が位置し、他端に被固定部7が位置する。また、表面フランジ5と被固定部7との間であり、表面フランジ5から太陽電池パネル2の厚さ分離れて裏面フランジ6が位置する。表面フランジ5と裏面フランジ6と側部4とで太陽電池パネル2を挟持するように保持する。また、被固定部7が不図示の架台に固定されることで、太陽電池モジュール1が架台に固定される。
The
次に、本実施形態のフレーム3について詳細に説明する。なお、以降の説明では、フレーム3において、太陽電池パネル2を向いた面を内面、内面とは反対側の面を外面と称する。
Next, the
本実施形態のフレーム3の表面フランジ5の外面5aは、該表面フランジ5の突出方向で先端から側部4に向かう方向で全体が曲面になっている。また、表面フランジ5の外面5aと側部4の外面4aとを結合する結合面8にも角部が形成されず、曲面になっている。つまり、表面フランジ5の外面5aの先端から結合面8にわたってなだらかに繋がっており、角部が形成されず、連続的な曲面となっている。
The outer surface 5a of the
なお、表面フランジ5の外面5aと結合面8の曲面の曲率は同じである必要はなく、外面5aと結合面8との境界に変曲点が形成されていてよい。さらに、表面フランジ5の内面5bの先端は、側部4に対して略垂直である。したがって、表面フランジ5の先端では、外面5aが内面5bに近づくように傾斜している。つまり、表面フランジ5の先端において、太陽電池パネル2の受光面と表面フランジ5の外面5aとの間の段差が小さい。
The curvatures of the outer surface 5a of the
本発明では、表面フランジ5の強度を維持するため、表面フランジ5の外面5aの最も突出した位置(以降「頂点5c」と称する)における表面フランジ5の厚さを、従来使用していたフレームの表面フランジの厚さと同じにすることが好ましい。このような構成にすることで、表面フランジ全体を薄くする場合に比べて表面フランジ5の強度低下を極力防止することができる。
In the present invention, in order to maintain the strength of the
また、表面フランジ5の外面5aの曲率半径や曲率中心の位置は、フレーム3の寸法に合わせて適宜設定すればよい。結合面8の曲率半径や曲率中心の位置も同様である。
Further, the radius of curvature of the outer surface 5 a of the
なお、表面フランジ5の内面5bは平面でよいが、本実施形態のフレーム3では、図1に示すように、表面フランジ5の内面5bは、先端部において裏面フランジ6側に突出している。これは、図示していないが、太陽電池パネル2は表面フランジ5と裏面フランジ6と側面4とに囲まれた空間にブチルゴムやシリコーンなどの充填剤が充填された状態で該空間に挿入される。このとき、表面フランジ5の内面5bが、先端部において裏面フランジ6側に突出していることで、該空間から充填剤が流出することを防止している。また、裏面フランジ6と太陽電池パネル2との間からの充填剤の流出する場合があるが、これは意匠性や発電量に影響がない。
Although the inner surface 5b of the
上述したように、本実施形態のフレーム3において、表面フランジ5の外面5aの先端から結合面8にわたって角部が形成されず、曲面が形成されている。また、表面フランジ5の先端において、外面5aが内面5bに近づくように傾斜しており、太陽電池パネル2の受光面と外面5aとの間の段差が小さい。これらの構成から、太陽電池パネル2の受光面を流れる雨水が表面フランジ5の外面5aに伝わりやすく、また、表面フランジ5の外面5aと結合面8に雨水の流れを妨げる角部がないため、表面フランジ5の外面5aから結合面8を介して側部4の外面4aに雨水が流れやすい。そのため、雨水が表面フランジ5の外面5aにおける雨水の滞留に起因する、表面フランジ5の外面5aや太陽電池パネル2の受光面の汚れを防止でき、その結果、意匠性の低下や発電量の低下を防止することができる。さらに、表面フランジ5の強度低下を極力抑制することができる。
As described above, in the
次に、本発明に係る太陽電池モジュールの他の実施形態について説明する。図2は、本発明に係る太陽電池モジュールの他の実施形態を示す概略断面図であり、(a)は太陽電池モジュールの周端部の概略断面図、(b)はY部の拡大概略図である。なお、図2(b)においては、フレームのみを図示し、太陽電池パネルを省略して図示している。また、上述した実施形態と同一の構成については説明を省略するとともに、同一の符号を付与する。 Next, another embodiment of the solar cell module according to the present invention will be described. FIG. 2: is a schematic sectional drawing which shows other embodiment of the solar cell module which concerns on this invention, (a) is a schematic sectional drawing of the surrounding edge part of a solar cell module, (b) is an enlarged schematic diagram of the Y part. It is. In FIG. 2B, only the frame is shown, and the solar cell panel is omitted. The description of the same configuration as that of the above-described embodiment is omitted, and the same reference numeral is given.
上述の実施形態の太陽電池モジュール1では、表面フランジ5の内面5bは、側部4の内面4bに対し略垂直である。一方、本実施形態の太陽電池モジュール11では、表面フランジ5の内面5bは、傾斜面9を介して側部4の内面4bと繋がっている。この傾斜面9は、表面フランジ5の先端から側部4に向かう方向において、裏面フランジ6側に傾斜している。このように傾斜した傾斜面9を設けるメリットを以下に説明する。
In the
表面フランジ5の外面5aの頂点5cは表面フランジ5の先端と結合面8との間にある。上述の実施形態の場合、表面フランジ5の内面5bは側部4の内面4bに対して略垂直となっている。そのため、頂点5cが表面フランジ5の先端に近づくほど、表面フランジ5の側部4付近の厚さは小さくなる。つまり、表面フランジ5の強度が徐々に低下する。そこで、本実施形態のフレーム13のように、表面フランジ5の先端から側部4に向かう方向において裏面フランジ6側に傾斜している傾斜面9を設けることで、表面フランジ5の厚さの減少を防止し、よって表面フランジ5の強度低下を防止することができる。
The vertex 5c of the outer surface 5a of the
なお、上記の2つの実施形態における太陽電池モジュール1、11では、表面フランジ5の外面5aと結合面8とが曲面となるような金型を使って押し出し成型することでフレーム3、13を成型することができる。そのため、追加の部材を用いることがなく、また、押し出し成型時に成型が困難となる形状ではないため、容易に成型することができ、製造コストや製造工程の増加を抑制することができる。
In the
次に、実施例について説明する。実施例におけるフレーム13の寸法は以下のとおりである。表面フランジ5の先端において内面5bが裏面フランジ6側に突出する前の根本部分における表面フランジ5の厚さAは1.16mmである。頂点5cの位置における、外面5aの頂点5cから、表面フランジ5の内面5bの先端の突出した位置までの長さBは1.5mmである。表面フランジ5の内面5bと傾斜面9との接点における表面フランジ5の厚さCは1.3mmである。また、表面フランジ5の外面5aの曲率半径は30mmである。側部4の外面4aから変曲点までの距離Dは2mmであり、結合面8の曲率半径は2.5mmである。
Next, examples will be described. The dimensions of the frame 13 in the embodiment are as follows. The thickness A of the
1、11 太陽電池モジュール
2 太陽電池パネル
3、13 フレーム
4 側部
4a 側部の外面
4b 側部の内面
5 表面フランジ
5a 表面フランジの外面
5b 表面フランジの内面
6 裏面フランジ
8 結合面
9 傾斜面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
板状の側部と、
前記側部の内面の一端から突出し、前記太陽電池パネルの受光面側に位置する表面フランジと、
前記側部の前記内面から突出し、前記太陽電池パネルの前記受光面とは反対側に位置する裏面フランジと、
を有し、
前記表面フランジの外面は、前記表面フランジが前記側部から突出する方向において曲面となっていることを特徴とする、フレーム。 A frame for holding the peripheral edge of the solar cell panel between two flanges,
Plate-like sides,
A surface flange protruding from one end of the inner surface of the side portion and positioned on the light receiving surface side of the solar cell panel,
A rear flange that protrudes from the inner surface of the side portion and is located on the side opposite to the light receiving surface of the solar cell panel;
Have
The outer surface of the surface flange is a curved surface in a direction in which the surface flange protrudes from the side portion.
前記傾斜面は、前記側部に近づくにつれて前記裏面フランジに近づくように傾斜している、請求項1または2に記載のフレーム。 The inner surface of the side portion and the inner surface of the surface flange are connected via an inclined surface,
The frame according to claim 1 or 2, wherein the inclined surface is inclined so as to approach the back flange as the side portion is approached.
前記フレームの前記表面フランジと前記裏面フランジとに周端部が保持された太陽電池パネルと、
を有する、太陽電池モジュール。 The frame according to any one of claims 1 to 4,
A solar cell panel having a peripheral edge held by the front surface flange and the back surface flange of the frame;
A solar cell module.
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