JP2017022838A - 集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置 - Google Patents

集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 集光型太陽光発電モジュールを発電装置に固定する作業を容易とすることができる集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造を提供する。【解決手段】 集光型太陽光発電モジュール１Ｍの筐体１１の取付構造は、複数のセル１２ｃが配列される導電体からなる底板１５と、底板１５の外縁に沿って立設され、集光部１３を底板１５に対向させて保持する樹脂製の側壁枠１６と、接地された導電体であって、底板１５に当接してモジュール１Ｍを支持する一対のフレーム８（支持部材）と、一対のフレーム８と、底板１５とを互いに締結し、モジュール１Ｍを一対のフレーム８に固定し、かつ、底板１５から一対のフレーム８への電気的接続の経路となる導電体である締結部材としてのボルト２５及びナット２６と、を備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、太陽光をセルに集めて発電する集光型太陽光発電（ＣＰＶ：Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）のモジュールに用いられる筐体、モジュール、パネル、及び装置に関する。
集光型太陽光発電装置には、発電効率の高い小型の化合物半導体素子を発電素子として用い、この発電素子に、フレネルレンズで集光させた太陽光を入射させる構成を基本ユニットとして備えたものがある。
このような基本ユニットを１つの筐体内でマトリックス状に多数並べて構成したものが集光型太陽光発電モジュールである。また、このモジュールがさらに複数個並べられたものが、集光型太陽光発電パネルである。
上記集光型太陽光発電モジュールに用いる筐体としては、複数の発電素子が配列される底板と、底板の外縁に沿って立設され集光部材を底板に対向させて保持する枠体とを備えているものがある。
このような筐体は、軽量化や低コスト化を目的として枠体（底板を除く）を樹脂で形成することがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３−８４６７０号公報
集光型太陽光発電モジュールの内部では、多数の発電素子の直列接続により、高電圧が発生する。従って、安全上、電気回路の直下にある底板（金属）を接地する必要がある。筐体全体が金属であれば、どの部分からでも接地をとることが容易にできるが、底板以外の枠体が樹脂の場合には、筐体全体が金属である場合に比べて接地がとりにくい。
図９は、枠体を樹脂によって形成し、底板を導電体によって形成した筐体を用いたモジュールを太陽光発電装置の架台に取り付けたときの構造の一例を示す図である。
図９中、集光型太陽光発電モジュール２００は、太陽光発電装置の架台２０１に固定されている。集光型太陽光発電モジュール２００は、筐体２０２と、筐体２０２の開口を覆う集光部２０３とを備えている。
筐体２０２は、内部に発電素子（図示せず）が配列されている導電体からなる底板２０４と、樹脂からなる枠体２０５とを備えている。
この例の集光型太陽光発電モジュール２００は、枠体２０５の外面に突設されているフランジ部２０５ａと、架台２０１とをボルト２０６によって締結することで、架台２０１に固定されている。
底板２０４の外面には、ボルト２０７が取り付けられている。ボルト２０７は、導体線２０８を底板２０４に固定している。
導体線２０８は、一端部がボルト２０７と底板２０４との間に挟持されている。また、導体線２０８は、他端部が、架台２０１の側板部２０１ａに取り付けられたボルト２０９と側板部２０１ａとの間に挟持されている。
導体線２０８は、底板２０４と架台２０１とを電気的に接続している。架台２０１は、導電性を有する他の部材に接続されており、底板２０４は、導体線２０８及び架台２０１を介して接地されている。
以上のように、筐体の枠体を樹脂によって形成した場合、底板を導電体によって形成し、底板と筐体外部の導体とを導体線によって電気的に接続することが考えられる。
上記構成のモジュール２００を太陽光発電装置に固定する場合、ボルト２０６によってモジュール２００を架台２０１に固定した後、導体線２０８の接続作業を行わなければならず、煩雑な作業となる。さらに、モジュール２００は架台２０１に多数固定されることがあり、このような煩雑な作業を何度も繰り返すこととなって、多くの工数を要する。
このため、モジュール２００を太陽光発電装置に固定する作業を容易とすることができる方策が求められている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、集光型太陽光発電モジュールを発電装置に固定する作業を容易とすることができる集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置を提供することを目的とする。
一実施形態に係る集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造は、複数の発電素子と、前記複数の発電素子それぞれに向けて太陽光を集光する集光部材とを備えた集光型太陽光発電モジュールに用いられる集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造であって、前記複数の発電素子が配列される導電体からなる底板と、前記底板の外縁に沿って立設され、前記集光部材を前記底板に対向させて保持する樹脂製の側壁枠と、接地された導電体であって、前記底板に当接して前記集光型太陽光発電モジュールを支持する支持部材と、前記支持部材と、前記底板とを互いに締結し、前記集光型太陽光発電モジュールを前記支持部材に固定し、かつ、前記底板から前記支持部材への電気的接続の経路となる導電体である締結部材と、を備えている。
また、一実施形態に係る集光型太陽光発電モジュールは、上記集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造を用いている。
また、一実施形態に係る集光型太陽光発電パネルは、上記集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る。
一実施形態に係る集光型太陽光発電装置は、上記集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置とを備えている。
本発明によれば、集光型太陽光発電モジュールの接地を確保しつつ発電装置に固定する作業を容易とすることができる。
集光型の太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。 集光型の太陽光発電モジュールの一例を拡大して示す斜視図（一部破断）である。 １個のフレネルレンズと、セルとの光学的な関係を示す斜視図である。 図１中の太陽光発電パネルの一部上面図である。 図４中、Ｖ−Ｖ線上の要部を示す断面図である。 図５中の保持部を上方から見たときの図である。 図５中、保持部と底板との間においてシーリング剤が塗布されている部分の拡大図である。 他の実施形態に係るモジュールの要部断面図である。 枠体を樹脂によって形成し、底板を導電体によって形成した筐体を用いたモジュールを太陽光発電装置の架台に取り付けたときの構造の一例を示す図である。
［実施形態の説明］
まず最初に実施形態の内容を列記して説明する。
（１）一実施形態である集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造は、複数の発電素子と、前記複数の発電素子それぞれに向けて太陽光を集光する集光部材とを備えた集光型太陽光発電モジュールに用いられる集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造であって、前記複数の発電素子が配列される導電体からなる底板と、前記底板の外縁に沿って立設され、前記集光部材を前記底板に対向させて保持する樹脂製の側壁枠と、接地された導電体であって、前記底板に当接して前記集光型太陽光発電モジュールを支持する支持部材と、前記支持部材と、前記底板とを互いに締結し、前記集光型太陽光発電モジュールを前記支持部材に固定し、かつ、前記底板から前記支持部材への電気的接続の経路となる導電体である締結部材と、を備えている。
上記構成の集光型太陽光発電モジュール用筐体によれば、締結部材を用いて、集光型太陽光発電モジュールを支持部材に固定すれば、同時に、締結部材が底板から支持部材への電気的接続の経路となって、底板の接地も確保することができる。
このため、上記従来例のように、モジュールを固定した後に接地のための導体線を接続する作業をさらに行う必要がなく、集光型太陽光発電モジュールを発電装置に固定する作業を容易とすることができる。
（２）上記集光型太陽光発電モジュール用筐体において、前記締結部材は、前記底板と前記支持部材とを貫通するボルトと、前記ボルトに螺合されて前記底板と前記支持部材とを締結するナットと、を含んでいることが好ましい。
この場合、底板と支持部材とを容易に固定することができる。
（３）また、上記太陽光発電モジュール用筐体において、筐体内部において前記ナット、又は前記ボルトの頭部を前記底板の内面上で保持している保持部が、前記側壁枠の内面に一体に形成されていてもよい。
保持部がナットを保持する場合、ボルトを筐体外部から挿入し、当該ボルトと、筐体内部に保持されているナットとを螺合させることができ、底板と支持部材とをより容易に固定することができる。また、保持部がボルトの頭部を保持する場合、保持部に保持されて筐体の外側に突出したボルトにナットを螺合すれば、底板と支持部材とを固定することができる。
また、この保持部は、側壁枠に一体に形成されているので、低コストかつ高精度で形成することができる。
（４）さらに、前記ナット、又は前記ボルトの頭部は、前記保持部にモールドされて保持されていてもよく、この場合、ナット、又はボルトの頭部を確実に保持することができる。
（５）また、前記ナット、又は前記ボルトの頭部は、前記保持部に挿入して保持されていてもよく、この場合、ナット、又はボルトの頭部を保持部に容易かつ確実に保持させることができる。
（６）上記太陽光発電モジュール用筐体において、前記保持部と前記底板の内面との間には、前記集光型太陽光発電モジュールの内部を密封するためのシール層が形成されていることが好ましい。
この場合、底板を貫通するボルトと当該底板との間に存在するすき間から、筐体内部に水分や塵埃等の異物が侵入するのを抑制することができる。
（７）また、一実施形態である集光型太陽光発電モジュールは、上記（１）の集光型太陽光発電モジュール用筐体が用いられている。
（８）また、一実施形態である集光型太陽光発電パネルは、上記（７）の集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る。
（９）また、一実施形態である集光型太陽光発電装置は、上記（８）の集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置とを備えている。
上記構成の集光型太陽光発電モジュール、及び集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置によれば、集光型太陽光発電モジュールを発電装置に固定する作業を容易とすることができる。
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔集光型太陽光発電装置、及び集光型太陽光発電パネルについて〕
まず、集光型太陽光発電装置の構成から説明する。
図１は、集光型の太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。
図１において、太陽光発電装置１００は、左右２翼に分かれたパネルを備える太陽光発電パネル１と、太陽光発電パネル１を背面側で支持する架台２とを備えている。
なお、図１において、紙面右側のパネル１は、架台２の構造を示すために、太陽光発電パネル１の一部を省略して示している。
架台２は、基礎３と、基礎３に立設されている支持部４とを備えている。基礎３は、地面に固定されている。支持部４は鉛直に設けられている。支持部４の上端の、太陽光発電パネル１の支持点には、駆動装置５が設けられている。この駆動装置５は、太陽光発電パネル１を、水平に延びている軸６を中心とする仰角方向に回動するように駆動する。また、駆動装置５は、太陽光発電パネル１を、支持部４を中心とする方位角方向に回動するように駆動する。
駆動装置５は、制御装置（図示省略）によって制御される。制御装置は、駆動装置５の内蔵モータを駆動するための駆動回路を有している。各軸のモータ（ステッピングモータ）の動作により、太陽光発電パネル１は、方位角、仰角のそれぞれについて任意の角度の姿勢をとることができる。
駆動装置５によって駆動される軸６には、当該軸６に直交する方向に複数の梁７が設けられている。
太陽光発電パネル１は、これら複数の梁７の上側に固定されている。
太陽光発電パネル１は、例えば、１０個の太陽光発電モジュール１Ｍを横一列に並べて構成されているユニット１Ｕを多段に配列することで構成されている。
ユニット１Ｕは、複数の太陽光発電モジュール１Ｍと、これら太陽光発電モジュール１Ｍを一列に整列した状態で一体に固定している一対のフレーム８とを備えている。
各ユニット１Ｕは、各梁７に架け渡され、各梁７の上側に固定されている。
太陽光発電パネル１の各翼は、例えば１０個のユニット１Ｕによって構成されている。これにより、太陽光発電パネル１の各翼は、縦１０×横１０の太陽光発電モジュール１Ｍをマトリクス状に並べて構成されている。従って、両翼の太陽光発電パネル１で、２００個の太陽光発電モジュール１Ｍが存在している。
図２は、集光型の太陽光発電モジュール（以下、単にモジュールとも言う。）１Ｍの一例を拡大して示す斜視図（一部破断）である。図において、モジュール１Ｍは、箱状の筐体１１と、筐体１１の底板１５に複数列に並べるように配置されたフレキシブルプリント配線板１２と、筐体１１の鍔部１１ｂに、蓋のように取り付けられた集光部１３とを主要な構成要素として備えている。
フレキシブルプリント配線板１２は、細片フィルム状の絶縁基材に、回路パターンを構成する導電体層を設けたものであり、その上に、発電素子であるセル１２ｃはやその他の電子部品が実装されている。セル１２ｃとしては、耐熱性を有する発電効率の高い太陽電池が用いられる。
筐体１１は、フレキシブルプリント配線板１２が配置された底板１５と、底板１５の外縁に沿って立設され、集光部１３を底板１５に対向させて保持している側壁枠１６とを備えている。なお、筐体１１については、後に詳述する。
集光部１３は、フレネルレンズアレイであり、太陽光を集光するフレネルレンズ１３ｆがマトリックス状に複数個（例えば縦１６×横１２で、１９２個）並んで形成されている。このような集光部１３は、例えば、ガラス板を基材として、その裏面（内側）にシリコーン樹脂膜を形成したものとすることができる。フレネルレンズ１３ｆは、この樹脂膜に形成される。フレネルレンズ１３ｆの総数及び配置は、セル１２ｃの総数及び配置と同じであり、互いに光軸を一致させるように、一対一に対応している。
図３は、１個のフレネルレンズ１３ｆと、セル１２ｃとの光学的な関係を示す斜視図である。フレネルレンズ１３ｆの光軸Ａｘは、セル１２ｃの中心と交差する。フレネルレンズ１３ｆに対して太陽光が入射角０度で入射すると、フレネルレンズ１３ｆで収束させられた光は、セル１２ｃに集まり、セル１２ｃが発電する。日中、太陽光発電パネル１（図１）が太陽を正確に追尾すれば、常にこのような光学的関係となり、効率よく発電が行われる。
〔筐体の取付構造〕
図４は、図１中の太陽光発電パネル１の一部上面図である。
上述のように、太陽光発電パネル１を構成している複数のユニット１Ｕは、複数のモジュール１Ｍと、複数のモジュール１Ｍを一列に整列した状態で一体に固定している一対のフレーム８とを備えている。
一対のフレーム８は、水平方向に延びる長尺の部材であり、構造用鋼や、アルミニウム合金等の導電体によって形成されている。
各モジュール１Ｍは、一対のフレーム８の間に所定の間隔を置いて一列に配置され当該一対のフレーム８に固定されている。
なお、モジュール１Ｍの縦横の寸法、形状は図２を反映したものではなく、一例として簡素化した表現としている。
各モジュール１Ｍは、一対のフレーム８に固定されることでユニット１Ｕとされる。
各ユニット１Ｕは、長手方向が水平方向と平行になるように、各梁７に架け渡されて、各梁７に固定される。各ユニット１Ｕは、フレーム８と各梁７とが固定されることで、梁７に固定されている。
このように、各モジュール１Ｍは、各梁７に固定されているフレーム８によって支持固定されており、一対のフレーム８はモジュール１Ｍを支持する支持部材を構成している。
図５は、図４中、Ｖ−Ｖ線上の要部を示す断面図である。
図４及び図５を参照して、フレーム８は、断面Ｌ字型の部材であり、モジュール１Ｍの底板１５に当接している底部２０と、底部２０の外側縁に沿って立設されている側板部２１とを備えている。
側板部２１は、一対のフレーム８の間に配置されるモジュール１Ｍの側壁枠１６の外面１６ａに沿うように形成されている。
側板部２１は、外面１６ａとの間に適度なすき間が設けられるように形成されており、モジュール１Ｍをフレーム８に固定する際において、当該モジュール１Ｍをフレーム８の長手方向に整列させるガイドとしての機能を有している。
一対のフレーム８の底部２０は、底板１５に当接してモジュール１Ｍを支持している。
このように、一対のフレーム８は、各モジュール１Ｍをフレーム８の長手方向に整列させつつ、各モジュール１Ｍを支持している。
モジュール１Ｍの筐体１１は、底板１５が、例えば導電体であるアルミニウム合金によって形成されており、側壁枠１６が、樹脂によって形成されている。
よって、本実施形態の筐体１１は、底板１５と側壁枠１６とが別部材として形成され、底板１５と側壁枠１６とを互いに固定して組み立てられている。
側壁枠１６は、例えば、ガラス繊維が充填されたＰＢＴ（Ｐｏｌｙ Ｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）樹脂を用いて矩形枠状に形成されており、一方側の端面開口には集光部１３が固定されている。底板１５は、側壁枠１６の他方側の端面開口を塞ぐように側壁枠１６に固定されている。
底板１５と、側壁枠１６とは、接着効果を有するシーリング剤を用いて接着固定されており、底板１５と、側壁枠１６との接合部から筐体１１の内部に水分や塵埃が浸入するのを防いでいる。
また、底板１５の外面１５ｃには、防錆処理が施されることによって防錆膜１７が形成されている。
筐体１１は、底部２０と底板１５とを締結するためのボルト２５及びナット２６を備えている。
モジュール１Ｍは、ボルト２５及びナット２６が底部２０と底板１５とを締結することによってフレーム８に固定されている。
ボルト２５及びナット２６は、例えば、機械構造用鋼やステンレス鋼等の導電体によって形成された一般的なボルト及びナットであり、底板１５の４隅に取り付けられている。
ボルト２５は、互いに当接している底板１５と底部２０とを貫通しており、筐体１１内部に配置されたナット２６に螺合している。ボルト２５は、ナット２６に螺合し、ナット２６との間で底板１５及び底部２０を締め付け、底板１５と底部２０とを締結している。
モジュール１Ｍの底板１５には、ボルト２５を貫通させるための孔部１５ａが形成されている。
底板１５の孔部１５ａは、例えば、筐体１１内の４隅に、筐体１１内外を連通するように形成されている。
また、フレーム８の底部２０にも、ボルト２５を貫通させるための孔部２０ａが形成されている。
底部２０の孔部２０ａは、モジュール１Ｍがフレーム８に固定されたときの孔部１５ａに対応する位置に形成される。よって、孔部２０ａは、図４に示すように、フレーム８の長手方向に沿って底部２０における所定位置に形成される。
ボルト２５は、フレーム８の底部２０側から孔部２０ａ及び孔部１５ａに挿入され、底部２０及び底板１５を貫通してナット２６に螺合している。
ナット２６は、側壁枠１６の内面１６ｂから突設された保持部２７によって、筐体１１内部において底板１５の内面１５ｂ上で保持されている。
図６は、図５中の保持部２７を上方から見たときの図である。なお、図６では、集光部１３を省略して示している。
図５及び図６に示すように、保持部２７は、側壁枠１６に一体に形成されており、底板１５の孔部１５ａに対応して、筐体１１内の４隅に設けられている。
保持部２７は、側壁枠１６から底板１５に沿って突設されている。保持部２７の内部には、ナット２６を収容するための保持孔２７ａが形成されている。保持部２７は、この保持孔２７ａ内にナット２６を収容して保持している。
保持孔２７ａは、底板１５側に開口しており、ナット２６の外形に対応して断面６角形の孔状に形成されている。また、保持孔２７ａの孔断面の寸法は、ナット２６が圧入されて保持することができるように、ナット２６外形寸法に対して僅かに小さい値となるように形成されている。
これによって、ナット２６は、保持孔２７ａ内に圧入（挿入）されて保持されている。また、保持孔２７ａが断面６角形の孔状に形成されているので、ナット２６は、底板１５に対する相対回転が規制された状態で保持されている。
また、保持孔２７ａの深さ寸法は、ナット２６の厚み寸法とほぼ同じ寸法とされている。よって、ナット２６を保持孔２７ａの底面２７ａ１に当接するまで圧入したときに、ナット２６の一端面２６ａと、保持部２７の下面２７ｂとがほぼ面一となっている。
また、保持孔２７ａの底面２７ａ１には、ボルト２５の軸部２５ｂを逃がすための空間である逃げ部２８が形成されている。これにより、ナット２６に螺合したときのボルト２５の軸部２５ｂがナット２６よりも突き出たとしても、その軸部２５ｂの突き出た部分を逃げ部２８によって逃がすことができる。
また、保持部２７は、底板１５と、側壁枠１６とを接着固定しているシーリング剤によって底板１５の内面１５ｂに接着固定されている。
図６においてクロスハッチングで示す領域Ｒ１及び領域Ｒ２は、底板１５と、保持部２７を含む側壁枠１６との間においてシーリング剤が塗布されている領域を示している。
図６中、破線Ｈは、底板１５の端縁を示している。領域Ｒ１は、側壁枠１６の端面と底板１５とが接触している領域において、シーリング剤が塗布されている領域である。この領域Ｒ１にシーリング剤が塗布されることにより、底板１５と、側壁枠１６とは接着固定されている。
また、領域Ｒ２は、保持部２７の下面２７ｂと底板１５との間においてシーリング剤が塗布されている領域である。
領域Ｒ２は、その両端が領域Ｒ１に繋がっており、保持部２７の周縁に沿ってボルト２５が差し込まれている孔部１５ａを囲んでいる。このようにして、保持部２７の下面２７ｂには、孔部１５ａを筐体１１内部に対して隔離するように、シーリング剤が塗布されている。
図７は、図５中、保持部２７と底板１５との間においてシーリング剤が塗布されている部分の拡大図である。
図７に示すように、保持部２７と底板１５との間においてシーリング剤が塗布されている部分には、塗布されたシーリング剤によって形成されたシール層２９が形成されている。シール層２９は、保持部２７と底板１５とを接着固定するとともに、保持部２７と底板１５との間を塞ぎ、筐体１１の内部を外部に対して密封する。
これによって、ボルト２５が挿入される孔部１５ａを通じて水分や塵埃が筐体１１の内部に浸入するのを防止することができる。
なお、図７では、保持部２７と底板１５との間においてシーリング剤が塗布されている部分を示したが、シーリング剤が塗布され接着固定されている底板１５と、側壁枠１６との間においても、同様にシーリング剤によって形成されたシール層が形成されている。
このシール層は、底板１５と、側壁枠１６との接合部を密封し、前記接合部から筐体１１の内部に水分や塵埃が浸入するのを防いでいる。
図５及び図６を参照して、ボルト２５は、上記のように筐体１１の内部で保持されたナット２６に螺合する。ボルト２５及びナット２６は、ボルト２５がナット２６に螺合されることで頭部２５ａとナット２６との間で底板１５及び底部２０を締め付け、底板１５と底部２０とを締結している。
このとき、ボルト２５の頭部２５ａは、フレーム８の底部２０における下面２０ｂに当接しており、ナット２６は、底板１５の内面１５ｂに当接している。
上述したように、ボルト２５及びナット２６は、導電体によって形成されている。また、フレーム８及び底板１５も導電体によって形成されている。
ここで、導電体によって形成されているフレーム８は、太陽光発電装置１００の接地線路（図示省略）に電気的に接続されている。
また、底板１５も導電体によって形成されている。
よって、ボルト２５及びナット２６は、フレーム８及び底板１５に当接することで、フレーム８と、底板１５とを電気的に接続している。これによって、底板１５は、ナット２６、ボルト２５、及びフレーム８を介して太陽光発電装置１００の接地線路に接続されている。
なお、底板１５の外面１５ｃには、防錆膜１７が形成されているため、フレーム８の底部２０と、底板１５の外面１５ｃとは当接していたとしても防錆膜１７が介在し通電し難い場合がある。
この点、本実施形態では、フレーム８と底板１５とをボルト２５及びナット２６によって電気的に接続するので、底部２０と底板１５との間に防錆膜１７を介在させた状態であっても、十分に導通を確保することができる。
このように、本実施形態のボルト２５及びナット２６は、導電体であることによって、底板１５からフレーム８への電気的接続の経路となる。これにより、集光型太陽光発電モジュール１Ｍに必要な接地が確保される。なお、このとき、底板１５の対地間抵抗は、０．１Ω以下に設定されている。
上記構成のモジュール１Ｍを一対のフレーム８に固定する場合、以下のような手順で行われる。
まず、一対のフレーム８の間にモジュール１Ｍを配置し、モジュール１Ｍの底板１５の４隅に形成された孔部１５ａと、フレーム８の底部２０に形成された孔部２０ａとを一致させる。なお、このとき、ナット２６には、まだボルト２５は螺合されていない。
次いで、ボルト２５をフレーム８の底部２０側から孔部２０ａ及び孔部１５ａに挿入し、筐体１１の内部に保持されているナット２６に螺合させる。
このときナット２６は、保持部２７によって、一端面２６ａを底板１５の内面１５ｂに当接させた状態でかつ、当該ナット２６の雌ねじ部２６ｂが孔部１５ａに一致する位置に底板１５に対する相対回転が規制された状態で保持されている。
このため、モジュール１Ｍを一対のフレーム８に配置し、底部２０の孔部２０ａと、底板１５の孔部１５ａとを一致させれば、ナット２６を位置決めしたりナット２６が供回りするのを防ぐ作業を要することなく、容易にボルト２５をナット２６に螺合させることができる。
これにより、一対のフレーム８にモジュール１Ｍを固定する際の作業が容易となる。
次いで、ボルト２５を、筐体１１内部のナット２６に螺合させ、頭部２５ａとナット２６との間で底板１５及び底部２０を所定のトルクで締め付けて、底板１５と底部２０とを締結する。
これにより、ボルト２５の頭部２５ａをフレーム８の底部２０に当接させることができ、さらに、ナット２６を底板１５に当接させることができる。
よって、底板１５と底部２０とを締結させれば、底板１５とフレーム８とを電気的に接続させることができる。
ボルト２５及びナット２６による底板１５と底部２０との締結を、モジュール１Ｍ一つにつき４箇所行うことで、一対のフレーム８に対するモジュール１Ｍの固定が終了する。
上記実施形態によるモジュール１Ｍの筐体１１の取付構造は、複数のセル１２ｃ（発電素子）が配列される導電体からなる底板１５と、底板１５の外縁に沿って立設され、集光部１３を底板１５に対向させて保持する樹脂製の側壁枠１６と、
接地された導電体であって、底板１５に当接してモジュール１Ｍを支持する一対のフレーム８（支持部材）と、一対のフレーム８と、底板１５とを互いに締結し、モジュール１Ｍを一対のフレーム８に固定し、かつ、底板１５から一対のフレーム８への電気的接続の経路となる導電体である締結部材としてのボルト２５及びナット２６と、を備えている。
上記構成の筐体１１によれば、モジュール１Ｍを一対のフレーム８に固定するボルト２５及びナット２６が、底板１５からフレーム８への電気的接続の経路を構成しているので、ボルト２５及びナット２６によってモジュール１Ｍを一対のフレーム８に固定すれば、同時に、底板１５の接地を確保することができる。
このため、上記従来例のように、モジュールを固定した後に接地のための導体線を接続する作業をさらに行う必要がなく、モジュール１Ｍを発電装置１００に固定する作業を容易とすることができる。
また、上記筐体１１において、一対のフレーム８と、底板１５とを締結し、モジュール１Ｍを一対のフレーム８に固定する締結部材として、底板１５とフレーム８とを貫通するボルト２５と、ボルト２５に螺合されて底板１５とフレーム８とを締結するナット２６とを用いたので、底板１５と一対のフレーム８とを容易に固定することができる。
また、上記筐体１１の底板１５は、アルミニウム合金製の板材を用い、ボルト２５を挿入するための孔部１５ａを形成すれば、底板１５として用いることができる。よって、底板１５を低コストで形成することができる。
また、上記筐体１１において、側壁枠１６の内面１６ｂには、筐体１１内部においてナット２６を底板１５の内面１５ｂ上で保持している保持部２７が突設されているので、ボルト２５を筐体１１の外部から挿入し、当該ボルト２５と、筐体１１内部に保持されているナット２６とを螺合させることができる。これにより、ボルト２５をナット２６に螺合させる際に、ナット２６を位置決めしたりナット２６が供回りするのを防いだりする必要がなく、ボルト２５をナット２６に螺合させることが容易となる。この結果、底板１５と一対のフレーム８とをより容易に固定することができる。
さらに、保持部２７は、側壁枠１６に一体に形成されているので、低コストかつ高精度で形成することができる。
また、上記実施形態では、ナット２６は、保持部２７の保持孔２７ａに圧入して保持されているので、ナット２６を保持部２７に容易かつ確実に保持させることができる。
〔他の実施形態について〕
図８は、他の実施形態に係るモジュールの要部断面図である。
本実施形態のモジュール１Ｍの筐体１１は、保持部２７がナット２６をモールドして形成されている点で上記実施形態と相違している。
本実施形態において、ナット２６は、筐体１１の側壁枠１６を形成する際、当該側壁枠１６を形成するための金型にセットされ、側壁枠１６の形成と同時に保持部２７に保持される。
本実施形態のナット２６には、その側面に溝部３０が形成されている。この溝部３０は、例えば、高速カッタ等を用いて切れ込みを入れることで形成されている。
図８に示すように、溝部３０の部分には、側壁枠１６の形成時に樹脂が進入し、保持孔２７ａの内壁から突出して溝部３０に係合する突起３１が形成される。
この突起３１が抜け止めとなり、ナット２６は、保持孔２７ａに強固に保持される。
このように、本実施形態のナット２６は、保持部２７にモールドされて保持されているので、ナット２６を確実に保持することができる。
なお、本実施形態では、溝部３０をナット２６に形成した場合を例示したが、保持部２７にモールドされたときに当該保持部２７に係合するような凸部又は凹部をナット２６に形成すればよく、例えば、断面くさび形の凹凸や、多数の孔等をナット２６の表面に形成してもよい。ただし、本実施形態のように、カッタ等を用いて形成可能な直線状の溝部は、形成が容易なので低コスト化に有利である。
また、本実施形態では、ナット２６に溝部３０を形成した場合を示したが、ナット２６と保持部２７との間の接合力が十分に確保できる場合には、溝部３０等を形成せずにナット２６をモールドしてもよい。
〔その他〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態では、ナット２６を筐体１１内部の保持部２７に保持し、ボルト２５を筐体１１の外側から挿入して筐体１１内部のナット２６に螺合することでフレーム８と底板１５とを締結する場合を例示したが、ボルト２５の頭部２５ａを筐体１１内部の保持部２７に保持するとともにボルト２５の軸部２５ｂを孔部１５ａ及び孔部２０ａを通じて筐体１１の外部に突出させ、筐体１１の外側からナット２６をボルト２５の軸部２５ｂに螺合させるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、防錆膜１７を底板１５の外面１５ｃに形成した場合を示したが、防錆膜１７は、底板１５の外面１５ｃに加えて内面１５ｂにも形成される場合がある。この場合であっても、ボルト２５とナット２６とによって底板１５及び底部２０を締め付ける際の締め付けトルクを適切に管理することで、防錆膜１７が介在する底板１５とナット２６との間における導通を確保することができる。
また、上記実施形態では、一般的なボルト及びナットを用いた場合を例示したが、保持部２７に保持させるナットとして、一般的なナットに代えてインサートナットを用いてもよい。
なお、このようなインサートナットは、取り付けが容易で強固に保持することができるが、コストを上昇させる要因となる可能性がある。
この点、一般的なナットを確実に保持することができる上記実施形態では、インサートナットを用いた場合よりも低コスト化に有利である。
また上記各実施形態では締結部材として、ボルト２５及びナット２６を用いた場合を例示したが、これらに代えて、導電体で形成されたリベットを用いてもよい。
〔むすび〕
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ 太陽光発電パネル
１Ｍ 太陽光発電モジュール
１Ｕ ユニット
２ 架台
３ 基礎
４ 支持部
５ 駆動装置
６ 軸
７ 梁
８ フレーム
１１ 筐体
１１ｂ 鍔部
１２ フレキシブルプリント配線板
１２ｃ セル
１３ 集光部
１３ｆ フレネルレンズ
１５ 底板
１５ａ 孔部
１５ｂ 内面
１５ｃ 外面
１６ 側壁枠
１６ａ 外面
１６ｂ 内面
１７ 防錆膜
２０ 底部
２０ａ 孔部
２０ｂ 下面
２１ 側板部
２５ ボルト
２５ａ 頭部
２５ｂ 軸部
２６ ナット
２６ａ 一端面
２６ｂ 雌ねじ部
２７ 保持部
２７ａ 保持孔
２７ａ１ 底面
２７ｂ 下面
２８ 逃げ部
２９ シール層
３０ 溝部
３１ 突起
１００ 太陽光発電装置

Claims (9)

  1. 複数の発電素子と、前記複数の発電素子それぞれに向けて太陽光を集光する集光部材とを備えた集光型太陽光発電モジュールに用いられる集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造であって、
    前記複数の発電素子が配列される導電体からなる底板と、
    前記底板の外縁に沿って立設され、前記集光部材を前記底板に対向させて保持する樹脂製の側壁枠と、
    接地された導電体であって、前記底板に当接して前記集光型太陽光発電モジュールを支持する支持部材と、
    前記支持部材と、前記底板とを互いに締結し、前記集光型太陽光発電モジュールを前記支持部材に固定し、かつ、前記底板から前記支持部材への電気的接続の経路となる導電体である締結部材と、
    を備えている集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造。
  2. 前記締結部材は、前記底板と前記支持部材とを貫通するボルトと、前記ボルトに螺合されて前記底板と前記支持部材とを締結するナットと、を含んでいる請求項１に記載の集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造。
  3. 筐体内部において前記ナット、又は前記ボルトの頭部を前記底板の内面上で保持している保持部が、前記側壁枠の内面に一体に形成されている請求項２に記載の集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造。
  4. 前記ナット、又は前記ボルトの頭部は、前記保持部にモールドされて保持されている請求項３に記載の集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造。
  5. 前記ナット、又は前記ボルトの頭部は、前記保持部に挿入して保持されている請求項３に記載の集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造。
  6. 前記保持部と前記底板の内面との間には、前記集光型太陽光発電モジュールの内部を密封するためのシール層が形成されている請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の集光型太陽光発電モジュール用筐体取付構造。
  7. 請求項１に記載の集光型太陽光発電モジュール用筐体の取付構造を用いた集光型太陽光発電モジュール。
  8. 請求項７に記載の集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る集光型太陽光発電パネル。
  9. 請求項８に記載の集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置とを備えた集光型太陽光発電装置。
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