JP2021191146A - 固定部材、太陽電池モジュールユニットおよび太陽電池モジュールの固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームの形状に対する汎用性の高い固定部材を得ること。【解決手段】太陽電池パネル１１１の外周部がフレーム１２０に保持された太陽電池モジュール１１０を固定面４０ａに固定する固定部材であって、フレーム１２０を固定面４０ａに近づける方向に押える第１の押え部６２を有し、固定面４０ａに当接する第１の固定部材６０と、第１の固定部材６０のうち第１の押え部６２と異なる箇所に設けられた被押え部６７を固定面４０ａに近づける方向に押える第２の押え部３１と、固定面４０ａに固定される基部３３とを有する第２の固定部材３０と、を備える。固定面４０ａと第１の押え部６２との距離と、固定面４０ａと第２の押え部３１との距離が異なる。【選択図】図２

Description

本開示は、固定面に太陽電池モジュールを固定する固定部材、太陽電池モジュールユニットおよび太陽電池モジュールの固定方法に関する。

太陽電池パネルと太陽電池パネルの外周部を取り囲んで保持する複数のフレームからなる太陽電池モジュールにおいて、フレームを直接ボルトで固定する方法と、特許文献１に開示されたようにフレームを固定部材で押えつけて固定する方法がある。

特許第５６８６７７１号公報

太陽電池モジュールは、メンテナンスの結果や保証期間に基づいて交換が行われる場合がある。固定部材を用いて太陽電池モジュールを固定している場合には、交換した太陽電池モジュールのフレームの形状が交換前の太陽電池モジュールのフレームの形状と異なると、それまでの固定部材を用いた固定ができない場合がある。

加えて、太陽電池モジュールのサイズが交換前後で異なっている場合、太陽電池モジュールを取り付ける架台や基礎の組み換えの必要が生じたり、場合によっては交換が不可能な事態が生じたりする。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、フレームの形状に対する汎用性の高い固定部材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、本開示は、太陽電池パネルの外周部がフレームに保持された太陽電池モジュールを固定面に固定する固定部材であって、フレームを固定面に近づける方向に押える第１の押え部を有し、固定面に当接する第１の固定部材と、第１の固定部材のうち第１の押え部と異なる箇所に設けられた被押え部を固定面に近づける方向に押える第２の押え部と、固定面に固定される固定部とを有する第２の固定部材と、を備える。固定面と第１の押え部との距離と、固定面と第２の押え部との距離が異なる。

本開示によれば、フレームの形状に対する汎用性の高い固定部材を得ることができるという効果を奏する。

一般的な太陽電池モジュールユニットの概略構成について説明する図 実施の形態１にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例１にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例２にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例３にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例４にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例５にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例６にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例７にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例８にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態１の変形例９にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図

以下に、実施の形態にかかる固定部材、太陽電池モジュールユニットおよび太陽電池モジュールの固定方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、一般的な太陽電池モジュールユニットの概略構成について説明する図である。太陽電池モジュールユニットでは、太陽電池モジュール１１０が固定面４０ａを有する被取付け体４０に固定されている。

太陽電池モジュール１１０は、太陽電池パネル１１１の外周部がフレーム１２０に保持されている。太陽電池パネル１１１は、受光面１１１ａ側に配置された受光面側保護部材である透光性基板と、受光面１１１ａ側に配置された第１の封止材である受光面封止層と、セル間タブにより接続され同一面上に配列された複数の太陽電池セルと、受光面１１１ａと対向する裏面側に配置された第２の封止材である裏面封止層と、裏面側に配置された裏面側保護部材としての裏面側被覆フィルムであるバックシートとが順次積層され、ラミネートされて構成される。太陽電池パネル１１１は、太陽電池セルによって発電機能を備える。

太陽電池モジュール１１０は、固定面４０ａに載置され、固定部材１３０によって固定されている。固定部材１３０は、フレーム１２０のうち受光面１１１ａと同じ方向を向く被押え面１２２を押えた状態、すなわちフレーム１２０を固定面４０ａに近づける方向に押えた状態で、被取付け体４０にボルト等の締結具５０で固定されている。図１に示した固定状態では、固定面４０ａから被押え面１２２までの距離と、固定面４０ａから固定部材１３０のうち被押え面１２２を押える部分までの距離が同じである必要がある。そのため、太陽電池モジュール１１０を交換した際に、固定面４０ａから被押え面１２２までの距離が変わると、それまで使用していた固定部材１３０では、太陽電池モジュール１１０を固定できなくなってしまう。なお、以下の説明において、固定面４０ａの法線方向に沿った固定面４０ａからの距離を高さとする。

以下に、本開示の実施の形態にかかる太陽電池モジュールユニットにおける固定構造について説明する。以下の説明では、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図を用いて固定部材について説明する。図２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。

太陽電池モジュール１１０は、第１の固定部材６０と第２の固定部材３０とを備える固定部材によって固定面４０ａに固定されている。第２の固定部材３０が、締結具５０で被取付け体４０に固定されており、図１で示した固定部材１３０に相当する。

第１の固定部材６０は、フレーム１２０の被押え面１２２を押える第１の押え部６２と、固定面４０ａに当接する当接部６６を有する。また、第１の固定部材６０は、被押え部６７を有する。被押え部６７の高さは、第１の押え部６２の高さよりも低くなっている。

第２の固定部材３０は、第１の固定部材６０の被押え部６７を押える第２の押え部３１を有する。第２の固定部材３０は、固定面４０ａに当接し、締結具５０で固定される基部３３を有する。第２の押え部３１の高さは、被押え部６７の高さと同じになっている。

図２に示した太陽電池モジュールユニットの固定方法では、太陽電池モジュール１１０のフレーム１２０に設けられた被押え面１２２が第１の固定部材６０の第１の押え部６２で押えられ、第１の固定部材６０の被押え部６７が第２の固定部材３０の第２の押え部３１で押えられ、第２の固定部材３０の基部３３が締結具５０で固定される。すなわち、太陽電池モジュール１１０を、第１の固定部材６０と第２の固定部材３０とを組み合わせて固定する。

以上説明した構成によれば、太陽電池モジュール１１０の被押え面１２２の高さと、固定面４０ａに固定される第２の固定部材３０の第２の押え部３１の高さとが異なっていても、第１の固定部材６０を用いることで、太陽電池モジュール１１０を被取付け体４０に固定することができる。このように、第１の固定部材６０と第２の固定部材３０とを組み合わせた固定部材では、太陽電池モジュールを固定する際のフレーム１２０の形状に対する汎用性が高くなる。

図３は、実施の形態１の変形例１にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例１にかかる太陽電池モジュールユニットでは、第１の固定部材６０の当接部６６の幅Ｗ１が、図２に示した例よりも広くなっている。例えば、当接部６６の幅Ｗ１は、基部３３の幅Ｗ２よりも広くなっている。例えば、太陽電池モジュール１１０のフレーム１２０と、被取付け体４０に形成された締結具５０を差し込むための穴との距離が図２に示した例よりも離れている場合であっても、図３に示す第２の固定部材３０を用いることで固定可能となる。

また、当接部６６には中空の中空部６３Ａが設けられている。この構造によって、第１の固定部材６０の重量の増加を抑えつつ、強度の向上を図ることができる。なお、重量は増すものの、中空部６３Ａを設けずに中実構造としてもよい。また、中空部６３Ａの内部に筋交いを設けてもよい。

図４は、実施の形態１の変形例２にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例２にかかる太陽電池モジュールユニットでは、第２の押え部３１の高さが、被押え面１２２の高さよりも高くなっている。このような場合にも、第１の押え部６２の高さよりも被押え部６７の高さのほうが高い第１の固定部材６０を用いることで、太陽電池モジュール１１０を被取付け体４０に固定することができる。

図５は、実施の形態１の変形例３にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例３にかかる太陽電池モジュールユニットでは、第１の固定部材１６０に、フレーム１２０を固定面４０ａ側から支持する支持部１６４Ａが設けられている。支持部１６４Ａで支持することで、太陽電池モジュール１１０を固定面４０ａから離してより高い位置に設置することが可能となる。

図６は、実施の形態１の変形例４にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例４にかかる太陽電池モジュールユニットでは、図５に示した支持部１６４Ａの先端を折り返した折り返し部１６５Ａが設けられている。折り返し部１６５Ａには、フレーム１２０のうち太陽電池パネル１１１よりも固定面４０ａ側に設けられたフレーム下面部１２３が嵌る。これにより、フレーム１２０をより強固に固定することができる。

図７は、実施の形態１の変形例５にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例５にかかる太陽電池モジュールユニットでは、複数枚のプレートを重ねて第１の固定部材６０となっている。第２の押え部３１の高さよりも被押え面１２２の高さのほうが低い場合であっても、プレートの枚数を調整することで、太陽電池モジュール１１０を固定することができる。この場合、第２の押え部３１と被押え面１２２との間に設けられるプレートは、それらよりも固定面４０ａ側に設けられるプレートよりも幅が広くなっている。幅が広いプレートが第１の押え部６２として機能する。

図８は、実施の形態１の変形例６にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例６にかかる太陽電池モジュールユニットでは、太陽電池モジュール１１０のフレーム１２０が外側に張り出すフランジ部１２１を有する。また、第１の固定部材６０の第１の押え部６２は、フランジ部１２１の被抑え面１２１ａを固定面４０ａ側に押し付ける。

図８に示したように、フレーム１２０がフランジ部１２１を有しており、第２の固定部材３０の第２の押え部３１の高さとフランジ部１２１の高さとが異なっても、第１の固定部材６０を用いることで太陽電池モジュール１１０を被取付け体４０に固定することができる。

図９は、実施の形態１の変形例７にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例７にかかる太陽電池モジュールユニットでは、第２の固定部材３０の第２の押え部３１の先端が固定面４０ａ側に折り曲げられていない。このような第２の押え部３１の形状は、フランジ部が形成されていないフレームを有する太陽電池モジュールを固定する固定部材に多い。このような第２の押え部３１であっても、図９に示すように、第１の固定部材６０と組み合わせることで、フランジ部１２１が形成されたフレーム１２０を有する太陽電池モジュール１１０を被取付け体４０に固定することが可能となる。

図１０は、実施の形態１の変形例８にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例８にかかる太陽電池モジュールユニットでは、第１の固定部材６０の第１の押え部６２が段差を有して形成されている。第１の固定部材６０の第１の押え部６２が段差を有して形成されていれば、１種類の第１の固定部材６０で、被押え面１２２の高さが異なる２種類の太陽電池モジュール１１０の固定に対応可能となる。なお、第２の押え部３１の高さと被押え面１２２の高さとの関係は、図１０に示した例と逆であってもよい。

図１１は、実施の形態１の変形例９にかかる太陽電池モジュールユニットの断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。変形例９にかかる太陽電池モジュールユニットでは、図５に例示したように第１の固定部材１６０に支持部１６４Ａを設けつつ、図３に例示したように中空部６３Ａを設けている。変形例９における第１の固定部材１６０を用いることで、太陽電池モジュール１１０を固定面４０ａから離しつつ、第２の固定部材３０からも離すことが可能となる。

このように、ここまで例示した第１の固定部材および第２の固定部材の形状は適宜組み合わせることが可能である。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

３０ 第２の固定部材、３１ 第２の押え部、３３ 基部、４０ 被取付け体、４０ａ 固定面、５０ 締結具、６０，１６０ 第１の固定部材、６２ 第１の押え部、６３Ａ 中空部、６６ 当接部、６７ 被押え部、１１０ 太陽電池モジュール、１１１ 太陽電池パネル、１１１ａ 受光面、１２０ フレーム、１２２ 被押え面、１２３ フレーム下面部、１６４Ａ 支持部、１６５Ａ 折り返し部。

Claims (11)

1. 太陽電池パネルの外周部がフレームに保持された太陽電池モジュールを固定面に固定する固定部材であって、
   前記フレームを前記固定面に近づける方向に押える第１の押え部を有し、前記固定面に当接する第１の固定部材と、
   前記第１の固定部材のうち前記第１の押え部と異なる箇所に設けられた被押え部を前記固定面に近づける方向に押える第２の押え部と、前記固定面に固定される固定部とを有する第２の固定部材と、を備え、
   前記固定面と前記第１の押え部との距離と、前記固定面と前記第２の押え部との距離が異なることを特徴とする固定部材。
2. 前記固定面から前記第１の押え部までの距離が、前記固定面から前記第２の押え部までの距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の固定部材。
3. 前記固定面から前記第１の押え部までの距離が、前記固定面から前記第２の押え部までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の固定部材。
4. 前記第１の固定部材には、前記第１の押え部と前記被押え部との間に中空部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の固定部材。
5. 前記第１の固定部材には、前記フレームを前記固定面側から支持する支持部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の固定部材。
6. 前記第１の固定部材には、前記支持部の先端を折り返して形成された折り返し部が設けられており、
   前記折り返し部に前記フレームの一部が嵌まることを特徴とする請求項５に記載の固定部材。
7. 前記第１の押え部には段差が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の固定部材。
8. 前記第１の固定部材は、複数のプレートを重ねて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の固定部材。
9. 請求項１から８のいずれか１つに記載の固定部材と、
   前記固定部材によって固定面に固定された太陽電池モジュールと、を備えることを特徴とする太陽電池モジュールユニット。
10. 前記太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの外周部を保持するフレームと、を備え、
    前記フレームには、外側に向けて延びるフランジ部が設けられており、
    前記第１の押え部は前記フランジ部を押えることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池モジュールユニット。
11. 太陽電池パネルの外周部がフレームに保持された太陽電池モジュールを固定面に固定する太陽電池モジュールの固定方法であって、
    第１の固定部材に設けられた第１の押え部で前記フレームを前記固定面に近づける方向に押え、
    第２の固定部材に設けられた第２の押え部で前記第１の固定部材のうち前記第１の押え部と異なる箇所に設けられた被押え部を前記固定面に近づける方向に押え、
    前記第２の固定部材を締結部材によって前記固定面に固定することを特徴とする太陽電池モジュールの固定方法。

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