JP3437891B2 - 太陽電池モジュールの取付構造 - Google Patents

太陽電池モジュールの取付構造

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JP3437891B2 JP06047996A JP6047996A JP3437891B2 JP 3437891 B2 JP3437891 B2 JP 3437891B2 JP 06047996 A JP06047996 A JP 06047996A JP 6047996 A JP6047996 A JP 6047996A JP 3437891 B2 JP3437891 B2 JP 3437891B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、家屋の屋根等に設
置される太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュー
ルを屋根等に固定するための架台との取付構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】太陽光を受光して電気を発生させる太陽
電池モジュールの一例を図20および図21に示す。こ
の太陽電池モジュール60は、太陽電池セル本体61を
有している。この太陽電池セル本体61は、マトリック
ス状に配置された複数の太陽電池セルを、インターコネ
クタ等によって、電気的に直列または並列に接続されて
いる。この太陽電池セル本体11の表面側には、図21
に示すように、透明樹脂によって薄い平板状に構成され
た充填材62を介して、白色強化ガラス板63が積層さ
れている。また、太陽電池セル本体61の裏面側にも、
透明樹脂によって薄い平板状に構成された充填材64を
介して、耐候性フィルム65が積層されている。そし
て、太陽電池セル本体部61が、白色強化ガラス板63
と、耐候性フィルム65とによって、各充填材62およ
び64をそれぞれ介して挟持されて、全体として平板状
の太陽電池本体部66が構成されている。
【0003】図20に示すように、太陽電池本体部66
の一方の端部の裏面には、端子ボックス67が設けられ
ており、この端子ボックス67には、太陽電池セル本体
61の電気出力を取り出すための一対の電気ケーブル6
8が接続されている。
【0004】このような太陽電池本体部66は、周縁部
に配置された枠体70内に設けられている。枠体70
は、太陽電池本体部16の長手方向に沿った一対の長辺
側枠材71と、太陽電池本体部66の幅方向に沿った一
対の短辺側枠材72とによって、長方形の枠状に構成さ
れており、図21に示すように、各長辺側枠材71が太
陽電池本体部66の長手方向に沿った各側縁部に、緩衝
材73を介して、それぞれ嵌合されている。また、各短
辺側枠材72も、同様に、太陽電池本体部66の幅方向
に沿った各側縁部に、緩衝材を介して、それぞれ嵌合さ
れている。
【0005】各長辺側枠材71の下端部には、外側に水
平に延出した台板部71aが、長手方向のほぼ全域にわ
たって設けられている。
【0006】このような太陽電池モジュール60は、例
えば、図22に示すように、家屋のに配置された架台7
3に対して、多数が縦方向および横方向に隣接した状態
で取り付けられるようになっている。架台73に取り付
けられた各太陽電池モジュール60の出力は、電気ケー
ブル68によって、接続箱74を介して、インバーター
75に供給されており、このインバーター75によっ
て、各太陽電池モジュール10にて発電された直流電力
が交流電力に変換されるようになっている。インバータ
ー75によって変換された交流電力は、屋内配電盤76
から、2台の電力量計を有する計測部77の一方の電力
量計を介して、家庭内に供給されるとともに、余剰の電
力が、計測部77の他方の電力量計を介して、商用電力
として供給されるようになっている。
【0007】家屋の屋根に対する太陽電池モジュール6
0の取り付け構造の一例を、図23に示す。この屋根
は、屋根母屋81に傾斜状態で相互に平行に取り付けら
れた複数の垂木82上を、野地板83が各垂木82と同
様に傾斜した状態で覆っており、この野地板83上に、
複数の瓦84が配置されている。瓦84に替えて、スレ
ート、金属板も野地板83上に配置されることもある。
このような屋根上に、架台73が、垂木82あるいは屋
根母屋81に、ネジにて強固に取り付けられて、その架
台73に、太陽電池モジュール60が縦方向および横方
向に並んだ状態で取り付けられる。太陽電池モジュール
60が取り付けられる架台73は、瓦84に対して5〜
10cm程度の間隔が開くように支持されており、その
間隔が、太陽電池モジュール60の冷却空間になってい
る。
【0008】架台73に対する太陽電池モジュール60
の取付構造の一例を図24に示す。直線状に延びる架台
73には、隣接して配置される一対の太陽電池モジュー
ル60が支持されるようになっている。架台73上に
は、各太陽電池モジュール60における各長辺側枠材7
1の下端部に設けられた台板部71aが、それぞれ載置
されて、台板部71aが木ネジ85によって架台73に
固定されている。これにより、一対の太陽電池モジュー
ル60の近接して配置された各長辺側枠材71同士が1
本の架台73に取り付けられる。そして、木ネジ85を
アース接続することによって、各太陽電池モジュール6
0の枠体70がアースされている。
【0009】また、図25に示すように、太陽電池モジ
ュール60における各長辺側枠材71の下端部の外側面
に、フランジ状に延出する台板部71aに替えて、上方
に向け勝手開口する溝状の係止溝部71bを設けて、架
台73に固定する方法も採用されている。この場合に
は、各側縁部に下方に向かって延出する嵌入部86aが
設けられた断面下向きコ字状の固定部材86が使用され
る。隣接する各太陽電池モジュール60の係止溝部71
bは、架台73に載置された状態で、固定部材86の各
嵌入部86aが嵌合される。そして、固定部材86の幅
方向中央部に、木ネジ85が挿通されて、木ネジ85が
架台73に固定される。
【0010】この固定部材86は、太陽電池モジュール
60の間を覆うようになっており、腐食防止のために、
通常、表面に、アルマイト処理、クリア塗装等が施され
ている。このために、各太陽電池モジュール60の枠体
70と固定部材86とは、電気的に導通状態にはなら
ず、木ネジ85をアース接続しても、太陽電池モジュー
ル60の枠体70はアースされない。従って、各太陽電
池モジュール60の枠体70をアースするために、隣接
する各枠体70同士を、一般的なアース接続線によって
接続してアースすることにより、各太陽電池モジュール
60の枠体70同士をアースするようになっている。
【0011】さらに、図26に示すように、各長辺側枠
材71の上端部に、外側に水平に突出するように取付部
71cを設けて、各取付部71cを架台73に木ネジ8
5によってそれぞれ取り付けることも実施されている。
この場合も、木ネジ85をアース接続することによっ
て、各太陽電池モジュール60の枠体70がアースされ
ている。
【0012】さらに、図27に示すように、各太陽電池
モジュール60の各長辺側枠材71の下端部に、内側に
向かって延出する取付部71dを設け、各取付部71d
を、H型鋼によって構成された架台73にボルト86お
よびナット87によって取り付けることも実施されてい
る。この場合も、各ボルト86をアース接続することに
よって、各太陽電池モジュール60の枠体70がアース
される。
【0013】さらには、図28に示すように、架台73
に載置された一対の太陽電池モジュール60の各側縁部
に、固定金具87の各側部を係合させた状態で、固定金
具87の中央部を挿通する木ネジ88を架台73にネジ
結合することによって、各太陽電池モジュール60の各
側縁部を固定することも実施されている。この場合も、
固定部材87は、腐食防止のために、通常、表面に、ア
ルマイト処理、クリア塗装等が施されているために、各
太陽電池モジュール60の枠体70と固定部材87とは
導通状態にはならず、木ネジ88をアース接続しても、
太陽電池モジュール60はアースされない。従って、各
太陽電池モジュール60の枠体70同士を、一般的なア
ース接続線によって接続して、各太陽電池モジュール6
0の枠体70同士をアースしている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】図24に示す太陽電池
モジュール60の架台73に対する取付構造では、一対
の木ネジ85をアース接続することにより、隣接する太
陽電池モジュール60の各枠体70がアースされるよう
になっている。しかし、この場合には、一対の木ネジ8
5を、それぞれ、架台73にねじ込まなければならず、
架台73に対して太陽電池モジュール60を取り付ける
ための作業性が悪いという問題がある。
【0015】図25に示す太陽電池モジュール60の架
台73に対する取付構造では、固定部材85を架台73
に固定すればよいために、架台73に対して太陽電池モ
ジュール60を取り付けるための作業性には優れてい
る。しかし、腐食防止処理された固定部材85を使用し
ているために、枠体70をアース処理作業することが容
易ではないという問題がある。
【0016】図26に示す太陽電池モジュール60の架
台73に対する取付構造でも、図24に示す取付構造と
同様に、架台73に対する太陽電池モジュール60の取
付作業性が悪いという問題がある。
【0017】図27に示す太陽電池モジュール60の架
台73に対する取付構造では、一対のボルト86および
ナット87によって、隣接する太陽電池モジュール60
の各枠体70がアースされるようになっている。しか
し、この場合には、太陽電池モジュール60の裏面から
ボルト86およびナット87を締め付けなければなら
ず、架台73に対して太陽電池モジュール60を取り付
ける作業が容易でないという問題がある。
【0018】図28に示す太陽電池モジュール60の架
台73に対する取付構造では、図26に示す取付構造と
同様に、アース接続のための作業が容易でないという問
題がある。
【0019】特開平7−153983号公報にも、隣接
する太陽電池モジュールの各枠体同士を係合部材によっ
て係合した状態で、係合部材をボルトによって架台に取
り付ける構成が開示されているが、この場合も、隣接す
る太陽電池モジュール間に露出した状態になる係合部材
が腐食防止処理されていると、各枠体のアース接続処理
が容易にできないという問題がある。
【0020】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、架台に対して太陽電池モジュール
を容易に取り付けることができ、しかも、各太陽電池モ
ジュールの枠体それぞれのアース処理も容易に行える太
陽電池モジュールの取付構造を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の太陽電
池モジュールの取付構造は、複数の太陽電池セルによっ
て平板状に構成された太陽電池本体部と、この太陽電池
本体部の各側縁部に枠材がそれぞれ嵌合されて構成され
た枠体とを有する複数の太陽電池モジュールを相互に隣
接した状態で架台上に取り付けるための太陽電池モジュ
ールの取付構造であって、各太陽電池モジュールにおけ
るいずれかの枠材が上面に載置される架台と、上方に向
かって開口する溝状になるように、架台上に載置される
枠材の外側面に設けられた係合溝部と、その係合溝部が
設けられた枠材に沿っており、係合溝部内に一方の側縁
部が嵌入されることによって、係合溝部の側方を覆うカ
バー部材と、このカバー部材を挿通して架台に係止され
るボルトと、前記係合溝部とカバー部材との間に介在さ
れており、ボルトの締め付けによって枠材とボルトと
バー部材とを導通状態とする導電部材とを具備し、前記
ボルトは架台と導通状態にあり、前記架台はアースされ
ていることを特徴とする。
【0022】請求項2に記載の太陽電池モジュールの取
付構造では、前記導電部材は、ボルトに嵌合された導電
ワッシャーである。
【0023】請求項3に記載の太陽電池モジュールの取
付構造では、前記導電部材は、係合溝部の立ち上がり部
に係合されている。
【0024】請求項4に記載の太陽電池モジュールの取
付構造では、枠材が載置される前記架台の上面に、ボル
トが挿通し得る開口部が設けられて、前記ボルトの先端
部には、ボルトの回転によってネジ送りされて架台の上
面に係止されるように、その開口部から内部に嵌入する
係止部材がネジ結合されている。
【0025】請求項5に記載の太陽電池モジュールの取
付構造では、係合溝部に接する導電ワッシャーの端部を
切り起こしている。
【0026】請求項6に記載の太陽電池モジュールの取
付構造では、相互に隣り合う各太陽電池モジュールの枠
材の係合溝部内にカバー部材の両方の側縁部がそれぞれ
嵌入しており、導電部材は、前記各太陽電池モジュール
の枠材の係合溝部とカバー部材とに介在されており、ボ
ルトの締め付けによって該各枠材とボルトとカバー部材
を導通状態にし、前記ボルトは架台と導通状態にあ
り、前記架台はアースされている。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。
【0028】図1は、本発明の太陽電池モジュールの取
付構造に使用される太陽電池モジュールの一例を示す概
略斜視図、図2は(a)は、その太陽電池モジュールの
平面図、図2(b)はその正面図、図2(c)はその側
面図、図3は、その太陽電池モジュールを分解して示す
概略斜視図である。この太陽電池モジュール10は、長
方形の平板状をした太陽電池セル本体11を有してい
る。この太陽電池セル本体11は、マトリックス状に配
置された複数の太陽電池セルを、インターコネクタ等に
よって、電気的に直列または並列に接続されたスーパー
ストレート構造になっている。この太陽電池セル本体1
1の表面側には、図3に示すように、透明樹脂によって
薄い平板状に構成された充填材12を介して、白色強化
ガラス板13が積層されている。また、太陽電池セル本
体11の裏面側にも、透明樹脂によって薄い平板状に構
成された充填材14を介して、耐候性フィルム15が積
層されている。そして、太陽電池セル本体部11は、白
色強化ガラス板13と、耐候性フィルム15とによっ
て、各充填材12および14をそれぞれ介して挟持され
て、全体として平板状の太陽電池本体部16が構成され
ている。
【0029】図1に示すように、太陽電池本体部16の
一方の端部の裏面には、端子ボックス17が設けられて
おり、この端子ボックス17には、太陽電池セル本体1
1の電気出力を取り出すための一対の電気ケーブル18
が接続されている。
【0030】このような太陽電池本体部16は、周縁部
に配置された枠体20内に設けられている。枠体20
は、太陽電池本体部16の長手方向に沿った一対の長辺
側枠材21と、太陽電池本体部16の幅方向に沿った一
対の短辺側枠材22とによって、長方形の枠状に構成さ
れており、各長辺側枠材21が太陽電池本体部16の長
手方向に沿った各側縁部に、それぞれ、緩衝材を介して
嵌合されるとともに、各短辺側枠材22が太陽電池本体
部16の幅方向に沿った各側縁部に、それぞれ、緩衝材
を介して嵌合されている。各長辺側枠材21は同一の形
状をしており、相互に対向した状態で配置されている。
また、各短辺側枠材22も同一の形状をしており、相互
に対向した状態で配置されている。そして、各長辺側枠
材21の各端面に、各短辺側枠材22の各端部が突き合
わされて、ビス23によって連結されている。
【0031】図4は、その枠体20の要部の分解斜視図
である。各長辺側枠材21は、断面が縦長の直方体状に
なった中空の枠本体部21aを有している。この枠本体
部21aの上面には、その枠本体部21aの外側の側面
に沿って上方に延出してその上面とは適当な間隔をあけ
た状態で上方に位置するように内側に直角に屈曲された
鉤状の嵌合部21bが、枠本体部21aの長手方向の全
体にわたって設けられている。この嵌合部21bと、本
体部21aの上面との間には、太陽電池本体部16にお
ける長手方向に沿った側縁部が、緩衝材を介して嵌合さ
れるようになっている。
【0032】枠本体部21aの外側面には、枠本体部2
1aの上面に沿って外方に水平に延出して上方に向かっ
て直角に屈曲されて上方に開口した溝状の係合溝部21
cが、枠本体部21aの長手方向の全体にわたって設け
られている。
【0033】枠本体部21における内側の側面における
下端部には、内側に向かって水平に延出する長板状の台
板部21dが設けられている。この台板部21dは、枠
本体部21の各端部を除いて、その枠本体部21aの長
手方向のほぼ全体にわたって設けられている。この台板
部21dには、枠体20全体を家屋の屋根上に取り付け
るために、例えば3つのボルト孔21eが、適当な間隔
をあけて設けられている。
【0034】枠体20における短辺側枠材22は、太陽
電池本体部16の長辺側の側縁部に嵌合される各長辺側
枠材21間にわたって延びる平板状をした枠本体板22
aを有している。この枠本体板22aの上端には、内側
に向かって枠本体板22の上端縁から直角に延出する嵌
合板部22bが、枠本体板22aの各端部を除いてその
長手方向のほぼ全域にわたって設けられている。また、
この嵌合板部22bの下方には、嵌合板部22bとは適
当な間隔をあけて嵌合板部22bとは平行に支持された
支持板部22cが設けられている。この支持板部22c
と嵌合板部22bとの間には、太陽電池本体部16にお
ける幅方向に沿った側縁部が、緩衝材を介して嵌合され
るようになっている。
【0035】枠本体板22aの外側面には、枠本体板2
2aに設けられた支持部22cに沿って、外側に水平に
延出して上方に向かって直角に屈曲されて上方に開口し
た係合溝部22dが、枠本体板22aの長手方向の全体
にわたって設けられている。係合溝部22dの先端に
は、枠本体板22aに接近する方向に突出した係合部2
2eが長手方向に連続して設けられている。また、枠本
体板22aの下端部には、内側に水平に延出する台板部
22fが設けられている。
【0036】枠体20は、太陽電池本体部16の長手方
向に沿った側縁部に、各長辺側枠材21の嵌合部21b
がそれぞれの嵌合されるとともに、太陽電池本体部16
の幅方向に沿った側縁部に各短辺側枠材22が嵌合され
て、各短辺側枠材22におけるそれぞれの端部が、各長
辺側枠材21における枠本体部21aの端面に突き当て
られる。そして、各短辺側枠材22におけるそれぞれの
端部に、上下一対のビス23がそれぞれ挿通されて、各
長辺側枠材21における枠本体部21aの端面内に設け
られた一対のビス止め孔21fにそれぞれビス止めされ
ることによって、各長辺側枠材21に連結されるように
なっている。
【0037】図5は、家屋の金属板屋根に対する太陽電
池モジュール10の取付構造を示す分解斜視図である。
太陽電池モジュール10は、金属板屋根30の棟部に対
して長手方向が沿うように、それぞれが横方向とされ
て、横方向および縦方向に相互に隣接した状態で取り付
けられる。
【0038】図6は、太陽電池モジュール10が取り付
けられる金属板屋根30の構造の一例を示す断面図であ
る。図5および図6に示すように、金属板屋根30は、
棟部から軒先にかけて、複数の垂木31が、相互に等し
い間隔をあけて平行に設けられており、各垂木31上
に、野地板32が、各垂木31を覆うように支持されて
いる。野地板32の上面は、防水紙等によって構成され
た下地材33が貼り付けられており、下地材33の上面
には、複数の瓦棒34が、各垂木31にそれぞれ重なっ
た状態で設けられている。そして、各瓦棒34間にわた
って、金属板35が葺かれている。各瓦棒34の上面
は、瓦棒被せ36によって覆われた状態になっている。
【0039】このような構成の金属板屋根30には、図
5に示すように、各瓦棒34に対して直交状態になるよ
うに、直線状に延びる複数の架台37が各瓦棒34上に
平行に架設されており、上下方向に隣接する一対の架台
37上に、複数の太陽電池モジュール10が、横方向に
並んだ状態で取り付けられるようになっている。
【0040】図7は、金属板屋根30上に取り付けられ
る架台37の断面図である。この架台37は、例えば、
導電性材料であるアルミニウムの押し出し成形によって
断面中空の四角形状に成形されたチャンネル材によって
構成されており、その上面37aには、開口部37b
が、長手方向の全体にわたって設けられている。この開
口部37bの長手方向に沿った各側縁部には、架台37
の上面37aから上方および下方に突出した状態の位置
決め部37cが、それぞれ設けられている。架台37の
底面37dにおける幅方向の中央部は厚肉になってお
り、その中央に、架台37を金属板屋根30に取り付け
る際に木ネジを位置決めするための溝部37eが、長手
方向に連続して設けられている。架台37の対向する各
側面37fには、上下方向の中央部から内側に水平に突
出するリブ37gが、それぞれ長手方向の全体にわたっ
て設けられている。
【0041】このような構成の架台37は、図5に示す
ように、金属板屋根30における各瓦棒34に対してそ
れぞれが直交した状態で配置される。隣接する架台37
同士は、太陽電池モジュール10の幅方向寸法に対応し
た間隔があけられる。この場合、適当な瓦棒34におけ
る瓦棒被せ36と架台37との間には、ゴムシート38
が介在される。架台37は、横方向に沿って配置される
太陽電池モジュール10の個数に対応した適当な長さに
なるように、金属板屋根30上に取り付けられる。ま
た、直線状になった架台37の本数も、太陽電池モジュ
ール10が幅方向に沿って配置される個数に応じて設定
される。そして、各架台37と、各瓦棒34との交差部
分における底面37dの溝部37bに、ドリルにて下穴
を開けて、防水ワッシャー付きの木ネジ39が、開けら
れた下穴を通して、瓦棒34内にねじ込まれる。これに
より、各架台37が、各瓦棒34にそれぞれ固定され
る。
【0042】各架台37は、木ネジ39がねじ込まれる
底面37dの中央部が厚肉になっているために、木ネジ
39の底面37dに対する締め付け強度が増加する。ま
た、その厚肉になった底面37dの中央に溝37eが設
けられているために、木ネジ39は、下穴を開けること
なく、安定的にねじ込むこともできる。
【0043】このようにして、金属板屋根30に複数の
架台37が平行状態で固定されると、隣接する架台37
間に、太陽電池モジュール10が架設状態で取り付けら
れる。図8は、太陽電池モジュール10を、幅方向に2
列にわたって、金属屋根板30上に取り付けた状態を示
す断面図である。太陽電池モジュール10は、金属板屋
根30における軒先側から棟側にかけて、順番に取り付
けられるようになっており、最も軒先側の架台37と、
その棟側に隣接する架台37との間にわたって、太陽電
池モジュール10が架設される。この場合、太陽電池モ
ジュール10における枠体20の各長辺側枠材21は、
各架台37における開口部37bが露出するように、一
方の位置決め部37cに当接されて位置決めされた状態
で、架台37の上面37a上に載置される。このように
して、太陽電池モジュール10が、一対の架台37間に
架設状態で仮置きされる。
【0044】その後、仮置きされた太陽電池モジュール
10における軒先側の長辺側枠材21に沿って、側面カ
バー部材41が配置される。図9(a)は、この側面カ
バー部材41の一部を架台73に対して分解して示す斜
視図である。この側面カバー部材41は、架台37の上
面37a上における開口部37bに沿って載置される台
部41aと、この台部41aから開口部37b側に若干
傾斜状態で立ち上げられた側面部41bと、この側面部
41bから開口部37bの上方を覆うように水平に延出
した上面部41cとを有している。側面部41bの下端
部には、架台37の一方の位置決め部37cに係止する
ように、下方に向かって開口する鉤状の係止部41dが
設けられている。また、上面部41cにおける先端側の
側縁部には、下方に向かって屈曲する係合部41eが設
けられており、この係合部41eが、太陽電池モジュー
ル10における枠体20の長辺側枠材21に設けられた
係合溝部21dに係合するようになっている。また、上
面部41cには、長手方向に適当な間隔をあけて、一対
のボルト孔41f(図9においては、一方のみが表され
ている)が設けられている。
【0045】このような構成の側面カバー部材41は、
長辺側枠材21の係合溝部21dに係合部41eを係合
させるとともに、係止部41eを架台37の位置決め部
37cに係止させることによって、長辺側枠材21の側
方の架台37の上方域を覆った状態になる。そして、図
9(a)に示すように、上面部41cに設けられたボル
ト孔41fに、導電性材料によって構成されたボルト4
2がそれぞれ挿通されて、ボルト42によって架台37
に取り付けられるようになっている。この場合、少なく
とも一方のボルト42に、導電ワッシャー43およびゴ
ムワッシャー44が、順番に嵌合される。導電ワッシャ
ー43は、図9(b)に示すように、導電性材料によっ
て正方形状の平板状に構成されており、対角線方向の対
をなすコーナー部同士が、同方向に切り起こされた係止
部43aになっている。導電ワッシャー43の一辺に沿
って設けられた一対の係止部43aは、相互に反対方向
に切り起こされた状態になっている。また、導電ワッシ
ャー43は、側面カバー部材41における上面部41c
の幅方向のほぼ全体にわたって覆い得るような大きさに
なっている。このような導電ワッシャー43は、ボルト
12の頭部が側面カバー部材41の上面部41cに当接
した状態で、ボルト42に嵌合されたゴムワッシャー4
4によって、一対の係止部43aが側面カバー部材41
の上面部41cに当接されるようにボルト42に嵌合状
態で保持される。
【0046】各ボルト42の先端部には、係止部材45
がそれぞれネジ結合される。係止部材45は、図9
(c)に示すように、一方向に長くなった平行四辺形の
平板状に形成された係止部材本体45aを有している。
係止部材本体部45aの中央部には、ボルト42が挿通
するボルト孔45bが設けられており、係止部材本体部
45aの一方の面には、ボルト孔45bに整合状態で、
ナット部材45cが一体的に取り付けられている。係止
部材本体部45aの長手方向の各端部には、ナット部材
45cが取り付けられた面とは反対方向にそれぞれ屈曲
された係止部45dが設けられている。この係止部材4
5の幅方向寸法は、架台37の開口部37bの開口幅寸
法よりも若干小さくなっており、その開口部37bを通
過して、架台37内に進入し得るようになっている。
【0047】側面カバー部材41は、上面部41cに一
対のボルト42が挿通されて、ボルト42の先端部に係
止部材45のナット部材45cがネジ結合された状態
で、軒先側に位置す架台37に取り付けられる。少なく
とも一方のボルト42には、前述したように、ゴムワッ
シャー44によって導電ワッシャー43が支持された状
態になっている。そして、各ボルト42にネジ結合され
た係止部材45が、架台37における開口部37c内に
挿入される。この場合、係止部材45は係止部材本体部
45aの長手方向が開口部37cの長手方向に沿った状
態で、開口部37c内に挿入される。そして、側面カバ
ー部材41の台部41aが、架台37の軒先側の側縁部
上に載置されて、側面カバー部材41に近接した位置決
め部37cに、側面カバー部材41に設けられた係止部
41bが係止されるとともに、上面部41cの係合部4
1eが、太陽電池モジュール10の枠体20における長
辺側枠材21の係合溝部21cに係合される。これによ
り、太陽電池モジュール10が、一対の架台37間に
て、幅方向に移動しないように位置決めされる。
【0048】このような状態で、ボルト42を締め付け
る方向に回転させると、その先端部にネジ結合された係
止部材45も、当初は、ボルト42と一体となって回転
するが、その後、係止部材本体部45aの各端部が、架
台37の各側面37fに当接して回転が規制された状態
になる。そして、さらに、ボルト42を同方向に回転さ
せると、係止部材45がボルト42の頭部に向かってネ
ジ送りされ、各係止部45dが、架台37の上面37a
に係止された状態になる。その後、さらにボルト42を
同方向に回転させると、架台31に係止された側面カバ
ー部材41が、太陽電池モジュール10の長辺側枠材2
1に強固に係止された状態となる。これにより、側面カ
バー部材41が、架台37に強固に固定される。
【0049】このとき、図8に示すように、ボルト42
に嵌合された導電ワッシャー43の一辺に沿って設けら
れた各係止部43aが、側面ケース41の上面部41a
と、太陽電池モジュール10の長辺側枠材21における
係合溝部21cとによって強固に圧接された状態にな
り、導電ワッシャー43によって、太陽電池モジュール
10の長辺側枠材21と架台37とが、電気的に導通状
態になる。そして、導電ワッシャー43と架台37と
が、ボルト42を介して導電状態になるために、架台3
7をアース処理することによって、隣接した太陽電池モ
ジュール10の枠体20をアース処理することができ
る。
【0050】また、ボルト42の回転によって係止部材
45の各係止部45dが架台37の上面部37aに食い
込んだ状態になるが、架台37の各位置決め部37c
が、係止部材45の上面に当接しているために、係止部
材45の各係止部45dが架台37の上面部37aに過
度に食い込むことが抑制される。さらに、架台37の各
位置決め部37cが、係止部材45の上面に当接した状
態になることによって、係止部材45が軒先側にずれる
ことも防止される。
【0051】側面カバー部材41が固定された状態にな
ると、側面カバー部材41の台部41aが、架台37の
上面37aにビス止めされる。
【0052】なお、図8に示すように、架台37の側面
37fには、太陽電池モジュール10の電気ケーブル1
8を通過させるための貫通孔37mが、長手方向に適当
な間隔をあけて設けられており、各貫通孔37mに、配
線保護のためのブッシング37nが、それぞれ、取り付
けられている。電気ケーブル18は、架台37の側面3
7fに設けられた貫通孔37m内のブッシング37n内
を通過して配線されており、貫通孔37mに嵌合された
ブッシング37nによって電気ケーブル18の損傷が防
止される。
【0053】このようにして、軒先側に太陽電池モジュ
ール10が固定されると、固定された太陽電池モジュー
ル10の棟側に、新たに太陽電池モジュール10が固定
される。この場合、隣接する太陽電池モジュール10同
士を、架台37に固定するために、モジュール間カバー
部材47が使用される。このモジュール間カバー部材4
7は、太陽電池モジュール10の長辺側枠材21に沿っ
て直線状に延びる平板状をしており、図8に示すよう
に、各側縁部に、それぞれ下方に向かって屈曲した係合
部47aが設けられている。
【0054】このようなモジュール間カバー部材47
は、前述の側面カバー部材41を取り付けるときと同様
にして、一対のボルト42によって、架台37に取り付
けられる。この場合も、少なくとも一方のボルト42
に、導電ワッシャー43およびゴムワッシャー44が嵌
合されてモジュール間カバー部材47に当接した状態に
されるとともに、各ボルト42の先端部に係止部材45
がネジ結合される。そして、係止部材45が架台37に
係止されて、ボルト42を締め付けることにより、モジ
ュール間カバー部材47の各係合部47aが、一対の太
陽電池モジュール10の相互に隣接する各長辺側枠材2
1に設けられた各係合溝部21cに係合されて、各太陽
電池モジュール10間の間隙を覆った状態になる。ま
た、ボルト42に嵌合された導電ワッシャー43の各係
止部43aが、モジュール間カバー部材47と各係合溝
21cによって強固に圧接された状態になり、各太陽電
池モジュール10の各長辺側枠材21と架台37とが、
導電性ワッシャー43によって、それぞれ電気的に導通
した状態になるとともに、各太陽電池モジュール10の
各長辺側枠材21が架台37に強固に固定される。
【0055】このとき、幅方向に隣接した一対の太陽電
池モジュール10のそれぞれの長辺側枠材21の間が、
モジュール間カバー部材41によって覆われた状態にな
るとともに、各長辺側枠材21の上面同士は、モジュー
ル間カバー部材47の上面と、同一平面内に位置され
る。
【0056】このようにして、金属板屋根30における
軒先側から棟側にかけて、順番に、太陽電池モジュール
10が固定される。そして、最も棟側の太陽電池モジュ
ール10における棟側の長辺側枠材21は、側面カバー
部材41によって架台37に固定される。
【0057】なお、図10(a)に示すように、各瓦棒
34と直交状態で配置された架台37に対して、長辺側
枠材21が沿うように太陽電池モジュール10を配置し
た場合に、架台37に沿った方向に隣接する一対の太陽
電池モジュール10同士を電気的に接続する場合には、
図10(b)に示す連結具48が使用される。この連結
具48は、断面下向きコ字状になっており、上面部48
bの各側縁部が下方に向かって屈曲された側面部48a
になっている。各側面部48aの下端部には、相互に近
接するように内側に突出した係合部48cがそれぞれ設
けられており、各係合部48cが、図10(c)に示す
ように、各短辺側枠材22の係合溝部22dの先端部に
設けられた係合部22eに係合するようになっている。
上面部48aには、一対の止めネジ49がネジ結合され
ている。
【0058】このような連結具48は、図10(c)に
示すように、各側面部48aが、相互に隣接する各太陽
電池モジュール10における相互に対向して配置された
短辺側枠材22の係合溝部22d間にそれぞれ嵌合され
て、各止めネジ49が上面部48bにねじ込まれる。そ
して、各止めネジ49の先端部を、各短辺側枠材22の
係合部22eに当接させて、上面部48bを各係合部2
2eに対して上方に移動させることにより、各側面部4
8aの下端部に設けられた係合部48cを、各短辺側枠
材22の各係合部22eに係合させる。これにより、各
短辺側枠材22同士が電気的に導通した状態で、相互に
連結される。
【0059】図11は、太陽電池モジュール10を、金
属板屋根に配置された架台37に対して長辺側枠材21
が直交状態に配置する場合の取付状態を示す分解斜視図
である。この場合、最も軒先側に配置された架台37に
対して、位置決め具59によって、太陽電池モジュール
10の長辺側枠材21が架設されるような間隔を開け
て、架台37が配置されるようになっている。この位置
決め具59は、長辺側枠材21の長さに等しい平板部5
9aが上側に設けられており、その平板部59aの下側
に、各端部を除いた全域にわたって、スペーサー部59
bが設けられている。このスペーサー部59bが、長辺
側枠材21が架設される一対の支持枠材37の間隔に相
当する長さになっている。
【0060】このような位置決め具59は、軒先側の架
台37が配置されると、スペーサー部59bの一方の端
面が、その架台37に当接されて、平板部59aの一方
の端部が架台37上に載置された状態とされる。そし
て、その架台37に対して棟側に配置される架台37
が、平板部59bの他方の端部の下面に当接されるとと
もに、スペーサー部59bの他方の端面に当接されるこ
とによって、架台37が位置決めされる。そして、架台
37が金属板屋根30に固定されて、架台37に対し
て、各太陽電池モジュール10の短辺側枠材22に設け
られた台板部22fが載置されて、前述の例と同様にし
て固定される。
【0061】また、積雪地において、金属板屋根30が
傾斜した状態になっている場合に、その傾斜した金属板
屋根30に太陽電池モジュール10を取り付けるとき
は、図12に示すように、瓦棒34に対して直交状態で
木ネジ39によって取り付けられた各架台37の上面
に、防水ゴムシート58がそれぞれ取り付けられる。
【0062】図13は、上面に防水ゴムシート58がそ
れぞれ取り付けられた各架台37によって太陽電池モジ
ュール10を取り付けた状態を示す断面図である。この
場合、最も軒先側の架台37のさらに軒先側に、その架
台37に沿って、補強アングル57を配置して、この補
強アングル57が、架台37に当接した状態になるよう
に、金属板屋根30の瓦棒34に木ネジ39によって取
り付けられる。各架台37に対して、各太陽電池モジュ
ール10が、前述の例と同様にして取り付けられる。
【0063】このように、最も下側の架台37が補強ア
ングル57によって支持された状態になっているため
に、太陽電池モジュール10上の積雪によって、太陽電
池モジュール10等の破損が抑制される。また、軒先側
の太陽電池モジュール10は、補強アングル57によっ
て補強された状態になっているために、地震によって、
屋根から落下することが防止される。さらに、各架台3
7の上面に防水ゴムシート58が設けられていることに
よって、凍結によるボルト42、木ネジ39等のの緩み
が抑制される。また、前述したように、各側面カバー部
材41およびモジュール間カバー部材47の各上面と、
太陽電池モジュール10の枠体20における長辺側枠材
21の上面とが同一平面内に位置した状態になるため
に、各太陽電池モジュール10の上面の雪が、傾斜屋根
に沿って滑りやすくなり、太陽電池モジュール10上で
の積雪を抑制することができる。太陽電池モジュールに
対する電気ケーブル18は、架台37内および各太陽電
池モジュール10の下方を挿通しているために、積雪等
によって切断するおそれもない。
【0064】なお、幅方向に隣接された太陽電池モジュ
ール10の各長辺側枠材21同士を、電気的に接続した
状態で相互に連結する構造としては、図14に示すよう
に、導電ワッシャー43をゴムワッシャー44によって
ボルト42に保持する必要はない。同様に、各側面カバ
ー部材41と太陽電池モジュール10の長辺側枠材21
とを電気的に接続する導電ワッシャー43も、ゴムワッ
シャー44によってボルト42に保持する必要はない。
【0065】また、図15(a)に示すように、モジュ
ール間カバー部材47の上面に当接するような導電ワッ
シャー51を使用して、各太陽電池モジュール10の長
辺側枠材21と、モジュール間カバー部材47とを導電
状態とするようにしてもよい。この導電ワッシャー51
は、図15(b)に示すように、導電性材料によって、
一辺が、モジュール間カバー部材47の幅方向寸法より
も長くなった正方形の平板状に形成されており、各コー
ナー部に、下方に向かって切り起こされた係止部51a
が設けられている。導電ワッシャー51の中央部には、
ボルト孔51bが設けられている。
【0066】このような導電ワッシャー51は、モジュ
ール間カバー部材47のボルト孔に整合した状態で、そ
のモジュール間カバー部材47の上面に当接させて、そ
の中央部に設けられたボルト孔51bおよびモジュール
間カバー部材47のボルト孔にボルト42を挿通させ
る。そして、前述したように、係止部材45を架台37
に係止させてボルト42を締め付けることによって、導
電ワッシャー51の係止部51aが各電子モジュール1
0の長辺側枠材21における嵌合部21a上面に係止さ
れて、各長辺側枠材21とモジュール間カバー部材47
とが導電ワッシャー51によって電気的に導通状態とさ
れるとともに、モジュール間カバー部材47と架台37
とがボルト42によって電気的に導通状態とされる。従
って、架台37をアース処理することによって、各長辺
側枠材21がアースされる。
【0067】図16(a)は、幅方向に隣接された太陽
電池モジュール10の各長辺側枠材21同士を、電気的
に接続した状態で相互に連結する構造の他の例である。
この場合には、各太陽電池モジュール10の各長辺側枠
材21における係合溝部21cの立ち上がり部に、図1
6(b)に示すように、断面下向きコ字状をした導電部
材52がそれぞれ嵌合されるようになっている。各導電
部材52は、各長辺側枠材21の係合溝部21cに嵌合
された状態で、各係合溝部21cに係合されるモジュー
ル間カバー部材47の各係合部47aに当接した状態に
なる。そして、ボルト42の締め付けによって、各導電
部材52によって、モジュール間カバー部材47と各太
陽電池モジュール10の長辺側枠材21が電気的に導通
状態になる。そして、モジュール間カバー部材47と架
台37とが、ボルト42によって電気的に導通状態とさ
れ、架台37をアース処理することによって、各長辺側
枠材21がアースされる。
【0068】図17(a)は、幅方向に隣接された太陽
電池モジュール10の各長辺側枠材21同士を、電気的
に接続した状態で相互に連結する構造の他の例である。
この場合には、モジュール間カバー部材47の上面に嵌
合する導電部材53が使用される。この導電部材53
は、図17(b)に示すように、モジュール間カバー部
材47の各係合部47aを覆うように、各側縁部53a
が下方に屈曲された断面下向きコ字状をしており、モジ
ュール間カバー部材47の上面に嵌合した状態で、各側
縁部53aが、モジュール間カバー部材47の各側縁部
の係合部47aとともに、各太陽電池モジュール10の
長辺側枠材21における係合溝部21c内に嵌入される
ようになっている。導電部材53の各側縁部53aは、
各係合溝部21c内に嵌合されると、各長辺側枠材21
とモジュール間カバー部材47とを電気的に導通状態と
し、モジュール間カバー部材47と架台37とがボルト
42によって電気的に導通状態になる。
【0069】また、図18(a)に示すように、モジュ
ール間カバー部材47の下面に嵌合する導電部材54を
使用するようにしてもよい。この導電部材54も、図1
8(b)に示すように、モジュール間カバー部材47の
各係合部47a内に嵌合されるように、各側縁部54a
が下方に屈曲された断面下向きコ字状をしており、モジ
ュール間カバー部材47の下面に嵌合した状態で、各側
縁部54aが、モジュール間カバー部材47の各側縁部
の係合部47aとともに、各太陽電池モジュール10の
長辺側枠材21における係合溝部21c内に嵌入される
ようになっている。導電部材54の各側縁部54aは、
各係合溝部21c内に嵌合されると、各長辺側枠材21
とモジュール間カバー部材47とを電気的に導通状態と
し、モジュール間カバー部材47と架台37とがボルト
42によって電気的に導通状態になる。
【0070】さらに、モジュール間カバー部材47およ
び側面カバー部材41を固定するボルト42の先端部に
取り付けられれる係止部材45としては、前記実施例の
ように、係止部材本体部45aとナット部材45dとが
一体に構成されている必要はなく、係止部材本体部45
aとナット部材45cとが分離された状態であってもよ
い。また、係止部材本体部45aは、図19(a)に示
すように、各端部に設けられた係止部45dにおける対
角線方向に対向する部分が、架台37の上面37aに係
止し易いように、各側縁部側になるにつれて傾斜させる
ようにしてもよく、さらに、図19(b)に示すよう
に、係止部材本体部45aにおける各側縁部の端部近傍
部分の上面を、鋸歯状にしてもよい。
【0071】
【発明の効果】本発明の太陽電池モジュールの取付構造
は、このように、架台に対して容易に取り付けることが
できるとともに、隣接して配置される各太陽電池モジュ
ールの枠体同士を容易にアース処理することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の太陽電池モジュールの取付構造に使用
される太陽電池モジュールの一例を示す斜視図である。
【図2】(a)は、その太陽電池モジュールの平面図、
(b)はその正面図、(c)はその側面図である。
【図3】その太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図4】その太陽電池モジュールの枠体の要部の分解斜
視図である。
【図5】その太陽電池モジュールの架台に対する取付構
造の一例を示す分解斜視図である。
【図6】その取付構造に使用される屋根の構造を示す断
面図である。
【図7】その取付構造に使用される架台の断面図であ
る。
【図8】その取付構造の断面図である。
【図9】(a)は、その取付構造に使用される側面カバ
ー部材部材の取付状態を分解して示す斜視図、(b)
は、その側面カバー部材部材の取り付けに使用される導
電ワッシャーの斜視図、(c)は、その側面カバー部材
部材の取り付けに使用される係止部材の平面図である。
【図10】(a)は、太陽電池モジュールの架台に対す
る取付構造の他の例を示す分解斜視図、(b)は、隣接
する太陽電池モジュールの連結に使用される連結具の斜
視図、(c)は、その連結具による一対の太陽電池モジ
ュールの連結構造を示す断面図である。
【図11】太陽電池モジュールの架台に対する取付構造
のさらに他の例を示す分解斜視図である。
【図12】その取付構造の要部を説明するための斜視図
である。
【図13】その取付構造の断面図である。
【図14】太陽電池モジュールの架台に対する取付構造
のさらに他の例を示す断面図である。
【図15】(a)は、太陽電池モジュールの架台に対す
る取付構造のさらに他の例を示す断面図、(b)はその
取付構造に使用される導電ワッシャーの斜視図である。
【図16】(a)は、太陽電池モジュールの架台に対す
る取付構造のさらに他の例を示す断面図、(b)はその
取付構造に使用される導電部材の斜視図である。
【図17】(a)は、太陽電池モジュールの架台に対す
る取付構造のさらに他の例を示す断面図、(b)はその
取付構造に使用される導電ワッシャーの斜視図である。
【図18】(a)は、太陽電池モジュールの架台に対す
る取付構造のさらに他の例を示す断面図、(b)はその
取付構造に使用される導電ワッシャーの斜視図である。
【図19】(a)および(b)は、それぞれ太陽電池モ
ジュールの架台に対する取付構造に使用される係止部材
の他の例を示す斜視図である。
【図20】従来の太陽電池モジュールの一例を示す斜視
図である。
【図21】その太陽電池モジュールの要部の断面図であ
る。
【図22】その太陽電池モジュールの使用状態を示す概
略斜視図である。
【図23】その太陽電池モジュールの屋根に対する取付
構造を示す側面図である。
【図24】従来の太陽電池モジュールの取付構造の一例
を示す要部断面図である。
【図25】従来の太陽電池モジュールの取付構造の他の
例を示す要部の断面図である。
【図26】従来の太陽電池モジュールの取付構造のさら
に他の例を示す要部の断面図である。
【図27】従来の太陽電池モジュールの取付構造のさら
に他の例を示す要部の断面図である。
【図28】従来の太陽電池モジュールの取付構造のさら
に他の例を示す要部の斜視図である。
【符号の説明】 10 太陽電池モジュール 11 太陽電池セル本体 13 白色強化ガラス 16 太陽電池本体部 18 電気ケーブル 20 枠体 21 長辺側枠材 21a 枠本体部 21b 嵌合部 21c 係合溝部 21d 台板部 21e ボルト孔 22 短辺側枠材 22a 枠本体板 22b 嵌合板部 22c 支持板部 22d 係合溝部 22f 台板部 37 架台 37a 上面 37b 開口部 37c 位置決め部 37d 底面 37e 溝部 37f 側面 37m 貫通孔 37n ブッシュ 41 側面カバー部材 42 ボルト 43 導電ワッシャー 44 ゴムワッシャー 45 係止部材 45a 係止部材本体部 45b ボルト孔 45c ナット部材 45d 係止部 47 モジュール間カバー部材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−153983(JP,A) 特開 昭62−166577(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04D 13/18 H01L 31/04 - 31/06

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の太陽電池セルによって平板状に構
    成された太陽電池本体部と、この太陽電池本体部の各側
    縁部に枠材がそれぞれ嵌合されて構成された枠体とを有
    する複数の太陽電池モジュールを相互に隣接した状態で
    架台上に取り付けるための太陽電池モジュールの取付構
    造であって、 各太陽電池モジュールにおけるいずれかの枠材が上面に
    載置される架台と、 上方に向かって開口する溝状になるように、架台上に載
    置される枠材の外側面に設けられた係合溝部と、 その係合溝部が設けられた枠材に沿っており、係合溝部
    内に一方の側縁部が嵌入されることによって、係合溝部
    の側方を覆うカバー部材と、 このカバー部材を挿通して架台に係止されるボルトと、 前記係合溝部とカバー部材との間に介在されており、ボ
    ルトの締め付けによって枠材とボルトとカバー部材と
    導通状態とする導電部材とを具備し、 前記ボルトは架台と導通状態にあり、前記架台はアース
    されている ことを特徴とする太陽電池モジュールの取付
    構造。
  2. 【請求項2】 前記導電部材は、ボルトに嵌合された導
    電ワッシャーである請求項1に記載の太陽電池モジュー
    ルの取付構造。
  3. 【請求項3】 前記導電部材は、係合溝部の立ち上がり
    部に係合されている請求項1に記載の太陽電池モジュー
    ルの取付構造。
  4. 【請求項4】 枠材が載置される前記架台の上面に、ボ
    ルトが挿通し得る開口部が設けられて、前記ボルトの先
    端部には、ボルトの回転によってネジ送りされて架台の
    上面に係止されるように、その開口部から内部に嵌入す
    る係止部材がネジ結合されている請求項1に記載の太陽
    電池モジュールの取付構造。
  5. 【請求項5】 係合溝部に接する導電ワッシャーの端部
    切り起こしたことを特徴とする請求項2に記載の太陽
    電池モジュールの取付構造。
  6. 【請求項6】 相互に隣り合う各太陽電池モジュールの
    枠材の係合溝部内にカバー部材の両方の側縁部がそれぞ
    れ嵌入しており、 導電部材は、前記各太陽電池モジュールの枠材の係合溝
    部とカバー部材とに介在されており、ボルトの締め付け
    によって該各枠材とボルトとカバー部材とを導通状態に
    し、前記ボルトは架台と導通状態にあり、前記架台はアース
    されている ことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池
    モジュールの取付構造。
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