JP3475993B2

JP3475993B2 - 太陽電池モジュール間の接続金具

Info

Publication number: JP3475993B2
Application number: JP13113397A
Authority: JP
Inventors: 充朗藤家
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2017-05-21
Also published as: JPH10317621A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として屋根に設
置された複数の太陽電池モジュールを効率よくアースす
るために用いられる太陽電池モジュール間の接続金具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根に設置された複数の太陽電池
モジュールをアースする場合、各太陽電池モジュールに
対してアース線を夫々接続して、これらを個別にアース
していた。ところで、太陽電池モジュールは、通常複数
本の金属製の架台上に跨って屋根傾斜方向及び桁行方向
に並設され、隣接する太陽電池モジュールの金属製の端
部フレーム同士が連結金具によって連結されているの
で、連結金具を介して複数の太陽電池モジュール及び架
台が電気的に接続された状態となっていると考えられる
が、一般に太陽電池モジュールの端部フレームは、その
表面に錆止め防止等の目的で塗装が施されており、単に
連結金具が接触しているだけでは実際にこれらは電気的
に接続された状態とならず、従って上述したように各太
陽電池モジュールを個別にアースする必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、各太陽電
池モジュールを個別にアースしていたのでは、多数のア
ース線を配線する必要があり、太陽電池モジュールから
建物内部に導かれる電気配線と相俟って屋根上に配線が
入り組んで、各種作業の妨げとなったり、またメンテナ
ンスも煩雑となるといった不具合があった。

【０００４】本発明は、上記に鑑み、複数の太陽電池モ
ジュールのアースを効率良く行うために、太陽電池モジ
ュール間を簡単かつ確実に電気的に接続できる接続金具
の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、鋭角な突起を有し、隣接する太陽電池モジュ
ールの端部フレームに跨って係合する接続金具であっ
て、前記端部フレームを架台に締付け固定するためのボ
ルトを締付けることにより、前記突起が前記両端部フレ
ームの塗装を剥がして食い込んで、これらを電気的に接
続するものである。従って、本発明の接続金具を適宜取
り付けることにより、複数の太陽電池モジュールの全て
を電気的に接続することができる。

【０００６】また、１枚の金属製プレートを略倒コ字形
に形成してなる接続金具を、両端部フレームに形成され
た一対の係合溝に上方から係合したり、また両端部フレ
ーム同士を連結するための連結部材により端部フレーム
側に押さえ込まれるようにしている。

【０００７】さらに、接続金具を、端部フレームを架台
に締付け固定するためのボルトを介して架台に電気的に
接続すると、複数の太陽電池モジュールとこれらを固定
する架台とを電気的に接続することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て詳細に説明する。図１は太陽電池モジュール設置屋根
の概略斜視図、図２は同じくその屋根傾斜方向の側面
図、図３は太陽電池モジュールを設置したモジュール設
置部の破断斜視図、図４は同じくその一部破断平面図、
図５はダミーモジュールを使用したときの一部破断平面
図、図６は架台への太陽電池モジュールの取り付け構造
を示す縦断面図、図７は同じくその要部拡大図、図８は
同じくその分解斜視図、図９は接続金具の拡大斜視図で
ある。

【０００９】本実施形態に係る太陽電池モジュール設置
屋根は、図１,２に示すように、切妻屋根(10)の棟側を
瓦(11)が設置される瓦葺き一般屋根部(12)とし、軒先側
を太陽電池モジュール(13)が設置されるモジュール設置
部(14)としたもので、これら一般屋根部(12)及びモジュ
ール設置部(14)は、互いに屋根(10)の桁行方向に沿って
けらばからけらばまで配されている。

【００１０】図２において、(15)は、トラス(16)上に桁
行方向に差し渡された複数の母屋であり、この母屋(15)
上に野地板(17)が設置されており、さらに野地板(17)の
上面にはアスファルトルーフィング(18)が貼られてい
る。このような屋根下地のやや棟側寄りに広小舞(19)が
桁行方向に取り付けられており、この広小舞(19)を境に
して一般屋根部(12)とモジュール設置部(14)とに分けら
れている。

【００１１】一般屋根部(12)においては、アスファルト
ルーフィング(18)上に瓦(11)が順次敷設されており、軒
先側の瓦(11)が広小舞(19)上に載っている。なお、一般
的な瓦(11)に代えてスレート瓦を用いることもある。

【００１２】また、モジュール設置部(14)においては、
図３,４に示すように、アスファルトルーフィング(18)
上に、アルミニウム製のリップ溝形鋼からなる架台(20)
が屋根傾斜方向に沿って互いに平行に多数本固定されて
おり、さらに金属板製屋根葺き材としての防水鋼板(21)
が敷設されて瓦棒屋根が構成されている。そして、図４
に示すように、架台(20)間に跨って桁行方向に８枚、屋
根傾斜方向に３列の合計２４枚の太陽電池モジュール(1
3)が取り付けられている。太陽電池モジュール(13)の配
列は、これに限定されるものではなく、例えば桁行方向
に６枚、屋根傾斜方向に４列の合計２４枚としたり、桁
行方向に８枚、屋根傾斜方向に４列の合計３２枚とした
りといったように、屋根形状や必要な発電容量に応じて
適宜変更する。また、太陽電池モジュール(13)をモジュ
ール設置部(14)に設置した際に、屋根(10)の大きさの違
いにより、モジュール設置部(14)に隙間部分すなわち太
陽電池モジュール(13)が設置されていない余剰部分が生
じることがあるが、このような場合には、図５に示すよ
うに、その余剰部分にダミーモジュール(Ｄ)を配置して
外観を整えるようにしている。

【００１３】ここで、太陽電池モジュール(13)の取付構
造を図３,６,７,８に基づいて説明する。なお、ダミー
モジュール(Ｄ)も太陽電池モジュール(13)と同様に取り
付けられるので、太陽電池モジュール(13)の取付構造
は、そのままダミーモジュール(Ｄ)の取り付けに適用で
きるものである。

【００１４】まず架台(20)は、その底部に取付片(23)が
桁行方向に突出して形成され、この取付片(23)のビス孔
に上方から挿入したビス(24)を、野地板(17)及び母屋(1
5)にねじ込むことにより締め付け固定されている。

【００１５】防水鋼板(21)は、軒先に取り付ける軒先
用、架台(20)間に取り付ける架台間用、配線引き込み用
のパイプ付きの配線引き込み用、広小舞(19)付近に取り
付ける上部用、けらばに取り付けるけらば用等、配置場
所によって異なる各種タイプを備え、これらの桁行方向
に沿って適宜折曲形成された折返し部分(Ｒ)同士を係合
させたり、互いの端部を重ね合わせることによって、こ
れら防水鋼板(21)が架台(20)を囲むように野地板(17)の
全面にわたって敷き詰められて屋根葺き材を構成してい
る。

【００１６】架台間用の防水鋼板(21)の架台(20)と平行
な端部には、上述したビス(24)の頭を覆うように傾斜し
て立ち上げられた傾斜片(25)と、該傾斜片(25)の先端か
ら架台(20)の側面に沿って垂直に延出された垂直片(26)
とが一体的に形成されている。そして、一対の逆Ｌ字形
の架台カバー(28)が、架台(20)のリップ(27)及び防水鋼
板(21)の垂直片(26)を覆うように被せられて、これらが
水平方向にねじ込んだパッキン付きビス(29)により架台
(20)の側面に共締めされている。これにより、取付片(2
3)のビス孔への上方からの雨水の浸入を防止し、雨仕舞
いに優れた防水性能の高い防水構造となっている。

【００１７】一方、太陽電池モジュール(13)は、セル
（太陽電池の基本単位）を必要枚配列し、屋外で利用で
きるよう強化ガラス(33)で覆って方形状にパッケージ化
したもので、その周囲には端部フレームである金属製の
モジュールフレーム(34)が方形枠状に嵌め込まれてい
る。なお、ダミーモジュール(Ｄ)としては、例えばアル
ミニウム板の表面にセルパターンを印刷したフィルムを
貼り付けたもの等が使用される。

【００１８】前記モジュールフレーム(34)は、太陽電池
モジュール(13)の端部にクッション材(35)を介して外嵌
されるコ字形嵌合溝片(36)と、該嵌合溝片(36)の下面か
ら間隔をあけて垂下された内外一対の垂直片(37)(38)
と、これら垂直片(37)(38)の下端に跨って水平に張り出
した取付脚片(40)とが一体的に形成されてなる。また、
屋根傾斜方向に沿って配されたモジュールフレーム(34)
には、外側の垂直片(37)に係合片(41)が一体的に形成さ
れている。

【００１９】このモジュールフレーム(34)の取付脚片(4
0)が、架台(20)の架台カバー(28)上面にクッション材(4
2)を介して載置されている。そして、モジュールフレー
ム(34)の係止片(41)及び外側の垂直片(37)によって形成
される一対の係合溝(43)に跨って、本発明の特徴である
略倒コ字形の接続金具(44)が屋根傾斜方向に所定の間隔
をあけて上方から係合されている。

【００２０】この接続金具(44)は、図９に示すように、
長方形の水平片(45)と、該水平片(45)の両端から下方に
垂直に延出された一対の垂直片(46)とからなり、前記水
平片(45)にボルト挿入孔(47)が形成され、前記垂直片(4
6)の下端にのこぎり歯状の鋭角な突起(48)が形成されて
いる。そして、この接続金具(44)は、両モジュールフレ
ーム(34)同士を連結するための連結部材(49)で上方から
押さえ込まれている。

【００２１】前記連結部材(49)は、接続金具(44)に被せ
られる連結金具(50)と、架台(20)内に挿入されて連結金
具(50)に対向配置された複数の止め金具(54)と、これら
を連結する連結ボルト(57)とからなる。

【００２２】前記連結金具(50)は、略倒コ字形で太陽電
池モジュール(13)の屋根傾斜方向の長さとほぼ同じ長さ
を有し、その一対の垂直片(51)には、内面側の中央から
下端に渡って接続金具(44)の一対の垂直片(46)が嵌まり
込む切欠部(60)が形成されており、また一対の垂直片(5
1)を連結する水平片(52)には、屋根傾斜方向に所定の間
隔をあけてボルト挿入孔(53)が形成されている。なお、
切欠部(60)の大きさは、切欠部(60)に接続金具(44)の垂
直片(46)が嵌り込んだときに、垂直片(46)の突起(48)が
連結金具(50)の垂直片(51)よりも僅かに下方に突出する
よう、切欠部(60)の大きさが設定されている。

【００２３】前記止め金具(54)は、逆Ｕ字形の中央突出
片(55)と、該中央突出片(55)の下端から桁行方向に突出
した一対のＬ字形の当接片(58)とが一体的に形成されて
なり、中央突出片(55)には連結金具(50)のボルト挿入孔
(53)に対応してナット孔(56)が形成されている。

【００２４】前記連結ボルト(57)は、連結金具(50)のボ
ルト挿入孔(53)及び接続金具(44)のボルト挿入孔(47)に
上方から挿入され、その下端が止め金具(54)のナット孔
(56)に螺合されている。

【００２５】上記構成において、連結金具(50)の垂直片
(51)の切欠部(60)に接続金具(44)の垂直片(46)を嵌め込
み、連結金具(50)のボルト挿入孔(53)及び接続金具(44)
のボルト挿入孔(47)に上方から挿入した連結ボルト(57)
の下端を止め金具(54)のナット孔(56)に螺合して、予め
連結金具(50)と止め金具(54)とを仮止めした状態で、止
め金具(54)を架台(20)内に挿入するとともに、連結金具
(50)及び接続金具(44)の垂直片(46)(51)を隣接する両モ
ジュールフレーム(34)の係合溝(43)に上方から挿入し、
この状態で、連結ボルト(57)を締付けることにより、連
結金具(50)が接続金具(44)を押し込み、これに伴って垂
直片(46)の突起(48)が両モジュールフレーム(34)の係合
片(41)の塗装を剥がして食い込み、両モジュールフレー
ム(34)が接続金具(44)を介して電気的に接続される。ま
た、このとき止め金具(54)の一対の当接片(58)が架台(2
0)の塗装が施されていないリップ(27)の下面に夫々当接
して、隣接するモジュールフレーム(34)が互いに連結さ
れた状態で架台(20)に固定されるとともに、接続金具(4
4)が連結ボルト(57)及び止め金具(54)を介して架台(20)
に電気的に接続される。

【００２６】この太陽電池モジュール(13)の取り付け
は、まず軒先側の１列目のけらばからけらばまで行い、
１列目が完了した時点でこれら太陽電池モジュール(13)
に電気配線を施し、引き続き２列目、３列目の取り付け
及び電気配線を行う。電気配線は、各太陽電池モジュー
ル(13)を直列接続するものであり、その端部は配線引き
込み用の防水鋼板(21)のパイプから野地板(17)及び母屋
(15)に形成された配管口(59)を介して建物内に導かれ
（図３参照）、最終的にインバーターに接続されてい
る。

【００２７】このように取り付けられた複数の太陽電池
モジュール(13)は、接続金具(44)を介して全て電気的に
接続され、しかも連結部材(49)を介して全ての架台(20)
にも電気的に接続されているので、どれか１つの架台(2
0)にアース線を接続して、これら全てを同時にアースす
るようにしている。

【００２８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの
修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、接
続金具の突起は、のこぎり歯状に限らず、針状等の鋭角
を有するものであればよい。また、接続金具は、連結金
具を介してではなく、連結ボルトにより直接押さえ込ま
れるようにしてもよい。さらに、連結ボルトを直接架台
にねじ込んで、接続金具を連結ボルトのみを介して架台
に電気的に接続するようにしてもよい。さらにまた、接
続金具を架台に電気的に接続せずに、モジュールフレー
ム間を電気的に接続するのみに使用するようにしてもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の接続金具を使用して複数の太陽電池モジュールの端部
フレーム同士を全て電気的に接続すると、どれか１つの
太陽電池モジュールにアース線を接続してアースするだ
けで、全ての太陽電池モジュールを効率良くアースする
ことができ、従来のように配線が入り組むことなく極め
てシンプルな配線が可能となり、各種作業及びメンテナ
ンスが容易となる。しかも、接続金具は、隣接する太陽
電池モジュールの端部フレームの塗装を剥がす突起を有
しているので、端部フレーム同士を確実に電気的に接続
することができる。

【００３０】また、接続金具を、１枚の金属製プレート
を略倒コ字形に形成してなる極めてシンプルな構造と
し、しかも両端部フレームの一対の係合溝に上方から係
合するだけの極めて簡単な取付構造とすることにより、
太陽電池モジュールのアースのために必要なトータルコ
ストを低減することができる。

【００３１】さらに、接続金具を、従来から一般的に使
用されている連結部材によって端部フレーム側に押さえ
込むことにより、接続金具の突起を端部フレームに食い
込ませて塗装を確実に剥がすことができるとともに、接
続金具を押さえ込むための別途部材を必要とせずにコス
トダウンを図ることができる。

【００３２】さらにまた、接続金具を架台に対しても電
気的に接続することにより、太陽電池モジュールのアー
スとともに架台のアースも同時に行うことができ、より
効率的なアース構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】太陽電池モジュール設置屋根の概略斜視図であ
る。

【図２】同じくその屋根傾斜方向の側面図である。

【図３】太陽電池モジュールを設置したモジュール設置
部の破断斜視図である。

【図４】同じくその一部破断平面図である。

【図５】ダミーモジュールを使用したときの一部破断平
面図である。

【図６】架台への太陽電池モジュールの取り付け構造を
示す縦断面図である。

【図７】同じくその要部拡大図である。

【図８】同じくその分解斜視図である。

【図９】接続金具の拡大斜視図である。

【符号の説明】

(13) 太陽電池モジュール (20) 架台 (34) モジュールフレーム (43) 係合溝 (48) 突起 (49) 連結部材 (57) 連結ボルト

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鋭角な突起を有し、隣接する太陽電池モ
ジュールの端部フレームに跨って係合する接続金具であ
って、前記端部フレームを架台に締付け固定するための
ボルトを締付けることにより、前記突起が前記両端部フ
レームの塗装を剥がして食い込んで、これらを電気的に
接続することを特徴とする太陽電池モジュール間の接続
金具。
【請求項２】１枚の金属製プレートを略倒コ字形に形
成してなり、前記両端部フレームに形成された一対の係
合溝に上方から係合する請求項１記載の太陽電池モジュ
ール間の接続金具。
【請求項３】前記両端部フレーム同士を連結するため
の連結部材により前記端部フレーム側に押さえ込まれる
請求項１又は２記載の太陽電池モジュール間の接続金
具。
【請求項４】前記ボルトを介して前記架台に電気的に
接続された請求項１乃至３記載のいずれかに記載の太陽
電池モジュール間の接続金具。