JP3754259B2

JP3754259B2 - 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法

Info

Publication number: JP3754259B2
Application number: JP2000036758A
Authority: JP
Inventors: 信吾橘; 秀起吉岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2020-02-15
Also published as: JP2001230440A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅建物の屋根部分等に設置される太陽電池モジュール及びこの太陽電池モジュールの製造方法並びにそれに使用される太陽電池モジュール用枠体に係る。特に、太陽電池モジュール本体とそれを支持する枠体との間の止水性能を確保するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、石油等の化石燃料を燃焼させる火力発電や、廃棄物の処理が困難な原子力発電等と異なり、地球環境への影響が極めて少ないクリーンな太陽エネルギを利用して発電する太陽電池が知られている。この太陽電池は、近年、価格の低下に伴って一般の住宅にも採用されつつある。このような太陽電池による自家発電設備を設けることにより、日中は電力会社からの送電を要することなく電力を得ることが可能になる。しかも、日中の発電に余剰電力が生じた場合には、この余剰電力を電力会社へ売電することも可能である。
【０００３】
一般に、この種の太陽電池は、太陽電池モジュール本体が枠体に支持されて構成された太陽電池モジュールを有している。つまり、太陽電池モジュール本体の外周部を嵌め込むための溝を枠体に設けておき、この溝に太陽電池モジュール本体の外周部を嵌め込むことによってこの両者を一体化させている。
【０００４】
ところで、このような構成の建材一体型太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール本体と枠体との間の止水性能を十分に確保し、この両者間の隙間から雨水等が浸入しないようにしておく必要がある。以下、従来の止水方式について説明する。
【０００５】
−湿式シーリング材を使用した方式−
この方式は、図１６（ａ）に示すように、太陽電池モジュール本体ａと枠体ｂとの間の隙間ｃにシリコン樹脂等のシーリング材ｄを注入して、この隙間ｃを埋めるものである。
【０００６】
−弾性材圧縮方式−
この方式は、図１６（ｂ）に示すように、例えばＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン−ターポリマ）等の弾性材ｅを太陽電池モジュール本体ａと枠体ｂとの間に介在させるものである。つまり、太陽電池モジュール本体ａが枠体ｂの溝ｂ１に嵌め込まれた際にこの両者ａ，ｂ間に形成される隙間の形状に略合致させて弾性材ｅを形成しておく（実際には、この隙間形状よりも僅かに大きい形状に弾性材ｅを形成する）。そして、枠体ｂの溝ｂ１にこの弾性材ｅを嵌め込むと共に、この弾性材ｅに太陽電池モジュール本体ａの外周部を嵌め込む（図中矢印参照）。この際、枠体ｂと太陽電池モジュール本体ａとの間で弾性材ｅが圧縮され、枠体ｂの溝ｂ１の内面と太陽電池モジュール本体ａとの間が隙間無く埋められることになる。
【０００７】
−発泡材圧縮方式−
この方式は、例えば特開平９−２１７４７０号公報に開示されている。具体的には、図１６（ｃ）に示すように、発泡材で成る止水部材ｆを予め太陽電池モジュール本体ａの外周部に接着するなどして装着しておき、この太陽電池モジュール本体ａの外周部を枠体ｂの溝ｂ１に嵌め込む。これにより、上述した弾性材圧縮方式と同様に、枠体ｂと太陽電池モジュール本体ａとの間に隙間が無くなり、良好な止水性能を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した各方式では、以下に述べるような課題があった。
【０００９】
−湿式シーリング材を使用した方式の課題−
本方式は、湿式シーリング材を、太陽電池モジュール本体と枠体との間の僅かな隙間に注入するため、太陽電池の全周囲に亘って完全に止水できているかを確認することが難しく、止水性能の信頼性が十分に確保できない。
【００１０】
また、湿式シーリング材が完全に硬化せねば十分な止水性能が得られない。このため、湿式シーリング材の注入作業の後、所定の乾燥時間を必要とし、作業時間を長く要してしまうといった課題があった。また、その硬化の確認作業も煩雑であった。
【００１１】
更に、作業中に湿式シーリング材が必要箇所以外の部分に付着してしまった場合には、その拭き取り作業が必要となり、作業効率の悪化を招いていた。
【００１２】
−弾性材圧縮方式の課題−
太陽電池モジュール本体と枠体との間の隙間の形状が複雑である場合、弾性材の加工作業が煩雑になってしまう。また、このように隙間の形状が複雑である場合には、枠体と太陽電池モジュール本体との間の隙間を弾性材によって完全に埋め尽くすことができなくなる可能性があり、止水性能の信頼性が十分に確保できない。
【００１３】
また、複数種類の太陽電池に対しての汎用性がない。つまり、上記隙間の形状に応じて、言い換えると、太陽電池の種類に応じて専用の弾性材を用意する必要があるため、弾性材の標準化が困難であり、コストの増大を招いてしまう。
【００１４】
−発泡材圧縮方式の課題−
上記弾性材圧縮方式の場合と同様に、隙間の形状が複雑である場合には、止水性能の信頼性が十分に確保できない可能性がある。また、太陽電池モジュール本体の外周部を枠体の溝に嵌め込んだ際に、発泡材が太陽電池の受光面側にはみ出してしまう可能性が高く、上記嵌め込み作業の後処理として余分な発泡材（はみ出した発泡材）の除去作業が必要となって作業効率の悪化を招いていた。また、この発泡材のはみ出しを回避するための発泡材の設計が困難であった。
【００１５】
以上のように、従来の各止水方式では、十分な止水性能の確保と良好な止水作業性との双方を共に確保することができなかった。
【００１６】
特に、近年、太陽電池モジュールの耐火性の向上に伴い、屋根瓦を用いることなく、太陽電池を屋根葺き材として直接葺設することが行われている。このようなタイプの太陽電池モジュールにあっては、太陽電池が屋根瓦としても機能するため、上記止水性能の信頼性の向上を図ることは、いっそう重要な問題となる。また、海岸に近い住宅（例えば海岸から５００ｍ以内の地域の住宅）に適用する場合には、大気中に含まれる極微量の塩分による塩害が懸念されるため、この塩分の侵入を阻止するための構成を実現することも重要である。
【００１７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、十分な止水性能の確保と塩分の侵入の確実な阻止とを図ると共に、良好な止水作業性を得ることができる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法並びに太陽電池モジュール用枠体を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、太陽電池モジュール本体とそれを支持する枠体との間の隙間を封止する止水部材を、枠体に形成された嵌め込み溝に枠体の製造時に配設しておき、太陽電池モジュール本体の嵌め込み作業と同時に、上記両者の止水構造が得られるようにしている。
【００１９】
−解決手段−
具体的に、本発明は、太陽電池モジュール本体の外周部分が枠体の嵌め込み溝に嵌め込まれて成る太陽電池モジュールを前提とする。この太陽電池モジュールに対し、上記枠体には、太陽電池モジュール本体の表面に対向する部材と、太陽電池モジュール本体の裏面に対向する部材との間で嵌め込み溝が形成されており、これら部材のうちの一方の先端部分のみに第一の止水部材の一部が接着されており、この第一の止水部材が、嵌め込み溝の内面形状に沿いながら太陽電池モジュール本体の上記外周部分に巻き付いた状態で配設された構成としている。特に、上記太陽電池モジュール本体の表面に対向する部材及び、太陽電池モジュール本体の裏面に対向する部材のうち、太陽電池モジュール本体の裏面に対向する部材の先端部分のみに第一の止水部材が接着されている。
【００２０】
また、この太陽電池モジュールの製造方法として、止水部材配設工程と嵌め込み工程とを備えさせている。止水部材配設工程では、上記嵌め込み溝を形成する太陽電池モジュール本体の表面に対向する部材及び太陽電池モジュール本体の裏面に対向する部材のうちの一方の先端部分のみに第一の止水部材の一部を接着する。嵌め込み工程では、上記嵌め込み溝に太陽電池モジュール本体を嵌め込むことにより、第一の止水部材を嵌め込み溝の内面形状に沿って変形させて、この第一の止水部材を太陽電池モジュール本体の上記外周部分に巻き付かせる。特に、止水部材配設工程では、太陽電池モジュール本体の表面に対向する部材及び太陽電池モジュール本体の裏面に対向する部材のうち太陽電池モジュール本体の裏面に対向する部材の先端部分のみに予め第一の止水部材を接着しておく。
【００２１】
これら特定事項により、太陽電池モジュール本体の嵌め込み作業と同時に、この両者間の止水構造を得ることができる。しかも、この止水構造は止水部材の圧縮変形により止水性能の極めて高いものとして得られる。従って、十分な止水性能の確保と良好な止水作業性との両立を図ることができる。また、止水性能が確保されていることに伴い、海岸に近い住宅に適用した場合であっても、大気中に含まれる極微量の塩分による塩害の懸念を解消することができる。更に、止水部材を枠体製造時に枠体に配設するようにしているため、加工作業工程の多い太陽電池モジュール本体の生産工程を削減することができ、太陽電池モジュール本体の生産性の向上を図ることもできる。更には、如何なる形状の太陽電池モジュール本体に対しても止水部材を良好に巻き付かせて枠体との間の止水性能を良好に得ることができる。
【００２２】
上記太陽電池モジュールの製造方法の具体的な手法の一つとして、嵌め込み溝の長手方向の両端部分と中央部分とで異なる種類の止水部材を配設することが掲げられる。特に、嵌め込み溝の長手方向の中央部分には、上記第一の止水部材を配設しておく一方、嵌め込み溝の長手方向の両端部分には、発泡材で成る第二の止水部材を挿入しておく。
【００２３】
この特定事項により、嵌め込み溝の長手方向の各所で要求される止水性能を任意に得ることができる。例えば、嵌め込み溝の長手方向の両端部分で特に高い止水性能が要求される場合には、この部分に採用される止水部材を密度の高いものを採用する。
【００３０】
太陽電池モジュールと枠体との間以外の部分の止水を行う方法として以下のものが掲げられる。つまり、枠体を、複数本のフレーム材の端縁部同士を当接させ、この当接部同士を締結することにより構成する。また、この互いに当接されるフレーム材の当接部分の形状に略合致した形状の止水部材を予め片側のフレーム材に取り付けておくようにしている。
【００３２】
この特定事項により、上記各止水構造と相俟って、太陽電池モジュール全体の止水性能を良好に確保することができる。
【００３３】
上記止水部材を構成する具体的な材料としては発泡材料が掲げられる。これによれば、止水部材に良好な弾性が得られ、圧縮変形による止水性能が十分に発揮される。
【００３４】
更に、上述した各太陽電池モジュールの製造方法における太陽電池モジュール用枠体を使用することによって、枠体の製造工程内に止水部材の配設工程を組み込むことができる。つまり、枠体の製造と同時に止水性能を得るための構成を実現できる。このため、この枠体の採用により、太陽電池モジュール本体に止水部材を備えさせるための工程が不要となり、太陽電池モジュール本体の生産性の向上が図れる。
【００３５】
【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説明する。また、本形態では、住宅の屋根部分に直接葺設される太陽電池モジュールに本発明を適用した場合について説明する。
【００３６】
図１は本実施形態に係る太陽電池モジュール２が葺設される住宅の屋根部分を示す斜視図である。この図に示すように、本住宅の屋根１は、切妻タイプのものであって、片側の屋根面（例えば南側に面する屋根面）１１の略全面に亘って複数の太陽電池モジュール２，２，…が葺設されている。一方、他方の屋根面（例えば北側に面する屋根面）１２には図示しない屋根瓦が葺設されている。
【００３７】
上記各太陽電池モジュール２，２，…は、棟の延長方向及び屋根１の傾斜方向にマトリックス状に並べられている。また、太陽電池モジュール２は十分な耐火性（屋根瓦と同程度の耐火性）を有するものである。このため、この太陽電池モジュール２，２，…が並べられた屋根面１１には屋根瓦は葺設されておらず、太陽電池モジュール２，２，…自身が屋根葺き材として直接葺設されている。
【００３８】
−太陽電池モジュール２の構成−
以下、太陽電池モジュール２の構成について説明する。各太陽電池モジュール２，２，…は互いに同一の構成で成っている。具体的に、太陽電池モジュール２は、図２に示すように太陽電池モジュール本体４と枠体５とにより構成されている。図２（ａ）は太陽電池モジュール２の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ矢視図、図２（ｃ）は図２（ａ）におけるＣ矢視図である。
【００３９】
太陽電池モジュール本体４は、図８に示すように、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル４１を強化ガラス４２でラミネートすることにより作製される。これにより、この太陽電池モジュール本体４は、耐候性が確保された矩形状の薄板として構成されている。また、太陽電池モジュール本体４の裏面（屋根の野地板に対向する面）の外周縁部にはゴム等の弾性材で成る封止部材４３が取り付けられている。尚、上記太陽電池セル４１は、単結晶シリコンやアモルファスシリコン等で形成されたものであってもよい。
【００４０】
枠体５は、図２及び図３（図２におけるIII部分の分解斜視図）に示すように、上記太陽電池モジュール本体４の四辺を保持するものであって、上側フレーム材５１、下側フレーム材５２、左右一対の側端フレーム材５３，５４を備えており、これらフレーム材５１，５２，５３，５４が一体的に組み付けられることにより枠状に形成されている。尚、図３は下側フレーム材５２と右側の側端フレーム材５４との組み付け部分を示している。
【００４１】
各フレーム材５１，５２，５３，５４は、アルミニウムの押出加工によりそれぞれ成形されている。上側フレーム材５１は、太陽電池モジュール本体４における住宅棟側に位置する端縁を保持している。下側フレーム材５２は、太陽電池モジュール本体４における住宅軒側に位置する端縁を保持している。各側端フレーム材５３，５４は、太陽電池モジュール本体４の左右両側縁をそれぞれ保持すると共に、上記上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２の両端縁同士を連結している。
【００４２】
次に、これら各フレーム材５１，５２，５３，５４の構成について詳細に説明する。
【００４３】
先ず、図４を用いて側端フレーム材５４の断面形状について説明する。尚、以下の断面形状の説明では、図４における左方向を太陽電池モジュール２の外縁を構成する外側とし、図中右方向を太陽電池モジュール本体４を支持する側、つまり内側であるとして説明する。
【００４４】
図４に示すように、側端フレーム材５４は、矩形の閉断面を有するフレーム本体５４ａを備えていると共に、このフレーム本体５４ａの上面の外側端（図中左端）から上方に延びた後、内側（図中右側）へ折り曲げられて成る延長片５４ｂが設けられている。これにより、フレーム本体５４ａの上面５４ｃと延長片５４ｂの水平部分５４ｄとの間で太陽電池モジュール本体４の外周部が嵌り込む溝５４ｅが形成されている。また、フレーム本体５４ａの上面５４ｃの内側端（図中右側端）には、太陽電池モジュール本体４の下面が当接するフランジ５４ｆが突設されている。尚、この溝５４ｅの幅寸法（図４中の上下方向寸法）は、太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法よりも僅かに大きく設定されている。
【００４５】
また、フレーム本体５４ａの外側（図中左側）の側面には、僅かに水平方向に延びた後、上方へ折り曲げられて成る延長片５４ｇが突設されている。
【００４６】
尚、他方の側端フレーム材５３も同一の断面形状を有している。一方、上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２の断面形状は、図３に示すように（この図３では下側フレーム材５２を示している）、フレーム本体５２ａの内部に、ビスホールを有するビス止め部５２ｈ，５２ｈを備えていると共に、フレーム本体５２ａの下端から内側（図中右側）へ延びるフランジ５２ｉを備えている。
【００４７】
次に、各フレーム材５１，５２，５３，５４同士の接続構造について説明する。ここでは、図３を用いて下側フレーム材５２と側端フレーム材５４との接続構造を例に掲げて説明する。図３に示すように、側端フレーム材５４の長手方向の側端部分の延長片５４ｂには水平部分５４ｄは設けられていない。また、この部分のフレーム本体５４ａは閉断面構造にもなっておらず、下側フレーム材５２の端面が当接可能な平坦面として形成されている。更に、この側端フレーム材５４の側端部分には、下側フレーム材５２の端面をビス止めするためのビス孔５４ｈ，５４ｈが上記ビス止め部５２ｈ，５２ｈに対応した２箇所に形成されている。
【００４８】
これら各フレーム材５２，５４を接続する際には、側端フレーム材５４の側端部分に対して下側フレーム材５２の側端部分を重ね合わせ（図３の一点鎖線の矢印参照）、ビス止め部５２ｈ，５２ｈとビス孔５４ｈ，５４ｈとの位置を一致させた状態で、図示しないビスをねじ込むことにより、両フレーム材５２，５４が互いに連結されるようになっている。同様にして、この側端フレーム材５４の他方の側端部分と上側フレーム材５１の側端部分、他方の側端フレーム材５３の側端部分と上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２の各側端部分も連結される。このようにして各フレーム材５１，５２，５３，５４を互いに連結し、図２に示すような枠状の枠体５が構成されることになる。
【００４９】
また、この枠体５が屋根１を構成する母屋等に釘止めされることにより、太陽電池が住宅の屋根部分に直接葺設されることになる。
【００５０】
−太陽電池モジュール本体４と枠体５との止水構造の説明−
次に、本形態の特徴である太陽電池モジュール本体４と枠体５との止水構造について、以下に第１〜第３の実施形態を説明する。
【００５１】
（第１実施形態）
本実施形態は、第１及び第２の２種類の止水部材６１，６２を用いている。図５は側端フレーム材５４に各止水部材６１，６２を取り付けた状態を示す平面図である。図６（ａ）は図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図、図６（ｂ）は図５のＥ−Ｅ線に沿った断面図、図６（ｃ）は図５のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【００５２】
これら図に示すように、側端フレーム材５４の長手方向の両端部分を除いた部分には、太陽電池モジュール本体４を支持するための溝５４ｅの開放部分を覆うように配置された第１止水部材６１が設けられている。この第１止水部材６１は、ＥＰＤＭ等の発泡材により形成された薄板状の部材であって、側端フレーム材５４の延長片５４ｂの水平部分５４ｄからフランジ５４ｆに跨って設けられている。また、この第１止水部材６１は、このフランジ５４ｆの先端部分に接着されている（図６（ａ）におけるＩ部分）。つまり、第１止水部材６１は、延長片５４ｂの水平部分５４ｄに対しては単に接触しているのみであって（図６（ａ）におけるII部分）、この端部は自由端となっている。更に、この第１止水部材６１の厚さ寸法は、側端フレーム材５４の溝５４ｅの幅寸法（図６（ａ）中の左右方向寸法）から太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法を減じた値を１／２した寸法よりも僅かに大きく設定されている。
【００５３】
一方、側端フレーム材５４の溝５４ｅにおける長手方向の両端部分には第２止水部材６２，６２が配設されている。この第２止水部材６２は、上記第１止水部材６１と同様のＥＰＤＭ等の発泡材により形成されていると共に、図７に示すように、側端フレーム材５４の溝５４ｅに嵌め込まれる立方体状の嵌め込み部分６２ａと、側端フレーム材５４の側端部分に当接し、他のフレーム材５１，５２が接続された際には、この両フレーム材同士の間に挟み込まれる三角柱状の挟持部分６２ｂとを備えている。また、この第２止水部材６２は、各フレーム材５１，５２，５３，５４が連結され且つ太陽電池モジュール本体４が組み付けられた状態での密度が、上記第１止水部材６１の密度に対して同等以上になるように形成されている。更に、図６（ｂ）に示すように、上記第１止水部材６１の配設領域と第２止水部材６２の配設領域とは部分的にラップしている（重なり合っている）。
【００５４】
上記説明では、一方の側端フレーム材５４における各止水部材６１，６２，６２の配設状態について説明した。他方の側端フレーム材５３においても同様に各止水部材６１，６２，６２が配設されており、更に、上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２においても同様にして各止水部材６１，６２，６２が配設されている。
【００５５】
次に、各フレーム材５１，５２，５３，５４に対する太陽電池モジュール本体４の嵌め込み動作について説明する。この嵌め込み動作は、各フレーム材５１，５２，５３，５４同士の接続作業と同時に行われる（図３参照）。つまり、各フレーム材５１，５２，５３，５４に対して太陽電池モジュール本体４を嵌め込みながら、これら各フレーム材５１，５２，５３，５４同士を接続していくことによって太陽電池モジュール２が作製されることになる。
【００５６】
ここでは、側端フレーム材５４に対して太陽電池モジュール本体４を嵌め込む際の動作を代表して説明する。
【００５７】
この嵌め込み動作により、太陽電池モジュール本体４からの押圧力によって第１及び第２の止水部材６１，６２が共に変形する。以下、各止水部材６１，６２の変形動作について詳述する。
【００５８】
第１止水部材６１の変形は、図８に示すように、この第１止水部材６１の自由端側（図８において上側に位置している部分）が太陽電池モジュール本体４によって溝５４ｅの内部に押し込まれ、この溝５４ｅの内面に沿って太陽電池モジュール本体４の外周部に巻き付くように変形する。このため、太陽電池モジュール本体４の外周部の表面側及び裏面側と溝５４ｅの内面との間にはそれぞれ第１止水部材６１が存在することになる。この際、上述したように、第１止水部材６１の厚さ寸法は、溝５４ｅの幅寸法（図８中の上下方向寸法）から太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法を減じた値の１／２よりも僅かに大きく設定されているため、この嵌め込み動作が完了した状態では、第１止水部材６１は溝５４ｅの内面と太陽電池モジュール本体４の外面（表面及び裏面）との間で圧縮された状態となる。
【００５９】
一方、第２止水部材６２は、図９に示すように、太陽電池モジュール本体４からの押圧力によって溝５４ｅの奥側に向かって圧縮される。この場合にも、嵌め込み動作が完了した状態では、第２止水部材６２は溝５４ｅの内面と太陽電池モジュール本体４の外面との間で圧縮された状態となる。
【００６０】
このように第１及び第２の止水部材６１，６２は圧縮変形した状態で溝５４ｅの内面と太陽電池モジュール本体４の外面との間に存在することになり、側端フレーム材５４の溝５４ｅと太陽電池モジュール本体４との間の止水性能が良好に確保される。尚、図６（ｂ）に示すように第１止水部材６１と第２止水部材６２とがラップした部分では、これら両止水部材６１，６２による止水機能が得られることになる。
【００６１】
このような嵌め込み動作が、その他のフレーム材５１，５２，５３と太陽電池モジュール本体４との間でも行われる。従って、太陽電池モジュール２の作製が完了した状態では、太陽電池モジュール本体４の全周囲に亘ってフレーム材５１，５２，５３，５４との間での止水性能が良好に得られることになる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、太陽電池モジュール本体４のフレーム材５１，５２，５３，５４への嵌め込み作業と同時に、この両者間の止水構造を得ることができる。しかも、この止水構造は止水性能の極めて高いものとして得られる。従って、十分な止水性能の確保と良好な止水作業性との両立を図ることができる。また、止水性能が確保されていることに伴い、海岸に近い住宅に適用した場合であっても、大気中に含まれる極微量の塩分による塩害の懸念を解消することができる。
【００６３】
また、従来の湿式シーリング材を使用した方式では、湿式シーリング材が完全に硬化するまでの乾燥時間を必要としていたが、本形態では、その必要が無く、短時間で止水作業を完了することができる。また、必要箇所以外の部分に付着した湿式シーリング材を拭き取るといった作業も必要なく、作業性が良好である。
【００６４】
更に、仮に太陽電池モジュール本体４と枠体５４の溝５４ｅとの間の隙間の形状が複雑であっても、圧縮される止水部材６１が太陽電池モジュール本体４に巻き付くように変形するので良好な止水作業性が確保される。また、上記止水部材６１，６２は、隙間の形状に拘わりなく適用することができるので、複数種類の太陽電池に対しての汎用性が得られ、止水部材６１，６２の標準化が可能であり、コストの削減を図ることができる。
【００６５】
加えて、本実施形態では、各止水部材６１，６２を予め各フレーム材５１，５２，５３，５４に取り付けている。つまり、各フレーム材５１，５２，５３，５４の生産工程で各止水部材６１，６２を取り付けている。このため、加工作業工程の多い太陽電池モジュール本体４の生産工程を削減することができ、太陽電池モジュール本体４の生産性の向上を図ることができる。
【００６６】
また、第２止水部材６２は第１止水部材６１に対して同等以上の密度を有しているため、各フレーム材５１，５２，５３，５４同士の接続部分では、極めて高い止水性能が得られる。逆に、第１止水部材６１の密度を第２止水部材６２よりも同等以下に設定した理由は、この第１止水部材６１の過剰な圧縮によりフレーム材が撓んでしまうことを回避するためである。
【００６７】
（第２実施形態）
本実施形態は、止水部材をフレーム材の溝の内面に予め接着させたものである。ここでも、側端フレーム材５４に適用した場合を代表して説明する。
【００６８】
図１０に示すように、側端フレーム材５４の延長片５４ｂの水平部分５４ｄの内側面（溝５４ｅの内部空間に臨む面）の略全体に亘って止水部材６３が接着されている。この止水部材６３は、厚さ寸法が溝５４ｅの幅寸法（図１０中の上下方向寸法）に対して約４割程度に設定されている。
【００６９】
このようにして溝５４ｅの内面に止水部材６３が接着された状態では、止水部材６３とフレーム本体５４ａの上面５４ｃとの間で形成される空間の高さ寸法が太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法よりも小さくなっている。
【００７０】
このように構成された側端フレーム材５４の溝５４ｅに対して太陽電池モジュール本体４の嵌め込み動作を行うと、この太陽電池モジュール本体４の上側面部分が止水部材６３に当接し、この止水部材６３に対して溝５４ｅの奥側へ向かう押圧力が作用する。また、溝５４ｅの高さ寸法は太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法よりも僅かに大きく設定されているので、この押圧力が作用する領域は止水部材６３の下側領域部分である。
【００７１】
このため、図１１に示すように、止水部材６３の下側領域部分が溝５４ｅの奥側に向かって変形し、その一部は溝５４ｅの底部に達する。一方、止水部材６３の上側領域部分は、この止水部材６３の上面が溝５４ｅの内面に接着されているために、この溝５４ｅの内面と太陽電池モジュール本体４の上側面との間に挟持される。
【００７２】
尚、上述したように、太陽電池モジュール本体４の裏面の外周縁部分にはゴム等の弾性材料で成る封止部材４３が取り付けられているため、この太陽電池モジュール本体４の裏面と側端フレーム材５４のフレーム本体５４ａの上面５４ｃとの間の隙間は、この封止部材４３によって封止されている。このような止水構造が各フレーム材５１，５２，５３，５４と太陽電池モジュール本体４との間で採用されている。
【００７３】
このように、本形態においても、太陽電池モジュール本体４のフレーム材５１，５２，５３，５４への嵌め込み作業と同時に、この両者間の止水構造を得ることができる。しかも、本形態では、太陽電池モジュール本体４の表面側を主に止水するものであるので、雨水などの浸入を確実に阻止することができる。このように、本形態にあっても、十分な止水性能の確保と良好な止水作業性との両立を図ることができる。そればかりでなく、本形態では、第１実施形態の場合に比べて止水部材６３の体積を小さくすることができ、少量の材料で良好な止水性能を得ることができて、コストダウンが図れる。
【００７４】
（第３実施形態）
本実施形態は、止水部材をフレーム材の溝の内面に予め挿入させたものである。ここでも、側端フレーム材５４に適用した場合を代表して説明する。
【００７５】
図１２（ａ）に示すように、本形態に係る止水部材６４は、フレーム材５４の溝５４ｅの断面形状よりも僅かに大きい断面形状を有している。特に、図１２における止水部材６４の高さ寸法が溝５４ｅの高さ寸法よりも大きく設定されている。また、この止水部材６４の長手方向（図１２（ａ）の紙面鉛直方向）の寸法は、溝５４ｅの長手方向の寸法に一致している。
【００７６】
このため、図１２（ｂ）に示すように、止水部材６４を、予めフレーム材５４の溝５４ｅの内部に挿入しておき、この溝５４ｅに対して太陽電池モジュール本体４を嵌め込む。これによれば、太陽電池モジュール本体４を嵌め込む前に、既に止水部材６４はフレーム材５４の溝５４ｅの内部に圧縮された状態で挿入されている。この状態から太陽電池モジュール本体４の嵌め込みによって止水部材６４は更に圧縮された状態となり（図１２（ｃ）参照）、フレーム材５４の溝５４ｅの内面と太陽電池モジュール本体４との間の隙間を埋めることになる。
【００７７】
このため、本形態にあっても、十分な止水性能の確保と良好な止水作業性との両立を図ることができる。そればかりでなく、止水部材６４をフレーム材５４の溝５４ｅの内面に接着しておく必要がない。このため、止水部材６４を接着するために粘着テープを使用した場合には剥離紙の剥離作業が必要であるが、本形態ではその必要がなく、作業工数の削減を図ることができる。
【００７８】
−その他の部分の止水構造の説明−
上述した各実施形態では、フレーム材５１，５２，５３，５４と太陽電池モジュール本体４との間の止水構造を主に説明した。以下では、それ以外の部分の止水構造について説明する。以下の止水構造は、上述した何れの実施形態におけるフレーム材５１，５２，５３，５４と太陽電池モジュール本体４との間の止水構造に対しても組み合わせることが可能である。
【００７９】
（フレーム材同士の接続部分の止水構造）
図１３及び図１４（ａはフレーム材５４の平面図、ｂはａにおけるＧ矢視図）に示すように、側端フレーム材５４の両端部分であって、上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２の端部が当接する各部位に平板状の止水部材６５を取り付けている。また、この止水部材６５も、上述した各実施形態の止水部材と同様の発泡材によって形成されており、フレーム材５４に形成されたビス孔５４ｈ，５４ｈに対応した部分に、このビス孔５４ｈ，５４ｈと同径または僅かに径の大きい孔６５ａ，６５ａが形成されている。また、他方の側端フレーム材５３に対しても同様の構成が採用されている。
【００８０】
このような止水部材６５を設けたことにより、フレーム材５２，５４同士を接続した状態では、この両フレーム材５２，５４同士の間に止水部材６５が圧縮された状態で介在することになり、この両フレーム材５２，５４同士の間の止水性能が良好に得られる。
【００８１】
（フレーム材の内部の止水構造）
図１５に示すように、側端フレーム材５４のフレーム本体５４ａの内部空間に、発泡材によって形成され止水部材６６が圧縮状態で挿入されている。その他のフレーム材５１，５２，５３に対しても同様の構成が採用されている。
【００８２】
この構成によれば、側端フレーム材５４の内部への水の浸入を防止することができ、上記各実施形態における止水性能と相俟って、太陽電池モジュール２全体の止水性能を良好に確保することができる。
【００８３】
−その他の実施形態−
上述した各形態では、住宅の屋根部分に直接葺設される太陽電池モジュールに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、屋根瓦上に設置される太陽電池モジュールに対して適用してもよい。
【００８４】
また、各止水部材としては、ＥＰＤＭに限らず、その他の発泡材であってもよい。また、各止水部材は発泡材に限らず、止水性及び弾性を有する材料であればよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、枠体の嵌め込み溝に太陽電池モジュール本体を嵌め込むことにより、止水部材を嵌め込み溝の内面形状に沿って変形させて、この止水部材を太陽電池モジュール本体の外縁部分に巻き付かせるようにしている。このため、十分な止水性能の確保と良好な止水作業性との両立を図ることができる。また、止水部材を予め枠体に配設しているため、加工作業工程の多い太陽電池モジュール本体の生産工程を削減することができ、太陽電池モジュール本体の生産性の向上を図ることもできる。
【００８６】
従来の湿式シーリング材を使用した方式では、湿式シーリング材が完全に硬化するまでの乾燥時間を必要としていたが、本発明では、その必要が無く、短時間で止水作業を完了することができ、太陽電池モジュールの作製時間の短縮化が図れる。また、必要箇所以外の部分に付着した湿式シーリング材を拭き取るといった作業も必要なく、作業性が良好である。
【００８７】
更に、仮に太陽電池モジュール本体と枠体との間の隙間の形状が複雑であっても、圧縮変形する止水部材によって良好な止水作業性を確保することができる。
【００８８】
このように、十分な止水性能の確保と良好な止水作業性との両立を図ることができるため、特に、太陽電池を屋根葺き材として直接葺設する場合（雨水の浸入が懸念される場合）や、海岸に近い住宅に適用する場合（大気中に含まれる極微量の塩分による塩害が懸念される場合）に、特に大きな効果を発揮することができる。
【００８９】
また、嵌め込み溝の長手方向の両端部分と中央部分とで異なる種類の止水部材を配設した場合には、嵌め込み溝の長手方向の各所で要求される止水性能を任意に得ることができ、実用性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
【００９３】
また、枠体を、複数本のフレーム材により成し、互いに当接されるフレーム材の当接部分の形状に略合致した形状の止水部材を予め片側のフレーム材に取り付けておくようにした場合には、上記各止水構造と相俟って、太陽電池モジュール全体の止水性能を良好に確保することができる。
【００９４】
上記止水部材を構成する具体的な材料として発泡材料を採用した場合には、止水部材に良好な弾性が得られ、圧縮変形による止水性能が十分に発揮され、上記各効果を確実に得ることができる。
【００９５】
更に、上述した各太陽電池モジュールの製造方法における太陽電池モジュール用枠体を使用することによって、枠体の製造工程内に止水部材の配設工程を組み込むことができ、太陽電池モジュール本体に止水部材を備えさせるための工程が不要となり、太陽電池モジュール本体の生産性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る太陽電池モジュールが葺設された住宅の屋根部分を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は太陽電池モジュールの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ矢視図である。
【図３】図２におけるIII部分の分解斜視図である。
【図４】フレーム材の断面図である。
【図５】第１実施形態における側端フレーム材に各止水部材を取り付けた状態を示す平面図である。
【図６】（ａ）は図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図、（ｂ）は図５のＥ−Ｅ線に沿った断面図、（ｃ）は図５のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図７】第２止水部材の斜視図である。
【図８】第１止水部材の変形状態を示す断面図である。
【図９】第２止水部材の変形状態を示す断面図である。
【図１０】第２実施形態における止水部材の配設状態を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態における止水部材の変形状態を示す断面図である。
【図１２】第３実施形態に係り、（ａ）はフレーム材に対する止水部材の挿入動作を示す図、（ｂ）は太陽電池モジュールの嵌め込み動作を示す図、（ｃ）は止水部材の変形状態を示す図である。
【図１３】フレーム材同士の接続部分の止水構造を示す図３相当図である。
【図１４】（ａ）はフレーム材の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ矢視図である。
【図１５】フレーム材の内部の止水構造を示すフレーム材の断面図である。
【図１６】従来の止水方式を示し、（ａ）は湿式シーリング材を使用した方式、（ｂ）は弾性材圧縮方式、（ｃ）発泡材圧縮方式を示す図である。
【符号の説明】
２太陽電池モジュール
４太陽電池モジュール本体
５枠体
５１〜５４フレーム材
５１ｅ〜５４ｅ溝
６１〜６６止水部材

Claims

太陽電池モジュール本体（４）の外周部分が枠体（５）の嵌め込み溝（５４ｅ）に嵌め込まれて成る太陽電池モジュール（２）において、
上記枠体（５）には、太陽電池モジュール本体（４）の表面に対向する部材（５４ｄ）と、太陽電池モジュール本体（４）の裏面に対向する部材（５４ｃ，５４ｆ）との間で嵌め込み溝（５４ｅ）が形成されており、これら部材（５４ｄ）、（５４ｃ，５４ｆ）のうちの一方（５４ｃ，５４ｆ）の先端部分のみに第一の止水部材（６１）の一部が接着されており、この第一の止水部材（６１）が、嵌め込み溝（５４ｅ）の内面形状に沿いながら太陽電池モジュール本体（４）の上記外周部分に巻き付いた状態で配設されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、
上記太陽電池モジュール本体（４）の表面に対向する部材（５４ｄ）及び、太陽電池モジュール本体（４）の裏面に対向する部材（５４ｃ，５４ｆ）のうち、太陽電池モジュール本体（４）の裏面に対向する部材（５４ｃ，５４ｆ）の先端部分のみに第一の止水部材（６１）が接着されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１または請求項２記載の太陽電池モジュールにおいて、
止水部材（６１）は、発泡材料で構成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
太陽電池モジュール本体（４）の外周部分を枠体（５）の嵌め込み溝（５４ｅ）に嵌め込むことにより製造される太陽電池モジュール（２）の製造方法において、
上記嵌め込み溝（５４ｅ）を形成する太陽電池モジュール本体（４）の表面に対向する部材（５４ｄ）及び太陽電池モジュール本体（４）の裏面に対向する部材（５４ｃ，５４ｆ）のうちの一方の先端部分のみに第一の止水部材（６１）の一部を接着する止水部材配設工程と、
上記嵌め込み溝（５４ｅ）に太陽電池モジュール本体（４）を嵌め込むことにより、第一の止水部材（６１）を嵌め込み溝（５４ｅ）の内面形状に沿って変形させて、この第一の止水部材（６１）を太陽電池モジュール本体（４）の上記外周部分に巻き付かせる嵌め込み工程とを備えていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項４記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
止水部材配設工程では、太陽電池モジュール本体（４）の表面に対向する部材（５４ｄ）及び太陽電池モジュール本体（４）の裏面に対向する部材（５４ｃ，５４ｆ）のうち太陽電池モジュール本体（４）の裏面に対向する部材（５４ｃ，５４ｆ）の先端部分のみに予め第一の止水部材（６１）を接着しておくことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項４記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
嵌め込み溝（５４ｅ）の長手方向の両端部分と中央部分とでは異なる種類の止水部材（６１）、（６２，６２）を配設することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項４記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
嵌め込み溝（５４ｅ）の長手方向の中央部分には、上記第一の止水部材（６１）を配設しておく一方、嵌め込み溝（５４ｅ）の長手方向の両端部分には、発泡材で成る第二の止水部材（６２，６２）を挿入しておくことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項４〜７のうち何れか一つに記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
枠体（５）は、複数本のフレーム材（５１，５２，５３，５４）の端縁部同士が当接し、この当接部同士が締結されることにより構成されており、
この互いに当接されるフレーム材（５２，５４）の当接部分の形状に略合致した形状の第三の止水部材（６５）を予め片側のフレーム材（５４）に取り付けておくことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項４〜８のうち何れか一つに記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
発泡材料で構成された第一の止水部材（６１）を使用していることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。