JP3760662B2 - 太陽電池パネルの導電部材及び太陽電池パネルの電気的接続部材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の太陽電池パネル間を電気的に導通させる導電部材及び電気的接続部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の太陽電池パネルの電気的に接続した状態を図7に示す。図7は太陽電池パネルの電気的接続を示す斜視図である。図7において、太陽電池パネルの電気的接続部材1は、屋根3に複数の架台5が固定されており、この架台5には、太陽電池パネル10が固定されている。太陽電池パネル10は矩形パネル状で太陽電池の周辺四辺に金属製のフレーム13が枠組され構成されている。
【0003】
太陽電池パネル10は、太陽光により発電する電圧発生装置で、数100Vの電圧を発生するため感電防止のために接地が行われている。接地は、太陽電池パネル10の枠であるフレーム13の表面と架台5の側面を端子を有する電線22で接続し、また、架台5の側面と隣の架台5の側面とを電線24で接続し、また、架台5の側面とその上の太陽電池パネル10のフレーム13の表面を電線26で接続して、太陽電池パネル10と架台5とが電気的に導通して繋がり接地される(図示せず)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された太陽電池パネルの電気的接続部材1は、各太陽電池パネル10の枠であるフレーム13と架台5、架台5と他の架台5、等の接続は端子を有する電線22,24,26で接続して、互いに電気的に導通させているが、フレーム13及び架台5への取り付けは、ネジで端子を取付けるため、フレーム13や架台5にネジ穴を設けなければならず、加えて、電線22,24,26に設けられた端子を一々締め付けなければならず、締め付け個所が多く、作業が煩雑で時間が掛り、また、ネジの締め付けを安定して行うためのネジ締め工具が必要であり、また、締めたネジの緩み止め防止が必要等の課題があった。
【0005】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、各太陽電池パネルを容易にしかも確実に電気的に接続する太陽電池パネルの導電部材及び電気的接続部材を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、突出する第1の片部と、元側が前記第1の片部と略平行に突出し先側が前記第1の片部に向いており先端が尖っている第1の爪とを有し、前記第1の片部と前記第1の爪の先側との間の間隔が第1の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第1の狭持部と、突出する第2の片部と、元側が前記第2の片部と略平行に突出し先側が前記第2の片部に向いており先端が尖っている第2の爪とを有し、前記第2の片部と前記第2の爪の先側との間の間隔が第2の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第2の狭持部と、前記第1の爪と前記第2の爪とを電気的に接続する手段を設けたものである。
【0007】
第2の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、第1の爪と第2の爪は先端が鋸歯状で、それぞれ第1の片部と第2の片部とに向いた方向から元側寄りに5〜15度傾斜していることを特徴とするものである。
【0008】
第3の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、第1の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第1の被膜破壊手段と、第2の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第2の被膜破壊手段と、前記第1及び第2の太陽電池パネルのフレームを載せて固定する架台の側面に形成された絶縁性被膜を破る第3の被膜破壊手段と、前記第1の被膜破壊手段と前記第2の被膜破壊手段と前記第3の被膜破壊手段とを電気的に接続する手段とを設けたものである。
【0009】
第4の発明に係る太陽電池パネルの導電部材は、被膜破壊手段の形状を先端が鋸刃状としたことを特徴とするものである。
【0010】
第5の発明に係る太陽電池パネルの電気的接続部材は、第1の発明又は第2の発明のいずれかの導電部材を複数個導電材料で接続したことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の実施の形態を図1から図4によって説明する。図1はこの発明の一実施の形態による太陽電池パネルを屋根に取り付ける状態を示す斜視図、図2は図1に示す太陽電池パネルの外周の枠であるフレームを、電気的接続するための電線に導電部材を設けた接続部材の正面図(a)及び側面図(b)、図3は図2に示す接続部材を用いて太陽電池パネル及び架台を接続する正面図、図4は図3を上から見た平面図である。
【0012】
図1から図4において、屋根3には並設された複数の架台105が固定されており、この架台105には、多数の太陽電池セル111を有する矩形状の太陽電池パネル110が設置されている。太陽電池パネル110の外周四辺には導電性の金属製のフレーム113が固定され枠を形成している。フレーム113は鉄鋼又はアルミニウムの合金材料で作られ、その表面には防錆処理として鉄鋼系材料には塗装が、アルミ系材料には陽極酸化皮膜処理によるアルマイト皮膜又は、化成皮膜処理した上に塗装をおこなっている。これらの塗装や、酸化皮膜は高い防錆力を有するとともに、電気的にも高い絶縁性を有している。
【0013】
太陽電池パネル110と太陽電池パネル110との間の隙間には、この隙間に係合させる太陽電池パネル110を押さえて固定する固定部材としてのカバー200がネジ250によって締め付けられ架台105に固定されている。並んだ太陽電池パネル110の最も端の枠のフレーム113には、側面カバー300がネジ350によって架台105に締め付けられ固定されている。
なお、架台105の代わりに防水シートを貼って、この防水シートの上に太陽電池パネル110を固定してもよい。
【0014】
太陽電池パネルの電気的接続をする接続部材60は電線64とこの電線に接続された略凹状の上導電部材61と下導電部材65とから成っている。上導電部材61と下導電部材65はばね用ステンレス鋼板を打ち抜いて作られている。ばね用ステンレス鋼板は高い防錆力の他に、高い硬度と弾性力を有している。
上導電部材61は、第1の太陽電池パネル110Aのフレーム113を挟持するために設けられた左上挟持部61L(図3を基準に左とするが、図2では右側部分である)と、第1の太陽電池パネル110Aと、ほぼ並んで設けられた第2の太陽電池パネル110Bのフレーム113を挟持する右上挟持部61r(図3を基準に右とするが図2では左側部分である)とが設けられている。
【0015】
左上挟持部61Lと右上挟持部61rとの間には後述する凹状の切り欠き部61eが形成され、この切り欠き部61eの対向する側に電線64を接続する部分61fが凸部状に設けられている。
左挟持部61L,右挟持部61rには、それぞれ太陽電池パネル110のフレーム113を挟み込みした時、保持力を受ける第1及び第2の平板状の上片61bと、フレーム113を挟み込みした時、フレーム113表面に形成された絶縁被膜としての塗料、酸化被膜などを破るための被膜破壊手段としての第1及び第2の爪61aが対向して設けられている。
【0016】
上片61bと爪61aは上導電部材61の平面部61dで連結され略コの字状に形成されている。上片61bは爪61aよりも長く突き出ており、上導電部材61の平面部61dに対して略直角に設けられている。
爪61aは上片61bに略平行に突き出ており、先端側は上片61b側である内側へ、しかも、平面部61dに向いて5から15度傾いて折り曲げられている。
上片61bの面と爪61aの先端との間隔は、取りつけ部分の厚みより小さい寸法になっており、取付けるときに広げられて爪の弾性力が発生する。爪の先端は尖った鋸刃状となっているので爪の弾性力が刃先に集中し、部分的に大きな圧力となって固い塗装や酸化皮膜などを破壊する事ができる。
【0017】
この爪が平面部61dに向いて5から15度傾いて内側へ折り曲げられているのは、左挟持部61L,右挟持部61rを太陽電池パネル110フレーム113に組付け挟み込む時、挟み込みしやすくし、作業を容易にするとともに、組付けた後、引き抜く力が働いた時爪61aがフレーム113に食い込んで抜けにくくし脱落を防止するためである。
【0018】
挟持部61L,61rの下部近傍の上片61bに略直角に隣接した平面部61dの端部には、架台105の側面と電気的に導通をとるための架台導電部61hを設けてある。この架台導電部61hには、架台105の側面に形成された絶縁被膜としての塗料、酸化被膜などを破るための被膜破壊手段としての爪61cが設けられている。爪61cの先端は尖っており鋸刃状をしている。
凹状の切り欠き部61eは、カバー200の凸部200tにはまり込んで、横方向の位置決めをするための部分である。
【0019】
下導電部材65は、第1の太陽電池パネル110Aの下方に設けられた第3の太陽電池パネル110Cのフレーム113を挟持するための左下挟持部65Lと、第3の太陽電池パネル110Cに並んで第2の太陽電池パネルの下方に設けられた第4の太陽電池パネル110Dのフレーム113を挟持する右下挟持部65rとを有するもので、左下挟持部65Lと右下挟持部65rに設けられた爪65a及び上板65b、架台導電部65h及び爪65cが設けられている。これら構成部分は上導電部材61及びその構成部分と同じ形状のものであり詳細な説明は省略する。
【0020】
上記のように構成された接続部材60を用いた太陽電池パネルの電気的接続を図1から図4によって説明する。屋根3の架台105に、まず、第1及び第2の太陽電池パネル110A,110Bを並設し、次にその下方に第3及び第4の太陽電池パネル110C,110Dを架台105の上に載せて固定する。
【0021】
次に、第1及び第2の太陽電池パネル110A,110Bのフレーム113の下面と架台105の上面105aの間に導電部材61の上片61bをフレーム113の下側端部(架台105の端部でもある)から挿入しつつ、挟持部61L,61rでフレーム113を挟むようにして、フレーム113上面を爪61aで絶縁性被膜を破りながら挿入して挟持する。
【0022】
爪61aと上片61bの間はフレーム113の厚さより若干小さい間隔になっているので、挿入していく際爪61aの先端は押し広げられる。この時爪61aの先端には強い弾性力が働き絶縁性被膜に食い込み被膜を破って削り、被膜の下の金属と接触して電気的に導通するようになっている。
【0023】
また同時に、導電部材61の架台導電部61hを架台105へ押し込む。架台導電部61hの爪61cは架台105の側面63の絶縁性被膜を破って架台105と導電部材61とを導通させる。左右にあるそれぞれの爪61cの幅は架台105の左右の側面63の間の幅より若干大きくなっているため、架台導電部61hを架台105へ押し込む際にはその力で必ず絶縁性被膜を破るようになっている。
【0024】
次に、第3及び第4の太陽電池パネル110C,110Dの各フレーム113も導電部材65の挟持部65L,65rで同じように挟持し、導電部材65の爪65cによって架台105とを導通させる。
このようにして接続部材60の取り付けが終わると、次に各太陽電池110の隙間にカバー200をのせてネジ250で、架台105の内部に係合されたレール160に締め付け固定する。
【0025】
この時、カバー200の凸部200tは導電部材61、65の切り欠き部61eにはまり込み導電部材61を上からに押圧され、強固に固定される。架台105は図示していない電線で接地されている。このようにして、各太陽電池パネル110と架台105とが電気的に導通される。
【0026】
以上説明したように、太陽電池パネルの枠より接地するため接続部材に導電部材を設け、導電部材に太陽電池パネルの前記枠の表面の絶縁性被膜を破る絶縁性被膜破壊手段を設けたので、太陽電池パネルの枠にネジ孔を設けずに、導電部材を押し込むだけで絶縁性被膜を破ることができ、導電部材の取り付けが容易にでき、また、太陽電池パネルの枠と導電部材が容易に電気的に導通できる。
【0027】
また、上記接続部材の導電部材に並設された上記第1及び第2の太陽電池パネルの枠の表面の絶縁性被膜を複数箇所破る絶縁性被膜破壊手段を設けたので、並設された第1及び第2の複数の太陽電池パネルと一つの導電部材が同時に容易に電気的に導通することができ、また、取り付け回数も少なくなり施工性も良く取り付け時間の短縮ができる。
【0028】
また、接続部材を太陽電池パネルの枠の表面の絶縁性被膜を複数箇所破る絶縁性被膜破壊手段を設けた導電部材を複数個電導材料で接続したので、さらに多くの太陽電池パネル電気的接続が容易にできる。
【0029】
また、接続部材の導電部材に太陽電池パネルの枠と太陽電池パネルを載せて固定する架台との絶縁性被膜を破る絶縁性被膜破壊手段を導電部材に併設したので、太陽電池パネルの枠と架台とが一つの導電部材によって同時に且つ確実に電気的に導通することができる。
【0030】
また、接続部材の導電部材に枠の接続部分を挟持する挟持部を設けたのでネジ穴を加工しなくても導電部材が押し込むだけで容易に且つ確実に固定できる。
【0031】
また、太陽電池パネル間の隙間を係合させる固定部材により、接続部材の導電部材を押圧するので、より強固に導電部材を固定することができ、また、切り欠き部に固定部材の凸部がはまり込み位置決めができる。
【0032】
また、接続部材の導電部材の被膜破壊手段の形状を鋸刃状としたので、絶縁被膜を確実に破壊して削ることができる。
【0033】
実施の形態2.
この発明の他の実施の形態を図5及び図6よって説明する。本実施の形態は太陽電池パネルがシステムの最外側に設置される場合の電気的接続に関して示すものである。図5は太陽電池パネルのフレームを電気的に接続する接続部材の正面図(a)及び側面図(b)で、図6は図5に示す接続部材を用いて太陽電池パネルを接続する正面図である。この実施の形態は側面に設置された端部の太陽電池パネル110ものである。
【0034】
図5及び図6において、太陽電池パネル110の電気的接続部材360は、導電部材361に電線364を接続し、電線364の端に端子366が接続されている。
導電部材361は、最外側のカバー300を逃げるために実施の形態1の導電部材61の左挟持部61Lをなくしたもので、太陽電池パネル110のフレーム113を挟持する挟持部361r及び架台導電部361hが設けられている。
【0035】
挟持部361rには、太陽電池パネル110のフレーム113を挟持してその表面の絶縁性被膜を削り破るための爪361aが設けられ、挟持部361rの下部近傍には、架台導電部361hを設け、該架台導電部361hには、爪361cが設けられている。
なお、切り欠き部361eは、カバー300の凸部300tを遊挿するために設けられたものである。以上の構成であるが実施の形態1の導電部材61の右挟持部61rと同じであり詳細な説明はそれによる。
【0036】
上記のように構成された接続部材360を用いて太陽電池パネル110の電気的接続を図6によって説明する。まず、屋根の最外側に設置された太陽電池パネル110のフレーム113を架台105の上に載せて、太陽電池パネル110のフレーム113に導電部材361をフレーム113の上面に爪361aで絶縁性被膜を破りながら上片361を架台の上面105aとの間に挿入して、挟持部361rでフレーム113を挟持する。端子366をネジ370で架台105に締め付け固定して、架台105と導電部材361とを電気的に導通させる。
【0037】
なお、上記実施の形態では、太陽電池パネル110を縦方向に並べて導電部材付き電線60,360によって接続したが、太陽電池パネル110が並設された場合にも適用できることは勿論である。
【0038】
【発明の効果】
第1の発明によれば、突出する第1の片部と、元側が前記第1の片部と略平行に突出し先側が前記第1の片部に向いており先端が尖っている第1の爪とを有し、前記第1の片部と前記第1の爪の先側との間の間隔が第1の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第1の狭持部と、突出する第2の片部と、元側が前記第2の片部と略平行に突出し先側が前記第2の片部に向いており先端が尖っている第2の爪とを有し、前記第2の片部と前記第2の爪の先側との間の間隔が第2の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第2の狭持部と、前記第1の爪と前記第2の爪とを電気的に接続する手段を設けたので、太陽電池パネルの枠にネジ孔を設けずに、導電部材を押し込むだけで絶縁性被膜を破ることができ、並設された第1及び第2の複数の太陽電池パネルと導電部材が同時に容易に電気的に導通することができるという効果がある。
【0039】
第2の発明によれば、第1の爪と第2の爪は先端が鋸歯状で、それぞれ第1の片部と第2の片部とに向いた方向から元側寄りに5〜15度傾斜していることを特徴とするので、絶縁被膜を確実に破壊できるとともに、フレームに組付け挟み込む時、作業が容易になり、組付けた後、引き抜く力が働いた時爪がフレームに食い込んで抜けにくくなり脱落が防止されるという効果がある。
【0040】
第3の発明によれば、第1の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第1の被膜破壊手段と、第2の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第2の被膜破壊手段と、前記第1及び第2の太陽電池パネルのフレームを載せて固定する架台の側面に形成された絶縁性被膜を破る第3の被膜破壊手段と、前記第1の被膜破壊手段と前記第2の被膜破壊手段と前記第3の被膜破壊手段とを電気的に接続する手段とを設けたので、複数の太陽電池パネルの枠と架台とを一つの導電部材によって同時に電気的に導通させることができるという効果がある。
【0041】
第4の発明によれば、被膜破壊手段の形状を先端が鋸刃状としたことを特徴とするので、絶縁被膜を確実に破壊できる効果がある。
【0042】
第5の発明によれば、第1の発明又は第2の発明のいずれかの導電部材を複数個導電材料で接続したことを特徴とするので、さらに多くの太陽電池パネルの電気的接続が容易にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の太陽電池パネルを屋根に取り付ける状態を示す斜視である。
【図2】 本発明の接続部材の正面図及び側面図である。
【図3】 図2の接続部材用いて太陽電池パネルを接続する正面図である。
【図4】 図2の接続部材用いて太陽電池パネルを接続する平面図である。
【図5】 本発明の他の接続部材の正面図及び側面図である。
【図6】 図5の接続部材を用いて太陽電池パネルを接続する正面図である。
【図7】 従来の太陽電池パネルの電気的接続装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
60 接続部材、 61 導電部材、 61a 爪、 61c 爪、 61h 架台導通部、 61L 挟持部、 61r 挟持部、 64 電線、 65 導電部材、65a 爪、 65c 爪、 65h 架台導通部、 65L 挟持部、 65r 挟持部、 105 架台、 110 太陽電池パネル、 113 外周枠、 200 カバー、 300 カバー、 361 導電部材、 361a 爪、 361c 爪、 361r 挟持部、 361h 架台導通部、 364 電線。
Claims (5)
- 突出する第1の片部と、元側が前記第1の片部と略平行に突出し先側が前記第1の片部に向いており先端が尖っている第1の爪とを有し、前記第1の片部と前記第1の爪の先側との間の間隔が第1の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第1の狭持部と、
突出する第2の片部と、元側が前記第2の片部と略平行に突出し先側が前記第2の片部に向いており先端が尖っている第2の爪とを有し、前記第2の片部と前記第2の爪の先側との間の間隔が第2の太陽電池パネルのフレームの厚みより小さい第2の狭持部と、
前記第1の爪と前記第2の爪とを電気的に接続する手段とを備える太陽電池パネルの導電部材。 - 第1の爪と第2の爪は先端が鋸歯状で、それぞれ第1の片部と第2の片部とに向いた方向から元側寄りに5〜15度傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池パネルの導電部材。
- 第1の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第1の被膜破壊手段と、
第2の太陽電池パネルのフレームの表面に形成された絶縁性被膜を破る第2の被膜破壊手段と、
前記第1及び第2の太陽電池パネルのフレームを載せて固定する架台の側面に形成された絶縁性被膜を破る第3の被膜破壊手段と、
前記第1の被膜破壊手段と前記第2の被膜破壊手段と前記第3の被膜破壊手段とを電気的に接続する手段とを備える太陽電池パネルの導電部材。 - 被膜破壊手段の形状を先端が鋸刃状としたことを特徴とする請求項3に記載の太陽電池パネルの導電部材。
- 請求項3又は請求項4のいずれかに記載の導電部材を複数個導電材料で接続したことを特徴とする太陽電池パネルの電気的接続部材。
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