JP4056231B2 - 太陽電池装置の交換方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールを係合してなる太陽電池装置、及び該太陽電池装置の設置方法及び交換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池装置は、例えば個人住宅の屋根の上に、複数の太陽電池モジュールを固定用ビスを用いて夫々屋根面に留め付け、また、隣り合う太陽電池モジュールを互いに係合させて、水下側（軒側）から水上側（棟側）に向けて段葺きに（階段状に）設置してなる。太陽電池装置は、各太陽電池モジュールを段葺きに設置することによって外観を向上し、また、固定用ビスで屋根面に留め付け、更に隣り合う太陽電池モジュールを互いに係合させることによって固定する。
図１０は、従来の太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図であり、図１１は、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【０００３】
図中５０は太陽電池モジュールであり、該太陽電池モジュール５０は、矩形の鋼板を用いてなる基板１０を備え、該基板１０の一面に、複数の太陽電池素子を接続してなる太陽電池パネル２を、ＥＶＡ樹脂３を用いて接着してある。
基板１０は、水下側の端部に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、太陽電池パネル２の積層方向とは逆方向に垂れ下がる垂下部１０ａを備え、該垂下部１０ａは、隣り合う水下側の太陽電池モジュール５０の第２係合部１０２と係合する鉤状の第１係合部１０１を該垂下部１０ａの端部に有する。また、基板１０は、水上側の端部に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、前記積層方向に立ち上がる立ち上がり部１０ｂを有し、該立ち上がり部１０ｂは、隣り合う水上側の太陽電池モジュール５０の第１係合部１０１と係合する鉤状の第２係合部１０２を該立ち上がり部１０ｂの端部に有する。また、基板１０は、水上側に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に第３係合部１０３を備える。
【０００４】
各太陽電池モジュール５０は、屋根面４４上に設けられた断熱材４０，４０，…上に夫々配置してあり、各断熱材４０の水上側には、固定用ビス４２によって屋根面４４に留め付けられた係合具４１が配置してあり、該係合具４１と第３係合部１０３とが係合している。
【０００５】
図１２は、前記太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
前記係合具４１に第３係合部１０３を係合することによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５０の水上側に位置する断熱材４０上に、新たな太陽電池モジュール５０の基板１０を、垂下部１０ａが前記断熱材４０の水下側に位置するように載せる。次いで、該太陽電池モジュール５０を水上方向へ移動させて、該太陽電池モジュール５０の第１係合部１０１を、既に設置されている太陽電池モジュール５０の第２係合部１０２に当接させ、更に、該第２係合部１０２と前記第１係合部１０１とが噛み合うようにして係合するまで押し込む。このとき、第１係合部１０１と第２係合部１０２とが互いに圧縮され、第１係合部１０１が第２係合部１０２の内側まで押し込まれたとき、第１係合部１０１と第２係合部１０２とは弾性によって元の形状に戻るため、第１係合部１０１と第２係合部１０２とが噛み合う。このため、太陽電池モジュール５０，５０は、水上方向及び水下方向（以下、上下方向と言う）に対して固定される。
【０００６】
以上のような太陽電池装置は、各太陽電池モジュール５０を、第３係合部１０３と係合具４１とを係合することによって、屋根面４４に固定してある。また、隣り合う太陽電池モジュール５０，５０の第１係合部１０１と第２係合部１０２とを夫々係合することによって、水下側の太陽電池モジュール５０が水上側の太陽電池モジュール５０に固定され、太陽電池モジュール５０，５０，…が水下方向へ落下すること、又は水上方向へずれ上がることを防止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の太陽電池装置は、該太陽電池装置を構成している各太陽電池モジュール５０の基板１０に一体に設けられている第１係合部１０１及び第２係合部１０２のみを用い、水上側の太陽電池モジュールに備えられた第１係合部１０１と水下側の太陽電池モジュール５０に備えられた第２係合部１０２とを係合して太陽電池モジュール５０，５０，…を固定していたため、各太陽電池モジュール５０を段葺きに配置する場合に、水上側から水下側へ各太陽電池モジュールを順に配置するときは、水上側の太陽電池モジュールに備えられた垂下部１０ａが、第１係合部１０１と第２係合部１０２との係合、及び第３係合部１０３と係合具４１との係合を阻害するという問題があった。このため、１モジュールの交換時に、交換すべき太陽電池モジュール５０より上に配置されている太陽電池モジュール５０，５０，…を全て取り外す必要があった。
【０００８】
また、水下側から水上側へ各太陽電池モジュール５０を順に配置していくため、配置された太陽電池モジュール５０より水上側の太陽電池モジュール５０を配置する際に、作業者の足場が少なく、既に配置されている太陽電池モジュール５０を足場にすることがあり、このため、作業者が太陽電池モジュール５０に不要な外力を加えてしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、段葺きに配置した太陽電池モジュールを、係止部材を用いて互いに係合してあることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、該太陽電池モジュールのみを取り外し、また、新たな太陽電池モジュールを配置することができる太陽電池装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合してあることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、該太陽電池モジュールのみを容易に取り外し、また、新たな太陽電池モジュールを容易に配置することができる太陽電池装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、太陽電池モジュールを、容易に破壊できる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、該太陽電池モジュールのみを、より容易に取り外すことができる太陽電池装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、太陽電池モジュールを、所定の厚みを有する金属板を用いてなる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、充分な強度を有する係止部材を、容易に破壊することができる太陽電池装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、太陽電池モジュールを段葺きに配置し、係止部材を用いて互いに係合させることにより、太陽電池モジュールを配置する際の作業性を向上することができる太陽電池装置の設置方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを段葺きに配置し、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合させることにより、太陽電池モジュールを配置する際の作業性を、より向上することができる太陽電池装置の設置方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、太陽電池モジュール同士を係合させている係止部材を破壊して除去し、次いで、交換すべき太陽電池モジュールを取り外し、新たな係止部材を用いて、新たな太陽電池モジュールを、隣り合う太陽電池モジュールに係合させることにより、太陽電池モジュールを交換する際の作業性を向上することができる太陽電池装置の交換方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る太陽電池装置は、複数の太陽電池モジュールを段葺きに配置してなり、各太陽電池モジュールは、前記段葺き方向の両端部に夫々係合部を備える太陽電池装置において、前記段葺き方向に隣り合う太陽電池モジュールの一方の太陽電池モジュールの係合部の下側に、他方の太陽電池モジュールの係合部を配置してあり、両端部に夫々係止部を備える係止部材を用い、上側の太陽電池モジュールの係合部に一方の係止部を係合してあり、下側の太陽電池モジュールの係合部に他方の係止部を係合してあることを特徴とする。
【００１３】
第１発明にあっては、各太陽電池モジュールに夫々設けられた係合部同士を直接係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してある従来の太陽電池装置とは異なり、前記係合部同士を係止部材を介して係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してあるため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと隣り合う太陽電池モジュールとに係合している係止部材を破壊して除去することによって、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００１４】
更に、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部と、係止部材とを夫々同じ材料（鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板等）を用いて形成してある場合は、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００１５】
第２発明に係る太陽電池装置は、前記太陽電池モジュールは、矩形の基板の一面に太陽電池素子を積層してなり、前記基板の両端部に、前記太陽電池素子の積層方向に立ち上がる立ち上がり部と、該立ち上がり部の端部を前記太陽電池素子側に折り曲げて形成してなる係合部とを夫々備え、前記係止部材は、矩形の平板の中央部に平面部を残して、前記平板の両端部を同一方向に夫々折り曲げてなる折り曲げ部を備え、一方又は両方の折り曲げ部は、端部を前記平面部側に向けて鉤状に形成してなる係止部を有することを特徴とする。
【００１６】
第２発明にあっては、鉤状に形成してなる一方の係止部を有し、鉤状又は鉤状以外に形成してなる他方の係止部を有する係止部材を用いて、各立ち上がり部の端部を折り曲げてなる係合部が夫々形成してある太陽電池モジュールを互いに係合してある。このとき、上側の太陽電池モジュールの係合部に、係止部材の鉤状の係止部を係合し、また、下側の太陽電池モジュールの係合部に、鉤状又は鉤状以外に形成してなる係止部を係合するため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、下側の太陽電池モジュールの係合部が鉤状に形成してある場合は、該係合部と鉤状に形成してなる係止部とが、より強固に係合することができる。
また、係合部と係止部とを噛み合わせるようにして係合することができるため、例えばビスを用いて隣り合う太陽電池同士を留め付ける場合より強度を向上することができる。
【００１７】
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去することによって、交換すべき太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、交換すべき太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
また、前記太陽電池モジュールは基板を備えるため、該基板として鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板等を用い、本発明の太陽電池モジュールを、例えば屋根に設置する場合は、基板によって屋根面の耐火強度を向上し、また、屋根面を雨、露等から防水することができる。また、前記太陽電池モジュールの立ち上がり部が屋根面への浸水を防止することができる。
【００１８】
また、例えば前記太陽電池モジュールの係合部と前記係止部材の平面部とが密着し、該係止部材の係合部と前記太陽電池モジュールの立ち上がり部とが密着する場合は、屋根面への浸水経路を遮断することができるため、更に屋根面を防水することができる。
更に、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部、並びに基板と、係止部材とを、夫々同じ材料（鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板等）を用いて形成してある場合は、係止部材となすべき他の材料を準備する必要が無く、また、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００１９】
第３発明に係る太陽電池装置は、前記係止部材は、破壊可能に構成してなることを特徴とする。
第３発明にあっては、係止部材を、例えば薄い金属板を用いて形成することによって、金属板カッターを用いて容易に切断することができるため、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、係止部材を容易に破壊して、前記太陽電池モジュールのみを容易に取り外すことができる。
【００２０】
第４発明に係る太陽電池装置は、前記係止部材は、所定の厚みを有する鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いてなることを特徴とする。
第４発明にあっては、例えば０．１mm〜１．６mm程度の厚みを有する鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いて係止部材を形成する場合は、係合時は充分な強度を有し、破壊時は金属板カッターで容易に切断し破壊することができるため、充分な強度を有する係止部材を、容易に破壊することができる。
また、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部、並びに基板等が、鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いてなる場合、係止部材となすべき他の材料を準備する必要が無く、また、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００２１】
第５発明に係る太陽電池装置の設置方法は、両端部に夫々係合部を備える複数の太陽電池モジュールを、前記両端部方向が段葺き方向になるようにして段葺きに配置する太陽電池装置の設置方法において、前記段葺き方向に隣り合う太陽電池モジュールの一方の太陽電池モジュールの係合部の下側に、他方の太陽電池モジュールの係合部を配置し、両端部に夫々係止部を備える係止部材を用い、上側の太陽電池モジュールの係合部に一方の係止部を係合させ、他方の係止部を下側の太陽電池モジュールの係合部に係合させることを特徴とする。
【００２２】
第５発明にあっては、従来同様に水下側から水上側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置することができ、また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、各係合部を、該係合部に係合する２つの係止部を備える係止部材を用いて係合するため、太陽電池モジュールに一体に備えられた係合部同士を係合させてなる従来の太陽電池装置とは異なり、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを順に配置していく場合は、作業者が既に配置されている太陽電池モジュールを足場にして、太陽電池モジュールに不要な外力を加えてしまうことがない。
【００２３】
第６発明に係る太陽電池装置の設置方法は、前記太陽電池モジュールとして、矩形の基板の一面に太陽電池素子を積層してなり、前記基板の両端部に、前記太陽電池素子の積層方向に立ち上がる立ち上がり部と、該立ち上がり部の端部を前記太陽電池素子側に折り曲げて形成してなる係合部とを夫々備える太陽電池モジュールを用い、前記係止部材として、矩形の平板の中央部に平面部を残して、前記平板の両端部を同一方向に夫々折り曲げてなる折り曲げ部を備え、一方又は両方の折り曲げ部は、端部を前記平面部側に向けて鉤状に形成してなる係止部を有する係止部材を用いることを特徴とする。
【００２４】
第６発明にあっては、例えば第１発明乃至第４発明の何れかに記載の太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールを、従来同様に水下側から水上側へ段葺きに配置することができ、また、前記太陽電池モジュールを水上側から水下側へ段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、前記太陽電池装置を構成する係止部材を用いて係合するため、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
【００２５】
また、係止部材の一方の係止部を太陽電池モジュールの係合部に係合し、次いで、他方の係止部を、前記太陽電池モジュールの水下側に配置された太陽電池モジュールの係合部に係合するため、太陽電池モジュールと係止部材との係合が容易であり、また、係合部と係止部とが共に鉤状の場合は、より強固に太陽電池モジュールと係止部材とを係合させることができる。
【００２６】
第７発明に係る太陽電池装置の交換方法は、請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電池装置を構成する複数の太陽電池モジュールの内、交換すべき太陽電池モジュールを除去して、新たな太陽電池モジュールを配置する太陽電池装置の交換方法において、交換すべき太陽電池モジュールの各係合部に夫々係合している２個の係止部材を破壊して、該係止部材及び前記交換すべき太陽電池モジュールを除去し、２個の新たな係止部材及び新たな太陽電池モジュールを準備し、該新たな太陽電池モジュールを、前記交換すべき太陽電池モジュールが配置されていた位置に配置し、次いで、前記新たな太陽電池モジュールの係合部に、一方の係止部材の一方の係止部を係合させ、次に、前記係止部材の他方の係止部を、隣り合う太陽電池モジュールの、前記係合部の下側に位置する係合部に係合させ、また、隣り合う太陽電池モジュールの係合部に、他方の係止部材の一方の係止部を係合させ、次に、前記係止部材の他方の係止部を、前記新たな太陽電池モジュールの、前記係合部の下側に位置する係合部に係合させることを特徴とする。
【００２７】
第７発明にあっては、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去し、太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付けている場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げてネジを外し、次いで、太陽電池モジュールを除去するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００２８】
また、太陽電池モジュールを取り外した後に、新たな太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、新たな係止部材を２個準備し、該係止部材を用いて、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、新たな太陽電池モジュールの各係合部に係合するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを設置して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態 １．
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図であり、図２は、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
図中４４は屋根面であり、該屋根面４４上に断熱材４０，４０，…が上下方向に並置してあり、各断熱材４０上に、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５１が夫々配置してある。
【００３０】
各太陽電池モジュール５１は、矩形の鋼板を用いてなる基板１１を備え、該基板１１の一面に、互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を有する矩形の太陽電池パネル２を、ＥＶＡ樹脂３を用いて真空加熱圧着して接着してある。太陽電池パネル２は、例えば透光基板の一面に、透明電極、発電層（非晶質シリコンのｐｉｎ構成）、及び裏面電極を積層してなる複数の太陽電池素子を直列に接続させて構成された集積型の太陽電池装置であって、該太陽電池装置の裏面電極側を基板１１に接着してある。
基板１１は、太陽電池パネル２の一端面に沿うようにして前記鋼板の一端部を折り曲げることによって前記太陽電池パネル２の積層方向に立ち上がる立ち上がり部１１ａを備え、該立ち上がり部１１ａは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１１ａの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げてなる第１係合部１１１を有する。
【００３１】
また、基板１１は、太陽電池パネル２の前記一端面に相対する他端面に沿うようにして前記鋼板の他端部を前記太陽電池パネル２の積層方向に折り曲げ、次いで、前記一面に略平行になるよう前記太陽電池パネル２側の逆側に折り曲げて折り曲げ部１１ｃを形成し、該折り曲げ部１１ｃを更に前記積層方向に折り曲げることによって、前記積層方向に立ち上がる立ち上がり部１１ｂを有し、該立ち上がり部１１ｂは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１１ｂの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げ、更に積層方向の逆方向に鉤状に折り曲げてなる第２係合部１１２を有する。
【００３２】
また、基板１１は、立ち上がり部１１ｂよりも水上側に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、前記一面と略同一平面上に位置する平面部及び該平面部の端部に前記積層方向に折り曲げられてなる第３係合部１１３を備える。
各太陽電池モジュール５１は、各断熱材４０上に、第１係合部１１１を水下側に、第２係合部１１２及び第３係合部１１３を水上側にして段葺きに配置してある。
【００３３】
係止部材６は厚さ０．１mm〜１．６mm程度の矩形の鋼板を用いてなり、中央部に平面部６ｃを有し、該平面部６ｃの両端部に、前記鋼板を同一面側に略垂直に折り曲げてなる折り曲げ部６ａ，６ｂを備える。折り曲げ部６ａ（折り曲げ部６ｂ）は、前記第１係合部１１１（前記第２係合部１１２）に係合すべく、前記折り曲げ部６ａ（折り曲げ部６ｂ）の端部を平面部６ｃ側に向けて鉤状に折り曲げてなる第１係止部６１（第２係止部６２）を有する。
各断熱材４０の水上側には、固定用ビス４２によって屋根面４４に留め付けられた係合具４１が配置してあり、該係合具４１と第３係合部１１３とが係合して太陽電池モジュール５１を屋根面４４に固定する。
【００３４】
隣り合う太陽電池モジュール５１，５１は、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１と係止部材６の第１係止部６１とが係合し、該係止部材６の第２係止部６２と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２とが係合することによって、上下方向の移動を防止して固定する。
なお、太陽電池パネルは、単結晶シリコン又は多結晶シリコン等の結晶系シリコンを用いてなる複数の太陽電池素子を、銅箔を用いて互いに電気的に接続し、接着剤（例えばＥＶＡ樹脂）を用いて透光基板の一面に接着した太陽電池であっても良い。
【００３５】
図３は、前記太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
前記係合具４１に第３係合部１１３を係合することによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５１の水上側に位置する断熱材４０上に、新たな太陽電池モジュール５１を配置し、該太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を該第５係合具１１３に対応する係合具４１に係合し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係止部材１１１と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係止部材１１２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。又は、前記係合具４１に第３係合部１１３を係合することによって前記断熱材４０上に固定された太陽電池モジュール５１の水下側に位置する断熱材４０上に、新たな太陽電池モジュール５１を配置し、水上側の太陽電池モジュール５１及び断熱材４０を少し持ち上げて、前記新たな太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を該第５係合具１１３に対応する係合具４１に係合し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係止部材１１１と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係止部材１１２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。
【００３６】
次いで、係止部材６を準備し、第１係止部６１を水上側の太陽電池モジュール５１側に、第２係止部６２を水下側の太陽電池モジュール５１側に向け、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１に係止部材６の第１係止部６１の鉤状の部分を引っ掛けるようにして係合させる。
【００３７】
次に、該係止部材６の第２係止部６２を、水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２に当接させ、該第２係合部１１２の鉤状の部分と前記第２係止部６２の鉤状の部分とが噛み合うようにして係合するまで、第２係合部１１２と折り曲げ部１１ｃとの間に第２係止部６２を挿入するようにして、第２係止部６２を押し込む。このとき、第２係止部６２と第２係合部１１２とが互いに圧縮され、第２係止部６２が第２係合部１１２の内側まで押し込まれたとき、第２係止部６２と第２係合部１１２とが弾性によって元の形状に戻るため、第２係止部６２と第２係合部１１２とが噛み合って係合する。このため、太陽電池モジュール５１，５１は上下方向に対して固定される。
【００３８】
図４及び図５は、前記太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５１，５１，…の内、任意の太陽電池モジュール５１を交換する場合、該太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１及び第２係合部１１２に夫々係合している係止部材６，６の各平面部６ｃを例えば金属板カッターを用いて切断し、破壊する（図４（ａ））。次いで、前記係止部材６，６を除去し（図４（ｂ））、前記太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を係合具４１から外して、前記太陽電池モジュール５１を除去する（図４（ｃ））。
【００３９】
次に、新たな太陽電池モジュール５１を準備し、該太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を係合具４１に係合して、前記太陽電池モジュール５１を断熱材４０上に配置する（図５（ａ））。次に、係止部材６，６を準備し、各係止部材６の第１係止部６１を、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１と前記新たな太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１とに係合する（図５（ｂ））。最後に、各係止部材６の第２係止部６２を、前記新たな太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２とに係合することによって（図５（ｃ））、前記新たな太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１と第２係合部１１２とを、水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２と水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１とに係合させて固定する。
【００４０】
本実施の形態の太陽電池装置は、第１係合部１１１を形成してある立ち上がり部１１ａ及び第２係合部１１２を形成してある立ち上がり部１１ｂを両端部に備える太陽電池モジュール５１，５１，…を段葺きに配置し、第１係合部１１１に係合すべき第１係止部６１と、第２係合部１１２に係合すべき第２係止部６２とを両端部に備える係止部材６を用いて互いに係合してあるため、太陽電池モジュール５１が、隣り合う太陽電池モジュール５１に対して相対移動したときに、係合部１１１，１１２が係止部６１，６２に当接して、相対移動を防止することができる。
【００４１】
また、水上側から水下側へ太陽電池モジュール５１，５１，…を段葺きに配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができ、作業者が既に配置されている太陽電池モジュール５１，５１，…を足場にして、太陽電池モジュール５１，５１，…に不要な外力を加えてしまうことがない。
また、任意の太陽電池モジュール５１を交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュール５１と隣り合う太陽電池モジュール５１とに係合している係止部材６を夫々切断し破壊して除去し、前記太陽電池モジュール５１のみを取り外し、また、新たな太陽電池モジュール５１のみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００４２】
また、第２係合部１１２と第２係止部６２とが鉤状に形成してあるため、第２係合部１１２と第２係止部６２とが弾性によって噛み合い、強固に係合することができる。
また、係止部材を、厚さ０．１mm〜１．６mm程度の鋼板を用いて形成してあるため、金属板カッターを用いて容易に切断し、破壊することができる。
また、基板１１、立ち上がり部１１ａ，１１ｂ、係合部１１１，１１２と、係止部材６とを夫々鋼板を用いて形成してあるため、太陽電池モジュール６１と係止部材６との外観上の違和感を低減することができる。
また、第２係合部１１２と折り曲げ部１１ｃとの間に第２係止部６２を挿入するようにして、第２係合部１１２と第２係止部６２とを係合してあるため、例えば係合作業中に第２係止部６２が太陽電池パネル２に当接して該太陽電池パネルが損傷することを防止する。
【００４３】
なお、弾性を用いて係合するため、基板、立ち上がり部、第１係合部及び第２係合部等を形成する材料並びに係止部材を形成する材料は鋼板が好適であるが、鋼板の代わりに厚み０．１mm〜１．６mm程度のステンレス板又はアルミニウム板を用いても良い。
また、立ち上がり部及び第２係合部を、基板となる鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に設ける代わりに、別体の鋼板を折り曲げて形成した立ち上がり部及び第２係合部を、基板に接着することによって設けても良い。
【００４４】
実施の形態 ２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図であり、図７は、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
図中４４は屋根面であり、該屋根面４４上に断熱材４，４，…が上下方向に並置してあり、各断熱材４上に、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５２が夫々配置してある。
各太陽電池モジュール５２は、矩形の鋼板を用いてなる基板１２を備え、該基板１２の一面に、互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を有する矩形の太陽電池パネル２を、ＥＶＡ樹脂３を用いて真空加熱圧着して接着してある。
【００４５】
基板１２は、太陽電池パネル２の一端面に沿うようにして前記鋼板の一端部を折り曲げることによって前記太陽電池パネル２の積層方向に立ち上がる立ち上がり部１２ａを備え、該立ち上がり部１２ａは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１２ａの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げてなる第１係合部１２１を有する。
また、基板１２は、太陽電池パネル２の前記一端面に相対する他端面に沿うようにして前記鋼板の他端部を前記太陽電池パネル２の積層方向に折り曲げることによって前記積層方向に立ち上がる立ち上がり部１２ｂを有し、該立ち上がり部１２ｂは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１２ｂの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げ、更に積層方向の逆方向に鉤状に折り曲げてなる第２係合部１２２を有する。また、基板１２は、立ち上がり部１２ｂよりも水上側に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、前記一面と略同一平面上に位置する平面部１２３を備える。
【００４６】
各太陽電池モジュール５２は、各断熱材４上に、第１係合部１２１を水下側に、第２係合部１２２及び平面部１２３を水上側にして段葺きに配置してある。
太陽電池モジュール５２は、平面部１２３及び断熱材４を固定用ビス４２で貫いて留め付けることによって、屋根面４４に固定してある。
隣り合う太陽電池モジュール５２，５２は、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１と係止部材６の第１係止部６１とが係合し、該係止部材６の第２係止部６２と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２とが係合することによって、上下方向の移動を防止して固定する。
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４７】
以上のような太陽電池装置を設置する場合、平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５２の水上側に位置する断熱材４上に、新たな太陽電池モジュール５２を配置し、該太陽電池モジュール５２の平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係止部材１２１と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係止部材１２２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。又は、平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５２の水下側に位置する断熱材４上に、新たな太陽電池モジュール５２を配置し、水上側の太陽電池モジュール５２及び断熱材４を少し持ち上げて、前記新たな太陽電池モジュール５２の平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係止部材１２１と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係止部材１２２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。
【００４８】
次いで、係止部材６を準備し、第１係止部６１を水上側の太陽電池モジュール５２側に、第２係止部６２を水下側の太陽電池モジュール５２側に向け、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１に係止部材６の第１係止部６１の鉤状の部分を引っ掛けるようにして係合させる。
次に、該係止部材６の第２係止部６２を、水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２に当接させ、該第２係合部１２２の鉤状の部分と前記第２係止部６２の鉤状の部分とが噛み合うようにして係合するまで、第２係合部１２２と太陽電池パネル２との間に第２係止部６２を挿入するようにして、第２係止部６２を押し込む。このとき、第２係止部６２と第２係合部１２２とが互いに圧縮され、第２係止部６２が第２係合部１２２の内側まで押し込まれたとき、第２係止部６２と第２係合部１２２とが弾性によって元の形状に戻るため、第２係止部６２と第２係合部１２２とが噛み合って係合する。このため、太陽電池モジュール５２，５２は上下方向に対して固定される。
【００４９】
図８及び図９は、前記太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５２，５２，…の内、任意の太陽電池モジュール５２を交換する場合、該太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１及び第２係合部１２２に夫々係合している係止部材６，６の各平面部６ｃを例えば金属板カッターを用いて切断し、破壊する（図８（ａ））。次いで、前記係止部材６，６を除去し（図８（ｂ））、前記太陽電池モジュール５２の水上側に位置する太陽電池モジュール５２及び断熱材４を少し持ち上げて、平面部１２３から固定用ビス４２を外す（図８（ｃ））。
【００５０】
次に、固定用ビス４２を外した太陽電池モジュール５２を除去し（図９（ａ））、新たな太陽電池モジュール５２を断熱材４上に配置して、該太陽電池モジュール５２の水上側に位置する太陽電池モジュール５２及び断熱材４を少し持ち上げて、平面部１２３に固定用ビス４２を留め付け（図９（ｂ））、最後に、係止部材６，６を準備し、各係止部材６の第１係止部６１を、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１と前記新たな太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１とに係合し、第２係止部６２を、前記新たな太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２とに係合することによって、前記新たな太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１と第２係合部１２２とを、水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２と水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１とに係合させて固定する（図９（ｃ））。
【００５１】
本実施の形態の太陽電池装置は、実施の形態１の太陽電池装置と同様の効果を得ることができ、また、該太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２を有する立ち上がり部１１ｂに比べて、太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２を有する立ち上がり部１２ｂの形状が単純であるため、該立ち上がり部１２ｂを、基板１２となる鋼板を折り曲げて容易に形成することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の太陽電池装置によれば、段葺きに配置した太陽電池モジュールを、係止部材を用いて互いに係合してあることにより、各太陽電池モジュールに夫々設けられた係合部同士を直接係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してある従来の太陽電池装置とは異なり、前記係合部同士を係止部材を介して係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してあるため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと隣り合う太陽電池モジュールとに係合している係止部材を破壊して除去することによって、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００５３】
また、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合してあることにより、鉤状に形成してなる一方の係止部を有し、鉤状又は鉤状以外に形成してなる他方の係止部を有する係止部材を用いて、各立ち上がり部の端部を折り曲げてなる係合部が夫々形成してある太陽電池モジュールを互いに係合してある。このとき、上側の太陽電池モジュールの係合部に、係止部材の鉤状の係止部を係合し、また、下側の太陽電池モジュールの係合部に、鉤状又は鉤状以外に形成してなる係止部を係合するため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、下側の太陽電池モジュールの係合部が鉤状に形成してある場合は、該係合部と鉤状に形成してなる係止部とが、より強固に係合することができる。
【００５４】
また、係合部と係止部とを噛み合わせるようにして係合することができるため、例えばビスを用いて隣り合う太陽電池同士を留め付ける場合より強度を向上することができる。
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去することによって、交換すべき太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、交換すべき太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００５５】
また、太陽電池モジュールを、容易に破壊できる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、係止部材を、例えば薄い金属板を用いて形成することによって、金属板カッターを用いて容易に切断することができるため、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、係止部材を容易に破壊して、前記太陽電池モジュールのみを容易に取り外すことができる。
【００５６】
また、太陽電池モジュールを、所定の厚みを有する金属板を用いてなる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、例えば０．１mm〜１．６mm程度の厚みを有する鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いて係止部材を形成する場合は、係合時は充分な強度を有し、破壊時は金属板カッターで容易に切断し破壊することができるため、充分な強度を有する係止部材を、容易に破壊することができる。
また、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部等が、鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いてなる場合、係止部材となすべき他の材料を準備する必要が無く、また、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００５７】
本発明の太陽電池装置の設置方法によれば、太陽電池モジュールを段葺きに配置し、係止部材を用いて互いに係合させることにより、従来同様に水下側から水上側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置することができ、また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、各係合部を、該係合部に係合する２つの係止部を備える係止部材を用いて係合するため、太陽電池モジュールに一体に備えられた係合部同士を係合させてなる従来の太陽電池装置とは異なり、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
【００５８】
また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを順に配置していく場合は、作業者が既に配置されている太陽電池モジュールを足場にして、太陽電池モジュールに不要な外力を加えてしまうことがない。
【００５９】
また、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを段葺きに配置し、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合させることにより、例えば第１発明乃至第４発明の何れかに記載の太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールを、従来同様に水下側から水上側へ段葺きに配置することができ、また、前記太陽電池モジュールを水上側から水下側へ段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、前記太陽電池装置を構成する係止部材を用いて係合するため、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
【００６０】
また、係止部材の一方の係止部を太陽電池モジュールの係合部に係合し、次いで、他方の係止部を、前記太陽電池モジュールの水下側に配置された太陽電池モジュールの係合部に係合するため、太陽電池モジュールと係止部材との係合が容易であり、また、係合部と係止部とが共に鉤状の場合は、より強固に太陽電池モジュールと係止部材とを係合させることができる。
【００６１】
本発明の太陽電池装置の交換方法によれば、太陽電池モジュール同士を係合させている係止部材を破壊して除去し、次いで、交換すべき太陽電池モジュールを取り外し、新たな係止部材を用いて、新たな太陽電池モジュールを隣り合う太陽電池モジュールに係合させることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去し、太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付けている場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げてネジを外し、次いで、太陽電池モジュールを除去するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００６２】
更に、太陽電池モジュールを取り外した後に、新たな太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、新たな係止部材を２個準備し、該係止部材を用いて、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、新たな太陽電池モジュールの各係合部に係合するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを設置して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図１０】従来の太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図である。
【図１１】従来の太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【図１２】従来の太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
１１ 基板
１１ａ，１１ｂ 立ち上がり部
１１１ 第１係合部
１１２ 第２係合部
２ 太陽電池パネル
５１ 太陽電池モジュール
６ 係止部材
６ａ，６ｂ 折り曲げ部
６１ 第１係止部
６２ 第２係止部
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールを係合してなる太陽電池装置、及び該太陽電池装置の設置方法及び交換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池装置は、例えば個人住宅の屋根の上に、複数の太陽電池モジュールを固定用ビスを用いて夫々屋根面に留め付け、また、隣り合う太陽電池モジュールを互いに係合させて、水下側（軒側）から水上側（棟側）に向けて段葺きに（階段状に）設置してなる。太陽電池装置は、各太陽電池モジュールを段葺きに設置することによって外観を向上し、また、固定用ビスで屋根面に留め付け、更に隣り合う太陽電池モジュールを互いに係合させることによって固定する。
図１０は、従来の太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図であり、図１１は、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【０００３】
図中５０は太陽電池モジュールであり、該太陽電池モジュール５０は、矩形の鋼板を用いてなる基板１０を備え、該基板１０の一面に、複数の太陽電池素子を接続してなる太陽電池パネル２を、ＥＶＡ樹脂３を用いて接着してある。
基板１０は、水下側の端部に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、太陽電池パネル２の積層方向とは逆方向に垂れ下がる垂下部１０ａを備え、該垂下部１０ａは、隣り合う水下側の太陽電池モジュール５０の第２係合部１０２と係合する鉤状の第１係合部１０１を該垂下部１０ａの端部に有する。また、基板１０は、水上側の端部に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、前記積層方向に立ち上がる立ち上がり部１０ｂを有し、該立ち上がり部１０ｂは、隣り合う水上側の太陽電池モジュール５０の第１係合部１０１と係合する鉤状の第２係合部１０２を該立ち上がり部１０ｂの端部に有する。また、基板１０は、水上側に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に第３係合部１０３を備える。
【０００４】
各太陽電池モジュール５０は、屋根面４４上に設けられた断熱材４０，４０，…上に夫々配置してあり、各断熱材４０の水上側には、固定用ビス４２によって屋根面４４に留め付けられた係合具４１が配置してあり、該係合具４１と第３係合部１０３とが係合している。
【０００５】
図１２は、前記太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
前記係合具４１に第３係合部１０３を係合することによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５０の水上側に位置する断熱材４０上に、新たな太陽電池モジュール５０の基板１０を、垂下部１０ａが前記断熱材４０の水下側に位置するように載せる。次いで、該太陽電池モジュール５０を水上方向へ移動させて、該太陽電池モジュール５０の第１係合部１０１を、既に設置されている太陽電池モジュール５０の第２係合部１０２に当接させ、更に、該第２係合部１０２と前記第１係合部１０１とが噛み合うようにして係合するまで押し込む。このとき、第１係合部１０１と第２係合部１０２とが互いに圧縮され、第１係合部１０１が第２係合部１０２の内側まで押し込まれたとき、第１係合部１０１と第２係合部１０２とは弾性によって元の形状に戻るため、第１係合部１０１と第２係合部１０２とが噛み合う。このため、太陽電池モジュール５０，５０は、水上方向及び水下方向（以下、上下方向と言う）に対して固定される。
【０００６】
以上のような太陽電池装置は、各太陽電池モジュール５０を、第３係合部１０３と係合具４１とを係合することによって、屋根面４４に固定してある。また、隣り合う太陽電池モジュール５０，５０の第１係合部１０１と第２係合部１０２とを夫々係合することによって、水下側の太陽電池モジュール５０が水上側の太陽電池モジュール５０に固定され、太陽電池モジュール５０，５０，…が水下方向へ落下すること、又は水上方向へずれ上がることを防止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の太陽電池装置は、該太陽電池装置を構成している各太陽電池モジュール５０の基板１０に一体に設けられている第１係合部１０１及び第２係合部１０２のみを用い、水上側の太陽電池モジュールに備えられた第１係合部１０１と水下側の太陽電池モジュール５０に備えられた第２係合部１０２とを係合して太陽電池モジュール５０，５０，…を固定していたため、各太陽電池モジュール５０を段葺きに配置する場合に、水上側から水下側へ各太陽電池モジュールを順に配置するときは、水上側の太陽電池モジュールに備えられた垂下部１０ａが、第１係合部１０１と第２係合部１０２との係合、及び第３係合部１０３と係合具４１との係合を阻害するという問題があった。このため、１モジュールの交換時に、交換すべき太陽電池モジュール５０より上に配置されている太陽電池モジュール５０，５０，…を全て取り外す必要があった。
【０００８】
また、水下側から水上側へ各太陽電池モジュール５０を順に配置していくため、配置された太陽電池モジュール５０より水上側の太陽電池モジュール５０を配置する際に、作業者の足場が少なく、既に配置されている太陽電池モジュール５０を足場にすることがあり、このため、作業者が太陽電池モジュール５０に不要な外力を加えてしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、段葺きに配置した太陽電池モジュールを、係止部材を用いて互いに係合してあることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、該太陽電池モジュールのみを取り外し、また、新たな太陽電池モジュールを配置することができる太陽電池装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合してあることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、該太陽電池モジュールのみを容易に取り外し、また、新たな太陽電池モジュールを容易に配置することができる太陽電池装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、太陽電池モジュールを、容易に破壊できる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、該太陽電池モジュールのみを、より容易に取り外すことができる太陽電池装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、太陽電池モジュールを、所定の厚みを有する金属板を用いてなる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、充分な強度を有する係止部材を、容易に破壊することができる太陽電池装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、太陽電池モジュールを段葺きに配置し、係止部材を用いて互いに係合させることにより、太陽電池モジュールを配置する際の作業性を向上することができる太陽電池装置の設置方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを段葺きに配置し、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合させることにより、太陽電池モジュールを配置する際の作業性を、より向上することができる太陽電池装置の設置方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、太陽電池モジュール同士を係合させている係止部材を破壊して除去し、次いで、交換すべき太陽電池モジュールを取り外し、新たな係止部材を用いて、新たな太陽電池モジュールを、隣り合う太陽電池モジュールに係合させることにより、太陽電池モジュールを交換する際の作業性を向上することができる太陽電池装置の交換方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る太陽電池装置は、複数の太陽電池モジュールを段葺きに配置してなり、各太陽電池モジュールは、前記段葺き方向の両端部に夫々係合部を備える太陽電池装置において、前記段葺き方向に隣り合う太陽電池モジュールの一方の太陽電池モジュールの係合部の下側に、他方の太陽電池モジュールの係合部を配置してあり、両端部に夫々係止部を備える係止部材を用い、上側の太陽電池モジュールの係合部に一方の係止部を係合してあり、下側の太陽電池モジュールの係合部に他方の係止部を係合してあることを特徴とする。
【００１３】
第１発明にあっては、各太陽電池モジュールに夫々設けられた係合部同士を直接係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してある従来の太陽電池装置とは異なり、前記係合部同士を係止部材を介して係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してあるため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと隣り合う太陽電池モジュールとに係合している係止部材を破壊して除去することによって、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００１４】
更に、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部と、係止部材とを夫々同じ材料（鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板等）を用いて形成してある場合は、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００１５】
第２発明に係る太陽電池装置は、前記太陽電池モジュールは、矩形の基板の一面に太陽電池素子を積層してなり、前記基板の両端部に、前記太陽電池素子の積層方向に立ち上がる立ち上がり部と、該立ち上がり部の端部を前記太陽電池素子側に折り曲げて形成してなる係合部とを夫々備え、前記係止部材は、矩形の平板の中央部に平面部を残して、前記平板の両端部を同一方向に夫々折り曲げてなる折り曲げ部を備え、一方又は両方の折り曲げ部は、端部を前記平面部側に向けて鉤状に形成してなる係止部を有することを特徴とする。
【００１６】
第２発明にあっては、鉤状に形成してなる一方の係止部を有し、鉤状又は鉤状以外に形成してなる他方の係止部を有する係止部材を用いて、各立ち上がり部の端部を折り曲げてなる係合部が夫々形成してある太陽電池モジュールを互いに係合してある。このとき、上側の太陽電池モジュールの係合部に、係止部材の鉤状の係止部を係合し、また、下側の太陽電池モジュールの係合部に、鉤状又は鉤状以外に形成してなる係止部を係合するため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、下側の太陽電池モジュールの係合部が鉤状に形成してある場合は、該係合部と鉤状に形成してなる係止部とが、より強固に係合することができる。
また、係合部と係止部とを噛み合わせるようにして係合することができるため、例えばビスを用いて隣り合う太陽電池同士を留め付ける場合より強度を向上することができる。
【００１７】
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去することによって、交換すべき太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、交換すべき太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
また、前記太陽電池モジュールは基板を備えるため、該基板として鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板等を用い、本発明の太陽電池モジュールを、例えば屋根に設置する場合は、基板によって屋根面の耐火強度を向上し、また、屋根面を雨、露等から防水することができる。また、前記太陽電池モジュールの立ち上がり部が屋根面への浸水を防止することができる。
【００１８】
また、例えば前記太陽電池モジュールの係合部と前記係止部材の平面部とが密着し、該係止部材の係合部と前記太陽電池モジュールの立ち上がり部とが密着する場合は、屋根面への浸水経路を遮断することができるため、更に屋根面を防水することができる。
更に、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部、並びに基板と、係止部材とを、夫々同じ材料（鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板等）を用いて形成してある場合は、係止部材となすべき他の材料を準備する必要が無く、また、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００１９】
第３発明に係る太陽電池装置は、前記係止部材は、破壊可能に構成してなることを特徴とする。
第３発明にあっては、係止部材を、例えば薄い金属板を用いて形成することによって、金属板カッターを用いて容易に切断することができるため、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、係止部材を容易に破壊して、前記太陽電池モジュールのみを容易に取り外すことができる。
【００２０】
第４発明に係る太陽電池装置は、前記係止部材は、所定の厚みを有する鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いてなることを特徴とする。
第４発明にあっては、例えば０．１mm〜１．６mm程度の厚みを有する鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いて係止部材を形成する場合は、係合時は充分な強度を有し、破壊時は金属板カッターで容易に切断し破壊することができるため、充分な強度を有する係止部材を、容易に破壊することができる。
また、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部、並びに基板等が、鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いてなる場合、係止部材となすべき他の材料を準備する必要が無く、また、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００２１】
第５発明に係る太陽電池装置の設置方法は、両端部に夫々係合部を備える複数の太陽電池モジュールを、前記両端部方向が段葺き方向になるようにして段葺きに配置する太陽電池装置の設置方法において、前記段葺き方向に隣り合う太陽電池モジュールの一方の太陽電池モジュールの係合部の下側に、他方の太陽電池モジュールの係合部を配置し、両端部に夫々係止部を備える係止部材を用い、上側の太陽電池モジュールの係合部に一方の係止部を係合させ、他方の係止部を下側の太陽電池モジュールの係合部に係合させることを特徴とする。
【００２２】
第５発明にあっては、従来同様に水下側から水上側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置することができ、また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、各係合部を、該係合部に係合する２つの係止部を備える係止部材を用いて係合するため、太陽電池モジュールに一体に備えられた係合部同士を係合させてなる従来の太陽電池装置とは異なり、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを順に配置していく場合は、作業者が既に配置されている太陽電池モジュールを足場にして、太陽電池モジュールに不要な外力を加えてしまうことがない。
【００２３】
第６発明に係る太陽電池装置の設置方法は、前記太陽電池モジュールとして、矩形の基板の一面に太陽電池素子を積層してなり、前記基板の両端部に、前記太陽電池素子の積層方向に立ち上がる立ち上がり部と、該立ち上がり部の端部を前記太陽電池素子側に折り曲げて形成してなる係合部とを夫々備える太陽電池モジュールを用い、前記係止部材として、矩形の平板の中央部に平面部を残して、前記平板の両端部を同一方向に夫々折り曲げてなる折り曲げ部を備え、一方又は両方の折り曲げ部は、端部を前記平面部側に向けて鉤状に形成してなる係止部を有する係止部材を用いることを特徴とする。
【００２４】
第６発明にあっては、例えば第１発明乃至第４発明の何れかに記載の太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールを、従来同様に水下側から水上側へ段葺きに配置することができ、また、前記太陽電池モジュールを水上側から水下側へ段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、前記太陽電池装置を構成する係止部材を用いて係合するため、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
【００２５】
また、係止部材の一方の係止部を太陽電池モジュールの係合部に係合し、次いで、他方の係止部を、前記太陽電池モジュールの水下側に配置された太陽電池モジュールの係合部に係合するため、太陽電池モジュールと係止部材との係合が容易であり、また、係合部と係止部とが共に鉤状の場合は、より強固に太陽電池モジュールと係止部材とを係合させることができる。
【００２６】
第７発明に係る太陽電池装置の交換方法は、請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電池装置を構成する複数の太陽電池モジュールの内、交換すべき太陽電池モジュールを除去して、新たな太陽電池モジュールを配置する太陽電池装置の交換方法において、交換すべき太陽電池モジュールの各係合部に夫々係合している２個の係止部材を破壊して、該係止部材及び前記交換すべき太陽電池モジュールを除去し、２個の新たな係止部材及び新たな太陽電池モジュールを準備し、該新たな太陽電池モジュールを、前記交換すべき太陽電池モジュールが配置されていた位置に配置し、次いで、前記新たな太陽電池モジュールの係合部に、一方の係止部材の一方の係止部を係合させ、次に、前記係止部材の他方の係止部を、隣り合う太陽電池モジュールの、前記係合部の下側に位置する係合部に係合させ、また、隣り合う太陽電池モジュールの係合部に、他方の係止部材の一方の係止部を係合させ、次に、前記係止部材の他方の係止部を、前記新たな太陽電池モジュールの、前記係合部の下側に位置する係合部に係合させることを特徴とする。
【００２７】
第７発明にあっては、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去し、太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付けている場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げてネジを外し、次いで、太陽電池モジュールを除去するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００２８】
また、太陽電池モジュールを取り外した後に、新たな太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、新たな係止部材を２個準備し、該係止部材を用いて、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、新たな太陽電池モジュールの各係合部に係合するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを設置して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態 １．
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図であり、図２は、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
図中４４は屋根面であり、該屋根面４４上に断熱材４０，４０，…が上下方向に並置してあり、各断熱材４０上に、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５１が夫々配置してある。
【００３０】
各太陽電池モジュール５１は、矩形の鋼板を用いてなる基板１１を備え、該基板１１の一面に、互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を有する矩形の太陽電池パネル２を、ＥＶＡ樹脂３を用いて真空加熱圧着して接着してある。太陽電池パネル２は、例えば透光基板の一面に、透明電極、発電層（非晶質シリコンのｐｉｎ構成）、及び裏面電極を積層してなる複数の太陽電池素子を直列に接続させて構成された集積型の太陽電池装置であって、該太陽電池装置の裏面電極側を基板１１に接着してある。
基板１１は、太陽電池パネル２の一端面に沿うようにして前記鋼板の一端部を折り曲げることによって前記太陽電池パネル２の積層方向に立ち上がる立ち上がり部１１ａを備え、該立ち上がり部１１ａは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１１ａの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げてなる第１係合部１１１を有する。
【００３１】
また、基板１１は、太陽電池パネル２の前記一端面に相対する他端面に沿うようにして前記鋼板の他端部を前記太陽電池パネル２の積層方向に折り曲げ、次いで、前記一面に略平行になるよう前記太陽電池パネル２側の逆側に折り曲げて折り曲げ部１１ｃを形成し、該折り曲げ部１１ｃを更に前記積層方向に折り曲げることによって、前記積層方向に立ち上がる立ち上がり部１１ｂを有し、該立ち上がり部１１ｂは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１１ｂの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げ、更に積層方向の逆方向に鉤状に折り曲げてなる第２係合部１１２を有する。
【００３２】
また、基板１１は、立ち上がり部１１ｂよりも水上側に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、前記一面と略同一平面上に位置する平面部及び該平面部の端部に前記積層方向に折り曲げられてなる第３係合部１１３を備える。
各太陽電池モジュール５１は、各断熱材４０上に、第１係合部１１１を水下側に、第２係合部１１２及び第３係合部１１３を水上側にして段葺きに配置してある。
【００３３】
係止部材６は厚さ０．１mm〜１．６mm程度の矩形の鋼板を用いてなり、中央部に平面部６ｃを有し、該平面部６ｃの両端部に、前記鋼板を同一面側に略垂直に折り曲げてなる折り曲げ部６ａ，６ｂを備える。折り曲げ部６ａ（折り曲げ部６ｂ）は、前記第１係合部１１１（前記第２係合部１１２）に係合すべく、前記折り曲げ部６ａ（折り曲げ部６ｂ）の端部を平面部６ｃ側に向けて鉤状に折り曲げてなる第１係止部６１（第２係止部６２）を有する。
各断熱材４０の水上側には、固定用ビス４２によって屋根面４４に留め付けられた係合具４１が配置してあり、該係合具４１と第３係合部１１３とが係合して太陽電池モジュール５１を屋根面４４に固定する。
【００３４】
隣り合う太陽電池モジュール５１，５１は、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１と係止部材６の第１係止部６１とが係合し、該係止部材６の第２係止部６２と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２とが係合することによって、上下方向の移動を防止して固定する。
なお、太陽電池パネルは、単結晶シリコン又は多結晶シリコン等の結晶系シリコンを用いてなる複数の太陽電池素子を、銅箔を用いて互いに電気的に接続し、接着剤（例えばＥＶＡ樹脂）を用いて透光基板の一面に接着した太陽電池であっても良い。
【００３５】
図３は、前記太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
前記係合具４１に第３係合部１１３を係合することによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５１の水上側に位置する断熱材４０上に、新たな太陽電池モジュール５１を配置し、該太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を該第５係合具１１３に対応する係合具４１に係合し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係止部材１１１と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係止部材１１２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。又は、前記係合具４１に第３係合部１１３を係合することによって前記断熱材４０上に固定された太陽電池モジュール５１の水下側に位置する断熱材４０上に、新たな太陽電池モジュール５１を配置し、水上側の太陽電池モジュール５１及び断熱材４０を少し持ち上げて、前記新たな太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を該第５係合具１１３に対応する係合具４１に係合し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係止部材１１１と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係止部材１１２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。
【００３６】
次いで、係止部材６を準備し、第１係止部６１を水上側の太陽電池モジュール５１側に、第２係止部６２を水下側の太陽電池モジュール５１側に向け、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１に係止部材６の第１係止部６１の鉤状の部分を引っ掛けるようにして係合させる。
【００３７】
次に、該係止部材６の第２係止部６２を、水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２に当接させ、該第２係合部１１２の鉤状の部分と前記第２係止部６２の鉤状の部分とが噛み合うようにして係合するまで、第２係合部１１２と折り曲げ部１１ｃとの間に第２係止部６２を挿入するようにして、第２係止部６２を押し込む。このとき、第２係止部６２と第２係合部１１２とが互いに圧縮され、第２係止部６２が第２係合部１１２の内側まで押し込まれたとき、第２係止部６２と第２係合部１１２とが弾性によって元の形状に戻るため、第２係止部６２と第２係合部１１２とが噛み合って係合する。このため、太陽電池モジュール５１，５１は上下方向に対して固定される。
【００３８】
図４及び図５は、前記太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５１，５１，…の内、任意の太陽電池モジュール５１を交換する場合、該太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１及び第２係合部１１２に夫々係合している係止部材６，６の各平面部６ｃを例えば金属板カッターを用いて切断し、破壊する（図４（ａ））。次いで、前記係止部材６，６を除去し（図４（ｂ））、前記太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を係合具４１から外して、前記太陽電池モジュール５１を除去する（図４（ｃ））。
【００３９】
次に、新たな太陽電池モジュール５１を準備し、該太陽電池モジュール５１の第３係合部１１３を係合具４１に係合して、前記太陽電池モジュール５１を断熱材４０上に配置する（図５（ａ））。次に、係止部材６，６を準備し、各係止部材６の第１係止部６１を、水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１と前記新たな太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１とに係合する（図５（ｂ））。最後に、各係止部材６の第２係止部６２を、前記新たな太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２と水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２とに係合することによって（図５（ｃ））、前記新たな太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１と第２係合部１１２とを、水下側の太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２と水上側の太陽電池モジュール５１の第１係合部１１１とに係合させて固定する。
【００４０】
本実施の形態の太陽電池装置は、第１係合部１１１を形成してある立ち上がり部１１ａ及び第２係合部１１２を形成してある立ち上がり部１１ｂを両端部に備える太陽電池モジュール５１，５１，…を段葺きに配置し、第１係合部１１１に係合すべき第１係止部６１と、第２係合部１１２に係合すべき第２係止部６２とを両端部に備える係止部材６を用いて互いに係合してあるため、太陽電池モジュール５１が、隣り合う太陽電池モジュール５１に対して相対移動したときに、係合部１１１，１１２が係止部６１，６２に当接して、相対移動を防止することができる。
【００４１】
また、水上側から水下側へ太陽電池モジュール５１，５１，…を段葺きに配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができ、作業者が既に配置されている太陽電池モジュール５１，５１，…を足場にして、太陽電池モジュール５１，５１，…に不要な外力を加えてしまうことがない。
また、任意の太陽電池モジュール５１を交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュール５１と隣り合う太陽電池モジュール５１とに係合している係止部材６を夫々切断し破壊して除去し、前記太陽電池モジュール５１のみを取り外し、また、新たな太陽電池モジュール５１のみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００４２】
また、第２係合部１１２と第２係止部６２とが鉤状に形成してあるため、第２係合部１１２と第２係止部６２とが弾性によって噛み合い、強固に係合することができる。
また、係止部材を、厚さ０．１mm〜１．６mm程度の鋼板を用いて形成してあるため、金属板カッターを用いて容易に切断し、破壊することができる。
また、基板１１、立ち上がり部１１ａ，１１ｂ、係合部１１１，１１２と、係止部材６とを夫々鋼板を用いて形成してあるため、太陽電池モジュール６１と係止部材６との外観上の違和感を低減することができる。
また、第２係合部１１２と折り曲げ部１１ｃとの間に第２係止部６２を挿入するようにして、第２係合部１１２と第２係止部６２とを係合してあるため、例えば係合作業中に第２係止部６２が太陽電池パネル２に当接して該太陽電池パネルが損傷することを防止する。
【００４３】
なお、弾性を用いて係合するため、基板、立ち上がり部、第１係合部及び第２係合部等を形成する材料並びに係止部材を形成する材料は鋼板が好適であるが、鋼板の代わりに厚み０．１mm〜１．６mm程度のステンレス板又はアルミニウム板を用いても良い。
また、立ち上がり部及び第２係合部を、基板となる鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に設ける代わりに、別体の鋼板を折り曲げて形成した立ち上がり部及び第２係合部を、基板に接着することによって設けても良い。
【００４４】
実施の形態 ２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図であり、図７は、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
図中４４は屋根面であり、該屋根面４４上に断熱材４，４，…が上下方向に並置してあり、各断熱材４上に、前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５２が夫々配置してある。
各太陽電池モジュール５２は、矩形の鋼板を用いてなる基板１２を備え、該基板１２の一面に、互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を有する矩形の太陽電池パネル２を、ＥＶＡ樹脂３を用いて真空加熱圧着して接着してある。
【００４５】
基板１２は、太陽電池パネル２の一端面に沿うようにして前記鋼板の一端部を折り曲げることによって前記太陽電池パネル２の積層方向に立ち上がる立ち上がり部１２ａを備え、該立ち上がり部１２ａは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１２ａの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げてなる第１係合部１２１を有する。
また、基板１２は、太陽電池パネル２の前記一端面に相対する他端面に沿うようにして前記鋼板の他端部を前記太陽電池パネル２の積層方向に折り曲げることによって前記積層方向に立ち上がる立ち上がり部１２ｂを有し、該立ち上がり部１２ｂは、前記一面に略平行になるよう該立ち上がり部１２ｂの端部を太陽電池パネル２側へ折り曲げ、更に積層方向の逆方向に鉤状に折り曲げてなる第２係合部１２２を有する。また、基板１２は、立ち上がり部１２ｂよりも水上側に、前記鋼板を折り曲げ加工した様態で一体的に、前記一面と略同一平面上に位置する平面部１２３を備える。
【００４６】
各太陽電池モジュール５２は、各断熱材４上に、第１係合部１２１を水下側に、第２係合部１２２及び平面部１２３を水上側にして段葺きに配置してある。
太陽電池モジュール５２は、平面部１２３及び断熱材４を固定用ビス４２で貫いて留め付けることによって、屋根面４４に固定してある。
隣り合う太陽電池モジュール５２，５２は、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１と係止部材６の第１係止部６１とが係合し、該係止部材６の第２係止部６２と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２とが係合することによって、上下方向の移動を防止して固定する。
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４７】
以上のような太陽電池装置を設置する場合、平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５２の水上側に位置する断熱材４上に、新たな太陽電池モジュール５２を配置し、該太陽電池モジュール５２の平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係止部材１２１と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係止部材１２２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。又は、平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定された太陽電池モジュール５２の水下側に位置する断熱材４上に、新たな太陽電池モジュール５２を配置し、水上側の太陽電池モジュール５２及び断熱材４を少し持ち上げて、前記新たな太陽電池モジュール５２の平面部１２３を固定用ビス４２で留め付けることによって屋根面４４に固定し、次いで、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係止部材１２１と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係止部材１２２とが重なるようにして屋根面４４に固定する。
【００４８】
次いで、係止部材６を準備し、第１係止部６１を水上側の太陽電池モジュール５２側に、第２係止部６２を水下側の太陽電池モジュール５２側に向け、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１に係止部材６の第１係止部６１の鉤状の部分を引っ掛けるようにして係合させる。
次に、該係止部材６の第２係止部６２を、水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２に当接させ、該第２係合部１２２の鉤状の部分と前記第２係止部６２の鉤状の部分とが噛み合うようにして係合するまで、第２係合部１２２と太陽電池パネル２との間に第２係止部６２を挿入するようにして、第２係止部６２を押し込む。このとき、第２係止部６２と第２係合部１２２とが互いに圧縮され、第２係止部６２が第２係合部１２２の内側まで押し込まれたとき、第２係止部６２と第２係合部１２２とが弾性によって元の形状に戻るため、第２係止部６２と第２係合部１２２とが噛み合って係合する。このため、太陽電池モジュール５２，５２は上下方向に対して固定される。
【００４９】
図８及び図９は、前記太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
前記太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５２，５２，…の内、任意の太陽電池モジュール５２を交換する場合、該太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１及び第２係合部１２２に夫々係合している係止部材６，６の各平面部６ｃを例えば金属板カッターを用いて切断し、破壊する（図８（ａ））。次いで、前記係止部材６，６を除去し（図８（ｂ））、前記太陽電池モジュール５２の水上側に位置する太陽電池モジュール５２及び断熱材４を少し持ち上げて、平面部１２３から固定用ビス４２を外す（図８（ｃ））。
【００５０】
次に、固定用ビス４２を外した太陽電池モジュール５２を除去し（図９（ａ））、新たな太陽電池モジュール５２を断熱材４上に配置して、該太陽電池モジュール５２の水上側に位置する太陽電池モジュール５２及び断熱材４を少し持ち上げて、平面部１２３に固定用ビス４２を留め付け（図９（ｂ））、最後に、係止部材６，６を準備し、各係止部材６の第１係止部６１を、水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１と前記新たな太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１とに係合し、第２係止部６２を、前記新たな太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２と水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２とに係合することによって、前記新たな太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１と第２係合部１２２とを、水下側の太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２と水上側の太陽電池モジュール５２の第１係合部１２１とに係合させて固定する（図９（ｃ））。
【００５１】
本実施の形態の太陽電池装置は、実施の形態１の太陽電池装置と同様の効果を得ることができ、また、該太陽電池装置を構成する太陽電池モジュール５１の第２係合部１１２を有する立ち上がり部１１ｂに比べて、太陽電池モジュール５２の第２係合部１２２を有する立ち上がり部１２ｂの形状が単純であるため、該立ち上がり部１２ｂを、基板１２となる鋼板を折り曲げて容易に形成することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の太陽電池装置によれば、段葺きに配置した太陽電池モジュールを、係止部材を用いて互いに係合してあることにより、各太陽電池モジュールに夫々設けられた係合部同士を直接係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してある従来の太陽電池装置とは異なり、前記係合部同士を係止部材を介して係合することによって隣り合う太陽電池モジュールを係合してあるため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと隣り合う太陽電池モジュールとに係合している係止部材を破壊して除去することによって、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００５３】
また、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合してあることにより、鉤状に形成してなる一方の係止部を有し、鉤状又は鉤状以外に形成してなる他方の係止部を有する係止部材を用いて、各立ち上がり部の端部を折り曲げてなる係合部が夫々形成してある太陽電池モジュールを互いに係合してある。このとき、上側の太陽電池モジュールの係合部に、係止部材の鉤状の係止部を係合し、また、下側の太陽電池モジュールの係合部に、鉤状又は鉤状以外に形成してなる係止部を係合するため、太陽電池モジュールが、隣り合う太陽電池モジュールに対して相対移動したときに、係合部が係止部に当接して、相対移動を防止することができる。
また、下側の太陽電池モジュールの係合部が鉤状に形成してある場合は、該係合部と鉤状に形成してなる係止部とが、より強固に係合することができる。
【００５４】
また、係合部と係止部とを噛み合わせるようにして係合することができるため、例えばビスを用いて隣り合う太陽電池同士を留め付ける場合より強度を向上することができる。
また、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去することによって、交換すべき太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、交換すべき太陽電池モジュールのみを取り外すことができ、また、新たな太陽電池モジュールのみを配置することができるため、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００５５】
また、太陽電池モジュールを、容易に破壊できる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、係止部材を、例えば薄い金属板を用いて形成することによって、金属板カッターを用いて容易に切断することができるため、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、係止部材を容易に破壊して、前記太陽電池モジュールのみを容易に取り外すことができる。
【００５６】
また、太陽電池モジュールを、所定の厚みを有する金属板を用いてなる係止部材を用いて互いに係合してあることにより、例えば０．１mm〜１．６mm程度の厚みを有する鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いて係止部材を形成する場合は、係合時は充分な強度を有し、破壊時は金属板カッターで容易に切断し破壊することができるため、充分な強度を有する係止部材を、容易に破壊することができる。
また、太陽電池モジュールの各立ち上がり部及び係合部等が、鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いてなる場合、係止部材となすべき他の材料を準備する必要が無く、また、太陽電池モジュールと係止部材との外観上の違和感を低減することができるため、太陽電池装置の外観を向上することができる。
【００５７】
本発明の太陽電池装置の設置方法によれば、太陽電池モジュールを段葺きに配置し、係止部材を用いて互いに係合させることにより、従来同様に水下側から水上側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置することができ、また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、各係合部を、該係合部に係合する２つの係止部を備える係止部材を用いて係合するため、太陽電池モジュールに一体に備えられた係合部同士を係合させてなる従来の太陽電池装置とは異なり、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
【００５８】
また、水上側から水下側へ太陽電池モジュールを順に配置していく場合は、作業者が既に配置されている太陽電池モジュールを足場にして、太陽電池モジュールに不要な外力を加えてしまうことがない。
【００５９】
また、係合部を有する立ち上がり部を両端部に夫々備える太陽電池モジュールを段葺きに配置し、鉤状の係止部を備える係止部材を用いて互いに係合させることにより、例えば第１発明乃至第４発明の何れかに記載の太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールを、従来同様に水下側から水上側へ段葺きに配置することができ、また、前記太陽電池モジュールを水上側から水下側へ段葺きに配置する場合は、太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水下側に太陽電池モジュールを配置して、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、前記太陽電池装置を構成する係止部材を用いて係合するため、水下側から水上側へだけでなく、水上側から水下側へも太陽電池モジュールを順に配置していくことができ、設置作業の自由度を増すことができる。
【００６０】
また、係止部材の一方の係止部を太陽電池モジュールの係合部に係合し、次いで、他方の係止部を、前記太陽電池モジュールの水下側に配置された太陽電池モジュールの係合部に係合するため、太陽電池モジュールと係止部材との係合が容易であり、また、係合部と係止部とが共に鉤状の場合は、より強固に太陽電池モジュールと係止部材とを係合させることができる。
【００６１】
本発明の太陽電池装置の交換方法によれば、太陽電池モジュール同士を係合させている係止部材を破壊して除去し、次いで、交換すべき太陽電池モジュールを取り外し、新たな係止部材を用いて、新たな太陽電池モジュールを隣り合う太陽電池モジュールに係合させることにより、任意の太陽電池モジュールを交換する場合に、交換すべき太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに隣り合う太陽電池モジュールとに夫々係合している係止部材を破壊して除去し、太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付けている場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げてネジを外し、次いで、太陽電池モジュールを除去するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを取り外して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる。
【００６２】
更に、太陽電池モジュールを取り外した後に、新たな太陽電池モジュールを配置し、該太陽電池モジュールの水上側端部を固定用ネジで留め付ける場合は水上側の太陽電池モジュールを少し持ち上げて留め付け、次いで、新たな係止部材を２個準備し、該係止部材を用いて、水上側の太陽電池モジュールの係合部と、水下側の太陽電池モジュールの係合部とを、新たな太陽電池モジュールの各係合部に係合するため、前記太陽電池モジュールの水上側に太陽電池モジュールが配置されている場合であっても、前記太陽電池モジュールのみを設置して、作業性を向上し、施工時間を短縮することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る太陽電池装置の交換方法を説明する説明図である。
【図１０】従来の太陽電池装置を屋根面に設置した状態を示す模式的縦断面図である。
【図１１】従来の太陽電池装置を構成する太陽電池モジュールの係合部近傍の拡大図である。
【図１２】従来の太陽電池装置の設置方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
１１ 基板
１１ａ，１１ｂ 立ち上がり部
１１１ 第１係合部
１１２ 第２係合部
２ 太陽電池パネル
５１ 太陽電池モジュール
６ 係止部材
６ａ，６ｂ 折り曲げ部
６１ 第１係止部
６２ 第２係止部
Claims (3)
- 複数の太陽電池モジュールを段葺きに配置してなる太陽電池装置において、当該太陽電池装置を構成する複数の太陽電池モジュールの内、交換すべき太陽電池モジュールを除去して、新たな太陽電池モジュールを配置する太陽電池装置の交換方法であって、
前記太陽電池モジュールは、前記段葺き方向の両端部に夫々係合部を備え、
前記太陽電池装置は、前記段葺き方向に隣り合う太陽電池モジュールの一方の太陽電池モジュールの係合部の下側に、他方の太陽電池モジュールの係合部を配置し、両端部に夫々係止部を備える係止部材を用い、上側の太陽電池モジュールの係合部に一方の係止部を係合し、下側の太陽電池モジュールの係合部に他方の係止部を係合することで構成されており、
交換すべき太陽電池モジュールの各係合部に夫々係合している２個の係止部材を破壊して、該係止部材及び前記交換すべき太陽電池モジュールを除去し、２個の新たな係止部材及び新たな太陽電池モジュールを準備し、該新たな太陽電池モジュールを、前記交換すべき太陽電池モジュールが配置されていた位置に配置し、次いで、前記新たな太陽電池モジュールの係合部に、一方の係止部材の一方の係止部を係合させ、次に、前記係止部材の他方の係止部を、隣り合う太陽電池モジュールの、前記係合部の下側に位置する係合部に係合させ、また、隣り合う太陽電池モジュールの係合部に、他方の係止部材の一方の係止部を係合させ、次に、前記係止部材の他方の係止部を、前記新たな太陽電池モジュールの、前記係合部の下側に位置する係合部に係合させることを特徴とする太陽電池装置の交換方法。 - 前記太陽電池モジュールは、矩形の基板の一面に太陽電池素子を積層してなり、前記基板の両端部に、前記太陽電池素子の積層方向に立ち上がる立ち上がり部と、該立ち上がり部の端部を前記太陽電池素子側に折り曲げて形成してなる係合部とを夫々備え、前記係止部材は、矩形の平板の中央部に平面部を残して、前記平板の両端部を同一方向に夫々折り曲げてなる折り曲げ部を備え、一方又は両方の折り曲げ部は、端部を前記平面部側に向けて鉤状に形成してなる係止部を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置の交換方法。
- 前記係止部材は、所定の厚みを有する鋼板、ステンレス板、又はアルミニウム板を用いてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池装置の交換方法。
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