JP4125334B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
一例として、屋根状に太陽電池モジュールを固定するための縦材と横材とを碁盤目状に配置して、この上に太陽電池モジュールを取り付けていく施工方法がある。
また、このような縦材横材を使わずに屋根に直に取り付けるやり方も提案されている。この例としては、四角形の太陽電池モジュールの四辺にそれぞれ太陽電池モジュール枠を取り付けた太陽電池モジュールであって、前側枠部の前引掛片を前固定部に掛合させ、後固定部を左右方向の瓦桟に上載して固定金具で固定する。また、次の太陽電池モジュールを配置する場合、先に設置したモジュールユニットに対して、後から設置したモジュールユニットを跨るようにして、前列の2枚のモジュールユニットの各後ろ側枠部に、後列の1枚のモジュールユニットの前側枠部が載るようにずらして配置する。この場合、後列のモジュール枠の後側枠部の突出辺に後ろ固定具を掛合わせた状態で、その前側枠部の前引掛辺を前列のモジュール枠の後引掛辺に接合させ、後列側の前記後固定具を左右方向の瓦桟に上載して固定金具にて固定する構造がある(例えば、特許文献1)。
そのため、部品点数が多くなるばかりか、施工の作業効率も悪くなってしまうという問題があった。
また、太陽電池モジュールを取り付ける際の位置あわせが面倒で、穴の位置がずれてしまうと容易に取り付けることができないという問題もあった。
また、上記太陽電池モジュールは、上記上下に隣り合う太陽電池モジュールを左又は右側にずらして取り付けることで、碁盤目状又は千鳥状に配置されていてもよい。
また、取り付け穴が縦長の穴となっているため、太陽電池モジュールをとるつける際の縦方向のズレを調整することができる。特に、係合部を縦材の係合部に引っ掛け状態で、太陽電池モジュールの位置が上下に多少ずれた場合であっても、この取り付け穴が縦長となっているため、取り付け穴同士の位置決めがし易く、作業効率を高めることができる。
図1に本実施形態にかかる太陽電池モジュール1を屋根上に複数配置した状態を示す。
太陽電池モジュール1は、屋根30上に一面に配置されており、各太陽電池モジュール1は、その棟側の上端部が、軒側の下端部よりも持ち上がった形で取り付けられている。
固定金具3は、図6(a)に示すように、ねじなどにより屋根上に所定の間隔を置いて取り付けられている。固定金具3は、金属板を折り曲げて形成されており、その一端が屋根の瓦上に立ち上がった折曲部となると共に、他端の長板部がビスにより屋根上に固定されている。また瓦上から立ち上がった折曲部上にはボルトを通すための穴が形成されており、この穴から差し込みボルトBを挿通することにより、折曲部上に縦材2が取り付けられるようになっている。
長孔22は、係合片21、21間に設けられ、この長孔22には、固定金具3からの差込ボルトが通され、ナットにより締められることで、縦材2が固定金具3上に固定される。
これらの縦材2は、複数連結させることで、屋根の大きさや形に合わせて配置され、平行に設けられた2本の縦材で太陽電池モジュール1を支えるようになっている。
縦材2の下端部上面には、スタートカバー4を取り付けるためのねじ穴23が形成されている。スタートカバー4を取り付けることで、外観を良好にすると共に、太陽電池モジュール1の下に風が入り、その風圧で太陽電池モジュール1が外れないようにすることができる。
この太陽電池基板12は、CIS太陽電池基板と、この基板の背面を覆う耐候性フィルム等からなる背面材13と、基板上には基板を保護するための強化処理ガラスが配置され、これらが接着剤により熱圧着されることにより形成されている。
なお、基板は、本実施形態では、CIS太陽電池基板を用いているが、本発明はこれに限定されずにシリコン結晶系(単結晶シリコン、多結晶シリコン)又は非結晶系(アモルファスシリコン)又は、化合物系(CdTe、GaAsなど)の太陽電池基板や、有機系の太陽電池基板などでもよく、その種類は特に限定されない。
太陽電池基板12の背面には、端子箱15とこの端子箱に接続されたケーブル14が取り付けられている。
フレーム11の上端側の取付部は、図3(a)に示すように、太陽電池基板12を挟持する基板支持部11aと、この基板支持部11aから水平方向逆向きに伸びだした平板状のモジュール取付部11bと、モジュール取付部11bから取付面側に垂直に延びだして形成された板状の柱部11cと、柱部11cの下端部に柱部11cとほぼ直交するように形成された板状の係合部11d及び基底部11eが一体に形成されている。
基板支持部11aは、太陽電池基板12を挟持する部分であり、図3(a)示のようにフレーム11の中空部側に開口を有する形状となっており、この開口部分に太陽電池基板12の上端部が嵌められ、接着剤等により接着されることでフレーム11に固定されるようになっている。
モジュール取付部11bは、図2(a)に示すように、穴110が4箇所設けられている。この穴110は、フレーム11の幅方向の中心Cを基準にして等間隔で対称に設けられている。穴110bと穴110cは、幅方向中心Cから距離Lに対称に形成されており、穴110aと穴110dは幅方向中心から2L離れた位置に対称に形成されている。この例では、太陽電池モジュール1を幅方向に6等分し、幅方向中心Cから横幅の1/6の距離(=距離L)づつおいて穴110a〜110dが形成されている。そして、このモジュール取付部11b上には、当該太陽電池モジュール1と隣り合う上側の太陽電池モジュール1の下端の取付部が載置され、穴110でねじ等により一体に取り付けられるようになっている。
また、柱部11cには、図2(c)に示すように、穴11Mが2つ形成されている。この穴11Mは、それぞれ中心Cから距離Lおいた位置に設けられている。この穴11Mは、この太陽電池基板12により発電された電力を外部に送電するためのケーブル14、14を引き出すための穴である。
なお、この実施例では、穴Mの位置が、穴110b、110cの位置に対応するようになっているが、必ずしも穴Mの位置は穴110の位置と対応させる必要はない。
係合部11dは、柱部11cからフレーム内側向かって延び出して形成されることで、太陽電池モジュール1を取り付けた状態で軒側に開口して形成されている。太陽電池モジュール1が縦材2に取り付けられる際、この係合部11dは、縦材2の係合部21に係合するようになっている。
基底部11eは、柱部11cからフレーム外側にそれぞれ向かって延びており、この基底部11eを押さえ金具50により押さえることで、太陽電池モジュール1の上端部を縦材2上に固定するようになっている。
基板支持部11jは、太陽電池基板12を挟持する部分であり、図示のようにフレーム11の中空部側に開口を有する形状となっており、上述の基板支持部11aと同様に、開口部分に太陽電池基板12の上端部が嵌められ、接着剤等により接着されることでフレーム11に固定されるようになっている。
接合部11gは、柱部11fからフレーム11の外側に延びだして形成されている。接合部11gには、図2(a)に示すように、穴120が、上述の穴110と対応する位置に4箇所設けられている。すなわち、穴120も、穴110と同様に、太陽電池モジュール1の幅方向の中心Cを基準にして対称に設けられ、それぞれ幅方向中心Cから距離Lの距離に穴120b,穴120c,2L離れた位置に穴120a、穴120dが形成されている。これにより穴120は、上端部110の穴と対応する位置に設けられていることとなる。
穴120は、図2(a)に示すように太陽電池モジュール1を取り付ける屋根30の傾斜方向に対して延びる縦長に形成されており、またその下端面には開口を有している。これにより、接合部11gを隣り合う下側の太陽モジュール1のモジュール取付部11b上に載置して、穴110と穴120との位置を合わせてねじ止めすることで、隣り合う上下の太陽電池モジュール1を固定することができる。なお、この際、穴120が縦長の穴となっているため、太陽電池モジュール11の縦方向のズレを調整することができる。特に、係合部11dを係合部21に係合させた状態で、太陽電池モジュール1の位置が上下に多少ずれた場合であっても、この穴120が縦長の穴となっているため、穴110と穴120との位置決めがし易く、作業効率を高めることができる。
本例は、瓦屋根に対して太陽電池ジュール1を取り付ける場合の例である。
まず、図6(a)に示すようにまず、屋根上に固定金具3を取り付ける。
この場合、固定金具3を取り付ける位置を決め、その部分の瓦を一旦取り去って、固定金具3を屋根の野地板を介して垂木Tに取り付ける。この垂木Tの位置は木摺Kで確認する。また、ちょうど垂木Tがない部分では、垂木Tと垂木Tの間に渡した補強板Sの上に固定金具3を取り付け、瓦を元に戻して嵌め込む。
この取り付けは、固定金具3側から差し込みボルトを縦材2の長孔22側に通して、座金とナットとにより縦材2上部から固定する。
縦材2を屋根の幅に合わせて一直線に配置するためには、縦材2を複数繋いで固定することで、屋根の広さに応じて一直線状に取り付けることができる。これにより、屋根上には、複数条の縦材2がそれぞれ平行に取り付けられた状態となる。
また、最も軒側の縦材2の下端部には、図7に示すようにスタートカバー4を縦材2上にねじ止めして取り付ける。
この場合、図8に示すように、太陽電池モジュール1を縦材2上に仮置し、その状態で太陽電池モジュール1をわずかに上側にずらして、ことで、係合部11dを縦材2の係合部21に引っ掛ける。
そして、太陽電池モジュール1の基底部11eを押さえ金具で押さえて、この押さえ金具をねじ止めすることで太陽電池モジュール1を取り付ける。
この状態で、図10に示すように、既に取り付けられている下側の太陽電池モジュール1の穴110に対して、これから取り付ける上側の太陽電池モジュール1の穴120の位置を合わせて、位置決めしたうえでねじ止めして固定する。
この位置決めを行う場合、係合部11dを係合部21に係合させた状態で、上側の太陽電池モジュール1を動かすことで穴11hの位置あわせができるため、簡単かつ効率的に位置決めできる。
そして、図11に示すように、上述と同様の手順で、太陽電池モジュール1を軒側から棟側に向かって順に取り付けていき、屋根全体に太陽電池モジュール1を取り付け、取り付作業が完了する。
図12、図13の例では、太陽電池モジュール1を一列ごとに、幅をずらして千鳥状に配置した例である。
この場合、穴110及び120は、太陽電池モジュール1の幅方向の中心からそれぞれL、2Lの距離を置いて対称に形成されていることから、穴110の位置と、穴120の位置が対応することとなる。
具体的には、太陽電池モジュール1上に太陽電池モジュール1を取り付ける場合には、下側の太陽電池モジュール1の穴110a、110bと、左上側の太陽電池モジュール1の穴120c、120dが対応するため、これらを位置決めしてねじにより固定することができる。また同様に、下側の太陽電池モジュール1の穴110c、110dと右上側の太陽電池モジュール1の穴120a,120bが対応するため、これらを位置決めしてねじにより固定することができる。
これにより、千鳥状に配置するための太陽電池モジュール1をわざわざ設けなくとも、そのまま使うことができる。
また、穴120が縦長の穴となっているため、太陽電池モジュール11の縦方向のズレを調整することができる。特に、係合部11dを係合部21に係合させた状態で、太陽電池モジュール1の位置が上下に多少ずれた場合であっても、この穴120が縦長の穴となっているため、穴110と穴120との位置決めがし易く、作業効率を高めることができる。
2 縦材
3 固定金具
4 スタートカバー
11 フレーム
11a 基板支持部
11b モジュール取付部
11c 柱部
11d 係合部
11e 基底部
11f 柱部
11g 接合部
11j 基板支持部
11H 穴
11h 穴
11M 穴
12 太陽電池基板
13 背面材
14 ケーブル
15 端子箱
21 係合片
22 長孔
23 ねじ穴
30 屋根
50 押さえ金具
60 接続箱
110 穴
110a 穴
110b 穴
110c 穴
110d 穴
120 穴
120a 穴
120b 穴
120c 穴
120d 穴
B ボルト
K 木摺
M 穴
S 補強板
T 垂木
Claims (4)
- 中空枠状のフレームと、当該フレームの中空枠内に取り付けられた太陽電池基板とから構成された太陽電池モジュールを、上下に隣り合う太陽電池モジュールのフレームの一端部をそれぞれ重ねて、上記太陽電池モジュール同士を連結することで、複数の太陽電池モジュールを取付面上に取り付ける取付構造であって、
上記フレームの上端に設けられ、上記フレームから棟側に延び出した平板状のモジュール取付部と、上記フレーム下端に設けられ、上記フレームから軒側に延び出した平板状の接合部が形成されており、
上記モジュール取付部と、上記接合部には、上記太陽電池モジュールの横幅をn等分した距離をLとして、上記太陽電池モジュールの幅方向中心を基準に、左右それぞれにおいて距離Lごとに、取付穴が、左右対称に、かつ、上記太陽電池モジュール取付部と接合部のそれぞれに対応するように複数、形成されており、
上記モジュール取付部は、当該太陽電池モジュールと隣り合う上側の太陽電池モジュールの接合部が上になるように重ねて取り付けられ、
上記接合部は、当該太陽電池モジュールと隣り合う下側の太陽電池モジュールのモジュール取付部が下になるように重ねて取り付けられ、
上記隣り合う太陽電池モジュールを重ね合わせたとき、上記隣り合うモジュール取付部と上記接合部に形成された上記取付穴が重なるように構成されている、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 上記太陽電池モジュールは、取付面の傾斜方向に沿って施設された縦材に設けられた係合片に、当該太陽電池モジュール上部の係合部を引っ掛けると共に、上下に隣り合う太陽電池モジュールを上記取り付け穴で結合することにより取り付けられており、
上記太陽電池モジュールの下端部の取り付け穴は、上記取付面の傾斜方向に延びた縦長の穴である、
請求項1記載の太陽電池モジュール。 - 上記下端部の取り付け穴は、下端面に開口している、
請求項2記載の太陽電池モジュール。 - 上記太陽電池モジュールは、上記上下に隣り合う太陽電池モジュールを左又は右側にずらして取り付けることで、碁盤目状又は千鳥状に配置される、
請求項1〜3のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
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2007
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