JP5089354B2

JP5089354B2 - 太陽電池モジュール

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Publication number: JP5089354B2
Application number: JP2007310834A
Authority: JP
Inventors: 守孝中村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: JP2009135304A

Description

本発明は、枠部材を用いて太陽電池パネルを保持すると共に、この枠部材に結合される補強枠部材を用いた太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールは、一般的に、矩形状の太陽電池パネルと、この太陽電池パネルを保持する枠部材とで構成されている。この太陽電池モジュールに使用される枠部材には、種々の構造のものが知られている。

この枠部材としては、この枠部材の構造として、太陽電池パネルの一辺に沿って垂直に形成された外壁と、この外壁の上部に水平に形成され、断面がコの字形をした保持部を備えた構造の枠部材が知られている（例えば、特許文献１の図２、図５参照）。この枠部材では、断面がコの字形をした保持部の内部に、太陽電池パネルの辺を嵌入することにより、太陽電池パネルを挟持して太陽電池モジュールを形成している。

近年、このような枠部材を用いた太陽電池モジュールは、大型化が進行しており、太陽電池パネルの撓みが大きくなりやすくなっている。このため、枠部材のほか、補強枠部材を用いるものが多く見受けられる（例えば、特許文献１の図１、図４参照）。この補強枠部材は、一般には、太陽電池パネルの相対向する２辺を保持する一対の枠部材の相互間に架設されると共に、太陽電池パネルを、この太陽電池パネルの下面側から保持するように構成されている。

又、最近では、台風等の自然災害による突風等が生じやすい状態が生じている。そのため、このような突風で太陽電池パネルが吹き飛ばされないように、或いは、このような突風等により飛来した石等で、太陽電池パネルのガラスが割れた場合に、この割れたガラスが飛散しないようにするための対策が、必要となっている。

そこで、太陽電池パネルを、この太陽電池パネルの下面側から保持する補強枠部材に、この太陽電池パネルの下面に接着剤で接着される接着面を備え、補強枠部材の接着面をこの太陽電池パネルの下面に接着することにより、太陽電池パネルを固定する方法が採用されている（例えば、特許文献１の図２、図５参照）。
特開平９−１４８６１２号公報

ところで、太陽電池パネルの下面側から太陽電池パネルを保持する補強枠部材に備えられた接着面を、太陽電池パネルの下面に接着剤で接着するに際して、接着剤を塗布する場合、接着力を十分発揮させるためには、十分な量の接着剤を塗布する必要がある。しかしながら、どうしても、塗布する接着剤の量がばらついてしまう。

そうすると、塗布する接着剤の量が、どうしても多めになり、余分な接着剤が、補強枠部材の接着面からはみ出してしまい、このはみ出した接着剤により、太陽電池モジュールの美観を損ねるという問題があった。

又、このような接着面を備えた補強枠部材が、太陽電池パネルの下面側から太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールが要請されていた。

そこで、この発明は、このような状況に対処するためになされたものであって、美観を損ねることなく、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを提供しようとするものである。

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、枠部材と、補強枠部材とを備えて構成される。この内、枠部材は、太陽電池パネルの周囲の辺を保持する機能を備えている。補強枠部材は、枠部材に結合されると共に、太陽電池パネルを該太陽電池パネルの下面側から保持し、且つ、該太陽電池パネルの下面に、接着剤で接着される接着面を備えている。

この太陽電池モジュールでは、補強枠部材は、前記接着面の、前記補強枠部材の長手方向に対する両側面寄りに、前記長手方向に沿って接着剤が浸入可能な溝部がそれぞれ形成されていることを特徴としている。そのため、補強枠部材に備えられた接着面を、太陽電池パネルの下面に接着剤で接着する場合、塗布する接着剤の量がばらついても、余分な接着剤が、この溝部に浸入することで、補強枠部材の接着面からはみ出すことを防止することができる。従って、美観を損ねることのない太陽電池モジュールを形成することができる。

上記の太陽電池モジュールの構成を、さらに次のようにする。即ち、枠部材を、太陽電池パネルの一辺に沿って形成された外壁と、該外壁に沿って該外壁の上部の内側に、上下に、内側方向に向かって張設された保持上片、及び、保持下片とを備えて形成する。そして、該保持上片と該保持下片とで太陽電池パネルを挟持して保持する。

さらに、このように構成された枠部材に対して、補強枠部材を、該補強枠部材の接着面が、枠部材の保持下片の上面と面一となるようにして、枠部材に結合するのである。

上記の太陽電池モジュールでは、補強枠部材の接着面が、枠部材の保持下片の上面と面一となっているので、補強枠部材の接着面を太陽電池パネルの下面に接着する場合に、該太陽電池パネルの下面を、保持下片の上面と補強枠部材の接着面との間で、段差なく接面させることができる。そのため、太陽電池パネルの重量を、保持下片と補強枠部材とに分散させて保持させることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

又、上記の外壁と保持上片、及び、保持下片とを備えて形成された枠部材を備える太陽電池モジュールの構成を、さらに次のようにする。即ち、補強枠部材の端部に、該補強枠部材の接着面から下方及び外側に向かって切欠いた切欠部を形成する。そして、この切欠部が、枠部材の保持下片の下に入り込むようにして、補強枠部材を枠部材に結合するのである。切欠部に形成された、接着面と連なる面である切欠端面には、接着面から連続して形成された溝部が露出している。

このようにすることにより、補強枠部材を枠部材に結合する構成をシンプルにすることができる。従って、太陽電池モジュールの構成をシンプルにすることができ、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

又、上記の外壁と保持上片、及び、保持下片とを備えて形成された枠部材を備える太陽電池モジュールの構成を、次のようにしてもよい。即ち、外壁の内側の下端に、該外壁に沿って内側方向に向かって張設された底部片を備えると共に、保持下片の下面、外壁の内側面、及び、底部片の上面で囲まれた補強枠挿入空間を形成するようにして、枠部材を構成する。

そして、補強枠部材の端部の端面が、外壁の内側面に当接するように、補強枠部材を補強枠挿入空間に挿入して枠部材に結合するのである。

又、上記の補強枠挿入空間が形成された枠部材を用いる太陽電池モジュールの構成を、次のようにしてもよい。即ち、補強枠部材を、該補強枠部材の端部が、枠部材の該保持下片と該底部片とで挟持されるようにして枠部材に結合するのである。

上記の太陽電池モジュールでは、補強枠部材の端部が、枠部材の該保持下片と該底部片とで挟持されるので、補強枠部材と枠部材との結合を強固にすることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

又、上記のいずれかの太陽電池モジュールにおいて、補強枠部材は、該補強枠部材の断面が、内部に中空な空間を有するボックス形をして形成されているようにしてもよい。このようにすることにより、補強枠部材の強度を保持しながら、補強枠部材の重量を減少させることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

又、上記のいずれかの太陽電池モジュールにおいて、補強枠部材は、該補強枠部材の断面が、１つのウエブで連設された２つのフランジで構成されるＨ字形をして形成されているようにしてもよい。このようにすることにより、補強枠部材の強度を保持しながら、補強枠部材の重量を減少させることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

本発明によれば、太陽電池モジュールの補強枠部材の接着面に、接着剤が浸入可能な溝部が形成されている。そのため、補強枠部材に備えられた接着面を、太陽電池パネルの下面に接着剤で接着する場合、塗布する接着剤の量がばらついても、余分な接着剤が、この溝部に浸入することで、補強枠部材の接着面からはみ出すことを防止することができる。従って、美観を損ねることのない太陽電池モジュールを形成することができる。

又、太陽電池モジュールの補強枠部材の接着面を、枠部材の保持下片の上面と面一となるようにすることができるので、補強枠部材の接着面を太陽電池パネルの下面に接着する場合に、該太陽電池パネルの下面を、保持下片の上面と補強枠部材の接着面との間で、段差なく接面させることができる。そのため、太陽電池パネルの重量を、保持下片と補強枠部材とに分散させて保持させることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

又、太陽電池モジュールの補強枠部材の端部に、該補強枠部材の接着面から下方及び外側に向かって切欠いた切欠部を形成すると共に、この切欠部を、枠部材の保持下片の下に入り込むようにして、補強枠部材を枠部材に結合することができる。そのため、補強枠部材を枠部材に結合する構成をシンプルにすることができる。従って、太陽電池モジュールの構成をシンプルにすることができ、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

次に、本発明の実施の形態における太陽電池モジュールについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における太陽電池モジュール１の平面図、図２は、その正面図、図３は、図１のＡ−Ａ断面図、図４は、図１のＢ−Ｂ断面図、そして、図５は、太陽電池モジュール１における枠部材１０と補強枠部材２０ａとの結合部分の分解斜視図である。

本実施の形態における太陽電池モジュール１は、次のような構造をしている。即ち、図１〜図５において、太陽電池パネル９は、一対の長辺と一対の短辺とでなる矩形状であり、この太陽電池パネル９の相対向する長辺を、一対の枠部材１０，１０で保持している。又、この一対の枠部材１０，１０の両端間と中間点間には、３本の補強枠部材２０ａ，２０ａ，２０ａが、太陽電池パネル９の裏面（下面）側に架設されて太陽電池パネル９を保持している。

上記の枠部材１０は、外壁１１、保持上片１２、保持下片１３、及び、底部片１４で構成されている。外壁１１は、太陽電池パネル９の長辺に沿って垂直に形成されている。保持上片１２、及び、保持下片１３は、上記の外壁１１の上部から、内側方向に向かって、上下に略同じ長さで水平に張設されている。これらの外壁１１、保持上片１２、及び、保持下片１３により構成されている部分で、断面がコの字形をした部分に、太陽電池パネル９の長辺が嵌入されて、保持されている。即ち、保持上片１２、及び、保持下片１３で、太陽電池パネル９が挟持されるようにして保持されている。

又、底部片１４は、外壁１１の下端の内側に、内側方向に向かって張設されている。そして、上記の枠部材１０には、保持下片１３の保持下片下面１３ｂ、外壁１１の外壁内側面１１ａ、及び、底部片１４の底部片上面１４ａで囲まれる補強枠挿入空間１５が形成されている。

上記の補強枠部材２０ａは、断面が口字形で内部空間３１を備えたボックス形の角パイプで形成されている。この補強枠部材２０ａは、図４、図５に示すように、保持下片１３の保持下片下面１３ｂと底部片１４の底部片上面１４ａとで挟持され、且つ、この補強枠部材２０ａの端面３４が、外壁１１の外壁内側面１１ａに当接するように、補強枠挿入空間１５に嵌入される。

そして、図４、図５に示すように、枠部材１０の外壁１１に設けられたこの外壁１１を貫通する貫通螺子孔１７に、螺子６を通すと共に、この螺子６を、補強枠部材２０ａの内部空間３１に突設された螺子係止片３２に螺着することにより、補強枠部材２０ａを枠部材１０に結合する。このようにすることにより、シンプルな構成で、補強枠部材２０ａを枠部材１０に、強固に、且つ、容易に結合することができる。

上記の補強枠部材２０ａは、角パイプ状の本体部２１と、この本体部２１の上部に板状に形成された頂部２２とで構成されている。この頂部２２の上面は、接着面２３として形成されており、この接着面２３は、太陽電池パネル９の太陽電池パネル下面９ａに補強枠部材２０ａを接着するのに用いられる。

補強枠部材２０ａの頂部２２の接着面２３には、図５に示すように、補強枠部材２０ａの長手方向に沿って、頂部２２の側面寄りに、図６（ａ）に示すような断面の、２本の溝部２４が形成されている。この溝部２４は、次のような目的のために設けられているものである。

即ち、前述したように、台風等の自然災害による突風等で、太陽電池パネル９が吹き飛ばされないように、或いは、このような突風等により飛来した石等で、太陽電池パネル９のガラスが割れた場合に、この割れたガラスが飛散しないようにするために、上述のように、太陽電池パネル９を保持する補強枠部材２０ａの頂部２２の接着面２３を、この太陽電池パネル９の下面９ａに、接着剤で接着する。

この補強枠部材２０ａの頂部２２の接着面２３を、この太陽電池パネル９の下面９ａに接着剤で接着する際に、接着剤を塗布する場合、接着力を十分発揮させるためには、十分な量の接着剤を塗布する必要がある。しかし、どうしても、塗布する接着剤の量がばらついてしまう。

そうすると、塗布する接着剤の量が、どうしても多めになり、余分な接着剤が、補強枠部材２０ａの接着面２３からはみ出してしまい、このはみ出した接着剤により、太陽電池モジュール９の美観を損ねる。

そこで、塗布する接着剤の量がばらついても、余分な接着剤が、この溝部２４に浸入するようにすることで、補強枠部材２０ａの接着面２３からはみ出すことを防止しようとするために、補強枠部材２０ａの頂部２２の接着面２３に２本の溝部２４を設けたのである。

従って、補強枠部材２０ａの接着に関しては、補強枠部材２０ａを太陽電池パネル９の下面９ａに接着するのに用いられる接着剤の最適量に対して、量が多い方のばらつきの最大割合を定めると共に、補強枠部材２０ａの頂部２２に設けられる溝部２４の大きさは、上記の最大割合の量の接着剤を用いたとしても、余分な接着剤が補強枠部材２０ａの接着面２３からはみ出さないようにすることが可能な大きさにする必要がある。

上記の補強枠部材２０ａの頂部２２に設けられる溝部２４の大きさについて、例えば、図７に示すような、接着面２３の大きさが、長さＸ＝９０ｃｍ、幅Ｙ＝２．５ｃｍの補強枠部材２０ａを例にして考える。この例の場合、補強枠部材２０ａの頂部２２の接着面２３に設けられた溝部２４の大きさは、図８に示すように、幅がＷ、深さはＤとする。又、補強枠部材２０ａが保持する太陽電池パネル９の下面９ａと補強枠部材２０ａの接着面２３との隙間で、接着剤が間に充填される隙間の高さをＨとする。

そこで、上記の高さＨ＝１ｍｍとすると、この隙間の体積Ｖは、Ｖ＝２２．５０ｃｍ³（理論値＝２．５×９０×０．１）となる。この隙間に充填する接着剤の量は、これと同じとすることができれば十分であるが、多かれ少なかれ、ばらつきが出てしまう。このばらつきが少ない方にずれると、必要とされる接着面積が確保できず、必要とされる接着強度を満たさないことになるので、これを避けるために理論値の体積よりも多めに接着剤の量を設定する必要がある。

そこで、接着剤の量を１１％多めに設定して、隙間の体積Ｖを、Ｖ＝２５．００ｃｍ³（第１設定値＝２２．５０×１．１１）とする。この設定値から、さらに、接着作業上のばらつきを考慮する必要があり、この接着作業上のばらつきを５％と設定すると、接着作業上の最大ばらつきの場合には、隙間の体積Ｖは、Ｖ＝２６．２５ｃｍ³（第２設定値＝２５．００×１．０５）となる。

この場合、接着作業上の最小ばらつきの場合には、上記の理論値の１０６％（＝１１１％×９５％）となることから、上記の理論値を下回らないことになり、この場合にも、十分な接着力が確保できる。

次に、接着作業上のばらつきが最大の５％の場合、上記のように、隙間の体積Ｖは、Ｖ＝２６．２５ｃｍ³（第２設定値）である。そこで、実際に発生する余分な接着剤の量ｄＶは、ｄＶ＝３．７５ｃｍ³（第１計算値＝第２設定値―理論値）である。

接着面２３に設けられた２本の溝部２４は、この余分な接着剤の量ｄＶを吸収することができればよい。そこで、例えば、溝部２４として、幅Ｗを、Ｗ＝２．２ｍｍ、深さＤを、Ｄ＝１．０ｍｍとすると、２本の溝部２４を合わせて、溝部２４の容積Ｑは、Ｑ＝３．９６ｃｍ³（第２計算値＝０．２２×０．１×９０×２）となり、余分な接着剤の量ｄＶ＝３．７５ｃｍ³（第１計算値）を吸収することができる。

しかし、接着剤は、一般に、粘着性があることから、必ずしも、２本の溝部２４に均等に流れ込むとは限らない。そこで、溝部２４として、幅Ｗを、Ｗ＝２．２ｍｍのままで、深さＤを、上記の２倍のＤ＝２．０ｍｍとすると、溝部２４の容積Ｑを倍増することができ、仮に、片側の溝部２４に、全ての余分な接着剤が流れていったとしても、吸収することができる。

さらに、上述した補強枠部材２０ａにおいて、この補強枠部材２０ａの頂部２２の両端部には、切欠部２５が形成されている。この切欠部２５は、図９（ａ）に示すような、補強枠部材２０ａの接着面２３から下方及び外側に向かって切欠いた形状である。又、この切欠部２５は、上記の接着面２３と垂直に形成された切欠端面２６と、上記の接着面２３と平行に形成された切欠表面２７とを備えている。切欠端面２６は接着面２３と連なる面であり、切欠端面２６には、図５から明らかなように、接着面２３から連続して形成された溝部２４が露出している。

そして、補強枠部材２０ａと、枠部材１０とが結合される際には、上記の切欠部２５が枠部材１０の保持下片１３の下に入り込んで、切欠部２５の切欠表面２７が保持下片１３の保持下片下面１３ｂと接面すると共に、切欠部２５の切欠端面２６が保持下片１３の保持下片端面１３ｃに隙間なく当接するように構成されている。このようにすることで、シンプルな構成で、補強枠部材２０ａを枠部材１０に、強固に、且つ、容易に結合することができる。

又、切欠部２５が枠部材１０の保持下片１３の下に入り込んで、補強枠部材２０ａと、枠部材１０とが結合されだ状態では、補強枠部材２０ａの頂部２２の接着面２３と、枠部材１０の保持下片１３の保持下片上面１３ａとが、面一となるように構成されている。このため、太陽電池パネル９の重量を、保持下片１３と補強枠部材２０ａとに分散させて保持させることができる。

上記の本実施の形態における太陽電池モジュール１によれば、太陽電池モジュール９の補強枠部材２０ａの接着面２３に、接着剤が浸入可能な溝部２４が形成されている。そのため、補強枠部材２０ａに備えられた接着面２３を、太陽電池パネル９の下面９ａに接着剤で接着する場合、塗布する接着剤の量がばらついても、余分な接着剤が、この溝部２４に浸入することで、補強枠部材２０ａの接着面２３からはみ出すことを防止することができる。従って、美観を損ねることのない太陽電池モジュー９ルを形成することができる。

又、上記の本実施の形態における太陽電池モジュール１では、補強枠部材２０ａは、該補強枠部材２０ａの断面が、内部に中空な空間を有するボックス形をして形成されている。そのため、補強枠部材の強度を保持しながら、補強枠部材の重量を減少させることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

上記の本実施の形態における太陽電池モジュール１では、補強枠部材２０ａの頂部２２の接着面２３に形成されている溝部２４の断面の形状は、図６（ａ）に示すような形状である。しかし、これには限られず、溝部２４の断面の形状が、図６（ｂ）〜図６（ｇ）に示すような形状の溝部２４を形成するようにしてもよい。

又、上記の本実施の形態における太陽電池モジュール１では、補強枠部材２０ａの頂部２２の両端部に形成されている切欠部２５は、図９（ａ）に示すような、補強枠部材２０ａの接着面２３から下方及び外側に向かって切欠いた形状で、この切欠部２５の切欠端面２６は、接着面２３と垂直であり、切欠表面２７は、接着面２３と平行である。

しかし、切欠部２５の形状が、図９（ａ）に示すような形状であると、補強枠部材２０ａの製作の際に、補強枠部材２０ａから切欠部２５を切り欠く作業により、補強枠部材２０ａにバリが生じて、補強枠部材２０ａが保持する太陽電池パネル９の太陽電池パネル下面９ａの表面に形成されている膜を傷つけるおそれがある。

そこで、補強枠部材２０ａにバリが生じるのを確実に防ぐ方法として、切欠部２５の形状を、図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すような形状とするようにしてもよい。この内、図９（ｂ）は、切欠部２５の形状を、切欠端面２６が斜面状になるように、形成したものであり、図９（ｃ）は、切欠部２５の形状を、図９（ａ）の状態から、切欠端面２６と接着面２３とで形成される角部分に丸みをつけたものであり、図９（ｄ）は、切欠部２５の形状を、図９（ｂ）の状態から、切欠端面２６と接着面２３とで形成される角部分に丸みをつけたものである。

又、上記の本実施の形態における太陽電池モジュール１では、補強枠部材２０ａは、角パイプ状の本体部２１と、この本体部２１の上部に板状に形成された頂部２２とで構成されている。この頂部２２の上面は、接着面２３が形成されていると共に、補強枠部材２０ａの頂部２２の両端部には、切欠部２５が形成されている。

この切欠部２５は、図９（ａ）に示すような、補強枠部材２０ａの接着面２３から下方及び外側に向かって切欠いた形状であり、接着面２３と垂直に形成された切欠端面２６と、接着面２３と平行に形成された切欠表面２７とを備えている。

そして、補強枠部材２０ａと、枠部材１０とが結合される際には、上記の切欠部２５が枠部材１０の保持下片１３の下に入り込んで、切欠部２５の切欠表面２７が保持下片１３の保持下片下面１３ｂと接面すると共に、切欠部２５の切欠端面２６が保持下片１３の保持下片端面１３ｃに隙間なく当接するように構成されている。

しかし、このように形成された補強枠部材２０ａに代えて、図１０、及び、図１１に示す補強枠部材２０ｂ、又は、図１２、及び、図１３に示す補強枠部材２０ｃ、或いは、図１４、及び、図１５に示す補強枠部材２０ｄを用いるようにしてもよい。

ここで、図１０、図１２、及び、図１４は、太陽電池モジュールにおける枠部材１０と、太陽電池パネル９、及び、補強枠部材との結合部分を示した断面図であり、図１１、図１３、及び、図１５は、太陽電池モジュールにおける枠部材１０と補強枠部材との結合部分を示した分解斜視図である。以下、補強枠部材ｂ、補強枠部材ｃ、及び、補強枠部材ｄの場合について、それぞれ説明する。

まず、図１０、及び、図１１に示す補強枠部材２０ｂは、上述した補強枠部材２０ａとほとんど同じであり、補強枠部材２０ｂが補強枠部材２０ａと異なるのは、頂部２２の切欠部２５の部分である。

補強枠部材２０ａでは、図４、及び、図５に示すように、補強枠部材２０ａと、枠部材１０とが結合される際には、上記の切欠部２５が枠部材１０の保持下片１３の下に入り込んで、切欠部２５の切欠表面２７が保持下片１３の保持下片下面１３ｂと接面すると共に、切欠部２５の切欠端面２６が保持下片１３の保持下片端面１３ｃに隙間なく当接する構成となっている。

これに対して、補強枠部材２０ｂでは、図１０、及び、図１１に示すように、切欠部２５の切欠表面２７が、補強枠部材２０ａの切欠部２５の切欠表面２７よりも広く形成されている。そのため、補強枠部材２０ｂでは、補強枠部材２０ｂと、枠部材１０とが結合される際には、上記の切欠部２５が枠部材１０の保持下片１３の下に入り込んで、切欠部２５の切欠表面２７の一部が保持下片１３の保持下片下面１３ｂと接面すると共に、切欠部２５の切欠端面２６は、保持下片１３の保持下片端面１３ｃとは、当接しない構成となっている。

次に、図１２、及び、図１３に示す補強枠部材２０ｃは、上述した補強枠部材２０ａとほとんど同じであり、補強枠部材２０ｃが補強枠部材２０ａと異なるのは、本体部２１の底面からの高さである。

補強枠部材２０ａでは、図１０、及び、図１１に示すように、本体部２１の底面からの高さが高く、補強枠部材２０ａの本体部２１は、図４、図５に示すように、保持下片１３の保持下片下面１３ｂと底部片１４の底部片上面１４ａとで挟持され、且つ、この補強枠部材２０ａの端面３４が、外壁１１の外壁内側面１１ａに当接するように、補強枠挿入空間１５に嵌入されている。

即ち、補強枠部材２０ａでは、切欠部２５の切欠表面２７が保持下片１３の保持下片下面１３ｂと接面すると共に、補強枠部材２０ａの底面が、底部片１４の底部片上面１４ａと接面する構成となっている。

これに対して、補強枠部材２０ｃでは、図１２、及び、図１３に示すように、補強枠部材２０ｃは、本体部２１の底面からの高さが低く形成されている。そのため、補強枠部材２０ｃは、この補強枠部材２０ｃの端面３４が、外壁１１の外壁内側面１１ａの一部に当接するように、補強枠挿入空間１５に挿入され、補強枠部材２０ｃの底面が、底部片１４の底部片上面１４ａと接面するが、補強枠部材２０ｃの切欠部２５の切欠表面２７は、保持下片１３の保持下片下面１３ｂとは接面しない構成となっている。

次に、図１４、及び、図１５に示す補強枠部材２０ｄは、上述した補強枠部材２０ｃとほとんど同じであり、補強枠部材２０ｄが補強枠部材２０ｃと異なるのは、頂部２２の切欠部２５の部分である。

補強枠部材２０ｃでは、図１２、及び、図１３に示すように、補強枠部材２０ｃと、枠部材１０とが結合される際には、上記の切欠部２５が枠部材１０の保持下片１３の下に入り込んで、切欠部２５の切欠端面２６が保持下片１３の保持下片端面１３ｃに隙間なく当接する構成となっている。

これに対して、補強枠部材２０ｄでは、図１４、及び、図１５に示すように、切欠部２５の切欠表面２７が、補強枠部材２０ｃの切欠部２５の切欠表面２７よりも広く形成されている。そのため、補強枠部材２０ｄでは、補強枠部材２０ｂと、枠部材１０とが結合される際には、上記の切欠部２５が枠部材１０の保持下片１３の下に入り込むが、切欠部２５の切欠端面２６は、保持下片１３の保持下片端面１３ｃとは、当接しない構成となっている。

ところで、太陽電池モジュールにおける上述した補強枠部材２０ａ〜２０ｄでは、補強枠部材の本体部２１は、角パイプで形成されている。しかし、このように形成された補強枠部材２０ａ〜２０ｄに代えて、補強枠部材の本体部２１の形状が異なる補強枠部材、即ち、図１６、及び、図１７に示す補強枠部材２０ｅ、図１８、及び、図１９に示す補強枠部材２０ｆ、又は、図２０、及び、図２１に示す補強枠部材２０ｇ、或いは、図２２、及び、図２３に示す補強枠部材２０ｈを用いるようにしてもよい。

これらの補強枠部材２０ｅ〜２０ｈの場合は、枠部材１０の外壁１１に設けられたこの外壁１１を貫通する貫通螺子孔１７に、螺子６を通すと共に、この螺子６を、補強枠部材２０ｅ〜２０ｈのそれぞれに設けられた螺子係止孔３３に螺着することにより、補強枠部材２０ｅ〜２０ｈを枠部材１０に結合する。

ここで、図１６、図１８、図２０、及び、図２２は、太陽電池モジュールにおける枠部材１０と、太陽電池パネル９、及び、補強枠部材との結合部分を示した断面図であり、図１７、図１９、図２１、及び、図２３は、太陽電池モジュールにおける枠部材１０と補強枠部材との結合部分を示した分解斜視図である。以下、補強枠部材ｅ、補強枠部材ｆ、補強枠部材ｇ、及び、補強枠部材ｈについて、それぞれ説明する。

まず、図１６、及び、図１７に示す補強枠部材２０ｅは、この補強枠部材２０ｅの本体部２１の断面の形状が、１つのウエブで連設された２つのフランジで構成されるＨ字形である。この補強枠部材２０ｅでは、２つのフランジが水平になるように構成されている。

即ち、補強枠部材は、該補強枠部材の断面が、１つのウエブで連設された２つのフランジで構成されるＨ字形をして形成されている。そのため、補強枠部材の強度を保持しながら、補強枠部材の重量を減少させることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

次に、図１８、及び、図１９に示す補強枠部材２０ｆは、この補強枠部材２０ｆの本体部２１の断面の形状が、Ｔ字形である。この補強枠部材２０ｆでは、Ｔ字形の頂部の部分が水平になるように構成されている。

このようにすることにより、補強枠部材の強度を保持しながら、補強枠部材の重量を減少させることができる。従って、太陽電池パネルを十分強固に保持できるようにするために必要な構造を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

次に、図２０、及び、図２１に示す補強枠部材２０ｇは、この補強枠部材２０ｇの本体部２１の断面の形状が、コ字形である。この補強枠部材２０ｇでは、コ字形の補強枠部材２０ｇの本体部２１を構成する２脚の下端が、共に、下向きであるが、この２脚の下端が、共に、横向きとなるような構成とするようにしてもよい。

そして、次に、図２２、及び、図２３に示す補強枠部材２０ｈは、この補強枠部材２０ｈの本体部２１の断面の形状が、板状である。この補強枠部材２０ｇでは、板状の本体部２１が水平になるように構成されている。

上記の補強枠部材２０ｅ〜２０ｈに対しては、上述した本実施の形態における太陽電池モジュール１において、補強枠部材２０ａに代えて、補強枠部材の本体部２１の高さや切欠部２５の切欠表面２７の広さを変化させて形成された、補強枠部材２０ｂ〜２０ｄを用いて行われたのと同様の対処方法を、上記の補強枠部材２０ｅ〜２０ｈにも適用することができる。

本実施の形態における太陽電池モジュールの平面図である。本実施の形態における太陽電池モジュールの正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態における太陽電池モジュールの枠部材と補強枠部材との結合部分の分解斜視図である。（ａ）〜（ｇ）は、本実施の形態における太陽電池モジュールの補強枠部材に形成される溝部の断面形状の各例を示した断面図である。本実施の形態における太陽電池モジュールに使用される補強枠部材の外観図である。本実施の形態における太陽電池モジュールに使用される補強枠部材に形成された溝部と太陽電池パネルとの位置関係を示した部分断面図である。（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態における太陽電池モジュールの補強枠部材に形成される切欠部の形状の各例を示した説明図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と、太陽電池パネル、及び、補強枠部材２０ｂとの結合部分を示した断面図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と補強枠部材２０ｂとの結合部分を示した分解斜視図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と、太陽電池パネル、及び、補強枠部材２０ｃとの結合部分を示した断面図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と補強枠部材２０ｃとの結合部分を示した分解斜視図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と、太陽電池パネル、及び、補強枠部材２０ｄとの結合部分を示した断面図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と補強枠部材２０ｄとの結合部分を示した分解斜視図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と、太陽電池パネル、及び、補強枠部材２０ｅとの結合部分を示した断面図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と補強枠部材２０ｅとの結合部分を示した分解斜視図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と、太陽電池パネル、及び、補強枠部材２０ｆとの結合部分を示した断面図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と補強枠部材２０ｆとの結合部分を示した分解斜視図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と、太陽電池パネル、及び、補強枠部材２０ｇとの結合部分を示した断面図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と補強枠部材２０ｇとの結合部分を示した分解斜視図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と、太陽電池パネル、及び、補強枠部材２０ｈとの結合部分を示した断面図である。太陽電池モジュールにおける枠部材と補強枠部材２０ｈとの結合部分を示した分解斜視図である。

符号の説明

１太陽電池モジュール
６螺子
９太陽電池パネル
９ａ太陽電池パネル下面
１０枠部材
１１外壁
１１ａ外壁内側面
１２保持上片
１３保持下片
１３ａ保持下片上面
１３ｂ保持下片下面
１３ｃ保持下片端面
１４底部片
１４ａ底部片上面
１５補強枠挿入空間
１７貫通螺子孔
２０ａ補強枠部材
２０ｂ補強枠部材
２０ｃ補強枠部材
２０ｄ補強枠部材
２０ｅ補強枠部材
２０ｆ補強枠部材
２０ｇ補強枠部材
２０ｈ補強枠部材
２１本体部
２２頂部
２３接着面
２４溝部
２５切欠部
２６切欠端面
２７切欠表面
３１内部空間
３２螺子係止片
３３螺子係止孔
３４端面

Claims

太陽電池パネルと、該太陽電池パネルの周囲の辺を保持する枠部材と、該枠部材に結合されると共に、前記太陽電池パネルを該太陽電池パネルの下面側から保持し、且つ、該太陽電池パネルの前記下面に、接着剤で接着される接着面を有する補強枠部材と、を備えた太陽電池モジュールであって、
前記枠部材は、前記太陽電池パネルの一辺に沿って形成された外壁と、該外壁に沿って該外壁の上部の内側に、上下に、内側方向に向かって張設された保持上片、及び、保持下片を備えて形成されていると共に、該保持上片と該保持下片とで前記太陽電池パネルを挟持して保持しており、
前記補強枠部材は、該補強枠部材の端部に、該補強枠部材の前記接着面から下方及び外側に向かって切欠いた切欠部が形成されていると共に、該切欠部が前記枠部材の前記保持下片の下に入り込み、かつ前記接着面が前記保持下片の上面と面一となるように、前記枠部材に結合されており、
さらに前記補強枠部材は、前記接着面の、前記補強枠部材の長手方向に対する両側面寄りに、前記長手方向に沿って前記接着剤が浸入可能な溝部がそれぞれ形成されており、前記切欠部に形成された、前記接着面と連なる面である切欠端面には、前記接着面から連続して形成された前記溝部が露出し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、
前記枠部材は、前記外壁の内側の下端に、該外壁に沿って内側方向に向かって張設された底部片を備えると共に、前記保持下片の下面、前記外壁の内側面、及び、前記底部片の上面で囲まれた補強枠挿入空間を形成して構成されており、
前記補強枠部材は、該補強枠部材の端部の端面が、前記外壁の前記内側面に当接するように、前記補強枠挿入空間に挿入されて前記枠部材に結合されている太陽電池モジュール。
請求項２記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記補強枠部材は、該補強枠部材の前記端部が、前記枠部材の該保持下片と該底部片とで挟持されるように前記枠部材に結合されている太陽電池モジュール。