JP5480073B2

JP5480073B2 - 太陽電池モジュールの連結構造および連結方法

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Publication number: JP5480073B2
Application number: JP2010198678A
Authority: JP
Inventors: 治真尾; 光浩山田; 直史永田; 守國分; 恵子倉部
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-09-06
Also published as: JP2012059747A

Description

本発明は、太陽電池素子の周縁にフレームを取付けた太陽電池モジュールの設置構造および太陽電池モジュールを連結部材を介して連結する構造と方法に関する。

太陽電池モジュールは、太陽電池素子の上面をガラスや透明樹脂で覆い、裏面にアルミニウムなどの保護膜を設け、更に周縁部をフレームにて支持する構造となっている。通常太陽電池モジュールは使用目的に合わせて、複数個連結して用いられる。

例えば、特許文献１には、太陽電池の外周をフレームで囲った太陽電池モジュールが開示され、この太陽電池モジュールを複数個、架台を介して屋根に取付ける構造が開示されている。

特開平７−１５３９８２号公報

特許文献１にあっては、太陽電池の周縁にフレーム部材を取付けて太陽電池モジュールとすることは開示されているが、太陽電池モジュールを屋根に取り付ける際、横架台をその間隔が太陽電池モジュールの本体幅とほぼ同じとなるように複数設置し、太陽電池モジュールは１枚ごとにその両端を支持プレートにより横架台に固定するようにしている。したがって、特許文献１において屋根の流れ方向に太陽電池モジュールを複数列設置する場合、列数に１を加えた本数の横架台が必要となり、その分コストが掛かる。さらに、太陽電池モジュール１枚ごとにその両端を支持プレートで固定するため、固定点が多くなり、取りつけ時に工数がかかるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑み、太陽電池モジュールの設置において設置に必要な部材を削減するとともに、必要な固定点数を少なくし、取りつけが容易な太陽電池モジュールの設置構造を提供するものである。

また本発明は、太陽電池の周縁部にフレームを設けた複数の太陽電池モジュールを、連結部材を介して連結した太陽電池モジュールの連結構造において、前記連結部材は太陽電池モジュールの辺に沿う直線状をなすとともに前記フレームを抱持するか抱持される形状をなし、また太陽電池モジュールの厚み方向を基準として、前記フレームの上端部および下端部には係合部が設けられ、前記連結部材の上端部および下端部には前記フレームの係合部と係合する係合部が設けられたことを特徴とする。
このような構成のフレームおよび連結部材を用いることにより、複数太陽電池モジュールの連結に際して、ボルトなどの特別な部材を用いることなくワンタッチで容易に連結することができる。

さらに、前記フレームと連結部材の太陽電池モジュールの厚み方向を基準とした中間位置に、互いに係合して厚み方向の抜けを防止する凹部と凸部を設けることで、一旦係合したフレームと連結部材とが外れにくくなる。したがって、風などによって大きな力が太陽電池モジュールに作用しても、フレームと連結部材との係合状態は外れにくく、安全性が高くなる。

また、連結部材の長さを太陽電池モジュールの連結される辺の長さ以下とすることで、連結される太陽電池モジュールの数に制限がなくなり、いくつでも連結することが可能となる。すなわち、連結する太陽電池モジュールの数に合わせて連結部材の長さを変更する必要がなく、一つの連結部材で太陽電池モジュールの連結数を柔軟に変更することができる。

また本発明に係る太陽電池モジュールの連結方法にあっては、前記した構造を前提とし、先ず前記フレームと前記連結部材を上端部または下端部の係合部を介して係合し、次いで係合した係合部を中心として連結部材を回動させ係合していなかった下端部または上端部の係合部を係合させる。

本発明の太陽電池モジュールの設置構造によれば、複数の太陽電池モジュールを連結部材を介して一体化し、この一体化した太陽電池モジュールごとに架台などの支持部材上に固定するようにしたため、従来太陽電池モジュールを１枚ごとに架台に固定する構造に比べ、固定点数を少なくでき、取りつけ工数を削減することができる。また、架台などの支持部材を削減できる。

本発明に係る太陽電池モジュールの連結構造によれば、ボルトなどの特別な部材を用いることなく複数の太陽電池モジュールをワンタッチで連結することができる。

また、太陽電池モジュールのフレームを連結部材に結合させた状態では、風などによって大きな力が太陽電池モジュールに作用しても、フレームと連結部材との係合状態は外れにくく、安全性が高くなる。

連結部材の長さを連結される太陽電池モジュールの辺よりも短くすることで、いくらでも太陽電池モジュールを連続して結合することができ、連結の自由度が大幅に向上する。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの連結方法によれば、一端を中心に連結部材を回動させてフレームに結合するようにしているので、小さな力で簡単に取付けることができる。

(ａ)は２枚の太陽電池モジュールを連結した状態の斜視図、(ｂ)は３枚の太陽電池モジュールを連結した状態の斜視図。連結部材の斜視図太陽電池モジュールに連結部材を嵌め付けた状態の拡大断面図 (ａ)及び(ｂ)は太陽電池モジュールに連結部材を嵌め付ける手順を説明した図架台に対する取付け状態を説明した断面図別実施例を示す図３と同様の断面図（ａ）は、本発明の太陽電池モジュールの設置構造の一形態を示す図。（ｂ）は従来の太陽電池モジュールの設置構造を示す図。本発明の太陽電池モジュールの設置構造の他の形態を示す図。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１(ａ)では２枚の太陽電池モジュール１が連結部材１０によって連結され、図１(ｂ)では３枚の太陽電池モジュール１が連結部材１０によって連結されている。

太陽電池モジュール１は図３に示すように、太陽電池素子２の上面がガラスまたは透明樹脂板３で保護され、裏面がアルミニウム板４で保護され、更に周縁部にフレーム５が取付けられている。

フレーム５はアルミニウムや樹脂などからなり、中空状の本体部分５ａと太陽電池モジュール１の周縁部が差し込まれる溝部５ｂからなり、本体部分５ａは全体の２／３程度の厚みを有する。また、フレーム５の太陽電池モジュール１の厚み方向を基準とした上端部と下端部には、係合部６、７が設けられている。この係合部６、７は例えば爪形状とする。更に、フレーム５の外側面の中間箇所には凹部８が設けられている。

一方、連結部材１０はフレーム５と同様にアルミニウムや樹脂などからなり、その形状は太陽電池モジュール１の辺に沿う直線状をなし、その長さは太陽電池モジュール１の連結される辺の長さ以下とされている。連結部材がアルミニウムの場合、押出し成形により製造することができ、その肉厚を１〜２ｍｍ程度とすることができる。

また、前記連結部材１０は、中空状の本体部分１０ａと上端部及び下端部に設けられるフランジ部１１、１２を有し、全体としてフレーム５を抱持する形状をなしている。
尚、実施例ではフランジ部１１、１２がフレーム５を外側から抱持する形状としたが、フレーム５が連結部材１０を抱持する形状としてもよい。

前記フランジ部１１の内側は市にはフレーム５の係合部６と係合する係合部１３が形成され、前記フランジ部１２の内側端にはフレーム５の係合部７と係合する係合部１４が形成されている。係合部７、１４については後述するように、この係合箇所を中心として回動させてフレームム５に連結部材１０を嵌めつけるため、係合部７は丸まった凹部とし、係合部１４は丸まった凸部とするのが好ましい。

また、前記連結部材１０の本体部分１０ａには前記フレーム５の外側面に設けた凹部８に係合する凸部１５が形成され、連結部材１０の下端部には前記フランジ部１２とは反対方向に突出するフランジ部１６を形成している。このフランジ部１６は図５に示すように、架台１７などの別部材にボルト１８及び押え部材１９を介して固定する。

図６は別実施例の断面図であり、この実施例にあっては、フランジ部１６の代わりにフランジ部２０を内側に突出させ、このフランジ部２０を介して架台などに固定するようにしている。

以上において、連結部材１０をフレーム５に取付けるには、先ず複数の太陽電池モジュール１の辺を揃えて並べ、２つの太陽電池モジュール１のフレーム５に跨るように、連結部材１０をフレーム５に嵌め込む。

連結部材１０をフレーム５に嵌め込むには、先ず、連結部材１０の下端部に設けられるフランジ部１２に形成した係合部１４をフレーム５の係合部７に嵌め込む。これにより連結部材１０は係合部７、１４を中心として回動可能とされる。そして、連結部材１０をフレーム５に向けて回動させることで、連結部材１０は２つの太陽電池モジュール１のフレーム５に跨って嵌めつけられ、一体化される。

またこのとき、フレーム５の凹部８には連結部材１０の凸部１５が係合するので、風などが太陽電池モジュール1の裏面側に入り込んで、太陽電池モジュール１を外側に持ち上げる力が作用しても、連結部材１０からフレーム５が外れることはない。

上述のように連結部材１０を用いて連結した太陽電池モジュール１の設置構造を図７（ａ）に示す。なお図７（ｂ）は従来の設置構造である。従来の設置構造では、太陽電池モジュール１の１枚の幅ごとに架台１７を設け、１枚の太陽電池モジュール１はその両端を架台に固定することによって設置されていた。一方、連結部材１０を用いて太陽電池モジュール１を連結した場合、複数の太陽電池モジュール１が連結部材により一体化しているので、太陽電池が固定される架台１７の本数を従来に比べて削減できるとともに、ボルト１８による固定点を削減することができるため、容易に取りつけを行うことができる。

なお、太陽電池モジュール１の支持部材として、上述の形態では架台１７を示したが、これに限らず、図８に示すような支持柱８０とした設置構造としてもよい。

木発明に係る太陽電池モジュールの連結構造は、屋根、壁面、各種形状の架台などに取付ける際に利用することができる。

１…太陽電池モジュール、２…太陽電池素子、３…ガラスまたは透明樹脂板、４…アルミニウム板、５…フレーム、５ａ…中空状の本体部分、５ｂ…溝部、６、７…係合部、８…凹部、１０・‥連結部材、１０ａ…本体部分、１１、１２…フランジ部、１３、１４…係合部、１５…凸部、１６…フランジ部、１７…架台、１８…ボルト、１９…押さえ部材、２０…フランジ部。

Claims

太陽電池の周縁部にフレームを設けた複数の太陽電池モジュールを、連結部材を介して連結した太陽電池モジュールの連結構造において、前記連結部材は太陽電池モジュールの辺に沿う直線状をなすとともに前記フレームを抱持するか抱持される形状をなし、また太陽電池モジュールの厚み方向を基準として、前記フレームの上端部および下端部には係合部が設けられ、前記連結部材の上端部および下端部には前記フレームの係合部と係合する係合部が設けられ、前記フレームと連結部材の太陽電池モジュールの厚み方向を基準とした中間位置には、互いに係合して厚み方向の抜けを防止する凹部と凸部が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールの連結構造。
請求項１に記載の太陽電池モジュールの連結構造において、前記連結部材の長さは、太陽電池モジュールの連結される辺の長さ以下であることを特徴とする太陽電池モジュールの連結構造。
請求項１または請求項２に記載された連結部材を介して太陽電池モジュールを連結する方法であって、この方法は、先ず前記フレームと前記連結部材を上端部または下端部の係合部を介して係合し、次いで係合した係合部を中心として連結部材を回動させ係合していなかった下端部または上端部の係合部を係合させることを特徴とする太陽電池モジュールの連結方法。