JP5766520B2 - Direct-mounting solar cell panel and method for installing the solar cell panel - Google Patents
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Description
本発明は、取り付け施工面に対して太陽電池パネルを直接設置するのに適した直付け式太陽電池パネルと、その太陽電池パネルの取り付け施工方法に関するものである。 The present invention relates to a direct-mounting type solar cell panel suitable for directly installing a solar cell panel on a mounting construction surface, and a method for mounting the solar cell panel.
太陽電池は、太陽光を利用して電力を発生させることが可能であり、その発電に際しては地球温暖化を招く二酸化炭素の排出もないため、現在のところ、クリーンエネルギー源を利用できる電力供給手段として最も期待されているものの一つになっている。 Solar cells can generate electricity using sunlight, and there is no carbon dioxide emission that causes global warming during power generation. Therefore, power supply means that can use clean energy sources at present. As one of the most promising.
上記太陽電池は、太陽光を取り入れる太陽電池モジュールを、板状のベースに配置、固定保持してパネル化を図り、これを、取り付け器具を介して建築構造物の屋根や屋上あるいは壁部に設置して使用するのが普通である。 The above solar cell is a solar cell module that takes in sunlight and is placed on a plate-like base, fixed and held to form a panel, and this is installed on the roof, rooftop or wall of a building structure via a fixture. It is normal to use it.
この点に関する先行技術として、例えば、特許文献1には、太陽電池ユニットを、太陽電池と、太陽電池が乗るパネル基板と、太陽電池をパネル基板上に固定する太陽電池固定手段とによって構成されものが開示されている。
As prior art regarding this point, for example,
上記特許文献1に開示の太陽電池ユニットは、前記パネル基板に、樋部と通気部を設け、前記固定手段に、軒側押え部材および棟側押え部材を設け、太陽電池の軒側端部を、太陽電池固定手段の棟側押え部により固定してパネル基板上に載置する一方、設置時に棟側に位置する該太陽電池固定手段の軒側押え部により、その軒側の太陽電池の棟側端部を軒側のパネル基板を押えつけて固定するようにしたものであって、これによれば、太陽電池の、とくに屋上への施工が容易になるとされていた。
The solar cell unit disclosed in
ところで、上記特許文献1に開示されているような従来の太陽電池パネルにおいては、該パネルを設置、固定するための器具が、多数の部品から構成されており、その取り扱いが容易でなく、効率的な取り付け施工を行うのが難しいという問題があった。
By the way, in the conventional solar cell panel as disclosed in
そこで、本発明の目的は、現場における取り扱いが容易であり、かつ、複雑な取り付け器具を要することなしに施工面への取り付けを可能とする直付け式太陽電池パネルを提案するところにある。 Accordingly, an object of the present invention is to propose a direct-mounting solar cell panel that is easy to handle in the field and that can be attached to a construction surface without requiring a complicated mounting tool.
本発明は、上述したような従来の課題を解決するためになされたものである。
すなわち、本発明は、太陽光を入射させる入射面を有し、電力の発電に寄与する太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールをその前面にて固定、保持するベースとを備えた太陽電池パネルであって、前記ベースに、前記太陽電池モジュールの入射面を残して該ベースを取り囲み、かつ、該太陽電池モジュールをベースと共に取り付け施工面に対して直接取り付ける金属製のシースを設け、前記金属製のシースは、立ち上がり壁部を有し、前記ベースの配置領域を形成する溝型断面をなすシース本体と、このシース本体の立ち上がり壁部の先端に一体連結し、端面を相互に向かい合わせにした対向姿勢でもって、前記シース本体と協働して前記ベースを挟持する一対のフランジとからなることを特徴とする直付け式太陽電池パネルである。
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems.
That is, the present invention is a solar cell panel including a solar cell module that has an incident surface on which sunlight is incident and contributes to power generation, and a base that fixes and holds the solar cell module on its front surface. The base is provided with a metal sheath that surrounds the base, leaving the incident surface of the solar cell module, and directly attaches the solar cell module together with the base to the mounting construction surface. The sheath has a rising wall portion, and has a groove-shaped cross section that forms the arrangement region of the base, and a sheath body that is integrally connected to the leading end of the rising wall portion of the sheath body, with the end faces facing each other. with posture, it is directly attached formula solar panel characterized by comprising a pair of flanges that sandwich the base in cooperation with the sheath body
また、本発明は、上記の構成に加え、
1)前記シース本体に、前記太陽電池パネルを、取り付け施工面に固定保持するブラケットを設けること、
2)前記シース本体に、その背面に、取り付け施工面に当接して該シース本体を支持すると共に、複数の凹部と凸部を交互に配列した波形形状の補強部材を設けること、
3)前記各凸部を、一方から他方に向けて順次に変更された突出高さと、一定の角度で傾斜させた頂壁(傾斜頭部)を有するもので構成すること、
4)前記凸部の内側に、太陽電池パネルのケーブルを載置、収納する起立壁を設けること、
5)前記ベースを、粘着性の合成樹脂またはゴム体にて構成すること、
6)前記フランジに、その先端部を内向きに折り返した折り返し片を設けること、が課題解決のための具体的手段として好ましい。
In addition to the above configuration, the present invention
1) Providing the sheath body with a bracket for fixing and holding the solar cell panel on a mounting construction surface;
2) On the back surface of the sheath body, a corrugated reinforcing member in which a plurality of concave portions and convex portions are alternately arranged is provided on the back surface of the sheath main body in contact with the mounting construction surface,
3) Each of the convex portions is configured with a protruding height that is sequentially changed from one to the other and a top wall (an inclined head ) that is inclined at a certain angle .
4) Providing an upright wall for placing and storing the cable of the solar cell panel inside the convex portion,
5) The base is made of an adhesive synthetic resin or rubber body,
6) It is preferable as a specific means for solving the problem to provide the flange with a folded piece whose inner end is folded inward.
さらに、本発明は、上記の構成からなる太陽電池パネルの取り付け方法において、前記金属製のシースに直接または前記金属製のシースに設けたブラケットに締結手段を通すと共に、該締結手段を、前記取り付け施工面にねじ込むことによって前記太陽電池パネルを該取り付け施工面に直に固定、保持することを特徴とする直付け式太陽電池パネルの取り付け施工方法である。 Furthermore, the present invention provides a method for attaching a solar cell panel having the above-described configuration, wherein fastening means is passed directly through the metal sheath or through a bracket provided on the metal sheath, and the fastening means is attached to the attachment. The solar cell panel is fixed and held directly on the mounting surface by being screwed into the mounting surface.
上記の構成からなる本発明によれば、太陽電池モジュールを固定、保持するベースを、金属製のシースによって覆うと共に、該シースを介して太陽電池パネルをボルト等の締結手段を介して直接施工面に取り付けるようにしたため、太陽電池パネルの取り付けが簡単に行える。 According to the present invention having the above-described configuration, the base for fixing and holding the solar cell module is covered with a metal sheath, and the solar cell panel is directly applied to the construction surface via a fastening means such as a bolt via the sheath. Because it is attached to the solar panel, it is easy to attach the solar cell panel.
また、本発明によれば、太陽電池パネルを取り付けるための専用の取り付け器具が必要ないため、現場における取り扱いが容易であり、しかも、コストの軽減も可能となる。 In addition, according to the present invention, since a dedicated mounting tool for mounting the solar cell panel is not required, handling at the site is easy, and cost can be reduced.
また、本発明に係る太陽電池パネルによれば、前記金属製のシースを、前記ベースの配置領域を形成するシース本体と、このシース本体につながる一対のフランジとを備えたフランジ付きの溝型断面を有する部材で構成したため簡単な形状でありながら、ベースの固定、保持が確実になる。 Further, according to the solar cell panel of the present invention, the metal sheath includes a flange-shaped cross section having a sheath body that forms an arrangement region of the base and a pair of flanges connected to the sheath body. The base is fixed and held securely even though it has a simple shape because it is composed of the members having the.
さらに、上記の構成からなる本発明によれば、前記シース本体にブラケットを設け、このブラケットを利用して太陽電池パネルを直付け固定するようにしたため、部品点数の増大を招く専用の取り付け器具が不要となる。 Furthermore, according to the present invention configured as described above, a bracket is provided on the sheath body, and the solar cell panel is directly fixed by using the bracket. It becomes unnecessary.
また、上記の構成からなる本発明によれば、前記シース本体の背面に、施工面に当接して該シール本体を支持すると共に、複数の凹部と凸部を交互に配列した波形形状の補強部材を設けることにより、シース自体の曲げ剛性を大幅に高めることができる。これにより、止め付け箇所を減らすことが可能となり、施工性が向上する。 Further, according to the present invention having the above-described configuration, a corrugated reinforcing member in which a back surface of the sheath body is in contact with a construction surface to support the seal body and a plurality of concave portions and convex portions are alternately arranged. By providing this, the bending rigidity of the sheath itself can be significantly increased. Thereby, it becomes possible to reduce a fixing location and workability improves.
しかも、本発明に係る太陽電池パネルによれば、補強部材を設けることにより、金属製のシースを薄肉にしてその軽量化を図ることが可能となる。 Moreover, according to the solar cell panel of the present invention, by providing the reinforcing member, it is possible to reduce the weight by reducing the thickness of the metal sheath.
また、本発明に係る太陽電池パネルによれば、補強部材の凸部を、一方から他方に向けて順次に変更された突出高さにすると共に、その頭部に傾斜を設けることにより、太陽電池パネルを、所定の角度に保持することができ、雨だれ、粉塵等の付着による影響が受け難くなり、しかも太陽光の入射量の増大により効率的な発電が可能となる。 In addition, according to the solar cell panel of the present invention, the projecting portion of the reinforcing member has a projecting height that is sequentially changed from one side to the other, and the solar cell panel is provided with an inclination in the solar cell panel. The panel can be held at a predetermined angle, and is not easily affected by raindrops, dust, or the like, and more efficient power generation is possible by increasing the amount of incident sunlight.
なお、本発明に係る太陽電池パネルによれば、凸部の内側に起立壁を設け、この起立壁の内側に太陽電池パネルのケーブルを収納するようにしたため、該ケーブルが直接、風雨あるいは太陽光に曝されることがなく、経時劣化を回避し得る。 According to the solar cell panel of the present invention, the upright wall is provided inside the convex portion, and the cable of the solar cell panel is accommodated inside the upright wall. Therefore, deterioration with time can be avoided.
また、本発明に係る太陽電池パネルによれば、ベースを、粘着性の合成樹脂またはゴム体にて構成するようにしたため、太陽電池モジュールの全面を、ベースに密着させることができ、該太陽電池モジュールの確実な固定、保持が可能となる。 Further, according to the solar cell panel of the present invention, since the base is made of an adhesive synthetic resin or rubber body, the entire surface of the solar cell module can be brought into close contact with the base. The module can be securely fixed and held.
とくに、上記の構成からなる本発明によれば、フランジの先端部を内向きに折り返した折り返し片を設けることにより、重量増しを伴うことなしにその部位の強度を改善することができる。また、フランジの端面(切断端面)が表面に出ることがないため、シースを金属部材で構成したとしても、耐食性に影響を与えることがない。 In particular, according to the present invention having the above-described configuration, the strength of the portion can be improved without increasing the weight by providing the folded piece in which the front end of the flange is folded inward. Further, since the end face (cut end face) of the flange does not come out on the surface, even if the sheath is made of a metal member, the corrosion resistance is not affected.
また、本発明の太陽電池パネルによれば、太陽電池モジュールの表面が、該フランジの表面よりも内側に位置しているため、施工時に誤って太陽電池モジュールの表面を損傷するのを防止することができる。 Moreover, according to the solar cell panel of the present invention, since the surface of the solar cell module is located inside the surface of the flange, it is possible to prevent the surface of the solar cell module from being accidentally damaged during construction. Can do.
本発明に係る太陽電池パネルの取り付け施工方法によれば、前記金属製のシースに直接または前記金属製のシースに設けたブラケットに締結手段を通すと共に、該締結手段を前記取り付け施工面にねじ込むことによって前記太陽電池パネルを、該取り付け施工面に直に固定、保持することが可能であり、取り付け作業にかかる時間が短時間で済む。 According to the solar cell panel mounting method according to the present invention, the fastening means is passed through the metal sheath directly or through a bracket provided on the metal sheath, and the fastening means is screwed into the mounting surface. Therefore, the solar cell panel can be directly fixed and held on the mounting construction surface, and the time required for the mounting work can be shortened.
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。
図1(a)(b)は、本発明に従う太陽電池パネルの実施の形態を模式的に示した図であり、(a)はその側面図、(b)はその正面図である。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
1 (a) and 1 (b) are diagrams schematically showing an embodiment of a solar cell panel according to the present invention, in which (a) is a side view thereof and (b) is a front view thereof.
図1(a)(b)における符号1は、太陽光を入射させる入射面Mを有し、電力の発電に寄与する太陽電池モジュールである。
太陽電池モジュール1は、例えば、表面から順に、アモルファスシリコン層(青色層)、シリコンゲルマニウム層(緑色層)、微結晶シリコン層(赤色層)を積層した3層のセルで構成することができるものであって、この場合、紫外線から赤外線まで、波長が異なる光を、スペクトル分割方式により高効率で吸収することが可能になる。
The
上記構成の太陽電池モジュール1においては、アモルファスシリコン層の上にはエチレン・四フッ化エチレン共重合(ETFE)フィルムが配置され、微結晶シリコン層の下には、バックフィルムおよびステンレス箔が配置されるが、太陽電池モジュール1は、上記のものには限定されない。
In the
また、図における符号2は、太陽電池モジュール1を固定保持するためのベースである。ベース2としては、粘着性の合成樹脂、弾性ゴム体、アスファルト等が適用される。
Further,
また、図における符号3は、太陽電池モジュール1の入射面Mを残してベース2を覆い隠す金属製のシースである。この金属製のシース3は、スチール製の塗装鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウム板、ステンレス鋼板、銅板等を適用することができるものであり、ベース2の配置領域を形成する溝型断面(U字断面)からなるシース本体3aと、このシース本体3aの立ち上がり壁部3a1、3a2の先端部に一体連結する一対のフランジ3bから構成されている。
Moreover, the code |
フランジ3bは、その端面を相互に向い合せにした対向姿勢となるようにシース本体3aの壁面と平行に設けられており、シース本体3aと協働して該ベース2を挟持している。
また、符号4は、フランジ3bの先端部を内向きに折り返して2枚重ねにした折り返し片(図1a)の拡大図参照)、5は、フランジ3bにおいてベース2の耳部2aおよびシース本体3aを貫くように形成された貫通孔(またはねじ孔でもよい)である。
上記の折り返し片4は、重量増しを伴うことなしにその部位の強度を高めると共に、フランジ3bの端面を外部に表出させないようにするためのものであって、とくにシース3の耐食性の改善に寄与する。
The folded
また、折り返し片4を設けることにより、太陽電池モジュール1の前面が、フランジ3bの外表面よりも寸法t(図1(a)拡大図参照)だけ内側に位置することとなり、取り付け施工の際等、太陽電池モジュール1の損傷を避けることができる。
Further, by providing the folded
上記の構成からなる太陽電池パネルは、シース3によってベース2の剛性が確保されている。そして、貫通孔5にねじ(ドリルねじ、タッピンねじ)の如き締結手段Nを通すと共に、取り付け施工面Tに該締結手段Nをねじ込むことにより、直に固定保持することができる。従って、取り付け器具を別途に用意する必要がなく、簡単な作業のもとで太陽電池パネルの取り付けが可能となる。
In the solar cell panel having the above configuration, the rigidity of the
なお、貫通孔5は、施工現場において形成してもよい。これにより、太陽電池パネルを設置すべき施工面の状況に合わせた対応が可能となる。
The through
タッピンねじを用いてフランジ3b、ベース2およびシース本体3aを貫くように該ねじをねじ込んでいくことにより、太陽電池パネルを、取り付け施工面に固定することも可能である。
It is also possible to fix the solar cell panel to the mounting construction surface by screwing the screws through the
図2は、上掲図1(a)(b)に示した太陽電池パネルの取り付け施工状況の一例を示した外観斜視図であり、太陽電池パネルのシース3を、ドリルねじ、タッピンねじ等のねじNで壁や屋根等の取り付け施工面Tに直接取り付けた例を示したものである。
FIG. 2 is an external perspective view showing an example of the solar cell panel mounting construction situation shown in FIGS. 1A and 1B. The
本発明に従う太陽電池パネルは、取り付け施工が簡単であるばかりでなく、例えば、ロール成形法を適用することによって製造することが可能であり、効率的な製造も可能である。 The solar cell panel according to the present invention is not only easy to mount and can be manufactured, for example, by applying a roll forming method, and can be manufactured efficiently.
ロール成形法を適用して太陽電池パネルを製造するには、まず、図3に示すように、所定の幅寸法、長さに切り出した薄板材Sにつき、その幅端部に折り返し部4を形成する。そして、該板材SがU字状断面となるように成形したのち、その凹部に太陽電池モジュール1を備えたベース2を配置し、さらに、該板材Sの立ち上がり部分を、ベース2の上端面を基点にして内側に折り込めばよい。
In order to manufacture a solar cell panel by applying the roll forming method, first, as shown in FIG. 3, the folded
図4(a)(b)は、本発明に従う太陽電池パネルの他の実施の形態を示した図である。図4(a)(b)における符号6は、シース3と一体になる例で示したブラケット、7は、シース本体3aの背面に配置され、シース自体を補強する補強部材である。
4 (a) and 4 (b) are diagrams showing another embodiment of the solar cell panel according to the present invention. 4 (a) and 4 (b),
上記ブラケット6は、取り付け施工面に当接する当接板6aと、この当接板6aにつながる脚部6bから構成されており、ここでは、L字断面をなすもの例として示してある。
The
また、補強部材7は、台形状の凹部7aと台形状の凸部7bを交互に配列した波形形状を有しており、凹部7aの底壁7a1を取り付け施工面に当接させ、凸部7bの頂壁7b1をシース本体3aの背面に当接させて該シース本体3aを支持する。
The reinforcing
さらに、図における符号8は、補強部材7の凸部7bの内側に一体的に設けられた起立壁である。この起立壁8は、凸部7bの端部で折り曲げられると共に、その先端部を2枚重ねにした折り曲げ片からなるものを例として示してある。
Further,
起立壁8の内側に、太陽電池パネルのケーブル9を載置、収納しておくことにより、該ケーブル9が風雨あるいは太陽光に曝されるのを防ぐことができ、該ケーブル9の経時的な劣化を回避することが可能となる。
By placing and storing the
上掲図4(a)(b)に示した太陽電池パネルは、ブラケット6の当接板6aを取り付け施工面に当てがい、該当接板6aを通してドリルねじ、タッピンねじ等の締結手段をねじ込むことにより該取り付け施工面に直に取り付けることができる。
In the solar cell panel shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
ブラケット6については、シース3をロール成形する際に、該シース3と共に成形することが可能(単一の板材で製造することができる)であり、係る構造の太陽電池パネルにおいても効率的な製造が可能となる。
The
この実施の形態で示した補強部材7については、シース3とは別体物となるが、該補強部材7は、予めシース3の背面に接着固定しておいてもよいし、施工現場で接着固定することも可能であり、この点についてはとくに限定されることはない。
The reinforcing
さらに、図5(a)(b)に、本発明に従う太陽電池パネルのさらに他の実施の形態を示す。この例は、ブラケット6のうちの一方(図5の上方のブラケット)について当接板6aのみを設けたものである。
Furthermore, Fig.5 (a) (b) shows other embodiment of the solar cell panel according to this invention. In this example, only the
係る構成の太陽電池パネルは、取り付け施工面に対して角度を付与することを可能とするものであって、発電効率の改善を図ることができると共に、太陽電池モジュール1における雨だれや粉塵等の付着を回避することが可能になる。
The solar cell panel having such a configuration makes it possible to provide an angle with respect to the installation construction surface, and can improve power generation efficiency, and also adhere raindrops, dust, and the like in the
とくに、図5(a)(b)に示したような構成になる太陽電池パネルにおいては、補強部材7の凸部7bの突出高さhを、当接板6aのみを設けたブラケット6から離れる向きに順次高くしていくと共に、凸部7bの頂壁7b1を一定の角度で傾斜させることによってシース本体3aを確実に支持することができる。
In particular, in the solar cell panel configured as shown in FIGS. 5A and 5B, the protruding height h of the
角度を付与した太陽電池パネルにおいても、ブラケット6の当接板6aを施工面に当てがい、該当接板6aを通してドリルねじ、タッピンねじ等の締結手段Nをねじ込むことにより直に太陽電池パネルを取り付けることができ、取り付け器具を別途に用意することなしに簡便な固定が可能となる。
Even in the solar cell panel provided with an angle, the solar cell panel is directly attached by applying the
金属製のシース3については、両側面が開放されたフランジ付きの溝型断面をなすものを例として示したが、該両側面には、その部位を閉塞する壁部を設けることも可能であり、この点についてはとくに限定されない。
The
本発明によれば、太陽電池パネルを、金属製のシースを利用して直に取り付け施工面に固定保持することができるので、効率的な取り付け施工が可能となる。 According to the present invention, since the solar cell panel can be directly fixed and held on the mounting construction surface using a metal sheath, efficient mounting construction is possible.
また、本発明によれば、太陽電池パネルを取り付けるための専用の器具が不要(部品点数の削減)であり、コストの軽減を図ることができる。 Further, according to the present invention, a dedicated instrument for attaching the solar cell panel is unnecessary (reduction in the number of parts), and the cost can be reduced.
1 太陽電池モジュール
2 ベース
2a 耳部
3 金属製のシース
3a シース本体
3b フランジ
4 折り返し片
5 貫通孔
6 ブラケット
6a 当接板
6b 脚部
7 補強部材
7a 凹部
7b 凸部
8 台座
9 ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ベースに、前記太陽電池モジュールの入射面を残して該ベースを取り囲み、かつ、該太陽電池モジュールをベースと共に取り付け施工面に対して直接取り付ける金属製のシースを設け、
前記金属製のシースは、立ち上がり壁部を有し、前記ベースの配置領域を形成する溝型断面をなすシース本体と、このシース本体の立ち上がり壁部の先端に一体連結し、端面を相互に向かい合わせにした対向姿勢でもって、前記シース本体と協働して前記ベースを挟持する一対のフランジとからなることを特徴とする直付け式太陽電池パネル。 A solar cell panel having a light incident surface on which sunlight is incident, a solar cell module that contributes to power generation, and a base that fixes and holds the solar cell module on its front surface,
The base is provided with a metal sheath that surrounds the base leaving the incident surface of the solar cell module, and directly attaches the solar cell module to the mounting construction surface together with the base ,
The metal sheath has a rising wall portion, and is integrally connected to a sheath body having a groove-shaped cross section that forms an arrangement region of the base, and a distal end of the rising wall portion of the sheath body, and the end surfaces face each other. A directly attached solar cell panel comprising a pair of flanges that hold the base in cooperation with the sheath body in an opposed posture .
前記金属製のシースに直接または前記金属製のシースに設けたブラケットに締結手段を通すと共に、該締結手段を前記取り付け施工面にねじ込むことによって前記太陽電池パネルを、該取り付け施工面に直に固定、保持することを特徴とする直付け式太陽電池パネルの取り付け施工方法。 In the method of fixing and holding the directly attached solar cell panel according to any one of claims 1 to 7 on an installation construction surface,
The fastening means is passed through the metal sheath directly or through a bracket provided on the metal sheath, and the fastening means is screwed into the mounting construction surface, thereby fixing the solar cell panel directly to the mounting construction surface. A method for mounting a directly attached solar cell panel, characterized by holding.
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