JP6303042B2

JP6303042B2 - 太陽電池モジュールの配線ケーブル保持材

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Publication number: JP6303042B2
Application number: JP2017061278A
Authority: JP
Inventors: 北村　浩一; 浩一北村; 和倫西田; 朝倉　大輔; 大輔朝倉; 坂本　憲一; 憲一坂本
Original assignee: 元旦ビューティ工業株式会社
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: JP2017106320A

Description

本発明は、屋根上への太陽電池モジュール設置に関し、配線ケーブルの垂れ下がりを抑制すると共に、劣化を防止することができ、接地（モジュール間でのアース）にも容易に利用できる太陽電池モジュールの配線ケーブル保持材に関する。

屋根上への太陽電池モジュール設置に関して、太陽電池モジュール間に隙間がある箇所での配線ケーブルの結線作業には、多くの作業手間があった。即ち配線ケーブルは、屋外設置に適した素材構成を採っておらず、紫外線による劣化、屋根との擦れによる摩耗（劣化）が起こってしまう。
上述の問題を防止するための処理としては、太陽電池モジュール間でＰＦ管など筒状部材の中に配線ケーブルを通して紫外線から保護する方法、或いは屋根と擦れないように、配線ケーブルを結束バンド、或いは特許文献１に示されるような支持具（支持部材）などで固定する方法、或いは両者を併用する方法が採用されていた。なお、これらの固定は、モジュール枠やＰＶ設置用の支持材などへ固定していた。

特開２０１１−２４４５７９号公報

しかしながら、前述のＰＦ管等の筒状部材を用いる作業は、工程上、太陽電池モジュールを傾けるなど大きな労力を必要とする結線作業と並行して行う必要があった。
また、配線ケーブル同様に、太陽電池モジュール間のアース処理に用いられるアース線も屋外設置に適した素材構成を採っておらず、紫外線による劣化を避けるため、アース線の取付作業は前述の配線ケーブルの結線作業と並行して行われてきた。
このように、配線ケーブルの結線作業時には、必要とされる作業の手間が煩雑であり、極めて面倒であった。また、作業の手間が煩雑であるため、作業者任せで、均等な作業レベルが得られないといった問題もあった。

そこで、本発明は、屋根上への太陽電池モジュール設置に関し、配線ケーブルの垂れ下がりを抑制すると共に劣化を防止することができ、接地（モジュール間でのアース）にも容易に利用できる太陽電池モジュールの配線ケーブル保持材を提案することを目的とする。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を当接させる位置規制部を有する配線ケーブル保持材であって、配設状態において前記支持材上面に沿う上面部と、該上面部より下方に位置して太陽電池モジュールの配線ケーブルを収納する収納部と、該収納部を覆うと共に支持材上で対向する太陽電池モジュールの間隔より広幅の被覆部と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールの配線ケーブル保持材に関するものである。

さらに、本発明は、隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を支持する支持材上に取り付けられる配線ケーブル保持材であって、配設状態において隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を当接させる位置規制部と、前記支持材上面に沿う上面部と、該上面部より下方に位置して太陽電池モジュールの配線ケーブルを収納する収納部と、該収納部を覆うと共に支持材上で対向する太陽電池モジュールの間隔より広幅の被覆部と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールの配線ケーブル保持材をも提案するものである。

本発明の配線ケーブル保持材は、支持材に沿わせるように固定し、配線ケーブルを被覆すると共に収納部へ収納することができるため、配線ケーブルの垂れ下がりを抑制でき、太陽光（紫外線）から保護して劣化を防止することができる。そのため、今まで配線ケーブルの保護として使われてきたＰＦ管、配線ケーブルの固定に使われてきた結束バンドや支持具、さらに固定用のビス等の役割を一つの部材に集結した部材ということができる。
また、本発明の配線ケーブル保持材は、太陽電池モジュールを大きく傾けるなど大きな労力を必要とする配線ケーブルの結線作業とは別工程で行うことができ、作業自体も特別な技術や工具を必要とせずに支持材に対して容易に取り付けられるため、施工者への負担の軽減、作業のし忘れなどの作業ミスの軽減、作業者の技量による施工品質のばらつきの軽減といった効果を発揮する。
さらに、後述する図示実施例（第１実施例）のように下方から配線ケーブルを持ち上げるだけで収納部へ収納可能な機構を採用した場合には、実質的に面倒な操作を全く行うことなく、極めて容易に配線ケーブルを適正位置に保護することができる。
また、支持材には、太陽電池モジュールの位置規制部を有するので、該位置規制部に端縁が当接するように太陽電池モジュールを配設すればよく、太陽電池モジュールの配設を容易に実施できる。

さらに、太陽電池モジュールの位置規制部を有する配線ケーブル保持材は、該位置規制部に端縁が当接するように太陽電池モジュールを配設すればよく、太陽電池モジュールの配設を容易に実施できる。

（ａ）本発明の第１実施例の配線ケーブル保持材を用いた配線構造を示す正面図、（ｂ）その側面図、（ｃ）その平面図、（ｄ）押さえ部材及び太陽電池モジュールを欠載して示した平面図である。（ａ）本発明の第１実施例の配線ケーブル保持材を示す拡大正面図、（ｂ）その拡大平面図、（ｃ）その拡大側面図、（ｄ）折曲加工する前の板材を示す拡大平面図である。（ａ）第１実施例における太陽電池モジュールの配設以前の状態を示す斜視図、（ｂ）位置規制部に対して太陽電池モジュールを配設する状態を示す斜視図である。（ａ）本発明の第２実施例の配線ケーブル保持材を用いた配線構造を示す正面図、（ｂ）その側面図、（ｃ）その平面図、（ｄ）配線ケーブル保持材の拡大正面図である。（ａ）支持材に第３実施例の配線ケーブル保持材を取り付けた状態を示す正面図、（ｂ）その正面図、（ｃ）その斜視図、（ｄ）支持材に第４実施例の配線ケーブル保持材を取り付けた状態を示す正面図、（ｅ）その正面図、（ｆ）その斜視図、（ｇ）支持材に第５実施例の配線ケーブル保持材を取り付けた状態を示す正面図、（ｈ）その正面図、（ｉ）その斜視図である。（ａ）〜（ｏ）配線ケーブル保持材の更なるバリエーションを示す正面図である。（ａ）〜（ｃ）アース突起のバリエーションを示す三面図である。

本発明の配線ケーブル保持材は、隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を支持する支持材上に取り付けられるものであって、（Ａ）配設状態において支持材上面に沿う上面部と、（Ｂ）支持材上で対向する太陽電池モジュールの間隔より広幅の被覆部と、（Ｃ）前記被覆部の裏面側に位置して太陽電池モジュールの配線ケーブルを収納する収納部と、を有することを特徴とする。
そして、配線ケーブルを被覆すると共に収納部へ収納することができるため、配線ケーブルの垂れ下がりを抑制でき、太陽光（紫外線）から保護して劣化を防止することができる。

（Ａ）上面部
この上面部は、配設状態において支持材上面に沿うように取り付けられる部分であり、この上面部を支持材上面に沿わせた状態でビス止めするものでも、或いはモジュールを固定するボルトを利用してもよい。嵌合するものであってもよく、特に固定方法を限定するものではない。
特に、後述する図示実施例（第１実施例）のように支持材に起立部（位置規制部）を設けている場合には、該起立部が挿着される横スリット状の開口部を設けて取り付けるようにしてもよい。
また、この上面部には、接地（アース）を取るための突起を設けるようにしてもよい。
この突起は、太陽電池モジュールのフレーム（枠体）の塗膜（アルマイト処理）を傷付けることが可能であれば、その形状は限定するものではなく、主にバーリング加工やポンチ等によって上面側へ突き上げ形成されるものや、切り起こし（爪）等で形成するものが選ばれる。概略形状としては鋭凸状や小突起、鋭角状の爪部等が選定される。

（Ｂ）被覆部
この被覆部は、支持材上で対向する太陽電池モジュールの間隔より広幅に形成される部分であって、収納部に保持された配線ケーブルに対する太陽光（紫外線）の照射から配線ケーブルを守る役割を果たす。太陽電池モジュールの対向間隔より広幅であるということは、配線ケーブルが太陽電池モジュールから露出している部分より広幅であることを意味している。なお、この被覆部と前記上面部とは、後述する図示実施例（第１実施例）の外向き傾斜片のように一部が重複するものでもよい。

（Ｃ）収納部
この収納部は、前記上面部より下方に位置して太陽電池モジュールの配線ケーブルを収納する部分であって、特にその形状構成については特に限定するものではない。この収納部内へ配線ケーブルを配置させる開口も、表面側でも側方側でも、或いは裏面側に形成してもよく、配線ケーブルが抜け落ちない形状であれば、特にその形状を限定するものではない。例えば開口からの太陽光の照射を防ぐため、開口（部分）を弾性変形可能な形状であっても、また配線ケーブルを配設後に開口（部分）を工具等で変形させるものであってもよい。特に開口を表面側に設ける場合にはこのような態様が望ましい。
後述する図示実施例（第１実施例）の態様については、前記上面部の説明でも言及したように支持材に形成した起立部（位置規制部）に横スリット状の開口部を挿着する例であり、しかも第１実施例では、収納部が裏面側に開口が形成された例である。この例では、起立部に開口部を挿着させた状態で、配線ケーブルを下方から持ち上げるという簡単な操作により、配線ケーブル保持材が上方へ移動すると共に収納部の下方部分（開口）が開くので、下方から配線ケーブルを極めて容易に収納部へ収納させる（＝保持する）ことができる。

（Ｄ）支持材
この支持材は、隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を支持する部材であり、前記本発明の配線ケーブル保持材をその上面に取り付ける部材である。
この支持材は、定尺材（ピース材）であっても、縦方向（流れ方向）、横方向（桁行き方向）に連続するものであってもよい。
また、特に限定するものではないが、前述のように起立部（位置規制部）を設けて太陽電池モジュールの端縁が当該位置規制部に当接するように配設してもよい。さらに、この起立部は、太陽電池モジュールの配設位置を規制するばかりでなく、前述のように上面部に開口部を設けて当該起立部に挿着させるようにしてもよい。即ち本発明の配線ケーブル保持材の取付部として用いてもよい。
さらに、前述のように配線ケーブル保持材の上面部に接地（アース）を取るための突起を設けてもよいが、この支持材に突起を設けるようにしてもよい。

なお、この支持材を取り付ける対象については何等限定するものではなく、どのような下地又は既設屋根に対して取り付けるようにしてもよい。
後述する図示実施例では、支持材を凸状部を有する既設屋根（外装面）に取り付けた例を示しており、この凸状部は、外装面を構成する外装材にて形成されるものであって、山状部分と谷状部分とが連続する構成の外装面であれば、山状部分を指し、新築でも既設でもよい。また、後述する図示実施例に示すように山状部分である突状部の頂部に、外装材の側縁を略垂直状に立ち上げてカシメて凸部を形成したものでも、その外側にキャップ状のカバー材を配したものでも、一方の側縁に他方の側縁を重合させて形成したものでもよく、特にその構成を限定するものではない。

図１に示す本発明の配線ケーブル保持材（以下、保持具という）１を用いた配線構造の第１実施例は、図２に詳細に示す保持具１を用いて支持材２上で対向する太陽電池モジュール３，３の配線ケーブル３ｘを保持させるものである。
この保持具１は、配設状態において支持材２上面２１に沿う上面部１１と、前記上面部１１より下方に位置して太陽電池モジュールの配線ケーブル３ｘを収納する収納部１３と、前記収納部１３を覆うと共に支持材２上で対向する太陽電池モジュール３，３の間隔より広幅の被覆部１２と、を有する構成である。

この第１実施例の保持具１では、図２（ａ）に示すように前記上面部１１は、配設状態において略水平状に配設される横片と該横片を傾斜状に折り下げた外下向き傾斜片とからなる。また、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すようにこの上面部１１の折り目（横片と外向き傾斜片との境界）には、横スリット状の開口部１１１が設けられ、横片には、前後に２箇所ずつの突起１１２が合計４箇所に形成されている。
また、前記被覆部１２は、前記外下向き傾斜片と該外下向き傾斜片を内側へ折り下げた内向き傾斜片とからなる略く字状部分である。
このように上面部１１と被覆部１２とは一部が重複する構成であり、図示実施例の外向き傾斜片は、上面部１１の一部でもあり、被覆部１２の一部でもある。
さらに、前記収納部１３は、前記略く字状部分である被覆部１２の裏面側の空間を指すものである。
また、前記内向き傾斜片の下端には、外向き傾斜片１４が延設されている。

この保持具１は、図２（ｄ）に示すように略正方形状に形成された板状材から作成されたものであって、折曲加工以前の状態の部位に対して符号に（）を付して記している。

前記支持材２は、外装面５を構成する外装材５Ａにて形成される凸状部５１に固定する部材であって、凸状部５１の一方（＝右方）に配する第一支持材２Ａと、該第一支持材２Ａと回動自在に枢着されて凸状部５１の他方（＝左方）に配される第二支持材２Ｂと、凸状部５１の上方に起立状に配され、前記第一支持材２Ａを貫通して前記第二支持材２Ｂに端部が受支される取付ボルト２Ｃと、該取付ボルトに螺合される締着ナット２Ｄと、からなる。これらの第一支持材２Ａ及び第二支持材２Ｂは何れも定尺材（アルミ押出材）であって、組み合わせ状態が断面略筺状になるように形成され、内部に空間２０が形成される構成である。
また、前記第一支持材２Ａには、第二支持材２Ｂと回動自在に枢着するための軸部を形成する凹状の枢支受部２２が形成され、前記第二支持材２Ｂには、前記第一支持材２Ａと回動自在に枢着するための軸部を形成する凸状の枢支部２３が形成されている。さらに、前記取付ボルト１Ｃは六角ボルト、前記締着ナット１Ｃは、六角ナットである。

図示実施例の支持材２は、略筺状の頂部であって太陽電池モジュール３，３を支持する上面２１と、その一方（左方）の側縁を下方へ折り下げた傾斜支持面２４とを備え、該傾斜支持面２４には通孔２４１が設けられている。この傾斜支持面２４は、前記配線ケーブル支持材１の上面部１１と被覆部１２とを兼ねる外下向き傾斜片の裏面を支持する構成である。
そして、回動自在に枢着した第一支持材２Ａと第二支持材２Ｂで凸状部５１を左右から挟むように配設した状態で、取付ボルト２Ｃに締着ナット２Ｄを取り付けて締め付けることにより、支持材２を一体化することで、第一支持材２Ａ及び第二支持材２Ｂを凸状部５１に係止させ、取付ボルト２Ｃを凸状部５１の上方に起立させることができる。

また、前記支持材２が取り付けられる外装面５は、流れ方向に沿う山状部分と谷状部分とが連続する構成であって、山状部分の頂部に外装材（縦葺き外装材）５Ａにて形成される凸状部５１が、形成されたものであり、左右の外装材５Ａ，５Ａの側縁部５２，５２の端部を略垂直状に立ち上げて重合状に沿わせると共にカシメて形成したものである。

図１に示す配線構造に使用される太陽電池モジュール３は、流れ方向の端縁にフレーム３１ａ，３１ａが、左右方向の端縁にフレーム３１ｂ，３１ｂが取り付けられた構成であり、これらのフレーム３１ａ，３１ｂはアルミ成形材であって表面にアルマイト処理（絶縁処理）が施されている。
左右に隣接する太陽電池モジュール３，３間には、それぞれの太陽電池モジュール３の上端縁を押さえ保持する押さえ部材４が配設されている。この押さえ部材４は、左右に押さえ部４１，４１を有し、中央横片に形成した孔に前記取付ボルト１Ｃを挿通させ、その上端から取付ナット４ｂを締め付けることにより太陽電池モジュール３，３を上方から押さえ保持することができる。

図３（ａ）は、支持材２の起立部２１１に前記構成の保持具１の開口部１１１を挿着させて取り付けた状態を示し、図３（ｂ）に示すように太陽電池モジュール３が起立部２１１の端縁に当接するように配設すればよいので、この起立部２１１は位置規制部として用いることができる。また、図３（ｂ）に示すように保持具１の突起１１２，１１２上に太陽電池モジュール３を載置するため、この突起１１２が太陽電池モジュール３の下面に圧接され、表面のアルマイト処理層を傷付けてアース処理を容易に行うことができる。

このように、本発明の保持具１は、支持材２に沿わせるように固定し、配線ケーブル３ｘを被覆すると共に収納部１３へ収納することができるため、配線ケーブル３ｘの垂れ下がりを抑制でき、太陽光（紫外線）から保護して劣化を防止することができる。
また、本発明の保持具１は、太陽電池モジュール３を大きく傾けるなど大きな労力を必要とする配線ケーブル３ｘの結線作業とは別工程で行うことができ、作業自体も特別な技術や工具を必要とせずに支持材２に対して容易に取り付けられるため、施工者への負担の軽減、作業のし忘れなどの作業ミスの軽減、作業者の技量による施工品質のばらつきの軽減といった効果を発揮する。

また、この第１実施例では、支持材２に形成した起立部２１１に横スリット状の開口部１１１を挿着して取り付け、しかも収納部１３が裏面側に開口が形成されている形状構成を有するので、起立部２１１に開口部１１１を挿着させた状態で、図１（ａ）に塗り潰し矢印で示すように配線ケーブル３ｘを下方から持ち上げるという簡単な操作により、保持具１が上方へ移動すると共に収納部１３の下方部分（開口）が開くので、下方から配線ケーブル３ｘを極めて容易に収納部１３内へ収納することができる。

なお、配線ケーブル３ｘを収納部１３内へ収納した後の保持具１は、上面部１１を構成する横片又は外下向き傾斜片にビス等を打ち込んで裏面側の支持材２に固定するようにしてもよいし、特に固定方法を限定するものではない。

図４に示す本発明の保持具１IIを用いた配線構造の第２実施例は、図４（ｄ）に拡大して示す保持具１IIを用いて支持材２上で対向する太陽電池モジュール３，３の配線ケーブル３ｘを保持させるものであり、保持具１II以外の支持材２、太陽電池モジュール３、押さえ部材４、外装面５に関しては、前記第１実施例と全く同様であるから、同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施例の保持具１IIは、上面部１１iiが、配設状態において略水平状に配設される横片と該横片を傾斜状に折り下げた外下向き傾斜片とからなる点においては前記第１実施例と同様であるが、外下向き傾斜片が大きく形成されている。
被覆部１２iiは、前記外下向き傾斜片と該外下向き傾斜片を内側へ折り下げた内向き傾斜片とからなる略く字状部分である。
収納部１３iiは、前述のように被覆部１２iiが形成されるため、略袋状に形成される。
また、前記内向き傾斜片の下端には、更に内側上方へ折り曲げた内上向き傾斜片１５が延設されている。

この第２実施例の保持具１IIも、前記第１実施例の保持具１と殆ど同様の効果を奏することができ、略袋状の収容部１３iiであるため、比較的軟質な材料を用いても確実に配線ケーブル３ｘを保持することができる。

図５（ａ）〜（ｃ）に示す第３実施例、図５（ｄ）〜（ｆ）に示す第４実施例、図５（ｇ）〜（ｉ）に示す第５実施例は、支持材２'（２）へ異なる取り付け方法を示すものである。
図５（ａ）〜（ｃ）に示す第３実施例は、支持材２'に起立部を設けない態様を示し、保持具１IIIは支持材２'と同等幅の上面部（横片）１１iiiを有し、支持材２'から立設する取付ボルト２Ｃにて締着されることで取り付けられ、横片を切り起こして起立片状の位置規制部１１３を形成している。
図５（ｄ）〜（ｆ）に示す第４実施例は、支持材２'に起立部を設けない態様を示し、上面部（横片）１１ivがビス止めされることで取り付けられ、横片を折り曲げて起立片状の位置規制部１１４を形成している。また、上面部１１ivの取付ボルト２Ｃ付近はボルトとの干渉を防ぐため切り欠いている。
図５（ｇ）〜（ｉ）に示す第５実施例は、保持具１Ｖの上面部１１vに前記第１実施例における起立部２１１に係止する係止部１１５を形成した。
このように太陽電池モジュール３の配設を容易にするための位置規制部は、支持材２に設けても保持具１に設けてもよい。

図６（ａ）〜（ｏ）に示す実施例は、保持具１の収納部１３の形状バリエーションを示し、図６（ａ）の収納部１３−ａや図６（ｃ）の収納部１３−ｃ、図６（ｅ）〜（ｍ）の収納部１３−ｅ〜１３−ｍ、図６（ｏ）の収納部１３−ｏのように内巻き状に形成し、裏面側が開口する形状としてもよい。
また、図６（ｂ）の収納部１３−ｂや図６（ｄ）の収納部１３−ｄのように外巻き状に形成し、表面側上方が開口する形状としてもよい。
或いは図６（ｎ）の収納部１３−ｎのように側方が開口する形状でもよい。

図７は、アース突起のバリエーションを示し、図７（ａ）に示す突起１１２は、前記第１実施例の態様であるが、上面部１１に裏面側から孔を開設する操作にて形成される形態であり、図７（ｂ）に示す突起１１２'は、上面部１１'の端縁を折曲加工する操作にて形成される形態であり、図７（ｃ）に示す突起１１２"は、上面部１１"を裏面側から打ち抜き加工（プレス加工）することで起立状（傾斜状）の爪片を形成した態様である。

１配線ケーブル保持材（保持具）
１１上面部
１１１開口部
１１２突起
１２被覆部
１３収納部
２支持材
２Ａ第一支持材
２Ｂ第二支持材
２１上面
２１１起立部（位置規制部）
２２枢支受部
２３枢支部
３太陽電池モジュール
３ｘ配線ケーブル
３１ａ，３１ｂフレーム
４押さえ部材
４１押さえ部
５外装面
５Ａ外装材
５１，５１' 凸状部
５２側縁部

Claims

隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を当接させる位置規制部を有する支持材上に取り付けられる配線ケーブル保持材であって、
配設状態において前記支持材上面に沿う上面部と、該上面部より下方に位置して太陽電池モジュールの配線ケーブルを収納する収納部と、該収納部を覆うと共に支持材上で対向する太陽電池モジュールの間隔より広幅の被覆部と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールの配線ケーブル保持材。
隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を支持する支持材上に取り付けられる配線ケーブル保持材であって、
配設状態において隣り合う太陽電池モジュールのそれぞれの端縁を当接させる位置規制部と、前記支持材上面に沿う上面部と、該上面部より下方に位置して太陽電池モジュールの配線ケーブルを収納する収納部と、該収納部を覆うと共に支持材上で対向する太陽電池モジュールの間隔より広幅の被覆部と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールの配線ケーブル保持材。