JP6395662B2 - 太陽電池システム - Google Patents

Description

本発明は、太陽光で発電する太陽電池パネルを備える太陽電池モジュールおよび太陽電池システムに関する。

太陽光で発電する太陽電池パネルがフレームに保持された太陽電池モジュールが用いられている。太陽電池モジュールは、例えば屋根上に設けられた設置部材に対して固定される。特許文献１には、設置部材であるラックに対して、固定金具を用いて太陽電池モジュールを固定する構成が開示されている。固定金具は、ラックに形成された溝に係合されたナットと、ナットにねじ込んだボルトを用いてラックに締結される。太陽電池モジュールは、フレームに形成された突出部が、固定金具と設置部材の間に挟持されてラックに固定される。

特開２０１２−２０７３６９号公報

しかしながら、太陽電池モジュールを固定する作業は、足場の不安定な傾斜屋根の上で行われる場合もあるため、太陽電池モジュールの固定に用いる部品の削減および固定作業の容易化への要望がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、固定に用いる部品の削減および固定作業の容易化を図ることのできる太陽電池モジュールを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの周囲を囲んで太陽電池パネルを保持するフレームと、を備える太陽電池モジュールであって、フレームのうち、太陽電池モジュールが固定される固定面と対向する対向面には、対向面から離れる方向への移動を規制して固定金具が係合されるモジュール側係合溝が形成されることを特徴とする。

本発明の太陽電池モジュールによれば、固定に用いる部品の削減および固定作業の容易化を図ることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる太陽電池システムの分解斜視図 太陽電池システムをラックの長手方向に沿って見た断面図 太陽電池システムをラックの長手方向と垂直な方向かつ太陽電池パネルの受光面と平行な方向に沿って見た断面図

以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールおよび太陽電池システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池システムの分解斜視図である。図２は、太陽電池システムをラックの長手方向に沿って見た断面図である。図３は、太陽電池システムをラックの長手方向と垂直な方向かつ太陽電池パネルの受光面と平行な方向に沿って見た断面図である。

太陽電池システム３０は、複数の太陽電池モジュール１０が、設置部材であるラック２０に固定されて構成される。ラック２０は、太陽電池システム３０の設置場所に固定される。すなわち、太陽電池モジュール１０は、設置場所に対してラック２０を介して固定される。太陽電池モジュール１０の設置場所は、例えば屋根である。

太陽電池モジュール１０は、板状形状を呈する太陽電池パネル１１と、太陽電池パネル１１の周囲を囲んで太陽電池パネル１１を保持するフレーム１２とを備える。太陽電池パネル１１は、平面視において方形形状を呈する。太陽電池パネル１１は、受光面１１ａに光が入射することで電力を発生させる。

ラック２０は、棒状形状を呈する。ラック２０は、長手方向が太陽電池パネル１１の平面視における一辺に沿うように設けられる。図２および図３に示すように、ラック２０には、太陽電池モジュール１０のフレーム１２と対向する固定面２０ａが形成される。固定面２０ａには、ラック２０の長手方向に沿って延びる設置側係合溝２１が形成される。設置側係合溝２１は、ラック２０の端面まで延びる。設置側係合溝２１は、固定面２０ａ側の幅Ａよりも奥側の幅Ｂのほうが広くなっている。

太陽電池モジュール１０のフレーム１２のうち、固定面２０ａと対向する対向面１２ａには、ラック２０の長手方向に沿って延びるモジュール側係合溝１３が形成されている。モジュール側係合溝１３は、フレーム１２の端面まで延びる。モジュール側係合溝１３は、対向面１２ａ側の幅Ｃよりも奥側の幅Ｄのほうが広くなっている。

ここで、平面視における太陽電池パネル１１の各辺のうち、ラック２０の長手方向と垂直かつ受光面１１ａと平行な１つの辺を第１の辺１４とし、第１の辺１４と対向する辺を第２の辺１５とする。また、フレーム１２のうち、第１の辺１４を保持する部分を第１のフレーム１６とし、第２の辺１５を保持する部分を第２のフレーム１７とする。

第１のフレーム１６には、平面視において第１の辺１４から離れる方向に突出する第１の突出部１６ａが形成される。第２のフレーム１７には、平面視において第２の辺１５から離れる方向に突出する第２の突出部１７ａが形成される。太陽電池モジュール１０は、第１のフレーム１６と第２のフレーム１７とが互いに対向するように並べて設置される。

太陽電池モジュール１０のラック２０への固定には、固定金具１８が用いられる。固定金具１８は、モジュール側係合溝１３のうち幅Ｄとなる部分に嵌るモジュール側挿入部１８ａと、設置側係合溝２１のうち幅Ｂとなる部分に嵌る設置側挿入部１８ｂと、モジュール側挿入部１８ａと設置側挿入部１８ｂとをつなぐ連結部１８ｃとを備える。

モジュール側挿入部１８ａの幅Ｅは、モジュール側係合溝１３の奥側の幅Ｄよりも狭く、対向面１２ａ側の幅Ｃよりも広い。設置側挿入部１８ｂの幅Ｆは、設置側係合溝２１の奥側の幅Ｂよりも狭く、固定面２０ａ側の幅Ａよりも広い。また、連結部１８ｃの幅Ｇは、モジュール側係合溝１３の対向面１２ａ側の幅Ｃおよび設置側係合溝２１の固定面２０ａ側の幅Ａよりも狭い。

以上説明した太陽電池システム３０において、ラック２０への太陽電池モジュール１０の固定手順を説明する。なお、ラック２０は、太陽電池システム３０の設置場所、例えば屋根に対して図示しないボルト等で固定されている。

まず、ラック２０に形成された設置側係合溝２１に、固定金具１８の設置側挿入部１８ｂを嵌める。この状態で、固定金具１８は、設置側係合溝２１に沿ってスライド移動可能であるとともに、設置側挿入部１８ｂが引っ掛かることで、固定面２０ａから離れる方向への移動が規制される。

次に、太陽電池モジュール１０のモジュール側係合溝１３と、設置側係合溝２１とを対向させた状態で、設置側係合溝２１に設置側挿入部１８ｂが嵌められた固定金具１８をスライド移動させて、モジュール側挿入部１８ａをモジュール側係合溝１３に嵌める。この状態で、固定金具１８は、モジュール側係合溝１３に沿ってスライド移動可能であるとともに、モジュール側挿入部１８ａが引っ掛かることで、対向面１２ａから離れる方向への移動が規制される。すなわち、太陽電池モジュール１０は、設置側係合溝２１およびモジュール側係合溝１３に沿って移動可能であるが、固定面２０ａから離れる方向への移動が規制された状態となる。

このように、固定金具１８の設置側挿入部１８ｂおよびモジュール側挿入部１８ａを、設置側係合溝２１およびモジュール側係合溝１３に嵌めることで、太陽電池モジュール１０は、設置側係合溝２１およびモジュール側係合溝１３に沿って移動可能であるが、固定面２０ａから離れる方向への移動が規制された状態にする。なお、モジュール側挿入部１８ａをモジュール側係合溝１３に先に嵌めてから、設置側挿入部１８ｂを設置側係合溝２１に嵌めてもよいし、固定面２０ａと対向面１２ａを先に対向させて、モジュール側挿入部１８ａと設置側挿入部１８ｂを、モジュール側係合溝１３と設置側係合溝２１に同時に嵌めてもよい。

また、太陽電池モジュール１０を並べる際に、第２のフレーム１７に形成された第２の突出部１７ａを、隣接する太陽電池モジュール１０の第１のフレーム１６に形成された第１の突出部１６ａに対して固定面２０ａ側に差し込む。第１の突出部１６ａに対して固定面２０ａ側から第２の突出部１７ａが当接することで、第１の突出部１６ａが形成された側の太陽電池モジュール１０が、固定面２０ａから離れる方向に付勢される。

上述したように、固定金具１８のモジュール側挿入部１８ａおよび設置側挿入部１８ｂが、モジュール側係合溝１３および設置側係合溝２１に引っ掛かり、固定面２０ａから離れる方向への太陽電池モジュール１０の移動が規制される。また、付勢力が加わることで、固定金具１８のモジュール側挿入部１８ａおよび設置側挿入部１８ｂと、フレーム１２およびラック２０との摩擦力によって、受光面１１ａに平行な方向への太陽電池モジュール１０の移動も規制される。このように、フレーム１２およびラック２０と、固定金具１８との引っ掛かりおよび摩擦力によって、太陽電池モジュール１０がラック２０に固定される。なお、第２の突出部１７ａに形成された凸部１７ｂが、第１の突出部１６ａに形成された凹部１６ｂに嵌ることで、太陽電池モジュール１０の位置決めの容易化およびずれの抑制が図られる。

なお、並べて設置された太陽電池モジュール１０のうち端部に配置される太陽電池モジュール１０は、ボルト２２でラック２０に固定される端末カバー２３が、第１の突出部１６ａまたは第２の突出部１７ａに固定面２０ａ側の反対側から係合して、ラック２０に固定される。ボルト２２は、設置側係合溝２１に嵌められたナット（図示せず）にねじ込まれる。

以上説明した太陽電池システム３０によれば、太陽電池モジュール１０を固定する作業において、末端に配置される太陽電池モジュール１０を除けば、固定金具１８を用いることで、ボルトの締結作業を省略することができる。これにより、太陽電池モジュール１０を固定する作業の容易化を図ることができる。また、太陽電池モジュール１０の固定に用いる部品の削減を図ることができる。なお、モジュール側係合溝および設置側係合溝２１の延びる方向は、例示した方向と異なっていてもよい。例えば、第１の辺１４および第２の辺１５と平行な方向に延びていてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ 太陽電池モジュール、１１ 太陽電池パネル、１１ａ 受光面、１２ フレーム、１２ａ 対向面、１３ モジュール側係合溝、１４ 第１の辺、１５ 第２の辺、１６ 第１のフレーム、１６ａ 第１の突出部、１６ｂ 凹部、１７ 第２のフレーム、１７ａ 第２の突出部、１７ｂ 凸部、１８ 固定金具、１８ａ モジュール側挿入部、１８ｂ 設置側挿入部、１８ｃ 連結部、２０ ラック（設置部材）、２０ａ 固定面、２１ 設置側係合溝、２２ ボルト、２３ 端末カバー、３０ 太陽電池システム。

Claims (4)

1. 太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周囲を囲んで前記太陽電池パネルを保持するフレームと、を有する太陽電池モジュールと、
   前記太陽電池モジュールが固定される固定面が形成された設置部材と、
   前記太陽電池モジュールを前記設置部材に固定させる固定金具と、を備える太陽電池システムであって、
   前記フレームのうち、前記固定面と対向する対向面には、前記対向面側の幅よりも奥側の幅のほうが広くなるモジュール側係合溝が形成され、
   前記設置部材のうち、前記固定面には、前記固定面側の幅よりも奥側の幅のほうが広くなる設置側係合溝が形成され、
   前記固定金具は、前記モジュール側係合溝に挿入されるモジュール側挿入部と、前記設置側係合溝に挿入される設置側挿入部と、前記モジュール側挿入部と前記設置側挿入部とをつなぐ連結部とを有し、
   前記モジュール側挿入部は、前記モジュール側係合溝の前記対向面側の幅よりも広い幅で形成され、
   前記設置側挿入部は、前記設置側係合溝の前記固定面側の幅よりも広い幅で形成され、
   前記連結部は、前記モジュール側係合溝の前記対向面側の幅および前記設置側係合溝の前記固定面側の幅よりも狭い幅で形成されていることを特徴とする太陽電池システム。
2. 前記モジュール側係合溝は、前記太陽電池パネルの平面視における一辺と平行に延びるように形成され、
   前記モジュール側係合溝に係合される前記固定金具は、前記モジュール側係合溝の延びる方向にスライド移動可能とされることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池システム。
3. 前記固定面および前記設置側係合溝は、前記太陽電池パネルの平面視における一辺に沿って延びるように形成され、
   前記設置側係合溝に係合される前記固定金具は、前記設置側係合溝の延びる方向にスライド移動可能とされることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池システム。
4. 前記太陽電池パネルは、平面視において第１の辺と、前記第１の辺と対向する第２の辺を有し、
   前記フレームは、前記第１の辺を保持する第１のフレームと、前記第２の辺を保持する第２のフレームと、を有し、
   前記第１のフレームには、平面視において前記第１の辺から離れる方向に突出する第１の突出部が形成され、
   前記第２のフレームには、平面視において前記第２の辺から離れる方向に突出する第２の突出部が形成され、
   複数の前記太陽電池モジュールが前記固定面に並べて固定された際に、前記第２の突出部が、隣接する前記太陽電池モジュールに形成された前記第１の突出部に対して前記固定面側から当接して前記固定面から離れる方向に付勢することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池システム。

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