JP6574597B2 - 太陽電池モジュール設置架台及び太陽電池モジュールの取付方法 - Google Patents
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Description
特許文献1では、複数のコンクリート製の柱材を敷地に立設し、その上にC型鋼を格子状に組み合わせて形成する架台を固定している。そして、架台のうち、平面視で対向する2つの端部のうちの一方側を支持する柱材は、他方側を支持する柱材よりもその高さが高くなっている。このことから、架台は、支柱上に傾斜した状態で取り付けられた状態となっている。
より詳細に説明すると、架台が傾斜した姿勢で取り付けられることから、隣接する2つの横桟部分の一方は、他方に対して低位置に配された状態となっている。さらに、2つの横桟部分の上面は、いずれも一方から他方に向かう方向で高くなるように傾斜した状態となっている。そして、太陽電池モジュールの平面視で対向する2辺のうちの一方側を横桟部分の一方に固定し、他方側を横桟部分の他方に固定することで、太陽電池モジュールが傾斜した状態で固定されることとなる。つまり、2つの横桟部分の間を跨ぐように太陽電池モジュールが固定された状態となり、横桟部分の一方に固定された部分が他方に固定された部分よりも低位置となることで、太陽電池モジュールが傾斜した状態となっている。
すなわち、太陽電池モジュールの平面視で対向する2辺のそれぞれが、いずれも傾斜面に取り付けられることから、取付金具を外した際、そのはずみで太陽電池モジュールが架台から誤って滑り落ちてしまう可能性がある。また、太陽電池モジュールを取り付けるときも同様に、作業者が取付金具の固定作業中に手を滑らせてしまう等の理由により、太陽電池モジュールが誤って滑り落ちてしまう可能性がある。
そして、この当接壁部により、第1載置部に載置された太陽電池モジュールの当接壁部に近接する方向への移動を規制可能となっている。言い換えると、太陽電池モジュールの縁端部分が第1載置部に載置された状態から、第1載置部と連続する位置に形成された当接壁部へ向かって移動したとしても、その移動が阻止される構造となっている。
このことから、例えば、傾斜した姿勢で配置される太陽電池モジュールのうち、低位置となる縁端側部分を第1載置部に載置した状態で、太陽電池モジュールが傾斜方向に沿って滑り出したとしても、第1載置部と連続する位置に形成された当接壁部により、その移動が阻止される。すなわち、太陽電池モジュールの一方側への移動を当接壁部によって阻止可能な構造とすることにより、太陽電池モジュールの意図しない移動を防止可能となっている。このことにより、太陽電池モジュールが誤って滑り落ちてしまうといった事故を防止可能となっている。
このことから、太陽電池モジュールの縁端側部分を第1載置部に載置したまま、当接壁部に当接するまで移動させ、その後に押さえ部材を架台本体に固定するだけで、太陽電池モジュールの縁端側部分が第1保持凹部に挿入された状態となる。
すなわち、太陽電池モジュールの意図しない移動を防止するための当接壁部を、太陽電池モジュールの位置合わせにも使用することができる。つまり、太陽電池モジュールの縁端側部分を当接壁部に当接するまで移動させるだけで、第1保持凹部の深さ方向(第1保持凹部の形成時に開口部分から当接壁部に向かう方向)における位置合わせが可能となる。付言すると、この位置合わせ作業は、押さえ部材を固定していない状態で実施できるので、押さえ部材によって太陽電池モジュールの移動が妨げられることがなく、容易に実施可能となっている。
加えて、先に凹部を形成してから、太陽電池モジュールの縁端側部分を凹部に挿入するような構造とは異なり、太陽電池モジュールの縁端側部分と凹部の開口部分を位置合わせするような煩雑な作業を必要としない。これらのことから、太陽電池モジュールの取付作業を簡易化することが可能となっている。
すなわち、上記した各工程を実施することで、簡単に太陽電池モジュールを設置予定位置に配置することが可能となり、太陽電池モジュールの縁端側部分と凹部の開口部分を位置合わせするような煩雑な作業を必要とせず、第1保持凹部に太陽電池モジュールの縁端側部分を保持させた状態とすることができる。
この架台3は、架台本体4、固定部材5、中間添板部材6(添板部材)、端部添板部材7(添板部材)を備えた構造となっている。
なお、太陽電池パネル8は、公知のものと同様の構造であって、樹脂製の裏面封止材と、受光面を形成するガラス基板の間に光電変換素子を備えた太陽電池セルを封止して形成される部材となっている。また、太陽電池パネル8の裏面側の部分には、端子ボックス(図示しない)が固定されており、この端子ボックスから二本のケーブル(図示しない)が外方へ延設されている。このケーブルは、一方が正極用のケーブルであり、他方が負極用ケーブルとなっている。
そして、台座本体部25の前面と取付板部26の前面が同一平面を形成しており、この平面が台座部材20の前端面となっている。また、取付板部26の上面と支持脚部27の上面もまた同一平面を形成しており、この平面が台座部材20の上端面となっている。さらに、台座部材20の前端面と上端面は、略直角に交わる平面となっている。
そして、取付板部26には、下端近傍であり、左右方向における中心近傍に取付板部26を厚さ方向(前後方向)に貫通する取付孔30が設けられている。この取付孔30は、取付板部26の前方に位置する空間と、段差状凹部28を連通する孔でもある。
ここで、板状脚部32の下端面と、台座本体部25の下端面はその高さが同一の高さとなっている。そして、上板部31の下方側であり板状脚部32の前方側には、台座本体部25、上板部31、板状脚部32によって囲まれた取付用空間33が形成されている。
すなわち、本体部40は、大別して、上方に延びた部分と、後方に延びた部分とを有しており、その上端部分が後方に屈曲して延びたような形状となっている。
天面側取付孔53と底側取付孔54は、いずれも開口形状が円形であって、その中心軸及び開口径が同一の貫通孔となっている。すなわち、天面側取付孔53と底側取付孔54は、平面視で重なるようにそれぞれ設けられている。この天面側取付孔53と底側取付孔54は、いずれも外部と取付用空間50を連通する孔となっている。
そして、添板本体部60を側面視したとき、一方の壁状部66に形成される貫通孔部68と、他方の壁状部66に形成される貫通孔部68とが重なった状態となっている。言い換えると、一方の壁状部66に形成される貫通孔部68のそれぞれは、他方の壁状部66に形成される貫通孔部68のそれぞれと左右方向で離間対向した状態となっている。
この2つの突出片69は、壁状部66の長手方向(前後方向)における中心近傍となる部分にその基端側が位置しており、僅かに間隔を空けて互いに平行となるように突出している。このことから、一方の壁状部66に形成される取付脚部61(2つの突出片69)と、もう一方の壁状部66に形成される取付脚部61は、互いに離れる方向に突出した状態となっている。
なお、壁状部66と取付脚部61は、上述した中間添板部材6のそれと同様の構造であるため、重複する説明を省略する。すなわち、端部添板部材7は、中間添板部材6の一部を切り取ったような形状となっている。
なお、以下の説明では、図1のAで示される端部を前端、図1のBで示される端部を後端、図1のCで示される端部を左端、図1のDで示される端部を右端として説明する。
すなわち、傾斜した状態で固定される太陽電池モジュール1を基準として、低位置側を前方とし高位置側を後方とする。つまり、全ての太陽電池モジュール1は、前端側から後端側に向かうにつれて高さが高くなるように傾斜した状態で取り付けられることとなる。
さらに、最も前側で左右方向に並列する太陽電池モジュール1の列を第1段目とし、後端側に向かうにつれて第2段目、第3段目、・・・と称する。また、最も前方に位置する架台本体4を第1架台本体4aと称し、後端側に向かうにつれて第2架台本体4b、第3架台本体4c、・・・と称する(図1等参照)。
このとき、例えば、図8で示されるように、取付孔部15に形成された取付孔と取付用部材等の取付孔(図示しない)とを重ね合わせ、ボルトの軸部を挿通し、下側取付板部10の下方側でナットを締めることによって固定してもよい。また、これに限らず、屋根面等の取付対象物(図示しない)から突出するアンカーボルト等を取付孔部15に形成された取付孔に挿通し、下側取付板部10の上方でナットを締めることで固定してもよい。
つまり、取付孔部15に形成された取付孔にネジ、釘、ボルト等の締結要素を挿通することにより、架台本体4を取付対象物や取付用部材(図示しない)に固定した状態とする。
なお、締結要素とは、ネジ、釘、ボルト等の上位概念である。また、取付対象物は、屋根面や支柱の他、アンカー部材を一体に固定したコンクリート基礎であってもよい。
具体的には、台座部材20を架台本体4の前方から近接させ、台座部材20の取付板部26と架台本体4の正面板部11を重ね合わせ、台座部材20の台座本体部25を架台本体4の上側載置板部12に載置させた状態とする。すなわち、台座部材20の段差状凹部28と架台本体4の前端上側に形成される角部分とが接触した状態とする。
そして、図10で示されるように、複数の架台本体4のそれぞれにおいて、台座部材20が架台本体4の長手方向で所定間隔を空けて並列した状態となり、それぞれの台座部材20が架台本体4に対して一体に固定された状態となる。
このとき、それぞれの架台本体4に取り付けられた台座部材20が前後方向で所定の間隔空けて配された状態となっている。すなわち、複数の台座部材20が前後方向で所定の間隔を空けて並列することで形成される列が複数形成され、且つ、この各列が架台本体4の長手方向で所定の間隔を空けて複数配された状態となっている。
具体的には、端部添板部材7を第1架台本体4aの上方から近接させ、取付脚部61を形成する2つの突出片69の下面を第1架台本体4aの上側載置板部12に載置させた状態とする。このとき、2つの突出片69の間に形成される空間と、上側載置板部12の取付孔部17に形成された取付孔とが上下方向で重なる状態とする。この状態で、締結要素の頭部を2つの突出片69の上方に位置させ、2つの突出片69の間に形成される空間と上側載置板部12の取付孔に締結要素の軸部を挿通することにより、端部添板部材7を第1架台本体4aに一体に固定する。
すなわち、第1段目に属するそれぞれの太陽電池モジュール1を架台本体4の長手方向における一端側(左端側)から他方端部側(右端側)へ向かって順次配置していく。
ここで、太陽電池モジュール1の前端部(縁端側部分)は、太陽電池モジュール1の前後方向で対向する2辺のうちの片側1辺(前側辺であり縁側辺)よりの端部であり、後端部は、他方側1辺(後側辺であり縁側辺)よりの端部となっている。すなわち、ここでは、太陽電池モジュール1の対向する2辺のうちの片側よりに位置する端部を上側載置板部12に上方から接触させ、その後方上側に、他方側よりに位置する端部を位置させた状態としている。このことから、太陽電池モジュール1は、設置時よりも急角度の傾斜姿勢を取った状態となっている。
言い換えると、太陽電池モジュール1の側端面と端部添板部材7の内側面が所定距離Lだけ離れた状態となっている。
すなわち、前後方向で隣接する2つの架台本体4のうち、前方側に位置する第1架台本体4aの上面に太陽電池モジュール1の前端側の部分が載置され、後方側に位置する第2架台本体4bに固定した台座部材20の上に太陽電池モジュール1の後端側の部分が載置された状態となる。
つまり、本実施形態では、太陽電池モジュール1を設置予定に配置する際、前後方向の位置合わせを実施した後、左右方向の位置合わせを実施している。なお、前後方向の位置合わせは、上記したように、太陽電池モジュール1を板状脚部32に当接するまで移動させ、この移動と共に後端側を下方へ回動させるだけでよく、極めて容易に実施可能となっている。
このことにより、第1段目における1つ目の太陽電池モジュール1が設置予定位置に配された状態となる。
より詳細には、中間添板部材6を第1架台本体4aの上方から近接させ、2つの取付脚部61(図5等参照)のそれぞれの下面を上側載置板部12に載置させた状態とする。そして、1方の取付脚部61に属する2つの突出片69の間に形成される空間と、上側載置板部12の取付孔部17に形成された取付孔とが上下方向で重なる状態とする。この状態で、締結要素の頭部を2つの突出片69の上方に位置させつつ、2つの突出片69の間に形成される空間と上側載置板部12の取付孔に締結要素の軸部を挿通することにより、中間添板部材6を第1架台本体4aに一体に固定する。
すなわち、図22、図23で示されるように、押さえ部材21を台座部材20の上方から近接させ、押さえ部材21の底板部43を台座部材20の上板部31に載置させた状態とする。このとき、押さえ部材21の天面側取付孔53、底側取付孔54、台座部材20の取付用孔35、第1架台本体4aの取付孔部17に形成された取付孔を上下方向で重なった状態とし、これらにボルト等の締結要素を挿通することで、押さえ部材21、台座部材20、第1架台本体4aを一体に固定する。なお、台座部材20は、前方部分が取付板部26の取付孔30に挿通された締結要素によって固定され、後方部分が上板部31に形成された取付用孔35に挿通された締結要素によって固定された状態となる。
つまり、2つ目の太陽電池モジュール1の側端面と中間添板部材6の内側面が所定距離L2だけ離れた状態となっている。
より詳細には、第1架台本体4aの長手方向における両端部のうち、1つ目の太陽電池モジュール1の設置前に固定した端部添板部材7が位置する端部とは異なる端部(右端側)の近傍に、端部添板部材7を固定する。
すなわち、太陽電池モジュール1の前端側部分における側面の外側であり、太陽電池モジュール1の前端側に位置する辺(前側辺であり縁側辺)の長手方向(左右方向)における外側となる部分に、端部添板部材7、中間添板部材6が配された状態となっている。そして、太陽電池モジュール1の前端側部分は、所定の部分が前側保持凹部73に嵌め込まれ、さらにその全体が端部添板部材7と中間添板部材6によって挟まれた状態となっている。このことにより、太陽電池モジュール1の前端側部分を第1架台本体4aに対して強固に固定することが可能となっている。
なお、このケーブル接続作業は、必ずしもこの時点で実施する必要はなく、第2段目の太陽電池モジュール1を全て配置してから実施してもよく、第2段目の太陽電池モジュール1を配置する途中で実施してもよい。すなわち、このケーブル接続作業は適宜のタイミングで実施してもよく、以下の説明におけるケーブル接続作業も同様である。
ここで、上記したように、第1架台本体4aには、第1架台本体4aの左端近傍に1つ目の端部添板部材7を取り付け、右端近傍に2つ目の端部添板部材7を取り付けた。これに対し、第2架台本体4bに端部添板部材7を固定する際には、まず右端側近傍に1つ目の端部添板部材7を取り付け、その後、左端近傍に2つ目の端部添板部材7を取り付ける(詳しくは後述する)。
ここで、上記したように、太陽電池モジュール1の前端部は、太陽電池モジュール1の前後方向で対向する2辺のうちの片側1辺よりの端部であり、後端部は、他方側1辺よりの端部となっている。すなわち、ここでも、太陽電池モジュール1の対向する2辺のうちの片側よりに位置する端部を上側載置板部12に上方から接触させ、その後方上側に、他方側よりに位置する端部を位置させた状態としている。このことから、太陽電池モジュール1は、設置時よりも急角度の傾斜姿勢を取った状態となっている。
つまり、第2段目の太陽電池モジュール1もまた、2つの架台本体4に支持された状態となり、2つの架台本体4の間に形成された空間を跨ぐように配置された状態となる。
すなわち、中間添板部材6の前方側(図32では下方側)の部分は、第1段目に属する太陽電池モジュール1であり、隣接配置される2つの太陽電池モジュール1の間に位置した状態となる。このとき、片側の壁状部66は、その前方側の部分が隣接配置される2つの太陽電池モジュール1のうちの一方の外側側面と接触しており、他方側の壁状部66は、その前方側の部分がもう一方の太陽電池モジュール1の外側側面と接触した状態となっている。言い換えると、中間添板部材6の前方側の部分は、2つの太陽電池モジュール1によって挟まれた状態となっている。
また、第2段目における1つ目の太陽電池モジュール1の前端側の部分もまた、第2架台本体4bに固定した中間添板部材6と端部添板部材7の間に位置し、これらに挟まれた状態となっている(図31、図32参照)。
そして、この太陽電池モジュール1の後端側の部分もまた、上記したように、第2架台本体4bに固定された中間添板部材6と端部添板部材7に挟まれ(図31等参照)、台座部材20及び押さえ部材21によって第2架台本体4bに固定された状態となっている。すなわち、太陽電池モジュール1の後端側の部分が後側保持凹部74に挿入された状態で第2架台本体4bに固定されている(図35等参照)
つまり、太陽電池モジュール1の前端側の部分が第1架台本体4aに固定され、後端側の部分が第2架台本体4bに固定されることで、太陽電池モジュール1が2つの架台本体4に固定された状態となる。
すなわち、上記した1つ目の太陽電池モジュール1同様に、太陽電池モジュール1を第2架台本体4bに取り付けた中間添板部材6から離れた位置で回動させ、その後に中間添板部材6に近接する方向(右端に向かう方向)にスライド移動させることにより、設置予定位置に配置する。なお、回動からスライド移動に至る具体的な手順は、上記した1つ目の太陽電池モジュール1等と同様であるため、詳細な説明を省略する。
このことにより、第2段目の太陽電池モジュール1が全て設置予定位置に配された状態となる。
このことにより、第1段目のそれぞれの太陽電池モジュール1の後端側の部分と、第2段目の太陽電池モジュール1のそれぞれの前端側の部分が全て第2架台本体4bに固定された状態となる。
例えば、架台本体4の数を増やして3段目以降の太陽電池モジュール1を取り付けてもよく、各段の太陽電池モジュール1の数を変更してもよい。すなわち、第1段目に属する太陽電池モジュール1として、1つのみの太陽電池モジュール1を取り付けてもよく、3以上の太陽電池モジュール1を取り付けてもよい。
また、各段の太陽電池モジュール1を1つのみとする場合、その前端側部分や後端側部分を中間添板部材6と端部添板部材7でなく、2つの端部添板部材7で挟んだ状態で固定してもよい。対して、各段の太陽電池モジュール1を3つ以上とする場合、中央側に位置する太陽電池モジュール1を2つの中間添板部材6で挟んだ状態で固定してもよい。
このとき、図40で示されるように、長手方向における端部同士が近接するように隣接配置される2つの架台本体4の境界部分に中間添板部材6を取り付け、中間添板部材6の一方の取付脚部61を片側の架台本体4に固定し、他方の取付脚部61をもう一方の架台本体4に固定してもよい。このように中間添板部材6を取り付けることで、2つの架台本体4の間の導通を確保することができる。言い換えると、中間添板部材6を2つの架台本体4を導通させるための導通部材として機能させることができる。このように、中間添板部材6を取り付ける事で、アース配線の取付作業等の簡略化が可能となる。
すなわち、太陽電池モジュール1の4辺のうちで短辺となる部分を前端側及び後端側に配し、太陽電池モジュール1の短辺側に位置する縁端側部分を前側保持凹部73,173、又は後側保持凹部74,174に保持させても構わない。つまり、太陽電池モジュールの縁端側部分のうち、前側保持凹部73,173、又は後側保持凹部74,174に保持される縁端側部分に位置する辺(縁端辺)は、太陽電池モジュール1の長辺であってもよく短辺であってもよい。
3,103 架台(太陽電池モジュール設置架台)
4,104 架台本体
6 中間添板部材(添板部材)
7 端部添板部材(添板部材)
20 台座部材
22 第1載置部
29,129 第2載置部
21,121 押さえ部材
32 板状脚部(当接壁部)
41,146 前方押板部(第2押圧板部)
47,147 後方押板部(第1押圧板部)
73,173 前側保持凹部(第1保持凹部)
74,174 後側保持凹部(第2保持凹部)
108 第1平板部(第1載置部)
109 壁状部(当接壁部)
Claims (6)
- 太陽電池モジュールを固定支持するための太陽電池モジュール設置架台であって、
前記太陽電池モジュールの縁端側部分を載置する第1載置部を有する架台本体と、前記架台本体に一体に固定可能な押さえ部材と、台座部材を備え、
前記第1載置部と連続する部分には、前記架台本体の一部を加工して形成される、又は、前記架台本体に他部材を固定して形成される当接壁部が設けられており、
前記当接壁部は、前記第1載置部に載置された前記太陽電池モジュールの前記当接壁部に近接する方向への移動を規制するものであり、
前記押さえ部材は、前記太陽電池モジュールを上方から押圧するための第1押圧板部を備え、前記台座部材を介して前記架台本体に一体に固定されるものであり、
前記太陽電池モジュールの縁端側部分を前記第1載置部に載置した状態で、前記押さえ部材を前記架台本体に固定することにより、前記第1押圧板部、前記当接壁部及び前記第1載置部と隣接する部分に、前記太陽電池モジュールの縁端側部分を保持するための第1保持凹部が形成され、
さらに前記台座部材の上側に、前記太陽電池モジュールの縁端側部分を保持可能な第2保持凹部が形成されることを特徴とする太陽電池モジュール設置架台。 - 一の前記太陽電池モジュールの縁端側部分と、他の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を支持可能であり、他の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を載置する第2載置部をさらに備え、
前記押さえ部材は、他の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を上方から押圧するための第2押圧板部を備えており、
一の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を前記第1載置部に載置し、他の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を前記第2載置部に載置した状態で、前記押さえ部材を前記架台本体に直接又は間接的に固定することにより、一の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を保持するための前記第1保持凹部が形成され、且つ、前記第2押圧板部及び前記第2載置部と隣接する部分に他の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を保持するための第2保持凹部が形成されることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール設置架台。 - 前記太陽電池モジュールを傾斜した姿勢で固定支持するものであり、
前記第2載置部は、前記第1載置部よりも高位置に形成され、
前記第1押圧板部は、一の前記太陽電池モジュールを保持した状態で、一の前記太陽電池モジュールの縁端側から中央側へ突出するものであって、
前記第1押圧板部の上方には、前記第1押圧板部の突出方向先端側に向かって高さが低くなる傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュール設置架台。 - 他の前記太陽電池モジュールの縁端側部分を載置するための台座部材を備え、
前記架台本体に前記台座部材を固定することで前記第2載置部が形成されるものであり、前記押さえ部材が前記台座部材を介して前記架台本体に一体に固定されることを特徴とする請求項2又は3に記載の太陽電池モジュール設置架台。 - 立板状の壁状部を有すると共に前記架台本体に一体に固定可能な添板部材をさらに備え、
前記添板部材は、前記第1保持凹部又は前記第2保持凹部に保持される前記太陽電池モジュールの縁端側部分の側方外側となる位置であり、且つ、当該縁端側部分に位置する前記太陽電池モジュールの辺を縁側辺としたとき、当該縁側辺の長手方向の外側となる位置に配されており、
前記第1押圧板部及び前記第1載置部と、前記第2押圧板部及び前記第2載置部の少なくとも一方の組により、前記太陽電池モジュールの上下方向への移動を規制し、
前記添板部材によって前記太陽電池モジュールの側方への移動を規制することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の太陽電池モジュール設置架台。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池モジュール設置架台を使用して、前記太陽電池モジュールを固定するための太陽電池モジュールの取付方法であって、
前記太陽電池モジュールを前記第1載置部に載置させ、その縁端側部分を前記当接壁部に当接させる工程と、
前記当接壁部と当接した前記太陽電池モジュールの縁端側部分を回動支点として前記太陽電池モジュールを回動させる工程と、
前記第1載置部に載置された前記太陽電池モジュールの縁端側部分に位置する辺を縁側辺としたとき、前記太陽電池モジュールの縁端側部分を前記第1載置部に載置させた状態で、前記縁側辺の長手方向に沿う方向で前記太陽電池モジュールをスライド移動させ、前記太陽電池モジュールを設置予定位置に配置する工程を実施することを特徴とする太陽電池モジュールの取付方法。
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