WO2013069673A1 - 太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽電池アレイの屋根葺設構造 - Google Patents

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WO2013069673A1
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cell module
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racks
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一司 川勝
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グリーンテック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module and a roof installation structure of a solar cell array using the solar cell module.
  • a roof-integrated solar battery module has a structure in which a solar battery cell, an interconnector, and a filler are enclosed between a front cover and a back cover, and a terminal box is disposed on the back of the back cover.
  • tempered glass, transparent synthetic resin, laminate film, etc. are used, and the back cover is, for example, steel plate, laminate film, etc., and the cable from the terminal box is further connected to an external cable to reach the power conditioner.
  • the installation of the solar cell module on the roof surface is generally performed by placing a frame rail on the field slope covering the roof by fixing it to the roof structure material, and arranging the solar cell module, For example, on-site construction is performed so that the roof is fixed with screws, nails, etc. using a hanger.
  • installation of the solar cell module on the roof surface involves wiring work for the output circuit of the solar cell module by connecting the cable from the terminal box to the external cable and fixing the solar cell module to the roof surface. Since the terminal box is located in the center of the back of the solar cell module, it is necessary to complete the wiring work before performing the fixing work, so that the solar cell module on the roof of the upper high place As a result, the construction work for laying out the frame tends to become complicated.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is a solar cell module that can be reliably installed while simplifying the field work by reducing the field work.
  • a solar cell array installation structure using the solar cell module is provided.
  • the present invention arranges a plurality of racks having two or more in the longitudinal direction at the upper end of the solar cell module, places the rack on the roof, and fixes the solar cell module through the rack.
  • a terminal box also referred to as a terminal arrangement space
  • a connector is arranged on the terminal box.
  • the connecting cable connecting the connectors is arranged along the upper end of the solar cell module, and the solar cell module is integrated with the parts necessary for installing the solar cell module as much as possible, so that the roof of the rack is installed in the field.
  • the installation of the solar cell module can be completed as much as possible by mounting and fixing, and the field work can be simplified extremely.
  • a plurality of racks are arranged in the longitudinal direction of the upper end, and the racks are placed and fixed on the roof so that they can be installed on the roof surface via the racks, and part of the longitudinal direction of the upper end
  • the solar cell module is characterized in that a terminal box is integrally or integrally disposed in all racks, and a connection cable is disposed along the upper end longitudinal direction by connection of a connector disposed in the terminal box. Is.
  • the invention described in claim 2 is such that the mounting of the rack on the roof is performed directly on the roof surface with a fixing bracket such as a screw or a nail, and the installation of the solar cell module is performed by an electric screwdriver,
  • a fixing bracket such as a screw or a nail
  • the installation of the solar cell module is performed by an electric screwdriver
  • the invention described in claim 3 fixes the lower side of the upper solar cell module adjacent to the upper and lower sides to the rack to which the lower solar cell module is fixed by using a fixing tool.
  • the solar cell module can be securely installed without any ups and downs, and the upper and lower solar cell modules can be stored well and securely fixed to the roof surface.
  • the invention described in claim 4 is made of a material that is as light as possible so as to suppress an increase in the weight of the solar cell module due to the arrangement of the rack, and as a rack for installing the solar cell module.
  • the invention described in claim 5 is, for example, a polyphenylene oxide-based, aromatic polyamide-based, fluorinated ethylene-based, polyimide, etc.
  • a heat-resistant resin such as a system
  • the above synthetic resin is used as a heat-resistant synthetic resin so that the occurrence of troubles due to installation by using a synthetic resin rack is surely suppressed as much as possible. It is set as the solar cell module of Claim 4.
  • the invention according to claim 6 ensures high heat resistance by using a modified polyphenylene ether and a modified polyphenylene ether resin which is a compatible polymer alloy such as polystyrene, polyamide, polyolefin or polyphenylene sulfide.
  • a modified polyphenylene ether resin which is a compatible polymer alloy such as polystyrene, polyamide, polyolefin or polyphenylene sulfide.
  • the heat-resistant synthetic resin is a modified polyphenylene ether resin so as to reduce the weight.
  • a rack with a terminal box is formed by the rack main body and the rack cover, so that the terminals of the terminal box, the lead wires between the terminals or the terminals and the connectors are connected.
  • a solar cell module with any one of the racks described above is used and a starter is used.
  • the solar cell modules are sequentially installed on the basis of the starter, and the work can be performed by as simple a field work as possible.
  • the solar cell module according to any one of claims 1 to 7 is used so as to provide a solar cell array installation structure that can complete the installation and ensure good accommodation of the upper and lower solar cell modules.
  • a starter is arranged on the roof eave side to position and fix the lower side of the lowermost solar cell module, the solar cell module is arranged on the roof by a plurality of racks arranged in the longitudinal direction of the upper end, and the upper solar cell is placed on the rack.
  • the upper solar cell module is placed on the roof by a plurality of racks placed on and fixed to the upper end longitudinal direction of the battery module.
  • the uppermost solar cell module is also arranged on the roof by the rack, and the connecting cables of the solar cell modules adjacent in the left-right direction are connected to each other and connected to the power conditioner to be installed on the roof surface.
  • the solar cell array has a characteristic roof construction structure.
  • the present invention uses these as the gist of the invention and is a means for solving the above-mentioned problems.
  • a plurality of racks in the longitudinal direction are arranged at the upper end of the solar cell module, and the racks are placed and fixed on the roof.
  • the solar battery module is installed on the roof via a terminal box, and a terminal box is integrally or integrally disposed in a part or all of the rack, and a connector is disposed in the terminal box and a connection cable connecting the connectors.
  • Is arranged along the upper end of the solar cell module, and the parts necessary for installation of the solar cell module are integrated as much as possible into the solar cell module. It is possible to provide a solar cell module in which the installation of the battery module can be completed as much as possible and the field work can be simplified extremely.
  • the invention described in claim 2 is such that the mounting of the rack on the roof is performed directly on the roof surface with a fixing bracket such as a screw or a nail, and the installation of the solar cell module is performed by an electric screwdriver, It can be achieved by a general tool such as a hammer.
  • the invention described in claim 3 fixes the lower side of the upper solar cell module adjacent to the upper and lower sides to the rack to which the lower solar cell module is fixed by using a fixing tool.
  • the solar cell module can be securely installed without any ups and downs, and the upper and lower solar cell modules can be stored well and securely fixed to the roof surface. can do.
  • the invention described in claim 4 is made of a material that is as light as possible so as to suppress an increase in the weight of the solar cell module due to the arrangement of the rack, and as a rack for installing the solar cell module.
  • the machining accuracy can be ensured as much as possible.
  • the invention according to claim 5 ensures heat resistance of the rack by using a heat resistant resin as a rack that may be heated at a high temperature by being mounted on the roof. Therefore, the influence of the high temperature heating on the rack is suppressed as much as possible, the installation of the solar cell module is performed stably and reliably over a long period of time, and the trouble associated with the installation by using the synthetic resin rack is eliminated. Generation
  • production can be suppressed as much as possible.
  • the invention described in claim 6 uses a modified polyphenylene ether resin to ensure high heat resistance and to eliminate as much as possible the effects of high temperature heating as a rack.
  • a modified polyphenylene ether resin to ensure high heat resistance and to eliminate as much as possible the effects of high temperature heating as a rack.
  • a rack with a terminal box is formed by the rack main body and the rack cover, so that the terminals of the terminal box, the lead wires between the terminals or the terminals and the connectors are connected. Arrangement of cables and the like can be facilitated, and the workability of assembling the solar cell module can be ensured.
  • the invention according to claim 8 uses the solar cell module with the rack and a starter, and sequentially installs the solar cell modules based on the starter, and completes the installation by the field work as simple as possible.
  • A is formed by longitudinally rolling a galli-value steel plate on a roofing material, in this example, a structural plywood.
  • 1 is a solar cell module that constitutes the solar cell array A, and the solar cell module 1 includes a plurality of solar cell modules 1 in the longitudinal direction of the upper end.
  • the racks can be installed on the roof surface via the racks 2 and 3 and part or all of the racks in the longitudinal direction of the upper end.
  • the terminal box 34 is integrally or integrally disposed, and the connection cable 36 is disposed along the upper end longitudinal direction by the connection of the connector 35 disposed in the terminal box 34.
  • Rack 2 and 3, a mounted and fixed to its roof 8, screws, nails or the like fixing bracket, in the present embodiment is as by direct mounting bracket fixed to the roof surface of the screw 4.
  • the solar cell module 1 of this example is formed by enclosing a solar cell 11, an interconnector, and a filler between a front cover and a back cover according to a conventional method.
  • the solar cell module 1 In particular, the main body has an area of the back cover and / or the front cover that is larger than the arrangement area of the solar cells 11, and a wide upper side along the upper end, for example, several cm, for example, about 5 cm in this example.
  • a wide rib 12 having a width of 1 cm is disposed, and a narrow side rib and a lower side, for example, a narrow rib 13 having a width of about 1 cm, for example, are disposed on the side end and the lower end.
  • the racks 2 and 3 are placed on the wide rib 12 of the main body in the upper end longitudinal direction, that is, the left and right end positions and the intermediate position in the wide longitudinal direction, and in this example, the center position.
  • a part or all of the racks 2 and 3, all in this example, especially the center are fixed to the roof surface 8.
  • 224 and 322 are arranged.
  • the two racks 3 at the left and right positions, particularly at the end positions, are provided with the terminal box 34, and the roof 8 of the solar cell module 1 is provided.
  • the rack 2 at one central position fixes the solar cell module 1 without providing the terminal box. It is for fixed use only.
  • the racks 2 and 3 are made of hard synthetic resin to ensure the processing accuracy and reduce the weight of the solar cell module 1 as much as possible. It is as suppressed.
  • the hard synthetic resin various kinds of materials such as ABS resin can be used.
  • the hard synthetic resin is a heat-resistant synthetic resin
  • the solar cell module 1 is mounted on the roof 8.
  • heat resistance against high-temperature heating received by the roof 8 can be imparted, and the solar cell module 1 can be mounted and fixed stably over a long period of time.
  • the heat-resistant synthetic resin of the racks 2 and 3 may be appropriately selected from various types such as polyphenylene oxide, aromatic polyamide, fluorinated ethylene, and polyimide, and injection molding or extrusion molding of the heat-resistant resin.
  • a plurality of members integrally formed or integrally formed by the forming means may be integrated by fitting, welding, metal fittings or the like to form this.
  • the heat-resistant synthetic resin of this example is a modified polyphenylene ether resin.
  • heat resistance is 170 ° C.
  • specific gravity is 1.06 to 1.10
  • low It has a linear expansion coefficient of 5 ⁇ 10 ⁇ 5 mm / mm / ° C. and has acid and alkali resistance properties, and contributes to heat resistance against high-temperature heating in the roof and weight reduction of the solar cell module.
  • the racks 2 and 3 in this example are formed into a rectangular block shape by integrally forming the rack main bodies 21 and 31 and the rack covers 22 and 32 by, for example, injection molding, a plurality of members, and in this example two members each. As described later, the two members are used so as to be integrated when the solar cell module 1 is installed on the roof 8.
  • the racks 2 and 3 have, for example, a width of 12 cm, a length of 20 cm to 25 cm, and a height of about 5 cm, and a slope according to the roof 8 is attached to the bottom surface.
  • the rack 2 at the intermediate position is mounted at the upper side of the solar cell module 1, that is, in the middle in the longitudinal direction of the wide rib 12, that is, at the center position in this example. It is assumed that a holding groove 23 for receiving and holding the upper side is provided between the upper surface of the rack body 21 and the rack cover 22 so as to be fixed, while the rack at the left and right positions, in this example, two left and right end positions.
  • FIG. 3 is a rack body in which the terminal boxes 34 are arranged as described above, and are similarly mounted and fixed at the upper side of the solar cell module 1, in this example, at the longitudinal ends of the wide ribs 12.
  • 31 top surface and The rack main body 31 and the rack cover are provided with a holding groove 33 on the upper side between the rack covers 32 and a fixing bracket, in this example, a screw 4 is screwed into the roof surface from the upper surface of the rack cover 32.
  • the solar cell module 1 with the upper side inserted and held in the holding groove 33 by these is directly attached and fixed to the roof surface of the roof 8 in which the roof material is made of a gall-value steel plate.
  • electrical connection between the installed solar cell modules 1 can be achieved by connecting the connectors 35 arranged in the terminal box 34 to each other. There as you allow the binding manner.
  • the rack 2 i.e., the rack at the intermediate position, includes a rack body 21, and a receiving seat 211 that supports and supports the upper side of the solar cell module 1 on the upper surface.
  • a cover mounting surface 212 is arranged so as to be positioned on the upper stage through a step corresponding to the thickness of the solar cell module 1 from the seat 211, and in the width direction intermediate position of the cover mounting surface 212. Is formed in the rectangular block shape in which a horizontally-long rectangular receiving hole 213 is disposed at the center position, and a cable through hole 214 penetrating the rack main body 21 is disposed in the entire width direction in front of the receiving seat 211.
  • the rack cover 22 has a rectangular fitting leg 221 that fits into the receiving hole 213, covers the cover mounting surface 212 on both sides in the width direction, and receives the seat from the cover mounting surface 212. It has a front T-shape with a covering plate 222 having a wide front and rear so as to protrude about 2 to 3 cm on the 211 side, and is opened on the upper surface of the fitting leg so that screws 4 are screwed into the roof surface.
  • a guiding guide 223 having a V-shaped cross section for guiding is integrally arranged in the inner space of the fitting leg 221, and the rack cover 22 has a roof on both sides in the width direction of the inserting guide 223.
  • 224 in this example Receiving groove for supporting the accept the fasteners 7, for example, as having been arranged locking grooves having the latch projection on one side of the opposite ends.
  • the rack body 31 of the left-side rack 3 is also connected to the sun on the upper surface.
  • the cover mounting surface 312 is arranged in the width direction in one direction, that is, on the left side, and the upper surface is opened, and the thickness of the rack body 31 is approximately 1 ⁇ 2, for example, approximately the upper end is substantially flush with the cover mounting surface 312.
  • the terminal box 34 having a height of 1/2 is integrally arranged so as to partially protrude to the upper left side, and the screw 4 is screwed into the roof surface at the intermediate position in the width direction of the cover mounting surface 312.
  • Screw guide with V-shaped cross section Certain de 313 as arranged integrally.
  • the rack cover 32 covers the cover mounting surface 312 of the rack body 31 and the upper surface of the terminal box 34 in series, and protrudes from the cover mounting surface 312 to the seat 311 side by about 2 to 3 cm.
  • An upper covering surface 321 having a wide front and rear side and a covering surface covering the back and bottom surfaces of the rack body 31 are arranged in a U-shaped cross section, and the intermediate position in the width direction of the covering surface 321 of the upper surface, in this example, In the center position, a single fixing member 322 for fixing the fixing member 7 of the narrow rib 13 in the same manner, a similar receiving groove in this example, and a stopper in this example.
  • a screw through hole for inserting the screw 4 into the screw guide 313 at a position corresponding to the screw guide 313 of the rack body 31 on one side, in this example, on the left side of the lock groove. 323 is arranged.
  • the rack body 31 of the right side rack 3 is similarly mounted by placing the upper side of the solar cell module 1 on the upper surface.
  • a receiving seat 311 for supporting and supporting, and a cover placing surface 312 arranged so as to be located above the receiving seat 311 through a step corresponding to the thickness of the solar cell module 1, and the width direction of the cover placing surface 312 are arranged.
  • the upper surface is opened on the right side and the thickness of the rack body 31 is set to about 1/2, for example, approximately 1/2, and the upper end is positioned lower than the cover mounting surface 312 by the thickness.
  • the two-height terminal box 34 is integrally disposed on the right side so as to partially protrude with a lower stepped portion with respect to the cover placement surface 312, and also in the width direction of the cover placement surface 312. In the middle position, screw 4 to the roof
  • the rack cover 32 covers the upper surface of the cover placement surface 312 of the rack body 31 in series and has a wide front and rear so as to protrude from the cover placement surface 312 to the seat 311 side by about 2 to 3 cm.
  • the covering surface 321 on the upper surface and the covering surface covering the whole of the covering surface on the back surface and the bottom surface in accordance with the cover mounting surface 312 excluding the terminal box 34 are arranged in a U-shaped cross section.
  • a fixing member receiver 322 for fixing the fixing member 7 of the narrow rib 13 in the same manner is also provided at the intermediate position in the width direction of the covering surface 321, in this example, at the center position.
  • a similar receiving groove, which is a locking groove with a stopper in this example, is disposed and on one side, in this example, on the left side, at the position corresponding to the above-described screwing guide 313 of the rack body 31. Screw through hole for inserting the screw 4 into the guide 313 There as placing the 23.
  • the rack 2 at the center position and the racks 3 at the left and right positions formed by the rack bodies 21 and 31 and the rack covers 22 and 32 formed in this way are respectively connected to the upper side of the solar cell module 1, that is, the wide ribs 12.
  • 31 is mounted on the receiving seats 211 and 311 of the rack 31, the cover mounting surface 212 of the rack main bodies 21 and 31 is covered with the rack cover 22 so as to be fitted with the rack cover 22, and the upper surface thereof, that is,
  • the screws 4 from the screw guides 223 of the rack covers 22 and 32 or the screw through holes 323 of the rack cover 32 are screwed into the roof surface, and the rack covers 22 and 32 are integrated with the rack bodies 21 and 31, respectively.
  • the solar cell module 1 having a size of 2 to 3 cm is provided between the receiving seats 211 and 311 of the rack bodies 21 and 31 and the rack covers 22 and 32 according to the protruding width.
  • the holding grooves 23 and 33 for receiving and holding the wide rib 12 are formed, and the holding grooves 23 and 33 are used to receive and hold the upper side of the solar cell module 1 at three positions in the longitudinal left and right positions and the center position.
  • the racks 2 and 3 are formed by the rack bodies 21 and 31 and the rack covers 22 and 32, and the solar cell module 1 is directly fixed to the roof surface by fixing the screws 4 of the racks 2 and 3 to the roof. Therefore, the stable and reliable installation is performed.
  • the rack 3 at the left and right positions is located on the right side so that the terminal box 34 protrudes to the left side from the left end portion of the solar cell module 1 with respect to the solar cell module 1.
  • the terminal box 34 is arranged so as to protrude rightward from the right end of the solar cell module 1, and when the solar cell modules 1 adjacent in the left-right direction are installed,
  • the terminal box 34 positioned at the lower position in the rack 3 is overlapped with the terminal box 34 in the rack 3 at the left position of the adjacent solar cell module 1 as the upper position, and the rack 3 at the left position is pressed from above.
  • the connector 35 which is divided into two parts in the vertical direction, is connected to and held in the terminal box 34 at the left and right positions. Connect the child 351, it is to perform the electrical connection of the terminal box 34 to each other in the rack 3.
  • the rack 3 at the left position connects the terminal 351 disposed in the terminal box 34 to the output terminal of the solar cell module 1 and connects the connection cable 36 from the terminal box 34 to the terminal box 34 of the rack 3 at the right position.
  • the output power of the solar cell module 1 is sent to the terminal box 3 at the right position, and the connection cable 36 is connected from the rack 3 at the left position to the rack 2 at the intermediate position.
  • the installation of the solar cell module 1 using the racks 2 and 3 at the three intermediate positions and the right and left positions described above is to place and fix the lower side of the lowermost solar cell module 1 by arranging the starter 5 on the roof eave side.
  • the solar cell module 1 is arranged on the roof by a plurality of racks 2 and 3 arranged in the upper end longitudinal direction, and the upper solar cell module 1 is placed and fixed on the racks 2 and 3 and arranged in the upper end longitudinal direction.
  • the upper solar cell module 1 is arranged on the roof 8 by the plurality of racks 2 and 3, and the uppermost solar cell module 1 is also arranged on the roof 8 by the racks 2 and 3 and is adjacent in the left-right direction.
  • the first connection cables 36 are connected to each other and connected to the power conditioner so as to be installed on the roof surface.
  • the installation of the solar cell module 1 is performed by arranging the solar cell modules 1 in the zigzag shape using the eaves-side starter 5.
  • the terminal boxes 34 of the rack 3 are overlapped between the adjacent left and right solar cell modules 1 so that the connector 35 is connected and the terminal 351 is connected, while Since the solar cell module 1 adjacent in the direction is naturally determined at its lower end position, in particular, the position of the lower side, it is fixed to the roof surface by mounting and fixing to the racks 2 and 3 on the upper side in the same manner.
  • the solar cell module 1 of the preceding installation has a positioning effect of the solar cell module 1 of the installation of the subsequent installation.
  • About 1 ⁇ without performing work for that individual positioning, by simple ⁇ task of placing fixed sequentially higher solar cell module 1, it is possible to form a solar cell array A.
  • the starter 5 for positioning the lowermost solar cell module 1 used for installing the lowermost solar cell module 1 of the eave side is mounted on the roof surface.
  • a receiving groove 53 having a ridge-side opening for receiving the lower side is provided, and in this example, a bearing-like receiving strip 54 is provided on each eave side of the fixed piece 51 and the lower end of the receiving groove 53, and the eave side surface of the upright piece 52 is provided.
  • the tapping hole 55 is disposed at the upper and lower intermediate positions, for example, by an extruded material of aluminum or hard resin, and the lower side of the solar cell module 1 is directly or indirectly through a buffer material in the receiving groove 53 in this example.
  • a U-shaped cross section Accept indirectly via a piece-like cushioning material by chromatography ranging channel 56, it is to perform the positioning of the lowest solar cell module 1.
  • the starter 5 is provided with an eaves edge cover 6 for covering the starter 5 with the eaves side on the eave side, and the eaves edge cover 6 covers the upper surface of the receiving groove 53 in a hooked manner.
  • a front covering strip 62 that projects downward from the end portion of the eave side of the covering shape and covers the front side of the eave side from the starter 5 toward the roof lower position.
  • the fitting strips 63 are arranged so as to have an L-shaped cross section at the intermediate position on the ridge side surface of the strip 62.
  • the fitting strip 63 of the eaves tip cover 6 is fitted to the receiving strip 54 on each eave side at the lower end of the fixing piece 51 and the receiving groove 53 of the starter 5, for example, by sliding from the longitudinal end portion,
  • the starter 5 is integrated with the eaves edge cover 6 to perform the decorative covering of the eaves side.
  • side covers (not shown) are arranged at both ends in the longitudinal direction, and the starter 5 has a tapping hole 55. Screws are used to close the longitudinal ends.
  • the solar cell module 1 positioned higher than the lowest solar cell module 1 positioned and installed by the starter 5 is the upper side of the lowermost solar cell module 1, which is the wide rib in this example. 12 is fixedly mounted on the racks 2 and 3, and at the same time, the upper side is similarly fixed to the roof surface with the screws 4 by the racks 2 and 3 for the upper solar cell modules, and this is sequentially repeated,
  • the solar cell array A is arranged in a staggered arrangement with a predetermined number of stages.
  • the lower side of the upper solar cell module 1 in this example, in this example, the narrow rib 13 is fixed by the fixture 7.
  • the fixing member 7 is disposed on the rack covers 22 and 32 of the racks 2 and 3, respectively, that is, the locking groove having a locking protrusion on one side of the opposite end portions.
  • the ridge side lower the receiving groove 72 of the solar cell module 1 of the opening while receiving support and likewise accept the support, there as performing the fixing of the rack 2 and 3 via the fasteners 7.
  • the fixture 7 has a fixing piece 71 placed and fixed on the roof surface, and protruding both ends in the longitudinal direction so as to form a T shape with the fixing piece 71 on the eave side of the fixing piece.
  • the fixing member 7 is fitted and locked in the locking grooves of the racks 2 and 3 so that the fixing piece 71 is locked to the locking protrusion of the locking groove, and the receiving side of the eave side is received.
  • the lower side of the upper solar cell module 1 in the groove 72 is directly or indirectly through a cushioning material, and in this example, indirectly through a piece-shaped cushioning material by a glazing channel 73 having a U-shaped cross section, for example.
  • the lower side of the upper solar cell module 1 is positioned and the screws 4 are similarly fixed by the three racks 2 and 3 for the upper side, and the installation is performed.
  • the upper solar cell module 1 also naturally positions its installation position. be able to. Therefore, the installation of the solar cell module 1 using the racks 2 and 3 is performed by fixing the screws 4 of the racks 2 and 3 and the lower side of the upper solar cell module 1 using the fixture 7 to the racks 2 and 3. Installation and installation of the solar cell array A can be completed by performing electrical connection by the connectors 35 in the rack, particularly the rack 3 at the left and right end portions.
  • the racks 3 in the left and right positions are adjacent to each other because they are electrically connected by connecting the connectors 35 and connecting the terminals 351 divided into two vertically by overlapping the terminal boxes 34.
  • Each solar cell module 1 has its right and left racks 3 pressed downwards and superposed so that they are connected in series, and each stage in a staggered arrangement.
  • the generated power may be sent to the power conditioner for each solar cell module 1. Therefore, the terminal box 34 is connected to the roof surface of the solar cell module 1 without being individually connected to the solar cell module 1, and the terminal box 34 is connected to the roof surface. And the installation work can be performed very easily.
  • the solar cell modules 1 are arranged in a staggered manner as is generally done, while the solar cell modules 1 are installed with the starter 5 on the eaves side as a reference.
  • the racks 2 and 3 By using the racks 2 and 3 and fixing them to the roof surface with the metal fittings of the screws 4, the positioning operation and the like, which has been necessary in the past, can be carried out and simplified without limitation.
  • the racks, particularly the racks 3 at the left and right ends of the solar cell module are provided with the terminal boxes 34, when the racks 2 and 3 are fixed, the terminal boxes 34 of the racks 3 are superposed.
  • the necessary electrical connection as the solar cell array A can be completed at the same time, greatly simplifying the installation work at the installation site of the solar cell array A, The work efficiency can be provided with highly secure.
  • the upper solar cell module 1 securely holds the lower side of the lower solar cell module 1 in the racks 2 and 3 to which the lower solar cell module 1 is fixed by the fixture 7, it includes blowing up by installing it on the roof surface. High wind pressure resistance is ensured even against strong winds such as typhoons, and a stable installation state can be maintained over a long period of time.
  • reference numeral 341 denotes a connector hole used to install the connector 35 through the terminal box 34.
  • a plurality of racks are arranged so that the number of racks at the upper end of the solar cell module is large, and each rack is replaced with a rack cover or a rack. It is assumed that the insertion groove on the upper side of the solar cell module is integrally formed with the cover, and the rack is formed as a common member so that both the intermediate position and the left and right positions provided with the terminal box are combined.
  • the insertion groove is integrally formed in the rack or its rack body or rack cover by predetermined molding, For example, a terminal box part is separately formed, including as much as possible common use of the position rack and the right and left position rack.
  • the rack to be the body or the rack body is retrofitted to the left and right or to the front and back, and is integrally installed, the fixing bracket used for fixing the rack is a nail, for example, taking measures to prevent it from coming off with an adhesive, Use a fixing nail as a screw nail, and use a screw nail that has a retaining function in the same way as a screw.
  • a fixing tool for fixing the lower side of the starter and / or the upper solar cell module may be a hook with an S-shaped cross section.
  • the lower side of the solar cell module is inserted into the upper receiving groove of the hook, and the lower protruding piece of the hook is locked to the receiving groove formed on the back side of the rack.
  • Dimensions, number, these relationships, additional to these, roof ⁇ method, etc. can be of various forms unless contrary to the gist of the invention.
  • a Solar cell array 1 Solar cell module 11
  • Solar cell 12 Wide rib 13 Narrow rib 2 Rack at the center 21
  • Rack body 211 Receiving seat 212 Cover placement surface 213 Receiving hole 214 Cable through hole 22
  • Rack cover 221 Fitting leg 222
  • Covering Plate 223 Screw guide 224
  • Fixture holder 23 Holding groove 3 Rack in left and right position 31
  • Rack body 311 Seat 312 Cover placement surface 313 Screw guide 32
  • Rack cover 321 Cover surface on upper surface 322 Fixture holder 323 Screw through hole 33 Holding Groove 34
  • Connector hole 35 Connector 351 Terminal 36 Connection cable 4 Screw 5
  • Starter 51 Fixed piece 52
  • Receptor 55 Tapping hole 56
  • Grazing channel 6 eaves cover 61 hooking strip 62 front covering strip 63 fitting strip 7 fixing tool 71 fixing strip 72 receiving groove 73 glazing channel 8 roof

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Abstract

　屋根に太陽電池モジュールを直付け固定して太陽電池アレイを形成する。　太陽電池モジュール（１）の上端に、左右端部において端子ボックス（３４）を備えた左右位置のラック（３）を、その中間に中間位置のラック２を配置し、各ラック（２）、（３）を、屋根（８）にネジ（４）で直付け固定して太陽電池モジュール（１）を葺設する。端子ボックス（３４）には、太陽電池モジュール（１）の出力端子に接続するコネクター（３５）、端子（３５１）等を配置し、左右位置のラック（３）の端子ボックス（３４）を相互に重合して、接続ケーブル（３６）によって、太陽電池モジュール（１）を直列に接続して各段毎にパワーコンディショナーに電力を出力する。屋根（８）の軒側のスターター（５）とラック（２）、（３）設置の固定具（７）によって、太陽電池モジュール（１）を下位から上位に順次固定して太陽電池アレイＡとする。

Description

太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽電池アレイの屋根葺設構造
　本発明は、太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽電池アレイの屋根葺設構造に関する。
　例えば、屋根一体型太陽電池モジュールは、フロントカバー、バックカバー間に太陽電池セル、インターコネクター、充填材を封入し、バックカバーの背面に端子箱を配置した構造のものとされ、フロントカバーは、例えば強化ガラス、透明合成樹脂、ラミネートフィルム等を用い、バックカバーは、例えば鋼板、ラミネートフィルム等が用いるものとされ、上記端子箱からのケーブルをさらに外部ケーブルに接続してパワーコンディショナーに至るように配線するものとし、このとき、該太陽電池モジュールの屋根面への葺設は、一般に屋根構造材に固定して屋根を覆う野地坂上に、枠桟を配置し、太陽電池モジュールを配置して、例えば吊子を用いてネジ、釘等によって屋根固定するように、その現場施工を行うものとされる。
太陽光発電協会編「太陽光発電システムの設計と施行（改定３版）」（平成２２年１２月５日発行　株式会社オーム社）
　この場合、太陽電池モジュールの屋根面への葺設は、端子箱からのケーブルの外部ケーブルへのコネクター接続による太陽電池モジュールの出力回路のための配線作業と太陽電池モジュールの屋根面への固定作業を行う必要があるところ、端子箱が太陽電池モジュールの背面中央に位置するために、固定作業を行う前に配線作業を完了する必要があることによって、上方高所の屋根上での太陽電池モジュールの葺設のための施工作業が煩雑化する傾向を招くことになる。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その解決課題とするところは、現場作業を減少することによって、現場作業を極限的に簡易化しつつ確実に葺設し得るようにした太陽電池モジュールを提供するにあり、また、この太陽電池モジュールを用いた太陽電池アレイの葺設構造を提供するにある。
　上記課題に沿って本発明は、太陽電池モジュールの上端に長手方向２乃至それ以上の複数のラックを配置して、このラックを屋根に載置固定して、該ラックを介して太陽電池モジュールを屋根に葺設するようにする一方、上記ラックの一部又は全部に端子ボックス（端子配置スペースといってもよい。）を一体又は一体的に配置し、この端子ボックスにコネクターを配置し且つ該コネクターを結ぶ接続ケーブルを太陽電池モジュールの上端に沿って配置するようにして、太陽電池モジュールにその葺設に必要な部品を可及的に一体化することによって、現場において上記ラックの屋根への載置固定によって太陽電池モジュールの葺設を可及的に完了し得るようにして、現場作業を極限的に簡易化し得るようにしたものであって、即ち、請求項１に記載の発明を、上端長手方向に複数のラックを配置し、該ラックを屋根に載置固定することによって該ラックを介して屋根面に葺設自在とするとともに上記上端長手方向の一部又は全部のラックに端子ボックスを一体又は一体的に配置し、該端子ボックスに配置したコネクターの接続によって上記上端長手方向に沿って接続ケーブルを配置してなることを特徴とする太陽電池モジュールとしたものである。
　請求項２に記載の発明は、上記に加えて、ラックの屋根載置固定を、ネジ、釘等の固定金具で屋根面に直接に行うようにして、太陽電池モジュールの葺設を電動ドライバー、金槌等の一般的な工具によってなし得るものとするように、これを、上記ラックの屋根面への載置固定を、ネジ、釘等固定金具の屋根面への直付け金具固定によるものとしてな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としたものである。
　請求項３に記載の発明は、同じく上記に加えて、上下に隣接する上位の太陽電池モジュールの下辺を、下位の太陽電池モジュールを固定したラックに対して固定具を用いて固定し、該上位の太陽電池モジュールの吹上げのない確実な葺設を、上下方向に向けて順次になし得るようにし、上下位の太陽電池モジュールの良好な納まりと屋根面への確実な固定を行ったものとするように、これを、上記ラックの一部又は全部に、上位配置の太陽電池モジュールの下辺を固定する固定具の固定具受を配置してな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としたものである。
　請求項４に記載の発明は、同じく上記に加えて、ラックの配置による太陽電池モジュールの重量増加を抑制するように可及的に軽量な材料とするとともに太陽電池モジュールを葺設するラックとしてその加工精度を可及的に確保し得るものとするように、これを、上記ラックを、合成樹脂製としてなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の太陽電池モジュールとしたものである。
　請求項５に記載の発明は、同じく上記に加えて、屋根に載置固定することによって高温加熱される可能性のあるラックとして、例えばポリフェニレンオキシド系、芳香族ポリアミド系、フッ化エチレン系、ポリイミド系等の耐熱性樹脂を用いることによって、該ラックに耐熱性を確保することによって、高温加熱によるラックへの影響を可及的に抑制し、太陽電池モジュールの葺設を長期に亘って安定且つ確実に行い、合成樹脂製のラックを用いることによる葺設に伴うトラブルの発生を可及的に抑制したものとするように、これを、上記合成樹脂を、耐熱性合成樹脂としてなることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールとしたものである。
　請求項６に記載の発明は、同じく上記に加えて、変性ポリフェニレンエーテルとポリスチレン、ポリアミド、ポリオレフィン乃至ポリフェニレンスルフィド等の相溶性ポリマーアロイである変性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いることによって、高度な耐熱性を確保し、ラックとして高温加熱による影響を可及的に解消するとともに可及的に小さい線膨張係数及び比重によって、屋根におけるラックの熱膨張収縮の影響を回避し且つ太陽電池モジュールの重量を可及的軽量化したものとするように、これを、上記耐熱性合成樹脂を、変性ポリフェニレンエーテル樹脂としてなることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュールとしたものである。
　請求項７に記載の発明は、同じく上記に加えて、端子ボックス付のラックを、ラック本体とラックカバーによって形成するようにして、端子ボックスの端子、端子間のリード線乃至端子とコネクター間のケーブル等の配置等を容易化し、太陽電池モジュールの組立の作業性を確保したものとするように、これを、上記端子ボックスを配置したラックを、端子ボックスを有するラック本体と、該ラック本体との間に太陽電池モジュールの上端を受入保持する保持溝を形成するラックカバーを備えてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の太陽電池モジュールとしたものである。
　請求項８に記載の発明は、上記いずれかのラック付きの太陽電池モジュールを用いるとともにスターターを用い、該スターターを基準に太陽電池モジュールを順次葺設して、可及的簡易な現場作業によって葺設を完了し得るとともに上下位の太陽電池モジュールの良好な納まりを確保した太陽電池アレイの葺設構造を提供するように、これを、請求項１乃至７のいずれかの太陽電池モジュールを用い、屋根軒側にスターターを配置して最下位の太陽電池モジュールの下辺を位置決め固定し、その上端長手方向に配置の複数のラックによって該太陽電池モジュールを屋根に配置し、該ラックにその上位の太陽電池モジュールを載置固定するとともにその上端長手方向に配置の複数のラックによって該上位の太陽電池モジュールを屋根に配置し、最上位の太陽電池モジュールを同じくラックによって屋根に配置し且つ左右方向に隣接する太陽電池モジュールの接続ケーブルを相互に接続してパワーコンディショナーに接続することによって屋根面に葺設配置してなることを特徴とする太陽電池アレイの屋根葺設構造としたものである。
　本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として、上記課題解決の手段としたものである。
　本発明は以上のとおりに構成したから、請求項１に記載の発明は、太陽電池モジュールの上端に長手方向複数のラックを配置して、このラックを屋根に載置固定して、該ラックを介して太陽電池モジュールを屋根に葺設するようにする一方、上記ラックの一部又は全部に端子ボックスを一体又は一体的に配置し、この端子ボックスにコネクターを配置し且つ該コネクターを結ぶ接続ケーブルを太陽電池モジュールの上端に沿って配置するようにして、太陽電池モジュールにその葺設に必要な部品を可及的に一体化することによって、現場において上記ラックの屋根への載置固定によって太陽電池モジュールの葺設を可及的に完了し得るようにして、現場作業を極限的に簡易化し得るようにした太陽電池モジュールを提供することができる。
　請求項２に記載の発明は、上記に加えて、ラックの屋根載置固定を、ネジ、釘等の固定金具で屋根面に直接に行うようにして、太陽電池モジュールの葺設を電動ドライバー、金槌等の一般的な工具によってなし得るものとすることができる。
　請求項３に記載の発明は、同じく上記に加えて、上下に隣接する上位の太陽電池モジュールの下辺を、下位の太陽電池モジュールを固定したラックに対して固定具を用いて固定し、該上位の太陽電池モジュールの吹上げのない確実な葺設を、上下方向に向けて順次になし得るようにし、上下位の太陽電池モジュールの良好な納まりと屋根面への確実な固定を行ったものとすることができる。
　請求項４に記載の発明は、同じく上記に加えて、ラックの配置による太陽電池モジュールの重量増加を抑制するように可及的に軽量な材料とするとともに太陽電池モジュールを葺設するラックとしてその加工精度を可及的に確保したものとすることができる。
　請求項５に記載の発明は、同じく上記に加えて、屋根に載置固定することによって高温加熱される可能性のあるラックとして、耐熱性樹脂を用いることによって、該ラックに耐熱性を確保することによって、高温加熱によるラックへの影響を可及的に抑制し、太陽電池モジュールの葺設を長期に亘って安定且つ確実に行い、合成樹脂製のラックを用いることによる葺設に伴うトラブルの発生を可及的に抑制したものとすることができる。
　請求項６に記載の発明は、同じく上記に加えて、変性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いることによって、高度な耐熱性を確保し、ラックとして高温加熱による影響を可及的に解消するとともに可及的に小さい線膨張係数及び比重によって、屋根におけるラックの熱膨張収縮の影響を回避し且つ太陽電池モジュールの重量を可及的軽量化したものとすることができる。
　請求項７に記載の発明は、同じく上記に加えて、端子ボックス付のラックを、ラック本体とラックカバーによって形成するようにして、端子ボックスの端子、端子間のリード線乃至端子とコネクター間のケーブル等の配置等を容易化し、太陽電池モジュールの組立の作業性を確保したものとすることができる。
　請求項８に記載の発明は、上記ラック付きの太陽電池モジュールを用いるとともにスターターを用い、該スターターを基準に太陽電池モジュールを順次葺設して、可及的簡易な現場作業によって葺設を完了し得るとともに上下位の太陽電池モジュールの良好な納まりを確保した太陽電池アレイの葺設構造を提供することができる。
太陽電池アレイの配置状態を示す正面図である。 太陽電池モジュールの屋根面への設置状態を示す部分斜視図である。 太陽電池モジュールの正面図である。 太陽電池モジュール本体の正面図である。 太陽電池モジュールとラックの関係を示す屋根断面図である。 太陽電池モジュールの下辺の固定状態を示す部分断面図である。 屋根軒側の太陽電池モジュールの固定状態を示す部分断面図である。 ラックと太陽電池モジュールの関係を示す斜視図である。 中央位置のラックの分解斜視図である。 中央位置のラックカバーの底面図である。 左側位置のラックの分解斜視図である。 左側位置のラック縦断面図である。 右側位置のラックの分解斜視図である。 右側位置のラックの縦断面図である。 コネクターの接続関係を示す縦断面図である。
　以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば、Ａは、屋根材、本例にあっては構造用合板上にガリバリューム鋼板を縦葺きすることによって形成した、例えば、切妻、寄棟等の屋根８の傾斜屋根面に千鳥状に葺設した太陽電池アレイ、１は、該太陽電池アレイＡを構成する太陽電池モジュールであり、該太陽電池モジュール１は、上端長手方向に複数のラック２、３を配置し、該ラック２、３を屋根に載置固定することによって該ラック２、３を介して屋根面に葺設自在とするとともに上記上端長手方向の一部又は全部のラックに端子ボックス３４を一体又は一体的に配置し、該端子ボックス３４に配置したコネクター３５の接続によって上記上端長手方向に沿って接続ケーブル３６を配置したものとしてあり、このとき、本例のラック２、３は、その屋根８への載置固定を、ネジ、釘等固定金具、本例にあってはネジ４の屋根面への直付け金具固定によるものとしてある。
　本例の太陽電池モジュール１は、常法に従って、例えば、フロントカバー、バックカバー間に太陽電池セル１１、インターコネクター、充填材を封入して形成したものとしてあり、このとき、太陽電池モジュール１、特に、その本体は、そのバックカバー及び／又はフロントカバーの面積を太陽電池セル１１の配置面積より拡大し、上端にこれに沿って幅広の上辺、例えば数ｃｍ、本例にあっては５ｃｍ程度の幅とした幅広リブ１２を配置し、側端及び下端には幅狭の側辺及び下辺、例えば１ｃｍ程度の幅とした幅狭リブ１３を配置してある。本例の太陽電池モジュール１にあって、その本体の上記幅広リブ１２にラック２、３を、上端長手方向、即ち、幅広長手方向の左右両端位置及び中間位置、本例にあっては中央位置の３ヶ所に配置して、その屋根面８への上記直付け金具固定を行うようにしてあり、このとき、上記ラック２、３の一部又は全部、本例にあっては全部、特に中央位置のラック２にその両側に２ヶ所、左右位置のラック３に各１ヶ所に、屋根面における上位配置の太陽電池モジュール１の下辺、即ち幅狭リブ１３を固定する固定具７の固定具受２２４、３２２を配置したものとしてある。
　上端、即ち、幅広リブ１２による上辺に３ヶ所のうち、その上記左右位置、特にその端部位置の２ヶ所のラック３は、これらに上記端子ボックス３４を備えて、太陽電池モジュール１の屋根８への固定と発電電力の出力の複合機能を有するものとする一方、中間位置、本例にあっては中央位置１ヶ所のラック２は、上記端子ボックスを備えることなく該太陽電池モジュール１を固定する固定専用のものとしてある。
　上記ラック２、３は、その端子ボックス３４の具備の如何に拘わらず、これを、硬質合成樹脂製として、その加工精度を確保するとともに可及的に軽量にして太陽電池モジュール１の重量増加を抑制したものとしてある。該硬質合成樹脂は、例えばＡＢＳ樹脂等の各種のものを使用し得るが、本例にあって該硬質合成樹脂は、これを、耐熱性合成樹脂としたものとし、屋根８に太陽電池モジュール１を載置固定してその葺設を行う部材として、屋根８が受ける高温加熱に対する耐熱性を付与して、太陽電池モジュール１の載置固定を長期に亘って安定確実になし得るものとしてある。
　ラック２、３の耐熱性合成樹脂は、ポリフェニレンオキシド系、芳香族ポリアミド系、フッ化エチレン系、ポリイミド系等各種のものを適宜に選択使用すればよく、該耐熱性樹脂の射出成形又は押出成形の成形手段によって一体成形し又は一体成形した複数部材を、嵌合、溶着、金具等で一体化して、これを形成すればよい。
　本例の耐熱性合成樹脂は、変性ポリフェニレンエーテル樹脂としてあり、例えば、旭化成株式会社製のザイロン（商標）を用いて成形することによって、耐熱性１７０℃、比重１．０６～１．１０、低線膨張係数５×１０-5ｍｍ／ｍｍ／℃にして耐酸、耐アルカリ性の性状を有して、屋根における高温加熱に対する耐熱性、太陽電池モジュールの軽量化に資するものとしてある。
　本例のラック２、３は、それぞれラック本体２１、３１とラックカバー２２、３２を、例えば、射出成形によって一体成形して複数部材、本例にあってはそれぞれ２部材によって、矩形のブロック状をなすように形成してあり、後述のように、該２部材は、これを、太陽電池モジュール１の屋根８への葺設時にそれぞれ一体化するように用いるものとしてある。
　本例にあってラック２、３は、例えば、幅１２ｃｍ、長さ２０ｃｍ乃至２５ｃｍ、高さ５ｃｍ程度にして、底面に屋根８に合せた勾配を付して、屋根８への載置時に該屋根面に対して同一勾配になるようにしてあり、このとき中間位置のラック２は、太陽電池モジュール１の上辺、即ち、幅広リブ１２の長手方向中間、本例にあっては中央位置で載置固定するようにラック本体２１の上面とラックカバー２２間に該上辺を受入保持する保持溝２３を備えたものとする一方、左右位置、本例にあっては左右端部位置２ヶ所のラック３は、上記のようにそれぞれ端子ボックス３４を配置したものとするとともに同じく太陽電池モジュール１の上辺、本例にあっては上記幅広リブ１２の長手方向端部で載置固定するようにラック本体３１の上面とラックカバー３２間に該上辺の保持溝３３を備えたものとし且つラックカバー３２上面から固定金具、本例にあってはネジ４を屋根面に対して螺入することによって、ラック本体３１とラックカバー３２、これらによる保持溝３３に上辺を挿入保持した太陽電池モジュール１を、上記屋根材をガリバリューム鋼板とした屋根８の屋根面に一体的に直付け金具固定して、これらラック２、３によって、太陽電池モジュール１の上辺、即ち、上記幅広リブの長手方向３点を所定間隔で支持して、その屋根８に対する葺設を行ったものとしてあり、また、ラック３に上記端子ボックス３４を一体又は一体的に配置したことによって、該端子ボックス３４に配置したコネクター３５相互の接続により、葺設した太陽電池モジュール１間の電気的接続を完結的に行えるようにしたものとしてある。
　ラック２、即ち、上記中間位置のラックは、図９及び図１０に示すように、ラック本体２１を、上面に太陽電池モジュール１の上辺を載置してこれを下支え支持する受座２１１と該受座２１１から太陽電池モジュール１の厚さ分の段差を介して上段に位置するようにしたカバー載置面２１２を配置し、該カバー載置面２１２の幅方向中間位置、本例にあっては中央位置に横長矩形の受孔２１３を配置し、また、上記受座２１１の前方の幅方向全長にラック本体２１を貫通するケーブル貫通孔２１４を配置した上記矩形のブロック状のものとしてある。このとき、ラックカバー２２は、上記受孔２１３に嵌合する矩形の嵌合脚２２１を有して、その幅方向両側に、上記カバー載置面２１２を覆い且つ該カバー載置面２１２から受座２１１側に２乃至３ｃｍ程度突出するように前後を幅広とした被覆板２２２を配置した正面Ｔ字状のものとしてあり、その上記嵌合脚の上面に開口して屋根面にネジ４の螺入を案内する断面Ｖ字状の螺入ガイド２２３を、該嵌合脚２２１の内側空間内に一体に配置したものとしてあり、また、該ラックカバー２２は、その上記螺入ガイド２２３の幅方向両側に屋根傾斜方向に沿う前後方向に向けて、本例にあって幅方向一対とした、上位配置の太陽電池モジュール１の下辺、即ち、幅狭リブ１３を、後述の固定具７によって固定する固定具受２２４、本例にあっては該固定具７を受入れてこれを支持する受溝、例えば、対向する端部の片側に外れ止め突起を有する係止溝を配置したものとしてある。
　ラック、即ち、左右位置の端子ボックス付きのラック３は、図１１及び図１２に左側位置のものを示すように、該左側用のラック３のラック本体３１は、これを、同じく、上面に太陽電池モジュール１の上辺を載置してこれを下支え支持する受座３１１と該受座３１１から太陽電池モジュール１の厚さ分の段差を介して上段に位置するようにしたカバー載置面３１２を配置し、該カバー載置面３１２の幅方向一方、即ち、左側に上面を開放して厚さをラック本体３１の、例えば略１／２として上端をカバー載置面３１２と面一とした略１／２高さの端子ボックス３４を、例えば、左側の上部に部分的に突出するように一体に配置するとともにカバー載置面３１２の幅方向中間位置に、屋根面へのネジ４の螺入を案内する断面Ｖ字状の螺入ガイド３１３を一体に配置したものとしてある。また、そのラックカバー３２は、該ラック本体３１のカバー載置面３１２と上記端子ボックス３４の上面を一連に被覆するとともに該カバー載置面３１２から受座３１１側に２乃至３ｃｍ程度突出するように前後を幅広とした上面の被覆面３２１とラック本体３１の背面及び底面を覆う被覆面を断面Ｕ字状に配置し、該上面の被覆面３２１の幅方向中間位置、本例にあっては中央位置に、本例にあって単一とした、同様に上記幅狭リブ１３の固定具７を固定する固定具受３２２、本例にあっては同様な受溝、本例において外れ止めを付した係止溝を配置し且つその片側、本例にあっては左側に、ラック本体３１の上記螺入ガイド３１３と対応する位置に、該螺入ガイド３１３にネジ４を挿入するネジ透孔３２３を配置したものとしてある。
　一方、図１３及び図１４に右側位置のものを示すように、該右側用のラック３のラック本体３１は、これを、同様に、上面に太陽電池モジュール１の上辺を載置してこれを下支え支持する受座３１１と該受座３１１から太陽電池モジュール１の厚さ分の段差を介して上段に位置するようにしたカバー載置面３１２を配置し、該カバー載置面３１２の幅方向一方、即ち、右側に上面を開放して厚さをラック本体３１の、例えば略１／２として該カバー載置面３１２より、上端がその厚さ分下位に位置するように配置した略１／２高さの端子ボックス３４を、例えば、右側にカバー載置面３１２に対して低位の段部をなして部分的に突出するように一体に配置するとともに、同じくカバー載置面３１２の幅方向中間位置に、屋根面へのネジ４の螺入を案内する断面Ｖ字状の螺入ガイド３１３を一体に配置したものとしてある。また、そのラックカバー３２は、該ラック本体３１のカバー載置面３１２の上面を一連に被覆するとともに該カバー載置面３１２から受座３１１側に２乃至３ｃｍ程度突出するように前後を幅広とし且つ長さを、上記端子ボックス３４分を除くカバー載置面３１２に合せた上面の被覆面３２１及び背面の被覆面と底面の全体を覆う被覆面を断面Ｕ字状に配置し、該上面の被覆面３２１の幅方向中間位置、本例にあっては中央位置に、同じく単一とした、同様に上記幅狭リブ１３の固定具７を固定する固定具受３２２、本例にあっては同様な受溝、本例において外れ止めを付した係止溝を配置し且つその片側、本例にあっては左側に、ラック本体３１の上記螺入ガイド３１３と対応する位置に、該螺入ガイド３１３にネジ４を挿入するネジ透孔３２３を配置したものとしてある。
　このように形成したラック本体２１、３１とラックカバー２２、３２による上記中央位置のラック２及び左右位置の各ラック３は、それぞれ太陽電池モジュール１の上辺、即ち、幅広リブ１２をラック本体２１、３１の受座２１１、３１１に載置し、該ラック本体２１、３１のカバー載置面２１２乃至これと背面及び底面をラックカバー２２で被嵌するようにこれを被覆して、その上面、即ち、ラックカバー２２、３２の螺入ガイド２２３又はラックカバー３２のネジ透孔３２３からのネジ４を屋根面に螺入して、該ラック本体２１、３１にラックカバー２２、３２をそれぞれ一体化するとともにラック本体２１、３１の受座２１１、３１１とラックカバー２２、３２との間に、その上記突出幅に応じて２～３ｃｍの太陽電池モジュール１の幅広リブ１２を受入保持する保持溝２３、３３を形成し、該保持溝２３、３３により太陽電池モジュール１の上辺を、長手方向左右位置及び中央位置の３ヶ所で受入保持することによって、本例にあってラック本体２１、３１とラックカバー２２、３２によるラック２、３を形成し、該ラック２、３の上記ネジ４の金具固定による太陽電池モジュール１の屋根面への直付け固定を行って、その安定且つ確実な葺設を行うようにしてある。
　このとき、上記左右位置のラック３は、その太陽電池モジュール１に対する配置位置を、左側位置のものにあってその端子ボックス３４を太陽電池モジュール１の左側端部より左側に突出するように、右側位置のものにあっては、同じくその端子ボックス３４を太陽電池モジュール１の右側端部より右側に突出するようにそれぞれ配置し、左右方向に隣接する太陽電池モジュール１の葺設に際して、右側位置のラック３において下位に位置する端子ボックス３４に、隣接する太陽電池モジュール１の左側位置のラック３における端子ボックス３４を上位として相互に上下に重合し、左側位置のラック３を上から押圧するようにして、左右位置の端子ボックス３４に、上下に２分割して配置した、コネクター３５を連結し且つこれに保持した端子３５１を接続して、ラック３の端子ボックス３４同士の電気的接続を行うようにしてある。
　上記左側位置のラック３は、その端子ボックス３４に配置した端子３５１を、太陽電池モジュール１の出力端子に接続するとともに該端子ボックス３４からの接続ケーブル３６を、右側位置のラック３の端子ボックス３４に配置の端子３５１に接続して、太陽電池モジュール１の出力電力を該右側位置の端子ボックス３に送るようにしてあり、該接続ケーブル３６は、左側位置のラック３から上記中間位置のラック２を介して、そのケーブル貫通孔２１４を通過して、太陽電池モジュール１の上端長手方向に沿って、本例にあってはその上辺の幅広リブ１２長手方向の上位にこれを配置するようにしてある。
　以上の中間位置及び左右位置３ヶ所のラック２、３を用いた太陽電池モジュール１の葺設は、屋根軒側にスターター５を配置して最下位の太陽電池モジュール１の下辺を位置決め固定し、その上端長手方向に配置の複数のラック２、３によって該太陽電池モジュール１を屋根に配置し、該ラック２、３にその上位の太陽電池モジュール１を載置固定するとともにその上端長手方向に配置の複数のラック２、３によって該上位の太陽電池モジュール１を屋根８に配置し、最上位の太陽電池モジュール１を同じくラック２、３によって屋根８に配置し且つ左右方向に隣接する太陽電池モジュール１の接続ケーブル３６を相互に接続してパワーコンディショナーに接続することによって屋根面に葺設配置したものとしてある。
　即ち、太陽電池モジュール１の葺設は、軒側のスターター５を用いて太陽電池モジュール１を上記千鳥状に配置して行うところ、先行葺設した左右に隣接する太陽電池モジュール１は、上記のように隣接する左右の太陽電池モジュール１間でラック３の端子ボックス３４を相互に重合して、その上記コネクター３５の連結と端子３５１の接続を行った状態とする一方、後行葺設の上下方向に隣接する太陽電池モジュール１は、その下端位置、特に、下辺の位置が自ずと定まるから、同様にネジ４固定によって、その上辺のラック２、３に対する載置固定による屋根面への直付金具固定を行えばよく、これによって、先行葺設の太陽電池モジュール１が、後行葺設の太陽電池モジュール１の位置決め作用を発揮する結果、該太陽電池モジュール１の葺設について、その個別の位置出しの作業を行うことなく、太陽電池モジュール１を順次上位に配置固定する簡易な葺設作業によって、太陽電池アレイＡを形成することができる。
　本例にあって、軒側、即ち、太陽電池アレイＡの最下位の太陽電池モジュール１を葺設するに用いて、該最下位の太陽電池モジュール１を位置決めするスターター５は、屋根面に載置固定する固定片５１と、該固定片５１の軒側端部から上記ラック２、３高さに合せて起立した起立片５２と、該起立片５２の上端に配置した、太陽電池モジュール１の下辺を受け入れる棟側開口の受溝５３を備え、本例にあっては更に上記固定片５１と受溝５３下端の各軒側に軸受状の受条５４を、また、起立片５２の軒側面上下中間位置にタッピングホール５５を配置した、例えば、アルミ又は硬質樹脂の押出成形材によるものとし、上記受溝５３に太陽電池モジュール１の下辺を直接又は緩衝材を介して間接に、本例にあっては、例えば断面Ｕ字状のグレージングチャンネル５６によるピース状の緩衝材を介して間接に受け入れて、最下位の太陽電池モジュール１の位置決めを行うようにしてある。このとき、該スターター５は、その軒側に、該スターター５を軒側で化粧被覆する軒先カバー６を備えてあり、該軒先カバー６は、上記受溝５３上面に引掛け状にこれを被覆する引掛け条６１と、該被覆状の軒側端部から下方に突出して、スターター５から屋根下方位置に向けて軒側正面を覆う正面被覆条６２を備え、本例にあって該正面被覆条６２の棟側面上下中間位置に断面Ｌ字をなすようにそれぞれ嵌合条６３を配置したものとしてある。これによって、スターター５の固定片５１および受溝５３下端の各軒側の受条５４に、該軒先カバー６の嵌合条６３を、例えば、長手方向端部からのスライドによって嵌合して、これらスターター５に軒先カバー６を一体化して、その軒側の化粧被覆を行うものとしてあり、このときその長手方向両端部には図示省略の側面カバーを配置し、上記スターター５のタッピングホール５５にネジ止めして、長手方向端部を閉塞するものとしてある。
　一方、該スターター５によって位置決めして葺設した最下位の太陽電池モジュール１の上位に位置する太陽電池モジュール１は、該最下位の太陽電池モジュール１の上辺、本例にあっては上記幅広リブ１２を固定したラック２、３に載置固定し、同時に該上辺を該上位の太陽電池モジュール用のラック２、３によって同様に屋根面にネジ４で金具固定し、これを順次繰り返すことによって、所定段数の千鳥状配置の太陽電池アレイＡを構成するものとしてあり、このとき、本例における上位の太陽電池モジュール１の下辺、本例にあっては幅狭リブ１３の固定は、固定具７を用いて、該固定具７をラック２、３の各ラックカバー２２、３２に配置した固定具受２２４、３２２、即ち、上記対向する端部の片側に外れ止め突起を有する係止溝に受入れ支持するとともにその棟側開口の受溝７２に該太陽電池モジュール１の下辺を同様に受入れ支持して、該固定具７を介したラック２、３への固定を行うものとしてある。本例にあって、該固定具７は、屋根面に載置固定する固定片７１と、該固定片の軒側に該固定片７１とＴ字状をなすように長手方向両端部を突出して上記ラックの係止溝の軒側及び棟側端部に引掛け係止するように配置した太陽電池モジュール１の下辺を受け入れる棟側開口の受溝７２を備えた、上記スターター５と同様にアルミ又は硬質合成樹脂の押出成形材によるものとしてある。該固定具７は、その固定片７１を、係止溝の外れ止め突起に係止するように、上記３ヶ所のラック２、３の各係止溝に嵌入係止し、その軒側の受溝７２に上位の太陽電池モジュール１の下辺を、同様に直接又は緩衝材を介して間接に、本例にあっては例えば断面Ｕ字状のグレージングチャンネル７３によるピース状の緩衝材を介して間接に受け入れて、該上位の太陽電池モジュール１の下辺の位置決めを行うとともにその上辺用の３ヶ所のラック２、３によって同様にネジ４固定して、その葺設を行うものとしてある。このように下位の太陽電池モジュール１のラック２、３に上位の太陽電池モジュール１を固定してその位置決めを行うことによって、該上位の太陽電池モジュール１もその葺設位置の位置出しを自ずと行うことができる。従って、該ラック２、３を用いた太陽電池モジュール１の葺設は、ラック２、３のネジ４固定と、該ラック２、３への固定具７を用いた上位の太陽電池モジュール１の下辺の受け入れ支持と、ラック、特に左右端部のラック３におけるコネクター３５による電気的接続を行うことによって太陽電池アレイＡの葺設設置を完了することができる。
　本例にあって、上記左右位置のラック３は、上記端子ボックス３４同士の重合によって上下に２分割したコネクター３５の連結と端子３５１の接続による電気的接続を行うようにしてあるから、隣接する各太陽電池モジュール１の右側位置と左側位置のラック３を、該左側位置のラック３を下向きに押圧してこれらを重合することによって、電気的接続を直列に行って、千鳥状配置の各段の太陽電池モジュール１毎に上記パワーコンディショナーに発電電力を送り出すようにすればよい。従って、太陽電池モジュール１に設置した端子ボックス３４の個別の接続を行うことなく、太陽電池モジュール１の屋根面への固定に伴なって、端子ボックス３４の接続作業を行ってその葺設を行うことができ、葺設の作業を極く容易に行うことができる。
　以上のように構成した太陽電池アレイＡは、太陽電池モジュール１の配置を、一般になされるように千鳥状のものとする一方、太陽電池モジュール１の葺設を、軒側のスターター５を基準にして、上記ラック２、３を用い、その屋根面への固定をネジ４の固定金具によって金具固定することによって、従来必要であった位置出し作業等を行うことなく、極限的に簡易化しつつ確実に行うことができる上、ラック、特に太陽電池モジュールの左右端部のラック３が端子ボックス３４を備えているから、ラック２、３の固定に際して、該ラック３の端子ボックス３４を重合することによって、太陽電池アレイＡとしての必要な電気的接続を同時に完結的に行うことができ、太陽電池アレイＡの設置現場における葺設作業を大幅に簡易化し、その作業効率を高度に確保したものとすることができる。また、上位の太陽電池モジュール１は、その下辺を、下位の太陽電池モジュール１を固定したラック２、３に固定具７によって確実に保持するから、屋根面に葺設することによって吹上げを含めた台風等の強風に対しても高度な耐風圧性を確保し、長期に亘って安定した葺設状態を維持することができる。
　図中３４１は、端子ボックス３４に透設してコネクター３５を設置するに用いるコネクター孔である。
　図示した例は以上の通りとしたが、ラック、特に載置固定用のラックを複数配置して、太陽電池モジュールの上端のラック数を多数とすること、各ラックにラックカバーに代えて又はラックカバーとともに太陽電池モジュール上辺の挿入溝を一体に形成したものとすること、ラックを、中間位置のものと、端子ボックスを備えた左右位置のものを兼用するように共通部材として形成すること、このときを含めて、上記ラックカバーによって、太陽電池モジュールの保持溝を形成する形態に代えて、ラック乃至そのラック本体やラックカバーに所定の成形によって一体に挿入溝を形成するものとすること、中間位置のラックと左右位置のラックの可及的な部材共通化を図ること、このときを含めて、例えば、端子ボックス部分を別途形成し、基体となるラック乃至ラック本体の左右乃至前後に後付して一体的に設置するようにすること、ラックの固定に用いる固定金具を釘とし、例えば、接着剤等による抜け止め措置を施すこと、固定金具の釘をスクリュー釘として、ネジと同様に抜け止め機能を有するものを用いること、スターター及び／又は上位の太陽電池モジュールの下辺を固定する固定具を、例えば、断面Ｓ字状のフックとし、フックの上位の受溝に太陽電池モジュールの下辺を挿入し、フックの下位の突片を、ラックの背面側に形成した受溝に係止するようにすること等を含めて、本発明の実施に当って、ラック、端子ボックス、コネクター、接続ケーブル、必要に応じて用いラック本体、ラックカバー、スターター、固定具、固定具受、等の各具体的形状、構造、材質、寸法、数、これらの関係、これらに対する付加、屋根葺設方法等は、上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
　　Ａ　　　太陽電池アレイ
　　１　　　太陽電池モジュール
　　１１　　太陽電池セル
　　１２　　幅広リブ
　　１３　　幅狭リブ
　　２　　　中央位置のラック
　　２１　　ラック本体
　　２１１　受座
　　２１２　カバー載置面
　　２１３　受孔
　　２１４　ケーブル貫通孔
　　２２　　ラックカバー
　　２２１　嵌合脚
　　２２２　被覆板
　　２２３　螺入ガイド
　　２２４　固定具受
　　２３　　保持溝
　　３　　　左右位置のラック
　　３１　　ラック本体
　　３１１　受座
　　３１２　カバー載置面
　　３１３　螺入ガイド
　　３２　　ラックカバー
　　３２１　上面の被覆面
　　３２２　固定具受
　　３２３　ネジ透孔
　　３３　　保持溝
　　３４　　端子ボックス
　　３４１　コネクター孔
　　３５　　コネクター
　　３５１　端子
　　３６　　接続ケーブル
　　４　　　ネジ
　　５　　　スターター
　　５１　　固定片
　　５２　　起立片
　　５３　　受溝
　　５４　　受条
　　５５　　タッピングホール
　　５６　　グレージングチャンネル
　　６　　　軒先カバー
　　６１　　引掛け条
　　６２　　正面被覆条
　　６３　　嵌合条
　　７　　　固定具
　　７１　　固定片
　　７２　　受溝
　　７３　　グレージングチャンネル
　　８　　　屋根

Claims (8)

  1. 　上端長手方向に複数のラックを配置し、該ラックを屋根に載置固定することによって該ラックを介して屋根面に葺設自在とするとともに上記上端長手方向の一部又は全部のラックに端子ボックスを一体又は一体的に配置し、該端子ボックスに配置したコネクターの接続によって上記上端長手方向に沿って接続ケーブルを配置してなることを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 　上記ラックの屋根面への載置固定を、ネジ、釘等固定金具の屋根面への直付け金具固定によるものとしてな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。
  3. 　上記ラックの一部又は全部に、上位配置の太陽電池モジュールの下辺を固定する固定具の固定具受を配置してな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。
  4. 　上記ラックを、合成樹脂製としてなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　上記合成樹脂を、耐熱性合成樹脂としてなることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　上記耐熱性合成樹脂を、変性ポリフェニレンエーテル樹脂としてなることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　上記端子ボックスを配置したラックを、端子ボックスを有するラック本体と、該ラック本体との間に太陽電池モジュールの上端を受入保持する保持溝を形成するラックカバーを備えてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　請求項１乃至７のいずれかの太陽電池モジュールを用い、屋根軒側にスターターを配置して最下位の太陽電池モジュールの下辺を位置決め固定し、その上端長手方向に配置の複数のラックによって該太陽電池モジュールを屋根に配置し、該ラックにその上位の太陽電池モジュールを載置固定するとともにその上端長手方向に配置の複数のラックによって該上位の太陽電池モジュールを屋根に配置し、最上位の太陽電池モジュールを同じくラックによって屋根に配置し且つ左右方向に隣接する太陽電池モジュールの接続ケーブルを相互に接続してパワーコンディショナーに接続することによって屋根面に葺設配置してなることを特徴とする太陽電池アレイの屋根葺設構造。
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