WO2015151431A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solar cell module.
- a solar cell module that includes a solar cell panel that receives sunlight and generates power, and a frame that is attached to the periphery of the solar cell panel to protect the solar cell panel and is fixed to an installation surface such as a roof. ing.
- the frame of the solar cell module has a groove, and a solar cell panel peripheral portion is generally inserted into the groove and fixed with an adhesive or the like.
- Patent Documents 1 and 2 describe a frame having a groove into which a peripheral portion of a solar cell panel is inserted.
- the frames described in these documents have an inclined surface that is continuous with the lower surface of the groove, and the peripheral portion of the solar cell panel that is inserted into the groove is guided by the inclined surface to facilitate insertion into the groove. It is described.
- the present invention is a solar cell module including a solar cell panel and a frame attached to a peripheral portion of the solar cell panel, the frame including a frame main body portion extending along the peripheral edge portion of the solar cell panel, and a frame main body portion. And a groove portion into which the peripheral edge portion of the solar cell panel is inserted and fixed.
- the groove is formed from an upper wall surface and a lower wall surface facing each other, and a back wall surface located on the back side in the insertion direction of the solar cell panel, and a convex portion is formed at the lower end of the upper wall surface located on the side opposite to the back wall surface. Is formed.
- vertical to the surface of the solar cell panel inserted in a groove part and a lower wall surface is formed larger than the thickness of a solar cell panel.
- the fixing with the adhesive can be ensured without impairing the ease of insertion of the peripheral portion of the solar cell panel into the groove of the frame.
- FIG. 5 It is a top view of the solar cell module of this embodiment. It is the cross-sectional view of the flame
- FIG. 1 is a plan view of the solar cell module 10 of the present embodiment.
- the solar cell module 10 includes a solar cell panel 12 and frames 14 and 16 fixed to the periphery thereof.
- the solar cell module 10 is placed and installed on a long pedestal frame 18 fixed on a roof.
- an example is shown in which the solar cell module 10 is fixed by three gantry frames 18.
- the solar cell panel 12 is configured by arranging a large number of solar cell elements 11 each having a substantially square shape and being sandwiched between protective members made of a glass plate or the like. Moreover, in this embodiment, the solar cell panel 12 is formed in the rectangular shape. That is, the peripheral part of the solar cell panel 12 includes two long side parts and two short side parts.
- the frame 14 of the solar cell module 10 is fixed to the long side portion of the solar cell panel 12.
- this frame is referred to as a long side frame 14.
- the frame 16 is fixed to the short side portion of the solar cell panel 12.
- this frame is referred to as a short side frame 16.
- the long side frame 14 is fixed to the gantry frame 18 arranged along the short side direction of the solar cell panel 12 by a fixing member (not shown). Thereby, the load of the solar cell module 10 is supported by the long side frame 14.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the long side frame 14.
- the vertical direction is referred to as height
- the horizontal direction perpendicular thereto is referred to as width.
- the long side frame 14 is a long member manufactured by extruding an aluminum alloy or the like, for example.
- the long side frame 14 includes a tubular frame main body 20 having a substantially rectangular cross section, and a groove 22 provided on an upper portion of the frame main body 20.
- the groove portion 22 is a portion where the long side peripheral edge portion 12a of the solar cell panel 12 is inserted and fixed in the arrow X direction.
- the groove portion 22 is formed by an upper end portion 24 that has a substantially L-shaped cross section from the upper portion of the frame main body portion 20 and is integrally connected.
- the groove part 22 is formed by the upper wall surface 26 and the lower wall surface 28 that face each other in the vertical direction, and the back wall surface 30 that is located on the back side in the insertion direction of the solar cell panel 12.
- the solar cell panel 12 is shown as being inserted into the groove 22 of the long side frame 14, but the insertion direction is a relative one determined by which one is moved.
- the long side frame 14 is moved in the direction opposite to the arrow X so that the long side peripheral edge 12 a of the solar cell panel 12 is inserted into the groove 22.
- a convex portion 32 is formed on the lower end of the upper wall surface 26 of the groove portion 22.
- the convex portion 32 is formed by extending along the longitudinal direction of the long side frame 14.
- a dimension H in the height direction between the convex portion 32 and the lower wall surface 28 of the groove portion 22 is formed to be slightly larger than the thickness T of the solar cell panel 12.
- “slightly larger” means that the solar cell panel 12 can be inserted into the groove portion 22, but the backlash of the solar cell panel 12 within the groove portion 22 does not increase after insertion. Specifically, it can be set to about 0.5 to 1 mm.
- the protrusion 32 has a substantially trapezoidal cross section as shown in the enlarged view of FIG.
- the height of the protrusion 32 protruding from the upper wall surface 26 can be set to about 0.5 to 1 mm, for example.
- the convex part 32 has the guide surface 33a in the front side (namely, the opposite side to the back wall surface 30).
- the guide surface 33a is formed as a surface inclined so as to form an acute angle with respect to the insertion direction (arrow X direction) of the solar cell panel 12.
- the convex part 32 has a flat surface 33b formed in the lower part thereof.
- the flat surface 33b is formed as a plane parallel to the insertion direction X, and both sides thereof are formed as curved surfaces (R surfaces).
- an inclined surface 34 is formed on the upper side surface on the side where the groove portion 22 opens.
- the inclined surface 34 has a function of coming into contact with the lower corner portion of the long side peripheral edge portion of the solar cell panel 12 inserted into the groove portion 22 and guiding it to the groove portion 22.
- the inclined surface 34 of the frame main body 20 and the lower wall surface 28 of the groove 22 are connected by a connecting portion 36 formed as a curved surface.
- the position of the connecting portion 36 is set on the back wall surface 30 side of the groove portion 22 with respect to the convex portion 32 formed on the upper wall surface 26.
- the opening part formed between the convex part 32 and the connection part 36 will be largely formed facing diagonally downward.
- the position of the connecting portion 36 is formed on the front side of the convex portion 32 (that is, the side closer to the solar cell panel 12 in FIG. 2), the lower corner portion of the long side peripheral portion of the solar cell panel 12 Since the timing of contact with the inclined surface 34 is delayed, the insertion becomes easier.
- a plurality of reinforcing ribs 38 project from the inner peripheral surface of the frame body 20.
- two sets of two reinforcing ribs facing each other in the width direction are formed.
- a wall 40 is integrally formed at the bottom of the frame body 20 so as to protrude along the panel insertion direction.
- the wall portion 40 also extends in the longitudinal direction of the long side frame 14.
- the base end portion 40a connected to the frame main body portion 20 of the wall portion 40 serves as a support portion to which a reinforcing member (not shown) for reinforcing the solar cell module 10 is attached, the base end portion 40a is formed relatively thick and has strength. . Further, the upper and lower wall thicknesses t2 of the frame main body 20 at the position where the base end 40a is connected are formed to be thicker than the wall thickness t1 of the other part of the frame main body 20, and the resistance of the base end 40a is increased. The load bearing strength is increased.
- the distal end portion 40b of the wall portion 40 is a reinforcing portion that increases the bending rigidity of the frame 14, and is formed thin with the base portion side support portion 40a and the lower surface being flush with each other.
- the boundary portion between the base end portion 40a and the tip end portion 40b is formed as an inclined surface so that the thickness gradually decreases.
- the inclined surface 34 of the frame main body portion 20 and the lower wall surface 28 of the groove portion 22 are connected by the connecting portion 36 formed as a curved surface.
- the position of the connecting portion 36 is set on the back wall surface 30 side of the groove portion 22 with respect to the convex portion 32 formed on the upper wall surface 26. Therefore, the substantial opening area of the groove portion 22 is wider than the case where the position of the connecting portion 36 is formed on the front side of the convex portion 32 (that is, the side close to the solar cell panel 12 in FIG. 2). Become.
- the adhesive in the groove 22 in advance before inserting the solar cell panel. In this manner, an adhesive filling space having a substantially constant height dimension can be secured between the convex portion 32 and the back wall surface 30. Therefore, the adhesive strength of the long side frame 14 to the solar cell panel 12 is also improved.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the short side frame 16.
- the groove portion 22 of the short side frame 16 is formed so that the width W1 of the upper wall surface 26 and the width W2 of the lower wall surface 28 are wider than those of the long side frame 14, respectively. Thereby, the depth of the insertion direction of the groove part 22 is long.
- the width of the flat surface 33 b of the convex portion 32 a formed on the upper wall surface 26 of the groove portion 22 of the short side frame 16 is also made wider than the width of the flat surface 33 b of the convex portion 32 of the long side frame 14. .
- the flat surface 33b wide, the effect of suppressing damage to the solar cell panel due to relaxation of stress concentration becomes greater.
- the width of the groove portion 22 that accommodates the short-side peripheral edge portion 12 b of the solar cell panel 12 is longer than the width of the groove portion 22 of the long-side frame 14.
- the width of the short side frame 16 is increased in this manner, the sectional secondary moment with respect to the centroid C is increased, and the rigidity for supporting the short side peripheral portion 12b of the solar cell panel 12 in a straight line is increased.
- the wall portion 40 of the short side frame 16 extends flush with the lower surface of the short side frame 16, and the thickness thereof is set to be the same as the distal end portion 40 b of the wall portion 40 of the long side frame 14. .
- FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1 and shows an enlarged part of the short side portion of the solar cell module 10.
- FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. 1, in which a corner portion of the solar cell module 10 is shown enlarged.
- the upper wall surface 26 of the groove 22 is cut out at an angle of about 45 degrees.
- the end portion of the long side frame 14 is closed so that the upper wall surface 26 of the groove portion 22 is notched in a step shape and finally comes into contact with the notched surface of the short side frame 16.
- the drainage channel 42 is formed at the corner of the solar cell module 10 by these notches. By forming the drainage channel 42 in this way, rainwater or the like can be drained without accumulating on the surface of the solar cell panel 12.
- FIG. 6 is an enlarged view of a part B similar to FIG. 5, showing a modification of the solar cell module 10.
- 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
- FIG. 8 is a partial side view seen from the direction of arrow D in FIG.
- a cutout portion 42a for draining rainwater and the like from the surface of the solar cell panel is formed at the lower corner of the solar cell module 10. Specifically, it is provided at the corner of the long side frame 14 located below the solar cell module 10. The long side frame 14 is connected to the lower corner of the short side frame 16 installed on the roof in a downward inclined posture along the building direction. In FIG. 6, only one of the lower corners of the solar cell module 10 is shown, but the notches 42 a are provided at both corners located on the lower side (that is, the eaves side) of the solar cell module 10.
- the notch 42a for drainage is provided at the corner of the solar cell module 10 where the long side frame 14 and the short side frame 16 are abutted.
- the cutout portion 42 a is formed by cutting out the convex portion 32 in the upper wall surface 26 that forms the groove portion 22 of the long side frame 14.
- a drainage passage 50 is provided at the upper end 24 of the long side frame 14.
- the drainage passage 50 is formed through the back wall surface 30 of the groove 22 at a position corresponding to the notch 42a.
- the drainage passage 50 is formed as a cut portion formed from a butt end portion of the long side frame 14.
- the present invention is not limited to this, and the drainage passage 50 may be formed as one or a plurality of through holes in the inner wall surface 30 of the groove 22.
- the upper edge portion 50 a of the drainage passage 50 is positioned above the upper surface of the solar cell panel 12 inserted and fixed in the groove portion 22 of the long side frame 14. Is preferred. If it does in this way, the rainwater which flowed into the clearance gap 27 from the notch part 42a will flow easily into the drainage channel 50, and there exists an advantage which drainage property becomes more favorable.
- angular part of the solar cell module 10 was demonstrated, it is not limited to this, It is independent in the intermediate position of the long side frame 14 Or in combination with corners.
- the drainage cutout portion 42a is provided at an intermediate position of the long side frame 14 as described above, the drainage passage 50 is formed as a through hole.
- the cutout portion 42 a and the drainage passage 50 are formed in the long side frame 14 at the lower corner portion of the solar cell module 10. Therefore, rainwater (or snowmelt water) that has fallen on the surface of the solar cell panel 12 flows to the lower long frame 14 along the downward slope. And rainwater flows through the gaps 27 and 29 inside the groove part 22 from the notch part 42a formed at the end part of the long side frame 14, and from the drainage passage 50 to the outside of the long side frame 14, that is, the solar cell module 10. It is discharged outside.
- the cutout portion 42a for drainage is formed smaller than the drainage channel 42 shown in FIG. 5, so that the portion where the solar cell panel 12 is exposed at the corner of the solar cell module 10 is reduced. can do. As a result, it can suppress that an object collides with protection members, such as glass located in the corner
- an inclined guide surface 40 c is formed at the distal end portion of the wall portion 40 that protrudes from the lower portion of the frame main body portion 20 of the long side frame 14. Is formed. Accordingly, when the reinforcing member 60 is inserted and disposed between the solar cell panel 12 and the wall portion 40 of the long side frame 14 in the solar cell module 10, the reinforcing member 60 can be easily inserted by being guided by the guide surface 40c. Can be done.
- the present invention is not limited thereto, and the present invention is applied to a solar cell module having another shape such as a square shape or a trapezoidal shape. May be applied.
- a solar cell not fixed to the gantry frame 18 is applied by applying the structure of the long side frame to the periphery of the solar cell panel to be fixed to the gantry frame 18 fixed to the roof or the like via a fixing member (not shown).
- the structure of the short side frame can be applied to the peripheral edge of the panel.
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Abstract
太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１２と、太陽電池パネル１２の周縁部に取り付けられるフレーム１４とを備える。フレーム１４は、太陽電池パネル１２の周縁部に沿って延びるフレーム本体部２０と、フレーム本体部２０の上部に設けられ、太陽電池パネル１２の周縁部が挿入されて固定される溝部２２とを有する。溝部２２は、上壁面２６および下壁面２８と奥壁面３０とから形成されている。溝部２２には、奥壁面と反対側に位置する上壁面２６の先端下部に凸部３２が形成される。そして、溝部２２に挿入される太陽電池パネル１２の表面に垂直な方向に関する凸部３２と下壁面２８との間の寸法が太陽電池パネル１２の厚みより大きく形成されている。
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。
従来、太陽光を受けて発電する太陽電池パネルと、この太陽電池パネルの周縁部に取り付けられて太陽電池パネルを保護するとともに屋根等の設置面に固定するフレームとを含む太陽電池モジュールが知られている。太陽電池モジュールのフレームは溝を有しており、この溝内に太陽電池パネル周縁部が挿入されて接着剤等で固定されるのが一般的である。
例えば、特許文献１および２には、太陽電池パネルの周縁部が挿入される溝を有するフレームが記載されている。これらの文献に記載のフレームは、溝の下面に連続する傾斜面を有しており、溝に挿入される太陽電池パネル周縁部が上記傾斜面で案内されることによって溝への挿入を容易することが記載されている。
上記のようなフレームでは、溝内への太陽電池パネル周縁部の挿入を容易にしながら、接着剤による固定を確実なものにすることが重要である。
本発明は、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの周縁部に取り付けられるフレームとを備える太陽電池モジュールであって、フレームは、太陽電池パネルの周縁部に沿って延びるフレーム本体部と、フレーム本体部の上部に設けられ、太陽電池パネルの周縁部が挿入されて固定される溝部と、を有する。この溝部は、互いに対向する上壁面および下壁面と、太陽電池パネルの挿入方向に関して奥側に位置する奥壁面とから形成され、奥壁面と反対側に位置する上壁面の先端下部に凸部が形成されている。そして、溝部に挿入される太陽電池パネルの表面に垂直な方向の凸部および下壁面間の寸法が太陽電池パネルの厚みより大きく形成されている。
本発明に係る太陽電池モジュールによれば、フレームの溝内への太陽電池パネル周縁部の挿入のしやすさを損なうことなく、接着剤による固定を確実なものにできる。
以下に、本発明に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
図１は、本実施形態の太陽電池モジュール１０の平面図である。太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１２と、その周縁部に固定されたフレーム１４，１６を備える。太陽電池モジュール１０は、例えば、屋根上に固定される長尺状の架台フレーム１８上に載置されて設置される。本実施形態では、３本の架台フレーム１８によって太陽電池モジュール１０が固定される例を示している。
太陽電池パネル１２は、それぞれ略正方形状をなす多数の太陽電池素子１１が整列配置され、ガラス板等からなる保護部材によって挟持されて構成される。また、本実施形態では、太陽電池パネル１２は、長方形状に形成されている。すなわち、太陽電池パネル１２の周縁部には、２つの長辺部と、２つの短辺部とが含まれる。
太陽電池モジュール１０のフレーム１４は、太陽電池パネル１２の長辺部に固定されている。以下において、このフレームを長辺フレーム１４という。他方、フレーム１６は、太陽電池パネル１２の短辺部に固定されている。以下において、このフレームを短辺フレーム１６という。
本実施形態の太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１２の短辺方向に沿って配置された架台フレーム１８に長辺フレーム１４が図示しない固定部材によって固定されている。これにより、太陽電池モジュール１０の荷重が長辺フレーム１４によって支持された構造になっている。
図２は、長辺フレーム１４の横断面図である。図２（図３も同様）の説明において、上下方向を高さといい、これに直交する横方向を幅ということにする。長辺フレーム１４は、例えば、アルミニウム合金等を押出成形して製造される長尺状の部材である。長辺フレーム１４は、略長方形状の断面を有する管状のフレーム本体部２０と、フレーム本体部２０の上部に設けられる溝部２２とを有する。
溝部２２は、太陽電池パネル１２の長辺周縁部１２ａが矢印Ｘ方向に挿入されて固定される部分である。溝部２２は、フレーム本体部２０の上部から略Ｌ字状の断面を有して一体に連設された上端部２４によって形成される。これにより、溝部２２は、上下方向に互いに対向する上壁面２６および下壁面２８と、太陽電池パネル１２の挿入方向に関して奥側に位置する奥壁面３０とにより形成されている。
なお、図２においては、説明の便宜上、太陽電池パネル１２が長辺フレーム１４の溝部２２に挿入されるとして示されるが、挿入方向はどちらを移動させるかよって決まる相対的なものである。実際には、長辺フレーム１４を矢印Ｘとは反対方向に移動させて、太陽電池パネル１２の長辺周縁部１２ａが溝部２２に挿入されるように取り付けられる。
溝部２２の上壁面２６の先端下部には、凸部３２が形成されている。凸部３２は、長辺フレーム１４の長手方向に沿って延伸して形成されている。そして、凸部３２と溝部２２の下壁面２８との間の高さ方向の寸法Ｈが太陽電池パネル１２の厚みＴよりも少し大きく形成されている。ここで、「少し大きく」とは、太陽電池パネル１２を溝部２２に挿入可能であるが、挿入後に溝部２２内での太陽電池パネル１２のがたつきが大きくならない程度を意味するものであり、具体的には約０．５～１ｍｍ程度に設定することができる。
上記凸部３２は、図２中の拡大図に示すように、略台形状の横断面を有する。例えば、凸部３２の上壁面２６からの突出高さは、例えば、約０．５～１ｍｍ程度に設定することができる。また、凸部３２は、前方側（すなわち、奥壁面３０とは反対側）にガイド面３３ａを有する。ガイド面３３ａは、太陽電池パネル１２の挿入方向（矢印Ｘ方向）に対して鋭角をなすように傾斜した表面として形成されている。これにより、太陽電池パネル１２が挿入されるときに、太陽電池パネル１２の長辺周縁部に上角部がガイド面３３ａに当接および摺動することで、溝部２２内に案内される。その結果、長辺フレーム１４の溝部２２への太陽電池パネル１２の挿入を容易に行うことが可能になる。
さらに、凸部３２は、その下部に平坦面３３ｂが形成されている。この平坦面３３ｂは、挿入方向Ｘと平行な平面として形成され、その両側は湾曲面（Ｒ面）に形成されている。これにより、溝部２２に挿入されるとき又は挿入された後に、太陽電池パネル１２の表面と点接触ではなく面接触することができる。したがって、凸部３２が太陽電池パネル１２に接触した場合にも応力集中が生じるのを回避して太陽電池パネルを破損しにくくできる。
長辺フレーム１４のフレーム本体部２０において、溝部２２が開口する側の側面上部には傾斜面３４が形成されている。この傾斜面３４は、溝部２２に挿入される太陽電池パネル１２の長辺周縁部の下角部に当接して溝部２２へ案内する機能を有する。
フレーム本体部２０の傾斜面３４と溝部２２の下壁面２８とは、湾曲した面として形成される接続部３６でつながっている。ここで、接続部３６の位置は、上壁面２６に形成された凸部３２に対して溝部２２の奥壁面３０側に設定されている。これにより、凸部３２と接続部３６との間に形成される開口部が斜め下方に向いて大きく形成されることになる。その結果、接続部３６の位置が凸部３２より前方側（すなわち図２において太陽電池パネル１２に近い側）に形成されている場合に比べて、太陽電池パネル１２の長辺周縁部の下角部が傾斜面３４に接触するタイミングが遅れる分、挿入しやすくなる。
また、フレーム本体部２０の内周面には、複数の補強リブ３８が突設されている。本実施形態では幅方向に対向する２つの補強リブが２組形成されている。
さらに、フレーム本体部２０の下部には、壁部４０がパネル挿入方向に沿って突出するように一体的に形成されている。壁部４０もまた、長辺フレーム１４の長手方向に延伸している。
壁部４０のフレーム本体部２０に接続する基端部４０ａは、太陽電池モジュール１０を補強するための図示しない補強部材が取り付けられる支持部分となるため、比較的厚く形成されて強度をもたせている。また、基端部４０ａが接続する位置でのフレーム本体部２０の上側および下側の壁厚ｔ２はフレーム本体部２０の他の部分の壁厚ｔ１よりも厚く形成され、基端部４０ａの耐荷重支持強度が高められている。
これに対し、壁部４０の先端部４０ｂは、フレーム１４の曲げ剛性を高める補強部であり、基端側の支持部分４０ａと下面が面一をなした状態で薄く形成されている。基端部４０ａと先端部４０ｂとの境界部は、厚みが漸減するように傾斜面として形成されている。このように支持部分４０ａから下側部分を延ばすようにして先端部４０ｂを形成することで、上側部分を延ばした場合に比べて、長辺フレーム１４の図心Ｃからの距離が長くなる。その分、長辺フレーム１４の断面二次モーメントが大きくなり、太陽電池パネル１２の荷重を支える剛性を高めることができる。
上述したように本実施形態の長辺フレーム１４では、フレーム本体部２０の傾斜面３４と溝部２２の下壁面２８とは、湾曲した面として形成される接続部３６でつながっている。また、接続部３６の位置は、上壁面２６に形成された凸部３２に対して溝部２２の奥壁面３０側に設定されている。そのため、溝部２２の実質的な開口部の広さは、接続部３６の位置が凸部３２より前方側（すなわち図２において太陽電池パネル１２に近い側）に形成されている場合に比べて広くなる。その結果、長辺フレーム１４を押し出し成型する際の金型の厚みを広くとることができ、押し出し可能な強度を保つことができる。したがって、このような凸部３２を設け、接続部３６を奥壁面３０側に設けたことで、太陽電池パネル１２のがたつきを抑えながらも、押し出し金型の強度を損なうことがないようにできる。
また、溝部２２内に太陽電池パネル１２が挿入されたとき、小さい凸部３２から奥壁面３０までの間であって太陽電池パネル表面と上壁面２６との間に接着剤を充填する隙間を確保することができる。ここで、接着剤は、太陽電池パネル挿入前に溝部２２内に予め塗着しておくのが好ましい。このように凸部３２と奥壁面３０の間にほぼ一定の高さ寸法を有する接着剤充填用の空間を確保することができる。したがって、太陽電池パネル１２に対する長辺フレーム１４の接着強度も向上する。
次に、図３を参照して、短辺フレーム１６について説明する。ここでは、図２を参照して上述した長辺フレーム１４と同じ構成については同一または類似の符号を付して重複する説明を省略する。
図３は、短辺フレーム１６の横断面図である。短辺フレーム１６の溝部２２は、上壁面２６の幅Ｗ１および下壁面２８の幅Ｗ２が長辺フレーム１４よりもそれぞれ広く形成されている。これにより、溝部２２の挿入方向の深さが長くなっている。
さらに、短辺フレーム１６の溝部２２の上壁面２６に形成される凸部３２ａの平坦面３３ｂの幅も、長辺フレーム１４の凸部３２の平坦面３３ｂの幅よりも幅広に形成されている。このように平坦面３３ｂを幅広くすることで、応力集中の緩和による太陽電池パネル破損を抑制する効果がより大きくなる。
上記のように短辺フレーム１６においては、太陽電池パネル１２の短辺周縁部１２ｂを収容する溝部２２の幅を長辺フレーム１４の溝部２２の幅よりも長くしている。これにより、溝部２２に挿入された太陽電池パネル１２が抜け出にくくなるとともに、太陽電池パネル１２に対する短辺フレーム１６の接着面積が大きくなってより強固に固定することができる。
また、このように短辺フレーム１６の幅が増すことで、図心Ｃに関する断面二次モーメントが大きくなり、太陽電池パネル１２の短辺周縁部１２ｂを直線状に支える剛性がより高くなる。なお、短辺フレーム１６の壁部４０は、短辺フレーム１６の下面と面一をなして延び、かつ、その厚みは長辺フレーム１４の壁部４０の先端部４０ｂと同じに設定されている。
図４は、図１中のＡ部拡大図で、太陽電池モジュール１０の短辺部の一部を拡大して示している。太陽電池パネル１２の短辺周縁部１２ｂには、太陽電池パネルの長辺方向に並んで配置される太陽電池素子１１の列同士を直列に電気接続するための渡り配線部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃが配置されている。そのため、上記のように短辺フレーム１６の上壁面２６を幅広にした場合でも、渡り配線部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃの一部（本実施形態では、渡り配線部材１３ｃと渡り配線部材１３ｂの一部分）が覆われるだけで、太陽電池素子１１が覆われることはない。したがって、太陽電池モジュール１０の発電効率を低下させることなく、太陽電池モジュール１０の剛性を高めることができる。
図５は、図１中のＢ部拡大図であり、太陽電池モジュール１０の角部が拡大して示されている。短辺フレーム１６の端部は、溝部２２の上壁面２６が約４５度の角度で切り欠かれている。他方、長辺フレーム１４の端部は、溝部２２の上壁面２６が階段状に切り欠かれて、最終的に短辺フレーム１６の切欠面に接するように閉じている。これらの切欠部によって、太陽電池モジュール１０の角部に排水路４２が形成されている。このように排水路４２を形成することで、雨水等が太陽電池パネル１２の表面に溜まることなく排水することができる。
次に、図６～図８を参照して太陽電池モジュール１０の変形例について説明する。この変形例では、図５に示した雨水等の排水構造のみが相違するため、ここでは主としてこの相違点について説明し、太陽電池モジュール１０の他の構成については上記の説明を援用することにより省略する。
図６は、太陽電池モジュール１０の変形例を示す、図５と同様のＢ部拡大図である。図７は、図６中のＣ－Ｃ線断面図である。また、図８は、図７中の矢印Ｄ方向から見た部分側面図である。
図６に示すように、太陽電池モジュール１０の下側角部には、太陽電池パネルの表面から雨水等を排水するための切欠部４２ａが形成されている。具体的には、太陽電池モジュール１０の下側に位置する長辺フレーム１４の角部に設けられる。長辺フレーム１４は、棟軒方向に沿うように下り傾斜姿勢で屋根に設置された短辺フレーム１６の下側角部に接続される。図６では、太陽電池モジュール１０の下側角部の一方だけを示すが、切欠部４２ａは、太陽電池モジュール１０の下側（すなわち軒側）に位置する両側の角部に設けられている。
より詳しくは、排水用の切欠部４２ａは、太陽電池モジュール１０の角部において長辺フレーム１４と短辺フレーム１６とが突き合わされている部分に設けられている。切欠部４２ａは、長辺フレーム１４の溝部２２を形成する上壁面２６のうち、凸部３２を切り欠いて形成されている。
図６及び図７を参照すると、長辺フレーム１４の上端部２４には、排水通路５０が設けられている。排水通路５０は、上記切欠部４２ａに対応する位置において溝部２２の奥壁面３０に貫通形成されている。本実施形態では、排水通路５０は長辺フレーム１４の突き合わせ端部から形成された切り込み部として形成されている。ただし、これに限定されるものではなく、排水通路５０は、溝部２２の奥壁面３０に１つ又は複数の貫通孔として形成されてもよい。
図７及び図８に示すように、長辺フレーム１４の溝部２２に太陽電池パネル１２の周縁部が挿入されて固定されたとき、太陽電池パネル１２の上面と溝部２２の上壁面２６との間に隙間２７が形成されている。また、太陽電池パネル１２の側端面と溝部２２の奥壁面３０との間に隙間２９が形成されている。本変形例では、切欠部４２ａおよび排水通路５０が形成されている長辺フレーム１４の端部には、太陽電池パネル１２を固定するための接着剤が設けられていない。そのため、長辺フレーム１４の端部において、切欠部４２ａは上記隙間２７，２９を介して排水通路５０に連通している。ここで、図８に示すように、排水通路５０の上縁部５０ａは、長辺フレーム１４の溝部２２内に挿入されて固定された太陽電池パネル１２の上面よりも上に位置しているのが好ましい。このようにすれば、切欠部４２ａから隙間２７に流れ込んだ雨水が排水通路５０へ流れやすくなり、排水性がより良好になる利点がある。
なお、本変形例においては、切欠部４２ａおよび排水通路５０を太陽電池モジュール１０の角部に設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、長辺フレーム１４の中間位置に単独で又は角部と組み合わせて設けてもよい。このように排水用の切欠部４２ａを長辺フレーム１４の中間位置に設ける場合、排水通路５０は貫通孔として形成される。
このように本変形例では、太陽電池モジュール１０の下側角部において、長辺フレーム１４に切欠部４２ａおよび排水通路５０が形成されている。そのため、太陽電池パネル１２の表面に降った雨水（あるいは雪解け水）が下り傾斜に沿って下側の長辺フレーム１４に流れる。そして、雨水は、長辺フレーム１４の端部に形成された切欠部４２ａから溝部２２の内側の隙間２７，２９を流れて、排水通路５０から長辺フレーム１４の外側、すなわち太陽電池モジュール１０の外部に排出される。
本変形における太陽電池モジュール１０では、排水用の切欠部４２ａを図５に示す排水路４２に比べて小さく形成したことで、太陽電池モジュール１０の角部において太陽電池パネル１２が露出した部分を少なくすることができる。その結果、太陽電池パネル１２の角部に位置するガラス等の保護部材に物体が衝突し、保護部材が破損するのを抑制できる。また、切欠部４２ａを形成するための長辺フレーム１４の追加加工を少なくすることができる。
さらに、図７に示すように、本変形例の太陽電池モジュール１０では、長辺フレーム１４のフレーム本体部２０の下部において突出形成されている壁部４０の先端部に、傾斜したガイド面４０ｃが形成されている。これにより、太陽電池モジュール１０において太陽電池パネル１２と長辺フレーム１４の壁部４０との間に補強部材６０を挿入配置するとき、ガイド面４０ｃによって案内されることで補強部材６０の挿入を容易に行うことができる。
なお、本発明は、上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載される事項およびその均等な範囲で種々の変更や改良が可能である。
例えば、上記においては、太陽電池モジュール１０が長方形状である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、正方形状、台形状等の他の形状をなす太陽電池モジュールに本発明が適用されてもよい。この場合、屋根等に固定される架台フレーム１８に図示しない固定部材を介して固定されることとなる太陽電池パネル周縁部に上記長辺フレームの構造を適用し、架台フレーム１８に固定されない太陽電池パネル周縁部に上記短辺フレームの構造を適用することができる。
１０ 太陽電池モジュール、１１ 太陽電池素子、１２ 太陽電池パネル、１２ａ 長辺周縁部、１２ｂ 短辺周縁部、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 渡り配線部材、１４ フレームまたは長辺フレーム、１６ フレームまたは短辺フレーム、１８ 架台フレーム、２０ フレーム本体部、２２ 溝部、２４ 上端部、２６ 上壁面、２７，２９ 隙間、２８ 下壁面、３０ 奥壁面、３２，３２ａ 凸部、３３ａ，４０ｃ ガイド面、３３ｂ 平坦面、３４ 傾斜面、３６ 接続部、３８ 補強リブ、４０ 壁部、４０ａ 基端部または支持部分、４０ｂ 先端部、４２ 排水路、４２ａ 切欠部、５０ 排水通路、Ｃ 図心、Ｈ 寸法、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 幅、Ｘ 挿入方向。
Claims (11)
- 太陽電池パネルと該太陽電池パネルの周縁部に取り付けられるフレームとを備える太陽電池モジュールであって、
前記フレームは、
前記太陽電池パネルの周縁部に沿って延びるフレーム本体部と、
前記フレーム本体部の上部に設けられ、前記太陽電池パネルの周縁部が挿入されて固定される溝部と、を有し、
前記溝部は互いに対向する上壁面および下壁面と、前記太陽電池パネルの挿入方向に関して奥側に位置する奥壁面とから形成されており、
前記奥壁面と反対側に位置する前記上壁面の先端下部に凸部が形成され、前記溝部に挿入される前記太陽電池パネルの表面に垂直な方向の前記凸部および前記下壁面間の寸法が前記太陽電池パネルの厚みより大きく形成されている、
太陽電池モジュール。 - 請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記凸部は、前記溝部に挿入される前記太陽電池パネルに対向する部分に平坦部を有する、太陽電池モジュール。 - 請求項２に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記凸部は、前記平坦部に連なって形成され前記溝部に挿入される前記太陽電池パネルの周縁部を前記溝部へ案内するように傾斜したガイド面を有する、太陽電池モジュール。 - 請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記フレーム本体部は、前記溝部の下壁面に連なって形成され前記溝に挿入される前記太陽電池パネルの周縁部を前記溝部へ案内する傾斜面を有し、前記下壁面と前記傾斜面との接続部が前記凸部によりも前記溝部の奥壁面側に位置している、
太陽電池モジュール。 - 請求項１～４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記フレーム本体部は、断面が長方形状の管状をなし、かつ、その下部に前記太陽電池パネルの挿入方向に沿って突出する壁部を有する、
太陽電池モジュール。 - 請求項５に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記壁部は、前記フレーム本体部に接続する基端部が厚く形成され、先端部は前記基端部と下面が面一をなした状態で薄く形成されている、
太陽電池モジュール。 - 請求項１～６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
長方形状をなす太陽電池パネルの短辺周縁部に固定される短辺フレームと、前記太陽電池パネルの長辺周縁部に固定される長辺フレームとを含み、前記太陽電池パネルの挿入方向に関して前記短辺フレームの溝部の幅が前記長辺フレームの溝部よりも広く形成されている、太陽電池モジュール。 - 請求項７に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記短辺フレームの溝部の上壁面に形成される凸部は、前記長辺フレームの凸部に比べて、平坦面が幅広の形状に形成されている、太陽電池モジュール。 - 請求項５または６に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記壁部が接続する位置の前記フレーム本体部の壁厚が、前記フレーム本体部の他の部分の壁厚よりも厚く形成されている、太陽電池モジュール。 - 請求項１～９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
下り傾斜で設置された状態で下側に位置する前記フレームの上壁面の前記凸部を切り欠いて切欠部を形成するとともに、前記切欠部に対応する位置の前記溝部の奥壁面に排水通路を形成し、前記切欠部は、前記溝部に挿入固定された前記太陽電池パネルと前記溝部の上壁面との間に形成される隙間を介して前記排水通路に連通している、太陽電池モジュール。 - 請求項１０に記載の太陽電池モジュールにおいて、
長方形状をなす太陽電池パネルの短辺周縁部に固定される短辺フレームと、前記太陽電池パネルの長辺周縁部に固定される長辺フレームとを含み、前記切欠部および前記排水通路は、前記太陽電池モジュールの角部における前記短辺フレームと前記長辺フレームとの突き合わせ部において下側に位置する前記長辺フレームに形成されている、太陽電池モジュール。
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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