JP5998741B2

JP5998741B2 - 太陽電池モジュール取付け構造

Info

Publication number: JP5998741B2
Application number: JP2012182583A
Authority: JP
Inventors: 道盛　厚司; 厚司道盛; 哲生船倉; 博夫坂本; 米澤　宏敏; 宏敏米澤; 康成前野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-08-21
Also published as: JP2014041877A

Description

本発明は、太陽電池モジュールを架台に取付ける構造に関するものである。特に、フレーム構造の架台へ太陽電池モジュールを固定する際に、事前に太陽電池モジュールどうしを接続する接続構造に関する。

一般に、複数枚の太陽電池モジュールは、架台の上に並べて配置されて固定されている。例えば、架台として、２本のフレーム材が互いに異なる高さで平行に設置される。太陽電池モジュールは、これらの２本のフレーム材に取り付けられて配置される。太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと枠部材とを有する。枠部材は、太陽電池パネルの外周部に取り付けられている。太陽電池モジュールは、枠部材とフレーム部材とをネジ等の締結部材で締結することで、フレーム部材に固定される。

特許文献１は、太陽電池パネル１８に取り付けられた棒状の支持部材１９の両端の係合部１９ｅが、架台１０の横桟１５に取り付けられた案内支持具１７の係合溝１７ｄに勘合することで、太陽電池モジュール１６を架台１０に取り付ける技術を開示している。

特開２０１１−２２２９３０

特許文献１に係る太陽電池モジュールの取付け構造は、隣接する太陽電池モジュールが締結部材（案内支持具１７）を共用している。このため、例えば、ｎを自然数とした場合に、ｎ枚の太陽電池モジュールを固定するために必要な締結作業は、（２×ｎ＋２）回となる。1枚当たりの太陽電池モジュールの出力が２００Ｗとすると、１０ｋＷの太陽電池システムでは５０枚の太陽電池モジュールが必要となる。この場合、１０２箇所の締結作業が必要となる。このため、作業が煩雑となる施工現場での締結作業が多くなり、施工費用の増大を招く。

太陽電池モジュール取付け構造は、多角形の第１の太陽電池モジュールの外周の各辺に第１の枠部材が取り付けられた第１の太陽電池パネルと、多角形の第２の太陽電池モジュールの外周の各辺に第２の枠部材が取り付けられた第２の太陽電池パネルと、前記第１の太陽電池パネル及び前記第２の太陽電池パネルを結合する接続部材とを備え一つの前記第１の枠部材は、一つの前記第２の枠部材と並べて配置され、前記接続部材の一端は、前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材に結合され、前記接続部材の他端は、前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材に結合されて１つの太陽電池ユニットを構成し、前記接続部材は、前記太陽電池ユニットを構成した際に、表面側に位置する第１平面部、裏面側に位置する第２平面部および側面側に位置する第３平面部を有し、前記接続部材は、前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材及び前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材を前記第１平面部、前記第２平面部及び前記第３平面部で覆うように取り付けられ、前記第３平面部の厚みは、前記第１平面部の厚み及び前記第２平面部の厚みよりも薄い。

この発明によれば、施工現場で架台に固定する締結作業を削減できる。

この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの取付け構造の分解斜視図である。この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの構造の分解斜視図である。この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの断面図である。この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの構造の要部拡大図であるこの発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの接続部材の断面図である。この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの接続部材の断面図である。この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの取付け状態の分解斜視図である。この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの取付け状態の要部拡大図である。この発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの取付け状態の要部拡大図である。この発明の実施の形態２に係る太陽電池モジュールの接続動作説明図である。この発明の実施の形態３に係る太陽電池モジュールの接続部材の要部分解斜視図である。この発明の実施の形態４に係る太陽電池モジュールの接続部材の断面図である。この発明の実施の形態５に係る太陽電池モジュールの接続部材の断面図である。この発明の実施の形態５に係る太陽電池モジュールの接続部材の断面図である。この発明の実施の形態５に係る太陽電池モジュールの応力値シミュレーション説明図である。この発明の実施の形態６に係る太陽電池モジュールの接続部材の斜視図である。この発明の実施の形態６に係る太陽電池モジュールの応力値シミュレーション説明図である。この発明の実施の形態６に係る太陽電池モジュールの要部斜視図である。この発明の実施の形態６に係る太陽電池モジュールの要部斜視図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池ユニット５０の構造を裏面側から見た分解斜視図である。図２は、太陽電池モジュール１０の表面側から見た分解斜視図である。図３は、太陽電池モジュールの枠部品の断面図である。図４は、太陽電池モジュール１０の部分的な分解斜視図である。図５は、太陽電池モジュール１０の接続部材２１の断面図である。

以下、図の説明を容易にするために太陽電池ユニット５０の短辺方向をＹ軸方向とし、長辺方向をＸ軸方向とし、Ｘ−Ｙ平面に垂直な方向をＺ軸方向とする。太陽電池ユニット５０の裏面側を＋Ｚ軸方向とする。また、太陽電池ユニット５０が架台に取り付けられた際の上方向を＋Ｘ軸方向とする。＋Ｘ軸方向を上側にして太陽電池ユニット５０の表面を見た（対向して見た）左側を＋Ｙ軸方向とする。

図１に示すように、太陽電池パネル１は、太陽電池モジュール１０および枠部材１１，１２，１３，１４を有している。枠部材１１，１２，１３，１４は、太陽電池モジュール１０の外周に取り付けられている。太陽電池モジュール１０は矩形状をしている。枠部材１１，１２は、太陽電池モジュール１０の長辺に取り付けられている。枠部材１１は、太陽電池モジュール１０の＋Ｙ軸方向の長辺に取り付けられている。枠部材１２は、太陽電池モジュール１０の−Ｙ軸方向の長辺に取り付けられている。枠部材１３，１４は、太陽電池モジュール１０の短辺に取り付けられている。枠部材１３は、太陽電池モジュール１０の＋Ｘ軸方向の短辺に取り付けられている。枠部材１４は、太陽電池モジュール１０の−Ｘ軸方向の短辺に取り付けられている。

２つの太陽電池パネル１は、短辺どうしが対向して近接した構成で固定される。つまり、１つの太陽電池パネル１の枠部材１３と他の太陽電池パネル１の枠部材１４とが対向して近接して配置された状態で接続部材２１により結合される。２つの太陽電池パネル１は、接続部材２１によって結合される。接続部材２１の一端は、１つの太陽電池パネル１の枠部材１１にボルト３０１およびナット３０２で取り付けられる。そして、その接続部材２１の他端は、他の太陽電池パネル１の枠部材１１にボルト３０１およびナット３０２で取り付けられる。また、接続部材２１の一端は、１つの太陽電池パネル１の枠部材１２にボルト３０１およびナット３０２で取り付けられる。そして、その接続部材２１の他端は、他の太陽電池パネル１の枠部材１２にボルト３０１およびナット３０２で取り付けられる。２つの太陽電池パネル１は、Ｘ軸方向に並んだ状態で接続部材２１により結合される。結合された２つの太陽電池パネル１を太陽電池ユニット５０と呼ぶ。なお、隣接する枠部材１３，１４は、接していても良いし、隙間を有していても良い。

図２に示すように、４つの枠部材１１，１２，１３，１４は、太陽電池モジュール１０の外周を覆うように取り付けられている。枠部材１１の＋Ｘ軸方向の端部と枠部材１３の＋Ｙ軸方向の端部とは、ねじ９１で固定されている。枠部材１３の−Ｙ軸方向の端部と枠部材１２の＋Ｘ軸方向の端部とは、ねじ９１で固定されている。枠部材１２の−Ｘ軸方向の端部と枠部材１４の−Ｙ軸方向の端部とは、ねじ９１で固定されている。枠部材１４の＋Ｙ軸方向の端部と枠部材１１の−Ｘ軸方向の端部とは、ねじ９１で固定されている。

太陽電池パネル１０は、図示しない太陽電池セル、ガラス板および裏面シートを有している。太陽電池パネル１０は、太陽電池セルがガラス板と裏面シートでラミネートされている。太陽電池セルは、−Ｚ軸方向から入射する光を電気へ変換する。

図３に基づいて、枠部材１１，１２，１３，１４の断面形状について説明する。図３は、枠部材１２の断面形状を示している。図３に示すように、枠部材１２は、Ｘ−Ｙ平面に平行な第１平面部１１１および第２平面部１１３を有する。また、枠部材１２は、Ｚ−Ｘ平面に平行な第３平面部１１２を有する。第３平面部１１２の−Ｚ軸方向の端部は、第１平面部１１１の−Ｙ軸方向の端部に接続している。第３平面部１１２の＋Ｚ軸方向の端部は、第２平面部１１３の−Ｙ軸方向の端部に接続している。

第４平面部１１４は、第１平面部１１１の＋Ｚ軸方向側で、かつ第２平面部１１１の−Ｚ軸方向側に形成されている。また、第４平面部１１４は、第３平面部１１２の＋Ｙ軸方向の面に接続されている。第４平面部１１４は、Ｘ−Ｙ平面に平行な面である。凹部１１５は、第１平面部１１１、第４平面部１１４および第３平面部１１２で囲まれた部分である。太陽電池パネル１０は、凹部１１５に挟み込まれる。

第１平面部１１１の先端部には傾斜部１１６が形成されている。第１平面部１１１の先端部とは、第１平面部１１１の＋Ｙ軸方向の端部である。第１平面部１１１の外側の面と第２平面部１１３の外側の面との距離は、寸法Ｈａである。他の枠部材１１，１３，１４の断面形状も枠部材１２と同様の形状をしている。なお、枠部材１２の＋Ｙ軸方向は、枠部材１１の−Ｙ軸方向になる。また、枠部材１２の＋Ｙ軸方向は、枠部材１３の−Ｘ軸方向になる。枠部材１２の＋Ｙ軸方向は、枠部材１４の＋Ｘ軸方向になる。

図４に基づいて、枠部材１１，１２，１３，１４の相互の組み立て方法を説明する。図１４は、枠部材１２と枠部材１４との接合部を拡大した図である。図４に示すように、枠部材１４の−Ｙ軸方向の端面には、２つのねじ穴８１が形成されている。枠部材１２の−Ｘ軸方向の端部の近傍には穴８２が形成されている。穴８２は、第３平面部１１２上のねじ穴８１に対応する位置に設けられている。枠部材１４と枠部材１１との接合部にも同様のねじ穴８１および穴８２が設けられている。枠部材１１と枠部材１３との接合部にも同様のねじ穴８１および穴８２が設けられている。枠部材１３と枠部材１２との接合部にも同様のねじ穴８１および穴８２が設けられている。

枠部材１１，１２，１３，１４は、太陽電池パネル１０の周囲を覆うように取り付けられる。枠部材１１，１２，１３，１４は、太陽電池パネル１０に取り付けられた後、ねじ９１により固定される。つまり、ねじ９１は、穴８２を貫通してねじ穴８１にねじ固定される。液晶モジュール１０は、枠部材１１，１２，１３，１４の各凹部１１５に囲まれて枠部材１１，１２，１３，１４に保持される。

図１に示すように、枠部材１１の第２平面部１１３には、所定の間隔をおいて２つの穴１０１，１０２が形成されている。これらの穴１０１と穴１０２とは、枠部材１１の長さ方向（Ｘ軸方向）の中央の位置に対して対称となる位置に形成されている。枠部材１２にも枠部材１１と同様の位置に穴１０３，１０４が形成されている。つまり、穴１０３，１０４も穴１０１，１０２と同様に枠部材１２の長さ方向（Ｘ軸方向）の中央の位置に対して対称となる位置に形成されている。

図５は、接続部材２１の断面図である。接続部材２１は、Ｘ−Ｙ平面に平行な第１平面部２１１および第２平面部２１３を有する。また、接続部材２１は、Ｚ−Ｘ平面に平行な第３平面部２１２を有する。第３平面部２１２の−Ｚ軸方向の端部は、第１平面部２１１の−Ｙ軸方向の端部に接続している。第３平面部２１２の＋Ｚ軸方向の端部は、第２平面部２１３の−Ｙ軸方向の端部に接続している。

第１平面部２１１の先端部には傾斜部２１４が形成されている。第１平面部２１１の先端部とは、第１平面部２１１の＋Ｙ軸方向の端部である。図３に示すように、枠部材１１，１２の第１平面部１１１と第２平面部１１３との外側面の距離は、寸法Ｈａである。図５に示すように、接続部材２１の第１平面部２１１の内側面と第２平面部１２３の内側面との距離は、寸法Ｈｂである。寸法Ｈａと寸法Ｈｂとの関係は、寸法Ｈｂ＞寸法Ｈａである。また、２つの穴２３１，２３２は、第２平面部２１３のＸ軸方向の端部の近傍に形成されている。

図１および図６に基づいて、接続部材２１の取り付け方法について説明する。図１に示すように、２枚の太陽電池モジュール１は、互いに短辺が対向して近接して並べてられて配置され、接続部材２１で固定される。つまり、接続部材２１の一端を１つの太陽電池モジュール１の枠部材１１，１２に取り付けて、接続部材２１の他端を他の太陽電池モジュール１の枠部材１１，１２に取り付ける。接続部材２１は、枠部材１１，１２を覆うように太陽電池モジュール１の外側から取り付けられる。

図６は、接続部材２１が枠部材１２に取り付けられた状態の断面図である。接続部材２１の寸法Ｈｂは、枠部材１１，１２の寸法Ｈａよりも所定の隙間を設けて大きく設定してある。このため、接続部材２１は、枠部材１１，１２に容易に取り付けられる。穴２３１と穴１０２とは、接続部材２１が枠部材１１，１２に取り付けられた状態で、重なるように形成されている。同様に、穴２３２と穴１０１とは、接続部材２１が枠部材１１，１２に取り付けられた状態で、重なるように形成されている。接続部材２１が枠部材１１，１２に取り付けられた状態とは、第３平面部１１２の外側の面と第３平面部２１２の内側の面が接する状態である。

また、傾斜部１１６と傾斜部２１４とは、接続部材２１が枠部材１１，１２に取り付けられた状態で、連続した斜面となるように形成されている。このため、接続部材２１を枠部材１１，１２に取り付けた状態でも、太陽電池パネル１０に入射する太陽光が遮られて発電量が低下するといった不具合はない。

ボルト３０１は、ナット３０２に螺合する。螺合とは、ねじで嵌め合わせることである。つまり、ねじ締めすることである。ここでは、ボルト３０１とナット３０２を嵌め合わせている。接続部材２１は、ボルト３０１およびナット３０２によって、枠部材１１，１２に固定される。このように２枚の太陽電池モジュール１を２本の接続部材２１で接続されたものを太陽電池ユニット５０と呼ぶ。

穴１０１，１０２，１０３，１０４は、太陽電池モジュール１を単体で架台に固定する際に用いる穴であっても良い。穴１０１，１０２，１０３，１０４は、接続部材２１を枠部材１１，１２に固定するための穴である。この場合、２つの太陽電池モジュール１を接続する際に特別に穴を設ける必要がなくなる。また、単体で施工される従来の太陽電池モジュール１に対して設計変更する必要がない。

また、ボルト３０１は、＋Ｚ軸方向から穴２３１，１０２を通り、第２平面部１１３の−Ｚ軸方向側に配置されたナット３０２に螺合される。つまり、図６中の−Ｙ軸方向へボルト頭が突出することもない。このため、この太陽電池ユニット５０をＹ軸方向へ多数並べて設置する際に、隣接する太陽電池ユニット５０のボルト頭どうしが干渉することもなく、設置密度を高めることができる。

太陽電池ユニット５０を組み立てるまでの作業は、架台への設置とは別の工程で予め実施することが可能である。このため、治具を準備する等の作業環境を整えることで効率よく行える。事前に太陽電池ユニット５０を組み立てることで、後工程の架台への設置作業を簡素化することができる。例えば、施工現場にて前工程として専用の工程を設けてもよい。また、工場にて予め太陽電池ユニット５０を組み立ててもよい。

図７は、太陽電池ユニット５０を架台に設置する作業を説明するための斜視図である。図７において、ベースフレーム７１，７２は、基礎（図示せず）または基台（図示せず）に設置されている。基礎とは、地中に埋設された杭や地上に設置されたコンクリート製の土台である。また、基台とは、フレームを組んだ設置台である。２本のベースフレーム７１，７２は、互いに異なる高さで平行に基礎または基台に設置されている。

ベースフレーム７１は、基礎または基台に対してベースフレーム７２より上側（略−Ｚ軸方向）に設置されている。つまり、太陽電池ユニット５０は、傾斜してベースフレーム７１，７２に取り付けられる。ベースフレーム７１には、１枚の太陽電池ユニット５０に対して２個の固定用穴７１１，７１２が形成されている。また、ベースフレーム７２には、１枚の太陽電池ユニット５０に対して２個の固定用穴７２１，７２２が形成されている。

この２本のベースフレーム７１，７２は、例えば型鋼またはロールフォーミングされた板材で、断面が略コ字形状をしている。コの字とは、互いに平行な２つの直線（第１の直線、第２の直線）と、それらの２つの直線の同一方向の端部を結ぶ直線（第３の直線）とからなり、第３の直線は、第１の直線および第２の直線に対して直角をなす形である。ベースフレーム７１は＋Ｘ軸方向に開口している。また、ベースフレーム７２は−Ｘ軸方向に開口している。

太陽電池ユニット５０は、これらの２本のベースフレーム７１，７２に取り付けられる。図８は、太陽電池ユニット５０をベースフレーム７１に取り付ける方法を示す斜視図である。太陽電池ユニット５０の穴１０３とベースフレーム７１の穴７１１との位置を合せてボルト５０１を貫通させ、ナット５０２と裸合して締結する。ボルト５０１は、＋Ｚ軸方向から穴７１１と穴１０３とに挿入され、穴１０３の−Ｚ軸方向に配置されたナット５０２に螺合される。また、同様に太陽電池ユニット５０の穴１０１とベースフレーム７１の穴７１２との位置を合せてボルト５０１を貫通させ、ナット５０２と裸合して締結する。

同様の作業で、図７に示すように、所望の枚数の太陽電池ユニット５０を横方向（Ｙ軸方向）に並べて配置する。所望の枚数の太陽電池ユニット５０は、まずベースフレーム７１に取り付けられる。その後、太陽電池ユニット５０は、押え金具４０１を用いてベースフレーム７２に取り付けられる。

図９は、太陽電池ユニット５０をベースフレーム７２に取り付ける方法を示す斜視図である。太陽電池ユニット５０は、押え金具４０１を用いてベースフレーム７２に取り付けられる。押え金具４０１は、隣接する太陽電池ユニット５０の間に配置され、ボルト４０２によってベースフレーム７２に取り付けられる。

押え金具４０１は略コの字形状をしている。穴４０６は、上述のコの字を説明した際の、第３の直線に相当する平面部に形成されている。第１の直線に相当する面の先端および第２の直線に相当する面の先端には、押え部４０４が形成されている。第１の直線に相当する平面部の先端および第２の直線に相当する平面部の先端とは、第３の直線に相当する平面部に接続する辺と平行な辺である。

一方の押え部４０４は、第１の直線に相当する平面部に対して略９０度曲げられた形状をしている。また、他方の押え部４０４は、第２の直線に相当する平面部に対して略９０度曲げられた形状をしている。第１の直線に相当する平面部、第２の直線に相当する平面部および第３の直線に相当する平面部で囲まれた部分に面した面の方向を内側とした場合に、押え部４０４は、内側に対して反対方向である外側に曲げられている。

押え部４０４の先端部には傾斜部４０５が形成されている。傾斜部４０５と傾斜部１１６とは、太陽電池ユニット５０が押え金具４０１を用いてベースフレーム７２に取り付けられた状態で、連続した斜面となるように形成されている。このため、太陽電池ユニット５０がベースフレーム７２に取り付けられた状態でも、太陽電池パネル１０に入射する太陽光が遮られて発電量が低下するといった不具合はない。

押え金具４０１の穴４０６とベースフレーム７２の穴７２２との位置を合せてボルト４０２を貫通させ、ナット４０３と裸合して締結する。ボルト４０２は、−Ｚ軸方向から穴４０６に挿入され、穴７２２の＋Ｚ軸方向に配置されたナット４０３に螺合される。

上記のように構成することで、太陽電池ユニット５０の架台への固定は、１枚の太陽電池ユニット５０でボルト３本となる。ｍを１以上の整数とすると、ｍ個の太陽電池ユニット５０を架台に取り付ける場合の締結作業は、ｍ×３＋１回となる。太陽電池モジュール１０の１枚当たりの出力が２００Ｗとすると、１０ｋＷの太陽電池システムの場合には、太陽電池システムは５０枚の太陽電池モジュール１０で構成される。つまり、太陽電池システムは２５枚の太陽電池ユニット５０で構成される。この場合は、締結作業は、７６箇所にまで削減される。

また、太陽電池ユニット５０は、短冊形状に構成されている。つまり、太陽電池ユニット５０は、太陽電池モジュール１０の短辺どうしを結合している。また、太陽電池ユニット５０は、短辺がベースフレーム７１，７２と平行となるように、ベースフレーム７１，７２に取り付けられている。このため、ベースフレーム７１，７２の単位長さ当りの太陽電池パネル１の設置枚数を高めることができる。これにより、太陽電池システムは、短いベースフレーム７１，７２の長さで、大きな発電量を得ることができる。また、この構成によりベースフレーム７１，７２の本数も少なくすることができる。

また、ベースフレーム７１の開口が＋Ｘ軸方向に形成されているため、ボルト５０１とナット５０２との締結作業が良好となる。また、ベースフレーム７２の開口が−Ｘ軸方向に形成されているため、ボルト５０１とナット５０２との締結作業が良好となる。

また、太陽電池ユニット５０のベースフレーム７２への固定は、押え金具４０１とベースフレーム７２とで太陽電池ユニット５０を挟み込む構成とした。このため、ベースフレーム７１とベースフレーム７２との平行度に対する裕度が増す。つまり、ベースフレーム７１とベースフレーム７２との平行度の精度が悪くても、押え金具４０１で太陽電池ユニット５０を押える位置がＸ軸方向に動かせるので、太陽電池ユニット５０をベースフレーム７１，７２に取り付けられる。なお、図９に示すように、ベースフレーム７２に設けられた長穴７２２は、Ｙ軸方向に長い穴なので、押え金具４０１は、Ｙ軸方向へも動かせることができる。このため、太陽電池ユニット５０がベースフレーム７２に対してＸ−Ｙ平面上で斜めに取り付けられる際も、押え金具４０１をＹ軸方向に移動させて、太陽電池ユニット５０をベースフレーム７２に取り付けられる。このように、施工の簡素化が実現できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、接続部材２１の内側の寸法Ｈｂは、枠部材１１，１２の外側の寸法Ｈａよりも所定の隙間を設けて大きく設定している。この隙間を設定することで、接続部材２１を枠部材１１，１２に取り付ける作業性を向上させている。実施の形態２では、接続部材２１を枠部材１１，１２に取り付ける作業性をさらに向上させる構成について説明する。

実施の形態２は、実施の形態１の接続部材２１と枠部材１１，１２との寸法関係を規定したものであるので、それ以外の構成は実施の形態１と同じである。それ以外の構成とは、太陽電池パネル１、太陽電池モジュール１０、枠部材１１，１２，１３，１４、押え金具４０１、ベースフレーム７１，７２および接続部材２１の寸法Ｈｂ以外の構成である。

図１０は、接続部材２１を枠部材１１，１２に取り付ける方法を示す断面図である。図１０（Ａ）について説明する。説明に際し、説明を簡単にするために、図１０（Ａ）を平面図形として説明する。つまり、例えば説明の上で「点」として説明しても、実際の部品では、Ｘ軸方向に延びる「線」である。接続部材２１の第１平面部２１１の先端部２０９が、枠部材１１の第１平面部１１１に接する点を点１１９とする。第２平面部１１３と第３平面部１１２とが結合する部分の外側の部分を点１１８とする。点１１９と点１１８との距離を距離Ｈｃとしたとき、枠部材１１，１２および接続部材２１は、Ｈｂ＞Ｈｃの関係式を満足するように形成されている。

次に図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に基づいて、接続部材２１を枠部材１１，１２に取り付ける方法について説明する。図１０（Ａ）に示すように、接続部材２１の先端部２０９を点１１９に当てる。点１１９を中心として接続部材２１を図１０（Ａ）中で時計回りに回転させる。このとき、接続部材２１の内側の寸法Ｈｂは、寸法Ｈｃ寸法より大きい。このため、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、接続部材２１の回転動作の途中で、接続部材２１と枠部材１１とは干渉しない。そして、接続部材２１は枠部材１１，１２にスムーズに取り付けられる。

接続部材２１を枠部材１１，１２に固定するために、ボルト３０１を＋Ｚ軸方向から穴２３１および穴１０２に貫通させる。そして、ボルト３０１は、第２平面部１１３の−Ｚ軸方向に配置されたナット３０２と螺合される。これにより、接続部材２１は枠部材１１，１２に固定される。図１０（Ｃ）に示すように、接続部材２１が枠部材１１，１２に固定される際、第１平面部２１１と第１平面部１１１との間には、寸法（Ｈｂ−Ｈａ）の隙間ができる。

実施の形態３．
実施の形態１および２では、枠部材１１，１２に設けられた穴１０１，１０２，１０３，１０４を用いて、ボルト３０１およびナット３０２で接続部材２１を枠部材１１，１２に固定していた。実施の形態３では、枠部材１１，１２，１３，１４どうしを結合するねじ９１を用いて接続部材２１を枠部材１１，１２に固定する。

実施の形態３は、実施の形態１および２の接続部材２１と枠部材１１，１２とを結合するねじをねじ９１で代用するものである。そのため、それ以外の構成は実施の形態１または２と同じである。それ以外の構成とは、太陽電池パネル１、太陽電池モジュール１０、枠部材１１，１２，１３，１４、押え金具４０１、ベースフレーム７１，７２および接続部材２１の穴２３８の位置以外の構成である。

図１１に示すように、接続部材２１には、図４に示す穴８２に対応した位置に穴２３８を有している。穴８２は、枠部材１２の−Ｘ軸方向の端部の近傍に設けられている。ねじ９１は、枠部材１１，１２と枠部材１３，１４とを固定するためのねじである。つまり、接続部材２１を枠部材１１，１２に固定するための穴２３８は、接続部材２１の第３平面部２１３に設けられている。そして、穴２３８の位置は、ねじ９１の取り付け位置に対応した位置である。ねじ９１の取り付け位置とは、穴８２の位置である。

これにより、ことで、枠部材１１，１２，１３，１４を組み立てるねじ９１を、接続部材２１を枠部材１１，１２に固定するねじとして共用できる。つまり、枠部材１１、枠部材１４及び接続部材２１を共通のねじ９１で共締めしている。また、枠部材１１、枠部材１３及び接続部材２１を共通のねじ９１で共締めしている。共締めとは、ネジやボルトで複数の部品を一緒に締めることである。これにより、ねじの本数を削減することができる。

実施の形態４．
実施の形態１から３では、太陽電池ユニット５０に用いる一組の接続部材２１は同じ形状のものを使用していた。実施の形態４では、枠部材１１側に取り付けられる接続部材２４と枠部材１２側に取り付けられる接続部材２３とが異なった形状である。

実施の形態４は、実施の形態１から３の接続部材２１の形状が、異なる２種類の形状の接続部材２３，２４である点で異なる。そのため、それ以外の構成は実施の形態１から３と同じである。それ以外の構成とは、太陽電池パネル１、太陽電池モジュール１０、枠部材１１，１２，１３，１４、押え金具４０１、ベースフレーム７１，７２および接続部材２３，２４の接続部分の構成以外の構成である。

図１２は、一組みの接続部材２３，２４の断面を示す構成図である。図１２に示すように、ひとつの太陽電池ユニット５０を構成する接続部材２３，２４の断面形状を異なる形状としている。接続部材２４は、枠部材１１側に取り付けられる接続部材である。接続部材２３は、枠部材１２側に取り付けられる接続部材である。

接続部材２１の第１平面部２１１に相当するのは、接続部材２３の第１平面部２３１および接続部材２４の第１平面部２４１である。接続部材２１の第２平面部２１３に相当するのは、接続部材２３の第２平面部２３３および接続部材２４の第２平面部２４３である。接続部材２１の第３平面部２１２に相当するのは、接続部材２３の第３平面部２３２および接続部材２４の第３平面部２４２である。第１平面部２３１および第１平面部２４１は、第１平面部２１１と同じ形状をしている。第２平面部２３３および第２平面部２４３は、第２平面部２１３と同じ形状をしている。第３平面部２３２および第３平面部２４２は、第３平面部２１２と異なる形状をしている。

第３平面部２１２の外側の面は平面である。ここで、外側とは、上述のコの字形状で説明した内側と反対側の方向である。つまり、３つの平面部（第１平面部、第２平面部および第３平面部）で囲まれた部分と反対側の方向の面である。これに対して、第３平面部２３２の外側の面は、２つの凸部により、凹形状を形成している。また、第３平面部２４２の外側の面は、１つの凸形状を有している。第３平面部２３２の凹形状と第３平面部２４２の凸形状は、互いにかみ合い、接続部材２３および接続部材２４は、互いにＺ軸方向に位置決めされる。これらの凸形状および凹形状は、接続部分である。

太陽電池ユニット５０を隣接して配置させた場合に、隣接する接続部材２３と接続部材２４とがかみ合うことで、太陽電池ユニット５０に局部的な外力が加わった際も、太陽電池ユニット５０の撓みを抑えることができる。

実施の形態１から４では、接続部材２１，２３，２４の第１平面部２１１，２３１，２４１の厚さＴａ、第２平面部２１３，２３３，２４３の厚さＴｃ、および第３平面部２１２，２３２，２４２の厚さＴｂは、同じ厚さであった。実施の形態５では、第３平面部２１２の厚さＴｂが、第１平面部２１１の厚さＴａまたは第２平面部２１３の厚さＴｃより薄い。

実施の形態５は、実施の形態１から４の接続部材２１，２３，２４の第１平面部２１１，２３１，２４１の厚さＴａ、第２平面部２１３，２３３，２４３の厚さＴｃ、および第３平面部２１２，２３２，２４２の厚さＴｂが異なる点で実施の形態１から４と異なる。そのため、それ以外の構成は実施の形態１から４と同じである。それ以外の構成とは、太陽電池パネル１、太陽電池モジュール１０、枠部材１１，１２，１３，１４、押え金具４０１、ベースフレーム７１，７２および接続部材２１の板厚以外の構成である。

図１３および図１４は、接続部材２１の断面形状を示した断面図である。図１５は、太陽電池ユニット５０の面に荷重が加わった場合の、枠部材１１に生じる最大応力値をシミュレーションした結果を示す図である。横軸は、厚さＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ［ｍｍ］の変化を示している。縦軸は、平面部２１１，２１２，２１３の最大応力値［ＭＰａ］を示している。

図１３に示すように、第３平面部２１２の厚さＴｂは、第１平面部２１１の厚さＴａおよび第２平面部２１３の厚さＴｃより薄い。図１５より、厚さＴｂの変化に対する応力の変化は、厚さＴａの変化に対する応力の変化や厚さＴｃの変化に対する応力の変化よりも感度が小さい。つまり、厚さＴｂのみを薄くすることで、材料削減しつつ、同等の強度を保つことができる。なお、図１５において、厚さＴａの変化は、▲印の破線で示している。厚さＴｂの変化は、◆印の実線で示している。厚さＴｃの変化は、■印の一点鎖線で示している。

また、厚さＴｂを薄くする場合には、第１平面部２１１の−Ｙ軸方向の端部と第３平面部２１２の−Ｙ軸方向の面とをそろえる必要はない。また、第２平面部２１３の−Ｙ軸方向の端部と第３平面部２１２の−Ｙ軸方向の面とをそろえる必要はない。例えば、図１４に示すように、第１平面部２１１の−Ｙ軸方向の端部および第２平面部２１３の−Ｙ軸方向の端部が、第３平面部２１２の−Ｙ軸方向の面より−Ｙ軸方向へ突出した形状としてもよい。

図１４において、例えば第１平面部２１１は、必要な強度を確保するために、Ｙ軸方向に所定の幅Ｗ１が必要である。一方、第１平面部２１１の−Ｙ軸方向の端部と第３平面部２１２の−Ｙ軸方向の面とをそろえると、第１平面部２１１の太陽電池パネル１に覆いかぶさる幅Ｗ２が増すことになり、太陽電池パネル１の受光面を狭くしてしまう。

実施の形態６．
実施の形態１から５では、第１平面部２１１の長さ方向（Ｘ軸方向）端部は、Ｙ軸方向に平行に形成されている。また、第２平面部２１３の長さ方向（Ｘ軸方向）端部は、Ｙ軸方向に平行に形成されている。実施の形態６では、第１平面部２１１の長さ方向（Ｘ軸方向）端部は、面取りされている。また、第２平面部２１３の長さ方向（Ｘ軸方向）端部は、面取りされている。

実施の形態６は、接続部材２１の第１平面部２１１の長さ方向（Ｘ軸方向）端部および第２平面部２１３の長さ方向（Ｘ軸方向）端部が面取りされている点で、実施の形態１から５と異なる。そのため、それ以外の構成は実施の形態１から５と同じである。それ以外の構成とは、太陽電池パネル１、太陽電池モジュール１０、枠部材１１，１２，１３，１４、押え金具４０１、ベースフレーム７１，７２および接続部材２１の面取り部分の構成以外の構成である。

図１６は、接続部材２１の形状を示す斜視図である。例えば、図１６に示すように、第２平面部２１３の＋Ｙ軸方向の辺の長さＬｂは、第２平面部２１３の−Ｙ軸方向の辺の長さＬａより短い。同様に、第１平面部２１１の＋Ｙ軸方向の辺の長さは、第１平面部２１１の−Ｙ軸方向の辺の長さより短い。つまり、第２平面部２１３および第１平面部２１１は、面取り加工がされている。

図１７は、太陽電池ユニット５０の面に−Ｚ軸方向の荷重が加わった場合の、枠部材１１に生じる最大応力値をシミュレーションした結果を示す図である。横軸は、（寸法Ｌａ−寸法Ｌｂ）［ｍｍ］である。縦軸は、枠部材１１に生じる最大応力値［ＭＰａ］である。

図１８及び図１９を用いて、この作用について詳しく説明する。図１８は寸法Ｌａと寸法Ｌｂとが等しい場合である。図１８に示す構成で、例えば風によって太陽電池モジュール１０の面を持ち上げられる方向の荷重（つまり−Ｚ軸方向の荷重）が加わった場合には、接続部材２１のＸ軸方向の端部の角部に相当する図１８中●印２００１の部分に最大応力値が発生する。一方、図１９に示すように寸法Ｌａ＞寸法Ｌｂとなる構成とすることで、接続部材２１の角部に相当する部分に集中していた応力が分散される。そして、その結果、枠部材１２に生じる最大応力値を軽減させるという効果を奏する。これにより、Ｌａに対してＬｂを短くすることで、枠部材１１に生じる最大応力を軽減することができ、同等の構造的な性能を保ちつつ、枠部材の材料厚さ薄くして材料削減することができる。

なお、上述の各実施の形態においては、略コ字形状及び略９０度など「略」または「ほぼ」などの用語をつけた表現を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に例え「略」を記載しない場合であっても製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものである。また、請求の範囲に「略」を記載した場合は製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを示している。また、略−Ｚ軸方向の「略」は、座標のＺ軸方向が、ベースフレーム７１，７２の作る面に対して垂直で無いために付している。

また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。

１太陽電池パネル、１０太陽電池モジュール、１１，１２，１３，１４枠部材、１０１，１０２，１０３，１０４穴、１１１，２１１第１平面部、１１２，２１２第３平面部、１１３，２１３第２平面部、１１４第４平面部、１１５凹部、１１９点、２１，２３，２４接続部材、４０１押え金具、４０２ボルト、４０３ナット、４０４押え部、４０５傾斜部、４０６穴、５０太陽電池ユニット、７１，７２ベースフレーム、７１１穴、７２２長穴、８２穴、２０９先端部、２１４傾斜部、９１ねじ、３０１ボルト、３０２ナット、Ｈａ，Ｈｂ，Ｌａ，Ｌｂ寸法、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ厚さ。

Claims

多角形の第１の太陽電池モジュールの外周の各辺に第１の枠部材が取り付けられた第１の太陽電池パネルと、
多角形の第２の太陽電池モジュールの外周の各辺に第２の枠部材が取り付けられた第２の太陽電池パネルと、
前記第１の太陽電池パネル及び前記第２の太陽電池パネルを結合する接続部材と
を備え
一つの前記第１の枠部材は、一つの前記第２の枠部材と並べて配置され、
前記接続部材の一端は、前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材に結合され、前記接続部材の他端は、前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材に結合されて１つの太陽電池ユニットを構成し、
前記接続部材は、前記太陽電池ユニットを構成した際に、表面側に位置する第１平面部、裏面側に位置する第２平面部および側面側に位置する第３平面部を有し、
前記接続部材は、前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材及び前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材を前記第１平面部、前記第２平面部及び前記第３平面部で覆うように取り付けられ、
前記第３平面部の厚みは、前記第１平面部の厚み及び前記第２平面部の厚みよりも薄い太陽電池モジュール取付け構造。
多角形の第１の太陽電池モジュールの外周の各辺に第１の枠部材が取り付けられた第１の太陽電池パネルと、
多角形の第２の太陽電池モジュールの外周の各辺に第２の枠部材が取り付けられた第２の太陽電池パネルと、
前記第１の太陽電池パネル及び前記第２の太陽電池パネルを結合する接続部材と
を備え
一つの前記第１の枠部材は、一つの前記第２の枠部材と並べて配置され、
前記接続部材の一端は、前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材に結合され、前記接続部材の他端は、前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材に結合されて１つの太陽電池ユニットを構成し、
前記接続部材は、前記太陽電池ユニットを構成した際に、表面側に位置する第１平面部、裏面側に位置する第２平面部および側面側に位置する第３平面部を有し、
前記接続部材は、前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材及び前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材を前記第１平面部、前記第２平面部及び前記第３平面部で覆うように取り付けられ、
前記第１の平面部は、前記第３の平面部側の第１の端部から前記第１の平面部の先端側の第２の端部に向けて、前記第２の端部の長さが前記第１の端部の長さよりも短くなるようにカットされ、
または、
前記第２の平面部は、前記第３の平面部側の第３の端部から前記第２の平面部の先端側の第４の端部に向けて、前記第４の端部の長さが前記第３の端部の長さよりも短くなるようにカットされ
ている太陽電池モジュール取付け構造。
多角形の第１の太陽電池モジュールの外周の各辺に第１の枠部材が取り付けられた第１の太陽電池パネルと、
多角形の第２の太陽電池モジュールの外周の各辺に第２の枠部材が取り付けられた第２の太陽電池パネルと、
前記第１の太陽電池パネル及び前記第２の太陽電池パネルを結合する接続部材と
を備え
一つの前記第１の枠部材は、一つの前記第２の枠部材と並べて配置され、
前記接続部材の一端は、前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材に結合され、前記接続部材の他端は、前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材に結合されて１つの太陽電池ユニットを構成し、
前記接続部材は、締結部材により前記第１の太陽電池パネル及び前記第２の太陽電池パネルに結合され、
前記締結部材は、前記第１の太陽電池パネルの前記一つの第１の枠部材と当該一つの第１の枠部材に隣接する枠部材とを結合し、前記第２の太陽電池パネルの前記一つの第２の枠部材と当該一つの第２の枠部材に隣接する枠部材とを結合するとともに、前記接続部材を前記第１の太陽電池パネルの前記一つの第１の枠部材に隣接する枠部材及び前記第２の太陽電池パネルの前記一つの第２の枠部材に隣接する枠部材に結合する太陽電池モジュール取付け構造。