JP3907668B2 - 太陽電池モジュールの取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールの取付け構造に関する。

太陽電池装置は、太陽電池モジュールと太陽電池モジュールの支持装置とを備え、太陽電池モジュールが支持装置に支持された構成を有する。

太陽電池装置の中には、建物の屋根に取付けられるものがある。近年においては、家庭用の太陽電池装置の普及が進みつつあり、これらの多くは個人の家屋の屋根に取付けられる。

特開平１１−６８１３７号公報においては、開口部分が上側になるように断面形状がＣ型の横桟を屋根に配置して、横桟の上側に太陽電池モジュールが固定される太陽電池モジュールの設置装置が開示されている。この設置装置においては、太陽電池モジュールの外縁に沿った枠体の部分が横桟に載置され、それぞれの太陽電池モジュール同士の間を、上側から固定用枠部材で押さえ付けるように固定されている。

この設置装置において、横桟は、延びる方向が桁方向と平行になるように配置され、太陽電池モジュールの幅に対応するように間隔を空けて配置されている。太陽電池モジュール同士の間には、隙間が形成され、この隙間に固定用枠部材が配置されている。固定用枠部材は、太陽電池モジュール同士の間の隙間に配置された固定具によって固定され、太陽電池モジュールを押圧している。

屋根材の種類によっては、屋根材に直接的に縦桟や横桟を固定することが困難な場合がある。たとえば、屋根材に瓦が用いられている場合には、瓦に縦桟や横桟を固定することは困難である。特開平１１−３２４２５９号公報においては、屋根材と同じ形状の支持金具を形成して、この支持金具に縦桟を固定するための突起部を形成した太陽電池モジュールの取付け構造が開示されている。

この取付け構造においては、支持金具に縦桟を固定して、さらに固定金具を介して縦桟に横桟が固定されている。この横桟に太陽電池モジュールが取付けられている。太陽電池モジュールは、端部が横桟の上面に接するように配置される。太陽電池モジュール同士の間には、隙間が形成される。この隙間には、太陽電池モジュール同士を固定するためのカバー材を固定するための固定ボルトが配置される。互いに向かい合う太陽電池モジュールの端部同士を、上側から断面形状がコの字形のカバー材をナットにて取付けることが開示されている。
特開平１１−６８１３７号公報 特開平１１−３２４２５９号公報

上記の特許文献に開示された太陽電池モジュールの取付け構造においては、屋根に横桟を固定する。次に、軒と棟とを結ぶ方向（雨水が流れる方向であり、本発明においては「流れ方向」という）に沿って、太陽電池モジュールを横桟の上面に配置する。太陽電池モジュール同士の間を上側から固定用カバー材によって固定する。固定用カバー材は、横桟と略平行に延びるように形成されている。固定用カバー材は、ねじなどの固定具によって横桟に固定する。太陽電池モジュール同士の間には、ねじなどの固定具が配置される。

従来の技術における太陽電池モジュールの取付け構造においては、太陽電池モジュール同士の間に、固定具を配置するための隙間が必要である。このため、太陽電池モジュールの設置効率が低くなる部分が生じる。たとえば、屋根の面積の小さい住宅では十分な容量の太陽電池モジュールを配置できない場合があり、設置効率の向上が求められていた。

また、太陽電池モジュールを横桟に固定する場合には、たとえば、流れ方向に沿って下側から上側に向かって、順に太陽電池モジュールを横桟に固定する。従来の技術に基づく太陽電池モジュールの取付け構造においては、太陽電池モジュールを予め配置しておき、太陽電池モジュール同士の隙間に固定用カバー材を配置して、ナットなどの固定具によって固定用カバー材および太陽電池モジュールを固定していた。このため、互いに隣り合う太陽電池モジュールを配置しなければ、その間の固定用カバー材を配置することができなかった。

固定用カバー材を固定するために固定具を締付ける際には、固定用カバー材の両側に太陽電池モジュールが配置されているため、手を伸ばしたり体を伸ばしたりして、奥側にある固定具を締付けなければならず、作業効率が悪いという問題があった。また、このような無理な体勢で固定用カバー材を固定するため、作業者が転倒したり屋根などから転落したりする危険性があり改善が求められていた。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、太陽電池モジュールを取付ける際の作業性が向上して、また、太陽電池モジュールの設置効率が向上する太陽電池モジュールの取付け構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく太陽電池モジュールの取付け構造は、桟部材に太陽電池モジュールを取付けるための固定部材を備え、上記固定部材は、胴部と、上記胴部の端部に形成された鉤形状の複数の鉤部とを含む。上記鉤部は、一の側に折れ曲がった形状を有し、端部が下側に向かうように形成された第１鉤部と、上記一の側と反対側に向かって折れ曲がった形状を有し、端部が下側に向かうように形成された第２鉤部とを有する。上記第１鉤部および上記第２鉤部のうち少なくとも一方は、上記太陽電池モジュールに形成された鉤形状の係止部と互いに向かい合って係合するように配置されている。この構成を採用することにより、上記太陽電池モジュールを取付ける際の作業性が向上して、また、上記太陽電池モジュールの設置効率が向上する太陽電池モジュールの取付け構造を提供することができる。

上記発明において好ましくは、上記固定部材は、板状に形成された上記胴部と、上記桟部材に平面的に接触するように形成された板状の取付け部とを含む。上記胴部の主表面と上記取付け部の主表面とが略垂直になるように形成されている。この構成を採用することにより、上記胴部の高さを調整することにより、上記鉤部と上記取付け部との間の距離を調整することができ、任意の厚さを有する上記太陽電池モジュールに本発明を適用することができる。

上記発明において好ましくは、上記取付け部は、上記太陽電池モジュールの下側に配置されている。この構成を採用することにより、上記太陽電池モジュールを固定する部分を上記太陽電池モジュール同士の間から排除でき、上記太陽電池モジュール同士の間の距離を短くすることができる。この結果、上記設置効率を向上させることができる。

上記発明において好ましくは、上記鉤部は、上記第１鉤部および上記第２鉤部が配列する方向において、上記第１鉤部と上記第２鉤部とが交互に形成されている。この構成を採用することにより、上記固定部材の上記一の側に配置された上記太陽電池モジュールおよび上記反対側に配置された上記太陽電池モジュールを均一な押圧力で固定することができ、安定した固定を行なうことができる。

上記発明において好ましくは、上記第１鉤部および上記第２鉤部のうち少なくとも一方は、上記係止部と係合する部分に突起部が形成されている。この構成を採用することにより、上記太陽電池モジュールを確実に固定することができる。また、上記係止部が、アルマイト層などの絶縁材料で形成されている場合には、上記突起部が上記絶縁材料を突き破って、上記固定部材と上記係止部とがアース接続のために接触する。

上記発明において好ましくは、上記固定部材は、上記太陽電池モジュールの底部を下側から支持するための受け部を含む。この構成を採用することにより、上記太陽電池モジュールを安定して上記固定部材に固定することができる。

上記発明において好ましくは、上記固定部材は、上記太陽電池モジュールの側面に当接するひれ部を含む。この構成を採用することにより、上記ひれ部に、上記太陽電池モジュールを当接させて、上記太陽電池モジュールの位置合せを容易に行なうことができる。また、上記太陽電池モジュールを上記固定部材で安定して支持することができる。

上記発明において好ましくは、上記ひれ部は、上記太陽電池モジュールに対向する向きに形成された突起部を有する。この構成を採用することにより、上記突起部を、上記太陽電池モジュールの周りに配置された取付け枠に食い込ませることができ、上記太陽電池モジュールを安定して支持することができる。

上記発明において好ましくは、上記第１鉤部および上記第２鉤部のうち少なくとも一方は、上記係止部と係合する部分に突起部が形成され、上記鉤部の突起部は、上記ひれ部が配置された側と反対側に形成されている。この構成を採用することにより、上記鉤部の突起部と上記ひれ部の突起部とを、互いに反対側に向けることができ、上記固定部材を挟んで隣接する上記太陽電池モジュールの取付け枠同士が電気的に接続される。任意の取付け枠を接地することによって、上記係止部によって電気的に接続される上記取付け枠の接地が容易に行なえる。

上記発明において好ましくは、上記太陽電池モジュールは、太陽電池素子が形成された素子板と、上記素子板の縁を取り囲むように形成された取付け枠とを含む。上記取付け枠は、上記係止部と、上記係止部の上側に配置されたリブとを有する。上記リブは、上記素子板と上記固定部材との間を塞ぐように平面的に形成されている。この構成を採用することにより、上記リブで雨水の浸入を抑制することができる。

上記発明において好ましくは、上記桟部材は、上記固定部材が長手方向に平行移動するように、断面形状がコの字形に形成されたレール部分と、上記レール部分が形成されている側と反対側に形成され、上記太陽電池モジュールが配置される台座部とを有する。この構成を採用することにより、上記レール部分に上記固定部材を嵌め込むことができ、上記桟部材における上記固定部材の位置合せを容易に行なうことができる。また、上記固定部材を、上記桟部材に安定して固定することができる。また、上記台座部を形成することにより、上記台座部で上記太陽電池モジュールを支持することができる。

上記発明において好ましくは、上記桟部材は、上記レール部分の一方の側壁が上側に延びるように形成された境界側壁部を有する。この構成を採用することにより、上記桟部材の強度を強くすることができる。また、上記固定部材を上記桟部材のレール部分に安定して嵌め込むことができる。また、上記太陽電池モジュールを上記境界側壁部に当接させることにより容易に位置決めを行なうことができる。

上記発明において好ましくは、上記固定部材は、上記境界側壁部と当接するように突出する複数の当たり部を含み、上記当たり部は、それぞれが鉛直方向と略平行な長手方向を有するように形成されている。この構成を採用することにより、上記固定部材と、上記境界側壁部とが密着して、上記固定部材と上記境界側壁部とのわずかな隙間に毛細管現象によって水が入り込んでしまうことを防止できる。または、上記当たり部が形成されている領域の外側の領域において、水が滞留することを抑制できる。

本発明によれば、太陽電池モジュールを取付ける際の作業性が向上して、また、太陽電池モジュールの設置効率が向上する太陽電池モジュールの取付け構造を提供することができる。

図１から図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態における太陽電池モジュールの取付け構造について説明する。本実施の形態における太陽電池装置は、太陽電池モジュールと太陽電池モジュールの取付け装置とを備える。

本実施の形態においては、太陽電池装置を家屋の屋根の上に設置する。はじめに、たとえば、特開平１１−３２４２５９号公報に示されるように、屋根の上側に所定の間隔を空けて縦桟を固定することは、従来の技術に基づく太陽電池モジュールの取付け構造と同様である。

図１は、本実施の形態における太陽電池モジュールの取付け構造のうち、固定金具が配置される横桟の部分の分解斜視図である。

本実施の形態における太陽電池モジュールの取付け装置は、桟部材としての横桟２と、横桟２に太陽電池モジュールを取付けるための固定部材としての固定金具１と、固定金具１を横桟２に固定するための板ナット５とを備える。本実施の形態における横桟２は金属で形成されている。さらに、固定金具１は、金属で形成されている。横桟２において、矢印９１に示すように、板ナット５を用いて、固定金具１を横桟２に固定する。

横桟２は、長手方向を有し、長手方向が屋根の桁方向（水平方向）と略平行になるように配置される。横桟２は、長手方向が縦桟の長手方向と略垂直になるように配置される。縦桟は、長手方向を有し、長手方向が屋根の流れ方向と略平行になるように配置されている（図示せず）。

図２に、本実施の形態における横桟の斜視図を示す。図３に、本実施の形態における横桟の側面図を示す。本実施の形態においては、横桟２は、１枚の板状の部材から形成されている。

図１から図３を参照して、本実施の形態における横桟２は、固定金具１が長手方向に平行移動するように、断面形状がコの字形に形成されたレール部分２１を含む。レール部分２１は、固定金具１の奥行きの長さに対応するように形成され、固定金具１が、レール部分２１に嵌るように形成されている。

レール部分２１の一方の端部には、太陽電池モジュールを下側から支持するための台座部２２ｂが配置されている。台座部２２ｂは、主表面が、略水平になるように形成されている。台座部２２ｂは、レール部分２１の一方の端部が折れ曲がるように形成されている。レール部分２１の底面には、長手方向を有する開口部２４が形成されている。開口部２４は、横桟２の長手方向に沿う長穴である。開口部２４は、固定金具１を固定するためのボルト７１が挿通するように形成されている。

横桟２は、レール部分２１が形成されている側と反対側に形成され、太陽電池モジュールを下側から支持するための台座部２２ａを有する。台座部２２ａは、段状に形成され、一の段の水平部分が、台座部２２ｂと同じ高さになるように形成されている。

横桟２は、レール部分２１の側壁が上側に延びるように形成された境界側壁部２３を含む。境界側壁部２３は、ほぼ鉛直方向に延びるように形成されている。本実施の形態においては、境界側壁部２３が板状の部材が折れ曲がる部分を有する。境界側壁部２３は、２枚の板が重なるように形成されている。太陽電池モジュールは、境界側壁部２３を境界にした両側にそれぞれ配置される。

図４に、本実施の形態における固定金具の斜視図を示す。図６に、本実施の形態における固定金具の側面図を示す。本実施の形態における固定金具は、縦が約４ｃｍ、横が約６ｃｍ、高さが約６ｃｍの大きさに形成されている。また、本実施の形態における固定金具は、厚さが約１．６ｍｍの板材から形成されている。

図１、図４および図６を参照して、固定金具１は、板状に形成された胴部１２と、胴部１２の端部に形成された鉤形状の鉤部１１ａ，１１ｂを含む。鉤部は、一の側に折れ曲がり、端部が下側に向かうように形成された第１鉤部として鉤部１１ａを含む。また、鉤部は、一の側と反対側に向かって折れ曲がり、端部が下側に向かうように形成された第２鉤部として鉤部１１ｂを含む。本実施の形態においては、３つの鉤部が形成され、それぞれの鉤部１１ａ，１１ｂは、胴部１２の端部が折り曲げられて形成されている。

第１鉤部１１ａおよび第２鉤部１１ｂが配列する方向において、第１鉤部１１ａと第２鉤部１１ｂとが交互に形成されている。本実施の形態においては、胴部１２の幅方向の略中央部分に鉤部１１ａが形成され、鉤部１１ａを挟むように鉤部１１ａの両側に鉤部１１ｂが形成されている。

本実施の形態における固定金具１は、横桟に平面的に接触するように形成された板状の取付け部１３を含む。取付け部１３は、胴部１２と主表面同士が略垂直になるように形成されている。取付け部１３を平面視したときの略中央部分には、ボルト７１が挿通するように挿通穴１９が形成されている。

取付け部１３の幅方向の両側には、受け部１４が形成されている。本実施の形態における受け部１４は、取付け部１３の主表面から立設するように形成され、断面形状が略Ｌ字形に形成されている。受け部１４は、固定金具１を横桟２に配置したときに、横桟２の台座部２２ｂの高さと略同じになるように形成されている。受け部１４は、太陽電池モジュールの底部を下側から支持するように形成されている。

胴部１２の幅方向の両側の端部には、ひれ部１６が形成されている。ひれ部１６は、板状に形成され、主表面が胴部１２の主表面と略垂直になるように形成されている。ひれ部１６の高さ方向における上端部には、突起部１７が形成されている。突起部１７は、平面形状が略三角形になるように形成され、配置される太陽電池モジュールに向かって飛び出すように形成されている。突起部１７は、先端が尖るように形成され、太陽電池モジュールの外側の取付け枠に突き刺さるように形成されている。ひれ部１６は、太陽電池モジュールの側面に当接するように形成されている。

図５に、本実施の形態における固定金具の背面斜視図を示す。図１、図５および図６を参照して、第１鉤部としての鉤部１１ａには、鉤部１１ａの幅方向の両側の端部に、突起部１５が形成されている。突起部１５は、先端が尖るように形成されている。突起部１５は、後述する太陽電池モジュールの取付け枠の係止部に向かって飛び出すように形成されている。

本実施の形態における鉤部１１ａの突起部１５は、ひれ部１６が形成されている側と胴部１２を挟んで反対側に形成されている。すなわち、本実施の形態においては、ひれ部１６に形成された突起部１７と、鉤部１１ａに形成された突起部１５とは、互いに相反する向きに形成されている。

胴部１２の背面側の主表面には胴部１２から飛び出すように当たり部１８が形成されている。本実施の形態においては、２つの当たり部１８が形成されている。当たり部１８は、長手方向を有するように形成され、長手方向が胴部１２の高さ方向と略平行になるように形成されている。すなわち、矢印９７に示すように、水が当たり部１８同士の間を流れるように形成されている。当たり部１８は、横桟２の境界側壁部２３の表面と当接するように先端が同一平面上に形成されている。

図７に、本実施の形態における板ナットの斜視図を示す。図１および図７を参照して、本実施の形態における板ナット５は、当接部５１ａ，５１ｂと、ナット穴５３と、ガイド穴５２とを有する。板ナット５は、板状に形成されている。

当接部５１ａ，５１ｂは、横桟２の底部が嵌るように間隔を空けて形成されている。すなわち、当接部５１ａ，５１ｂ同士の距離は、横桟２のレール部分２１の外側の幅方向の長さに対応するように形成されている。

ナット穴５３は、横桟２の開口部２４に対応する位置に形成されている。ナット穴５３は、板ナット５に横桟２を配置したときに、横桟２の開口部２４と挿通するように形成されている。ナット穴５３は、２つの当接部５１ａ，５１ｂ同士の間に配置されている。ガイド穴５２は、ガイドピンを螺着することができるように形成されている。ガイド穴５２は、板ナット５の長手方向における端部に配置されている。

図１を参照して、固定金具１は、横桟２のレール部分２１に嵌合して配置される。レール部分２１は、板ナット５の当接部５１ａ，５１ｂ同士の間に嵌合して配置される。固定金具１は、板ナット５およびボルト７１によって、横桟２に固定される。ボルト７１は、ワッシャ７２を介してナット穴５３に固定される。本実施の形態においては、固定金具１が配置される位置とは異なる位置で、別のボルトによって横桟２が図示しない縦桟に固定されている。

図１において、矢印９８に示す方向が、屋根における流れ方向になる。一の太陽電池モジュールは、矢印９８に示す方向のうち、境界側壁部２３を境界とした一方の側に配置され、他の太陽電池モジュールは、境界側壁部２３の反対側に配置される。横桟２は、流れ方向に所定の間隔を開けて配置される。複数の横桟２のうち、流れ方向の最も端に配置される横桟（正面から見たときに最上段と最下段の横桟）には横桟のカバーとして、軒兼棟カバーが取付けられる。

図８に、本実施の形態における軒兼棟カバーの断面図を示す。図８は、軒兼棟カバーの長手方向に対して垂直な断面で切断したときに断面図である。図１および図８を参照して、軒兼棟カバー４は、長手方向を有し、長手方向が、横桟の延びる方向と略平行になるように配置される。本実施の形態における軒兼棟カバー４は樹脂で形成されている。

軒兼棟カバー４は、差込部４３を含む。差込部４３は、断面形状がコの字形になるように形成され、横桟２の境界側壁部２３が嵌め込まれるように形成されている。差込部４３は、開口が下側を向くように形成されている。

軒兼棟カバー４は、断面形状がＬ字形のＬ字状突起部４１を含む。Ｌ字状突起部４１は、先端部分が折れ曲がり先端が上側を向くように形成されている。Ｌ字状突起部４１は、差込部４３の上側に形成されている。Ｌ字状突起部４１は、固定金具１に形成された鉤部１１ａと係合するように形成されている。

軒兼棟カバー４は、頂部に形成されたリブ４２ａ，４２ｂを有する。リブ４２ａ，４２ｂは、平面状に形成され、主表面が略水平になるように形成されている。軒兼棟カバー４は、下側に向かうように形成された当接部４４を含む。当接部４４は、板状に形成され、端部が固定金具１の台座部２２ａの表面に当接するように形成されている。

軒兼棟カバー４は、カバー部４５を含む。カバー部４５は、板状に形成され、リブ４２ａから延在するように形成されている。

図９に、本実施の形態における太陽電池モジュールの概略斜視図を示す。本実施の形態における太陽電池モジュールは、太陽電池素子が配置された素子板８２を含む。素子板８２は、表面に太陽電池素子を保護するためのガラス板８１を有する。太陽電池モジュールの周りには、素子板８２を取り囲むように、太陽電池モジュールの取付け枠３が形成されている。取付け枠３は、素子板８２の縁に沿って配置されている。本実施の形態においては、取付け枠３は、アルミニウムで形成されている。本実施の形態における太陽電池モジュールは、平面的に見て長辺が約１．３ｍ、短辺が約１．２ｍのものが用いられている。

図１０に、本実施の形態における太陽電池モジュールの取付け枠の断面図を示す。図１０は、取付け枠の長手方向に垂直な面で切断したときの断面図である。

取付け枠３は、太陽電池モジュールのガラス板を挟み込むための挿入部３３が上部に形成されている。取付け枠３は、素子板を表面に載置するための載置部３４を含む。載置部３４は、平板状に形成されている。

取付け枠３は、固定金具１の鉤部１１ａ，１１ｂが係合するように形成されたＬ字状突起部３１を含む。Ｌ字状突起部３１は、鉤形状の係止部として形成され、太陽電池モジュールの外側に向かうように配置されている。Ｌ字状突起部３１は、端部が上側を向くように形成されている。Ｌ字状突起部３１は、取付け枠３を平面的に見たときに、取付け枠３の延びる方向に沿って形成されている。Ｌ字状突起部３１は、固定金具１の鉤部１１ａ，１１ｂと、互いの端部が向かい合って係合するように形成されている。

また、取付け枠３は、上部に外側に向かって延びるように平面的に形成されたリブ３２ａ，３２ｂを含む。リブ３２ａ，３２ｂは、外側に向かって飛び出すように形成されている。リブ３２ａ，３２ｂは、太陽電池モジュールを横桟に固定したときに、軒兼棟カバー４のリブ４２ａ，４２ｂ（図８参照）と対向する高さに配置されている。リブ３２ａ，３２ｂは、平板状に形成されている。

図１１から図１７を参照して、本実施の形態における取付け構造にて、太陽電池モジュールを屋根に取付ける方法を説明する。

図１１は、複数の横桟のうち、最も軒側に配置される横桟と固定金具との部分の分解斜視図である。図１２は、最も軒側に配置される横桟と固定金具との部分の部分断面図である。本実施の形態においては、公知の方法により、屋根に縦桟を、延びる方向が屋根の流れ方向に沿うように固定する。続いて、縦桟に対して横桟２をボルトなどにより固定する（図示せず）。

図１１および図１２を参照して、始めに縦桟に固定した横桟２に軒兼棟カバー４を配置する。軒兼棟カバー４をカバー部４５が軒側になるように配置する。軒兼棟カバー４は、当接部４４が横桟２の台座部２２ａに当接するように配置する。また、差込部４３を境界側壁部２３の頂部に差込むように配置する。

次に、横桟２に対して固定金具１を配置する。固定金具１の配置においては、横桟２のレール部分２１に固定金具１を嵌め込む。固定金具１の当たり部１８は、横桟２の境界側壁部２３に当接する。このとき、固定金具１の鉤部１１ａが、軒兼棟カバー４のＬ字状突起部４１と係合するように配置する。

次に、板ナット５の２つの当接部５１ａ，５１ｂの間に嵌め込むように横桟２を配置する。このとき、当接部５１ａ，５１ｂにより板ナット５の回転を防げるため、例えば手などで横桟２の底面に板ナット５をあてがって、矢印９２に示すようにボルト７１をナット穴５３に挿入しながら締めつける。ボルト７１が板ナット５に螺着されることによって、ワッシャ７２、固定金具１、横桟２、および板ナット５の順で固定される。

軒兼棟カバー４は、差込部４３が境界側壁部２３の頂部に差込まれ、Ｌ字状突起部４１が上側から鉤部１１ａによって押圧されることにより横桟２に固定される。また、固定金具１の鉤部１１ａの先端に突起部１５が形成されていることにより（図５参照）、突起部１５が軒兼棟カバー４に突き刺さってアース接続できる。

次に、最も軒側の横桟と長手方向が略平行になるように１段棟側（上側）の横桟を配置する。複数の横桟は、延びる方向が互いに平行になるように配置する。２段目の横桟の配置においては、軒兼棟カバーを取付けずに横桟を縦桟に配置する。太陽電池モジュールの長さに対応して２段目の横桟を配置する。次に、最も軒側の１段目の太陽電池モジュールを配置する。

図１３は、最も軒側の太陽電池モジュールを、最も軒側の横桟に配置するときの横桟の部分断面図である。横桟２は、軒兼棟カバー４が付いた状態で縦桟に固定されている。太陽電池モジュールは素子板８２を含み、素子板８２の外周部には、取付け枠３が配置されている。取付け枠３は、素子板８２の外周部に沿って、素子板８２の端部を取り囲むように配置されている。取付け枠３の上部の挿入部３３には、素子板８２のガラス板８１が差込まれている。

太陽電池モジュールの配置においては、固定金具１の鉤部１１ｂと、太陽電池モジュールの取付け枠３のＬ字状突起部３１とが係合するように、傾斜した状態で取付け枠３を固定金具１に当接させる。次に、矢印９４に示すように、太陽電池モジュールを主表面が屋根面と略平行になるように配置する。

図１４に、最も軒側に配置される太陽電池モジュールが配置されたときの最も軒側の横桟の部分断面図を示す。太陽電池モジュールは、固定金具１の受け部１４と横桟２の台座部２２ｂに当接して支持される。取付け枠３のＬ字状突起部３１が、固定金具１の鉤部１１ｂ係合することによって、太陽電池モジュールが上側に抜けないように固定することができる。また、固定金具１のひれ部１６に形成された突起部１７が、取付け枠３に突き刺さる。

取付け枠３のリブ３２ａと、軒兼棟カバー４のリブ４２ａとが、同一平面状に配置されて互いに対向する。さらに、取付け枠３のリブ３２ｂと軒兼棟カバー４のリブ４２ｂとが、同一平面状に配置されて互いに対向する。取付け枠３のリブ３２ａ，３２ｂと、軒兼棟カバー４のリブ４２ａ，４２ｂとが互いに対向するように、同一平面状に配置されることによって、雨水の浸入を抑制することができる。

図１５に、軒側から２段目の横桟を縦桟に固定する部分の部分断面図を示す。最も軒側の太陽電池モジュールを配置するときには、板ナット５および横桟２を縦桟に固定した状態で、矢印９４に示すように、太陽電池モジュールを横桟２の台座部２２ａに載置する。この状態では、固定金具１は配置されていない。

次に、固定金具１を、矢印９５に示すように横桟２のレール部分２１に配置して、ボルト７１によって固定を行なう。このときに、固定金具１の鉤部１１ａと、取付け枠３のＬ字状突起部３１とが係合するように固定金具１を配置する。太陽電池モジュールは、鉤部１１ａによって取付け枠３が押圧されることにより横桟２に固定される。

このように、最も軒側の１段目の太陽電池モジュールを取付け装置に取付ける。屋根の桁方向において、複数の太陽電池モジュールを配置する場合には、桁方向に沿って同様の作業を繰り返して太陽電池モジュールを固定する。次に、軒側から２段目の太陽電池モジュールを固定する。

図１６に、軒側から２段目の太陽電池モジュールを横桟に固定するときの部分断面図を示す。図１６に示す横桟は、軒側から２段目の横桟である。軒側から２段目の太陽電池モジュールを配置する場合には、予め軒側から３段目の横桟を配置しておくことは、最も軒側の太陽電池モジュールを配置する場合と同様である。

軒側から２段目の太陽電池モジュールを横桟に固定する。２段目の太陽電池モジュールの固定においては、矢印９６に示すように、取付け枠３のＬ字状突起部３１と固定金具１の鉤部１１ｂとが係合するように太陽電池モジュールを配置する。太陽電池モジュールを傾斜させた状態で、取付け枠３と固定金具１とを当接させ、この後に、太陽電池モジュールの主表面が屋根面と略平行になるように配置する。

固定金具１の鉤部１１ｂと、取付け枠３のＬ字状突起部３１とが係合して太陽電池モジュールが横桟２に固定されることは、最も軒側の太陽電池モジュールを配置した場合と同様である（図１３および図１４参照）。軒側から２段目の太陽電池モジュールの固定においては、軒側から３段目の横桟において、上記と同様の方法により固定を行なう（図１５参照）。

このように、太陽電池モジュールを最も軒側から順に棟側に向かって配置しながら固定することができる。

図１７に、最も棟側の横桟の部分断面図を示す。最も棟側まで太陽電池モジュールを固定した後に、横桟２に軒兼棟カバー４を取付ける。矢印９７に示すように、軒兼棟カバー４のＬ字状突起部４１と、固定金具１の鉤部１１ｂとが係合するように軒兼棟カバー４を差し込んで配置する。

さらに、板ナット５において、ガイド穴５２を通して、ビス７３を板ナット５に固定することにより、軒兼棟カバー４が、矢印９７と反対側に回転して外れてしまうことを防止できる。すなわち、ビス７３の頭の部分で軒兼棟カバー４を押えることができ、軒兼棟カバー４が外れてしまうことを防止できる。

ビス７３には、たとえば、圧着端子付きのアースケーブルを接続しても構わない。横桟および縦桟は、それぞれが金属製のボルトなどで固定され、さらに、固定金具は、横桟に接触した状態で固定されている。固定金具１に形成された突起部１５または突起部１７が、太陽電池モジュールの取付け枠のアルマイト層を突き破ってアルミ素地に接触することによって、太陽電池装置全体の接地を行なうことができる。

このように、本実施の形態の太陽電池モジュールの取付け構造においては、軒側から順番に太陽電池モジュールを配置することができ、従来の技術のように、太陽電池モジュール同士の間に配置するカバーを別に配置する必要がない。このため、太陽電池モジュール同士の間のカバーを取付けるために、無理な姿勢でナットなどの固定具を締付けたり、太陽電池モジュールを跨ぐように手を伸ばして固定具を締付けたりする必要がなく、作業性が格段に向上する。

さらに、本実施の形態の太陽電池モジュールの取付け構造においては、太陽電池モジュール同士の間の距離が小さくなり、設置効率が格段に向上する。たとえば、従来の技術においては、太陽電池モジュール同士の間にボルトなどの固定具が配置されていたが、本実施の形態においては、太陽電池モジュール同士の間にボルトなどを配置する必要がなく、設置効率を向上させることができる。

本実施の形態における太陽電池モジュールの取付け装置において、固定部材は胴部と複数の鉤部とを備え、鉤部は、一の側に折れ曲がる形状を有する第１鉤部と一の側と反対側に向かって折れ曲がる形状を有する第２鉤部とを有し、太陽電池モジュールに形成された鉤形状の係止部と係合するように配置されている。この構成を採用することにより、胴部の両側に太陽電池モジュールを配置して、太陽電池モジュールの設置効率を向上させ、配置するときの作業性および安全性を飛躍的に向上させることができる。

また、本実施の形態においては、胴部と、桟部材に固定される取付け部とがそれぞれが板状に形成され、互いの主表面が略垂直になるように形成されている。この構成を採用することにより、胴部の長さを変更することにより、厚さの異なる太陽電池モジュールに本発明を適用することができる。すなわち、任意の厚さを有する太陽電池モジュールに本発明を適用することができる。

さらに、本実施の形態においては、固定金具の取付け部が太陽電池モジュールの下側に配置されている。この構成を採用することにより、太陽電池モジュール同士の間隔を小さくすることができ、設置効率を向上させることができる。たとえば、取付け部は、太陽電池モジュール同士の間（太陽電池モジュールの側方）に配置しても構わないが、設置効率の観点から、取付け部は太陽電池モジュールの下側に配置されることが好ましい。

また、本実施の形態においては、鉤部は、第１鉤部および第２鉤部が配列する方向において、第１鉤部と第２鉤部とが交互に形成されている。この構成を採用することにより、第１鉤部で押圧する太陽電池モジュールからの反力および第２鉤部で押圧する太陽電池モジュールからの反力を固定金具に均一に分散することができ、安定して太陽電池モジュールを押圧しながら固定することができる。

また、本実施の形態の第１鉤部において、取付け枠に形成された係止部と係合する部分に突起部が形成されている。この構成を採用することにより、太陽電池モジュールの係止部に突起部が突き刺さり、接地を行なうことができる。また、突起部が太陽電池モジュールの取付け枠に突き刺さることにより、太陽電池モジュールが横方向に移動することを抑制でき、安定して固定することができる。

本実施の形態においては、第１鉤部および第２鉤部のうち、第１鉤部に突起部が形成されているが、特にこの形態に限られず、いずれの鉤部に突起部が形成されていても構わない。

また、本実施の形態における固定金具は、太陽電池モジュールの底部を下側から上側に向かって支持するための受け部を含む。この構成を採用することにより、太陽電池モジュールの下側に、固定金具を固定するためのビスを配置することができる。また、太陽電池モジュールを支持するための面積を大きくすることができ、安定して太陽電池モジュールを支持することができる。また、横桟の境界側壁部の近傍に、太陽電池モジュールの受け部を配置することができ、太陽電池モジュールを受ける部分の強度を強くすることができる。

さらに、本実施の形態における固定金具は、太陽電池モジュールの側面に当接するように形成されたひれ部を含む。この構成を採用することにより、太陽電池モジュールを側面から押圧することができ、太陽電池モジュールの位置決めを容易に行なうことができる。

また、本実施の形態においては、ひれ部は突起部を有し、突起部は、太陽電池モジュールに向かって飛び出すように形成されている。この構成を採用することにより、突起部が太陽電池モジュールに突き刺さって、太陽電池モジュールが高さ方向に移動することを抑制して、安定して太陽電池モジュールを固定することができる。

また、本実施の形態においては、第１鉤部に形成された突起部と、ひれ部に形成された突起部とが、互いに反対向きになるように形成されている。この構成を採用することにより、それぞれの突起部が受ける太陽電池モジュールからの反力を相殺させることができ、安定した状態で太陽電池モジュールを支持することができる。

また、本実施の形態においては、桟部材としての横桟は、断面形状がコの字形に形成されたレール部分を含む。この構成を採用することにより、容易に、横桟に固定金具を配置することができる。さらに、本実施の形態における横桟は、長手方向に延びるように形成された開口部を有する。この構成を採用することにより、固定金具を横桟の延びる方向にスライドさせながら、固定金具の位置決めを容易に行なうことができる。これにより、太陽電池モジュールを固定金具の位置決めスライド範囲内で自由に固定できるため、施工の自由度が上がって容易に太陽電池装置を設置できる。また、屋根の構造により、縦桟を配置する間隔や位置が異なる様々な場合に対しても、横桟と縦桟が交差する領域を避けた領域に、固定金具を取付けることができる。

また、本実施の形態における横桟は、レール部分が形成されている側と反対側に形成された太陽電池モジュールが配置される台座部を有する。この構成を採用することにより、簡易な構成で、太陽電池モジュールの一方の側を横桟で支持することができる。

また、本実施の形態においては、横桟は、レール部分の一方の側壁が上側に延びるように形成された境界側壁部を有する。この構成を採用することにより横桟の強度が増す。また、太陽電池モジュールを配置するための台座部を容易に形成することができる。また、安定して太陽電池モジュールを支持することができる。

本実施の形態における固定金具は、背面に境界側壁部に当接する複数の当たり部を含む。当たり部は、それぞれが垂直方向と略平行な長手方向を有するように形成されている。この構成を採用することにより、固定金具と境界側壁部との間に、毛細管現象などにより雨水などの水が溜まることを防止できる。この結果、固定金具や横桟などが腐食することを防止できる。また、当たり部が複数配置されていることによって、複数箇所で、固定金具を横桟に当接させることができ、固定金具を安定して支持することができる。

また、本実施の形態においては、横桟の下側に板ナットが配置され、板ナットは、横桟をはめ込むように配置された当接部を含む。当接部は、板ナットの表面から突出するように形成されている。この構成を採用することにより、ボルトなどのビスにて横桟を縦桟に固定する際に、板ナットが共回りしてしまうことを防止できる。また、それぞれの板ナットの配置において、ガイド穴にビスを挿入して予め板ナットを横桟に固定しても構わない。

本実施の形態における鉤部は、断面形状が略Ｖ字形に形成されているが、この形態に限られず、先端が引っ掛かるように鉤形状に形成されていれば構わない。たとえば、断面形状がＬ字形になるように鉤部が形成されていても構わない。また、太陽電池モジュールに形成された係止部も同様に引っ掛かるように形成されていれば構わない。

また、本実施の形態においては、固定金具の胴部の先端に鉤部が形成されているが、この形態に限られず、胴部の任意の位置に鉤部を形成することができる。また、胴部としては、板状に限られず任意の形状にて形成することができる。また、本実施の形態においては、１個のボルトで横桟、固定金具および板ナットを固定して、固定金具が配置されている位置とは異なる位置で横桟を縦桟に固定したが、この形態に限られず、１個のボルトで横桟、固定金具、板ナットおよび縦桟を固定しても構わない。

本実施の形態においては、太陽電池装置が屋根に取付けられる場合を例に採りあげて説明を行なったが、この形態に限られず、任意の場所に太陽電池モジュールを取付ける取付け構造に本発明を適用することができる。

上記の実施の形態に係るそれぞれの図面において、同一または相当する部分には、同一番号の符号を付している。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態における取付け装置の固定金具の部分の分解斜視図である。 実施の形態における横桟の斜視図である。 実施の形態における横桟の側面図である。 実施の形態における固定金具の正面側から見たときの斜視図である。 実施の形態における固定金具を背面側から見たときの斜視図である。 実施の形態における固定金具の側面図である。 実施の形態における板ナットの斜視図である。 実施の形態における軒兼棟カバーの断面図である。 実施の形態における太陽電池モジュールの斜視図である。 実施の形態における太陽電池モジュールの取付け枠の断面図である。 最も軒側の横桟と固定金具との部分の分解斜視図である。 最も軒側の横桟と固定金具との部分の部分断面図である。 最も軒側の太陽電池モジュールを横桟に配置するときの部分断面図である。 最も軒側の太陽電池モジュールを横桟に配置したときの部分断面図である。 軒側から２段目の横桟に最も軒側の太陽電池モジュールを配置したときの部分断面図である。 軒側から２段目の横桟に、軒側から２段目の太陽電池モジュールを配置したときの部分断面図である。 最も棟側の横桟に太陽電池モジュールを固定したときの部分断面図である。

符号の説明

１ 固定金具、２ 横桟、３ 取付け枠、４ 軒兼棟カバー、５ 板ナット、１１ａ，１１ｂ 鉤部、１２ 胴部、１３ 取付け部、１４ 受け部、１５，１７ 突起部、１６ ひれ部、１８ 当たり部、１９ 挿通穴、２１ レール部分、２２ａ，２２ｂ 台座部、２３ 境界側壁部、２４ 開口部、３１ Ｌ字状突起部、３２ａ，３２ｂ リブ、３３ 挿入部、３４ 載置部、４１ Ｌ字状突起部、４２ａ，４２ｂ リブ、４３ 差込部、４４ 当接部、４５ カバー部、５１ａ，５１ｂ 当接部、５２ ガイド穴、５３ ナット穴、７１ ボルト、７２ ワッシャ、７３ ビス、８１ ガラス板、８２ 素子板、９１，９２，９４〜９８ 矢印。

Claims (10)

1. 桟部材に太陽電池モジュールを取付けるための固定部材を備え、
   前記桟部材は、断面形状がコの字形に形成されたレール部分と、
   前記レール部分が形成されている側と反対側に形成され、前記太陽電池モジュールを下側から支持するように形成された台座部と
   を有し、
   前記太陽電池モジュールは、太陽電池素子が形成された素子板と、
   前記素子板の縁を取り囲むように形成された取付け枠と
   を含み、
   前記固定部材は、板状に形成された胴部と、
   前記桟部材の前記レール部分に平面的に接触するように形成された板状の取付け部と、
   前記取付け部の表面から立設するように形成され、前記太陽電池モジュールを下側から支持するように形成された受け部と、
   前記胴部の端部に形成された鉤形状の複数の鉤部と
   を含み、
   前記胴部は、主表面が前記取付け部の主表面と略垂直になるように形成され、
   前記鉤部は、前記受け部が形成されている側と反対側に折れ曲がった形状を有し、端部が下側に向かうように形成された第１鉤部と、
   前記受け部が形成されている側に向かって折れ曲がった形状を有し、端部が下側に向かうように形成された第２鉤部と
   を有し、
   前記取付け枠は、端部が上側に向かうように形成された鉤形状の係止部を有し、
   前記第１鉤部と前記係止部とが向かい合って係合することにより、前記太陽電池モジュールの一方の端部が前記台座部に下側から支持されながら固定されるように形成され、
   前記第２鉤部と前記係止部とが向かい合って係合することにより、前記太陽電池モジュールの他方の端部が前記受け部に下側から支持されながら固定されるように形成されている、太陽電池モジュールの取付け構造。
2. 前記鉤部は、前記第１鉤部および前記第２鉤部が配列する方向において、前記第１鉤部と前記第２鉤部とが交互に形成されている、請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
3. 前記第１鉤部および前記第２鉤部のうち少なくとも一方は、前記係止部と係合する部分に突起部が形成された、請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
4. 前記固定部材は、前記太陽電池モジュールの側面に当接するひれ部を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
5. 前記ひれ部は、前記太陽電池モジュールに対向する向きに形成された突起部を有する、請求項４に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
6. 前記第１鉤部および前記第２鉤部のうち少なくとも一方は、前記係止部と係合する部分に突起部が形成され、
   前記鉤部の突起部は、前記ひれ部が配置された側と反対側に形成された、請求項５に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
7. 前記取付け枠は、前記係止部の上側に配置されたリブを有し、
   前記リブは、前記素子板と前記固定部材との間を塞ぐように平面的に形成された、請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
8. 前記桟部材は、長手方向に前記固定部材が平行移動するように形成されている、請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
9. 前記桟部材は、前記レール部分の一方の側壁が上側に延びるように形成された境界側壁部を有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール取付け構造。
10. 前記固定部材は、前記境界側壁部と当接するように突出する複数の当たり部を含み、
    前記当たり部は、それぞれが鉛直方向とほぼ平行な長手方向を有するように形成された、請求項９に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。

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