JP2006274619A - 太陽光発電システム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の太陽光発電装置を簡易に配列してなる太陽光発電システムであって、かつ墨出しなどの位置だし工程を簡略化し、しかも比較的精度の高い配置設置を可能とする構造を提供する。
【解決手段】太陽光発電装置１０は太陽電池部５１と、底辺架台５２と、上辺架台５３とから構成され、前記太陽電池部５１は太陽電池パネルにフレームを備えた太陽電池モジュール９（９ａ，９ｂ，９ｃ）を用いたものである。そして、これらを前段の太陽光発電装置の上辺架台５３上に後段の太陽光発電装置の下辺架台５２を重ね合わせて積載し、その積載部分に押圧部材７０を配することによってその重量により、前段、後段の太陽光発電装置が設置場所に強固に設置固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽エネルギーを利用して発電を行う太陽電池モジュールを架台を用いて固定した太陽光発電装置を複数個配列してなる太陽光発電システム及びその製造方法に関するものである。

近年、太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池を用いて住宅の屋根などを発電部とする太陽光発電装置が普及しているが、この装置によれば、様々な屋根形状に合わせて太陽電池素子を複数接続した太陽電池モジュールが作られるようになっている。

また、その屋根への取り付け方法も様々であり、屋根部材と一体的に製造された屋根一体型太陽電池モジュールや、屋根上の瓦材の上に縦桟や横桟を用いて架台を組んで、そこに太陽電池モジュールを設置する、いわゆる屋根置き型と呼ばれる設置方法などがある。

また、前述した設置方法によれば、主に傾斜した屋根上に設置することが前提となっているため、ビルの屋上のように屋根上がほぼ平坦な状態をした住宅屋根（陸屋根と称する）に、その太陽光発電装置をそのまま水平設置すると、太陽電池モジュールへの太陽光の入射角度が浅くなり、これにより、通常、３０〜４０％程度の発電量の低下を生じさせていた。

そこで、図９に示すような太陽電池モジュールを傾斜設置するための架台を用いて、太陽電池モジュールを傾斜支持させる構造が提案されている。具体的には、まず水平設置面であるコンクリート製の屋根に穴を空けてアンカー埋設工事を行い、前記アンカーに固定される基礎１をコンクリートなどの重量物によって形成する。これにより、屋根へ打ち込まれたアンカーボルトなどによって基礎１が設置場所に固定され、さらに基礎１の自重によって風等による負圧荷重で太陽電池モジュール等が飛ばされないよう支えられる強度が得られる。つぎに複数の基礎１間の上に長尺の金属部材である基台レール４を据え付け、前記基台レール４上に太陽電池モジュール９を支持する支持金具３（３ａ〜３ｃ）を固定し、これによって太陽電池モジュール９を支持固定する。前記支持金具３ａ〜３ｃはそれぞれ長さが異なっており、たとえば支持金具３ａが一番短く、支持金具３ｃが最も長いように構成することで、太陽電池モジュール９の設置角度に傾斜を持たせ、太陽光発電時の発電効率を向上させる。

また、支持金具３については、太陽電池モジュールを複数同時に支持するように成してもよく、たとえば、支持金具３ｂと支持金具３ｃをひとつの部材として部品点数を削減する技術も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

また、アンカー等の埋設工事を必要とせず、複数のレール材で組まれた架台の下部にコンクリート等の重量物を載置して、自重によって風等の負圧荷重に耐えられるようにした技術も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−２３４４９２号公報 特開平１１−１７７１１５号公報

しかしながら、上記の従来技術によれば、基礎工事を行うことによって工事期間が長くなるという問題点があった。

また、設置面にアンカー打ちを必要とするために穴を開けることに起因して、そこから雨水が浸入するなどして設置面を痛め、損傷を与え、これにより、設置面の寿命を短くするという問題点もあった。

さらにまた、部品点数が多く、組み立て作業に時間を要し、しかも、部品一つ一つが重いことで、屋根上への部材の搬入（たとえば、主に屋外から梯子やクレーンで持ち上げる工程）、あるいは持ち運びについても、危険な作業であった。

さらに築年数が経過した建物に設置する場合、設置面の積載荷重が低下（耐久力の低下）しており、建物自体の崩壊を回避するために、予め支柱の位置を探し支柱の位置へアンカー打ちするなどの配慮も必要になってくる。

しかもこの場合には、アンカーの打てる位置が必ずしも太陽光発電装置の設置向きを発電量が良くなるような条件にそっているとは限らず、これにより最適な方位に太陽電池を設置することができず、発電量の低下をまねく場合があった。

さらには、この太陽光発電装置に用いる基台レールや金具、また、基礎用コンクリート（基台レール等の固定部材等を埋め込んだ形状成形済みのもの）などは、長尺で且つ重量物であったために、トラックなどでの運搬時に荷台に対する部品の占有面積および体積が非常に大きくなり、これにより、運搬費が嵩むという問題もあった。

また、特許文献１によれば、基礎部と呼ばれる部品を設置面に置き、前後左右の太陽電池と共有することによって部品点数を減らし、これにより、従来工法に対し部品点数の削減等が改善されるが、その反面、基礎部を正確に設置するために墨だし作業を正確に行わなければならず、もし、墨だし作業を正確に行うことができなければ、前後左右の太陽電池は正確に取り付けすることができず、作業者が現場で設置していかなければならず、個々への対応により組立てに時間を要することになる。

また、仮に墨だしを正確に行おうとしても、設置面のうねり、水抜き勾配、つなぎ面があり、ボルト固定（一般にＭ６〜Ｍ８程度）で太陽電池を固定する構造であるとするならば、墨だし精度は取り付け穴とボルト嵌合部とのギャップ、すなわち３〜６ｍｍ程度の精度で墨出し作業を行わなければ、ボルトでの嵌合が極めて難しいと言える。

さらにまた、複数の太陽光発電装置を組み合わせて配列する構造については、いまだ満足し得る程度にまで十分に検討されていない状況である。

また、特許文献２によれば、アンカー工事をせずに発電する架台を提案しているが、太陽電池を設置する架台の構造については、従来工法と近似しており、構成部材が多く、組立てに、その時間を要するという問題点もある。

さらに風によって発生する風荷重に対してのカウンターウェイトについては、架台の枠内に挿入する構造であり、設置面に架台を全て設置し、その後に架台のレールの間を縫うようにして重量物であるカウンターウェイトを架台枠内に挿入することは、カウンターウェイトを分割しているとは言え、極めて困難な構造であって、カウンターウェイト挿入後に太陽電池モジュールを固定しなければならないといった工事の段取りに制限が生じることになっていた。

また、図示しないが、このような構造によれば、隣り合う架台を隣接して配する場合、前記カウンターウェイトの挿入がより困難になることは容易に理解し得る。さらに仮に隣り合う架台との距離を、カウンターウェイトの長さ以上に設けて横側からの挿入を可能にしたとすると、太陽光発電装置間に設置不可の領域（面積）が生じ、これにより、設置面積当たりの発電効率が低下することは明白である。

したがって本発明は、このような課題に鑑みて完成されたものであり、その目的は複数の太陽光発電装置を簡易に配列してなる太陽光発電システムであって、かつ墨出しなどの位置だし工程を簡略化し、しかも比較的精度の高い配置設置を可能とする構造および太陽光発電システムを提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明の太陽光発電システムは、太陽電池パネルにフレームを設けて成る太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを下方より支持する架台と、を備えた太陽光発電装置を複数個配列するとともに、隣接する太陽光発電装置の架台同士を互いに一部重畳させ、該重畳部上に、該重畳部を下方に押圧する押圧部材を配置したことを特徴とする。

また本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記架台に、前記フレームを嵌合させる嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。

一方、本発明の太陽光発電システムの製造方法は、相対する位置に設けられる第１及び第２のフレームを有する第１の太陽電池モジュールと、前記第１のフレームに嵌合される第１の嵌合部を有する第１の架台と、前記第２のフレームに嵌合される第２の嵌合部を有する第２の架台と、を準備する工程ａと、
前記第１の架台を屋根材上に設置し、該第１の架台上に、該第１の架台を屋根材側に押圧する第１の押圧部材を設置する工程ｂと、
前記第１の架台の前記第１の嵌合部に前記太陽電池モジュールの前記第１のフレームを嵌合させる工程ｃと、
前記太陽電池モジュールの前記第２のフレームを前記第２の架台の前記第２の嵌合部に嵌合させ、前記第２の架台を前記屋根材上に設置する工程ｄと、
前記第２の架台上に、該第２の架台を前記屋根材側に押圧する第２の押圧部材を設置する工程ｅと、を備えたことを特徴とする。

また本発明の他の太陽光発電システムの製造方法は、相対する位置に設けられる第１及び第２のフレームを有する第１の太陽電池モジュールと、相対する位置に設けられる第３及び第４のフレームを有する第２の太陽電池モジュールと、前記第１のフレームに嵌合される第１の嵌合部を有する第１の架台と、前記第２のフレームに嵌合される第２の嵌合部を有する第２の架台と、前記第３のフレームに嵌合される第３の嵌合部を有する第３の架台と、前記第４のフレームに嵌合される第４の嵌合部を有する第４の架台と、を準備する工程ａと、前記第１の架台を屋根材上に設置し、該第１の架台上に、該第１の架台を屋根材側に押圧する第１の押圧部材を設置する工程ｂと、前記第１の架台の前記第１の嵌合部に前記第１の太陽電池モジュールの前記第１のフレームを嵌合させる工程ｃと、前記第１の太陽電池モジュールの前記第２のフレームを前記第２の架台の前記第２の嵌合部に嵌合させ、前記第２の架台を前記屋根材上に設置する工程ｄと、前記第３の架台を、その一部が前記第２の架台に重畳するように前記屋根材上に配置する工程ｅと、前記重畳部に、前記第２及び第３の架台を前記屋根材側に押圧する第２の押圧部材を設置する工程ｆと、前記第３の架台の前記第３の嵌合部に前記第２の太陽電池モジュールの前記第３のフレームを嵌合させる工程ｇと、前記第２の太陽電池モジュールの前記第４のフレームを前記第４の架台の前記第４の嵌合部に嵌合させ、前記第４の架台を前記屋根材上に設置する工程ｈと、を備えたことを特徴とする。

また本発明の太陽光発電システムの製造方法は、上記他の製造方法において、前記第２の架台は、前記工程ｄよりも前の工程において、前記屋根材上に仮設置されることを特徴とする。

さらに本発明の太陽光発電システムの製造方法は、上記他の製造方法において、前記第４の架台は、前記工程ｈよりも前の工程において、前記屋根材上に仮設置されることを特徴とする。

本発明によれば、第１の架台を基準にして第２の架台の位置が決まり、この繰り返しにより太陽光発電装置の位置決めされるので、予め第１及び第２の架台の位置決めのための墨出しをすることなく太陽光発電システム全体の配置ができ、施工性を向上できる。

また、本発明の太陽光発電システムによれば、上記構成のように、架台に押圧部材を配設し、架台と太陽電池モジュールを固定することで、風などによる負圧荷重で太陽電池モジュールなどが飛ばされないように支える効果をさらに高めることができる。

以上のとおり、本発明の太陽光発電システムによれば、なんら設置手段を用いなくても、置くだけであり、また、屋根等の設置面に対しアンカー工事を行わなくてもよく、基礎工事が不要となる。そして、これに伴って生じる屋根への雨水の浸入等の不具合が防止でき、さらに防水処理のための工事を省くことができる。

また、本発明によれば、屋根上への基礎の埋設工事が必要なくなり、そのために日射量の多い方角、すなわち発電量を多く取れる方位へ、適宜、設置することができ、効率的な発電ができる。

さらに、一方の架台に比べて他方の架台を高くして、上記太陽電池モジュールを傾斜させれば、太陽電池モジュールの設置角度を所要どおりに傾斜を持たせることができ、たとえば、３０〜４５度に設定することができ、これにより、太陽光発電時の発電効率を向上させることができる。

さらにまた、本発明によれば、前記押圧部材の重量を、太陽光発電装置に加わる風に対する風荷重に耐え得ることを基準にして、その重量を設定してもよく、そのような基準でもって風荷重に対し太陽光発電装置を耐え得るように設計できるという効果も奏する。

さらに本発明によれば、下記のような課題も解消される。

すなわち、複数個の太陽電池モジュールを配列して成る太陽光発電システムを設置し、その作業の後に、太陽電池モジュールの出力低下に起因する不具合によって太陽電池モジュールの交換作業が発生した場合、そして、複数の太陽光発電装置（又は太陽電池モジュール）を締結用ボルトにて連結した構成においては、交換するためのメンテナンススペースが極めて少なく、交換作業などの定期メンテナンス作業が極めて困難な構造と言える。

具体的には、７ｋｗシステムで例に挙げると、出力が一枚当り１５０ｗ程度の太陽電池モジュールを使用した場合、８列９段で７２枚の太陽電池モジュールを使用し、設置容量５８ｋｗになる交換作業が必要となるような場合、対象とする太陽電池モジュールについては、その位置は予測できないという課題があった。仮に中央付近の交換が必要になった場合、前後左右にメンテナンススペースが無いことから、通常通りの側面から固定する本装置では、締結用のボルトを外すどころか、工具をボルトに差し込む事さえ困難が予想される。これに対する本発明の太陽光発電システムによれば、上記構成のごとく、太陽光発電装置の連結において、その一つの連結に対し、ネジ等の締結部材を複数用いて締め付け固定することがなくなり、これにより、施工性が顕著に向上する。

以下、本発明の太陽光発電システムの一実施形態について、模式的に示した図面に基づいて詳細に説明する。

図１は３個の太陽光発電装置１０を組み合わせて連結した状態を示し、とくに架台の配列方向にそって配置した場合の太陽光発電システムＳの斜視図である。

図２は連結部材を架台の連結ガイド部に挿入する前の状態を示す斜視図、図３は連結部材を架台の連結ガイド部に挿入し、隣接する太陽光発電装置を連結した状態を示す斜視図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は架台のフレーム嵌合部を示す図である。

図１に示すように、本発明の太陽光発電システムＳによれば、太陽光発電装置１０を３個連結設置したものであり、前記太陽光発電装置１０は太陽電池部５１と、底辺架台５２と、上辺架台５３とから構成され、前記太陽電池部５１は太陽電池パネルにフレームを備えた太陽電池モジュール９（９ａ，９ｂ，９ｃ）を用いたものである。そして、これらを前段の太陽光発電装置の上辺架台５３上に後段の太陽光発電装置の下辺架台５２を重ね合わせて積載し、その積載部分に押圧部材７０を配することによってその重量により、前段、後段の太陽光発電装置が設置場所に強固に設置固定される。

さらに各部について詳しく述べると、図６に示すように、個々の太陽電池モジュール９は正方形状もしくは矩形状を成し、そして、いずれの太陽電池モジュール９についても、対向辺部に太陽電池モジュール９の一方端を低く支持する底辺架台５２、太陽電池モジュール９の他端を高く支持する上辺架台５３を配置している。これら架台５２、５３はアルミニウム金属やＳＵＳ、銅金属、真鍮などの耐候性に優れた導電性金属により成し、そして、それを所定の形状に成型すればよい。このように高さの異なる架台を用いて太陽電池モジュールを支持する事により、太陽電池モジュール９を傾斜させて設置することができる。

また、底辺架台５２および上辺架台５３の上端には、太陽電池モジュール９のフレームの嵌合部である載置面７２、７３がそれぞれ設けられており、その上にそれぞれ太陽電池モジュール９を載置する。この嵌合部に太陽電池モジュールを載置する構造についてさらに詳しく説明する。図４に底辺架台５２、上辺架台５３の詳細、およびフレーム１１２、８３の嵌合部９２、９３の断面図を示す。

最初に上辺架台５３を設置場所の設置基準線（設置開始地点）に合わせて配置し、底辺架台５２は概略位置に仮置きする。その後、上辺架台５３の上に押圧部材７０を載せる。次に図４に示すように太陽電池モジュール９の一方のフレーム８３を上辺架台５３の載置面７３に設けられた嵌合部９３に係合し、太陽電池モジュールのもう一方のフレーム８２が底辺架台５２の載置面９２に設けられた嵌合部９２に係合するよう底辺架台５２の位置を調整する。そしてさらに後段に設置する太陽光発電装置の上辺架台を前記底辺架台５２上に重なるように配置して押圧部材７０を載せる。これらの繰り返しにより各太陽光発電装置１０を配列方向に配置する。図１は太陽光発電装置１０を３個配列方向に配置した場合を示した例である。この場合の例のように２列目以降の上辺架台５３は近接する底辺架台５２内側先端部に係合し、固定する方が作業性がよく好ましいが、必ずしも積載しなければならないものではなく、隣接する太陽光発電装置の上辺架台と底辺架台は離れていても良い。

前記位置決めの基準となる上辺架台５３には押圧部材７０を載せるが、底辺架台５２は押圧部材７０を載せず、軽量で位置決め調整しやすくなっている。太陽光発電装置１０をマトリックス配列するには、図１に示す配列方向の配置をそれと直行する方向に繰り返し位置決めすることで配列できる。図５に太陽光発電装置１０を配列方向に３個、配列と直交する方向に３個配置した例を示す。この場合配列方向と直行する方向の隣り合う上辺架台５３はビスなどで連結することが好ましい。

太陽光発電装置１０のマトリックス配列により、各太陽光発電装置１０は太陽光発電装置全体の重量によっても押さえられ、これにより、風圧荷重などによる浮き上がりに対する耐久力が向上する。

図２、図３に太陽光発電装置が連結固定金具５によって挟持固定される状態を説明する。本例に用いる連結部材としての連結固定金具５は、板金を加工し、ボルトやネジなど締結部材を嵌合した構造である。板金の材質はアルミニウム金属やＳＵＳ、銅金属、真鍮などの導電性金属により、所定の形状に成型すればよい。

図７に板金を成形した連結固定金具５の例を示す。これによれば、上方部材２６と下方部材２７と締結部材（ネジやボルト）２８とから構成されており、上方部材２６には下方部材２７側に向かって突き出た爪部２９（２９ａ，２９ｂ）が２つ以上設けられている。また、上方部材２６の一辺は屈曲しており、太陽電池モジュールの浮き上がりによるフレームの嵌合部の外れを防止する太陽電池押え部２４を形成している。また、上方部材２６には締結部材２８を通す為の貫通穴２５が設けられており、締結部材２８は貫通穴２５を通った後、下方部材２７自体に設けられたネジ穴や、溶接されたナットや、別体として用意されたナットによって、上方部材２６と下方部材２７を用いてその間にあるものを挟持固定できるようにしている。

以上のごとく、締結構造は、締結部材２８と貫通穴２５、ならびに下方部材２７やこれに設けたネジ穴などから成る。

つぎに連結固定金具５でもって挟持固定される太陽電池モジュールの固定方法について述べる。

図２に示すように隣接する２つの太陽光発電装置の底辺架台５２ａ、５２ｄには、これら架台の外側に向かって折り曲げられた連結ガイド部７（７ａ、７ｄ）が設けられ、これらガイド部７ａ、７ｄにはそれぞれ穴６（６ａ、６ｄ）が設けられている。また、前記ガイド部７の端部については、幅を他よりも少し短くしたことで、他の太陽光発電装置の連結ガイド部（図中７ａと７ｄ）が向かい合うことによってスリット８が形成される。そして、前述した連結固定金具５を、前記連結ガイド部７（７ａ、７ｄ）が上方部材２６および下方部材２７の間に挟み込まれるようにして挿入し、かつ、爪部２９ａ、２９ｄをそれぞれ穴６ａ、６ｄに挿入する。前述したスリット８は図７で述べた上方部材２６と下方部材２７を繋いでいる締結部材２８が通るための通路である。

しかる後、締結部材２８を締め付けることによって前記連結ガイド部７ａ、７ｄが同時に挟持固定され、太陽光発電装置９ａ、９ｄは強固に連結固定される。また、穴６（６ａ、６ｂ）に挿入された爪部２９ａ、２９ｄによって底辺架台５２ａ、５２ｄは前後左右への動きを制限されるので、締め付けによる挟持固定だけでは対応できない強大な応力に対しても連結状態を維持することができる。また、上辺架台５３についても連結固定金具５を使って、同様に挟持固定ができる。

また、施工に際して連結ガイド部７（７ａ、７ｄ）の配置が正しくないと爪部２９ａ、２９ｄが穴６ａ、６ｄに挿入できない。よって、図３に示すように、太陽電池モジュールのフレーム８２ａ、８２ｄが底辺架台５２ａ、５２ｄの嵌合部９２ａ、９２ｄ（不図示）に係合することにより、太陽電池モジュールのフレーム８２ａ、８２ｄと連結ガイド部７ａ、７ｄが位置決めされる。この位置関係にしたがって連結固定金具５の取付を行うことにより、太陽電池モジュール９ａ、９ｄが底辺架台５２ａ、５２ｄに正しく固定される。

また、連結固定金具５が連結ガイド部７（７ａ、７ｄ）を挟持固定すると同時に、太陽電池押え部２４が太陽電池モジュール９ａ、９ｄの浮き上がりを同時に押さえるようにしている。これにより、太陽電池モジュール９ａ、９ｄの浮き上がろうとする力（風荷重）を上辺架台または底辺架台で支えるようになり、その結果、連結固定金具５のネジやボルトの負担を軽減でき、太陽光発電装置１０の風荷重に対する抵抗力がより一層向上する。

以下に、太陽電池モジュール９の構成を、一般的なラミネート式の製造方法で作られる太陽電池モジュールを例にして説明する。

図８に示すように、太陽電池モジュール９は、受光面にガラスや樹脂等の光透過板１４が設けられ、この光透過板１４に多数の太陽電池素子１３がＥＶＡ樹脂（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）等からなる封止材１５によってラミネートされ、その裏面である非受光面にはテフロン（登録商標）フィルムやＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＰＥＴ（ポレエチレンテレフタレート）などの耐候性フィルム１６が貼着されたものである。

太陽電池素子１３としては、たとえばシリコン系半導体やガリウムヒ素等から成る化合物半導体などの単結晶、多結晶や非晶質の材料が用いられ、互いに直列および／または並列に電気的に接続されている。太陽電池モジュール９の裏面、すなわち耐候性フィルム１６の上にはＡＢＳ樹脂などの合成樹脂やアルミニウム金属などで構成したジャンクションボックス１２を接着し、その中で太陽電池モジュール９の出力電力を取り出すターミナルに接続された送電線により出力が取り出される。なお、これら光透過板１４、太陽電池素子１３および耐候性フィルム１６の重ね構造の矩形状の本体に対し、その各辺周囲をアルミニウム金属やＳＵＳ等から成るフレーム１１を挟み込むように装着し、太陽電池モジュール９の強度を向上させる役割を果たす。このフレーム１１の一辺であるフレーム８２が上述した本出願の底辺架台５２の架台嵌合部９２と嵌合する部分であり、それと対向する一辺であるフレーム８３が底辺架台５３の架台嵌合部９３と嵌合する部分である。なお、一般に太陽電池モジュール９のフレーム１１は太陽電池体の外周部にのみ配されるものであるので、前記フレーム１１のフレーム８２および８３は特別に突出させる必要は無く、嵌合部の位置を太陽電池モジュールの直交するフレーム（前述したフレーム８２、８３に該当しない残り２本のフレーム）の間隔よりも短い距離、すなわちフレーム８２および８３よりも内側に配置すればよい。

かくして本例の太陽光発電システムによれば、上記構成のように太陽光発電装置を設置するに当り、連結固定金具５にて取付し、なんら設置手段を用いなくても、置くだけであり、また、屋根等の設置面に対しアンカー工事を行わなくなり、基礎工事が不要となった。そして、これに伴って生じる屋根への雨水の浸入等の不具合が防止でき、さらに防水処理のための工事を省くことができる。

さらに本例によれば、屋上面の日射による老朽化が進み、定期的なメンテナンスによるコンクリート面の張替え作業などの場合に、容易に分解、移設が可能であり、基礎を埋設させる従来方式では懸案となっていた設置面のメンテナンスにも対応が可能となった。

さらに本例では、各部材を固定するために使用する連結固定金具５を、上辺架台、底辺架台の全ての箇所に使用できるように共通化したことで、部品点数を大幅に削減された。

また、図７に示すように予め連結固定金具５にはボルト２８を嵌合させた状態で使用することで、ボルト２８をなくす、落とす、入れにくいなどのヒューマンエラーが削減できる。

さらにまた、本例によれば、屋根上への基礎の埋設工事が必要なくなり、そのために日射量の多い方角、すなわち発電量を多く取れる方位へ、適宜、設置することができ、効率的な発電を行なう事ができる。

また、本例によれば、基準となる部品は無く、また、墨だし作業等の事前の位置決めを必要としないことから、組立て時間を大幅に短縮できる。

さらにまた、撤去やメンテナンス等での一部取外しも容易であり、太陽光発電装置を複数設置した太陽電池アレイとした場合、特に作業工数の削減が顕著になった。

さらに本例では、繰り返し作業を行うことで、組み立てができるという組立作業時の簡便さを備えており、一度に複数の作業を必要とする従来の作業形態とは異なり、これにより、作業人員の削減やヒューマンエラーによる作業ミスの発生度合が減少する。

さらに太陽電池モジュール以外は作業員一人で持ち運べる重量（約７ｋｇｆ程度）であり、重量物運搬時の危険を極めて減少させた部材構成となっている。

以下に本例による太陽光発電システムＳが隣接する太陽光発電装置１０同士を重ね合わせて設置したときの設置面への固定状況を図５に示すような太陽光発電装置のマトリックス配列を基に説明する。

前述したように、底辺架台５２の一部の上に次に敷設する太陽光発電装置の上辺架台５３を重ねて置くことで、配列方向の配置を行い、その配置を配列方向と直行した方向に繰り返し行う。この太陽光発電装置のマトリックス配列により、太陽光発電装置１０ｃ、１０ｆ、１０ｉは次に敷設する太陽光発電装置１０ｂ、１０ｅ、１０ｈの重量によっても押さえられ、これにより、風圧荷重などによる浮き上がりに対する耐久力が向上する。

また、このような太陽電池アレイ（太陽光発電システム）においては、太陽光発電装置１０ａ〜１０ｃおよび太陽光発電装置１０ｄ〜１０ｆがそれぞれ連結固定されており、これにより、風荷重による浮き上がりに対して連結された太陽光発電装置の総重量で対抗するので、単体で設置される場合よりも大きな風荷重に耐えることができる。

また、押圧部材７０の重量配分を調整配分して風荷重への抵抗力の向上や、風荷重のかかるバラツキにあわせて重量を調整して重量増加を最小限に抑えられるようにすると屋根などの建造物への負担が軽減して好適である。

また、本例によれば、前記押圧部材の重量を、太陽光発電装置に加わる風に対する風荷重に耐え得ることを基準にしたことで、その重量を設定すればよく、そのような基準でもって風荷重に対し太陽光発電装置を耐え得るように設計できる。

また、本例によれば、一方の架台と他方の架台との双方とも、たとえば太陽電池モジュールに対しボルトなどでもって嵌合し、そして、風荷重のカウンターウェイトとして、そのウェイト（押圧部材）を設置することで、部品点数が大幅に削減される。

さらにまた、本例によれば、前記押圧部材の重量を、太陽光発電装置に加わる風に対する風荷重に耐え得ることを基準にしたことで、その重量を設定すればよく、そのような基準でもって風荷重に対し太陽光発電装置を耐え得るように設計できる。

本発明に係る太陽光発電装置を前後方向に複数配置した一例を示す斜視図である。 本発明に係る連結部材を隣接する架台の連結ガイド部に挿入する様子を示す斜視図である。 本発明に係る連結部材が隣接する太陽光発電装置を連結した状態を示す斜視図である。 本発明に係る太陽光発電装置の上辺架台、底辺架台、太陽電池モジュールの嵌合を説明する分解斜視図（一部拡大断面図）である。 本発明に係る太陽光発電装置を複数マトリックス配置した一例を示す斜視図である。 本発明に係る太陽光発電装置の各部品の構成を示す分解斜視図である。 本発明に係る連結部材の一例を示す斜視図である。 一般的な枠付き太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。 従来の基礎架台を用いた太陽光発電装置の設置例を示す斜視図である。

符号の説明

１：基礎
３：支持金具
４：基台レール
５：連結固定部材
６：穴
７：連結ガイド部
８：スリット
９：太陽電池モジュール
１０：太陽光発電装置
１１：フレーム
１２：ジャンクションボックス
１３：太陽電池素子
１４：光透過板
１５：封止材
１６：耐候性フィルム
２４：太陽電池押え部
２５：貫通孔
２６：上方部材
２７：下方部材
２８：締結部材
２９：爪部
５１：太陽電池部
５２：底辺架台
５３：上辺架台
７０：押圧部材
７２、７３：載置面
８２、８３：フレーム
９２、９３：架台嵌合部

Claims (6)

1. 相対する位置に設けられる第１及び第２のフレームを有する第１の太陽電池モジュールと、前記第１のフレームに嵌合される第１の嵌合部を有する第１の架台と、前記第２のフレームに嵌合される第２の嵌合部を有する第２の架台と、を準備する工程ａと、
   前記第１の架台を屋根材上に設置し、該第１の架台上に、該第１の架台を屋根材側に押圧する第１の押圧部材を設置する工程ｂと、
   前記第１の架台の前記第１の嵌合部に前記太陽電池モジュールの前記第１のフレームを嵌合させる工程ｃと、
   前記太陽電池モジュールの前記第２のフレームを前記第２の架台の前記第２の嵌合部に嵌合させ、前記第２の架台を前記屋根材上に設置する工程ｄと、
   前記第２の架台上に、該第２の架台を前記屋根材側に押圧する第２の押圧部材を設置する工程ｅと、を備えた太陽光発電システムの製造方法。
2. 相対する位置に設けられる第１及び第２のフレームを有する第１の太陽電池モジュールと、相対する位置に設けられる第３及び第４のフレームを有する第２の太陽電池モジュールと、前記第１のフレームに嵌合される第１の嵌合部を有する第１の架台と、前記第２のフレームに嵌合される第２の嵌合部を有する第２の架台と、前記第３のフレームに嵌合される第３の嵌合部を有する第３の架台と、前記第４のフレームに嵌合される第４の嵌合部を有する第４の架台と、を準備する工程ａと、
   前記第１の架台を屋根材上に設置し、該第１の架台上に、該第１の架台を屋根材側に押圧する第１の押圧部材を設置する工程ｂと、
   前記第１の架台の前記第１の嵌合部に前記第１の太陽電池モジュールの前記第１のフレームを嵌合させる工程ｃと、
   前記第１の太陽電池モジュールの前記第２のフレームを前記第２の架台の前記第２の嵌合部に嵌合させ、前記第２の架台を前記屋根材上に設置する工程ｄと、
   前記第３の架台を、その一部が前記第２の架台に重畳するように前記屋根材上に配置する工程ｅと、
   前記重畳部に、前記第２及び第３の架台を前記屋根材側に押圧する第２の押圧部材を設置する工程ｆと、
   前記第３の架台の前記第３の嵌合部に前記第２の太陽電池モジュールの前記第３のフレームを嵌合させる工程ｇと、
   前記第２の太陽電池モジュールの前記第４のフレームを前記第４の架台の前記第４の嵌合部に嵌合させ、前記第４の架台を前記屋根材上に設置する工程ｈと、を備えた太陽光発電システムの製造方法。
3. 前記第２の架台は、前記工程ｄよりも前の工程において、前記屋根材上に仮設置されることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電システムの製造方法。
4. 前記第４の架台は、前記工程ｈよりも前の工程において、前記屋根材上に仮設置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の太陽光発電システムの製造方法。
5. 太陽電池パネルにフレームを設けて成る太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを下方より支持する架台と、を備えた太陽光発電装置を複数個配列するとともに、隣接する太陽光発電装置の架台同士を互いに一部重畳させ、該重畳部上に、該重畳部を下方に押圧する押圧部材を配置したことを特徴とする太陽光発電システム
6. 前記架台に、前記フレームが嵌合される嵌合部を設けたことを特徴とする請求項５に記載の太陽光発電システム。

Images