JP2007177466A - 太陽電池パネルの設置方法及びその取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】大型建築物の傾斜屋根に太陽電池モジュールを配置して太陽電池パネルを容易に形成することが可能な太陽電池パネルの設置方法及びその取付け構造を提供する。
【解決手段】傾斜屋根１１に複数の太陽電池モジュール１２からなる太陽電池モジュール列１３を横方向に複数列有する太陽電池パネル１４の設置方法であって、傾斜屋根１１の上面と太陽電池パネル１４との隙間に強風が吹き抜けるのを防止する突出壁２４を太陽電池パネル１４の周囲に隙間を設けて予め形成し、各太陽電池モジュール列１３を固定する各固定部材１５は、連結機構３５によって連結される単位固定部材３６、３７を有し、軒側に設置される単位固定部材３６はその両側を傾斜屋根１１に接地固定され、残りの単位固定部材３７は、軒側が連結機構３５によって一つ軒側の接地施工された単位固定部材３６、３７に固定され、棟側が傾斜屋根１１に接地固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型建築物の傾斜屋根に縦横に配置された太陽電池モジュールの集合体からなる太陽電池パネルの設置方法及びその取付け構造に関する。

従来、太陽電池モジュールを屋根に並べて設置する場合、屋根に縦ラックを固定しその上に横ラックを取付けて設置架台を形成し、横ラックに順次太陽電池モジュールを固定している（例えば、特許文献１参照）。
また、太陽電池モジュールの屋根への能率的な取付け方法として、屋根の棟方向に予め間隔を設けて桟を固定し、始めに固定する太陽電池モジュールはその両側を桟にそれぞれ固定し、２番目以降に固定する太陽電池モジュールでは先に取付けた太陽電池モジュールの後端部にその前端部を引っ掛けその両側を桟に固定する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−１５９１７９号公報（図１１） 特開２００４−２６３５４４号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載された取付け方法は、戸建て住宅の傾斜屋根に太陽電池モジュールを配置して太陽電池パネルを形成するための設置方法で、集合住宅等の大型建築物の傾斜屋根を対象にした場合、太陽電池モジュールの取付けが煩雑になって効率的な太陽電池モジュールの取付けが困難になり、太陽電池パネルを形成するのに要する時間とコストが増加するという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、大型建築物の傾斜屋根に、太陽電池モジュールの集合体からなる太陽電池パネルを容易に取付けることが可能な太陽電池パネルの設置方法及びその取付け構造を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る太陽電池パネルの設置方法は、大型建築物の傾斜屋根の軒から棟に沿って並べて配置された矩形の太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの裏面の少なくとも両側に取付けられた固定部材を介して前記傾斜屋根に取付け、しかも取付けられた複数の前記太陽電池モジュールからなる太陽電池モジュール列を横方向に複数列有する太陽電池パネルの設置方法であって、
前記傾斜屋根の上面と、該傾斜屋根に縦横に配置された前記太陽電池モジュールの集合体からなる前記太陽電池パネルとの隙間に強風が吹き抜けるのを防止する突出壁を前記太陽電池パネルの周囲に隙間を設けて予め形成しておき、
前記各太陽電池モジュール列を固定する前記各固定部材は、連結機構によってそれぞれ連結される角パイプ又は溝形部材からなる単位固定部材を有し、軒側に設置される前記単位固定部材はその両側を前記傾斜屋根に接地固定され、残りの前記単位固定部材は、軒側が前記連結機構によって一つ軒側の接地施工された前記単位固定部材に固定され、棟側が前記傾斜屋根に接地固定される。

第１の発明に係る太陽電池パネルの設置方法において、前記突出壁の上面と前記太陽電池パネルの表面との間には、３ｍｍ以上で３０ｍｍ以下の高低差が設けられていることが好ましい。
ここで、高低差が３ｍｍ未満では、傾斜屋根の上面と太陽電池パネルとの隙間に強風が侵入し易くなるので好ましくない。また、高低差が３０ｍｍを超えると、太陽の南中高度が低くなる冬季に、軒側に設置した太陽電池モジュールの表面に当たる太陽光が軒側の突出壁で遮られるので好ましくない。

第１の発明に係る太陽電池パネルの設置方法において、前記傾斜屋根に設置された前記太陽電池モジュール同士の間には３ｍｍ以上で５０ｍｍ以下の隙間が設けられていることが好ましい。
これによって、太陽光が当たって太陽電池モジュールが熱膨張で伸びても、太陽電池モジュール同士が当接するのが防止できる。ここで、太陽電池モジュール同士の隙間が３ｍｍ未満では、夏場等の温度上昇が大きな時期に太陽電池モジュール同士が当接し易くなるので好ましくない。また、太陽電池モジュール同士の隙間が５０ｍｍを超えると、太陽電池パネルを構成する太陽電池モジュールの個数が少なくなるので好ましくない。

第１の発明に係る太陽電池パネルの設置方法において、前記突出壁の内側で前記傾斜屋根の軒側には排水溝が設けられていることが好ましい。
これによって、突出壁の内側の傾斜屋根に溜まる雨水を排水することができ、太陽電池モジュールが雨水に漬かることを防止できる。

第１の発明に係る太陽電池パネルの設置方法において、前記太陽電池パネルの周壁と前記突出壁の内側面との間には５０ｍｍ以上で１５０ｍｍ以下の隙間を形成することが好ましい。
これによって、太陽光で太陽電池モジュールが加熱されて傾斜屋根の上面と太陽電池モジュールの裏面との間の空気の温度が上昇した際に、温度が上がった空気は上昇気流となって傾斜屋根に沿って棟側に移動し、棟側の突出壁と太陽電池モジュールとの隙間から突出壁外に流出することができる。そして、突出壁内での空気の流れに伴って、軒側の突出壁と太陽電池モジュールとの隙間から外部の空気が突出壁内に進入するようにできる。ここで、隙間が５０ｍｍ未満では空気が容易に流出及び流入することができず、隙間が１５０ｍｍを超えると突出壁の上方を通過する強風が太陽電池モジュールの下側に容易に進入するようになるので好ましくない。

前記目的に沿う第２の発明に係る太陽電池パネルの取付け構造は、大型建築物の傾斜屋根の軒から棟に沿って並べて配置された矩形の太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの裏面の両側に取付けられた２本の固定部材を介して前記傾斜屋根に取付け、しかも取付けられた複数の前記太陽電池モジュールからなる太陽電池モジュール列を横方向に複数列有する太陽電池パネルの取付け構造であって、
前記各太陽電池モジュール列を固定する前記２本の固定部材は、連結機構によってそれぞれ連結される角パイプ又は溝形部材からなる複数の単位固定部材を有し、前記複数の単位固定部材は、その両側を前記傾斜屋根に接地固定されて軒側に設置される単位固定部材と、軒側が前記連結機構によって一つ軒側の接地施工された前記単位固定部材に固定され、棟側が前記傾斜屋根に接地固定される残りの単位固定部材とを有して構成され、
前記連結機構は、接合される一方の前記単位固定部材の端部に形成された差し込み空間と、接合される他方の前記単位固定部材の端部に突出して設けられ、前記差し込み空間に密着嵌入する突出部とを有している。

請求項１〜５記載の太陽電池パネルの設置方法においては、突出壁を設けることで強風が吹いた際に、太陽電池モジュールが吹き上げられるのを防止することが可能になる。また、太陽電池モジュールが予め固定部材に取付けられているので、固定部材を傾斜屋根に取付けるだけで、傾斜屋根に太陽電池モジュール列を取付けることができる。ここで、軒側に設置する単位固定部材を除いた残りの単位固定部材は、軒側を連結機構によって一つ軒側の設置施工された単位固定部材に固定し棟側のみを傾斜屋根に接地固定するので、傾斜屋根上での太陽電池モジュール列の形成を容易に行なうことが可能になる。その結果、大型建築物の傾斜屋根への太陽電池パネルの設置を効率的に行なうことが可能になる。

請求項２記載の太陽電池パネルの設置方法においては、突出壁の上面より太陽電池パネルの表面が所定長さ低くなっているので、強風が突出壁内に侵入して太陽電池モジュールの下方を通過するのを防止でき、強風による太陽電池モジュールの破損を防止することが可能になる。また、年間を通じて太陽光を太陽電池モジュールに当てることができ、太陽電池モジュールで安定した発電を行うことが可能になる。

請求項３記載の太陽電池パネルの設置方法においては、熱膨張による太陽電池モジュール同士の当接が防止でき、太陽電池モジュールの変形や破損を防止することが可能になる。また、雨水が太陽電池モジュールの上面に溜まるのを防止できる。

請求項４記載の太陽電池パネルの設置方法においては、排水溝によって太陽電池モジュールが雨水に漬かることを防止でき、太陽電池モジュールの破損を防止することが可能になる。

請求項５記載の太陽電池パネルの設置方法においては、太陽電池モジュールの下方の温度が上昇した空気を棟側の隙間から流出させて、軒側の隙間から外部の空気を突出壁内に流入させることができ、太陽電池モジュールを効率的に冷却することが可能になる。その結果、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることが可能になる。

請求項６記載の太陽電池パネルの取付け構造においては、太陽電池モジュールを予め固定部材に取付けるので、固定部材を傾斜屋根に取付けるだけで、傾斜屋根に太陽電池モジュール列を取付けることができる。ここで、接合される一方の単位固定部材の端部に形成された差し込み空間に、他方の単位固定部材の端部に突出して設けられた突出部を密着嵌入するので、他方の単位固定部材の棟側のみを傾斜屋根に接地固定だけで、他方の単位固定部材を傾斜屋根に確実に接地固定することができ、傾斜屋根への単位固定部材による太陽電池モジュールの取付けを効率的に行なうことが可能になる。その結果、大型建築物の傾斜屋根への太陽電池パネルの設置を効率的に行うことが可能になる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルの取付け構造を使用して傾斜屋根に設置された太陽電池パネルの側断面図、図２（Ａ）は太陽電池モジュールが固定された単位固定部材の連結状態を示す側面図、（Ｂ）は単位固定部材の連結部分の拡大側面図、図３は連結機構を示す斜視図、図４は連結機構の変形例を示す斜視図、図５は太陽電池ユニットの電力供給系統と電力会社の電力供給系統との関係を示す説明図である。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルの取付け構造１０は、大型建築物の傾斜屋根１１の軒から棟に沿って並べて取付けられた矩形の複数の太陽電池モジュール１２からなる太陽電池モジュール列１３を横方向に複数列有する太陽電池パネル１４を形成するもので、各太陽電池モジュール列１３を傾斜屋根１１に固定する２本の固定部材１５を有している。以下、これらについて詳細に説明する。

傾斜屋根１１は、大型建築物（例えば、賃貸マンション等の集合住宅）の最上階の居室１６の梁１７及び柱１８で支えられた天井部１９の上方に設けられ、例えば、下流側が天井部１９の一端側で支持され上流側が天井部１９の他端側に設けられた支持壁２０で支えられ表面に防水処理が施された傾斜屋根板部２１と、天井部１９の一端側から実質的に水平に外側に突出して設けられた第１の庇部２２と、天井部１９の他端側から実質的に水平に外側に突出して設けられた第２の庇部２３とを有している。そして、傾斜屋根板部２１の横方向の両側部及び棟側の端部並びに第１の庇部２２の横方向の両側部及び先部には突出壁２４が一体的に設けられ、第１の庇部２２の横方向の両側には図示しない排水口が設けられている。

また、第１の庇部２２の下方には居室１６の居室床２５からベランダ床部２６が外側に突出して設けられ、第１の庇部２２の先側はベランダ床部２６に基側が取付けられた意匠用の外壁２７で支えられ、ベランダ床部２６の先部にはベランダ用手摺り２８が設けられている。更に、第２の庇部２３の先部及び横方向の両側部には第２の庇部２３上に溜まった雨水が第２の庇部２３の先から落下するのを防止する堰２９が形成されて、第２の庇部２３の横方向の両側には図示しない排水口が形成されている。そして、第２の庇部２３の下方には通路用床部３０が居室床２５から外側に突出して設けられ、通路用床部３０の先部には通路用手摺り３１が取付けられている。なお、符号３２、３３は傾斜屋根板部２１及び居室床２５をそれぞれ支持する補助梁である。

このような構成とすることにより、第１の庇部２２の上面と傾斜屋根板部２１の上面の軒側との間には傾斜屋根板部２１の厚みに相当する段差が形成されることになり、更に、第１の庇部２２の横方向の両側部及び先部に突出壁２４が一体的に設けられていることから、傾斜屋根１１の軒側に排水溝３４が形成される。
ここで、傾斜屋根板部２１の傾斜角度θは、例えば、５°以上で３０°以下の範囲で任意に設定することができる。傾斜角度を５°未満にすると太陽の高度が低くなる冬場で傾斜屋根板部２１が受ける太陽光量が少なくなり、傾斜角度が３０°を超えるように設定すると太陽の高度が高くなる夏場で傾斜屋根板部２１が受ける太陽光量が少なくなるので好ましくない。

ここで、図１及び図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各太陽電池モジュール列１３を傾斜屋根１１に固定する各固定部材１５は、連結機構３５によってそれぞれ連結される溝形部材の一例であるリップ付き溝形鋼（ライトゲージスチール）からなる単位固定部材３６、３７を有している。単位固定部材３６は傾斜屋根１１の軒側にその両側が接地固定され、残りの単位固定部材３７は傾斜屋根１１の軒側を除く領域に接地固定される。
ここで、単位固定部材３６の上側フランジ３８には、太陽電池モジュール１２の外枠３９の下面部に形成され、取付け部材の一例である取付け用ねじ４０が挿通する挿通孔４１と実質的に同一のピッチ間隔でねじ挿通孔４２が形成され（本実施の形態では、単位固定部材３６に太陽電池モジュール１２が隙間Ｔを設けて２つ並べて取付けるため４つ形成されている）、下側フランジ４３の長手方向の両側には傾斜屋根１１に取付ける取付け部材の一例であるアンカーボルト４４用の挿通孔４５がそれぞれ形成されている。

このような構成とすることにより、単位固定部材３６を２本平行に配置し、上側フランジ３８のねじ挿通孔４２の中心に太陽電池モジュール１２の両側の外枠３９の下面部に形成されている挿通孔４１の中心が一致するように位置合わせを行って太陽電池モジュール１２を上側フランジ３８上に載置し、取付け用ねじ４０を挿通孔４１及びねじ挿通孔４２に貫通させ、各取付け用ねじ４０にナット４６を噛合させることにより２本の単位固定部材３６上に太陽電池モジュール１２の裏面の両側部を取付けることができる。

そして、下側フランジ４３に形成された挿通孔４５のピッチ間隔で第１の庇部２２の上面及び傾斜屋根板部２１の上面にそれぞれアンカーボルト４４を予め設置し、太陽電池モジュール１２を固定した対となる単位固定部材３６の各挿通孔４５にアンカーボルト４４を貫通させてアンカーボルト４４にナット４６を噛合させることにより、対となる単位固定部材３６の一側を排水溝３４内に他端を傾斜屋根板部２１に、すなわち、対となる単位固定部材３６の一側を傾斜屋根１１の軒側に他側を傾斜屋根１１の棟側に向けて傾斜屋根１１の軒側に接地固定することができる。

軒側を除いた箇所に設置される単位固定部材３７の上側フランジ４７には、太陽電池モジュール１２の外枠３９の下面部に形成された取付け部材の一例である取付け用ねじ４０が挿通する挿通孔４１と実質的に同一のピッチ間隔でねじ挿通孔４２が形成されている（本実施の形態では、単位固定部材３７に太陽電池モジュール１２が隙間Ｔを設けて２つ並べて取付けるため４つ形成されている）。

図２（Ｂ）、図３に示すように、連結機構３５は、単位固定部材３６の他端部に形成された差し込み空間４８と、単位固定部材３７の一端部に突出して設けられ差し込み空間４８に密着嵌入する突出部４９とを有している。ここで、差し込み空間４８は、単位固定部材３６のウェブ５０と、上側及び下側フランジ３８、４３と、上側及び下側フランジ３８、４３の先部にそれぞれ形成されているリップ５１、５２で囲まれて形成されている。また、突出部４９は、例えば、溝形鋼から形成され、突出部４９のウェブ４９ａの外側幅（ａ）は単位固定部材３６（３７）のウェブ５０（５３）の内側幅（ｂ）に、突出部４９の各フランジ４９ｂ、４９ｃの外側幅（ｃ）はそれぞれ単位固定部材３６（３７）の上側フランジ３８（４７）、下側フランジ４３（５５）の内側幅（ｄ）に実質的に一致している。そして、突出部４９は、単位固定部材３７のウェブ５３の長手方向の一端側に取付け部材の一例であるリベット５４を用いて取付けられている。更に、単位固定部材３７の長手方向の他側の下側フランジ５５には傾斜屋根板部２１に設置するアンカーボルト４４用の挿通孔５６が形成されている

このような構成とすることにより、太陽電池モジュール１２が固定された対となる単位固定部材３７の一端から突出する突出部４９を傾斜屋根１１の軒側に接地固定されている単位固定部材３６の他端部の差し込み空間４８に嵌入密着して単位固定部材３６の他側と単位固定部材３７の一側を接合することができる。ここで、突出部４９は単位固定部材３６の差し込み空間４８に嵌入密着するので、突出部４９と差し込み空間４８の内面側との間にはずれ代が形成されず、各単位固定部材３６、３７を一体的に接合することができる。そして、単位固定部材３６に接合した単位固定部材３７の下側フランジ５５の他側に形成された挿通孔５６を貫通するように傾斜屋根板部２１の上面にアンカーボルト４４を設置しアンカーボルト４４に図示しないナットを噛合させることにより、対となる単位固定部材３７の他端部を傾斜屋根板部２１に接地固定することができる。

なお、図４に示すように、連結機構の突出部５６ａを単位固定部材３６（３７）のウェブ５０（５３）の内側幅（ｂ）と実質的に同一寸法の幅を有する板上部材で形成することもできる。この場合、差し込み空間４８に嵌入された突出部５６ａのウェブ５３側の外側面５６ｂは単位固定部材３６のウェブ５０の内側面に当接し、突出部５６ａの上下両端は単位固定部材３６の各フランジ３８、４３の内側面に当接する。そして、太陽電池モジュール１２の裏面の両側に取付けられた１対の単位固定部材３７の間隔は、太陽電池モジュール１２を介して一定に保持されるため、各単位固定部材３７の突出部５６ａを各単位固定部材３６の差し込み空間４８に嵌入した際に、一方の突出部５６ａの外側面５６ｂがウェブ５０の内側面から離れようとしても、他方の突出部５６ａにより阻止される。その結果、突出部５６ａと差し込み空間４８の内面側との間にはずれ代が形成されず、太陽電池モジュール１２の両側の単位固定部材３６、３７を、それぞれ一体的に接合することができる。

次いで、傾斜屋根板部２１に先に接地固定した対となる単位固定部材３７の他端部（棟側）の差し込み空間４８に、太陽電池モジュール１２が固定された対となる単位固定部材３７の一端（軒側）から突出する突出部４９を嵌入密着させ、この単位固定部材３７の下側フランジ５５の他側（棟側）に形成された挿通孔５６に傾斜屋根板部２１の上面に設けたアンカーボルト４４を貫通させて図示しないナットを噛合させることにより、先に接地固定した対となる単位固定部材３７の棟側端に更に単位固定部材３７を接合して接地固定することができる。そして、一つ軒側に接地固定した単位固定部材３７の棟側に次に固定する単位固定部材３７の軒側を接合しながら棟側を傾斜屋根板部２１に接地固定することを繰り返すことにより、傾斜屋根１１の軒から棟に向かって並べて太陽電池モジュール１２を取付け太陽電池モジュール列１３を形成することができる。

そして、太陽電池モジュール列１３を横方向に複数列形成することで傾斜屋根１１全体に太陽電池モジュール１２を設置することができ、傾斜屋根板部２１の防水処理に使用した防水シートの表面を保護する塗装部に太陽光が当たるのが抑制され、塗装部が劣化するのを防止できる。更に、縦横に配置された太陽電池モジュール１２の集合体からなる太陽電池パネル１４で傾斜屋根板部２１に直接当たる太陽光量が大幅に減少するため、夏場に傾斜屋根板部２１が加熱されて傾斜屋根板部２１と天井部１９との間の空間（屋根裏空間）の温度が上昇するのを防止できる。

ここで、図１、図５に示すように、傾斜屋根１１に取付けた複数の太陽電池モジュール列１３を構成する各太陽電池モジュール１２の図示しない＋側及び−側の各アレイ線を直列に接続して太陽電池ユニット５７を形成し、例えば、棟側に取付けられた最後段の太陽電池モジュール１２の外枠３９に太陽電池ユニット５７の図示しない出力端子盤を収納するボックス５８を設ける。そして、出力端子盤に接続された出力取り出し線５９は傾斜屋根板部２１を貫通し屋根裏空間を通過して、天井部１９及び居室床２５を貫通して階下に伸びるダクト６０内を通過して居室１６毎に設けられたパワーコンディショナ（インバータ）６１にスイッチ６２を介して接続され、パワーコンディショナ６１の出力側は居室１６の室内分電盤６３の入力側と連結している。

また、室内分電盤６３の入力側は居室１６用の売電電力計６４及び買電電力計６５を介して集合住宅用の低圧配電盤６６の出力側と接続し、低圧配電盤６６の入力側は電力会社側の送電系統と変圧器６７を介して接続する電力供給系統６８と連結している。
なお、階下の各居室にも、複数の太陽電池モジュール列１３から構成される別の太陽電池ユニット５７と出力取り出し線５９で接続するパワーコンディショナ６１が設けらて、太陽電池ユニット５７で発電された電力が室内分電盤６３に供給されるようになっている。更に、各居室の室内分電盤６３は、売電電力計６４、買電電力計６５、及び低圧配電盤６６を介して電力会社の電力供給系統６８と接続している。

このような構成とすることにより、各太陽電池モジュール１２で発電が行われ太陽電池ユニット５７から出力が得られる場合は、パワーコンディショナ６１で交流化された電力を室内分電盤６３を介して消費することができる。そして、太陽電池ユニット５７から供給される電力に余裕が生じた場合は、売電電力計６４を介して電力会社の電力供給系統６８に電力を供給することができ、売電電力計６４に表示される電力を電力会社に売ることになる。一方、太陽電池ユニット５７で供給される電力が不足する場合、並びに雨天及び夜間で太陽電池ユニット５７からの電力供給がない場合は、電力会社の電力供給系統６８から低圧配電盤６６及び買電電力計６５を経由して購入した電力を室内分電盤６３を介して消費することになる。

本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルの取付け構造１０を適用した太陽電池モジュール１２の設置方法について説明する。
先ず、傾斜屋根板部２１の棟側の端部及び横方向の両側部並びに第１の庇部２２の横方向の両側部及び先部に突出壁２４を一体的に形成する。ここで、突出壁２４の内側に太陽電池パネル１４を設置した際に、突出壁２４の上面と太陽電池パネル１４の表面との間には、３ｍｍ以上で３０ｍｍ以下、例えば、５ｍｍの高低差が設けられるように、単位固定部材３６、３７のウェブ５０、５３の外側幅ｈ（図３参照）及び太陽電池モジュール１２の厚みを考慮して突出壁２４の高さを決定する。また、突出壁２４の縦方向及び横方向の各内幅は、突出壁２４の内側に太陽電池モジュール１２を縦横に配置した際に、太陽電池パネル１４の周壁と突出壁２４の内側面との間には５０ｍｍ以上で１５０ｍｍ以下、例えば、１００ｍｍの隙間が確保されるように、太陽電池モジュール１２の縦及び横の寸法並びに設置枚数を考慮して決定する。

次いで、太陽電池モジュール１２同士の間に３ｍｍ以上で５０ｍｍ以下、例えば５ｍｍの隙間Ｔを設けて太陽電池モジュール１２を２つ並べた際の全長と実質的に同一の長さを有するように単位固定部材３６を、長尺のリップ付き溝形鋼から形成する。そして、単位固定部材３６の上側フランジ３８の長手方向に、隙間Ｔを設けて太陽電池モジュール１２を２つ並べた際の太陽電池モジュール１２の外枠３９に形成された挿通孔４１のピッチ間隔でねじ挿通孔４２を形成する。更に、単位固定部材３６の下側フランジ４３の長手方向の両側にはアンカーボルト４４用の挿通孔４５を形成する。

また、傾斜屋根１１の軒側に単位固定部材３６を設置するために、第１の庇部２２の上面及び傾斜屋根板部２１の上面に、単位固定部材３６の下側フランジ４３に形成された挿通孔４５のピッチ間隔でそれぞれアンカーボルト４４を設置する。ここで、単位固定部材３６の軒側端と突出壁２４の内側面との間には、５０ｍｍ以上で１５０ｍｍ以下、例えば、１００ｍｍの隙間が形成されるようにアンカーボルト４４の位置決めを行う。

続いて、単位固定部材３６のリップ５１、５２で挟まれる開口部６９を外側に向け、更に、上側フランジ３８を上方に向けて平行に配置し、太陽電池モジュール１２の外枠３９に形成された挿通孔４１が上側フランジ３８に形成されたねじ挿通孔４２に重なるように太陽電池モジュール１２の位置をそれぞれ調整して取付け用ねじ４０を挿通孔４１及びねじ挿通孔４２に貫通させナット４３を噛合させて締結する。これにより、単位固定部材３６の上側フランジ３８上に太陽電池モジュール１２の裏面の両側が取付けられる。

そして、太陽電池モジュール１２が固定された対となる単位固定部材３６の下側フランジ４３に形成された一側の挿通孔４５に第１の庇部２２の上面に取付けたアンカーボルト４４を、他側の挿通孔４５に傾斜屋根板部２１の上面に取付けたアンカーボルト４４をそれぞれ貫通させてナット４６を噛合させて締結する。これにより、太陽電池モジュール１２の裏面両側が取付けられた２本の単位固定部材３６が傾斜屋根１１の軒側に（単位固定部材３６の一側を排水溝３４内に他端を傾斜屋根板部２１に）固定される。

続いて、単位固定部材３６を形成したのと同一のリップ付き溝形鋼から、太陽電池モジュール１２同士の間に３ｍｍ以上で５０ｍｍ以下、例えば５ｍｍの隙間Ｔを設けて太陽電池モジュール１２を２つ並べた際の全長と実質的に同一の長さを有するように単位固定部材３７を形成する。そして、単位固定部材３７の上側フランジ４７の長手方向に、隙間Ｔを設けて太陽電池モジュール１２を２つ並べた際の太陽電池モジュール１２の外枠３９に形成された挿通孔４１のピッチ間隔でねじ挿通孔４２を形成する。更に、単位固定部材３７のウェブ５３の内面の一端部にリベット５４を用いて突出部４９をその先側を突出させて固定し、下側フランジ５５の長手方向の他側端部にはアンカーボルト４４用の挿通孔５６を形成する。

次いで、単位固定部材３７のリップ７０、７１で挟まれる開口部７２を外側に向け、更に、上側フランジ４７を上方に向けて平行に配置し、各太陽電池モジュール１２の外枠３９に形成された挿通孔４１が上側フランジ４７に形成されたねじ挿通孔４２に重なるように太陽電池モジュール１２の位置をそれぞれ調整して取付け用ねじ４０を挿通孔４１及びねじ挿通孔４２に貫通させナット４６を噛合させて締結する。これにより、２本の単位固定部材３７の上側フランジ４７上に太陽電池モジュール１２の裏面の両側が取付けられる。なお、各単位固定部材３６、３７の断面形状は実質的に同一なので、単位固定部材３７を傾斜屋根板部２１に固定した際に、突出壁２４の上面と太陽電池モジュール１２の表面との間には、５ｍｍの高低差が設けられる。

そして、太陽電池モジュール１２が固定された対となる単位固定部材３７の一端部に設けた突出部４９を、傾斜屋根１１の軒側に取付けた対となる単位固定部材３６の他端部に形成された差し込み空間１８にそれぞれ嵌入密着して、単位固定部材３６の他端と単位固定部材３７一端との間に３ｍｍ以上で５０ｍｍ以下、例えば、５ｍｍの隙間Ｓが形成されるように位置調整を行なってから、下側フランジ５５の長手方向の他側端部に形成した挿通孔５６を貫通するように傾斜屋根板部２１にアンカーボルト４４を固定して、固定したアンカーボルト４４にナットを噛合させて締結する。これにより、太陽電池モジュール１２が固定された対となる単位固定部材３７の軒側が連結機構３５によって軒側に設置された単位固定部材３６に連結され、棟側が傾斜屋根１１に接地固定される。

また、先に接地固定された対となる単位固定部材３７の他端部の差し込み空間４８に、次に固定する対となる単位固定部材３７の一端部に突出して設けられた突出部４９を、端部間に３ｍｍ以上で５ｍｍ以下の隙間Ｓが形成されるように嵌入密着させながら、下側フランジ５５の長手方向の他側端部に形成した挿通孔５６を貫通するように傾斜屋根板部２１にアンカーボルト４４を固定して、固定したアンカーボルト４４にナットを噛合させて締結する。これによって、太陽電池モジュール１２が固定された対となる単位固定部材３７の軒側が連結機構３５によって一つ軒側に接地固定された単位固定部材３７に固定され、棟側が傾斜屋根１１に接地固定される。そして、単位固定部材３７同士の傾斜屋根１１への接地固定を繰り返すことにより、傾斜屋根１１の軒から棟に向かって太陽電池モジュール１２を取付けることができ、太陽電池モジュール列１３が形成される。更に、太陽電池モジュール列１３を傾斜屋根１１の横方向に横幅に応じた列数だけ形成することで、傾斜屋根１１の突出壁２４の内側に太陽電池パネル１４を接地することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の太陽電池パネルの設置方法及びその取付け構造を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、単位固定部材の開口部を外側に向けて平行に配置して太陽電池モジュールの両側を固定したが、単位固定部材の開口部を内側に向けて平行に配置して太陽電池モジュールの両側を固定してもよい。この場合、単位固定部材をリップ無しの溝形鋼から形成すると、アンカーボルトによる傾斜屋根への固定作業が容易になる。また、突出部に嵌入長さを規制するストッパーを設けるようにしてもよい。これによって、単位固定部材の間に形成する隙間幅を容易に調整でき、単位固定部材の接地固定が容易になる。
更に、単位固定部材を溝形部材を用いて形成したが、角パイプを使用することもできる。なお、角パイプを使用する場合、アンカーボルトにナットを噛合する作業を行なうために、角パイプの側部に切り欠き部を形成する必要がある。

本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルの取付け構造を使用して傾斜屋根に設置した太陽電池パネルの側断面図である。 （Ａ）は太陽電池モジュールが固定された単位固定部材の連結状態を示す側面図、（Ｂ）は単位固定部材の連結部分の拡大側面図である。 連結機構を示す斜視図である。 連結機構の変形例を示す斜視図である。 太陽電池ユニットの電力供給系統と電力会社の電力供給系統との関係を示す説明図である。

符号の説明

１０：太陽電池パネルの取付け構造、１１：傾斜屋根、１２：太陽電池モジュール、１３：太陽電池モジュール列、１４：太陽電池パネル、１５：固定部材、１６：居室、１７：梁、１８：柱、１９：天井部、２０：支持壁、２１：傾斜屋根板部、２２：第１の庇部、２３：第２の庇部、２４：突出壁、２５：居室床、２６：ベランダ床部、２７：外壁、２８：ベランダ用手摺り、２９：堰、３０：通路用床部、３１：通路用手摺り、３２、３３：補助梁、３４：排水溝、３５：連結機構、３６、３７：単位固定部材、３８：上側フランジ、３９：外枠、４０：取付け用ねじ、４１：挿通孔、４２：ねじ挿通孔、４３：下側フランジ、４４：アンカーボルト、４５：挿通孔、４６：ナット、４７：上側フランジ、４８：差し込み空間、４９：突出部、４９ａ：ウェブ、４９ｂ：フランジ、４９ｃ：フランジ、５０：ウェブ、５１、５２：リップ、５３：ウェブ、５４：リベット、５５：下側フランジ、５６：挿通孔、５６ａ：突出部、５６ｂ：外側面、５７：太陽電池ユニット、５８：ボックス、５９：出力取り出し線、６０：ダクト、６１：パワーコンディショナ（インバータ）、６２：スイッチ、６３：室内分電盤、６４：売電電力計、６５：買電電力計、６６：低圧配電盤、６７：変圧器、６８：電力供給系統、６９：開口部、７０、７１：リップ、７２：開口部

Claims (6)

1. 大型建築物の傾斜屋根の軒から棟に沿って並べて配置された矩形の太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの裏面の少なくとも両側に取付けられた固定部材を介して前記傾斜屋根に取付け、しかも取付けられた複数の前記太陽電池モジュールからなる太陽電池モジュール列を横方向に複数列有する太陽電池パネルの設置方法であって、
   前記傾斜屋根の上面と、該傾斜屋根に縦横に配置された前記太陽電池モジュールの集合体からなる前記太陽電池パネルとの隙間に強風が吹き抜けるのを防止する突出壁を前記太陽電池パネルの周囲に隙間を設けて予め形成しておき、
   前記各太陽電池モジュール列を固定する前記各固定部材は、連結機構によってそれぞれ連結される角パイプ又は溝形部材からなる単位固定部材を有し、軒側に設置される前記単位固定部材はその両側を前記傾斜屋根に接地固定され、残りの前記単位固定部材は、軒側が前記連結機構によって一つ軒側の接地施工された前記単位固定部材に固定され、棟側が前記傾斜屋根に接地固定されることを特徴とする太陽電池パネルの設置方法。
2. 請求項１記載の太陽電池パネルの設置方法において、前記突出壁の上面と前記太陽電池パネルの表面との間には、３ｍｍ以上で３０ｍｍ以下の高低差が設けられていることを特徴とする太陽電池パネルの設置方法。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの設置方法において、前記傾斜屋根に設置された前記太陽電池モジュール同士の間には３ｍｍ以上で５０ｍｍ以下の隙間が設けられていることを特徴とする太陽電池パネルの設置方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの設置方法において、前記突出壁の内側で前記傾斜屋根の軒側には排水溝が設けられていることを特徴とする太陽電池パネルの設置方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの設置方法において、前記太陽電池パネルの周壁と前記突出壁の内側面との間には５０ｍｍ以上で１５０ｍｍ以下の隙間を形成することを特徴とする太陽電池パネルの設置方法。
6. 大型建築物の傾斜屋根の軒から棟に沿って並べて配置された矩形の太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールの裏面の両側に取付けられた２本の固定部材を介して前記傾斜屋根に取付け、しかも取付けられた複数の前記太陽電池モジュールからなる太陽電池モジュール列を横方向に複数列有する太陽電池パネルの取付け構造であって、
   前記各太陽電池モジュール列を固定する前記２本の固定部材は、連結機構によってそれぞれ連結される角パイプ又は溝形部材からなる複数の単位固定部材を有し、前記複数の単位固定部材は、その両側を前記傾斜屋根に接地固定されて軒側に設置される単位固定部材と、軒側が前記連結機構によって一つ軒側の接地施工された前記単位固定部材に固定され、棟側が前記傾斜屋根に接地固定される残りの単位固定部材とを有して構成され、
   前記連結機構は、接合される一方の前記単位固定部材の端部に形成された差し込み空間と、接合される他方の前記単位固定部材の端部に突出して設けられ、前記差し込み空間に密着嵌入する突出部とを有していることを特徴とする太陽電池パネルの取付け構造。

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