JP2008280839A

JP2008280839A - 太陽電池の据え付け構造および据え付け方法

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Publication number: JP2008280839A
Application number: JP2008172937A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Horioka; 竜治堀岡; Yasuhiro Yamauchi; 康弘山内; Yoichiro Nakajima; 洋一郎中島; Tatsufumi Aoi; 辰史青井; Yoshiichi Nawata; 芳一縄田; Kazuhiko Ogawa; 和彦小川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: JP4659072B2

Abstract

【課題】本発明は、大規模な据え付け工事が不要で、据え付けに要する部品点数も削減することができ、据え付けに要する費用を極力抑えることができる太陽電池の据え付け構造及び据え付け方法を得ることにある。
【解決手段】帯状の凸部を有する屋根材で、複数の締結ボルトが配置されている据え付け面に、太陽電池素子を嵌め込み支持するフレームに複数の挿通孔が形成された太陽電池モジュールを、第１の支持部に設定された複数の貫通孔に締結ボルトの雄ねじ部を通した状態でナットにより固定され、第２の支持部に複数の第１のねじ部材が固定されたブラケットの第２の支持部にフレームを重ねた状態で、複数の第２のねじ部材により固定して据え付けるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、太陽電池を建物の屋根や外壁に据え付けるための構造、およびその据え付け方法に関する。

太陽電池は、太陽から地球上に略偏在なく降り注ぐ太陽光エネルギを電気エネルギに変換する光発電装置であり、この種の光発電装置は、発電に伴うＣＯ₂の発生がなく、かつ資源枯渇の心配もないため、環境性・将来性の点において非常に優れている。

その反面、太陽光エネルギは、エネルギ密度が１ＫＷ／ｍ²程度と小さく、また、太陽電池自体のエネルギ変換効率も１０％程度であることから、商業的な発電装置として成立させるためには、広大な受光面積を必要とし、それ故、太陽電池を設置するための広い敷地を確保しなくてはならない。

そこで、最近では、太陽電池の据え付け場所として、学校、工場あるいは高層ビルのような大規模な構築物の屋根や屋上あるいは外壁面が有望視されている。図１０は、太陽電池を工場やビルの屋上に据え付けるための従来の構造を開示している。

この図１０において、屋上の据え付け面１には、複数のコンクリート製の基礎２が構築されている。各基礎２には、鉄骨を枠組みしてなる架台３が支持されている。架台３は、基礎２から上向きに延びる複数の支柱４と、これら支柱４の上端部に結合された四角形状の支持枠５とで構成され、この支持枠５の内側にパネル状の太陽電池モジュール６が嵌め込まれている。そして、支持枠５の上面には、四角形状の固定枠７が重ね合わされており、この固定枠７は、複数のボルト８およびナット９を介して支持枠５に固定されている。

このため、固定枠７は、支持枠５と協働して太陽電池モジュール６の外周部を挟み込んでおり、このことにより、太陽電池モジュール６が架台３を介して屋上の据え付け面１に固定されるようになっている。

ところで、上記架台３を用いた従来の太陽電池の据え付け作業は、以下に述べる第１ないし第４の工程に沿って行われる。

まず第１の工程では、屋上の据え付け面１にコンクリート製の基礎２を構築する。引き続き第２の工程では、鉄骨を用いて架台３を製作し、この架台３の支柱４を基礎２に組み付ける。そして、第３の工程において架台３の支持枠５に太陽電池モジュール６を嵌め込むとともに、この支持枠５の上面に固定枠７を重ね合わせる。最後に第４の工程に入り、ここでは固定枠７を複数のボルト８およびナット９を用いて支持枠５に固定し、これら固定枠７と支持枠５との間で太陽電池モジュール６の外周部を挟み込むことにより、一連の据え付け作業が完了する。

ところが、太陽電池を屋上の据え付け面１に据え付ける際し、従来では大きく分けて四つの作業工程を要するので、太陽電池の据え付けに手間と労力を要するのは勿論のこと、それ相当額の工事費用が発生する。しかも、基礎２、架台３、固定枠７および複数のボルト８やナット９といった数多くの専用の据え付け部材を必要とするので、設備費用も嵩むといった問題がある。

したがって、上記工事費用の存在と合わせて、太陽電池を導入するための費用が高くなり、これが太陽電池の積極的な普及を妨げる一つの要因となっている。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、大規模な据え付け工事が不要となるとともに、据え付け用の部品点数も削減することができ、据え付けに要する費用を極力抑えることができる太陽電池の据え付け構造および据え付け方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池の据え付け構造は、複数の山形状で互いに間隔を存して平行に配置され長手方向に延びる帯状をなしている凸部を有する屋根材で、複数の締結ボルトが互いに間隔を存して一列に並べて配置されている据え付け面において、太陽電池素子と、この太陽電池素子を嵌め込み支持するフレームとを有し、このフレームに複数の挿通孔が形成された太陽電池モジュールと、上記凸部と向かい合い上記凸部に沿って延びている第１の支持部に上記締結ボルトの配置に合わせて設定された複数の貫通孔を有し、その貫通孔に上記締結ボルトの雄ねじ部を通した状態でこの雄ねじ部にねじ込まれたナットにより上記据え付け面に固定され、上記フレームを支持する上記第１の支持部と平行に配置された第２の支持部を有するとともに、この第２の支持部に上記フレームの挿通孔に対応する複数の第１のねじ部材が固定されたブラケットと、上記太陽電池モジュールのフレームを上記ブラケットの第２の支持部に重ねた状態で、このフレームの挿通孔を通じて上記第１のねじ部材にねじ込まれ、上記太陽電池モジュールを上記ブラケットに固定する複数の第２のねじ部材と、を備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、太陽電池モジュールは、ブラケットを介して据え付け面に据え付けられるので、たとえ既存の締結ボルトの位置とフレームの挿通孔の位置とが一致しなくとも、太陽電池モジュールを据え付け面に無理なく固定できる。

また、ブラケットにしても既存の締結ボルトを利用して据え付け面に直付けされるので、ブラケット専用の固定部材が不要となり、太陽電池モジュールの据え付けに必要な部品数を極力少なく抑えることができるとともに、従来必要としていた基礎工事や架台の組み立て作業を含む大規模な据え付け作業を省略することができる。このため、太陽電池モジュールの据え付け作業の簡略化が可能となり、据え付けに要する手間や費用を低減することができる。

上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池の据え付け方法は、据え付け面から突出する締結ボルトの雄ねじ部にナットをねじ込むことでブラケットを前記据え付け面に固定する第１の工程と、このブラケットの第２の支持部に太陽電池モジュールのフレームを重ね合わせ、このフレームの挿通孔とブラケットに固定された第１のねじ部材とを位置合わせする第２の工程と、前記第１のねじ部材に第２のねじ部材をねじ込むことで、前記太陽電池モジュールを前記ブラケットを介して前記据え付け面に固定する第３の工程と、を備えていることを特徴としている。

この方法によれば、太陽電池モジュールは、ブラケットを介して据え付け面に据え付けられるので、たとえ既存の締結ボルトの位置とフレームの挿通孔の位置とが一致しなくとも、太陽電池モジュールを据え付け面に無理なく固定できる。

また、上記ブラケットにしても既存の締結ボルトを利用して据え付け面に直付けされるので、ブラケット専用の固定部材が不要となり、太陽電池モジュールの据え付けに必要な部品数を極力少なく抑えることができるとともに、従来必要としていた基礎工事や架台の組み立て作業を含む大規模な据え付け作業も省略できる。このため、太陽電池モジュールの据え付け作業の簡略化が可能となり、据え付けに要する手間や費用を低減することができる。

本発明によれば、据え付け面に露出されている既存の締結ボルトを利用して太陽電池モジュールを据え付けることができるので、この太陽電池モジュールを支持する専用の架台や基礎のような設備が一切不要となり、太陽電池モジュールを据え付けるに必要な部品点数を大幅に削減できるとともに、従来必要としていた基礎工事や架台の組み立て作業を含む大規模な据え付け作業を省略することができる。このため、太陽電池モジュールの据え付け作業を簡略化することができ、その分、据え付けに要する費用を低減することができる。

まず、本発明に関連して検討した第１の検討例の形態を、図１ないし図３にもとづいて説明する。

図１は、工場・倉庫・店舗等の建物の屋根１１に太陽電池モジュール１３を据え付ける状態を開示している。屋根１１は、太陽光を受ける据え付け面としての屋根材１４を有し、この屋根材１４は、鋼板折板や石綿スレートの波形板等にて構成されている。屋根材１４は、下向きに開放された複数の山形状の凸部１５を有している。これら凸部１５は、互いに間隔を存して平行に配置されており、隣り合う凸部１５の間には、上向きに開放された溝部１６が形成されている。

屋根材１４の凸部１５は、平坦な頂部１５ａを有している。頂部１５ａは、凸部１５の長手方向に延びる帯状をなしている。この頂部１５ａには、夫々複数の締結ボルト１８が互いに間隔を存して一列に並べて配置されている。締結ボルト１８は、隣り合う屋根材１４同士を締結するとともに、この屋根材１４を直接又はタイトフレームのような連結部材を介して建物の梁のような構造部材に固定するためのものである。

これら締結ボルト１８の雄ねじ部１９は、凸部１５の下方から頂部１５ａを貫いて屋根材１４の上方に突出されている。雄ねじ部１９にはナット２０がねじ込まれており、このねじ込みにより、締結ボルト１８が頂部１５ａに固定されているとともに、その雄ねじ部１９の多くが屋根材１４の上方に露出されている。

一方、屋根１１の上に据え付けられる上記太陽電池モジュール１３は、屋根材１４の隣り合う凸部１５の間に跨るようなフラットな長方形状をなしている。この太陽電池モジュール１３は、一つ又は複数の太陽電池素子２４と、これら太陽電池素子２４を支持するフレーム２５とを備えている。

太陽電池素子２４が複数の場合、これら太陽電池素子２４は、平面的に並べて配置されているとともに、互いに直列又は並列あるいはその複合にて電気的に接続されている。フレーム２５は、折板鋼板、プレス鋼板、鋳造成形品、あるいは瓦のような粘土成形の焼き物のような材料にて構成され、建材としての強度、耐候性、不燃性を兼ね備えている。このフレーム２５は、電池支持部２６と、この電池支持部２６に連なる一対のフランジ部２７ａ，２７ｂとを有している。

電池支持部２６は、屋根材１４の溝部１６に沿うような溝状をなしており、この電池支持部２６に太陽電池素子２４が嵌め込まれている。そして、太陽電池素子２４の縁部と電池支持部２６との間には、例えばシリコンシーラントのような耐候性および伸縮性を有する目地材２８が充填されている。

電池支持部２６の裏面には、図２に示すような端子取り出し部としての正負の端子箱２９ａ，２９ｂが取り付けられている。端子箱２９ａ，２９ｂは、太陽電池素子２４に電気的に接続されており、これら端子箱２９ａ，２９ｂからは電力取り出しケーブル３０ａ，３０ｂが引き出されている。

フレーム２５のフランジ部２７ａ，２７ｂは、電池支持部２６の互いに対向し合う一組の辺に沿う両側縁部から太陽電池素子２４の側方に向けて張り出している。フランジ部２７ａ，２７ｂは、上記屋根材１４の隣り合う凸部１５の頂部１５ａと向かい合うとともに、この頂部１５ａに沿って延びている。

これらフランジ部２７ａ，２７ｂの長手方向に離間した二箇所には、夫々下向きに張り出すように加工された座ぐり部３２が形成されている。座ぐり部３２は、フランジ部２７ａ，２７ｂの長手方向に延びる長円形状をなしている。これら座ぐり部３２は、平坦な底部３３を有し、この底部３３には、挿通孔３４が形成されている。挿通孔３４は、フランジ部２７ａ，２７ｂの長手方向に延びる長孔状の開口形状を有し、これら挿通孔３４に締結ボルト１８の雄ねじ部１９が挿通されるようになっている。

そして、図１に示すように、各フランジ部２７ａ，２７ｂ上での挿通孔３４の配置間隔Ｐ3は、同一の頂部１５ａ上において隣り合う締結ボルト１８の配置間隔Ｐ１に合わせて設定されているとともに、太陽電池素子２４を挟んで向かい合う挿通孔３４の配置間隔Ｐ４は、溝部１６を挟んで向かい合う締結ボルト１８の配置間隔Ｐ２に合わせて設定されている。

太陽電池モジュール１３は、そのフレーム２５の挿通孔３４に締結ボルト１８の雄ねじ部１９を通した状態で屋根１１の上に載置されている。この際、雄ねじ部１９の大部分は、図３に示すように、座ぐり部３２の内側に位置されており、この雄ねじ部１９には、上方からナット３５がねじ込まれている。ナット３５は、上記ナット２０と協働して座ぐり部３２の底部３３を挟み込んでおり、このことにより、太陽電池モジュール１３が屋根１１に据え付けられている。

次に、太陽電池モジュール１３を屋根１１に据え付ける手順について説明する。

まず、第１の工程として、太陽電池モジュール１３を屋根材１４の上面に載置する。そして、フレーム２５の挿通孔３４と屋根材１４から上向きに突出している締結ボルト１８の雄ねじ部１９との位置を合わせ、この挿通孔３４に雄ねじ部１９を通す。

引き続いて第２の工程に入り、ここでは雄ねじ部１９にナット３５をねじ込み、このナット３５を締め付ける。これにより、座ぐり部３２の底部３３がナット２０，３５の間で強固に挟み込まれ、屋根１１に対する太陽電池モジュール１３の据え付け作業が完了する。

このような第１の検討例の形態によれば、太陽電池モジュール１３は、屋根材１４の上に露出されている既存の締結ボルト１８にナット３５を介して締め付け固定されるので、これら既存の締結ボルト１８を太陽電池モジュール１３の据え付け部品として有効に利用することができる。

このため、太陽電池モジュール１３を屋根１１に据え付けるに当っては、フレーム２５のフランジ部２７ａ，２７ｂに締結ボルト１８を通す挿通孔３４を開けるとともに、この締結ボルト１８の雄ねじ部１９にねじ込むナット３５を準備することで対処することができる。

しかも、太陽電池モジュール１３は、屋根１１に直付けされるので、従来の如き専用の架台や基礎のような設備は一切不要となり、太陽電池モジュール１３を据え付けるに必要な部品点数を大幅に削減できる。それとともに、従来必要としていた基礎工事や架台の組み立て作業を含む大規模な据え付け作業を省略することができ、従来に比べて太陽電池モジュール１３の据え付けに要する工数を大幅に削減できる。

よって、太陽電池モジュール１３の据え付けに要する費用を低減することができ、太陽電池モジュール１３の導入を積極的に推し進める上で好都合となる。

また、上記構成によると、締結ボルト１８が挿通される挿通孔３４は、締結ボルト１８の配列方向に沿うような長孔状をなしているので、たとえ締結ボルト１８の配置間隔Ｐ１が屋根１１毎に異なっていたり、締結ボルト１８の取り付け部分のずれ等により配置間隔Ｐ１に多少の誤差が生じたとしても、この配置間隔Ｐ１の差異分を挿通孔３４の長軸方向の寸法の範囲内で吸収することができる。

このため、締結ボルト１８を挿通孔３４に通す際の作業性が良好となり、太陽電池モジュール１３の据え付け作業を効率良く行うことができる。

なお、上記第１の検討例の形態では、フレーム２５のフランジ部２７ａ，２７ｂの長手方向に離間した二箇所に座ぐり部３２を形成したが、座ぐり部３２の数はこれに制約されるものではなく、例えば一箇所あるいは三箇所以上としても良い。

また、本発明は上記第１の検討例の形態に特定されるものではなく、図４および図５に本発明の第１の実施の形態を示す。

（実施例１）
この第１の実施の形態は、締結ボルト１８の配置間隔Ｐ１と挿通孔３４の配置間隔Ｐ３とが大きく異なっていて、これら挿通孔３４と締結ボルト１８とが合致しない場合に好適する太陽電池モジュール１３の据え付け構造を示すものであり、この太陽電池モジュール１３および屋根１１の構成は、基本的に上記第１の検討例の形態と同様である。そのため、第１の実施の形態において、第１の検討例の形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図４に示すように、太陽電池モジュール１３は、ブラケット４１を介して屋根１１に据え付けられている。ブラケット４１は、例えば表面処理を施した鉄、アルミニウム、耐候性プラスチックのような強度と耐候性を兼ね備えた材料にて構成され、上記屋根材１４の凸部１５の頂部１５ａに沿って延びている。このブラケット４１は、凸部１５の頂部１５ａと向かい合う帯状の第１の支持部４２ａと、この第１の支持部４２ａと平行に配置された帯状の第２の支持部４２ｂと、これら第１および第２の支持部４２ａ，４２ｂの間に跨る連結部４２ｃとを有している。

図５に示すように、ブラケット４１の第１の支持部４２ａには、丸孔又はブラケット４１の長手方向に延びる長孔からなる複数の貫通孔４３が形成されている。貫通孔４３は、第１の支持部４２ａの長手方向に間隔を存して形成されており、これら貫通孔４３に締結ボルト１８の雄ねじ部１９が挿通されるようになっている。そして、隣り合う貫通孔４３の配置間隔は、上記締結ボルト１８の配置間隔Ｐ１に合わせて設定されている。

ブラケット４１の第２の支持部４２ｂの上面には、第１のねじ部材としての複数の雄ねじ部材（ボルト）４４が一体加工又は溶接等の手段により固定されている。雄ねじ部材４４は、第２の支持部４２ｂから上向きに突出されており、これら雄ねじ部材４４が太陽電池モジュール１３の挿通孔３４に挿通されるようになっている。そして、隣り合う雄ねじ部材４４の配置間隔Ｐ５は、挿通孔３４の配置間隔Ｐ３に対応するように設定されている。

なお、この構成の場合、締結ボルト１８の配置間隔Ｐ１に関係なく上記Ｐ３とＰ５とを設定することができるので、事前にＰ３とＰ５の双方を精度良く一致させることができる。そのため、太陽電池モジュール１３の挿通孔３４は長孔ではなくて、丸孔とすることも可能である。

図５に示すように、ブラケット４１は、その第１の支持部４２ａの貫通孔４３に締結ボルト１８の雄ねじ部１９を通した状態で屋根１１に載置されている。この雄ねじ部１９には、上方からナット４５がねじ込まれている。ナット４５は、上記ナット２０と協働して第１の支持部４２ａを挟み込んでおり、このことにより、ブラケット４１が屋根１１に固定されている。

太陽電池モジュール１３は、そのフレーム２５の挿通孔３４に雄ねじ部材４４を通した状態でブラケット４１の第２の支持部４２ｂに載置されている。この雄ねじ部材４４には、上方から第２のねじ部材としての雌ねじ部材（ナット）４６がねじ込まれている。雌ねじ部材４６は、第２の支持部４２ａの上面と協働してフレーム２５の座ぐり部３２の底部３３を挟み込んでおり、このことにより、太陽電池モジュール１３がブラケット４１を介して屋根１１に据え付けられている。

まず、第１の工程として、ブラケット４１を屋根材１４の上面に載置し、このブラケット４１の貫通孔４３と屋根材１４から上向きに突出している締結ボルト１８の雄ねじ部１９との位置を合わせる。そして、貫通孔４３に雄ねじ部１９を通すとともに、この雄ねじ部１９にナット４５をねじ込む。これにより、ブラケット４１の第１の支持部４２ａがナット２０，４５の間で強固に挟み込まれ、屋根１１にブラケット４１が固定される。

引き続いて第２の工程に入り、ここでは太陽電池モジュール１３のフランジ部２７ａ，２７ｂをブラケット４１の第２の支持部４２ｂの上面に重ね合わせ、このフランジ部２７ａ，２７ｂの挿通孔３４に第２の支持部４２ｂの上面から上向きに突出している雄ねじ部材４４を通す。

次の第３の工程では、雄ねじ部材４４に雌ねじ部材４６をねじ込む。このねじ込みにより、フランジ部２７ａ，２７ｂの座ぐり部３２の底部３３が雌ねじ部材４６とブラケット４１の第２の支持部４２ｂとの間で強固に挟み込まれ、屋根１１に対する太陽電池モジュール１３の据え付け作業が完了する。

このような第１の実施の形態によれば、太陽電池モジュール１３は、ブラケット４１を介して屋根１１の上に据え付けられるので、たとえ屋根１１の上に露出されている既存の締結ボルト１８の位置とフレーム２５の挿通孔３４の位置とが一致しなくとも、太陽電池モジュール１３を屋根１１に無理なく据え付けることができる。

また、ブラケット４１にしても既存の締結ボルト１８を利用して屋根１１に直付けされるので、このブラケット専用の固定部材が不要となり、太陽電池モジュール１３の据え付けに必要な部品数を極力少なく抑えることができる。それとともに、従来必要としていた基礎工事や架台の組み立て作業を含む大規模な据え付け作業を省略することができ、太陽電池モジュール１３の据え付けに要する工数を大幅に削減できる。

よって、太陽電池モジュール１３の据え付け作業の簡略化が可能となり、据え付けに要する手間や費用を低減することができる。

図６および図７は、本発明の第２の実施の形態を開示している。

（実施例２）
この第２の実施の形態では、ブラケット４１の第２の支持部４２ｂに複数の貫通孔５１（図７に示す）が形成されている。貫通孔５１は、第２の支持部４２ｂの長手方向に間隔を存して配置されており、これら貫通孔５１の配置間隔は、太陽電池モジュール１３の挿通孔３４の配置間隔Ｐ３に合わせて設定されている。

第２の支持部４２ｂの上面には、第１のねじ部材としての雌ねじ部材（ナット）５２が一体加工又は溶接等の手段により固定されている。雌ねじ部材５２のねじ孔５３は、上記貫通孔５１に連なっている。

太陽電池モジュール１３は、そのフレーム２５の挿通孔３４を雌ねじ部材５２のねじ孔５３に合致させた状態でブラケット４１の第２の支持部４２ｂに載置されている。そして、フレーム２５の挿通孔３４には、上方から第２のねじ部材としての雄ねじ部材（ボルト）５４が挿通されている。雄ねじ部材５４は、挿通孔３４を貫通して雌ねじ部材５２のねじ孔５３にねじ込まれている。このねじ込みにより、フレーム２５の座ぐり部３２の底部３３が雄ねじ部材５４と雌ねじ部材５２との間で強固に挟み込まれ、ブラケット４１に太陽電池モジュール１３が固定されるようになっている。

このような第２の実施の形態においても、太陽電池モジュール１３は、ブラケット４１を介して屋根１１に据え付けられるので、たとえ屋根１１の上に露出されている既存の締結ボルト１８の位置とフレーム２５の挿通孔３４の位置とが一致しなくとも、太陽電池モジュール１３を屋根１１に無理なく据え付けることができる。

なお、上記第２の実施の形態では、ブラケット４１の第２の支持部４２ｂの上面に雌ねじ部材５２を固定したが、この雌ねじ部材５２を第２の支持部４２ｂの下面に固定しても良い。

また、図８および図９は、本発明に関連して検討した第２の検討例の形態を開示している。

この第２の検討例の形態は、屋根１１の上に複数の太陽電池モジュール１３を平面的に並べて配置したもので、これら太陽電池モジュール１３および屋根１１の構成は、基本的に上記第１の検討例の形態と同様である。

図８や図９に示すように、複数の太陽電池モジュール１３は、隣り合うフレーム２５のフランジ部２７ａ，２７ｂを重ね合わせた状態で屋根１１の上に載置されている。この際、互いに重なり合うフランジ部２７ａ，２７ｂのうち、上側に位置するフランジ部２７ｂの座ぐり部３２は、下側に位置するフランジ部２７ａの座ぐり部３２よりも小さく形成されている。このため、フランジ部２７ａ，２７ｂを重ね合わせると、座ぐり部３２が互いに嵌合し合い、その底部３３が隙間なく重なり合うとともに、底部３３の挿通孔３４の位置合わせがなされるようになっている。

互いに重ね合わされたフランジ部２７ａ，２７ｂの挿通孔３４には、締結ボルト１８の雄ねじ部１９が挿通されている。雄ねじ部１９の大部分は、上側に位置されたフランジ部２７ｂの座ぐり部３２の内側に位置されており、この雄ねじ部１９には上方からナット３５がねじ込まれている。このナット３５は、ナット２０と協働して互いに重なり合う座ぐり部３２の底部３３を一括して挟み込んでおり、このことにより、隣り合う太陽電池モジュール１３が屋根１１に据え付けられている。

このような第２の検討例の形態によると、隣り合う太陽電池モジュール１３は、そのフレーム２５のフランジ部２７ａ，２７ｂを互いに重ね合わせた状態で屋根１１の上に載置されているので、これらフランジ部２７ａ，２７ｂを共通の締結ボルト１８およびナット３５を用いて一度に固定することができる。

このため、四つの挿通孔３４を有する太陽電池モジュール１３を１００枚屋根１１に据え付けると仮定した場合に、太陽電池モジュール１３を個々に屋根１１に据え付けとすれば、４００個のナット３５を必要とするとともに、このナット３５の締め付けに要する工数も４００回となる。

しかるに、上記第２の検討例の形態によれば、二つの締結ボルト１８およびナット３５によって隣り合う太陽電池モジュール１３のフランジ部２７ａ，２７ｂを一度に固定できるので、１００枚の太陽電池モジュール１３を２０２個のナット３５によって固定できるとともに、このナット３５の締め付けに要する工数も２０２回となる。

よって、太陽電池モジュール１３の据え付けに必要なナット３５の数およびナット３５の締め付けに要する工数を略半分に削減することができ、その分、太陽電池モジュール１３の据え付けに要する費用を低減することができる。

また、太陽電池モジュール１３のフランジ部２７ａ，２７ｂには、これらフランジ部２７ａ，２７ｂを重ね合わせた時に互いに嵌合し合う座ぐり部３２が形成されているので、この座ぐり部３２を利用して隣り合う太陽電池モジュール１３の挿通孔３４の位置合わせを容易に行うことができる。

その上、互いに重なり合うフランジ部２７ａ，２７ｂのうち、上側に位置するフランジ部２７ｂの座ぐり部３２は、下側のフランジ部２７ａの座ぐり部３２に嵌合し得るように、この下側の座ぐり部３２よりも小さく形成されているので、この座ぐり部３２によってフランジ部２７ａ，２７ｂの上下関係が決定され、太陽電池モジュール１３を並べる際の順番を容易に規定することができる。

それとともに、互いに重なり合うフランジ部２７ａ，２７ｂの間に隙間が生じることもなく、太陽電池モジュール１３を屋根１１に据え付けた時の姿勢が安定するといった利点がある。

なお、上記第２の検討例の形態では、上記第１の検討例の形態に対応する太陽電池モジュール１３を平面的に並べて配置する場合を例に掲げて説明したが、第１の検討例の形態の太陽電池モジュール１３の代わりに、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に対応する太陽電池モジュール１３を適用しても実施可能なことは勿論である。

本発明に関連して検討した第１の検討例の形態において、太陽電池モジュールと屋根の締結ボルトとの位置関係を示す斜視図。太陽電池モジュールを裏側から見た斜視図。太陽電池モジュールを締結ボルトを介して屋根に据え付けた状態を示す断面図。本発明の第１の実施の形態において、太陽電池モジュールと屋根に直付けされたブラケットとの位置関係を示す斜視図。太陽電池モジュールをブラケットを介して屋根に据え付けた状態を示す断面図。本発明の第２の実施の形態において、太陽電池モジュールと屋根に直付けされたブラケットとの位置関係を示す斜視図。太陽電池モジュールをブラケットを介して屋根に据え付けた状態を示す断面図。本発明に関連して検討した第２の検討例の形態において、複数の太陽電池モジュールと屋根の締結ボルトとの位置関係を示す斜視図。太陽電池モジュールを締結ボルトを介して屋根に据え付けた状態を示す断面図。従来の太陽電池モジュールの据え付け構造を示す斜視図。

符号の説明

１３・・・太陽電池モジュール
１４・・・据え付け面（屋根材）
１８・・・締結ボルト
１９・・・雄ねじ部
２４・・・太陽電池素子
２５・・・フレーム
２７ａ，２７ｂ・・・フランジ部
３４・・・挿通孔
３５・・・ナット
４１・・・ブラケット
４２ｂ・・・支持部（第２の支持部）
４４，５２・・・第１のねじ部材（雄ねじ部材、雌ねじ部材）
４６，５４・・・第２のねじ部材（雌ねじ部材、雄ねじ部材）

Claims

複数の山形状で互いに間隔を存して平行に配置され長手方向に延びる帯状をなしている凸部を有する屋根材で、複数の締結ボルトが互いに間隔を存して一列に並べて配置されている据え付け面において、太陽電池素子と、この太陽電池素子を嵌め込み支持するフレームとを有し、このフレームに複数の挿通孔が形成された太陽電池モジュールと、上記凸部と向かい合い上記凸部に沿って延びている第１の支持部に上記締結ボルトの配置に合わせて設定された複数の貫通孔を有し、その貫通孔に上記締結ボルトの雄ねじ部を通した状態でこの雄ねじ部にねじ込まれたナットにより上記据え付け面に固定され、上記フレームを支持する上記第１の支持部と平行に配置された第２の支持部を有するとともに、この第２の支持部に上記フレームの挿通孔に対応する複数の第１のねじ部材が固定されたブラケットと、上記太陽電池モジュールのフレームを上記ブラケットの第２の支持部に重ねた状態で、このフレームの挿通孔を通じて上記第１のねじ部材にねじ込まれ、上記太陽電池モジュールを上記ブラケットに固定する複数の第２のねじ部材と、を備えていることを特徴とする太陽電池の据え付け構造。
請求項１の記載において、前記第１のねじ部材は、前記第２の支持部から突出されて、前記挿通孔に挿通される雄ねじ部材であり、また、前記第２のねじ部材は、その雄ねじ部材にねじ込み可能な雌ねじ部材であることを特徴とする太陽電池の据え付け構造。
請求項１の記載において、前記第１のねじ部材は、雌ねじ部材であり、また、前記第２のねじ部材は、前記フレームの挿通孔を通じてその雌ねじ部材にねじ込み可能な雄ねじ部材であることを特徴とする太陽電池の据え付け構造。
請求項１の記載において、前記フレームは、前記太陽電池素子の周囲に張り出すフランジ部を有し、このフランジ部に前記複数の挿通孔が形成されているとともに、これら挿通孔の配置間隔と前記締結ボルトの配置間隔とは互いに異なっていることを特徴とする太陽電池の据え付け構造。
請求項１に記載の太陽電池モジュールの据え付け構造を備え、前記太陽電池モジュールを前記ブラケットを介して前記据え付け面に据え付けるための方法であって、前記ブラケットの第１の支持部の貫通孔に前記据え付け面から突出する締結ボルトの雄ねじ部を通すとともに、この雄ねじ部にナットをねじ込むことで前記ブラケットを前記据え付け面に固定する第１の工程と、このブラケットの第２の支持部に太陽電池モジュールのフレームを重ね合わせ、このフレームの挿通孔と第１のねじ部材とを位置合わせする第２の工程と、前記第１のねじ部材に第２のねじ部材をねじ込むことで、前記太陽電池モジュールを前記ブラケットを介して前記据え付け面に固定する第３の工程と、を備えていることを特徴とする太陽電池の据え付け方法。