JP2013191816A - 太陽電池モジュールの固定部材、この部材を用いた固定構造および固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持部材への固定部材をフレームに対して容易に取り付けることができ、また、メンテナンスに際して、屋根材から固定部材を取り外さずにモジュールを取り外すことができるモジュールの固定部材、この部材を用いた固定構造および固定方法を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュールを所定の支持部材に固定するための固定部材であって、固定部材は、台座部と、台座部に脱着可能とされ、台座部より略垂直に延びた軸部および軸部の上端部で略水平に延びる嵌合部とを備える押え部と、を備え、フレームは、太陽電池パネルが挿入・支持されるパネル挿入部と、太陽電池パネルが挿入される側とは反対側に嵌合部と嵌合する嵌合凹部とを備え、固定部材の軸側を挟んで両側の台座部上にフレームが載置され、固定部材の嵌合部が前記フレームの嵌合凹部を押さえてフレームが固定される。また、この部材を用いた固定構造および固定方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池パネルをフレームに保持させてなる太陽電池モジュールを屋根材等の支持部材に固定するための固定部材、この部材を用いた固定構造および固定方法に係り、特に、太陽電池モジュールの取り付けおよび取り外しの効率化を図る技術に関する。

近年、環境汚染防止や省資源の観点から自然エネルギーの役割が注目を集めており、特に、太陽光を電気エネルギーに変換して利用することができる太陽電池モジュールは、その低コスト化も相まって、需要が高まっている。

民生用の太陽電池モジュールは、家庭の住宅屋根に設置して使用されることが多いが、太陽電池モジュールを屋根材に設置するための固定部材としては、数多くの種類のものが知られている。

例えば、特許文献１および２には、上辺（天部）が嵌合凸部として機能する略Ｔ字状の部分を有する固定部材を備え、このＴ字状部の嵌合凸部の一端を一方の太陽電池フレームに設けられた凹状の嵌合部に挿入し、嵌合凸部の他端を他方の太陽電池フレームの凹状の嵌合部に挿入することで、両側の太陽電池モジュールを固定するとともに、固定部材底部を屋根材に固定する太陽電池モジュールの固定構造・方法が記載されている。

この構造によれば、Ｔ字状部の上辺の両端の凸部がそれぞれ隣り合う太陽電池モジュールの凹部に挿入されることによって、固定部材が太陽電池モジュールを支持するので、両モジュール間の設置間隔を狭くすることができ、太陽電池モジュールをより密に設置できるので、全体の設置面積を減らすことができるとともに、太陽電池モジュール間隔が広がることによる美観の低下を防止することができる。

特開２００７−１６５４９９号公報 特開２０１０−２６１１８０号公報

しかしながら、Ｔ字状部が固定部材に一体的に形成されているため、固定部材をモジュール端部からスライドしてフレームに嵌めなければならなかったり、修理・メンテナンス時にモジュールを屋根材から取り外す時、固定部材も屋根材から取り外さなければならず、取り外しの手順が煩雑であるばかりか、固定部材の取り付けネジを屋根材に対して締めたり緩めたりすることを繰り返すため、屋根材へのダメージが懸念される。

本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、屋根材（支持部材）への固定部材を太陽電池モジュールのフレームに対して容易に取り付けることができ、また、修理・メンテナンスに際しては、屋根材から固定部材を取り外さずにモジュールを取り外すことができる太陽電池モジュールの固定部材、この部材を用いた固定構造および固定方法を提供することを目的としている。

本発明は、太陽電池パネルの外周縁をフレームで支持した太陽電池モジュールを所定の支持部材（屋根材等）に固定するための固定部材であって、固定部材は、台座部と、台座部に脱着可能とされ、台座部より略垂直に延びた軸部および軸部の上端部で略水平に延びる嵌合部とを備える押え部と、を備え、フレームは、太陽電池パネルが挿入・支持されるパネル挿入部と、太陽電池パネルが挿入される側とは反対側に嵌合部と嵌合する嵌合凹部とを備え、固定部材の軸側を挟んで両側の台座部上にフレームが載置され、固定部材の嵌合部がフレームの嵌合凹部を押さえてフレームが固定されることを特徴としている。

また、本発明の太陽電池モジュールの固定構造は、前記フレームおよび固定部材を用いたことを特徴としている。

本発明の固定構造にあっては、軸部上で嵌合部より下方にフレームと嵌合する凸部と、フレーム上でこの凸部と嵌合する嵌合凹部と、をさらに備えることを好ましい態様としている。

本発明の固定構造にあっては、フレームの嵌合凹部は、パネル挿入部の直下に配置されることを好ましい態様としている。

さらに、本発明は、前記フレームと固定部材を用いた太陽電池モジュールの固定方法であって、一の太陽電池モジュールの棟側フレームの嵌合凹部に固定部材の押え部の嵌合部を嵌め、押え部のネジを締めて押え部と台座部を固定することで棟側フレームに固定部材を固定するステップと、固定部材の一の太陽電池モジュールが固定された側とは反対側において、他の太陽電池モジュールの軒側フレームの嵌合凹部に固定部材の反対側の嵌合部を嵌めるステップと、を備えることを特徴としている。

本発明の固定方法にあっては、他の太陽電池モジュールを嵌める際に、固定部材と他の太陽電池モジュールのフレームとの間の嵌合部分で音が生ずるようにし、音により嵌め込みがなされたことを判断することを好ましい態様としている。

さらにまた、本発明の太陽電池モジュールのメンテナンス方法は、固定部材の台座部は支持部材に固定されたまま、押え部を台座部より外して太陽電池モジュールを外すことを特徴としている。

本発明によれば、固定部材は、屋根材に取り付けられる台座部と、フレームに取り付けられる押え部とから構成され、押え部が台座部から脱着可能であるため、従来のように固定部材全体をフレームに対してスライドさせて取り付ける必要はなく、フレームの所定部分にまず押え部を取り付け、続いて押え部と台座部を接合すればよい。

本発明によれば、フレームと押え部の嵌合部がパネル直下の高い位置にあり、設置の際にモジュール上側の外部から見え易いので、スムーズに位置決めおよび設置を行うことができる。また、モジュールを固定部材に対して嵌める際に、固定部材との間に音が生ずるため、嵌め込みが正しくなされたことを知ることができる。

また、修理・メンテナンスでモジュールを屋根から取り外す必要がある場合、従来は固定部材ごと屋根材から取り外す必要があったが、台座部を屋根材に取り付けられたまま残し、押え部のみを台座部から取り外すことによって、モジュールを屋根から外すことができるという効果を奏する。

本発明の太陽電池モジュールの固定構造を示す模式断面図である。 固定部材を用いて太陽電池モジュールを屋根等に設置した状態を示す模式図である。 従来の固定部材を用いた太陽電池モジュールの設置工程を示す模式図である。 本発明の固定部材を用いた太陽電池モジュールの設置工程を示す模式図である。 正圧時における本発明の太陽電池モジュールの固定構造を示す模式図である。 負圧時における本発明の太陽電池モジュールの固定構造を示す模式図である。 従来の固定部材を用いた太陽電池モジュールの固定構造を示す模式図である。 本発明のケーブル収納部を備えた固定部材を用いた太陽電池モジュールの固定構造を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら更に詳細に説明する。
太陽電池モジュール固定部材の構成
図２は、固定部材を用いて太陽電池モジュールを屋根等に設置した状態を示す模式図である。屋根材４０には、最も軒側（斜め下側）の太陽電池モジュール３０ａから、最も棟側（斜め上側）のモジュール３０ｄまでが、固定部材１ａ〜１ｅによって固定されることで、並べて設置されている。

モジュール３０ａの棟側フレーム（以下、棟側フレームとは、そのフレームを支持する固定部材、この場合は固定部材１ａより棟側にあるということを意味する）は、固定部材１ａがフレームに嵌合して固定されることによって屋根４０に固定されている。また、モジュール３０ａの軒側フレーム（以下、軒側フレームとは、そのフレームを支持する固定部材、この場合は固定部材１ｂより軒側にあるということを意味する）およびモジュール３０ｂの棟側フレームは、固定部材１ｂが両フレームに嵌合して固定されることによって屋根４０に固定されている。

このように、モジュール３０ａ〜３０ｃは、隣接するモジュールの棟側フレームと軒側フレームが固定部材１ｂ〜１ｄによって屋根材４０に固定されている。最後に、モジュール３０ｄの軒側フレームは、固定部材１ｅによって屋根材４０に固定されている。

図１は、本発明の太陽電池モジュールの固定部材１を用いた固定構造を示し、図２においてモジュール３０ａとモジュール３０ｂとの間を、固定部材１ｂが固定している箇所を拡大したものである。固定部材１ａ〜１ｅの他の箇所においても固定構造および固定方法は同様であるため、図１の固定部材１ｂを代表させて説明する。

固定部材１ｂは、屋根等の支持部材４０に載置して固定するための台座部１０と、台座部１０から脱着可能に設けられた押え部２０とからなる。台座部１０の図面左側上面に載置されているのは、太陽電池モジュール３０ａの軒側フレーム３１ａであり、図面右側上面に載置されているのは、太陽電池モジュール３０ｂの棟側フレーム３１ｂである。

台座部１０は、固定部材１ｂを屋根材４０に固定するための屋根固定ネジ５１を貫通させるための屋根固定ネジ孔１１と、押え部２０と共に押え部固定ネジ５０を貫通させて押え部２０を固定するための押え部固定ネジ孔１２と、押え部２０の台座部嵌合部２４を嵌合させて固定するための押え部嵌合凹部１３と、棟側フレーム３１ｂの台座部係合部３６ｂに係合するフレーム係合部１４と、太陽電池モジュールのケーブル収納スペース６０を有する。

押え部２０は、押え部固定ネジ５０を貫通させて台座部１０に固定するための台座部固定ネジ孔２５と、台座部１０の押え部嵌合凹部１３に嵌合して固定するための台座部嵌合部２４と、略垂直上方に延在する軸部と、軸部上端から棟側および軒側に延在する略Ｔ字状部の上辺と、Ｔ字状上辺一端であって軒側フレーム３１ａの押え部嵌合凹部３５ａに挿入されるフレーム嵌合部２２と、Ｔ字状上辺他端であって棟側フレーム３１ｂの押え部嵌合凹部３４ｂに挿入されるフレーム嵌合部２３と、軸部上であって棟側のフレーム嵌合部２３の下方に形成されたフレーム嵌合部２１とを有する。

太陽電池モジュール３０ａの軒側フレーム３１ａは、太陽電池パネル３２ａを挿入保持するパネル挿入部３３ａと、押え部２０のフレーム嵌合部２２を挿入して嵌合固定する押え部嵌合凹部３５ａとを有する。

また、太陽電池モジュール３０ｂの棟側フレーム３１ｂは、太陽電池パネル３２ｂを挿入保持するパネル挿入部３３ｂと、押え部２０のフレーム嵌合部２３を挿入して嵌合固定する押え部嵌合凹部３４ｂと、フレーム嵌合部２１を挿入する押え部嵌合凹部３７ｂとを有する。

このような本発明の固定部材１ｂは、台座部１０の屋根固定ネジ孔１１に屋根固定ネジ５１を貫通締結することにより、屋根材４０に固定される。また、台座部１０と押え部２０は、台座部嵌合部２４を押え部嵌合凹部１３に挿入嵌合させるとともに、押え部固定ネジ５０を台座部固定ネジ孔２５および押え部固定ネジ孔１２に貫通締結することにより、互いに固定されている。

押え部２０のフレーム嵌合部２２は、フレーム３１ａの押え部嵌合凹部３５ａに挿入され、フレーム嵌合部２２が下方に屈曲した先端部分が押え部嵌合凹部３５ａ奥を下方に密着し、フレーム３１ａの上下方向への動きを抑制している。

また、フレーム３１ａの右側面は、押え部２０の軸部左側面に密着し、フレーム３１ａの図面右方向への動きを抑制している。なお、フレーム３１ａの図面左方向への動きは、図示しない固定部材１ａによって抑制されている。

押え部２０のフレーム嵌合部２３は、フレーム３１ｂの押え部嵌合凹部３４ｂに挿入されるとともに、フレーム嵌合部２１が押え部嵌合凹部３７ｂに挿入され、さらに、台座部係合部３６ｂがフレーム係合部１４と互いに係合することにより、フレーム３１ｂの上下方向への動きを抑制している。

また、フレーム３１ｂの左側面は、押え部２０の軸部右側面に密着し、フレーム３１ｂの図面左方向への動きを抑制している。なお、フレーム３１ｂの図面左方向への動きは、図示しない固定部材１ｃによって抑制されている。

固定部材を用いた太陽電池モジュールの屋根への取り付け
従来の固定部材を用いたモジュールの屋根への取り付け工程を図３に、本発明の固定部材を用いたモジュールの屋根への取り付け工程を図４に示す。図３（ａ）に示すように、従来の太陽電池モジュールの固定構造は、屋根材４０に固定される一体に成型された固定部材７０と、太陽電池フレーム８０および８１を含んで構成される。太陽電池フレーム８０および８１はそれぞれ、方形の太陽電池モジュールの対辺に設けられ、固定部７０のそれぞれ軒側、棟側に載置される。太陽電池モジュールは、固定部材７０の上部に形成された略Ｔ字状のフレーム嵌合部７１の両端部をそれぞれフレーム８０および８１に挿入するとともに、ネジ９０によって固定部材７０とフレーム８０とが固定されていることにより、固定される。

従来の固定構造においては、まず、軒側の太陽電池モジュールの図示しないフレーム８１を図示しない固定部材７０によって屋根に固定する。そして、その他端において、図３（ｂ）に示すように固定部材７０をフレーム８０の左方向からスライドさせるようにして、Ｔ字状のフレーム嵌合部７１の一端をフレーム８０の凹部にスライドさせて挿入し、図３（ａ）に示すように、ネジ９０を締結して、固定部材７０とフレーム８０を固定する。次に、図３（ｂ）に示すように、ネジ９１を締結して、固定部材７０と屋根材４０を固定する。

図３（ｃ）に示すように、固定部材７０のフレーム嵌合部７１の端部を、棟側の太陽電池モジュールのフレーム８１の凹部に挿入させるようにしてフレーム８１を固定部材７０に対して突き当て、続いて、固定部材７０のフレーム嵌合部７１を中心に回転させながら、矢印に示すようにフレーム８１を屋根材４０と略平行になるように下ろす。このようにして図３（ｄ）に示すようなフレーム８０および８１が固定部材７０によって屋根材４０に固定された構造を完成させる。

図示は省略したが、棟側の太陽電池モジュールのフレーム８０においても固定部材を用いて図３（ｂ）に示すように固定する。上述した作業を繰り返すことにより、複数の太陽電池モジュールを軒側から棟側へ固定していく。

これに対して、本発明の太陽電池モジュールの固定構造においては、まず、最も軒側の太陽電池モジュール３０ａの図示しない棟側フレームを、図示しない固定部材１ａによって屋根に固定する。そして、棟側フレームの他端である軒側フレーム３１ａにおいては、図４（ｂ）に示すように、固定部材１ｂの台座部１０のみを屋根材４０に載置して屋根固定ネジ５１を締結し、台座部１０と屋根材４０を固定するとともに、固定部材１ｂの押え部２０のフレーム嵌合部２２をフレーム３１ａの押え部嵌合凹部３５ａの所定の位置に取り付ける。

次に、図４（ｃ）に示すように、押え部２０の台座部嵌合部２４を台座部１０の押え部嵌合凹部１３に挿入させながらフレーム３１ａを下ろし、押え部固定ネジ５０を締結し、台座部１０と押え部２０を一体化させて固定する。

次に、図４（ｄ）に示すように、押え部２０のフレーム嵌合部２３を前記太陽電池モジュール３０ａの棟側に設置される太陽電池モジュール３０ｂの棟側フレーム３１ｂを押え部嵌合凹部３４ｂに挿入させるようにしてフレーム３１ｂを固定部材１ｂに対して突き当て、続いて矢印に示すように、押え部２０のフレーム嵌合部２３を中心に回転させるようにフレーム３１ｂを屋根材４０と略平行になるように下ろす。このとき、フレーム３１ｂに形成された台座部係合部３６ｂが、台座部１０に形成されたフレーム係合部１４に係合する。このようにして、図４（ｆ）に示すようなフレーム３１ａおよび３１ｂが固定部材１ｂによって屋根材４０に固定された構造が完成する。

図示は省略したが、太陽電池モジュール３０ｂの軒側フレームにおいても固定部材１ｃを用いて図４（ｂ）および（ｃ）に示すように固定する。上述した作業を繰り返すことにより、複数の太陽電池モジュールを軒側から棟側へ固定していく。

従来と本発明の固定部材・固定構造の対比
以上説明した本発明の太陽電池モジュールの固定構造によれば、図１に示すように、押え部２０のフレーム嵌合部２２先端がフレーム３１ａの押え部嵌合凹部３５ａ内部で下側に屈曲して密着しているので、押え部２０を別途ビス等でフレーム３１ａに固定しなくても、押え部固定ネジ５０で台座部１０と押え部２０を一体化させるだけで、フレーム３１ａを固定部材１ｂに対して固定することができる。

一方、従来の固定構造では、図３（ａ）に示すように、ビス９０を用いて、フレーム８０に対して固定部材７０を固定しなければならなかった。これは、固定部材７０をフレーム８０に取り付けた状態で固定部材７０が屋根材４０に取り付けられるため、ズレ防止のためにビス９０による固定が必須であるためである。このように、本発明によれば、簡略化された固定工程によって、モジュールの固定を確実にすることができる。

また、本発明においては、押え部２０のフレーム嵌合部２２の他端にあるフレーム嵌合部２３に加えて、その下方にもフレーム嵌合部２１が形成されており、それぞれがフレーム３１ｂの押え部嵌合凹部３４ｂおよび３７ｂに挿入されているので、支持点数が増え、フレーム３１ｂの固定部材１ｂに対する固定強度が向上している。一方、従来の固定部材７０では、フレーム嵌合部７１の両端にしか嵌合部は形成されていなかった。

さらに、図３（ｅ）の破線で囲んだ範囲で示すように、従来の固定部材７０は、フレーム嵌合部７１がフレーム８０および８１の凹部に挿入される位置（高さ）は、太陽電池モジュールのビス孔９２の下側の低い位置であった。そのため、図３（ｃ）においてフレーム８１を固定部材７１に突き合わせる際、破線で囲んだフレーム８０および８１の隙間から、目印となるフレーム嵌合部７１がフレームの陰に隠れて視認することができず、フレーム８１の位置合わせを迅速に行うことが難しかった。

これに対して、本発明においては、フレーム嵌合部２３がフレーム３１ｂの押え部嵌合凹部３４ｂに挿入される位置は、図４（ｅ）の破線で囲んだ範囲で示すように、太陽電池モジュールのビス孔５２と同程度の高い位置である。そのため、図４（ｄ）においてフレーム３１ｂを固定部材１ｂに突き合わせる際、破線で囲んだフレーム３１ａおよび３１ｂの隙間から、目印となるフレーム嵌合部２３を視認することができ、フレーム３１ｂの位置合わせを迅速に行うことができる。

また、固定部材両側に２枚のモジュールの設置を完了した状態において、従来は、図３（ｄ）の破線で囲んだ範囲で示すように、固定部材７０が両モジュール間に完全に隠れてしまうため、所定の位置に正しく取り付けられているかを確認することができず、固定が不十分であっても、それを見落とす虞があった。

これに対して、本発明においては、図４（ｆ）および（ｇ）に示すように、フレーム３１ｂに形成された台座部係合部３６ｂと、台座部１０に形成されたフレーム係合部１４とが、フレーム３１ｂが屋根材４０と平行になるよう下ろされる際に、互いに先端部が接触し、フレーム３１ｂがさらに下ろされて完全に着座する際に、係合部３６と係合部１４が互いに押圧されて係合するとともに、干渉して係合音を発する。

この係合音の発生により、フレーム３１ｂ底面が固定部材１ｂに正しく着座したことを知ることができ、先のフレーム嵌合部２３を目印としてフレーム３１ｂを正しく付き合わせたことと合わせて、モジュール３０ｂの設置が正しく行われたことを確認することができる。

本発明において、押え部２０のフレーム嵌合部２２によって固定部材１ｂへのモジュール３０ａの固定を確実にすることはすでに説明したが、モジュール３０ｂの固定をも確実に行うことができることを説明する。図５は、太陽電池に重力のみ、もしくは重力とともに矢印方向の風圧が掛かっている正圧時の状態を示す図である。このとき、押え部２０の上部、中央部および台座部１０のフレーム係合部１４は、嵌め込み式の施工性を確保する観点から、フレーム３１ｂに対してクリアランスを有している。そして、フレーム３１ｂは、図の破線で囲んだ２箇所の範囲で示すように、フレーム底部３８ｂに対しては、押え部２０の肩部２６が支持を行い、また、フレーム３１ｂの台座部係合部３６ａ底面に対しては、台座部１０の右側端部が支持を行う。

正圧時は、フレーム３１ｂの底面が広い台形であり、固定部材１ｂにより両端にて支えられるため、フレームの回転のモーメントを受ける十分な強度を確保することができる。

図６は、太陽電池に風圧等が掛かり、図５とは逆方向に矢印の方向に負荷が掛かっている負圧時の状態を示す図である。このとき、太陽電池は上方向に持ち上げられるため、フレーム３１ｂは、破線で囲んだ左側の２箇所の範囲で示すように、押え部２０のフレーム嵌合部２３および２１と噛み合う。また、破線で囲んだ右側の１箇所の範囲で示すように、台座部１０のフレーム係合部１４と、フレーム３１ｂの台座部係合部３６ｂとが噛み合う。

これら３箇所の噛み合い、特に、フレーム係合部１４と、台座部係合部３６ｂとの噛み合いにより、フレームに発生する回転のモーメントを受け、モジュールの上方への飛び出しを十分に支えることが可能である。

太陽電池モジュール間を接続した配線ケーブルは、固定・収納しないと、設置後に振動や風圧等で、接続コネクタが外れてしまったり、ケーブル破損・劣化に繋がる虞がある。そのため、コネクタ用の固定部材を別途設けるのが一般的である。

図７に示す従来固定部材７０では、空間７２は閉空間となっており、利用することができないが、本発明においては、図８に示すように、固定部材１ｂは、台座部１０上に開空間６０を有する。そのため、この空間は、太陽電池モジュールの配線ケーブル６１を固定・収納することができる。

太陽電池モジュールの屋根からの取り外し
屋根に設置した太陽電池モジュールのメンテナンスや修理等の理由で、モジュールを屋根から取り外すことが必要になる場合がある。このような場合において、図３および図４のモジュール取り付け工程の図を逆の手順で説明することにより、モジュールの屋根からの取り外し工程について説明する。

従来の太陽電池モジュールの固定構造の取り外しにおいては、図３（ｄ）の状態から、まず、棟側の太陽電池モジュールの図示しないフレーム８０を固定している固定部材を取り外す。続いて、図３（ｃ）に示す矢印とは逆に、固定部材７０のフレーム嵌合部７１を中心に回転させるようにフレーム８１を持ち上げて、フレーム８１の凹部からフレーム嵌合部７１を引き抜くようにして、固定部材７０からフレーム８１を取り外す。

続いて、図３（ｂ）に示す矢印とは逆に、ネジ９１を緩めて固定部材７０を屋根材４０から取り外し、図３（ａ）に示すネジ９０を緩めて固定部材７０を軒側の太陽電池モジュールのフレーム８０から取り外す。以下、フレーム８０を持ち上げて取り外した後に、前記軒側の太陽電池モジュールの図示しないフレーム８１を固定している固定部材を取り外し、これら作業を繰り返すことで必要な太陽電池モジュールを取り外す。

これに対して、本発明の太陽電池モジュールの固定構造の取り外しにおいては、図４（ｆ）の状態から、まず、モジュール３０ｂの図示しない軒側フレームを固定する固定部材１ｃを取り外す。続いて、モジュール３０ｂのフレーム３１ｂの台座部係合部３６ｂと台座部１０のフレーム係合部１４との係合を解除するために、モジュール３０ｂを屋根材と略平行にした状態で棟側にずらした後、図４（ｄ）に示す矢印とは逆に、固定部材１ｂの押え部２０のフレーム嵌合部２３を中心に回転させるようにモジュール３０ｂを持ち上げて、フレーム３１ｂの押え部嵌合凹部３４ｂから押え部２０のフレーム嵌合部２３を引き抜くようにして、固定部材１ｂからフレーム３１ｂを取り外す。

続いて、屋根固定ネジ５１は緩めず、よって固定部材１ｂの台座部１０を屋根材４０に固定したまま、図４（ｂ）に示す矢印とは逆に、押え部固定ネジ５０を緩め、押え部２０を台座部１０から取り外す。押え部２０は、フレーム３１ａに対してネジ等で固定されておらず、押え部２０のフレーム嵌合部２２がフレーム３１ａの押え部嵌合凹部３５ａに挿入されて取り付けられているだけであるので、押え部２０を容易にフレーム３１ａから取り外すことができる。以下、同様にして、モジュール３０ａを持ち上げて取り外した後に、モジュール３０ａの軒側の図示しない固定部材１ａを取り外す。

このように、従来の太陽電池モジュールの固定構造によれば、太陽電池モジュールの取り外しに際して、太陽電池モジュールだけではなく、取り外し対象の太陽電池モジュールを固定する全ての固定部材７０を屋根材４０から取り外さなければならない。そのため、屋根材４０には、固定部材７０が取り付けられていた箇所にネジ孔が残存することになる。

修理・メンテナンスを経た太陽電池モジュールを再度屋根に取り付ける際、残存するネジ孔にはネジ９１を再度強固に締結することはできず、新たな箇所にネジ孔を形成する必要が生じる。このように、従来の固定構造では、取り外し・取り付けの度に固定部材７０を取り外す工程が煩雑であるのみならず、ネジ孔を屋根材４０に新たに形成する必要があり、屋根を必要以上に損傷・劣化させる原因となる。

これに対して、本発明の太陽電池モジュールの固定構造によれば、太陽電池モジュールの取り外しに際して、取り外し対象の太陽電池モジュールと、それらに取り付けられた押え部２０を台座部１０から切り離すだけでよく、切り離された台座部１０は、屋根材４０に固定されたままとなる。したがって、修理・メンテナンスを経た太陽電池モジュールを再度屋根に取り付ける際、屋根材４０に固定されたままの台座部１０に、再度押え部２０を固定すればよく、新たな箇所にネジ孔を形成する必要がない。

このように、本発明の固定構造では、取り外し・取り付けの度の固定部材を完全に取り外す工程を省略でき、ネジ孔を新たに形成せずに済むので、屋根を必要以上に損傷・劣化させることが防止される。

住宅屋根に取り付ける太陽光発電モジュールの固定部材の信頼性を向上させるとともに、モジュールおよび固定部材の取り付けおよび取り外し工程を簡素化することができて、有望である。

１（１ａ〜１ｅ）…太陽電池モジュール固定部材、
１０…台座部、
１１…屋根固定ネジ孔、
１２…押え部固定ネジ孔、
１３…押え部嵌合凹部、
１４…フレーム係合部、
２０…押え部、
２１、２２、２３…フレーム嵌合部、
２４…台座部嵌合部、
２５…台座部固定ネジ孔、
２６…押え部肩部、
３０（３０ａ〜３０ｄ）…太陽電池モジュール、
３１…フレーム、
３２…太陽電池パネル、
３３…パネル挿入部、
３４、３５、３７…押え部嵌合凹部、
３６…台座部係合部、
３８…フレーム底部、
４０…屋根材、
５０…押え部固定ネジ、
５１…屋根固定ネジ、
５２…ビス孔、
６０…ケーブル収納スペース、
７０…（従来の）固定部材、
７１…フレーム嵌合部、
７２…空間、
８０…軒側太陽電池フレーム、
８１…棟側太陽電池フレーム、
９０、９１…ネジ、
９２…ビス孔。

Claims (7)

1. 太陽電池パネルの外周縁をフレームで支持した太陽電池モジュールを所定の支持部材に固定するための固定部材であって、
   前記固定部材は、台座部と、前記台座部に脱着可能とされ、前記台座部より略垂直に延びた軸部および前記軸部の上端部で略水平に延びる嵌合部とを備える押え部と、を備え、
   前記フレームは、太陽電池パネルが挿入・支持されるパネル挿入部と、前記太陽電池パネルが挿入される側とは反対側に前記嵌合部と嵌合する嵌合凹部とを備え、
   前記固定部材の前記軸側を挟んで両側の前記台座部上に前記フレームが載置され、固定部材の前記嵌合部が前記フレームの嵌合凹部を押さえてフレームが固定されることを特徴とする太陽電池モジュールの固定部材。
2. 請求項１に記載のフレームおよび固定部材を用いたことを特徴とする太陽電池モジュールの固定構造。
3. 前記軸部上で前記嵌合部より下方に前記フレームと嵌合する凸部と、前記フレーム上でこの凸部と嵌合する嵌合凹部と、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの固定構造。
4. 前記フレームの嵌合凹部は、前記パネル挿入部の直下に配置されることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの固定構造。
5. 請求項１に記載のフレームと固定部材を用いた太陽電池モジュールの固定方法であって、
   一の太陽電池モジュールの棟側フレームの嵌合凹部に前記固定部材の押え部の嵌合部を嵌め、前記押え部のネジを締めて前記押え部と台座部を固定することで棟側フレームに固定部材を固定するステップと、
   前記固定部材の前記一の太陽電池モジュールが固定された側とは反対側において、他の太陽電池モジュールの軒側フレームの嵌合凹部に前記固定部材の反対側の嵌合部を嵌めるステップと、を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの固定方法。
6. 前記他の太陽電池モジュールを嵌める際に、前記固定部材と前記他の太陽電池モジュールのフレームとの間の嵌合部分で音が生ずるようにし、音により嵌め込みがなされたことを判断することを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュールの固定方法。
7. 請求項１に記載の固定部材を用いた太陽電池モジュールのメンテナンス方法であって、
   前記固定部材の台座部は支持部材に固定されたまま、前記押え部を前記台座部より外して太陽電池モジュールを外すことを特徴とする太陽電池モジュールのメンテナンス方法。
   
   

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