JP2014163136A - 太陽電池モジュールの取付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屋根上に取り付けられる太陽電池モジュールの傾斜角度を、簡単な構成によって調節でき、発電効率を向上させることができる太陽電池モジュールの取付装置を提供する。
【解決手段】屋根１上に固定される、第１の脚部材１１および第１の脚部材１１に比べて高さの高い第２の脚部材１２と、第１および第２の脚部材１１，１２によって支持され太陽電池モジュール３が設置される架台２と、を備える太陽電池モジュールの取付装置である。架台２は、第１の脚部材１１が該架台２に固定される位置と、第２の脚部材１２が該架台２に固定される位置との間の距離を調節することを可能にする距離調節機構５１，５２を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽電池モジュールの取付装置に関し、詳しくは、太陽電池モジュールの傾斜角度を調節することができる太陽電池モジュールの取付装置に関する。

屋根上に太陽電池モジュールを設置する場合、屋根なり設置工法が従来から採用されている。

この屋根なり設置工法には、直付け工法とラック工法などがある。直付け工法とは、屋根上に取付金具を固定し、この取付金具を介して屋根上に太陽電池モジュールを直付けする工法である。ラック工法とは、屋根上にラックを固定した後、該ラック上に太陽電池モジュールを設置する工法である。

しかし、これらの屋根なり設置工法は、屋根の勾配に沿って太陽電池モジュールが設置される工法であるため、太陽電池モジュールの傾斜角度は屋根の勾配と等しくなる。このような屋根の勾配に太陽電池モジュールが設置される場合、太陽電池モジュールの発電効率を上げる上で最適な傾斜角度であるとはいえない場合が多い。

そのため、太陽電池モジュールに太陽光が十分に入射するよう該モジュールを傾斜させて屋根に取付けることができず、該モジュールの発電効率が上がらない。また、該モジュールの傾斜角度が小さいため雨水などによる自浄作用が働き難く、該モジュールの表面に汚れなどが一旦付着してしまうと、汚れが落ち難いため、太陽電池モジュールの発電効率が下がってしまう。

例えば、金属折板屋根の上に太陽電池モジュールを屋根なり設置工法で設置する場合は、屋根の勾配が一般には水勾配程度の１〜３度程度であるため、太陽電池モジュールの発電効率が上がらず、自浄作用も小さい。

従って、太陽電池モジュールの発電効率を上げるため、太陽電池モジュールに太陽光が十分に入射し、自浄作用が十分働くように該モジュールを傾斜させて屋根上に設置することが望まれる。

ところで、屋根上に太陽電池モジュールを設置する場合、屋根の向き、勾配など、および金属折板屋根の場合にはその山部のピッチ幅など、設置場所ごとに屋根への該モジュールの設置条件が異なる。また、屋根上に設置される太陽電池モジュールの縦および横方向のサイズもメーカーにより様々である。

太陽電池モジュールの設置に傾斜を付けるため、例えば、特開２０１２−１４４９０３号公報（特許文献１）および特開２００１−１４０４１６号公報（特許文献２）には、折板屋根の隣接するハゼ部にベース具を合計４個固定し、隣接する各ベース具上に高さの低い受台座と高さの高い受台座とをそれぞれ固定し、該低い台座と該高い台座に亘って太陽電池モジュールを傾斜状態で架設して固定する取付装置が提案されている。

しかし、このような構成の取付装置では、屋根に対する太陽電池モジュールの取付角度が決まっているため、屋根の勾配や屋根の方向などに応じて屋根に対する該モジュールの取付角度を調節することができない。

特開２００１−１９３２３１号公報（特許文献３）には、屋根と太陽電池モジュールとの間に高さ調整可能な取付金具を配置して、この取付金具の高さを調整することにより太陽電池モジュールの受光方向に対する角度を変えることが開示されている。

しかし、この文献に開示の取付金具は、ネジ軸部と、このネジ軸部に螺合する操作用のナットなどを備えているため、部品点数が多くなり、また取付金具の構造が複雑で重量が増加し、製作コストも上がり、施工が複雑になる。

特開２０１２−１４４９０３号公報 特開２００１−１４０４１６号公報 特開２００１−１９３２３１号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、屋根上に取り付けられる太陽電池モジュールの屋根に対する傾斜角度を、簡単な構成によって調節でき、発電効率を向上させることができる太陽電池モジュールの取付装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下を特徴とする。
（項目１）
太陽電池モジュールの取付装置であって、該取付装置は、
屋根上に固定される第１の脚部材と、
屋根上に固定される第２の脚部材であって、該第２の脚部材の高さは、該第１の脚部材の高さよりも高い、第２の脚部材と、
該第１の脚部材と該第２の脚部材とによって支持される架台であって、該架台の上に太陽電池モジュールが設置される、架台と
を備え、
該架台は、該第１の脚部材が該架台に固定される位置と該第２の脚部材が該架台に固定される位置との間の距離を調節することを可能にする距離調節機構を有する、取付装置。
（項目２）
前記距離調節機構は、前記架台の長手方向に沿って該架台の側面に設けられた複数の孔を有し、
前記第１の脚部材は、該複数の孔のうちの１つを通る第１のボルトと該第１のボルトに対応する第１のナットとによって該架台に固定され、
前記第２の脚部材は、該複数の孔のうちの他の１つを通る第２のボルトと該第２のボルトに対応する第２のナットとによって該架台に固定される、項目１に記載の取付装置。
（項目３）
前記取付装置は、前記太陽電池モジュールの第１の端部をクランプする第１のクランプ部材と、該太陽電池モジュールの第２の端部をクランプする第２のクランプ部材とをさらに備え、
前記架台は、該第１のクランプ部材が該架台に固定される位置と該第２のクランプ部材が該架台に固定される位置との間の距離を調節することを可能にするクランプ距離調節機構をさらに有する、項目１または２に記載の取付装置。
（項目４）
前記クランプ距離調節機構は、前記架台の長手方向に沿って該架台の上面に設けられた複数の孔を有し、
前記第１のクランプ部材は、該複数の孔のうちの１つを通る第３のボルトと該第３のボルトに対応する第３のナットとによって該架台に固定され、
前記第２のクランプ部材は、該複数の孔のうちの他の１つを通る第４のボルトと該第４のボルトに対応する第４のナットとによって該架台に固定される、項目３に記載の取付装置。
（項目５）
前記距離調節機構の複数の孔は、少なくとも１つの丸孔と、前記架台の長手方向に長い少なくとも１つの長孔とを含み、
前記クランプ距離調節機構の複数の孔は、少なくとも１つの丸孔と、該架台の長手方向に長い少なくとも１つの長孔とを含み、
該距離調節機構の該少なくとも１つの丸孔および該クランプ距離調節機構の該少なくとも１つの丸孔は、該架台の一方の端部の側に設けられ、
該クランプ距離調節機構の該少なくとも１つの長孔および該クランプ距離調節機構の該少なくとも１つの長孔は、該架台の他方の端部の側に設けられている、項目４に記載の取付装置。

本発明の取付装置は、屋根上に固定される第１の脚部材と、屋根上に固定される第２の脚部材であって、該第２の脚部材の高さは、該第１の脚部材の高さよりも高い、第２の脚部材と、該第１の脚部材と該第２の脚部材とによって支持される架台であって、該架台の上に太陽電池モジュールが設置される架台とを備える。

よって、該架台が屋根に対して傾斜した状態で両脚部材によって支持されるので、太陽電池モジュールを屋根上に傾斜状態で設置することができる。

その架台は、第１の脚部材が架台に固定される位置と第２の脚部材が架台に固定される位置との間の距離を調節することを可能にする距離調節機構を有するので、太陽電池モジュールが設置される屋根の状況に応じ、両脚部材が固定される位置の間の距離を短くしたり長くしたりすることによって、架台の傾斜角度を調節することができる。

よって、この架台上に設置された太陽電池モジュールの設置角度を、一般的な金属折板屋根の勾配である水勾配（１〜３度）よりも十分大きくでき、その結果、太陽電池モジュールの発電効率が向上し、また雨水などによる自浄作用が働く。

また、架台に距離調節機構を設けるだけで、太陽電池モジュールの傾斜角度を調節できるので、汎用性が高く、屋根の向きや勾配などに合わせた専用の部品を必要としない。

請求項２の発明では、前記距離調節機構は、架台の長手方向に沿って該架台の側面に設けられた複数の孔を有し、第１の脚部材は、該複数の孔のうちの１つを通る第１のボルトと該第１のボルトに対応する第１のナットとによって該架台に固定され、第２の脚部材は、該複数の孔のうちの他の１つを通る第２のボルトと該第２のボルトに対応する第２のナットとによって該架台に固定される。

よって、架台に複数の孔を設けるだけという簡単な構成によって該モジュールの傾斜角度の調節が行え、特許文献３に開示された装置のように、ネジ軸部とその操作用ナットなどを設ける場合に比べて部品点数が減り、また構造が簡略化して製作コストが安価で、施工性が良い。

請求項３の取付装置は、太陽電池モジュールの第１の端部をクランプする第１のクランプ部材と、該モジュールの第２の端部をクランプする第２のクランプ部材とをさらに備え、しかも架台は、第１のクランプ部材が該架台に固定される位置と第２のクランプ部材が該架台に固定される位置との間の距離を調節することを可能にするクランプ距離調節機構を備える。

従って、太陽電池モジュールのサイズがメーカーによって様々であっても、その太陽電池モジュールのサイズに合わせて、第１のクランプ部材の位置と第２のクランプ部材の位置との間の距離を調節できるので、様々なサイズの太陽電池モジュールでも架台上にクランプして固定することができる。

このように、太陽電池モジュールの傾斜角度を調節するための距離調節機構と、様々なサイズの太陽電池モジュールに適用できるクランプ距離調節機構が、それぞれ架台に設けられていることにより、どのような屋根の状況であっても、かつどのようなサイズの太陽電池モジュールであっても、構成を簡略としながら、太陽電池モジュールの傾斜を調節して発電効率を向上させることができる。

請求項４の発明では、クランプ距離調節機構は、架台の長手方向に沿って該架台の上面に設けられた複数の孔を有し、第１のクランプ部材は、該複数の孔のうちの１つを通る第３のボルトと該第３のボルトに対応する第３のナットとによって該架台に固定され、第２のクランプ部材は、該複数の孔のうちの他の１つを通る第４のボルトと該第４のボルトに対応する第４のナットとによって該架台に固定される。

従って、架台に複数の孔を設けるだけの簡単な構成によって、様々なサイズの太陽電池モジュールでも架台上にクランプして固定することができるから、構造が簡略化でき、製作コストが安価で、施工性が良い。

請求項５の発明では、距離調節機構の複数の孔は、少なくとも１つの丸孔と、架台の長手方向に長い少なくとも１つの長孔とを含み、クランプ距離調節機構の複数の孔は、少なくとも１つの丸孔と、架台の長手方向に長い少なくとも１つの長孔とを含み、各距離調節機構の丸孔が該架台の一方の端部の側に設けられ、各距離調節機構の長孔が該架台の他方の端部の側に設けられている。

この構成によって、距離調節機構の丸孔を用いて第１の脚部材を架台に固定し、またクランプ距離調節機構の丸孔を用いて第１のクランプ部材を架台に固定でき、クランプ距離調節機構の長孔を用いて第２の脚部材を架台に固定でき、またクランプ距離調節機構の長孔を用いて第２のクランプ部材を架台に固定できる。

架台の丸孔側で脚部材およびクランプ部材を該架台に固定した後に、架台の長孔側で脚部材およびクランプ部材を架台に固定する際に、この長孔内で該脚部材と該クランプ部材の固定位置の微調整が行える。よって、架台の片側で脚部材とクランプ部材の両部材の微調整が行えるので、架台の一方側で脚部材の固定の微調整を行い、架台の他方側でクランプ部材の固定の微調整を行うような場合に比べて施工性に優れている。

本発明の一実施例の太陽電池モジュールの取付装置の取付状態を示す斜視図である。 図２Ａは、図１に示す取付装置の正面図である。 図２Ｂは、図１に示す取付装置の架台の平面図である。 図２Ｃは、図１に示す取付装置の要部拡大断面図である。 本発明の他の実施例の太陽電池モジュールの取付装置の取付状態を示す斜視図である。 図１に示す太陽電池モジュールの取付装置の他の取付状態を示す斜視図である。 図４に示す取付装置の正面図である。 本発明のさらに他の実施例の太陽電池モジュールの取付装置の取付状態を示す斜視図である。 図２Ａに示す架台とは異なる架台を用いた本発明のさらに他の実施例の太陽電池モジュールの取付装置の取付状態を示す正面図である。 図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、それぞれベース具の正面図、側面図および断面図である。 図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、それぞれ第１の支持脚の正面図、側面図および平面図である。 図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、それぞれ第２の支持脚の正面図、側面図および平面図である。 図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１１Ｄは、それぞれ架台の正面図、平面図、背面図および右側面図である。 図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃは、それぞれクランプ部材の正面図、側面図および平面図である。 クランプ部材のカバーの正面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１および図２Ａは、本発明の太陽電池モジュールの取付装置を折板屋根の上に設置した状態を示す斜視図と正面図である。

本発明の取付装置は折板屋根に限らず、その他の屋根に対しても適用することができるが、以下では、折板屋根上に太陽電池モジュールの取付装置を設置した場合を説明する。

本発明の太陽電池モジュールの取付装置は、屋根１上に固定される第１の脚部材１１と、屋根１上に固定される第２の脚部材１２であって、該第２の脚部材１２の高さは、該第１の脚部材１１の高さよりも高い、第２の脚部材１２と、該第１の脚部材１１と該第２の脚部材１２とによって支持される架台２であって、該架台２の上に太陽電池モジュール３が設置される架台２とを備える。
（屋根）
折板屋根１は、金属板を一定幅の谷状に折り曲げて形成された屋根材８を屋根上に複数敷いて構築されている。該屋根材８は、逆台形状の谷部の両端に山部が形成され、該山部の端部にハゼ継手が折り曲げて形成されている。

隣接する屋根材８の山部を、屋根下地に固定したタイトフレームの上面に載置し、該タイトフレームに固定した吊子に屋根材のハゼ継手を巻き締めてハゼ部１０が形成されている。
（太陽電池モジュール）
太陽電池モジュール３は、平板状の太陽光発電パネルと、そのパネルの周囲を額縁状に囲う枠体５とを有する。
（第１の脚部材および第２の脚部材）
屋根１上に固定される第１の脚部材１１および第２の脚部材１２は、それぞれ１つの部材から構成してもよく、あるいは２以上の複数の部材を組み合わせて構成してもよい。第１の脚部材１１および第２の脚部材１２はそれぞれ屋根上に直接的に固定されてもよく、あるいはそれぞれ他の部材を介して屋根上に間接的に固定されてもよい。

図１および図２に示す実施例では、第１の脚部材１１は屋根１上に固定されるベース具１４と、該ベース具１４上に固定される第１の支持脚１６とを有する。同様に、第２の脚部材１２は、屋根１上に固定されるベース具１４と、該ベース具１４上に固定される第２の支持脚１８とを有する。

第１の脚部材１１のベース具１４と第２の脚部材１２のベース具１４は、同一部材あるいは異なる部材で構成することができるが、この実施例では同一部材で構成されている。

ベース具１４は、図８に示すように、左右一対の挟持部材３０、３０と、該挟持部材３０、３０の間に配設されるボルト保持部材３１と、該ボルト保持部材３１に保持された上部ボルト３２とを有する。この上部ボルト３２を利用して上記第１の支持脚１６および第２の支持脚１８が固定される。

該左右一対の挟持部材３０、３０およびボルト保持部材３１に横方向の通孔３５が設けられ、この通孔３５に横ボルト３３を通してナット３４で締結することにより、該一対の挟持部材３０、３０は折板屋根１のハゼ部１０を挟むようにして折板屋根１上に固定される。

なお、ベース具１４としては、上記構成のもの以外に従来より公知の金具を使用することができる。例えば、ベース具１４はハゼ部１０を跨ぐ逆Ｕ字状の本体を有し、ボルトを締め付けることにより、ハゼ部１０にベース具を固定でき、かつ該ベース具の本体から上部ボルトが上方へ突出するものでもよい。

第１の支持脚１６は、図９に示すように、底板部３６と、該底板部３６の後ろ側の縁部から上方へ立ち上がる縦片部３７と、該底板部３６の左右両側の縁部から上方へ立ち上がる一対の側片部３８、３８と、を有する。

底板部３６には、前後方向に長い長孔３９が形成されている。縦片部３７と両側片部３８との間にスリット４０、４０が形成され、また各側片部３８の上端部にはボルト孔４１が設けられている。

第２の支持脚１８は、図１０に示すように、底板部４３と、該底板部４３の後ろ側の縁部から上方へ立ち上がる縦片部４４と、該底板部４３の左右両側の縁部から上方へ立ち上がる一対の側片部４５、４５とを有する。この第２の支持脚１８は、横断面が略コ字状に形成されている。

底板部４３には、前後方向に長い長孔４６が形成されている。縦片部４４と両側片部４５との間にスリット４７、４７が形成され、また各側片部４５の上端部にはボルト孔４８が設けられている。
（架台）
架台２は、図２Ｂおよび図１１に示すように、長尺なフレーム状に形成することができる。架台２は下方が開口する縦断面コ字形に形成することができる（図１１Ｄ）。そのような架台２は、上面部５４と、該上面部５４から下方へ垂下する一対の側面部５５，５５とを有する。

該架台２は、屋根上に固定される第１の脚部材１１と第２の脚部材１２とによって支持される。ここで、該架台は第１の脚部材１１と第２の脚部材１２との間に亘って架設されていてもよく（図５）、第１の脚部材１１と第２の脚部材１２の支持位置を超えて該架台２が延びていてもよい（図２Ａ）。つまり、架台２が第１の脚部材１１と第２の脚部材１２とによって支持される形態であればよく、架台２の長さは限定されない。

該架台２は、第１の脚部材１１が該架台２に固定される位置と、該第２の脚部材１２が該架台２に固定される位置との間の距離を調節することを可能にする距離調節機構を有する。

この距離調節機構は、架台２の長手方向に沿って該架台２の側面部５５に設けられた複数の孔５１，５２で形成することができる。あるいは、架台２の長手方向に沿って該架台２の側面部５５に設けられた凹溝、スリットなどの係合部で形成することができる。距離調節機構を凹溝、スリットなどの係合部で形成する場合は、この係合部を利用してボルトの頭部などの被係合部を係合させ、架台２と第１および第２の脚部材１１、１２とを固定するようにしてもよい。

該距離調節機構が該架台２の側面部５５に設けられた複数の孔で形成される場合、該孔は少なくとも１つの丸孔５１と、該架台２の長手方向に長い少なくとも１つの長孔５２とを含むことができる。該距離調節機構は、架台２の両側面部５５、５５に設けることが好ましい。該距離調節機構を複数の孔で形成する場合は、その架台２の両側面部５５、５５の対応する位置に孔がそれぞれ設けられる。

さらに実施例に沿って説明すると、架台２の側面部５５の一端部には、複数の丸孔５１が設けられ、架台２の他端部には、複数の長孔５２が設けられている。丸孔５１の個数および位置、長孔５２の個数および位置は何ら限定されないが、折板屋根１の隣接するハゼ部１０間のピッチ幅などに応じて適宜設定される。

上記第１および第２の支持脚１６、１８の上に架台２が配置され、該第１の支持脚１６のボルト孔４１および架台２の丸孔５１に通したボルト６７およびそれに対応するナットによって該第１の支持脚１６の上部が架台２に固定される。また、同様に、第２の支持脚のボルト孔４８および架台２の長孔５２に通したボルト６７およびそれに対応するナットによって該第２の支持脚１８の上部が該架台２に固定される。

図１２に示すように、取付装置は、太陽電池モジュール３の第１の端部をクランプする第１のクランプ部材６と、太陽電池モジュール３の第２の端部をクランプする第２のクランプ部材７とをさらに備えることができる。太陽電池モジュール３の第１の端部と太陽電池モジュール３の第２の端部は、それぞれ対向する端部である。

第１および第２のクランプ部材６、７は、太陽電池モジュール３をクランプするものであれば、どのような構造のクランプ部材も使用することができる。例えば、図１２に示すように、第１および第２のクランプ部材６、７は、鋼板を折り曲げて断面が逆Ｌ字形に形成されたものを使用することができる。このクランプ部材６、７は、縦片５７と押さえ片５８とを有し、該押さえ片５８にボルト孔５９が設けられている。

架台２は、第１のクランプ部材６が該架台２に固定される位置と第２のクランプ部材７が該架台２に固定される位置との間の距離を調節することを可能にするクランプ距離調節機構をさらに含むことができる。

このクランプ距離調節機構は、該架台２の長手方向に沿って該架台２の上面部５４に設けられた複数の孔２１，２２で形成することができる。あるいは、架台２の長手方向に沿って該架台２の上面部に設けられた凹溝、スリットなどの係合部で形成することができる。クランプ距離調節機構を凹溝、スリットなどの係合部で形成する場合は、この係合部を利用してボルトの頭部などの被係合部を係合させ、架台２と第１および第２のクランプ部材６，７とを固定するようにしてもよい。

該クランプ距離調節機構が、架台２の上面部５４に設けられた複数の孔で形成される場合、複数の孔２１、２２は、少なくとも１つの丸孔と、該架台２の長手方向に長い少なくとも１つの長孔とを有することができる。

さらに実施例に沿って説明すると、架台２の上面部５４の一端部には、丸孔２１が複数設けられ、架台２の上面部５４の他端部には、長孔２２が１つ設けられている。丸孔２１の個数および位置、長孔２２の個数および位置は何ら限定されないが、太陽電池モジュール３のサイズなどに応じて決定される。架台２の曲げ強度を考慮すると、該孔２１，２２の数は極力少なく設計される。

架台２の孔２１，２２に通したボルト２３をクランプ部材６、７の押さえ片５８のボルト孔５９に通し、該押さえ片５８から上方へ突出したボルト２３にナット２４を締結することにより、押さえ片５８と架台２の上面との間で太陽電池モジュール３の枠体５を挟み込み、太陽電池モジュール３を架台２に固定することができる。なお、ボルト２３・ナット２４による締結は、図２Ｃに示す形態に限らない。例えば、ボルト２３を上方から下方に向けて孔５９、２２内を通し、ボルト２３の下端部にナット２４を締結してもよい。

この長孔２２の長さは、隣接する丸孔２１，２１間の距離とほぼ等しいか、または隣接する丸孔２１，２１間の長さ以上に設定することができる。そのように設定することによって、適切な位置の丸孔２１を選択した場合、その丸孔２１と長孔２２内との間の距離を途切れることなく連続させることができる。よって、太陽電池モジュール３のサイズが変わった場合でも、架台２に固定する第１および第２のクランプ部材６、７間の距離を連続して変えることができるので、種々のサイズの異なる太陽電池モジュール３を第１および第２のクランプ部材６、７でクランプして架台２に固定することができる。

また、架台２の側面部５５の一方の端部側に少なくとも１つの丸孔５１を形成し、架台２の側面部５５の他方の端部側に少なくとも１つの長孔５２を形成することにより、該丸孔５１にボルト６７を通してナットで第１の脚部材１１の上端部を架台２に固定することで、架台２の位置決めを行うことができる。架台２の他方の端部側に設けた長孔５２にボルト６７を通してナットで第２の脚部材１２の上端部を架台２に固定することにより、長孔５２の部分で第２の脚部材１２の固定位置を微調整することができる。

しかも、架台２の側面部５５に設けた丸孔５１と架台２の上面部５４に設けた丸孔２１がそれぞれ架台２の一方の端部側に設けられ、架台２の側面部５５および上面部５４に設けた長孔５２、２２がそれぞれ架台２の他方の端部側に設けられていることによって、架台２の一方の端部側では第１の脚部材１１と第１のクランプ部材６とを架台２に位置決めして固定し、架台２の他方の端部側では、第２の脚部材１２と第２のクランプ部材７とを長孔の範囲内で微調整しながら架台２に固定することができる。従って、架台２の一方側で脚部材１１およびクランプ部材６を該架台２に固定した後、架台２の他方側で脚部材１２およびクランプ部材７を微調整しながら架台２への固定が行えるので、施工性に優れる。
（施工方法）
次に、本発明の取付装置を用いて太陽電池モジュール３を折板屋根１に取り付ける方法を説明する。

図１および図２に示すように、太陽電池モジュール３のサイズに合わせて折板屋根１の山部のハゼ部１０への取り付け位置を決め、このハゼ部１０にベース具１４を配設して該ベース具１４を固定する。つまり、ハゼ部１０の両側にベース具１４の挟持部材３０、３０を配置し、挟持部材３０、３０の通孔３５にボルト３３を通してナット３４で締結することにより、該一対の挟持部材３０、３０間に折板屋根１のハゼ部１０を挟むようにして折板屋根１上にベース具１４を固定する。ベース具１４は、設置する太陽電池モジュール３の寸法に合わせて屋根１のハゼ部１０に４箇所固定する。

次に、このベース具１４上に第１および第２の支持脚１６、１８を固定する。つまり、ベース具１４から上方へ突出した上部ボルト３２を第１および第２の支持脚１６、１８の底板部３６に形成された長孔３９、４６に通し、ナット３４で締め付ける。図１および図２に示す施工例では、折板屋根１の軒側に固定されたベース具１４上に第１の支持脚１６を固定し、棟側に固定されたベース具１４上に第２の支持脚１８を固定する。

次に、第１および第２の支持脚１６、１８の上に架台２を配置し、該第１および第２の支持脚１６、１８のボルト孔４１、４８に通したボルト６７およびそれに対応するナットによって該第１および第２の支持脚１６、１８の上部を該架台２に固定する。ここでは、第１および第２の支持脚１６、１８に形成されたスリット４０、４７に架台２の側面部５５を上方から挿入し、第１および第２の支持脚１６、１８の側片部３８、４５に形成されたボルト孔４１，４８および架台２の側面部５４に形成された孔５１，５２にそれぞれボルト６７を通し、ナットにて締結することにより、架台２に第１および第２の支持脚１６、１８の上端部を固定する。

上記したように、架台２の一方側端部で架台２への位置決めをした後、架台２の他方側端部に形成された長孔５２内で微調整を行う。架台２の傾斜角度を変えるには、孔５１，５２を選択すると共に、屋根１のハゼ部１０に固定するベース具１４の固定位置を調節することにより、第１および第２の脚部材１１，２２間の距離を変えればよい。

次に、架台２の一方端部に第１のクランプ部材６を配設すると共に、架台２の他方端部に第２のクランプ部材７を配設し、また架台２上に太陽電池モジュール３を設置する。

架台２と第１のクランプ部材６との間に太陽電池モジュール３の枠体５を挟んだ状態で、第１のクランプ部材６の押さえ片５８のボルト孔５９、および架台２の孔２１に通したボルト２３をナット２４で締結することにより、第１のクランプ部材６の押さえ片５８と架台２の上面との間で太陽電池モジュール３の枠体５を挟持する。同様に、架台２と第２のクランプ部材７との間に太陽電池モジュール３の枠体５を挟んだ状態で、第２のクランプ部材７の押さえ片５８のボルト孔５９、および架台２の孔２１に通したボルト２３をナット２４で締結することにより、第２のクランプ部材７の押さえ片５８と架台２の上面との間で太陽電池モジュール３の枠体５を挟持する（図２Ｃ）。

第１および第２のクランプ部材６，７の上面には必要に応じて、該クランプ部材６，７を雨水等から保護するためのカバー９が被せられる。このカバー９は、図１３に示すように、架台２を被覆して架台２に装着されるカバー本体６４と、ボルト２３・ナット２４の上部を覆う頭部６５とを有する。

このようにして、太陽電池モジュール３を軒側に向かって下り傾斜する状態、あるいは棟側に向かって下り傾斜する状態で流れ方向に設置できる。また、架台２の軒側に固定される第１の脚部材１１と架台２の棟側に固定される第２の脚部材１２との間の距離を変えることによって、屋根１の勾配とは無関係に太陽電池モジュール３を受光方向に対し最適な傾斜角度となるよう屋根１に取付けることができる。例えば、太陽電池モジュール３の受光面が屋根面に対して約１０度の傾斜を持つように取付けることができる。同様にして、複数の太陽電池モジュール３を屋根の桁方向および流れ方向へ隣接して設置することにより、一群の太陽電池モジュール３を屋根１上に設置することができる。
（他の実施例）
図３に示すように、屋根１の山部に固定したベース具１４上にラック２６を固定し、このラック２６上に上記したように第１および第２の支持脚１６、１８を固定し、第１および第２の支持脚１６、１８上に架台２を配置し、該架台上に太陽電池モジュール３を設置して第１および第２のクランプ部材６，７で太陽電池モジュール３を固定するようにしてもよい。この実施例では、山部から上方へ突出したボルトを利用してベース具１４を屋根１に固定することができる。

また、この実施例では、第１の脚部材１１が、ベース具１４、ラック２６および第１の支持脚１６を含み、第２の脚部材１２が、ベース具１４、ラック２６および第２の支持脚１８を含む。

ラック２６は、上面に溝部を有する長尺な部材で構成されている。この溝部内に、ボルトの頭部およびワッシャをスライド可能に配設し、溝部から上方へ突出するボルトに第１の支持脚１６および第２の支持脚１８が固定される。つまり、ラック２６の溝部内に２つのボルトが配設され、各ボルトに第１の支持脚１６および第２の支持脚１８が固定される。第１の支持脚１６および第２の支持脚１８はラック２６の長手方向に沿ってスライド可能であるので、第１の支持脚１６と第２の支持脚１８間の距離を調節することができる。

図４および図５は、建物の桁方向（流れ方向と直交する方向）に太陽電池モジュール３を傾斜させて設置した実施例である。

太陽電池モジュール３のサイズ、および折板屋根の山部のピッチ幅に合わせて折板屋根１のハゼ部１０上にベース具１４が固定され、このベース具１４上に上記したように、第１および第２の支持脚１６、１８が固定されている。第１および第２の支持脚１６、１８上に架台２が固定され、該架台２上に太陽電池モジュール３が設置されると共に、クランプ部材６，７で太陽電池モジュール３が架台２に固定されている。

ベース具１４を固定する山部（あるいはハゼ部１０）間のピッチが異なった場合には、架台２の孔５１，５２を選択することによって、第１および第２の脚部材１１，１２間の距離を調節することができる。距離の微調整は、架台２の長孔５２の範囲で実施することができる。

図６に示すように、屋根の山部の上にベース具１４を固定し、このベース具１４上にラック２６を固定し、このラック２６上に上記したように第１および第２の支持脚１６、１８を固定し、第１および第２の支持脚１６、１８上に架台２を配置し、該架台２上に太陽電池モジュール３を設置して第１および第２のクランプ部材６，７で太陽電池モジュール３を固定するようにしてもよい。この実施例では、第１の脚部材１１が、ベース具１４、ラック２６および第１の支持脚１６を含み、第２の脚部材１２が、ベース具１４、ラック２６および第２の支持脚１８を含む。

図４および図６に示した実施例によれば、太陽電池モジュール３を屋根の軒側へ向かって下り傾斜し、かつ桁方向へも傾斜する状態で屋根１上に設置できる。また、架台２に固定される第１の脚部材１１と第２の脚部材１２との間の距離を変えることによって、屋根１の勾配とは無関係に太陽電池モジュール３の桁方向の傾斜を大きく傾けることができる。

このようにして、建物の向き（折板屋根の山部の方向や方位）とは無関係に、太陽電池モジュールの架台の傾斜角度を施工現場での屋根の状況に応じて調節することができるので、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。

図７は、架台の他の実施例を示したものである。この架台２の側面部５５の一端部には、複数の丸孔５１が設けられ、架台２の他端部には複数の長孔５２が設けられている。孔５１および５２の個数や位置は、屋根の勾配、屋根材のハゼ部のピッチなどに応じて適宜設定することができる。

図７に示す架台２では、図２Ａに示した架台２と比べて、架台２の側面部５５に形成された長孔５２が２個だけ形成され、また丸孔５１の個数および配置が異なっている。

図１および図２の実施形態では、ハゼ式折板屋根に本発明の太陽電池モジュール取付装置を固定する例を示したが、ハゼ式折板屋根以外の折板（重ね式、嵌合式など）、あるいは金属屋根（瓦棒葺、立平葺）などにも本発明は適用可能である。また、ベース材を使用すれば、パラペット等に囲まれた屋上に防水アンカーを使用して設定することができる。

上記各実施例では、取付装置は、太陽電池モジュールの第１の端部をクランプする第１のクランプ部材と、該太陽電池モジュールの第２の端部をクランプする第２のクランプ部材とをさらに備えた例を挙げたが、これらの第１および第２のクランプ部材を用いることなく、該太陽電池モジュールが架台上に直接または間接的に固定されている装置も本発明は含むものとする。さらに、該第１および第２のクランプ部材に代えて、太陽電池モジュールの端部を架台上に取り付けるための取付部材が該架台に一体に設けられている装置も本発明は含むものとする。

本発明は、屋根上に取り付けられる太陽電池モジュールの傾斜角度を、簡単な構成によって調節でき、発電効率を向上させる太陽電池モジュールの取付装置を提供する。

１ 屋根
２ 架台
３ 太陽電池モジュール
５ 枠体
６ 第１のクランプ部材
７ 第２のクランプ部材
９ カバー
１０ 屋根のハゼ部
１１ 第１の脚部材
１２ 第２の脚部材
１４ ベース具
１６ 第１の支持脚
１８ 第２の支持脚

Claims (5)

1. 太陽電池モジュールの取付装置であって、該取付装置は、
   屋根上に固定される第１の脚部材と、
   屋根上に固定される第２の脚部材であって、該第２の脚部材の高さは、該第１の脚部材の高さよりも高い、第２の脚部材と、
   該第１の脚部材と該第２の脚部材とによって支持される架台であって、該架台の上に太陽電池モジュールが設置される、架台と
   を備え、
   該架台は、該第１の脚部材が該架台に固定される位置と該第２の脚部材が該架台に固定される位置との間の距離を調節することを可能にする距離調節機構を有する、取付装置。
2. 前記距離調節機構は、前記架台の長手方向に沿って該架台の側面に設けられた複数の孔を有し、
   前記第１の脚部材は、該複数の孔のうちの１つを通る第１のボルトと該第１のボルトに対応する第１のナットとによって該架台に固定され、
   前記第２の脚部材は、該複数の孔のうちの他の１つを通る第２のボルトと該第２のボルトに対応する第２のナットとによって該架台に固定される、請求項１に記載の取付装置。
3. 前記取付装置は、前記太陽電池モジュールの第１の端部をクランプする第１のクランプ部材と、該太陽電池モジュールの第２の端部をクランプする第２のクランプ部材とをさらに備え、
   前記架台は、該第１のクランプ部材が該架台に固定される位置と該第２のクランプ部材が該架台に固定される位置との間の距離を調節することを可能にするクランプ距離調節機構をさらに有する、請求項１または２に記載の取付装置。
4. 前記クランプ距離調節機構は、前記架台の長手方向に沿って該架台の上面に設けられた複数の孔を有し、
   前記第１のクランプ部材は、該複数の孔のうちの１つを通る第３のボルトと該第３のボルトに対応する第３のナットとによって該架台に固定され、
   前記第２のクランプ部材は、該複数の孔のうちの他の１つを通る第４のボルトと該第４のボルトに対応する第４のナットとによって該架台に固定される、請求項３に記載の取付装置。
5. 前記距離調節機構の複数の孔は、少なくとも１つの丸孔と、前記架台の長手方向に長い少なくとも１つの長孔とを含み、
   前記クランプ距離調節機構の複数の孔は、少なくとも１つの丸孔と、該架台の長手方向に長い少なくとも１つの長孔とを含み、
   該距離調節機構の該少なくとも１つの丸孔および該クランプ距離調節機構の該少なくとも１つの丸孔は、該架台の一方の端部の側に設けられ、
   該クランプ距離調節機構の該少なくとも１つの長孔および該クランプ距離調節機構の該少なくとも１つの長孔は、該架台の他方の端部の側に設けられている、請求項４に記載の取付装置。