JP2016005316A - 太陽光発電モジュール支持金具及び支持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】据え付け、解体、補修、取り替えが容易で、劣悪な気候環境でも、堅固で長寿命の太陽光発電モジュールの支持架台に用いられる太陽光発電モジュール支持金具を提供する。【解決手段】太陽光発電モジュール１の支持架台は、地面に立設される複数の支柱１２と、支柱１２に支持され、縦方向に相互に間隔をあけて平行に配置される縦梁部材１４と、縦梁部材１４により支持され、横方向に相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材１６と、横梁部材１６により支持され、縦方向に相互に間隔をあけて平行に配置される複数のモジュール接着支持梁部材２０と、を有してなり、太陽光発電モジュール１は、裏面側を接着剤層を介してモジュール接着支持梁部材２０に接着固定して支持され、太陽光発電モジュール支持金具は、モジュール接着支持梁部材２０と、これを横梁部材１６に強固に固定する固定金具とにより構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、太陽光発電モジュール支持金具及び支持方法に関する。

例えば、特許文献１に示すような太陽電池モジュールを支持する支持架台が、太陽光発電システムに用いられている。

この支持架台は、地面上に互いに間隔を空けて立設される複数本の支柱と、互いに隣り合う各支柱間に架設される複数本の第１上部梁と、互いに隣り合う各第１上部梁間に架設される複数の第２上部梁と、を備えている。

ここで、第１上部梁と第２上部梁とは、相互に直交する方向に配置されていて、複数本の第２上部梁の上に、太陽光発電モジュールが固定される構造となっている。

上記のような支持架台に、太陽光発電モジュールを支持させる場合は、第２上部梁の上に、太陽光発電モジュールの端縁を帯板状の取付金具によって押さえ、これを第２上部梁にボルトにより締付固定しているので、据え付け、解体、補修、取り替えに手数がかかるという問題点があった。

又、特許文献１に示す太陽電池モジュールを支持する上記の支持架台では、第１上部梁と第２上部梁とは、直接的にボルトとナットとで連結されている。

支持架台の設置安定性を地面に打ち込まれた支柱で担保するのには、地面に対して鉛直方向に支柱を打ち込むことが好ましい。しかしながら、支持架台の組み立て現場には、整地された状態であっても実際には多少の傾斜等が残る場合がある。このため、特許文献１に示す支柱を地面に対して鉛直方向に打ち込むと、隣り合う各第１上部梁の高さが異なってしまい、第１上部梁に第２上部梁が片当たりして、互いの連結部分に余計な応力が生じる可能性があった。その場合には、結果的に支持架台の耐久性を損なうおそれがあった。

又、太陽光発電モジュールを、野外に設置する、いわゆる野立発電所の場合、風の影響を受け易く、太陽光発電モジュールに係る風圧が高いことが知られている。又、この風に乗って、砂や塩分、塩霧が、太陽光発電モジュールの表面あるいは裏面に当たって、これらを劣化させる。特に、帯板状の押え金具は、塩分の影響が大きくて、傷み易く、前述のような強い風圧がかかる場合は製品寿命が短くなるという問題点があった。近年の一般的な太陽光発電モジュールの製品寿命は約２５年である。

上記の問題点は、太陽光発電モジュールを屋根に設置する場合も同様に生じていた。

ＷＯ２０１１／１３６３５０号公報

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、据え付け、解体、補修、取り替えが容易であるとともに、対候性を高め、製品寿命を延ばすようにした太陽光発電モジュール支持金具及び支持方法を提供することを課題とする。

又、支持架台の組み立て現場に多少の傾斜があっても、支持架台の設置安定性を確保しつつ、支持架台の耐久性低下を防止可能な太陽光発電モジュール支持金具及び支持方法を提供することを課題とする。

本発明は、以下の実施例により上記課題を解決することができる。

（１）地面の前後左右に間隔をあけて立設される複数の支柱と、前記複数の支柱により支持され、平面視で横方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材とを有してなる太陽光発電モジュールの支持架台に、太陽電池セルを間にして配置された表面ガラス及び裏面ガラスを有してなる太陽光発電モジュールを、接着剤層を介して接着固定して、支持するための複数のモジュール接着支持梁部材を含む太陽光発電モジュール支持金具であって、前記モジュール接着支持梁部材は平面視で縦方向に配置され、相互に間隔をあけて平行に前記複数の横梁部材上に固定可能とされることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（２）（１）において、前記支柱と前記横梁部材との間に、前記支柱により支持され、平面視で縦方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の縦梁部材を設け、前記複数の縦梁部材により前記横梁部材を支持したことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（３）屋根ふき要素により支持され、平面視で横方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材を有してなる太陽光発電モジュールの支持架台に、太陽電池セルを間にして配置された表面ガラス及び裏面ガラスを有してなる太陽光発電モジュールを、接着剤層を介して接着固定して、支持するための複数のモジュール接着支持梁部材を含む太陽光発電モジュール支持金具であって、前記モジュール接着支持梁部材は平面視で縦方向に配置され、相互に間隔をあけて平行に前記複数の横梁部材上に固定可能とされることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（４）（３）において、前記屋根ふき要素と前記横梁部材との間に、前記屋根ふき要素により支持され、平面視で縦方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の縦梁部材を設け、前記複数の縦梁部材により前記横梁部材を支持したことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（５）（２）又は（４）において、前記縦梁部材と前記横梁部材とを連結する縦横梁連結部材を、更に含んでなり、前記縦横梁連結部材は、前記縦梁部材に連結されるベース部と、前記横梁部材に連結され、該ベース部に角度調整可能に支持される支持部と、を備えることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（６）（５）において、前記支持部は、前記横梁部材を把持する一対の把持部を有し、２以上の締結部材で該一対の把持部の距離を狭めることで、前記ベース部に対する該横梁部材の位置および角度の固定を行うことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（７）（５）又は（６）において、前記ベース部は前記縦梁部材に係合した状態で該縦梁部材の長さ方向に移動可能で、且つ前記支持部は前記横梁部材に係合した状態で該横梁部材の長さ方向に移動可能とされていることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（８）（１）乃至（７）のいずれかにおいて、前記モジュール接着支持梁部材は、その長手方向両端部が、前記横梁部材の上面に固定可能とされたことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（９）（１）乃至（８）のいずれかにおいて、前記モジュール接着支持梁部材を、前記横梁部材の上面に押圧固定するための固定金具を含んでなり、この固定金具は、前記横梁部材の上面に形成された長手方向のチャネル形状の上面凹部内を移動自在の一対の固定部材からなり、前記モジュール接着支持梁部材の長手方向端部を、前記横梁部材の上面に押圧固定可能とされたことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（１０）（９）において、前記モジュール接着支持梁部材は、その上端面部の幅方向中央部が開口してスリットとされた四角形状の内側空間を有するチャネル部と、このチャネル部の下端から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の被押え部と、前記チャネル部の前記上端面部における前記スリットの両側部、及び、これに連続して前記チャネル部から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の張出部から構成された一対の接着剤層貼付部と、を有してなり、前記一対の接着剤層貼付部の上面には、前記接着剤層が貼付け可能とされ、前記一対の固定部材は、前記一対の被押え部を上方から押え込んだ状態で、前記横梁部材に固定可能とされたことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（１１）（１０）において、前記被押え部の上面、及び、前記固定部材の、前記被押え部の上面に接触する下面には、相互に噛み合い可能な鋸歯状部が形成されていることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（１２）（１０）又は（１１）において、前記チャネル部の底面は、前記横梁部材の上面にねじ止め可能とされ、前記スリットは、前記底面のねじ止めの際に、ねじ止め工具が挿通可能とされていることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。

（１３）平面視で横方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材を有してなる太陽光発電モジュールの支持架台における、前記複数の横梁部材上に、太陽電池セルを間にして配置された表面ガラス及び裏面ガラスを有してなる太陽光発電モジュールを接着剤層を介して接着固定した複数のモジュール接着支持梁部材を、平面視で縦方向に配置し、相互に間隔をあけて平行に固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。

（１４）（１３）において、前記モジュール接着支持梁部材の長手方向両端部を、前記横梁部材の上面に固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。

（１５）（１３）又は（１４）において、前記横梁部材の上面に形成された長手方向のチャネル形状の上面凹部内を移動自在の一対の固定部材により、前記モジュール接着支持梁部材の長手方向端部を、前記横梁部材の上面に押圧固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。

（１６）（１５）において、前記モジュール接着支持梁部材は、その上端面部の幅方向中央部が開口してスリットとされた四角形状の内側空間を有するチャネル部と、このチャネル部の下端から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の被押え部と、前記チャネル部の前記上端面部における前記スリットの両側部、及び、これに連続して前記チャネル部から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の張出部から構成された一対の接着剤層貼付部と、を有してなり、前記一対の接着剤層貼付部の上面に、前記接着剤層を介して、前記太陽光発電モジュールを貼付け、前記一対の固定部材により、前記一対の被押え部を上方から押え込んだ状態で、前記横梁部材に前記モジュール接着支持梁部材を固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。

（１７）（１６）において、前記被押え部の上面、及び、前記固定部材の、前記被押え部の上面に接触する下面には、相互に噛み合い可能な鋸歯状部が形成されていて、これらの鋸歯状部を噛み合せて、前記被押え部と前記固定部材との相対移動を阻止した状態で、前記横梁部材に前記モジュール接着支持梁部材を固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。

（１８）（１６）又は（１７）において、前記スリットにねじ止め工具を挿通して、前記チャネル部の底面を、前記横梁部材の上面にねじ止めすることを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。

本発明によれば、太陽光発電システムの据え付け、解体、補修、取り替えが容易であるとともに、太陽光発電モジュールの対候性能を高めることによって、劣悪な気候環境でもモジュール寿命を延長して発電性能を安定して維持することができる。

又、支持架台の組み立て現場に多少の傾斜があっても、支持架台の設置安定性を確保しつつ、支持架台の耐久性低下の防止が可能となる。

更に、本発明の方法によれば、短時間で容易且つ確実に太陽光発電モジュールを支持架台に取付けて支持することができる。

本発明の実施例１に係る太陽光発電モジュール支持金具を用いた太陽光発電モジュールの支持架台を含む太陽光発電システムを示す斜視図 同支持架台に太陽光発電モジュールを支持した状態を示す側面図 同正面図 太陽光発電モジュールを拡大して模式的に示す断面図 実施例１における横梁部材を示す図（斜視図（Ａ）、断面図（Ｂ）） 図２のVI−VI線に沿う拡大断面図 図６の一部の拡大斜視図 同実施例１における太陽光発電モジュール支持金具の主たる部分を拡大して示す断面図 支柱から上側の太陽光発電システムを示す側面透視拡大図 縦横梁連結部材を示す図（正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、上面図（Ｃ）） 固定ナット補材を拡大して示す図（斜視図（Ａ）、側面図（Ｂ）、正面図（Ｃ）） 縦横梁連結部材の支持部を示す図（斜視図（Ａ）、背面図（Ｂ）、断面図（Ｃ） 仮組み縦横梁連結部材を示す斜視図（仮組み後の図（Ａ）、仮組みされる際の図（Ｂ）） 太陽光発電モジュールを支持架台により支持させる過程を示すフローチャート 実施例１に係る太陽光発電モジュール支持金具を用いて、太陽光発電モジュールを支持架台により支持させる過程の一部を模式的に示す斜視図 太陽光発電モジュールの他の形態を拡大して模式的に示す断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１に示される実施例１に係る太陽光発電モジュール支持金具（以下、モジュール支持金具）４０を用いた支持架台１０は、その上側に、図２、図３に示されるように、太陽光発電モジュール１を傾斜した状態で支持するものである。

この支持架台１０は、地面の前後左右に間隔をあけて立設される複数の支柱１２と、複数の支柱１２により支持され、平面視（太陽光発電モジュールの表面と垂直な方向から見た場合）で縦方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の縦梁部材１４と、これら複数の縦梁部材１４により支持され、平面視で横方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材１６と、これら複数の横梁部材１６により支持され、平面視で縦方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数のモジュール接着支持梁部材２０と、を備えて構成されている。

支柱１２の上端には、これと縦梁部材１４とを連結するための支柱／梁連結部材１９が設けられている。又、支柱１２の途中には、斜支柱１３が連結され、斜支柱１３の先端は、縦梁部材１４の支柱／梁連結部材１９から離間した位置で同様の斜支柱／梁連結部材１３Ａにより連結されている。

上記モジュール接着支持梁部材２０と後述の固定金具３０及び縦横梁連結部材５０とにより、前記モジュール支持金具４０が構成されている。

太陽光発電モジュール１は、図４に示されるように、太陽電池セル２を間にして配置された表面ガラス３及び裏面ガラス４を一体的に貼り合わせた合わせガラス構造であって、裏面側が接着剤層５を介して、モジュール接着支持梁部材２０に接着固定されることにより支持架台１０に支持されている。

縦梁部材１４は、図６に示されるように、その外側に長さ方向に延びる２つの凹部を備えるレール形状の部材であり、アルミ材で成形されていて、長さ方向と直交する断面形状において内側に閉じられた内部空間を有する中空構造とされている。

又、縦梁部材１４は、上面にチャネル形状の上面凹部１４Ａ、下面にチャネル形状の下面凹部１４Ｂを備えている。

横梁部材１６は、太陽光発電モジュール１の、平面視で、傾斜の上側である縦方向上側端縁６Ａに沿って配置された上部横梁部材１６Ａと、傾斜の下側である縦方向下側端縁６Ｂに沿って配置された下部横梁部材１６Ｂとからなっている。

又、各横梁部材１６は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、その外側に長さ方向Ｐに延びる２つの凹部を備えるレール形状の部材であり、アルミ材で成形されていて、図５（Ｂ）に示す如く、長さ方向Ｐに直交する断面形状において内側に閉じられた内部空間を有する中空構造とされている。

又、横梁部材１６は、上面に上面凹部１７Ａ、下面に２つの張出し部１７Ｂと下面凹部１７Ｃとを備えている。各凹部１７Ａ、１７Ｃの間口はいずれも一旦狭くなっており、内側が広く構成されている。上面凹部１７Ａは、固定ナット補材６２と固定ナット６０とが係合する形状とされている。このため、上面凹部１７Ａは、縦梁部材１４の上面凹部１４Ａと同一形状（最大内幅Ｌ５、間口幅Ｌ６、間口厚みＨ６、内部高さＨ５）とされている。このため、上面凹部１７Ａについての説明は省略する。

張出し部１７Ｂは、図５（Ｂ）に示す如く、横梁部材１６の側面下端に突出した形状を有している。一対の張出し部１７Ｂによる幅は距離Ｌ１０とされ、張出し部１７Ｂの斜面は、水平面に対して角度θ２とされている。ここで、距離Ｌ１０は、図１０（Ｂ）に示す縦横梁連結部材５０の支持部５４間の距離Ｌ９（支持部５４の回転が全く不可能となるときの距離）よりもほんのわずかに大きくされている（Ｌ１０＞Ｌ９）。そして、角度θ２は、縦横梁連結部材５０の把持部５４Ｅの角度θ１よりもわずかに大きくされている（θ２＞θ１）。このため、縦横梁連結部材５０の（ベース部５２の）屈曲板５２Ｂを支持部５４で把持し、２つの相応の長さのボルトＢｔ（締結部材）を貫通孔５４Ｆに挿通させて、貫通したボルトＢｔの部分をナットＮｔ（締結部材）で締め込む。そして、一対の把持部５４Ｅの距離を狭めることで、ベース部５２に対する横梁部材１６の位置および角度の固定を行うことが可能となる。なお、そのボルトＢｔが相応に緩んだ状態であれば、縦横梁連結部材５０を横梁部材１６と係合した状態のままで、横梁部材１６の長さ方向に移動させることが可能となる。なお、横梁部材１６の両側面内側には、図５（Ｂ）に示す如く、２つの凸部１７Ｄがそれぞれ設けられている。上側の２つの凸部１７Ｄの凸部側面１７ＤＡと底面凹部１７ＡＡの内側面１７ＡＢとは一直線上に並び、且つ下側の２つの凸部１７Ｄの凸部側面１７ＤＢと下面凹部１７Ｃの内側面１７ＣＡとは一直線上に並ぶようにされている。

図２、図３に示されるように、上下に隣接する太陽光発電モジュール１における縦方向上側端縁６Ａと縦方向下側端縁６Ｂとの間は、平面視で上下に隙間１８を持って配置されている。又、これら縦方向上側端縁６Ａと縦方向下側端縁６Ｂを支持する上部横梁部材１６Ａと下部横梁部材１６Ｂ間も隙間が設けられている。

図６に示されるように、縦梁部材１４の上面には、縦横梁連結部材５０を介して、横梁部材１６が支持されている。モジュール接着支持梁部材２０は、その長手方向両端部が、横梁部材１６の上面に、ボルト２３により固定可能とされていて、横梁部材１６の上面には、図７に示されるように、上面凹部１７Ａが設けられている。

固定金具３０は、上面凹部１７Ａ内を移動自在の一対の押え部材３２Ａ、３２Ｂからなり、モジュール接着支持梁部材２０の長手方向端部を、横梁部材１６の上面に押圧固定可能とされている。

モジュール接着支持梁部材２０は、例えばアルミ押出成型により形成された筒状の部材であり、図６〜８に示されるように、その上端面部２０Ａの幅方向中央部が開口してスリット２１とされた四角形状の内側空間２２Ａを有するチャネル部２２と、このチャネル部２２の下端から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の被押え部２４と、チャネル部２２の上端面部２０Ａにおける前記スリット２１の両側部、及び、これに連続して前記チャネル部２２から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の張出部２６Ａ、２６Ｂから構成された一対の接着剤層貼付部２６とを備えて構成されている。

この一対の接着剤層貼付部２６の間にスリット２１が設けられている。又、一対の接着剤層貼付部２６の上面には図７、８に示されるように、接着剤層５が貼り付けられるようになっている。すなわち、一本のモジュール接着支持梁部材２０には、接着剤層５が２列、平行に貼り付けられる。

押え部材３２Ａ、３２Ｂは、モジュール接着支持梁部材２０の両側で、一対の被押え部２４を上方から押え込んだ状態で、横梁部材１６にボルト２３により固定可能とされている。

被押え部２４の上面、及び、押え部材３２Ａ、３２Ｂの被押え部２４の上面に接触する押え部材３２Ａ、３２Ｂの下面には、相互に噛み合い可能な鋸歯状部２５が形成されていて、押え部材３２Ａ、３２Ｂを、被押え部２４を押えた状態でボルト２３により固定したとき、押え部材３２Ａ、３２Ｂが、被押え部２４からずれないようにして、安定して固定することができるようにされている。

又、チャネル部２２の底面は、横梁部材１６の上面にねじ２５Ａにより固定可能とされ、スリット２１は、底面のねじ止めの際に、ねじ止め工具、例えばドライバーを挿通可能としている。

支柱／梁連結部材１９と縦梁部材１４とは、固定ナット６０と固定ナット補材６２とにより連結されている。

図６、図９〜図１３に示すように、縦梁部材１４と、縦梁部材１４とほぼ直交する横梁部材１６とは縦横梁連結部材５０により連結されている。縦横梁連結部材５０は、図９に示すように、縦梁部材１４に連結されるベース部５２と、横梁部材１６に連結され、ベース部５２に角度調整可能に支持される支持部５４と、を備える。

ベース部５２は、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、底面板５２Ａと屈曲板５２Ｂとを備える。底面板５２Ａは、角がとれた略長方形であり、２つの短辺側に打出し部５２ＡＡがそれぞれ設けられている。打出し部５２ＡＡの底面には隙間が設けられている。この隙間は、図１１に示される固定ナット補材６２の上端部６２Ｂを逃がすために設けたものである。つまり、この隙間の高さＨ８は、上端部６２Ｂの厚みＨ３よりも大きくされている（Ｈ８＞Ｈ３）。そして、この隙間の幅Ｌ８は、上端部６２Ｂの長さＬ２よりも大きくされている（Ｌ８＞Ｌ２）。打出し部５２ＡＡにはボルトＢｔが挿通可能な貫通孔５２ＡＢがそれぞれ設けられている。屈曲板５２Ｂは、「く」の字に屈曲した部材であり、底面板５２Ａの長辺側にその両端が溶接されている。なお、符号５２ＢＢは、打出し部であり、屈曲板５２Ｂを高剛性化するために設けられている。

図１１の符号６２Ａは円筒部、６２ＡＡ、６２ＡＢは貫通孔、６２Ｂは上端部、６２Ｃは延在部、６２ＣＡは取手部をそれぞれ示す。

支持部５４は、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、一対の略二等辺三角形の板状の部材である。支持部５４の頂角は角がなく丸みを帯びており、その内側に貫通孔５４Ａが設けられている（この頂角の角度は、回転可能角度により適宜定めることができる。本実施例では支持部５４は、ベース部５２に対して±１５度程度の回転が可能とされている）。図１２（Ｃ）に示すように、貫通孔５４Ａには屈曲部５４Ｂを介して円筒部５４Ｃが連続的に成形されている。この円筒部５４Ｃの外周面は、屈曲板５２Ｂの内周面と接触して、回転軸として機能する。貫通孔５４Ａの両側には、それぞれ貫通孔５４Ｆが設けられている。この貫通孔５４ＦにはボルトＢｔが挿通される。支持部５４の底辺に該当する部分には、屈曲部５４Ｄを介して把持部５４Ｅが連続的に成形されている。把持部５４Ｅは、横梁部材１６を把持するための部分であり、図１０（Ｂ）、図１２（Ｃ）に示すように、水平面から角度θ１で傾斜している。

なお、支持架台１０の組み立ての際には、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示す、縦横梁連結部材５０の組み込みに必要な部品を仮組みした仮組み縦横梁連結部材５１が、組み立て現場に持ち込まれることとなる。

次に、上記実施例１に係る支持架台１０に、太陽光発電モジュール１を取付けて支持する過程について説明する。

まず図１４に示されるように、ステップＳ２において、支柱１２を立設する。

次に、ステップＳ４において、支柱１２の上端に、支柱／梁連結部材１９を取付ける。

ステップＳ６に進み、支柱／梁連結部材１９によって、支柱１２の上端に、縦梁部材１４を取付ける。

次のステップＳ８においては、縦梁部材１４に縦横梁連結部材５０を取付け、この縦横梁連結部材５０を介して、次のステップＳ１０において、横梁部材１６を縦梁部材１４に取付ける。

次のステップＳ１２においては、太陽光発電モジュール１の裏面ガラス４側に接着剤層５によって、モジュール接着支持梁部材２０を接着固定する。

次のステップＳ１４において、太陽光発電モジュール１を接着固定した状態のモジュール接着支持梁部材２０を、固定金具３０により横梁部材１６に固定する。

太陽光発電モジュールの支持過程の概略は、上記のとおりであり、次に、主要ステップの詳細について説明する。

ステップＳ８における、縦横梁連結部材５０の取付け過程の詳細は次のとおりである。

図６、図９に示されるように縦横梁連結部材５０を縦梁部材１４に連結させるには、貫通孔５２ＡＢに、ボルトＢｔで固定ナット６０が組み込まれた固定ナット補材６２を係合した状態とする。そして、縦梁部材１４の上面凹部１４Ａに、固定ナット６０が組み込まれた固定ナット補材６２の円筒部６２Ａを挿入する。挿入した後にボルトＢｔを締め込むと、底面板５２Ａにより固定ナット補材６２の取手部６２ＣＡは上面凹部１４Ａの内部に押し込まれる。すると、固定ナット補材６２の上端部６２Ｂは上面凹部１４Ａの間口の外側に残るものの、延在部６２Ｃは間口を上下に横切ることとなる。これにより、延在部６２Ｃは、固定ナット６０の回り止めとして機能する。このとき、そのボルトＢｔが緩んだ状態であれば、縦横梁連結部材５０（のベース部５２）を固定ナット６０により縦梁部材１４と係合した状態のままで、縦梁部材１４の長さ方向に移動させることが可能となる。そのボルトＢｔをきつく締め込むことで、固定ナット補材６２の上端部６２Ｂの厚みＨ３に影響されることなく、縦横梁連結部材５０の位置を縦梁部材１４に対して安定して固定することができる。

次に、縦横梁連結部材５０を縦梁部材１４に取付ける（図１４のステップＳ８）。固定ナット６０を組み込んだ固定ナット補材６２を縦梁部材１４の上面凹部１４Ａに押し込む。そして、仮組み縦横梁連結部材５１の貫通孔に挿通されたボルトＢｔを締め込んで、縦横梁連結部材５０を縦梁部材１４に取り付ける。

次に、横梁部材１６を縦横梁連結部材５０に取付ける（図１４のステップＳ１０）。つまり、仮組み縦横梁連結部材５１の支持部５４に係合している２つのボルトＢｔを緩めて、一対の把持部５４Ｅの間に横梁部材１６の張出し部１７Ｂを挿入する。そして、２つのボルトＢｔを締め込んでいく。この過程で、一対の把持部５４Ｅが横梁部材１６の張出し部１７Ｂに均一に接触するように、貫通孔５４Ａを中心として、支持部５４を回転調整して角度を確定する。なお、この時点では、縦梁部材１４に対するベース部５２の位置を確定しておく。

この実施例１においては、図１５に示されるように、太陽光発電モジュール１の裏面ガラス４側に、接着剤層５によって、モジュール接着支持梁部材２０を予め接着固定しておく。

次に、太陽光発電モジュール１と一体のモジュール接着支持梁部材２０を、その長手方向両端において、図７に示されるように、横梁部材１６の上面にねじ２５Ａにより締め付け固定する。この時、ねじ止め工具、例えばドライバーを、スリット２１から通してねじ２５Ａを締め付ける。

次に、横梁部材１６の上面に形成されている上面凹部１７Ａ内で押え部材３２Ａ、３２Ｂを摺動させて、横梁部材１６に固定されたモジュール接着支持梁部材２０の左右の被押え部２４を押えつけるようにセットし、被押え部２４の上面の鋸歯状部２５と、押え部材３２Ａ、３２Ｂの下面の鋸歯状部２５を噛合わせた状態で、ボルト２３により押え部材３２Ａ、３２Ｂを、横梁部材１６上面に強く締め付け固定する。

これにより、太陽光発電モジュール１の支持架台１０への取り付けが終了する。

上記のように、モジュール接着支持梁部材２０は、強く固定され、強い風圧などがかかった場合でも、ボルト２３を緩ませるようなことは生じない。

なお、上記実施例１において、太陽光発電モジュール１は、図４に示されるように、太陽電池セル２を間にして配置された表面ガラス３及び裏面ガラス４を一体とした合わせガラス構造であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、図１６に示されるような、前記合わせガラス構造の裏面側に、スペーサー７を介して強化ガラス８を貼り付けて空気層９を設けた複層ガラス構造であってもよい。

通常の太陽光発電モジュールの重量は、２５０Ｗのモジュールで１８ｋｇであるのに対して、合わせガラス構造では２４ｋｇ、複層ガラス構造では３０ｋｇとなる。

本発明によれば、太陽光発電モジュールの裏側を指示するモジュール接着支持梁部材は、太陽光発電モジュールから長手方向両端が突出した状態で、横梁部材に強固に固定され、太陽光発電モジュールは、接着剤層を介してモジュール接着支持梁部材に接着、固定されているので、据え付け、解体、補修、取り替えが容易である。

又、太陽光発電モジュールの表面に露出する押え金具やボルトなどがなく、紫外線による劣化が少なく、特に、固定金具に相当する接着剤層が直接紫外線や風雨にさらされることがなく、対候性を高くすることができる。

台風などの高い風圧が加わった場合、特に、太陽光発電モジュールは、２重ガラス構造であるので、通常の発電モジュールよりも重く、接着剤層による貼式の効果に加えて、強い風による風圧に耐えることができる（従来比３〜４倍）。その結果、製品寿命を２５年から３０年に増大することができた。

更に、平面視で上下方向に並べられた太陽光発電モジュール上面に付着した埃などは、雨天時に、雨水によって流され、これが上下の太陽光発電モジュール間に設けられた隙間から流し落とされるという効果がある。

なお、上記実施例は、地面に立設された支柱の上に太陽光発電モジュールを支持するものであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、屋根の上に太陽光発電モジュールを支持する場合（屋根式）にも適用されるものである。

屋根式では、縦梁部材を省略するか、あるいは縦梁部材と横梁部材の両方を省略する場合がある。又、後者の場合は、縦横梁連結部材が不要となる。

又、太陽光発電モジュール支持金具は、モジュール接着支持梁部材と固定金具からなり、縦横梁連結部材を省略した場合も含むものである。

本発明は、大面積の太陽光発電モジュールの設置、運転の産業に利用することができる。

１…太陽光発電モジュール
２…太陽電池セル
３…表面ガラス
４…裏面ガラス
５…接着剤層
６Ａ…縦方向上側端縁
６Ｂ…縦方向下側端縁
７…スペーサー
８…強化ガラス
９…空気層
１０…支持架台
１２…支柱
１３…斜支柱
１３Ａ…斜支柱／梁連結部材
１４…縦梁部材
１４Ａ…上面凹部
１４Ｂ…下面凹部
１６…横梁部材
１６Ａ…上部横梁部材
１６Ｂ…下部横梁部材
１７Ａ…上面凹部
１７ＡＡ…底面凹部
１７ＡＢ…内側面
１７Ｂ…張出し部
１７Ｃ…下面凹部
１７ＣＡ…内側面
１７Ｄ…凸部
１７ＤＡ…凸部側面
１７ＤＢ…凸部側面
１８…隙間
１９…支柱／梁連結部材
２０…モジュール接着支持梁部材
２０Ａ…上端面部
２１…スリット
２２…チャネル部
２２Ａ…内側空間
２４…被押え部
２５…鋸歯状部
２６…接着剤層貼付部
２６Ａ、２６Ｂ…張出部
３０…固定金具
３２Ａ、３２Ｂ…押え部材
４０…太陽光発電モジュール支持金具
５０…縦横梁連結部材
５１…仮組み縦横梁連結部材
５２…ベース部
５２Ａ…底面板
５２ＡＡ…打出し部
５２ＡＢ…貫通孔
５２Ｂ…屈曲板
５４…支持部
５４Ａ…貫通孔
５４Ｂ…屈曲部
５４Ｃ…円筒部
５４Ｄ…屈曲部
５４Ｅ…把持部
５４Ｆ…貫通孔
６０…固定ナット
６２…固定ナット補材
６２Ａ…円筒部
６２Ｂ…上端部
６２Ｃ…延在部
６２ＣＡ…取手部

Claims (18)

1. 地面の前後左右に間隔をあけて立設される複数の支柱と、前記複数の支柱により支持され、平面視で横方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材とを有してなる太陽光発電モジュールの支持架台に、
   太陽電池セルを間にして配置された表面ガラス及び裏面ガラスを有してなる太陽光発電モジュールを、接着剤層を介して接着固定して、支持するための複数のモジュール接着支持梁部材を含む太陽光発電モジュール支持金具であって、
   前記モジュール接着支持梁部材は平面視で縦方向に配置され、相互に間隔をあけて平行に前記複数の横梁部材上に固定可能とされることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
2. 請求項１において、
   前記支柱と前記横梁部材との間に、前記支柱により支持され、平面視で縦方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の縦梁部材を設け、
   前記複数の縦梁部材により前記横梁部材を支持したことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
3. 屋根ふき要素により支持され、平面視で横方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材を有してなる太陽光発電モジュールの支持架台に、
   太陽電池セルを間にして配置された表面ガラス及び裏面ガラスを有してなる太陽光発電モジュールを、接着剤層を介して接着固定して、支持するための複数のモジュール接着支持梁部材を含む太陽光発電モジュール支持金具であって、
   前記モジュール接着支持梁部材は平面視で縦方向に配置され、相互に間隔をあけて平行に前記複数の横梁部材上に固定可能とされることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
4. 請求項３において、
   前記屋根ふき要素と前記横梁部材との間に、前記屋根ふき要素により支持され、平面視で縦方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の縦梁部材を設け、
   前記複数の縦梁部材により前記横梁部材を支持したことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
5. 請求項２又は４において、
   前記縦梁部材と前記横梁部材とを連結する縦横梁連結部材を、更に含んでなり、
   前記縦横梁連結部材は、前記縦梁部材に連結されるベース部と、前記横梁部材に連結され、該ベース部に角度調整可能に支持される支持部と、を備えることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
6. 請求項５において、
   前記支持部は、前記横梁部材を把持する一対の把持部を有し、２以上の締結部材で該一対の把持部の距離を狭めることで、前記ベース部に対する該横梁部材の位置および角度の固定を行うことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
7. 請求項５又は６において、
   前記ベース部は前記縦梁部材に係合した状態で該縦梁部材の長さ方向に移動可能で、且つ前記支持部は前記横梁部材に係合した状態で該横梁部材の長さ方向に移動可能とされている
   ことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記モジュール接着支持梁部材は、その長手方向両端部が、前記横梁部材の上面に固定可能とされたことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記モジュール接着支持梁部材を、前記横梁部材の上面に押圧固定するための固定金具を含んでなり、この固定金具は、前記横梁部材の上面に形成された長手方向のチャネル形状の上面凹部内を移動自在の一対の固定部材からなり、前記モジュール接着支持梁部材の長手方向端部を、前記横梁部材の上面に押圧固定可能とされたことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
10. 請求項９において、
    前記モジュール接着支持梁部材は、その上端面部の幅方向中央部が開口してスリットとされた四角形状の内側空間を有するチャネル部と、このチャネル部の下端から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の被押え部と、
    前記チャネル部の前記上端面部における前記スリットの両側部、及び、これに連続して前記チャネル部から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の張出部から構成された一対の接着剤層貼付部と、
    を有してなり、
    前記一対の接着剤層貼付部の上面には、前記接着剤層が貼付け可能とされ、
    前記一対の固定部材は、前記一対の被押え部を上方から押え込んだ状態で、前記横梁部材に固定可能とされたことを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
11. 請求項１０において、
    前記被押え部の上面、及び、前記固定部材の、前記被押え部の上面に接触する下面には、相互に噛み合い可能な鋸歯状部が形成されていることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
12. 請求項１０又は１１において、
    前記チャネル部の底面は、前記横梁部材の上面にねじ止め可能とされ、前記スリットは、前記底面のねじ止めの際に、ねじ止め工具が挿通可能とされていることを特徴とする太陽光発電モジュール支持金具。
13. 平面視で横方向に、且つ、相互に間隔をあけて平行に配置される複数の横梁部材を有してなる太陽光発電モジュールの支持架台における、前記複数の横梁部材上に、
    太陽電池セルを間にして配置された表面ガラス及び裏面ガラスを有してなる太陽光発電モジュールを接着剤層を介して接着固定した複数のモジュール接着支持梁部材を、平面視で縦方向に配置し、相互に間隔をあけて平行に固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。
14. 請求項１３において、
    前記モジュール接着支持梁部材の長手方向両端部を、前記横梁部材の上面に固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。
15. 請求項１３又は１４において、
    前記横梁部材の上面に形成された長手方向のチャネル形状の上面凹部内を移動自在の一対の固定部材により、前記モジュール接着支持梁部材の長手方向端部を、前記横梁部材の上面に押圧固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。
16. 請求項１５において、
    前記モジュール接着支持梁部材は、その上端面部の幅方向中央部が開口してスリットとされた四角形状の内側空間を有するチャネル部と、このチャネル部の下端から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の被押え部と、
    前記チャネル部の前記上端面部における前記スリットの両側部、及び、これに連続して前記チャネル部から幅方向両側に水平に突出して形成されている一対の張出部から構成された一対の接着剤層貼付部と、
    を有してなり、
    前記一対の接着剤層貼付部の上面に、前記接着剤層を介して、前記太陽光発電モジュールを貼付け、
    前記一対の固定部材により、前記一対の被押え部を上方から押え込んだ状態で、前記横梁部材に前記モジュール接着支持梁部材を固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。
17. 請求項１６において、
    前記被押え部の上面、及び、前記固定部材の、前記被押え部の上面に接触する下面には、相互に噛み合い可能な鋸歯状部が形成されていて、これらの鋸歯状部を噛み合せて、前記被押え部と前記固定部材との相対移動を阻止した状態で、前記横梁部材に前記モジュール接着支持梁部材を固定することを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。
18. 請求項１６又は１７において、
    前記スリットにねじ止め工具を挿通して、前記チャネル部の底面を、前記横梁部材の上面にねじ止めすることを特徴とする太陽光発電モジュール支持方法。
    

Images