JP2017150239A

JP2017150239A - フレキシブル太陽光発電モジュールの取付装置

Info

Publication number: JP2017150239A
Application number: JP2016033983A
Authority: JP
Inventors: 憲義下平; Noriyoshi Shimohira
Original assignee: SHIMOHIRA KINZOKU KOGYOSHO KK
Current assignee: SHIMOHIRA KINZOKU KOGYOSHO KK
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31

Abstract

【課題】例えば、強度の小さな折板屋根であっても、太陽光発電モジュールの幅方向の両端部を大きな強度で支持可能にすることである。【解決手段】フレキシブルな太陽光発電モジュールＭを折板屋根Ａ1に取付ける装置であって、前記太陽光発電モジュールＭの裏面における幅方向の中央部に長手方向に沿って貼着される１又は複数本の中央支持レールＲ1と、前記中央支持レールＲ1を前記折板屋根Ａ1に取付可能にするために、当該折板屋根Ａ1に固定される中央支持レール固定具Ｆと、前記太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を挟持状態で固定支持するために、前記折板屋根Ａ1に固定される一対の両端支持レールＲ21とを備える。【選択図】図９

Description

本発明は、フレキシブルな太陽光発電モジュールを、例えば、折板屋根に十分な強度でもってしっかりと取付けることが可能な取付装置に関するものであり、特に、太陽光発電モジュールの幅方向の両端部の固定構造に特徴を有する取付装置に関するものである。

太陽光発電システムは、太陽光を電気に変換しても有害物質を排出しないグリーン（クリーン）エネルギーとして、その使用が増大し続けている。太陽光発電システムの実施には、太陽光の照射量の多い部分に多数枚の太陽光発電モジュールを縦横に並べている。太陽光発電モジュールの典型的な設置部として、既存建物の屋根面が挙げられ、強度の大きな屋根には、通常の太陽光発電モジュールの設置が可能であるが、工場、倉庫等の折板屋根に、通常の太陽光発電モジュールを設置しようとすると、折板屋根は、金属板を等脚台形状に折り曲げた折板金属板の隣接部を部分的に重ね合わせた構造であって、強度自体が小さいので、通常の太陽光発電モジュールを、風圧等に耐え得る十分な強度でもって取付けることは、難しい。

太陽光発電モジュールの一つとして、米国の「ＳｏｌｏＰｏｗｅｒ，Ｉｎｃ」において、「ソロパワー（登録商標）」の商品名で製造販売されているフレキシブル構造のものがあり、単位面積当りの重量が小さいので、屋根強度の小さな上記した折板屋根に対しても取付可能であるが、その取付方法に工夫を必要とする。

従来のフレキシブルな太陽光発電モジュールを被取付け部に取付けるには、特許文献１の段落「０００７」に記載のように、両面テープを用いている。両面テープによる取付けでは、取付強度が小さいために、風圧、特に、裏面側からの風圧に対して十分な強度を確保するのは難しいのみならず、取付位置を誤った場合の修正、或いは後日、別の太陽光発電モジュールに変更して取付ける作業が難しい。また、特許文献２には、積雪地帯等において、太陽光発電モジュールの表面の積雪を崩れ易くするために、モジュール自体をわん曲させて取付ける構造が開示されている。即ち、太陽光発電モジュールの裏面に幅方向にわん曲した取付け枠を配置して、当該取付け枠を設置部に設けられた短柱に固定しているが、大面積の場所に多数の太陽光発電モジュールを取付けるには、構造が複雑過ぎる。

特開２００８−１０３６５２号公報の段落「０００７」ＵＳ２０１３／０６０８２３Ａ１号公報

本発明は、例えば、強度の小さな折板屋根であっても、十分な取付強度を有してフレキシブルな太陽光発電モジュールの取付けを可能にすること、特に太陽光発電モジュールの幅方向の両端部を大きな強度で支持可能にすることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、フレキシブルな太陽光発電モジュールを被取付け部に取付ける装置であって、
前記太陽光発電モジュールの裏面における幅方向の中央部に長手方向に沿って貼着される１又は複数本の中央支持レールと、
前記中央支持レールを前記被取付け部に取付可能にするために、当該被取付け部に固定される中央支持レール固定具と、
前記太陽光発電モジュールの幅方向の両端部を挟持状態で固定支持すべく、当該被取付け部における前記太陽光発電モジュールの配置位置の幅方向の両端部に前記長手方向に沿って固定される一対の両端支持レールと、
を備えていることを特徴としている。

請求項１の発明においては、フレキシブル太陽光発電モジュールの幅方向の中央部には、１又は複数本の中央支持レールが貼着されていて、当該中央支持レールは、被取付け部に固定された中央支持レール固定具に支持固定されると共に、当該太陽光発電モジュールの幅方向の両端部は、被取付け部に固定された一対の両端支持レールに挟持状態で支持固定される構造である。即ち、フレキシブルな太陽光発電モジュールは、その幅方向の両端部が左右一対の両端支持レールに挟持状態で支持固定されて、長手方向に沿った両端部及び中央部の３又はこれを超える複数箇所において全長に亘って支持固定される構造であるので、全体形状が安定しないフレキシブルな太陽光発電モジュールを被取付け部にしっかりと支持固定できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記一対の両端支持レールは、コの字を９０°右反転させることで上面が開口したレール本体の左右の各起立板部の上端部に、上下二枚の溝形成板部が外側に向けて当該各起立板部と直交して一体に設けられた形状の横断面を有し、
上下二枚の溝形成板部の間は、前記太陽光発電モジュールの幅方向の両端部を挿入して、残存溝部に詰込み片を詰め込んで固定するための挿入固定溝となった構成であることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、フレキシブルな太陽光発電モジュールの幅方向の両端部は、左右一対の両端支持レールの挿入固定溝にそれぞれ挿入されて、残存溝部に詰込み片が詰め込まれることで、支持固定されるため、両面テープによる貼着構造と異なり、裏面側から風圧が作用しても、太陽光発電モジュールの両端部の上面は、上方の溝形成板部で押えられているので、当該両端部の支持固定が長期に亘って緩むことはない。また、フレキシブルな太陽光発電モジュールの幅方向の両端部は、溝構造の挿入固定溝に挿入されるため、太陽光発電モジュールの幅方向の両端部を左右の各挿入固定溝に挿入した状態で、スライドさせることが可能となって、被取付け部に対する設置作業も容易となる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記一対の両端支持レールは、コの字を９０°右反転させることで上面が開口したレール本体の左右の各起立板部の上端部に、それぞれ支持板部が外側に向けて一体に形成された形状の横断面を有する下側両端支持レールと、当該下側両端支持レールの支持板部で支持された太陽光発電モジュールの幅方向の端部を上方から押付けるための押付け板部が幅方向の両端部に形成されて、前記下側両端支持レールのレール本体内に入り込んでいるボルト部に固定される上側両端支持レールとから成ることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、フレキシブルな太陽光発電モジュールの幅方向の両端部は、下側及び上側の各両端支持レールに全長に亘って挟持された状態で、左右一対の両端支持レールに支持固定されるので、太陽光発電モジュールの両端部を損傷させることがないと共に、支持固定力が一層に大きくなって、裏面からの風圧に対する耐力も一層に大きくなる。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記一対の両端支持レールは、コの字を９０°右反転させることで上面が開口したレール本体の左右の各起立板部の上端部に、それぞれ支持板部と押付ボルト螺合板部との二枚の板部が当該各起立板部と直交して外側に向けて一体に設けられた形状の横断面を有し、
前記太陽光発電モジュールの幅方向の端部は、前記押付ボルト螺合板部に嵌め込んだ断面コの字形をした短尺状の押付け体を介して押付ボルトにより押し付けられることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、太陽光発電モジュールの幅方向の両端部は、支持板部と押付ボルト螺合板部とで形成された溝部に挿入された状態で、当該太陽光発電モジュールの両端部の上面に前記押付け体が直接に接触した状態で、前記押付ボルト螺合板部に螺合された押付ボルトにより当該押付け体が押し付けられて、太陽光発電モジュールの幅方向の両端部は、一対の両端支持レールに固定支持される。よって、太陽光発電モジュールの幅方向の両端部は、押付け体の接触により損傷されることなく、複数本の押付ボルトの押付力により、強固に支持固定される。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記被取付け部は、建物の折板屋根であって、前記中央支持レール固定具、及び両端支持レールは、当該折板屋根の馳部又は突出ボルト部に屋根側金具を介して固定されることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、折板屋根の馳部又は突出ボルト部に屋根側金具を取付けることで、中央支持レール固定具、及び両端支持レールは、前記屋根側金具を介して折板屋根に支持固定できて、強度の小さな折板屋根にフレキシブルな太陽光発電モジュールを設置できる。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明において、前記被取付け部には、前記両端支持レールの配置方向と直交する方向に沿って中間固定レールが固定配置され、前記両端支持レールは、当該中間固定レールの任意の位置に、前記太陽光発電モジュールの幅寸法に対応したピッチをおいて固定されることを特徴としている。

請求項６の発明によれば、両端支持レールの配置方向と直交する方向に中間固定レールを配置することで、折板屋根を構成する折板単体の下側（裏側）に配置されるタイトフレームの配置ピッチとは無関係に、太陽光発電モジュールの幅寸法に対応した両端支持レールの配置ピッチを定めることが可能となるので、特に、折板屋根にフレキシブルな太陽光発電モジュールを設置する場合において、設置の自由度が高められる。

本発明によれば、フレキシブルな太陽光発電モジュールは、その幅方向の両端部が左右一対の両端支持レールに挟持状態で支持固定されて、長手方向に沿った両端部及び中央部の３又はこれを超える複数箇所において全長に亘って支持固定される構造であるので、全体形状が安定しないフレキシブルな太陽光発電モジュールを被取付け部にしっかりと支持固定できる。

本発明に係る取付装置により馳式の折板屋根Ａ₁の等高線方向Ｐ及び傾斜方向Ｑに沿って多数枚の太陽光発電モジュールＭが取付けられた部分斜視図である。同様の折板屋根Ａ₁を傾斜面に対して垂直な方向から見た部分平面図である。図１の部分拡大図である。折板屋根Ａ₁の馳部８２に対して屋根側金具７０を固定する状態を示す斜視図である。裏面の幅方向の中央部に中央支持レールＲ₁が貼着された太陽光発電モジュールＭを、当該中央支持レールＲ₁の長手方向にスライドさせて、折板屋根Ａ₁に取付ける状態の斜視図である。（ａ）は、屋根側金具７０に対する中央支持レール固定具Ｆの取付けを示す斜視図であり、（ｂ）は、取付状態の断面図である。太陽光発電モジュールＭが取付けられた折板屋根Ａ₁の頂部に沿った部分断面図である。（ａ），（ｂ）は、図６の中央支持レールＲ₁の部分の拡大図、及び部分拡大平面図である。（ａ），（ｂ）は、図６の両端支持レールＲ₂₁の部分の詰込み片３１の挿入前後の部分拡大図である。（ａ）〜（ｃ）は、太陽光発電モジュールＭの裏面の中央支持レールＲ₁を折板屋根Ａ₁の傾斜方向Ｑにスライドさせて、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を両端支持レールＲ₂₁で支持固定する順序を示す断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、太陽光発電モジュールＭの裏面の中央支持レールＲ₁を折板屋根Ａ₁の傾斜方向Ｑにスライドさせて、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を両端支持レールＲ₂₂で支持固定する順序を示す断面図である。（ａ）は、中央支持レール固定具Ｆに対する中央支持レールＲ₁の異なる方向からのスライド挿入を示す部分斜視図であり、（ｂ）は、スライド挿入後の部分斜視図である。（ａ）は、太陽光発電モジュールＭが長手方向にわん曲した状態の斜視図、（ｂ），（ｃ）は、それぞれ裏面に中央支持レールＲ₁が貼着された太陽光発電モジュールＭを裏面側及び表面側から見た斜視図である。太陽光発電モジュールＭの両端を両端支持レールＲ₂₂で支持固定される構造の分解斜視図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ太陽光発電モジュールＭの両端を両端支持レールＲ₂₂で支持固定される前後の横断面図である。太陽光発電モジュールＭの両端を両端支持レールＲ₂₃で支持固定される構造の分解斜視図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ太陽光発電モジュールＭの両端を両端支持レールＲ₂₃で支持固定される前後の横断面図である。太陽光発電モジュールＭの両端を両端支持レールＲ₂₄で支持固定される構造の分解斜視図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ太陽光発電モジュールＭの両端を両端支持レールＲ₂₄で支持固定される前後の横断面図である。本発明に係る取付装置により重ね式の折板屋根Ａ₂に太陽光発電モジュールＭが取付けられた部分斜視図である。図２０の部分拡大斜視図である。（ａ）は、タイトフレームＴの連結ボルト６５に両端支持レールＲ₂₁が取付けられた状態の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。中間固定レールＲ₃を使用して重ね式の折板屋根Ａ₂に太陽光発電モジュールＭが取付けられた部分斜視図である。タイトフレームＴ、中間固定レールＲ₃及び両端支持レールＲ₂₁の連結構造を示す分解斜視図である。同じく断面図である。

以下、複数の最適な実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。

本発明に係るフレキシブルな太陽光発電モジュールＭの取付装置を用いて、折板屋根Ａ₁（Ａ₂）に太陽光発電モジュールＭを取付ける例を挙げる。フレキシブルな太陽光発電モジュールＭの一つとして、米国の「ＳｏｌｏＰｏｗｅｒ，Ｉｎｃ」の製造販売に係る「ソロパワー（登録商標）」があり、実施例では、これを用いた。フレキシブルな太陽光発電モジュールＭは、図１３に示されるように、内部に発電セル類が組み込まれたフレキシブルな構造であって、（縦×横×厚さ）＝（２，１９７×１，１４４×３）ｍｍの長方形状をなしていて、四辺の各周縁部は、補強されている。

折板屋根には、種々の構造があるが、断面が連続した複数の等脚台形状に金属薄板を折り曲げた折板単体を等高線方向に沿って連続して並べて、前記折板単体の両端部である頂板部を互いに重ね合わせて連結した構成は、共通構造である。隣接する折板単体の両端部の各頂板部を重ね合せた状態を維持する手段の相違により、大別して、「馳（ハゼ）式折板」と「重ね式折板」とがある。「馳（ハゼ）式折板」は、図３及び図６に示されるように、隣接する折板単体８１の幅方向の両端部に「馳」と称される変則曲げ加工を施して、互いの曲げ加工部を内外に嵌合させること（互いに嵌合された部分を「馳部８２」と称している）で、隣接する折板単体８１をボルトレスで連結するものであり、屋根面に固定されたタイトフレーム（図示せず）と折板単体８１とは、「馳部８２」において金具で連結されることで、各折板単体は、それぞれ屋根面に固定されている。一方、「重ね式折板」とは、図２０〜図２２に示されるように、隣接する折板単体の各頂板部を、屋根面に固定されたタイトフレームの頂板部から上方に突出する連結ボルト６５により連結する構造であって、当該ボルトが露出状態で突出している。

本発明に係る太陽光発電モジュールの取付装置によれば、「馳（ハゼ）式折板」及び「重ね式折板」のいずれの折板屋根Ａ₁，Ａ₂に対してもフレキシブルな太陽光発電モジュールＭの取付けが可能である。屋根強度の小さな折板屋根Ａ₁，Ａ₂に対して太陽光発電モジュールを取付けることは、取付強度の面において困難とされていたので、以下の実施例では、太陽光発電モジュールの取付対象として折板屋根を挙げるが、本発明に係る太陽光発電モジュールの取付装置によれば、被取付け部に、後述の中央支持レール固定具Ｆ及び両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄を固定する部分を設ければ、折板屋根以外の一般の被取付け部に対してもフレキシブルな太陽光発電モジュールＭの取付けが可能である。

本発明に係る太陽光発電モジュールの取付装置は、フレキシブルな長方形状の太陽光発電モジュールＭの裏面の幅方向の中央部に全長に亘って貼着される中央支持レールＲ₁と、当該中央支持レールＲ₁を、折板屋根を構成する折板単体８１の馳部８２に屋根側金具７０を介して固定される中央支持レール固定具Ｆと、前記折板単体８１の馳部８２に屋根側金具７０を介して固定される両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄との計３種類の取付部材を必要とする。上記した３種類の部材は、いずれも太陽光発電モジュールＭの取付装置の軽量化を図るためにアルミニウムで形成されている。なお、以下の説明では、折板屋根の等高線方向及び傾斜方向をそれぞれＰ，Ｑで表示する。

屋根側金具７０は、強度確保の観点から鉄で形成されて、図３及び図６に示されるように、折板屋根Ａ₁の傾斜方向Ｑに沿って連続して設けられる馳部８２に固定支持させることで、中央支持レール固定具Ｆ及び両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄を前記馳部８２に固定支持させるための部材であって、同一形状の一対の金具単体７１を対称配置させた状態で一体化されて使用される。一対の金具単体７１を対称配置させて高さ方向の中央部の連結板部７２を密着させて金具単体連結ボルト７３で連結することで、当該一対の金具単体７１は一体化されて、一対の連結板部７２の下方に、外方に折り曲げることで馳部挟持板部７４が連続して設けられ、当該馳部挟持板部７４の下端部には、折板単体８１の頂板部８１ａの上面に密着する折板密着板部７５が前記連結板部７２と直交して外方に向けて一体に設けられている。一対の連結板部７２の上方には、部材固定ボルト７６のボルト頭部が挿通されるボルト頭部挿通空間７７を形成するための断面Ｌ字形の空間形成板部７８が外方に向けて一体に設けられ、空間形成板部７８の上端部には、部材支持水平板部７９が前記折板密着板部７５と平行に設けられている。なお、当然のことながら、一対の部材支持水平板部７９の間には、部材固定ボルト７６が挿通可能な開口が連続して形成されている。なお、図６において、３２，３３は、それぞれ金具単体連結ボルト７３及び部材固定ボルト７６に螺合されるナットを示す。

図１３に示されるように、太陽光発電モジュールＭの裏面の幅方向の中央部には、当該太陽光発電モジュールＭの長手方向の全長に亘って中央支持レールＲ₁が貼着され、当該中央支持レールＲ₁は、断面Ｌ字形の２つの部材の一方を１８０°反転させて、共通板部の部分で一体化させることで、スライド支持板部１と貼着板部２とが平面視で重なることなく所定間隔をおいて互いに平行に配置されて、スライド支持板部１と貼着板部２とが、互いに反対側の端部において前記スライド支持板部１及び貼着板部２の双方に対して直交する連結板部３により連結された形状である。太陽光発電モジュールＭは、図１３（ａ）に示されるように、フレキシブルであるが、裏面に中央支持レールＲ₁を長手方向に沿って貼着させることで、図１３（ｂ），（ｃ）に示されるように、平面状態を維持する。

中央支持レール固定具Ｆは、図６〜図８に示されるように、前記屋根側金具７０に前記中央支持レールＲ₁を取付けるための部材であって、アルミニウムの押出成形により形成され、長方形状をした板状の支持具本体１１に、その短手方向である前記中央支持レールＲ₁の長手方向に沿った全長に亘ってスライド溝１２が一側面に開口して形成され、当該スライド溝１２を形成する上方板部１３と下方板部であるスライド案内板部１４とは、当該中央支持レール固定具Ｆが折板屋根Ａ₁の馳部８２に取付けられた状態において、前記スライド溝１２の形成方向と直交する傾斜方向Ｑの長さが異なっている。即ち、上方板部１３の自由端側が所定長だけ欠落されることで、スライド案内板部１４が露出された構造になっている支持具本体１１は、スライド溝１２が等高線方向Ｐに沿うようにして、支持具本体１１に形成されたボルト挿通孔１５に挿通された部材固定ボルト７６を介して屋根側金具７０の部材支持水平板部７９の上面に取付けられる。よって、中央支持レール固定具Ｆの支持具本体１１に形成された前記スライド溝１２には、太陽光発電モジュールＭを等高線方向Ｐに沿ってスライドさせることで、その裏面に貼着された中央支持レールＲ₁を当該スライド溝１２にスライド挿入させる第１スライド挿入口１６と、太陽光発電モジュールＭを傾斜方向Ｑに沿ってスライドさせることで、その裏面に貼着された中央支持レールＲ₁を当該スライド溝１２にスライド挿入させる第２スライド挿入口１７とを有する。

両端支持レールＲ₂₁は、図４及び図９に示されるように、フレキシブルな太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を固定支持するための長尺状の部材であって、アルミニウムの押出成形により形成され、レール本体２１は、コの字を９０°右反転させて上面が開口された形状であり、底板部２２の幅方向の両端に起立板部２３がそれぞれ起立されて、上面が開口した形状であって、当該レール本体２１の各起立板部２３の外側には、上下二枚の溝形成板部２４，２５が所定間隔をおいて各起立板部２３に対して垂直に形成され、上下二枚の各溝形成板部２４，２５の間は、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を挿入した後に、余剰隙間をゴム材等から成る詰込み片３１で閉塞するための挿入固定溝２６となっている。両端支持レールＲ₂₁は、図１〜図３及び図９に示されるように、その底板部２２の部分において、折板屋根Ａ₁の馳部８２の等高線位置に固定された複数の屋根側金具７０に対して複数本の部材固定ボルト７６及びナット３３を介して固定される。

そして、本発明に係る太陽光発電モジュールの取付装置を構成する上記した中央支持レールＲ₁、中央支持レール固定具Ｆ及び両端支持レールＲ₂₁を用いて、折板屋根Ａ₁に多数枚の太陽光発電モジュールＭを取付けるには、以下のようにして行う。最初に、太陽光発電モジュールＭを設置する折板屋根Ａ₁の配置図面に基づいて、中央支持レールＲ₁及び両端支持レールＲ₂₁の等高線方向Ｐ及び傾斜方向Ｑに沿った配置位置を定めて、当該配置位置の馳部８２に屋根側金具７０を固定する。屋根側金具７０の傾斜方向に沿った配置ピッチＫ₁（図２参照）は、両端支持レールＲ₂₁の幅（１，１４４ｍｍ）の半分に対応させると共に、等高線方向Ｐに沿った配置ピッチＫ₂（図２参照）は、馳部８２のピッチの２倍（約１，０００ｍｍ）にしてある。馳部８２に対する屋根側金具７０の固定は、上記したように、一対の金具単体７１の各馳部挟持板部７４で馳部８２を挟持した状態で、各連結板部７２を金具単体連結ボルト７３で連結して、一対の金具単体７１を一体にするのみでよい。

次に、太陽光発電モジュールＭの裏面に貼着された中央支持レールＲ₁が配置される部分の各屋根側金具７０の部材支持水平板部７９に中央支持レール固定具Ｆを、スライド溝１２が等高線方向Ｐを向くようにして部材固定ボルト７６及びナット３３を用いてそれぞれ取付ける。

次に、図５に示されるように、太陽光発電モジュールＭの裏面に貼着された中央支持レールＲ₁のスライド支持板部１を中央支持レール固定具Ｆのスライド溝１２に挿入させると共に、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を、各両端支持レールＲ₂₁の挿入固定溝２６にそれぞれ挿入した状態で、当該太陽光発電モジュールＭを、左右の各両端支持レールＲ₂₁との平行を維持した状態でゆっくりと設定の配置位置までスライドさせる。中央支持レール固定具Ｆは、ピッチＫ₂をおいて設けられているため、太陽光発電モジュールＭの挿入側の先端部が中央支持レール固定具Ｆに達する毎に、スライド案内板部１４を利用する等して、中央支持レールＲ₁のスライド支持板部１を中央支持レール固定具Ｆのスライド溝１２に挿入させる。

その後に、等高線方向Ｐに沿ったスライドにより、設定位置に配置された太陽光発電モジュールＭは、このままでは、等高線方向Ｐに微動の恐れがあるので、図９に示されるように、両端支持レールＲ₂₁の挿入固定溝２６の残存隙間にゴム等から成る詰込み片３１を詰め込むことで、前記微動が防止されて、等高線方向Ｐに沿った設定位置に太陽光発電モジュールＭが固定状態で設置される。当該詰込み片３１は、前記微動の防止のためには、両端支持レールＲ₂₁の全長に亘って連続して詰め込む必要はなく、断続的でよい。

また、上記した中央支持レール固定具Ｆを使用すると、図１０及び図１２に示されるように、太陽光発電モジュールＭを傾斜方向Ｑに僅かにスライドさせることで、幅方向の中央の中央支持レールＲ₁を複数の中央支持レール固定具Ｆに簡単に取付けることができる。即ち、図１０（ａ），（ｂ）に示されるように、太陽光発電モジュールＭの幅方向の一端部を一方の両端支持レールＲ₂₁の挿入固定溝２６に挿入すると同時に、当該モジュールＭの裏面に貼着してある中央支持レールＲ₁のスライド支持板部１を、中央支持レール固定具Ｆのスライド案内板部１４を利用して、複数の中央支持レール固定具Ｆの各スライド溝１２に同時に挿入した後に、図１０（ｃ）に示されるように、太陽光発電モジュールＭの幅方向の他方の端部を僅かに上方にわん曲させて、当該端部を、他方の両端支持レールＲ₂₁に挿入すればよい。

また、太陽光発電モジュールＭを傾斜方向Ｑにスライドさせて折板屋根Ａ₁に取付ける方法において、当該太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を固定する別の構造として、図１１及び図１２に示されるものがある。即ち、前記両端支持レールＲ₂₁に替えて、別の両端支持レールＲ₂₂を使用することで、太陽光発電モジュールＭの幅方向の一方側をわん曲させることなく、支持固定できる。

両端支持レールＲ₂₂は、下側及び上側の各両端支持レールＲ₂₂a ，Ｒ₂₂b から構成される。即ち、下側両端支持レールＲ₂₂a は、上記した両端支持レールＲ₂₁の上側の溝形成板部２４を欠落させることで、上面が開口したコの字形の横断面を有するレール本体４１の各起立板部４８の左右上端に、それぞれ外方に向けてフランジ板状の支持板部４２が形成された形状であり、上側両端支持レールＲ₂₂b は、下側両端支持レールＲ₂₂a の内側に嵌り込むことが可能なように、当該下側両端支持レールＲ₂₂a に対して僅かに相似小形であって、レール本体４３の左右上端に、それぞれ外方に向けてフランジ板状の押え板部４４が形成された形状である。下側両端支持レールＲ₂₂a のレール本体４１は、屋根側金具７０の部材固定ボルト７６及びナット４５を介して当該屋根側金具７０に固定される。なお、図７において、８４は、折板屋根Ａ₁を構成する折板単体８１を支持するための屋根板を示す。

よって、下側両端支持レールＲ₂₂a の支持板部４２の上面に仮固定用接着剤４７を塗布するか、又は両面テープを貼り付けておいて、図１１（ａ）に示されるように、太陽光発電モジュールＭの裏面の中央支持レールＲ₁のスライド支持板部１を、各中央支持レール固定具Ｆの第２スライド挿入口１７からスライド溝１２にスライド挿入させた後に、図１１（ｂ）に示されるように、当該太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を、各下側両端支持レールＲ₂₂a の支持板部４２の上面に前記仮固定用接着剤４７を介して仮固定しておく。最後に、図１１（ｃ）に示されるように、上側両端支持レールＲ₂₂b のレール本体４３を下側両端支持レールＲ₂₂a のレール本体４１に嵌め込んで、部材固定ボルト７６の突出部にナット４６を螺合させることで、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部は、下側両端支持レールＲ₂₂a の支持板部４２と、上側両端支持レールＲ₂₂b の押え板部４４との間で挟持されることで、太陽光発電モジュールＭは、その幅方向の一端部をわん曲させることなく、下側両端支持レールＲ₂₂a に固定される。

上記した取付方法であると、太陽光発電モジュールＭのスライド量が僅かであって、迅速に取付けられると共に、取付け後において、特定の太陽光発電モジュールＭが損傷されて、交換の必要が生じた場合には、隣接する別の太陽光発電モジュールＭを取り外すことなく、損傷に係る特定の太陽光発電モジュールＭのみを取り外すことができる利点がある。

上記の操作を繰り返して、等高線方向Ｐに沿って複数枚の太陽光発電モジュールＭを直列に接続した状態で配置する。傾斜方向Ｑに沿った次の段においても、同様の操作を繰り返すことで、配置図面通りに、折板屋根Ａ₁に多数枚の太陽光発電モジュールＭが等高線方向Ｐ及び傾斜方向Ｑの双方に沿って配置される。なお、図１及び図２において、３４は、等高線方向Ｐに沿って隣接する太陽光発電モジュールＭの接続線を示す。

このように、折板屋根Ａ₁の設定位置に配置された太陽光発電モジュールＭは、幅方向の中央部、及び両端部が、それぞれ中央支持レールＲ₁及び一対の両端支持レールＲ₂₁（Ｒ₂₂）に全長に亘ってしっかりと固定支持されているので、風圧、特に、下方からの風圧にも十分に耐え得ることができ、長期間に亘って前記した計３本の各レールＲ₁，Ｒ₂₁（Ｒ₂₂）に安定して支持される。また、特定の太陽光発電モジュールＭが破損されて交換の必要が生じた場合には、両端支持レールＲ₂₁（Ｒ₂₂）の挿入固定溝２６の残存溝部に詰め込んだ詰込み片３１を取り外して、等高線方向Ｐにスライドさせることで、容易に交換作業を行える。

次に、図１６及び図１７を参照して、別の両端支持レールＲ₂₃について説明する。両端支持レールＲ₂₃は、下側両端支持レールＲ₂₃a と、上側両端押えレールＲ₂₃b と、中間雌ねじ筒５１とから成る。下側両端支持レールＲ₂₃a は、前記下側両端支持レールＲ₂₂a に対してレール本体４１の上面開口５２の両側に、太陽光発電モジュールＭの厚さよりも高さの低い突条５３が全長に亘って形成されることで、支持板部４２の上面との間に段差が形成されている。上側両端押えレールＲ₂₃b は、下側両端支持レールＲ₂₃a の幅に対応した幅を有する長尺板状の部材であって、裏面に、下側両端支持レールＲ₂₃a の上面開口５２に挿入配置される補強用の一対の突条５４が全長に亘って形成されている。中間雌ねじ筒５１は、部材固定ボルト７６と、下側両端支持レールＲ₂₃a のボルト挿通孔５５に挿通された固定ボルト５６との双方を螺合させることで、部材固定ボルト７６と固定ボルト５６とを連結する部材である。

このため、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を下側両端支持レールＲ₂₃a の支持板部４２の上面に配置した後に、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部の上に上側両端押えレールＲ₂₃b を配置して、中間雌ねじ筒５１を介して部材固定ボルト７６と固定ボルト５６とを連結すると、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部は、下側両端支持レールＲ₂₃a の支持板部４２と上側両端押えレールＲ₂₃b とで全長に亘って強固に挟持される。

次に、図１８及び図１９を参照して、更に別の両端支持レールＲ₂₄について説明する。両端支持レールＲ₂₄は、屋根側金具７０の部材固定ボルト７６に固定される部材であって、両端支持レールＲ₂₁を構成する下側両端支持レールＲ₂₂a に類似した断面形状を有している。即ち、レール本体４１’を構成する各起立板部５７の上端部に、上下２枚の溝形成板部５８，５９が上下方向に所定間隔をおいて形成されて、その間の隙間は、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を挿入する挿入固定溝６０となっている。上方の溝形成板部５８には、断面コの字形の押付け体６１が側方から嵌め込まれて、当該押付け体６１の上方の板部を貫通する固定ボルト６２が、両端支持レールＲ₂₄の上方の溝形成板部５８に螺合されることで、前記押付け体６１の上方の板部と、上方の溝形成板部５８との間に所定の隙間を有した状態で、前記固定ボルト６２の先端で、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を押し付ける構成である。押付け体６１は、両端支持レールＲ₂₄の長手方向に沿って所定間隔をおいて配置されることで、太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部は、自身の長手方向に沿って所定間隔をおいて挟持状態で両端支持レールＲ₂₄に支持固定される。

上記施工例は、本発明に係る取付装置を用いて、「馳式」の折板屋根Ａ₁に太陽光発電モジュールＭを設置する例であるが、図２０〜図２５に示されるように、「重ね式」の折板屋根Ａ₂に対しても太陽光発電モジュールＭの設置が可能である。「重ね式」の折板屋根Ａ₂は、屋根板（図示せず）に、折板屋根Ａ₂の傾斜方向Ｑに沿って所定間隔をおいて等高線方向Ｐに沿ってアングル材６３が固定され、当該アングル材６３の上面に、折板屋根Ａ₂の断面形状に対応したタイトフレームＴが固定され、図２２に示されるように、折板屋根Ａ₂を構成する隣接する２枚の折板単体８１の各頂板部８１ａが重ね合わせられて、当該タイトフレームＴの頂板部６４に固定された連結ボルト６５により、各頂板部８１ａの重合せ部８５が連結される構造である。

よって、図２０〜図２２に示されるように、前記連結ボルト６５及びナット６６を利用して、隣接する２枚の折板単体８１の各頂板部８１ａの重合せ部８５に対して、両端支持レールＲ₂₁の底板部２２及び中央支持レール固定具Ｆを固定することで、「重ね式」の折板屋根Ａ₂に対して太陽光発電モジュールＭを設置することが可能となる。

また、図２３〜図２５に示されるように、タイトフレームＴの頂板部６４の連結ボルト６５を利用して、当該タイトフレームＴの頂板部６４の直上に中間固定レールＲ₃を等高線方向Ｐに沿って所定間隔をおいて傾斜方向Ｑに固定配置することで、両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄及び中央支持レール固定具Ｆの折板屋根Ａ₂の傾斜方向Ｑに沿った配置位置を、タイトフレームＴの直上に限定されずに、任意の位置に配置可能となると共に、太陽光発電モジュールＭの幅寸法に対応して両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄の配置ピッチを自由に選択できる。

即ち、中間固定レールＲ₃には、逆方向を向いて下向ボルト６７及び上向ボルト６８の各頭部が嵌合状態で挿入可能になっていて、中間固定レールＲ₃の上端の支持板部６９に両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄が直交して支持される。下向ボルト６７と、２枚の折板単体８１の各頂板部８１ａの重合せ部８５を連結する連結ボルト６５とは、雌ねじ筒９１を介して連結され、中間固定レールＲ₃の支持板部６９と、上向ボルト６８に螺合されるナット９２とで、両端支持レールＲ₂₁の底板部２２が挟持された状態で、中間固定レールＲ₃に対して両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄が連結される。

なお、図２５の断面図は、作図の関係で、タイトフレームＴの直上に両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄が配置されているが、中間固定レールＲ₃に頭部が嵌合された下向ボルト６７と上向ボルト６８との当該中間固定レールＲ₃の長手方向に沿った配置位置をずらすことで、両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄及び中央支持レール固定具Ｆを折板屋根Ａ₂の傾斜方向Ｑに沿った任意の位置に配置可能となる。

また、上記各実施例では、太陽光発電モジュールＭの裏面に貼着される中央支持レールＲ₁は、予め折板屋根Ａ₁，Ａ₂に固定された複数の中央支持レール固定具Ｆに対して等高線方向Ｐ又は傾斜方向Ｑにスライドさせることで、当該中央支持レールＲ₁を複数の中央支持レール固定具Ｆに対して支持させることで、施工が容易で、しかも当該中央支持レールＲ₁の支持が確実となる利点がある。しかし、本発明においては、太陽光発電モジュールＭの裏面に貼着される中央支持レールＲ₁の折板屋根Ａ₁，Ａ₂に対する支持は、上記した構造に限定されず、結果的に、裏面側からの風圧により上方に移動しないように支持されておれば、いかなる支持構造であってもよい。また、太陽光発電モジュールＭの裏面に貼着される中央支持レールＲ₁の本数を複数本にすれば、太陽光発電モジュールＭの支持強度は、一層に高くなる。

上記したように、本発明においては、両端支持レールＲ₂₁〜Ｒ₂₄によって、フレキシブルな太陽光発電モジュールＭの幅方向の両端部を挟持状態でしっかりと支持でき、当該太陽光発電モジュールＭの裏面の幅方向の中央部に貼着された１又は複数本の中央支持レールによる支持と相乗して、従来困難視されていた屋根強度の小さい折板屋根Ａ₁，Ａ₂に、太陽光発電モジュールＭを取付けることが可能となった。

しかし、本発明に係る太陽光発電モジュールの取付装置を使用すれば、太陽光発電モジュールの取付対象は、折板屋根に限られず、太陽光発電専用の場所に対してもフレキシブルな太陽光発電モジュールを取付けることができる。

Ａ₁，Ａ₂：折板屋根（被取付け部）
Ｆ：中央支持レール固定具
Ｍ：太陽光発電モジュール
Ｐ：等高線方向
Ｑ：傾斜方向
Ｒ₁：中央支持レール
Ｒ₂₁〜Ｒ₂₄：両端支持レール
Ｒ₃：中間固定レール
２１，４１，４１’：レール本体
２３，４８，５７：起立板部
２４，２５，５８，５９：溝形成板部
２６，６０：挿入固定溝
３１：詰込み片
６５：重ね式折板屋根の連結ボルト（突出ボルト部）
７０：屋根側金具
８２：馳式折板屋根の馳部

Claims

フレキシブルな太陽光発電モジュールを被取付け部に取付ける装置であって、
前記太陽光発電モジュールの裏面における幅方向の中央部に長手方向に沿って貼着される１又は複数本の中央支持レールと、
前記中央支持レールを前記被取付け部に取付可能にするために、当該被取付け部に固定される中央支持レール固定具と、
前記太陽光発電モジュールの幅方向の両端部を挟持状態で固定支持すべく、当該被取付け部における前記太陽光発電モジュールの配置位置の幅方向の両端部に前記長手方向に沿って固定される一対の両端支持レールと、
を備えていることを特徴とするフレキシブル太陽光発電モジュールの取付装置。
前記一対の両端支持レールは、コの字を９０°右反転させることで上面が開口したレール本体の左右の各起立板部の上端部に、上下二枚の溝形成板部が外側に向けて当該各起立板部と直交して一体に設けられた形状の横断面を有し、
上下二枚の溝形成板部の間は、前記太陽光発電モジュールの幅方向の両端部を挿入して、残存溝部に詰込み片を詰め込んで固定するための挿入固定溝となった構成であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル太陽光発電モジュールの取付装置。
前記一対の両端支持レールは、コの字を９０°右反転させることで上面が開口したレール本体の左右の各起立板部の上端部に、それぞれ支持板部が外側に向けて一体に形成された形状の横断面を有する下側両端支持レールと、当該下側両端支持レールの支持板部で支持された太陽光発電モジュールの幅方向の端部を上方から押付けるための押付け板部が幅方向の両端部に形成されて、前記下側両端支持レールのレール本体内に入り込んでいるボルト部に固定される上側両端支持レールとから成ることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル太陽光発電モジュールの取付装置。
前記一対の両端支持レールは、コの字を９０°右反転させることで上面が開口したレール本体の左右の各起立板部の上端部に、それぞれ支持板部と押付ボルト螺合板部との二枚の板部が当該各起立板部と直交して外側に向けて一体に設けられた形状の横断面を有し、
前記太陽光発電モジュールの幅方向の端部は、前記押付ボルト螺合板部に嵌め込んだ断面コの字形をした短尺状の押付け体を介して押付ボルトにより押し付けられることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル太陽光発電モジュールの取付装置。
前記被取付け部は、建物の折板屋根であって、前記中央支持レール固定具、及び両端支持レールは、当該折板屋根の馳部又は突出ボルト部に屋根側金具を介して固定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のフレキシブル太陽光発電モジュールの取付装置。
前記被取付け部には、前記両端支持レールの配置方向と直交する方向に沿って中間固定レールが固定配置され、前記両端支持レールは、当該中間固定レールの任意の位置に、前記太陽光発電モジュールの幅寸法に対応したピッチをおいて固定されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のフレキシブル太陽光発電モジュールの取付装置。