JP2018044320A - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠性及び施工性が良好で、第１太陽電池モジュールを安定に支持することができる太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】実施形態の一例である太陽光発電装置１０は、斜辺フレーム１３ｃを有する第１太陽電池モジュール１１Ｂと、第１太陽電池モジュール１１Ｂの軒側に配置された第２太陽電池モジュール１４Ａと、架台フレーム１７とを備える。架台フレーム１７は、第２太陽電池モジュール１４Ａの裏側に配置されて屋根に固定された下フレーム３０と、下フレーム３０に固定された上フレーム４０とを有し、屋根の軒棟方向に沿って設けられている。上フレーム４０は、下フレーム３０の棟側端３０ｅから延出して第１太陽電池モジュール１１の裏側に設けられ、第１太陽電池モジュール１１Ｂの斜辺フレーム１３ｃが載せられる延出部４９を含む。
【選択図】図３

Description

本開示は、太陽光発電装置に関する。

太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、当該パネルの端部に設置されたモジュールフレームとを備える（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されるように、太陽電池モジュールは平面視矩形形状を呈するものが一般的であるが、例えば寄棟屋根、方形屋根等に矩形形状の太陽電池モジュールを設置すると、屋根の桁方向の端部近傍にモジュールを設置できないスペースが形成される。そこで、屋根の軒棟方向及び桁方向に対して交差する方向に延びた斜辺を含む平面視多角形状の太陽電池パネルを有し、かかるスペースに設置可能な太陽電池モジュール（以下、「第１太陽電池モジュール」という）が開発されている。第１太陽電池モジュールは、例えば斜辺部分が屋根の隅棟部に沿うように配置される。

なお、太陽電池モジュールは、屋根に固定された架台フレーム上に複数載置されて太陽光発電装置を構成する。架台フレームは、一般的に、屋根に固定される複数の支持金具によって支持される（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１５−１９５６６３号公報 特開２０１５−０７８５０１号公報

ところで、第１太陽電池モジュールを用いて太陽光発電装置を構築する場合、装置の耐荷重性を確保するために、太陽電池パネルの斜辺に沿って設置された斜辺フレームを支持する架台フレームを設けることが好ましい。支持金具の取り付け位置は屋根材のピッチに合わせて決定されるが、斜辺フレームを支持する架台フレームは他の架台フレームより短いため、当該フレームに複数の支持金具を取り付けることができない場合がある。また、斜辺フレームを超えて架台フレームを大きく延ばすことで、当該フレームを支持する支持金具を複数取り付けることも考えられるが、この場合は、架台フレームがモジュールの裏側から大きくはみ出し、太陽光発電装置の見栄えが悪くなることが懸念される。

本開示の目的は、意匠性及び施工性が良好で、第１太陽電池モジュールを安定に支持することができる太陽光発電装置を提供することである。

本開示に係る太陽光発電装置は、屋根の軒棟方向及び桁方向に対して交差する方向に延びた斜辺を含む平面視多角形状の第１太陽電池パネルと、当該パネルの前記斜辺に沿って設置された斜辺フレームを含む第１モジュールフレームとを有する第１太陽電池モジュールと、前記屋根の軒棟方向又は桁方向に沿う４つの辺を含む平面視矩形形状の第２太陽電池パネルと、当該パネルの前記各辺に沿って設置された第２モジュールフレームとを有し、前記第１太陽電池モジュールの軒側に配置された第２太陽電池モジュールと、前記第２太陽電池モジュールの裏側に配置されて前記屋根に固定された下フレームと、前記下フレームに固定された上フレームとを有し、前記屋根の軒棟方向に沿って設けられた架台フレームとを備え、前記上フレームは、前記下フレームの棟側端から延出して前記第１太陽電池モジュールの裏側に設けられ、前記第１太陽電池モジュールの前記斜辺フレームが載せられる延出部を含む。

本開示に係る太陽光発電装置によれば、良好な意匠性及び施工性が確保されると共に、第１太陽電池モジュールが安定に支持される。

第１実施形態である太陽光発電装置の平面図である。 架台フレームの平面図である。 図２中のＡＡ線断面図である。 図２中のＢＢ線断面図である。 第１実施形態の変形例を示す断面図である。 第２実施形態である太陽光発電装置の平面図である。 図６中のＣＣ線断面図である。 太陽光発電装置の比較例を示す平面図である。

上述のように、屋根の軒棟方向及び桁方向に対して交差する方向に延びた斜辺部分を有する第１太陽電池モジュールを含む太陽光発電装置において、良好な施工性及び意匠性を確保しながら、第１太陽電池モジュールを安定に支持することは重要な課題である。

図８は、比較例である太陽光発電装置１００を示す図である。図８に例示するように、太陽光発電装置１００は、平面視五角形状の第１太陽電池モジュール１１Ｂと、第１太陽電池モジュール１１Ｂを支持する２本の短尺架台フレーム１０１Ａ，１０１Ｂとを備える。短尺架台フレーム１０１Ａは、第１太陽電池モジュール１１Ｂの斜辺フレーム１３ｃを支持するフレームであって、長辺フレーム１３ａから斜辺フレーム１３ｃにわたって設けられている。短尺架台フレーム１０１Ａは、図示しない支持金具によって屋根に固定されるが、他の架台フレームよりも短いため、屋根材のピッチに合わせて複数の支持金具を取り付けることは容易ではなく施工が困難な場合がある。なお、短尺架台フレーム１０１Ａを棟側に大きく延ばした場合は、太陽光発電装置１００の見栄えが悪くなる。

本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、架台フレームを構成する上フレームだけを下フレームの棟側端から第１太陽電池モジュールの裏側に延出させて当該モジュールを支持するという新たな構造を見出した。第１太陽電池モジュールを支持する上フレームは、第２太陽電池モジュールの裏側に設けられる下フレームの棟側端部に固定される。このため、上フレームの延出部に支持金具を取り付けなくても、第１太陽電池モジュールを安定に支持できる。また、上フレームの下フレームに載せられる部分の長さは適宜調整できるため、第１太陽電池モジュールの裏側から大きくはみ出さないように上フレームを設けることは容易である。

太陽光発電装置の耐荷重性をさらに高めるために、上フレームの延出部に支持金具を取り付けてもよい。但し、この場合も支持金具を１つだけ取り付ければよい。このため、延出部に支持金具を取り付ける場合も良好な施工性が確保される。また、第１太陽電池モジュールと、屋根の桁方向に第１太陽電池モジュールと隣接配置される第２太陽電池モジュールとに跨って連結金具を取り付けることで、さらに第１太陽電池モジュールの耐荷重性が向上する。この場合、例えば第１太陽電池モジュールを支持する短尺架台フレームを１本削減することが可能で、コストの削減、及びさらなる施工性の向上を図ることができる。

以下、実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図面はいずれも模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。なお、本明細書において「略〜」との記載は、略同一を例に説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められる場合を含む意図である。

実施形態の一例である太陽光発電装置１０，１０Ｘは、隅棟部を有する寄棟屋根又は方形屋根に取り付けられる。但し、太陽光発電装置１０，１０Ｘは寄棟屋根、方形屋根以外の屋根に設置されてもよい。図面には、屋根の軒棟方向を矢印α、桁方向（以下、「横方向」という場合がある）を矢印β、上下方向を矢印γで示す。

図１〜図５に、第１実施形態である太陽光発電装置１０を示す。図１は、太陽光発電装置１０の平面図である。図２は、太陽光発電装置１０を構成する架台フレーム１７の平面図であって、太陽電池モジュールを２点鎖線で示す。

図１及び図２に例示するように、太陽光発電装置１０は、第１太陽電池モジュール１１と、第２太陽電池モジュール１４と、架台フレーム１７とを備える。第１太陽電池モジュール１１は、屋根の軒棟方向及び桁方向に対して交差する方向に延びた斜辺１２ｃを含む平面視多角形状の第１太陽電池パネル１２と、パネルの斜辺１２ｃに沿って設置された斜辺フレーム１３ｃを含む第１モジュールフレーム１３とを有する。第２太陽電池モジュール１４は、屋根の軒棟方向又は桁方向に沿う４つの辺（長辺１５ａ、短辺１５ｂ）を含む平面視矩形形状の第２太陽電池パネル１５と、パネルの各辺に沿って設置された第２モジュールフレーム１６とを有する。

以下では、説明の便宜上、太陽光発電装置１０の軒側端部に配置された第１太陽電池モジュール１１を第１太陽電池モジュール１１Ａとし、第１太陽電池モジュール１１Ａより棟側に配置された第１太陽電池モジュール１１を第１太陽電池モジュール１１Ｂとする。第１太陽電池モジュール１１Ｂの軒側には、軒棟方向に並んで第２太陽電池モジュール１４が配置される（当該第２太陽電池モジュール１４を第２太陽電池モジュール１４Ａとする）。また、第１太陽電池モジュール１１Ｂと屋根の桁方向に隣接配置される第２太陽電池モジュール１４を第２太陽電池モジュール１４Ｂとする。

詳しくは後述するが、架台フレーム１７は、第２太陽電池モジュール１４Ａの裏側に配置されて屋根に固定された下フレーム３０と、下フレーム３０に固定された上フレーム４０とを有し、屋根の軒棟方向に沿って設けられる。上フレーム４０は、下フレーム３０の棟側端３０ｅから延出して第１太陽電池モジュール１１Ｂの裏側に設けられ、第１太陽電池モジュール１１Ｂの斜辺フレーム１３ｃが載せられる延出部４９を含む。図１では、延出部４９にドットを付している。

第１太陽電池モジュール１１は、平面視五角形状であることが好ましい。第１太陽電池パネル１２は、斜辺１２ｃと、斜辺１２ｃとそれぞれ鈍角に交わる２つの短辺１２ｂと、各短辺１２ｂとそれぞれ略直角に交わる２つの長辺１２ａとを含む平面視五角形状のパネルである。例えば、斜辺１２ｃと各短辺１２ｂとがなす角度はいずれも約１３５°であり、各長辺１２ａ、各短辺１２ｂはそれぞれ互いに略同一の長さを有する。各長辺１２ａは互いに略直角に交わり、斜辺１２ｃは各長辺１２ａに対して約４５°の角度で傾斜している。

太陽光発電装置１０は、屋根の桁方向に沿った太陽電池モジュールの列を備える。太陽電池モジュールの列は、平面視五角形状の第１太陽電池モジュール１１と平面視矩形形状の第２太陽電池モジュール１４とを含む。太陽電池モジュールの各列は、例えば列の両端に第１太陽電池モジュール１１が、各第１太陽電池モジュール１１の間に複数の第２太陽電池モジュール１４がそれぞれ配置されてなる。第１太陽電池モジュール１１は、屋根の桁方向両端に位置する隅棟部の近傍において斜辺部分が隅棟部に沿うように配置される。寄棟屋根又は方形屋根は、棟側ほど桁方向長さが短くなるため、屋根の桁方向に沿った太陽電池モジュールの列の長さは屋根の棟に近づくほど短くなる。

第１太陽電池モジュール１１は、平面視五角形状の第１太陽電池パネル１２の端部に設置された第１モジュールフレーム１３を有する。第１モジュールフレーム１３は、第１太陽電池パネル１２の各長辺１２ａに沿って設置された長辺フレーム１３ａと、各短辺１２ｂに沿って設置された短辺フレーム１３ｂと、斜辺１２ｃに沿って設置された斜辺フレーム１３ｃとを含む。各フレームは、例えばアルミニウムを主成分とする金属材料を押出成形して得られる長尺状の部材であって、各々の長手方向端面同士を突き合わせた状態で第１太陽電池パネル１２の周りを囲むように設置される。

第２太陽電池モジュール１４は、平面視矩形形状の第２太陽電池パネル１５の端部に設置された第２モジュールフレーム１６を有する。第２モジュールフレーム１６は、第２太陽電池パネル１５の各長辺１５ａに沿って設置された長辺フレーム１６ａと、各短辺１５ｂに沿って設置された短辺フレーム１６ｂとを含み、各々の長手方向端面同士を突き合わせた状態で第２太陽電池パネル１５の周りを囲むように設置される。

本実施形態では、第１太陽電池モジュール１１Ａが２本の短尺架台フレーム１８Ａ，１８Ｂによって支持され、第１太陽電池モジュール１１Ｂが架台フレーム１７と短尺架台フレーム１８Ｂとによって支持されている。短尺架台フレーム１８Ａは、短尺架台フレーム１８Ｂよりも短く、第１太陽電池モジュール１１Ａの斜辺部分を支持している。なお、太陽光発電装置１０は一般的に軒側から施工されるため、第１太陽電池モジュール１１Ａを支持する短尺架台フレーム１８Ａには比較的簡単に２つの支持金具を取り付けることができる。

第２太陽電池モジュール１４Ａは架台フレーム１７と長尺架台フレーム１９とによって支持され、第２太陽電池モジュール１４Ｂは２本の長尺架台フレーム１９によって支持されている。架台フレーム１７は、第２太陽電池モジュール１４Ａの軒側端部から第１太陽電池モジュール１１Ｂの斜辺部分にわたって設けられる。長尺架台フレーム１９は、第２太陽電池モジュール１４Ａの軒側端部から第２太陽電池モジュール１４Ｂの棟側端部にわたって設けられる。本実施形態では、各架台フレームが屋根の桁方向に所定の間隔をあけて、軒棟方向に沿って互いに略平行に設けられている。

以下、第１太陽電池モジュール１１Ｂの屋根への取り付け構造、特に架台フレーム１７及びこれに関連する構成について詳細に説明する。

図２に例示するように、第１太陽電池モジュール１１Ｂは、架台フレーム１７の上フレーム４０、及び短尺架台フレーム１８Ｂの上フレーム４７にそれぞれ設置された固定金具５０を用いて各架台フレームに固定される。架台フレーム１７は第１太陽電池モジュール１１Ｂの横方向一方側（左側）に、短尺架台フレーム１８Ｂは第１太陽電池モジュール１１Ｂの横方向他方側（右側）にそれぞれ配置され、軒棟方向に沿って互いに略平行に取り付けられている。２本の架台フレームを第１太陽電池モジュール１１Ｂの左右にバランス良く配置することで、モジュールを安定に支持することができる。第１太陽電池モジュール１１Ｂは、斜辺部分を含む４箇所で２本の架台フレームに固定されている。

架台フレーム１７は、第２太陽電池モジュール１４Ａの軒側端部から第１太陽電池モジュール１１Ｂの斜辺部分にわたって設けられ、当該架台フレームの軒側端部に長辺フレーム１６ａが、棟側端部に斜辺フレーム１３ｃがそれぞれ載せられている。架台フレーム１７は、上述のように、下フレーム３０と上フレーム４０とで構成される。なお、架台フレーム１７の軒側端部には、短尺架台フレーム１８Ｂの上フレーム４７と同様の上フレーム（図示せず）が設けられる。

下フレーム３０は、第２太陽電池モジュール１４Ａの軒側端部よりやや軒側から第１太陽電池モジュール１１Ｂの軒側端部よりやや棟側まで延びている。上フレーム４０は、第２太陽電池モジュール１４Ａの棟側端部よりやや軒側から第１太陽電池モジュール１１Ｂの斜辺部分よりやや棟側まで延びている。上フレーム４０は下フレーム３０の棟側端３０ｅから延出しており、第１太陽電池モジュール１１Ｂの裏側に位置する架台フレーム１７の大部分は上フレーム４０のみで構成されている。上フレーム４０は、下フレーム３０に固定される固定部４８と、棟側端３０ｅから棟側に延出する延出部４９とを含む。

太陽光発電装置１０は、第１モジュールフレーム１３を上フレーム４０に固定するための固定金具５０を備える。他のモジュールフレームも、例えば固定金具５０を用いて対応する架台フレームの上フレームに固定される。詳しくは後述するが、上フレーム４０は、固定金具５０を当該フレームの長手方向にスライド可能に支持するガイドレール部４４を有する。

上フレーム４０には、その軒側端部に長辺フレーム１３ａが、棟側端部に斜辺フレーム１３ｃがそれぞれ載せられる。例えば、長辺フレーム１３ａを上フレーム４０に固定するための固定金具５０には第１金具５１（後述の図４参照）が用いられ、斜辺フレーム１３ｃを上フレーム４０に固定するための固定金具５０には第２金具５２（後述の図４参照）が用いられる。上フレーム４０の軒側端部には長辺フレーム１６ａがさらに載せされ、第２金具５２及び第３金具５３（後述の図４参照）を用いて長辺フレーム１６ａが上フレーム４０に固定される。

短尺架台フレーム１８Ｂは、第１太陽電池モジュール１１Ｂの軒側端部から棟側端部にわたって設けられ、当該架台フレームの軒側端部に長辺フレーム１３ａが、棟側端部に短辺フレーム１３ｂがそれぞれ載せられている。短尺架台フレーム１８Ｂは、架台フレーム１７と同様に下フレーム３７と上フレーム４７とで構成されるが、上フレーム４７は、下フレーム３７の軒側端部及び棟側端部のみに設けられている。即ち、短尺架台フレーム１８Ｂ上の第１モジュールフレーム１３が載せられる部分に１つずつ上フレーム４７が設けられている。

架台フレーム１７及び短尺架台フレーム１８Ｂの各下フレーム３０，３７は、アンカー５５を用いて屋根に取り付けることができる。例えば、屋根の野地板に固定されたアンカー５５の軸部５６を下フレーム３０，３７の各貫通孔３４に挿通し、ナット５７を用いて軸部５６（後述の図４参照）に下フレーム３０，３７を固定する。なお、下フレームの屋根への取り付け方法はアンカー５５を用いた方法に限定されず、下フレームの構造も特に限定されない。下フレームを野地板にネジ止めすることも可能である。

図３は、図２中のＡＡ線断面図である。図３に例示するように、架台フレーム１７は、下フレーム３０上に載せられた上フレーム４０が下フレーム３０の上部にネジ３６を用いて固定された構造を有する。下フレーム３０は、材料コスト削減等のため、鋼鉄を主成分とする金属材料で構成されることが好ましい。他方、上フレーム４０は、成形性、軽量性等の観点から、アルミニウムを主成分とする金属材料で構成されることが好ましく、例えばアルミニウム合金の押出成形により製造される。下フレーム３０に対する上フレーム４０の固定方法はネジ止めに限定されず、例えば下フレーム３０に凹部を、上フレームに凸部をそれぞれ形成し、凹部に凸部を嵌合することで下フレーム３０に上フレーム４０を固定してもよい。

下フレーム３０は、アンカー５５の軸部５６に固定される下壁部３２と、下壁部３２に立設する一対の側壁部３１とを有する。下壁部３２には、軸部５６が挿通される貫通孔３４が下フレーム３０の長手方向両端部又はその近傍に軒棟方向に並んで複数形成されている。各側壁部３１は、下壁部３２の幅方向両端部にそれぞれ立設し、互いに略平行に対向配置されている。各側壁部３１の上部には、ネジ３６が挿通される貫通孔３５が複数形成される。上フレーム４０は、側壁部３１の各々に少なくとも２本ずつ、合計４本のネジ３６で固定されることが好ましい。

側壁部３１の上端部は、下フレーム３０の内側にそれぞれ折り曲げられている。これにより、下フレーム３０の上端部には、フレームの内側に張り出した一対の張り出し部３３が形成される。張り出し部３３は、側壁部３１の剛性を高め、特にフレームの幅方向に作用する荷重に対する耐久性を向上させる。また、張り出し部３３は上フレーム４０が引っ掛かる鉤部として機能し、下フレーム３０と上フレーム４０の結合力を強くする。

上フレーム４０は、下フレーム３０の各側壁部３１に載せられる基部４１と、各側壁部３１にそれぞれ固定される一対の脚部４２と、基部４１の上面に立設した一対の鉤部４３とを有する。上フレーム４０（基部４１）は、例えば下フレーム３０と略同一の幅を有する。各脚部４２は、基部４１の下面から下方に延び、張り出し部３３を含む側壁部３１の内面に沿った形状を有する。上フレーム４０は、各脚部４２が各張り出し部３３の下に回り込むことで下フレーム３０に引っ掛けられ、各脚部４２がネジ３６を用いて各側壁部３１に固定される。各鉤部４３は、基部４１の幅方向両端から上方に真っ直ぐ延び、内側に折れ曲がって断面略Ｌ字状に形成されている。

上フレーム４０は、上述のように、ガイドレール部４４を有する。ガイドレール部４４は、基部４１と鉤部４３とで構成され、固定金具５０の一部が基部４１と鉤部４３の間に挿入される。各金具は、ガイドレール部４４（鉤部４３）によって上方に抜けない状態で、上フレーム４０の長手方向にスライド可能に支持される。基部４１には、固定金具５０を位置決めするためのピン４６が挿通される貫通孔４５が形成されている。

図４は、図２中のＢＢ線断面図である。図４に例示するように、上フレーム４０に載せられる第１太陽電池モジュール１１Ｂの長辺フレーム１３ａは、本体部２０と、モジュールの内側に向かって開口した内溝２２と、モジュールの外側に向かって開口した外溝２４とを有する。本体部２０は、中空の略角柱形状を有する。長辺フレーム１３ａは、本体部２０の上面に立設した断面略Ｌ字状の鉤部２１を有し、本体部２０の上面と鉤部２１との間に第１太陽電池パネル１２を挿入可能な隙間である内溝２２が形成される。

長辺フレーム１３ａは、モジュールの内側に張り出した内鍔部２５を有する。そして、内鍔部２５と反対側（外側）に延びた長辺フレーム１３ａの底板２３と、本体部２０の下面との間に外溝２４が形成される。なお、斜辺フレーム１３ｃ及び第２太陽電池モジュール１４Ａの長辺フレーム１６ａも長辺フレーム１３ａと同じ断面形状を有する。

上フレーム４０のガイドレール部４４に設置された固定金具５０は、上述のように、長辺フレーム１３ａ，１６ａに取り付けられる。第１太陽電池モジュール１１Ｂと第２太陽電池モジュール１４Ａに跨って設けられた上フレーム４０に設置される固定金具５０には、第１金具５１、第２金具５２、及び第３金具５３が含まれる。第１金具５１は長辺フレーム１３ａを上フレーム４０に固定し、第２金具５２は長辺フレーム１６ａをフレーム４０に固定する。また、第３金具５３は、第２金具５２と共に長辺フレーム１６ａを上フレーム４０に固定する。具体的には、第１金具５１が長辺フレーム１３ａの外溝２４に挿し込まれ、第３金具５３と係合する第２金具５２が長辺フレーム１６ａの外溝２４に挿し込まれることで、各太陽電池モジュールが上フレーム４０に固定される。

上フレーム４０は、上述のように、下フレーム３０に固定され、下フレーム３０の棟側端３０ｅから軒棟方向に沿って棟側に延出している。上フレーム４０は、固定部４８と、延出部４９とを含む。固定部４８は、下フレーム３０上に載せられた部分であって、脚部４２によって下フレーム３０に係合すると共に、ネジ３６を用いて下フレーム３０の棟側端部に固定されている。図３に示す例では、上フレーム４０が下フレーム３０に対して片持ち状態で固定されている。即ち、上フレーム４０の長手方向一端部（軒側端部）だけが下フレーム３０を介して屋根に固定されている。

固定部４８は、第１太陽電池モジュール１１Ｂの長辺フレーム１３ａ及び第２太陽電池モジュール１４Ａの長辺フレーム１６ａに対応する位置を超えて軒側に延びている。換言すると、下フレーム３０は長辺フレーム１３ａ，１６ａの下まで延びている。長辺フレーム１３ａ，１６ａは、固定部４８に載せられ、固定金具５０を用いて固定部４８に固定される。長辺フレーム１３ａ，１６ａは延出部４９に固定されてもよいが、太陽光発電装置１０の耐荷重性向上の観点から固定部４８に固定されることが好ましい。

延出部４９は、長辺フレーム１３ａに対応する位置よりもやや棟側から斜辺フレーム１３ｃに対応する位置よりもやや棟側まで延びている。斜辺フレーム１３ｃは、延出部４９の棟側端部に載せられ、固定金具５０を用いて延出部４９に固定される。上述のように、上フレーム４０は下フレーム３０に対して片持ち状態で固定されており、延出部４９を支持する支持金具等は設けられていない。つまり、第１太陽電池モジュール１１Ｂの裏側において架台フレーム１７にはアンカー５５等の支持金具が取り付けられていない。

延出部４９は、固定部４８よりも長いことが好ましい。上フレーム４０を第２太陽電池モジュール１４Ａの裏側に大きく延ばして固定部４８を長くすることもできるが、長辺フレーム１６ａに対応する位置を超えて固定部４８を大きく延ばしても太陽光発電装置１０の耐荷重性は殆ど向上しない。固定部４８と延出部４９の長さの比は特に限定されないが、好適な一例としては、固定部４８：延出部４９＝１：９〜２：８程度である。下フレーム３０と上フレーム４０の長さの比も特に限定されないが、一般的には下フレーム３０は上フレーム４０より長い。

図５に例示するように、太陽光発電装置１０は、延出部４９の一部に取り付けられ、少なくとも第１太陽電池モジュール１１Ｂの表側から荷重が作用したときに屋根に当接して延出部４９を支持する支持金具５８を備えていてもよい。支持金具５８は、下フレーム３８とアンカー５５とで構成されている。下フレーム３８は、下フレーム３０より長さが短い以外は下フレーム３０と同様の構造を有する。野地板に固定されたアンカー５５の軸部５６は、下フレーム３８の下壁部にナット５７を用いて固定される。図５に例示する形態では、延出部４９が屋根に固定されるため、第１太陽電池モジュール１１Ｂの表側から作用する正圧だけでなく、負圧に対する耐久性も向上する。なお、支持金具５８は図５に例示するものに限定されず、屋根に固定されない金具であってもよい。

支持金具５８は、延出部４９の軒側端部よりも棟側端部寄りに取り付けられることが好適である。上フレーム４０の軒側端部は下フレーム３０によって支持されているため、支持金具５８は延出部４９の１箇所に取り付ければよい。支持金具５８の下フレーム３８には延出部４９の脚部４２が引っ掛けられているが、延出部４９は下フレーム３８にネジ止めされることが好ましい。

図６及び図７に、第２実施形態である太陽光発電装置１０Ｘを示す。図６は、太陽光発電装置１０Ｘの平面図である。図７は、図６中のＣＣ線断面図である。以下では、太陽光発電装置１０と同様の構成要素には同じ符号を用いて、重複する説明を省略する。

図６及び図７に例示するように、太陽光発電装置１０Ｘは、連結金具６０を備え、且つ第１太陽電池モジュール１１Ｂを支持する短尺架台フレーム１８Ｂが設けられていない点で、太陽光発電装置１０と異なる。上述のように、第２太陽電池モジュール１４Ｂは第１太陽電池モジュール１１Ｂと屋根の桁方向に隣接配置され、第１モジュールフレーム１３及び第２モジュールフレーム１６は、モジュールの外側に向かって開口した外溝２４をそれぞれ有する。連結金具６０は、第１モジュールフレーム１３及び第２モジュールフレーム１６の各外溝２４に挿し込まれる凸状部６２を有し、当該各モジュールフレームに跨って取り付けられている。

連結金具６０は、屋根の桁方向に隣接配置された第１太陽電池モジュール１１Ｂ及び第２太陽電池モジュール１４Ｂの各軒側端部に跨って取り付けられると共に、当該各モジュールの各棟側端部に跨って取り付けられている。第１太陽電池モジュール１１Ｂの長辺フレーム１３ａと、第２太陽電池モジュール１４Ｂの長辺フレーム１６ａとは、屋根の桁方向に並んで設けられており、当該各モジュールの軒側端部及び棟側端部にそれぞれ設置された長辺フレーム１３ａ，１６ａに跨って連結金具６０が取り付けられる。

連結金具６０は、長辺フレーム１３ａ，１６ａの外側に向いた面（外面）に当接する立壁部６１と、立壁部６１に対して略垂直に設けられた凸状部６２とを有する。立壁部６１は、本体部２０の外面に沿うように上下方向に延び、長辺フレーム１３ａ，１６ａの上端を超えない長さで形成されている。立壁部６１の横方向長さは、例えば短辺フレーム１３ｂ，１６ｂの幅よりも長く、立壁部６１を長辺フレーム１３ａ，１６ａにそれぞれネジ止め可能な長さとされる。

立壁部６１には、連結金具６０を長辺フレーム１３ａ，１６ａに固定するためのネジ６５が挿通される貫通孔６４が複数形成されている。ネジ６５は本体部２０を貫通し、ネジ６５の先端が本体部２０内に収容される。長辺フレーム１３ａ，１６ａの各外溝２４に挿し込まれる凸状部６２は、立壁部６１の横方向全長にわたって設けられる。

連結金具６０は、さらに、第１モジュールフレーム１３及び第２モジュールフレーム１６の底面に当接する鉤部６３を有することが好ましい。鉤部６３は、立壁部６１の下端から下方に真っ直ぐ延び、途中で内側に折れ曲がって断面略Ｌ字状に形成されている。図７に示す例では、凸状部６２と略平行に形成された鉤部６３の先端側部分が、各モジュールフレームの底面を形成する底板２３に当接しており、凸状部６２と共に底板２３を挟んでいる。凸状部６２及び鉤部６３の立壁部６１に対して略垂直に形成される部分の長さは、凸状部６２の方が長いが、鉤部６３の方が長くてもよく、互いに略同一であってもよい。

連結金具６０に凸状部６２及び鉤部６３を設けることで、長辺フレーム１３ａ，１６ａに対して連結金具６０をしっかり固定することができ、太陽光発電装置１０の耐荷重性が向上する。また、凸状部６２を外溝２４に挿し込み、鉤部６３を底板２３にあてがうことで、長辺フレーム１３ａ，１６ａに対して連結金具６０を簡単に固定できる。

以上のように、太陽光発電装置１０，１０Ｘでは、架台フレーム１７を構成する上フレーム４０だけを下フレーム３０の棟側端３０ｅから第１太陽電池モジュール１１Ｂの裏側に延出させて当該モジュールを支持する。上フレーム４０は下フレーム３０の棟側端部に固定されるため、上フレーム４０の延出部４９に支持金具を取り付けなくても、第１太陽電池モジュール１１Ｂを安定に支持できる。太陽光発電装置１０，１０Ｘの耐荷重性をさらに高めるために、延出部４９に支持金具を取り付けてもよいが、この場合も支持金具を１つだけ取り付ければよい。

太陽光発電装置１０，１０Ｘによれば、第１太陽電池モジュール１１Ｂの裏側において架台フレーム１７に取り付ける支持金具を削減ないし無くすことができるため、良好な施工性が得られる。また、複数の支持金具を取り付けるために架台フレーム１７を第１太陽電池モジュール１１Ｂの斜辺部分から大きく棟側に延ばして設ける必要がないため、装置の見栄えが損なわれず良好な意匠性が得られる。さらに、下フレーム３０の棟側端部において上フレーム４０を軒棟方向にスライドさせることで上フレーム４０の固定部４８と延出部４９の長さを簡単に調整できることも、施工性の向上に大きく寄与している。

太陽光発電装置１０Ｘのように、第１太陽電池モジュール１１Ｂと第２太陽電池モジュール１４Ｂとに跨って連結金具６０を取り付けると、第１太陽電池モジュール１１Ｂの耐荷重性がさらに向上する。この場合、第１太陽電池モジュール１１Ｂを支持する短尺架台フレーム１８Ｂを削減することが可能であり、コストの削減、及びさらなる施工性の向上を図ることができる。

１０，１０Ｘ 太陽光発電装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ 第１太陽電池モジュール、１２ 第１太陽電池パネル、１２ａ 長辺、１２ｂ 短辺、１２ｃ 斜辺、１３ 第１モジュールフレーム、１３ａ 長辺フレーム、１３ｂ 短辺フレーム、１３ｃ 斜辺フレーム、１４，１４Ａ，１４Ｂ 第２太陽電池モジュール、１５ 第２太陽電池パネル、１５ａ 長辺、１５ｂ 短辺、１６ 第２モジュールフレーム、１６ａ 長辺フレーム、１６ｂ 短辺フレーム、１７ 架台フレーム、１８Ａ，１８Ｂ 短尺架台フレーム、１９ 長尺架台フレーム、２０ 本体部、２１ 鉤部、２２ 内溝、２３ 底板、２４ 外溝、２５ 内鍔部、３０，３７，３８ 下フレーム、３０ｅ 棟側端、３１ 側壁部、３２ 下壁部、３３ 張り出し部、３４，３５ 貫通孔、３６ ネジ、４０，４７ 上フレーム、４１ 基部、４２ 脚部、４３ 鉤部、４４ ガイドレール部、４５ 貫通孔、４６ ピン、４８ 固定部、４９ 延出部、５０ 固定金具、５１ 第１金具、５２ 第２金具、５３ 第３金具、５５ アンカー、５６ 軸部、５７ ナット、５８ 支持金具、６０ 連結金具、６１ 立壁部、６２ 凸状部、６３ 鉤部、６４ 貫通孔、６５ ネジ

Claims (7)

1. 屋根の軒棟方向及び桁方向に対して交差する方向に延びた斜辺を含む平面視多角形状の第１太陽電池パネルと、当該パネルの前記斜辺に沿って設置された斜辺フレームを含む第１モジュールフレームと、を有する第１太陽電池モジュールと、
   前記屋根の軒棟方向又は桁方向に沿う４つの辺を含む平面視矩形形状の第２太陽電池パネルと、当該パネルの前記各辺に沿って設置された第２モジュールフレームと、を有し、前記第１太陽電池モジュールの軒側に配置された第２太陽電池モジュールと、
   前記第２太陽電池モジュールの裏側に配置されて前記屋根に固定された下フレームと、前記下フレームに固定された上フレームと、を有し、前記屋根の軒棟方向に沿って設けられた架台フレームと、
   を備え、
   前記上フレームは、前記下フレームの棟側端から延出して前記第１太陽電池モジュールの裏側に設けられ、前記第１太陽電池モジュールの前記斜辺フレームが載せられる延出部を含む、太陽光発電装置。
2. 前記上フレームは、前記下フレームに対して片持ち状態で固定されている、請求項１に記載の太陽光発電装置。
3. 前記延出部の一部に取り付けられ、少なくとも前記第１太陽電池モジュールの表側から荷重が作用したときに前記屋根に当接して前記延出部を支持する支持金具を備える、請求項１に記載の太陽光発電装置。
4. 前記第１モジュールフレームを前記上フレームに固定するための固定金具を備え、
   前記上フレームは、前記固定金具を当該フレームの長手方向にスライド可能に支持するガイドレール部を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
5. 前記第２太陽電池モジュールは、さらに、前記第１太陽電池モジュールと前記屋根の桁方向に隣接配置され、
   前記第１及び前記第２モジュールフレームは、モジュールの外側に向かって開口した外溝をそれぞれ有し、
   前記第１及び前記第２モジュールフレームの前記各外溝に挿し込まれる凸状部を有し、当該各モジュールフレームに跨って取り付けられた連結金具を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
6. 前記連結金具は、前記第１及び前記第２モジュールフレームの底面に当接する鉤部を有する、請求項５に記載の太陽光発電装置。
7. 前記連結金具は、前記屋根の桁方向に隣接配置された前記第１及び前記第２太陽電池モジュールの各軒側端部に跨って取り付けられると共に、当該各モジュールの各棟側端部に跨って取り付けられている、請求項５又は６に記載の太陽光発電装置。

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