JP4125337B2 - 太陽電池モジュール取付構造 - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールを屋根などに取り付けるための技術であって、特に、外観上も見栄え良く、また太陽電池モジュールの取り付けやメンテナンスが簡単かつ効率的に行える技術に関する。
従来から、屋根などに太陽電池基板とフレームからなる太陽電池モジュールを取り付けるために様々な施工方法がある。
一例として、屋根上に太陽電池モジュールを固定するための縦材と横材とを碁盤目状に配置して、この上に太陽電池モジュールを取り付けていく施工方法がある。
一例として、屋根上に太陽電池モジュールを固定するための縦材と横材とを碁盤目状に配置して、この上に太陽電池モジュールを取り付けていく施工方法がある。
また、このような縦材横材を使わずに屋根に直に取り付けるやり方も提案されている。この例としては、四角形の太陽電池モジュールの四辺にそれぞれ太陽電池モジュール枠を取り付けた太陽電池モジュールであって、前側枠部の前引掛片を前固定部に掛合させ、後固定部を左右方向の瓦桟に上載して固定金具で固定する。また、次の太陽電池モジュールを配置する場合、先に設置したモジュールユニットに対して、後から設置したモジュールユニットを跨るようにして、前列の２枚のモジュールユニットの各後ろ側枠部に、後列の1枚のモジュールユニットの前側枠部が載るようにずらして配置する。この場合、後列のモジュール枠の後側枠部の突出辺に後ろ固定具を掛合わせた状態で、その前側枠部の前引掛辺を前列のモジュール枠の後引掛辺に接合させ、後列側の前記後固定具を左右方向の瓦桟に上載して固定金具にて固定する構造がある（例えば、特許文献１）。
しかし、上述の従来技術は、屋根上に太陽電池モジュールを直につけているため、瓦屋根などでは固定金具を取り付ける位置が瓦のある位置に制限されてしまうため、固定金具を取り付けられる位置が必ずしも太陽電池モジュールの寸法に合わず、施工が困難という問題があった。
また、縦材と横材とを配置するやり方では、縦材のほかに横材までが必要となり、部品点数が多くなるばかりか、その施行のための時間も多くかかってしまい、効率が低下してしまうと言う問題があった。
また、縦材と横材とを配置するやり方では、縦材のほかに横材までが必要となり、部品点数が多くなるばかりか、その施行のための時間も多くかかってしまい、効率が低下してしまうと言う問題があった。
また、太陽電池モジュールのメンテナンスや途中で故障した場合には、設置された太陽電池モジュールのうちの一部のモジュールだけを取り外す場合があるが、従来の取付構造では、上下の取付金具を外して取り外す必要があるため、取り外す部品が多く面倒であるばかりか、金具を外してしまうと、隣り合う太陽電池モジュール、特に上側の太陽電池モジュールが上側で押さえて取り付けられているだけであるため、取付強度が著しく低下してしまい、一緒に外れてしまうなどの問題があった。
また、外観上も太陽電池モジュールが一面平らに配置されたのでは、瓦のような外観を出すことができないという問題もあった。
また、外観上も太陽電池モジュールが一面平らに配置されたのでは、瓦のような外観を出すことができないという問題もあった。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、部品点数が少なく、施工が容易な太陽電池モジュール取付構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一の観点にかかる太陽電池モジュール取付構造は、太陽電池基板と、太陽電池基板を支持するフレームとからなる太陽電池モジュールを、当該太陽電池モジュールの取付面の傾斜方向に沿って施設された縦材によって取り付けるための太陽電池モジュールの取付構造であって、上記縦材には、上記太陽電池モジュールを取り付けるための係合片が、上下に隣り合う太陽電池モジュールの一部が重なる間隔で設けられており、上記フレームには、その背面上端部に上記縦材の係合片に係合する係合部が設けられると共に、その上端部及び下端部にフレーム同士を重ねて取り付けるための板状の取付部がそれぞれ設けられており、上記係合片は、上記縦材の上面から立ち上がって棟側に開口してなり、上記係合部は、上記フレームの背面から延び出して軒側に開口してなり、上記縦材の係合片の開口部が上記フレームの係合部の開口部に係合するとともに、上記フレームの上端部の取付部に、当該太陽電池モジュールと隣り合う上側の太陽電池モジュールのフレームの下端部の取付部が重ねられて互いに取り付けられていることを特徴とする。
上記当該太陽電池モジュールの上面より、上記隣り合う上側の太陽電池モジュールの下端部が突出して段を形成してもよい。
また、上記フレーム上端部の取付部の下面から延び出した柱部と、上記柱部の下端部に形成され、上記フレームを上記縦材上で支持するための基底部が設けられ、上記基底部の下端面は、上記太陽電池基板の下面よりも下側に突出して設けられることで、上記太陽電池モジュールを取り付けた際に、上記基底部及び柱部により上記フレームが上記縦材上より持ち上げられた状態で取り付けられてもよい。
上記フレーム下端部の取付部は、上記太陽電池基板よりも下方に延び出して設けられていてもよい。
本発明によれば、縦材の係合部に太陽電池モジュールの上端部の係合部を、縦材の係合片に引っ掛けて取り付けることで、取り付けが簡単になるとともに、取付面が瓦屋根などであっても、縦材を配置すれば、瓦などの位置に関係なく、自由に太陽電池モジュールを配置することができる。
また、係合片に引っ掛けた状態で太陽電池モジュールの位置決めを行えばよいことから、太陽電池モジュールの位置決めをきわめて容易かつ効率的に行うことができる。
また、係合片に引っ掛けた状態で太陽電池モジュールの位置決めを行えばよいことから、太陽電池モジュールの位置決めをきわめて容易かつ効率的に行うことができる。
また、フレーム上端部の取付部と、隣り合う太陽電池モジュールのフレーム下端部の取付部とを重ねて取り付けることで、屋根上には縦材だけでよく、わざわざ横材を取り付ける必要がなくなり、部品点数を削減してコストを下げることができるし、作業効率もよくなる。また、太陽電池モジュールを押されるための金具などの部材は不要であり、上下に隣り合うモジュール同士をねじ止めするだけでよいことからコストを削減することができるし、また施行する際の作業もきわめて簡単に行うことができる。
また、メンテナンスを行う場合にも、簡単に太陽電池モジュールを取り外したり、取り替えたりすることができる。
また、メンテナンスを行う場合にも、簡単に太陽電池モジュールを取り外したり、取り替えたりすることができる。
さらに、モジュール取付部は、基底部及び柱部により屋根上よりも持ち上げられているから、太陽電池モジュールの棟側の上端部が持ち上がり、軒側の下端部が低くなることから、概観上瓦様の外観を出すことができる。
以下、本発明を適用した太陽電池モジュールの例を、図面を参照して説明する。
図１に本実施形態にかかる太陽電池モジュール１を屋根上に複数配置した状態を示す。
太陽電池モジュール１は、屋根３０上に一面に配置されており、各太陽電池モジュール１は、その棟側の上端部が、軒側の下端部よりも持ち上がった形で取り付けられている。
図１に本実施形態にかかる太陽電池モジュール１を屋根上に複数配置した状態を示す。
太陽電池モジュール１は、屋根３０上に一面に配置されており、各太陽電池モジュール１は、その棟側の上端部が、軒側の下端部よりも持ち上がった形で取り付けられている。
太陽電池モジュール１を取り付ける屋根３０上には、図５に示すように固定金具３が取り付けられ、この屋根３０の傾斜方向に沿って複数の縦材２が平行に敷設される。
固定金具３は、図６（ａ）に示すように、ねじなどにより屋根上に所定の間隔を置いて取り付けられている。固定金具３は、金属板を折り曲げて形成されており、その一端が屋根の瓦上に立ち上がった折曲部となると共に、他端の長板部がビスにより屋根上に固定されている。また瓦上から立ち上がった折曲部上にはボルトを通すための穴が形成されており、この穴から差し込みボルトＢを挿通することにより、折曲部上に縦材２が取り付けられるようになっている。
固定金具３は、図６（ａ）に示すように、ねじなどにより屋根上に所定の間隔を置いて取り付けられている。固定金具３は、金属板を折り曲げて形成されており、その一端が屋根の瓦上に立ち上がった折曲部となると共に、他端の長板部がビスにより屋根上に固定されている。また瓦上から立ち上がった折曲部上にはボルトを通すための穴が形成されており、この穴から差し込みボルトＢを挿通することにより、折曲部上に縦材２が取り付けられるようになっている。
図６（ｂ）に示すように、縦材２は、亜鉛めっき鋼板などにより形成されており、その下端部が開口した縦長中空の四角柱状に形成されている。縦材２の上端部には、係合片２１と長孔２２が形成されている。係合片２１は、縦材２上に、所定の間隔（太陽電池モジュール１の縦幅から接合部分１１ｇの幅を引いた長さの間隔）をおいて設けられている。これにより、係合片２１に太陽電池モジュール１が取り付けられた場合、上下に隣り合う太陽電池モジュール１の上側の太陽電池モジュール１の接合部１１ｇと下側の太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂとが重なるようになっている。この係合片２１は、縦材２の上端部を切り起こすことで上側に突出させて形成されている。したがって、係合片２１は、縦材２の上端面から立ち上がって上側（棟側）に開口し、縦材２上面との間にわずかな隙間ができるようになっている。
長孔２２は、係合片２１、２１間に設けられ、この長孔２２には、固定金具３からの差込ボルトが通され、ナットにより締められることで、縦材２が固定金具３上に固定される。
これらの縦材２は、複数連結させることで、屋根の大きさや形に合わせて配置され、平行に設けられた２本の縦材で太陽電池モジュール１を支えるようになっている。
縦材２の下端部上面には、スタートカバー４を取り付けるためのねじ穴２３が形成されている。スタートカバー４を取り付けることで、外観を良好にすると共に、太陽電池モジュール１の下に風が入り、その風圧で太陽電池モジュール１が外れないようにすることができる。
長孔２２は、係合片２１、２１間に設けられ、この長孔２２には、固定金具３からの差込ボルトが通され、ナットにより締められることで、縦材２が固定金具３上に固定される。
これらの縦材２は、複数連結させることで、屋根の大きさや形に合わせて配置され、平行に設けられた２本の縦材で太陽電池モジュール１を支えるようになっている。
縦材２の下端部上面には、スタートカバー４を取り付けるためのねじ穴２３が形成されている。スタートカバー４を取り付けることで、外観を良好にすると共に、太陽電池モジュール１の下に風が入り、その風圧で太陽電池モジュール１が外れないようにすることができる。
太陽電池モジュール１は、図２、図４に示すように、中空枠状のフレーム１１と、このフレーム１１の中空枠内に取り付けられた太陽電池基板１２を有している。
この太陽電池基板１２は、ＣＩＳ太陽電池基板と、この基板の背面を覆う耐候性フィルム等からなる背面材１３と、基板上には基板を保護するための強化処理ガラスが配置され、これらが接着剤により熱圧着されることにより形成されている。
なお、基板は、本実施形態では、ＣＩＳ太陽電池基板を用いているが、本発明はこれに限定されずにシリコン結晶系（単結晶シリコン、多結晶シリコン）又は非結晶系（アモルファスシリコン）又は、化合物系（ＣｄＴｅ、ＧａＡｓなど）の太陽電池基板や、有機系の太陽電池基板などでもよく、その種類は特に限定されない。
太陽電池基板１２の背面には、端子箱１５とこの端子箱１５に接続されたケーブル１４が取り付けられている。
この太陽電池基板１２は、ＣＩＳ太陽電池基板と、この基板の背面を覆う耐候性フィルム等からなる背面材１３と、基板上には基板を保護するための強化処理ガラスが配置され、これらが接着剤により熱圧着されることにより形成されている。
なお、基板は、本実施形態では、ＣＩＳ太陽電池基板を用いているが、本発明はこれに限定されずにシリコン結晶系（単結晶シリコン、多結晶シリコン）又は非結晶系（アモルファスシリコン）又は、化合物系（ＣｄＴｅ、ＧａＡｓなど）の太陽電池基板や、有機系の太陽電池基板などでもよく、その種類は特に限定されない。
太陽電池基板１２の背面には、端子箱１５とこの端子箱１５に接続されたケーブル１４が取り付けられている。
フレーム１１は太陽電池基板１２を保持するためのものである。このフレーム１１の上端部と下端部には、それぞれフレーム１１を屋根上に取り付けるための板状の取付部がフレームの幅方向全体に形成されている。
フレーム１１の上端側の取付部は、図３（ａ）に示すように、太陽電池基板１２を挟持する基板支持部１１ａと、この基板支持部１１ａから水平面上で逆向きに延びだした平板状のモジュール取付部１１ｂと、モジュール取付部１１ｂの基端部から取付面側に垂直に延びだして形成された板状の柱部１１ｃと、柱部１１ｃの下端部に、この柱部１１ｃと直交するように形成された板状の係合部１１ｄ及び基底部１１ｅが一体に形成されている。
基板支持部１１ａは、太陽電池基板１２を挟持する部分であり、図３（ａ）に示すようにフレーム１１の中空部側に開口を有する形状となっており、この開口部分に太陽電池基板１２の上端部が嵌められ、接着剤等により接着されることでフレーム１１に固定されるようになっている。
モジュール取付部１１ｂは、図２（ａ）に示すように、穴１１Ｈが４箇所設けられている。この穴１１Ｈは、フレーム１１の幅方向の中心Ｃを基準にして等間隔で対称に設けられ、それぞれ幅方向中心Ｃから距離Ｌ，２Ｌ離れた位置に形成されている。
また、柱部１１ｃには、図２（ｃ）に示すように、穴１１Ｍが２つ形成されている。この穴１１Ｍは、フレーム１１の幅方向の中心Ｃを基準として対称な位置、すなわち、それぞれ中心Ｃから距離Ｌおいた位置に設けられている。この穴１１Ｍは、この太陽電池基板１２により発電された電力を外部に送電するためのケーブル１４、１４を引き出すための穴である。
なお、この実施例では、穴１１Ｍの位置が、穴１１Ｈの位置に対応するようになっているが、必ずしも穴１１Ｍの位置は穴１１Ｈの位置と対応させる必要はない。
係合部１１ｄは、柱部１１ｃからフレーム１１の下面に平行に延び出して形成されている。これにより太陽電池モジュール１を取り付けた状態で軒側に開口し、太陽電池モジュール１が縦材２に取り付けられる際、この係合部１１ｄが、縦材２の係合片２１に係合するようになっている。
基底部１１ｅは、柱部１１ｃから上方に向かって延び出して形成されており、この基底部１１ｅを押さえ金具により押さえることで、太陽電池モジュール１の上端部を縦材２上に固定するようになっている。
フレーム１１の上端側の取付部は、図３（ａ）に示すように、太陽電池基板１２を挟持する基板支持部１１ａと、この基板支持部１１ａから水平面上で逆向きに延びだした平板状のモジュール取付部１１ｂと、モジュール取付部１１ｂの基端部から取付面側に垂直に延びだして形成された板状の柱部１１ｃと、柱部１１ｃの下端部に、この柱部１１ｃと直交するように形成された板状の係合部１１ｄ及び基底部１１ｅが一体に形成されている。
基板支持部１１ａは、太陽電池基板１２を挟持する部分であり、図３（ａ）に示すようにフレーム１１の中空部側に開口を有する形状となっており、この開口部分に太陽電池基板１２の上端部が嵌められ、接着剤等により接着されることでフレーム１１に固定されるようになっている。
モジュール取付部１１ｂは、図２（ａ）に示すように、穴１１Ｈが４箇所設けられている。この穴１１Ｈは、フレーム１１の幅方向の中心Ｃを基準にして等間隔で対称に設けられ、それぞれ幅方向中心Ｃから距離Ｌ，２Ｌ離れた位置に形成されている。
また、柱部１１ｃには、図２（ｃ）に示すように、穴１１Ｍが２つ形成されている。この穴１１Ｍは、フレーム１１の幅方向の中心Ｃを基準として対称な位置、すなわち、それぞれ中心Ｃから距離Ｌおいた位置に設けられている。この穴１１Ｍは、この太陽電池基板１２により発電された電力を外部に送電するためのケーブル１４、１４を引き出すための穴である。
なお、この実施例では、穴１１Ｍの位置が、穴１１Ｈの位置に対応するようになっているが、必ずしも穴１１Ｍの位置は穴１１Ｈの位置と対応させる必要はない。
係合部１１ｄは、柱部１１ｃからフレーム１１の下面に平行に延び出して形成されている。これにより太陽電池モジュール１を取り付けた状態で軒側に開口し、太陽電池モジュール１が縦材２に取り付けられる際、この係合部１１ｄが、縦材２の係合片２１に係合するようになっている。
基底部１１ｅは、柱部１１ｃから上方に向かって延び出して形成されており、この基底部１１ｅを押さえ金具により押さえることで、太陽電池モジュール１の上端部を縦材２上に固定するようになっている。
また、フレーム１１の下側の取付部は、図３（ｂ）に示すように、基板１２を取り付ける基板支持部１１ｊと、この基板支持部１１ｊから垂直下方に延び出した板状の柱部１１ｆと、柱部１１ｆの下端部からフレーム１の外側に延び出し、隣接する太陽電池モジュール１と接合する接合部１１ｇが一体に形成されている。
基板支持部１１ｊは、太陽電池基板１２を挟持して支持する部分であり、図示のようにフレーム１１の太陽電池基板１２を取り付ける中空部側に開口を有する形状となっており、上述の基板支持部１１ａと同様に、開口部分に太陽電池基板１２の上端部が嵌められ、接着剤等により接着されることでフレーム１１に固定されるようになっている。
接合部１１ｇは、柱部１１ｆからフレーム１１の外側に延びだして形成されている。接合部１１ｇには、図２（ａ）に示すように、穴１１ｈが、上述の穴１１Ｈと対応する位置に４箇所設けられている。すなわち、穴１１ｈも、穴１１Ｈと同様に、太陽電池モジュール１の幅方向の中心Ｃを基準にして対称に設けられ、それぞれ幅方向中心Ｃから距離Ｌ，２Ｌ離れた位置に形成されている。この穴１１ｈは、接合部１１ｇの下端部側に開口を有する縦長の長孔となっている。これにより、接合部１１ｇを隣り合う下側の太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂ上に載置して、穴１１Ｈと穴１１ｈとの位置を合わせてねじ止めすることで、隣り合う上下の太陽電池モジュール１を固定することができる。なお、この際、穴１１ｈが縦長の穴となっているため、太陽電池モジュール１１の縦方向のズレを調整することができる。特に、係合部１１ｄが縦材２の係合片２１との係合状態により、太陽電池モジュール１の位置が上下に多少ずれた場合であっても、この穴１１ｈが縦長の穴となっているため、穴１１Ｈと穴１１ｈとの位置決めがし易く、作業効率を高めることができる。
基板支持部１１ｊは、太陽電池基板１２を挟持して支持する部分であり、図示のようにフレーム１１の太陽電池基板１２を取り付ける中空部側に開口を有する形状となっており、上述の基板支持部１１ａと同様に、開口部分に太陽電池基板１２の上端部が嵌められ、接着剤等により接着されることでフレーム１１に固定されるようになっている。
接合部１１ｇは、柱部１１ｆからフレーム１１の外側に延びだして形成されている。接合部１１ｇには、図２（ａ）に示すように、穴１１ｈが、上述の穴１１Ｈと対応する位置に４箇所設けられている。すなわち、穴１１ｈも、穴１１Ｈと同様に、太陽電池モジュール１の幅方向の中心Ｃを基準にして対称に設けられ、それぞれ幅方向中心Ｃから距離Ｌ，２Ｌ離れた位置に形成されている。この穴１１ｈは、接合部１１ｇの下端部側に開口を有する縦長の長孔となっている。これにより、接合部１１ｇを隣り合う下側の太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂ上に載置して、穴１１Ｈと穴１１ｈとの位置を合わせてねじ止めすることで、隣り合う上下の太陽電池モジュール１を固定することができる。なお、この際、穴１１ｈが縦長の穴となっているため、太陽電池モジュール１１の縦方向のズレを調整することができる。特に、係合部１１ｄが縦材２の係合片２１との係合状態により、太陽電池モジュール１の位置が上下に多少ずれた場合であっても、この穴１１ｈが縦長の穴となっているため、穴１１Ｈと穴１１ｈとの位置決めがし易く、作業効率を高めることができる。
次に、本発明にかかる太陽電池モジュール１の取り付け方法の一例について図を参照して説明する。
本例は、瓦屋根に対して太陽電池ジュール１を取り付ける場合の例である。
まず、図６（ａ）に示すようにまず、屋根上に固定金具３を取り付ける。
この場合、固定金具３を取り付ける位置を決め、その部分の瓦を一旦取り去って、固定金具３を屋根の野地板を介して垂木Ｔに取り付ける。この垂木Ｔの位置は木摺Ｋで確認する。また、ちょうど垂木Ｔがない部分では、垂木Ｔと垂木Ｔの間に渡した補強板Ｓの上に固定金具３を取り付け、瓦を元に戻して嵌め込む。
本例は、瓦屋根に対して太陽電池ジュール１を取り付ける場合の例である。
まず、図６（ａ）に示すようにまず、屋根上に固定金具３を取り付ける。
この場合、固定金具３を取り付ける位置を決め、その部分の瓦を一旦取り去って、固定金具３を屋根の野地板を介して垂木Ｔに取り付ける。この垂木Ｔの位置は木摺Ｋで確認する。また、ちょうど垂木Ｔがない部分では、垂木Ｔと垂木Ｔの間に渡した補強板Ｓの上に固定金具３を取り付け、瓦を元に戻して嵌め込む。
固定金具３の取り付が完了したところで、図６（ｂ）に示すように縦材２を固定金具３に取り付ける。
この取付は、固定金具３側から差し込みボルトＢを縦材２の長孔２２側に通して、座金とナットにより縦材２上部から固定する。
縦材２を屋根の幅に合わせて一直線に配置するためには、縦材２を複数繋いで固定することで、屋根の広さに応じて一直線状に取り付けることができる。これにより、屋根上には、図５に示すように複数条の縦材２がそれぞれ平行に取り付けられた状態となる。
また、最も軒側の縦材２の下端部には、図７に示すようにスタートカバー４を縦材２上にねじ止めして取り付ける。
この取付は、固定金具３側から差し込みボルトＢを縦材２の長孔２２側に通して、座金とナットにより縦材２上部から固定する。
縦材２を屋根の幅に合わせて一直線に配置するためには、縦材２を複数繋いで固定することで、屋根の広さに応じて一直線状に取り付けることができる。これにより、屋根上には、図５に示すように複数条の縦材２がそれぞれ平行に取り付けられた状態となる。
また、最も軒側の縦材２の下端部には、図７に示すようにスタートカバー４を縦材２上にねじ止めして取り付ける。
縦材２及びスタートカバー４の取り付けが完了すると、軒側から順に太陽電池モジュール１を取り付けていく。
この場合、図８に示すように、太陽電池モジュール１を縦材２上に仮置し、その状態で太陽電池モジュール１をわずかに上側にずらすことで、係合部１１ｅを縦材２の係合片２１に引っ掛ける。
そして、太陽電池モジュール１の基底部１１ｅを押さえ金具で押さえて、この押さえ金具をねじ止めすると共に、フレーム１１の接合部１１ｇをスタートカバー４に固定する。これにより、スタートカバー４を介して、太陽電池モジュール１が縦材２上に固定される。
この場合、図８に示すように、太陽電池モジュール１を縦材２上に仮置し、その状態で太陽電池モジュール１をわずかに上側にずらすことで、係合部１１ｅを縦材２の係合片２１に引っ掛ける。
そして、太陽電池モジュール１の基底部１１ｅを押さえ金具で押さえて、この押さえ金具をねじ止めすると共に、フレーム１１の接合部１１ｇをスタートカバー４に固定する。これにより、スタートカバー４を介して、太陽電池モジュール１が縦材２上に固定される。
また、この際、穴１１Ｍからケーブル１４を引き出し、左右に隣り合う太陽電池モジュール１を直列に接続する。例えば、＋側のケーブル１４を左隣の太陽電池モジュール１に接続し、−側のケーブル１４を右隣の太陽電池モジュール１に接続していく。そして、最終端の太陽電池モジュール１のケーブル１４を、図示しない集電ケーブルを介して接続箱６０へ接続することで、屋根全体の太陽電池モジュール１により発電した電力を集電することができる。
この状態からさらに棟側に向かって太陽電池モジュール１を取り付けるには、図９（ａ）に示すように、まず取り付ける太陽電池モジュール１を縦材２上に仮置きする。そして、図９（ｂ）に示すように太陽電池モジュール１を少し上側にずらし、図９（ｃ）に示すように太陽電池モジュール１を下側に戻すことで係合部１１ｄを係合片２１に引っ掛ける。このとき、係合片２１は、太陽電池モジュール１の幅（モジュール取付部１１ｂ先端から接合部１１ｇまでの幅から接合部分１１ｇの幅を引いた長さの幅）の間隔で設けられている。そのため、先に取り付けた下側（軒側）の太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂ上に、これから取り付ける上側（棟側）の太陽電池モジュール１の接合部１１ｇが重なるようになる。
この状態で、図１０に示すように、既に取り付けられている下側の太陽電池モジュール１の穴１１Ｈに対して、これから取り付ける上側の太陽電池モジュール１の穴１１ｈの位置を合わせて、位置決めしたうえでねじ止めして固定する。また、基底部１１ｅを押さえ金具５０により押さえて、この押さえ金具５０をねじ止めすることにより、太陽電池モジュール１を縦材２に固定することができる。
この位置決めを行う場合、係合部１１ｄを係合片２１に係合させた状態で、上側の太陽電池モジュール１を動かすことで穴１１ｈの位置あわせができるため、簡単かつ効率的に位置決めできる。
この位置決めを行う場合、係合部１１ｄを係合片２１に係合させた状態で、上側の太陽電池モジュール１を動かすことで穴１１ｈの位置あわせができるため、簡単かつ効率的に位置決めできる。
また、最初の太陽電池モジュール１を取り付けた場合と同様に、穴１１Ｍからケーブル１４を引き出し、例えば、左右に隣り合う太陽電池モジュール１を直列に接続する。そして、最終端の太陽電池モジュール１のケーブル１４は、複数の太陽電池モジュール１からの電力をまとめる集電ケーブルに接続され、この集電ケーブルから図示しない集電装置へ接続されることで、屋根全体の太陽電池モジュール１により発電した電力を集めて送電することができる。
そして、図１１に示すように、上述と同様の手順で、太陽電池モジュール１を軒側から棟側に向かって順に取り付けていき、屋根全体に太陽電池モジュール１を取り付け、取り付作業が完了する。
そして、図１１に示すように、上述と同様の手順で、太陽電池モジュール１を軒側から棟側に向かって順に取り付けていき、屋根全体に太陽電池モジュール１を取り付け、取り付作業が完了する。
このように、縦材２の係合片２１に太陽電池モジュール１の係合部１１ｄを引っ掛けて取り付けることで、係合片２１に引っ掛けた状態で太陽電池モジュール１の位置決めを行うことができ、太陽電池モジュール１の位置決め、位置調整を容易かつ効率的に行うことができる。
また、太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂ及び接合部１１ｇに隣り合う太陽電池モジュールの接合部１１ｇ及びモジュール取付部１１ｂを固定すればよいから、これらを押されるための金具などの部材は不要であり、単なるねじ止めでよいからコストを削減することができるし、また施工する際の作業もきわめて簡単に行うことができる。
また、屋根上には縦材２だけでよく、わざわざ横材を取り付けなくとも十分な固定強度を得ることができるため、部品点数を削減してコストを下げることができる。
さらに、モジュール取付部１１ｂは、係合部１１ｄ及び基底部１１ｅ及び柱部１１ｃにより屋根上よりも持ち上げられているから、太陽電池モジュール１の棟側の上端部が持ち上がり、軒側の下端部が低くなることから、概観上瓦風に甍のよう外観を出すことができる。またこの上端部の持ち上がった部分の下にケーブル１４を引き回すことで、ケーブル１４が弛んで他の部分に引っかかったりして、作業の邪魔になったり、あるいは引っかかりによる断線などの危険を防止することができる。
また、太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂ及び接合部１１ｇに隣り合う太陽電池モジュールの接合部１１ｇ及びモジュール取付部１１ｂを固定すればよいから、これらを押されるための金具などの部材は不要であり、単なるねじ止めでよいからコストを削減することができるし、また施工する際の作業もきわめて簡単に行うことができる。
また、屋根上には縦材２だけでよく、わざわざ横材を取り付けなくとも十分な固定強度を得ることができるため、部品点数を削減してコストを下げることができる。
さらに、モジュール取付部１１ｂは、係合部１１ｄ及び基底部１１ｅ及び柱部１１ｃにより屋根上よりも持ち上げられているから、太陽電池モジュール１の棟側の上端部が持ち上がり、軒側の下端部が低くなることから、概観上瓦風に甍のよう外観を出すことができる。またこの上端部の持ち上がった部分の下にケーブル１４を引き回すことで、ケーブル１４が弛んで他の部分に引っかかったりして、作業の邪魔になったり、あるいは引っかかりによる断線などの危険を防止することができる。
次に、取付られた複数の太陽電池モジュール１の中から１枚の太陽電池モジュール１を取り外してメンテナンス又は交換する場合の手順について説明する。
図１２において、太陽電池モジュール１を取り外す場合には、まず図１２（ａ）に示すように、当該取り外す対象の太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂと接合部１１ｇのねじを取り外す。
また、当該太陽電池モジュール１と隣り合う上側（棟側）太陽モジュール１の取付部１１ｂのねじも取り外す。
図１２において、太陽電池モジュール１を取り外す場合には、まず図１２（ａ）に示すように、当該取り外す対象の太陽電池モジュール１のモジュール取付部１１ｂと接合部１１ｇのねじを取り外す。
また、当該太陽電池モジュール１と隣り合う上側（棟側）太陽モジュール１の取付部１１ｂのねじも取り外す。
ねじの取り外しが完了したら、図１２（ｂ）に示すように、図隣り合う上側の太陽電池モジュール１の下端部を持ち上げ、取り外す対象の太陽電池モジュール１を上側にずらして、係合部１１ｂが係合部２２から外れた状態となる。
なお、隣り合う上側の太陽電池モジュール１は、その係合部１１ｄが、係合片２１に係合したままの状態であるから、この係合している部分を支点にして下端部が持ち上げることができる。
また、ケーブル１４が隣同士接続されている場合にはこれを外しておく。
なお、隣り合う上側の太陽電池モジュール１は、その係合部１１ｄが、係合片２１に係合したままの状態であるから、この係合している部分を支点にして下端部が持ち上げることができる。
また、ケーブル１４が隣同士接続されている場合にはこれを外しておく。
図１２（ｃ）に示すように、係合片２１から外れた状態で、太陽電池モジュール１をはずすことで、太陽電池モジュール１を取り出すことができる。
この場合、取り外した太陽電池モジュール１の上下の太陽電池モジュール１、特に隣り合う上側の太陽電池モジュール１は、その係合部１１ｄが縦材２の係合片２１に係合していることから、取り外す太陽電池モジュール１と一緒にはずれてしまったり、またこの太陽電池モジュール１につられてズレてしまうなどということがない。
また、作業者にとっても、ねじを外して持ち上げるだけでよいから、その取り外し作業はきわめて簡単で、かつ効率が良くなる。
この場合、取り外した太陽電池モジュール１の上下の太陽電池モジュール１、特に隣り合う上側の太陽電池モジュール１は、その係合部１１ｄが縦材２の係合片２１に係合していることから、取り外す太陽電池モジュール１と一緒にはずれてしまったり、またこの太陽電池モジュール１につられてズレてしまうなどということがない。
また、作業者にとっても、ねじを外して持ち上げるだけでよいから、その取り外し作業はきわめて簡単で、かつ効率が良くなる。
さらに、取り外した部分に、再度新しい又は修理・点検した太陽電池モジュール１を嵌めこむ場合には、上述と逆の工程により取り付けることができる。
この場合、まず、隣り合う上側の太陽電池モジュール１の下端部を持ち上げて、その持ち上げたところに取り付ける太陽電池ジュール１を仮置きし、この状態で太陽電池モジュール１を少し上にずらすことで、係合部１１を係合片２１に引っ掛ける。この状態で、ケーブル１４を左右の太陽電池モジュール１と接続する。
そして、隣り合う上側の太陽電池モジュール１の下端部を下ろし、当該太陽電池モジュール１の上端のモジュール取付部１１ｂ上に、隣り合う上側の太陽電池モジュール１の接合部１１ｇを重ねる。
当該太陽電池モジュール１の取付部１１ｂと接合部１１ｇ及び、隣り合う太陽電池モジュール１のモジュール取付部をねじ止めする。これにより、取付後に太陽電池モジュール１を新しい太陽電池モジュール１に取り替えたり、またその点検や修理を行う際にも、簡単に太陽電池モジュール１を取付することができる。
この場合、まず、隣り合う上側の太陽電池モジュール１の下端部を持ち上げて、その持ち上げたところに取り付ける太陽電池ジュール１を仮置きし、この状態で太陽電池モジュール１を少し上にずらすことで、係合部１１を係合片２１に引っ掛ける。この状態で、ケーブル１４を左右の太陽電池モジュール１と接続する。
そして、隣り合う上側の太陽電池モジュール１の下端部を下ろし、当該太陽電池モジュール１の上端のモジュール取付部１１ｂ上に、隣り合う上側の太陽電池モジュール１の接合部１１ｇを重ねる。
当該太陽電池モジュール１の取付部１１ｂと接合部１１ｇ及び、隣り合う太陽電池モジュール１のモジュール取付部をねじ止めする。これにより、取付後に太陽電池モジュール１を新しい太陽電池モジュール１に取り替えたり、またその点検や修理を行う際にも、簡単に太陽電池モジュール１を取付することができる。
上述の実施形態では、太陽電池モジュール１を縦横に一列に配置する例について説明したが、これに限らず、一列ごとに１／２づつずらして千鳥状に配置することもできる。
また、太陽電池モジュール１を瓦屋根でなく、スレート屋根、金属屋根でも取り付けることができる。また屋根だけでなく屋上や様々な場所に取り付けることができる。
また、太陽電池モジュール１を瓦屋根でなく、スレート屋根、金属屋根でも取り付けることができる。また屋根だけでなく屋上や様々な場所に取り付けることができる。
１ 太陽電池モジュール
２ 縦材
３ 固定金具
４ スタートカバー
１１ フレーム
１１ａ 基板支持部
１１ｂ モジュール取付部
１１ｃ 柱部
１１ｄ 係合部
１１ｅ 基底部
１１ｆ 柱部
１１ｇ 接合部
１１Ｈ 穴
１１ｈ 穴
１１ｊ 基板支持部
１１Ｍ 穴
１２ 太陽電池基板
１３ 背面材
１４ ケーブル
１５ 端子箱
２１ 係合部
２２ 長孔
２３ ねじ穴
３０ 屋根
５０ 押さえ金具
６０ 接続箱
Ｂ ボルト
Ｋ 木摺
Ｓ 補強板
Ｔ 垂木
２ 縦材
３ 固定金具
４ スタートカバー
１１ フレーム
１１ａ 基板支持部
１１ｂ モジュール取付部
１１ｃ 柱部
１１ｄ 係合部
１１ｅ 基底部
１１ｆ 柱部
１１ｇ 接合部
１１Ｈ 穴
１１ｈ 穴
１１ｊ 基板支持部
１１Ｍ 穴
１２ 太陽電池基板
１３ 背面材
１４ ケーブル
１５ 端子箱
２１ 係合部
２２ 長孔
２３ ねじ穴
３０ 屋根
５０ 押さえ金具
６０ 接続箱
Ｂ ボルト
Ｋ 木摺
Ｓ 補強板
Ｔ 垂木
Claims (4)
- 太陽電池基板と、太陽電池基板を支持するフレームとからなる太陽電池モジュールを、当該太陽電池モジュールの取付面の傾斜方向に沿って施設された縦材によって取り付けるための太陽電池モジュールの取付構造であって、
上記縦材には、上記太陽電池モジュールを取り付けるための係合片が、上下に隣り合う太陽電池モジュールの一部が重なる間隔で設けられており、
上記フレームには、その背面上端部に上記縦材の係合片に係合する係合部が設けられると共に、その上端部及び下端部にフレーム同士を重ねて取り付けるための板状の取付部がそれぞれ設けられており、
上記係合片は、上記縦材の上面から立ち上がって棟側に開口してなり、
上記係合部は、上記フレームの背面から延び出して軒側に開口してなり、
上記縦材の係合片の開口部が上記フレームの係合部の開口部に係合するとともに、上記フレームの上端部の取付部に、当該太陽電池モジュールと隣り合う上側の太陽電池モジュールのフレームの下端部の取付部が重ねられて互いに取り付けられている、
ことを特徴とする太陽電池モジュール取付構造。 - 上記当該太陽電池モジュールの上面より、上記隣り合う上側の太陽電池モジュールの下端部が突出して段を形成する、
請求項１記載の太陽電池モジュールの取付構造。 - 上記フレーム上端部の取付部の下面から延び出した柱部と、
上記柱部の下端部に形成され、上記フレームを上記縦材上で支持するための基底部が設けられ、
上記基底部の下端面は、上記太陽電池基板の下面よりも下側に突出して設けられることで、上記太陽電池モジュールを取り付けた際に、上記基底部及び柱部により上記フレームが上記縦材上より持ち上げられた状態で取り付けられる、
請求項1又は２に記載の太陽電池モジュール取付構造。 - 上記フレーム下端部の取付部は、上記太陽電池基板よりも下方に延び出して設けられている、
請求項１〜３のいずれかの項に記載の太陽電池モジュール取付構造。
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