JP4879336B2 - 太陽電池モジュール支持構造、その支持構造の施工方法、及びその支持構造を用いた太陽光発電システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の太陽電池モジュールを行列方向に並べて支持する太陽電池モジュール支持構造、その支持構造の施工方法、及びその支持構造を用いた太陽光発電システムに関する。

この種の太陽光発電システムとしては、例えば複数の桟を平行に並べて固定した架台を構成し、この架台の各桟の間に複数の太陽電池モジュールを架け渡して、各太陽電池モジュールを支持したものがある。

そのような架台は、架台そのものの強度が確保されるように桟の構造や材質等を決定している。また、太陽電池モジュールについても、太陽電池モジュールそのものの強度を確保したり、太陽電池パネルを保護するべく、太陽電池パネルを枠部材で縁取った構造が採用されている。

ところが、太陽電池モジュールを架台に搭載した場合は、太陽電池モジュールの枠と架台の桟などの類似した部材が重なり、太陽光発電システム全体の部品点数が無駄に多くなった。

一方、太陽電池モジュールの枠部材を簡単な金具等で下地に直接固定する構造では、架台を必要としない。例えば、特許文献１では、太陽電池モジュールを２本の垂木上に載せて、太陽電池モジュールの枠部材の４箇所をそれぞれの据付部材で２本の垂木に固定している。また、小型の太陽電池モジュールを１本の垂木上に載せる場合は、小型の太陽電池モジュールの枠部材の２箇所をそれぞれの据付部材で１本の垂木に固定し、また小型の太陽電池モジュールの枠部材を連結金具を介して隣りの他の太陽電池モジュールの枠部材に連結して、小型の太陽電池モジュールの支持強度を高めている。

しかしながら、特許文献１のような固定構造は、複数の太陽電池モジュールを一列に並べて固定するのに適していても、複数の太陽電池モジュールを行列方向に並べて固定するのには適していない。例えば、各列間のスペースを十分に広くしなければ、据付部材や連結金具の取付け作業を行うことができず、太陽光発電に寄与しない無駄なスペースの拡大を避けることができない。

特許２００９−２４３０６２号公報

このように太陽電池モジュールを架台に搭載した場合は、太陽電池モジュールの枠と架台の桟などの類似した部材が重なり、太陽光発電システム全体の部品点数が無駄に多くなった。

また、特許文献１の固定構造では、複数の太陽電池モジュールを一列に並べて固定するのに適していても、複数の太陽電池モジュールを行列方向に並べて固定するのには適しておらず、太陽光発電に寄与しない無駄なスペースの拡大を避けることができなかった。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の太陽電池モジュールを行列方向に並べて固定するのに適していて、部品点数を抑えることが可能な太陽電池モジュール支持構造、その支持構造の施工方法、及びその支持構造を用いた太陽光発電システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュール支持構造は、複数の太陽電池モジュールを行列方向に並べて支持する太陽電池モジュール支持構造であって、相反するそれぞれの外側方向に向く２つの係合部が形成された行列連結具と、相反するそれぞれの外側方向に向く２つの係合部が形成された行間連結具と、前記行間連結具を支持して前記太陽電池モジュール支持構造の土台に固定する固定具とを備え、前記行列連結具は、２行２列における４枚の太陽電池モジュールの行間に配置されて、一方の行に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの枠部材が前記行列連結具の２つの係合部の一方に係合され、他方の行に並ぶ他の２枚の太陽電池モジュールの枠部材が前記行列連結具の２つの係合部の他方に係合されて、前記４枚の太陽電池モジュールを連結し、前記行間連結具は、列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの枠部材の間に配置されて、前記列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの一方の太陽電池モジュールの枠部材が前記行間連結具の２つ係合部の一方に係合され、前記列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの他方の太陽電池モジュールの枠部材が前記行間連結具の２つ係合部の他方に係合されて、前記列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールを連結し、前記固定具は、前記行間連結具を支持する位置が列方向に移動可能な構造を有している。

このように行列連結具により２行２列における４枚の太陽電池モジュールを連結すれば、行列方向に並べられた各太陽電池モジュールを一体的に支持することができ、従来の架台の桟等を必要とせず、部品点数の無駄な増加を抑えることができ、太陽光発電に寄与しない無駄なスペースを最小限に抑えることができる。

また、行間連結具を行列連結具と併用しているので、行列方向に並べられた各太陽電池モジュールをより強固に一体的に支持することができる。

更に、固定具により、行列方向に並べられた各太陽電池モジュールを土台上に設置することが可能になる。

また、本発明の太陽電池モジュール支持構造においては、両側の他の太陽電池モジュールの間に配置される太陽電池モジュールについては、２組の前記行間連結具及び前記固定具が用いられて、太陽電池モジュールの相互に対向する各枠部材の中央付近が前記太陽電池モジュール支持構造の土台に固定支持されている。

両側の他の太陽電池モジュールの間に配置される太陽電池モジュールは、その両端を両側の他の太陽電池モジュールにより支持されるので、太陽電池モジュールの相互に対向する各枠部材の中央付近が固定支持されるだけでも、安定的に支持される。

また、太陽電池モジュールの相互に対向する各枠部材の中央付近を支持すると、太陽電池モジュールのたわみ等の変形を効果的に抑えることができる。

また、本発明の太陽電池モジュール支持構造においては、前記行列連結具は、該行列連結具の係合部に係合された２枚の太陽電池モジュールの枠部材にネジ止めされている。

この場合は、ネジにより行列連結具を２枚の太陽電池モジュールの枠部材に電気的に導通させることができ、各太陽電池モジュールの接地配線が簡単になる。

更に、本発明の太陽電池モジュール支持構造においては、前記行列連結具は、該行列連結具の係合部に係合した太陽電池モジュールの枠部材に食い込む突起を有する。あるいは、前記行間連結具は、該行間連結具の係合部に係合した太陽電池モジュールの枠部材に食い込む突起を有する。

このような突起により、行列連結具もしくは行間連結金具を太陽電池モジュールの枠部材に電気的に導通させることが可能になり、行列方向に並べられた各太陽電池モジュール全てを導通させることができ、各太陽電池モジュールの接地配線が容易になる。

更に、本発明の太陽電池モジュール支持構造においては、前記太陽電池モジュールの枠部材には溝が設けられ、前記行列連結具もしくは前記行間連結具には前記溝に嵌る突起が設けられている。

また、本発明の施工方法は、上記本発明の太陽電池モジュール支持構造の施工方法であって、最初に設置される１枚目の太陽電池モジュールについては、少なくとも３組の前記行間連結具及び前記固定具を用いて、太陽電池モジュールの枠部材の少なくとも３箇所を固定支持し、２枚目以降の太陽電池モジュールについては、少なくとも２組の前記行間連結具及び前記固定具を用いて、太陽電池モジュールの枠部材の少なくとも２箇所を固定支持し、太陽電池モジュールの枠部材を前記行列連結具を介して既に設置された他の太陽電池モジュールの枠部材と連結している。

このように最初に設置される１枚目の太陽電池モジュールの枠部材の少なくとも３箇所を固定支持すれば、１枚目の太陽電池モジュールを安定的に支持することができ、２枚目の太陽電池モジュールを行列連結具を介して１枚目の太陽電池モジュールに連結する作業が容易となり、行列連結具により２枚目の太陽電池モジュールも安定的に支持することができ、３枚目以降の太陽電池モジュールについても同様の作用効果が得られる。

また、２枚目以降の太陽電池モジュールについては、行間連結具及び固定具を２組だけ用いて、部品点数の節減を図ることができる。

更に、本発明の施工方法においては、両側の他の太陽電池モジュールの間に配置される太陽電池モジュールについては、２組の前記行間連結具及び前記固定具を用いて、太陽電池モジュールの相互に対向する各枠部材の中央付近を固定支持している。

このように太陽電池モジュールの相互に対向する各枠部材の中央付近を固定支持すれば、太陽電池モジュールのたわみ等の変形を効果的に抑えることができる。

また、本発明の太陽光発電システムは、上記本発明の太陽電池モジュール支持構造を用いている。

このような太陽光発電システムにおいても、上記本発明の太陽電池モジュール支持構造と同様の作用効果が得られる。

本発明によれば、行列連結具により２行２列における４枚の太陽電池モジュールを連結しているので、行列方向に並べられた各太陽電池モジュールを一体的に支持することができ、従来の架台の桟等を必要とせず、部品点数の無駄な増加を抑えることができる。

また、行間連結具を行列連結具と併用しているので、行列方向に並べられた各太陽電池モジュールをより強固に一体的に支持することができる。

更に、固定具により、行列方向に並べられた各太陽電池モジュールを土台上に設置することができる。

本発明の太陽電池モジュール支持構造の一実施形態を用いて、複数の太陽電池モジュールを設置した太陽電池発電システムを示す斜視図である。 図１の太陽電池発電システムにおける太陽電池モジュールを示す斜視図である。 図１の太陽電池発電システムにおける行列連結金具を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３の行列連結金具を示す正面図、側面図、及び平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１の太陽電池発電システムにおける行間連結金具を正面方向及び背面方向から見て示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図５の行間連結金具を示す正面図、側面図、及び平面図である。 図１の太陽電池発電システムにおける固定金具を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７の固定金具を示す正面図、側面図、及び平面図である。 行間連結金具を固定金具に取付けるための取付け金具を示す斜視図である。 行間連結金具、固定金具、及び取付け金具を示す分解斜視図である。 行間連結金具、固定金具、及び取付け金具の固定構造を示す断面図である。 行列連結金具による太陽電池モジュールの枠部材の連結構造を示す斜視図である。 図１２の連結構造を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１の太陽電池発電システムを構築するための施工手順を示す図である。 行間連結金具の変形例を示す斜視図である。 行列連結金具の変形例を示す斜視図である。 太陽電池モジュールの枠部材の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の太陽電池モジュール支持構造の一実施形態を用いて、複数の太陽電池モジュールを設置した太陽電池発電システムを示す斜視図である。

この太陽電池発電システム１は、複数の太陽電池モジュール２を屋根（土台）上で行列方向Ａ、Ｂに並べて支持したものであり、各太陽電池モジュール２の角近傍を行列連結金具４で連結接続し、また列方向Ｂに並ぶ各太陽電池モジュール２の辺を行間連結金具５で連結接続して、各太陽電池モジュール２を一体的に支持し、各行間連結金具５をそれぞれの固定金具６を介して屋根に接続固定して、各太陽電池モジュール２を支持している。行方向Ａは、屋根の水流れ方向Ｃと直行する方向であり、列方向Ｂは、水流れ方向Ｃに沿う方向である。

屋根に対する固定金具６の固定は、如何なる方法もしくは構造によってなされてもよい。例えば、屋根がアスファルトシングルで覆われている場合は、固定金具６をアスファルトシングルを介して垂木や野地板にネジ止めすればよい。あるいは、屋根が粘土瓦で覆われている場合は、粘土瓦に孔を開けてから、固定金具６を粘土瓦の孔を介して垂木や野地板にネジ止めしてもよい。

尚、図１においては、１枚の太陽電池モジュール２の太陽電池パネル７だけを示し、他の太陽電池モジュール２の太陽電池パネル７を図示せずに、行列連結金具４、行間連結金具５、及び固定金具６を明示している。

次に、太陽電池モジュール２、行列連結金具４、行間連結金具５、及び固定金具６等について説明する。

図２は、太陽電池モジュール２を示す斜視図である。この図２に示すように太陽電池モジュール２は、太陽光を光電変換する太陽電池パネル７と、この太陽電池パネル７を縁取って保持する枠部材８とで構成されている。枠部材８は、アルミ材からなり、太陽電池モジュール２そのものの強度を確保したり、太陽電池パネル６を保護するためのものである。

図３は、行列連結金具４を示す斜視図である。また、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、行列連結金具４を示す側面図、平面図、及び正面図である。

図３及び図４に示すように行列連結金具４は、底板４ａと、天板４ｂと、底板４ａ及び天板４ｂを接続する立設板４ｃとを有している。立設板４ｃは、底板４ａの仮想中心線上に接続されて、底板４ａを２分し、また天板４ｂの仮想中心線上に接続されて、天板４ｂを２分する。この行列連結金具４の両側には、底板４ａ、天板４ｂ、及び立設板４ｃで囲まれた係合凹部４ｄがそれぞれ形成され、これらの係合凹部４ｄが相反するそれぞれの外側方向に向く。また、立設板４ｃには、４つの穿孔４ｅが形成されている。

図５は、行間連結金具５を示す斜視図である。また、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、行間連結金具５を示す側面図、平面図、及び正面図である。

図５及び図６に示すように行間連結金具５は、立設板５ａと、立設板５ａの下辺で一方に折り曲げられた底板５ｂと、立設板５ａの下辺で他方に折り曲げられた台板５ｃと、立設板５ａの上辺で一方（底板５ｂと同じ側）に折り曲げられた第１留め部５ｄと、立設板５ａの上辺で他方（台板５ｃと同じ側）に折り曲げられた２つの第２留め部５ｅとを有している。

底板５ｂは、その両側を垂直に折り曲げてなる各搭載部５ｆを有している。また、底板５ｂには、穿孔５ｇが形成されている。各搭載部５ｆは、立設板５ａから離間している。

台板５ｃは、３回折り曲げられ（上側、外側、下側に順次折り曲げられ）、台座部５ｈを形成している。台座部５ｈは、立設板５ａから離間している。尚、台板５ｃには、底板５ｂ及び各搭載部５ｆを切り起こしてなる開口部５ｉが形成されている。

第１留め部５ｄは、２つの第２留め部５ｅの中央に位置する。第１留め部５ｄは、立設板５ａに対して直角に折り曲げられた押え部５ｊと、この押え部５ｊの先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部５ｋとを有している。また、第２留め部５ｅは、立設板５ａに対して直角に折り曲げられている。

このような行間連結金具５の一方の側には、第１留め部５ｄ及び各搭載部５ｆからなる係合部５ｍが形成され、他方の側には、第２留め部５ｅ及び台座部５ｈからなる係合部５ｎが形成され、これらの係合部５ｍ、５ｎが相反するそれぞれの外側方向に向く。

図７は、固定金具６を示す斜視図である。また、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、固定金具６を示す側面図、平面図、及び正面図である。

図７及び図８に示すように固定金具６は、長矩形の主板６ａと、主板６ａの両辺で上方に折り曲げられた各側壁６ｂと、各側壁６ｂの上辺で内側に折り曲げられた各天板６ｃと、各天板６ｃの内側辺で下方に折り曲げられた各ガイド壁６ｄとを有している。各ガイド壁６ｄ間に隙間が形成され、この隙間がスリット６ｅとなっている。また、各側板６ｂの一端部近傍には、それぞれのストッパー６ｆが形成されている。

図９は、行間連結金具５を固定金具６に取付けるための取付け金具１１を示す斜視図である。図９に示すように取付け金具１１は、その主板１１ａにネジ孔１１ｂを形成し、主板１１ａの両辺を上側に折り曲げてＴ字型の各支持片１１ｃを形成し、また主板１１ａの両側を３回折り曲げて（下側、外側、上側に順次折り曲げて）、各摺動部１１ｄを形成したものである。

このような行列連結金具４、行間連結金具５、固定金具６、及び取付け金具１１のいずれも、例えば鋼板を打ち抜き、切断、折り曲げ加工して、メッキ処理を施したものである。また、行列連結金具４については、アルミの打ち抜き加工により形成したものであっても構わない。

ここで、先に述べたように固定金具６は、適宜の方法もしくは構造により屋根に固定される。このとき、固定金具６のスリット６ｅが図１の水流れ方向Ｃに沿うように、また固定金具６のストッパー６ｆが水流れ方向下側に位置するように、固定金具６の向きを設定する。そして、固定金具６に取付け金具１１を取付け、更に行間連結金具５を固定金具６に固定する。

図１０は、行間連結金具５、固定金具６、及び取付け金具１１を示す分解斜視図である。また、図１１は、行間連結金具５、固定金具６、及び取付け金具１１の固定構造を示す断面図である。

図１０に示すように取付け金具１１の各支持片１１ｃを固定金具６のスリット６ｅに差し込んで、各支持片１１ｃのＴ字型の頭部を各天板６ｃに引っ掛け、取付け金具１１の各摺動部１１ｄを固定金具６の両側の側壁６ｂとガイド壁６ｄ間に挿入して、取付け金具１１を固定金具６に取付ける。これにより、取付け金具１１が固定金具６のスリット６ｅに沿って移動自在に支持される。また、固定金具６のストッパー６ｆにより取付け金具１１の水流れ方向下側への脱落が防止される。

この後、図１１に示すように固定金具６の各天板６ｃ上に突出した取付け金具１１の各支持片１１ｃの頭部間に行間連結金具５の底板５ｂを挟み込んで、行間連結金具５の底板５ｂを固定金具６の各天板６ｃ上に載せ、行間連結金具５の底板５ｂの穿孔５ｇを取付け金具１１の主板１１ａのネジ孔１１ｂに重ね合わせ、ボルト１２を行間連結金具５の穿孔５ｇを介して取付け金具１１のネジ孔１１ｂにねじ込んで、行間連結金具５を固定金具６に仮止めする。この仮止めの状態で行間連結金具５を列方向Ｂに移動させて位置決めし、この後にボルト１２を締め付けて、行間連結金具５を固定金具６に固定する。

例えば、図１に示すような１行目（水流れ方向Ｃの最も下側の行）の各太陽電池モジュール２を直線状に配列するべく、最も下側の各行間連結金具５をそれぞれ列方向Ｂに適宜に移動させて、各行間連結金具５を行方向Ａの直線に沿うように位置決めし、この後にボルト１２を締め付けて、各行間連結金具５を固定金具６に固定する。

こうして固定された行間連結金具５により列方向Ｂに並ぶ各太陽電池モジュール２の辺が連結接続される。

図１１に示すように行間連結金具５は、列方向Ｂに並ぶ各太陽電池モジュール２の間に挟まれる。あるいは、１行目の各太陽電池モジュール２の一辺（水流れ方向下側の一辺）に接する。

行間連結金具５両側の各太陽電池モジュール２のうちの水流れ方向上側（及び１行目）にある太陽電池モジュール２については、その枠部材８が行間連結金具５の各搭載部５ｆに載せられる。そして、枠部材８が行間連結金具５の第１留め部５ｄの押え部５ｊの下側に押し込められて、第１留め部５ｄの押え部５ｊにより枠部材８の上面が押えられ、枠部材８が行間連結金具５の各搭載部５ｆと第１留め部５ｄの押え部５ｊ間に挟みこまれて固定される。また、枠部材８の端面が行間連結金具５の立設板５ａに当接される。すなわち、水流れ方向上側（及び１行目）にある太陽電池モジュール２の枠部材８が行間連結金具５の係合部５ｍ（図５（ａ）、（ｂ）、図６（ｂ）を参照）に係合する。

例えば、二点鎖線で示すように太陽電池モジュール２を傾斜させて、枠部材８を行間連結金具５の各搭載部５ｆに載せてスライドさせ、枠部材８の下側角を行間連結金具５の各搭載部５ｆと立設板５ａ間の空きスペースに移動させると共に、枠部材８を第１留め部５ｄの呼込み部５ｋから押え部５ｊへと挿入して押し込み、引き続いて太陽電池モジュール２を水平に降ろす。これにより、枠部材８が各搭載部５ｆと第１留め部５ｄの押え部５ｊ間に挟みこまれて固定され、枠部材８の端面が立設板５ａに当接する。

第１留め部５ｄの先端側に斜め上方に折り曲げられた呼込み部５ｋ形成していることから、傾斜した太陽電池モジュール２の枠部材８を第１留め部５ｄの呼込み部５ｋの下側に容易に入れることができ、引き続いて枠部材８を第１留め部５ｄの呼込み部６ｋから押え部５ｊへと容易に挿入して押し込むことができる。

また、行間連結金具５の各搭載部５ｆと立設板５ａ間を離間させていることから、第１留め部５ｄの下方が空き、枠部材８を行間連結金具５の各搭載部５ｆに載せてスライドさせると、傾斜した太陽電池モジュール２の枠部材８の下側角が各搭載部５ｆと立設板５ａ間に落ち込んで、枠部材８の上面を各第１留め部５ｄの押え部５ｊまで容易に押し込むことができる。

尚、二点鎖線で示すように太陽電池モジュール２を傾斜させず、太陽電池モジュール２の枠部材８を行間連結金具５の各搭載部５ｆに載せて水平に支持したまま、枠部材８を行間連結金具５の第１留め部５ｄの押え部５ｊの下側に押し込んでも構わない。

また、図１１に示すように行間連結金具５両側の各太陽電池モジュール２のうちの水流れ方向下側にある太陽電池モジュール２については、その枠部材８が行間連結金具５の台座部５ｈに載せられる。そして、枠部材８が行間連結金具５の第２留め部５ｅの下側に押し込められて、第２留め部５ｅにより枠部材８の上面が押えられ、枠部材８が行間連結金具５の台座部５ｈと第２留め部５ｅ間に挟みこまれて固定される。また、枠部材８の端面が行間連結金具５の立設板５ａに当接される。すなわち、水流れ方向下側にある太陽電池モジュール２の枠部材８が行間連結金具５の係合部５ｎ（図５（ａ）、（ｂ）、図６（ｂ）を参照）に係合する。

例えば、二点鎖線で示すように太陽電池モジュール２の枠部材８を行間連結金具５の台座部５ｈに載せてから、行間連結金具５を太陽電池モジュール２の枠部材８に接近するように水平方向に移動させて、枠部材８を行間連結金具５の台座部５ｈと第２留め部５ｅ間に挿入して押し込む。これにより、枠部材８が台座部５ｈと第２留め部５ｅ間に挟みこまれて固定され、枠部材８の端面が立設板５ａに当接する。

従って、水流れ方向上側にある太陽電池モジュール２の枠部材８が行間連結金具５の一方の係合部５ｍに係合し、水流れ方向下側にある太陽電池モジュール２の枠部材８が行間連結金具５の他方の係合部５ｎに係合し、列方向Ｂに並ぶ各太陽電池モジュール２の枠部材８が行間連結金具５を介して連結接続される。

次に、行列連結金具４は、各太陽電池モジュール２の角近傍を連結接続するために用いられる。図１２は、行列連結金具４による太陽電池モジュール２の枠部材８の連結構造を示す斜視図である。また、図１３は、その連結構造を示す断面図である。

図１２、図１３に示すように行列連結金具４両側の各太陽電池モジュール２のうちの水流れ方向下側（及び１行目）にある太陽電池モジュール２については、その枠部材８が、行列連結金具４の一方の係合凹部４ｄ（図３、図４（ｂ）を参照）に嵌合されて、行列連結金具４の底板４ａと天板４ｂ間に挟みこまれる。また、行方向Ａに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８の端部が、行列連結金具４の一方の係合凹部４ｄに共に嵌合される。そして、ネジ１３が２本ずつ、行列連結金具４の各穿孔４ｅを介して２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８にそれぞれねじ込まれて、行列連結金具４が２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８に固定される。すなわち、水流れ方向下側（及び１行目）にあって行方向Ａに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８が行列連結金具４の一方の係合凹部４ｄに係合してネジ止めされる。

また、行列連結金具４両側の各太陽電池モジュール２のうちの水流れ方向上側にある太陽電池モジュール２については、その枠部材８が、行列連結金具４の他方の係合凹部４ｄに嵌合されて、行列連結金具４の底板４ａと天板４ｂ間に挟みこまれる。また、行方向Ａに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８の端部が、行列連結金具４の他方の係合凹部４ｄに共に嵌合される。すなわち、水流れ方向上側にあって行方向Ａに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８が行列連結金具４の一方の係合凹部４ｄに係合する。

従って、水流れ方向下側（及び１行目）にあって行方向Ａに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８が行列連結金具４の一方の係合凹部４ｄに係合してネジ止めされ、水流れ方向上側にあって行方向Ａに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８が行列連結金具４の他方の係合凹部４ｄに係合し、２行２列に並ぶ４枚の太陽電池モジュール２が行列連結具４を介して連結接続される。

ここで、図１に示すように４枚の太陽電池モジュール２の角部が集合するようないずれの箇所でも、４枚の太陽電池モジュール２の角部近傍が行列連結金具４で連結接続され、また列方向Ｂに並ぶ各太陽電池モジュール２の辺が隣り合うようないずれの箇所でも、各太陽電池モジュール２の辺が行間連結金具５で連結接続されているので、行列方向に並べられた各太陽電池モジュール２全てを一体的に強固に支持することができる。また、各行間連結金具５をそれぞれの固定金具６を介して屋根に接続固定しているので、各太陽電池モジュール２を屋根上に支持することができる。

次に、本実施形態の太陽電池モジュール支持構造を用いて、太陽電池モジュール２を屋根上に取付けるための施工手順を説明する。

まず、図１に示すように屋根上に複数の固定金具６を固定する。各固定金具６は、これらの固定金具６が後に行列方向に並べられる各太陽電池モジュール２の行方向Ａの枠部材８と交差するようなそれぞれの位置に配置される。

このとき、最初の１番目に設置される太陽電池モジュール２については、相互に対向する行方向Ａの２本の枠部材８と交差するような３つ以上の箇所に、それぞれの固定金具６を固定配置する。ここでは、１行１列目の太陽電池モジュール２が最初の１番目に設置されるものとする。

また、２番目以降に設置される太陽電池モジュール２については、相互に対向する行方向Ａの２本の枠部材８の中央付近と交差するようなそれぞれの箇所（２箇所）に、それぞれの固定金具６を固定配置する。

更に、固定金具６のスリット６ｅが図１の列方向Ｂに沿うように、固定金具６の向きを設定する。また、屋根に対する固定金具６の固定は、如何なる方法もしくは構造によってなされてもよい。

引き続いて、各固定金具６にそれぞれの取付け金具１１を取付け、各固定金具６上にそれぞれの行間連結金具５を載せ、各ボルト１２をそれぞれの行間連結金具５の穿孔５ｇを通じてそれぞれの取付け金具１１のネジ孔１１ｂにねじ込んで、各固定金具６上にそれぞれの行間連結金具５を仮止めする。

そして、水流れ方向Ｃの最も下側の各行間連結金具５をそれぞれ列方向Ｂに適宜に移動させて、これらの行間連結金具５を行方向Ａの直線に沿うように位置決めし、それぞれのボルト１２を締め付けて、これらの行間連結金具５を固定金具６に固定する。

次に、最初の１番目の太陽電池モジュール２を１行１列目の位置に配置する。そして、図１４（ａ）に示すように太陽電池モジュール２の枠部材８を水流れ方向Ｃの最も下側の行間連結金具５の各搭載部５ｆと下側から２番目の行間連結金具５の台座部５ｈに載せる。このとき、下側から２番目の行間連結金具５を固定金具６上で列方向Ｂに移動させて、行間連結金具５の位置調節を行ってもよい。

更に、図１４（ｂ）に示すように太陽電池モジュール２の水流れ方向上側一辺を持ち上げ、図１４（ｃ）に示すように太陽電池モジュール２の枠部材８をスライドさせて行間連結金具５の第１留め部５ｄの呼込み部５ｋから押え部５ｊへと挿入して押し込む。

引き続いて、図１４（ｄ）に示すように太陽電池モジュール２の水流れ方向上側一辺を降ろして、太陽電池モジュール２の水流れ方向上側一辺を下側から２番目の行間連結金具５の台座部５ｈに載せる。このとき、太陽電池モジュール２の水流れ方向下側の枠部材８が行間連結金具５の係合部５ｍ（図５（ａ）、（ｂ）、図６（ｂ）を参照）に係合する。

そして、下側から２番目の行間連結金具５を固定金具６上で水流れ方向Ｃに移動させて、太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８を行間連結金具５の台座部５ｈと第２留め部５ｅ間に挿入して押し込む。これにより、太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８が行間連結金具５の係合部５ｎ（図５（ａ）、（ｂ）、図６（ｂ）を参照）に係合する。更に、下側から２番目の行間連結金具５のボルト１２を締め付けて、この行間連結金具５を固定する。

先に述べたように１行１列目の太陽電池モジュール２については、相互に対向する行方向Ａの２本の枠部材８と交差する３つ以上の箇所にそれぞれの固定金具６を固定配置していることから、これらの箇所でそれぞれの行間連結金具５に太陽電池モジュール２の枠部材８が係合する。このため、１行１列目の太陽電池モジュール２がぐらつくことなく安定的に支持される。

尚、１行１列目の太陽電池モジュール２については、３つ以上の固定金具６のうちの１つを仮固定用のスペーサに置き換えて、太陽電池モジュール２をぐらつくことなく安定的に支持しておき、後で述べるような１行１列目と２列目の各太陽電池モジュール２を行列連結金具４を介して連結した後に、仮固定用のスペーサを外しても構わない。

次に、２番目の太陽電池モジュール２を１行２列目の位置に配置し、この太陽電池モジュール２を図１４（ａ）〜図１４（ｄ）と同様の手順で各行間連結金具５に係合させる。

また、１行１列目と２列目の各太陽電池モジュール２の水流れ方向下側の枠部材８が行列連結金具４の係合凹部４ｄに共に嵌合されてネジ止めされ、各太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８も別の行列連結金具４の係合凹部４ｄに共に嵌合されてネジ止めされ、各太陽電池モジュール２が２つの行列連結金具４を介して連結される。

２番目以降に設置される太陽電池モジュール２については、相互に対向する行方向Ａの２本の枠部材８の中央付近と交差するようなそれぞれの箇所（２箇所）にそれぞれの固定金具６を固定配置していることから、２箇所の行間連結金具５に太陽電池モジュール２の枠部材８が係合する。このため、太陽電池モジュール２がぐらつくことになる。ところが、１行１列目の太陽電池モジュール２がぐらつくことなく安定的に支持されているので、１行１列目と２列目の各太陽電池モジュール２の枠部材８が行列連結金具４で連結接続されると、２列目の太陽電池モジュール２もぐらつくことなく安定的に支持される。また、１行１列目の太陽電池モジュール２がぐらつくことなく安定的に支持されているので、行列連結金具４の取付け作業が容易となる。

仮に、１行１列目の太陽電池モジュール２がぐらついていたならば、１行１列目と２列目の各太陽電池モジュール２の枠部材８を行列連結金具４に共に係合させる作業が困難になる。

次に、１行３列目以降の太陽電池モジュール２についても、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）と同様の手順で各行間連結金具５に係合させる。また、隣り合う各太陽電池モジュール２の水流れ方向下側の枠部材８を行列連結金具４の係合凹部４ｄに共に嵌合させてネジ止めし、隣り合う各太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８も別の行列連結金具４の係合凹部４ｄに共に嵌合させてネジ止めし、隣り合う各太陽電池モジュール２を２つの行列連結金具４を介して連結する。

また、１行３列目以降の太陽電池モジュール２についても、前の列の太陽電池モジュール２がぐらつくことなく安定的に支持されていることから、隣り合う各太陽電池モジュール２の枠部材８を行列連結金具４に共に係合させる作業が容易となり、１行目の全ての太陽電池モジュール２がぐらつくことなく安定的に支持される。

次に、２行各列の各太陽電池モジュール２についても、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）と同様の手順で各行間連結金具５に係合させる。あるいは、太陽電池モジュール２を傾斜させず、太陽電池モジュール２の枠部材８を行間連結金具５の各搭載部５ｆに載せて水平に支持したまま、枠部材８を行間連結金具５の第１留め部５ｄの押え部５ｊの下側に押し込んで、枠部材８を行間連結金具５に係合させる。同時に、隣り合う各太陽電池モジュール２の枠部材８を各行列連結金具４に共に係合させる。

このとき、隣り合う各太陽電池モジュール２の水流れ方向下側の枠部材８は、１行目の各太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８にネジ止めされた行列連結金具４に係合される。このため、２行目の各太陽電池モジュール２の水流れ方向下側の枠部材８に対する行列連結金具４のネジ止めが行われない。また、２行目の各太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８に対しては行列連結金具４のネジ止めが行われる。

次に、３行目以降の各太陽電池モジュール２についても、同様の手順で、各行間連結金具５及び各行列連結金具４に係合される。

尚、図１に示すように各行の両端の行列連結金具４は、太陽電池モジュール２から食み出さないように配置する。

こうして本実施形態の太陽電池モジュール支持構造を用いた太陽光発電システムが構築される。この太陽光発電システムにおいては、各太陽電池モジュール２の枠部材８の間に行列連結金具４及び行間連結金具５が挟み込まれている。

行間連結金具５の各係合部５ｍ、５ｎには、前の行における太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８と次の行における太陽電池モジュール２の水流れ方向下側の枠部材８とがそれぞれ係合する。従って、列方向Ｂに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８が行間連結金具５で連結接続される。

また、行列連結金具４の各係合凹部４ｄには、前の行に並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の水流れ方向上側の枠部材８と次の行に並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の水流れ方向下側の枠部材８とがそれぞれ係合する。従って、２行２列に並ぶ４枚の太陽電池モジュール２の枠部材８が行列連結金具４で連結接続される。

このような行列連結金具４及び行間連結金具５による連結は、各太陽電池モジュール２のいずれの間でもなされ、太陽光発電システムの各太陽電池モジュール２全体が一体的に支持される。そして、各行間連結金具５をそれぞれの固定金具６を介して屋根２に固定している。このような構成では、従来の架台の桟等を必要とせず、部品点数の無駄な増加を抑えることができ、太陽光発電に寄与しない無駄なスペースを最小限に抑えることができる。

また、複数の太陽電池モジュール２を１枚ずつ屋根２に固定するのではなく、複数の太陽電池モジュール２を一体化して、１枚目を除く他の各太陽電池モジュール２の２箇所を固定するだけなので、作業効率がよい。

更に、１枚目を除く他の各太陽電池モジュール２の２つの固定箇所は、相互に対向する行方向Ａの２本の枠部材８の中央付近であるため、これらの太陽電池モジュール２のたわみ等の変形を効果的に抑えることができ、これらの太陽電池モジュール２の荷重をバランスよく支持することができる。

また、ネジ１３を２本ずつ、行列連結金具４の各穿孔４ｅを介して２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８にそれぞれねじ込んで、行列連結金具４を２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８に固定しているので、２枚の太陽電池モジュール２の枠部材８が行列連結金具４を介して電気的に接続され、１行の各太陽電池モジュール２の枠部材８が導通する。このため、各太陽電池モジュール２の接地が容易になる。

更に、図１の箇所Ｐで示すように行の端に配置された行列連結金具４を、列方向Ｂに並ぶ２枚の太陽電池モジュール２の外側辺に係合させてネジ止めすれば、２行の太陽電池モジュール２の枠部材８が導通し、行列方向Ａ、Ｂに配列された全ての太陽電池モジュール２の枠部材８が導通し、各太陽電池モジュール２の接地がより容易になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

例えば、図１５に示すように行列連結金具４の立設板４ｃの上辺に、該立設板４ｃの両側に突出して下方に曲がるそれぞれの鈎状突起部４ｆを設け、立設板４ｃの両側で、太陽電池モジュール２の枠部材８を底板４ａと鈎状突起部４ｆ間に挟み込んで、鈎状突起部４ｆの先端を太陽電池モジュール２の枠部材８に食い込ませて導通させてもよい。

あるいは、図１６に示すように行間連結金具５の立設板５ａの上辺に、該立設板５ａの両側に突出して下方に曲がるそれぞれの鈎状突起部５ｐを設け、立設板５ａの片側で、太陽電池モジュール２の枠部材８を各搭載部５ｆと鈎状突起部５ｐ間に挟み込んで、鈎状突起部５ｐの先端を太陽電池モジュール２の枠部材８に食い込ませて導通させ、また立設板５ａの他の片側で、太陽電池モジュール２の枠部材８を台座部５ｈと鈎状突起部５ｐ間に挟み込んで、鈎状突起部５ｐの先端を太陽電池モジュール２の枠部材８に食い込ませて導通させてもよい。

更に、図１７に示すような断面形状の枠部材８を太陽電池モジュール２に適用し、この枠部材８の嵌合溝８ａに、行列連結金具４の鈎状突起部４ｆや行間連結金具５の鈎状突起部５ｐを引っ掛けて食い込ませても構わない。

図１５、図１６に示すような行列連結金具４及び行間連結金具５を用いることにより、太陽光発電システムの各太陽電池モジュール２の枠部材８を相互に導通させることができ、各太陽電池モジュール２の接地配線が容易になる。

また、本実施形態では、行方向Ａを水流れ方向Ｃと直行する方向とし、列方向Ｂを水流れ方向Ｃに沿う方向としているが、これとは逆に、行方向Ａを水流れ方向Ｃに沿う方向とし、列方向Ｂを水流れ方向Ｃと直交する方向としてもよい。

１ 太陽光発電システム
２ 太陽電池モジュール
４ 行列連結金具
４ｄ 係合凹部
５ 行間連結金具
５ｍ、５ｎ 係合部
６ 固定金具
７ 太陽電池パネル
８ 枠部材
１１ 取付け金具
１２ ボルト
１３ ネジ

Claims (9)

1. 複数の太陽電池モジュールを行列方向に並べて支持する太陽電池モジュール支持構造であって、
   相反するそれぞれの外側方向に向く２つの係合部が形成された行列連結具と、
   相反するそれぞれの外側方向に向く２つの係合部が形成された行間連結具と、
   前記行間連結具を支持して前記太陽電池モジュール支持構造の土台に固定する固定具とを備え、
   前記行列連結具は、２行２列における４枚の太陽電池モジュールの行間に配置されて、一方の行に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの枠部材が前記行列連結具の２つの係合部の一方に係合され、他方の行に並ぶ他の２枚の太陽電池モジュールの枠部材が前記行列連結具の２つの係合部の他方に係合されて、前記４枚の太陽電池モジュールを連結し、
   前記行間連結具は、列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの枠部材の間に配置されて、前記列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの一方の太陽電池モジュールの枠部材が前記行間連結具の２つ係合部の一方に係合され、前記列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールの他方の太陽電池モジュールの枠部材が前記行間連結具の２つ係合部の他方に係合されて、前記列方向に並ぶ２枚の太陽電池モジュールを連結し、
   前記固定具は、前記行間連結具を支持する位置が列方向に移動可能な構造を有することを特徴とする太陽電池モジュール支持構造。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュール支持構造であって、
   両側の他の太陽電池モジュールの間に配置される太陽電池モジュールについては、２組の前記行間連結具及び前記固定具が用いられて、太陽電池モジュールの相互に対向する各枠部材の中央付近が前記太陽電池モジュール支持構造の土台に固定支持されたことを特徴とする太陽電池モジュール支持構造。
3. 請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール支持構造であって、
   前記行列連結具は、該行列連結具の係合部に係合された２枚の太陽電池モジュールの枠部材にネジ止めされることを特徴とする太陽電池モジュール支持構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール支持構造であって、
   前記行列連結具は、該行列連結具の係合部に係合した太陽電池モジュールの枠部材に食い込む突起を有することを特徴とする太陽電池モジュール支持構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール支持構造であって、
   前記行間連結具は、該行間連結具の係合部に係合した太陽電池モジュールの枠部材に食い込む突起を有することを特徴とする太陽電池モジュール支持構造。
6. 請求項１〜５に記載の太陽電池モジュール支持構造であって、
   前記太陽電池モジュールの枠部材には溝が設けられ、前記行列連結具もしくは前記行間連結具には前記溝に嵌る突起が設けられたことを特徴とする太陽電池モジュールの支持構造。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール支持構造の施工方法であって、
   最初に設置される１枚目の太陽電池モジュールについては、少なくとも３組の前記行間連結具及び前記固定具を用いて、太陽電池モジュールの枠部材の少なくとも３箇所を固定支持し、
   ２枚目以降の太陽電池モジュールについては、少なくとも２組の前記行間連結具及び前記固定具を用いて、太陽電池モジュールの枠部材の少なくとも２箇所を固定支持し、太陽電池モジュールの枠部材を前記行列連結具を介して既に設置された他の太陽電池モジュールの枠部材と連結することを特徴とする太陽電池モジュール支持構造の施工方法。
8. 請求項７に記載の太陽電池モジュール支持構造の施工方法であって、
   両側の他の太陽電池モジュールの間に配置される太陽電池モジュールについては、２組の前記行間連結具及び前記固定具を用いて、太陽電池モジュールの相互に対向する各枠部材の中央付近を固定支持することを特徴とする太陽電池モジュール支持構造の施工方法。
9. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール支持構造を用いた太陽光発電システム。

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