JP5025125B2

JP5025125B2 - 太陽光利用機器用フレーム及びそれを用いた太陽光利用機器の設置方法

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Publication number: JP5025125B2
Application number: JP2005343624A
Authority: JP
Inventors: 大高橋; 啓志中川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: JP2006307627A

Description

本発明は、太陽エネルギーを利用して発電を行う太陽電池モジュール等の太陽光利用機器を固定するための太陽光利用機器用フレームや、それを用いた太陽光利用機器の設置方法に関するものである。

近年、地球環境問題への関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術が注目されている。そのひとつとして、太陽エネルギーを利用した再生可能エネルギーシステムへの関心が高く、特に、太陽電池パネルや太陽熱集熱パネルを屋根上の架台に載置した太陽光利用システムの住宅への普及が加速されてきている。また、家屋の屋根上に太陽電池モジュールを配設するため、屋根上への太陽電池モジュールの取り付け構造も種々考案されている。その中の多くが採用している取り付け方法のひとつに、屋根上に支持部材を組み合わせて屋根架台を組み、そこへ太陽電池モジュールを固定する屋根置き太陽光発電システムがある。

図９は一般的な住宅用太陽光発電システムを示す斜視図である。

図９において、太陽光発電システムは、太陽光を電気エネルギーに変換する複数の太陽電池モジュール１と、特に詳細を図示しないがこれらの太陽電池モジュール１の背面に取り付けられた屋根上に固定するための屋根架台２、これらの複数の太陽電池モジュール１で発電される電気エネルギーを集約する接続箱３と、直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ４で構成される。通常、太陽電池モジュール１で発電された直流電力は送電ケーブルによって接続箱３に入れられる。そして接続箱３内で複数の太陽電池モジュールの直列系統が並列接続されて集約された後、パワーコンディショナ４で交流電力に変換されて家庭用電力として利用されるか、もしくは発電量が家庭使用電力よりも大きい場合には電力会社の商用電力系統に売電される。

図１０は一般的な太陽電池モジュールの構造を示す一部断面図である。

図１０において、太陽光が入射する面には強化ガラスなどの透過性基板５が備えられ、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）などの充填材７で太陽電池素子６を包み込み、裏面にはＰＥＴなどの材質で作られたバックシート８が貼り付けられ、これらが架橋処理によって接着される。その周囲には補強部材としてアルミニウムなどで作られる枠材９を備え、発電部の保護と、前述したラックシステム等に取り付けられるようにしている。また、太陽電池モジュールの裏面すなわち非受光面には太陽電池素子６が発電した電力を取り出すためのジャンクションボックス１０とケーブル１１を備える。

図１１（ａ）〜（ｄ）は従来の平板状パネルの嵌め込み構造の施工手順を示す断面図、図１２（ａ）、（ｂ）は従来の平板状パネルの嵌め込み構造部において止水部材を用いて止水を行う例を模式的に示す断面図、図１３は従来の平板状パネルの嵌め込み構造部において侵入した雨水の流れを模式的に示した斜視図である。

まず、図１１（ａ）に示すように、枠部に取り付け穴等を持たない薄型の太陽電池モジュール１２を、屋根の野地板１３上に固定部材１６と固定ラック１４をネジやボルトで固定し、太陽電池モジュール１２の片端を固定ラック１４に設けられた嵌め込み溝部１５に挿入する。このときこの嵌め込み溝部１５の溝の高さは、太陽電池モジュール１２を動かないように保持する役割があるので、太陽電池モジュール１２よりもわずかに大きくしたものであり、図中のように太陽電池モジュール１２を傾斜させたままでは嵌め込み溝部１５の内部にまでは入っていかない。したがって、矢印１８のように太陽電池モジュール１２の他端を固定部材１６に降ろしただけでは、図１１（ｂ）に示すように太陽電池モジュール１２の一部が固定部材１６よりも外側にはみ出すことになる。そこで、矢印１９の方向へ太陽電池モジュール１２を水平移動させ、嵌め込み溝部１５の奥にまで挿入することにより、図１１（ｃ）に示すように太陽電池モジュール１２の端部と固定部材１６との位置を合わせることができる。最後に抑え部材１７を固定部材１６にねじ等で取り付けることにより、図１１（ｄ）に示すように太陽電池モジュール１２は嵌め込み溝部１５から抜け出せなくなり固定完了する。

なお、本例においては図中の右側が棟側であり、左側が軒先側としているが、棟側で固定部材を使用する固定構造として、軒・棟の役割が反対になっても同様に機能することはいうまでも無い。また、固定部材や固定ラックを屋根の野地板上に直接配した例としたが、屋根瓦上に設置した鉄やステンレスやアルミニウムなどの金属レールを組み合わせたラックシステム上に配する場合も同様である。

また、近年注目を浴びているのが屋根材一体型太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムである。これは、太陽電池モジュールを野地板の上に葺き、さらに左右、流方向に瓦を取り合わせることができる構造とすることで、従来とは異なり、太陽電池モジュールを屋根材としても利用するものである。一般的に屋根材一体型太陽電池モジュールには、その枠材の構造を工夫することによって、瓦との取り合い、雨水の浸入防止などの性能が要求される。しかし屋根への搭載重量削減、雨水の浸入が屋根置き型と比較して防止しやすいこと、屋根との一体感が増し外観的に非常に美しい。また、新築物件への施工は屋根置型と比較して施工が容易であるというメリットもある。

ただし、屋根材一体型太陽電池モジュールは、従来、その外枠の構造を工夫することにより、周囲の瓦との取り合いを可能にしてきたが、搭載した太陽電池モジュールが故障した場合に取り外しが容易でないというデメリットがあった。また、一種類もしくは限られた構造の屋根材としか取り合わせることができないという問題もあった。

そこで、太陽電池モジュールと周囲と取り合う枠材構造を別体にし、太陽電池モジュールの一方の端部を差込口に差し込んで、もう一方を別の固定部材を用いて固定することで、故障時の太陽電池モジュールの取り外しを可能とするような発明が考案されてきている（例えば、特許文献１を参照）。

また、太陽電池モジュールの一方の端部を嵌め込み口（棟側）に差し込んだ後、太陽電池モジュールを回転させて屋根面と平行、もしくはほぼ平行の状態にしてからもう一方の嵌め込み口（軒側）へ差し込んで結果的に固定させる方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

他にも、フレームと太陽電池モジュールとの間に係合部を設けて固定する方法も提案されている（特許文献３参照）。
特開２０００−３５２１５４公報国際公開番号ＷＯ０２／０４１４０７特開２００１−９０２６４

しかしながら、上記の従来技術においては、施工手順としてまず（１）太陽電池モジュール１２を嵌め込み凹部１５に嵌め込み、そのまま太陽電池モジュール１２を屋根面に平行になる方向へと倒し、（２）次に凹部１５の方向へ太陽電池モジュール１２を押し込み、（３）最後に凹部１５と反対側に設けられている固定部材１６と抑え部材１７を用いて太陽電池モジュールを固定するという３つの工程から成るものであり、この工程の中で（２）の差込工程の際には、凹部１５の寸法精度が良すぎると太陽電池モジュール１２が入りにくかったり、無理やり太陽電池モジュールを挿入すると凹部１５の挟持力によって太陽電池モジュールに過大な圧力や歪が生じ、結果として太陽電池素子にマイクロクラックと呼ばれる小さな亀裂が生じて太陽電池モジュールが故障してしまう。また、太陽電池モジュールの寸法精度も高くしなければならず製造が困難となる。逆に凹部１５の寸法精度を緩くすると、太陽電池モジュール１２と凹部１５内との間に隙間が生じて、風等の外力によって太陽電池モジュール１２が凹部１５にぶつかって破損したり、騒音を生じさせたりする。さらにそれを防止するために太陽電池モジュールの枠材や枠材部の外周にブチルゴムなどを配してクリアランスを詰めるようにする場合には部材や施工工数の増加という問題が生じることになる。

また、例えば台風のように非常に風雨が強い場合などでは、図１３の矢印４８のように雨水が太陽電池モジュール１２と凹部１５内との間に吹き付けて、わずかな隙間から内部に侵入してしまう。一旦入り込んだ雨水は容易に抜け出せないが、太陽電池モジュール側に傾斜しているため、図中矢印４６のように太陽電池モジュール１２の裏側に回り込み、屋根上に落ちることになる。また、一部は固定ラック１４の下部の屋根取付部１８上にも流れ落ちるが、このとき固定ラック１４を屋根上にねじ止めするための貫通穴１９から屋根上に雨水が流れてしまう。一般的に、わずかな雨水であっても継続的に侵入すると雨漏りの原因となりうることが多く、その影響で野地板が劣化し腐ってしまうなど大きな問題となりうる。このように太陽電池モジュール１２を固定ラック１４の嵌め込み溝部１５へ挿入する固定方法だけでは家屋の屋根への雨水の落下を防止することができないため、屋根を別途防水処理が必要となる。

さらに、上記防水の問題を解決する方法としては、図１２（ａ）に示すように固定ラック１４の凹部１５に止水パッキン４０を設け、太陽電池モジュール１２を凹部１５に挿入することにより、図１２（ｂ）に示すように止水パッキン４０が太陽電池モジュール１２と凹部１５間の隙間を埋めて止水構造とする方法が一般的であるが、この方法では止水パッキンを密着させるためには太陽電池モジュールを一定以上の力で押し込むことで止水パッキンを変形させる必要があり、結果的に作業者に負担がかかることとなり施工性が良くない。

本発明は上記の問題点を解決する為に発明されたものであり、その目的は太陽光利用機器を固定ラックに差込む際に太陽光利用機器にかかるダメージを防止することが可能で、しかも止水性、施工性に優れた太陽光利用機器用フレーム及びそれを用いた太陽光利用機器の設置方法を提供することにある。

本発明の太陽光利用機器用フレームは、パネル状を成す太陽光利用機器の端部が嵌め込まれる太陽光利用機器用フレームにおいて、前記太陽光利用機器が載置される載置面を有する固定部材と、前記太陽光利用機器の端部が挿入される凹部及び前記太陽光利用機器の下面を支持する支持部を有する固定ラックと、を備え、前記凹部は、前記太陽光利用機器
の上面を押圧する押え部と、前記太陽光利用機器の下面よりも下方に窪んだ溝部と、を有し、前記凹部において前記溝部の部分のみ部材の厚みを薄くすることを特徴とする。

一方、本発明の太陽光利用機器の設置方法は、上述の太陽光利用機器用フレームと、太陽光利用機器とを準備し、該太陽光利用機器を前記固定部材の載置面に対して傾斜させた状態で前記太陽光利用機器の一端部を前記固定ラックの前記凹部の前記溝部に挿入する工程（ａ）と、前記溝部に挿入された前記太陽光利用機器の一端部を基点として前記太陽光利用機器の他端部を下方に回転させる工程（ｂ）と、前記太陽光利用機器の他端部を前記固定部材の載置面に載置させる工程（ｃ）と、前記太陽光利用機器の一端部を前記固定ラックの前記支持部で支持し、且つ前記固定ラックの前記押え部で押圧する工程（ｄ）と、を経て前記太陽光利用機器が前記フレームに固定されることを特徴とする。

また本発明の他の太陽光利用機器の設置方法は、前記設置方法において、前記工程（ｃ）及び工程（ｄ）がほぼ同時に行われることにより、前記太陽光利用機器の一端部が前記凹部の内壁に当接され、且つ前記太陽光利用機器が前記フレームに固定されることを特徴とする。

本発明によれば、太陽光利用機器の端部に過大な応力が印加されることを抑制しつつ、太陽光利用機器を良好に固定部材に固定させることができるため、太陽光利用機器に与えるダメージを抑えることができる上に、止水性にも優れている。

また本発明によれば、従来と比べて施工性に優れている。

また本発明によれば、従来の施工方式と比較して、太陽光利用機器を押し込むという工程が発生しない。従って、従来技術と比較して施工工程が一つ削減され、それにより施工スピードが向上している。

そしてさらに凹部の寸法に十分な余裕をもたせておくことで、倒しこむ際に施工者は固定部材上の望ましい位置へと太陽光利用機器を容易に導くことができる。

また、本発明における溝部は樋の役割を兼ねることができ、侵入してきた水が太陽光利用機器裏面へと伝わって行き、例えば屋根材一体型太陽電池の場合などに野地板固定部など止水の弱いところへと雨水が流れ着くのを防ぐことができる。

また、従来技術では差込構造部と樋構造部を別途設けなければならなかったが、本発明ではそれらの機能を同時に備えることができ、例えば部品点数が増加したり、樋構造を設けるための材料費の増加することが抑制される。

以下に本発明の実施形態の一例を太陽光利用機器である太陽電池モジュールを架台上に嵌め込み構造を用いて固定する様子を例にとり、模式的に図示した図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の太陽電池モジュール用フレームを用いて太陽電池モジュールを載置させた様子を示す斜視図、図２（ａ）、（ｂ）は各部品の配置と組み付けの様子を示す斜視図、図３（ａ）〜（ｃ）は前記組み付けの手順を説明する断面図である。

図１に示すように、本発明のフレームを用いた太陽電池モジュールの載置構造は、太陽電池モジュール２４と、この太陽電池モジュール２４の一端側を載置する固定ラック２７と、対向する太陽電池モジュール２４の対向する他端側を載置する固定部材３１とを備える。この固定ラック２７は支持部３０と凹部（押え部２８と溝部２９を構成）とを有する。固定部材３１は載置面３３と抑え部材３２と締結ボルト３４とを有する。

図２（ａ）に示すように、固定ラック２７は屋根の野地板１３上に木ねじ３５によって固定され、同様に野地板１３上に木ねじ３５で固定された固定部材３１とで太陽電池モジュール２４の対向する２辺を載置するようにしている。このとき、太陽電池モジュール２４の片辺は傾斜した状態で溝部２９に挿入され、図２（ｂ）に示すように対向する辺側を載置面３３上に降ろすことにより太陽電池モジュール２４の裏面が固定ラック２７の支持部３０と固定部材３１の載置面３３によって２辺が支持される。そして太陽電池モジュール２４の表面側は固定ラック２７の押え部２８と、固定部材３１に締結ボルト３４でねじ止めする抑え部材３２によって浮き上がりが防止される。

上述した太陽電池モジュールが固定される様子を図３を用いて詳細に説明する。図３（ａ）に示すように、固定ラック２７と固定部材３１は屋根の野地板１３上に木ねじ３５で固定される。太陽電池モジュール２４の片辺は固定ラック２７の押え部２８と支持部３０との間の開口部から溝部２９へ挿入される。

次に太陽電池モジュール２４の対向する辺側を固定部材３１へ降ろすのであるが、このとき、溝部２９内において太陽電池モジュール２４の片辺は支持部３０を支点として水平方向に移動可能（正確には水平方向移動時には同時に上下移動も行われる）な状態であり、また、支持部３０を支点とした傾斜状態から水平状態への回転に対してもフリーな状態であるので、太陽電池モジュール２４の端部２４ａが固定部材３１の所定の位置に降りるように端部２４ａの水平方向の位置合わせを行いながら載置することが可能である。したがって、図３（ｂ）に示すように太陽電池モジュール２４を略水平状態とすると同時に端部２４ａと載置面３３の端部との位置合せを完了させることができる。

抑え部材３２はその一部が太陽電池モジュール２４の表面側（太陽光受光面側）に覆い被さるように突出しており、図３（ｃ）に示すように載置面３３に締結部材で固定することにより太陽電池モジュール２４の水平方向および上方向への移動を停止させる。なお、対向するもう片辺は固定ラック２７の押え部２８と支持部３０によって上下方向への動きを止められている。このようにして太陽電池モジュール２４は屋根上に固定される。

図６（ａ）は本発明の太陽電池モジュール用フレームに係る他の実施形態を、（ｂ）は（ａ）のフレームを用いて太陽電池モジュールを固定した際の載置構造を示す断面図、図１４は本発明の太陽電池モジュール用フレームにおいて侵入しようとする雨水の流れを模式的に示した斜視図である。

上述した施工工程においては、従来型の嵌め込み構造における太陽電池モジュールを一旦水平状態に降ろしてから押し込むという工程が必要なく、従来技術と比較して施工工程が一つ削減され、それにより施工スピードが向上する。また、前述したように、降ろすと同時に位置合せができることによって、図６（ａ）に示すような固定部材３１の載置面３３の端部に突起部４５を設けて太陽電池モジュールを水平方向へ抜ないようにして、施工時に抑え部３２を取り付けなくても太陽電池モジュールの仮置きができるようにしたり、図６（ｂ）に示すように、例えば傾斜した屋根において抑え部３２に太陽電池モジュール２４の自重が全て印加されることが無いようにできれば、抑え部３２や締結ボルト３４、さらにそれらを支える載置面３３への集中荷重を回避することができるのである。

なお、固定ラック２７の押え部２８と支持部３０、および溝部２９の位置関係は、太陽電池モジュールを何度傾斜した状態で溝部２９に挿入できるようにするかで決定すればよく、例えば支持部３０上に押え部２８が覆い被さらなければ９０°近い傾斜角での挿入が可能となり、逆に支持部３０上に押え部２８が張り出すほど傾斜角は浅くなるが、溝部２９への雨水の侵入などの止水性能が向上するといった利点が生じる。

また、図１４に示すように、溝部２９の下端が太陽電池モジュール２４の挿入を行えるように支持部３０の太陽電池モジュール支持点よりも低くすることにより、固定ラック２７および太陽電池モジュール２４との隙間へ侵入してくる雨水４８は、溝部２９が樋の役割を果たすことにより矢印４７のように横方向に誘導され、屋根上に設置された樋に流されるので、野地板上に雨水が漏れることがなく屋根の保護が成される。また、従来技術では差込構造部と樋構造部を別途設けなければならなかったが、本発明ではそれらの機能を同時に備えるので部品点数を少なくできる。

次に本発明の他の実施形態について述べる。

図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の太陽電池モジュール用フレームの固定ラックの他の実施例を示す斜視図、図７（ａ）、（ｂ）は本発明に係る太陽電池モジュール用フレームの他の実施の形態を示す断面図、図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュール用フレ
ームにおいて止水部材を用いて止水を行う例を模式的に示す断面図である。

上述した固定ラックの空隙溝部の断面構造は図４（ａ）に示すように、押え部２８と支持部３０との間に曲面を有する溝部２９を有するものとしており、または、図４（ｂ）に示すように角状として太陽電池モジュールの挿入角度が９０°近くても挿入可能としてもよく、また、図４（ｃ）に示すように太陽電池モジュールの挿入角に合わせた傾斜として太陽電池モジュールがスムーズに挿入されるガイドの役割を持たせるようにしてもよい。

また、図５に示すように、固定ラック２７の溝部２９を弾性変形可能なものとし、太陽電池モジュール２４の設置後は支持部３０と押え部２８が太陽電池モジュール２４を挟み込み固定するようにすれば、図中矢印のように太陽電池モジュール２４を挟み込む力が働くので、太陽電池モジュール２４の載置と同時に固定が行われ、かつ固定ラック２７側のガタツキを無くすことができるだけでなく、固定ラック２７や太陽電池モジュール２４の寸法精度を大幅に緩和させることが可能となる。溝部２９を弾性変形可能とする方法としては、例えば溝部２９の部分のみ部材の厚みを薄くして変形可能とするのでも良いし、固定ラック２７全体を弾性変形可能な材質としておき、押え部２８や支持部３０には折り返しなどの補強構造を用いて溝部２９のみを弾性変形可能とするのでもよい。

また、図７（ａ）に示すように、固定ラック２７の押え部２８の内側に止水パッキン４１を配するようにすれば、太陽電池モジュール２４を傾斜状態で挿入した後、図７（ｂ）のように水平状態にすると、止水パッキン４１が押え部２８と太陽電池モジュール２４の間で押圧されて密着度を増し、止水性能を向上させる。また、止水パッキン４１を押圧状態で保持するので支持部３０にも太陽電池モジュール２４を押圧する力が加わることとなり、太陽電池モジュール２４を固定する力も向上する。

また、図８（ａ）にあるように、太陽電池モジュール２４を固定ラック２７に載置した後、溝部２９に抜け止め部材５１を挿入して太陽電池モジュール２４の動きを固定することとしても良い。この場合、太陽電池モジュール２４が支持部３０を支点として回転できなくなるので、例えば先に述べた図６のように太陽電池モジュール２４の方端が突起部４５で止められている状態では抑え部材３２がなくても太陽電池モジュール２４は外れなくなるので、施工ミスや外部の振動により抑え部材の脱落が生じても太陽電池モジュールの脱落が生じず安全性を向上させる。さらに、図８（ｂ）のように反対側にも抜け止め部材５１を挿入して支持力を強くすることで抑え部材の不要な設計として部品点数を削減することも可能である。

次に本発明の更なる他の実施形態について述べる。該実施例は上記固定部材の高さを調節できるようにしたものである。

図１５に示すように、屋根上に設置する太陽光発電装置Ｓは、太陽電池モジュール６１と、前記太陽電池モジュール６１を支持する固定部材７３および固定ラック７４と、屋根上にネジや釘で固定される固定レール７５とから構成され、固定ラック７４は固定レール７５にネジやボルトで固定され、固定部材７３は後述する高さ調節機構を介して固定レール７５に締結部材６５で固定される。太陽電池モジュール６１は固定部材７３および固定ラック７４に嵌め込みやネジ固定、カバーや止め金による挟持固定で固定する。本例では太陽電池モジュール６１を固定ラック７４の溝部に嵌め込んだ後、固定部材７３にネジ固定する構造を用いて説明する。

次に高さ調整機構の詳細について詳述する。図１６に示すように、固定レール７５の軒側には固定部７６が設けられており、固定部材７３には高さ調節機構である長穴部７７が設けられている。本例をさらに詳しく説明すると、図１７に示すように固定部７６は固定レール７５の軒側端部を上方に折り曲げ、そこにねじやボルトである締結部材６５を受けるねじ穴７８を設けたものであり、もう一方の固定部材７３には締結部材６５が通る長穴部７７を上下に長手方向が来るように開けたものである。よって、固定部７６と固定部材７３を締結部材６５で締結して組み立てられた状態においては、締結を緩めた状態では長穴部７７は上下に移動可能であり、一体となっている固定部材７３とその上に載置した太陽電池モジュールの高さが変更可能となる。そして、任意の高さ位置で締結を強めればその状態で固定される。

具体的には、図１８（ａ）に示すように標準位置では太陽光発電装置Ｓの太陽電池モジュール６１の表面までの高さは図中Ｈ１の長さであるが、締結を緩めて固定部材７３を持ち上げると、図１８（ｂ）のように太陽電池モジュール１の表面までの高さはＨ２だけ長くなる。逆に固定部材７３を押し下げると図４（ｃ）のように高さはＨ３だけ短くなる。

次に上述した高さ調整機構を用いた太陽光発電装置Ｓによる屋根上に複数配設された太陽電池モジュールの高さを合わせる方法を示す。

住宅の屋根６４とは野地板などのような平板状屋根材であり、野地板は通常合板とよばれる木材であり、剛性が低く自重によるたわみ、瓦などの積載物を搭載した場合のたわみ量は、平面度を悪くする方向に作用する。このような屋根状が波打った状態を不陸と呼ぶが、このような場所に太陽光発電装置Ｓ（Ｓ１、Ｓ２）を配した場合、図１９（ａ）に示すように、概ね水平状態の屋根面に設置された太陽光発電装置Ｓ１に較べ、屋根がへこんで傾斜となっている場所へ設置された太陽光発電装置Ｓ２は固定レール７５ａを支点に傾斜するので端部が上方に持ち上がり、図中のように太陽光発電装置Ｓ１の端部との間に高低さを生じさせる。このような状態を屋根として見た場合、屋根表面に突起などの凹凸が見え、住宅としての美観を損なうこととなる。このような症状は長尺のレールよりも短尺のレールを組み合わせた場合に顕著に現れる。

一方、このような段差を無くす為に例えば太陽光発電装置Ｓ１と太陽光発電装置Ｓ２の端部を金具等で連結して高さを合わせようとした場合には、双方の太陽電池モジュールに曲げ応力がかかり続けるだけでなく、固定レール７５ａには押えつける荷重がかかり続けるので、正圧荷重に対する余裕度が少なくなり、反対に固定レール７５ｂは引き抜き方向の力が加わるので風等による負圧荷重に対する余裕度が低下することになる。これは長尺のラックにおいても同様のことが云える。

そこで、図１９（ｂ）に示すように高さ調節機構を用いて固定レール７５ａと固定部材７３の間の長さを縮め、固定レール７５ｂと固定部材７３の間の長さを伸ばすようにすれば、太陽光発電装置Ｓ１と太陽光発電装置Ｓ２の間の段差は小さくなり、屋根全体として見れば図２０のように太陽電池モジュールの表面は連続しているようになるとともに、太陽光発電装置のいずれの個所にも応力がかからないので外圧に対する抵抗力を温存して、太陽光発電システム全体の抵抗力を最大にしておくことができる。

また、横ラック材である支持レールの長さを太陽電池モジュール一枚分の長さのように短尺とすることにより、施工時に安全に作業でき、持ち運びが容易になることで作業効率を向上させ、且つトラック輸送において荷台の最低長さを短くできるので運送費削減を可能にする。

なお本発明は屋根設置体として太陽電池モジュールを例に取り説明したが、これに限定されるものではなく、太陽集熱器等の平板状の太陽エネルギー利用機器等に好適に適用可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施が可能である。

本発明の一実施形態である太陽電池モジュール用フレームを用いて太陽電池モジュールを載置させた様子を示す斜視図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明を構成する部品配置を模式的に説明する斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態である太陽電池モジュールの設置方法を示す断面図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明に用いられる固定ラックの他の実施例を示す斜視図である。本発明の太陽電池モジュール用フレームを用いて太陽電池モジュールを固定した場合の載置構造の他の実施の形態を示す断面図である。（ａ）は本発明の太陽電池モジュール用フレームに係る他の実施形態を、（ｂ）は（ａ）のフレームを用いて太陽電池モジュールを固定した際の載置構造をそれぞれ示す断面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の他の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置方法を示す断面図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明において止水部材を用いて止水を行う例を模式的に示す断面図である。屋根上に太陽電池モジュールを載置した様子を模式的に示す斜視図である。一般的な太陽電池モジュールの構造を示す一部断面図である。（ａ）〜（ｄ）は、従来の太陽電池モジュールの嵌め込み構造の施工手順を示す断面図である。（ａ）、（ｂ）は、従来の太陽電池モジュールの嵌め込み構造部において止水部材を用いて止水を行う例を模式的に示す断面図である。従来の太陽電池モジュールの嵌め込み構造部において侵入した雨水の流れを模式的に示した斜視図である。本発明に係る太陽電池モジュール用フレームにおいて侵入しようとする雨水の流れを模式的に示した斜視図である。本発明に係る他の太陽光発電装置の構造を模式的に説明する斜視図である。本発明に係る他の太陽光発電装置の架台部の構成を説明する分解図である。本発明に係る高さ調整機能の例を模式的に説明する斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る他の太陽光発電装置が高さ調整機構によって高さ調整を行う様子を説明する側面図であり、（ａ）は標準状態、（ｂ）は高さを増加させた状態、（ｃ）は高さを低くした状態である。（ａ）、（ｂ）は本発明に係る他の太陽光発電装置をたわみの生じた屋根に取り付けた状態を軒先から見た図であり、（ａ）は高さ未調整状態、（ｂ）は高さ調整機構による調整状態である。本発明に係る他の太陽光発電装置を屋根に複数枚取り付けた様子を説明する斜視図である。

符号の説明

１：太陽電池モジュール
２：ラックシステム
３：接続箱
４：パワーコンディショナ
５：透過性基板
６：太陽電池素子
７：充填材
８：バックシート
９：枠材
１０：ジャンクションボックス
１１：ケーブル
１２、２４：太陽電池モジュール
１３：野地板
１４：固定ラック
１５：嵌め込み溝部
１６：固定部材
１７：抑え部材
１８：屋根取付部
１９：貫通穴
２７：固定ラック
２８：押え部（凹部）
２９：溝部（凹部）
３０：支持部
３１：固定部材
３２：抑え部材
３３：載置面
３４：締結ボルト
３５：木ねじ
４０：止水パッキン
４１：止水パッキン
４５：突起部
４６：雨水
４８：風雨
４９：ネジ穴
５１：抜け止め部材

Claims

パネル状を成す太陽光利用機器の端部が嵌め込まれる太陽光利用機器用フレームにおいて、
前記太陽光利用機器が載置される載置面を有する固定部材と、
前記太陽光利用機器の端部が挿入される凹部及び前記太陽光利用機器の下面を支持する支持部を有する固定ラックと、を備え、
前記凹部は、前記太陽光利用機器の上面を押圧する押え部と、前記太陽光利用機器の下面よりも下方に窪んだ溝部と、を有し、
前記凹部において前記溝部の部分のみ部材の厚みを薄くすることを特徴とする太陽光利用機器用フレーム。
請求項１に記載の太陽光利用機器用フレームと、パネル状の太陽光利用機器とを準備し、該太陽光利用機器を前記固定部材の載置面に対して傾斜させた状態で前記太陽光利用機器の一端部を前記固定ラックの前記凹部の前記溝部に挿入する工程（ａ）と、
前記溝部に挿入された前記太陽光利用機器の一端部を基点として前記太陽光利用機器の他端部を下方に回転させる工程（ｂ）と、
前記太陽光利用機器の他端部を前記固定部材の載置面に載置させる工程（ｃ）と、
前記太陽光利用機器の一端部を前記固定ラックの前記支持部で支持し、且つ前記固定ラックの前記押え部で押圧する工程（ｄ）と、を経て前記太陽光利用機器が前記フレームに固定されることを特徴とする太陽光利用機器の設置方法。
前記工程（ｃ）及び工程（ｄ）がほぼ同時に行われることにより、前記太陽光利用機器の一端部が前記凹部の内壁に当接され、且つ前記太陽光利用機器が前記フレームに固定されることを特徴とする請求項２に記載の太陽光利用機器の設置方法。