JP5388880B2

JP5388880B2 - 太陽電池モジュールの固定構造、太陽電池モジュール用架台、太陽電池モジュールの施工方法、及び太陽電池発電システム

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Publication number: JP5388880B2
Application number: JP2010015748A
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Inventors: 健一嵯峨山
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Description

本発明は、太陽電池モジュールの固定構造、太陽電池モジュール用架台、太陽電池モジュールの施工方法、及び太陽電池発電システムに関する。

例えば、太陽電池発電システムにおいては、構造物である太陽電池モジュールを架台上に固定支持している。この架台としては、複数の桟を平行に並べて固定し、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するというものがある。

このような架台では、桟を挟んで隣り合う各太陽電池モジュールの端部をその桟上で共に固定する必要があるが、この固定のために各太陽電池モジュールの端部の間にボルト等を通すと、各太陽電池モジュール間の隙間が拡大して、システムの設置面積に対する太陽光の受光面積の比率が減少し、発電効率が低下するという問題があった。

このため、特許文献１では、桟に固定部材を固定し、この固定部材の板状胴部を、桟を挟んで隣り合う各太陽電池モジュールの端部の間に挟みこみ、この固定部材の板状胴部の上端に形成された第１及び第２鉤部をそれぞれの太陽電池モジュールの取付け枠に引っ掛けて、これらの太陽電池モジュールを固定していた。この場合、各太陽電池モジュールの端部の間に固定部材の板状胴部を挟み込んでいるが、この板状胴部が薄いため、各太陽電池モジュール間の隙間を狭くすることができる。

特許第３９０７６６８号公報

しかしながら、特許文献１では、太陽電池モジュールの取付け枠に、固定部材の第１及び第２鉤部を引っ掛けるための係止部を形成する必要があり、太陽電池モジュールの取付け枠の形状が複雑化した。

また、そのような係止部を持たない太陽電池モジュールの取付け枠を固定することができず、太陽電池モジュールの取付け枠の構造が特定されてしまい、汎用性が低かった。

更に、太陽電池モジュールの取付け枠の係止部の幅が少なからずあるので、隣り合う各太陽電池モジュールの受光面の間が２つの係止部の幅の分だけ離間することになり、太陽光の受光面積の比率が減少した。

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、太陽電池モジュールの枠を格別な形状にする必要がなく、隣り合う各太陽電池モジュール間の隙間を十分に狭くすることが可能な太陽電池モジュールの固定構造、太陽電池モジュール用架台、太陽電池モジュールの施工方法、及び太陽電池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の固定構造は、太陽電池パネルと該太陽電池パネルの縁を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールの複数を並設して固定する太陽電池モジュールの固定構造であって、隣り合う前記各太陽電池モジュールの端部に沿って配置される桟と、前記桟に固定され、隣り合う前記各太陽電池モジュールの枠部材を共に固定する固定具とを備え、前記固定具は、隣り合う前記各枠部材の間に挟まれる立設部と、前記立設部の上端で前記各枠部材の側にそれぞれ折り曲げられて、前記各枠部材上面をそれぞれ押える第１及び第２留め部と、前記第１留め部の折り曲げ側に設けられて隣り合う前記各枠部材の一方が載せられる受け部とを有し、前記第１留め部は、枠部材上面を押える押え部と、前記押え部の先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部とを有し、前記太陽電池モジュールは、前記枠部材が前記受け部と前記第１留め部の前記押え部との間に挿入されて固定され、前記固定具の前記受け部と前記立設部との間には、前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入した状態で前記枠部材の下側角が落ち込む空きスペースが設けられている。

このような太陽電池モジュールの固定構造では、各太陽電池モジュールの枠部材の間に固定具の立設部が挟まれるが、この立設部を平板状のものとすることにより、各太陽電池モジュール間の隙間を狭くすることができる。また、第１及び第２留め部は、太陽電池モジュールの枠部材上面を押えるだけであるから、太陽電池モジュールの枠部材に係合部等を形成する必要がなく、太陽電池モジュールの枠部材の形状が複雑化せず、太陽電池モジュールの枠部材の幅が広くならずに済む。

更に、第１留め部は、太陽電池モジュールの枠部材上面を押える押え部と、押え部の先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部とを有することから、太陽電池モジュールの枠部材を固定具の第１留め部の呼込み部に容易に挿入することができ、引き続いてその太陽電池モジュールの枠部材を呼込み部から押え部下側へと容易に押し込むことができる。

また、受け部を固定具の立設板から離間させた場合は、立設部上端の第１留め部の下方に受け部が存在せず、その下方が空くので、受け部を設けても、第１留め部の下方に太陽電池モジュールの枠部材を容易に挿入することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの固定構造においては、前記桟は、隣り合う前記各枠部材が載置されるそれぞれの台座部を有し、前記固定具の第１及び第２留め部と前記桟の各台座部との間に、隣り合う前記各枠部材をそれぞれ挟み込んでいる。

このように固定具の第１及び第２留め部と桟の各台座部との間に、隣り合う各太陽電池モジュールの枠部材をそれぞれ挟み込むことにより、これらの太陽電池モジュールの枠部材を確実に固定することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの固定構造においては、前記固定具の立設部は平板状であり、この平板状の立設部に前記枠部材が接している。

このように固定具の平板状の立設部に太陽電池モジュールの枠部材が接すれば、無駄な隙間がなくなり、隣り合う各太陽電池モジュール間を確実に狭くすることができる。

また、本発明の太陽電池モジュール用架台は、太陽電池パネルと該太陽電池パネルの縁を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールの複数を並設して固定する太陽電池モジュール用架台であって、隣り合う前記各太陽電池モジュールの端部に沿って配置される桟と、前記桟に固定され、隣り合う前記各太陽電池モジュールの枠部材を共に固定する固定具とを備え、前記固定具は、隣り合う前記各枠部材の間に挟まれる立設部と、前記立設部の上端で前記各枠部材の側にそれぞれ折り曲げられて、前記各枠部材上面をそれぞれ押える第１及び第２留め部と、前記第１留め部の折り曲げ側に設けられて隣り合う前記各枠部材の一方が載せられる受け部とを有し、前記第１留め部は、前記受け部との間に挿入された枠部材を押える押え部と、前記押え部の先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部とを有し、前記固定具の前記受け部と前記立設部との間には、前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入した状態で前記枠部材の下側角が落ち込む空きスペースが設けられている。

このような太陽電池モジュール用架台では、上記本発明の太陽電池モジュールの固定構造と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、各太陽電池モジュール間の隙間を狭くすることができ、太陽電池モジュールの枠部材に係合部等を形成する必要がなく、太陽電池モジュールの枠部材の形状が複雑化せず、太陽電池モジュールの枠部材の幅が広くならずに済む。また、太陽電池モジュールの枠部材を固定具の第１留め部の呼込み部から押え部下側へと容易に押し込むことができる。更に、太陽電池モジュールの枠部材の幅が広くならないので、太陽光の受光面積の比率が減少することはない。

更に、本発明の施工方法は、太陽電池パネルと該太陽電池パネルの縁を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールの複数を、架台を用いて設置するための太陽電池モジュールの施工方法であって、前記架台は、隣り合う前記各太陽電池モジュールの端部に沿って配置される桟と、前記桟に固定され、隣り合う前記各太陽電池モジュールの枠部材を共に固定する固定具とを備え、前記固定具は、隣り合う前記各枠部材の間に挟まれる立設部と、前記立設部の上端で前記各枠部材の側にそれぞれ折り曲げられて、前記各枠部材上面をそれぞれ押える第１及び第２留め部と、前記第１留め部の折り曲げ側に設けられて隣り合う前記各枠部材の一方が載せられる受け部とを有し、前記第１留め部は、前記受け部との間に挿入された枠部材上面を押える押え部と、前記押え部の先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部とを有し、前記固定具の前記受け部と前記立設部との間には、前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入した状態で前記枠部材の下側角が落ち込む空きスペースが設けられており、前列及び後列の桟を相互に平行に配置する工程と、前記前列及び後列の桟にそれぞれの固定具を固定する工程と、前記太陽電池モジュールの一方の端部の枠部材を前記前列の桟に固定された固定具の受け部に載せる工程と、前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入し、前記空きスペースに前記枠部材の下側角を落ち込ませ、前記枠部材を前記第１留め部の呼込み部から押え部下側へ挿入する工程と、前記太陽電池モジュールの傾斜を元に戻して、前記枠部材が前記受け部に載せられると共に前記第１留め部の押さえ部により押さえられた状態とする工程と、前記後列の桟を前記前列の桟側に移動させて、前記太陽電池モジュールの他方の端部の枠部材を前記後列の桟の固定具の第２留め部下側に挿入し、該第２留め部により前記太陽電池モジュールの他方の端部の枠部材を押さえ、前記太陽電池モジュールを固定する工程とを含んでいる。

このような施工方法では、前列及び後列の桟の固定具により太陽電池モジュールの両枠部材を押さえて固定するための作業が簡単であり、屋根等の上での作業の危険性が低減する。

また、本発明の太陽電池発電システムは、上記本発明の太陽電池モジュール用架台を用いて、複数の太陽電池モジュールを設置している。

このような太陽電池発電システムでは、上記本発明の太陽電池モジュール用架台と同様の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、各太陽電池モジュールの枠部材の間に固定具の立設部が挟まれるが、この立設部を平板状のものとすることにより、各太陽電池モジュール間の隙間を狭くすることができる。また、第１及び第２留め部は、太陽電池モジュールの枠部材上面をそれぞれ押えるだけであるから、太陽電池モジュールの枠部材に係合部等を形成する必要がなく、太陽電池モジュールの枠部材の形状が複雑化せず、太陽電池モジュールの枠部材の幅が広くならずに済む。更に、第１留め部は、太陽電池モジュールの枠部材上面に接する押え部と、押え部の先端で斜め上方に折り曲げられた呼込み部とを有していることから、太陽電池モジュールの枠部材を固定具の第１留め部の呼込み部から押え部下側へと容易に押し込むことができる。

本発明の太陽電池モジュール用架台の一実施形態を用いて、複数の太陽電池モジュールを支持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。本実施形態の太陽電池モジュール用架台における横桟に対する太陽電池モジュールの固定箇所を拡大し分解して示す斜視図である。本実施形態の太陽電池モジュール用架台における横桟を示す斜視図である。図４の横桟を示す断面図である。本実施形態の太陽電池モジュール用架台における固定金具を表側から見て示す斜視図である。図６の固定金具を裏側から見て示す斜視図である。図６の固定金具を示す側面図である。本実施形態の太陽電池モジュール用架台における板ナットを示す斜視図である。固定金具及び板ナットを用いて、横桟を挟んで配置された２枚の太陽電池モジュールを該横桟に固定した状態を示す断面図である。本実施形態の太陽電池モジュール用架台における縦桟を示す斜視図である。横桟を縦桟に接続固定するのに用いられる取付け金具を示す斜視図である。（ａ）及び（ｂ）は、取付け金具及び縦桟を表側及び裏側から見て示す斜視図である。縦桟に対する横桟の取付け構造を示す分解斜視図である。（ａ）〜（ｄ）は、一対の横桟間に太陽電池モジュールを嵌め込んで固定するための施工手順を示す図である。

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用架台の一実施形態を用いて、複数の太陽電池モジュールを支持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、屋根２上に４本の縦桟３を離間させて相互に平行に固定配置し、各縦桟３上に、３本の横桟４を一定の間隔を開けて相互に平行に固定配置し、この３本の横桟４間に８枚の太陽電池モジュール５を架け渡して固定したものである。

屋根２に対する各縦桟３の固定は、周知の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２の瓦を貫通して垂木に接続された金具により各縦桟３を固定することができる。あるいは、特開平１１−３２４２５９号公報に開示されている構造により各縦桟３を固定することができる。

各縦桟３の長手方向が屋根２の水流れ方向Ａに一致し、各横桟４の長手方向が水流れ方向Ａと直交する方向に一致している。水流れ方向Ａの下流側から上流側へと１列目、２列目、３列目の横桟４が並び、１列目と２列目の各横桟４間に４枚の太陽電池モジュール５が架け渡されて固定され、２列目と３列目の各横桟４間に４枚の太陽電池モジュール５が架け渡されて固定されている。

図２は、太陽電池モジュール５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５は、太陽光を光電変換する太陽電池パネル６と、この太陽電池パネル６を縁取って保持する枠部材７とで構成されている。枠部材７は、アルミ材からなる。

図３は、図１における横桟４に対する太陽電池モジュール５の固定箇所を拡大し分解して示す斜視図である。この図３に示すように板ナット１３を用いて、固定金具１２を横桟４に固定し、固定金具１２により太陽電池モジュール５の枠部材７を固定し、横桟４上に太陽電池モジュール５の枠部材７を接続支持する。

本実施形態の太陽電池モジュール用架台１１は、４本の縦桟３、３本の横桟（桟）４、太陽電池モジュール（構造物）５を横桟４に固定するための固定金具（固定具）１２、及び固定金具１２を横桟４に固定するための板ナット１３を備えている。

縦桟３、横桟４、固定金具１２、及び板ナット１３は、例えば鋼板を切断及び折り曲げ加工して、メッキ処理を施したものである。

図４及び図５は、横桟４を示す斜視図及び断面図である。図４及び図５から明らかなように横桟４は、一枚の鋼板等を折り曲げたものであり、その中央に鋼板を折り曲げて重ねてなる境界壁４ａが形成されている。この境界壁４ａの一方側に、断面形状がコの字型のレール部４ｂが形成され、レール部４ｂの底部に長形孔４ｆが形成されている。レール部４ｂは、固定金具１２の奥行きの長さと同一の幅を有し、このレール部４ｂに固定金具１２を配置することができる。

レール部４ｂの一方の側壁４ｃは、内側に折り曲げられて２重となり、その上端部が太陽電池モジュール５の枠部材７底面が載置される第１台座部４ｅとなっている。

また、横桟４の境界壁４ａの他方側には、第２台座部４ｇが形成されている。第２台座部４ｇは、段状に形成されたものであり、第１台座部４ｅと同じ高さに設定されている。

境界壁４ａは、第１及び第２台座部４ｅ、４ｇの上面に対して垂直に立っている。

図６、図７、及び図８は、固定金具１２を表側から見て示す斜視図、裏側から見て示す斜視図、及び側面図である。この固定金具１２は、例えば奥行きが４ｃｍ、横が６ｃｍ、高さが６ｃｍ程度のサイズを有し、またその板厚が１．６ｍｍ程度である。

図６〜図８に示すように固定金具１２は、底板１２ａ、底板１２ａの両側を垂直に折り曲げてなる各側壁１２ｂ、及び底板１２ａの一辺を垂直に折り曲げてなる立設板（立設部）１２ｃを有している。

底板１２ａには、穿孔１２ｄが形成されている。この底板１２ａの奥行の長さが横桟４のレール部４ｂの幅よりも僅かに短くされており、この底板１２ａが横桟４のレール部４ｂの内側に配置し得るようにされている。

各側壁１２ｂの上端には、外側に折り曲げられた各受け部１２ｅが形成されている。各側壁１２ｂ並びに各受け部１２ｅは、立設板１２ｃから離間している。また、各受け部１２ｅの高さは、固定金具１２の底板１２ａを横桟４のレール部４ｂに載せたときに横桟４の第１及び第２台座部４ｅ、４ｇと同一高さもしくは僅かに低くなるように設定されている。

立設板１２ｃの上端には、底板１２ａ側に折り曲げられた第１留め部１２ｆと、底板１２ａとは反対側に折り曲げられた第２留め部１２ｇが形成されている。２つの第１留め部１２ｆが立設板１２ｃの上端両側に設けられ、また１つの第２留め部１２ｇが立設板１２ｃの上端中央に設けられ、２つの第１留め部１２ｆと１つの第２留め部１２ｇが交互に配置されている。

第１留め部１２ｆは、立設板１２ｃに対して直角に折り曲げられた押え部１２ｈと、この押え部１２ｈの先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部１２ｉとを有している。また、第２留め部１２ｇは、立設板１２ｃに対して直角に折り曲げられている。尚、第１及び第２留め部１２ｆ、１２ｇの個数を増減しても構わない。

また、立設板１２ｃには、この立設板１２ｃの背面側（底板１２ａとは反対側）に突出した２つの当たり部１２ｊが形成されている。各当たり部１２ｊは、立設板１２ｃの高さ方向に長く相互に平行になるように形成されており、雨水が各当たり部１２ｊ間を流れ落ちるようにされている。また、各当たり部１２ｊは、固定金具１２の底板１２ａを横桟４のレール部４ｂに載せたときに横桟４の境界壁４ａに当接し得る高さにある。

図９は、板ナット１３を示す斜視図である。図９に示すように板ナット１３は、主板１３ａ、主板１３ａの一辺を垂直に折り曲げてなる第１当接部１３ｂ、及び主板１３ａに形成されたコの字型の切り込みの内側を起こしてなる第２当接部１３ｃとを有している。

第１及び第２当接部１３ｂ、１３ｃの離間距離は、横桟４のレール部４ｂの外側幅よりも僅かに広くされており、板ナット１３の主板１３ａを横桟４のレール部４ｂの外側底面に当接させたときに第１及び第２当接部１３ｂ、１３ｃ間に横桟４のレール部４ｂの外側が挟み込まれて、第１及び第２当接部１３ｂ、１３ｃがレール部４ｂの外側壁面に当接する。

第１及び第２当接部１３ｂ、１３ｃの略中央付近には、ネジ孔１３ｄが形成されている。また、主板１３ａの端部には、穿孔１３ｅが形成されている。

ここで、図３に示すように固定金具１２の底板１２ａを横桟４のレール部４ｂに嵌め入れて配置し、固定金具１２の立設板１２ｃの背面の各当たり部１２ｊを横桟４の境界壁４ａに当接させる。また、板ナット１３の主板１３ａを横桟４のレール部４ｂの外側底面に当接させ、板ナット１３の第１及び第２当接部１３ｂ、１３ｃ間に横桟４のレール部４ｂの外側を挟み込む。この状態では、固定金具１２の底板１２ａの穿孔１２ｄ、横桟４のレール部４ｂの長形孔４ｆ、及び板ナット１３の主板１３ａのネジ孔１３ｄが重なり合い、ボルト２１をワッシャ２２、固定金具１２の穿孔１２ｄ、及び横桟４の長形孔４ｆを介して板ナット１３のネジ孔１３ｄにねじ込むことができ、ボルト２１を締め込むことにより固定金具１２を横桟４のレール部４ｂに締結することができる。

また、ボルト２１を締め込む前には、固定金具１２の穿孔１２ｄが横桟４の長形孔４ｆに重なる範囲で、固定金具１２を横桟４のレール部４ｂ内側で該横桟４の長手方向に移動させて、固定金具１２の位置を調節することができる。

図１０は、固定金具１２を用いて、横桟４を挟んで配置された２枚の太陽電池モジュール５を該横桟４に固定した状態を示す断面図である。

図１０に示すように固定金具１２は、その底板１２ａを横桟４のレール部４ｂの内側底面に載せられ、その立設板１２ｃの背面の各当たり部１２ｊを横桟４の境界壁４ａに当接させられている。また、板ナット１３は、その主板１３ａを横桟４のレール部４ｂの外側底面に当接させられ、その第１及び第２当接部１３ｂ、１３ｃ間に横桟４のレール部４ｂの外側を挟み込んでいる。ボルト２１は、ワッシャ２２、固定金具１２の穿孔１２ｄ、及び横桟４の長形孔４ｆを介して板ナット１３のネジ孔１３ｄにねじ込んで締め込まれ、固定金具１２を横桟４のレール部４ｂに固定している。

一方の太陽電池モジュール５の枠部材７は、横桟４の第１台座部４ｅに載せられている。また、枠部材７の端部が固定金具１２の各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈの下側に押し込められて、各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈにより枠部材７の端部上面が押えられ、枠部材７の端部が横桟４の第１台座部４ｅと各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈ間に挟みこまれて固定されている。また、枠部材７の端面が固定金具１２の立設板１２ｃに当接している。

この太陽電池モジュール５の枠部材７は、二点鎖線で示すように太陽電池モジュール５を傾斜させて、枠部材７の端部を固定金具１２の各受け部１２ｅに載せてスライドさせ、枠部材７の端部の下側角を固定金具１２の各受け部１２ｅと立設板１２ｃ間の空きスペースに移動させると共に、枠部材７の端部を各第１留め部１２ｆの呼込み部１２ｉから押え部１２ｈへと挿入して押し込む。

各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈの先端側に斜め上方に折り曲げられた呼込み部１２ｉを形成していることから、傾斜した太陽電池モジュール５の枠部材７の端部を各第１留め部１２ｆの呼込み部１２ｉの下側に容易に入れることができ、引き続いて枠部材７の端部を各第１留め部１２ｆの呼込み部１２ｉから押え部１２ｈへと容易に挿入して押し込むことができる。

また、固定金具１２の各受け部１２ｅと立設板１２ｃ間を離間させていることから、各第１留め部１２ｆの下方が空き、枠部材７の端部を固定金具１２の各受け部１２ｅ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５の枠部材７の端部の下側角が各受け部１２ｅと立設板１２ｃ間に落ち込んで、枠部材７の端部上面を各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈまで容易に押し込むことができる。

こうして傾斜した太陽電池モジュール５の枠部材７の端部を各第１留め部１２ｆの呼込み部１２ｉから押え部１２ｈへと挿入して押し込んだ後、太陽電池モジュール５の枠部材７を横桟４の第１台座部４ｅに載せると、各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈにより枠部材７の端部上面が押えられ、枠部材７の端部が横桟４の第１台座部４ｅと各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈ間に挟みこまれて固定される。また、枠部材７の端面が固定金具１２の立設板１２ｃに当接する。

尚、固定金具１２の各受け部１２ｅの高さが横桟４の第１台座部４ｅと同一高さである場合は、太陽電池モジュール５の枠部材７が横桟４の第１台座部４ｅと固定金具１２の各受け部１２ｅに載ることになる。

また、図１０に示すように他方の太陽電池モジュール５の枠部材７は、横桟４の第２台座部４ｇに載せられている。枠部材７の端部が固定金具１２の第２留め部１２ｇの下側に押し込められて、第２留め部１２ｇにより枠部材７の端部上面が押えられ、枠部材７の端部が横桟４の第２台座部４ｇと第２留め部１２ｇ間に挟みこまれて固定されている。また、枠部材７の端面が横桟４の境界壁４ａに当接している。

この太陽電池モジュール５の枠部材７は、二点鎖線で示すように太陽電池モジュール５の枠部材７の端部を横桟４の第２台座部４ｇの縁付近に載せてから、横桟４を太陽電池モジュール５の枠部材７に接近するように移動させて、枠部材７の端部を横桟４の第２台座部４ｇと第２留め部１２ｇ間に挿入して押し込むことにより固定される。また、枠部材７の端面が横桟４の境界壁４ａに当接する。

次に、本実施形態の太陽電池モジュール用架台１１により太陽電池モジュール５を屋根２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２上に４本の縦桟３を離間させて相互に平行に固定配置する。屋根２に対する各縦桟３の固定は、周知の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、各縦桟３上に、３本の横桟４を一定の間隔を開けて相互に平行に取付ける。図１１に示すように縦桟３は、長細い主板３ａ、主板３ａの両辺で折り曲げられた各側板３ｂ、及び各側板３ｂの縁辺で折り曲げられた各鍔３ｃからなるハット型の断面形状を有しており、主板３ａの２箇所に取付け孔３ｄが形成され、主板３ａの３箇所に係合孔３ｅが形成されている。縦桟３の主板３ａの各取付け孔３ｄは、縦桟３を屋根２に取付けるために用いられる。

縦桟３の主板３ａの各係合孔３ｅには、図１２に示すような取付け金具３１が取付けられる。この取付け金具３１は、その主板３１ａにネジ孔３１ｂを形成し、その両側に各側板３１ｃを設けて２重に折り曲げ、更にそれぞれの側板３１ｃの中央から突出するＴ字型の支持片３１ｄを設けたものである。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、取付け金具３１の一方の支持片３１ｄを縦桟３のスリット３ｆに挿し込んで、この一方の支持片３１ｄをスリット３ｆから係合孔３ｅへと移動させ、引き続いて取付け金具３１の他方の支持片３１ｄをスリット３ｆに挿し込んで、この他方の支持片３１ｄもスリット３ｆから係合孔３ｅへと移動させ、各支持片３１ｄのＴ字型の頭部を係合孔３ｅに引っ掛けて、取付け金具３１を縦桟３の主板３ａに取付ける。このとき、取付け金具３１の各側板３１ｃが縦桟３の各側板３ｂに対して垂直に配置される。

次に、図１４示すように縦桟３の係合孔３ｅに取付けられた取付け金具３１の一対の支持片３１ｄ間に横桟４を配置し、取付け金具３１の部位で、押え部材３２を横桟４に重ね合わせ、ボルト３３を押え部材３２の孔及び横桟４の長形孔４ｆを通じて取付け金具３１のネジ孔３１ｂにねじ込んで、横桟４を縦桟３に仮止めする。

図１に示すように各縦桟３上に、３列の横桟４を一定の列間隔を開けて相互に並行に配置し、１列目の横桟４を支持する各取付け金具３１のボルト３３を締め付けて、１列目の横桟４を完全に固定し、２列目と３列目の各横桟４を仮止めする。

横桟４毎に、図３に示すように板ナット１３及びボルト２１を用いて、横桟４に固定金具１２を固定する。

この後、図１５（ａ）に示すように４枚の太陽電池モジュール５を横並びにして１列目の横桟４と２列目の横桟４間に挿入して配置する。

そして、太陽電池モジュール５毎に、図１５（ｂ）に示すように太陽電池モジュール５の水流れ方向上流側一辺を持ち上げて、図１５（ｃ）に示すように太陽電池モジュール５の水流れ方向下流側一辺を１列目の横桟４に押し付ける。これにより、太陽電池モジュール５の水流れ方向下流側の端部（枠部材７の端部）が固定金具１２の各第１留め部１２ｆの呼込み部１２ｉから押え部１２ｈへと挿入されて押し込まれる。

更に、図１５（ｄ）に示すように太陽電池モジュール５の水流れ方向上流側一辺を降ろして、太陽電池モジュール５の水流れ方向下流側の端部を１列目の横桟４の第１台座部４ｅに載せ、太陽電池モジュール５の水流れ方向上流側の端部（枠部材７の端部）を２列目の横桟４の第２台座部４ｇの縁付近に載せる。このとき、１列目の横桟４に固定された固定金具１２の各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈにより太陽電池モジュール５の水流れ方向下流側の端部上面が押えられ、この下流側の端部が横桟４の第１台座部４ｅと固定金具１２の各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈ間に挟みこまれて固定される。また、太陽電池モジュール５の水流れ方向下流側の端面が固定金具１２の立設板１２ｃに当接する。

この後、２列目の横桟４を水流れ方向Ａに移動させて太陽電池モジュール５の水流れ方向上流側一辺に押し付け、太陽電池モジュール５の水流れ方向上流側の端部を２列目の横桟４の第２台座部４ｇと該横桟４に固定された固定金具１２の第２留め部１２ｇ間に挿入して押し込む。これにより、太陽電池モジュール５の水流れ方向上流側の端部が固定され、その上流側の端面が横桟４の境界壁４ａに当接する。

そして、２列目の横桟４を支持する各取付け金具３１のボルト３３を締め付けて、２列目の横桟４を完全に固定する。

同様の手順で、２列目の横桟４と３列目の横桟４間にも、４枚の太陽電池モジュール５を横並びにして固定する。

このように本実施形態の太陽電池モジュールシステム１では、横桟４を挟んで配置された２枚の太陽電池モジュール５が該横桟４に固定された固定金具１２により固定される。これらの太陽電池モジュール５間に固定金具１２の立設板１２ｃが挟まれるが、この立設板１２ｃが平板状のものであるから、各太陽電池モジュール５の隙間を狭くすることができる。また、固定金具１２の第１及び第２留め部１２ｆ、１２ｇは、太陽電池モジュール５の枠部材７の端部上面をそれぞれ押えるだけであるから、枠部材７の端部に係合部等を形成する必要がなく、枠部材７の端部の形状が複雑化することがない。このため、多様な太陽電池モジュールの適用が可能となり、固定金具１２及び太陽電池モジュール用架台１１の汎用性が広がる。また、枠部材７の端部の幅が広くならず、太陽電池発電システム１の設置面積に対する太陽光の受光面積の比率が減少することはない。

更に、固定金具１２の第１留め部１２ｆは、押え部１２ｈと、この押え部１２ｈの先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部１２ｉとを有することから、太陽電池モジュール５の枠部材７の端部を固定金具１２の第１留め部１２ｆの呼込み部１２iに容易に挿入することができ、引き続いて枠部材７の端部を呼込み部１２iから押え部１２ｈ下側へと容易に押し込むことができる。

また、固定金具１２の各受け部１２ｅと立設板１２ｃ間を離間させていることから、各第１留め部１２ｆの下方が空き、傾斜した太陽電池モジュール５の枠部材７の端部の下側角が各受け部１２ｅと立設板１２ｃ間に落ち込んで、枠部材７の端部上面を各第１留め部１２ｆの押え部１２ｈまで容易に押し込むことができる。

更に、固定金具１２の第１及び第２留め部１２ｆ、１２ｇと横桟４の第１及び第２台座部４ｅ、４ｇとの間に、隣り合う各太陽電池モジュール５の枠部材７の端部をそれぞれ挟み込むことにより、これらの太陽電池モジュール５を確実に固定することができる。

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、太陽電池モジュールの代わりに、太陽熱発電に用いられる反射鏡パネル等を支持してもよい。これにより、太陽熱発電システムを構築することができる。

１太陽電池モジュールシステム
２屋根
３縦桟
４横桟（桟）
４ａ境界壁
４ｂレール部
４ｃ側壁
４ｅ第１台座部
４ｆ長形孔
４ｇ第２台座部
５太陽電池モジュール
６太陽電池パネル
７枠部材
１１太陽電池モジュール用架台
１２固定金具（固定具）
１２ａ底板
１２ｂ側壁
１２ｃ立設板（立設部）
１２ｄ穿孔
１２ｅ受け部
１２ｆ第１留め部
１２ｇ第２留め部
１２ｈ押え部
１２ｉ呼込み部
１２ｊ当たり部
１３板ナット
２１ボルト
２２ワッシャ

Claims

太陽電池パネルと該太陽電池パネルの縁を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールの複数を並設して固定する太陽電池モジュールの固定構造であって、
隣り合う前記各太陽電池モジュールの端部に沿って配置される桟と、
前記桟に固定され、隣り合う前記各太陽電池モジュールの枠部材を共に固定する固定具とを備え、
前記固定具は、隣り合う前記各枠部材の間に挟まれる立設部と、前記立設部の上端で前記各枠部材の側にそれぞれ折り曲げられて、前記各枠部材上面をそれぞれ押える第１及び第２留め部と、前記第１留め部の折り曲げ側に設けられて隣り合う前記各枠部材の一方が載せられる受け部とを有し、
前記第１留め部は、枠部材上面を押える押え部と、前記押え部の先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部とを有し、
前記太陽電池モジュールは、前記枠部材が前記受け部と前記第１留め部の前記押え部との間に挿入されて固定され、
前記固定具の前記受け部と前記立設部との間には、前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入した状態で前記枠部材の下側角が落ち込む空きスペースが設けられたことを特徴とする太陽電池モジュールの固定構造。
請求項１に記載の太陽電池モジュールの固定構造であって、
前記桟は、隣り合う前記各枠部材が載置されるそれぞれの台座部を有し、
前記固定具の第１及び第２留め部と前記桟の各台座部との間に、隣り合う前記各枠部材をそれぞれ挟み込むことを特徴とする太陽電池モジュールの固定構造。
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの固定構造であって、
前記固定具の立設部は平板状であり、この平板状の立設部に前記枠部材が接することを特徴とする太陽電池モジュールの固定構造。
太陽電池パネルと該太陽電池パネルの縁を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールの複数を並設して固定する太陽電池モジュール用架台であって、
隣り合う前記各太陽電池モジュールの端部に沿って配置される桟と、
前記桟に固定され、隣り合う前記各太陽電池モジュールの枠部材を共に固定する固定具とを備え、
前記固定具は、隣り合う前記各枠部材の間に挟まれる立設部と、前記立設部の上端で前記各枠部材の側にそれぞれ折り曲げられて、前記各枠部材上面をそれぞれ押える第１及び第２留め部と、前記第１留め部の折り曲げ側に設けられて隣り合う前記各枠部材の一方が載せられる受け部とを有し、
前記第１留め部は、前記受け部との間に挿入された枠部材を押える押え部と、前記押え部の先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部とを有し、
前記固定具の前記受け部と前記立設部との間には、前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入した状態で前記枠部材の下側角が落ち込む空きスペースが設けられたことを特徴とする太陽電池モジュール用架台。
請求項４に記載の太陽電池モジュール用架台を用いて、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。
太陽電池パネルと該太陽電池パネルの縁を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールの複数を、架台を用いて設置するための太陽電池モジュールの施工方法であって、
前記架台は、隣り合う前記各太陽電池モジュールの端部に沿って配置される桟と、前記桟に固定され、隣り合う前記各太陽電池モジュールの枠部材を共に固定する固定具とを備え、
前記固定具は、隣り合う前記各枠部材の間に挟まれる立設部と、前記立設部の上端で前記各枠部材の側にそれぞれ折り曲げられて、前記各枠部材上面をそれぞれ押える第１及び第２留め部と、前記第１留め部の折り曲げ側に設けられて隣り合う前記各枠部材の一方が載せられる受け部とを有し、
前記第１留め部は、前記受け部との間に挿入された枠部材上面を押える押え部と、前記押え部の先端側を斜め上方に折り曲げてなる呼込み部とを有し、
前記固定具の前記受け部と前記立設部との間には、前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入した状態で前記枠部材の下側角が落ち込む空きスペースが設けられており、
前列及び後列の桟を相互に平行に配置する工程と、
前記前列及び後列の桟にそれぞれの固定具を固定する工程と、
前記太陽電池モジュールの一方の端部の枠部材を前記前列の桟に固定された固定具の受け部に載せる工程と、
前記太陽電池モジュールを傾斜させて前記枠部材を前記第１留め部と前記受け部との間に挿入し、前記空きスペースに前記枠部材の下側角を落ち込ませ、前記枠部材を前記第１留め部の呼込み部から押え部下側へ挿入する工程と、
前記太陽電池モジュールの傾斜を元に戻して、前記枠部材が前記受け部に載せられると共に前記第１留め部の押さえ部により押さえられた状態とする工程と、
前記後列の桟を前記前列の桟側に移動させて、前記太陽電池モジュールの他方の端部の枠部材を前記後列の桟の固定具の第２留め部下側に挿入し、該第２留め部により前記太陽電池モジュールの他方の端部の枠部材を押さえ、前記太陽電池モジュールを固定する工程とを含むことを特徴とする太陽電池モジュールの施工方法。