JP6449152B2

JP6449152B2 - 太陽電池モジュールの固定装置及び固定方法

Info

Publication number: JP6449152B2
Application number: JP2015527225A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　大輔; 大輔伊藤; 達二神原
Original assignee: Solar Frontier KK
Current assignee: Solar Frontier KK
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2034-06-16
Also published as: WO2015008570A1; US20160173024A1; US10608578B2; JPWO2015008570A1; EP3023558A1; EP3023558A4

Description

本発明は、太陽電池モジュールを屋根等の設置面に固定する固定装置、及び固定装置を用いた太陽電池モジュールの固定方法に関する。

近年、環境に対する関心や政策等から、公共施設や一般家庭など、あらゆる場所で太陽電池の設置が進められている。太陽電池は太陽光を利用するため、屋根や屋上などの屋外に設置されるが、設置可能な面を有効に活用するために、複数の太陽電池モジュール（太陽電池パネルとも呼ばれる）を並設して一群の太陽電池アレイを形成することがよく行われている。

太陽電池モジュールは、家屋の屋根や屋上等の設置面に設置されることから、風雨等に吹き飛ばされないよう、架台や桟部材からなる固定装置を用いて設置面に強固に固定する必要がある。

太陽電池モジュールの利用者にとっては、太陽電池モジュールの発電効率と共に、その設置コストも重要である。この設置コストは、太陽電池モジュール自体の価格だけでなく、太陽電池モジュールを設置面に設置する作業者の施工時間にも影響される。従来は、太陽電池モジュールのズレやガタツキを抑止するため、ねじ止めにより、太陽電池モジュールを架台に取付けていたが、屋根の上で行われるねじ止め作業は、部材やねじの落下等の危険があった。

特許文献１には、設置費用の抑制、工期短縮化が可能な、太陽電池パネル設置用架台を提供することを目的として、太陽電池パネルＳｐを傾斜支持するために、屋上の下地上に接地する基礎部と、基礎部に一体的に立設した、異なる支柱高さの固定側支持基体１１と、可動側支持基体１２とを有する、太陽電池パネル設置用架台が示されている。特許文献１に示される太陽電池パネル用架台の可動側支持基体１２は、支持すべき太陽電池パネルの大きさに応じて、可動基礎部１２ａを移動可能にすると共に、太陽電池パネルを所定傾斜角度で受け入れて支持するための昇降調節受け部１５とを備える。

特許文献１に記載の太陽電池パネル用設置架台は、作業者が太陽電池パネルを支えた状態で設置する必要がある。太陽電池パネルを支えながらの設置作業は、作業が煩雑になると共に、家屋の屋根上での作業の場合は、作業での危険も増大する。また、可動基礎部とは別に、太陽電池パネルを保持する受容部１５ｂが設けられている。すなわち、可動基礎部と受容部１５ｂとが分離している構造のため、屋根等の設置面上で、受容部１５ｂを可動基礎部に取付ける作業が発生し、作業が煩雑になる。

特開２０１２−１０４７５６号公報

太陽電池モジュールを架台に取付ける際の、ねじ止めによる作業を減らし設置時間を短縮する固定装置が望まれている。

本発明は、複数の太陽電池モジュールを固定して支持する固定装置において、基部と、第１の太陽電池モジュールを支持可能な第１の支持面を有し、前記基部に弾性的に変位可能に設けられる第１のモジュール支持部と、第１の太陽電池モジュールを支持可能な第２の支持面を有し、前記基部に設けられる第２のモジュール支持部であって、前記第２の支持面が、弾性的に変位していない前記第１のモジュール支持部の前記第１の支持面との間に一定の第１間隔を空けて配置される、第２のモジュール支持部と、第２の太陽電池モジュールを支持可能な第３の支持面を有し、前記第１のモジュール支持部の反対側で前記基部に弾性的に変位可能に設けられる第３のモジュール支持部と、第２の太陽電池モジュールを支持可能な第４の支持面を有し、前記第２のモジュール支持部の反対側で前記基部に設けられる第４のモジュール支持部であって、前記第４の支持面が、弾性的に変位していない前記第３のモジュール支持部の前記第３の支持面との間に、前記第１間隔よりも小さい一定の第２間隔を空けて配置される、第４のモジュール支持部と、を備え、前記第１のモジュール支持部と前記第３のモジュール支持部とが一枚の連続した平板として形成される、固定装置を提供する。

本発明は、前記第２間隔は、太陽電池モジュールの厚みよりも小さい、前記固定装置を提供する。

本発明は、前記基部と前記第４のモジュール支持部との接合部分と、前記第４の支持面との間に溝を有する、前記固定装置を提供する。

本発明は、前記固定装置を用いて、複数の太陽電池モジュールを固定する固定方法であって、前記第１の支持面と前記第２の支持面との間に、第１の太陽電池モジュールを挿入することと、前記第３の支持面と前記第４の支持面との間に、第２の太陽電池モジュールを挿入して第３の支持面を付勢して前記第３のモジュール支持部と第１のモジュール支持部とを弾性的に変位させて、第１の支持面が第１の太陽電池モジュールを押圧することにより、第１の太陽電池モジュールを固定することと、を含む固定方法を提供する。

本発明の固定装置によれば、第２の支持面が、弾性的に変位していない第１のモジュール支持部の第１の支持面との間に一定の第１間隔を空けて配置され、第４の支持面が、弾性的に変位していない第３のモジュール支持部の第３の支持面との間に、第１間隔よりも小さい一定の第２間隔を空けて配置される。そのため、第２の太陽電池モジュールが、前記第３の支持面を付勢することにより、第１の支持面が第１の太陽電池モジュールを押圧し、第１の太陽電池モジュールと、第１の支持面及び第２の支持面との間に大きな摩擦力が生じる。そのため、太陽電池モジュールをねじ止めしなくても、横方向のずれやスライドを抑制することができる。太陽電池モジュールの固定作業を簡便にすることが可能になり、それにより設置時間の短縮及び施工作業時の危険性を抑制することができる。

本願発明の実施形態による、太陽電池モジュールの固定装置を示す斜視図である。太陽電池モジュールを示す平面図である。太陽電池モジュールを示す、図２ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、固定装置の第１の架台を示す図である。第１の架台と案内部材を示す斜視図である。第１の架台に、太陽電池モジュールを固定する直前の状態を示す図である。第１の架台に太陽電池モジュールを固定した状態を示す図である。図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、固定装置の第２の架台を示す断面図である。固定装置の第１の架台の別例を示す断面図である。固定装置の第１の架台の別例を示す断面図である。固定装置の第１の架台の別例を示す断面図である。端部カバーを示す平面図である。端部カバーを示す正面図である。端部カバーの別例を示す正面図である。端部カバーを第１の架台の端部に取付けた状態を示す図である。固定装置により太陽電池モジュールを固定する手順を示す図である。固定装置により太陽電池モジュールを固定する手順を示す図である。固定装置により太陽電池モジュールを固定する手順を示す図である。固定装置により太陽電池モジュールを固定する手順を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態において同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付して示し、理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。また、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明とその均等物におよぶ点に留意されたい。

図１は、太陽電池モジュール２０ａ〜２０ｄ（以下まとめて太陽電池モジュール２０と称する場合がある）を屋根の設置面１０に固定する本発明の実施形態による固定装置１００を示す斜視図である。図１に示すように、複数の太陽電池モジュール２０は、設置面１０の縦方向及び横方向に連続して配置され、固定装置１００により設置面１０に固定される。本明細書では、図１に示すように、屋根の設置面１０の傾斜方向、水上側から水下側への方向、棟側から軒側への方向、図１の矢印Ｙ方向を縦方向と称し、図１の矢印Ｘ方向を横方向と称し、設置面１０に対して垂直上向きな方向、図１の矢印Ｚ方向を上方向と称する。なお、図１は後述する設置面１０及び第１の架台１１０、第２の架台１５０、縦桟材２１０、サポートレール２４０を示すため一部の太陽電池モジュール２０を省略して示している。

本実施形態の固定装置１００により固定する太陽電池モジュール２０について説明する。図２は、太陽電池モジュール２０を示す図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。太陽電池モジュール２０は太陽電池基板２１と、太陽電池基板２１の裏面に設けられる裏面部材２３と、太陽電池基板２１の周囲を囲む枠材２２（ガスケットとも呼ばれる）とから構成される。太陽電池基板２１は、受光により発電する太陽電池素子を備え、適宜この太陽電池素子を保護するカバーガラス等を積層した基板であり、太陽電池モジュール２０の受光面を形成する。本実施形態で用いる太陽電池素子は、シリコン結晶系（単結晶シリコン、多結晶シリコン）、非結晶系（アモルファスシリコン）、化合物系（ＣＩＳ、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ等）、あるいは有機系の太陽電池素子等いずれのものであってもよく、その種類は特に限定されない。枠材２２は樹脂製であり、太陽電池基板２１の周囲を破損しないよう保護している。本明細書では、太陽電池基板２１が設けられる面（枠材２２の上面も含む）を上面２４（受光面）と称し、上面２４の反対にある面（枠材２２の下面も含む）を下面２５（非受光面）と称する。太陽電池モジュール２０の１つの側部を、第１の側部２６と称し、第１の側部２６の反対にある側部を第２の側部２７と称する。図示する太陽電池モジュール２０は周囲を樹脂からなる枠材２２で囲むことにより端部が保護されているものを使用しているが、金属製のフレームを用いてもよい。また、図示するように太陽電池モジュール２０は、枠材２２を含む厚みＴ１を有する。

本実施形態の固定装置１００は、図１に示すように、連続して配置される複数の太陽電池モジュール２０ａ〜２０ｄを設置面１０に固定する装置である。固定装置１００は、設置面１０に水上側から水下側に向けて図１のＹ方向に、所定間隔をあけて、互いに平行になるよう取付けられた、複数の縦桟材２１０上に設置される。固定装置１００は、太陽電池モジュール２０を固定して支持する複数の第１の架台１１０と、第１の架台を移動可能に担持する案内部材２１２とを備える。また、軒先に配置され、太陽電池モジュール２０を固定して支持する第２の架台１５０を備える。

第１の架台１１０は、図３に示すように、太陽電池モジュール２０ａの第１の側部２６に沿って配置される基部１１１（主壁部１１２を含む）と、基部１１１に設けられ、太陽電池モジュール２０ａの第１の側部２６側にある上面（受光面）を支持可能な第１の支持面１１３ａを有する第１のモジュール支持部１１３と、太陽電池モジュール２０ａの第１の側部２６側にある下面（非受光面）を支持可能な第２の支持面１１４ａを有し、基部１１１に設けられる第２のモジュール支持部１１４とを有する。第２の支持面１１４ａは、第１の支持面１１３ａよりも大きな表面積を有し、第１の支持面１１３ａとの間に、太陽電池モジュール２０ａの第１の側部２６を挟持可能な間隔Ｔ２を空けて配置される。第１のモジュール支持部１１３と第２のモジュール支持部１１４は、基部１１１から同じ方向に延びるとともに、主壁部１１２に接続されて一体的に構成される。

図３に示す第１の架台１１０は、基部１１１を挟んで、太陽電池モジュール２０ａと隣り合う太陽電池モジュール２０ｂを支持するよう構成されている。第１の架台１１０は、第１のモジュール支持部１１３の反対側で基部１１１に設けられ、太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部２７側にある上面（受光面）を支持可能な第３の支持面１２３ａを有する、第３のモジュール支持部１２３と、太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部２７を挟持できる一定の間隔Ｔ３を第３の支持面１２３ａとの間に空けて、第２のモジュール支持部１１４の反対側で基部１１１に設けられ、太陽電池モジュール２０ｂの、第２の側部２７側にある下面（非受光面）を支持可能な第４のモジュール支持部１２４と、を備える。太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部２７は、第３のモジュール支持部１２３と第４のモジュール支持部１２４とにより挟持される。第３の支持面１２３ａと第４の支持面１２４ａとの間隔Ｔ３は太陽電池モジュール２０の厚みＴ１よりも小さく形成されるのが好ましい。

第２の支持面１１４ａが太陽電池モジュール２０ａを支持可能な長さＤ１（第２のモジュール支持部１１４が主壁部１１２から延びる長さＤ１）は、第１の支持面１１３ａが太陽電池モジュール２０ａを支持可能な長さＤ２（第１のモジュール支持部１１３が主壁部１１２から延びる長さＤ２）より長く形成される。また、第１の架台１１０の基部１１１は、設置面１０の縦桟材２１０に、第１の支持面１１３ａ及び第２の支持面１１４ａに略平行な方向、図の矢印Ｙ方向へ、案内部材２１２により移動可能に担持されている。第１のモジュール支持部１１３の第１の支持面１１３ａと第２のモジュール支持部１１４の第２の支持面１１４ａとの間隔Ｔ２は、太陽電池モジュール２０の厚みＴ１と略同じか、それより大きい厚みで形成されるのが好ましい。

第１の架台１１０には、第４のモジュール支持部１２４の根元部分（第４のモジュール支持部１２４と基部１１１との接合部分）において、第３の支持面１２３ａと第４の支持面１２４ａとの間から、太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部２７を挿入可能な溝１２５が形成される。太陽電池モジュール２０ｂを、第１の架台１１０に取付ける際、溝１２５を利用して、図５Ａに示すように、太陽電池モジュール２０ｂを、斜め上方向方向（図５Ａの矢印Ｅ方向）から、第３の支持面１２３ａと第４の支持面１２４ａとの間に挿入することができ、挿入後、太陽電池モジュール２０ｂを矢印Ｆ方向に下げることにより、太陽電池モジュール２０ｂの第１の側部２６を他方の第１の架台の第２のモジュール支持部１１４に載置することができ（図１０Ｂ参照）、太陽電池モジュール２０ｂを設置面１０に対して平行に設置することができる。太陽電池モジュール２０を設置面１０に対して平行な方向（図のＹ方向）から挿入する場合よりも、作業員に無理な姿勢をさせることがなく、作業時の負担が軽減される。また、図示実施形態では、第３の支持面１２３ａと第４の支持面１２４ａとの間隔Ｔ３より、溝１２５と第３の支持面１２３ａとの間の開間隔Ｔ４のほうがより広く形成されており、太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部２７を容易に挿入することができる。また、溝１２５は排水溝として使用できる。

本実施形態の第１の架台１１０に設けられた、第１のモジュール支持部１１３と第３のモジュール支持部１２３とは互いに連結している。第１のモジュール支持部１１３は、基部１１１に弾性的に変位可能に設けられ、第２のモジュール支持部１１４は、第２の支持面１１４ａが、弾性的に変位していない第１のモジュール支持部１１３の第１の支持面１１３ａとの間に一定の第１間隔Ｔ２を空けて配置されている。また、第３のモジュール支持部１２３は、基部１１１に弾性的に変位可能に設けられ、第４のモジュール支持部１２４の第４の支持面１２４ａが、弾性的に変位していない第３のモジュール支持部１２３の第３の支持面１２３ａとの間に、第１間隔Ｔ２よりも小さい一定の第２間隔Ｔ３を空けて配置される。第２間隔Ｔ３は、図３に示すように、第３の支持面１２３ａと第４の支持面１２４ａとの垂直方向の距離である。

この構成を有することで、太陽電池モジュール２０ａが、第１のモジュール支持部１１３と第２のモジュール支持部１１４との間に挿入され支持された後、太陽電池モジュール２０ｂが、第３のモジュール支持部１２３と第４のモジュール支持部１２４との間に挿入されると、太陽電池モジュール２０ｂの上面により第３のモジュール支持部１２３が、図５Ｂの矢印Ｈ方向に付勢され、矢印Ｊ方向に回転する。図示実施形態では、第４のモジュール支持部１２４と溝１２５との接点１２８（図５Ｂ参照）が支点となり、より強固に押し上げる。それにより、第１のモジュール支持部１１３が矢印Ｋ方向に下がり、太陽電池モジュール２０ａの第１の側部２６の上面を押圧する。押圧することにより、太陽電池モジュール２０ａがより強固に固定されるようになる。挿入して挟持するだけでは、太陽電池モジュール２０ａが横方向にずれる可能性があり、ねじ等を用いて固定する場合があった。本実施形態の第１の架台１１０のように、第１のモジュール支持部１１３により押圧して太陽電池モジュール２０ａを固定することで、太陽電池モジュールのズレやガタツキを防止できる。また、別途ねじ等を用いて太陽電池モジュールを固定する必要がなくなり、作業時間の短縮化を図ることができる。

第１の架台１１０は、基部１１１の下端から延びるフランジ部１１５、１１６を有し、図３及び４に示すように、案内部材２１２は、第１の架台１１０の基部１１１を、フランジ部１１５、１１６を介して、第１の支持面１１３ａ及び第２の支持面１１４ａに略平行な方向に移動可能に担持する。

縦桟材２１０は中空の細長部材であり、図４に示すように、その上面に長手方向に沿ったスリット２１６が形成されている。案内部材２１２は、スリット２１６に従って移動するよう構成されている。案内部材２１２は、締結部材２１３（ボルト）を締結することで、縦桟材２１０に固定される。

縦桟材２１０の側部には、図３及び図４に示すように長穴２１７が形成されている。案内部材２１２は長穴２１７に挿入される突部２１５を有する。案内部材２１２は、突部２１５が長穴２１７の端部に当接することで、移動する範囲が制限される。案内部材２１２の移動範囲を制限することで、第１の架台１１０の移動範囲が制限され、作業員が誤って第１の架台１１０を落下させることを防止することができる。

第２のモジュール支持部１１４の第２の支持面１１４ａが太陽電池モジュール２０ａを支持可能な長さＤ１と、第１のモジュール支持部１１３の第２の支持面１１３ａが支持可能な長さＤ２との長さの差Ｄ３は、案内部材２１２が移動可能な範囲よりも長いほうが好ましい。太陽電池モジュール２０を取外す場合、第１の架台１１０が長さＤ３以上の長さで、尾根側（図のＹ方向とは反対の方向）にスライドすると、第２のモジュール支持部１１４が太陽電池モジュール２０を支持できず、太陽電池モジュール２０が落下する可能性がある。案内部材２１２の移動可能な範囲を長さの差Ｄ３よりも小さくすることにより、太陽電池モジュール２０の落下を防止することができる。

また、図示実施形態では、第４のモジュール支持部１２４が基部１１１の主壁部１１２から延びる長さＤ４は、第３のモジュール支持部１２３が基部１１１の主壁部１１２から延びる長さＤ５より長く形成されている。第４のモジュール支持部１２４が第３のモジュール支持部１２３より長く形成されることで、例えば太陽電池モジュール２０を固定する前に、第４のモジュール支持部１２４と、他方の側部を支持する第２のモジュール支持部１１４と共働することで、太陽電池モジュール２０を一時的に固定装置１００上に載置することができる。

図６に、太陽電池モジュール２０ａの第２の側部２７を保持する第２の架台１５０の一例を示す。第２の架台１５０は、基部１５１と、基部１５１の上端に設けられ、太陽電池モジュール２０ａの第２の側部２７側にある上面を支持可能な第３の支持面１５３ａを有する第３のモジュール支持部１５３と、太陽電池モジュール２０ａの第２の側部２７側にある下面を支持可能な第４の支持面１５４ａを有し、太陽電池モジュール２０ａの第２の側部２７を挟持するよう、第４の支持面１５４ａが第３の支持面１５３ａとの間に一定の間隔Ｔ３を空けて配置される、第４のモジュール支持部１５４とを備えている。第２の架台１５０は、屋根の軒先側に設けられる場合があり、美観を良くするため、第２の架台１５０の軒先側には化粧板１５７が形成されている。また、第２の架台１５０には、第４のモジュール支持部１５４の根元部分において、第３の支持面１５３ａと第４の支持面１５４ａとの間から太陽電池モジュール２０ａの第２の側部２７を挿入できる溝１５５が形成される。図３に示す溝１２５と同様、溝１５５を排水溝としても利用することができる。

基部１５１の下端にフランジ部１５６が設けられており、第２の架台１５０は、フランジ部１５６を介して縦桟材２１０に固定されている。図示実施形態では、第２の架台１５０は、第１の架台１１０と同様、案内部材２１２を用いて縦桟材２１０に固定されているが、第２の架台１５０は移動しなくてよく、ボルト等を用いて縦桟材２１０に直接固定してもよい。

図７Ａ〜図７Ｃに、第１の架台１１０の別例である第１の架台１１０ａ〜１１０ｃを示す。第１の架台は、第２の支持面が、弾性的に変位していない第１のモジュール支持部の第１の支持面との間に一定の第１間隔Ｔ２を空けて配置され、第４の支持面が、弾性的に変位していない第３のモジュール支持部の第３の支持面との間に、第１間隔Ｔ２よりも小さい一定の第２間隔Ｔ３を空けて配置され、さらに、第１間隔Ｔ２が太陽電池モジュールの厚みＴ１と略同じ厚みかそれよりも大きく、第２間隔Ｔ３が太陽電池モジュールの厚みＴ１よりも小さくなっていればよく、図７Ａに示す第１の架台１１０ａのように、第２の支持面１１４ａが太陽電池モジュール２０ａを支持可能な長さＤ１は、第１の支持面１１３ａが太陽電池モジュール２０ａを支持可能な長さＤ２より長くなくてもよい。また、第４の支持面１２４ａが太陽電池モジュール２０ｂを支持可能な長さＤ４は、第３の支持面１２３ａが太陽電池モジュール２０ｂを支持可能な長さＤ５より長くなくてもよい。第３の支持面１２３ａと第４の支持面１２４ａとの間に、太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部２７を挿入できるのであれば、溝１２５を設けなくてもよい。

図３に示す第１の架台１１０は、第１のモジュール支持部１１３と第３のモジュール支持部１２３とが一枚の連続した平板として形成される。第１のモジュール支持部１１３と第３のモジュール支持部１２３との形状はこれに限定されず、例えば、図７Ｂ、図７Ｃに示す第１の架台１１０ｂ、１１０ｃのように、第１のモジュール支持部１１３と第３のモジュール支持部１２３との間に段差が生じてもよい。この場合、図３および図７Ａも同様であるが、第１のモジュール支持部１１３と第３のモジュール支持部１２３とが、一つの主壁部１１２に接続されていることにより、言い換えるならば、第１のモジュール支持部１１３が接続される主壁部と、第３のモジュール支持部１２３が接続される主壁部とが共通化されていることにより、太陽電池モジュール２０ｂが架台１１０に挿入された際、図５Ａ、図５Ｂに示したように、主壁部１１２を支点にして、第１のモジュール支持部１１３が、既に挿入された太陽電池モジュール２０ａを押圧できる。

図３に示す第１の架台１１０、図６に示す第２の架台１５０、は、太陽電池モジュール２０の側部を上下から挟み込み、第１の架台１１０の長手方向（図１のＸ方向）に対しては、太陽電池モジュール２０を摩擦のみで固定している。そのため、太陽電池モジュール２０を設置してから年月が経過した場合、太陽電池モジュール２０が、第１の架台１１０及び第２の架台１５０の長手方向（横方向、Ｘ方向）に移動し、第１の架台１１０や第２の架台１５０からはみ出すことが懸念される。この懸念を解消するために、太陽電池モジュール２０が取付けられた後に、第１の架台１１０と第２の架台１５０には、第１の支持面１１３ａと第２の支持面１１４ａとの間の開口、及び、第３の支持面１２３ａと第４の支持面１２４ａとの間の開口、及び溝１２５の開口を塞ぐ端部カバーが取付けられ、太陽電池モジュールの横方向の移動を防止する。従来、端部カバーを架台に取付ける場合、架台の左右の端部でねじ穴の位置が異なることから、端部のねじ穴の位置に合わせた端部カバー２３０を形成する必要があった。

図８は本実施形態の第１の架台１１０の端部に取付ける端部カバー２３０を示す図で、図８Ａは平面図、図８Ｂは正面図、図８Ｃは別例を示す正面図である。図９は、端部カバー２３０を、第１の架台１１０の端部に取付けた状態を示す図である。

第１の架台１１０は、上述したように、溝１２５と、基部１１１の幅方向の中心線Ｌに対して略左右対称の位置に端部カバー２３０を取付けるためのねじ穴１２６が形成されている（図３参照）。そして、端部カバー２３０には、端部カバー２３０を第１の架台１１０に取付けたとき、ねじ穴１２６と溝１２５に連結する長穴２３１が、端部カバー２３０の幅方向の中心線Ｌに対して左右対称となるよう形成されている。図示実施形態では、長穴２３１が形成されているが、図８Ｃに示す端部カバー２３０ａのように、幅方向の中心線Ｌに対して左右対称な位置に二つの穴２３２、２３３が形成されてもよい。図示実施形態の端部カバー２３０、２３０ａのように、長穴２３１や、穴２３２、２３３を形成することで、第１の架台１１０の両端を塞ぐ端部カバー２３０、２３０ａを共通化することができる。また、溝１２５に流入した雨水を、溝に連結する端部カバー２３０の長穴２３１、端部カバー２３０ａの穴２３２又は穴２３３から排出することが可能になる。

端部カバー２３０、２３０ａには、第１の架台１１０に取付ける際、端部カバー２３０、２３０ａのみで自立できるよう脚部２３６が設けられている。端部カバー２３０、２３０ａの下端部には、第１の架台１１０の基部１１１の内部に流入した水を排水する２つの排水孔２３７が形成されている。

本実施形態の固定装置１００は、第１の架台１１０と第２の架台１５０を用いて太陽電池モジュールの対向する２つの側部（第１の側部２６、第２の側部２７）を支持する構造である。太陽電池モジュールの第１の側部２６及び第２の側部２７以外の他の２つの側部は支持されていないため、太陽電池モジュールの荷重性能は、太陽電池モジュールを囲む４つの側部を全て支持した場合と比較して劣る。この荷重性能を向上させるために、図１に示すように、本実施形態の固定装置１００は、太陽電池モジュール２０の下面を支持するサポートレール２４０（支持部材）をさらに備えてよい。図１に示すサポートレール２４０は、第１の架台１１０と第２の架台１５０との間、又は第１の架台１１０同士の間で、２本以上の縦桟材２１０間を架け渡して、横方向（Ｘ方向）に設けられる。サポートレール２４０の設置方法はこれに限定されず、サポートレール２４０を設置面１０に直接配置してもよい。また第１の架台１１０と第２の架台１５０との間又は２本の第１の架台１１０間で架け渡して配置してもよい。

図１０Ａ〜Ｄを用いて、本実施形態の固定装置１００を用いた、太陽電池モジュール２０の固定方法について説明する。

設置面１０に、複数本の縦桟材２１０を互いに平行に、縦方向に並べて配置して取付ける。次に、第２の架台１５０を軒先側に配置し、縦桟材２１０上に固定する。

複数本の第１の架台１１０を縦桟材２１０上に配置して、各第１の架台１１０を、案内部材２１２を用いてスライド可能な状態で取付ける。

図１０Ａに示すように、第２の架台１５０の第３のモジュール支持部１５３と第４のモジュール支持部１５４との間に、溝１５５に向けて太陽電池モジュール２０ａの第２の側部２７を斜め上方向（図の矢印Ｍ方向）から挿入する。

第２の側部２７が溝１５５の奥まで挿入された後、図１０Ｂに示すように、太陽電池モジュール２０ａを下方（図の矢印Ｎ方向）に降ろし、太陽電池モジュール２０ａの第１の側部２６を、第１の架台１１０の、第２のモジュール支持部１１４の先端に載置する。

次に、第１の架台１１０を、図１０Ｃに示すように、縦方向（図の矢印Ｏ方向）に移動させ、太陽電池モジュール２０ａの第１の側部２６を、第１のモジュール支持部１１３の第１の支持面１１３ａと第２のモジュール支持部１１４の第２の支持面１１４ａとの間に挿入し、第１のモジュール支持部１１３と第２のモジュール支持部１１４とにより第１の側部２６が挟持されるようにする。その後、案内部材２１２の締結部材２１３を締結して案内部材２１２を縦桟材２１０に固定する。これにより、太陽電池モジュール２０ａの固定が完了する。

引き続いて、図１０Ｄに示すように、第１の架台１１０の第３のモジュール支持部１２３の第３の支持面１２３ａと第４のモジュール支持部１２４の第４の支持面１２４ａとの間に、溝１２５に向けて太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部２７を斜め上方向（図の矢印Ｐ方向）から挿入する。以降は、図１０Ａに示す太陽電池モジュール２０ａと同様の工程を実施、太陽電池モジュール２０ｂを固定する。

以上、本実施形態による、太陽電池モジュールの固定装置及びその固定装置を用いた固定方法について図を参照することにより説明した。

本実施形態では、水下側に配置する太陽電池モジュール２０ａの第１の側部と、水上側に配置した太陽電池モジュール２０ｂの第２の側部とを、ひとつの第１の架台を用いて固定していたが、第１の側部を保持する第１の架台と、第２の側部を第２の架台とを別々に設けても良い。

設置面に対して縦方向に配置された複数本の縦桟材を用いて設置面に第１の架台及び第２の架台を取付けていたが、設置面に横方向に配置される横桟材を設置し、横桟材上に横方向にスライド可能な第１の架台及び第２の架台を設置してもよい。

１０設置面
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ太陽電池モジュール
２１太陽電池基板
２２枠材
２３裏面部材
２４上面
２５下面
２６第１の側部
２７第２の側部
１００固定装置
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ第１の架台
１１１、１５１、３１１基部
１１７連結部分
１１３第１のモジュール支持部
１１３ａ第１の支持面
１１４第２のモジュール支持部
１１４ａ第２の支持面
１１５、１１６フランジ部
１２３、１５３第３のモジュール支持部
１２３ａ、１５３ａ第３の支持面
１２４、１５４第４のモジュール支持部
１２４ａ、１５４ａ第４の支持面
１５０第２の架台
２１０縦桟材
２１２案内部材
２１６スリット
２３０、２３０ａ端部カバー
２３１長穴
２４０サポートレール

Claims

複数の太陽電池モジュールを固定して支持する固定装置において、
基部と、
第１の太陽電池モジュールを支持可能な第１の支持面を有し、前記基部に弾性的に変位可能に設けられる第１のモジュール支持部と、
第１の太陽電池モジュールを支持可能な第２の支持面を有し、前記基部に設けられる第２のモジュール支持部であって、前記第２の支持面が、弾性的に変位していない前記第１のモジュール支持部の前記第１の支持面との間に一定の第１間隔を空けて配置される、第２のモジュール支持部と、
第２の太陽電池モジュールを支持可能な第３の支持面を有し、前記第１のモジュール支持部の反対側で前記基部に弾性的に変位可能に設けられる第３のモジュール支持部と、
第２の太陽電池モジュールを支持可能な第４の支持面を有し、前記第２のモジュール支持部の反対側で前記基部に設けられる第４のモジュール支持部であって、前記第４の支持面が、弾性的に変位していない前記第３のモジュール支持部の前記第３の支持面との間に、前記第１間隔よりも小さい一定の第２間隔を空けて配置される、第４のモジュール支持部と、
を備え、
前記第１のモジュール支持部と前記第３のモジュール支持部とが一枚の連続した平板として形成される、
固定装置。
前記第２間隔は、太陽電池モジュールの厚みよりも小さい、請求項１に記載の固定装置。
前記基部と前記第４のモジュール支持部との接合部分と、前記第４の支持面との間に溝を有する、請求項１に記載の固定装置。
請求項１から３の何れか一項に記載の固定装置を用いて、複数の太陽電池モジュールを固定する固定方法であって、
前記第１の支持面と前記第２の支持面との間に、第１の太陽電池モジュールを挿入することと、
前記第３の支持面と前記第４の支持面との間に、第２の太陽電池モジュールを挿入して第３の支持面を付勢して前記第３のモジュール支持部と第１のモジュール支持部とを弾性的に変位させて、第１の支持面が第１の太陽電池モジュールを押圧することにより、第１の太陽電池モジュールを固定することと、を含む固定方法。