JP6512545B2 - 太陽光発電装置及びその施工方法 - Google Patents

Description

本開示は、屋根上に軒棟方向に平行に固定された複数の架台フレームと、複数の架台フレームに固定された太陽電池モジュールとを含む太陽光発電装置及びその施工方法に関する。

従来、屋根に設置される太陽電池モジュールを含む太陽光発電装置では、太陽電池モジュールを屋根に設置するために架台を用いている。例えば、特許文献１には、軒棟方向に沿って伸びる２本の架台を屋根上に設置し、２本の架台に跨って太陽電池モジュールを設置して固定することが記載されている。また、架台の軒側端に支持金具を固定し、支持金具のうち、架台の先端よりも軒側に突出する部分に、軒側カバーに相当する化粧カバーを取り付けている。

特開平７−１５０７１８号公報

ところで、屋根上において、軒棟方向に沿って平行に固定した複数の架台の軒側端が軒棟方向においてずれていると見栄えが悪い。そこで、屋根への架台の設置の際に位置決めのための墨出しを行うが、その墨出しの作業には時間を要している。また、複数の架台の屋根面に垂直な方向の高さがずれていると、架台の受光面側に固定する太陽電池モジュールの配置に時間を要する。これによって、太陽電池モジュールの施工時間が長くなる。

本開示の一態様に係る太陽光発電装置は、屋根上に軒棟方向に沿って平行に固定された複数の長尺状の第１架台フレームと、複数の第１架台フレームの軒側端に結合された軒側カバーと、複数の第１架台フレームに固定された少なくとも１つの太陽電池モジュールと、軒側カバーと第１架台フレームとを固定するカバー固定部材とを備える。軒側カバーは、軒棟方向と直交する水平方向に伸びる筒部と、筒部と一体に設けられて各架台フレームの軒側端を覆うカバー本体部とを有する。太陽電池モジュールは、複数の第１架台フレームにおいて軒側カバーより軒棟方向の棟側に固定される。第１架台フレームは、受光面側にガイドレール部を有し、ガイドレール部は、第１架台フレームの軒棟方向に伸びる張出部を有し、太陽電池モジュール固定金具が係合するように構成され、軒側カバーは、受光面に対し垂直な方向である垂直方向または垂直方向に対し傾斜する方向に伸びるカバー溝を有し、カバー固定部材は、ガイドレール部において張出部の受光面とは反対側に挿入されるベース部と、ベース部から立設してカバー溝に挿入される立壁部とを有し、ベース部は、ガイドレール部の底面に固定される。

本開示の一態様に係る太陽光発電装置の施工方法は、屋根上に軒棟方向に沿って平行に固定された複数の長尺状の架台フレームと、複数の架台フレームの軒側端に結合された軒側カバーと、複数の架台フレームに固定された少なくとも１つの太陽電池モジュールと、軒側カバーと架台フレームとを固定するカバー固定部材とを備える太陽光発電装置の施工方法である。軒側カバーは、軒棟方向と直交する水平方向に伸びる筒部と、筒部と一体に設けられて各架台フレームの軒側端を覆うカバー本体部とを有する。架台フレームは、受光面側にガイドレール部を有し、ガイドレール部は、架台フレームの軒棟方向に伸びる張出部を有し、太陽電池モジュール固定金具が係合するように構成され、軒側カバーは、受光面に対し垂直な方向である垂直方向または垂直方向に対し傾斜する方向に伸びるカバー溝を有し、カバー固定部材は、ガイドレール部において張出部の受光面とは反対側に挿入されるベース部と、ベース部から立設してカバー溝に挿入される立壁部とを有し、ベース部は、ガイドレール部の底面に固定される。屋根上において軒棟方向に沿って平行に複数の架台フレームを配置し、複数の架台フレームの軒側端において軒側カバーの少なくとも一部を固定した後、複数の架台フレームを屋根上に固定し、架台フレームに軒側カバーを固定した後に、複数の架台フレームに太陽電池モジュールを軒側カバーより軒棟方向の棟側に固定する。

本開示の一態様に係る太陽光発電装置及びその施工方法によれば、架台フレームの軒側端の位置調整の作業性を向上できる。これによって、施工時間を短縮化して、かつ、見栄えの良い外観を実現できる。

本開示の実施形態の太陽光発電装置において、太陽電池モジュールを受光面に対し直交する方向に見た図である。 図１から太陽電池モジュールを取り外した状態における概略透視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 架台フレームと、複数の太陽電池モジュール固定金具とを示す斜視図である。 図１において、架台フレームに太陽電池モジュールを設置する前の状態で屋根上を見た斜視図である。 図５において、軒側カバーを構成する複数のカバー要素のうち、一部を取り除いた状態を示す斜視図である。 図６のＢ部拡大図である。 図３のＣ部拡大図である。 図５において、軒側カバーをＤ−Ｄ断面で切断した状態を示す斜視図である。 連結部材の斜視図である。 カバー固定部材の斜視図である。 カバー固定部材を受光面側から下方に見た図である。 第１棟側金具の斜視図である。 第２棟側金具の斜視図である。 本開示の実施形態の太陽光発電装置の施工方法を示すフローチャートである。 屋根に太陽電池モジュールを設置する設置作業において、作業手順を示す図である。 架台フレームに結合する軒側カバーの別例を示している図２に対応する図である。 架台フレームに結合する軒側カバーの別例を示している図２に対応する図である。

以下に、本開示に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態、または変形例などが含まれる場合、複数の実施形態または変形例における各構成要素の特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。また、以下では同様の要素には同一の符号を付して説明する。

以下では、２枚の太陽電池モジュールを軒棟方向に並べて設置し、それを軒棟方向に対し直交または交差する方向に複数列設ける場合について説明するが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、３枚以上の太陽電池モジュールが軒棟方向に並んで設置される場合に適用されても良い。

図１は、実施形態の太陽光発電装置１０において、太陽電池モジュール１ａ，１ｂを受光面に対し直交する方向に見た図である。図２は、図１から太陽電池モジュール１ａ，１ｂを取り外した状態における概略透視図である。図１では、屋根１００の軒棟方向が矢印Ｘで示され、これと直交する方向が矢印Ｙで示されている。また後述する図３では、軒棟方向Ｘと直交する方向であって、太陽電池パネルＳＰの受光面に対し垂直な方向が矢印Ｚで示されている。実施形態の説明では、矢印Ｘの方向を「軒棟方向Ｘ」と呼び、矢印Ｙの方向を「水平方向Ｙ」と呼び、矢印Ｚの方向を「垂直方向Ｚ」と呼ぶ。屋根１００は棟側から軒側に向かって下り傾斜している。

図１に示すように、各列の太陽電池モジュール１ａ，１ｂにおいて、２枚の太陽電池モジュール１ａ，１ｂが屋根１００の上に軒棟方向Ｘに並んで設置されている。太陽電池モジュール１ａ，１ｂは、それぞれ、複数の太陽電池素子がガラス板等の保護部材で挟持された太陽電池パネルＳＰと、太陽電池パネルＳＰの周縁に設置されたモジュールフレーム２とを有する。

実施形態では、太陽電池モジュール１ａ，１ｂは、平面視で長方形状をなしている。ここで、「平面視」とは、太陽電池パネルＳＰの受光面に対し垂直方向に見た方向をいう。太陽電池モジュール１ａ，１ｂは、短辺方向が軒棟方向Ｘと平行に設置されている。ただし、太陽電池モジュールは、長方形以外の平面視形状を有してもよく、例えば正方形等の他の形状であってもよい。

太陽電池モジュール１ａ，１ｂは、屋根上において、複数の架台フレーム１２ａ，１２ｂに跨るように設置されている。図２に示すように、屋根１００の受光面側には、複数の架台フレーム１２ａ，１２ｂが軒棟方向Ｘに沿って平行に固定されている。実施形態の太陽光発電装置１０は、複数の架台フレーム１２ａ、１２ｂと、複数の架台フレーム１２ａ、１２ｂに固定された複数の太陽電池モジュール１ａ、１ｂと、架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端に結合された軒側カバー２０とを含んで構成される。

図１、図２では、２本の架台フレーム１２ａの右側に、２本の架台フレーム１２ｂが配置される。２本の架台フレーム１２ｂは第２架台フレームに相当する。２本の架台フレーム１２ａの受光面側には太陽電池モジュール１ａが設置され、２本の架台フレーム１２ｂの受光面側には第２太陽電池モジュールに相当する太陽電池モジュール１ｂが設置される。架台フレーム１２ａ、１２ｂ及び軒側カバー２０は後で詳しく説明する。

図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。太陽電池モジュール１ａのモジュールフレーム２は、太陽電池パネルＳＰの周縁を保護すると共に、太陽電池モジュール１ａを後述する架台フレーム１２ａに取り付けるための部材として機能する。モジュールフレーム２は、例えば、アルミニウム等の金属材料を押出成形して形成される長尺状の部材である。モジュールフレーム２は、垂直方向Ｚに長い略矩形状をなす断面形状を有し、上部に太陽電池パネルＳＰの周縁部を収納する内側溝部３を有する。この内側溝部３内に太陽電池パネルＳＰの周縁部が挿入されて接着剤などで固定される。

また、モジュールフレーム２は、内側溝部３に隣接して管状部分４を有する。この管状部分４によって、モジュールフレーム２の剛性が高められるとともに、中空状とすることで軽量化が図られている。モジュールフレーム２の管状部分４において、太陽電池パネルＳＰと反対側の側面下部には、外側溝部５が形成されている。

外側溝部５は、モジュールフレーム２の長手方向となる水平方向Ｙに沿って伸びるように形成されている。外側溝部５は、太陽電池モジュール１ａ，１ｂが組み立てられたときに、太陽電池パネルＳＰとは反対側、すなわち太陽電池モジュール１ａ，１ｂの外側を向いて開口している。さらに、外側溝部５は、後述の太陽電池モジュール固定金具である軒側金具３０または第２棟側金具５０が挿入される空間である。図３では、図２の左側の太陽電池モジュール１ａの固定構造を示しているが、図２の右側の太陽電池モジュール１ｂの固定構造も同様である。

図１を再び参照すると、太陽電池モジュール１ａ，１ｂは、複数、例えば２本の架台フレーム１２ａ、１２ｂによって屋根１００上に設置されている。架台フレーム１２ａ、１２ｂは、屋根１００の軒棟方向Ｘに沿って設置される長尺状の部材である。太陽電池モジュール１ａ，１ｂは、水平方向Ｙに所定間隔を開けて屋根１００上に固定された架台フレーム１２ａ、１２ｂに載せられて固定されている。なお、太陽電池モジュール１ａ，１ｂが設置される屋根１００は、例えば、瓦屋根、スレート屋根、金属板屋根等の種々のタイプであってもよい。

図１、図２に示すように屋根上に２本の架台フレーム１２ａが固定され、その架台フレーム１２ａの受光面側には、２つの太陽電池モジュール１ａが軒棟方向Ｘに並ぶように置かれている。また、２本の架台フレーム１２ｂの受光面側には、２つの太陽電池モジュール１ａが軒棟方向Ｘに並ぶように置かれている。また、架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端部には、各架台フレーム１２ａ、１２ｂで共通の軒側カバー２０が固定される。

各架台フレーム１２ａ、１２ｂは、屋根の表面に対し取付具（図示せず）によって固定される。例えば取付具は、金属板を曲げ加工して形成されたものが用いられ、ドリルネジを用いて取付具に架台フレーム１２ａ、１２ｂを固定する。取付具は、木ネジなどによって屋根の表面を構成する屋根材に固定する。

図４に示すように、架台フレーム１２ａ、１２ｂは長尺状の部材であり、受光面にガイドレール部１３が形成される。太陽電池モジュール１ａ、１ｂのモジュールフレーム２は、このガイドレール部１３の上面に載せられて支持される。

架台フレーム１２ａ、１２ｂは、例えば、アルミニウムを押出成形することで好適に形成される。架台フレーム１２ａ、１２ｂは、ロールフォーミング等によって金属板を連続的に曲げ加工して長尺状の部材としてもよい。

架台フレーム１２ａ、１２ｂは、例えば略長方形状の横断面及び端面形状をなす管状部分１６を有する。このように管状をなすことで、架台フレーム１２ａ、１２ｂを軽量化するとともに高剛性化を図れる。また、架台フレーム１２ａ、１２ｂの受光面側には、ガイドレール部１３が形成される。ガイドレール部１３は、架台フレーム１２ａ、１２ｂの水平方向Ｙの両側から水平方向Ｙに沿って張り出し軒棟方向Ｘに沿って伸びる張出部１４ａ，１４ｂと、管状部分１６の上壁に相当するレール底面１５と、によって構成される。ガイドレール部１３は、張出部１４ａ，１４ｂの間で開口するとともに、架台フレーム１２ａ、１２ｂの長手方向となる軒棟方向Ｘの両端において開口している。これにより、後述する複数の金具３０，４０，５０のベース部３１，４１，５１がガイドレール部１３に係合した状態で、架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒棟方向Ｘにスライド移動可能になっている。複数の金具３０，４０，５０は、太陽電池モジュール１ａ，１ｂを架台フレーム１２ａ、１２ｂに固定するために用いられる。

また、架台フレーム１２ａ、１２ｂのレール底面１５において、軒棟方向Ｘに離れた３個所以上の位置、例えば５個所位置には、フレーム側貫通孔１８が形成される。複数のフレーム側貫通孔１８のうち、軒側端のフレーム側貫通孔１８は、カバー固定金具６０（図８、図１０から図１２参照）をボルト８０で位置決めするために用いられる。カバー固定金具６０は、架台フレーム１２ａ、１２ｂに後述の軒側カバー２０を固定するために用いられる。図４において、レール底面１５の複数のフレーム側貫通孔１８のうち、残りのフレーム側貫通孔１８は、後述の軒側金具３０及び第１棟側金具４０をボルト８２（図３参照）で位置決めするために用いられる。

図５は、図１において架台フレーム１２ａ、１２ｂに太陽電池モジュール１ａ、１ｂ（図１）を設置する前の状態で屋根１００上を見た斜視図である。屋根１００上には軒棟方向Ｘに対し交差する方向である水平方向Ｙに離れて平行に複数の架台フレーム１２ａ、１２ｂが固定されている。複数の架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端部に軒側カバー２０が結合され固定されている。軒側カバー２０は水平方向Ｙに長い長尺状であり、複数のカバー要素２１ａ、２１ｂを連結することにより形成されている。具体的には、軒側カバー２０は、水平方向Ｙに伸びるカバー要素２１ａ、２１ｂの長手方向となる水平方向Ｙの端部を連結部材７０（図７参照）により連結して構成される。

図６は、図５において、軒側カバー２０を構成する複数のカバー要素２１ａ、２１ｂのうち、一部のカバー要素２１ｂを取り除いた状態を示す斜視図である。図７は、図６のＢ部拡大図である。隣り合うカバー要素２１ａ、２１ｂは、対向する端部において連結部材７０により連結している。連結部材７０は後で詳しく説明する。

次に、図７から図９と、先に説明した図３とを用いて、軒側カバー２０を構成するカバー要素２１ａを説明する。

図８は、図３のＣ部拡大図である。図９は、図５において軒側カバー２０をＢ−Ｂ断面で切断した状態を示す斜視図である。なお、図９は、軒側カバー２０を図７とは異なる方向から見た斜視図である。図７から図９では、カバー要素２１ａを示しているが、このカバー要素２１ａに連結されるカバー要素２１ｂも同様の構成を有する。

図７、図８に示すように、軒側カバー２０のカバー要素２１ａは、垂直方向Ｚについて受光面側の端部において、長手方向となる水平方向Ｙに伸びる上側筒部要素２２と、カバー本体要素２４とを有する。カバー本体要素２４は、上側筒部要素２２の軒側端の垂直方向Ｚについて受光面とは反対側に伸びて上側筒部要素２２と一体に設けられる。また、上側筒部要素２２には、後述するカバー固定金具６０（図８）の一部を挿入するための第１カバー溝２６が形成されている。

カバー要素２１ａは、例えば、アルミニウム合金、またはステンレス合金、または鉄等の金属材料を押出成形して形成される長尺状の部材である。カバー要素２１ａの上側筒部要素２２は、垂直方向Ｚに長い略矩形状をなす断面形状を有し、水平方向Ｙに沿って伸びる。上側筒部要素２２には、垂直方向Ｚ及び軒棟方向Ｘに対し傾斜する傾斜板部２２ａが形成されている。上側筒部要素２２には水平方向Ｙに伸びる中空部分２２ｂが形成されている。この上側筒部要素２２によって、カバー要素２１ａを軽量かつ高剛性にできる。また、この上側筒部要素２２は、端部内側において、後述の連結部材７０を嵌合させる部分である。上側筒部要素２２は、受光面側において、ドリルネジ２８によって連結部材７０と固定される。なお、上側筒部要素２２の上端部を構成する上端板部２２ｃの上面には、ドリルネジ２８の先端を位置決めしやすくするための例えばＶ字状の溝２２ｄを水平方向Ｙに延伸して形成することが好ましい。図５、図６では溝２２ｄの図示は省略している。

カバー本体要素２４は、垂直方向Ｚの受光面とは反対側である下側において、上側筒部要素２２の軒側の外側面に沿うように連結された平板部２４ａと、平板部の下端において棟側に伸びる内側鍔部２４ｂとを有する。平板部２４ａの内側には、架台フレーム１２ａの軒側端が突き当たり、架台フレーム１２ａの軒側端の全体を覆う。内側鍔部２４ｂは、架台フレーム１２ａの軒側端部の下端を垂直方向Ｚに沿って支持する部分である。

上側筒部要素２２の軒棟方向Ｘの中間部には、垂直方向Ｚにおいて下側に伸びる下側突部２２ｅが形成される。下側突部２２ｅは、水平方向Ｙに対し直交する平面で切断した断面形状が矩形であり、水平方向Ｙに沿って伸びている。カバー本体要素２４の平板部２４ａの棟側面の上端部と、上側筒部要素２２の軒側端部の下側面と、下側突部２２ｅの軒側面とで囲まれた部分が、垂直方向Ｚに伸びる第１カバー溝２６となっている。この第１カバー溝２６は、カバー固定金具６０の立壁部６５が挿入される部分である。なお、第１カバー溝２６は垂直方向Ｚに対し傾斜する方向に伸びて形成されてもよい。

下側突部２２ｅの下端には断面Ｌ字形に軒側に屈曲し、その軒側端部が垂直方向Ｚの受光面側に屈曲した第２下側突部２３が形成されている。第２下側突部２３は水平方向Ｙに沿って伸びている。下側突部２２ｅの下側面と第２下側突部２３の上側の内面とで囲まれた部分が第２カバー溝２９となっている。この第２カバー溝２９は、カバー固定金具６０の上側板部６７が挿入される部分である。カバー固定金具６０については後述する。

上記の第１カバー溝２６及び第２カバー溝２９は、カバー要素２１ａの長手方向となる水平方向Ｙの両端に開口している。また、第１カバー溝２６の軒棟方向Ｘの幅は、カバー固定金具６０の立壁部６５（図１１参照）が第１カバー溝２６にスライドして挿入されるように、立壁部６５の厚みと略同じか、またはこの厚みよりも若干大きい。第２カバー溝２９の軒側の開口端の幅（垂直方向Ｚの長さ）は、カバー固定金具６０の上側板部６７（図１１参照）が第２カバー溝２９にスライドして挿入されるように、上側板部６７の厚みと略同じか、またはこの厚みよりも若干大きい。これにより、図８及び図９に示すように、カバー固定金具６０の立壁部６５が第１カバー溝２６に挿入され、上側板部６７が第２カバー溝２９に挿入される。また、カバー要素２１ａと架台フレーム１２ａ（図４）とが分離した状態では、カバー要素２１ａの水平方向Ｙに沿ってカバー固定金具６０がスライドして挿入される。

次に、図１０を用いて連結部材７０を説明する。図１０は、連結部材７０の斜視図である。連結部材７０は、図５、図６において、水平方向Ｙに隣り合う２つのカバー要素２１ａ、２１ｂを連結するために用いられる。連結部材７０は、例えば、アルミニウム合金、またはステンレス合金、または鉄等の金属材料を押出成形して形成される長尺状の部材である。連結部材７０は、長手方向となる水平方向Ｙに沿って伸び、内側に中空部分７１を有する筒状である。連結部材７０の外周面は、長手方向端面形状、及び長手方向に対し直交する断面の形状が、図７、図８に示したカバー要素２１ａの上側筒部要素２２の内周面において下側突部２２ｅを除く部分の形状とほぼ合致する形状を有する。これにより、上側筒部要素２２の内側に連結部材７０を周方向において大部分で隙間なく嵌合させることができる。

このような連結部材７０は、後述のように、カバー要素２１ａ、２１ｂの上側筒部要素２２にまたがって嵌合されて、隣り合うカバー要素２１ａ、２１ｂを水平方向Ｙに連結する。連結部材７０は、受光面側において、ドリルネジ２８（図８）によってカバー要素２１ａ、２１ｂに固定される。なお、連結部材７０の上端板部７２には、ドリルネジ２８の先端を位置決めしやすくするための例えばＶ字状の溝を水平方向Ｙに延伸して形成することが好ましい。

図５に示す軒側カバー２０は、２つのカバー要素２１ａ、２１ｂを連結部材７０で連結することにより構成される。図６、図７に示すように、カバー要素２１ａ、２１ｂのうち、カバー要素２１ａに連結部材７０を挿入する。このとき、連結部材７０の一部が露出するように、連結部材７０をカバー要素２１ａに挿入する。この状態で、カバー要素２１ａと連結部材７０とを受光面側からドリルネジ２８で固定する。それから、カバー要素２１ｂ（図５）の内側に、露出した連結部材７０を挿入する。この状態で、他方のカバー要素２１ｂと連結部材７０とを受光面側からドリルネジで固定する。これによって、水平方向Ｙに伸びる軒側カバー２０が形成される。

次に、図１１、図１２と先に説明した図１０とを参照して、カバー固定部材であるカバー固定金具６０を説明する。図１１は、カバー固定金具６０の斜視図である。図１２は、カバー固定金具６０を受光面側から下方に見た平面図である。カバー固定金具６０は、軒側カバー２０のカバー要素２１ａ、２１ｂを架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端部に固定する。カバー固定金具６０は、例えば、アルミニウム合金、またはステンレス合金、または鉄等の金属材料により一体に形成される。以下ではカバー固定金具６０によって隣り合うカバー要素２１ａ、２１ｂのうち、カバー要素２１ａと架台フレーム１２ａとを固定する構造を説明する。カバー要素２１ｂと架台フレーム１２ｂとをカバー固定金具６０によって固定する構造も、カバー要素２１ａについての固定構造と同様である。

図１１に示すようにカバー固定金具６０は、架台フレーム１２ａのガイドレール部１３に係合するベース部６１と、ベース部６１の軒側端部から立設する立壁部６５と、２つの上側板部６７とを有する。２つの上側板部６７は、立壁部６５の垂直方向Ｚについての中間部において、水平方向Ｙの両端部から棟側に伸びて形成される。ベース部６１は、略平板状であり、ガイドレール部１３において張出部１４ａ、１４ｂの軒側端部の下側にスライドして挿入される部分である。立壁部６５は、ベース部６１の軒側端部を曲げ起こすことにより、ベース部６１に対し略垂直に立設される。立壁部６５の幅方向両端部の上端部には、立壁部６５に対し略直角に折れ曲がって棟側に延びる上側板部６７が形成される。各上側板部６７は、カバー要素２１ａの第２カバー溝２９に挿入される。立壁部６５の水平方向Ｙの中間部で２つの上側板部６７より上側に突出する部分は、カバー要素２１ａの第１カバー溝２６に挿入される。

立壁部６５の幅ｗ１は、ガイドレール部１３の上方開口部の幅ｗ２（図４）より小さくなるように、ベース部６１の幅より小さくなっている。これにより、立壁部６５は、ガイドレール部１３の各張出部１４ａ、１４ｂと干渉しないように構成される。

また、カバー固定金具６０のベース部６１にはベース側貫通孔６２が形成される。ベース側貫通孔６２は、上側板部６７と重ならないベース部６１の棟側の端部近傍に形成される。ベース側貫通孔６２には後述するように固定ピンとしてのボルト８０（図８）が挿入される。

ベース部６１の水平方向Ｙの両端部には、受光面側に突出する第１突出部６１ａが形成される。第１突出部６１ａは、ベース部６１の端部を、受光面側にかしめることによって形成される。第１突出部６１ａは、ガイドレール部１３の一対の張出部１４ａ，１４ｂの下面に接触する。ベース部６１は、ガイドレール部１３のレール底面１５に対し確実に固定される。また、第１突出部６１ａは、カバー固定金具６０とガイドレール部１３とを接触させて、金属製の架台フレーム１２ａから、金属製の軒側カバー２０へのアース用経路を形成するための電気接触部を構成する。

また、カバー固定金具６０においてガイドレール部１３より受光面側の部分である各上側板部６７の先端面において、水平方向Ｙの両端部には、先端面から突出して棟側に延びる第２突出部６７ａが形成される。各第２突出部６７ａは、第２カバー溝２９の内面に接触して、カバー固定金具６０をカバー要素２１ａに電気的に接触させる。これにより、上記のアース用経路を形成するための電気接触部を構成する。また、各第２突出部６７ａによって、カバー要素２１ａに対し各上側板部６７を確実に固定する。

次に、図１３、図１４と、先に説明した図３、図４とを参照して、太陽電池モジュール固定金具である軒側金具３０、第１棟側金具４０、及び第２棟側金具５０を説明する。図１３は、第１棟側金具４０の斜視図である。図１４は、第２棟側金具５０の斜視図である。

図３に示すように軒側金具３０は、太陽電池モジュール１ａの軒側のモジュールフレーム２を架台フレーム１２ａに固定する。第１棟側金具４０及び第２棟側金具５０は、太陽電池モジュール１ａの棟側のモジュールフレーム２を架台フレーム１２ａに固定する。

図４に示すように軒側金具３０は、架台フレーム１２ａのガイドレール部１３にスライド可能に係合するベース部３１ａと、ベース部３１ａの軒棟方向Ｘの両端から立設する立壁部３４，３６とを有する。ベース部３１ａはベース側貫通孔３２を有する。軒側の立壁部３４の受光面側の端部には、棟側に向けて略直角に曲げることにより上端板部３５が形成される。

図４、図１３に示すように、第１棟側金具４０は、架台フレーム１２ａのガイドレール部１３の上にスライドして挿入されガイドレール部１３に係合する略Ｕ字形のベース部４１と、ベース部４１の棟側端部から立設される立壁部４５とを有する。ベース部４１の棟側端縁の水平方向Ｙの中間部には半円部４４が突出形成される。半円部４４は、ベース側貫通孔４４ａを有する。立壁部４５の水平方向Ｙの中間部の受光面側端部には、棟側に向けて略直角に曲げることにより上側板部４６が形成される。

図４、図１４に示すように、第２棟側金具５０は、架台フレーム１２ａのガイドレール部１３の上に配置されガイドレール部１３に係合するベース部５１と、ベース部５１の棟側端部から立設する立壁部５６とを有する。ベース部５１の軒側端縁のうち、第１棟側金具４０の半円部４４と対向する位置には半円状の凹部５４が形成される。ベース部５１の軒側端縁は、第１棟側金具４０のベース部４１の棟側端縁と略合致する形状を有する。第２棟側金具５０の立壁部５６の受光面側端部には、軒側に向けて略直角に曲げることにより上端板部５７が形成される。

図３、図４に示すように軒側金具３０は、ベース部３１のベース側貫通孔３２と、架台フレーム１２ａのフレーム側貫通孔１８とに挿入された固定ピンとしてのボルト８２によって架台フレーム１２ａに位置決めされる。軒側金具３０の上端板部３５が、軒側のモジュールフレーム２の外側溝部５に挿入される。軒側のモジュールフレーム２の下端部には棟側に延びる内側鍔部８が形成されている。軒側金具３０の棟側の立壁部３６は、軒側のモジュールフレーム２の内側鍔部８の軒棟方向Ｘにおける先端に面する。実施形態では、外側溝部５と内側鍔部８との受光面とは反対の垂直方向Ｚの底面が一体となって形成される。

また、第１棟側金具４０は、ベース部４１のベース側貫通孔４４ａと、架台フレーム１２ａのフレーム側貫通孔１８とに挿入された固定ピンとしてのボルト８２によって位置決めされる。この状態で、軒側モジュールフレーム２の下端部には軒側に延びる内側鍔部８が形成されている。第１棟側金具４０の立壁部４５が、軒側モジュールフレームの内側鍔部８の軒棟方向Ｘにおける先端に面する。また、第１棟側金具４０の上側板部４６が、軒側モジュールフレーム２の内側鍔部８の受光面側に沿って棟側に延びる。これによって、第１棟側金具４０の一部は内側鍔部８の軒棟方向Ｘの先端部と垂直方向Ｚに重なって配置される。これによって、棟側モジュールフレーム２の浮き上がりが阻止される。

第２棟側金具５０は、棟側のモジュールフレーム２の棟側から、架台フレーム１２ａのガイドレール部１３にスライド移動して、第１棟側金具４０のベース部４１の棟側端縁に接触する、または近接するように配置される。第２棟側金具５０の上端板部５７が、棟側モジュールフレーム２の外側溝部５に挿入される。これによって、太陽電池モジュール１ａは、各金具３０，４０，５０によって架台フレーム１２ａに対し固定される。各金具３０，４０，５０は、アルミ合金、またはステンレス合金などの金属材料により形成される。各金具３０，４０，５０の立壁部３４，３６，４５，５６の幅は、ガイドレール部１３の上端開口の幅ｗ２より小さい。これによって、各立壁部３４，３６，４５，５６とガイドレール部１３の張出部１４ａ、１４ｂとの干渉が防止される。

また、図４、図１４に示すように、第２棟側金具５０のベース部５１には、図１１に示したカバー固定金具６０の第１突出部６１ａと同様に第１突出部５５が形成されている。第１突出部５５は、ガイドレール部１３の一対の張出部１４ａ，１４ｂの下面に接触する。

また、第２棟側金具５０の上端板部５７の水平方向Ｙの両端部には、下側に突出する第２突出部５８が形成されている。第２突出部５８は、上端板部５７の端部を下側にかしめることによって形成される。これによって、太陽電池モジュール１ａの棟側のモジュールフレーム２の外側溝部５に上端板部５７が挿入される際に、上記の第２突出部５８は、外側溝部５の内面を構成する下面に接触する。これにより、外側溝部５の上面と上端板部５７とが接触し、外側溝部５に対し上端板部５７を確実に固定する。このため、太陽電池モジュール１ａの金属製のモジュールフレーム２から架台フレーム１２ａへのアース用経路を形成するための電気接触部が構成される。一方、上記のようにカバー固定金具６０（図７、図８）によって、架台フレーム１２ａから軒側カバー２０へのアース用経路も形成される。

また、図３では、軒棟方向Ｘに並ぶ２つの太陽電池モジュール１ａの軒側に設置される太陽電池モジュール１ａを架台フレーム１２ａに固定する構造を示している。一方、棟側に設置される太陽電池モジュール１ａも、同様にして軒側金具３０、第１棟側金具４０及び第２棟側金具５０を用いて、架台フレーム１２ａに固定される。このときに、棟側の太陽電池モジュール１ａは、架台フレーム１２ａに固定される。

図１５は、実施形態の太陽光発電装置１０の施工方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０において、図３、図４を参照して屋根上に各架台フレーム１２ａ、１２ｂを載せる前の状態で、各架台フレーム１２ａ、１２ｂに太陽電池モジュール固定金具である軒側金具３０、各棟側金具４０，５０を配置する。また、軒側の太陽電池モジュール１ａを固定するための軒側金具３０及び第１棟側金具４０において、ベース側貫通孔３２，４４ａ（図４、図１３）と架台フレーム１２ａ、１２ｂのフレーム側貫通孔１８とにボルト８２を挿入して、軒側金具３０及び第１棟側金具４０を位置決めする。

ステップＳ１２において、屋根上に複数の架台フレーム１２ａ、１２ｂを軒棟方向Ｘに沿って平行に配置する。次いで、ステップＳ１４において、図６に示すように２本の架台フレーム１２ａの軒側端の軒棟方向Ｘ位置を軒側カバーのカバー要素２１ａにより一致させ、２本の架台フレーム１２ａにカバー要素２１ａを固定する。軒側カバー２０のカバー要素２１ａ、２１ｂには、予めカバー固定金具６０の一部を長手方向端部から第１カバー溝２６及び第２カバー溝２９に挿入しておく。カバー固定金具６０のベース側貫通孔６２を用い、ベース側貫通孔６２にボルト８０を挿入して、カバー要素２１ａを２本の架台フレーム１２ａに取り付ける。このとき、カバー要素２１ａの剛性により、２本の架台フレーム１２ａの軒側端の軒棟方向Ｘおよび垂直方向Ｚの位置を合わせることができる。

また、図６、図７に示すように、連結部材７０を用いて、カバー要素２１ａ、２１ｂを連結する。これによって、複数の架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端の軒棟方向Ｘ及び垂直方向Ｚの位置を、軒側カバー２０を用いて容易に合わせることができる。なお、屋根に載せる前に予め連結部材７０を各カバー要素２１ａ、２１ｂに固定しておいてもよい。

次に、ステップＳ１６において、屋根上に各架台フレーム１２ａ、１２ｂを垂直方向Ｚの高さを調節した状態で取付具などを用いて固定する。次いで、ステップＳ１８において、各架台フレーム１２ａ、１２ｂに太陽電池モジュール１ａ、１ｂを軒側から棟側に向かって順に固定する。このとき、２本の架台フレーム１２ａ、１２ｂの受光面側に跨るように太陽電池モジュール１ａ、１ｂを設置し、軒側金具３０及び各棟側金具４０，５０を用いてモジュールフレーム２を、架台フレーム１２ａ、１２ｂに固定する。

図１６を参照して、軒側の太陽電池モジュール１ａを架台フレーム１２ａに固定する際の作業手順を説明する。図１６では、左側を軒側、右側を棟側とする。

まず、軒側金具３０、第１棟側金具４０をボルト８２によって位置決めする。次に、図１６（ａ）に示すように、架台フレーム１２ａに位置決めされた軒側金具３０に、軒側に設置される太陽電池モジュール１ａの軒側モジュールフレーム２の外側溝部５を係合させる。具体的には、軒側モジュールフレーム２と軒側金具３０の軒側の立壁部３６との干渉を避けるように、棟側から軒側に向かって太陽電池モジュール１ａの軒側端部を下げるように太陽電池モジュール１ａを架台フレーム１２ａに対し傾斜させる。軒側モジュールフレーム２の外側溝部５に軒側金具３０の上端板部３５を挿入するように、架台フレーム１２ａ上に太陽電池モジュール１ａを配置する。

図１６（ｂ）に示すように架台フレーム１２ａに対し平行に太陽電池モジュール１ａを配置して、太陽電池モジュール１ａを図１６（ｃ）の正規の固定位置に比べて棟側に配置した状態から軒棟方向Ｘの軒側に太陽電池モジュール１ａを移動させる。これによって、太陽電池モジュール１ａの棟側のモジュールフレーム２の内側鍔部８が第１棟側金具４０の上側板部４６の下側に挿入される。次に、図１６（ｃ）に示すように第２棟側金具５０を、架台フレーム１２ａのガイドレール部１３に軒側にスライド移動させて、棟側のモジュールフレーム２の外側溝部５に第２棟側金具５０の上端板部５７を挿入する。これによって、図１６（ｄ）に示すように、太陽電池モジュール１ａが架台フレーム１２ａに固定される。

図１６では、軒側に設置される太陽電池モジュール１ａの固定構造を説明した。一方、棟側に設置される太陽電池モジュール１ａについても、図１６に示した場合と同様に、架台フレーム１２ａに固定する。

上記の太陽光発電装置１０によれば、架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端には軒側カバー２０が固定され、この軒側カバー２０が水平方向Ｙに伸びる上側筒部２０ａを有する。これによって、軒側カバー２０を軽量化して、かつ高剛性化を図れる。このため、複数の架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端の軒棟方向Ｘの位置を容易に一致させることができ、架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端の位置調整の作業性を向上できる。さらに、各架台フレーム１２ａ、１２ｂの垂直方向Ｚの高さ調整の作業性も向上できる。この結果、施工時間を短縮化して、かつ、各架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端が軒側カバー２０で覆われるので、見栄えの良い外観を実現できる。

一方、従来、太陽電池モジュールを複数の架台フレームに固定する場合、複数の架台フレームの軒側端を水糸で調整し、複数の架台における太陽電池モジュールの固定部材の取付位置も水糸で調整しているので施工時間が長くなる。太陽電池モジュールを施工した後に架台フレームの高さを修正しようとすると、太陽電池モジュールを一旦撤去して、架台フレームの高さを修正する必要がある。太陽電池モジュールを撤去する作業が発生することを防ぐために、従来は、太陽電池モジュールを配置する前に、比較的多くの作業時間を費やして架台フレームの高さの調整を慎重に行っていた。実施形態ではこのような不都合を防止でき、施工時間を短縮しつつ精度良く太陽電池モジュールを施工することができる。

また、複数のカバー要素２１ａ、２１ｂを連結して軒側カバー２０を構成するので、多くの本数の架台フレーム１２ａ、１２ｂを高剛性の軒側カバー２０で結合できる。連結部材７０を用いることで、屋根上には短い状態でカバー要素２１ａ、２１ｂを搬送することができる。

また、カバー固定金具６０は、架台フレーム１２ａ、１２ｂのうち、太陽電池モジュール固定金具としての複数の金具３０，４０，５０が係合するガイドレール部１３の軒側端部に係合させることができる。これによって、架台フレーム１２ａ、１２ｂの位置調整の作業性を向上させることができるだけでなく、太陽電池モジュール１ａ、１ｂを架台フレーム１２ａ、１２ｂに固定する作業性も向上させることができる。

また、カバー固定金具６０を架台フレーム１２ａ、１２ｂに固定する場合には、カバー固定金具６０と架台フレーム１２ａ、１２ｂとのフレーム側貫通孔１８にボルト８０を挿入して位置決めすればよい。これによって、架台フレーム１２ａ、１２ｂに軒側カバー２０を固定する作業の作業性を向上できる。また、カバー要素２１ａ、２１ｂが架台フレーム１２ｂ、１２ｂから分離された状態で、カバー固定金具６０は、カバー要素２１ａ、２１ｂにおいて長手方向に沿ってスライド移動可能に構成される。これによって、カバー要素２１ａ、２１ｂと架台フレーム１２ａ、１２ｂとの固定作業を行う場合に、カバー固定金具６０をカバー要素２１ａ、２１ｂに対しスライド移動させて固定位置を決定すればよい。このため、その固定作業の作業性をより向上できる。

なお、上記では、２つのカバー要素２１ａ、２１ｂにより軒側カバー２０を形成する場合を説明したが、３つ以上のカバー要素により軒側カバーを形成してもよい。例えば、２つのカバー要素２１ａ、２１ｂを連結することにより構成される部分の水平方向Ｙの両端部に別の２つのカバー要素を連結してもよい。

図１７、図１８は、架台フレーム１２ａ、１２ｂに結合する軒側カバー２０の別例を示している図２に対応する図である。図１７に示す別例では、水平方向Ｙに並んで配置される２つの太陽電池モジュール１ａ、１ｂを固定するための４本の架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端に、カバー要素２１ａ、２１ｂを結合している。隣り合うカバー要素２１ａ、２１ｂを連結部材７０により連結している。

図１８に示す別例では、各架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端にカバー要素２１ａ、２１ｂを１つずつ結合している。隣り合うカバー要素２１ａ、２１ｂを連結部材７０により連結している。図１７または図１８に示すカバー要素２１ａ、２１ｂを用いる場合でも、架台フレーム１２ａ、１２ｂの軒側端の位置調整の作業性を向上して施工時間を短縮化できる。

なお、上記の実施形態では金具の位置決め用のボルト８０、８２は、固定ピンとして用いられるので、ボルト８０，８２の代わりに単なる棒状のピン、または頭部付きのピンを用いてもよい。

また、上記ではカバー固定金具６０及び金具３０，４０，５０に金具を用いているが、必要な強度を確保できるのであれば樹脂など金属材料以外の材料により形成したものを用いてもよい。また、太陽電池モジュール固定金具は、上記の金具３０，４０，５０の構成に限定するものではない。例えば上記の金具３０，４０，５０のうち、第１棟側金具４０を省略してもよい。

１ａ，１ｂ 太陽電池モジュール、２ モジュールフレーム、３ 内側溝部、４ 管状部分、５ 外側溝部、６ 鍔部、８ 内側鍔部、１０ 太陽光発電装置、１２ａ，１２ｂ 架台フレーム、１３ ガイドレール部、１４ａ，１４ｂ 張出部、１５ レール底面、１６ 管状部分、１８ フレーム側貫通孔、２０ 軒側カバー、２０ａ 上側筒部、２０ｂ カバー本体部、２１ａ，２１ｂ カバー要素、２２ 上側筒部要素、２２ａ 傾斜板部、２２ｂ 中空部分、２２ｃ 上端板部、２２ｄ 溝、２２ｅ 下側突部、２３ 第２下側突部、２４ カバー本体要素、２４ａ 平板部、２４ｂ 内側鍔部、２６ 第１カバー溝、２８ ドリルネジ、２９ 第２カバー溝、３０ 軒側金具、３１ ベース部、３２ ベース側貫通孔、３４ 立壁部、３５ 上端板部、３６ 立壁部、４０ 第１棟側金具、４１ ベース部、４４ 半円部、４４ａ ベース側貫通孔、４５ 立壁部、４６ 上側板部、５０ 第２棟側金具、５１ ベース部、５４ 凹部、５５ 第１突出部、５６ 立壁部、５７ 上端板部、５８ 第２突出部、６０ カバー固定金具、６１ ベース部、６１ａ 第１突出部、６２ ベース側貫通孔、６５ 立壁部、６７ 上側板部、６７ａ 第２突出部、７０ 連結部材、７１ 中空部分、７２ 上端板部、８０，８２ ボルト、１００ 屋根、ＳＰ 太陽電池パネル。

Claims (8)

1. 屋根上に軒棟方向に沿って平行に固定された複数の長尺状の第１架台フレームと、
   前記複数の第１架台フレームの軒側端に結合された軒側カバーと、
   前記複数の第１架台フレームに固定された少なくとも１つの太陽電池モジュールと、
   前記軒側カバーと前記第１架台フレームとを固定するカバー固定部材とを備え、
   前記軒側カバーは、前記軒棟方向と直交する水平方向に伸びる筒部と、前記筒部と一体に設けられて前記各架台フレームの軒側端を覆うカバー本体部とを有し、
   前記太陽電池モジュールは、前記複数の第１架台フレームにおいて前記軒側カバーより前記軒棟方向の棟側に固定され、
   前記第１架台フレームは、受光面側にガイドレール部を有し、
   前記ガイドレール部は、前記第１架台フレームの前記軒棟方向に伸びる張出部を有し、太陽電池モジュール固定金具が係合するように構成され、
   前記軒側カバーは、受光面に対し垂直な方向である垂直方向または前記垂直方向に対し傾斜する方向に伸びるカバー溝を有し、
   前記カバー固定部材は、前記ガイドレール部において前記張出部の受光面とは反対側に挿入されるベース部と、前記ベース部から立設して前記カバー溝に挿入される立壁部とを有し、
   前記ベース部は、前記ガイドレール部の底面に固定される、
   太陽光発電装置。
2. 請求項１に記載の太陽光発電装置において、
   屋根上に前記軒棟方向に沿って前記各第１架台フレームと平行に固定された複数の長尺状の第２架台フレームと、
   前記複数の第２架台フレームに固定された第２太陽電池モジュールと、を備え、
   前記軒側カバーは、前記複数の第１架台フレーム及び前記複数の第２架台フレームの軒側端に結合されている、
   太陽光発電装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の太陽光発電装置において、
   受光面における前記軒棟方向と直交する前記水平方向について、前記立壁部の幅は、前記ベース部の幅よりも小さい、
   太陽光発電装置。
4. 請求項１から請求項３に記載の太陽光発電装置において、
   前記カバー固定部材の前記ベース部は、ベース側貫通孔を有し、
   前記架台フレームは、前記ガイドレール部の底面に形成されたフレーム側貫通孔を有し、
   前記カバー固定部材は、前記ベース側貫通孔と前記フレーム側貫通孔とに挿入される固定ピンによって前記ガイドレール部に位置決めされる、
   太陽光発電装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１に記載の太陽光発電装置において、
   前記軒側カバーは、前記軒棟方向と直交する水平方向に伸びる複数のカバー要素を連結部材により連結して構成され、
   前記各カバー要素は、前記筒部を構成し前記水平方向に伸びる筒部要素を有し、
   前記連結部材は、隣り合う前記カバー要素の対向する端部において２つの前記筒部要素の内側にまたがって嵌合されて隣り合う前記カバー要素を前記水平方向に連結する、
   太陽光発電装置。
6. 屋根上に軒棟方向に沿って平行に固定された複数の長尺状の架台フレームと、複数の架台フレームの軒側端に結合された軒側カバーと、複数の架台フレームに固定された少なくとも１つの太陽電池モジュールと、前記軒側カバーと前記架台フレームとを固定するカバー固定部材とを備える太陽光発電装置の施工方法であって、
   前記軒側カバーは、前記軒棟方向と直交する水平方向に伸びる筒部と、前記筒部と一体に設けられて前記各架台フレームの軒側端を覆うカバー本体部とを有し、
   前記架台フレームは、受光面側にガイドレール部を有し、
   前記ガイドレール部は、前記架台フレームの前記軒棟方向に伸びる張出部を有し、太陽電池モジュール固定金具が係合するように構成され、
   前記軒側カバーは、受光面に対し垂直な方向である垂直方向または前記垂直方向に対し傾斜する方向に伸びるカバー溝を有し、
   前記カバー固定部材は、前記ガイドレール部において前記張出部の受光面とは反対側に挿入されるベース部と、前記ベース部から立設して前記カバー溝に挿入される立壁部とを有し、
   前記ベース部は、前記ガイドレール部の底面に固定され、
   屋根上に前記軒棟方向に沿って平行に前記複数の架台フレームを配置し、
   前記複数の架台フレームの軒側端において前記軒側カバーの少なくとも一部を固定した後、前記複数の架台フレームを屋根上に固定し、
   前記架台フレームに前記軒側カバーを固定した後に、前記複数の架台フレームに前記太陽電池モジュールを前記軒側カバーより前記軒棟方向の棟側に固定する、
   太陽光発電装置の施工方法。
7. 請求項６に記載の太陽光発電装置の施工方法において、
   前記太陽光発電装置は複数の前記太陽電池モジュールを備え、前記複数の架台フレームに前記軒棟方向に並ぶように複数の太陽電池モジュールが固定され、
   前記軒側カバーが固定された前記複数の架台フレームを屋根上に固定した後、前記架台フレームに軒側から棟側に向かって順に前記複数の太陽電池モジュールを設置する、
   太陽光発電装置の施工方法。
8. 請求項７に記載の太陽光発電装置の施工方法において、
   前記架台フレームは、受光面側にガイドレール部を有し、前記ガイドレール部に係合しベース側貫通孔をするベース部と、該ベース部の上側に形成されて棟軒方向に延び、前記太陽電池モジュールのモジュールフレームにおける外側溝部に挿入される挿入部とを有する軒側固定部材及び棟側固定部材を用いて、太陽電池モジュールが固定され、
   前記架台フレームと前記軒側固定部材とを固定し、
   前記軒側固定部材の前記挿入部を、前記太陽電池モジュールの軒側のモジュールフレームに挿入し、前記太陽電池モジュールを前記架台フレームの受光面側に配置し、
   前記ガイドレール部に前記棟側固定部材を係合させるとともに、前記太陽電池モジュールの棟側のモジュールフレームに前記棟側固定部材の挿入部を挿入する、
   太陽光発電装置の施工方法。

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