(57)【要約】【課題】下面側からの作業だけで固定が行え、上面が略フラットに仕上がり、塵埃等がたまるようなことがなく、比較的部品点数が少なく資材管理が容易な太陽電池モジュールの固定装置を提供する。【解決手段】太陽電池モジュール３を支持する受け金具４と、前記受け金具４の上にボルト孔１０をボルト挿通孔８に合わせた状態で載置される押え金具５と、この押え金具５の内部における底板上でボルト孔１０の部分に配置される中空用ナット部材６と、固定用ボルト７からなり、この固定用ボルト７を、固定構造物２から受け金具４のボルト挿通孔８及び押え金具５のボルト孔１０に挿通することによって中空用ナット部材６に螺合し、固定構造物２に受け金具４と押え金具５を固定し、押え金具５の押え片９で太陽電池モジュール３を押えて固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部中空の角筒形の断面形状を有し、上部の一方又は両側の側縁に太陽電池モジュールの押え片と、底板にボルト孔が設けられ、太陽電池モジュールを載せる固定構造物の上にこの固定構造物に設けたボルト貫通孔にボルト孔を合わせた状態で載置される押え金具と、前記押え金具の内部における底板上で挿通孔の部分に配置される中空用ナット部材と、前記固定構造物のボルト貫通孔から押え金具のボルト孔に挿通することによって中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に押え金具を固定する固定用ボルトからなる太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項２】
ボルト挿通孔が設けられ、固定構造物上にこの固定構造物に設けたボルト貫通孔にボルト孔を合わせた状態で載置され、太陽電池モジュールを支持する受け金具と、内部中空の角筒形の断面形状を有し、上部の一方又は両側の側縁に太陽電池モジュールの押え片と、底板にボルト孔が設けられ、前記受け金具の上にボルト孔をボルト挿通孔に合わせた状態で載置される押え金具と、前記押え金具の内部における底板上で挿通孔の部分に配置される中空用ナット部材と、前記固定構造物から受け金具のボルト挿通孔及び押え金具のボルト孔に挿通することによって中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に受け金具と押え金具を固定する固定用ボルトからなる太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項３】
上記受け金具は、矩形板の中央位置にボルト挿通孔が設けられ、この矩形板の並行する二辺縁に立ち上がり片が設けられている請求項２に記載の太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項４】
上記押え金具は、角筒形となる本体の上面と押え片の上面が同一の平坦面に形成され、底板に設けたボルト孔が中空用ナット部材を下面側から挿通することができる直径になっている請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項５】
上記中空用ナット部材は、中央にねじ孔が設けられた矩形ナットの背面側に、薄金属板を用いた可曲性の挿通操作片を設けて形成され、押え金具のボルト孔に矩形ナットを挿入した状態で挿通操作片を引き戻すことにより、矩形ナットを底板に重ねてねじ孔をボルト孔に一致させるようになっている請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項６】
上記中空用ナット部材は、中央にねじ孔が設けられた矩形ナットと、この矩形ナットを回転とねじ孔の軸方向への移動を可能にする二又状の保持部材で形成され、押え金具のボルト孔に矩形ナットを挿入し、固定用ボルトで矩形ナットを押圧することにより、この矩形ナットを回動させてねじ孔に固定用ボルトをねじ込むことができるターンナットになっている請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項７】
請求項１と４乃至６の何れかに記載の太陽電池モジュールの固定装置を用い、固定構造物の上に太陽電池モジュールと押え金具を載せ、押え金具の押え片で太陽電池モジュールの上面を押えた状態で、固定構造物の下面から固定用ボルトを、固定構造物のボルト貫通孔と押え金具のボルト孔に挿通し、この固定ボルトを押え金具内に設けた中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に押え金具を締結して太陽電池モジュールを固定する太陽電池モジュールの固定方法。
【請求項８】
請求項２乃至６の何れかに記載の太陽電池モジュールの固定装置を用い、固定構造物の上に載置した受け金具の上面に、太陽電池モジュールと押え金具を載せ、押え金具の押え片で太陽電池モジュールの上面を押えた状態で、固定構造物の下面から固定用ボルトを、この固定構造物に設けたボルト貫通孔と受け金具のボルト挿通孔及び押え金具のボルト孔に挿通し、この固定ボルトを押え金具内に設けた中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に受け金具と押え金具を締結して太陽電池モジュールを固定する太陽電池モジュールの固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定構造物に対して太陽電池モジュールを固定するための固定装置と、この固定装置を用いて実施する固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、平坦な地面や建物の屋上に太陽電池モジュールを固定配置する場合、固定構造物である架台の上面に、複数枚の太陽電池モジュールを所定の傾斜角度で並べ、各太陽電池モジュールを架台に固定するようにしている。
【０００３】
一般的に、太陽電池モジュールを傾斜状に配置するために用いられている架台は、各種断面形状の鋼材を用い、横桟と縦桟の組み合わせによって形成された載置部材を、複数の脚部材で傾斜状に支持した構造を有し、このような架台への太陽電池モジュールの配置には、太陽電池モジュールの周縁部分を載置部材に固定するための固定装置が必要になる。
【０００４】
従来の固定装置は、太陽電池モジュールの周縁材における外面の上下にフランジを突設しておき、載置部材の上にこの太陽電池モジュールを、隣接する太陽電池モジュール間に所定間隔を形成するように載置し、太陽電池モジュール間に位置させた押え金具の両端で両側の下位フランジを押え、この押え金具をボルトで載置部材に固定し、次に、隣接する太陽電池モジュール間の上部にカバー部材を位置させ、カバー部材の両側を上位フランジに係止することにより、太陽電池モジュール間の間隔を閉じるような構造になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、別の固定装置としては、太陽電池モジュールの周縁材における外面に下向きの屈曲片を設け、載置部材上に配置した断面溝形の支持ベースに屈曲片を係止することにより、載置部材上に太陽電池モジュールを配置し、隣接する太陽電池モジュール間に断面溝形の締結金具を嵌め込むか、断面傘形の締結金具を被せることで太陽電池モジュールを押え、前記載置部材と支持ベース及び締結金具をボルトとナットで結合することにより、太陽電池モジュールを固定するような構造になっている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−７４１５４号公報
【特許文献２】特開２００９−２１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記した前者の固定装置は、押え金具のボルトによる固定と、隣接する太陽電池モジュール間の上部に対するカバー部材の取付けの全てが、太陽電池モジュールの上面側からの作業となり、傾斜した架台の載置部材上でこのような作業は行いにくいだけでなく危険であり、また、太陽電池モジュールの周縁材における外面の上下にフランジを突設する構造は、太陽電池モジュールの構造が特殊なものとなり、一般に流通している太陽電池モジュールの固定に使用できないという問題がある。
【０００８】
また、後者の固定装置は、隣接する太陽電池モジュール間を溝状に仕上げると、塵埃等が溜まりやすくなり、また、隣接する太陽電池モジュール間に傘形の締結金具を被せた仕上げでは、太陽電池モジュールの上面側からの作業が発生し、しかも、締結金具を固定するボルト、ナットが締結金具の上面に突出し、見た目の仕上がりが不体裁になるという問題がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、下面側からの作業だけで太陽電池モジュールの固定が行え、上面にボルト、ナットの突出を無くして略フラットな仕上がりが得られ、塵埃等がたまるようなことがなく、比較的部品点数が少なく資材管理が容易な太陽電池モジュールの固定装置と、この装置を用いて実施する固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、内部中空の角筒形の断面形状を有し、上部の一方又は両側の側縁に太陽電池モジュールの押え片と、底板にボルト孔が設けられ、太陽電池モジュールを載せる固定構造物の上にこの固定構造物に設けたボルト貫通孔にボルト孔を合わせた状態で載置される押え金具と、前記押え金具の内部における底板上で挿通孔の部分に配置される中空用ナット部材と、前記固定構造物のボルト貫通孔から押え金具のボルト孔に挿通することによって中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に押え金具を固定する固定用ボルトからなる構造としたものである。
【００１１】
請求項２の発明は、ボルト挿通孔が設けられ、固定構造物上にこの固定構造物に設けたボルト貫通孔にボルト孔を合わせた状態で載置され、太陽電池モジュールを支持する受け金具と、内部中空の角筒形の断面形状を有し、上部の一方又は両側の側縁に太陽電池モジュールの押え片と、底板にボルト孔が設けられ、前記受け金具の上にボルト孔をボルト挿通孔に合わせた状態で載置される押え金具と、前記押え金具の内部における底板上で挿通孔の部分に配置される中空用ナット部材と、前記固定構造物から受け金具のボルト挿通孔及び押え金具のボルト孔に挿通することによって中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に受け金具と押え金具を固定する固定用ボルトからなる構造としたものである。
【００１２】
請求項３の発明は、上記受け金具が、矩形板の中央位置にボルト挿通孔が設けられ、この矩形板の並行する二辺縁に立ち上がり片が設けられているようにしたものである。
【００１３】
請求項４の発明は、上記押え金具が、角筒形となる本体の上面と押え片の上面が同一の平坦面に形成され、底板に設けたボルト孔が中空用ナット部材を下面側から挿通することができる直径になっているようにしたものである。
【００１４】
請求項５の発明は、上記中空用ナット部材が、中央にねじ孔が設けられた矩形ナットの背面側に、薄金属板を用いた可曲性の挿通操作片を設けて形成され、押え金具のボルト孔に矩形ナットを挿入した状態で挿通操作片を引き戻すことにより、矩形ナットを底板に重ねてねじ孔をボルト孔に一致させるようになっている構造としたものである。
【００１５】
請求項６の発明は、上記中空用ナット部材が、中央にねじ孔が設けられた矩形ナットと、この矩形ナットを回転とねじ孔の軸方向への移動を可能にする二又状の保持部材で形成され、押え金具のボルト孔に矩形ナットを挿入し、固定用ボルトで矩形ナットを押圧することにより、この矩形ナットを回動させてねじ孔に固定用ボルトをねじ込むことができるターンナットになっている構造としたものである。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１と４乃至６の何れかに記載の太陽電池モジュールの固定装置を用い、固定構造物の上に太陽電池モジュールと押え金具を載せ、押え金具の押え片で太陽電池モジュールの上面を押えた状態で、固定構造物の下面から固定用ボルトを、固定構造物のボルト貫通孔と押え金具のボルト孔に挿通し、この固定ボルトを押え金具内に設けた中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に押え金具を締結して太陽電池モジュールを固定するようにしたものである。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項２乃至６の何れかに記載の太陽電池モジュールの固定装置を用い、固定構造物の上に載置した受け金具の上面に、太陽電池モジュールと押え金具を載せ、押え金具の押え片で太陽電池モジュールの上面を押えた状態で、固定構造物の下面から固定用ボルトを、この固定構造物に設けたボルト貫通孔と受け金具のボルト挿通孔及び押え金具のボルト孔に挿通し、この固定ボルトを押え金具内に設けた中空用ナット部材に螺合し、固定構造物に受け金具と押え金具を締結して太陽電池モジュールを固定するようにしたものである。
【００１８】
ここで、固定構造物は、複数枚の太陽電池モジュールを傾斜状に並べて配置する架台の載置部材であり、この架台は各種断面形状の型材を用いて組み立てられ、前記載置部材は、横桟と縦桟の組み合わせからなり、太陽電池モジュールを所定の傾斜角度で支持するようになっており、この発明の固定装置は、前記太陽電池モジュールの上下や両側の位置を、横桟又は縦桟に対して固定するものである。
【００１９】
この発明の固定装置は、隣接する二枚の太陽電池モジュールを同時に固定する中央部用と、一枚の太陽電池モジュールを固定する端部用とがあり、基本的な構造は共に等しいが、中央部用の押え金具は、角筒形となる本体の上部で両側に押え片が突設され、また、端部用の押え金具は、角筒形となる本体の上部で片側に押え片が突設されている。
【００２０】
上記太陽電池モジュールは、その外周縁に断面コ字形の周縁材が設けられ、中央部用となる受け金具の矩形板は、立ち上がり片間に、隣接する二枚の太陽電池モジュールの周縁材とその間に配置した押え金具が少し余裕をもって収まる大きさに形成され、また、端部用となる受け金具の矩形板は、立ち上がり片間に、一枚の太陽電池モジュールの周縁材と押え金具が少し余裕をもって収まる大きさに形成され、前記立ち上がり片は、矩形板の補強と共に、太陽電池モジュールを載置したときの脱落防止の役目をすることになる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によると、固定構造物又は受け金具上に配置した押え金具を断面中空としてその中に中空用ナット部材を設け、固定構造物の下面から挿通した固定用ボルトを前記中空用ナット部材に螺合することにより、固定構造物に押え金具及び太陽電池モジュールを固定するようにしたので、固定構造物の下から固定用ボルトを締め付けるだけで施工が可能となり、太陽電池モジュール固定作業の能率と安全性を向上させることができ、また、メンテナンスも下から増し締めするだけでよくなる。
【００２２】
また、押え金具を角筒形の断面形状にして上部の一方又は両側の側縁に太陽電池モジュールの押え片を設けることにより、押え金具の上面がフラットになってボルト、ナットの突出がなく、施工後の仕上がりが見た目に向上し、塵埃等が溜まるような不都合の発生がない。
【００２３】
更に、受け金具と押え金具、中空用ナット部材、固定用ボルトの組み合わせにより、構成部品点数を極力少なくすることで、資材管理が容易になると共に、一般的に流通している太陽電池モジュールをそのまま使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明に係る固定装置の分解斜視図
【図２】（ａ）はこの発明に係る固定装置の受け金具を示す平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同正面図
【図３】（ａ）はこの発明に係る固定装置の中央部用押え金具を示す平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同底面図、（ｄ）は同側面図
【図４】（ａ）はこの発明に係る固定装置の端部用押え金具を示す平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同左側面図、（ｄ）は同右側面図、（ｅ）は同底面図
【図５】中央部用固定装置を用いた太陽電池モジュールの固定状態を示す縦断正面図
【図６】端部用固定装置を用いた太陽電池モジュールの固定状態を示す縦断正面図
【図７】この発明の固定装置で両側を固定した太陽電池モジュールの配置状態を示す斜視図
【図８】この発明の固定装置で上下を固定した太陽電池モジュールの配置状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１と図５、図６のように、この発明の固定装置１は、固定構造物２上に載置された状態で太陽電池モジュールを支持する受け金具４と、前記受け金具４の上に載置される押え金具５と、前記押え金具５の内部に配置される中空用ナット部材６と、前記固定構造物２から受け金具４と押え金具５に挿通することによって中空用ナット部材６に螺合し、固定構造物２に受け金具４と押え金具５及び太陽電池モジュール３を固定する固定用ボルト７とで構成されている。
【００２７】
この発明の固定装置１は、隣接する二枚の太陽電池モジュール３を同時に固定する中央部用（図５）と、一枚の太陽電池モジュール３を固定する端部用（図６）とがあり、基本的な構造は共に等しいが、受け金具４と押え金具５は中央部用と端部用で大きさ等が少し相違している。
【００２８】
上記した固定構造物２は、複数枚の太陽電池モジュール３を傾斜状に並べて配置する架台の載置部材であり、この架台は各種断面形状の型材を用いて組み立てられ、前記載置部材は、横桟と縦桟の組み合わせからなり、太陽電池モジュール３を所定の傾斜角度で支持するようになっており、この発明の固定装置１は、前記太陽電池モジュール３の上下や両側の位置を、横桟又は縦桟に対して固定するものである。
【００２９】
上記受け金具４は、矩形板４ａの中央位置に長孔状のボルト挿通孔８が設けられ、この矩形板４ａの並行する二辺縁に直角の立ち上がり片４ｂが設けられた構造になっている。なお、ボルト挿通孔８は、立ち上がり片４ｂ間の方向に沿うよう設定されている。
【００３０】
図１と図５のように、中央部用となる受け金具４の矩形板４ａは、立ち上がり片４ｂ間に、隣接する二枚の太陽電池モジュール３の周縁材３ａとその間に配置した押え金具５が少し余裕をもって収まる大きさに形成され、また、図６のように、端部用となる受け金具４の矩形板４ａは、立ち上がり片４ｂ間に、一枚の太陽電池モジュール３の周縁材３ａと押え金具５が少し余裕をもって収まる大きさに形成され、前記立ち上がり片４ｂは、矩形板４ａの補強と共に、太陽電池モジュール３を載置したときの脱落防止の役目をすることになる。
【００３１】
なお、架台の載置部材を構成する固定構造物２の鋼材が広幅となり、太陽電池モジュール３と押え金具５を支持することができる幅を有する場合、上記受け金具４の使用を省き、架台の載置部材である固定構造物２に太陽電池モジュール３と押え金具５を直接載置するようにしてもよい。
【００３２】
上記押え金具５は、本体５ａが内部中空の角筒形の断面形状を有し、本体５ａの上部で一方又は両側の側縁に太陽電池モジュール３の押え片９と、底板５ｂにボルト孔１０が設けられ、前記受け金具４の上にボルト孔１０をボルト挿通孔８に合わせた状態で載置される。ちなみに、本体５ａは外側幅３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ程度の大きさになっている。
【００３３】
この押え金具５は、アルミの押出し成型品であり、本体５ａの上面と押え片９の上面が同一の平坦面に形成され、底板５ｂに穿設したボルト孔１０が中空用ナット部材６を下面側から挿通することができる直径になっている。
【００３４】
図３は、中央部用となる押え金具５を示し、本体５ａの上部で両側の位置に押え片９が設けられ、端部用の押え金具５は、図４のように、本体５ａの上部で片側の位置に押え片９が設けられている。
【００３５】
なお、中央部用となる受け金具４の矩形板４ａは、立ち上がり片４ｂ間に、隣接する二枚の太陽電池モジュール３の周縁材３ａとその間に配置した押え金具５が少し余裕をもって収まる大きさに形成され、また、端部用となる受け金具４の矩形板４ａは、立ち上がり片４ｂ間に、一枚の太陽電池モジュール３の周縁材３ａと押え金具５が少し余裕をもって収まる大きさに形成され、前記立ち上がり片４ｂは、矩形板４ａの補強と共に、太陽電池モジュール３を載置したときの脱落防止の役目をすることになる。
【００３６】
ここで、押え金具５の内部に設ける上記した中空用ナット部材６の第１の例は、図１に示すように、中央にねじ孔１１が設けられた矩形ナット１２の背面側に、薄金属板を用いた可曲性の挿通操作片13を設けて形成され、矩形ナット１２と挿通操作片13を平行させた状態で押え金具５のボルト孔１０に矩形ナット１２を挿入し、この後挿通操作片１３を引き戻すことにより、矩形ナット１２を挿通操作片１３に対して直角の姿勢に変位さけ、矩形ナット１２を底板５ｂに重ねてねじ孔１１をボルト孔１０に一致させるようになっている。
【００３７】
また、第２の例の中空用ナット部材は、図示省略したが、中央にねじ孔が設けられた矩形ナットと、この矩形ナットを回転とねじ孔の軸方向への移動を可能にする二又状の保持部材で形成され、押え金具のボルト孔に矩形ナットを挿入し、固定用ボルトで矩形ナットを押圧することにより、この矩形ナットを回動させてねじ孔に固定用ボルトをねじ込むことができる周知のターンナット構造を採用することができる。
【００３８】
次に、この発明の固定装置を用いた固定方法を説明する。
【００３９】
固定構造物２の固定装置１を取付ける位置にボルト貫通孔１４を穿設しておき、固定構造物２の上に載置した受け金具４の上面に、太陽電池モジュール３の周縁材３ａと押え金具５を載せ、押え金具５の押え片９で太陽電池モジュール３における周縁材３ａの上面を押えた状態で、固定構造物２の下面から固定用ボルト７を、ボルト貫通孔１４と受け金具４のボルト挿通孔８及び押え金具５のボルト孔１０にわたって挿通する。
【００４０】
上記固定用ボルト７には、図１のように、スプリングワッシャ１５と座金１６を挿通しておき、この固定ボルト７を押え金具５内に設けた中空用ナット部材６に螺合し、固定構造物２に受け金具４と押え金具５を締結し、押え金具５に設けた押え片９で太陽電池モジュール３の周縁材３ａを押え込むことにより、固定構造物２に対して太陽電池モジュール３を固定する。
【００４１】
なお、押え金具５内に対する中空用ナット部材６の取付けは、押え金具５内に予め中空用ナット部材６を取付けても、固定作業工程の途中で中空用ナット部材６を押え金具５内に取付けるようにしてもよい。
【００４２】
このようにして、固定構造物２の上に載置した太陽電池モジュール３の両側（図７）や上下（図８）の二辺を固定することにより、太陽電池モジュール３を所定の傾斜角度を持たせて配置することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    固定装置
２    固定構造物
３    太陽電池モジュール
４    受け金具
５    押え金具
６    中空用ナット部材
７    固定用ボルト
８    ボルト挿通孔
９    押え片
１０  ボルト孔
１１  ねじ
１２  矩形ナット
１３  挿通操作片
１４  ボルト貫通孔
１５  スプリングワッシャ
１６  座金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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