(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根材上に配置される長尺の桟部材と、
該桟部材の上側に設置される太陽電池モジュールを前記桟部材に固定する固定手段と
を具備し、
前記桟部材は、前記固定手段を前記桟部材に締結するための締結部材を、長手方向へのみスライド可能に保持する保持部を上面に有し、
前記固定手段は、
太陽電池モジュールの上面に当接可能とされ、前記桟部材の前記長手方向と平行な方向へ延びた上側当接片、
該上側当接片の中央から下方へ延出した軸部、
該軸部の途中から前記桟部材の前記長手方向と平行な一方向へ前記上側当接片よりも長く延び、太陽電池モジュールの下面に当接可能な下側当接片、
及び、前記軸部の下端から前記下側当接片と平行な方向へ延び、前記下側当接片と前記桟部材との間に所定の空間を形成すると共に、前記桟部材上に載置され、前記締結部材または該締結部材に締結される被締結部材が挿入可能な第一開口を有する取着片、
を有する第一固定部材と、
該第一固定部材の前記軸部を挟んで前記下側当接片の反対側に配置され、前記下側当接片が当接する太陽電池モジュールとは異なる太陽電池モジュールと前記桟部材との間に挿入可能とされ、該太陽電池モジュールを、前記下側当接片が当接する太陽電池モジュールと同じ高さに載置する載置部、
及び、該載置部の下端から前記桟部材の前記長手方向と平行な方向へ延びると共に、前記取着片の下側に配置され、前記締結部材または前記被締結部材が挿入可能な第二開口を有する挟持片
を有し前記第一固定部材とは別部材とされた第二固定部材と
を備える
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２】
前記第一固定部材の前記下側当接片は、前記被締結部材が通過可能な長孔を前記第一開口の上方に有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの固定構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールの固定構造を構築するための太陽電池モジュールの固定方法であって、
太陽電池モジュールの一端側を前記桟部材に固定する前記固定手段を一端側固定手段とし、前記締結部材が前記桟部材の前記保持部によって保持され、且つ所定位置に固定された前記一端側固定手段の前記下側当接片上に、太陽電池モジュールの一端側を、他端側が高くなるように傾斜した状態で載置すると共に、前記軸部側に滑らせながら前記下側当接片と平行になるように太陽電池モジュールを回動させることで、太陽電池モジュールの一端側を前記上側当接片と前記下側当接片との間に挿入して固定し、
太陽電池モジュールの他端側を前記桟部材に固定する前記固定手段を他端側固定手段とし、前記締結部材及び前記被締結部材によって仮組みされた前記他端側固定手段を、前記締結部材が前記桟部材の前記保持部によって保持された状態で前記桟部材の前記長手方向に沿ってスライドさせ、前記第二固定部材の前記載置部を太陽電池モジュールの他端側と前記桟部材との間に挿入し、その後、前記第一固定部材の前記上側当接片を上方から太陽電池モジュールの上面に当接させると共に、前記締結部材及び前記被締結部材を締結して前記他端側固定手段を前記桟部材に固定することにより、太陽電池モジュールの他端側を固定する
ことを特徴と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】
本発明は、屋根材上に設置される太陽電池モジュールの固定構造及び固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋根瓦やスレート等の屋根材の上に設置される太陽電池モジュールの取付架台として、屋根の傾斜方向（流れ方向）へ延びる複数の長尺の縦桟を所定の間隔で屋根材上に固定し、それらの縦桟の上に、屋根の傾斜方向に対して直角方向（横方向）へ延びる複数の長尺の横桟をボルトで固定することにより井桁状に形成したものが知られている。
【０００３】
ところが、上記の取付架台では、横桟に太陽電池モジュールの横方向の辺を載置させて太陽電池モジュールを固定するため、横桟を太陽電池モジュールの大きさに合せた間隔で精度よく縦桟に取付けなければならず、ひいては取付架台の設置に手間がかかり、作業コストが高くなるという問題があった。また、取付架台が縦桟及び横桟によって井桁状に形成されるため、多くの桟部材を必要とし部材コストが高くなるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本願出願人は、太陽電池モジュールの設置に係るコストを低減させることが可能な太陽電池モジュールの固定構造を先に提案した（特許文献１）。図４及び図５に示すように、この固定構造１００は、屋根材１０３上に複数取付けられる支持部材１０５と、その支持部材１０５の支持片１０４間に挿入されると共に複数の支持部材１０５によって支持される桟部材１０６と、複数の桟部材１０６上に載置された太陽電池モジュール１０１を桟部材１０６に固定する固定部材１０７とを備えるものである。
【０００５】
さらに詳しく説明すると、桟部材１０６の上面には、締結部材１１１をスライド可能に保持する保持部１１２が設けられており、締結部材１１１に被締結部材１１３を締結することにより、固定部材１０７が桟部材１０６に固定される。これによれば、井桁状の取付架台を構成する必要がないため、部品点数が少なくなり部材コストを低減すると共に、取付けにかかる手間を簡略化することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の固定構造によると、複数の太陽電池モジュール１０１を固定するには、それらを桟部材１０６の上面に載置した上で、太陽電池モジュール１０１同士の間に位置する締結部材１１１に固定部材１０７を取付け、さらに締結部材１１１に被締結部材１１３を締結することになる。そして、これらの作業は、太陽電池モジュール１０１の上に乗って行われていた。しかしながら、太陽電池モジュール１０１上での作業は、滑りやすく、しかも太陽電池モジュール１０１が破損するおそれがあることから、慎重に作業する必要があり、作業性が悪くなっていた。また、太陽電池モジュール１０１同士の間に締結部材１１１及び被締結部材１１３が配置されるため、太陽電池モジュール１０１同士の隙間が大きくなり、屋根の面積に対する太陽電池モジュール１０１の面積の割合が少なくなるという問題があった。つまり、発電効率の点においても改善する余地があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、太陽電池モジュールの設置にかかる作業を一層容易なものとすると共に、太陽電池モジュール同士の隙間を極力小さくして発電効率を高めることが可能な太陽電池モジュールの固定構造及び固定方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明にかかる太陽電池モジュールの固定構造は、
「屋根材上に配置される長尺の桟部材と、
該桟部材の上側に設置される太陽電池モジュールを前記桟部材に固定する固定手段と
を具備し、
前記桟部材は、前記固定手段を前記桟部材に締結するための締結部材を、長手方向へのみスライド可能に保持する保持部を上面に有し、
前記固定手段は、
太陽電池モジュールの上面に当接可能とされ、前記桟部材の前記長手方向と平行な方向へ延びた上側当接片、
該上側当接片の中央から下方へ延出した軸部、
該軸部の途中から前記桟部材の前記長手方向と平行な一方向へ前記上側当接片よりも長く延び、太陽電池モジュールの下面に当接可能な下側当接片、
及び、前記軸部の下端から前記下側当接片と平行な方向へ延び、前記下側当接片と前記桟部材との間に所定の空間を形成すると共に、前記桟部材上に載置され、前記締結部材または該締結部材に締結される被締結部材が挿入可能な第一開口を有する取着片、
を有する第一固定部材と、
該第一固定部材の前記軸部を挟んで前記下側当接片の反対側に配置され、前記下側当接片が当接する太陽電池モジュールとは異なる太陽電池モジュールと前記桟部材との間に挿入可能とされ、該太陽電池モジュールを、前記下側当接片が当接する太陽電池モジュールと同じ高さに載置する載置部、
及び、該載置部の下端から前記桟部材の前記長手方向と平行な方向へ延びると共に、前記取着片の下側に配置され、前記締結部材または前記被締結部材が挿入可能な第二開口を有する挟持片
を有し前記第一固定部材とは別部材とされた第二固定部材と
を備える」
ことを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、「桟部材」は、例えば、屋根材上に複数取付けられる支持部材によって支持されるようにしてもよい。また、「桟部材」は、長手方向に対して直角方向に所定の間隔で複数配置されるようにしてもよい。また、「締結部材及び被締結部材」としては、「ナット及びボルト」、または「ボルト及びナット」等の組合せを例示することができる。
【００１０】
また、「載置部」は、太陽電池モジュールの他端側底面に当接してもよいが、太陽電池モジュールの枠体にフランジ部を有する場合には、フランジ部の下面に当接してもよい。また、「上側当接片」は、太陽電池モジュールの枠体（フランジ付きのものを含む）の上面に当接してもよい。
【００１１】
本発明によれば、太陽電池モジュールを桟部材に固定する固定手段は、互いに別部材である第一固定部材及び第二固定部材を備えている。第一固定部材は、軸部の下端から桟部材の長手方向と平行な方向へ延び桟部材上に載置可能な取着片を備えており、その取着片には締結部材または被締結部材が挿入可能な第一開口が穿設されている。一方、第二固定部材は、桟部材の長手方向と平行な方向へ延びる挟持片を備えており、その挟持片には取着片と同じように、締結部材または被締結部材が挿入可能な第二開口が穿設されている。このため、挟持片を取着片と桟部材との間に挟んだ状態で、桟部材に保持された締結部材と被締結部材とを挟持片の第二開口及び取着片の第一開口を通して締結すると、第一固定部材及び第二固定部材が共に桟部材に固定される。
【００１２】
また、第一固定部材は、軸部の上端に形成され桟部材の長手方向と平行な方向へ延びた上側当接片と、軸部の途中から桟部材の長手方向と平行な方向へ延びた下側当接片とを備えるため、上側当接片（詳しくは下側当接片と同じ方向に延出した部分）と下側当接片との間に太陽電池モジュールの一端側を挿入すると、太陽電池モジュールの一端側は上面が上側当接片に当接し、下面が下側当接片に当接した状態で支持される。特に、下側当接片は、上側当接片よりも長く延びているため、太陽電池モジュールの一端側を挿入する際、太陽電池モジュールを、他端側が高くなるように傾斜した状態で下側当接片上に載置し、その後、軸部側に滑らせながら下側当接片と平行になるように回動させることにより、太陽電池モジュールの一端側を上側当接片と下側当接片との間に容易に挿入することが可能となる。
【００１３】
また、この際、下側当接片は取着片の上方に配置され、下側当接片と桟部材との間の空間には締結部材に締結される被締結部材が配置されている。つまり、締結部材及び被締結部材が太陽電池モジュールの下方に配置される。
【００１４】
一方、第二固定部材は、軸部を挟んで下側当接片の反対側に配置された載置部を備えているため、下側当接片が当接する太陽電池モジュールとは異なる太陽電池モジュールの他端側を、第一固定部材の上側当接片（詳しくは載置部と同じ方向に延出した部分）と、第二固定部材の載置部との間に挿入すると、太陽電池モジュールの他端側は上面が上側当接片に当接し、下面が載置部に載置された状態で支持される。したがって、第一固定部材の軸部を挟んで、一対の太陽電池モジュールが隣接して設置される。特に、上側当接片を備える第一固定部材と、載置部を備える第二固定部材とは、別々の部材で構成されているため、一端側が既に第一固定部材によって支持されている太陽電池モジュール、すなわち、桟部材に沿って配置された太陽電池モジュールに対しても、その他端側に固定手段を容易に取り付けることが可能となる。詳しく説明すると、まず第二固定部材の載置部を、太陽電池モジュールと桟部材との間に挿入し、その後、第一固定部材の上側当接片を太陽電池モジュールの上面に当接させた上で、締結部材及び被締結部材によって第一固定部材及び第二固定部材を桟部材に固定すれば、太陽電池モジュールの他端側が支持される。
【００１５】
なお、太陽電池モジュールの他端側延長上に、さらに別の太陽電池モジュールを設置する場合には、太陽電池モジュールの他端側を新たな固定手段によって支持した上で、その固定手段を桟部材に固定し、固定手段の上側当接片と下側当接片との間に、別の太陽電池モジュールの一端側を挿入すればよい。つまり、桟部材に対して太陽電池モジュール及び固定手段を一つずつ交互に組付けることにより、複数の太陽電池モジュールを有する太陽光発電システムを容易に構築することができる。
【００１６】
このように本発明によれば、上側当接片と下側当接片との間に太陽電池モジュールの一端側を挿入する前に、第一固定部材及び第二固定部材を桟部材に固定することから、太陽電池モジュール上での作業がなくなり、太陽電池モジュールの設置にかかる作業を一層容易なものとすることができる。また、締結部材及び被締結部材が太陽電池モジュールの下方に配置されるため、太陽電池モジュール同士の間に締結部材及び被締結部材を配置するためのスペースを設ける必要がなくなり、太陽電池モジュール同士の隙間を極力小さくすることが可能となる。特に、隣接する太陽電池モジュールが、第一固定部材の軸部のみを挟んで支持されるため、太陽電池モジュール同士を可及的に接近させることができる。したがって、屋根の面積に対する太陽電池モジュールの面積の割合を大きくし、発電効率を高めることが可能となる。
【００１７】
また、本発明にかかる太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、
「前記第一固定部材の前記下側当接片は、前記被締結部材が通過可能な長孔を前記第一開口の上方に有する」ことを特徴とすることができる。
【００１８】
本発明によれば、第一固定部材の下側当接片には、取着片の第一開口の上方に長孔が形成されているため、長孔を通過させて下側当接片の下方の空間に被締結部材を挿入し、締結部材に締結することが可能となる。ここで、長孔の長手方向の大きさは、被締結部材の径方向の大きさに作業者の二本の指（例えば親指と人差し指）の厚みを加えた大きさよりも大きくすることが好ましく、これによれば、被締結部材を二本の指で摘んだまま空間内に挿入することが可能となり、被締結部材の締結作業を容易なものとすることができる。
【００１９】
また、本発明にかかる太陽電池モジュールの固定方法は、
「太陽電池モジュールの一端側を前記桟部材に固定する前記固定手段を一端側固定手段とし、前記締結部材が前記桟部材の前記保持部によって保持され、且つ所定位置に固定された前記一端側固定手段の前記下側当接片上に、太陽電池モジュールの一端側を、他端側が高くなるように傾斜した状態で載置すると共に、前記軸部側に滑らせながら前記下側当接片と平行になるように太陽電池モジュールを回動させることで、太陽電池モジュールの一端側を前記上側当接片と前記下側当接片との間に挿入して固定し、
太陽電池モジュールの他端側を前記桟部材に固定する前記固定手段を他端側固定手段とし、前記締結部材及び前記被締結部材によって仮組みされた前記他端側固定手段を、前記締結部材が前記桟部材の前記保持部によって保持された状態で前記桟部材の前記長手方向に沿ってスライドさせ、前記第二固定部材の前記載置部を太陽電池モジュールの他端側と前記桟部材との間に挿入し、その後、前記第一固定部材の前記上側当接片を上方から太陽電池モジュールの上面に当接させると共に、前記締結部材及び前記被締結部材を締結して前記他端側固定手段を前記桟部材に固定することにより、太陽電池モジュールの他端側を固定する」ことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明によれば、桟部材に固定された一端側固定手段に太陽電池モジュールの一端側を固定させた後に、この太陽電池モジュールの他端側へ他端側固定手段を取付け、その他端側固定手段を桟部材に固定することにより太陽電池モジュールの他端側を固定させる。このため、太陽電池モジュールの他端側を固定した他端側固定手段に、次の太陽電池モジュールの一端側を固定させ、その太陽電池モジュールの他端側を新たな固定手段で固定し、これを繰り返すことで、桟部材に沿って複数の太陽電池モジュールを順番に固定することができる。したがって、太陽電池モジュール上での作業がなくなり、太陽電池モジュールの設置にかかる作業を一層容易なものとすることができる。
【００２１】
また、締結部材及び被締結部材が太陽電池モジュールの下方に配置されるため、太陽電池モジュール同士の隙間を極力小さくし発電効率を高めることが可能となる。また、太陽電池モジュールの一端側を、下側当接片上に傾斜した状態で載置し、その後、軸部側に滑らせながら回動させることにより上側当接片と下側当接片との間に挿入させるため、太陽電池モジュールを桟部材と平行にしてから真直ぐ挿入させる場合と比べ、極めて容易に作業することができる。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明によれば、太陽電池モジュールの設置にかかる作業を一層容易なものとすることができる。また、太陽電池モジュール同士の隙間を極力小さくして発電効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態である太陽電池モジュールの固定構造を適用した太陽光発電システムの縦断面図である。
【図２】（ａ）は桟部材及び固定手段に関して各構成部品毎に分解して示す分解斜視図であり、（ｂ）は桟部材に固定手段を取付けた状態を示す斜視図である。
【図３】太陽電池モジュールの固定方法を示す説明図である。
【図４】従来の太陽光発電システムを各構成部材毎に分解して示す分解斜視図である。
【図５】従来の太陽光発電システムの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態である太陽電池モジュールの固定構造を適用した太陽光発電システム１について、図１乃至図３に基づき説明する。なお、本実施形態では説明の便宜上、太陽光発電システム１が屋根上に設置された際、軒側となる方向を「一端側」と称し、棟側となる方向を「他端側」と称する。図１に示すように、本実施形態の太陽光発電システム１は、傾斜した屋根上に複数（本実施形態では二つ）の太陽電池モジュール２を設置したものであり、屋根材（図示しない）上に複数取付けられた支持部材（図示しない）に支持される長尺の桟部材２０と、その長手方向に対して直角方向に所定の間隔で配置された一対の桟部材２０上に設置される太陽電池モジュール２を桟部材２０へ固定する固定手段３０とを備えている。以下、各部材の構成について詳細に説明する。
【００２５】
太陽電池モジュール２は、図１に示すように、複数の太陽電池セルを有し外形が矩形状で板状の太陽電池パネル２ａと、太陽電池パネル２ａの外周辺を支持する長尺の枠体２ｂとを備えており、平面視において長辺が短辺の約２倍の長さとなる長方形状に形成されている。また、枠体２ｂは、桟部材２０の長手方向と平行な方向に延出されたフランジ部２ｃと、フランジ部２ｃの外縁から上方に屈曲した立壁部２ｄとを有している。
【００２６】
桟部材２０は、図２に示すように、アルミニウム等の金属の押出型材からなり、外形が略矩形状の同一断面形状で長尺状に形成されている。この桟部材２０は、両側面にそれぞれ開口し略十字状の溝とされた第一保持部２１と、上面に開口し逆Ｔ字状の溝とされた第二保持部２２とを備えている。第一保持部２１は、略十字状の溝における上下方向の溝内に、桟部材２０を支持部材に取り付けるための六角ナット状の締結部材（図示しない）を回転不能且つ桟部材２０の長手方向へスライド可能に保持することができる。また、第二保持部２２は、根角ボルト等の締結部材２６の雄ねじ部２６ａが上面から突出するように、逆Ｔ状の溝内に締結部材２６の頭部２６ｂを回転不能且つ桟部材２０の長手方向へスライド可能に保持することができる。なお、桟部材２０では、上面の第二保持部２２が幅方向の略中央に配置されている。ここで、第二保持部２２が本発明の保持部に相当する。
【００２７】
固定手段３０は、図１及び図２に示すように、複数の桟部材２０上に設置された太陽電池モジュール２を桟部材２０へ固定するものであり、第一固定部材３０ａ及び第二固定部材３０ｂと、桟部材２０に保持される締結部材２６と、締結部材２６に締結される被締結部材２８とを備えている。
【００２８】
第一固定部材３０ａは、太陽電池モジュール２の上面に上方から当接可能とされ、桟部材２０の長手方向と平行な方向へ延びた第一上側当接片３２及び第二上側当接片３３と、第一上側当接片３２及び第二上側当接片３３の境界部分から下方へ延出した板状の軸部３１と、軸部３１の途中から桟部材２０の長手方向と平行な他端側へ延び、太陽電池モジュール２の下面に当接可能な下側当接片３７と、下側当接片３７と桟部材２０との間に所定の空間が形成されるように、軸部３１の下端から下側当接片３７と平行に他端側へ延びると共に桟部材２０上に載置された取着片３８とを備えている。ここで、第一上側当接片３２及び第二上側当接片３３が本発明の上側当接片に相当する。
【００２９】
第一固定部材３０ａについてさらに詳しく説明すると、第一上側当接片３２及び第二上側当接片３３の先端部分には、垂直下方に延出された第一垂下片３４及び第二垂下片３５がそれぞれ形成されており、これらの第一垂下片３４及び第二垂下片３５を太陽電池モジュール２の立壁部２ｄに係止させることが可能になっている。なお、第二垂下片３５の下端には、他端側に向かって次第に低くなる傾斜面が形成されている。
【００３０】
また、下側当接片３７は第二上側当接片３３よりも長く延出されており、下側当接片３７から第二上側当接片３３までの高さと下側当接片３７の長さとが略等しくなっている。また、第二垂下片３５の下方に位置する下側当接片３７の上面には、太陽電池モジュール２の一端側下部側面が当接するストッパー３７ｂが上方に突出して形成されている。また、取着片３８の先端には、下側当接片３７の底面に繋がる壁部３８ｂが立設されており、下側当接片３７、軸部３１の下部、取着片３８、及び壁部３８ｂによって断面矩形の角筒状に形成されている。
【００３１】
また、取着片３８には、締結部材２６が挿通可能な第一開口３８ａが形成され、下側当接片３７には、被締結部材２８が通過可能な長孔３７ａが第一開口３８ａと対向して形成されている。特に長孔３７ａの長手方向の大きさは、被締結部材２８の径方向の大きさに作業者の指（例えば親指と人差し指）の厚みに相当する大きさを加えた大きさよりも大きく（例えば５ｃｍ）、被締結部材２８を二本の指で摘んだまま下側当接片３７の下方の空間内に被締結部材２８を挿入することができる。被締結部材２８は、下側当接片３７の下方の空間に配置され、桟部材２０の第二保持部２２によって保持され第一開口３８ａを通して上方に延び出させた締結部材２６（根角ボルト）の雄ねじ部２６ａに螺合可能なものであり、本実施形態ではナットで構成されている。なお、この被締結部材２８は、平ワッシャ２８ａ及びスプリングワッシャ２８ｂを介して締結部材２６に螺合される。
【００３２】
一方、第二固定部材３０ｂは、第一固定部材３０ａの軸部３１を挟んで下側当接片３７の反対側に配置され、太陽電池モジュール２と桟部材２０との間に挿入されることで、軸部３１を挟んで両側に配置される太陽電池モジュール２を同じ高さに支持できる載置部３６を備えている。なお、載置部３６は、下面に溝部を有する断面Ｃ字形の角筒状とされており、載置部３６の内側の四隅部分には断面略Ｃ字形状のビス止部３６ａが形成されている。また、第二垂下片３５の下方に位置する載置部３６の上面には、上方に突出し太陽電池モジュール２の他端側側面が当接可能なストッパー４０が形成されている。
【００３３】
また、第二固定部材３０ｂは、載置部３６の下端から桟部材２０の長手方向と平行な方向に他端側へ延びると共に、取着片３８と桟部材２０との間で挟持される挟持片３９をさらに備えており、第一固定部材３０ａが締結部材２６及び被締結部材２８によって桟部材２０に固定されると、挟持片３９が挟持されることで第二固定部材３０ｂも桟部材２０に固定される。なお、挟持片３９には、締結部材２６の雄ねじ部２６ａを挿通させる第二開口３９ａが形成されている。
【００３４】
なお、第一固定部材３０ａ及び第二固定部材３０ｂは、いずれも同一断面形状で長尺状に形成されたアルミニウム等の金属の押出型材を切断したものであり、夫々に穿設された第一開口３８ａ、長孔３７ａ、及び第二開口３９ａは切削加工によって形成されている。
【００３５】
載置部３６では軸部３１と反対側の部位に、薄いステンレス等の板金をプレス加工により断面略コ字形に成形したアース部材４５が外嵌されており、アース部材４５の上面及び下面にそれぞれ形成された突起４５ａを太陽電池モジュール２の枠体２ｂと桟部材２０の上面に突き刺すことにより、枠体２ｂと桟部材２０とがアース部材４５を介して電気的に接続される。
【００３６】
また、太陽光発電システム１は、太陽光発電システム１の一端側端部に配置され、太陽電池モジュール２及び桟部材２０の端面を覆うように、固定手段３０及び桟部材２０へ固定される軒カバー５０と、太陽光発電システム１の他端側端部に配置され、桟部材２０の他端側端面を覆うように、ビス５２によって固定手段３０へ固定される端面カバー５１とをさらに備えている。
【００３７】
軒カバー５０は、アルミニウム等の金属の押出型材からなる同一断面形状の長尺部材であり、図１に示すように、所定長さの底部５０ａと、底部５０ａの他端側端部から上方へ立上る立壁部５０ｂと、立壁部５０ｂの上端から底部５０ａと平行に延びる天部５０ｃと、天部５０ｃの先端から固定手段３０の上端と同じ高さまで立上がる段部５０ｄと、段部５０ｄの上端から底部５０ａよりも外側且つ下側で斜め下方へ延びる側壁部５０ｅとを備えている。そして、底部５０ａには、固定手段３０の載置部３６の上面に摺接する断面半円状の突起部５０ｆが下方に突出して形成され、立壁部５０ｂの上端には、上方に突出し固定手段３０の第一垂下片３４に係止可能な係止片５０ｇが形成され、さらに、側壁部５０ｅの下端には、桟部材２０の底面側に係止可能な係止爪部５０ｈが形成されている。
【００３８】
次に、本実施形態の太陽光発電システム１における太陽電池モジュール２の固定方法を説明する。なお、以下の説明において、太陽光発電システム１の端部に用いられる固定手段３０と、太陽電池モジュール２同士の間に配置される固定手段３０とを区別する必要がある場合には、太陽光発電システム１の一端側端部に配置された固定手段３０を「軒側固定手段４１」とし、太陽光発電システム１の他端側端部に配置された固定手段３０を「棟側固定手段４２」とし、太陽電池モジュール２同士の間に配置される固定手段３０を「中側固定手段４３」として説明する。また、一端側に配置される太陽電池モジュール２を「第一モジュール２ｘ」とし、他端側に配置される太陽電池モジュール２を「第二モジュール２ｙ」として説明する。ここで、軒側固定手段４１が本発明の一端側固定手段に相当し、中側固定手段４３が本発明の他端側固定手段に相当する。
【００３９】
まず、太陽光発電システム１を設置する屋根に対し、設置する太陽電池モジュール２の数や、設置パターンに応じて、桟部材２０を設置する。
【００４０】
次に、軒側固定手段４１の第一固定部材３０ａ及び第二固定部材３０ｂを締結部材２６及び被締結部材２８によって仮組みする。詳しくは、締結部材２６の雄ねじ部２６ａを挟持片３９の第二開口３９ａ及び取着片３８の第一開口３８ａへ順に挿入し、取着片３８の第一開口３８ａから突出する雄ねじ部２６ａの先端に、平ワッシャ２８ａ及びスプリングワッシャ２８ｂを通して、被締結部材２８（ナット）を取付ける。また、雄ねじ部２６ａの先端に被締結部材２８を取付ける際には、被締結部材２８を指で摘んだまま下側当接片３７に形成された長孔３７ａを通過して下側当接片３７と取着片３８との間の空間に挿入し、被締結部材２８を摘んだまま締結部材２６を回転させることで、締結部材２６及び被締結部材２８を螺合させる。つまり、「仮組み」とは、第一固定部材３０ａの取着片３８と第二固定部材３０ｂの挟持片３９とが互いに重ねられ、締結部材２６に被締結部材２８が螺合されることで一体的に構成されているが、締結部材２６及び被締結部材２８が締め付けられておらず、第一固定部材３０ａ及び第二固定部材３０ｂを桟部材２０の長手方向にスライドさせること、及び第一固定部材３０ａに対して第二固定部材３０ｂを許容範囲内である程度変位させることが可能な状態である。
【００４１】
そして、このように仮組みされた軒側固定手段４１を、締結部材２６の頭部２６ｂを桟部材２０の第二保持部２２内へ挿入することで、桟部材２０の長手方向にスライドさせ、桟部材２０の所定位置、具体的には、軒側固定手段４１の載置部３６における一端側の面が桟部材２０の一端側端面と略一致する位置に配置する。なお、桟部材２０の第二保持部２２にビス４８を上方からねじ込み、ビス４８の頭部４８ａを第二保持部２２内に突出させることにより、軒側固定手段４１が屋根の傾斜に沿って桟部材２０の一端側から外れないようにする。
【００４２】
その後、締結部材２６の雄ねじ部２６ａに被締結部材２８を締め付け、軒側固定手段４１を所定位置で固定する。なお、この締め付けの際には工具が用いられ、工具の先端を、下側当接片３７に形成された長孔３７ａを通して下側当接片３７の下方の空間に挿入することで、被締結部材２８を回転させることが可能となる。
【００４３】
その後、第二上側当接片３３と下側当接片３７との間に、第一モジュール２ｘの一端側を挿入する。詳しくは、下側当接片３７上に、第一モジュール２ｘを、他端側が高くなるように傾斜した状態で載置し（図３（ａ）参照）、その後、軸部３１側に滑らせながら下側当接片３７と平行になるように矢印Ｒ方向に回動させる。これにより、第一モジュール２ｘの一端側が第一固定部材３０ａの第二上側当接片３３と下側当接片３７との間に挿入され、第一モジュール２ｘの一端側が桟部材２０に固定される（図３（ｂ）参照）。なお、第一モジュール２ｘの枠体２ｂには立壁部２ｄが備えられ、第二上側当接片３３の先端に第二垂下片３５が備えられているため、太陽電池モジュール２を回動させながら挿入することにより、立壁部２ｄが第二垂下片３５と軸部３１との間に嵌め込まれる。また、第二垂下片３５の下端には、他端側に向かって次第に低くなる傾斜面が形成されているため、第二上側当接片３３と下側当接片３７との間に第一モジュール２ｘの一端側を回動させながら挿入する際、立壁部２ｄが第二垂下片３５に下側から当接することがあっても、傾斜面によって第二垂下片３５の内側（係止される側）に案内することができる。
【００４４】
次に、第一モジュール２ｘの他端側に、中側固定手段４３を取り付ける。なお、中側固定手段４３においても、仮組みされた状態で、締結部材２６の頭部２６ｂを桟部材２０の他端側から第二保持部２２内へ挿入し、中側固定手段４３全体を桟部材２０に沿ってスライドさせる。なお、この状態では、まだ仮組みの状態であり、桟部材２０の長手方向へスライドさせることができると共に、第一固定部材３０ａ及び第二固定部材３０ｂを許容範囲内で相対的に変位させることが可能である。また、締結部材２６の頭部２６ｂが桟部材２０の第二保持部２２内にある状態で、第一固定部材３０ａを上方に持ち上げることが可能である。
【００４５】
そこで、まず中側固定手段４３の載置部３６が第一モジュール２ｘの他端側底面と桟部材２０との間に挿入されるように、第二固定部材３０ｂを一端側に向かって変位させる（図３（ｃ）参照）。詳しくは、載置部３６に形成されたストッパー４０を第一モジュール２ｘの他端側の底部側面に当接させた上で、第一モジュール２ｘの他端側底面を載置部３６に載置する。その後、第二固定部材３０ｂを変位させることなく、第一固定部材３０ａの第一上側当接片３２に形成された第一垂下片３４を、第一モジュール２ｘの立壁部２ｄに上方から係止させるように第一固定部材３０ａを下方に変位させる。すると、第一上側当接片３２が第一モジュール２ｘの他端側上面に当接すると共に、第一固定部材３０ａの取着片３８が挟持片３９の上に重ねられる。そこで、工具を用いて被締結部材２８を締結部材２６の雄ねじ部２６ａに締め付け、中側固定手段４３を固定する（図３（ｄ）参照）。これにより、第一モジュール２ｘの他端側は、底面が載置部３６に載置され、上面が第一上側当接片３２及び第一垂下片３４によって係止された状態となる。また、この際、載置部３６に外嵌されたアース部材４５によって第一モジュール２ｘの枠体２ｂと桟部材２０とが電気的に接続される。
【００４６】
次に、中側固定手段４３の第二上側当接片３３と下側当接片３７との間に、第二モジュール２ｙの一端側を差し込み（図３（ｅ）参照）、さらに、第二モジュール２ｙの他端側を棟側固定手段４２によって桟部材２０に固定する（図３（ｆ）参照）。なお、これらの方法は、図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明した上記の固定方法と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４７】
そして、軒側固定手段４１及び桟部材２０の一端側に軒カバー５０を取付け、棟側固定手段４２に端面カバー５１を取付ける。軒カバー５０を取付けるには、まず、係止片５０ｇを軒側固定手段４１の第一垂下片３４に斜め下方から係止させると共に突起部５０ｆを載置部３６の上面に載せ、その後、係止片５０ｇ及び第一垂下片３４の係止状態を維持したまま、軒カバー５０の下部部分を桟部材２０側に押し込み、係止爪部５０ｈを桟部材２０の底面側に係止させる。また、軒カバー５０の側壁部５０ｅに形成されたＶ字型の溝（図示しない）を通して、一端側からビス５０ｉを載置部３６の側面に締め付けることにより、軒カバー５０を軒側固定手段４１に固定する。
【００４８】
ところで、太陽電池モジュール２を屋根の流れ方向だけでなく流れ方向に対して直角方向（横方向）へも複数配置する場合、固定される桟部材２０が異なるので、横方向に隣接した太陽電池モジュール２同士の高さが異なってしまうことがある。この場合には、桟部材２０と固定手段３０との間に所定厚さのスペーサを挿入して固定手段３０を締結固定することで太陽電池モジュール２同士の高さを調整する。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、太陽電池モジュール２の一端側を桟部材２０に固定するための固定手段３０を、太陽電池モジュール２を設置する前に桟部材２０に固定することができる。すなわち、複数の太陽電池モジュール２を設置する場合には、一端側から順番に太陽電池モジュール２を固定しながら並べることができる。したがって、太陽電池モジュール２上での作業がなくなり、太陽電池モジュール２の設置にかかる作業を一層容易なものとすることができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、締結部材２６及び被締結部材２８が太陽電池モジュール２の下方に配置されるため、太陽電池モジュール２同士の間にこれらを配置するためのスペースを確保する必要がなくなり、太陽電池モジュール２同士の隙間を極力小さくすることができる。特に、隣接した太陽電池モジュール２が、第一固定部材３０ａの軸部３１のみを挟んで支持されるため、太陽電池モジュール２同士を可及的に接近させることができる。したがって、屋根の面積に対する太陽電池モジュール２の面積の割合を大きくし、発電効率を高めることが可能となる。また、太陽電池モジュール２同士の隙間を覆うカバーが不要となり、ひいては部品点数が少なくなり、コストを低減することができると共に、取付けにかかる手間を簡略化することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、第一上側当接片３２を備える第一固定部材３０ａと、載置部３６を備える第二固定部材３０ｂとを、別々の部材で構成しているため、一端側が既に軒側固定手段４１によって固定され桟部材２０に沿って配置されている第一モジュール２ｘに対しても、その他端側を中側固定手段４３の第一上側当接片３２及び載置部３６によって固定することが可能となる。したがって、第一上側当接片３２と載置部３６とを一体で形成したものと比べ、作業性を良くすることができる。
【００５２】
詳しく説明すると、仮に第一固定部材３０ａと第二固定部材３０ｂとを一体成形した場合には、第一上側当接片３２と載置部３６との間隔が一定となるため、これを他端側から太陽電池モジュール２と桟部材２０との間に挿入させようとすると、立壁部２ｄと第一垂下片３４とが突き当たることになる。なお、太陽電池モジュール２を他端側が高くなるように傾斜させた状態で、固定手段３０を桟部材２０の長手方向に対して直角方向の端面側から嵌合し、太陽電池モジュール２の他端側に沿ってスライドさせるようにすれば、太陽電池モジュール２の他端側に固定手段３０を取付けることができるが、これによれば以下の不具合が生じる。すなわち、この方法によれば、固定手段３０を固定するための締結部材２６のみを桟部材２０の第二保持部２２に保持させておき、太陽電池モジュール２を回動させながら、締結部材２６の雄ねじ部２６ａが取着片３８の第一開口３８ａに挿入されるようにしなければならず、雄ねじ部２６ａと第一開口３８ａとの位置合せに手間がかかることになる。これに対し、本実施形態によれば、別々の部材で構成することで、締結部材２６及び被締結部材２８によって固定手段３０全体を仮組みした状態で締結部材２６を桟部材２０の第二保持部２２に保持させることが可能となり、作業性を大幅に高めることができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、第一固定部材３０ａの下側当接片３７は、第二上側当接片３３よりも長く延びているため、太陽電池モジュール２を、下側当接片３７上に、他端側が高くなるように傾斜した状態で載置し、その後、軸部３１側に滑らせながら回動させて、太陽電池モジュール２の一端側を第二上側当接片３３と下側当接片３７との間に挿入することができる。このため、太陽電池モジュール２を桟部材２０と平行にしてから真直ぐ挿入させる場合と比べ、極めて容易に作業することができる。例えば、太陽電池モジュール２を桟部材２０と平行にして挿入させる場合には、桟部材２０から僅かに浮かした状態で桟部材２０に沿って移動させる必要があることから、一人の作業者だけでは作業を行うことが極めて困難であるが、本実施形態では、下側当接片３７上に太陽電池モジュール２を傾けた状態で載置し、その太陽電池モジュール２を滑らせて回転させながら挿入しているので、一人の作業者でも容易に作業することができ、作業性を良くすると共に、労働負担を低減することができる。また、本実施形態では、太陽電池モジュール２の枠体２ｂに立壁部２ｄを有すると共に、第二上側当接片３３の先端に第二垂下片３５を備えているが、このような場合でも、太陽電池モジュール２を回動させながら挿入することにより、立壁部２ｄが第二垂下片３５に突き当たることなく、第二垂下片３５と軸部３１との間に立壁部２ｄを嵌め込むことができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、載置部３６を有する第二固定部材３０ｂは、挟持片３９を備えるため、第一モジュール２ｘに対して載置部３６の挿入作業を行った後、第一垂下片３４の係止作業を行うようにすれば、挟持片３９の上に取着片３８を重ね合わせ、固定手段３０全体を一組の締結部材２６及び被締結部材２８によって固定することができる。したがって、固定作業をさらに容易なものとすることができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、載置部３６は角筒状に形成されているため、強靭な構造となり、例えば強風等によって太陽電池モジュール２から作用する荷重が比較的大きくなっても、しっかりと支持することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態によれば、固定手段３０の下側当接片３７に長孔３７ａが形成され、被締結部材２８と共に作業者の指を挿入することができるため、被締結部材２８に対する締結部材２６の螺合を容易に行うことができる。
【００５７】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５８】
すなわち、上記実施形態では、太陽電池モジュール２を屋根の流れ方向に対して二つ配置したものを示したが、太陽電池モジュール２を一つのみとしてもよく、あるいは三つ以上配置してもよい。また、上記実施形態では、一つの太陽電池モジュール２を二つの桟部材２０で支持するものを示したが、三つ以上の桟部材２０で支持するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記の実施形態では、流れ方向にのみ太陽電池モジュール２を配置するものを示したが、屋根の横方向に対しても太陽電池モジュール２を複数配置してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、桟部材２０によって保持される締結部材２６として根角ボルトを用い、締結部材２６に締結される被締結部材２８としてナットを用いるものを示したが、締結部材２６としてナットを用い、被締結部材２８としてボルトを用いるようにしてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、固定手段３０及び桟部材２０の一端側端面を軒カバー５０で覆い、桟部材２０の他端側端面を端面カバー５１で覆うものを示したが、桟部材２０の両側の端面をいずれも端面カバー５１で覆うようにしてもよい。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、太陽電池モジュール２の枠体２ｂとして、フランジ部２ｃ及び立壁部２ｄを有するものを示したが、フランジ部のみを有する枠体、またはフランジ部及び立壁部を備えない枠体を使用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
２  太陽電池モジュール
２ａ  太陽電池パネル
２ｘ  第一モジュール（太陽電池モジュール）
２ｙ  第二モジュール（太陽電池モジュール）
２０  桟部材
２２  第二保持部（保持部）
２６  締結部材
２８  被締結部材
３０  固定手段
３０ａ  第一固定部材
３０ｂ  第二固定部材
３１  軸部
３２  第一上側当接片（上側当接片）
３３  第二上側当接片（上側当接片）
３６  載置部
３７  下側当接片
３７ａ  長孔
３８  取着片
３８ａ  第一開口
３９  挟持片
３９ａ  第二開口
４１  軒側固定手段（一端側固定手段）
４３  中側固定部材（他端側固定手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特開２０１０−２６１２５７号公報
【図１】
0005891109.tif 000002
【図２】
0005891109.tif 000003
【図３】
0005891109.tif 000004
【図４】
0005891109.tif 000005
【図５】
0005891109.tif 000006