(57)【要約】【課題】止水性を向上させた架台、太陽電池モジュールの支持構造及び太陽光発電装置を提供することを目的とする。【解決手段】架台は、排水管部と、前記太陽電池モジュールの縁部に設けられたフレームを支持するためのフレーム支持部と、を含み、前記排水管部は、一方向に延びる水路と、前記水路の上部の一部を覆う上板部と、を有し、前記フレーム支持部は、前記排水管部の前記水路の幅方向の中央に立設される起立部と、前記起立部の両側面から当該起立部の長手方向と交差する方向に突出し、その上面にて前記フレームを支持するフランジ部とを備える。【選択図】  図２
2018091113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールを支持するための架台であって、
排水管部と、
前記太陽電池モジュールの縁部に設けられたフレームを支持するためのフレーム支持部と、
を含み、
前記排水管部は、
一方向に延びる水路と、
前記水路の上部の一部を覆う上板部と、
を有し、
前記フレーム支持部は、
前記排水管部の前記水路の幅方向の略中央に立設される起立部と、
前記起立部の両側面から突出し、その上面にて前記フレームを支持するフランジ部と
を備えた架台。
【請求項２】
前記水路は、断面略コの字型であり、
前記上板部は、前記水路の両側壁面各々の上端から前記水路の内側に向けて傾斜しており、
前記上板部と前記フレーム支持部との間には空間が設けられている、
請求項１に記載の架台。
【請求項３】
前記排水管部には、前記水路が複数段設けられている、
請求項１又は２に記載の架台。
【請求項４】
上段の前記水路からの水を受けて、下段の前記水路に導く補助板が前記下段の前記水路に設けられている、
請求項３に記載の架台。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の架台と、
太陽電池モジュールの縁部を支持するためのフレームと、
を備えた太陽電池モジュールの支持構造であって、
前記フレームは、
断面略長方形状の筒状体である基幹部と、
前記基幹部の上側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記太陽電池モジュールの縁部を支持するための断面略コの字型のモジュール支持部と、
前記基幹部の下側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記モジュール支持部が開口する側とは反対側に開口する断面略Ｌ字型の係止部と、
を備え、
前記架台の前記フランジ部の上面には前記フレームの前記基幹部の下面が当接し、前記フランジ部の下方には前記フレームの前記係止部が配置される、
太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項６】
前記モジュール支持部は、
前記基幹部の側壁部から立設された薄板状の上部フレーム部と、
前記上部フレーム部の上端から前記基幹部側へ突出する薄板状の上部支持部とを備え、
前記上部フレーム部の上端には前記上部フレーム部の全長に亘って突起部が設けられている、
請求項５に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項７】
前記上部支持部の高さは前記上部フレーム部から離れるに従って低くなる、
請求項６に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項８】
前記上部フレーム部は前記係止部が開口する側に前記側壁部よりも突出している、
請求項６又は７に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項９】
２つの前記フレームが前記架台の前記フレーム支持部の前記起立部を対称軸として左右対称に配置され、前記起立部は前記上部フレーム部の下方に配置されている、
請求項６から８の何れか１項に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項１０】
請求項９に記載の支持構造により太陽電池モジュールが支持された太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールを建物の屋根上に設置するための架台、太陽電池モジュールの支持構造及び太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅やビル等の建物の屋根上に太陽光発電装置を設置し、太陽光エネルギーを利用して発電するケースが増えている。太陽光発電装置は複数の太陽電池モジュールを配列して構成されている。太陽電池モジュールは、多結晶シリコン等で形成された太陽電池セルを複数配置したパネルであり、周囲にフレームが設けられている。太陽電池モジュールを建物の屋根上に設置する際には、屋根の野地板等の屋根材と太陽電池モジュールの間に金属製の架台を介在させ、その架台を介して太陽電池モジュールを屋根材に固定するのが一般的である。
【０００３】
一般に、架台は屋根材にボルトやビスで固定されるが、太陽電池モジュールや架台の接合部から雨水が漏れた場合には、屋根材に空けられたネジ孔に雨水が浸入して腐食し、あるいは雨漏りを生じる原因となる。このような問題点を解決するために、例えば特許文献１、２には、防水性を有する太陽電池モジュールの設置構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２１９８９号公報
【特許文献２】特許第５６７４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の太陽電池モジュールの設置構造は、上面に露出している架台とフレームとの間にＬ字状の隙間が形成されており、その隙間から雨水が侵入し易い構造となっている。
【０００６】
また、特許文献２に記載の太陽電池モジュールの設置構造では、架台とフレーム各々には互いに嵌合させるための係止用突部が複数設けられているため、架台とフレームとの接合部に隙間ができやすく、その隙間から雨水が漏れやすい構造となっている。
【０００７】
また、特許文献１、２のそれぞれに記載の太陽電池モジュールの設置構造では、雨水がフレーム同士又はフレームと架台との接合部から漏れた場合に、雨水は架台の底板に設けられた排水部に流れ込むが、排水部間に接合部分がある場合には、雨水がこの該排水部から漏れるおそれがある。また、この排水部は上方に開放されているため、空気集熱を行う場合に集熱効率が悪くなる。
【０００８】
本発明に係る具体的態様は、止水性を向上させた架台、太陽電池モジュールの支持構造及び太陽光発電装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る一態様の架台は、太陽電池モジュールを支持するための架台であって、排水管部と、前記太陽電池モジュールの縁部に設けられたフレームを支持するためのフレーム支持部と、を含み、前記排水管部は、一方向に延びる水路と、前記水路の上部の一部を覆う上板部と、を有し、前記フレーム支持部は、前記排水管部の前記水路の幅方向の略中央に立設される起立部と、前記起立部の両側面から突出し、その上面にて前記フレームを支持するフランジ部と、を備えた架台である。
【００１０】
上記構成によれば、架台のフランジ部の上面にてフレームを支持することで、フレームはフランジ部の上面に密着するため、止水性を向上させることができる。
【００１１】
前記架台において、前記水路は断面略コの字型であり、前記上板部は、前記水路の両側壁面各々の上端から前記水路の内側に向けて傾斜しており、前記上板部と前記フレーム支持部との間には空間が設けられていることも好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、上板部の上面に落下した水を前記上板部と前記フレーム支持部との間の空間から水路内に導くことができるとともに、この空間にフレームの下部に設けられた係止部を通すことで、このフレームを架台に設置している状態において、風等によりフレームが架台から浮き上がって脱落するのを防止することができる。
【００１３】
上記の架台において、前記排水管部には、前記水路が複数段設けられていることも好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、水路から水が漏れたとしてもその水路の下段の水路でこの水を受けることができるため、排水管部の下方に水が漏れるのを防ぎ、止水性を向上させることができる。
【００１５】
上記の架台において、上段の前記水路からの水を受けて、下段の前記水路に導く補助板が前記下段の前記水路に設けられていることも好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、排水管部から水が漏れるのを防ぎ、止水性を向上させることができる。
【００１７】
本発明に係る一態様の太陽電池モジュールの支持構造は、前記架台と、太陽電池モジュールの縁部を支持するためのフレームと、を備えた太陽電池モジュールの支持構造であって、前記フレームは、断面略長方形状の筒状体である基幹部と、前記基幹部の上側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記太陽電池モジュールの縁部を支持するための断面略コの字型のモジュール支持部と、前記基幹部の下側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記モジュール支持部が開口する側とは反対側に開口する断面略Ｌ字型の係止部と、を備え、前記架台の前記フランジ部の上面には前記フレームの前記基幹部の下面が当接し、前記フランジ部の下方には前記フレームの前記係止部が配置される、太陽電池モジュールの支持構造である。
【００１８】
上記構成によれば、架台のフランジ部の上面にフレームの基幹部の下面が当接するため、止水性を向上させることができる。また、フランジ部の下方にフレームの係止部を配置することができるため、フレームは風等に煽られても架台から脱落することがなく、フレームを架台で安定して支持することができる。
【００１９】
上記の太陽電池モジュールの支持構造において、前記モジュール支持部は、前記基幹部の側壁部から立設された薄板状の上部フレーム部と、前記上部フレーム部の上端から前記基幹部側へ突出する薄板状の上部支持部とを備え、前記上部フレーム部の上端には前記上部フレーム部の全長に亘って突起部が設けられていることも好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、突起部付近の水を突起部よりも高さの低い支持部側へ流すことができ、止水性を向上させることができる。
【００２１】
上記の太陽電池モジュールの支持構造において、前記上部支持部の高さは前記上部フレーム部から離れるに従って低くなることも好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、突起部付近の水を支持部側、太陽電池モジュール側、軒先へと水を流すことができ、止水性を向上させることができる。
【００２３】
上記の太陽電池モジュールの支持構造において、前記上部フレーム部は前記係止部が開口する側に前記側壁部よりも突出していることも好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、上部フレーム部の下方かつ側壁部の横の空間に架台のフレーム支持部を配置することができ、上部フレーム部の上端部で水の流れを変化させて、止水効果を高めることができる。
【００２５】
上記の太陽電池モジュールの支持構造において、２つの前記フレームが前記架台の前記フレーム支持部の前記起立部を対称軸として左右対称に配置され、前記起立部は前記上部フレーム部の下方に配置されていることも好ましい。
【００２６】
上記構成によれば、２つのフレームが架台のフレーム支持部の起立部を対称軸として左右対称に配置され、起立部は上部フレーム部の下方に配置されているため、上部フレーム部の間から水が浸入したとしても、起立部の上端面で雨水の流れを変えることができ、止水性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の平面図の一部を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った縦フレーム及び架台の断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る左辺フレームの長手方向と直交する方向の断面図である。
【図４】図４は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿った横フレームの断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る架台の長手方向に直交する方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の平面図の一部を示す図である。太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュール５を含んで構成されている。太陽電池モジュール５は、平面視において略長方形状のパネルである。太陽電池モジュール５の表面側には単結晶や多結晶シリコン基板で形成された複数の太陽電池セルが配置され、裏面側には電極ボックスが配置されるとともに、その電極ボックスからは他の太陽電池モジュール５と電気的に連結するための端子ケーブルが伸びている（図示省略）。
【００２９】
左辺フレーム２ａ及び右辺フレーム２ｂは、太陽電池モジュール５の左右２つの短辺の縁部を覆う部材である。これらの左辺フレーム２ａ及び右辺フレーム２ｂは、長手方向が屋根の棟から軒の方向（軒棟方向）に平行に配置されていることから「縦フレーム」とも呼ばれる。以下において左辺フレーム２ａ及び右辺フレーム２ｂを合わせて「縦フレーム２」と呼ぶ場合がある。なお、この縦フレーム２は本発明における「フレーム」に対応する。
【００３０】
上辺フレーム３ａ及び下辺フレーム３ｂは、太陽電池モジュール５の上下２つの長辺の縁部を覆う部材である。これらの上辺フレーム３ａ及び下辺フレーム３ｂは、長手方向が棟軒方向とは垂直に配置されていることから「横フレーム」とも呼ばれる。以下において上辺フレーム３ａ及び下辺フレーム３ｂを合わせて「横フレーム３」と呼ぶ場合がある。
【００３１】
図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った縦フレーム及び架台の断面図である。同図に示すように、太陽電池モジュール５を支持する縦フレーム２（左辺フレーム２ａ及び右辺フレーム２ｂ）は、その下方に設置された架台６により支持されている。この架台６は、長手方向が軒棟方向に平行に配置され、下部が野地板１０１等の屋根材にビス止め等によって固定されている。なお、図示の縦フレーム２は、ある１つの太陽電池モジュール５の左辺フレーム２ａと別の１つの太陽電池モジュール５の右辺フレーム２ｂとが隣り合って配置されている関係上、図中の“右側”に描かれるものが“左辺フレーム２ａ”となり、図中の“左側”に描かれるものが“右辺フレーム２ｂ”となる。後述する図３においても同様である
【００３２】
図３は、左辺フレーム２ａの長手方向と直交する方向の断面図である。図３は、図２に示す断面図から左辺フレーム２ａを取り出して拡大して示したものである。左辺フレーム２ａは、図中における縦方向に長い部材であり、その長手方向の長さは太陽電池モジュール５の短辺よりやや長くなるように形成されている。左辺フレーム２ａは、厚さの薄い鋼板またはアルミニウム合金で形成されている。図３に示すように、左辺フレーム２ａは、中央部に基幹部１２が設けられ、基幹部１２の上側にモジュール支持部１３が設けられ、基幹部１２の下側に係止部１８が設けられている。
【００３３】
なお、太陽電池モジュール５の右側の短辺の縁部を挿入するための右辺フレーム２ｂは、図３に示す左辺フレーム２ａと左右対称の構造となっている以外は全て左辺フレーム２ａと同じ構造である。そのため、以下では右辺フレーム２ｂの部位の名称及び符号については、左辺フレーム２ａの対応する部位の名称及び符号と同一のものを使用する。
【００３４】
基幹部１２は、断面略長方形状の筒状体である。基幹部１２の上側には、太陽電池モジュール５を支持するための断面略逆コの字型のモジュール支持部１３が基幹部１２の略全長に亘って設けられている。
【００３５】
モジュール支持部１３は、基幹部１２の１つの長辺（図２では基幹部１２の内側側壁部１２４の上端の辺）から立設された薄板状の上部フレーム部１３２と、この上部フレーム部１３２の上端から基幹部１２側へ突出する薄板状の上部支持部１３ａと、基幹部１２の上側の部材である天井部１２１と、上記した１つの長辺と同じ高さで隣り合うもう１つの長辺から（すなわち、天井部１２１から）水平に延びる下部支持部１３ｂと、を備えている。下部支持部１３ｂの先端部の鉛直方向の位置は、上部支持部１３ａの先端部の鉛直方向の位置と略一致している。
【００３６】
基幹部１２、上部フレーム部１３２、上部支持部１３ａ、天井部１２１、下部支持部１３ｂで囲まれた空間は、太陽電池モジュール５を挿入し支持するための断面略コの字型の支持溝２９として用いられる。この支持溝２９にシリコン等の接着材を流し込むとともに、太陽電池モジュール５の短辺の縁部を挿入することにより、この縁部を左辺フレーム２ａに固定することができる。支持溝２９にシリコン等の接着剤を流し込むことで、支持溝２９内への雨水等の水の浸入を防止することができる。
【００３７】
上部フレーム部１３２の上端にはこの上部フレーム部１３２の略全長に亘って突起部１５が設けられている。この突起部１５を設けることにより、この突起部１５付近に降った雨水を突起部１５よりも高さの低い上部支持部１３ａ側に流すことができる。また、縦フレーム２を架台６上に設置する際には、左右対象の左フレーム２ａと右フレーム２ｂとを配置するが、左フレーム２ａと右フレーム２ｂとの上部フレーム部１３２間に隙間が空いてその隙間から雨水が侵入する場合がある。この場合に、突起部１５を設けることで、この突起部１５付近に降った雨水は隙間付近に溜まらず、突起部１５よりも高さの低い上部支持部１３ａ側に流すことができ、雨水が上部フレーム部１３２間の隙間へ大量に侵入するのを防ぐことができる。
【００３８】
また、上部支持部１３ａの高さは上部フレーム部１３２（突起部１５）から離れるに従って低くなっている。したがって、突起部１５付近に降った雨水は、突起部１５よりも高さの低い上部支持部１３ａ側、太陽電池モジュール５側、軒先へと流れるため、雨水が上部フレーム部１３２間の隙間へ侵入するのを防ぐことができる。
【００３９】
また、上部フレーム部１３２の厚さはその下方に位置する基幹部１２の内側側壁部１２４の厚さよりも肉厚に形成されている。そして、内側側壁部１２４よりも上部フレーム部１３２側の方が支持部１３の開口する側とは反対側（係止部１８が開口する側）に突出している。このため、支持部１３が開口する側とは反対側において、上部フレーム部１３２と内側側壁部１２４との境界部分には、段差部１２６が設けられている。
【００４０】
これにより、左辺フレーム２ａと右辺フレーム２ｂを組み合わせて架台６に設置した際に、段差部１２６の下方かつ内側側壁部１２４の横の空間に架台６のフレーム支持部６２を配置することができ、段差部１２６の部分で水の流れを変化させて、止水効果を高めることができる（図２参照）。
【００４１】
基幹部１２の下側には、モジュール支持部１３の支持溝２９が開口する側と反対側に開口した断面略Ｌ字型の係止部１８が基幹部１２の略全長に亘って設けられている。具体的には、係止部１８は、基幹部１２の長辺のうち上部フレーム部１３２が立設する長辺（内側側壁部１２４の上端の辺）とは対角線上にある下側の長辺から垂下した薄板状の下部フレーム部１８１と、この下部フレーム部１８１の下端の辺から基幹部１２側へ基幹部１２の幅とほぼ同じだけ水平方向に突出する薄板状の係止片１８２とを備えている。
【００４２】
この係止部１８の係止片１８２は、左辺フレーム２ａが架台６に設置された状態では下方から吹き上げる風に煽られて上方に移動した場合に架台６に引っ掛かるように構成されているため、左辺フレーム２ａが架台６から脱落するのを防止することができ、左辺フレーム２ａを架台６で安定して支持することができる。
【００４３】
図４は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿った横フレーム３の断面図である。図４では、上辺フレーム３ａと下辺フレーム３ｂとの接合状態が示されている。上辺フレーム３ａと下辺フレーム３ｂとは、それぞれ太陽電池モジュール５の上側（屋根上に設置した場合の棟側）及び下側（屋根上に設置した場合の軒側）の長辺の縁部を覆う部材である。
【００４４】
上辺フレーム３ａは、厚さの薄い鋼板やアルミニウム合金等で形成された棒状の部材であり、その長さは太陽電池モジュール５の長辺よりもやや長く形成されている。上辺フレーム３ａは、断面略長方形状の筒状体である基幹部３０を備えている。
【００４５】
基幹部３０は、この基幹部３０の天井部３２より上方に突出して上方に延びる内側側壁部３１を有している。その内側側壁部３１の上端からは薄板状の上部支持部３３ａが水平方向であって天井部３２側に延び、基幹部３０の略全長に亘って設けられている。なお、上部支持部３３ａは、図中、左側から右側へ向けて傾斜しており、内側側壁部３１から離れるに従って（支持部３３の開口側ほど）高さが低くなっている。
【００４６】
天井部３２と内側側壁部３１とが交わる辺（基幹部３０の１つの長辺）と同じ高さにある基幹部３０の別の長辺からは、下部支持部３３ｂが図中左右方向に延びるとともに、基幹部３０の略全長に亘って設けられている。下部支持部３３ｂの先端部は上部支持部３３ａの先端部と図中上下方向に揃っている、すなわち左右方向での位置が略一致している。
【００４７】
上部支持部３３ａ、内側側壁部３１、天井部３２、下部支持部３３ｂとで囲まれた空間は、太陽電池モジュール５を挿入し支持するための断面略逆コの字状の支持溝３４として用いられる。
【００４８】
この支持溝３４にシリコン等の接着材を流し込むとともに、太陽電池モジュール５の長辺の縁部を挿入することにより、太陽電池モジュール５の長辺の縁部に上辺フレーム３ａを固定することができる。支持溝３４にはシリコン等の接着剤が流し込まれているため、支持溝３４内への雨水等の水の浸入を防止することができる。
【００４９】
また、内側側壁部３１の上部であって天井部３２側とは反対側の面には、平板状のリブ３５が設けられている。このリブ３５は図中左右方向に延びるとともに、基幹部３０の略全長に亘って設けられている。このリブ３５は、後述する下辺フレーム３ｂの挟持部３８に形成された挿入溝５２に挿入して嵌合させるものである。
【００５０】
内側側壁部３１の下部であってリブ３５と同じ側の面には、断面略Ｊ字状の雨樋部３９が設けられている。この雨樋部３９は基幹部３０の略全長に亘って設けられており、その先端部には内側側壁部３１の面と平行になるように折り曲げられた当接面４０が形成されている。また、雨樋部３９の折り曲げられた内側には、水を排水するための集水部４１が形成されている。
【００５１】
内側側壁部３１の下端であってリブ３５と同じ側の面には、リブ３５と同じ側に水平に延びる縁部４２が、基幹部３０の略全長に亘って設けられている。
【００５２】
下辺フレーム３ｂは、上辺フレーム３ａと同様に、厚さの薄い鋼板またはアルミニウム合金で形成された棒状の金属製の部材であり、その長さは太陽電池モジュール５の長辺よりもやや長く形成されている。
【００５３】
下辺フレーム３ｂは、上辺フレーム３ａと同様、断面略長方形状の筒状体である基幹部４５を備えている。基幹部４５は、この基幹部４５の天井部４８より上方に突出して上方に延びる内側側壁部４６を有している。その内側側壁部４６の上端からは薄板状の上部支持部４９ａが図中左右方向であって天井部４８側に延び、基幹部４５の略全長に亘って設けられている。なお、上部支持部３３ａと同様に、上部支持部４９ａは図中、右側から左側へ向けて傾斜しており、内側側壁部４６から離れるに従って（支持部４９の開口側ほど）高さが低くなっている。
【００５４】
天井部４８と内側側壁部４６とが交わる辺（基幹部４５の１つの長辺）と同じ高さにある基幹部４５の長辺からは、下部支持部４９ｂが水平方向に延びるとともに、基幹部４５の略全長に亘って設けられている。下部支持部４９ｂの先端部は上部支持部４９ａの先端部と鉛直方向の位置が略一致している。
【００５５】
上部支持部４９ａ、内側側壁部４６、天井部４８、下部支持部４９ｂとで囲まれた空間は、太陽電池モジュール５を挿入し支持するための断面略コの字状の支持溝５０として用いられる。
【００５６】
この支持溝５０にシリコン等の接着材を流し込むとともに、太陽電池モジュール５の長辺の縁部を挿入することにより、太陽電池モジュール５の長辺の縁部に下辺フレーム３ｂを固定することができる。尚、支持溝５０にはシリコン等の接着剤が流し込まれているため、支持溝５０内への水の浸入を防止することができる。
【００５７】
一方、内側側壁部４６の上部には、支持溝５０の開口する側とは反対側に開口する挟持部３８が基幹部４５の略全長に亘って設けられている。この挟持部３８は、内側側壁部４６の先端から上部支持部４９ａとは反対側に水平方向に延びる上方挟持部３８ａと、この上部支持部４９ａの下方に位置する内側側壁部４６の面から上部支持部４９ａと同じ方向に延びる下方挟持部３８ｂとを備えており、上方挟持部３８ａと内側側壁部４６と下方挟持部３８ｂとで囲まれた部分には、断面略逆コの字状の挿入溝５２が形成されている。この挿入溝５２には、上辺フレーム３ａのリブ３５を挿入して嵌合させることができる。
【００５８】
内側側壁部４６の下部であって挟持部３８が設けられている側と同じ側の面には、挟持部３８と同じ側に水平に延びる縁部５４が基幹部４５の略全長に亘って設けられている。上辺フレーム３ａと下辺フレーム３ｂとを連結して設置する際に、この縁部５４の下面と、上辺フレーム３ａの縁部４２の上面とは当接する。
【００５９】
なお、本実施形態では上辺フレーム３ａにリブ３５が設けられ下辺フレーム３ｂに挟持部３８が設けられているが、上辺フレーム３ａに挟持部３８が設けられ下辺フレーム３ｂにリブ３５が設けられていてもよい。
【００６０】
上辺フレーム３ａと下辺フレーム３ｂとを連結した際には、図４に示すように、下辺フレーム３ｂの挟持部３８に形成された挿入溝５２に上辺フレーム３ａのリブ３５を挿入して嵌合させるとともに、下辺フレーム３ｂの上方挟持部３８ａ及び下方挟持部３８ｂの先端面を上辺フレーム３ａの内側側壁部３１に当接させ、上辺フレーム３ａの縁部４２の上面と下辺フレーム３ｂの縁部５４の下面とを当接させる。これにより、風雨時であっても上辺フレーム３ａのリブ３５と下辺フレーム３ｂの挟持部３８に形成された挿入溝５２との隙間から水が侵入するのを防止することができる。
【００６１】
また、上部支持部３３ａ、４９ａ、上方挟持部３８ａの連結部の上面は面一になるように構成されており、また、上述のように上部支持部３３ａ、４９ａが傾斜していることにより、水は上部支持部３３ａ、４９ａ上を棟から軒先にスムーズに流れるため、上部支持部３３ａ、４９ａ、太陽電池モジュール５の連結部から水が浸入するのを防ぐことができる。
【００６２】
また、上記のように下辺フレーム３ｂの上方挟持部３８ａ及び下方挟持部３８ｂの先端面を上辺フレーム３ａの内側側壁部３１に当接させると、上辺フレーム３ａの断面略Ｊ字状の雨樋部３９の当接面４０も下辺フレーム３ｂの内側側壁部４６に当接する構成となっている。そのため、仮に上辺フレーム３ａのリブ３５と下辺フレーム３ｂの挟持部３８に形成された挿入溝５２との隙間から水が侵入した場合であっても、その水は雨樋部３９の集水部４１に確実に流れ落ち、集水部４１を流れて架台６の排水管部６１の上板部６１６（図５参照）へと導かれて水路６１２へ入り、軒先へと排出することが可能である。
【００６３】
また、上辺フレーム３ａの雨樋部３９の当接面４０が下辺フレーム３ｂの内側側壁部４６に当接することで、太陽電池モジュール５、縦フレーム２、横フレーム３の重量を、上辺フレーム３ａのリブ３５やそのリブ３５と嵌合する下辺フレーム３ｂの挟持部３８だけでなく雨樋部３９でも支えることとなる。そのため、太陽電池モジュール５等の重量負荷を、横フレーム３のリブ３５や挟持部３８だけでなく雨樋部３９にも分散して支えることとなるため、リブ３５や挟持部３８に重量負荷が集中して変形してしまうのを防止することができる。
【００６４】
次に、縦フレーム２と横フレーム３との連結構造について説明する。図１に示すように、上辺フレーム３ａの両端付近において支持溝３４が開口する側（太陽電池モジュール５が挟持される側）の角が平面視において斜め４５度の角度で切り欠かれており、また、左辺フレーム２ａの両端付近において突起部１５とは反対側（太陽電池モジュール５が挟持される側）の角が平面視斜め４５度の角度で切り欠かれていることにより、右辺フレーム２ｂと上辺フレーム３ａとは連結可能な構造となっている。なお、左辺フレーム２ａについても右辺フレーム２ｂの場合と同様にして上辺フレーム３ａと連結することが可能である。
【００６５】
下辺フレーム３ｂについても両端付近において支持溝５０が開口する側（太陽電池モジュール５が挟持される側）の角が平面視において斜め４５度の角度で切り欠かれていることにより、右辺フレーム２ｂと下辺フレーム３ｂとを連結することができる。なお、左辺フレーム２ａについても右辺フレーム２ｂの場合と同様にして下辺フレーム３ｂと連結することができる。
【００６６】
図５は、架台６の長手方向に直交する方向の断面図である。この図５は、図２に示す断面図から架台６の部分を取り出しして拡大して示したものである。架台６は、厚さの薄い鋼板またはアルミニウム合金で形成されている。架台６は、雨水を長手方向に流すための排水管部６１と、排水管部６１の幅（短手）方向のほぼ中央に立設されており縦フレーム２を支持するフレーム支持部６２とを備えている。
【００６７】
排水管部６１には、２つの側壁面６１３と底面を有し、幅方向の断面略コの字型であって一方向（本実施形態では長手方向）に延びる水路６１２が設けられている。これらの水路６１２は、太陽電池モジュール５と野地板１０１との間に通気を行うための空間となる。また、これらの水路６１２は、配線を通すための空間としても用いることができる。
【００６８】
各水路６１２の上部には、それぞれの水路６１２の上部の一部を覆う上板部６１６が設けられている。これらの上板部６１６は、各側壁面６１３の上端から、フレーム支持部６２へ近づくにつれて下降して傾斜しつつ水路６１２の内側（幅方向中央部側に向かって）に延びている。これらの上板部６１６とフレーム支持部６２との間には空間６１８が設けられている。このため、上板部６１６の上面に落下した雨水は、上板板６１６の上面が傾斜面であることから、この傾斜面を流れて各空間６１８へ導かれ、各空間６１８から水路６１２内に導かれる。また、架台６に縦フレーム２を設置する際に、これらの空間６１８を通して縦フレーム２の係止部１８を後述するフランジ部７１の下方に配置することができ、縦フレーム２が架台６から脱落するのを防ぐことができる。
【００６９】
また、これらの上板部６１６が水路６１２の上部を覆うように設けられていることにより、排水管部６１内の空間と排水管部６１外の空間とをある程度分離することができ、排水管部６１外の空間の気密性を保って、太陽光発電モジュール５からの集熱効率を高めることができる。
【００７０】
排水管部６１には、３段の水路６１２が上下に重ねて設けられている。排水管部６１の最下部には、幅が水路６１２の幅よりも一回り大きい底板部６３が設けられている。底板部６３には、この底板部６３を野地板１０１にビス止めして固定するためのネジ孔が設けられている。
【００７１】
なお、本実施形態では水路６１２を３段設けたが、３段に限定されることはなく、設ける水路６１２は１段でも２段でも４段以上でも構わない。多数段にするほど下方へ水が漏れるのを防ぐことができる。
【００７２】
最下段と中間段の水路６１２の空間には、上段の水路６１２から漏れた水を受けて、下方の水路６１２に導くための補助板６１４が設けられている。水路６１２同士の連結箇所から水が漏れる場合があるため、特に水路６１２同士の連結部の下方の空間に水路６１２の幅方向全体に亘って補助板６１４を設けるのが好ましい。補助板６１４の面は水路６１２の底面と平行に設けてもよいし、若干軒方向に下降して傾斜するように設けてもよい。
【００７３】
フレーム支持部６２は、起立部７０とフランジ部７１とを備えている。起立部７０は、水路６１２の幅方向中央部に立設され、水路６１２の長手方向全体に亘って延びている。フランジ部７１は、起立部７０の両側面からこの起立部７０の長手方向と交差する方向（図中左右方向）に突出している。
【００７４】
詳細には、フランジ部７１は、起立部７０の両側面であって上板部６１６よりも若干上側の位置から互いにほぼ同じ幅（縦フレーム２の基幹部１２の幅よりも若干短い幅）で図中の左右方向へ突出しており、起立部７０の長手方向全体に亘って延びている。架台６に縦フレーム２を設置する際には、図２に示したように、このフランジ部７１の上面７１２に縦フレーム２の基幹部下面１２２が当接するように配置され、フランジ部７１に縦フレーム２が支持されることとなる。
【００７５】
架台６のフランジ部７１の上面７１２が縦フレーム２の基幹部下面１２２に当接した状態でフランジ部７１が縦フレーム２を支持した場合、縦フレーム２の重量がフランジ部７１の上面７１２にかかりフランジ部７１に密着するため、止水性を向上させることができる。
【００７６】
また、図２に示すように、架台６に縦フレーム２を設置した際に縦フレーム２の係止部１８の係止片１８２はフランジ部７１の下方に配置されるため、縦フレーム２が風等に煽られて上方に移動しても、係止片１８２がフランジ部７１に引っ掛かるため、架台６から抜けるのを防止することができる。つまり、フランジ部７１は、モジュール重量などの正荷重と、風による吹上による負荷重を支える機能を有する。
【００７７】
また、フランジ部７１の幅を縦フレーム２の係止部１８の下部フレーム部１８１に接触しないよう若干短い幅とすることで、フランジ部７１の側面７０２と縦フレーム２の内側側壁部１２４とを接触させて、止水性を向上させることができる。
【００７８】
なお、架台６の長さは数メートルあり、どこで切断しても同じ断面となるように形成されていることが好ましい。それにより、施工現場で必要な長さに切断して使用することが可能である。
【００７９】
太陽電池モジュール５は、縦フレーム２、横フレーム３及び架台６で構成された支持構造を介して、建物の屋根上に設置される（図１参照）。太陽電池モジュール５が支持構造を介して設置された状態においては、図２に示すように、左右対称の形状を有する左辺フレーム２ａ、右辺フレーム２ｂが架台６のフレーム支持部６２の起立部７０を対称軸として左右対称に配置され、架台６のフレーム支持部６２は、左辺フレーム２ａ、右辺フレーム２ｂの基幹部１２に挟まれて配置され、左辺フレーム２ａ、右辺フレーム２ｂの基幹部１２の各内側側壁部１２４と架台６の起立部７０の各側面７０２とは接触し、起立部７０は上部フレーム部１３２の下方に配置され、架台６のフランジ部７１の上面７１２には縦フレーム２の基幹部下面１２２が当接し、フランジ部７１の下方には縦フレーム２の係止部１８が位置する。この場合、フレーム支持部６２の起立部７０の上端面７０４が左辺フレーム２ａ、右辺フレーム２ｂの段差部１２６に当接することで、さらに止水性が向上する。
【００８０】
また、左辺フレーム２ａ、右辺フレーム２ｂのモジュール支持部１３の上部フレーム部１３２同士は接触することが好ましい。しかしながら、上部フレーム部１３２同士の間に１〜２ｍｍ程度の隙間が空くことがある。その場合であっても、突起部１５間の隙間から侵入した水は、上部フレーム部１３２の直下の段差部１２６に位置する架台６の起立部７０の上端面７０４により流れが変えられて、水は流れにくくなる。
【００８１】
ここで、起立部７０の上端面７０４により水を塞き止めきれずに、水が架台６の起立部７０と縦フレーム２の基幹部１２との間に侵入したとしても、架台６のフランジ部７１の上面７１２と縦フレーム２の基幹部下面１２２とは密着しているため、水はここでも塞き止められる。
【００８２】
さらに、ここで塞き止めきれずに、架台６のフランジ部７１の上面７１２と縦フレーム２の基幹部下面１２２との間から水が漏れ出したとしても、水はその下方にある排水管部６１に流れ込み、この排水管部６１の水路６１２を通って水路６１２の下流である軒へ流される。
【００８３】
また、中間段と最下段の水路６１２の空間には、補助板６１４が設けられているため、水路６１２同士の連結部付近から水が漏れたとしても、その水路６１２の下段の水路６１２に設けられた補助板６１４がこの漏れた水を受けて、この下段の水路６１２にこの水を移して流すことができるため、排水管部６１からの漏水を防ぐことができる。
【００８４】
このように、縦フレーム２、横フレーム３、フレーム支持部６２の連結箇所で漏れる雨水等の水を架台６が受けて、軒先まで導き排水することができる。
【００８５】
以上説明した支持構造により太陽電池モジュール５が支持された太陽光発電装置を用いることにより、止水性を向上させることができる。
【００８６】
また、水路６１２の上部の一部が上板部６１６で覆われているため、排水管部６１の上方の空間を気密にすることができ、集熱効率を向上させることができる。
【００８７】
次に、太陽光発電装置を建物の屋根上に設置する手順の概要について説明する。まず、建物の屋根に一面に張られた野地板１０１上に架台６を設置する。このとき、架台６を軒棟方向に設置するとともに、軒先部付近から棟部付近にかけて設置し、底板部６３に設けられたネジ孔を介してビス等で野地板１０１上に固定する。
【００８８】
そして、上記と同様にして野地板１０１上に架台６を等間隔かつ平行に複数本設置する。このときの架台６同士の距離は、横フレーム３の長さよりもやや長めとし、屋根の桁行方向の幅一杯に設置する。
【００８９】
次に、太陽電池モジュール５を用意し、その四辺に縦フレーム２及び横フレーム３を固定する。具体的には、上記のようにまず縦フレーム２である左辺フレーム２ａ及び右辺フレーム２ｂの支持溝２９、並びに横フレーム３である上辺フレーム３ａの支持溝３４及び下辺フレーム３ｂの支持溝５０にシリコン等の接着剤を流し込む。
【００９０】
そして、太陽電池モジュール５の短辺の縁部を左辺フレーム２ａ及び右辺フレーム２ｂの支持溝２９にそれぞれ挿入するとともに、長辺の縁部を上辺フレーム３ａの支持溝３４及び下辺フレーム３ｂの支持溝５０にそれぞれ挿入することで太陽電池モジュール５に固定する。そして、ネジ等により縦フレーム２と横フレーム３とを連結することで、太陽電池モジュール体を形成する。
【００９１】
次に、野地板１０１上に設置された隣り合う二つの架台６，６のフランジ部７１に、第１段目（最も軒先部側）に設置する太陽電池モジュール体の左辺フレーム２ａ及び右辺フレーム２ｂの基幹部下面１２２，１２２を載せ、係止部１８を空間６１８に通す。フランジ部７１で基幹部下面１２２を支持しつつ、軒先に向かって太陽電池モジュール体をスライドさせる。
【００９２】
上記の太陽電池モジュール体を形成する作業及び架台６に太陽電池モジュール体を設置する作業を繰り返し行い、隣り合う二つの架台６，６の間の全てにおいて太陽電池モジュール体を設置することで第１段目の太陽電池モジュール体の設置が完了するとともに、屋根の桁行方向に太陽電池モジュールを連続して面一に設置することができる。
【００９３】
次に、第２段目の太陽電池モジュール体を設置する。この場合も上記の第１段目の場合と同様に行い、第２段目の太陽電池モジュール体を第一段目の太陽電池モジュール体の直上まで移動させる。
【００９４】
そして、第１段目の太陽電池モジュール体の上辺フレーム３ａのリブ３５を第２段目の太陽電池モジュール体の下辺フレーム３ｂの挟持部３８の挿入溝５２に挿入して嵌合させるとともに、下辺フレーム３ｂの挟持部３８先端面を上辺フレーム３ａの内側側壁部３１に当接させ、上辺フレーム３ａの縁部４２の上面を下辺フレーム３ｂの縁部５４の下面に当接させて、図４に示すように第１段目及び第２段目の太陽電池モジュール体を連結する。
【００９５】
上記の太陽電池モジュール体を形成する作業及び架台６に太陽電池モジュール体を設置する作業を繰り返し行い、隣り合う二つの架台６，６の間の全てにおいて太陽電池モジュール体を設置することで、第二段目の太陽電池モジュール体の設置が完了するとともに、屋根の桁行方向に太陽電池モジュール５を連続して面一に設置することができる。
【００９６】
また、第３段目以降の太陽電池モジュール体を設置する場合も、上記の第２段目の場合と同様に太陽電池モジュール体を形成する作業及び架台６に太陽電池モジュール体を設置する作業を繰り返し行うことで、屋根の軒棟方向にも太陽電池モジュール５を連続して面一に設置することができる。全ての太陽電池モジュール体を設置した後に、太陽電池モジュール５の裏面側で端子ケーブルを接続する。以上で、太陽光発電装置の建物の屋根上への設置が完了する。
【００９７】
なお、本発明は上述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、本発明は、屋根の勾配角度に関わらず適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０１：野地板、１２：基幹部、１２１：天井部、１２２：基幹部下面、１２４：内側側壁部、１２６：段差部、１３：モジュール支持部、１３ａ：上部支持部、１３ｂ：下部支持部、１３２：上部フレーム部、１５：突起部、１８：係止部、１８１：下部フレーム部、１８２：係止片、２９：支持溝、２：縦フレーム、２ａ：左辺フレーム、２ｂ：右辺フレーム、３：横フレーム部、３ａ：上辺フレーム、３ｂ：下辺フレーム、３０：基幹部、３１：内側側壁部、３２：天井部、３３ａ：上部支持部、３３ｂ：下部支持部、３４：支持溝、３５：リブ、３８：挟持部、３８ａ：上方挟持部、３８ｂ：下方挟持部、３９：雨樋部、４０：当接面、４１：集水部、４２：縁部、４５：基幹部、４６：内側側壁部、４８：天井部、４９ａ：上部支持部、４９ｂ：下部支持部、５：太陽電池モジュール、５０：支持溝、５２：挿入溝、５４：縁部、６：架台、６１：排水管部、６２：フレーム支持部、６３：底板部、６１２：水路、６１３：側壁面、６１４：補助板、６１６：上板部、６１８：空間、７０：起立部、７０２：側面、７０４：上端面、７１：フランジ部、７１２：上面
【図１】
2018091113.tif 000003
【図２】
2018091113.tif 000004
【図３】
2018091113.tif 000005
【図４】
2018091113.tif 000006
【図５】
2018091113.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月7日(2017.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールを支持するための架台と、
前記太陽電池モジュールの縁部を支持するためのフレームと、
を備えた太陽電池モジュールの支持構造であって、
前記架台は、
一方向に延びる水路と前記水路の上部の一部を覆う上板部とを有する排水管部と、
前記太陽電池モジュールの縁部に設けられた前記フレームを支持するためのフレーム支持部と、
を備え、
前記フレームは、
断面略長方形状の筒状体である基幹部と、
前記基幹部の上側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記太陽電池モジュールの縁部を支持するための断面略コの字型のモジュール支持部と、
前記基幹部の下側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記モジュール支持部が開口する側とは反対側に開口する断面略Ｌ字型の係止部と、
を備え、
前記フレーム支持部は、
前記排水管部の前記水路の幅方向の略中央に立設される起立部と、
前記起立部の両側面から突出し、その上面にて前記フレームを支持するフランジ部と、
前記基幹部の側壁部から立設された薄板状の上部フレーム部と、
前記上部フレーム部の上端から前記基幹部側へ突出する薄板状の上部支持部と、
を備え、
前記架台の前記フランジ部の上面には前記フレームの前記基幹部の下面が当接し、前記フランジ部の下方には前記フレームの前記係止部が配置され、
前記上部フレーム部の上端には前記上部フレーム部の全長に亘って突起部が設けられている、
太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項２】
前記水路は、断面略コの字型であり、
前記上板部は、前記水路の両側壁面各々の上端から前記水路の内側に向けて傾斜しており、
前記上板部と前記フレーム支持部との間には空間が設けられている、
請求項１に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項３】
前記排水管部には、前記水路が複数段設けられている、
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項４】
上段の前記水路からの水を受けて、下段の前記水路に導く補助板が前記下段の前記水路に設けられている、
請求項３に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項５】
前記上部支持部の高さは前記上部フレーム部から離れるに従って低くなる、
請求項１に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項６】
前記上部フレーム部は前記係止部が開口する側に前記側壁部よりも突出している、
請求項１に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項７】
２つの前記フレームが前記架台の前記フレーム支持部の前記起立部を対称軸として左右対称に配置され、前記起立部は前記上部フレーム部の下方に配置されている、
請求項１に記載の太陽電池モジュールの支持構造。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の支持構造により太陽電池モジュールが支持された太陽光発電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る一態様の太陽電池モジュールの支持構造は、太陽電池モジュールを支持するための架台と、前記太陽電池モジュールの縁部を支持するためのフレームとを備えた太陽電池モジュールの支持構造であって、（ａ）前記架台は、一方向に延びる水路と前記水路の上部の一部を覆う上板部とを有する排水管部と、前記太陽電池モジュールの縁部に設けられた前記フレームを支持するためのフレーム支持部と、を備え、（ｂ）前記フレームは、断面略長方形状の筒状体である基幹部と、前記基幹部の上側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記太陽電池モジュールの縁部を支持するための断面略コの字型のモジュール支持部と、前記基幹部の下側に前記基幹部の全長に亘って設けられ、前記モジュール支持部が開口する側とは反対側に開口する断面略Ｌ字型の係止部と、を備え、（ｃ）前記フレーム支持部は、前記排水管部の前記水路の幅方向の略中央に立設される起立部と、前記起立部の両側面から突出し、その上面にて前記フレームを支持するフランジ部と、前記基幹部の側壁部から立設された薄板状の上部フレーム部と、前記上部フレーム部の上端から前記基幹部側へ突出する薄板状の上部支持部と、を備え、（ｄ）前記架台の前記フランジ部の上面には前記フレームの前記基幹部の下面が当接し、前記フランジ部の下方には前記フレームの前記係止部が配置され、（ｅ）前記上部フレーム部の上端には前記上部フレーム部の全長に亘って突起部が設けられている、太陽電池モジュールの支持構造である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記構成によれば、架台のフランジ部の上面にてフレームを支持することで、フレームはフランジ部の上面に密着するため、止水性を向上させることができる。また、上記構成によれば、架台のフランジ部の上面にフレームの基幹部の下面が当接するため、止水性を向上させることができる。また、フランジ部の下方にフレームの係止部を配置することができるため、フレームは風等に煽られても架台から脱落することがなく、フレームを架台で安定して支持することができる。また、上記構成によれば、突起部付近の水を突起部よりも高さの低い支持部側へ流すことができ、止水性を向上させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】