(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの施工を容易にする技術を提供する。【解決手段】固定用穴５６ａ〜５６ｄは、下側面５０ａ、５０ｂに穿設される。軒側係合フック５８ａ、５８ｂは、下側面５０ｃ、５０ｄから突出した下段面５２において、軒側の太陽電池モジュールを係合するために、軒寄りに立設される。棟側係合フック６０ａ、６０ｂは、下側面５０ａ、５０ｂから突出した上段面５４において、棟側の太陽電池モジュールを係合するために、軒側係合フック５８ａ、５８ｂよりも棟寄りに立設される。軒側係合フック５８ａ、５８ｂの先端部と、棟側係合フック６０ａ、６０ｂの先端部とは、棟側に屈曲している。【選択図】図４
2015216831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１縁部と、前記第１縁部に隣接した第２縁部とを少なくとも有する太陽電池パネルと、
前記第１縁部が嵌め込まれる第１嵌合部と、前記第１嵌合部の下側に設けられた第１本体部と、前記第１本体部の下側に設けられ、前記太陽電池パネルの内側方向あるいは外側方向に開口した被係合部とを有する第１フレームと、
前記第２縁部が嵌め込まれる第２嵌合部と、前記第２嵌合部の下側に設けられ、前記第２縁部に沿って内側壁と外側壁とが並設された中空構造の第２本体部とを有する第２フレームとを備え、
前記第２本体部の上下方向の長さは、前記第１本体部の上下方向の長さよりも長く、
前記第２本体部における内側壁と外側壁に挟まれた中空の少なくとも一部が、前記被係合部の開口側から露出することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池パネルにおける前記第１縁部の対辺となる第３縁部が嵌め込まれる第３嵌合部と、前記第３嵌合部の下側に設けられた第３本体部と、前記第３本体部の下側に設けられ、前記太陽電池パネルの外側方向に開口した別の被係合部とを有する第３フレームをさらに備え、
前記第１フレームにおける前記被係合部は、前記太陽電池パネルの外側方向に開口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。
【請求項３】
前記太陽電池パネルにおける前記第１縁部の対辺となる第３縁部が嵌め込まれる第３嵌合部と、前記第３嵌合部の下側に設けられた第３本体部と、前記第３本体部の下側に設けられ、前記太陽電池パネルの内側方向に開口した別の被係合部とを有する第３フレームをさらに備え、
前記第１フレームにおける前記被係合部は、前記太陽電池パネルの内側方向に開口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。
【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に関し、特に、設置すべき太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の太陽電池モジュールは、屋根に設置される。このような太陽電池モジュールには、屋根から降ろすことなく、修理・点検することが求められる。例えば、太陽電池モジュールを屋根に設置するための固定具の上面には、棟寄りの係合フックと軒寄りの係合フックとが立設されている。このような構成において、太陽電池モジュールを設置する際には、棟寄りの係合フックにふたつの太陽電池モジュールが係合され、太陽電池モジュールを修理・点検する際には、棟よりの係合フックにふたつの太陽電池モジュールが係合される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０７４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固定具には、太陽電池モジュールの施工を容易にするような構成が求められる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池モジュールの施工を容易にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の固定具は、下側面に穿設された固定用穴と、下側面から突出した上側面において、軒側の太陽電池モジュールを係合するために、軒寄りに立設された軒側係合フックと、下側面から突出した上側面において、棟側の太陽電池モジュールを係合するために、軒側係合フックよりも棟寄りに立設された棟側係合フックとを備える。軒側係合フックの先端部と、棟側係合フックの先端部とは、棟側に屈曲している。
【０００７】
本発明の別の態様は、太陽電池モジュールの施工方法である。この方法は、固定具を屋根に固定するステップと、屋根に固定した固定具に立設された棟側係合フックと太陽電池モジュールの軒側部分とを係合するステップと、棟側係合フックに係合した太陽電池モジュールの棟側部分と、別の固定具に立設された軒側係合フックとを係合することによって、別の固定具を屋根に固定すべき位置を決定するステップと、決定した位置に固定した別の固定具に立設された棟側係合フックと別の太陽電池モジュールの軒側部分とを係合するステップとを備える。決定するステップにおいて決定した別の固定具では、棟側係合フックが、軒側係合フックよりも棟寄りに立設されるとともに、軒側係合フックの先端部と、棟側係合フックの先端部とが、棟側に屈曲している。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの周縁部が嵌め込まれる嵌合部と、嵌合部よりも太陽電池パネルの内側方向に突出して設けられた本体部とを有するフレームとを備える。嵌合部において太陽電池パネルの裏面に接触する第１面と、本体部において太陽電池パネルの裏面に接触する第２面とが一体的に形成されている。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、太陽電池モジュールの製造方法である。この方法は、太陽電池パネルの周縁部を嵌め込み可能な嵌合部と、嵌合部よりも太陽電池パネルの内側方向に突出して設けられた本体部とを有するフレームであって、嵌合部において太陽電池パネルの裏面に接触される第１面と、本体部において太陽電池パネルの裏面に接触される第２面とが一体的に形成され、第２面から太陽電池パネルの内側方向に延設された第３面であって、かつ太陽電池パネルの裏面から離間して対向する第３面が形成されたフレームにおいて、第２面と第３面を跨いでシリコーン樹脂を塗布するステップと、フレームに太陽電池パネルを嵌め込むステップと、を備える。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュールは、第１縁部と、第１縁部に隣接した第２縁部とを少なくとも有する太陽電池パネルと、第１縁部が嵌め込まれる第１嵌合部と、第１嵌合部の下側に設けられた第１本体部と、第１本体部の下側に設けられ、太陽電池パネルの内側方向あるいは外側方向に開口した被係合部とを有する第１フレームと、第２縁部が嵌め込まれる第２嵌合部と、第２嵌合部の下側に設けられ、第２縁部に沿って内側壁と外側壁とが並設された中空構造の第２本体部とを有する第２フレームとを備える。第２本体部の上下方向の長さは、第１本体部の上下方向の長さよりも長く、第２本体部における内側壁と外側壁に挟まれた中空の少なくとも一部が、被係合部の開口側から露出する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、太陽電池モジュールの施工を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールを化粧スレート瓦屋根に施工した場合を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）−（ｃ）は、太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｅ）は、図１のように施工された太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）−（ｄ）は、図３（ａ）−（ｃ）の固定具の構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｃ）は、図３（ｃ）、（ｄ）のくさびの構成を示す図である。
【図６】図１の太陽電池モジュールを棟側から見た斜視図である。
【図７】図７（ａ）−（ｄ）は、図１の太陽電池モジュールにずれ防止具を取り付けた構成を示す図である。
【図８】図１の太陽電池モジュールを化粧スレート瓦屋根に設置する際の第１段階を示す斜視図である。
【図９】図１の太陽電池モジュールを化粧スレート瓦屋根に設置する際の第２段階を示す軒側からの斜視図である。
【図１０】図１の太陽電池モジュールを化粧スレート瓦屋根に設置する際の第２段階を示す棟側からの斜視図である。
【図１１】図１の太陽電池モジュールを化粧スレート瓦屋根に設置する際の第３段階を示す軒側からの斜視図である。
【図１２】図１の太陽電池モジュールを化粧スレート瓦屋根に設置する際の第３段階を示す棟側からの斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）−（ｂ）は、図１の太陽電池モジュールに雪止め金具を取り付けた構成を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）−（ｃ）は、図１３の雪止め金具の構成を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施形態２に係る太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）−（ｂ）は、図１５（ａ）−（ｃ）の太陽電池モジュールに荷重を加えた場合の構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態２の比較対象となるフレームに荷重を加えた場合の構成を示す図である。
【図１８】図１５（ａ）−（ｃ）に示されたフレーム間の接続を示す図である。
【図１９】図１９（ａ）−（ｂ）は、図１５（ａ）−（ｃ）に示したフレーム、図１７に示したフレームにコーナーピースを挿入した場合の構成を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）−（ｄ）は、図１５（ａ）−（ｃ）の太陽電池モジュールの製造手順を示す図である。
【図２１】図２１（ａ）−（ｄ）は、図１５（ａ）−（ｃ）の太陽電池モジュールに対する比較対象となる製造手順を示す図である。
【図２２】図２２（ａ）−（ｃ）は、図１５（ａ）−（ｃ）における太陽電池モジュールでの水抜きの概要を示す図である。
【図２３】図２３（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施形態２の変形例に係る太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図２４】図２４（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施形態３に係るくさびの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
実施形態を具体的に説明する前に、概要を述べる。本実施形態は、化粧スレート瓦屋根への太陽電池モジュールの設置に関する。これまで、太陽電池モジュールの施工は、化粧スレート瓦屋根のピッチと無関係になされているので、太陽電池モジュールを設置した屋根全体の意匠性が低下している。また、ひとつの太陽電池モジュールを設置する際に、太陽電池フレームと架台フレームとを４カ所でねじを用いて固定する必要があるので、施工工数が多くなり、太陽電池モジュールの施工が容易ではない。さらに、隣接する太陽電池モジュール間の領域にねじを配置する場合もあるため、太陽電池モジュール間に隙間が生じるので、意匠性が低下するとともに、設置可能な太陽電池モジュールの数が減少する。
【００１４】
これらに対応するために、本実施形態では、化粧スレート瓦のサイズに関連したサイズを有した太陽電池モジュールが使用される。また、太陽電池モジュールを設置する際に使用する固定具には、軒側の太陽電池モジュールを係合するためのフックと、棟側の太陽電池モジュールを係合するためのフックとが別々に立設される。太陽電池モジュールとフックとは、直接係合するだけであり、ねじを用いた太陽電池モジュールの固定が不要になる。さらに、固定具は、２段で構成され、各段にそれぞれのフックが立設されるので、軒側の太陽電池モジュールと棟側の太陽電池モジュールとの間の隙間が小さくなる。
【００１５】
図１は、太陽電池モジュール１０を化粧スレート瓦屋根１２に施工した場合を示す斜視図である。図１の左下方向が軒方向を示し、右上方向が棟方向を示す。そのため、化粧スレート瓦屋根１２は、図１右上から左下方向に下がるように傾斜する。化粧スレート瓦屋根１２には、複数の化粧スレート瓦が敷設されている。ここで、１枚の化粧スレート瓦は、例えば、横９１０ｍｍ、縦１８２ｍｍで構成される。図１では、一例として、第１太陽電池モジュール１０ａ、第２太陽電池モジュール１０ｂ、第３太陽電池モジュール１０ｃ、第４太陽電池モジュール１０ｄという４枚の太陽電池モジュール１０が化粧スレート瓦屋根１２上に設置されている。
【００１６】
第１太陽電池モジュール１０ａ、第２太陽電池モジュール１０ｂが、軒側の太陽電池モジュール１０に相当し、第３太陽電池モジュール１０ｃ、第４太陽電池モジュール１０ｄが、棟側の太陽電池モジュール１０に相当する。太陽電池モジュール１０は、例えば、横１３６５ｍｍ、縦５４２ｍｍで構成されるので、横は化粧スレート瓦の１．５倍、縦は化粧スレート瓦の３倍のサイズに相当する。そのため、複数の太陽電池モジュール１０の４つの角のうち、いずれかが化粧スレート瓦の角に合わせられれば、太陽電池モジュール１０のつなぎ目と化粧スレート瓦のつなぎ目との関係に規則性が生じる。そのため、意匠性の低下が抑制される。
【００１７】
図２（ａ）−（ｃ）は、太陽電池モジュール１０の構成を示す。図２（ａ）は、太陽電池モジュール１０の上面図である。図２（ａ）の下方向が軒方向を示し、上方向が棟方向を示す。太陽電池モジュール１０は、横方向に長い四角形状を有しており、棟側長辺部１４、軒側長辺部１６、第１短辺部１８、第２短辺部２０によって囲まれる。ここで、棟側長辺部１４が棟側になり、軒側長辺部１６が軒側になるように、太陽電池モジュール１０は化粧スレート瓦屋根１２に設置される。前述のごとく、太陽電池モジュール１０のサイズは、横１３６５ｍｍ、縦５４２ｍｍである。
【００１８】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の太陽電池モジュール１０のＡ−Ａ’方向の断面図である。図２（ｂ）には、図２（ａ）では省略されていた棟側フレーム２２、軒側フレーム２４が示される。棟側フレーム２２は、棟側狭持部２６、棟側被係合部３０を含み、軒側フレーム２４は、軒側狭持部２８、軒側被係合部３２を含む。棟側狭持部２６、軒側狭持部２８は、共通して太陽電池モジュール１０側に開口する。棟側狭持部２６は、太陽電池モジュール１０の棟側長辺部１４側の端部を狭持し、軒側狭持部２８は、太陽電池モジュール１０の軒側長辺部１６側の端部を狭持する。
【００１９】
一方、棟側被係合部３０、軒側被係合部３２は、共通して軒側に向いた開口を有する。図２（ｃ）は、太陽電池モジュール１０の第１短辺部１８および第２短辺部２０側に取り付けられる短辺側フレーム３４の断面図である。短辺側フレーム３４は、図示しない太陽電池モジュール１０側に開口しており、太陽電池モジュール１０を狭持する。
【００２０】
図３（ａ）−（ｅ）は、施工された太陽電池モジュール１０の構成を示す断面図である。図３（ａ）は、図１に示された第１太陽電池モジュール１０ａ、第３太陽電池モジュール１０ｃの部分の断面図である。第１太陽電池モジュール１０ａに取り付けられた軒側フレーム２４は、第１固定具４０ａに係合され、第１太陽電池モジュール１０ａに取り付けられた棟側フレーム２２は、第５固定具４０ｅに係合される。
【００２１】
第３太陽電池モジュール１０ｃに取り付けられた軒側フレーム２４は、第５固定具４０ｅに係合され、第３太陽電池モジュール１０ｃに取り付けられた棟側フレーム２２は、第１最上段固定具４２ａに係合される。さらに、第１固定具４０ａ、第５固定具４０ｅ、第１最上段固定具４２ａは、固定ねじ６４によって化粧スレート瓦屋根１２に固定される。さらに、第１太陽電池モジュール１０ａには、短辺側荷重受け７２が接続される。短辺側荷重受け７２については後述する。
【００２２】
ここでは、図４（ａ）−（ｄ）を使用しながら、固定具４０の構成をまず説明する。図４（ａ）−（ｄ）は、図３（ａ）−（ｃ）の固定具４０の構成を示す。特に、図４（ａ）は、固定具４０の斜視図である。図１と同様に、図４（ａ）の左下方向が軒方向を示し、右上方向が棟方向を示す。図４（ｂ）は、軒方向からの固定具４０の正面図であり、図４（ｃ）は、固定具４０の上面図であり、図４（ｄ）は、図４（ａ）の右下方向からの固定具４０の側面図である。
【００２３】
第１下側面５０ａ、第２下側面５０ｂ、第３下側面５０ｃ、第４下側面５０ｄは、図４（ａ）の左上方向から右下方向における両端部に配置される。第１下側面５０ａには、第１固定用穴５６ａ、第２固定用穴５６ｂが穿設され、第２下側面５０ｂには、第３固定用穴５６ｃ、第４固定用穴５６ｄが穿設される。第１固定用穴５６ａ、第２固定用穴５６ｂ、第３固定用穴５６ｃ、第４固定用穴５６ｄのそれぞれには、図３（ａ）に示した固定ねじ６４が貫通されて、固定具４０が化粧スレート瓦屋根１２に固定される。第１下側面５０ａの軒側端部は、第３下側面５０ｃの棟側端部を覆うように配置される。また、第２下側面５０ｂの軒側端部は、第４下側面５０ｄの棟側端部を覆うように配置される。これにより、固定用穴の設けられない第３下側面５０ｃ、第４下側面５０ｄは、固定用穴の設けられる第１下側面５０ａ、第２下側面５０ｂによって、化粧スレート瓦屋根１２に固定される。
【００２４】
下段面５２は、第３下側面５０ｃ、第４下側面５０ｄから突出して設けられる上側面である。上段面５４は、第１下側面５０ａ、第２下側面５０ｂから突出して設けられる上側面である。下段面５２、上段面５４は、階段形状を有しており、下段面５２が軒寄りに配置され、上段面５４が棟寄りに配置される。下段面５２の軒側端から棟側端までの長さは、図２（ｂ）に示された棟側フレーム２２の左右方向の長さよりも長くなるように設計される。
【００２５】
第１軒側係合フック５８ａ、第２軒側係合フック５８ｂは、下段面５２の軒寄りに、互いに離間して立設される。第１軒側係合フック５８ａ、第２軒側係合フック５８ｂの先端は、棟側に屈曲している。第１軒側係合フック５８ａ、第２軒側係合フック５８ｂは、軒側の太陽電池モジュール１０の棟側被係合部３０と噛み合うことによって、軒側の太陽電池モジュール１０を係合する。
【００２６】
第１棟側係合フック６０ａ、第２棟側係合フック６０ｂは、上段面５４の軒寄りであって、かつ第１軒側係合フック５８ａ、第２軒側係合フック５８ｂよりも棟寄りに、互いに離間して立設される。第１棟側係合フック６０ａ、第２棟側係合フック６０ｂも、第１軒側係合フック５８ａ、第２軒側係合フック５８ｂと同様に、棟側に屈曲している。第１棟側係合フック６０ａ、第２棟側係合フック６０ｂは、棟側の太陽電池モジュール１０の軒側被係合部３２と噛み合うことによって、棟側の太陽電池モジュール１０を係合する。
【００２７】
第１嵌合穴６２ａは、下段面５２における上段面５４側であって、かつ第１下側面５０ａ側に穿設され、第２嵌合穴６２ｂは、下段面５２における上段面５４側であって、かつ第２下側面５０ｂ側に穿設される。つまり、第１嵌合穴６２ａ、第２嵌合穴６２ｂは、第１軒側係合フック５８ａ、第２軒側係合フック５８ｂが立設された部分と、第１棟側係合フック６０ａ、第２棟側係合フック６０ｂが立設された部分との間に、設けられる。第１嵌合穴６２ａ、第２嵌合穴６２ｂは、第１軒側係合フック５８ａ、第２軒側係合フック５８ｂに係合された軒側の太陽電池モジュール１０の離脱を防止するために、後述のくさび７６を嵌合する。
【００２８】
図３（ｂ）に戻る。図３（ｂ）は、図３（ａ）の第１固定具４０ａの近傍を示す。棟から軒方向へ軒側被係合部３２がスライドしながら、第１固定具４０ａにおける棟側係合フック６０が軒側被係合部３２に挿入されて、両者が係合する。その結果、第１太陽電池モジュール１０ａが第１固定具４０ａに取り付けられる。一方、第１固定具４０ａにおける軒側係合フック５８には棟側被係合部３０が係合されておらず、軒カバー４４の被係合部が係合される。そのため、第１固定具４０ａには、軒カバー４４も取り付けられる。
【００２９】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の第５固定具４０ｅの近傍を示す。第１固定具４０ａと同様に、棟から軒方向へ軒側被係合部３２がスライドしながら、第５固定具４０ｅにおける棟側係合フック６０が軒側被係合部３２に挿入されて、両者が係合する。その結果、第３太陽電池モジュール１０ｃが第５固定具４０ｅに取り付けられる。さらに、棟から軒方向へ棟側被係合部３０がスライドしながら、第５固定具４０ｅにおける軒側係合フック５８が棟側被係合部３０に挿入されて、両者が係合する。その結果、第１太陽電池モジュール１０ａが第５固定具４０ｅに取り付けられる。
【００３０】
第１太陽電池モジュール１０ａが第５固定具４０ｅに取り付けられた状態において、第１太陽電池モジュール１０ａが、軒から棟方向へ移動すると、軒側被係合部３２が軒側係合フック５８から抜脱される。軒側係合フック５８に係合された第１太陽電池モジュールａの離脱を防止するために、第５固定具４０ｅの嵌合穴６２には、くさび７６が嵌合される。
【００３１】
ここでは、図５（ａ）−（ｃ）を使用しながら、くさび７６の構成を説明する。図５（ａ）−（ｃ）は、くさび７６の構成を示す。特に、図５（ａ）は、くさび７６の斜視図である。図１と同様に、図５（ａ）の左下方向が軒方向を示し、右上方向が棟方向を示す。図５（ｂ）は、くさび７６の軒方向からの正面図であり、図５（ｃ）は、くさび７６の上面図である。
【００３２】
第１嵌合爪７８ａ、第２嵌合爪７８ｂは、くさび７６の下方部分において、かつ図５（ａ）の左上方向から右下方向における両端部に、内向きに突設される。第１嵌合爪７８ａが、固定具４０の第１嵌合穴６２ａに嵌合され、第２嵌合爪７８ｂが、固定具４０の第２嵌合穴６２ｂに嵌合されることによって、くさび７６は、固定具４０に取り付けられる。図５（ｂ）に示すように、外側爪８０は、くさび７６の左上部分に外向きに突設される。また、爪受け部８２は、くさび７６の右下部分に外向きに設けられる。爪受け部８２は、Ｕ字の形状を有する。外側爪８０、爪受け部８２については、後述する。
【００３３】
図３（ｄ）に戻る。図３（ｄ）は、図３（ａ）の第１最上段固定具４２ａの近傍を示す。最上段固定具４２は、固定具４０と同様の構成を有するが、第１棟側係合フック６０ａ、第２棟側係合フック６０ｂを含まない。ここで、下側面６６、下段面６８、軒側係合フック７０は、固定具４０の下側面５０、下段面５２、軒側係合フック５８にそれぞれ対応する。棟から軒方向へ棟側被係合部３０がスライドしながら、第１最上段固定具４２ｅにおける軒側係合フック７０が棟側被係合部３０に挿入されて、両者が係合する。その結果、第３太陽電池モジュール１０ｃが第１最上段固定具４２ａに取り付けられる。
【００３４】
ここで、図３（ａ）に示された短辺側荷重受け７２を説明する。短辺側荷重受け７２は、第１太陽電池モジュール１０ａに取り付けられる。具体的に説明すると、図３（ｅ）に示されたように、第１太陽電池モジュール１０ａに取り付けられた短辺側フレーム３４の下部を外側と内側とから狭持するように、短辺側荷重受け７２が取り付けられる。
【００３５】
図６は、太陽電池モジュール１０を棟側から見た斜視図である。第１短辺側荷重受け７２ａ、第２短辺側荷重受け７２ｂは、短辺側フレーム３４に取り付けられており、これらは図３（ｅ）の短辺側荷重受け７２に相当する。一方、第１長辺側荷重受け７４ａ、第２長辺側荷重受け７４ｂは、太陽電池モジュール１０の軒側フレーム２４に取り付けられており、第３長辺側荷重受け７４ｃ、第４長辺側荷重受け７４ｄは、棟側フレーム２２に取り付けられている。これらは、短辺側荷重受け７２と同様に構成されている。
【００３６】
図１のように設置された第１太陽電池モジュール１０ａから第４太陽電池モジュール１０ｄの上に雪が降り積もると、雪の重量によって、第１太陽電池モジュール１０ａから第４太陽電池モジュール１０ｄに対して、下方向への力が加わる。そのため、これらが破損するおそれがある。一方、太陽電池モジュール１０の四辺に短辺側荷重受け７２および長辺側荷重受け７４が取り付けられていると、積もった雪の重量による下方向への力をこれらが支える。第１太陽電池モジュール１０ａから第４太陽電池モジュール１０ｄ自体に加わる下方向の力が小さくなり、これらの破損が抑制される。
【００３７】
図３（ｃ）において、軒側係合フック５８と棟側被係合部３０が、軒棟方向に係合されるので、軒棟方向において第１太陽電池モジュール１０ａの位置が固定される。一方、軒側係合フック５８は、図３（ｃ）の手前奥方向において棟側被係合部３０から移動可能である。そのため、手前奥方向において第１太陽電池モジュール１０ａの位置は固定されない。これに対応するために、ずれ防止具８４が棟側フレーム２２に螺嵌される。
【００３８】
図７（ａ）−（ｄ）は、太陽電池モジュール１０にずれ防止具８４、ずれ防止具８８を取り付けた構成を示す。図７（ａ）は、図３（ａ）と同様の方向における断面図であり、図７（ｂ）は、棟方向からの断面図である。ずれ防止具８４は、ドリルねじ８６によって棟側フレーム２２に螺嵌される。太陽電池モジュール１０が前述の手前奥方向に移動しようとしても、ずれ防止具８４が固定具４０に接触するので、移動できない。ずれ防止具８４は、軒あるいは棟と平行に並んだ複数の固定具４０のうち、両端の固定具４０のそれぞれの内側に取り付けられる。図７（ｃ）、図７（ｄ）は、図７（ａ）、（ｂ）において、ずれ防止具８４がドリルねじ８６によって棟側フレーム２２に螺嵌される代わりに、ずれ防止具８８がドリルねじ９０によって棟側フレーム２２に螺嵌される。
【００３９】
次に、化粧スレート瓦屋根１２への太陽電池モジュール１０の施工方法を説明する。図８は、太陽電池モジュール１０を化粧スレート瓦屋根１２に設置する際の第１段階を示す斜視図である。以下では、軒棟方向と垂直な方向を左右方向という。施工者は、化粧スレート瓦屋根１２に対して、墨出し、つまり水平・鉛直・かね方向のチェックをしながら工事に必要な基準線を引き寸法を取る作業を実行する。特に、化粧スレート瓦の境界線に沿って固定具４０を固定すべき位置が決定される。その後、図８のごとく、第１固定具４０ａから第４固定具４０ｄが、左右方向に離間して化粧スレート瓦屋根１２に固定される。
【００４０】
図９は、太陽電池モジュール１０を化粧スレート瓦屋根１２に設置する際の第２段階を示す軒側からの斜視図である。図１０は、太陽電池モジュール１０を化粧スレート瓦屋根１２に設置する際の第２段階を示す棟側からの斜視図である。化粧スレート瓦屋根１２に固定した第１固定具４０ａと第２固定具４０ｂとのそれぞれに立設された第１棟側係合フック６０ａと第２棟側係合フック６０ｂとに対して、第１太陽電池モジュール１０ａの軒側フレーム２４が係合される。その後、第１固定具４０ａと第２固定具４０ｂとのそれぞれに立設された第１軒側係合フック５８ａと第２軒側係合フック５８ｂとに対して、第１軒カバー４４ａが係合される。また、第２太陽電池モジュール１０ｂ、第２軒カバー４４ｂ、図示しない第３固定具４０ｃ、第４固定具４０ｄに対しても同様の施工がなされる。
【００４１】
第１棟側係合フック６０ａ等に係合した第１太陽電池モジュール１０ａの棟側フレーム２２に対して、第５固定具４０ｅと第６固定具４０ｆとのそれぞれに立設された第１軒側係合フック５８ａと第２軒側係合フック５８ｂとが係合される。これによって、第５固定具４０ｅと第６固定具４０ｆとを化粧スレート瓦屋根１２に固定すべき位置が決定される。つまり、第５固定具４０ｅと第６固定具４０ｆとを固定すべき位置は、墨出しによって決定されず、第１太陽電池モジュール１０ａを使用することによって計測される。さらに、第５固定具４０ｅと第６固定具４０ｆは、決定した位置に固定される。その後、第５固定具４０ｅ、第６固定具４０ｆに対して、くさび７６が嵌合される。なお、第７固定具４０ｇ、第８固定具４０ｈ、第２太陽電池モジュール１０ｂに対しても同様の施工がなされる。
【００４２】
図１１は、太陽電池モジュール１０を化粧スレート瓦屋根１２に設置する際の第３段階を示す軒側からの斜視図である。図１２は、太陽電池モジュール１０を化粧スレート瓦屋根１２に設置する際の第３段階を示す棟側からの斜視図である。固定した第５固定具４０ｅと第６固定具４０ｆに立設された第１棟側係合フック６０ａと第２棟側係合フック６０ｂとに対して、第３太陽電池モジュール１０ｃの軒側フレーム２４が係合される。また、第２太陽電池モジュール１０ｂ、図示しない第７固定具４０ｇ、第８固定具４０ｈに対しても同様の施工がなされる。
【００４３】
第１棟側係合フック６０ａ等に係合した第３太陽電池モジュール１０ｃの棟側フレーム２２に対して、第１最上段固定具４２ａと第２最上段固定具４２ｂとのそれぞれに立設された第１軒側係合フック７０ａと第２軒側係合フック７０ｂとが係合される。これによって、第１最上段固定具４２ａと第２最上段固定具４２ｂとを化粧スレート瓦屋根１２に固定すべき位置が決定され、第１最上段固定具４２ａと第２最上段固定具４２ｂは、決定した位置に固定される。なお、第４太陽電池モジュール１０ｄ、図示しない第３最上段固定具４２ｃ、第４最上段固定具４２ｄに対しても同様の施工がなされる。
【００４４】
このように施工された太陽電池モジュール１０を修理・点検する際には、逆の手順がなされる。その際、固定具４０の第１嵌合穴６２ａ、第２嵌合穴６２ｂに嵌合されたくさび７６が取り外される。ここでは、その際の手順を図５（ｂ）をもとに説明する。前述のごとく、第１嵌合爪７８ａが、固定具４０の第１嵌合穴６２ａに嵌合され、第２嵌合爪７８ｂが、固定具４０の第２嵌合穴６２ｂに嵌合されている。
【００４５】
施工者は、嵌合されたくさび７６とは別のくさび７６を握持し、嵌合されたくさび７６の爪受け部８２内に、別のくさび７６の外側爪８０を挿入する。さらに、嵌合されたくさび７６の爪受け部８２のＱ点に、別のくさび７６の外側爪８０のＰ点を当て、Ｐ点を支点にして、別のくさび７６の爪受け部８２側が上から下方向へ動かされる。その結果、嵌合されたくさび７６における第１嵌合爪７８ａが、固定具４０の第１嵌合穴６２ａから離脱する。それに続いて、嵌合されたくさび７６における第２嵌合爪７８ｂも、固定具４０の第２嵌合穴６２ｂから離脱する。最上段固定具４２についても同様の施工がなされる。
【００４６】
次に、太陽電池モジュール１０に対するオプションの構成を説明する。太陽電池モジュール１０上に積もった雪がまとめて落下すると、危険である。ここでのオプションの構成は、それに対応するための構成である。図１３（ａ）−（ｂ）は、太陽電池モジュール１０に雪止め金具９２を取り付けた構成を示す。図１３（ａ）は、雪止め金具９２を取り付けた太陽電池モジュール１０の軒方向からの斜視図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）と同様の方向からの雪止め金具９２の斜視図である。また、図１４（ａ）−（ｃ）は、雪止め金具９２の構成を示す。図１４（ａ）は、雪止め金具９２の上面図であり、図１４（ｂ）は、雪止め金具９２の側面図である。図１４（ａ）、（ｂ）の下方向が、図１３（ａ）−（ｂ）の軒方向に相当する。図１４（ｃ）は、軒方向からの雪止め金具９２の正面図である。
【００４７】
第１下側面９４ａ、第２下側面９４ｂは、図１３（ｂ）の左上方向から右下方向における両端部に配置される。第１下側面９４ａ、第２下側面９４ｂには、雪止め金具９２を化粧スレート瓦屋根１２に固定するための固定ねじが貫通させられる固定用穴が穿設される。上側面９６は、第１下側面９４ａ、第２下側面９４ｂから突出して設けられる。上側面９６の軒側端から防止部９８が立設される。太陽電池モジュール１０から落下しようとする雪の一部は、防止部９８によって止められる。そのため、まとまった雪の落下は抑制される。
【００４８】
本実施形態によれば、軒側の太陽電池モジュールを係合するための軒側係合フックと、棟側の太陽電池モジュールを係合するための棟側係合フックとが独立して設けられるので、太陽電池モジュールの施工を容易にできる。また、軒側係合フックと棟側被係合部とを係合し、棟側係合フックと軒側被係合部とを係合するだけなので、施工工数を低減できる。また、施工工数が低減されるので、メンテナンス性を向上できる。また、化粧スレート瓦屋根のサイズに応じて太陽電池モジュールのサイズが定められるので、意匠性を向上できる。
【００４９】
また、階段形状の下段面と上段面のそれぞれに、軒側係合フックと棟側係合フックとが立設されるので、軒側の太陽電池モジュールと棟側の太陽電池モジュールとの間隔を近づけることができる。また、軒側の太陽電池モジュールと棟側の太陽電池モジュールとの間隔が近づけられるので、意匠性を向上できる。また、軒側の太陽電池モジュールと棟側の太陽電池モジュールとの間隔が近づけられるので、設置可能な太陽電池モジュールの数を増加できる。また、くさびを嵌合する嵌合穴を備えるので、太陽電池モジュールを固定できる。また、くさびを嵌合するだけなので、施工を容易にできる。
【００５０】
また、既に固定具に固定した太陽電池モジュールを使用して、次に設置すべき固定具の位置を決めるので、次に設置すべき固定具に対する墨出しを省略できる。また、次に設置すべき固定具に対する墨出しが省略されるので、太陽電池モジュールの施工を容易にできる。また、太陽電池モジュールを施工する際に、太陽電池フレームと架台フレームとをねじを用いて固定しないので、太陽電池モジュールの施工を容易にできる。また、固定具に嵌合されたくさびを別のくさびによって離脱させるので、別の工具がなくても、くさびだけでくさびを離脱できる。また、別の工具がなくても、くさびだけでくさびが離脱されるので、メンテナンス性を向上できる。
【００５１】
一態様の概要は、次の通りである。ある態様の固定具４０は、
下側面５０に穿設された固定用穴５６と、
下側面５０から突出した下段面５２において、軒側の太陽電池モジュール１０を係合するために、軒寄りに立設された軒側係合フック５８と、
下側面５０から突出した上段面５４において、棟側の太陽電池モジュール１０を係合するために、軒側係合フック５８よりも棟寄りに立設された棟側係合フック６０とを備える。
軒側係合フック５８の先端部と、棟側係合フック６０の先端部とは、棟側に屈曲している。
【００５２】
下段面５２、上段面５４は、階段形状を有してもよい。軒側係合フック５８は、階段形状の下段面５２に立設され、棟側係合フック６０は、階段形状の上段面５４に立設されていてもよい。
【００５３】
下段面５２、上段面５４において、軒側係合フック５８が立設された部分と棟側係合フック６０が立設された部分との間に、軒側係合フック５８に係合された軒側の太陽電池モジュール１０の離脱を防止するためのくさび７６を嵌合する嵌合穴６２をさらに備えてもよい。
【００５４】
別の態様は、太陽電池モジュール１０の施工方法である。この方法は、
固定具４０を屋根に固定するステップと、
屋根に固定した固定具４０に立設された棟側係合フック６０と太陽電池モジュール１０の軒側部分とを係合するステップと、
棟側係合フック６０に係合した太陽電池モジュール１０の棟側部分と、別の固定具４０に立設された軒側係合フック５８とを係合することによって、別の固定具４０を屋根に固定すべき位置を決定するステップと、
決定した位置に固定した別の固定具４０に立設された棟側係合フック６０と別の太陽電池モジュール１０の軒側部分とを係合するステップとを備える。
決定するステップにおいて決定した別の固定具４０では、棟側係合フック６０が、軒側係合フック５８よりも棟寄りに立設されるとともに、軒側係合フック５８の先端部と、棟側係合フック６０の先端部とが、棟側に屈曲している。
【００５５】
別の固定具４０には、軒側係合フック５８に係合された太陽電池モジュール１０の離脱を防止するためのくさび７６が嵌合されており、
本太陽電池モジュール１０の施工方法は、別の固定具４０に嵌合されたくさび７６を別のくさび７６によって別の固定具４０から離脱させるステップをさらに備えてもよい。
【００５６】
（実施形態２）
次の実施形態２を説明する。実施形態２では、実施形態１において示された太陽電池モジュールをさらに詳細に説明する。なお、実施形態２に係る太陽電池モジュールの構成は、実施形態１における太陽電池モジュールの構成と同一である。以下では、実施形態１において説明していない部分を中心に説明する。
【００５７】
図１５（ａ）−（ｃ）は、太陽電池モジュール１０の構成を示す。図１５（ａ）は、太陽電池モジュール１０の上面図であり、これは、図２（ａ）と同様に示される。太陽電池モジュール１０は、棟側フレーム２２、軒側フレーム２４、短辺側フレーム３４と総称される第１短辺側フレーム３４ａ、第２短辺側フレーム３４ｂ、太陽電池パネル１１０を含む。太陽電池パネル１１０は、複数の太陽電池１１２を含む。
【００５８】
棟側フレーム２２、軒側フレーム２４、第１短辺側フレーム３４ａ、第２短辺側フレーム３４ｂは、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼あるいは樹脂等で形成され、押し出し成形等で作成される。第１短辺側フレーム３４ａ、第２短辺側フレーム３４ｂは、太陽電池パネル１１０の一対の短辺側に沿って設けられ、棟側フレーム２２、軒側フレーム２４は、太陽電池パネル１１０の一対の長辺側に沿って設けられる。棟側フレーム２２あるいは軒側フレーム２４と、短辺側フレーム３４とは、それぞれ長手方向の終点部において互いに連結されることによって、太陽電池パネル１１０が保護される。ここで、太陽電池パネル１１０は、周縁部にシール材を用いて、棟側フレーム２２、軒側フレーム２４、第１短辺側フレーム３４ａ、第２短辺側フレーム３４ｂに嵌め込まれる。シール材としては、例えば、シリコーン樹脂、ブチルゴム、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂が使用される。
【００５９】
太陽電池パネル１１０は、上面方向から見た場合に略矩形に形成される。太陽電池パネル１１０では、複数の太陽電池１１２が互いに銅箔等の導電材よりなる配線材により電気的に接続される。さらに、複数の太陽電池１１２は、透光性を有する表面部材、耐侯性フィルムからなる裏面部材との間において、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材により封止されている。また、配線材により直列に接続された複数の太陽電池１１２は、１単位ユニットであるストリングスを構成している。各ストリングス間は接続用配線により接続されている。さらに、これら太陽電池１１２からの出力を外部に引き出すための引き出し線（図示せず）が接続されている。この太陽電池１１２には、例えば、単結晶シリコンあるいは多結晶シリコンなどで構成される結晶系半導体が使用されるが、これに限るものではなく、他の太陽電池が使用されてもよい。また、図示しない端子ボックスが、太陽電池パネル１１０の裏面に設けられる。
【００６０】
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の太陽電池モジュール１０のＢ−Ｂ’方向の断面図であり、これは、図２（ｂ）と同様に示される。図１５（ｂ）において、太陽電池パネル１１０の上側の面が表面に相当し、太陽電池パネル１１０の下側の面が裏面に相当する。軒側フレーム２４における軒側狭持部２８、棟側フレーム２２における棟側狭持部２６は、共通して太陽電池モジュール１０側に開口する。軒側狭持部２８、棟側狭持部２６には、太陽電池パネル１１０の周縁部が嵌め込まれる。そのため、軒側狭持部２８、棟側狭持部２６は、嵌合部に相当する。軒側狭持部２８、棟側狭持部２６のそれぞれには、第１面１２２と上側面１３６とが、対向して配置される。第１面１２２は、太陽電池パネル１１０の裏面に接触し、上側面１３６は、太陽電池パネル１１０の表面に接触する。第１面１２２および上側面１３６における太陽電池パネル１１０の接触によって、太陽電池パネル１１０が、軒側狭持部２８、棟側狭持部２６のそれぞれに嵌め込まれる。
【００６１】
軒側フレーム２４、棟側フレーム２２のそれぞれにおける本体部１２０は、軒側狭持部２８、棟側狭持部２６の下部に位置し、かつ軒側狭持部２８、棟側狭持部２６よりも太陽電池パネル１１０の内側方向に突出して設けられる。本体部１２０は、太陽電池パネル１１０の内側方向へ形成された開口１２８を有した中空構造である。本体部１２０の太陽電池パネル１１０側には、太陽電池パネル１１０の裏面に接触する第２面１２４が配置される。第２面１２４は、第１面１２２と一体的に形成される。さらに、第２面１２４から太陽電池パネル１１０の内側方向に延設された第３面１２６が配置される。第３面１２６は、太陽電池パネル１１０の裏面から離間して対向する。そのため、第１面１２２、第２面１２４が上段となり、第３面１２６が下段となる階段形状が形成される。
【００６２】
図１５（ｃ）は、短辺側フレーム３４の断面図であり、これは、図２（ｃ）と同様に示される。短辺側フレーム３４は、軒側狭持部２８、棟側狭持部２６の代わりに短辺側狭持部３６を備える。短辺側狭持部３６は、軒側狭持部２８、棟側狭持部２６と同様に、第１面１２２、上側面１３６を含む。また、本体部１２０は、短辺側狭持部３６に対して、図１５（ａ）、（ｂ）と同様に配置される。
【００６３】
図１６（ａ）−（ｂ）は、図１５（ａ）−（ｃ）の太陽電池モジュール１０に荷重を加えた場合の力の作用を示す。図１６（ａ）は、図１５（ｂ）と同様に示され、図１６（ｂ）は、図１５（ａ）と同様に示される。ここでは、図１６（ａ）に示されるように、太陽電池パネル１１０の表面に対して、下向きの荷重１３８が加わった場合を想定する。前述のごとく、太陽電池パネル１１０は、軒側狭持部２８、棟側狭持部２６に嵌め込まれているので、軒側フレーム２４、棟側フレーム２２に対しても下向きの力が加わる。特に、第１面１２２、第２面１２４に下向きの力が加わる。この力は、第１面１２２と第２面１２４のうち、太陽電池パネル１１０の周縁部から中央へ向かう中間位置に作用する。この作用する力は、下向きの矢印として図１６（ａ）に示される。
【００６４】
一方、図１６（ａ）に示された断面図における軒側フレーム２４、棟側フレーム２２における重心が、重心１３０として示される。図１６（ａ）において、重心１３０は構造物ではなく、図１５（ａ）に示される軒側フレーム２４および棟側フレーム２２の重心の位置を示すものであるので、他の構成とは異なる網掛けを使用して示している。重心１３０は、前述の中間位置よりも、太陽電池パネル１１０の内側方向に存在する。このような重心１３０の存在によって、前述の下向きの力に応じて、太陽電池パネル１１０の内側方向の力が、軒側フレーム２４、棟側フレーム２２に加わる。この力は、図１６（ａ）に内向きの矢印として示される。つまり、太陽電池パネル１１０の表面からの荷重１３８に対し、軒側フレーム２４、棟側フレーム２２には、太陽電池モジュール１０の外側に曲がろうとする力が加わりにくく、内側に曲がろうとする力が加わる。そのような力は、図１６（ｂ）における点線としても示される。内側に曲がろうとする力によって、太陽電池パネル１１０が、軒側フレーム２４、棟側フレーム２２から脱落しにくくなる。このようなことは、第１短辺側フレーム３４ａ、第２短辺側フレーム３４ｂに対しても同様である。
【００６５】
図１７は、比較対象となるフレーム２００に荷重を加えた場合の構成を示す。フレーム２００は、棟側フレーム２２、軒側フレーム２４、短辺側フレーム３４に対応しており、図１７では断面図が示される。フレーム２００は、狭持部２０２、本体部２０４を含む。狭持部２０２は、棟側狭持部２６、軒側狭持部２８、短辺側狭持部３６に対応し、本体部２０４は、本体部１２０に対応する。狭持部２０２は、中空構造を有し、本体部２０４は、狭持部２０２の上部に位置する。そのため、狭持部２０２と本体部２０４との横方向の相対的な位置関係がこれまでとは異なる。このような本体部２０４に対して、下向きの力である荷重２０８が加わる。一方、フレーム２００の重心の位置が、荷重２０８によるフレーム２００からの作用点よりも外側もしくは同一位置になる。その結果、フレーム２００に対して、外向きに曲がろうとする力が加わりやすく、太陽電池パネルが、フレーム２００から脱落しやすくなる。
【００６６】
図１８は、図１５（ａ）−（ｃ）に示されたフレーム間の接続を示す。前述のごとく、棟側フレーム２２あるいは軒側フレーム２４と、短辺側フレーム３４とは、互いに連結される。図１８では、それらの接続のうち、軒側フレーム２４と第２短辺側フレーム３４ｂとの接続を説明する。コーナーピース１３２は、Ｌ字の形状を有した連結部材であり、両辺の内側部分に鉤状部１４０を備える。また、コーナーピース１３２は、アルミニウムで形成される。例えば、コーナーピース１３２のＬ字形状の一辺側が第２短辺側フレーム３４ｂに挿入される。これに続いて、コーナーピース１３２のＬ字形状の他辺側が軒側フレーム２４に挿入される。
【００６７】
図１９（ａ）−（ｂ）は、図１５（ａ）−（ｃ）に示したフレーム、図１６に示したフレームにコーナーピースを挿入した場合の構成を示す。図１９（ａ）は、フレーム２００の断面図であり、図１７と同様に示される。コーナーピース２１０が本体部２０４に圧入固定される。コーナーピース２１０は、本体部２０４の両壁に挟まれる。そのため、コーナーピース２１０の圧力が、外側方向、内側方向にかかりやすい。本体部２０４の外側の壁への圧力が加わった場合、外壁に膨らみが発生することもある。
【００６８】
図１９（ｂ）は、軒側フレーム２４の断面図であり、図１５（ｂ）と同様に示される。コーナーピース１３２は、本体部１２０に圧入固定される。本体部１２０の外側には、壁が存在するが、本体部１２０の内側には、開口１２８が形成されているので、壁が存在しない領域が多い。そのため、軒側フレーム２４等が軽量化され、太陽電池モジュール１０も軽量化される。なお、コーナーピース１３２として、これまでのコーナーピースを使用可能であるので、現行のコーナーピースの製造方法が維持される。また、コーナーピース１３２の圧入により本体部１２０の両壁に圧力が加わる場合であっても、コーナーピース１３２の圧力は、剛性の小さい内側へ逃がしやすくなる。そのため、本体部１２０の外側の壁への圧力が抑制され、外壁に発生しうる膨らみが抑制される。その結果、膨らみによる外観異常が改善される。このような状況は、棟側フレーム２２、短辺側フレーム３４についても同様である。
【００６９】
図２０（ａ）−（ｄ）は、図１５（ａ）−（ｃ）の太陽電池モジュール１０の製造手順を示す。図２０（ａ）は、短辺側フレーム３４の断面図であり、図１５（ｃ）と同様に示される。なお、棟側フレーム２２、軒側フレーム２４に対しても同様の手順が実行されてもよいが、ここでは短辺側フレーム３４に対する手順を説明する。図２０（ｂ）では、第２面１２４と第３面１２６を跨いでシリコーン樹脂１３４が塗布される。シリコーン樹脂１３４の塗布には、ディスペンサが使用される。なお、シリコーン樹脂１３４は、第１面１２２に塗布されてもよいが、第１面１２２のうち、上側面１３６に対向した部分には、シリコーン樹脂１３４は塗布されない。これは、図２０（ｂ）において、第１面１２２の右側部分だけにシリコーン樹脂１３４が塗布されることに相当する。
【００７０】
図２０（ｃ）では、短辺側フレーム３４を太陽電池パネル１１０に取り付けるために、短辺側フレーム３４のうちの短辺側狭持部３６に太陽電池パネル１１０を嵌め込む。図２０（ｄ）では、短辺側狭持部３６に太陽電池パネル１１０が嵌め込まれることによって、シリコーン樹脂１３４が、短辺側狭持部３６と太陽電池パネル１１０との間で流動し拡散される。第３面１２６と太陽電池パネル１１０との間は、第２面１２４と太陽電池パネル１１０との間よりも離されている。そのため、余分なシリコーン樹脂１３４は、第３面１２６と太陽電池パネル１１０との間に溜められる。余分なシリコーン樹脂１３４が溜められるので、シリコーン樹脂１３４の塗布量が増大され、太陽電池パネル１１０の裏面の接着面積が増加する。また、上側面１３６に対向した第１面１２２には、シリコーン樹脂１３４が塗布されていないので、上側面１３６からはみ出るシリコーン樹脂１３４の量が少なくなるか、シリコーン樹脂１３４が上側面１３６からはみ出ない。
【００７１】
図２１（ａ）−（ｄ）は、図１５（ａ）−（ｃ）の太陽電池モジュール１０に対する比較対象となる製造手順を示す。図２１（ａ）も、図２０（ａ）と同様に、短辺側フレーム３４の断面図である。図２１（ｂ）では、第１面１２２、特に上側面１３６に対向した部分に、シリコーン樹脂１３４が塗布される。図２１（ｃ）では、短辺側フレーム３４を太陽電池パネル１１０に取り付けるために、短辺側フレーム３４のうちの短辺側狭持部３６に太陽電池パネル１１０を嵌め込む。図２１（ｄ）では、短辺側狭持部３６に太陽電池パネル１１０が嵌め込まれることによって、シリコーン樹脂１３４が、短辺側狭持部３６と太陽電池パネル１１０との間で拡散される。図示のごとく、上側面１３６からシリコーン樹脂１３４がはみ出る。特に、上側面１３６の面積が少なくなるほど、上側面１３６からはみ出るシリコーン樹脂１３４の量が増加する。
【００７２】
以下では、図１５（ａ）−（ｃ）の構成、つまり図２（ａ）−（ｃ）の構成の太陽電池モジュール１０を化粧スレート瓦屋根１２に設置している状況において、降雨、降雪等によって太陽電池モジュール１０内部に水分が溜まった場合について説明する。ここで、水分は、太陽電池モジュール１０のうち、フレームの本体部の内側に溜まりやすく、溜まった水分が凍結すると、フレームの変形等が生じてしまう。これを抑制するために、プレス金型にてフレーム底面に穴開け加工することがなされていたが、製造の工程数が増加するとともに、金型費用、加工費用によってコストが増加する。
【００７３】
本実施形態における太陽電池モジュール１０では、これまで説明した構成によって、フレーム底面への穴開け加工がなされなくても、フレームの本体部の内側に進入した水分が外部に排出される。ここでは、図２２（ａ）−（ｃ）を使用しながら水抜きについて説明する。図２２（ａ）−（ｃ）は、図１５（ａ）−（ｃ）における太陽電池モジュール１０での水抜きの概要を示す。図２２（ａ）−（ｃ）に示された太陽電池モジュール１０の構成は、図１５（ａ）−（ｃ）、図２（ａ）−（ｃ）と同一である。説明を明瞭にするために、図２２（ｂ）では、図１５（ｂ）における本体部１２０を棟側本体部１５０、軒側本体部１５２と示し、図２２（ｃ）では、図１５（ｃ）における本体部１２０を短辺側本体部１５４と示す。棟側本体部１５０は棟側フレーム２２に含まれ、軒側本体部１５２は軒側フレーム２４に含まれる。また、短辺側本体部１５４は短辺側フレーム３４に含まれる。さらに、図２２（ｃ）には、中空部１５６、内側壁１５８、外側壁１６０が示される。
【００７４】
図２２（ａ）において、棟側長辺部１４、軒側長辺部１６が平行に配置され、第１短辺部１８、第２短辺部２０が略平行に配置される。また、棟側長辺部１４、軒側長辺部１６は、第１短辺部１８、第２短辺部２０に略垂直に配置される。略とは、誤差の範囲を含むという意味である。さらに、第１短辺部１８、第２短辺部２０は、棟側長辺部１４、軒側長辺部１６に隣接するといえる。太陽電池モジュール１０が化粧スレート瓦屋根１２に設置される場合、棟側長辺部１４は、軒側長辺部１６よりも高くなる。そのため、第１短辺側フレーム３４ａおよび第２短辺側フレーム３４ｂの内部に進入した水分は、図中の矢印の方向、つまり軒側長辺部１６の方向に流れる。また、流れた水分は、軒側長辺部１６側に取り付けられた軒側フレーム２４から排出される。水分の排出についての詳細は、図２２（ｂ）−（ｃ）をもとに説明する。
【００７５】
図２２（ｂ）は、図２２（ａ）の太陽電池モジュール１０のＣ−Ｃ’方向の断面図である。棟側フレーム２２における棟側狭持部２６には、太陽電池モジュール１０の棟側長辺部１４が嵌め込まれる。棟側本体部１５０は、棟側狭持部２６の下側に設けられる。棟側被係合部３０は、棟側本体部１５０の下側に設けられ、太陽電池モジュール１０の内側方向に開口する。つまり、棟側被係合部３０は、棟側本体部１５０の底面における外側端から下方に向かって延設されてから、内側に向かって屈曲する。一方、軒側フレーム２４における軒側狭持部２８には、太陽電池モジュール１０の軒側長辺部１６が嵌め込まれる。軒側本体部１５２は、軒側狭持部２８の下側に設けられる。軒側被係合部３２は、軒側本体部１５２の下側に設けられ、太陽電池モジュール１０の外側方向に開口する。つまり、軒側被係合部３２は、軒側本体部１５２の底面における内側端から下方に向かって延設されてから、外側に向かって屈曲する。
【００７６】
図２２（ｃ）は、短辺側フレーム３４の断面図である。短辺側フレーム３４における短辺側狭持部３６には、太陽電池モジュール１０の第１短辺部１８あるいは第２短辺部２０が嵌め込まれる。短辺側本体部１５４は、短辺側狭持部３６の下側に設けられる。短辺側本体部１５４の下部では、図示しない第１短辺部１８あるいは第２短辺部２０に沿って内側壁１５８、外側壁１６０が底面から上方に向かって並設される。さらに、内側壁１５８と外側壁１６０とによって挟まれた空間が中空部１５６になる。このような構成のために、短辺側本体部１５４に進入した水分は、中空部１５６に溜まりやすくなる。
【００７７】
短辺側本体部１５４の上下方向の長さは、図示のごとく「ｂ」である。一方、図２２（ｂ）において棟側本体部１５０および軒側本体部１５２の上下方向の長さは、「ａ」である。ｂ＞ａであるので、短辺側本体部１５４の上下方向の長さは、棟側本体部１５０および軒側本体部１５２の上下方向の長さよりも長くなる。このような構成によって、短辺側フレーム３４が軒側フレーム２４に接続される部分において、図２２（ｃ）に示された中空部１５６は、図２２（ｂ）に示される斜線部分に連結される。そのため、短辺側本体部１５４における中空部１５６の少なくとも一部は、軒側被係合部３２の開口側から露出する。
【００７８】
その結果、中空部１５６に溜まった水分は、短辺側フレーム３４の傾斜に沿って、軒側フレーム２４の方に流れ、軒側本体部１５２の軒側被係合部３２にたどり着く。さらに、水分は、軒側被係合部３２の開口から外部へ排出される。
【００７９】
図２３（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施形態２の変形例に係る太陽電池モジュール１０の構成を示す。図２３（ａ）−（ｂ）は、図２２（ｂ）における棟側被係合部３０、軒側被係合部３２の形状を変更した変形例に相当する。図２３（ａ）に示された太陽電池モジュール１０は、図２２（ｂ）における棟側被係合部３０、軒側被係合部３２の代わりに、棟側被係合部１７０、軒側被係合部１７２を含む。軒側被係合部１７２は、軒側被係合部３２と同様に形成される。一方、棟側被係合部１７０は、棟側本体部１５０の底面における内側端から下方に向かって延設されてから、外側に向かって屈曲する。つまり、棟側被係合部１７０、軒側被係合部１７２は、いずれも太陽電池モジュール１０の外側に向かって開口する。
【００８０】
図２３（ｂ）に示された太陽電池モジュール１０は、図２２（ｂ）における棟側被係合部３０、軒側被係合部３２の代わりに、棟側被係合部１７４、軒側被係合部１７６を含む。棟側被係合部１７４は、棟側被係合部３０と同様に形成される。一方、軒側被係合部１７６は、軒側本体部１５２の底面における外側端から下方に向かって延設されてから、内側に向かって屈曲する。つまり、棟側被係合部１７４、軒側被係合部１７６は、いずれも太陽電池モジュール１０の内側に向かって開口する。
【００８１】
本実施形態によれば、フレームのうちの太陽電池パネルを嵌め込む部分よりも、太陽電池パネルの内側方向に突出して本体部が設けられるので、荷重を受けた場合であっても、太陽電池パネルの内側方向への力を本体部に加えることができる。また、第１面と第２面のうち、太陽電池パネルの周縁部から中央へ向かう中間位置よりも内側方向に重心を有するので、荷重を受けた場合であっても、太陽電池パネルの内側方向への力を本体部に加えることができる。また、太陽電池パネルの内側方向への力が本体部に加わるので、太陽電池パネルの内側方向へフレームが曲がろうとする力を加えることができる。また、太陽電池パネルの内側方向へフレームが曲がろうとする力が加わるので、フレームから太陽電池パネルを脱落しにくくできる。
【００８２】
また、本体部の内側に開口が形成されるので、フレームを軽量化できる。また、フレームが軽量化されるので、太陽電池モジュールを軽量化できる。また、本体部の内側に開口が形成されるので、コーナーピースの圧力を内側へ逃がしやすくできる。また、コーナーピースの圧力が内側へ逃げるので、本体の外壁に加わる圧力を低減できる。また、本体の外壁に加わる圧力が低減されるので、外壁における膨らみの発生を防止できる。また、外壁における膨らみの発生が防止されるので、外観異常を改善できる。また、第２面から太陽電池パネルの内側方向に、太陽電池パネルの裏面から離間して対向する第３面が延設されるので、余分なシリコーン樹脂を溜めることができる。また、余分なシリコーン樹脂が溜められるので、シリコーン樹脂の塗布量を増大でき、太陽電池パネルの裏面の接着面積を増加できる。
【００８３】
また、第２面と第３面を跨いでシリコーン樹脂を塗布するので、太陽電池パネルの表面にはみ出るシリコーン樹脂の量を低減できる。また、太陽電池パネルの表面にはみ出るシリコーン樹脂の量が低減するので、太陽電池モジュールの外観を改善できる。また、太陽電池パネルの表面にはみ出るシリコーン樹脂の量が低減するので、太陽電池パネルの表面におけるフレームの幅を小さくできる。また、短辺側フレームにおいて水分の溜まりやすい中空部が、軒側フレームにおける軒側被係合部で外部に露出するので、水分を排出できる。また、水分が排出されるので、フレーム内部に溜まった水分の凍結を抑制できる。また、水分の凍結が抑制されるので、フレームの変形が抑制される。また、水分が排出される構造を有するので、穴開け加工を不要にできる。また、穴開け加工が不要にされるので、製造の工程数の増加を抑制できる。また、穴開け加工が不要にされるので、コストの増加を抑制できる。また、棟側被係合部、軒側被係合部の構成の自由度を大きくできる。
【００８４】
一態様の概要は、次の通りである。ある態様の太陽電池モジュール１０は、
太陽電池パネル１１０と、
太陽電池パネル１１０の周縁部が嵌め込まれる棟側狭持部２６、軒側狭持部２８と、
棟側狭持部２６、軒側狭持部２８よりも太陽電池パネル１１０の内側方向に突出して設けられた本体部１２０とを有する棟側フレーム２２、軒側フレーム２４、短辺側フレーム３４とを備える。
棟側狭持部２６、軒側狭持部２８において太陽電池パネル１１０の裏面に接触する第１面１２２と、本体部１２０において太陽電池パネル１１０の裏面に接触する第２面１２４とが一体的に形成されている。
【００８５】
棟側フレーム２２、軒側フレーム２４、短辺側フレーム３４は、第１面１２２と第２面１２４のうち、太陽電池パネル１１０の周縁部から中央へ向かう中間位置よりも内側方向に重心を有してもよい。
【００８６】
本体部１２０において、太陽電池パネル１１０の内側方向への開口１２８が形成されていてもよい。
【００８７】
本体部１２０において、第２面１２４から太陽電池パネル１１０の内側方向に延設された第３面１２６であって、かつ太陽電池パネル１１０の裏面から離間して対向する第３面１２６が形成されていてもよい。
【００８８】
別の態様は、太陽電池パネル１１０の製造方法である。この方法は、
（１）太陽電池パネル１１０の周縁部を嵌め込み可能な棟側狭持部２６、軒側狭持部２８と、棟側狭持部２６、軒側狭持部２８よりも太陽電池パネル１１０の内側方向に突出して設けられた本体部１２０とを有する棟側狭持部２６、軒側狭持部２８、短辺側フレーム３４であって、
棟側狭持部２６、軒側狭持部２８、短辺側フレーム３４において太陽電池パネル１１０の裏面に接触される第１面１２２と、本体部１２０において太陽電池パネル１１０の裏面に接触される第２面１２４とが一体的に形成され、第２面１２４から太陽電池パネルの内側方向に延設された第３面１２６であって、かつ太陽電池パネル１１０の裏面から離間して対向する第３面１２６が形成された棟側狭持部２６、軒側狭持部２８、短辺側フレーム３４において、
（２）第２面１２４と第３面１２６を跨いでシリコーン樹脂１３４を塗布するステップと、
（３）棟側狭持部２６、軒側狭持部２８、短辺側フレーム３４に太陽電池パネル１１０を嵌め込むステップと、を備える。
【００８９】
さらに別の態様は、太陽電池モジュール１０である。この太陽電池モジュール１０は、
軒側長辺部１６と、軒側長辺部１６に隣接した第１短辺部１８、第２短辺部２０とを少なくとも有する太陽電池パネル１１０と、
軒側長辺部１６が嵌め込まれる軒側狭持部２８と、軒側狭持部２８の下側に設けられた軒側本体部１５２と、軒側本体部１５２の下側に設けられ、太陽電池パネル１１０の内側方向あるいは外側方向に開口した軒側被係合部３２とを有する軒側フレーム２４と、
第１短辺部１８、第２短辺部２０が嵌め込まれる短辺側狭持部３６と、短辺側狭持部３６の下側に設けられ、第１短辺部１８、第２短辺部２０に沿って内側壁１５８と外側壁１６０とが並設された中空構造の短辺側本体部１５４とを有する短辺側フレーム３４とを備える。
短辺側本体部１５４の上下方向の長さは、軒側本体部１５２の上下方向の長さよりも長く、短辺側本体部１５４における内側壁１５８と外側壁１６０に挟まれた中空の少なくとも一部が、軒側被係合部３２の開口側から露出する。
【００９０】
（実施形態３）
次の実施形態３を説明する。実施形態３では、実施形態１、２において示された太陽電池モジュールを設置する際に使用されるくさびの別の形態を説明する。アルミニウム部材を使用してくさびを成形した場合、くさびのバネ性が小さくなる。くさびのバネ性が小さくなるほど、嵌合穴へのくさびの取り外しが困難になる。取り外しが困難になると、施工が困難になるとともに、メンテナンス性が低くなる。一方、バネ性が大きい材料として樹脂部材があるが、樹脂部材を使用してくさびを成型した場合、耐候性が低くなる。耐候性が低くなると、長期保証が困難になる。本実施形態において、くさびは金属、特にバネ性の大きい金属によって成型される。金属の一例は、ステンレス鋼である。ここでは、実施形態１において説明したくさびとの差異を中心に説明する。
【００９１】
図２４（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施形態３に係るくさび２７６の構成を示す。特に、図２４（ａ）は、くさび２７６の斜視図である。図２４（ｂ）は、くさび２７６の軒方向からの正面図であり、図２４（ｃ）は、くさび２７６の上面図である。
【００９２】
くさび２７６には、例えば、ステンレスバネ鋼（ＳＵＳバネ鋼）が使用される。ステンレスバネ鋼は、アルミニウムよりも強度が強いので、アルミニウムで成型する場合と比較して、強度を確保しながら厚みを薄くすることが可能である。そのため、くさび２７６は、くさび７６よりも、薄い材料にて成型可能であり、バネ性が大きくなる。また、ＳＵＳバネ鋼は、アルミニウムよりも薄く成型可能であるので、図２４（ｃ）のごとく、くさび２７６全体の厚みをくさび７６の厚みと同等にするために、くさび２７６はボンネット構造によって構成される。なお、くさび２７６は、ＳＵＳバネ鋼に限定されず、銅、鉄によって成型されてもよい。
【００９３】
第１嵌合爪２７８ａ、第２嵌合爪２７８ｂは、くさび２７６の下方部分において、かつ両端部に、内向きに突設される。また、図２４（ｂ）に示すように、外側爪２８０は、くさび２７６の左上部分に外向きに突設される。また、爪受け部２８２は、くさび２７６の右下部分に外向きに設けられる。
【００９４】
本実施形態によれば、ＳＵＳバネ鋼を使用するので、バネ機構により取り外しを容易にできる。また、取り外しが容易であるので、施工性を向上できる。また、取り外しが容易であるので、メンテナンス性を向上できる。また、金属を使用するので、耐候性を向上できる。また、耐候性が向上するので、製品の長期保証が実現可能である。
【００９５】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００９６】
本実施形態１、２において、太陽電池モジュール１０のサイズが横１３６５ｍｍ、縦５４２ｍｍであるとされている。しかしながらこれに限らず例えば、太陽電池モジュール１０が他のサイズであってもよい。本変形例によれば、さまざまな太陽電池モジュール１０を設置するために固定具４０を使用できる。
【００９７】
本実施形態１において、４枚の太陽電池モジュール１０が設置されている。しかしながらこれに限らず例えば、太陽電池モジュール１０の設置枚数が「４」以外であってもよい。本変形例によれば、設置の自由度を向上できる。
【００９８】
本実施形態１において、太陽電池モジュール１０には、短辺側荷重受け７２、長辺側荷重受け７４が取り付けられている。しかしながらこれに限らず例えば、短辺側荷重受け７２および長辺側荷重受け７４の少なくとも一方が太陽電池モジュール１０に取り付けられなくてもよい。降雪量が少ない地域であれば、積もった雪の重みで太陽電池モジュール１０が破損する危険性は小さいので、短辺側荷重受け７２および長辺側荷重受け７４の少なくとも一方が取り付けられていなくても問題にならない。本変形例によれば、コストを低減できる。
【符号の説明】
【００９９】
１０  太陽電池モジュール、  １２  化粧スレート瓦屋根、  １４  棟側長辺部、  １６  軒側長辺部、  １８  第１短辺部、  ２０  第２短辺部、  ２２  棟側フレーム、  ２４  軒側フレーム、  ２６  棟側狭持部、  ２８  軒側狭持部、  ３０  棟側被係合部、  ３２  軒側被係合部、  ３４  短辺側フレーム、  ３６  短辺側狭持部、  ４０  固定具、  ４２  最上段固定具、  ４４  軒カバー、  ５０  下側面、  ５２  下段面、  ５４  上段面、  ５６  固定用穴、  ５８  軒側係合フック、  ６０  棟側係合フック、  ６２  嵌合穴、  ６４  固定ねじ、  ６６  下側面、  ６８  下段面、  ７０  軒側係合フック、  ７６  くさび。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2015216831.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2015216831.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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