(57)【要約】【課題】形状が単純でありながら、太陽電池モジュールの固定性、雨水等の排水性、及び屋根への施工性に優れた固定用金具を提供することである。【解決手段】固定用金具２０は、ネジ孔（第１ネジ孔２５及び第２ネジ孔２６）が形成された略８角形状の底板２１と、底板２１の少なくとも２辺に沿った縁部からネジ孔に挿入される固定ネジ２７の上端よりも上方に延びた壁部２２と、底板２１の対向する２辺である主辺２９に沿った縁部から壁部２２よりも上方に延びた固定部２３と、底板２１の少なくとも１辺に沿って設けられた壁のない縁部２４とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根にネジ止めされる太陽電池モジュールの固定用金具であって、
ネジ孔が形成された略６乃至８角形状の底板と、
前記底板の少なくとも２辺に沿った縁部から前記ネジ孔に挿入されるネジの上端よりも上方に延びた壁部と、
前記底板の対向する２辺である主辺に沿った縁部から前記壁部よりも上方に延びた、太陽電池モジュールを固定するための固定部と、
前記底板の少なくとも１辺に沿って設けられた壁のない縁部と、
を備える、太陽電池モジュールの固定用金具。
【請求項２】
請求項１に記載の固定用金具において、
前記底板は、略８角形状を有し、
前記壁部は、前記主辺と隣接する４辺に形成され、
前記壁部に挟まれた残りの２辺に沿った縁部に前記壁のない縁部が設けられている、太陽電池モジュールの固定用金具。
【請求項３】
請求項２に記載の固定用金具において、
前記底板には、前記ネジ孔として、前記各固定部から略等距離の位置に前記主辺に沿った方向に並ぶ２つ以上の第１ネジ孔が形成されている、太陽電池モジュールの固定用金具。
【請求項４】
請求項３に記載の固定用金具において、
前記底板には、前記ネジ孔として、前記各第１ネジ孔を通る仮想線に対して線対称となる位置に複数の第２ネジ孔が形成されている、太陽電池モジュールの固定用金具。
【請求項５】
請求項４に記載の固定用金具と、
前記固定用金具の取り付け部を有する屋根材と、
を備え、
前記固定用金具は、前記主辺が前記屋根の棟軒方向に沿うように、且つ前記壁のない縁部が当該金具の最も軒側に位置するように、前記屋根材の前記取り付け部にネジ止めされている、太陽電池モジュールの取り付け器具。
【請求項６】
請求項５に記載の取り付け器具において、
前記固定用金具を前記取り付け部に固定する前記ネジは、前記各第１ネジ孔の２つ以上に挿入され、且つ前記仮想線に対して線対称となる前記各第２ネジ孔のうち一方に挿入されている、太陽電池モジュールの取り付け器具。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の取り付け器具において、
前記固定用金具に固定されると共に、前記太陽電池モジュールが固定される架台フレームを備える、太陽電池モジュールの取り付け器具。
【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の固定用金具、及び太陽電池モジュールの取り付け器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、種々の固定用金具を用いて屋根に取り付けられる（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１には、太陽電池モジュールの固定用金具の一例として、略矩形状の底部と、底部の対向する２辺から上方へ延出し上端に固定部材が載置可能とされた載置片と、載置片が延出する底部の２辺に対して略直交する２辺から載置片よりも高く上方へ延出し、下側が載置片と連続するように連結されると共に載置片よりも上側で固定部材を挟持するように保持可能な保持片とを備えた金具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４２４１５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７７２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、固定用金具としては、安定に太陽電池モジュールを固定できるだけでなく、より形状が単純で安価なものが求められている。また、屋根への設置にある程度の自由度がある、施工性の良い固定用金具が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る太陽電池モジュールの固定用金具は、屋根にネジ止めされる太陽電池モジュールの固定用金具であって、ネジ孔が形成された略６乃至８角形状の底板と、底板の少なくとも２辺に沿った縁部からネジ孔に挿入されるネジの上端よりも上方に延びた壁部と、底板の対向する２辺である主辺に沿った縁部から壁部よりも上方に延びた、太陽電池モジュールを固定するための固定部と、底板の少なくとも１辺に沿って設けられた壁のない縁部とを備える。
【０００６】
本発明に係る太陽電池モジュールの取り付け器具は、上記固定用金具と、固定用金具の取り付け部を有する屋根材とを備え、固定用金具は、主辺が屋根の棟軒方向に沿うように、且つ壁のない縁部が当該金具の最も軒側に位置するように、屋根材の取り付け部にネジ止めされている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る太陽電池モジュールの固定用金具は、形状が単純でありながら、例えば太陽電池モジュールの固定性、雨水等の排水性、及び屋根への施工性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の一例である太陽電池装置が屋根に取り付けられた状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の一例である太陽電池モジュールの取り付け器具が屋根に取り付けられた状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の一例である支持屋根材の取り付け部の分解図である。
【図４】本発明の実施形態の一例である固定用金具の平面図である。
【図５】本発明の実施形態の一例である固定用金具の正面図である。
【図６】本発明の実施形態の一例である固定用金具の右側面図である。
【図７】本発明の実施形態の一例である固定用金具の取り付け形態（１）を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の一例である固定用金具の取り付け形態（２）を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の一例である固定用金具の取り付け形態（３）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１０】
本明細書において、「略＊＊」とは略平行を例に挙げて説明すると、完全に平行はもとより、実質的に平行と認められるものを含む意図である。また、固定用金具、屋根材の「上面」とは、屋根に取り付けられた状態で鉛直上方に向く面を意味し、「下面」とは、屋根に取り付けられた状態で鉛直下方に向く面を意味する。屋根の棟軒方向、桁方向（棟軒方向に直交する方向）の用語は、固定用金具、屋根材についても使用する。
【００１１】
以下では、本発明の実施形態の一例である太陽電池モジュールの取り付け器具１２（以下、単に「取り付け器具１２」という）を用いて、一般屋根材１０１（以下、単に「屋根材１０１」という）が敷き詰められた屋根１００に太陽電池モジュール１１を取り付ける構成を例示する。但し、取り付け器具１２の適用は、屋根１００への太陽電池モジュール１１の取り付けに限定されない。本実施形態の説明に用いる図面では、屋根材１０１として平瓦を示しているが、屋根材は他の形状を有する平瓦や和瓦、洋瓦、スレート等であってもよい。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の一例である太陽電池装置１０を示す図である。
太陽電池装置１０は、太陽電池モジュール１１を取り付け器具１２で固定して構成されている。詳しくは後述するが、取り付け器具１２は、固定用金具２０と、当該金具の取り付け部４１を有する支持屋根材４０とを備える（図２等参照）。本実施形態では、太陽電池モジュール１１が架台フレーム１７を介して固定されることから、取り付け器具１２の固定用金具２０に架台フレーム１７が固定される。
【００１３】
太陽電池モジュール１１は、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１３と、パネルの周縁に設置されたモジュールフレーム１４（以下、単に「フレーム１４」という）とを有する。フレーム１４は、太陽電池パネル１３の周縁を保護すると共に、太陽電池モジュール１１を架台フレーム１７に取り付けるための部材としても機能する。フレーム１４は、太陽電池パネル１３の主面と略平行な平面において、太陽電池パネル１３の外側に張り出した断面略Ｌ字状の鍔部１５を有することが好適である。
【００１４】
架台フレーム１７は、例えば、その長手方向が屋根１００の棟軒方向に沿うように配置される。架台フレーム１７の上には、太陽電池モジュール１１のフレーム１４が載せられて固定される。太陽電池モジュール１１は、鍔部１５に取り付けられる略Ｕ字状の押え金具１６を用いて架台フレーム１７に固定することができる。屋根１００の桁方向には、例えば、複数の架台フレーム１７が適当な間隔をあけて互いに略平行に配置される。１つの太陽電池モジュール１１の下には２本の架台フレーム１７を配置することが好適である。
【００１５】
図２は、取り付け器具１２が屋根１００に取り付けられた状態を示す図である。
取り付け器具１２を構成する固定用金具２０は、架台フレーム１７を介して太陽電池モジュール１１を支持する。架台フレーム１７は、固定用金具２０に形成された一対の固定部２３の間に通されて、各固定部２３にボルト１８を用いて固定することができる。固定用金具２０は、複数の屋根材１０１と共に屋根１００（屋根板の上）に配置された支持屋根材４０の取り付け部４１にネジ止めされる。
【００１６】
固定用金具２０は、底板２１の主辺２９が屋根１００の棟軒方向に沿うように、且つ底板２１の壁のない縁部２４（以下、単に「縁部２４」という場合がある）が当該金具の最も軒側に位置するように、取り付け部４１にネジ止めされることが好適である。主辺２９とは、底板２１の対向する２辺であって固定部２３が形成される辺を意味する。これにより、架台フレーム１７の長手方向を屋根１００の棟軒方向に沿わせて当該フレームを配置でき、また棟軒方向に流れる雨水等が固定用金具２０に溜まることを防止できる。
【００１７】
図３は、支持屋根材４０の取り付け部４１の分解図である。
支持屋根材４０は、取り付け部４１を有する屋根材であって、例えば取り付け部４１以外の部分は屋根材１０１と同じ構成を有する。本実施形態では、支持屋根材４０の略中央に形成された開口部４２に樹脂ブロック４３が嵌め込まれ、当該ブロックの上から金属蓋４６が被せられることにより取り付け部４１が形成されている。
【００１８】
開口部４２は、上下方向（厚み方向）に屋根材を貫通して形成されている。開口部４２の周囲には上方に突出した縁部４７が形成されており、ここに金属蓋４６が取り付けられる。開口部４２に嵌め込まれる樹脂ブロック４３には、複数（例えば、４つ）のネジ孔４４が形成されている。樹脂ブロック４３は、ネジ孔４４に挿入されるブロック固定ネジ４５によって野地板（図示せず）の上に設置された瓦木板１０２に固定される。
【００１９】
以下、図４〜図９を参照し、固定用金具２０の構成及び取り付け形態について、さらに詳説する。図４〜図６は、それぞれ固定用金具２０の平面図、正面図、右側面図である。図７〜図８は、支持屋根材４０への固定用金具２０の取り付け形態を示す図である。
【００２０】
図４〜図６に示すように、固定用金具２０は、屋根１００にネジ止めされる底板２１と、複数の壁部２２と、一対の固定部２３と、壁のない縁部２４とを有する。底板２１には、複数のネジ孔（第１ネジ孔２５及び第２ネジ孔２６）が形成されている。本実施形態では、４本の固定ネジ２７によって、支持屋根材４０の取り付け部４１に底板２１がネジ止めされている。壁部２２及び固定部２３は、いずれも底板２１の辺に沿った縁部から上方に延びる壁である。固定部２３は、壁部２２よりも上方に延びている。
【００２１】
底板２１は、平面視において略８角形状を有することが好適である。略８角形状とは、実質的に８つの角（頂点）と辺とで構成されていると認められる多角形状を意味し、例えば８角のうち一部又は全部の角が丸みを帯びている、あるいは角が切り込まれているといった形状であってもよい。本実施形態では、一対の固定部２３が形成される主辺２９の長さが他の辺よりも長くなった底板２１を例示しているが、底板２１は各辺の長さを同じとした正８角形状であってもよい。底板２１の対向する２辺の長さは、いずれも互いに略同一であり、互いに略平行である。
【００２２】
底板２１には、各固定部２３から略等距離の位置に主辺２９に沿った方向（棟軒方向）に並ぶ複数の第１ネジ孔２５を形成しておくことが好適である。さらに、底板２１には、各第１ネジ孔２５を通る仮想線αに対して線対称となる位置に複数の第２ネジ孔２６を形成しておくことが好適である。
【００２３】
本実施形態では、仮想線α上に２つの第１ネジ孔２５が形成されており、仮想線αの両側に第２ネジ孔２６が２つずつ形成されている。第１ネジ孔２５の１つは、固定部２３の棟側端部よりも棟側に形成され、第１ネジ孔２５のもう１つは、固定部２３の軒側端部よりも軒側に形成されている。４つの第２ネジ孔２６は、固定部２３の棟側端部、軒側端部の近傍に１つずつ形成されている。底板２１は、仮想線αに対して線対称であり、且つ仮想線β（主辺２９の真ん中を通り仮想線αに直交する直線）に対して線対称である。
【００２４】
壁部２２は、底板２１の少なくとも２辺（主辺２９以外の辺）に沿った縁部から底板２１の各ネジ孔に挿入される固定ネジ２７の頭の高さよりも上方に延びる壁である。壁部２２は、底板２１の対向する２辺に沿った縁部に形成されることが好適である。壁部２２を形成することにより、例えば架台フレーム１７等が固定ネジ２７に接触してネジが破損することを防止できる。壁部２２の高さＨ22は、固定ネジ２７の上端の位置よりも高く、施工性等の観点から、好ましくは固定部２３に固定される架台フレーム１７に接触しない高さとする。
【００２５】
なお、固定用金具２０は、１枚の金属板から構成されることが好ましい。ゆえに、壁部２２及び固定部２３は当該金属板を折り曲げて形成されることが好ましい。かかる折り曲げを容易にするため、壁部２２と固定部２３に挟まれた角には切欠き３０が形成されている。換言すると、壁部２２と固定部２３は、切欠き３０により分断されている。
【００２６】
壁部２２は、主辺２９と隣接する４辺に沿った縁部、即ち各固定部２３の両側に形成されることが好適である。これにより、架台フレーム１７の固定ネジ２７への接触をより確実に防止できる。固定用金具２０は、上記のように、主辺２９が棟軒方向に沿うように配置されるので、壁部２２が形成される４辺は棟軒方向及び桁方向に対して交差する（以下、当該４辺を「斜辺」という）。即ち、壁部２２は桁方向に交差して設けられるので、雨水等の流れが壁部２２によって妨げられることがなく、雨水等は壁部２２に沿って流れ固定用金具２０の周囲に溜まり難くなる。
【００２７】
固定部２３は、主辺２９に沿った縁部から壁部２２よりも上方に延びる。固定部２３の高さＨ23は、壁部２２の高さＨ22の２倍以上であり、好ましくは高さＨ22の３倍〜８倍程度である。一対の固定部２３は、例えば形状、寸法が互いに同じである。一対の固定部２３は、その間に架台フレーム１７を通すことができる間隔を隔てて互いに略平行に形成されている。本実施形態では、一対の固定部２３は、架台フレーム１７の幅と同じもしくは３ｍｍ程度広い間隔として略平行に形成した。
【００２８】
各固定部２３には、架台フレーム１７を固定するためのボルト１８が挿入されるボルト孔２８が形成されている。ボルト孔２８は、架台フレーム１７の高さを調整できるように上下方向に延びた長孔とすることが好適である。
【００２９】
壁のない縁部２４は、底板２１の少なくとも１辺に沿って設けられる。本実施形態では、２つの斜辺に挟まれた残りの２辺（主辺２９及び斜辺以外の辺）に沿って壁のない縁部２４が設けられている。固定用金具２０は、上記のように、縁部２４が金具の最も軒側に位置するように、即ち金具の軒側端部となるように取り付け部４１に固定される。また、もう１つの縁部２４は固定用金具２０の棟側端部となる。つまり、固定用金具２０は、取り付け部４１に固定された状態において、棟軒方向に沿って棟側端部から軒側端部まで所定幅の平坦部（固定ネジ２７が取り付けられる部分を除く）が設けられる。これにより、棟軒方向に流れる雨水等が固定用金具２０によって妨げられることがなく、雨水等は底板２１の上面や固定用金具２０の周囲に溜まり難くなる。
【００３０】
図７〜図９に示すように、固定用金具２０を取り付け部４１に固定する固定ネジ２７は、安定性、施工性等の観点から、各第１ネジ孔２５に取り付けられ、且つ仮想線αに対して線対称となる各第２ネジ孔２６のうち一方に取り付けられることが好適である。即ち、固定ネジ２７は、２つの第１ネジ孔２５及び２つの第２ネジ孔２６に合計４本取り付けられる。４つの第２ネジ孔２６のうち２つには固定ネジ２７が取り付けられておらず、固定ネジ２７は桁方向に並んで設けられない。固定ネジ２７は、金属蓋４６を貫通して樹脂ブロック４３に固定される。固定ネジ２７は、樹脂ブロック４３を貫通して瓦木板１０２に達していてもよい。
【００３１】
図２に示す例では、固定用金具２０が取り付け部４１の略中央に固定されているが、図７〜図９に示す例では、取り付け部４１の桁方向一端側又は他端側にずれて固定用金具２０が固定されている。固定用金具２０は、第１ネジ孔２５が樹脂ブロック４３上に位置する範囲内で固定位置を変更することが可能である。即ち、固定用金具２０は、特に桁方向に対する配置の自由度が大きく、施工性に優れている。
【００３２】
図７に示す例では、取り付け部４１の樹脂ブロック４３が設けられた範囲内において、固定用金具２０が取り付け部４１の桁方向一端側に偏って固定されている。この場合、仮想線αの両側に固定ネジ２７が１つずつ取り付けられている。図８に示す例では、取り付け部４１の樹脂ブロック４３が設けられた範囲内において、固定用金具２０が取り付け部４１の桁方向他端側に偏って固定されている。この場合も、仮想線αの両側に固定ネジ２７が１つずつ取り付けられている。
【００３３】
図９に示す例では、固定用金具２０の一部が取り付け部４１の樹脂ブロック４３が設けられた範囲からはみ出して固定されており、仮想線αの片側に固定ネジ２７が２つ取り付けられている。この場合は、２つの第２ネジ孔２６が形成されている部分が、樹脂ブロック４３が設けられた部分からはみ出しているため、仮想線αの片側に２つの固定ネジ２７が取り付けられている。
【００３４】
以上のように、固定用金具２０は、形状が単純でありながら、太陽電池モジュール１１の固定性、雨水等の排水性、及び屋根１００への施工性に優れている。固定用金具２０は、例えば従来の金具に比べて安価に製造することができる。
【００３５】
上記実施形態は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。
例えば、上記実施形態では、平面視において略８角形状を有する底板２１を例示したが、底板は略６角形状又は略７角形状としてもよい。この場合も、固定部が形成される主辺が棟軒方向に沿うように、固定用金具を屋根に固定することが好適である。略７角形状の底板の場合、底板の角（頂点）を棟側端部に位置させると共に、壁のない縁部を軒側端部に位置させて、固定用金具を屋根に固定することが好適である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  太陽電池装置、１１  太陽電池モジュール、１２  太陽電池モジュールの取り付け器具、１３  太陽電池パネル、１４  モジュールフレーム、１５  鍔部、１６  押え金具、１７  架台フレーム、１８  ボルト、２０  固定用金具、２１  底板、２２  壁部、２３  固定部、２４  壁のない縁部、２５  第１ネジ孔、２６  第２ネジ孔、２７  固定ネジ、２８  ボルト孔、２９  主辺、３０  切欠き、４０  支持屋根材、４１  取り付け部、４２  開口部、４３  樹脂ブロック、４４  ネジ孔、４５  ブロック固定ネジ、４６  金属蓋、４７  縁部、１００  屋根、１０１  一般屋根材、１０２  瓦木板、α，β  仮想線
【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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