(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、当該パネルの端縁部に設置されたモジュールフレームとを有する太陽電池モジュールと、
屋根に固定されると共に、前記モジュールフレームが載せられる複数のベース金具と、
少なくとも２つの前記ベース金具を連結する樹脂製のジョイント部材と、
を備え、
前記ジョイント部材は、その長手方向に並ぶ複数の開口部を有し、
前記各ベース金具は、前記モジュールフレームが載せられる上面が前記各開口部から露出しており、
前記ベース金具及び前記ジョイント部材は、互いに係合する段部と脚部とをそれぞれ有し、
前記ジョイント部材の前記脚部が前記ベース金具の前記段部に引っ掛けられることによって前記ジョイント部材が前記ベース金具に固定される、
太陽光発電装置。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池パネルから電力を取り出すケーブルを有し、
前記ジョイント部材は、前記ケーブルを保持する保持部を有する、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記屋根の野地板上に敷設されるベースプレートをさらに備え、
複数の前記ベース金具と当該各金具を連結する前記ジョイント部材とで構成される長尺体は、前記ベースプレート上において、前記屋根の桁方向に沿って配置されている、請求項１または２に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記モジュールフレームを前記ベース金具に固定するための固定金具をさらに備え、
前記ベース金具は、前記固定金具をスライド可能に支持するガイドレール部を有し、
複数の前記ベース金具と当該各金具を連結する前記ジョイント部材とで構成される長尺体は、前記屋根の軒棟方向に沿って配置されている、請求項１または２に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽光発電装置及び太陽光発電装置の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、太陽電池モジュールが載せられる短尺状のベース金具を化粧スレート瓦屋根に複数設置して、太陽電池モジュールを屋根に固定した太陽光発電装置を開示する。特許文献１の太陽光発電装置では、スレート瓦上に多数のベース金具が点在している。このため、ベース金具の位置合わせが面倒であり金具の設置に時間がかかるといった問題がある。また、図１２に例示するように、屋根の桁方向に延びる長尺状のベース金具を用いて太陽電池モジュールを屋根に固定する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１４８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
長尺状のベース金具を用いた場合は、短尺状のベース金具を多数設置する場合と比較して金具の設置が容易であり施工性は向上するが、屋根の重量が増加し、また材料費、輸送費等のコストが増加するといった問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様である太陽光発電装置は、太陽電池パネルと、当該パネルの端縁部に設置されたモジュールフレームとを有する太陽電池モジュールと、屋根に固定されると共に、モジュールフレームが載せられる複数のベース金具と、少なくとも２つのベース金具を連結する樹脂製のジョイント部材とを備える。
【０００６】
本開示の一態様である太陽光発電装置の施工方法は、太陽電池パネルと、当該パネルの端縁部に設置されたモジュールフレームとを有する太陽電池モジュールと、前記モジュールフレームが載せられる複数のベース金具とを備える太陽光発電装置の施工方法であって、少なくとも２つのベース金具をジョイント部材で連結し、当該各ベース金具とジョイント部材とで構成される長尺体を屋根の上に配置した後、当該各ベース金具を屋根に固定する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様である太陽光発電装置によれば、屋根に対するベース金具の設置が容易で優れた施工性が得られる。また、屋根の軽量化、及び材料費等のコストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態である太陽光発電装置の平面図である。
【図２】第１実施形態である太陽光発電装置の分解斜視図である。
【図３】横桟部及びその近傍を示す斜視図である。
【図４】図３において、ベース金具からジョイント部材を取り外した状態を示す図である。
【図５】図３中のＡＡ線断面図である。
【図６】第１実施形態である太陽光発電装置の横桟部及びその近傍の断面図である。
【図７】第２実施形態である太陽光発電装置の分解斜視図である。
【図８】縦桟部の斜視図である。
【図９】図８中のＢＢ線断面図である。
【図１０】第２実施形態である太陽光発電装置のベース金具部分の断面図である。
【図１１】従来の太陽光発電装置を示す図である。
【図１２】従来の太陽光発電装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の一態様である太陽光発電装置によれば、複数のベース金具とジョイント部材とで構成される長尺体を屋根の上に配置して当該各ベース金具を屋根に固定することができる。このため、ベース金具を個別に配置する場合と比較して施工が容易である。また、樹脂製のジョイント部材を用いることで、長尺状のベース金具を用いる場合と比較して屋根の軽量化、及び材料費等のコストの削減を図ることができる。
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態の一例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るから、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において、「略〜」との記載は、略同一を例に挙げて説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められる場合を含む意図である。
【００１１】
以下では、屋根の軒棟方向に沿うベース金具等の方向を「縦方向」という場合があり、屋根の桁方向（屋根の軒棟方向に垂直な方向）に沿うベース金具等の方向を「横方向」、屋根の野地板に垂直な方向に沿うベース金具等の方向を「上下方向」という。図面には、屋根の軒棟方向・縦方向を矢印α、桁方向・横方向を矢印β、上下方向を矢印γで示す。
【００１２】
図１〜図６は、第１実施形態である太陽光発電装置１０を示す。図７〜図１０は、第２実施形態である太陽光発電装置５０を示す。なお、以下で説明する実施形態は例示であって、本開示の太陽光発電装置及び施工方法はそれらに限定されない。
【００１３】
図１は太陽光発電装置１０の平面図、図２は太陽光発電装置１０の分解斜視図である。図１及び図２に例示するように、太陽光発電装置１０は、太陽電池パネル１２と、当該パネルの端縁部に設置されたモジュールフレーム１３（以下、「フレーム１３」とする）とを有する太陽電池モジュール１１を備える。太陽電池モジュール１１は、例えば平面視略長方形状、正方形状、台形状等の形状を有する。さらに、太陽光発電装置１０は、屋根１００に固定されると共に、フレーム１３が載せられる複数のベース金具３０と、少なくとも２つのベース金具３０を連結する樹脂製のジョイント部材４０とを備える。
【００１４】
太陽光発電装置１０は、太陽電池モジュール１１の裏側に配置された横桟部１６を備える。横桟部１６は、屋根１００の桁方向に沿うように複数設けられる。横桟部１６は、複数のベース金具３０と当該各金具を連結するジョイント部材４０とで構成される長尺体である。ベース金具３０を屋根１００に固定した後、ジョイント部材４０を取り外すことも可能である（後述の第２実施形態の場合も同様）。ジョイント部材を取り外す場合は、金属製の部材を用いてもよい。
【００１５】
太陽光発電装置１０は、桁方向に沿った太陽電池モジュール１１の列を複数有する。本実施形態では、平面視略長方形状の太陽電池モジュール１１の短辺が軒棟方向に略平行であり、各列を構成する複数の太陽電池モジュール１１の短辺同士が略接触した状態で各モジュールが配置されている。桁方向に延びる列を構成する太陽電池モジュール１１の数は、屋根１の軒側に位置する列で多くなり、また一部の隣り合う列で同数である。但し、太陽光発電装置１０を構成する太陽電池モジュール１１の数、配列等は特に限定されない。
【００１６】
屋根１００には、太陽光発電装置１０の周囲の少なくとも一部に屋根材１０１が配置される。一方、太陽光発電装置１０の下に屋根材１０１は配置されない。屋根材１０１としては、和瓦、洋瓦、平板瓦（平板陶器瓦）、スレート瓦等が例示できる。太陽光発電装置１０が設置可能な屋根１００の形状は特に限定されず、例えば寄棟屋根、方形屋根、切妻屋根のいずれであってもよい。
【００１７】
太陽電池モジュール１１は、太陽電池パネル１２から電力を取り出すためのケーブル１８を有する。太陽電池パネル１２は、例えば複数の太陽電池セルと、当該セルの受光面側に配置されるガラス基板と、当該セルの裏面側に配置されるバックシートと、各保護部材の間に充填される封止材とを有する。太陽電池パネル１２の裏面には、一般的に端子ボックスが設けられ、当該ボックスからケーブル１８が引き出される。フレーム１３は、太陽電池パネル１２の端縁部を保護し、太陽電池モジュール１１の屋根１００への固定に利用される。フレーム１３は、例えば複数のフレームをコーナーピースで接続して構成され、太陽電池パネル１２の四方を囲む。
【００１８】
太陽光発電装置１０は、屋根１００の野地板１０２上に敷設されるベースプレート１４をさらに備える。本実施形態では、ベースプレート１４上に横桟部１６が配置される。横桟部１６を構成するベース金具３０は、ベースプレート１４を貫通して野地板１０２に直接ネジ止めされる。ベースプレート１４は、例えば平面視略矩形状の板金であって、ベース金具３０と共に野地板１０２に固定される。各ベース金具３０は野地板１０２上に直接固定することも可能であるが、ベースプレート１４を用いることで横桟部１６の位置合わせがさらに容易になり施工性が向上する。
【００１９】
ベースプレート１４は、例えば１枚の太陽電池モジュール１１の裏側に２枚ずつ設けられる。ベースプレート１４は、屋根１００の軒側の桁方向一方側（以下、「左側」とする）から野地板１０２上に配置される。左側に配置されるベースプレート１４上には、桁方向他方側（以下、「右側」とする）に隣接配置されるベースプレート１４の一部が重ねられる。また、軒側に配置されるベースプレート１４上には、棟側に隣接配置されるベースプレート１４の一部が重ねられる。このようにして、ベースプレート１４は軒側の左から棟側の右に向かって順に設置される。なお、ベースプレート１４は屋根１００の軒側の右側から順に配置されてもよく、この場合、右側のベースプレート１４上に左側に隣接配置されるベースプレート１４の一部が重ねられる。
【００２０】
ベースプレート１４（下のベースプレート）の上に重ねられるベースプレート１４（上のベースプレート）は、下のベースプレート１４に設置される横桟部１６によって上に浮き上がらないように押えられる。即ち、上のベースプレート１４の端部は、下のベースプレート１４とジョイント部材４０の間、又は後述するベース金具３０の凹部３８（図５参照）に挿し込まれ、横桟部１６はベースプレート１４の浮き止めとしても機能する。また、太陽光発電装置１０の横方向両端部には、水切りとして機能するサイドプレート１５が設けられる。一般的に、野地板１０２の上には防水シートが設けられ、ベースプレート１４の縁部等には防水テープが貼着される（いずれも図示せず）。
【００２１】
横桟部１６は、上述のように、その長手方向が屋根１００の桁方向に沿うようにベースプレート１４上に配置される。横桟部１６は、各ベースプレート１４の棟側端部に１つずつ配置される。桁方向に隣接配置される各横桟部１６は、互いに接続され、桁方向に沿って一列に並ぶことが好適である。横桟部１６の長さは、例えばベースプレート１４の横方向長さと略同一に設定される。各ベースプレート１４は左側のプレートの端部に右側のプレートの端部を重ねて配置されるため、横桟部１６を各プレートのやや右側に設置することで、桁方向に隣接配置される横桟部１６同士を接続できる。
【００２２】
太陽光発電装置１０の軒側端部には、軒先カバー１７が設けられる。また、２枚の太陽電池モジュール１１の間には中間カバー２５が設けられる。軒先カバー１７は、屋根１００の桁方向に延びる金属製の部材であって、例えば太陽電池モジュール１１の長辺と略同じ長さを有する。長尺状の軒先カバー１７は、軒先ベースプレート１０３上に設置された軒先横桟部１０４に取り付けられる。軒先ベースプレート１０３は、ベースプレート１４よりも縦方向長さが短く、太陽光発電装置１０の軒側端部のみに設けられる。桁方向に隣接する軒先カバー１７同士は、互いに接続されることが好ましい。
【００２３】
軒先横桟部１０４は、横桟部１６と同様に、例えばベース金具と樹脂製のジョイント部材とで構成される。当該ベース金具は、ベース金具３０と同様に、後述するボルトガイドレール部及び係合部が形成された台座部、及び野地板１０２にネジ止めされる固定部を有することが好適である。なお、太陽光発電装置１０の軒側端部には、複数のベース金具が軒先カバー１７によって連結された、樹脂製のジョイント部材を有さない長尺体を設けてもよい。
【００２４】
１枚の太陽電池モジュール１１の裏側には、少なくとも２本の横桟部１６、又は横桟部１６と軒先横桟部１０４が１本ずつ配置される。そして、太陽電池モジュール１１は、２本の横桟部を構成する複数のベース金具によって支持される。１枚の太陽電池モジュール１１は、少なくとも４つ、好ましくは８つのベース金具によって支持される。
【００２５】
図３〜図５を参照し、横桟部１６の構成について詳説する。図３は、横桟部１６及びその近傍を示す斜視図である。図４はベース金具３０からジョイント部材４０を取り外した状態を示す図、図５は図３中のＡＡ線断面図である。
【００２６】
図３〜図５に例示するように、横桟部１６は、２つのベース金具３０と、当該各ベース金具３０を連結する長尺状のジョイント部材４０とで構成されている。ベースプレート１４の軒側端部に配置される２つのベース金具３０は、一方が当該プレートの左側に、他方が当該プレートの右側にそれぞれ位置し、ジョイント部材４０で連結されて横桟部１６として一体化されている。換言すると、横桟部１６は、１つの長尺状のジョイント部材４０に２つの短尺状のベース金具３０が組み付けられて構成される。
【００２７】
詳しくは後述するが、２つのベース金具３０が一体化された横桟部１６を用いることで、ベース金具３０を個別に配置する場合と比較して施工性が向上する。また、樹脂製のジョイント部材４０は軽量であるから、屋根１００の重量を殆ど増加させない。加えて、樹脂製のジョイント部材４０は安価であるから、例えば長尺状の金具を用いる場合と比べてコスト面でも有利である。
【００２８】
横桟部１６は、上述のように、各ベース金具３０を野地板１０２に固定することで屋根１００に設置される。各ベース金具３０は、ベースプレート１４を貫通するネジ３９を用いて野地板１０２に固定される。ネジ３９には、例えばタッピンネジが使用される。ジョイント部材４０は野地板１０２に直接固定されてもよいが、施工性等の観点から、好ましくはベース金具３０のみが野地板１０２に固定される。ジョイント部材４０は、ベース金具３０に固定され、ベースプレート１４及び野地板１０２には固定されていない。ベース金具３０及びジョイント部材４０は、互いに係合する係合部をそれぞれ有することが好適である。
【００２９】
ベース金具３０及びジョイント部材４０はいずれも、横桟部１６の長手方向（屋根１００の桁方向）に長い形状を有する。ベース金具３０の長さは、ジョイント部材４０より短く、例えばジョイント部材４０の長さの１／３以下である。ジョイント部材４０は、ベース金具３０の端からさらに横方向両側に延びて、隣接配置される他のジョイント部材４０と接続される。
【００３０】
ベース金具３０は、太陽電池モジュール１１のフレーム１３が載せられる台座部３１と、野地板１０２に固定される固定部３２とを有する。台座部３１の高さは、例えば太陽電池モジュール１１の受光面（上面）の高さが周囲に配置される屋根材１０１の上面の高さと同程度になるように設定される。台座部３１は、フレーム１３が載せられる上面部３１ａと、上面部３１ａの縦方向両端から下方に延びた側面部３１ｂとを有する。固定部３２は、台座部３１の軒側端部から軒側に延出し、野地板１０２にネジ止めされる。固定部３２には、ネジ３９が挿通される貫通孔（図示せず）が複数形成されている。
【００３１】
台座部３１には、ボルト２７を保持するボルトガイドレール部３３が長手方向に沿って形成されている。後述するように、ボルト２７はベース金具３０に対するフレーム１３の固定に使用される。ボルトガイドレール部３３は、フレーム１３が載せられる台座部３１の上面（上面部３１ａ）にボルト２７の軸部が起立するようにボルト２７の頭部をスライド可能に保持する。ボルトガイドレール部３３は、台座部３１の上面部３１ａに形成された溝３４と、溝３４の両側から溝３４の一部を塞ぐように張り出した張り出し部３５とによって構成される。ボルト２７の頭部は、張り出し部３５により上方に抜けない状態で溝３４に収容される。
【００３２】
台座部３１には、上記係合部として段部３６が形成されている。段部３６は、台座部３１の各側面部３１ｂにそれぞれ形成される。段部３６は、ジョイント部材４０の係合部である脚部４２の先端が引っ掛けられる部分、即ちベース金具３０におけるジョイント部材４０の固定部である。段部３６は、例えば側面部３１ｂの下部を上部よりも内側に凹ませて形成される。また、台座部３１の下部には、ベースプレート１４の端部が挿し込まれる凹部３８が形成されている。凹部３８は台座部３１の棟側に形成され、凹部３８には当該台座部３１の棟側に配置されるベースプレート１４が挿し込まれる。段部３６及び凹部３８は、台座部３１の全長にわたって形成されることが好適である。
【００３３】
ジョイント部材４０は、略平坦な板状の基部４１と、基部４１の幅方向両端から下方に延びた一対の脚部４２とを有する樹脂製の長尺部材である。各脚部４２は基部４１に対して略垂直に形成され、ジョイント部材４０は幅方向断面が略コの字形状を有する。ジョイント部材４０の長手方向端部には、脚部４２の端から長手方向に延びた延出部４４が設けられている。延出部４４は、隣接配置される他のジョイント部材４０の内側に挿し込まれ、ジョイント部材４０同士の接続に使用される。なお、延出部４４の形状は特に限定されず、例えば基部４１の端から延出していてもよい。
【００３４】
ジョイント部材４０は、その長手方向に並ぶ複数の開口部４３を有する。開口部４３の数は、ジョイント部材４０により連結されるベース金具３０の数に対応する。本実施形態では、２つの開口部４３が基部４１に形成されている。ジョイント部材４０の開口部４３が形成された部分は、例えば一対の脚部４２のみから構成されるため、３つの基部４１がジョイント部材４０の長手方向に間隔をあけて配置されているともいえる。ジョイント部材４０は、ベース金具３０に対して台座部３１の上面部３１ａ側から嵌め付けられている。そして、各ベース金具３０は太陽電池モジュール１１のフレーム１３が載せられる上面が開口部４３から露出している。
【００３５】
ジョイント部材４０の開口部４３に台座部３１を嵌めることで、開口部４３の縁に形成された脚部４２が台座部３１の側面部３１ｂに固定される。ベース金具３０に対するフレーム１３の固定に影響を及ぼさないように、ベース金具３０の上面は、ジョイント部材４０の上端と同一平面上に、又は上端よりも上方に位置することが好ましい。この場合、基部４１の開口部４３の縁に位置する部分が台座部３１に引っ掛かって係合するため、横桟部１６の長手方向に対するベース金具３０とジョイント部材４０の相対的な移動が防止される。
【００３６】
脚部４２は、上記係合部として機能し、ベース金具３０の係合部である段部３６に引っ掛けられる。各脚部４２の先端部は、内側に折れ曲がり断面略Ｌ字状に形成されている。このため、開口部４３に台座部３１を嵌めることで、台座部３１の各側面部３１ｂに形成された段部３６に各脚部４２がそれぞれ引っ掛けられ、これにより、ジョイント部材４０が上方に抜けない状態でベース金具３０に固定される。各脚部４２の間隔は、例えば台座部３１の幅と略同一である。各脚部４２は、台座部３１を幅方向両側から挟み、各側面部３１ｂにそれぞれ固定される。脚部４２は、ベース金具３０に対してネジ等の締結部材を用いて固定されてもよいが、好ましくは締結部材を使用せずに固定される。
【００３７】
ジョイント部材４０は、太陽電池パネル１２の裏側から引き出されるケーブル１８を保持する保持部４５を有する。保持部４５は、２つの開口部４３の間に位置する脚部４２に形成されている。保持部４５は、脚部４２の先端側に向かって開口した略半円形状の凹部であって、脚部４２の先端側がやや狭くなっていることが好ましい。各太陽電池モジュール１１のケーブル１８は、例えば隣接配置されるモジュールのケーブル１８と接続される。ジョイント部材４０とベースプレート１４の間には隙間が設けられるため、ケーブル１８はジョイント部材４０の下を通って配線できるが、ケーブル１８を保持部４５に嵌めることで、例えばケーブル１８のまとまりが良くなり施工性が向上する。なお、保持部４５の形状、配置等は特に限定されず、配線の仕様に応じて適宜変更できる。
【００３８】
図６は、太陽光発電装置１０の横桟部１６及びその近傍の縦方向断面図である。図６では、横桟部１６のベース金具３０に固定される２枚の太陽電池モジュール１１のうち、軒側に配置される方を太陽電池モジュール１１Ａ、棟側に配置される方を太陽電池モジュール１１Ｂとする。
【００３９】
図６に例示するように、ベース金具３０上には、太陽電池モジュール１１Ａのフレーム１３Ａと、太陽電池モジュール１１Ｂのフレーム１３Ｂが載せられる。フレーム１３Ａ，１３Ｂは、中空構造の本体部２０Ａ，２０Ｂと、本体部の上面に立設した鉤部２１Ａ，２１Ｂと、外側に張り出した鍔部２２Ａ，２２Ｂとをそれぞれ有する。フレーム１３Ａ，１３Ｂは断面形状が互いに同じであるため、以下、これらで共通の内容はフレーム１３Ａを例に説明する。
【００４０】
鉤部２１Ａは、本体部２０Ａの外側から上方に真っ直ぐ延び、途中で内側に折れ曲がって断面略Ｌ字状に形成されている。本体部２０Ａの上面と鉤部２１Ａとの間には、太陽電池パネル１２Ａを挿入可能な隙間である内溝が形成される。鍔部２２Ａは、断面略Ｌ字形状を有し、本体部２０Ａの下端部から外側に張り出している。図６に示す例では、太陽電池モジュール１１Ａ，１１Ｂの間に中間カバー２５が設置されている。
【００４１】
ベース金具３０の上面に載せられたフレーム１３Ａは、押え金具２４を用いて当該金具に固定される。押え金具２４は、ベース金具３０上に立設するボルト２７の軸部が挿通される貫通孔を有する。押え金具２４は、断面略Ｌ字形状を有し、フレーム１３Ａの鍔部２２Ａをベース金具３０に押え付ける。ボルト２７の軸部には、下から順に押え金具２４、ワッシャ２９、及びナット２８が取り付けられており、ナット２８を締めることでフレーム１３Ａがベース金具３０に固定される。中間カバー２５は、押え金具２４と共にボルト２７の軸部に固定されるカバー受け２６に嵌め込まれて太陽電池モジュール１１Ａ，１１Ｂの間に固定される。
【００４２】
フレーム１３Ｂは、ボルト２７の棟側に配置される。フレーム１３Ｂの鍔部２２Ｂを押え金具２４とベース金具３０の上面との間に挿し込むことで、フレーム１３Ｂがベース金具３０の上面に固定される。即ち、押え金具２４が鍔部２２Ｂの上方に張り出すことで、フレーム１３Ｂが上方に外れることが防止される。太陽電池モジュール１１Ｂの棟側端部に設置されるフレーム１３Ｂは、例えば棟側に配置されるベース金具３０又は他のベース金具に載せられ、フレーム１３Ａと同様の方法で当該金具に固定される。
【００４３】
太陽光発電装置１０は、野地板１０２上にベースプレート１４等を敷設し、その上に横桟部１６を配置して、プレートと共に横桟部１６のベース金具３０を野地板１０２に固定した後、各金具にモジュールのフレーム１３を固定することにより構築される。太陽電池モジュール１１は、上述のように、押え金具２４を用いて軒側から順にベース金具３０上に固定される。
【００４４】
太陽光発電装置１０の施工手順には、少なくとも２つのベース金具３０をジョイント部材４０で連結し、当該各金具とジョイント部材４０とで構成される長尺体（横桟部１６）を屋根１００の上に配置した後、当該各金具を屋根１００に固定する工程が含まれる。この場合、ジョイント部材４０で連結された各ベース金具３０の間隔を調整することが不要となり、ベース金具３０を個別に配置する場合と比較して施工が容易である。つまり、太陽光発電措置１０の施工では屋根１００の桁方向に沿うように横桟部１６を配置するが、桁方向に並ぶ各ベース金具３０の間隔はジョイント部材４０によって予め調整されている。また、屋根１００の軒棟方向に対しても、各横桟部１６の間隔を調整するだけでよく、各横桟部１６を構成する複数のベース金具３０の軒棟方向の間隔を調整する必要はない。ジョイント部材は各ベース金具３０を野地板１０２にネジ止めした後、取り外されてもよいが、樹脂製のジョイント部材４０は軽量かつ安価であるため、取り外す必要はない。
【００４５】
図７は、第２実施形態である太陽光発電装置５０の分解斜視図である。以下では、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明を省略し、第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００４６】
図７に例示するように、太陽光発電装置５０は、太陽電池パネル１２と、当該パネルの端縁部に設置されたモジュールフレーム５３（以下、「フレーム５３」とする）とを有する太陽電池モジュール５１を備える。さらに、太陽光発電装置５０は、屋根１１０に固定されると共に、フレーム５３が載せられる複数のベース金具７０と、少なくとも２つのベース金具７０を連結する樹脂製のジョイント部材８０とを備える。
【００４７】
太陽光発電装置５０は、太陽電池モジュール５１の裏側に配置された縦桟部５６を備える。縦桟部５６は、屋根１１０の軒棟方向に沿うように複数設けられる。縦桟部５６は、複数のベース金具７０と当該各金具を連結するジョイント部材８０とで構成される長尺体である。なお、太陽光発電装置５０を構成する太陽電池モジュール５１の数、配列等は特に限定されない。
【００４８】
太陽光発電装置５０は、フレーム５３をベース金具７０に固定するための固定金具をさらに備える。そして、ベース金具７０は、固定金具をスライド可能に支持するガイドレール部７４を有する。フレーム５３は太陽電池モジュール５１の外側に向かって開口した外溝（後述の図１０参照）を有し、固定金具は当該外溝に挿し込まれる。本実施形態では、固定金具として第１金具６６及び第２金具６７が使用される。太陽光発電装置５０は、フレーム５３の外溝に挿し込まれないが、ベース金具７０に対するフレーム５３の固定に用いられる第３金具６８を備える。
【００４９】
屋根１１０には、野地板１１２の上に屋根材１１１が敷設されている。屋根材１１１は、太陽光発電装置５０の下にも配置される。屋根材１１１は、例えばスレート瓦である。屋根材１１１は、棟側の屋根材１１１を軒側の屋根材１１１の一部に重ねながら軒棟方向に配置されるため、屋根材１１１が重なり合った部分には段差が形成される。太陽光発電装置５０は、かかる段差を埋めるスペーサ５８を備えることが好ましい。縦桟部５６を構成するベース金具７０は、スペーサ５８上に載置されて屋根１１０に固定される。スペーサ５８の厚みは、棟側から軒側に向かって次第に薄くなっている。このようなスペーサ５８を設けることで、屋根１１０の傾斜に沿って縦桟部５６を安定に固定できる。
【００５０】
縦桟部５６は、上述の通り、その長手方向が軒棟方向に沿うように屋根１１０に配置される。縦桟部５６の長さは特に限定されないが、縦桟部５６は、複数の太陽電池モジュール５１にわたる長さとすることが好ましい。縦桟部５６は、屋根１１０の桁方向に適当な間隔をあけて互いに略平行に配置される。１枚の太陽電池モジュール５１の裏側には、少なくとも２本の縦桟部５６が配置される。そして、１枚の太陽電池モジュール５１は、少なくとも４つのベース金具７０によって支持される。
【００５１】
図８及び図９を参照し、縦桟部５６の構成について詳説する。図８は縦桟部５６の斜視図、図９は図８中のＢＢ線断面図である。
【００５２】
図８及び図９に例示するように、縦桟部５６は、３つのベース金具７０と、当該各ベース金具７０を連結する２つの樹脂製のジョイント部材８０とで構成される。換言すると縦桟部５６は、２つの長尺状のジョイント部材８０に３つの短尺状のベース金具７０が組み付けられて構成される。図８では、３つのジョイント部材８０と、２つのジョイント部材８０とを含む縦桟部５６を示しているが、ベース金具７０及びジョイント部材８０の数を増やして、縦桟部５６の長さをさらに延ばすこともできる。
【００５３】
縦桟部５６において、２つのジョイント部材８０は、例えば互いに略同一の長さを有し、長手方向中央のベース金具７０を介して連結されている。そして、各ジョイント部材８０の軒側端部、棟側端部には、それぞれベース金具７０が１つずつ固定されている。各ベース金具７０は、縦桟部５６の長手方向に略等間隔で設けられる。このため、例えば縦桟部５６を構成するベース金具７０の１つを屋根１１０の軒側に位置合わせすることで、当該金具の棟側に他の２つのベース金具７０が軒棟方向に沿って略等間隔で配置される。ジョイント部材８０は全てのベース金具７０にわたる長さを有していてもよいが、取り扱い性等の観点から、２つに分割されていることが好ましい。
【００５４】
ベース金具７０及びジョイント部材８０はいずれも、縦桟部５６の長手方向（屋根１１０の軒棟方向）に長い形状を有する。ベース金具７０の長さは、ジョイント部材８０より短く、例えばジョイント部材８０の長さの１／３以下である。ジョイント部材８０は、ベース金具７０に固定され、野地板１１２には固定されない。ベース金具７０及びジョイント部材８０は、互いに係合する係合部をそれぞれ有することが好適である。
【００５５】
ベース金具７０は、固定金具が載せられる基部７１と、基部７１の上面に立設した一対の鉤部７２と、基部７１の下部から横方向に張り出した一対のフランジ部７３とを有する。ベース金具７０は、アルミニウムを主成分とする金属材料で構成されることが好ましく、例えばアルミニウム合金の押出成形により製造される。基部７１は、その長手方向両端が開口した内部空間を有し、上壁部７１ａ、下壁部７１ｂ、及び一対の側壁部７１ｃを有する。一対の側壁部７１ｃは、上壁部７１ａ、下壁部７１ｂの幅方向両端部において、上壁部７１ａ、下壁部７１ｂに対して略垂直に形成される。下壁部７１ｂは、フランジ部７３と共にベース金具７０の底面を形成する。
【００５６】
上壁部７１ａには、固定金具の位置決めに使用されるピン６９（後述の図１０参照）が挿通される貫通孔７５が２つ形成されている。貫通孔７５から挿通されたピン６９の軸部は、基部７１の内部空間に収容される。ジョイント部材８０は、後述するようにベース金具７０の内部空間に挿し込まれるため、ピン６９はジョイント部材８０と干渉しないベース金具７０の長手方向中央寄りに設けられることが好ましい。
【００５７】
ベース金具７０には、上記係合部として貫通孔７７が形成されている。貫通孔７７は、ベース金具７０の長手方向両端部において、基部７１の側壁部７１ｃにそれぞれ形成される。貫通孔７７は、ジョイント部材８０の係合部である突起８３が嵌って引っ掛けられる部分、即ちベース金具７０におけるジョイント部材８０の固定部である。側壁部７１ｃには、貫通孔７７の代わりに凹部又は段部を形成してもよい。
【００５８】
鉤部７２は、上壁部７１ａの幅方向両端部に形成されている。鉤部７２は、基部７１の幅方向両端部から上方に真っ直ぐ延び、途中で内側に折れ曲がって断面略Ｌ字状に形成されている。基部７１の上壁部７１ａと鉤部７２によって、固定金具をスライド可能に支持するガイドレール部７４が構成される。第１金具６６、第２金具６７、及び第３金具６８の一部は、基部７１と鉤部７２の間に挿入され、上方に抜けない状態でベース金具７０の長手方向にスライド可能に支持される。
【００５９】
フランジ部７３は、スペーサ５８を介して野地板１１２に固定される部分である。フランジ部７３は、基部７１の下端部から横方向に張り出し、ベース金具７０の幅方向両側に形成されている。基部７１の下壁部７１ｂ及び各フランジ部７３の下面は、各部の境界位置で段差が形成されることなく連続した略平坦な面であって、例えばスペーサ５８の上面に隙間なく接触する。各フランジ部７３は、上述のように、下壁部７１ｂと共にベース金具７０の略平坦な底面を形成する。各フランジ部７３は、ネジ７８（後述の図１０参照）が挿通される貫通孔７６を有し、野地板１１２にネジ止めされる。
【００６０】
ジョイント部材８０は、略平坦な板状の基部８１と、基部８１の幅方向両端から下方に延びた一対の脚部８２とを有する樹脂製の長尺部材である。各脚部８２は基部８１に対して略垂直に形成され、ジョイント部材８０は幅方向断面が略コの字形状を有する。ジョイント部材８０は、ベース金具７０を構成する基部７１の内部空間に挿し込まれている。ジョイント部材８０は、基部８１が基部７１の上壁部７１ａの内面に沿い、脚部８２が側壁部７１ｃの内面に沿うように基部７１内に挿し込まれる。
【００６１】
ジョイント部材８０は、上記係合部として、ベース金具７０の係合部である貫通孔７７に嵌って孔の縁に引っ掛かる突起８３を有する。突起８３は、ベース金具７０の内部空間に挿し込まれるジョイント部材８０の長手方向両端部において、各脚部８２の外面に形成されている。ジョイント部材８０をベース金具７０の内部空間に挿し込むと、側壁部７１ｃに形成された貫通孔７７に突起８３が嵌り貫通孔７７の縁に引っ掛かる。これにより、ジョイント部材８０がベース金具７０に固定され、簡単に抜けないようになる。
【００６２】
ジョイント部材８０は、ジョイント部材４０の場合と同様に、太陽電池パネル１２の裏側から引き出されるケーブル１８を保持する保持部を有していてもよい。保持部は、例えば脚部８２に形成することができる。
【００６３】
図１０は、太陽光発電装置５０のベース金具部分（太陽電池モジュール５１Ａ，５１Ｂの境界位置）の縦方向断面図である。図１０では、ベース金具７０に固定される２枚の太陽電池モジュール１１のうち、軒側に配置される方を太陽電池モジュール５１Ａ、棟側に配置される方を太陽電池モジュール５１Ｂとする。
【００６４】
図１０に例示するように、ベース金具７０は、スペーサ５８上に載置され、ネジ７８を用いて野地板１１２に固定される。スペーサ５８には、ネジ７８が挿通される貫通孔５９が形成されている。ネジ７８には、例えば木ネジが使用される。ベース金具７０上には、太陽電池モジュール５１Ａのフレーム５３Ａと、太陽電池モジュール５１Ｂのフレーム５３Ｂが載せられ、フレーム５３Ａ，５３Ｂは固定金具を用いてベース金具７０に固定される。
【００６５】
フレーム５３Ａ，５３Ｂは、中空構造の本体部６０Ａ，６０Ｂと、モジュールの内側に向かって開口した内溝６２Ａ，６２Ｂと、モジュールの外側に向かって開口した外溝６４Ａ，６４Ｂとをそれぞれ有する。また、各フレーム５３Ａ，５３Ｂはモジュールの内側に張り出した内鍔部６５Ａ，６５Ｂをそれぞれ有する。フレーム５３Ａ，５３Ｂは断面形状が互いに同じであるため、以下、これらで共通の内容はフレーム５３Ａを例に説明する。
【００６６】
フレーム５３Ａは、本体部６０Ａの上面に立設した第１鉤部６１Ａを有し、本体部６０Ａの上面と第１鉤部６１Ａとの間に太陽電池パネル１２Ａを挿入可能な隙間である内溝６２Ａが形成される。第１鉤部６１Ａは、本体部６０Ａの外側から上方に真っ直ぐ延び、途中で内側に折れ曲がって断面略Ｌ字状に形成されている。また、フレーム５３Ａは本体部６０Ａの下面に立設した第２鉤部６３Ａを有し、本体部６０Ａの下面と第２鉤部６３Ａとの間に第２金具６７を挿し込み可能な隙間である外溝６４Ａが形成される。第２鉤部６３Ａは、本体部６０Ａの内側から下方に真っ直ぐ延び、途中で外側に折れ曲がって断面略Ｌ字状に形成されている。
【００６７】
ベース金具７０、第１金具６６、及び第３金具６８には、ピン６９が挿通される貫通孔が形成されており、第１金具６６及び第３金具６８はピン６９によりベース金具７０に位置決めされる。ピン６９には、例えばボルトが使用される。そして、第１金具６６がフレーム５３Ｂの外溝６４Ｂに挿し込まれ、第３金具６８と係合する第２金具６７がフレーム５３Ａの外溝６４Ａに挿し込まれる。第１金具６６は、太陽電池モジュール５１の軒側端部に設置されるフレーム５３をベース金具７０に固定する。第２金具６７は、太陽電池モジュール５１の棟側端部に設置されるフレーム５３をベース金具７０に固定する。また、第３金具６８は、第２金具６７と共に、モジュールの棟側端部に設置されるフレーム５３をベース金具７０に固定する。
【００６８】
このように、ベース金具７０のガイドレール部７４に固定金具を取り付けた後、当該固定金具をフレーム５３の外溝に挿し込むという簡便な方法により太陽光発電装置５０を施工することができる。そして、屋根１００の軒側から順に、各太陽電池モジュール５１のフレーム５３をベース金具７０上に配置していけばよい。太陽光発電装置５０の場合は、図１１に例示するような体勢での作業はなく、比較的短時間での施工が可能である。また、太陽光発電装置５０の施工手順には、太陽光発電装置１０の場合と同様に、複数のベース金具７０をジョイント部材８０で連結した長尺体である縦桟部５６を屋根１１０の上に配置した後、当該各金具を屋根１１０に固定する工程が含まれる。
【００６９】
以上のように、太陽光発電装置１０，５０は、図１１に例示する従来の太陽光発電装置２００に比べて施工性に優れる。図１１に示すように、太陽光発電装置２００の場合は、太陽電池モジュール２０１を支持するベース金具２０２が点在しているため、ベース金具２０２の位置合わせが面倒であり金具の設置に時間がかかる。これに対し、太陽光発電装置１０，５０の場合は、複数のベース金具をジョイント部材で連結し、当該各金具とジョイント部材とで構成される長尺体を屋根の上に配置した後、当該各金具を屋根に固定することができる。このため、ジョイント部材で連結された各ベース金具の間隔を調整することが不要となり、ベース金具を個別に配置する場合と比較して施工が容易である。例えば、屋根の目的とする場所に１つのベース金具を配置すれば、ジョイント部材で連結された他のベース金具についても目的とする場所に配置される。
【００７０】
他方、図１２に例示する太陽光発電装置３００の場合は、長尺状のベース金具３０１を用いることで、太陽光発電装置２００の場合と比較して金具の設置が容易であり施工性は向上するが、屋根の重量が増加し、材料費等のコストも増加する。これに対し、太陽光発電装置１０の場合は、樹脂製のジョイント部材を用いることで、屋根の軽量化、及び材料費等のコストの削減を図ることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  太陽光発電装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ  太陽電池モジュール、１２，１２Ａ，１２Ｂ  太陽電池パネル、１３，１３Ａ，１３Ｂ  モジュールフレーム、１４  ベースプレート、１５  サイドプレート、１６  横桟部、１７  軒先カバー、１８  ケーブル、２０Ａ，２０Ｂ  本体部、２１Ａ，２１Ｂ  鉤部、２２Ａ，２２Ｂ  鍔部、２４  押え金具、２５  中間カバー、２６  カバー受け、２７  ボルト、２８  ナット、２９  ワッシャ、３０  ベース金具、３１  台座部、３１ａ  上面部、３１ｂ  側面部、３２  固定部、３３  ボルトガイドレール部、３４  溝、３５  張り出し部、３６  段部、３８  凹部、３９  ネジ、４０  ジョイント部材、４１  基部、４２  脚部、４３  開口部、４４  延出部、４５  保持部、５０  太陽光発電装置、５１，５１Ａ，５１Ｂ  太陽電池モジュール、５３，５３Ａ，５３Ｂ  モジュールフレーム、５６  縦桟部、５８  スペーサ、５９  貫通孔、６０Ａ，６０Ｂ  本体部、６１Ａ，６１Ｂ  第１鉤部、６２Ａ，６２Ｂ  内溝、６３Ａ，６３Ｂ  第２鉤部、６４Ａ，６４Ｂ  外溝、６５Ａ，６５Ｂ  内鍔部、６６  第１金具、６７  第２金具、６８  第３金具、６９  ピン、７０  ベース金具、７１  基部、７１ａ  上壁部、７１ｂ  下壁部、７１ｃ  側壁部、７２  鉤部、７３  フランジ部、７４  ガイドレール部、７５，７６，７７  貫通孔、７８  ネジ、８０  ジョイント部材、８１  基部、８２  脚部、８３  突起、１００，１１０  屋根、１０１，１１１  屋根材、１０２，１１２  野地板、１０３  軒先ベースプレート、１０４  軒先横桟部
【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】
0006748885.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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