(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が矩形状で平板状の太陽電池パネル、該太陽電池パネルにおける軒側の辺を保持する長尺状の軒側フレーム、該軒側フレームとは反対側の前記太陽電池パネルにおける棟側の辺を保持する長尺状の棟側フレーム、該棟側フレーム及び前記軒側フレームにより保持された前記太陽電池パネルの辺とは異なる辺を保持する長尺状の横側フレームを有し、該横側フレームに、外側側面に開口し断面が所定形状の長手方向へ延びる係止溝、及び該係止溝よりも前記太陽電池パネル側で該太陽電池パネルの下側に形成され長手方向へ延びると共に、外側側面側又は外側側面側とは反対側の何れか一方が開放された懸架溝を備えた太陽電池モジュールと、
該太陽電池モジュールにおける前記棟側フレームを、屋根の棟側への移動と前記太陽電池パネルの面に対して直角方向への移動とを阻止可能とし、前記棟側フレームよりも棟側の位置で屋根を構成する所定の構造部材に固定される固定部材と、
前記横側フレームの前記係止溝に係止可能とされた係止部、及び該係止部を一方の側面に備えた弾性部を有した長尺状の弾性部材と、
該弾性部材が係止される前記横側フレームよりも長く軒側及び上側が開放された箱状に形成され、上部に隣接した該横側フレームの少なくとも一方の前記懸架溝内へ挿入可能とされた懸架片を有した樋部材と
を具備し、
前記固定部材によって移動が阻止される前記棟側フレームの上側に、別の前記太陽電池モジュールの前記軒側フレームが位置していると共に該軒側フレームが外側から前記固定部材に支持され、且つ、前記弾性部材の前記係止部が前記横側フレームの前記係止溝に係止されていると共に、前記弾性部材における前記係止部とは反対側の側面に、前記弾性部材に弾性力が作用するように別の前記太陽電池モジュールの前記横側フレームを当接させた状態で、前記弾性部材を挟んで対向する前記横側フレームの前記懸架溝に、前記樋部材の前記懸架片が夫々挿入されて前記樋部材が前記横側フレームに支持されていることを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項２】
外形が矩形状で平板状の太陽電池パネル、該太陽電池パネルにおける軒側の辺を保持する長尺状の軒側フレーム、該軒側フレームとは反対側の前記太陽電池パネルにおける棟側の辺を保持する長尺状の棟側フレーム、該棟側フレーム及び前記軒側フレームにより保持された前記太陽電池パネルの辺とは異なる辺を保持し、外側側面に開口し断面が所定形状の長手方向へ延びる係止溝と、該係止溝よりも前記太陽電池パネル側で該太陽電池パネルの下側に形成され長手方向へ延びると共に、外側側面側又は外側側面側とは反対側の何れか一方が開放された懸架溝とを備えた長尺状の横側フレーム、を有した太陽電池モジュールと、
該太陽電池モジュールにおける前記棟側フレームと、別の前記太陽電池モジュールにおける前記軒側フレームとを支持可能とされ、前記棟側フレームよりも棟側の位置で屋根を構成する所定の構造部材に固定される固定部材と、
該固定部材によって支持される前記太陽電池モジュールにおける前記横側フレームの前記係止溝に係止可能とされた係止部、及び該係止部を一方の側面に備えた弾性部を有した長尺状の弾性部材と、
該弾性部材が係止される前記横側フレームよりも長く軒側及び上側が開放された箱状に形成され、上部に隣接した該横側フレームの少なくとも一方の前記懸架溝内へ挿入可能とされた懸架片を有した樋部材と
を具備し、
前記弾性部材の前記係止部が前記横側フレームの前記係止溝に係止されていると共に、前記弾性部材における前記係止部とは反対側の側面に、前記弾性部材に弾性力が作用するように別の前記太陽電池モジュールの前記横側フレームを当接させた状態で、前記弾性部材を挟んで対向する前記横側フレームの前記懸架溝に、前記樋部材の前記懸架片が夫々挿入されて前記樋部材が前記横側フレームに支持されていることを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項３】
前記太陽電池モジュールは、前記棟側フレームに、外側側面に長手方向へ延びる開口部を備え、且つ、
前記固定部材は、前記棟側フレームの側面と当接する当接面を有し断面が矩形状の本体部と、該本体部における前記当接面の所定位置から略直角方向へ突出し前記棟側フレームの前記開口部内へ挿通可能とされた挿通片と、及び該挿通片が延びる方向とは反対方向へ前記本体部の下面から延出し所定の構造部材に固定される固定片とを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項４】
前記太陽電池モジュールは、前記軒側フレームに、外側側面の下端から前記太陽電池パネルの延びる方向と略同じ方向に外方へ延びると共に長手方向の所定位置に貫通する貫通孔が複数形成された支持片を備えると共に、
前記固定部材は、前記棟側フレームよりも棟側に配置され上側が開放されると共に長手方向に延びた断面が逆Ｔ字状のＴ溝を備え、且つ、
該Ｔ溝の開放された部分を通過可能とされた円柱状の雄ねじ部と、該雄ねじ部の一端側に形成され前記Ｔ溝内をスライド可能とされると共に回転不能とされた頭部とを備えたボルト、及び該ボルトの前記ネジ部に螺合されるナットを有した締結具を更に具備し、
該締結具における前記ボルトの前記雄ねじ部が前記Ｔ溝の開放された部分から外方へ突出するように前記Ｔ溝内に前記ボルトの前記頭部が挿入され、前記固定部材から上方へ突出する前記雄ねじ部に前記軒側フレームにおける前記支持片の前記貫通孔を貫通させた状態で、前記雄ねじ部に螺合された前記ナットにより、前記固定部材に前記軒側フレームが支持されていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項５】
前記太陽電池モジュールは、前記軒側フレームの外側側面に締結部を備えると共に、前記棟側フレームの外側側面に長手方向へ延びる第二開口部を備え、且つ、
該第二開口部内へ挿入可能とされた基端部と、該基端部を前記棟側フレームの前記第二開口部内へ挿入すると前記棟側フレームよりも上方へ突出すると共に前記軒側フレームの前記締結部と対応した位置に通孔が形成された先端部とを備え、前記棟側フレームに沿った長尺状の連結部材を更に具備し、
該連結部材の前記基端部が前記棟側フレームの前記第二開口部に挿入されていると共に、前記先端部に前記軒側フレームの外側側面が当接した状態で、前記先端部の前記通孔を通して前記軒側フレームの前記締結部に締結された所定の締結具により、前記軒側フレームが支持されていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項６】
前記固定部材によって夫々支持される軒側の前記太陽電池モジュールにおける前記棟側フレームと、棟側の前記太陽電池モジュールにおける前記軒側フレームとの間に配置され、弾性部材からなり防水性を有した長尺状の防水部材を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか一つに記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根上等に太陽電池モジュールを設置するための太陽電池モジュールの設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、板状の太陽電池パネルの外周をフレームで囲った太陽電池モジュールを屋根上等に複数設置して太陽光発電を行うことが知られており、その太陽電池モジュールの設置構造としては、例えば、太陽電池パネルの棟側を保持する棟側フレームに、野地板に繋止するための繋止部と嵌合凹部とを形成すると共に、太陽電池パネルの軒側を保持する軒側フレームに、棟側フレームの嵌合凹部と嵌合する嵌合凸部を形成し、軒側に対置された太陽電池モジュールにおける棟側フレームの繋止部を野地板に固定した状態で、棟側に配置される太陽電池モジュールにおける軒側フレームの嵌合凸部を棟側フレームの嵌合凹部に嵌合させることで、軒側と棟側の太陽電池モジュールを夫々野地板に固定するようにしていた（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９７５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の太陽電池モジュールの設置構造では、屋根上に設置される複数の太陽電池モジュールが、屋根の軒側から棟側へ向かって順次、野地板に固定するようにしているので、太陽電池モジュールの設置作業が簡単なものとなる反面、設置した太陽電池モジュールの破損やメンテナンス等の際に太陽電池モジュールを取外す場合、対象となる太陽電池モジュールのみを取外すことができず、棟側の太陽電池モジュールを取外す必要があるので、メンテナンス等に手間がかかり、コストが増加する問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記の実情に鑑み、太陽電池モジュールを簡単に設置することができると共に簡単に脱着することができる太陽電池モジュールの設置構造の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造は、「外形が矩形状で平板状の太陽電池パネル、該太陽電池パネルにおける軒側の辺を保持する長尺状の軒側フレーム、該軒側フレームとは反対側の前記太陽電池パネルにおける棟側の辺を保持する長尺状の棟側フレーム、該棟側フレーム及び前記軒側フレームにより保持された前記太陽電池パネルの辺とは異なる辺を保持する長尺状の横側フレームを有し、該横側フレームに、外側側面に開口し断面が所定形状の長手方向へ延びる係止溝、及び該係止溝よりも前記太陽電池パネル側で該太陽電池パネルの下側に形成され長手方向へ延びると共に、外側側面側又は外側側面側とは反対側の何れか一方が開放された懸架溝を備えた太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールにおける前記棟側フレームを、屋根の棟側への移動と前記太陽電池パネルの面に対して直角方向への移動とを阻止可能とし、前記棟側フレームよりも棟側の位置で屋根を構成する所定の構造部材に固定される固定部材と、前記横側フレームの前記係止溝に係止可能とされた係止部、及び該係止部を一方の側面に備えた弾性部を有した長尺状の弾性部材と、該弾性部材が係止される前記横側フレームよりも長く軒側及び上側が開放された箱状に形成され、上部に隣接した該横側フレームの少なくとも一方の前記懸架溝内へ挿入可能とされた懸架片を有した樋部材とを具備し、前記固定部材によって移動が阻止される前記棟側フレームの上側に、別の前記太陽電池モジュールの前記軒側フレームが位置していると共に該軒側フレームが外側から前記固定部材に支持され、且つ、前記弾性部材の前記係止部が前記横側フレームの前記係止溝に係止されていると共に、前記弾性部材における前記係止部とは反対側の側面に、前記弾性部材に弾性力が作用するように別の前記太陽電池モジュールの前記横側フレームを当接させた状態で、前記弾性部材を挟んで対向する前記横側フレームの前記懸架溝に、前記樋部材の前記懸架片が夫々挿入されて前記樋部材が前記横側フレームに支持されている」ことを特徴とする。
【０００７】
ここで、屋根を構成する所定の「構造部材」としては、「垂木」、「野地板」、「垂木上に架渡された横桟」、「母屋」、等が挙げられる。
【０００８】
本発明によると、太陽電池パネルの外周を軒側フレーム、棟側フレーム、及び横側フレームで囲うように保持した太陽電池モジュールを固定部材によって屋根の構造部材に支持させる際に、軒側に配置された太陽電池モジュールの棟側フレームを棟側への移動と太陽電池パネルの面に対して直角方向への移動とを阻止すると共に、棟側に配置された太陽電池モジュールの軒側フレームを棟側フレームの上側で外側から支持するようにしているので、太陽電池モジュールを設置した後でも、外側から固定部材による棟側フレームの支持を簡単に解除することが可能となる。そして、支持を解除した軒側フレームを有した太陽電池モジュールを軒側へ移動させることで、固定部材による棟側フレームの支持を解除することができ、太陽電池モジュールを取外すことができる。従って、屋根上等に複数の太陽電池モジュールを設置した後でも、太陽電池モジュールを簡単に脱着することが可能となり、太陽電池モジュールのメンテナンス性を高めることができ、コストが増加するのを防止することができる。
【０００９】
また、太陽電池モジュールの棟側フレームを固定部材によって、棟側への移動と太陽電池パネルの面に対して直角方向への移動を阻止すると共に、軒側フレームよりも棟側の位置で構造部材に固定するようにしているので、複数の太陽電池モジュールを軒側から棟側へ向かって順次、構造部材に固定することができ、太陽電池モジュールを簡単に設置することができる。なお、固定部材を軒側フレームや棟側フレームに対してそれらの長手方向へスライドできるようにしても良く、これにより、固定部材を構造部材における垂木等の強度や剛性の高い位置に簡単に固定することが可能となり、太陽電池モジュールの固定強度を高めることができ、設置に対する信頼性を高めることができる。また、固定部材の長さを軒側フレーム等よりも短くすることができるので、固定部材にかかるコストを低減させることができる。
【００１０】
更に、固定部材によって軒側の太陽電池モジュールにおける棟側フレームの上側に、棟側の太陽電池モジュールにおける軒側フレームが位置するように支持しており、複数の太陽電池モジュールを階段状に設置することができるので、屋根瓦等と併設するようにした場合、太陽電池モジュールを併設する屋根瓦と沿うように設置することができ、太陽電池モジュールを設置した屋根上の美観が損なわれるのを防止することができると共に、屋根上の意匠性を向上させることができる。
【００１１】
また、固定部材によって太陽電池モジュールを構造部材に支持させるようにしているので、太陽電池モジュールを、架台等を介して支持させるようにした場合と比較して、設置構造にかかる部品点数が少なくなり、コストが増加するのを抑制することができる。
【００１２】
なお、棟側の太陽電池モジュールにおける軒側フレームを、固定部材に対して直接支持させるようにしても良いし、所定の連結部材を介したり、連結部材と棟側フレームとを介したりして間接的に支持させるようにしても良い。
【００１４】
本発明によると、棟側から軒側へ向かう方向と直交する方向に隣接する太陽電池モジュールの対向する横側フレームにおいて、一方の横側フレームの外側側面に弾性部材を係止させると共に、一方の横側フレームと他方の横側フレームとで弾性部材が圧縮されるように挟んだ上で、夫々の横側フレームの懸架溝に樋部材の懸架片を挿入することで樋部材を支持するようにしているので、隣接する太陽電池モジュール同士の取付誤差等を弾性部材によって吸収することができ、横側フレーム同士の間に隙間ができて見栄えが悪くなるのを防止することができる。また、弾性部材によって、横側フレーム同士の間から雨水等が浸入するのを防止することができる。また、喩え横側フレーム同士の間から雨水等が浸入しても、樋部材により受けることができ、構造部材側へ雨水等が浸入するのを防止することができる。
【００１５】
また、弾性部材を隣接する一方の横側フレームに係止させると共に、他方の横側フレームを当接させるようにしており、隣接する横側フレーム同士は互いに連結されておらず、簡単に横側フレーム同士を分離させることができるので、太陽電池モジュールの設置や脱着を簡単にすることができ、設置作業やメンテナンス等に係る手間を簡略化してコストを低減させることができる。
【００１６】
更に、弾性部材を一方の横側フレームに係止させるようにしているので、太陽電池モジュールを設置する際や脱着する際に、弾性部材を押えていなくても弾性部材が脱落することがなく、太陽電池モジュールの設置や脱着の作業性を高めることができる。
【００１７】
また、隣接する横側フレームの間に弾性部材を挟むと共に、その下側に樋部材を配置しており、横側フレーム同士の間から雨水等が浸入するのを可及的に防止することができるので、構造部材側の防水性を簡略化することができ、構造部材側も含めて屋根に係る全体的なコストを低減させることができる。
【００１８】
また、樋部材を横側フレームよりも長く形成しているので、樋部材を横側フレームに取付ける際に、樋部材の棟側が棟側フレームよりも棟側へ突出するように取付けることで、棟側に配置された樋部材と軒側に配置された樋部材とを互いにラップさせることが可能となり、樋部材に浸入した雨水等を確実に軒側の樋部材へ受渡すことができ、浸入した雨水等を確実に軒側へ排出して、構造部材側へ浸入するのを防止することができる。
【００１９】
更に、横側フレームに対して弾性部材や樋部材を係止したり挿入したりするようにしているので、横側フレームに対して弾性部材や樋部材を容易に脱着することができ、例えば、予め工場内で野地板や垂木等の構造部材に対して固定部材により複数の太陽電池モジュールを設置してユニット化した場合に、ユニット両端の横側フレームから外方へ突出する部材をなくすことができ、ユニットの搬送や屋根上への取付け等を行い易くすることができる。
【００２０】
なお、樋部材の懸架片を備える数としては、隣接した横側フレームの懸架溝に対して、一方の懸架溝に挿入できるように一つとすることが望ましく、これにより、横側フレーム同士の位置間隔等の誤差が生じても、樋部材を横側フレーム同士の間に確実に吊下げることができると共に、樋部材の取付作業性を向上させることができる。また、隣接した横側フレームの夫々の懸架溝に挿入できるように二つとしても良く、これにより、樋部材の両端を確実に横側フレームに支持させることができる。
【００２１】
本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造は、「外形が矩形状で平板状の太陽電池パネル、該太陽電池パネルにおける軒側の辺を保持する長尺状の軒側フレーム、該軒側フレームとは反対側の前記太陽電池パネルにおける棟側の辺を保持する長尺状の棟側フレーム、該棟側フレーム及び前記軒側フレームにより保持された前記太陽電池パネルの辺とは異なる辺を保持し、外側側面に開口し断面が所定形状の長手方向へ延びる係止溝と、該係止溝よりも前記太陽電池パネル側で該太陽電池パネルの下側に形成され長手方向へ延びると共に、外側側面側又は外側側面側とは反対側の何れか一方が開放された懸架溝とを備えた長尺状の横側フレーム、を有した太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールにおける前記棟側フレームと、別の前記太陽電池モジュールにおける前記軒側フレームとを支持可能とされ、前記棟側フレームよりも棟側の位置で屋根を構成する所定の構造部材に固定される固定部材と、該固定部材によって支持される前記太陽電池モジュールにおける前記横側フレームの前記係止溝に係止可能とされた係止部、及び該係止部を一方の側面に備えた弾性部を有した長尺状の弾性部材と、該弾性部材が係止される前記横側フレームよりも長く軒側及び上側が開放された箱状に形成され、上部に隣接した該横側フレームの少なくとも一方の前記懸架溝内へ挿入可能とされた懸架片を有した樋部材とを具備し、前記弾性部材の前記係止部が前記横側フレームの前記係止溝に係止されていると共に、前記弾性部材における前記係止部とは反対側の側面に、前記弾性部材に弾性力が作用するように別の前記太陽電池モジュールの前記横側フレームを当接させた状態で、前記弾性部材を挟んで対向する前記横側フレームの前記懸架溝に、前記樋部材の前記懸架片が夫々挿入されて前記樋部材が前記横側フレームに支持されている」ことを特徴とする。
【００２２】
本発明によると、弾性部材によって隣接する太陽電池モジュールにおける横側フレーム同士の間から雨水等が浸入するのを防止することができると共に、喩え横側フレーム同士の間から雨水等が浸入しても、弾性部材の下側に配置された樋部材により受けることができ、構造部材側へ雨水等が浸入するのを防止することができると共に、上述と同様の作用効果を奏することができる。
【００２３】
本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造は、上記の構成に加えて、「前記太陽電池モジュールは、前記棟側フレームに、外側側面に長手方向へ延びる開口部を備え、且つ、前記固定部材は、前記棟側フレームの側面と当接する当接面を有し断面が矩形状の本体部と、該本体部における前記当接面の所定位置から略直角方向へ突出し前記棟側フレームの前記開口部内へ挿通可能とされた挿通片と、及び該挿通片が延びる方向とは反対方向へ前記本体部の下面から延出し所定の構造部材に固定される固定片とを備えている」ことを特徴とする。
【００２４】
本発明によると、太陽電池モジュールにおける棟側フレームの外側側面に開口部を備えるようにすると共に、固定部材に棟側フレームの外側側面と当接可能な本体部と、棟側フレームの開口部内へ挿通可能な挿通片と、本体部の下面から軒側へ延びる固定片とを備えるようにしているので、棟側フレームを本体部に当接させると共に開口部内へ挿通片を挿通させることで、軒側フレームの軒側への移動と太陽電池パネルの面に対して直角方向への移動を阻止可能とすると共に、軒側フレームよりも軒側で構造部材に固定可能な固定部材を具現化することができ、上述した作用効果を確実に奏することができる。
【００２５】
また、固定部材の挿通片が挿通される軒側フレームの開口部を、軒側フレームの長手方向へ延びるように備えており、固定部材の挿通片を開口部内へ挿通した状態で、固定部材を軒側フレームに沿ってスライドさせることができるので、固定部材をスライドさせて構造部材における垂木等の強度や剛性の高い位置に簡単に固定することが可能となり、太陽電池モジュールの固定強度を高めることができると共に、設置に対する信頼性を高めることができる
【００２６】
なお、軒側フレームにおける開口部の下側の先端に面取部を備えるようにしても良く、これにより、開口部に対して固定部材の挿通片を挿通し易くすることができると共に、設置された太陽電池モジュールを取外した後に再び取付ける際に、構造部材に固定された固定部材の挿通片に対して、軒側フレームにおける開口部の上側の先端を載せ易くすることができ、太陽電池モジュールの取付作業を容易にすることができる。
【００２７】
本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造は、上記の構成に加えて、「前記太陽電池モジュールは、前記軒側フレームに、外側側面の下端から前記太陽電池パネルの延びる方向と略同じ方向に外方へ延びると共に長手方向の所定位置に貫通する貫通孔が複数形成された支持片を備えると共に、前記固定部材は、前記棟側フレームよりも棟側に配置され上側が開放されると共に長手方向に延びた断面が逆Ｔ字状のＴ溝を備え、且つ、該Ｔ溝の開放された部分を通過可能とされた円柱状の雄ねじ部と、該雄ねじ部の一端側に形成され前記Ｔ溝内をスライド可能とされると共に回転不能とされた頭部とを備えたボルト、及び該ボルトの前記ネジ部に螺合されるナットを有した締結具を更に具備し、該締結具における前記ボルトの前記雄ねじ部が前記Ｔ溝の開放された部分から外方へ突出するように前記Ｔ溝内に前記ボルトの前記頭部が挿入され、前記固定部材から上方へ突出する前記雄ねじ部に前記軒側フレームにおける前記支持片の前記貫通孔を貫通させた状態で、前記雄ねじ部に螺合された前記ナットにより、前記固定部材に前記軒側フレームが支持されている」ことを特徴とする。
【００２８】
本発明によると、太陽電池モジュールにおける軒側フレームに外側側面から外方へ突出する支持片を備えると共に固定部材の上部にＴ溝を備え、固定部材のＴ溝にボルトの頭部を挿入して固定部材から上方へ突出したボルトの雄ねじ部に、軒側フレームにおける支持片の貫通孔を貫通させた上で、ボルトの雄ねじ部にナットを螺合することで固定部材に軒側フレームを支持させるようにしているので、軒側フレームを外側から固定部材に確実に支持させることができ、上述した作用効果を確実に奏することができる。
【００２９】
また、ボルトの頭部が挿入される固定部材のＴ溝を、固定部材の長手方向に延びるように形成しているので、固定部材からボルトの雄ねじ部が突出する位置を自由に移動（スライド）させることができ、軒側フレームにおける支持片の貫通孔の位置がずれていても、ボルトをスライドさせて支持片を確実に支持することができる。
【００３０】
更に、固定部材のＴ溝から上方へ突出したボルトの雄ねじ部を、軒側フレームにおける支持片の貫通孔に貫通させているので、ボルトによって棟側の太陽電池モジュールが軒側へ移動するのを阻止することができ、喩え、ナットが緩んだり脱落したりしても、直ちに棟側の太陽電池モジュールが軒側へ移動して、太陽電池モジュールが屋根上等から脱落してしまうのを防止することができる。
【００３１】
本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造は、上記の構成に加えて、「前記太陽電池モジュールは、前記軒側フレームの外側側面に締結部を備えると共に、前記棟側フレームの外側側面に長手方向へ延びる第二開口部を備え、且つ、該第二開口部内へ挿入可能とされた基端部と、該基端部を前記棟側フレームの前記第二開口部内へ挿入すると前記棟側フレームよりも上方へ突出すると共に前記軒側フレームの前記締結部と対応した位置に通孔が形成された先端部とを備え、前記棟側フレームに沿った長尺状の連結部材を更に具備し、該連結部材の前記基端部が前記棟側フレームの前記第二開口部に挿入されていると共に、前記先端部に前記軒側フレームの外側側面が当接した状態で、前記先端部の前記通孔を通して前記軒側フレームの前記締結部に締結された所定の締結具により、前記軒側フレームが支持されている」ことを特徴とする。
【００３２】
ここで、「締結部」としては、「ナットを回転不能且つ軒側フレームの長手方向へスライド可能に保持する溝を有したもの」、「雌ねじ孔を有したもの」、「ナットを回転不能に埋設したもの」、等が挙げられる。
【００３３】
本発明によると、太陽電池モジュールにおける軒側フレームの外側側面に締結部を備えると共に棟側フレームの外側側面に第二開口部を備えた上で、第二開口部に挿入可能な基端部と棟側フレームよりも上方へ突出し通孔が形成された先端部とを備えた連結部材を更に具備し、連結部材の基端部を棟側フレームの第二開口部に挿入した状態で、先端部を軒側フレームの外側側面に当接させると共に通孔を通して締結部にボルト等の締結具を締結することで、固定部材に棟側フレームと連結部材とを介して軒側フレームを支持するようにしているので、軒側フレームを外側から固定部材に確実に支持させることができ、上述した作用効果を確実に奏することができる。
【００３４】
また、連結部材の先端部に軒側フレームの外側側面を当接させるようにして軒側フレームを支持しているので、連結部材によって棟側の太陽電池モジュールが軒側へ移動するのを阻止することができ、喩え締結具が緩んだり脱落したりしても、直ちに棟側の太陽電池モジュールが軒側へ移動して、太陽電池モジュールが屋根上等から脱落してしまうのを防止することができる。
【００３５】
本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造は、上記の構成に加えて、「前記固定部材によって夫々支持される軒側の前記太陽電池モジュールにおける前記棟側フレームと、棟側の前記太陽電池モジュールにおける前記軒側フレームとの間に配置され、弾性部材からなり防水性を有した長尺状の防水部材を更に具備する」ことを特徴とする。
【００３６】
本発明によると、棟側の太陽電池モジュールにおける軒側フレームと、軒側の太陽電池モジュールにおける棟側フレームとの間に、防水部材を配置するようにしているので、軒側フレームと棟側フレームの間から、構造部材側へ雨水等が浸入するのを防止することができる。また、構造部材側へ雨水等が浸入するのを防止することができるので、構造部材側の防水性を簡略化することができ、構造部材側も含めて全体的なコストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００３７】
上記のように、本発明によると、太陽電池モジュールを簡単に設置することができると共に、設置した太陽電池モジュールを簡単に脱着することができる太陽電池モジュールの設置構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明を実施するための最良の形態である太陽電池モジュールの設置構造について、図１乃至図４に基いて詳細に説明する。図１（Ａ）は本発明の太陽電池モジュールの設置構造を屋根の棟側と軒側と結ぶ方向に切断して示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の太陽電池モジュールの設置構造を屋根の棟側と軒側とを結ぶ方向に対して直角方向に切断して示す断面図である。図２は、図１（Ａ）に示す設置構造を各部材毎に分解して示す分解断面図である。また、図３は、図１（Ｂ）に示す設置構造を各部材毎に分解して示す分解断面図である。更に、図４は、図１に示す太陽電池モジュールの設置構造における左右方向に隣接した太陽電池モジュールの接合部を屋根の軒側から示す軒側側面図である。
【００３９】
本実施形態における太陽電池モジュールの設置構造は、図１乃至図４に示すように、屋根を構成する構造部材１（例えば、野地板、垂木、垂木上に架渡された横桟、母屋、等）に対して固定される固定部材２と、固定部材２によって屋根の軒側から棟側へ向かって順次支持されると共に、夫々が個別に脱着可能に支持された複数の太陽電池モジュール３とを備えている。
【００４０】
本例の太陽電池モジュールの設置構造に用いられる太陽電池モジュール３は、外形が矩形状で平板状の太陽電池パネル４と、太陽電池パネル４における軒側の辺を保持する長尺状の軒側フレーム５と、軒側フレーム５とは反対側の棟側の辺を保持する長尺状の棟側フレーム６と、軒側フレーム５及び棟側フレーム６により保持された辺とは異なる辺を保持する長尺状の横側フレーム７とを備えている。この太陽電池モジュール３における軒側フレーム５、棟側フレーム６、及び横側フレーム７は、図示するような断面形状が変化することなく長尺状に延びたアルミ等の押出型材とされている。
【００４１】
この太陽電池モジュール３における軒側フレーム５は、図示するように、その断面上で、上下方向に延びた矩形状の本体部５ａと、本体部５ａの上面から太陽電池モジュール３の外側側面を形成する面に沿って上方へ延出し、太陽電池パネル４の辺をその面に沿った方向に嵌合保持可能な保持部５ｂと、保持部５ｂによって保持される太陽電池パネル４の延びる方向と略同じ方向で本体部５ａの外側側面から外方へ延びる支持片５ｃとを備えている。また、軒側フレーム５には、支持片５ｃに、軒側フレーム５の長手方向の所定位置（具体的な位置については図示を省略する）に支持片５ｃを貫通する貫通孔５ｄが複数（例えば、２〜４個）形成されている。
【００４２】
また、太陽電池モジュール３における棟側フレーム６は、図示するように、その断面上で、矩形状の本体部６ａと、本体部６ａの上面から太陽電池モジュール３の外側側面を形成する面に沿って上方へ延出し、太陽電池パネル４の辺をその面に沿った方向に嵌合保持可能な保持部６ｂと、本体部６ｂの下面から外側側面とは反対側の面に沿って下方へ延出し、本体部６ａの外側側面に本体部６ａの下面との間に所定幅（高さ）の開口部６ｃを形成する脚部６ｄとを備えている。
【００４３】
更に、太陽電池モジュール３における横側フレーム７は、図示するように、その断面上で、上下方向に延びた矩形状の本体部７ａと、本体部７ａの上面に沿って太陽電池モジュール３の外側側面を形成する面から外方へ延出すると共に本体部７ａよりも上側に配置され、太陽電池パネル４の辺をその面に沿った方向に嵌合保持可能な保持部７ｂと、保持部７ｂの外側側面に開口し断面がＴ字状の係止溝７ｃと、係止溝７ｃと本体部７ａとの間で保持部７ｂの下側に配置され本体部７ａの上面と略沿った方向へ延びると共に保持部７ｂの外側側面側とは反対側が開放された懸架溝７ｄとを備えている。また、横側フレーム７には、懸架溝７ｄの下側に、断面Ｃ字状の螺合部７ｅが備えられている。
【００４４】
なお、本例では、軒側フレーム５、棟側フレーム６、及び横側フレーム７の高さが、夫々略同じ高さとされている。また、図示は省略するが、太陽電池パネル４と各保持部５ｂ，６ｂ，７ｂとの間には、雨水等の浸入を防止するシール材が備えられている。なお、軒側フレーム５、棟側フレーム６、及び横側フレーム７の表面に、酸化皮膜処理や塗装処理等を施すようにしても良い。
【００４５】
この太陽電池モジュール３は、太陽電池パネル４の外周を保持する軒側フレーム５、棟側フレーム６、及び横側フレーム７が枠状に組立てられることで、太陽電池モジュール３自体の強度や剛性を高めることができ、太陽電池パネル４を保護することができるようになっている。
【００４６】
なお、図１（Ａ）及び図２中、符号８は、軟質樹脂や発泡樹脂、エラストマー等の弾性部材からなる防水性を有した防水部材であり、軒側フレーム５における支持片５ｃと、棟側フレーム６における保持部６ｂ及び固定部材２の上面との間に配置され、軒側フレーム５と棟側フレーム６との間から雨水等が構造部材１側へ浸入するのを防止することができるようになっている。
【００４７】
本例の太陽電池モジュールの設置構造に用いられる固定部材２は、図示するように、断面上で、上下方向へ延びる矩形状の本体部２ａと、本体部２ａにおける一方の側面（軒側の側面）から略直角方向へ突出する挿入片２ｂと、挿入片２ｂが延びる方向とは反対方向へ本体部２ａの下面から延出する固定片２ｃと、本体部２ａの上面から上方へ延出するように配置され上側が開放された断面逆Ｔ字状のＴ溝２ｄとを備えている。なお、固定部材２の本体部２ａにおける挿入片２ｂが突出する側の側面は、軒側フレーム６の外側側面と当接可能な当接面２ｅとされている。
【００４８】
また、固定部材２には、固定片２ｃの所定位置に固定片２ｃを貫通する貫通孔２ｆが複数（例えば、２〜３個）形成されている。本例の固定部材２は、図示するように、固定片２ｃの貫通孔２ｆを通して固定ボルト１７を構造部材１へねじ込むことで構造部材１に対して固定することができるようになっている。なお、詳細な図示は省略するが、固定ボルト１７の皿座金内にはコーキング材が充填されており、万が一太陽電池モジュール３の下側に雨水等が浸入しても、固定ボルト１７を伝って構造部材１の裏側へ浸入しないようになっている。
【００４９】
この固定部材２は、本体部２ａから突出する挿入片２ｂが、棟側フレーム６の開口部６ｃ内へ挿入可能とされている。また、固定部材２は、挿入片２ｂを棟側フレーム６の開口部６ｃに挿入させて挿入片２ｂの上面に棟側フレーム６における本体部６ａの下面を当接させた状態とすると、固定部材２の上面と棟側フレーム６の上面とが略一致する高さとなる位置に、挿入片２ｂが備えられている。
【００５０】
この固定部材２は、太陽電池モジュール３の軒側フレーム５、棟側フレーム６、及び横側フレーム７と同様に、アルミ等の押出型材とされており、図示する断面形状が変化することなく長尺状に延びた形態となっている。なお、固定部材２は、図示は省略するが、その長さが軒側フレーム５や棟側フレーム６の長さ（８００ｍｍ〜２５００ｍｍ）よりも短い長さ（５０ｍｍ〜２００ｍｍ）とされており、軒側フレーム５や棟側フレーム６を部分的に支持するようになっている。
【００５１】
また、固定部材２のＴ溝２ｄは、図示するように、ボルト９の頭部９ａを下側にした状態で、雄ねじ部９ｂがＴ溝２ｄの上面の開放された部分から上方へ突出するようにＴ溝２ｄ内に頭部９ａを挿入してスライドさせることができる大きさとされている。また、Ｔ溝２ｄは、その幅が、挿入したボルト９の頭部９ａが回転不能となる幅とされている。なお、本例では、ボルト９として角根ボルトを示しており、Ｔ溝２ｄにおける上側の溝の幅が、角根ボルトの角部が回転不能となる幅とされている。因みに、Ｔ溝２ｄにおける下側の溝の幅は、六角ボルトの頭部が回転不能となる幅とされており、角根ボルトに替えて六角ボルトを用いることもできるようになっている。
【００５２】
なお、図１（Ａ）及び図２中、符号１０はボルト９の雄ねじ部９ｂに螺合可能なナットであり、符号１１はボルト９の雄ねじ部９ｂに挿通可能なスプリングワッシャ等の弾性座金であり、符号１２はボルト９の雄ねじ部９ｂに挿通可能な平ワッシャ等の座金である。
【００５３】
また、本実施形態における太陽電池モジュールの設置構造は、図１（Ｂ）及び図３に示すように、横側フレーム７の係止溝に７ｃに係止可能とされ防水性を有した長尺状の弾性部材１３と、横側フレーム７の懸架溝７ｄを介して横側フレーム７に支持可能とされた箱状の樋部材１４と、を更に備えている。
【００５４】
この弾性部材１３は、外形が略矩形状で中空の弾性部１３ａと、弾性部１３ａにおける一方の側面に形成され横側フレーム７の係止溝７ｃに係止可能な一対の係止部１３ｂとを備えている。本例の弾性部材１３は、エラストマーを押出成形したものであり、中空とされた弾性部１３ａが弾性変形可能とされている。また、弾性部材１３は、その長さが、太陽電池モジュール３における軒側や棟側の辺の長さと略同じ長さとされている。
【００５５】
本例の弾性部材は、図１（Ｂ）に示すように、二つの太陽電池モジュール３における対向する一方の横側フレーム７の係止溝７ｃに係止部１３ｂを係止させると共に、係止部１３ｂが形成された側とは反対側の弾性部材１３における弾性部１３ａの側面を、他方の横側フレーム７の外側側面（保持部７ｂの外側側面）に対して弾性的に当接させることで、対向する横側フレーム７同士の間を水密な状態とするものである。
【００５６】
一方、樋部材１４は、図３に示すように、軒側及び上側が開放された箱状の本体部１４ａと、本体部１４ａにおける両側の側壁の上部に配置され、横側フレーム７の懸架溝７ｄ内へ挿入可能とされた一対の懸架片１４ｂとを備えている。この樋部材１４は、図１（Ｂ）に示すように、二つの太陽電池モジュール３における対向する横側フレーム７の懸架溝７ｄ内に、一対の懸架片１４ｂを夫々挿入することで、横側フレーム７の保持部７ｂの下側に吊下げられたような状態で支持されるようになっている。
【００５７】
また、本例の樋部材１４は、横側フレーム７に吊下げたような状態とすると、横側フレーム７の係止溝７ｄの下部や螺合部７ｅが本体部１４ａの内部に位置するようになっており、横側フレーム７の外側側面を伝って浸入した雨水等を本体部１４ａで受けることができるようになっている。
【００５８】
なお、樋部材１４は、その長さが、太陽電池モジュール３における横側の辺の長さよりも長い長さとされており、図１（Ａ）に示すように、屋根に設置した際に、太陽電池モジュール３の棟側端部よりも棟側へ突出し、棟側に支持される太陽電池モジュール３の下側まで延び出す長さとされている。また、本例の樋部材１４は、ステンレス等の板材を屈曲成形して形成されている。
【００５９】
更に、本実施形態における太陽電池モジュールの設置構造は、図４に示すように、屋根の棟側と軒側とを結ぶ方向に対して直角方向に隣接する太陽電池モジュール３の軒側端部同士を連結すると共に、対向する横側フレーム７同士の軒側端部の間を閉鎖する板状のキャップ部材１５を更に備えている。このキャップ部材１５は、上端を横側フレーム７や軒側フレーム５の上端と略一致させた状態で、外側から長孔１５ａを貫通してビス１６（ナベ頭ビス）を横側フレーム７の螺合部７ｅへねじ込むことで、夫々の横側フレーム７に固定することができるようになっている。
【００６０】
なお、本例のキャップ部材１５は、その高さが、横側フレーム７等の高さよりも若干低い高さとされており、図４に示すように、キャップ部材１５を横側フレームに固定すると、キャップ部材１５の下側から樋部材１４が露出するようになっており、樋部材１４によって導かれた雨水等を外部へ排出することができるようになっている。
【００６１】
次に、本実施形態の太陽電池モジュールの設置構造における施工方法について説明する。まず、屋根の構造部材１に対して、太陽電池モジュール３を設置する最も軒側の位置に、屋根の横方向に対して略平行に固定部材２を所定間隔で固定する。この際に、固定部材２の固定片２ｃが突出した側を棟側へ向くように、固定ボルト１７を用いて構造部材１に固定する。なお、具体的な図示は省略するが、固定部材２は、その長さが太陽電池モジュール３の軒側フレーム５や棟側フレーム６等の長さよりも短いので、一つの太陽電池モジュール３に対して、適宜の数（例えば、１〜３個）の固定部材２で支持できるような間隔で、構造部材１に固定する。
【００６２】
そして、構造部材１に固定部材２を固定したら、次に、固定部材２のＴ溝２ｄに、図示するように、雄ねじ部９ｂが上方へ突出するようにボルト９の頭部９ａを挿入する。なお、固定部材２のＴ溝２ｄに挿入するボルト９の数は、一つの棟側フレーム６を支持する固定部材２の数と、太陽電池モジュール３における軒側フレーム５の支持片５ｃに形成された貫通孔５ｄの数とに対応した数としている。
【００６３】
続いて、固定部材２の上側に、棟側に配置する太陽電池モジュール３における軒側フレーム５の支持片５ｃを載置する。軒側フレーム５を載置する際に、Ｔ溝２ｄ内でボルト９を適宜の位置へスライドさせて固定部材２の上面から突出するボルト９の雄ねじ部９ｂが、支持片５ｃに形成された貫通孔５ｄを貫通するように載置する。なお、固定部材２の上側に軒側フレーム５を載置する際に、固定部材２と軒側フレーム５との間に適宜長さの防水部材８を配置しても良い。
【００６４】
そして、軒側フレーム５における支持片５ｃの貫通孔５ｄを貫通して延び出したボルト９の雄ねじ部９ｂに、座金１２、弾性座金１１の順に挿入し、その上から雄ねじ部９ｂにナット１０を螺合して、ナット１０を適宜のトルクで締付けることで太陽電池モジュール３における軒側フレーム５が固定部材２に外側から支持された状態となる。
【００６５】
この状態では、太陽電池モジュール３は、軒側フレーム５における支持片５ｃの貫通孔５ｄを貫通したボルト９により軒側及び棟側への移動が阻止されると共に、ボルト９の雄ねじ部９ｂに螺合されたナット１０の締結により屋根の左右方向及び太陽電池パネル４のパネル面に対して直角方向への移動が阻止された状態となっている。
【００６６】
そして、太陽電池モジュール３の軒側フレーム５を固定部材２に支持させたら、次に、その太陽電池モジュール３の棟側フレーム６を固定部材２により構造部材１に固定する。具体的には、棟側フレーム６の開口部６ｃ内に、固定部材２の挿入片２ｂを挿入し、固定部材２の当接面２ｅを棟側フレーム６の外側側面に当接させる。そして、その状態で、固定部材２の本体部２ａ及び固定片２ｃの底面を構造部材１の上面に当接させ、固定片２ｃの貫通孔２ｆを通して上側から固定ボルト１７を構造部材１にねじ込み、固定部材２を構造部材１に固定する。
【００６７】
そして、各固定部材２が構造部材１に固定されることで、太陽電池モジュール３は、軒側の固定部材２により軒側への移動が阻止されると共に、棟側の固定部材２により棟側への移動が阻止される。それと同時に、太陽電池モジュール３は、固定部材２の挿入片２ｃにより太陽電池パネル４の面に対して直角方向への移動が阻止されると共に、固定部材２の当接面２ｅと棟側フレーム６の外側側面との当接による摩擦力により屋根の横方向への移動が阻止される。これにより、太陽電池モジュール３が固定部材２を介して構造部材１に設置固定されることとなる。
【００６８】
なお、棟側フレーム６の開口部６ｃは、その長手方向に延びており、固定部材２の挿入片２ｂを開口部６ｃ内に挿入した状態で、固定部材２を棟側フレーム６に沿ってスライドさせることができるので、固定部材２を構造部材１に対して最適な位置（固定強度が最も高くなる位置、例えば、垂木の位置）へスライドさせて固定するようにしても良い。また、固定部材２を構造部材１へ固定する際に、固定部材２と構造部材１との間に防水用のシートを挟み込むようにしても良い。
【００６９】
また、固定部材２を介して構造部材１に固定された太陽電池モジュール３の棟側へ別の太陽電池モジュール３を固定する場合は、軒側の固定部材２と同様に、棟側の固定部材２のＴ溝２ｄにボルト９の頭部９ａを挿入する。そして、ボルト９の頭部９ａを固定部材２のＴ溝２ｄ内へ挿入したら、固定部材２の上面及び設置された太陽電池モジュール３における棟側フレーム６の上面に、防水部材８を載置する。続いて、防水部材８の上側に、棟側に配置する太陽電池モジュール３における軒側フレーム５の支持片５ｃを載置する。
【００７０】
その後、棟側の太陽電池モジュール３の左右方向位置を、軒側の太陽電池モジュール３と合せた上で、支持片５ｃの貫通孔５ｄを貫通して延び出したボルト９の雄ねじ部９ｂに、座金１２、弾性座金１１の順に挿入し、その上から雄ねじ部９ｂにナット１０を螺合して、ナット１０を適宜のトルクで締付けることで棟側の太陽電池モジュール３における軒側フレーム５が外側から固定部材２に支持された状態となる。そして、以下、上述と同様の作業を繰返すことで、太陽電池モジュール３を順次、軒側から棟側へ向かって構造部材１に設置する。
【００７１】
ところで、屋根の横方向にも太陽電池モジュール３を複数設置する場合は、一つ目の太陽電池モジュール３を構造部材１に固定した状態で、左右方向へ隣接して配置される横側フレーム７の係止溝７ｃに弾性部材１３の係止部１３ｂを係止させて、横側フレーム７に弾性部材１３を支持させる。そして、隣接して配置される太陽電池モジュール３を構造部材１に固定された太陽電池モジュール３側へ移動させ、弾性部材１３の弾性部１３ａに弾性力が発生するように互いの横側フレーム７で挟込む。なお、この際に、夫々横側フレーム７における螺合部７ｅのピッチが、キャップ部材１５における取付用の孔のピッチと略一致するようにする。
【００７２】
次に、隣接する太陽電池モジュール３の横側フレーム７を夫々所定位置にセットしたら、太陽電池モジュール３の軒側から樋部材１４を、対向する横側フレーム７の間に挿入して支持させる。具体的には、樋部材１４の懸架片１４ｂを、対向する横側フレーム７の夫々の懸架溝７ｄ内へ挿入し、樋部材１４の軒側前端が、横側フレーム７の軒側前端と略一致するまで、棟側の方向へスライドさせる。
【００７３】
そして、一対の横側フレーム７の間に樋部材１４を支持させたら、一対の横側フレーム７の軒側前端にキャップ部材１５を当接させ、キャップ部材１５を貫通して所定のビス１６を横側フレーム７の螺合部７ｅに締付けて、キャップ部材１５を取付ける。これにより、キャップ部材１５の前面が、太陽電池モジュール３における軒側フレーム５の外側側面と略一致した面一の状態となり、太陽電池モジュール３を横方向でも水密な状態に設置することができる。
【００７４】
ところで、一旦構造部材１に設置した太陽電池モジュール３を取外す場合は、まず、取外したい太陽電池モジュール３の軒側フレーム５を固定部材２に止め付けているナット１０を、雄ねじ部９ｂから外す。そして、軒側フレーム５を、その支持片５ｃの貫通孔５ｄからボルト９の雄ねじ部９ｂが抜けるまで持上げた上で、その太陽電池モジュール３を軒側へ移動させると、棟側フレーム６の開口部６ｃから固定部材２の挿入片２ｂが抜けて、太陽電池モジュール３を取外すことができる。
【００７５】
一方、太陽電池モジュール３が取外された位置に、再び太陽電池モジュール３を取付ける場合は、取付ける太陽電池モジュール２の棟側フレーム６における開口部６ｃに、棟側の固定部材２における挿入片２ｂが挿入されるように、軒側から棟側へ移動させる。この際に、挿入片２ｂに対して太陽電池モジュール３を斜めに傾けた状態で作業することとなるが、本例では、図２に示するように開口部６ｃの下側角にＲ状の面取部６ｅが形成されているので、開口部６ｃの入口が挿入片２ｂの先端に載せ易く、挿入片２ｂへの挿入支持作業がし易くなっている。
【００７６】
そして、棟側フレーム６の開口部６ｃ内に挿入片２ｂを挿入させて、軒側の固定部材２に棟側フレーム６を支持させたら、軒側フレーム５を軒側の固定部材２上へ載置し、支持片５ｃの貫通孔５ｄを貫通したボルト９の雄ねじ部９ｂにナット１０を螺合することで、太陽電池モジュール３を取付けることができる。
【００７７】
なお、本例では、太陽電池モジュール３の左右方向は、隣接する横側フレーム７の一方にのみ弾性部材１３が係止支持されて他方は接触しているだけなので、棟側と軒側とを結ぶ方向とは異なって互いが連結されておらず、太陽電池モジュール３の脱着の妨げにならないようになっている。また、弾性部材１３が弾性的に他方の横側フレーム７と接触しているので、弾性部材１３を弾性変形させることで、弾性部材１３と横側フレーム７との間に隙間を形成することができ、その隙間に指等を挿入することで太陽電池モジュール３を把持することが可能となり、太陽電池モジュール３の脱着作業が容易なものとなっている。
【００７８】
また、構造部材１に対する太陽電池モジュール３の設置としては、建築施工現場において、屋根の構造部材１に対して現場で直接太陽電池モジュール３を設置するようにしても良い。或いは、施工現場とは異なる工場内等で、所定の構造部材１に太陽電池モジュール３を予め設置してユニット（屋根ユニット）を形成し、そのユニットを施工現場で建物等の屋根に取付けるようにしても良い。なお、予め工場内等でユニットを形成する場合、左右方向両端に位置する横側フレーム７に対し、弾性部材１３や樋部材１４を外した状態としてユニットを形成することが望ましく、ユニットの搬送や屋根上への取付作業等を行い易くすることができる。
【００７９】
このように、本実施形態における太陽電池モジュールの設置構造によると、太陽電池モジュール３における軒側フレーム５に外側側面から外方へ突出する支持片５ｃを備えると共に固定部材２の上部にＴ溝２ｄを備え、固定部材２のＴ溝２ｄにボルト９の頭部９ａを挿入して固定部材２から上方へ突出したボルト９の雄ねじ部９ｂに、軒側フレーム５における支持片５ｃの貫通孔５ｄを貫通させた上で、ボルト９の雄ねじ部９ｂにナット１０を螺合することで固定部材２に軒側フレーム５を上側から支持させるようにしている。つまり、軒側フレーム５を外側から固定部材２に支持させるようにしているので、太陽電池モジュール３を設置した後でも、外側から固定部材２による棟側フレーム６の支持を簡単に解除することが可能となる。そして、支持を解除した軒側フレーム６を有した太陽電池モジュール３を軒側へ移動させることで、固定部材２による棟側フレーム６の支持を解除することができ、太陽電池モジュール３を取外すことができる。従って、屋根上等に複数の太陽電池モジュール３を設置した後でも、太陽電池モジュール３を簡単に脱着することが可能となり、太陽電池モジュール３のメンテナンス性を高めることができ、コストが増加するのを防止することができる。
【００８０】
また、太陽電池モジュール３の棟側フレーム６を固定部材２によって、棟側への移動と太陽電池パネル４の面に対して直角方向への移動を阻止すると共に、軒側フレーム５よりも棟側の位置で構造部材２に固定するようにしているので、複数の太陽電池モジュール３を軒側から棟側へ向かって順次、構造部材２に固定することができ、太陽電池モジュール３を簡単に設置することができる。また、複数の太陽電池モジュール３を階段状に設置しているので、屋根瓦等と併設するようにした場合、太陽電池モジュール３を併設する屋根瓦と沿うように設置することができ、太陽電池モジュール３を設置した屋根上の美観が損なわれるのを防止することができると共に、屋根上の意匠性を向上させることができる。
【００８１】
更に、固定部材２のＴ溝２ｄから上方へ突出したボルト９の雄ねじ部９ｂを、軒側フレーム５における支持片５ｃの貫通孔５ｄに貫通させているので、ボルト９によって棟側の太陽電池モジュール３が軒側へ移動するのを阻止することができ、喩え、ナット１０が緩んだり脱落したりしても、直ちに棟側の太陽電池モジュール３が軒側へ移動して、太陽電池モジュール３が屋根上等から脱落してしまうのを防止することができる。
【００８２】
また、棟側の太陽電池モジュール３における軒側フレーム５と、軒側の太陽電池モジュール３における棟側フレーム６との間に、防水部材８を配置するようにしているので、軒側フレーム５と棟側フレーム６の間から、構造部材１側へ雨水等が浸入するのを防止することができる。また、構造部材１側へ雨水等が浸入するのを防止することができるので、構造部材１側の防水性を簡略化することができ、構造部材１側も含めて屋根に係る全体的なコストを低減させることができる。
【００８３】
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、種々の改良および設計の変更が可能である。
【００８４】
すなわち、本実施形態では、構造部材１に太陽電池モジュール３を設置する際に、最も軒側の軒側フレームを固定部材２によって支持するものを示したが、例えば、軒側フレーム５の支持片５ｃを、固定部材２を介さずに直接構造部材１に固定するようにしても良い。或いは、最も軒側の配置される固定部材２を、軒側フレーム５を固定部材２と同様に支持することができる長尺状のスタータ部材に替えて、軒側フレーム５を支持するようにしても良く、上述と同様の作用効果を奏することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、樋部材１４として、一対の懸架片１４ｂを備えたものを示したが、図５に示すように、懸架片１４ｂを一つのみ備えた樋部材１４としても良い。これにより、横側フレーム７同士の位置間隔等の誤差が生じても、樋部材１４を横側フレーム７同士の間に確実に吊下げることができると共に、樋部材１４の取付作業性を向上させることができる。
【００８６】
更に、本実施形態では、固定部材２形成されたＴ溝２ｄ内にボルト９の頭部９ａを挿入して軒側フレーム５を固定部材２に支持させるようにしたものを示したが、例えば、図６に示すように、固定部材３０に上方へ延出する立上片３０ａを備えると共に、軒側フレーム３１に、固定部材３０の立上片３０ａを挿入支持可能な支持溝３１ａと、ナット１０を保持可能なナット保持部３１ｂとを備え、立上片３０ａを支持溝３１ａ内へ挿入した上で、外側から立上片３０ａを貫通してナット保持部３１ｂに保持されたナット１０へボルト９を締結することで、固定部材３０に対して軒側フレーム３１を脱着可能に支持することができるようになっている。
【００８７】
この例の固定部材３０は、断面の外形が矩形状の本体部３０ｂと、本体部３０ｂの一方の側面から外方へ延出する挿入片３０ｃと、挿入片３０ｃとは反対側で本体部３０ｂの下面に沿って外方へ延出し構造部材１に固定するための固定片３０ｄとを更に備えており、本体部３０ｂにおける挿入片３０ｃが延出する側の側面に沿って立上片３０ａが上方へ延びだしている。また、この例の軒側フレーム３１は、断面の外形が略矩形状で内部にナット保持部３１ｂが形成された本体部３１ｃと、本体部３１ｃの上側に配置され太陽電池パネル４の辺を嵌合保持可能な保持部３１ｄとを更に備え、軒側フレーム３１の外側側面とナット保持部３１ｂとの間に下方から立上片３０ａを挿入可能な支持溝３１ａが形成されている。なお、第一の実施形態と同じような構成の部材については、同一の符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。この例もまた、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００８８】
また、本実施形態では、太陽電池モジュール３における軒側フレーム５を固定部材２に直接支持させるようにしたものを示したが、図７乃至図１０に示すように、軒側フレーム５を固定部材２に対して間接的に支持させるようにしても良い。例えば、図７の実施形態における太陽電池モジュールの設置構造は、軒側フレーム２０、棟側フレーム２１、及び図示しない横側フレームによって太陽電池パネル４を囲った太陽電池モジュール２２と、太陽電池モジュール２２の棟側フレーム２１を支持すると共に構造部材１に固定される固定部材２３と、棟側フレーム２１と軒側フレーム２０とを連結すると共に軒側フレーム２０を外側から分離可能とされた連結部材２４とを備えている。なお、第一の実施形態と同じような構成の部材については、同一の符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。
【００８９】
この太陽電池モジュール２２の軒側フレーム２０は、断面外周が矩形状の本体部２０ａと、本体部２０ａの上側に配置され太陽電池パネル４の辺を嵌合保持可能な保持部２０ｂと、本体部２０ａの外側側面に開口し所定のナット１０を回転不能且つ長手方向へスライド可能に保持する締結溝２０ｃとを備えている。また、太陽電池モジュール２２の棟側フレーム２１は、断面外周が矩形状の本体部２１ａと、本体部２１ａの上側に配置され太陽電池パネル４の辺を嵌合保持可能な保持部２１ｂと、本体部２１ａの外側側面に長手方向へ延びる第一開口部２１ｃと、第一開口部２１ｃよりも上側で本体部２１ａの外側側面に長手方向へ延びる第二開口部２１ｄとを備えている。また、棟側フレーム２１には、第一開口部２１ｃの上側から外方へ延出し先端が上方へ屈曲した水受部２１ｅを備えており、万が一、軒側フレーム２０や連結部材２４等を伝って浸入した雨水等を受けて、構造部材１側へ浸水するのを防止することができるようになっている。
【００９０】
また、固定部材２３は、断面外周が矩形状の本体部２３ａと、本体部２３ａの上面から所定方向へ突出する挿入片２３ｂと、本体部２３ａの下面から挿入片２３ｂが突出する方向とは反対方向へ突出する固定片２３ｃとを備えている。更に、連結部材２４は、棟側フレーム２１の第二開口部２１ｄ内へ挿入可能とされた基端部２４ａと、基端部２４ａを第二開口部２１ｄ内へ挿入すると棟側フレーム２１の上側へ回りこんだ上で上方へ立上るように突出する先端部２４ｂとを備えている。なお、先端部２４ｂの所定位置には通孔２４ｃが形成されている。
【００９１】
この太陽電池モジュールの設置構造は、固定部材２３の挿入片２３ｂを棟側フレーム２１の第一開口部２１ｃへ挿入することで、棟側フレーム２１を構造部材１に固定することができる。また、棟側フレーム２１の第二開口部２１へ連結部材２４の基端部２４ａを挿入することで、棟側フレーム２１の上側で連結部材２４の先端部２４ｂが上方へ立上った状態となる。その状態で、連結部材２４における先端部２４ｂの棟側の面に、軒側フレーム２０の外側側面を当接させると共に、先端部２４ｂの通孔２４ｃを通して軒側フレーム２０の締結溝２０ｃ内に挿入されたナット１０へボルト９をねじ込むことで、連結部材２４により軒側フレーム２０と棟側フレーム２１とを連結することができる。
【００９２】
従って、軒側フレーム２０が連結部材２４と棟側フレーム２１とを介して固定部材２３に支持されることとなる。この実施形態もまた、ボルト９を外して連結部材２３と軒側フレーム２０との締結を解除することで、軒側フレーム２０を上側へ持上げることが可能となり、先の実施形態と同様に太陽電池モジュール２２を容易に脱着することができ、上述と同様の作用効果を奏することができる。
【００９３】
また、軒側フレームを固定部材に対して間接的に支持させる他の例としては、図８乃至図１０に示すように、固定部材により支持された棟側フレームに軒側フレームを支持させるようにして、軒側フレームを固定部材に対して間接的に支持させるようにしても良い。まず、図８に示す例は、棟側フレーム４０に、外側側面に沿って上方へ延出する立上片４０ａを形成し、その立上片４０ａの軒側側面に、軒側フレーム４１の内側側面を当接させ、外側から軒側フレーム４１を貫通して立上片４０ａにボルト９を締結することで、棟側フレーム４０に軒側フレーム４１を脱着可能に支持させるようにしたものである。
【００９４】
この例の棟側フレーム４０は、上述した棟側フレームと同様に、矩形状の本体部４０ｂと、本体部４０ｂの上側に配置され太陽電池パネル４の棟側の辺を嵌合保持可能な保持部４０ｃと、本体部４０ｂの外側側面に開口する開口部４０ｄとを備えている。棟側フレーム４０の立上片４０ａは、本体部４０ｂの外側側面に沿って保持部４０ｃよりも上方へ立上っている。また、棟側フレーム４０には、立上片４０ａにおけるボルト９が締結される位置の外側側面に、ボルト９と螺合可能な雌ねじ部材４２が一体的に固着されている。また、棟側フレーム４０には、立上部を含む外側側面から外方へ延出すると共に先端が上方へ屈曲した水受部４０ｅを更に備えている。
【００９５】
また、この例の軒側フレーム４１は、断面が矩形状の本体部４１ａと、本体部４１ａの上側に配置され太陽電池モジュール４の軒側の辺を嵌合保持可能な保持部４１ｂとを備えている。なお、この例の固定部材２３は、図７の例と同様の構成であり、同一の符号を付すと共に説明は省略する。また、この例では、棟側フレーム４０と軒側フレーム４１との間に配置される防水部材８が、棟側フレーム４０における保持部４０ｃの上面に接着されていると共に、防水部材８の上面が摩擦抵抗の小さい滑り面とされている。
【００９６】
一方、図９に示す例は、棟側フレーム５０に、外側側面に沿って上方へ延出する立上片５０ａを備えると共に、軒側フレーム５１に、ナット１０を回転不能に保持するナット保持部５１ａを備え、棟側フレーム５１の立上片５０ａの外側側面に軒側フレーム５１の外側側面を当接させた上で、立上片５０ａの内側側面から立上片５０ａを貫通してナット保持部５１ａに保持されたナット１０にボルト９を締結することで、棟側フレーム５０に軒側フレーム５１を外側から脱着可能に支持するようにしたものである。
【００９７】
この例の棟側フレーム５０もまた、上記の棟側フレームと同様に、矩形状の本体部５０ｂと、本体部５０ｂの上側に配置され太陽電池パネル４の棟側の辺を嵌合保持する保持部５０ｃと、本体部５０ｂの外側側面に開口する開口部５０ｄとを備えており、立上辺５０ａが、本体部５０ｂの外側側面に沿って保持部５０ｃよりも上方へ延出している。なお、図示は省略するが、立上片５０ａの所定位置にボルト９が通過可能な貫通孔が複数形成されている。また、軒側フレーム５１は、外形が矩形状で内部にナット保持部５１ａが形成された本体部５１ｂと、本体部５１ｂの上側に配置され太陽電池パネル４の軒側の辺を嵌合保持する保持部５１ｃとを備えている。
【００９８】
更に、この例の固定部材５２は、図示するように、固定部材１と当接する固定片５２ａと、固定片５２ａの軒側端部から上方へ立上る立壁部５２ｂと、立壁部５２ｂの途中で固定片５２ａとは反対側へ延出し棟側フレーム５０の開口部５０ｄに挿入可能な挿入片５２ｃと、立壁部５２ｂの上端から固定片５２ａと同じ側へ延出する載置部５２ｄとを備えている。この例では、固定部材５２の載置部５２ｄに、防水部材８を挟んで軒側フレーム５１が載置されるようになっており、載置部５２ｄにより軒側フレーム５１の下方への移動が規制されるようになっている。
【００９９】
また、図１０に示す例は、棟側フレーム５５に、ボルト９の頭部９ａを回転不能且つスライド可能に保持するＴ溝５５ａを形成し、そのＴ溝５５ａに挿入されたボルト９を介して軒側フレーム５を支持させるようにしたものである。なお、この例では、軒側フレーム５は、図１に示す実施形態の軒側フレーム５と同様の構成であり、また、固定部材５２は、図９に示す例の固定部材５２に対して載置部５２ｄを省略した構成のものであり、同様の構成の部分については同一の符号を付すと共に詳細な説明は省略する。
【０１００】
この例の棟側フレーム５５は、図示するように、略矩形状の本体部５５ｂと、本体部５５ｂの上側に配置され太陽電池パネル４の棟側の辺を嵌合保持する保持部５５ｃと、保持部５５ｃの棟側で本体部５５ｂから棟側へ突出するようにＴ溝５５ａを有した載置部５５ｄと、載置部５５ｄの下部で載置部５５ｄの外側側面に開口し固定部材５２の挿入片５２ｃを挿入可能とされた開口部５５ｅとを備えている。この載置部５５ｄに軒側フレーム５の支持片５ｃが防水部材８を挟んで載置されるようになっている。
【０１０１】
このように、図８乃至図１０の例の設置構造でも、図１の実施形態の設置構造と同様に、ボルト９やナット１０を外すことで軒側フレームを外側から容易に脱着することができ、上述と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０２】
更に、上記の実施形態では、横側フレーム７の係止溝７ｃを略Ｔ字状の溝とし、弾性部材１３の係止部１３ｂを一対のＬ字状のものを示したが、例えば、図１１に示すように、横側フレーム７の係止溝７ｃを円筒状とすると共に、弾性部材１３の係止部１３ｂを円柱状としても良い。或いは、図１２（Ａ）に示すように、横側フレーム７の係止溝７ｃを貫通する孔とすると共に、弾性部材１３の係止部１３ｂを弾性部１３ａから延出した板状に形成し、その係止部１３ｂを挟むように所定のビス５６を係止溝７ｃに取付けることで、弾性部材１３を横側フレーム７に支持させるようにしても良い。また、図１２（Ｂ）に示すように、弾性部材１３の弾性部１３ａから板状に延出した延出部分に係止溝７ｃと係止可能な係止部１３ｂを形成し、係止部１３ｂを係止溝７ｃに係止させることで弾性部材１３を横側フレーム７に支持させるようにしても良い。
【０１０３】
また、横側フレーム同士の接合構造としては、図１３及び図１４に示すような構造としても良い。なお、上記と同様の構成の部分については、上記と同一の符号を付すと共に詳細な説明は省略する。まず、図１３（Ａ）の例は、横側フレーム６０に、その保持部６０ａの外側側面に沿って下方へ延出する被係止部６０ｂを形成すると共に、弾性部材１３の係止部１３ｂを横側フレーム６０の保持部６０ａと被係止部６０ｂとを覆うような形状としたものである。また、図１３（Ｂ）の例は、同図（Ａ）の横側フレーム６０に対して、対向する夫々の横側フレーム６０に弾性部材１３を支持させるようにしたものである。なお、この例の弾性部材１３の係止部１３ｂは、図示するように、被係止部６０ｂの裏側へ回り込まないような形状となっている。
【０１０４】
更に、図１３（Ｃ）の例は、同図（Ａ）の横側フレーム６０に対して、弾性部材１３の係止部１３ｂを、対向する横側フレーム６０における夫々の保持部６０ａの上面を覆うような形状としたものである。また、図１３（Ｄ）の例は、同図（Ｃ）と同様の構成とすると共に、横側フレーム６０における本体部６０ｃの外側側面から外方へ延出し略Ｔ字状に形成された延出片６０ｄを更に備えるようにしている。なお、図１３（Ａ）〜（Ｄ）の例では、樋部材１４の懸架片１４ｂが、対向する横側フレーム６０の被係止部６０ｂや延出片６０ｄを挟み込むことで、保持されるようになっている。
【０１０５】
また、図１４の例は、対向する横側フレーム６０同士の保持部６０ａを覆うように配置される長尺状の上面キャップ部材６２と、対向する横側フレーム６０同士の被係止部６０ｂを跨ぐように配置される断面が略コ字形状の支持金具６４とを備えている。この例では、上面キャップ部材６２の上側から上面キャップ部材６２を貫通させて支持金具６４へボルト６６をねじ込むことで、上面キャップ部材６２と支持金具６４とで横側フレーム６０を挟み込んで夫々を固定することができるようになっている。また、この例では、横側フレーム６０同士を上面キャップ部材６２と支持金具６４、及びボルト６６で強固に連結することができ、ユニットの強度・剛性をより高めることができる。なお、この例では、樋部材１４に、本体部１４ａの側壁から支持金具６４の下方へ突出する突出片１４ｃが形成されており、この突出片１４ｃにより支持金具６４が樋部材１４へ落下するのをぼうしすることができるようになっている。
【０１０６】
このように、図１３及び図１４に示す例もまた、横側フレーム６０同士の間を充分に水密な状態とすることができると共に容易に脱着することができ、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、上述した各部の例を適宜組合せても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】（Ａ）は本発明の太陽電池モジュールの設置構造を屋根の棟側と軒側と結ぶ方向に切断して示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の太陽電池モジュールの設置構造を屋根の棟側と軒側とを結ぶ方向に対して直角方向に切断して示す断面図である。
【図２】図１（Ａ）に示す設置構造を各部材毎に分解して示す分解断面図である。
【図３】図１（Ｂ）に示す設置構造を各部材毎に分解して示す分解断面図である。
【図４】図１に示す太陽電池モジュールの設置構造における左右方向に隣接した太陽電池モジュールの接合部を屋根の軒側から示す軒側側面図である。
【図５】図１の実施形態における樋部材の変形例を示す断面図である。
【図６】図１とは異なる実施形態の太陽電池モジュールの設置構造を屋根の棟側と軒側と結ぶ方向に切断して示す断面図である。
【図７】更に異なる実施形態の太陽電池モジュールの設置構造を屋根の棟側と軒側と結ぶ方向に切断して示す断面図である。
【図８】太陽電池モジュールの設置構造の更に異なる実施形態を、屋根の棟側と軒側と結ぶ方向に切断して示す断面図である。
【図９】太陽電池モジュールの設置構造の更に異なる実施形態を、屋根の棟側と軒側と結ぶ方向に切断して示す断面図である。
【図１０】太陽電池モジュールの設置構造の更に異なる実施形態を、屋根の棟側と軒側と結ぶ方向に切断して示す断面図である。
【図１１】図１とは異なる横側フレーム及び弾性部材の例を示す断面図である。
【図１２】更に異なる横側フレーム及び弾性部材の例を示す断面図である。
【図１３】更に異なる横側フレーム及び弾性部材の例を示す断面図である。
【図１４】更に異なる横側フレーム及び弾性部材の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  構造部材
２  固定部材
３  太陽電池モジュール
４  太陽電池パネル
５  軒側フレーム
６  棟側フレーム
７  横側フレーム
８  防水部材
９  ボルト
９ａ  頭部
９ｂ  雄ねじ部
１０  ナット
１３  弾性部材
１４  樋部材
１７  固定ボルト
【図１】
0005179934.tif 000002
【図２】
0005179934.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005179934.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0005179934.tif 000009
【図９】
0005179934.tif 000010
【図１０】
0005179934.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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