(57)【要約】【課題】屋根となる部分が耐火構造を有しており、車庫等として利用することが可能であり、太陽電池モジュールの下側から出火した場合でも、太陽電池モジュール側から出火した場合でも、反対側への延焼を防止することが可能な太陽光発電装置を提供する【解決手段】太陽光発電装置Ｓは、前方支柱２，２、後方支柱、前列横梁材４、後列横梁材、縦梁材６ｂ、補助金具７，７・・、垂木材８，８・・等によって構成された金属製の架台１の上に、扁平な矩形状の複数（３０個）の太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・を設置したものである。そして、金属製の耐火用板材９，９・・が、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・の下側に、所定の距離（約８ｍｍ）を隔てて略平行なるように配置されている。【選択図】図４
2016176254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の矩形板状の太陽電池モジュールが傾斜状に並べて設置された太陽光発電装置であって、
耐火用板材が、前記太陽電池モジュールの下側に設置されていることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記耐火用板材が、ガルバリウム鋼板であることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記耐火用板材が、前記太陽電池モジュールの下側に所定の距離を隔てて略平行に配置されていることを特徴とする請求項１、または請求項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】
本発明は、金属等によって形成された架台、あるいは建造物の上に、扁平な直方体状の複数の太陽電池モジュールを設置してなる太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池を利用した太陽光発電が注目されている。かかる太陽光発電に用いる太陽光発電装置としては、特許文献１の如く、複数の支柱を、所定の間隔を空けて地面に打ち込んで突設し、それらの各支柱の上端に、縦桟である鋼材を傾斜させて接続させることによって架台を形成し、当該架台の縦桟の上に、多数の扁平な直方体状の太陽電池（太陽電池モジュール）を設置したものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２００９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽光発電装置は、扁平なパネル状の太陽電池モジュールが屋根代わりとなるため、車庫等としても利用することが可能である。そして、そのように太陽光発電装置を車庫等として利用する場合には、建築基準法でいう建築物扱いとなるため、屋根となる部分が耐火構造を有していることが必要になる。しかしながら、上記特許文献１の如き従来の太陽光発電装置においては、耐火構造については一切考慮されていない。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の太陽光発電装置が有する問題点を解消し、屋根となる部分が耐火構造を有しており、車庫等の建築構造物として利用することが可能な太陽光発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内、請求項１に記載された発明は、複数の矩形板状の太陽電池モジュールが傾斜状に並べて設置された太陽光発電装置であって、耐火用板材が、前記太陽電池モジュールの下側に設置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記耐火用板材が、ガルバリウム鋼板であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載された発明は、請求項１、または請求項２に記載された発明において、前記耐火用板材が、前記太陽電池モジュールの下側に所定の距離を隔てて略平行に配置されていることを特徴とするものである。なお、本発明における所定の距離とは、５ｍｍ以上５０ｍｍ未満の距離のことである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の太陽光発電装置は、金属製の耐火用板材が太陽電池モジュールの下側に設置されており、屋根となる太陽光モジュールの部分が耐火構造を有しているため、車庫等として利用することが可能である。そして、万が一、太陽光モジュールから出火した場合でも、耐火用板材の下側まで延焼する事態を防止することができるし、反対に、耐火用板材の下側から出火した場合でも、太陽光発電モジュールまで延焼する事態を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の太陽光発電装置は、耐火用板材がガルバリウム鋼板であり、耐火用板材の耐火性が高いので、耐火用板材の片側から出火した場合にその火が反対側へ燃え広がる事態を効果的に防止することができる。また、耐火用板材の防錆能力が高いため、長期間に亘って使用した場合でも、耐火用板材の耐火機能が低下したりしない。
【００１１】
請求項３に記載の太陽光発電装置は、耐火用板材が太陽電池モジュールの下側に所定の距離を隔てて略平行に配置されており、耐火用板材と太陽電池モジュールとの間に形成された間隙によって耐火用板材の耐火性が高められているので、耐火用板材の片側から出火した場合にその火が反対側へ燃え広がる事態をきわめて効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】太陽光発電装置の斜視図（前方上方から見た斜視図）である。
【図２】太陽光発電装置の斜視図（前方下方から見た斜視図）である。
【図３】太陽光発電装置の右側面図である。
【図４】太陽光発電装置の一部の斜視図（前方下方から見た斜視図）である。
【図５】垂木材、留め金具への耐火用板材および太陽電池モジュールの設置状態（螺着状態）を示す説明図（正面図）である。
【図６】垂木材（あるいは留め金具）と耐火用板材および太陽電池モジュールとの螺着部分を拡大して示す説明図（正面図）である。
【図７】太陽光発電装置の変更例の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜太陽光発電装置の構造＞
以下、本発明に係る太陽光発電装置の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１〜４は、太陽光発電装置（１ユニット）を示したものであり、太陽光発電装置Ｓは、金属製の架台１の上に、扁平な矩形状（左右幅×前後の奥行き＝１，６３８ｍｍ×９８２ｍｍ）の複数（３０個）の太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・を規則正しく（５段×６列に）設置したものである。
【００１４】
架台１は、地盤上の所定の位置（長方形の頂点を成す位置）に鉛直に立て込まれた前方支柱２，２および後方支柱３，３、前方支柱２，２の上端同士に懸架された前列横梁材４、後方支柱３，３の上端同士に懸架された後列横梁材５、前列横梁材４の端縁と後列横梁材５の端縁とを繋ぐように接合された左右の縦梁材６ａ，６ｂ、および、前列横梁材４、後列横梁材５の上に補助金具７，７・・を利用して所定の角度（約１０°）で前下がりに取り付けられた垂木材８，８・・等によって構成されている。
【００１５】
架台１を構成している前方支柱２，２、後方支柱３，３、前列横梁材４、後列横梁材５、縦梁材６ａ，６ｂ、補助金具７，７・・、垂木材８，８・・は、鋼鉄によって形成されている。また、前方支柱２，２、後方支柱３，３は、中空の四角柱状体であり、前列横梁材４、後列横梁材５、縦梁材６，６は、所謂、Ｈ形鋼であり、垂木材８，８・・は、所謂、Ｃ形鋼である。そして、各鋼材の表面には、防錆処理が施されている。
【００１６】
そして、各垂木材８，８・・には、留め金具１０，１０・・が螺着されており、それらの留め金具１０，１０・・を利用して、各垂木材８，８・・の上に、耐火用板材９，９・・および太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・が設置されている。図５は、垂木材８、留め金具１０への耐火用板材９および太陽電池モジュールＭの設置状態（螺着状態）を示したものであり、図６は、垂木材８（あるいは留め金具１０）と耐火用板材９および太陽電池モジュールＭとの螺着部分を拡大して示したものである。垂木材８，８・・（Ｃ形鋼）のウェブの部分（鉛直な部分）には、複数のネジ挿通孔１１，１１・・が等間隔で穿設されており、それらのネジ挿通孔１１，１１・・を利用して、留め金具１０，１０・・が螺着されている。
【００１７】
各留め金具１０，１０・・は、一定幅の金属板をＬ字状に折り曲げ形成したものであり、各折り曲げ片に、それぞれ、ネジ挿通孔１３，１３が設けられている。そして、各留め金具１０，１０・・は、片方の折り曲げ片の外面を垂木材８のウェブの部分の外面に当接させた状態（ネジ挿通孔１３を垂木剤のネジ挿通孔１１に合致させた状態）で、それらの垂木材８，８・・に螺着されている。そして、各留め金具１０，１０・・の垂木材８，８・・と螺着していない部分の上面と、垂木材８，８・・の上側のフランジ部分（ウェブと直交した略水平な部分）の外面とが面一になっている。
【００１８】
さらに、その垂木材８，８・・の上側のフランジ部分には、ネジ挿通孔１２，１２・・が穿設されており、その垂木材８，８・・のフランジ部分と面一となった各留め金具１０，１０・・の片方の部分にも、ネジ挿通孔１３，１３・・が穿設されている。そして、それらのネジ挿通孔１２，１２・・およびネジ挿通孔１３，１３・・を利用して、耐火用板材９，９・・と太陽光モジュールＭ，Ｍ・・とが、所定の距離（８．０ｍｍ）の間隙Ｇを隔てて、略平行となるように取り付けられている（螺着されている）。
【００１９】
各耐火用板材９，９・・は、所謂、ガルバリウム鋼板（基材である鉄板の表裏両面に、アルミニウム、亜鉛、シリコンからなるメッキ層を積層した溶融アルミニウム−亜鉛合金メッキ鋼板）であり、約０．５ｍｍの厚みを有している。また、各耐火用板材９，９・・は、太陽電池モジュールＭと略同一の大きさを有している（左右幅×前後の奥行き＝１，６３８ｍｍ×９８２ｍｍ）。なお、当該ガルバリウム鋼板におけるメッキ層は、アルミニウム、亜鉛、シリコンの比率（重量比率）が、約５５％：約４３．４％：約１．６％となるように調整されている。また、各耐火用板材９，９・・の周縁際には、垂木材８や留め金具１０と螺着するためのネジ挿通孔１４，１４・・が穿設されているとともに（図６参照）、所定の位置に配線を挿通させるための配線挿通孔（図示せず）が穿設されている。
【００２０】
一方、各太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・は、扁平な直方体状に形成された金属製のフレームＦの上端際に、扁平な直方体状の太陽電池パネルＰを嵌め込んだ構造を有している。そして、金属製のフレームＦの底板１５が、太陽電池パネルＰと略平行になっている。また、底板１５の端縁際には、所定の間隔で、複数のネジ挿通孔１６，１６・・が穿設されており、それらのネジ挿通孔１６，１６・・には、上側からボルトＢが挿入され、底板１５の下側にナットＮ１が締着されている。なお、ボルトＢのヘッドＨと底板１５の上面との間、および、底板１５の下面とナットＮ１との間には、それぞれ、ワッシャＷ，Ｗが介在した状態になっている（図６参照）。
【００２１】
各垂木材８，８・・、および、それらの垂木材８，８・・の上面と面一になった各留め金具１０，１０・・の上方には、耐火用板材９，９・・が、周縁際のネジ挿通孔１４，１４・・を垂木材８，８・・のネジ挿通孔１２，１２・・あるいは留め金具１０，１０・・のネジ挿通孔１３，１３・・と合致させた状態で載置されている。そして、上記の如くボルトＢの先端部分を底板１５の下面から突出させた太陽光モジュールＭ，Ｍ・・が、そのボルトＢの先端を、耐火用板材９のネジ挿通孔１４、および、垂木材８のネジ挿通孔１２（あるいは留め金具１０のネジ挿通孔１３）に挿通させ、そのボルトＢの先端に、垂木材８のフランジの裏側（あるいは留め金具１０の裏側）からナットＮ２を締着させることによって、耐火用板材９、垂木材８および留め金具１０に一体的に固着されている（螺着されている）。なお、ボルトＢの中間に位置したナットＮ１と、耐火用板材９の上面との間には、一枚のワッシャＷが介在し、垂木材８のフランジの下面（あるいは留め金具１０の下面）と下側に位置したナットＮ２との間には、２枚のワッシャＷ，Ｗが介在した状態になっている。
【００２２】
各耐火用板材９，９・・および各太陽光モジュールＭ，Ｍ・・は、上記した態様で垂木材８，８・・および留め金具１０，１０・・に固着されている（螺着されている）ため、左右は水平で、前後は垂木材８，８・・と同様な角度（約１０°）で前下がりに傾斜した状態になっている。また、各耐火用板材９，９・・は、各太陽光モジュールＭ，Ｍ・・の下側において、各太陽光モジュールＭ，Ｍ・・と同様に５段×６列に配置された状態になっている。さらに、各耐火用板材９，９・・および太陽光モジュールＭ，Ｍ・・は、垂木材８，８・・および留め金具１０，１０・・の支承位置以外の所定の位置においても、ボルトＢ、２個のナットＮ１，Ｎ２および５個のワッシャＷ，Ｗ・・によって、所定の距離（８．０ｍｍ）の距離を隔てた状態になるように螺着されている。
【００２３】
＜太陽光発電装置１の機能＞
上記の如く組み付けられた太陽光発電装置Ｓは、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・が所定の角度で前下がりに傾斜した状態（南側が下方に位置した状態）となるように設置され、効率良く発電することができる。また、前方支柱２，２同士の間隔および後方支柱３，３同士の間隔が広いため、車庫として利用することも可能である。一方、万が一、耐火用板材９，９・・の下側（あるいは太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・側）から出火した場合でも、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・の下側に所定の間隔を隔てて略平行に配置されたガルバリウム鋼板である耐火用板材９，９・・が、反対側へ延焼する事態を効果的に防止する。
【００２４】
＜太陽光発電装置の効果＞
太陽光発電装置Ｓは、上記の如く、耐火用板材９，９・・が太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・の下側に設置されており、屋根となる太陽光モジュールＭ，Ｍ・・の部分が耐火構造を有しているため、車庫等として利用することが可能である。そして、万が一、太陽光モジュールＭ，Ｍ・・から出火した場合でも、耐火用板材９，９・・の下側まで延焼する事態を防止することができるし、反対に、耐火用板材９，９・・の下側から出火した場合でも、太陽光発電モジュールＭ，Ｍ・・まで延焼する事態を防止することができる。
【００２５】
また、太陽光発電装置Ｓは、耐火用板材９，９・・がガルバリウム鋼板であり、耐火用板材９，９・・の耐火性が高いので、耐火用板材９，９・・の片側（上側あるいは下側）から出火した場合にその火が反対側（下側あるいは上側）へ燃え広がる事態を効果的に防止することができる。また、耐火用板材９，９・・の防錆能力が高いため、長期間に亘って使用した場合でも、耐火用板材９，９・・の耐火機能が低下したりしない。
【００２６】
さらに、太陽光発電装置Ｓは、耐火用板材９，９・・が太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・の下側に（ナットＮ１とワッシャＷ，Ｗ・・とによって）所定の距離（約８ｍｍ）を隔てて略平行に配置されており、耐火用板材９，９・・と太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・との間隙によって耐火用板材９，９・・の耐火性が高められているので、耐火用板材９，９・・の片側（上側あるいは下側）から出火した場合にその火が反対側（下側あるいは上側）へ燃え広がる事態をきわめて効果的に防止することができる。
【００２７】
＜太陽光発電装置の変更例＞
本発明に係る太陽光発電装置の構成は、上記した各実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、架台（前方支柱、後方支柱、前列横梁材、後列横梁材、縦梁材、補助金具、垂木材）、耐火用板材、留め金具、太陽電池モジュール等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。
【００２８】
たとえば、架台は、上記実施形態の如く、前方支柱、後方支柱、前列横梁材、後列横梁材、縦梁材、補助金具、垂木材等を組み付けたものに限定されず、上記実施形態とは異なる形状・構造を有するものでも良い。また、本発明に係る太陽光発電装置は、上記実施形態の如く、架台の上に太陽電池モジュールを設置したものに限定されず、家屋等の建造物の上に太陽電池モジュールを設置したもの等でも良い。
【００２９】
また、架台を、上記実施形態の如き形状・構成とする場合には、前方支柱や後方支柱を単一の円筒状の鋼管、角パイプ、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼、Ｃ形綱等に変更することも可能であるし、前列横梁材、後列横梁材、縦梁材を角パイプ、Ｉ形鋼、Ｃ形綱等に変更することも可能であるし、垂木材を、角パイプ、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼等に変更することも可能である。
【００３０】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置は、耐火用板材を太陽電池モジュールの下側に設置したものであれば良く、上記実施形態の如く、耐火用板材を太陽電池モジュールの下側に所定の間隔を隔てて略平行に配置したものに限定されず、耐火用板材を太陽電池モジュールと分離させて水平に設置したもの等に変更することも可能である。図７は、耐火用板材を水平に設置した太陽光発電装置の一例を示したものであり、太陽光発電装置Ｓ’においては、前方支柱２，２、後方支柱３，３の上端に一枚の耐火用板材９が略水平に設置されており、その耐火用板材９の上に、前列横梁材４、後列横梁材５、縦梁材６ａ，６ｂ、垂木材８，８・・、太陽電池モジュールＭ，Ｍ・・等が設置されている。かかる構成を採用した場合でも、太陽光発電装置Ｓ’は、耐火用板材９の片側（上側あるいは下側）から出火した場合にその火が反対側（下側あるいは上側）へ燃え広がる事態を効果的に防止することができるものとなる。
【００３１】
さらに、耐火用板材を、上記実施形態の如く、太陽電池モジュールの下側に所定の間隔を隔てて略平行に配置する場合でも、耐火用板材と太陽光モジュールとの間隙は、８ｍｍにに限定されず、必要に応じて増減することができる。なお、当該間隙を５ｍｍ以上５０ｍｍ未満に調整した場合には、耐火用板材による防火効率がきわめて良好なものとなるので好ましい。
【００３２】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、上記実施形態の如く、単一の耐火用板材を太陽電池モジュールの下側に所定の間隔を隔てて略平行に配置したものに限定されず、２枚以上の耐火用板材を太陽電池モジュールの下側に所定の間隔を隔てて略平行に配置したものとすることも可能である。そのように構成した場合には、太陽光発電装置の耐火性能（片側からの火を反対側へ燃え広がらせない機能）がより良好なものとなる。
【００３３】
加えて、耐火用板材は、上記実施形態の如く、太陽電池モジュールと同じ大きさのものに限定されず、太陽電池モジュールより面積の大きなものや小さなものに変更することも可能である。かかる構成を採用した場合には、太陽光発電モジュール同士の隙間から滴る雨水が、一旦、耐火用板材で遮断されるため、予め耐火用板材に溝を設ける等の措置を講じておくことによって、雨水を下側へ滴下させない太陽光発電装置を構築することが可能になる。
【００３４】
加えて、耐火用板材と太陽電池モジュールとの間隔を一定に保つための部材は、上記実施形態の如く、ナットとワッシャとに限定されず、金属やセラミックス等によって形成された単純な筒状部材等に変更することも可能である。また、耐火用板材は、上記実施形態の如く、ガルバリウム鋼板に限定されず、珪酸カルシウムを利用した耐火板材（所謂、石膏ボード）等を用いることも可能である。さらに、ガルバリウム鋼板を耐火用板材として用いる場合には、必要に応じて、厚みを変更することができるし、メッキ層の組成を必要に応じて変更することもできる。なお、メッキ層（溶融アルミニウム−亜鉛合金メッキ層）におけるアルミニウムと亜鉛との比率を、上記実施形態の如く、５０：５０〜６０：４０に調整すると、耐火用板材の耐火性が良好なものとなるので好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る太陽光発電装置は、上記の如く優れた効果を奏するものであるので、車庫を兼ねた太陽光発電装置や建造物の上に載置する太陽光発電装置として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１・・架台
９・・耐火用板材
Ｍ・・太陽電池モジュール
Ｇ・・間隙
Ｓ，Ｓ’・・太陽光発電装置
【図１】
2016176254.tif 000003
【図２】
2016176254.tif 000004
【図３】
2016176254.tif 000005
【図４】
2016176254.tif 000006
【図５】
2016176254.tif 000007
【図６】
2016176254.tif 000008
【図７】
2016176254.tif 000009