(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根上に、この屋根の傾斜方向と交差する方向に延びて固定され、斜め下向きに開放する下向き溝を有した金属製上側横架台と、この上側横架台の下側に離間して前記屋根上に前記上側横架台と平行に配置され、斜め上向きに開放する上向き溝を有した金属製下側横架台と、方形状太陽電池モジュール本体の周部に夫々装着される金属製枠材を連結してなるフレームを有して、けんどん方式により前記枠材のうち上側枠材を前記下向き溝に挿入するとともに前記枠材のうち下側枠材を前記上向き溝に挿入して、前記上側横架台と下側横架台との間に設置される太陽電池モジュールとを具備する太陽光発電装置において、
前記枠材のうちの側枠材と前記下側枠材とをこの下側枠材を通って前記側枠材にねじ込まれた前記フレームの組立て用金属製ねじにより連結し、前記上向き溝の溝奥壁の前記ねじの頭部が当る部分の絶縁保護皮膜を除去して金属地肌を露出させ、この地肌面に、前記下側枠材の外面に突出された前記ねじの頭部を前記太陽電池モジュールの自重により当接保持させて、前記太陽電池モジュールと前記下側横架台とを電気的に接続したことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記上向き溝の溝奥壁にアース凸部を設け、このアース凸部の突出先端部を削り取って前記地肌面を形成した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】
前記上側及び下側の横架材が、その長手方向に複数本連続して配置されているとともに、両端部に鳩目状の圧着端子を有したアース金具の前記圧着端子を、長手方向に隣接した前記横架材にねじ止めして、横架材相互を電気的に接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュール本体の周部にフレームを装着してなる太陽電池モジュールを、傾斜した屋根に複数枚並べて設置し、太陽光発電をなす太陽光発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電をする発電装置は、互いに平行に配置された複数の金属製架台にわたって太陽電池モジュールを取付けて屋根上等に設置して使用されるものであるが、太陽電池モジュールの絶縁対策が万が一損なわれた場合における漏電の被害を回避するためにアースをとる必要があり、そのために、太陽電池モジュールがその周部に有する金属製枠材と架台とを電気的に接続しなければならない。
【０００３】
従来においては、枠材のうち架台に接する上側枠材と下側枠材の夫々に、これらに食い込む爪部を有したアース金具をセットするとともに、この金具が有する圧着端子を架台又はこの架台の長手方向に隣接する他の太陽電池モジュールの枠材にねじ止めした後、架台に枠材を固定するためのカバーを取付けて、このカバーと前記上側枠材又は下側枠材との間にアース金具を挟み込んで固定することにより、太陽電池モジュールの枠材と架台とを電気的に接続している。
【０００４】
このように従来の太陽光発電装置は、アース接続のためにそれ専用のアース金具を多数用いており、又、これらアース金具を架台に接続するためのねじ等の接続部品も多数必要としている。そのため、前記電気的接続に必要な部品数が多く、それに応じて施工上の工数も増えるので、施工コストが高く、又、前記電気的接続の構造も複雑である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、アースをとる上での太陽電池モジュールとこれを支持する横架台との電気的接続を、簡単な構成でかつ安価に実現できる太陽光発電装置を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、屋根上に、この屋根の傾斜方向と交差する方向に延びて固定され、斜め下向きに開放する下向き溝を有した金属製上側横架台と、この上側横架台の下側に離間して前記屋根上に前記上側横架台と平行に配置され、斜め上向きに開放する上向き溝を有した金属製下側横架台と、方形状太陽電池モジュール本体の周部に夫々装着される金属製枠材を連結してなるフレームを有して、けんどん方式により前記枠材のうち上側枠材を前記下向き溝に挿入するとともに前記枠材のうち下側枠材を前記上向き溝に挿入して、前記上側横架台と下側横架台との間に設置される太陽電池モジュールとを具備する太陽光発電装置を前提とする。
【０００７】
そして、この請求項１の発明は、前記課題を解決するために、前記枠材のうちの側枠材と前記下側枠材とをこの下側枠材を通って前記側枠材にねじ込まれた前記フレームの組立て用金属製ねじにより連結し、前記上向き溝の溝奥壁の前記ねじの頭部が当る部分の絶縁保護皮膜を除去して金属地肌を露出させ、この地肌面に、前記下側枠材の外面に突出された前記ねじの頭部を前記太陽電池モジュールの自重により当接保持させて、前記太陽電池モジュールと前記下側横架台とを電気的に接続したことを特徴とする。
【０００８】
この発明及び以下の各発明において、太陽電池モジュール本体には、その光電変換部が非晶質半導体を有する非晶質系のもの、単結晶半導体又は多結晶半導体を有する結晶系のもの等を使用でき、又、このモジュール本体の周部に装着される金属製枠材には、アルミニューム合金等の押出し成型等により成型して得た型材等を用いることができる。更に、この発明及び以下の発明において、太陽電池モジュールのけんどん方式による設置においては、後述の実施形態で説明するように上側枠材又は下側枠材のうち少なくとも上側枠材にフランジ状の挿入凸部を設けて行ってもよく、或は、上下いずれの枠材にも前記挿入凸部を設けることなく、これら上下枠材を上下横枠材の溝に夫々挿入して実施してもよい。又、この発明及び以下の発明において、上向き溝の溝奥壁に当接するねじの頭部に１以上の小突起を突設し、この突起を前記溝奥壁に食い込ませるように当接させてもよい。又、この発明及び以下の各発明では、屋根の傾斜方向に隣接する横枠材相互において、相対的に上側（棟側）に配置されたものを上側横枠材と称し、かつ、相対的に下側（軒側）に配置されたものを下側横枠材と称する。
【０００９】
請求項１の発明において、屋根の傾斜方向に隣接した横架台間にけんどん方式により太陽電池モジュールを設置するには、はじめに、このモジュールの上側枠材を斜め下向きに開放する上側横架台の下向き溝に挿入する。次に、上側横架台を回動支点側として太陽電池モジュール全体を、その下側枠材が下側横架台側に寄るように回動させることにより、前記下側枠材を斜め上向きに開放する下側横架台の上向き溝に近接対向させる。この後、太陽電池モジュール全体をその自重により斜め下方に移動させて、前記下向き溝への上側枠材の挿入を維持したまま下側枠材を上向き溝に挿入させる。以上の手順により、太陽電池モジュールを上下に隔たって隣接した横架台にわたって配置できる。
【００１０】
この取付けに伴い太陽電池モジュールの側枠材と下側枠材とを連結し、かつ、下側枠材の外面に頭部を突出させて設けられている金属製ねじの前記頭部が、太陽電池モジュールの自重により前記上向き溝の溝奥壁に当接保持される。それにより、前記ねじを介して太陽電池モジュールと下側横架台とが電気的に接続されて、アース経路の一部を形成する。
【００１１】
この請求項１の発明でのアース接続においては、前記溝奥壁の前記ねじの頭部が当る部分の絶縁保護皮膜を除去して金属地肌を露出させ、この地肌面に前記ねじの頭部を当接させている。
【００１２】
このように太陽電池モジュールの側枠材と下側枠材とを連結しているねじの頭部を、下側横架台の金属地肌に接触させるから、下側横架台の表面に通常設けられている絶縁保護皮膜に妨げられることなく、太陽電池モジュールと下側横架台との電気的接続の信頼性を向上できる。
【００１３】
前記請求項１の発明を実施するにあたり、請求項２の発明のように前記上向き溝の溝奥壁にアース凸部を設け、このアース凸部の突出先端部を削り取って前記地肌面を形成するとよい。
この発明においては、確実にアースをとるための前記絶縁保護皮膜の除去を、アース凸部において行うから、平面の一部を削り取って地肌面を露出させる場合よりも、作業がし易い。
【００１４】
前記請求項１又は２の発明を実施するにあたり、請求項３の発明のように、前記上側及び下側の横架材が、その長手方向に複数本連続して配置されているとともに、両端部に鳩目状の圧着端子を有したアース金具の前記圧着端子を、長手方向に隣接した前記横架材にねじ止めして、横架材相互を電気的に接続するとよい。
この発明においては、長手方向に隣接する横架台相互をアース金具を介して電気的に接続できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
図１〜図３中符号２１は、金属瓦棒葺きの屋根であり、その上面に突出して傾斜方向（軒棟方向）に延びる瓦棒２２を、前記傾斜方向と直角に交差する方向に沿って一定間隔毎に有している。瓦棒２２は金属製であり導電性を有している。
【００１７】
この屋根２１上には太陽光発電をする発電装置２５が設置される。この装置２５は、複数本の横架台２６〜２９と、複数枚の太陽電池モジュール３０と、１以上の補助レール３１と、各横架台２６〜２９に個別に取付けられる押さえ部材３２と、複数のストッパ３３とを備えている。なお、補助レール３１、押さえ部材３２、及び後述の部材受け部は必須ではなく省略してもよい。
【００１８】
瓦棒２２上に図示しない金属製のねじにより固定されて、瓦棒２２と電気的に接続されるレール状の横架台２６〜２９は、屋根２１の傾斜方向と直角に交差する方向に延びて設けられるとともに、屋根２１の傾斜方向に沿って太陽電池モジュール３０の縦幅に応じた間隔で設けられ、かつ、互いに平行に設置されている。なお、各横架台２６〜２９の夫々には、発電装置２５の大きさに合わせて所定長さのものが１本以上用いられるものであり、複数本用いる場合には長手方向に連続して屋根２１上に設けられる。
【００１９】
図７は例えば最も軒側に配置される横架台２６がその長手方向に複数本連続して配置された場合の連続側端部回りを示す斜視図であって、これら長手方向に隣接する横架台２６相互は、アース金具９１を介して電気的に接続される。すなわち、アース金具９１はその両端部に鳩目状のねじ通し孔を有した圧着端子９１ａを備え、これら圧着端子９１ａを夫々隣接する横架台２６にねじ９２を用いて固定することにより、横架台２６相互が電気的に接続される。なお、以上のようなアース接続は、長手方向に隣接する横架台２７相互、横架台２８相互、横架台２９相互についても同様になされる。
【００２０】
図８は例えば最も軒側に配置された複数の横架台２６のうちの一つに対する２本のアース線９５の取付けを示す斜視図である。両アース線９５は、その一端部に鳩目状のねじ通し孔を有した圧着端子９５ａを備えていて、それらの圧着端子９５ａを重ねた状態で１本のねじ９６の共締めにより横架台２６に固定される。一方のアース線９５の他端は太陽電池モジュール３０の図示しないアレイ出力ケーブルとともに接続箱へ接続され、他方のアース線９５の他端には図示しないアース棒を取付けて、第３種接地工事に供される。なお、この接地は他の横架台２７、２８、２９のいずれかにおいて行うこともできる。
【００２１】
このように配設される各横架台２６〜２９のうち最も棟側に配置される横架台２６と最も軒側に配置される横架台２９とは、端部横架台又はエンドレールとも称され、また、これらエンドレール間に配置される各横架台２７、２８は中間横架台又は中間レールとも称される。そして、これら各横架台２６〜２９において屋根２１の傾斜方向に隣接する横架台同士のうち棟側に配置される横架台を上側横架台と称し、軒側に配置される横架台を下側横架台と称する。
【００２２】
横架台２６、２９はアルミニューム合金を押出し成型して得た型材であり、その表面は絶縁性の保護皮膜（図示しない）でコーテングされている。棟側横架台２６は、屋根２１に設置された状態で斜め下向きに開放する下向き溝４１と、この溝４１の下側に一体成型された一対のねじ止めフランジ４２と、下向き溝４１の上側に一体成型された一対の部材受け部４３とを有している。これら下向き溝４１、ねじ止めフランジ４２、及び部材受け部４３はいずれも横架台２６の長手方向に連続して延びている。
【００２３】
下向き溝４１は、互いに平行な溝上壁４１ａと溝底壁４１ｂとの間に形成されている。この溝４１の高さ寸法は太陽電池モジュール３０の厚みよりも小さい。溝上壁４１ａは溝底壁４１ｂよりも出幅が短く形成されていて、それにより下向き溝４１の開口の大きさを、溝上壁４１ａ及び溝底壁４１ｂの出幅を同じとした場合よりも大きくしている。
【００２４】
一対のねじ止めフランジ４２は横架台２６の下端から幅方向に一体に張出して設けられており、これらのフランジ４２を通って瓦棒２２に螺挿される図示しない金属製ねじを介して屋根２１上に横架台２６が固定されている。この固定により前記金属製ねじを通して横架台２６と瓦棒２２とは電気的に接続される。一対の部材受け部４３は夫々倒立Ｌ字状の断面を有しており、それら相対向する起立片部には夫々図示しないが例えば凸部からなる爪受け部が設けられている。これら爪受け部は図４で代表して示す後述の中間横架台２７、２８の爪受け部と同様な構成である。
【００２５】
軒側横架台２９は、屋根２１に設置された状態で斜め上向きに開放する上向き溝４５と、この溝４５の下側に一体成型された一対のねじ止めフランジ４６と、上向き溝４５の上側に一体成型された一対の部材受け部４７とを有している。これら上向き溝４５、ねじ止めフランジ４６、及び部材受け部４７はいずれも横架台２９の長手方向に連続して延びている。
【００２６】
上向き溝４５は互いに平行な溝上壁４５ａと溝底壁４５ｂと溝奥壁４５ｃとで３方を囲まれて形成されている。この溝４５の高さ寸法は太陽電池モジュール３０の厚みよりも小さい。溝上壁４５ａは溝底壁４５ｂよりも出幅が短く形成されていて、それにより上向き溝４５の開口の大きさを、溝上壁４５ａ及び溝底壁４５ｂの出幅を同じとした場合よりも大きくしている。
【００２７】
溝奥壁４５ｃの下部側は上部側よりも開口側にせり出すせり出し段部状になっていて、このせり出し段部の表面には図５を用いて後述する横架台で代表するように例えば一対のアース凸部４４が一体に形成されている。これらアース凸部４４は横架台２６の長手方向に連続して延びていて、その突出先端部は図５中２点鎖線で示す切断線４０に沿って削り取られて絶縁保護皮膜が除去されている。それによって、これらアース凸部４４の先端面は横架台２６の金属地肌が露出する地肌面４４ａとなっている。
【００２８】
一対のねじ止めフランジ４６は横架台２９の下端から幅方向に一体に張出して設けられており、これらのフランジ４６を通って瓦棒２２に螺挿される図示しない金属製ねじを介して屋根２１上に横架台２９が固定されている。この固定により前記金属製ねじを通して横架台２９と瓦棒２２とは電気的に接続される。一対の部材受け部４７は夫々倒立Ｌ字状の断面を有しており、それら相対向する起立片部には夫々図示しないが例えば凸部からなる爪受け部が設けられている。これら爪受け部は図４で代表して示す後述の中間横架台２７、２８の爪受け部と同様な構成である。
【００２９】
中間横架台２７、２８は、同一の成型型を用いてアルミニューム合金を押出し成型して得た同一構造の型材であり、その表面は絶縁性の保護皮膜（図示しない）でコーテングされている。これら横架台２７、２８は、図４及び図５に示すように屋根２１に設置された状態で軒側に向けて斜め下向きに開放する下向き溝５１と、棟側に向けて斜め上向きに開放する上向き溝５２と、これらの溝５１、５２の下側に一体成型された一対のねじ止めフランジ５３と、両溝５１、５２の上側に一体成型された一対の部材受け部５４とを有している。両溝５１、５２、ねじ止めフランジ５３、及び部材受け部５４はいずれも横架台２７、２８の長手方向に連続して延びている。
【００３０】
下向き溝５１は互いに平行な溝上壁５１ａと溝底壁５１ｂとの間に形成されている。この溝５１の高さ寸法は太陽電池モジュール３０の厚みよりも小さい。溝上壁５１ａは溝底壁５１ｂよりも出幅が短く形成されていて、それにより下向き溝５１の開口の大きさを、溝上壁５１ａ及び溝底壁５１ｂの出幅と同じとした場合よりも大きくしている。
【００３１】
上向き溝５２は互いに平行な溝上壁５２ａと溝底壁５２ｂと溝奥壁５２ｃとで３方を囲まれて形成されているとともに、この溝５２の高さ寸法は太陽電池モジュール３０の厚みよりも小さい。溝上壁５２ａは溝底壁５２ｂよりも出幅が短く形成されていて、それにより上向き溝５２の開口の大きさを、溝上壁５２ａ及び溝底壁５２ｂの出幅と同じとした場合よりも大きくしている。
【００３２】
図４及び図５に示すように溝奥壁５２ｃの下部側は上部側よりも開口側にせり出すせり出し段部状になっていて、このせり出し段部の表面には例えば一対のアース凸部４４が一体に形成されている。これらアース凸部４４は横架台２６の長手方向に連続して延びていて、その突出先端部は図５中２点鎖線で示す切断線４０に沿って削り取られて絶縁保護皮膜が除去されている。それによって、これらアース凸部４４の先端面は横架台２７、２８の金属地肌が露出する地肌面４４ａとなっている。
【００３３】
一対のねじ止めフランジ５３は横架台２７、２８の下端から幅方向に一体に張出して設けられており、これらのフランジ５３を通って瓦棒２２に螺挿される図示しない金属製ねじを介して屋根２１上に横架台２７、２８が固定されている。この固定により前記金属製ねじを通して横架台２７、２８と瓦棒２２とは電気的に接続される。一対の部材受け部５４は夫々倒立Ｌ字状の断面を有しており、それら相対向する起立片部には図４に示すように例えば凸部からなる爪受け部５４ａが夫々設けられている。これら爪受け部５４ａは段差により形成することもできる。
【００３４】
図６に示すように太陽電池モジュール３０は、方形状の太陽電池モジュール本体６１の周部に金属製フレームを取付けるとともに、本体６１の裏面に端子箱６２を取付けて形成されている。フレームは、太陽電池モジュール本体６１の上縁に嵌合して装着された上側枠材６３と、本体６１の下縁に嵌合して装着された下側枠材６４と、本体６１の左右両側の側縁に個別に嵌合して装着された左右の側枠材６５、６６とを、互いに金属製ねじ６７、６８により連結して枠組みして形成されている。各枠材６３〜６６はいずれもアルミニューム合金の押出し型材からなる。なお、図２〜図４中６９はガスケットである。
【００３５】
上側のねじ６７は、上側枠材６３をその外面から挿通して側枠材６５、６６の内面にその長手方向に延びて一体に形成されたタッピングホール６５ｃ、６６ｃ（図３参照）にねじ込んで設けられ、上側枠材６３と左右の側枠材６５、６６とを連結している。なお、上側枠材６３がタッピングホールを有する場合は、このタッピングホールに側枠材６５、６６をその外面から挿通するねじ６７をねじ込んで連結することもでき、又、Ｌ形状のねじ受け用連結金具を用いる場合には、側枠材６５、６６及び上側枠材６３をその外面から挿通するねじ６７を前記ねじ受け用連結金具に夫々ねじ込んで連結することもできる。
【００３６】
下側のねじ６８は、下側枠材６４をその外面から挿通して側枠材６５、６６の前記タッピングホール６５ｃ、６６ｃにねじ込んで設けられ、下側枠材６４と左右の側枠材６５、６６とを連結している。したがって、これらのねじ６８の頭部は下側枠材６４の外面に突出されている。これらのねじ６８は、その頭部を前記アース凸部４４の地肌面４４ａに当接して、下側枠材６４を有しているフレームと下側横枠材との電気的接続を担うアース用導電部材を兼ねている。
【００３７】
以上のように枠組みされる前記フレームにおいては、図６（Ａ）に示すように下側枠材６４の太陽電池モジュール本体６１の下縁部上面に重なった部分の両端６４ｂと、左右の側枠材６５、６６の太陽電池モジュール本体６１の下縁部上面に重なった端部分６５ｂ、６６ｂとの間に、排水用の隙間７０を夫々設けている。これらの隙間７０を形成することにより、太陽電池モジュール本体６１の周部にフレームを組付ける際に、前記端６４ｂと端部分６５ｂ、６６ｂとが干渉することを防止して、フレームの組付けを容易に行えるようにしてある。なお、この点は図６（Ａ）に示すように上側枠材６３と左右の側枠材６５、６６との関係においても同様に実施されている。
【００３８】
図６（Ｄ）に示すように下側枠材６４には、その下端部に位置して排水穴７１が開けられている。この穴７１は前記隙間７０と連通されている。したがって、この構成によれば、後述のように屋根２１にその傾斜に倣って設置された状態において、下側枠材６４の太陽電池モジュール本体６１の下縁部上面に重なった部分により塞き止められる雨水を、左右の隙間７０を通して下側枠材６４内に円滑に導いて、そこから排水穴７１を通して外部に排出できる。そのため、太陽電池モジュール本体６１上を流下した雨水が、この本体６１の下縁部側に何時までも溜まって残ることが防止されることにより、雨水が太陽電池モジュール本体６１の寿命に悪影響を及ぼす恐れを極力少なくできる。
【００３９】
太陽電池モジュール本体６１は、長方形の透明ガラス基板の裏面に薄膜太陽電池を設け、この電池を裏面側から封止材料により封止してなる。太陽電池は、透明ガラス基板の前記裏面に透明電極層を形成しこれを複数の光起電力領域に分離した後、この透明電極層上にアモルファスシリコン等の光起電力薄膜半導体層を形成して、この半導体層を複数個の領域に分割してなる光起電力素子を、これら素子上に形成される裏面電極層により電気的に直列に接続するとともに、その接続の終端として電力を集めるための一対のバス領域を有し、かつ、両バス領域に電極としてのバスバーを個別に半田付けして、形成されている。両バスバーには個別に出力取出し線の一端部が半田付けされ、これら取出し線は前記封止材料を貫通して前記端子箱６２に接続されている。又、端子箱６２には正負２本のアレイ出力ケーブルが接続されて、これらケーブルに更に接続される他の電線を介して太陽電池モジュール本体６１に発生した電力が屋外等に引込まれるようになっている。
【００４０】
各枠材６３〜６６の高さ（厚み）寸法はいずれも同じであって、その高さによって太陽電池モジュール３０の厚みを規定している。上下の両枠材６３、６４は横架台２６〜２９の溝底壁４１ｂ、４５ｂ、５１ｂ、５２ｂのいずれかに支持される下辺部６３ａ、６４ａを有しており、同様に左右の両枠材６５、６６は補助レール３１に支持される下辺部６５ａ、６６ａを有している。図２で代表して示すように左右の側枠材６５、６６の下辺部６５ａ、６６ａの長手方向中央部下面にも夫々ゴム板７７が接着されている。
【００４１】
図２及び図６に示されるように上側枠材６３の外側面には、この枠材６３の厚み方向の中間の高さ位置において挿入凸部７２が一体に突設されている。この凸部７２は、前記溝上壁４１ａ、５１ａのいずれかに引っ掛るものであって、上側枠材６３の厚みよりも遥かに薄いフランジ状であり、上側枠材６３の長手方向に連続して延びている。挿入凸部７２の長手方向両端部上面にはゴム板７３が接着されている。又、上側枠材６３の下辺部６３ａの下面にもその長手方向両端部に位置してゴム板７４が接着されている。
【００４２】
同様に、下側枠材６４の外側面にも、この枠材６４の厚み方向の中間の高さ位置において挿入凸部７５が一体に突設されている。この凸部７５は、前記溝上壁４５ａ、５２ａのいずれかに引っ掛るものであって、下側枠材６４の厚みよりも遥かに薄いフランジ状であり、下側枠材６４の長手方向に連続して延びている。挿入凸部７５の長手方向両端部上面にはゴム板７６が接着されている。又、下側枠材６４の下辺部６４ａの下面にもその長手方向両端部に位置してゴム板７７が接着されている。
【００４３】
図１に示すように屋根２１の軒棟方向に隣接する上側横架台と下側横架台との間に配置される前記補助レール３１は、いずれもアルミニューム合金の押出し型材からなり、図２で代表して示すように中空部の両側に幅方向に一体に張出すねじ止めフランジを通って瓦棒２２に螺挿される図示しないねじを介して屋根２１上に固定されている。
【００４４】
前記押さえ部材３２は、アルミニューム合金の押出し型材からなるもので、太陽電池モジュール３０の横幅正数倍の長さで、図示のものは太陽電池モジュール３０の横幅と同じである。これらの押さえ部材３２は、図４で代表して示すように幅方向両側部に枠材押さえ部８１を有しているとともに、これらの間に前記爪受け部５４ａに引っ掛けられる一対の係止爪８２を一体に有している。各押さえ部材３２は、横架台２６〜２９の部材受け部５４に被せて上方から押圧して、その係止爪８２を爪受け部５４ａに引っ掛けることにより、横架台２６〜２９の夫々にこれらを覆い隠して取付けられている。
【００４５】
又、アルミニューム合金の押出し成型品からなる一対のストッパ３３は図３に示すように断面Ｌ字形状をなす棒材であり、これらは図１に示すように屋根２１の傾斜方向と直交して並んだ太陽電池モジュール３０群をその並び方向両側から挟んで屋根２１に取付けられている。すなわち、本実施形態において、ストッパ３３は夫々ねじ８４により各補助レール３１に個別に連結されることにより、屋根２１の傾斜方向と直交して並んだ太陽電池モジュール３０群のうちの前記並び方向両端に位置した太陽電池モジュール３０を動き止めしている。
【００４６】
次に、太陽光発電装置２５を屋根２１に取付け施工する手順を説明する。
【００４７】
まず、屋根２１上に複数の横架台、つまり、棟側及び軒側のエンドレールとなる横架台２６、２９及び中間レールとなる横架台２７、２８を、夫々屋根２１の傾斜方向に沿って互いに所定間隔を置いて平行に配置し固定するとともに、屋根２１の傾斜方向に沿って隣接する横架台相互間に夫々補助レール３１を、各横架台２６〜２９と平行な姿勢に配置して、それらを屋根２１に固定する。これら横架台２６〜２９及び補助レール３１の固定は屋根２１の傾斜方向と直角に交差して夫々瓦棒２２にねじ止めして行う。
【００４８】
次に、屋根２１の傾斜方向に隣接する上側横架台と下側横架台とにわたって太陽電池モジュール３０を次々にけんどん方式により設置する。すなわち、軒側エンドレールをなす下側横架台２９と中間レールをなして下側横架台２９に隣接した上側横架台２８との間に太陽電池モジュール３０を設置する場合について代表して以下説明する。
【００４９】
はじめに、図２中２点鎖線に示すように太陽電池モジュール３０を屋根２１の傾斜方向とは逆に傾けて、その上側枠材６３に一体に突設された挿入凸部７２を斜め下向きに開放する上側横架台２８の下向き溝５１に挿入する。この挿入方向を図２中矢印Ｃで示す。次に、上側横架台２８を回動支点側として太陽電池モジュール３０を、その下側枠材６４が下側横架台２９側に寄るように回動させる。この回動方向を図２中矢印Ｄで示す。この回動操作により、下側枠材６４が斜め上向きに開放する下側横架台２９の上向き溝４５に近接対向される。この後、太陽電池モジュール３０全体をその自重により屋根２１の傾斜に沿って斜め下方に移動させて、挿入凸部７２の下向き溝５１への挿入を維持したまま下側枠材６６の挿入凸部７５を上向き溝４５に挿入させる。この場合の太陽電池モジュール３０の移動は手で補助しても差し支えないとともに、その移動方向を図２中矢印Ｅで示す。以上の手順により太陽電池モジュール３０が上下に隔たって隣接した横架台２８、２９にわたって配置される。
【００５０】
全ての太陽電池モジュール３０が以上のようなけんどん方式での取付けにより次々に屋根２１上に配置される。そして、こうして配置された各太陽電池モジュール３０はその裏側から夫々補助レール３１により支持される。つまり、各太陽電池モジュール３０の両側枠材６４、６５の長手方向略中央部が補助レール３１上に載置される。又、屋根２１の傾斜方向と交差して隣接する太陽電池モジュール３０同士はその側枠材６４、６５を互いに接触させて屋根２１の横方向に並べられる（図３参照）。
【００５１】
以上のように各太陽電池モジュール３０を配置した後には、屋根２１の傾斜方向と交差して横方向に並んだ太陽電池モジュール３０群の並び方向両側に夫々ストッパ３３を配置するとともに、これらストッパ３３を補助レール３１に夫々ねじ止めする。それにより、太陽電池モジュール３０群を屋根２１の横方向に動き止めする。
【００５２】
最後に、各横架台２６〜２９の夫々にそれらを隠すように押さえ部材３２を被着する。これら押さえ部材３２は、各横架台２６〜２９の夫々に対して適正位置に被せた後、上方から手で加圧すると同時にその係止爪８２を横架台の爪受け部５４ａに係止させることにより行う。なお、これら押さえ部材３２の各横架台２６〜２９への装着は前記ストッパ３３の装着に先行して行うこともできる。
【００５３】
以上の手順で発電装置２５が屋根２１上に設置され、この設置状態において各太陽電池モジュール３０の上側枠材６３は、その挿入凸部７２が上側横枠材の下向き溝４１の溝上壁４１ａ又は下向き溝５１の溝上壁５１ａに引っ掛るように位置されているとともに、下辺部６３ａが下向き溝４１の溝底壁４１ｂ又は下向き溝５１の溝底壁５１ｂに載置されているので、上側枠材６３はその厚み方向の動きを拘束される。この場合に、上側枠材６３と下向き溝４１又５１との間にはゴム板７３、７４が挟み込まれているので、太陽電池モジュール３０がその厚み方向にがたつくことも防止できる。同様に、下側枠材６４は、その挿入凸部７５が下側横架台の上向き溝４５の溝上壁４５ａ又は上向き溝５２の溝上壁５２ａに引っ掛るように位置されているとともに、下辺部６４ａが上向き溝４５の溝底壁４５ｂ又は上向き溝５２の溝底壁５２ｂに載置されているので、下側枠材６４はその厚み方向の動きを拘束される。この場合にも下側枠材６４と上向き溝４５又５２との間にはゴム板７６、７７が挟み込まれているので、太陽電池モジュール３０がその厚み方向にがたつくことも防止できる。
【００５４】
しかも、太陽電池モジュール３０の上側枠材６３と下側枠材６４とは、各横架台２６〜２９の夫々に被着された押さえ部材３２の枠材押さえ部８１で上側から押さえられているから、これら押さえ部材３２により軒棟方向に隣接した横架台にわたって取付けられた太陽電池モジュール３０が外れることをより確実に防止でき、太陽電池モジュール３０の設置強度を向上できる。
【００５５】
そして、屋根２１上に前記手順で発電装置２５を設置することによって、この発電装置２５の太陽電池モジュール３０とその下側枠材６４を支持する下側横枠材２７〜２９とは、以下のように容易に電気的に接続される。
【００５６】
すなわち、既述のけんどん方式による太陽電池モジュール３０の取付けの際の図２中矢印Ｅ方向の移動により、太陽電池モジュール３０の自重によって、その下側枠材６４の外面に頭部を突出させて設けられている金属製ねじ６８の前記頭部が、夫々対応する下側横枠材２７〜２９の上向き溝４５、５２の溝奥壁４５ｃ、５２ｃに個別に当接保持される。それにより、ねじ６８を介して太陽電池モジュール３０の金属製フレームと下側横架台２７〜２９とが電気的に接続されて、アース経路の一部が形成される。
【００５７】
なお、本実施形態では下側枠材６４に挿入凸部７５が突設されており、この凸部７５の突出長さよりもねじ６８の頭部の突出長さが短いにも拘らず、前記溝奥壁４５ｃ、５２ｃにせり出し段部を設けたので、挿入凸部７５が邪魔になることがなく、ねじ６８の頭部を前記せり出し段部表面のアース凸部４４に確実に当接させることができる。
【００５８】
しかも、この場合に溝奥壁４５ｃ、５２ｃのねじ６８の頭部が当る部分、つまりアース凸部４４の絶縁保護皮膜は予め除去されており、その部分に露出された金属地肌面４４ａにねじ６８の頭部が当接される。そのため、下側横架台２７〜２９の表面に通常設けられている絶縁保護皮膜に妨げられることなく、太陽電池モジュールと下側横架台２７〜２９との電気的の接続性が向上され、確実にアースをとることができる。又、前記絶縁保護皮膜の除去は、アース凸部４４において行うから、平面の一部を削りとって地肌面を露出させる場合よりも、作業がし易い。
【００５９】
又、以上のように太陽電池モジュール３０とアース接続された下側横架台２７〜２９及びその他の横架台２６は、いずれも金属製の瓦棒２２に金属製ねじを介して連結されているので、屋根２１への発電装置２４の設置に従い、瓦棒２２の導電性により各横架台２６〜２９同士を必然的に電気的に接続することができ、又、こうした電気的接続を行うために特別な部品や手間を要することがない。そして、例えば図１に示す一群の太陽電池モジュール３０と各横架台２６〜２９とをいずれもアース接続することができる。そして、以上のようにアースがとられた発電装置２５において万が一漏電を生じた場合に、その漏電電流は、図７に示したアース金具９１を介して順次送られてから、図８に示したアース線９５を介して地落されるものである。
【００６０】
なお、瓦棒２２が非金属製である場合には、その上面に沿って金属帯板を取付けて、この帯板の一部を各横架台２６〜２９との間に夫々挟み込んで発電装置２５を屋根２１上に金属製ねじを用いて既述のように設置することにより、前記金属帯板をアースをとるための部材として各横架台２６〜２９同士を電気的に接続して実施することもできる。
【００６１】
又、前記発電装置２５の構成においては、太陽電池モジュール３０の上側枠材６３がその厚み全体を上側横架台の下向き溝４１、５１に挿入する必要がないとともに、下側枠材６４についてもその厚み全体を下側横架台の上向き溝４５、５２に挿入する必要がないので、下向き溝４１、５１及び上向き溝４５、５２の上下方向の幅寸法を太陽電池モジュール３０の厚みより小さくできる。加えて、発電装置２５の設置に必要とするねじ等の固定部品の数及び作業数も大幅に削減できる。しかも、補助レール３１で太陽電池モジュール３０の軒棟方向中央部を支持し、強風時に太陽電池モジュール３０に下向きに加えられる風圧に対する耐圧性能を向上しているため、太陽電池モジュール３０の側枠材６５、６６自体で前記耐圧性能を得る必要がなく、それに伴い、側枠材６５、６６とともに上下両枠材６３、６４の高さ（上下方向の厚み）を小さくすることが可能であり、太陽電池モジュール３０を薄型化できる。よって、この太陽光発電装置２５のコストを低減できるとともに、発電装置２５の屋根２１への設置高さを低くでき、屋根２１の外観向上に大きく貢献できる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したような形態で実施され以下に記載される効果を奏する。
【００６３】
請求項１に係る発明によれば、太陽電池モジュールの側枠材と下側枠材とを連結している金属製ねじを利用して、太陽電池モジュールとその下側枠材を支持する下側横架台とを電気的に接続でき、この接続のために特別なアース金具を用いなくて済むので、構成が簡単であり、かつ、アースをとる上で必要な部品数及び施工上の手間を削減でき、それにより施工コストを低減できるとともに、アースをとる上での太陽電池モジュールと下側横架台との電気的接続の信頼性を向上できる。
【００６４】
請求項２に係る発明によれば、確実にアースをとるための前記絶縁保護皮膜の除去を、アース凸部において行うから、平面の一部を削り取って地肌面を露出させる場合よりも、作業がし易い。
【００６５】
請求項３に係る発明によれば、長手方向に隣接する横架台相互をアース金具を介して電気的に接続できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置の屋根への設置情況を示す斜視図。
【図２】図１の発電装置を屋根に設置された状態で示す断面図。
【図３】図２中Ｖ−Ｖ線に沿って示す断面図。
【図４】図１の発電装置が備える中間の横架台とこれに支持された太陽電池モジュールの下側枠材回りと前記中間横架台上にこれに取付けられる押さえ部材とを示す断面図。
【図５】図４の中間横架台の上向き溝回りを拡大して示す断面図。
【図６】（Ａ）は図１の発電装置が備える太陽電池モジュールの平面図。
（Ｂ）は図６（Ａ）中Ｚ方向から見た太陽電池モジュールの上面図。
（Ｃ）は図６（Ａ）中Ｙ−Ｙ線方向から見た太陽電池モジュールの上部の側面図。
（Ｄ）は図６（Ａ）中Ｘ方向から見た太陽電池モジュールの下面図。
（Ｅ）は図６（Ａ）中Ｗ−Ｗ線方向から見た太陽電池モジュールの下部の側面図。
【図７】図１の発電装置における軒側の横架台がその長手方向に複数本連続して配置された場合の連続側端部回りを示す斜視図。
【図８】図１の発電装置における軒側の横架台に対するアース線の取付けを示す斜視図。
【符号の説明】
２１…屋根
２５…発電装置
２６〜２８…横架台
３０…太陽電池モジュール
４１、５１…上側横架台の下向き溝
４４…アース凸部
４４ａ…地肌面
４５、５２…下側横架台の上向き溝
４５ｃ、５２ｃ…上向き溝の溝奥壁
６１…太陽電池モジュール本体
６３…上側枠材（フレーム）
６４…下側枠材（フレーム）
６５、６６…側枠材（フレーム）
６８…フレーム組立用のねじ
９１…アース金具
９１ａ…圧着端子
９２…ねじ
【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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