(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形の平盤形態に構成され、外枠をなすフレームの対向する２辺の背面下部に、辺に沿って、外方へ張出す固定用フランジを備え、前記２辺の背面中間部に、辺に沿って、外方へ張出すとともに自由端側が上方に立上がる断面鍵形の鍵形フランジを備えた太陽電池パネルを、棟側から軒側への傾斜を持つ設置構造上に縦横に敷並べて固定する太陽電池パネルの固定装置であって、
前記設置構造にネジを使って所定の間隔で固定される複数個の構造材取付部材と、
この構造材取付部材によって前記設置構造の傾斜方向に沿って装架状に略平行に取付けられる長尺の固定メンバーと、
この固定メンバーに締め固定され、前記各太陽電池パネルの棟側に位置させる前記各固定用フランジを締め固定する固定金具と、傾斜方向において隣接する二枚の前記太陽電池パネルの軒側と棟側の前記各鍵形フランジを跨いで取付けられるカバー取付部材と、このカバー取付部材に取付けられ傾斜方向上下に隣接する前記太陽電池パネルの間に被冠状に装着されるカバー部材とを備え、
傾斜方向において軒側に位置される前記固定用フランジについては、前記固定メンバー又は前記固定金具のいずれかに設けた軒側フランジ受構造に差込むことにより嵌め込まれ厚さ方向に間隙を有して遊嵌される太陽電池パネルの固定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池パネルの固定装置であって、各太陽電池パネルの横幅内に固定メンバーを二本設けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、軒側フランジ受構造を固定金具に具備させた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、軒側フランジ受構造を固定メンバーに具備させた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、最下段となる太陽電池パネルに対する軒側フランジ受構造を固定メンバーに具備させ、それより上段の太陽電池パネルに対する軒側フランジ受構造を固定金具に具備させた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、設置構造の傾斜方向への次段の太陽電池パネルの配列ピッチを、前記太陽電池パネルの横幅ｍと前記設置構造の下端ラインと傾斜側面ラインのなす角度αとから、ｍ／２×ｔａｎαとし、その配列ピッチ内に複数の前記太陽電池パネルの縦幅を設定し、前記太陽電池パネルの横幅ｍの１／２の距離ずつ横移動させて次段の前記太陽電池パネルを千鳥格子状に敷設した太陽電池パネルの固定装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、太陽電池パネルのフレームの鍵形フランジに切欠きを設け、この切欠きにカバー取付部材を係合させて、カバー取付部材の、辺に沿う方向へ移動を規制するようにした太陽電池パネルの固定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の太陽電池パネルの固定装置であって、太陽電池パネルの鍵形フランジの切欠きの中心位置を同太陽電池パネルの両横端から横幅の１／４の位置にした太陽電池パネルの固定装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８のいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、傾斜と直交する方向に隣接する二枚の太陽電池パネルのフレーム端部間にカバー取付部材を落とし込む開放部を設けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の太陽電池パネルの固定装置であって、カバー取付部材を上下に鍔を持つ断面略ハット形に構成し、下側の鍔と上側の鍔との間に、傾斜方向に隣接する二枚の太陽電池パネルの鍵形フランジが介在するように、太陽電池パネルのフレーム端部の開放部から落とし込み、傾斜方向に隣接する二枚の前記太陽電池パネルの両鍵形フランジの裏面を跨ぐように配設可能とし、カバー取付部材にカバー部材を貫通し両鍵形フランジ間を通過するネジが螺合するネジ孔を構成した太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、固定メンバーを断面略Ｃ型とし、構造材取付部材にこの固定メンバーの対向するフランジ端を受ける肩部と、同フランジ間に突入しウエブ部背面に当る固定部を設けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、構造材取付部材は、設置構造に沿って延びる取り付け用のフランジを有し、前記フランジの上端が傾斜している太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、構造材取付部材は、設置構造に沿って延びる取り付け用のフランジを有し、前記フランジの上端と下端がそれぞれ傾斜しているの上側と下側をそれぞれ傾斜構造とした太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、構造材取付部材を設置構造の構造材との間に平板を介して取付けるようにした太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、固定メンバーに構造材取付部材との固定のための長手方向に長い長孔を間隔をおいて設けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１５までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、固定メンバーの軒側端と棟側端に同固定メンバーの端面を被覆する剛構造の端縁処理部材を取付けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の太陽電池パネルの固定装置であって、端縁処理部材を軒側端と棟側端について共用できるようにした太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の太陽電池パネルの固定装置であって、端縁処理部材に、固定メンバーに固定した太陽電池パネルの端面を、同太陽電池パネルのフレームの上面と設置構造間とを勾配を持って被覆する外套構造を備えた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の太陽電池パネルの固定装置であって、外套構造の下面に排水構造を設けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９のいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、端縁処理部材に固定メンバーの長手方向に沿う切込みによる掛止構造を設け、この掛止構造に外套構造の端縁を弾性変形させて差込むことで係止した太陽電池パネルの固定装置。
【請求項２１】
請求項１９又は請求項２０のいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、外套構造の太陽電池パネル側を同太陽電池パネルの鍵形フランジに横移動可能に係合する移動固定部材を介して係止した太陽電池パネルの固定装置。
【請求項２２】
請求項１〜請求項１５までのいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、固定メンバーの軒側端面を被覆するとともに同固定メンバーに固定した太陽電池パネルの上面より突出して雪止機能を果たす端縁処理部材を取付けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の太陽電池パネルの固定装置であって、固定メンバーの棟側端に同固定メンバーの端面とともに太陽電池パネルの棟側端面を被覆する剛構造の端面処理部材を取付けた太陽電池パネルの固定装置。
【請求項２４】
請求項２２又は請求項２３のいずれかに記載の太陽電池パネルの固定装置であって、雪止機能を果たす端縁処理部材を固定メンバーに固定した横列の太陽電池パネルにおける軒側の横幅と略同等の長さにした太陽電池パネルの固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電の主体となる方形の平盤形態をした太陽電池パネルを屋根等の傾斜を持つ設置構造上に敷設するための太陽電池パネルの固定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電に用いられる太陽電池パネルの多くは、電気的に接続した複数の太陽電池セルを、表面保護基板と裏面保護材との間に挟持し、表面保護基板と裏面保護材との間に接着剤層を形成して方形盤状とした基盤の周辺部に外枠として表面処理したアルミ製等のフレームを装着した構成が採られている。このような太陽電池パネルは、建物の屋根そのものの構成材として屋根を構成する敷設方式もあるが、多くは、屋根等の設置構造上に構成された専用の架台状の固定装置に敷設される。
【０００３】
従来の固定装置は例えば、特開平１０―２４５９５２号公報に示されているように、屋根の野地板等に固定される屋根固定金具によって屋根の流れ方向に間隔をおいてアルミや軽量鉄骨等で構成された縦方向支持部材を装架状に固定し、これに直角に横方向支持部材を固定して架台が構成されている。太陽電池パネルは、横方向支持部材二本を跨がせるように載せられ、太陽電池パネルをそのフレームにおいて押え金具で締付け、固定部分の外側をカバー等で被覆している。太陽電池パネルの施工にあたっては、縦方向支持部材に固定した横方向支持部材に太陽電池パネルを押え金具を使って仮配置し、位置調整をしてから押え金具を締め固定し隣接する太陽電池パネルを一度に固定していく仕方が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の太陽電池パネルの固定装置においては、縦方向支持部材や横方向支持部材といった長尺の構成部材が多く必要で、施工に手間と時間がかかる。そして、屋根固定金具に固定した縦方向支持部材上に横方向支持部材を取付けてこれらに太陽電池パネルを載せるため、構成部材が多いうえに、葺かれた瓦等の屋根材上面と太陽電池パネルの背面との間の距離が大きくなるといった問題点がある。
【０００５】
屋根材上面と太陽電池パネルの背面との間の距離が大きいと、外風等の風負荷も大きくなりその分、屋根取付金具等、全体的に強度も高くしなければならないため、構成部材の点数の多さとあいまってコストを押上げる原因となっている。
【０００６】
また、押え金具で仮固定しておいて位置調整後に、隣接する太陽電池パネルを同時に締め固定することになるため、作業箇所の移動量が多く作業の流れが悪く作業効率が低いといった問題点も含んでいる。そして、従来の太陽電池パネルの固定装置においては積雪に関する対策が講じられていないため、棟側端の太陽電池パネルと設置構造との段差が抵抗となって段差部に雪が多く溜まり、溜まった雪の重量によって太陽光発電システムの故障や破損を招くことがあり、太陽電池パネルに積もった雪が留まることなく滑落してしまうといった問題も帯びていた。
【０００７】
本発明は、係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、その課題とするところは、風負荷を低減できる施工性の良い太陽電池パネルの固定装置を開発することであり、その装置の機能の向上やコストの低減を推進することであり、多様な形状様式の設置構造に対する対応性のある太陽電池パネルの固定装置を提供することであり、その固定装置に積雪に対する対応機能を付与することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項1の発明は、方形の平盤形態に構成され、外枠をなすフレームの対向する両側の背面寄りに外方へ張出す固定用フランジを備え、固定用フランジに沿ってその中間位置に自由端側が上方に立上がる断面アングル型の鍵形フランジを備えた太陽電池パネルを屋根等の棟側から軒側への傾斜を持つ設置構造上に縦横に敷並べて固定する太陽電池パネルの固定装置について、その設置構造の構造材にネジを使って固定される複数個の構造材取付部材と、構造材取付部材によって設置構造の傾斜方向に沿って装架状に略平行に取付けられる長尺の固定メンバーと、固定メンバーに締め固定され、各太陽電池パネルの棟側に位置させる各固定用フランジを締め固定する固定金具と、傾斜方向において隣接する二枚の太陽電池パネルの軒側と棟側の各鍵形フランジを跨いで取付けられるカバー取付部材と、カバー取付部材に取付けられ上下に隣接する太陽電池パネルの間に被冠状に装着されるカバー部材とを備えさせ、傾斜方向において軒側に位置される固定用フランジについては、固定メンバー又は固定金具のいずれかに設けた軒側フランジ受構造によって差込みにより受支えるようにする手段を採用する。
【０００９】
前記課題を達成するために請求項２の発明は、請求項１に係る前記手段における各太陽電池パネルの横幅内に固定メンバーを二本設ける手段を採用する。
【００１０】
前記課題を達成するために請求項３の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記手段における軒側フランジ受構造を、固定金具に具備させる手段を採用する。
【００１１】
前記課題を達成するために請求項４の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記手段における軒側フランジ受構造を、固定メンバーに具備させる手段を採用する。
【００１２】
前記課題を達成するために請求項５の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記手段における最下段となる太陽電池パネルに対する軒側フランジ受構造を固定メンバーに具備させ、それより上段の太陽電池パネルに対する軒側フランジ受構造を固定金具に具備させる手段を採用する。
【００１３】
前記課題を達成するために請求項６の発明は、請求項１〜請求項５までのいずれかに係る前記手段における設置構造の傾斜方向への次段の太陽電池パネルの配列ピッチを、太陽電池パネルの横幅ｍと設置構造の下端ラインと傾斜側面ラインのなす角度αとから、ｍ／２×ｔａｎαとし、その配列ピッチ内に複数の太陽電池パネルの縦幅を設定し、太陽電池パネルの横幅ｍの１／２の距離ずつ横移動させて次段の太陽電池パネルを千鳥格子状に敷設する手段を採用する。
【００１４】
前記課題を達成するために請求項７の発明は、請求項１〜請求項６までのいずれかに係る前記手段における太陽電池パネルの鍵形フランジの横幅内に切欠きを設け、切欠きにカバー取付部材が係合するようにする手段を採用する。
【００１５】
前記課題を達成するために請求項８の発明は、請求項７に係る前記手段における太陽電池パネルの鍵形フランジの切欠きの中心位置を太陽電池パネルの両横端から横幅の１／４の位置にする手段を採用する。
【００１６】
前記課題を達成するために請求項９の発明は、請求項７又は請求項８のいずれかに係る前記手段における太陽電池パネルの鍵形フランジの横幅の両端にカバー取付部材の幅の１／２以上の開放部を設ける手段を採用する。
【００１７】
前記課題を達成するために請求項１０の発明は、請求項７〜請求項９までのいずれかに係る前記手段におけるカバー取付部材を上下に鍔を持つ断面略ハット形に構成し、カバー部材の外側からネジをネジ嵌めできるネジ孔を構成する手段を採用する。
【００１８】
前記課題を達成するために請求項１１の発明は、請求項１〜請求項１０までのいずれかに係る前記手段における固定メンバーを断面略Ｃ型とし、構造材取付部材に固定メンバーの対向するフランジ端を受ける肩部と、フランジ間に突入しウエブ部背面に当る固定部を設ける手段を採用する。
【００１９】
前記課題を達成するために請求項１２の発明は、請求項１〜請求項１１までのいずれかに係る前記手段における構造材取付部材の上側を傾斜構造とする手段を採用する。
【００２０】
前記課題を達成するために請求項１３の発明は、請求項１〜請求項１１までのいずれかに係る前記手段における構造材取付部材の上側と下側をそれぞれ傾斜構造とする手段を採用する。
【００２１】
前記課題を達成するために請求項１４の発明は、請求項１〜請求項１３までのいずれかに係る前記手段における構造材取付部材を設置構造の構造材との間に平板を介して取付けるようにする手段を採用する。
【００２２】
前記課題を達成するために請求項１５の発明は、請求項１〜請求項１４までのいずれかに係る前記手段における固定メンバーに、構造材取付部材との固定のための長手方向に長い長孔を間隔をおいて設ける手段を採用する。
【００２３】
前記課題を達成するために請求項１６の発明は、請求項１〜請求項１５までのいずれかに係る前記手段における固定メンバーの軒側端と棟側端に固定メンバーの端面を被覆する剛構造の端縁処理部材を取付ける手段を採用する。
【００２４】
前記課題を達成するために請求項１７の発明は、請求項１６に係る前記手段における端縁処理部材を軒側端と棟側端について共用できるようにする手段を採用する。
【００２５】
前記課題を達成するために請求項１８の発明は、請求項１６に係る前記手段における端縁処理部材に、固定メンバーに固定した太陽電池パネルの端面を、太陽電池パネルのフレームの上面と設置構造間とを勾配を持って被覆する外套構造を備える手段を採用する。
【００２６】
前記課題を達成するために請求項１９の発明は、請求項１８に係る前記手段における外套構造の下面に排水構造を設ける手段を採用する。
【００２７】
前記課題を達成するために請求項２０の発明は、請求項１８又は請求項１９のいずれかに係る前記手段における端縁処理部材に固定メンバーの長手方向に沿う切込みによる掛止構造を設け、掛止構造に外套構造の端縁を弾性変形させて差込むことで係止する手段を採用する。
【００２８】
前記課題を達成するために請求項２１の発明は、請求項１９又は請求項２０のいずれかに係る前記手段における外套構造の太陽電池パネル側を太陽電池パネルの鍵形フランジに横移動可能に係合する移動固定部材を介して係止する手段を採用する。
【００２９】
前記課題を達成するために請求項２２の発明は、請求項１〜請求項１５までのいずれかに係る前記手段に、固定メンバーの軒側端面を被覆するとともに固定メンバーに固定した太陽電池パネルの上面より突出して雪止機能を果たす端縁処理部材を取付ける手段を採用する。
【００３０】
前記課題を達成するために請求項２３の発明は、請求項２２に係る前記手段における固定メンバーの棟側端に固定メンバーの端面とともに太陽電池パネルの棟側端面を被覆する剛構造の端面処理部材を取付ける手段を採用する。
【００３１】
前記課題を達成するために請求項２４の発明は、請求項２２又は請求項２３のいずれかに係る前記手段における雪止機能を果たす端縁処理部材を、固定メンバーに固定した横列の太陽電池パネルにおける軒側の横幅と略同等の長さにする手段を採用する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図２２によって示す本実施の形態は、太陽光発電の主体となる方形の平盤形態をした太陽電池パネル１を家屋の屋根構造等、傾斜を持つ設置構造２に敷並べた状態に固定する固定装置に関するものである。太陽電池パネル１自体は、図１に示すように方形の平盤態に構成された光発電機能体である基盤に外枠をなすフレーム３が装着された構成である。基盤は、ダブ線により電気的に直列接続した複数の太陽電池セルを、充填材層を形成する透明加熱融着剤のシートに挟んで、これを表面保護基板と耐候性フィルム等の裏面保護材との間に挟持して、真空引きしながら加熱して方形盤状のパネルに構成されている。
【００３３】
フレーム３は、表面処理されたアルミ材等により構成され、設置状態で上側（傾斜に対して棟側）となる上側フレーム４と、下側（傾斜に対して軒側）となる下側フレーム５と、左右の縦フレーム（屋根構造では流れ方向）との組合わせによる方形の枠構造体として構成されている。上側フレーム４と下側フレーム５には、その長手方向側面の背面寄りにおいて外方へ張出す固定用フランジ６と、中間部において外方へ張出す、自由端側が上方に立上がった断面アングル型のカバー取付用の鍵形フランジ７とがそれぞれ設けられている。
【００３４】
固定装置は、上記した太陽電池パネル１を屋根等の設置構造２上に縦横に敷並べた状態に固定するものであり、図２〜図４に示すように設置構造２に棟側（図のＵ側）から軒側（図のＤ側）に向かって略平行に構造材取付部材９により固定される断面Ｃ型のレール状の固定メンバー１０と、固定メンバー１０にボルト１１締めされ、隣接する軒側と棟側との太陽電池パネル１の固定用フランジ６を保持固定する固定金具としての押え金具１２と、軒側と棟側の太陽電池パネル１の押え金具１２による保持固定部分にできる隙間を被覆するカバー部材１３とから構成されている。固定メンバー１０は、図５に示すようにアルミや軽量鉄骨等の導電材料よりなるレール状の長尺部材で、太陽電池パネル１の横幅ｍより小さい間隔で設置構造２上に複数個の構造材取付部材９を介して固定される。
【００３５】
構造材取付部材９は、図３及び図４に示すように葺かれたスレート瓦や和瓦等の屋根材１４の上から設置構造２の垂木等の構造材１５にネジ１６を使って固定される金具で、構造材１５にネジ締めするフランジ１７から立上がりを持ち、断面略Ｃ型の固定メンバー１０の対向するフランジ１８端を受ける左右二つずつの肩部１９と、肩部１９間に門形に突出し、固定メンバー１０のフランジ１８間に突入しウエブ部背面に当る固定部２０を備えている（図６参照）。固定部２０の中央には固定メンバー１０から挿通される固定ボルト２１がネジ嵌合する、ネジ部２２が設けられている。この構造材取付部材９の下部には上下のフランジ１７の両端に巻きカシメにより平板のベース板２３が一体に取付けられ、広い面積で積雪等による圧縮荷重を担うようになっている。
【００３６】
巻きカシメによる上側と下側のフランジ１７の端縁は、図７や図８に示すように傾斜構造２４になっていて、これにより取付状態での上側（棟側）に雨水等の水が滞ることはない。このように傾斜構造２４は、排水のための構造であり、下側には必ずしも必要ないが、図７に示すように上下両側に構成することにより取付けに指向性がなくなり、垂木等へのネジ取付けが平易になる。
【００３７】
この構造材取付部材９に固定される固定メンバー１０には、その上面の取付面２５に太陽電池パネル１の縦幅より若干広い間隔でバーリング加工によるネジ孔２６が複数個設けられ、そのネジ孔２６間には構造材取付部材９のネジ部２２に固定ボルト２１を通してネジ締めするための長手方向に長い長孔２７が間隔をおいて設けられている（図５参照）。固定メンバー１０の取付状態で軒側の端部の取付面２５には、最下段の太陽電池パネル１の下側フレーム５から突出する固定用フランジ６を受支える軒側フランジ受構造２８が切起しによって形成されている（図５及び図９参照）。この軒側フランジ受構造２８は、この後で説明する押え金具１２の軒側フランジ受構造２９と同じ機能を果たすものである。
【００３８】
なお、各ネジ孔２６の近傍にはアースをとるための切起しによる爪（図示しない）が設けられている。この爪は、固定メンバー１０の取付面２５上において太陽電池パネル１の上側フレーム４の下面に対応する位置に若干突出していて、太陽電池パネル１の固定メンバー１０への固定操作により太陽電池パネル１の上側フレーム４に噛合い、上側フレーム４の表面処理を削り当該太陽電池パネル１のフレーム３と当該固定メンバー１０とを電気的に接続するものである。
【００３９】
押え金具１２は、固定メンバー１０のネジ孔２６に対応するネジ挿通孔３０が設けられ、固定メンバー１０の取付面２５に当接する固定面を有する基部３１の両端に、隣接する軒側と棟側との太陽電池パネル１の固定用フランジ６をそれぞれ保持固定する棟側フランジ締構造３２と軒側フランジ受構造２９とが一体に構成された金具である（図２参照）。棟側フランジ締構造３２は、基部３１の固定面より太陽電池パネル１の固定用フランジ６の厚みより僅かに少なく立上がった位置にあり、軒側フランジ受構造２９は、基部３１の固定面より太陽電池パネル１の固定用フランジ６の厚みより若干大きく立上がった位置にある。即ち、押え金具１２は、その棟側フランジ締構造３２の固定用フランジ６の押付け寸法より軒側フランジ受構造２９の押付け寸法の方が大きく設定されている。そして、棟側フランジ締構造３２の突出し寸法は、固定用フランジ６の突出し寸法に略等しくなっているが、軒側フランジ受構造２９の突出し寸法は、固定用フランジ６の突出し寸法より若干大きくなっている。さらに軒側フランジ受構造２９の先端には、太陽電池パネル１の固定用フランジ６に続くフレームの側面を受承する受面が形成されている。
【００４０】
棟側と軒側において隣接する太陽電池パネル１の間を被冠するカバー部材１３は、アルミのチャンネル状の押出し成形物であり、隣接する軒側と棟側の太陽電池パネル１の鍵形フランジ７間を跨ぐように掛渡されるカバー取付部材３３に外側からのネジ締めによって取付けられる。カバー取付部材３３は、図２に示すように上下に鍔３４を持つ断面略ハット形に構成され、下側の鍔３４と上側の鍔３４は間隔が広く採ってあり、これらの間に軒側と棟側に隣接する太陽電池パネル１の各鍵形フランジ７が介在するように、太陽電池パネル１のフレーム３の端側から挿通されるものである。カバー取付部材３３の上面の裏面には表面側からネジ３５をネジ嵌合できるナット３６がカシメ付けられている。
【００４１】
一方、太陽電池パネル１の上側フレーム４と下側フレーム５の各鍵形フランジ７の立上がりには、図１１に示すように太陽電池パネル１の両横端から太陽電池パネル１の横幅の１／４の距離をもって左右二箇所にカバー取付部材３３の上側の鍔３４が係合する切欠き３７が設けられ、また、鍵形フランジ７の横幅の両端には、図１１に示すようにカバー取付部材３３の幅の１／２以上の寸法の開放部３８が設けられている。つまり、軒側と棟側に隣接させ、横方向にも隣接して太陽電池パネル１を並べた場合でも、カバー取付部材３３を棟側と軒側の鍵形フランジ７の下に下側の鍔３４を潜らせることができる開口部分ができることになり、この開口部分から潜らせたカバー取付部材３３を左右にスライドさせ、上側の鍔３４が鍵形フランジ７の切欠き３７に係合する位置におくことによりカバー取付部材３３の位置決めがなされることになる。そして、太陽電池パネル１の両横端から太陽電池パネル１の横幅の１／４の距離をもって切欠き３７が設けられているため、上段と下段の太陽電池パネル１を太陽電池パネル１の横幅の１／２ずつずらすと上段と下段の太陽電池パネル１の鍵形フランジ７の切欠き３７の中心位置が合致できる。従って、太陽電池パネル１を千鳥格子状に配置するだけでなく、方眼状に並べても切欠き３７の中心位置が合致できる。
【００４２】
太陽電池パネル１を屋根等の傾斜を持つ設置構造２上に敷設するには、設置構造２上に固定装置を組立てる。設置構造２は切妻造りでは平面形状が四角形であるが、寄せ棟造り等では平面形状が三角形や台形等になる。設置構造２が平面四角形の場合には、太陽電池パネル１自体も平面方形なためその敷設は平易であるので、ここでは平面形状が二等辺三角形の寄せ棟造りの平板スレート瓦葺きの屋根を設置構造２とした例について説明する。
【００４３】
まず、固定メンバー１０を太陽電池パネル１の横幅より小さい間隔で屋根の流れ方向に平行に、垂木等にネジを使って間隔をおいて固定した構造材取付部材９に取付ける（図１２参照）。構造材取付部材９は、図３及び図４に示すようにシール部材３９を野地板とベース板２３との間に挟んでフランジ１７が流れ方向に並ぶようにして垂木等にネジ締めして固定する。三角形等の設置構造２では軒先から棟又は降り棟までの流れ方向の寸法が異なるため、固定メンバー１０の長さも一様ではなく、構造材取付部材９の固定メンバー１０一本当りの個数は、固定メンバー１０の長さに応じて決められる。
【００４４】
一列に取付けられた構造材取付部材９に対して一本の固定メンバー１０を、その両側のフランジ１８の端が各構造材取付部材９の肩部１９に載り、ウエブ部の背面が門形に突出する固定部２０の上面に当るように配置する（図３及び図４参照）。固定メンバー１０の向きは、軒側フランジ受構造２９が軒側になるようにする。固定メンバー１０の下端が所定の軒先幅を保持する位置になるようにして、取付面２５の長孔２７からワッシャを付けた固定ボルト２１を各構造材取付部材９のネジ部２２にネジ込み締め付けて固定する。固定ボルト２１を通す構造が長孔２７であるため、ネジ部２２への固定ボルト２１の対応は容易であり、固定メンバー１０の位置調整も平易に行うことができる。取付けられた固定メンバー１０は、図４に示すようにフランジ１８の端が固定部２０を跨ぐようにして肩部１９に受けられ、固定部２０が内部に突入しているため横方向の安定性は高く耐圧縮荷重も優れており、設置構造２の上面から取付面２５までの寸法も小さくなっている（図３参照）。このようにして一枚の太陽電池パネル１の横幅内に二本の固定メンバー１０が位置するように複数本を設置構造２上に平行に図１２に示すように固定する。
【００４５】
これらの固定メンバー１０に対して、設置構造２の傾斜方向への次段の太陽電池パネル１の配列ピッチを、図１３に示すように太陽電池パネル１の横幅ｍと設置構造２の下端ラインＬと傾斜側面ラインＢのなす角度αとから、ｍ／２×ｔａｎαとし、その配列ピッチ内に複数の太陽電池パネル１の縦幅を設定し、太陽電池パネル１の横幅ｍの１／２の距離ずつ横移動させて順次次段の太陽電池パネル１を千鳥格子状に敷設する。こうすることにより、軒と降り棟が成す角が異なる種々の形態の設置構造２に対しても同一の太陽電池パネル１を規則正しく見栄えよく敷設することができる。
【００４６】
軒側の横一列の太陽電池パネル１については、それらの軒側の固定用フランジ６を各固定メンバー１０の軒側フランジ受構造２８に落し込むようにして差込んで受支えさせておいて、一段上側の二つのネジ孔２６に押え金具１２を、一つずつその棟側フランジ締構造３２を軒側に向け、軒側フランジ受構造２９を棟側に向けてボルト１１を通してネジ締めする。各棟側フランジ締構造３２は、ボルト１１締めによって太陽電池パネル１の上側フレーム４の固定用フランジ６を固定メンバー１０の取付面２５に押付け、太陽電池パネル１を二本の固定メンバー１０に確りと締め固定する（図２参照）。
【００４７】
こうして、軒側の横一列の太陽電池パネル１を固定メンバー１０に固定した後、二段目に並べる太陽電池パネル１を、その位置を下段の太陽電池パネル１に対して横幅の略半分ずつをずらして、一段目の押え金具１２の軒側フランジ受構造２９に下側フレーム５の固定用フランジ６を落し込み、下段の太陽電池パネル１と同様の仕方で横一列を固定する。三段目や四段目についても、その下段のものに対して横幅の略半分ずつをずらして二段目と同様の仕方で固定する。そして、棟側と軒側に隣接する太陽電池パネル１間にできる隙間を、図１４及び図１５に示すようにカバー部材１３を被冠させて覆う。カバー部材１３は、カバー取付部材３３を棟側と軒側の鍵形フランジ７の下に下側の鍔を潜らせることができる開口部分が隣接する太陽電池パネル１の下側フレーム５と上側フレーム４の間にできるため、この開口部分から潜らせたカバー取付部材３３を左右にスライドさせ、図１５に示すように上側の鍔３４が鍵形フランジ７の切欠き３７に係合する位置におくことによりカバー取付部材３３の位置決めがなされ、被冠させたカバー部材１３の外側からナット３６にネジ３５を締め込むことによって能率良く装着することができる。ネジ３５を締め込むにつれカバー取付部材３３は持上げられ、図１５の状態から図２の状態のように下側の鍔３４が鍵形フランジ７の下面に当り、カバー部材１３が確りと固定される。この固定構造を採ることにより、鍔３４の間隔を組立て操作のし易い広いものとすることができる。
【００４８】
このように本固定装置は、従来と異なり固定金具で仮固定しておいて位置調整後に、隣接する太陽電池パネル１を同時に締め固定せず、固定メンバー１０及び押え金具１２の軒側フランジ受構造２９に支えさせておいて位置を調整してから上側の押え金具１２で固定していくため、作業箇所の移動量は少なく作業の流れも良く作業効率は高い。そして、設置構造２と太陽電池パネル１の背面との距離は、横方向支持部材もないうえ、構造材取付部材９の固定部２０が固定メンバー１０内に突入する構造であるため、小さくなり風荷重に対する耐性の高い太陽電池パネル１の敷設が可能になる。
【００４９】
押え金具１２には取付けについての方向性があるが、軒側フランジ受構造２９と棟側フランジ締構造３２は構造が異なり、長さも異なるので識別でき、上下逆に使われるようなことは殆ど起らない。なお、最上段の押え金具１２については、図１６に示すように棟側フランジ締構造３２のみを備えた構成とすればよい。また、太陽電池パネル１の軒側縁部や棟側縁部等の端縁部は図９に示すような端縁処理部材４０により外観よく処理される。
【００５０】
構造材取付部材９については平板スレート瓦葺きの設置構造２に対するものでは、図１７及び図１８に示すように設置構造２側のフランジ４１の面積を広くしたチャンネル型に構成し、固定メンバー１０を載せるフランジ４２に固定用のボルト４３を植設した構成を採ることもできる。
【００５１】
また、和瓦葺きの設置構造２に対する構造材取付部材９では、図１９及び図２０並びに図２２に示すように傾斜方向に和瓦４４の谷部の間を通り野地板上にシール部材３９を介してネジ付けできる取付構造４５が採用される。取付けに当っては当該部の和瓦４４を数枚外しておいて、シール部材３９を挟んで垂木等にネジ付けにする。図２２に示した構造材取付部材９は、和瓦４４の屋根材１４の上から設置構造２の垂木等の構造材１５にネジ１６を使って固定される金具で、構造材１５にネジ締めする取付部から立上がりを持ち、断面略Ｃ型の固定メンバー１０の対向するフランジ１８端を受ける左右二つずつの肩部４５Ａと、肩部４５Ａ間に門形に突出し、固定メンバー１０のフランジ１８間に突入しウエブ部背面に当る固定部４６を備えている。固定部４６の中央には固定メンバー１０から挿通される固定ボルト４７がネジ嵌合するネジ部が設けられている。この構造材取付部材９によれば、瓦面より比較的低い高さの肩部４５Ａで固定メンバー１０が受支えられ、固定メンバー１０の上側からの固定ボルト４７の締付けによって構造材取付部材９と固定メンバー１０とを固定できるため作業がし易い。
【００５２】
実施の形態２．
図２３によって示す本実施の形態は、実施の形態１で示した固定装置における押え金具についてその構成の簡素化を図ったものであり、これに係る構成以外は実施の形態１で示したものと同じである。従って、実施の形態１のものと同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用いそれらについての説明は省略する。
【００５３】
本実施の形態の太陽電池パネル１の固定装置における固定メンバー１０にはその取付面２５に間隔をおいて太陽電池パネル１の軒側の固定用フランジ６を受支える軒側フランジ受構造２８が切起しにより形成されている。従って、押え金具１２は、実施の形態１で示した最上段の太陽電池パネル１を締め固定する簡素な形態（図１６参照）のものとなり、コストの低減を推進できる。これ以外の機能は実施の形態１のものと同じである。
【００５４】
実施の形態３．
図２４〜図２６によって示す本実施の形態は、実施の形態１で示した固定装置における端縁処理部材４０に関するものであり、端縁処理部材４０に係る構成以外は実施の形態１で示したものと同じである。従って、実施の形態１のものと同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用いそれらについての説明は省略する。
【００５５】
本実施の形態の固定装置における固定メンバー１０の軒側縁部や棟側縁部等の端縁部を覆う端縁処理部材４０は、固定メンバー１０に固定される固定部材４８と、固定部材４８に装着される外套構造４９とからなり、外套構造４９によって固定メンバー１０に固定された太陽電池パネル１の棟側端面と軒側端面とが被覆される。
【００５６】
固定部材４８は、固定メンバー１０の両側面と下面を抱込むコの字状の取付部５０に、固定メンバー１０の端面を覆う蓋板５１を備えた金具で、取付部５０において固定メンバー１０の両側面にネジ５２によって固定されている。固定部材４８の蓋板５１は、上縁に外側に向かう反りがつけられ、固定メンバー１０の端面との間には外套構造４９を差込むための隙間が設定されている。
【００５７】
外套構造４９は、アルミの押出し成形物による剛体であり、固定メンバー１０に固定された太陽電池パネル１のフレーム３の上面と設置構造２間とを円弧状や直線状の勾配を持って被覆する（図２４、図２５、図２６参照）。外套構造４９には、その背面に固定部材４８の蓋板５１と固定メンバー１０の端面との隙間に差込む鍵形フランジ５３と、蓋板５１の外面に当るフランジ５４が形成されていて、鍵形フランジ５３を隙間に差込むことによって固定部材４８に装着される。外套構造４９の上縁部は、太陽電池パネル１の鍵形フランジ７を被覆していて、鍵形フランジ７に横移動可能に装着された取付部品５５に外側からのネジ締めにより固定される。固定メンバー１０の軒側と棟側の太陽電池パネル１のフレーム３から突出する長さは同じ寸法に設定されていて、軒側と棟側について同一の端縁処理部材４０で端縁が被覆処理される。千鳥状に配列した太陽電池パネル１では、両側に階段状態の肩部ができる。この肩部に対しても端縁処理部材４０が装着される。
【００５８】
端縁処理部材４０は外観性を高める機能を果たすだけでなく、棟側については設置構造２と太陽電池パネル１との間にできる段差を勾配のある外套構造４９で覆うことにより、当該部より棟側の屋根の積雪が屋根傾斜に添って融雪や重さによって滑雪し、当該部への滑雪荷重を低減する機能を果たす。
【００５９】
実施の形態４．
図２７及び図２８によって示す本実施の形態も、実施の形態１で示した固定装置における端縁処理部材４０に関するものであり、端縁処理部材４０に係る構成以外は実施の形態１で示したものと同じである。従って、実施の形態１のものと同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用いそれらについての説明は省略する。
【００６０】
本実施の形態の固定装置における固定メンバー１０の軒側縁部や棟側縁部等の端縁部を覆う端縁処理部材４０は、固定メンバー１０に固定される固定部材４８と、固定部材４８に装着される外套構造４９とからなり、外套構造４９によって固定メンバー１０に固定された太陽電池パネル１の棟側端面と軒側端面とが被覆される。
【００６１】
固定部材４８は、固定メンバー１０の両側面と端面を抱込むコの字状の金具で、両側において固定メンバー１０の両側面にネジ５２によって固定されている。固定部材４８の両側は固定メンバー１０より下方に延出していて、その延出部分に固定メンバー１０の長手方向に沿う切込みよる掛止構造５６が設けられている。
【００６２】
外套構造４９は、アルミの押出し成形物で構成され、固定メンバー１０に固定された太陽電池パネル１のフレーム３の上面と設置構造２間とを円弧状や直線状の勾配を持って被覆する。外套構造４９には、その底縁に排水用の孔５７と、固定部材４８の掛止構造５６に掛止めする図２７や図２８に示すようなフック５８を持つ係合部５９が形成されていて、係合部５９を固定部材４８の掛止構造５６に差込むことによって固定部材４８に装着される。外套構造４９の上縁部は、太陽電池パネル１の鍵形フランジ７を被覆していて、鍵形フランジ７に横移動可能に装着された取付部品５５に外側からのネジ締めにより固定される。この端縁処理部材４０によれば、外套構造４９の形状が単純になり外套構造４９の弾性変形を利用して掛止構造５６に外套構造４９を確りと固定することができ、袋構造となる端縁部分に水が侵入するようなことがあっても外套構造４９の孔５７から外部に排水することができる。これ以外の機能は実施の形態３で示した端縁処理部材４０と同じである。
【００６３】
実施の形態５．
図２９〜図３１によって示す本実施の形態は、実施の形態１で示した固定装置における端縁処理部材４０に関するものであり、端縁処理部材４０に係る構成以外は実施の形態１で示したものと同じである。従って、実施の形態１のものと同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用いそれらについての説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態の固定装置は、固定メンバー１０の軒側端面を被覆する端縁処理部材４０に雪止機能を持たせたものである。太陽電池パネル１の表面は滑らかで雪が積もった場合にはそのまま滑落して軒下等に落下し危険である。積雪地方の屋根には雪の滑落を防止する機能を果たす突出構造を持った瓦が軒側に敷かれている。この雪止機能を、固定メンバー１０の端面に固定する端縁処理部材４０に付与した構成となっている。即ち、軒側の端縁処理部材４０を、固定メンバー１０の軒側端面を被覆し、固定メンバー１０に固定した太陽電池パネル１の上面より突出する剛構造の立上り６０を持つ構造としている。端縁処理部材４０の固定メンバー１０への取付けは、実施の形態３や実施の形態４で示した端縁処理部材と同様に固定メンバー１０の側面へのネジ締めによって行なわれる。
【００６５】
太陽電池パネル１の上面より突出する立上り６０は、軒側列の太陽電池パネル１の横方向の全長にわたる長さにすれば良好な雪止機能を果たすが、各固定メンバー１０付近を部分的にカバーする長さでも、雪には粘性があるため雪止機能を果たし得る。
【００６６】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、風負荷を低減できる施工性の良い低コストな太陽電池パネルの固定装置が得られる。
【００６７】
請求項２の発明によれば、請求項１に係る前記効果とともに設置構造の形状に対する対応性が増す。
【００６８】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記効果とともに固定メンバーの構成を簡素にすることができる。
【００６９】
請求項４の発明によれば、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記効果とともに固定金具を簡素な構造にすることができる。
【００７０】
請求項５の発明によれば、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記効果とともに基準となる最下段の太陽電池パネルの位置決めをし易くできる。
【００７１】
請求項６の発明によれば、請求項１〜請求項５までのいずれかに係る前記効果とともに平面形状が三角形や台形等の設置構造に外観性を保持して設置することができる。
【００７２】
請求項７の発明によれば、請求項１〜請求項６までのいずれかに係る前記効果とともにカバー取付部材の位置決めが平易になり、カバー部材の取付けに係る施工性が向上する。
【００７３】
請求項８の発明によれば、請求項７に係る前記効果とともに太陽電池パネルを千鳥格子や直並列状に配置してもカバー部材や取付部品を共用できる。
【００７４】
請求項９の発明によれば、請求項７又は請求項８のいずれかに係る前記効果とともに太陽電池パネルを敷詰めた状態でもカバー取付部材を装着でき、カバー部材の取付けに係る施工性が向上する。
【００７５】
請求項１０の発明によれば、請求項７〜請求項９までのいずれかに係る前記効果とともにカバー取付部材の装着に係る施工性が向上する。
【００７６】
請求項１１の発明によれば、請求項１〜請求項１０までのいずれかに係る前記効果とともに構造が安定し、設置構造との距離も小さくなり風荷重に対する耐力が増す。
【００７７】
請求項１２の発明によれば、請求項１〜請求項１１までのいずれかに係る前記効果とともに雨水の滞りを防止できる。
【００７８】
請求項１３の発明によれば、請求項１〜請求項１１までのいずれかに係る前記効果とともに構造材取付部材の取付方向についての指向性をなくすことができる。
【００７９】
請求項１４の発明によれば、請求項１〜請求項１３までのいずれかに係る前記効果とともに圧縮荷重に対する耐性が増す。
【００８０】
請求項１５の発明によれば、請求項１〜請求項１４までのいずれかに係る前記効果とともに固定メンバーの取付けが容易になる。
【００８１】
請求項１６の発明によれば、請求項１〜請求項１５までのいずれかに係る前記効果とともに段差部分への滑雪荷重を低減することができる。
【００８２】
請求項１７の発明によれば、請求項１６に係る前記効果とともに部品数を少なくできる。
【００８３】
請求項１８の発明によれば、請求項１６に係る前記効果とともに、外観性の向上とともに段差部分への積雪を効果的に防止できる。
【００８４】
請求項１９の発明によれば、請求項１８に係る前記効果とともに侵入した雨水が滞ることがなくなる。
【００８５】
請求項２０の発明によれば、請求項１８又は請求項１９のいずれかに係る前記効果とともに作業性よく外套構造を安定して取付けることができる。
【００８６】
請求項２１の発明によれば、請求項１９又は請求項２０のいずれかに係る前記効果とともに外套構造の取付けが容易になる。
【００８７】
請求項２２の発明によれば、請求項１〜請求項１５までのいずれかに係る前記効果とともに太陽電池パネルの上に積もった雪の落雪を防止できる。
【００８８】
請求項２３の発明によれば、請求項２２に係る前記効果とともに段差部分への積雪を防止することができる。
【００８９】
請求項２４の発明によれば、請求項２２又は請求項２３のいずれかに係る前記効果とともに落雪防止機能が確り働くようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１で適用する太陽電池パネルを示す斜視図である。
【図２】  実施の形態１の固定装置における棟側と軒側に隣接する太陽電池パネルの施工時の形態を示す断面図である。
【図３】  実施の形態１の固定装置を示す要部についての妻側の側面図である。
【図４】  実施の形態１の固定装置を示す要部についての軒側の側面図である。
【図５】  実施の形態１の固定装置の固定メンバーを示す平面図である。
【図６】  実施の形態１の固定装置における構造材取付部材の側面図である。
【図７】  実施の形態１の固定装置における構造材取付部材の平面図である。
【図８】  実施の形態１の固定装置における他の構造材取付部材の平面図である。
【図９】  実施の形態１の固定装置における軒側端縁部分の構成を示す断面図である。
【図１０】  実施の形態１の固定装置における軒側端部分の固定メンバーの構成を示す側面図である。
【図１１】  実施の形態１の固定装置に適用する太陽電池パネルのフレーム構造を示す部分拡大斜視図である。
【図１２】  実施の形態１の固定装置の施工工程を示す説明図である。
【図１３】  実施の形態１の固定装置の施工工程を示す説明図である。
【図１４】  実施の形態１の固定装置の施工工程を示す部分断面図である。
【図１５】  実施の形態１の固定装置の施工工程を示す部分断面図である。
【図１６】  実施の形態１の固定装置の最上段の施工形態を示す部分断面図である。
【図１７】  実施の形態１の他の固定装置を示す要部についての軒側の側面図である。
【図１８】  実施の形態１の他の固定装置を示す要部についての妻側の側面図である。
【図１９】  実施の形態１の他の固定装置を示す要部についての妻側の側面図である。
【図２０】  実施の形態１の他の固定装置を示す要部についての軒側の側面図である。
【図２１】  実施の形態１の他の固定装置の高さ調節板を示す側面図である。
【図２２】  実施の形態１の他の固定装置を示す要部についての妻側の側面図である。
【図２３】  実施の形態２の固定装置の固定メンバーを示す平面図である。
【図２４】  実施の形態３の固定装置における端縁処理部材の構成を示す部分断面図である。
【図２５】  実施の形態３の固定装置における他の端縁処理部材の構成を示す部分断面図である。
【図２６】  実施の形態３の固定装置におけるさらに他の端縁処理部材の構成を示す部分断面図である。
【図２７】  実施の形態４の固定装置における端縁処理部材の構成を示す部分断面図である。
【図２８】  実施の形態４の固定装置における他の端縁処理部材の構成を示す部分断面図である。
【図２９】  実施の形態５の固定装置における端縁処理部材の構成を示す側面図である。
【図３０】  実施の形態５の固定装置における他の端縁処理部材の構成を示す側面図である。
【図３１】  図３０の端縁処理部材の軒側からの正面図である。
【符号の説明】
１  太陽電池パネル、  ２  設置構造、  ３  フレーム、  ４  上側フレーム、  ５  下側フレーム、  ６  固定用フランジ、  ７  鍵形フランジ、  ９  構造材取付部材、  １０  固定メンバー、  １１  ボルト、  １２  押え金具、  １３  カバー部材、  １８  フランジ、  １９  肩部、  ２１  固定ボルト、  ２３  ベース板、  ２４  傾斜構造、  ２７  長孔、  ２８，２９  軒側フランジ受構造、  ３２  棟側フランジ締構造、  ３３  カバー取付部材、  ３４  鍔、  ３７  切欠き、  ３８  開放部、  ４０  端縁処理部材、  ４８  固定部材、  ４９  外套構造、  ５０  取付部、  ５１  蓋板、  ５５  取付部品、  ５６  掛止構造、  ５７  孔、  ５９  係合部、  ６０  立上り。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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