(57)【要約】  複数の光電池モジュールを傾斜屋根などの傾斜支持面上で支持するための装着システムが本明細書に開示される。装着システムは、１つまたは複数の支持面取付装置であって、各支持面取付装置が、１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成される、支持面取付装置と、１つまたは複数のモジュール結合装置であって、各モジュール結合装置が複数の光電池モジュールを互いに結合するように構成される、モジュール結合装置とを含み得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持面取付装置において、前記支持面取付装置が１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成され、前記支持面取付装置が、
支持面に取り付けられるように構成された下部支持部材と、
１つまたは複数の光電池モジュールに係合するように構成されたクランプ組立体であって、前記下部支持部材に対して適所に固定されるように構成されるクランプ組立体とを備え、
前記クランプ組立体は、前記１つまたは複数の光電池モジュールが前記支持面に取り付けられるときに調節を可能にするように、前記下部支持部材に対して適所に固定されるよりも先に前記下部支持部材の長さに沿って選択的に位置決めされることが可能であることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項２】
請求項１に記載の支持面取付装置において、前記支持面取付装置の前記クランプ組立体が、下部クランプ部材と上部クランプ部材とを備え、前記上部クランプ部材がねじ締結装置により前記下部クランプ部材に連結されることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項３】
請求項２に記載の支持面取付装置において、前記クランプ組立体の前記下部クランプ部材が、前記下部クランプ部材の対向配置された外側面から外方に延びる１対のレッジを備え、前記１対のレッジの一方が、スカート装着部材の一部分を受け入れるように前記１対のレッジの一方に配置された溝を備えることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項４】
請求項２に記載の支持面取付装置において、上部支持部材を更に備え、前記上部支持部材が、前記下部支持部材に対して前記クランプ組立体を回転させるためのハンドルとして動作し、それにより、前記下部支持部材に対して前記クランプ組立体を適所に係止するように構成されることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項５】
請求項４に記載の支持面取付装置において、前記ねじ締結装置が更に、前記クランプ組立体を前記上部支持部材に連結することを特徴とする支持面取付装置。
【請求項６】
請求項１に記載の支持面取付装置において、工具を使用せずに前記下部支持部材に対して前記クランプ組立体を適所に係止するカム式係止機構を更に備えることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項７】
１つまたは複数の光電池モジュールを１つまたは複数の他の光電池モジュールに取り付けるように構成された結合装置において、前記結合装置が、
前記下部結合部材の側面から外方に延びる少なくとも１つのレッジを含む下部結合部材と、
上部結合部材であり、そこから外方に延びる少なくとも１つのフランジ部分を含む上部結合部材であって、少なくとも１つの締結装置により前記下部結合部材に調節可能に連結される上部結合部材とを備え、
前記１つまたは複数の光電池モジュールおよび前記１つまたは複数の他の光電池モジュールが、前記下部結合部材の前記少なくとも１つのレッジと前記上部結合部材の前記少なくとも１つのフランジ部分との間にクランプされるように構成されることを特徴とする結合装置。
【請求項８】
請求項７に記載の結合装置において、前記下部結合部材が、対向配置された外側面を有する１対のほぼ垂直壁を更に含み、かつ、前記少なくとも１つのレッジが、前記ほぼ垂直壁の前記対向配置された外側面から外方に延びる１対のレッジを備えることを特徴とする結合装置。
【請求項９】
支持面取付装置において、前記支持面取付装置が１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成され、前記支持面取付装置が、
回転可能なベース部材であって、前記回転可能なベース部材が回転中心軸線を中心に枢動可能であり、前記回転可能なベース部材が支持面に取り付けられるように構成される、回転可能なベース部材と、
１つまたは複数の光電池モジュールに係合するように構成されたクランプ組立体であって、前記回転可能なベース部材に結合されるクランプ組立体とを備え、
前記クランプ組立体は、前記１つまたは複数の光電池モジュールが前記支持面に取り付けられるときに調節を可能にするように、前記回転可能ベース部材が前記支持面に対して適所に固定されるよりも先に前記回転可能なベース部材の周方向経路に沿って選択的に位置決めされることが可能であることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の支持面取付装置において、前記支持面取付装置の前記クランプ組立体が、下部クランプ部材と上部クランプ部材とを備え、前記上部クランプ部材が第１のねじ締結部材により前記下部クランプ部材に連結されることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の支持面取付装置において、第２のねじ締結部材を更に備え、前記第２のねじ締結部材が前記クランプ組立体を前記回転可能なベース部材に結合することを特徴とする支持面取付装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の支持面取付装置において、前記回転可能なベース部材と水切り部材を前記支持面に取り付けるための締結具を受け入れるように構成された締結具開口を有する前記水切り部材を更に備え、水が前記締結具開口を通過するのを防止するために、前記締結具開口が前記水切り部材の隆起位置を貫通して配置されることを特徴とする支持面取付装置。
【請求項１３】
複数の光電池モジュールを支持面上で支持するための装着システムにおいて、前記装着システムが、
支持面取付装置であって、前記支持面取付装置が１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成され、前記支持面取付装置が、クランプ組立体であって、前記クランプ組立体の外側から延びる少なくとも１つの上向きテーパ状のレッジを含むクランプ組立体を含む、支持面取付装置を備え、
前記少なくとも１つの上向きテーパ状のレッジが、前記１つまたは複数の光電池モジュールを前記クランプ組立体において確実に保持するために、前記１つまたは複数の光電池モジュールに対して圧縮力を加えるためのばねとして機能するように構成されることを特徴とする装着システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装着システムにおいて、前記クランプ組立体が、前記１つまたは複数の光電池モジュールの周縁部に沿った任意の場所に取り付けられることが可能であることを特徴とする装着システム。
【請求項１５】
請求項１３に記載の装着システムにおいて、モジュール結合装置を更に備え、前記モジュール結合装置が、１つまたは複数の光電池モジュールを１つまたは複数の他の光電池モジュールに取り付けるように構成されることを特徴とする装着システム。
【請求項１６】
請求項１３に記載の装着システムにおいて、前記装着システムが、複数の光電池モジュールに跨るように構成される装着レールを含まないことを特徴とする装着システム。
【請求項１７】
複数の光電池モジュールを支持面上で支持するための装着システムにおいて、前記装着システムが、
支持面取付装置であって、前記支持面取付装置が１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成され、前記支持面取付装置が、クランプ組立体であって、前記クランプ組立体が下部クランプ部材と上部クランプ部材とを含み、前記下部クランプ部材が前記下部クランプ部材の外側から延びる外方に延びる構成部品を有する、クランプ組立体を含む、支持面取付装置と、
スカート装着部材であって、第１の複数の突起を備えるスカート装着部材と、
スカート部材であって、前記スカート部材が第２の複数の突起を備え、前記スカート部材上の前記第２の複数の突起が、前記スカート装着部材上の前記第１の複数の突起に嵌合係合するように構成される、スカート部材と
を備えることを特徴とする装着システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装着装置において、前記スカート装着部材が、前記クランプ組立体の前記下部クランプ部材の前記外方に延びる構成部品における溝と係合するように構成された下方に延びる部分を備え、かつ前記スカート部材が、前記クランプ組立体の前記上部クランプ部材と係合するように構成されることを特徴とする装着システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１４年１１月１３日に出願された、「Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｓｌｏｐｅｄ  Ｒｏｏｆ  Ｓｏｌａｒ  Ｍｏｕｎｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」という表題の米国非仮特許出願第１４／５４１，１２７号明細書の優先権を主張するものであり、この非仮特許出願は、２０１３年１１月１４日に出願された、「Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｓｌｏｐｅｄ  Ｒｏｏｆ  Ｓｏｌａｒ  Ｍｏｕｎｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」という表題の米国仮特許出願第６１／９０４，０４９号明細書の利益を主張するとともに、２０１４年６月１８日に出願された、「Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｓｌｏｐｅｄ  Ｒｏｏｆ  Ｍｏｕｎｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」という表題の米国仮特許出願第６２／０１４，０５４号明細書の利益を更に主張し、これら明細書の各々の開示内容は、全体が本明細書に記載されているかの如く参照により本明細書に援用される。
【０００２】
連邦政府資金による研究開発の記載
該当なし。
【０００３】
共同研究契約の当事者の名称
該当なし。
【０００４】
コンパクトディスクで提出された資料の参照による援用
該当なし。
【０００５】
本発明の分野は、概して、装着システムに関し、より詳細には、例えば、傾斜した建物屋上などの、傾斜支持面上に光電池モジュールまたはパネルを装着するための支持組立体および装着システムに関する。
【背景技術】
【０００６】
垂木または屋根支持部材に取り付き、レールまたは支柱を使用せず、かつユニバーサルなものである傾斜屋根用太陽電池装着システムが必要である。
【０００７】
太陽電池パネルは、建物構造内に風や雪の荷重を分散させるために屋根および下地構造に固定されなければならない。レールを使用しないいくつかの装着システムは、屋根下地に取り付くが、垂木の間隔がモジュールの長さと異なるので屋根垂木には取り付かない。
【０００８】
レールおよび支柱は、所定に長さに切断しなければならない長尺の押出型材またはロール成形したストリップであり、余分な材料を使用し、製造コストがかさみ、かつ輸送コストが高い。それゆえ、レールまたは支柱を使用しない装着システムが求められる。
【０００９】
装着システムを受容するカスタムプロファイルのレールを備えたモジュールを購入することが必要であるのではなく、設置者の好みのモジュールを選択する自由度を設置者に与える、市販の任意の太陽電池モジュールに装着されるシステムが必要である。
【発明の概要】
【００１０】
よって、本発明は、関連技術の限界および欠陥に起因する１つまたは複数の問題を実質的に取り除くモジュール式の傾斜屋根用太陽電池装着システムを対象とする。
【００１１】
本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成された支持面取付装置が提供される。支持面取付装置は、支持面に取り付けられるように構成された下部支持部材と、１つまたは複数の光電池モジュールに係合するように構成されたクランプ組立体であって、下部支持部材に対して適所に固定されるように構成されるクランプ組立体とを含む。これらの１つまたは複数の実施形態において、クランプ組立体は、１つまたは複数の光電池モジュールが支持面に取り付けられるときに調節を可能にするように、下部支持部材に対して適所に固定されるよりも先に下部支持部材の長さに沿って選択的に位置決めされることが可能である。
【００１２】
本発明の更なる実施形態において、支持面取付装置のクランプ組立体は、下部クランプ部材と上部クランプ部材とを備え、上部クランプ部材が、ねじ締結装置により下部クランプ部材に連結される。
【００１３】
なお更なる実施形態において、クランプ組立体の下部クランプ部材は、下部クランプ部材の対向配置された外側面から外方に延びる１対のレッジを備え、１対のレッジの一方が、スカート装着部材の一部分を受け入れるように１対のレッジの一方に配置された溝を備える。
【００１４】
更に別の実施形態において、支持面取付装置は上部支持部材を更に備え、上部支持部材が、下部支持部材に対してクランプ組立体を回転させるためのハンドルとして動作し、それにより、下部支持部材に対してクランプ組立体を適所に係止するように構成される。
【００１５】
なお更なる実施形態において、ねじ締結装置は更に、クランプ組立体を上部支持部材に連結する。
【００１６】
なお更なる実施形態において、支持面取付装置は、工具を使用せずに下部支持部材に対してクランプ組立体を適所に係止するカム式係止機構を更に備える。
【００１７】
本発明の１つまたは複数の他の実施形態によれば、１つまたは複数の光電池モジュールを１つまたは複数の他の光電池モジュールに取り付けるように構成された結合装置が提供される。結合装置は、下部結合部材の側面から外方に延びる少なくとも１つのレッジを含む下部結合部材と、上部結合部材から外方に延びる少なくとも１つのフランジ部分を含む上部結合部材とを含み、上部結合部材が少なくとも１つの締結装置により下部結合部材に調節可能に連結される。これらの１つまたは複数の実施形態において１つまたは複数の光電池モジュールおよび１つまたは複数の他の光電池モジュールは、下部結合部材の少なくとも１つのレッジと上部結合部材の少なくとも１つのフランジ部分との間にクランプされるように構成される。
【００１８】
本発明の更なる実施形態において、下部結合部材は、対向配置された外側面を有する１対のほぼ垂直壁を更に含み、かつ、少なくとも１つのレッジは、ほぼ垂直壁の対向配置された外側面から外方に延びる１対のレッジを備える。
【００１９】
本発明の更に１つまたは複数の他の実施形態によれば、１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成された支持面取付装置が提供される。支持面取付装置は、回転可能なベース部材であって、回転可能なベース部材が回転中心軸線を中心に枢動可能であり、回転可能なベース部材が支持面に取り付けられるように構成される、回転可能なベース部材と、１つまたは複数の光電池モジュールに係合するように構成されたクランプ組立体であって、回転可能なベース部材に結合されるクランプ組立体とを含む。これらの１つまたは複数の実施形態において、クランプ組立体は、１つまたは複数の光電池モジュールが支持面に取り付けられるときに調節を可能にするように、回転可能ベース部材が支持面に対して適所に固定されるよりも先に回転可能なベース部材の周方向経路に沿って選択的に位置決めされることが可能である。
【００２０】
本発明の更なる実施形態において、支持面取付装置のクランプ組立体は、下部クランプ部材と上部クランプ部材とを備え、上部クランプ部材が、第１のねじ締結部材により下部クランプ部材に連結される。
【００２１】
なお更なる実施形態において、支持面取付装置は第２のねじ締結部材を更に備え、第２のねじ締結部材がクランプ組立体を回転可能なベース部材に結合する。
【００２２】
なお更なる実施形態において、支持面取付装置は、回転可能なベース部材と水切り部材を支持面に取り付けるための締結具を受け入れるように構成された締結具開口を有する水切り部材を更に備え、水が締結具開口を通過するのを防止するために、締結具開口が水切り部材の隆起位置を貫通して配置される。
【００２３】
本発明の更に１つまたは複数の他の実施形態によれば、複数の光電池モジュールを支持面上で支持するための装着システムが提供される。装着システムは支持面取付装置を含み、支持面取付装置が１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成され、支持面取付装置がクランプ組立体を含み、かつクランプ組立体が、クランプ組立体の外側から延びる少なくとも１つの上向きテーパ状のレッジを含む。これらの１つまたは複数の実施形態において、少なくとも１つの上向きテーパ状のレッジは、１つまたは複数の光電池モジュールをクランプ組立体において確実に保持するために、１つまたは複数の光電池モジュールに対して圧縮力を加えるためのばねとして機能するように構成される。
【００２４】
本発明の更なる実施形態において、クランプ組立体は、１つまたは複数の光電池モジュールの周縁部に沿った任意の場所に取り付けられることが可能である。
【００２５】
なお更なる実施形態において、装着システムは、モジュール結合装置を更に備え、モジュール結合装置が、１つまたは複数の光電池モジュールを１つまたは複数の他の光電池モジュールに取り付けるように構成される。
【００２６】
なお更なる実施形態において、装着システムは、複数の光電池モジュールに跨るように構成される装着レールを含まない。
【００２７】
本発明の更に１つまたは複数の他の実施形態によれば、複数の光電池モジュールを支持面上で支持するための装着システムが提供される。装着システムは、支持面取付装置であって、支持面取付装置が１つまたは複数の光電池モジュールを支持面に取り付けるように構成され、支持面取付装置が、クランプ組立体であって、クランプ組立体が下部クランプ部材と上部クランプ部材とを含み、下部クランプ部材が下部クランプ部材の外側から延びる外方に延びる構成部品を有する、クランプ組立体を含む、支持面取付装置と、スカート装着部材であって、第１の複数の突起を備えるスカート装着部材と、スカート部材であって、スカート部材が第２の複数の突起を備え、スカート部材上の第２の複数の突起が、スカート装着部材上の第１の複数の突起に嵌合係合するように構成される、スカート部材とを含む。
【００２８】
本発明の更なる実施形態において、スカート装着部材は、クランプ組立体の下部クランプ部材の外方に延びる構成部品における溝と係合するように構成された下方に延びる部分を備え、かつスカート部材は、クランプ組立体の上部クランプ部材と係合するように構成される。
【００２９】
本発明の前述の包括的な説明および以下の詳細な説明が実際には単なる例示的かつ説明的なものであることが理解されるべきである。そのようなものとして、本発明の前述の包括的な説明および以下の詳細な説明は、添付の特許請求の範囲を制限するものと決して解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
ここで、添付の図面を参照しながら、例を用いて、本発明を説明する。
【００３１】
【図１】図１は、支持面取付装置のクランプ組立体が下部支持部材に対して非係合位置にあり、かつ支持面取付装置が屋根上に設置された状態で示される、本発明の第１の例示的な実施形態による、光電池装着システムの支持面取付装置の斜視図である。
【図２】図２は、支持面取付装置のクランプ組立体が下部支持部材に対して係合位置にある、図１の支持面取付装置の斜視図である。
【図３】図３は、支持面取付装置のクランプ組立体が下部支持部材に対して係合位置にある、図１の支持面取付装置の端面図である。
【図４】図４は、支持面取付装置のクランプ組立体が下部支持部材に対して係合位置にある、図１の支持面取付装置の側面図である。
【図５】図５は、図３および図４の支持面取付装置のクランプ部材の側面斜視図である。
【図６】図６は、図５のクランプ組立体の側面図である。
【図７】図７は、図５のクランプ組立体の端面図である。
【図８】図８は、図５のクランプ組立体の上部クランプ部材の斜視図である。
【図９】図９は、図５のクランプ組立体の分解斜視図である。
【図１０】図１０は、図５のクランプ組立体の下部クランプ部材の斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の例示的な実施形態による、装着システムの結合装置の端面斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１の結合装置の上面図である。
【図１３】図１３は、図１１の結合装置の側面図である。
【図１４】図１４は、図１１の結合装置の端面図である。
【図１５】図１５は、図１１の結合装置の上部結合部材の斜視図である。
【図１６】図１６は、図１１の結合装置の下部結合部材の斜視図である。
【図１７】図１７は、図３および図４の支持面取付装置の下部支持部材である。
【図１８】図１８は、図１１の結合装置の分解斜視図である。
【図１９】図１９は、支持面取付装置に下部スカート部材と光電池モジュールとが取り付けられた状態で、支持面取付装置が図示される、図３および図４の支持面取付装置の側面図である。
【図２０】図２０は、図１９の支持面取付装置および下部スカート部材の前端面図である。
【図２１】図２１は、図２０の下部スカート部材およびスカート装着ブラケットの斜視図である。
【図２２】図２２は、図２１の下部スカート部材およびスカート装着ブラケットの端面図である。
【図２３】図２３は、図２１の下部スカート部材の端面図である。
【図２４】図２４は、図２１のスカート装着ブラケットの端面図である。
【図２５】図２５は、光電池モジュールの配列を傾斜屋根に固定するために使用される、本明細書で説明する例示的な装着システムの斜視図である。
【図２６】図２６は、本発明の例示的な実施形態による、装着システムのブラケット組立体の側面斜視図である。
【図２７】図２７は、図２６のブラケット組立体の側面図である。
【図２８】図２８は、支持面取付装置が東西方向および南北方向の調節のための回転可能な円盤部材を備える、本発明の第２の例示的な実施形態による、光電池装着システムの別の支持面取付装置の斜視図である。
【図２９】図２９は、図２８の支持面取付装置の上面図である。
【図３０】図３０は、図２８の支持面取付装置の端面図である。
【図３１】図３１は、図２８の支持面取付装置の側面図である。
【図３２】図３２は、図３０の切断線Ａ−Ａにほぼ沿って切断された、図２８の支持面取付装置の縦断面図である。
【図３３】図３３は、図２８の支持面取付装置の側面からの部分分解斜視図である。
【図３４】図３４は、図２８の支持面取付装置の円盤部材の斜視図である。
【図３５】図３５は、図３４の円盤部材の上面図である。
【図３６】図３６は、図３４の円盤部材の底面図である。
【図３７】図３７は、図３５の切断線Ｂ−Ｂにほぼ沿って切断された、図３４の円盤部材の断面図である。
【図３８】図３８は、図３４の円盤部材の側面図である。
【図３９】図３９は、図３４の円盤部材の端面図である。
【図４０】図４０は、図２８の支持面取付装置の水切り部材の斜視図である。
【図４１】図４１は、図４０の水切り部材の上面図である。
【図４２】図４２は、図４０の水切り部材の側面図である。
【図４３】図４３は、図４０の水切り部材の端面図である。
【図４４】図４４は、図４３の切断線Ｃ−Ｃにほぼ沿って切断された、図４０の水切り部材の断面図である。
【図４５】図４５は、図９のクランプ組立体のねじ締結部材の斜視図である。
【図４６】図４６は、図４５のねじ締結部材の頭部（細部「Ａ」）の部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図を通して、同一の部品は、常に同一の参照文字で表され、原則として一度だけ説明される。
【００３３】
この技術分野での知識または経験を有する当業者であれば、以下に開示する改善された装着システムおよび方法に対して多くの使用法および設計変更が可能であることが明らかであろう。種々の代替的な実施形態および好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、矩形パネルの形態である屋上装着型の光電池（ＰＶ）モジュールの具体的な用途に関する本発明の一般的原理を図示している。例えば、異なる形状を有するＰＶモジュールなどの、本開示の利益を想定すれば、他の用途に適した他の実施形態が当業者には明らかであろう。
【００３４】
最初に斜視図である図２５を参照して、例示的な光電池装着システムの構成部品について概説する。図２５は、本発明の実施形態による、屋根装着型の光電池システムまたは配列を図示している。図示の光電池システムまたは配列は、建物屋上９８の形態で装着システムにより勾配支持面または傾斜支持面に装着された太陽電池パネルまたはＰＶモジュール１１４の配列を含む。図２５には、ＰＶモジュール１１４の２つの列が例示的目的で図示されており、２つの列の各々には、３つのＰＶモジュール１１４が配置されている。図示の装着システムは、ＰＶモジュール１１４の配列を建物屋上９８に固定する複数の支持面取付装置１００を含む。図２５に示すように、ＰＶ配列の中央に配置された５つの支持面取付装置１００は、ＰＶモジュール１１４の２つの列の橋渡しをする。図２５に図示するＰＶ配列では、矩形ＰＶモジュール１１４の各々が、横向きに、すなわち、ＰＶモジュール１１４の最長軸線が、典型的には東西方向である横方向または左右方向に延びる状態で、配向される。しかしながら、支持面取付装置１１４によりＰＶモジュール１１４を、縦向きに、すなわち、ＰＶモジュール１１４の最長軸線が、典型的には南北方向である前後方向に延びる状態で、配向できることが注目される。再び図２５を参照するに、図示の装着システムが、複数のＰＶモジュール１１４を互いに強固に締結する複数の結合装置６０も含むことが分かる。図２５に示すように、結合装置６０は、隣り合うＰＶモジュール１１４の角部を互いに連結する。図２５では見えないが、装着システムは、１つまたは複数のそれぞれの電気的組立体を１つまたは複数のＰＶモジュール１１４の裏面に固定するための複数のブラケット組立体１２０を更に含み得る。
【００３５】
図２５の斜視図に示すように、第１の実施形態において、図示の各ＰＶモジュール１１４は、複数の支持面取付装置１００により支持される。各支持面取付装置１００は、ＰＶモジュール１１４のうちの少なくとも１つに連結されるが、図示の支持面取付装置１００のいくつかは、ＰＶモジュール１１４のうちの２つ以上に連結される（例えば、５つの支持面取付装置１００がＰＶモジュール１１４のうちの２つのＰＶモジュール１１４間に連結される）。図示のＰＶモジュール１１４は、（以下により詳細に説明するように）支持面取付装置１００に固定されるが、支持面取付装置１００の各々は、他の支持面取付装置１００のいずれにも直接固定されない（例えば、ある支持面取付装置１００を別の支持面取付装置１００に連結するレール部材が存在しない）。以下により詳細に説明するように、スカート部材などの、非耐荷重構成部品も支持面取付装置１００により支持できることが注目される。有利には、本明細書で説明する装着システムは、支持面取付装置１００またはＰＶモジュール１１４に対するカスタマイズまたは修正を必要とせずに、任意の幅および長さのＰＶモジュール１１４と共に使用されることが可能である。したがって、多くの異なる型のＰＶモジュール１１４を装着する多くの用途において、共通の支持面取付装置１００を使用することができる。図２５の図示の実施形態において、各支持面取付装置１００は、構造取付ねじ１０２（例えば、図３および図４を参照）によって屋根垂木１１６のそれぞれに固定される。１つまたは複数の実施形態において、構造取付ねじ１０２は、屋根に予め穿孔された孔を全く必要としないように任意の自己穿孔式であってもよい。
【００３６】
ここで、最初に図３〜図７に移って、図２５に図示する支持面取付装置１００（すなわち、装着組立体１００）の構成部品について説明する。これらの図に示すように、第１の実施形態において、各支持面取付装置１００は概して、支持面（例えば、図２５の建物の屋上９８）に取り付けられるように構成された下部支持部材４２と、１つまたは複数ＰＶモジュール１１４に係合するように構成されたクランプ組立体５０であって、工具を使用せずに下部支持部材４２に対して適所に係止されるように構成されるクランプ組立体５０とを備える。特に、図１および図２に最も良く図示するように、上部管状支持部材３０の使用者（すなわち、ＰＶシステムの設置者）が上部管状支持部材３０を時計回りに約９０度回したときに、クランプ組立体５０は、工具（例えば、レンチなど）を使用せずに下部支持部材４２に対して適所に係止されることが可能である。クランプ組立体５０を下部支持部材４２の長さに沿った任意の場所に適所に係止できるので、下部支持部材４２が構造取付ねじ１０２によって屋根垂木１１６に固定的に取り付けられた後にＰＶモジュール１１４の必要な装着位置に容易に対応することができる。そのようなものとして、有利には本明細書で説明する支持面取付装置１００が南北の設置方向および／または東西の設置方向において十分な調節機能を提供するので、下部支持部材４２が屋根垂木１１６の長さに沿って正確に位置付けられる必要はない。また、支持面取付装置１００を事実上ＰＶモジュール１１４の長さ（すなわち、東西方向）に沿った任意の場所に装着できるので、支持面取付装置１００が屋根垂木１１６の間隔と一致するように、支持面取付装置１００を建物屋上９８において東西方向に自由に位置付けることもできる。
【００３７】
図１７に示すように、下部支持部材４２は概して、ベース部分４４と、ベース部分４４よりも上方に位置するレッジまたは棚部分と、レッジまたは棚部分よりも上方に配置された対向するフランジ部分４６とを備える。この図に図示するように、互いに対向するフランジ部分４６は、内部に配置されるクランプ組立体５０の係止キャップ部材３８を受け入れる係止機構スロット４８を画定する。カム式係止機構として動作する、係止キャップ部材３８は、ハンドル状の管状部材３０の使用者（すなわち、ＰＶシステムの設置者）がハンドル状の管状部材３０を時計回りに約９０度回すと下部支持部材４２に対してクランプ組立体５０を適所に係止する。図１７に示すように、下部支持部材４２のベース部分４４よりも上方に位置する、下部支持部材４２のレッジまたは棚部分は、構造取付ねじ１０２を屋根垂木１１６にねじ込むための工具（例えば、構造取付ねじ１０２を屋根垂木１１６にねじ込むためのソケットレンチ）の通過を受容するように配置された開口４９を備える。図１７の斜視図では明示的には見えないが、下部支持部材４２のベース部分４４は、構造取付ねじ１０２を受容するようにベース部分４４を貫通して配置された締結具開口を備える。下部支持部材４２のベース部分４４におけるこの締結具開口は、開口４９の真下に配置されるとともに、開口４９とほぼ整合される。図２０を参照すると、支持面取付装置１００の防水性を高めるために、構造取付ねじ１０２の頭部と下部支持部材４２のベース部分４４との間にシーリングワッシャ１０４を設けてもよいことが分かる。図１７に示すように、下部支持部材４２は略台形状を有し得る。下部支持部材４２は、南北方向の装着自由度および／または東西方向の装着自由度を提供する。例示的な一実施形態では、下部支持部材４２をアルミニウムから形成してもよく、構造取付ねじ１０２をステンレス鋼から形成してもよく、かつ、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）シーリングリングを備えたシーリングワッシャ１０４をステンレス鋼から形成してもよい。
【００３８】
図１〜図４を参照するに、支持面取付装置１００が板状の水切り部材９６を更に含み得ることが分かる。水切り部材９６は、水切り部材９６の北側部分が屋根板の列の真下に配置されるようにかつ水切り部材９６の南側部分の上面がその上面上への下部支持部材４２の装着を受容するために露出するように、屋根板の列の真下で滑らせるように構成される（図１を参照）。水切り部材９６は、屋根の雨漏りを防止することにより建物屋根９８の完全性を維持するのに役立つ。例示的な一実施形態において、水切り部材９６は、アルミニウムから形成してもよく、かつ、構造取付ねじ１０２を受け入れる開口の周囲の優れた防水性のためにエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）グロメットを含み得る。１つまたは複数の実施形態において、構造取付ねじ１０２は、防水状態で装着組立体１００を屋根垂木１１６に確実に貼り付けるために、シーリングワッシャ１０４、下部支持部材４２、ＥＤＰＭグロメット、および水切り部材９６を通して取り付けられる。また、例示的な一実施形態では、上部クランプ部材１０および下部クランプ部材２０ならびに上部支持部材３０をアルミニウムから形成してもよく、ねじ締結装置３２（例えば、ボルト）をステンレス鋼から形成してもよい。
【００３９】
次に、特に図５〜図７および図９を参照するに、支持面取付装置１００の例示的なクランプ組立体５０が、上部クランプ部材１０と、下部クランプ部材２０と、（クランプ組立体５０を下部支持部材４２と係合させるためのハンドルまたはアームとして動作する）上部管状支持部材３０とを備えることが分かる。図５〜図７および図９に示すように、上部クランプ部材１０は、ねじ締結装置３２（例えば、雄ねじが軸上に配置されたボルト３２）により下部クランプ部材２０と上部管状支持部材３０に連結される。具体的には、ボルト３２の軸は、構成部品１０、２０および３０の各々におけるそれぞれの開口を貫通し、かつボルト３２は、ボルト３２の下端部がナット３６に対して適所に固定される。図９の分解図を参照すると、ボルト３２が管状支持部材３０を貫通するときに、ボルト３２が管状支持部材３０の真下の係止キャップ部材３８を貫通し、次いで、係止リベット部材５６を貫通することが分かる。管状支持部材３０の上面において、下部プッシュナット３４がボルト３２の周囲を取り囲むことが分かる。ボルト３２は、クランプ組立体５０を通って上方に進むときに、下部クランプ部材２０の底部に配置されたリベットナット２３を貫通し、次いで、ボルト３２が上部ナット３６に到達するまで上部クランプ部材１０の底部における開口を貫通する。図５、図６および図９に最も良く図示するように、上部クランプ部材１０および下部クランプ部材２０は、ばね部材４０によりばね付勢される。ばね部材４０は、上部クランプ部材１０の底面とリベットナット２３の上縁との間で圧縮され、このリベットナット２３は、下部クランプ部材２０のベース部分２２における開口２１内に配置される（図１０を参照）。
【００４０】
図８には、クランプ組立体５０の例示的な上部クランプ部材１０が描かれている。これらの図に示すように、上部クランプ部材１０は概して、ベース部分１２と、互いに対向する第１のフランジ部分１４ａおよび第２のフランジ部分１４ｂと、互いに対向するフランジ部分１４ａ、１４ｂ間に配置されるとともに、互いに対向するフランジ部分１４ａ、１４ｂよりも僅かに下方に引っ込んでいる上部レッジ部分１７とを含む。上部クランプ部材１０のベース部分１２には、ボルト３２を受け入れる締結具開口１９が設けられ、その一方で、上部クランプ部材１０の上部レッジ部分１７には、ボルト３２の端部にナット３６を締め付けるための工具（例えば、ナット３６を締め付けるためのソケットレンチ）の通過を受容する工具開口１８が設けられる。また、図８に示すように、第１の対向するフランジ部分１４ａには、下部スカート部材１０６の上面に係合する止めねじ／止めピン５２を受容する止めねじ／止めピン開口１６が設けられる。ベース部分１２から上方に延びる上部クランプ部材１０の垂直壁は、図１０に図示する下部クランプ部材２０の垂直壁とほぼ整合する。
【００４１】
図１０には、クランプ組立体５０の例示的な下部クランプ部材２０が描かれている。この図に示すように、下部クランプ部材２０は概して、ベース部分２２と、互いに対向する壁部分２４間に配置された中央のレッジまたは棚部分を備えた互いに対向する壁部分２４と、壁２４の外側から外方に延びる互いに対向するレッジまたはウイング２６、２８とを含む。下部クランプ部材２０のベース部分２２には、リベットナット２３を受け入れるように配置された開口２１が設けられ、その一方で、下部クランプ部材２０の中央のレッジまたは棚部分には、ボルト３２の貫通を受容する開口２５が設けられる。また、図１０に示すように、第１の対向するレッジまたはウイング２６には、スカート装着ブラケット１１０の下方に曲がった底縁部を受け入れるように形成される溝２７が設けられる（図１９を参照）。ベース部分２２から上方に延びる下部クランプ部材２０の離間した垂直壁２４は、図８に図示する上部クランプ部材１０の垂直壁とほぼ整合する。ベース部分２２における開口２１内に受け入れられるリベットナット２３は、クランプ組立体５０を圧縮するボルト３２の雄ねじに係合する雌ねじを備える。図１９に示すように、ＰＶモジュール１１４は、ほぼ水平なレッジまたはウイング２６、２８の一方または両方の上に載置される。垂直壁２４は、同一のクランプが端部クランプとして使用されるときでさえ、上部クランプ部材１０を整合状態に保つ（図６を参照）。
【００４２】
図５、図６および図１０を参照するに、第２の対向するレッジまたはウイング２８は、鋭角θ１に僅かに上方に曲げられているかまたは鋭角θ１に僅かに上向きテーパ状とされることが分かる（図６を参照）。（図２５に図示する）設置状態において、下部クランプ部材２０の上向きテーパ状のレッジ２８は、上側のクランプ開口とＰＶモジュール１１４の厚さとの隙間の差を埋める板ばねとして働くように、建物屋上９８から離れる方向に僅かに上方に上側に延び、それにより、ＰＶモジュール１１４ががたつくのを防止しかつＰＶモジュール１１４が適所に固定されることを可能にする。いくつかの実施形態において、これはまた、接合点が機能できるように上部クランプリップ（すなわち、上部クランプ部材１０の第２の対向するフランジ部分１４ｂ）に十分な圧力をかける。以下により詳細に説明する、下部結合部材８０の第２の対向するレッジまたはウイング８８には、上側のクランプ開口とＰＶモジュール１１４の厚さとの隙間の差を埋める板ばねとして働くように同様の僅かに上向きのテーパが鋭角θ２に設けられ、それにより、ＰＶモジュール１１４ががたつくのを防止しかつＰＶモジュール１１４が適所に固定されることを可能にする。有利には、下部クランプ部材２０の第２の対向するレッジまたはウイング２８（すなわち、フランジ２８）と下部結合部材８０の第２の対向するレッジまたはウイング８８（すなわち、フランジ８８）の両方には、僅かに上向きのテーパが設けられる（すなわち、上方に湾曲している）ので、下部クランプ部材２０および下部結合部材８０は、それらにＰＶモジュール１１４が設置されたときにＰＶモジュール１１４に対して圧縮力を加える。各ＰＶモジュール１１４の設置の際に、ＰＶモジュール１１４は最初、その１つまたは複数の南側のクランプ組立体５０および結合組立体６０に対して上向き鋭角に配置される。次いで、各ＰＶモジュール１１４を屋根面とほぼ平行になるまで下方に回転させる。各ＰＶモジュール１１４を屋根面に向けて下方に回転させると、上側のＰＶモジュール１１４の縁部分が、上向きテーパ状のレッジ２８および８８に下向きの力を加えるように、下部クランプ部材２０の上向きテーパ状のレッジ２８および下部結合部材８０の上向きテーパ状のレッジ８８を押し下げ、それにより、ＰＶモジュール１１４を下部クランプ部材２０および下部結合部材８０と確実に係合させ、ＰＶモジュール１１４が適所にしっかりと保持されることを確実にする。ＰＶモジュール１１４により加えられた下向きの力に応答して、上向きテーパ状のレッジ２８および８８は、ばねのように弾性的に変形するかまたは撓む。上向きテーパ状のレッジ２８および８８の板ばね設計の結果として、設置者は、ナット３６をその１つまたは複数の南側のクランプ組立体５０に締め付けるために、またはボルト９０をその１つまたは複数の南側の結合組立体６０に締め付けるために、ＰＶモジュール１１４上に手を伸ばす必要がない。ナット３６を１つまたは複数の南側のクランプ組立体５０に締め付けるかまたはボルト９０を１つまたは複数の南側の結合組立体６０に締め付ける設置者の試みは、安全でも、人間工学的でも、有効でもない。
【００４３】
有利には、上部クランプ部材１０と下部クランプ部材２０とを含む調節可能なクランプ組立体５０は、モジュール式の支持面取付装置１００がカスタムプロファイルの必要なしに任意の厚さの任意の光電池モジュールまたはパネル１１４に取り付けられることを可能にする。調節可能なクランプ組立体５０は圧縮クランプとして動作し、このクランプ組立体５０をＰＶモジュール１１４の４つの周縁部のいずれか１つに沿った任意の場所に取り付けてもよい。調節可能なクランプ組立体５０のユニバーサルなクランプ設計は、有利には、別体の中央クランプと端部クランプを不要にする。
【００４４】
図示の実施形態において、ねじ締結装置３２（例えば、ボルト３２）は、支持面取付装置１００に関係する２つの重要な異なる機能を果たすことが可能である。第１に、ねじ締結装置３２は、ナット３６およびリベットナット２３と共に、（例えば、図１９に示すように）１つまたは複数のＰＶモジュール１１４と係合関係で上部クランプ部材１０と下部クランプ部材２０を固定する。第２に、同一のねじ締結装置３２はまた、支持面取付装置１００によりクランプ状態で確実に保持される１つまたは複数のＰＶモジュール１１４の高さが支持面（すなわち、屋根９８）に対して調節されることを可能にする。特に、クランプ組立体５０の構成部品の斬新な設計は、ねじ締結装置３２のこの二重機能性を可能にする。特に、ＰＶモジュールの固定の際にナット３６が締め付けられるときにねじ締結装置３２の望ましくない回転を防止するために、ねじ締結装置３２の頭部３２ａの底面には、下部支持部材４２における溝４８の底壁４３の上面と干渉嵌合で係合する外周突起３５および中央突起３７が設けられる（図４５および図４６を参照）。そのようなものとして、ねじ締結装置３２の頭部３２ａの底面は、ナット３６にトルクが加えられたときにねじ締結装置３２が回転するのを防止するために、溝４８の底壁４３の上面にねじり干渉するかまたは「食い込む」。加えて、ねじ締結装置３２の頭部３２ａの底面と下部支持部材４２の溝４８の底壁４３の上面との間の干渉は、支持面取付装置１００の接地電流経路を維持する。逆に、ねじ締結装置３２を回転させることにより１つまたは複数のＰＶモジュール１１４の高さを調節するときに、ナット３６の望ましくない回転を防止するために、ナット３６は、上部クランプ部材１０のベース部分１２の上面に対して十分な摩擦力を伴って係合するように設計される。また、リベットナット２３は、ねじ締結装置３２にトルクを加える際にリベットナット２３が回転しないように下部クランプ部材２０に対して適所に固定される。例示的な一実施形態において、ナット３６には、上部クランプ部材１０のベース部分１２の上面に摩擦干渉するかまたは「食い込む」一方向鋸歯状パターンが底部に配置された下部フランジが設けられる。したがって、（例えば、ねじ締結装置３２の上部に配置された六角形の凹部３３とドリルまたはレンチを係合させることにより（図５および図９））ねじ締結装置３２を時計回りか反時計回りのいずれかに回転させるときに、クランプ部材１０、２０を緩めずに１つまたは複数のＰＶモジュール１１４の高さを調節することが可能である。高さ調節の際に、ねじ締結装置３２を回すトルクは、ねじ締結装置３２の頭部３２ａと下部支持部材４２の溝４８の底壁４３との摩擦係合に打ち勝つように、ナット３６の締め付けにより生じるトルクよりも大きくなければならない。加えて、高さ調節の際およびナット３６がクランプを適所に固定した後、ねじ抵抗と頭部３２ａと下部支持部材４２との間の摩擦抵抗とに打ち勝つことによりねじ締結装置３２を回すための必要なトルクは、ねじ締結装置３２のねじり強度よりも小さくなければならならず（つまり、ねじ締結装置３２のシャフトへのせん断作用を回避するため）、かつドリルビットかまたはねじ締結装置３２を回転させるのに使用される他の種類の工具のねじり強度よりも小さくなければならない）。上部クランプ部材１０と下部クランプ部材２０の固定の際に、ナット３６を締め付けるのに必要とされるトルクは、頭部３２ａと下部支持部材４２との摩擦係合に起因する抵抗トルクよりも小さくなければならない。
【００４５】
ここで、図１１〜図１６に移って、図２５に図示するＰＶモジュール装着システムの結合装置６０の構成部品について説明する。最初に、図１１、図１４および図１８を参照すると、光電池装着システムの例示的な結合装置６０が概して上部結合部材７０と下部結合部材８０とを備えることが分かる。図１１および図１４に示すように、上部結合部材７０は、複数のねじ締結装置９０（例えば、雄ねじが軸上に配置された２つの離間したボルト９０）により下部結合部材８０に連結される。具体的には、ボルト９０の軸は、構成部品７０、８０の各々におけるそれぞれの開口を貫通し、かつボルト９０は、ボルト９０の下端部がそれぞれのリベットナット８３に対して適所に固定される（図１４を参照）。図１４の端面図および図１８の分解図を参照すると、ボルト９０が、上部結合部材７０のベース部分７２におけるそれぞれの開口７１を貫通し、次いで、下部結合部材８０の中央のレッジまたは棚部分におけるそれぞれの開口８５を貫通することが分かる。ボルト９０の頭部９２は両方とも、上部結合部材７０のベース部分７２の上面上に載置され、その一方で、ボルト９２の反対側の下端部は、それぞれのリベットナット８３に螺合して受け入れられる。図１１および図１４に最も良く図示するように、上部結合部材７０および下部結合部材８０は、ばね部材９４によりばね付勢される。ばね部材９４は、上部結合部材７０の底面とそれぞれのリベットナット８３の上縁との間で圧縮され、このリベットナット８３は、下部結合部材８０のベース部分８２におけるそれぞれの開口内に配置される。
【００４６】
図１５には、結合装置６０の例示的な上部結合部材７０が描かれている。これらの図に示すように、上部結合部材７０は概して、ベース部分７２と、互いに対向する第１のフランジ部分７４ａおよび第２のフランジ部分７４ｂと、互いに対向するフランジ部分７４ａ、７４ｂ間に配置されるとともに、互いに対向するフランジ部分７４ａ、７４ｂよりも僅かに下方に引っ込んでいる上部レッジ部分７７とを含む。上部結合部材７０のベース部分７２には、ボルト９０を受け入れる離間した締結具開口７１が設けられ、その一方で、上部結合部材７０の上部レッジ部分７７には、ボルト９０の端部におけるボルト９０の頭部９２を締め付けるための工具（例えば、ボルト９０を締め付けるためのソケットレンチ）の通過を受容する工具開口７５が設けられる。また、図１５に示すように、第２の対向するフランジ部分７４ｂには、下部スカート部材１０６または上部スカート部材の上面に係合する止めねじ／止めピン７８を受容する止めねじ／止めピン開口７６が設けられる。ベース部分７２から上方に延びる上部結合部材７０の離間した垂直壁は、図１６に図示する下部クランプ部材８０の垂直壁とほぼ整合する。上部結合部材７０の互いに対向するフランジ部分７４ａ、７４ｂの一方または両方には、結合装置６０にトルクが加えられるよりも先に結合装置６０がＰＶモジュール１１４から滑り落ちることなしに使用者（すなわち、設置者）が結合装置６０をＰＶモジュール１１４上に摺動させることを可能にするコイン／キャッチを設けてもよい。
【００４７】
図１６には、結合装置６０の例示的な下部結合部材８０が描かれている。この図に示すように、下部結合部材８０は概して、ベース部分８２と、互いに対向する壁部分８４間に配置された中央のレッジまたは棚部分を備えた互いに対向する壁部分８４と、壁８４の外側から外方に延びる互いに対向するレッジまたはウイング８６、８８とを含む。下部結合部材８０のベース部分８２には、それぞれのリベットナット８３を受け入れるように長手方向に離間した開口が設けられ、その一方で、下部結合部材８０の中央のレッジまたは棚部分には、ボルト９０の貫通を受容する長手方向に離間した開口８５が設けられる。また、図１６に示すように、第１の対向するレッジまたはウイング８６には、スカート装着ブラケット１１０の下方に曲がった底縁部を受け入れるように形成された溝８７が設けられる。ベース部分８２から上方に延びる下部結合部材８０の離間した垂直壁８４は、図１５に図示する上部結合部材７０の垂直壁とほぼ整合する。下部結合部材８０のベース部分８２におけるそれぞれの開口内に受け入れられるリベットナット８３は各々、結合装置６０を圧縮するそれぞれのボルト９０の雄ねじに係合する雌ねじを備える。図１９に示すクランプ組立体５０と同様に、ＰＶモジュール１１４は、下部結合部材８０のほぼ水平なレッジまたはウイング８６、８８の一方または両方の上に載置される。垂直壁８４は、結合装置６０が同一列の隣り合うＰＶモジュール１１４の端部分を結合するために使用されるときでさえ、上部結合部材７０を整合状態に保つ（図１４を参照）。
【００４８】
有利には、上部結合部材７０と下部結合部材８０とを含む、調節可能な結合装置６０を、カスタムプロファイルの必要なしに任意の厚さの任意の光電池モジュールまたはパネル１１４に取り付けてもよい。換言すれば、結合装置６０は、特別なカスタムプロファイルを必要とせずに複数の既製のＰＶモジュール１１４を容易に結合する。クランプ組立体５０と同じように、調節可能な結合装置６０は圧縮クランプとして動作し、この結合装置６０をＰＶモジュール１１４の４つの周縁部のいずれか１つに沿った任意の場所に取り付けてもよい。調節可能な結合装置６０のユニバーサルなクランプ設計は、有利には、別体の中央クランプと端部クランプを不要にする。
【００４９】
例示的な一実施形態では、上部結合部材７０および下部結合部材８０をアルミニウムから形成してもよく、ねじ締結装置９０（例えば、ボルト）をステンレス鋼から形成してもよい。また、１つまたは複数の実施形態では、まず支持面取付装置１００から上部クランプ部材１０と下部クランプ部材２０を取り外し、次いで、上部結合部材７０および下部結合部材８０をねじ締結装置３２に取り付けることにより、上部結合部材７０および下部結合部材８０を支持面取付装置１００のねじ締結装置３２および上部支持部材３０と組み合わせてもよい。この組み合わせた組立体は、光電池配列の設置において支持面取付装置１００のクランプ組立体５０の位置が結合組立体６０の位置と矛盾する場合に特に有用である。
【００５０】
ここで、図１９〜図２５に移って、光電池装着システムのスカート部材１０６について説明する。最初に図２５を参照すると、スカート部材１０６がＰＶモジュール１１４の配列の最も南側の縁部に位置することが分かる。スカート部材１０６は、離間した支持面取付装置１００により支持される。特に、図１９および図２０に示すように、スカート部材１０６およびその関連する装着ブラケット１１０は、支持面取付装置１００のクランプ組立体５０の上部クランプ部材１０と下部クランプ部材２０との間に挟まれる。換言すれば、スカート部材１０６およびその関連する装着ブラケット１１０に上部クランプ部材１０と下部クランプ部材２０がクランプ係合する。また、上で解説したように、スカート装着ブラケット１１０の下方に曲がった縁部は、下部クランプ部材２０の第１の対向するレッジまたはウイング２６内に形成される溝２７内に受け入れられる。
【００５１】
次に、図２１〜図２４を参照して、スカート部材１０６とスカート装着ブラケット１１０との係合について解説する。図２３に示すように、斜めスカート部材１０６の裏側は、複数の歯状突起または凸部１０８を備える。同様に、図２４に最も良く描かれているように、スカート装着ブラケット１１０の表側は、複数の歯状突起または凸部１１２を備える。図２１および図２２を参照するに、斜めスカート部材１０６の歯状突起または凸部１０８の少なくともいくつかがスカート装着ブラケット１１０上の歯状突起または凸部１１２の少なくともいくつかと嵌合係合することが分かる。こうした歯状突起１０８、１１２間の係合は、スカート装着ブラケット１１０がスカート部材１０６をクランプ組立体５０上で支持することを可能にする。有利には、スカート部材１０６およびスカート装着ブラケット１１０上の歯状突起または凸部１０８、１１２は、それぞれ、スカート組立体１０６、１１０が任意のＰＶモジュール１１４の高さと一致することが可能であるように、スカート部材１０６がスカート装着ブラケット１１０に対して種々の高さで装着されることを可能にする。このことは、結果として、スカート組立体１０６、１１０がＰＶモジュール１１４の第１の列を受け入れるためのＰＶ配列の南側の列におけるクランプ組立体５０と結合組立体６０の隙間寸法を設定するので重要である。
【００５２】
図２５に示すように、スカート部材１０６は、ＰＶモジュール１１４の配列の露出した下側の縁部を覆う（図２５にはスカート部材１０６が１つだけ示されている）。スカート部材１０６は、ＰＶモジュール１１４の南側の列を覆い隠すので完成した光電池配列の見栄えを向上させる。クランプまたは金具が地上からは見えない。配列の周囲の空気の流れが許容される。例示的な一実施形態では、スカート部材１０６をアルミニウムから形成してもよい。別の例示的な実施形態では、スカート部材１０６を適切なポリマーから形成してもよい。
【００５３】
図２６および図２７を参照して、光電池装着システムの例示的なブラケット組立体１２０について説明する。上で解説したように、１つまたは複数のそれぞれの電気的組立体（例えば、１つまたは複数のマイクロインバータ）を１つまたは複数のＰＶモジュール１１４の裏面に固定するために、１つまたは複数のブラケット組立体１２０を使用してもよい。図２６および図２７に示すように、ブラケット組立体１２０は概して、ねじ締結装置１３４（例えば、雄ねじが軸上に配置されたボルト１３４）によって下部ブラケット部材１３０に連結される上部ブラケット部材１２４を備える。具体的には、ボルト１３４の軸は、構成部品１２４、１３０の各々におけるそれぞれの開口を貫通し、かつボルト１３４は、ボルト１３４の下端部がナット１２２に対して適所に固定される。図２６および図２７を参照すると、ボルト１３４が、下部ブラケット部材１３０の底部に配置されたリベットナット１３２を貫通し、次いで、下部ブラケット部材１３０のレッジまたは棚部分に位置する開口を貫通し、最後に、ボルト１３４が上部ナット１２２に到達するまで上部ブラケット部材１２４の底部における開口を貫通することが分かる。また、図２６および図２７に図示するように、上部ブラケット部材１２４および下部ブラケット部材１３０は、ばね部材１２８によりばね付勢される。ばね部材１２８は、上部ブラケット部材１２４の底面とリベットナット１３２の上縁との間で圧縮され、このリベットナット１３２は、下部ブラケット部材１３０のベース部分２２における開口内に配置される。ブラケット組立体１２０は、ＰＶモジュール１１４の互いに対向する上面と底面を上部ブラケット部材１２４のフランジ部分と下部ブラケット部材１３０のレッジまたはウイング部分にそれぞれ係合させることによりＰＶモジュール１１４をクランプする。図２７に最も良く示すように、上部ブラケット部材１２４の互いに対向するフランジ部分の一方には、上部ブラケット部材１２４が取り付けられるＰＶモジュール１１４の上面に係合する止めねじ／止めピン１２６が設けられる。ブラケット組立体１２０により支持される電気的組立体（例えば、マイクロインバータ）は、典型的には、ボルト１３４の頭部端部付近（例えば、図２７におけるボルト頭部と下部ブラケット部材１３０の底面との間の隙間内）でボルト１３４に係合する切り欠きを備える。
【００５４】
次に、装着システムの支持面取付装置１００を屋根上に設置する方法の説明をする。最初に図１〜図４を参照すると、各支持面取付装置１００の下部支持部材４２および水切り部材９６が、それぞれの構造取付ねじ１０２を用いて建物屋上９８に固定される。次いで、クランプ組立体５０が、それらのそれぞれの下部支持部材４２に段階的に取り付けられる。最初に、各クランプ組立体５０は、そのそれぞれの下部支持部材４２（図１を参照）上で９時の位置に設置される。したがって、ハンドルとして動作する、各クランプ組立体５０の上部管状支持部材３０は、各クランプ組立体５０がそのそれぞれの下部支持部材４２に対して適所に係止されるように、上部管状支持部材３０の使用者（すなわち、ＰＶシステムの設置者）により約９０度時計回りに回される。上部管状支持部材３０が使用者により回されるときに、ねじ締結装置３２の頭部３２ａの外周突起３５および中央突起３７は、上部管状支持部材３０を約９０度回転させる間にクランプ組立体５０が回るのを防止するために、下部支持部材４２に「食い込む」。ねじ締結装置３２の頭部３２ａと下部支持部材４２との間の干渉係合はまた、上部管状支持部材３０を約９０度回転させるときにクランプ組立体５０がその意図された固定位置からずれるのを防止する（すなわち、干渉係合は、クランプ組立体５０が北側または南側にずれるのを防止する）。各クランプ組立体５０が適所に係止された時点で、各クランプ組立体５０は、そのそれぞれの下部支持部材４２（図２を参照）上でほぼ１２時の位置にある。支持面（例えば、屋根）に対するＰＶモジュール１１４のおおよその高さは、支持面取付装置１００の上部管状支持部材３０に対して、上部クランプ部材１０と下部クランプ部材２０とリベットナット２３とを備える部分組立品を回転させることにより達成してもよい。ＰＶモジュール１１４の高さ調節は、ナット３６、上部クランプ部材１０、下部クランプ部材２０、リベットナット２３、および上部支持部材３０に対してねじ締結装置３２を回転させることにより（例えば、ねじ締結装置３２に配置された六角形の凹部３３を使用することにより（図５および図９））達成してもよい。
【００５５】
支持面取付装置の第２の例示的な実施形態は、図２８〜図３３では全体として２００で表されている。これらの図を参照すると、いくつかの点で、第２の例示的な実施形態が支持面取付装置１００の第１の実施形態と同様であることが分かる。その上、いくつかの要素は、かかる両実施形態に共通している。簡潔にするために、支持面取付装置の第２の実施形態が第１の実施形態と共通して有する要素については、それらの構成部品が上で既に説明されているので詳述しない。
【００５６】
第２の例示的な実施形態において、図２８〜図３３に示すように、支持面取付装置２００は概して、支持面（例えば、図２５の建物屋上９８）に取り付けられるように構成された円盤部材２３６と、１つまたは複数のＰＶモジュール１１４に係合するように構成されたクランプ組立体２０２、２０８と、建物屋根９８における雨漏りを防止するための水切り部材２５４とを備える。円盤部材２３６は、クランプ組立体２０２、２０８が建物屋根９８上に自由に位置決めされることを可能にするように、構造取付ねじ２３２を中心に回転させることが可能である。構造取付ねじ２３２を中心とした円盤部材２３６の回転によりクランプ組立体２０２、２０８を円盤部材２３６の外周の周りの任意の場所に位置決めできるので、円盤部材２３６と水切り部材２５４が構造取付ねじ２３２により屋根垂木１１６に取り付けられた後にＰＶモジュール１１４の必要な装着位置に容易に対応することができる。そのようなものとして、有利には本明細書で説明する円盤部材２３６が南北の設置方向および／または東西の設置方向において十分な調節機能を提供するので、円盤部材２３６と水切り部材２５４とを備える、支持面取付装置２００のベース組立体が、屋根垂木１１６の長さに沿って正確に位置付けられる必要はない。また、支持面取付装置２００を事実上ＰＶモジュール１１４の長さ（すなわち、東西方向）に沿った任意の場所に装着できるので、支持面取付装置２００が屋根垂木１１６の間隔と一致するように、支持面取付装置２００を建物屋上９８において東西方向に自由に位置付けることもできる。
【００５７】
ここで、主に図３４〜図３９を参照して、支持面取付装置２００の円盤部材２３６について説明する。これらの図に示すように、円盤部材２３６は概して、ドーム状本体部分２３８と、ドーム状本体部分２３８からほぼ垂直方向に上方に延びる円錐状突起２４０とを備える。図３４および図３５に最も良く示すように、円錐状突起２４０は、円盤部材２３６のドーム状本体部分２３８の外周に近接して配置される。円盤部材２３６のドーム状本体部分２３８は、構造取付ねじ２３２を受け入れる中心に配置された開口２４４を備える。上で述べたように、屋根上への支持面取付装置２００の設置の際に、円盤部材２３６は、クランプ組立体２０２、２０８の自由な位置決めを可能にするために、構造取付ねじ２３２を中心に回転させることができる。降水（すなわち、雨水）が開口２４４に流入するのを防止するために、中心開口２４４は円錐壁２４６により取り囲まれる。図２８〜図３２において、組立状態では、降水が開口２４４に流入するのを更に防止するために、円錐形のシーリングワッシャ２３４が構造取付ねじ２３２の頭部と円盤部材２３６の円錐壁２４６との間に挟まれることが分かる。
【００５８】
再び図３４〜図３９に移ると、円盤部材２３６のドーム状本体部分２３８がその外周に配置された周縁フランジ部分２４２を更に含むことが分かる。図３８および図３９に最も明確に図示するように、円盤部材２３６の周縁フランジ部分２４２は、その環状底面に沿って離間した下方に延びる複数の突起２４３を備える。加えて、図３６および図３７に示すように、円盤部材２３６のドーム状本体部分２３８の底面には、円盤部材２３６の構造的剛性および耐久性を増大させるために、円盤部材２３６を中心に周方向に離間した径方向に延びる複数のリブ２５０を設けてもよい。また、図３６の底面図において、円盤部材２３６が、円盤部材２３６の構造的剛性および耐久性を更に高めるために中心開口２４４の周囲を囲む周方向に延びるリブ２５２をも含み得ることが分かる。周方向に延在する単一のリブ２５２が図３６の例示的な実施形態において示されているが、他の実施形態では、円盤部材２３６には、更に強度を与えるために互いに対して同心状に配設される径方向に離間した複数のリブ２５２を設けることができることを理解すべきである。
【００５９】
主に図３４、図３５および図３８を参照しながら、円盤部材２３６の円錐状突起２４０についてより詳細に説明する。これらの図に示すように、円錐状突起２４０は、ドーム状本体部分２３８の側部に配置され、かつ、クランプ組立体２０２、２０８を支持面取付装置２００のベース組立体２３６、２５４に調節可能に連結するねじ締結部材２２８（例えば、ボルト２２８）を受け入れるように円錐状突起２４０の中心に配置された開口２４８を備える。以下に説明するように、ベース組立体２３６、２５４に対するクランプ組立体２０２、２０８の垂直方向の位置または高さを調節するために、ねじ締結部材２２８を回転させることができる。円錐状突起２４０の開口２４８には、ねじ締結部材２２８上の複数の雄ねじと螺合する複数の雌ねじが設けられる。例示的な一実施形態では、円盤部材２３６をダイカスト金属から形成してもよく、構造取付ねじ２３２をステンレス鋼から形成してもよく、かつ、円錐形のシーリングワッシャ２３４をエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）から形成してもよい。
【００６０】
次に、図４０〜図４４を参照して、支持面取付装置２００の板状の水切り部材２５４について解説する。水切り部材９６に関して上で説明したように、水切り部材２５４は、屋根の雨漏りを防止することにより建物屋根９８の完全性を維持するのに役立つ。図４０〜図４４において、水切り部材２５４が概して、ほぼ平面状の本体部分２５６と、ほぼ平面状の本体部分２５６からほぼ垂直方向に上方に延びる円錐状突起２５８とを備えることが分かる。図４１の上面図に最も良く示すように、円錐状突起２５８は、ほぼ平面状の本体部分２５６の中心に対してずらして配置される（つまり、円錐状突起２５８は、ほぼ平面状の本体部分２５６の中心点の側方に配置される）。図４０〜図４４において、円錐状突起２５８には、その底部周縁に配置される環状ベース部分２６０が設けられることが分かる。円錐状突起２５８は、構造取付ねじ２３２を内部に受け入れる中心に配置された開口２６２を更に含む。有利には、水切り部材２５４のほぼ平面状の本体部分２５６の残り部分よりも上方の円錐状突起２５８の隆起特性は、何らかの降水（すなわち、雨水）が締結具開口２６２を通って建物屋根９８の構造に流入するのを実質的に防止する。支持面取付装置２００の組立状態において、水切り部材２５４の開口２６２を通るいかなる雨漏りも更に防止するために、円錐形のグロメット２６４（図３３を参照）が水切り部材２５４の円錐状突起２５８の上部に設けられる。円錐形のグロメット２６４は、支持面取付装置２００の組立状態において円盤部材２３６が水切り部材２５４の上部に設けられたときに、水切り部材２５４の円錐状突起２５８と、円盤部材２３６の中心開口２４４を取り囲む円錐壁２４６の底面との間に挟まれる。例示的な一実施形態では、水切り部材２５４をプレス加工した金属から形成してもよく、かつ円錐形のグロメット２６４をエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）から形成してもよい。
【００６１】
有利には、図４０〜図４４に図示する水切り部材２５４の設計は、たとえグロメット２６４が欠けていたとしても水切り防水の完全性が維持されるように、水切り部材２５４の止水シールが屋根面よりも約１インチ上方に（すなわち、円錐状突起２５８の先端に）位置するので優れた防水性をもたらす。また、水切り部材２５４をプレス加工により形成してもよいので、その製造コストが安価である。加えて、水切り部材２５４の構成は、コンパクトにして出荷するために隣り合う水切り部材２５４を容易に積み重ねることを可能にする。
【００６２】
ここで、特に図２８〜図３３を参照しながら、支持面取付装置２００のクランプ組立体２０２、２０８について解説する。これらの図に示すように、クランプ組立体は概して、上部クランプ部材２０２と、下部クランプ部材２０８と、クランプ組立体をベース組立体２３６、２５６に調節可能に連結するねじ締結部材２２８とを備える。図２８、図３１および図３３に最も良く示すように、上部クランプ部材２０２は、ねじ締結部材２２６（例えば、雄ねじが軸上に配置されたボルト２２６）により下部クランプ部材２０８に連結される。具体的には、ボルト２２６の軸は、クランプ構成部品２０２、２０８の各々における開口を貫通し、かつボルト２２６は、ボルト２２６の底端部がリベットナットに対して適所に固定される。図３３の部分分解図を参照すると、ボルト２２６が上部クランプ部材２０２における上部開口と下部開口を貫通し、次いで、ボルト２２６の底端部がリベットナットに到達するまで下部クランプ部材２０８の締結具開口２１２を貫通することが分かる。クランプ組立体２０２、２０８を１つまたは複数の光電池モジュールに固定することが望ましい場合には、工具（例えば、適切なビットを備えたスクリュードライバまたはバッテリ駆動ドリル）がボルト２２６の上端部における六角形の凹部２２７内に挿入され、１つまたは複数の光電池モジュールの１つまたは複数のフレームが上部クランプ部材２０２と下部クランプ部材２０８との間に確実にクランプされるまでボルト２２６が締め付けられる。
【００６３】
図２８〜図３３には、クランプ組立体２０２、２０８の例示的な上部クランプ部材２０２が描かれている。図２８〜図３３を併せて参照するに、上部クランプ部材２０２が概して、ベース部分２０４と、互いに対向する第１のフランジ部分２０６ａおよび第２のフランジ部分２０６ｂと、互いに対向するフランジ部分２０６ａ、２０６ｂ間に配置される上部平面部分とを含むことが分かる。上部クランプ部材２０２のベース部分２０４と上部平面部分の両方には、ボルト２２６の軸を受け入れるように配置される締結具開口が設けられる。ベース部分２０４から上方に延びる上部クランプ部材２０２の垂直壁は、以下に説明する下部クランプ部材２０８の立壁部分２１８とほぼ整合する。多くの点において、第２の実施形態の上部クランプ部材２０２は、上で説明した第１の実施形態の上部クランプ部材１０と同様である。
【００６４】
図２８〜図３３には、クランプ組立体２０２、２０８の例示的な下部クランプ部材２０８も描かれている。最初に図３３を参照するに、下部クランプ部材２０８が概して、ベース部分２１０と、立壁部分２１８と、ベース部分２１０の外側から外方に延びる互いに対向するレッジまたはウイング２２０、２２４とを含むことが分かる。下部クランプ部材２０８のベース部分２１０の上棚には、ねじ締結部材２２６とリベットナット２１６をそれぞれ受け入れるように配置される第１の開口２１２と第２の開口２１４が設けられる（図２８を参照）。また、図３１および図３３に示すように、第１の対向するレッジまたはウイング２２０には、スカート装着ブラケット１１０の下方に曲がった底縁部を受け入れるように形成される溝２２２が設けられる（図１９を参照）。ベース部分２１０から上方に延びる下部クランプ部材２０８の立壁部分２１８は、上部クランプ部材２０２の垂直壁とほぼ整合する（図３１および図３３を参照）。ベース部分２１０における開口２１４内に受け入れられるリベットナット２１６は、ベース組立体２３６、２５４に対するクランプ組立体２０２、２０８の高さを調節するねじ締結部材２２８（例えば、ねじ付きスタッド２２８）の雄ねじに係合する雌ねじを備える。（例えば、配列におけるＰＶモジュール１１４を水平にするために）ベース組立体２３６、２５４に対するクランプ組立体２０２、２０８の高さを調節することが望ましい場合には、工具（例えば、適切なビットを備えたスクリュードライバまたはバッテリ駆動ドリル）がスタッド２２８の上端部における六角形の凹部２３０内に挿入され、ベース組立体２３６、２５４に対してクランプ組立体２０２、２０８を上昇または下降させるために、スタッド２２８を時計回りまたは反時計回りのいずれかに回転させる。第１の実施形態のクランプ組立体５０（例えば、図１９を参照）に対して上で説明したものと同様に、ＰＶモジュール１１４は、クランプ組立体２０２、２０８の下部クランプ部材２０８のほぼ水平なレッジまたはウイング２２０、２２４の一方または両方の上に載置される。下部クランプ部材２０８の立壁部分２１８は、同一のクランプが端部クランプとして使用されるときでさえ、上部クランプ部材２０２を整合状態に保つのに役立つ（図３３を参照）。２つの離間した垂直壁ではなく単一の立壁部分２１８を有することを除いて、第２の実施形態の下部クランプ部材２０８は、上で説明した第１の実施形態の下部クランプ部材２０と多くの点で同様である。
【００６５】
有利には、第２の実施形態と併せて上で説明した支持面取付装置２００は、設置が容易であり、現場への輸送が容易であり、見栄えが良く、製造するのに費用効率が高く、かつ材料使用量と部品点数の大幅な低減をもたらす。ダイカスト成形され得る、円盤部材２３６は、比較的高い製造公差の使用を可能にし、それにより、制作コストの大幅な低減をもたらす。また、上で説明した上部クランプ部材２０２と下部クランプ部材２０８における開口を製造の際に打ち抜いてもよく、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）加工は必要ない。支持面取付装置２００は、南北方向のモジュール間の間隔を約１．２５インチから約０．６２５インチに低減することが可能であるので、見栄えの優れた光電池配列をもたらす。加えて、全設置に関して単一の工具（例えば、適切なビットを備えたスクリュードライバまたはバッテリ駆動ドリル）があれば十分であるので、建物屋根上での支持面取付装置２００の設置が非常に迅速である。
【００６６】
上記の光電池装着システムが多数の利点を提供することは容易に分かる。第１に、１つまたは複数の結合装置６０と、１つまたは複数の支持面取付装置１００、２００とを概して備える、本明細書で説明した光電池装着システムは、垂木または屋根支持部材に取り付き、レールまたは支柱を使用せず、かつユニバーサルなものである。換言すれば、光電池装着システムは、レールを必要とせずに屋根垂木または屋根トラス内に定着する支持面取付装置１００、２００を用いて既製の光電池モジュールまたはパネルを設置する簡単な方法を提供する。第２に、光電池装着システムは、市販の任意の光電池モジュールに装着され、装着システムを受容するカスタムプロファイルのレールを備えたモジュールを購入することが必要であるのではなく、設置者の好みのモジュールを選択する自由度を設置者に与える。加えて、本明細書で説明した光電池装着システムは、有線のＰＶモジュールの接地またはボンディングが必要でないように統合接地手段を含む（つまり、結合装置６０の金属製構成部品および支持面取付装置１００、２００は、統合接地またはボンディングのための導電電流経路を形成する）。最終的に、本発明で説明した光電池装着システムは、配列における光電池モジュールを現場で水平にすることができる簡単で有効な手段を設置者に提供する。
【００６７】
上で説明した実施形態および変更形態の特徴または属性のいずれかを、上で説明した実施形態および変更形態の他の特徴および属性のいずれかと所望通りに組み合わせて使用することができる。
【００６８】
ある１つまたは複数の実施形態に関して本発明を示しかつ説明してきたが、本発明を多くの異なる形態で具体化できることと、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの他の修正形態および変更形態が可能であることが明らかである。
【００６９】
その上、例示的な実施形態が本明細書で説明されているが、当業者であれば、上記の例示的な実施形態が実際には単なる例示的なものであり、特許請求の範囲を限定するものと決して解釈されるべきではないことを認識するであろう。むしろ、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定される。
【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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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【国際調査報告】
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