JP5405631B2 - 太陽電池モジュールの設置構造、太陽電池モジュールの設置方法、及び太陽光発電システム - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールを屋根等の上に設置するための太陽電池モジュールの設置構造、太陽電池モジュールの設置方法、及び太陽光発電システムに関する。

周知のように複数の太陽電池モジュールを寄棟や方形等の屋根に並設した太陽光発電システムが利用されている。このような太陽光発電システムにおいては、より大きな太陽光発電電力を得るために、太陽電池モジュールの設置面積を広くすることが好ましい。

このため、特許文献１では、屋根の上面において最大の四角形領域を定めて、この四角形領域に複数の建材一体型太陽電池モジュールを横方向及び縦方向に並べて設け、この四角形領域と屋根の斜辺間の三角領域に据え置き型太陽電池モジュールを配置して、太陽電池モジュールの設置面積の拡大を図っている。

また、太陽電池モジュールを屋根上に設ける場合は、風や積雪荷重等に対しても太陽電池モジュールを強固に支持する必要があり、例えばＪＥＴ（一般財団法人 電気安全環境研究所）などの機関により太陽電池モジュールの耐荷重設置基準が設けられている。この基準を満たすため、太陽電池モジュールはモジュールの種類毎に固定支持する位置が規定されることが多い。

例えば、特許文献２では、太陽電池モジュールの対向２辺全体を長尺の支持部材及び押さえ部材により押さえ込んだり（特許文献２の図１を参照）、あるいは太陽電池モジュールの対向２辺の両側箇所、つまり４箇所を固定支持したりしている（特許文献２の図５を参照）。

特開２０１１−６９１６１号公報 特開２０１１−２６８３１号公報

ところで、太陽電池モジュールは一般に矩形状であり、この場合、寄棟や方形等の屋根の上面が三角形や台形であるため、複数の太陽電池モジュールを如何なる配置方法で並べても、屋根の上面には各太陽電池モジュールにより覆われない領域が発生し、これが太陽光発電電力を制限する１つの原因となっている。

例えば、特許文献１では、建材一体型太陽電池モジュール及び据え置き型太陽電池モジュールが矩形状同一サイズであり、太陽電池モジュールの横方向の配置長さが太陽電池モジュールの横方向長さの整数倍になることから、横方向の配置長さが屋根の両側斜辺から僅かでもはみ出す場合は、太陽電池モジュール１枚分だけ、横方向の配置長さを短くする必要があり、屋根の斜辺付近に太陽光発電に寄与しない広い空スペースが生じた（特許文献１の図４、図５、図６を参照）。また、特許文献２でも、矩形状同一サイズの太陽電池モジュールを横方向及び縦方向に並べているため、特許文献１と同様の問題が生じると考えられる。

また、太陽電池モジュールを強固に支持する必要があっても、太陽電池モジュールの固定部位が無駄に増大すると、太陽電池モジュールの設置に手間がかかるので、太陽電池モジュールの支持方法の基準を守りながらも、太陽電池モジュールの固定部位の数やサイズを最小限に抑えるのが好ましい。例えば、特許文献２の図５に示すように矩形状同一サイズの太陽電池モジュールを横方向及び縦方向に整列させて並べる場合は、隣接する太陽電池モジュールで固定部位を共通して用いるため、設置に手間がかからない。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、寄棟や方形等の屋根の上面における太陽電池モジュールの設置面積をより拡大することが可能であって、また各太陽電池モジュールが縦方向および横方向に整列していなくても、太陽電池モジュールの固定部位数を節減することが可能な太陽電池モジュールの設置構造、太陽電池モジュールの設置方法、及び太陽光発電システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュールの設置構造は、複数の太陽電池モジュールを横方向に並べた行を縦方向に複数並べて、前記各太陽電池モジュールを設置した太陽電池モジュールの設置構造であって、横方向の長さが異なる２種類以上の太陽電池モジュールと、横方向に延びる桟と、前記太陽電池モジュールを前記桟に固定する固定部材とを有し、前記太陽電池モジュールにおける前記固定部材の固定位置の範囲が規定されており、縦方向に隣り合う少なくとも２つの太陽電池モジュールの縦方向の端辺が揃っておらず、これら２つの太陽電池モジュールにおける前記規定された固定位置の範囲の少なくとも一部が対峙する箇所では共通の前記固定部材を用いて固定されていると共に、前記規定された固定位置の範囲の対峙しない箇所では一方の太陽電池モジュールの前記規定された固定位置で前記固定部材を用いて固定されている。

このような本発明の設置構造では、横方向長さが異なる複数種類の太陽電池モジュールを横方向及び縦方向に並べている。この場合、複数種類の太陽電池モジュールを適宜の枚数ずつ組み合わせて横方向に並べることにより、太陽電池モジュールの横方向の配置長さを多様に設定することができ、横方向の配置長さを屋根の両側斜辺の内側に略丁度収まるようにすることができる。これにより、太陽電池モジュールにより覆われない屋根の領域を狭くすることが可能となり、太陽光発電電力の増大を図ることができる。

これに対して従来は、矩形状同一サイズの太陽電池モジュールを横方向及び縦方向に並べていたため、各太陽電池モジュールの横方向の配置長さが屋根の斜辺から僅かでもはみ出す場合は、太陽電池モジュール１枚分だけ、横方向の配置長さを短くする必要があり、太陽電池モジュールにより覆われない屋根の領域を狭くすることが困難である。

一方、横方向長さが異なる複数種類の太陽電池モジュールを適宜の枚数ずつ組み合わせて横方向に並べる場合は、縦方向に隣り合う各太陽電池モジュールが横方向にずれて、各固定部材により固定支持される各太陽電池モジュールの規定された固定位置の範囲がずれる。この場合でも、太陽電池モジュールの規定された固定位置を固定すべきであるが、仮に各太陽電池モジュールを１枚ずつ個別に固定したならば、太陽電池モジュールの枚数が多くなる程、固定部材の数も多くなり、設置の工数が増加する。

ところが、本発明では、縦方向に並んで隣り合う各太陽電池モジュールの横枠の規定された固定位置の範囲の少なくとも一部が対峙する箇所では、各太陽電池モジュールの横枠の対峙する規定された固定位置の範囲を共通の固定部材により固定支持し、縦方向に並んで隣り合う各太陽電池モジュールの横枠の規定された固定位置の範囲の対峙しない箇所では、一方の太陽電池モジュールの規定された固定位置で固定部材を用いて固定しているので、太陽電池モジュールの規定された固定位置を固定しながらも、固定部材の増大を抑えることができ、設置の工数を減少させることが可能となる。

従って、本発明では、横方向長さが異なる複数種類の太陽電池モジュールを適宜の枚数ずつ組み合わせて横方向に並べることにより、横方向の配置長さを屋根の斜辺の内側に略丁度収めて、太陽光発電電力の増大を図りながらも、そのような複数種類の太陽電池モジュールの組み合わせを実施したときに生じる固定部材の増大を抑えると共に、太陽電池モジュールを強固に固定することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの設置構造においては、前記屋根上に固定された支持部材を備え、前記支持部材上に前記横桟及び前記固定部材を固定して、前記支持部材上に固定された前記固定部材により前記太陽電池モジュールの規定された固定位置の範囲とは異なる部位を固定支持している。

このように支持部材、横桟、及び固定部材を一体的に組み合わせて、この固定部材により太陽電池モジュールの横枠を固定支持すると、屋根に対して太陽電池モジュールをより強固に固定することができる。また、固定部材により太陽電池モジュールの横枠の規定された固定位置の範囲とは異なる部位を支持するので、支持部材の設置位置の自由度が高くなり、支持部材を屋根の垂木等の位置に合わせて取付けることができる。

更に、本発明の太陽電池モジュールの設置構造においては、前記支持部材が配置されない箇所で前記桟及び前記固定部材を固定して、該固定部材により太陽電池モジュールの前記規定された固定位置の範囲の部位を固定支持している。

また、本発明の太陽電池モジュールの設置構造においては、前記太陽電池モジュールの規定された固定位置の範囲は、前記太陽電池モジュールの縦方向の端辺からの距離により規定される範囲である。

この場合は、太陽電池モジュールの対向する２本の横枠両端のいずれにおいても、固定位置が横枠端からの距離により規定される範囲にあるため、太陽電池モジュールの４箇所が規定された固定位置の範囲となる。

次に、本発明の太陽電池モジュールの設置方法は、複数の太陽電池モジュールを横方向に並べた行を縦方向に複数並べて、前記各太陽電池モジュールを設置しており、前記各太陽電池モジュールは、横方向の長さが異なる２種類以上の太陽電池モジュールを含む太陽電池モジュールの設置方法であって、第１行として桟上に複数の太陽電池モジュールを横方向に配置し、第２行として桟上に複数の太陽電池モジュールを横方向に配置し、桟上に配置された太陽電池モジュールを、固定部材を用いて桟に固定するときに、太陽電池モジュールにおける固定部材の固定位置の範囲が規定されており、前記第１行と前記第２行との間において隣り合う少なくとも２つの太陽電池モジュールの縦方向の端辺が揃っておらず、これら２つの太陽電池モジュールにおける規定された固定位置の範囲の少なくとも一部が対峙する箇所では共通の前記固定部材を用いて固定し、前記規定された箇所が対峙しない箇所では一方の太陽電池モジュールの前記規定された固定箇所で前記固定部材を用いて固定している。

また、本発明の太陽光発電システムは、上記本発明の太陽電池モジュールの設置構造を用いている。

このような本発明の太陽電池モジュールの設置方法及び太陽光発電システムにおいても、上記本発明の太陽電池モジュールの設置構造と同様の作用効果を奏する。

本発明では、横方向長さが異なる複数種類の太陽電池モジュールを適宜の枚数ずつ組み合わせて横方向に並べることにより、横方向の配置長さを屋根の斜辺の内側に略丁度収めて、太陽光発電電力の増大を図りながらも、そのような複数種類の太陽電池モジュールの組み合わせを実施したときに生じる固定部材の増大を抑えると共に、太陽電池モジュールを強固に固定することができる。

本発明の太陽光発電システムの一実施形態を示す平面図である。 図１の太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの規定の固定部位を示す平面図である。 太陽電池モジュールを示す斜視図である。 太陽電池モジュールの枠を拡大して示す断面図である。 図１の太陽光発電システムにおける支持金具を示す斜視図である。 図１の太陽光発電システムにおける横桟を示す斜視図である。 図１の太陽光発電システムにおける固定金具を示す斜視図である。 図１の太陽光発電システムにおける取付け金具を示す斜視図である。 固定金具、支持金具、横桟、及び取付け金具の固定構造を示す分解斜視図である。 図９の固定構造を示す断面図である。 固定金具を用いて、２枚の太陽電池モジュールを横桟に固定した構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の太陽光発電システムの一実施形態を示す平面図である。この太陽光発電システム１は、２種類の太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを屋根３上で横方向Ｘ及び縦方向Ｙに配置して支持したものであり、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを屋根３の上面の台形状に合わせて概ね台形状に並べて配置し、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの設置面積（太陽光の受光面積）の拡大を図り、太陽光発電力を増大させている。尚、図１において、縦方向Ｙは屋根１の水流れ方向Ａに沿う方向であり、横方向Ｘは水流れ方向Ａと直交する方向である。

太陽電池モジュール２Ａと太陽電池モジュール２Ｂとでは、縦方向Ｙの長さ（縦幅）ｙａ、ｙｂが同一であるが、横方向Ｘの長さ（横幅）ｘａ、ｘｂが異なる。例えば、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの縦幅ｙａ、ｙｂが９９２ｍｍに共に設定され、太陽電池モジュール２Ａの横幅ｘａが１１６５ｍｍに設定され、太陽電池モジュール２Ｂの横幅ｘｂが８５６ｍｍに設定されている。

各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの縦幅ｙａ、ｙｂが同一であるから、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂが混在して横方向一列に配置されても、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの上下の横方向に延在する枠が直線状に揃う。

また、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの横幅ｘａ、ｘｂが相互に異なり、太陽電池モジュール２Ｂの横幅ｘｂの整数倍の長さ（８５６ｍｍ、１７１２ｍｍ、……）が太陽電池モジュール２Ａの横幅ｘａの長さ（１１６５ｍｍ）とは異なる。このため、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを適宜の枚数ずつ組み合わせて横方向に並べることにより、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの横方向Ｘの配置長さを様々に設定することができる。更に、横幅ｘａ＞横幅ｘｂ＞（横幅ｘａ／２）に設定されているので、太陽電池モジュール２Ｂの受光面積が太陽電池モジュール２Ａの受光面積と比較して著しく狭くなることはなく、太陽電池モジュール２Ｂの発電電力が著しく不足したり、各太陽電池モジュール２Ｂの配置枚数が著しく増大することもない。

ここでは、屋根３の上面は、屋根３の勾配に応じた台形状となっている。この屋根３の上面の台形状に合わせて、最下段第１行目では、１１枚の各太陽電池モジュール２Ａを配置して、横方向Ｘの配置長さを約１２．８ｍに設定している。また、第２行目では、８枚の各太陽電池モジュール２Ａと２枚の各太陽電池モジュール２Ｂを混在させ配置して、横方向Ｘの配置長さを約１１．０ｍに設定している。更に、第３行目では、８枚の各太陽電池モジュール２Ａを配置して、横方向Ｘの配置長さを約９．３ｍに設定している。また、第４行目では、２枚の各太陽電池モジュール２Ａと６枚の各太陽電池モジュール２Ｂを混在させ配置して、横方向Ｘの配置長さを約７．５ｍに設定している。

このように各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを適宜の枚数ずつ組み合わせることにより、第１〜第４行目まで、概ね１．８ｍずつ横方向Ｘの配置長さを短くして、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを屋根３の上面の台形状に合わせて概ね台形状に並べて配置し、第１〜第４行目の両端を屋根３の両側斜辺３ａの内側に略丁度収めている。これにより、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂにより覆われない屋根３の上面の領域を狭くすることが可能となり、太陽光発電電力の増大を図ることができる。

一方、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂのいずれについても、図２に拡大して示すように太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの横方向に延在する２本の横枠１２ａの両端近傍において、両端（縦方向の端辺）からの距離が５０ｍｍ〜２５０ｍｍ（１５０ｍｍ±１００ｍｍ）の範囲を固定部位Ｓ（規定された固定位置の範囲）として規定しており、横方向に延在する２本の横枠１２ａの両端近傍の固定部位Ｓ、つまり４箇所の固定部位Ｓで、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを固定することになっている。

太陽電池モジュールの施工に際しては、風や積雪荷重に対して太陽電池モジュールを強固に支持する必要があるため、例えばＪＥＴ（一般財団法人 電気安全環境研究所）などの機関により太陽電池モジュールの耐荷重設置基準が設けられている。この基準を満たすために、太陽電池モジュールの固定部位Ｓは太陽電池モジュールの種類毎に規定され、太陽電池モジュールの設置に際しては、固定部位Ｓで固定するように設置マニュアルに指示されることが多い。

ところが、図１に示すように横方向長さが異なる２種類の太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを適宜の枚数ずつ組み合わせて横方向に並べる場合は、縦方向に隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂが横方向にずれることがあって、これらの太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの規定された固定部位Ｓもずれることがある。このため、上記基準を守って、仮に各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを１枚ずつ個別に固定したならば、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの枚数が多くなる程、固定部位Ｓが比例して増大し、固定部位Ｓを固定するための固定金具４の数も多くなり、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの設置に手間がかかる。

そこで、本実施形態では、縦方向に並んで隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの規定された固定部位Ｓの少なくとも一部が対峙する場合は、各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの対峙する固定部位Ｓを共通かつ単一の固定金具４により固定支持し、固定金具４を必要最小限の個数に抑えて、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの設置の手間を低減している。

従って、本発明の設置方法では、横方向長さが異なる２種類の太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを適宜の枚数ずつ組み合わせて横方向に並べることにより、横方向の配置長さを屋根３の両側斜辺３ａの内側に略丁度収めて、太陽光発電電力の増大を図りながらも、そのような２種類の太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの組み合わせを実施したときに生じる固定金具４の増大を最小限に抑えることができる。

次に、本実施形態の太陽光発電システム１の構造を詳しく説明する。この太陽光発電システム１では、図１に示すように屋根３上に複数の支持金具５を配置して固定し、各支持金具５の上に各横桟６を架け渡して固定し、各横桟６に複数の固定金具４を取付けて固定し、各横桟６間に各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを架け渡して、各固定金具４により各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの上下の横枠を固定支持している。

このような構造においては、まず、先に述べたような屋根３の上面の台形状に合った各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの横方向Ｘ及び縦方向Ｙの配置を決定し、次に各横桟６の横方向Ｘの長さ及び各横桟６の横方向Ｘ及び縦方向Ｙの位置を決定する。また、各支持金具５の横方向Ｘの位置は、屋根３の垂木等の位置に合わせて決定して、各支持金具５を垂木等に固定する。

図３は、太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを示す斜視図である。図３に示すように各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂは、太陽光を光電変換する太陽電池パネル１１と、この太陽電池パネル１１を縁取って保持する枠１２とで構成されている。

太陽電池パネル１１は、例えば２枚のガラス板の間に、透明電極膜、光電変換層（半導体層）、及び裏面電極膜を順次積層してなる太陽電池セルを挟み込んで、各ガラス板の端部を封止したものである。枠１２は、アルミ材からなり、２本の横枠１２ａと２本の縦枠１２ｂを組立てたものである。このような枠付きの太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂでは、枠の複数箇所が保持され固定されるように設計されており、横枠１２ａの両端（縦方向の端辺）からの距離が５０ｍｍ〜２５０ｍｍ（１５０ｍｍ±１００ｍｍ）の範囲が固定部位Ｓ（規定された固定位置の範囲）として規定されている。

図４は、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの枠１２を拡大して示す断面図である。図４に示すように枠１２は、壁部１３と、壁部１３の上端に設けられた枠板１４と、壁部１３の下端から枠１２の内側に延在する底板１５とを有している。壁部１３の内側上部には棚部６が形成され、棚部１６と枠板１２の間には枠１２の内側に向く挿入溝１７が形成され、この挿入溝１７に太陽電池パネル１１の端部が挿入されて支持されている。

更に、枠板１４の下方で壁部１３の外側には、平板状のリブ１８が形成され、更にリブ１１８の下方には、枠１２の外側に向かって突出するＬ字状突起部１９が形成され、Ｌ字状突起部１９の外側端部が上方に向いている。

図５は、支持金具５を示す斜視図である。図５に示すように支持金具５は、長矩形の主板５ａと、主板５ａの両辺で上方に折り曲げられた各側壁５ｂと、各側壁５ｂの上辺で内側に折り曲げられた各天板５ｃと、各天板５ｃの内側辺で下方に折り曲げられた各ガイド壁５ｄとを有している。各ガイド壁５ｄ間に隙間が形成され、この隙間が開口溝５ｅとなっている。また、各側板５ｂの一端部近傍には、それぞれのストッパー５ｆが形成されている。

このような支持金具５は、周知の方法もしくは構造により屋根３に固定される。例えば、屋根３の瓦を貫通して垂木に接続された金具により支持金具５を固定することができる。

図６は、横桟６を示す斜視図である。図６に示すように横桟６は、１枚の鋼板を切断及び折り曲げ加工して、メッキを施したものであり、その中央に鋼板を折り返して二枚重ねにしてなる境界壁６ａを有している。この境界壁６ａの一方側に、断面形状がコの字型のレール部６ｂが形成され、レール部６ｂの底部に長形孔６ｆが形成されている。レール部６ｂは、固定金具４の奥行きの長さよりも僅かに広い幅を有し、このレール部６ｂの内側に固定金具４を配置することができる。このレール部６ｂの側壁６ｃは、鋼板を内側に折り返して二枚重ねにされており、その側壁６ｃ上端が各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの横枠１２ａを載置する第１台座部６ｅとなっている。

また、横桟６の境界壁６ａの他方側には、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの横枠１２ａを載置する第２台座部６ｇが形成されている。第２台座部６ｇは、階段状に形成されたものであり、第１台座部６ｅと同じ高さに設定されている。境界壁６ａは、第２台座部６ｇの上面に対して垂直に立っている。

図７は、固定金具４を示す斜視図である。図７に示すように固定金具４は、底板４ａと、底板４ａの両側を垂直に折り曲げてなる各側壁４ｂと、底板４ａの一辺を垂直に折り曲げてなる立設板４ｃとを有している。

底板４ａには、穿孔４ｄが形成されている。この底板４ａの奥行幅が横桟６のレール部６ｂの幅よりも僅かに短くされており、この底板４ａを横桟６のレール部６ｂの内側に配置することができるようにされている。

各側壁４ｂの上端には、外側に折り曲げられた各受け部４ｅが形成されている。各受け部４ｅの高さは、固定金具４の底板４ａを横桟６のレール部６ｂに載せたときに横桟６の第１及び第２台座部６ｅ、６ｇと同一高さもしくは僅かに低くなるように設定されている。

立設板４ｃの上端には、底板４ａ側に折り曲げられた鈎部４ｆと、鈎部４ｆとは反対側に折り曲げられた係合部４ｇとが形成されている。２つの鈎部４ｆが立設板４ｃの上端両側に設けられ、また１つの係合部４ｇが立設板４ｃの上端中央に設けられ、２つの鈎部４ｆと１つの係合部４ｇが交互に配置されている。また、立設板４ｃの両側で折り曲げられた各当接板４ｈが設けられている。

図８は、固定金具４を支持金具５に取付けるための取付け金具２１を示す斜視図である。図８に示すように取付け金具２１は、その主板２１ａにネジ孔２１ｂを形成し、主板２１ａの両辺を上側に折り曲げてＴ字型の各支持片２１ｃを形成し、また主板２１ａの両側を３回折り曲げる（下側、外側、上側に順次折り曲げる）などして、各摺動部２１ｄを形成したものである。

各支持片２１ｃの間は、横桟６のレール部６ｂの底部の幅よりも僅かに長くされており、各支持片２１ｃの間に横桟６のレール部６ｂの底部を配置することができるようにされている。

このような固定金具４、支持金具５、横桟６、及び取付け金具２１のいずれも、例えば鋼板を打ち抜き、切断、折り曲げ加工して、メッキ処理を施したものである。

図９は、固定金具４、支持金具５、横桟６、及び取付け金具２１の固定構造を示す分解斜視図である。また、図１０は、固定金具４、支持金具５、横桟６、及び取付け金具２１の固定構造を示す断面図である。

ここで、先に述べたように支持金具５は、適宜の方法もしくは構造により屋根に固定される。このとき、図９に示すように支持金具５の開口溝５ｅが水流れ方向Ａに沿うように、また支持金具５のストッパー５ｆが水流れ方向Ａ下流側に位置するように、支持金具５の向きを設定する。そして、取付け金具２１の各支持片２１ｃを支持金具５の開口溝５ｅに差し込んで、各支持片２１ｃのＴ字型の頭部を各天板５ｃに引っ掛け、取付け金具２１の各摺動部２１ｄを支持金具５の両側の側壁５ｂとガイド壁５ｄ間に挿入して、取付け金具２１を支持金具５に取付ける。これにより、取付け金具２１が支持金具５の開口溝５ｅに沿って移動自在に支持される。また、支持金具５のストッパー５ｆにより取付け金具２１の水流れ方向Ａ下流側への脱落が防止される。

この後、図１０に示すように支持金具５の各天板５ｃ上に突出した取付け金具２１の各支持片２１ｃの頭部間に横桟６のレール部６ｂの底部を挟み込んで、横桟６を支持金具５の各天板５ｃ上に載せ、固定金具４の底板４ａを横桟６のレール部６ｂの内側に配置する。更に、固定金具４の底板４ａの穿孔４ｄを横桟６のレール部６ｂの長形孔６ｆを介して取付け金具２１の主板２１ａのネジ孔２１ｂに重ね合わせ、ボルト２２を固定金具４の穿孔４ｄ及び横桟６の長形孔６ｆを介して取付け金具２１のネジ孔２１ｂにねじ込んで、固定金具４及び横桟６を支持金具５上に仮止めする。この仮止めの状態で固定金具４及び横桟６を横方向Ｘ及び縦方向Ｙに移動させて位置決めし、この後にボルト２２を締め付けて、固定金具４及び横桟６を支持金具５に固定する。

例えば、図１に示すような各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを設置する場合には、太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを組み合わせて配置した行の両端の各固定金具４を設置可能な長さの横桟６を用意し、太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの縦幅に合った距離で複数の横桟６を配置する。なお、本実施形態では、太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの縦幅さよりも若干広い距離となる。

次に、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓを固定するための複数の固定金具４を各横桟６のレール部６ｂの内側に配置して、固定部位Ｓ別に、固定金具４を固定部位Ｓの範囲に位置決めし、ボルトを固定金具４の穿孔４ｄ及び横桟６の長形孔６ｆに通して、ボルトにナットをねじ込んで締め付け、固定金具４を横桟６に固定する。

このとき、縦方向Ｙに並んで隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓの少なくとも一部が対峙する場合は、これらの太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓに対して共通かつ単一の固定金具４を割り当て、共通かつ単一の固定金具４を横桟６に固定する。これにより、各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓにそれぞれの固定金具４を割り当てることと比較すると、１個の固定金具４を節減することができる。

また、縦方向Ｙに並んで隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓが対峙し、かつこの対峙する固定部位Ｓ間に、図９及び図１０に示すように支持金具５上に横桟６と共に固定された固定金具４が既に在る場合は、この既存の固定金具４を縦方向Ｙに並んで隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓに割り当てる。この場合は、支持金具５上に固定金具４を割り当て、かつ各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓにそれぞれの固定金具４を割り当てることと比較すると、２個の固定金具４を節減することができる。尚、支持金具５上の固定金具４と、各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓを固定する単一又は２個の固定金具４とを別々に設けても構わない。

図１１は、固定金具４を用いて、横桟６を挟んで配置された２枚の太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂを横桟６に固定した構造を示す断面図である。

図１１に示すように一方の太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａは、横桟６の第１台座部６ｅに載せられて、固定金具４の各当接板４ｈに当接しており、横枠１２ａのＬ字状突起部１９の外側端部が固定金具４の各鈎部４ｆの下側に押し込められて、横枠１２ａのＬ字状突起部１９が固定金具４の各鈎部４ｆに引っ掛かり係止されている。

また、他方の太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａは、横桟６の第２台座部６ｇに載せられて、横桟６の境界壁６ａに当接しており、横枠１２ａのＬ字状突起部１９の外側端部が固定金具４の係合部４ｇの下側に押し込められて、横枠１２ａのＬ字状突起部１９が固定金具４の係合部４ｇに引っ掛かり係止されている。

従って、横桟６の第１台座部６ｅに一方の太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａが載せられて、一方の太陽電池モジュールの横枠１２ａが固定金具４の各鈎部４ｆに係止され、横桟６の第２台座部６ｇに他方の太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａが載せられて、他方の太陽電池モジュールの横枠１２ａが固定金具４の係合部４ｇに係止され、各太陽電池モジュールの横枠１２ａが横桟６を挟んで固定されている。

図１においては、各横桟６に複数の固定金具４を配置して固定し、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの上下の横枠１２ａの各固定部位Ｓを４個の固定金具４により固定支持している。

次に、本実施形態の太陽光発電システム１の設置手順を説明する。

まず、図１に示すような台形状の屋根３の上面において、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの行数（縦方向の配置枚数）を決め、各行毎に、横方向Ｘに並ぶ各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの行の配置長さが屋根３の両側斜辺３ａの内側に略丁度収ような各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの枚数の組み合わせを求めて設定し、各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置順序を決定する。

そして、第１行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂを架け渡して支持するための第１及び第２番目の横桟６の長さを第１行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置長さと略同一に設定し、第３番目の横桟６の長さを第２行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置長さと略同一に設定し、第４番目の横桟６の長さを第３行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置長さと略同一に設定し、第５番目の横桟６の長さを第４行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置長さと略同一に設定する。

この後、屋根３の上面において、第１〜第５番目の横桟６が配置されるそれぞれの仮想直線上で、複数の支持金具５の配置位置を決める。例えば、各支持金具５の間隔を、屋根３の各垂木の間隔に合わせて設定する。そして、それらの配置位置にそれぞれの支持金具５を仮想直線と直交するように配置し、各支持金具５を屋根３に固定する。

引き続いて、第１〜第５番目の横桟６及び複数の固定金具４を各支持金具５上に載せて固定支持する。このとき、第１番目の横桟６を固定し、第２番目〜第５番目の横桟６を仮止めする。

更に、第１行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置順序に基づき、各横桟６上で各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの固定部位Ｓに対応する範囲を求め、これらの範囲に入るようにそれぞれの固定金具４を第１及び第２番目の横桟６上に載せて固定する。同様に、第２行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置順序に基づき、各横桟６上で各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの固定部位Ｓに対応する範囲を求め、これらの範囲に入るようにそれぞれの固定金具４を第２及び第３番目の横桟６上に載せて固定し、また第３行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置順序に基づき、各横桟６上で各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの固定部位Ｓに対応する範囲を求め、これらの範囲に入るようにそれぞれの固定金具４を第３及び第４番目の横桟６上に載せて固定し、更に第４行目の各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの配置順序に基づき、各横桟６上で各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの固定部位Ｓに対応する範囲を求め、これらの範囲に入るようにそれぞれの固定金具４を第４及び第５番目の横桟６上に載せて固定する。

このとき、縦方向Ｙに並んで隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓ少なくとも一部が対峙する場合は、これらの太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓに対して共通かつ単一の固定金具４を割り当てる。

その際、縦方向Ｙに隣り合う太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂにおいて、固定部位Ｓの少なくとも一部が対峙するかどうかを知るために、予め太陽電池モジュール２Ａおよび２Ｂの配置や設置のための部材配置を検討するレイアウトソフト等を用いてもよい。さらにレイアウトソフトで固定金具４の固定部位を定めると、設置の作業性がさらに向上する。

また、縦方向Ｙに並んで隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓが対峙し、かつこの対峙する固定部位Ｓ間に、支持金具５上に横桟６と共に固定された固定金具４が既に在る場合は、この既存の固定金具４を縦方向Ｙに並んで隣り合う各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの横枠１２ａの固定部位Ｓに割り当てる。こうして各固定金具４の配置位置を決め、各横桟６上に各固定金具４を固定する。

次に、仮止めされた第２番目の横桟６を縦方向Ｙに移動させて、既に固定された第１番目の横桟６と第２番目の横桟６との間の距離を各太陽電池モジュール２Ａ、２Ｂの縦幅ｙａ、ｙｂよりも僅かに広げて、第１番目の横桟６の第２台座部６ｇと第２番目の横桟６の第１台座部６ｅとに第１行目の各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの上下の横枠１２ａを載せ、各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの水流れ方向Ａ上流側の横枠１２ａを押して、各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの水流れ方向下流側の横枠１２ａを第１番目の横桟６の固定金具４の各鈎部４ｆに係止させ、引き続いて仮止めされた第２番目の横桟６を水流れ方向Ａに移動させて、各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの水流れ方向上流側の横枠１２ａを第２番目の固定金具４の係合部４ｇに係止させる。そして、仮止めされた第２番目の横桟６を各支持金具５上に固定する。

以降同様に、仮止めされた第ｎ（ｎ＝３、４、５）番目の横桟６を縦方向Ｙに移動させて、既に固定された第（ｎ−１）番目の横桟６と第ｎ番目の横桟６との間の距離を各太陽電池モジュール２ＡもしくはＢの縦幅ｙａ、ｙｂよりも僅かに広げて、第（ｎ−１）番目の横桟６の第２台座部６ｇと第ｎ番目の横桟６の第１台座部６ｅとに第ｋ（ｋ＝２、３、４）行目の各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの上下の横枠１２ａを載せ、各太陽電池モジュール２Ａもしくは２Ｂの上下の横枠１２ａを第（ｎ−１）番目の横桟６の固定金具４の各鈎部４ｆ及び第ｎ番目の固定金具４の係合部４ｇに係止させる。そして、仮止めされた第ｎ番目の横桟６を各支持金具５上に固定する。

尚、第１行目と第２行目の関係、及び第ｋ行目と第（ｋ＋１）行目の関係は、隣り合う各行（第１行と第２行ともいう）の関係のことであり、隣り合う各行の間において隣り合う少なくとも２つの太陽電池モジュールの縦方向の端辺が揃っておらず、これら２つの太陽電池モジュールにおける規定された固定位置の範囲の少なくとも一部が対峙する場合に、共通の固定部材を用いてこれら２つの太陽電池モジュールを固定することになる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

１ 太陽光発電システム
２Ａ、２Ｂ 太陽電池モジュール
３ 屋根
４ 固定金具（固定部材）
５ 支持金具（支持部材）
６ 横桟（桟）
１１ 太陽電池パネル
１２ 枠
２１ 取付け金具
２２ ボルト

Claims (6)

1. 複数の太陽電池モジュールを横方向に並べた行を縦方向に複数並べて、前記各太陽電池モジュールを設置した太陽電池モジュールの設置構造であって、
   横方向の長さが異なる２種類以上の太陽電池モジュールと、
   横方向に延びる桟と、
   前記太陽電池モジュールを前記桟に固定する固定部材とを有し、
   前記太陽電池モジュールにおける前記固定部材の固定位置の範囲が規定されており、
   縦方向に隣り合う少なくとも２つの太陽電池モジュールの縦方向の端辺が揃っておらず、これら２つの太陽電池モジュールにおける前記規定された固定位置の範囲の少なくとも一部が対峙する箇所では共通の前記固定部材を用いて固定されていると共に、前記規定された固定位置の範囲の対峙しない箇所では一方の太陽電池モジュールの前記規定された固定位置で前記固定部材を用いて固定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。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造であって、
   前記屋根上に固定された支持部材を備え、
   前記支持部材上に前記横桟及び前記固定部材を固定して、前記支持部材上に固定された前記固定部材により前記太陽電池モジュールの規定された固定位置の範囲とは異なる部位を固定支持したことを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。
3. 請求項２に記載の太陽電池モジュールの設置構造であって、
   前記支持部材が配置されない箇所で前記桟及び前記固定部材を固定して、該固定部材により太陽電池モジュールの前記規定された固定位置の範囲の部位を固定支持したことを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの設置構造であって、
   前記太陽電池モジュールの規定された固定位置の範囲は、前記太陽電池モジュールの縦方向の端辺からの距離により規定される範囲であることを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。
5. 複数の太陽電池モジュールを横方向に並べた行を縦方向に複数並べて、前記各太陽電池モジュールを設置しており、前記各太陽電池モジュールは、横方向の長さが異なる２種類以上の太陽電池モジュールを含む太陽電池モジュールの設置方法であって、
   第１行として桟上に複数の太陽電池モジュールを横方向に配置し、
   第２行として桟上に複数の太陽電池モジュールを横方向に配置し、
   桟上に配置された太陽電池モジュールを、固定部材を用いて桟に固定するときに、太陽電池モジュールにおける固定部材の固定位置の範囲が規定されており、前記第１行と前記第２行との間において隣り合う少なくとも２つの太陽電池モジュールの縦方向の端辺が揃っておらず、これら２つの太陽電池モジュールにおける規定された固定位置の範囲の少なくとも一部が対峙する箇所では共通の前記固定部材を用いて固定し、前記規定された箇所が対峙しない箇所では一方の太陽電池モジュールの前記規定された固定箇所で前記固定部材を用いて固定することを特徴とする太陽電池モジュールの設置方法。
6. 請求項１から４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの設置構造を用いた太陽光発電システム。

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