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JP2010261257A - 太陽電池モジュールの固定構造 - Google Patents

太陽電池モジュールの固定構造 Download PDF

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JP2010261257A JP2009114123A JP2009114123A JP2010261257A JP 2010261257 A JP2010261257 A JP 2010261257A JP 2009114123 A JP2009114123 A JP 2009114123A JP 2009114123 A JP2009114123 A JP 2009114123A JP 2010261257 A JP2010261257 A JP 2010261257A
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Abstract

【課題】太陽電池モジュールの設置に係るコストを低減させることが可能な太陽電池モジュールの固定構造を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール２の固定構造に、一対の支持片同士が対向する向きを屋根の横方向を向くように屋根材３上に複数取付けられる支持部材１０と、複数の支持部材１０の支持片間に挿入支持され、両側面に第一締結部材２５をスライド可能に保持する第一保持部、及び上面に第二締結部材２６をスライド可能に保持する第二保持部を有し、第一保持部に保持された第一締結部材２５へ被第一締結部材２７を、支持部材１０の支持片を貫通するように締結することで支持部材１０に固定支持され屋根の横方向へ所定間隔で複数配置される桟部材２０と、複数の桟部材２０上に長辺が交差するように載置された太陽電池モジュール２を、第二保持部に保持された第二締結部材２６を介して桟部材２０に固定する固定部材３０とを具備させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、屋根材上に設置される太陽電池モジュールの固定構造に関するものである。
従来より、屋根材上に設置される太陽電池モジュールの固定構造としては、屋根瓦やスレート等の上側に、所定の支持金具を介して屋根の傾斜方向（流れ方向）へ延びる複数の長尺状の縦桟を所定間隔で固定した上で、それら縦桟の上に、屋根の傾斜方向に対して直角方向（横方向）へ延びる複数の長尺状の横桟を太陽電池モジュールの大きさに合わせた間隔で固定して井桁状の取付架台を形成し、その取付架台の横桟に太陽電池モジュールの横方向の辺を載置させて太陽電池モジュールを固定するようにしている（特許文献１乃至特許文献３）。
しかしながら、従来の太陽電池モジュールの固定構造は、太陽電池モジュールにおける軒側と棟側の横方向の辺を、夫々横桟上に載置するようにしているので、横桟を太陽電池モジュールの大きさに合わせた間隔で精度良く縦桟に取付けなければならず、取付架台の設置に手間がかかり、作業コストが高くなる問題があると共に、工期が長くなる問題があった。また、従来では、取付架台を井桁状としているので、多くの桟部材を必要とし、部品点数が多く、部材コストが高くなる問題があった。
ところで、太陽電池モジュールを取付ける取付架台を、井桁状に組まずに、縦桟又は横桟の何れかの桟部材のみとすることが考えられる。しかしながら、この場合でも、桟部材の延びる方向と同じ方向へ延びた太陽電池モジュールの辺が、桟部材上に載置されるように、桟部材を太陽電池モジュールの大きさに合わせた間隔で取付ける必要があり、桟部材の設置に手間がかかる他に、桟部材を支持する支持金具を屋根材としての支持瓦に取付けるようにした場合、屋根瓦の敷設ピッチに対して太陽電池モジュールの大きさが異なっていると、桟部材を太陽電池モジュールの大きさに合わせた間隔で支持することができず、屋根材上に太陽電池モジュールを設置することができない問題がある。
そこで、本発明は上記の実情に鑑み、太陽電池モジュールの設置に係るコストを低減させることが可能な太陽電池モジュールの固定構造の提供を課題とするものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールの固定構造は、「所定間隔で上方へ突出する板状の一対の支持片を有し、該支持片同士が対向する向きが所定方向を向くように屋根材上に複数取付けられる支持部材と、該支持部材の一対の前記支持片間に挿入されると共に複数の前記支持部材によって支持され、両側面に第一締結部材を長手方向へのみスライド可能に保持する第一保持部、及び、上面に第二締結部材を長手方向へのみスライド可能に保持する第二保持部を少なくとも有し、前記第一保持部に保持された第一締結部材と第一締結部材に締結される被第一締結部材とを、前記支持部材の前記支持片を貫通するように締結することで前記支持部材に固定支持され屋根材上に長手方向に対して直角方向へ所定間隔で複数配置される桟部材と、複数の該桟部材に対して太陽電池モジュールの対向する二辺が交差するように夫々の前記上面に載置された太陽電池モジュールを、前記桟部材の前記第二保持部に保持された第二締結部材を介して前記桟部材に固定する固定部材とを具備する」ことを特徴とする。
ここで、「支持部材」としては、「屋根材としての屋根瓦やスレート等に取付部を有した支持屋根材（例えば、支持瓦）に対し、その取付部を介して屋根材上に取付けるようにしたもの」、「基端側が屋根材が敷設される野地板等の屋根の構造部材に対して固定され、先端側が屋根材上に露出する所定のベース部材を介して屋根材上に取付けるようにしたもの」、等を例示することができる。
また、「第一締結部材及び被第一締結部材」としては、「ナット及びボルト」、「ボルト及びナット」、等の組合せを例示することができる。また、「第二締結部材」としては、「ナット」、「ボルト」、等を例示することができる。
本発明によると、支持部材によって屋根材上へ所定間隔で複数支持された桟部材の上面に、太陽電池モジュールを固定部材によって固定するようにしているので、従来のように、桟部材を井桁状に組んで架台を構成する必要が無く、部品点数を少なくしてコストを低減させることができると共に、設置工数を低減させることができる。
また、複数の桟部材に対して太陽電池モジュールの対向する二辺が交差するように太陽電池モジュールを桟部材上に載置すると共に、その交差した部位で固定部材によって太陽電池モジュールを桟部材へ固定するようにしているので、太陽電池モジュールの固定される辺の長さよりも短い間隔で複数の桟部材を屋根材上に支持すれば、太陽電池モジュールを固定することができ、従来のように、太陽電池モジュールの大きさに合わせた間隔で桟部材を取付ける必要が無く、桟部材の取付けにかかる手間を簡略化して、作業コストを低減させることができると共に、工期を短縮することができる。
また、上述したように、桟部材の間隔を太陽電池モジュールの大きさに合わせる必要がないので、屋根瓦等の屋根材の敷設ピッチと太陽電池モジュールの大きさとが異なっていても、問題なく屋根上に太陽電池モジュールを設置することができる。
更に、太陽電池モジュールの対向する二辺と桟部材とが交差するように配置して太陽電池モジュールを固定すると共に、桟部材の第二保持部にスライド可能に保持された第二締結部材を介して固定部材により太陽電池モジュールを固定するようにしているので、第二締結部材（固定部材）をスライドさせることで、桟部材上に載置された太陽電池モジュールの載置位置や大きさに関係無く、太陽電池モジュールを固定することができ、様々な大きさの太陽電池モジュールに対応することができると共に、太陽電池モジュールの設置自由度を高めることができる。
また、支持部材における一対の支持片の間に桟部材を挿入した上で、桟部材の第一保持部に保持された第一締結部材を介して桟部材の側面と支持片とを締結固定するようにしており、支持部材によって桟部材を両側から強く固定することができるので、台風や強風、或いは、降雨や降雪等により太陽電池モジュールに大きな荷重が作用しても、太陽電池モジュールをしっかり固定することができ、太陽電池モジュールの設置に係る信頼性を高めることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、「前記固定部材は、太陽電池モジュールの側面と当接すると共に前記桟部材の前記上面に載置され、第二締結部材又は第二締結部材に締結される被第二締結部材を挿通可能な開口を有し、太陽電池モジュールよりも高さが低く形成されたスペーサ部材と、該スペーサ部材の上側に配置され、第二締結部材又は第二締結部材に締結される被第二締結部材を挿通可能な開口、及び太陽電池モジュールの上面と当接可能な当接部を有した押圧部材とを備え、前記スペーサ部の前記開口と前記押圧部材の前記開口とを通して前記桟部材の前記第二保持部に保持された第二締結部材に、被第二締結部材を締結させることで、前記押圧部材によって太陽電池モジュールを前記桟部材に押圧して固定する」ことを特徴としても良い。
本発明によると、太陽電池モジュールの側面にスペーサ部材が当接することで、太陽電池モジュールが桟部材に沿った方向へ移動するのを規制することができると共に、太陽電池モジュールの上面に押圧部材が当接することで、太陽電池モジュールが桟部材の上面から離れるのを規制することができ、而して、太陽電池モジュールを桟部材へ固定する固定部材を具現化することができる。
ところで、隣接する太陽電池モジュールの間に配置された一つの固定部材によって、夫々の太陽電池モジュールを桟部材へ同時に固定するようにした場合、固定部材の大きさに合わせて予め太陽電池モジュール同士を一定の間隔で桟部材上に載置する必要があり、太陽電池モジュールの固定に手間がかかる問題がある。これに対して、本発明では、スペーサ部材の両側に夫々の太陽電池モジュールの側面を当接させることで、太陽電池モジュール同士を一定の間隔で容易に配置することができ、その状態で押圧部材により夫々の太陽電池モジュールの上面を押圧することで、隣接した太陽電池モジュールを同時に固定することができ、複数の太陽電池モジュールを簡単に所定間隔で並べて固定することができ、太陽電池モジュールの設置に係る手間を簡略化することができる。
更に、本発明に係る太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、「前記固定部材は、前記桟部材と前記スペーサ部材との間に配置され、前記押圧部材により太陽電池モジュールが前記桟部材へ押圧されることで太陽電池モジュールの下面と前記桟部材の前記上面とに突き刺さる突起部を有し、前記スペーサ部材を挟んで両側に配置される太陽電池モジュール同士及び前記桟部材を電気的に接続可能なアース部材を更に備えている」ことを特徴としても良い。
本発明によると、桟部材とスペーサ部材との間にアース部材を介在させた上で、スペーサ部材を挟んで両側に配置された太陽電池モジュールを押圧部材によって桟部材へ押圧すると、アース部材の突起部が太陽電池モジュールの下面と桟部材の上面とに夫々突き刺さり、太陽電池モジュールと桟部材、太陽電池モジュール同士を電気的に接続することができるので、太陽電池モジュールを固定部材で固定するだけで簡単に太陽電池モジュール同士をアース接続することができ、アース接続に係る手間を簡略化することができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、「前記桟部材は、下面に長手方向に沿って窪み太陽電池モジュールに接続される配線ケーブルを案内可能な案内溝を更に備えている」ことを特徴としても良い。
ところで、太陽電池モジュールに接続される配線ケーブルを、屋根材上を這わせるようにすると、配線ケーブルによって屋根材上を流下する雨水等が滞り、雨漏りの原因となったり、滞った雨水等が腐敗して異臭の発生源となったり、或いは、屋根材と当った所が擦れて漏電の原因となったりする虞がある。そこで、結束バンド等を用いて配線ケーブルを桟部材に沿わせることで、屋根材上に配線ケーブルが垂れ下がるのを防止して上記の問題を解決させるようにすることが考えられる。しかしながら、桟部材における配線ケーブルを沿わせる面（例えば、下面）が平坦な面の場合、配線ケーブルが動き易く、結束バンド等による桟部材への留め付け作業がし辛かったり、桟部材への留め付け後に配線ケーブルがずれてしまったりする問題がある。
本発明によると、桟部材の下面に窪んだ案内溝を備えるようにしているので、案内溝に配線ケーブルを挿入することで、簡単に配線ケーブルを真直ぐ桟部材に沿わせることができると共に、沿わせた配線ケーブルを動き難くすることができる。従って、桟部材に沿うように結束バンド等を用いて配線ケーブルを簡単に桟部材へ留め付けることができると共に、留め付け後に配線ケーブルがずれるのを防止することができ、見栄え良く配線ケーブルを桟部材へ留め付けることができると共に、上記の問題を解決することができる。
なお、桟部材を支持する支持部材に、桟部材の案内溝に案内された配線ケーブルが支持部材と接触するのを防止する切欠き部を備えるようにしても良く、これにより、配線ケーブルを見栄え良く配線することができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、「太陽電池モジュールの下面に固定され、前記桟部材と当接することで太陽電池モジュールが該桟部材から落下するのを防止する落下防止部材を更に具備する」ことを特徴としても良い。ここで、「落下防止部材」としては、「断面が略逆Ｌ字形状の部材」、「桟部材の両側面に対して押圧する機能を備えた部材」、「二つの桟部材における互いに対向又は背向する側面に夫々当接し、少なくとも一方の側面を押圧する機能を備えた部材」、等を例示することができる。
本発明によると、太陽電池モジュールの下面に落下防止部材を備えるようにしているので、傾斜した屋根材上に取付けられた桟部材に太陽電池モジュールを固定部材で固定する前に、落下防止部材が桟部材と当接することで、太陽電池モジュールが桟部材に沿って滑り落ちるのを防止することができ、太陽電池モジュールの設置作業中の安全性を高めることができると共に、作業性を良くすることができる。
ところで、桟部材を屋根の傾斜方向に対して直角方向へ延びるように配置した場合、例えば、太陽電池モジュールが落下するのを防止するために桟部材に仮止めした固定部材によって軒側の辺を支えるようにしようとしても、蓋然的に、太陽電池モジュールの軒側の辺が桟部材よりも軒側へ飛出した位置となるので、固定部材では固定前の太陽電池モジュールの落下を防止することができない問題がある。しかしながら、本発明によると、太陽電池モジュールの下面に落下防止部材が備えられているので、その落下防止部材が桟部材と当接することで太陽電池モジュールが軒側へ滑って落下するのを防止することができ、上述と同様の作用効果を奏することができる。
更に、本発明に係る太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、「前記桟部材は、屋根の流れ方向（屋根の傾斜方向）に沿って延びるように配置されている」ことを特徴としても良い。
本発明によると、屋根の流れ方向（傾斜方向）に沿って延びるように配置された桟部材上に太陽電池モジュールを固定するようにしているので、桟部材上に太陽電池モジュールを載置する前に、桟部材の軒側の端部付近に予め固定部材を取付けておくことで、その固定部材によって桟部材上の太陽電池モジュールが軒側へ滑って落下するのを防止することができ、太陽電池モジュールを固定部材で固定するまでの間、太陽電池モジュールを支え続ける必要が無く、太陽電池モジュールの固定作業を楽に行うことができ、作業性を向上させることができると共に、設置に係るコストを低減させることができる。
このように、本発明によれば、太陽電池モジュールの設置に係るコストを低減させることが可能な太陽電池モジュールの固定構造を提供することができる。
本発明の一実施形態である太陽電池モジュールの固定構造を適用した太陽光発電システムの全体斜視図である。 図１の太陽光発電システムを各構成部材毎に分解して示す分解斜視図である。 （Ａ）は支持部材と桟部材との取付状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図である。 図１の太陽光発電システムの側面断面図である。 （Ａ）は屋根材への支持部材の取付けを示す分解斜視図であり、（Ｂ）は屋根材へ支持部材を取付けた状態を示す斜視図である。 図４を各構成部材毎に分解して示す分解図である。 （Ａ）は軒側端部に取付けられる端部用スペーサ部材に関して各構成部品毎に分解して示す斜視図であり、（Ｂ）は桟部材の軒側端部に端部用スペーサ部材を取付けた状態を示す斜視図である。 中間に取付けられる中間用スペーサ部材に関して各構成部品毎に分解して示す斜視図であり、（Ｂ）は桟部材に中間用スペーサ部材を取付けた状態を示す斜視図である。 押圧部材による軒カバーと太陽電池モジュールの取付けを示す分解斜視図である。 桟部材による配線ケーブルの保持を示す説明図である。 桟部材を屋根の横方向に沿って延びるように配置した例の要部を示す側面断面図である。 （Ａ）は図１の例とは異なる形態のベース部材を用いた例を示す斜視図であり、（Ｂ）は更に異なる形態のベース部材を用いた例を示す斜視図である。 図１の例とは異なる形態の固定部材を用いた例を示す側面断面図である。
本発明の一実施形態である太陽電池モジュールの固定構造について、図１乃至図１０に基いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である太陽電池モジュールの固定構造を適用した太陽光発電システムの全体斜視図であり、図２は、図１の太陽光発電システムを各構成部材毎に分解して示す分解斜視図である。また、図３（Ａ）は支持部材と桟部材との取付状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図である。また、図４は、図１の太陽光発電システムの側面断面図である。図５（Ａ）は屋根材への支持部材の取付けを示す分解斜視図であり、（Ｂ）は屋根材へ支持部材を取付けた状態を示す斜視図である。図６は、図４を各構成部材毎に分解して示す分解図である。図７（Ａ）は軒側端部に取付けられる端部用スペーサ部材に関して各構成部品毎に分解して示す斜視図であり、（Ｂ）は桟部材の軒側端部に端部用スペーサ部材を取付けた状態を示す斜視図である。図８は、中間に取付けられる中間用スペーサ部材に関して各構成部品毎に分解して示す斜視図であり、（Ｂ）は桟部材に中間用スペーサ部材を取付けた状態を示す斜視図である。更に、図９は、押圧部材による軒カバーと太陽電池モジュールの取付けを示す分解斜視図であり、図１０は、桟部材による配線ケーブルの保持を示す説明図である。
本実施形態の太陽光発電システム１は、図示するように、傾斜した屋根上に複数（本例では二つ）の太陽電池モジュール２を設置したものであり、屋根の流れ方向、及び屋根の流れ方向に対して直角方向（屋根の横方向）に夫々所定間隔で屋根材３上に複数取付けられる支持部材１０と、屋根の流れ方向に沿って取付けられた複数の支持部材１０に支持される長尺状の桟部材２０と、桟部材２０上に載置された太陽電池モジュール２を桟部材２０へ固定する固定部材３０とを備えている。この太陽光発電システム１の固定部材３０は、太陽電池モジュール同士の間隔を規制可能なスペーサ部材３２と、スペーサ部材３２の上側に配置され太陽電池モジュール２を桟部材２０側へ押圧する押圧部材３４と、太陽電池モジュール２同士及び太陽電池モジュール２と桟部材２０とを電気的に接続するアース部材３６とを備えている。
また、太陽光発電システム１は、太陽光発電システム１の軒側端部に配置され固定部材３０によって太陽電池モジュール２と共に桟部材２０へ固定される軒カバー４０と、太陽光発電システム１の棟側端部に配置され固定部材３０によって太陽電池モジュール２と共に桟部材２０へ固定される棟カバー４２と、太陽電池モジュール２同士や、軒カバー４０又は棟カバー４２と太陽電池モジュール２との間の上面側の隙間を覆い固定部材３０の押圧部材３２に係合保持される間カバー４４と、間カバー４４の長手方向両端に固定され太陽電池モジュール２同士や、軒カバー４０又は棟カバー４２と太陽電池モジュール２との間の側面側の隙間を覆う端面カバー４６と、桟部材２０の端面を閉鎖する板状の桟カバー４８とを更に備えている。
本例の太陽光発電システム１における太陽電池モジュール２は、複数の太陽電池セルを有し外形が矩形状で板状の太陽電池パネル２ａと、太陽電池パネル２ａの外周辺を支持する長尺状の枠体２ｂとを備えており、平面視で長辺が短辺の約２倍の長さとされた長方形状とされている。なお、詳細な図示は省略するが、太陽電池パネル２ａの裏面には、発電した電気を出力する配線ケーブル２ｃが接続されている。
また、本例では、屋根材３として一般的な屋根瓦上に適用したものであり、格子状に配列された複数の屋根材３に対して、支持部材１０を取付支持するための支持瓦としての支持屋根材３ａが所定のパターンで配置されている。この支持屋根材３ａは、略中央から上方へ突出する膨出部３ｂを備えており、この膨出部３ｂに支持部材３がベース部材４を介して取付支持されるようになっている（図５を参照）。
本例のベース部材４は、板状の天板部４ａと、天板部４ａの略中央から上方へ立上り外周に雄ネジが形成された固定軸部４ｂと、天板部４ａの対向する二辺から夫々下方へ垂下する板状の側板部４ｃと、側板部４ｃを貫通し横方向へ延びた長孔４ｄとを備えている。このベース部材４の側板部４ｃは、夫々垂下する長さが異なっていると共に、天板部４ａから夫々の長孔４ｄの位置も異なっており、天板部４ａが天板部４ａが屋根材３を支持する屋地板５等の屋根の傾斜と略平行となる向きにのみ支持屋根材３ａの膨出部３ｂに対して取付けることができるようになっている（図１１を参照）。このベース部材４は、長い方の側板部４ｃが膨出部３ｂの棟側の側面と、短い方の側板部４ｃが膨出部３ｂの軒側の側面と夫々対向するように配置し、棟側から所定長さのボルト４ｅを、長孔４ｄ及び膨出部３ｂの固定孔３ｃを貫通させ、軒側の側板部４ｃから突出したボルト４ｅの先端に平ワッシャ４ｆ、スプリングワッシャ４ｇを挿入させた上で、ナット４ｈを螺合することで、膨出部３ｃ（支持屋根材３ａ）に固定されている。なお、ベース部材４は、ステンレス等の金属板材を屈曲させることで形成されている。
本例の支持部材１０は、図５等に示すように、ベース部材４上に載置され板状で略矩形状の底部１１と、底部１１の対向する二辺から上方へ延出する板状の一対の載置片１２と、載置片１２が延出する底部１１の二辺に対して略直交する二辺から載置片１２と側面が繋がった状態で上方へ延出すると共に載置片１２よりも高く上方へ突出する板状の一対の支持片１３と、一対の支持片１３が対向する方向へ延びると共に底部１１を貫通するように形成されベース部材４の固定軸部４ｂが挿通可能とされた長孔状の固定孔１４と、載置片１２よりも高い位置に配置され上下方向へ延びると共に夫々の支持片１３を貫通するように形成された長孔状の支持孔１５とを備えている。この支持部材１０における一対の支持片１３の間隔は、その間に桟部材２０を挿入することができる間隔とされている。
また、支持部材１０は、載置片１２と支持片１３とが互いの側面同士で繋がった部位（四隅）に載置片１２よりも低く切欠かれた切欠き部１６を備えており、この切欠き部１６によって、後述する桟部材２０下面の案内溝２３に案内された配線ケーブル２ｃが、支持部材１０と接触するのを回避させることができるようになっている。また、支持部材１０は、図示するように、切欠き部１６よりも上側へ延びた載置片１２及び支持片１３の幅が、底部１１の対応する辺の長さ（幅）よりも短い幅となっている。
更に、支持部材１０は、直交する二つの載置片１２及び支持片１３と底部１１との境に、載置片１２及び支持片１３を夫々貫通する開口部１７と、底部１１の上面で開口部１７に対して固定孔１４を挟んで反対側に形成され直近の載置片１２及び支持片１３を向いた矢印状のマーキング部１８とを備えている。このマーキング部１８の矢印が傾斜した屋根の棟側を向くように支持部材１０を取付けることで、蓋然的に、何れかの開口部１７が軒側を向き、支持部材１０内へ浸入した雨水等を開口部１７から外部へ排出することができるようになっている。
また、支持部材１０は、支持片１３の所定位置に貫通する係止孔１９を備えており、この係止孔１９を介して支持片１３間に挿入された桟部材２０へ所定の係止ビスをねじ込むことで、支持部材１０と桟部材２０とが桟部材２０の長手方向や上下方向へ相対移動するのを係止することができるようになっている。なお、本例の支持部材１０は、高耐食メッキ鋼板やステンレス板等の所定厚の板金を、プレス加工により塑性変形させることで成形されている。
本例の桟部材２０は、図３等に示すように、外形が略矩形状の同一断面形状で長尺状に形成されており、両側面に夫々開口し略十字状の溝とされた第一保持部２１と、上面に開口し逆Ｔ字状の溝とされた第二保持部２２と、下面の両端近傍で逆Ｖ状に下面から上方へ窪む二つの案内溝２３とを備えている。この桟部材２０における第一保持部２１は、略十字状の溝における上下方向の溝内に、六角ナット状の第一締結部材２５を回転不能且つ桟部材２０の長手方向へスライド可能に保持することができるようになっている。なお、第一締結部材２５は、第一保持部２１に保持した状態で先端が桟部材２０の側面から突出する略Ｌ字状の操作部２５ａを備えており、この操作部２５ａを持って操作することで、第一保持部２１に保持された第一締結部材２５を桟部材２０の外側から簡単にスライドさせることができる。また、第二保持部２２は、根角ボルト等の第二締結部材２６の雄ねじ部が上面から突出するように、逆Ｔ状の溝内に第二締結部材２６の頭部を回転不能且つ桟部材２０の長手方向へスライド可能に保持することができるようになっている。
この桟部材２０は、両側面の第一保持部２１が上下方向の中央よりも下側で下端付近に配置されていると共に、上面の第二保持部２２が左右方向の略中央に配置されている。また、下面の案内溝２３によって太陽電池モジュール２の配線ケーブル２ｃを桟部材２０に沿って案内することができるようになっている。更に、この桟部材２０は、支持部材１０の一対の支持片１３間に挿入し載置片１２上に下面を当接させた状態で、上面が支持片１３の上端よりも突出する高さとされている。また、桟部材２０は、内側の上部隅部に略Ｃ字形状のビス止部２４を備えている。また、本例の桟部材２０は、アルミ等の押出型材とされている。
本例の固定部材３０のスペーサ部材３２は、図示するように、軒カバー４０と太陽電池モジュール２、及び太陽電池モジュール２と棟カバー４２の固定に用いる端部スペーサ部材３３Ａと、太陽電池モジュール２同士の固定に用いる中間スペーサ部材３３Ｂとに分けることができる。なお、以下、端部スペーサ部材３３Ａと中間スペーサ部材３３Ｂにおいて、同じ構成の部分には同一の符号を付して説明する。このスペーサ部材２０は、図７及び図８等に示すように、外形が略長方形状で板状の天板部３２ａと、天板部３２ａの長辺から下方へ垂下する一対の脚板部３２ｂと、脚板部３２ｂの下端で長手方向の略中央から下方へ突出する突出部３２ｃと、天板部３２ａの略中央を貫通し桟部材２０の上面から上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が挿通可能とされた開口３２ｄと、天板部３２ａの短辺から下方へ脚板部３２ｂよりも短く垂下する側板部３２ｅとを備えている。
このスペーサ部材３２は、天板部３２ａの長辺方向の長さが、桟部材２０の幅と略同じとされていると共に、天板部３２ａの上面から脚板部３２ｂの下端までの高さが、太陽電池モジュール２の高さの約１／３とされている。また、スペーサ部材３２の突出部３２ｃは、桟部材２０の上面から第二保持部２２内へ挿入可能な大きさとされており、突出部３２ｃを第二保持部２２内へ挿入させることで、桟部材２０上でスペーサ部材３２が開口３２ｄの軸周りに回転するのを防止することができるようになっている。更に、側板部３２ｅによって、スペーサ部材３２の剛性が高められている。このスペーサ部材３２は、アルミ等の金属板材を、屈曲成形することで形成されている。
本例の端部スペーサ部材３３Ａは、上記の構成に加えて、一方の脚板部３２ｂの下端から天板部３２ａと略平行に外側へ延出する底板部３２ｆと、底板部３２ｆの先端から上方へ立上る立板部３２ｇとを更に備えている。この端部スペーサ部材３３Ａの立板部３２ｇと脚板部３２ｂとの間の底板部３２ｆ上に、後述する軒カバー４０や棟カバー４２の底部４０ａ，４２ａが載置されるようになっている。なお、端部スペーサ部材３３Ａでは、底板部３２ｆが延出する側の脚板部３２ｂの下端に、突出部３２ｃを備えていない。
また、本例の固定部材３０の押圧部材３４は、図４等に示すように、所定厚さで桟部材２０に沿った方向へ延びる板状の基板部３４ａと、基板部３４ａの両端から上方へ延出する一対の立板部３４ｂと、立板部３４ｂの上端から互いに離反する方向へ基板部３４ａと略平行に延びる当接部３４ｃと、基板部３４ａの略中央を貫通し桟部材２０の上面から上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が挿通可能とされた開口３４ｄとを備えている。この押圧部材３４における当接部３４ｃの下面は、太陽電池モジュール２における枠体２ｂの上面の形状と略一致するように、先端が斜めに下がった形状とされている。また、一対の立板部３４ｂの外側側面間の幅は、スペーサ部材３２における一対の脚板部３２ｂの外側側面間の幅よりも若干短い幅とされている。
また、押圧部材３４は、一対の立板部３４ｂ内側側面に、上下に並んだ二つの凸部３４ｅを備えており、この凸部３４ｅに後述する間カバー４４の係止爪４４ｃを係止することができるようになっている。また、押圧部材３４は、当接部３４ｃの上面にＶ字状の溝３４ｆを備えており、ビス止めする際の掛かりとすることができようになっている。本例の押圧部材３４は、同一断面形状の長尺部材を所定の長さ（桟部材２０の幅に対して約２倍の長さ）に切断したものであり、アルミ等の押出型材とされている。
更に、本例の固定部材３０のアース部材３６は、図７及び図８に示すように、長辺側がスペーサ部材３２における一対の脚板部３２ｂの外側側面間よりも長い矩形状で薄板状の本体３６ａと、本体３６ａの略中央を貫通し桟部材２０の上面から上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が挿通可能とされた開口３６ｂと、本体３６ａの四隅近傍に夫々配置され一方の対角線上の一組が上方へ、他方の対角線上の一組が下方へ夫々突出し先端が尖った突起部３６ｃと、開口３６ｂに対して長手方向両側に配置されスペーサ部材３２の突出部３２ｃを挿通可能な挿通孔３６ｄとを備えている。このアース部材３６は、０．１ｍｍ〜１ｍｍの薄いステンレス等の板金をプレス加工により成形したものである。
本例の軒カバー４０は、同一断面形状の長尺部材であり、図４等に示すように、所定長さの底部４０ａと、底部４０ａの一方の端部から上方へ太陽電池モジュール２の枠体２ｂと略同じ高さまで立上る立壁部４０ｂと、立壁部４０ｂの上端から底部４０ａと同じ方向へ底部４０ａよりも短い所定幅で延びる天部４０ｃと、天部４０ｃの先端から底部４０ａよりも外側且つ下側で斜め下方へ延びる側壁部４０ｄと、底部４０ａの他方の端部から低く立上る中壁部４０ｅと、中壁部４０ｅの上端から底部４０ａと略平行に延び側壁部４０ｄの内側と繋がる連結部４０ｆとを備えている。この軒カバー４０は、立壁部４０ｂと中壁部４０ｅの外側側面間の幅が、端部スペーサ部材３３Ａの立板部３２ｇと脚板部３２ｂとの間に嵌合可能な幅とされていると共に、側壁部４０ｄの下端が、桟部材２０に固定した状態で桟部材２０の下面と略同じ高さとなるようになっている（図４を参照）。
また、本例の棟カバー４２は、同一断面形状の長尺部材であり、所定長さの底部４２ａと、底部４２ａの一方の端部から上方へ太陽電池モジュール２の枠体２ｂと略同じ高さまで立上る立壁部４２ｂと、立壁部４２ｂの上端から底部４２ａと同じ方向へ底部４２ａよりも短い所定幅で延びる天部４２ｃと、天部４２ｃの先端から底部４２ａよりも外側で底部４２ａと略同じ高さまで斜め下方へ延びる側壁部４２ｄと、底部４２ａの他方の端部から低く立上る中壁部４２ｅと、中壁部４２ｅの上端から底部４２ａと略平行に延び側壁部４２ｄの内側と繋がる連結部４２ｆとを備えている。この棟カバー４２は、側壁部４２ｄを除いて、軒カバー４０と略同じ形状となっていると共に、棟カバー４２及び軒カバー４０は、アルミ等の押出型材とされている。
更に、本例の間カバー４４は、同一断面形状の長尺部材であり、押圧部材３４における一対の立板部３４ｂの内側側面間の幅よりも若干短い幅の板状の天部４４ａと、天部４４ａの両端から下方へ垂下する板状の側部４４ｂと、側部４４ｂの下端近傍の外側側面に突出し下端へ向うに従って内側へ傾斜する係止爪４４ｃと、側部４４ｂの内側側面に形成された略Ｃ字形状のビス止部４４ｄとを備えている。この間カバー４４は、押圧部材３４の一対の立板部３４ｂ間へ嵌合固定されるようになっており、側部４４ｂの下端が押圧部材３４の基板部３４ａの上面に当接した状態で、天部４４ａの上面が太陽電池モジュール２における枠体２ｂの上面と略一致する高さとされていると共に、その状態で、係止爪４４ｃが押圧部材３４の下側の凸部３４ｅに係止されるようになっている。本例の間カバー４４は、アルミ等の押出型材とされている。
続いて、本実施形態の太陽光発電システム１における太陽電池モジュール２の固定構造を、施工方法と共に詳細に説明する。まず、太陽光発電システム１を設置する屋根に対し、設置する太陽電池モジュール２の数や、設置パターンに応じて、屋根上の所定位置に支持部材１０を取付けるための支持屋根材３ａを配置して固定する。なお、既存の屋根に設置する場合は、該当する位置の屋根材３を支持屋根材３ａと交換する。この支持屋根材３ａは、図１１に示すように、野地板５上に流れ方向へ所定間隔で取付けられた桟木６に棟側端部が載置されると共に係止され、支持屋根材３ａの下面に備えられた脚部３ｄが楔部材７及び補強板８を介して野地板５に載置されることで、支持屋根材３ａの軒側端部と軒側の屋根材３との間に隙間が形成されるようになっており、支持屋根材３ａの荷重が他の屋根材３へかからないようになっている。なお、詳細な図示は省略するが、支持屋根材３ａは、所定の固定ねじによって野地板５に固定されている。
屋根上に取付けられた支持屋根材３ａに対し、図５に示すように、その膨出部３ｂにベース部材４の天板部４ａが、屋根（野地板５等）の傾斜と略一致する（図１１を参照）ようにベース部材４を取付ける。そして、ベース部材４の固定軸部４ｂへ上方から支持部材１０の固定孔１４を挿通させ、支持部材１０の一対の支持片１３が屋根の横方向を向くと共にマーキング部１８における載置片１２を向いた矢印が屋根の棟側を向くように、支持部材１０をベース部材４上に載置する。この状態で、支持部材１０の固定孔１４を通して上方へ突出したベース部材４の固定軸部４ｂに、平ワッシャ大４ｉ、スプリングワッシャ４ｇを順に挿通させた上でナット４ｈを螺合し、ナット４ｈを締め付けることで支持部材１０をベース部材４に固定する。なお、支持部材１０をベース部材４へ固定する際に、流れ方向に沿って配置された複数の支持部材１０が、同一線上に配置されるように、長孔とされた固定孔１４を介して屋根の横方向へスライドさせて、適宜位置に固定する。
屋根上に支持部材１０を取付けたら、流れ方向に配置された複数の支持部材１０の支持片１３の間に桟部材２０を挿入し、支持部材１０の載置片１２上に桟部材２０を載置する。そして、流れ方向に対して桟部材２０の位置を決めたら、最も軒側の支持部材１０において、一方の支持片１３における支持孔１５の外側から桟部材２０を貫通して他方の支持片１３の支持孔１５へ抜けるように、長ボルト２７ｃを挿通し、貫通した長ボルト２７ｃの先端にナット２７ｄを螺合して仮止めする。これにより、桟部材２０が軒側へ移動するのが阻止された状態となる。その他の支持部材１０では、図３に示すように、桟部材２０の棟側端部から、両側の第一保持部２２内へ第一締結部材２５を夫々挿入した上で、第一締結部材２５の操作部２５ａを持って第一締結部材２５を支持部材１０の支持孔１５の位置までスライドさせ、支持孔１５を通して外側から、平ワッシャ２７ａ及びスプリングワッシャ２７ｂを挟むように第一締結部材２５へ六角ボルトからなる被第一締結部材２７を螺合して、支持部材１０へ桟部材２０を仮止めする。
そして、全ての桟部材２０を仮止めしたら、桟部材２０の上面が野地板５等と略平行で同一面状となるように、支持部材１０における上下方向へ延びた支持孔１５の範囲内で、桟部材２０を上下に適宜スライドさせ、最適な位置で被第一締結部材２７等を締め付けて、支持部材１０に桟部材２０を固定する。なお、図示は省略するが、桟部材２０を支持部材へ固定した後に、支持部材１０の係止孔１９を介して所定の係止ビスを桟部材２０の側面にねじ込むことで、被第一締結部材２７等が緩んでも、桟部材２０がスライドするのを防止することができる。
また、桟部材２０の軒側端部に、桟カバー４８を挟んで桟部材２０のビス止部２４へビス４８ａをねじ込むことで、桟カバー４８を取付ける。なお、本例では、図４等に示すように、桟部材２０の軒側端部の前側（軒側）が、軒カバー４０の側壁部４０ｄによって覆われるようになっており、桟カバー４８を取付けなくても、外観が損なわれないようになっている。また、本例では、ビス４８ａを用いて桟部材２０へ固定する桟カバー４８を示したが、桟部材２０内或いは第一保持部２１や第二保持部２２へ挿入係止される係止爪を有した桟カバーとしても良い。
次に、桟部材２０の軒側端部近傍に、端部スペーサ部材３３Ａを固定する。具体的には、軒側の端部スペーサ部材３３Ａの固定に対しては、図４等に示すように、六角ボルト等の第二締結部材２６の雄ねじ部を、第二保持部２２を桟部材２０の内側から貫通する貫通孔を通して、桟部材２０の上面から上方へ延び出させた上で、その雄ねじ部に対して、アース部材３６の開口３６ｂ、端部スペーサ部材３３Ａの開口３２ｄ、平ワッシャ２８ａ、スプリングワッシャ２８ｂを順次挿通し、六角ナットからなる被第二締結部材２８を螺合してスペーサ部材３３Ａ等を桟部材２０へ固定する。なお、端部スペーサ部材３３Ａ等を固定する際に、端部スペーサ部材３３Ａの底板部３２ｆが軒側を向くように配置した上で、図示は省略するが、アース部材３６の挿通孔３６ｄに端部スペーサ部材３３Ａの突出部３２ｃを挿通させると共に、突出部３２ｃを桟部材２０の第二保持部２２内へ挿入するように、端部スペーサ部材３３Ａ等を桟部材２０に固定する。
桟部材２０の軒側端部に端部スペーサ部材３３Ａ等を固定したら、端部スペーサ部材３３Ａの底板部３２ｆ上に、軒カバー４０の底部４０ａを載置すると共に、端部スペーサ部材３３Ａよりも棟側に、太陽電池モジュール２の長辺側が桟部材２０と直交するように桟部材２０上に太陽電池モジュール２を載置し、太陽電池モジュール２における軒側の枠体２ｂの側面を端部スペーサ部材３３Ａにおける軒側の脚板部３２ｂの外側側面と当接させる。なお、屋根の横方向については、二つの桟部材２０に対して太陽電池モジュール２の両側のオーバーハングが略均等となるように載置する。
そして、この状態で、軒カバー４０と太陽電池モジュール２との間に、端部スペーサ部材３３Ａから上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が押圧部材３４の開口３４ｄを貫通するように、押圧部材３４を挿入すると共に、開口３４ｄから突出した第二締結部材２６の先端に平ワッシャ２８ａ、スプリングワッシャ２８ｂを挿入した上で被第二締結部材２８を螺合し、押圧部材３４を桟部材２０へ締結固定する。この押圧部材３４の締結固定により、押圧部材３４の当接部３４ｃの下面と、軒カバー４０の天部４０ｃと太陽電池モジュール２の軒側の枠体２ｂの上面とが当接すると共に、押圧部材３４によって軒カバー４０と枠体２ｂとが下方（桟部材２０）へ押圧され、その押圧力によって、アース部材３６の突起部３６ｃが、桟部材２０の上面と枠体２ｂの下面とに夫々突き刺さり、アース部材３６を介して枠体２ｂと桟部材２０とが電気的に接続された状態となる。
次に、根角ボルトからなる第二締結部材２６の雄ねじ部に、アース部材３６の開口３６ｂ、中間スペーサ部材３３Ｂの開口３２ｄ、平ワッシャ２８ａ、スプリングワッシャ２８ｂを順次挿入した上で、雄ねじ部の先端に被第二締結部材２８を螺合すると共に、アース部材３６の挿通孔３６ｄに中間スペーサ部材３３Ｂの突出部３２ｃを挿通し、中間スペーサ部材３３Ｂ等を仮組みする。そして、仮組みした中間スペーサ部材３３Ｂ等の第二締結部材２６の頭部を、桟部材２０の棟側端部から第二保持部２２内へ挿入した上で、第二保持部２２に沿って軒側へスライドさせ、中間スペーサ部材３３Ｂにおける軒側の脚板部３２ｂの外側側面を、先に軒側が固定された太陽電池モジュール２における棟側の枠体２の側面に当接させると共に、上面側から第二保持部２２内へ中間スペーサ部材３３Ｂの突出部３２ｃを挿入させる。なお、太陽電池モジュール２を桟部材２０上へ載置する前に、仮組みした中間スペーサ部材３３Ｂ等を、予め第二保持部２２に保持させて固定する位置の近くにスライドさせておいても良い。
そして、棟側の枠体２ｂと中間スペーサ部材３３Ｂとが当接した状態で、被第二締結部材２８を締め付けて、中間スペーサ部材３３Ｂを桟部材２０へ固定する。なお、この状態では、中間スペーサ部材３３Ｂのみが固定され、棟側の枠体２ｂは固定されていない状態となっている。続いて、中間スペーサ部材３３Ｂよりも棟側の桟部材２０上に、次（二段目）の太陽電池モジュール２を、横方向の端部を軒側の太陽電池モジュール２と合わせた上で、軒側の枠体２ｂの側面が中間スペーサ部材３３Ｂにおける棟側の脚板部３２ｂの外側側面と当接するように載置した上で、太陽電池モジュール２同士の間へ、上記と同様に、中間スペーサ部材３３Ｂから突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が押圧部材３４の開口３４ｄを貫通するように、押圧部材３４を挿入すると共に、開口３４ｄから突出した第二締結部材２６の先端に平ワッシャ２８ａ、スプリングワッシャ２８ｂを挿入した上で被第二締結部材２８を螺合し、押圧部材３４を桟部材２０へ締結固定する。
これにより、軒側と棟側の太陽電池モジュール２における棟側の枠体２ｂと軒側の枠体２ｂとが、桟部材２０に押圧固定されると共に、アース部材３６の突起部３６ｃが流れ方向へ隣接する太陽電池モジュール２における夫々の枠体２ｂの下面と桟部材２０の上面とに突き刺さり、太陽電池モジュール２同士が電気的に接続された状態となる。
次に、根角ボルトからなる第二締結部材２６の雄ねじ部に、上記の中間スペーサ部材３３Ｂに替えて、端部スペーサ部材３３Ａを用いて、アース部材３６、端部スペーサ部材３３Ａ、平ワッシャ２８ａ、スプリングワッシャ２８ｂ、被第二締結部材２８を順次挿入して仮組みする。そして、仮組みされた端部スペーサ部材３３Ａ等の端部スペーサ部材３３Ａの底板部３２ｆが棟側を向くように、桟部材２０の棟側端部から第二保持部２２へ第二締結部材２６の頭部を挿入すると共に軒側へスライドさせ、端部スペーサ部材３３Ａにおける軒側の脚板部３２ｂの外側側面を太陽電池モジュール２における棟側の枠体２ｂの側面に当接させ、上記と同様に、被第二締結部材２８を締め付けて端部スペーサ部材３３Ａを桟部材２０へ固定する。
この状態で、端部スペーサ部材３３Ａの底板部３２ｆ上に、棟カバー４２の底部４２ａを側壁部４２ｄが棟側を向くように載置し、太陽電池モジュール２と棟カバー４２との間に、端部スペーサ部材３３Ａから上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が押圧部材３４の開口３４ｄを貫通するように、押圧部材３４を挿入すると共に、開口３４ｄから突出した第二締結部材２６の先端に平ワッシャ２８ａ、スプリングワッシャ２８ｂを挿入した上で被第二締結部材２８を螺合し、押圧部材３４を桟部材２０へ締結固定して、太陽電池モジュールの棟側の枠体２ｂと棟カバー４２とを桟部材２０上に固定する。なお、図１０に示すように、太陽電池モジュール２を桟部材２０へ固定する際に、太陽電池モジュール２接続された配線ケーブル２ｃを、桟部材２０下面の案内溝２３内へ挿入した上で、所定間隔で配線ケーブル２ｃを桟部材２０ごと所定の結束バンド２ｄで締め付けて、配線ケーブル２ｃを桟部材２０に沿わせる。
そして、軒側から、軒カバー４０と太陽電池モジュール２との間、太陽電池モジュール２同士の間、及び太陽電池モジュール２と棟カバー４２との間に固定された押圧部材３４における一対の立板部３４ｂの間に、間カバー４４を、その側部４４ｂの下端が押圧部材３４の基板部３４ａの上面に当接するまで挿入する。これにより、間カバー４４の上面が太陽電池モジュール２の枠体２ｂの上面と略同じ高さとなり、太陽光発電システム１外観の見栄えを良くすることができるようになっている。また、間カバー４４の係止爪４４ｃが押圧部材３４の下側の凸部３４ｅと係合した状態となっており、押圧部材３４から間カバー４４が抜け難くなっていると共に、仮に下側の凸部３４ｅから抜けても上側の凸部３４ｅで係止されるので、その状態では間カバー４４が枠体２ｂよりも突出するため、間カバー４４の異変に気付き易くなり、間カバー４４が完全に抜けてしまう前に対処することができるようになっている。最後に、間カバー４４の両端のビス止部４４ｄに、端面カバー４６の固定孔を介してビス４６ａをねじ込むことで端面カバー４６を固定して太陽電池モジュール２の設置が完了する。
このように、本実施形態によると、支持部材１０により屋根材３上へ所定間隔で複数支持された桟部材２０の上面に、太陽電池モジュール２を固定部材３０によって固定するようにしているので、従来のように、桟部材２０を井桁状に組んで架台を構成する必要が無く、部品点数を少なくしてコストを低減させることができると共に、設置工数を低減させることができる。また、複数の桟部材２０に対して太陽電池モジュール２の長辺が交差するように太陽電池モジュール２を桟部材２０上に載置すると共に、その交差した部位で固定部材３０によって太陽電池モジュール２を桟部材２０へ固定するようにしているので、太陽電池モジュール２の固定される辺の長さよりも短い間隔で複数の桟部材２０を屋根材３上に支持すれば、太陽電池モジュール２を固定することができ、従来のように、太陽電池モジュールの大きさに合わせた間隔で桟部材を取付ける必要が無く、桟部材２０の取付けにかかる手間を簡略化して、作業コストを低減させることができると共に、工期を短縮することができる。更に、桟部材２０の間隔を太陽電池モジュール２の大きさに合わせる必要がないので、屋根瓦等の屋根材３の敷設ピッチと太陽電池モジュール２の大きさとが異なっていても、問題なく屋根上に太陽電池モジュール２を設置することができる。
また、太陽電池モジュール２の対向する二辺と桟部材２０とが交差するように配置して太陽電池モジュール２を固定すると共に、桟部材２０の第二保持部２２にスライド可能に保持された第二締結部材２６を介して固定部材３０により太陽電池モジュール２を固定するようにしているので、第二締結部材２６（固定部材３０）をスライドさせることで、桟部材２０上に載置された太陽電池モジュール２の載置位置や大きさに関係無く、太陽電池モジュール２を固定することができ、様々な大きさの太陽電池モジュール２に対応することができると共に、太陽電池モジュール２の設置自由度を高めることができる。
更に、支持部材１０における一対の支持片１３の間に桟部材２０を挿入した上で、桟部材２０の第一保持部２１に保持された第一締結部材２５を介して桟部材２０の側面と支持片１３とを締結固定するようにしており、支持部材１０によって桟部材２０を両側から強く固定することができるので、台風や強風、或いは、降雨や降雪等により太陽電池モジュール２に大きな荷重が作用しても、太陽電池モジュール２をしっかり固定することができ、太陽電池モジュール２の設置に係る信頼性を高めることができる。
また、太陽電池モジュール２の側面に固定部材３０としてのスペーサ部材３２が当接することで、太陽電池モジュール２が桟部材２０に沿った方向へ移動するのを規制することができると共に、太陽電池モジュール２の上面に固定部材３０としての押圧部材３４が当接することで、太陽電池モジュール２が桟部材２０の上面から離れるのを規制することができる。また、スペーサ部材３２の両側に夫々の太陽電池モジュール２の側面を当接させることで、太陽電池モジュール２同士を一定の間隔で容易に配置することができ、その状態で押圧部材３４により夫々の太陽電池モジュールの上面を押圧することで、隣接した太陽電池モジュール２を同時に固定することができ、複数の太陽電池モジュール２を簡単に所定間隔で並べて固定することができ、太陽電池モジュール２の設置に係る手間を簡略化することができる。
更に、桟部材２０とスペーサ部材３２との間にアース部材３６を介在させた上で、スペーサ部材３２を挟んで両側に配置された太陽電池モジュール２を押圧部材３４によって桟部材２０へ押圧すると、アース部材３６の突起部３６ｃが太陽電池モジュール２の下面と桟部材２０の上面とに夫々突き刺さり、太陽電池モジュール２と桟部材２０、太陽電池モジュール２同士を電気的に接続することができるので、太陽電池モジュール２を固定部材３０で固定するだけで簡単に太陽電池モジュール２同士をアース接続することができ、アース接続に係る手間を簡略化することができる。
また、桟部材２０の下面に窪んだ案内溝２３を備えるようにしているので、案内溝２３に配線ケーブル２ｃを挿入することで、簡単に配線ケーブル２ｃを真直ぐ桟部材２０に沿わせることができると共に、沿わせた配線ケーブル２ｃを動き難くすることができる。従って、桟部材２０に沿うように結束バンド２ｄを用いて配線ケーブル２ｃを簡単に桟部材２０へ留め付けることができると共に、留め付け後に配線ケーブル２ｃがずれるのを防止することができ、見栄え良く配線ケーブル２ｃを桟部材２０へ留め付けることができる。
更に、屋根の流れ方向に沿って延びるように配置された桟部材２０上に太陽電池モジュール２を固定するようにしているので、桟部材２０上に太陽電池モジュール２を載置する前に、桟部材２０の軒側の端部付近に予め固定部材３０（端部スペーサ部材３３Ａ）を取付けておくことで、その固定部材３０によって桟部材２０上の太陽電池モジュール２が軒側へ滑って落下するのを防止することができ、太陽電池モジュール２を固定部材３０で固定するまでの間、太陽電池モジュール２を支え続ける必要が無く、太陽電池モジュール２の固定作業を楽に行うことができ、作業性を向上させることができると共に、設置に係るコストを低減させることができる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
すなわち、上記の実施形態では、太陽電池モジュール２を屋根の流れ方向に対して二つ（二段）配置したものを示したが、これに限定するものではなく、太陽電池モジュール２を三段以上配置しても良い。なお、太陽電池モジュール２を配置する数に応じて、桟部材２０の長さを対応した長さとすると共に、二つ以上の支持部材１０で桟部材２０を支持することが望ましい。上記の実施形態では、一つの太陽電池モジュール２を二つの桟部材２０で支持するものを示したが、二つ以上の桟部材２０で支持するようにしても良い。
また、上記の実施形態では、流れ方向にのみ太陽電池モジュール２を配置したものを示したが、これに限定するものではなく、屋根の横方向に対しても太陽電池モジュール２を複数配置しても良い。なお、横方向に太陽電池モジュール２を複数配置する場合、横方向の太陽電池モジュール２同士の間に所定量（例えば、２ｍｍ〜５ｍｍ）の隙間を形成することが望ましく、これにより、気温等の変化によって太陽電池モジュール２が熱膨張した時に、太陽電池モジュール２同士が当接して互いに押し合って太陽電池モジュール２が変形したり、固定部材３０による固定が外れたりするのを防止することができる。また、複数の太陽電池モジュール２を格子状又は千鳥状に配置しても良い。
更に、上記の実施形態では、桟部材２０を屋根の流れ方向に沿って延びるように配置したものを示したが、これに限定するものではなく、図１１に示すように、桟部材２０を屋根の横方向へ沿って延びるように配置しても良く、上記と同様の作用効果を奏することができる。また、桟部材２０を屋根の横方向に沿って配置した場合、図示するように、最も軒側に配置される太陽電池モジュール２の下面に桟部材２０の側面と当接可能な落下防止部材５０を備えることが望ましい。なお、上記と同様の構成については、同一の符号を付すと共に説明は省略する。
この落下防止部材５０は、太陽電池モジュール２の下面に取付けられる板状の固定部５１と、固定部５１の一端側（軒側）から下方へ延出する第一当接片５２と、第一当接片５２と固定部５１の間から第一当接片５２よりも長く下方へ延出する第二当接片５３とを備えており、ボルト５４及びナット５５により枠体２ｂに固定されている。この落下防止部材５０は、第一当接片５２が桟部材２０を支持する支持部材１０の支持片１３に当らない長さとされていると共に、第二当接片５３が桟部材２０を支持部材１０へ固定する被第一締結部材２７の頭部が当らない長さとされている。また、第一当接片５２と第二当接片５３との間の隙間は、支持片１３を通して桟部材２０へねじ込まれたビスの頭部（ナベ頭等）が第二当接片５３に当らない程度の隙間とされている。
この落下防止部材５０により、傾斜した屋根材３上に取付けられた桟部材２０に太陽電池モジュール２を固定部材３０で固定する前に、落下防止部材５０が桟部材２０と当接することで、太陽電池モジュール２が桟部材２０に沿って滑り落ちるのを防止することができ、太陽電池モジュール２の設置作業中の安全性を高めることができると共に、作業性を良くすることができる。また、この落下防止部材５０は、長さの異なる第一当接片５２と第二当接片５３とを備えているので、万が一、第一当接片５２が桟部材２０から外れてしまっても、次の第二当接片５３が桟部材２０に当接することで太陽電池モジュール２が桟部材２０から落下するのを防止することができ、より安全性を高めることができる。
また、上記の実施形態では、支持屋根材３ａに取付けられたベース部材４に支持部材１０を固定するものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図１２（Ａ）に示すように、野地板５に固定されたベース部材６０に支持部材１０を固定するようにしても良い。このベース部材６０は、屋根材３の下側で野地板５に固定される固定部６１と、固定部６１の軒側端部から固定部６１の直上に配置された屋根材３と軒側に配置された屋根材３との間を通って軒側の屋根材３上へ露出するように延出する延出部６２と、延出部６２の軒側端部から上方へ固定部６１の直上に配置された屋根材３よりも高く立上る立設部６３と、立設部６３の上端から棟側へ野地板５と略平行に延出する載置部６４と、載置部６４から上方へ突出し屋根の横方向へスライド可能とされ外周に雄ねじ部が形成された固定軸部６５とを備えている。このベース部材６０は、ベース部材４と同様に、固定軸部６５の雄ねじ部に対して支持部材１０を取付けることができ、上記と同様の作用効果を奏することができる他に、支持屋根材３ａを別途用意する必要が無く、コストを低減させることができる。
更に、上記の実施形態では、屋根材３として屋根瓦に適用すると共に、支持屋根材３ａの膨出部３ｂにベース部材４を固定して支持部材１０を屋根材３上に取付けるものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図１２（Ｂ）に示すように、屋根材３としてスレートに適用すると共に、支持部材１０の下面に予め取付けられたベース部材７０を介して支持部材１０を屋根材３上に取付けるようにしても良い。このベース部材７０は、板状で平面視が略正方形の基板部７１と、基板部７１の四つの各辺から上方へ所定量立上る立上部７２と、対角線上の四隅及び対角線の交点に配置され屋根材２へ固定するための固定部７３とを備えている。なお、図示は省略するが、ベース部材７０の下面には、天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム等による所定厚の防水部材が貼付けられている。
支持部材１０は、ベース部材７０に対して、平面視で互いの対角線同士が約４５度に交差するように相対回転した位置とすると共に、基板部７１の上面から所定量浮いた状態で固定されている。なお、この支持部材１０では、固定孔１４が大径の丸孔とされている。この支持部材１０を備えたべース部材７０は、屋根材３上に配置される桟部材２０の延びる方向と対応するように、支持部材１０のマーキング部１８の矢印を棟側へ向けた状態で、所定の固定ねじを用いて屋根材３上に固定することができ、上記と同様の作用効果を奏することができる。なお、図示するように、支持部材１０のマーキング部１８の矢印を棟側へ向くようにベース部材７０を屋根材３上に固定すると、基板部７１の一つの頂点が棟側を向いた状態となると共に、ベース部材７０の棟側を向いた二辺に所定のコーキング材７４を盛付けることで、雨水等を左右へ良好に誘導して排出することができると共に、ベース部材７０の下側に雨水等を浸入するのを防止することができるようになっている。
また、上記の実施形態では、固定部材３０としてのスペーサ部材３２を、押圧部材３４を固定する前に、予め桟部材２０へ固定するようにしたものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図１３に示すような固定部材８０としても良い。この固定部材８０は、隣接した太陽電池モジュール２同士の間に配置される中間スペーサ部材８２と、太陽光発電システム１における桟部材２０の両端部に近い太陽電池モジュール２の枠体２ｂを固定するための端部押圧部材８４と、太陽電池モジュール２同士の間に配置される中間押圧部材８６とで構成されている。なお、上記と同様の構成については、同じ符号を付し詳細な説明は省略する。
この中間スペーサ部材８２は、上記の中間スペーサ部材３３Ｂと比較して突出部３２ｃ及び側板部３２ｅを除いて略同じ構成とされており、外形が略長方形状で板状の天板部８２ａと、天板部８２ａの長辺から下方へ垂下する一対の脚板部８２ｂと、天板部８２ａの略中央を貫通し桟部材２０の上面から上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が挿通可能とされた開口８２ｃとを備えている。この中間スペーサ部材８２は、高さが太陽電池モジュール２の高さの約１／２とされている。
本例の端部押圧部材８４は、桟部材２０に対して略平行に延びる板状の基板部８４ａと、基板部８４ａの一方の端部から下方へ垂下する主脚部８４ｂと、主脚部８４ｂよりも若干短く基板部８４ａの他方の端部から下方へ垂下する副脚部８４ｃと、副脚部８４ｃの外側側面と連続し基板部８４ａよりも上方へ延出する立板部８４ｄと、立板部８４ｄの上端から基板部８４ａとは反対側へ基板部８４ａと略平行に延びる当接部８４ｅと、基板部８４ａの略中央を貫通し桟部材２０の上面から上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が挿通可能とされた開口８４ｆとを備えている。この端部押圧部材８４は、主脚部８４ｂの下端から当接部８４ｅの下面までの高さが、太陽電池モジュール２の枠体２ｂの高さと略同じ高さとされている。
一方、中間押圧部材８６は、上記の押圧部材３４と略同じ構成とされており、桟部材２０に対して略平行に延びる基板部８６ａと、基板部８６ａの両端から上方へ延出する一対の立板部８６ｂと、立板部８６ｂの上端から互いに離反する方向へ基板部８６ａと略平行に延びる当接部８６ｃと、基板部８６ａの略中央を貫通し桟部材２０の上面から上方へ突出する第二締結部材２６の雄ねじ部が挿通可能とされた開口８６ｄとを備えている。この中間押圧部材８６は、一対の立板部８６ｂの外側側面間の幅が、中間スペーサ部材８２における一対の脚板部８２ｂの外側側面間の幅よりも若干短い幅とされている。
この固定部材８０を用いた太陽電池モジュール２の固定構造は、まず、桟部材２０の一方の端部付近に、桟部材２０の上面から延びだした第二締結部材２６にアース部材３６を挿通した上で、端部押圧部材８４の開口８４ｆを挿通させると共に、開口８４ｆに対して当接部８４ｅが桟部材２０の中央を向くように端部押圧部材８４を配置し、第二締結部材２６の先端から被第二締結部材２８を螺合して仮止めをする。なお、本例のアース部材３６は、開口３６ｂの長手方向両側に所定幅で下方へ屈曲された垂下片３６ｅを備えており、この垂下片３６ｅが桟部材２０の第二保持部２２内へ挿入されることでアース部材３６が第二締結部材２６の軸周りに回転するの阻止することができるようになっている。
そして、この状態で端部押圧部材８４の当接部８４ｅの下側へ太陽電池モジュール２の一方の枠体２ｂを挿入した上で、被第二締結部材２８を締め付けることで、一方の枠体２ｂを桟部材２０へ押圧して太陽電池モジュール２を固定する。なお、この際に、アース部材３６の突起部３６ｃが桟部材２０の上面と枠体２ｂの下面に夫々突き刺さり、桟部材２０と太陽電池モジュール２とが電気的に接続された状態となる。続いて、桟部材２０の第二保持部２２にスライド保持された第二締結部材２６に、アース部材３６の開口３６ｂ及び中間スペーサ部材８２の開口８２ｃを夫々挿通した上で、一方の枠体２ｂが固定された太陽電池モジュール２における他方の枠体２ｂの側面に、中間スペーサ部材８２の一方の脚板部８２ｂを当接させると共に、中間スペーサ部材８２の他方の脚板部８２ｂに、次の太陽電池モジュール２の枠体２ｂを当接させる。
その状態で、太陽電池モジュール２同士の間の中間スペーサ部材８２から突出した第二締結部材２６に、中間押圧部材８６の開口８６ｄを挿通させた上で、被第二締結部材２８を螺合して締め付けることで、中間押圧部材８６によって隣接した太陽電池モジュール２の枠体２ｂを夫々桟部材２０へ押圧して夫々の太陽電池モジュール２を固定する。ここでも、アース部材３６の突起部３６ｃが、桟部材２０の上面や枠体２ｂの下面に突き刺さり、それらを電気的に接続することができるようになっている。その後、桟部材２０における他方の端部付近の太陽電池モジュール２における枠体２ｂを、端部押圧部材８４で押圧固定することで、複数の太陽電池モジュール２の固定（設置）が完了する。
このように、本例の固定部材８０によっても上記と同様の作用効果を奏することができる上に、上記の実施形態と比較して、スペーサ部材３２を桟部材２０に固定してから押圧部材３４を固定しなくても、端部押圧部材８４や中間押圧部材８６のみを桟部材２０へ固定すれば良く、太陽電池モジュール２の固定にかかる手間を簡略化することができ、太陽電池モジュール２の設置にかかるコストを低減させることができる。
更に、上記の実施形態では、屋根上に設置される太陽光発電システム１に用いたものを示したが、これに限定するものではなく、壁面や地上面等に設置される太陽光発電システムに用いても良い。
また、上記の実施形態では、支持部材１０の支持片１３に対して桟部材２０を、その第一保持部２１に保持された第一締結部材２５へ支持孔１５を通して被第一締結部材２７を締結することで固定するものを示したが、これに限定するものではなく、第一締結部材２５及び被第一締結部材２７を用いずに、支持片１３の係止孔１９を通して桟部材２０へ所定の係止ビスをねじ込むことで、桟部材２０を固定するようにしても良い。
１ 太陽光発電システム
２ 太陽電池モジュール
２ａ 太陽電池パネル
２ｂ 枠体
２ｃ 配線ケーブル
３ 屋根材
３ａ 支持屋根材
４ ベース部材
５ 野地板
１０ 支持部材
１３ 支持片
１４ 固定孔
１５ 支持孔
２０ 桟部材
２１ 第一保持部
２２ 第二保持部
２３ 案内溝
２５ 第一締結部材
２６ 第二締結部材
２７ 被第一締結部材
２８ 被第二締結部材
３０ 固定部材
３２ スペーサ部材
３２ａ 天板部
３２ｂ 脚板部
３２ｄ 開口
３３Ａ 端部スペーサ部材
３３Ｂ 中間スペーサ部材
３４ 押圧部材
３４ａ 基板部
３４ｂ 立板部
３４ｃ 当接部
３４ｄ 開口
３６ アース部材
３６ａ 本体
３６ｂ 開口
３６ｃ 突起部
５０ 落下防止部材
５１ 固定部
５２ 第一当接片
５３ 第二当接片
特開２００６−０３７５４５号公報 特開２００６−１４４２６６号公報 特開２００７−２６６４４６号公報

Claims (6)

  1. 所定間隔で上方へ突出する板状の一対の支持片を有し、該支持片同士が対向する向きが所定方向を向くように屋根材上に複数取付けられる支持部材と、
    該支持部材の一対の前記支持片間に挿入されると共に複数の前記支持部材によって支持され、両側面に第一締結部材を長手方向へのみスライド可能に保持する第一保持部、及び、上面に第二締結部材を長手方向へのみスライド可能に保持する第二保持部を少なくとも有し、前記第一保持部に保持された第一締結部材と第一締結部材に締結される被第一締結部材とを、前記支持部材の前記支持片を貫通するように締結することで前記支持部材に固定支持され屋根材上に長手方向に対して直角方向へ所定間隔で複数配置される桟部材と、
    複数の該桟部材に対して太陽電池モジュールの対向する二辺が交差するように夫々の前記上面に載置された太陽電池モジュールを、前記桟部材の前記第二保持部に保持された第二締結部材を介して前記桟部材に固定する固定部材と
    を具備することを特徴とする太陽電池モジュールの固定構造。
  2. 前記固定部材は、
    太陽電池モジュールの側面と当接すると共に前記桟部材の前記上面に載置され、第二締結部材又は第二締結部材に締結される被第二締結部材を挿通可能な開口を有し、太陽電池モジュールよりも高さが低く形成されたスペーサ部材と、
    該スペーサ部材の上側に配置され、第二締結部材又は第二締結部材に締結される被第二締結部材を挿通可能な開口、及び太陽電池モジュールの上面と当接可能な当接部を有した押圧部材とを備え、
    前記スペーサ部の前記開口と前記押圧部材の前記開口とを通して前記桟部材の前記第二保持部に保持された第二締結部材に、被第二締結部材を締結させることで、前記押圧部材によって太陽電池モジュールを前記桟部材に押圧して固定することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの固定構造。
  3. 前記固定部材は、前記桟部材と前記スペーサ部材との間に配置され、前記押圧部材により太陽電池モジュールが前記桟部材へ押圧されることで太陽電池モジュールの下面と前記桟部材の前記上面とに突き刺さる突起部を有し、前記スペーサ部材を挟んで両側に配置される太陽電池モジュール同士及び前記桟部材を電気的に接続可能なアース部材を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの固定構造。
  4. 前記桟部材は、下面に長手方向に沿って窪み太陽電池モジュールに接続される配線ケーブルを案内可能な案内溝を更に備えていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の太陽電池モジュールの固定構造。
  5. 太陽電池モジュールの下面に固定され、前記桟部材と当接することで太陽電池モジュールが該桟部材から落下するのを防止する落下防止部材を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一つに記載の太陽電池モジュールの固定構造。
  6. 前記桟部材は、屋根の流れ方向に沿って延びるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか一つに記載の太陽電池モジュールの固定構造。
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