(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルを有する太陽電池モジュールにおいて、
上記太陽電池パネルの下面に接合固定されるとともに前後方向一端部にフランジが設けられた取付け部材と、
上記太陽電池パネルの下面の前後方向一端部に設けられ上記取付け部材のフランジに一側面を接合させるとともにその接合部分が結合手段によって分解可能に連結された支持具と、
弾性材料によって形成され上記取付け部材に接合された裏受け部材と、
上記太陽電池パネルの上記前後方向と交差する幅方向一端部において上記太陽電池パネルと裏受け部材とを上記取付け部材よりも幅方向外方へ突出させて形成され凹部と、
上記太陽電池パネルの上記幅方向他端部において上記取付け部材を上記太陽電池パネルと裏受け部材よりも幅方向外方へ突出させて上記凹部に入り込む形状に形成され突出部と
を具備したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
建物の屋根に設置される太陽電池モジュールの設置構造において、
上記太陽電池パネルの幅方向一端部には、この幅方向と交差する前後方向に沿う凹部が形成され、他端部には上記凹部に入り込む形状の突出部が形成されていて、
幅方向において隣り合う各太陽電池パネルは、一方の太陽電池パネルの幅方向一端部の凹部に、他方の太陽電池パネルの幅方向他端部の突出部が嵌合されて設置されるとともに、嵌合した上記凹部と突出部との接合面は、太陽電池パネルの幅方向に蛇行した迂回路を形成し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。
【請求項３】
上記太陽電池パネルの下面には、前端にフランジが形成された取付け部材が設けられ、上記フランジは建物の屋根に取付けられる支持具に結合手段によって分解自在に連結され、この支持具には屋根の軒側に位置する他の太陽電池パネルの後端部が挿入保持される挿入部が形成されていることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は太陽電池パネルを有する太陽電池モジュール及びその太陽電池モジュールを屋根などに設置するときの設置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気エネルギを得る手段の１つとして太陽電池パネルを有する太陽電池モジュールが知られており、この太陽電池モジュールは建物の屋根などの太陽エネルギを受け易い場所に設置されることが多い。
【０００３】
上記太陽電池モジュールは、それ自体を屋根パネルとして利用することが考えられており、その場合、上記太陽電池モジュールを建物の屋根の下地材上に葺くようにしている。
【０００４】
太陽電池モジュールを屋根パネルとして利用してその屋根の下地材上に葺く場合、隣り合う太陽電池パネル間から雨水が浸入することがない液密構造及びその施工を容易に行えることが要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、太陽電池モジュールを屋根パネルとして利用する場合、軒と棟とに沿う上下方向に対して交差する方向、つまり上記屋根パネルの幅方向においては、隣り合う太陽電池モジュールの端部間にシール部材を設けながら葺くということが行われていた。
【０００６】
しかしながら、隣り合う太陽電池モジュールの端部間にシール部材を設けながら屋根パネルを葺くようにすると、その施工に手間が掛かるということがあるばかりか、シール部材が劣化し易いために防水状態が早期に損われ易いということがあった。
【０００７】
一方、軒と棟とに沿う上下方向においては、上下方向において隣り合う太陽電池モジュール間の液密状態を確保するために、通常、軒側に位置する太陽電池モジュールの上端部の上面に棟側に位置する太陽電池モジュールの下端部の下面を重合したり、上述した幅方向と同様に上下方向に位置する太陽電池モジュールの端部間にシール材を設けるなどのことが行われていた。
【０００８】
しかしながら、前者の手段によると、上記太陽電池モジュールを軒側から棟側に向って葺かなければならないため、作業者は軒側に向いて作業しなければなら。そのため、その施工姿勢が前のめりとなり、作業性が悪いということがあった。後者の手段によると、幅方向と同様、その施工に手間が掛かるばかりか、シール材が劣化し易いために防水状態が早期に損われ易いということがあった。
【０００９】
この発明は、液密状態を容易に確保することができるとともに、屋根パネルとして用いる場合に、屋根に容易に葺くことができるようにした太陽電池モジュール及びその設置構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、太陽電池パネルを有する太陽電池モジュールにおいて、
上記太陽電池パネルの下面に接合固定されるとともに前後方向一端部にフランジが設けられた取付け部材と、
上記太陽電池パネルの下面の前後方向一端部に設けられ上記取付け部材のフランジに一側面を接合させるとともにその接合部分が結合手段によって分解可能に連結された支持具と、
弾性材料によって形成され上記取付け部材に接合された裏受け部材と、
上記太陽電池パネルの上記前後方向と交差する幅方向一端部において上記太陽電池パネルと裏受け部材とを上記取付け部材よりも幅方向外方へ突出させて形成され凹部と、
上記太陽電池パネルの上記幅方向他端部において上記取付け部材を上記太陽電池パネルと裏受け部材よりも幅方向外方へ突出させて上記凹部に入り込む形状に形成され突出部と
を具備したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、建物の屋根に設置される太陽電池モジュールの設置構造において、
上記太陽電池パネルの幅方向一端部には、この幅方向と交差する前後方向に沿う凹部が形成され、他端部には上記凹部に入り込む形状の突出部が形成されていて、
幅方向において隣り合う各太陽電池パネルは、一方の太陽電池パネルの幅方向一端部の凹部に、他方の太陽電池パネルの幅方向他端部の突出部が嵌合されて設置されるとともに、嵌合した上記凹部と突出部との接合面は、太陽電池パネルの幅方向に蛇行した迂回路を形成していることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、上記太陽電池パネルの下面には、前端にフランジが形成された取付け部材が設けられ、上記フランジは建物の屋根に取付けられる支持具に結合手段によって分解自在に連結され、この支持具には屋根の軒側に位置する他の太陽電池パネルの後端部が挿入保持される挿入部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、太陽電池パネルの幅方向一端部には凹部が形成され、他端部には突出部が形成されているから、幅方向において隣り合う太陽電池パネルの互いの凹部と突出部とを嵌合させることで、その幅方向の液密を確保することができる。
【００１６】
さらに、太陽電池パネルの前後方向一端部下面に、他の太陽電池パネルの端部を挿入保持できる挿入部が形成された支持具を設けたことで、幅方向だけでなく、前後方向の液密状態の確保が容易となるばかりか、太陽電池モジュールを棟側から軒側に向って葺くことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１乃至図５はこの発明の一実施の形態を示し、この実施の形態においては太陽電池パネル１１が太陽電池モジュールとしての屋根パネル１２として利用されている。太陽電池パネル１１は図３に示すように、ガラス基板１の長手方向に沿う複数のセル４がその長手方向と直交する前後方向に所定間隔で形成されているとともに、前後方向前端側には陽極側のバスバー６ａが設けられ、後端側には陰極側のバスバー６ｂが設けられている。
【００１９】
図２、図３に示すように、上記屋根パネル１２は、上記太陽電池パネル１１の樹脂封止された下面に接着固定された取付け部材１３を有する。取付け部材１３はガルバニーム鋼板などの金属板によって形成されている。
【００２０】
上記取付け部材１３の先端側、つまり太陽電池パネル１１の陽極となるバスバー６ａ側に位置する先端部にはＬ字状に折曲されたフランジ部１４が形成されていて、その先端部下面には支持具１５が取付けられている。
【００２１】
上記支持具１５は、たとえばアルミニウムの押し出し成形によって形成されていて、図２に示すように上記取付け部材１３の下面に接合される平板状の上部接合部１６と、建物の屋根の下地材１７(図１に示す）に接合固定される平板状の下部接合部１８と、これら一対の接合部１６，１８間に設けられた筒状部１９とが一体成形されてなる。
【００２２】
つまり、屋根パネル１２は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、支持具１５が設けられた先端部、つまり陽極側のバスバー６ａを建物の軒側にし、陰極側のバスバー６ｂを棟側にして屋根に取付けられている。それによって、屋根パネル１２は図１に角度θで示すように水平面に対して棟側から軒側に向って低く傾斜している。
【００２３】
上記筒状部１９の一側面の上部は上記フランジ部１４の内面に接合され、その接合部分はフランジ部１４の外面側から捩じ込まれた結合手段としてのねじ２１によって固定されている。それによって、上記太陽電池パネル１１は上記支持具１５を介して屋根の下地材１７に取付け固定される。
【００２４】
上記取付け部材１３の下面には発泡スチレンなどの弾性材料からなる裏受け材２２が上記支持具１５の長手方向全長にわたって接着固定されている。この裏受け材２２の下面は上記下地材１７の傾斜面に接合するテーパ状の接合面２３に形成されている。それによって、上記裏受け材２２は断熱作用や太陽電池パネル１１が撓むのを防止する緩衝作用を呈するようになっている。
【００２５】
図２に示すように、上記支持具１５の筒状部１９には、その一側面上部に開放した断面形状がほぼコ字状の挿入部２３が形成されている。この挿入部２３には同じく断面形状がほぼコ字状をなしたシール材としてのガスケット２４が装着されている。
【００２６】
このガスケット２４には、図１に示すように屋根の棟と軒との方向に沿う下方側、つまり軒側に位置する他の太陽電池パネル１１の後端部が液密な状態で挿入される。それによって、屋根に太陽電池パネル１１を葺く場合、軒側に位置する太陽電池パネル１１の後端部を棟側に位置する支持具１５の挿入部２３のガスケット２４に挿入しながら葺くことができる。
【００２７】
つまり、屋根パネル１２を棟側から軒側に向って葺くことができる。そのため、作業者は棟側を向いた楽な作業姿勢で上記屋根パネル１２を葺くことができ、しかも棟側に位置する屋根パネル１２の支持具１５の挿入部２３に、軒側に位置する屋根パネル１２の太陽電池パネル１１の後端側を挿入するだけでよいため、施工も容易に行うことができ、さらにはその接続部分からの雨水の浸入を確実に防止することができる。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、上記屋根パネル１２の前後方向に対して直交する幅方向一端部においては、その幅方向外方に裏受け部材２２が最も突出している。ついで、太陽電池パネル１１が突出し、取付け部材１３は最も幅方向内方に位置している。それによって、裏受け部材２２と太陽電池パネル１１とによって上記取付け部材１３の厚さ分の挿入溝２５が形成されている。挿入溝２５はこの発明の凹部を形成している。
【００２９】
上記屋根パネル１２の幅方向他端部においては、図４（ｂ）に示すように取付け部材１３がその幅方向外方に最も突出し、ついで、太陽電池パネル１１、裏受け部材２２の順になっている。それによって、屋根パネル１２の幅方向他端部には上記取付け部材１３が太陽電池パネル１１よりも所定寸法突出した突出部２６が形成されている。さらに、裏受け部材２２の幅方向一端部と他端部とには、それぞれ逆の凹凸形状をなした段部２７，２８が形成されている。
【００３０】
つまり、屋根パネル１２の幅方向一端部と他端部とには、凹凸状態が対応する形状（逆の凹凸形状）をなした挿入溝２５と突出部２６とが形成されている。
【００３１】
そして、上記屋根パネル１２を建物の屋根に葺くときには、図４（ｃ）に示すように、幅方向において隣り合う一方の屋根パネル１２の一端部の挿入溝２５に、他方の屋根パネル１２の他端部の突出部２６が嵌合される。
【００３２】
これら挿入溝２５と突出部２６との嵌合によって屋根に葺かれた屋根パネル１２は、その幅方向両端部において上面側から下面側へ雨水が通過するのを防止することができる。
【００３３】
しかも、挿入溝２５と突出部２６及び裏受け部材２２の互いの段部２７，２８の嵌合によってこれらの接合面は、屋根パネル１２の幅方向に対して複数回にわたり蛇行した迂回路２７を形成しているから、そのことによっても屋根パネル１２の上面側から下面側へ雨水が通過し難くなっている。
【００３４】
このようにして屋根に葺かれた屋根パネル１２のうちから、太陽電池パネル１１に故障や破損が生じて交換しなければならない場合には、その太陽電池パネル１１の裏面に設けられた取付け部材１３のフランジ１４を支持具１５に固定したねじ２１を外す。そして、その太陽電池パネル１１を屋根の軒側へスライドさせることで、幅方向一端部と他端部とがそれぞれ隣合う屋根パネル１２端部に嵌合していても、円滑に取り外すことができる。
【００３５】
つまり、交換しなければならない１枚の太陽電池パネル１１だけを取り外すことができ、しかもその取り外し作業や新たな太陽電池パネル１１の組立作業をねじ２１の着脱だけで行えるから、その交換作業を容易に、しかも迅速に行うことができる。
【００３６】
このような構造の屋根パネル１２によれば、その幅方向一端部に挿入溝２５、他端部に突出部２６を形成したので、幅方向において隣り合う屋根パネル１２は、その一方の挿入溝２５に他方の突出部２６を挿入して屋根に葺かれる。それによって、幅方向において隣り合う屋根パネル１２の液密構造を確保することができるばかりか、挿入溝２５と突出部２６とを嵌合させるだけであるから、その組立作業も容易である。
【００３７】
しかも、嵌合した挿入溝２５と突出部２６との接合面は、屋根パネル１２の幅方向に対して複数回にわたり蛇行した迂回路２７を形成しているから、そのことによっても屋根パネル１２の上面側から下面側へ雨水が通過し難くい防水構造をなしていることになる。
【００３８】
一方、太陽電池パネル１１の軒側に位置する一端部下面には、軒側に向って開放した挿入部２３が形成された支持具１５を取付けるようにした。
【００３９】
そのため、屋根の下地材１７に屋根パネル１２を葺く場合、屋根の棟と軒とに沿う上下方向において隣り合う屋根パネル１２は、軒側に位置する屋根パネル１２の太陽電池パネル１１の上端部を、棟側に位置する屋根パネル１２の支持具１５のガスケット２４が設けられた挿入部２３に挿入する。
【００４０】
それによって、支持具１５と、その支持具１５の挿入部２３に挿入された太陽電池パネル１１との液密構造を確保することができる。つまり、軒側に位置する屋根パネル１２の太陽電池パネル１１の上端部を、棟側に位置する屋根パネル１２の支持具１５の挿入部２３に挿入するという簡単な作業によって上下方向において隣り合う屋根パネル１２の液密状態を確実に確保することができる。
【００４１】
屋根の棟側に位置する屋根パネル１２の支持具１５の挿入部２３は軒側に向って開放しているから、屋根パネル１２を屋根に葺く場合、棟側から軒側に向って葺くことができる。そのため、作業者は棟側を向いた姿勢で施工するすることができ、前のめりの姿勢とならないから、その作業を容易に、しかも楽に行うことができる。
【００４２】
太陽電池パネル１１は、使用に伴なう損傷や劣化などによって交換しなければならないことがある。そのような場合には、交換する太陽電池パネル１１の下面に設けられた取付け部材１３のフランジ１４を支持具１５に固定したねじ２１を外す。そして、その太陽電池パネル１１を軒側へスライドさせることで、その太陽電池パネル１１を取り外すことができるから、逆の手順で新たな太陽電池パネル１１を組み込めば、その交換を行うことができる。
【００４３】
つまり、屋根に行列状に配置された屋根パネル１２の太陽電池パネル１１を部分的に交換しなければならない場合、隣り合う屋根パネル１２の幅方向一端部と他端部とに形成されて互いに嵌合した挿入溝２５と突出部２６とをガイドにして太陽電池パネル１１を脱着することができる。
【００４４】
そのため、所定の太陽電池パネル１１を容易に取り外し、そこに新たな太陽電池パネル１１を容易に設けることができるから、その交換作業を迅速かつ確実に行うことができる。
【００４５】
上記一実施の形態では太陽電池モジュールを屋根パネルとして利用した場合について説明したが、たとえば外壁材など屋根パネル以外の用途にも利用することができる。
【００４６】
また、太陽電池パネルの幅方向一端部に凹部、他端部に突出部を形成するのに、上記太陽電池パネルの下面側に接合される取付け部材と裏受け部材との幅方向端面の位置を違えたが、上記太陽電池パネルの下面の幅方向一端部と他端部とに、予め凹部が形成された部材と、突出部が形成された部材とを前後方向全長にわたって設けるようにしてもよい。
【００４７】
さらに、屋根の幅方向両端部においては、太陽電池モジュールの幅方向一端部の凹部と突出部とにそれぞれ嵌合する突出部と凹部とが形成された屋根用端部材を設けるようにすれば、屋根の幅方向全体の液密状態を確保することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明は、太陽電池パネルの幅方向一端部には凹部を形成し、他端部には突出部を形成するようにした。
【００４９】
そのため、幅方向において隣り合う太陽電池パネルの互いの凹部と突出部とを嵌合させることで、その幅方向の液密を確保することができる。
【００５０】
さらに、太陽電池パネルの前後方向一端部下面に、他の太陽電池パネルの端部を挿入保持できる挿入部が形成された支持具を設けるようにした。
【００５１】
そのため、縦横に並設される太陽電池パネルの幅方向だけでなく、前後方向の液密状態の確保も容易となるばかりか、太陽電池モジュールを棟側から軒側に向って葺くことができるから、作業性の向上を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す屋根パネルの配置状態の側面図。
【図２】同じく屋根パネルの先端側の拡大図。
【図３】同じく屋根パネルの分解斜視図。
【図４】（ａ）は同じく屋根パネルの幅方向一端部の拡大図、（ｂ）は同じく他端部の拡大図、（ｃ）は同じく隣り合う屋根パネルの一端部と他端部とが嵌合した状態の拡大図。
【図５】（ａ）は同じく屋根パネルが葺かれた建物の斜視図、（ｂ）は同じく１枚の屋根パネルの斜視図。
【符号の説明】
１１…太陽電池パネル
１３…取付け部材
１４…フランジ
１５…支持具
２１…ねじ（結合手段）
２３…挿入部
【図１】
0003691983.tif 000002
【図２】
0003691983.tif 000003
【図３】
0003691983.tif 000004
【図４】
0003691983.tif 000005
【図５】
0003691983.tif 000006