(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、太陽電池モジュール本体と、太陽電池モジュール本体に設けられる枠体とよりなる太陽電池モジュールが、けらば側方向および流れ方向にそれぞれ複数、隣接する状態で屋根の野地板に取付けられる太陽電池モジュールの取付け構造において、
太陽電池モジュールのけらば側の側面の下方となるべき位置に、太陽電池モジュールとは別体に形成され、屋根の流れ方向に沿って雨水を流すためのレールが野地板に固定され、
けらば側方向に隣接する２つの太陽電池モジュールの枠体のうちで、隣接する２つのけらば側枠体２５に形成されて長手方向に延びる突起３３が互いに突き合された状態で、各けらば側枠体２５の間に形成されて上方に開放する隙間に、防水ゴム３２が上方から挟み込まれ、
流れ方向に隣接する２つの太陽電池モジュールの枠体のうちで、軒側の太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される繋止部２９が野地板に繋止され、軒側の太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される嵌合部３１が、棟側の太陽電池モジュールの軒側枠体２２に形成される嵌合部３０に嵌合することを特徴とする太陽電池モジュールの取付け構造。
【請求項２】
少なくとも、太陽電池モジュール本体と、太陽電池モジュール本体に設けられる枠体とよりなる太陽電池モジュールを、けらば側方向および流れ方向にそれぞれ複数、隣接する状態で屋根の野地板に取付ける太陽電池モジュールの取付け方法において、
太陽電池モジュールのけらば側の側面の下方となるべき位置に、太陽電池モジュールとは別体に形成され、屋根の流れ方向に沿って雨水を流すためのレールを野地板に固定し、
注目する太陽電池モジュールよりも軒側に位置して、予め野地板に繋止される軒側の太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される嵌合部３１に、注目する太陽電池モジュールの軒側枠体２２の嵌合部３０を嵌合し、
注目する太陽電池モジュールに対してけらば側方向に位置して、予め野地板に繋止されるけらば側の太陽電池モジュールのけらば側枠体２５に形成されて長手方向に延びる突起３３に、注目する太陽電池モジュールのけらば側枠体２５に形成されて長手方向に延びる突起３３を突き合せ、各けらば側枠体２５の間に上方に開放する隙間を形成し、
注目する太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される繋止部２９を野地板に繋止し、
前記けらば側枠体２５の間に形成される隙間に、水の浸入を防ぐ防水ゴムを上方から挟み込むことを特徴とする太陽電池モジュールの取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の屋根等に設置される太陽陽電池モジュールの取付け構造、または太陽電池モジュールの取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は従来技術の太陽電池モジュール１の一例を示す概略斜視図、図１４はその分解斜視図である。この太陽電池モジュール１は、太陽電池セル本体２を有している。この太陽電池セル本体２は、マトリックス状に配置された複数の太陽電池セルを、インターコネクタ等によって、電気的に直列または並列に接続されたスーパーストレート構造になっている。この太陽電池セル本体２の表面側には、透明樹脂等によって薄い平板状に構成された充填材３を介して、白色強化ガラス板４が積層されている。また、太陽電池セル本体２の裏面側にも、透明樹脂によって薄い平板状に構成された充填材５を介して、バックフィルム６が積層されている。そして、太陽電池セル本体２は、白色強化ガラス板４と、バックフィルム６によって、充填材３および５を介して挟持されて、全体として平板状の太陽電池モジュール本体７が構成されている。
【０００３】
図１３に示すように、太陽電池モジュール本体７の一方の端部の裏面には、端子ボックス８が設けられており、この端子ボックス８には、電気ケーブル９が接続されている。
【０００４】
このような太陽電池モジュール本体７は、周辺部に配置された枠体１０内に設けられている。枠体１０は、太陽電池モジュール本体７の長手方向に沿った一体の長辺側枠体１１と、太陽電池モジュール本体７の幅方向に沿った一体のけらば側枠体１２とによって、長方形の枠状に構成されており、各長辺側枠体１１が太陽電池モジュール本体７の長手方向に沿った各側縁部にそれぞれ、緩衝材を介して嵌合されている。そして、ビス１３によって連結されている。
【０００５】
このような太陽電池モジュール１を家屋の屋根に付ける場合、図１５に示すように、野地板１８（図示していない）の上表面にある金属瓦等の屋根材１４の上部に縦桟および横桟よりなる架台１５を設置し、その上部に太陽電池モジュール１を設置し、電気ケーブル９を配線し、太陽電池モジュール１の上部からカバー１６とともにボルト１７で固定することにより取付けられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、太陽電池モジュール１を屋根材１４の上に取付けるため屋根材１４を破損する恐れがあった。また、架台１５およびカバー１６が必要で構造が複雑であった。さらに、架台１５を固定するために多数のボルト止めが必要であり、また、架台１５に太陽電池モジュール１を取り付ける作業も必要となり施工時間が長くなっていた。
【０００７】
また、架台１５の上に太陽電池モジュール１を取り付けるため、太陽電池モジュール面が高くなり美観を損なうという問題があった。
【０００８】
また、電気ケーブル９を配線する必要があり、施工時間が長くなり、また、電気ケーブル９を傷つけてしまう恐れがあった。
【０００９】
また、太陽電池モジュール１が不燃構造となっておらず、浸水対策も不十分であったため、野地板に直接太陽電池モジュール１を取り付けることができなかった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、屋根材を介さずに野地板に容易に取付けることができる太陽電池モジュールの取付け構造およびその取付け方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、少なくとも、太陽電池モジュール本体と、太陽電池モジュール本体に設けられる枠体とよりなる太陽電池モジュールが、けらば側方向および流れ方向にそれぞれ複数、隣接する状態で屋根の野地板に取付けられる太陽電池モジュールの取付け構造において、
太陽電池モジュールのけらば側の側面の下方となるべき位置に、太陽電池モジュールとは別体に形成され、屋根の流れ方向に沿って雨水を流すためのレールが野地板に固定され、
けらば側方向に隣接する２つの太陽電池モジュールの枠体のうちで、隣接する２つのけらば側枠体２５に形成されて長手方向に延びる突起３３が互いに突き合された状態で、各けらば側枠体２５の間に形成されて上方に開放する隙間に、防水ゴム３２が上方から挟み込まれ、
流れ方向に隣接する２つの太陽電池モジュールの枠体のうちで、軒側の太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される繋止部２９が野地板に繋止され、軒側の太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される嵌合部３１が、棟側の太陽電池モジュールの軒側枠体２２に形成される嵌合部３０に嵌合することを特徴とする太陽電池モジュールの取付け構造である。
【００１２】
また、少なくとも、太陽電池モジュール本体と、太陽電池モジュール本体に設けられる枠体とよりなる太陽電池モジュールを、けらば側方向および流れ方向にそれぞれ複数、隣接する状態で屋根の野地板に取付ける太陽電池モジュールの取付け方法において、
太陽電池モジュールのけらば側の側面の下方となるべき位置に、太陽電池モジュールとは別体に形成され、屋根の流れ方向に沿って雨水を流すためのレールを野地板に固定し、
注目する太陽電池モジュールよりも軒側に位置して、予め野地板に繋止される軒側の太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される嵌合部３１に、注目する太陽電池モジュールの軒側枠体２２の嵌合部３０を嵌合し、
注目する太陽電池モジュールに対してけらば側方向に位置して、予め野地板に繋止されるけらば側の太陽電池モジュールのけらば側枠体２５に形成されて長手方向に延びる突起３３に、注目する太陽電池モジュールのけらば側枠体２５に形成されて長手方向に延びる突起３３を突き合せ、各けらば側枠体２５の間に上方に開放する隙間を形成し、
注目する太陽電池モジュールの棟側枠体２３に形成される繋止部２９を野地板に繋止し、
前記けらば側枠体２５の間に形成される隙間に、水の浸入を防ぐ防水ゴムを上方から挟み込むことを特徴とする太陽電池モジュールの取付け方法である。
【００２０】
本発明によれば、太陽電池モジュールを屋根材として直接野地板に設置することにより、架台の必要がなくなり、太陽電池モジュール面の高さが低くなるため、屋根と一体化し美観を損なうことがない。また、架台の設置作業が不要で、太陽電池モジュールの１側縁部を隣接する他の太陽電池モジュールに嵌合して接合し、野地板に繋止するのは他の１側縁部の繋止部のみでよいため、作業が簡単で施工時間も短時間でよい。また、前記繋止部に切り欠き部を設けることにより、通気性が良くなり太陽電池モジュールの温度上昇を抑えられるとともに、電気ケーブルの配線が容易となる。
【００２１】
さらに、枠体に電気的に接続するためのコネクタを設けることにより、電気ケーブルの配線の必要がなくなる。
【００２２】
また、受光面の反対面側に設けられたフィルムを鋼板入りバックフィルムとすることにより防火構造となり、屋根材として使用することができる。さらに、枠体に水の浸入を防ぐためのヒレ部を設けること、受桟を設けること、太陽電池モジュール間に防水ゴムを挟むこと、または太陽電池モジュールの側面の下方に雨水を流すためのレールを配置することにより、水の浸入を防ぐことができる。
また本発明によれば、けらば側枠体に突起が形成されることによって、けらば側方向に隣接する太陽電池モジュールのけらば側枠体どうしをつき合わせるだけで、けらば側方向に隣接する太陽電池モジュールの間に止水用の防水ゴムを挟み込むための隙間を設けることができ、太陽電池モジュールを野地板に繋止した後で、防水ゴムを挟み込むことができる。
また本発明によれば、軒側枠体と棟側枠体との間に、防水ゴムを挟み込むことによって水の浸入を防ぐことができる。さらに受桟が設けられたことで、たとえ水が浸入したとしても野地板が濡れることを防ぐことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施の形態を示す太陽電池モジュール２１の説明図で（ａ）は平面図、（ｂ）は前側面図、（ｃ）は側面図、図２は、それに用いられる軒側枠体２２の断面図、図３は、棟側枠体２３の断面図、図４はその太陽電池モジュール２１の断面説明図、図５は、その分解斜視図である。
【００２４】
本発明の太陽電池モジュール２１は、太陽電池モジュール本体２４と、棟側枠体２２と軒側枠体２３とけらば側枠体２５とからなる枠体２６と、図示していないが従来例と同様に端子ボックス８と電気ケーブル９とより構成され、図１４の従来例とほぼ同様の工程で組み立てられるが、従来の太陽電池モジュールに比べ、枠体２６が異なっている点以外に、図５に示すようにバックフィルム６の代わりに鋼板入りバックフィルム２７を用いている点、および、太陽電池モジュール本体２４と枠体２６の間に発泡性ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・メチレン）樹脂２８を入れた構造になっている点で異なっている。鋼板入りバックフィルム２７を用いることにより防火構造となり、発泡性ＥＰＤＭ樹脂２８を入れることにより防水性が向上し、太陽電池モジュール２１を野地板１８に直接取り付けることが可能となった。
【００２５】
棟側枠体２３には太陽電池モジュール２１を野地板１８に固定する為の繋止部２９が設けられている。この繋止部２９には切り欠き３００および３１０が設けられており、切り欠き３００により、電気ケーブル９の配線をすることが可能となる。また、切り欠き３１０により、太陽電池モジュール２１下部の通風がよくなり、日射による太陽電池モジュール２１の温度上昇を低く抑えることができる。また、この棟側枠体２３には図３に示すように、屋根に設置したときに隣接する棟側の太陽電池モジュール２１の軒側枠体２２の嵌合部３０と接合するための溝状の嵌合部３１が設けられている。また、この棟側枠体２３には、長手方向に沿って、侵入した水を受けるための受桟３４が設けられている。
【００２６】
軒側枠体２２には、図２に示すように、設置したときに隣接する軒側の太陽電池モジュール２１の棟側枠体２３の嵌合部３１と接合するためのヒレ状の嵌合部３０が長手方向に沿って設けられている。
【００２７】
けらば側枠体２５には止水用の防水ゴム３２を挟み込むための隙間を設けるために長手方向に突起３３が形成されている。
【００２８】
本実施の形態においては、溝状の嵌合部３１にヒレ状の嵌合部３０が嵌合する形状としたが、嵌合する形状の組み合わせであれば何でもよく、たとえば、嵌合部３１が凸状、嵌合部３０が凹状でもよい。
【００２９】
次に、この太陽電池モジュール２１の屋根への取付けについて説明する。図６は、本発明の太陽電池モジュール２１取付け斜視図、図７は、本発明の複数の太陽電池モジュールを屋根の流れ方向Ｂに隣接して取付けた取付け構造を、屋根の流れ方向Ｂに垂直な方向Ａから見た取付け構造の説明図、図８は、本発明の複数の太陽電池モジュール２１を屋根の流れ方向Ｂに垂直な方向Ａに隣接して取付けた接合状態を屋根の流れ方向Ｂから見た接合状態の説明図、図９は、けばら処理を示す断面説明図である。
【００３０】
取付けに際し、まず、野地板１８に流れ方向Ｂに沿って防水用の縦レール３５を釘３６で固定する。
【００３１】
次に、屋根の軒先よりに、軒先固定金具３７を木ネジ３８により野地板１８に固定し、最も軒先側に固定される第１の太陽電池モジュール２１の軒側枠体２２を軒先固定金具３７に嵌合し、棟側枠体２３を木ネジ３８で野地板１８に固定する。このようにして第１の太陽電池モジュール２１が野地板１８に固定される。次に、固定した第１の太陽電池モジュール２１の電気ケーブル９と、その第１の太陽電池モジュール２１の棟側に隣接して設置する第２の太陽電池モジュール２１の電気ケーブル９とを切り欠き３００を通して接続する。切り欠き３００があるため容易に接続できる。その後、固定された第１の太陽電池モジュール２１の棟側枠体２３の嵌合部３１に、第２の太陽電池モジュール２１の軒側枠体２２の嵌合部３０を嵌合し、棟側枠体２３を木ネジ３８で野地板１８に固定する。次に、止水用防水ゴム３２を枠体２２、２３の間に取付ける。これを繰り返すことにより、複数の太陽電池モジュール２１を屋根の流れ方向Ｂに相互に隣接した状態で取り付ける。
【００３２】
けらば側方向（屋根の流れ方向Ｂに垂直な方向Ａ）にも同様にして、複数の太陽電池モジュール２１を相互に隣接した状態で取り付ける。このとき、けらば側枠体２５に、長手方向に沿って突起３３を設けておくことにより、図８に示すように、隣接する太陽電池モジュール２１のけらば側枠体２５どおしをつき合わせるだけで、けらば側に隣接する太陽電池モジュール２１との間に止水用の防水ゴム３２を挟み込むための隙間を設けることができる。
【００３３】
以上を繰り返し必要数の太陽電池モジュール２１を相互隣接した状態で野地板１８に固定した後、止水用防水ゴム３２を隣接する太陽電池モジュール２１のけらば側枠体２５の間に取付ける。
【００３４】
次に、図７に示すように、最も棟側の太陽電池モジュール２１の棟側枠体２３を棟側固定金具３９で固定し、雨押さえ板４０で覆い、棟側止水処理を行なう。次に、図９に示すように、けらば側で最も端となった太陽電池モジュール２１の端のけらば側枠体２５をけらば側固定金具４５で木ネジ３８により固定し、けらば側固定金具４５およびスレート瓦４１を、水切り板４２およびコーキング４３を用いて雨押さえ板４０で覆い、けらば処理を行なう。
【００３５】
また、野地板１８の上表面を防水シート４４で覆ってから太陽電池モジュールの取付けを行っても良い。以上で、太陽電池モジュール２１の取付けを完了する。
【００３６】
以上のようにすれば、太陽電池モジュール２１を屋根材として直接野地板１８に設置することにより、架台１５の必要がなくなり、太陽電池モジュール面の高さが低くなるため、屋根と一体化し美観を損なうことがない。また、架台１５の設置作業が不要で、太陽電池モジュールの１側縁部を隣接する他の太陽電池モジュールに嵌合して接合し、野地板１８に繋止するのは他の１側縁部の繋止部のみでよいため、作業が簡単で施工時間も短時間でよい。
【００３７】
また、太陽電池モジュール２１間に防水ゴム３２を挟んでいるため、水の浸入を防ぐことができ、さらに、棟側枠体２３には、長手方向に沿って、侵入した水を受けるための受桟３４が設けられていて、太陽電池モジュール２１の側面の下方に配置したレール３５に水が流れるようになっているので、たとえ水が浸入したとしても野地板１５に漏れることはない。
【００３８】
次に、他の実施の形態について説明する。図１０は、本発明他の他の実施の形態を示す太陽電池モジュール５１の説明図で（ａ）は平面図、（ｂ）は前側面図、（ｃ）は側面図、図１１は、複数のこの太陽電池モジュール５１を屋根の流れ方向Ｂに隣接して取付けた取付け構造を、屋根の流れ方向Ｂに垂直な方向Ａから見た取付け構造の説明図である。
太陽電池モジュール５１の軒側枠体５２には、長手方向に沿って水の浸入を防ぐためのヒレ部５３が設けられている。これにより、棟側枠体２３と軒側枠体２２との間に止水のために取付けていた防水ゴム３２をなくすることが可能となる。太陽電池モジュール５１の取付け構造および取付け方法は、棟側枠体２３と軒側枠体５２との間に止水のための防水ゴム３２を取り付けないこと以外は、第１の実施の形態と同様である。
【００３９】
図１２は、本発明の他の実施の形態を示す太陽電池モジュール６１取付け斜視図である。太陽電池モジュール６１の軒側枠体６２には、電気接続のための防水コネクタ６４が取り付けられており、図示していないが、棟側枠体６３にも、これに嵌合する電気接続のための防水コネクタ６５が取り付けられており、電気ケーブル９はあらかじめこの防水コネクタ６４または６５に電気接続されている。このため、複数の太陽電池モジュール６１を機械的に接続して取付けるだけで電気的にも接続されるため、電気ケーブルの配線の必要がなくなり、電気ケーブルを破損する恐れがなく作業が容易となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、太陽電池モジュールを屋根材として直接野地板に設置することにより、架台の必要がなくなり、太陽電池モジュール面の高さが低くなるため、屋根と一体化し美観を損なうことがない。また、架台の設置作業が不要で、太陽電池モジュールの１側縁部を隣接する他の太陽電池モジュールに嵌合して接合し、野地板に繋止するのは他の１側縁部の繋止部のみでよいため、作業が簡単で施工時間も短時間でよい。また、前記繋止部に切り欠き部を設けることにより、通気性が良くなり太陽電池モジュールの温度上昇を抑えられるとともに、電気ケーブルの配線が容易となる。
【００４１】
さらに、枠体に電気的に接続するためのコネクタを設けることにより、電気ケーブルの配線の必要がなくなる。
【００４２】
また、受光面の反対面側に設けられたフィルムを鋼板入りバックフィルムとすることにより防火構造となり、屋根材として使用することができる。さらに、枠体に水の浸入を防ぐためのヒレ部を設けること、受桟を設けること、太陽電池モジュール間に防水ゴムを挟むこと、または太陽電池モジュールの側面の下方に雨水を流すためのレールを配置することにより、水の浸入を防ぐことができる。
また、けらば側方向に隣接する太陽電池モジュールのけらば側枠体どうしをつき合わせるだけで、けらば側方向に隣接する太陽電池モジュールの間に止水用の防水ゴムを挟みこむための隙間を形成することができる。これによって太陽電池モジュールを野地板に繋止した後で、防水ゴムをけらば側枠体の間に取付けることができる。
また軒側枠体と棟側枠体との間に、防水ゴムを挟み込むことによって水の浸入を防ぐことができる。さらに受桟が設けられたことで、たとえ水が浸入したとしても野地板が濡れることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す説明図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールに用いられる軒側枠体の断面図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュールに用いられる棟側枠体の断面図である。
【図４】本発明の陽電池モジュールの断面説明図である。
【図５】本発明に係る太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図６】本発明の太陽電池モジュールの取付け斜視図である。
【図７】本発明の太陽電池モジュールの取付け断面説明図である。
【図８】本発明の太陽電池モジュールの取付け断面説明図である。
【図９】本発明の太陽電池モジュールのけらば処理の断面説明図である。
【図１０】本発明の太陽電池モジュールの他の実施の形態を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の太陽電池モジュールの取付け断面説明図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の太陽電池モジュールの取付け斜視図である。
【図１３】従来の太陽電池モジュールの一例を示す斜視図である。
【図１４】従来の太陽電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。
【図１５】従来の太陽電池モジュールの取付け構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１５  架台
１８  野地板
２１  太陽電池モジュール
２２  軒側枠体
２３  棟側枠体
２４  太陽電池モジュール本体
２５  けらば側枠体
２７  鋼板入りバックフィルム
２８  発泡性ＥＰＤＭ樹脂
２９  繋止部
３０  軒側枠体嵌合部
３１  棟側枠体嵌合部
３２  防水ゴム
３３  突起
３４  受桟
３５  縦レール
５１  太陽電池モジュール
５２  軒側枠体
５３  防止ヒレ
６１  太陽電池モジュール
６２  軒側枠体
６３  棟側枠体
６４  防水コネクタ
６５  防水コネクタ
【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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