(57)【要約】【課題】  太陽電池モジュールを野地板に直接固定するに際し、太陽電池モジュールのサイズを、広く普及している汎用のスレート瓦の働き幅の整数倍の大きさに設定することによって、モジュール設置後の野地板にスレート瓦を簡単かつ容易に敷設することができ、さらに端材の発生を最小限に抑えることのできる太陽電池モジュールを有する屋根構造を提供する。【解決手段】  スレート瓦１，１・・・と太陽電池モジュール５とからなる屋根構造において、前記スレート瓦１は、高さ方向において互いに重なり合う部位と、野地板に固定するための釘を打ち込む部位以外の部位で、かつ横方向における長さの１／２の長さで規定される部位を働き幅としたもので、前記太陽電池モジュール５は、前記スレート瓦１の働き幅の、縦方向の長さの整数倍の奥行きと、前記横方向の長さの整数倍の横幅を有することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スレート瓦と太陽電池モジュールからなる屋根構造において、
前記スレート瓦は、高さ方向において互いに重なり合う部位と、野地板に固定するための釘を打ち込む部位以外の部位で、かつ横方向における長さの１／２の長さで規定される部位を働き幅としたもので、
前記太陽電池モジュールは、前記スレート瓦の働き幅の、縦方向の長さの整数倍の奥行きと、前記横方向の長さの１／２の長さの整数倍の横幅を有すること
を特徴とする太陽電池モジュールを有する屋根構造。
【請求項２】
前記野地板は、
その表面全体が、防水紙で覆われていること
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールを有する屋根構造。
【請求項３】
前記スレート瓦は、
全体が板状であって、その働き幅は縦が約１８２ｍｍ、横幅が約４５５ｍｍであること
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールを有する屋根構造。
【請求項４】
前記野地板は、
その表面全体が防水シートで覆われているとともに、太陽電池モジュールが固定される部位には、前記太陽電池モジュールの底面とほぼ同じもしくは大きい面積を有する炭素繊維プレートが敷設され、前記太陽電池モジュールと前記スレート瓦との段差を解消すること
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールを有する屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールを有する屋根構造に関するもので、特に、建物の屋根の野地板に、太陽電池モジュールを直接固定する屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルを直列に接続したセルストリングを、外枠に嵌め込んで構成された太陽電池モジュール（以下、単に「モジュール」という。）は、各メーカによってそのサイズは区々（まちまち）で統一されていない。
したがって、リフォームが可能なように、一般的には、例えば、特開２０１２−１１７３５１号公報（特許文献１）に示されるように、屋根仕上げ材（瓦）を葺いたのち、モジュール固定用の器具を設置し、モジュールを屋根に固定する方法が採用されている。
【０００３】
一方、特開２０００−３３６８６４号公報（特許文献２）で示されるように、屋根の野地板に、直接的にモジュールを設置する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１７３５１号公報（特許請求の範囲，図１）
【特許文献２】特開２０００−３３６８６４号公報（発明が解決しようとする課題，図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
葺かれた瓦にモジュール固定用の器具を配置し、固定された器具にモジュールを装着する特許文献１に記載の方法は、リフォームが可能であるなど多くの利点を有するものの、モジュールそのもののサイズがメーカで異なるため、リフォームに際しては、同一メーカ以外は、器具も全部取り替える必要がある。
さらに、瓦上にモジュール固定用の器具を直接載置するので、瓦や屋根に想定外の負荷が作用するおそれがあるので、屋根の強度やメンテナンスの観点からは解決すべき課題がある。
【０００６】
特許文献２に記載の方法は、屋根を構成する野地板に直接モジュールを装着することができるので、広い面積でモジュールを敷設する場合、施工が容易で、特段の機材を要しないので経済的であるが、モジュールそのもののサイズがメーカで異なる。
【０００７】
そのため、当該モジュールを囲んで屋根に全体に瓦やスレート瓦を葺く場合、モジュールの大きさを優先させると、周りの部分は、場所によっては細かい切物も入り、ロスが発生し、残材も多くなるので、自然エネルギーを活用する部分と反し、材料の無駄が発生するとともに、生じた端材の処理にも費用が嵩むなどの環境上問題がある。
【０００８】
さらに、リフォームに際し、同じメーカの同じ大きさを有するモジュールを使用する場合には、特段の問題は生じないが、大きさが異なる場合、あるいは他のメーカのモジュールに取り替える場合には、屋根に敷設した屋根仕上げ材（瓦）の全てを変更する必要がある。
【０００９】
特に、石質の薄い板状のスレート瓦も、前記モジュールと同様にメーカ毎に規格が異なるので、使用するスレート瓦によっても、生じる端材の量も異なるなどの問題もある。
【００１０】
この発明はかかる現状に鑑み、モジュールを野地板に直接固定するに際し、モジュールのサイズを、使用しようとするスレート瓦の働き幅の整数倍の大きさに設定することによって、モジュール設置後の野地板にスレート瓦を簡単かつ容易に敷設することができ、さらに、端材の発生を最小限に抑えることのできる、太陽電池モジュールを有する屋根構造を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
スレート瓦と太陽電池モジュールからなる屋根構造において、
前記スレート瓦は、高さ方向において互いに重なり合う部位と、野地板に固定するための釘を打ち込む部位以外の部位で、かつ横方向における長さの１／２の長さで規定される部位を働き幅としたもので、
前記太陽電池モジュールは、前記スレート瓦の働き幅の、縦方向の長さの整数倍の奥行きと、前記横方向の長さの１／２の長さの整数倍の横幅を有すること
を特徴とする太陽電池モジュールを有する屋根構造である。
【００１２】
この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の太陽電池モジュールを有する屋根構造において、
前記野地板は、
その表面全体が、防水紙で覆われていること
を特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の太陽電池モジュールを有する屋根構造において、
前記スレート瓦は、
全体が板状であって、その働き幅は縦が約１８２ｍｍ、横幅が約９１０ｍｍであること
を特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載の太陽電池モジュールを有する屋根構造において、
前記野地板は、
その表面全体が防水シートで覆われているとともに、太陽電池モジュールが固定される部位には、前記太陽電池モジュールの底面とほぼ同一もしくは大きい面積を有する炭素繊維プレートが敷設され、前記太陽電池モジュールと前記スレート瓦との段差を解消すること
を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の太陽電池モジュールを有する屋根構造は、高さ方向（上下方向）において互いに重なり合う部位と、野地板に固定するための釘を打ち込む部位以外の部位で、かつ横方向における長さの１／２の長さで規定される部位を働き幅としたスレート瓦と、前記スレート瓦の、働き幅の縦方向の長さの整数倍の奥行と、横方向の長さの整数倍の長さの横幅を有する太陽電池モジュールとから構成されるので、太陽電池モジュールを屋根のどの部位に設置しても、太陽電池モジュールを除く屋根面に敷設するスレート瓦に生じる端材の発生を、最小限度に抑えることができる。
【００１６】
特に、この発明においては、前記太陽電池モジュールは、使用するスレート瓦の働き幅に連動させて設計されているので、スレート瓦の取り合い部分が最小限に抑えられ、迅速かつ簡単に施工することが可能となる。
【００１７】
さらに、この発明においては、太陽電池モジュールと野地板との間に、所要の厚みを有する炭素繊維プレートを介在させることによって、スレート瓦との段差を可及的に解消させ、屋根面との一体化が図れ、美しい屋根面が構成される。
さらにまた、太陽電池モジュールの下面に、スレート瓦を敷設する必要性がなく、モジュールを設置するための機材が不要など、資源の無駄も省くことが可能で、屋根荷重の軽減化にも大きな効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の太陽電池モジュールを有する屋根構造の一例を示す概略説明図である。
【図２】図１に示す要部の縦断面である。
【図３】この発明の太陽電池モジュールを有する屋根構造に使用されるスレート瓦の一例を示す正面斜視図であって、（Ａ）はスレート瓦本体を、（Ｂ）はスタータを示す。
【図４】図３に示すスレート瓦の施工方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の太陽電池モジュールを有する屋根構造の一例を、添付の図面に基づいて具体的に説明するが、この発明は、実施例にのみ限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々変更が可能なものである。
【００２０】
この発明の太陽電池モジュールを有する屋根構造の一例を説明する前に、この発明で使用されるスレート瓦１と、その葺き方を、図４を使用して説明する。
【００２１】
前記スレート瓦１は、図３（Ａ）で明らかなように、全体が矩形状の平板からなるもので、厚さが約５．０ｍｍ、横幅Ｌが約９１０ｍｍ、奥行きＨが約４１０ｍｍ前後の公知のものである。
このスレート瓦１は、下縁から高さが約２３０ｍｍ前後の部位に幅方向の同一線上に、スレート瓦１を野地板に固定するため、所要の間隔を存して形成された複数の釘孔２からなる固定部３が形成されている。
【００２２】
なお、屋根をスレート瓦１で葺く場合には、前記スレート瓦１とは別に、図３（Ｂ）に示すように、厚さ約５．０ｍｍ×幅約９１０ｍｍ×奥行き約２３０ｍｍ前後の矩形状のスタータと称されるスレート瓦４が使用される。
このスレート瓦４も、野地板に固定するための釘孔２が形成されているので、この釘孔２の下方から下縁に到る部位、実施例では約１６０ｍｍ×９１０ｍｍが、屋根上に顕出することになる。
【００２３】
しかしながら、スレート瓦を屋根に葺く場合、高さ方向、すなわち、上下方向に葺く場合には、下方に葺かれたスレート瓦の上部に、上方に葺くスレート瓦の下部を、オーバーラップさせて葺かれる。
一方、左右方向に葺く場合には、スレート瓦の側縁を当接させながら葺かれるが、下方に葺かれたスレート瓦の上方に葺かれるスレート瓦は、横方向に、当該スレート瓦の横幅の１／２の長さ分だけずらし、上下方向で千鳥状に葺かれるものである。
【００２４】
かかるスレート瓦１において、前記固定部３の下方から下縁に至る高さｈが、スレート瓦として屋根上に顕出することになるが、この領域（横幅約９１０ｍｍ×高さ約１８０ｍｍ前後）をすべて働き幅と規定すると、太陽電池モジュールの大きさを規定する場合、当該太陽電池モジュールの横幅が非常に長いものとなって、汎用的な太陽電池モジュールの大きさにすることができない。
【００２５】
そこで、この発明においては、太陽電池モジュールの大きさを汎用的なにするため、前記領域のうち、幅の長さの１／２の長さとすること、すなわち、前記スレート瓦の、高さ方向において互いに重なり合う部位と、野地板に固定するための釘を打ち込む部位以外の部位で、かつ横方向における長さの１／２の長さで規定される部位を働き幅と規定したものである。
【００２６】
すなわち、この発明において、「働き幅」とは、高さ方向においては、下方に配されたスレート瓦の上縁部に、上方に配されるスレート瓦の下縁部を重ね合わせて葺く場合、前記上方のスレート瓦の下縁部が重ならず、横方向においては、その長さの１／２の長さの領域（横幅約４５５ｍｍ×高さ約１８０ｍｍ前後）と規定するものである。
なお、当然のことながら、スレート瓦の大きさは、メーカによって区々であるが、どのメーカのスレート瓦であっても、働き幅の定義は不変である。
【００２７】
かかるスレート瓦１は、一般的に、図１に示すように、屋根Ｒに敷設される場合には、横方向には、各スレート瓦１の側縁が互いに当接する状態で、一端側から他端側に向かって葺かれて行く。
しかしながら、上下方向に葺かれる場合には、下方のスレート瓦１の上部に、上部のスレート瓦１の下縁部が一部重なる状態で実施される。
【００２８】
すなわち、上下方向に葺く場合には、図４（Ａ）に示すように、最下段の位置に、スタータと称される前記スレート瓦４，４・・・を、一端から他端に向かって、各スレート瓦４の側縁同士を互いに密着させた状態で葺かれる。
その際、当然のことながら、各スレート瓦４は、釘によって野地板に固定される。
なお、この実施例においては、左端のスレート瓦４は、幅約４５５ｍｍのものを使用している。
【００２９】
ついで、敷設された前記スレート瓦４の上縁部に、図４（Ｂ）に示すように、基準となる前記スレート瓦１の下縁部を重ねながら、順次スレート瓦１，１・・・を左右の側縁同士を密着させて配置する。
【００３０】
かくして１段目のスレート瓦が葺き終わると、図４（Ｃ）に示すように、２段目のスレート瓦１，１・・・を、その下縁が前記１段目のスレート瓦１の働き幅ｈの上縁と接するように重ねながら、一端から他端方向に向けて左右の側縁同士を密着させ、かつ１段目のスレート瓦１と上下方向で千鳥状になるようにして葺いて行く。
同様にして、図４（Ｄ）に示すように、スレート瓦１を葺くもので、以下屋根Ｒの頂部に達するまで同様にスレート瓦１，１・・・を葺くものである。
【００３１】
前記太陽電池モジュールにおいて、市販のモジュールは、おおむね奥行きが約８００ｍｍ前後、横幅が１，５８０ｍｍ前後である。
これに対し、この発明の実施例においては、モジュール５の大きさを、奥行きは、使用しようとするスレート瓦１の働き幅の奥行き１８０ｍｍの５倍の９００ｍｍとし、横幅は、前記働き幅の４５５ｍｍの３倍の１，３６５ｍｍに設定した。
【実施例】
【００３２】
図２に示すように、屋根Ｒを構成する垂木６の上面に、耐水合板からなる野地板７を固定したのち、当該野地板７の表面を覆って防水シート８を貼着固定する。
ついで、前記野地板７のモジュール５を取り付けたい部位に、モジュール５の底面部の大きさとほぼ同一の大きさを有し、かつ屋根Ｒに敷設されるスレート瓦１，１・・・との高さがほぼ同一の高さとなる厚みを有する炭素繊維プレート９を配置し、この炭素繊維プレート９上に前記モジュール５を固定する。
【００３３】
その際、段差を解消する部材として、前記炭素繊維プレートに代えて、薄い板材や板金加工された部材を使用することもできる。
なお、図中、１０は化粧鼻隠しである。
【００３４】
しかるのち、屋根Ｒに固定されたモジュール５の奥行きおよび／または横幅に沿ってスレート瓦１を敷設するが、前記モジュール５の奥行きは、スレート瓦１の働き幅の奥行きの、その横幅は、スレート瓦１の横方向の長さの１／２の長さの整数倍に設定されているので、スレート瓦１に可及的に端材を生じさせることなく、しかも容易に敷設することができる。
【００３５】
さらに、前記炭素繊維プレート９は、前記モジュール５を野地板７面から浮かせることになるので、この炭素繊維プレート９上にモジュール５を固定することによって、スレート瓦１，１・・・との段差を抑え、より屋根面との一体化が図れ、美しい屋根面が構成されることになる。
【００３６】
なお、この実施例では、モジュール５を屋根Ｒの設置したい部位に装着し、しかるのちにスレート瓦１，１・・・を敷設する方法を説明したが、スレート瓦１，１・・・を屋根Ｒの軒面側から、モジュール５を設置したい部位のみを開けて順次敷設し、しかるのち、スレート瓦１が敷設されていない部位にモジュール５を後から固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
この発明の太陽電池モジュールを有する屋根構造は、屋根に葺くスレート瓦とモジュールに相関関係を具備させることによって、スレート瓦を敷設する際に生ずる端材の発生を可及的に抑えることができるので、資源の無駄をなくし、特に、戸建住宅の建築業界において広く利用することができるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１      スレート瓦
２      釘孔
３      固定部
４      スタータ
５      モジュール
６      垂木
７      野地板
８      防水シート
９      炭素繊維プレート
Ｒ      屋根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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