(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池モジュールに取り付けられた雪止め部材が、太陽電池モジュールを滑り落ちる雪を受け止めても、太陽電池モジュールに変形を与えないようにする。【解決手段】屋根の軒先瓦１０ａ以外の支承瓦に屋根の棟方向に沿って少なくとも複数枚の方形の太陽電池モジュール４を配設する。隣接する太陽電池モジュール間の左右側フレーム６３、６４に対して、固定部材２０を固定してその下端側を軒先瓦側に突出させ、その突出した部位に係止部材４０を係止・固定させる。そして、その係止部材に長尺な雪止め部材５０を係止させるとともに、その雪止め部材と太陽電池モジュールの軒先側フレーム６１との間に隙間Ｓ２を形成させ、雪止め部材を軒先側フレームに沿わせる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根（１）の傾斜面にその棟方向に沿って少なくとも複数枚の配設されている方形の太陽電池モジュール（４）に横長の雪止め部材（５０）を取り付ける取付構造において、前記太陽電池モジュールの左右にある左右側フレーム（６３、６４）のうちの、少なくとも一つのフレームに固定した取付装置（１４）に前記雪止め部材を係止させることを特徴とする太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造。
【請求項２】
前記取付装置（１４）は、前記左右側フレーム（６３、６４）のうちの少なくとも一方のフレームに固定される固定部材（２０）と、前記固定部材に固定される係止部材（４０）とから構成されており、前記係止部材に前記雪止め部材（５０）が係止可能になっている請求項１記載の太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造。
【請求項３】
前記取付装置（１４）は、隣接して配設される二つの太陽電池モジュール（４ａ、４ｂ）間における左右側フレーム（６３、６４）を跨ぐとともに、該左右側フレーム間に形成される隙間（Ｓ１）を上から覆うように固定される固定部材（２０）と、前記固定部材に固定される係止部材（４０）とから構成されており、前記係止部材に前記雪止め部材（５０）が係止可能になっている請求項１記載の太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造。
【請求項４】
前記太陽電池モジュール（４、４ａ、４ｂ）は、瓦葺きの屋根（１）において瓦（１０ｂ）の上に配設される請求項１、請求項２又は請求項３のいずかに記載の太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造。
【請求項５】
前記太陽電池モジュール（４、４ａ、４ｂ）は、瓦葺きの屋根（１）において軒先側が葺かれる軒先瓦（１０ａ）より１段上位にある瓦（１０ｂ）の上に配設される請求項１、請求項２又は請求項３のいずかに記載の太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造。
【請求項６】
前記雪止め部材（５０）は、前記太陽電池モジュール（４、４ａ、４ｂ）上の雪止めを可能にし、かつ融水の流下を可能にする程度に、太陽電池モジュールとの間に隙間（Ｓ２）を以って前記取付装置に係止されている請求項１、請求項２又は請求項３のいずかに記載の太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造。
【請求項７】
前記太陽電池モジュール（４、４ａ、４ｂ）は、瓦葺きの屋根（１）において軒先側が葺かれるの軒先瓦（１０ａ）より１段上位にある瓦（１０ｂ）の上に配設されるとともに、前記雪止め部材（５０）は、前記太陽電池モジュールを隠蔽しないように前記取付装置（１４）に係止されている請求項１、請求項２又は請求項３のいずかに記載の太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造。
【請求項８】
屋根（１）の傾斜面にその棟方向に沿って少なくとも複数枚の配設されている方形の太陽電池モジュール（４）に横長の雪止め部材（５０）を取り付ける取付装置を、前記太陽電池モジュールの左右にある左右側フレーム（６３、６４）のうちの、少なくとも一つのフレームに固定される固定部材（２０）と、前記固定部材に固定される係止部材（４０）とから構成して、前記係止部材に前記雪止め部材（５０）を係止できるようにしたことを特徴とする太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜した屋根の上に設置された太陽電池モジュールに対する雪止め構造及びその構造を実現するための取付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物の屋根に太陽電池モジュールを設置して、その太陽電池モジュールに組み込まれた太陽電池を利用して太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する技術は公知である。
【０００３】
この技術において、太陽電池モジュールはほとんど傾斜状に設置されるとともに、太陽電池モジュールを建物の上に設置するとき、屋根の一部分を構成するように設置される。そのため、太陽電池モジュールを降雪地帯の建物に設置して少なくとも屋根の一部分とする場合、太陽電池モジュールにも雪止め対策が必要になる。
【０００４】
そこで、太陽電池モジュールに雪止め対策をする場合、通常、方形をなす太陽電池モジュールの軒先側のフレームに対して板状の雪止め部材を太陽電池モジュールの表面と直交するように固定する技術が提案されている（特開２００４−２７７３４号公報）。具体的にこれを図１０に基づいて説明すると、まず、屋根１を構成する野地板２及びその上の桟木３に太陽電池モジュール４を支承する支持手段５を固定する。そして前記支持手段５に太陽電池モジュール４の軒先側フレーム６１を固定することにより、直方形の太陽電池モジュール４を野地板２上に固定する。
【０００５】
このようにして建物上に太陽電池モジュール４を複数枚配設して屋根１の全部又は一部分を太陽電池モジュール４で葺いてから、それら太陽電池モジュール４の一部に対して雪止め部材７を施す。雪止め部材７は、軒先側フレーム６１に設けられた嵌合溝６１ａに対して嵌入可能な板状部７１を有しており、その板状部７１を、幅方向が太陽電池モジュール４の表面８０と垂直になるように、前記嵌合溝６１ａに直接嵌合することにより、前記板状部７１に太陽電池モジュール４上に降雪した雪８の滑り止め機能を発揮させる。
【特許文献１】特開２００４−２７７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この雪止め部材７は、板状部７１を軒先側フレーム６１に嵌入出を可能にしているので、降雪地帯の屋根に取り付けられる太陽電池モジュール４に対して、雪止め作用をするが、その反作用として、前記板状部７１の上端部が下端部を始点にして矢印Ａの向きに回転する力が生じて軒先側フレーム６１の嵌合溝６１ａが抉じ開けられ、ひいては雪止め部材７が軒先側フレーム６１から脱落し易くなるとともに、軒先側フレーム６１に不必要な負荷がかかる。その結果、軒先側フレーム６１が変形する虞がある（問題点）。
【０００７】
そこで本発明者は上記の問題点を解消し得るような太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造を提案すべく、鋭意、研究したところ、太陽電池モジュールを構成するフレームに対して雪止め部材を直接取り付けることなく間接手段を介して取り付けるとともに、前記フレームとして軒先側フレームと異なる他のフレームに対して前記間接手段で取り付けることにより、雪止め部材が雪止めの作用・効果を発揮するとき、前記軒先側フレームには全く無用な負荷がかからないだけでなく、他のフレームも変形しないという事実を見い出した。従って、本発明の課題は、雪止め部材がその作用・効果を発揮するとき、太陽電池モジュールの軒先側フレームに変形が生じないような太陽電池モジュールに対する雪止め部材の取付構造を提供するとともに、その構造を実現するための最良の取付装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記の課題を解決するために、屋根の傾斜面にその棟方向に沿って少なくとも複数枚の配設されている方形の太陽電池モジュールに横長の雪止め部材を取り付ける取付構造において、前記太陽電池モジュールの左右にある左右側フレームのうちの、少なくとも一つのフレームに重ねて係止・固定した取付装置に前記雪止め部材を係止させるという手段を採用する。
【０００９】
この手段を採用することにより、前記係止装置は、左右側フレームのうちの、少なくとも一つのフレームの上に載置された状態でそのフレームに係止・固定され、取付装置の軒先側の部位で雪止め部材を係止する。降雪時に雪止めした雪止め部材にかかる負荷のうち、太陽電池モジュールの傾斜方向に作用する負荷の分力は、前記取付装置を前記フレーム上に滑り降ろさせようとする降下力になる。しかしながら、取付装置は、前記フレームに載っているとともに係止・固定されているから、前記フレームには、公知技術と異なり、取付装置により抉じ開けられる力が作用することなく、取付装置を係止する係止力だけが働く。
【００１０】
本発明の、前記取付装置は、前記左右側フレームのうちの少なくとも一方のフレームに固定される固定部材と、その固定部材に固定される係止部材とから構成され、その係止部材に前記雪止め部材が係止可能になっている。そしてさらに好ましくは、前記固定部材は、隣接して配設される二つの太陽電池モジュール間における左右側方フレームを跨ぐとともに、該左右側フレーム間に形成される隙間を上から覆うように、該左右側方フレームに固定される。その結果、前記係止力は左右側フレームに分散される。
【００１１】
本発明において太陽電池モジュールを、瓦葺きの屋根において瓦の上に配設し、しかも軒先側が葺かれる軒先瓦より１段上位にある支承瓦の上に配設することにより、雪止め部材が太陽電池モジュールの受光面を実質上阻害しないようになっている。具体的には、前記雪止め部材が前記支承瓦を隠蔽しないように雪止め部材を前記軒先瓦側にわずかに突出させる。
【００１２】
また、前記雪止め部材が雪止め効果を発揮して、前記太陽電池モジュールに上に雪が溜まっても、その雪の融水を流下し易くするために、雪止め部材と太陽電池モジュールとの間に隙間を設ける。
【００１３】
他方、上記のような太陽電池モジュールに横長の雪止め部材を取り付ける取付構造を実現するために、本発明は、屋根の傾斜面にその棟方向に沿って少なくとも複数枚の配設されている方形の太陽電池モジュールに横長の雪止め部材を取り付ける取付装置として、前記太陽電池モジュールの左右にある左右側フレームのうちの、少なくとも一方のフレームに係止・固定される固定部材と、前記固定部材に固定される係止部材とからなる取付装置を採用して、その係止部材に雪止め部材を係止させる。
【００１４】
前記固定部材は、一端側にねじや係止突起等の係止・固定手段により少なくとも一方のフレームに固定部材を係止・固定するための固定孔を備えているとともに、他端側に前記係止部材を係止・固定する係止フックを直接又は間接的に備えている。そして、前記固定孔として、前記固定部材を隣接して配設される二つの太陽電池モジュールの左右側フレーム間に形成される隙間に被覆して前記左右側フレームに固定できるよう、少なくとも二つの固定孔からなっている。
【００１５】
前記太陽電池モジュールに上に溜った雪が融水となって流下し易くするために、雪止め部材を下方から支承する支承部を前記固定部材に設けて、雪止め部材と太陽電池モジュールとの間に隙間ができるようになっている。さらに、前記固定部材は、前記係止部材を脱着可能にする脱着手段を備えており、雪止め部材が長尺である場合、係止手段に対する雪止め部材の取り付け作業が円滑に進行できるようになっている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、太陽電池モジュールで葺かれた建物の屋根において、その太陽電池モジュールに取り付けられた雪止め手段がその作用・効果を発揮するとき、公知技術と異なり、太陽電池モジュールのフレームに変形を生じさせないという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら、説明する。最初に、図１に示すように、建物９を瓦１０で葺いて傾斜した屋根１を完成する。瓦１０としては、その上に次に述べる太陽電池モジュールを重ねて固定できればいかなる形状・構造の瓦でもよいが、好ましくは、図２に示すように、中央上面に係止突起１１を有し、暴風雨を受けても吹き飛ばされない、いわゆる防災瓦が使用される。
【００１８】
次に、屋根１の上に上面が直方形の太陽電池モジュール４を横長に配設するが、このとき予め瓦１０に対して取付金具Ｍを係止・固定する。そしてそれらの取付金具Ｍの両端部に対して太陽電池モジュール４を構成している軒先側フレーム６１と棟側フレーム６２を係止させることにより、複数枚の瓦１０に対して１枚の割合の太陽電池モジュール４を固定する。
【００１９】
屋根１の片面に対して太陽電池モジュール４を配設する枚数は、任意で設定できるが、本発明において好ましくは、図３に示すように、軒先側に横一列に葺かれる軒先瓦１０ａ以外の瓦１０の全部又は一部分が太陽電池モジュール４で葺かれればよい（図３には、瓦１０として、軒先瓦１０ａしか描かれていないので、図１も参照されたい）。
【００２０】
なお、屋根１に葺かれた太陽電池モジュール４のうち、相隣接して葺かれる太陽電池モジュール４ａ、４ｂにおいてそれらをそれぞれ構成する左右側フレーム６３、６４間の隙間Ｓ１を上方から塞ぐ被覆プレート１２が、前記左右フレーム６３、６４に固定されている。前記被覆プレート１２は、図４に示すように、平面が短冊形をなす金属平板又はプラスチック平板からなり、その表面の両縁部には上向きのリブ１２ａ、１２ｂが長手方向に延びている。そして、中央部の左右には被覆プレート１２を左右側フレーム６３、６４にビスねじにより固定するための円形穴１３ａと長穴１３ｂが形成されている。
【００２１】
次に、屋根１上の太陽電池モジュール４が葺かれている瓦のうち、前記軒先瓦１０ａの一段上位に葺かれている支承瓦（本発明においてこの瓦が太陽電池モジュールを支承しているので、この瓦を支承瓦１０ｂという）の上に太陽電池モジュール４を固定し、さらにその太陽電池モジュール４に対して取付装置１４を取り付けることにより、雪止め部材５０が取付装置１４を介して間接的に太陽電池モジュール４に取り付けられる（図２、３参照）。
【００２２】
取付装置１４は、図５〜９に示すように、太陽電池モジュール４の左右側フレーム６３、６４のうちの、少なくとも一つのフレームに係止・固定される固定部材２０と、固定部材２０に固定される係止部材４０とから構成され、その係止部材４０に前記雪止め部材５０が係止される。
【００２３】
固定部材２０は、前記被覆プレート１２と略同じ形状及び構造を有する金属板からなっているが、その長さが被覆プレート１２のそれより大きく、しかも中央部から一端部２０ａ寄り部位（屋根の棟側寄りの部位）には複数組の円形穴１３ａと長穴１３ｂとが透設されている点において、被覆プレート１２の形状及び構造と相違している。
【００２４】
他方、係止部材４０は、前記固定部材２０より幅が狭く中央に長さ方向に延びる広幅のリブ４１ａを有する帯状金属板を長さ方向の途中で逆Ｖ字形に屈曲形成することにより得られた板状屈曲体であり、三角屋根状の係止部４１と、その裾部に広がる第一、第二当接部４２、４３とから構成されている。第一、第二当接部４２、４３の中央部には略台形状の係止孔４４、４５が透設されており、次に説明する中間板の係止フックを挿入してから係止部材４０を固定部材２０の他端部２０ｂ側にスライドさせると、係止部材４０は固定部材２０に係止・固定される。
【００２５】
さらに前記固定部材２０には、前記第一、第二当接部４２、４３と略同じ幅を持った中間板３０が、リベット３１をかしめることにより、固定されており、その中間板３０に前記第一、第二当接部４２、４３の裏面が当接している。中間板３０において前記他端部２０ｂ寄りの部位には、テーブル状に上方に曲げ加工されて支承部３２が形成されており、雪止め部材５０を固定部材２０のリブ１２ａ、１２ｂよりわずかに上位に雪止め部材５０を支承可能になっている。また、中間板３０において前記第一、第二当接部４２、４３の係止孔４４、４５の直下の部位には、係止フック３３、３４が、切欠き形成された後、垂直に曲げ起こすことにより突出しており、前記係止孔４４、４５と係合可能になっている。
【００２６】
前記雪止め部材５０は、前記中間板３０の支承部３２と係止部材４０の係止部４１により形成される三角形状の挿通孔Ｈに挿通可能な金属体、典型的にはＬ形鋼からなり、雪止め可能なように前記固定部材２０に対して略垂直な面を有している。
【００２７】
次に、このような構造の取付装置１４を太陽電池モジュール４に装着するには、図１及び図３に示すように、建物９の屋根１に葺かれている複数枚の太陽電池モジュール４のうち、軒先瓦１０ａの１段上位に葺かれている支承瓦１０ｂ上の太陽電池モジュール４に取付装置１４を固定する。すなわち、隣接する太陽電池モジュール４の隣接する左右側フレーム６３、６４にそれまで被覆されていた被覆プレート１２を取り外し、その代わりに、図５に示す取付装置１４の一構成部材である固定部材２０を、その円形穴１２ａと長穴１２ｂを通してビスを左右側フレーム６３、６４に螺入することにより、左右側フレーム６３、６４に固定する。なお、太陽電池モジュール４を前記支承瓦１０ｂの上に新設する場合は、当然、前記被覆プレート１２を取り外す工程は存在しない。
【００２８】
続いて、矢印Ｂに示す向きに、固定部材２０に予め固定してある中間板３０の上に係止部材４０を持ってゆき、中間板３０の係止フック３３、３４を係止部材４０の係止孔４４、４５に嵌入した後、矢印Ｃに示す向きに係止部材４０を変位させる。すると、図２及び図９に示すように、係止部材４０は固定部材２０に係止・固定される。すると、前記固定部材２０の軒先側の端部（他端部２０ｂ）は、軒先瓦１０ａ上に張り出し、その張出領域に係止部材４０が係止・固定される。
【００２９】
このようにして本発明に係る取付装置１４が太陽電池モジュール４に係止・固定されたら、図３及び図９に示すように、少なくとも太陽電池モジュール４の長さより大きい長さを有する雪止め部材５０を係止部材４０の挿通孔Ｈに通して取付装置１４に係止させる。勿論、本発明においては雪止め部材５０が非常に長尺な場合、係止部材４０を固定部材２０に固定するに先立って、雪止め部材５０を中間板３０の支承部３２上に載置してから係止部材４０を固定部材２０に固定することもできる。
【００３０】
このようにして本発明に係る取付装置１４と雪止め部材５０が取り付けられた太陽電池モジュール４に降雪があった場合、図２に示すように、前記雪止め部材５０がその機能を発揮して、太陽モジュール４の上まで滑り落ちてきた雪８の滑落を阻止する。
【００３１】
また、前記雪止め部材５０が太陽電池モジュール４から軒先瓦１０ａ側に飛び出しているとともに、雪止め部材５０が中間板３０の支承部３２に載っているため、雪止め部材５０の下面５１と太陽電池モジュール４の軒先側フレーム６１の上面６１ａと間に隙間Ｓ２が形成される。そのため、雪止め部材５０により雪止めされた雪８が、太陽電池モジュール４の表面８０で溶融して、その表面８０上を融水となって流下する場合、その融水は確実に前記隙間Ｓ２から軒先瓦１０ａ上へと流下する。その結果、雪止め部材５０で雪止めされた雪８の融解が一層促進される。
【００３２】
さらに本発明に係る取付装置１４を、軒先瓦１０ａの一段上位に葺かれる太陽電池モジュール４に取り付けるとともに、雪止め部材５０を前記太陽電池モジュール４に沿わせながら、それから離れた前記軒先瓦１０ａ側に位置させたので、雪止め部材５０が太陽電池モジュール４に対する日照面積を阻害することは実質上ほとんどない。
【００３３】
本発明は、その根本的技術思想を踏襲し発明の効果を著しく損なわない限度において、前記実施形態の一部分を変更して実施することができる。例えば、前記中間板３０を固定部材２０に吸収させて、中間板３０の機能を固定部材２０に具備させることができる。また、本発明は太陽電池モジュール４を、直接、野地板２上に設置して支承瓦１０ｂを省略することもできる。また必要に応じて本発明に係る取付装置１４を最下段以外の高さ位置に葺かれる太陽電池モジュール４に取り付けたり、太陽電池モジュール４の左右側フレーム６３、６４の長さ方向の中間位置に雪止め部材５０を位置させたりすることもできる。前記左右側フレームのうち、いずれか一方のフレームにのみ前記固定部材２０を固定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、太陽電池モジュールが葺かれた屋根の雪止め分野に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が実施される屋根の側面図である。
【図２】本発明が実施される屋根の要部側面図である。
【図３】本発明の実施態様を示す部分斜視図である。
【図４】本発明に係る取付装置が太陽電池モジュールに取付けられる前に同モジュールに取付けられている被覆プレートの上面図である。
【図５】本発明に係る取付装置の斜視図である。
【図６】上記取付装置の部分破断側面図である。
【図７】同じく上面図である。
【図８】図７におけるD―D矢視断面図である。
【図９】本発明に係る取付装置に雪止め部材を係止させた状態を示す部分破断斜視図である。
【図１０】従来技術を示す要部側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：屋根、２：野地板、３：桟木、４、４ａ、４ｂ：太陽電池モジュール、８０：表面、５：支持手段、６１：軒先側フレーム、６１ａ：嵌合溝、６２：棟側フレーム、６３：左側フレーム、６４：右側フレーム、７：雪止め部材、８：雪、９：建物、１０：瓦、１０ａ：軒先瓦、１０ｂ：支承瓦、１１：係止突起、１２：被覆プレート、１２ａ、１２ｂ：リブ、１３ａ：円形穴、１３ｂ：長穴：１４：取付装置、２０：固定部材、２０ａ：一端部、２０ｂ：他端部、３０：中間板、３１：リベット、３２：支承部、３３、３４：係止フック、４０：係止部材、４１：係止部、４１ａ：リブ、４２：第一当接部、４３：第二当接部、４４、４５：係止孔、５０：雪止め部材、Ａ、Ｂ、Ｃ：矢印、Ｓ１、Ｓ２：隙間、Ｈ：挿通孔。
【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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