(57)【要約】【課題】  雪止めとしての性能を十分持ちながらも、雪を段階的に落とすことのできるコンパクトで雪の重みに耐えられる雪止め部材を有する太陽光発電システムを提供することを目的とする。【解決手段】太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに取り付けられるフレーム部材と、該フレーム部材に固定される雪止め部材と、を備え、前記雪止め部材は、前記太陽電池モジュール上の雪の落下を堰き止める雪止部と、前記雪止め部材の回転を防止する回転防止部と、を含んで構成される太陽光発電システム。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに取り付けられるフレーム部材と、該フレーム部材に固定される雪止め部材と、を備え、前記雪止め部材は、前記太陽電池モジュール上の雪の落下を堰き止める雪止部と、前記雪止め部材の回転を防止する回転防止部と、を含んで構成される太陽光発電システム。
【請求項２】
前記雪止部は、前記太陽電池モジュールの上面よりも上方に突出していることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記回転防止部は、１個の雪止め部材につき、少なくとも２個有することを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記回転防止部は、前記フレーム部材と前記雪止め部材との固定面よりも下方まで延出されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記雪止め部材と前記フレーム部材とは単一の固定部材で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記雪止部の一部に穴部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
前記雪止め部材は、前記固定部材の取り付け部分に切り欠き溝を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【請求項８】
前記雪止め部材は板金の折り曲げ加工によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光発電システムに関して、特に雪止め部材を有する太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題への関心が高まるとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術が注目されている。そのひとつとして、太陽エネルギーを利用したシステムの関心が高く、特に、太陽光発電システムの住宅への普及が加速されてきており、設置場所についても北海道から沖縄まで様々な環境のもとに設置されている。
【０００３】
太陽光発電システムは太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池セルを複数枚接続してパッケージングした太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを設置する架台、直流電流を交流電流に変換する電力制御をおこなうパワーコンディショナー及び配線をおこなう接続箱より構成されている。又、一般に太陽光発電システムを住宅に設置する場合、家の屋根に設置架台を設置し、その上に太陽電池を設置する場合が多く、架台としては、レールとカバー（フレーム部材）を用いるものが一般的になっている。
【０００４】
ところで、東北地方や、北陸地方などのように雪の多い地方では太陽電池モジュールの上に雪が堆積し、自然もしくは強制的に落とされるが、その落とし方に対する対応は様々であり、たとえば、民家が密集する地域では、屋根の上に積もった雪が固まって一気に落ちることにより、隣人や通行人がけがをすることが考えられるため、一般的に雪止め瓦を採用して雪が勢いよく落ちないようにしている家屋が多い。
【０００５】
太陽光発電システムにおいても同様の理由より、例えば、図６に示す雪止めのためのリブ部４ａのついたリブつきカバー４を採用している。図７に雪止め用のリブつきカバー４を取り付けた太陽光発電システムを示す。その構造は次のとおりである。屋根の垂木に縦支持レール５ａをネジ固定し、縦支持レール５ａに横支持レール５ｂをネジ固定する。横支持レール５ｂに太陽光モジュール２を取り付けた後、リブつきカバー４と横支持レール５ｂをネジ固定する。
【０００６】
一方、積雪地域でも家屋が点在する地域においては、隣人や通行人が少なく、又、雪の重みにより屋根又は家屋が倒壊する危険性が高いため、屋根の上に堆積した雪を早く落とす必要があり雪止め瓦を採用していない場合もある。
【０００７】
又、民家が密集している地域においても、雪の重みにより屋根や家屋が倒壊する危険性があるため、雪を止める必要はあるが、適度に雪が落ちることができるように、例えば、ある程度、雪止めの間隔を空けて設置しておく必要もある。
【０００８】
一方、太陽光発電システムにおいても、地域により雪止めの要求が違うことからカバーに雪止めの為のリブを立て、雪がすべり落ちるのを防止しているものと、リブのないカバーを採用するものと地域によって使い分けがなされている。例えば、火山灰等が太陽電池モジュールの上に体積することが考えられる地域においては、リブがある場合、リブに火山灰が体積してしまう。その結果、火山灰により太陽電池モジュールの表面が汚れてしまい、太陽光が表面のガラスを透過するのを妨げることになり、太陽電池モジュールの発電能力が落ちることになる。そのため、火山灰が堆積する地域ではリブなしのカバーを採用している。
【特許文献１】特開２００３-２３９４７６号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
雪止めが必要である地域においても、上述した太陽光発電システムのカバーに立てられたリブ部４ａは、長尺のカバー全体にリブが立っている構造のため、雪を止めることはできるが、止まった雪を早く落とすことができない構造になっている。そのため、雪が止み、天候が晴れて太陽光が太陽電池モジュールに当たっても、雪が解けるまで発電をおこなうことができない。又、雪の降らない季節において、リブ部４ａがあることによってリブ部４ａにごみや、枯葉などが堆積し、その結果太陽電池モジュールが汚れ、発電が落ちることも考えられる。この問題を解決するためには、リブつきカバーとリブなしバーの二つが必要となるため、製造の量産効果が薄れ、コスト高になるとともに、二種類のカバーを常時準備するため、余分な在庫が必要になってしまい、在庫の場所が必要になり、かつ管理費用が発生するなどの問題が発生している。
【００１０】
これらの問題を解決する方法として、例えば、融雪機能を持った雪止め部材をリブなしのカバーに取り付ける方法（例えば、特許文献１参照）が考えられるが、固定のためのネジ穴を１つにした場合、図８に示されるように雪止め部材１が雪の重みによって、固定部の固定ネジが緩み、雪止め部材１が回転する可能性が考えられるため、通常２個以上のネジ穴が必要になる。そのため、ネジ穴を２個以上設ける場合には、雪止め部材自体が必要以上に長いものとなってしまい、必要以上の量の雪を止めることになり、雪を早く落とすことの障害となってしまう。
【００１１】
また、図９に示されるように階段状の雪止め部材１を太陽電池モジュールのフレームに取り付ける方法（例えば、特許文献２参照）もあるが、この場合も、多くのネジ固定が必要となるため施工性が悪くなってしまう。また、ネジ穴を多く設けるため、ネジ固定部から雨水等が入り込み、錆等の腐食が起こりやすく好ましくない。また、固定部１ａが雪止部１ｂに対して軒側に設けているため、雪止め部材によって雪が堰き止められた場合、雪の重みにより、雪止め部材は固定部１ａと雪止部１ｂの折り曲げ部分（接合部分）に多くの負荷がかかり、また、固定部に取り付けられる上部固定ネジ６ａにはせん断応力がかかるため、長期使用した場合に破損する可能性もある。
【００１２】
本発明ではこの問題を解決するため、雪止めとしての性能を十分持ちながらも、雪を段階的に落とすことのできるコンパクトで雪の重みに耐えられる雪止め部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の太陽光発電システムは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに取り付けられるフレーム部材と、該フレーム部材に固定される雪止め部材と、を備え、前記雪止め部材は、前記太陽電池モジュール上の雪の落下を堰き止める雪止部と、前記雪止め部材の回転を防止する回転防止部と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記雪止部が前記太陽電池モジュールの上面よりも上方に突出していることを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記回転防止部が１個の雪止め部材につき、少なくとも２個有することを特徴とする。
【００１６】
またさらに本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記回転防止部が前記フレーム部材と前記雪止め部材との固定面よりも下方まで延出されていることを特徴とする。
【００１７】
さらにまた本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記１個の雪止め部材と前記フレーム部材とが単一の固定部材で固定されていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記雪止部の一部に穴部を設けたことを特徴とする。
【００１９】
さらに本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記雪止め部材が前記固定部材の取り付け部分に切り欠き溝を有することを特徴とする。
【００２０】
またさらに本発明の太陽光発電システムは、上記システムにおいて、前記雪止め部材が板金の折り曲げ加工によって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明における太陽光発電システムは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに取り付けられるフレーム部材と、該フレーム部材に固定される雪止め部材と、を備え、前記雪止め部材は、前記太陽電池モジュール上の雪の落下を堰き止める雪止部と、前記雪止め部材の回転を防止する回転防止部と、を備えていることから、雪止部によって良好に雪の落下を防止しつつも、回転防止部を設けることで必要以上に雪止め部材とフレーム部材との固定部分に負荷がかかることはなく、従来よりも多くの雪を保持することができ、また前記固定部を例えば１本の固定ネジのみで固定した場合においても、回転防止部が用いられているため雪の重みにより左右に回転することが防止できる。
【００２２】
よって、単一の固定部材により雪止め部材とフレーム部材とを固定できるため、コンパクトな雪止め部材を採用することができることとなり、生産性を向上させることができる。
【００２３】
また複数の雪止め部材をフレーム部材に沿って間隔を空けて配置することにより太陽電池モジュールの上に堆積した雪をより早く落とすことが可能となる。
【００２４】
また、設置する地域やその回りの状況に応じて必要な数の雪止め部材を取り付けることができるため、必要以上の雪止め部材を設置することがなくなり、設置架台重量を軽くすることができ、屋根への負担を軽減することが可能となる。さらに、従来のリブを立てたカバーに比べ、使用材料が少なくなるとともに、通常はリブのない安価なカバーを標準装備品とし、雪止めが必要な場合のみ雪止め部材を取り付ける形態とすることができるため、従来のようにリブのカバーとリブのないカバーの二種類の製品を製造し、又、管理する必要がなくなるため、製造においてはより高い量産効果が得られるとともに、在庫管理などの手間や費用がなくなり、結果、より安価な架台を提供することが可能となる。
【００２５】
また、従来のようなカバー一体型リブ構造の場合、リブに溜まった落ち葉やゴミは、カバーの両端からしか落ちないため、リブが長いと、一旦溜まったものはなかなか落ちない問題があったが、本発明の場合、雪止め部材の幅を短くし固定部材の本数を少なくできるため、風などによって容易に雪止め部材に溜まった落ち葉やゴミが落下することが可能となり、太陽光モジュールが汚れ、発電効率が落ちるのを防ぐ効果がある。また、取り外しも容易のため、破損による交換など容易に行なうことができる。
【００２６】
さらに、雪止め部材の雪止部の一部に穴部を設けることで、より早く雪を落とすことができるため、特に雪が堆積始める段階で雪が穴より落ちるため、太陽光モジュールの上に堆積する雪の量が減り、結果より早く雪を落とすことが可能となる。
【００２７】
また、雪止め部材に設けられたカバーへの取り付け穴を切り欠き溝構造にすることにより、カバー穴とのズレを補正することができ、施工性を向上させることができる。また、雪止め部材の固定部の端を折り曲げた爪部を設け、フレーム部材の端に爪部を引っ掛ける構造にすることで、雪の重みに対する強度を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係わる太陽光発電システムの雪止め部材を図面に基づいて詳細に説明する。本発明は、太陽電池モジュール、フレーム部材及び雪止め部材とで構成される太陽光発電システムであって、雪止め部材１は固定部１ａと雪止部１ｂと回転防止部１ｃとを有する。
【００２９】
図１に本発明の雪止め部材１の形状を示す。雪止め部材は、雪を止める壁となる雪止部１ｂと、フレーム部材に固定するための固定部１ａと、雪止め部材の回転を防止する回転防止部１ｃとからなる。また、固定部１ａは雪止部１ｂに対して棟側に取り付けられている。このような、雪止め部材１は例えば、一枚の板を折り曲げて形成したり、複数の部材を溶接することにより形成される。また、材質としては主にＳＵＳやアルミ等の金属部材が好適に用いられる。
【００３０】
図２はフレーム部材３に雪止め部材１を取り付けた際の図を示し、図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は断面図である。固定部１ａにはフレーム部材３に固定するための固定穴１ｄが設けてあり、フレーム部材３とその下のクロスジョイント７を持つ支持レール５を固定ネジ６（固定部材）にて共締めする構造となる。又、雪止部１ｂの下より回転防止部１ｃが例えば、二箇所出ており、雪止め部材１が回転することを防止すると伴に、雪を堰き止めた際にフレーム部材３としっかり固定される構造となっている。雪止め部材１をフレーム部材３に固定しているのは、固定穴１ｄをとおる固定ネジ1本だけの固定となっている。固定が一箇所のみの場合、図８に示されるように、雪の重みにより固定点を支点にして左右に回転することが考えられるが、本発明の雪止め部材１には回転防止部１ｃがついており、雪止め部材に落雪などにより左右に回転する力が加わっても、回転防止部１ｃがカバーに当たり、左右への回転を妨げる構造となっている。また、雪止め部材１によって雪が堰き止められた場合、雪の重みにより雪止め部材１は軒方向に倒れこむ力を生じるが、その際回転防止部１ｃがフレーム部材にしっかりと当接し支えることができるため、必要以上に固定ネジ６に負荷がかかることはなく、ネジ止め固定のみの場合に比べてより多くの雪を保持する力が発生する。
【００３１】
さらに、図３に示すように、雪止め部材１の雪止部１ｂの一部を折り曲げ、回転防止部１ｃと同様にフレーム部材に当たる構造とした場合、雪の重みを支えるのが二箇所から三箇所になり、雪の重さに対する強度をより上げることができる。また、この構造の場合、雪止部中央に穴が開くことになり、この穴より雪が下に落ちることができる。雪が堆積始める初期段階においては、この穴より雪が落ちることにより、雪止めに止まる雪の堆積速度が落ち、一定時間内に雪止めにより屋根に止まる雪の量が減り、結果、より速く雪を屋根よりおとすことができることが考えられる。また、堆積した雪が落ちる際、この穴からも落ちることになり、より早く雪を屋根から落とすことができる。
【００３２】
また、図４に示すように、雪止め部材１をカバーに取り付ける固定穴１ｄを切り欠き溝部１ｅとした場合、フレーム部材の穴とのズレを補正することができるようになり、施工性を向上させることができる。さらに、雪止め部材１の固定部１ａの端を折り曲げた爪部１ｆを設け、この部分をフレーム部材の端に引っ掛けることにより、雪の重みに対する強度を上げることができる構造となる。
【００３３】
さらに、雪止め部材１の大きさを従来のような長尺なものにする必要がないため、図５に示すように雪止め部材の取付け間隔『Ｘ』を変えることにより、雪を堰き止める量を調整することが可能となるため、一度に落下する雪の量が調整でき、家屋の回りの状況に合わせた設置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の太陽光発電システムにおける雪止め部材の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の太陽光発電システムにおける雪止め部材をフレーム部材に取り付けた状態を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。
【図３】本発明の太陽電池システムにおける雪止め部材の他の実施形態をフレーム部材に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の太陽光発電システムにおける雪止め部材の他の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の太陽光発電システムにおける雪止め部材を取り付けた際の雪止め状態を示す図である。
【図６】従来の太陽光発電システムにおけるリブつきカバーを示す斜視図である。
【図７】従来の太陽光発電システムにおけるリブつきカバーを取り付ける状態を示す斜視図である。
【図８】従来の太陽光発電システムにおける雪止め部材をフレーム部材に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図９】従来の太陽光発電システムにおける雪止め部材を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ：雪止め部材
１ａ：固定部
１ｂ：雪止部
１ｃ：回転防止部
１ｄ：固定穴
１ｅ：切り欠き溝
１ｆ：爪部
２  ：太陽電池モジュール
３  ：フレーム部材
４  ：リブつきカバー
４ａ：リブ部
５  ：支持レール
５ａ：縦レール
５ｂ：横レール
６  ：固定ネジ
６ａ：上部固定ネジ
７  ：クロスジョイント
【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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