(57)【要約】【課題】  架台無しで強固に固定できる太陽電池モジュール取付用フレーム及び太陽電池モジュールの取付構造を提供すること。【解決手段】    棒状止め具９を通す挿通孔が形成された屋根取付片３３ａは、隣接する太陽電池モジュール４ｂに取り付けられる他の取付用フレーム３ｂの屋根取付片と突出位置がずらされていて、野地板２に取り付けたときに屋根取付片同士が重ならずに互いに噛み合うようにして野地板２に載置し、棒状止め具９を屋根取付片３３ａの挿通孔に挿通して垂木１に係止する。【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の外周縁に取り付けられる取付部と屋根面に取り付けられる屋根取付片とを有する太陽電池モジュール取付用フレームであって、前記取付部は、板体状のフレーム本体の上部に設けられ、前記屋根取付片は、フレーム本体の下部に前記取付部に取り付けられる太陽電池モジュールの外周縁と反対側に突出して屋根取付片が間隔をおいて設けられ、この屋根取付片に棒状止め具を通す挿通孔が形成され、この棒状止め具を通す挿通孔が形成された屋根取付片は、隣接する太陽電池モジュールに取り付けられる他の取付用フレームの屋根取付片と突出位置がずらされていて、屋根面に取り付けたときに屋根取付片が重ならずに互いに噛み合うように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール取付用フレーム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュール取付用フレームの取付部が太陽電池モジュールの外周縁に取り付けられて屋根取付片が建物の屋根面に載置され、この屋根取付片に、隣接する太陽電池モジュールの外周縁に取り付けた他の取付用フレームの屋根取付片が互いに重ならずに噛み合うようして建物の屋根面に載置され、棒状止め具が屋根取付片の挿通孔に挿通されて屋根の垂木に係止されていることを特徴とする太陽電池モジュールの取付構造。
【請求項３】
対峙する太陽電池モジュール取付用フレームのそれぞれにカバープレート取付片が取り付けられ、このカバープレート取付片にカバープレートが取り付けら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取付構造。
【請求項４】
請求項２又は３記載の太陽電池モジュールの取付構造が屋根に備えられていることを特徴とする建物。
【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建物の屋根等に取り付けるのに好適な取付用フレーム、そのフレームを用いた太陽電池モジュールの取付構造、及びそのような太陽電池モジュールの取付構造を屋根に備えた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋根にパネル状の太陽電池モジュールを設置し、得られた電力を建物内の電気系統で消費したり、昼間時等の余剰電力を電力会社に売電する太陽光発電システムが普及しつつある。
この太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールを架台を介して屋根に取り付けるのが一般的であるが、架台の分だけ部材が増え、設置工数も増える。
【０００３】
そこで、太陽電池モジュールを架台無しで屋根の野地板に直接固定することが提案されている。
例えば、太陽電池モジュールのパネル状のモジュール本体の左右の縁に、その端面から上下のフランジを水平に突出させ、野地板にあてがわれる下部フランジにネジ孔を形成したフレームを設け、下部フランジは、上部フランジよりも左右外側（モジュール本体とは逆側）に突出させ、そして、隣り合う太陽電池モジュールにおける互いに対向する下部フランジ同士の先端を突き合わせ、防水シートを介して屋根の野地板に載せ、互いに対向する下部フランジのネジ孔のそれぞれに木ネジを斜めに挿通することによって屋根に固定する太陽電池モジュールの取付構造が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２７２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の太陽電池モジュールの取付構造にあっては、２本の木ネジが下部フランジに対して斜めに挿通され、野地板にねじ込まれて固定されるものである。
しかし、野地板自体がそんなに厚いものでないので、上記特許文献１にも図示されているように、木ネジの先端部が野地板を貫通して突出した状態になり、必ずしも十分強固に固定されるものでない。
【０００５】
そこで、木ネジの突出した先端部を屋根の垂木等に固定すれば一層強固に固定されるが、前記したとおり、２本の木ネジは野地板に斜めにねじ込まれるので、その先端部は垂木に直接ねじ込むことができず、垂木の両脇に桟木を取り付け、この桟木にねじ込まねばならない。
そのため、建物の屋根の垂木に予め桟木を取り付けねばならず、煩瑣であり、部材が多くなり、既存の建物では、屋根の垂木に桟木を取り付けることは極めて難しい。
【０００６】
この発明は、太陽電池モジュールを屋根に取り付けるのに、架台無しで強固に固定できる太陽電池モジュール取付用フレーム、そのフレームを用いた太陽電池モジュールの取付構造及びそのような太陽電池モジュールの取付構造を備えた建物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】
【０００７】
請求項１記載の太陽電池モジュール取付用フレームは、太陽電池モジュールの外周縁に取り付けられる取付部と屋根面に取り付けられる屋根取付片とを有する太陽電池モジュール取付用フレームであって、前記取付部は、板体状のフレーム本体の上部に設けられ、前記屋根取付片は、フレーム本体の下部に前記取付部に取り付けられる太陽電池モジュールの外周縁と反対側に突出して屋根取付片が間隔をおいて設けられ、この屋根取付片に棒状止め具を通す挿通孔が形成され、この棒状止め具を通す挿通孔が形成された屋根取付片は、隣接する太陽電池モジュールに取り付けられる他の取付用フレームの屋根取付片と突出位置がずらされていて、屋根面に取り付けたときに屋根取付片が重ならずに互いに噛み合うように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の太陽電池モジュールの取付構造は、前記請求項１に記載の太陽電池モジュール取付用フレームの取付部が太陽電池モジュールの外周縁に取り付けられて屋根取付片が建物の屋根面に載置され、この屋根取付片に、隣接する太陽電池モジュールの外周縁に取り付けた他の取付用フレームの屋根取付片が互いに重ならずに噛み合うようして建物の屋根面に載置され、棒状止め具が屋根取付片の挿通孔に挿通されて屋根の垂木に係止されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の太陽電池モジュールの取付構造は、請求項２記載の太陽電池モジュールの取付構造において、対峙する太陽電池モジュール取付用フレームのそれぞれにカバープレート取付片が取り付けられ、このカバープレート取付片にカバープレートが取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の建物は、請求項２又は３記載の太陽電池モジュールの取付構造が屋根に備えられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の太陽電池モジュール取付用フレームにおいては、棒状止め具を通す挿通孔が形成された屋根取付片は、隣接する太陽電池モジュールに取り付けられる他の取付用フレームの屋根取付片と突出位置がずらされていて、屋根面に取り付けたときに屋根取付片が重ならずに互いに噛み合うように形成されているので、この屋根取付片に、隣接する太陽電池モジュールの外周縁に取り付けた他の取付用フレームの屋根取付片が互いに重ならずに噛み合うようして建物の屋根面に載置し、棒状止め具を屋根取付片の挿通孔に挿通して屋根の垂木に係止することができる。
【００１２】
そのため、棒状止め具は野地板のみならず、垂木にも係止され、太陽電池モジュールは強固、確実に屋根に取り付けられる。また、屋根取付片は互いに重ならずに噛み合っているので、隣接する太陽電池モジュールの間隔を狭くすることができ、その結果、太陽電池モジュールの設置面積が大きくなり、大容量発電が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の太陽電池モジュールの取付構造においては、太陽電池モジュールに取り付けられた取付用フレームの屋根取付片に、隣接する太陽電池モジュールの外周縁に取り付けた他の取付用フレームの屋根取付片が互いに重ならずに噛み合うようして建物の屋根面に載置され、棒状止め具が屋根取付片の挿通孔に挿通されて屋根の垂木に係止されているので、太陽電池モジュールは強固、確実に屋根に取り付けられる。また、屋根取付片は互いに重ならずに噛み合っているので、隣接する太陽電池モジュールの間隔を狭くすることができ、その結果、太陽電池モジュールの設置面積が大きくなり、大容量発電が可能となる。
【００１４】
請求項３記載の太陽電池モジュールの取付構造においては、請求項２記載の太陽電池モジュールの取付構造における効果を奏するとともに、対峙する太陽電池モジュール取付用フレームのそれぞれにカバープレート取付片が取り付けられ、このカバープレート取付片にカバープレートが取り付けられているので、太陽電池モジュールの取付部がすっきりとし、雨仕舞いもよくなる。
【００１５】
請求項４記載の建物においては、請求項２又は３記載の太陽電池モジュールの取付構造が屋根が備えられているので、太陽電池モジュールは強固、確実に屋根に取り付けられる。また、屋根取付片は互いに重ならずに噛み合っていて隣接する太陽電池モジュールの間隔を狭くすることができ、その結果、太陽電池モジュールの設置面積が大きくなり、大容量発電が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１はこの発明の太陽電池モジュールの取付構造の実施例を示す断面図、図２は図１のＩ−Ｉ線の断面図、図３はこの発明の太陽電池モジュールの取付用フレームの実施例を示
す斜視図、図４は建物の屋根に太陽電池モジュールを取り付けた状態を示す斜視図である。
図１〜図４において、Ａは建物、Ｂは屋根、１は垂木、２は野地板、３ａと３ｂは取付用フレーム、４ａと４ｂは太陽電池モジュール、５はカバープレート取付片、６はカバープレート、７は水切りシート、８は防水シート、９はスクリュウネジ（棒状止め具）である。
【００１８】
太陽電池モジュール４ａを建物Ａの屋根Ｂに取り付けるための取付用フレーム３ａは、図３に示すように、板体状のフレーム本体３１ａの上部に太陽電池モジュール４ａの外周縁に取り付ける取付部３２ａが設けられ、板体状のフレーム本体３１ａの下部に屋根面に取り付けられる屋根取付片３３ａが設けられている。
【００１９】
また、太陽電池モジュール４ａに隣接して取り付けられる太陽電池モジュール４ｂを屋根に取り付けるための取付用フレーム３ｂは、取付用フレーム３ａと同様に、板体状のフレーム本体３１ｂの上部に太陽電池モジュール４ｂの外周縁に取り付ける取付部３２ｂが設けられ、板体状のフレーム本体３１ｂの下部に屋根面に取り付けられる屋根取付片３３ｂが設けられている。
【００２０】
屋根取付片３３ａは、板体状のフレーム本体３１ａに対して太陽電池モジュール４ａの外周縁と反対側に屈曲し、突出して間隔をおいて複数設けられ、この屋根取付片３３ａに棒状止め具であるスクリュウネジ９を通す挿通孔３４ａが形成されている。
【００２１】
屋根取付片３３ｂについては、斜視図では示していないが、図２に示すように、板体状のフレーム本体３１ｂに対して太陽電池モジュール４ｂの外周縁と反対側に屈曲し、突出して間隔をおいて複数設けられ、この屋根取付片３３ｂに棒状止め具であるスクリュウネジ９を通す挿通孔が形成されている。
【００２２】
そして、取付用フレーム３ａの屋根取付片３３ａと、取付用フレーム３ｂの屋根取付片３３ｂとは、その突出位置をずらすことにより、図２に示すように、互いに重ならずに噛み合うようして建物Ａの屋根Ｂの上面に載置されるようになっている。
【００２３】
屋根取付片３３ａ、３３ｂにおいては、さらに屈曲され、屋根取付片３３ａ、３３ｂと反対側に延出片３５ａ、３５ｂが形成され、屋根Ｂの野地板２の上に安定して載置されるようになっている。                                                                  なお、屋根取付片３３ａ、３３ｂや延出片３５ａ、３５ｂは、板体状のフレーム本体３１ａ、３１ｂの下部を屈曲して形成しているが、屈曲することなく溶接等によって形成してもよい。
【００２４】
取付用フレーム３ａの取付部３２ａが太陽電池モジュール４ａの外周縁に取り付けられ、屋根取付片３３ａが建物の屋根面の野地板２の上に、防水シート８を介して載置される。
同様に、取付用フレーム３ｂの取付部３２ｂが太陽電池モジュール４ｂの外周縁に取り付けられ、屋根取付片３３ｂが建物の屋根面の野地板２の上に、防水シート８を介して載置される。
このとき、屋根取付片３３ａは、隣接する太陽電池モジュール４ｂの外周縁に取り付けた他の取付用フレーム３ｂの屋根取付片３３ｂが互いに重ならずに噛み合うようして野地板３に載置される。
【００２５】
次いで、棒状止め具であるスクリュウネジ９が屋根取付片３３ａ、３３ｂの挿通孔３４ａ（屋根取付片３３ｂの挿通孔は図示せず）に挿通されて屋根の垂木１に係止される。
さらに、板体状のフレーム本体３１ａ、３１ｂのそれぞれにカバーシート取付片５、５を取り付け、その上部にカバーシート６を取り付け、水切りシート７を取り付けて、太陽電池モジュール４、４ｂの建物Ａの屋根Ｂへの取り付けが完了する。
【００２６】
前記の実施例においては、太陽電池モジュール４ａ、４ｂ間の距離Ｗは、取付用フレーム３ａの屋根取付片３３ａと、取付用フレーム３ｂの屋根取付片３３ｂとは、互いに重ならずに噛み合せることによって、５１ｍｍに収まり、カバーシート取付片５、５間の距離ｗは１６ｍｍとなった。
【００２７】
図４に示す建物Ａは、運搬可能な一定の大きさの箱形の、かつ、内部、外部の仕上げられた複数個の建物ユニットＡ1 、Ａ1 …を、施工現場に運搬し、施工現場で組み立て、その上に屋根ユニットＢ1 、Ｂ1 …を載置固定して屋根Ｂとしたユニット建物からなるが、ユニット建物以外の建物であってもよい。
【００２８】
上記の建物ユニットＡ1 としては、鋼製の柱と、その柱の下端部と上端部に鋼製の梁を連結したラーメン構造体からなる箱形の建物ユニットや、床とその側縁に立設された耐力壁パネルを立設させて構成した木質系構造体からなる箱形の建物ユニット等が挙げられる。
【００２９】
これに対し、図５及び図６に示す対照例においては、取付用フレーム３０の屋根取付片３０３同士が噛み合うことなく突き合わせ状態で、野地板２０の上に防水シート８０を介して載置し、スクリュウネジ９０を斜めに野地板２０にねじ込んだものにあっては、太陽電池モジュール４０ａ、４０ｂ間の距離Ｗ1 は、６５ｍｍであり、カバーシート取付片５０、５０間の距離ｗ1 は３０ｍｍとなり、本発明よりも太陽電池モジュールの間隔が広くなっている。
【００３０】
また、対照例では、スクリュウネジ９０は斜めにねじ込まれるため、屋根の垂木１０に固定できないため、垂木１０の両サイドに桟木１００、１００を取り付け、この桟木１００、１００にスクリュウネジ９０の先端部をねじ込んで固定強度を強固にしたが、この桟木１００、１００の取り付け作業は煩瑣であり、既設の建物の屋根に適用するには極めて困難である。
なお、図５及び図６において、６０はカバーシート、７０は水切り片である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明によれば、野地板のみならず、垂木にも係止され、太陽電池モジュールは強固、確実に屋根に取り付けられるので、架台無しの取り付けが可能となり、また、屋根取付片は互いに重ならずに噛み合っているので、隣接する太陽電池モジュールの間隔を狭くすることができ、その結果、太陽電池モジュールの設置面積を大きくなり、大容量発電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の太陽電池モジュールの取付構造の実施例を示す断面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線の断面図である。
【図３】この発明の太陽電池モジュールの取付用フレーム実施例を示す斜視図である。
【図４】建物の屋根に太陽電池モジュールを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】この発明の対照例を示す断面図である。
【図６】図５のII−II線の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ        建物
Ａ1       建物ユニット
Ｂ        屋根
Ｂ1       屋根ユニット
１        垂木
２        野地板
３ａ、３ｂ    取付用フレーム
３１ａ、３１ｂ    取付用フレーム本体
３２ａ、３２ｂ    太陽電池モジュール取付部
３３ａ、３３ｂ    屋根取付片                                                    ３４ａ    スクリュウネジ（棒状止め具）の挿通孔
４ａ、４ｂ    太陽電池モジュール
５        カバープレート取付片
６        カバープレート
９        スクリュウネジ（棒状止め具）
【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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