(57)【要約】【課題】太陽光発電及び太陽熱を利用したハイブリッド型の太陽光利用システムのエネルギー効率を向上させる。【解決手段】本発明による太陽光利用システムは、２本のエンド桟１１と、太陽電池パネル１００と、集熱ユニット２００とを具備する。２本のエンド桟１１は、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように屋根２０上に設置される。この際、２本のエンド桟１１は、エプトシーラ３３を介して屋根２０に押圧されて固定される。太陽電池パネル１００は、２本のエンド桟１１上に設置される。集熱ユニット２００は、２本のエンド桟１１、太陽電池パネル１００、及び屋根２０で囲まれる空間によって形成された、軒先側と主棟側とを結ぶ気流の流路に接続される。【選択図】図１
2011084919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように屋根上に設置された２本のエンド桟と、
前記２本のエンド桟上に設置された太陽電池パネルと、
前記２本のエンド桟、前記太陽電池パネル、及び前記屋根で囲まれる空間によって形成された、軒先側と主棟側とを結ぶ気流の流路に接続される集熱ユニットと
を具備し、
前記２本のエンド桟は、エプトシーラを介して前記屋根に押圧されて固定される
太陽光利用システム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光利用システムにおいて、
エプトシーラを介して前記太陽電池パネルを押圧して、前記太陽電池パネルを前記エンド桟に固定する第１モジュール押えを更に具備する
太陽光利用システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の太陽光利用システムにおいて、
前記エンド桟は、前記太陽電池パネルに設けられた爪と嵌合可能なガイド溝を有する
太陽光利用システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光利用システムにおいて、
前記太陽電池パネルは、複数の太陽電池モジュールを備え、
前記２本のエンド桟の間の屋根上に、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように設置された中間桟と、
エプトシーラを介して前記複数の太陽電池モジュールを押圧して、前記複数の太陽電池モジュールを前記中間桟に固定する第２モジュール押えと
を更に具備する
太陽光利用システム。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽光利用システムにおいて、
前記中間桟は、前記太陽電池モジュールに設けられた爪と嵌合可能なガイド溝を有する
太陽光利用システム。
【請求項６】
長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように屋根上に設置され、エプトシーラを介して前記屋根に押圧されて固定される２本のエンド桟を具備し、
前記２本のエンド桟、前記２本のエンド桟上に設置された太陽電池パネル、及び前記屋根で囲まれる空間によって、軒先側と主棟側とを結ぶ気流の流路を形成する
太陽電池パネルの設置用架台。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池パネルの設置用架台において、
エプトシーラを介して前記太陽電池パネルを押圧して、前記太陽電池パネルを前記エンド桟に固定する第１モジュール押えを更に具備する
太陽電池パネルの設置用架台。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の太陽電池パネルの設置用架台において、
前記エンド桟は、前記太陽電池パネルに設けられた爪と嵌合可能なガイド溝を有する
太陽電池パネルの設置用架台。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの設置用架台において、
前記太陽電池パネルは、複数の太陽電池モジュールを備え、
前記２本のエンド桟の間の屋根上に、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように設置された中間桟と、
エプトシーラを介して前記複数の太陽電池モジュールを押圧して、前記複数の太陽電池モジュールを前記中間桟に固定する第２モジュール押えと
を更に具備する
太陽電池パネルの設置用架台。
【請求項１０】
請求項９に記載の太陽電池パネルの設置用架台において、
前記中間桟は、前記太陽電池モジュールに設けられた爪と嵌合可能なガイド溝を有する
太陽電池パネルの設置用架台。
【請求項１１】
２本のエンド桟を、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように屋根上に設置するステップと、
前記設置位置において、２本のエンド桟を、エプトシーラを介して前記屋根に押圧して固定するステップと、
前記２本のエンド桟上に太陽電池パネルを設置するステップと、
を具備し、
前記２本のエンド桟、前記太陽電池パネル、及び前記屋根で囲まれる空間によって、軒先側と主棟側とを結ぶ気流の流路を形成する
太陽電池パネルの設置方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の太陽電池パネルの設置方法において、
エプトシーラを介して前記太陽電池パネルを押圧して、前記太陽電池パネルを前記エンド桟に固定するステップを更に具備する
太陽電池パネルの設置方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の太陽電池パネルの設置方法において、
前記太陽電池パネルを設置するステップは、前記太陽電池パネルに設けられた爪を、前記エンド桟上に設けられたガイド溝に嵌合するステップを備える
太陽電池パネルの設置方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの設置方法において、
前記太陽電池パネルは、複数の太陽電池モジュールを備え、
２本のエンド桟の間の屋根上に、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように中間桟を設置するステップと、
エプトシーラを介して前記複数の太陽電池モジュールを押圧して、前記複数の太陽電池モジュールを前記中間桟に固定するステップと
を更に具備する
太陽電池パネルの設置方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の太陽電池パネルの設置方法において、
前記太陽電池パネルを設置するステップは、前記複数の太陽電池モジュールに設けられた爪を、前記中間桟上に設けられたガイド溝に嵌合するステップを備える
太陽電池パネルの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光利用システム、太陽電池パネルの設置用架台、及び太陽電池パネルの設置方法に関し、特に、太陽光による発電と集熱を利用して建物内のエネルギー効率を向上させる太陽光利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池を利用した太陽光発電は二酸化炭素を発生しないため、地球温暖化防止を考慮したエネルギー源として注目されている。特に、屋根や屋上に設置された太陽電池パネルによって、家庭で使用する大部分（又は全て）の電気を供給する高効率型住宅が広く普及している。又、太陽光による熱を屋根で回収し、これを建物内に取り込んで部屋の暖房や給湯に利用するシステムが知られている。
【０００３】
近年、上述の太陽光発電と太陽熱回収技術とを組み合わせたハイブリッド型の太陽光利用システムが利用され始めている。例えば、特開平９−１８４２０９には、太陽電池モジュールを冷却するための通気層を通過した空気を送風ファンによって建物内に引き込む技術が記載されている（特許文献１参照）。この通気層は、太陽電池モジュールと屋根との間に形成される。通気層を通過する空気は、太陽光によって暖められた太陽電池モジュールや屋根の熱を回収し、建物内に供給される。
【０００４】
このような、太陽光利用システムでは、以下の効果が得られる。すなわち、（１）太陽電池から熱を回収することで温度上昇による発電効率の低下を防止できる。（２）回収された太陽熱を居住空間の暖房や供給に利用できる。このため、太陽光発電と太陽熱回収技術を複合することで、個別にシステムを屋根面に設置する場合と違い、太陽エネルギーの取得効率を最大限にできる。
【０００５】
ハイブリッド型の太陽光利用システムでは、太陽電池と屋根との間に空気の流れる流路（通気層）を確保する必要がある。より効率よく熱を回収して住宅内に供給するためには、流路の断熱性を高めることが重要である。例えば、屋根と太陽電池とが一体化した構造のシステムの場合、空気の取り入れ口（又は排出口）以外の箇所を密閉するように設計することで、比較的容易に流路の断熱性を高めることが可能となる。
【０００６】
しかし、屋根と太陽電池が一体化している場合、屋根を設置する際に多くの工数を必要とするとともに、太陽電池の交換や屋根のメンテナンスの際にも多くの時間と費用が発生してしまう。一方、屋根の上に、太陽電池パネルを取り外し可能に設置する後付方式は、設置やメンテナンス等のコストの面で、屋根と太陽電池が一体化している場合よりも有利である。
【０００７】
従って、高効率で低コストなハイブリッド型の太陽光利用システムを実現するためには、熱回収のための流路に対する断熱性を考慮しつつ、太陽電池パネルを簡易的に屋根に取り付け（又は取り外し）可能な技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１８４２０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、太陽光発電及び太陽熱を利用したハイブリッド型の太陽光利用システムのエネルギー効率を向上させることにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、太陽電池モジュールを簡易に屋根に取り付けることが可能なハイブリッド型の太陽光利用システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。その手段を構成する技術的事項の記述には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための形態］で使用される番号・符号が付加されている。ただし、付加された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲を限定的に解釈するために用いてはならない。
【００１２】
本発明による太陽光利用システムは、２本のエンド桟（１１）と、太陽電池パネル（１００）と、集熱ユニット（２００）とを具備する。２本のエンド桟（１１）は、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように屋根（２０）上に設置される。この際、２本のエンド桟（１１）は、エプトシーラ（３３）を介して屋根（２０）に押圧されて固定される。太陽電池パネル（１００）は、２本のエンド桟（１１）上に設置される。集熱ユニット（２００）は、２本のエンド桟（１１）、太陽電池パネル（１００）、及び屋根（２０）で囲まれる空間によって形成された、軒先側と主棟側とを結ぶ気流の流路に接続される。
【００１３】
本発明による太陽電池パネルの設置用架台は、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように屋根（２０）上に設置され、エプトシーラ（３３）を介して屋根（２０）に押圧されて固定される２本のエンド桟（１１）を具備する。２本のエンド桟（２０）、２本のエンド桟（２０）上に設置された太陽電池パネル（１００）、及び前記屋根で囲まれる空間によって、軒先側と主棟側とを結ぶ気流の流路を形成する。
【００１４】
本発明による太陽電池パネルの設置方法は、２本のエンド桟（１１）を、長手方向が主棟側から軒先側の方向となるように屋根（２０）上に設置するステップと、この設置位置において、２本のエンド桟（１１）を、エプトシーラ（３３）を介して屋根（２０）に押圧して固定するステップと、２本のエンド桟（１１）上に太陽電池パネルを設置するステップとを具備する。２本のエンド桟（１１）、太陽電池パネル（１００）、及び屋根２０で囲まれる空間によって、軒先側と主棟側とを結ぶ気流の流路を形成する。
【００１５】
以上のように、本発明によれば、桟と屋根とをエプトシーラを介して接続固定しているため、太陽電池パネルによって暖められる流路への断熱効果を高めることができる。又、桟上に太陽電池パネルを設置するのみで、簡易に集熱のための流路を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、太陽光発電及び集熱を利用したハイブリッド型の太陽光利用システムのエネルギー効率を向上させることができる。
【００１７】
又、太陽光発電及び集熱を利用したハイブリッド型の太陽利用システムにおいて、太陽電池モジュールを簡易に屋根に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明による太陽光利用システムの実施の形態における構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明による太陽光利用システム内で発生する気流を示す概念図である。
【図３】図３は、本発明による太陽電池パネル設置架台の最下層構造を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明による桟と屋根との接続構造を示す切断面図である。
【図５】図５は、本発明による太陽電池パネルの桟上に設けられた板金受台の構造を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明による桟と板金受台との接続構造を示す切断面図である。
【図７】図７は、本発明による太陽電池モジュールを桟上に設置する途中経過の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明に係る固定用ボルトが取り付けられるボルト挿入レールを示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明による太陽電池モジュールを、中間桟上に固定する方法を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明による太陽電池モジュールを、中間桟上に固定する方法を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明による太陽電池モジュールを、中間桟上に固定する方法を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明による太陽電池モジュールを、エンド桟上に固定する方法を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明による太陽電池モジュールを、エンド桟上に固定する方法を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明による太陽電池モジュールを、エンド桟上に固定する方法を示す図である。
【図１１】図１１は、太陽電池モジュール１の配置位置及びモジュール押えの配置位置を示す図である。
【図１２】図１２は、屋根上に設置された本発明による太陽電池設置用架台及び太陽電池パネルの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図面において同一、又は類似の参照符号は、同一、類似、又は等価な構成要素を示す。
【００２０】
（太陽光利用システムの構成）
図１及び図２を参照して、本発明による太陽光利用システムの構成を説明する。図１は、本発明による太陽光利用システムの実施の形態における構成を示す図である。ただし、図１には後述する化粧カバー１６が省略されている。
【００２１】
本発明による太陽光利用システムは、屋根２０上に設けられる太陽電池パネル１００を具備する。太陽電池パネル１００は、桟（エンド桟１１、中間桟１２）及び後述するモジュール受台１３上に設置された複数の太陽電池モジュール１によって形成される。太陽電池パネル１００は、２本エンド桟１１上に設置されることで屋根２０との間に空気が通過する流路１０（通岐路１０）を形成する。ここでエンド桟１１は、主棟側と軒先側を結ぶ方向（以下、縦方向と称す）を長手方向として屋根２０に設置される。太陽電池パネル１００と屋根２０、及びエンド桟１１とで囲まれる空間（流路１０）は、軒先側が開口し、主棟側は、集熱部ユニット２００に接続される。又、屋根２０によって形成される平面上において、当該空間において、主棟と軒先を結ぶ線に対して垂直な方向（以下、横方向と称す）は、エンド桟１１によって閉鎖されている。このため、太陽電池パネル１００と屋根２０との間の空間は、縦方向に流路１０（通気路１０）を形成する。又、後述するが、２つのエンド桟１１の間に設けられた中間桟１２によって、当該空間は横方向に対して区切られている。このため、軒先側から流路１０に進入した空気は、縦方向の気流３００として整流される。
【００２２】
屋根２０は、野地板２２と、野地板２２上に敷かれた屋根材２１とを備える。屋根材２１は複数の板金部材によって形成され、板金部材のそれぞれは、横方向に伸びる折り重ね部２３を介して接続されている。桟（エンド桟１１及び中間桟１２）は、長手方向が縦方向となるように屋根２０上に設置される。このため、桟（エンド桟１１及び中間桟１２）は、複数の折り重ね部２３を覆うように屋根２０に設置されることとなる。
【００２３】
太陽電池パネル１００は、主棟付近に形成された集熱パネル２を介して集熱ユニットに接続される。流路１０を流れ込む気流３００は、集熱パネル２上を通過して集熱ユニット２００に到達する。集熱パネル２は、屋根２０上に設置され、その横方向の端部にはエンド桟１１又はエンド桟１１に延接された桟が設置される。集熱パネル２上には流路１０に接続する空間を介して図示しない透明パネルが設けられる。図示しない透明パネルは、エンド桟１１又はエンド桟１１に延接された桟上に設けられることで、流路１０に接続する空間を形成する。この空間は、集熱ユニット２００と流路１０とを接続する。流路１０内で暖められた気流３０は、この集熱パネル２上の空間で太陽光によって更に加熱されて集熱ユニット２００に流れ込む。
【００２４】
図２は、本発明による太陽光利用システム内で発生する気流３００を示す概念図である。図１及び図２を参照して、軒先側から流路１０に進入した空気（気流３００）は、太陽電池パネル１００及び屋根２０によって暖められ、断熱膨張効果により、主棟側に設けられた集熱ユニット２００に流れ込む。集熱ユニット２００には通気口２０１が設けられており、暖められた気流３００は、通気口２０１を介して建物内に流れ込む。通気口２０１から流れ込む気流３００は、建物内のダクト２０２を介して、各部屋や軒下に誘導される。
【００２５】
以上のように、本発明による太陽光利用システムは、太陽電池パネル１００による発電と、太陽電池パネル１００及び屋根２０による熱回収により、太陽光エネルギーを効率的に変換して建物内に供給することができる。
【００２６】
（太陽電池パネルの設置架台の構成）
次に、図３から図１０Ｃを参照して、太陽電池パネル１００の設置架台の構造について詳細に説明する。太陽電池パネル１００の設置架台の主要構成は、屋根材２１に固定される桟（エンド桟１１、中間桟１２）及びモジュール受台１３、モジュール押え１４、間カバー１５、化粧カバー１６、板金受台１７である。
【００２７】
図３は、本発明による太陽電池パネル設置架台の最下層構造を示す平面図である。図３を参照して、屋根材２１上に、後述するＲＡテープ３２や桟用エプトシーラ３３を介してエンド桟１１及び中間桟１２が設置される。上述のように、長手方向が縦方向となるように、２つのエンド桟１１が屋根材２１上に概平行に設けられる。２つのエンド桟１１の間には、横方向に等間隔となるように複数の中間桟１２が設けられる。中間桟１２の長手方向の長さは、エンド桟１１の長手方向の長さより短いことが好ましい。この場合、複数の中間桟１２が縦方向に所定の間隙１８を空けて配置されることが好ましい。間隙１８は、太陽電池モジュール１間を接続するケーブル類を通過させることに使用できる。又、中間桟１２の長手方向の長さは、エンド桟１１と同じ長さでもよい。この場合、中間桟１２にケーブルを通す貫通口が設けられることが好ましい。エンド桟１１と中間桟１２との長さが等しく貫通口の大きさが小さい場合、又は間隙１８の数が少ない（間隙１８の長さが短い）場合、横方向に流れる気流３００が少なくなり、より縦方向への整流効果が期待できる。
【００２８】
エンド桟１１と中間桟１２との間、あるいは中間桟１２間の横方向の距離は、太陽電池モジュール１の大きさに応じて設定される。すなわち、エンド桟１１と中間桟１２との間、又は中間桟１２間に橋渡すように１枚の太陽電池モジュール１を配置した場合、太陽電池モジュール１の端部がエンド桟１１又は中間桟１２上となる（図７参照）。図３に示す一例では、横方向に４枚の太陽電池モジュール１が配置可能である。又、エンド桟１１と中間桟１２との間、又は中間桟１２間に太陽電池モジュール１を指示するモジュール受台１３が複数設けられていることが好ましい。
【００２９】
モジュール受台１３の横方向の間隔や数、又は大きさは、太陽電池モジュール１を支持し、気流３０を妨げないような間隔、数、大きさに設定されていることが好ましい。又、モジュール受台１３間の縦方向の距離は、太陽電池モジュール１の大きさに応じて設定される。すなわち、モジュール受台１３間に縦方向に橋渡すように１枚の太陽電池モジュール１を配置した場合、太陽電池モジュール１の端部がモジュール受台１３上となる（図７参照）。図３に示す一例では、縦方向に３枚の太陽電池モジュール１が配置可能である。
【００３０】
エンド桟１１、中間桟１２及びモジュール受台１３は、耐腐食性能が高く軽量な材料で形成されていることが好ましい。又、太陽電池モジュール１のアース配線としても利用可能とするため、これらは、導電性材料で形成されていることが好ましい。例えば、エンド桟１１、中間桟１２及びモジュール受台１３は、アルミニウムを含む合金、あるいは同質の材料で形成される。
【００３１】
エンド桟１１は、流路１０に対する断熱性や気密性を高めるため、屋根材２１との間に隙間なく接合されていることが好ましい。本発明では、ＲＡテープ３２や、桟用エプトシーラ３３をエンド桟１１と屋根材２１との間に挿入することでエンド桟１１を挟んだ流路１０と外気との空気及び熱の交換を防いでいる。
【００３２】
図４は、図３に示すエンド桟１１のＡ−Ａ’切断面図である。エンド桟１１を屋根材２１に取り付ける際、エンド桟１１は、桟用エプトシーラ３３及びＲＡテープ３２を介して屋根材２１に押圧固定される。詳細には、図４及び図６に示すようにエンド桟１１は、屋根材２１にエンド桟１１を接続固定するための接続面１１０を有する。エンド桟１１を屋根材２１に取り付ける前に接続面１１０の下面に桟用エプトシーラ３３及びＲＡテープ３２を貼り付ける。桟用エプトシーラ３３は、この接続面１１０の全体に貼り付けられることが好ましい。又、ＲＡテープ３２は、接続面１１０のうち、接続面１１０を屋根材２１上に設置した際、大きな隙間が発生する可能性のある領域に貼り付けられることが好ましい。
【００３３】
本発明に係る太陽電池パネル１００が設置される屋根２０は、横方向に形成された折り重ね部２３を有している。この折重ね部２３を境として、主棟側の屋根材２１と軒先側の屋根材２１とによって段差が生じる。エンド桟１１は、長手方向に直線構造であるため、折り重ね部２３周辺領域の段差によって、エンド桟１１（接続面１１０）と屋根材２１との間に隙間が生じる。本実施の形態では、接続面１１０と屋根材２１との間に、桟用エプトシーラ３３を挿入することで、この隙間を閉鎖ししている。特に、隙間の大きくなると予想される折重ね部２３周辺領域には、桟用エプトシーラ３３に重ねるようにＲＡテープ３２を挿入することが好ましい。桟用エプトシーラ３３及びＲＡテープ３２が貼り付けられた接続面１１０を、固定ねじ３１によって屋根材２１に押圧接続することで、接続面１１０と屋根材２１とが桟用エプトシーラ３３及びＲＡテープ３２を介して密接する。これにより、流路１０となる太陽電池パネル１００下の空間と外気との間の空気及び熱の交換を、エンド桟１１によって遮断することができる。尚、固定ねじ３１は、接続面１１０及び屋根材２１を通して野地板２２に螺着することで、エンド桟１１を屋根２０に固定する。
【００３４】
又、エンド桟１１が屋根２０上で安定して載るように、エンド桟１１の端部を、折り重ね部２３の近傍に配置することが好ましい。
【００３５】
中間桟１２もエンド桟１１と同様に、桟用エプトシーラ３３やＲＡテープ３２を介して屋根材２１に固定的に取り付けられることが好ましい。中間桟１２は、エンド桟１１に比べて長手方向の長さが短いがその他の構成は同様であり、中間桟１２の接続面を固定ねじによって屋根材２１に対して押圧接続することで固定的に屋根２０に取り付けられる。桟用エプトシーラ３３やＲＡテープを挿入することで、中間桟１２を介して横方向に発生する気流を防止できるため、流路１０を流れる気流３００の縦方向への整流効果を高めることができる。
【００３６】
以上のように、本発明では、太陽電池パネル１００の設置架台となるエンド桟１１と屋根２０との間の密封度及び断熱効果を高めることで、太陽電池パネル１００下の流路１０からエンド桟１１を介して外部に漏れる熱を減少させることができる。これにより、より効率よく集熱することが可能となる。又、太陽電池パネル１００の設置架台となる中間桟１２によって、気流３００を縦方向に効果的に整流することができる。縦方向に整流することで、太陽電池パネル１００によって暖められた空気を効率よく集熱ユニット２００及び建物内に取り込むことが可能となる。
【００３７】
又、気流３００が太陽電池パネル１００下の空間で滞留すると、気流３００の温度が必要以上に上昇する場合がある。これは、太陽電池パネル１００の発電効率を下げる原因となる。本発明では、気流３００が縦方向に整流されることによって、気流３００の過剰な温度上昇による発電効率の低下を抑制する効果がある。
【００３８】
図５は、本発明による太陽電池パネルの桟上に設けられた板金受台１７の構造を示す平面図である。図６は、本発明による桟と板金受台１７との接続構造を示すＢ−Ｂ’切断面図である。
【００３９】
図５を参照して、エンド桟１１上と、軒先側のエンド桟１１及び中間桟１２の端部上には、化粧カバー１６を支持するための板金受台１７が設けられる。図６を参照して、エンド桟１１上に固定される板金受台１７の取り付け方法を説明する。エンド桟１１の上面には、長手方向に伸びる２本のガイド溝３４が設けられている。一方、板金受台１７にはガイド溝３４に嵌合可能な爪３５を有している。板金受台１７の爪３５を、外気側（太陽電池パネル１００の反対側）のガイド溝３４に嵌合し、エンド桟１１の外気側の側面と板金受台１７とをねじ止めする。これにより、板金受台１７は、エンド桟１１の外気側に固定される。
【００４０】
軒先側に設置される板金受台１７の取り付け方法の詳細は省略するが、エンド桟１１と中間桟１２のそれぞれの軒先側の端部を橋渡すように、固定設置される。この際、板金受台１７は、最も軒先側のモジュール受台１３上に設置される。軒先側の板金受台１７は中空に橋渡しされるため、この上に化粧カバー１６が設置されても、軒先側の流路１０は開放されることとなる。
【００４１】
一方、主棟側は、集熱パネル２を介して集熱ユニット２００に接続されるため、板金受台１７は設置されない。
【００４２】
上述のように屋根２０に取り付けられたエンド桟１１、中間桟１２、及びモジュール受台１３の上に、太陽電池モジュール１が設置される。本発明では、図７に示すように、エンド桟１１や中間桟１２によって規定された位置に太陽電池モジュール１を並べ、モジュール押え１４によって、太陽電池モジュール１と桟とを圧着することで、簡単に太陽電池モジュールを設置することができる。
【００４３】
モジュール押え１４は、図７に示すように、エンド桟１１、中間桟１２、及びモジュール受台１３に設けられた固定用ボルト３６とこれに螺合する固定用ナット３９とによって桟上に配置された太陽電池モジュール１を押え込む。これにより、太陽電池モジュール１は、架台上に固定される。
【００４４】
固定用ボルト３６は、太陽電池モジュール１が配置される前に、エンド桟１１、中間桟１２、及びモジュール受台１３に設置される。固定用ボルト３６は、エンド桟１１、中間桟１２、及びモジュール受台１３のそれぞれに形成されたボルト挿入レール４０に取り付けられる。図８は、本発明に係る固定用ボルトが取り付けられるボルト挿入レール４０を示す図である。図８（左図）を参照して、エンド桟１１の上部には、ボルト挿入レール４０が設けられている。ボルト挿入レール４０は、固定用ボルト３６の頭部が挿入される空洞と、頭部の径よりも小さく固定用ボルト３６のねじ切り部のみが突出する溝を備える。固定用ボルト３６の頭部が挿入される空洞の下部は頭部を支持するように形成されている。ボルト挿入レール４０は、エンド桟１１の長手方向に伸びる方向に形成される。中間桟１２にも、エンド桟１１と同様なボルト挿入レール４０が形成されている。更に、図８（右図）を参照して、モジュール受台１３にも、エンド桟１１と同様なボルト挿入レール４０がモジュール受台１３の長手方向に伸びるように形成されている。
【００４５】
固定用ボルト３６は、頭部をボルト挿入レール４０に挿入することにより、エンド桟１１、中間桟１２、及びモジュールのそれぞれにおける長手方向の任意の位置に配置される。
【００４６】
次に、太陽電池モジュール１を桟に固定する方法を説明する。図１２は、屋根２０上へ設置が完了した本発明による太陽電池設置用架台及び太陽電池パネルの構成を示す平面図である。図９Ａから図９Ｃを参照して、太陽電池モジュール１を中間桟１２に固定する方法及び固定後の構造について説明する。図９Ａから図９Ｃは、本発明による太陽電池モジュール１を、中間桟１２上に固定する方法を示す図である。ここでは、図１２に示すＣ−Ｃ’切断面における太陽電池モジュール１の固定方法を説明する。
【００４７】
図９Ａを参照して、中間桟１２上に太陽電池モジュール１を配置する際、中間桟１２上に形成されたガイド溝３４と、太陽電池モジュール１の端辺部に形成された爪３７とを嵌合させる。これにより、太陽電池モジュール１を桟上に設置する際の位置決めを簡易に行うことができる。中間桟１２やモジュール受台１３には２本のガイド溝３４が形成され、それぞれに太陽電池モジュール１の爪３７が嵌合される。中間桟１２の長手方向が縦方向に設置されている場合、中間桟１２を挟んで２列の太陽電池モジュール１が、当該中間桟１２上に配置される。あるいは、中間桟１２の長手方向が横方向に設置されている場合、中間桟１２を挟んで２行の太陽電池モジュール１が当該中間桟１２上に配置される。これにより、中間桟１２が正しい位置で屋根２０に設置されている場合、ガイド溝３４に爪３７を嵌合させるだけで太陽電池モジュール１を簡単にアレイ状に並べることができる。
【００４８】
太陽電池モジュール１を固定するためのモジュール押え１４は、固定用ボルト３６を通す貫通口を有する底面４１と、底面４１に対して段違いに延設された押え面４２とを備える。押え面４２には、モジュール押え用エプトシーラ３８が貼り付けられている。尚、底面４１と押え面４２とは概平行で、その面間の距離は、太陽電池モジュール１が中間桟１２上に載る面（中間桟１２の上面との接触面）から上面（押え面４２との接触面）までの高さよりも短い。
【００４９】
図９Ｂを参照して、固定ナット３９を固定用ボルト３６に螺合することで、モジュール押え１４は太陽電池モジュール１を中間桟１２側に押えつける。詳細には、モジュール押え１４はボルト締めによって中間桟１２の上面側に近接し、モジュール押え１４と中間桟１２によって太陽電池モジュール１を挟み込むことで、太陽電池モジュール１を中間桟１２に固定する。このとき、押え面４２に貼り付けられたモジュール押え用エプトシーラ３８は、押え面４２によって押圧され、太陽電池モジュール１に密着する。これにより、太陽電池モジュール１下の空間と、外気との空気の通過路を閉鎖することができる。例えば、本発明では、ガイド溝３４に爪３７を嵌合させて太陽電池モジュール１の位置決めをおこなっている。通常、ガイド溝３４と爪３７との間には遊びがあり、これによって太陽電池モジュール１下の空間の密閉度が低くなる場合がある。本発明では、エプトシーラを貼り付けたモジュール押え１４によって太陽電池モジュール１を押えつけることで、流路１０の気密性を高めるとともに、太陽電池モジュール１の固定を簡易に行うことが可能となる。
【００５０】
太陽電池パネル１００における最も主棟側及び軒先側の端部に配置される太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュール１を配置する際の基準となるため、それぞれ横方向に一枚ずつ固定することができることが好ましい。このため、太陽電池パネル１００における最も主棟側及び軒先側のモジュール押え１４（横）の長さは、１枚の太陽電池モジュール１の横方向の長さに対応する長さであることが好ましい。又、主棟側及び軒先側の端部以外の中間領域においては、流路１０に対する気密性を高めるため、太陽電池モジュール１の横方向に配列された複数の太陽電池モジュール１を１つのモジュール押え１４で固定できることが好ましい。このため、太陽電池モジュール１の上下辺（主棟側及び軒先側の辺）を固定するモジュール押え１４の長さは、横方向に配置された複数の太陽電池モジュール１の長さの総計に対応する長さであることが好ましい。更に、最も気密性を考慮したモジュール押え１４の長さは、太陽電池パネル１００全体の横方向の長さに対応する長さである。しかし、太陽電池モジュール１の設置の容易性を考慮した場合、中間領域において太陽電池モジュール１の上下辺を固定するモジュール押え１４の長さは太陽電池モジュール１を所定の数毎に固定できる長さに設定することが好ましい。
【００５１】
同様に、流路１０に対する気密性を高めるため、太陽電池モジュール１の縦方向に配列された複数の太陽電池モジュール１を１つのモジュール押え１４で固定できることが好ましい。このため、太陽電池モジュール１の左右辺を固定するモジュール押え１４の長さは、縦方向に配置された複数の太陽電池モジュール１の長さの総計に対応する長さであることが好ましい。更に、最も気密性を考慮したモジュール押え１４の長さは、太陽電池パネル１００全体の縦方向の長さに対応する長さである。しかし、太陽電池モジュール１の設置の容易性を考慮した場合、中間領域において太陽電池モジュール１の左右辺を固定するモジュール押え１４の長さは太陽電池モジュール１を所定の数毎に固定できる長さに設定することが好ましい。
【００５２】
図９Ｂ及び図９Ｃを参照して、モジュール押え１４を固定する固定用ボルト３６と固定用ナット３９とを目隠しするため、化粧カバー１６がモジュール押え１４上に取り付けられる。化粧カバー１６の長手方向の長さは、モジュール押え１４の長さに一致するように設計される。化粧カバー１６は、モジュール押え１４に形成された嵌合凹部４４に嵌合する嵌合凸部４３を有する。嵌合凹部４４に嵌合凸部４３を嵌合することで、化粧カバー１６は、モジュール押え１４に設置され、図７に示すように、固定用ボルト３６と固定用ナット３９とが目隠しされる。
【００５３】
図９Ａから図９Ｃでは、中間桟１２上における太陽電池モジュール１の固定方法及びその構造について説明したが、Ｃ−Ｃ’切断面におけるモジュール受台１３上での固定方法及び構成も同様であるので、その説明は省略する。
【００５４】
次に、図１０Ａから図１０Ｃを参照して、太陽電池モジュール１をエンド桟１１に固定する方法及び固定後の構造について説明する。図１０Ａから図１０Ｃは、本発明による太陽電池モジュール１を、エンド桟１１上に固定する方法を示す図である。ここでは、図１２に示すＤ−Ｄ’切断面における太陽電池モジュール１の固定方法を説明する。
【００５５】
図１０Ａを参照して、エンド桟１１上に太陽電池モジュール１を配置する際、エンド桟１１上に形成されたガイド溝３４と、太陽電池モジュール１の端辺部に形成された爪３７とを嵌合させる。これにより、太陽電池モジュール１を桟上に設置する際の位置決めを簡易に行うことができる。エンド桟１１やモジュール受台１３には２本のガイド溝３４が形成され、その一方には板金受台１７の爪３５が嵌合され、他方には、太陽電池モジュール１の爪３７が嵌合される。すなわち、エンド桟１１を挟んで板金受台１７と１列の太陽電池モジュール１が、当該エンド桟１１上に配置される。
【００５６】
板金受台１７は、化粧カバー１６を載せる平板４５を有する。化粧カバー１６は、平版４５上に取り付けられ、エンド桟１１を目隠しするとともに、エンド桟１１覆おう庇として機能する。
【００５７】
エンド桟１１上に配置された太陽電池モジュール１も、上述の中間桟１２と同様に、モジュール押え１４、固定用ボルト３６、固定用ナット３９によって、固定される。モジュール押え１４の押え面４２には、上述と同様にモジュール押え用エプトシーラ３８が貼り付けられている。
【００５８】
図１０Ｂを参照して、固定ナット３９を固定用ボルト３６に螺合することで、モジュール押え１４は太陽電池モジュール１と化粧カバー１６をエンド桟１１側に押えつける。詳細には、モジュール押え１４はボルト締めによってエンド桟１１の上面側に近接し、モジュール押え１４とエンド桟１１によって太陽電池モジュール１を挟み込むことで、太陽電池モジュール１をエンド桟１１に固定する。このとき、押え面４２に貼り付けられたモジュール押え用エプトシーラ３８は、押え面４２によって押圧され、太陽電池モジュール１及び化粧カバー１６に密着する。これにより、太陽電池モジュール１下の空間と、外気との空気の通過路を閉鎖することができる。本発明では、エプトシーラを貼り付けたモジュール押え１４によって太陽電池モジュール１を押えつけることで、流路１０の気密性を高めるとともに、太陽電池モジュール１及び化粧カバー１６の固定を簡易に行うことが可能となる。
【００５９】
流路１０に対する気密性を高めるため、太陽電池モジュール１の縦方向に配列された複数の太陽電池モジュール１を１つのモジュール押え１４で固定できることが好ましい。特に、エンド桟１１における気密性（断熱性）を高めることは重要である。このため、エンド桟１１上に配置される太陽電池モジュール１を固定するモジュール押え１４の長さは、エンド桟１１の長手方向の長さに一致することが好ましい。
【００６０】
図１０Ｂ及び図１０Ｃを参照して、モジュール押え１４を固定する固定用ボルト３６と固定用ナット３９とを目隠しするため、化粧カバー１６がモジュール押え１４上に取り付けられる。化粧カバー１６の長手方向の長さは、モジュール押え１４の長さに一致するように設計される。化粧カバー１６は、モジュール押え１４に形成された嵌合凹部４４に嵌合する嵌合凸部４３を有する。嵌合凹部４４に嵌合凸部４３を嵌合することで、化粧カバー１６は、モジュール押え１４に設置され、固定用ボルト３６と固定用ナット３９とが目隠しされる。化粧カバー１６の長さは、設置するモジュール押え１４の長手方向の長さに一致することが好ましい。
【００６１】
以上のように、本発明による太陽電池モジュール１は、架台の上に固定される。本発明では、太陽電池パネル１００の角度等を考慮せず、太陽電池モジュール１を桟上に配置し、モジュール押え１４によって押圧接続するだけでアレイ状の太陽電池パネル１００を取り付けることができる。又、モジュール押え１４は、エプトシーラを介して太陽電池モジュール１を押圧固定しているため、太陽電池モジュール１と桟との間の隙間を閉鎖し、流路に対する気密性（断熱性）を高め、熱効率を向上させることができる。
【００６２】
図１０Ａから図１０Ｃでは、エンド桟１１上における太陽電池モジュール１の固定方法及びその構造について説明したが、Ｄ−Ｄ’切断面におけるモジュール受台１３上での固定方法及び構成も同様であるので、その説明は省略する。
【００６３】
（太陽電池パネルの設置方法）
次に、図１１を参照して、本発明による太陽電池パネル１００の設置方法の一例を説明する。図１１は、太陽電池モジュール１の配置位置及びモジュール押え１４の配置位置を示す図である。ここでは、屋根２０上にエンド桟１１、中間桟１２、モジュール受台１３、及び板金受台１７が予め設置されているものとして説明する。
【００６４】
太陽電池モジュール１の取り付けは、図１１の最上段左上又は右上（最主棟側のエンド桟１１側）から、他方のエンド桟１１側へ準に行い、同様に、次ぎの段（行）から最終段（最軒先側）まで、左（又は右）他方のエンド桟１１まで順に行う。以下、詳細に説明する。
【００６５】
（１）先ず、ガイド溝３４に合わせて、最上段左上のエリアＡ１に太陽電池モジュール１を配置する。（２）そして、エンド桟１１上（エリアＬＡ）のモジュール押え１４で、エリアＡ１の太陽電池モジュール１を仮固定する。（３）続いてエリアＡ１の主棟側（上辺Ｌ１）をモジュール押え１４で仮固定し、エリアＬＡで仮固定されたモジュール押え１４との位置を整合させた後、固定用ナット３９を本締めして固定する。（４）上辺Ｌ１で固定されたモジュール押え１４に化粧カバー１６を取り付ける。
【００６６】
（５）続いて、エリアＡ１の右のエリアＡ２に２列目の太陽電池モジュール１を配置する。（６）続いてエリアＡ２の主棟側（上辺Ｌ２）をモジュール押え１４で仮固定し、上辺Ｌ１で仮固定されたモジュール押え１４との位置を整合させた後、固定用ナット３９を本締めして固定する。（７）上辺Ｌ２で固定されたモジュール押え１４に化粧カバー１６を取り付ける。（８）次に、エリアＡ１とエリアＡ２の境界となる辺Ｌ１２においてモジュール押え１４によって、エリアＡ１、Ａ２の太陽電池モジュール１を固定する。
【００６７】
（９）同様に、右のエンド桟１１（エリアＬＢ）まで、太陽電池モジュール１を配置及び固定し、エリアＬＢにおけるモジュール押え１４を仮固定すると、次の段（行）の配置及び固定に移行する。（１０）最下段右下のエリアＡｎの太陽電池モジュール１を固定すると、すなわち、全ての段（行）に太陽電池モジュール１を固定すると、化粧カバー１６を取り付けて本締めを行う。ここでは、エリアＬＡ、ＬＢ及び軒先側の端部領域（辺Ｌ３〜Ｌ６）に化粧カバー１６を取り付けた後、固定用ナット３９を本締めして太陽電池モジュール１を固定する。
【００６８】
以上のように、本発明によれば、架台（エンド桟１１、中間桟１２、モジュール受台１３）の設置から太陽電池モジュール１の配置及び固定を容易に行うことができる。これにより、太陽電池パネル１００の熱を集熱ユニット２００に回収する流路１０を、簡易に設置することが可能となる。又、流路１０に対する太陽電池パネル１００の側面（エンド桟１１側）及び上面（太陽電池モジュール１間の境界）の気密性を高めることで、流路１０から外気に漏れる熱を防止し、システムの熱効率を向上させることができる。
【００６９】
以上、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。例えば、太陽電池パネル１００を構成する太陽電池モジュール１や、架台を構成する桟や受台の大きさや数は、上述の一例に限らない。又、桟と屋根材との間、又はモジュール押えと太陽電池モジュールとの間に挿入されたエプトシーラやＲＡテープは、断熱効果又は空気に対して密封効果が得られれば、他の構成に変更しても構わない。更に、実施の形態では、横葺屋根に太陽電池パネルを設置する形態を説明したが、屋根面に形成された段差が適切な大きさであれば、他の形態の屋根でも設置可能である
【符号の説明】
【００７０】
１：太陽電池モジュール
２：集熱パネル
１０：流路（通気路）
１１：エンド桟
１２：中間桟
１３：モジュール受台
１４：モジュール押え
１５：間カバー
１６：化粧カバー
１７：板金受台
１８：間隙
２０：屋根
２１：屋根材
２２：野地板
２３：折り重ね部
３１：固定ねじ
３２：ＲＡテープ
３３：桟用エプトシーラ
３４：ガイド溝
３５、３７：爪
３６：固定用ボルト
３８：モジュール押え用エプトシーラ
３９：固定用ナット
４０：ボルト挿入レール
４１：底面
４２：押え面
４３：嵌合凸部
４４：嵌合凹部
１００：太陽光発電パネル
２００：集熱ユニット
２０１：通気口
２０２：ダクト
３００：気流
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
2011084919.tif 000014
【図１０Ｂ】
2011084919.tif 000015
【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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