(57)【要約】【課題】太陽光発電装置の設置時における作業負荷を軽減できると共に、太陽光発電装置付き屋根の良好な外観を実現可能な屋根材用カバーを提供する。【解決手段】実施形態の一例である屋根材用カバー２０は、斜辺１３を含む太陽電池モジュール１１が設置される屋根１において、斜辺１３と所定の隙間を隔てて隣接配置される屋根材２に取り付けられる。屋根材用カバー２０は、屋根材２の切断面６の縁に沿って屋根材２の表面４に配置される板状の基部２１と、基部２１の軒側端部から下方に延出し、屋根材２の軒側端部に係合する軒側係合部２２と、基部２１の幅方向一端から下方に延出し、切断面６を覆う側壁部２３とを有する。【選択図】図３
2019078097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜辺を含む太陽電池モジュールが設置される屋根において、前記斜辺と所定の隙間を隔てて隣接配置される屋根材に取り付けられる屋根材用カバーであって、
前記屋根材は、前記太陽電池モジュールの前記斜辺に沿った切断面を有し、
前記屋根材用カバーは、
前記切断面の縁に沿って前記屋根材の表面上に配置される板状の基部と、
前記基部の軒側端部から下方に延出し、前記屋根材の軒側端部に係合する軒側係合部と、
前記基部の幅方向一端から下方に延出し、前記切断面を覆う側壁部と、
を有する、屋根材用カバー。
【請求項２】
前記屋根材の棟側端部に係合する棟側係合部をさらに有する、請求項１に記載の屋根材用カバー。
【請求項３】
前記側壁部は、前記屋根材の切断面の下端を超えて下方に延出し、その棟側端部から軒側端部に近づくほど延出長が長い、請求項１又は２に記載の屋根材用カバー。
【請求項４】
前記屋根材用カバーには、前記屋根の軒棟方向に並ぶ段葺きされた２つの前記屋根材のうち、軒側の段の第１屋根材に取り付けられる第１屋根材用カバーと、棟側の段の第２屋根材に取り付けられる第２屋根材用カバーとが含まれ、
前記第１屋根材用カバーは、前記第２屋根材用カバーの前記軒側係合部に引っ掛かる鉤部をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の屋根材用カバー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の屋根材用カバーと、
前記太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュール及び前記屋根材の裏側に設置されたベースプレートと、
を備える、太陽光発電装置。
【請求項６】
前記屋根材用カバーの平面視において、前記基部の軒側端部と前記側壁部とがなす角度θは、１８０°−θｍ±５°であり、
ここで、θｍは、前記屋根の桁方向に対して前記太陽電池モジュールの前記斜辺がなす角度である、請求項５に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、屋根材用カバー及び太陽光発電装置に関し、より詳しくは斜辺を含む太陽電池モジュールが設置される屋根の屋根材に取り付けられるカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池モジュールは平面視矩形形状を呈するものが一般的であるが、寄棟屋根、方形屋根等に矩形形状の太陽電池モジュールを設置すると、屋根の桁方向の端部近傍にモジュールを設置できないスペースが形成される。そこで、屋根の軒棟方向及び桁方向に対して交差する方向に延びた斜辺を有し、かかるスペースに設置可能な太陽電池モジュールが開発されている。例えば、特許文献１には、平面視五角形状の太陽電池モジュールが開示されている。
【０００３】
なお、太陽光発電装置が設置される屋根において、屋根材が太陽電池モジュール群の周囲に敷設され、モジュールの裏側には敷設されない場合がある（例えば、特許文献２参照）。かかる屋根構造では、通常、モジュール群の周囲に袖瓦が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０９９１８９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１７２１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記斜辺を含む太陽電池モジュールが設置される屋根において、当該モジュールの斜辺に隣接する屋根材を斜めにカットして斜辺に沿うように配置することが好ましい場合がある。このとき、屋根材の加工精度が悪いと、屋根材の段毎にずれが発生して屋根の外観が損なわれる。ゆえに、屋根材の高い加工精度が要求され、作業負荷が大きくなる。また、加工された屋根材の小口（切断面）の露出を防止して屋根の外観及び防水性を向上させることも重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様である屋根材用カバーは、斜辺を含む太陽電池モジュールが設置される屋根において、前記斜辺と所定の隙間を隔てて隣接配置される屋根材に取り付けられる屋根材用カバーであって、前記屋根材は、前記太陽電池モジュールの前記斜辺に沿った切断面を有し、前記屋根材用カバーは、前記切断面の縁に沿って前記屋根材の表面上に配置される板状の基部と、前記基部の軒側端部から下方に延出し、前記屋根材の軒側端部に係合する軒側係合部と、前記基部の幅方向一端から下方に延出し、前記切断面を覆う側壁部とを有する。
【０００７】
本開示の一態様である太陽光発電装置は、上記屋根材用カバーと、前記太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュール及び前記屋根材の裏側に設置されたベースプレートとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様である屋根材用カバーを用いることにより、太陽光発電装置の設置時における作業負荷を軽減できると共に、太陽光発電装置付き屋根の良好な外観が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の一例である太陽光発電装置が設置された屋根の一部を示す斜視図である。
【図２】図１中のＡＡ線断面図である。
【図３】実施形態の一例である屋根材用カバーの斜視図である。
【図４】実施形態の一例である屋根材用カバーの平面図である。
【図５Ａ】図４中のＢＢ線断面図である。
【図５Ｂ】図４中のＣＣ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態の一例について詳細に説明する。本明細書において、「略〜」との記載は、略平行を例に説明すると、完全に平行はもとより、実質的に平行と認められる場合を含む意図である。特に断らない限り、屋根材用カバーの上下方向とは屋根に対して垂直な方向を意味し、また太陽電池モジュール及び屋根材の野地板側に向いた面を裏面、裏面と反対側の面を表面とする。
【００１１】
図１は実施形態の一例である太陽光発電装置１０が設置された屋根１（太陽光発電装置付き屋根）の一部を示す斜視図、図２は図１中のＡＡ線断面図である。図１及び図２に示すように、太陽光発電装置１０は、斜辺１３を含む太陽電池モジュール１１と、当該モジュールの裏側に設置されたベースプレート１４と、斜辺１３と所定の隙間を隔てて隣接配置された屋根材２に取り付けられる屋根材用カバー２０とを備える。屋根材２は、太陽電池モジュール１１の斜辺１３に沿った切断面６を有する。
【００１２】
以下では、説明の便宜上、屋根１の軒棟方向に並ぶ段葺きされた２つの屋根材２において、軒側の段に配置される屋根材２を「屋根材２Ａ」、棟側の段に配置される屋根材２を「屋根材２Ｂ」とする。また、屋根材２Ａに取り付けられる屋根材用カバー２０を「屋根材用カバー２０Ａ」、屋根材２Ｂに取り付けられる屋根材用カバー２０を「屋根材用カバー２０Ｂ」とする。
【００１３】
太陽光発電装置１０は、複数の太陽電池モジュール１１，１２を用いて構成される。太陽電池モジュール１１は、屋根１の軒棟方向及び桁方向に交差する方向に延びる斜辺１３を含む平面視多角形状（非矩形形状）のモジュールである。太陽電池モジュール１２は、屋根１の軒棟方向に沿った短辺と、桁方向に沿った長辺とを含む平面視長方形状のモジュールである。なお、太陽光発電装置１０は、平面視略正方形状の太陽電池モジュールを用いて構成されてもよい。
【００１４】
太陽電池モジュール１１は、平面視五角形状であることが好ましい。太陽電池モジュール１１は、斜辺１３と、斜辺１３にそれぞれ鈍角でつながる２つの短辺１３ａと、各短辺１３ａにそれぞれ直角でつながる２つの長辺１３ｂとを含む平面視五角形状のモジュールである。例えば、斜辺１３と各短辺１３ａとがなす角度はいずれも約１３５°であり、斜辺１３は各長辺１３ｂに対して約４５°の角度で傾斜している。屋根１の桁方向に沿った仮想線αと斜辺１３とがなす角度θｍの一例は、約４５°である。
【００１５】
太陽光発電装置１０は、屋根１の桁方向に沿った太陽電池モジュールの列を備える。例えば、列の両端に太陽電池モジュール１１が、各太陽電池モジュール１１の間に複数の太陽電池モジュール１２がそれぞれ配置される。太陽電池モジュール１１は、屋根１の桁方向両端に位置する隅棟部（図示せず）の近傍において斜辺１３が隅棟部に沿うように配置される。屋根１が寄棟屋根又は方形屋根である場合、棟側ほど桁方向長さが短くなるため、屋根１の桁方向に沿った太陽電池モジュールの列の長さは屋根１の棟に近づくほど短くなる。
【００１６】
太陽電池モジュール１１，１２は、ベースプレート１４及び当該プレート上に設置される支持金具（図示せず）を介して屋根１の野地板７に固定される。太陽電池モジュール１１，１２は、一般的に、太陽電池パネルと、パネルの周縁に取り付けられるフレームとを有し、当該フレームを利用して支持金具に固定される。ベースプレート１４は、屋根１の野地板７上に複数敷設され、支持金具と共に野地板７に固定される。
【００１７】
本実施形態では、太陽電池モジュール１１，１２を配列してなるモジュール群の周りを囲むように屋根材２，３が配置されている。一方、屋根材２，３は、太陽電池モジュール１１，１２の裏側には配置されていない。屋根材３は、屋根材２のような加工がされていない一般的な屋根材である。屋根材２，３は、太陽電池モジュール１１，１２との干渉を避けるため、モジュール群との間に所定の隙間を隔ててモジュール群の周りに隣接配置されている。
【００１８】
上述のように、屋根材２は、太陽電池モジュール１１の斜辺１３に沿うように斜めにカットされた屋根材であって、斜辺１３と所定の間隔を隔てて隣接配置される。屋根材２は、太陽電池モジュール１１の上記角度θｍに合わせて斜めにカットされることが好ましい。即ち、屋根材２の平面視において、切断面６と屋根１の桁方向に沿った仮想線αとがなす角度は、角度θｍと同程度に調整される。屋根材２をこのように加工することで、斜辺１３に沿うように屋根材２を隣接配置することが可能となる。なお、屋根材２の切除される部分の大きさは、各屋根材２で異なっていてもよい。
【００１９】
屋根材２，３には、従来公知の瓦を用いることができるが、好ましくは表面４が平坦又は表面４の凹凸の程度が小さい平板瓦を用いる。本実施形態では、屋根材２，３として、表面４が略平坦な平板瓦を用いるものとする。屋根材２，３は、軒側端部に下方に突出した前垂れ５を有し、前垂れ５が軒側に配置される他の屋根材２，３と重なるように段葺きされている。即ち、屋根材２Ａ，２Ｂの間に段差が形成される。このため、野地板７又はベースプレート１４と屋根材２の裏面との隙間は、屋根材２の棟側端部から軒側端部に近づくほど次第に大きくなる。なお、桁方向に隣接する屋根材２，３は、軒側端部が桁方向に揃った状態で配置される。
【００２０】
詳しくは後述するが、屋根材用カバー２０は、段葺きされた屋根材２の１段につき１つの割合で取り付けられることが好ましい。屋根材２の桁方向長さが短い場合など、１つの段に２つの屋根材２が配置される場合がある。
【００２１】
ベースプレート１４は、野地板７上において、太陽電池モジュール１１，１２の裏側に位置する範囲の全域に設置されると共に、モジュール群の周囲にも設置される。ベースプレート１４は、例えば各太陽電池モジュール１１，１２の裏側に１枚又は２枚ずつ設置される板金であって、屋根１のモジュール群が設置された部分の防水性を確保すると共に、支持金具の位置合わせを容易にして施工性を向上させる。本実施形態では、モジュール群の裏側に屋根材を設けないことで、モジュール群の高さを低くできるので、屋根１の外観が良好になる。
【００２２】
ベースプレート１４は、モジュール群に隣接配置される屋根材２，３の裏側の少なくとも一部にも設置される。当該屋根材２，３の裏側までベースプレート１４を設けることで、ベースプレート１４と屋根材２，３との間から雨水等が浸入することを防止できる。また、ベースプレート１４は、屋根材２，３と重なる部分において、プレート端縁に沿って形成された止水壁１５を有することが好ましい。止水壁１５は、ベースプレート１４の端縁に立設した止水用の立ち上がりであって、屋根材３の裏側において屋根１の軒棟方向に沿うように、屋根材２の裏側において切断面６に沿うように配置される。
【００２３】
なお、ベースプレート１４には、一般的に、太陽電池モジュール１１，１２及びモジュール群の形状等に合わせて、種々の形状、寸法の板金が使用される。止水壁１５は、屋根材２，３の裏側に設置されるベースプレート１４のみに形成されていればよい。
【００２４】
以下、図２〜図５Ｂを参照しながら、屋根材用カバー２０及びこれに関連する屋根１の構成要素について詳説する。図３は屋根材用カバー２０の斜視図、図４は屋根材用カバー２０の平面図である。図５Ａは図４中のＢＢ線断面図、図５Ｂは図４中のＣＣ線断面図である。
【００２５】
図２〜図５Ｂに示すように、屋根材用カバー２０は、太陽電池モジュール１１の斜辺１３に沿うように斜めにカットされた切断面６を有する屋根材２に取り付けられるカバーであって、板状の基部２１と、軒側係合部２２と、側壁部２３とを有する。屋根材用カバー２０は、樹脂製であってもよいが、好ましくは金属製である。基部２１は、切断面６の縁に沿って屋根材２の表面４上に配置される部分である。軒側係合部２２は、屋根材２の軒側端部に係合する部分であって、基部２１の軒側端部から下方に延出している。側壁部２３は、屋根材２の切断面６を覆う部分であって、基部２１の幅方向一端から下方に延出している。本実施形態では、屋根材２の前垂れ５に軒側係合部２２が係合することで、屋根材２に屋根材用カバー２０が固定される。
【００２６】
屋根材用カバー２０は、段葺きされた屋根材２の１段につき１つずつ取り付けられることが好ましい。同じ段を構成する２枚の屋根材にわたって切断面６が形成される場合、即ち同じ段に２つの屋根材２が存在する場合は、当該２つの屋根材２に跨って屋根材用カバー２０が取り付けられる。なお、屋根材用カバー２０の側壁部２３の下方には、ベースプレート１４が設置されている（図２参照）。ベースプレート１４の止水壁１５は、側壁部２３から離れた屋根材２の裏側に位置する。側壁部２３の下端（先端）は、止水壁１５の上端より下方に位置していてもよい。
【００２７】
屋根材用カバー２０は、太陽光発電装置１０の設置時における作業負荷を軽減すると共に、屋根１の外観を改善する。上述の通り、太陽電池モジュール１１の斜辺１３に隣接配置される屋根材２は斜辺１３に沿うように斜めにカットされるが、このとき屋根材２の加工精度が悪いと、屋根材２の段毎にずれが発生して屋根１の外観が損なわれる場合がある。他方、高い加工精度を求めると、作業負荷が大きくなる。
【００２８】
そこで、屋根材用カバー２０を屋根材２の切断面６に沿って取り付けることで、屋根材２の加工精度が多少悪くても、屋根材２の段毎のずれを屋根材用カバー２０によって補正することが可能となる。即ち、屋根材２の加工精度を落とすことができ、作業負荷が大きく軽減される。太陽電池モジュール１１の斜辺１３に沿って配置される各屋根材用カバー２０の位置を揃えることは容易であるから、屋根材２の段毎のずれに起因する屋根１の外観不良を簡便に防止できる。また、屋根材用カバー２０を用いることにより、屋根材２の切断面６及び屋根材２とベースプレート１４との間の隙間の露出が防止されるので、屋根１の外観及び防水性がさらに向上する。
【００２９】
屋根材用カバー２０の基部２１は、細長い板状に形成されている。基部２１は、その長手方向が屋根材２の切断面６の縁に沿うように表面４上に配置される。基部２１は、屋根材２Ａの軒側端部に軒側係合部２２を係合させた状態で、少なくとも棟側端部が屋根材２Ｂに隠れる長さで形成される（図１参照）。本実施形態では、基部２１の一部が棟側に延出している。具体的には、基部２１の幅方向他端側部分が、幅方向一端側部分よりも棟側に長く延びている。基部２１の当該幅方向他端側部分は、屋根材２Ａの前垂れ５に軒側係合部２２を係合させ、切断面６に沿って屋根材用カバー２０を取り付けた状態で、屋根材２Ａの棟側端部を超える長さを有する。
【００３０】
屋根材用カバー２０は、屋根材２の切断面６に側壁部２３が当接した状態で取り付けられてもよく、屋根材２の段毎のずれを補正するために、屋根材２の切断面６と側壁部２３との間に隙間をあけて取り付けられてもよい。基部２１の幅（側壁部２３に直交する方向の長さ）は、当該補正量を考慮して決定されることが好ましく、一例としては３０ｍｍ〜８０ｍｍである。基部２１の幅は、例えば、屋根材２Ｂの下に隠れずに露出する部分において略一定である。なお、基部２１の幅方向他端部は、カバーの取り扱い性を考慮して裏側に折り返されている（側壁部２３についても同様）。
【００３１】
軒側係合部２２は、上述の通り、屋根材２の前垂れ５に係合する部分であって、例えば屋根材用カバー２０を構成する金属板の軒側端部を下方に折り曲げることで形成される。軒側係合部２２は、屋根材２の前垂れ５に当接して引っ掛かる形状に加工されている。図５Ａ，Ｂに示すように、軒側係合部２２は、前垂れ５の前面に当接する第１壁２２ａと、前垂れ５の下に回り込む底板２２ｂとを含む。また、底板２２ｂの幅方向一端部には、側壁部２３の内面に沿うように第２壁２２ｃが立設している。
【００３２】
第１壁２２ａは、上部が基部２１に対して直角より小さな角度で下方に折れ曲がり、途中でさらに折れ曲がって下方に延びている。第１壁２２ａの中央部及び下部は、基部２１に対して略垂直となる方向に沿って形成されることが好ましい。底板２２ｂは、第１壁２２ａに対して略垂直に形成され、基部２１との間に前垂れ５を挿入可能な間隔をあけて基部２１と略平行に形成されている。基部２１、第１壁２２ａ、及び底板２２ｂで囲まれた隙間に屋根材２の前垂れ５を嵌め込むことで、屋根材用カバー２０が屋根材２の軒側端部に固定される。
【００３３】
第２壁２２ｃは、基部２１と干渉しない高さで底板２２ｂに対して略垂直に形成され、側壁部２３の内面に当接している。第２壁２２ｃ及び側壁部２３が重なり合う部分には、互いに一致する箇所に貫通孔２６がそれぞれ形成されていてもよく、貫通孔２６にリベット２７等の締結部材を取り付けることで第２壁２２ｃが側壁部２３に固定されていてもよい。この場合、軒側係合部２２の剛性が上がり、屋根材２に対する取付性が向上する。
【００３４】
側壁部２３は、上述の通り、屋根材２の切断面６を覆う部分であって、例えば屋根材用カバー２０を構成する金属板を下方に折り曲げることで形成される。側壁部２３は、基部２１に対して略垂直に形成されることが好ましい。側壁部２３は、屋根板２の切断面６に当接した状態で配置されてもよく、切断面６との間に隙間をあけた状態で配置されてもよい。側壁部２３と切断面６との間隔を調節することで、屋根材２の段毎のずれを補正できる。側壁部２３は、屋根材２Ａの軒側端部に軒側係合部２２を係合させた状態で、屋根材２Ａの前垂れ５から屋根材２Ｂの前垂れ５にわたる長さで形成される（図１参照）。
【００３５】
側壁部２３は、屋根材２の切断面６の下端を超えて下方に延出し、棟側端部から軒側端部に近づくほど延出長が長くなっていることが好ましい。但し、側壁部２３は、ベースプレート１４と干渉しない延出長で形成される。ここで、延出長とは、側壁部２３の上下方向の長さを意味する。屋根材２は、軒側に配置される他の屋根材２と重なるように段葺きされるので、野地板７と屋根材２の裏面との隙間は、屋根材２の棟側端部から軒側端部に近づくほど次第に大きくなる。このため、側壁部２３の軒側の延出長を、側壁部２３の棟側の延出長よりも長くすることで、屋根材２の側方に現れる当該隙間を綺麗に塞ぐことができる。
【００３６】
屋根材用カバー２０では、軒側係合部２２と側壁部２３とがなす角度θが、１８０°−θｍ±５°であることが好ましく、θ＝１８０°−θｍであってもよい。ここで、θｍは屋根１の桁方向に対して太陽電池モジュール１１の斜辺１３がなす角度であって、上述の通り、仮想線αと斜辺１３とがなす角度である。角度θ，θｍが当該関係を満たすことで、斜辺１３と屋根材用カバー２０とが略平行となり、屋根１の外観がより良好になる。
【００３７】
屋根材用カバー２０は、屋根材２の棟側端部に係合する棟側係合部２４をさらに有することが好ましい。本実施形態では、基部２１の幅方向他端側部分であって、幅方向一端側部分よりも棟側に延出した部分（以下、「棟側延出部」とする）が棟側係合部２４となる。棟側延出部は、軒側係合部２２を屋根材２の前垂れ５に係合させた状態で、屋根材２の棟側端部を超える長さを有する。
【００３８】
本実施形態では、棟側延出部の根本又はその近傍を下方に折り曲げることにより、屋根材２の棟側端部に引っ掛かる形状に加工できる。つまり、施工現場において棟側係合部２４を形成できる。棟側係合部２４は、軒側係合部２２と同様に予め形成されていてもよいが、施工現場で加工できる構成とすることで、屋根材用カバー２０の取り付けが容易になる。棟側係合部２４は、屋根材２の裏面側に回り込むように、略コの字状に折り曲げられてもよい。
【００３９】
屋根材用カバー２０Ａは、屋根材用カバー２０Ｂの軒側係合部２２に引っ掛かる鉤部２５をさらに有することが好ましい。鉤部２５は、隣接配置される屋根材用カバー２０同士を連結する機能を有する。屋根材用カバー２０Ａは、基部２１の屋根材用カバー２０Ｂと重なる部分に鉤部２５を有する。具体的には、基部２１の棟側部分において、幅方向一端側を上方に折り返すことで屋根材用カバー２０Ｂの軒側係合部２２の底板２２ｂに係合可能な鉤部２５が形成される。鉤部２５を設けることで、隣接する各屋根材用カバー２０のずれを容易に防止できる。
【００４０】
以上のように、上記構成を備えた屋根材用カバー２０を用いることで、太陽光発電装置１０の設置時における作業負荷を軽減できると共に、太陽光発電装置付き屋根１の良好な外観が得られる。屋根材用カバー２０を屋根材２の切断面６に沿って取り付けることで、屋根材２の加工精度が多少悪くても、屋根材２の段毎のずれを補正することが可能となる。このため。屋根材２の加工精度を落とすことができ、作業負荷が大きく軽減される。
【符号の説明】
【００４１】
１  屋根、２，２Ａ，２Ｂ，３  屋根材、４  表面、５  前垂れ、６  切断面、７  野地板、１０  太陽光発電装置、１１，１２  太陽電池モジュール、１３  斜辺、１４  ベースプレート、１５  止水壁、２０，２０Ａ，２０Ｂ  屋根材用カバー、２１  基部、２２  軒側係合部、２２ａ  第１壁、２２ｂ  底板、２２ｃ  第２壁、２３  側壁部、２４  棟側係合部、２５  鉤部、２６  貫通孔、２７  リベット
【図１】
2019078097.tif 000003
【図２】
2019078097.tif 000004
【図３】
2019078097.tif 000005
【図４】
2019078097.tif 000006
【図５Ａ】
2019078097.tif 000007
【図５Ｂ】
2019078097.tif 000008