(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スレート屋根にソーラーモジュールを取付けるために、スレート屋根上に固定される取付金具であって、
スレート上に載置され、水上側の一端部が当該スレートとその上側のスレートとの重なり部に差込まれた状態で、水下側の左右の固定部にて当該スレート上に固定されるベース板と、
前記ベース板から立上がるソーラーモジュール取付用立上がり部と、
前記ベース板から立上がり、前記左右の固定部の水上側を覆う壁を形成する水切り用立上がり部と、
前記ベース板から立上がり、前記水切り用立上がり部に連なって水下側へ延び、前記左右の固定部を挟んで前記左右の固定部を底部とするシール剤充填用の溝を形成する一対のシール溝形成用立上がり部と、
前記シール剤充填用の溝内に設けられ、前記シール剤充填用の溝を、左側の固定部を底部とするシール溝、及び、右側の固定部を底部とするシール溝に２分する凸条部と、
を含んで構成される、スレート屋根へのソーラーモジュール取付金具。
【請求項２】
前記壁は、その延在方向中間部が水上側に凸をなすことを特徴とする、請求項１記載のスレート屋根へのソーラーモジュール取付金具。
【請求項３】
前記取付金具は、
前記ベース板と、前記ソーラーモジュール取付用立上がり部と、前記水切り用立上がり部と、前記シール溝形成用立上がり部と、を含んで構成される、取付金具本体、
及び、前記水切り用立上がり部と前記シール溝形成用立上がり部とにより区画されるシール溝の上部を覆う蓋部材、
を含んで構成されることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載のスレート屋根へのソーラーモジュール取付金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根にソーラーモジュール（太陽電池モジュール及び／又は集熱モジュール）を取付けるためのソーラーモジュール取付金具に関し、特にスレート屋根へのソーラーモジュール取付金具に関する。
【背景技術】
【０００２】
スレート屋根に太陽電池モジュールや集熱モジュールなどのパネル状のソーラーモジュールを取付ける場合、スレート屋根上に取付金具を固定し、この取付金具にレール状の架台を取付け、この架台にソーラーモジュールを取付けるようにしている。
【０００３】
ソーラーモジュール取付金具は、スレート屋根上にネジやクギを用いて固定される（詳しくは、スレートを介して野地板や垂木に固定される）。そして、ネジ・クギのスレート貫通部からの水漏れを防止するため、取付金具とスレートとの接合面の縁部、及び、ネジ・クギの頭部の回りに、シール剤を塗布している。
【０００４】
また、特許文献１では、取付金具の水上側の上部（ネジやクギの頭部を含む）を覆う覆い板を設け、この覆い板の水上側の一端部を取付金具が載置されたスレートとその上側のスレートとの重なり部に差込むようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１８４２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の一般的な防水処理は、耐用年数が短く、構造的にシール剤を長期にわたって保持することが困難である。
また、特許文献１のように、スレートの重なり部に差込んだ覆い板を用いて防水性を得る手法は、よい発想ではあるが、覆い板が取付金具とは別体であるため、覆い板の固定が不十分となり、覆い板の固定のために別のネジ等を使用すると、そのネジ等からの防水対策が必要となってしまう。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑み、スレート屋根にネジやクギを用いて固定しても高い防水性を発揮できるソーラーモジュール取付金具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係るソーラーモジュール取付金具は、スレート上に載置され、水上側の一端部が当該スレートとその上側のスレートとの重なり部に差込まれた状態で、水下側の左右の固定部にて当該スレート上に固定されるベース板と、前記ベース板から立上がるソーラーモジュール取付用立上がり部と、前記ベース板から立上がり、前記左右の固定部の水上側を覆う壁を形成する水切り用立上がり部と、前記ベース板から立上がり、前記水切り用立上がり部に連なって水下側へ延び、前記左右の固定部を挟んで前記左右の固定部を底部とするシール剤充填用の溝を形成する一対のシール溝形成用立上がり部と、前記シール剤充填用の溝内に設けられ、前記シール剤充填用の溝を、左側の固定部を底部とするシール溝、及び、右側の固定部を底部とするシール溝に２分する凸条部と、を含んで構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スレートの重なり部に差込まれるベース板により、取付金具の水上側から取付金具の下面側に雨水が潜り込むのを防止できる。
また、水切り用立上がり部（壁）により、ベース板上を流れる雨水が固定部に向かうのを阻止することができ、防水性を向上させることができる。
【００１０】
また、シール溝形成用立上がり部（シール溝）により、固定部を防水するシール剤を多量に保持できると共に、確実な施工が期待でき、防水性を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示すソーラーシステムの平面図
【図２】取付金具の斜視図
【図３】取付金具のスレート屋根への取付状態を示す平面図
【図４】取付金具のスレート屋根への取付状態を示す正面図
【図５】取付金具のスレート屋根への取付状態を示す側面図
【図６】蓋部材の平面図及び側面図
【図７】取付金具の蓋部材装着状態の平面図
【図８】取付金具による架台及びソーラーモジュールの取付状態を示す正面図
【図９】図８のＡ−Ａ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すソーラーシステム（モジュール配列）の平面図である。
【００１３】
本実施形態でのソーラーシステムは、ソーラーモジュールとして太陽電池モジュールを使用した発電システムであり、屋根上に複数の長方形の燃料電池モジュール１をマトリクス状に配置して構成される。
【００１４】
特にこの例では、長方形の太陽電池モジュール１を、その短辺を屋根の傾斜方向（水下側−水上側）にして、横長に配置し、縦横にマトリクス状（図では縦４×横４）に並べて配置してある。
【００１５】
太陽電池モジュール１は、金属（例えばアルミ）製の矩形のフレーム２と、該フレーム２内の上部に嵌め込まれたＰＶパネル３とを含んで構成される。ＰＶパネル３は、透明な強化ガラス（詳しくは２層のガラス板間）に太陽電池セルをマトリクス状に取付けたもので、太陽光を受けて発電する。
【００１６】
スレート屋根への太陽電池モジュール１の取付けに際しては、スレート屋根上に取付金具１０を固定し、この取付金具１０にレール状の架台３０を取付け、この架台３０に太陽電池モジュール１を取付ける。
【００１７】
ここで、架台３０は、屋根の傾斜方向（水上側−水下側）と直交する横方向に適当な間隔をあけて複数設け、それぞれを屋根の傾斜方向に延在させる。
そして、隣合う一対の架台３０、３０の上に縦方向の複数（図では４枚）の太陽電池モジュール１を支持させ、各架台３０の延在方向における太陽電池モジュール１、１間の固定部Ｘにて太陽電池モジュール１のフレーム２を固定する。
【００１８】
従って、取付金具１０は、スレート屋根上における各架台３０の予想される延在方向線上の適当位置（例えば３箇所）に固定し、例えば３個の取付金具１０で１本の架台３０を支持する。
【００１９】
次に、取付金具１０について、図２〜図５により説明する。
図２は取付金具（取付金具本体）の斜視図、図３は取付金具のスレート屋根への取付状態を示す平面図、図４は取付金具のスレート屋根への取付状態を示す正面図、図５は取付金具のスレート屋根への取付状態を示す側面図である。
【００２０】
取付金具１０の説明に先立って、スレート屋根について、図４及び図５により説明する。スレートは、屋根の傾斜方向に延在する垂木Ｔに支持される野地板Ｎ上にルーフィング（防水シート）Ｒを介して配置され、また、個々のスレートＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・は、屋根の傾斜方向に例えば１／３ずつずらして配置される。
【００２１】
取付金具（本体）１０は、例えばガルバリウム鋼板製で、ベース板１１を含んで構成される。ベース板１１は、スレートＳ３上（詳しくは、屋根の傾斜方向に例えば１／３ずつずらして配置される３枚重ねのスレートＳ１〜Ｓ３上）に載置され、水上側の一端部（差込み部）１１ａが当該スレートＳ３とその上側のスレートＳ４との重なり部に差込まれた状態で、水下側の固定部１１ｂにて当該スレートＳ３上に固定される。ここでの固定部１１ｂは、ネジ（ビス）又はクギによる固定部で、板面にネジ又はクギの挿通孔、この例では、縦３×横２個の挿通孔を形成してなる。
【００２２】
ベース板１１の下面には、スレートＳ３との密着性を高めるため、ブチルゴムシートなどの粘着シート１２を貼り付けるが、本実施形態では、ベース板１１の差込み部１１ａとそれ以外の部分との間に、粘着シート１２の厚さ分の段差１１ｃを設けて、差込み部以外の部分にのみ粘着シート１２を貼り付けている。これは、差込み部１１ａの下面に粘着シートを貼ると、差込み時に粘着シートがしごかれて剥離してしまうのを防止するためである。従って、このような剥離の恐れがない場合は、段差を設けず、ベース板１１の下面全体に粘着シート１２を貼り付けるようにしてもよい。
【００２３】
取付金具（本体）１０はまた、ベース板１１から立上がる一対のモジュール（架台）取付用立上がり部１３、１３を含んで構成される。この例では、モジュール取付用立上がり部１３はベース板１１上に板材の下端部を溶接により固着して形成してなる。
【００２４】
モジュール取付用立上がり部１３は、これに架台３０をボルト３５とタッピンネジ３６とで固定するものであり（図８参照）、ボルト挿通孔１３ａとネジ挿通孔１３ｂとを有している。また、架台３０の取付高さを調整可能とするため、ボルト挿通孔１３ａは長孔とし、ネジ挿通孔１３ｂは選択可能に２個設けている。
【００２５】
取付金具（本体）１０はまた、ベース板１１から立上がり、ネジ又はクギによる固定部１１ｂの水上側を覆う壁を形成する水切り用立上がり部１４を含んで構成される。この例では、水切り用立上がり部１４もベース板１１上に板材の下端部を溶接により固着して形成してなる。
【００２６】
水切り用立上がり部１４は、その延在方向中間部（取付金具１０の幅方向中央部）が水上側に凸をなすように、く字状に形成されている。尚、水上側に凸であれば、円弧状であってもよい。
【００２７】
取付金具（本体）１０はまた、ベース板１１から立上がり、前記水切り用立上がり部１４に連なって水下側へ延び、ネジ又はクギによる固定部１１ｂを挟んで、当該固定部１１ｂを底部とするシール剤充填用の溝（シール溝）を形成する一対のシール溝形成用立上がり部１５、１５を含んで構成される。この例では、シール溝形成用立上がり部１５もベース板１１上に板材の下端部を溶接により固着して形成してなる。
【００２８】
また、本実施形態では、一対のシール溝形成用立上がり部１５、１５の間で、かつ固定部１１ｂをなす挿通孔の縦列と縦列との間の、ベース板１１上に、断面コ字状に屈曲させたチャンネル材１６を開放側を下にして溶接してなる。
【００２９】
従って、本実施形態では、左側のシール溝形成用立上がり部１５とチャンネル材１６との間に、左側の固定部を底部とするシール溝１７Ａが形成され、右側のシール溝形成用立上がり部１５とチャンネル材１６との間に、右側の固定部を底部とするシール溝１７Ｂが形成される。
【００３０】
次に、スレート屋根への取付金具１０の取付けについて説明する。
スレートＳ３上に取付金具１０のベース板１１を載置し、水上側の一端部（差込み部）１１ａを当該スレートＳ３とその上のスレートＳ４との重なり部に差込むと共に、ベース板１１の下面を粘着シート１２を介してスレートＳ３上に密着させる。
【００３１】
そして、ベース板１１の固定部１１ｂ（以下ではネジによる固定部とする）の挿通孔に例えばＳＵＳ製のネジ１８を差込み、このネジ１８により、ベース板１１をスレートＳ３上に固定する。詳しくは、図４又は図５に示されるように、３枚重ねのスレートＳ１〜Ｓ３及びルーフィングＲを介して、野地板Ｎ、又は更に下の垂木Ｔに固定する。
【００３２】
ネジ１８による固定後、ネジ１８の頭部はシール溝１７Ａ、１７Ｂの底部に露出しているので、シール溝１７Ａ、１７Ｂにシリコン系のシール剤１９を充填して固化させる。尚、図示は省略したが、取付金具１０のベース板１１とスレートＳ３との接合面の縁部の回りにもシール剤を塗布する。
【００３３】
このような構造であれば、次のような効果が得られる。
（１）スレートの重なり部に差込まれるベース板１１（差込み部１１ａ）により、取付金具１０の水上側から取付金具の下面側に雨水が潜り込むのを防止できる。
（２）水切り用立上がり部（壁）１４により、ベース板１１上を流れる雨水が固定部１１ｂに向かうのを阻止することができ、防水性を向上させることができる。
（３）シール溝形成用立上がり部（シール溝）１５により、固定部１１ｂを防水するシール剤１９を多量に保持できると共に、確実な施工が期待でき、防水性を更に向上させることができる。
また、水切り用立上がり部１４により形成される壁が、その延在方向中間部が水上側に凸をなすことにより、水切り効果をより一層高めることができる。
【００３４】
本実施形態ではまた、取付金具（本体）１０の防水性を一層高めるために、蓋部材２０が用意される。
図６（ａ）、（ｂ）は蓋部材の平面図及び側面図、図７は取付金具の蓋部材装着状態の平面図である。
【００３５】
蓋部材２０は、水切り用立上がり部１４に係止されて、水切り用立上がり部１４より水下側の上部を覆うものであり、水切り用立上がり部１４の形状に沿うく字状の前縁部２０ａと、この前縁部２０ｂから水下側へ延在する上蓋部２０ｂとを含んで構成される。そして、前縁部２０ｂの内面には、水切り用立上がり部１４との密着性を高めるためにブチルゴムシートなどの粘着シート２１が貼り付けられている。また、上蓋部２０ｂの中央には、上蓋部２０ｂをチャンネル材１６の上面に固定するためのネジ挿通孔２０ｃが形成されている。
【００３６】
尚、蓋部材２０は、少なくとも、水切り用立上がり部１４とシール溝形成用立上がり部１５、１５（及びチャンネル材１６）とにより区画されるシール溝１７Ａ、１７Ｂの上部を覆うように形成されていればよい。
【００３７】
従って、取付金具１０に対し、図３の状態（シール剤充填状態）から蓋部材２０を被せて、タッピンネジ２２でネジ止めすることにより、シール溝１７Ａ、１７Ｂ内のシール剤に雨水等が直接かかるのを防止でき、防水性をより一層高めることができる。
【００３８】
すなわち、取付金具１０が、ベース板１１と、モジュール取付用立上がり部１３と、水切り用立上がり部１４と、シール溝形成用立上がり部１５と、を含んで構成される、取付金具本体（１０）、及び、前記水切り用立上がり部１４と前記シール溝形成用立上がり部１５とにより区画されるシール溝の上部を覆う蓋部材２０、を含んで構成されるようにすることで、防水性をより一層高めることができる。
【００３９】
次に、本実施形態での、取付金具１０への架台３０の取付構造について、図８により説明する。
図８は取付金具１０による架台３０及び燃料電池モジュール１の取付状態を示す正面図である。
【００４０】
架台３０は、矩形断面のアルミの押し出し成形品で、両側面部にナット３１をスライド自在で回転不能に収納可能なレール溝３２が形成されると共に、上面部にボルト３３の頭部をスライド自在で回転不能に収納可能なレール溝３４が形成されている。
【００４１】
従って、取付金具１０の一対のモジュール取付用立上がり部１３、１３間に架台３０を位置させ、ボルト３５を取付用立上がり部１３のボルト挿通孔１３ａ（図５）に通してレール溝３２にセットされたナット３１に螺合することにより、取付金具１０に架台３０を固定できる。ここで、ボルト挿通孔１３ａは長孔であるので、架台３０の上下位置を調整可能であり、調整後に、取付金具１０の２個のネジ挿通孔１３ｂ（図５）のいずれか一方にタッピンネジ３６を挿入し、このタッピンネジ３６を架台３０にネジ止めして固定する。
【００４２】
次に、本実施形態での、架台３０への太陽電池モジュール１の取付構造について、図８及び図９により説明する。図９は図８のＡ−Ａ断面図である。
ソーラーモジュール１のフレーム２の両側面（長辺側）の最下部にはＬ字状の押さえ部２ａが突出形成されている。
【００４３】
架台３０の上面部のレール溝３４にセットされたボルト３３は、その中間部にてナット３７により固定する。そして、ボルト３３の先端側には、下向きコ字状の押さえ金具３８の中央孔部を挿通し、この押さえ金具３８の下向きの両端をフレーム２の押さえ部２ａに相対させてある。従って、押さえ金具３８の上からボルト３３の先端部にナット３９を螺合して締付けることで、押さえ金具３８により、ソーラーモジュール１のフレーム２を押さえ固定可能である。
【００４４】
尚、本実施形態では、水切り用立上がり部１４とシール溝形成用立上がり部１５、１５とは、それぞれ別部材を溶接して、一体的に連ねているが、水切り用立上がり部１４とシール溝形成用立上がり部１５、１５とを初めから一体に形成してもよく、これらにより、水上側と両側部とを壁とし、水下側を開放したシール溝が形成されるようにすればよい。
【００４５】
また、本実施形態では、一対のシール溝形成用立上がり部１５、１５の間に更にチャンネル材１６のような区画部材を設けているが、このような区画部材は、ベース板１１の固定部１１ｂでのネジ又はクギの使用本数及びこれらの配置に応じ、適宜選択して使用すればよい。
【００４６】
また、取付金具１０への太陽電池モジュール１の取付態様については、架台３０を介しての取付態様や、太陽電池モジュール１の横長配置を含め、本実施形態は、一態様を示しているに過ぎず、どのような取付態様であってもよい。
【００４７】
また、取付金具１０を太陽電池モジュール１を取付けるために用いたが、集熱モジュールを固定するために用いてもよい。集熱モジュールは、金属（例えばアルミ）製の矩形のフレームと、該フレーム内の上部に嵌め込まれた集熱パネルとを含んで構成される。集熱パネルは、太陽電池セルを取付けず、ガラス板のみとしたもので、太陽光を受けて内部の空気を効果的に加熱できる。また、太陽電池モジュールと集熱モジュールとを組み合わせて配置するハイブリッド方式のシステムに適用することも可能である。
【００４８】
以上述べたように、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１  太陽電池モジュール
２  フレーム
２ａ  押さえ部
３  ＰＶパネル
１０  取付金具
１１  ベース板
１１ａ  差込み部
１１ｂ  ネジ又はクギによる固定部（挿通孔）
１１ｃ  段差
１２  粘着シート
１３  モジュール取付用立上がり部
１３ａ  ボルト挿通孔
１３ｂ  ネジ挿通孔
１４  水切り用立上がり部
１５  シール溝形成用立上がり部
１６  チャンネル材
１７Ａ、１７Ｂ  シール溝
１８  ネジ
１９  シール剤
２０  蓋部材
２０ａ  前縁部
２０ｂ  上蓋部
２０ｃ  ネジ挿通孔
２１  粘着シート
２２  タッピンネジ
３０  架台
３１  ナット
３２  レール溝
３３  ボルト
３４  レール溝
３５  ボルト
３６  タッピンネジ
３７  ナット
３８  押さえ金具
３９  ナット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  スレート
Ｒ  ルーフィング
Ｎ  野地板
Ｔ  垂木
Ｘ  固定部
【図１】
0005674554.tif 000002
【図２】
0005674554.tif 000003
【図３】
0005674554.tif 000004
【図４】
0005674554.tif 000005
【図５】
0005674554.tif 000006
【図６】
0005674554.tif 000007
【図７】
0005674554.tif 000008
【図８】
0005674554.tif 000009
【図９】
0005674554.tif 000010