(57)【要約】【課題】安価な材料コスト、施工コストで、屋根材が葺かれた屋根上に屋根流れ方向に複数の太陽電池モジュールを良好に設置することができるようにする。【解決手段】屋根材５が葺かれた屋根１上に、屋根流れ方向に隣り合う棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとが設置された太陽電池モジュールの設置構造において、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとは、屋根流れ方向に互いに間隔Ａをおいて配置され、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとの間を覆う閉塞カバー５１が設けられている。【選択図】図２
2005133503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根材（５）が葺かれた屋根（１）上に、屋根流れ方向に隣り合う棟側の太陽電池モジュール（７ａ）と軒側の太陽電池モジュール（７ｂ）とが設置された太陽電池モジュールの設置構造において、
棟側の太陽電池モジュール（７ａ）と軒側の太陽電池モジュール（７ｂ）とは、屋根流れ方向に互いに間隔（Ａ）をおいて配置され、棟側の太陽電池モジュール（７ａ）と軒側の太陽電池モジュール（７ｂ）との間を覆う閉塞カバー（５１）が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項２】
前記棟側の太陽電池モジュール（７ａ）の設置位置と、軒側の太陽電池モジュール（７ｂ）との設置位置とが、屋根材（５）の屋根流れ方向の働き寸法（Ｄ）の整数倍だけ屋根流れ方向にずらされていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項３】
閉塞カバー（５１）の棟側端部は、棟側の太陽電池モジュール（７ｂ）の軒側端部の下側に配置され、閉塞カバー（５１）の軒側端部は、軒側の太陽電池モジュール（７ａ）の棟側端部の上側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項４】
閉塞カバー（５１）上に、雪止め具（６５）が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項５】
前記閉塞カバー（５１）の下側に、水切り板（５５）が設けられ、水切り板（５５）の軒側は、軒側の太陽電池モジュール（７ｂ）の棟側端部上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【請求項６】
前記閉塞カバー（５１）の下側に固定部材（３９）が設けられ、固定部材（３９）は下方に没入した固定部（４０，４１）と、上方に突出した取付部（４２，４３）とを有する凹凸状に形成され、固定部材（３９）の取付部（４２，４３）に閉塞カバー（５１）が固着され、固定部材（３９）の固定部（４０，４１）は、棟側の太陽電池モジュール（７ａ）の固定ブラケット（２３）と共に屋根材（５）上に配置されて、屋根（１）側に釘等の固定具（４８）により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材が葺かれた屋根上に設置するようにした太陽電池モジュールの設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋根材が葺かれている既設の屋根上に、複数の太陽電池モジュールを設置するようにした太陽電池モジュールの設置構造としては、屋根上に、縦レール及び横レールからなる格子状の架台を設け、この架台に太陽電池モジュールを屋根と平行に架設したものがある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平０８−７０１３２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の太陽電池モジュールの設置構造では、縦レール及び横レールを格子状に組み立てる必要があるため、部品点数が多く、材料コスト及び施工コストが高くなるという欠点があった。
そこで、かかる欠点を解決する手段として、縦レール及び横レールを省略して、複数の太陽電池モジュールを既設の屋根の屋根材上に配置し、釘等の固定具を屋根材を貫通させて既設の屋根に打ち付けて直接固定することが考えられる。
しかしながら、この種の太陽電池モジュールの縦幅寸法は、通常、屋根材の流れ方向の長さ（働き寸法）とは異なっているので、屋根材を葺いた屋根上に屋根流れ方向に複数の太陽電池モジュールを設置すると、軒側の太陽電池モジュールと棟側の太陽電池モジュールとでは、屋根材に対する釘等の固定具の打ち付ける位置が、区々になり、このため、屋根流れ方向に複数設けられた太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池モジュールは、屋根材の中央部等の好適な位置に釘等の固定具を打ち付けることができても、他方の太陽電池モジュールは、屋根材の屋根流れ方向の端部等の不適当な位置に釘等の固定具を打ち付けるようになり、複数の太陽電池を良好に設置することができなくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑み、安価な材料コスト、施工コストで、屋根材が葺かれた屋根上に屋根流れ方向に複数の太陽電池モジュールを良好に設置することができるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、屋根材５が葺かれた屋根１上に、屋根流れ方向に隣り合う棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとが設置された太陽電池モジュールの設置構造において、
棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとは、屋根流れ方向に互いに間隔Ａをおいて配置され、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとの間を覆う閉塞カバー５１が設けられている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、前記棟側の太陽電池モジュール７ａの設置位置と、軒側の太陽電池モジュール７ｂとの設置位置とが、屋根材５の屋根流れ方向の働き寸法Ｄの整数倍だけ屋根流れ方向にずらされている点にある。
【０００６】
また、本発明の他の技術的手段は、閉塞カバー５１の棟側端部は、棟側の太陽電池モジュール７ｂの軒側端部の下側に配置され、閉塞カバー５１の軒側端部は、軒側の太陽電池モジュール７ａの棟側端部の上側に配置されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、閉塞カバー５１上に、雪止め具６５が取り付けられている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、前記閉塞カバー５１の下側に、水切り板５５が設けられ、水切り板５５の軒側は、軒側の太陽電池モジュール７ｂの棟側端部上に配置されている点にある。
【０００７】
また、本発明の他の技術的手段は、前記閉塞カバー５１の下側に固定部材３９が設けられ、固定部材３９は下方に没入した固定部４０，４１と、上方に突出した取付部４２，４３とを有する凹凸状に形成され、固定部材３９の取付部４２，４３に閉塞カバー５１が固着され、固定部材３９の固定部４０，４１は、棟側の太陽電池モジュール７ａの固定ブラケット２３と共に屋根材５上に配置されて、屋根１側に釘等の固定具４８により固定されている点にある。
【発明の効果】
【０００８】
安価な材料コスト及び施工コストで、屋根材が葺かれた屋根上に屋根流れ方向に複数の太陽電池モジュールを良好に設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図示の実施の形態に従って説明する。
図１及び図２において、１は建物の屋根で、棟木と垂木とで組み上げた骨組上に野地板２が張り付けられ、野地板２の上面にアスファルトルーフィング等の防水シート４が敷かれ、その上にストレート瓦等の屋根材５が葺かれている。
屋根材５は、屋根瓦としての機能を持つ通常の屋根材であって、例えば、セメント系硬化材やセラミックス等を一定温度で加熱養生して製造された窯業系材料により構成された平板形状の屋根材（例えば、（株）クボタ製のコロニアル（商品名））が採用される。屋根材５が葺かれた既設の屋根１上に、複数（図例では１６個）の太陽電池モジュール７が設置されている。
【００１０】
図７に示すように、各太陽電池モジュール７は、通常の屋根材と同じように野地板２にレール無しで葺き上げることができる屋根瓦としての機能を併せ持つ屋根材一体型のもので、ソーラーセルをガラスで封入してなる太陽電池１０を板金製の矩形のモジュール基板１１の上面に張り付けて構成されたモジュール本体１２と、このモジュール本体１２の裏面側に着脱自在に接合されてその下地となるベース部材１３と、を備えている。
図６及び図７に示すように、モジュール基板１１の棟側端部には、コの字状に折り返された水返し片１４が屈曲形成され、この水返し片１４に太陽電池１０の棟側端部が嵌合されている。モジュール基板１１における水返し片１４よりも更に棟側の部分には、上方に開口する排水横樋１６が一体に形成されている。
【００１１】
図５及び図７に示すように、モジュール基板１１の軒側端部には、取付片１７と第１折返し片１８と第２折返し片１９とが一体に形成されている。このうち、取付片１７はモジュール基板１１の軒側端部を下方に屈曲して形成され、第１折返し片１８はその取付片１７の下端部を棟側に折り返して形成され、第２折返し片１９はその第１折返し片１８の先端部を軒側に折り返して形成されている。
図７に示すように、ベース部材１３は、モジュール本体１２の踏み強度や断熱性を保つための下地材として機能するもので、軒側端部から棟側端部に向けて徐々に肉厚が薄くなる断面楔形の板状に形成された発泡樹脂よりなる。このベース部材１３の幅方向中央部の軒側には、モジュール本体１２側の端子ボックス（図示せず）を収納する収納凹部２０が設けられている。
【００１２】
このベース部材１３の左右両側には、帯状の金属板材よりなる補強プレート２２が固定されている。この補強プレート２２の軒側端部には、野地板２及びモジュール本体１２に対する固定部を構成する固定ブラケット２３が固定され、同補強プレート２２の棟側端部には、モジュール本体１２の棟側端部を掛止する掛止片２４が形成されている。
図２、図３、図４、図７に示すように、固定ブラケット２３は、その棟側が上側にほぼコ字形に折り曲げ形成されて支持部２７とされ、支持部２７の下端側は軒側に延長突出されて固定部２８とれている。固定ブラケット２３の支持部２７上に、モジュール本体１２の軒側端部が載置され、支持部２７の軒側端部に下方に突出した取付部２９が設けられ、この取付部２９に、前記モジュール基板１１の取付片１７がストッパー金具３１を介して止めねじ３２で固定されている。
【００１３】
従って、モジュール基板１１と太陽電池１０とからなるモジュール本体１２は、モジュール基板１２の棟側端部に形成された排水横樋１６を補強プレート２２の掛止片２４に嵌合させた状態で、モジュール基板１１の軒側端部に形成された取付片１７を固定ブラケット２３の上端部に止めねじ３２で固定することにより、ベース部材１３に対して着脱自在に取り付けられている。
また、取付片１７とともに固定ブラケット２３にねじ止めされる前記ストッパー金具３１は棟側に突出する爪部３１ａを有しており、この爪部３１ａにモジュール基板１１の上面に接着剤等で張り付けた太陽電池１０の軒側端部を引っ掛けることにより、太陽電池１０がモジュール基板１１に対して屋根流れ方向にずれるのを規制している。
【００１４】
図７に示すように、ベース部材１２の幅方向縁部には、金属製の排水縦樋３３が接着剤等で固定され、この排水縦樋３３の棟側端部に、前記排水横樋１６の開放端部がやや上下に離間した状態で接続されている。
図２、図３、図４、図７に示すように、固定ブラケット２３の固定部２８の軒側端部に下方突出した係止部３４が設けられ、この係止部３４に、金属板により構成した挟持体３５が溶接等に固着され、この挟持体３５と固定ブラケット２３の固定部２８との間で、屋根材５の軒側を挟持するようになっている。挟持体３５の下面に防水シート３６が貼り付けられている。
【００１５】
固定ブラケット２３の固定部２８上に固定部材３９が設けられている。固定部材３９は、ステンレス等の一枚の金属板をクランク形状に折り曲げることにより一体形成されて、下方に没入した一対の固定部４０，４１と、上方に突出した一対の取付部４２，４３とを屋根流れ方向に交互に有し、一対の固定部４０，４１の下面が固定ブラケット２３の固定部２８に溶接により固着され、固定ブラケット２３と固定部材３９とは一体化されている。固定部材３９の棟側の固定部４０、固定ブラケット２３の固定部２８及び挟持体３５に、取付孔４５，４６，４７が互いに対応するように形成されている。釘等の固定具４８が取付孔４５，４６，４７に挿通されて、２枚の屋根材５及び野地板２に打ち付けられることにより、固定具４８によって、固定部材３９、固定ブラケット２３、挟持体３５及び２枚の屋根材５が野地板２側に固定されている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、前記複数の太陽電池モジュール７のうちの屋根流れ方向に隣り合う棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとは、屋根流れ方向に互いに間隔Ａをおいて配置され、棟側の太陽電池モジュール７ａの設置位置と、軒側の太陽電池モジュール７ｂとの設置位置とが、屋根材５の屋根流れ方向の働き寸法Ｄの整数倍（図１の例では働き寸法Ｄの３倍）だけ屋根流れ方向にずらされている。
図２〜図４に示すように、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとの間（隙間）を覆う閉塞カバー５１が設けられている。閉塞カバー５１は、板金又は合成樹脂により、長方形の板状に形成され、閉塞カバー５１の棟板側端部に、上方にコの字状に折り返した折り返し部５２が設けられ、閉塞カバー５１の軒側端部に、下方に屈曲した折り曲げ部５３が設けられている。
【００１７】
閉塞カバー５１の屋根流れ方向の軒側端部は、軒側の太陽電池モジュール７ｂの棟側端部の上側に配置され、閉塞カバー５１の屋根流れ方向の棟側端部は、棟側の太陽電池モジュール７ａの軒側端部の下側に配置されている。
前記閉塞カバー５１の下側に、水切り板５５が設けられている。水切り板５５は、ステンレス等の一枚の金属板をクランク形状に折り曲げることにより一体形成され、桁行方向に、下方に没入した中央側の収納凹部５６と、上方に突出した一対の固定凸部５７と、下方に没入した外端側の一対の取付翼部５８とを有し、桁行方向に凹凸を有する波形に形成されている。閉塞カバー５１の下面に固定凸部５７が接当されて溶接等により固着されている。閉塞カバー５１の中央側の下面にナット６１が溶接等により固定され、ナット６１は水切り板５５の収納凹部５６に収納保持されている。閉塞カバー５１にナット６１に対応して図示省略の取付孔が形成されている。
【００１８】
水切り板５５の一対の取付翼部５８が固定部材３９の取付部４２，４３にリベット等の締結具６２により締め付け固定され、これにより、水切り板５５が固定部材３９に固定され、閉塞カバー５１が水切り板５５を介して固定部材３９に固定されている。水切り板５５の軒側は、軒側の太陽電池モジュール７ｂの棟側端部上に配置されている。
閉塞カバー５１上に、雪止め具６５が桁行方向に一対ずつ取付けられている。雪止め具６５は、ステンレス等の一枚の金属板を折り曲げることにより一体形成されている。雪止め具６５は、閉塞カバー５１上に設置される底壁部６７と、底壁部６７の軒側端部より、上方に向けて略直角に折り曲げられた起立壁部６８と、起立壁部６８の上端から内角３０度程度をもって下側に折り返された傾斜壁部６９と、この傾斜壁部６９の下端から屋根流れ方向の棟側に折り曲げられて底壁部６７の棟側に上側から重合された連結壁部７０とを有し、底壁部６７と連結壁部７０とに連続するように取付孔７１が形成されている。ボルト７３を、上側から雪止め具６５の取付孔７１及び閉塞カバー５１の取付孔に挿通し、ナット６１に螺合して締め付けることにより、雪止め具６５を閉塞カバー５１上に固着している。
【００１９】
前記実施の形態によれば、屋根材５が葺かれている既設の屋根１上に複数の太陽電池モジュール７を設置する場合、太陽電池モジュール７を棟側から軒側に向けて順次施工し、図２に示すように、太陽電池モジュール７の固定ブラケット２３と挟持体３５とで、屋根材５の軒側端部を挟持して、複数の太陽電池モジュール７を屋根材５上に配置し、固定ブラケット２３上に取り付けている固定部材３９上から、釘等の固定具４８を打ち込んで、固定具４８によって、固定部材３９、固定ブラケット３、挟持体３５及び２枚の屋根材５を野地板２側に固定すればよい。
【００２０】
この際に、屋根流れ方向に隣り合う棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとを、屋根流れ方向に互いに間隔Ａをおいて配置し、棟側の太陽電池モジュール７ａの設置位置と、軒側の太陽電池モジュール７ｂとの設置位置とを、屋根材５の屋根流れ方向の働き寸法Ｄの整数倍（例えば働き寸法Ｄの３倍）だけ屋根流れ方向にずらすようにする。
そして、閉塞カバー５１の下面に固定した水切り板５５を、リベット等の締結具６２で固定部材３９の取付部４２，４３に締結することによって、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとの間を閉塞カバー５１で覆う。このとき、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとの間隔Ａに寸法誤差等があっても、水切り板５５をリベット等の締結具６２で固定部材３９に固定する際に、閉塞カバー５１乃至水切り板５５を、固定部材３９乃至固定ブラケット２３に対して屋根流れ方向に移動調整することによって、間隔Ａの隙間を確実に塞ぐことができる。従って、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとの間を閉塞カバー５１で塞いで外観上の体裁をよいものになし得る。また、閉塞カバー５１によって、太陽電池モジュール７の若干の施工寸法ズレも吸収することができ、棟側の太陽電池モジュール７ａの設置位置と、軒側の太陽電池モジュール７ｂとの設置位置とを、屋根材５の屋根流れ方向の働き寸法Ｄの整数倍（例えば働き寸法Ｄの３倍）だけ屋根流れ方向にずらしているため、屋根流れ方向に対応する複数の太陽電池モジュール７を屋根材５の流れピッチに対応させることができ、この点からも屋根１の外観上の体裁をよいものになし得る。
【００２１】
また、太陽電池モジュール７の縦幅寸法が、屋根材５の屋根流れ方向の長さ（働き寸法Ｄ）とは異なっていても、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとでは、太陽電池モジュール７を屋根１に固定するための釘等の固定具４８を、各屋根材５に対して打ち付ける位置が、屋根流れ方向において一定になり、このため、屋根流れ方向に複数設けられた太陽電池モジュール７について、屋根材５の中央部等の好適な位置に釘等の固定具４５を打ち付けて、複数の太陽電池モジュール７を屋根１上に良好に設置することができる。
【００２２】
また、閉塞カバー５１上に雪止め具６５が取け付られているので、雪止め具６５が太陽電池１０に対して太陽光線を遮る影の影響を極力少なくすることができ、雪止め具６５を設けたことによって太陽電池モジュール７の発電効率を損なうおそれもなくなる。
また、閉塞カバー５１の下側に、水切り板５５が設けられ、水切り板５５の軒側は、軒側の太陽電池モジュール７の棟側端部上に配置されているので、雪止め具６５を閉塞カバー５１に取り付けるためのボルトの取付孔から閉塞カバー５１の下方に浸入した雨水等の水を、水切り板５５で受けて、軒側の太陽電池モジュール７上にスムーズに排水することができる。また、水切り板５５は、下方に没入した中央側の収納凹部５６と上方に突出した一対の固定凸部５７と下方に没入した外端側の一対の取付翼部５８とを有し、桁行方向に凹凸を有する波形に形成されているため、閉塞カバー５１の下方に浸入した雨水等の水を、桁行方向に大きく広がらないように収納凹部５６等で屋根流れ方向に導いて、屋根流れ方向に案内することができる。また、水切り板５５に凹凸を付けることで、雪止め具６５からの荷重に対して強度を持たせることができる。また、太陽電池モジュール７の固定ブラケット２３に固定部材３９を一体に取り付けているので、一体化による取付精度を確保することができると共に、固定部材３９に固定部４０，４１及び取付部４２，４３による凹凸を付けることで、水切り板５５からの荷重に対して十分な強度を持たせることができる。
【００２３】
図８及び図９は他の実施の形態を示し、閉塞カバー５１は、棟側カバー体７７と軒側カバー体７８とを備え、棟側カバー体７７と軒側カバー体７８とをボルトナット等の締結具７９で屋根流れ方向に伸縮調整可能に連結したものである。即ち、棟側カバー体７７と軒側カバー体７８とには締結具７９が挿通される取付孔８０，８１が設けられ、棟側カバー体７７の取付孔８０又は軒側カバー体７８の取付孔８１の一方は、屋根流れ方向の長孔により構成され、この長孔の範囲で、閉塞カバー５１を屋根流れ方向に伸縮調整可能に構成している。その他の点は前記実施の形態の場合と同様の構成である。
【００２４】
従って、棟側の太陽電池モジュール７ａと軒側の太陽電池モジュール７ｂとの間隔Ａに相当の寸法誤差等が生じても、閉塞カバー５１乃至水切り板５５をリベット等の締結具６２で固定部材３９に固定する際に、閉塞カバー５１を屋根流れ方向に伸縮調整することによって、間隔Ａの隙間を確実かつ良好に塞ぐことができる。
図１０は他の実施の形態を示し、閉塞カバー５１上に取り付けた雪止め具６５を省略すると共に、閉塞カバー５１にボルト等の締結具を挿通するための取付孔の形成やナット６１の取り付けを省略するようにしたものである。その他の点は前記実施の形態の場合と同様の構成である。
【００２５】
なお、前記実施の形態では、固定部材３９と閉塞カバー５１との間に水切り板５５を介在させているが、これに代え、水切り板５５を省略し、固定部材３９に直接閉塞カバー５１を固定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
屋根材が葺かれた住宅等の屋根上に太陽電池モジュール７を屋根流れ方向に複数設置する場合等に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態を示す屋根の全体斜視図である。
【図２】同図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】同要部（閉塞カバー部分等）の平面図である。
【図４】同図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】同太陽電池モジュールの軒側端部部分の側断面図である。
【図６】同太陽電池モジュールの棟側端部部分の側断面図である。
【図７】同太陽電池モジュールの斜視図である。
【図８】他の実施形態を示す閉塞カバーの側面図である。
【図９】同閉塞カバーの分解斜視図である。
【図１０】他の実施形態を示す屋根の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    屋根
５    屋根材
７    太陽電池モジュール
７ａ    棟側の太陽電池モジュール
７ｂ    軒側の太陽電池モジュール
２３    固定ブラケット
３９    固定部材
４０    固定部
４１    固定部
４２    取付部
４３    取付部
４８    固定具
５１    閉塞カバー
５５    水切り板
６５    雪止め具
【図１】
2005133503.tif 000003
【図２】
2005133503.tif 000004
【図３】
2005133503.tif 000005
【図４】
2005133503.tif 000006
【図５】
2005133503.tif 000007
【図６】
2005133503.tif 000008
【図７】
2005133503.tif 000009
【図８】
2005133503.tif 000010
【図９】
2005133503.tif 000011
【図１０】
2005133503.tif 000012