(57)【要約】【課題】  太陽電池モジュールの取り付けが挿入と載置で行われるようにすることで、組み付け施工およびメンテナンスが容易で、建築コストが安価で、支持部材から内部への侵入水が妨げられ、太陽電池モジュールの軒側端部からモジュール裏面への侵入水が抑えられ、太陽電池モジュールの共有化と汎用性が高い外装構造を提供すること。【解決手段】  屋根下地１上の支持部材４は、太陽電池モジュール５の軒側端部５ａが載置される載置部４ｊと、棟側端部５ｂが挿入可能な開口部４ｈを有する空間部４ｆを有していると共に、この開口部４ｈには、棟側端部裏面部５ｄを支持する支持部４ｃと、棟側端部表面部５ｃに当接する当接部４ｇを有し、この桁行き方向に配設した上段側の支持部材４の支持部４ｃに棟側端部裏面部５ｄが支持されると共にその棟側端部５ｂが空間部４ｆ内に位置し、軒側端部５ａが下段側の支持部材４の載置部４ｊ上に載置されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根下地上に支持部材を介して太陽電池モジュールを取り付ける外装構造において、前記支持部材は、太陽電池モジュールの軒側端部が載置される棟側に突出状の載置部と、太陽電池モジュールの棟側端部が挿入可能な開口部を有する空間部を有していると共に、この開口部には、太陽電池モジュールの棟側端部裏面部を支持する支持部と、当該太陽電池モジュールの棟側端部表面部に当接する当接部を有し、
この桁行き方向に配設した上段側の支持部材の前記支持部に太陽電池モジュールの棟側端部裏面部が支持されると共にその棟側端部が前記空間部内に位置し、当該太陽電池モジュールの軒側端部が下段側の支持部材の前記載置部上に載置されていることを特徴とする外装構造。
【請求項２】
少なくとも支持部材の長手方向の空間部端縁下側に排水空間を設けたことを特徴とする請求項１記載の外装構造。
【請求項３】
載置部から空間部に連なる部分を非太陽電池屋根材の軒側形状と略同一に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の外装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽熱集熱装置を備えた外装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例では、太陽電池モジュールの周縁に枠材（フレーム）を配して「パネル」として敷設するものや、同モジュールを屋根材の表面に一体化（貼着等）して敷設している。
前者の「パネル」として敷設する場合、太陽電池モジュールの水上側、水下側、左右側縁にフレームを取り付けて屋根パネルとして施工するものである（特許文献１および特許文献２参照）。
後者の屋根材の表面に貼着する場合、屋根材の対象部分にモジュール収納用（凹部等）やケーブルの取り出し用開口部等の加工を行い、モジュールを一体化した屋根材を屋根面に施工するものである（特許文献３および特許文献４参照）。
しかし、パネル化するものでは、フレーム材が複数になることが避けられずに材料費の増大や、組み付け（パネル化）に時間を要し、また、屋根材に一体化するものでは、屋根材の成型や一体化作業にコストがかかるという問題がある。
【特許文献１】特開平９−２７９７９０
【特許文献２】特開平１０−２９４４８５
【特許文献３】特開平６−１４０６５６
【特許文献４】特開平１１−３３０５２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする課題は、第１には、太陽電池モジュールの取り付けが挿入と載置で行われるようにすることで、組み付け施工およびメンテナンスが容易で、建築コストが安価で、支持部材から内部への侵入水が妨げられ、太陽電池モジュールの軒側端部からモジュール裏面への侵入水が抑えられ、太陽電池モジュールの共有化と汎用性が高い外装構造を、第２には、さらに、支持部材への浸入水や太陽電池モジュール裏面での結露水の発生等に対応可能である外装構造を、第３には、さらに、支持部材を数種類たとえば外観形状の異なるものを用意するだけで、様々な意匠に対応することができ、屋根における非太陽電池部分と意匠をあわせることが容易な外装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は前記した課題を達成するため、以下の構成にしたことを特徴とする。
１．屋根下地上に支持部材を介して太陽電池モジュールを取り付ける屋根構造において、前記支持部材は、太陽電池モジュールの軒側端部が載置される棟側に突出状の載置部と、太陽電池モジュールの棟側端部が挿入可能な開口部を有する空間部を有していると共に、この開口部には、太陽電池モジュールの棟側端部裏面部を支持する支持部と、当該太陽電池モジュールの棟側端部表面部に当接する当接部を有し、この桁行き方向に配設した上段側の支持部材の前記支持部に太陽電池モジュールの棟側端部裏面部が支持されると共にその棟側端部が前記空間部内に位置し、当該太陽電池モジュールの軒側端部が下段側の支持部材の前記載置部上に載置されていることを特徴とする。
２．前記した１において、少なくとも支持部材の長手方向の空間部端縁下側に排水空間を設けたことを特徴とする。
３．前記した１または２において、載置部から空間部に連なる部分を非太陽電池屋根材の軒側形状と略同一に形成したことを特徴とする。
【０００５】
本発明における屋根下地とは、ＲＣ、鉄骨造等の新たに構築される公知の屋根下地であっても、窯業、セメント、金属等からなる既設の屋根等であってもよく、さらに、ゴムアス等の防水処理を施したものも含まれる。
支持部材は、太陽電池モジュールの軒側端部が載置される載置部と、太陽電池モジュールの棟側端部が挿入可能な開口部を有する空間部を有していると共に、開口部における空間部の軒側付近に太陽電池モジュールの棟側端部裏面部を支持する支持部と、空間部の棟側上方付近に太陽電池モジュールの棟側端部表面部が当接する当接部を有しているものであればよく、空間部に太陽電池モジュールの棟側端部を挿入し、太陽電池モジュールを同モジュールの棟側端部裏面部が支持されている支持部を基点として敷設角度に回動することで、同モジュールの棟側端部表面部が支持部材の当接部に当接するものになる。
すなわち、太陽電池モジュールの棟側端部は開口部における棟側の当接部と軒側の支持部間に挟着状に支持されることになる。この棟側端部表面部と当接部との間にはパッキン材等の弾性材を設けてもよく、この場合、弾性材が当接部に押し付けられ、当接部と弾性材が密着して止水性を高めることになる。同様に、棟側端部裏面部と支持部の間に弾性材を設けて止水性を高めるようにしてもよい。かかる弾性材は設けずともよい。
太陽電池モジュールの棟側端部裏面部を載置状に支持する支持部は、面状に支持するものでも、線状に支持するものでもよい。
そして、太陽電池モジュールの軒側端部は載置部上に載置されるが、この場合、載置部との接触面に止水のためのパッキン材を介在させてもよいし、また、接着を目的とする止水シール材、あるいは、両方を兼ねる粘着性を有するゴム材等を介在させるものでもよい。
排水空間とは、外装材下側の下地面全域に設けられる下葺き材、あるいは、支持部材の長手方向の端部の接続箇所下側に設けられるドレーン（排水部材）、もしくは、双方であってもよく、棟側支え部上に侵入した水（侵入水、結露水）が、支持部材の空間部もしくは下段の太陽電池モジュールや屋根上に排出するために、「水抜孔」を棟側支え部に開けることで排出されるようにしてもよいし、下地上の全部、もしくは部分的に設けられる排水空間に排出するものでもよく、「孔」と「排水空間」の併用であってもよい。
太陽電池モジュールは、側縁の一部あるいは全周に保護枠体を取り付けるようにしてもよい。この場合、同モジュール側縁が保護されることになるし、同モジュール棟側端部裏面部における支持部との接触面保護、さらに、同モジュール棟側端部表面部における当接部との接触面保護が果たされることになる。
また、本発明では、請求項１〜３のいずれかにおいて、桁行き方向に隣り合う太陽電池モジュールの左右側縁部間を上下の受け材とカバー部材からなる継手部材で挟持状に接続し、この継手部材の受け材の長手方向の軒側端部が支持部材の溝状支え部で保持される一方で、当該受け材の長手方向の棟側端部が支持部材の軒側載置部で支持されているものにしてもよい。
この場合、支持部材は、載置部より下方に溝状支え部を、支持部より下方に軒側載置部を、それぞれ設けてもよいし、そうでなくともよい。この溝状支え部および軒側載置部は、桁行き方向に隣り合う太陽電池モジュールの左右側縁部間を接続する継手部材における受け材の長手方向の軒側端部あるいは太陽電池モジュール裏面に配設される補強材の軒側端部が挿入状に保持され、当該受け材の長手方向の棟側端部あるいは太陽電池モジュール裏面に配設される補強材の棟側端部が載置状に支持されるものであればよい。この場合、継手部材における受け材の軒側端部が支持部材の溝状支え部に挿入状に配置されて保持され、この継手部材の受け材とカバー部材間に左右側縁を挟持されて接続された太陽電池モジュールの棟側端部が当接部と支持部に挟持状に保持されることで、太陽電池モジュールは支持部材に強固に取り付けられることになる。これにより、太陽電池モジュールの実質的な固定は、棟側端部を空間部内に挿入しての挟持と、左右側縁部を継手部材で接続して支持部材に固定することで行われるようになる。
継手部材における受け部材とカバー部材の組み付けは、ビス止めであってもよいし、嵌合、係合等の公知の一体化手段であればよい。この受け部材は、少なくとも排水部と受支部を有するものになり、受支部にカバー部材を組み付けることで、両部材間に太陽電池モジュールの左右側縁部を挟持して接続可能であればよい。
【発明の効果】
【０００６】
Ａ．請求項１により、支持部材に対して太陽電池モジュールを配するのに、同モジュールの棟側端部を開口部から空間部に挿入した後に棟側端部を下げて載置部に降ろすことで、棟側端部裏面部が支持部に支持されて、同棟側端部表面部が当接部に当接し、そして、同モジュールの軒側端部か載置部に載置される。このように太陽電池モジュールの取り付けが挿入と載置で行われるため、組み付け施工し易い。そして、太陽電池モジュールだけを取り外すことができるから、メンテナンス（取り外し）を容易に行える。
支持部材に太陽電池モジュールを直接配するので、建築コストを低減できる。
空間部によって、裏面へ侵入した雨水等を受け止めるので、内部への侵入を防ぐことができる。
太陽電池モジュールの軒側端部が載置部に載置されるため、同モジュール表面を流下する雨水がフレーム材等によって堰き止めされる恐れがなく、軒側端部からモジュール裏面への水の侵入を抑えることができる。
支持部材に対して太陽電池モジュールを挿入と載置によって取り付けるため、太陽電池モジュールサイズに制限を受けず、部材の共有化が図れ汎用性が高い。
Ｂ．請求項２により、さらに、支持部材への浸入水や太陽電池モジュール裏面での結露水の発生等に対応することができる。
Ｃ．請求項３により、さらに、支持部材を数種類たとえば外観形状の異なるものを用意するだけで、様々な意匠に対応することができ、屋根における非太陽電池部分と意匠をあわせることが容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜４には本発明の外装構造における実施の１形態として屋根面が太陽電池で形成された横葺屋根を例示しており、下地１全域に敷設された下葺き部材２上の流れ方向（軒棟方向）に沿う垂木３上に支持部材４を桁行き方向に架設して上下平行状に配設し、この支持部材４は固定部４ａを垂木３の上面部３ａから切り起こした棟側および軒側の掛止爪部３ｂで掛止して同上面部３ａに固定してある。
支持部材４は、流れ方向と交わる桁行き方向に長尺状の同一断面形状のもので、固定部４ａ上の軒側起立部４ｂ上縁には台座状の支持部４ｃを延設し、この支持部４ｃに、太陽電池モジュール５の棟側端部裏面部５ｄが載置して支持されるように形成してある。
支持部４ｃ下側の軒側起立部４ｂ途中には軒側載置部４ｄを軒側に突出状に延設し、この軒側載置部４ｄに、桁行き方向に隣り合う太陽電池モジュール５の左右側縁部５ｅを挟持状に接続する継手部材６における受け部材７の棟側端部７ａが載置可能に形成してある。
【０００８】
固定部４ａ上の軒側起立部４ｂと棟側起立部４ｅ間には空間部４ｆを形成し、棟側起立部４ｅ上縁には軒側に延びる当接部４ｇを延設し、この当接部４ｇに、支持部４ｃに載置して支持された配設状態の太陽電池モジュール５の棟側端部表面部５ｃが当接するように形成してある。
空間部４ｆは、軒側の支持部４ｃと棟側の当接部４ｇとの間に開口部４ｈを上向きに開口し、この開口部４ｈに太陽電池モジュール５の棟側端部５ｂが挿脱可能に形成してある。
当接部４ｇ先端には起立状の棟側延長部４ｉを延設し、棟側延長部４ｉ上縁近くには棟側に突出状の載置部４ｊを延設して、この断面Ｌ字状の載置部４ｊに太陽電池モジュール５の軒側端部５ａが載置可能に形成してある。
載置部４ｊ下側の棟側延長部４ｉ途中には棟側支え部４ｋを棟側に突出状に延設し、この上下対向状の載置部４ｊと棟側支え部４ｋ間の溝部４ｍに、桁行き方向に隣り合う太陽電池モジュール５の左右側縁部５ｅを挟持状に接続する継手部材６における受け部材７の軒側端部７ｂが挿脱可能に形成してある。
【０００９】
かかる支持部材４の空間部４ｆには開口部４ｈから太陽電池モジュール５の棟側端部５ｂを挿入して、軒側端部５ａを載置部４ｊに載置することにより、棟側端部５ｂすなわち棟側端部裏面部５ｄを支持部４ｃで下側から支持し、棟側端部表面部５ｃを当接部４ｇで上側から押えて挟持状に組み付けてある。
【００１０】
太陽電池モジュール５は、棟側端部５ｂに保護枠体５ｆを覆設してあり、この保護枠体５ｆを経て、棟側端部裏面部５ｄが支持部４ｃと、棟側端部表面部５ｃが当接部４ｇと、それぞれ接触するようにすることで、太陽電池モジュール５端縁を保護している。また、保護枠体５ｆ表面にはパッキン５ｇを貼設し、このパッキン５ｇを経て棟側端部５ｂが当接部４ｇと弾性的に接触することで水密性が得られるようにしてある。
この太陽電池モジュール５の桁行き方向に隣り合う左右の側縁部５ｅは継手部材６で接続してある。
【００１１】
継手部材６は、上下一対の受け部材７とカバー部材８からなる軒棟方向に長尺状のもので、受け部材７には排水部７ｃ中央に受支部７ｄを立設し、カバー部材８には太陽電池モジュール５の厚さ相当の仕切り部８ｃを垂設すると共にこの仕切り部８ｃの左右の上側挟持部８ｄを設けてある。
この継手部材６は、受け部材７の受支部７ｄにおける下側挟持部７ｅとカバー部材８の左右の上側挟持部８ｄとの間に、桁行き方向に隣り合う太陽電池モジュール５の左右の側縁部５ｅを挟持し、ビス９で受け部材７とカバー部材８を固定することにより、太陽電池モジュール５の左右側縁部５ｅを挟持固定してある。下側挟持部７ｅにはパッキン７ｆを、上側挟持部８ｄにはパッキン８ｅを、それぞれ貼設してあり、太陽電池モジュール５の左右側縁部５ｅと弾性的に接触することで水密性が得られるようにしてある。
そして、受け部材７は、棟側端部７ａを軒側載置部４ｄに載置し、軒側端部７ｂを上下対向状の載置部４ｊと棟側支え部４ｋ間の溝部４ｍに挿入状に収めてある。カバー部材８は、棟側端部８ａを太陽電池モジュール５の棟側端部５ｂ端縁近くまで延ばして覆設してある一方で、軒側端部８ｂを支持部材４における棟側延長部４ｉまで延ばし、この軒側延長部８ｆを棟側延長部４ｉに沿設してある。
【００１２】
次に、前記した図１の屋根面が太陽電池で形成された横葺屋根の施工例について図４の（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
軒側の支持部材４における溝部４ｍに受け部材７の軒側端部７ｂを挿入し、当該受け部材７の棟側端部７ａを棟側の支持部材４における軒側載置部４ｄに載置した後、この左右平行状の受け部材７に太陽電池モジュール５を跨るようにして、その棟側端部５ｂを開口部４ｈから空間部４ｆ内に挿入する（図４の（ａ）参照）。
太陽電池モジュール５の軒側端部５ａ側を、棟側端部裏面部５ｄが支持されている支持部４ｃを支点にして下げる（図４の（ｂ）参照）。
太陽電池モジュール５の軒側端部５ａを載置部４ｊに載置する。と同時に、棟側端部５ｂすなわち棟側端部裏面部５ｄは支持部４ｃに保護枠体５ｆを経て支持され、棟側端部表面部５ｃは当接部４ｇに保護枠体５ｆを経て当接する。（図４の（ｃ）参照）
然る後に、受け部材７の受支部７ｄ上に載置している左右の太陽電池モジュール５における左右の側縁部５ｅ上にカバー部材８を仕切り部８ｃが左右側縁部５ｅ間に介在するように覆設してビス９で受け部材７と固定し組み付ける。
これにより、太陽電池モジュール５は、棟側端部５ｂ側を、当該端部５ｂを空間部４ｆ内に挿入しての挟持状の保持と、軒側端部５ａ側を、当該端部５ａと固定された受け部材７における軒側端部７ｂを溝部４ｍに挿入しての保持と、左右の側縁部５ｅ側を、当該側縁部５ｅを継手部材６で挟持しての接続により、支持部材４に固定される。
【００１３】
また、前記した組み付け例に対し、太陽電池モジュールを点検、補修、交換する等のメンテナンス例について説明すると、ビス９を外してカバー部材８を取り外すことで、載置部４ｊから軒側端部５ａを引き上げつつ棟側端部５ｂを空間部４ｆ内から抜き出すことにより、太陽電池モジュール５は取り外せる。
そして、対象の太陽電池モジュール５における左右のカバー部材８を取り外すことで、個別に太陽電池モジュール５を取り外せる。
【００１４】
図５（ａ）〜（ｄ）には本発明の外装構造における支持部材の他の形態を例示しており、構成は前記した図１の態様のものと基本的に同一であるため、共通している構成の説明は符合を準用して省略し、相違する構成について説明する。
図５（ａ）の支持部材４では、軒側載置部４ｄを固定部４ａ上に独立状に設け、棟側支え部４ｋを当接部４ｇと背合せ状に設けてある。図５（ｂ）の支持部材４では、軒側載置部４ｄを固定部４ａ上に独立状に設け、棟側支え部４ｋを棟側起立部４ｅ上縁に立設してある。図５（ｃ）の支持部材４では、軒側載置部４ｄを固定部４ａ上に独立状に設け、棟側支え部４ｋを当接部４ｇと背合せ状に設け、棟側延長部４ｉを斜め上向き傾斜状に形成してある。図５（ｄ）の支持部材４では、軒側載置部４ｄを固定部４ａと兼ねるように形成し、棟側支え部４ｋを当接部４ｇと背合せ状に設けてある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の外装構造における実施の１形態を例示している縦断側面図。
【図２】部分拡大縦断側面図。
【図３】部分拡大縦断正面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は組み付け例を順に示す部分拡大縦断面図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の外装構造における支持部材の他の形態をそれぞれ例示している縦断側面図。
【符号の説明】
【００１６】
１  下地（屋根下地）
２  下葺き部材
３  垂木
３ａ  上面部
３ｂ  掛止爪部
４  支持部材
４ａ  固定部
４ｂ  軒側起立部
４ｃ  支持部
４ｄ  軒側載置部
４ｅ  棟側起立部
４ｆ  空間部
４ｇ  当接部
４ｈ  開口部
４ｉ  棟側延長部
４ｊ  載置部
４ｋ  棟側支え部
４ｍ  溝部
５  太陽電池モジュール
５ａ  軒側端部
５ｂ  棟側端部
５ｃ  棟側端部表面部
５ｄ  棟側端部裏面部
５ｅ  左右の側縁部
５ｆ  保護枠体
５ｇ  パッキン
６  継手部材
７  受け部材
７ａ  棟側端部
７ｂ  軒側端部
７ｃ  排水部
７ｄ  受支部
７ｅ  下側挟持部
７ｆ  パッキン
８  カバー部材
８ａ  棟側端部
８ｂ  軒側端部
８ｃ  仕切り部
８ｄ  上側挟持部
８ｅ  パッキン
８ｆ  軒側延長部
９  ビス
【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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