(57)【要約】      （修正有）【課題】屋根裏へのビスなどの固定金具の突出がなく、この突出を原因とした野地板の腐食を防止可能な太陽電池モジュールの屋根施工具を提供する。【解決手段】隣接する一対の垂木１１に、所定の挿入孔に挿入された固定金具により野地板１３を介して金属支持材１４を固定する。次に、モジュール支持金具１６を長孔の長さ方向へ移動させて所定位置で位置決め後、モジュール支持金具に太陽光モジュール１５を固定する。これにより、屋根裏へのビスなどの固定金具の突出がなく、これを原因とした野地板の腐食を防止できる。よって、モジュール支持金具の屋根への固定強度の低下を防止でき、モジュール支持金具の固定位置が軒下となる場合でも、この固定金具の屋根裏への突出を原因とした屋根の美観を損ねることがない。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
木造住宅の屋根のうち、隣接する一対の垂木に、固定金具によって野地板を介して固定されるレール状の金属支持材と、
太陽光モジュールが固定され、かつ前記金属支持材に取り付けられるモジュール支持金具とを備え、
前記金属支持材には、前記固定金具の挿入孔が前記金属支持材の長さ方向に離間して複数形成されるとともに、該長さ方向に長い長孔が形成され、
前記モジュール支持金具は、前記長孔内での前記長さ方向への移動が可能に前記金属支持材に取り付けられる太陽電池モジュールの屋根施工具。
【請求項２】
前記金属支持材は、前記野地板に対して平行に配置される上板と、該上板のうち、前記金属支持材の幅方向の両端に上端が連結された一対の側板と、該両側板の下端に、前記上板と平行状態で連結された一対のフランジとを有するとともに、前記上板と前記各側板との連結部分には、前記金属支持材の全長にわたる補強リブが外方へ突出した状態で形成され、
前記長孔は、前記上板のうち、前記金属支持材の長さ方向の一方に偏って形成され、
前記複数の挿入孔は、前記両フランジのうち、前記長孔とは反対側の端部の１箇所と、前記長孔と同じ側の端部のうち、前記フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設された請求項１に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具。
【請求項３】
前記屋根は瓦葺きで、
前記太陽電池モジュールの屋根施工具は、前記モジュール支持金具に連結されるとともに、前記屋根の瓦の一部として使用されるダミー瓦を有し、
該ダミー瓦は、金属製の瓦本体と、該瓦本体の一部に形成され、かつ前記モジュール支持金具の挿通孔が頂上部分に形成された隆起部と、前記瓦本体のうち、前記隆起部の周囲に形成された環状のドレン溝とを有した請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は太陽電池モジュールの屋根施工具、詳しくは木造住宅の屋根に太陽電池モジュールを施工するための太陽電池モジュールの屋根施工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２ガス排出による地球温暖化問題や省エネルギへの関心が高まり、自然エネルギの一種である太陽光エネルギを利用した発電システムの住宅への普及が加速している。
住宅用の太陽光発電システムは、屋根に太陽電池モジュールを設置し、太陽光エネルギを電力に変換し、家庭の電気負荷を軽減させるものである。一般的な太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを直列または並列に接続し、これらを強化ガラス、封入樹脂、耐候性フィルムにより表裏方向から挟持して矩形状の本体としている。その後、本体を硬質アルミニウムなどの金属フレームに装着することで、モジュール全体の強度を高めている。
【０００３】
このような太陽電池モジュールを住宅の屋根に施工する際には、従来、太陽電池モジュールの屋根施工具が使用される（例えば、特許文献１）。
図６に示すように、従来の太陽電池モジュールの屋根施工具１００は、隣接する一対の垂木１０１に野地板１０２を介して両端部が固定される木製で横長な固定基板１０３と、固定基板１０３の長さ方向の中間部に野地板１０２を介して元部が固定され、かつ先端部に太陽電池モジュール１０４の架台１０５が取り付けられるモジュール支持金具１０６とを備えている。モジュール支持金具１０６は、側面視して略横向きのＪ字形状の部材である。
【０００４】
以下、従来の太陽電池モジュールの屋根施工具１００を使用し、瓦葺き屋根に太陽電池モジュール１０４を施工する方法を具体的に説明する。瓦１０７は、軒側の端部の裏面に下方へ突出する前垂部が形成されるとともに、棟側の端部の裏面に軒と平行な突条部１０７ａが形成された平面視して矩形状のものである。
まず、隣接する瓦１０７において、軒側の瓦１０７の前垂部の上に棟側の瓦１０７の突条部１０７ａを重ねて、多数枚の瓦１０７を住宅の屋根に敷設する。その際、突条部１０７ａによって上下の瓦１０７間の水切り部が構成される。この敷設された瓦１０７のうち、所定段ごとに横１列の瓦１０７を撤去する。その後、隣接する一対の垂木１０１に対して、野地板１０２を介して横長な複数の固定基板１０３の両端部をビス１１０により固定する。次に、固定基板１０３の長さ方向の略中間部にモジュール支持金具１０６の元部をビス１１０により固定し、その後、撤去されていた瓦１０７を屋根の元の位置に戻す。このとき、モジュール支持金具１０６の先端部が、上下の瓦１０７の水切り部分（重なり部分）の隙間から上方へ突出可能なように、突条部１０７ａの一部をディスクグラインダにより切削する。次に、各モジュール支持金具１０６の先端部に太陽電池モジュール１０４の架台１０５をボルトナット構造体により固定し、その後、架台１０５に太陽電池モジュール１０４を敷設する。
【特許文献１】特開２００８−２０４２１８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような特許文献１に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具１００では、モジュール支持金具１０６の元部が固定基板１０３の長さ方向の略中間部に金属製のビス１１０により固定されていた。その際、このビス１１０の先端部が野地板１０２を貫通して屋根裏に突出していた。そのため、例えば雨季や冬季には、屋根上と屋根裏との温度差でビス１１０に結露が発生し、太陽電池モジュール１０４の長期間の使用により、この結露が野地板１０２の腐食を促進し、モジュール支持金具１０６、ひいては太陽電池モジュールの屋根施工具１００の屋根に対しての固定強度の低下を招いていた。
しかも、金属製のビス１１０のねじ込み位置が軒下となる場合には、屋根（住宅）の美観を損ねることからモジュール支持金具１０６をビス止めできず、太陽電池モジュールの屋根施工具１００の固定強度が不足し、屋根に太陽電池モジュール１０４を設置できなくなるおそれもあった。
【０００６】
また、特許文献１の太陽電池モジュールの屋根施工具１００では、現場において、モジュール支持金具１０６と対峙する瓦１０７に対して、その突条部１０７ａの一部をディスクグラインダにより切削し、モジュール支持金具１０６の挿通溝１０７ｂを形成する必要があった。そのため、溝加工中に突条部１０７ａの切削屑が周囲に飛散するとともに、塵が屋根の全面に降灰し、瓦１０７の表面（上面）が滑りやすくなり、作業者の足場が悪くなっていた。
【０００７】
そこで、考案者は鋭意研究の結果、木製の固定基板に代えて金属支持材を隣接する一対の垂木に固定し、この金属支持材に対して、モジュール支持金具を金属支持材の長さ方向へ移動可能に取り付けるように構成すれば、上述した問題点はすべて解消することを知見し、この考案を完成させた。
【０００８】
この考案は、屋根裏へのビスなどの固定金具の突出がなく、この突出を原因とした野地板の腐食を防止することができる太陽電池モジュールの屋根施工具を提供することを、その目的としている。
また、この考案は、モジュール支持金具の一部を瓦の上方に突出させるため、モジュール支持金具と対峙する瓦の一部を切削する必要がなく、この切削時に発生する粉塵を原因とした作業者の足場の悪化をなくすことができる太陽電池モジュールの屋根施工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の考案は、木造住宅の屋根のうち、隣接する一対の垂木に、固定金具によって野地板を介して固定されるレール状の金属支持材と、太陽光モジュールが固定され、かつ前記金属支持材に取り付けられるモジュール支持金具とを備え、前記金属支持材には、前記固定金具の挿入孔が前記金属支持材の長さ方向に離間して複数形成されるとともに、該長さ方向に長い長孔が形成され、前記モジュール支持金具は、前記長孔内での前記長さ方向への移動が可能に前記金属支持材に取り付けられる太陽電池モジュールの屋根施工具である。
【００１０】
請求項１に記載の考案によれば、隣接する一対の垂木に、野地板を介して金属支持材を、所定の挿入孔に挿入された固定金具によって固定する。その後、モジュール支持金具を長孔の長さ方向へ移動させて所定位置で位置決めし、モジュール支持金具に太陽光モジュールを固定する。これにより、従来のように屋根裏へのビス（固定金具）の突出がなく、この突出を原因とした野地板の腐食を防止することができる。しかも、仮にモジュール支持金具の支持位置が軒下であっても、従来のように軒下にビスの先端部が突出して屋根（住宅）の美観を損ねることがない。そのため、この美観の低下を原因とした太陽電池モジュールの屋根への設置の見合わせを回避することができる。
【００１１】
太陽電池モジュールの屋根施工具とは、太陽電池モジュールを木造住宅の屋根に固定する道具である。
木造住宅とは、構造耐力上主要な部分に木材を用いた住居用の建築物である。
屋根としては、例えば瓦葺き屋根、トタン葺き屋根、スレート葺き屋根などを採用することができる。ただし、トタン葺き屋根の場合には、モジュール支持金具を金属支持材の所定位置に位置決めするための位置決め部材が必要となる。
垂木とは、木造住宅などの建築における小屋組構造材で、軒桁、母屋、棟木の上に等間隔に渡される。垂木の上には野地板や構造用合板などが敷設され、屋根下地とすることが多い。野地板の表面には、例えばルーフィングシートなどを敷設してもよい。
【００１２】
固定金具としては、例えばビス、釘などを採用することができる。
「レール状の金属支持材」とは、金属支持材がレールのように一方向へ長尺な部材であることをいう。
金属支持材の素材としては、例えば鉄、ステンレス、アルミニウムなどを採用することができる。金属支持材の形状としては、例えば平面視して短冊状、楕円形状などが挙げられる。金属支持材の長さは、隣接する一対の垂木の幅（間隔）以上であれば任意である。金属支持材の使用本数は任意である。
金属支持材における挿入孔（複数）の形成位置は任意である。また、挿入孔は円形の孔でも長孔でもよい。金属支持材に形成された挿入孔の形成数は任意である。
長孔の長さ方向は、金属支持材の長さ方向であるが、太陽光モジュールの屋根施工時、金属支持材は軒と平行な方向（軒棟方向と直交する方向）にその長さ方向を向けて屋根に固定されるので、この施工時における長孔の長さ方向は、軒と平行な方向となる。
【００１３】
太陽光モジュールの構造は任意である。例えば複数の太陽電池セルを直列または並列に接続し、これらを強化ガラス、封入樹脂、耐候性フィルムにより表裏方向から挟持して本体し、その後、本体を金属フレームに装着したものなどを採用することができる。太陽電池モジュールの裏面には、出力電力を得るためのジャンクションボックスが設けられている。
太陽光モジュールに組み込まれる太陽電池（セル）としては、例えば、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池などを採用することができる。その他、薄膜シリコン太陽電池、ＨＩＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  Ｔｈｉｎ−ｌａｙｅｒ）太陽電池、ＣＩＧＳ系薄膜太陽電池、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）太陽電池、多接合太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池などでもよい。
【００１４】
モジュール支持金具の素材としては、例えば鉄、ステンレス、アルミニウムなどを採用することができる。
モジュール支持金具の構造は、太陽光モジュールの固定部分と、長孔内での長さ方向への移動が可能に金属支持材に取り付けられる部分とを有していれば任意である。
太陽光モジュールのモジュール支持金具への固定構造としては、例えば、瓦の一部に表裏面を貫通する孔を形成し、この貫通孔にボトルモジュール支持金具の一部を構成するボルトを挿通し、このボルトにナットを螺合することで、瓦とモジュール支持金具とを固定するボルトナット構造を採用することができる。その他、瓦の端部を把持するクランプ構造などを採用することができる。
モジュール支持金具の金属支持材へのスライド自在な取り付け構造としては、例えば、締結力を緩めたボルトナット構造などを採用することができる。その他、嵌め込み式金具などを採用することができる。
【００１５】
請求項２に記載の考案は、前記金属支持材は、前記野地板に対して平行に配置される上板と、該上板のうち、前記金属支持材の幅方向の両端に上端が連結された一対の側板と、該両側板の下端に、前記上板と平行状態で連結された一対のフランジとを有するとともに、前記上板と前記各側板との連結部分には、前記金属支持材の全長にわたる補強リブが外方へ突出した状態で形成され、前記長孔は、前記上板のうち、前記金属支持材の長さ方向の一方に偏って形成され、前記複数の挿入孔は、前記両フランジのうち、前記長孔とは反対側の端部の１箇所と、前記長孔と同じ側の端部のうち、前記フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設された請求項１に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具である。
【００１６】
請求項２に記載の考案によれば、金属支持材には、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成され、かつ固定金具の挿入孔が、両フランジのうち、長孔とは反対側の端部の１箇所と、長孔と同じ側の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設されている。そのため、垂木の間隔のばらつきに対処して、固定金具による金属支持材の固定位置を変更することができる。
しかも、上板と各側板との連結部分に、金属支持材の全長にわたって補強リブを外方へ突出させ、この金属支持材を補強するように構成したので、上板に長孔を形成したにも拘わらず、金属支持材には著しい強度低下が発生しない。
また、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成されているので、上板の略全長にわって長孔を形成した場合に比べて、金属支持材の強度低下を防ぐことができる。また、仮に上板のうち、長孔が形成されていない長孔とは反対側の端部に、モジュール支持金具を配置しなければならない場合であっても、金属支持材を１８０度回転させて、金属支持材の両端部の向きを反転させれば対処することができる。
【００１７】
補強リブの素材は、金属支持材の上板および各側板と同じ素材とすることができる。
長孔の長さは任意であるが、例えば上板の全長の３０％〜５０％が好ましい。
「長孔が、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って形成される」とは、長孔の長さ方向の中間点を、金属支持材の長さ方向の中間点に合わせるのではなく、金属支持材の長さ方向の一方に変位して形成されることをいう。
「複数の挿入孔が、両フランジのうち、長孔とは反対側の端部の１箇所と、長孔と同じ側の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設されている」とは、以下のことを意味する。すなわち、両フランジに形成される挿入孔は、金属支持材の長さ方向のうち、長孔が偏って形成されている一方とは反対方向（他方）の端部に１箇所と、この長孔が偏って形成されている一方の端部に２箇所形成されている。しかも、この２箇所は、一方の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した位置となっている。
【００１８】
請求項３に記載の考案は、前記屋根は瓦葺きで、前記太陽電池モジュールの屋根施工具は、前記モジュール支持金具に連結されるとともに、前記屋根の瓦の一部として使用されるダミー瓦を有し、該ダミー瓦は、金属製の瓦本体と、該瓦本体の一部に形成され、かつ前記モジュール支持金具の挿通孔が頂上部分に形成された隆起部と、前記瓦本体のうち、前記隆起部の周囲に形成された環状のドレン溝とを有した請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具である。
【００１９】
請求項３に記載の考案によれば、瓦葺き屋根への施工に際して、瓦を金属製のダミー瓦とし、かつモジュール支持金具を隆起部の挿入孔に挿入可能に構成したので、従来ではモジュール支持金具を屋根に固定する際、モジュール支持金具と対峙する瓦の水切り部分の一部を切削しなければならなかったが、その加工作業が不要となる。これにより、水切り部分の切削時に発生した粉塵を原因とする作業者の足場の悪化を解消することができる。また、隆起部の周囲には、環状のドレン溝を形成したので、雨水は隆起部の周面に沿って流れ落ち、その後、環状のドレン溝に達してダミー瓦の外へ円滑に排出することができる。
【００２０】
瓦葺きの屋根としては、例えば陶器瓦、いぶし瓦、セメント瓦、スレートなどを採用することができる。
ダミー瓦とは、施工される屋根に葺かれた瓦に似せた金属製の疑似瓦である。
瓦本体の素材としては、例えばアルミニウムダイカストの他、アルミニウム鋳物などの金属を採用することができる。
瓦本体の形状は、屋根に敷設された瓦の形状に合わせて変更される。
挿通孔とは、モジュール支持金具が挿通される開口面積を有した孔で、隆起部の例えば平坦な頂上面に形成される。モジュール支持金具は、この挿通孔に挿通させるため、前記長孔に沿って移動される。
隆起部とは、傾斜した屋根の上面に配置される瓦の上方向へ突出した部分である。隆起部と瓦とは同一素材で一体的に形成されても、同一素材または異なる素材によって別体で形成されてもよい。隆起部の形成位置、形成数は任意である。
環状のドレン溝は、隆起部の周囲に形成されていれば、その溝形状、形成本数などは任意である。
【考案の効果】
【００２１】
請求項１に記載の考案によれば、木製の固定基板に代えて金属支持材を隣接する一対の垂木に固定し、この金属支持材に対して、モジュール支持金具を金属支持材の長さ方向へ移動可能に取り付けるように構成したので、従来法の課題であった屋根裏へのビス（固定金具）の突出が発生せず、このビスの突出を原因とした野地板の腐食を防止することができる。しかも、仮にモジュール支持金具の支持位置が軒下であっても、従来法のように軒下にビスの先端部が突出して屋根ひいては住宅の美観を損ねることがない。そのため、美観の低下を原因とした太陽電池モジュールの設置の見合わせを回避することができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の考案によれば、金属支持材には、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成されている。しかも、固定金具の挿入孔が、両フランジのうち、長孔とは反対側の端部の１箇所と、長孔と同じ側の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設されるように構成したので、垂木の間隔のばらつきに対処して、固定金具による金属支持材の固定位置を変更することができる。
【００２３】
しかも、上板と各側板との連結部分に、金属支持材の略全長にわたって補強リブを外方へ突出させるように構成したので、上板に長孔を形成したにも拘わらず、金属支持材には著しい強度低下が発生しない。
さらに、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成されているので、上板の全長にわって長孔を形成した場合に比べて、金属支持材の強度低下を防ぐことができる。また、仮に上板のうち、長孔が形成されていない長孔とは反対側の端部に、モジュール支持金具を配置しなければならない場合であっても、金属支持材を１８０度回転させて、金属支持材の両端部の向きを反転させれば対処することができる。
【００２４】
さらに、請求項３に記載の考案によれば、瓦葺き屋根への施工に際して、瓦をダミー瓦とし、かつモジュール支持金具を隆起部の挿入孔に挿入可能に構成したので、従来法ではモジュール支持金具を屋根に固定する際、モジュール支持金具と対峙する瓦の水切り部分の一部を切削しなければならなかったが、それが不要となる。その結果、水切り部分の切削時に発生した粉塵による作業者の足場の悪化を解消できる。また、隆起部の周囲に環状のドレン溝を形成したので、隆起部の周面に沿って流れ落ちる雨を、環状のドレン溝内を通して円滑に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図２】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具が施工される屋根に葺かれるダミー瓦の平面図である。
【図３】図２のＳ３−Ｓ３断面図である。
【図４】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大斜視図である。
【図５】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】従来手段に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大縦断面図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この考案の実施例を具体的に説明する。
【実施例】
【００２７】
図１において、１０はこの考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具で、この太陽電池モジュールの屋根施工具１０は、木造住宅の屋根のうち、隣接する一対の垂木１１に、ビス（固定金具）１２によって野地板１３を介して固定されるレール状の金属支持材１４と、太陽電池モジュール１５が固定され、かつ金属支持材１４にその長さ方向への移動が可能に取り付けられるモジュール支持金具１６とを備えたものである。以下、これらの構成体を詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、太陽電池モジュール１５を説明する。太陽電池モジュール１５は、太陽光を電気エネルギに変換する太陽電池セルが複数接続され、さらにその表面に透明フィルム、透明樹脂、裏面に絶縁樹脂、補強材などを配した耐候性パッケージ内に納められて平板状に構成されるものである。太陽電池モジュール１５の平面視した形状は矩形状で、一辺が例えば５００〜２０００ｍｍに形成されている。太陽電池モジュール１５は複数枚が屋根上に配設されるとともに直列、並列に接続されて、太陽電池アレイとなる。太陽電池アレイは、その外周部が、縦桟５０と横桟とを額縁形状に組んだ矩形フレーム（架台）５１により補強されている。
【００２９】
太陽電池モジュール１５が設置される屋根は、長さ方向を軒棟方向に向けた垂木１１が、軒と平行な方向に一定ピッチ（４５０ｍｍ）で配設されている。各垂木１１上には、屋根全体を覆う野地板１３が釘止めされている。野地板１３の表面にはルーフィングシート１７が敷設されている。ルーフィングシート１７の表面には、軒と平行な方向に長尺な桟木１８が、軒棟方向に所定ピッチで配設されている。
屋根には陶器瓦１９が葺かれており、屋根のうち、太陽電池モジュールの屋根施工具１０が施工される部分には、陶器瓦１９に代えて使用されるダミー瓦２０が配設されている。
【００３０】
次に、図１〜図３を参照してダミー瓦２０を詳細に説明する。
ダミー瓦２０は、軒棟方向から視て略への字形状に湾曲したアルミニウムダイカスト製の瓦本体２１を有する疑似瓦である。瓦本体２１には、瓦本体２１の軒棟方向の略中間部で、かつ瓦本体２１のうち、前記への字の上板（頂上部）に、平面視して円形の隆起部２２が一体形成されている。隆起部２２の上板の中央部には、モジュール支持金具１６のうち、後述するボルト２３の挿通孔２２ａが形成されている。また、瓦本体２１のうち、隆起部２２の周囲には、雨水を円滑に排出するための環状のドレン溝２４が形成されている。また、瓦本体２１の裏側の中央部には、ルーフィングシート１７の表面に、ダミー瓦２０をルーフィングシート１７と平行に載置する脚部２５が一体形成されている。なお、挿通孔２２ａは、瓦本体２１の平面部の表面と直交する仮想線に対して、瓦本体２１の水切り部（軒側）に向けて６〜７°の傾斜角で開孔されている。これは、ダミー瓦２０の一部に陶器瓦１９との重層部分が存在することで、野地板１３の傾斜角と、野地板１３に設置されたダミー瓦２０の傾斜角にほぼ同等の角度差があるための処置である。
【００３１】
次に、図１、図４および図５を参照して、金属支持材１４を詳細に説明する。
金属支持材１４は、長さが５２０ｍｍ、幅が約８０ｍｍで、厚さ３ｍｍの１枚の短冊形状の鋼板を、プレス加工して形成したものである。金属支持材１４は、野地板１３に対して平行に配置される上板２６と、上板２６のうち、金属支持材１４の幅方向の両端に上端が連結された一対の側板２７と、両側板２７の下端に、上板２６と平行状態で連結された一対のフランジ２８とを有している。また、上板２６と各側板２７との連結部分には、金属支持材１４の全長にわたって一対の補強リブ２９が外方へ突出した状態で形成されている。
【００３２】
上板２６には、金属支持材１４の長さ方向の一方に偏って、金属支持材１４の長さ方向に長い長孔３０が形成されている。すなわち、長孔３０は、上板２６の幅方向の中間に配置され、かつ上板２６の長さ方向の一端部から上板２６の長さ方向の略中間部まで達する長尺な孔である。また、両フランジ２８のうち、長孔３０とは反対側の端部の１箇所と、長孔３０と同じ側の端部のうち、フランジ２８の長さ方向に離間した２箇所とに、それぞれ３つ、合計９つのビス（固定金具）１２の挿通孔２８ａが形成されている。各箇所に配置された３つの挿通孔２８ａは、２５ｍｍピッチでフランジ２８の長さ方向に離間している。すなわち、フランジ２８の長孔３０とは反対側の端部に配置された３つ１組の挿通孔２８ａを基準として、それよりフランジ２８の長さ方向へ３００ｍｍ離間した位置に別の３つ１組の挿通孔２８ａが形成され、それよりさらにフランジ２８の長さ方向へ１５０ｍｍ離間した位置にまた別の３つ１組の挿通孔２８ａが形成されている。
【００３３】
次に、図１、図４および図５を参照して、モジュール支持金具１６を詳細に説明する。
モジュール支持金具１６は、長孔３０内での長さ方向への移動が可能に金属支持材１４に取り付けられる。このモジュール支持金具１６は、ねじ部を上方に向けて金属支持材１４の長孔３０に下方から挿通されるボルト２３と、ボルト２３の頭部と上板２６の裏面との間に配置され、幅方向の両端部が上方へ屈曲されて金属支持材１４の両補強リブ２９の下方空間に挿入される角ワッシャ３１と、ボルト２３の下端部に挿通され、かつ上板２６の上面に載置される平ワッシャ３２と、ボルト２３の中間部に挿通され、ダミー瓦２０の隆起部２２の上板の表裏面に当てがわれる上下一対の瓦用ワッシャ３３と、該瓦用ワッシャ３３を介してダミー瓦２０を上下方向から挟持する一対のナット３４と、ボルト２３の中間部に挿通され、上側のナット３４と上側の瓦用ワッシャ３３との間に配置されるスプリングワッシャ３５と、前記矩形フレーム５１の縦桟５０に形成されたボルト孔に差し込まれたボルト２３の上端部に挿通され、前記縦桟５０の表裏面に当てがわれる平ワッシャ３２と、両平ワッシャ３２を介して、縦桟を上下方向から挟持する一対のナット３４とを有している。
【００３４】
次に、図１、図４および図５を参照して、この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具１０の使用方法を説明する。
図１に示すように、まず、隣接する瓦において、軒側の陶器瓦１９の上面に棟側の陶器瓦１９の前垂部を重ねて、多数枚の陶器瓦１９を住宅の屋根に敷設する。この敷設された陶器瓦１９のうち、所定段ごとに横１列の陶器瓦１９を撤去する。次に、この撤去領域において、隣接する一対の垂木１１に対して、野地板１３を介して、長さ方向を軒と平行な方向に向けた金属支持材１４を載置し、金属支持材１４の長さ方向の両端部に配置された３つの挿通孔２８ａのうち、各中央に配置された挿通孔２８ａにビス１２（合計４本）を挿入し、この金属支持材１４の長さ方向の両端部を両垂木１１にビス止めする。これらの挿通孔２８ａを選択した理由は、隣接する垂木１１の離間幅が４５０ｍｍであり、これに両フランジ２８の挿通孔を一致させるためである。これにより、金属支持材１４が屋根に固定される。
【００３５】
次に、撤去された陶器瓦１９を屋根の元の位置に戻す。このとき、モジュール支持金具１６を長孔３０の長さ方向へ移動させて、予め設定された連結位置にボルト２３を配置する。その後、隆起部２２の挿通孔２２ａを介して、モジュール支持金具１６のボルト２３にダミー瓦２０の隆起部２２を挿通する。次に、両ナット３４によりダミー瓦２０を上下方向から挟持し、かつダミー瓦２０を上下に隣接した両陶器瓦１９の間に挿入する。次いで、ボルト２３の先端部に矩形フレーム５１の縦桟５０の挿通孔を通し、続いて縦桟５０を、その表裏方向から一対のボルトナット構造体により挟持する。そして、矩形フレーム５１に太陽電池モジュール１５を敷設する。
【００３６】
このように、隣接する一対の垂木１１に、野地板１３を介して金属支持材１４をビス止めし、その後、モジュール支持金具１６を長孔３０の長さ方向へ移動させて位置決めし、モジュール支持金具１６に太陽電池モジュール１５を固定するようにしたので、従来のように屋根裏へのビスの突出がなく、この固定金具の突出を原因とした野地板１３の腐食を防止することができる。しかも、仮にモジュール支持金具１６の支持位置が軒下であっても、従来のように軒下にビスの先端部が突出して屋根（住宅）の美観を損ねることがない。これにより、美観の低下を原因とした太陽電池モジュール１５の屋根への設置の見合わせを回避することができる。
【００３７】
また、金属支持材１４には、上板２６のうち、金属支持材１４の長さ方向の一方に偏って長孔３０が形成され、かつビス１２の挿入孔２８ａが、両フランジ２８のうち、長孔３０とは反対側の端部の１箇所と、長孔３０と同じ側の端部のうち、フランジ２８の長さ方向に離間した２箇所とに配設されている。そのため、垂木１１の間隔のばらつきに対処して、ビス１２による金属支持材１４の固定位置を変更することができる。
しかも、上板２６と各側板２７との連結部分に、金属支持材１４の全長にわたって補強リブ２９を外方へ突出させ、この金属支持材１４を補強するように構成したので、上板２６に長孔３０を形成したにも拘わらず、金属支持材１４には著しい強度低下が発生しない。
また、上板２６のうち、金属支持材１４の長さ方向の一方に偏って長孔３０が形成されているので、上板２６の略全長にわって長孔３０を形成した場合に比べて、金属支持材１４の強度低下を防ぐことができる。また、仮に上板２６のうち、長孔３０が形成されていない長孔３０とは反対側の端部に、モジュール支持金具１６を配置しなければならない場合であっても、金属支持材１４を１８０度回転させて、金属支持材１４の両端部の向きを反転させれば対処することができる。
【００３８】
瓦葺きの屋根への施工に際して、陶器瓦１９を金属製のダミー瓦２０とし、かつモジュール支持金具１６のボルト２３を隆起部２２の挿入孔２２ａに挿入可能に構成したので、従来ではモジュール支持金具を屋根に固定する際、モジュール支持金具と対峙する陶器瓦の水切り部分の一部を切削する必要があったが、その作業が不要となる。これにより、水切り部分の切削時に発生した粉塵を原因とする作業者の足場の悪化を解消することができる。また、隆起部２２の周囲に環状のドレン溝２４を形成したので、雨水は隆起部２２の周面に沿って流れ落ち、その後、環状のドレン溝２４に達してダミー瓦２０の外へ円滑に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この考案は、乾拭きの屋根、スレート屋根、トタン屋根などに太陽電池モジュールを設置する際に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  太陽電池モジュールの屋根施工具、
１１  垂木、
１２  ビス（固定金具）、
１３  野地板、
１４  金属支持材、
１５  太陽光モジュール、
１６  モジュール支持金具、
１９  陶器瓦（瓦）、
２０  ダミー瓦、
２１  瓦本体、
２２  隆起部、
２２ａ  挿通孔、
２４  ドレン溝、
２６  上板、
２７  側板、
２８  フランジ、
２８ａ  挿入孔、
２９  補強リブ、
３０  長孔。
【図１】
0003158425.tif 000003
【図２】
0003158425.tif 000004
【図３】
0003158425.tif 000005
【図４】
0003158425.tif 000006
【図５】
0003158425.tif 000007
【図６】
0003158425.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月1日(2010.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
木造住宅の屋根のうち、隣接する一対の垂木に、固定金具によって野地板を介して固定されるレール状の金属支持材と、
太陽光モジュールが固定され、かつ前記金属支持材に取り付けられるモジュール支持金具とを備え、
前記金属支持材には、前記固定金具の挿入孔が前記金属支持材の長さ方向に離間して複数形成されるとともに、該長さ方向に長い長孔が形成され、
前記モジュール支持金具は、前記長孔内での前記長さ方向への移動が可能に前記金属支持材に取り付けられる太陽電池モジュールの屋根施工具。
【請求項２】
前記金属支持材は、前記野地板に対して平行に配置される上板と、該上板のうち、前記金属支持材の幅方向の両端に上端が連結された一対の側板と、該一対の側板の下端に、前記上板と平行状態で連結された一対のフランジとを有するとともに、前記上板と前記一対の側板との連結部分には、前記金属支持材の全長にわたる補強リブが外方へ突出した状態で形成され、
前記長孔は、前記上板のうち、前記金属支持材の長さ方向の一方に偏って形成され、
前記複数の挿入孔は、前記一対のフランジのうち、前記長孔とは反対側の端部の１箇所と、前記長孔と同じ側の端部のうち、前記フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設された請求項１に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具。
【請求項３】
前記屋根は瓦葺きで、
前記太陽電池モジュールの屋根施工具は、前記モジュール支持金具に連結されるとともに、前記屋根の瓦の一部として使用されるダミー瓦を有し、
該ダミー瓦は、金属製の瓦本体と、該瓦本体の一部に形成され、かつ前記モジュール支持金具の挿通孔が頂上部分に形成された隆起部と、前記瓦本体のうち、前記隆起部の周囲に形成された環状のドレン溝とを有した請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は太陽電池モジュールの屋根施工具、詳しくは木造住宅の屋根に太陽電池モジュールを施工するための太陽電池モジュールの屋根施工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２ガス排出による地球温暖化問題や省エネルギへの関心が高まり、自然エネルギの一種である太陽光エネルギを利用した発電システムの住宅への普及が加速している。
住宅用の太陽光発電システムは、屋根に太陽電池モジュールを設置し、太陽光エネルギを電力に変換し、家庭の電気負荷を軽減させるものである。一般的な太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを直列または並列に接続し、これらを強化ガラス、封入樹脂、耐候性フィルムにより表裏方向から挟持して矩形状の本体としている。その後、本体を硬質アルミニウムなどの金属フレームに装着することで、モジュール全体の強度を高めている。
【０００３】
このような太陽電池モジュールを住宅の屋根に施工する際には、従来、太陽電池モジュールの屋根施工具が使用される（例えば、特許文献１）。
図６に示すように、従来の太陽電池モジュールの屋根施工具１００は、隣接する一対の垂木１０１に野地板１０２を介して両端部が固定される木製で横長な固定基板１０３と、固定基板１０３の長さ方向の中間部に野地板１０２を介して元部が固定され、かつ先端部に太陽電池モジュール１０４の架台１０５が取り付けられるモジュール支持金具１０６とを備えている。モジュール支持金具１０６は、側面視して略横向きのＪ字形状の部材である。
【０００４】
以下、従来の太陽電池モジュールの屋根施工具１００を使用し、瓦葺き屋根に太陽電池モジュール１０４を施工する方法を具体的に説明する。瓦１０７は、軒側の端部の裏面に下方へ突出する前垂部が形成されるとともに、棟側の端部の裏面に軒と平行な突条部１０７ａが形成された平面視して矩形状のものである。
まず、隣接する瓦１０７において、軒側の瓦１０７の前垂部の上に棟側の瓦１０７の突条部１０７ａを重ねて、多数枚の瓦１０７を住宅の屋根に敷設する。その際、突条部１０７ａによって上下の瓦１０７間の水切り部が構成される。この敷設された瓦１０７のうち、所定段ごとに横１列の瓦１０７を撤去する。その後、隣接する一対の垂木１０１に対して、野地板１０２を介して横長な複数の固定基板１０３の両端部をビス１１０により固定する。次に、固定基板１０３の長さ方向の略中間部にモジュール支持金具１０６の元部をビス１１０により固定し、その後、撤去されていた瓦１０７を屋根の元の位置に戻す。このとき、モジュール支持金具１０６の先端部が、上下の瓦１０７の水切り部分（重なり部分）の隙間から上方へ突出可能なように、突条部１０７ａの一部をディスクグラインダにより切削する。次に、各モジュール支持金具１０６の先端部に太陽電池モジュール１０４の架台１０５をボルトナット構造体により固定し、その後、架台１０５に太陽電池モジュール１０４を敷設する。
【特許文献１】特開２００８−２０４２１８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような特許文献１に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具１００では、モジュール支持金具１０６の元部が固定基板１０３の長さ方向の略中間部に金属製のビス１１０により固定されていた。その際、このビス１１０の先端部が野地板１０２を貫通して屋根裏に突出していた。そのため、例えば雨季や冬季には、屋根上と屋根裏との温度差でビス１１０に結露が発生し、太陽電池モジュール１０４の長期間の使用により、この結露が野地板１０２の腐食を促進し、モジュール支持金具１０６、ひいては太陽電池モジュールの屋根施工具１００の屋根に対しての固定強度の低下を招いていた。
しかも、金属製のビス１１０のねじ込み位置が軒下となる場合には、屋根（住宅）の美観を損ねることからモジュール支持金具１０６をビス止めできず、太陽電池モジュールの屋根施工具１００の固定強度が不足し、屋根に太陽電池モジュール１０４を設置できなくなるおそれもあった。
【０００６】
また、特許文献１の太陽電池モジュールの屋根施工具１００では、現場において、モジュール支持金具１０６と対峙する瓦１０７に対して、その突条部１０７ａの一部をディスクグラインダにより切削し、モジュール支持金具１０６の挿通溝１０７ｂを形成する必要があった。そのため、溝加工中に突条部１０７ａの切削屑が周囲に飛散するとともに、塵が屋根の全面に降灰し、瓦１０７の表面（上面）が滑りやすくなり、作業者の足場が悪くなっていた。
【０００７】
そこで、考案者は鋭意研究の結果、木製の固定基板に代えて金属支持材を隣接する一対の垂木に固定し、この金属支持材に対して、モジュール支持金具を金属支持材の長さ方向へ移動可能に取り付けるように構成すれば、上述した問題点はすべて解消することを知見し、この考案を完成させた。
【０００８】
この考案は、屋根裏へのビスなどの固定金具の突出がなく、この突出を原因とした野地板の腐食を防止することができる太陽電池モジュールの屋根施工具を提供することを、その目的としている。
また、この考案は、モジュール支持金具の一部を瓦の上方に突出させるため、モジュール支持金具と対峙する瓦の一部を切削する必要がなく、この切削時に発生する粉塵を原因とした作業者の足場の悪化をなくすことができる太陽電池モジュールの屋根施工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の考案は、木造住宅の屋根のうち、隣接する一対の垂木に、固定金具によって野地板を介して固定されるレール状の金属支持材と、太陽光モジュールが固定され、かつ前記金属支持材に取り付けられるモジュール支持金具とを備え、前記金属支持材には、前記固定金具の挿入孔が前記金属支持材の長さ方向に離間して複数形成されるとともに、該長さ方向に長い長孔が形成され、前記モジュール支持金具は、前記長孔内での前記長さ方向への移動が可能に前記金属支持材に取り付けられる太陽電池モジュールの屋根施工具である。
【００１０】
請求項１に記載の考案によれば、隣接する一対の垂木に、野地板を介して金属支持材を、所定の挿入孔に挿入された固定金具によって固定する。その後、モジュール支持金具を長孔の長さ方向へ移動させて所定位置で位置決めし、モジュール支持金具に太陽光モジュールを固定する。これにより、従来のように屋根裏へのビス（固定金具）の突出がなく、この突出を原因とした野地板の腐食を防止することができる。しかも、仮にモジュール支持金具の支持位置が軒下であっても、従来のように軒下にビスの先端部が突出して屋根（住宅）の美観を損ねることがない。そのため、この美観の低下を原因とした太陽電池モジュールの屋根への設置の見合わせを回避することができる。
【００１１】
太陽電池モジュールの屋根施工具とは、太陽電池モジュールを木造住宅の屋根に固定する道具である。
木造住宅とは、構造耐力上主要な部分に木材を用いた住居用の建築物である。
屋根としては、例えば瓦葺き屋根、トタン葺き屋根、スレート葺き屋根などを採用することができる。ただし、トタン葺き屋根の場合には、モジュール支持金具を金属支持材の所定位置に位置決めするための位置決め部材が必要となる。
垂木とは、木造住宅などの建築における小屋組構造材で、軒桁、母屋、棟木の上に等間隔に渡される。垂木の上には野地板や構造用合板などが敷設され、屋根下地とすることが多い。野地板の表面には、例えばルーフィングシートなどを敷設してもよい。
【００１２】
固定金具としては、例えばビス、釘などを採用することができる。
「レール状の金属支持材」とは、金属支持材がレールのように一方向へ長尺な部材であることをいう。
金属支持材の素材としては、例えば鉄、ステンレス、アルミニウムなどを採用することができる。金属支持材の形状としては、例えば平面視して短冊状、楕円形状などが挙げられる。金属支持材の長さは、隣接する一対の垂木の幅（間隔）以上であれば任意である。金属支持材の使用本数は任意である。
金属支持材における挿入孔（複数）の形成位置は任意である。また、挿入孔は円形の孔でも長孔でもよい。金属支持材に形成された挿入孔の形成数は任意である。
長孔の長さ方向は、金属支持材の長さ方向であるが、太陽光モジュールの屋根施工時、金属支持材は軒と平行な方向（軒棟方向と直交する方向）にその長さ方向を向けて屋根に固定されるので、この施工時における長孔の長さ方向は、軒と平行な方向となる。
【００１３】
太陽光モジュールの構造は任意である。例えば複数の太陽電池セルを直列または並列に接続し、これらを強化ガラス、封入樹脂、耐候性フィルムにより表裏方向から挟持して本体し、その後、本体を金属フレームに装着したものなどを採用することができる。太陽電池モジュールの裏面には、出力電力を得るためのジャンクションボックスが設けられている。
太陽光モジュールに組み込まれる太陽電池（セル）としては、例えば、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池などを採用することができる。その他、薄膜シリコン太陽電池、ＨＩＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  Ｔｈｉｎ−ｌａｙｅｒ）太陽電池、ＣＩＧＳ系薄膜太陽電池、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）太陽電池、多接合太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池などでもよい。
【００１４】
モジュール支持金具の素材としては、例えば鉄、ステンレス、アルミニウムなどを採用することができる。
モジュール支持金具の構造は、太陽光モジュールの固定部分と、長孔内での長さ方向への移動が可能に金属支持材に取り付けられる部分とを有していれば任意である。
太陽光モジュールのモジュール支持金具への固定構造としては、例えば、瓦の一部に表裏面を貫通する孔を形成し、この貫通孔にボトルモジュール支持金具の一部を構成するボルトを挿通し、このボルトにナットを螺合することで、瓦とモジュール支持金具とを固定するボルトナット構造を採用することができる。その他、瓦の端部を把持するクランプ構造などを採用することができる。
モジュール支持金具の金属支持材へのスライド自在な取り付け構造としては、例えば、締結力を緩めたボルトナット構造などを採用することができる。その他、嵌め込み式金具などを採用することができる。
【００１５】
請求項２に記載の考案は、前記金属支持材は、前記野地板に対して平行に配置される上板と、該上板のうち、前記金属支持材の幅方向の両端に上端が連結された一対の側板と、該一対の側板の下端に、前記上板と平行状態で連結された一対のフランジとを有するとともに、前記上板と前記一対の側板との連結部分には、前記金属支持材の全長にわたる補強リブが外方へ突出した状態で形成され、前記長孔は、前記上板のうち、前記金属支持材の長さ方向の一方に偏って形成され、前記複数の挿入孔は、前記一対のフランジのうち、前記長孔とは反対側の端部の１箇所と、前記長孔と同じ側の端部のうち、前記フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設された請求項１に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具である。
【００１６】
請求項２に記載の考案によれば、金属支持材には、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成され、かつ固定金具の挿入孔が、一対のフランジのうち、長孔とは反対側の端部の１箇所と、長孔と同じ側の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設されている。そのため、垂木の間隔のばらつきに対処して、固定金具による金属支持材の固定位置を変更することができる。
しかも、上板と一対の側板との連結部分に、金属支持材の全長にわたって補強リブを外方へ突出させ、この金属支持材を補強するように構成したので、上板に長孔を形成したにも拘わらず、金属支持材には著しい強度低下が発生しない。
また、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成されているので、上板の略全長にわって長孔を形成した場合に比べて、金属支持材の強度低下を防ぐことができる。また、仮に上板のうち、長孔が形成されていない長孔とは反対側の端部に、モジュール支持金具を配置しなければならない場合であっても、金属支持材を１８０度回転させて、金属支持材の両端部の向きを反転させれば対処することができる。
【００１７】
補強リブの素材は、金属支持材の上板および各側板と同じ素材とすることができる。
長孔の長さは任意であるが、例えば上板の全長の３０％〜５０％が好ましい。
「長孔が、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って形成される」とは、長孔の長さ方向の中間点を、金属支持材の長さ方向の中間点に合わせるのではなく、金属支持材の長さ方向の一方に変位して形成されることをいう。
「複数の挿入孔が、両フランジのうち、長孔とは反対側の端部の１箇所と、長孔と同じ側の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設されている」とは、以下のことを意味する。すなわち、両フランジに形成される挿入孔は、金属支持材の長さ方向のうち、長孔が偏って形成されている一方とは反対方向（他方）の端部に１箇所と、この長孔が偏って形成されている一方の端部に２箇所形成されている。しかも、この２箇所は、一方の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した位置となっている。
【００１８】
請求項３に記載の考案は、前記屋根は瓦葺きで、前記太陽電池モジュールの屋根施工具は、前記モジュール支持金具に連結されるとともに、前記屋根の瓦の一部として使用されるダミー瓦を有し、該ダミー瓦は、金属製の瓦本体と、該瓦本体の一部に形成され、かつ前記モジュール支持金具の挿通孔が頂上部分に形成された隆起部と、前記瓦本体のうち、前記隆起部の周囲に形成された環状のドレン溝とを有した請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールの屋根施工具である。
【００１９】
請求項３に記載の考案によれば、瓦葺き屋根への施工に際して、瓦を金属製のダミー瓦とし、かつモジュール支持金具を隆起部の挿入孔に挿入可能に構成したので、従来ではモジュール支持金具を屋根に固定する際、モジュール支持金具と対峙する瓦の水切り部分の一部を切削しなければならなかったが、その加工作業が不要となる。これにより、水切り部分の切削時に発生した粉塵を原因とする作業者の足場の悪化を解消することができる。また、隆起部の周囲には、環状のドレン溝を形成したので、雨水は隆起部の周面に沿って流れ落ち、その後、環状のドレン溝に達してダミー瓦の外へ円滑に排出することができる。
【００２０】
瓦葺きの屋根としては、例えば陶器瓦、いぶし瓦、セメント瓦、スレートなどを採用することができる。
ダミー瓦とは、施工される屋根に葺かれた瓦に似せた金属製の疑似瓦である。
瓦本体の素材としては、例えばアルミニウムダイカストの他、アルミニウム鋳物などの金属を採用することができる。
瓦本体の形状は、屋根に敷設された瓦の形状に合わせて変更される。
挿通孔とは、モジュール支持金具が挿通される開口面積を有した孔で、隆起部の例えば平坦な頂上面に形成される。モジュール支持金具は、この挿通孔に挿通させるため、前記長孔に沿って移動される。
隆起部とは、傾斜した屋根の上面に配置される瓦の上方向へ突出した部分である。隆起部と瓦とは同一素材で一体的に形成されても、同一素材または異なる素材によって別体で形成されてもよい。隆起部の形成位置、形成数は任意である。
環状のドレン溝は、隆起部の周囲に形成されていれば、その溝形状、形成本数などは任意である。
【考案の効果】
【００２１】
請求項１に記載の考案によれば、木製の固定基板に代えて金属支持材を隣接する一対の垂木に固定し、この金属支持材に対して、モジュール支持金具を金属支持材の長さ方向へ移動可能に取り付けるように構成したので、従来法の課題であった屋根裏へのビス（固定金具）の突出が発生せず、このビスの突出を原因とした野地板の腐食を防止することができる。しかも、仮にモジュール支持金具の支持位置が軒下であっても、従来法のように軒下にビスの先端部が突出して屋根ひいては住宅の美観を損ねることがない。そのため、美観の低下を原因とした太陽電池モジュールの設置の見合わせを回避することができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の考案によれば、金属支持材には、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成されている。しかも、固定金具の挿入孔が、一対のフランジのうち、長孔とは反対側の端部の１箇所と、長孔と同じ側の端部のうち、フランジの長さ方向に離間した２箇所とに配設されるように構成したので、垂木の間隔のばらつきに対処して、固定金具による金属支持材の固定位置を変更することができる。
【００２３】
しかも、上板と一対の側板との連結部分に、金属支持材の略全長にわたって補強リブを外方へ突出させるように構成したので、上板に長孔を形成したにも拘わらず、金属支持材には著しい強度低下が発生しない。
さらに、上板のうち、金属支持材の長さ方向の一方に偏って長孔が形成されているので、上板の全長にわって長孔を形成した場合に比べて、金属支持材の強度低下を防ぐことができる。また、仮に上板のうち、長孔が形成されていない長孔とは反対側の端部に、モジュール支持金具を配置しなければならない場合であっても、金属支持材を１８０度回転させて、金属支持材の両端部の向きを反転させれば対処することができる。
【００２４】
さらに、請求項３に記載の考案によれば、瓦葺き屋根への施工に際して、瓦をダミー瓦とし、かつモジュール支持金具を隆起部の挿入孔に挿入可能に構成したので、従来法ではモジュール支持金具を屋根に固定する際、モジュール支持金具と対峙する瓦の水切り部分の一部を切削しなければならなかったが、それが不要となる。その結果、水切り部分の切削時に発生した粉塵による作業者の足場の悪化を解消できる。また、隆起部の周囲に環状のドレン溝を形成したので、隆起部の周面に沿って流れ落ちる雨を、環状のドレン溝内を通して円滑に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図２】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具が施工される屋根に葺かれるダミー瓦の平面図である。
【図３】図２のＳ３−Ｓ３断面図である。
【図４】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大斜視図である。
【図５】この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】従来手段に係る太陽電池モジュールの屋根施工具の使用状態を示す要部拡大縦断面図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この考案の実施例を具体的に説明する。
【実施例】
【００２７】
図１において、１０はこの考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具で、この太陽電池モジュールの屋根施工具１０は、木造住宅の屋根のうち、隣接する一対の垂木１１に、ビス（固定金具）１２によって野地板１３を介して固定されるレール状の金属支持材１４と、太陽電池モジュール１５が固定され、かつ金属支持材１４にその長さ方向への移動が可能に取り付けられるモジュール支持金具１６とを備えたものである。以下、これらの構成体を詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、太陽電池モジュール１５を説明する。太陽電池モジュール１５は、太陽光を電気エネルギに変換する太陽電池セルが複数接続され、さらにその表面に透明フィルム、透明樹脂、裏面に絶縁樹脂、補強材などを配した耐候性パッケージ内に納められて平板状に構成されるものである。太陽電池モジュール１５の平面視した形状は矩形状で、一辺が例えば５００〜２０００ｍｍに形成されている。太陽電池モジュール１５は複数枚が屋根上に配設されるとともに直列、並列に接続されて、太陽電池アレイとなる。太陽電池アレイは、その外周部が、縦桟５０と横桟とを額縁形状に組んだ矩形フレーム（架台）５１により補強されている。
【００２９】
太陽電池モジュール１５が設置される屋根は、長さ方向を軒棟方向に向けた垂木１１が、軒と平行な方向に一定ピッチ（４５０ｍｍ）で配設されている。各垂木１１上には、屋根全体を覆う野地板１３が釘止めされている。野地板１３の表面にはルーフィングシート１７が敷設されている。ルーフィングシート１７の表面には、軒と平行な方向に長尺な桟木１８が、軒棟方向に所定ピッチで配設されている。
屋根には陶器瓦１９が葺かれており、屋根のうち、太陽電池モジュールの屋根施工具１０が施工される部分には、陶器瓦１９に代えて使用されるダミー瓦２０が配設されている。
【００３０】
次に、図１〜図３を参照してダミー瓦２０を詳細に説明する。
ダミー瓦２０は、軒棟方向から視て略への字形状に湾曲したアルミニウムダイカスト製の瓦本体２１を有する疑似瓦である。瓦本体２１には、瓦本体２１の軒棟方向の略中間部で、かつ瓦本体２１のうち、前記への字の上板（頂上部）に、平面視して円形の隆起部２２が一体形成されている。隆起部２２の上板の中央部には、モジュール支持金具１６のうち、後述するボルト２３の挿通孔２２ａが形成されている。また、瓦本体２１のうち、隆起部２２の周囲には、雨水を円滑に排出するための環状のドレン溝２４が形成されている。また、瓦本体２１の裏側の中央部には、ルーフィングシート１７の表面に、ダミー瓦２０をルーフィングシート１７と平行に載置する脚部２５が一体形成されている。なお、挿通孔２２ａは、瓦本体２１の平面部の表面と直交する仮想線に対して、瓦本体２１の水切り部（軒側）に向けて６〜７°の傾斜角で開孔されている。これは、ダミー瓦２０の一部に陶器瓦１９との重層部分が存在することで、野地板１３の傾斜角と、野地板１３に設置されたダミー瓦２０の傾斜角にほぼ同等の角度差があるための処置である。
【００３１】
次に、図１、図４および図５を参照して、金属支持材１４を詳細に説明する。
金属支持材１４は、長さが５２０ｍｍ、幅が約８０ｍｍで、厚さ３ｍｍの１枚の短冊形状の鋼板を、プレス加工して形成したものである。金属支持材１４は、野地板１３に対して平行に配置される上板２６と、上板２６のうち、金属支持材１４の幅方向の両端に上端が連結された一対の側板２７と、一対の側板２７の下端に、上板２６と平行状態で連結された一対のフランジ２８とを有している。また、上板２６と一対の側板２７との連結部分には、金属支持材１４の全長にわたって一対の補強リブ２９が外方へ突出した状態で形成されている。
【００３２】
上板２６には、金属支持材１４の長さ方向の一方に偏って、金属支持材１４の長さ方向に長い長孔３０が形成されている。すなわち、長孔３０は、上板２６の幅方向の中間に配置され、かつ上板２６の長さ方向の一端部から上板２６の長さ方向の略中間部まで達する長尺な孔である。また、両フランジ２８のうち、長孔３０とは反対側の端部の１箇所と、長孔３０と同じ側の端部のうち、フランジ２８の長さ方向に離間した２箇所とに、それぞれ３つ、合計９つのビス（固定金具）１２の挿通孔２８ａが形成されている。各箇所に配置された３つの挿通孔２８ａは、２５ｍｍピッチでフランジ２８の長さ方向に離間している。すなわち、フランジ２８の長孔３０とは反対側の端部に配置された３つ１組の挿通孔２８ａを基準として、それよりフランジ２８の長さ方向へ３００ｍｍ離間した位置に別の３つ１組の挿通孔２８ａが形成され、それよりさらにフランジ２８の長さ方向へ１５０ｍｍ離間した位置にまた別の３つ１組の挿通孔２８ａが形成されている。
【００３３】
次に、図１、図４および図５を参照して、モジュール支持金具１６を詳細に説明する。
モジュール支持金具１６は、長孔３０内での長さ方向への移動が可能に金属支持材１４に取り付けられる。このモジュール支持金具１６は、ねじ部を上方に向けて金属支持材１４の長孔３０に下方から挿通されるボルト２３と、ボルト２３の頭部と上板２６の裏面との間に配置され、幅方向の両端部が上方へ屈曲されて金属支持材１４の両補強リブ２９の下方空間に挿入される角ワッシャ３１と、ボルト２３の下端部に挿通され、かつ上板２６の上面に載置される平ワッシャ３２と、ボルト２３の中間部に挿通され、ダミー瓦２０の隆起部２２の上板の表裏面に当てがわれる上下一対の瓦用ワッシャ３３と、該瓦用ワッシャ３３を介してダミー瓦２０を上下方向から挟持する一対のナット３４と、ボルト２３の中間部に挿通され、上側のナット３４と上側の瓦用ワッシャ３３との間に配置されるスプリングワッシャ３５と、前記矩形フレーム５１の縦桟５０に形成されたボルト孔に差し込まれたボルト２３の上端部に挿通され、前記縦桟５０の表裏面に当てがわれる平ワッシャ３２と、両平ワッシャ３２を介して、縦桟を上下方向から挟持する一対のナット３４とを有している。
【００３４】
次に、図１、図４および図５を参照して、この考案の実施例１に係る太陽電池モジュールの屋根施工具１０の使用方法を説明する。
図１に示すように、まず、隣接する瓦において、軒側の陶器瓦１９の上面に棟側の陶器瓦１９の前垂部を重ねて、多数枚の陶器瓦１９を住宅の屋根に敷設する。この敷設された陶器瓦１９のうち、所定段ごとに横１列の陶器瓦１９を撤去する。次に、この撤去領域において、隣接する一対の垂木１１に対して、野地板１３を介して、長さ方向を軒と平行な方向に向けた金属支持材１４を載置し、金属支持材１４の長さ方向の両端部に配置された３つの挿通孔２８ａのうち、各中央に配置された挿通孔２８ａにビス１２（合計４本）を挿入し、この金属支持材１４の長さ方向の両端部を両垂木１１にビス止めする。これらの挿通孔２８ａを選択した理由は、隣接する垂木１１の離間幅が４５０ｍｍであり、これに両フランジ２８の挿通孔を一致させるためである。これにより、金属支持材１４が屋根に固定される。
【００３５】
次に、撤去された陶器瓦１９を屋根の元の位置に戻す。このとき、モジュール支持金具１６を長孔３０の長さ方向へ移動させて、予め設定された連結位置にボルト２３を配置する。その後、隆起部２２の挿通孔２２ａを介して、モジュール支持金具１６のボルト２３にダミー瓦２０の隆起部２２を挿通する。次に、両ナット３４によりダミー瓦２０を上下方向から挟持し、かつダミー瓦２０を上下に隣接した両陶器瓦１９の間に挿入する。次いで、ボルト２３の先端部に矩形フレーム５１の縦桟５０の挿通孔を通し、続いて縦桟５０を、その表裏方向から一対のボルトナット構造体により挟持する。そして、矩形フレーム５１に太陽電池モジュール１５を敷設する。
【００３６】
このように、隣接する一対の垂木１１に、野地板１３を介して金属支持材１４をビス止めし、その後、モジュール支持金具１６を長孔３０の長さ方向へ移動させて位置決めし、モジュール支持金具１６に太陽電池モジュール１５を固定するようにしたので、従来のように屋根裏へのビスの突出がなく、この固定金具の突出を原因とした野地板１３の腐食を防止することができる。しかも、仮にモジュール支持金具１６の支持位置が軒下であっても、従来のように軒下にビスの先端部が突出して屋根（住宅）の美観を損ねることがない。これにより、美観の低下を原因とした太陽電池モジュール１５の屋根への設置の見合わせを回避することができる。
【００３７】
また、金属支持材１４には、上板２６のうち、金属支持材１４の長さ方向の一方に偏って長孔３０が形成され、かつビス１２の挿入孔２８ａが、両フランジ２８のうち、長孔３０とは反対側の端部の１箇所と、長孔３０と同じ側の端部のうち、フランジ２８の長さ方向に離間した２箇所とに配設されている。そのため、垂木１１の間隔のばらつきに対処して、ビス１２による金属支持材１４の固定位置を変更することができる。
しかも、上板２６と各側板２７との連結部分に、金属支持材１４の全長にわたって補強リブ２９を外方へ突出させ、この金属支持材１４を補強するように構成したので、上板２６に長孔３０を形成したにも拘わらず、金属支持材１４には著しい強度低下が発生しない。
また、上板２６のうち、金属支持材１４の長さ方向の一方に偏って長孔３０が形成されているので、上板２６の略全長にわって長孔３０を形成した場合に比べて、金属支持材１４の強度低下を防ぐことができる。また、仮に上板２６のうち、長孔３０が形成されていない長孔３０とは反対側の端部に、モジュール支持金具１６を配置しなければならない場合であっても、金属支持材１４を１８０度回転させて、金属支持材１４の両端部の向きを反転させれば対処することができる。
【００３８】
瓦葺きの屋根への施工に際して、陶器瓦１９を金属製のダミー瓦２０とし、かつモジュール支持金具１６のボルト２３を隆起部２２の挿入孔２２ａに挿入可能に構成したので、従来ではモジュール支持金具を屋根に固定する際、モジュール支持金具と対峙する陶器瓦の水切り部分の一部を切削する必要があったが、その作業が不要となる。これにより、水切り部分の切削時に発生した粉塵を原因とする作業者の足場の悪化を解消することができる。また、隆起部２２の周囲に環状のドレン溝２４を形成したので、雨水は隆起部２２の周面に沿って流れ落ち、その後、環状のドレン溝２４に達してダミー瓦２０の外へ円滑に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この考案は、乾拭きの屋根、スレート屋根、トタン屋根などに太陽電池モジュールを設置する際に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  太陽電池モジュールの屋根施工具、
１１  垂木、
１２  ビス（固定金具）、
１３  野地板、
１４  金属支持材、
１５  太陽光モジュール、
１６  モジュール支持金具、
１９  陶器瓦（瓦）、
２０  ダミー瓦、
２１  瓦本体、
２２  隆起部、
２２ａ  挿通孔、
２４  ドレン溝、
２６  上板、
２７  側板、
２８  フランジ、
２８ａ  挿入孔、
２９  補強リブ、
３０  長孔。