(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの屋根流れ方向に垂直な桁方向への移動を屋根流れ方向に設置された支持材により制限すると共に、
屋根流れ方向への移動を屋根の垂木に固定された固定具により制限し、太陽電池モジュールを屋根に取付ける太陽電池モジュールの取付方法であって、 前記太陽電池モジュールが棟側の側縁部に鉤状部を備え、
前記固定具が前記垂木への固定部と該固定部から立設する立設部と、前記立設部の上部において棟側に突出する突出部と、軒側に突出する第２の突出部と、前記第２の突出部の先端から下方に屈曲してなり前記鉤状部と係合可能な係合部を備え、
前記第２の突出部を当該太陽電池モジュールの上方に位置せしめると共に、前記係合部を当該太陽電池モジュールにおける前記鉤状部に係合させて該固定具を垂木に固定し、
棟側の太陽電池モジュールを、該モジュールの軒側の側縁部を前記固定具の立設部に当接させ、且つ、前記固定具の前記突出部と屋根面との間に取付けることを特徴とする太陽電池モジュールの取付方法。
【請求項２】
前記固定具が前記立設部から棟側及び軒側に突出する第３の突出部を備え、該固定具の棟側及び軒側の太陽電池モジュールを、前記第３の突出部の上方に取付け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取付方法。
【請求項３】
太陽電池モジュールの屋根流れ方向と平行な一対の側縁部を屋根の屋根流れ方向に設置された支持材により支持すると共に、前記太陽電池モジュールの棟側及び軒側の側縁部を屋根の垂木に固定された固定具により固定する太陽電池モジュールの取付方法であって、前記固定具が、立設部と、立設部の底辺において棟側に延在する固定部と、立設部の上辺において軒側に突出しさらに下方に屈曲してなる係合部と、立設部の上辺において棟側に突出する突出部とを備えると共に、前記太陽電池モジュールが、軒側及び棟側の側縁部に、該太陽電池モジュールの底面から外方向に突出しさらに上方に立設する鉤状部を備え、前記固定具の係合部を軒側の太陽電池モジュールの前記鉤状部に係合させ該軒側の太陽電池モジュールを固定すると共に、前記固定具の突出部により棟側の太陽電池モジュールにおける前記鉤状部の上辺を押さえ、該棟側の太陽電池モジュールを固定することを特徴とする太陽電池モジュールの取付方法。
【請求項４】
前記太陽電池モジュールの下面を支える支持部をさらに備える固定具を用いて前記太陽電池モジュールを固定することを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュールの取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールを屋根上に設置する太陽電池モジュールの取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家屋の屋根上に太陽電池モジュールを取付ける場合、従来は図１０乃至１２に示すように、起立したボルトを有する支持金具６１を家屋の屋根５０の垂木（不図示）に固定し、この支持金具６１上に枕材６２を配設して支持金具６１のボルトとナットとで枕材６２を支持金具６１上に固定し（図１１参照）、次に枕材６２上に取付架台６３を載置してボルト・ナット（不図示）で固定し（図１２参照）、この取付架台６３に太陽電池モジュールを取付けることによって、太陽電池モジュールを家屋の屋根５０上に固定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の取付方法では、取付架台６３を枕材６２上に固定する場合、枕材６２の上部と取付架台６３の底部を貫通してボルト・ナットで固定することから、取付架台６３の長さ方向では、予めボルト用の孔が設けられた部分でしか固定できない。即ち、取付架台６３に設けるボルト用の孔の間隔は、枕材６２の配置ピッチと同じにする必要がある。
【０００４】
ところで、枕材６２を固定する支持金具６１は、強度上屋根５０の野地板ではなく、垂木に固定しなければならない。然し乍ら、垂木の配設ピッチは工法や屋根構造等によって様々に相違する。このように垂木の配設ピッチが相違すると、必然的に枕材６２の配置ピッチが相違し、枕材６２の配置ピッチと取付架台６３に設けられたボルト用の孔の間隔とが適合しない場合が生じ、この結果取付架台６３を枕材６２上に固定できない場合が発生するという課題が生じていた。さらに、この課題は、支持金具６１を垂木にビスや釘などで取付ける場合の取付誤差を考えると、対応がさらに困難になっていた。
【０００５】
また、従来の方法によれば枕材６２の上に固定された取付架台６３に太陽電池モジュールを取付けるために、屋根面と太陽電池モジュールとの間に生じる隙間の間隔が大きなものとなっていた。このため強風が生じると風が太陽電池モジュールの下面に入り込んで吹き上げるため、太陽電池モジュールが風によって吹き飛ばされる可能性が有り、これを防止するためには支持金具６１や枕材６２或いは取付架台６３の取付強度をさらに高めるための特別の工夫が必要であった。
【０００６】
さらに、太陽電池モジュールを建材として用いる建材一体型の太陽電池モジュールを取付ける場合にあっては、太陽電池モジュール下の屋根面にはアスファルトルーフィングが敷設された野地板が露出している。このような場合にあって太陽電池モジュールと屋根面との間に生じる隙間の間隔が大きなものだと、雨がモジュール下に入り込み、雨漏りが生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は以上のような課題に鑑みなされたものであって、屋根の垂木の配設ピッチが相違する場合であっても取付が容易であり、且つ太陽電池モジュールと屋根面との間に生じる隙間の間隔を小さくすることのできる太陽電池モジュールの取付方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る太陽電池モジュールの取付方法は、太陽電池モジュールの屋根流れ方向に垂直な桁方向への移動を屋根流れ方向に設置された支持材により制限すると共に、屋根流れ方向への移動を屋根の垂木に固定された固定具により制限し、太陽電池モジュールを屋根上に取付けることを特徴とする。
【０００９】
また、前記支持材が屋根面への取付部と該取付部から立設する立設ネジとを備え、該立設ネジを挟んで前記取付部上に載置された相隣接する太陽電池モジュールの互いに対向する側縁部を、前記立設ネジに螺合されたナットにより押さえられる押さえ板により下方に押さえて前記取付部上に固定することを特徴とし、前記押さえ板が化粧板を兼ねることを特徴とする。
【００１０】
或いは、前記固定具が前記垂木への固定部と該固定部から立設する立設部とを備え、該固定具を垂木に固定した後に棟側の太陽電池モジュールを、該モジュールの軒側の側縁部を前記固定具の立設部に当接させて屋根上に取付けることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、前記固定部が前記立設部の底辺において棟側に延在する固定具を用いて太陽電池モジュールを屋根上に取付けても良く、また、前記固定具が前記立設部の上辺において棟側に突出する突出部を備え、該固定具の棟側の太陽電池モジュールを、屋根面と前記突出部との間に取付けても良い。或いは、前記固定具が前記立設部の上部において軒側に突出する第２の突出部を備え、該第２の突出部を軒側の太陽電池モジュールの上方に位置せしめて前記固定具を垂木に固定し、次いで棟側の太陽電池モジュールを取付けても良い。
【００１２】
さらには、前記太陽電池モジュールが棟側の側縁部に鉤状部を備え、且つ前記固定具が前記第２の突出部の先端から下方に屈曲してなり前記鉤状部と係合可能な係合部を備え、固定具の係合部を軒側の太陽電池モジュールにおける前記鉤状部に係合させて該固定具を垂木に固定することを特徴とし、前記固定具が前記立設部から棟側及び軒側に突出する第３の突出部を備え、該固定具の棟側及び軒側の太陽電池モジュールを、前記第３の突出部の上方に取付けることを特徴とする。
【００１３】
加えて、本発明は、太陽電池モジュールの屋根流れ方向と平行な一対の側縁部を屋根の屋根流れ方向に設置された支持材により支持すると共に、前記太陽電池モジュールの棟側及び軒側の側縁部を屋根の垂木に固定された固定具により固定する太陽電池モジュールの取付方法であって、前記固定具が、立設部と、立設部の底辺において棟側に延在する固定部と、立設部の上辺において軒側に突出しさらに下方に屈曲してなる係合部と、立設部の上辺において棟側に突出する突出部とを備えると共に、前記太陽電池モジュールが、軒側及び棟側の側縁部に、該太陽電池モジュールの底面から外方向に突出しさらに上方に立設する鉤状部を備え、前記固定具の係合部を軒側の太陽電池モジュールの前記鉤状部に係合させ該軒側の太陽電池モジュールを固定すると共に、前記固定具の突出部により棟側の太陽電池モジュールにおける前記鉤状部の上辺を押さえ、該棟側の太陽電池モジュールを固定することを特徴とし、前記太陽電池モジュールの下面を支える支持部をさらに備える固定具を用いて前記太陽電池モジュールを固定することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図１乃至３を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明による太陽電池モジュールの取付方法を説明するための斜視図であり、図２は軒方向よりみたモジュール間における取付箇所の要部拡大断面図、また図３は屋根流れ方向に垂直な桁方向より見たモジュール間における取付箇所の要部拡大断面図であり、図面右側が棟側である。
【００１６】
図１を参照して、１１は屋根１０の野地板であり、屋根面には平板状の瓦（図示せず）が葺かれている。そして、屋根１０の屋根流れ方向には支持材１が所定ピッチで取付けられている。このピッチは従来のように垂木の配設ピッチに合わせる必要はなく、取付ける太陽電池モジュールのサイズに応じて適宜設定すれば良い。
【００１７】
支持材１は例えば高さ１０ｍｍ程度で断面ハット型のハット鋼であり、上板部１ａと、その両側において下方に曲げられさらに上板部１ａと平行に折り曲げられてなる鍔部１ｂとを有しており、鍔部１ｂで釘、ビス等により野地板１１に固定されている。
【００１８】
太陽電池モジュール２は、例えば、太陽電池部２ａと，その外周側縁部に設けたアルミ製の枠部２ｂとからなり、全体として偏平な形状を有している。枠部２ｂにおける少なくとも桁方向の側縁部の底辺は外方に突出しており、太陽電池モジュール２を支持材１の上板部１ａ上に載置した状態で枠部２ｂの外方に突出した部分をビス、或いはボルト・ナット等により支持板１に固定している。そして、このように太陽電池モジュール２の桁方向の側縁部を支持材１に固定することで、太陽電池モジュール２の桁方向への移動を制限している。
【００１９】
固定具３は下端に垂木１２へ固定するための固定部３ａと、この固定部３ａから立設する立設部３ｂを備えている。そして、この立設部３ｂが棟側に取付けられる太陽電池モジュール２の軒側の側縁部と当接することにより、該モジュール２の屋根流れ方向への移動を制限し、屋根からの落下を防止している。尚、固定具３の高さは太陽電池モジュール２の上面よりも高くても良いが、高くすると後工程でモジュール間に化粧板を取付けられなくなる。従って、化粧板を取りつける場合にはモジュール２の上面よりも低い高さとする必要がある。
【００２０】
次に、太陽電池モジュールの取付手順について説明する。モジュールの取付は、軒側から行う。
【００２１】
まず、屋根面に垂木１２の位置を墨出し、次いで支持材１を釘、ビス等を用いて屋根面上に設置する。この時隣接する支持材１，１の間に、できれば垂木が２本存在するようにする。支持材１自体は垂木１２に固定する必要はなく、設置する太陽電池モジュールのサイズに応じた所定ピッチで屋根面に設置すれば良い。
【００２２】
次いで、軒先側の固定具３を予め墨出しした垂木１２に釘、ビス等により固定する。
【００２３】
そして、固定具３の棟側において、最も軒側の太陽電池モジュール２を支持材１上に載置する。この際先に固定した固定具３の立設部３ｂに太陽電池モジュール２の軒側の側縁部が当接し、屋根流れ方向への移動が制限されるので、太陽電池モジュール２が落下することがない。
【００２４】
この状態で太陽電池モジュール２を支持材１にビス、釘等で取付ける。
【００２５】
以上の様にして軒先側の太陽電池モジュール２を取付けた後、該モジュール２の棟側に次の固定具３を取付ける。固定具３の立設部３ｂを先に取付けた太陽電池モジュール２の棟側の側縁部に当接させて固定する必要はなく、多少隙間があいていてもよい。また、固定の際には固定部３ａを棟側に配置して固定するようにすると、ビス等による固定の際に障害となるものがないので、作業性が向上する。
【００２６】
そして、このようにして垂木に固定した固定具３の棟側に前述と同様に太陽電池モジュール２を取付け、この作業を繰り返し行うことにより屋根面に太陽電池モジュールを取付け、必要に応じてモジュール２間にゴム、プラスチック或いはアルミニウム製の化粧板（図示せず）を取付ける。
【００２７】
以上の取付方法によれば、屋根の垂木の配設ピッチが相違する場合であっても、固定具３の固定には何ら支障がない。また、屋根面と太陽電池モジュールとの間には支持材１しか存在しないので、支持材１の高さを低くすることにより太陽電池モジュール２の下面に吹き込む風の量を少なくすることができる。従って、太陽電池モジュール２を吹き上げる風の力を従来よりも低減できるので、モジュールの取付強度は主に重力の影響に耐えるようにすれば良い。そして、本発明によればこの重力の影響、即ち太陽電池モジュール２の屋根流れ方向への移動（落下）を制限するための固定具３を垂木に固定しているので、取付強度が高い。
【００２８】
また、本発明取付方法を建材一体型太陽電池モジュールに適用した場合にあっては、モジュール下への雨の入りこみも抑制されるので、雨漏りを低減することができる。
【００２９】
次に、太陽電池モジュール２の支持材１への別の取付け方法について、図４に示した要部拡大断面図を用いて説明する。
【００３０】
太陽電池モジュール２の桁方向の側縁部における枠部２ｂの下辺には、外方向に突出しさらに上方に折り曲げられてなる鉤状部２ｃが設けられている。
【００３１】
また、支持材１の上板部１ａには、ネジ部が上向きとなるように立設ネジ２０が所定ピッチで設けられている。立設ネジ２０は、同図に示すように上板部１ａに形成した孔にボルト（２０）を貫通してナット２１で固定することで設けても良いが、溶接によってネジを立設させるようにしても良い。
【００３２】
そして、太陽電池モジュール２を支持材１の上板部１ａ上に載置する。
【００３３】
支持材１の上板部１ａには立設ネジ２０が設けられているので、桁方向に隣接する太陽電池モジュール２はこの立設ネジ２０を間に挟むように上板部１ａ上に載置され、桁方向への移動が制限される。そして、押さえ板２５により太陽電池モジュール２…を固定する。
【００３４】
押さえ板２５は断面コ字形状をなすと共に、前記立設ネジ２０を挿通させる孔を有している。この孔に立設ネジ２０を挿通させ、立設ネジ２０にナット２６を螺合させると、押さえ板２５の両端部が太陽電池モジュール２の鉤状部２ｃに係合して太陽電池モジュール２を支持材１上に固定する。
【００３５】
上記の取付方法によれば、相隣接する太陽電池モジュール２，２の互いに対向する側縁部同士を一つの押さえ板２５で支持材１に固定できるので、作業工数を減らすことができ、作業性が向上するとともに取付けコストも低減できる。
【００３６】
上記押さえ板２５の形状としては図４に示したものに限らず、図５に示す形状のものを使用することもできる。この例においては押さえ板２５が相隣接する太陽電池モジュール２，２の互いに対向する側縁部の上面も押さえることのできる形状を有している。斯かる形状によれば、押さえ板２５を化粧板としても用いることができるので、太陽電池モジュールの固定と化粧板の設置とを同時に行うことができ、作業工数を減らすことができると共に、従来使用していた化粧板が不要となるので、取付コストをさらに低減できる。
【００３７】
次に、本発明における固定具の別の例について、図６に示した要部拡大断面図を参照して説明する。
【００３８】
同図を参照して、本実施形態においては支持具３が立設部３ｂの上方において棟側に突出する突出部３ｃを備えており、棟側の太陽電池モジュール２を取付ける際にはその軒側の側縁部を屋根面と突出部３ｃとの間に取付ける。斯かる形状の固定具３によれば、例え風が屋根面と太陽電池モジュールとの間に吹き込み、モジュールを上方に吹き上げる力が働いたとしても、上記突起部３ｃによりモジュールが吹き上げられることがなく、モジュールの取付け強度を向上させることができる。
【００３９】
尚、図６においては太陽電池モジュール２の枠部２ｂが、その軒側の側縁部における底辺において外方に突出する形状を備えているため、上記突出部３ｃがこの側縁部の突出した部分を上方から押さえることのできる形状としているが、枠部２ｂがこのような突出した部分を備えない場合であれば、固定部３の高さをモジュール上面の高さよりも高くし、そして突出部３ｃがモジュール上面を押さえるようにすれば良い。
【００４０】
さらに、図７に示す如く、軒側に突出する第２の突出部３ｄを備えた固定具３を用いて太陽電池モジュールを取付けるようにしても良い。斯かる固定具３を用いた取付方法によれば、固定具３の軒側の太陽電池モジュールの吹き上がりも防止することができるので、より一層取付強度が強固なものとなる。
【００４１】
加えて、図８に示す如く、太陽電池モジュール２の枠部２ｂの形状を、棟側の側縁部において底辺から外方向に突出しさらに上方に折れ曲がってなる鉤状部２ｃを備える形状とし、固定具３の形状を立設部３ｂの上方において軒側に突出した第２の突出部の先端からさらに下方に屈曲してなる係合部３ｅを備える形状としても良い。
【００４２】
同図に示すように、太陽電池モジュール２を取付けるにあたって、軒側に取付けられた太陽電池モジュール２の鉤状部２ｃに前記係合部３ｅを係合させて固定具３を固定し、モジュール２を取付けるようにする。このような取付方法によれば、係合部３ｅにより軒側の太陽電池モジュールにおける棟側の側縁部が上方から押さえられて取付けられるので、太陽電池モジュールの下に風が吹きこんでモジュールを上方に吹き上げる力が働いたとしても、モジュールが吹き飛ぶことはなく、取付強度が向上する。さらに、係合部３ｅが鉤状部２ｃと係合しているので太陽電池モジュールに働く重力に対しても取付強度が増すこととなり、モジュールの取付強度が大幅に向上する。
【００４３】
さらに、図９においては固定具３が立設部３ｂから棟側及び軒側に突出する第３の突出部３ｆを備えており、この第３の支持部３ｆの上方に太陽電池モジュール２を取付ける。斯かる形状の固定具３を用いた取付方法によれば、太陽電池モジュールの耐荷重性が向上するので、取付工事中に作業者が太陽電池モジュール上にのった場合、或いは雪が積もった場合等太陽電池モジュールに荷重が掛かった場合でも何ら問題が生じることがない。
【００４４】
以上の如く、本発明によれば、屋根の垂木の配設ピッチが相違する場合であっても取付が容易であり、且つ太陽電池モジュールと屋根面との間に生じる隙間の間隔を小さくすることができ、従って太陽電池モジュールが風によって吹き飛ばされることがなく、雨漏りの恐れのない太陽電池モジュールの取付方法を提供することができる。
【００４５】
尚、支持材、固定具の種々の形状について説明したが、これらの組み合わせについては実施形態で説明した組み合わせに限らず、他の組み合わせを用いても良いことは言うまでもない。また、屋根の野地板上に直接建材一体型の太陽電池モジュールを取付ける場合にあっても本発明を適用できることは言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、屋根の垂木の配設ピッチが相違する場合であっても取付が容易であり、且つ太陽電池モジュールと屋根面との間の間隔を小さくすることのできる太陽電池モジュールの取付方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの取付方法を説明するための斜視図である。
【図２】軒方向からみた太陽電池モジュール間における取付箇所の要部拡大断面図である。
【図３】桁方向からみた太陽電池モジュール間における取付箇所の要部拡大断面図である。
【図４】太陽電池モジュールの支持材への別の取付け方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図５】太陽電池モジュールの支持材へのさらに別の取付け方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る固定具の第２の形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図７】本発明に係る固定具の第３の形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図８】本発明に係る固定具の第４の形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図９】本発明に係る固定具の第５の形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図１０】従来の太陽電池モジュールの取付方法を説明するための図である。
【図１１】従来の太陽電池モジュールの取付方法を説明するための図である。
【図１２】従来の太陽電池モジュールの取付方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…支持材、２…太陽電池モジュール、３…固定具、１０…屋根、１２…垂木
【図１】
0004010665.tif 000002
【図２】
0004010665.tif 000003
【図３】
0004010665.tif 000004
【図４】
0004010665.tif 000005
【図５】
0004010665.tif 000006
【図６】
0004010665.tif 000007
【図７】
0004010665.tif 000008
【図８】
0004010665.tif 000009
【図９】
0004010665.tif 000010
【図１０】
0004010665.tif 000011
【図１１】
0004010665.tif 000012
【図１２】
0004010665.tif 000013