(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね折板屋根上にあって折板の２山以上を幅で覆うように所定の間隔で折板に固定された長尺の架台と、所定幅の太陽電池モジュールを架台長手方向に該太陽電池モジュール間に隙間を空けて配置し該太陽電池モジュールの幅両端部をフレームで支持してなる太陽電池パネルとを有し、該太陽電池パネルが前記架台間に装着保持されてなることを特徴とする太陽電池パネルアレイ。
【請求項２】
前記太陽電池パネルが、前記フレームを前記架台側面にセルフタッピンネジで固定することにより、前記架台間に装着保持されている請求項１記載の太陽電池パネルアレイ。
【請求項３】
前記架台がアルミ押出し成形材または軽量形鋼からなる請求項１または２に記載の太陽電池パネルアレイ。
【請求項４】
前記太陽電池パネルおよび前記架台は面一に設置され、前記太陽電池モジュールは電気的にユニット化されている請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池パネルアレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池パネルアレイに関し、詳しくは、重ね折板式の屋根に適応した太陽電池パネルアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＯ2 の増加による温室効果で地球の温暖化が危惧され、非化石燃料への要求がますます高まっている。また、ＣＯ2 を排出しない原子力発電も依然としてその安全性確保には課題が多く、より安全性の高いクリーンな自然エネルギーの活用が望まれている。
【０００３】
将来的に普及展開が期待される自然エネルギーの活用方法の中でも、特に太陽光発電はそのクリーンさと安全性の点から期待が大きい。
また、工場、倉庫、集合住宅等の建築物はその規模が大きく、太陽電池を設置できる屋根や壁の面積が大きいことから、太陽電池の普及展開を図る上で非常に重要な建物である。
【０００４】
太陽電池の中でも単結晶及び多結晶シリコンウエハ太陽電池モジュール（結晶系モジュール）はセルが衝撃に弱いので、表面にガラスを設置し、セルとガラスの間にＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー）を接着剤兼充填材として挿入して保護し、ガラスの周囲をアルミニウム材などの補強枠で補強している。ガラス基板上に形成された非晶質シリコン太陽電池モジュール（薄膜系モジュール）も、結晶系モジュールと同様に表面をガラスで保護されている。
【０００５】
従来、このような太陽電池モジュールでは、重量が平方メートル当たり12〜13kgとなり、屋根や壁に取り付ける際の作業性が悪いばかりでなく、16ｍ以上の高所に設置する場合にモジュールに作用する風圧力が大きくなり、その結果、保護ガラスの厚さやモジュールを支持する架台が大きくなるので、結果的に不経済なシステムとなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
屋根に太陽電池パネルを設置する従来技術としては、例えば、特開平６−85302 号公報に、屋根の突起物に固定可能であり、かつ、太陽電池パネルの端部を装着可能な固定フレームに、太陽電池パネルを装着保持したことを特徴とする太陽電池パネルアレイが開示されている。
【０００７】
しかし、この太陽電池パネルアレイは、固定フレームと屋根の接合部分が不明で具体性に欠けている。また、前記公報（とくにその図４（ｂ），（ｃ））によれば固定フレーム間に太陽電池モジュールを密に配置し、モジュール下部に空気層を設けているので、吹き上げ風によるモジュールの負担荷重が大きくなり、モジュール及び固定フレームのたわみや応力が許容値を超える可能性がある。また、固定フレームを屋根の一部に固定するとあるが、固定する部分の詳細や間隔が不明である。
【０００８】
さらに、補強枠で周囲を固定し表面を強化ガラスで保護したモジュールを太陽電池として屋根に設置した場合、飛来物による損傷、熱割れなどによってモジュールの交換が必要となる。とくに、屋根面積の大きな建物の屋根全面に上記モジュールを設置した場合、屋根上にモジュール交換のためのメンテナンス通路がないとメンテナンスが非常に困難となることが予想される。
【０００９】
また、特開昭54−127118号公報には、太陽熱利用の屋根が開示されているが、採熱板及び集熱板の取り付け方法並びに当該取り付け方法で構成される屋根に関するものであり、メンテナンス性を考慮した太陽光発電パネルの取り付け方法に言及するものではない。
一方、壁に太陽電池パネルを設置する技術の面では、参考となるようなものは従来に見当たらない。
【００１０】
これらのことから、設置の作業性に優れ、高さ16ｍ以上の高所でも容易に設置が可能で、配線工事及び設置後のメンテナンスが容易な、壁あるいは屋根向けの太陽電池パネルアレイの開発が強く要望されていた。
本発明はかかる要望に応えるもので、その目的は、設置の作業性に優れ、配線工事及び設置後のメンテナンスが容易であり、建築デザインとの調和を図ることのできる太陽電池パネルアレイを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
工場、倉庫、集合住宅、事務所ビル等の屋根あるいは壁は、高さ16ｍ以上の高所に設置されることが多く、高所に太陽電池パネルアレイを設置する場合にはモジュールの保護ガラスの厚さを厚くする、架台を強固なものにして構造骨組に緊結する等が必要となり、結果として不経済なシステムとなっていた。また、重ね折板式の屋根や壁は、一定間隔のピッチでタイトフレームやセルフタッピンネジにより、折板同士の山を重ねて構造骨組に緊結された構造であり、山高さ×山ピッチの組合せとしては様々なものがある。
【００１２】
例えば、重ね折板屋根（重ね折板式の屋根）では、通常、図７に示すように、長手方向に周期的な山形をなすタイトフレーム10と呼ばれる部分を上端にもつ構造骨組９が長手方向を桁行方向としてスパン方向に所定の間隔で複数本設けられ、タイトフレーム10の山頂には剣先ボルト11と呼ばれる屋根材固定用のボルトが植設されている。折板１の山はタイトフレーム10の山形に合わせて成形され、剣先ボルト11の通し孔が空けられており、取り付け時には隣接する折板１の山を重ねてタイトフレーム10の山形に乗せ、通し孔に剣先ボルト11を通し、ナット12で締めつけて折板１をタイトフレーム10に固定する。一方、タイトフレーム10間に位置する折板部分の山の重なり部にも通し孔が空けられており、この孔に緊結ボルト（ブラインドボルトともいう）13と呼ばれる止め金具を通して締めつけることにより、タイトフレーム10間の折板１同士の山を重ねて連結する。山高さ×山ピッチの組み合わせとしては、86mm×200mm 、148mm ×250mm 、173mm ×300mm などがある。
【００１３】
本発明者らは、このような重ね折板の壁あるいは屋根や、コンクリート、プレキャストコンクリート、ＡＬＣの壁に設置する際の作業性に優れ、配線工事及び設置後のメンテナンスが容易であり、建築デザインとの調和を図ることのできる太陽電池パネルアレイおよびその設置方法を鋭意検討した結果、本発明を完成した。
【００１４】
参考発明(1)は、配線ボックスに兼用される長尺の架台と、所定寸法の太陽電池モジュールを擁し周縁部に取り付けプレートをもつ太陽電池パネルとを有し、前記架台が壁または屋根上に並列に配置されて支持金物で固定され、前記太陽電池パネルが前記架台間に架台長手方向に隙間を空けて配列され前記取り付けプレートを介して架台に固定されていることを特徴とする太陽電池パネルアレイである。
【００１５】
本発明は、重ね折板屋根上にあって折板の２山以上を幅で覆うように所定の間隔で折板に固定された長尺の架台と、所定幅の太陽電池モジュールを架台長手方向に該太陽電池モジュール間に隙間を空けて配置し該太陽電池モジュールの幅両端部をフレームで支持してなる太陽電池パネルとを有し、該太陽電池パネルが前記架台間に装着保持されてなることを特徴とする太陽電池パネルアレイである。
【００１６】
前記隙間は、太陽電池モジュールの保護ガラスに作用する風圧力が隙間なしの場合に比べて低減されるように設定するのが好ましい。
前記架台は風圧力に耐え、配線スペースを確保できるだけの空間をもつもの、例えばアルミ押出し成形材、軽量形鋼（例えば軽量リップ溝形鋼）などからなることが好ましい。
【００１７】
前記太陽電池パネルおよび前記架台は面一に設置され、前記太陽電池モジュールは電気的にユニット化されていることが好ましい。
参考発明(1)において、前記取り付けプレートは太陽電池モジュールに作用する風圧力を前記架台に伝達可能なものであることが好ましく、また、前記支持金物は前記架台に作用する風圧力を壁または屋根の構造骨組に伝達可能なものであることが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記太陽電池パネルが、前記フレームを前記架台側面にセルフタッピンネジで固定することにより、前記架台間に装着保持されていることが好ましい。
また、参考発明(2)は、壁材または屋根材に太陽電池モジュールを配列して、壁材または屋根材と一体化した太陽電池パネルアレイの設置方法であって、所定の面積を有する壁材または屋根材に、配線ボックスに兼用される長尺の架台を間隔をおいて並行に配列するように取り付け、前記太陽電池モジュールを前記架台の長手方向に隙間が空くように配列して、前記架台に固定し、配列した太陽電池モジュール同士を結線して太陽電池パネルアレイとなし、該太陽電池パネルアレイを建物の構造骨組に取り付けることを特徴とする太陽電池パネルアレイの設置方法である。
【００１９】
ここで、前記壁材または屋根材が重ね折板式の壁材または屋根材であり、前記壁材または屋根材を構成する折板と一体化した太陽電池パネルアレイを構造骨組上のタイトフレームに固定することが好ましい。
また、架台に太陽電池モジュールを固定する際には、個々の太陽電池モジュールに取り付けプレートを設けて太陽電池パネルとなし、この太陽電池パネルの取り付けプレートをボルト、ナット等により架台に固定するようにしてもよいし、複数の太陽電池モジュールをひとつのフレームに隙間を空けて取り付けて太陽電池パネルとなし、この太陽電池パネルのフレームをボルト、ナット等により架台に固定するようにしてもよい。
【００２０】
また、参考発明(3)は、壁材または屋根材に太陽電池モジュールを配列して、壁材または屋根材と一体化した太陽電池パネルアレイの設置方法であって、建物の構造骨組に壁材または屋根材を施工し、施工された壁または屋根に、配線ボックスに兼用される長尺の架台を間隔をおいて並行に配列するように取り付け、前記太陽電池モジュールを前記架台の長手方向に隙間が空くように配列して、前記架台に固定し、配列した太陽電池モジュール同士を結線して太陽電池パネルアレイとなすことを特徴とする太陽電池パネルアレイの設置方法である。
【００２１】
ここで、建物の構造骨組に予め支持金物を取り付け、該支持金物を介して、前記架台を前記壁または屋根に取り付けることが好ましい。
また、前記壁材または屋根材が、重ね折板式の壁材または屋根材であり、該壁材または該屋根材を構成する折板上に前記架台を固定するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイは、例えば図１に組立図を示すように建物の重ね折板壁（重ね折板屋根でも同様）を構成する折板31の外面に設置される。この太陽電池パネルアレイは、配線ボックスに兼用される長尺の架台34と、所定寸法の太陽電池モジュール35を擁し周縁部に取り付けプレート38をもつ太陽電池パネル36とを有する。前記架台34は壁面上に並列に配置されて、支持金物33を介して構造骨組、例えば胴ぶち32に固定されており、前記太陽電池パネル36は前記並列した架台34間に架台長手方向に隙間37を空けて配列され、取り付けプレート38と架台34とを例えばボルト等で締結することで、架台34に固定されている。
【００２３】
また、図１において、39は架台34の配線工事用開口を封鎖するための蓋であり、40は折板31に設けた支持金物貫通孔41からの水侵入を防ぐ止水パッキンである。なお、止水パッキンの代わりにシーラントを用いてもよい。
図２は図１の要部を拡大して示す断面図である。支持金物33は止め板部と止めねじ部とからなり止め板部はボルトで胴ぶち32に固定される。止めねじ部は折板31を止水パッキン40ともどもナット43でその中間部分に固定し、かつ断面Ｃ字形状の架台34のＣ字中央部をナット43でその先端部分に固定する。架台34のＣ字両端部をなすフランジには、太陽電池パネル36に結合する取り付けプレート38、およびＣ字両端間の配線工事用開口を封鎖する蓋39が適当な連結金物を介してボルト42で固定されている。
【００２４】
参考発明(1)では、図１、図２に示すように、太陽電池パネル裏面の適切な位置に取り付けプレート38を取り付け、ボルト42で架台34に固定するのが、作業能率上、また設置後のメンテナンス上、好ましい。なお、太陽電池モジュールに作用する荷重を十分架台に伝達するためには、取り付けプレートの厚さ、あるいはボルトの本数、太さを適切に設計すればよい。
【００２５】
本発明に係る太陽電池パネルアレイは、図３に示すように、重ね折板屋根上にあって、折板１の２山以上を幅で覆うように所定の間隔で配列され、例えば剣先ボルト11および緊結ボルト13を用いて、折板１に固定された断面Ｃ字型の長尺の架台３と、所定幅（前記所定の間隔以下の幅）の太陽電池モジュール２を架台長手方向に太陽電池モジュール２間に隙間８を空けて配置し太陽電池モジュール２の幅両端部を、好ましくはアルミニウム製の、フレーム４（注：補強用に太陽電池モジュール２の四周に初めから付属している補強枠とは別のもの）で支持してなる太陽電池パネル６とを有し、該パネル６が前記架台３間に装着保持されてなる。架台３のＣ字両端部には、Ｃ字両端間の配線工事用開口を封鎖する蓋５がセルフタッピンネジ７で固定されている。
【００２６】
参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイの設置対象には、重ね折板屋根もしくは壁、コンクリート、プレキャストコンクリート、ＡＬＣの壁などがある。参考発明(1)および本発明に共通の設置対象である重ね折板屋根のなかでは、特に強度的に有利な金属屋根が適する。
参考発明(1)および本発明では、架台が配線ボックスに兼用されるので、設置工事を簡易なものとすることができ、屋根や壁へ設置する際のコストが低減される。
【００２７】
また、太陽電池モジュール間に隙間が設けられるから、この隙間が太陽電池モジュールに作用する風圧力を低減する。この隙間の大きさは、等圧効果を考慮して、風圧力が隙間なしの場合に比べて低減されるように設定するのがよい。これにより、太陽電池モジュールおよび架台の強度、剛性はより小さくて足りるので、太陽電池モジュールの保護ガラスの厚みや、架台の断面を小さくすることができ、さらに軽量化できる。
【００２８】
なお、本発明では、図３に示したように、太陽電池パネル６が、架台の列間隔以下の幅の太陽電池モジュール２を架台長手方向に太陽電池モジュール２間に隙間８をもたせて配置し太陽電池モジュール幅両端部をフレーム４で支持して構成されるから、太陽電池モジュールの構成部材をさらに少なくすることができ、屋根への設置作業が容易になる。
【００２９】
また、参考発明(1)および本発明では、架台は長尺で、太陽電池モジュールの配線を収容できるだけのスペースを有するから、太陽電池モジュール裏面に煩雑な配線を施す必要はなく、すっきりとしたデザインが可能である。このような配線収容用のボックスとしても利用できる架台としては、アルミ押出し成形材、軽量形鋼などが好適である。
【００３０】
とくに、壁への設置の場合、アルミ押出し成形材が最適である。アルミ押出し成形材であれば、太陽電池モジュールや壁のサイズに合わせて自由に形状を設計することができ、成形後の穴あけ加工等も容易に行える。なお、配線工事終了後の配線ボックス部に蓋をするときの蓋の固定は、設置工事および設置後メンテナンス工事の容易性の面から、ボルトによるのが有利である。
【００３１】
また、参考発明(1)および本発明では、意匠性、施工容易性の面から、太陽電池パネルおよび前記架台は面一に設置されていることが好ましい。
また、太陽電池モジュールは電気的にユニット化（個々の発生電圧が一定レベルに統一）されていることが好ましい。所定の電圧は複数の太陽電池モジュールを直列あるいは並列につないで発生させるから、個々の発生電圧が一定レベルに統一されていれば、そうでない場合に必要である誤結線歯止め策が不要となって、施工の省力化を実現できる。
【００３２】
参考発明(1)の太陽電池パネルアレイが設置された壁や屋根、および本発明の太陽電池パネルアレイが設置された重ね折板屋根では、長尺の架台と折板が一体化されているので、架台が補強材となって全体の剛性が向上し、強風時に起こる振動やたわみが低減する。
本発明では、架台は長尺で折板の２山以上を覆うだけの幅を有するから、これを安全に歩行可能なメンテナンス通路として利用することができる。このように人が歩ける通路として利用でき、また配線収納用の溝としても利用できる架台としては、軽量リップ溝形鋼が最適である。軽量リップ溝形鋼であれば、リップ部を上にして折板上に配置することにより直ちに溝内に配線を収納でき、リップ部を重ね代として蓋を固定するだけで容易にメンテナンス通路を形成することができる。なお、配線工事終了後のリップ部への蓋の固定はセルフタッピンネジによるのが能率的である。
【００３３】
図３において、架台３および蓋５の素材としては、ステンレス鋼板、ガルバリウム鋼板、亜鉛めっき鋼板などが適している。架台３および蓋５でとくに発錆の予想される部分には、予め耐候性の高い塗料などで塗装しておくことが望ましい。
また、剣先ボルト11及び緊結ボルト13の孔位置における架台３と折板１との間には、防水性の高いパッキンを施しておく、あるいはシーラントを施しておくことが望ましい。
【００３４】
パネル６を架台３間で装着保持する仕方は、図４（ａ）に拡大して示すように、フレーム４を架台３側面にセルフタッピンネジ７で固定するのが作業能率上好ましい。セルフタッピンネジ７は、架台３として軽量リップ溝形鋼を使用することで、その溝内側からフレーム４側に容易に通すことができる。なお、作用荷重を十分架台３に伝達するためにはフレーム４の厚さ、あるいはセルフタッピンネジ７の本数を適切に設計すればよい。
【００３５】
なお、側面のみのセルフタッピンネジ７止めでは強度不足が懸念される場合には、図４（ｂ）に示すように、フレーム７の架台３側の面にリップ部19に重なるような突起部20を設け、蓋５の固定時にリップ部19と突起部20を同時にセルフタッピンネジ７で止めることによって補強すればよい。
パネル６の形状は、スパン方向に曲率を有する屋根形状に沿った形状でも、フラットな形状でもよい。屋根形状に沿った曲率をもつパネルを用いる場合は、架台をパネルに合わせて加工するか、パネル裏面に金属板を絶縁処理して貼り付けることで対応すればよい。
【００３６】
また、設置角度に関しては、フラットなパネルを用いる場合には、屋根に平行であることを前提とし、発電効率を大きくするためには、屋根下部の構造骨組の傾斜角度を変えるようにするのが望ましい。屋根の傾斜角度と違う角度でパネルを設置しようとすると、架台及び架台を支持する部品が多くなりメンテナンス負荷が増すからである。
【００３７】
参考発明(1)および本発明の太陽電池パネルアレイは参考発明(2)の設置方法により設置することができる。
図１、図２に示される参考発明(1)を設置する際に、参考発明(2)を適用する場合、まず、折板31に架台34を間隔を置いて並行に配列するように取り付ける。架台34を折板31に固定する際には、支持金物33のボルトおよびナット43により固定する。そして、太陽電池モジュール35および取り付けプレート38を有する太陽電池パネルを、架台の長手方向に沿って隙間を空けて配列し、架台に固定する。架台の固定には、取り付けプレート38をボルト42で固定する。そして、配列した太陽電池モジュールを結線する。ここで、配線は架台に収納し、蓋39をボルト42により架台に固定する。以上の工程により、壁材と一体化した太陽電池パネルアレイが完成する。そして、支持金物33を構造骨組である胴ぶち32にボルトで取り付けて、建物への太陽電池パネルアレイの設置が終了する。
【００３８】
本発明を参考発明(2)を適用して設置する場合には、まず、折板１に複数の架台３を所定の間隔を空けて並行に配列するように固定する。次に、複数の太陽電池モジュールを該太陽電池モジュール間に隙間８を空けて配列するようにフレーム４に設置されている太陽電池パネル６を架台３にセルフタッピンネジ７で固定する。そして、太陽電池モジュール同士を結線し、配線は架台３に収納して蓋５を架台３に被せる。以上の工程により屋根材と一体化した太陽電池パネルアレイが完成する。そして、この太陽電池パネルアレイの折板１を構造骨組のタイトフレーム10（図７参照）に剣先ボルト11とナット12にて固定することにより、太陽電池パネルアレイの設置が終了する。
【００３９】
また、参考発明(1)および本発明の太陽電池パネルアレイは、参考発明(3)の設置方法によっても設置することができる。
図１および図２に示す、太陽電池パネルアレイを参考発明(3)の設置方法を適用して設置する場合には、まず、構造骨組である胴ぶち32に折板31を支持金物33およびナット43を用いて固定し、壁材の施工を完了させる。ここで、支持金物33のボルトは、折板31の支持金物貫通孔41から突出した状態としておく。そして、架台34を支持金物33のボルトおよびナット43により、壁材に固定する。架台34は、長手方向に並行して配列するように、壁材に対して固定する。その後に、取り付けプレート38を有する太陽電池パネル36を長手方向に隙間37を空けて配列し、取り付けプレート38を架台34にボルト、ナットで固定する。最後に、個々の太陽電池パネルの太陽電池モジュール同士を結線して、配線を架台34に収納し、蓋39を架台34に被せれば、太陽電池パネルアレイの設置終了となる。
【００４０】
また、図３に示す、太陽電池パネルアレイを参考発明(3)の設置方法を適用して設置する場合には、まず、折板１をタイトフレーム10に設置して屋根材の施工を完了させる。そして、施工した屋根上に架台３を所定の間隔を空けて長手方向に並行して配列し、折板１に剣先ボルト等を用いて固定する。その後に、フレーム４に複数の太陽電池モジュール２を太陽電池モジュール２間に隙間８を設けて取り付けた太陽電池パネル６のフレーム４を、架台３にセルフタッピンネジ７で固定する。最後に太陽電池モジュール２同士を結線し、配線を架台３に収納して蓋５を被せて、太陽電池パネルアレイの設置を終了する。
【００４１】
本発明の太陽電池パネルアレイを設置するにあたっては、上述した参考発明(2),(3)のいずれの設置方法を採用してもよい。特に、参考発明(2)によれば、地上で重ね折板屋根材、架台、太陽電池パネルを一体化して太陽電池パネルアレイとなし、これを一度に建物に取り付けることができるので、設置コストを低減することができる。また、参考発明(3)によれば、既に重ね折板屋根を施工済の建物に新規に太陽電池パネルアレイを設置することも可能となる。
【００４２】
【実施例】
〔参考例〕
参考例では、参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイを壁へ設置した。
うち第１例では、図５に立面図で示すように、建物の折板壁に太陽電池パネルアレイ100 を設置した。この太陽電池パネルアレイの出力は28kWである。図示の設置様式は、建築デザインに最も調和した形を検討した結果の産物である。
【００４３】
設置方法は参考発明(3)に準拠した。すなわち、支持金物を予め胴ぶちに設置しておき、壁材としての折板を取り付けた後、架台を取り付け、太陽電池パネルを取り付けた。架台にはアルミ押出し成形材を使用した。架台の胴ぶちへの固定は、施工誤差を吸収できるように、長孔を２ヵ所設けた支持金物33（図２）により行った。太陽電池パネルの取り付けはその四隅に設けた取り付けプレート38（図２）を架台に緊結する方式にて行った。
【００４４】
第２例では、プレキャストコンクリートとＡＬＣの壁に太陽電池パネルアレイを設置した。設置方法は参考発明(2)に準拠した。すなわち、地上にて図６に示すように壁材（プレキャストコンクリートまたはＡＬＣ）45、架台34、太陽電池パネル36を一体化した後、この一体化した壁材にて建物の壁施工を行った。支持金物33としては壁材45に植設できる植設ボルトを用いた。
【００４５】
第１例（図２）、第２例（図６）を比較して明らかなように、両者は支持金物の一端側（建物への固定側）が異なる以外は同一の形態であり、参考発明(2),(3)のいずれの設置方法によっても、架台が配線ボックスを兼ねるので施工の省力化を推進でき、設置後も配線ボックスの蓋を外すことで太陽電池パネル（あるいは太陽電池モジュール）を交換することができるのでメンテナンスが容易である。
【００４６】
〔実施例〕
実施例では、本発明に従い、表１に示す規模の建物を想定し、屋根の折板形状を３種類（山高さ×山ピッチ＝86mm×200mm （Ａ），148mm×250mm （Ｂ），173mm×300mm （Ｃ））として、所定サイズの結晶系太陽電池モジュールを最大限設置する場合並びに同太陽電池モジュールで出力100kW を得る場合について、最も有利な配列形態及び架台サイズを計算により検討した。なお、架台には軽量リップ溝形鋼を使用し、架台の折板への固定は剣先ボルトと緊結ボルトにより行い、太陽電池モジュール幅両端部をアルミニウム製のフレームで支持することとした。計算結果を表２に示す。
【００４７】
ここでは、太陽電池モジュールに作用する風圧力を低減するため、建物のスパン方向に配置される太陽電池モジュール間には一定の隙間を設けている。なお、局部風圧を考慮すべき範囲は建設省告示１０９号に示される方法で算出し、スパン方向の太陽電池モジュール間の隙間の大きさは同方向太陽電池モジュール長さの数％とした。
【００４８】
表２に示すように、本発明によれば、太陽電池モジュールサイズ（あるいは太陽電池パネルサイズ）と折板形状がわかれば、設置想定建物において期待できる太陽電池の総出力および架台の必要サイズを算出することができ、最も経済的な太陽電池パネルアレイの構成と設置方法とを提案することができる。この点については参考発明(1)でも同様である。
【００４９】
また、架台が配線ボックスとメンテナンス通路のベースを兼ねているので、故障、破損時の太陽電池パネル（あるいは太陽電池モジュール）交換を、極めて容易にかつ安全に行うことができる。
なお、参考例、実施例では結晶系太陽電池モジュールについての例を示したが、薄膜系太陽電池モジュールであっても同様に太陽電池パネルアレイの最適形態を導出できることはいうまでもない。
【００５０】
【表１】
0003922863.tif 000002
【００５１】
【表２】
0003922863.tif 000003
【００５２】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、重ね折板屋根に少量、軽量の部材で太陽電池パネルを設置できるとともにメンテナンス性に優れる太陽電池パネルアレイが実現し、これによって、既存の大面積の重ね折板屋根への太陽電池パネルアレイの設置が容易にできるようになり、最も経済的な設置方法も提案でき、さらには、軽量でかつ剛性の高い架台を設計し、所定の面積を有する重ね折板屋根材と架台とを予め地上で一体化し、太陽電池パネルを装着保持させてパネル同士を結線しユニット化したうえで一度に構造骨組に設置することができるから、設置コストを低減することができるという種々格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイの一例を示す組立図である。
【図２】  図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】  本発明に係る太陽電池パネルアレイの一例を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は桁行方向の断面図である。
【図４】  本発明に係る太陽電池パネルの装着保持の仕方を示す断面図である。
【図５】  建築デザインに調和させた太陽電池パネルアレイ設置様式（参考例第１例）を示す立面図である。
【図６】  地上で太陽電池モジュールと一体化した壁材の例（参考例第２例）を示す断面図である。
【図７】  通常の重ね折板屋根の構造を示す（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）のＡＡ断面図，ＢＢ断面図である。
【符号の説明】
１、31 折板
２、35 太陽電池モジュール
３、34 架台
４ フレーム
５、39 蓋
６、36 太陽電池パネル
７ セルフタッピンネジ
８、37 隙間
９ 構造骨組
10 タイトフレーム
11 剣先ボルト
12、43 ナット
13 緊結ボルト
19 リップ部
20 突起部
32 胴ぶち
33 支持金物
38 取り付けプレート
40 止水パッキン
41 支持金物貫通孔
42 ボルト
45 壁材（プレキャストコンクリートまたはＡＬＣ）
100 太陽電池パネルアレイ
【図１】
0003922863.tif 000004
【図２】
0003922863.tif 000005
【図３】
0003922863.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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