(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に縦カバー装着部を形成して成り、縦カバー部材が前記縦カバー装着部に皿頭締結部材にて固定され、当該皿頭締結部材の皿頭部が雨水に晒されるように前記縦カバー部材上に露呈しており、前記皿頭締結部材を伝った雨水が前記樋部に滴下することを特徴とする太陽電池屋根パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池屋根パネルにおいて、凹形状を成す縦縁押さえ部材が締結部材にて前記縦枠材に固定され、前記縦縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置することを特徴とする太陽電池屋根パネル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材の片側に前記樋部が形成されており、更に他の片側に他の樋部が形成されており、前記他の樋部の上方位置に前記横枠材の開口端面が位置するようにしたことを特徴とする太陽電池屋根パネル。
【請求項４】
太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記横枠材は中空部を有して成り、皿頭締結部材が前記中空部の上面部からその内部に先端を進入させて装着され、前記皿頭締結部材にて横縁押さえ部材が前記横枠材に固定され、前記横縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記皿頭締結部材の皿頭部が雨水に晒されるように前記横縁押さえ部材上に露呈しており、前記縦枠材には樋部が形成されており、皿頭締結部材を伝った雨水が前記中空部に滴下し、この滴下した雨水は前記中空部を伝って前記樋部に導かれることを特徴とする太陽電池屋根パネル。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材は中空部を有して成り、この中空部内からその下面部分を貫通して設けられた締結部材にて屋根下地材に固定されたことを特徴とする太陽電池屋根パネル。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルにおいて、太陽電池モジュールはフレームレスであることを特徴とする太陽電池屋根パネル。
【請求項７】
請求項１に記載の太陽電池屋根パネルを複数列配置して成る太陽電池屋根構造であって、隣り合う太陽電池屋根パネルの間に前記縦カバー部材を配置し、前記樋部上方に位置する前記縦カバー装着部に前記皿頭締結部材を装着することで前記縦カバー部材を縦枠材に固定したことを特徴とする太陽電池屋根構造。
【請求項８】
請求項７に記載の太陽電池屋根構造において、前記縦カバー部材には一対の垂下片部が形成されており、垂下片部の間隔は隣り合う太陽電池屋根パネルの縦枠材における下面部分の縁の立ち上げ箇所間隔よりも広く、且つ垂下片部の下端は前記立ち上げ箇所の上端よりも下に位置し、前記垂下片部間には止水材が装着されていることを特徴とする太陽電池屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池が内蔵された太陽電池屋根パネルを用いて建物屋根を構築することが考えられている。このような太陽電池屋根構造として、特開２０００−２２０２６７号公報（ＩＰＣ：Ｅ０４Ｄ  １３／１８）には、隣り合う太陽電池屋根パネル間の防水構造が提案されている。この防水構造は、各太陽電池屋根パネルに防水シートを長めに設けておき、建物屋根として配置する際に、隣り合う防水シート同士を接合するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の太陽電池屋根構造では、防水シート同士を現場の屋根上で接合する作業が必要となり、作業の効率化が図れない。また、隣り合う太陽電池屋根パネル同士の装着箇所を隠すために嵩高な形状のカバーパネルが設けられるため、このカバーパネルが屋根上面から大きく突出してしまい、屋根全体としてフラットな形状を実現することが甚だ困難となる。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、防水性能を持ちつつ屋根全体としてフラットな形状を実現でき、しかも、ねじ等による部分的な突出さえも無くし得る太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に縦カバー装着部を形成して成ることを特徴とする（以下、この項において、第１構成という）。
【０００６】
上記の構成であれば、縦カバー装着部からたとえ雨水が侵入しても前記樋部に滴下するため、屋根下地材を濡らすことはない。このように、縦カバー装着部から雨水が侵入しても大丈夫であるから、シール性が低い皿頭ねじ等を用いて縦カバー装着部に縦カバーを装着しても構わない。このように皿頭ねじを使う場合には、屋根上での部分的な突出さえも無くし得る。また、縦カバーによってねじ等を隠す必要はないから、当該縦カバーを略フラットな形状にし得ることになり、屋根全体としてもフラットな形状を実現することが容易になる。
【０００７】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、凹形状を成す縦縁押さえ部材が締結部材にて前記縦枠材に固定され、前記縦縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置することを特徴としている。
【０００８】
上記の構成であれば、締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置するので、屋根のフラット化が容易となる。
【０００９】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に前記横枠材の開口端面が位置するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成であれば、前記横枠材の開口端面から雨水が滴下する場合でも、前記樋部にてこれを受け止めることができる。
【００１１】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記横枠材は中空部を有して成り、皿頭締結部材が前記中空部の上面部からその内部に先端を進入させて装着され、前記皿頭締結部材にて横縁押さえ部材が前記横枠材に固定され、前記横縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成であれば、皿頭締結部材を用いるので、屋根上での突出部の存在を排除できることになる。皿頭締結部材の箇所からたとえ雨水が侵入しても、この雨水は前記中空部内で受け止められる。
【００１３】
上記いずれかに記載の太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材は中空部を有して成り、この中空部内からその下面部分を貫通して設けられた締結部材にて屋根下地材に固定されていてもよい。
【００１４】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べた列を複数列備え、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着し、列間に中間縦枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、凹形状を成す縦縁押さえ部材が締結部材にて前記中間縦枠材に固定され、前記縦縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置することを特徴とする。
【００１５】
上記の構成であれば、締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置するので、屋根のフラット化が容易となる。
【００１６】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べた列を複数列備え、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着し、列間に中間縦枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記中間縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に前記横枠材の開口端面が位置するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
上記の構成であれば、前記横枠材の開口端面から雨水が滴下する場合でも、前記樋部にてこれを受け止めることができる。
【００１８】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べた列を複数列備え、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着し、列間に中間縦枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記中間縦枠材における下面部分の上方位置に中間縦カバー装着部が形成され、皿頭締結部材にて前記中間縦カバー装着部に中間縦カバー部材を固定し、この中間縦カバー部材にて隣り合う列の太陽電池モジュールの縦縁間が覆われていることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成であれば、皿頭締結部材を用いるので、屋根上での突出部の存在を排除できることになる。皿頭締結部材の箇所からたとえ雨水が侵入しても、この雨水は中間縦枠材における下面部分で受け止められる。
【００２０】
前記中間縦枠材は両側に中空部を有して成り、前記中空部間に位置する下面部分を貫通して設けられた締結部材にて屋根下地材に固定されていてもよい。
【００２１】
また、上記いずれかの構成において、太陽電池モジュールはフレームレスであるのがよい。
【００２２】
この発明の太陽電池屋根構造は、前述した第１構成の太陽電池屋根パネルを複数列配置して成る太陽電池屋根構造であって、隣り合う太陽電池屋根パネルの間に縦カバー部材を配置し、樋部上方に位置する縦カバー装着部に皿頭締結部材を装着することで前記縦カバー部材を縦枠材に固定したことを特徴とする。また、この構成において、前記縦カバー部材には一対の垂下片部が形成されており、垂下片部の間隔は隣り合う太陽電池屋根パネルの縦枠材における下面部分の縁の立ち上げ箇所間隔よりも広く、且つ垂下片部の下端は前記立ち上げ箇所の上端よりも下に位置し、前記垂下片部間には止水材が装着されていてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態の太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造を図１乃至図４に基づいて説明していく。
【００２４】
図１は太陽電池屋根構造を示した斜視図である。この太陽電池屋根構造は、複数枚の太陽電池屋根パネル１…から成る。各太陽電池屋根パネル１は、縦方向（屋根傾斜対応方向）に複数枚の太陽電池モジュール２…を配置したものを一列構成部１′とし、この一列構成部１′を複数列備えて成る。そして、縦方向に縦枠材３を装着し、縦方向の太陽電池モジュール２・２間に横枠材４を装着し、列構成部間に中間縦枠材５を装着して一体化されている。太陽電池屋根パネル１・１間には縦カバー６が取り付けられ、一列構成部１′・１′間には中間縦カバー７が取り付けられ、横枠材４上には横カバーを兼ねる横押さえ部材８が取り付けられている。そして、屋根の棟部には棟換気部材１１が取り付けられ、軒側には軒先水切り１２や軒先カバー１３が取り付けられるようになっている。
【００２５】
図２は、図１のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。各太陽電池屋根パネル１においては、縦枠材３における下面部分の縁を立ち上げて樋部３１を形成し、この樋部３１の上方位置に水平片部（縦カバー装着部）３２を形成してある。水平片部３２の上面は縦縁押さえ部材３ａの高さと面一に設定されている。また、縦枠材３は、樋部３１よりも内側の位置に中空部３３を有して成り、この中空部３３内から下面部分を貫通して設けられた鍋頭ねじ１５にて屋根下地材（野地板）１６及びＣチャンネル１７に固定されている。中空部３３の上面部の所定箇所には鍋頭ねじ１５を挿通させるための図示しない開口部が形成されている。また、鍋頭ねじ１５の頭部下面側には図示しないパッキンが設けられている。
【００２６】
中空部３３の上面に太陽電池モジュール２の縁が載置されている。太陽電池モジュール２は、フレームレスであり、その全縁に止水材（ウレタン等）２ａが設けられている。太陽電池モジュール２の縁は、縦縁押さえ部材３ａによって押さえられている。縦縁押さえ部材３ａは、鍋頭ねじ１８にて中空部３３の上面部に固定される。鍋頭ねじ１８は中空部３３の上面部を貫通して中空部内に至る。鍋頭ねじ１８の頭部下面側には図示しないパッキンが設けられている。縦縁押さえ部材３ａは凹形状に形成されており、この凹形状部分に鍋頭ねじ１８が位置し、この鍋頭ねじ１８は縦縁押さえ部材３ａの上面よりも下に位置する。
【００２７】
前記中空部３３よりも内側に位置する下面部分の縁が立ち上げられることで樋部３４が形成されている。この樋部３４の上方に前記横枠材４の開口端面が位置するようになっている。
【００２８】
縦カバー６は、太陽電池屋根パネル１・１間の部分、縦枠材３の上面部分、及び縦縁押さえ部材３ａの上面部分を覆うだけの幅を有する。縦カバー６には、すり鉢状の挿通穴が前記水平片部３２の形成位置に対応して形成されている。前記挿通穴から皿頭ねじ１９を挿通して水平片部３２にねじ込むことにより、前記縦カバー６が縦枠材３に固定される。皿頭ねじ１９は水平片部３２を貫通して樋部３１上に位置することになる。なお、水平片部３２に皿頭ねじ１９用の下穴を設けないで皿頭ねじ１９用として先端ドリル部を有するものを用いることとすれば、太陽電池屋根パネル１・１の間隔に多少のずれが生じたとしてもこのずれを吸収できることになる。
【００２９】
縦カバー６には一対の垂下片部６１・６１が形成されており、縦カバー６における荷重変形防止力を向上させている。また、垂下片部６１・６１の間隔は隣り合う縦枠材３・３における立ち上げ箇所間隔よりも広く、且つ垂下片部６１の下端は前記立ち上げ箇所の上端よりも下に位置している。そして、垂下片部６１・６１間には図示しない止水材（ウレタン等）が装着されている。
【００３０】
図３は図１のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。中間縦枠材５は、その両側に中空部５１・５１を有して成り、前記中空部５１・５１間に位置する下面部分を貫通して設けられた鍋頭ねじ１５によって屋根下地材（野地板）１６に固定されている。鍋頭ねじ１５の頭部下面側には図示しないパッキンが設けられている。中空部５１の上面に太陽電池モジュール２の縁が載置されている。太陽電池モジュール２の縁は、中間縦押さえ部材５ａによって押さえられている。中間縦押さえ部材５ａは、鍋頭ねじ１８にて中空部５１の上面部に固定される。鍋頭ねじ１８は中空部５１の上面部を貫通して中空部内に至る。中間縦押さえ部材５ａは凹形状に形成されており、この凹形状部分に鍋頭ねじ１８が位置し、この鍋頭ねじ１８は中間縦押さえ部材５ａの上面よりも下に位置する。
【００３１】
中空部５１から太陽電池モジュール２側に延びる下面部分の縁を立ち上げて樋部５２を形成してある。この樋部５２の上方に前記横枠材４の開口端面が位置するようになっている。また、中間縦押さえ部材５ａの側方には水平片部（縦カバー装着部）５３が形成されている。水平片部５３の上面位置は中間縦押さえ部材５ａの高さと面一に設定されている。
【００３２】
中間縦カバー７は、中間縦枠材５の上面部分及び中間縦押さえ部材５ａの上面部分を覆うだけの幅を有する。中間縦カバー７にはすり鉢状の挿通穴が水平片部５３の形成位置に対応して形成されている。前記挿通穴から皿頭ねじ１９を挿通して水平片部５３にねじ込むことにより、前記中間縦カバー７が中間縦枠材５に固定される。皿頭ねじ１９は水平片部５３を貫通して中空部５１・５１間の下面部分上に位置する。また、中間縦カバー７には一対の垂下片部７１・７１が形成されており、中間縦カバー７における荷重変形防止力を向上させている。
【００３３】
図４は図１のＣ−Ｃ矢視拡大断面図である。横枠材４は中空部４１を有し、この中空部４１の上面には一方側の太陽電池モジュール２の縁が載置され、前記中空部４１の上面と面一に延びる水平片部４２上には他方側の太陽電池モジュール２の縁が載置される。横押さえ部材８を皿頭ねじ１９にて前記中空部の上面側に固定することで太陽電池モジュール２が固定される。横枠材４の中空部４１における端面開口側にはねじ穴４３が形成されている。図２において破線で示しているねじ２０を上記ねじ穴４３に螺合させることで、横枠材４が縦枠材３（又は中間縦枠材５）に固定される。なお、ねじ２０が螺合される部位（４３）では、横枠材４の縁は中空部３３の側面に密着する。
【００３４】
以上説明したように、縦カバー６、中間縦カバー７、及び横カバーを兼ねる横押さえ部材８は、いずれも皿頭ねじ１９によって固定される。皿頭ねじ１９はその頭部がカバー上に突出しないため、屋根上での突出部の存在を排除できる。皿頭ねじ１９を用いた場合、雨水が当該ねじを伝ってカバー下に滴下する可能性がある。このような雨水の滴下が生じたとしても、皿頭ねじ１９の下方に樋部３１が存在するため、屋根下地材１６が濡れることはない。また、中間縦カバー７下においては、皿頭ねじ１９の下方に中間縦枠材５の下面部分が存在するため、屋根下地材１６が濡れることはない。また、横カバーを兼ねる横押さえ部材８下においては、皿頭ねじ１９は横枠部材４の中空部４１内に存在するから、屋根下地材１６が濡れることはない。横枠材４の開口端面は樋部３４の上方に位置しているから、皿頭ねじ１９を伝って横枠部材４の中空部４１内に至った雨水は樋部３４へと導かれることになる。
【００３５】
樋部３１に万が一ゴミ等が堆積して滴下雨水の流れが阻害されたとしても、縦カバー６の垂下片部６１・６１間には図示しない止水材が装着されているため、樋部３１を成す立ち上げ部を越えて雨水が溢れ出るといった事態を防止することができる。
【００３６】
縦枠部材３は、その中空部３３の下面部分において鍋頭ねじ１５にて屋根下地材１６に固定されており、他の下面部分を利用して固定される場合に比べて固定強度を高めることができる。
【００３７】
横押さえ部材（横縁押さえ部材）８は横カバーを兼ねる構成であるが、縦カバー６と縦縁押さえ部材３ａとは別部材構成にしている。太陽電池屋根パネル１を建物屋根上に配置する場合、屋根構造枠上面の不陸等により、隣り合う太陽電池屋根パネル１・１に高さ方向の変位が生じてくる場合がある。縦カバー６と縦縁押さえ部材３ａとが一体である場合には、太陽電池屋根パネル１・１の高さ方向変位の影響を受けて太陽電池モジュール２の固定が的確に行えない場合がある。縦カバー６と縦縁押さえ部材３ａとが別部材構成とされたことで、太陽電池屋根パネル１の全体を工場生産できることになり、現場の建物屋根上では出来上がりの太陽電池屋根パネル１を配置していくことで済み、縦カバー６については隣り合う太陽電池屋根パネル１・１に単に装着するだけであるから、前記変位が多少生じていても、特に問題は生じないことになる。
【００３８】
特に、上記のような変位が生じた場合、縦カバー６と縦縁押さえ部材３ａとの密着が不十分となり、この密着不十分の箇所から雨水が縦縁押さえ部材３ａの凹部分のところに侵入する可能性があるが、かかる凹部分にたとえ雨水が侵入してきても、当該凹部分を伝って軒側へと流れることになる。また、凹部分には鍋頭ねじ１８が存在しており、この鍋頭ねじ１８（パッキンを有しているが）を伝って滴下しても、その下方には中空部３３の下面部分が位置するから、屋根下地材１６が濡れることはない。
【００３９】
一方、中間縦枠材５においては、中間縦カバー７と中間縦押さえ部材５ａとを別体とする必要は特にないが、同じように別体とすることで、中間縦カバー７と縦カバー６とを共通品とし、また、中間縦押さえ部材５ａと縦縁押さえ部材３ａとを共通品とすることができ、この場合には部品点数の削減が図れる。
【００４０】
なお、上記実施形態では縦枠材３に水平部３２を形成し、中間縦枠材５に水平部５３を形成したが、この水平部３２，５３に代えて、これに相当する水平部位を縦縁押さえ部材３ａ或いは縦縁押さえ部材５ａに形成してもよい。また、太陽電池モジュールは、屋根傾斜対応方向に同一の大きさである必要はなく、異なる大きさとしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、防水性能を持ちつつ屋根全体としてフラットな形状を実現でき、しかもねじ等による部分的な突出さえも無くし得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造を示した斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１    太陽電池屋根パネル
２    太陽電池モジュール
３    縦枠部材
３ａ  縦縁押さえ部材
４    横枠部材
５    中間縦枠部材
５ａ  中間縦縁押さえ部材
６    縦カバー
７    中間縦カバー
８    横押さえ部材（横縁押さえ部材）
１９  皿頭ねじ
【図１】
0004087611.tif 000002
【図２】
0004087611.tif 000003
【図３】
0004087611.tif 000004
【図４】
0004087611.tif 000005