(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電用及び／又は非発電用の１つ以上のモジュールを寄棟屋根の隅棟に取り付けるように成した屋根設置体の取付構造であって、前記モジュールの外周部に樋部を備えたフレーム部材を設け、該フレーム部材を前記隅棟に沿って配設した下部支持体上に固定するとともに、断面略コ字状をなす係合部を備えた上部支持体を前記下部支持体に固定し、且つ前記上部支持体の係合部内に前記フレーム部材の樋部を収容するように、前記モジュールと前記上部支持体とを互いに係合させたことを特徴とする屋根設置体の取付構造。
【請求項２】
前記上部支持体の係合部は前記フレーム部材の樋部へ垂下する水切り用突起部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の屋根設置体の取付構造。
【請求項３】
前記モジュールの平面形状は三角形状または台形状であることを特徴とする請求項１に記載の屋根設置体の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋における屋根材としての機能と、太陽光発電装置としての機能とを備えた１つ以上の発電用モジュール（太陽電池モジュール）及び／又は１つ以上の非発電用モジュールを備えた屋根材一体型の屋根設置体の取付構造に関し、特に寄棟屋根の隅棟に取り付けるように成した屋根設置体の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境問題への関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術のひとつとして、太陽光発電システムが注目され、その実用化が加速されてきている。
【０００３】
太陽光発電システムは、その構成要素である太陽電池により太陽光エネルギーを電力に変換するものであり、通常、太陽電池はその四方辺端部がフレーム部材に装着されてモジュール化されている。そして例えば、家屋等の屋根に屋根材一体型の太陽電池モジュールを設置する場合、太陽電池モジュールの外周部に設けられるフレーム部材は、野地板等の屋根部材の上に配設された支持レールなどに固定される。
【０００４】
この種の太陽電池モジュールを寄棟屋根に設置するような場合、その外観を良くするために、隅棟部には従来使用されてきた平面矩形状の太陽電池モジュールを使用するのではなく、三角形や台形等の平面異形状をなす太陽電池モジュール、またはこれと同様な形状の発電しないダミーモジュールを、屋根面上における雨水の流れ方向に沿って配設された支持レールに固定することが提案されている（特開平１０−１３１４４０号公報等を参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、平面異形状をなす太陽電池モジュールやダミーモジュールを用いる場合、支持レール部のみで固定する場合、隅棟部に近くなるほど雨水の流れ方向に沿って配設された支持レールが短くなるので、この支持レールに係合する領域が少なくなり、これにより取り付け強度が不充分となる。また、保守点検等の作業において、太陽電池モジュールやダミーモジュールを取り外す場合に、隅棟部の役物板金を外す必要がある。さらに、この組立て作業も容易ではなく、ひいては作業全体が煩雑となる等の問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、このような従来の諸問題を解消し、隅棟部に配設される平面異形状の太陽電池モジュールやダミーモジュールを容易に、且つ確実に取り付けて支持することができるとともに、太陽電池モジュールの交換等のメンテナンス性も優れており、また、太陽電池モジュールからの浸入水を防止し、屋根下地材への漏水を防ぐことの可能な太陽電池装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の屋根設置体の取付構造は、１以上の発電用及び／又は非発電用のモジュールを寄棟屋根の隅棟に取り付けるように成したものであり、モジュールの外周部に樋部を備えたフレーム部材を、隅棟に沿って配設した下部支持体上に固定するとともに、断面略コ字状に形成した係合片を備えた上部支持体を前記下部支持体に固定し、且つ前記係合片内に前記フレーム部材の樋部を収容するように、前記モジュールと前記上部支持体とを互いに係合させたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記係合片は前記フレーム部材の樋部へ垂下する水切り用突起部を備えていることを特徴とする。また、前記モジュールの平面形状は三角形状または台形状であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１に示すように、本発明に係わる屋根材一体型のモジュールの複数を備えた屋根パネル（屋根設置体）Ｐは、寄棟屋根において日光がよく当たる面（例えば南向きの面）に設置される。
【００１１】
また、この屋根パネルＰは屋根棟部（頂部）Ｍに配設した頂部支持部材Ｖ、隅棟部Ｓに配設した隅棟部支持部材Ｗ、１以上の発電用モジュールである矩形型太陽電池モジュール１、及び発電用のモジュールである１以上の台形型太陽電池モジュール２や非発電用のダミーモジュール等を備えたものである。なお、発電用のモジュール１，２は、例えば、所定形状のガラスやプラスチックなどの透光性基板に複数の太陽電池素子が封入された透明樹脂体を貼着して構成されており、ダミーモジュールは、所定形状のガラスやプラスチックなどの透光性基板と透明樹脂体を粘着して構成されている。
【００１２】
以下、簡単のため発電用モジュールのみを備えた太陽電池アレイでもある屋根パネルを施工する一例について説明する。
【００１３】
矩形型太陽電池モジュール１及び台形型太陽電池モジュール２の周縁部（外周の四方縁部）には、フレーム部材であるアルミニウムやその合金等から成る左右枠３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、及び上下枠４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄがそれぞれ設けられ、例えば右枠３ｂ，３ｄの側部より出力コネクタ５が導出されており、この出力コネクタ５は他の太陽電池モジュールまたは外部の負荷側へ接続される。
【００１４】
屋根下地材である野地板（耐水性合板）６上には、アスファルトルーフィングやゴムシート等の防水シート７ａ，７ｂが敷設されており、例えば、野地板６の軒端部において１枚目の防水シート７ａ上に、表面が着色された例えば着色亜鉛めっき鋼板等の金属材料から成り、断面Ｌ字状に形成された軒先水切り板８を設けており、このようにして耐蝕性や放熱性を良好としている。さらに、防水シート７ａ上に、２枚目の防水シート７ｂを軒先水切り板８の棟側端部付近においてを防水シート７ａの上から覆うように敷設されている。
【００１５】
そして、露出された防水シート７ａ及び防水シート７ｂ上に、上記と同様に耐蝕性や放熱性を良好とさせる処理を施した、軽量化のためのアルミニウムやその合金等の金属材料から成る複数列の支持レール９が、屋根棟部Ｍ側及び隅棟部Ｓ側から軒先部Ｎ側へ縦方向になるように、所定位置に木ねじ等により野地板６に固定されている。また、軒先部Ｎにおいてアルミニウム合金等から成る軒先ストッパー１０が取り付けられている。また、屋根棟部Ｍにおいて同じくアルミニウム合金等から成る棟板金受が取り付けられ、支持レール９上に多数の太陽電池モジュール１及び２が順次取り付けられている。さらに、太陽電池モジュール１及び２の左右枠部に、アルミニウム合金等から成る目地カバー１１が取り付けられて屋根パネルＰが完成する。
【００１６】
次に、屋根の隅棟部Ｓ側における屋根パネルＰの取付構造の詳細について説明する。図２及び図３に示すように、隅棟部Ｓには箱型のアルミニウム合金から成り、主にモジュール固定の為の下部支持体１２及びアルミニウム合金から成り、断面略コ字状を成し、係合する際に後記する樋部を収容する係合片（係合部）１３ｃを備え、主に太陽電池モジュールを固定する為の上部支持体１３からなる隅棟部支持部材Ｗが隅棟部に沿って配設される。太陽電池モジュール２はこの隅棟部支持部材Ｗに挿入され固定される。
【００１７】
隅棟部Ｓにおいて、木材である笠木１４に金属鋼板等からなる棟板金１５が取り付けられ、この棟板金１５の先端部は上部支持体１３の上部のＬ字型部分１３ａに係合している。なお、上記のように、この上部支持体１３は下部支持体１２にビス等により固定されている。また、この下部支持体１２はビス等により野地板６に固定される。また、上部支持体１３の中央部分の長手方向に形成され、係合した状態で樋部４ｅに垂下する水切り用の突起片１３ｂは雨仕舞い等のためのものであり、万一、太陽電池モジュール２の上枠４ｃと上部支持体１３の重なり部の隙間から雨水が侵入しても、太陽電池モジュール２の上枠４ｃの樋部４ｅに雨水を落下させ、さらにこの部分を伝って支持レール９へ流すことにより、図示しない支持レール９の樋部から軒先Ｎ側に排水させるためのものである。なお、図中１６は隅棟包である。
【００１８】
次に、隅棟部支持部材に太陽電池モジュールを取り付ける手順について説明する。図３（ａ）〜（ｄ）に拡大断面図にて示すように、隅棟部に太陽電池モジュール２を設置する場合は、隅棟部に下部支持体１２を隅棟部に沿うようにして設置した状態で、太陽電池モジュール２の上枠4Ｃを下部支持体１２に平行になる様にして配設する（図３（ａ）〜（ｂ）を参照）。
【００１９】
次に、上部支持体１３を太陽電池モジュール２と下部支持体１２の隙間に差し込むようにして配設し、下部支持体１２に固定する（図３（ｃ）〜（ｄ）を参照）。このような方法で太陽電池モジュールを取り付けることにより、板金係合部１３ａに引掛け設置される隅棟板金１５を取外さなくとも、太陽電池モジュールを取外すことが可能になり、施工及びメンテナンス性の優れた太陽電池設置屋根を実現することができる。
【００２０】
次に、軒先部Ｎについて詳細に説明する。図４に示すように、軒先部Ｎにおいて、太陽電池モジュール１（または２）の下枠４ｂ（または４ｄ）の係合片１７と軒先ストッパー１０の係合片１０ａとが係合する構造としている。下枠４ｂ（または４ｄ）の係合片１７は、後記するように、他の太陽電池モジュールと係合するモジュール接続用係合部としても機能する。また、軒先ストッパー１０には雨仕舞い用で板状をなす雨おさえ１８が配設されており、これにより、外部からの雨水の浸入を極力防止することができる。
【００２１】
次に、太陽電池モジュール１どうし、または太陽電池モジュール１と２の嵌め合いについて説明する。図５に示すように、太陽電池モジュール１または２の他端部（下枠４ｂ（または４ｄ））には、他の太陽電池モジュール１の一端部（上枠４ａ）が係合するモジュール用接続用係合部である係合片１７を備えている。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、まず、下枠４ｂ（または４ｄ）に他の太陽電池モジュール１の上枠４ａを当接し、係合１７を上に押し上げながら凹部４ｅへ、他の太陽電池モジュールの上枠４ａを収容するようにしている。
【００２３】
そして、図５（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール１の上枠４ａが、一方の太陽電池モジュール１（または２）の下枠４ｂ（または４ｄ）と支持レール９に形成された凹部９ａとの間に収容され固定される。
【００２４】
このように、本発明の隅棟部の太陽電池取り付け構造によれば、保守点検等の作業の際に、矩形型太陽電池モジュール１がどの位置にあっても、１枚のみ取り外すだけで作業を行うことができる。また、隅棟部の太陽電池モジュール２の場合も、その太陽電池モジュール２の直下の太陽電池モジュール１を１枚取外せば、太陽電池モジュール２を軒先側にスライドさせることによって、隅棟部の役物板金等を取外さなくとも、太陽電池モジュール２を容易に取り外すことができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の屋根設置体の取付構造によれば、寄棟屋根の隅棟部において、２つの支持体を利用してモジュールの一端部を取り付けることができ、さらに、モジュールの他端部に他のモジュールの一端部を係合可能なモジュール接続用係合部を備えることにより、隅棟部のモジュールを交換する等、保守点検作業を容易にすることができる。
【００２６】
また、従来行っていた隅棟部における役物板金の取り外しや組付け等の作業を不要にすることができ、作業性の著しく向上させた優れた屋根設置体の取付構造とすることができる。
【００２７】
さらに、隅棟部に配設される支持体にモジュールのフレーム部材に係合する係合部を設け、かつフレーム部材に樋部を設けたことにより、屋根下地材への漏水を防止する屋根設置体の取付構造とすることができる。さらにまた、この漏水防止効果は、フレーム部材の樋部へ垂下する水切り用突起部を備えることでより顕著とすることができる。
【００２８】
しかも、隅棟部のモジュールは隅棟部に配設された支持体に堅固に固定することで、よりいっそう十分な取付強度を有する屋根設置体の取付構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】寄棟屋根に屋根パネルを取り付ける様子を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１における隅棟部を模式的に説明する断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ隅棟部支持部材に太陽電池モジュール取り付ける手順を模式的に説明する断面図である。
【図４】図１におけるの軒部を模式的に説明する断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ太陽電池モジュールどうしの嵌め合いの様子を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
１：矩形型太陽電池モジュール（発電用モジュール）
２：台形型（三角形型）太陽電池モジュール（発電用モジュール）
３ａ：矩形型太陽電池モジュール左枠（フレーム部材）
３ｂ：矩形型太陽電池モジュール右枠（フレーム部材）
３ｃ：台形（三角形）型太陽電池モジュール左枠（フレーム部材）
４ａ：矩形型太陽電池モジュール上枠（フレーム部材）
４ｂ：矩形型太陽電池モジュール下枠（フレーム部材）
４ｃ：台形（三角形）型太陽電池モジュール上枠（フレーム部材）
４ｄ：台形型（三角形）型三角形太陽電池モジュール下枠（フレーム部材）
４ｅ：樋部
５：出力コネクタ
６：野地板
７ａ、７ｂ：防水シート
８：軒先水切り板
９：支持レール
９ａ：支持レール切り欠き部
１０：軒先ストッパー
１０ａ：軒先ストッパー係合片
１１：目地カバー
１２：下部支持体
１３：上部支持体
１３ａ：板金係合部
１３ｂ：水切り用突起部
１３ｃ：係合片（係合部）
１４：笠木
１５：隅棟板金
１６：隅棟包
１７：モジュール下枠係合部
１８：雨おさえ
Ｍ：屋根棟部（頂部）
Ｓ：隅棟部
Ｎ：軒先部
Ｖ：頂部支持部材
Ｗ：隅棟部支持部材
Ｐ：屋根パネル（屋根設置体）
【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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