(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根に太陽電池モジュールパネルを取り付けるための屋根用太陽電池モジュールパネル取付装置において、下地材（１６）上に複数の長尺状の金属製外囲板（２）（３０）を並列に配置し、互いに隣接する側部を接合し、各外囲板（２）（３０）の平板部（２ａ）（３０ａ）に幅方向に所定の間隔を存して太陽電池モジュールパネル（４）の下面を水平に支承するための複数の凸部（２ｉ）（２８）（３０ｉ）を外囲板（２）（３０）の平板部（２ａ）（３０ａ）の長手方向略全長にわたって形成し、前記外囲板（２）（３０）の両側の接合部分（１０）（３６）に、前記凸部（２ｉ）（２８）（３０ｉ）上に支承される太陽電池モジュールパネル（４）の両側面を規制するための立ち上り部（２ｃ）（２ｊ）（３０ｂ）（３０ｅ）と、前記太陽電池モジュールパネル（４）の上面の一部に対向し、該パネル（４）の浮上方向の移動を規制するための押え部（２ｄ）（２ｈ）（３０ｃ）（３０ｆ）とを一体的に形成し、前記外囲板（２）（３０）の両側の接合部分（１０）（３６）間に嵌合配置される太陽電池モジュールパネル（４）の下面と外囲板（２）（３０）の平板部（２ａ）（３０ａ）との間に空間部（２０）（４２）を形成したことを特徴とする屋根用太陽電池モジュールパネル取付装置。
【請求項２】
前記外囲板（２）（３０）の接合部分（１０）（３６）にスライド自在に留め金具（６）（３２）を嵌合し、該留め金具（６）（３２）を前記接合部分（１０）（３６）にねじ止め可能とし、該留め金具（６）（３２）を前記太陽電池モジュールパネル（４）の端面に当接して該パネル（４）の前記接合部分（１０）（３６）の長手方向に沿った移動を規制するようにしたことを特徴とする「請求項１」に記載の屋根用太陽電池モジュールパネル取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根に用いられる太陽電池モジュールパネル取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池モジュールパネルを取り付けた屋根が、特開平７−２１７１０１号公報その他に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の太陽電池取付屋根は、いずれも金属の屋根板に太陽電池モジュールパネルを取り付ける構造において、屋根板とは別に太陽電池モジュールパネルを屋根板に保持するための受け金具を特別に設けている。そのため、太陽電池モジュールパネルの保持機構が複雑となり、コスト高となるとともに、太陽電池モジュールパネルの取り付け作業に時間がかかるという問題点がある。
本発明は、上記問題点を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、屋根に太陽電池モジュールパネルを取り付けるための屋根用太陽電池モジュールパネル取付装置において、下地材１６上に複数の長尺状の金属製外囲板２，３０を並列に配置し、互いに隣接する側部を接合し、各外囲板２，３０の平板部２ａ，３０ａに幅方向に所定の間隔を存して太陽電池モジュールパネル４の下面を水平に支承するための複数の凸部２ｉ，２８，３０ｉを外囲板２，３０の平板部２ａ，３０ａの長手方向略全長にわたって形成し、前記外囲板２，３０の両側の接合部分１０，３６に、前記凸部２ｉ，２８，３０ｉ上に支承される太陽電池モジュールパネル４の両側面を規制するための立ち上り部２ｃ，２ｊ，３０ｂ，３０ｅと、前記太陽電池モジュールパネル４の上面の一部に対向し、該パネル（４）の浮上方向の移動を規制するための押え部２ｄ，２ｈ，３０ｃ，３０ｆとを一体的に形成し、前記外囲板２，３０の両側の接合部分１０，３６間に嵌合配置される太陽電池モジュールパネル４の下面と外囲板２，３０の平板部２ａ，３０ａとの間に空間部２０，４２を形成し、前記外囲板２，３０の接合部分１０，３６にスライド自在に留め金具６，３２を嵌合し、該留め金具６，３２を前記接合部分１０，３６にねじ止め可能とし、該留め金具６，３２を前記太陽電池モジュールパネル４の端面に当接して該パネル４の前記接合部分１０，３６の長手方向に沿った移動を規制するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１において、２はステンレスなどの金属板から成る長尺長方形状の外囲板であり、同一形状に加工されたものが複数用意されている。外囲板２の平板部２ａの一側には、図３に示すように、略４５度の傾斜部分２ｂを介して、平板部２ａに対して直角な立ち上り部２ｃが外囲板２の長手方向全長にわたって形成されている。
【０００６】
前記立ち上り部２ｃの上方には、外囲板２の内側に向けて、立ち上り部２ｃに対して直角に、太陽電池モジュールパネル４の浮上方向の移動を規制するための押え部２ｄが屈折形成されている。前記立ち上り部２ｃの上端には、該立ち上り部２ｃに対して外側に９０度屈折した所定幅の上位水平部２ｅが外囲板２の全長にわたって一体的に形成されている。
【０００７】
前記上位水平部２ｅの側端には、この上位水平部２ｅに対して下向きに略６０度傾斜した傾斜部２ｆが一体的に形成され、該傾斜部２ｆの下端には、Ｕ字状に内側に屈曲された引掛部２ｇが一体的に形成されている。前記傾斜部２ｆの下端は、太陽電池モジュールパネル４の浮上方向の移動を規制する押え部２ｈを構成している。
【０００８】
前記平板部２ａには、その幅方向に互いに所定間隔を存して複数の湾曲凸部２ｉが平板部２ａの全長にわたって一体的に形成されている。前記凸部２ｉは、前記平板部２ａの平面から所定の高さ突出し、各上端が太陽電池モジュールパネル４のための支承台を構成している。
【０００９】
外囲板２の他方の側部には、二重構造の立ち上り部２ｊが前記立ち上り部２ｃよりも約１ミリメートル低い高さで前記平板部２ａに対して直角に形成されている。該立ち上り部２ｊの上端には、該立ち上り部２ｊに対して内側に９０度屈折した二重構造の上位水平部２ｋが一体的に外囲板２の全長にわたって形成されている。前記上位水平部２ｋの横幅は、一方の上位水平部２ｅの横幅よりも若干（約３ミリメートル）短く設定されている。
【００１０】
前記立ち上り部２ｊの内側部分の下部には、前記傾斜部分２ｂと対称的に傾斜部分２ｍが形成されている。前記上位水平部２ｋの側端には、この上位水平部２ｋに対して下向きに略６０度傾斜した二重構造の傾斜部２ｎが形成され、該傾斜部２ｎの開放側端部において、外囲板２が３６０度折り返されている。
【００１１】
前記傾斜部２ｆ，２ｎの上位水平部２ｅ，２ｋに対する傾斜角度は、９０度を超えない範囲で任意の値を選択することができる。
前記立ち上り部２ｊの外側部分の下端には、これに対して外側に９０度屈折され、前記平板部２ａと同一延長平面上に位置する取付平板部２ｐが一体的に形成されている。
上記実施形態では、一枚の金属板を屈折、屈曲して立ち上り部２ｃ，２ｊ、上位水平部２ｅ，２ｋ、傾斜部２ｆ，２ｎ、引掛部２ｇを形成しているが、アルミニウムなどを成型してこれらの形状を一体形成するようにしても良い。
【００１２】
６はアルミ成型材から成る留め金具であり、板状の本体６ａにガイド穴８が形成されている。ガイド穴８は隣接する外囲板２，２の接合部分１０に、その長手方向の端部からスライド自在に嵌合し得るように、該接合部分１０の断面形状と略同じ形状に構成されている。前記留め金具６の本体６ａの上部には本体６ａの上面に開口するねじ穴が垂直に穿設され、該ねじ穴は前記ガイド穴８の上位水平部に連通している。
【００１３】
１２は金属板から成る吊子であり、外囲板２の湾曲凸部２ｉの断面形状と略同形状の湾曲部と、該湾曲部の下部に左右に延びる下位水平部とから構成されている。４は四角形の太陽電池モジュールパネルであり、周囲にカラーステンレスから成るフレーム１４が固着されている。
【００１４】
前記外囲板２の平板部２ａの横幅は、前記太陽電池モジュールパネル４の横幅と略同一に設定されている。
次に、複数の外囲板を屋根の下地材上で、順次接合する動作について図３を参照して説明する。
Ｃ型鋼などの母屋に支承された野地板などの下地材１６の所定位置に、これに敷設されたアスファルトルーフィングなどの防水シート１８の上から吊子１２を建物の棟に対して直角に向けてその下位水平部をビス止めする。
【００１５】
次に、防水シート１８の上から下地材１６上に外囲板２をその長手方向を建物の棟に対して直角に向けて載置し、取付平板部２ｐを、ビスなどの止着具によって、下地材１６に固定し更に湾曲凸部２ｉを対応する吊子１２に嵌合する。次に、接合すべき他の外囲板２を、下地材１６に固定された外囲板２の隣に配置し、その平板部２ａを傾かせた状態で引掛部２ｇを、固定側外囲板２の傾斜部２ｎに引掛ける。
【００１６】
引掛部２ｇを、固定側外囲板２の傾斜部２ｎに引掛けた状態で、フリー側の外囲板２を、その平板部２ａが、下地材１６に接近する方向に回動し、フリー側外囲板２を、その平板部２ａが下地材１６の上面に載置するまで下降すると、フリー側の外囲板２の傾斜部２ｆ、上位水平部２ｅ及び立ち上り部２ｃは、それぞれ、対応する固定側外囲板２の、傾斜部２ｎ、上位水平部２ｋ及び立ち上り部２ｊに接合し、且つ湾曲凸部２ｉが対応する吊子１２に嵌合する（図３参照）。
【００１７】
上記の動作を繰り返すことによって、複数の外囲板２を、下地材１６上に順次接合することができる。一対の外囲板２，２の接合部分１０は、傾斜部２ｎと引掛部２ｇが係合しているため、互いに強固に結合する。引掛部２ｇのＵ字状のわん曲部分は、接合部分からの雨水の浸入を防ぐ。上記傾斜部２ｎ，２ｆ及び引掛部２ｇの接合部分は、押え部２ｈを形成している。前記凸部２ｉ、立ち上り部２ｃ，２ｊ及び押え部２ｄ，２ｈは、太陽電池モジュールパネル挿入枠を構成している。
【００１８】
次に、外囲板に、太陽電池モジュールパネルを取り付ける作業について説明する。
太陽電池モジュールパネル４を外囲板２上にセットするには、太陽電池モジュールパネル４の長手方向を対応する外囲板２の長手方向と平行に向け、対応する外囲板２の両側の接合部分１０，１０の端部に太陽電池モジュールパネル４の一端を向き合わせる。
【００１９】
次に、太陽電池モジュールパネル４の下面を対応する外囲板２の湾曲凸部２ｉに沿って外囲板２の奥方向にスライドさせ、且つ、太陽電池モジュールパネル４の上面の両側を押え部２ｄ，２ｈに沿って図２中、紙面垂直方向にスライドさせて太陽電池モジュールパネル４を対応する外囲板２の立ち上り部２ｃ，２ｊ間の所定位置に嵌合配置する。
【００２０】
該状態において、外囲板２上の太陽電池モジュールパネル４は、その下面が複数の湾曲凸部２ｉによって、平板部２ａに対して空間部２０を介して水平に支持され、上面の両側が押え部２ｄ，２ｈによって規制され、両側部が立ち上がり部２ｃ，２ｊによって規制される。即ち、太陽電池モジュールパネル４は外囲板２に形成された太陽電池モジュールパネル挿入枠に保持される。上記の要領によって順次、他の外囲板２上の太陽電池モジュールパネル挿入枠に太陽電池モジュールパネル４を嵌合配置する。
【００２１】
各外囲板２上の太陽電池モジュールパネル４の長手方向に沿った移動を係止するとともに、外囲板２の接合部分１０の結合を強固にするため、接合部分１０に留め金具２２をガイド穴８を通して挿入し、留め金具２２の端面を隣接する一対の太陽電池モジュールパネル４，４の端面に当接する。該当接状態でボルトを留め金具２２のねじ穴にねじ込みボルト２４の下端を図４に示すように接合部分１０の上位水平部２ｅ，２ｋに圧接して留め金具２２を接合部分１０に固定する。
【００２２】
屋根は通常、棟から軒に向かって図５に示すように下向きに傾斜する。この場合、太陽電池モジュールパネル４は、接合部分１０の長手方向と平行な方向に自重により、図５中、右方向に移動しようとするが、この運動は、太陽電池モジュールパネル４の、軒側の端面４ａに当接する留め金具６によって係止される。尚、屋根が傾いてなく水平である場合には、留め金具２２を設けなくとも良い。
【００２３】
通常、留め金具２２は、一つの太陽電池モジュールパネル４の四角に配置され、太陽電池モジュールパネル４の、外囲板２の接合部分１０の長手方向に沿った移動を係止する。接合部分１０の長手方向に直列に配置された太陽電池モジュールパネル４，４間には、図１に示すように、カラーステンレスなどから成る帯状のモジュール間フレーム２６が配置され、該フレーム２６はビスあるいは接着剤などによって太陽電池モジュールパネル４のフレーム１４の上位水平部に固着される。尚、図１において、太陽電池モジュールパネル４の左右に隣接配置された他の太陽電池モジュールパネルは図示省略してある。
【００２４】
太陽電池モジュールパネル４の下面と、外囲板２の平板部２ａとの間には、空間部２０によって空気層が形成され、この空気層の存在によって太陽電池モジュールパネル４の内部発生熱が高率的に外部に放熱される。上記の説明から明らかなように、太陽電池モジュールパネル４は、対応する外囲板２の両側の接合部分１０，１０間に挿入することで、簡単に外囲板２上にセットすることができる。
【００２５】
外囲板２の平板部及び接合部分の構造は種々の構造とすることができる。図６及び図７は、外囲板２の平板部２ａに三角形状の凸部２８を形成し、この凸部２８で、太陽電池モジュールパネル４の下面を水平に支承している。他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施形態と同一である。
図８乃至図１０は、外囲板の接合部の他の実施形態を示している。以下にこの実施形態について説明する。
【００２６】
図９において、３０はステンレスなどの金属板から成る長尺長方形状の外囲板であり、同一形状に加工されたものが複数用意されている。外囲板３０の平板部３０ａの一側には、略４５度の傾斜部分を介して、平板部３０ａに対して直角な立ち上り部３０ｂが外囲板３０の長手方向全長にわたって形成されている。
【００２７】
前記立ち上り部３０ｂの上方には、外囲板３０の内側に向けて、立ち上り部３０ｂに対して直角に、太陽電池モジュールパネル４の浮上方向の移動を規制するための押え部３０ｃが屈折形成され、更に、立ち上り部３０ｂの上端には、筒形の下部が開放された湾曲嵌合部３０ｄが外囲板３０の全長にわたって一体的に形成されている。
【００２８】
前記外囲板３０の平板部３０ａには、第１の実施形態と同様にその幅方向に互いに所定間隔を存して複数の湾曲凸部３０ｉが平板部３０ａの全長にわたって一体的に形成されている。前記凸部３０ｉは、前記平板部３０ａの平面から所定の高さ突出し、各上端が太陽電池モジュールパネル４を水平に支持するための支承台を構成している。
【００２９】
外囲板３０の他方の側部には、二重構造の立ち上り部３０ｅが前記平板部３０ａに対して直角に形成されている。該立ち上り部３０ｅの内側部分の上方には前記押え部３０ｃと同じ高さで押え部３０ｆが水平に屈折され、更に立ち上がり部３０ｅの上端に、断面円形の湾曲嵌合部３０ｇが外囲板３０の全長にわたって一体的に形成されている。
【００３０】
前記立ち上り部３０ｅの外側部分の下端には、これに対して外側に９０度屈折され、前記平板部３０ａと同一延長平面上に位置する取付平板部３０ｈが一体的に形成されている。図１０において、３２はアルミ成型材から成る留め金具であり、板状の本体にガイド穴３４が形成されている。ガイド穴３４は隣接する外囲板３０，３０の接合部分３６に、その長手方向の端部からスライド自在に嵌合し得るように、該接合部分３６の断面形状と略同じ形状に構成されている。
【００３１】
前記留め金具３２の本体の上部には本体の上面に開口するねじ穴３８が垂直に穿設され、該ねじ穴３８前記ガイド穴３４の上位水平部に連通している。
次に、複数の外囲板を屋根の下地材上で、順次接合する動作について図９を参照して説明する。
【００３２】
Ｃ型鋼などの母屋に支承された野地板などの下地材１６の所定位置に、これに敷設されたアスファルトルーフィングなどの防水シートの上から吊子（図示省略）を建物の棟に対して直角に向けてその下位水平部をビス止めする。次に、防水シートの上から下地材１６上に外囲板３０をその長手方向を建物の棟に対して直角に向けて載置し、取付平板部３０ｈを、ビスなどの止着具４０によって、下地材１６に固定し更に湾曲凸部３０ｉを対応する吊子に嵌合する。
【００３３】
次に、接合すべき他の外囲板３０を、下地材１６に固定された外囲板３０の隣に平行に配置し、その平板部３０ａを、傾かせた状態で湾曲嵌合部３０ｄを、固定側外囲板３０の湾曲嵌合部３０ｇに被せる。次に、フリー側の外囲板３０を下地材１６に対して水平に下降させ、湾曲凸部３０ｉを対応する吊子に嵌合する。
【００３４】
上記の動作を繰り返すことによって、複数の外囲板３０を、下地材１６上に順次接合することができる。一対の外囲板３０，３０の接合部分３６には、同一の高さで押え部３０ｆ，３０ｃが両側に水平に突出する。
太陽電池モジュールパネル４を外囲板３０上にセットするには、太陽電池モジュールパネル４の長手方向を対応する外囲板３０の長手方向と平行に向け、対応する外囲板３０の両側の接合部分３６，３６の端部に太陽電池モジュールパネル４の一端を向き合わせる。
【００３５】
次に、太陽電池モジュールパネル４の下面を対応する外囲板３０の湾曲凸部３０ｉに沿って外囲板３０の奥方向にスライドさせ、且つ、太陽電池モジュールパネル４の上面の両側を押え部３０ｃ，３０ｆに沿ってスライドさせて太陽電池モジュールパネル４を対応する外囲板３０の立ち上り部３０ｂ，３０ｅ間の所定位置に嵌合配置する。
【００３６】
該状態において、外囲板３０上の太陽電池モジュールパネル４は、その下面が複数の湾曲凸部部３０ｉによって、平板部３０ａに対して空間部４２を介して水平に支持され、上面の両側が押え部３０ｃ，３０ｆによって規制され、両側部が立ち上がり部３０ｂ，３０ｅによって規制される。前記凸部３０ｉ、立ち上り部３０ｂ，３０ｅ及び押え部３０ｃ，３０ｆは、太陽電池モジュールパネル挿入枠を構成している。
上記の要領によって順次、他の外囲板３０上の太陽電池モジュールパネル挿入枠に太陽電池モジュールパネル４を嵌合配置する。
【００３７】
各外囲板３０上の太陽電池モジュールパネル４の長手方向に沿った移動を係止するとともに、外囲板３０の接合部分３６の結合を強固にするため、接合部分３６に留め金具３２をガイド穴３４を通して挿入し、留め金具３２の端面を隣接する一対の太陽電池モジュールパネル４，４の端面に当接する。該当接状態でボルト４４を留め金具３２のねじ穴３８にねじ込みボルト４４の下端を図１０に示すように接合部分３６の上位水平部に圧接して留め金具３２を接合部分３６に固定する。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したので、簡単な構造により、太陽電池モジュールパネル取り付け機構を実現できるとともに、太陽電池モジュールパネルを簡単に外囲板にセットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外観説明図である。
【図２】本発明の断面図である。
【図３】本発明の要部の断面図である。
【図４】留め金具の断面図である。
【図５】屋根の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す外観説明図である。
【図７】同、断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。
【図９】同、要部の断面図である。
【図１０】留め金具の断面図である。
【符号の説明】
２          外囲板
２ａ        平板部
２ｂ        傾斜部分
２ｃ        立ち上り部
２ｄ        押え部
２ｅ        上位水平部
２ｆ        傾斜部
２ｇ        引掛部
２ｈ        押え部
２ｉ        湾曲凸部
２ｊ        立ち上り部
２ｋ        上位水平部
２ｍ        傾斜部分
２ｎ        傾斜部
２ｐ        取付平板部
４          太陽電池モジュールパネル
６          留め金具
６ａ        留め金具本体
８          ガイド穴
１０        接合部分
１２        吊子
１４        フレーム
１６        下地材
１８        防水シート
２０        空間部
２２        留め金具
２４        ボルト
２６        モジュール間フレーム
２８        凸部
３０        外囲板
３０ａ      平板部
３０ｂ      立ち上り部
３０ｃ      押え部
３０ｄ      湾曲嵌合部
３０ｅ      立ち上り部
３０ｆ      押え部
３０ｇ      湾曲嵌合部
３０ｈ      取付平板部
３０ｉ      湾曲凸部
３２        留め金具
３４        ガイド穴
３６        接合部分
３８        ねじ穴
４０        止着具
４２        空間部
４４        ボルト
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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