JP4993922B2

JP4993922B2 - 太陽電池モジュール及びその取り付け構造

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Publication number: JP4993922B2
Application number: JP2006050652A
Authority: JP
Inventors: 伸夫竹岡; 義博荒蒔; 康友茶木; 克明田中; 吉久山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: JP2007231514A

Description

本発明は、太陽電池モジュール及びその取り付け構造に関する。

例えば、特許文献１では、瓦等の代わりに、太陽電池モジュールを屋根全域に配列して、葺き降ろし屋根を構築し、太陽電池モジュールの設置面積を広くして、太陽光発電を効率的に行っている。また、特許文献２では、屋根の美観を保つために、異なる寸法の太陽電池モジュールを組み合わせて屋根全域に配列している。

ところが、特許文献１、２に記載の技術は、新築住宅への適用を主にしていると考えられ、既存住宅に適用するには屋根の大幅な改修工事等が必要になり、既存住宅への適用が困難である。

一方、太陽光発電を普及させるには、新築住宅は勿論のこと、既存住宅への適用が容易なことが重要である。また、経年劣化に起因する屋根のリフォームも必要であるため、太陽電池モジュールの設置と屋根のリフォームを同時に行うことが有効であって望ましい。そして、屋根のリフォームには軽量で重ね葺きが可能な金属製屋根材が経済的にも優位である。このため、太陽電池モジュールと一体となった金属製屋根材が各社から販売されている。

例えば、特許文献３では、複数種の屋根材を配列支持し、これらの屋根材によりサイズや規格が異なる複数種の太陽電池モジュールを保持している。いずれの屋根材も、太陽電池モジュールを保持し得る様な凹形状となっている。
特開２００４−３３２２００号公報特開２００５−２６４４４１号公報特開２００５−２２６３８２号公報

しかしながら、従来の太陽電池モジュールと一体となった金属製屋根材は、専用部材、接着剤、シーリング部材等を用いて、金属製屋根材と太陽電池モジュールを一体化しているため、金属製屋根材の上に太陽電池モジュールが重なるという二層構造となる。

また、金属製屋根材と太陽電池モジュールは、製造場所が異なるので、少なくとも一方を移動させてから、両方を組立てることになり、手間と時間を要する。

更に、屋根上に、太陽電池モジュールを一体化した金属製屋根材だけではなく、単なる金属製屋根材をも配列すると、太陽電池モジュールが少なくともその厚さの分だけ突出することになり、屋根の美観が損なわれる。

特許文献３では、屋根材の凹形状に太陽電池モジュールを保持しているので、太陽電池モジュールが突出することはなく、屋根の美観が損なわれずに済むが、屋根材の凹形状に汚れや砂等が堆積する恐れがあり、耐久性に問題がある。

また、太陽電池モジュールと一体となった金属製屋根材の施工は、単なる金属製屋根材の施工と同様であるが、太陽電池モジュールを設置するには、金属製屋根材の施工に関する知識が必要である。同時に、太陽電池モジュールの出力端子の接続及び配線処理も必要になるので、施工が容易ではない。

また、従来は、屋根材を屋根の野地板に直接固定していたので、屋根材と野地板間に傾斜方向の配線スペースを確保することが容易ではなく、配線処理が困難である。

そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、新築住宅の屋根は勿論のこと、既存住宅の屋根への適用が容易であり、製造及び施工が容易であって、屋根の美観が損なわれず、耐久性もある太陽電池モジュール及びその取り付け構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール本体と、この太陽電池モジュール本体の対向する２辺に設けられた第１枠体及び第２枠体とを備える太陽電池モジュールにおいて、前記第１枠体の上側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に固定するための固定部を設け、前記第２枠体の下側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に係止するための係止部を設け、前記第１枠体の前記固定部よりも下側部位には、相互に隣接する各太陽電池モジュール間に設けられる連接部材の一端部が嵌合される第１嵌合部を設け、前記第２枠体の前記係止部よりも上側部位には、前記連接部材の他端部が嵌合される第２嵌合部を設け、前記第１嵌合部は、前記連接部材の一端部を嵌合する上部と下部とを有し、前記一端部を前記第１嵌合部の下部に接触させ、前記第２嵌合部は、前記連接部材の他端部を嵌合する上部と下部とを有し、前記他端部を前記第２嵌合部の上部に接触させている。

この様な本発明の太陽電池モジュールによれば、第１枠体及び第２枠体を屋根上に固定及び係止することにより太陽電池モジュールが設置される。第１枠体の固定部が該第１枠体の上側部位に設けられ、第２枠体の係止部が該第２枠体の下側部位に設けられているので、第１枠体の固定部と第２枠体の係止部間に高低差がある。このため、複数の太陽電池モジュールをそれぞれの第1枠体及び第２枠体が相互に隣接する様に屋根上に配列した状態で、相互に隣接する各太陽電池モジュールの第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を略同じ高さに設定したならば、各太陽電池モジュール間に段差が生じて、各太陽電池モジュールが瓦等の屋根材の様に階段状に並ぶことになり、各太陽電池モジュールが格別に目立つことがなく、屋根材を用いなくても、屋根の外観が好ましいものとなる。そして、第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を略同じ高さに設定すると、第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を固定及び係止する作業が容易になる。

この様に相互に隣接する第１枠体の第１嵌合部及び第２枠体の第２嵌合部に連接部材を嵌合させれば、この連接部材により相互に隣接する各太陽電池モジュール間が確実にシールされ、瓦等の屋根材と同等の防水性能を得ることができ、外観も好ましくなる。また、連接部材を嵌合させているだけであるから、連接部材の取り外しが可能であり、太陽電池モジュールの修理交換等の作業が容易になる。

更に、本発明においては、前記第１嵌合部の上部には、前記連接部材に係止する突起が設けられている。同様に、前記第２嵌合部の下部には、前記連接部材に係止する突起が設けられている。

この様な第１嵌合部の突起及び第２嵌合部の突起を連接部材に係止させれば、連接部材が確実に固定支持されて外れ難くなる。

また、本発明においては、前記第１枠体の下側部位には、該第１枠体の脚部を設け、前記第２枠体の係止部よりも更に下側部位には、該第２枠体の脚部を設けている。

この様な第１枠体の脚部及び第２枠体の脚部により太陽電池モジュールを屋根の野地板から離間して支持することが可能になり、太陽電池モジュールと屋根の野地板間にスペースが形成される。このスペースを利用して、太陽電池モジュールの配線処理等を行うことができる。

次に、本発明の取り付け構造は、太陽電池モジュール本体と、この太陽電池モジュール本体の対向する２辺に設けられた第１枠体及び第２枠体とを備える太陽電池モジュールの取り付け構造において、複数の太陽電池モジュールをそれぞれの第１枠体及び第２枠体が相互に隣接する様に屋根上に配列しており、前記第１枠体の上側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に固定するための固定部を設け、前記第２枠体の下側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に係止するための係止部を設け、相互に隣接する各太陽電池モジュールの前記第１枠体の固定部及び前記第２枠体の係止部を共通の押え部材により屋根上に固定もしくは係止し、前記第１枠体の前記固定部よりも下側部位には、相互に隣接する各太陽電池モジュール間に設けられる連接部材の一端部が嵌合される第１嵌合部を設け、前記第２枠体の前記係止部よりも上側部位には、前記連接部材の他端部が嵌合される第２嵌合部を設け、前記第１嵌合部は、前記第１嵌合部に嵌合された前記連接部材の一端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記一端部を前記第１嵌合部の下面に接触させ、前記第２嵌合部は、前記第２嵌合部に嵌合された前記連接部材の他端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記他端部を前記第２嵌合部の上面に接触させ、相互に隣接する前記各太陽電池モジュールの前記第１枠体の第１嵌合部及び前記第２枠体の第２嵌合部に前記連接部材を嵌合させている。

この様な本発明の取り付け構造においても、第１枠体の固定部と第２枠体の係止部間に高低差がある。このため、複数の太陽電池モジュールをそれぞれの第1枠体及び第２枠体が相互に隣接する様に屋根上に配列した状態で、相互に隣接する各太陽電池モジュールの第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を略同じ高さに設定して固定すると、各太陽電池モジュール間に段差が生じて、各太陽電池モジュールが瓦等の屋根材の様に階段状に並ぶことになり、各太陽電池モジュールが格別に目立つことがなく、屋根材を用いなくても、屋根の外観が好ましいものとなる。また、第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を略同じ高さに設定すると、第１枠体の固定部及び第２枠体の係止部を共通の押え部材により屋根上に固定もしくは係止することができ、太陽電池モジュールの取り付け作業が容易になる。更に、この押え部材を通じて太陽電池モジュールのアースを取って、配線の簡略化等を図ることができる。

この様な本発明の取り付け構造においては、相互に隣接する第１枠体の第１嵌合部及び第２枠体の第２嵌合部に連接部材を嵌合させているので、この連接部材により相互に隣接する各太陽電池モジュール間が確実にシールされ、瓦等の屋根材と同等の防水性能を得ることができる。また、連接部材を嵌合させているだけであるから、連接部材の取り外しが可能であり、太陽電池モジュールの修理交換等の作業が容易になる。

また、本発明の取り付け構造は、太陽電池モジュール本体と、この太陽電池モジュール本体の対向する２辺に設けられた第１枠体及び第２枠体とを備える太陽電池モジュールの取り付け構造において、複数の太陽電池モジュールをそれぞれの第１枠体及び第２枠体が相互に隣接する様に屋根上に配列しており、前記第１枠体の上側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に固定するための固定部を設け、前記第２枠体の下側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に係止するための係止部を設け、相互に隣接する各太陽電池モジュールの前記第１枠体及び前記第２枠体間には、屋根上に固定された凸型部材を配置し、前記第１枠体を前記凸型部材の一側面に配置し、前記第２枠体を前記凸型部材の上面に配置して、前記第１枠体及び前記第２枠体間に段差を形成し、前記第１枠体の固定部及び前記第２枠体の係止部を共通の押え部材により前記凸型部材に固定もしくは係止し、前記第１枠体の前記固定部よりも下側部位には、相互に隣接する各太陽電池モジュール間に設けられる連接部材の一端部が嵌合される第１嵌合部を設け、前記第２枠体の前記係止部よりも上側部位には、前記連接部材の他端部が嵌合される第２嵌合部を設け、前記第１嵌合部は、前記第１嵌合部に嵌合された前記連接部材の一端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記一端部を前記第１嵌合部の下面に接触させ、前記第２嵌合部は、前記第２嵌合部に嵌合された前記連接部材の他端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記他端部を前記第２嵌合部の上面に接触させ、相互に隣接する前記各太陽電池モジュールの前記第１枠体の第１嵌合部及び前記第２枠体の第２嵌合部に前記連接部材を嵌合させている。

この様な本発明の取り付け構造においては、相互に隣接する各太陽電池モジュールの第１枠体及び第２枠体間に屋根上に固定された凸型部材を配置し、第１枠体を凸型部材の一側面に配置し、第２枠体を凸型部材の上面に配置して、第１枠体及び第２枠体間に段差を形成しているので、各太陽電池モジュールが瓦等の屋根材の様に階段状に並ぶことになり、各太陽電池モジュールが格別に目立つことがなく、屋根材を用いなくても、屋根の外観が好ましいものとなる。また、第１枠体を第２枠体間よりも低い位置に設定していることから、第２枠体のみを凸型部材の上面に配置すると、第１枠体の上側部位の固定部と第２枠体の下側部位の係止部が略同じ高さになり、第１枠体の固定部及び第２枠体の係止部を共通の押え部材により凸型部材に固定もしくは係止することができ、太陽電池モジュールの取り付け作業が容易になる。また、屋根上に固定された凸型部材は、屋根上の作業者の足掛かりとして利用することができるので、作業者の滑落防止に効を奏する。更に、凸型部材として、棒状の鋼材を用いれば、屋根及び太陽電池モジュールの補強を兼ねることができ、積雪等の荷重に対する屋根及び太陽電池モジュールの耐久性が増して、屋根及び太陽電池モジュールの損傷を防止することができ、また太陽電池モジュールの枠体の補強が不要になって、太陽電池モジュールのコストダウンを図ることができる。更に、凸型部材を高くして、階段状に並ぶ各太陽電池モジュールの段差を大きくし、これにより外観の重厚感を増したり、逆に凸型部材を低くすることもできる。また、この凸型部材を通じて太陽電池モジュールのアースを取って、配線の簡略化等を図ることができる。

この様に本発明においては、複数の太陽電池モジュールをそれぞれの第1枠体及び第２枠体が相互に隣接する様に屋根上に配列した状態で、これらの第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を略同じ高さに設定したならば、各太陽電池モジュール間に段差が生じて、各太陽電池モジュールが瓦等の屋根材の様に階段状に並ぶことになり、各太陽電池モジュールが格別に目立つことがなく、屋根材を用いなくても、屋根の外観が好ましいものとなる。また、第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を略同じ高さに設定すると、第１枠体の固定部と第２枠体の係止部を固定及び係止する作業が容易になる。

また、相互に隣接する第１枠体の第１嵌合部及び第２枠体の第２嵌合部に連接部材を嵌合させているので、この連接部材により相互に隣接する各太陽電池モジュール間が確実にシールされ、瓦等の屋根材と同等の防水性能を得ることができ、外観も好ましくなる。また、連接部材を嵌合させているだけであるから、連接部材の取り外しが可能であり、太陽電池モジュールの修理交換等の作業が容易になる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の太陽電池モジュールの一実施形態を示す斜視図及び断面図である。本実施形態の太陽電池モジュール１０は、複数の太陽光発電セル１０ａを配列してなる太陽電池モジュール本体１０ｂを有し、太陽電池モジュール本体１０ｂの対向する２つの長辺を第１枠体１１の内側溝１１ａ及び第２枠体１２の内側溝１２ａに嵌合させて、これらの長辺を第１枠体１１及び第２枠体１２により縁取り、同様に太陽電池モジュール本体１０ｂの対向する２つの短辺を第３枠体１３の内側溝（図示せず）及び第４枠体１４の内側溝（図示せず）に嵌合させて、これらの短辺を第３枠体１３及び第４枠体１４により縁取ったものである。また、第１枠体１１の両端と第３枠体１３の一端及び第４枠体１４の一端を相互に係合し、第２枠体１２の両端と第３枠体１３の他端及び第４枠体１４の他端を相互に係合して、図３に示す様に第１乃至第４枠体１１〜１４の表面を面一にし、矩形状の枠体を形成して、この内側に太陽電池モジュール本体１０ｂを支持している。

第１枠体１１の上面には、太陽電池モジュール１０を屋根上に固定するための固定溝１１ｂが設けられている。また、この固定溝１１ｂの下側には、前方（軒先方向）に開口した第１嵌合溝１１ｃが設けられ、第１嵌合溝１１ｃの縁に突起部１１ｄが設けられている。更に、第１枠体１１の最も下側には、脚部１１ｅが設けられている。

第２枠体１２の下側には、太陽電池モジュール１０を屋根上に係止するためのＬ字型の係合部１２ｂが設けられており、この係合部１２ｂの前方突出先に係止突起１２ｃが設けられ、この係合部１２ｂの下方突出部分が脚部１２ｄとなっている。また、この係合部１２ｂの上側には、前方に開口した第２嵌合溝１２ｅが設けられ、第２嵌合溝１２ｅの縁に突起部１２ｆが設けられている。

次に、図４〜図６の斜視図及び図７〜図１０の側面図等を参照しつつ、太陽電池モジュール１０を屋根上に取り付けるための施工手順を説明する。尚、図７〜図１０においては、屋根上に既存のカラーベスト１５を残した状態での施工状態を示しているが、既存のカラーベスト１５を除去してから施工を行っても良く、既存のカラーベスト１５を残しても除去しても、あるいは新築住宅の屋根の野地板をそのまま利用しても、施工手順が変わることはなく、かつ施工に用いられる部材や工具等も全く変わらない。

まず、図４及び図７に示す様に屋根のカラーベスト１５もしくは野地板２１全体にルーフィング２３を敷き、その上に複数本の縦桟２２を屋根の傾斜方向（縦方向）に沿って配置し、各縦桟２２を適宜の間隔を開けて配列固定する。縦桟２２の固定は、ビスもしくは釘等を用いてなされる。

そして、各縦桟２２上に、複数本のハット鋼２４を該各縦桟２２と直交する方向（横方向）に沿って配置し、各ハット鋼２４を太陽電池モジュール１０の略縦幅に相当する間隔を開けて配列固定する。ハット鋼２４は、断面形状がコの字型の上方に突出した突出部２４ａと、突出部２４ａ両側の固定部２４ｂとを有している。ハット鋼２４の固定は、複数のビス２５を該ハット鋼２４両側の固定部２４ｂ及び縦桟２２に貫通させて野地板２１にネジ込むことによりなされる。

引き続いて、図４に示す様に各太陽電池モジュール１０の配置位置を想定した上で、横方向に並ぶ各太陽電池モジュール１０間の継ぎ目の位置に防水部材２６を配置する。この防水部材２６は、太陽電池モジュール１０の縦幅以上の長さを少なくとも有し、横方向に並ぶ各太陽電池モジュール１０間の継ぎ目からの漏水を受け止めるためのものである。

この後、図４及び図８に示す様に複数の太陽電池モジュール１０を各ハット鋼２４間に配置する。複数本のハット鋼２４が並設されているので、各ハット鋼２４間のいずれのスペースも、複数の太陽電池モジュール１０を隙間無く横方向一列に並べて配置する。このとき、図５及び図１１に示す様に横方向で隣接する各太陽電池モジュール１０の第３枠体１３の溝１３ａ及び第４枠体１４の溝１４ａに縦長のＴ字型シール部材２７を差し込んで、該各太陽電池モジュール１０間をシールする。これにより、横方向で隣接する各太陽電池モジュール１０間の継ぎ目からの漏水を防止することができ、上記防水部材２６と共に漏水による雨漏れを効果的に防止することができる。

Ｔ字型シール部材２７は、第３枠体１３の溝１３ａ及び第４枠体１４の溝１４ａから引き抜くことができ、太陽電池モジュール１０の修理や交換等が容易にされている。

また、前列（軒先寄りの列）の各太陽電池モジュール１０と後列の各太陽電池モジュール１０間で１本のハット鋼２４を共有し、各列間の隙間を狭くして、スペースを有効利用し、ハット鋼２４の設置数を減少させている。

図１２に拡大して示す様に、前列においては、ハット鋼２４の突出部２４ａの側面２４ｃに各太陽電池モジュール１０の第１枠体１１の背面が当接され、該各太陽電池モジュール１０の第１枠体１１の脚部１１ｅが縦桟２２上に載せられて、該各太陽電池モジュール１０が横方向一列に配置される。

また、後列においては、ハット鋼２４の突出部２４ａの上面２４ｄに各太陽電池モジュール１１の第２枠体１２の係合部１２ｂが載せられ、かつ突出部２４ａの側面２４ｅに該係合部１２ｂの脚部１２ｄが当接されて、該各太陽電池モジュール１１が横方向一列に配置される。

ここで、１本のハット鋼２４に着目すると、前列の太陽電池モジュール１０の第１枠体１１がハット鋼２４上に載せられ、後列の太陽電池モジュール１０の第２枠体１２がハット鋼２４上に載せられているので、前列の太陽電池モジュール１０と後列の太陽電池モジュール１０間にはハット鋼２４の高さに相当する段差が生じる。これにより、各列の太陽電池モジュール１０が階段状に配置される。

次に、図４及び図９に示す様に押え金具２８を用いて、各太陽電池モジュール１０を固定する。図１２に示す様に押え金具２８は、断面形状がＣ字型であり、その一端２８ａが前列の太陽電池モジュール１０の第１枠体１１の固定溝１１ｂに嵌合され、その他端２８ｂが後列の太陽電池モジュール１０の第２枠体１２の係合部１２ｂに当接して係止突起１２ｃに引っ掛けられ、この状態でビス２９が押え金具２８中央の孔を通じてハット鋼２４の突出部２４ｄにねじ込まれて、この押え金具２８により前列の太陽電池モジュール１０の第１枠体１１及び後列の太陽電池モジュール１０の第２枠体１２が押え付けられて固定される。

先に述べた様に前列の太陽電池モジュール１０と後列の太陽電池モジュール１０間にはハット鋼２４の高さに相当する段差があるので、前列の第１枠体１１の固定溝１１ｂと後列の第２枠体１２の係合部１２ｂが略同一の高さになり、このため１つの押え金具２８により前列の第１枠体１１及び後列の第２枠体１２を固定することができる。

尚、最前列の太陽電池モジュール１０の第２枠体１２については、他の太陽電池モジュール１０との間で押え金具２８を共用することなく、専用の押え金具２８により固定される。同様に、最後列の太陽電池モジュール１０の第１枠体１１についても、他の太陽電池モジュール１０との間で押え金具２８を共用することなく、専用の押え金具２８により固定される。

こうして各太陽電池モジュール１０を固定した後、図４、図６（図４の部分Ａの拡大図）、及び図１０に示す様に縦方向で隣接する各太陽電池モジュール１０の第１枠体１１の第１嵌合溝１１ｃ及び第２枠体１２の第２嵌合溝１２ｅに連接部材３１の両縁３１ａ、３１ｂを嵌合させて、連接部材３１により該各太陽電池モジュール１０間を覆う。これにより、縦方向で隣接する各太陽電池モジュール１０間からの漏水を防止することができる。

図１２に示す様に連接部材３１は、断面形状が略くの字型であり、その両縁３１ａ、３１ｂが該連接部材３１内側に折り曲げられている。一方の縁３１ａの内側に折り曲げられた先端は、第１枠体１１の第１嵌合溝１１ｃの突起部１１ｄに強固に引っ掛かる。また、他方の縁３１ｂは、内側に折り曲げられて、先端近傍に凹所を形成しており、この凹所に第２枠体１２の第２嵌合溝１２ｅの突起部１２ｆが引っ掛かる。これにより、縦方向に隣り合う各太陽電池モジュール１０間で連接部材３１が確実に支持される。

連接部材３１は、第１枠体１１及び第２枠体１２から取り外すことも可能であり、太陽電池モジュール１０の修理や交換等が容易にされている。

また、連接部材３１は、太陽電池モジュール１０とは異なる長さに設定されている。これにより、横方向での各連接部材３１の継ぎ目と各太陽電池モジュール１０の継ぎ目をずらして、横方向の継ぎ目での漏水を発生し難くしている。

更に、連接部材３１は、０．３〜０．５ｍｍの厚さという薄い金属又は合成樹脂製のものである。このため、相互に隣合う各連接部材３１の端部同士を重ね合わせた状態で、これらの連接部材３１を第１枠体１１の第１嵌合溝１１ｃ及び第２枠体１２の第２嵌合溝１２ｅに嵌合させることが可能であり、これにより横方向での各連接部材３１の継ぎ目での漏水をより確実に防止している。

以上の施工手順により各太陽電池モジュール１０が屋根上に取り付けられる。各太陽電池モジュール１０の配線処理は、施工途中に行えば良い。第１枠体１１の脚部１１ｅ、第２枠体１２の脚部１２ｄ、縦桟２２、及びハット鋼２４により各太陽電池モジュール１０と野地板２１間にスペースが形成されているので、このスペースを利用して、各太陽電池モジュール１０の配線を容易に行うことができる。

図１３は、屋根上に取り付けられた各太陽電池モジュール１０の完成状態を例示している。ここでは、屋根上に各太陽電池モジュール１０を横方向及び縦方向に配列しており、軒先３２から屋根の傾斜面の上方向へと各太陽電池モジュール１０が階段上に配置されている。また、太陽電池モジュール１０が無いスペースには、太陽電池モジュール１０及び連接部材３１と略同一の外形を有する屋根面形成部材３３を配置している。

屋根面形成部材３３は、太陽電池モジュール１０と同様に、ハット鋼２４に固定支持される。そして、図１４に示す様に屋根面形成部材３３と太陽電池モジュール１０の枠体との段差が殆ど生じない様に屋根面形成部材３３が取り付けられる。これにより、太陽電池モジュール１０が屋根上で突出することがなく、違和感をもたらすことがなく、屋根全体が統一された外観となる。

この様に本実施形態では、太陽電池モジュール１０の第１枠体１１の上面に固定溝１１ｂを設ける共に、第２枠体１２の下側に係合部１２ｂを設けているので、前列の太陽電池モジュール１０の第１枠体１１をハット鋼２４の側面に当接させて、後列の太陽電池モジュール１０の第２枠体１２をハット鋼２４に載せれば、第１枠体１１の固定溝１１ｂと第２枠体１２の係合部１２ｂが略同一の高さになり、共通の押え金具２８により第１枠体１１と第２枠体１２を押えて固定することができる。

また、この様な取り付け構造により各太陽電池モジュール１０間に段差が生じて、各太陽電池モジュール１０が瓦等の屋根材の様に階段状に並ぶので、各太陽電池モジュール１０が格別に目立つことがなく、屋根材を用いなくても、屋根の外観が好ましいものとなる。

更に、第１枠体１１の第１嵌合溝１１ｃ及び第２枠体１２の第２嵌合部１２ｅに連接部材３１を嵌合させているので、この連接部材３１により前列と後列の各太陽電池モジュール１０間が確実にシールされ、瓦等の屋根材と同等の防水性能を得ることができ、外観も好ましくなる。また、連接部材３１を嵌合させているだけであるから、連接部材３１の取り外しが可能であり、太陽電池モジュール１０の修理交換等の作業が容易になる。

また、横方向に隣接する各太陽電池モジュール１０の第３枠体１３及び第４枠体１４間にＴ字型シール部材２７を挿入しているので、このＴ字型シール部材２７により横方向に隣接する各太陽電池モジュール１０間が確実にシールされ、瓦等の屋根材と同等の防水性能を得ることができる。また、Ｔ字型シール部材２７を挿入しているだけであるから、Ｔ字型シール部材２７の取り外しが可能であり、太陽電池モジュール１０の修理交換等の作業が容易になる。更に、このＴ字型シール部材２７を連接部材３１と共に用いて、各太陽電池モジュール１０間の防水性能を確保しているので、各太陽電池モジュール１０の配置の自由度が高くなる。

更に、ハット鋼２４は、屋根上の作業者の足掛かりとして利用することができ、作業者の滑落防止に役立つ。また、ハット鋼２４は、屋根及び太陽電池モジュール１０の補強を兼ねるので、積雪等の荷重に対する屋根及び太陽電池モジュール１０の耐久性が増して、屋根及び太陽電池モジュール１０の損傷を防止することができ、また太陽電池モジュール１０の枠体の補強が不要になって、太陽電池モジュール１０のコストダウンを図ることができる。更に、ハット鋼２４を高くして、階段状に並ぶ各太陽電池モジュール１０の段差を大きくし、これにより外観の重厚感を増したり、逆にハット鋼２４を低くすることもできる。また、ハット鋼２４や押え部材２８を通じて太陽電池モジュール１０のアースを取れば、配線の簡略化等を図ることができる。

また、既存のカラーベスト１５を残しても除去しても、あるいは新築住宅の屋根の野地板をそのまま利用しても、施工手順が変わらず、かつ施工に用いられる部材や工具等も全く変わらないので、太陽光発電の普及に効を奏する。

更に、太陽電池モジュールを瓦等の屋根部材と一体的に組み合わせる必要がないので、製造工程が複雑化せず、また単純な一重構造であるため、全体を薄くすることができ、デザインの自由度が高く、外観が好ましいものとなる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、太陽電池モジュールの枠体、押え部材、ハット鋼、連接部材、Ｔ字型シール部材等の形状や寸法を適宜に変更しても構わない。

本発明の太陽電池モジュールの一実施形態を示す斜視図である。図１の太陽電池モジュールを示す断面図である。図１の太陽電池モジュールの一部を拡大して示す斜視図である。太陽電池モジュールの施工状態を示す斜視図である。太陽電池モジュールの施工状態の一部を拡大して示す斜視図である。太陽電池モジュールの施工状態の他の一部を拡大して示す斜視図である。太陽電池モジュールの施工の最初の手順を示す側面図である。太陽電池モジュールの施工の２番目の手順を示す側面図である。太陽電池モジュールの施工の３番目の手順を示す側面図である。太陽電池モジュールの施工の４番目の手順を示す側面図である。図５の太陽電池モジュールの施工状態を示す断面図である。図５の太陽電池モジュールの施工状態の別の一部を拡大して示す側面図である。屋根上に取り付けられた各太陽電池モジュールの完成状態を例示する斜視図である。図１３の屋根面形成部材を拡大して示す斜視図である。

符号の説明

１０太陽電池モジュール
１１第１枠体
１２第２枠体
１３第３枠体
１４第４枠体
１５カラーベスト
２１野地板
２２縦桟
２３ルーフィング
２４ハット鋼
２５、２９ビス
２６防水部材
２７Ｔ字型シール部材
２８押え金具
３１連接部材
３２軒先
３３屋根面形成部材

Claims

太陽電池モジュール本体と、この太陽電池モジュール本体の対向する２辺に設けられた第１枠体及び第２枠体とを備える太陽電池モジュールにおいて、
前記第１枠体の上側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に固定するための固定部を設け、前記第２枠体の下側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に係止するための係止部を設け、
前記第１枠体の前記固定部よりも下側部位には、相互に隣接する各太陽電池モジュール間に設けられる連接部材の一端部が嵌合される第１嵌合部を設け、前記第２枠体の前記係止部よりも上側部位には、前記連接部材の他端部が嵌合される第２嵌合部を設け、
前記第１嵌合部は、前記連接部材の一端部を嵌合する上部と下部とを有し、前記一端部を前記第１嵌合部の下部に接触させ、
前記第２嵌合部は、前記連接部材の他端部を嵌合する上部と下部とを有し、前記他端部を前記第２嵌合部の上部に接触させたことを特徴とする太陽電池モジュール。
前記第１嵌合部の上部には、前記連接部材に係止する突起が設けられた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。
前記第２嵌合部の下部には、前記連接部材に係止する突起が設けられた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。
前記第１枠体の下側部位には、該第１枠体の脚部を設け、前記第２枠体の係止部よりも更に下側部位には、該第２枠体の脚部を設けた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。
太陽電池モジュール本体と、この太陽電池モジュール本体の対向する２辺に設けられた第１枠体及び第２枠体とを備える太陽電池モジュールの取り付け構造において、
複数の太陽電池モジュールをそれぞれの第１枠体及び第２枠体が相互に隣接する様に屋根上に配列しており、
前記第１枠体の上側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に固定するための固定部を設け、前記第２枠体の下側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に係止するための係止部を設け、
相互に隣接する各太陽電池モジュールの前記第１枠体の固定部及び前記第２枠体の係止部を共通の押え部材により屋根上に固定もしくは係止し、
前記第１枠体の前記固定部よりも下側部位には、相互に隣接する各太陽電池モジュール間に設けられる連接部材の一端部が嵌合される第１嵌合部を設け、前記第２枠体の前記係止部よりも上側部位には、前記連接部材の他端部が嵌合される第２嵌合部を設け、
前記第１嵌合部は、前記第１嵌合部に嵌合された前記連接部材の一端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記一端部を前記第１嵌合部の下面に接触させ、
前記第２嵌合部は、前記第２嵌合部に嵌合された前記連接部材の他端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記他端部を前記第２嵌合部の上面に接触させ、
相互に隣接する前記各太陽電池モジュールの前記第１枠体の第１嵌合部及び前記第２枠体の第２嵌合部に前記連接部材を嵌合させたことを特徴とする太陽電池モジュールの取り付け構造。
太陽電池モジュール本体と、この太陽電池モジュール本体の対向する２辺に設けられた第１枠体及び第２枠体とを備える太陽電池モジュールの取り付け構造において、
複数の太陽電池モジュールをそれぞれの第１枠体及び第２枠体が相互に隣接する様に屋根上に配列しており、
前記第１枠体の上側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に固定するための固定部を設け、前記第２枠体の下側部位には、太陽電池モジュールを屋根上に係止するための係止部を設け、
相互に隣接する各太陽電池モジュールの前記第１枠体及び前記第２枠体間には、屋根上に固定された凸型部材を配置し、前記第１枠体を前記凸型部材の一側面に配置し、前記第２枠体を前記凸型部材の上面に配置して、前記第１枠体及び前記第２枠体間に段差を形成し、前記第１枠体の固定部及び前記第２枠体の係止部を共通の押え部材により前記凸型部材に固定もしくは係止し、
前記第１枠体の前記固定部よりも下側部位には、相互に隣接する各太陽電池モジュール間に設けられる連接部材の一端部が嵌合される第１嵌合部を設け、前記第２枠体の前記係止部よりも上側部位には、前記連接部材の他端部が嵌合される第２嵌合部を設け、
前記第１嵌合部は、前記第１嵌合部に嵌合された前記連接部材の一端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記一端部を前記第１嵌合部の下面に接触させ、
前記第２嵌合部は、前記第２嵌合部に嵌合された前記連接部材の他端部の上下で対向する上面及び下面を有し、前記他端部を前記第２嵌合部の上面に接触させ、
相互に隣接する前記各太陽電池モジュールの前記第１枠体の第１嵌合部及び前記第２枠体の第２嵌合部に前記連接部材を嵌合させたことを特徴とする太陽電池モジュールの取り付け構造。