JPH09228595A - 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールユニット、これらの取付方法、及びこれらを搭載する屋根 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池モジュールに吹き付けた雨水がその
まま透明ガラス板の上面に溜まることを防止し、透明ガ
ラス板が汚れるのを防止する。 【解決手段】 太陽電池モジュール１が屋根面に設置さ
れる際、傾斜方向に直交する方向に相対向することとな
る封止部材１２の二方側の線形部分の軒側の部位に、吹
き付けた雨水を排水するための切欠部１２ａ，１２ａ
を、封止部材１２の上面から側面を経て底面側に回り込
む態様に設ける。そして、傾斜方向に雨水を流すための
雨樋部を備えた一対の受け枠を傾斜方向に直交する方向
に、かつ、所定の間隔をあけて対向する状態に屋根面に
配置固定し、この上に太陽電池モジュール１を載置す
る。さらに、この上から一対の押さえ枠により押さえつ
けて太陽電池モジュール１を固定する。これにより、雨
水は切欠部１２ａ，１２ａを経由して上記雨樋部に流れ
込み排水される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、住宅等の建物の
屋根に配設するのに適した太陽電池モジュール、太陽電
池モジュールユニット、これらの取付方法、及びこれら
を搭載する屋根に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、化石燃料の消費増大等に起因する
地球環境問題・エネルギ枯渇問題の深刻化に伴い、住宅
等の屋根の上に、パネル状の太陽電池モジュールを設置
し、クリーンな太陽エネルギから直接電力を取り出して
住宅に供給する住宅用太陽光発電システムが注目されて
いる。ところで、この種の太陽電池モジュールを屋根面
に設置する際、単に、通常のボルト締めによる固定で
は、雄ねじ部と雌ねじ部との間の隙間から雨水が浸透し
て、屋根下地材が朽ちるので、例えば、実公平７−３４
０９２号公報等に記載されているような連結部材を用い
て、複数の太陽電池モジュールを並べて取り付ける方法
が提供されている。すなわち、図１６に示すように、こ
の連結部材１０１は、左右両側にそれぞれ下翼板１０１
ａと上翼板１０１ｂとから挿入空間が構成されてなるも
ので、両側の挿入空間に太陽電池モジュール１０２，１
０２を挿入して固定し、屋根面１０３に支持部材１０４
を介して取り付けることで、雨水１０５が太陽電池モジ
ュール１０２，１０２の下方に漏れるのを防止してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の太陽電池モジュールの取付方法では、同図に示
すように、連結部材１０１の上流側の太陽電池モジュー
ル１０２の上面（雨吹付面）と、上翼板１０１ｂとの接
触部位に窪みが形成されるために、降雨時に太陽電池モ
ジュール１０２の上面に吹き付けた雨水１０５がこの窪
みに溜まってしまう。このため、この窪みの雨水１０５
が太陽電池モジュール１０２と連結部材１０１との間の
隙間から浸透して、耐久性が損なわれる畏れがあった。
また、雨水１０５が蒸発した後に、雨水１０５が運んで
きた汚れが太陽電池モジュール１０２の上面に残ってし
まうという欠点もあり、さらにこの汚れによって太陽電
池モジュール１０２の透明ガラス板を透過する太陽光の
割合が減少するので、太陽電池モジュール１０２のエネ
ルギ変換効率が低下するという不都合も生じていた。

【０００４】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、住宅等の屋根面に太陽電池モジュールを設置す
る際に、太陽電池モジュールに吹き付けた雨水がそのま
ま透明ガラス板の上面に溜まることを防止し、透明ガラ
ス板が汚れるのを防止することができる住宅等の建物の
屋根に配設するのに適した太陽電池モジュール、太陽電
池モジュールユニット、これらの取付方法、及びこれら
を搭載する屋根を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、太陽電池セルが透明な表面
カバー材と、裏面カバー材とに挟持されてなる略矩形の
太陽電池モジュール本体の端面を全周に亘り封止部材に
よって封止してなる太陽電池モジュールであって、上記
封止部材の内周面には上記太陽電池モジュール本体の端
面を全周に亘り嵌合状態に密封する凹溝が形成されてい
て、かつ、該封止部材の所定の部位には上記太陽電池モ
ジュール本体の雨吹付面となる上記表面カバー材の表面
から雨水を排出するための排水溝又は排水孔が設けられ
ていることを特徴としている。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の太陽電池モジュールであって、上記封止部材の上面
から上方に、又は底面から下方に突隆する角環状の突隆
部が一重又は多重に設けられていて、かつ、上記封止部
材の所定の部位にて上記突隆部を切り欠いて上記排水溝
が設けられていることを特徴としている。

【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の太陽電池モジュールであって、上記排水溝
は、上記太陽電池モジュールが屋根面に設置される際、
該太陽電池モジュールの傾斜方向に直交する方向に相対
向することとなる上記封止部材の二方側の線形部分のう
ち少なくとも一方側の線形部分の軒側の部位にて、少な
くとも上面から側面にかけて設けられていることを特徴
としている。

【０００８】また、請求項４記載の発明に係る太陽電池
モジュール搭載の屋根は、請求項１，２又は３記載の太
陽電池モジュールを、上記排水溝又は排水孔が軒側に位
置するように、傾斜屋根面に設置してなることを特徴と
している。

【０００９】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の太陽電池モジュールを傾斜屋根面に取り
付ける方法であって、上記封止部材の任意の一の線形部
分を載せる長尺の載置面を有し、下面が上記傾斜屋根面
に固定具により固定されると共に、上記載置面に沿っ
て、かつ、該載置面よりも低い位置に雨水を流すための
雨樋部が設けられている長尺の一対の受け枠部材と、上
記受け枠部材の上記載置面に載せられた上記封止部材の
上記線形部分を上方から押さえつける長尺の押さえ面を
有し、該押さえ面によって上記封止部材の上記線形部分
を押圧した状態で固定具により上記受け枠部材にそれぞ
れ固定される長尺の一対の押さえ枠部材とを用意し、ま
ず、一対の上記受け枠部材を傾斜屋根面の傾斜方向に直
交する方向に、かつ、互いに所定の間隔を開けて対向す
る状態に当該傾斜屋根面に配置固定した後、これら一対
の受け枠部材のそれぞれの載置面に上記太陽電池モジュ
ールの排水路を軒側に配置させて上記太陽電池モジュー
ルの封止部材の対応する線形部分を載せ、次に、上記載
置面に載せられた上記封止部材の上記線形部分の上か
ら、一対の上記押さえ枠部材を被せ、これらの押さえ枠
部材を、それぞれの押さえ面によって上記封止部材の上
記線形部分を押圧した状態で固定具により上記一対の受
け枠部材に固定して、上記太陽電池モジュール本体の表
面に吹き付ける雨水が上記排水溝又は排水孔を経由して
上記一対の受け枠部材の上記雨樋部に流れ込むようにす
ることを特徴としている。

【００１０】また、請求項６記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の太陽電池モジュールを複数個並べ、枠部
材で組み付けて一体物とした太陽電池モジュールユニッ
トであって、上記複数の太陽電池モジュールは、上記太
陽電池モジュールユニットの両端部に配置される上記封
止部材の線形部分を載せる長尺の載置面を有し、該載置
面に沿って、かつ、該載置面よりも低い位置に雨水を流
すための雨樋部が設けられている長尺の一対の受け枠部
材と、上記受け枠部材の上記載置面に載せられた上記封
止部材の上記線形部分を上方から押さえつける長尺の押
さえ面を有し、該押さえ面によって上記封止部材の上記
線形部分を押圧した状態で固定具により上記受け枠部材
にそれぞれ固定される長尺の一対の押さえ枠部材と、隣
接して並ぶ両側の太陽電池モジュールの封止部材の相対
向する線形部分を載せるために互いに所定の間隔を開け
て平行に延びる長尺の第１及び第２の載置面を有し、該
第１及び第２の載置面に沿って、かつ、該第１及び第２
の載置面よりも低い位置に雨水を流すための雨樋部が設
けられている単数又は複数の長尺の継なぎ用受け枠部材
と、上記継なぎ用受け枠部材の上記第１及び第２の載置
面に載せられた上記各封止部材の上記線形部分を上方か
ら押さえつける長尺の第１及び第２の押さえ面を有し、
これらの押さえ面によって上記各封止部材の上記線形部
分を押圧した状態で、上記第１の押さえ面と第２の押さ
え面との間に設けられた固定具挿通孔に挿通された固定
具により上記継なぎ用受け枠部材に固定される長尺の継
なぎ用押さえ枠部材とで、少なくとも組み付けてなるこ
とを特徴としている。

【００１１】また、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の太陽電池モジュールユニットを傾斜屋根面に取り付
ける方法であって、上記各受け枠部材、継なぎ用受け枠
部材、押さえ枠部材及び継なぎ用押さえ枠部材の長尺方
向が上記傾斜屋根面の傾斜方向に平行になり、上記複数
の太陽電池モジュールの排水路が軒側に配置されるよう
に、上記太陽電池モジュールユニットを上記傾斜屋根面
に固定具によって取付固定され、上記太陽電池モジュー
ル本体の表面に吹き付ける雨水が上記排水溝又は排水孔
を経由して上記一対の受け枠部材及び上記各継なぎ用受
け枠部材の上記雨樋部に流れ込むようにすることを特徴
としている。

【００１２】さらにまた、請求項８記載の発明に係る太
陽電池モジュールユニット搭載の屋根は、請求項６記載
の太陽電池モジュールユニットが傾斜屋根面に設置され
ていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】この発明の構成によれば、太陽電池モジュール
が屋根面に設置される際、傾斜方向に直交する方向に相
対向することとなる封止部材の二方側の線形部分のうち
少なくとも一方側の線形部分の軒側の部位に、吹き付け
る雨水を排出するための排水溝又は排水孔を設けてある
ので、雨水は、太陽電池モジュール本体上面の軒側の封
止部材で封止された部位の段差によって妨げられること
なく、速やかに排水される。それ故、太陽電池モジュー
ル本体上面の軒側の封止部材で封止された部位には、雨
水は長時間滞留しにくい。また、雨水が蒸発した後に、
雨水が運んできた汚れが太陽電池モジュールの上面に残
ることがないので、美観上も優れ、かつ、太陽電池モジ
ュールの表面カバー材から入射する太陽光の透過率が低
下することなく保持され、太陽電池モジュールのエネル
ギ変換効率が低下するのを未然に防ぐことができる。そ
して、上述した効果は、屋根面の傾斜角度が緩やかなほ
ど顕著にあらわれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１は、この発明の一実施例である太
陽電池モジュールの平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に
沿う断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図
４は、この例の太陽電池モジュール本体の断面図、図５
は、同太陽電池モジュールの製造に用いられる金型の斜
視図、図６は、図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図７は、
図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図８は、図５のＥ−Ｅ線
に沿う断面図、図９は、同太陽電池モジュールの製造に
用いられる射出成形装置の概略構成を示す断面図、図１
０は、同太陽電池モジュールの製造方法を説明するため
の工程説明図、図１１は、同太陽電池モジュールの取付
構造を分解して示す分解斜視図、図１２は、同太陽電池
モジュールを屋根面に取り付けた状態を示す平面図、図
１３は、図１２のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図、図１４
は、図１２のＧ−Ｇ線に沿う拡大断面図、また、図１５
は、図１２のＨ−Ｈ線に沿う拡大断面図である。この例
の太陽電池モジュール１は、図１乃至図３に示すよう
に、略矩形の太陽電池モジュール本体１１の端面を全周
に亘り、例えばウレタン樹脂等の弾性体からなる角環状
の封止部材１２によって封止してなっている。太陽電池
モジュール本体１１は、図４に示すように、多数の単結
晶シリコン太陽電池（ｐｎ接合素子）１１１，１１１，
…を直並列に配線した後、長期にわたる屋外放置に耐え
られるように、光透過率や耐衝撃強度に優れる白板強化
ガラス等の透明ガラス板１１２と、耐湿性に優れるＥＶ
Ａ（エチレンビニルアセテート）等の充填材１１３と、
絶縁性に優れるＰＶＦ（弗化ビニル樹脂）で両面をコー
トされたメタルシート１１４等で層構成にパッケージン
グ（封入）をして形成される。図２及び図３に示すよう
に、封止部材１２の内周面には太陽電池モジュール本体
１１の端面を全周に亘り嵌合状態に密封する凹溝が形成
されていて、かつ、封止部材１２の上面には全周に亘り
上方に突隆する角環状の上方突隆部１２１，１２１が、
封止部材１２の下面には全周に亘り下方に突隆する角環
状の下方突隆部１２２，１２２がそれぞれ二重に設けら
れている。そして、図１乃至図３に示すように、太陽電
池モジュール１が屋根面に設置される際、流れ方向（傾
斜方向）に直交する方向に相対向することとなる封止部
材１２の二方側の線形部分の下流側（軒側）の部位に
は、それぞれ、屋根面に設置された太陽電池モジュール
本体１１の上面（雨吹付面）に吹き付ける雨水を排水
し、後述する雨樋部Ｉへ導くための切欠部１２ａ，１２
ａが、太陽電池モジュール本体１１を封止するのに充分
な厚さの肉厚を保ちながら封止部材１２の上記部位の外
周部を上面から側面を経て下面側に回り込む態様に切り
欠かれて設けられている。

【００１５】次に、上記封止部材１２を太陽電池モジュ
ール本体１１に取り付ける方法について説明する。この
例の太陽電池モジュールを製造するために用いられる射
出成形装置２は、図５乃至図８に示すような、封止部材
１２を太陽電池モジュール本体１１と一体的に成形する
ための金型２１の所定の部位に、図９に示すように二種
類の液剤を混合して、金型２１へ送るためのミキシング
ヘッド２２が接続され、さらに、このミキシングヘッド
２２の前段には、上記二種類の液剤をそれぞれ射出する
ための液剤圧送ユニット２３が設けられてなっている。
金型２１は、封止部材１２の略上半分を成形するため
の、例えば構造用炭素鋼製の表型２１１と、表型２１１
と略同一形状であって、封止部材１２の略下半分を成形
するための裏型２１２とからなっており、これら表型２
１１と裏型２１２との開口面側が、互いの周端部におい
て当接するように合わせられて用いられる。そして、同
図に示すように、太陽電池モジュール本体１１を収納し
た状態で組み合わされた金型２１は、この内部に、封止
部材１２を成形するためのキャビティ部２１３が形成さ
れると共に、太陽電池モジュール本体１１を上下方向か
ら挟み込む一対の挟持面２１４，２１４を備えている。
また、表型２１１のミキシングヘッド２２が接続されて
いる所定の部位には、ゲート２１ａが設けられている。
さらに、キャビティ部２１３と対応する表型２１１及び
裏型２１２には、凸部２１３ａ，２１３ａ及び環状の凹
溝２１３ｂ，２１３ｂ，…がそれぞれ設けられている。

【００１６】ミキシングヘッド２２には、液剤圧送ユニ
ット２３から、それぞれ封止部材１２の材料であるウレ
タン樹脂の原料となる、例えば、イソシアネート化合物
である主剤１２ａと、ポリオール等の硬化剤１２ｂが流
入して、このミキシングヘッド２２内で混合され、液状
のウレタン樹脂組成物としてゲート２１ａからキャビテ
ィ部２１３へ供給される。この例のウレタン樹脂（ポリ
ウレタン）は、二液混合硬化タイプの熱硬化性樹脂であ
り、上記の主剤１２ａと硬化剤１２ｂとを配合して、常
温でも硬化させることができる。なお、イソシアネート
化合物としてはＭＤＩ（ジフェニルメタン−４，４’−
ジイソシアネート）やＴＤＩ（トリレンジイソシアネー
ト）等が、ポリオールとしては、ポリエステルやポリエ
ーテル等が用いられる。

【００１７】液剤圧送ユニット２３は、主剤１２ａと硬
化剤１２ｂとをそれぞれミキシングヘッド２２へ圧送す
るための装置であり、図９に示すように、主剤１２ａを
貯留する主剤貯留槽２３１と、硬化剤１２ｂを貯留する
硬化剤貯留槽２３２と、主剤１２ａをミキシングヘッド
２２へ送るための経路となる主剤圧送管２３３と、硬化
剤１２ｂをミキシングヘッド２２へ送るための経路とな
る硬化剤圧送管２３４と、主剤１２ａを圧送するための
主剤圧送ポンプ２３５と、硬化剤１２ｂを圧送するため
の硬化剤圧送ポンプ２３６とを備えてなっている。

【００１８】上記構成の射出成形装置２を用いて、太陽
電池モジュール１を製造するには、図１０（ａ）に示す
ように、まず、太陽電池モジュール本体１１を、表側及
び裏側がそれぞれ、金型２１の表型２１１の下面と裏型
２１２の上面に当接するようにして固定する。このと
き、表型２１１の下面と裏型２１２の上面は、それぞれ
の周端部において当接した状態で組み合わされている。
金型２１は、射出時の圧力で外れたり、ずれたりしない
ように、図示せぬ型締機構によって締め付けられる。次
に、液剤圧送ユニット２３の主剤貯留槽２３１と硬化剤
貯留槽２３２の中に、それぞれ、主剤１２ａと硬化剤１
２ｂを投入する。そして、同図（ｂ）に示すように、図
示せぬ制御装置を介して、主剤圧送ポンプ２３５と硬化
剤圧送ポンプ２３６とを同時に始動させ、主剤１２ａと
硬化剤１２ｂを、同時にそれぞれ所定の圧力で、ミキシ
ングヘッド２２へ圧送する。ミキシングヘッド２２へ送
られてきた主剤１２ａと硬化剤１２ｂとはこのミキシン
グヘッド２２内で混合され、化学反応をおこして、封止
部材１２の材料であるウレタン樹脂組成物となって、ゲ
ート２１ａからキャビティ部２１３内へ射出される。上
記ウレタン樹脂組成物がキャビティ部２１３のあらゆる
微細な箇所に入り込んで、同図（ｃ）に示すように、完
全にキャビティ部２１３内を充填し終えると、液剤圧送
ユニット２３の主剤圧送管２３３及び硬化剤圧送管２３
４に取り付けられた図示せぬバルブが閉められ、主剤圧
送ポンプ２３５及び硬化剤圧送ポンプ２３６は、停止さ
れる。上記ウレタン樹脂組成物は、このまま常温で硬化
するので、加熱処理することなく上記型締機構を解除し
て金型２１を分解し、封止部材１２が切欠部１２ａ，１
２ａ、上方突隆部１２１，１２１及び下方突隆部１２
２，１２２を備えて太陽電池モジュール本体１１と一体
的に成形された太陽電池モジュール１を取り出すことが
できる。

【００１９】次に、こうして製造された太陽電池モジュ
ール１，１，…を屋根面に設置する方法について説明す
る。太陽電池モジュール１，１，…が取り付けられる屋
根面は、図１１、図１４及び図１５に示すように、たる
木３１，３１，…の上面に構造用合板やパーティクルボ
ード等の野地板３２が配設され、さらにこの野地板３２
の上にアスファルトルーフィング等の防水シート３３が
敷かれてなっている。なお、屋根面のうち、太陽電池モ
ジュール１，１，…が取り付けられていない領域は、塩
化ビニル鋼板製の折板３４で被覆されている。

【００２０】図１１及び図１２に示すように、太陽電池
モジュール１は、例えば、ユニット建物の比較的緩やか
な傾斜屋根面を有する屋根ユニット３の上に、封止部材
１２の流れ方向に平行な線形部分で圧接状態に挟着し
て、屋根ユニット３の屋根面に取付固定するための取付
部材４１，４１及び継なぎ部材４２と、取付部材４１，
４１及び継なぎ部材４２に直交する状態に配置される端
枠４３，４４及び目地板４５とを用いて設置される。こ
の例では、４台の太陽電池モジュール１，１，…が２行
２列に並べて配置され、屋根面に取り付けられる。上記
各取付部材４１は、太陽電池モジュール１，１を片側に
配置して、それぞれの封止部材１２の流れ方向に平行な
線形部分で圧接状態に挟着して、太陽電池モジュール
１，１を屋根面に取付固定するための部材であり、太陽
電池モジュール１，１を載置し固定するための、屋根面
の流れ方向に平行に配置された長尺の受け枠４１ａと、
太陽電池モジュール１，１の他の太陽電池モジュール
１，１と相対向しない側の端部を上側から押さえ、受け
枠４１ａの太陽電池モジュール１，１を載置していない
側の側端部を覆う長尺の枠である押さえ枠４１ｂとを有
してなっている。各受け枠４１ａは、図１１、図１３及
び図１４に示すように、太陽電池モジュール１，１を屋
根面から所定の離隔を保って載置するための載置台Ｓ１
を備え、屋根面に当接する下面部の両側の所定の部位
に、屋根面に受け枠４１ａを固定するビス４ａ，４ａ，
…を挿通するための挿通孔を有し、また、押さえ枠４１
ｂ又は端枠４３，４４の上側から取り付けられるビス４
ｂ，４ｂ，…と螺合するための雌ねじ部Ｍ１，Ｍ１，…
を有している。また、各受け枠４１ａは、太陽電池モジ
ュール１を載置台Ｓ１に載置する際に、太陽電池モジュ
ール１の流れ方向に直交する方向へのずれを所定の長さ
以内に抑えるための、鉛直上方に起立した長尺の位置決
め用起立片Ｓ２を備え、さらに、長手方向に沿って、両
側のビス４ａ，４ａ，…を挿通するための挿通孔の内側
に、切欠部１２ａ，１２ａから流下してくる雨水を流す
ための雨樋部Ｉ，Ｉが設けられている。各押さえ枠４１
ｂは、同図に示すように、各太陽電池モジュール１の他
の太陽電池モジュール１と相対向しない側で封止部材１
２を覆って押さえつけるための押さえ面Ｓ３を有し、所
定の部位に受け枠４１ａの雌ねじ部Ｍ１，Ｍ１，…と螺
合するビス４ｂ，４ｂ，…を挿通するための挿通孔Ｍ
２，Ｍ２，…が設けられている。また、太陽電池モジュ
ール１と反対の側の上面の端縁から鉛直下方に略屋根面
まで折曲延設された被覆板Ｓ４が受け枠４１ａを覆い隠
し、さらにこの被覆板Ｓ４の先端縁において、外側に略
直角に僅かに折曲延設された固定板Ｓ５が屋根面に密着
する。

【００２１】図１１及び図１５に示すように、継なぎ部
材４２は、太陽電池モジュール１，１，…を両側に配置
して、それぞれの封止部材１２の流れ方向に平行な線形
部分で圧接状態に挟着して、太陽電池モジュール１，
１，…を屋根面に取付固定するための部材であり、上記
受け枠４１ａと略同一構成の継なぎ用受け枠４２ａと、
流れ方向に直交する方向に相隣る太陽電池モジュール
１，１同士の境界部を上側から覆って押さえつけて固定
するための長尺の継なぎ用押さえ枠４２ｂとを有してな
っている。継なぎ用受け枠４２ａは、図１５に示すよう
に、太陽電池モジュール１，１，…を屋根面から所定の
離隔を保って載置するための載置台Ｓ１，Ｓ１を備え、
屋根面に当接する下面部の両側の所定の部位に、屋根面
に継なぎ用受け枠４２ａを固定するビス４ａ，４ａ，…
を挿通するための挿通孔を有し、また、継なぎ用押さえ
枠４２ｂ、又は端枠４３，４４の上側から取り付けられ
るビス４ｂ，４ｂ，…と螺合するための雌ねじ部Ｍ１，
Ｍ１，…を有している。また、継なぎ用受け枠４２ａ
は、各太陽電池モジュール１を載置台Ｓ１に載置する際
に、太陽電池モジュール１の流れ方向に直交する方向へ
のずれを所定の長さ以内に抑えるための、鉛直上方に起
立した長尺の位置決め用起立片Ｓ２を備え、さらに、長
手方向に沿って、両側のビス４ａ，４ａ，…を挿通する
ための挿通孔の内側に、切欠部１２ａ，１２ａから流下
してくる雨水を流すための雨樋部Ｉ，Ｉが設けられてい
る。継なぎ押さえ枠４２ｂは、相隣る太陽電池モジュー
ル１，１のそれぞれの封止部材１２，１２を覆って押さ
えつけるための２つの押さえ面Ｓ６，Ｓ６を有し、所定
の部位に受け枠４２ａの雌ねじ部Ｍ１，Ｍ１，…と螺合
するビス４ｂ，４ｂ，…を挿通するための挿通孔Ｍ２，
Ｍ２，…が設けられている。

【００２２】端枠４３，４４は、並べられた４台の太陽
電池モジュール１，１，…の流れ方向に直交する側端部
を覆う部材であり、各太陽電池モジュール１の他の太陽
電池モジュール１と相対向しない側で封止部材１２を覆
って押さえつけるための押さえ板４３ａ，４４ａを有
し、所定の部位に各受け枠４１ａ、継なぎ用受け枠４２
ａの雌ねじ部Ｍ１，Ｍ１，…と螺合するビス４ｂ，４
ｂ，…を挿通するための挿通孔Ｍ２，Ｍ２，…が設けら
れており、端枠４３は上流側に、端枠４４は、下流側に
設置される。また、太陽電池モジュール１と反対の側の
上面の端縁から鉛直下方に略屋根面まで折曲延設された
被覆板４３ｂ，４４ｂが、各受け枠４１ａ、継なぎ用受
け枠４２ａ、各押さえ枠４１ｂ及び継なぎ用押さえ枠４
２ｂの端部と上記封止部材１２の流れ方向に直交する側
端部とを覆い隠し、さらにこの被覆板４３ｂ，４４ｂの
先端縁において、外側に略直角に僅かに折曲延設された
固定板４３ｃ，４４ｃが屋根面に密着する。また、端枠
４３，４４は、太陽電池モジュール１に相対向する側
に、各押さえ枠４１ｂ、継なぎ押さえ枠４２ｂの端部を
嵌合するための仕切板で仕切られた嵌合部を有してい
る。さらに、端枠４４の被覆板４４ｂは、各取付部材４
１及び各継なぎ部材４２に取り付けた際に、各受け枠４
１ａ、継なぎ用受け枠４２ａの雨樋部Ｉ，Ｉ，…の端部
に対応することになる部位に、吐出口４４ｄ，４４ｄ，
…を有している。図１１乃至図１３に示すように、目地
材４５は、流れ方向に相隣る２組の太陽電池モジュール
１，１の境目の隙間を上側から塞ぐための長尺の偏平な
部材である。また、各押さえ枠４１ｂ、継なぎ用押さえ
枠４２ｂは、下側の長手方向の中央部に、目地材４５の
所定の部位を上側から嵌合するための切欠が設けられて
いる。なお、上記各取付部材４１、継なぎ部材４２、端
枠４３，４４、目地板４５は、例えば、アルミニウム製
等の部材からなっている。

【００２３】上記構成の太陽電池モジュール１，１，…
を屋根面に設置するには、まず、図１１に示すように、
各受け枠４１ａ及び継なぎ用受け枠４２ａを流れ方向に
平行に、屋根ユニット３の防水シート３３の上に等間隔
に載置し、ビス４ａ，４ａ，…により所定の箇所で固定
する。ビス４ａ，４ａ，…は、図１４及び図１５に示す
ように、野地板３２を貫通してたる木３１までねじ込ま
れ、各受け枠４１ａ及び継なぎ用受け枠４２ａを強固に
固定する。次に、各受け枠４１ａ及び継なぎ用受け枠４
２ａの載置台Ｓ１，Ｓ１に太陽電池モジュール１，１，
…を載置し、さらに、目地材４５を流れ方向に相隣る２
組の太陽電池モジュール１，１の境目に載置する。そし
てさらにこれらの上に、流れ方向に直交する方向に相隣
る２組の太陽電池モジュール１，１の境目部の各封止部
材１２に押さえ面Ｓ６が当接するように継なぎ用押さえ
枠４２ｂを、各太陽電池モジュール１の端部で各封止部
材１２に押さえ面Ｓ３が当接するように各押さえ枠４１
ｂを載置し、上記嵌合部に各押さえ枠４１ｂ及び継なぎ
用押さえ枠４２ｂの端部を嵌合させ、かつ、押さえ板４
３ａ，４４ａの所定の部位が各押さえ枠４１ｂ及び継な
ぎ用押さえ枠４２ｂの端部の上面に当接するように端枠
４３，４４を配置する。そして、同図に示すように、ビ
ス４ｂ，４ｂ，…を各押さえ枠４１ｂ、継なぎ用押さえ
枠４２ｂ、及び端枠４３，４４の所定の箇所に設けられ
た挿通孔Ｍ２，Ｍ２，…から挿入して、各受け枠４１ａ
及び継なぎ用受け枠４２ａの上記挿通孔Ｍ２，Ｍ２，…
に対応する箇所に設けられている雌ねじ部Ｍ１，Ｍ１，
…に、各固定板Ｓ５，４３ｃ，４４ｃが完全に屋根面に
密着するまでねじ込み、各押さえ枠４１ｂ、継なぎ用押
さえ枠４２ｂ、及び端枠４３，４４をそれぞれ固定する
と共に、各太陽電池モジュール１を上下から圧接状態に
挟持して載置し固定する。この後、上記太陽電池モジュ
ール１，１，…を互いに電気的に直並列接続すると共
に、所定の箇所に、直流を交流に変換するインバータを
設置して、太陽電池モジュールの屋根面への取付けは完
了する。

【００２４】ここで、各太陽電池モジュール本体１１の
上面に吹き付けた雨水は、例えば、図１４中の矢印Ｊに
示すように、流下して下流側に集まって２箇所の切欠部
１２ａ，１２ａに流入し、切欠部１２ａ，１２ａにおけ
る封止部材１２の上面と押さえ枠４１ｂの押さえ面Ｓ３
又は継なぎ用押さえ枠４２ｂの押さえ面Ｓ６との間の隙
間を流れ、上記封止部材１２の側端面と受け枠４１ａ又
は継なぎ用受け枠４２ａの位置決め用起立片Ｓ２との間
の隙間を経て、上記封止部材１２の下面と受け枠４１ａ
又は継なぎ用受け枠４２ａの載置台Ｓ１の上面との間の
隙間を流れて、太陽電池モジュール１の下側に落ち、雨
樋部Ｉ，Ｉまで導かれる。そして、端枠４４の吐水口４
４ｄから吐き出され、折板３４の谷部に落ちて屋根の側
端部に集められて排出される。また、各太陽電池モジュ
ール１は、ねじの締付力により、上面側の各上方突隆部
１２１，１２１が押さえ枠４１ｂの押さえ面Ｓ３と継な
ぎ用押さえ枠４２ｂの押さえ面Ｓ６とにより圧接され、
一方、下面側の各下方突隆部１２２，１２２が受け枠４
１ａと継なぎ用受け枠４２ａの載置台Ｓ１とに圧接され
ることにより、弾性変形を受けて、これらの押さえ枠４
１ｂ、継なぎ用押さえ枠４２ｂ、受け枠４１ａ及び継な
ぎ用受け枠４２ａに密着している。封止部材１２と、各
受け枠４１又は継なぎ用押さえ枠４２ｂとのこれらの接
合箇所において、例えば、降雨の際に雨水が吹き込む
と、切欠部１２ａ，１２ａ以外の箇所では、雨水は内側
の上方突隆部１２１と各押さえ枠４１ｂ又は継なぎ押さ
え枠４２ｂとの接合箇所で跳ね返される。また、各押さ
え枠４１ｂの上記固定板Ｓ５は屋根面に密着しており、
太陽電池モジュール１が設置されていない側から雨水が
吹き込んできたとしても、内側に漏れて入ってくるのを
抑える。端枠４３の固定板４３ｃも屋根面に密着してお
り、例えば、流れ方向から雨水が吹き込んできても、内
部に漏れてくるのを抑える。また、目地材４５は、各押
さえ枠４１ｂ、継なぎ用押さえ枠４２ｂによって押さえ
られて、流れ方向に相隣る２組の太陽電池モジュール
１，１の境目の隙間を上側から塞いで、この隙間から雨
水が浸入するのを抑える。

【００２５】上記構成によれば、封止部材１２の流れ方
向に直交する方向に相対向することとなる封止部材１２
の二方側の線形部分の下流側の部位に、流れ面（傾斜
面）の方向へ流下する雨水を排出するための切欠部１２
ａ，１２ａを、封止部材１２の上面から側面を経て底面
側に回り込む態様に設けてあるので、雨水は、太陽電池
モジュール本体１１上面と封止部材１２との下流側にお
ける接合部位の段差によって妨げられることなく、速や
かに排水される。それ故、太陽電池モジュール本体１１
上面の下流側の封止部材１２によって封止される部位
は、滞留した雨水に長時間浸されることがない。また、
雨水が蒸発した後に、雨水が運んできた汚れが太陽電池
モジュール１の上面に残ることがないので、美観上も優
れ、かつ、太陽電池モジュール１の透明支持基板１１２
から入射する太陽光の透過率が低下することなく保持さ
れ、太陽電池モジュール１のエネルギ変換効率が低下す
るのを未然に防ぐことができる。また、受け枠４１ａ
（継なぎ用受け枠４２ａ）と押さえ枠４１ｂ（継なぎ用
押さえ枠４２ｂ）とで太陽電池モジュール１を圧接挟持
して屋根面上に設置するので、太陽電池モジュール１に
例えば、固定具を取り付けるための挿通孔等を設ける必
要がないため、加工に要する手間が省ける上、施工も簡
便かつ迅速に行うことができる。

【００２６】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上記実施
例においては、切欠部を封止部材の下流側の部位の外周
部を上面から側面を経て下面側に回り込む態様に切り欠
かれてそれぞれ設けたが、これに加えて又は単独に、上
記封止部材の上記部位において、太陽電池モジュール本
体の上面に吹き付ける雨水を雨樋部まで導くための排水
孔を上記封止部材中に設けた構成としてもよい。また、
上記実施例においては、切欠部を封止部材の屋根面の流
れ方向に平行な方向の相対向する二辺の下流側に設けた
が、加えて又は単独に、封止部材の流れ方向に直交する
下流側の一辺に単数あるいは複数設けてもよい。また、
封止部材に切欠部を設けるために、予め金型に、切欠部
に対応する凸部を設けて、封止部材を太陽電池モジュー
ル本体と一体的に成形させて太陽電池モジュールを得た
が、成形後に封止部材を加工して切欠部を設けるように
してもよい。また、上方突隆部、下方突隆部をそれぞれ
封止部材の上下両側に二重に設けたが、必要に応じて増
減できる。すなわち、二重に限らず、一重でもよいし、
三重以上でもよい。また、上下面のうちどちらか一方の
面だけに突隆部を設けてもよいし、全く突起部を省略し
ても差し支えない。また、封止部材の材料として、二液
混合硬化タイプのウレタン樹脂を用いたが、エポキシ樹
脂を用いてもよい。また、二液混合硬化タイプでなくて
もよい。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポ
リオレフィン系の樹脂組成物から射出一体成形されても
よい。このほか、例えば、ポリカーボネート、ポリアミ
ド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、塩
素化ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステルアミ
ド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエステ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ
アクリル酸エステル、ポリメタクリル酸メチル、フッ素
樹脂、サルホン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリビニルブチ
ラール、ポリ弗化ビニリデン、スチレン−アクリル共重
合体等の熱可塑性プラスチックを用いてもよい。また、
ユリア樹脂、メリア樹脂、メラミン・フェノール樹脂等
の熱硬化性プラスチックでもよいし、金属含有プラスチ
ック、ガラス繊維と複合化した強化プラスチック等でも
よい。さらには、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジ
エン−ターポリマ）等の合成ゴムでもよい。また、取付
枠部材は、アルミニウム製とは限らず、鋼製でもよい
し、エンジニアリングプラスチック製等でもよい。ま
た、屋根仕上材としては、折板に限らずスレートや瓦等
を用いてもよい。また、受け枠を屋根面に固定するため
の固定具は、ビスに限らず、釘等でもよい。さらに、太
陽電池モジュールに組み込まれる太陽電池としては、単
結晶シリコン太陽電池に限らず、多結晶シリコン太陽電
池、アモルファスシリコン太陽電池でもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、太陽電池モジュールが屋根面に設置される際、
傾斜方向に直交する方向に相対向することとなる封止部
材の二方側の線形部分のうち少なくとも一方側の線形部
分の軒側の部位に、吹き付ける雨水を排出するための排
水溝又は排水孔を設けてあるので、雨水は、太陽電池モ
ジュール本体上面の軒側の封止部材で封止された部位の
段差によって妨げられることなく、速やかに排水され
る。それ故、太陽電池モジュール本体上面の軒側の封止
部材で封止された部位には、雨水は長時間滞留しにく
い。また、雨水が蒸発した後に、雨水が運んできた汚れ
が太陽電池モジュールの上面に残ることがないので、美
観上も優れ、かつ、太陽電池モジュールの表面カバー材
から入射する太陽光の透過率が低下することなく保持さ
れ、太陽電池モジュールのエネルギ変換効率が低下する
のを未然に防ぐことができる。そして、上述した効果
は、屋根面の傾斜角度が緩やかなほど顕著にあらわれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である太陽電池モジュール
の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】この例の太陽電池モジュール本体の断面図であ
る。

【図５】同太陽電池モジュールの製造に用いられる金型
の斜視図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図７】図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図８】図５のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。

【図９】同太陽電池モジュールの製造に用いられる射出
成形装置の概略構成を示す断面図である。

【図１０】同太陽電池モジュールの製造方法を説明する
ための工程説明図である。

【図１１】同太陽電池モジュールの取付構造を分解して
示す分解斜視図である。

【図１２】同太陽電池モジュールを屋根面に取り付けた
状態を示す平面図である。

【図１３】図１２のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図である。

【図１４】図１２のＧ−Ｇ線に沿う拡大断面図である。

【図１５】図１２のＨ−Ｈ線に沿う拡大断面図である。

【図１６】従来技術を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池モジュール １１ 太陽電池モジュール本体 １１１ 単結晶シリコン太陽電池（太陽電池セル） １１２ 透明ガラス板（表面カバー材） １１４ メタルシート（裏面カバー材） １２ 封止部材 １２ａ 切欠部（排水溝） １２１ 上方突隆部 １２２ 下方突隆部 ４１ａ 受け枠（受け枠部材） ４１ｂ 押さえ枠（押さえ枠部材） Ｉ 雨樋部 Ｓ１ 載置台 Ｓ３，Ｓ６ 押さえ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加納 正史 茨城県つくば市和台32 積水化学工業株式 会社内 (72)発明者 森内 荘太 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 杉田 循 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 藤井 哲 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池セルが透明な表面カバー材と、
   裏面カバー材とに挟持されてなる略矩形の太陽電池モジ
   ュール本体の端面を全周に亘り封止部材によって封止し
   てなる太陽電池モジュールであって、 前記封止部材の内周面には前記太陽電池モジュール本体
   の端面を全周に亘り嵌合状態に密封する凹溝が形成され
   ていて、かつ、該封止部材の所定の部位には前記太陽電
   池モジュール本体の雨吹付面となる前記表面カバー材の
   表面から雨水を排出するための排水溝又は排水孔が設け
   られていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 前記封止部材の上面から上方に、又は底
   面から下方に突隆する角環状の突隆部が一重又は多重に
   設けられていて、かつ、 前記封止部材の所定の部位にて前記突隆部を切り欠いて
   前記排水溝が設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の太陽電池モジュール。
3. 【請求項３】 前記排水溝は、前記太陽電池モジュール
   が屋根面に設置される際、該太陽電池モジュールの傾斜
   方向に直交する方向に相対向することとなる前記封止部
   材の二方側の線形部分のうち少なくとも一方側の線形部
   分の軒側の部位にて、少なくとも上面から側面にかけて
   設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の
   太陽電池モジュール。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載の太陽電池モジ
   ュールを、前記排水溝又は排水孔が軒側に位置するよう
   に、傾斜屋根面に設置してなることを特徴とする太陽電
   池モジュール搭載の屋根。
5. 【請求項５】 請求項１，２又は３記載の太陽電池モジ
   ュールを傾斜屋根面に取り付ける方法であって、 前記封止部材の任意の一の線形部分を載せる長尺の載置
   面を有し、下面が前記傾斜屋根面に固定具により固定さ
   れると共に、前記載置面に沿って、かつ、該載置面より
   も低い位置に雨水を流すための雨樋部が設けられている
   長尺の一対の受け枠部材と、 前記受け枠部材の前記載置面に載せられた前記封止部材
   の前記線形部分を上方から押さえつける長尺の押さえ面
   を有し、該押さえ面によって前記封止部材の前記線形部
   分を押圧した状態で固定具により前記受け枠部材にそれ
   ぞれ固定される長尺の一対の押さえ枠部材とを用意し、 まず、一対の前記受け枠部材を傾斜屋根面の傾斜方向に
   直交する方向に、かつ、互いに所定の間隔を開けて対向
   する状態に当該傾斜屋根面に配置固定した後、これら一
   対の受け枠部材のそれぞれの載置面に前記太陽電池モジ
   ュールの排水路を軒側に配置させて前記太陽電池モジュ
   ールの前記封止部材の対応する線形部分を載せ、 次に、前記載置面に載せられた前記封止部材の前記線形
   部分の上から、一対の前記押さえ枠部材を被せ、これら
   の押さえ枠部材を、それぞれの押さえ面によって前記封
   止部材の前記線形部分を押圧した状態で固定具により前
   記一対の受け枠部材に固定して、 前記太陽電池モジュール本体の表面に吹き付ける雨水が
   前記排水溝又は排水孔を経由して前記一対の受け枠部材
   の前記雨樋部に流れ込むようにすることを特徴とする太
   陽電池モジュールの屋根への取付方法。
6. 【請求項６】 請求項１，２又は３記載の太陽電池モジ
   ュールを複数個並べ、枠部材で組み付けて一体物とした
   太陽電池モジュールユニットであって、 前記複数の太陽電池モジュールは、前記太陽電池モジュ
   ールユニットの両端部に配置される前記封止部材の線形
   部分を載せる長尺の載置面を有し、該載置面に沿って、
   かつ、該載置面よりも低い位置に雨水を流すための雨樋
   部が設けられている長尺の一対の受け枠部材と、 前記受け枠部材の前記載置面に載せられた前記封止部材
   の前記線形部分を上方から押さえつける長尺の押さえ面
   を有し、該押さえ面によって前記封止部材の前記線形部
   分を押圧した状態で固定具により前記受け枠部材にそれ
   ぞれ固定される長尺の一対の押さえ枠部材と、 隣接して並ぶ両側の太陽電池モジュールの封止部材の相
   対向する線形部分を載せるために互いに所定の間隔を開
   けて平行に延びる長尺の第１及び第２の載置面を有し、
   該第１及び第２の載置面に沿って、かつ、該第１及び第
   ２の載置面よりも低い位置に雨水を流すための雨樋部が
   設けられている単数又は複数の長尺の継なぎ用受け枠部
   材と、 前記継なぎ用受け枠部材の前記第１及び第２の載置面に
   載せられた前記各封止部材の前記線形部分を上方から押
   さえつける長尺の第１及び第２の押さえ面を有し、これ
   らの押さえ面によって前記各封止部材の前記線形部分を
   押圧した状態で、前記第１の押さえ面と第２の押さえ面
   との間に設けられた固定具挿通孔に挿通された固定具に
   より前記継なぎ用受け枠部材に固定される長尺の継なぎ
   用押さえ枠部材とで、少なくとも組み付けてなることを
   特徴とする太陽電池モジュールユニット。
7. 【請求項７】 請求項６記載の太陽電池モジュールユニ
   ットを傾斜屋根面に取り付ける方法であって、 前記各受け枠部材、継なぎ用受け枠部材、押さえ枠部材
   及び継なぎ用押さえ枠部材の長尺方向が前記傾斜屋根面
   の傾斜方向に平行になり、前記複数の太陽電池モジュー
   ルの排水路が軒側に配置されるように、前記太陽電池モ
   ジュールユニットを前記傾斜屋根面に固定具によって取
   付固定され、 前記太陽電池モジュール本体の表面に吹き付ける雨水が
   前記排水溝又は排水孔を経由して前記一対の受け枠部材
   及び前記各継なぎ用受け枠部材の前記雨樋部に流れ込む
   ようにすることを特徴とする太陽電池モジュールユニッ
   トの屋根への取付方法。
8. 【請求項８】 請求項６記載の太陽電池モジュールユニ
   ットが傾斜屋根面に設置されていることを特徴とする太
   陽電池モジュールユニット搭載の屋根。