JP2000114575A - 太陽光発電装置およびこれを備えた太陽電池屋根 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール性、意匠性および施工性を損なうこと
なく、コストを削減することができる太陽光発電装置お
よびこれを備えた太陽電池屋根を提供することを目的と
する。 【解決手段】 格子状に配設された縦材３および横材４
により区画された枠状空間に、方形の太陽電池モジュー
ル５を装着して成る太陽光発電装置において、太陽電池
モジュール５は、複数の太陽電池セル２２をガラス基板
２１に敷設した平板状のもので構成され、両縦材３の内
周部および両横材４の内周部には、太陽電池モジュール
５の４つの周縁部が挿入される呑込み溝５６，７８がそ
れぞれ形成され、太陽電池モジュール５は、呑込み溝の
上下に配したシール部材５１，５７，８２，８３を介在
させた状態で呑込み溝５６，７８に装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の太陽電池モ
ジュールを並べて構成した太陽電池屋根などにおける太
陽光発電装置およびこれを備えた太陽電池屋根に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の太陽光発電装置として、
例えば特開平９−２１７４７０号公報に記載のものが知
られている。この太陽光発電装置では、屋根面に架台に
相当する複数本の縦材を、太陽電池モジュールの横幅に
合わせて固定し、太陽電池モジュール同士の継ぎ目部分
に縦押え部材および横押え部材を格子状に配置して、太
陽電池モジュールをこれら押え部材を介して縦材に水密
に固定するようにしている。一方、太陽電池モジュール
自体は、複数の太陽電池セルをガラス基板上に敷き詰め
たモジュール本体と、モジュール本体を水密に枠組みし
た封止枠とで構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、太陽電池モ
ジュールは電気的に直列に接続されると共に、１ｋｗ当
たりの使用枚数が決まっており、屋根葺き材として所定
の面積に敷設される場合には、一部にダミーのモジュー
ルまたは特殊形状の太陽電池モジュールを組み込む必要
がある。かかる場合、従来の太陽光発電装置を備えた太
陽電池屋根などでは、太陽電池モジュールを縦押え部材
および横押え部材で水密に固定するようになっているた
め、ダミーモジュールも、太陽電池モジュールと同様の
形態となる枠付きのダミーモジュールを用意する必要が
ある。また、太陽電池屋根の一部にトップライトを設け
る場合も、同様である。このため、太陽電池モジュール
自体も枠付きである分高価であり、加えて専用のダミー
モジュール（または特殊太陽電池モジュール）も高価と
なり、全体として太陽電池屋根のイニシャルコストが高
くなる問題があった。また、太陽電池モジュールと縦押
え部材および横押え部材との間のシールに加え、太陽電
池モジュール自体におけるその本体と封止枠との間のシ
ールを良好に行う必要があり、シール箇所が多い分、構
造的にシール切れが発生し易い問題があった。さらに、
縦押え部材を縦材に固定するねじの頭部が外部に露出し
ているため、意匠的性が悪化すると共に、ねじの腐食等
の問題があった。

【０００４】本発明は、シール性、意匠性および施工性
を損なうことなく、コストを削減することができる太陽
光発電装置およびこれを備えた太陽電池屋根を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽光発電装置
は、格子状に配設された縦材および横材により区画され
た枠状空間に、方形の太陽電池モジュールを装着して成
る太陽光発電装置において、太陽電池モジュールは、複
数の太陽電池セルをガラス基板に敷設した平板状のもの
で構成され、両縦材の内周部および両横材の内周部に
は、太陽電池モジュールの４つの周縁部が挿入される呑
込み溝がそれぞれ形成され、太陽電池モジュールは、呑
込み溝の上下に配したシール部材を介在させた状態で呑
込み溝に装着されていることを特徴とする。

【０００６】この構成によれば、太陽電池モジュールと
して平板状のものを用いているため、そのダミーモジュ
ール或いはトップライトとして、市販の強化ガラスや合
せガラスなどの平板状のパネル体を互換性を持って使用
することができる。しかも、且つ太陽電池モジュール自
体のシール性が問題となることがない。また、太陽電池
モジュールは、呑込み溝の上下に配したシール部材を介
在させた状態で、縦材および横材の呑込み溝に装着され
るため、シール性を損なうことなく、太陽電池モジュー
ルの装着を簡単に行うことができる。さらに、太陽電池
モジュールの４つの端面を、呑込み溝の溝底から離して
設置することができ、太陽電池モジュールと縦材および
横材との熱膨張の差に基づく、太陽電池モジュールの歪
みなどを、有効に防止することができる。また更に、太
陽電池モジュールの四周を、比較的均一な力で且つ強固
に保持することができる。

【０００７】この場合、太陽電池モジュールの４つの周
縁部が挿入される４つの呑込み溝のうち、１つの呑込み
溝は差込み形式となるように断面略「コ」字状の部材で
構成され、他の３つの呑込み溝は押圧挟持形式となるよ
うに受け部材と押圧部材とで構成されていることが、好
ましい。

【０００８】この構成によれば、太陽電池モジュール
を、１つの呑込み溝に差し込むようにして設置した後、
押圧部材で他の３つの周縁部を押圧挟持するだけで、太
陽電池モジュールを正確且つ簡単に装着することができ
る。

【０００９】この場合、太陽電池モジュールと差込み形
式となる呑込み溝との間に介在させた表側のシール部材
は、後付け形式のものであることが好ましい。

【００１０】太陽電池モジュールを差込み形式となる呑
込み溝に差し込むときにシール部材が邪魔にならないた
め、差し込みを簡単に行うことができる。また、この部
分のシール性を損なうことがない。なお、他の部分のシ
ール部材は先付け形式とすることが、好ましい。

【００１１】これらの場合、枠状空間は前記縦材の長手
方向において傾斜しており、差込み形式となる呑込み溝
は、傾斜の下流側に位置する横材の内周部に形成されて
いることが、好ましい。

【００１２】この構成によれば、太陽電池モジュールを
傾斜させて設置する場合であって、押圧部材でこれを押
圧挟持する前に、傾斜の下流側に位置する横材の呑込み
溝により、太陽電池モジュールを滑り落ちないように保
持しておくことができる。

【００１３】また、枠状空間は前記縦材の長手方向にお
いて傾斜しており、傾斜の下流側に位置する横材と太陽
電池モジュールとの間の表面上側に介在させたシール部
材の露出部分には、太陽電池モジュール上を流下する雨
水を太陽電池モジュールの表面から横材の上面に導く、
緩傾斜の傾斜部が形成されていることが、好ましい。

【００１４】この構成によれば、横材と太陽電池モジュ
ールとの間に生ずる段差部に、雨水やゴミなどが溜まる
のを防止することができ、シール部材の劣化や太陽電池
モジュールの汚れを極力少なくすることができる。

【００１５】本発明の他の太陽光発電装置は、格子状に
配設された縦材および横材により区画された枠状空間
に、方形の太陽電池モジュールを装着して成る太陽光発
電装置において、各縦材は、隣接する太陽電池モジュー
ルの周縁部をそれぞれ受ける一対の縦モジュール受け部
を、上部両側に形成した縦材本体と、縦モジュール受け
部に対峙し隣接する太陽電池モジュールの周縁部をそれ
ぞれ押さえる一対の縦モジュール押え部を、両側に形成
した縦押え部材とを備え、縦押え部材は、一対の縦モジ
ュール押え部間に縦押え部材を縦材本体に固定するねじ
用の収容溝部と、収容溝部を閉蓋するキャップ部材とを
有していることを特徴とする。

【００１６】この構成によれば、縦押え部材が、縦押え
部材を縦材本体に固定するねじ用の収容溝部と、収容溝
部を閉蓋するキャップ部材とを有しているため、縦押え
部材用のねじを、縦材の内部に隠ぺいすることができ
る。このため、意匠性を向上させることができると共
に、ねじの腐食等を極力少なくすることができる。

【００１７】この場合、各縦モジュール受け部には、こ
れに装着される太陽電池モジュールの端面位置の目安と
なる目安線が形成されていることが、好ましい。

【００１８】この構成によれば、縦押え部材を取り付け
る前に、太陽電池モジュールを目安線に従って設置調整
することで、太陽電池モジュールを、枠状空間において
偏ることなく適切に装着することができる。

【００１９】これらの場合、各横材は、隣接する一方の
太陽電池モジュールの周縁部が装着される呑込み溝部お
よび隣接する他方の太陽電池モジュールの周縁部を受け
る横モジュール受け部を上部両側に形成した横材本体
と、横モジュール受け部に対応して、隣接する他方の太
陽電池モジュールの周縁部を押さえる横モジュール押え
部を形成した横押え部材とを備え、横押え部材は、その
表面を呑込み溝部の表面と面一に配設されると共に、皿
ねじにより横材本体に固定されていることが、好まし
い。

【００２０】この構成によれば、横押え部材を横材本体
に固定するねじが、横押え部材の上面から突出すること
がなく、横材をすっきりした意匠とすることができる。
また、太陽電池モジュールの１つの辺（周縁部）を差込
み形式とし、他の３つの辺を押圧挟持形式として、これ
を縦材および横材に装着することができ、太陽電池モジ
ュールを簡単に取り付けることができる。

【００２１】この場合、枠状空間は前記縦材の長手方向
において傾斜しており、各横材の呑込み溝部は、傾斜の
上流側に向かって開口し、且つ各横材の横モジュール受
け部と横押え部材の横モジュール押え部とで構成される
溝部分は、傾斜の下流側に向かって開口していること
が、好ましい。

【００２２】この構成によれば、太陽電池モジュール
を、横材の呑込み溝部に差し込むと共に、縦材および横
材の各モジュール受け部に載置したときに、太陽電池モ
ジュールが呑込み溝部に支持されて、滑り落ちることが
ない。

【００２３】本発明の他の太陽光発電装置は、格子状に
配設された縦材および横材により区画された枠状空間
に、方形の太陽電池モジュールを装着して成る太陽光発
電装置において、縦材は、太陽電池モジュールを受ける
モジュール受け、および太陽電池モジュールを押さえる
モジュール押えから成るモジュール装着部と、モジュー
ル装着部を支持すると共に、モジュール押えにより閉蓋
される上部開口を形成した中空部を有する縦材本体とを
備え、中空部には、太陽電池モジュールのケーブルが配
線されていることを特徴とする。

【００２４】この構成によれば、縦材本体の中空部によ
り、太陽電池モジュールのケーブルの保護および取回し
が容易になる。また、モジュール押えを外すことでケー
ブルを簡単に取り出すことができ、メンテナス等も容易
に行うことができる。

【００２５】本発明の太陽電池屋根は、請求項１ないし
９のいずれかに記載の太陽光発電装置を備えたことを特
徴とする。

【００２６】この構成によれば、太陽電池屋根を低コス
トで施工することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の一実施形態に係る太陽光発電装置を適用した太陽
電池屋根について説明する。図１は太陽電池パネルを屋
根葺き材として使用した切妻屋根の斜視図である。この
太陽電池屋根１Ａは、屋根１の南面（南東面）側の全域
の構成する場合と、その一部に構成する場合とがあり、
同図（ａ）は全域に構成した場合を、同図（ｂ）は一部
に構成した場合を示している。同図（ａ）では、南面
（南東面）側が太陽電池屋根１Ａで構成され、北面（北
西面）側がスレート瓦などの屋根葺き材ｂを用いた通常
屋根１Ｂで構成されている。また、同図（ｂ）では、南
面（南東面）側が太陽電池屋根１Ａと通常屋根１Ｂの複
合屋根で構成され、北面（北西面）側が通常屋根１Ｂで
構成されている。そして、これら太陽電池屋根１Ａは、
垂木２ａ、野地板２ｂ、およびアスファルトルーフィン
グなどの葺き下地２ｃなどから成る屋根本体２の上に設
置されている。（図３および図４参照）。なお、防火上
必要な場合には、葺き下地２ｃ上にステンレス板などを
敷設することが、好ましい。

【００２８】太陽電池屋根１Ａは、屋根本体２の上面に
格子状に配設したアルミニウム合金の押出形材で形成し
て成る複数本の縦材３および横材４と、これら複数本の
縦材３および横材４で区画された枠状空間に水密に装着
した太陽電池モジュール５とを備えており、各縦材３の
部分で複数個の取付金具（図３および図４参照）６を介
して、屋根本体２に取り付けられている。また、同図
（ａ）の太陽電池屋根１Ａでは、棟側に設けた棟包１
１、軒側に設けた軒包１２および両けらば側に設けた一
対のけらば包１３，１３により、その四辺が雨仕舞いさ
れている。同様に、同図（ｂ）の太陽電池屋根１Ａで
は、棟側に設けた棟包１１、軒側に設けた軒先水切り１
４および両けらば側に設けた一対のけらば水切り１５，
１５により、その四辺が雨仕舞いされている。なお、棟
包１１、軒包１２およびけらば包１３も、アルミニウム
合金の押出形材で構成することが、好ましい。

【００２９】図２に示すように、太陽電池モジュール５
は、強化ガラスから成る方形のガラス基板２１と、ガラ
ス基板２１に裏側からマトリクス状に敷設した多数の太
陽電池セル２２と、太陽電池セル２２を保護するバック
カバー２３などで構成されている。すなわち、本実施形
態の太陽電池モジュール６は、四周に枠材の無い平板状
の構造になっている。太陽電池セル２２は、インターコ
ネクタ（図示省略）でそれぞれ接続され、その出力端子
は裏面側に突設した端子ボックス２４を介してプラスお
よびマイナスの一対のケーブル２５，２５に接続されて
いる。また、各ケーブル２５の先端にはコネクタ２６が
接続され、このコネクタ２６により全太陽電池モジュー
ル５が直列に接続されている。

【００３０】図３および図４に示すように、取付金具６
は短尺に形成され、縦材３と横材４の各交差部分に配設
されている。取付金具６は、断面「Ｕ」字状の金具本体
３１と、金具本体３１の上端に連なる左右の段部３２，
３２と、各段部３２に連なる左右一対のフランジ部３
３，３３とで一体に形成されている。そして、取付金具
６は、金具本体３１の内側から金具本体３１、葺き下地
２ｃおよび野地板２ｂを貫通して垂木２ａにねじ込んだ
２本のコーチねじ３４，３４により、屋根本体２に固定
されている。また、取付金具６の両段部３２，３２間に
は、これらに跨るように縦材３が着座し、且つその各フ
ランジ部３３には、横材４の外端部がねじ止めされてい
る。

【００３１】縦材３は、取付金具６に着座する縦材本体
４１と、縦材本体４１の上端にねじ止めした縦押え部材
４２と、縦押え部材４２の上面に装着したキャップ４３
とで構成されている。縦材本体４１は、上部開口４５ａ
を有する中空部４５と、中空部４５の下端から両側方に
延びる左右一対の着座部４６，４６と、上部開口４５ａ
を挟んで中空部４５の上端に形成した左右一対の縦モジ
ュール受け部４７，４７とで一体に形成されている。

【００３２】各着座部４６には、上記取付金具６の段部
３２の形状に合致させるべく立上げ片４８が形成され、
またこの立上げ片４８により中空部４５との間に、横材
４からの排水を受ける樋部４９が形成されている。すな
わち、取付金具６にねじ止めされた横材４の小口端は樋
部４９の直上に臨んでおり、後述する横材４からの排水
は、この樋部４９で受けられた後、樋部４９を流下して
軒側に排水される。またこの状態で、横材４の小口端
は、立上げ片４８を上側から抜止め状態となるように押
さえている。

【００３３】実施形態の縦材３は、その両着座部４６，
４６で取付金具６の両段部３２，３２に単純に嵌合して
おり、長手方向において取付金具６から拘束を受けない
ようになっている。すなわち、縦材３は、取付金具６に
より左右の移動が規制され、且つ取付金具６および横材
４により上下の移動が規制されているが、長手方向の移
動は許容されており、縦材３と取付金具６とは非固定構
造となっている。これにより、外部環境（熱）による縦
材３の熱膨張および熱収縮に対し、応力集中が発生する
のを防止している。また、縦材３を固定するねじなどが
不用となるため、縦材３を簡単に組み込むことができる
と共に、ねじ部分からの漏水が一切無い構造とすること
ができる。なお、縦材３は、ずれないようにその棟側の
端部で、小ねじ５０により取付金具６に掛け止めされて
いる（図５参照）。

【００３４】各縦モジュール受け部４７には、先付け形
式の下シール部材５１が上向きに装着されており、この
下シール部材５１の上に太陽電池モジュール５の周縁部
が載置されている。また、縦モジュール受け部４７に
は、下シール部材５１に隣接して、太陽電池モジュール
５の端面位置の目安となるけがき溝（目安線）５２が形
成されており、このけがき溝５２に位置合わせして、太
陽電池モジュール５が設置される。そして、この状態で
は、太陽電池モジュール５の端面と後述する呑込み溝５
６の溝底との間には一定の間隙が生じ、太陽電池モジュ
ール５の熱膨張などを吸収できるようになっている。

【００３５】縦押え部材４２は、断面「Ｕ」字状の収容
溝部５４と、収容溝部５４の上端から両側方に延びる左
右一対の縦モジュール押え部５５，５５とで、一体に形
成されている。縦モジュール押え部５５は、縦材本体４
１の縦モジュール受け部４７に対峙しており、縦モジュ
ール受け部４７との間に、太陽電池モジュール５を装着
するための呑込み溝（モジュール装着部）５６を構成し
ている。縦モジュール押え部５５の下面には、縦モジュ
ール受け部４７の下シール部材５１に対向して、先付け
形式の上シール部材５７が装着されており、太陽電池モ
ジュール５の周縁部は、その表裏に上下両シール部材５
１，５７を介在させた状態で、呑込み溝５６に水密に装
着されている。

【００３６】収容溝部５４は、両縦モジュール押え部５
５，５５を連結する部分であると共に、縦押え部材４２
を縦材本体４１に締結する固定ねじ５８を収容する部分
であり、且つ縦材本体４１の上部開口４５ａを閉塞する
蓋体も兼ねている。縦押え部材４２は、固定ねじ５８が
収容溝部５４を貫通して縦材本体４１の中空部４５内に
収容した裏板５９に螺合することで、縦材本体４１に固
定されている。そして、固定ねじ５８の頭部は、収容溝
部５４の上端に装着したキャップ４３により、収容溝部
５４内に隠ぺいされる。なお、キャップ５４は、収容溝
部５４の上端にスナップイン形式で装着されており、収
容溝部５４に装着された状態で、その上面が両縦モジュ
ール押え部５５，５５の上面と面一となる。

【００３７】なお、シール切れなどで上記の呑込み溝５
６に雨水が浸入しても、この雨水は上部開口４５ａと収
容溝部５４との隙間から中空部４５内に流下し、中空部
４５から軒側に排水される。同様に、キャップ５４の隙
間から収容溝部５４に雨水が浸入しても、この雨水は固
定ねじ５８の隙間から中空部４５内に流下し、中空部４
５から軒側に排水される。したがって、シール切れなど
が生じても、屋根本体２の上面に雨水が漏れることがな
い。

【００３８】一方、縦材本体４１の中空部４５の内部に
は、上述した太陽電池モジュール５のケーブル２５が配
線されている。中空部４５の側面には、太陽電池モジュ
ール５に対応して丸孔６０が形成され（図４参照）、こ
の丸孔６０を介して、ケーブル２５が中空部４５の内部
に導かれている。したがって、太陽電池モジュール５を
組み込むときには、縦押え部材４２を取り付ける前、す
なわち縦モジュール受け部４７に太陽電池モジュール５
を載置した段階で、丸孔６０を介してケーブル２５を中
空部４５内に導くと共に、いったん中空部４５の上部開
口４５ａからこれを引き出して、隣接する太陽電池モジ
ュール５のケーブル２５とコネクタ接続する。また、メ
ンテナンス等においては、縦押え部材４２を外してケー
ブル３５を中空部４５から引き出すようにする。なお、
個々に直列に接続されたケーブル２５は、棟側でさらに
縦の並び単位で直列に接続され、最終的に纏められた２
本のケーブル２５，２５は、棟部分から建物の屋内に導
かれる。

【００３９】一方、横材４は、取付金具６にねじ止めし
た横材本体７１と、横材本体７１の上端にねじ止めした
横押え部材７２とで構成されている。横材本体７１は、
上部に凸状部位７４ａを形成した中空部７４と、中空部
７４の下端から両側方に延びる左右一対の固定部７５，
７５と、上記の凸状部位７４ａを挟んで傾斜の上流側に
形成された呑込み溝部７６および下流側に形成された横
モジュール受け部７７とで、一体に形成されている。そ
して、呑込み溝部７６の内側に、屋根勾配に沿って斜め
上向きに開口した呑込み溝７８が構成され、横押え部材
７２と横モジュール受け部７７との間に、屋根勾配に沿
って斜め下向きに開口した呑込み溝７８が構成されてい
る。

【００４０】各固定部７５は板状に形成され、それぞれ
取付金具６にねじ止めされている。また、中空部７４を
挟んで傾斜の上流側に位置する固定部７５には立上げ片
７９が形成され、この立上げ片７９により中空部７４と
の間には、太陽電池モジュール５の結露水を受ける集水
溝部８０が形成されている。すなわち、内外の温度差等
により太陽電池モジュール５の裏面側が結露すると、そ
の結露水が太陽電池モジュール５の裏面を伝わって中空
部７４から集水溝部８０に流下する。集水溝部８０に流
下した結露水は、両側に流れてその小口端から縦材３の
樋部４９に受けられる。なお、両呑込み溝７８，７８と
中空部７４とは、それぞれ水抜き孔８１，８１を介して
連通しており、シール切れなどにより呑込み溝７８に雨
水が浸入しても、雨水は呑込み溝７８から中空部７４内
に流下し、その小口端から縦材３に導かれる。

【００４１】呑込み溝部７６の内側には、受け側を構成
する先付け形式の下シール部材８２と、押え側を構成す
る後付け形式のガスケット（シール部材）８３が装着さ
れている。また、呑込み溝７８の溝底には、太陽電池モ
ジュール５を受けるスペーサブロック８４が配設されて
いる。そして、太陽電池モジュール５の周縁部は、その
表裏に下シール部材８２およびガスケット８３を介在さ
せた状態で、この呑込み溝７８に水密に装着されてい
る。ガスケット８３はいわゆるＪ字ガスケットであり、
外部に露出する頭部（傾斜部）８３ａは、傾斜している
太陽電池モジュール５の表面および呑込み溝部７６の上
面を、緩傾斜で連続させる形状に形成されている。これ
により、太陽電池モジュール５の表面を流れて来る雨水
を、呑込み溝部７６の上面に円滑に導くことができ、太
陽電池モジュール５と呑込み溝部７６との段差部分に雨
水やゴミなどが溜まるのを防止している。

【００４２】横モジュール受け部７７には、上記の縦モ
ジュール受け部４７と同様に、先付け形式の下シール部
材８５が上向きに装着されており、この下シール部材８
５の上に太陽電池モジュール５の周縁部が載置されてい
る。この場合、呑込み溝７８の溝底は、横モジュール受
け部７７に連なる上記中空部７４の凸状部位７４ａの側
面で構成されている。

【００４３】横押え部材７２は、横モジュール受け部７
７に対向する横モジュール押え部８７と、横モジュール
押え部８７に連なる取付部８８とで一体に形成され、取
付部８８で皿ねじ８９により、中空部７４の凸状部位７
４ａの上面にねじ止めされている。横押え部材７２が凸
状部位７４ａにねじ止めされた状態では、横押え部材７
２の上面と呑込み溝部７６の上面とが面一となり、且つ
皿ねじ８９と相まって、横材４の上面が平坦に仕上げら
れている。横モジュール押え部８７には、上記の縦モジ
ュール押え部５５と同様に、先付け形式の上シール部材
９０が装着されており、太陽電池モジュール５の周縁部
は、その表裏に上下両シール部材８５，９０を介在させ
た状態で、呑込み溝７８に水密に装着されている。

【００４４】ここで、太陽電池屋根１Ａの主要部の組立
手順を簡単に説明する。先ず、屋根本体２の縦材３と横
材４とが交差部分に、取付金具６を固定する。次に、こ
の取付金具６に縦材３を装着すると共に、縦材３を押さ
えるように横材４を取付金具６を固定する。次に、太陽
電池モジュール５を、横材４の呑込み溝部７６に深く差
し込みながら、これを縦・横モジュール受け部４７，７
７に載置すると共に、けがき溝５２を目安に左右の位置
を調整する。太陽電池モジュール５を設置したら、ケー
ブル２５を接続した後、縦押え部材４２および横押え部
材７２を取り付ける。そして最後に、ガスケット８３を
装着すると共にキャップ４３を装着する。

【００４５】このような構成では、太陽電池モジュール
５を水密に且つ強固に取り付けることができると共に、
簡単に取り付けることができる。また、ケーブル２５の
接続を含め、太陽電池モジュール５の交換などを簡単に
行うことができる。さらに、枠無しの太陽電池モジュー
ル５を用いているため、そのダミーモジュールを含め、
コストを低減することができる。同時に、太陽電池モジ
ュール５のシール構造および取付構造を単純化すること
ができるため、施工性を向上させることができる。

【００４６】一方、縦材３を取付金具６に対し非固定構
造としているため、縦材３の熱膨張および熱収縮による
影響を回避することができる。加えて、横材４を取付金
具６に固定しているため、太陽電池モジュール（シール
部材）５を介して縦材３の大きな位置ずれを防止するこ
とができると共に、太陽電池モジュール５を安定かつ強
固に支持することができる。また、シール切れなどで漏
水が生じても、横材４および縦材３を利用して、これを
外部に円滑に排水することができる。

【００４７】次に、図５を参照して、棟部分の雨仕舞い
構造について説明する。上述したように屋根１の一方の
面には太陽電池屋根１Ａが構成され、他方の面には通常
屋根１Ｂが構成されており、棟部分には、太陽電池屋根
１Ａと通常屋根１Ｂとに掛け渡すように棟包１１が配設
されている。この場合、棟包１１の太陽電池屋根１Ａ側
は、太陽電池屋根１Ａの横材４に係止され、通常屋根１
Ｂ側は、通常屋根１Ｂの笠上げ下地１０２上に設けた棟
包支持材１０１に固定されている。

【００４８】棟包１１は、形材などで断面略山形に形成
されている。棟包１１の横材４側の端部には、横材４の
呑込み溝部７６とオーバーラップする水切り部１０４
と、水切り部１０４の基部下側に突出した係止部１０５
とが形成されている。水切り部１０４の下面と呑込み溝
部７６の上面との間には、ゴムなどで構成されたシール
部材１０６が介設され、この部分のシールを良好なもの
としている。係止部１０５は断面略半円状に形成され、
呑込み溝部７６の上片７６ａに回動可能に係止されてい
る。これにより、太陽電池屋根１Ａの傾斜角度と棟包１
１の傾斜角度が、幾分異なる場合であっても、棟包１１
を太陽電池屋根１Ａに適切かつ水密に取り付けることが
できる。このことはまた、傾斜角度の異なる太陽電池屋
根（屋根本体２）１Ａに対し、棟包１１の汎用的な部材
とすることができる。一方、棟包１１の棟包支持材１０
１側の端部には、棟包支持材１０１を越えた位置で下側
に折曲げた水切り片部１０７が形成され、水切り片部１
０７の下端は、笠上げ下地１０２の位置まで延びてい
る。

【００４９】笠上げ下地１０２は、角材を２段積みした
下地ベース１０８と、下地ベース１０８の表面に貼着し
たステンレス板などから成る水返し板１０９とで構成さ
れており、屋根葺き材ｂを挟み込んで垂木２ａに釘打ち
されている。そして、この水返し板１０９と上記の水切
り片部１０７とは、通気間隙を存して上下にオーバーラ
ップし、棟部分の内部に対し、通気性を保持しつつ雨水
の浸入を防止している。

【００５０】棟包支持材１０１は、方形中空の断面を有
する形材などで構成されており、笠上げ下地１０２の上
面にねじ止めされている。棟包支持材１０１の両側板に
は、それぞれ複数の内換気孔１１０ａおよび外換気孔１
１０ｂが形成され、太陽電池屋根１Ａの内側空間を換気
できるようになっている。これにより、太陽電池モジュ
ール５の温度上昇が抑制される。棟側となる内側の側板
に形成された内換気孔１１０ａは側板の上部に形成さ
れ、外側の側板に形成された外換気孔１１０ｂは側板の
下部に形成されており、雨水が外換気孔１１０ｂから浸
入することがあっても、これを自然流下させることがで
きる。なお、棟部分おいて、屋根本体２の野地板（葺き
下地２ｃ）２ｂには、垂木２ａを逃げた位置に適宜、貫
通開口２ｄが形成され、上記の内外両換気孔１１０ａ，
１１０ｂを介して、屋根裏空間の換気も可能となってい
る。また、上記の太陽電池モジュール５のケーブル２５
は、この貫通開口２ｄを介して屋内に導かれる。

【００５１】次に、図６を参照して、図１（ａ）の太陽
電池屋根１Ａの軒部分の雨仕舞い構造について説明す
る。太陽電池屋根１Ａの軒部分には、形材などで構成さ
れた軒包１２と軒包支持板１２１とが設けられている。
軒包１２は、基部で上記の横押え部材７２と同様に横材
４の凸状部位７４ａにねじ止めされ、２箇所で屈曲し
て、下向きの先端部で軒包支持板１２１にねじ止めされ
ている。軒包支持板１２１は、野地板２ｂの軒側端に固
定されたベース部１２２および垂設部１２３と、ベース
部１２２の先端から上方に延びる支持部１２４とで一体
に形成されており、支持部１２４の上半部が軒包１２の
先端部と重なった状態で、軒包１２を支持している。ま
た、ベース部１２２には、複数の排水孔１２５が形成さ
れており、縦材３の小口端から流下した排水は、この排
水孔１２５から外部に排水される。なお、複数の排水孔
１２５は、虫や小動物の浸入を防止できるものとするこ
とが、好ましい。

【００５２】次に、図７を参照して、図１（ａ）の太陽
電池屋根１Ａのけらば部分の雨仕舞い構造について説明
する。太陽電池屋根１Ａのけらば部分には、形材などで
構成されたけらば包１３とけらば包支持板１３１とけら
ば唐草１３２とが設けられている。けらば包１３は、基
部を縦材４の呑込み溝５６に水密に係止され、中間で直
角に折曲げられ、先端側をけらば包支持板１３１にねじ
止めされている。けらば包支持板１３１は、基部を縦材
３のフランジ部３３にねじ止めされ、先端部でけらば包
１３を支持している。けらば唐草１３２は、基部で野地
板２ｂに固定されており、その先端部には、けらば包１
３と上下方向にオーバーラップする水返し部１３３を有
している。そして、この部分でも、太陽電池屋根１Ａの
下側空間の換気が行えるようになっている。

【００５３】次に、図８を参照して、図１（ｂ）の太陽
電池屋根１Ａの軒側端部の雨仕舞い構造について説明す
る。太陽電池屋根１Ａの軒側端部には、形材などで構成
された軒先水切り１４と水切り支持板１４１とが設けら
れている。軒先水切り１４および水切り支持板１４１
は、上記の軒包１２および軒包支持板１２１と同様の形
態および取付構造を有しているが、軒包支持板１２１
は、屋根葺き材ｂ上に固定した枕木１４２に固定されて
いる。したがって、縦材３の小口端から流下した排水
は、水切り支持板１４１の排水孔１４３から屋根葺き材
ｂ上に流下する。

【００５４】次に、図９を参照して、図１（ｂ）の太陽
電池屋根１Ａのけらば側端部の雨仕舞い構造について説
明する。太陽電池屋根１Ａのけらば側端部には、形材な
どで構成されたけらば水切り１５と水切り支持板１５１
と防水鰭片１５２とが設けられている。けらば水切り１
５および水切り支持板１５１は、上記のけらば包１３お
よびけらば包支持板１３１と同様の形態および取付構造
を有している。軟質合成ゴム等で構成された防水鰭片１
５２は、けらば水切り１５の先端部内側に装着されてお
り、その下部が屋根葺き材ｂに水密に接触している。

【００５５】なお、実施形態の太陽電池モジュールは、
１つの辺を差込み形式とし他の３つの辺を押圧挟持形式
で縦材および横材に装着されているが、全ての辺を押圧
挟持形式としてもよいし、全ての辺を差込み形式として
もよく、装着形態を問うものではない。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明の太陽電池屋根によ
れば、太陽電池モジュールに枠無しのものを用いている
ため、取付構造およびシール構造を単純化することがで
き、シール性、意匠性および施工性を向上させることが
できる。また、太陽電池モジュール自体およびそのダミ
ーモジュールなどのコストダウンを図ることができる。
さらに、呑込み溝と表裏のシール部材との組合わせによ
り、太陽電池モジュールを水密且つ安定に保持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池屋根の棟構
造を適用した屋根の斜視図である。

【図２】太陽電池モジュールの外観図である。

【図３】実施形態に係る太陽電池屋根の部分拡大横断面
図である。

【図４】実施形態に係る太陽電池屋根の部分拡大縦断面
図である。

【図５】太陽電池屋根の棟部分の部分拡大縦断面図であ
る。

【図６】図１（ａ）に対応する太陽電池屋根の軒部分の
部分拡大縦断面図である。

【図７】図１（ａ）に対応する太陽電池屋根のけらば部
分の部分拡大横断面図である。

【図８】図１（ｂ）に対応する太陽電池屋根の軒側端部
の部分拡大縦断面図である。

【図９】図１（ｂ）に対応する太陽電池屋根のけらば側
端部の部分拡大横断面図である。

【符号の説明】

１ 屋根、１Ａ 太陽電池屋根、２ 屋根本体、３ 縦
材、４ 横材、５ 太陽電池モジュール、６ 取付金
具、２１ ガラス基板、２２ 太陽電池セル、２５ ケ
ーブル、４１ 縦材本体、４２ 縦押え部材、４３ キ
ャップ、４５ 中空部、４５ａ 上部開口、４７ 縦モ
ジュール受け部、５１ 下シール部材、５２ けがき
溝、５４ 収容溝部、５５ 縦モジュール押え部、５６
呑込み溝、５７ 上シール部材、５８ 固定ねじ、７
１ 横材本体、７２ 横押え部材、７４ 中空部、７６
呑込み溝部、７７ 横モジュール受け部、７８ 呑込
み溝、８２ 下シール部材、８３ ガケット、８３ａ
頭部、８５ 下シール部材、８７ 横モジュール押え
部、８９ 皿ねじ、９０ 上シール部材

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 格子状に配設された縦材および横材によ
   り区画された枠状空間に、方形の太陽電池モジュールを
   装着して成る太陽光発電装置において、 前記太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルをガラ
   ス基板に敷設した平板状のもので構成され、 前記両縦材の内周部および前記両横材の内周部には、前
   記太陽電池モジュールの４つの周縁部が挿入される呑込
   み溝がそれぞれ形成され、 前記太陽電池モジュールは、前記呑込み溝の上下に配し
   たシール部材を介在させた状態で当該呑込み溝に装着さ
   れていることを特徴とする太陽光発電装置。
2. 【請求項２】 前記太陽電池モジュールの４つの周縁部
   が挿入される４つの前記呑込み溝のうち、１つの呑込み
   溝は差込み形式となるように断面略「コ」字状の部材で
   構成され、他の３つの呑込み溝は押圧挟持形式となるよ
   うに受け部材と押圧部材とで構成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
3. 【請求項３】 前記太陽電池モジュールと前記差込み形
   式となる呑込み溝との間に介在させた表側の前記シール
   部材は、後付け形式のものであることを特徴とする請求
   項２に記載の太陽光発電装置。
4. 【請求項４】 前記枠状空間は前記縦材の長手方向にお
   いて傾斜しており、前記差込み形式となる呑込み溝は、
   傾斜の下流側に位置する前記横材の内周部に形成されて
   いることを特徴とする請求項２または３に記載の太陽光
   発電装置。
5. 【請求項５】 前記枠状空間は前記縦材の長手方向にお
   いて傾斜しており、 傾斜の下流側に位置する前記横材と前記太陽電池モジュ
   ールとの間の表面上側に介在させたシール部材の露出部
   分には、前記太陽電池モジュール上を流下する雨水を当
   該太陽電池モジュールの表面から前記横材の上面に導
   く、緩傾斜の傾斜部が形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の太陽光発電装置。
6. 【請求項６】 格子状に配設された縦材および横材によ
   り区画された枠状空間に、方形の太陽電池モジュールを
   装着して成る太陽光発電装置において、 前記各縦材は、隣接する前記太陽電池モジュールの周縁
   部をそれぞれ受ける一対の縦モジュール受け部を、上部
   両側に形成した縦材本体と、前記縦モジュール受け部に
   対峙し隣接する前記太陽電池モジュールの周縁部をそれ
   ぞれ押さえる一対の縦モジュール押え部を、両側に形成
   した縦押え部材とを備え、 前記縦押え部材は、前記一対の縦モジュール押え部間に
   当該縦押え部材を前記縦材本体に固定するねじ用の収容
   溝部と、当該収容溝部を閉蓋するキャップ部材とを有し
   ていることを特徴とする太陽光発電装置。
7. 【請求項７】 前記各縦モジュール受け部には、これに
   装着される前記太陽電池モジュールの端面位置の目安と
   なる目安線が形成されていることを特徴とする請求項６
   に記載の太陽光発電装置。
8. 【請求項８】 前記各横材は、隣接する一方の前記太陽
   電池モジュールの周縁部が装着される呑込み溝部および
   隣接する他方の前記太陽電池モジュールの周縁部を受け
   る横モジュール受け部を上部両側に形成した横材本体
   と、 前記横モジュール受け部に対応して、隣接する他方の前
   記太陽電池モジュールの周縁部を押さえる横モジュール
   押え部を形成した横押え部材とを備え、 当該横押え部材は、その表面を前記呑込み溝部の表面と
   面一に配設されると共に、皿ねじにより前記横材本体に
   固定されていることを特徴とする請求項６または７に記
   載の太陽光発電装置。
9. 【請求項９】 前記枠状空間は前記縦材の長手方向にお
   いて傾斜しており、 前記各横材の前記呑込み溝部は、傾斜の上流側に向かっ
   て開口し、且つ前記各横材の横モジュール受け部と前記
   横押え部材の前記横モジュール押え部とで構成される溝
   部分は、傾斜の下流側に向かって開口していることを特
   徴とする請求項８に記載の太陽光発電装置。
10. 【請求項１０】 格子状に配設された縦材および横材に
    より区画された枠状空間に、方形の太陽電池モジュール
    を装着して成る太陽光発電装置において、 前記縦材は、前記太陽電池モジュールを受けるモジュー
    ル受け、および当該太陽電池モジュールを押さえるモジ
    ュール押えから成るモジュール装着部と、 前記モジュール装着部を支持すると共に、前記モジュー
    ル押えにより閉蓋される上部開口を形成した中空部を有
    する縦材本体とを備え、 前記中空部には、前記太陽電池モジュールのケーブルが
    配線されていることを特徴とする太陽光発電装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    の太陽光発電装置を備えたことを特徴とする太陽電池屋
    根。