JP2002013266A - 太陽光発電装置、太陽光発電ユニット、及び該ユニットの設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数が少なく低コストで防水及び防火性能
を得ることができる太陽光発電装置を得ることにある。 【解決手段】ベース板４と、この板を覆う太陽電池パネ
ル５と、これらを一体化する取付け部材6、7とを具備す
る。ベース板４は凸部4aと溝部4bとを交互に有する波形
金属板製で、防水と防火を担う。ベース板４の凸部上に
支持される取付け部材6、7は、ゴム状弾性材製の本体部1
1又は25と、固定子12又は26とを有する。本体部は、パ
ネル結合溝を形成する第１挟持部及び弾性変形可能な第
２挟持部と、第２挟持部側の表面に固定溝とを有する。
固定子は、固定溝に着脱可能に圧入して取付けられ、そ
の圧入によりパネル結合溝に挿入されたパネル５の辺部
に第２挟持部を弾性的に圧接させる。取付け部材6、7の
採用により、周辺部にフレームを有しないパネル５の採
用を実現したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の屋根や外壁
を構成して設けられる太陽光発電装置、及び太陽光発電
ユニットに関するとともに、該ユニットを設置して屋根
等を構成するための設置方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物の屋根や壁面等の太陽光線を受け易
い場所に設置されて電気エネルギを得る太陽光発電装置
は、その設置にあたり、設置場所から建物内へ雨水が浸
入しないように配慮する必要がある。又、電気製品の一
種である太陽光発電装置の温度が万が一異常に上昇する
ことがあっても、それに拘らずに建物の防火上の安全性
を確保する必要がある。

【０００３】このようなことから金属板ぶき屋根の上
に、その瓦棒を横切って配置されるアルミニューム合金
製の架台を棟軒方向に並設し、これらの架台にわたって
太陽電池モジュールを取付けている。太陽電池モジュー
ルは、太陽電池パネルの周辺部にアルミニューム合金製
のフレームを取付けてなり、このフレームを、架台にね
じ止め、又は、架台とこれに取付けられる押さえ金具と
の間に挟着することによって、金属板ぶき屋根上に設置
されている。

【０００４】この構成によれば、金属板ぶき屋根により
建物に対する防水と防火とを図ることができるが、屋根
への設置において架台を必要とするとともに、太陽電池
パネルの周辺部にフレームが取付けられた太陽電池モジ
ュールを用いなければならないので、部品点数が多く、
コスト高である。

【０００５】又、既述のように周辺部にフレームが付け
られた太陽電池モジュールを建物の野地板を被う屋根材
として用いることも提案されているが、この場合には、
太陽電池モジュールの裏面に金属製裏板を装着して、こ
の裏板により防火性能を得ている。しかし、このように
フレーム及び裏板を要する構成では、部品点数が多く、
工場での生産性も良くないから、コストを低減すること
が難しい。更に、この構成では太陽電池モジュールの周
囲を通って野地板側に雨水が浸入する可能性が高いの
で、これら太陽電池モジュールと野地板との間には何ら
かの防水措置を講じることが不可欠であり、この点にお
いてもコストを低減することが難しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、部品点数が少なく低コストで防水及び防火
性能を得ることができる太陽光発電装置、太陽光発電ユ
ニット、及び該ユニットの設置方法を得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明の太陽光発電装置は、表側に突
出する凸部と表側に開放する溝部とを交互に有した波形
金属板からなるベース板と、周辺部にフレームを有する
ことなく形成されて前記ベース板を表側から覆って配置
される太陽電池パネルと、前記ベース板の凸部のうち前
記太陽電池パネルの幅に対応して隔てられた凸部上に支
持されて、これら凸部と前記太陽電池パネルの両側の辺
部とを一体化する取付け部材とを具備し、前記取付け部
材が、前記太陽電池パネルの辺部が挿入されるパネル結
合溝を形成する第１挟持部及び弾性変形可能な第２挟持
部を有するとともに、前記第２挟持部側の表面に前記パ
ネル係合溝と略平行に延びる固定溝を有するゴム状弾性
材製の本体部と、前記固定溝に着脱可能に圧入して取付
けられその圧入により前記パネル結合溝に挿入された前
記辺部に前記第２挟持部を弾性的に圧接させる固定子と
を有することを特徴とする。

【０００８】この請求項１の発明及び以下の各発明にお
いて、太陽電池パネルには、その光電変換層が、単結
晶、多結晶、微結晶等の結晶系半導体層、又はアモルフ
ァスシリコン等のアモルファス半導体層、或は化合物半
導体層からなるものを使用できるとともに、各太陽電池
パネルをタンデムにしたもの等も使用できる。同様に、
この請求項１の発明及び以下の各発明において、ベース
板には、耐候性材料、例えば亜鉛めっき鋼板、ポリ塩化
ビニル被覆鋼板、ペンタイト鋼板、アルミニューム合金
の押出し型材等の金属製のものを使用できる。又、この
請求項１の発明において、本体部をなすゴム状弾性体に
は、シリコンゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ等を用
いることができ、固定子は弾性変形が可能であってもな
くてもよい。同様に、この請求項１の発明において、取
付け部材はベース板の凸部に、直接支持されるように固
定してもよいし、又は、中継部材を介して間接的に支持
されるように固定してもよい。

【０００９】この請求項１の発明においては、波形金属
板製のベース板上にその凸部を利用し取付け部材を介し
て太陽電池パネルを固定したから、太陽電池パネルの裏
側のベース板により防火性能及び防水性能を得ることが
できる。太陽電池パネルをベース板の凸部へ固定するに
際して、このパネルの互いに平行な一対の辺部を取付け
部材の本体部が有するパネル結合溝に挿入した状態で、
本体部の固定溝に固定子を圧入することで、弾性変形可
能な第２挟持部を前記辺部に弾性的に圧接でき、そし
て、こうして太陽電池パネルの辺部を支持した取付け部
材を介してベース板の凸部上に太陽電池パネルを支持で
きる。そのため、太陽電池パネルにその周辺部にフレー
ムを有しないものを使用できる。

【００１０】同様に、前記課題を解決するために、請求
項２に係る発明の太陽光発電装置は、表側に突出する凸
部と表側に開放する溝部とを交互に有した波形金属板か
らなるベース板と、周辺部にフレームを有することなく
形成されて前記ベース板を表側から覆って配置されると
ともに、前記凸部に接着剤により固定された太陽電池パ
ネルとを具備することを特徴とするものである。

【００１１】この請求項２の発明において、太陽電池パ
ネルは、既に設置されたベース板に、施工現場で接着止
めされたものでも、或は請求項３のように施工現場に搬
入される前の工場生産段階で予めベース板に接着止めさ
れたものでもよい。

【００１２】この請求項２の発明においては、波形金属
板製のベース板上にその凸部を利用し太陽電池パネルを
接着止めしたから、太陽電池パネルの裏側のベース板に
より防火性能及び防水性能を得ることができる。しか
も、既述のように太陽電池パネルとベース板とを接着剤
を用いて一体化したことにより、太陽電池パネルにその
周辺部にフレームを有しないものを使用できるととも
に、このパネルの設置にあたりベース板上に架台を設け
ることも不要にできる。

【００１３】同様に、前記課題を解決するために、請求
項３に係る発明の太陽光発電ユニットは、表側に突出す
る凸部と表側に開放する溝部とを交互に有した波形金属
板からなるベース板と、周辺部にフレームを有すること
なく形成されて前記凸部に接着剤を介して前記ベース板
と予め一体化された太陽電池パネルとを具備することを
特徴とするものである。

【００１４】この請求項３の発明においては、波形金属
板製のベース板上にその凸部を利用し太陽電池パネルを
接着止めし、これらベース板及び太陽電池パネルをユニ
ット化したから、太陽電池パネルの裏側のベース板によ
り防火性能及び防水性能を得ることができる。しかも、
既述のユニット化により、太陽電池パネルにその周辺部
にフレームを有しないものを使用できるとともに、この
パネルの設置にあたりベース板上に架台を設けることも
不要となる。しかも、施工現場でベース板と太陽電池パ
ネルとの接着止め要することなく、工場生産により予め
接着して施工現場に搬入できるので、施工の手間を少な
くできる。

【００１５】同様に、前記課題を解決するために、請求
項４に係る発明の太陽光発電ユニットの設置方法は、表
側に突出する凸部と表側に開放する溝部とを交互に有し
た波形金属板からなるベース板、及び周辺部にフレーム
を有することなく形成されて前記凸部に接着剤を介して
前記ベース板と予め一体化された太陽電池パネルを具備
する太陽光発電ユニットを、ユニット支持材上に複数枚
並設し、この並設において隣接する前記太陽光発電ユニ
ットの前記ベース板の側縁部同士を重ね合わせた後、こ
の重ね合わされた側縁部上に固定フレームを被せて、こ
の固定フレームを前記ユニット支持材に挿入される固定
部品を用いて固定することにより、前記固定フレームが
有する押さえ縁部で前記太陽電池パネルの固定フレーム
側辺部表面を押さえることを特徴とするものである。

【００１６】この請求項４の発明においては、請求項３
に記載の太陽光発電ユニットを複数枚並べて施工するに
あたり、隣接する太陽光発電ユニットのベース板の側縁
部同士を重ね合わせ、そこに被せた固定フレームを固定
部品でユニット支持材に固定して、各ユニットを並設す
るとともに、固定フレームの押さえ縁部で各太陽光発電
ユニットの太陽電池パネルの固定フレーム側周辺部表面
を押さえる。それにより、各太陽光発電ユニットの夫々
を容易に設置できるとともに、太陽電池パネルが風圧で
ベース板から剥がれることを防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を参照しながら
本発明の第１実施形態を説明する。

【００１８】図１中符号１で示す屋根は、屋根勾配を有
しており、図１中上側が棟側、下側が軒側を示してい
る。この屋根１は、太陽光発電装置としての複数の屋根
装置２を用いて構成されている。棟軒方向と直交する屋
根１の横方向に並設された屋根装置２相互は、連結板３
を介して一連なりに連続されている。この連結板３は用
いなくてもよい。

【００１９】屋根１の殆どの領域を占めて設けられる各
屋根装置２は、図１及び図３等に示すように複数のベー
ス板４と、複数枚の太陽電池パネル５と、第１、第２の
２種類の取付け部材６、７と、これら取付け部材６、７
と同数の中継部材８とを備えている。なお、図３〜図７
中９は屋根装置２の支持材としての野地板、１０は野地
板９上に敷設されたルーフィングを示している。

【００２０】ルーフィング１０上に配置される各ベース
板４は、表側に突出する上向きの凸部４ａと表側に開放
する溝部４ｂとを交互に有した波形鉄板からなり、これ
ら凸部４ａと溝部４ｂとが屋根１の傾斜方向に延びる姿
勢で設置されている。そして、屋根１の横方向に隣接す
るベース板４同士はその側縁部（図示しない）を互いに
重ね合わせて連続している。

【００２１】各太陽電池パネル５は、例えばアモルファ
スシリコン等の非晶質の光電変換要素を有するものであ
って、その周辺部にフレームを有しない構成である。つ
まり、図２に示すように四角形状のガラス基板等の透明
絶縁基板５ａの光入射面とは反対の面側に、光電変換要
素５ｂと、この要素５ｂで得た電力を取出す電極５ｃと
を設けると共に、これら光電変換要素５ｂおよび電極５
ｃを保護する封止部材５ｄ、５ｅを被着し、さらに封止
部材５ｅ上に電極５ｃと電気的に接続される端子ボック
ス５ｆを取付けて構成されている。光電変換要素５ｂ
は、透明絶縁基板５ａの前記反対の面上に積層された透
明電極層と、この電極層上に積層された非晶質半導体製
の光起電力層（セル）と、この光起電力層上に積層され
た裏面電極層とを有しているとともに、電気的に直列又
は並列に接続された複数の領域に分離されており、か
つ、この光電変換要素５ｂの電気的な両端は夫々電極５
ｃに接続されている。これらの太陽電池パネル５は前記
ベース板４を表側から覆っている。

【００２２】第１、第２の取付け部材６、７は、ベース
板４の凸部４ａの内、太陽電池パネル５の幅に対応して
隔てられた凸部４ａ上に中継部材８を介して支持され
て、各太陽電池パネル５とベース板４とを一体化するた
めに用いられている。

【００２３】第１の取付け部材６は、屋根１の横方向に
隣接する太陽電池パネル５同士、及び同パネル５と連結
板３とを連結しつつ、前記凸部４ａ上に太陽電池パネル
５及び連結板３を支持して設けられている。第２の取付
け部材６は、屋根装置２全体の横方向（左右）両端に配
置される太陽電池パネル５の端を前記凸部４ａ上に支持
して設けられている。

【００２４】第１取付け部材６は、シリコンゴム等のゴ
ム状弾性材で形成されて棒状に延びる本体部１１と、こ
の本体部１１とほぼ同じ長さで、かつ、本体部１１に着
脱可能な棒状の固定子１２とを備える。固定子１２は、
硬質でもよいが、本体部１１への良好な着脱操作性を得
て、かつ、本体部１１と熱膨張差を生じないようにする
ために、本体部１１と同種材料で形成することが望まし
い。

【００２５】図４及び図５に示すように本体部１１の幅
方向両側には、夫々第１挟持部１３及びこれに対向する
第２挟持部１４が設けられていて、これら両挟持部１
３、１４間には夫々パネル結合溝１５が形成されてい
る。第１、第２の挟持部１３、１４の先端部は、これら
に外力が加えられていない状態では図４に示すように接
触しないで離れた状態を保持している。更に、本体部１
１の第１挟持部１４側の表面には、この面に開放した固
定した固定溝１６がパネル係合溝１５と略平行（平行を
含む）に設けられている。この固定溝１６の相対向する
溝内側面には一対の凹部１７が設けられている。前記パ
ネル結合溝１５、固定溝１６、及び凹部１７は、いずれ
も本体部１１の全長にわたって形成されている。又、本
体部１１の第１固定部１３寄りの裏側部分の両側には、
取付け溝１８が本体部１１の長手方向全長にわたって夫
々形成されている。

【００２６】固定子１２は固定溝１６に圧入される。こ
の固定子１２の断面形状は、固定溝１６の断面形状より
も僅かに大きな相似形状となっていて、その横方向両側
面には凹部１７に対向する凸部１９が夫々全長にわたっ
て形成されている。固定子１２は固定溝１６に着脱可能
に圧入され、その圧入時には凸部１９が凹部１７に弾性
的に係合する。この固定子１２を固定溝１６に圧入する
と、この固定子１２に押されて一対の第２挟持部１４が
図５に矢印Ａで示す方向へ弾性変形する。つまり、第２
挟持部１４の先端部が固定の第１挟持部１３の先端部に
接近する方向に弾性変形する。

【００２７】前記構成の取付け部材６は、その取付け溝
１８によって、太陽電池パネル５の幅に対応して隔てら
れた凸部４ａ上に固定された前記中継部材８に連結され
ている。中継部材８は、第１取付け片８ａと、第２取付
け片８ｂとからなる。第１取付け片８ａは、前記凸部４
ａに重なって、前記野地板９に螺挿されるねじ２０によ
り固定されている。第２取付け片８ｂは、第１取付け片
８ａにその横方向からねじ２１により着脱可能に取付け
られている。そして、両取付け片８ａ、８ｂの断面Ｌ字
状の先端部が前記取付け溝１８に個別に密に挿入される
ことにより、中継部材８を介して取付け部材６が前記凸
部４ａ上に支持されている。

【００２８】この支持を行うには、まず、前記凸部４ａ
にねじ止めされた第１取付け片８ａの先端部に、第１取
付け部材６の一方の取付け溝１８を弾性的に嵌合する。
次に、第２取付け片８ｂの先端部を第１取付け部材６の
他方の取付け溝１８に挿入して、両取付け片８ａ、８ｂ
を断面略Ｃ字形状となるように組合わせる。最後に、第
１取付け片８ａに螺合するねじ２１を第２取付け片８ｂ
側から螺挿して締付けることにより、既述のように組合
わされた両取付け片８ａ、８ｂを固定する。

【００２９】それにより、前記凸部４ａ上で中継部材８
が組立てられるとともに、この中継部材８に第１取付け
部材６が連結されるものである。なお、前記ねじ２０の
締付けに伴いそれが貫通する凸部４ａが過度に変形しな
いようにするために、この凸部４ａの内側に予め木材等
の詰め物を入れて置くとよい。

【００３０】前記第２取付け部材７は、図６及び図７に
示すように前記第１取付け部材６と同様にシリコンゴム
等のゴム状弾性材で形成された本体部２５と、これと同
種材料で形成された固定子２６とを備えている。この取
付け部材７の構成は、その本体部２５の横方向の一側だ
けに第１、第２の挟持部、及びパネル結合溝を設けた点
のみが第１取付け部材６とは異なり、それ以外の構成は
第１取付け部材６の本体部１１及び固定子１２と同じで
あるので、重複説明を避けるために、同一構成の部分に
ついては前記本体部１１及び固定子１２と同一符号を付
してその説明を省略する。この第２取付け部材７をベー
ス板４に一体化するために使用する中継部材８にも、既
述の中継部材８が使用されている。

【００３１】以上のようにベース板４の凸部４ａ上に支
持された取付け部材６、７のパネル結合溝１５には、前
記太陽電池パネル５の互いに平行な両側の辺部が夫々液
密な状態で挿入保持される。この保持は以下の手順でな
される。

【００３２】まず、図５及び図７に示すように固定溝１
６から固定子１２を取外して置く。この状態では、各第
２挟持部１４をその根元を中心に弾性変形せながら矢印
Ａで示す方向と逆方向である上昇方向に回動させること
が可能であるから、この第２挟持部１４を上昇方向に回
動するように弾性変形させてパネル結合溝１５を開い
て、この結合溝１５に太陽電池パネル５の互いに平行な
両側の辺部を挿入する。この挿入は、太陽電池パネル５
を、その封止部材５ｄ、５ｅ側を裏に配するとともに透
明絶縁基板５ａの光入射面側を表に配した状態で行われ
る。

【００３３】次に、図４及び図６に示すように固定溝１
６に固定子１２を圧入する。それに伴い、固定溝１６が
固定子１２によって押し広げられて、第２挟持部１４が
矢印Ａ方向に弾性変形して、この第２挟持部１４の先端
部が太陽電池パネル５の幅方向両側の辺部上面に圧接す
る。よって、太陽電池パネル５の両側の辺部が、その厚
み方向両面から第１、第２の挟持部１３、１４によって
弾性的に挟持固定される。

【００３４】以上のようにパネル結合溝１５に太陽電池
パネル５を挿入した後に、固定溝１６に固定子１２を圧
入することで、第２挟持部１４を太陽電池パネル５の両
側の辺部に圧接させて、太陽電池パネル５の幅方向両側
の辺部を液密に保持固定することができる。

【００３５】なお、ベース板４への各太陽電池パネル５
の一体化においては、既述のように太陽電池パネル５の
幅方向両側の辺部のみが取付け部材６、７を用いて保持
固定されるだけであり、幅方向に延びる平行な他の上下
の辺部は支持されることがなく、よって、棟軒方向に隣
接する太陽電池パネル５同士は、互いの周辺部を突き合
わせて、或は間隔を空けて設けられる。又、太陽電池パ
ネル５の端子ボックス５ｆは、このパネル５とベース板
４の凸部４ａとの間に設けられるなお、屋根１の横方向
に隣接する屋根装置２間に配置される連結板３の取付け
も、その両側に配置される取付け部材６を用いて既述の
太陽電池パネル５の取付けと同様に行われる。

【００３６】又、図１中２８、２９はベース板４上にそ
の凸部４ａ及び溝部４ｂを横切ってねじ止めされた金
属、合成樹脂、又は木製の棒状化粧縁材であり、棟側化
粧縁材２８は最も棟側に並んだ太陽電池パネル５の上側
辺部に沿って配置され、軒側化粧縁材２９は最も軒側に
並んだ太陽電池パネル５の下側辺部に沿って配置されて
いる。これら化粧縁材２８、２９は、前記中継部材８の
端面を覆い隠す高さを有しているとともに、各取付け部
材６、７の最も棟側又は軒側の端面を被うカバー凸部
（図示しない）を有して形成されている。しかし、隣接
するカバー凸部間においては、太陽電池パネル５の端面
を露出させて、太陽電池パネル５の表面に沿う雨水の流
下を妨げないように形成されている。

【００３７】化粧縁材２８、２９は省略しても良いが、
これらを用いることは、屋根装置２の傾斜方向への動き
止めができる点で優れている。又、化粧縁材２８、２９
を用いる場合には、野地板９上にベース板４を敷き詰め
た後に、軒側化粧縁材２９をベース板４上にねじ止め
し、次に、この化粧縁材２９を基準として中継部材及び
取付け部材６、７の取付けを行ってから、各太陽電池パ
ネル５及び連結板３の取付けを行い、最後に棟側化粧縁
材２８をベース板４上にねじ止めして屋根２を葺くとよ
い。

【００３８】既述のように波形金属板製のベース板４上
にその凸部４ａを利用し取付け部材６、７を介して太陽
電池パネル５を取付けてなる屋根装置２によって葺かれ
た屋根１は、その太陽電池パネル５の表側に対向して配
置されている金属製ベース板４により、防火性能及び防
水性能を得ることができる。そのため、防火性能を得る
ために、太陽電池パネル５の裏面に金属板を沿わせる必
要がなくなるとともに、既述のように金属製ベース板４
により防水性能を得るので、防水のための工夫を格別に
設けることも不要にできる。よって、屋根装置２の部品
点数及び施工現場での施工の手数を削減でき、コストダ
ウンを図ることができる。

【００３９】なお、屋根１のベース板４での排水は、こ
の屋根１の傾斜方向に延びている溝部４ｂを通して行わ
れる。その場合、凸部４ａ上に取付けられている取付け
部材６及び７、化粧縁材２８、２９が、溝部４ｂを塞き
止めることはないので、円滑に排水できる。又、太陽電
池パネル５の互いに平行な両側の辺部のみが取付け部材
６、７で塞き止められているが、雨水の流下方向につい
ては塞き止め部材がない。そのため、屋根１の太陽電池
パネル５上での排水においては太陽電池パネル５の光入
射面に沿って円滑に雨水を流下させることができるとと
もに、太陽電池パネル５の下辺部に雨水が塞き止められ
ることもない。よって、太陽電池パネル５の下辺部に長
い間雨水が残留しないので、太陽電池パネル５に雨水が
染み込む恐れもなく、耐久性に優れる。

【００４０】そして、太陽電池パネル５をベース板４の
凸部４ａへ固定するに際して、このパネル５の互いに平
行な幅方向両側の辺部を取付け部材６、７の本体部１１
が有するパネル結合溝１５に挿入した状態で、本体部１
１の固定溝１６に固定子１２を圧入することで、弾性変
形可能な第２挟持部１４を前記両側の辺部に弾性的に圧
接できる。それにより、取付け部材６、７を介してベー
ス板４の凸部４ａに太陽電池パネル５を支持させること
ができる。したがって、太陽電池パネル５にその周辺部
に取付け用のフレームを有しないものを使用できる。

【００４１】このようにフレームを要しない太陽電池パ
ネル５を使用できるから、このパネル５の周辺部にガス
ケットを介して枠付けすることが不要であり、部品点数
及び組立て工数を削減できる。それにより、低コストの
太陽電池パネル５を用いることができるに伴って、屋根
装置２、ひいてはこの装置２を用いて葺かれる屋根１の
コストダウンが可能である。更に、既述のように取付け
部材６、７は太陽電池パネル５の幅方向両側の辺部だけ
を支持しており、このパネル５の上下の両辺部には取付
けられていないので、取付け部材６、７の使用数が少な
く、この点においても屋根装置２のコストダウンが可能
である。

【００４２】しかも、各太陽電池パネル５を支持する取
付け部材６、７はゴム状弾性材で形成されているから、
太陽電池パネル５に風圧や飛来物等の衝撃が加わること
があっても、その衝撃を取付け部材６、７の弾性変形に
より吸収できる。そのため、前記衝撃により、太陽電池
パネル５が損傷することを防止できる。更に、屋根１の
大部分を占めて各太陽電池パネル５が設置されていると
ともに、これらパネル５とベース板４との間には空気層
が設けられている。従って、このような二重屋根構造に
よって、太陽熱によるベース板４の加熱や屋根側から屋
内に到来する騒音を軽減できる。

【００４３】又、前記第１実施形態は以上のように構成
したが、この構成において、中継部材８を省略して、ベ
ース板４の凸部４ａに取付け部材６、７を直接固定して
もよい。この場合、取付け部材６、７の裏面を平らな面
で形成するとともに、取付け部材６、７にその厚み方向
に貫通するねじ通孔を設けて、この通孔に野地板９にね
じ込まれるねじ２０を通して実施することができる。

【００４４】このようにする場合には、従来の架台に相
当する中継部材８の省略により更に部品点数及び施工現
場での施工の手間を削減できるので、より低コストな屋
根装置２を用いて屋根１を構成することができる。

【００４５】なお、前記第１実施形態においては、第
１、第２の取付け部材６、７を用いたが、これに代えて
全て第１取付け部材６を用いて、屋根装置２の端部に設
けられる第１取付け部材に関しては、その両側にあるパ
ネル結合溝の内の一方のみを利用するようにして、使用
部品の共通化を図るようにしてもよい。

【００４６】図８〜図１１は本発明の第２実施形態を示
している。図８中符号３１で示す屋根は、屋根勾配を有
しており、図８中上側が棟側、下側が軒側を示してい
る。屋根３１は、太陽光発電装置としての複数の屋根装
置３２を用いて構成されている。棟軒方向と直交する屋
根３１の横方向に並設された屋根装置３２相互は、連結
板３３を介して一連なりに連続されている。この連結板
３３は省略してもよい。

【００４７】屋根３１の殆どの領域を占めて設けられる
各屋根装置３２は、図８及び図１０等に示すように複数
枚の太陽電池パネル５を備える太陽光発電ユニットとし
ての複数の屋根板３４と、第１、第２の２種類の固定フ
レーム３５、３６とを備えている。なお、図１０中９は
屋根装置３２の支持材としての野地板、１０は野地板９
上に敷設されたルーフィング、３７はユニット枠材、３
８は断熱材を示している。ユニット枠材３７は木材、集
成材、鉄骨等からなり、必要に応じて用いられる断熱材
はグラスウールや発泡ウレタン等からなる。又、図８中
２８、２９は第１実施形態で使用した化粧縁材を示して
いる。

【００４８】図１０及び図１１に示すように各屋根板３
４は、ベース板４と、これに接着により一体化された太
陽電池パネル５とを備えている。それにより、屋根板３
４は太陽電池パネル一体型屋根板をなしている。

【００４９】ルーフィング１０上に配置される各ベース
板４は、第１実施形態のものと同様に表側に突出する上
向きの凸部４ａと表側に開放する溝部４ｂとを交互に有
した波形鉄板からなり、これら凸部４ａと溝部４ｂとが
屋根３１の傾斜方向に延びる姿勢で設置されている。そ
して、横方向に隣接するベース板４の凸部からなる側縁
部４ｃ、４ｄ同士は、図１０に示すように互いに重ね合
わされて連続している。一方の側縁部４ｃと他方の側縁
部４ｄとは、ベース板４の略板厚分だけ高さが異なって
いて、低い方の側縁部４ｃが高い方の側縁部４ｄの裏側
に嵌まり込んで、互いに重ね合わされている。

【００５０】周辺部にフレームを有しない太陽電池パネ
ル５は、第１実施形態で説明したものと同様の構成であ
るので、重複説明を避けるために、同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。この第２実施形態の太陽電
池パネル５が有する端子ボックス５ｆは、前記凹部４ｂ
の幅よりも狭く、かつ、凹部４ｂの深さよりも高さを低
く形成されていて、図１１に示すように凹部４ｂ内に収
められる。

【００５１】この太陽電池パネル５は、その裏面の封止
部材５ｅをベース板４の両側縁部４ｃ、４ｄを除く各凸
部４ａに接着剤３９を介して接着止めされている。この
接着は、工場において予め行われ、それにより、施工現
場にはユニットとして組立てられた屋根板３４が供給さ
れる。接着剤３９には、接着後にも弾性を保持する接着
剤を用いるとよく、その採用は、風圧や飛来物による衝
撃に対する緩衝作用を得ることができる点で望ましい。
又、以上の接着により太陽電池パネル５の幅方向両側の
辺部は、互いに重なり合った前記両側縁部４ｃ、４ｄを
覆うことがない。それにより、図１１に示すように両側
縁部４ｃ、４ｄは太陽電池パネル５の幅方向の両辺部か
ら張出している。

【００５２】第１の固定フレーム３５は、屋根３１の横
方向に隣接する屋根板３４相互の互いに重ね合わされた
側縁部４ｃ、４ｄ上に設けられ、第２の固定フレーム３
６は、屋根装置３２全体の幅方向（左右）両端に配置さ
れた側縁部４ｃ又は４ｄ上に設けられている。これら第
１、第２の固定フレーム３５、３６は、屋根板支持材と
しての前記野地板９に屋根板３４を固定するとともに、
各太陽電池パネル５の取付け強度をより高めるために用
いられている。

【００５３】つまり、図１０に示すように第１固定フレ
ーム３５は、重ね合わされた側縁部４ｃ、４ｄ上に被嵌
するために裏側が開放する座部４１の表面に、この座部
４１の幅方向に対向する一対の押さえ縁部４２を一体に
設けるとともに、これら押さえ縁部４２間に塞ぎ板４３
を着脱可能に取付けて形成されている。座部４１及び押
さえ板部４２を有するフレーム本体４０と、塞ぎ板４３
とはいずれもアルミニューム合金の押出し型材からな
る。

【００５４】座部４１は隣接するベース板４の互いに重
ね合わされた側縁部４ｃ、４ｄ上に被嵌される。一対の
押さえ縁部４２間から挿入されて座部４１及び重ね合わ
された側縁部４ｃ、４ｄを通って野地板９に固定部品と
してのねじ４４をねじ込むことにより、フレーム本体４
０が固定される。ねじ４４は座部４１の長手方向（座部
４１を描いた紙面を表裏に貫通する方向）に所定間隔で
複数本（一本のみ図示）設けられる。

【００５５】このフレーム本体４０の固定により、両押
さえ縁部４２は、図１０に示すように隣接している太陽
電池パネル５の固定フレーム３５側の辺部をその表面か
ら押圧保持する。この場合、太陽電池パネル５を保護す
るために、このパネル５の固定フレーム３５側の辺部と
押さえ縁部４２との間に緩衝部材を挟み込むことが望ま
しく、例えば、図１０に示すように押さえ縁部４２の先
端縁に予め緩衝部材としてのゴムキャップ４５を嵌めて
置いて、既述のねじ止めを行うとよい。

【００５６】前記塞ぎ板４３は、一対の弾性変形可能な
係合突起を有しており、これら係合突起の先端部の爪部
を、両押さえ縁部４２の相対向する面に設けられた爪受
け凸部を乗り越えさせて引っ掛けることによって、両押
さえ縁部４２間を塞いで、フレーム本体４０に取付けら
れている。

【００５７】前記第２固定フレーム３６は、第１固定フ
レーム３５と同様にアルミニューム合金製のフレーム本
体４６と、これに取付けられる塞ぎ板４７とを備えてい
る。この固定フレーム３６構成は、その本体部４６の幅
方向の一側だけに押さえ縁部４２を設けた点のみが第１
固定フレーム３５とは異なり、それ以外の構成は第１固
定フレーム３５と同じである。よって、重複説明を避け
るために、同一構成の部分については前記フレーム本体
４０と同一符号を付してその説明を省略する。

【００５８】又、前記連結板３３も、その裏側に位置さ
れているベース板４８に接着止めされている。このベー
ス板４８は前記ベース板４と同じ構成である。

【００５９】前記構成の屋根装置３２を施工して屋根３
１を構成する手順は次の通りである。まず、予め工場生
産によりユニット化された屋根板３４を、ルーフィング
１０で覆われた支持材としての野地板９上に、棟軒方向
と直角に交差する横方向に複数並設する。この場合、隣
接する屋根板３４のベース板４の側縁部４ｃ、４ｄ同士
を互いに重ね合わせて並設する。

【００６０】この後、重ね合わされた側縁部４ｃ、４ｄ
上に第１固定フレーム３５を被せて、このフレーム３５
を野地板９に固定する。つまり、ねじ４４を、第１固定
フレーム３５のフレーム本体４０の座部４１及びその裏
側凹部に嵌合している前記側縁部４ｃ、４ｄに貫通させ
て野地板９にねじ込み、次いで、フレーム本体４０に塞
ぎ板４３を取付ける。

【００６１】そして、以下同様の作業を屋根板３４の使
用数だけ繰返すとともに、これら屋根板３４の取付けと
同様な手順で、屋根装置３２相互間に連結板３３を取付
けて、隣接する屋根装置３２同士を接続する。

【００６２】最後に、このような屋根装置３２の並び方
向の両端に夫々第２固定フレーム３６を、第１固定フレ
ーム３５と同様な取付け手順により取付ける。なお、一
方の第２固定フレーム３６は、一番目の屋根板３４を設
置する際に取付けて置いてもよい。

【００６３】このような施工により、各固定フレーム３
５、３６が有する押さえ縁部４２は、各太陽電池パネル
５の幅方向両側の辺部及び連結板３３の両側の辺部表面
に、その上側からゴムキャップ４５を介して当接して、
これら太陽電池パネル５及び連結板３３を表側から押さ
える。この押さにより、太陽電池パネル５及び連結板３
３が風圧によりベース板４等から剥がされることを防止
でき、これら太陽電池パネル５及び連結板３３の取付け
強度を向上できる。

【００６４】この第２実施形態においても、屋根３１を
葺く屋根装置３２が備える屋根板３４が、既述のように
波形金属板製のベース板４上にその凸部４ａを利用して
太陽電池パネル５を接着止めしてユニット化されたもの
であるため、その太陽電池パネル５の裏側に配置されて
いる金属製ベース板４により、防火性能及び防水性能を
得ることができる。そのため、防火性能を得るために、
太陽電池パネル５の裏面に金属板を沿わせる必要がなく
なるとともに、既述のように金属製ベース板４により防
水性能を得るので、防水のための工夫を格別に設けるこ
とも不要にできる。よって、屋根装置３２の部品点数及
び施工現場での施工の手数を削減でき、コストダウンを
図ることができる。

【００６５】しかも、この第２実施形態では、屋根板３
４のベース板４と太陽電池パネル５とが接着止めされて
いるので、格別な固定部品が不要である。加えて、前記
接着止めによりベース板４に直接太陽電池パネル５を固
定できるので、太陽電池パネル５にその周辺部にフレー
ムを有しないものを使用できるとともに、このパネル５
の設置にあたりベース板４上に架台を設けることも不要
にできる。したがって、部品点数がより少なく、より低
コストにできる。

【００６６】更に、屋根板３４は工場生産により予め既
述のようにユニット化され、施工現場に搬入されて屋根
葺きに供されるので、施工現場でベース板４と太陽電池
パネル５とを接着止めする手間を要することがなく、施
工の手間を少なくできる。

【００６７】又、以上のようにした葺かれた屋根３１の
ベース板４での排水は、この屋根３１の傾斜方向に延び
ているベース板４の溝部４ｂを通して行われ、その場
合、凸部４ａ上の化粧縁材２８、２９が溝部４ｂを塞き
止めることはない。又、屋根３１の太陽電池パネル５上
での排水は、パネル５の上下両辺部のいずれにも雨水を
塞き止める部材が取付けられていないから、太陽電池パ
ネル５の光入射面に沿って円滑に雨水を流下させること
ができるとともに、太陽電池パネル５の下辺部に雨水が
塞き止められることもない。よって、太陽電池パネル５
の下辺部に長い間雨水が残留しないので、太陽電池パネ
ル５に雨水が染み込む恐れもなく、耐久性に優れる。

【００６８】又、この第２実施形態において、第１実施
形態と同様な二重屋根構造の太陽電池パネル一体型屋根
パネルをなす各屋根板３４は、ベース板４及び複数枚の
太陽電池パネル５を備えるだけではなく、ベース板４と
略同じ大きさの野地板９、この野地板９の裏面に固定さ
れたユニット枠材３７、及び野地板９の裏面に装着され
た断熱材３８を備えて形成することもできる。この場
合、野地板９及び断熱材３８はオプション部品とするこ
ともできる。

【００６９】又、前記第２実施形態は以上のように構成
したが、この構成において、屋根板３４をユニット化せ
ずに、この屋根板を構成するベース板４と太陽電池パネ
ル５とを、施工現場でベース板４の凸部４ａに塗布した
接着剤を用いて接着止めして、太陽光発電装置を構成す
ることもできる。

【００７０】このようにする場合にも、第２実施形態と
同様に、ベース板４により防火性能及び防水性能を得る
ことができるとともに、太陽電池パネル５にその周辺部
にフレームを有しないものを使用でき、しかも、このパ
ネル５の設置にあたりベース板４上に架台を設けること
も不要とできる。そのため、部品点数が少なく低コスト
な屋根装置とすることができる。

【００７１】本発明は、野地板及びルーフングを用いな
いで屋根装置を構成して設置される太陽光発電装置とし
ても実施できる。この場合の好適な第３実施形態を図１
２〜図１４に例示する。なお、第３実施形態は、基本的
には前記第２実施形態の構成と同様であるので、第２実
施形態と同様な構成については第２実施形態と同じ符号
を付してその説明を省略し、以下異なる構成について説
明する。

【００７２】この第３実施形態の屋根装置（太陽光発電
装置）１３２は、フレーム１１１と、複数の屋根板受け
１２１と、第２実施形態で既述した屋根板（但し、本実
施形態ではユニットではない）３４とを備えて形成され
ている。

【００７３】フレーム１１１は、木材又は鉄骨製であ
り、図１４に例示するように軒棟方向に延びる一対の側
枠部１１２を互いに平行に並べるとともに、これらを複
数本の桟１１３で連結して形成されている。フレーム１
１１が鉄骨製である場合、その側枠部１１２及び桟１１
３には断面Ｉ形やＣ形の鉄骨を使用できる。

【００７４】図１２に示されるように屋根板受け１２１
は、帯状の金属板を屋根板３４のベース板４の波形と同
様の波形に折り曲げ、かつ、波形の各山部に第１連結孔
１２２を夫々開けるとともに、波形の各谷部に第２連結
孔１２３を夫々明けて形成されている。屋根板受け１１
２の各山部の高さはベース板４の波形の各凸部４ａの高
さより低い。

【００７５】図１４に示されるように各屋根板受け１２
１は夫々桟１１３の上に固定されている。この固定は、
第２連結孔１２３に通されるボルトやねじ等の固定具
（図示しない）を用いて行われ、又は桟１１３が金属で
ある場合には溶接止めによって行われる。これらの屋根
板受け１２１は屋根板３４をフレーム１１１に取付ける
とともに、屋根板３４のベース板４をその裏側から補強
するために使用されている。

【００７６】屋根板３４のベース板４はその裏側に各屋
根板受け１２１を嵌め込んで各屋根板受け１２１にわた
って被されている。図１２及び図１３に示すようにベー
ス板４の波形の各凸部４ａには、ボルト１２５が上方か
ら通される凹み４ｆが夫々開けられていて、ボルト１２
５の頭部全体は凹み４ｆに収容されるようになってい
る。凹み４ｆに通されたボルト１２５は引続いて屋根板
受け１２１の第１連結孔１２２に通される。そして、こ
のボルト１２４には屋根板受け１２１の裏側からナット
１２６が螺合して締付けられるものである。このナット
１２６の締付けにより、屋根板受け１２１を介してフレ
ーム１１１上にベース板４が連結されている。

【００７７】以上の連結後には、ベース板４上に接着剤
３９を介して太陽電池パネル５が接着されて、屋根板３
４が組立てられる。この接着において、前記ボルト１２
５の頭部は邪魔にならないので、ベース板４の各凸部４
ａの平らな上面と太陽電池パネル５の平らな裏面とを接
着でき、かつ、各凹み４ｆが接着剤溜りとなるので、接
着の確実性が高い。

【００７８】又、凹み４ｆは桟１１３の間隔に応じてベ
ース板４に設けられているが、このベース板４の凸部４
ａに、ベース板４の軒棟方向に連続して延びる溝条を設
けて、そこにボルト１２５を通す構成とすることもで
き、この場合には、ベース板４の強度を向上できるとと
もに、接着剤溜りが長いので、接着の確実性をより向上
できる。

【００７９】前記構成の屋根装置１３２は予め向上で生
産されるものであり、建築施工現場にでいて図１３に示
されるように横方向に並設されて、屋根を構成するもの
である。なお、以上説明した点以外の構成は、前記第２
実施形態と同じである。

【００８０】したがって、この第３実施例に係る屋根装
置１３２の構成においても、第２実施形態と同様の作用
効果を得ることができる。

【００８１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、取付け部材を
介して太陽電池パネルの裏側に一体的に設けた波形金属
板製のベース板により防火性能及び防水性能を得たの
で、これらの性能を得るための格別な部品が不要である
とともに、ゴム状弾性材製の本体部及び固定部を有して
太陽電池パネルの互いに平行な一対の辺部に簡易に取付
け得る前記取付け部材を介してベース板の凸部に太陽電
池パネルを支持させるため、太陽電池パネルにその周辺
部にフレームを有しないものを使用できる。よって、部
品点数が少なく低コストで防水及び防火性能を得ること
ができる太陽光発電装置を提供できる。

【００８２】請求項２の発明によれば、太陽電池パネル
の裏側に接着された波形金属板製のベース板により、防
火性能及び防水性能を得たので、これらの性能を得るた
めの格別な部品が不要であるとともに、波形金属板製の
ベース板の凸部を利用し、そこに太陽電池パネルを接着
止めしたから、太陽電池パネルにその周辺部にフレーム
を有しないものを使用できるとともに、このパネルの設
置にあたりベース板上に架台を設けることも不要とな
る。そのため、部品点数が少なく低コストで防水及び防
火性能を得ることができる太陽光発電装置を提供でき
る。

【００８３】この請求項３の発明によれば、波形金属板
製のベース板の凸部を利用し、そこに太陽電池パネルを
接着止めして、これら太陽電池パネルとベース板とを予
めユニット化したので、太陽電池パネルの裏側のベース
板により、防火性能及び防水性能を得ることができる。
よって、防水及び防火性能を得るための格別な部品が不
要であるとともに、前記ユニット化により、太陽電池パ
ネルにその周辺部にフレームを有しないものを使用でき
るとともに、このパネルの設置にあたりベース板上に架
台を設けることも不要となる。そのため、部品点数が少
なく低コストで防水及び防火性能を得ることができる太
陽光発電ユニットを提供できる。

【００８４】この請求項４の発明によれば、請求項３に
記載の太陽光発電ユニットを複数枚並べて施工するか
ら、部品点数が少なく低コストで防水及び防火性能を得
ることができる太陽光発電ユニットの施工方法を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置で
葺かれた屋根の一部を示す平面図。

【図２】図１の太陽光発電装置が備える太陽電池パネル
を示す断面図。

【図３】図１中Ｚ−Ｚ線に沿う断面図。

【図４】図３中Ｙ部の拡大して示す断面図。

【図５】図４の部分が太陽電池パネルを保持する前の状
態を示す断面図。

【図６】図３中Ｘ部の拡大して示す断面図。

【図７】図６の部分が太陽電池パネルを保持する前の状
態を示す断面図。

【図８】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電ユニッ
トで葺かれた屋根の一部を示す平面図。

【図９】図８の太陽光発電ユニットが備える太陽電池パ
ネルを示す断面図。

【図１０】図８中Ｗ−Ｗ線に沿う断面図。

【図１１】第２実施形態で使用する太陽光発電ユニット
を示す断面図。

【図１２】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電装置
を分解して示す斜視図。

【図１３】組立てられた第３実施形態の太陽光発電装置
を示す断面図。

【図１４】第３実施形態の太陽光発電装置が備えるフレ
ームを示す斜視図。

【符号の説明】

１、３１…屋根 ２、３２、１３２…屋根装置（太陽光発電装置） ４…ベース板 ４ａ…ベース板の凸部 ４ｂ…ベース板の溝部 ４ｃ、４ｄ…ベース板の側縁部 ５…太陽電池パネル ６、７…取付け部材 １１、２５…取付け部材の本体部 １２、２６…固定子 １３…第１挟持部 １４…第２挟持部 １５…パネル結合溝 １６…固定溝 ３４…屋根板（太陽光発電ユニット） ３５、３６…固定フレーム ４２…固定フレームの押さえ縁部 ４４…ねじ（固定部品）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表側に突出する凸部と表側に開放する溝
   部とを交互に有した波形金属板からなるベース板と、 周辺部にフレームを有することなく形成されて前記ベー
   ス板を表側から覆って配置される太陽電池パネルと、 前記ベース板の凸部のうち前記太陽電池パネルの幅に対
   応して隔てられた凸部上に支持されて、これら凸部と前
   記太陽電池パネルの両側の辺部とを一体化する取付け部
   材とを具備し、 前記取付け部材が、前記太陽電池パネルの辺部が挿入さ
   れるパネル結合溝を形成する第１挟持部及び弾性変形可
   能な第２挟持部を有するとともに、前記第２挟持部側の
   表面に前記パネル係合溝と略平行に延びる固定溝を有す
   るゴム状弾性材製の本体部と、前記固定溝に着脱可能に
   圧入して取付けられその圧入により前記パネル結合溝に
   挿入された前記辺部に前記第２挟持部を弾性的に圧接さ
   せる固定子とを有することを特徴とする太陽光発電装
   置。
2. 【請求項２】 表側に突出する凸部と表側に開放する溝
   部とを交互に有した波形金属板からなるベース板と、 周辺部にフレームを有することなく形成されて前記ベー
   ス板を表側から覆って配置されるとともに、前記凸部に
   接着剤により固定された太陽電池パネルとを具備するこ
   とを特徴とする太陽光発電装置。
3. 【請求項３】 表側に突出する凸部と表側に開放する溝
   部とを交互に有した波形金属板からなるベース板と、 周辺部にフレームを有することなく形成されて前記凸部
   に接着剤を介して前記ベース板と予め一体化された太陽
   電池パネルとを具備することを特徴とする太陽光発電ユ
   ニット。
4. 【請求項４】 表側に突出する凸部と表側に開放する溝
   部とを交互に有した波形金属板からなるベース板、及び
   周辺部にフレームを有することなく形成されて前記凸部
   に接着剤を介して前記ベース板と予め一体化された太陽
   電池パネルを具備する太陽光発電ユニットを、ユニット
   支持材上に複数枚並設し、この並設において隣接する前
   記太陽光発電ユニットのベース板の側縁部同士を重ね合
   わせた後、この重ね合わされた側縁部上に固定フレーム
   を被せて、この固定フレームを前記ユニット支持材に挿
   入される固定部品を用いて固定することにより、前記固
   定フレームが有する押さえ縁部で前記太陽電池パネルの
   固定フレーム側辺部表面を押さえることを特徴とする太
   陽光発電ユニットの設置方法。