JP2002250097A - 太陽電池フレーム構造 - Google Patents

太陽電池フレーム構造

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Tomohide Yoshida
朋秀 吉田
Masatoshi Sekoguchi
雅利 世古口
Shigeki Takeda
茂樹 武田
Nobuyuki Nakamura
信行 中村
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Matsushita Electric Works Ltd
松下電工株式会社
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池モジュール施工時の防水機能をより
一層向上させることのできる、全く新しい太陽電池フレ
ーム構造を提供する。 【解決手段】 太陽電池モジュール(1)の棟側横フレ
ーム部材(11)にその長手方向に沿っての横樋部(1
11)が設けられ、且つ、縦フレーム部材(13)にそ
の長手方向に沿っての縦樋部(131)が設けられてお
り、横樋部(111)と縦樋部(131)とは互いに連
通しており、且つ、縦樋部(131)の軒側端は軒方向
に開放されており、漏水を段葺きされて軒棟方向に隣接
する棟側の太陽電池モジュール(1)における棟側横フ
レーム部材(11)の前記横樋部(111)および縦フ
レーム部材(13)の前記縦樋部(131)を流して縦
樋部(131)の前記開放軒側端から軒側の太陽電池モ
ジュール(1)の外表面上へ排水可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、太陽電池
フレーム構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エネルギー問題や地球環境問題へ
の関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新
エネルギー技術のひとつとして、太陽電池によって太陽
光エネルギーを電力に変換する太陽光発電システムが注
目され、その実用化が進められており、その実用形態の
ひとつとして、住宅等の屋根上に太陽電池モジュールを
配設することがしばしば行なわれている。
【0003】太陽電池モジュールは、たとえば、その周
端縁部(つまり、棟側、軒側、左側、右側の端縁部)に
横・縦フレーム部材が装着されてなるものであり、それ
ら横・縦フレーム部材を介して野地板や防水下葺材など
の屋根下地材の上に載置される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した太
陽電池モジュールにあっては、屋根下地材への雨水等の
漏水を防ぐことが当然必要とされており、従来より防水
機能を有するフレーム構造についての様々な研究開発が
行われている。
【0005】この出願の発明も、太陽電池モジュール施
工時の防水機能をより一層向上させることのできる、全
く新しい太陽電池フレーム構造を提供することを課題と
している。
【0006】
【課題を解決する手段】この出願の発明は、上記の課題
を解決するものとして、屋根上にて軒棟方向に段葺きさ
れる太陽電池モジュールのフレーム構造であって、太陽
電池モジュールの棟側横フレーム部材にその長手方向に
沿っての横樋部が設けられ、且つ、太陽電池モジュール
の縦フレーム部材にその長手方向に沿っての縦樋部が設
けられており、横樋部と縦樋部とは互いに連通し、且
つ、縦樋部の軒側端は軒方向に開放されており、軒棟方
向に隣接する棟側の太陽電池モジュールにおける棟側横
フレーム部材の前記横樋部および縦フレーム部材の前記
縦樋部を通り縦樋部の前記開放軒側端から軒側の太陽電
池モジュールの外表面上への排水が可能となっているこ
とを特徴とする太陽電池フレーム構造(請求項1)を提
供する。
【0007】また、この出願の発明は、上記の太陽電池
フレーム構造において、太陽電池モジュールの棟側横フ
レーム部材の内側にその長手方向に沿っての第二の横樋
部が設けられ、且つ、太陽電池モジュールの縦フレーム
部材の内側にその長手方向に沿っての第二の縦樋部が設
けられており、第二の横樋部と第二の縦樋部とは互いに
連通し、且つ、第二の縦樋部の軒側端は軒方向に開放さ
れており、軒棟方向に隣接する棟側の太陽電池モジュー
ルにおける棟側横フレーム部材の前記第二の横樋部およ
び縦フレーム部材の前記第二の縦樋部を通り第二の縦樋
部の前記開放軒側端から軒側の太陽電池モジュールにお
ける棟側横フレーム部材の前記横樋部への排水が可能と
なっていること(請求項2)や、左右方向に隣接する縦
フレーム部材それぞれの縦樋部および縦フレーム部材間
の隙間を覆うカバー体が縦フレーム部材に取り付けられ
ていること(請求項3)や、カバー体が縦フレーム部材
の縦樋部内に嵌合される嵌合板部を有していること(請
求項4)や、そのカバー体が、嵌合板部が左右いずれか
一方の縦フレーム部材にのみ嵌合される場合において、
他方の縦フレーム部材の縦樋部内へ向かう垂下片をも有
していること(請求項5)や、屋根の軒側端部におい
て、その軒側端部に位置する太陽電池モジュールにおけ
る縦フレーム部材の縦樋部の前記開放軒側端から軒側端
部に取り付けられた軒先水切り部材への排水が可能とさ
れていること(請求項6)や、軒先水切り部材の裏面部
に、屋根下地材との間に排水用の隙間を形成する排水路
板部が設けられていること(請求項7)を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】この出願の発明は、以上のとおり
の特徴を有するものであるが、以下に、添付した図面に
沿って実施例を示し、さらに詳しくこの発明の実施の形
態について説明する。
【0009】
【実施例】[実施例1]まず、この出願の発明の太陽電
池フレーム構造は、たとえば図3に例示したように太陽
電池モジュール(1)が屋根上にて軒棟方向に段葺きさ
れる場合、つまりたとえば図2に例示したように軒側太
陽電池モジュール(1a)の棟側横フレーム部材(1
1)の上に棟側太陽電池モジュール(1b)の軒側横フ
レーム部材(12)が乗るようにして、太陽電池モジュ
ール(1)が軒から棟へ順に敷設される場合を前提とし
ている。
【0010】この場合において、たとえば図1および図
2に例示したように、太陽電池モジュール(1)の棟側
横フレーム部材(11)にその長手方向に沿っての横樋
部(111)を設け、且つ、太陽電池モジュール(1)
の縦フレーム部材(13)にその長手方向に沿っての縦
樋部(131)を設け、これら横樋部(111)と縦樋
部(131)とを互いに連通したものとし、且つ、縦樋
部(131)の軒側端を軒方向に開放したものとする。
図1の例では、縦樋部(131)は左右両方の縦フレー
ム部材(13)に設けられている。
【0011】そして、雨水等を、段葺きされて軒棟方向
に隣接する棟側太陽電池モジュール(1b)における棟
側横フレーム部材(11)の上記横樋部(111)およ
び縦フレーム部材(13)の上記縦樋部(131)に流
し、縦樋部(131)の開放軒側端から下段に位置する
軒側太陽電池モジュール(1a)の外表面上へ排水する
ようになっている。
【0012】この樋構造により、各太陽電池モジュール
(1)毎に排水が可能とされ、優れた防水機能が実現さ
れている。したがって、太陽電池モジュール(1)とは
別体としての排水用部材などを別途設ける必要がないた
め、屋根の外観性を損ねることもなく、太陽電池モジュ
ール(1)の設置個数を減らす必要もない。また、太陽
電池モジュール(1)毎に外へ排水するので、太陽電池
モジュール(1)毎の排水量が少なく、横樋部(11
1)および縦樋部(131)の大きさも小さくて済む。
さらにまた、たとえば図4に例示したように太陽電池モ
ジュール(1)を千鳥葺きした場合であっても、太陽電
池モジュール(1)毎に漏水を効果的に排出できる。
【0013】なお図2の実施例においては、太陽電池モ
ジュール(1)の棟側横フレーム部材(11)には、軒
方向に開口した連結具用挿入部(113)が設けられて
おり、太陽電池モジュール(1)の軒側横フレーム部材
(12)には、棟側横フレーム部材(11)との連結の
ための連結具(2)が着脱自在に固定される連結具用固
定部(121)が設けられており、屋根上にて軒棟方向
に隣接する軒側太陽電池モジュール(1a)の棟側横フ
レーム部材(11)と棟側太陽電池モジュール(1b)
の軒側横フレーム部材(12)とが、断面略C字形状の
連結具(2)の下方平板部(21)が棟側横フレーム部
材(11)の連結具用挿入部(113)へ挿入されると
ともに上方平板部(22)が軒側横フレーム部材(1
2)の連結具用固定部(121)へ固定ネジ(3)によ
りネジ固定されて、互いに分離自在に連結されるように
なっている。これにより、連結具(2)を取り外すだけ
で棟側横フレーム部材(11)と軒側横フレーム部材
(12)との連結を任意に解除できるため、段葺きされ
た太陽電池モジュール群のなかから所望の太陽電池モジ
ュール(1)を、隣接する他の太陽電池モジュール
(1)を取り外すことなく、つまり他の太陽電池モジュ
ール(1)とは独立して、単独で取外し・再取付けする
ことができる。なお、棟側横フレーム部材(11)は野
地板等の屋根下地材(100)上に配設された固定具
(4)を介して屋根下地材(100)に固定されてい
る。
【0014】また、軒側横フレーム部材(12)にその
下面部から軒方向へ垂下した当止片(122)が設けら
れており、軒側横フレーム部材(12)を軒側太陽電池
モジュール(1a)の棟側横フレーム部材(11)へ連
結させる際に、この当止片(122)の屈曲先端部が棟
側横フレーム部材(11)の連結具用挿入部(113)
の背面に棟側から接触して、棟側太陽電池モジュール
(1b)の軒側横フレーム部材(12)が軒側太陽電池
モジュール(1a)の棟側横フレーム部材(11)に対
して当止されるようになっている。この当止構造によ
り、連結具(2)の装着・固定前であっても、棟側太陽
電池モジュール(1b)の滑落を防止することができ
る。
【0015】[実施例2]この出願の発明では、さらに
優れた防水機能を実現すべく、上述した樋構造とともに
以下のような構造をも併せ持つことが好ましい。
【0016】たとえば図5および図6に例示したよう
に、まず、太陽電池モジュール(1)の棟側横フレーム
部材(11)の内側にその長手方向に沿っての第二の横
樋部(112)を設け、且つ、太陽電池モジュール
(1)の縦フレーム部材(13)の内側にその長手方向
に沿っての第二の縦樋部(132)を設け、これら第二
の横樋部(112)と第二の縦樋部(132)とを互い
に連通するものとし、且つ、第二の縦樋部(132)の
軒側端を軒方向に開放したものとする。なお、これら第
二の横樋部(112)および第二の縦樋部(132)
は、棟側横フレーム部材(11)および縦フレーム部材
(13)の内側において、太陽電池モジュール(1)の
裏側下方に位置している。
【0017】そして、棟側太陽電池モジュール(1b)
における棟側横フレーム部材(11)の上記第二の横樋
部(112)および縦フレーム部材(13)の上記第二
の縦樋部(132)を通り第二の縦樋部(132)の開
放軒側端から軒側の太陽電池モジュール(1a)の棟側
横フレーム部材(11)における前述した横樋部(11
1)への排水が可能とされている。
【0018】このような第二の横樋部(112)および
第二の縦樋部(132)を用いた防水構造によって、万
が一雨水が太陽電池モジュール(1)と各フレーム部材
との間やフレーム部材同士の接合部分の隙間などから太
陽電池モジュール(1)の裏面側へ漏水したとしても、
その漏水を受け止めて、野地板等の屋根下地材(10
0)へ漏れてしまうことを効果的に防ぐことができる。
【0019】下段の横樋部(111)へ排水された雨水
等は、実施例1にて説明したように縦フレーム部材(1
3)の縦樋部(131)を流れてさらに下段に位置する
太陽電池モジュール(1)の外表面へ排出される。すな
わち、前述した横樋部(111)および縦樋部(13
1)とともに、第二の横樋部(112)および第二の縦
樋部(132)を併せ持つことで、二重防水機能が実現
されているのである。
【0020】[実施例3]以上のような樋構造による防
水機能を持つこの出願の発明の太陽電池フレーム構造で
は、たとえば図7および図8に例示したように、左右方
向に隣接する縦フレーム部材(13)それぞれの縦樋部
(131)および縦フレーム部材(13)間の隙間を覆
うカバー体(5)が縦フレーム部材(13)に取り付け
られていることが好ましい。
【0021】図7および図8の例では、このカバー体
(5)は、左側の縦フレーム部材(13)の上方側端部
から右側の縦フレーム部材(13)の上方側端部までを
ほぼ覆い隠す平板部(51)と、平板部(51)の裏面
から垂下した嵌合板部(52)とを有している。そし
て、嵌合板部(52)が縦樋部(131)内に設けられ
た嵌合片(131a)に嵌合されて縦フレーム部材(1
3)に取り付けられ、平板部(51)が縦樋部(13
1)および縦フレーム部材(13)間の隙間を覆うよう
になっている。
【0022】このようなカバー体(5)によって、雨水
の浸入をさらに効果的に防止できることは言うまでもな
い。また、カバー体(5)により縦樋部(131)が覆
い隠されるので、左右の縦樋部(131)の断面形状を
左右対称の形状とすることができ、製造上およびコスト
上からも好ましい態様である。
【0023】ところで、図7および図8の例では、カバ
ー体(5)はその一つの嵌合板部(52)を介して左右
いずれか一方の縦フレーム部材(13)にのみ嵌合取付
けされているが、この場合、たとえば強風を伴った雨の
際に、他方の縦フレーム部材(13)上方にてカバー体
(5)の平板部(51)が若干浮いた形になってしま
い、縦樋部(131)を超えて縦フレーム部材(13)
間の隙間へ漏水する恐れがある。
【0024】そこで、図8に例示したように、カバー体
(5)は、嵌合板部(52)とは別に、上記他方の縦フ
レーム部材(13)、つまり嵌合板部(52)が嵌合し
ない側の縦フレーム部材(13)の縦樋部(131)内
へ向かう垂下片(53)を平板部(51)の裏面に設け
たものとすることが好ましい態様ともなる。
【0025】これにより、強風雨によって他方の縦フレ
ーム部材(13)上方にてカバー体(5)の平板部(5
1)が浮いた形になったとしても、雨水は垂下片(5
3)にて縦樋部(131)へ落とされるので、それを超
えて縦フレーム部材(13)間の隙間まで達し、裏側へ
漏れることはない。また、垂下片(53)により縦フレ
ーム部材(13)の左右位置ずれ、つまり太陽電池モジ
ュール(1)の左右位置ずれの拘束も可能となる。
【0026】[実施例4]この出願の発明は、たとえば
図9に例示したように、屋根の軒側端部において、その
軒側端部に位置する太陽電池モジュール(1)における
縦フレーム部材(13)が有する前述した縦樋部(13
1)の開放軒側端から、軒側端部に取り付けられた軒先
水切り部材(6)への排水が可能とされた構造をも提供
する。
【0027】これにより、軒側端部に位置する太陽電池
モジュール(1)において、前述した横樋部(111)
(図2参照)および縦樋部(131)を流れる雨水等の
効果的な軒先排出が実現される。
【0028】また、軒先水切り部材(6)の裏面部に
は、屋根下地材(100)との間に排水用の隙間を形成
する排水路板部(61)が設けられていることが好まし
い。これにより、万が一雨水等が屋根下地材(100)
上へ漏れてしまったとしても、その漏水を屋根下地材
(100)上から軒先へ効果的に排出できるようにな
る。またたとえば、この排水路板部(61)は、屋根下
地材(100)との隙間が約10mm以下とする位置に
設けられていることが好ましい。これは、子ネズミやコ
ウモリ、スズメなどの小動物の侵入を防ぐためである。
【0029】なお、図9の実施例では、軒先水切り部材
(6)に、前述した棟側横フレーム部材(11)の連結
具用挿入部(113)(図2参照)と同様な連結具用挿
入部(62)が設けられており、この連結具用挿入部
(62)に連結具(2)の下方平板部(21)が挿入さ
れるとともに上方平板部(22)が軒側横フレーム部材
(12)の連結具用固定部(121)にネジ固定される
ことで、軒先水切り部材(6)と太陽電池モジュール
(1)の軒側横フレーム部材(12)とが分離自在に連
結されるようになっている。
【0030】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
る。
【0031】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この出願の発
明によって、太陽電池モジュール施工時の防水機能をよ
り一層向上させることのできる、全く新しい太陽電池フ
レーム構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の太陽電池フレーム構造の一実
施例を示した斜視図である。
【図2】図1の太陽電池フレーム構造による排水を説明
する図である。
【図3】太陽電池モジュールの段葺きの一例を示した斜
視図である。
【図4】太陽電池モジュールの千鳥段葺きの一例を示し
た斜視図である。
【図5】この出願の発明の太陽電池フレーム構造の別の
一実施例を示した斜視図である。
【図6】図6の太陽電池フレーム構造による排水を説明
する図である。
【図7】この出願の発明の太陽電池フレーム構造におけ
るカバー体の一例を示した要部構成図である。
【図8】この出願の発明の太陽電池フレーム構造におけ
るカバー体の別の一例を示した要部構成図である。
【図9】この出願の発明の太陽電池フレーム構造の別の
一実施例を示した要部構成図である。
【符号の説明】
1 太陽電池モジュール 1a 軒側太陽電池モジュール 1b 棟側太陽電池モジュール 11 棟側横フレーム部材 111 横樋部 112 第二の横樋部 113 連結具用挿入部 12 軒側横フレーム部材 121 連結具用固定部 122 当止片 13 縦フレーム部材 131 縦樋部 131a 嵌合片 132 第二の縦樋部 2 連結具 21 下方平板部 22 上方平板部 3 固定ネジ 4 固定具 5 カバー体 51 平板部 52 嵌合板部 53 垂下片 6 軒先水切り部材 61 排水路板部 62 連結具用挿入部 100 屋根下地材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 茂樹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 中村 信行 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 Fターム(参考) 2E108 KK04 LL01 MM06 NN07 5F051 BA03 JA09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屋根上にて軒棟方向に段葺きされる太陽
    電池モジュールのフレーム構造であって、 太陽電池モジュールの棟側横フレーム部材にその長手方
    向に沿っての横樋部が設けられ、且つ、太陽電池モジュ
    ールの縦フレーム部材にその長手方向に沿っての縦樋部
    が設けられており、横樋部と縦樋部とは互いに連通し、
    且つ、縦樋部の軒側端は軒方向に開放されており、 軒棟方向に隣接する棟側の太陽電池モジュールにおける
    棟側横フレーム部材の前記横樋部および縦フレーム部材
    の前記縦樋部を通り縦樋部の前記開放軒側端から軒側の
    太陽電池モジュールの外表面上への排水が可能となって
    いることを特徴とする太陽電池フレーム構造。
  2. 【請求項2】 太陽電池モジュールの棟側横フレーム部
    材の内側にその長手方向に沿っての第二の横樋部が設け
    られ、且つ、太陽電池モジュールの縦フレーム部材の内
    側にその長手方向に沿っての第二の縦樋部が設けられて
    おり、第二の横樋部と第二の縦樋部とは互いに連通し、
    且つ、第二の縦樋部の軒側端は軒方向に開放されてお
    り、 軒棟方向に隣接する棟側の太陽電池モジュールにおける
    棟側横フレーム部材の前記第二の横樋部および縦フレー
    ム部材の前記第二の縦樋部を通り第二の縦樋部の前記開
    放軒側端から軒側の太陽電池モジュールにおける棟側横
    フレーム部材の前記横樋部への排水が可能となっている
    請求項1の太陽電池フレーム構造。
  3. 【請求項3】 左右方向に隣接する縦フレーム部材それ
    ぞれの縦樋部および縦フレーム部材間の隙間を覆うカバ
    ー体が縦フレーム部材に取り付けられている請求項1ま
    たは2の太陽電池フレーム構造。
  4. 【請求項4】 カバー体は、縦フレーム部材の縦樋部内
    に嵌合される嵌合板部を有している請求項3の太陽電池
    フレーム構造。
  5. 【請求項5】 カバー体は、嵌合板部が左右いずれか一
    方の縦フレーム部材にのみ嵌合される場合において、他
    方の縦フレーム部材の縦樋部内へ向かう垂下片をも有し
    ている請求項4の太陽電池フレーム構造。
  6. 【請求項6】 屋根の軒側端部において、その軒側端部
    に位置する太陽電池モジュールにおける縦フレーム部材
    の縦樋部の前記開放軒側端から軒側端部に取り付けられ
    た軒先水切り部材への排水が可能とされている請求項1
    ないし5のいずれかの太陽電池フレーム構造。
  7. 【請求項7】 軒先水切り部材の裏面部に、屋根下地材
    との間に排水用の隙間を形成する排水路板部が設けられ
    ている請求項6の太陽電池フレーム構造。
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