JP2004132054A

JP2004132054A - Roof mounting structure of solar cell module and solar cell array

Info

Publication number: JP2004132054A
Application number: JP2002297715A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Komamine; 駒峯　達也
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP4093839B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roof mounting structure of a solar cell module and a solar cell array capable of being applied to a deformed tile and carrying out the waterproofing mounting work of the solar cell module on a roof. <P>SOLUTION: The roof mounting structure of the solar cell module is equipped with a module frame 10 mounted on four sides of the square solar cell module M. It is equipped with a gap closing cover 20 mounted to one side of the module frame 10 or/and to the other side opposed thereto and closing a gap between the tile and the module frame 10 by coming into contact with the side end face corresponding to the tile. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールの取付け構造体及び太陽電池アレイに関し、さらに詳しくは、太陽電池モジュールの取付け構造体の屋根に対する防水構造及び固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池モジュールを屋根面に固定する場合、屋根面上に架台を設置し、その架台に太陽電池モジュールを固定する方法が一般的に広く採用されていた。この方法は、太陽電池モジュール及び架台を設置する分の重量が屋根の負担となるため、最近では、太陽電池モジュールを架台を介さず、太陽電池セルの四辺にセル保持枠を取付けてなる太陽電池セル保持瓦を直接屋根に取付ける施工方法も開発されている（特許文献１）。この場合、防水性を考慮して、太陽電池セル保持瓦と瓦との隙間の上を覆うジョイントカバーも開発されている（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０７４５３号公報（図１２、図１３）
【特許文献２】
特開２００１−１１５６１８号公報（図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２のジョイントカバーは、軒側から棟側を見た時を基準として右側に瓦、左側に太陽電池モジュールが配置されている部位、すなわち太陽電池アレイの右側においてのみ有効な構造である。つまり、このジョイントカバーの固定の方法は、太陽電池モジュールの右側に設けられているオーバーラップ部を介して、屋根面に釘で固定する方法であるため、その釘止め位置は瓦のアンダーラップ部のない部分に限定され、太陽電池アレイの左側、すなわち太陽電池モジュールのアンダーラップ側と瓦のオーバーラップ側の重なり部においては、瓦のオーバーラップ部には釘を打つことができない。しかも、このジョイントカバーが適用可能な瓦は、太陽電池モジュールを瓦と同じ高さに設定できる平板瓦に限定されている。
【０００５】
太陽電池モジュールの周辺瓦が上記平板瓦である場合、太陽電池モジュールの高さはその平板瓦の高さにあわせて設計することにより、太陽電池アレイの左右両側部において瓦と太陽電池モジュールの間に段差が発生せず、防水上問題はほとんどなかった。しかし、太陽電池モジュールの周辺瓦が変形瓦である場合、太陽電池モジュールの高さは、意匠上、その変形瓦表面の最も低い部位の高さに合わせて設計するため、太陽電池モジュールのアンダーラップ側と変形瓦のオーバーラップ側の重り部において段差による隙間が発生する。そのため、雨天時に強い横風が吹いた場合などには、この隙間から雨水が浸入するなどの防水上の問題を生じる。
【０００６】
本発明の主要な目的の一つは、変形瓦に適用可能であり、屋根上に太陽電池モジュールを防水取付け施工できる太陽電池モジュールの屋根取付け構造体及び太陽電池アレイを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールの屋根取付け構造体は、屋根上で、屋根瓦に隣接して敷設される方形の太陽電池モジュールの屋根取付け構造体であって、太陽電池モジュールの四辺に取付けられるモジュール枠を備え、このモジュール枠の一方側部又は／及び対向する他方側部に取付けられ、かつ瓦の対応側端面に接触してこの瓦とモジュール枠との隙間を閉鎖する隙間閉鎖カバーをさらに備えたものである。
ここで、本発明において、屋根を軒側から見た状態を基準として左右方向を定義し、軒側を前方、棟側を後方と定義する。そして、左右の一方を左、左右の他方を右として以下説明する。
【０００８】
本発明によれば、屋根上に瓦と共に太陽電池モジュールを敷設する際に、太陽電池モジュールのモジュール枠の左隣又は／及び右隣に隙間閉鎖カバーを取付け、太陽電池モジュールの左隣又は／及び右隣の瓦の対応側端面に隙間閉鎖カバーを対面状に接触させるので、モジュール枠と左右側に隣接する瓦との隙間が封じられて屋根への防水が施され、特に、瓦と太陽電池モジュールとの間に段差がある場合でも、雨天時に強い横風が吹いても隙間閉鎖カバーにて瓦下への雨水の侵入を確実に阻止することができる。
【０００９】
本発明において、具体的には、瓦が、その左端縁側又は右端縁側に上重り部（所謂オーバーラップ部）を有し、かつ右端縁側又は左端縁側に下重り部（所謂アンダーラップ部）を有する変形瓦である場合、意匠上、太陽電池モジュールの高さは、変形瓦表面の最も低い部位の高さに合わせて設置される。このため、モジュール枠が、左右一方に隣接する変形瓦の上重り部の下に重なる下重り辺と、左右他方に隣接する変形瓦の下重り部の上に重なる上重り辺とを有し、かつ隙間閉鎖カバーが、モジュール枠の左右一方の側部に取付けられて変形瓦の上重り部の側端面に面接触する、防水構造が採用される。この場合、隙間閉鎖カバーは、例えば鉛直板形に形成される。このように構成することによって、屋根上の周辺瓦としての変形瓦間に太陽電池モジュールを体裁よく敷設でき、かつ変形瓦の上重り部と太陽電池モジュールとの段差における隙間を確実に閉鎖して、防水施工することができる。
一方、瓦が平板瓦である場合には、意匠上、太陽電池モジュールの高さは、平板瓦と略同じ高さに設置されるため、モジュール枠が、その両側縁に両隣平板瓦の下に重なる下重り辺を有し、かつ隙間閉鎖カバーが、モジュール枠の左右両側部に取付けられて両隣の平板瓦の側端面に鉛直状に面接触する防水構造が採用されるか、又は隙間閉鎖カバーを省略してモジュール枠の両側縁を両隣の平板瓦の側端面に直接面接触させる防水構造が採用される。この場合も、屋根上の平板瓦間に太陽電池モジュールを体裁よく敷設しつつ防水施工することができる。
【００１０】
本発明において、隙間閉鎖カバーは、前記ビスを挿通させて前記左側枠部又は／及び右側枠部に固定するためのビス挿通孔、あるいはビスに引っ掛けて左側枠部又は／及び右側枠部に固定するための切欠き凹部を有する構造を採用することができる。この場合、例えば、左側枠部と軒側枠部とを連結するビスと、左側枠部と棟側枠部とを連結するビスにて、隙間閉鎖カバーを左側枠部の側面にビスを利用して固定することができる。右側枠部においても同様である。
【００１１】
本発明において、モジュール枠と隙間閉鎖カバーとは、相互に係合する係合部を有するものとしてもよい。具体的には、軒側枠部に切欠凹部やスリット等の係止雌部を形成し、左側枠部又は／及び右側枠部に上記係止雌部に係合する鉤状（フック状）の係止雄部を形成した構造を採用することができる。このようにすれば、隙間閉鎖カバーの軒側枠部側の固定は、係止雄部を係止雌部に差込み状に係合するだけで簡単かつ迅速に行うことができる。
【００１２】
本発明において、モジュール枠を屋根の瓦桟に固定するための固定部材をさらに備えてもよい。この場合、この固定部材は、モジュール枠の軒側枠部とビスにて連結される前固定具と、モジュール枠の棟側枠部と相互に係合する後固定具とを少なくとも備えたものとなる。前固定具は、その前列の瓦に上載され、瓦の釘孔に対応する位置に孔部を有し、かつ前記孔部と挿通孔に挿通させた固定金具にて瓦を介して瓦桟に固定される前固定辺を具備する構造を採用することができる。また、後固定具は、瓦桟に上載され、固定金具を挿通させる孔部を有し、かつこの孔部に固定金具を挿通させて瓦桟に固定される後固定辺を具備する構造を採用することができる。
このように構成することによって、太陽電池モジュールにモジュール枠を取付けてなるモジュールユニットを、瓦と同じようにして屋根の瓦桟に釘やビス等の固定金具にて容易かつ確実に固定することができる。この際、前固定具においては、瓦の釘孔を利用して瓦の上からでも瓦桟に固定することができる。なお、モジュールユニットの左右横方向の長さを、横並びに重ねた複数枚の瓦の左右横方向の長さと略等しく、モジュールユニットの縦方向の長さを、瓦の縦方向の長さと略等しく設定するのが、意匠上及び瓦葺きの容易性の面で好ましい。
【００１３】
本発明において、太陽電池モジュールが上下複数列に設置され、固定部材が、一の段の太陽電池モジュールのモジュール枠の棟側枠部と、その隣接する上段の太陽電池モジュールのモジュール枠の軒側枠部とをビスにて連結する中間連結具をさらに備えるもよく、それによって太陽電池モジュールを上下２段以上に相互に連結した状態で屋根上に強固に敷設することができる。なお、屋根上に太陽電池モジュールを敷設した際に、モジュール枠や、固定部材の前固定具及び中間連結具が軒側から見えるので、これらが外部から見えないように覆う化粧カバーを設けてもよい。
【００１４】
本発明において、モジュール枠、隙間閉鎖カバー、固定部材及び化粧カバーの材料には、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス板、ガルバリウム鋼板、アルミニウム板などを用いることができる。あるいは、モジュール枠の各枠部と、固定部材の前固定具及び後固定具と、中間連結具は、それぞれ断面形状を一定とすることができる構成部品であるため、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の成形性に優れた金属材料を押出加工により所定断面形状に成形し、それを所定長さに切断する製造方法によって能率よく製作することができる。また、軒側から見える化粧カバーは、意匠性向上のため、現場で使用される瓦と近似した色彩の塗装を施してもよい。
【００１５】
本発明は、別の観点によれば、屋根上で瓦に隣接して敷設される複数台の矩形状太陽電池モジュールと、各太陽電池モジュールの四辺に取付けられるモジュール枠と、これらのモジュール枠を屋根に固定するための固定部材とを備え、さらに瓦と左又は／及び右に隣接する太陽電池モジュールのモジュール枠の側部に取付けられ、かつ瓦の対応側端面に接触してこの瓦とモジュール枠との隙間を閉鎖する隙間閉鎖カバーを備えた太陽電池アレイが提供される。したがって、現場で使用される瓦が変形瓦であっても、平板瓦であっても、屋根に防水を施した大面積の太陽電池アレイを架台無しに直接に敷設することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態の太陽電池アレイを屋根上に設置した状態を示す斜視図であり、図２は同実施の形態の太陽電池モジュールの屋根取付け構造体におけるモジュール枠を太陽電池モジュールに取付けてなるモジュールユニットを示す斜視図であり、図３はモジュールユニットに隙間閉鎖カバーを取付けた状態を示す斜視図であり、図４は隙間閉鎖カバーの斜視図であって、同図４（ａ）はビス挿通孔を有するもの、同図（ｂ）は切欠凹部を有するものであり、図５は同実施の形態の屋根取付け構造体における固定部材にて下段のモジュールユニットの軒側端縁を屋根上に固定した状態を示す側断面図であり、図６はモジュールユニットの左側端縁の上に変形瓦の上重り部が重なった状態を示す正面断面図であり、図７はモジュールユニットの右側端縁が変形瓦の下重り部の上に重なった状態を示す正面断面図であり、図８は固定部材の下段のモジュールユニットの棟側端縁及び中段のモジュールユニットの軒側端縁を屋根上に固定した状態を示す側断面図であり、図９は固定部材にて上段のモジュールユニットの棟側端縁を屋根上に固定した状態を示す側断面図である。
なお、本実施の形態では、変形瓦を屋根に葺く場合であって、一般的に多くの変形瓦は右側に上重り部（所謂オーバーラップ部）が設けられているため、右側に上重り部が設けられている変形瓦の場合を例示するが、左側に上重り部が設けられている変形瓦においても本発明は同様の構成が可能である。
【００１８】
本発明の実施の形態は、図１〜図３に示すように、屋根上で、瓦１に隣接して敷設される矩形状太陽電池モジュールＭの屋根取付け構造体であって、太陽電池モジュールＭの四辺に取付けられるモジュール枠１０を備え、このモジュール枠１０の左側部に取付けられ、太陽電池モジュールＭの左隣の瓦１の側端面に対面状に接触してこの瓦１とモジュール枠１０との隙間を閉鎖する隙間閉鎖カバー２０をさらに備えている。図１〜図３において、Ｕは太陽電池モジュールＭの四辺にモジュール枠１０を取付けてなるモジュールユニットである。本実施の形態では、屋根上にこのモジュールユニットＵを２台横並びとして上下３段に配置してなる太陽電池アレイを図１に例示している。
【００１９】
図２に示すように、モジュールユニットＵは、ガラスとフィルムの間に充填材を用いて複数枚（この場合、２列で各列８枚）の太陽電池セルＳを封止したフレームレスの太陽電池モジュールＭと、この太陽電池モジュールＭの四辺に取付けられるモジュール枠１０とからなる。そして、図３と図４に示すように、このモジュール枠１０の左側部に、必要に応じて上記隙間閉鎖カバー２０が取付けられる。なお、この実施の形態において、モジュールユニットＵの左右横方向の長さは、横並びに重ねた２枚の瓦１の左右横方向の長さと略等しく、モジュールユニットＵの縦方向の長さは、瓦１の縦方向の長さと略等しく設定されている。
【００２０】
具体的に説明すると、モジュール枠１０は、太陽電池モジュールＭの軒側端縁に取付けられる軒側枠部１１と、モジュールＭの左側端縁に取付けられる左側枠部１２と、モジュールＭの右側端縁に取付けられる右側枠部１３と、モジュールＭの棟側端縁に取付けられる棟側枠部１４と、４本の各枠部１１、１２、１３、１４を相互に連結する複数のステンレス製ビス１５とから主としてなる。これら各枠部１１、１２、１３、１４は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の押出加工により所望の断面形状に形成されている。
【００２１】
モジュール枠１０の各枠部の形状構造について説明すると、図２と図５に示すように、軒側枠部１１は、太陽電池モジュールＭの軒側端縁をゴム又は弾性樹脂等からなるシール材１６を介して差込み状に保持するように形成された略断面コの字形の保持部１１ａと、軒側へ突出するように保持部１１ａに連設され、かつ所定位置にビス１７を挿通させる孔部を有する連結辺部１１ｂと、連結辺部１１ｂの上面に左右長手方向に沿って突設された前後一対の係止辺１１ｃ、１１ｃとを有する。さらに、軒側枠部１１は、その保持部１１ａの前壁における左端部に、隙間閉鎖カバー２０と相互に係合する係合部としての矩形状スリット１１ｄが形成されている。なお、図５において、２は屋根面であり、３は屋根面２に釘等で固定された瓦桟である。
【００２２】
図２と図６に示すように、左側枠部１２は、太陽電池モジュールＭの左側端縁をシール材１６を介して差込み状に保持するように形成された略断面コの字形の保持部１２ａと、保持部１２ａの側壁から下方垂直に突出する垂下辺１２ｂと、垂下辺部１２ｂの下端から左側へ突出して左隣の瓦（変形瓦）１の上重り部１ａの下に重なり、かつ左端部が上方へ折れ曲がった折曲り辺１２ｄを有する下重り辺１２ｃと、垂下辺部１２ｂの下端から右側へ突出して太陽電池モジュールＭの下に重なり、かつ右端部が上方へ折れ曲がった折曲り辺１２ｆを有する下重り辺１２ｅとを備える。
【００２３】
図２と図７に示すように、右側枠部１３は、太陽電池モジュールＭの右側端縁をシール材１６を介して差込み状に保持するように形成された略断面コの字形の保持部１３ａと、保持部１３ａの下壁から左側へ突出して右隣の変形瓦１の下重り部１ｂの上に乗る断面門形の上重り辺１３ｂとを備える。
【００２４】
図２と図８と図９に示すように、棟側枠部１４は、太陽電池モジュールＭの右側端縁をシール材１６を介して差込み状に保持するように形成された略断面コの字形の保持部１４ａと、保持部１４ａの上壁から棟側へ突出する連結辺部１４ｂと、連結辺部１４ｂの棟側端部から下方及び軒側に折れ曲がる断面Ｌ字形の端縁形成部１４ｃと、端縁形成部１４ｃの下壁と共働して軒側に開放する凹部を形成する断面Ｌ字形の係止辺１４ｄとを備える。なお、保持部１４ａの上壁には、後述する中間連結具３３を位置決めするための左右方向の突条１４ｅが設けられている。
【００２５】
隙間閉鎖カバー２０は、図４（ａ）に示すタイプと、図４（ｂ）に示すタイプがある。図４（ａ）に示す隙間閉鎖カバー２０は、鉛直板からなり、棟側端部にはビス挿通孔２１を有し、軒側端部にはモジュール枠１０の軒側枠部１１の上記スリット１１ｄ（図２参照）と相互に係合する係合部としてのフック部２２を有している。このフック部２２は、鉛直板にコの字形の切り込みを入れ、その切れ込みの内側領域を右側へ押し出して棟側へＬ字形に折り曲げることにより形成されている。一方、図４（ｂ）に示す隙間閉鎖カバー２０は、鉛直板からなり、棟側端部には略Ｌ字形に切欠形成した切欠き凹部２３を有し、軒側端部には上記フック部２２を有している。なお、図６に示すように、隙間閉鎖カバー２０は、モジュール枠１０に取付けた状態で、その上端面がモジュール枠１０よりも高くなる上下方向の幅寸法に設定されている。
【００２６】
また、本発明は、上述のように構成されたモジュールユニットＵを屋根面２に固定するための固定部材を備えている。この固定部材としては、図５に示すようにモジュール枠１０の軒側枠部１１とビス１７にて連結される前固定具３１と、図８と図９に示すようにモジュール枠１０の棟側枠部１４とビス１８にて連結される後固定具３２と、図８に示すように一の段の太陽電池モジュールＭのモジュール枠１０の棟側枠部１４と、その隣接する上段の太陽電池モジュールＭのモジュール枠１０の軒側枠部１１とをビス１９、１９にて連結する中間連結具３３とを備えている。
【００２７】
図５に示すように、前固定具３１は、その前列の瓦１に上載され、瓦１の釘孔５に対応する位置に孔部を有し、かつ前記孔部と釘孔５に挿通させた固定金具４（この場合ビス）にて瓦１を介して瓦桟３に固定される前固定辺３１ａと、前固定辺３１ａの軒側端縁から上方及び軒側へ折り曲げ形成された連結辺３１ｂとを有し、この連結辺３１ｂには所定位置にビス１７を挿通させる孔部が形成されている。なお、図示省略するが、下段の瓦１の上重り部１ａに乗り上げないようにするために、連結辺３１ｂの一部には上重り部１ａを逃がす切欠部が形成されると共に、前固定辺３１ａは上重り部１ａを逃がす部位が省略されて分割して形成されるか、あるいは上重り部１ａを逃がす部位に凹溝が形成される。
【００２８】
図８と図９に示すように、後固定具３２は、瓦桟３に上載され、固定金具１８（この場合ビス）を挿通させる孔部を有し、かつこの孔部に固定金具１８を挿通させて瓦桟３に固定される後固定辺３２ａと、後固定辺３２ａの軒側端縁から上方及び棟側へ折り曲げ形成された係止辺３２ｂとを有し、後固定辺３２ａの棟側端縁は下方へ折れ曲がって瓦桟３の角部に引っ掛かるように形成されている。
【００２９】
図８に示すように、中間連結具３３は、断面コの字形に形成されており、その下壁の所定位置に形成されたビス１９を挿通させる孔部と、下壁の棟側に形成されたモジュール枠１０における棟側枠部１４の連結辺部１４ｂの突条１４ｅと係合する凹溝と、上壁の所定位置に形成されたビス１９を挿通させる孔部とを有している。
【００３０】
また、本発明は、図５と図８に示すように、上下複数段のモジュールユニットＵにおける軒側枠部１１に取付けられて意匠を向上させるための化粧カバー４０を具備している。この化粧カバー４０は、軒側枠部１１の前後一対の係止辺１１ｃ、１１ｃとそれぞれ係止する下方突出状の前後一対の係止辺４０ａ、４０ａと、この一対の係止辺４０ａ、４０ａが下面に形成される上壁４０ｂと、上壁４０ｂの軒側端縁から下方へ垂れる前壁４０ｃとを有している。なお、下段の瓦１の上重り部１ａに乗り上げないようにするために、前壁４０ｃの一部には上重り部１ａを逃がす切欠部４０ｄが形成されている（図１参照）。
【００３１】
なお、上記固定部材の前固定具３１、後固定具３２、中間連結具３３及び化粧カバー４０は、上述したモジュール枠と同様にして、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の押出加工により形成することができる。
【００３２】
次に、図１に示す如く、屋根上に瓦１と共に上下３段に６台の太陽電池モジュールＭを敷設する施工手順の一例について説明する。
先ず、図２に示すように、太陽電池モジュールＭの四辺にモジュール枠１０を取付ける。この際、初めに軒側枠部１１をビス１５にて太陽電池モジュールＭの軒側端縁に取付け、次に左側枠部１２と右側枠部１３をモジュールＭの左右端縁にビス１５にてそれぞれ取付け、続いて棟側枠部１４をモジュールＭの棟側端縁に図示しないビスにて取付ける。このようにして、６台のモジュールユニットＵの組立てを行う。
【００３３】
その後、３台のモジュールユニットＵのモジュール枠１０に隙間閉鎖カバー２０を取付ける。隙間閉鎖カバー２０にビス挿通孔２１が設けられている場合（図４（ａ）参照）の取付け方法は以下のとおりである。先ず、太陽電池モジュールＭに棟側枠部１４と左側枠部１２を固定しているビス１５を取外す。次に、隙間閉鎖カバー２０のフック部２２を軒側枠部１１のスリット１１ｄに差し込む。これにより、図３に示すように、隙間閉鎖カバー２０の位置決めが行われ、隙間閉鎖カバー２０のビス挿通孔２１が棟側枠部１４と左側枠部１２のビス孔の位置にくる。そして、取外しておいたビス１５を隙間閉鎖カバー２０のビス挿通孔２１に通し、隙間閉鎖カバー２０の固定ならびに棟側枠部１４と左側枠部１２を再び固定する。一方、隙間閉鎖カバー２０に切欠き凹部２３が設けられている場合（図４（ｂ）参照）の取付け方法は以下のとおりである。先ず、太陽電池モジュールＭに棟側枠部１４と左側枠部１２を固定しているビス１５を少し緩める。次に、隙間閉鎖カバー２０のフック部２２を軒側枠部１１のスリット１１ｄに差し込みつつ、隙間閉鎖カバー２０の切欠き凹部２３を緩めたビス１５の下側に配置させる。そして、ビス１５を再度締め直し、隙間閉鎖カバー２０の固定ならびに棟側枠部１４と左側枠部１２を再び固定する。
なお、モジュールユニットＵの組立て及び隙間閉鎖カバー２０の取付けは、モジュールユニットＵを屋根上へ持ち上げる前に地上作業として行う。
【００３４】
モジュールユニットＵの屋根面２への設置方法は以下のとおりである。先ず、図５に示すように、屋根面２の軒側１段目に瓦１を右側から葺く。次に、その瓦１の釘孔５を利用してモジュールユニットＵを取付けるスターターとなる前固定具３１をビス４にて取付ける。また、軒側１段目よりも１段上の瓦桟３に後固定具３２をビス１８にて取付ける。続いて、軒側２段目の瓦１をモジュールユニット取付け位置の手前まで取付ける。そして、モジュールユニットＵを右隣の瓦１に合わせて左右前後の位置合わせを行い、その左隣に隙間閉鎖カバー２０を有するモジュールユニットＵの左右前後の位置合わせを行い、その後、各モジュールユニットＵを固定する。この際、図８に示すように、モジュールユニットＵの棟側枠部１４の係止辺１４ｄを、後固定具３３の係止辺３２ｂに引っ掛けた状態で、図５に示すごとく、モジュールユニットＵの軒側枠部１１を前固定具３１の連結辺３１ｂに上載する。かつ、図６と図７を参照すると、右側の瓦１の下重り部１ｂにモジュールユニットＵの上重り辺１３ｂを上載し、右側のモジュールユニットＵの下重り辺１２ｃの折曲り辺１２ｄに、左側のモジュールユニットＵの上重り辺１３ｂ又は保持部１３ａを上載する。そして、前固定具３１と各モジュールユニットＵの軒側枠部１１をビス１７（ステンレス製のタッピングねじ）にて締結する。その後、化粧カバー４０の一対の係止辺４０ａを軒側枠部１１の一対の係止辺１１ｃに嵌め込んで取付ける。
【００３５】
次に、設置した左側のモジュールユニットＵの左隣に引き続いて瓦１を屋根面２に設置していく。このとき、図６に示すように、モジュールユニットＵの隙間閉鎖カバー２０の鉛直面２０ａに、瓦１の上重り部１ａの対応する側端面１ｃを対面状に接触させて隙間を封じ、かつ左側枠部１２の下重り辺１２ｃを瓦１の上重り部１ａの下に配置する。このようにして、軒側２段目の瓦１及び軒側１段目の太陽電池モジュールＭの設置が完了する。なお、太陽電池モジュールＭの表面は、瓦（変形瓦）１の表面（外面）の最も低い部位と略等しい高さ位置に配置されている。
【００３６】
次に、軒側３段目の瓦１及び軒側２段目の太陽電池モジュールＭの設置に移る。この際のモジュールユニットＵの取付方法は上述と略同様であるが、図８に示すように、軒側には前固定具３１の代りに中間連結具３３を用いる。つまり、軒側１段目のモジュールユニットＵの棟側枠部１４に中間連結具３３を上載し、ビス１９にて締結しておく。そして、モジュールユニットＵの棟側枠部１４を後固定具３２に引っ掛けた状態で軒側枠部１１を中間連結具３３に上載してビス１９にて固定する。その後、上述と同様に、軒側枠部１１に化粧カバー４０を取付ける。このようにして、軒側３段目の瓦１及び軒側２段目の太陽電池モジュールＭの設置が完了する。
【００３７】
次に、軒側４段目の瓦１及び軒側３段目の太陽電池モジュールＭの設置を、先程と同様にして行う。このようにして全ての太陽電池モジュールＭを設置した後、図９に示すように、軒側５段目以上の残りの瓦１を屋根面２に設置して瓦葺きを完了する。この際、最上段のモジュールユニットＵの上段の瓦１は、その軒側端部をモジュールユニットＵの棟側枠部１４に上載する。
【００３８】
このように、屋根上に瓦１と隣接して、モジュール枠１０を取付けた太陽電池モジュールＭを２台横並びとして固定部材にて上下３段に敷設して太陽電池アレイが構成される。この太陽電池アレイは、その左隣の瓦（変形瓦）１の上重り部１ａとの隙間を閉鎖する隙間閉鎖カバー２０を備えるので、雨天時に強い横風が屋根に吹き付けても隙間閉鎖カバー２０にて雨水の瓦１下への侵入を効果的に阻止することができる。また、少量の水が浸入したとしても、モジュールユニットＵの左側は左側枠部１２の下重り辺１２ｃ及び下重り辺１２ｅにて確実に水を受けてその下側の瓦１上又はモジュールユニットＵ上に流すことができ、一方モジュールユニットＵの右側は右隣の瓦１の下重り部１ｂにて確実に水を受けてその下側の瓦１上又はモジュールユニットＵ上に流すことができ、確実に防水することができる。
また、隙間閉鎖カバー２０は、従来のジョイントカバーのように屋根面２における瓦のない部分に釘打ちが限定されるような取付け構造ではなく、モジュール枠１０に一体的に取付けられるものであり、しかも地上にて予め取付けることができるため、その取付けは瓦に左右されず作業性に優れる。
また、太陽電池モジュールＭを屋根面２に取付ける固定構造は、固定部材の前固定具３１が瓦１の釘孔５を利用して瓦１上から瓦桟３に固定でき、後固定具３２は直接に瓦桟３に固定でき、中間連結具３３はモジュール枠１０に固定できるので、ほとんどの屋根面において容易かつ能率よく瓦と共に太陽電池モジュールＭを敷設することができる。
【００３９】
なお、化粧カバー４０は脱着自在であり、太陽電池モジュールＭが故障した場合には、故障した太陽電池モジュールの軒側、棟側の化粧カバーを外し、モジュールを固定しているビスを取外し、モジュールを少し押すことによって後固定具に引っ掛かっている状態から外し、持ち上げることで取外しが可能である。そして、この逆の手順でモジュールの取付けを行って、モジュールの交換をすることができる。
【００４０】
［他の実施の形態］
１．上記実施の形態では、瓦が、右端縁側に上重り部を有する変形瓦であり、この変形瓦の上重り部と当接するように隙間閉鎖カバーをモジュール枠の左側部に取付けた場合を例示したが、左端縁側に上重り部を有する変形瓦を屋根上に敷設する場合は、モジュール枠及び隙間閉鎖カバーを上記実施の形態とは左右対称的に逆構造とし、隙間閉鎖カバーをモジュール枠の右側部に取付けるようにすればよい。
２．上記実施の形態では、瓦が、変形瓦の場合を例示したが、平板瓦（例えばスレート）の場合も本発明は適用可能である。この場合、平板瓦の表面（外面）に対して太陽電池モジュールの表面が略同一面上に配置されるようにモジュール枠及び固定部材の形状寸法が設定され、かつモジュール枠及び隙間閉鎖カバーの構造として上記実施の形態の図６の構造を左右対称に設ける。そして、隙間閉鎖カバーを左右に隣接する平板瓦の側端面に当接させる。あるいは、隙間閉鎖カバーを省略し、モジュール枠の左側枠部の側面及び右側枠部の側面を直接左右に隣接する平板瓦の側端面に当接させる。
３．上記実施の形態では、上下３段で各段２台の合計６台の太陽電池モジュールを屋根上に敷設した場合を例示したが、屋根面の広さや得ようとする電力量等に応じて太陽電池モジュールの設置台数や配置パターンは自由に変更可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、屋根上に瓦と共に太陽電池モジュールを敷設する際に、太陽電池モジュールのモジュール枠の一方側部又は／及び他方側部に隙間閉鎖カバーを取付け、太陽電池モジュールの一方側部又は／及び他方側部に隣接する瓦の対応側端面に隙間閉鎖カバーを対面状に接触させるので、モジュール枠と左右側に隣接する瓦との隙間が封じられて屋根への防水が施され、特に、瓦と太陽電池モジュールとの間に段差がある場合でも、雨天時に強い横風が吹いても隙間閉鎖カバーにて瓦下への雨水の侵入を確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の太陽電池アレイを屋根上に設置した状態を示す斜視図である。
【図２】同実施の形態の太陽電池モジュールの屋根取付け構造体におけるモジュール枠を太陽電池モジュールに取付けてなるモジュールユニットを示す斜視図である。
【図３】モジュールユニットに隙間閉鎖カバーを取付けた状態を示す斜視図である。
【図４】隙間閉鎖カバーの斜視図であって、同図４（ａ）はビス挿通孔を有するもの、同図（ｂ）は切欠凹部を有するものである。
【図５】同実施の形態の屋根取付け構造体における固定部材にて下段のモジュールユニットの軒側端縁を屋根上に固定した状態を示す側断面図である。
【図６】モジュールユニットの左側端縁の上に変形瓦の上重り部が重なった状態を示す正面断面図である。
【図７】モジュールユニットの右側端縁が変形瓦の下重り部の上に重なった状態を示す正面断面図である。
【図８】固定部材の下段のモジュールユニットの棟側端縁及び中段のモジュールユニットの軒側端縁を屋根上に固定した状態を示す側断面図である。
【図９】固定部材にて上段のモジュールユニットの棟側端縁を屋根上に固定した状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１　瓦
１ａ　上重り部
１ｂ　下重り部
１ｃ　側端面
３　瓦桟
５　釘孔
１０　モジュール枠
１１　軒側枠部
１２　左側枠部
１２ｃ　下重り辺
１３　右側枠部
１３ｂ　上重り辺
１４　棟側枠部
１５　ビス
２０　隙間閉鎖カバー
２１　ビス挿通孔
２３　切欠き凹部
３１　前固定具
３１ａ　前固定辺
３２　後固定具
３２ａ　後固定辺
３３　中間連結具
Ｍ　太陽電池モジュール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module mounting structure and a solar cell array, and more particularly, to a waterproof structure and a fixing structure for a roof of a solar cell module mounting structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a solar cell module is fixed to a roof surface, a method of installing a gantry on the roof surface and fixing the solar cell module to the gantry has been generally widely used. In this method, since the roof is burdened by the weight of installing the solar cell module and the base, recently, a solar cell in which a solar cell module is attached to four sides of the solar cell without passing through the base. A construction method of directly attaching a cell holding tile to a roof has also been developed (Patent Document 1). In this case, a joint cover that covers the gap between the solar cell holding tile and the tile has also been developed in consideration of waterproofness (Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-107453 (FIGS. 12 and 13)
[Patent Document 2]
JP 2001-115618 A (FIG. 5)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the joint cover of Patent Document 2 has a structure that is effective only on the right side of the solar cell array, that is, on the right side of the roof where the solar cell module is arranged, that is, on the left side when the ridge side is viewed from the eaves side. is there. That is, since the method of fixing the joint cover is a method of fixing to the roof surface with a nail via the overlap portion provided on the right side of the solar cell module, the nailing position is the underlap portion of the tile. At the left side of the solar cell array, that is, at the overlapped portion between the underlap side of the solar cell module and the overlap side of the tile, nails cannot be nailed at the overlap part of the tile. Moreover, tiles to which this joint cover can be applied are limited to flat tiles in which the solar cell module can be set at the same height as the tile.
[0005]
When the peripheral tile of the solar cell module is the above-mentioned flat tile, the height of the solar cell module is designed according to the height of the flat tile, so that the height between the tile and the solar cell module on both the left and right sides of the solar cell array is adjusted. There was no step on the surface and there was almost no problem in waterproofing. However, if the peripheral tile of the solar cell module is a deformed tile, the height of the solar cell module is designed to match the height of the lowest part of the surface of the deformed tile by design, so the underlap of the solar cell module A gap occurs due to a step in the weight portion on the overlap side of the side and the deformed roof tile. Therefore, when a strong crosswind blows in rainy weather, there is a problem in waterproofing such as rainwater entering from this gap.
[0006]
One of the main objects of the present invention is to provide a solar cell module roof mounting structure and a solar cell array that can be applied to a deformed tile and that can waterproofly mount a solar cell module on a roof.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a roof mounting structure for a solar cell module according to the present invention is a roof mounting structure for a rectangular solar cell module laid on a roof adjacent to a roof tile, A module frame is provided on four sides of the battery module. The module frame is mounted on one side of the module frame and / or on the other side opposite to the module frame, and contacts a corresponding side end surface of the tile to reduce a gap between the tile and the module frame. It is further provided with a gap closing cover for closing.
Here, in the present invention, the left-right direction is defined based on the state of the roof viewed from the eaves side, the eaves side is defined as the front, and the ridge side is defined as the rear. The following description will be made with one of the left and right as the left and the other as the right.
[0008]
According to the present invention, when laying a solar cell module together with a tile on a roof, a gap closing cover is attached to the left or / and right of the module frame of the solar cell module, and the left / or left of the solar cell module. The gap closing cover is in contact with the corresponding side end face of the tile on the right side, so that the gap between the module frame and the tiles adjacent to the left and right sides is sealed and waterproofed to the roof, especially the tile and the solar cell Even if there is a step between the module and the module, even if a strong cross wind blows in rainy weather, the clearance closing cover can reliably prevent rainwater from entering under the roof tile.
[0009]
In the present invention, specifically, the tile has an upper weight portion (a so-called overlap portion) on the left edge side or the right edge side, and a lower weight portion (a so-called underlap portion) on the right edge side or the left edge side. In the case of a deformed tile, the height of the solar cell module is set in accordance with the height of the lowest portion of the surface of the deformed tile in terms of design. For this reason, the module frame has a lower weight side overlapping below the upper weight portion of the deformed tile adjacent to one of the left and right sides, and an upper weight side overlapping the lower weight portion of the deformed tile adjacent to the other of the left and right sides, In addition, a waterproof structure is employed in which the gap closing cover is attached to one of the left and right sides of the module frame and makes surface contact with the side end surface of the upper weight portion of the deformed tile. In this case, the gap closing cover is formed, for example, in a vertical plate shape. With this configuration, the solar cell module can be laid out between the deformed tiles as peripheral tiles on the roof, and the gap at the step between the upper weight of the deformed tile and the solar cell module can be securely closed. Can be waterproofed.
On the other hand, when the tiles are flat tiles, the height of the solar cell module is designed to be approximately the same height as the flat tiles, so that the module frame is provided on both side edges under the adjacent flat tiles. A waterproof structure having an overlapping lower weight side and a gap closing cover attached to the left and right sides of the module frame and vertically vertically in contact with the side end surfaces of the adjacent flat tiles is employed, or the gap closing cover is adopted. Is omitted, and a waterproof structure is adopted in which both side edges of the module frame are in direct surface contact with the side end surfaces of the adjacent flat tiles. Also in this case, waterproofing can be performed while laying the solar cell module between the flat tiles on the roof in a good manner.
[0010]
In the present invention, the gap closing cover is fixed to the left frame portion and / or the right frame portion by being hooked on a screw insertion hole for inserting the screw and fixing the left frame portion and / or the right frame portion or the screw. In this case, a structure having a notched concave portion can be adopted. In this case, for example, a screw for connecting the left frame portion and the eaves side frame portion, and a screw for connecting the left frame portion and the ridge side frame portion, and a gap closing cover is used on the side surface of the left frame portion. Can be fixed. The same applies to the right frame.
[0011]
In the present invention, the module frame and the gap closing cover may have engaging portions that engage with each other. Specifically, a locking female portion such as a notch recess or a slit is formed in the eaves side frame portion, and a hook-shaped (hook-shaped) engaging with the locking female portion is formed in the left frame portion and / or the right frame portion. A structure in which a locking male portion is formed can be adopted. According to this configuration, the fixing of the gap closing cover on the eaves side frame portion side can be easily and quickly performed only by inserting the engaging male portion into the engaging female portion and engaging it.
[0012]
In the present invention, a fixing member for fixing the module frame to the roof tiles may be further provided. In this case, the fixing member includes at least a front fixing tool connected to the eaves-side frame portion of the module frame by a screw, and a rear fixing tool that engages with the ridge-side frame portion of the module frame. Become. The front fixture is mounted on the tile in the front row, has a hole at a position corresponding to the nail hole of the tile, and is fixed to the tile beam through the tile with the fixture inserted through the hole and the insertion hole. A structure having a fixed side before being fixed can be adopted. In addition, the rear fixing device has a hole that is mounted on the roof tile, has a hole through which the fixing metal is inserted, and has a rear fixing side that is fixed to the roof tile by inserting the fixing metal through the hole. can do.
With this configuration, it is possible to easily and reliably fix the module unit obtained by attaching the module frame to the solar cell module to the roof tile bar in the same manner as the roof tile with a fastener such as a nail or a screw. it can. At this time, the front fixture can be fixed to the roof tile by using the nail hole of the roof even from above the roof. Note that the length of the module unit in the left-right direction is substantially equal to the length of the tiles in the horizontal direction, and the length of the module unit in the vertical direction is substantially equal to the length of the tile in the vertical direction. Setting is preferable in terms of design and ease of roofing.
[0013]
In the present invention, the photovoltaic modules are installed in a plurality of upper and lower rows, and the fixing member is a ridge-side frame portion of a module frame of a single-level photovoltaic module and an eaves side of a module frame of an adjacent upper-level photovoltaic module. An intermediate connector for connecting the frame unit with a screw may be further provided, so that the solar cell modules can be firmly laid on the roof in a state where the solar cell modules are connected to each other in two or more stages. In addition, when the solar cell module is laid on the roof, since the module frame and the front fixing member and the intermediate connecting member of the fixing member can be seen from the eaves side, even if a decorative cover is provided to cover these so that they cannot be seen from the outside. Good.
[0014]
In the present invention, as a material of the module frame, the gap closing cover, the fixing member, and the decorative cover, for example, a stainless plate, a galvalume steel plate, an aluminum plate, or the like having a thickness of about 1 mm can be used. Alternatively, since each frame portion of the module frame, the front fixing device and the rear fixing device of the fixing member, and the intermediate connector are components that can have a constant cross-sectional shape, for example, aluminum or an aluminum alloy or the like A metal material excellent in formability is formed into a predetermined cross-sectional shape by extrusion, and can be efficiently manufactured by a manufacturing method of cutting the metal material into a predetermined length. Further, the decorative cover visible from the eaves side may be coated with a color similar to that of a tile used on site to improve the design.
[0015]
According to another aspect of the present invention, there are provided a plurality of rectangular solar cell modules laid adjacent to a tile on a roof, module frames attached to four sides of each solar cell module, and these module frames. A fixing member for fixing to the roof; furthermore, the tile and the module are attached to the side of the module frame of the solar cell module adjacent to the tile and left and / or right and contact the corresponding side end surface of the tile. A solar cell array having a gap closing cover for closing a gap with a frame is provided. Therefore, regardless of whether the tile used on site is a deformed tile or a flat tile, a large-area solar cell array having a waterproof roof can be directly laid without a mount.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment.
[0017]
FIG. 1 is a perspective view showing a state where a solar cell array according to an embodiment of the present invention is installed on a roof. FIG. 2 is a diagram showing a module frame of a solar cell module roof mounting structure according to the embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a gap closing cover is attached to the module unit, and FIG. 4 is a perspective view of the gap closing cover, and FIG. FIG. 5A has a cut-out recess, and FIG. 5B shows a fixing member in the roof mounting structure according to the embodiment, and shows the eaves edge of the lower module unit. FIG. 6 is a side sectional view showing a state in which the roof tile is fixed on a roof, FIG. 6 is a front sectional view showing a state in which an upper weight portion of a deformed tile is overlapped on a left edge of the module unit, and FIG. FIG. 8 is a front sectional view showing a state in which the right edge of the unit is overlaid on the lower weight portion of the deformed roof tile, and FIG. 8 is a ridge side edge of the lower module unit of the fixing member and an eave side of the middle module unit. FIG. 9 is a side sectional view showing a state in which the edge is fixed on the roof, and FIG. 9 is a side sectional view showing a state in which the ridge side edge of the upper module unit is fixed on the roof with a fixing member.
In the present embodiment, the deformed tile is laid on the roof. In general, many deformed tiles have an upper weight portion (a so-called overlap portion) on the right side. Although the case of a deformed tile provided with a portion is exemplified, the same configuration can be applied to the deformed tile provided with an upper weight portion on the left side.
[0018]
The embodiment of the present invention is a roof mounting structure of a rectangular solar cell module M laid adjacent to a tile 1 on a roof, as shown in FIGS. And a module frame 10 attached to the four sides of the module 1. The module frame 10 is attached to the left side of the module frame 10, and comes into contact with the side end surface of the tile 1 on the left of the solar cell module M in a face-to-face manner. And a gap closing cover 20 for closing the gap. 1 to 3, U is a module unit in which a module frame 10 is attached to four sides of a solar cell module M. In the present embodiment, FIG. 1 shows an example of a solar cell array in which two module units U are arranged side by side on a roof and are arranged in three rows.
[0019]
As shown in FIG. 2, the module unit U includes a frameless solar cell in which a plurality of (in this case, eight in each of two rows) solar cells S are sealed using a filler between glass and a film. It comprises a battery module M and a module frame 10 attached to four sides of the solar cell module M. Then, as shown in FIGS. 3 and 4, the gap closing cover 20 is attached to the left side of the module frame 10 as necessary. In this embodiment, the horizontal length of the module unit U in the left-right direction is substantially equal to the horizontal length of the two tiles 1 stacked side by side, and the vertical length of the module unit U is: It is set substantially equal to the length of the roof tile 1 in the vertical direction.
[0020]
More specifically, the module frame 10 includes an eave-side frame 11 attached to the eave-side edge of the solar cell module M, a left-side frame 12 attached to the left-side edge of the module M, and a right-side end of the module M. A right frame 13 attached to the edge, a ridge frame 14 attached to the ridge edge of the module M, and a plurality of stainless steel screws for interconnecting the four frames 11, 12, 13, 14. 15 and mainly. These frames 11, 12, 13, and 14 are formed into a desired cross-sectional shape by, for example, extruding aluminum or an aluminum alloy.
[0021]
The shape and structure of each frame of the module frame 10 will be described. As shown in FIGS. 2 and 5, the eave-side frame 11 is formed by sealing the eave-side edge of the solar cell module M with rubber or elastic resin. A holding portion 11a having a substantially U-shaped cross section formed so as to be held in an inserted manner through a hole 16 and a hole which is connected to the holding portion 11a so as to protrude toward the eave side and through which a screw 17 is inserted into a predetermined position. It has a connection side 11b having a portion, and a pair of front and rear locking sides 11c, 11c protruding from the upper surface of the connection side 11b along the left-right longitudinal direction. Further, the eave-side frame portion 11 is formed with a rectangular slit 11d as an engaging portion that is engaged with the gap closing cover 20 at the left end of the front wall of the holding portion 11a. In FIG. 5, reference numeral 2 denotes a roof surface, and reference numeral 3 denotes a tile bar fixed to the roof surface 2 with nails or the like.
[0022]
As shown in FIGS. 2 and 6, the left frame portion 12 has a substantially U-shaped holding portion 12 a formed so as to hold the left end edge of the solar cell module M in an inserted manner via a sealing material 16. A hanging edge 12b projecting vertically downward from a side wall of the holding portion 12a; and a lower edge of the roof tile (deformed roof tile) 1 protruding leftward from the lower end of the hanging edge portion 12b and overlapping the left side of the roof tile (deformed roof tile) 1 and left end A lower weight side 12c having a bent side 12d whose part is bent upward, a lower side 12f projecting rightward from a lower end of the hanging side part 12b and overlapping below the solar cell module M, and a right end bending upward 12f. And a lower weight side 12e having the following.
[0023]
As shown in FIG. 2 and FIG. 7, the right frame portion 13 is a substantially U-shaped holding portion 13 a formed so as to hold the right end edge of the solar cell module M through a sealing material 16 in an inserted manner. And an upper weight side 13b having a gate-shaped cross section that protrudes leftward from the lower wall of the holding part 13a and rides on the lower weight part 1b of the deformed roof tile 1 on the right.
[0024]
As shown in FIGS. 2, 8, and 9, the ridge-side frame portion 14 has a substantially U-shaped cross section formed to hold the right end edge of the solar cell module M in an interposed state via a sealing material 16. Holding portion 14a, a connecting side portion 14b protruding from the upper wall of the holding portion 14a toward the ridge side, and an edge forming portion 14c having an L-shaped cross section that bends downward and eaves side from the ridge side end of the connecting side portion 14b. And a locking side 14d having an L-shaped cross section that forms a concave portion that opens to the eaves side in cooperation with the lower wall of the edge forming portion 14c. The upper wall of the holding portion 14a is provided with a left-right ridge 14e for positioning an intermediate connector 33 described later.
[0025]
The gap closing cover 20 includes a type shown in FIG. 4A and a type shown in FIG. The gap closing cover 20 shown in FIG. 4A is made of a vertical plate, has a screw insertion hole 21 at the ridge end, and has the slit of the eave frame portion 11 of the module frame 10 at the eave end. 11d (see FIG. 2). The hook portion 22 is formed by making a U-shaped notch in a vertical plate, extruding an inner region of the notch to the right, and bending it into an L-shape toward the ridge. On the other hand, the gap closing cover 20 shown in FIG. 4B is made of a vertical plate, has a notch recessed portion 23 formed in a substantially L-shaped notch at the ridge end, and the hook portion at the eave end. 22. As shown in FIG. 6, when the gap closing cover 20 is attached to the module frame 10, the upper end surface thereof is set to have a width dimension in the vertical direction that is higher than the module frame 10.
[0026]
Further, the present invention includes a fixing member for fixing the module unit U configured as described above to the roof surface 2. The fixing member includes a front fixing member 31 connected to the eaves side frame portion 11 of the module frame 10 by screws 17 as shown in FIG. 5, and a ridge side of the module frame 10 as shown in FIGS. As shown in FIG. 8, the rear fixture 32 connected to the frame portion 14 by the screw 18, the ridge-side frame portion 14 of the module frame 10 of the one-stage solar cell module M, and the adjacent upper-stage solar cell An intermediate connector 33 is provided for connecting the eave-side frame 11 of the module frame 10 of the module M to the eaves-side frame 11 with screws 19.
[0027]
As shown in FIG. 5, the front fixture 31 is mounted on the roof tile 1 in the front row, has a hole at a position corresponding to the nail hole 5 of the roof 1, and is inserted through the hole and the nail hole 5. Fixed side 31a which is fixed to the roof tile 3 via the roof tile 1 with the fixing metal fitting 4 (in this case, a screw), and a connecting side formed by bending the front fixed side 31a upward and to the eaves side from the eaves side edge. The connecting side 31b is formed with a hole through which the screw 17 is inserted at a predetermined position. Although not shown, a notch for allowing the upper weight portion 1a to escape is formed in a part of the connection side 31b so as not to run on the upper weight portion 1a of the lower tile 1, and the front fixed side is formed. The portion 31a is formed by dividing the portion where the upper weight portion 1a escapes, or is formed with a groove at the portion where the upper weight portion 1a escapes.
[0028]
As shown in FIGS. 8 and 9, the rear fixture 32 is mounted on the roof tile 3, has a hole through which the fixture 18 (in this case, a screw) is inserted, and the fixture 18 is inserted into the hole. The rear fixed side 32a is fixed to the roof tile 3 and has a locking side 32b bent upward and toward the ridge from the eaves edge of the rear fixed side 32a. The edge is formed so as to be bent downward and to be hooked on a corner of the roof tile 3.
[0029]
As shown in FIG. 8, the intermediate connecting member 33 is formed in a U-shaped cross section, and is formed on a ridge side of the lower wall with a hole portion through which a screw 19 formed at a predetermined position on the lower wall is inserted. The module frame 10 has a concave groove that engages with the ridge 14e of the connecting side portion 14b of the ridge side frame portion 14 of the ridge side frame portion 14, and a hole portion through which a screw 19 formed at a predetermined position on the upper wall is inserted.
[0030]
Further, as shown in FIGS. 5 and 8, the present invention includes a decorative cover 40 attached to the eave-side frame portion 11 of the upper and lower module units U to improve the design. The decorative cover 40 includes a pair of downwardly projecting front and rear locking sides 40a, 40a that respectively lock with a pair of front and rear locking sides 11c, 11c of the eaves-side frame portion 11, and a pair of locking sides 40a, 40a. Has an upper wall 40b formed on the lower surface, and a front wall 40c that hangs downward from an eave-side edge of the upper wall 40b. In order to prevent the lower tile 1 from climbing on the upper weight portion 1a, a cutout portion 40d for allowing the upper weight portion 1a to escape is formed in a part of the front wall 40c (see FIG. 1).
[0031]
The front fixing member 31, the rear fixing member 32, the intermediate connecting member 33, and the decorative cover 40 of the fixing member can be formed by, for example, extruding aluminum or an aluminum alloy in the same manner as the above-described module frame. .
[0032]
Next, as shown in FIG. 1, an example of a construction procedure for laying six solar cell modules M on the roof together with the tile 1 in three upper and lower stages will be described.
First, as shown in FIG. 2, the module frames 10 are mounted on four sides of the solar cell module M. At this time, first, the eave-side frame portion 11 is attached to the eave-side edge of the solar cell module M with screws 15, and then the left frame portion 12 and the right frame portion 13 are attached to the left and right edges of the module M with screws 15. Each of them is attached, and then the ridge side frame portion 14 is attached to the ridge side edge of the module M with screws (not shown). In this way, the six module units U are assembled.
[0033]
Thereafter, the gap closing cover 20 is attached to the module frames 10 of the three module units U. The mounting method when the screw insertion hole 21 is provided in the gap closing cover 20 (see FIG. 4A) is as follows. First, the screw 15 fixing the ridge-side frame portion 14 and the left-side frame portion 12 to the solar cell module M is removed. Next, the hook 22 of the gap closing cover 20 is inserted into the slit 11 d of the eaves side frame 11. As a result, as shown in FIG. 3, the gap closing cover 20 is positioned, and the screw insertion holes 21 of the gap closing cover 20 are positioned at the screw holes of the ridge side frame portion 14 and the left side frame portion 12. Then, the removed screw 15 is passed through the screw insertion hole 21 of the gap closing cover 20, and the gap closing cover 20 is fixed, and the ridge side frame portion 14 and the left side frame portion 12 are fixed again. On the other hand, when the notch recess 23 is provided in the gap closing cover 20 (see FIG. 4B), the mounting method is as follows. First, the screws 15 fixing the ridge side frame portion 14 and the left side frame portion 12 to the solar cell module M are slightly loosened. Next, while inserting the hook portion 22 of the gap closing cover 20 into the slit 11d of the eaves side frame portion 11, the notch recessed portion 23 of the gap closing cover 20 is disposed below the loosened screw 15. Then, the screw 15 is tightened again, and the gap closing cover 20 is fixed, and the ridge side frame portion 14 and the left side frame portion 12 are fixed again.
The assembly of the module unit U and the attachment of the gap closing cover 20 are performed as ground operations before the module unit U is lifted on the roof.
[0034]
The method of installing the module unit U on the roof surface 2 is as follows. First, as shown in FIG. 5, the roof tile 1 is laid from the right side on the eaves side first stage of the roof surface 2. Next, using the nail hole 5 of the roof tile 1, a front fixing tool 31 serving as a starter for mounting the module unit U is attached with a screw 4. Further, the rear fixture 32 is attached to the tile bar 3 one step higher than the first step on the eaves side with the screw 18. Subsequently, the eaves-side second-tier tile 1 is attached to a position just before the module unit attachment position. Then, the module unit U is aligned with the roof tile 1 on the right side and the left, right, front and rear are aligned, and the module unit U having the gap closing cover 20 on the left side is aligned on the left and right and front and rear. Is fixed. At this time, as shown in FIG. 8, in a state where the locking side 14d of the ridge side frame portion 14 of the module unit U is hooked on the locking side 32b of the rear fixture 33, as shown in FIG. Is mounted on the connecting side 31 b of the front fixture 31. Referring to FIGS. 6 and 7, the upper weight 13b of the module unit U is mounted on the lower weight 1b of the right roof tile 1, and the bent side 12d of the lower weight 12c of the right module unit U, The upper weight side 13b or the holding portion 13a of the module unit U on the left side is mounted thereon. Then, the front fixture 31 and the eave-side frame portion 11 of each module unit U are fastened with screws 17 (tapping screws made of stainless steel). After that, the pair of locking sides 40a of the decorative cover 40 are fitted and mounted on the pair of locking sides 11c of the eaves side frame portion 11.
[0035]
Next, the tile 1 is installed on the roof surface 2 continuously to the left of the installed left module unit U. At this time, as shown in FIG. 6, the corresponding side end surface 1c of the upper weight portion 1a of the roof tile 1 is brought into contact with the vertical surface 20a of the gap closing cover 20 of the module unit U so as to face the gap, and the left side is closed. The lower weight side 12c of the frame portion 12 is arranged below the upper weight portion 1a of the roof tile 1. Thus, the installation of the eaves-side second-tier tile 1 and the eaves-side first-tier solar cell module M is completed. In addition, the surface of the solar cell module M is disposed at a height position substantially equal to the lowest portion of the surface (outer surface) of the tile (deformed tile) 1.
[0036]
Next, the process proceeds to the installation of the third eave-side roof tile 1 and the second eave-side solar cell module M. At this time, the mounting method of the module unit U is substantially the same as described above. However, as shown in FIG. In other words, the intermediate connector 33 is placed on the ridge side frame portion 14 of the eave-side first-stage module unit U and fastened with the screw 19. Then, with the ridge-side frame portion 14 of the module unit U hooked on the rear fixing member 32, the eave-side frame portion 11 is placed on the intermediate connector 33 and fixed with the screw 19. Thereafter, similarly to the above, the decorative cover 40 is attached to the eaves side frame portion 11. In this manner, the installation of the roof tile 3 at the eaves side and the solar cell module M at the eaves second stage are completed.
[0037]
Next, installation of the eaves-side fourth-tier tile 1 and the eaves-side third-tier solar cell module M is performed in the same manner as above. After all the solar cell modules M have been installed in this way, as shown in FIG. 9, the remaining roof tiles 5 of the fifth or more eaves side are installed on the roof surface 2 to complete the roofing. At this time, the eaves-side end of the upper tile 1 of the uppermost module unit U is placed on the ridge side frame portion 14 of the module unit U.
[0038]
In this manner, two solar cell modules M having the module frame 10 attached thereto are arranged side by side on the roof in three upper and lower stages by the fixing member, and a solar cell array is formed. Since this solar cell array is provided with the gap closing cover 20 for closing the gap with the upper weight portion 1a of the tile (deformed tile) 1 on the left side, even if strong cross wind blows on the roof in rainy weather, the gap closing cover 20 is formed on the roof. Thus, the intrusion of the rainwater under the roof tile 1 can be effectively prevented. Further, even if a small amount of water enters, the left side of the module unit U receives water reliably on the lower weight side 12c and the lower weight side 12e of the left frame portion 12 so as to be placed on the lower tile 1 or the module unit U. On the other hand, the right side of the module unit U can reliably receive water at the lower weight portion 1b of the tile 1 on the right side and flow on the lower tile 1 or the module unit U, Waterproofing can be ensured.
Further, the gap closing cover 20 does not have a mounting structure in which nailing is limited to a portion of the roof surface 2 where there is no tile like a conventional joint cover, but is integrally mounted on the module frame 10. Moreover, since it can be mounted in advance on the ground, its mounting is excellent irrespective of the roof tiles.
The fixing structure for mounting the solar cell module M on the roof surface 2 is such that the front fixing member 31 of the fixing member can be fixed to the tile bar 3 from above the tile 1 by using the nail hole 5 of the tile 1, and the rear fixing member 32 The solar cell module M can be directly fixed to the tile bar 3 and the intermediate connector 33 can be fixed to the module frame 10, so that the solar cell module M can be laid easily and efficiently on most roof surfaces together with the tile.
[0039]
The decorative cover 40 is detachable, and when the solar cell module M fails, the decorative covers on the eaves side and the ridge side of the failed solar cell module are removed, and the screws fixing the module are removed. By slightly pressing the button, it can be removed from the state of being hooked on the rear fixture, and can be removed by lifting. Then, the module can be mounted in the reverse order to replace the module.
[0040]
[Other embodiments]
1. In the above embodiment, the case where the roof tile is a deformed roof tile having an upper weight portion on the right edge side, and the gap closing cover is attached to the left side portion of the module frame so as to abut on the upper weight portion of the deformed roof tile is illustrated. However, when laying a deformed tile having an upper weight portion on the left edge side on the roof, the module frame and the gap closing cover have a reverse structure symmetrically to the above embodiment, and the gap closing cover is on the right side of the module frame. It may be attached to the part.
2. In the above embodiment, the case where the tile is a deformed tile is illustrated, but the present invention is also applicable to a case where the tile is a flat tile (for example, a slate). In this case, the shape and dimensions of the module frame and the fixing member are set so that the surface of the solar cell module is disposed substantially on the same plane as the surface (outer surface) of the flat roof tile, and the structure of the module frame and the gap closing cover is set. The structure of FIG. 6 of the above embodiment is provided symmetrically. Then, the gap closing cover is brought into contact with the side end surface of the flat roof tile adjacent to the left and right. Alternatively, the gap closing cover is omitted, and the side surface of the left frame portion and the side surface of the right frame portion of the module frame are brought into direct contact with the side end surfaces of the flat tile adjacent to the left and right.
3. In the above-described embodiment, a case has been exemplified in which a total of six solar cell modules, three in the upper and lower stages and two in each stage, are laid on the roof. However, depending on the size of the roof surface, the amount of power to be obtained, and the like, The number of battery modules and the arrangement pattern can be freely changed.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, when laying a solar cell module together with a tile on a roof, a gap closing cover is attached to one side and / or the other side of the module frame of the solar cell module, and one side of the solar cell module is provided. And / or because the gap closing cover is in contact with the corresponding side end face of the tile adjacent to the other side, the gap between the module frame and the tile adjacent to the left and right sides is sealed, and the roof is waterproofed, In particular, even when there is a step between the roof tile and the solar cell module, even if a strong cross wind blows in rainy weather, it is possible to reliably prevent rainwater from entering under the roof tile by the gap closing cover.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state where a solar cell array according to an embodiment of the present invention is installed on a roof.
FIG. 2 is a perspective view showing a module unit in which a module frame of the solar cell module roof mounting structure according to the embodiment is mounted on the solar cell module.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a gap closing cover is attached to the module unit.
4A and 4B are perspective views of a gap closing cover, wherein FIG. 4A has a screw insertion hole, and FIG. 4B has a cutout recess.
FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which the eaves-side edge of the lower module unit is fixed on the roof by the fixing member in the roof mounting structure of the embodiment.
FIG. 6 is a front cross-sectional view showing a state in which an upper weight portion of a deformed tile overlaps a left edge of the module unit.
FIG. 7 is a front cross-sectional view showing a state in which the right edge of the module unit overlaps a lower weight portion of the deformed tile.
FIG. 8 is a side sectional view showing a state in which the ridge side edge of the lower module unit and the eave side edge of the middle module unit are fixed on the roof of the fixing member.
FIG. 9 is a side sectional view showing a state in which a ridge-side edge of an upper module unit is fixed on a roof by a fixing member.
[Explanation of symbols]
1 tile
1a Upper weight
1b Lower weight
1c end face
3 tile roof
5 nail holes
10 Module frame
11 eaves side frame
12 Left frame
12c Lower weight side
13 Right frame
13b Upper weight side
14 Building side frame
15 Screws
20 Clearance cover
21 Screw insertion hole
23 Notch recess
31 Front Fixture
31a Front fixed side
32 Rear fixture
32a Rear fixed side
33 Intermediate connector
M solar cell module

Claims

A roof mounting structure for a rectangular solar cell module laid on a roof adjacent to a tile, comprising: a module frame mounted on four sides of the solar cell module; A roof closing structure for a solar cell module, further comprising a gap closing cover that is attached to the other side of the roof and that contacts a corresponding side end surface of the roof to close a gap between the roof and the module frame.

The tile is a deformed tile having an upper weight portion on a left edge side or a right edge side thereof and having a lower weight portion on a right edge side or a left edge side, and a module frame is a lower weight that overlaps below an upper weight portion of the deformed tile. 2. The solar cell module roof according to claim 1, wherein the roof has a side and an upper weight side overlapping the lower weight of the deformed tile, and the gap closing cover is in surface contact with a side end surface of the upper weight of the deformed tile. Mounting structure.

The module frame includes an eave-side frame portion, a left-side frame portion, a right-side frame portion, a ridge-side frame portion, and a plurality of screws for connecting the respective frame portions to each other, which are attached to four sides of the solar cell module. 2. A screw insertion hole for inserting the screw into the left frame and / or the right frame, or a notch recess for hooking the screw and fixing the screw to the left frame and / or the right frame. Or the roof mounting structure of the solar cell module according to 2.

The roof mounting structure for a solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the module frame and the gap closing cover have engaging portions that engage with each other.

It further includes a fixing member for fixing the module frame to the roof tiles, the fixing member includes a front fixing device connected to the eaves-side frame portion of the module frame with screws, and a ridge-side frame portion of the module frame. At least a mutually engaging rear fixture,
The front fixture is mounted on the tile in the front row, has a hole at a position corresponding to the nail hole of the tile, and is attached to the tile crossing through the tile with the fixture inserted through the hole and the insertion hole. With fixed sides before being fixed,
5. The rear fixing device is mounted on a roof tile, has a hole through which the fixing metal is inserted, and has a rear fixing side which is fixed to the roof tile by inserting the fixing metal through the hole. 5. A roof mounting structure for a solar cell module according to item 5.

The solar cell modules are installed in a plurality of rows in the upper and lower rows, and the fixing member includes a ridge-side frame portion of the module frame of the one-stage solar cell module and an eave-side frame portion of the module frame of the adjacent upper-stage solar cell module. The roof mounting structure for a solar cell module according to any one of claims 3 to 5, further comprising an intermediate connector connected by a screw.

It comprises a plurality of rectangular solar cell modules laid adjacent to a tile on a roof, module frames attached to four sides of each solar cell module, and a fixing member for fixing these module frames to the roof. And a gap closing cover attached to the side of the module frame of the solar cell module adjacent to the tile on the left and / or right side and contacting the corresponding side end surface of the tile to close the gap between the tile and the module frame. A solar cell array comprising: