JP2014003073A - 雪止金具、太陽電池モジュール、並びに太陽電池モジュールの敷設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】雪止金具の一部を太陽電池パネルの上方に位置させる場合であっても、太陽電池パネルの発電効率が大きく低下することのない雪止金具を提供する。また、このような雪止金具を一体に取り付けた太陽電池モジュール、当該太陽電池モジュールを含む複数の太陽電池モジュールを屋根上に列にして設置する太陽電池モジュールの敷設構造を提供する。
【解決手段】基台と太陽電池パネル１５とを備えた太陽電池モジュールに対し、支持板部５８と雪止板部５９とを備えた雪止金具を取り付ける。そして、この雪止金具は、支持板部５８を基台に一体に取り付けるものとし、雪止板部５９は支持板部５８から上方へ突出するものとする。さらに、雪止金具が基台に取り付けられた状態では、支持板部５８の一部が太陽電池パネル１５の上方へ片持ち状に張り出し、支持板部５８とその下方に位置する太陽電池パネル１５との間に空隙７５が形成されるものとする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、太陽電池モジュールに一体に取り付けられた状態で屋根上に設置し、屋根上に積もった雪の滑落を防止するための雪止金具に関するものである。また、本発明は、そのような雪止金具を取り付けた太陽電池モジュールに関するものであり、雪止金具を取り付けた太陽電池モジュールを屋根上に敷設するための敷設構造に関するものである。

近年、一般住宅の屋根上やビルの屋上といった建屋上に太陽電池モジュールを設置し、太陽光発電によりその建屋で使用する電力を賄うと共に、余剰電力を電力会社に売却するといった太陽光発電システムが普及してきている。

ところで、積雪地帯に太陽光発電システムを設置する場合、発電効率を高めるという観点に立つと、屋根上に降り積もる雪は滑落させることが望ましい。つまり、太陽電池モジュール上に積雪し、積雪した部分に太陽光が当たらなくなってしまうと、積雪した部分で発電できなくなってしまうので太陽電池モジュールの発電効率が低下してしまう。

しかしながら、一般住宅等では、屋根上から雪を滑落させることが好ましくない場合がある。例えば、狭小敷地内に建てられた住宅で雪を滑落させてしまうと、滑落させた雪が隣家の敷地内へと落下して問題となってしまうことがある。また、屋根上から雪を落下させると、住宅に近接して駐車した自家用車やテラス等に落雪してしまい、これらを破損させてしまうこともある。

そこで、屋根上に太陽電池モジュールを敷設する際、太陽電池モジュールと共に雪止金具を配する構造が広く知られている。例えば、特許文献１には、雪止金具の長手方向の両端部分をそれぞれ太陽電池モジュールの軒側端部側と棟側端部側に固定し、太陽電池モジュールを梁間方向で跨ぐように設けた構造が開示されている。このように、雪止金具を取り付けると、雪止金具が太陽電池モジュールの発電部、すなわち、太陽電池パネルの最表面に接触せず、雪止金具の接触によって太陽電池パネルが損傷しない。

また、特許文献２には、太陽電池モジュールの軒側端部に長尺状に延びる雪止めカバーを取り付ける構造が開示されている。より具体的には、特許文献２に開示されている構造では、所定の太陽電池モジュールの軒側端部に取り付けた金具部分に、雪止めカバーを取り付けている。また、この所定の太陽電池モジュールと、この所定の太陽電池モジュールの軒側に隣接する他の太陽電池モジュールとは、梁間方向で間隔を空けて配されている。そして、この所定の太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールの間に水切りカバーが配されており、この水切りカバーの上部に雪止めカバーが位置している。このことにより、雪止めカバーから雨水や雪溶け水が水切りカバーへと流下し、流下した水が水切りカバー上を流れて排水される構造となっている。

特開２００１−７７３９４号公報 特開２００５−１３３３９３号公報

ところで、屋根上に太陽電池モジュールを設置する際、より多くの発電を可能とするため、多数の太陽電池モジュールを設置したいという要求がある。すなわち、屋根上の限られたスペースにより多くの太陽電池モジュールを設置したいという要求がある。

そこで、太陽電池モジュールの発電を実施する部分（太陽電池パネル部分）が重ならないように、太陽電池モジュールの一部を重ね合わせて屋根に敷き詰めていくという敷設構造を構築することがある。すなわち、軒側に位置する太陽電池モジュールの棟側端部に、棟側で隣接する他の太陽電池モジュールの軒側端部を載置した状態で屋根上に太陽電池モジュールを敷き詰めていく場合がある。この場合、太陽電池モジュールは隙間なく敷き詰められていくので、太陽電池モジュールの周辺部分に余剰空間がない状態となる。

また、太陽電池モジュールの設置した際の屋根上の景観を美しくするため、太陽電池モジュールの取付用金具（以下、単に取付用金具とも称す）は外部に露出しないことが好ましい。

そこで、取付用金具を太陽電池モジュールの下方へ位置させたり、軒側に位置する太陽電池モジュールと棟側に位置する他の太陽電池モジュールとが重なる部分に取付用金具を配する構造がある。この構造では、取付用金具が外部に露出しない、又は僅かしか露出しない状態となる。

このような太陽電池モジュールの周縁部分に余剰空間がない状態や、取付用金具が外部に露出しない状態は、所謂瓦一体型と称される構造でより顕著となる。なお、瓦一体型とは、太陽電池モジュール自体に瓦（屋根部材）の機能を持たせ、屋根下地に瓦に代わって太陽電池モジュールを敷設する構造である。

ところが、太陽電池モジュールの周縁部分に余剰空間がない場合、太陽電池モジュールの周辺に雪止金具や雪止めカバー等の部材を設置できなくなってしまう。そしてまた、取付用金具が外部にあまり露出しない場合では、取付用金具に雪止金具や雪止めカバー等の部材を取り付けるための領域、さらには、鉤状突起や取付孔等の取付けのための部分を形成するための領域が確保できないため、雪止金具や雪止めカバー等の部材を取り付けられなくなってしまう。別言すると、特許文献２に開示されているような、取付用金具への雪止めカバーの取付けができなくなってしまう。

これらの場合では、雪止金具の一部を、太陽電池モジュールの発電を実施する部分（太陽電池パネル部分）の上側に位置するように設けなければならないことがある。
本来、雪止金具の一部が太陽電池パネル部分の上側に位置してしまうと、雪止金具によって太陽電池パネル部分に影が形成されてしまい、影になった部分で発電できなくなる（又は発電量が減少してしまう）ので好ましくない。ところが、上記したように、雪止金具を設置するための領域が確保できない場合、雪止金具の一部が太陽電池パネル部分の上側に位置せざるを得ない場合がある。

特許文献１には、太陽電池パネル部分に形成される影の面積を極力小さくするべく、太陽電池モジュールを梁間方向で跨ぐように取り付けた雪止金具に対し、開口部（貫通孔）を設ける構成が開示されている。しかしながら、この構成では、やや影の面積は小さくなるものの、依然として太陽電池パネル部分に大きな影ができてしまい、太陽電池パネルの発電効率が大きく低下してしまうという問題がある。

そこで本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、雪止金具の一部を太陽電池パネルの上方に位置させる場合であっても、太陽電池パネルの発電効率が大きく低下することのない雪止金具を提供することを課題とする。また、このような雪止金具を一体に取り付けた太陽電池モジュール、並びに、当該太陽電池モジュールを含む複数の太陽電池モジュールを屋根上に列にして設置する太陽電池モジュールの敷設構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、基台と太陽電池パネルとを備えて建屋上に設置される太陽電池モジュールに一体に取り付けられる雪止金具であって、前記基台に一体に取り付けられる支持板部と、当該支持板部から上方へ突出する雪止板部とを備え、前記基台に取り付けられた状態では、前記支持板部の一部が前記太陽電池パネルの上方へ片持ち状に張り出し、前記支持板部と下方に位置する前記太陽電池パネルとの間に空隙が形成されることを特徴とする雪止金具である。

本発明の雪止金具は、支持板部の一部が片持ち状に張り出しており、張出端部側の部分が自由端となって宙に浮いたような状態となっている。このため、この張出端部側の部分の下方に形成される空隙は、その縁部分が外部に開放された状態となっている。より具体的には、支持板部の張出端部側の下方に形成される空隙は、少なくとも３方向が外部に開放された状態となっている。このことにより、支持板部の下方に形成される空隙には周囲からの光の差し込みが可能となっている。
このように、支持板部の下方に形成される空隙へ光の差し込みを可能とすると、支持板部の下方に位置する太陽電池パネル上に面積の大きな影ができなくなる。つまり、光が差し込まれた部分は影ができなくなるので、太陽電池パネル上に面積の大きな影ができなくなる。このことから、雪止金具の一部（支持板部）を太陽電池パネルの上方に位置させても、太陽電池パネルの発電効率が大きく低下することがない。

また、支持板部の一部が片持ち状に張り出しているので、支持板部の張出端部側の下面が太陽電池パネルと接触しない構造となっている。このことにより、雪止金具（支持板部）との接触に起因して生じてしまう太陽電池パネルの損傷部分で発電不能となってしまうことがない。このため、雪止金具の一部（支持板部）を太陽電池パネルの上方に位置させても、太陽電池パネルの発電効率が大きく低下することがない。

請求項２に記載の発明は、前記支持板部は、張出方向の先端側部分が上方へ屈曲されていることを特徴とする請求項１に記載の雪止金具である。

かかる構成によると、支持板部と太陽電池パネルの間に形成される空隙をより広くできる。すなわち、支持板部の下面が太陽電池パネルからより上側に離れた位置に配されることで、形成される空隙が上下方向に広くなる。このことにより、支持板部と太陽電池パネルの間に形成される空隙へより多くの光の差し込みが可能となり、太陽電池パネル上における面積の大きな影の形成をより確実に阻止できる。
また、支持板部と太陽電池パネルとの間がより離れるので、支持板部と太陽電池パネルがより接触しにくい構造とすることができる。具体的に説明すると、積雪量が多い場合、雪止金具が雪から受ける荷重が増加する。そのため、積雪量が非常に多い場合には、雪止金具が撓んでしまい、支持板部が太陽電池パネルへ近接する方向へと移動してしまうことがある。本発明では、支持板部と太陽電池パネルの距離が遠くなるので、支持板部が太陽電池パネル側へ移動することがあっても、その移動量が非常に大きくない限り支持板部と太陽電池パネルとが接触することはない。別言すると、より多くの荷重が雪止金具に加わっても、支持板部と太陽電池パネルとが接触しない構造とすることができる。このため、支持板部の太陽電池パネルへの接触をより確実に防止できる。

請求項３に記載の発明は、前記支持板部の下方に緩衝材が配されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の雪止金具である。

かかる構成によると、支持板部の下方に緩衝材が配されているので、雪止金具の接触に起因する太陽電池パネルの損傷をより確実に防止できる。
具体的に説明すると、上記したように、積雪量が多い場合には雪止金具が雪から受ける荷重で撓んでしまい、支持板部が太陽電池パネルに近接する方向へと移動してしまうことがある。しかしながら、本発明の雪止金具には支持板部の下方に緩衝材が配されているので、支持板部が太陽電池パネルへ近接する方向へ移動しても、支持板部が太陽電池パネルに直接接触せず、緩衝材が太陽電池パネルに接触することとなる。このように、本発明の雪止金具では、支持板部が太陽電池パネルに直接接触しないので、太陽電池パネルの損傷をより確実に防止できる。

支持板部の下方に緩衝材を配する場合、前記緩衝材は、上板部分と、上板部分の一端側から下方へ突出する立壁部分と、立壁部分の下端から水平方向成分を含む方向であって上板部分から離れる方向へ突出する下板部分とを備え、前記支持板部の張出方向の先端側部分と前記上板部分とが接触し、前記上板部分と下方に位置する前記太陽電池パネルとの間に空隙が形成されていることが好ましい（請求項４）。

緩衝材と太陽電池パネルとの間に空隙を設けると、この空隙に光の差し込みが可能となるので、太陽電池パネル上における大きな影の形成をより確実に阻止できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の雪止金具を一体に取り付けたことを特徴とする太陽電池モジュールである。

本発明の太陽電池モジュールは、請求項１乃至４のいずれかに記載の雪止金具を一体に取り付けているので、太陽電池パネル上に面積の大きな影が形成されることがない。さらに、雪止金具（支持板部）が太陽電池パネルと接触しないので、雪止金具（支持板部）との接触に起因して生じてしまう太陽電池パネルの損傷部分で発電不能となってしまうことがない。したがって、太陽電池パネルの発電効率が大きく低下することがない。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の太陽電池モジュールを少なくとも１つ含んだ複数の太陽電池モジュールを屋根上に列にして設置する太陽電池モジュールの敷設構造であって、所定の太陽電池モジュールの棟側端部と、当該太陽電池モジュールの棟側に隣接する他の太陽電池モジュール又は屋根部材の軒側端部とが重ねられて配されるものであり、当該棟側端部と軒側端部とに前記支持板部の一部が挟まれた状態となることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設構造である。

本発明の太陽電池モジュールの敷設構造でも同様に、請求項５に記載の太陽電池モジュールを設置するので、太陽電池パネル上に大きな影が形成されることがなく、雪止金具が接触して生じる太陽電池パネルの損傷部分で発電不能となってしまうことがない。そのため、太陽電池パネルの発電効率が大きく低下することがない。
また本発明では、太陽電池モジュールの棟側端部と他の太陽電池モジュールの軒側端部とで、雪止金具の一部である支持板部を挟んだ状態とする。このようにすると、２つの太陽電池モジュールに挟まれた部分が外部に露出しないので、雪止金具の外部に露出する部分が少なくなる。つまり、本発明では、雪止金具を必要な部分だけ露出した状態で取り付けられるので、外観がよい。

本発明では、支持板部の一部が片持ち状に張り出しており、張出端部側の部分の下方に形成される空隙に周囲からの光の差し込みが可能となっている。このことにより、太陽電池パネル上に面積の大きな影ができなくなるので、太陽電池パネルの発電効率の大きな低下を防止できるという効果がある。
また、本発明では、支持板部の一部が片持ち状に張り出しており、支持板部の張出端部側の下面が太陽電池パネルと接触しない構造となっている。そのため、支持板部の接触によって生じる太陽電池パネルが損傷部分の発電不能となることがないので、太陽電池パネルの発電効率の大きな低下を防止できるという効果がある。

本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す斜視図である。 図１の太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。 図２の土台板部を示す斜視図である。 図２の押え板部を示す斜視図である。 図２のフロントカバーを示す斜視図である。 図２の本発明の実施形態に係る雪止金具を示す斜視図である。 図６の雪止金具を示す左側面図であり、緩衝材を省略して示す。 図６の緩衝材を示す斜視図である。 図１の太陽電池モジュールの組み立て手順を示す説明図であり、太陽電池パネルを土台板部に載置する様子を示す。 図９に引き続いて太陽電池モジュールの組み立て手順を示す説明図である。 図１のＡ部分を拡大して示す要部拡大斜視図である。 本実施形態の太陽電池モジュールを建屋上に取り付けていく様子を示す説明図であり、軒側第一段目の太陽電池モジュールを取り付ける様子を示す。 図１２に引き続いて太陽電池モジュールを建屋上に取り付けていく様子を示す説明図であり、軒側第一段目の太陽電池モジュールの棟側端部を固定する様子を示す。 図１３のＡ−Ａ断面図である。 図１３に引き続いて太陽電池モジュールを建屋上に取り付けていく様子を示す説明図であり、軒側第二段目の太陽電池モジュールを取り付ける様子を示す。 図１５に引き続いて太陽電池モジュールを建屋上に取り付けていく様子を示す説明図であり、軒側第二段目の太陽電池モジュールの棟側端部を固定する様子を示す。 図１６のＢ−Ｂ断面図である。 軒側第一段目の太陽電池モジュールに取り付けられた雪止金具とその周囲の部材を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る雪止金具２０、この雪止金具２０を一体に取り付けた太陽電池モジュール１、並びに、この太陽電池モジュール１を建屋の上面に敷設して形成される敷設構造（太陽電池モジュールの敷設構造）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、桁行方向（幅方向）、梁間方向（傾斜方向であって上下方向）については、通常の設置状態を基準として説明する。

太陽電池モジュール１は、図１で示されるように、基台２に対し、太陽電池パネル１５及び雪止金具２０を一体に取り付けて構成される。

基台２は、図２で示されるように、土台板部１０に、押さえ板１１、フロントカバー１２、発泡断熱材１３を取り付けて形成されている。

土台板部１０は、正面視が略長方形状となる板材であって、１枚あるいは複数枚の金属板を屈曲加工して所定の形状に形成したものである。加工する金属板は特に限定されるものではないが、鋼板、アルミニウム、ステンレス等の金属板を用いることが望ましく、本実施形態ではガルバリウム鋼板が採用されている。
そして、土台板部１０には、図３で示されるように、軒側（下方側）から順にカバー取付部３０、太陽電池配置部３１、押さえ板１１を取り付けるための板体取付部３２が形成されている。加えて、太陽電池配置部３１の一方の側方部分には溝状の樋部３３が形成されている。

カバー取付部３０は、フロントカバー１２を取り付けるための部分であり、土台板部１０の軒側端部を裏面側へ略垂直に折り曲げられて形成されている。

太陽電池配置部３１は、太陽電池パネル１５が載置される長方形平板状の部分であり、太陽電池パネル１５よりも梁間方向ｌの長さが長くなっている。また、太陽電池配置部３１の略中央部分には、太陽電池パネル１５の端子ボックス４９（図２参照）を挿入するための開口３１ａが設けられている。

板体取付部３２は、土台板部１０の棟側端部を階段状に折り曲げて形成される部分であり、軒側に位置する板体載置部３５と、棟側に位置する上面形成部３６とが棟側に向かうにつれて高くなるように段状に連続して形成されている。
具体的に説明すると、板体載置部３５は、太陽電池配置部３１の棟側端部を表面側へ略垂直に折り曲げて立上り部３５ａを形成し、立上り部３５ａの上方端部を棟側に折り曲げて形成されている。そして、上面形成部３６は、板体載置部３５の棟側端部を表面側へ略垂直に折り曲げて立上り部３６ａを形成し、立上り部３６ａの上方を棟側に折り曲げて形成されている。すなわち、太陽電池配置部３１、板体載置部３５、上面形成部３６の上面は段差を介して連続した状態となっており、太陽電池配置部３１の上面、板体載置部３５の上面、上面形成部３６の上面の順に配された位置が高くなっている。

押さえ板１１は、図４で示されるように、正面視が略長方形状となる板体であり、その上面には複数の切り起こし部３９と、複数の取付用貫通孔４０とが形成されている。

切り起こし部３９は、桁行方向ｗ（幅方向）に間隔を空けて列状に配されるものであり、いずれも側面視略Ｌ字状で桁行方向ｗに沿って延びている。より具体的には、切り起こし部３９は、押さえ板１１の上面を表面側へ略垂直に折り曲げた立上り部３９ａと、立上り部３９ａの上端から軒側へ突出する長方形平板状の上板部３９ｂによって形成されている。すなわち、切り起こし部３９は、押さえ板１１から表面側へ突出する突起状の部分であり、上板部３９ｂの下面側に軒側が開放された空間を形成する鉤状の部分である。

取付用貫通孔４０は、押さえ板１１を表裏貫通する貫通孔であり、ビス等の締結要素を打ち込むための孔である。そして、この取付用貫通孔４０もまた、桁行方向ｗ（幅方向）に間隔を空けて列状に配されている。
なお、締結要素とは、ビス、木ネジ、釘等の上位概念であるものとする。

フロントカバー１２は、図５で示されるように、金属性の長尺材であり、断面形状略「コ」字状で延びている。より具体的には、フロントカバー１２は、下方に位置する略長方形平板状の係止片形成板部４３と、係止片形成板部４３の軒側端部から略垂直上方へ突出する立壁状の端面保護部４４と、端面保護部４４の上端から棟側へ突出する略長方形平板状の軒側固定部４５とが一体に形成されている。

発泡断熱材１３は、図２で示されるように、太陽電池モジュール１の強度や断熱性を確保するために土台板部１０の裏面に取り付けられる発泡樹脂製の部材である。この発泡断熱材１３は、土台板部１０の棟側の長辺に沿って桁方向に伸びる桁方向補強部１３ａと、桁方向補強部１３ａの長手方向の両端部分からそれぞれ軒方向に沿って延びる傾斜方向補強部１３ｂとを有する。

太陽電池パネル１５は、図２で示されるように、長方形の面状に形成されている。太陽電池パネル１５には、例えばガラス基板に導電膜や半導体膜を積層し、これに複数の溝
を設けて所定数の単体電池（太陽電池セル）を形成し、各太陽電池セルを電気的に直列接
続したものなどを採用することができる。

また、特に限定されるものではないが、本実施形態の太陽電池パネル１５には、所謂薄膜系太陽電池パネルと称されるものを好適に採用することができる。
具体的に説明すると、薄膜系太陽電池パネルと称される太陽電池パネルでは、表面の一部に影が差した場合、影が形成された部分では発電量が低下し、影が形成されなかった部分では通常の発電を実施する。これに対して、結晶シリコン系太陽電池パネルと称される太陽電池パネルでは、表面の一部に影が差した場合、影が形成された部分で発電が完全に停止してしまう。このように、薄膜系太陽電池パネルと称される太陽電池パネルは、表面に影が差した状態での発電効率が高く、本実施形態の太陽電池パネル１５として好適である。

この太陽電池パネル１５には、図２で示されるように、裏面に端子ボックス４９が取り付けられ、端子ボックス４９からは、二本のケーブル（第一ケーブル５０及び第二ケーブル５１）が延設されている。この二本のケーブルは、いずれも、太陽電池パネル１５の正極に接続される被覆導線であるプラス側芯線と、太陽電池パネル１５の負極に接続される被覆導線であるマイナス側芯線からなる２本の被覆導線が束ねられた状態でチューブ内に挿通されて形成されている。そして、第二ケーブル５１の長さは、第一ケーブル５０の長さよりも長くなっている。また、この二本のケーブルのそれぞれの端部には、第一コネクタ５３及び第二コネクタ５４が設けられている。この第一コネクタ５３と第二コネクタ５４とは嵌合可能となっており、嵌合した状態では同極同士が電気的に接続された状態となっている。

雪止金具２０は、図６で示されるように、平面視が略長方形平板状の支持板部５８と、支持板部５８の軒側端部から略垂直上方へと突出する雪止板部５９とが一体に形成されている。また、支持板部５８の下面には、緩衝材６０が取り付けられている。

支持板部５８は、図７で示されるように、軒側端部側に位置する部分（軒側部分５８ａ）が上方へ屈曲された状態となっている。より具体的には、支持板部５８は、軒側端部よりもやや棟側よりの部分Ｐ１で上側に折り曲げられており、軒側部分５８ａは上方へ向かって延びている。換言すると、軒側部分５８ａは、棟側部分５８ｂから軒側上方（図７では右側上方）へ突出した状態となっている。
そして、この軒側部分５８ａは、軒側部分５８ａと水平面のなす角α１が所定の角度（例えば、１度以上５度以下であり、より好ましくは３度程度）となるように屈曲した状態となっている。

また、支持板部５８の棟側部分５８ｂには、図６で示されるように、棟側端部よりもやや軒側（図６における後端よりやや前側）に位置する部分であって、桁行方向ｗ（幅方向）の略中心部分に、支持板部５８を表裏方向に貫通する取付用貫通孔６２が設けられている。この取付用貫通孔６２は、ビス等の締結要素を打ち込むための孔である。

雪止板部５９は、直立した略長方形平板状の部分であり、支持板部５８の軒側部分５８ａの上端から略垂直上方へ突出している。換言すると、雪止板部５９は、水平面に対して略垂直となるように上方へ突出している。このため、雪止板部５９と支持板部５８の棟側部分５８ｂとがなす角α２は、軒側部分５８ａと水平面のなす角α１よりも９０度程度大きな角度となっている。

緩衝材６０は、合成ゴム等の衝撃吸収性の高い適宜な弾性材料によって形成されるものであり、図８で示されるように、略長方形平板状の上板部分６５と、上板部分６５の棟側端部から下方へ垂下された立壁部分６６と、立壁部分６６の下端から棟側へ向かって突出する略長方形平板状の下板部分６７とが一体に形成されている。また、立壁部分６６は、直立した略長方形平板状の部分となっている。

続いて、太陽電池モジュール１の組み立て構造について手順に沿って説明する。
なお、多くの場合、雪止金具２０を除いた部分の組み立ては工場で実施するものであり、雪止金具２０の太陽電池モジュール１への取り付けは太陽電池モジュール１の敷設現場で実施する。

図９で示されるように、土台板部１０の裏面に発泡断熱材１３を一体に取り付けた状態とする。また、土台板部１０のカバー取付部３０にフロントカバー１２の端面保護部４４を重ね合わせ、これらをビス等の締結要素を介して一体に取り付けた状態とする。

土台板部１０にフロントカバー１２が取り付けられると、土台板部１０の上面とフロントカバー１２の軒側固定部４５との間に隙間が形成された状態となる。また、土台板部１０の下面とフロントカバー１２の係止片形成板部４３との間にも隙間が形成された状態となる。

さらに、太陽電池パネル１５を土台板部１０へ載置した状態とする。

具体的には、まず、太陽電池パネル１５にスペーサ７０を取り付けた状態とする。このスペーサ７０は、太陽電池パネル１５の棟側の縁部分と、軒側の縁部分とにそれぞれ複数（本実施形態では３つ）取り付けられるものであり、いずれの部分においても桁行方向ｗで間隔を空けて列状に配された状態となっている。また、このスペーサ７０は、外形が断面略コ字状で延びる形状となっており、太陽電池パネル１５の縁部分を表裏方向で挟み込んで取り付ける構造となっている。

そして、土台板部１０の上面と軒側固定部４５との間に形成される隙間に、太陽電池パネル１５の軒側端部を挿通し、太陽電池パネル１５を土台板部１０の太陽電池配置部３１に載置する。ここで、太陽電池パネル１５の端子ボックス４９と、第一ケーブル５０及び第二ケーブル５１は、太陽電池配置部３１の開口３１ａを挿通し、土台板部１０の裏面側に配した状態とする。

そして、図１０で示されるように、太陽電池パネル１５が太陽電池配置部３１に載置された状態で、押さえ板１１を板体載置部３５に載置し、ビス等の締結要素により土台板部１０に一体に取り付ける。さらにその状態において、押さえ板１１の上側に雪止金具２０を配し、雪止金具２０をビス等の締結要素により太陽電池モジュール１に一体に取り付ける。なお、このとき、雪止金具２０を固定するためのビス等の締結要素は、雪止金具２０、押さえ板１１、土台板部１０を貫通した状態で、屋根上（後述する横桟木８２）に固定される。
このことにより、図１で示されるように、太陽電池モジュール１が組み立てられる。

この状態では、押さえ板１１の軒側端部が太陽電池パネル１５の表面の一部を覆い、太陽電池パネル１５の表面に上方から押圧力を作用させた状態となる。すなわち、押さえ板１１は、太陽電池パネル１５の棟側端部近傍を押さえつけた状態となる。
また、押さえ板１１の上面と上面形成部３６の上面とは、略同一の平面を形成した状態となる。

また、図１１で示されるように、雪止金具２０の一部である支持板部５８の棟側部分５８ｂが押さえ板１１に載置された状態となる。より具体的には、支持板部５８の棟側部分５８ｂが押さえ板１１に載置された状態となり、支持板部５８の軒側部分５８ａが太陽電池パネル１５の表面（受光面）の上側に位置する。つまり、支持板部５８の軒側に位置する一部分が太陽電池パネル１５の上方へ片持ち状に張り出した状態となっている。このことにより、雪止板部５９もまた、太陽電池パネル１５の表面（受光面）の上側に位置した状態となる。換言すると、雪止板部５９は、太陽電池パネル１５の表面（受光面）から上方に離間した位置で略垂直上方へ突出した状態となっている。

そして、雪止金具２０の下方側に注目すると、緩衝材６０の下板部分６７が太陽電池パネル１５の表面と押さえ板１１によって挟み込まれた状態となっている。すなわち、下板部分６７は、太陽電池パネル１５の表面に載置された状態となっており、押さえ板１１によって上方側から押圧された状態となっている。別言すると、下板部分６７が太陽電池パネル１５の表面と押さえ板１１との間に形成される隙間に挿入された状態となっている。

加えて、支持板部５８の軒側部分５８ａの下方側であって、上板部分６５の下方側では、太陽電池パネル１５の表面（受光面）の上側に空隙７５が形成されている。この空隙７５は、軒側部分５８ａと太陽電池パネル１５の表面（受光面）との間、より厳密には、上板部分６５の下面と太陽電池パネル１５の表面（受光面）との間に形成される空間である。この空隙７５は、略直方体状の空間であって、軒側端部と、桁行方向ｗの一方側の端部と、桁行方向ｗの他方側の端部の３方がそれぞれ外部に開放された状態となっている。別言すると、空隙７５は、周縁部分のうちで棟側に位置する部分を除いたすべての部分が、隣接する外部空間と連続した状態となっている。

またさらに、図１で示されるように、雪止金具２０の桁行方向の長さＬ１は、太陽電池モジュール１の桁行方向の長さＬ２の５パーセント程度の長さとなっている。別言すると、本実施形態では、１つの太陽電池モジュール１に対して２つの雪止金具２０が取り付けられており、２つの雪止金具２０の桁行方向の長さの合計（Ｌ１＋Ｌ１）は、太陽電池モジュール１の桁行方向の長さ（Ｌ２）の１割程度となっている。

次に、本実施形態の太陽電池モジュール１を建屋の上面に敷設して形成される敷設構造について説明する。

太陽電池モジュール１を敷設する場合、まず敷設対象である建物の上面に軒先水切りや所定のルーフィング材が取り付けられ、作業の進行に必要な線や形、寸法を建物の上面に表示する墨出しが行われる。そして、図１２で示されるように、縦桟木８０が所定の間隔で取り付けられ、広小舞８１や横桟木８２が取り付けられる。なお、横桟木８２は、所定の登り間隔で取り付けられる。また、敷設される太陽電池モジュール１の吹き上がりを防止する吹上防止金具８３が所定位置に取り付けられる。

続いて、太陽電池モジュール１を、軒先側から順次棟側に向けて取り付けていく。より具体的には、複数の太陽電池モジュール１の短辺同士を隣り合わせて列状のモジュール段を形成し、ビス等の締結部材を介して各太陽電池モジュール１を建物の上面に固定する。本実施形態では、建物の上面の軒先に沿って１段目のモジュール段が形成された後、棟側に向けて複数段のモジュール段が順次形成されていく。
さらに、隣接する太陽電池モジュール１のうち、一方側の太陽電池モジュール１の第一ケーブル５０と、他方の太陽電池モジュール１の第二ケーブル５１とを接続し、これらを電気的に接続していく。このことにより、各太陽電池モジュール１が並列に接続された状態となる。また、いくつかの所定の太陽電池モジュール１から延びるケーブル（第一ケーブル５０又は第二ケーブル５１）は、引き込みケーブル等に接続され、建屋内へと引き込まれる。そして、屋内でパワーコンディショナー等の機器に接続され、太陽電池モジュール１が発電した電気を建屋内に供給可能な構造となっている。

最も軒側に位置するモジュール段を形成する太陽電池モジュール１を屋根上に取り付ける際、図１２、図１３で示されるように、フロントカバー１２の下方に位置する係止片形成板部４３を吹上防止金具８３の軒側端部に引っ掛けた状態とする。そして、太陽電池モジュール１を棟側へと引き上げた状態とし、図１３、図１４で示されるように、太陽電池モジュール１の棟側端部をビス等の締結部材によって屋根（横桟木８２）に固定する。
このとき、太陽電池モジュール１の雪止金具２０が取り付けられている部分では、図１４で示されるように、ビス等の締結部材が雪止金具２０、押さえ板１１、土台板部１０を貫通し、屋根上の横桟木８２に打ち込まれて固定される。すなわち、雪止金具２０の太陽電池モジュール１への固定と、太陽電池モジュール１の屋根上への固定とを一度に実施する構造となっている。

また、最も軒側に位置するモジュール段を形成する太陽電池モジュール１を全て屋根上に取り付けた状態で、ケーブル（第一ケーブル５０又は第二ケーブル５１）の接続作業を実施する。すなわち、最も軒側に位置するモジュール段を形成する太陽電池モジュール１のうち、隣接する２つの太陽電池モジュール１を電気的に接続していく。
そして、２段目に位置するモジュール段を形成する太陽電池モジュール１を屋根上に取り付けていく。

２段目に位置するモジュール段を形成する太陽電池モジュール１を屋根上に取り付ける際、図１５で示されるように、フロントカバー１２の下方に位置する係止片形成板部４３を１段目に位置する太陽電池モジュール１の切り起こし部３９に引っ掛けた状態とする。そして、太陽電池モジュール１を棟側へと引き上げた状態とし、図１６、図１７で示されるように、太陽電池モジュール１の棟側端部をビス等の締結部材によって屋根（横桟木８２）に固定する。
２段目に位置するモジュール段を形成する太陽電池モジュール１を取り付ける場合もまた、図１７で示されるように、太陽電池モジュール１の雪止金具２０が取り付けられている部分では、ビス等の締結部材が雪止金具２０、押さえ板１１、土台板部１０を貫通し、屋根上の横桟木８２に打ち込まれて固定される。

そして、２段目に位置するモジュール段でもまた、ケーブル（第一ケーブル５０又は第二ケーブル５１）の接続作業を実施する。すなわち、２段目に位置するモジュール段を形成する太陽電池モジュール１を全て屋根上に取り付けた状態で、ケーブル（第一ケーブル５０又は第二ケーブル５１）の接続作業を実施し、隣接する２つの太陽電池モジュール１を電気的に接続した状態とする。

以下同様に、３段目以降のモジュール段を形成する太陽電池モジュール１を必要に応じて屋根上に取り付けていく。
そして、所定の段数だけモジュール段が形成されると、最も上段部の太陽電池モジュール１の棟側端部に雨仕舞い板（図示せず）等の所定の部材を必要に応じて設置する。さらに、上記したようにケーブルの建屋内への引き込み作業等を実施し、太陽電池モジュール１の敷設作業が完了し、建屋上に本実施形態の敷設構造が構築される。

このように、太陽電池モジュール１を敷設すると、図１８で示されるように、雪止金具２０の支持板部５８の一部が、軒側の太陽電池モジュール１ａと棟側の太陽電池モジュール１ｂとの間に挟まれた状態となる。より具体的には、支持板部５８の棟側部分５８ｂが、２つの太陽電池モジュール１に挟まれた状態となる。このようにすることで、雪止金具２０を必要以上に外部に露出しない状態で取り付けることができるので、太陽電池モジュール１を敷設した屋根の外観をよくすることができる。さらにまた、雪止金具２０が必要以上に露出しない構造によると、不用に露出した部分が太陽電池モジュール１の表面（受光面）に影を形成してしまうことがなく、好ましい。

また本実施形態では、軒側の太陽電池モジュール１ａに一体に取り付けられた雪止金具２０の雪止板部５９と、棟側の太陽電池モジュール１ｂの軒側端部との間に空間８５が形成された状態となっている。すなわち、雪止金具２０は、棟側の太陽電池モジュール１ｂから離れた位置に配されている。このことから、棟側の太陽電池モジュール１ｂの表面（受光面）に、雪止金具２０による大きな影が形成されない構造となっている。つまり、雪止板部５９の上端部分が棟側の太陽電池モジュール１ｂの軒側端部より上側に位置する場合であっても、棟側の太陽電池モジュール１ｂの表面（受光面）に雪止板部５９による大きな影が形成されない構造となっている。

本実施形態では、上記したように、支持板部５８の軒側部分５８ａが上方へ屈曲されている。このため、軒側部分５８ａの下方に形成される空隙７５が上下方向に広くなっており、空隙７５に外部から光が差し込みやすくなっている。すなわち、空隙７５の周縁部分に位置し、空隙７５と外部空間との境界となる開口面の面積が大きくなっており、光が差し込みやすくなっている。このことにより、空隙７５の下方に位置する太陽電池パネル１５の表面（受光面）に影が形成され難くなっている。

そして、支持板部５８の軒側部分５８ａが上方へ屈曲されていることにより、軒側部分５８ａの下面と太陽電池パネル１５の表面（受光面）とが大きく離間した構成になっている。このことにより、雪止金具２０が太陽電池パネル１５に接触し難く、雪止金具２０の接触によって太陽電池パネル１５が傷つけられることがない構造となっている。
具体的に説明すると、屋根上への積雪量が多く、雪止金具２０に対して雪による大きな荷重がかかると、支持板部５８が撓んでしまうことが考えられる。すなわち、雪止金具２０の支持板部５８が撓んでしまい、軒側部分５８ａが太陽電池パネル１５の表面に近接する方向へと移動してしまうことが考えられる。しかしながら、本実施形態では軒側部分５８ａと太陽電池パネル１５とが大きく離間しているので、軒側部分５８ａが太陽電池パネル１５へ僅かに接近した程度ではこれらが接触してしまうことがない。また仮に、軒側部分５８ａが大きく移動した場合であっても、軒側部分５８ａの下面には緩衝材６０が取り付けられており、軒側部分５８ａの下面と太陽電池パネル１５の表面（受光面）とが直接接触してしまうことがない。このように、本実施形態では、雪止金具２０の接触によって太陽電池パネル１５が傷つけられることがない構造となっている。

上記した実施形態では、屋根上面の軒先端部に吹上防止金具８３を取り付け、軒先端部から太陽電池モジュール１を取り付けたが、太陽電池モジュール１の敷設構造はこれに限るものではない。例えば、屋根上面の軒先端部に金具付きの瓦（屋根部材）を設置し、設置した瓦より棟側の部分に太陽電池モジュール１を敷設してもよい。すなわち、最も軒側に位置する太陽電池モジュール１が、瓦の上部側に位置する敷設構造であってもよい。

上記した実施形態では、１つの太陽電池モジュール１に２つの雪止金具２０を取り付ける例を示したが、雪止金具２０の太陽電池モジュール１への取り付けはこれに限るものではない。１つの太陽電池モジュール１には、雪止金具２０を１つだけ取り付けてもよく、雪止金具２０を３つ以上（複数）取り付けてもよい。

また、屋根上に複数の太陽電池モジュール１を敷設していくとき、必ずしもすべての太陽電池モジュール１に雪止金具２０を取り付ける必要はなく、雪止金具２０を一体に取り付ける太陽電池モジュール１と、雪止金具２０を取り付けない太陽電池モジュールとが混在してもよい。なお、この場合、雪止金具２０を取り付ける太陽電池モジュール１が配される位置と、雪止金具２０を取り付けない太陽電池モジュールが配される位置とは適宜変更してよい。

上記した実施形態では、モジュール段を複数段形成した例を示したがモジュール段の段数はこれに限るものではなく、適宜変更してよい。すなわち、モジュール段は１段だけ形成してもよく、上記したように２段以上（複数段）形成してもよい。

１ 太陽電池モジュール
２ 基台
１５ 太陽電池パネル
２０ 雪止金具
５８ 支持板部
５９ 雪止板部
６０ 緩衝材
６６ 上板部分
６６ 立壁部分
６７ 下板部分
７５ 空隙

Claims (6)

1. 基台と太陽電池パネルとを備えて建屋上に設置される太陽電池モジュールに一体に取り付けられる雪止金具であって、
   前記基台に一体に取り付けられる支持板部と、当該支持板部から上方へ突出する雪止板部とを備え、
   前記基台に取り付けられた状態では、前記支持板部の一部が前記太陽電池パネルの上方へ片持ち状に張り出し、前記支持板部と下方に位置する前記太陽電池パネルとの間に空隙が形成されることを特徴とする雪止金具。
2. 前記支持板部は、張出方向の先端側部分が上方へ屈曲されていることを特徴とする請求項１に記載の雪止金具。
3. 前記支持板部の下方に緩衝材が配されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の雪止金具。
4. 前記緩衝材は、上板部分と、上板部分の一端側から下方へ突出する立壁部分と、立壁部分の下端から水平方向成分を含む方向であって上板部分から離れる方向へ突出する下板部分とを備え、
   前記支持板部の張出方向の先端側部分と前記上板部分とが接触し、前記上板部分と下方に位置する前記太陽電池パネルとの間に空隙が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の雪止金具。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の雪止金具を一体に取り付けたことを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 請求項５に記載の太陽電池モジュールを少なくとも１つ含んだ複数の太陽電池モジュールを屋根上に列にして設置する太陽電池モジュールの敷設構造であって、
   所定の太陽電池モジュールの棟側端部と、当該太陽電池モジュールの棟側に隣接する他の太陽電池モジュール又は屋根部材の軒側端部とが重ねられて配されるものであり、
   当該棟側端部と軒側端部とに前記支持板部の一部が挟まれた状態となることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設構造。

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