JP3963886B2 - 太陽電池モジュール葺設屋根の雪止め構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールを葺設した屋根に設けられる雪止め構造に関する。

近年、家屋の勾配屋根に、瓦の割り付け寸法に合わせてパネル化された太陽電池モジュールを葺設する態様が普及しつつある。太陽電池モジュールは、防水仕様の発電パネルを適宜の基台上に取り付けたもので、瓦と同様に軒側から棟側へと葺き重ねられる。

ところで、積雪地帯においては、発電効果を少しでも高めるため、屋根上に降り積もる雪は、そのまま太陽電池モジュールの表面を自然に滑落させるのが一般的である。しかし、狭小敷地内の家屋にあっては、滑雪が隣家の敷地内に及ぶのを防ぐため、太陽電池モジュールの葺設面またはその下方に雪止め具を取り付ける場合がある。

かかる雪止め具として、特許文献１には、太陽電池モジュール葺設領域の軒側に、太陽電池モジュールから分離独立した突起物を適宜の間隔で設置する構造が提案されている。また、特許文献２、３には、太陽電池モジュールの葺設領域に重ねて、雪止め具を横方向に配列する構造が提案されている。また、特許文献４、５には、軒側太陽電池モジュールと棟側太陽電池モジュールとの葺き重ね部分を保持する枠部材に、上方へ立ち上がる雪止め部を設けた構造が提案されている。
特開２００３−１６１０１０号公報 特開２０００−２７４０３０号公報 特開２０００−２９７５０７号公報 特開２００３−１８４２４５号公報 特開２００２−２５６６６４号公報

上記のような従来技術のうち、特許文献１のような雪止め構造は、雪止め具の設置領域を確保する必要から、太陽電池モジュールの設置領域を縮小しなければならず、これによって屋根面全体の発電性能が低下せざるを得ない。また、特許文献２、３のような雪止め構造でも、発電パネルの受光面に雪止め具の影が落ちるので、発電効率が低下する。

また、特許文献４、５のような雪止め構造では、葺き重ね部分を保持する枠部材の水切り構造が複雑になる。雪止め部を横方向に連続させた場合には、雪止め部に溜まる水の排水経路を枠部材の周辺に確保する必要がある一方、雪止め部を適宜間隔で不連続に設けた場合には、屋根面の水平ラインが分断されて、屋根の意匠性が低下する。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、発電効率に影響を及ぼさず、合理的かつ簡素な構造で確実に排水しうる太陽電池モジュール葺設屋根の雪止め構造を提案するものである。

上記した目的を達成するため、本発明の太陽電池モジュール葺設屋根の雪止め構造は、適宜の基台上に発電パネルを取り付けてなる太陽電池モジュールを、軒側から棟側へと葺き重ねる太陽電池モジュール葺設屋根において、上記発電パネルの軒側端面と表面、及び基台の軒側端面に被さる側面視略Ｌ字形の固定具を介して発電パネルを基台上に固定し、上記固定具の表面に、少なくとも太陽電池モジュールの働き幅にわたって水平方向に連続する側面視略Ｌ字形の雪止めカバーを被せ、固定具及び雪止めカバーにそれぞれ形成した適宜の係合手段を介して雪止めカバーを固定具に固定することにより、雪止めカバーの天面を太陽電池モジュールの表面よりも突出させ、かつ、雪止めカバーの裏面と太陽電池モジュールの軒側縁部との間に排水用の隙間を形成したことを特徴とする。

この発明によれば、太陽電池モジュールの軒側縁部にて発電パネルと基台とを固定する固定具に雪止めカバーを後付けすることができ、かつ、雪止めカバーと太陽電池モジュールとの間から雨水や雪解け水を排水することができるので、水切り構造が簡素になる。そして、太陽電池モジュールの表面に対する雪止めカバーの突出高さを大きくせずに適度な雪止め効果を得ることができるので、発電パネルの受光面に影が落ちず、発電効率にも影響が及ばない。しかも、雪止めカバーは水平方向に連続し、軒側から見たときに不連続部がないので、屋根面の水平ラインが強調されて美観も向上する。

上記の発明において、雪止めカバーと太陽電池モジュールとの間に形成した排水用の隙間を通過する水が、軒側に位置する太陽電池モジュールの表面に流下するように、太陽電池モジュールを葺き重ねるようにすれば、雪止めカバーの取り付けに伴う特別な水切り構造を付加する必要がなく、雪止めカバーを取り付ける場合と取り付けない場合の葺き重ね構造を共通化することができる。

固定具については、太陽電池モジュールの軒側縁部に適宜の間隔を設けて、その間から雨水や雪止め水を排水するように取り付けてもよいし、水平方向に連続するように取り付けて、適宜間隔で設けた切欠部から排水するようにしてもよい。

また、本発明において固定具と雪止めカバーとを固定する係合手段は、固定具の表面と雪止めカバーの裏面に、互いに係合する溝部及び突起部を、少なくとも上下二条、水平方向に形成したものであるのが好ましい。これによると、雪止めカバーの取り付けが簡単になるとともに、雪止めカバーを断面一様の長尺部材として経済的に製作し、必要に応じて適宜の寸法に切断して利用することができる。

また、雪止めカバーは、個々の太陽電池モジュールの働き幅と略一致するように、予め個々の太陽電池モジュールに取り付けられてもよいし、複数個の太陽電池モジュールにわたって水平方向に連続する長尺物として、現場で取り付けられてもよい。

上述のように構成される本発明の雪止め構造によれば、太陽電池モジュールの受光面に雪止めカバーの影がほとんど落ちないので、発電効率を低下させずに、簡素な構造で実用的な雪止め効果と確実な排水性を確保することかできる。また、雪止めカバーを水平方向に連続させることにより、屋根面の意匠性も向上する。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１〜図２は太陽電池モジュール葺設屋根における本発明の雪止め構造を示す。太陽電池モジュールは、横長矩形の平板状に形成された防水仕様の発電パネル１を、表面が略平坦な適宜の基台２上に取り付けて、葺き重ねられるようにしたものである。例示の基台２は、耐候処理した薄い金属板の縁部を折曲し、裏面に発泡性樹脂等からなる裏打ち材２１を取り付けたもので、発電パネル１よりも勾配方向の寸法がやや大きくなるように形成されている。基台２の軒側縁部は、金属板を折り下げて端面が形成されており、端面を折り返した部分の裏側には防水パッキン２３が取り付けられている。基台２の棟側縁部には、金属板を折り上げて水返し部２４が形成されている。

発電パネル１は、その軒側縁部を基台２の軒側縁部に揃えて基台２の表面に載置され、発電パネル１の棟側縁部に適宜の間隔で取り付けられた押さえ具３と、発電パネル１の軒側縁部に適宜の間隔で取り付けられた固定具４とによって、基台２上に固定されている。図２中に符号３０，４０で示した部材は、押さえ具３及び固定具４と発電パネル１との間に挟み込まれる緩衝材である。押さえ具３の上には、水平方向に連続する水切りカバー５が被せられて、さらに水切りカバー５の棟側上面には、棟側の基台２を係合させるための連結具６が取り付けられている。

本発明の要部は、太陽電池モジュールの軒側縁部に取り付けられた雪止めカバー７にある。よって以下、軒側縁部の構造について詳述するが、上記した発電パネル１及び基台２の形状や、水切りカバー５、連結具６等の構造についてはあくまでも一例であり、太陽電池モジュールが軒側から棟側へと階段状に葺き重ねられる態様から逸脱しない限り、上記各部材の細部の形態は適宜変更可能である。

図３は、太陽電池モジュールの軒側縁部に取り付けられる固定具４と、これに取り付けられる雪止めカバー７の係合形態を拡大して示す図である。

固定具４は、側面視略Ｌ字形で、発電パネル１の表面に被さる横片４１と、発電パネル１の端面及び基台２の端面に被さる縦片４２とを備えている。そして、縦片４２が基台２の端面に対してリベット固定されている。固定具４の縦片４２には、横片４１と同じ高さから前面に張り出して垂下するように形成された上段の溝部４３と、縦片４２の下縁部を前面側に折り返すように形成された下段の溝部４４が設けられている。

雪止めカバー７は、例えばアルミニウム合金や硬質合成樹脂の押出型材など、耐候性に優れた材質等からなる一様断面の部材で、固定具４の横片４１及び縦片４２に被さる大きさの略Ｌ字形断面を有している。雪止めカバー７の横片７１は、後方（棟側）に向けて肉厚が漸減するように形成されている。雪止めカバー７の縦片７２の裏面上部には、後方に張り出して上向きに立ち上がり、固定具４の上段の溝部４３に係合する上段の突起部７３が形成されている。また、雪止めカバー７の縦片７２の下縁部は、固定具４の下段の溝部４４に係合するように屈曲した下段の突起部７４となっている。

そして、この雪止めカバー７が、固定具４に対して、側方からスライドさせるか、あるいは前方から嵌合させることによって、固定具４に取り付けられる。すると、雪止めカバー７の天面が発電パネル１の表面よりもやや上方に浮き上がって保持され、発電パネル１及と雪止めカバー７との間には、固定具４と緩衝材４１の厚みを合わせた分の隙間が形成される。また、雪止めカバー７と基台２との間にも、固定具４の厚みに相当する隙間が形成される。これにより、発電パネル１の表面に積もった雪が、雪止めカバー７の横片７１によって滑落を阻止されるとともに、雪解け水や雨水は、雪止めカバー７の裏側の隙間を経由して、軒側に葺設された太陽電池モジュールの水切りカバー５上に流下することとなる。

発電パネル１と雪止めカバー７との間に形成する隙間の寸法は、３ｍｍ〜７ｍｍ程度が実用的である。それ以下の寸法であれば、この隙間に表面張力による水膜が生じて、雨水や雪解け水が円滑に流下しなくなる。一方、この隙間の寸法を高さ方向に大きくすれば雪止め効果は高くなるが、この種の雪止めカバー７は、頻繁に数十ｃｍ以上の積雪を見る豪雪地域ではなく、まれに数ｃｍ程度の降雪があるような地域に使用されることを意図しているので、その程度の降雪に対しては数ｍｍの隙間でも十分な雪止め効果が得られる。また、隙間をそれ以上大きくすると、雪止めカバー７が発電パネル１の受光面に影を落とすようになるので好ましくない。

図４は、固定具４と雪止めカバー７との係合形態を変化させた例を示す。この形態では、固定具４の縦片４２の上部前面に、上方に開口する上段の溝部４５を設け、固定具４の縦片４２の下部に、前方に突出する下段の突起部４６を設けている。他方、雪止めカバー７の横片７１の下面には、下方に突出して固定具４の上段の溝部４５に係合する上段の突起部７５を形成し、雪止めカバー７の縦片７２の下部には、固定具４の下段の突起部４６に係合する下段の溝部７６を形成している。このような係合形態でも、図３に示した形態と同様の雪止め効果を得ることができる。

なお、図３及び図４に例示した固定具４は、十ｃｍ前後の幅に形成されて適宜の間隔で配置されたものであるが、この固定具４は水平方向に連続する部材であってもよい。ただし、固定具４を連続させる場合は、適宜間隔で排水用の切欠部（図示せず）を設けて、その切欠部から雨水や雪解け水を排水させるようにする。

また、雪止めカバー７については、個々の太陽電池モジュールの働き幅と略一致するように、予め工場等で個々の太陽電池モジュールに取り付けられていてもよいし、長尺の部材として形成され、屋根面に太陽電池モジュールを葺設した後、複数個の太陽電池モジュールにわたって連続するように現場で取り付けられてもよい。

本発明の実施形態を示す斜視図である。 太陽電池モジュールの葺き重ね部分の断面図である。 雪止めカバーの取付構造を示す拡大断面図である。 他の実施形態に係る雪止めカバーの取付構造を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ 発電パネル
２ 基台
４ 固定具
４３ 上段の溝部
４４ 下段の溝部
４５ 上段の溝部
４６ 下段の突起部
７ 雪止めカバー
７３ 上段の突起部
７４ 下段の突起部
７５ 上段の突起部
７６ 下段の溝部

Claims (6)

1. 適宜の基台上に発電パネルを取り付けてなる太陽電池モジュールを、軒側から棟側へと葺き重ねる太陽電池モジュール葺設屋根において、
   上記発電パネルの軒側端面と表面、及び基台の軒側端面に被さる側面視略Ｌ字形の固定具を介して発電パネルを基台上に固定し、上記固定具の表面に、少なくとも太陽電池モジュールの働き幅にわたって水平方向に連続する側面視略Ｌ字形の雪止めカバーを被せ、固定具及び雪止めカバーにそれぞれ形成した適宜の係合手段を介して雪止めカバーを固定具に固定することにより、雪止めカバーの天面を太陽電池モジュールの表面よりも突出させ、かつ、雪止めカバーの裏面と太陽電池モジュールの軒側縁部との間に排水用の隙間を形成したことを特徴とする太陽電池モジュール葺設屋根の雪止め構造。
2. 雪止めカバーと太陽電池モジュールとの間に形成した排水用の隙間を通過する水が、軒側に位置する太陽電池モジュールの表面に流下するように、太陽電池モジュールを葺き重ねたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール葺設屋根の雪止め構造。
3. 固定具は、太陽電池モジュールの軒側縁部に適宜の間隔を設けて取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール葺設屋根の雪止め構造。
4. 固定具は、太陽電池モジュールの軒側縁部に少なくとも太陽電池モジュールの働き幅にわたって連続するように取り付けられるとともに、この固定具に排水用の切欠部が適宜間隔で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール葺設屋根の雪止め構造。
5. 固定具と雪止めカバーとを固定する係合手段は、固定具の表面と雪止めカバーの裏面に、互いに係合する溝部及び突起部を、少なくとも上下二条、水平方向に形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの雪止め構造。
6. 雪止めカバーは、複数個の太陽電池モジュールにわたって水平方向に連続するように取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの雪止め構造。

Images