JP4010666B2

JP4010666B2 - 太陽光発電装置

Info

Publication number: JP4010666B2
Application number: JP25843198A
Authority: JP
Inventors: 征夫生嶋; 昭司堺谷; 信行西; 晋行辻野; 浩井上; 竜也米田; 孝慶安田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2018-09-11
Also published as: JP2000087522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建材一体型の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、家屋の屋根に設置される太陽光発電装置としては、既設の屋根の上にパネル状の太陽電池モジュールを専用架台を用いて固定する架台固定式が一般的である。
【０００３】
一方、太陽光発電装置の低コスト化、外観の向上等を目指し、建材一体型の太陽電池モジュールも開発され、一部実用に供されている。このような建材一体型の太陽電池モジュールは、例えば屋根の野地板の上に鉄板を敷き、さらにその上にモジュール連結部の継ぎ目からの雨水を処理する縦樋及び横樋を設け、その上に太陽電池モジュールを取付け、モジュールの上面の連結部からの雨水の侵入を防ぐために縦、横カバーを取付けることによって設置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように建材一体型の太陽電池モジュールを設置するためには、雨仕舞いのために特別の部材を用いて防水構造とする必要があり、取付け工事が複雑であった。
【０００５】
本発明は、斯かる従来の課題を解決し、建材一体型太陽電池モジュールを用いた取付け工事の簡単な太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明太陽光発電装置は、屋根流れ方向に設置された複数の支持材と、前記支持材上に取付けられた太陽電池モジュールとを備える太陽光発電装置であって、前記支持材が、前記太陽電池モジュールの桁側側縁部を載置する載置部と、前記屋根流れ方向に連続する排水経路とを有し、前記太陽電池モジュールが、軒側側縁部に設けられた水受け部と、該水受け部の両側に夫々設けられた排水部とを有すると共に、前記排水部から排水される水が前記排水経路に流入するように前記支持材に取付けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記排水経路が、平板状をなす前記載置部の両側で下方に折り曲げられ、さらに前記載置部と平行に折り曲げられた後に上方に折り曲げられてなることを特徴とし、前記太陽電池モジュールが、太陽電池部と、その外周側縁部に取付けられた枠部とよりなり、且つ前記水受け部が、軒側側縁部における前記枠部の底辺が外方に突出せしめられさらに上方に折れ曲げられてなると共に、前記排水部は、前記水受け部の両端が切り欠かれてなることを特徴とする。
【０００８】
さらには、前記支持材のさらに棟側に棟側水止め手段が設けられていることを特徴とし、前記棟側水止め手段が、棟側に位置する瓦の下部から最も棟側に配置される太陽電池モジュールの表面にまで連続して設けられた水不透過性の部材からなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明太陽光発電装置は、前記複数の支持材のうち最外方に位置する一対の支持材が夫々瓦上に取付けられていることを特徴とする。
【００１０】
或いは、前記複数の支持材のうち最外方に位置する一対の支持材のさらに外方に、一対の桁側水止め手段を有することを特徴とし、前記桁側水止め手段が、前記最外方に位置する支持材のさらに外方に配置される瓦の下部から前記支持材の上面にまで連続して設けられた水不透過性の部材からなることを特徴とする。
【００１１】
加えて、本発明太陽光発電装置は、前記複数の支持材の軒先部分が瓦上に取付けられていることを特徴とする。
【００１２】
或いは、前記支持材の軒先部分の下部から軒側の瓦の上面にまで連続して設けられた水不透過性の部材からなる水案内手段を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明による太陽電池モジュールの取付方法を説明するための斜視図である。
【００１５】
図１を参照して、１１は屋根１０の野地板であり、野地板１１上には平板状の瓦１２が葺かれている。太陽光発電装置を取付ける箇所は瓦１２が取り除かれ、野地板１１が露出している。
【００１６】
１は、太陽電池モジュール２を取付けるために屋根流れ方向に設けられた支持材であり、太陽電池モジュールのサイズに応じた所定間隔で複数設けられている。また、同図に示す如く、この支持材１の最も軒先部分、及び最外方に位置する一対の支持材は、共に瓦１２上に取付けられている。
【００１７】
太陽電池モジュール２は、支持材１上に載置された後にビス等でこの支持材１に取付けられ、そして軒側が固定具３により固定されて、屋根流れ方向への落下が防止されている。この固定具３は屋根の垂木１３にネジ、釘等により固定されているために取付強度が高く、本実施形態の太陽光発電装置にあってはこの固定具３により太陽電池モジュール２の取付強度が高められている。
【００１８】
また、屋根流れ方向に隣接する太陽電池モジュール２，２間にはゴム製の防水材４が嵌め込まれ、モジュール間の隙間から雨水が侵入することを防止している。
【００１９】
次に、図２を参照して、上記支持材１、太陽電池モジュール２及び固定具３について説明する。
【００２０】
まず、同図（Ａ）を参照して、支持材１は、太陽電池モジュール２の桁側側縁部（屋根流れ方向とは直交する方向の側縁部）を載置するための載置部１ａと、屋根流れ方向に連続する排水経路１ｂとを備えている。本実施形態にあっては平板状の載置部１ａの両側を下方に折り曲げ、さらに上記載置部１ａと平行に折り曲げた後に上方に折り曲げて排水経路１ｂとしているが、支持材の形状はこれに限らず載置部と排水経路とを備えたものであれば良い。
【００２１】
次に、同図（Ｂ）を参照して、太陽電池モジュール２は、例えば、太陽電池部２ａと，その外周側縁部に設けたアルミ製の枠部２ｂとからなり、全体として偏平な形状を有している。枠部２ｂの、互いに対向する一対の側縁部には、底辺から外方に突出して設けられた固定部２ｃを有しており、太陽電池モジュール２を支持材１上に載置する際にはこの固定部２ｃが前記載置部１ａ上に載置される。
【００２２】
太陽電池モジュール２を支持材１に取付けた際に水下側となる軒側側縁部には、モジュール表面を流れる雨水を受け止めるための水受け部２ｄを備えており、この水受け部の両側には排水部２ｅが設けられている。
【００２３】
本実施形態にあっては、軒側側縁部に枠部２ｂの底辺から外方向に突出し、さらに上方に折れ曲がってなる水受け部２ｄが設けられ、この水受け部２ｄの両端が切り欠かれて排水部２ｅとされているが、水受け部及び排水部の形状は斯かる形状に限らず、例えば上記の水受け部２ｄの底面に孔を開けて排水部２ｅとしても良い。
【００２４】
また、本実施形態にあっては、棟側側縁部にも水受け部２ｄと同様の形状を有する鉤状部（不図示）を備えている。
【００２５】
さらに、同図（Ｃ）を参照して、固定具３は下端に垂木１３へ固定するための固定部３ａと、この固定部３ａから立設する立設部３ｂを備えている。そして立設部３ｂの上部には、軒側に突出しさらに下方に折れ曲がってなる係合部３ｃと、棟側に突出する突出部３ｄとが設けられている。
【００２６】
次に、太陽光発電装置の取付について、図３及び４を参照して説明する。太陽電池モジュールの取付は、軒側から行う。
【００２７】
図３を参照して、まず、太陽光発電装置を取付ける部分の瓦１２を取り除き、野地板１１を露出させると共に垂木１３の位置を墨出しする。
【００２８】
次いで屋根流れ方向に連続する支持材１を複数、設置する太陽電池モジュールのサイズに応じた所定間隔で取付ける。この時隣接する支持材１，１の間に、できれば垂木が２本存在するようにする。
【００２９】
支持板１の取付にあたっては、前述したように軒先部分及び、最外方に位置する一対の支持材は瓦１２上に取付けるようにする。取付にあたっては、排水経路１ｂに釘等を打ち込んで取付けるとこの部分を流れる水が隙間から野地板１１に侵入する可能性があるので、載置部１ａにおいて、釘、ビス或いはボルト・ナット等により野地板１１に取付けるようにする。そして、必要に応じて取付部に水漏れ防止用のコーキング処理を施す。
【００３０】
次いで、軒先側の固定具３を予め墨出しした垂木１３に釘、ビス等により固定する。この際、前述した係合部３ｃが軒側、突出部３ｄが棟側となるように固定する。
【００３１】
そして、固定具３の突出部３ｄに側縁部を当接させて、軒側の太陽電池モジュール２を取付ける。この際、支持材１の載置部１ａ上に、モジュール２の固定部２ｃを載置し、この固定部２ｃで釘、ビス等により支持材１上に取付ける。このように取付けることでモジュール２の排水部２ｅを支持材１上に位置させることができ、水受け部２ｄを流れた雨水は排水部２ｅから支持材１上に排出され、そして排出経路１ｂに流れ込むこととなる。
【００３２】
以上の様にして軒先側の太陽電池モジュール２を取付けた後、該モジュール２の棟側に次の固定具３を取付ける。
【００３３】
固定具３を取付けるにあたっては、軒側に取付けられた太陽電池モジュール２の鉤状部２ｅに係合部３ｃを係合させて、垂木１３上に固定する（図４参照）。
【００３４】
このように係合部３ｃを鉤状部２ｅと係合して取付けると、太陽電池モジュールに働く重力に対しての取付強度が高い。さらに係合部３ｃにより軒側の太陽電池モジュールにおける棟側の側縁部が上方から押さえられているので、太陽電池モジュールの下に風が吹きこんでモジュールを上方に吹き上げる力が働いたとしても、モジュールが吹き飛ぶことはない。
【００３５】
そして、このようにして垂木に固定した固定具３の棟側に前述と同様に太陽電池モジュール２を取付け、この作業を繰り返し行うことにより屋根面に太陽電池モジュールを取付ける。
【００３６】
そして、以上の様にして太陽電池モジュール２を取付けた後、屋根流れ方向に隣接するモジュール間に、雨水の侵入を防止するためのゴム製の防水材４を嵌め込む。この防水材４は固定部３を設けたことにより太陽電池モジュール２間に生じる隙間を埋めるためのものであり、従来の防水カバーのようにモジュール間の隙間を完全に覆うものである必要はない。
【００３７】
以上のような本発明太陽光発電装置によれば、装置上に降った雨水は屋根の傾斜に沿って太陽電池モジュール２上を流れ、そして、該モジュール２の軒側（水下側）に設けられた水受け部２ｄに流れ込み、排水部２ｅから支持材１上に排水される。そして、雨水は排水経路１ｂを通じて軒側の瓦１２上に排出され、屋根に取付けられた雨樋を通して外部に排出される。
【００３８】
また、太陽光発電装置の両横の屋根上に降った雨水は、最外方に取付けられた一対の支持材１における排水経路１ｂの夫々の外側壁により遮られ、モジュール下に侵入することがない。
【００３９】
従って、本発明によれば、建材一体型の太陽電池モジュールを屋根上に設置するにあたって特別な防水加工を施す必要がなく、簡単な設置工法により屋根上に取付けることができる。
【００４０】
ところで、斯かる太陽光発電装置を屋根上に設置した場合にあっては、装置の棟側に降った雨水が屋根の傾斜方向に沿って太陽電池モジュール下に流れ込む。そこで、本発明にあっては、太陽光発電装置の棟側に棟側水止め手段を設けることにより、この雨水の侵入を防止している。
【００４１】
図５に示す棟側の要部拡大断面図を参照して、水止め手段５は、本実施形態においては金属板等の水不透過性の部材を用い、この水不透過性の部材を棟側の瓦１２の下部から、最も棟側に取付けられた太陽電池モジュールの表面にまで連続して設けている。このようにすることで、太陽光発電装置の棟側に降った雨水をモジュール上に導くことができ、モジュール下への雨水の侵入を防止できる。尚、太陽電池モジュール下部への雨水の侵入を確実に防止するために、水止め手段５の幅は太陽光発電装置の幅よりも広幅とすることが好ましい。
【００４２】
次に、本発明太陽光発電装置の別の実施形態について、図６に示す桁側取付部における要部拡大断面図を参照して説明する。
【００４３】
前述の実施形態に係る太陽光発電装置にあっては、複数の支持材１のうち最外方に位置する一対の支持材を瓦１２上に取付けていたが、本実施形態にあっては図６に示す如く太陽光発電装置の両横における防水性能を高めるために、最外方に位置する一対の支持材のさらに外方に桁側水止め手段６を設けている。
【００４４】
同図に示すように、本実施形態にあっては金属板等の水不透過性の部材を外方にある瓦１２の下部から支持材１上にまで連続して設けることにより桁側水止め手段６とした。また、この桁側水止め手段６を介して雨水が瓦１２下に侵入することを防止するために、瓦１２のモジュール側の部分はコーキング材７にてコーキングしてある。
【００４５】
斯かる構成によれば、太陽光発電装置の両側からの雨水の侵入をより確実に防止することができる。
【００４６】
さらに、図７は本発明の第３実施形態を説明するための軒先側の要部拡大断面図である。同図に示すように、本実施形態にあっては太陽光発電装置の軒先側において、支持材１の下部から軒側の瓦１２の上面にいたって金属板等の水不透過性の部材からなる水案内手段７を設けている。
【００４７】
斯かる実施形態にあっては支持材１の排水経路１ｂから排出された雨水は水案内手段７により軒側の瓦１２上に導かれ、そして通常の雨樋により外部に排水される。また、支持材１は割れ易い瓦１２上ではなく水案内手段７上に載置されることとなるので、太陽光発電装置の重量に対して信頼性が高く、雨漏りに対して信頼性の高い発電装置を提供できる。
【００４８】
次に、本発明における太陽電池モジュール２の支持材１への取付に関する他の実施例について図８に示す要部拡大断面図を参照して説明する。
【００４９】
前述の実施形態にあっては太陽電池モジュール２の固定部２ｃを支持材１の載置部１ａ上に釘、ビス等で取付けていたので、この取付部分から漏水が生じる恐れがあった。そこで、本実施形態にあっては取付部２ｃを、枠部２ｂの下辺から突出させさらに上方に折り曲げて形成している。
【００５０】
さらに、支持材１の載置部１ａには、ネジ部が上向きとなるように立設ネジ２０が所定ピッチで設けられている。この立設ネジ２０は、載置部１ａに形成した孔にボルト（２０）を貫通してナット２１で固定することで設けているが、溶接によってネジを立設するとさらに良い。
【００５１】
そして、この立設ネジ２０を間に挟んで両側に設けられた太陽電池モジュール２，２の対向する側縁部同士を押さえ板２５により固定する。
【００５２】
押さえ板２５は断面コ字形状をなすと共に、前記立設ネジ２０を挿通させる孔を有している。この孔に立設ネジ２０を挿通させ、立設ネジ２０にナット２６を螺合させると、押さえ板２５の両端部が太陽電池モジュール２の鉤状部２ｃに係合して太陽電池モジュール２を支持材１上に固定する。
【００５３】
このような取付方法によれば、漏水の可能性のある箇所がナット２６で止めている部分だけなので、従来よりも防水性がさらに向上する。
【００５４】
尚、この押さえ板２５の形状は、図９に示す如く、相隣接する太陽電池モジュール２，２の互いに対向する側縁部の上面も押さえることのできる形状としても良い。斯かる形状によれば、押さえ板２５を化粧板としても用いることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、建材一体型の太陽電池モジュールを屋根上に設置するにあたって特別な防水加工を施す必要がなく、簡単な設置工法により屋根上に取付けることができる太陽光発電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの取付方法を説明するための斜視図である。
【図２】本発明に係る支持材、太陽電池モジュール及び固定具を説明するための説明図である。
【図３】太陽光発電装置の取付方法を説明するための斜視図である。
【図４】太陽光発電装置の取付方法を説明するための桁方向から見た拡大断面図図である。
【図５】太陽光発電装置の棟側の拡大断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置の桁側取付部の拡大断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電装置の軒先側取付部の拡大断面図である。
【図８】本発明に係る太陽電池モジュールの別の取付方法を説明するための拡大断面図である。
【図９】本発明に係る太陽電池モジュールのさらに別の取付方法を説明するための拡大断面図である。
【符号の説明】
１…支持材、１ｂ…排水経路、２…太陽電池モジュール、２ｄ…水受け部、
２ｅ…排水部、３…固定具、４…防水材、１０…屋根、１１…野地板、
１２…瓦、１３…垂木

Claims

屋根の屋根流れ方向に設置された複数の支持材と、前記支持材上に取り付けられた太陽電池モジュールとを備える太陽光発電装置であって、
前記屋根の前記太陽光発電装置が取り付けられる箇所は、瓦が取り除かれて野地板が露出しており、
前記複数の支持材の最も軒先部分、及び最外方に位置する一対の支持材は、夫々瓦上に取り付けられ、且つ
前記支持材は、前記太陽電池モジュールの桁側側縁部を載置する載置部と、前記屋根流れ方向に連続する排水経路とを有し、
前記太陽電池モジュールは、軒側側縁部に設けられた水受け部と、該水受け部の両側に夫々設けられた排水部とを有すると共に、前記排水部から排水される水が前記排水経路に流入するように、前記支持材に取り付けられてることを特徴とする太陽光発電装置。
前記排水経路が、平板状をなす前記載置部の両側で下方に折り曲げられ、さらに前記載置部と平行に折り曲げられた後に上方に折り曲げられてなることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。
前記太陽電池モジュールが、太陽電池部と、その外周側縁部に取付けられた枠部とよりなり、且つ前記水受け部が、軒側側縁部における前記枠部の底辺が外方に突出せしめられさらに上方に折れ曲げられてなると共に、前記排水部は、前記水受け部の両端が切り欠かれてなることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽光発電装置。
前記支持材のさらに棟側に棟側水止め手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽光発電装置。
前記棟側水止め手段が、棟側に位置する瓦の下部から最も棟側に配置される太陽電池モジュールの表面にまで連続して設けられた水不透過性の部材からなることを特徴とする請求項４記載の太陽光発電装置。