JP4056419B2 - 太陽電池ユニットおよびその屋根取り付け方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池ユニットおよびその屋根取り付け方法に関し、詳しくは、勾配屋根に取り付けられたときに雨水を排水するための排水溝を備える太陽電池ユニットの構造、並びに、その屋根取り付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に関連する従来技術としては、太陽電池ユニットの棟側横枠の裏面側に係止片を突出させ、この係止片と屋根の瓦桟とを係止させることにより、屋根面への容易な位置決めを可能としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２００５６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、勾配屋根に設置される瓦置き換え型の太陽電池ユニットは、瓦を取り除いて形成した設置領域に複数の太陽電池ユニットが互いに隣接するように並べられて設置される。
瓦が取り除かれた設置領域は屋根の下地面が露出しているため、隣接する太陽電池ユニットどおしの隙間、または互いに隣接する太陽電池ユニットと瓦の隙間から雨水が浸入すると、屋根の下地面を腐蝕させてしまう恐れがある。
【０００５】
ここで、隣接する太陽電池ユニットどおしをぴったり密接させて隙間をなく設置することや、互いに隣接する太陽電池ユニットと瓦をぴったり密接させて設置することにより雨水の浸入を防止することが考えられる。
しかし、瓦の寸法公差は太陽電池ユニットの寸法公差よりも大きいため、複数の瓦を取り除いて形成した設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差はかなり大きな値となる可能性が高い。
このため、太陽電池ユニットどおし、あるいは太陽電池ユニットと瓦を密接させて設置することを想定した設計である場合、設置領域とそこに設置する太陽電池ユニットの間に大きな寸法差があると設置自体が困難となる。
具体的には、設置領域の寸法が、並べられた太陽電池ユニットの寸法よりも小さいと設置自体が困難となる。
一方、設置領域の寸法が、並べられた太陽電池ユニットの寸法よりも大きいと、太陽電池ユニットと瓦の側縁の間に大きな隙間が形成されるため、この隙間にユニットとは別体の溝部材等を配置して雨水の浸入に対処しなければならない。
【０００６】
そこで、この発明は以下の課題の少なくとも１つを解決できる太陽電池ユニットとその屋根取り付け方法を提供する。
この発明が解決しようとする課題の１つは、勾配屋根へ設置されたときに、隣接する太陽電池ユニットどおしの隙間、または互いに隣接する太陽電池ユニットと瓦の隙間から浸入する雨水を屋根の下地面に到達させることなく排水できる太陽電池ユニットとその屋根取り付け方法を提供することである
また、この発明が解決しようとする課題の１つは、勾配屋根へ設置するときに設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差に影響を受けることなく容易に設置できる太陽電池ユニットとその屋根取り付け方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記排水溝および前記張出部はそれぞれ一定の幅を有し、前記排水溝の幅は前記張出部の幅よりも広く、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水する第１の太陽電池ユニットを提供するものである。
また、この発明は、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記第１縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有し、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水する第２の太陽電池ユニットを提供するものでもある。
【０００８】
つまり、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットによれば、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って排水溝が設けられるので、複数の太陽電池ユニットが配列されたときにモジュール枠間の隙間から浸入する雨水を各排水溝で受けて勾配屋根の軒側へ排水できる。
このため、隣接する太陽電池ユニットどおしの隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
また、複数の太陽電池ユニットどおしの間に隙間が形成されても雨水が屋根の下地面に到達しないので、設置時に太陽電池ユニットどおしの間に積極的に隙間を形成し、この隙間の幅を適宜調節することにより、勾配屋根の設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明による第１の太陽電池ユニットは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記排水溝および前記張出部はそれぞれ一定の幅を有し、前記排水溝の幅は前記張出部の幅よりも広く、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水することを特徴とする。
また、この発明による第２の太陽電池ユニットは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記第１縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有し、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水することを特徴とする。
ここで、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、太陽電池モジュールとは、複数の太陽電池セルが並べられて電気的に接続された板状のものを意味する。
【００１０】
この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に配置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、排水溝は前記第１縦枠部の外側に沿って設けられる。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの第１縦枠部と他方のユニットの第２縦枠部の隙間から浸入する雨水を一方のユニットの第１縦枠部に設けられた排水溝で受けて排水できる。
【００１１】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝は、溝の底から立ち上がって溝の長手方向に沿って延びるリブを有していてもよい。
このような構成によれば、排水溝内を流れる雨水の流路をリブで限定することができ、浸入した雨水の量に応じて適切な流量と流速を確保できる。
すなわち、雨水の量が少ない場合には、排水溝に導かれた雨水はリブで限定された幅の狭い流路を通ることとなり、おのずとその流速は高められる。この結果、雨水と共に排水溝に流入した塵や埃が雨水と一緒に排水溝から排出されるようになり、排水溝に塵や埃が堆積しなくなる。
一方、雨水の量が多くなると、排水溝に導かれた雨水はリブで限定された幅の狭い流路から溢れ、溢れた分はリブによって隔てられた隣の流路を通って排水されることとなる。なお、リブは１つでもよいし、２つ以上であってもよい。
【００１２】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝はその棟側の一端に排水溝を塞ぐ仕切り板を有していてもよい。
このような構成によれば、勾配屋根の軒から棟に向かって強風が吹きつけた場合など、何らかの要因によって排水溝を流れる雨水が勾配と逆方向に逆流した場合にもその逆流を仕切り板によってせき止めることができる。
この結果、本来、雨水が排水されない棟側の排水溝の出口から雨水が排水され屋根の下地面を濡らしてしまうことを防止できる。
【００１３】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝は溝底と両側壁からなり、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の張出部を有し、前記張出部は前記排水溝の側壁よりも高い位置にある。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの排水溝上に他方のユニットの張出部が覆い被さる。
このため、第１縦枠部と第２縦枠部の隙間から不必要に大量の雨水が排水溝に流入することを防止できる。
【００１４】
また、この発明による第１の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝および前記張出部はそれぞれ一定の幅を有し、前記排水溝の幅は前記張出部の幅よりも広く設定される。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの排水溝上に他方のユニットの張出部が部分的に覆い被さり、かつ、一方のユニットの第１縦枠部と他方のユニットの第２縦枠部との間に隙間が形成される。
このため、第１縦枠部と第２縦枠部の隙間から不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止しつつ、設置時に前記隙間（クリアランス）の幅を適宜調節することにより設置領域と太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できるようになる。
【００１５】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記張出部は、その裏面をつたって流れる雨水を滴下させるために、前記張出部の裏面から下方へ立ち上がり前記第２縦枠部に沿って延びるリブを有していてもよい。
このような構成によれば、第２縦枠部の表面から第２縦枠部の裏面へ回り込もうとする雨水はリブによってその進行を妨げられ下方へ滴下される。
このため、太陽電池ユニットに降り注ぐ雨水が第２縦枠部の表面から太陽電池ユニットの裏面側に回り込まなくなる。
特に、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合には、リブから滴下される雨水は隣接する太陽電池ユニットの排水溝によって受けとめられるため、屋根の下地面が濡れることはない。
【００１６】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記第１縦枠部は、その内側に沿って設けられ前記太陽電池モジュールの下側へ潜り込む補助排水溝を有していてもよい。
このような構成によれば、何らかの原因によって太陽電池ユニットの裏面側へ回り込んだ雨水を補助排水溝で受けて排水できる。
【００１７】
また、この発明による第２の太陽電池ユニットにおいて、前記第１縦枠部は、その両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有している。
このような構成により、排水溝上に補助張出部が位置するため、不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止できる。
特に、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合には、一方のユニットの張出部と他方のユニットの補助張出部が排水溝上で隙間を空けて対向するため、排水溝に流入する雨水の量を最小限に抑えることができる。
【００１８】
また、この発明は別の観点からみると、上述のこの発明による第１または第２の太陽電池ユニットを用い、複数の前記ユニットを勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べて隣接する２つのユニットの第１および第２縦枠部を互いに対向させ、隣接する２つのユニットの第１および第２縦枠部間に隙間を形成し、前記隙間の下方に一方のユニットの第１縦枠部に設けられた排水溝を位置させる工程を備える太陽電池ユニットの屋根取り付け方法を提供するものでもある。
このような屋根取り付け方法によれば、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部との間に隙間が形成され、この隙間の下方に排水溝が位置するので、ユニットどおしの隙間から浸入する雨水を排水溝で受けて排水できる。
この結果、ユニットどおしの隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
【００１９】
また、この発明はさらに別の観点からみると、上述のこの発明による第１または第２の太陽電池ユニットを用い、瓦葺きの勾配屋根から一部の瓦を取り除いて棟または軒と平行な２つの横辺と各横辺の両端をそれぞれ繋ぐ２つの縦辺とから形成される方形の設置領域を形成し、前記設置領域に前記ユニットを配置してユニットの第１縦枠部と設置領域の一方の縦辺を対向させ、第１縦枠部と一方の縦辺との間に隙間を形成し、前記隙間の下方に第１縦枠部に設けられた排水溝を位置させる工程を備え、各縦辺は瓦の側縁で形成され、隙間を形成する前記工程は、第１縦枠部と瓦の側縁との間に隙間を形成する工程である太陽電池ユニットの屋根取り付け方法を提供するものでもある。
このような屋根取り付け方法によれば、太陽電池ユニットの第１縦枠部と瓦の側縁との間に隙間が形成され、この隙間の下方に排水溝が位置するので、ユニットと瓦の隙間から浸入する雨水を排水溝で受けて排水できる。
この結果、ユニットと瓦の隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
【００２０】
また、この発明はさらに別の観点からみると、上述のこの発明による第１または第２の太陽電池ユニットを用い、瓦葺きの勾配屋根から一部の瓦を取り除いて棟または軒と平行な２つの横辺と各横辺の両端をそれぞれ繋ぐ２つの縦辺とから形成される方形の設置領域を形成し、前記設置領域に前記ユニットを配置してユニットの第２縦枠部と設置領域の一方の縦辺を対向させ、第２縦枠部と一方の縦辺との間に隙間を形成する工程を備え、各縦辺は瓦の側縁で形成され、第２縦枠部と対向する瓦の側縁はその下部から外側へ水平に張り出したアンダーラップ部を有し、隙間を形成する前記工程は、第２縦枠部と瓦の側縁との間に隙間を形成して隙間の下方に瓦のアンダーラップ部を位置させる工程である太陽電池ユニットの屋根取り付け方法を提供するものでもある。
このような屋根取り付け方法によれば、太陽電池ユニットの第２縦枠部と瓦の側縁との間に隙間が形成され、この隙間の下方に瓦のアンダーラップ部が位置するので、ユニットと瓦の隙間から浸入する雨水をアンダーラップ部で受けて排水できる。
この結果、ユニットと瓦の隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
【００２１】
以下にこの発明の実施形態による太陽電池ユニットについて図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
実施形態
この発明の実施形態による太陽電池ユニットについて図１〜図５に基づいて説明する。図１は実施形態による太陽電池ユニットの全体構成を概略的に示す斜視図、図２は図１に示される太陽電池ユニットを勾配屋根の取り付け領域に並べて取り付けた状態を概略的に示す斜視図、図３は図２のＡ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図、図４は図２のＢ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図、図５は図２のＣ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【００２３】
図１および図２に示されるように、実施形態による太陽電池ユニット１は、太陽電池モジュール２と、太陽電池モジュール２を支持して勾配屋根１００に取り付けるために太陽電池モジュール２の周縁を囲むモジュール枠３と、モジュール枠３の外側にモジュール枠３に沿って設けられる排水溝８とを備え、複数配列されたときに排水溝８がモジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根１００の軒側１０２へ排水するように構成されている。
【００２４】
ここで、太陽電池モジュール２は方形であって、モジュール枠３は太陽電池モジュール２が勾配屋根１００に取り付けられたときにそれぞれ棟側１０１および軒側１０２に互いに平行に設置される２つの横枠部４，５と、各横枠部４，５の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部６および第２縦枠部７とからなり、排水溝８は第１縦枠部６の外側に沿って設けられている。
【００２５】
また、図１に示されるように、排水溝８は、溝の底から立ち上がって溝の長手方向に沿って延びるリブ９を有している。
なお、実施形態ではリブ９を２つ設けることにより、リブ９を適切な高さに抑えている。これは、リブ９の高さが高すぎると後述する太陽電池ユニット１と瓦１０３ａが隣接する場合において（図４参照）、リブ９と瓦１０３ａのオーバーラップ部１０５が接触して設置の自由度を妨げる恐れがあるからである。
【００２６】
また、図１に示されるように、排水溝８はその一端に排水溝８を塞ぐ仕切り板１０を有している。
また、排水溝８は溝底８ａと両側壁８ｂからなり、第２縦枠部７はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の張出部１１を有し、張出部１１は排水溝８の側壁８ｂよりも高い位置に設けられている。
また、排水溝８および張出部１１はそれぞれ一定の幅を有し、排水溝８の幅Ｗ１は張出部１１の幅Ｗ２よりも広くされている。
【００２７】
また、図１に示されるように、張出部１１は、その裏面をつたって流れる雨水を滴下させるために、張出部１１の裏面から下方へ立ち上がり第２縦枠部７に沿って延びる水切りリブ１２を有している。なお、実施形態において、水切りリブ１２は不必要に高くすることなく、適切な高さに抑えられている。これは、水切りリブ１２の高さが高すぎると、後述する太陽電池ユニット１と瓦１０３ｂが隣接する場合において（図５参照）、水切りリブ１２と瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７が接触して設置の自由度を妨げる恐れがあるからである。
【００２８】
また、図１に示されるように、第１縦枠部６は、その内側に沿って設けられモジュール２の下側へ潜り込む補助排水溝１３を有している。
また、第１縦枠部６は、その両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部１４を有している。
【００２９】
以上のような構成を有する太陽電池ユニット１の勾配屋根１００への設置例を図２に示す。
図２に示す設置例では、複数の太陽電池ユニット１を、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域に棟側１０１または軒側１０２と平行な方向に並べて隣接する２つのユニット１，１の第１および第２縦枠部６，７を互いに対向させ、隣接する２つのユニット１，１の第１および第２縦枠部６，７の間に隙間を形成し、前記隙間の下方に一方のユニット１の第１縦枠部６に設けられた排水溝８を位置させて取り付けている。このとき、隣接する太陽電池ユニット１どおしは図２のＡ部に排水機構を形成する。図３に図２のＡ部拡大図を示す。
【００３０】
図３に示されるように、勾配屋根１００に取り付けられた状態において、隣接する太陽電池ユニット１，１の第１縦枠部６と第２縦枠部７の間には隙間が形成されている。
ここで、隣接する太陽電池ユニット１，１の第１縦枠部６と第２縦枠部７の隙間から浸入する雨水は、太陽電池ユニット１，１の第１縦枠部６に設けられた排水溝８で受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００３１】
浸入した雨水が少量の場合、この雨水は排水溝８の溝底８ａから立ち上がるリブ９によって制限された幅の狭い流路を流れることとなり、少量であっても適切な流速でもって排水溝８から排水され、排水溝８内に塵や埃が堆積することを防止している。
【００３２】
また、何らかの原因によって太陽電池ユニット１の裏面側へ回り込んだ雨水は、図３に示されるように、第１縦枠部６の内側に太陽電池モジュール１の下側へ潜り込むように設けられた補助排水溝１３によって受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００３３】
また、軒側１０２（図２参照）から吹きつける強風などによって排水溝８内の雨水が棟側１０１（図２参照）へ逆流した場合、この雨水は排水溝８の棟側１０１の端を塞ぐ仕切り板１０によってせき止められる。
このため、図２に示されるように、排水溝８の棟側１０１の端が、上段側（棟側）に設置された別の太陽電池ユニット１の下側に潜り込んでいる場合であっても、排水溝８の棟側１０１の端から雨水が排水され勾配屋根１００の下地面１０９が濡れることはない。
【００３４】
また、図３に示されるように、太陽電池ユニット１の第２縦枠部７の両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の張出部１１、並びに、太陽電池ユニット１の第１縦枠部６の両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部１４は、太陽電池ユニット１の排水溝８の上部を部分的に覆い、不必要に多量の雨水が排水溝８に流入することを共に防止している。
ここで、排水溝８の幅Ｗ１は、張出部１１の幅Ｗ２と補助張出部１４の幅Ｗ３を足した幅よりも広く設定されているため、太陽電池ユニット１，１どおしの間の隙間から浸入する雨水を排水溝８で確実に受けて軒側１０２（図２参照）へ排水できる。
また、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域と、並べられた太陽電池ユニット１との間に寸法差があっても、前記隙間の幅を適宜調節することにより前記寸法差に対して柔軟に対応でき容易に設置できる。
【００３５】
また、張出部１１の裏面から下方へ立ち上がり第２縦枠部７に沿って延びる水切りリブ１２は、第２縦枠部７の表面をつたって裏面側へ回り込んできた雨水の進行を妨げて排水溝８へ滴下させる。これにより、太陽電池ユニット１の裏面側へ雨水が回り込まなくなる。
【００３６】
また、図２に示す設置例において、設置領域の一方の縦辺を構成する瓦１０３ａに隣接する太陽電池ユニット１は、太陽電池ユニット１を設置領域に配置して太陽電池ユニット１の第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４を対向させ、第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４との間に隙間を形成し、前記隙間の下方に第１縦枠部６に設けられた排水溝８を位置させることにより取り付けられている。このとき、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３ａは図２のＢ部に排水機構を形成する。図４に図２のＢ部拡大図を示す。
【００３７】
図４に示されるように、勾配屋根１００に取り付けられた状態において、互いに隣接する第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４との間には隙間が形成され、この隙間の下方に第１縦枠部６に設けられた排水溝８が位置している。
このため、互いに隣接する第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４との隙間から浸入する雨水は、太陽電池ユニット１の第１縦枠部６に設けられた排水溝８で受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００３８】
ここで、排水溝８上には、瓦１０３ａのオーバーラップ部１０５と第１縦枠部６の補助張出部１４が部分的に覆い被さっており、太陽電池ユニット１，１どおしが隣接する場合と同様に不必要に多量の雨水が排水溝８に流入することを防止している。
また、排水溝８の幅Ｗ１は、補助張出部１４の幅Ｗ３とオーバーラップ部の幅Ｗ４を足した幅よりも広く設定されているため、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３の隙間から浸入する雨水を排水溝８で確実に受けて軒側１０２（図２参照）へ排水できる。
また、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域と、並べられた太陽電池ユニット１との間に寸法差があっても、前記隙間の幅を適宜調節することにより前記寸法差に対して柔軟に対応でき容易に設置できる。
【００３９】
また、図４に示すように、瓦１０３ａのオーバーラップ部１０５の裏面には、太陽電池ユニット１の張出部１１の裏面に設けられた水切りリブ１２と同様の作用をする水切り部１０６が形成されており、瓦１０３ａの表面から裏面側へつたう雨水の進行を水切り部１０６で妨げて排水溝８へ滴下させることにより瓦１０３ａの裏面側へ雨水が浸入することを防止している。
【００４０】
また、図２に示す設置例において、設置領域の他方の縦辺を構成する瓦１０３ｂに隣接する太陽電池ユニット１は、太陽電池ユニット１を設置領域に配置して太陽電池ユニット１の第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４を対向させ、第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４の間に隙間を形成し、前記隙間の下方に瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７を位置させることにより取り付けられている。このとき、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３ｂは図２のＣ部に排水機構を形成する。図５に図２のＣ部拡大図を示す。
【００４１】
図５に示されるように、勾配屋根１００に取り付けられた状態において、互いに隣接する第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４との間には隙間が形成され、この隙間の下方に瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７が位置している。アンダーラップ部１０７には樋部１０８が形成されており、第１縦枠部６の排水溝８と同様の作用を果たすことができる。
このため、互いに隣接する第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４との隙間から浸入する雨水は、瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７に設けられた樋部１０８で受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００４２】
ここで、アンダーラップ部１０７上には、第２縦枠部７の張出部１１が部分的に覆い被さっており、太陽電池ユニット１，１どおしが隣接する場合と同様に不必要に多量の雨水が樋部１０８に流入することを防止している。
また、アンダーラップ部１０７の幅Ｗ５は、張出部１１の幅Ｗ２よりも広く設定されているため、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３ｂの隙間から浸入する雨水をアンダーラップ部１０７の樋部１０８で確実に受けて軒側１０２へ排水できる。
また、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域と、並べられた太陽電池ユニット１との間に寸法差があっても、前記隙間の幅を適宜調節することにより前記寸法差に対して柔軟に対応でき容易に設置できる。
【００４３】
また、図５に示されるように、張出部１１の裏面に形成された水切りリブ１２によって、第２縦枠部７の表面から裏面側へつたう雨水の進行を水切りリブ１２で妨げてアンダーラップ部１０７へ滴下させることにより太陽電池ユニット１の裏面側へ雨水が浸入することを防止している。
【００４４】
【発明の効果】
この発明による第１および第２の太陽電池ユニットによれば、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って排水溝が設けられるので、複数の太陽電池ユニットが配列されたときにモジュール枠間の隙間から浸入する雨水を各排水溝で受けて勾配屋根の軒側へ排水でき、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
また、複数の太陽電池ユニットどおしの間に隙間が形成されても雨水が屋根の下地面に到達しないので、設置時に太陽電池ユニットどおしの間に積極的に隙間を形成し、この隙間の幅を適宜調節することにより、勾配屋根の設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できるようになる。
また、この発明による第１の太陽電池ユニットは、排水溝および張出部がそれぞれ一定の幅を有し、排水溝の幅は張出部の幅よりも広く設定される。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの排水溝上に他方のユニットの張出部が部分的に覆い被さり、かつ、一方のユニットの第１縦枠部と他方のユニットの第２縦枠部との間に隙間が形成される。
このため、第１縦枠部と第２縦枠部の隙間から不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止しつつ、設置時に前記隙間（クリアランス）の幅を適宜調節することにより設置領域と太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できる。
また、この発明による第２の太陽電池ユニットは、第１縦枠部が、その両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有している。
このような構成により、排水溝上に補助張出部が位置するため、不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止できる。
特に、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合には、一方のユニットの張出部と他方のユニットの補助張出部が排水溝上で隙間を空けて対向するため、排水溝に流入する雨水の量を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態による太陽電池ユニットの全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示される太陽電池ユニットを勾配屋根の設置領域に並べて取り付けた状態を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２のＡ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【図４】図２のＢ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【図５】図２のＣ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・太陽電池ユニット
２・・・太陽電池モジュール
３・・・モジュール枠
４，５・・・横枠部
６・・・第１縦枠部
７・・・第２縦枠部
８・・・排水溝
８ａ・・・溝底
８ｂ・・・側壁
９・・・リブ
１０・・・仕切り板
１１・・・張出部
１２・・・水切りリブ
１３・・・補助排水溝
１４・・・補助張出部
１００・・・勾配屋根
１０１・・・棟側
１０２・・・軒側
１０３，１０３ａ，１０３ｂ・・・瓦
１０４・・・側縁
１０５・・・オーバーラップ
１０６・・・水切り部
１０７・・・アンダーラップ
１０８・・・樋部
１０９・・・下地面
Ｗ１・・・排水溝８の幅
Ｗ２・・・張出部１２の幅
Ｗ３・・・補助張出部１４の幅
Ｗ４・・・オーバーラップ１０５の幅
Ｗ５・・・アンダーラップ１０７の幅
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池ユニットおよびその屋根取り付け方法に関し、詳しくは、勾配屋根に取り付けられたときに雨水を排水するための排水溝を備える太陽電池ユニットの構造、並びに、その屋根取り付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に関連する従来技術としては、太陽電池ユニットの棟側横枠の裏面側に係止片を突出させ、この係止片と屋根の瓦桟とを係止させることにより、屋根面への容易な位置決めを可能としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２００５６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、勾配屋根に設置される瓦置き換え型の太陽電池ユニットは、瓦を取り除いて形成した設置領域に複数の太陽電池ユニットが互いに隣接するように並べられて設置される。
瓦が取り除かれた設置領域は屋根の下地面が露出しているため、隣接する太陽電池ユニットどおしの隙間、または互いに隣接する太陽電池ユニットと瓦の隙間から雨水が浸入すると、屋根の下地面を腐蝕させてしまう恐れがある。
【０００５】
ここで、隣接する太陽電池ユニットどおしをぴったり密接させて隙間をなく設置することや、互いに隣接する太陽電池ユニットと瓦をぴったり密接させて設置することにより雨水の浸入を防止することが考えられる。
しかし、瓦の寸法公差は太陽電池ユニットの寸法公差よりも大きいため、複数の瓦を取り除いて形成した設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差はかなり大きな値となる可能性が高い。
このため、太陽電池ユニットどおし、あるいは太陽電池ユニットと瓦を密接させて設置することを想定した設計である場合、設置領域とそこに設置する太陽電池ユニットの間に大きな寸法差があると設置自体が困難となる。
具体的には、設置領域の寸法が、並べられた太陽電池ユニットの寸法よりも小さいと設置自体が困難となる。
一方、設置領域の寸法が、並べられた太陽電池ユニットの寸法よりも大きいと、太陽電池ユニットと瓦の側縁の間に大きな隙間が形成されるため、この隙間にユニットとは別体の溝部材等を配置して雨水の浸入に対処しなければならない。
【０００６】
そこで、この発明は以下の課題の少なくとも１つを解決できる太陽電池ユニットとその屋根取り付け方法を提供する。
この発明が解決しようとする課題の１つは、勾配屋根へ設置されたときに、隣接する太陽電池ユニットどおしの隙間、または互いに隣接する太陽電池ユニットと瓦の隙間から浸入する雨水を屋根の下地面に到達させることなく排水できる太陽電池ユニットとその屋根取り付け方法を提供することである
また、この発明が解決しようとする課題の１つは、勾配屋根へ設置するときに設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差に影響を受けることなく容易に設置できる太陽電池ユニットとその屋根取り付け方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記排水溝および前記張出部はそれぞれ一定の幅を有し、前記排水溝の幅は前記張出部の幅よりも広く、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水する第１の太陽電池ユニットを提供するものである。
また、この発明は、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記第１縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有し、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水する第２の太陽電池ユニットを提供するものでもある。
【０００８】
つまり、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットによれば、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って排水溝が設けられるので、複数の太陽電池ユニットが配列されたときにモジュール枠間の隙間から浸入する雨水を各排水溝で受けて勾配屋根の軒側へ排水できる。
このため、隣接する太陽電池ユニットどおしの隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
また、複数の太陽電池ユニットどおしの間に隙間が形成されても雨水が屋根の下地面に到達しないので、設置時に太陽電池ユニットどおしの間に積極的に隙間を形成し、この隙間の幅を適宜調節することにより、勾配屋根の設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明による第１の太陽電池ユニットは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記排水溝および前記張出部はそれぞれ一定の幅を有し、前記排水溝の幅は前記張出部の幅よりも広く、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水することを特徴とする。
また、この発明による第２の太陽電池ユニットは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記第１縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有し、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水することを特徴とする。
ここで、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、太陽電池モジュールとは、複数の太陽電池セルが並べられて電気的に接続された板状のものを意味する。
【００１０】
この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に配置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、排水溝は前記第１縦枠部の外側に沿って設けられる。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの第１縦枠部と他方のユニットの第２縦枠部の隙間から浸入する雨水を一方のユニットの第１縦枠部に設けられた排水溝で受けて排水できる。
【００１１】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝は、溝の底から立ち上がって溝の長手方向に沿って延びるリブを有していてもよい。
このような構成によれば、排水溝内を流れる雨水の流路をリブで限定することができ、浸入した雨水の量に応じて適切な流量と流速を確保できる。
すなわち、雨水の量が少ない場合には、排水溝に導かれた雨水はリブで限定された幅の狭い流路を通ることとなり、おのずとその流速は高められる。この結果、雨水と共に排水溝に流入した塵や埃が雨水と一緒に排水溝から排出されるようになり、排水溝に塵や埃が堆積しなくなる。
一方、雨水の量が多くなると、排水溝に導かれた雨水はリブで限定された幅の狭い流路から溢れ、溢れた分はリブによって隔てられた隣の流路を通って排水されることとなる。なお、リブは１つでもよいし、２つ以上であってもよい。
【００１２】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝はその棟側の一端に排水溝を塞ぐ仕切り板を有していてもよい。
このような構成によれば、勾配屋根の軒から棟に向かって強風が吹きつけた場合など、何らかの要因によって排水溝を流れる雨水が勾配と逆方向に逆流した場合にもその逆流を仕切り板によってせき止めることができる。
この結果、本来、雨水が排水されない棟側の排水溝の出口から雨水が排水され屋根の下地面を濡らしてしまうことを防止できる。
【００１３】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝は溝底と両側壁からなり、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の張出部を有し、前記張出部は前記排水溝の側壁よりも高い位置にある。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの排水溝上に他方のユニットの張出部が覆い被さる。
このため、第１縦枠部と第２縦枠部の隙間から不必要に大量の雨水が排水溝に流入することを防止できる。
【００１４】
また、この発明による第１の太陽電池ユニットにおいて、前記排水溝および前記張出部はそれぞれ一定の幅を有し、前記排水溝の幅は前記張出部の幅よりも広く設定される。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの排水溝上に他方のユニットの張出部が部分的に覆い被さり、かつ、一方のユニットの第１縦枠部と他方のユニットの第２縦枠部との間に隙間が形成される。
このため、第１縦枠部と第２縦枠部の隙間から不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止しつつ、設置時に前記隙間（クリアランス）の幅を適宜調節することにより設置領域と太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できるようになる。
【００１５】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記張出部は、その裏面をつたって流れる雨水を滴下させるために、前記張出部の裏面から下方へ立ち上がり前記第２縦枠部に沿って延びるリブを有していてもよい。
このような構成によれば、第２縦枠部の表面から第２縦枠部の裏面へ回り込もうとする雨水はリブによってその進行を妨げられ下方へ滴下される。
このため、太陽電池ユニットに降り注ぐ雨水が第２縦枠部の表面から太陽電池ユニットの裏面側に回り込まなくなる。
特に、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合には、リブから滴下される雨水は隣接する太陽電池ユニットの排水溝によって受けとめられるため、屋根の下地面が濡れることはない。
【００１６】
また、この発明による第１および第２の太陽電池ユニットにおいて、前記第１縦枠部は、その内側に沿って設けられ前記太陽電池モジュールの下側へ潜り込む補助排水溝を有していてもよい。
このような構成によれば、何らかの原因によって太陽電池ユニットの裏面側へ回り込んだ雨水を補助排水溝で受けて排水できる。
【００１７】
また、この発明による第２の太陽電池ユニットにおいて、前記第１縦枠部は、その両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有している。
このような構成により、排水溝上に補助張出部が位置するため、不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止できる。
特に、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合には、一方のユニットの張出部と他方のユニットの補助張出部が排水溝上で隙間を空けて対向するため、排水溝に流入する雨水の量を最小限に抑えることができる。
【００１８】
また、この発明は別の観点からみると、上述のこの発明による第１または第２の太陽電池ユニットを用い、複数の前記ユニットを勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べて隣接する２つのユニットの第１および第２縦枠部を互いに対向させ、隣接する２つのユニットの第１および第２縦枠部間に隙間を形成し、前記隙間の下方に一方のユニットの第１縦枠部に設けられた排水溝を位置させる工程を備える太陽電池ユニットの屋根取り付け方法を提供するものでもある。
このような屋根取り付け方法によれば、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部との間に隙間が形成され、この隙間の下方に排水溝が位置するので、ユニットどおしの隙間から浸入する雨水を排水溝で受けて排水できる。
この結果、ユニットどおしの隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
【００１９】
また、この発明はさらに別の観点からみると、上述のこの発明による第１または第２の太陽電池ユニットを用い、瓦葺きの勾配屋根から一部の瓦を取り除いて棟または軒と平行な２つの横辺と各横辺の両端をそれぞれ繋ぐ２つの縦辺とから形成される方形の設置領域を形成し、前記設置領域に前記ユニットを配置してユニットの第１縦枠部と設置領域の一方の縦辺を対向させ、第１縦枠部と一方の縦辺との間に隙間を形成し、前記隙間の下方に第１縦枠部に設けられた排水溝を位置させる工程を備え、各縦辺は瓦の側縁で形成され、隙間を形成する前記工程は、第１縦枠部と瓦の側縁との間に隙間を形成する工程である太陽電池ユニットの屋根取り付け方法を提供するものでもある。
このような屋根取り付け方法によれば、太陽電池ユニットの第１縦枠部と瓦の側縁との間に隙間が形成され、この隙間の下方に排水溝が位置するので、ユニットと瓦の隙間から浸入する雨水を排水溝で受けて排水できる。
この結果、ユニットと瓦の隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
【００２０】
また、この発明はさらに別の観点からみると、上述のこの発明による第１または第２の太陽電池ユニットを用い、瓦葺きの勾配屋根から一部の瓦を取り除いて棟または軒と平行な２つの横辺と各横辺の両端をそれぞれ繋ぐ２つの縦辺とから形成される方形の設置領域を形成し、前記設置領域に前記ユニットを配置してユニットの第２縦枠部と設置領域の一方の縦辺を対向させ、第２縦枠部と一方の縦辺との間に隙間を形成する工程を備え、各縦辺は瓦の側縁で形成され、第２縦枠部と対向する瓦の側縁はその下部から外側へ水平に張り出したアンダーラップ部を有し、隙間を形成する前記工程は、第２縦枠部と瓦の側縁との間に隙間を形成して隙間の下方に瓦のアンダーラップ部を位置させる工程である太陽電池ユニットの屋根取り付け方法を提供するものでもある。
このような屋根取り付け方法によれば、太陽電池ユニットの第２縦枠部と瓦の側縁との間に隙間が形成され、この隙間の下方に瓦のアンダーラップ部が位置するので、ユニットと瓦の隙間から浸入する雨水をアンダーラップ部で受けて排水できる。
この結果、ユニットと瓦の隙間から浸入した雨水が屋根の下地面に到達しなくなり、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
【００２１】
以下にこの発明の実施形態による太陽電池ユニットについて図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
実施形態
この発明の実施形態による太陽電池ユニットについて図１〜図５に基づいて説明する。図１は実施形態による太陽電池ユニットの全体構成を概略的に示す斜視図、図２は図１に示される太陽電池ユニットを勾配屋根の取り付け領域に並べて取り付けた状態を概略的に示す斜視図、図３は図２のＡ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図、図４は図２のＢ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図、図５は図２のＣ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【００２３】
図１および図２に示されるように、実施形態による太陽電池ユニット１は、太陽電池モジュール２と、太陽電池モジュール２を支持して勾配屋根１００に取り付けるために太陽電池モジュール２の周縁を囲むモジュール枠３と、モジュール枠３の外側にモジュール枠３に沿って設けられる排水溝８とを備え、複数配列されたときに排水溝８がモジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根１００の軒側１０２へ排水するように構成されている。
【００２４】
ここで、太陽電池モジュール２は方形であって、モジュール枠３は太陽電池モジュール２が勾配屋根１００に取り付けられたときにそれぞれ棟側１０１および軒側１０２に互いに平行に設置される２つの横枠部４，５と、各横枠部４，５の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部６および第２縦枠部７とからなり、排水溝８は第１縦枠部６の外側に沿って設けられている。
【００２５】
また、図１に示されるように、排水溝８は、溝の底から立ち上がって溝の長手方向に沿って延びるリブ９を有している。
なお、実施形態ではリブ９を２つ設けることにより、リブ９を適切な高さに抑えている。これは、リブ９の高さが高すぎると後述する太陽電池ユニット１と瓦１０３ａが隣接する場合において（図４参照）、リブ９と瓦１０３ａのオーバーラップ部１０５が接触して設置の自由度を妨げる恐れがあるからである。
【００２６】
また、図１に示されるように、排水溝８はその一端に排水溝８を塞ぐ仕切り板１０を有している。
また、排水溝８は溝底８ａと両側壁８ｂからなり、第２縦枠部７はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の張出部１１を有し、張出部１１は排水溝８の側壁８ｂよりも高い位置に設けられている。
また、排水溝８および張出部１１はそれぞれ一定の幅を有し、排水溝８の幅Ｗ１は張出部１１の幅Ｗ２よりも広くされている。
【００２７】
また、図１に示されるように、張出部１１は、その裏面をつたって流れる雨水を滴下させるために、張出部１１の裏面から下方へ立ち上がり第２縦枠部７に沿って延びる水切りリブ１２を有している。なお、実施形態において、水切りリブ１２は不必要に高くすることなく、適切な高さに抑えられている。これは、水切りリブ１２の高さが高すぎると、後述する太陽電池ユニット１と瓦１０３ｂが隣接する場合において（図５参照）、水切りリブ１２と瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７が接触して設置の自由度を妨げる恐れがあるからである。
【００２８】
また、図１に示されるように、第１縦枠部６は、その内側に沿って設けられモジュール２の下側へ潜り込む補助排水溝１３を有している。
また、第１縦枠部６は、その両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部１４を有している。
【００２９】
以上のような構成を有する太陽電池ユニット１の勾配屋根１００への設置例を図２に示す。
図２に示す設置例では、複数の太陽電池ユニット１を、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域に棟側１０１または軒側１０２と平行な方向に並べて隣接する２つのユニット１，１の第１および第２縦枠部６，７を互いに対向させ、隣接する２つのユニット１，１の第１および第２縦枠部６，７の間に隙間を形成し、前記隙間の下方に一方のユニット１の第１縦枠部６に設けられた排水溝８を位置させて取り付けている。このとき、隣接する太陽電池ユニット１どおしは図２のＡ部に排水機構を形成する。図３に図２のＡ部拡大図を示す。
【００３０】
図３に示されるように、勾配屋根１００に取り付けられた状態において、隣接する太陽電池ユニット１，１の第１縦枠部６と第２縦枠部７の間には隙間が形成されている。
ここで、隣接する太陽電池ユニット１，１の第１縦枠部６と第２縦枠部７の隙間から浸入する雨水は、太陽電池ユニット１，１の第１縦枠部６に設けられた排水溝８で受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００３１】
浸入した雨水が少量の場合、この雨水は排水溝８の溝底８ａから立ち上がるリブ９によって制限された幅の狭い流路を流れることとなり、少量であっても適切な流速でもって排水溝８から排水され、排水溝８内に塵や埃が堆積することを防止している。
【００３２】
また、何らかの原因によって太陽電池ユニット１の裏面側へ回り込んだ雨水は、図３に示されるように、第１縦枠部６の内側に太陽電池モジュール１の下側へ潜り込むように設けられた補助排水溝１３によって受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００３３】
また、軒側１０２（図２参照）から吹きつける強風などによって排水溝８内の雨水が棟側１０１（図２参照）へ逆流した場合、この雨水は排水溝８の棟側１０１の端を塞ぐ仕切り板１０によってせき止められる。
このため、図２に示されるように、排水溝８の棟側１０１の端が、上段側（棟側）に設置された別の太陽電池ユニット１の下側に潜り込んでいる場合であっても、排水溝８の棟側１０１の端から雨水が排水され勾配屋根１００の下地面１０９が濡れることはない。
【００３４】
また、図３に示されるように、太陽電池ユニット１の第２縦枠部７の両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の張出部１１、並びに、太陽電池ユニット１の第１縦枠部６の両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部１４は、太陽電池ユニット１の排水溝８の上部を部分的に覆い、不必要に多量の雨水が排水溝８に流入することを共に防止している。
ここで、排水溝８の幅Ｗ１は、張出部１１の幅Ｗ２と補助張出部１４の幅Ｗ３を足した幅よりも広く設定されているため、太陽電池ユニット１，１どおしの間の隙間から浸入する雨水を排水溝８で確実に受けて軒側１０２（図２参照）へ排水できる。
また、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域と、並べられた太陽電池ユニット１との間に寸法差があっても、前記隙間の幅を適宜調節することにより前記寸法差に対して柔軟に対応でき容易に設置できる。
【００３５】
また、張出部１１の裏面から下方へ立ち上がり第２縦枠部７に沿って延びる水切りリブ１２は、第２縦枠部７の表面をつたって裏面側へ回り込んできた雨水の進行を妨げて排水溝８へ滴下させる。これにより、太陽電池ユニット１の裏面側へ雨水が回り込まなくなる。
【００３６】
また、図２に示す設置例において、設置領域の一方の縦辺を構成する瓦１０３ａに隣接する太陽電池ユニット１は、太陽電池ユニット１を設置領域に配置して太陽電池ユニット１の第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４を対向させ、第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４との間に隙間を形成し、前記隙間の下方に第１縦枠部６に設けられた排水溝８を位置させることにより取り付けられている。このとき、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３ａは図２のＢ部に排水機構を形成する。図４に図２のＢ部拡大図を示す。
【００３７】
図４に示されるように、勾配屋根１００に取り付けられた状態において、互いに隣接する第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４との間には隙間が形成され、この隙間の下方に第１縦枠部６に設けられた排水溝８が位置している。
このため、互いに隣接する第１縦枠部６と瓦１０３ａの側縁１０４との隙間から浸入する雨水は、太陽電池ユニット１の第１縦枠部６に設けられた排水溝８で受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００３８】
ここで、排水溝８上には、瓦１０３ａのオーバーラップ部１０５と第１縦枠部６の補助張出部１４が部分的に覆い被さっており、太陽電池ユニット１，１どおしが隣接する場合と同様に不必要に多量の雨水が排水溝８に流入することを防止している。
また、排水溝８の幅Ｗ１は、補助張出部１４の幅Ｗ３とオーバーラップ部の幅Ｗ４を足した幅よりも広く設定されているため、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３の隙間から浸入する雨水を排水溝８で確実に受けて軒側１０２（図２参照）へ排水できる。
また、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域と、並べられた太陽電池ユニット１との間に寸法差があっても、前記隙間の幅を適宜調節することにより前記寸法差に対して柔軟に対応でき容易に設置できる。
【００３９】
また、図４に示すように、瓦１０３ａのオーバーラップ部１０５の裏面には、太陽電池ユニット１の張出部１１の裏面に設けられた水切りリブ１２と同様の作用をする水切り部１０６が形成されており、瓦１０３ａの表面から裏面側へつたう雨水の進行を水切り部１０６で妨げて排水溝８へ滴下させることにより瓦１０３ａの裏面側へ雨水が浸入することを防止している。
【００４０】
また、図２に示す設置例において、設置領域の他方の縦辺を構成する瓦１０３ｂに隣接する太陽電池ユニット１は、太陽電池ユニット１を設置領域に配置して太陽電池ユニット１の第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４を対向させ、第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４の間に隙間を形成し、前記隙間の下方に瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７を位置させることにより取り付けられている。このとき、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３ｂは図２のＣ部に排水機構を形成する。図５に図２のＣ部拡大図を示す。
【００４１】
図５に示されるように、勾配屋根１００に取り付けられた状態において、互いに隣接する第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４との間には隙間が形成され、この隙間の下方に瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７が位置している。アンダーラップ部１０７には樋部１０８が形成されており、第１縦枠部６の排水溝８と同様の作用を果たすことができる。
このため、互いに隣接する第２縦枠部７と瓦１０３ｂの側縁１０４との隙間から浸入する雨水は、瓦１０３ｂのアンダーラップ部１０７に設けられた樋部１０８で受けとめられ勾配屋根１００の軒側１０２（図２参照）へ排水される。
【００４２】
ここで、アンダーラップ部１０７上には、第２縦枠部７の張出部１１が部分的に覆い被さっており、太陽電池ユニット１，１どおしが隣接する場合と同様に不必要に多量の雨水が樋部１０８に流入することを防止している。
また、アンダーラップ部１０７の幅Ｗ５は、張出部１１の幅Ｗ２よりも広く設定されているため、互いに隣接する太陽電池ユニット１と瓦１０３ｂの隙間から浸入する雨水をアンダーラップ部１０７の樋部１０８で確実に受けて軒側１０２へ排水できる。
また、瓦葺きの勾配屋根１００から一部の瓦１０３を取り除いて形成した設置領域と、並べられた太陽電池ユニット１との間に寸法差があっても、前記隙間の幅を適宜調節することにより前記寸法差に対して柔軟に対応でき容易に設置できる。
【００４３】
また、図５に示されるように、張出部１１の裏面に形成された水切りリブ１２によって、第２縦枠部７の表面から裏面側へつたう雨水の進行を水切りリブ１２で妨げてアンダーラップ部１０７へ滴下させることにより太陽電池ユニット１の裏面側へ雨水が浸入することを防止している。
【００４４】
【発明の効果】
この発明による第１および第２の太陽電池ユニットによれば、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って排水溝が設けられるので、複数の太陽電池ユニットが配列されたときにモジュール枠間の隙間から浸入する雨水を各排水溝で受けて勾配屋根の軒側へ排水でき、屋根の下地面の腐蝕が防止される。
また、複数の太陽電池ユニットどおしの間に隙間が形成されても雨水が屋根の下地面に到達しないので、設置時に太陽電池ユニットどおしの間に積極的に隙間を形成し、この隙間の幅を適宜調節することにより、勾配屋根の設置領域と並べられた複数の太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できるようになる。
また、この発明による第１の太陽電池ユニットは、排水溝および張出部がそれぞれ一定の幅を有し、排水溝の幅は張出部の幅よりも広く設定される。
このような構成により、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合に、一方のユニットの排水溝上に他方のユニットの張出部が部分的に覆い被さり、かつ、一方のユニットの第１縦枠部と他方のユニットの第２縦枠部との間に隙間が形成される。
このため、第１縦枠部と第２縦枠部の隙間から不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止しつつ、設置時に前記隙間（クリアランス）の幅を適宜調節することにより設置領域と太陽電池ユニットとの寸法差に対して柔軟に対応できる。
また、この発明による第２の太陽電池ユニットは、第１縦枠部が、その両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有している。
このような構成により、排水溝上に補助張出部が位置するため、不必要に多量の雨水が排水溝に流入することを防止できる。
特に、複数の太陽電池ユニットが勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べられ、隣接する２つのユニットの第１縦枠部と第２縦枠部が互いに対向する関係にある場合には、一方のユニットの張出部と他方のユニットの補助張出部が排水溝上で隙間を空けて対向するため、排水溝に流入する雨水の量を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態による太陽電池ユニットの全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示される太陽電池ユニットを勾配屋根の設置領域に並べて取り付けた状態を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２のＡ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【図４】図２のＢ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【図５】図２のＣ部を軒側から屋根面と平行にみた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・太陽電池ユニット
２・・・太陽電池モジュール
３・・・モジュール枠
４，５・・・横枠部
６・・・第１縦枠部
７・・・第２縦枠部
８・・・排水溝
８ａ・・・溝底
８ｂ・・・側壁
９・・・リブ
１０・・・仕切り板
１１・・・張出部
１２・・・水切りリブ
１３・・・補助排水溝
１４・・・補助張出部
１００・・・勾配屋根
１０１・・・棟側
１０２・・・軒側
１０３，１０３ａ，１０３ｂ・・・瓦
１０４・・・側縁
１０５・・・オーバーラップ
１０６・・・水切り部
１０７・・・アンダーラップ
１０８・・・樋部
１０９・・・下地面
Ｗ１・・・排水溝８の幅
Ｗ２・・・張出部１２の幅
Ｗ３・・・補助張出部１４の幅
Ｗ４・・・オーバーラップ１０５の幅
Ｗ５・・・アンダーラップ１０７の幅
Claims (9)
- 太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記排水溝および前記張出部はそれぞれ一定の幅を有し、前記排水溝の幅は前記張出部の幅よりも広く、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水する太陽電池ユニット。
- 太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持して勾配屋根に取り付けるために太陽電池モジュールの周縁を囲むモジュール枠と、モジュール枠の外側にモジュール枠に沿って設けられる排水溝とを備え、前記太陽電池モジュールは方形であって、前記モジュール枠は太陽電池モジュールが勾配屋根に取り付けられたときにそれぞれ棟側および軒側に互いに平行に設置される２つの横枠部と、各横枠部の両端をそれぞれ繋ぐ第１縦枠部および第２縦枠部とからなり、前記排水溝は溝底と両側壁とからなり、かつ、前記第１縦枠部の外側に沿って設けられ、前記第２縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出し前記排水溝の側壁よりも高い位置にある板状の張出部を有し、前記第１縦枠部はその両端にわたって上部から外側へ水平に張り出した板状の補助張出部を有し、複数配列されたときに前記排水溝が前記モジュール枠間の隙間から浸入する雨水を受けて勾配屋根の軒側へ排水する太陽電池ユニット。
- 前記排水溝は、溝の底から立ち上がって溝の長手方向に沿って延びるリブを有する請求項１又は２に記載の太陽電池ユニット。
- 前記排水溝はその棟側の一端に前記排水溝を塞ぐ仕切り板を有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池ユニット。
- 前記張出部は、その裏面をつたって流れる雨水を滴下させるために、前記張出部の裏面から下方へ立ち上がり前記第２縦枠部に沿って延びるリブを有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池ユニット。
- 前記第１縦枠部は、その内側に沿って設けられ前記太陽電池モジュールの下側へ潜り込む補助排水溝を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の太陽電池ユニット。
- 請求項１〜６のいずれか１つに記載の太陽電池ユニットを用い、複数の前記ユニットを勾配屋根の上に棟または軒と平行な方向に並べて隣接する２つのユニットの第１および第２縦枠部を互いに対向させ、隣接する２つのユニットの第１および第２縦枠部間に隙間を形成し、前記隙間の下方に一方のユニットの第１縦枠部に設けられた排水溝を位置させる工程を備える太陽電池ユニットの屋根取り付け方法。
- 請求項１〜６のいずれか１つに記載の太陽電池ユニットを用い、瓦葺きの勾配屋根から一部の瓦を取り除いて棟または軒と平行な２つの横辺と各横辺の両端をそれぞれ繋ぐ２つの縦辺とから形成される方形の設置領域を形成し、前記設置領域に前記ユニットを配置してユニットの第１縦枠部と設置領域の一方の縦辺を対向させ、第１縦枠部と一方の縦辺との間に隙間を形成し、前記隙間の下方に第１縦枠部に設けられた排水溝を位置させる工程を備え、各縦辺は瓦の側縁で形成され、隙間を形成する前記工程は、第１縦枠部と瓦の側縁との間に隙間を形成する工程である太陽電池ユニットの屋根取り付け方法。
- 請求項１〜６のいずれか１つに記載の太陽電池ユニットを用い、瓦葺きの勾配屋根から一部の瓦を取り除いて棟または軒と平行な２つの横辺と各横辺の両端をそれぞれ繋ぐ２つの縦辺とから形成される方形の設置領域を形成し、前記設置領域に前記ユニットを配置してユニットの第２縦枠部と設置領域の縦辺を対向させ、第２縦枠部と一方の縦辺との間に隙間を形成する工程を備え、各縦辺は瓦の側縁で形成され、第２縦枠部と対向する瓦の側縁はその下部から外側へ水平に張り出したアンダーラップ部を有し、隙間を形成する前記工程は、第２縦枠部と瓦の側縁との間に隙間を形成して隙間の下方に瓦のアンダーラップ部を位置させる工程である太陽電池ユニットの屋根取り付け方法。
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