JP4093839B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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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、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、前記モジュール枠と前記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。
また、前記係合部としては、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。
【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。
【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、前記モジュール枠と前記隙間閉鎖カバーとは、相互に係合する係合部を有する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

Claims (6)

  1. 屋根上で、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
    前記モジュール枠と前記隙間閉鎖カバーとは、相互に係合する係合部を有することを特徴とする太陽電池モジュールの屋根取付け構造体。
  2. 瓦が、その左端縁側又は右端縁側に上重り部を有し、かつ右端縁側又は左端縁側に下重り部を有する変形瓦であり、モジュール枠が、変形瓦の上重り部の下に重なる下重り辺と、変形瓦の下重り部の上に重なる上重り辺とを有し、隙間閉鎖カバーは、変形瓦の上重り部の側端面に面接触する請求項1に記載の太陽電池モジュールの屋根取付け構造体。
  3. モジュール枠は、太陽電池モジュールの四辺に取付けられる軒側枠部、左側枠部、右側枠部、棟側枠部および各枠部相互を連結する複数のビスを備え、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請求項1または2に記載の太陽電池モジュールの屋根取付け構造体。
  4. 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、この固定部材が、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、
    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し、
    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請求項3に記載の太陽電池モジュールの屋根取付け構造体。
  5. 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てなる請求項3または4に記載の太陽電池モジュールの屋根取付け構造体。
  6. 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
    前記モジュール枠と前記隙間閉鎖カバーとは、相互に係合する係合部を有することを特徴とする太陽電池アレイ。
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