JP4138697B2

JP4138697B2 - 太陽電池モジュールおよびその取付け構造並びにそれに用いられる瓦材

Info

Publication number: JP4138697B2
Application number: JP2004129730A
Authority: JP
Inventors: 博隆佐藤; 浩介植田; 正雄田中
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2024-04-26
Also published as: WO2005103408A1; JP2005307687A

Description

本発明は太陽電池モジュールおよびその取付け構造並びにそれに用いられる瓦材に関し、特に、傾斜屋根に据え付けられる太陽電池モジュールと、その取付け構造と、そのような太陽電池モジュールの据え付けに用いられる瓦材とに関するものである。

近年、環境を配慮した電力システムとして太陽光発電システムが注目されている。太陽光発電システムは、一般家屋の屋根へ太陽電池モジュールを設置することで一般家庭の電力需要に応えられるという点と、日中に各家庭で消費される電力より太陽光発電により発電される電力が上回った場合には、電力会社に余剰電力を売電することが可能であるという点で、一般家庭への普及が今後一層進むことが見込まれている。

現状、太陽光発電システムの導入に際しては、太陽光発電の性能はもとより、屋根への設置の簡便性、メンテナンスの容易性などによるコスト面や安定稼動の維持実現など消費者への動機付けが非常に重要になっている。また、太陽光発電システムでは、家庭に要求される電力量に応じて数十枚の太陽電池モジュール（パネル）が屋根の上に設置されることになるが、作業性の悪い傾斜屋根において施工の安全性を確保すること、また、施工後に傾斜屋根から太陽電池モジュールが脱落しないようにすること、そして、メンテナンス作業の安全性を確保することも社会的に要求されるところであり、また、消費者にとっても太陽光発電システムを導入するか否かの決め手になるところである。

このような太陽電池モジュールの屋根への設置を簡便にし、かつ、安全性を確保する手法の一つが特許文献１に提案されている。特許文献１によれば、まず、着脱自在の太陽電池モジュールの固定具を装着することであらかじめ組み立てられた複数枚の太陽電池モジュールで構成される太陽電池ユニットを必要数用意する。用意された太陽電池ユニットを傾斜屋根に吊り上げて屋根面へワイヤーで設置する。その後、各太陽電池ユニットの電力端子ケーブルを接続することで太陽光発電システムが構築される。

ところが、この手法では、太陽電池ユニットを固定する作業に加えて付加的な作業が必要とされる。すなわち、電力端子ケーブルを接続するためには、傾斜屋根上で太陽電池モジュールの固定具を取り外して太陽電池モジュールをスライドさせ、さらに、たとえば大きさ９８５ｍｍ×４４５ｍｍ程度の太陽電池モジュールをひっくり返すなどの不安定で煩雑な作業が必要とされる。

また、台風などの悪天候によって太陽電池モジュールが破損した場合や性能が劣化した太陽電池モジュールを交換する際に、そのような不良となった太陽電池モジュールが太陽電池ユニットの中央付近に位置する場合には、一部の正常な太陽電池モジュールを取り外さなければ不良の太陽電池モジュールを取り外すことができないという制約があった。

そのため、不良の太陽電池モジュールを取り替えるために、屋根上には屋根から一時的に取り外される太陽電池モジュールの枚数が増えてしまい、太陽電池モジュールが屋根から落ちてしまうおそれが大きくなって、作業をするうえで安全性が損なわれかねないという状況になることがあった。

また、ワイヤーで太陽電池モジュールを屋根に固定しようとして瓦材と同程度の屋根への固定強度を得ようとすれば、ワイヤーの本数を増やす必要があり、太陽電池モジュールを屋根へ固定する際の作業工数が増えかねないという状況になることがあった。

このような問題点を解消するために、特許文献２では、太陽電池ユニットを瓦材と同じ大きさにした太陽電池モジュールが提案されている。
実開平６−４４８７９号公報特開平１１−１０７４５３号公報

しかしながら、上述した従来の太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュールを屋根に取り付ける際の施工がより簡便になり、また、太陽電池モジュールのレイアウトの自由度が向上するが、依然として電力端子ケーブルの結線が容易ではないという問題があった。

また、太陽電池ユニットを交換する際には、その交換作業は通常の瓦材を交換する作業よりも複雑で困難になるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は、屋根への据え付けとメンテナンスが容易にかつ安全に行なうことのできる太陽電池モジュールを提供することであり、他の目的は、そのような太陽電池モジュールの取付け構造を提供することであり、さらに他の目的は、そのような太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付けるための瓦材を提供することである。

本発明に係る太陽電池モジュールは、傾斜屋根に据え付けられる太陽電池モジュールであって、太陽電池モジュール本体と、瓦材と一体的に形成されて傾斜屋根に固定され太陽電池モジュール本体を保持する架台とを有している。その架台は、枠体と他の枠体と固定部材とを備えている。枠体は、太陽電池モジュール本体の一端を着脱可能に係止する。他の枠体は、枠体と対向するように配置され、太陽電池モジュール本体の一端を枠体に係止した状態で太陽電池モジュール本体の他端を支持する。固定部材は、架台を傾斜屋根へ固定する部材とは別部材とされて、太陽電池モジュール本体の他端を他の枠体に支持した状態で太陽電池モジュール本体の他端を他の枠体に固定する。

この構造によれば、太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付ける際には、傾斜屋根に葺かれる架台に対して太陽電池モジュール本体の下端を枠体に係止する一方、太陽電池モジュール本体の上端を他の枠体に固定することによって、太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付けることができ、これにより、太陽電池モジュール本体には傾斜屋根に据え付けるための部材を装着しておく必要がなく、容易に太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付けることができる。また、架台を傾斜屋根へ固定する部材とは別部材とされた固定部材を用いて太陽電池モジュール本体の他端を他の枠体に固定することによって、太陽電池モジュール本体を架台に保持することができて、人件費を含めた据え付け施工に要するコストの上昇を抑えることができるとともに、その取扱いが容易で作業の効率を高めることができ、かつ、安全性を確保しやすくなる。一方、太陽電池モジュール本体を架台から取り外すには、太陽電池モジュール本体の他端を固定する固定部材を取り外すだけで太陽電池モジュール本体を架台から取り外すことができ、太陽電池モジュール本体の取り替え作業等のメンテナンスを容易に、かつ、安全に行なうことができる。

また、傾斜屋根に固定される架台の固定態様として、傾斜方向に対して固定される複数の架台のうち、隣接する一の架台の端部と他の架台の端部とが互いに固定されていることが好ましい。

さらに、一の架台の端部と他の架台の端部とは吊り子を介して互いに固定されていることがより好ましい。

また、太陽電池モジュール本体が枠体および他の枠体が延在する方向に沿ってずれないようにするために、架台にはそのずれを阻止するストッパを含むことが好ましい。

太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付ける際に、通常の瓦材とともに傾斜屋根に葺くために、架台は傾斜屋根に葺かれる瓦材と同じ形状の瓦材を含むことが好ましい。また、瓦材に装着される枠体および他の枠体が瓦材からずれないようにするために、枠体および他の枠体のそれぞれの端部は瓦材に固定されていることが好ましい。

また、架台に保持される太陽電池モジュール本体の構造の一例としては、太陽電池セルと、その太陽電池セルを封止する充填樹脂と、充填樹脂における太陽光線が入射する表側に形成された表面保護膜と、充填樹脂における太陽光線が入射する側とは反対の裏側に形成された裏面保護膜とを含むことが好ましい。

本発明に係る太陽電池モジュールの取付け構造は、太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付けるための太陽電池モジュールの取付け構造であって、架台と太陽電池モジュール本体を備えている。架台は、互いに対向する１対の枠体と、１対の枠体のうちの一方の枠体に設けられ太陽電池モジュール本体の一端を係止する係止部と、１対の枠体のうちの他方の枠体に取付けられ太陽電池モジュール本体の他端を固定する固定部材とを有して、その固定部材とは別部材によって傾斜屋根に据え付けられる。太陽電池モジュール本体はその架台に保持される。このとき、太陽電池モジュール本体は、架台に対し太陽電池モジュール本体の一端が係止部により係止されるとともに、太陽電池モジュール本体の他端が固定部材によって固定され、その固定部材の取付け取り外しによって太陽電池モジュール本体が架台に着脱可能に保持される。

この構造によれば、太陽電池モジュール本体が、架台を傾斜屋根に固定する部材とは別部材の固定部材の取り付け取り外しによって架台に着脱可能に保持されることで、太陽電池モジュールの傾斜屋根への据え付け施工や取替え等のメンテナンスを容易に行なうことができる。

また、架台に所定のストッパを設けることによって、１対の枠体が延在する方向に沿って太陽電池モジュール本体がずれるのを阻止することができる。

さらに、太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付ける際に、通常の瓦材とともに傾斜屋根に葺くために、架台は傾斜屋根に葺かれる瓦材と同じ形状の瓦材に装着されていることが好ましい。

また、瓦材に装着される架台が瓦材からずれないようにするために、１対の枠体の各端部は瓦材に固定されていることが好ましい。

あるいは、架台は瓦材にあらかじめ一体的に形成されていてもよい。

雨や雪を軒先に向かって効率よく流すために、固定部材は傾斜屋根の低い側に向かって低くなるように取付けられていることが好ましい。また、太陽電池モジュール本体を比較的容易に架台に保持するために、架台では、一方の枠体が傾斜屋根の低い側に、他方の枠体が傾斜屋根の高い側に位置するように配設されていることが好ましい。

本発明に係る瓦材は、太陽電池モジュール本体を保持して傾斜屋根に据え付けるための太陽電池モジュールのための瓦材であって、瓦材本体と枠体と他の枠体と固定部材とを備えている。枠体は瓦材本体に装着され、太陽電池モジュール本体の一端を着脱可能に係止する。他の枠体は枠体と対向するように瓦材本体に装着され、太陽電池モジュール本体の一端を枠体に係止した状態で太陽電池モジュール本体の他端を支持する。固定部材は、瓦材本体を傾斜屋根へ固定する部材とは別部材とされて、他の枠体に太陽電池モジュール本体の他端を支持した状態で太陽電池モジュール本体の他端を他の枠体に固定する。

この構造によれば、太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付ける際に、通常の瓦材とともに傾斜屋根に葺かれた瓦材に対し、太陽電池モジュール本体が、瓦材本体を傾斜屋根へ固定する部材とは別部材とされた固定部材の取付け取り外しによってその瓦材に着脱可能に保持されることで、太陽電池モジュールの傾斜屋根への据え付け施工や取替え等のメンテナンスを容易に行なうことができる。

瓦材を安定して傾斜屋根に固定するために、枠体および他の枠体は、傾斜屋根の傾斜する方向と直交する方向に並ぶ複数の瓦材を渡すように装着されることが好ましい。

また、雨や雪を軒先に向かって効率よく流すために、固定部材は傾斜屋根の低い側に向かって低くなるように形成されていることが好ましい。

実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールとその取付け構造について説明する。家屋の傾斜屋根を構成する屋根材としては、一般的に瓦、スレート、鋼板、等が知られているが、ここでは、鋼板で葺かれた傾斜屋根を例に挙げる。図１に、鋼板で葺かれた傾斜屋根に太陽電池モジュールを設置した外観を示す。傾斜屋根の全体には、たとえば縦３５０ｍｍ×横１５１７ｍｍのサイズの鋼板瓦３が葺かれている。傾斜屋根の中ほどには、たとえば縦２７３ｍｍ×横１４３７ｍｍのサイズの太陽電池モジュール１が据え付けられている。

太陽電池モジュール１では、図２に示すように、太陽電池モジュール本体２が鋼板瓦（図示せず）に取り付けられ、１枚の鋼板瓦に１つの太陽電池モジュール本体２が取り付けられている。太陽電池モジュール１の鋼板瓦のそれぞれには、屋根の傾斜の方向と直交する方向に沿って対向する１対の枠体５，７が取り付けられている。傾斜の低い側に位置する枠体５には、太陽電池モジュール本体２の端部（下端）が係止されている。傾斜の高い側に位置する枠体７には、太陽電池モジュール本体２の他の端部（上端）が支持されて所定の固定部材（図示せず）によって固定されている。

後述するように、太陽電池モジュール本体２は、太陽電池モジュール本体２の端部が枠体５に係止された状態で他の端部が枠体７に支持され、その状態で固定部材によって枠体７に固定されていることで鋼板瓦に取り付けられている。また、太陽電池モジュール本体２の端部が枠体５に対し着脱可能に係止されていることで、太陽電池モジュール本体２の他方の端部を枠体７に固定している固定部材を取り外すことによって太陽電池モジュール本体２を鋼板瓦から着脱することが可能になる。

その太陽電池モジュール本体２では、図３に示すように、太陽電池セル２１がたとえばエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）のような透明な樹脂２３によって封止されている。複数の太陽電池セル２１（紙面に垂直方向に並ぶ太陽電池セル）は、インタコネクタ２２によって互いに電気的に接続されている。

太陽光線が入射する側の面には白板強化ガラス板２４が配設されている。一方、太陽光線が入射する側と反対側の面には耐候性フィルム２５が装着されている。また、耐候性フィルム２５が白板強化ガラス板２４に接触する端部は、シリコン樹脂２６によってシールされている。

次に、上述した太陽電池モジュールの傾斜屋根への据え付け施工について説明する。まず、図４に示すように、傾斜屋根の野地板４に金属板からなる吊り子３１をビス３２等によって固定する。なお、野地板４には、たとえば防水シートなどであらかじめ防水処理が施されている。

次に、図５に示すように、あらかじめ所定の枠体５，７が対向するように鋼板瓦６に接続加工された一体型鋼板瓦９を用意する。この一体型鋼板瓦９は、枠体５、７が接続されている点を除けば太陽電池モジュールを据え付けない通常の鋼板瓦３とほぼ同じ形状を有する。

その枠体５には太陽電池モジュール本体の一端（下端）が嵌め込まれる溝５ａが形成されて、太陽電池モジュール本体の下端が係止されることになる。一方、枠体７には、太陽電池モジュール本体の他端（上端）を下方から支持する溝７ａが形成され、枠体５、７によって太陽電池モジュール本体が支持されることになる。その一体型鋼板瓦９を吊り子３１に引っ掛ける。

次に、図６に示すように、一体型鋼板瓦９の上端に他の吊り子３１を引っ掛けて傾斜の高い側（棟側）へ向かって引っ張り、そして、図７に示すように、その吊り子３１をビス３２等で固定する。次に、図８に示すように、次の一体型鋼板瓦９の下端を吊り子３１に引っ掛け、そして、図９に示すように、一体型鋼板瓦９の上端にさらに他の吊り子３１を引っ掛けて棟側へ向かって引っ張り、そして、図１０に示すように、その吊り子３１をビス３２等で固定する。

以下、このような施工を繰り返すことによって、傾斜屋根の軒側から棟側へ向かって順次一体型鋼板瓦９が葺かれる。なお、通常の鋼板瓦３についても同様の施工によって傾斜屋根に葺かれることになる。

次に、図１１に示すように、一体型鋼板瓦９の枠体５に設けた溝５ａに、太陽電池モジュール本体２の下端を嵌め込んで太陽電池モジュール本体２を係止する。次に、一方の枠体７に設けた溝７ａに太陽電池モジュール本体２の上端を載せる。このとき、枠体５と太陽電池モジュール本体２の下端とが接触する部分と枠体７と太陽電池モジュール本体２の上端とが接触する部分に、たとえばブチルゴムからなる緩衝材（図示せず）をそれぞれ介在させてもよい。

次に、図１２に示すように、固定部材８を枠体７に装着し太陽電池モジュール本体２の上端を上から押さえ込んだ状態で固定部材８をビス３３によって枠体７に固定する。このようにして、太陽電池モジュール本体２が一体型鋼板瓦９に保持固定されて、太陽電池モジュール１が形成される。

次に、図１３に示すように、傾斜の上に位置する次の一体型鋼板瓦９についても、その枠体５に設けた溝５ａに太陽電池モジュール本体２の下端を嵌め込んで太陽電池モジュール本体２を係止し、そして、図１４に示すように、一方の枠体７に設けた溝７ａに太陽電池モジュール本体２の上端を載せ、固定部材８をビス３３によって枠体７に固定する。

その後、図１５に示すように、傾斜屋根の傾斜の方向と直交する方向に隣接する太陽電池モジュール１の繋ぎ目部分において、電力線コネクター１１の接続をはじめパワーコンディショナーなどへの所定の電力線の接続を行なう。次に、その電力線コネクター１１が位置する繋ぎ目部分を覆うようにカバー部材１０を配設し、ビス３４、３５によってカバー部材１０を太陽電池モジュール１に固定する。このようにして図１６に示すように、傾斜屋根への太陽電池モジュール１の据え付けが完了する。

上述した太陽電池モジュール１では、太陽電池モジュール本体２の下端が嵌め込まれて太陽電池モジュール本体２を係止する枠体５と、太陽電池モジュール本体２の上端を支持し固定部材８によって固定される枠体７とを有する架台としての一体型鋼板瓦９を使用する。

太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付ける際には、その一体型鋼板瓦９を傾斜屋根にあらかじめ葺いておき、そして、その一体型鋼板瓦９に対して太陽電池モジュール本体２の下端を枠体５に係止する一方、太陽電池モジュール本体２の上端を枠体７に支持させて固定部材８によって固定することで、太陽電池モジュール本体２が一体型鋼板瓦９に固定される。

これにより、太陽電池モジュール本体２には傾斜屋根に据え付けるための部材を装着しておく必要がなく、比較的軽量の状態で太陽電池モジュール本体２を一体型鋼板瓦９に固定することができる。その結果、容易に太陽電池モジュール１を傾斜屋根に据え付けることができる。

また、太陽電池モジュール本体２を枠体７に固定するには、太陽電池モジュール本体２の上端を上方から押える固定部材８とビス３３を用いればよく、比較的簡便な部材によって固定することができ、人件費を含めた据え付け施工に要するコストの上昇を抑えることができる。さらに、太陽電池モジュール本体２が比較的軽量であることで、その取扱いが容易で作業の効率を高めることができ、かつ、安全性を確保しやすくなる。

また、太陽電池モジュール本体２の下端が枠体５に対し着脱可能に係止されていることで、太陽電池モジュール本体２の上端を覆う固定部材８を取り外すだけで太陽電池モジュール本体２を一体型鋼板瓦９から取り外すことができる。その結果、太陽電池モジュール本体２の取り替え作業等のメンテナンスを容易に、かつ、安全に行なうことができる。

実施の形態２
前述した太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュールの鋼板瓦のそれぞれに、屋根の傾斜の方向と直交する方向に沿って対向する１対の枠体が接続された一体型鋼板瓦を適用した太陽電池モジュールを例に挙げて説明した。ここでは、鋼板瓦と枠体とは別体とされ、鋼板瓦が傾斜屋根に葺かれた後に傾斜屋根の傾斜の方向と直交する方向に並ぶ複数の鋼板瓦を渡すようにして１対の共通の枠体を接続した太陽電池モジュールを例に挙げて説明する。

図１７および図１８に示すように、太陽電池モジュール本体２が鋼板瓦（図示せず）に取り付けられ、１枚の鋼板瓦に１つの太陽電池モジュール本体２が取り付けられている。太陽電池モジュール本体２の傾斜屋根の傾斜の方向と直交する方向に並ぶ複数の鋼板瓦には、これら複数の鋼板瓦を渡すように屋根の傾斜の方向と直交する方向に沿って１対の枠体５，７がそれぞれ取り付けられている。

傾斜の低い側に位置する枠体５には、太陽電池モジュール本体２の端部が係止されている。傾斜の高い側に位置する枠体７には、太陽電池モジュール本体２の他の端部が支持されて所定の固定部材（図示せず）によって固定されている。なお、図１８に示すように、太陽電池モジュール本体２を据え付けない部分には、通常の鋼板瓦３が葺かれている。

次に、上述した太陽電池モジュールの傾斜屋根への据え付け施工方法について説明する。まず、図１９に示すように、傾斜屋根の野地板４に金属板からなる吊り子３１をビス３２等によって固定する。なお、野地板４には、たとえば防水シートなどであらかじめ防水処理が施されている。

次に、図２０に示すように、所定の１対の枠体を取り付けるための溝６６ａ，６６ｂが形成された鋼板瓦６を用意する。その鋼板瓦６を吊り子３１に引っ掛ける。この鋼板瓦６は、溝６６ａ，６６ｂが形成されている点を除けば太陽電池モジュールを据え付けない通常の鋼板瓦３とほぼ同じ形状を有する。

次に、図２１に示すように、鋼板瓦６の上端に他の吊り子３１を引っ掛けて傾斜の高い棟側へ向かって引っ張り、そして、図２２に示すように、その吊り子３１をビス３２等で固定する。次に、図２３に示すように、次の鋼板瓦６の下端を吊り子３１に引っ掛け、そして、図２４に示すように、鋼板瓦６の上端にさらに他の吊り子３１を引っ掛けて棟側へ向かって引っ張り、そして、図２５に示すように、その吊り子３１をビス３２等で固定する。

以下、このような施工を繰り返すことによって、傾斜屋根の軒側から棟側へ向かって順次鋼板瓦６が葺かれる。次に、図２６および図１７に示すように、傾斜屋根に葺かれた鋼板瓦６に対して、傾斜の方向と直交する方向に並ぶ各鋼板瓦６に形成された溝６６ａ，６６ｂに沿って枠体５と枠体７をそれぞれ嵌合する。このようにして、傾斜の方向と直交する方向に並ぶ複数の鋼板瓦６を渡すようにして１対の枠体５、７が取り付けられることになる。

次に、図２７に示すように、鋼板瓦６の枠体５に設けた溝５ａに、太陽電池モジュール本体２の下端を嵌め込んで太陽電池モジュール本体２を係止し、次に、図２８に示すように、一方の枠体７に設けた溝７ａに太陽電池モジュール本体２の上端を支持させる。このとき、枠体５と太陽電池モジュール本体２の下端とが接触する部分と枠体７と太陽電池モジュール本体２の上端とが接触する部分に、たとえばブチルゴムからなる緩衝材（図示せず）をそれぞれ介在させてもよい。

次に、固定部材８を枠体７に装着し太陽電池モジュール本体２の上端を上から押さえ込んだ状態で、固定部材８をビス３３によって枠体７に固定する。このようにして、太陽電池モジュール本体２が鋼板瓦６に保持固定されて、太陽電池モジュール１が形成される。

次に、図２９に示すように、上に位置する鋼板瓦６の枠体５に設けた溝５ａに、太陽電池モジュール本体２の下端を嵌め込んで太陽電池モジュール本体２を係止し、そして、図３０に示すように、一方の枠体７に設けた溝７ａに太陽電池モジュール本体２の上端を支持させ、固定部材８をビス３３によって枠体７に固定する。

その後、前述した図１５に示すように、傾斜屋根の傾斜の方向と直交する方向に隣接する太陽電池モジュール１の繋ぎ目部分において、電力線コネクター１１の接続をはじめパワーコンディショナーなどへの所定の電力線の接続を行なう。次に、その電力線コネクター１１が位置する繋ぎ目部分を覆うようにカバー部材１０を配置し、ビス３４、３５によってカバー部材１０を太陽電池モジュールに固定する。このようにして図１７、図１８に示されるように、傾斜屋根への太陽電池モジュール１の据え付けが完了する。

上述した太陽電池モジュール１では、前述した太陽電池モジュールの場合と同様に、枠体５，７が取り付けられた鋼板瓦６に対し、太陽電池モジュール本体２の下端を枠体５に係止する一方、太陽電池モジュール本体２の上端を枠体７に固定することによって、太陽電池モジュール本体２が鋼板瓦６に固定される。

これにより、太陽電池モジュール本体２には傾斜屋根に据え付けるための部材を装着しておく必要がなく、比較的軽量の状態で太陽電池モジュール本体２を鋼板瓦９に固定することができ、容易に太陽電池モジュール１を傾斜屋根に据え付けることができる。

また、前述した太陽電池モジュールの場合と同様に、比較的簡便な部材によって太陽電池モジュール本体２を固定することができて、人件費を含めた据え付け施工に要するコストの上昇を抑えることができる。さらに、太陽電池モジュール本体２のメンテナンスを含めた取扱いも容易で作業の効率を高めて、かつ、安全に行なうことができる。

そして、上述した太陽電池モジュールの場合には、傾斜の方向と直交する方向に並ぶ複数の鋼板瓦６を渡すようにして１対の枠体５、７が取り付けられることによって、隣り合う鋼板瓦６がずれたりするのを効果的に防ぐことができる。

実施の形態３
ここでは、実施の形態１において説明した太陽電池モジュールの変形例として、鋼板瓦に枠体および太陽電池モジュール本体が一体化された一体型鋼板瓦を用いた太陽電池モジュールを例に挙げて説明する。

まず、図３１に示すように、傾斜屋根の野地板４に金属板からなる吊り子３１をビス３２等によって固定する。なお、野地板４には、たとえば防水シートなどであらかじめ防水処理が施されている。次に、図３２に示すように、あらかじめ所定の枠体５，７が対向するように鋼板瓦６に接続加工され、さらにその枠体５，７に太陽電池モジュール本体２が取り付けられた一体型鋼板瓦１２を用意する。その一体型鋼板瓦１２を吊り子３１に引っ掛ける。この一体型鋼板瓦１２は、枠体５、７および太陽電池モジュール本体２が取り付けられている点を除けば通常の鋼板瓦３とほぼ同じ形状を有する。

次に、図３３に示すように、一体型鋼板瓦１２の上端に他の吊り子３１を引っ掛けて傾斜の高い棟側へ向かって引っ張り、そして、図３４に示すように、その吊り子３１をビス３２等で固定する。次に、図３５に示すように、次の一体型鋼板瓦１２の下端を吊り子３１に引っ掛け、そして、図３６に示すように、一体型鋼板瓦１２の上端にさらに他の吊り子３１を引っ掛けて棟側へ向かって引っ張り、そして、図３７に示すように、その吊り子３１をビス３２等で固定する。

以下、このような施工を繰り返すことによって、傾斜屋根の軒側から棟側へ向かって順次一体型鋼板瓦１２が葺かれる。その後、前述した図１５に示すように、傾斜屋根の傾斜の方向と直交する方向に隣接する太陽電池モジュール１の繋ぎ目部分において、電力線コネクター１１の接続をはじめパワーコンディショナーなどへの所定の電力線の接続を行なう。

次に、その電力線コネクター１１が位置する繋ぎ目部分を覆うようにカバー部材１０を配置し、ビス３４、３５によってカバー部材１０を太陽電池モジュールに固定する。このようにして図１７、図１８に示されるように、傾斜屋根への太陽電池モジュール１の据え付けが完了する。

上述した太陽電池モジュールでは、特に、鋼板瓦６に枠体５，７および太陽電池モジュール本体２をあらかじめ一体化した一体型鋼板瓦１２を使用して、通常の鋼板瓦３を葺くのと同様にして一体型鋼板瓦１２を傾斜屋根に葺くことで、太陽電池モジュールを据え付けることができる。これにより、作業の効率が大幅に向上して、人件費を含めた据え付け施工に要するコストの上昇を抑えることができ、さらに、太陽電池モジュール本体２のメンテナンスも容易に、しかも、安全に行なうことができる。

なお、上述した各実施の形態に太陽電池モジュールでは、図３８に示すように、たとえば鋼板瓦６に突出部（ストッパ）１３を設けることにより、太陽電池モジュール本体２が枠体５、７の延在する方向に沿ってずれるのを阻止することができる。また、鋼板瓦６に突出部を設ける代わりに、図３９に示すように、枠体５，７に突出部１３を設けて太陽電池モジュール本体２がずれるのを阻止するようにしてもよい。

さらに、図４０または図４１に示すように、鋼板瓦６の端部を折り曲げて、枠体７の端部を挟み込む折り曲げ部６ａを形成して枠体７を鋼板瓦６に固定するようにしてもよい。なお、図４０に示す鋼板瓦６では、枠体７が嵌め込まれる溝６６ａは連続して形成され、図４１に示す鋼板瓦６では、溝６６ａは断続的に形成されている。

また、図４２に示すように、鋼板瓦６の端部と枠体７の端部とをビス３６によって固定することで、枠体７を鋼板瓦６に固定するようにしてもよい。あるいは、図４３に示すように、太陽電池モジュール本体２を含めた枠体７の全体を鋼板瓦６の端部で覆い、これをビス３６によって固定することで、枠体７を鋼板瓦６に固定するようにしてもよい。

また、太陽電池モジュール本体２の上端を押さえ込んで枠体７に固定する固定部材８としては、太陽電池モジュール１を傾斜屋根に据え付けた状態で傾斜屋根の低い側へ向かって低くなるようにしてもよい。すなわち、図４４および図４５に示すように、固定部材８における傾斜方向に隣り合う太陽電池モジュール本体間の間隔Ｌ１と枠体７に固定される側の高さＨ１を調節して、傾斜角度θ1の傾斜屋根に太陽電池モジュール１が据え付けられた状態で、固定部材８の隣接する太陽電池モジュール本体２の間に位置する部分の傾斜角度が水平面に対して角度θ2となるようにしてもよい。傾斜角度θ2を設けることで、雨や雪を軒先に効率よく流すことができる。

また、その固定部材８としては、図４５に示すように、固定部材８の上端が吊り子３１とその固定部材８が固定されている鋼板瓦６との間に挟みこまれるように形成されたものの他に、たとえば図４６に示すように、吊り子３１と一段上の鋼板瓦６との間に挟みこまれる形状を有していてもよい。

本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付けた状態を示す平面図である。同実施の形態において、太陽電池モジュールの部分拡大平面図である。同実施の形態において、図２に示す太陽電池モジュールの断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。同実施の形態において、図２に示す太陽電池モジュールの施工方法の一工程を示す断面図である。同実施の形態において、図４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図７に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図８に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図９に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図１０に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図１１に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図１２に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図１３に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図１４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図１５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。本発明の実施の形態２に係る太陽電池モジュールの部分拡大平面図である。同実施の形態において、太陽電池モジュールと鋼板瓦の部分拡大平面図である。同実施の形態において、図１７に示す太陽電池モジュールの施工方法の一工程を示す断面図である。同実施の形態において、図１９に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２０に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２１に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２２に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２３に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２７に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２８に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図２９に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。本発明の実施の形態３に係る太陽電池モジュールの施工方法の一工程を示す断面図である。同実施の形態において、図３１に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図３２に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図３３に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図３４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図３５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。同実施の形態において、図３６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。各実施の形態において、太陽電池モジュール本体のずれを防止するための突出部の一例を示す部分拡大斜視図である。各実施の形態において、太陽電池モジュール本体のずれを防止するための突出部の他の例を示す部分拡大斜視図である。各実施の形態において、図２または図１８に示す断面線ＸＬ−ＸＬにおける太陽電池モジュール本体の端部を鋼板瓦によって固定する態様の一例を示す部分拡大断面図である。各実施の形態において、太陽電池モジュール本体の端部を鋼板瓦によって固定する態様の他の例を示す部分拡大断面図である。各実施の形態において、太陽電池モジュール本体の端部を鋼板瓦によって固定する態様のさらに他の例を示す部分拡大断面図である。各実施の形態において、太陽電池モジュール本体の端部を鋼板瓦によって固定する態様のさらに他の例を示す部分拡大断面図である。各実施の形態において、太陽電池モジュール本体を固定するための固定部材の変形例を示す部分拡大断面図である。図４４に示す固定部材の拡大断面図である。各実施の形態において、太陽電池モジュール本体を固定するための固定部材の他の変形例を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１太陽電池モジュール、２太陽電池モジュール本体、３鋼板瓦、４野地板、５，７枠体、５ａ，７ａ溝、６鋼板瓦、６ａ折り曲げ部、８固定部材、９，１２一体型鋼板瓦、１０カバー部材、１１電力線コネクター、１３突出部、２１太陽電池セル、２２インタコネクタ、２３樹脂、２４白板強化ガラス板、２５耐候性フィルム、２６シリコン樹脂、３１吊り子、３２〜３６ビス。

Claims

傾斜屋根に据え付けられる太陽電池モジュールであって、
太陽電池モジュール本体と、
瓦材と一体的に形成されて傾斜屋根に固定され、前記太陽電池モジュール本体を保持する架台と
を有し、
前記架台は、
前記太陽電池モジュール本体の一端を着脱可能に係止する枠体と、
前記枠体と対向するように配置され、前記太陽電池モジュール本体の一端を前記枠体に係止した状態で前記太陽電池モジュール本体の他端を支持する他の枠体と、
前記架台を傾斜屋根へ固定する部材とは別部材とされて、前記太陽電池モジュール本体の他端を前記他の枠体に支持した状態で前記太陽電池モジュール本体の他端を前記他の枠体に固定するための固定部材と
を備えた、太陽電池モジュール。
傾斜方向に対して固定される複数の前記架台のうち、隣接する一の架台の端部と他の架台の端部とが互いに固定されている、請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記一の架台の端部と前記他の架台の端部とは吊り子を介して互いに固定されている、請求項２記載の太陽電池モジュール。
前記架台は、前記枠体および前記他の枠体が延在する方向に沿って前記太陽電池モジュール本体がずれるのを阻止するストッパ部を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
前記架台は傾斜屋根に葺かれる瓦材と同じ形状の瓦材を含み、
前記枠体および前記他の枠体のそれぞれの端部が前記瓦材に固定された、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
前記太陽電池モジュール本体は、
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルを封止する充填樹脂と、
前記充填樹脂における太陽光線が入射する表側に形成された表面保護膜と、
前記充填樹脂における太陽光線が入射する側とは反対の裏側に形成された裏面保護膜と
を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
太陽電池モジュールを傾斜屋根に据え付けるための太陽電池モジュールの取付け構造であって、
互いに対向する１対の枠体、１対の前記枠体のうちの一方の枠体に設けられ、太陽電池モジュール本体の一端を係止する係止部および１対の前記枠体のうちの他方の枠体に取付けられ、太陽電池モジュール本体の他端を固定する固定部材を有して、前記固定部材とは別部材によって傾斜屋根に据え付けられる架台と、
前記架台に保持される太陽電池モジュール本体と
を備え、
前記太陽電池モジュール本体は、前記架台に対し前記太陽電池モジュール本体の一端が前記係止部により係止されるとともに、前記太陽電池モジュール本体の他端が前記固定部材によって固定され、前記固定部材の取付け取り外しによって前記太陽電池モジュール本体が前記架台に着脱可能に保持された、太陽電池モジュールの取付け構造。
前記架台に設けたストッパにより、１対の前記枠体が延在する方向に沿って前記太陽電池モジュール本体がずれるのを阻止する、請求項７記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
前記架台は傾斜屋根に葺かれる瓦材と同じ形状の瓦材に装着された、請求項７または８に記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
１対の前記枠体の各端部は前記瓦材に固定された、請求項９記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
前記架台は瓦材にあらかじめ一体的に形成された、請求項７記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
前記固定部材は傾斜屋根の低い側に向かって低くなるように取付けられ、
前記架台では、前記一方の枠体が傾斜屋根の低い側に、前記他方の枠体が傾斜屋根の高い側にそれぞれ位置するように配設された、請求項７〜１１のいずれかに記載の太陽電池モジュールの取付け構造。
太陽電池モジュール本体を保持して傾斜屋根に据え付けるための太陽電池モジュールのための瓦材であって、
瓦材本体と、
前記瓦材本体に装着され、太陽電池モジュール本体の一端を着脱可能に係止する枠体と、
前記枠体と対向するように前記瓦材本体に装着され、太陽電池モジュール本体の一端を前記枠体に係止した状態で前記太陽電池モジュール本体の他端を支持する他の枠体と、
前記瓦材本体を傾斜屋根へ固定する部材とは別部材とされて、前記他の枠体に太陽電池モジュール本体の他端を支持した状態で太陽電池モジュール本体の他端を前記他の枠体に固定する固定部材と
を備えた、瓦材。
前記枠体および前記他の枠体は、傾斜屋根の傾斜する方向と直交する方向に並ぶ複数の前記瓦材を渡すように装着される、請求項１３記載の瓦材。
前記固定部材は傾斜屋根の低い側に向かって低くなるように形成された、請求項１３または１４に記載の瓦材。