JP4686170B2 - 屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結方法及び連結金具 - Google Patents

Description

本発明は、屋根瓦の上に太陽電池モジュールを取り付ける連結方法及びその方法に使用される連結金具に関するものである。

近年、石油資源の節約や環境破壊を憂慮して、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池が徐々に実用化されつつある。その中には、太陽電池を備える太陽電池モジュールを、建物の傾斜した屋根に葺かれた屋根瓦の上に固定するものがある。このような方法で太陽電池から実用的な電力を得るには、重量感のある太陽電池モジュールを屋根瓦の上に受光面積が大きくなるように広く、且つ暴風雨に曝されても吹き飛ばされないように強固に設置しなければない。そのための技術としては、次に示す従来例１及び従来例２等がある。

従来例１においては従来から広く使用されている屋根瓦（特に和瓦）の形状・大きさを変えることなく設置することは困難であるとして、太陽電池モジュールに合わせた形状・大きさの屋根瓦を特別に製造し、それらと完全に一体化した屋根材を使用する。また、従来例２においては従来の屋根瓦を使用するが、それは太陽電池モジュールを屋根瓦に直接固定するのではなく、その屋根瓦が固定される野地板に、連結金具を介して固定する(特許文献１)。

しかしながら、従来例１においては太陽電池モジュールの形状・大きさに合致した屋根瓦を製造する必要性から、屋根瓦の生産性が制約されるだけでなく、太陽電池モジュールの受光面積を屋根瓦の表面積に近づけるには限度がある。また、従来例２においては前記連結金具を貫通させる屋根瓦、すなわち連結金具を貫通させるための貫通孔が中央部に貫設された屋根瓦が必要となり、その結果、施工が煩雑になるのみならず、前記貫通孔から雨水が浸入するのを防止する対策が必要になる。

そこで、本出願人の一部は、わが国において幅広く使用されている、いわゆる陶器製の屋根瓦の形状・構造及び機能を略維持した屋根瓦であって、隣接する屋根瓦との間に強固な係合関係が付与されるとともに、表面中央付近に係止突起を備える屋根瓦を使用し、前記係止突起に太陽電池モジュールを連結金具を介して固定すれば、屋根瓦に太陽電池モジュールを半ば直接設置できるという事実を見出し、その技術(従来例３)を提案した(特許文献２)。

すなわち、この屋根瓦は、図６に示す屋根瓦１のように、降雨を受ける雨曝し部Ｅの略中央に、側面形状がフック状の係止突起１０が設けられており、係止突起１０には連結金具７０が係止・固定される。さらに、連結金具７０には、図７に示すように、１枚の太陽電池モジュール６０が係止・固定される。

このとき使用される連結金具７０は、図６に示すように、１枚の金属板の四周縁部を同一方向に略直角に曲げ形成した曲げ加工金具であって、長方形の基板部８０と、その基板部８０の短辺部から立ち上がる一対の短辺支持壁部９０と、同じく前記基板部８０の長辺部から立ち上がる一対の長辺支持壁部１００とからなる。基板部８０の略中央部には、係止突起１０に係止される開口８１が設けられており、短辺支持壁部９０の外側には、太陽電池モジュール６０が備える一対の被係止部６１ａ、６２ａを係止する一対の係止部９１ａ、９２ａが設けられている。なお、図６に示す長辺支持壁部１００に設けられた切欠部１００ａは、本出願人が先の出願で提案したものであるが、現時点においては出願公開されていない。
特開２０００−２１３１１６号公報 特開２００３−１７２００５号公報

従来例３によれば、屋根瓦に太陽電池モジュールを、屋根瓦の形状・大きさを大幅に変えることなく、受光面積を最大限に発揮させ得る状態で、暴風雨時にも吹き飛ばされないよう強固に設置できるが、その後、本出願人の一部は、従来例３に対し、次のような改良点を見出した。

すなわち、上記構造の屋根瓦及び連結金具を使用すると、太陽電池モジュールを屋根瓦の上に比較的迅速に固定できるが、面積の大きい屋根に多数基設置する場合には、固定作業をさらに効率化することが好ましい。そこで、本出願人等は、該固定作業をさらに効率化するため検討したところ、連結金具と太陽電池モジュールとの係合性を確実にするあまり、連結金具と太陽電池モジュールとの係合部分（例えば、図８に示すように、連結金具７０の短辺支持壁部９０と太陽電池モジュール６０の被係止部６２ａとの間）に遊びがないように設計されているのため、係合作業に手間取ることが判明した。

また、太陽電池モジュールを屋根瓦に係止・固定をするに先立って、太陽電池モジュールに付随する電気エネルギーを取り出すための出力ケーブルを屋根瓦に固定しておかないと、前記出力ケーブルと太陽電池モジュールとの接続作業が困難になるとともに、その出力ケーブルが、屋根の上を移動する作業員の足元を不安定にすることも判明した。

従って、本発明の課題は、建物に葺かれた屋根瓦に連結金具を介して太陽電池モジュールを固定する際、（ア）連結金具に太陽電池モジュールを係止する作業を容易にして、屋根全体に対して複数基の太陽電池モジュールを設置する作業効率を改善すること、及び（イ）太陽電池モジュールの出力ケーブルを屋根瓦に対して予め間接的に固定して、屋根瓦に太陽電池モジュールを固定する作業員の作業環境を改善すること、にある。

本発明の屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結方法は、前記（イ）のように作業環境を改善するために、（i）屋根上の屋根瓦の表面に、連結金具を介して、太陽電池モジュールを固定する屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結方法において、前記太陽電池モジュールの出力ケーブルを前記連結金具に把持させてから、前記太陽電池モジュールを前記連結金具に係止することを特徴とする。

前記出力ケーブルとは、前記太陽電池モジュールに直接取り付けられている端子ボックスに接続する接続ケーブルそのもの及びその接続ケーブルの複数本からの電力を集電するための基幹ケーブルの総称であって、作業員が前記施工作業を行なうに当たって、前記のようなケーブルが存在しない場合に比較して、作業員の足元を不安定にするようなケーブルをいう。

また、前記（ア）のように作業効率を改善するために、（ii）前記（i）で前記太陽電池モジュールを前記連結金具に係止するには、まず、前記連結金具の尻部側にある係止部に前記太陽電池モジュールの一方の被係止部を係止し前記太陽電池モジュールを前記屋根瓦に傾斜させて添わせ、次いで、前記連結金具の頭部側にある係止部に前記太陽電池モジュールの被係止部を係止することを特徴とする。

このように係止された太陽電池モジュールは、屋根の勾配に略追従して傾斜状になるので、太陽電池モジュールに作用する重力の分力は屋根の軒先側に働き、必然的に尻部側にある係止部と太陽電池モジュールとの係合が促進化される。

また、前記（イ）のように作業環境を改善するために、（iv）１枚の金属板の四周縁部を同一方向に略直角に曲げ形成した曲げ加工金具であって、長方形金属板の基板部と、その基板部の短辺部から立ち上がる一対の短辺支持壁部と、前記基板部の長辺部から立ち上がる一対の長辺支持壁部とからなる曲げ加工金具であって、前記短辺支持壁部に、太陽電池モジュールの被係止部を係止する係止部を備えた屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具において、前記一対の長辺支持壁部の少なくとも一方に、太陽電池モジュールの出力ケーブルを挟持するための挟持部を設けたことを特徴とする。

前記（iv）に示した屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具は、同時に前記（ア）のように作業効率を改善するために、前記短辺支持壁部の先端部に、前記被係止部を前記係止部に案内するためのガイド部を設けたものであることが好ましい。

前記ガイド部を設けた短辺支持壁部は、特に限定されないが、屋根瓦の頭部側に位置することが好ましい。

前記挟持部は、特に限定されないが、前記長辺支持壁部の一部分を上端から切り欠いた切欠部の底に形成されたケーブル受けと、そのケーブル受けに落とし込まれた出力ケーブルを上から押圧するケーブル押えとから構成されているものを例示する。

前記ケーブル押えは、特に限定されないが、前記切欠部の上端の一端から他端に向けて延び、前記ケーブル受けとの間に前記出力ケーブルの直径よりも大きい間隔を形成する片持ち梁であり、前記他端と前記ケーブル押えの先端との間には出力ケーブルを落とし込むための開口が形成され、ケーブル押えの先端又はその付近に前記出力ケーブルの直径よりも前記ケーブル受けとの間隔が小さい抜止部が形成されたものを例示する。

（i）及び（iv）によれば、作業員が屋根瓦の上に太陽電池モジュールを固定するとき、既に出力ケーブルが連結金具を介して屋根瓦１の上に固定されているので、出力ケーブルと太陽電池モジュールとの接続作業が容易になるとともに、その出力ケーブルが作業員の足元を邪魔することはない。よって、屋根瓦に対して太陽電池モジュールを安全に固定できる。また、このようにして作業環境を改善することにより、連結金具と太陽電池モジュールとの係止・固定作業を間接的に効率化できる。

（ii）によれば、前記効果に加え、前記太陽電池モジュールの被係止部を前記連結金具の係止部に確実に係止できるとともに、両者を係合する際には全く工具を使用する必要がないため現場作業を簡素化できる。よって、建物に葺かれた屋根瓦に対して連結金具を介して太陽電池モジュールを固定するに際して、連結金具と太陽電池モジュールとの係止・固定作業を直接的に効率化できる。

傾斜した屋根の屋根瓦１の表面Ｅに、連結金具２０を介して、太陽電池モジュール６０を固定する際、まず、表面Ｅに連結金具２０を係止・固定し、太陽電池モジュール６０の出力ケーブル６３を連結金具２０の挟持部５２に把持させる。その後、まず、連結金具２０の尻部Ｂ側にある第一係止部４１ａに太陽電池モジュール６０の第一被係止部６１ａを係止し太陽電池モジュール６０を屋根瓦１に傾斜させて添わせ、次いで、連結金具２０の頭部Ａ側にある第二係止部４２ａに太陽電池モジュール６０の第二被係止部６２ａを係止する。

本発明の実施例を、傾斜した屋根の野地板に施工される屋根瓦１、その屋根瓦１に係止・固定される連結金具２０、その連結金具２０に係止・固定される太陽電池モジュール６０、太陽電池モジュール６０を連結金具２０を介して屋根瓦１に固定する施工方法、の順に詳述する。

(屋根瓦の形状・構造)
本実施例で使用する、従来例３でも示した屋根瓦１は、図６に示すよう平面形状が略正方形をなす陶板からなり、わが国において幅広く使用されている屋根瓦と基本的に同じ形状・構造をしている。屋根瓦１の各部分は、屋根の野地板２の上に施工される際、軒先側にくる下側部が頭部Ａとなっており、棟側にくる上側部が尻部Ｂとなっている。また、（尻部Ｂ側に向かって）左側部は、同じ高さレベルに葺かれる左隣の屋根瓦１の右側部｛桟部Ｄ(後述)｝に被覆される差込部Ｃとなっており、逆に、右側部は、右隣の屋根瓦の左側部(差込部Ｃ)を被覆する桟部Ｄとなっている。

尻部Ｂ、差込部Ｃの左端、該左端から内方に所定間隔だけ平行に離れた位置、及び桟部Ｄには、後述する雨曝し部Ｅより一段高くなるよう帯状に突出形成された、尻部水返し４、差込部外側水切り６ａ、差込部内側水切り６ｂ、及び桟部水切り８がそれぞれ形成されている。そのため、屋根瓦１の上面には、尻部水返し４、差込部内側水切り６ｂ、及び桟部水切り８によって三方から包囲される雨曝し部Ｅが構成されていて、降雨を流下させるようになっている。

屋根瓦１の尻部Ｂ寄りの位置には、屋根瓦１を下地材である野地板２、又はその上に所定間隔をおいて敷設される桟木２ａに、釘を打ち込んで固定するための釘穴３が貫設されている。また、尻部水返し４の上には、フック状の瓦係止突起５が突設・形成されているとともに、差込部Ｃの頭部Ａ寄りの位置には、差込部外側水切り６ａの左端を回折させて他の部位より一段低くした瓦係止部７が形成されている。このため、屋根瓦１が屋根面上に施工された際には、瓦係止突起５とその斜め上方に千鳥葺きされる屋根瓦１の瓦係止部７とが係合して屋根瓦１が吹き飛ばされるのを防止する。

屋根瓦１は連結金具２０を係止・固定するための連結部を備えており、該連結部（瓦側）は、後述する開口３１を係止するための係止突起１０、連結金具２０の基板部３０を下方から四点で安定に支持して上下方向への変位を抑制するための支持突起１１、及び後述する第二舌片状弾性部３３の先端部３３ａを係止するための中央頭部９Ｃから構成されている。なお、前記係止・固定とは、連結金具２０を屋根瓦１の上に、係止突起１０等によってまず係止してから、後述するロック機構等によってロックするという意味であり、連結金具２０に太陽電池モジュール６０を係止・固定する場合においても同様の意味である。

係止突起１０は、雨曝し部Ｅの略中央に突設されており、その尻部Ｂ側の側面には尻部Ｂ側方向に向かって開口した係止凹部１０ａを備えたフック状の形状をしている。支持突起１１は、係止突起１０の周囲に４個、上面が略同一高さになるよう設けられており、この部分が連結金具２０の基板部３０に当接することにより、連結金具２０への押圧力が、雨曝し部Ｅの表面レベル精度のばらつきに影響されないようにしている。中央頭部９Ｃは屋根瓦１の上面に、頭部Ａの中央付近の尻部Ｂ側から頭部Ａ側に向かって所定幅Ｗで延びており、上方に軽く突出・形成されると同時に、係止し易くなるようにアンダーカットされて、他の部位より肉薄になっている。中央頭部９Ｃの上面には平坦部Ａ１が形成されており、雨曝し部Ｅに連結金具２０を着地させるための平らな領域の一部分を構成している。なお、中央頭部９Ｃの左右に隣接する左右側頭部９ａ、９ｂは、頭部Ａ側に向かって緩やかに下がる曲面となっている。

(連結金具の形状・構造)
次に、太陽電気モジュール６０を屋根瓦１に連結する本発明の連結金具２０の形状と構造について説明する。図１に示す連結金具２０は、、舟形状をなす曲げ加工金属金具であって、屋根瓦１の上にそれ自体が係止・固定されるための連結部と、太陽電池モジュールを係止・固定するための係止部と、ケーブルを挟持するための挟持部５２とを備えている。

連結金具２０は、弾性を有する１枚の長方形鋼板を出発原材料として用い、これを所定の位置に特定の形状で切欠き加工した後、四周縁部を同一方向に略直角に曲げ形成した曲げ加工金具であって、長方形金属板の基板部３０と、その基板部の短辺部から立ち上がる一対の短辺支持壁部４０と、基板部３０の長辺部から立ち上がる一対の長辺支持壁部５０とからなる。従って、該連結金具２０は、平面形状が長方形で、断面形状が略逆門形の蓋なし箱形金具である。連結金具２０は、屋根瓦１の上に、両短辺支持壁部４０がそれぞれ頭部Ａ側及び尻部Ｂ側に位置し、両長辺支持壁部５０がそれぞれ差込部Ｃ側及び桟部Ｄ側に位置するように固定される。両長辺支持壁部５０の上端縁部は、外方に略直角状に曲げ加工されて平坦部５１となっている。また、両短辺支持壁部は、尻部Ｂ側に位置するものが第一短辺支持壁部４１で、頭部Ａ側に位置するものが第二短辺支持壁部４２となっている。

屋根瓦１に係止・固定される連結部（金具側）は、挿入された係止突起１０の係止凹部１０ａに係止される開口３１、連結金具２０を上方へ付勢する第一舌片状弾性部３２、及び前記同様付勢するとともに中央頭部９ｃに係止される第二舌片状弾性部３３から構成されている。

開口３１は、基板部３０の中央付近に、平面形状が正方形となるよう貫設されており、係止突起１０と協働し第一係合部を構成する。第一舌片状弾性部３２は、開口３１より尻部Ｂ側に、その先端部３２ａが尻部Ｂ側にくるよう基板部３０の一部がコ字形に切り欠かれて形成されている。第二舌片状弾性部３３は、開口３１より頭部Ａ側に、その先端部３３ａが頭部Ａ側にくるよう基板部３０の一部がコ字型に切り欠かれて形成されている。よって、第一及び第二舌片状弾性部３２、３３は、連結金具２０の長辺方向において、それらの先端部３２ａ、３３ａが相反する外方を向いて延びている。これら第一及び第二舌片状弾性部３２、３３は、弾性材として機能するように先端部３２ａ、３３ａが基板部３０より下位になるように若干曲げられている。両先端部３２ａ、３３ａは、屋根瓦１と接触する際に屋根瓦１の表面を損傷しないように、再び基板部３０側に僅かに屈曲している点で共通しているが、第二舌片状弾性部３３の先端部３３ａは、それから更に、側面から見て断面がコ字形（フック状）になるよう、下方に突出する形で屈曲している点で、第一舌片状弾性部３２と相違している。このような形状をした第二舌片状弾性部３３の先端部３３ａは、中央頭部９ｃと協働して第二係合部を構成するとともに、連結金具２０が尻部Ｂ側に変位するのを抑制して、第一係合部の係脱をロックするロック機構を構成する。

連結金具２０に太陽電池モジュール６０を係止・固定するための一対の係止部は、太陽電池モジュール６０の第一被係止部６１ａを係止する第一係止部４１ａと、第二被係止部６２ａを係止する第二係止部４２ａとから構成されている。第一及び第二係止部４１ａ、４２ａは、それぞれ第一及び第二短辺支持壁部４１、４２の外側面に、長楕円球を１／４に縦割りして得たような形状で形成されている。また、第二短辺支持壁部４２の先端部は、連結金具２０の内方に向かって僅かに傾斜状（又はは湾曲状）に曲げ形成されており、太陽電池モジュール６０の第二被係止部６２ａを第二係止部４２ａに案内するガイド部４２ｂとなっている。

太陽電池モジュール６０の出力ケーブル６３を挟持するための挟持部５２は、出力ケーブル６３が敷設されるケーブル受け５３と、そのケーブル受け５３に落とし込まれた出力ケーブル６３を上から押圧するケーブル押え５４とから構成される。挟持部５２は、両長辺支持壁部５０の尻部Ｂ側寄りに位置し、この部分には、該長辺支持壁部５０を上端（平坦部５１側）から所定の深さまで凹状に切り欠いた切欠部５０ａが形成されている。そして、該切欠部５０ａの底には、その上端縁部が外方に略直角状に曲げ加工されたケーブル受け５３が形成されている。ただし、切欠部５０ａの上端における平坦部５１の一部分は切り取られることなく片持ち梁状に、ケーブル受け５３を覆うように残されていて、この部分がケーブル押え５４を形成している。ケーブル押え５４は、切欠部５０ａの上端の一端５１ａから他端５１ｂに向けて延びており、該切欠部５０ａの他端５１ｂとケーブル押え５４の先端との間には出力ケーブル６３を落とし込むための開口が形成されている。

ケーブル押え５４は、その基端から先端付近にかけて緩やかに下方に屈曲したのち、該先端付近から先端にかけては再び上方に屈曲するＶ字の形状をしている。該基端から先端付近にかけての部位は、挟持したケーブルを収める収納部５４ａとなり、該先端付近の部位は、ケーブルが抜け落ちるのを防止する抜止部５４ｂとなり、該先端付近から先端にかけての部位は、出力ケーブル６３を挟持部５２に案内するケーブルガイド５４ｃとなっている。ケーブル受け５３とケーブル押え５４との間隔は、抜止部５４ｂ及びその周辺では、出力ケーブル６３が抜け落ちないように出力ケーブル６３の直径よりも小さくなっているが、その他の部分においては出力ケーブル６３の直径よりも大きくなっている。そのため、該直径よりも間隔の大きい、ケーブルガイド５４ｃの先端とケーブル受け５３との間からは、出力ケーブル６３を挟持部５２に挿入し易い。また、同じく該直径よりも間隔の大きい、収納部５４ａとケーブル受け５３との間に収納された出力ケーブル６３は、その長さ方向へスライドすることができ、出力ケーブル６３を、一旦、挟持部５２に挟持させてから位置調節することができる。

(太陽電池モジュールの形状・構造)
図４に示す太陽電池モジュール６０は、太陽電池６４、並びにそれを把持する第一フレーム６１及び第二フレーム６２（６１、６２は一対の被係止部を有する）から構成されている。太陽電池６４は長方形をしており、両長辺にはそれぞれ第一フレーム６１及び第二フレーム６２が下方に突出する形で結合している。第一フレーム６１の下方内側には第一係止部４１ａに係止される第一被係止部６１ａが形成されており、第二フレーム６２の下方内側には第二係止部４２ａに係止される第二被係止部６２ａが形成されている。

(太陽電池モジュールの施工法)
太陽電池モジュール６０を屋根瓦１の上に、連結金具２０を介して取り付ける施工法を、（ａ）屋根瓦１の葺き付け、（ｂ）連結金具２０の取り付け、（ｃ）出力ケーブルの敷設、（ｄ）太陽電池モジュール６０の固定、の順に説明する。

（ａ）まず、図７に示すように、建物の屋根を構成している野地板２の上に、屋根瓦１を葺き付ける。その際には、まず、野地板２の上に任意の屋根瓦１ｄの釘孔３に釘(図示略)を打ち込んで施工する。続いてその屋根瓦１ｄの差込部Ｃに対して、同じ高さ位置(同段位置)において左側に隣接して葺かれる屋根瓦の桟部Ｄ(いずれも図示略)を被せることにより、屋根瓦１ｄが野地板２に前記同様に葺かれる。次に、野地板２上において前記の任意の屋根瓦１ｄに対して斜め上方位置に屋根瓦１を載せ、前者の瓦係止突起５を後者の瓦被係止部７に係止させて釘孔３に釘を打ち込むことにより、屋根瓦１を任意の屋根瓦１ｄに対して、いわゆる千鳥葺きをする。以下同様に同一高さ位置及びその上段位置に屋根瓦１を葺いて屋根を完成する。

（ｂ）次に、図４示すように、屋根瓦１に連結金具２０を取り付ける。その際には、まず、屋根瓦１の係止突起１０に連結金具２０の開口３１を外挿して連結金具２０を下方（屋根瓦１側）に所定量押圧する。すると、第一、第二舌片状弾性部３２、３３が屋根瓦１に当接するとともに弾性変形し、それらの先端部３２ａ、３３ａが互いにより離間するように開いた状態で、連結金具２０は雨曝し部Ｅに着地する。この着地点は雨曝し部Ｅにおける平坦部Ａ１を含む平らな領域になっているとともに、第一、第二舌片状弾性部３２、３３の先端部３２ａ、３３ａも平らになっているので、連結金具２０の初期的設置を、屋根瓦１の所定位置に確実にすることができる。このとき、第二舌片状弾性部３３は、その先端部３３ａの断面がコ字状になって下方に突出しているので、先端部３３ａが屋根瓦１の中央頭部９ｃ上に当接する。

次に、この状態から連結金具２０を頭部Ａ側に僅かにスライドさせると、開口３１の一辺が係止凹部１０ａの中に嵌入し第一係合部を形成する。そして、係止凹部１０ａに開口３１の一辺を嵌め込みながら、連結金具２０を下方（屋根瓦１側）に十分押圧して第二舌片状弾性部３３を水平方向に伸張させると、先端部３３ａが中央頭部９ｃから頭部Ａの側方に外れる（第二舌片状弾性部３３は、このような長さになるよう調節されている）。先端部３３ａが中央頭部９ｃから外れた状態で、連結金具２０をさらに下方に押圧すると、先端部３３ａは頭部Ａの側面に摺接しながら下方に変位し、先端部３３ａが中央頭部９ｃの先端部に嵌入し第二係合部を形成する。

このように、屋根瓦１と連結金具２０とは２箇所で係合されるので、両者は所定位置において安定して結合される。また、このとき、弾性変形した第一及び第二舌片状弾性部３２、３３は、それらに接する支持突起１１を下方に付勢し、その反作用で連結金具２０を上方に付勢する。加えて、第二係合部を構成する先端部３３ａと中央頭部９ｃは、連結金具２０が尻部Ｂ側方向に変位するのを抑制する。その結果、連結金具２０には屋根瓦１から絶えず離間する作用が働くとともに尻部Ｂ側方向への変位が抑制されるので、連結金具２０が屋根瓦１に対して変位しないようにロックされ、それとともに第一係合部の係合作用が確実に保持される。また、第一及び第二舌片状弾性部３２、３３は、弾性変形の範囲で広角状に太陽電池モジュールを支えるとともに、取り付けられた連結金具２０のがたつきを防止する。

（ｃ）次に、このようにして連結金具２０が係止・固定された屋根瓦１の上に、図１及び図４に示すよう太陽電池モジュール用の出力ケーブル６３を敷設する。その際には、最初に複数枚の太陽電池モジュール６０を用意し、それらの太陽電池モジュールからどのような集電回路により集電するかを決め、その集電回路に則した基幹ケーブル６３ａ及び接続ケーブル６３ｂから構成される出力ケーブル６３を準備する。そして、その出力ケーブル６３を屋根瓦１が葺かれた屋根の上に広げ、屋根瓦１に係止・固定された連結金具２０の挟持部５２に挟持させる。この際には、出力ケーブル６３をケーブル受け５３上に一旦落としこんでからケーブル押え５４の下に潜り込ませる。

このようにして屋根瓦１の上に連結金具２０を介して出力ケーブル６３を敷設・固定したら、同一段に葺かれた横方向の屋根瓦１、複数枚に対して、横長の太陽電池６４を備えた太陽電池モジュール６０を１基の割合で仮に配置し、後述するように、連結金具２０の尻部Ｂ側と太陽電池モジュール６０の尻部Ｂ側とを係止した後、太陽電池６４の裏面にある端子ボックス６５に接続ケーブル６３ｂを接続する。

（ｄ）最後に、図２、図３及び図５に示すように、屋根瓦１に対して太陽電池モジュール６０を固定する。その際には、まず、第一係止部４１ａを被係止部６１ａに係止させ、太陽電池モジュール６０の尻部Ｂ側を連結金具２０の尻部Ｂ側に係止する。このように係止された太陽電池モジュール６０は、図２に示すように、屋根の勾配に略追従して傾斜状になる。その結果、太陽電池モジュール６０に作用する重力の分力は屋根の軒先側に働くので、連結金具２０の尻部Ｂ側と太陽電池モジュール６０の尻部Ｂ側との係合は、熟練を要することなく確実に遂行される。

続いて、太陽電池モジュール６０の第二フレーム６２を、第二短辺支持壁部４２に押圧する。すると、被係止部６２ａがガイド部４２ｂに案内されて滑らかに下方に変位し、そのまま第二係止部４２ａの上を摺接しながら降下する。そして最後に、図３及び図５に示すように、第二係止部４２ａと第二被係止部６２ａとが係合し、連結金具２０に対する太陽電池モジュール６０の係止・固定が完成する。

本実施例では、以上に示した連結金具２０及び連結方法を採用しているため、以下のような効果を得ることができる。第一被係止部６１ａを第一係止部４１ａに係止してから第二被係止部６２ａを第二係止部４２ａに嵌合・係止するまでの一連の作業が円滑に遂行され、ひいては複数基の太陽電池モジュール６０を連結金具２０を介して屋根瓦１に固定するに際して、連結金具２０に対する太陽電池モジュール６０の嵌合作業を著しく効率化することができる。

また、出力ケーブル６３は連結金具２０を介して屋根瓦１の上に固定さているので、作業員が屋根瓦１の上に太陽電池モジュール６０を設置する際、出力ケーブル６３が縺れることや、出力ケーブル６３が連結金具２０と太陽電池モジュール６０との間に挟まり、取り付けの妨げになることや断線することを回避できる。その結果、出力ケーブル６３と太陽電池モジュール６０との接続作業が容易になるとともに、作業員は出力ケーブル６３に足元を取られることなく、安心して設置作業を行うことができる。

本発明は、その根本的技術思想を踏襲し発明の効果を著しく損なわない限度において、前記の実施形態の一部分を変更して実施することができる。例えば、連結金具２０における挟持部５２のケーブル押え５４を１個にすることができる。

本発明は、従来から幅広く使用されてきた屋根瓦を以って葺かれる建物の屋根に対して広く利用することが可能である。

本発明の実施例における連結金具を示す斜視図である。 同実施例において、屋根瓦に対して連結金具を介して太陽電池モジュールを係止・固定しようとする状態を示す断面図である。 同実施例において、屋根瓦に対して連結金具を介して太陽電池モジュールを係止・固定した状態を示す断面図である。 同実施例において、屋根瓦に固定した連結金具に対して出力接続ケーブルが把持されている状態を示す斜視図である。 同実施例において、屋根瓦に対して連結金具を介して太陽電池モジュールを係止・固定した状態を示す部分破断斜視図である。 同実施例及び従来例３における屋根瓦の斜視図、並びに従来例３の連結金具の斜視図である。 従来例３において、屋根瓦に対して連結金具を介して太陽電池モジュールを係止・固定した状態を示す部分破断斜視図である。 同従来例において、屋根瓦に対して連結金具を介して太陽電池モジュールを係止・固定しようとする状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 屋根瓦
２０ 連結金具
３０ 基板部
４０ 短辺支持壁部
４２ （第二）短辺支持壁部
４１ａ （第一）係止部
４２ａ （第二）係止部
４２ｂ ガイド部
５０ 長辺支持壁部
５０ａ 切欠部
５１ａ （切欠部の上端の）一端
５１ｂ （切欠部の上端の）他端
５２ 挟持部
５３ ケーブル受け
５４ ケーブル押え
５４ｂ 抜止部
６０ 太陽電池モジュール
６１ａ （第一）被係止部
６２ａ （第二）被係止部
６３ 出力ケーブル
Ａ 頭部
Ｂ 尻部
Ｅ 屋根瓦の表面（雨曝し部）

Claims (7)

1. 屋根上の屋根瓦（１）の表面（Ｅ）に、連結金具（２０）を介して、太陽電池モジュール（６０）を固定する屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結方法において、
   前記太陽電池モジュール（６０）の出力ケーブル（６３）を前記連結金具（２０）に把持させてから、前記太陽電池モジュール（６０）を前記連結金具（２０）に係止することを特徴とする屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結方法。
2. 前記太陽電池モジュール（６０）を前記連結金具（２０）に係止するには、まず、前記連結金具（２０）の尻部（Ｂ）側にある係止部（４１ａ）に前記太陽電池モジュール（６０）の一方の被係止部（６１ａ）を係止し前記太陽電池モジュールを前記屋根瓦（１）に傾斜させて添わせ、次いで、前記連結金具の頭部（Ａ）側にある係止部（４２ａ）に前記太陽電池モジュール（６０）の被係止部（６２ａ）を係止する請求項１記載の太陽電池モジュールの連結方法。
3. 長方形金属板の基板部（３０）と、その基板部の短辺部から立ち上がる一対の短辺支持壁部（４０）と、前記基板部（３０）の長辺部から立ち上がる一対の長辺支持壁部（５０）とからなる曲げ加工金具であって、前記短辺支持壁部（４０）に、太陽電池モジュール（６０）の被係止部（６１ａ、６２ａ）を係止する係止部（４１ａ、４２ａ）を備えた屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具において、
   前記一対の長辺支持壁部（５０）の少なくとも一方に、太陽電池モジュールの出力ケーブル（６３）を挟持するための挟持部（５２）を設けたことを特徴とする屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具。
4. 前記短辺支持壁部（４０）の先端部に、前記被係止部（６２ａ）を前記係止部（４２ａ）に案内するためのガイド部（４２ｂ）を設けた請求項３記載の屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具。
5. 前記ガイド部（４２ｂ）を設けた短辺支持壁部（４０）が、屋根瓦の頭部（Ａ）側に位置する請求項４記載の屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具。
6. ７
   前記挟持部（５２）は、前記長辺支持壁部（５０）の一部分を上端から切り欠いた切欠部（５０ａ）の底に形成されたケーブル受け（５３）と、そのケーブル受けに落とし込まれた出力ケーブル（６３）を上から押圧するケーブル押え（５４）とから構成されている請求項３、４又は５記載の屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具。
7. 前記ケーブル押え（５４）は、前記切欠部（５０ａ）の上端の一端（５１ａ）から他端（５１ｂ）に向けて延び、前記ケーブル受け（５３）との間に前記出力ケーブル（６３）の直径よりも大きい間隔を形成する片持ち梁であり、前記他端（５１ｂ）と前記ケーブル押え（５４）の先端との間には前記出力ケーブル（６３）を落とし込むための開口が形成され、前記ケーブル押え（５４）の先端又はその付近に前記出力ケーブル（６３）の直径よりも前記ケーブル受け（５３）との間隔が小さい抜止部（５４ｂ）が形成された請求項６記載の屋根瓦に対する太陽電池モジュールの連結金具。

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