JPH07224506A - 太陽電池モデュール付き屋根ユニット - Google Patents

太陽電池モデュール付き屋根ユニット

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JPH07224506A
JPH07224506A JP6017391A JP1739194A JPH07224506A JP H07224506 A JPH07224506 A JP H07224506A JP 6017391 A JP6017391 A JP 6017391A JP 1739194 A JP1739194 A JP 1739194A JP H07224506 A JPH07224506 A JP H07224506A
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JP
Japan
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solar cell
roof
frame members
cell module
face plate
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Pending
Application number
JP6017391A
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English (en)
Inventor
Kenichi Kato
研一 加藤
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
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    • Y02P80/20Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽電池モデュールの現場取付施工に要する
手間を軽減する。 【構成】 屋根面板部1と、該屋根面板部1を支持する
ための支持枠2と、上記屋根面板部1の上面に架台を介
して設置される複数の太陽電池モデュール3,3,…と
が、予め工場にて組み付けされる。上記架台は、複数の
縦フレーム部材4,4,…によって構成され、これらの
縦フレーム部材4,4,…は、互いに所定の距離を隔て
ると共に、互いに平行に妻方向沿う状態に屋根面板部1
の上面に配設され、さらに、たる木に固定具で固定され
ている。各太陽電池モデュール3は、当該モデュール本
体が相隣る任意の2つのフレーム部材4,4の相対向す
る側面間に嵌合された状態で、これらのフレーム部材
4,4の上面に架設固定されている。当該モデュール本
体の底面と屋根面板部1の上面との間には熱を逃がすた
めの通気層が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池モデュール
を備える屋根ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、化石燃料の消費増大等に起因する
地球環境問題の深刻化に伴い、住宅等の屋根の上に、パ
ネル状の太陽電池モデュールを設置し、クリーンな太陽
エネルギから直接電力を取り出して住宅に供給する住宅
用ソーラ発電システムが注目されている。ところで、従
来では、この種の太陽電池モデュールを住宅等の勾配屋
根に設置するにあたっては、既設住宅の勾配屋根の上に
まず専用架台を取り付け、次に、太陽電池モデュールを
クレーン等で吊り上げて、上記専用架台に固定するとい
った手段が採られている(特開平5−243598号公
報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、建築中
であると否とにかかわらず、既設住宅の勾配屋根に昇
り、太陽電池モデュールを取り付ける作業は大変危険で
あり、施工性も悪い。また、太陽電池モデュールの取付
施工がずさんであったり、専用架台自身が屋根に不安定
に固定されている場合には、風荷重、積雪荷重、地震力
等で太陽電池モデュールが落下する虞がある。加えて、
太陽電池モデュールを多数設置する場合においては、専
用架台の形状や配列の如何によっては、屋根面と太陽電
池モデュールとの間の通気(熱の逃げ)を妨げ、太陽電
池モデュールの高熱化によるエネルギ変換効率の低下を
招く虞さえある。
【0004】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、現場施工に要する手間を軽減でき、その分、取
付信頼性を高めることができる太陽電池モデュール付き
屋根ユニットを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明に係る屋根ユニットは、屋根面
板部と、該屋根面板部を支持するための支持構造体と、
上記屋根面板部の上面に架台を介して設置される単数又
は複数の太陽電池モデュールとが、予め工場にて組み付
けされてなる。
【0006】また、請求項2記載の発明に係る屋根ユニ
ットは、請求項1記載の屋根ユニットであって、上記架
台を構成する複数のフレーム部材が、互いに所定の距離
を隔てると共に、互いに平行に妻方向又は桁方向に沿う
状態に上記屋根面板部の上面に配設され、さらに、たる
木に固定具で固定されていて、上記各太陽電池モデュー
ルは、当該モデュール本体が相隣る任意の2つの上記フ
レーム部材の相対向する側面間に嵌合され、かつ、当該
モデュール本体の底面と上記屋根面板部の上面との間に
通気層が確保された状態で、上記2つのフレーム部材の
上面に架設固定されてなる。
【0007】さらにまた、請求項3記載の発明に係る屋
根ユニットは、請求項1記載の屋根ユニットであって、
架台を構成する複数の下部フレーム部材が、互いに所定
の距離を隔てると共に、互いに平行に妻方向又は桁方向
に沿う状態に上記屋根面板部の上面に配設され、さら
に、たる木に固定具で固定されていて、同じく上記架台
を構成する複数の上部フレーム部材が、互いに所定の距
離を隔てると共に、上記各下部フレーム部材に直交する
状態に上記各下部フレーム部材の上面に架設固定されて
いて、上記各太陽電池モデュールは、当該モデュール本
体が相隣る任意の2つの上記上部フレーム部材の相対向
する側面間に嵌合され、かつ、当該モデュール本体の底
面と上記下部フレーム部材の上面との間に通気口が形成
された状態で、上記2つの上部フレーム部材の上面に架
設固定されていることを特徴としている。
【0008】
【作用】この発明の構成の太陽電池モデュールは、品質
管理の行き届いた工場において、屋根ユニットの上に設
置されたものである。そして、工場から建築現場に運ば
れたものである。それ故、この発明の構成によれば、建
物の工業生産化率が一段と高められ、高い取付信頼性を
得ることができる。加えて、現場施工に要する手間も軽
減でき、危険な施工作業も回避できるので、屋根面に太
陽電池モデュールを備える、この種のユニット建物の全
体としての施工工数の削減と、コストダウンとを図るこ
とができる。
【0009】請求項2記載の構成では、架台を構成する
複数のフレーム部材は、屋根面板部を下方から支えるた
る木に釘、雄ねじ、ボルト等の固定具で固定されている
ので、風荷重、積雪荷重、地震力等によって、架台の固
定が解かれる虞はない。それ故、太陽電池モデュール
は、安全確実に屋根面に保持される。また、一対のフレ
ーム部材は、互いに所定の間隙を開けてかつ平行に配設
され、これらのフレーム部材とモデュール本体の底面と
屋根面とで曲折のない通気層が形成されているので、通
気が円滑に行われる。それ故、太陽電池モデュールの高
熱化によるエネルギ変換効率の低下を防止できる。
【0010】また、請求項3記載の構成では、架台を構
成する複数の下部フレーム部材と、上部フレーム部材と
が、格子状に配設されていて、妻方向・桁方向のどちら
からでも空気の流出入が可能となっているので、太陽電
池モデュールの高熱化によるエネルギ変換効率の低下を
一段と確実に防止できる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例によるユニット建物、す
なわち、屋根面に太陽電池モデュールが設置されている
切妻屋根のユニット建物を示し、このユニット建物は、
図2に分解して示すように、建物の居間、食堂、寝室等
の各部屋部分を構成する建物ユニットA1,A2,…と、
建物の屋根部分を構成する屋根ユニットB1,B2
3,B4,…とから構成されている。これらのユニット
は、建物の工業生産化率を高めるために、予め工場で生
産され、建築現場に輸送されて施工・組立される。組立
は、まず、下階の建物ユニットA1,A1,…を基礎の上
に据え付けて相互に連結し、次に、据え付けられた下階
の建物ユニットA1,A1,…の上部に、上階の建物ユニ
ットA2,A2,…を据え付けて相互に連結し、さらに、
上階の建物ユニットA2,A2,…の上部に対応する屋根
ユニットB1,B2,B3,B4,…を据え付けて相互に連
結することによって行われる。
【0012】ここで、太陽電池モデュールの設置までを
含めた、この例におけるユニット建物の施工・組立手順
が、従来のそれと大きく異なるところは、建築現場にお
いて据付完了後の屋根ユニットに太陽電池モデュールを
設置する従来の取付施工を廃止して、予め工場段階で、
据付前の屋根ユニットに太陽電池モデュールを設置する
ようにした点である。なお、図1及び図2に示すよう
に、上記切妻屋根の屋根ユニットには、軒先側の屋根部
分を構成する軒先側屋根ユニットB1,B4と、棟側の屋
根部分を構成する棟側屋根ユニットとB2,B3、とがあ
るが、この例によるユニット建物の南側には、太陽電池
モデュール付きの軒先側屋根ユニットB1,B1,…及び
棟側屋根ユニットB2,B2,…が据え付けられている。
【0013】図3は、この発明の第1実施例である太陽
電池モデュール付きの棟側屋根ユニット(以下、単に屋
根ユニットともいう)B2の構成を示す斜視図、図4及
び図5は、同屋根ユニットB2の完成前の状態を示す状
態図である。この例の屋根ユニットB2は、図3に示す
ように、屋根面板部1と、この屋根面板部1を支持する
ための支持枠2と、互いに直並列に接続させられた複数
の太陽電池モデュール3,3,…と、これら太陽電池モ
デュール3,3,…の設置用架台となる複数の縦フレー
ム部材4,4,…とから概略構成されている。屋根面板
部1は、図4に示すように、構造用合板やパーティクル
ボード等の野地板(屋根下地材)11,11,…の上面
にアスファルトルーフィング等の防水シート12を敷
き、さらに、この防水シート12の上面に塩化ビニル鋼
板(ポリ塩化ビニル金属積層板)等の不燃被覆材13,
13,…を貼着することによって構成され、必要に応じ
て、折板やスレートや瓦等の屋根仕上材が設けられてい
る。
【0014】上記支持枠2は、同図に示すように、下側
の建物ユニットA2の図示せぬ上枠に重ね置かれる桁側
頭つなぎ21、一対の妻トラス梁22,22と、隣接す
る軒先側屋根ユニットB1と棟側屋根ユニットB3とに連
結される軒先側継梁23、棟側継梁24と、各妻トラス
梁22と軒先側継梁23、棟側継梁24との間に斜めに
架設された図示せぬ補強梁と、屋根面板部1を裏面から
支えるたる木25,25,…とで主に構成されている。
これらのたる木25,25,…は、軒先側継梁23と棟
側継梁24とに両端部木口を突付けの状態で釘打ちされ
て取着されることにより、互いに所定の距離を隔てて流
れ方向に沿って並設されている。
【0015】上記縦フレーム部材4,4,…は、太陽電
池モデュール3,3,…を屋根面(屋根面板部1の上
面)に取付固定するための架台であり、図6に示すよう
に、角材(木材)41の上面に、塩化ビニル鋼板等の不
燃被覆材42を貼り合わせ、さらに、雄ねじ等の図示せ
ぬ固定具で相互に固定してなっている。この例では3本
の縦フレーム部材4,4,…が用いられ、これらの縦フ
レーム部材4,4,…は、図4,図5及び図7に示すよ
うに、互いに所定の距離を隔てて、妻方向に沿うたる木
25,25,…の直上の位置にそれぞれ配設されてい
る。
【0016】また、各太陽電池モデュール3は、図8及
び図9に示すように、多数の単結晶シリコン太陽電池
(pn接合素子)31,31,…を直並列に配線した
後、長期にわたる屋外放置に耐えられるように、光透過
率や耐衝撃強度に優れる白板強化ガラス等の透明支持基
板32と、耐湿性に優れるEVA(エチレンビニルアセ
テート)等の充填材33と、絶縁性に優れるPVF(弗
化ビニル樹脂)で両面をコートされたメタルシート34
等で層構成にパッケージング(封入)をしてパネル状の
モデュール本体3Aを形成し、さらに、形成されたモデ
ュール本体3Aの周縁をアルミニウム製の枠体35で囲
んでなっている。
【0017】枠体35は、各一対の縦枠35a,35
a、横枠35b,35bからなり、それぞれの内側面に
はモデュール本体3Aを嵌合して保持するための断面コ
字状の溝部M,M,…が設けられている。これら縦枠3
5a,35a、横枠35b,35bは、モデュール本体
3Aの周縁に嵌合された後、互いに接合される。また、
各縦枠35aには、太陽電池モデュール3を対応する縦
フレーム部材4の上面に係合して固定するための固定片
Kが外方に向けて延設されている。各固定片Kには、い
くつかのねじ穴H,H,…が穿設されている。
【0018】各太陽電池モデュール3は、その横幅(横
枠35bの長さ寸法)が、屋根面に並設されて隣合う2
本の縦フレーム部材4,4の相対向する側面間の距離よ
りもやや短めに設定されていて、また、各固定片Kの横
幅は、縦フレーム部材4の横幅の半分よりもやや短めに
設定されている。それ故、各太陽電池モデュール3は、
図6及び図7に示すように、固定片K,Kを残して2本
の縦フレーム部材4,4間に嵌挿され、固定片K,K
は、対応する縦フレーム部材4の上面に係合されて設置
されている。さらに、接合用の雄ねじN,N,…が、各
固定片Kのねじ穴B,B,…から挿通され、屋根面板部
1裏面直下のたる木25にまで螺入されて、各太陽電池
モデュール3を強固に固定している。また、各縦フレー
ム部材4の厚みは、太陽電池モデュール3の厚みよりも
充分厚めに設定されており、このため、モデュール本体
3Aの底面と屋根面との間に、通気層V,Vが形成さ
れ、妻方向に空気の流れが生じるようになっている。
【0019】上記構成の屋根ユニットB2は、予め工場
において作られる。すなわち、工場において、屋根ユニ
ットB2を生産するには、まず、桁側頭つなぎ21、妻
トラス梁22,22、軒先側継梁23、棟側継梁24、
たる木25,25,…等を組み付けて立体的な支持枠2
を形成し(図4)、次に、支持枠2に組み込まれたたる
木25,25,…の上に、野地板11,11,…、防水
シート(アスファルトルーフィング)12、不燃被覆材
(塩化ビニル鋼板)13,13,…の順に屋根用面材を
貼設して屋根面板部1を形成する(同図)。この後、不
燃被覆材13,13,…の上面に、この例では3本の縦
フレーム部材4,4,…を、屋根面板部1を介してたる
木25,25,…に積み重ねるように載置して、たる木
25,25,…にまで雄ねじをねじ込んで固定する(図
5)。
【0020】次に、相隣る縦フレーム部材4,4間に、
太陽電池モデュール3,3,…を嵌め込み(図6)、固
定片K,Kを縦フレーム部材4,4の上面に係合当接さ
せた状態にして、屋根面板部1裏面直下のたる木25に
まで雄ねじN,N,…をねじ込んで固定する(図7)。
このようにして、4台の太陽電池モデュール3,3,…
を縦横各2列に屋根面に組み付ける。この後、これらの
太陽電池モデュール3,3,…を互いに直並列接続する
と共に、屋根裏に、直流を交流に変換する図示せぬイン
バータを設置して、屋根ユニットB2を完成させる(図
3)。
【0021】なお、太陽電池モデュール付きの軒先側屋
根ユニットB1も予め工場で作られるが、太陽電池モデ
ュールの組付構成及び組付手順は、棟側屋根ユニットB
2における組付構成及び組付手順とほぼ同一であるの
で、その説明を省略する。
【0022】上記構成によれば、太陽電池モデュール
は、品質管理の行き届いた工場において、屋根ユニット
の一部として組み込まれる。それ故、建物の工業生産化
率が一段と高められ、高い取付信頼性を得ることができ
る。加えて、現場施工に要する手間も軽減でき、危険な
施工作業も回避できるので、この種のユニット建物の全
体としての施工工数の削減、及びコストダウンを図るこ
とができる。また、太陽電池モデュールの架台を構成す
る縦フレーム部材は、屋根面板部を下方から支えるたる
木に雄ねじ等の固定具で固定されるので、風荷重、積雪
荷重、地震力等によって、架台の固定が解かれる虞はな
い。それ故、太陽電池モデュールは、安全確実に屋根面
に保持される。さらにまた、複数の縦フレーム部材は、
互いに所定の間隙を開けてかつ平行に配設され、これら
の縦フレーム部材とモデュール本体の底面と屋根面とで
曲折のない通気層が形成されるので、通気が円滑に行わ
れる。それ故、太陽電池モデュールの高熱化によるエネ
ルギ変換効率の低下を防止できる。
【0023】◇第2実施例 次に、この発明の第2実施例について説明する。図10
は、この発明の第2実施例である屋根ユニットの完成前
の状態を示す斜視図である。この例の屋根ユニットが、
上述した第1実施例の構成と大きく異なるところは、野
地板−防水シート−不燃被覆材(面材)の積層構造から
なる屋根面板部の上に縦フレーム部材(木材と塩化ビニ
ル鋼板との積層角材)を取着するようにした第1実施例
の構成(図7)に代えて、野地板−防水シートの積層構
造からなる屋根面部1aの上に、まず、木質角材の縦フ
レーム部材4a,4a,…を取着し、次いで、防水シー
トと縦フレーム部材との表面を不燃被覆材(折曲材)5
a〜5eで確実に覆う構成とした点である。
【0024】この例の不燃被覆材としては、図10に示
すように、縦フレーム部材4a,4a,…を覆うための
フレーム被覆材5aと、防水シート12を覆うための各
種の形状の防水シート被覆材5b〜5eとが用意され
る。上記フレーム被覆材5aは、塩化ビニル鋼板製の細
長箱形金物で、各縦フレーム部材4aの上面、両側面、
及び両端面を外嵌めの状態で完全被覆できる構成となっ
ている。また、各種防水シート被覆材5b〜5eは、塩
化ビニル鋼板製の折曲金物で、全体として、防水シート
12の露出領域を確実に被覆できる構成となっている。
【0025】防水シート12と縦フレーム部材4aとを
フレーム被覆材5aと各種防水シート被覆材5b〜5e
とで覆うには、まず、防水シート被覆材5b〜5eを、
これらの垂直折曲片を縦フレーム部材の対応する側面又
は端面に当接させた状態にして、防水シート12の露出
領域に被せて固定する。次に、フレーム被覆材5aを縦
フレーム部材4aに(防水シート被覆材5b〜5eの垂
直折曲片を内側に押し込めながら、)外嵌めの状態で被
せて固定する。なお、上記の点を除けば、第1実施例の
構成と概略同一であるので、その説明を省略する。
【0026】上述の第1実施例の構成の場合には、縦フ
レーム部材4,4,…の側面から雨水が侵入して木材を
朽ちらせ、これにより太陽電池モデュール3が落下する
虞があるが、この第2実施例の構成によれば、縦フレー
ム部材4a,4a,…の腐食を確実に防止できる。
【0027】◇第3実施例 次に、この発明の第3実施例について説明する。図11
及び図12は、この発明の第3実施例である屋根ユニッ
トの完成前の状態を示す斜視図である。この例の屋根ユ
ニットが、第1実施例のそれと大きく異なるところは、
妻方向(たる木と平行に)に配設される縦フレーム部材
(図3)に代えて、図11及び図12に示すように、桁
方向(たる木25,25,…と直交する方向)に配設さ
れる横フレーム部材6,6,…を用いて太陽電池モデュ
ールの架台を構成するようにした点である。ここで、横
フレーム部材6には、第1実施例における縦フレーム部
材4と同様に、木材と塩化ビニル鋼板との積層角材が用
いられる。すなわち、この例では3本の横フレーム部材
6,6,…が、互いに所定の間隔を開けて、かつ、たる
木25,25,…に直交する方向に配設されている。こ
の状態において、各横フレーム部材6は、その側面に、
かつ、たる木25,25,…と交差する部位毎に、アン
グル形状のジョイントピース7,7,…を当てがわれ
て、屋根面板部1bの裏面直下のたる木25,25,…
に緊結されている。横フレーム部材6,6,…を桁方向
に配列する構成としたことに伴って、この例における太
陽電池モデュール3bの枠体も第1実施例のそれと異な
っている。すなわち、この例の太陽電池モデュール3b
にあっては、当該太陽電池モデュール3bを横フレーム
部材6の上面に係合固定するための固定片Kb,Kb
は、左右の縦枠(図6)からではなくて、上下の横枠
(図12)から外方に向けて延設されている。
【0028】各太陽電池モデュール3bは、その縦幅
(縦枠の長さ寸法))が、屋根面に並設されて隣合う2
本の横フレーム部材6,6の相対向する側面間の距離よ
りもやや短めに設定されていて、また、各固定片の横幅
は、横フレーム部材6の横幅の半分よりもやや短めに設
定されている。それ故、各太陽電池モデュール3bは、
一対の固定片Kb,Kbを残して2本の横フレーム部材
6,6間に嵌挿され、一対の固定片Kb,Kbが、対応
する横フレーム部材6の上面に係合されることにより設
置されるようになっている。さらに、接合用の雄ねじ
が、各固定片Kbのねじ穴から挿通され、屋根面板部1
bの裏面直下のたる木25にまで螺入されて、各太陽電
池モデュール3bを強固に固定している。なお、各固定
片Kbのねじ穴から挿通される接合用の雄ねじの中には
横フレーム部材止まりのものもある。また、各横フレー
ム部材6の厚みは、太陽電池モデュール3bの厚みより
も充分厚めに設定されており、このため、モデュール本
体の底面と屋根面との間に、通気層が形成され、桁方向
に空気の流れが生じるようになっている。
【0029】この第3実施例の構成によれば、第1実施
例において上述したとほぼ同様の効果を得ることができ
る。加えて、この第3実施例の構成によれば、桁方向に
風を受ける場合に、通気が一段と円滑に行われるので、
桁方向の風を受け易い場所に据付される屋根ユニットに
第3実施例の構成を適用すれば、太陽電池モデュールの
高熱化によるエネルギ変換効率の低下を一段と確実に防
止できる。
【0030】なお、第3実施例の変形例として、第2実
施例の構成のように、野地板−防水シートの積層構造か
らなる屋根面部の上に、まず、木質角材の横フレーム部
材を取着し、次いで、防水シートと横フレーム部材との
表面を不燃被覆材(折曲材)で確実に覆う構成としても
勿論良い。
【0031】◇第4実施例 次に、この発明の第4実施例について説明する。図13
は、この発明の第4実施例である屋根ユニットの完成前
の状態を示す斜視図、図14は、同実施例における架台
構成部材の組付方法を示す図、図15は、同屋根ユニッ
トの完成前の状態を示す斜視図、また、図16は、同実
施例における太陽電池モデュールの組付方法を示す図で
ある。この第4実施例においては、図15に示すよう
に、屋根面において妻方向に配列される(第1実施例の
それと同一構成の)縦フレーム部材4,4,…と、桁方
向に配列される(第3実施例のそれと同一構成の)横フ
レーム部材6,6,…との2種類の架台構成部材を互い
に交差状態に組み付けることによって、架台が構成され
る。
【0032】この例の架台は次のようにして形成され
る。まず、図13に示すように、各3本の縦フレーム
4,4,…及び横フレーム6,6,…を用意する。な
お、各横フレーム6の下面には、図14(a)に示すよ
うに、予め、縦フレーム部材4,4,…との接合部位
に、専用の緊結金物7,7,…を釘打ちして取付固定し
ておく。各緊結金物7は、横フレーム部材6に固定され
る横フレーム固定片71と、この横フレーム固定片71
の左右の側端縁にて直角に折曲連設されて対向する一対
の縦フレーム固定片72,72とから断面コ字型に構成
され、これら縦フレーム固定片72,72間の隔たり
は、縦フレーム4の横幅と同一長さに設定されている。
次に、図13に示すように、屋根面部1cの上におい
て、3本の縦フレーム部材4,4,…を、互いに所定の
距離を隔てて、妻方向に沿うたる木25,25,…の直
上の位置にそれぞれ配設して固定する(第1実施例参
照)。この後、図14(b)に示すように、横フレーム
6,6,…下面に固定されている緊結金物7,7,…
を、既設の縦フレーム4,4,…に嵌合させて釘打ち固
定することにより、横フレーム6,6,…を既設の縦フ
レーム4,4,…の上に固定する。
【0033】このようにして形成された格子状の架台の
上には、図15及び図16に示すように、第3実施例で
述べたと同一構成の太陽電池モデュール3bが設置され
る。すなわち、太陽電池モデュール3bは、横フレーム
6,6間に嵌合状態でねじ止めされて固定される。各横
フレーム部材6の厚みは、第3実施例において述べたよ
うに、太陽電池モデュール3bの厚みよりも充分厚めに
設定されているため、モデュール本体の底面と縦フレー
ム4との間にも、充分な隙間ないしは通気口が形成さ
れ、妻方向のみに限らず桁方向にも空気の流れが生じる
ようになっている。
【0034】この第4実施例の構成によれば、妻方向・
桁方向のどちらからでも空気の流出流入が可能なので、
太陽電池モデュールの高熱化によるエネルギ変換効率の
低下を一段と確実に防止できる。
【0035】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、固定具は
ねじに限らず、釘やボルトを使用しても良い。また、1
ユニット当たりの太陽電池モデュールの設置個数、フレ
ーム本数等は、必要に応じて増減できる。また、太陽電
池モデュール付きの屋根ユニットは、建物の南側に配設
される場合に限定されない。また、切妻屋根の屋根ユニ
ットに限らず、寄棟屋根の屋根ユニットに適用しても勿
論良い。また、太陽電池モデュールに組み込まれる太陽
電池としては、単結晶シリコン太陽電池に限らず、多結
晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池で
も良く、あるいは、化合物半導体太陽電池、有機半導体
太陽電池でも良い。
【0036】なお、太陽電池モデュールを南に向け、そ
の地点の緯度に等しい傾斜(日本では、約35度の傾
斜)をつけて設置した場合に、最も高い出力を得ること
ができる。それ故、屋根の勾配が約35度よりも充分緩
やかであるか、あるいは急傾斜している場合には、例え
ば、縦フレーム部材の上面を長手方向に傾斜をつけて角
度補正をし、太陽電池モデュールを約35度に設置する
ようにすれば、高い出力を得ることができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、太陽電池モデュールは、品質管理の行き届いた
工場において、屋根ユニットの一部として組み込まれ
る。それ故、建物の工業生産化率が一段と高められ、高
い取付信頼性を得ることができる。加えて、現場施工に
要する手間も軽減でき、危険な施工作業も回避できるの
で、この種のユニット建物の全体としての施工工数の削
減、及びコストダウンを図ることができる。
【0038】また、請求項2記載の構成によれば、太陽
電池モデュールの架台を構成するフレーム部材は、屋根
面板部を下方から支えるたる木に雄ねじ等の固定具で固
定されるので、風荷重、積雪荷重、地震力等によって、
架台の固定が解かれる虞はない。それ故、太陽電池モデ
ュールは、安全確実に屋根面に保持される。さらにま
た、複数のフレーム部材は、互いに所定の間隙を開けて
かつ平行に配設され、これらのフレーム部材とモデュー
ル本体の底面と屋根面とで曲折のない通気層が形成され
るので、通気が円滑に行われる。それ故、太陽電池モデ
ュールの高熱化によるエネルギ変換効率の低下を防止で
きる。
【0039】さらにまた、請求項3記載の構成によれ
ば、架台を構成する複数の下部フレーム部材と、上部フ
レーム部材とが、格子状に配設されていて、妻方向・桁
方向のどちらからでも空気の流出流入が可能となってい
るので、太陽電池モデュールの高熱化によるエネルギ変
換効率の低下を一段と確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例によるユニット建物であ
って、屋根面に太陽電池モデュールが設置されているユ
ニット建物の構成を示す斜視図である。
【図2】同ユニット建物をユニット毎に分解して示す分
解斜視図である。
【図3】この発明の第1実施例である太陽電池モデュー
ル付きの屋根ユニットの構成を示す斜視図である。
【図4】同屋根ユニットの完成前の状態を示す状態図で
ある。
【図5】同屋根ユニットの完成前の状態を示す状態図で
ある。
【図6】同屋根ユニットの要部を拡大して示す一部拡大
斜視図である。
【図7】同屋根ユニットの要部を拡大して示す一部拡大
断面図である。
【図8】同屋根ユニットに組み込まれる太陽電池モデュ
ールの外観斜視図である。
【図9】同太陽電池モデュールの構成を示す断面図であ
る。
【図10】この発明の第2実施例である太陽電池モデュ
ール付きの屋根ユニットの完成前の状態を示す斜視図で
ある。
【図11】この発明の第3実施例である太陽電池モデュ
ール付きの屋根ユニットの完成前の状態を示す斜視図で
ある。
【図12】同屋根ユニットの完成前の状態を示す斜視図
である。
【図13】この発明の第4実施例である太陽電池モデュ
ール付きの屋根ユニットの完成前の状態を示す斜視図で
ある。
【図14】同実施例における架台構成部材の組付方法を
示す図である。
【図15】この発明の第4実施例である太陽電池モデュ
ール付きの屋根ユニットの完成前の状態を示す斜視図で
ある。
【図16】同実施例における太陽電池モデュールの組付
方法を示す図である。
【符号の説明】
1,1a,1b 屋根面板部 11 野地板(屋根面板部の構成部材) 12 防水シート(屋根面板部の構成部材) 13 不燃被覆材(屋根面板部の構成部材) 2 支持枠(支持構造体) 25 たる木 3,3b 太陽電池モデュール 3A モデュール本体 31 単結晶シリコン太陽電池 4,4a 縦フレーム部材(フレーム部材、下部フ
レーム部材) 6 横フレーム部材(フレーム部材、上部フレーム
部材) 7 緊結金物 71 横フレーム固定片 72 縦フレーム固定片 B1 軒先側屋根ユニット(太陽電池モデュール付
き屋根ユニット) B2 棟側屋根ユニット(太陽電池モデュール付き
屋根ユニット) N 雄ねじ(固定具) V 通気層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 31/04 31/042

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屋根面板部と、該屋根面板部を支持する
    ための支持構造体と、前記屋根面板部の上面に架台を介
    して設置される単数又は複数の太陽電池モデュールと
    が、予め工場にて組み付けされてなることを特徴とする
    太陽電池モデュール付き屋根ユニット。
  2. 【請求項2】 前記架台を構成する複数のフレーム部材
    が、互いに所定の距離を隔てると共に、互いに平行に妻
    方向又は桁方向に沿う状態に前記屋根面板部の上面に配
    設され、さらに、たる木に固定具で固定されていて、 前記各太陽電池モデュールは、当該モデュール本体が相
    隣る任意の2つの前記フレーム部材の相対向する側面間
    に嵌合された状態で、かつ、当該モデュール本体の底面
    と前記屋根面板部の上面との間に通気層が確保された状
    態で、前記2つのフレーム部材の上面に架設固定されて
    いることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モデュー
    ル付き屋根ユニット。
  3. 【請求項3】 前記架台を構成する複数の下部フレーム
    部材が、互いに所定の距離を隔てると共に、互いに平行
    に妻方向又は桁方向に沿う状態に前記屋根面板部の上面
    に配設され、さらに、たる木に固定具で固定されてい
    て、 同じく前記架台を構成する複数の上部フレーム部材が、
    互いに所定の距離を隔てると共に、前記各下部フレーム
    部材に直交する状態に前記各下部フレーム部材の上面に
    架設固定されていて、 前記各太陽電池モデュールは、当該モデュール本体が相
    隣る任意の2つの前記上部フレーム部材の相対向する側
    面間に嵌合された状態で、かつ、当該モデュール本体の
    底面と前記下部フレーム部材の上面との間に通気口が形
    成された状態で、前記2つの上部フレーム部材の上面に
    架設固定されていることを特徴とする請求項1記載の太
    陽電池モデュール付き屋根ユニット。
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