太陽電池モジュールの取付構造
【課題】支持構造がシンプルで太陽電池モジュールを安定して取付できるとともに施工性に優れる太陽電池モジュールの取付構造を提供する。
【解決手段】屋根下地板に屋根材を敷設して構成された屋根の上に配設される複数の太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを支持する支持体と、この支持体を屋根に取付ける取付具とを具え、前記屋根材には、貫通した切欠部が形成され、前記取付具は、前記切欠部に挿入されるとともに前記屋根下地板の上に載置した状態で固着され、かつ前記支持体を取付けるための上に向く固定ボルトを有する固定金具からなり、前記切欠部及び前記固定金具を覆って水密する被覆カバーを設けたことを特徴とする。
【解決手段】屋根下地板に屋根材を敷設して構成された屋根の上に配設される複数の太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを支持する支持体と、この支持体を屋根に取付ける取付具とを具え、前記屋根材には、貫通した切欠部が形成され、前記取付具は、前記切欠部に挿入されるとともに前記屋根下地板の上に載置した状態で固着され、かつ前記支持体を取付けるための上に向く固定ボルトを有する固定金具からなり、前記切欠部及び前記固定金具を覆って水密する被覆カバーを設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の屋根面にソーラー発電装置を設置する際に用いる、太陽電池モジュールの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラー発電は、環境負荷が小さく資源を節約できるため、地球温暖化の基となるＣＯ2 （二酸化炭素）を含む排出ガスによる環境汚染、エネルギー資源の枯渇など地球的規模の課題対策として開発が進み、商業ビル、公共施設を始めとして一般家庭へも普及している。
【０００３】
ところで、瓦等の屋根材はその上に物を設置することを考慮することなく設計、製造されたものである。従って戸建て住宅等において前記屋根材の上に太陽電池モジュールを設置する場合は、屋根面が緩急様々な勾配を持つとともに完全な雨仕舞が要求されるなどの諸条件も加わって、複雑な構造により太陽電池モジュールが支持され、施工性も劣りがちである。そこでこれに対し改良が重ねられ、様々な取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
その一つとして図９、１０に示される取付構造では、先ず図９（Ａ）に示すように、屋根材ａに上から電気ドリルｂを用いて貫通孔ｄを穿設し、次いで図９（Ｂ）に示すように、防水性維持のため、前記貫通孔ｄ内にブチルゴム等の水密材ｎを充填し、図９（Ｃ）に示すように、その上から挿入するとともに屋根下地板ｆに打ち込んでビスｅ１により、縦レールｇを固定している。
【０００５】
また図１１に示される取付構造では、屋根材ａの一部（ａ１）を一旦取外し、露出した屋根下地板ｆ上にベース合板ｉ及びスペース合板ｊが、屋根下地板ｆを貫通し垂木ｋに打ち込まれたビスｅ２により固着される。そして基板ｍ１と、この基板ｍ１の軒先側端縁から立ち上がる縦片ｍ２と、この縦片ｍ２の上端から軒先側に向け伸びる上片ｍ３とが一体に折り曲げ形成されたＺ字状金具ｍの前記基板ｍ１の棟側をビスｅ３によりスペース合板ｊ上に固着するとともに上片ｍ３に縦レールｇが取付けられる。そして前記取外された屋根材ａ１が元の位置の戻されて取付部が雨仕舞される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６２４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら図９、１０に示される前者の取付構造においては、屋根材ａ上に載置される縦レールｇを介して太陽電池モジュールｈの荷重が屋根材ａに負荷するため、台風などの強風下大きな応力が発生する時屋根材ａに割れ、欠けを生じ易く、太陽電池モジュールｈの支持が不安定であるとともに雨漏りの恐れがある。特に既設建物の屋根にリフォームによって太陽光発電設備を設置する場合は屋根材ａが経年劣化により強度低下していることも多く、雨仕舞を損なう可能性が高い。
【０００８】
また本工法は図９（Ｃ）に示すように、穿設された貫通孔ｄに充填された水密材ｎにビスｅ１を挿入するとともに屋根下地板ｆに打ち込んで縦レールｇを取付けるため、取付後における水密材ｎによる止水状態を目視で確認することができず、ビスｅ１の挿入時に水密材ｎが貫通孔ｄから離脱する可能性もあり、雨仕舞の信頼性が低い。
【０００９】
さらに、屋根材ａに穿設された貫通孔ｄの径はビスｅ１よりやや大きい程度であるため、この貫通孔ｄを通して屋根下地板ｆの厚さ、材質、経年劣化の程度等の状況を目視確認することはできない。従ってリフォームにおいて、ビスｅ１の固定強度が判定できないため、予測に基づいて多めに固定せざるを得ず、信頼性を欠くとともに施工性が低下する。
【００１０】
また図１１に示される後者の取付構造においては、勾配方向上下に隣接する屋根材ａの重なり部から延出しうるＺ字状金具ｍを介して、縦レールｇを屋根下地板ｆに取付けているため、基板ｍ１の棟側でビスｅ３により屋根下地板ｆに固着された位置に対し、勾配下方に大きくズレた位置において縦レールｇが上片ｍ３により支持されている。したがって、太陽電池モジュールｈに対して風荷重による正負の動圧が作用したとき、Ｚ字状金具ｍに曲げ力の作用により変形し、太陽電池モジュールｈの支持が不安定な状態となる。
【００１１】
また本発明の実施態様の課題として、ビスｅ２を垂木ｋに対して打ち込んで固定する場合、ルーフィングシートが敷設されていることもあり垂木ｋの位置は屋根下地板ｆ上からでは不明なため、垂木を外しがちとなりその時には取付強度が不足する。
【００１２】
本発明は、取付具は、屋根材に形成された切欠部に挿入されるとともに屋根下地板の上に載置した状態で固着されることを基本とし、支持構造がシンプルで太陽電池モジュールを安定して取付できるとともに施工性に優れる太陽電池モジュールの取付構造の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、屋根下地板に屋根材を敷設して構成された屋根の上に配設される複数の太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを支持する支持体と、この支持体を屋根に取付ける取付具とを具え、前記屋根材には、貫通した切欠部が形成され、前記取付具は、前記切欠部に挿入されるとともに前記屋根下地板の上に載置した状態で固着され、かつ前記支持体を取付けるための上に向く固定ボルトを有する固定金具からなり、前記切欠部及び前記固定金具を覆って水密する被覆カバーを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明では、前記固定金具は、下に向け開口するコ字体と、このコ字体の向き合う縦片下端から各々外側に折れ曲って伸びる取付フランジとを具えてハット状をなし、前記被覆カバーは、カバー本体とこのカバー本体の上に重ねて配されるキャップとからなり、前記カバー本体は、前記固定金具の上方を囲むシェル部と、このシェル部の周縁部から周囲に向け屋根面に沿って伸びる鍔部とからなるとともに前記キャップは、カバー本体のシェル部に上方から嵌合することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明では、前記取付具は、拡開固着具を用いて屋根下地板に固着され、前記拡開固着具は、屋根下地板に穿設される取付孔に挿通される挿通部と、この挿通部の下端に形成され、かつ前記取付孔に上側から挿入されるとともに屋根下地板の下側で拡開して屋根下地板に係合する抜け止め部とを含み、前記抜け止め部と屋根下地板との係合を利用して、取付具を屋根下地板に固着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明は、取付具は屋根材に形成した切欠部に挿入して屋根下地に固着されるため、太陽電池モジュールの荷重は取付具を介して略直下の屋根下地により支持される。その結果支持構造がシンプル化されるとともに太陽電池モジュールの取付強度が安定し、台風など強風下においても確実に支持されるとともに施工性に優れる。また太陽電池モジュールの荷重が屋根材に掛からないため、屋根材の破損が防止され、既設建物に対してリフォームにより取付施工する場合に屋根材が経年劣化していても、雨漏れの恐れがない。さらに前記リフォームにおいて、切欠部を介して屋根下地板の劣化状態を目視確認できるため、状況に対応した施工が可能となり信頼性を高めうる。また、固定ボルトを用いて支持体を強固に支持できるとともに被覆カバーにより精度の高い雨仕舞を構成できる。また請求項２に係る発明では、固定金具は取付フランジを用いて屋根下地板に強力に固定されるため、太陽電池モジュールの取付状態が安定し、カバー本体は屋根面に沿って伸びる鍔部を有するため、屋根面上に安定して取付けられるとともに、雨仕舞を良好とし、しかもカバー本体のシェル部にキャップが嵌合するため、雨仕舞の精度が更に向上する。
【００１７】
また請求項３に係る発明のように、拡開固着具を用いて取付具を屋根下地板に固着すると、リフォームの場合に屋根下地板が経年劣化していても、それを破損することなく安定した取付強度を得ることができ、さらに垂木の位置に関係なく取付具を固定できるため施工性が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１に示すように、太陽電池モジュールの取付構造１は、屋根Ｒの上に配設される複数の太陽電池モジュールＭと、この太陽電池モジュールＭを支持する支持体４と、この支持体４を屋根Ｒに取付ける取付具５とを具える。
【００１９】
前記太陽電池モジュールＭは、太陽光を電気エネルギーに変換する機能を持つ最小単位である太陽電池セルが複数接続され、さらにその表面に透明フィルム、透明樹脂、裏面に絶縁樹脂、補強材などを配した耐候性パッケージ内に納められて平板状に構成されるものである。その平面形状は通常矩形状とし、一辺が例えば５００〜２０００ｍｍ程度に形成されるが、設置箇所の状況に応じて三角形状、台形状などに形成されるものもある。そして太陽電池モジュールＭは複数枚が屋根上に配設されるとともに直列、並列に接続されて、太陽電池アレイが構成される。
【００２０】
前記太陽電池モジュールＭを設置する屋根Ｒは、図１に示すように、屋根下地板２に屋根材３を敷設して構成される。そして本形態の屋根Ｒは、図１に示すように、矩形状をなす外周枠２１ａ１と、この外周枠２１ａ１の内側に架け渡された縦又は横の補強枠２１ａ２とかなるパネルフレーム２１ａの上面に、屋根下地板（野地板）２を形成するパネル面材２１ｂを貼着した屋根パネル２１を用いて構成されたものが例示される。該屋根パネル２１は桁側の壁パネル２２の上枠２２ａにボックス金具２３を介して固着され、下端部は鼻隠し板２４で被覆されている。該鼻隠し板２４は、その外側に、ブラケット２５ａを用いて軒樋２５が取り付けられ、かつ前記桁側の壁パネル２２との間に軒天井材２６が架け渡されている。なおこの軒天井材２６により、前記屋根パネル２１の軒先下面が覆われて化粧される。
【００２１】
前記屋根材３は、屋根防水のため屋根下地板２の上に敷設されたルーフィングシート２７の上に配設され、個々の屋根材３は、略矩形の平板状をなし、軒先から棟方向に向かって、棟側の屋根材３の下端部を軒側の屋根材３の上端部に重ねながら隙間なく屋根下地板２に取り付けられる。屋根材３は、プレスセメント瓦、施釉セメント瓦、コンクリート瓦、いぶし瓦、金属瓦等各種のものを採用しうる。
【００２２】
前記屋根材３には、図３に示すように、切欠部６が形成される。本形態の切欠部６は円形をなし、太陽電池モジュールＭの必要支持強度に基づき、割り付けられた所定のピッチで隔設される。またその直径は、例えば２０〜８０ｍｍ程度、本形態では４０ｍｍの大きさに形成され、電動ドリルに装着したホールソーを用いて切削形成することができる。このように形成された切欠部６を介して屋根材３の上から屋根下地板２の厚さ、材質、劣化状態などの状況を目視で確認し、その状況に応じて適宜太陽電池モジュールＭの固定手段の選択、変更、補強処置などを適確に行ない、その結果太陽電池モジュール取付の信頼性が高めることができる。なお前記切欠部６は円形以外に、矩形、三角形、正五角形などとすることもできる。
【００２３】
また本形態では、屋根下地板２の前記切欠部６の中央直下に、拡開固着具１５を装着するための取付孔１６が穿設される。この取付孔１６は、直径が例えば１０〜４０ｍｍ程度、本形態では２２ｍｍの円孔に形成される。そして取付孔１６は、電動ドリルに装着したドリルビット或いはホールソーを前記切欠部６内に挿入することにより穿設できる。
【００２４】
前記取付孔１６に装着する拡開固着具１５は、図２、３に示すように、挿通部１７と、抜け止め部１８とからなる。挿通部１７は、下端外周にネジ２８が螺刻された円筒体１７Ａと、この円筒体１７Ａの上端全周から外側へ伸びる鍔体１７Ｂとからなる。該鍔体１７Ｂは挿通部１７よりも大きな直径を有し、円筒体１７Ａが上から挿入された時、取付孔１６の上縁部に係合して挿通部１７を支持できるように形成される。但し鍔体１７Ｂは、前記切欠部６内を通過しうるよう、切欠部６よりも小径に形成される。
【００２５】
前記抜け止め部１８は、上下に貫通するネジ孔２９を有するナット状体１８Ａと、このナット状体１８Ａの外周に、上向きと外向きとの間で起倒可能に軸着され、放射状に隔設された複数、本形態では６本の係止脚１８Ｂとからなる。またナット状体１８Ａの上面には、内周面にネジ３０が螺刻された凹部４０を有する。
【００２６】
前記拡開固着具１５を取付孔１６に取付けるに際し図３に示すように、下端を前記抜け止め部１８のネジ孔２９に螺合したネジ棒３１の上部を把持して、抜け止め部１８を取付孔１６に上から挿入する。抜け止め部１８の係止脚１８Ｂは、この挿入時に取付孔１６の内周にガイドされ上向きの姿勢でネジ棒３１に沿うため、取付孔１６をスムースに通過できる。しかし取付孔１６を通過した後は、係止脚１８Ｂは自重により先端が外側へ倒れて、取付孔１６の下方縁部に係合するため、抜け止め部１８は再び取付孔１６から屋根下地板２の上に抜け出すことができくなる。ネジ棒３１を引き上げることにより抜け止め部１８を取付孔１６周縁の屋根下地板２下面に密着係合させ、この状態で前記ネジ棒３１を挿入して下方へスライドさせた挿通部１７のネジ２８を、抜け止め部１８のネジ３０に螺合することにより挿通部１７の鍔体１７Ｂと抜け止め部１８の係止脚１８Ｂとで屋根下地板２の取付孔１６周縁を挟着し、これにより拡開固着具１５が屋根下地板２に固定される。なおこの時、屋根下地板２の取付孔１６周縁下面と係止脚１８Ｂとの間にドーナッツ板状のゴムパッキン３２を挿入することにより、前記拡開固着具１５の空転が防止されるため、拡開固着具１５をより安定して固定できる。
【００２７】
前記取付具５は、本形態では、縦長の筒部７と、屋根下地板２に固着される固定部８と、支持体４を取付ける装着部９とからなる。筒部７は、本形態では円筒形状をなし、前記切欠部６よりも例えば数ｍｍ程度小径に形成されて、切欠部６内に配される。また筒部７の形状は、前記切欠部６の形状に合わせて矩形、三角形、正五角形などとすることもできる。このように筒部７の断面形状を切欠部６の形状と同じとすると、双方の間の隙間を均一に小さく形成でき雨仕舞が良好となる点で好ましい。また、筒部７の高さは、例えば３０〜５０ｍｍ程度である。さらに複数種類の高さの筒部７を部品として準備すると、筒部７の選択、取替により太陽電池モジュールＭの設置高さを任意に調整できる点で好ましい。
【００２８】
前記固定部８は、本形態では図２、４に示すように、ベース板８Ａと、このベース板８Ａから立ち上がる一対の固定片８Ｂ、８Ｂとからなる。ベース板８Ａは中央に通孔３３を有する略円盤状をなし、かつ縁部に切欠き３４を設ける。また固定片８Ｂは、前記筒部７の内部に挿入されその内周面に沿うように横断面湾曲状に形成される。また前記装着部９は、本形態では、図２、４に示すように、上に伸びる装着ボルト３５を有する上板９Ａと、この上板９Ａ下面から垂下する一対の固定脚片９Ｂ、９Ｂとからなる。そして固定脚片９Ｂは、筒部７の内側で前記固定片８Ｂの内側に沿うように横断面湾曲状に形成されている。
【００２９】
そして、前記ベース板８Ａの通孔３３に挿入されたボルト３６を前記拡開固着具１５のネジ孔２９に螺装することにより、固定片８Ｂ、８Ｂが前記屋根材３の切欠部６に挿入された状態で固定部８が屋根下地板２に固着される。この時本形態では、固定部８と拡開固着具１５との間にパッキン５５が介装されるため、屋根下地板２の取付孔１６の水密性が確保される点で好ましい。さらに、ベース板８Ａの前記切欠き３４に係合したビス５４を拡開固着具１５に打ち込むことにより固定部８が廻り止めされる。このように本形態では、取付具５を構成するパーツとして分離して形成された固定部８を用いて、屋根下地板２への固着を行うため、小さな切欠部６を通しての固着作業を簡単に行うことができる。
【００３０】
前記筒部７を上から切欠部６内に挿入するとともに、その下部を前記屋根下地板２に固着された固定部８の固定片８Ｂ、８Ｂに外嵌する。更に上板９Ａが筒部７の上端に当接する迄前記装着部９の固定脚片９Ｂ、９Ｂを筒部７の内部に挿入し、これにより前記固定脚片９Ｂ、９Ｂを固定部の固定片８Ｂ、８Ｂの内側に嵌合させる。そして筒部７、固定片８Ａ及び固定脚片９Ｂを連続して貫通するビス３７により筒部７と、固定部８と、装着部９とを一体化させ、これにより取付具５の全体が屋根下地板２に固着される。このとき、筒部７と屋根材３の切欠部６との間の小間隙に、シーリング材３８を充填して防水性を確保する。このシール作業は充填状況を屋根上から作業者がはっきりと目視で確認できるため、信頼性が高い点で好ましい。
【００３１】
また、本形態では、図２、４に示すように、取付具５の屋根勾配上側を覆う水よけカバー３９を取り付ける。この水よけカバー３９は、切欠部６の両側方から屋根勾配上側を連続的に覆うカバー基板３９Ａと、このカバー基板３９Ａから立ち上がり、取付具５を囲むＵ字状のカラー３９Ｂとからなり、前記ビス３７がカラー３９Ｂを貫通することにより、取付具５に固定される。図２に示すように、カバー基板３９Ａの屋根勾配上端部は、切欠部６を設けた屋根材３と、その勾配上に配される屋根材３との間に挿入される。このように、本形態では屋根材３を貫通する取付具５の勾配上側を水よけカバー３９が覆うため、雨仕舞が良好となる点で好ましい。
【００３２】
前記支持体４は、本形態では図１に示すように、屋根勾配方向の縦レール４Ａと、屋根勾配方向に間隔を隔てて配設される横レール４Ｂとからなる。前記縦レール４Ａはその下部フランジ４Ａ１を貫通する前記装着部９の装着ボルト３５にナット４１を螺装して締め付けることにより、上下端を含む複数箇所で取付具５を介して屋根Ｒに取り付けられる。そして、前記縦レール４Ａの上部フランジ４Ａ２に前記横レール４Ｂが載置されるとともに固着具４２により固着され、これにより縦レール４Ａと横レール４Ｂとで格子状をなす支持体４が屋根Ｒに取付られる。
【００３３】
前記横レール４Ｂの上に、太陽電池モジュールＭの上下端が、専用金具４３を用いて取り付けられる。このように太陽電池モジュールＭを支持する取付具５は屋根材３に形成された切欠部６に挿入されるとともに屋根下地板２に固着され、従って太陽電池モジュールＭの荷重は取付具５を介して略直下位置の屋根下地板２に支持される。その結果支持構造がシンプル化されるとともに太陽電池モジュールＭの取付強度が安定し、台風など強風下においても確実に支持されるとともに施工性に優れる。しかも、太陽電池モジュールＭの荷重が直接屋根材３に掛からないため、屋根材３を破損する恐れがない。特に既設建物に対しリフォームで取付ける場合、屋根材３が経年劣化していても雨漏れすることがない。
【００３４】
しかも本形態では、屋根下地板２とその下側の抜け止め部１８との係合を利用して取付具５が屋根下地板２に固着され、しかも前記係合する範囲は抜け止め部１８が拡開するため広い面積に拡がり、リフォーム施工の際、屋根下地板２が劣化により強度を低下している場合においても、応力が分散して屋根下地板２に破損を生じることなく安定した取付強度がえられる点で好ましい。しかも垂木に固着具を打ち込んで固定する場合のように垂木の配置位置を確認し、かつ垂木の位置に制約されることがないため作業性に優れる。
【００３５】
図５は、他の実施形態を例示している。前記実施態様と異なる内容について説明し、それ以外は図中に表れた主要な構成に同じ符号を付すのみとする。本形態の取付具５は、前記と同様に縦長円筒形状の筒部７と、屋根下地板２に固着される固定部８と、支持体４を取付ける装着部９とからなる。本形態の固定部８は、屋根勾配と直角方向に並ぶ一対の固定片８Ｂ、８Ｂを有し、かつ装着部９も同方向に並ぶ一対の固定脚片９Ｂ、９Ｂを設け、筒部７、固定片８Ａ及び固定脚片９Ｂを連続して貫通するビス３７により筒部７と、固定部８と、装着部９とが一体化される。また本形態の装着部９は、上板９Ａの両側縁が上に折れ曲がる一対の挟持片９Ｃ、９Ｃを設けることによりコ字状をなし、縦レール（図示せず）を、挟持片９Ｃ、９Ｃ内に嵌合することにより安定的に支持できる点で好ましい。
【００３６】
図６、７は、更に他の実施形態を例示している。本形態の切欠部６は、屋根材３に矩形状に開口して形成される。そして切欠部６の周縁部は、シーリング材４６を充填することにより水密封止される。
【００３７】
また、前記切欠部６に向き合う屋根下地板２に穿設された４個の取付孔１６に、拡開固着具１５が挿入される。本形態の拡開固着具１５は、図７に示すように、ネジ棒から成る挿通部１７と、この挿通部１７の下端に、略中央部を軸着されることにより揺動可能な棒状の抜け止め部１８とからなる。そしてこの抜け止め部１８が縦方向に向いて挿通部１７に沿う状態で前記取付孔１６に上から挿入され、抜け止め部１８が取付孔１６通過後、水平に回動して拡開することにより前記抜け止め部１８は屋根下地板２に係合し、その結果挿通部１７を上方に引き上げてもこれに抗して、屋根下地板２の上に抜け出すことができない。
【００３８】
また本形態の取付具５は、図８に示すように、下に向いて開口するコ字体１１Ａと、このコ字体１１Ａの向合う縦片１１Ａ１、１１Ａ１の下端から各々外側に折れ曲がって伸び、取付孔４４が穿設された取付フランジ１１Ｂ、１１Ｂとを有してハット状をなし、かつ上に向く固定ボルト１０を設けた固定金具１１により構成されたものを例示している。そしてこの固定金具１１は、前記拡開固着具１５の挿通部１７を取付孔４４に挿入するとともにナット４５を螺装してネジ止めすることにより、前記抜け止め部１８の屋根下地板２に対する係合を利用して、屋根下地板２に固着される。このように、本形態の固定金具１１は、両側に形成された平面状の取付フランジ１１Ｂを用いて屋根下地板２に固定されるため、太陽電池モジュールＭを安定して取付けしうる。
【００３９】
本形態では、切欠部６及び前記固定金具１１を覆う被覆カバー１２が取付けられる。そしてこの被覆カバー１２は、カバー本体１３と、このカバー本体１３の上に嵌合されるキャップ１４との二重に構成され、前記切欠部６及び固定金具１１を取付けた取付孔１６の上を覆うことにより水密性を高めている。前記カバー本体１３は、図８に示すように、固定金具１１の上方を囲むホームベース状のシェル部１３Ａと、このシェル部１３Ａ周縁から、屋根勾配上方及び両側方に向けて屋根面に沿って伸びる鍔部１３Ｂとからなり、シェル部１３Ａには前記固定ボルト１０の挿入及びその位置調整を可能とするための切欠き４８を設ける。そして鍔部１３Ｂはその屋根勾配上端部が、切欠部６を設けた屋根材３と、その勾配上に配される屋根材３との間に挿入されるとともに固着具４９により固定される。このようにカバー本体１３は、屋根面に沿う鍔部１３Ｂを有するため、屋根面上で安定した取付けられるとともに雨仕舞が良好となる。
【００４０】
キャップ１４は、シェル部１３Ａと同形かつシェル部１３Ａの上に嵌合できるように、シェル部１３Ａよりも少し大きく形成されている。このように、カバー本体１３のシェル部１３Ａとキャップ１４とで二重防水を構成するため、良好な雨仕舞効果が得られる。またキャップ１４は、その上面に固定ボルト１０を挿通するボルト孔４７を有し、このボルト孔４７から突出する固定ボルト１０に、支持体取付金具５０が螺着される。これにより、前記支持体取付金具５０は前記被覆カバー１２を介して固定金具１１上に安定して固定される。
【００４１】
太陽電池モジュールＭを支持する支持体４を構成する縦レール５１は、図７に示すように、コ字状のレール本体５１Ａの両側に、外方に伸びる水平な翼片５１Ｂ、５１Ｂを設ける。前記支持体取付金具５０は、その一側部に内側に向いて開く取付溝５２を有し、この取付溝５２に前記縦レール５１の一方の翼片５１Ｂを嵌合するとともに、他方の翼片５１Ｂを支持体取付金具５０に螺着された押片５３で挟着することにより、縦レール５１が固定される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態を例示する断面図である。
【図２】その要部拡大図である。
【図３】その一部の分解斜視図である。
【図４】その異なる部分の分解斜視図である。
【図５】他の実施の形態を例示する斜視図である。
【図６】さらに他の実施の形態を例示する断面図である。
【図７】その要部拡大図である。
【図８】その分解斜視図である。
【図９】従来例を示し、（Ａ）乃至（Ｃ）はその構築順序を説明する要部断面図である。
【図１０】他の従来例の断面図である。
【図１１】その要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 太陽電池モジュールの取付構造
２ 屋根下地板
３ 屋根材
４ 支持体
５ 取付具
６ 切欠部
７ 筒部
８ 固定部
９ 装着部
１０ 固定ボルト
１１ 固定金具
１１Ａ コ字体
１１Ａ１ 縦片
１１Ｂ 取付フランジ
１２ 被覆カバー
１３ カバー本体
１３Ａ シェル部
１３Ｂ 鍔部
１４ キャップ
１５ 拡開固着具
１６ 取付孔
１７ 挿通部
１８ 抜け止め部
Ｍ 太陽電池モジュール
Ｒ 屋根
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の屋根面にソーラー発電装置を設置する際に用いる、太陽電池モジュールの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラー発電は、環境負荷が小さく資源を節約できるため、地球温暖化の基となるＣＯ2 （二酸化炭素）を含む排出ガスによる環境汚染、エネルギー資源の枯渇など地球的規模の課題対策として開発が進み、商業ビル、公共施設を始めとして一般家庭へも普及している。
【０００３】
ところで、瓦等の屋根材はその上に物を設置することを考慮することなく設計、製造されたものである。従って戸建て住宅等において前記屋根材の上に太陽電池モジュールを設置する場合は、屋根面が緩急様々な勾配を持つとともに完全な雨仕舞が要求されるなどの諸条件も加わって、複雑な構造により太陽電池モジュールが支持され、施工性も劣りがちである。そこでこれに対し改良が重ねられ、様々な取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
その一つとして図９、１０に示される取付構造では、先ず図９（Ａ）に示すように、屋根材ａに上から電気ドリルｂを用いて貫通孔ｄを穿設し、次いで図９（Ｂ）に示すように、防水性維持のため、前記貫通孔ｄ内にブチルゴム等の水密材ｎを充填し、図９（Ｃ）に示すように、その上から挿入するとともに屋根下地板ｆに打ち込んでビスｅ１により、縦レールｇを固定している。
【０００５】
また図１１に示される取付構造では、屋根材ａの一部（ａ１）を一旦取外し、露出した屋根下地板ｆ上にベース合板ｉ及びスペース合板ｊが、屋根下地板ｆを貫通し垂木ｋに打ち込まれたビスｅ２により固着される。そして基板ｍ１と、この基板ｍ１の軒先側端縁から立ち上がる縦片ｍ２と、この縦片ｍ２の上端から軒先側に向け伸びる上片ｍ３とが一体に折り曲げ形成されたＺ字状金具ｍの前記基板ｍ１の棟側をビスｅ３によりスペース合板ｊ上に固着するとともに上片ｍ３に縦レールｇが取付けられる。そして前記取外された屋根材ａ１が元の位置の戻されて取付部が雨仕舞される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６２４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら図９、１０に示される前者の取付構造においては、屋根材ａ上に載置される縦レールｇを介して太陽電池モジュールｈの荷重が屋根材ａに負荷するため、台風などの強風下大きな応力が発生する時屋根材ａに割れ、欠けを生じ易く、太陽電池モジュールｈの支持が不安定であるとともに雨漏りの恐れがある。特に既設建物の屋根にリフォームによって太陽光発電設備を設置する場合は屋根材ａが経年劣化により強度低下していることも多く、雨仕舞を損なう可能性が高い。
【０００８】
また本工法は図９（Ｃ）に示すように、穿設された貫通孔ｄに充填された水密材ｎにビスｅ１を挿入するとともに屋根下地板ｆに打ち込んで縦レールｇを取付けるため、取付後における水密材ｎによる止水状態を目視で確認することができず、ビスｅ１の挿入時に水密材ｎが貫通孔ｄから離脱する可能性もあり、雨仕舞の信頼性が低い。
【０００９】
さらに、屋根材ａに穿設された貫通孔ｄの径はビスｅ１よりやや大きい程度であるため、この貫通孔ｄを通して屋根下地板ｆの厚さ、材質、経年劣化の程度等の状況を目視確認することはできない。従ってリフォームにおいて、ビスｅ１の固定強度が判定できないため、予測に基づいて多めに固定せざるを得ず、信頼性を欠くとともに施工性が低下する。
【００１０】
また図１１に示される後者の取付構造においては、勾配方向上下に隣接する屋根材ａの重なり部から延出しうるＺ字状金具ｍを介して、縦レールｇを屋根下地板ｆに取付けているため、基板ｍ１の棟側でビスｅ３により屋根下地板ｆに固着された位置に対し、勾配下方に大きくズレた位置において縦レールｇが上片ｍ３により支持されている。したがって、太陽電池モジュールｈに対して風荷重による正負の動圧が作用したとき、Ｚ字状金具ｍに曲げ力の作用により変形し、太陽電池モジュールｈの支持が不安定な状態となる。
【００１１】
また本発明の実施態様の課題として、ビスｅ２を垂木ｋに対して打ち込んで固定する場合、ルーフィングシートが敷設されていることもあり垂木ｋの位置は屋根下地板ｆ上からでは不明なため、垂木を外しがちとなりその時には取付強度が不足する。
【００１２】
本発明は、取付具は、屋根材に形成された切欠部に挿入されるとともに屋根下地板の上に載置した状態で固着されることを基本とし、支持構造がシンプルで太陽電池モジュールを安定して取付できるとともに施工性に優れる太陽電池モジュールの取付構造の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、屋根下地板に屋根材を敷設して構成された屋根の上に配設される複数の太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを支持する支持体と、この支持体を屋根に取付ける取付具とを具え、前記屋根材には、貫通した切欠部が形成され、前記取付具は、前記切欠部に挿入されるとともに前記屋根下地板の上に載置した状態で固着され、かつ前記支持体を取付けるための上に向く固定ボルトを有する固定金具からなり、前記切欠部及び前記固定金具を覆って水密する被覆カバーを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明では、前記固定金具は、下に向け開口するコ字体と、このコ字体の向き合う縦片下端から各々外側に折れ曲って伸びる取付フランジとを具えてハット状をなし、前記被覆カバーは、カバー本体とこのカバー本体の上に重ねて配されるキャップとからなり、前記カバー本体は、前記固定金具の上方を囲むシェル部と、このシェル部の周縁部から周囲に向け屋根面に沿って伸びる鍔部とからなるとともに前記キャップは、カバー本体のシェル部に上方から嵌合することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明では、前記取付具は、拡開固着具を用いて屋根下地板に固着され、前記拡開固着具は、屋根下地板に穿設される取付孔に挿通される挿通部と、この挿通部の下端に形成され、かつ前記取付孔に上側から挿入されるとともに屋根下地板の下側で拡開して屋根下地板に係合する抜け止め部とを含み、前記抜け止め部と屋根下地板との係合を利用して、取付具を屋根下地板に固着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明は、取付具は屋根材に形成した切欠部に挿入して屋根下地に固着されるため、太陽電池モジュールの荷重は取付具を介して略直下の屋根下地により支持される。その結果支持構造がシンプル化されるとともに太陽電池モジュールの取付強度が安定し、台風など強風下においても確実に支持されるとともに施工性に優れる。また太陽電池モジュールの荷重が屋根材に掛からないため、屋根材の破損が防止され、既設建物に対してリフォームにより取付施工する場合に屋根材が経年劣化していても、雨漏れの恐れがない。さらに前記リフォームにおいて、切欠部を介して屋根下地板の劣化状態を目視確認できるため、状況に対応した施工が可能となり信頼性を高めうる。また、固定ボルトを用いて支持体を強固に支持できるとともに被覆カバーにより精度の高い雨仕舞を構成できる。また請求項２に係る発明では、固定金具は取付フランジを用いて屋根下地板に強力に固定されるため、太陽電池モジュールの取付状態が安定し、カバー本体は屋根面に沿って伸びる鍔部を有するため、屋根面上に安定して取付けられるとともに、雨仕舞を良好とし、しかもカバー本体のシェル部にキャップが嵌合するため、雨仕舞の精度が更に向上する。
【００１７】
また請求項３に係る発明のように、拡開固着具を用いて取付具を屋根下地板に固着すると、リフォームの場合に屋根下地板が経年劣化していても、それを破損することなく安定した取付強度を得ることができ、さらに垂木の位置に関係なく取付具を固定できるため施工性が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１に示すように、太陽電池モジュールの取付構造１は、屋根Ｒの上に配設される複数の太陽電池モジュールＭと、この太陽電池モジュールＭを支持する支持体４と、この支持体４を屋根Ｒに取付ける取付具５とを具える。
【００１９】
前記太陽電池モジュールＭは、太陽光を電気エネルギーに変換する機能を持つ最小単位である太陽電池セルが複数接続され、さらにその表面に透明フィルム、透明樹脂、裏面に絶縁樹脂、補強材などを配した耐候性パッケージ内に納められて平板状に構成されるものである。その平面形状は通常矩形状とし、一辺が例えば５００〜２０００ｍｍ程度に形成されるが、設置箇所の状況に応じて三角形状、台形状などに形成されるものもある。そして太陽電池モジュールＭは複数枚が屋根上に配設されるとともに直列、並列に接続されて、太陽電池アレイが構成される。
【００２０】
前記太陽電池モジュールＭを設置する屋根Ｒは、図１に示すように、屋根下地板２に屋根材３を敷設して構成される。そして本形態の屋根Ｒは、図１に示すように、矩形状をなす外周枠２１ａ１と、この外周枠２１ａ１の内側に架け渡された縦又は横の補強枠２１ａ２とかなるパネルフレーム２１ａの上面に、屋根下地板（野地板）２を形成するパネル面材２１ｂを貼着した屋根パネル２１を用いて構成されたものが例示される。該屋根パネル２１は桁側の壁パネル２２の上枠２２ａにボックス金具２３を介して固着され、下端部は鼻隠し板２４で被覆されている。該鼻隠し板２４は、その外側に、ブラケット２５ａを用いて軒樋２５が取り付けられ、かつ前記桁側の壁パネル２２との間に軒天井材２６が架け渡されている。なおこの軒天井材２６により、前記屋根パネル２１の軒先下面が覆われて化粧される。
【００２１】
前記屋根材３は、屋根防水のため屋根下地板２の上に敷設されたルーフィングシート２７の上に配設され、個々の屋根材３は、略矩形の平板状をなし、軒先から棟方向に向かって、棟側の屋根材３の下端部を軒側の屋根材３の上端部に重ねながら隙間なく屋根下地板２に取り付けられる。屋根材３は、プレスセメント瓦、施釉セメント瓦、コンクリート瓦、いぶし瓦、金属瓦等各種のものを採用しうる。
【００２２】
前記屋根材３には、図３に示すように、切欠部６が形成される。本形態の切欠部６は円形をなし、太陽電池モジュールＭの必要支持強度に基づき、割り付けられた所定のピッチで隔設される。またその直径は、例えば２０〜８０ｍｍ程度、本形態では４０ｍｍの大きさに形成され、電動ドリルに装着したホールソーを用いて切削形成することができる。このように形成された切欠部６を介して屋根材３の上から屋根下地板２の厚さ、材質、劣化状態などの状況を目視で確認し、その状況に応じて適宜太陽電池モジュールＭの固定手段の選択、変更、補強処置などを適確に行ない、その結果太陽電池モジュール取付の信頼性が高めることができる。なお前記切欠部６は円形以外に、矩形、三角形、正五角形などとすることもできる。
【００２３】
また本形態では、屋根下地板２の前記切欠部６の中央直下に、拡開固着具１５を装着するための取付孔１６が穿設される。この取付孔１６は、直径が例えば１０〜４０ｍｍ程度、本形態では２２ｍｍの円孔に形成される。そして取付孔１６は、電動ドリルに装着したドリルビット或いはホールソーを前記切欠部６内に挿入することにより穿設できる。
【００２４】
前記取付孔１６に装着する拡開固着具１５は、図２、３に示すように、挿通部１７と、抜け止め部１８とからなる。挿通部１７は、下端外周にネジ２８が螺刻された円筒体１７Ａと、この円筒体１７Ａの上端全周から外側へ伸びる鍔体１７Ｂとからなる。該鍔体１７Ｂは挿通部１７よりも大きな直径を有し、円筒体１７Ａが上から挿入された時、取付孔１６の上縁部に係合して挿通部１７を支持できるように形成される。但し鍔体１７Ｂは、前記切欠部６内を通過しうるよう、切欠部６よりも小径に形成される。
【００２５】
前記抜け止め部１８は、上下に貫通するネジ孔２９を有するナット状体１８Ａと、このナット状体１８Ａの外周に、上向きと外向きとの間で起倒可能に軸着され、放射状に隔設された複数、本形態では６本の係止脚１８Ｂとからなる。またナット状体１８Ａの上面には、内周面にネジ３０が螺刻された凹部４０を有する。
【００２６】
前記拡開固着具１５を取付孔１６に取付けるに際し図３に示すように、下端を前記抜け止め部１８のネジ孔２９に螺合したネジ棒３１の上部を把持して、抜け止め部１８を取付孔１６に上から挿入する。抜け止め部１８の係止脚１８Ｂは、この挿入時に取付孔１６の内周にガイドされ上向きの姿勢でネジ棒３１に沿うため、取付孔１６をスムースに通過できる。しかし取付孔１６を通過した後は、係止脚１８Ｂは自重により先端が外側へ倒れて、取付孔１６の下方縁部に係合するため、抜け止め部１８は再び取付孔１６から屋根下地板２の上に抜け出すことができくなる。ネジ棒３１を引き上げることにより抜け止め部１８を取付孔１６周縁の屋根下地板２下面に密着係合させ、この状態で前記ネジ棒３１を挿入して下方へスライドさせた挿通部１７のネジ２８を、抜け止め部１８のネジ３０に螺合することにより挿通部１７の鍔体１７Ｂと抜け止め部１８の係止脚１８Ｂとで屋根下地板２の取付孔１６周縁を挟着し、これにより拡開固着具１５が屋根下地板２に固定される。なおこの時、屋根下地板２の取付孔１６周縁下面と係止脚１８Ｂとの間にドーナッツ板状のゴムパッキン３２を挿入することにより、前記拡開固着具１５の空転が防止されるため、拡開固着具１５をより安定して固定できる。
【００２７】
前記取付具５は、本形態では、縦長の筒部７と、屋根下地板２に固着される固定部８と、支持体４を取付ける装着部９とからなる。筒部７は、本形態では円筒形状をなし、前記切欠部６よりも例えば数ｍｍ程度小径に形成されて、切欠部６内に配される。また筒部７の形状は、前記切欠部６の形状に合わせて矩形、三角形、正五角形などとすることもできる。このように筒部７の断面形状を切欠部６の形状と同じとすると、双方の間の隙間を均一に小さく形成でき雨仕舞が良好となる点で好ましい。また、筒部７の高さは、例えば３０〜５０ｍｍ程度である。さらに複数種類の高さの筒部７を部品として準備すると、筒部７の選択、取替により太陽電池モジュールＭの設置高さを任意に調整できる点で好ましい。
【００２８】
前記固定部８は、本形態では図２、４に示すように、ベース板８Ａと、このベース板８Ａから立ち上がる一対の固定片８Ｂ、８Ｂとからなる。ベース板８Ａは中央に通孔３３を有する略円盤状をなし、かつ縁部に切欠き３４を設ける。また固定片８Ｂは、前記筒部７の内部に挿入されその内周面に沿うように横断面湾曲状に形成される。また前記装着部９は、本形態では、図２、４に示すように、上に伸びる装着ボルト３５を有する上板９Ａと、この上板９Ａ下面から垂下する一対の固定脚片９Ｂ、９Ｂとからなる。そして固定脚片９Ｂは、筒部７の内側で前記固定片８Ｂの内側に沿うように横断面湾曲状に形成されている。
【００２９】
そして、前記ベース板８Ａの通孔３３に挿入されたボルト３６を前記拡開固着具１５のネジ孔２９に螺装することにより、固定片８Ｂ、８Ｂが前記屋根材３の切欠部６に挿入された状態で固定部８が屋根下地板２に固着される。この時本形態では、固定部８と拡開固着具１５との間にパッキン５５が介装されるため、屋根下地板２の取付孔１６の水密性が確保される点で好ましい。さらに、ベース板８Ａの前記切欠き３４に係合したビス５４を拡開固着具１５に打ち込むことにより固定部８が廻り止めされる。このように本形態では、取付具５を構成するパーツとして分離して形成された固定部８を用いて、屋根下地板２への固着を行うため、小さな切欠部６を通しての固着作業を簡単に行うことができる。
【００３０】
前記筒部７を上から切欠部６内に挿入するとともに、その下部を前記屋根下地板２に固着された固定部８の固定片８Ｂ、８Ｂに外嵌する。更に上板９Ａが筒部７の上端に当接する迄前記装着部９の固定脚片９Ｂ、９Ｂを筒部７の内部に挿入し、これにより前記固定脚片９Ｂ、９Ｂを固定部の固定片８Ｂ、８Ｂの内側に嵌合させる。そして筒部７、固定片８Ａ及び固定脚片９Ｂを連続して貫通するビス３７により筒部７と、固定部８と、装着部９とを一体化させ、これにより取付具５の全体が屋根下地板２に固着される。このとき、筒部７と屋根材３の切欠部６との間の小間隙に、シーリング材３８を充填して防水性を確保する。このシール作業は充填状況を屋根上から作業者がはっきりと目視で確認できるため、信頼性が高い点で好ましい。
【００３１】
また、本形態では、図２、４に示すように、取付具５の屋根勾配上側を覆う水よけカバー３９を取り付ける。この水よけカバー３９は、切欠部６の両側方から屋根勾配上側を連続的に覆うカバー基板３９Ａと、このカバー基板３９Ａから立ち上がり、取付具５を囲むＵ字状のカラー３９Ｂとからなり、前記ビス３７がカラー３９Ｂを貫通することにより、取付具５に固定される。図２に示すように、カバー基板３９Ａの屋根勾配上端部は、切欠部６を設けた屋根材３と、その勾配上に配される屋根材３との間に挿入される。このように、本形態では屋根材３を貫通する取付具５の勾配上側を水よけカバー３９が覆うため、雨仕舞が良好となる点で好ましい。
【００３２】
前記支持体４は、本形態では図１に示すように、屋根勾配方向の縦レール４Ａと、屋根勾配方向に間隔を隔てて配設される横レール４Ｂとからなる。前記縦レール４Ａはその下部フランジ４Ａ１を貫通する前記装着部９の装着ボルト３５にナット４１を螺装して締め付けることにより、上下端を含む複数箇所で取付具５を介して屋根Ｒに取り付けられる。そして、前記縦レール４Ａの上部フランジ４Ａ２に前記横レール４Ｂが載置されるとともに固着具４２により固着され、これにより縦レール４Ａと横レール４Ｂとで格子状をなす支持体４が屋根Ｒに取付られる。
【００３３】
前記横レール４Ｂの上に、太陽電池モジュールＭの上下端が、専用金具４３を用いて取り付けられる。このように太陽電池モジュールＭを支持する取付具５は屋根材３に形成された切欠部６に挿入されるとともに屋根下地板２に固着され、従って太陽電池モジュールＭの荷重は取付具５を介して略直下位置の屋根下地板２に支持される。その結果支持構造がシンプル化されるとともに太陽電池モジュールＭの取付強度が安定し、台風など強風下においても確実に支持されるとともに施工性に優れる。しかも、太陽電池モジュールＭの荷重が直接屋根材３に掛からないため、屋根材３を破損する恐れがない。特に既設建物に対しリフォームで取付ける場合、屋根材３が経年劣化していても雨漏れすることがない。
【００３４】
しかも本形態では、屋根下地板２とその下側の抜け止め部１８との係合を利用して取付具５が屋根下地板２に固着され、しかも前記係合する範囲は抜け止め部１８が拡開するため広い面積に拡がり、リフォーム施工の際、屋根下地板２が劣化により強度を低下している場合においても、応力が分散して屋根下地板２に破損を生じることなく安定した取付強度がえられる点で好ましい。しかも垂木に固着具を打ち込んで固定する場合のように垂木の配置位置を確認し、かつ垂木の位置に制約されることがないため作業性に優れる。
【００３５】
図５は、他の実施形態を例示している。前記実施態様と異なる内容について説明し、それ以外は図中に表れた主要な構成に同じ符号を付すのみとする。本形態の取付具５は、前記と同様に縦長円筒形状の筒部７と、屋根下地板２に固着される固定部８と、支持体４を取付ける装着部９とからなる。本形態の固定部８は、屋根勾配と直角方向に並ぶ一対の固定片８Ｂ、８Ｂを有し、かつ装着部９も同方向に並ぶ一対の固定脚片９Ｂ、９Ｂを設け、筒部７、固定片８Ａ及び固定脚片９Ｂを連続して貫通するビス３７により筒部７と、固定部８と、装着部９とが一体化される。また本形態の装着部９は、上板９Ａの両側縁が上に折れ曲がる一対の挟持片９Ｃ、９Ｃを設けることによりコ字状をなし、縦レール（図示せず）を、挟持片９Ｃ、９Ｃ内に嵌合することにより安定的に支持できる点で好ましい。
【００３６】
図６、７は、更に他の実施形態を例示している。本形態の切欠部６は、屋根材３に矩形状に開口して形成される。そして切欠部６の周縁部は、シーリング材４６を充填することにより水密封止される。
【００３７】
また、前記切欠部６に向き合う屋根下地板２に穿設された４個の取付孔１６に、拡開固着具１５が挿入される。本形態の拡開固着具１５は、図７に示すように、ネジ棒から成る挿通部１７と、この挿通部１７の下端に、略中央部を軸着されることにより揺動可能な棒状の抜け止め部１８とからなる。そしてこの抜け止め部１８が縦方向に向いて挿通部１７に沿う状態で前記取付孔１６に上から挿入され、抜け止め部１８が取付孔１６通過後、水平に回動して拡開することにより前記抜け止め部１８は屋根下地板２に係合し、その結果挿通部１７を上方に引き上げてもこれに抗して、屋根下地板２の上に抜け出すことができない。
【００３８】
また本形態の取付具５は、図８に示すように、下に向いて開口するコ字体１１Ａと、このコ字体１１Ａの向合う縦片１１Ａ１、１１Ａ１の下端から各々外側に折れ曲がって伸び、取付孔４４が穿設された取付フランジ１１Ｂ、１１Ｂとを有してハット状をなし、かつ上に向く固定ボルト１０を設けた固定金具１１により構成されたものを例示している。そしてこの固定金具１１は、前記拡開固着具１５の挿通部１７を取付孔４４に挿入するとともにナット４５を螺装してネジ止めすることにより、前記抜け止め部１８の屋根下地板２に対する係合を利用して、屋根下地板２に固着される。このように、本形態の固定金具１１は、両側に形成された平面状の取付フランジ１１Ｂを用いて屋根下地板２に固定されるため、太陽電池モジュールＭを安定して取付けしうる。
【００３９】
本形態では、切欠部６及び前記固定金具１１を覆う被覆カバー１２が取付けられる。そしてこの被覆カバー１２は、カバー本体１３と、このカバー本体１３の上に嵌合されるキャップ１４との二重に構成され、前記切欠部６及び固定金具１１を取付けた取付孔１６の上を覆うことにより水密性を高めている。前記カバー本体１３は、図８に示すように、固定金具１１の上方を囲むホームベース状のシェル部１３Ａと、このシェル部１３Ａ周縁から、屋根勾配上方及び両側方に向けて屋根面に沿って伸びる鍔部１３Ｂとからなり、シェル部１３Ａには前記固定ボルト１０の挿入及びその位置調整を可能とするための切欠き４８を設ける。そして鍔部１３Ｂはその屋根勾配上端部が、切欠部６を設けた屋根材３と、その勾配上に配される屋根材３との間に挿入されるとともに固着具４９により固定される。このようにカバー本体１３は、屋根面に沿う鍔部１３Ｂを有するため、屋根面上で安定した取付けられるとともに雨仕舞が良好となる。
【００４０】
キャップ１４は、シェル部１３Ａと同形かつシェル部１３Ａの上に嵌合できるように、シェル部１３Ａよりも少し大きく形成されている。このように、カバー本体１３のシェル部１３Ａとキャップ１４とで二重防水を構成するため、良好な雨仕舞効果が得られる。またキャップ１４は、その上面に固定ボルト１０を挿通するボルト孔４７を有し、このボルト孔４７から突出する固定ボルト１０に、支持体取付金具５０が螺着される。これにより、前記支持体取付金具５０は前記被覆カバー１２を介して固定金具１１上に安定して固定される。
【００４１】
太陽電池モジュールＭを支持する支持体４を構成する縦レール５１は、図７に示すように、コ字状のレール本体５１Ａの両側に、外方に伸びる水平な翼片５１Ｂ、５１Ｂを設ける。前記支持体取付金具５０は、その一側部に内側に向いて開く取付溝５２を有し、この取付溝５２に前記縦レール５１の一方の翼片５１Ｂを嵌合するとともに、他方の翼片５１Ｂを支持体取付金具５０に螺着された押片５３で挟着することにより、縦レール５１が固定される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態を例示する断面図である。
【図２】その要部拡大図である。
【図３】その一部の分解斜視図である。
【図４】その異なる部分の分解斜視図である。
【図５】他の実施の形態を例示する斜視図である。
【図６】さらに他の実施の形態を例示する断面図である。
【図７】その要部拡大図である。
【図８】その分解斜視図である。
【図９】従来例を示し、（Ａ）乃至（Ｃ）はその構築順序を説明する要部断面図である。
【図１０】他の従来例の断面図である。
【図１１】その要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 太陽電池モジュールの取付構造
２ 屋根下地板
３ 屋根材
４ 支持体
５ 取付具
６ 切欠部
７ 筒部
８ 固定部
９ 装着部
１０ 固定ボルト
１１ 固定金具
１１Ａ コ字体
１１Ａ１ 縦片
１１Ｂ 取付フランジ
１２ 被覆カバー
１３ カバー本体
１３Ａ シェル部
１３Ｂ 鍔部
１４ キャップ
１５ 拡開固着具
１６ 取付孔
１７ 挿通部
１８ 抜け止め部
Ｍ 太陽電池モジュール
Ｒ 屋根
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根下地板に屋根材を敷設して構成された屋根の上に配設される複数の太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを支持する支持体と、この支持体を屋根に取付ける取付具とを具え、
前記屋根材には、貫通した切欠部が形成され、
前記取付具は、前記切欠部に挿入されるとともに前記屋根下地板の上に載置した状態で固着され、かつ前記支持体を取付けるための上に向く固定ボルトを有する固定金具からなり、
前記切欠部及び前記固定金具を覆って水密する被覆カバーを設けたことを特徴とする太陽電池モジュールの取付構造。
【請求項２】
前記固定金具は、下に向け開口するコ字体と、このコ字体の向き合う縦片下端から各々外側に折れ曲って伸びる取付フランジとを具えてハット状をなし、
前記被覆カバーは、カバー本体とこのカバー本体の上に重ねて配されるキャップとからなり、
前記カバー本体は、前記固定金具の上方を囲むシェル部と、このシェル部の周縁部から周囲に向け屋根面に沿って伸びる鍔部とからなるとともに前記キャップは、カバー本体のシェル部に上方から嵌合することを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュールの取付構造。
【請求項３】
前記取付具は、拡開固着具を用いて屋根下地板に固着され、
前記拡開固着具は、屋根下地板に穿設される取付孔に挿通される挿通部と、この挿通部の下端に形成され、かつ前記取付孔に上側から挿入されるとともに屋根下地板の下側で拡開して屋根下地板に係合する抜け止め部とを含み、
前記抜け止め部と屋根下地板との係合を利用して、取付具を屋根下地板に固着することを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの取付構造。
【請求項１】
屋根下地板に屋根材を敷設して構成された屋根の上に配設される複数の太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを支持する支持体と、この支持体を屋根に取付ける取付具とを具え、
前記屋根材には、貫通した切欠部が形成され、
前記取付具は、前記切欠部に挿入されるとともに前記屋根下地板の上に載置した状態で固着され、かつ前記支持体を取付けるための上に向く固定ボルトを有する固定金具からなり、
前記切欠部及び前記固定金具を覆って水密する被覆カバーを設けたことを特徴とする太陽電池モジュールの取付構造。
【請求項２】
前記固定金具は、下に向け開口するコ字体と、このコ字体の向き合う縦片下端から各々外側に折れ曲って伸びる取付フランジとを具えてハット状をなし、
前記被覆カバーは、カバー本体とこのカバー本体の上に重ねて配されるキャップとからなり、
前記カバー本体は、前記固定金具の上方を囲むシェル部と、このシェル部の周縁部から周囲に向け屋根面に沿って伸びる鍔部とからなるとともに前記キャップは、カバー本体のシェル部に上方から嵌合することを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュールの取付構造。
【請求項３】
前記取付具は、拡開固着具を用いて屋根下地板に固着され、
前記拡開固着具は、屋根下地板に穿設される取付孔に挿通される挿通部と、この挿通部の下端に形成され、かつ前記取付孔に上側から挿入されるとともに屋根下地板の下側で拡開して屋根下地板に係合する抜け止め部とを含み、
前記抜け止め部と屋根下地板との係合を利用して、取付具を屋根下地板に固着することを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの取付構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２３１９１４（Ｐ２００８−２３１９１４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３６９５５（Ｐ２００８−１３６９５５）
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【分割の表示】特願２００４−２８３２０８（Ｐ２００４−２８３２０８）の分割
【原出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【分割の表示】特願２００４−２８３２０８（Ｐ２００４−２８３２０８）の分割
【原出願日】平成１６年９月２９日（２００４．９．２９）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
【Ｆターム（参考）】
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