JPH07202239A - 屋根設置型太陽電池装置の設置方法 - Google Patents

屋根設置型太陽電池装置の設置方法

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JPH07202239A
JPH07202239A JP5336637A JP33663793A JPH07202239A JP H07202239 A JPH07202239 A JP H07202239A JP 5336637 A JP5336637 A JP 5336637A JP 33663793 A JP33663793 A JP 33663793A JP H07202239 A JPH07202239 A JP H07202239A
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roof
solar cell
base
base support
fixed
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JP5336637A
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English (en)
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Kuniyuki Tsujino
晋行 辻野
Hitoshi Kishi
均 岸
Masao Ikushima
征夫 生嶋
Tatsunori Toyoda
達憲 豊田
Koichi Okada
耕一 岡田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、屋根の湾曲及び屋根瓦の凹凸に
関わらず、屋根の形状に沿って設置ができる屋根設置型
太陽電池装置の設置方法を提供することを目的とする。 【構成】 この発明の屋根設置型太陽電池の設置方法
は、屋根上に設置される一対のベース支持架台１３、１
３に、互いに電気的に接続された複数の太陽電池パネル
１１を取り付けて基本ユニットを作成し、屋根上に載置
された複数の基本ユニットをそれぞれの上記ベース支持
架台１３、１３間を連結部材１８を用いネジ締結要素で
連結し、上記基本ユニットを互いに上下方向に位置調整
した後、両者を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、屋根設置型太陽電池
の設置方法に関し、特に一般住宅の既設屋根に設置可能
な屋根設置型太陽電池装置の設置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光エネルギーを直接電気エネルギーに変
換する太陽電池は、無尽蔵な太陽光を主たるエネルギー
源としているために、エネルギー資源の枯渇が問題とな
る中で脚光を浴びている。
【０００３】この太陽電池を家庭用電源として利用する
場合、通常の家庭の消費電力であれば、太陽電池の変換
効率を１０％とすると、３０ｍ2 の受光面積があればよ
い。この太陽電池の受光面積は、通常の住宅の屋根で十
分可能な面積である。
【０００４】そこで、特開昭６０−３１２５９号公報な
どに開示されているような和瓦状の太陽電池装置やスレ
ート瓦状の太陽電池装置が提案されている。この種の瓦
状の太陽電池は、現存する屋根瓦に変わって敷設するだ
けでよく、架台などの敷設設備を必要としない利点を有
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
瓦状の太陽電池装置は、既設の屋根に敷設しようとする
と、既に敷設されている屋根瓦を取り外した後、瓦状の
太陽電池装置の敷設工事を行わなくてはならない。その
ため、敷設工事に大変な手間がかかり、既設の屋根には
好ましいものとはいえなかった。
【０００６】この発明は、上述した従来の問題点に鑑み
てなされたものにして、既設の屋根に容易に設置できる
屋根設置型太陽電池装置の設置方法を提供することを目
的とする。
【０００７】また、この発明は、組立、設置作業性が容
易に行える屋根設置型太陽電池装置の設置方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】この発明は、屋根の湾曲及び屋根瓦の凹凸
に関わらず、屋根の形状に沿って設置ができる屋根設置
型太陽電池装置の設置方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の屋根設置型太
陽電池の設置方法は、屋根上に設置される一対のベース
支持架台に、互いに電気的に接続された複数の太陽電池
パネルを取り付けて基本ユニットを作成し、屋根上に載
置された複数の基本ユニットをそれぞれの上記ベース支
持架台間を連結部材を用いて連結して、屋根上に太陽電
池装置を設置することを特徴とする。
【００１０】さらに、上記ベース支持架台と連結部材を
ネジ締結要素を用いて連結し、上記基本ユニットを互い
に上下方向に位置調整した後、両者を固定するとよい。
【００１１】また、上記ベース支持架台は横断面コ字型
の一対の架台が所定の間隔をおいて平行に且つ非開口部
が互いに対向するように配置されてなり、上記太陽電池
パネルは横断面コ字型の一対のパネル連結部材に複数の
太陽電池モジュールが固定され、上記架台の開口部と上
記連結部材の少なくとも端部開口部が同一方向に配置さ
れ、この開口部側にて両者をネジ締結部材で固定するよ
うに構成するとよい。
【００１２】
【作用】この発明の屋根設置型太陽電池装置の設置方法
によれば、屋根上に設置されるベース支持架台に、互い
に電気的に接続された複数の太陽電池パネルを取り付け
てなる基本ユニットを複数個連結するだけで、既設の屋
根を取り替える必要もなく容易に太陽電池装置が設置で
きる。
【００１３】また、連結部材で複数個のユニットを連結
することで、屋根の形状、必要な受光面積に対応して最
適な屋根設置型太陽電池装置が設置ができる。
【００１４】さらに、ユニットを互いに上下方向に位置
調整可能に連結部材で連結しているので、屋根の形状に
沿って太陽電池装置が設置できる。
【００１５】さらに、上記架台の開口部と上記パネル連
結部材の少なくとも端部開口部が同一方向に配置される
ことで、この開口部側で作業者が両者をネジ締結要素で
容易に組立ができ、組立の作業性が向上する。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して説明する。図１ないし図６は、この発明の第１実
施例を示している。以下の説明において、前とは、図１
に示す切妻屋根２１のうち、太陽電池装置２０が設置さ
れる面の軒下側を、後ろとは軒天側を、それぞれいうも
のとする。
【００１７】図１は、既設家屋の屋根上に設置された屋
根設置型太陽電池装置を示す斜視図、図２は、この屋根
設置型太陽電池の要部を示す斜視図、図３は、既設家屋
の屋根上に設置された屋根設置型太陽電池装置を示す平
面図である。
【００１８】南側に面している屋根２１の屋根瓦２２上
に、横断面コ字型の一対のベース支持架台１３、１３が
前後方向に間隔をおいて平行に且つ非開口部が互いに対
向するように配されている。このベース支持架台１３に
は、屋根瓦２２を保護するために、木材からなる保護材
１４が取り付けられている。
【００１９】このベース支持架台１３、１３は、ワイヤ
により、家屋に取り付け固定される。家屋への固定は、
例えば、図８に示すように、ワイヤ３２が、母屋３８に
取り付けられたクランプ部材３４にターンバックル３３
を介して取り付けられる。クランプ部材３４の下端部
は、母屋３８にボルト３７によって固定された固定金具
３６に差し込まれている。また、屋根側には、クランプ
部材３４を垂直姿勢に保持するための案内部材３５が固
定されており、この案内部材３５にクランプ部材３４の
中間部が案内されている。
【００２０】そして、図２に示すように、開口部が互い
に対向するように配置した横断面コ字型の一対のパネル
連結部材１２、１２に複数の太陽電池モジュール１０
…、この実施例では３個の太陽電池モジュール１０、１
０、１０が固定され太陽電池パネル１１が構成される。
すなわち、この発明において、太陽電池パネル１１と
は、一対のパネル連結部材１２、１２に複数の太陽電池
モジュール１０…を固定したものをいう。そして、太陽
電池パネル１１を複数個、この実施例では、４個の太陽
電池パネル１１…がベース支持架台１３、１３上に固定
され、この発明の屋根設置型太陽電池装置の基本ユニッ
ト３０が構成される。すなわち、この発明において、基
本ユニット３０とは、一対のベース支持架台１３、１３
上に複数の太陽電池パネル１１…を固定したものをい
う。従って、この実施例では、基本ユニット３０に１２
個の太陽電池モジュール１０…が固定されている。
【００２１】上記太陽電池パネル１１とベース支持架台
１３との取り付けは、パネル連結部材１２に設けられた
連結用孔１２ａとベース支持架台１３に設けられた連結
用孔１３ａに図示しないボルトを通し、ボルトとナット
で両者を固定する。図３に示すように、ベース支持架台
１３の開口部及びパネル連結部１２の端部開口部とが作
業者に臨むように配置されているので、両者の固定の作
業が容易に行える。
【００２２】図９は、この発明に用いられる太陽電池モ
ジュール１０の一例を示す断面図である。
【００２３】図９に示すように、強化ガラスなどの透光
性且つ絶縁性を有する材料からなる基板１の表面に、一
定間隔でこの基板１上に直接光電変換領域２が設けられ
ている。光電変換領域２は、例えば基板１側から、酸化
錫、酸化インジウム錫などの透明導電膜３と、その内部
に半導体接合を備えた非晶質シリコンまたは多結晶シリ
コンからなる半導体膜４と、半導体膜４とオーミック接
触するアルミニウムなどの裏面電極膜５とが、順次積層
されたミクロンオーダの薄膜状を呈する。
【００２４】光電変換領域２が設けられた基板１はアル
ミニウムなどからなる外枠６により保持され、その表面
は樹脂層７により被覆され保護されている。
【００２５】前述したパネル連結部材１２と太陽電池モ
ジュール１０の外枠６とをボルト、ナット用いて、また
は連結部材１２または外枠１０のどちらか一方にネジを
切っておきネジ締めにより取り付けることにより両者は
固定される。
【００２６】さて、この発明の屋根設置型太陽電池装置
は、屋根の形状及び希望する出力電圧に応じた受光面積
を確保するため、図２ないし図４に示すように、上述し
た基本ユニット３０を複数個を連結部材で連結して構成
される。
【００２７】図４は各基本ユニット３０のベース支持架
台１３、１３間の連結態様を示す斜視図である。
【００２８】図４に示すように、一対のベース支持架台
１３、１３間はスペーサ１７をＬ字型固定金具１７ａを
介して連結固定されている。このスペーサ１７は太陽電
池パネル１１の長さとベース支持架台１３、１３間の長
さを合わせるとともに、ベース支持架台１３の強度を保
たせるために用いられる。この固定金具１７ａとスペー
サ１７及びベース支持架台１３間の固定は、ネジ止め、
リベット止め、溶接などにより行われる。
【００２９】基本ユニット３０、３０間の横方向の連結
は、ベース支持架台１３の背面部に板状の固定金具１６
を介して行われる。ベース支持架台１３と固定金具１６
の固定は、両者のそれぞれ対応する位置に孔が設けら
れ、その孔にボルトを通し、ネジ止めする構成になって
いる。従って、基本ユニット３０、３０間は、ボルト、
ナットを締め付けて締結するまでは、上下に少し移動が
できる。すなわち、固定金具１６とベース支持架台１３
とを締結するまでは、ベース支持架台１３と固定金具１
６とは相対的に揺動可能に構成している。このようにし
た理由については、後述する。
【００３０】基本ユニット３０、３０間の前後方向の連
結は、Ｌ字状の固定金具１８ａと横断面コ字状の連結金
具１８を介して行われる。ベース支持架台１３の開口部
内には、Ｌ字状の固定金具１７がネジ止め、リベット止
め等により固定されている。そして、連結金具１８の開
口部が屋根側に向くようにして固定金具１８ａに連結固
定する。固定金具１８ａと連結金具１８との固定は、両
者のそれぞれ対応する位置に孔が設けられ、その孔にボ
ルトを通し、ネジ止めする構成になっている。従って、
ユニット３０、３０間は、ボルト、ナットを締め付けて
締結するまでは、前述した横方向と同様に前後方向に対
しても上下に少し移動ができる。すなわち、両ベース支
持架台１３、１３に固定した固定金具１８ａと連結金具
１８とを締結するまでは、ベース支持架台１３と連結金
具１８とは相対的に揺動可能に構成している。このよう
にした理由については、後述する。
【００３１】また、上記連結金具１８の長さは、この実
施例では、基本ユニット３０、３０間を連結した際に、
連結金具１８で連結される支持架台１３、１３間に作業
者の足が入る程度の長さ、例えば支持架台１３、１３間
が２０〜３０ｃｍ程度開くように設定されている。
【００３２】図５に示すように、屋根は、前後すなわ
ち、軒下側から軒天側に対し、所定の角度の勾配が設け
られ、この勾配は軒天から軒下にかけて徐々に角度が小
さくなるように、屋根が湾曲形状になっている場合が多
い。また、瓦の種類により屋根瓦の凹凸も様々な大きさ
になる。
【００３３】また、図６に示すように、屋根の横方向に
対しても、建物の施工上、湾曲している場合が多くみら
れる。
【００３４】このような形状の屋根の上に全体として底
面が側面または前方に平面状の太陽電池装置を設置する
と、屋根と太陽電池装置との隙間が場所によって大きく
異なることになる。屋根の上に設置する太陽電池装置は
できるだけ屋根の形状に沿わせて、両者の間隔をほぼ同
じにして太陽電池の架台と屋根の隙間を小さくし、耐風
力（台風時の強風など）強度を上げて配置することが、
太陽電池の強度及び設置方法などからして好ましい。
【００３５】そこで、この発明では、前述したように、
屋根２１の前後方向では、図５に示すように、前後の基
本ユニット３０、３０を連結金具１８に対して図中矢印
方向（上下方向）に移動させて、それぞれの基本ユニッ
ト３０、３０のベース支持架台１３を屋根瓦の凹凸及び
屋根の湾曲に対応させて最適な位置になるように調整
し、固定金具１８ａと連結金具１８とを締結して固定す
る。
【００３６】また、屋根２１の左右方向では、図６に示
すように、左右の基本ユニット３０、３０を固定金具１
６に対して上下方向に移動させて、それぞれの基本ユニ
ット３０、３０のベース支持架台１３を屋根２１の湾曲
に対応させて最適な位置になるように調整し、ベース支
持架台１３、１３、固定金具１６を締結して固定する。
【００３７】このようにベース支持架台１３、１３を屋
根２１上に配置することにより、屋根２１の湾曲及び屋
根瓦の凹凸に関わらず、屋根２１の形状に沿って太陽電
池装置を設置することができる。
【００３８】図７にベース支持架台１３、１３間の調整
量を多くした実施例を示す。図７に示すものは、連結金
具１８に長孔１８ｂを設け、この長孔１８ｂと固定金具
１８の孔との間にボルトを通し、ネジ止めする構成にな
っている。このように、一方の孔を長孔にすることで、
連結金具１８とベース支持架台１３はボルトを中心とし
た揺動移動量に長孔１８ｂの長さ方向の距離の移動量を
加算した量だけ、ベース支持架台１３、１３間の調整量
を多くすることができる。
【００３９】また、屋根の横方向のベース支持架台１
３、１３間を連結する固定金具１６の孔を長孔で構成す
れば、上記と同様に調整量を多くすることができる。
【００４０】この実施例における屋根設置型太陽電池装
置では、複数の基本ユニット３０、３０…により構成さ
れているため、これら基本ユニット３０、３０間をリー
ド線を用いて電気的接続を行い各太陽電池パネル１１の
電力を重畳して屋内に取り込むようにしている。各基本
ユニット３０、３０間のリード線配線は太陽電池パネル
１１の裏面側すなわち、太陽電池パネル１１の屋根の面
している側にリード線を取り付けて行うことにより、雨
や直射日光などからリード線を保護しているが、この実
施例では、前後の基本ユニット３０、３０間は作業性の
観点から作業員の足が入る程度間隔を開けている。この
ため、この間では配線用のリード線が露出するおそれが
あるが、この実施例では、基本ユニット３０、３０間を
連結する連結部材として、横断面コ字状の連結金具１８
を用い、その開口面が屋根側に面するようにしているの
で、この連結金具１８の中にリード線配線を通すこと
で、リード線を雨や直射日光などから保護することがで
きる。
【００４１】次に、図１ないし図６を参照して、この発
明の太陽電池装置の設置方法につき説明する。
【００４２】まず、スペーサ１７が固定された一対のベ
ース支持架台１３、１３間を用意する。ベース支持架台
１３に連結用の固定金具１６と連結金具１８を仮止めす
る。このベース支持架台１３と連結される側のベース支
持架台１３には固定金具１６及び連結金具１８は取り付
けていないが、連結金具１８を取り付けるための固定金
具１８ａはベース支持架台１３に固定しておく。
【００４３】そして、開口部が互いに対向するように配
置した横断面コ字型の一対のパネル連結部材１２、１２
に、この実施例では３個のモジュール１０、１０、１０
を固定し、太陽電池パネル１１を準備する。この実施例
では、４個の太陽電池パネル１１…をベース支持架台１
３、１３上に載せ、パネル連結部材１２に設けられた連
結用孔１２ａとベース支持架台１３に設けられた連結用
孔１３ａにボルトを通し、ボルトとナットで両者を固定
する。前述したように、支持台１３の開口部及びパネル
連結部１２の端部開口部とが作業者に臨むように配置さ
れているので、両者の固定作業が容易に行える。
【００４４】ベース支持架台１３に４個の太陽電池パネ
ル１１を固定した基本ユニット３０を屋根２１上に持ち
上げ、複数の基本ユニット３０…が屋根２１の上に載置
されると、この基本ユニット３０、３０間を連結する。
【００４５】前述したように、屋根２１の前後方向で
は、図５に示すように、前後の基本ユニット３０、３０
を連結金具１８に対して図中矢印方向に移動させて、そ
れぞれの基本ユニット１、１の支持架台を屋根瓦の凹凸
及び屋根の湾曲に対応させて最適な位置になるように調
整し、固定金具１８ａと連結金具１８とをネジ締結要素
で締結して固定する。
【００４６】屋根の左右方向では、図６に示すように、
左右の基本ユニット３０、３０を固定金具１６に対して
上下方向に移動させて、それぞれの基本ユニット３０、
３０のベース支持架台１３を屋根２１の湾曲に対応させ
て最適な位置になるように調整し、ベース支持架台１
３、１３と固定金具１６をネジ締結要素で締結して固定
する。これらユニット３０、３０間の連結の際に電気的
接続も同時に行う。基本ユニット３０、３０間を連結す
る作業時には、連結金具１８で連結されるベース支持架
台１３、１３間に作業者の足が入る程度の間隔が開いて
いるので、作業者はこの間を通ることで、太陽電池を痛
めずに容易に作業が行える。
【００４７】そして、外周に位置するベース支持架台１
３、１３をワイヤにより、家屋に取り付けることによ
り、この発明の太陽電池装置が屋根に設置される。
【００４８】上述した方法では、基本ユニット３０まで
を地上で作成しているが、これは屋根の上での作業をで
きるだけ避けるとともに、重量が大きくなりすぎて持ち
上げに際して大がかりならないように作業性を考慮した
ためである。
【００４９】もちろん、すべてのベース支持架台１３を
先に屋根上に設置して、その後に太陽電池パネルをベー
ス支持架台１３に取り付けるように作業をすることもで
きる。
【００５０】また、この発明の太陽電池装置では、連結
金具１８で連結される支持架台１３、１３間に作業者の
足が入る程度の間隔が開いているので、設置後どれかの
太陽電池パネル（または太陽電池モジュール）が壊れ、
交換する必要がある場合には、その場所まで作業者が容
易に行くことができ、破損したものだけ交換することが
できるのでメンテナンス性にも優れる。
【００５１】なお、上述した実施例では、連結金具１８
で連結される支持架台１３、１３間に作業者の足が入る
程度の間隔を開けているが、このような間隔は設けず
に、基本ユニット３０、３０間の位置調整が可能なだけ
の間隔にしてもよい。しかし、このような間隔にした場
合には、設置後のメンテナンス性がこの実施例よりは劣
ることはやも得ない。
【００５２】なお、上記した実施例においては、ベース
支持架台１３、１３に固定された固定金具１８ａと連結
金具１８との取り付け、また、ベース支持架台１３、１
３と固定金具１６との取り付けをボルトとナットで行っ
ていいるが、これ以外に、どちらか一方にネジを切って
おき、ネジ締めにより固定することもできる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の屋根設
置型太陽電池装置の設置方法によれば、屋根上に設置さ
れるベース支持架台に、互いに電気的に接続された複数
の太陽電池パネルを取り付けてなる基本ユニットを複数
個連結するだけで、既設の屋根を取り替える必要もなく
容易に太陽電池装置が設置できる。
【００５４】また、連結部材で複数個のユニットを連結
することで、屋根の形状、必要な受光面積に対応して最
適な屋根設置型太陽電池装置が設置ができる。
【００５５】さらに、ユニットを互いに上下方向に位置
調整可能に連結部材で連結しているので、屋根の形状に
沿って太陽電池が設置でき、太陽電池の強度及び設置方
法が向上する。
【００５６】さらに、上記架台の開口部と上記パネル連
結部材の少なくとも端部開口部が同一方向に配置される
ことで、この開口部側で作業者が両者をネジ締結要素で
容易に組立ができ、組立の作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】既設家屋の屋根上に設置されたこの発明の屋根
設置型太陽電池装置を示す斜視図である。
【図２】この発明の屋根設置型太陽電池の要部を示す斜
視図である。
【図３】既設家屋の屋根上に設置されたこの発明の屋根
設置型太陽電池装置を示す平面図である。
【図４】この発明の各基本ユニットのベース支持架台間
の連結態様を示す斜視図である。
【図５】この発明の屋根の前後方向における各基本ユニ
ットの間の連結態様を示す側面図である。
【図６】この発明の屋根の左右方向における各基本ユニ
ットの間の連結態様を示す正面図である。
【図７】この発明の屋根の前後方向における各基本ユニ
ットの間の連結態様の他の例を示す側面図である。
【図８】太陽電池装置の家屋への取り付け例を示す斜視
図である。
【図９】この発明に用いられる太陽電池モジュールの一
例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 太陽電池モジュール １１ 太陽電池パネル １２ パネル連結部材 １３ ベース支持架台 １６ 固定金具 １８ 連結金具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊田 達憲 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 岡田 耕一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 屋根上に設置される一対のベース支持架
    台に、互いに電気的に接続された複数の太陽電池パネル
    を取り付けて基本ユニットを作成し、屋根上に載置され
    た複数の基本ユニットをそれぞれの上記ベース支持架台
    間を連結部材を用いて連結して、屋根上に太陽電池装置
    を設置することを特徴とする屋根設置型太陽電池の設置
    方法。
  2. 【請求項２】 上記ベース支持架台と連結部材をネジ締
    結要素を用いて連結し、上記基本ユニットを互いに上下
    方向に位置調整した後、両者を固定することを特徴とす
    る請求項１に記載の屋根設置型太陽電池の設置方法。
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