JP3229133U - 屋根一体型太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屋根と一体的に構成された太陽光発電装置であって防水性、防火性、通気性、デザイン性及び施工性等に優れた屋根一体型太陽光発電装置を提供する。【解決手段】下地金属４０を、防水シート１ｂが積層された野地板１ｃ上に、軒側の下地金属４０が棟側の下地金属４０の下側に一定の重ね幅で潜り込む形態で、且つ太陽電池パネル１０の設置エリアを包絡するように、設置する。太陽電池パネル１０は、中間縦ラック機構２１及び中間縦クランプ機構２２によって下地金属４０上に設置する。太陽電池パネル１０と下地金属４０との隙間のうちで棟側の開口については通気性を有する棟カバーによって覆う。軒側の開口については通気性を有する軒先カバーによって覆う。また、中間縦ラック機構２１については、隣り合う太陽電池パネルの±の各端子を連結する連結ケーブル１１を通すための隙間ｄ３を空けて下地金属４０上に設置する。【選択図】図１２

Description

本考案は屋根一体型太陽光発電装置に関し、より詳細には屋根と一体的に構成された太陽光発電装置であって防水性、防火性、通気性、デザイン性及び施工性等に優れた屋根一体型太陽光発電装置に関するものである。

一般の住宅に太陽光発電装置（太陽電池パネル）を設置する場所として、未利用で、住宅の影の影響を受けづらく、日射条件が優れた設置場所であり、更には日常生活に影響を及ぼさないという理由から屋根が選定されている。

太陽電池パネルを屋根に設置する形態としては、一般に、”屋根置き型”、”屋根一体型”、”屋根材一体型”に大別することができる。屋根置き型の太陽光発電装置は、家屋の屋根が完成した後に固定用架台を屋根に取り付け、その固定用架台に太陽電池パネルを取り付けるものである。そのため、太陽電池パネルと架台が一般的屋根材（瓦・平板瓦・スレート瓦等）から出っ張り、浮いた外観となる（例えば、特許文献１の図１１を参照。）。また、屋根材に穴を開けて架台を取り付ける為、防水性等に問題があった。更に屋根材の補修メンテナンスにおいても課題があった。

一方、屋根一体型の太陽光発電装置は、通常の屋根材が敷設される前に、屋根の野地板に敷かれたルーフィング上に専用の屋根材と太陽電池パネル取付枠が設けられる。また、太陽電池パネルが敷設された後、それに隣接して従来の屋根材が敷設される。そのため、屋根一体型の太陽光発電装置は、あたかも太陽電池パネルが屋根の一部分を構成しているかのように見える外観を呈している。

しかし、屋根一体型の太陽光発電装置では、屋根置き型の太陽光発電装置に見られない特有の問題が発生する。先ず、太陽電池パネルと屋根との間隔（隙間）が小さいため、太陽電池パネルが発熱した熱を逃がすだけの十分な通気性を確保することが難しい。そのため、太陽電池パネルと屋根との隙間に熱がこもり易くなる。その結果、太陽電池パネルの温度が上昇してセル（発電素子）の発電効率が低下することになる。

また、太陽電池パネルと屋根との隙間が小さいため、太陽光パネルと太陽光パネルとの各種電線（電力線、信号線）についての取付け／取外しが容易ではない。そのため、配線不良等の不具合が起きる場合、メンテナンスに時間を要し、その結果メンテナンス費用が増大するという問題がある。

屋根材一体型の太陽光発電装置は、太陽電池パネルが防火仕様で製作され、防火認定を取る必要がある。その構造は、太陽電池モジュールの裏面シート材が鉄箔を入れた複層構造の防火シートを使用する。その為、非常にコスト高となる。また、通常スーパーストレート構造の太陽電池モジュールの裏面に金属板で箱構造にして、屋根材一体型太陽電池パネルとしている。何れも非常にコスト高となり、屋根材一体型の太陽光発電装置は普及していない（例えば、特許文献３を参照。）。

ところで、屋根（野地板）に凹部と凸部が交互に一定間隔で連続した波板構造体を、凹部（凸部）の長手方向が雨水の流れ方向と一致するように野地板上に取り付け、その波板構造体に取付金具を介して太陽電池パネルを固定した屋根一体型の太陽光発電装置に係る発明が知られている（例えば、特許文献４を参照。）。

上記太陽光発電装置では、波板構造体と取付金具によって太陽電池パネルと野地板との間に、太陽電池パネルが発熱した熱を逃がすだけの十分な通気性を確保することができる。また、波板構造体の両端部は開口しているため、太陽電池パネルと野地板との間に侵入した雨水を排水することができる。

特開２００６−０８９９７８号公報 特開２０１１−１６３０６０号公報 特開２００４−２３８９９７号公報 特許第５７５０２６０号

上記特許文献４に記載の屋根一体型の太陽光発電装置の場合、太陽電池パネルは波板構造体によって屋根から離隔した状態になる。そのため、装置全体の屋根からの高さが高くなる。これにより、太陽光発電装置の外観が損なわれる。

また、非常に極希なケースではあるが、太陽電池パネルが発火する場合がある。従って、”屋根置き型”、”屋根一体型”、および”屋根材一体型”の全ての太陽光発電装置について炎が屋根材に引火しないための防火性が要求される。

そこで、本考案は上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、防水性、防火性、通気性、デザイン性及び施工性等に優れた屋根一体型太陽光発電装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置は、屋根（１）の表面が屋根材（１ａ）の設置エリア（Ａ１）と、屋根材（１ａ）の非設置エリア（Ａ２）を備え、前記非設置エリア（Ａ２）上に複数の太陽電池パネル（１０）が設置された屋根一体型太陽光発電装置であって、前記太陽電池パネル（１０）の裏面に対向する前記屋根（１）の表面には、前記複数の太陽電池パネル（１０）を包絡する包絡下地金属（４００）が設置され、前記太陽電池パネル（１０）は前記包絡下地金属（４００）上に固定手段（２０、３０Ｌ、３０Ｒ）によって設置されていることを特徴とする。

上記構成では、何等かの原因で太陽電池パネル（１０）の温度が上昇し太陽電池パネル（１０）が熱融解して、内部の高温物質または発火源が外部に流出する場合であっても、下地金属（４０、４０’）によってこれらはせき止められることになる。従って、太陽電池パネル（１０）が熱融解して内部の高温物質または発火源が外部に流出する場合であっても、屋根（１）が火災になることはない。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第２の特徴は、前記包絡下地金属（４００）は、複数の下地金属（４０、４０’）から成り、隣り合う前記下地金属（４０、４０’）は所定の重ね幅（ｄ１、ｄ２）で重複させながら前記野地板（１ｃ）上に設置されていることである。

上記構成では、下地金属（４０、４０’）と下地金属（４０、４０’）の連結が密になり、包絡下地金属（４００）の防火性および防水性が向上する。これにより、本考案の屋根一体型太陽光発電装置（１００）の屋根（１）に対する防火性および防水性が向上するようになる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第３の特徴は、前記下地金属（４０、４０’）と前記野地板（１ｃ）との間に防水シート（１ｂ）が積層されていることである。

上記構成では、太陽電池パネルの設置エリア（Ａ２）における野地板（１ｃ）は、防水シート（１ｂ）と下地金属（４０、４０’）によって覆われることになる。これにより、本考案の屋根一体型太陽光発電装置（１００）の屋根（１）に対する防水性が更に向上するようになる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第４の特徴は、前記防水シート（１ｂ）の設置エリア（Ａ３）は、前記包絡下地金属（４００）を包絡していることである。

上記構成では、防水シート（１ｂ）が下地金属（４０、４０’）を補完することになる。これにより、本考案の屋根一体型太陽光発電装置（１００）の屋根（１）に対する防水性が確実なものになる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第５の特徴は、前記太陽電池パネル（１０）と前記下地金属（４０、４０’）との隙間のうちで棟側の開口については、通気性の棟カバー（５０）によって覆われていることである。

上記構成では、棟カバー（５０）は小動物の上記隙間への侵入を阻止すると共に、太陽電池パネル（１０）の発電プロセスで生じた熱を逃がすための排熱口となる。これにより、上記隙間に通気性が確保され、本考案の屋根一体型太陽光発電装置（１００）の熱による発電効率の低下を防止することが可能となる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第６の特徴は、前記棟カバー（５０）は、前記棟側の開口を覆う棟カバー本体（５１）と、前記棟カバー本体（５１）を支持する棟カバーベース（５２）とを備え、前記棟カバーベース（５２）は少なくとも２つの垂直板（５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ）を有することである。

上記構成では、棟カバーベース（５２）は垂直板（５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ）で棟カバー本体（５１）を好適に支持することができると共に、垂直板（５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ）毎に異なる形状の通気口を設けることより、通気性と濾過性（小動物の侵入阻止）を両立させることが可能となる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第７の特徴は、前記棟カバーベース（５２）の前記垂直板（５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ）のうちで、前記棟側の開口に最も近くに配置された前記垂直板（５２ｆ）については複数のスリット形状の通気口（５２ｉ）を備えていることである。

上記構成では、棟側の開口に最も近くに配置された垂直板スリット形状の通気口を設けることより、通気性と濾過性（小動物の侵入阻止）を両立させることが可能となる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第８の特徴は、前記太陽電池パネル（１０）と前記下地金属（４０、４０’）との隙間のうちで軒先側の開口については、通気性及び排水性の軒先カバー（６０）によって覆われていることである。

上記構成では、軒先カバー（６０）は、雨水を装置内部に溜めることなく外部に排水すると共に、太陽電池パネル（１０）の発電プロセスで生じた熱を逃がすための排熱口となる。これにより、本考案の屋根一体型太陽光発電装置（１００）の防水性を向上させることが可能となる。また、上記隙間に空気の流れが確保され、本考案の屋根一体型太陽光発電装置（１００）の熱による発電効率の低下を防止することが可能となる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第９の特徴は、前記軒先カバー（６０）は、少なくとも２つの斜め板（６０ａ、６０ｃ、６０ｅ）を有し、前記固定手段（２０、３０Ｌ、３０Ｒ）との間に隙間（６０ｆ）を形成することである。

上記構成では、上記斜め板（６０ａ、６０ｃ、６０ｅ）及び上記隙間（６０ｆ）によって太陽電池パネル（１０）の表面に溜まる雨水、固定手段（２０、３０Ｌ、３０Ｒ）に溜まる雨水を好適に排水することが可能となる。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第１０の特徴は、前記固定手段（２０、３０Ｌ、３０Ｒ）は、軒側から棟側に沿ったラック機構（２１、３１）とクランプ機構（２２、３２）から構成されることである。

上記構成では、太陽電池パネル（１０）と屋根（１）との隙間を小さくして太陽電池パネル（１０）を屋根（１）上に設置することが可能となる。これにより、遠くから見ると太陽電池パネル（１０）が屋根（１）の一部分を構成しているように見え、本考案の屋根一体型太陽光発電装置（１００）のデザイン性を向上させることが可能となる。

本校案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第１１の特徴は、棟側の前記ラック機構（２１）と軒側の前記ラック機構（２１）は、隣り合う太陽電池パネル（１０、１０）のプラス端子（１０ｆ）とマイナス端子（１０ｇ）を連結する連結ケーブル（１１）を通すための隙間（ｄ３）を空けて前記下地金属（４０、４０’）上に設置されることである。

上記構成では、隣り合う太陽電池パネル（１０、１０）のプラス端子（１０ｆ）とマイナス端子（１０ｇ）を連結ケーブル（１１）によってバイパス接続した状態で、連結ケーブル（１１）をラック機構（２１）に係止させることが可能となる。これにより、各端子（１０ｆ、１０ｇ）と連結ケーブル（１１）との取付け／取外し作業が容易となる。その結果、本考案の屋根一体型太陽光発電装置のメンテナンス性（施工性）が向上する。

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置によれば、屋根と一体的に構成された太陽光発電装置において防水性、防火性、通気性、デザイン性及び施工性等を大幅に向上させることが可能となる。

屋根一体型太陽光発電装置の斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 本考案に係る下地金属の屋根上の設置エリアを示す説明図である。 図１のＣ部拡大図である。 図１のＤ−Ｄ断面図である。 図６のＦ−Ｆ断面図である。 図６のＧ矢視図である。 図１のＥ部拡大図である。 図１のＨ−Ｈ断面図である。 屋根一体型太陽光発電装置の平面図である。 図１１のＡ−Ａ断面図である。

以下、添付図面を参照して本考案の実施形態を詳細に説明する。

図１から図３は、本考案の一実施形態に係る屋根一体型太陽光発電装置１００を示す説明図である。図１は屋根一体型太陽光発電装置１００の斜視図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。また、説明の都合上、図１の左端１列から３列についての棟カバー５０（図５）及び軒先カバー６０（図９）については図示を省略されている。

この屋根一体型太陽光発電装置１００（以下、「本太陽光発電装置１００」という。）は、太陽電池パネル１０が屋根１と同じ傾斜角で、且つ屋根１との隙間を最小限にして屋根１に取り付けられている。そのため、本太陽光発電装置１００を遠くから見た場合、太陽電池パネル１０があたかも屋根１の一部分（屋根材１ａ）を構成しているかのように見える外観を呈している。なお、詳細については図４を参照しながら後述するが、太陽電池パネル１０の裏面に対向する屋根１の表面（野地板）には屋根材１ａの代わりに下地金属４０が設置されている。因みに、本実施形態における屋根１の平面寸法は、例えば縦寸法が約５ｍ、横寸法が約８ｍであるのに対し、本太陽光発電装置１００の平面寸法は、例えば縦寸法が約４ｍ、横寸法が約５ｍとなっている。

本太陽光発電装置１００は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する複数（本実施形態では例えば１０個。）の太陽電池パネル１０と、隣り合う２つの太陽電池パネル１０,１０を固定支持する中間パネル固定部２０と、図上左端に位置する太陽電池パネル１０を固定支持する左端パネル固定部３０Ｌと、図上右端に位置する太陽電池パネル１０を固定支持する右端パネル固定部３０Ｒと、屋根１の防水シート１ｂ上に積層される下地金属４０と、太陽電池パネル１０と屋根１との間の棟側の開口を通気性を確保しながら封止する棟カバー５０と、太陽電池パネル１０と屋根１との間の軒先側の開口を通気性を確保しながら封止する軒先カバー６０と、を具備して本太陽光発電装置１００は構成されている。なお、袖側の太陽電池パネル１０と屋根１との隙間については、左端パネル固定部３０Ｌ及び右端パネル固定部３０Ｒによって封止されている。以下、各構成について説明する。

図２に示されるように、太陽電池パネル１０は、例えば平面状に成形された太陽電池セル１０ａ（以下、「セル１０ａ」という。）を、間に透明な封止シート（図示せず）を挟んで透明な表ガラス板１０ｂと裏ガラス板１０ｃで積層した構造を有する。積層体の縁部は、シール材１０ｄを挟んでフレーム枠１０ｅに装着されている。

透明な表ガラス板１０ｂ,裏ガラス板１０ｃは低反射処理が施されている。封止シート（図示せず）は、絶縁性、耐久性および高い透明度を有するエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）から作られている。

なお、裏ガラス板１０に代えてバックシート（図示せず）を積層することも可能である。バックシートは、耐候性(耐UV光、耐湿、耐熱、耐塩害等)、水蒸気バリア性、電気絶縁性、機械的特性(引張強度、伸び、引裂き強度等)、耐薬品性、封止シート（図示せず）との接着性などを有する。従って、バックシートは様々な性能をもつフィルム（ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など）を多積層させたものとなっている。

シール材１０ｄは、例えばブチルゴム、シリコーンゴム又はこれらの混合物等で作られている。

図２に示されるように、中間パネル固定部２０は、隣り合う２つの太陽電池パネル１０,１０の対向する端部をそれぞれ固定する固定機構である。本太陽光発電装置１００は８個の中間パネル固定部２０を使用している。中間パネル固定部２０は、縦方向に配設されて隣り合う２つの太陽電池パネル１０,１０の端部下面を支持する中間縦ラック機構２１と、同じく縦方向に配設されて隣り合う２つの太陽電池パネル１０,１０の端部上面を押さえ込む中間縦クランプ機構２２とから構成されている。

中間縦ラック機構２１は、裾部２１ａ、嵩上げ部２１ｂ、レール部２１ｃ、及び中空四角トンネル部２１ｄから成っている。裾部２１ａはビス２１ｅによって野地板１ｃに固定される。嵩上げ部２１ｂは、太陽電池パネル１０と下地金属４０との間の隙間を規定している。レール部２１ｃは太陽電池パネル１０の端部下面を支持する。中空四角トンネル部２１ｄは、ボルト２３にねじ結合するリベットナット２４が取り付けられている。

中間縦クランプ機構２２は、ボルト２３がリベットナット２４にねじ結合することにより、接合部２２ａが太陽電池パネル１０を中間縦ラック機構２１のレール部２１ｃに押し付け太陽電池パネル１０を固定する。

図３に示されるように、右端パネル固定部３０Ｒは、図上右端に位置する太陽電池パネル１０の右端部を固定する固定機構である。本太陽光発電装置１００は２個の右端パネル固定部３０Ｒを使用している。右端パネル固定部３０Ｒは縦方向に配設されて、図上右端に位置する太陽電池パネル１０の端部下面を支持する右端縦ラック機構３１と、同じく縦方向に配設されて、図上右端に位置する太陽電池パネル１０の端部上面を押さえ込む右端縦クランプ機構３２とから構成されている。

右端縦ラック機構３１は、裾部３１ａ、嵩上げ部３１ｂ、レール部３１ｃ、及び中空四角トンネル部３１ｄから成っている。裾部３１ａはビス３１ｅによって野地板１ｃに固定される。嵩上げ部３１ｂは、太陽電池パネル１０と下地金属４０との間の隙間を規定している。レール部３１ｃは太陽電池パネル１０の端部下面を支持する。中空四角トンネル部３１ｄは、ボルト３３にねじ結合するリベットナット３４が取り付けられている。また、中空四角トンネル部３１ｄの上面には線状凸部３１ｆが形成されている。線状凸部３１ｆは、右端縦クランプ機構３２の凹溝３２ｂに嵌合する。線状凸部３１ｆが右端縦クランプ機構３２の凹溝３２ｂに嵌合することにより、右端縦クランプ機構３２が右端縦ラック機構３１上に位置決めされることになる。

右端縦クランプ機構３２は、ボルト３３がリベットナット３４にねじ結合することにより、接合部３２ａが太陽電池パネル１０を右端縦ラック機構３１のレール部３１ｃに押し付け太陽電池パネル１０を固定する。

なお、左端に位置する太陽電池パネル１０の左端部を固定する左端パネル固定部３０Ｌ（図１）は、右端パネル固定部３０Ｒと左右対称な関係になる。従って、上記事項は左端パネル固定部３０Ｌについても同様に当てはまる。従って、ここでは左端パネル固定部３０Ｌについての説明を省略することにする。

下地金属４０は、屋根１の防水シート１ｂ（図２）の上に積層される。下地金属４０の防水シート１ｂへの固定については、釘を下地金属４０から野地板１ｃを貫通させることにより行われる。

下地金属４０は防水性を有するため、防水シート１ｂの防水効果と相俟って屋根１の防水性能を格段に向上させる。また、例えば太陽電池パネル１０の表面の一部に木の葉が堆積し、太陽電池パネル１０が過加熱し、太陽電池パネル１０が熱融解する場合が起こり得る。この場合、内部のエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等が外部に溶け出す場合が起こり得る。しかし、高温のＥＶＡ等が外部に溶け出す場合であっても、下地金属４０が防壁（バリア）となってＥＶＡ等が防水シート１ｂ及び野地板１ｃに接触することを阻止する。これにより、太陽電池パネル１０から屋根１（防水シート１ｂ及び野地板１ｃ）への飛び火（引火）を防止することが可能となる。

棟カバー５０は、棟側から太陽電池パネル１０と屋根１との隙間に雨水・塵埃・小動物が侵入することを防止するためのカバーである。棟カバー５０は、棟カバーベース５２（図６）を介して屋根１に取り付けられる。また、棟カバーベース５２は、太陽電池パネル１０と屋根１との隙間に空気の流れ（通気性）を形成するための通気口を備えている。この棟カバー５０については、図５から図８を参照しながら後述する。

軒先カバー６０は、軒先側から太陽電池パネル１０と屋根１との隙間に雨水・塵埃が侵入することを防止するためのカバーである。なお、軒先カバー６０は、太陽電池パネル１０と屋根１との隙間に空気の流れ（通気性）を形成するための通気口（図１０）を備えている。従って、軒先カバー６０の通気口から太陽電池パネル１０と屋根１との隙間に入った空気は、太陽電池パネル１０の裏面を冷却しながら棟カバーベース５２（図６）の通気口から大気に排気される。その逆に、棟カバーベース５２（図６）の通気口から太陽電池パネル１０と屋根１との隙間に入った空気は、太陽電池パネル１０の裏面を冷却しながら軒先カバー６０の通気口から大気に排気される。この軒先カバー６０については、図９及び図１０を参照しながら後述する。

図４は、本考案に係る下地金属４０,４０’の屋根１上の設置エリアを示す説明図である。なお、一番外側の矩形部は屋根１の防水シート１ｂの設置エリアＡ３を表し、一番内側の矩形斜線部は太陽電池パネル１０の屋根１上の設置エリアＡ２を表している。これらの中間に位置する矩形部が下地金属４０,４０’の屋根１上の設置エリア（以下、「包絡下地金属４００」という。）を表している。

本実施形態で使用される下地金属としては、軒先用の下地金属４０’と軒先以外の下地金属４０が使用されている。本実施形態で使用される下地金属４０の個数は６個である。寸法例を挙げると、縦９１０ｍｍ×横６５００ｍｍ×板厚０.３５ｍｍである。なお、個数及び寸法は一例であり、これだけに限定されない。

一方、下地金属４０’の個数は２個である。寸法例を挙げると、縦３５０ｍｍ×横３３５０ｍｍ×板厚０.３５ｍｍである。なお、個数及び寸法は一例であり、これだけに限定されない。

下地金属４０,４０’は、棟側から軒先側に沿って、下側に位置する下地金属４０,４０’が、上側に位置する下地金属４０の下側に所定の重ね幅ｄ１だけ入り混む（重複する）形態で隙間なく順に配置されている。図上の点線は、上側に位置する下地金属４０の下側に所定の重ね幅ｄ１だけ入り混んだ下地金属４０,４０’の先端を表している。なお、下地金属４０’については、上記重ね幅ｄ１に加えて、袖側に沿っても重ね幅ｄ２だけ図上左側に位置する下地金属４０’が、図上右側に位置する下地金属４０’の下側に入り混む（重複する）形態で配置されている。寸法例を挙げると、上記重ね幅ｄ１＝１５０ｍｍ、上記重ね幅ｄ２＝１００ｍｍである。なお、寸法は一例であり、これだけに限定されない。

下地金属４０,４０’上には、太陽電池パネル１０を支持するための左端パネル固定部３０Ｌ、中間パネル固定部２０、及び右端パネル固定部３０Ｒがそれぞれ設置される。下地金属４０,４０’の設置エリア（包絡下地金属４００）は、太陽電池パネル１０の設置エリアＡ２を完全にカバーしている。従って、上述した通り、何等かの原因で太陽電池パネル１０が熱融解する場合、下地金属４０,４０’が防壁（バリア）となって内部のエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等が防水シート１ｂ及び野地板１ｃに接触することを阻止する。

また、下地金属４０,４０’は、防水シート１ｂ上に設置されるため、屋根１は防水シート１ｂと下地金属４０,４０’によって被覆されることになる。このように、下地金属４０,４０’によって屋根１の防水性は更に向上するようになる。

また、太陽電池パネル１０の設置エリアＡ２上には、屋根材１ａは設置されない。屋根材１ａは、屋根１の表面（図１）から太陽電池パネル１０の設置エリアＡ２を除いたエリアに設置される。

図５から図８は、本考案に係る棟カバー５０を示す説明図である。図５は図１のＣ部拡大図である。図６は図１のＤ−Ｄ断面図である。図７は図６のＦ−Ｆ断面図である。図８は図６のＧ矢視図である。

図５に示されるように、棟カバー５０は、棟カバー本体５１と、棟カバー本体５１を支持する棟カバーベース５２と、棟カバー本体５１と棟カバーベース５２との左右の開口を封止する棟コーナーカバー５３と、棟コーナーカバー５３を棟カバー本体５１に固定するビス５４とから成っている。

図６に示されるように、棟カバー本体５１は、下部屋根平行板５１ａと、斜め板５１ｂ、及び上部屋根平行板５１ｃが順に連続した折り曲げ板構造を成している。

棟カバーベース５２は、屋根平行板５２ａ、屋根垂直板５２ｂ、棟カバー平行板５２ｃ、棟カバー垂直板５２ｄ、ラック平行板５２ｅ、ラック垂直板５２ｆ、及び上部棟カバー平行板５２ｇが順に連続した折り曲げ板構造を成している。

棟カバーベース５２は、ビス５２ｈによって中間縦ラック機構２１（左端縦ラック機構３１、右端縦ラック機構）と野地板１ｃにそれぞれ固定されている。棟カバー本体５１は、棟カバーベース５２と下地金属４０上にビス５１ｄによってそれぞれ固定されている。そして、棟カバー本体５１と下地金属４０、中間縦ラック機構２１、太陽電池パネル１０、及び中間縦クランプ機構２２との開口については、棟コーナーカバー５３（図５）によって封止される。棟カバー本体５１には、棟コーナーカバー５３を固定するためのビス５４（図５）がねじ込まれるＣ穴５１ｅが片側３個ずつ形成されている。

図７に示されるように、棟カバーベース５２の太陽電池パネル１０に接合するラック垂直板５２ｆには複数の通気スリット口５２ｉが形成されている。

また、図８に示されるように、棟カバーベース５２の太陽電池パネル１０に対向する棟カバー垂直板５２ｄには複数の円形の通気穴５２ｊが形成されている。

図６に戻って、太陽電池パネル１０と下地金属４０との隙間を流れながら、太陽電池パネル１０との間で熱交換を行い高温になった空気は、屋根垂直板５２ｂにおいて反射して、棟カバー平行板５２ｃに整流される。整流された空気は、棟カバー垂直板５２ｄに形成された通気穴５２ｊを通って、更にラック垂直板５２ｆに形成された通気スリット口５２ｉを通って大気に排気される。このように、太陽電池パネル１０と下地金属４０との隙間に空気の流れ（通気）が形成される。その結果、太陽電池パネル１０のエネルギー変換において生じた熱を、空気の流れ（通気）によって大気に排気することが可能となる。これにより、太陽電池パネル１０と下地金属４０との隙間に熱が溜まることはなくなり、熱による太陽電池パネル１０の発電効率の低下を改善することが可能となる。

図９及び図１０は、本考案に係る軒先カバー６０を示す説明図である。図９は図１のＥ部拡大図である。図１０は図１のＨ−Ｈ断面図である。
図９に示されるように、軒先カバー６０は右端縦ラック機構３１（中間縦ラック機構２１、左端縦ラック機構）の端部に支持され、ビス６１によってこれらに固定されている。

図１０に示されるように、軒先カバー６０は、フロント斜め板６０ａと、ラック平行板６０ｂと、ラック斜め板６０ｃと、ラック垂直板６０ｄと、リア斜め板６０ｅが順に連続した折り曲げ構造を成している。特に、ラック斜め板６０ｃと中間縦ラック機構２１（右端縦ラック機構３１、左端縦ラック機構）との間に隙間６０ｆが形成されることにより、中空四角トンネル部２１ｄ（中空四角トンネル部３１ｄ）に溜まった雨水を外部に排水することが可能となる。

リア斜め板６０ｅによって、中間縦クランプ機構２２と中間縦ラック機構２１との間に溜まった雨水、並びに太陽電池パネル１０表面に溜まった雨水は外部に排水されることになる。

また、フロント斜め板６０ａと下地金属４０との間に開口６０ｇが形成される。そのため、その開口６０ｇを介して太陽電池パネル１０を冷却する空気が太陽電池パネル１０と下地金属４０
との隙間に流れ込み、或いは棟カバーベース５２の通気スリット口５２ｉ及び通気穴５２ｊから太陽電池パネル１０と下地金属４０との隙間に流入した空気が太陽電池パネル１０を冷却してその開口６０ｇから大気に排気されることになる。

図１１及び図１２は、本考案に係る太陽電池パネル１０の配線を示す説明図である。図１１は、本太陽光発電装置１００の平面図である。図１２は、図１１のＡ−Ａ断面図である。なお、説明の都合上、太陽電池パネル１０の端子及びケーブルは同表面側に配置されて図示されているが、実際は太陽電池パネル１０の裏面側に配置されている。

図１１に示されるように、本実施形態で使用される太陽電池パネル１０の個数は１０個であり、本太陽光発電装置１００は、例えば横方向に並んだ５個の太陽電池パネル１０を１つの電源系統としている。従って、本太陽光発電装置１００は、第１系統および第２系統という２つの電源系統を備えている。

１つの太陽電池パネル１０は例えば１４４個のセル１０ａを有し、プラス端子１０ｆとマイナス端子１０ｇを１個ずつ有している。従って、隣り合う太陽電池パネル１０,１０のプラス端子１０ｆとマイナス端子１０ｇは、連結ケーブル１１によってバイパス接続される。各端子１０ｆ,１０ｇと連結ケーブル１１はコネクタによって接続される。末端のプラス端子１０ｆとマイナス端子１０ｇは、第１系統（＋）、第２系統（＋）、第１系統（−）、第２系統（−）にそれぞれ接続される。

各端子１０ｆ,１０ｇとバイパス接続された連結ケーブル１１は、中間パネル固定部２０（中間縦ラック機構２１）に係止されている。そのため、全体の配線が簡潔になり、各端子１０ｆ,１０ｇと連結ケーブル１１との取付け／取外しが容易となる。その結果、太陽電池パネル１０の交換等のメンテナンス作業が単純化され、メンテナンス作業に係る時間が短縮されることになる。その結果、メンテナンス作業に係るコストが削減されることになる。

また、図１２に示されるように、棟側の中間縦ラック機構２１と軒側の中間縦ラック機構２１は、縦方向の隙間ｄ３を空けて配置されている。この場合、棟側の太陽電池パネル１０と軒側の太陽電池１０は、縦方向隙間ｄ４を空けて配置されている。中間縦ラック機構２１の縦方向の隙間ｄ３は、連結ケーブル１０ｃでプラス端子１０ａとマイナス端子１０ｂをバイパス接続するための隙間である。一方、太陽電池パネル１０の縦方向隙間ｄ４は、太陽電池パネル１０の温度が上昇する場合に、熱膨張させて熱応力を逃がすための隙間である。

以上、図面を参照しながら本考案の一実施形態について説明してきたが、本考案の実施形態は上記だけに限定されない。すなわち、本考案の技術的範囲内において種々の修正・改良を追加することが可能である。例えば、棟カバーベース５２の通気スリット口５２ｉについては通気性が確保され、小動物が太陽電池パネル１０と下地金属４０との隙間に侵入することができない形状であれば良く、円形または楕円形であってもよい。同様に、通気穴５２ｊについても通気性が確保される形状であれば良く、楕円又は矩形であってもよい。

１ 屋根
１ａ 屋根材
１ｂ 防水シート
１ｃ 野地板
１０ 太陽電池パネル
１０ａ セル
１０ｂ 表ガラス板
１０ｃ 裏ガラス板
１０ｄ シール材
１０ｅ フレーム枠
１０ｆ プラス端子
１０ｇ マイナス端子
１１ 連結ケーブル
２０ 中間パネル固定部
２１ 中間縦ラック機構
２１ａ 裾部２１ａ
２１ｂ 嵩上げ部２１ｂ
２１ｃ レール部２１ｃ、
２１ｄ 中空四角トンネル部
２２ 中間縦クランプ機構
２３ ボルト
２４ リベットナット
３０ 右端パネル固定部
３１ 右端縦ラック機構
３２ 右端縦クランプ機構
３３ ボルト
３４ リベットナット
４０ 下地金属
５０ 棟カバー
５１ 棟カバー本体
５１ａ 下部屋根平行板
５１ｂ 斜め板
５１ｃ 上部屋根平行板
５１ｄ ビス
５１ｅ Ｃ穴
５２ 棟カバーベース
５２ａ 屋根平行板
５２ｂ 屋根垂直板
５２ｃ 棟カバー平行板
５２ｄ 棟カバー垂直板
５２ｅ ラック平行板
５２ｆ ラック垂直板
５２ｇ 上部棟カバー平行板
５２ｈ ビス
５２ｉ 通気スリット口
５２ｊ 通気穴
５３ 棟コーナーカバー
５４ ビス
６０ 軒先カバー
１００ 屋根一体型太陽光発電装置
４００ 包絡下地金属

本考案に係る屋根一体型太陽光発電装置の第２の特徴は、前記包絡下地金属（４００）は、複数の下地金属（４０、４０’）から成り、隣り合う前記下地金属（４０、４０’）は所定の重ね幅（ｄ１、ｄ２）で重複させながら野地板（１ｃ）上に設置されていることである。

Claims (11)

1. 屋根（１）の表面が屋根材（１ａ）の設置エリア（Ａ１）と、屋根材（１ａ）の非設置エリア（Ａ２）を備え、前記非設置エリア（Ａ２）上に複数の太陽電池パネル（１０）が設置された屋根一体型太陽光発電装置であって、
   前記太陽電池パネル（１０）の裏面に対向する前記屋根（１）の表面には、前記複数の太陽電池パネル（１０）を包絡する包絡下地金属（４００）が設置され、
   前記太陽電池パネル（１０）は前記包絡下地金属（４００）上に固定手段（２０、３０Ｌ、３０Ｒ）によって設置されている
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
2. 請求項１に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記包絡下地金属（４００）は、複数の下地金属（４０、４０’）から成り、
   隣り合う前記下地金属（４０、４０’）は所定の重ね幅（ｄ１、ｄ２）で重複させながら前記野地板（１ｃ）上に設置されている
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
3. 請求項２に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記下地金属（４０、４０’）と前記野地板（１ｃ）との間に防水シート（１ｂ）が積層されている
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
4. 請求項３に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記防水シート（１ｂ）の設置エリア（Ａ３）は、前記包絡下地金属（４００）を包絡している
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記太陽電池パネル（１０）と前記下地金属（４０、４０’）との隙間のうちで棟側の開口については、通気性の棟カバー（５０）によって覆われている
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
6. 請求項５に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記棟カバー（５０）は、前記棟側の開口を覆う棟カバー本体（５１）と、前記棟カバー本体（５１）を支持する棟カバーベース（５２）とを備え、前記棟カバーベース（５２）は少なくとも２つの垂直板（５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ）を有する
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
7. 請求項６に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記棟カバーベース（５２）の前記垂直板（５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ）のうちで、
   前記棟側の開口に最も近くに配置された前記垂直板（５２ｆ）については複数のスリット形状の通気口（５２ｉ）を備えている
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記太陽電池パネル（１０）と前記下地金属（４０、４０’）との隙間のうちで軒先側の開口については、通気性及び排水性の軒先カバー（６０）によって覆われている
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
9. 請求項８に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
   前記軒先カバー（６０）は、少なくとも２つの斜め板（６０ａ、６０ｃ、６０ｅ）を有し、前記固定手段（２０、３０Ｌ、３０Ｒ）との間に隙間（６０ｆ）を形成する
   ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
10. 請求項１から９の何れか１項に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
    前記固定手段（２０、３０Ｌ、３０Ｒ）は、軒側から棟側に沿ったラック機構（２１、３１）とクランプ機構（２２、３２）から構成される
    ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の屋根一体型太陽光発電装置において、
    棟側の前記ラック機構（２１）と軒側の前記ラック機構（２１）は、隣り合う太陽電池パネル（１０、１０）のプラス端子（１０ｆ）とマイナス端子（１０ｇ）を連結する連結ケーブル（１１）を通すための隙間（ｄ３）を空けて前記下地金属（４０、４０’）上に設置される
    ことを特徴とする屋根一体型太陽光発電装置。