特許 6806443 水切り板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6806443

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】水切り板

(51)【国際特許分類】

   E04D 13/18 20180101AFI20201221BHJP

   H02S 20/23 20140101ALI20201221BHJP

   H02S 20/10 20140101ALI20201221BHJP

   E04D 13/064 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   E04D13/18ETD

   H02S20/23 Z

   H02S20/10 T

   E04D13/064 501Q

【請求項の数】11

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-4911(P2016-4911)

(22)【出願日】2016年1月14日

(65)【公開番号】特開2017-125343(P2017-125343A)

(43)【公開日】2017年7月20日

【審査請求日】2018年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】513009668

【氏名又は名称】ソーラーフロンティア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100138759

【弁理士】

【氏名又は名称】大房 直樹

(72)【発明者】

【氏名】清水 顕

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀雄

【審査官】 前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２０８３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５３８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３２３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９２６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２６９６１５１（ＥＰ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｈ０２Ｓ ２０／１０

Ｈ０２Ｓ ２０／２３

Ｅ０４Ｄ １３／０６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の太陽電池モジュールからなる太陽電池モジュールアレイと、前記太陽電池モジュールアレイと共に施工される水切り板と、を備える水切り構造であって、
前記水切り板は、
板材の一部に、前記太陽電池モジュールアレイから流下した水を受け止めるための水受け部を備え、
前記板材の他の一部に、前記板材の表面を伝わる前記水受け部からの水流を散水させるための複数の貫通孔を有した散水部を備え、
前記板材のさらに他の一部に、被取付け部材に取り付けられる取付部を備え、
前記水受け部と前記散水部は、前記取付部よりも下方に位置しており、
前記水受け部は、前記太陽電池モジュールアレイの縦目地の軒側端部において、前記太陽電池モジュールアレイよりも低い位置に配置される、
水切り構造。

【請求項2】

前記散水部の複数の貫通孔は、前記太陽電池モジュールアレイの横方向に並んで設けられている、請求項１に記載の水切り構造。

【請求項3】

前記水受け部は、貫通孔を有さない板面である、請求項１又は２に記載の水切り構造。

【請求項4】

前記板材は、軒側に向かって凸の湾曲面で構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の水切り構造。

【請求項5】

前記散水部は、前記水受け部に対して前記太陽電池モジュールアレイの横方向に位置している、請求項１から４のいずれか１項に記載の水切り構造。

【請求項6】

前記水受け部の両側に前記散水部が設けられている、請求項５に記載の水切り構造。

【請求項7】

前記水受け部の両側に対称に前記散水部が設けられている、請求項６に記載の水切り構造。

【請求項8】

前記貫通孔は、前記水受け部に近いほど開口面積が小さく、前記水受け部から遠いほど開口面積が大きい、請求項１から７のいずれか１項に記載の水切り構造。

【請求項9】

前記貫通孔は、前記水受け部に近いほど疎らに、前記水受け部から遠いほど密に配置されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の水切り構造。

【請求項10】

前記板材は、前記水受け部から前記散水部の方向へ水が流れるように傾斜を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の水切り構造。

【請求項11】

前記水受け部に突起が設けられている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の水切り構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池モジュールと共に施工される水切り板に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に太陽電池モジュールは、例えば特許文献１に示されるように、屋根の上に縦横に複数並べて設置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２３１３０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図７のように、屋根３００に複数の太陽電池モジュール１２０を隣接して搭載した太陽電池モジュールアレイ１００では、雨水はアレイ１００の傾斜に沿って流れ落ちる。しかし、雨水は初めモジュール１２０の表面に沿って流下するが、途中でモジュール１２０のフレーム１２４に妨げられるため、図中に点線矢印で示すように、水下側に行くに従ってモジュール１２０同士が隣接する部分（縦目地部）に多く集まってくる。集まった雨水は縦目地から屋根３００の上に流れ落ち、屋根材を伝わって軒下へと流れていくが、この部分には他の部分より多くの雨水が流れるため、水垢等の汚れ（水垂れ痕）も他の部分より多く付着する。このように、縦目地の水下延長方向（すなわち軒先方向）にある屋根材３０２とその他の部分にある屋根材３０４とで、水垂れ痕の濃淡に差が生じるため、水垂れ痕のムラとなって建物の美観を大きく損ねてしまう。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、太陽電池モジュールアレイが設置された屋根材における水垂れ痕のムラを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、太陽電池モジュールと共に施工される水切り板であって、板材の一部に、前記太陽電池モジュールから流下した水を受け止めるための水受け部を備え、前記板材の他の一部に、前記板材の表面を伝わる前記水受け部からの水流を散水させるための複数の貫通孔を有した散水部を備え、前記水受け部は、太陽電池モジュールアレイの縦目地の軒側端部下方に配置される、水切り板である。

【0007】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記散水部の複数の貫通孔は、前記太陽電池モジュールアレイの横方向に並んで設けられている水切り板である。

【0008】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記水受け部は、貫通孔を有さない板面である水切り板である。

【0009】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記板材は、軒側に向かって凸の湾曲面で構成されている水切り板である。

【0010】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記散水部は、前記水受け部に対して前記太陽電池モジュールアレイの横方向に位置している水切り板である。

【0011】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記水受け部の両側に前記散水部が設けられている水切り板である。

【0012】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記水受け部の両側に対称に前記散水部が設けられている水切り板である。

【0013】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記貫通孔は、前記水受け部に近いほど開口面積が小さく、前記水受け部から遠いほど開口面積が大きい水切り板である。

【0014】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記貫通孔は、前記水受け部に近いほど疎らに、前記水受け部から遠いほど密に配置されている水切り板である。

【0015】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記板材は、前記水受け部から前記散水部の方向へ水が流れるように傾斜を有する水切り板である。

【0016】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記水受け部に突起が設けられている水切り板である。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、太陽電池モジュールアレイが設置された屋根材における水垂れ痕のムラを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】屋根３００の上に設置された太陽電池モジュールアレイ１００と本発明の一実施形態に係る水切り板２００を示す。

【図2】水切り板２００を太陽電池モジュールアレイ１００側から見た俯瞰図と、側面図を示す。

【図3】屋根３００に設置された太陽電池モジュールアレイ１００と水切り板２００を側面から見た様子を示す。

【図4】屋根３００に設置された太陽電池モジュールアレイ１００と水切り板２００を側面から見た様子を示す。

【図5】本発明の実施形態に係る水切り板２００における散水部２３０のバリエーションを示す。

【図6】本発明の実施形態に係る水切り板２００の形状に関するバリエーションを示す。

【図7】屋根３００の上に設置された従来の太陽電池モジュールアレイ１００を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

【0020】

図１は、屋根３００の上に設置された太陽電池モジュールアレイ１００と本発明の一実施形態に係る水切り板２００を示す。説明の便宜上、図中に示されるようにＸＹＺ軸を定める。Ｙ軸は、屋根３００の傾斜に平行な方向であり、＋Ｙ方向が屋根の低い側、即ち軒側を示し、−Ｙ方向が屋根の高い側を示す。Ｘ軸は、屋根３００の傾斜に垂直な方向である。Ｚ軸は、鉛直方向、又は屋根３００の面に垂直な方向である。

【0021】

太陽電池モジュールアレイ１００は、個々の太陽電池モジュール１２０をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ複数並べて配置したものである。太陽電池モジュール１２０は、太陽電池パネル１２２とフレーム１２４を含む。太陽電池パネル１２２は、例えば、ＣＩＳ系、ＣＩＧＳ系、単結晶シリコン系、薄膜シリコン系、有機半導体系など、様々な構造のものを適用することができる。フレーム１２４は、太陽電池パネル１２２の矩形の外周を取り囲んで太陽電池パネル１２２を保持する、例えばアルミ等の金属からなる枠材である。図１ではＸ、Ｙ方向にそれぞれ３つ、合計９個の太陽電池モジュール１２０が並べられているが、太陽電池モジュール１２０の数はこれより多くてもよいし、少なくてもよい。

【0022】

太陽電池モジュール１２０は、フレーム１２４を介して屋根３００に取り付けられている。屋根３００の表面には、太陽電池モジュール１２０を固定するための縦桟（架台）３１０が備え付けられている。縦桟３１０は、最上段（屋根３００の一番高い側）の太陽電池モジュール１２０の上端位置から最下段（屋根３００の一番低い側）の太陽電池モジュール１２０の下端位置までにわたって、Ｙ方向に延在している。図１の例では、Ｙ方向に並んだ３つの太陽電池モジュール１２０を、２本の縦桟３１０が支える構造となっている。各太陽電池モジュール１２０のフレーム１２４と縦桟３１０には、互いに対応する箇所に不図示の取付部がそれぞれ設けられており、両者の取付部を例えばボルトとナットで締結することによって、太陽電池モジュール１２０が縦桟３１０に固定される。

【0023】

最下段の太陽電池モジュール１２０の更に軒側（＋Ｙ側）には、本発明の一実施形態に係る水切り板２００が設置される。水切り板２００は、金属や樹脂からなる板材に複数の貫通孔２０５を有して構成されている。板材は、横方向（Ｘ軸方向）に長い形状を有する。貫通孔２０５は、板材の長手方向であるＸ軸方向に沿って複数並んで設けられているが、太陽電池モジュール１２０の繋ぎ目（縦目地）に対向する部分２１０には、貫通孔が設けられていない。この部分２１０は、後述するように太陽電池モジュールアレイ１００の表面から流れ落ちる水を受け止める水受け部２１０として働く。貫通孔２０５は更に、板材の短手方向に複数列設けられてもよい。図１では２列の貫通孔２０５が描かれている。このように縦横に網目状に配列された複数の貫通孔２０５は、後述するように、水切り板２００の板面上を伝わって流れる水を屋根３００の側へ分散して流下させる散水部２３０を形成する。

【0024】

水切り板２００の板材は、軒側に向かって凸となるように湾曲した形状を有する。そのため、水切り板２００の太陽電池モジュールアレイ１００と対向する面には、長手方向（Ｘ軸方向）に連続して延びる窪み２６０が形作られている。図１に示される水切り板２００では、板材は滑らかに湾曲して、窪み２６０の内面は滑らかな曲面となっている。あるいはまた、一枚の平らな板材を鈍角に数回折り曲げたものを水切り板２００の板材とし、窪み２６０の内面が、長手方向にわたって平坦ないくつかの平面からなる構成としてもよい。

【0025】

図２は、水切り板２００を太陽電池モジュールアレイ１００側から見た俯瞰図と、側面図を示す。上述したように、水受け部２１０は、貫通孔を有しない板面である。水切り板２００は、この水受け部２１０が太陽電池モジュールアレイ１００の縦目地の軒側下方にくるように位置合わせされて、取付部２７０を介して（例えばボルトとナットによって）縦桟３１０に取付固定される。水受け部２１０の横（水切り板２００の長手方向側）には散水部２３０が設けられ、散水部２３０には網目状に複数の貫通孔２０５が形成されている。水切り板２００は、太陽電池モジュールアレイ１００の側に窪み２６０を有するように、軒側が凸に湾曲している。

【0026】

図３は、屋根３００に設置された太陽電池モジュールアレイ１００と水切り板２００を側面から見た様子を示す。屋根３００の表面には固定台座３２０が設けられ、この固定台座３２０に縦桟３１０が備え付けられている。上述したように、太陽電池モジュール１２０（フレーム１２４）は縦桟３１０に対して固定されている。また縦桟３１０の軒側（＋Ｙ方向側）の先端には、水切り板２００が取付部２７０（図３では不図示）を介して取り付けられている。なお、図４に示されるように、縦桟３１０の軒側の端部と水切り板２００を覆い隠すために、化粧用のスタートカバー（軒先カバーとも称する）４００を水切り板２００の上から縦桟３１０に取り付けた構成としてもよい。また、水切り板２００は、縦桟３１０ではなく、太陽電池モジュール１２０やスタートカバー４００に取り付けた構成としてもよい。

【0027】

以上のように構成された水切り板２００を太陽電池モジュールアレイ１００の軒側に設置することによる作用を説明する。図１に示されるように、太陽電池モジュールアレイ１００上に降った雨は、太陽電池モジュールアレイ１００の表面を屋根３００の傾斜に沿って下方へ流れ（矢印Ｒ１）、横目地を伝って（矢印Ｒ２）縦目地へ集まってくる（矢印Ｒ３）。こうして、図３の点線矢印に示されるように、最下段の太陽電池モジュール１２０間の縦目地からは、集められた多量の雨水が流れ落ちて、水切り板２００の水受け部２１０に当たる。水切り板２００は横方向（Ｘ軸方向）に延びた窪み２６０を有しているので、水受け部２１０に当たった雨水は、図１に示されるように、窪み２６０の延在方向（Ｘ軸方向）に沿って散水部２３０へ導かれ（矢印Ｒ４）、散水部２３０の網目状の複数の貫通孔２０５を通して屋根３００の上へと流下する（矢印Ｒ５）。このように、太陽電池モジュールアレイ１００の縦目地から集中的に流れ落ちた雨水は、水切り板２００の散水部２３０によって広範囲に屋根３００上へ散水される。その結果、雨水は屋根３００上を拡散して流れるので、水垂れ痕のムラを抑制することができる。

【0028】

図５は、本発明の実施形態に係る水切り板２００における散水部２３０のバリエーションを示す。図５（Ａ）において、散水部２３０Ａは、同サイズで等間隔に並んだ複数の貫通孔２０５を有する。図５（Ｂ）では、散水部２３０Ｂの複数の貫通孔２０５は等間隔に配置されているが、各貫通孔２０５のサイズ（開口面積）は、水受け部２１０に近いほど小さく、水受け部２１０から遠いほど大きくなっている。また図５（Ｃ）では、散水部２３０Ｃの複数の貫通孔２０５は全て同じサイズを有しているが、水受け部２１０に近いほど間隔が疎らに、水受け部２１０から遠いほど間隔が密に配置されている。散水部２３０Ｂ及び２３０Ｃのいずれにおいても、水受け部２１０に近く水量の多い場所では雨水が水切り板２００を通り抜けにくく、水受け部２１０から遠く水量の少ない場所では雨水が水切り板２００を通り抜けやすい。したがって、図５（Ｂ）及び（Ｃ）の各水切り板２００は、それぞれの散水部２３０Ｂ、２３０Ｃから屋根３００の上へ雨水をより均一に散水することができ、それにより、効果的に水垂れ痕のムラを抑制することができる。

【0029】

図６は、本発明の実施形態に係る水切り板２００の形状に関するバリエーションを示す図であり、太陽電池モジュールアレイ１００側から水切り板２００を見た正面図を表している。但し、斜線部は図２中に示したＡＡ線の位置における断面を表す。図６（Ａ）の水切り板２００Ａは、図１に示されるように太陽電池モジュール１２０が横に３つ並んだ幅に対応した長手方向の長さを有する。図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各水切り板２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄは、水切り板２００Ａのほぼ半分の長手方向の長さを有し、それぞれ太陽電池モジュールアレイ１００の軒側に２つ横に並べて設置される。図６（Ａ）、（Ｂ）において、水切り板２００Ａ及び２００Ｂの窪み２６０の底面２６０ａは、長手方向の全体にわたって平坦な面である。図６（Ｃ）の水切り板２００Ｃでは、窪み２６０の底面２６０ａが、水受け部２１０から散水部２３０へ向かって傾斜した形状に構成されている。そのため、太陽電池モジュールアレイ１００の縦目地から水受け部２１０へ落下する雨水（太い点線矢印）を、円滑に散水部２３０の方向へ流すことができる。また図６（Ｄ）の水切り板２００Ｄでは、窪み２６０の底面２６０ａは平坦面であるが、水受け部２１０に山型の突起２６５が設けられている。この構成においても同様に、突起２６５の存在によって雨水を円滑に散水部２３０の方向へ流すことができる。

【0030】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更が可能である。

【0031】

例えば、上述した実施形態の水切り板２００のように、水受け部には貫通孔が無い方が好ましいが、水受け部に貫通孔が設けられていても構わない。そのような構成であっても、水受け部に当たった雨水は散水部へ導かれ、散水部の貫通孔から流下するため、水切り板が無い場合に比べて水垂れ痕のムラを抑制することができる。

【符号の説明】

【0032】

１００ 太陽電池モジュールアレイ
１２０ 太陽電池モジュール
１２２ 太陽電池パネル
１２４ フレーム
２００ 水切り板
２０５ 貫通孔
２１０ 水受け部
２３０ 散水部
２６０ 窪み
２６５ 突起
２７０ 取付部
３００ 屋根
３１０ 縦桟
３２０ 固定台座
４００ スタートカバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】