(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る太陽光パネル架台が適用された太陽光発電屋根を示す斜視図である。
図1に示すように、太陽光発電屋根1は、建物2の屋根と太陽光発電パネルとが一体形成されたものであり、統一感のある高い意匠性を有する。太陽光発電屋根1は、棟から両側に傾斜する屋根面1A,1Bを有する切妻屋根を構成し、日当たりの良い側の屋根面1Aの略全面が太陽光発電パネルと一体形成され、日当たりの悪い側の屋根面1Bがスレートや瓦等で形成されている。
【0012】
以下、太陽光発電屋根1のうち、日当たりの良い側の屋根面1Aの構成について、
図1〜4を参照して詳しく説明する。
ここで、
図2は、本実施形態に係る太陽光パネル架台の平面図である。
図3は、
図1のA−A線断面図であり、
図4は、
図1のB−B線断面図である。なお
図3では、両ケラバ側の構成は同一であるため一方側(
図1の左側)のみを示し、他方側と中央部分を一部省略して示している。また
図4では、軒側のみを示し、棟側と中央部分を一部省略して示している。
【0013】
太陽光発電屋根1は、
図1〜4に示すように、日当たりの良い一方の屋根面1A側に、下地材3と、太陽光パネル架台4と、太陽光発電パネル5と、化粧材6と、を備える。
【0014】
下地材3は、
図3及び4に示すように、野地板31と、防水シート32と、鋼板33と、を備える。下地材3は、太陽光発電屋根1の土台部分を構成し、後述する太陽光パネル架台4を固定支持する。
【0015】
野地板31は、建物2の屋根の骨組みである垂木30の上に張られて配置される。この野地板31は、太陽光発電屋根1の全面に配置される。野地板31としては、合板等の板材が用いられる。
【0016】
防水シート32は、上述の野地板31上に配置される。この防水シート32により、太陽光発電屋根1の防水性が高められる。防水シート32としては、板紙にアスファルトを含浸させたアスファルトルーフィング等の防水材料が用いられる。
【0017】
鋼板33は、上述の防水シート32上に配置される。この鋼板33により、太陽光発電屋根1の防火性、防水性及び強度が高められる。鋼板33としては、従来公知の防火鋼板等が用いられる。
【0018】
太陽光パネル架台4は、
図3及び4に示すように、上述の下地材3上にビス止めされて固定される。また、太陽光パネル架台4は、上述の太陽光発電パネル5を固定支持する。
太陽光パネル架台4は、
図2〜4に示すように、格子状に枠組みされた複数の縦桟41と、複数の横桟42と、を備える。
【0019】
縦桟41は、屋根面1Aの傾斜方向に延びて、棟から軒先に亘って通しで設けられる。縦桟41は、屋根面1Aの傾斜方向に沿うようにして、傾斜方向に直交する方向に一定間隔で複数配置されて下地材3にビス止めされる。また、縦桟41は、後述の隣接する太陽光発電パネル5の縦辺部の連結部である継ぎ目51の直下に配置される(
図3参照)。
【0020】
横桟42は、屋根面1Aの傾斜方向に直交する方向に延びて設けられ、縦桟41上にビス止めされる。横桟42は、後述の隣接する太陽光発電パネル5の横辺部の連結部である横連結部52の直下に配置される(
図4参照)。また、横桟42は、隣接する縦桟41同士を橋渡しするように複数設けられる。即ち、横桟42は、両ケラバ側端部間に亘って通しで設けられてはいない。
【0021】
太陽光パネル架台4は、横桟42が縦桟41上に配置されることで、太陽光発電パネル5の下方に、屋根面の傾斜方向に加えて該傾斜方向に直交する方向にも連通する隙間が確保されている。そのため、良好な通気性及び配線の取り回し性が確保される。
また、太陽光パネル架台4を構成する縦桟41と横桟42は、排水性の観点で有利な構造を備えている。これら縦桟41と横桟42の詳細な構造については、後段で詳しく説明する。
【0022】
太陽光発電パネル5は、
図1及び2に示すように、太陽光発電屋根1の屋根面1Aの傾斜方向に4枚、該傾斜方向と直交する方向に4枚の計16枚が並設され、上述の太陽光パネル架台4により固定支持される。
太陽光発電パネル5の周縁部のうち、屋根面1Aの傾斜方向に沿う縦辺部は、隣接する太陽光発電パネル5の縦辺部との間に、縦方向に延びる継ぎ目51を形成する。
また、太陽光発電パネル5の周縁部のうち、屋根面1Aの傾斜方向に直交する方向に沿う横辺部は、上述の太陽光パネル架台4を構成する横桟42を間に挟んで、隣接する太陽光発電パネル5の横辺部に連結されることで、横連結部52を形成する(
図4参照)。
【0023】
横連結部52は、上述したように、太陽光パネル架台4を構成する横桟42の直上に配置される(
図4参照)。また横連結部52には、
図4に示すように、隣接する太陽光発電パネル5の横辺部により挟持される横桟42の上部に、両横辺部に沿って延びるパネル押え部材521が取り付けられる。
【0024】
化粧材6は、
図1及び2に示すように、軒側枠材61と、棟側枠材62と、一対のケラバ側枠材63,63と、を備える。これら軒側枠材61、棟側枠材62及び一対のケラバ側枠材63,63は、後述する太陽光発電パネル5の周囲を囲繞する周囲枠を構成する。
【0025】
軒側枠材61は、太陽光発電屋根1の軒先に配置される。軒側枠材61は、太陽光発電屋根1の屋根面1Aの傾斜方向に直交する方向に延びてその軒先を覆うことで、軒先を保護する。これにより、軒先の意匠性が高められている。
軒側枠材61は、
図4に示すように、軒カバー611と、軒端部カバー612と、を備える。
【0026】
軒カバー611は、軒先に沿って延設され、上述の太陽光パネル架台4を構成する横桟42にビス止めされる。また、軒カバー611は、断面視で、屋根面の傾斜方向に沿って延びた後、軒先に向かうに従い下方に傾斜して設けられる。
軒端部カバー612は、軒先の妻側の端部に設けられる。軒端部カバー612は、軒カバー611の外形に沿って軒カバー611を覆うように設けられ、軒カバー611にビス止めされる。
【0027】
棟側枠材62は、太陽光発電屋根1の棟部に配置される。棟側枠材62は、太陽光発電屋根1の屋根面1Aの傾斜方向に直交する方向に延びてその棟部を覆うことで、棟部を保護する。これにより、棟部の意匠性が高められている。
【0028】
一対のケラバ側枠材63,63は、太陽光発電屋根1のケラバ側の端部に配置される。一対のケラバ側枠材63,63は、太陽光発電屋根1の屋根面1Aの傾斜方向に延びて妻側の端部をそれぞれ覆うことで、妻側の端部を保護する。これにより、妻側の端部の意匠性が高められている。
図3に示すように、一対のケラバ側枠材63,63は、第1ケラバ側枠材631と、第2ケラバ側枠材632と、を備える。第2ケラバ側枠材632は縦桟41にビス止めされ、第1ケラバ側枠材631は第2ケラバ側枠材632を覆うように第2ケラバ側枠材632にビス止めされる。
【0029】
また、太陽光発電屋根1は、
図3及び4に示すように、ケラバ側破風板64と、軒側破風板65と、軒樋66と、を備える。なお
図1では、これらケラバ側破風板64、軒側破風板65及び軒樋66の記載は省略している。
ケラバ側破風板64は、破風下地641を介してケラバ側の端部から垂下して設けられる。軒側破風板65は、破風下地651を介して軒先から垂下して設けられる。軒樋66は、軒側破風板65の外面に取り付けられ、上述の太陽光パネル架台4の縦桟41等により軒先から排出される雨水を排水する。
【0030】
次に、太陽光パネル架台4を構成する縦桟41と横桟42の詳細な構造について、
図5〜8を参照して詳しく説明する。
ここで、
図5は、
図3における縦桟41部分の拡大図である。
図6は、縦桟41と横桟42の連結部分における縦桟41の断面斜視図である。
図7は、
図3における横桟42部分の拡大図である。
図8は、縦桟41と横桟42の連結部分における横桟42の斜視図である。なお、
図6では、傾斜方向に隣接する太陽光発電パネル5の一部を省略して示している。
図8では、傾斜方向に直交する方向に隣接する太陽光発電パネル5の一部及び横桟42を省略して示している。
【0031】
縦桟41は、
図5及び6に示すように、底面部411と、一対の第1立設部412,412と、一対の第2立設部413,413と、を備える。
【0032】
底面部411は、屋根面の傾斜方向に延びて設けられ、縦桟41の底面を構成する。底面部411の幅は、屋根面の傾斜方向に直交する方向に隣接する太陽光発電パネル5同士の離隔幅や横桟42同士の離隔幅よりも十分に大きい。この底面部411は、下地材3に接して配置され、後述する第1立設部412と第2立設部413との間において、屋根面の傾斜方向に所定間隔で下地材3にビス止めされる。
【0033】
一対の第1立設部412,412は、上述の底面部411から垂直に立設されて形成される。これら第1立設部412,412は、屋根面の傾斜方向に延びて形成され、縦桟41の幅方向中央で互いに対向配置される。
【0034】
なお、一対の第1立設部412,412の各上端は、縦桟41の幅方向中央側に屈曲して底面部411に対して平行に延びる第1平行部412a,412aが形成される。これら第1平行部412a,412aにより、後述の横桟42が支持される。
【0035】
一対の第2立設部413,413は、上述の底面部411から外側に傾斜して立設した後、底面部411に対して垂直方向に延びて形成される。これら第2立設部413,413は、屋根面の傾斜方向に延びて形成され、縦桟41の幅方向の両端で、上述の一対の第1立設部412,412を介して互いに対向配置される。
【0036】
なお、一対の第2立設部413,413の各上端は、縦桟41の幅方向中央側に屈曲して底面部411に対して平行に延びる第2平行部413a,413aが形成される。これら第2平行部413a,413aは、上述の第1平行部412a,412aよりも幅方向に長く延びており、これら第2平行部413a,413aにより後述の横桟42が支持される。より詳しくは、これら第2平行部413a,413aには、屋根面の傾斜方向に、横桟42の両端部に対応した位置に締結孔413bが複数形成されており、これら締結孔413bを介してビス等の締結部材により、第2平行部413a,413aには後述の横桟42が締結される。
【0037】
第1立設部412,412と底面部411とにより、屋根面の傾斜方向に延びる縦桟第1溝41aが縦桟41の幅方向中央に形成される。また、第2立設部413と底面部411及び第1立設部412とにより、屋根面の傾斜方向に延びる縦桟第2溝41bが縦桟41の幅方向両端にそれぞれ形成される。そして、これら縦桟第1溝41aと一対の縦桟第2溝41b,41bにより、屋根面の傾斜方向に延びる縦桟樋部410aが形成される。
【0038】
一対の第2立設部413,413の外側下部には、底面部411の面方向及び下地材3に沿って外側に延出した後、底面部411及び下地材3に対して垂直に立設する延出部414,414が形成される。延出部414は、第2立設部413の垂直部分の下方に配置される。
【0039】
延出部414と第2立設部413とにより、屋根面の傾斜方向に延びる縦桟第3溝41cが縦桟41の外側に一対形成される。そして、これら一対の縦桟第3溝41c,41cにより、屋根面の傾斜方向に延びる縦桟補助樋部410bが形成される。
【0040】
横桟42は、
図7及び8に示すように、横桟本体部421と、上側延出部422と、下側延出部423と、を備える。
【0041】
横桟本体部421は、屋根面の傾斜方向に直交する方向に延びて設けられ、断面視で、方形状の下部421aの上部に、凸部421bを有する中空形状に形成される。横桟本体部421の凸部421bは、屋根面の傾斜方向に隣接する太陽光発電パネル5間に挟持される。凸部421bの上面には、パネル押え部材521がビス止めされる。
【0042】
また、横桟本体部421の下部421aの棟側上部には、アース金具5aをビスで取り付けるための締結孔421cが形成される。このアース金具5aは、太陽光発電パネル5の帯電を横桟42に逃がすため、太陽光発電パネル5に当接している。
同様に、横桟本体部421の下部421aの軒側上部には、太陽光発電パネル5の下部に設けられた取付部5bと締結される締結孔421dが形成されている。横桟42は、この締結孔421dを介して、太陽光発電パネル5の下部の取付部5bにビス止めされる。
【0043】
上側延出部422は、屋根面の傾斜方向に沿って上側に延出して形成される。上側延出部422の先端には、垂直に立設した後、屋根面の傾斜方向に沿って上側にさらに延出した上側立設部422aが形成される。上側延出部422は、屋根面の傾斜方向に直交する方向に延びて設けられる。
【0044】
下側延出部423は、屋根面の傾斜方向に沿って下側に延出して形成される。下側延出部423の先端には、垂直に立設した後、屋根面の傾斜方向に沿って下側にさらに延出した下側立設部423aが形成される。下側延出部423は、屋根面の傾斜方向に直交する方向に延びて設けられる。
【0045】
上側延出部422と横桟本体部421とにより、横桟第1溝42aが形成される。そして、この横桟第1溝42aにより、屋根面の傾斜方向に直交する方向に延びる横桟第1樋部420aが形成される。また、屋根面の傾斜方向に直交する方向における横桟第1樋部420aの底面の両端部は、
図5及び7に示すように縦桟41の縦桟樋部410a上の第2平行部413aに、締結孔422b及び413bを介してビス止めされる。
【0046】
また、下側延出部423と横桟本体部421とにより、横桟第2溝42bが形成される。そして、この横桟第2溝42bにより、屋根面の傾斜方向に直交する方向に延びる横桟第2樋部420bが形成される。また、屋根面の傾斜方向に直交する方向における横桟第2樋部420bの底面の両端部は、
図5に示すように縦桟41の縦桟樋部410a上の第2平行部413aに、締結孔423b及び413bを介してビス止めされる。
【0047】
以上の構成を備える縦桟41と横桟42による排水動作について、
図5及び7を参照して説明する。
図5に示すように、屋根面の傾斜方向に直交する方向に隣接する太陽光発電パネル5同士の継ぎ目51の直下には、縦桟41が配置されている。そのため、継ぎ目51の隙間から侵入した雨水は、
図5中に黒矢印で示すように、直下に配置された縦桟41の縦桟樋部410aによって、軒先へと排水される。
【0048】
また
図7に示すように、屋根面の傾斜方向に隣接する太陽光発電パネル5同士は、横桟42の凸部421bを介した横連結部52により連結されており、この横連結部52の隙間から侵入した雨水は、
図7中に黒矢印で示すように、横桟42の横桟第1樋部420a又は横桟第2樋部420bに導かれる。
また
図5に示すように、屋根面の傾斜方向に直交する方向における横桟42の端部は、縦桟41の縦桟樋部410a上に配置されている。そのため、横桟42の横桟第1樋部420a及び横桟第2樋部420bによって排水された雨水は、
図5中に黒矢印で示すように、横桟42の端部から縦桟41の縦桟樋部410aに導かれ、この縦桟樋部410aによって、軒先へと排水される。
【0049】
ここで、上述したように屋根面の傾斜方向に直交する方向における横桟第1樋部420aの底面の両端部は、縦桟41の縦桟樋部410a上の第2平行部413aに、締結孔422b及び413bを介してビス止めされている。同様に、屋根面の傾斜方向に直交する方向における横桟第2樋部420bの底面の両端部は、縦桟41の縦桟樋部410a上の第2平行部413aに、締結孔423b及び413bを介してビス止めされている。
そのため、横桟第1樋部420a及び横桟第2樋部420bを流れる雨水の一部が、これら締結孔422b及び423bから第2平行部413a上へと浸入し、場合によっては第2平行部413a上からさらに締結孔413bへと侵入する。侵入した雨水は、縦桟樋部410aにより、軒先へと排水される。また、侵入した雨水の一部は、第2平行部413aから第2立設部413の下部に流れ込む。あるいは、縦桟樋部410aをオーバーフローした雨水が第2立設部413の下部に流れ込む。このとき、第2立設部413の下部の外側には縦桟補助樋部410bが形成されていることから、流れ込んだ雨水はこの縦桟補助樋部410bにより、軒先へと排水される。
【0050】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、縦桟41に、その延設方向に延びる縦桟樋部410aを設け、横桟42に、その延設方向に延びる横桟第1樋部420a及び横桟第2樋部420bを設けた。また、縦桟樋部410aの第2平行部413a上に、横桟第1樋部420aに形成された締結孔422b及び横桟第2樋部420bに形成された締結孔423bが配置された状態で、横桟42を縦桟41上に締結した。
これにより、横桟42が縦桟41上に配置されることで、太陽光発電パネル5の下方には、屋根面の傾斜方向に加えて該傾斜方向に直交する方向にも連通する隙間が確保される結果、良好な通気性が得られる。また、太陽光発電パネルの配線を、縦桟を跨いで接続できるため、配線の取り回しが良好である。
【0051】
また、上述した排水動作によって、太陽光発電パネル5の隙間等から侵入した雨水等は、横桟42の横桟第1樋部420a又は横桟第2樋部420bから縦桟41の縦桟樋部410aに流れ込み、あるいは縦桟41の縦桟樋部410aに直接流れ込み、軒先に排水されるため、雨水等が下地材に浸水する事態を抑制できる。
特に、縦桟樋部410a上に横桟42をビス固定することにより、ビスを伝う雨水等も確実に縦桟樋部410aに導くことができ、雨水等が下地材に浸水する事態を抑制できる。
【0052】
また本実施形態では、縦桟樋部410aの外側に、その延設方向に延びる縦桟補助樋部410bをさらに設けた。
これにより、上述した排水動作によって、縦桟樋部410aをオーバーフローした雨水が
を、縦桟補助樋部410bにより軒先に排水できる。また、縦桟41と横桟42の接続部から漏水した雨水も、縦桟補助樋部410bにより軒先に排水できる。
【0053】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
上記実施形態では、本発明の太陽光パネル架台4を、太陽光発電パネル5を備える太陽光発電屋根1に適用したがこれに限定されない。例えば、本発明の太陽光パネル架台4を、太陽光集熱パネルを備える太陽光利用屋根に適用してもよい。
また上記実施形態では、本発明の太陽光パネル架台4を、切妻屋根に適用したがこれに限定されない。例えば、本発明の太陽光パネル架台4を、片流れ屋根等に適用してもよい。
【0054】
また上記実施形態では、縦桟41と横桟42をビスにより締結して固定したが、これに限定されない。例えば、縦桟41Aと横桟42Aを、互いに回動可能に軸支させて連結させた架台ユニット4Aとしてもよい。
ここで、
図9及び10は、互いに回動可能に軸支された縦桟41Aと横桟42Aで構成された架台ユニット4Aを示す模式図である。これらの図に示すように、縦桟41Aと横桟42Aは、互いを回動可能に軸支するリンク機構としてピン等で構成された軸部Lを複数備える。この軸部Lは、平面視で縦桟41の幅方向の中心から軸部Lまでの距離が、平面視で縦桟41上に配置された横桟42の端部における両角部から軸部Lまでの距離よりも大きくなるような位置に設けられる。これにより、縦桟41上で互いに対向して配置された横桟42の端部の角部同士が干渉することなく、縦桟41と横桟42が互いに回動自在となっている。
そのため、架台ユニット4Aは、
図9に示すように直線状に折り畳んだり、
図10に示すように交互に折り畳むことができる。従って、従来、縦桟を屋根の下地材に施工した後、横桟を施工する必要があったところ、上記の架台ユニット4Aを屋根上に持ち込んで施工することができるため、施工が容易となり、施工時間を短縮できる。また、架台ユニット4Aを折り畳むことでコンパクト化でき、輸送が容易となる。