特許第6763985号(P6763985)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(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】6763985
(24)【登録日】2020年9月14日
(45)【発行日】2020年9月30日
(54)【発明の名称】屋根の配線構造
(51)【国際特許分類】
   E04D 13/18 20180101AFI20200917BHJP
   H02S 20/26 20140101ALI20200917BHJP
   H02S 20/10 20140101ALI20200917BHJP
   H02S 20/23 20140101ALI20200917BHJP
【FI】
   E04D13/18ETD
   H02S20/26
   H02S20/10 T
   H02S20/23 B
【請求項の数】5
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2019-18398(P2019-18398)
(22)【出願日】2019年2月5日
(62)【分割の表示】特願2015-13188(P2015-13188)の分割
【原出願日】2015年1月27日
(65)【公開番号】特開2019-90319(P2019-90319A)
(43)【公開日】2019年6月13日
【審査請求日】2019年2月12日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】240000327
【弁護士】
【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】津川 智紀
【審査官】 西村 隆
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−026831(JP,A)
【文献】 米国特許第04189881(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04D 13/18
H02S 20/23
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物の屋根上に隣接して設置される太陽電池モジュール間における屋根の配線構造であって、
前記太陽電池モジュール間に沿って屋根ふき材の上面よりも嵩上げされた配線台部が形成される棟カバー部と、
前記配線台部の上にその延伸方向に配線を行うために形成される配線収容部と、
前記配線収容部及び前記棟カバー部を覆う目隠しカバー部とを備え、
前記棟カバー部の前記配線台部には、延伸方向の端部から立ち上げられる端壁部が形成されていることを特徴とする屋根の配線構造。
【請求項2】
前記太陽電池モジュール間には、隣接する前記屋根ふき材の側縁の立壁部が対向して配置されており、前記棟カバー部は対となる前記立壁部間を覆うように配置されることを特徴とする請求項1に記載の屋根の配線構造。
【請求項3】
前記配線台部の両側の側縁には、延伸方向に間隔を置いて受け台部がそれぞれ設けられ、前記目隠しカバー部は前記受け台部に固定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の屋根の配線構造。
【請求項4】
前記目隠しカバー部は、前記配線収容部の上方を覆う膨出部と、その両側に設けられる前記受け台部に載せられるフランジ部とを有することを特徴とする請求項3に記載の屋根の配線構造。
【請求項5】
前記目隠しカバー部の端部の側面には、前記配線収容部の配線を引き出すための貫通孔が設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の屋根の配線構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物の屋根上に隣接して設置される太陽電池モジュール間における屋根の配線構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
建物の屋根上に太陽電池モジュールを並べて設置した際に、電線等の露出を無くして建物の美観が保たれるようにするために、配線を収容する空間を設けることが知られている(特許文献1−5など参照)。
【0003】
例えば特許文献1には、寄棟屋根を形成する野地板の頂部側の側縁間に、逆ハット形(凹状)の水切り材を配置して、その窪みに電線を収容する構造が開示されている。
【0004】
また、特許文献2には、傾斜屋根の勾配方向に引き廻された太陽電池モジュールの配線を、棟部に設けられた棟役物から屋内に引き入れる構造が開示されている。
【0005】
さらに、特許文献3には、ジョイントボックスまで配線された太陽電池モジュールのケーブルを、棟包みから屋内に引き込むための棟包み継ぎ役物が開示されている。
【0006】
また、特許文献4には、太陽電池モジュールを取り付けるための縦桟に沿って配線枠を設け、その配線枠によって形成される収容空間に縦桟に沿って配線を行う構造が開示されている。
【0007】
一方、特許文献5には、太陽電池モジュールを支持させる長尺状の架台に対して、架台の軸直交方向に配線を行うために側面に開口を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平11−200574号公報
【特許文献2】特開2000−282650号公報
【特許文献3】特開平11−81542号公報
【特許文献4】特開2013−174061号公報
【特許文献5】特開平7−153985号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1−5に開示された配線構造は、いずれも太陽電池モジュールよりも下方に配線を収める構造となっている。このような低い位置に配線を行う構造では、屋根構造を含めて配線まわりの排水処理の検討を行う必要がある。
【0010】
そこで、本発明は、太陽電池モジュールの配線まわりの排水処理性能の高い屋根の配線構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を達成するために、本発明の屋根の配線構造は、建物の屋根上に隣接して設置される太陽電池モジュール間における屋根の配線構造であって、前記太陽電池モジュール間に沿って屋根ふき材の上面よりも嵩上げされた配線台部が形成される棟カバー部と、前記配線台部の上にその延伸方向に配線を行うために形成される配線収容部と、前記配線収容部及び前記棟カバー部を覆う目隠しカバー部とを備え、前記棟カバー部の前記配線台部には、延伸方向の端部から立ち上げられる端壁部が形成されていることを特徴とする。
【0012】
ここで、前記太陽電池モジュール間には、隣接する前記屋根ふき材の側縁の立壁部が対向して配置されており、前記棟カバー部は対となる前記立壁部間を覆うように配置される構造とすることができる。
【0013】
また、前記配線台部の両側の側縁には、延伸方向に間隔を置いて受け台部がそれぞれ設けられ、前記目隠しカバー部は前記受け台部に固定される構成とすることができる。
【0014】
さらに、前記目隠しカバー部は、前記配線収容部の上方を覆う膨出部と、その両側に設けられる前記受け台部に載せられるフランジ部とを有する構成とすることができる。
【0015】
また、前記目隠しカバー部の端部の側面には、前記配線収容部の配線を引き出すための貫通孔が設けられる構成とすることができる。
【発明の効果】
【0016】
このように構成された本発明の屋根の配線構造は、屋根ふき材の上面よりも嵩上げされた配線台部が棟カバー部によって形成され、その配線台部上の配線収容部の延伸方向に配線された太陽電池モジュールの電線は、目隠しカバー部によって覆われる。
【0017】
このため、屋根が陸屋根のような平坦な屋根であっても、太陽電池モジュール間に棟となる高い部分を形成することができ、その棟状部分に配線を行うことで、配線まわりの高い排水処理性能を確保することができる。
【0018】
また、太陽電池モジュール間に隣接する屋根ふき材の側縁の立壁部が対向して配置されている場合に、棟カバー部によって立壁部間を覆うことで、屋根ふき材間の止水性も確保することができる。
【0019】
さらに、配線台部の両側の側縁に延伸方向に間隔を置いて受け台部がそれぞれ設けられていれば、その受け台部に目隠しカバー部を固定することで、屋根ふき材が損傷するのを防ぐことができる。
【0020】
また、配線収容部の上方を覆う目隠しカバー部の膨出部の両側にフランジ部を設けることで、フランジ部を受け台部に載せることで容易に目隠しカバー部の取り付けを行うことができる。
【0021】
さらに、目隠しカバー部の端部の側面に配線収容部の配線を引き出すための貫通孔を設けておくことで、太陽電池モジュール間の配線をジョイントボックスなどに向けて容易に引き廻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本実施の形態の屋根の配線構造の構成を示した断面図である。
図2】棟カバー部を取り付ける工程を説明する図であって、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A矢視方向で見た断面図である。
図3】棟カバー部の配線台部に配線を行う工程を説明する斜視図である。
図4】目隠しカバー部を取り付ける工程を説明する斜視図である。
図5】目隠しカバー部の庇側の端部の構成を説明する斜視図である。
図6】実施例の屋根の配線構造の構成を示した断面図である。
図7】実施例の棟カバー部の構成を説明する図であって、(a)は平面図、(b)は側面図である。
図8】実施例の棟カバー部の構成を説明する図であって、(a)は受け金具の正面図、(b)は図7(b)のB−B矢視方向で見た断面図である。
図9】実施例の目隠しカバー部の構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の屋根の配線構造の構成を説明するための断面図である。この屋根の上には、複数の太陽電池モジュールP,・・・が隣接して並べられる。
【0024】
本実施の形態で説明する屋根が設けられる建物は、例えばユニット建物である。ユニット建物は、複数の建物ユニットを隣接させて構築される住宅などの建物である。
【0025】
建物ユニットは、隅角部に配置される4本の柱材と、柱材の上端間及び下端間をそれぞれ繋ぐ梁材とによって直方体状に形成される。柱材と梁材とが溶接によって剛接合された場合、建物ユニットの主構造は鉄骨ラーメン構造となる。
【0026】
そして、設置されたすべての建物ユニットの上面が覆われるように、例えば陸屋根となる屋根が構築される。本実施の形態で説明する屋根は、図1に示すように屋根梁H,Hの上に構築される。断面視略コ字形の屋根梁H,Hの上には、屋根フレーム1,1が載せられる。
【0027】
この屋根フレーム1は、図1の紙面直交方向(屋根梁Hの軸方向)に間隔を置いて平行に配置されており、屋根梁Hの軸方向の屋根フレーム間1,1は、下地板としての野地板11によって塞がれる。
【0028】
この野地板11は、屋根フレーム1に取り付けられた支持材111によって下方から支持されている。また、野地板11の上面は、ポリエチレンルーフィングなどの防水シート14で覆われる。
【0029】
この防水シート14は、図2(b)に示すように、野地板11の端縁まで敷設されているので、野地板11の全面が防水シート14によって覆われることになる。
【0030】
そして、この防水シート14の上から屋根ふき材12を設置する。この屋根ふき材12は、例えば防水性能及び耐食性能に優れた溶融アルミニウムめっき鋼板などによって形成される。
【0031】
屋根ふき材12は、野地板11の上に重ねる長方形の平板状の部分の両側縁からほぼ垂直に立壁部121が立ち上げられる。また、立壁部121の上端からほぼ直角に内側に向けて上縁部122が張り出される。これらは、一枚の板材を折り曲げ加工することによって形成される。
【0032】
そして、この屋根には、太陽電池モジュールPが設置される。太陽電池モジュールPの両側縁には、図1に示すように、屋根フレーム1に太陽電池モジュールPを固定させるための取付金具13が取り付けられている。
【0033】
本実施の形態の屋根の配線構造は、建物ユニット間に跨って構築される。すなわち、図1の示した隣接する屋根梁H,Hは、それぞれ隣接して配置された建物ユニットの縁部に配置されている。
【0034】
また、屋根梁H,Hの上には、それぞれ屋根フレーム1,1の端部が載せられている。そして、対向する野地板11,11の側縁上の立壁部121,121間の隙間を塞ぐように屋根の配線構造が設けられる。
【0035】
また、この屋根の配線構造が設けられる位置は、隣接して設置される太陽電池モジュールP,P間にもなる。各太陽電池モジュールPの引出しケーブルP1は、それぞれ引廻しケーブルP2に接続される。
【0036】
本実施の形態の屋根の配線構造は、太陽電池モジュールP,Pの端縁間に沿って設けられ、複数の太陽電池モジュールP,・・・に接続された引廻しケーブルP2,・・・が収容される。
【0037】
この屋根の配線構造は、屋根ふき材12の上面よりも嵩上げされた配線台部21が形成される棟カバー部2と、配線台部21の上に形成される配線収容部30と、配線収容部30及び棟カバー部2を覆う目隠しカバー部3とによって主に構成される。
【0038】
棟カバー部2は、図2に示すように、平板台状で平面視略長方形に形成される配線台部21と、配線台部21上の両側の側縁にそれぞれ設けられる受け台部22,22とによって主に構成される。
【0039】
配線台部21には、両側縁から垂下される垂下部23,23と、延伸方向の端部から立ち上げられる端壁部24,24とが形成される。この配線台部21上には、図3に示すように複数の引廻しケーブルP2,・・・が配線される。
【0040】
配線台部21上に設けられる受け台部22は、図2(a)に示すように、Ω状に形成される。この受け台部22の上面に目隠しカバー部3が載せられる。このため受け台部22の上面には、目隠しカバー部3との接合に使用される穴222が穿孔される。
【0041】
また、受け台部22の両側は、リベット221,221によって配線台部21に接合される。受け台部22は、図4に示すように、配線台部21の延伸方向に間隔を置いて設けられる。例えば、1枚の太陽電池モジュールPの端縁の長さに対して、3箇所(両側で6箇所)に受け台部22,・・・が設けられる。
【0042】
この受け台部22に取り付けられる目隠しカバー部3は、配線収容部30の上方を覆う断面視門形状の膨出部31と、その両側に張り出されるフランジ部32,32とによって主に構成される。
【0043】
フランジ部32は、受け台部22,・・・上に載せられて、ドリルねじ33,・・・によって接合される。ドリルねじ33の先端は、受け台部22の穴222にねじ込まれる。
【0044】
このようにして取り付けられる目隠しカバー部3と配線台部21との間には、図1に仮想線(二点鎖線)で示したように、配線収容部30が形成される。この配線収容部30に、複数の引廻しケーブルP2,・・・を配線することができる。
【0045】
また、図5に示すように、屋根の庇部15側に突出する目隠しカバー部3の端部34には、貫通孔35,35が設けられる。この貫通孔35は、配線収容部30に配線された引廻しケーブルP2,・・・を引き出すための孔で、端部34の側面34aに設けられる。
【0046】
この貫通孔35には、コネクタ35aが装着され、合成樹脂製の可撓管(PF管)等が接続される。すなわち、目隠しカバー部3内を配線された引廻しケーブルP2,・・・は、貫通孔35,35から引き出されて、そのまま外部に露出されることなく保護管36,36内に配線される。
【0047】
次に、本実施の形態の屋根の配線構造による太陽電池モジュールPの配線方法、及び屋根の配線構造の作用について説明する。
【0048】
屋根の上に並べられた太陽電池モジュールP,・・・には、それによって発電された電力を送電するための電気幹線となる引廻しケーブルP2,・・・が接続される。
【0049】
この引廻しケーブルP2,・・・の配線が、太陽電池モジュールP,Pの端縁間に沿って行われる。この配線が行われる太陽電池モジュールP,Pの端縁間には、図2に示すように、屋根フレーム1,1及び野地板11,11の端部が配置される。
【0050】
それぞれの野地板11,11上に敷設された防水シート14,14間は、接続カバー141によって塞がれて止水処理される。また、屋根ふき材12の上縁部122の隅角部などには、止水剤142によって止水処理が行われる。
【0051】
そして、図2(b)に示すように、隣接する屋根ふき材12,12の側縁となる対向する立壁部121,121間を覆うように棟カバー部2を降ろす。この棟カバー部2は、配線台部21に打ち込まれるリベット25,・・・によって立壁部121の上縁部122に接合される。
【0052】
また、棟カバー部2の端壁部24は、図2(a)に示すように、屋根フレーム1,1に沿って立ち上げられた上縁部122,122の側面に対して、リベット25,25によって接合される。
【0053】
このように屋根ふき材12,12よりも高い位置に嵩上げされた棟カバー部2の配線台部21の上には、図3に示すように、引廻しケーブルP2,・・・が配線される。
【0054】
そして、引廻しケーブルP2,・・・の配線後には、図4に示すように、目隠しカバー部3のフランジ部32,32を受け台部22,・・・の上に載せ、ドリルねじ33,・・・を受け台部22の穴222にねじ込んで接合させる。
【0055】
また、図5に示すように、目隠しカバー部3の端部34まで配線された引廻しケーブルP2,・・・は、貫通孔35,35のコネクタ35a,35aから外部に引き出されて、ジョイントボックス(図示省略)に向けて庇部15上を配線される。
【0056】
このようにして構築される本実施の形態の屋根の配線構造は、屋根ふき材12の上面よりも嵩上げされた配線台部21が棟カバー部2によって形成され、その配線台部21の上の配線収容部30に配線された太陽電池モジュールPの引廻しケーブルP2,・・・は、目隠しカバー部3によって覆われる。
【0057】
このため、屋根が陸屋根のような平坦な屋根であっても、太陽電池モジュールP,P間に棟となる高い部分を形成することができ、その棟状部分に配線を行うことで、配線まわりの高い排水処理性能を確保することができる。
【0058】
また、引廻しケーブルP2,・・・が目隠しカバー部3によって覆われることで、紫外線などによる劣化を防ぐことができるようになる。
【0059】
さらに、直線状の太陽電池モジュールP,P間に配線収容部30を設けるのであれば、整然とした配線を行うことができ、ケーブルが入り乱れるのを防ぐことができる。
【0060】
また、太陽電池モジュールP,P間に隣接する屋根ふき材12,12の側縁の立壁部121,121が対向する隙間を棟カバー部2によって覆うことで、屋根ふき材12,12間の止水性も確保することができる。
【0061】
さらに、配線台部21の両側の側縁に延伸方向に間隔を置いて受け台部22,・・・がそれぞれ設けられていれば、その受け台部22,・・・に目隠しカバー部3を固定することで、屋根ふき材12や防水シート14を損傷させることがなくなり、屋根の防水性能の低下を防ぐことができる。
【0062】
また、配線収容部30の上方を覆う目隠しカバー部3の膨出部31の両側にフランジ部32,32を設けることで、フランジ部32,32を受け台部22,・・・に載せることで容易に目隠しカバー部3の取り付けを行うことができる。
【0063】
さらに、目隠しカバー部3の端部34の側面34aの貫通孔35,35から、配線収容部30に配線された引廻しケーブルP2,・・・を引き出すことで、ジョイントボックス(図示省略)などに向けた配線を容易に行うことができる。
【実施例】
【0064】
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例の屋根の配線構造について、図6−9を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。
【0065】
前記実施の形態では、野地板11,11間に隙間ができる箇所の上方に設けられる屋根の配線構造について説明したが、本実施例では、建物ユニットの中央などの野地板11が連続している箇所に設けられる屋根の配線構造について説明する。
【0066】
すなわち図6に示すように、連続した屋根フレーム1に対して連続して野地板11及び屋根ふき材12が配置されている箇所に、間隔を置いて太陽電池モジュールP,Pを設置する。
【0067】
そして、隣接して設置される太陽電池モジュールP,Pの端縁間に、太陽電池モジュールP,・・・の引廻しケーブルP2,・・・を配線するための屋根の配線構造を設ける。
【0068】
本実施例の屋根の配線構造は、屋根ふき材12の上面よりも嵩上げされた配線台部41が形成される棟カバー部4と、配線台部41の上に形成される配線収容部50と、配線収容部50及び棟カバー部4を覆う目隠しカバー部5とによって主に構成される。
【0069】
棟カバー部4は、屋根ふき材12の上に設置される基台部40の上に嵩上げされた状態で設置される。図7(a)は棟カバー部4の平面図を示し、図7(b)は棟カバー部4の側面図を示す。
【0070】
棟カバー部4は、平板台状で平面視略長方形に形成される配線台部41と、配線台部41の延伸方向に間隔を置いて取り付けられる受け金具42,・・・とによって主に構成される。
【0071】
配線台部41には、両側縁から垂下される垂下部43,43と、延伸方向の端部から立ち上げられる端壁部44,44とが形成される。この配線台部41上には、複数の引廻しケーブルP2,・・・が配線される。
【0072】
配線台部41上に取り付けられる受け金具42は、図8(a)に示すように、両側の受け台部421,421と、受け台部421,421間の凹部422とが、1枚の帯状の鋼板を折り曲げ加工することによって成形される。
【0073】
受け台部421は、凹部422側から側縁側に向けて下がる傾斜面に上面が形成され、側縁の下端には凹部422側に張り出される取付片423が形成される。
【0074】
この受け金具42の両側縁の取付片423,423は、図8(b)に示すように、配線台部41の側縁上に載せられてリベット424,424によって接合される。
【0075】
また、受け台部421の傾斜した上面には、図7(a)に示すように、凹部422側と側縁側とに目隠しカバー部5との接合に使用される穴425,425が穿孔される。
【0076】
この受け台部421,421が形成される受け金具42は、図7に示すように、配線台部41の延伸方向に間隔を置いて設けられる。例えば、1枚の配線台部41に対して、4箇所に受け金具42,・・・が取り付けられる。
【0077】
この受け金具42に取り付けられる目隠しカバー部5は、図9に示すように、配線収容部50の上方を覆う断面視切妻屋根状の膨出部51と、その両側に下り勾配で設けられるフランジ部52,52と、その側縁から垂下される垂下部54,54とによって主に構成される。
【0078】
このフランジ部52は、受け台部421の上面と同じ形状に成形されている。そして、受け台部421とその上に重ねられたフランジ部52とは、図6に示すようにドリルねじ53,・・・によって接合される。このドリルねじ53の先端は、受け台部421の穴425にねじ込まれる。
【0079】
このようにして構築される本実施例の屋根の配線構造は、屋根ふき材12の上面よりも嵩上げされた配線台部41が基台部40及び棟カバー部4によって形成され、その配線台部41の上の配線収容部50に配線された太陽電池モジュールPの引廻しケーブルP2,・・・は、目隠しカバー部5によって覆われる。
【0080】
このため、屋根が陸屋根のような平坦な屋根であっても、太陽電池モジュールP,P間に棟となる高い部分を形成することができ、その棟状部分に配線を行うことで、配線まわりの高い排水処理性能を確保することができる。
【0081】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【0082】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0083】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、ユニット建物の陸屋根に配線構造を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、その他プレハブ工法や在来工法などで構築される建物の屋根にも、本発明の屋根の配線構造を適用することができる。また、屋根も陸屋根に限定されるものではなく、傾斜屋根であっても適用することができる。
【符号の説明】
【0084】
12 屋根ふき材
121 立壁部
2 棟カバー部
21 配線台部
22 受け台部
24 端壁部
3 目隠しカバー部
30 配線収容部
31 膨出部
32 フランジ部
34 端部
34a 側面
35 貫通孔
4 棟カバー部
41 配線台部
421 受け台部
44 端壁部
5 目隠しカバー部
50 配線収容部
51 膨出部
52 フランジ部
P 太陽電池モジュール
P2 引廻しケーブル(配線)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9