特許 7429081 ソーラパネルを用いたカーポート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-30

(45)【発行日】2024-02-07

(54)【発明の名称】ソーラパネルを用いたカーポート

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/23 20140101AFI20240131BHJP

   E04D 13/04 20060101ALI20240131BHJP

   E04H 6/02 20060101ALI20240131BHJP

【ＦＩ】

H02S20/23 A

E04D13/04 Z

E04H6/02 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023202912

(22)【出願日】2023-11-30

【審査請求日】2023-12-04

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】513326761

【氏名又は名称】株式会社 ＦＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 政司

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 哲清

(72)【発明者】

【氏名】内木 洋一

【審査官】油原 博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１４１９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２４０３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０７５０２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００１－０５５７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６８９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１３７５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４４５３１１３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｓ ２０／２３

Ｅ０４Ｄ １３／０４

Ｅ０４Ｈ ６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駐車スペースの上方に設置され、各々が縦方向に延在するた複数の縦梁と、
前記複数の縦梁に亘って架設され、各々が横方向に延在する複数の横レールと、
前記複数の横レールによって支持されており、前記駐車スペースを覆うように配列された複数のソーラパネルと、
を備え、
前記横レールには、前記ソーラパネルから流入する雨水を、自己の長手方向に沿って案内する雨水路が設けられており、
前記横方向に隣接する二つのソーラパネルの隙間の下方には、隣接する二以上の横レールの間を前記縦方向に延在する水受け樋が設けられており、
前記水受け樋の一端は、前記横レールの前記雨水路へ通水可能に接続されている、
カーポート。

【請求項2】

前記水受け樋の前記一端は、前記横レールの側壁に固定されており、
前記横レールの前記側壁には、前記水受け樋を前記雨水路へ通水可能に接続する通水孔が設けられている、請求項1に記載のカーポート。

【請求項3】

前記横レールの前記側壁と前記水受け樋の前記一端との間には、シール部材が設けられている、請求項２に記載のカーポート。

【請求項4】

前記水受け樋は、前記縦方向に沿って勾配を有し、
前記水受け樋の前記一端は、水下側の一端である、請求項１から３のいずれか一項に記載のカーポート。

【請求項5】

前記横レールの側壁には、前記側壁から突出する雨水受けが、前記横レールの前記長手方向に沿って延在して設けられている、請求項１に記載のカーポート。

【請求項6】

前記雨水受けは、前記側壁に向かうにつれて下方に傾斜している、請求項５に記載のカーポート。

【請求項7】

前記横レールの前記側壁には、前記雨水受けを前記雨水路へ通水可能に接続する通水孔が設けられている、請求項５又は６に記載のカーポート。

【請求項8】

前記ソーラパネルは、長辺と短辺を有する長方形状であり、
前記ソーラパネルの前記長辺は、前記横レールに固定されており、
前記ソーラパネルの前記短辺は、前記水受け樋の上方に位置している、請求項１に記載のカーポート。

【請求項9】

前記縦梁を支持する支柱をさらに備え、
前記支柱は、地面に立設された杭材に、機械式継手を介して接続されている。請求項１に記載のカーポート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、ソーラパネル（太陽光パネルや太陽電池モジュールとも称される）を用いたカーポートに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、カーポートが記載されている。このカーポートでは、その屋根を構成するパネル材として、ソーラパネルが採用されている。ソーラパネルは、縦横へマトリクス状に配列されており、それらのソーラパネルを支持する横レール及び縦レールには、雨水を案内するための通路や溝が形成されている。

【0003】

ここで、本明細書における「縦」及び「横」の表現は、互いに交差する二つの方向を便宜的に示すものであり、特定の方向に限定されない。例えば、縦方向に延びる梁又はレールに勾配が設けられてもよいし、横方向に延びる梁又はレールに勾配が設けられてもよい。あるいは、それらの両者に勾配が設けられてもよいし、それらのいずれにも勾配が設けられなくてもよい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２１－１４７６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記したカーポートでは、複数のソーラパネルが、横方向には隙間なく配列される一方で、縦方向には隙間を空けて配列されている。このような構成によると、ソーラパネル上に落下した雨水が、雨漏れすることなく縦方向へ流れた後に、横方向に延びる隙間から横レールへ回収されることが説明されている。しかしながら、ソーラパネルの寸法誤差や取付誤差を考慮すると、横方向に隣接する二つのソーラパネルの間から、隙間を完全に排除することは難しい。そのため、ソーラパネル上の雨水が、当該隙間を通じて雨漏れするおそれがある。

【0006】

上記を鑑み、本明細書は、ソーラパネルを用いたカーポートにおいて、雨漏れを防止するための技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書が開示する技術は、カーポートに具現化される。このカーポートは、駐車スペースの上方に設置され、各々が縦方向に延在する複数の縦梁と、複数の縦梁に亘って架設され、各々が横方向に延在する複数の横レールと、複数の横レールによって支持されており、駐車スペースを覆うように配列された複数のソーラパネルとを備える。横レールには、ソーラパネルから流入する雨水を、自己の長手方向に沿って案内する雨水路が設けられている。横方向に隣接する二つのソーラパネルの隙間の下方には、隣接する二以上の横レールの間を縦方向に延在する水受け樋が設けられている。そして、水受け樋の一端は、横レールの雨水路へ通水可能に接続されている。

【0008】

上記した構成によると、縦方向に隣接する二つのソーラパネルの隙間では、雨水路を有する横レールが存在しており、ソーラパネルから当該隙間に流入する雨水が、横レールの雨水路によって回収される。一方、横方向に隣接する二つのソーラパネルの隙間では、その下方に水受け樋が設けられており、当該隙間から落下する雨水が、水受け樋によって受け止められる。水受け樋に受け止められた雨水は、水受け樋の一端から横レールの雨水路へ回収される。雨水路に回収された雨水は、例えば横レールの両端から駐車スペース外へ排水される。これにより、ソーラパネルのいずれの隙間からも、駐車スペースへ雨漏れすることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例のカーポート１０の側面図。

【図2】実施例のカーポート１０の平面図。

【図3】ソーラパネル５０の図示を省略したカーポート１０の平面図。

【図4】図２中のＩＶ－ＩＶ線における断面図。

【図5】図４中のＶ－Ｖ線における端面図。

【図6】図４に示す断面図に、雨水ＲＷの流れを示す矢印を付与した図。

【図7】カーポート１０の変形例を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本技術の一実施形態において、前記した水受け樋の一端は、横レールの側壁に固定されていてもよい。この場合、横レールの側壁には、水受け樋を雨水路へ通水可能に接続する通水孔が設けられていてもよい。

【0011】

本技術の一実施形態において、横レールの側壁と水受け樋の前記一端との間には、その隙間からの漏水を防止するために、シール部材が設けられていてもよい。

【0012】

本技術の一実施形態において、水受け樋は縦方向に沿って勾配を有してもよい。この場合、前記した水受け樋の一端、即ち、横レールの雨水路に接続される一端は、水下側の一端であってもよい。このような構成によると、水受け樋によって受け止められた雨水が、横レールの雨水路へスムーズに案内される。

【0013】

本技術の一実施形態において、横レールの側壁には、側壁から突出する雨水受けが、横レールの長手方向に沿って延在して設けられていてもよい。このような構成によると、縦方向に隣接する二つのソーラパネルの隙間において、ソーラパネルから横レールに流入する雨水が、横レールの側壁を伝って駐車スペースへ雨漏れすることを避けることができる。

【0014】

本技術の一実施形態において、雨水受けは、側壁に向かうにつれて下方に傾斜していてもよい。このような構成によると、雨水受けによって受け止められた雨水が、雨水受けの先端から溢れることを避けることができる。

【0015】

本技術の一実施形態において、横レールの側壁には、雨水受けを雨水路へ通水可能に接続する通水孔が設けらていてもよい。但し、他の実施形態として、雨水受けによって受け止められた雨水は、雨水受けに沿ってそのまま流れて、横レールの両端等から排水されてもよい。あるいは、雨水受けによって形成される流路が、横レールの前述した雨水路であってもよい。

【0016】

本技術の一実施形態において、ソーラパネルは、長辺と短辺を有する長方形状であってもよい。この場合、ソーラパネルの長辺が横レールに固定されており、ソーラパネルの短辺が水受け樋の上方に位置していてもよい。このような構成によると、ソーラパネルの長辺が横レールによって支持されることで、ソーラパネルの撓みや変形が防止されるとともに、積雪等に対する耐荷重性も高めることができる。また、ソーラパネルの長辺と同じ間隔で水受け樋を配置すればよいことから、必要とされる水受け樋の数を低減することもできる。

【0017】

本技術の一実施形態において、カーポートは、縦梁を支持する支柱をさらに備えてもよい。この場合、支柱は、地面に立設された杭材に、機械式継手を介して接続されてもよい。このような構成によると、カーポートを設置する現場における溶接作業を廃止することができ、接手部の品質向上や現場作業の軽減を図ることができる。

【実施例】

【0018】

図面を参照して、実施例のカーポート１０について説明する。図１－図３に示すように、カーポート１０は、複数の支柱１２と、複数の縦梁２０と、複数の横レール３０とを備える。これらの部材１２、２０、３０は、カーポート１０の骨格を構成している。特に限定されないが、実施例のカーポート１０は左右対称な構造を有している。以下の説明では、左右対称な構造の一方側のみを主に説明し、他方側についての重複する説明は省略する。

【0019】

複数の支柱１２は、横方向（Ｙ方向）に沿って配列されている。支柱１２は、高さ方向（Ｚ方向）に沿って延びており、支柱１２の下端は、地面ＧＬに立設された杭材１４に接続されている。支柱１２や杭材１４を構成する材料や形状については、特に限定されない。支柱１２には、各種の形鋼又はその他の建築資材を適宜採用することができる。

【0020】

一例ではあるが、本実施例における支柱１２及び杭材１４は、それぞれ鋼管で構成されており、それらの間は機械式継手１６を用いて接続されている。特に限定されないが、この機械式継手１６には、株式会社協伸建材興業が提供する「ＥａｓｙＬｏｃｋ型継手」を採用することができる。なお、機械式継手１６による接続箇所の強度が不足する場合は、その周囲を例えばコンクリート等による補強材１８で補強してもよい。

【0021】

複数の縦梁２０は、駐車スペースＰＳの上方に設置されており、各々が縦方向（Ｘ方向）に延在している。ここで、縦梁２０が延在する縦方向には、水平に対して例えば５度といった勾配が設けられている。各々の縦梁２０は、支柱１２によって支持されている。一例ではあるが、本実施例のカーポート１０では、一つの支柱１２の上端に、一対の縦梁２０が左右対称に設けられている。これにより、一つの支柱１２と一対の縦梁２０とが、全体としてＴ字形状又はＹ字形状を構成している。縦梁２０を構成する材料や形状については、特に限定されない。縦梁２０には、各種の形鋼又はその他の建築資材を適宜採用することができる。一例ではあるが、本実施例における縦梁２０には、Ｈ形鋼が採用されている。

【0022】

複数の横レール３０は、複数の縦梁２０に亘って架設されており、各々が横方向（Ｙ方向）に延在している。横レール３０が延在する横方向は、概して水平である。横レール３０を構成する材料や形状については、特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における横レール３０は、アルミニウム合金で構成された押出材であって、その長手方向に沿って略一定の断面形状を有している。なお、ここでいう略一定の断面形状とは、追加工による孔や切欠等の存在は許容され、その位置では断面形状が変化し得ることを意味する。横レール３０の詳細については後述する。

【0023】

カーポート１０は、複数のソーラパネル５０をさらに備える。ソーラパネル５０は、太陽光を受けて発電するパネル状の装置である。ソーラパネル５０は、主に、複数のソーラセルを有するパネル本体５２と、それを支持するフレーム５４とを備える（図６参照）。複数のソーラパネル５０は、複数の横レール３０によって支持されており、駐車スペースＰＳを覆うように配列されている。一例ではあるが、本実施例のカーポート１０では、複数のソーラパネル５０が縦横の二方向へマトリクス状に配列されている。各々のソーラパネル５０は、長辺５０ａ及び短辺５０ｂを有する長方形状である。ソーラパネル５０の長辺５０ａは、横レール３０に固定されており、縦方向（Ｘ方向）に隣接する他のソーラパネル５０の長辺５０ａと対向している。一方、図２、図５に示すように、ソーラパネル５０の短辺５０ｂは、隣接する二つの横レール３０の間を縦方向（Ｘ方向）に延びており、横方向（Ｙ方向）に隣接する他のソーラパネル５０の短辺５０ｂと対向している。

【0024】

図４を参照して、横レール３０の詳細について説明する。横レール３０は、内部に空洞３１を有する中空構造である。横レール３０の上壁３２には、ソーラパネル５０が固定されており、横レール３０の底壁３３は、縦梁２０上に固定されている。特に限定されないが、横レール３０の上壁３２には、金具受けが３８が設けられており、ソーラパネル５０を固定するための金具３９が、金具受けが３８に締結されている。なお、金具受けが３８及び金具３９の具体的な構成については特に限定されない。横レール３０の一対の側壁３４は、上壁３２と底壁３３との間を延びており、一対の側壁３４の間に空洞３１が形成されている。横レール３０の空洞３１は、ソーラパネル５０から流入する雨水を、横レール３０の長手方向に沿って案内する雨水路として機能する。

【0025】

横レール３０の側壁３４には、側壁３４から突出する雨水受け３６と、通水孔３５ｂが設けられている。雨水受け３６は、横レール３０の長手方向に沿って延在しており、側壁３４を伝う雨水を受け止める。通水孔３５ｂは、雨水受け３６の直上に位置しており、雨水受け３６を横レール３０内の雨水路３１へ通水可能に接続する。図６に示すように、ソーラパネル５０から横レール３０に流入する雨水ＲＷは、雨水受け３６によって受け止められ、通水孔３５ｂを通じて横レール３０内の雨水路３１へ案内される。これにより、ソーラパネル５０から流入する雨水ＲＷが、横レール３０の側壁３４を伝って駐車スペースＰＳへ雨漏れすることが防止される。

【0026】

一例ではあるが、本実施例における雨水受け３６は、側壁３４に向かうにつれて下方に傾斜している。これにより、雨水受け３６によって受け止められた雨水ＲＷが、雨水路３１へスムーズに案内されて、雨水受け３６の先端から溢れることを避けることができる。また、雨水受け３６の先端には、高さ方向へ延在するリップ３７が設けられてもよい。

【0027】

一方、横方向（Ｙ方向）に隣接する二つのソーラパネル５０の隙間には、横レール３０が存在しない。そこで、図１－図５に示すように、本実施例のカーポート１０では、複数の水受け樋４０がさらに設けられている。水受け樋４０は、横方向（Ｙ方向）に隣接する二つのソーラパネル５０の隙間の下方において、隣接する二つの横レール３０の間を縦方向（Ｘ方向）に延在している。水受け樋４０は、上方が開放された形状を有し、ソーラパネル５０の隙間から落下する雨水ＲＷを受け止める。これにより、横方向に隣接する二つのソーラパネル５０の隙間においても、駐車スペースＰＳへの雨漏れが防止される。

【0028】

水受け樋４０の一端４２は、横レール３０の側壁３４に固定されている。そして、横レール３０の側壁３４には、水受け樋４０を雨水路３１へ通水可能に接続する通水孔３５ａが設けられている。これにより、図６に示すように、水受け樋４０の雨水ＲＷは、通水孔３５ａを通じて横レール３０内の雨水路３１へ案内される。特に限定されないが、横レール３０の側壁３４と水受け樋４０の一端４２との間には、シール部材４４が設けられている。シール部材４４は、例えばゴム材料といった柔軟な材料で構成されており、横レール３０の側壁３４と水受け樋４０の一端４２との間の隙間を閉塞する。

【0029】

特に限定されないが、本実施例における水受け樋４０は、縦方向（Ｘ方向）に沿って勾配を有している。そして、水受け樋４０の前記した一端４２、即ち、横レール３０の雨水路３１に接続された一端４２は、水下側の一端となっている。このような構成によると、水受け樋４０によって受け止められた雨水ＲＷが、横レール３０の雨水路３１へスムーズに案内される。なお、水受け樋４０の他端（即ち、水上側の一端）については、雨水路３１へ通水可能に接続されてもよいし、接続されなくてもよい。

【0030】

以上のように、本実施例のカーポート１０によると、縦方向（Ｘ方向）に隣接する二つのソーラパネル５０の隙間では、雨水路３１を有する横レール３０が存在しており、ソーラパネル５０から当該隙間に流入する雨水ＲＷが、横レール３０の雨水路３１によって回収される（図５参照）。一方、横方向（Ｙ方向）に隣接する二つのソーラパネル５０の隙間では、その下方に水受け樋４０が設けられており、当該隙間から落下する雨水ＲＷが、水受け樋４０によって受け止められる（図６参照）。水受け樋４０に受け止められた雨水ＲＷは、水受け樋４０の一端４２から横レール３０の雨水路３１へ回収される。雨水路３１に回収された雨水ＲＷは、例えば横レール３０の両端から駐車スペースＰＳ外へ排水される。これにより、ソーラパネル５０のいずれの隙間からも、駐車スペースＰＳへ雨漏れすることが防止される。

【0031】

横レール３０の両端には、雨水路３１から排水される雨水を回収するための雨どいが設けられてもよい。加えて、又は代えて、雨水路３１から排水するための排水孔が、横レール３０の中間位置に形成されてもよい。この場合、その排水孔に合わせて雨どいが設けられるとよく、その雨どいは、縦梁２０に沿って架設されてもよいし、縦梁２０と一体に構成されてもよい。

【0032】

本実施例のカーポート１０では、横レール３０の側壁３４において、雨水受け３６が水受け樋４０よりも上方に位置している。しかしながら、他の実施形態では、雨水受け３６が水受け樋４０よりも下方に位置してもよい。このような構成によると、水受け樋４０からこぼれ落ちる雨水や、横レール３０と水受け樋４０との間の隙間から漏出する雨水を、雨水受け３６によって受け止めることができる。

【0033】

上述した実施例では、隣接する二つの横レール３０の間に、それぞれ独立した水受け樋４０が設けられている。これに対して、一つの水受け樋４０が、隣接する三以上の横レール３０に亘って延在してもよい。例えば図７に示す変形例では、最も左側に位置する横レール３０から、途中に存在する四つの横レール３０を通過して、最も右側に位置する横レール３０まで、一つの水受け樋４０が連続して延在している。このような構成によると、水受け樋４０と横レール３０（雨水路３１）との接続箇所を削減することができ、雨漏れの抑制に対してその効果を期待することができる。

【0034】

最後に、支柱１２に採用された機械式継手１６について説明を補足する。機械式継手１６は、主に、杭材１４の上端に固定された外面継手部品と、支柱１２の下端に固定された内面継手部品とで構成される。これらの継手部品は、工場等において支柱１２及び杭材１４の各端部に予め溶接される。カーポート１０を設置する現場では、杭材１４の外面継手部品に、支柱１２の内面継手部品がはめ込まれ、複数の平行キー及びボルトによって両者が固定される構造となっている。このような構成によると、現場における溶接作業を廃止することができ、接手部の品質向上や現場作業の軽減を図ることができる。

【0035】

以上、本技術の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0036】

１０：カーポート、 １２：支柱、 １４：杭材、 １６：機械式継手、 ２０：縦梁、 ３０：横レール、 ３１：空洞（雨水路）、 ３５ａ、３５ｂ：通水孔、 ３６：雨水受け、 ４０：水受け樋、 ４４：シール部材、 ５０：ソーラパネル、 ５０：ソーラパネルの長辺、 ５０ｂ：ソーラパネルの短辺、 ＧＬ：地面、 ＰＳ：駐車スペース、 ＲＷ：雨水

【要約】

【課題】 ソーラパネルを屋根材とするカーポートにおいて、雨漏れを防止する。
【解決手段】 カーポートは、駐車スペースの上方に設置され、各々が縦方向に延在する複数の縦梁と、複数の縦梁に亘って架設され、各々が横方向に延在する複数の横レールと、複数の横レールによって支持されており、駐車スペースを覆うように配列された複数のソーラパネルとを備える。横レールには、ソーラパネルから流入する雨水を、自己の長手方向に沿って案内する雨水路が設けられている。横方向に隣接する二つのソーラパネルの隙間の下方には、隣接する二以上の横レールの間を縦方向に延在する水受け樋が設けられている。そして、水受け樋の一端は、横レールの雨水路へ通水可能に接続されている。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】