JP2000008568A - 太陽電池付屋根およびその組立方法 - Google Patents

太陽電池付屋根およびその組立方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】組立作業が短時間で行えるようになる太陽電池
付屋根およびその組立方法の提供。 【解決手段】屋根面を形成する複数の屋根パネル５の各
々の端縁部に、太陽電池パネル１０の一端縁を支持する
ジョイント用支持レールＲを設ける。そして、互いに隣
接する屋根パネル５のジョイント用支持レールＲ同士を
接続部材４１で連結するようにする。これにより、屋根
パネル５の端縁に太陽電池パネル１０の端縁を合わせて
配列することができ、ジョイント部分のスペースを残す
ことなく屋根パネル５全面に太陽電池パネル１０を組み
付けることが可能となり、工場で、屋根パネル５に太陽
電池パネル１０を取り付け、高所となる屋根面上での太
陽電池パネル１０の取付作業を不要とし、建築現場にお
ける組立作業を短時間で行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽エネルギーを
利用した太陽電池パネルを建物の屋根に取り付けた太陽
電池付屋根及びその組立方法に関する。
【０００２】
【背景技術】従来より、環境や生態系に悪影響を与えな
いエネルギーとして太陽エネルギーが知られている。太
陽エネルギーを利用するにあたり、太陽の光を電気に変
換する太陽電池が利用されている。このような太陽電池
を家庭でも利用できるようにするために、屋根面に太陽
電池が設置された太陽電池付屋根が知られている。太陽
電池付屋根に設置される太陽電池は、水による漏電や短
絡等の事故を未然に防止する必要があり、太陽電池であ
るソーラセルを平板状の完全防水ケースの内部に収めて
太陽電池パネルとして設置されている。この太陽電池パ
ネルは、一枚で所定の電圧および電力が得られるよう
に、所定枚数のソーラセルを有するものとなっている。
【０００３】前述のような太陽電池付屋根の一例とし
て、特開平９−３２４５１３号公報に示されるものがあ
る。この公報に示される太陽電池付屋根は、図６に示さ
れるように、屋根面に沿って配列された複数の屋根パネ
ル６０の上面に、棟から軒先へ向かって延びる細長いレ
ール状の取付部材６１が複数等間隔に配設され、これら
の取付部材６１の間に太陽電池パネル６２が配置される
とともに、各太陽電池パネル６２の端縁が当該取付部材
６１に固定されたものである。ここで、隣接する屋根パ
ネル６０の継ぎ目６３は、その上方に配値されるととも
に、当該継ぎ目６３に沿って配列された複数の太陽電池
パネル６２で覆われるようになっている。この際、太陽
電池パネル６２と屋根パネル６０との間に隙間が形成さ
れ、この隙間を外部と連通させれば、外部の冷たい空気
が隙間内を通るようになり、この冷たい空気で太陽光線
で熱せられる太陽電池パネル６２が冷されるので、温度
上昇による太陽電池パネルの電圧低下が未然に防止され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のような太陽電池
付屋根では、屋根パネル６０の設置後、屋根パネル６０
の継ぎ目６３に沿って複数の太陽電池パネル６２を一枚
づつ配列して固定しなければならないので、現場での作
業工数が多く、高所で行われる屋根の組立作業に時間が
かかるという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、組立作業が短時間で行え
るようになる太陽電池付屋根およびその組立方法を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、所
定の寸法に形成された複数枚の太陽電池パネル１０が屋
根面に縦横に配列された太陽電池付屋根４であって、前
記屋根面は、所定寸法により形成された複数の屋根パネ
ル５が配列されることにより形成され、これらの屋根パ
ネル５の各々の端縁部には、当該端縁部に沿って配置さ
れる前記太陽電池パネル１０の一端縁を支持するジョイ
ント用支持レールＲが設けられ、互いに隣接する前記屋
根パネルの前記ジョイント用支持レールＲ同士は、接続
部材４１を介して互いに連結されていることを特徴とす
る。このような本発明では、屋根パネル５の端縁に太陽
電池パネル１０の端縁を合わせて配列することができる
ので、ジョイント部分のスペースを残すことなく屋根パ
ネル５全面に太陽電池パネル１０を組み付けることが可
能となる。このため、工場や地上で、屋根パネル５に太
陽電池パネル１０を取り付けた後、太陽電池パネル１０
が取り付けられた屋根パネル５を建物の屋根面に配列
し、隣接する屋根パネル５を接続部材４１で相互接続す
れば、太陽電池付屋根４が完成し、高所となる屋根面上
での太陽電池パネル１０の取付作業が不要となり、建築
現場における組立作業が短時間で行えるようになる。
【０００７】以上において、前記ジョイント用支持レー
ルＲの各々には、前記隣接する他の屋根パネル５の端縁
部に沿って延びるとともに上方へ突出する上方延出部４
０が設けられ、接続部材４１は、互いに隣接するジョイ
ント用支持レールＲの前記上方延出部にまたがって取り
付けられる断面逆Ｕ字形状とするのが好ましい。このよ
うにすれば、逆Ｕ字形状の接続部材を隣接するジョイン
ト用支持レールＲの上方延出部にまたがって被せれば、
ジョイント用支持レールＲ同士が連結され、屋根パネル
５同士の接続作業が完了するようになるので、その接続
作業が容易になり、この点でも、組立作業が短時間で行
えるようになる。
【０００８】また、屋根パネル５は、前記屋根面の棟か
ら軒先まで延びるものであり、前記ジョイント用支持レ
ールＲおよび前記上方延出部４０は、前記屋根パネル５
の棟から軒先までの長さに応じた寸法を備えていること
が好ましい。このようにすれば、工場や地上で、太陽電
池パネル１０が取り付けられた屋根パネル５に対し、工
場や地上で、太陽電池パネル１０の継ぎ目の防水処理を
完了させることが可能となり、屋根パネル５自体の防水
作業が不要となり、組立作業が短時間で行なえるように
なる。そのうえ、屋根パネル５同士を接続する接続部材
は、棟から軒先までの間で途切れることがなくなるの
で、途中に継目が形成されず、良好な防水性能が得られ
る。
【０００９】本発明の第２発明は、所定寸法により形成
された複数の屋根パネル５が配列された屋根面の上に、
所定寸法により形成された複数枚の太陽電池パネル１０
を配列することにより形成された太陽電池付屋根の組立
方法であって、前記屋根の表面に、前記太陽電池パネル
１０の端縁を支持する複数の支持レールを介して前記太
陽電池パネル１０を取付け、前記太陽電池パネル１０が
取り付けられた前記複数の屋根パネル５を前記屋根面に
配列した後、互いに隣接する屋根パネルの端縁に設けら
れた前記支持レール同士を接続部材で連結することを特
徴とする。このような本発明によれば、ジョイント用の
スペースを残すことなく全面に太陽電池パネル１０が組
み付けられた状態の屋根パネル５を屋根面に配列するこ
とにより、工場や地上で、屋根パネル５に太陽電池パネ
ル１０を取り付ける作業が行なえようになることから、
屋根面上での太陽電池パネル１０の取付作業が不要とな
り、建築現場における組立作業が短時間で行えるように
なる。
【００１０】また、前記屋根パネル５の端縁に設けられ
る前記支持レールは、前記太陽電池パネルの一端縁を支
持するジョイント用支持レールＲとされ、このジョイン
ト用支持レールＲは、隣接する他のジョイント用支持レ
ールＲと接続部材４１を介して互いに連結され、前記ジ
ョイント用支持レールＲには、前記隣接する他の屋根パ
ネル５の端縁部に沿って延びるとともに上方へ突出する
上方延出部４０が設けられ、前記接続部材４１は、互い
に隣接するジョイント用支持レールＲの前記上方延出部
４０にまたがって取り付けられる断面逆Ｕ字形状のもの
であることが好ましい。このようにすれば、逆Ｕ字形状
の接続部材を隣接するジョイント用支持レールＲの上方
延出部にまたがって被せることで、屋根パネル５同士の
接続作業が完了するようになるので、その接続作業が容
易になり、この点でも、組立作業が短時間で行えるよう
になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。図１および図２には、本実施形
態に係るユニット式建物１が示されている。このユニッ
ト式建物１は、箱状に形成された複数の一階建物ユニッ
ト２および二階建物ユニット３を組み合わせたものであ
る。一方、屋根４は、複数の屋根パネル５を桁方向に配
列して形成した切妻式ものである。屋根４の一方の傾斜
面に配列された各屋根パネル５の全面には、屋根葺材と
しての太陽電池パネル１０が多数縦横に配列されてい
る。なお、一階建物ユニット２、二階建物ユニット３お
よび屋根パネル５は、予め工場で製造され、建築現場で
互いに組み合わされたものである。ここで、太陽電池パ
ネル１０は、図３に示されるように、屋根４の傾斜方向
に沿った端縁を支持するジョイント用支持レールＲや支
持レールＭを介して屋根パネル５に固定されている。
【００１２】図３において、屋根パネル５は、屋根４の
棟から軒先までの長さを有する四角形状のパネルであ
り、図示しない溝型鋼を枠組みしたフレームの表面に合
板等の屋根面材５Ａを張り付けて形成されている。屋根
面材５Ａの表面には、アスファルトルーフィング等の防
水シート材５Ｂが張り付けられている。太陽電池パネル
１０は、所定数のソーラーセルを収めた平板状の防水ケ
ース１２と、このケース１２の周縁に取り付けられた四
角形状の枠体１３とを有するものである。これらのケー
ス１２、枠体１３により防水および補強がなされ、内部
のソーラーセルは、雨水による漏電や短絡等の事故、太
陽電池パネル１０の表面に加わる荷重等から保護される
ようになっている。図３中、紙面の直交方向に延びる枠
体１３の縦枠部１３Ａは、下方の部分が図中左右方向に
延びる横枠部１３Ｂの下面よりも下方に突出し、太陽電
池パネル１０の脚部１４となっている。そして、この脚
部１４により太陽電池パネル１０の荷重が下方に伝達さ
れるようになっている。また、脚部１４には、外側の下
端部分に外側に突出する固定用鍔部１５が設けられてい
る。
【００１３】ジョイント用支持レールＲは、屋根４の棟
から軒先まで延びるレール状の部材であり、屋根パネル
５の端縁に沿って敷設され、当該端縁に沿って配列され
ている複数の太陽電池パネル１０の各々の一端縁を支持
するようになっている。このジョイント用支持レールＲ
には、図中上方が開口となった断面コ字状の樋部２１
と、この樋部２１の下方に一体的に設けられた断面四角
形状のパイプ部２２とが設けられている。樋部２１は、
屋根パネル５の端縁に沿って配列された各太陽電池パネ
ル１０の脚部１４を受けるとともに、太陽電池パネル１
０に降り注いだ雨水等を集めて軒先へ排水するものであ
る。樋部２１の底部２３には、脚部１４が載せられると
ともに、脚部１４の固定用鍔部１５を貫通したタッピン
グねじ２４が螺合されている。そして、この底部２３が
太陽電池パネル１０を固定する固定部となっている。太
陽電池パネル１０の端縁には、断面クランク形状の固定
具１６が配置されている。この固定具１６は、下端が樋
部２１の底部２３に固定されるとともに、上端で取付部
材２０に固定された太陽電池パネル１０の鍔部１１を上
方から押え付けるものである。パイプ部２２の傾斜した
側面には、下端付近に取付用鍔部２５が突設されてお
り、この取付用鍔部２５を貫通するねじ２６を屋根パネ
ル５に螺合させることにより、ジョイント用支持レール
Ｒの固定がなされている。
【００１４】ここで、各ジョイント用支持レールＲに
は、隣接する他の屋根パネル５の端縁部に沿って延びる
とともに、上方へ突出する上方延出部４０が設けられて
いる。この上方延出部４０は、屋根パネル５の棟から軒
先までの長さに応じた寸法を備えたものである。隣接す
る屋根パネル５のジョイント用支持レールＲ同士は、そ
の上方延出部４０同士を近接して配置され、これらの上
方延出部４０にまたがって取り付けられる断面逆Ｕ字形
状により連結されている。この際、接続部材４１は、屋
根パネル５の棟から軒先までの長さに応じた寸法を備え
たものである。これらの接続部材４１の間には、一対の
パッキング部材３１およびパッキング部材３２がそれぞ
れ介装されている。これらのパッキング部材３１，３２
は、それぞれのジョイント用支持レールＲに固着され、
ジョイント用支持レールＲ同士を接続することにより、
接続部材４１の間の隙間を塞ぐようになっている。屋根
パネル５の継ぎ目Ｊは、ジョイント用支持レールＲの上
方延出部４０同士を接続部材４１で連結することで塞が
れるようになっている。ここにおいて、ジョイント用支
持レールＲを接続部材４１で連結することにより、屋根
パネル５同士が接続されるようになっている。
【００１５】支持レールＭは、屋根パネル５の中間部分
に敷設されるものであり、互いに隣接する二つのジョイ
ント用支持レールＲを一体化した形状となっている。具
体的には、支持レールＭは、図中上方が開口となった断
面コ字状の樋部２１Ａと、この樋部２１Ａの下方に一体
的に設けられた断面四角形状のパイプ部２２Ａとを有す
るものである。これらの樋部２１Ａおよびパイプ部２２
Ａは、ジョイント用支持レールＲのものよりも大きくさ
れ、このうち、樋部２１Ａは、支持レールＭの両側に配
列された太陽電池パネル１０の両方の脚部１４を受ける
とともに、太陽電池パネル１０に降り注いだ雨水等を集
めて軒先へ排水するものとなっている。樋部２１Ａの底
部２３Ａには、ジョイント用支持レールＲと同様に、太
陽電池パネル１０の脚部１４が載せられるとともに、脚
部１４の固定用鍔部１５を貫通したタッピングねじ２４
が螺合されている。そして、この底部２３Ａが太陽電池
パネル１０を固定する固定部となっている。パイプ部２
２Ａの傾斜した側面には、ジョイント用支持レールＲと
同様に、下端付近に取付用鍔部２５が突設されており、
この取付用鍔部２５を貫通するねじ２６を屋根パネル５
に螺合させることで、支持レールＭが固定されている。
また、太陽電池パネル１０の間に形成される目地部７に
は、図中上下方向に三段に形成された舌部８Ａを水平に
突出させた化粧目地ガスケット８が挿入されている。
【００１６】以下に、本実施形態の屋根４の組立手順に
ついて説明する。まず、一階建物ユニット２、二階建物
ユニット３および屋根パネル５を工場で製造する。この
際、ジョイント用支持レールＲおよび支持レールＭを介
して、屋根パネル５の全面に太陽電池パネル１０を取り
付ける。また、ジョイント用支持レールＭには、継ぎ目
Ｊ側の側面にパッキング部材３１，３２を取り付ける。
次いで、建築現場で複数の建物ユニット２，３を組み合
わせおき、その屋根部分に複数の屋根パネル５を配列し
て固定する。屋根パネル５の配列・固定が完了したら、
配列された屋根パネル５の互いに隣接するジョイント支
持レールＲ同士を接続部材４１で連結し、これにより、
屋根パネル５同士を互いに接続する。なお、太陽電池パ
ネル１０が取り付けられていない屋根パネル５の継ぎ目
Ｊは、コーキング剤等で防水処理を施しておく。これら
の接続作業および防水処理が完了すると、屋根４が完成
する。
【００１７】前述のような本実施形態によれば次のよう
な効果がある。すなわち、各屋根パネル５の端縁部に、
当該端縁部に沿って配置される太陽電池パネル１０の一
端縁を支持するジョイント用支持レールＲを設け、屋根
パネル５の端縁に太陽電池パネル１０の端縁を合わせて
配列することができるようにしたので、工場や地上で、
屋根パネル５に太陽電池パネル１０を取り付けることが
可能となる。また、互いに隣接する前記屋根パネルの前
記ジョイント用支持レールＲ同士を、接続部材４１を介
して互いに連結するようにしたので、隣接する屋根パネ
ル５同士の接続作業が容易となる。このため、高所とな
る屋根面上での太陽電池パネル１０の取付作業が不要と
なるうえ、屋根パネル５同士の接続作業も簡単に行なえ
るようになり、建築現場における組立作業を短時間で行
なうことができる。
【００１８】さらに、ジョイント用支持レールＲの各々
に、隣接する他の屋根パネル５の端縁部に沿って延びる
とともに上方へ突出する上方延出部４０を設け、互いに
隣接するジョイント用支持レールＲの前記上方延出部に
またがって取り付けられる断面逆Ｕ字形状の接続部材４
１でジョイント用支持レールＲ同士を連結するようにし
たので、ジョイント用支持レールＲ同士の連結が容易に
行なえ、ジョイント用支持レールＲ同士の連結で、屋根
パネル５同士の接続作業が完了するようになり、この点
からも、組立作業を短時間で行なうことができる。
【００１９】また、屋根面の棟から軒先まで延びる屋根
パネル５を採用するとともに、屋根パネル５の棟から軒
先までの長さに応じた寸法に、ジョイント用支持レール
Ｒおよび上方延出部４０の長手寸法を設定したので、工
場や地上で、太陽電池パネル１０が取り付けられた屋根
パネル５に対し、工場や地上で、太陽電池パネル１０の
継ぎ目の防水処理を完了させることが可能となり、屋根
パネル５自体の防水作業が不要となり、組立作業をさら
に短時間とできる。そのうえ、屋根パネル５同士を接続
する接続部材４１は、棟から軒先までの間で途切れるこ
とがなくなるので、途中に継目が形成されず、良好な防
水性能を得ることができる。
【００２０】さらに、各表面全体に太陽電池パネル１０
が取り付けた複数の屋根パネル５を屋根面に配列した
後、互いに隣接する屋根パネル５の端縁に設けられたジ
ョイント用支持レールＲ同士を接続部材で連結するよう
にしたので、工場で、屋根パネル５に太陽電池パネル１
０を取り付ける作業が完了するようになり、屋根面上で
の太陽電池パネル１０の取付作業が一切不要となり、建
築現場における組立作業を確実に短時間で完了させるこ
とができる。
【００２１】なお、本発明は前述の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あれ
ば次に示すような変形形態を含むものである。例えば、
前記実施形態では、太陽電池パネル１０の屋根パネル５
への取付作業を工場で行うようにしたが、当該取付作業
は、建築現場で行ってもよく、地上で太陽電池パネルを
屋根パネルに取り付ければ、前記実施形態と同様に、作
業時間を短縮することができる。また、屋根としては、
ユニット式建物の屋根に限らず、柱および梁を建築現場
で接合する在来工法からなる建物の屋根でもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、組立作業を短時間で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るユニット式建物を示
す斜視図である。
【図２】前記実施形態のユニット式建物を示す分解斜視
図である。
【図３】前記実施形態の要部を示す断面図である。
【図４】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ユニット式建物 ４ 太陽電池付屋根 ５ 屋根パネル １０ 太陽電池パネル ４０ 上方延出部 ４１ 接続部材 Ｒ 支持するジョイント用支持レール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の寸法に形成された複数枚の太陽電池
    パネルが屋根面に縦横に配列された太陽電池付屋根であ
    って、 前記屋根面は、所定寸法により形成された複数の屋根パ
    ネルが配列されることにより形成され、これらの屋根パ
    ネルの各々の端縁部には、当該端縁部に沿って配置され
    る前記太陽電池パネルの一端縁を支持するジョイント用
    支持レールが設けられ、互いに隣接する前記屋根パネル
    の前記ジョイント用支持レール同士は、接続部材を介し
    て互いに連結されていることを特徴とする太陽電池付屋
    根。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の太陽電池付屋根におい
    て、前記ジョイント用支持レールの各々には、前記隣接
    する他の屋根パネルの端縁部に沿って延びるとともに上
    方へ突出する上方延出部が設けられ、前記接続部材は、
    互いに隣接するジョイント用支持レールの前記上方延出
    部にまたがって取り付けられる断面逆Ｕ字形状のもので
    あることを特徴とする太陽電池付屋根。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の太陽電池付屋根におい
    て、前記屋根パネルは、前記屋根面の棟から軒先まで延
    びるものであり、前記ジョイント用支持レールおよび前
    記上方延出部は、前記屋根パネルの棟から軒先までの長
    さに応じた寸法を備えていることを特徴とする太陽電池
    付屋根。
  4. 【請求項４】所定寸法により形成された複数の屋根パネ
    ルが配列された屋根面の上に、所定寸法により形成され
    た複数枚の太陽電池パネルを配列することにより形成さ
    れた太陽電池付屋根の組立方法であって、 前記屋根の表面に、前記太陽電池パネルの端縁を支持す
    る複数の支持レールを介して前記太陽電池パネルを取り
    付け、前記太陽電池パネルが取り付けられた前記複数の
    屋根パネルを前記屋根面に配列した後、互いに隣接する
    屋根パネルの端縁に設けられた前記支持レール同士を接
    続部材で連結することを特徴とする太陽電池付屋根の組
    立方法。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の太陽電池付屋根の組立方
    法において、前記屋根パネルの端縁に設けられる前記支
    持レールは、前記太陽電池パネルの一端縁を支持するジ
    ョイント用支持レールとされ、このジョイント用支持レ
    ールは、隣接する他のジョイント用支持レールと接続部
    材を介して互いに連結され、前記ジョイント用支持レー
    ルには、前記隣接する他の屋根パネルの端縁部に沿って
    延びるとともに上方へ突出する上方延出部が設けられ、
    前記接続部材は、互いに隣接するジョイント用支持レー
    ルの前記上方延出部にまたがって取り付けられる断面逆
    Ｕ字形状のものであることを特徴とする太陽電池付屋根
    の組立方法。
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