JP2001311268A - 屋上設備機器設置用の架台構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単に施工することができる屋上設備機器設
置用の架台構造を提供する。 【解決手段】 棟側のジョイント材(30)の軒側端部を、
屋根下地材(５)にビス(45)(45)止めするとともに、この
棟側のジョイント材(30)の軒側接続部(32)に、軒側のジ
ョイント材(30)の棟側接続部(31)を係合して、複数のジ
ョイント材(30)(30)…を屋根傾斜方向に沿って棟側から
順に連続させて架台(６)を施工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池モジュ
ールや太陽熱温水器モジュール等の屋上設備機器を屋根
へ設置するための架台構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、太陽電池モジュールを屋根へ設置
して、太陽光発電により電力を得るようにした住宅が増
えつつある。この種の住宅において、太陽電池モジュー
ルの屋根への設置に際しては、太陽電池モジュールと屋
根葺き材との間に一体感を持たせるのが外観上望まし
い。

【０００３】そこで、屋根下地材に屋根傾斜方向に沿っ
た複数の架台を取り付け、棟側の太陽電池モジュールの
軒側端部と軒側の太陽電池モジュールの棟側端部を重ね
合わせるようにして、架台上に多数の太陽電池モジュー
ルを屋根葺き材と同様に階段状に取り付けるようにした
構造のものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構造にお
いては、太陽電池モジュールを階段状に複雑に配置して
いることから、これら太陽電池モジュールを屋根に取り
付けるための架台構造が複雑で、その施工が煩雑である
といった欠点があった。

【０００５】そこで、この発明は、上記の不具合を解消
して、施工が簡単で、コストも低く抑えることができ、
雨仕舞等にも優れた屋上設備機器設置用の架台構造の提
供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、屋上設備機器を屋根へ設置す
るための架台構造であって、屋上設備機器を支持する複
数のジョイント材を屋根傾斜方向に沿って階段状に連続
してなり、棟側のジョイント材の軒側接続部を、固定具
によって屋根下地材に固定するとともに、この棟側のジ
ョイント材の軒側接続部に、軒側のジョイント材の棟側
接続部を係合するようにしたことを特徴とする。

【０００７】そして、各ジョイント材は、棟側及び軒側
の厚肉の接続部を、屋上設備機器を載置する薄肉の載置
部で連結してなる。また、各ジョイント材の上面、及び
棟側と軒側のジョイント材間にシール材が取り付けられ
ている。

【０００８】さらに、各ジョイント材の下面に、たわみ
防止用のスペーサが取り付けらている。各ジョイント材
において、棟側或いは軒側の接続部とスペーサとの間
に、配線挿通用の隙間が形成されている。さらにまた、
ジョイント材によって支持する屋上設備機器は、太陽電
池モジュールである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係
る屋根は、図２及び図３に示すように、例えば切妻タイ
プの屋根であって、その一方の屋根面(例えば南側に面
する屋根面)に太陽電池モジュール(１)(１)…及び屋根
葺き材(２)(２)…が設置され、他方の屋根面に屋根葺き
材(２)(２)…が設置されている。

【００１０】上記の複数の太陽電池モジュール(１)(１)
…は、屋根下地材(５)に屋根傾斜方向に沿って取り付け
た複数の架台(６)(６)…上に、棟側の太陽電池モジュー
ル(１)の軒側端部と軒側の太陽電池モジュール(１)の棟
側端部を重ね合わせるようにして、屋根傾斜方向及び桁
方向に並設されている。なお、屋根下地材(５)は、図３
及び図４に示すように、トラス(10)上に桁方向に差し渡
された複数の母屋(11)(11)…上に取り付けた野地板(12)
と、この野地板(12)の上面に張られたルーフィング材(1
3)とから構成されている。

【００１１】各太陽電池モジュール(１)は、図５に示す
ように、方形の太陽電池パネル(20)と、方形枠状の金属
製のモジュールフレーム(21)とから構成されている。太
陽電池パネル(20)は、多結晶シリコンからなるセル（太
陽電池の基本単位）を必要枚配列して、屋外で利用でき
るよう強化ガラスで覆ったものである。なお、セルは、
多結晶シリコンに限らず、単結晶シリコンやアモルファ
スシリコン等であっても良い。モジュールフレーム(21)
は、上側及び下側のフレーム材(22)(23)と、これら上側
及び下側フレーム材(22)(23)の両端部を連結する左右一
対の側フレーム材(24)(24)とから方形枠状に形成されて
いる。これら各フレーム材(22)(23)(24)(24)は、アルミ
ニウムの押出加工により成形されている。なお、下側フ
レーム材(23)には、軒側の太陽電池モジュール(１)の上
側フレーム材(22)に接続するための接続プレート(25)(2
5)が取り付けられている。

【００１２】各架台(６)は、図１、図６及び図７に示す
ように、太陽電池モジュール(１)(１)…を支持する複数
のジョイント材(30)(30)…を屋根傾斜方向に沿って階段
状に連続させてなる。各ジョイント材(30)は、棟側及び
軒側の厚肉の金属プレートからなる接続部(31)(32)を、
太陽電池モジュール(１)を載置する薄肉の金属プレート
からなる載置部(33)で連結してなる。このようにジョイ
ント材(30)において、長尺の載置部(33)を薄肉材料で構
成し、ある程度の強度が要求される両接続部(31)(32)を
厚肉材料で構成することで、ジョイント材(30)の軽量化
及び材料費の削減を図りながら、強度も維持するように
している。

【００１３】ジョイント材(30)の載置部(33)は、帯板状
に形成され、その棟側端部が直角に折曲され、軒側端部
がやや上方に向けて折曲されている。棟側の接続部(31)
は、コ字型に形成され、その溝部分が棟側を向くように
して載置部(33)の棟側の立ち上がり部分に固定されてい
る。軒側の接続部(32)は、載置部(33)の軒側の下面に固
定された水平片(34)と、この水平片(34)の軒側端部から
垂下した垂直片(35)と、この垂直片(35)の下端から屋根
傾斜方向に沿って延出する傾斜片(36)と、この傾斜片(3
6)の軒側端部から立ち上がった立ち上がり片(37)と、こ
の立ち上がり片(37)の上端から軒側に向かって水平に延
びる延出片(38)とが一体的に連続されてなる。そして、
その接続部(32)における傾斜片(36)には、一対のビス穴
(39)(39)が形成されている。

【００１４】このジョイント材(30)の載置部(33)の上面
には、図７に示すように、クッション性を有するシール
材(40)が取り付けられ、このシール材(40)の棟側及び軒
側の端部は、載置部(33)の端部全体を覆っている。さら
に、ジョイント材(30)の載置部(33)の下面には、スペー
サ(41)が軒側の接続部(32)との間に隙間(42)をあけて取
り付けられている。この隙間(42)は、太陽電池モジュー
ル(１)(１)…からの配線(43)(図１参照)を通す配線挿通
用として利用される。

【００１５】そして、ジョイント材(30)は、図８に示す
ように、その棟側接続部(31)を、屋根下地材(５)に取り
付けた棟側のジョイント材(30)の軒側接続部(32)に係合
するとともに、その軒側接続部(32)の傾斜片(36)を屋根
下地材(５)にビス(45)(45)止めすることによって、屋根
下地材(５)に取り付けられる。なお、ビス(45)(45)は、
屋根下地材(５)を貫通して母屋(11)にねじ込まれ、これ
によって取付強度を高めている。

【００１６】この設置状態において、軒側と棟側のジョ
イント材(30)(30)における載置部(33)(33)とが互いに平
行になっているが、同一平面上にはなく段差を有して配
置されている。また、軒側のジョイント材(30)における
載置部(33)の棟側端部が、棟側のジョイント材(30)にお
ける軒側接続部(32)の垂直片(35)にシール材(40)が介在
した状態で重ね合わされ、ジョイント材(30)(30)の接続
部分同士をシールするようになっている。さらに、図４
に示すように、載置部(33)の下面と屋根下地材(５)の上
面との間にはスペーサ(41)が介在して、薄肉に形成され
た載置部(33)のたわみを防止するようになっている。こ
のようにしてジョイント材(30)(30)…を屋根傾斜方向に
沿って順次連続させて屋根下地材(５)に取り付けること
で、上面にシール材(40)(40)…が取り付けられた階段状
の架台(６)が構成されている。

【００１７】そして、架台(６)の各段部を構成するジョ
イント材(30)の載置部(33)上には、桁方向に隣接する太
陽電池モジュール(１)(１)の互いに対向する端部すなわ
ち側フレーム材(24)(24)が夫々載せられている。この載
置状態において、側フレーム材(24)(24)の下面間に跨る
ようにして、側フレーム材(24)(24)と載置部(33)との間
にシール材(40)が介在し、これらの間をシールするよう
になっている。

【００１８】このようにして架台(６)上に載せられた桁
方向に隣接する太陽電池モジュール(１)(１)の側フレー
ム材(24)(24)間には、目地隙間(50)が生じている(図１
０参照)。そこで、この目地隙間(50)からの雨水等の浸
入を防止するために、金属製の目地材(51)及び化粧材(5
2)を用いて目地隙間(50)を塞ぐようにしている。

【００１９】すなわち、太陽電池モジュール(１)(１)に
おける側フレーム材(24)(24)の外側面には、図９及び図
１０に示すように、目地隙間(50)に向けて突出する突部
材としての第１突片(53)(53)が夫々形成されている。こ
の第１突片(53)(53)は、側フレーム材(24)(24)の上端部
分を、その上端面と面一になるように目地隙間(50)に向
けて延出してなる。

【００２０】そして、目地材(51)は、太陽電池モジュー
ル(１)の側フレーム材(24)の長さすなわち目地隙間(50)
の長さとほぼ同じ長さを有するコ字型の長尺部材から構
成されている。この目地材(51)の一端部には、図１１に
示すように、その側面に入れられた切り込みによって、
一対の折れ曲げ片(55)(55)が形成されている。そして、
この折れ曲げ片(55)(55)を利用して、ばね材(60)が取り
付けられている。一方、目地材(51)の他端部には、その
上面(59)にビス孔(56)が形成されて、化粧材(52)に固定
されるようになっている。

【００２１】ばね材(60)は、略コ字形の嵌合片(61)と、
この嵌合片(61)の上面から延出したく字形のばね片(62)
とを一体的に連結してなる。嵌合片(61)の側面には、そ
の下端中央が下方に延出して、段差が形成されている。
そして、このばね材(60)の嵌合片(61)を目地材(51)の溝
部分に内嵌して、目地材(51)の折れ曲げ片(55)(55)を内
側に折り曲げてばね材(60)の段差部分に係合することに
よって、ばね材(60)が目地材(51)に取り付けられる。

【００２２】化粧材(52)は、図９に示すように、モジュ
ールフレーム(21)の下側フレーム材(23)の外面形状に対
応して階段状に形成されている。この化粧材(52)の上面
(70)中央には、目地材(51)のビス孔(56)に対応した第１
ビス挿入用孔(71)が形成されており、また中段面(72)の
端部には、モジュールフレーム(21)の下側フレーム材(2
3)のビス孔(73)に対応した第２ビス挿入用孔(74)が形成
されている。

【００２３】上記の目地材(51)及び化粧材(52)の取り付
けに際しては、まず目地材(51)を、溝部分が下向きでか
つ一端部が棟側に向くようにして、目地隙間(50)に軒側
から挿入する。すると、図８及び図１２に示すように、
目地材(51)の一端部すなわち棟側端部に取り付けたばね
材(60)のはね片(62)が、側フレーム材(24)(24)の外側面
中央から突設した第２突片(64)(64)に当接して、目地材
(51)の棟側端部を第１突片(53)(53)の下面間に跨るよう
にして押し付ける。この状態で、化粧材(52)を、目地隙
間(50)の軒側端部を覆うようにして、桁方向に隣接する
モジュールフレーム(21)の軒側端部間に跨って配置す
る。このとき、化粧材(52)の上面(70)は、側フレーム材
(24)(24)の第１突片(53)(53)の上面間に跨って配置され
ている。そして、化粧材(52)の第１ビス挿入用孔(71)に
挿入したビス(75)を目地材(51)のビス孔(56)にねじ込む
ことによって、目地材(51)の軒側端部が上方に引き上げ
られて第１突片(53)(53)の下面間に跨って当接される。

【００２４】これによって、図１０に示すように、目地
材(51)と化粧材(52)とで側フレーム材(24)(24)の第１突
片(53)(53)を挟持し、桁方向に隣接する太陽電池モジュ
ール(１)(１)が接続される。また、図１３に示すよう
に、目地隙間(50)の上部が目地材(51)によって塞がれる
とともに、目地隙間(50)の露出した軒側端部が化粧材(5
2)によって覆われる。さらに、目地材(51)の上面(59)
は、太陽電池モジュール(１)(１)の側フレーム材(24)(2
4)の上端面とほぼ面一となり、目立ち難くくなる。

【００２５】そして、図９及び図１４に示すように、化
粧材(52)の第２ビス挿入用孔(74)に挿入した長尺の固定
用のビス(80)を、棟側の太陽電池モジュール(１)の下側
フレーム材(23)のビス孔(73)を貫通させて、軒側の太陽
電池モジュール(１)の上側フレーム材(22)のビス孔(81)
にねじ込んでいる。これによって、化粧材(52)を固定す
るとともに、棟側と軒側の太陽電池モジュール(１)(１)
同士を電気的に接続している。

【００２６】次に、太陽電池モジュール(１)(１)…の施
工手順について説明する。まず、最も棟側に位置するジ
ョイント材(30)(30)…を、その各棟側接続部(31)を棟化
粧カバー(76)(図１参照)の下側にもぐり込ませるととも
に、各軒側接続部(32)の傾斜片(36)を屋根下地材(５)に
ビス(45)(45)止めすることによって、屋根下地材(６)に
桁方向に適宜間隔をあけて取り付ける。

【００２７】そして、図１に示すように、最も棟側に位
置する太陽電池モジュール(１)(１)…を、その上側フレ
ーム材(22)(22)…を棟化粧カバー(76)の下側にもぐり込
ませながら、その側フレーム材(24)(24)…をジョイント
材(30)(30)…上に順次載せていく。このとき、各ジョイ
ント材(30)(30)…上には、桁方向に隣接する太陽電池モ
ジュール(１)(１)の互いに対向する側フレーム材(24)(2
4)が載置される。続いて、これら側フレーム材(24)(24)
間に生じる目地隙間(50)に、上述のように目地材(51)及
び化粧材(52)を取り付ける。

【００２８】次に、既に設置している棟側のジョイント
材(30)(30)…の軒側接続部(32)(32)…に、これよりも軒
側に配置する新たなジョイント材(30)(30)…の棟側接続
部(31)(31)…を係合して、その軒側のジョイント材(30)
(30)…の軒側接続部(32)(32)…を屋根下地材(５)にビス
(45)(45)…止めすることによって、ジョイント材(30)(3
0)を屋根傾斜方向に沿って連続させる。

【００２９】このとき、軒側のジョイント材(30)の棟側
端部が棟側のジョイント材(30)の軒側端部に被さり、軒
側接続部(32)のビス(45)(45)箇所を覆っている。また、
軒側のジョイント材(30)の棟側端部と、棟側のジョイン
ト材(30)の軒側端部との間にシール材(40)が介在して、
両ジョイント材(30)(30)の接続部分をシールしている。
なお、この軒側のジョイント材(30)(30)…の設置と、上
記の目地材(51)及び化粧材(52)の設置とは、その設置順
序が逆になっても良い。

【００３０】そして、新たな太陽電池モジュール(１)
(１)…を、その上側フレーム材(22)(22)…を既に設置し
ている太陽電池モジュール(１)(１)…の下側フレーム材
(23)(23)…の下側にもぐり込ませながら、その側フレー
ム材(24)(24)を新たに設置したジョイント材(30)(30)…
上に順次載せていく。この状態で、棟側の太陽電池モジ
ュール(１)(１)…に取り付けてある接続プレート(25)(2
5)…を利用して、棟側の太陽電池モジュール(１)(１)…
の上側フレーム材(22)(22)…と軒側の太陽電池モジュー
ル(１)(１)…の下側フレーム材(23)(23)…とを接続す
る。ここで、化粧材(52)の第２ビス挿入用孔(74)に挿入
した長尺の固定用のビス(80)を、互いに重なり合った棟
側及び軒側の太陽電池モジュール(１)(１)のフレーム材
(22)(23)にねじ込んで貫通させることで、太陽電池モジ
ュール(１)(１)同士を電気的に接続する。また、軒側の
太陽電池モジュール(１)(１)間に生じる目地隙間(50)に
は、上述と同様にして目地材(51)及び化粧材(52)を取り
付ける。

【００３１】このようにしてジョイント材(30)(30)…及
び太陽電池モジュール(１)(１)…を棟側から軒側へ順次
設置し、各目地隙間(50)に対して上述したような目地処
理を施すことによって、棟側と軒側の太陽電池モジュー
ル(１)(１)を重ね合わせるようにして、複数の太陽電池
モジュール(１)(１)…が屋根傾斜方向及び桁方向に並設
される。

【００３２】なお、この発明は、上記実施形態に限定さ
れるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に
多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、屋根に設置する屋上設備機器としては、太陽電池モ
ジュールに限らず、太陽熱温水器モジュールであっても
良い。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、屋根下地材に固定した棟側のジョイント材
の軒側接続部に、軒側のジョイント材の棟側接続部を係
合しているので、ジョイント材を棟側から軒側へ順次連
続させて架台を施工することができ、施工者は棟側を向
いて屋根葺き材を施工するときと同様に架台を施工する
ことができる。従って、施工性の向上を図ることができ
る。しかも、各ジョイント材の棟側接続部は、係合され
ているだけであってビス止め等がなされていないので、
ジョイント材に形成するビス孔等の数を少なくして、ビ
ス止め等の作業も減らすことができる。

【００３４】また、各ジョイント材は、ある程度の長さ
を必要とする載置部を薄肉とし、ある程度の強度が要求
される両接続部を厚肉としているので、ジョイント材の
強度を維持しながら、軽量化及び材料費の削減を図るこ
とができる。

【００３５】さらに、各ジョイント材の上面には、シー
ル材が取り付けられているので、ジョイント材とこのジ
ョイント材上に載せた屋上設備機器との間をシールする
ことができ、これら隙間からの雨水の浸入を防止するこ
とができる。しかも、棟側と軒側のジョイント材間にも
シール材を取り付けているので、ジョイント材間の隙間
からの雨水の浸入も防止することができる。このため、
雨仕舞を良好にすることができる。

【００３６】さらにまた、各ジョイント材の下面にスペ
ーサを取り付けて、各ジョイント材のたわみを防止して
いるので、屋上設備機器を設置したときに、ジョイント
材がたわんで屋上設備機器との間に隙間ができることが
なく、従って屋上設備機器と架台との間を確実にシール
することができる。

【００３７】また、各ジョイント材において、棟側或い
は軒側の接続部とスペーサとの間に、配線挿通用の隙間
が形成されているので、配線を挿通するための孔等を架
台にわざわざ形成しなくても済み、これによっても施工
性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る架台構造を示す分
解斜視図である。

【図２】屋根の一部破断斜視図である。

【図３】屋根の縦断面図である。

【図４】同じくその拡大図である。

【図５】太陽電池モジュールの斜視図である。

【図６】ジョイント材の斜視図である。

【図７】シール材を取り付けたジョイント材の斜視図で
ある。

【図８】棟側と軒側の太陽電池モジュールの端部同士の
重なり部分における縦断面図である。

【図９】目地隙間の軒側端部付近における分解斜視図で
ある。

【図１０】同じくその一部破断正面図である。

【図１１】目地材及びばね材を示す斜視図である。

【図１２】目地材の棟側端部の取付状態を示す斜視図で
ある。

【図１３】目地隙間の軒側端部付近における斜視図であ
る。

【図１４】固定及びアース用のビスの取付状態を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

(１) 屋上設備機器(太陽電池モジュール) (５) 屋根下地材 (６) 架台 (30) ジョイント材 (31) 棟側接続部 (32) 軒側接続部 (33) 載置部 (40) シール材 (41) スペーサ (42) 配線挿通用の隙間 (45) 固定具(ビス)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E108 AA02 AS03 DF06 ER08 FF11 GG16 KK04 LL01 MM00 NN07 5F051 AA03 AA05 BA03 EA02 JA02 JA08 JA09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋上設備機器を屋根へ設置するための架
   台構造であって、屋上設備機器を支持する複数のジョイ
   ント材を屋根傾斜方向に沿って階段状に連続してなり、
   棟側のジョイント材の軒側接続部を、固定具によって屋
   根下地材に固定するとともに、この棟側のジョイント材
   の軒側接続部に、軒側のジョイント材の棟側接続部を係
   合するようにしたことを特徴とする屋上設備機器設置用
   の架台構造。
2. 【請求項２】 各ジョイント材は、棟側及び軒側の厚肉
   の接続部を、屋上設備機器を載置する薄肉の載置部で連
   結してなる請求項１記載の屋上設備機器設置用の架台構
   造。
3. 【請求項３】 各ジョイント材の上面、及び棟側と軒側
   のジョイント材間にシール材が取り付けられている請求
   項１又は２記載の屋上設備機器設置用の架台構造。
4. 【請求項４】 各ジョイント材の下面に、たわみ防止用
   のスペーサが取り付けらている請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の屋上設備機器設置用の架台構造。
5. 【請求項５】 各ジョイント材において、棟側或いは軒
   側の接続部とスペーサとの間に、配線挿通用の隙間が形
   成されている請求項４記載の屋上設備機器設置用の架台
   構造。
6. 【請求項６】 ジョイント材によって支持する屋上設備
   機器は、太陽電池モジュールである請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の屋上設備機器設置用の架台構造。