JP2002030774A - 太陽光発電装置付きカーポート - Google Patents

太陽光発電装置付きカーポート

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JP2002030774A JP2000216297A JP2000216297A JP2002030774A JP 2002030774 A JP2002030774 A JP 2002030774A JP 2000216297 A JP2000216297 A JP 2000216297A JP 2000216297 A JP2000216297 A JP 2000216297A JP 2002030774 A JP2002030774 A JP 2002030774A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーポート本体を可能限り改変することな
く、太陽電池モジュールを適切且つ簡単に組み込むこと
ができる太陽光発電装置付きカーポートを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 折板屋根３を有するカーポート本体２
と、支持枠１１に複数枚の太陽電池モジュール５を組み
込んで構成した太陽光発電ユニット４とを備えた太陽光
発電装置付きカーポート１において、太陽光発電ユニッ
ト４は、折板屋根３の勾配方向に延在する複数本に縦材
８により折板屋根３の上面に取り付けてあり、各縦材８
は、下辺部４２を折板９をタイトフレーム３１に固定す
る固定ボルト３２に共締め固定され且つ上辺部４１に太
陽光発電ユニット４の支持枠１１を固定したものであ
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、複数枚の太陽電池
モジュールを折板屋根に設置した太陽光発電装置付きカ
ーポートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の太陽電池モジュールを組
み込んだ太陽光発電装置付きカーポートとして、例えば
特開平１１−３０３４４０号公報に記載ものが知られて
いる。このカーポートは、屋根葺き材として折板を用い
た折板屋根を、左右各３本の支柱で支持した両側支持タ
イプのカーポートであり、折板屋根の左右中間位置に
は、前後方向に並べるようにして複数枚の太陽電池モジ
ュールが組み込まれている。この場合、複数枚の太陽電
池モジュールは屋根葺き材を兼ねており、このカーポー
トの折板屋根は、実際には、折板および太陽電池モジュ
ールを屋根葺き材とする複合屋根となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、市販の太陽
電池モジュールは縦横寸法が規格化されており、上記従
来のカーポートでは、列設した複数枚（７枚）の太陽電
池モジュールの全体長さに合わせてカーポートの前後方
向の長さを設計する必要がある。すなわち、カーポート
の奥行き長さが、太陽電池モジュールにより規制されて
しまう問題があった。また、太陽電池モジュールと折板
との間の雨仕舞い（シール）構造が複雑になり、雨漏り
が生じ易く且つコストアップになる問題があった。
【０００４】本発明は、カーポート本体を可能限り改変
することなく、太陽電池モジュールを適切且つ簡単に組
み込むことができる太陽光発電装置付きカーポートを提
供することをその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽光発電装置
付きカーポートは、折板で葺いた折板屋根を有するカー
ポート本体と、折板屋根の上面に設置され支持枠に複数
枚の太陽電池モジュールを組み込んで構成した太陽光発
電ユニットとを備えた太陽光発電装置付きカーポートに
おいて、太陽光発電ユニットは、折板屋根の勾配方向に
延在し且つ相互に平行に配置した複数本の縦材により、
折板屋根の上面に取り付けてあり、各縦材は、下辺部を
折板をタイトフレームに固定する固定ボルトに共締め固
定され且つ上辺部に太陽光発電ユニットの支持枠を固定
したことを特徴とする。
【０００６】この構成によれば、太陽光発電ユニットを
折板屋根に支持固定するための縦材が、その下片部で、
折板をタイトフレームに固定する固定ボルトに共締め固
定されるため、折板の固定構造を活用して、太陽光発電
ユニットを折板屋根の上面に簡単に且つ単純な構造をも
って固定することができる。また、太陽電池モジュール
を設置するために、折板屋根に特段の改良を加える必要
がないため、折板屋根の持つ雨仕舞い性をそのまま生か
すことができる。
【０００７】本発明の他の太陽光発電装置付きカーポー
トは、折板で葺いた折板屋根を有するカーポート本体
と、折板屋根の上面に設置され支持枠に複数枚の太陽電
池モジュールを組み込んで構成した太陽光発電ユニット
とを備えた太陽光発電装置付きカーポートにおいて、太
陽光発電ユニットは、折板屋根の勾配方向に延在し且つ
相互に平行に配置した複数本の縦材により、折板屋根の
上面に取り付けてあり、断面Ｕ字状に形成され、各縦材
が水平面内において位置調整可能に嵌合固定される複数
個の縦材取付金具とを備え、各縦材は、上辺部が太陽光
発電ユニットの支持枠に固定され、側辺部が縦材取付金
具に固定され、各縦材取付金具は、その下辺部を折板を
タイトフレームに固定する固定ボルトに共締め固定され
ていることを特徴とする。
【０００８】この構成によれば、縦材を受ける縦材取付
金具が、その下辺部で、折板をタイトフレームに固定す
る固定ボルトに共締め固定されるため、縦材を介して、
太陽光発電ユニットを折板屋根の上面に簡単且つ単純な
構造で固定することができる。また、太陽電池モジュー
ルを設置するために、折板屋根に特段の改良を加える必
要がないため、折板屋根の持つ雨仕舞い性をそのまま生
かすことができる。しかも、縦材取付金具に対し縦材
が、水平面内において位置調整可能に嵌合固定されるた
め、複数のタイトフレームの左右方向（折板屋根の勾配
方向）の位置ずれに起因して、複数の固定ボルトの位置
が左右方向に微妙にずれていても、縦材を簡単且つ適切
に固定することができる。
【０００９】これらの場合、折板をタイトフレームに固
定する固定ボルトのうち、下辺部を共締め固定する固定
ボルト以外の固定ボルトには、その上部に防水キャップ
が装着されており、各縦材は、太陽光発電ユニットを防
水キャップに干渉しない高さ位置に支持していること
が、好ましい。
【００１０】この構成によれば、折板屋根の上面に設置
された太陽光発電ユニットと、固定ボルトの防水キャッ
プが干渉することがないため、下辺部の共締めに関係し
ない固定ボルト部分の防水性を損なうことがない。な
お、下辺部の共締めに関係する固定ボルトは、少なくと
もその上側を太陽光発電ユニットで覆われるため、防水
性が問題となることはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の一実施形態に係る太陽光発電装置付きカーポート
（以下、「カーポート」という。）について説明する。
このカーポートは、折板屋根を支柱により両側で支持す
るタイプのものであり、２台の乗用車が駐車可能な開口
幅を有している。もちろん、１台用のカーポートで開口
幅の狭いものも存在する。図１は、カーポートの外観図
であり、同図に示すように、カーポート１は、折板屋根
３を有するカーポート本体２に、複数枚の太陽電池モジ
ュール５から成る太陽光発電ユニット４を設置して、構
成されている。カーポート本体２は、後方に向かって下
り勾配の折板屋根３と、折板屋根３を支持する左右各４
本の支柱６とで構成されており、この折板屋根３の上面
に太陽光発電ユニット４が設置されている。また、最後
部の支柱６には、折板屋根３の雨水を地上の導く縦樋７
が設けられている。
【００１２】太陽光発電ユニット４は、複数本の縦材８
を架台としてこれに支持されており、各縦材８は、折板
９の頂部に固定されるようにして、折板屋根３の勾配方
向に延在している。すなわち、実施形態のカーポート１
は、折板屋根３を屋根部とする既存のカーポートに、架
台である複数本の縦材８を介して、複数枚の太陽電池モ
ジュール５から成る太陽光発電ユニット４を設置した形
態となっている。この場合、太陽光発電ユニット４の縦
横寸法は、折板屋根３の縦横寸法より一回り小さく形成
されており、実施形態のものでは、２４枚の太陽電池モ
ジュール５が組み込まれている。なお、太陽電池モジュ
ール５により発電した電力は、このカーポート１用の照
明などに利用してもよいし、住居側に供給してもよい。
【００１３】図１および図２に示すように、太陽光発電
ユニット４は、上記複数本の縦材８上に設置され、縦材
８に直交するように固定した複数本の支持枠１１に、複
数枚の太陽電池モジュール５をマトリクス状に組み込ん
で、構成されている。各太陽電池モジュール５は、太陽
電池パネル１２と、その四周を縁取るように保持する枠
体１３とを一体化して、構成されている。そして、枠体
１３の対向する２辺を、隣接する支持枠１１に載置した
状態で押さえ部材（図示省略）により支持枠１１にねじ
止めすると共に、他の２辺を隣接する太陽電池モジュー
ル５の枠体１３に連結することにより、複数枚の太陽電
池モジュール５が複数本の支持枠１１上にマトリクス状
にして組み込まれている。なお、太陽電池モジュール５
と枠体１３の連結部分（接合部分）はシール構造となっ
ている。
【００１４】各太陽電池モジュール５の下面には、端子
ボックス１５が設けられており、端子ボックス１５に
は、プラスおよびマイナスの一対のケーブル１６が接続
されている。各ケーブル１６の先端にはコネクタ（図示
省略）が接続され、このコネクタを介して全太陽電池モ
ジュール５が直列に接続されている。そして、このよう
にして端子ボックス１５から延びるケーブル１６は、で
きる限り露出配線を避けるべく、支持枠１１の中空部内
などを配線経路として配線され、最終的に支柱６の中空
部内を通って、支柱６の下部からパワーコンディショナ
ー（図示省略）や住居（母屋）などに導かれるようにな
っている。
【００１５】左右一対となる４組の支柱６，６間には、
中空方形断面を有する４本の梁材２１が掛け渡されてお
り、この４本の梁材２１に折板屋根３が支持されてい
る。また、４本の梁材２１の左右両端部には、それぞれ
ブラケット２２を介して折板屋根３の左右の側枠２３，
２３が固定されており、また左右の側枠２３，２３の端
部間には、前枠２４および後枠２５が掛け渡すようにし
て取り付けられている。なお、後枠２５には、折板屋根
３の雨水を集水する樋部２６が組み込まれており、この
樋部２６に上記の縦樋７が接続されている。
【００１６】また、図２および図３に示すように、各梁
材２１の上面には、折板９を支持固定するタイトフレー
ム３１が取り付けられている。タイトフレーム３１は帯
状に形成され、折板９の断面形状に合わせて略台形波状
に折り曲げられている。タイトフレーム３１の各頂部３
１ａには、折板９を固定するための固定ボルト３２が上
向きに固着されている。折板９をタイトフレーム３１に
固定する場合には、固定ボルト３２の位置に折板９に形
成した小穴９ａを位置あわせして折板９をタイトフレー
ム３１上に設置し、この状態で上側からウールパッキン
３３および笠形座金３４を介在させて固定ボルト３２
に、ナット３５を締結する。さらに、ナット３５の上か
ら固定ボルト３２の先端に防水キャップ３６を装着す
る。そして、上記の各縦材８は、折板９の上からこれと
共締めするようにして、固定されている。
【００１７】上述したように、複数本の縦材８は、それ
ぞれ折板屋根３の勾配方向に沿って配設されると共に、
相互に平行に配設されている。より具体的には、各縦材
８は、折板９の頂部９ａに添わせて載置され、上記の固
定ボルト３２により折板９と共締めするようにしてタイ
トフレーム（折板屋根３）３１に固定されている。
【００１８】各縦材８は、図４に示すように、中空方形
断面の形材で形成されており、その上辺部４１、下辺部
４２および両側辺部４３，４３から成る４辺には、長手
方向に延在するあり溝４４，４５，４６，４６がそれぞ
れ形成されている。上辺部４１に形成したあり溝４４に
は、ヘッド部４７ａを収容したボルト４７が上向きに取
り付けられており、このボルト４７により縦材８の上面
に太陽光発電ユニット４の支持枠１１が固定されてい
る。また、下辺部４２に形成したあり溝４５には、タイ
トフレーム３１に固着した上記の固定ボルト３２が臨
み、且つあり溝４５を貫通した固定ボルト３２の先端部
には、上記のナット３５と併せてダブルナット形式で固
定ナット４８が螺合している。
【００１９】より具体的には、固定ボルト３２にナット
３５を螺合（締結）して折板９が固定されており、この
ナット３５が縦材８の下辺部４２のあり溝４５に下側か
ら嵌合するようになっている。そして、このあり溝４５
の溝底に相当する位置には貫通孔４５ａが形成され、固
定ボルト３２の先端部がこの貫通孔４５ａを貫通し、こ
の貫通部分に縦材８を固定するための固定ナット４８が
螺合している。なお、固定ナット４８の螺合に際し、縦
材８の下辺部４２の上側および下側にそれぞれ座金４
９，４９を介在させることが、好ましい。また、貫通孔
４５ａに対応して縦材８の上辺部４１のあり溝４４部分
には、固定ナット４８を投入および螺合するための操作
孔４４ａが形成されている。そして、この操作孔４４ａ
および固定ボルト３２と、上記の支持枠１１を固定して
いるボルト４７とは、前後方向に位置ずれして配設され
ている。
【００２０】なお、操作孔４４ａは、固定ナット４８お
よび工具を挿入する必要があるため、十分に太径に形成
されるが、貫通孔４５ａも、前後方向の複数本の固定ボ
ルト３２を同時に位置合わせできるように、通常より幾
分太径に或いは長穴に形成しておくことが、好ましい。
また、折板９を締結するナット３５を省略し、固定ナッ
ト４８により折板９および縦材８を同時に固定するよう
にしてもよい。
【００２１】ここで、太陽光発電ユニット４を折板屋根
３に設置する作業手順について簡単に説明する。上述し
たように、この折板屋根３ではタイトフレーム３１に固
定するようにして折板９を葺くが、このとき、縦材８が
設置される部分の固定ボルト３２には、防水キャップ３
６を装着しないようにしておく。次に、各固定ボルト３
２に上記の各貫通孔４５ａを位置合わせするようにし
て、折板９の頂部９ａに縦材８を設置する。ここで、操
作孔４４ａから固定ナット４８を投入しこれを固定ボル
ト３２に螺合する。
【００２２】このようにして、複数本の縦材８を折板屋
根３の上面に適宜固定したら、これに直交するように複
数本の支持枠１１をボルト止め（ボルト４７）または部
品を用いて固定する。このとき、支持枠１１は仮止めと
しておいて、これに太陽電池モジュール５を仮置きし現
場合わせで位置決めしてから、本固定する。そして、最
後に複数枚の太陽電池モジュール５を支持材１１上に並
べ、押さえ部材を介して太陽電池モジュール５を支持材
１１にねじ止めして、作業を完了する。
【００２３】このような構成では、太陽光発電ユニット
４の架台となる縦材８を、タイトフレーム３１から延び
る折板固定用の固定ボルト３２を利用し、共締めするよ
うにして固定しているため、縦材（架台）８廻りを部品
点数の極端に少ない単純な構造とすることができる。ま
た、縦材８を簡単に施工（固定）することができる。し
たがって、折板屋根３の改良を必要とせず且つ折板屋根
３の雨仕舞い性を損なうことなく、太陽光発電ユニット
４を簡単に設置することができる。
【００２４】また、カーポート本体２は、屋根勾配が小
さいため、これに設置された太陽光発電ユニット４は、
広い面積を占めても目立つことがなく、且つカーポート
本体２の向き（東西南北）により、発電効率が極端に変
わることがない。さらに、縦材８により、太陽光発電ユ
ニット４が折板屋根３上に嵩上げされて設置されるた
め、太陽電池モジュール５の通気性（冷却性：発電効
率）が損なわれることがなく、且つ太陽電池モジュール
５と、固定ボルト３２の防水キャップ３６との干渉も防
止することができる。
【００２５】次に、図５ないし図７を参照して、本発明
の第２実施形態について説明する。この実施形態では、
縦材８が折板９の頂部９ａに直接共締めされるのではな
く、縦材取付金具１０を介して共締めされている。縦材
取付金具１０は、下板部（下辺部）５１と両側板部５
２，５２とで断面「Ｕ」字状に形成された部品であり、
縦材８を固定する各固定ねじ３２に対応して設けられて
いる。すなわち、縦材８の上辺部４１には、第１実施形
態と同様に、そのあり溝４４にヘッド部４７ａを収容し
たボルト４７により、太陽光発電ユニット４の支持枠１
１が固定される一方、縦材取付金具１０の下板部５１が
タイトフレーム３１から延びる固定ボルト３２により、
折板屋根３に共締め固定されている。そして、縦材８の
両側辺部４３，４３と縦材取付金具１０の両側板部５
２，５２同士が、それぞれ調整固定ボルト５３，５３で
締結されている。
【００２６】縦材取付金具１０は、その下板部５１を折
板９の頂部９ａに密着した状態で、固定ボルト３２に螺
合したナット３５により、タイトフレーム３１に固定さ
れている。縦材８は、断面「Ｕ」字状に形成した縦材取
付金具１０の内側に、幾分間隙を存して遊嵌されてい
る。また、縦材８は、固定ボルト３２によっては直接固
定されておらず、固定ボルト３２に螺合したナット３５
には縦材８の下辺部４２に形成したあり溝４５が嵌合
し、固定ボルト３２の先端部は貫通孔４５ａから縦材８
の中空内部に突出している。
【００２７】調整固定ボルト５３は、側方から螺合する
ボルト本体５５と、縦材８の側辺部４３に形成したあり
溝４６にスライド自在に収容した裏板ナット５６と、ボ
ルト本体５５と縦材取付金具１０の側板部４３との間に
介設した方形の角座金５７とを有している。左右の調整
固定ボルト５３，５３は対向して配設されており、この
左右の調整固定ボルト５３，５３の相互の締付け寸法に
より、縦材取付金具１０の内側に遊嵌された縦材８をそ
の間隙の範囲内において、縦材８の左右方向の位置を微
調整した状態でこれを固定できるようになっている。ま
た、裏板ナット５６は、縦材８のあり溝４６に対し前後
方向に相対的にスライド自在に構成されていて、縦材８
の前後方向の位置を微調整した状態でこれを固定できる
ようになっている。
【００２８】さらに、縦材取付金具１０の各側板部５２
の外面と、これに密着する各角座金５７の内面とには、
それぞれ水平なギザ面が形成されており、且つ側板部５
２に形成したボルト用のばか孔５２ａは上下方向に長い
長孔に形成されている。したがって、縦材８の上下方向
の位置を微調整した状態でこれを固定できるようになっ
ている。
【００２９】このように、縦材８を、前後、左右および
上下方向に微調整した状態で固定可能な縦材取付金具１
０を介して、タイトフレーム（折板屋根３）３１に固定
するようにしているため、太陽光発電ユニット４を架台
である複数本の縦材８を介して折板屋根３の上面に、適
切且つ簡単に取り付けることができる。
【００３０】なお、本実施形態では、太陽電池モジュー
ルを両持ちタイプのカーポートに設置した場合について
説明したが、片持ちタイプのカーポートに設置すること
も可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明の太陽光発電装置付
きカーポートによれば、折板屋根における折板のタイト
フレームへの固定構造を活用して、太陽光発電ユニット
を折板屋根の上面に簡単に且つ単純な構造をもって固定
することができるので、折板屋根の雨仕舞い性を損なう
ことなく、架台としての縦材廻りの部品点数を削減する
こができると共に、施工性を向上させることができる。
また、太陽電池モジュールを縦材で嵩上げして設置する
ことにより、太陽電池モジュールの十分な冷却が可能と
なり、その発電効率を適切に維持することができる。し
かも、屋根勾配の小さいカーポート本体に太陽光発電ユ
ニットを組み込むことにより、カーポートの意匠性（目
立たない）を損なうことがなく、且つカーポートが設置
される東西南北の方位に関係なく、太陽電池モジュール
の発電効率を安定させることができる。
【００３２】本発明の他の太陽光発電装置付きカーポー
トによれば、上記の効果に加え、縦材取付金具に対し縦
材が、水平面内において位置調整可能に嵌合固定される
ため、施工性をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置付
きカーポートの外観図である。
【図２】第１実施形態における太陽光発電ユニットの折
板屋根への設置構造を示す断面図である。
【図３】第１実施形態における縦材の折板屋根への固定
構造を示す概略分解斜視図である。
【図４】第１実施形態における縦材廻りの固定構造を示
す拡大断面図である。
【図５】第２実施形態における太陽光発電ユニットの折
板屋根への設置構造を示す断面図である。
【図６】第２実施形態における縦材の折板屋根への固定
構造を示す概略分解斜視図である。
【図７】第２実施形態における縦材廻りの固定構造を示
す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ カーポート、２ カーポート本体、３ 折板屋根、
４ 太陽光発電ユニット、５ 太陽電池モジュール、８
縦材、９ 折板、１０ 縦材取付金具、１１支持枠、
３１ タイトフレーム、３２ 固定ボルト、３５ ナッ
ト、３６ 防水キャップ、４１ 上辺部、４２ 下辺
部、４３ 側辺部、４４，４５，４６ あり溝、４８
固定ナット、５１ 上板部、５２ 側板部、５３ 調整
固定ボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 文雄 富山県婦負郡婦中町千里1213 (72)発明者 川口 和弘 富山県黒部市堀切1300 Ｆターム(参考） 2E108 KK01 LL01 MM05 NN07 5F051 BA05 EA17 JA02 JA06 JA08 JA09 JA20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 折板で葺いた折板屋根を有するカーポー
    ト本体と、前記折板屋根の上面に設置され支持枠に複数
    枚の太陽電池モジュールを組み込んで構成した太陽光発
    電ユニットとを備えた太陽光発電装置付きカーポートに
    おいて、 前記太陽光発電ユニットは、前記折板屋根の勾配方向に
    延在し且つ相互に平行に配置した複数本の縦材により、
    前記折板屋根の上面に取り付けてあり、 前記各縦材は、下辺部を前記折板をタイトフレームに固
    定する固定ボルトに共締め固定され且つ上辺部に前記太
    陽光発電ユニットの支持枠を固定したことを特徴とする
    太陽光発電装置付きカーポート。
  2. 【請求項２】 折板で葺いた折板屋根を有するカーポー
    ト本体と、前記折板屋根の上面に設置され支持枠に複数
    枚の太陽電池モジュールを組み込んで構成した太陽光発
    電ユニットとを備えた太陽光発電装置付きカーポートに
    おいて、 前記太陽光発電ユニットは、前記折板屋根の勾配方向に
    延在し且つ相互に平行に配置した複数本の縦材により、
    前記折板屋根の上面に取り付けてあり、 断面Ｕ字状に形成され、前記各縦材が水平面内において
    位置調整可能に嵌合固定される複数個の縦材取付金具と
    を備え、 前記各縦材は、上辺部が前記太陽光発電ユニットの支持
    枠に固定され、側辺部が前記縦材取付金具に固定され、 前記各縦材取付金具は、その下辺部を前記折板をタイト
    フレームに固定する固定ボルトに共締め固定されている
    ことを特徴とする太陽光発電装置付きカーポート。
  3. 【請求項３】 前記折板をタイトフレームに固定する固
    定ボルトのうち、前記下辺部を共締め固定する固定ボル
    ト以外の固定ボルトには、その上部に防水キャップが装
    着されており、 前記各縦材は、前記太陽光発電ユニットを前記防水キャ
    ップに干渉しない高さ位置に支持していることを特徴と
    する請求項１または２に記載の太陽光発電装置付きカー
    ポート。
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