JP2003027674A - ソーラーパネル付き屋根材及びソーラー発電屋根構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のソーラーパネル付き屋根材は屋根に施
工した後は問題が無いが、施工前には運搬中に捩れやす
く、傷む虞れがあった。 【解決手段】 捩れや曲げに弱いソーラーパネル１１
を、剛性に富む金属製枠１２で一体的に囲うことで、パ
レット状のソーラーパネル付き屋根材１０にした。 【効果】 この屋根材は捩れや曲げを受けてもダメージ
を受ける心配はない。この結果、ソーラーパネル付き屋
根材はあまり注意を払うこと無く容易に取扱うことがで
きる。また、本発明の屋根材は矩形パレットの形状を呈
するため、段積みが可能であり、梱包が簡単であるか
ら、梱包費の節約及び輸送費の節約が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はソーラーパネルを備
えた屋根材及びこれを用いた屋根構造の改良技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】水力発電、火力発電及び原子力発電を補
う発電方法として、風力発電や太陽光発電（ソーラー発
電）が普及しつつあり、特に屋根にソーラーパネルを敷
いたソーラー発電屋根構造の実用化が進んでいる。

【０００３】屋根にソーラーパネルを敷いたソーラー発
電屋根構造としては、例えば特開平１１−１８１９７７
号公報「ソーラー横葺外囲体」が提案されており、この
技術は同公報の図１（Ｂ）に示される通り、吊子Ｂの構
造を改良して、吊子Ｂに設けた支持部１１と野地板１５
との間に、コネクタケーブル６を通すようにしたことを
特徴とする。ここで用いたソーラー横葺建材用板の形状
を明確にするために公報の図１（Ａ），（Ｂ）に基づい
て斜視図を作成した。この斜視図を次に示す。

【０００４】図１５は特開平１１−１８１９７７号公報
で用いたソーラー横葺建材用板の斜視図である。後述の
実施例と区別するために符号１を１０１、符号Ａを１０
０Ａと読み直すように、符号には１００を加えた。ま
た、説明は同公報の要約書を参照した。すなわち、図１
５に示す通りに、ソーラー横葺建材用板１００Ａは、ソ
ーラー部材１０４を装着した主板１０１、水下側係止部
１０２、水上側係止部１０３、主板１０１の裏面側のジ
ャンクションボックス１０５及びケーブル１０６を備え
る。水下側係止部１０２及びジャンクションボックス１
０５は下へ張出し、水上側係止部１０３は上へ張出して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１６は従来のソーラ
ー横葺建材用板の荷姿を示す図であり、前記ソーラー横
葺建材用板１００Ａは、水下側係止部１０２が下へ張出
し、水上側係止部１０３が上へ張出している。そして、
重要部材であるジャンクションボックス１０５が下へ張
出しているため、パネル製造工場から建築現場まで運搬
するには、図示するごとく、丈夫な箱１１０の内側面
に、クッション材１１１，１１１を貼り、床１１２に枕
１１３，１１３を載せた上に一段目の葺建材用板１００
Ａを載せ、この葺建材用板１００Ａに枕１１３，１１３
を介して二段目の葺建材用板１００Ａを載せる要領で、
例えば３個の葺建材用板１００Ａを箱に詰める。

【０００６】十分に高い枕１１３・・・（・・・は複数個を示
す。以下、同じ）を使用するのは、大事なジャンクショ
ンボックス１０５を傷めないようにするための配慮であ
る。図から明らかなごとく梱包が面倒であり、箱１１０
の大きさの割に葺建材用板１００Ａの充填密度は小さい
ので、梱包費用並びに輸送コストが嵩む。そこで、本発
明の第１の目的は梱包が容易であって輸送コストを抑え
ることのできるソーラーパネル付き屋根材及びこれを用
いたソーラー発電屋根構造を提供することにある。

【０００７】また、図１５において葺建材用板１００Ａ
は、幅寸法Ｗに比較して長さ寸法Ｌが十分に大きな長尺
材であり、捩りに弱い。そこで、屋根に取付けるまでの
持ち運び、すなわち、建設現場で開梱し屋根まで移動す
る間に、葺建材用板１００Ａを捻らぬように取扱いを注
意しなければならず、作業者の負担が大きくなる。

【０００８】若しくは、過大な捩りを加えるなど取扱い
が悪くてソーラー部材１０４にダメージを与えた、その
ことに気付かずに捩りを戻し、平坦になった葺建材用板
１００Ａで屋根を葺くこともある。後の電気的検査で不
具合が分かり、葺建材用板１００Ａの交換作業が発生す
る。これは葺建材用板１００Ａがダメージを受けやすい
ソーラー部材１０４を備えているにも拘らず捩れ剛性が
小さいからである。そこで、本発明の第２の目的は剛性
の高いソーラーパネル付き屋根材及びこれを用いたソー
ラー発電屋根構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１・２の目的を達
成するために請求項１のソーラーパネル付き屋根材は、
太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する横長矩形
のソーラーパネルと、電気エネルギーを取り出すために
ソーラーパネルの下面に取付けた端子部と、ソーラーパ
ネルに端子部を加えた厚さより厚い金属製枠とからな
り、この金属製枠にソーラーパネルを嵌合し一体化した
ことを特徴とする。

【００１０】捩れや曲げに弱いソーラーパネルを、剛性
に富む金属製枠で一体的に囲ったため、この屋根材は捩
れや曲げを受けてもダメージを受ける心配はない。この
結果、取扱いが容易になる。また、本発明の屋根材は矩
形パレットの形状を呈するため、段積みが可能になり、
梱包が簡単であるから梱包費の節約及び輸送費の節約が
図れる。

【００１１】請求項２のソーラー発電屋根構造は、屋根
の一部を横葺きする請求項１記載のソーラーパネル付き
屋根材と、屋根の残部を横葺する通常の金属板屋根材
と、この金属板屋根材の上面をソーラーパネル付き屋根
材の上面に合せるために野地板から金属板屋根材を嵩上
げする嵩上げ金具とからなる。

【００１２】横葺金属屋根の一部をソーラーパネル付き
屋根材で横葺した新しい屋根構造である。そして、嵩上
げ金具を採用して金属板屋根材の上面をソーラーパネル
付き屋根材の上面に合せるたので、屋根の外観性が高ま
る。

【００１３】請求項３のソーラー発電屋根構造は、屋根
の一部を横葺きする請求項１記載のソーラーパネル付き
屋根材と、屋根の残部を横葺する通常の金属板屋根材と
からなり、ソーラーパネル付き屋根材を金属板屋根材よ
り上へ突出させたことを特徴とする。

【００１４】横葺金属屋根の一部をソーラーパネル付き
屋根材で横葺した新しい屋根構造である。ただし、ソー
ラーパネル付き屋根材が金属板屋根材より上へ突出する
ため、外観性の点では請求項２より劣る。しかし、既設
の平板葺屋根を対象にソーラーパネル付き屋根材に改造
できるため、実用上有益である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るソーラーパネル付き屋
根材の斜視図であり、ソーラーパネル付き屋根材１０
は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する横長
矩形のソーラーパネル１１と、このソーラーパネル１１
を囲う金属製枠１２とを基本構成物とする横長矩形材で
ある。この金属製枠１２の詳細構造は後述する。

【００１６】図２は図１の２−２線断面図であり、電気
エネルギーを取り出すためにソーラーパネル１１の下面
に端子部１３を取付け、この端子部１３からケーブル１
４を引出した断面構造を示す。ここでソーラーパネル１
１に端子部１３を加えた厚さをｈ１とし、金属製枠１２
の厚さをＨ１としたときに、ｈ１＜Ｈ１の関係にする。
即ち、金属製枠１２の厚さＨ１を、ソーラーパネル１１
に端子部１３を加えた厚さをｈ１より、十分に大きくし
たことを特徴とする。なお、金属製枠１２のうち、水上
側枠部１６と水下側枠部１７とで厚さに差がある場合
は、薄い方の厚さをＨ１とする。

【００１７】金属製枠１２の厚さＨ１は、好ましくはｈ
１の１．１倍〜２．０倍にする。１．１倍未満では端子
部１３がダメージを受けやすくなるので好ましくない。
また、２．０倍を超えると屋根の上面が野地板から離れ
過ぎるので好ましくない。

【００１８】前記端子部１３は、端子ボックスや中継ボ
ックスを含む電気部品であり、ソーラーパネルに普通に
付属させる電気部品を意味する。

【００１９】図３は図１の３−３線断面図であり、金属
製枠１２の左枠部１８及び右枠部１９にソーラーパネル
１１の左右端を嵌合することで、金属製枠１２にソーラ
ーパネル１１を一体化したことを示す。なお、左枠部１
８には張出しを設け、この張出し上に溝２１，２２を形
成し、また右枠部１９には水平部２３と立下り部２４と
からなる張出しを形成する。

【００２０】図２に示した水上側枠部１６及び水下側枠
部１７は中空押出材が好適であり、図３に示した左・右
枠部１８，１９も中空押出材が適用でき、所定長さに切
断した後の４本の押出材を口の字状に組み、この際にソ
ーラーパネル１１を抱込ませ、リベット止め、ねじ止め
若しくは溶接止めすることで容易に金属製枠１２を得る
ことができる。

【００２１】そして、金属製枠１２は十分に大きなＨ１
の高さを有するので、曲げ剛性並びに捩り剛性は大くな
る。この結果、図１に示すソーラーパネル付き屋根材１
０は、運搬の際に捩れて変形する虞れが無く、取扱いに
それほどの注意を払う必要が無い。

【００２２】以下の説明で、同一部品が複数個出現し、
これらを区分けする必要のある場合には、便宜的に１０
Ａ，１０Ｂのごとく符号にＡ，Ｂ，・・・を添える。

【００２３】図４は本発明のソーラーパネル付き屋根材
の荷姿の一例を示す図であり、例えば一段目のソーラー
パネル付き屋根材１０Ａの水下側枠部１７Ａに、二段目
のソーラーパネル付き屋根材１０Ｂの水上側枠部１６Ｂ
を載せ、この水上側枠部１６Ｂに三段目のソーラーパネ
ル付き屋根材１０Ｃの水下側枠部１７Ｃを載せるごと
く、複数のソーラーパネル付き屋根材１０Ａ，１０Ｂ，
１０Ｃを積層し、樹脂フィルム（図示せず）で覆った
後、コーナーにコーナー材２６・・・を当てつつバンド２
７で結束すれば、最も単純な荷姿が完成する。

【００２４】すなわち、本発明のソーラーパネル付き屋
根材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃはそれ自体が段積みに好適
なパレット形状を呈しているため、簡易梱包が可能とな
る。無論、本発明のソーラーパネル付き屋根材１０Ａ，
１０Ｂ，１０Ｃを段ボールや木箱に収納することは差支
えない。

【００２５】図１６で説明した従来の荷姿と比較すれ
ば、図４の荷姿は簡便であって梱包費を低減できると共
に、充填率が高いため輸送コストを低減できることは明
らかである。

【００２６】次に、本発明のソーラーパネル付き屋根材
１０・・・を巧みに利用した屋根構造を説明する。図５は
本発明に係るソーラー発電屋根の施工要領図であり、野
地板２８に桟木２９Ａ，２９Ｂを取付けると共に、ハッ
ト型の嵩上げ金具３１Ａ，３１Ｂを載せる。そして、水
下側の金属板屋根材３２Ａの上端３３Ａを、嵩上げ金具
３１Ａに載せ、上端３３Ａに吊子３４Ａを掛け、この吊
子３４と嵩上げ金具３１とを野地板２８に止めること
で、水下側の金属板屋根材３２Ａを取付ける。

【００２７】この金属板屋根材３２Ａにソーラーパネル
付き屋根材１０Ａの水下側枠部１７Ａを載せるととも
に、水上側枠部１６Ａを桟木２９Ａに掛けることで、ソ
ーラーパネル付き屋根材１０Ａを取付ける。

【００２８】このソーラーパネル付き屋根材１０Ａにソ
ーラーパネル付き屋根材１０Ｂの水下側枠部１７Ｂを載
せるとともに、水上側枠部１６Ｂを桟木２９Ｂに掛ける
ことで、ソーラーパネル付き屋根材１０Ｂを取付ける。

【００２９】このソーラーパネル付き屋根材１０Ｂに掛
け金具３５を取付け、この掛け金具３５に水下側折曲部
３６を差込むと共に、水上側折曲部３７を嵩上げ金具３
１Ｂに載せ、水上側折曲部３７に吊子３４Ｂを掛け、こ
の吊子３４Ｂと嵩上げ金具３１Ｂとを野地板２８に止め
ることで、金属板屋根材３２Ｂを取付ける。この要領で
１段のソーラーパネル付き屋根材１０又は３段以上のソ
ーラーパネル付き屋根材１０・・・を野地板２８に取付け
ることができるとともに、この様なソーラーパネル付き
屋根１０に金属板屋根材３２を連続させることができ
る。

【００３０】図６は本発明に係るソーラー発電屋根の断
面図であり、ソーラーパネル付き屋根材１０Ａ，１０Ｂ
のプロフィール（外観）と金属板屋根材３２Ａ，３２Ｂ
のプロフィールとが同一であることを示す。プロフィー
ルを同じにするために、嵩上げ金具３１Ａ，３１Ｂにて
金属板屋根材３２Ａ，３２Ｂを嵩上げしたとも言える。
なお、図示しないがソーラーパネル付き屋根材１０Ａ，
１０Ｂや金属板屋根材３２Ａ，３２Ｂの下面に、発泡プ
ラスチック、木毛セメント板、不燃性材、金属板又は相
当材からなる裏打ち材を設ける。

【００３１】図７は本発明に係るソーラー発電屋根の斜
視図であり、屋根の一部を左右２列上下３段の合計６毎
のソーラーパネル付き屋根材１０・・・で横葺きし、これ
らのソーラーパネル付き屋根材１０・・・を通常の金属板
屋根材３２・・・で囲い、且つこれらの金属板屋根材３２・
・・を含めてプロフィールを画一化にした屋根構造を示
す。

【００３２】プロフィールを画一化したので、図の屋根
は従来の屋根と見掛け上、同一となり外観性を高めるこ
とができる。

【００３３】図８は図７の８−８線断面図であり、
（ａ）はその分解図、（ｂ）は完成図である。（ａ）に
おいて、右枠部１９の水平部２３に穴３８を開け、シー
ルテープ３９を載せ、金属板屋根材３２を載せた後に、
特型リベット４１を矢印のごとく挿入する。（ｂ）にお
いて、特型リベット４１のロッド４２を強く引くこと
で、リベットの先（下部）を丸めることができる。この
後にロッド４２は破断して矢印のごとく外れるため邪魔
にならない。なお、リベット４１はビスであってもよ
い。

【００３４】図９は図７の９−９線断面図であり、
（ａ）はその分解図、（ｂ）は完成図である。（ａ）に
おいて、左枠部１８に一体形成した溝２１，２２のうち
の溝２２にシールテープ３９Ａ及びＺ型板４４を載せて
特型リベット４１Ａで連結する。次に、Ｚ型板４４にシ
ールテープ３９Ｂを載せ、金属板屋根材３２を載せた後
に、特型リベット４１Ｂで連結する。なお、リベット４
１Ａはビスであってもよい。（ｂ）は完成図であり、仮
に金属板屋根材３２と左枠部１８との間の隙間４５から
雨水が進入した場合には、この雨水を溝２１で受け、水
下へ排出させる。

【００３５】図１０は図４の別実施例図であり、本発明
の屋根構造は、いわゆる一文字葺と称する平板葺にも適
用できる。すなわち、屋根の一部をソーラーパネル付き
屋根材１０・・・で横葺きし、これらのソーラーパネル付
き屋根材１０・・・を通常の平板葺式金属板屋根材４６・・・
で囲う。ソーラーパネル付き屋根材１０・・・は必然的に
金属板屋根材４６・・・より上へ突出する。

【００３６】図１１は図１０の１１線断面図であり、
（ａ）はその分解図、（ｂ）は完成図である。（ａ）に
おいて、左枠部１８に一体形成した溝２１，２２のうち
の溝２２にシールテープ３９Ａ及びＺ型板４４を載せて
特型リベット４１Ａで連結する。次に、Ｚ型板４４にシ
ールテープ３９Ｂを載せ、大型のＺ型板４８の水平部４
８ａを載せる。同時に金属板屋根材３２のエッジを上へ
折曲げて、左枠部１８に当て、ここにシールテープ３９
Ｃを介して大型のＺ型板４８の垂直部４８ｂを当て、そ
の後、特型リベット４１Ｂ，４１Ｃをセットする。な
お、リベット４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃはビスであっても
よい。（ｂ）は完成図であり、仮に大型のＺ型板４８と
左枠部１８との間の隙間４５から雨水が進入した場合に
は、この雨水を溝２１で受け、水下へ排出させる。

【００３７】図１２は図１０の１２線断面図であり、
（ａ）はその分解図、（ｂ）は完成図である。（ａ）に
おいて、金属板屋根材３２の先を上へ折曲げて、右枠部
１９に当てる。そして、右枠部１９の水平部２３及びそ
の先の立下り部２４に穴３８，３８を開け、大型のＺ型
プレート４９の水平部４９ａをシールテープ３９を介し
て水平部２３に載せるとともに、Ｚ型プレート４９の垂
直部４９ｂを立下り部２４に添え、特型リベット４１，
４１を矢印のごとくセットする。（ｂ）は施工完成図で
あり、右枠部１９がＺ型プレート４９を介して金属板屋
根３２に繋がっていることを示す。

【００３８】図１３は図１０の１３線断面図であり、
（ａ）はその分解図、（ｂ）は完成図である。（ａ）に
おいて、屋根に渡した太い桟木５１に、縦片５２ａと横
片５２ｂとを基本とする折曲板５２を被せ、その上にソ
ーラパネル付き屋根材１０の水下側枠部１７を載せる。
（ｂ）は完成図であり、水下側枠部１７が折曲板５２を
介して金属板屋根３２に繋がっていることを示す。

【００３９】図１４は図１０の１４線断面図であり、
（ａ）はその分解図、（ｂ）は完成図である。（ａ）に
おいて、桟木２９に水上側枠部１６を引っ掛ける様にし
て載せると共に、水上側枠部１６の上面にシールテープ
３９を介してほぼ平坦な繋ぎ板５３を載せ、この繋ぎ板
５３の中央部を太い桟木５１で支える。そしてリベット
４１で繋ぎ板５３を水上側枠部１６に結合する。（ｂ）
は完成図であり、水上側枠部１６が繋ぎ板５３を介して
金属板屋根３２に繋がっていることを示す。

【００４０】図１０に戻って、ソーラーパネル付き屋根
材１０・・・が上へ突出するが、以上の繋ぎ構造を採用す
ることにより、既設の平板葺屋根の一部にソーラーパネ
ル付き屋根材１０・・・を割り込ませることができる。無
論、図の屋根構造を新設することは差支えない。

【００４１】尚、図１に示したソーラーパネル付き屋根
材１０の形状は一例を示したものであり、別の形状のも
のを本発明に適用することは差支えない。同じく、図２
及び図３に示した金属製枠１２の断面構造及び細部形状
は、これらの例に限定するものではない。

【００４２】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１のソーラーパネル付き屋根材は、捩れや
曲げに弱いソーラーパネルを、剛性に富む金属製枠で一
体的に囲ったため、この屋根材は捩れや曲げを受けても
ダメージを受ける心配はない。この結果、ソーラーパネ
ル付き屋根材はあまり注意を払うこと無く容易に取扱う
ことができる。また、本発明の屋根材は矩形パレットの
形状を呈するため、段積みが可能であり、梱包が簡単で
あるから、梱包費の節約及び輸送費の節約が図れる。

【００４３】請求項２のソーラー発電屋根構造は、横葺
金属屋根の一部をソーラーパネル付き屋根材で横葺した
新しい屋根構造である。そして、嵩上げ金具を採用して
金属板屋根材の上面をソーラーパネル付き屋根材の上面
に合せるたので、屋根の外観性が高まる。

【００４４】請求項３のソーラー発電屋根構造も、横葺
金属屋根の一部をソーラーパネル付き屋根材で横葺した
新しい屋根構造である。ただし、ソーラーパネル付き屋
根材が金属板屋根材より上へ突出するため、外観性の点
では請求項２より劣る。しかし、既設の平板葺屋根を対
象にソーラーパネル付き屋根材に改造できるため、実用
上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るソーラーパネル付き屋根材の斜視
図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】図１の３−３線断面図

【図４】本発明のソーラーパネル付き屋根材の荷姿の一
例を示す図

【図５】本発明に係るソーラー発電屋根の施工要領図

【図６】本発明に係るソーラー発電屋根の断面図

【図７】本発明に係るソーラー発電屋根の斜視図

【図８】図７の８−８線断面図であり、（ａ）はその分
解図、（ｂ）は完成図

【図９】図９は図７の９−９線断面図であり、（ａ）は
その分解図、（ｂ）は完成図

【図１０】図４の別実施例図

【図１１】図１０の１１線断面図であり、（ａ）はその
分解図、（ｂ）は完成図

【図１２】図１０の１２線断面図であり、（ａ）はその
分解図、（ｂ）は完成図

【図１３】図１０の１３線断面図であり、（ａ）はその
分解図、（ｂ）は完成図

【図１４】図１０の１４線断面図であり、（ａ）はその
分解図、（ｂ）は完成図

【図１５】特開平１１−１８１９７７号公報で用いたソ
ーラー横葺建材用板の斜視図

【図１６】従来のソーラー横葺建材用板の荷姿を示す図

【符号の説明】

１０…ソーラーパネル付き屋根材、１１…ソーラーパネ
ル、１２…金属製枠、１３…端子部、１４…ケーブル、
２８…野地板、３１Ａ，３１Ｂ…嵩上げ金具、３２，４
６…金属板屋根材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 一雄 東京都荒川区東日暮里１丁目24番10号 サ ンコーテクノ株式会社内 (72)発明者 鈴木 孝治 東京都荒川区東日暮里１丁目24番10号 サ ンコーテクノ株式会社内 (72)発明者 半田 清和 東京都荒川区東日暮里１丁目24番10号 サ ンコーテクノ株式会社内 (72)発明者 金子 英敏 東京都荒川区東日暮里１丁目24番10号 サ ンコーテクノ株式会社内 Ｆターム(参考） 2E108 AA02 AS03 BB04 BN02 CC01 ER14 FF01 FG10 GG16 KK04 LL09 MM04 NN07 5F051 BA03 JA02 JA09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽光エネルギーを電気エネルギーに変
   換する横長矩形のソーラーパネルと、電気エネルギーを
   取り出すためにソーラーパネルの下面に取付けた端子部
   と、前記ソーラーパネルに端子部を加えた厚さより厚い
   金属製枠とからなり、この金属製枠に前記ソーラーパネ
   ルを嵌合し一体化したことを特徴とするソーラーパネル
   付き屋根材。
2. 【請求項２】 屋根の一部を横葺きする請求項１記載の
   ソーラーパネル付き屋根材と、屋根の残部を横葺する通
   常の金属板屋根材と、この金属板屋根材の上面を前記ソ
   ーラーパネル付き屋根材の上面に合せるために野地板か
   ら金属板屋根材を嵩上げする嵩上げ金具とからなるソー
   ラー発電屋根構造。
3. 【請求項３】 屋根の一部を横葺きする請求項１記載の
   ソーラーパネル付き屋根材と、屋根の残部を横葺する通
   常の金属板屋根材とからなり、ソーラーパネル付き屋根
   材を金属板屋根材より上へ突出させたことを特徴とする
   ソーラー発電屋根構造。