JP2011038384A - 屋根用パネル及び屋根用パネルの取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールと枠体とから成る屋根用パネル及びその取り付け構造に関し、防水性を保ちながら比較的安価で、交換時に外しやすいものを提供する。
【解決手段】断面同形状の枠体２を、水下側と水上側とに用いる。枠体２には、第一平面部と第二平面部とが所定の間隔をあけて形成されており、第一平面部と第二平面部とは立面部で連結されている。第一平面部と第二平面部との間には、立面部から延出された対向部が形成されている。第二平面部には延出部分と突起部分が形成されている。第一平面部と立面部と対向部とで囲まれた箇所に第一凹部が、第二平面部と立面部と対向部とで囲まれた箇所に第二凹部が形成されている。そして、第一凹部と第二凹部に太陽電池モジュール１を保持した屋根用パネルＡを用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュールを取り付けることができる屋根用パネル、及び、その屋根用パネルの取り付け構造に関するものである。

太陽電池モジュールが取り付けられた屋根用パネルには、太陽電池モジュールが枠体で保持されていて、屋根用パネル同士を突き合わせたものがある。また、屋根用パネル同士の間隔をあけて設置し、キャップをかぶせるものもある。
そのような屋根用パネルの例として、特許第４１２１１９４号や特許第３０６４９３４号に記載のものがある。それらの公報には、屋根用パネルを交換したい場合に、その屋根用パネルを外すことができると記載されている。

図５（ア）（イ）（ウ）に示した屋根用パネルＡ及び取り付け構造は、特許第４１２１１９４号に記載されていたものである。
特許第４１２１１９４号は雨押さえに関するものであるが、（ア）に示した通り、屋根用パネルＡの全体形状が示されている。そして、（イ）は、（ア）に示した屋根用パネルＡの水上側の枠体２の断面形状がわかる図である。
（ウ）は、屋根用パネルＡの桁行き方向の取り付け構造を示したものである。
縦支持材Ｃが野地材Ｇに止着具Ｆで固定されており、桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａは、キャップＢで覆われている。縦支持材Ｃに固定具Ｄが取り付けられていて、その固定具ＤにキャップＢがはめられている。

図６の屋根用パネルＡは、特許第３０６４９３４号に記載されていたものである。
それぞれの公報に、屋根用パネルＡを外すことができると記載されているが、軒棟方向に使用されている枠体２・２は、水下側と水上側とでは別の形状の枠体２・２である。

特許第４１２１１９４号公報 特許第３０６４９３４号公報

それぞれの公報に、屋根用パネルＡを外すことができると記載されているが、軒棟方向に使用されている枠体２・２は、水下側と水上側とでは別の形状の枠体２・２である。
このため、製造コストがかかり、経済性を重視する顧客の要望に応えるものではなかった。
次に、屋根用パネルＡを交換しようとして外す場合について説明する。図５に示した屋根用パネルＡの水下側を持ち上げて外そうとすると、下段に施工されている屋根用パネルＡの水上側端縁の立ち上げ部分よりも高い位置にまで持ち上げなければならない。
図６の場合には、外したい屋根用パネルＡの水下側を持ち上げてから、上段に施工されている屋根用パネルＡの水下側から突出している片部分に引っかからないように水下側に引く必要がある。
このため、図５及び図６の場合には、容易に外すことができず作業性が悪かった。

さらに、図５の場合、桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａを縦支持材Ｃに載せる際、縦支持材Ｃに目安がないため、屋根用パネルＡを載せようとすると、位置決めに手間がかかった。
本願は、防水性を保ちながら経済的であるという利点と、屋根用パネルを交換したいときに容易に外すことができるという利点を備えた屋根用パネルを提供することを目的とする。
そして、枠体規制部が形成された縦支持材を用いることで、作業性のよい屋根用パネルの取り付け構造を提供することを目的とする。

本願の屋根用パネルは、太陽電池モジュールと、その太陽電池モジュールに組み合わせられる枠体とから成っている。
水下側と水上側に組み合わせられる枠体は、断面同形状をしている。
そして、第一平面部と第二平面部とが所定の間隔をあけて形成されており、第一平面部と第二平面部とは立面部で連結されているが、該立面部の一側端縁が第一平面部の一側端縁と連結されており、立面部の他側端縁が第二平面部と連結されており、第一平面部と第二平面部との間には、立面部から延出された対向部が形成されており、第一平面部と立面部と対向部とで囲まれた箇所に第一凹部が形成され、第二平面部と立面部と対向部とで囲まれた箇所に第二凹部が形成されている。
前記第二平面部には、第二凹部が形成されていない側から内側方向に延出した延出部分が形成されている。
前記太陽電池モジュールは、その水下側が前記枠体の第二凹部で保持され、水上側が前記枠体の第一凹部で保持されている。このような屋根用パネルを用いる。

請求項２の屋根用パネルは、請求項１記載の屋根用パネルの枠体の第二平面部において、前記延出部分の外側であって近傍に突起部分が形成されていることを特徴とする。
つまり、第二平面部には、第二凹部が形成されていない側の先端に突起部分が形成されており、突起部分からわずかに入った位置に、第二平面部から内側方向に延出された延出部分が形成されていることを特徴とする。
請求項３の屋根用パネルの取り付け構造は、請求項１または請求項２記載の屋根用パネルを用いた取り付け構造である。屋根用パネルが載せられる縦支持材には、枠体規制部が形成されていることを特徴とする。

請求項１によれば、延出部分が形成されていることにより、浸入した雨水を溜めることができる。従って、防水性を保つことができる。そして、水下側の枠体と水上側の枠体とは、回転させて兼用することができ、製造コストを抑えられる。
請求項２によれば、屋根用パネルを交換したいとき、枠体の突起部分を枠体の厚み分だけ持ち上げれば、下段に施工されている屋根用パネルの表面よりも突起部分が上に位置するので、屋根用パネルの当接が解除されて外しやすい。
請求項３によれば、枠体規制部が形成された縦支持材を用い、枠体規制部に桁行き方向に隣り合う屋根用パネルの枠体を当てるようにして位置決めすることができる。このため、作業性のよい屋根用パネルの取り付け構造を提供することができる。

本願の屋根用パネルを構成する枠体の実施例の説明図である。 本願の屋根用パネルを屋根上に取り付けた場合の、軒棟方向の組み合わせ部分の説明図である。 本願の屋根用パネルの軒棟方向の断面図である。 本願の屋根用パネルを屋根上に取り付けた場合の、桁行き方向の組み合わせ部分の説明図である。 （ア）（イ）（ウ）は、従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。

本願の屋根用パネルＡの実施例について、図１から図４により説明する。図１は屋根用パネルＡを構成する枠体２の実施例の説明図であり、図２は本願の屋根用パネルＡを屋根上に取り付けた場合の、軒棟方向の組み合わせ部分の説明図である。図３は本願の屋根用パネルＡの軒棟方向の断面図であり、図４は本願の屋根用パネルＡを屋根上に取り付けた場合の、桁行き方向の組み合わせ部分の説明図である。
図１から図４により、太陽電池モジュール１が四角形である屋根用パネルＡについて説明する。本実施例の場合には、屋根上に取り付けられたときに、軒棟方向に配置される枠体２・２と、桁行き方向に配置される枠体３の二種類の枠体２・３を用いている。
軒棟方向に配置される枠体２は、断面同形状をしており、次のような構成となっている。その断面同形状の枠体２には、第一平面部２１と第二平面部２２とが所定の間隔をあけて形成されており、第一平面部２１と第二平面部２２とを連結する立面部２３が形成されている。つまり、第一平面部２１と第二平面部２２とが立面部２３で連結されている。
立面部２３の一側端縁は第一平面部２１の一側端縁と連結されており、立面部２３の他側端縁は第二平面部２２と連結されている。本実施例の場合には、第二平面部２２の中途と立面部２３とが連結されている。立面部２３を補強するために補強部２７が形成されている。

第一平面部２１と第二平面部２２との間には、立面部２３から延出された対向部２４・２４が形成されている。そして、第一平面部２１と立面部２３と対向部２４とで囲まれた箇所に第一凹部２５ａが形成されている。また、第二平面部２２と立面部２３と対向部２４とで囲まれた箇所には第二凹部２５ｂが形成されている。
このように、第一平面部２１と第二平面部２２に対向した面が、それぞれ横向きに開口する対向部２４・２４となっていて、第一凹部２５ａと第二凹部２５ｂとが形成されている。従って、太陽電池モジュール１を保持することができる。
さらに本実施例の場合には、第二平面部２２には、第二凹部２５ｂが形成されていない側の先端に突起部分２２ａが形成されており、その突起部分２２ａからわずかに入った位置に、第二平面部２２から内側方向に延出された延出部分２２ｂが形成されている。

本実施例の屋根用パネルＡの場合には、枠体２の立面部２３において、対向部２４とは反対方向に延出されてから折り曲げられた腕部２６が形成されている。
腕部２６を形成した場合には、軒棟方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａの隙間から雨水が浸入した場合、その雨水を受けるための樋となる。また、そこに止水材Ｅをはめることもできる。

桁行き方向に配置される枠体３は、断面同形状をしており、次のような構成となっている。この枠体３は、立面部３３を有していて、立面部３３の一側端縁は平面部３７の一側端縁に連結されている。
また、平面部３７の内側には、平面部３７と間隔をあけて、立面部３３から延出された対向部３４が形成されている。対向部３４と立面部３３と平面部３７とで囲まれた箇所は凹部３５となっていて、太陽電池モジュール１を保持することができる。
さらに、立面部３３の下位には、平面部３７と反対方向に立面部３３から延出された取り付け部３８が形成されている。

このような枠体２・３を用いて、太陽電池モジュール１を組み合わせて屋根用パネルＡを製作する方法の例を説明する。
まず、一側の枠体２に対して、他側に枠体２を対向させて配置する。このとき、一側の枠体２が、表面側に第一平面部２１が形成された枠体２である場合には、他側に配置される枠体２の第一平面部２１が、屋根用パネルＡの裏面側になるように回転させる。
すると、第一平面部２１と立面部２３と対向部２４とで囲まれた第一凹部２５ａと、第二平面部２２と立面部２３と対向部２４とで囲まれた第二凹部２５ｂとが対向して配置される。
このようにして対向された第一凹部２５ａと第二凹部２５ｂとに、太陽電池モジュール１を挿入して保持する。図２では、屋根用パネルＡの水下側に第二凹部２５ｂを、水上側に第一凹部２５ａを配置して太陽電池モジュール１を保持している。
このように、断面同形状の枠体２を屋根用パネルＡの対向する二辺に用いることで製造コストを抑えることができる。

次に、枠体３・３を対向させて組み合わせる。屋根用パネルＡにおいて、枠体２・２が取り付けられていない側に組み合わせる。
このとき、枠体３・３を対称となるように配置させて、凹部３５・３５を対向させる。そして、枠体２の立面部２３から枠体３の穴に止着具を打ち込んで、枠体２と枠体３とを接続する。
屋根用パネルＡを構成する枠体２・３を部分的に切り欠いて、四辺の立面部２３・３３が突出しないように揃えるとよい。

続いて、このような屋根用パネルＡを用いた取り付け構造の実施例について説明する。本実施例の場合には、桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａを野地材Ｇに固定するために、縦支持材Ｃと固定具Ｄとを用いる。また、桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａの間にはキャップＢをかぶせる。
縦支持材Ｃは、止着具Ｆを打ち込んで野地材Ｇに固定するための止着部Ｃ３と屋根用パネルＡを載せるための支持部Ｃ１とを有している。また、屋根用パネルＡ・Ａの隙間から浸入した雨水を水下側へ流すことができる樋部Ｃ２を有している。
さらに、支持部Ｃ１に載せられる屋根用パネルＡ・Ａの枠体３・３の位置決めをすることができる枠体規制部Ｃ４・Ｃ４が形成されている。

固定具Ｄは、桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａの枠体３・３の取り付け部３８・３８に押圧される押圧部Ｄ１・Ｄ１と、キャップＢをはめるための突出部Ｄ２・Ｄ２とを有している。
キャップＢは、固定具Ｄの突出部Ｄ２にはめることができる嵌合部Ｂ２・Ｂ２と、桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａを覆うことができる形状の上面部Ｂ１とを有している。本実施例の場合には、キャップＢの裏面側に止水材Ｅが取り付けられている。

このような部材を用いた屋根用パネルＡの取り付け構造について説明する。 まず、縦支持材Ｃを野地材Ｇに取り付ける。
屋根用パネルＡは、縦支持材Ｃの支持部Ｃ１に載せられて取り付けられる。軒棟方向は、下段に施工されている屋根用パネルＡの水上側に、上段の屋根用パネルＡの水下側をかぶせる。
下段に施工されている屋根用パネルＡの枠体２の立面部２３に、上段に施工する屋根用パネルＡの枠体２の突出部分２２ａの端縁を当接させるようにして施工する。

桁行き方向は、縦支持材Ｃの支持部Ｃ１に、左右に隣り合う屋根用パネルＡを載せ、固定具Ｄを用いて縦支持材Ｃに固定する。左側に施工されている屋根用パネルＡの隣りに、右側に施工する屋根用パネルＡを載せ、止着具で左右に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａを固定する。
このとき、枠体規制部Ｃ４・Ｃ４に枠体３・３の立面部３３・３３を当てるようにして施工すればよい。
本実施例の場合には、上向きのボルトが縦支持材Ｃから突出して取り付けられているので、そこに固定具Ｄをはめる。そして、固定具Ｄの押圧部Ｄ１・Ｄ１が枠体３の取り付け部３８・３８を押圧するように、ナットで締め付ける。
こうして取り付けられた固定具Ｄの突出部Ｄ２・Ｄ２に、キャップＢの嵌合部Ｂ２・Ｂ２をはめる。
桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａの枠体３・３は、枠体規制部Ｃ４・Ｃ４によって位置決めすることができる。位置決めされた屋根用パネルＡ・Ａを固定具Ｄを用いて固定する際、軒棟方向に隣り合う固定具Ｄ・Ｄがずれにくくなり、キャップＢを確実にはめることができる。
桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａが取り付けられたとき、枠体３・３の立面部３３と立面部３３とは、間隔をあけて取り付けられている。このため、固定具Ｄをはめたり、ナットで締め付けたりして桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａを固定する際に、作業がしやすい。

これまで述べた枠体２は、軒棟方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａを施工したときに、下段に施工されている屋根用パネルＡの枠体２の第一平面部２１と、上段に施工されている屋根用パネルＡの枠体２の第二平面部２２とで形成された面が、キャップＢをかぶせたような外観になっている。別体のキャップＢを用いることなく、このような外観にできる。
また、下段に施工されている屋根用パネルＡの枠体２の第一平面部２１と、上段に施工されている屋根用パネルＡの枠体２の第二平面部２２とで形成された面の中心が、上段と下段の屋根用パネルＡ・Ａの枠体２・２の立面部２３・２３のほぼ中心となっている。
このため、意匠性を損なうことのない屋根構造となっている。

このような屋根構造の排水について説明しておく。
まず、枠体２・２の間から浸入した雨水が腕部２６を乗り越えた場合、補強部２７と第二平面部２２と延出部分２２ｂとによって樋となった箇所に溜まる。
その樋からあふれた雨水は、縦支持材Ｃの樋部Ｃ２へと流れていく。
複数の樋が形成されているため、排水を考慮した屋根用パネルＡ及び取り付け構造にもなっている。

さらに、屋根用パネルＡを外す場合の実施例を説明する。
まず、外したい屋根用パネルＡの左右のキャップＢ・Ｂを外す。キャップＢ・Ｂを外すと、屋根用パネルＡの左右に空間ができる。このため、屋根用パネルＡの左右から手を入れたり工具を入れたりすることができる。
次に、屋根用パネルＡの枠体２の水下側をわずかに持ち上げると、その枠体２の第二平面部２２の突起部分２２ａが、下段に施工されている屋根用パネルＡの第一平面部２１の表面よりも上になる。
すると、軒棟方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａの組み合わせが解除され、上段の屋根用パネルＡは、水下側へ容易に引くことができる。

このように、枠体２と枠体２との接触箇所が少ないので、容易に持ち上げることができる。上段の枠体２の板厚分が、下段の枠体２の表面を乗り越える高さに移動できればよいからである。
このとき、立面部２３から延出された腕部２６が、下段に施工されている屋根用パネルＡの枠体２の腕部２６に当たらないような間隔で取り付けられている。

桁行き方向に隣り合う屋根用パネルＡ・Ａの枠体３・３の立面部３３と立面部３３とは、間隔をあけて取り付けられている。このため、ナットを緩めて固定具Ｄを外す作業がしやすいし、外した屋根用パネルＡを持ちやすい。
屋根用パネルＡの枠体２の第二平面部２２の左右両側裏面に手をかけて、水上側に向かって、外したい屋根用パネルＡの第二平面部２２を容易に持ち上げることができる。
屋根用パネルＡの水下側を持ち上げてから水下側に引いて、下段に施工されている屋根用パネルＡの枠体２の延出部分２２ｂや腕部２６に引っかからないように外す一連の作業がスムーズにできる。幅が狭い屋根用パネルＡの場合には、この作業をひとりで行うことができる。

これまで述べた通り、屋根用パネルＡが取り付けられたときに、軒棟方向に配置される枠体２・２同士が断面同形状で、桁行き方向に配置される枠体３・３同士が断面同形状をしている。
しかし、四辺すべてに対して図１に示した枠体２を用いることもできる。その場合には、軒棟方向は図２の通りで、桁行き方向は、枠体２を対称的に配置するとよい。その場合には、枠体２を製作するための型が１つで済むので、製造コストをいっそう抑えることができる。
さらに、産業上の利用可能性として、太陽電池モジュール１が三角形等の四角形以外の多角形であっても、本実施例の枠体２を組み合わせることができる。

Ａ 屋根用パネル
１ 太陽電池モジュール
２ 枠体
２１ 第一平面部
２２ 第二平面部
２２ａ 突起部分
２２ｂ 延出部分
２３ 立面部
２４ 対向部
２５ａ 第一凹部
２５ｂ 第二凹部
２６ 腕部
２７ 補強部
３ 枠体
３３ 立面部
３４ 対向部
３５ 凹部
３７ 平面部
３８ 取り付け部
Ｂ キャップ
Ｂ１ 上面部
Ｂ２ 嵌合部
Ｃ 縦支持材
Ｃ１ 支持部
Ｃ２ 樋部
Ｃ３ 止着部
Ｃ４ 枠体規制部
Ｄ 固定具
Ｄ１ 押圧部
Ｄ２ 突出部
Ｅ 止水材
Ｆ 止着具
Ｇ 野地材

Claims (3)

1. 太陽電池モジュールと、
   該太陽電池モジュールに組み合わせられる枠体とから成る屋根用パネルであって、
   前記枠体において、
   屋根用パネルの水下側と水上側に組み合わせられる枠体は断面同形状をしており、
   該枠体は、
   第一平面部と第二平面部とが所定の間隔をあけて形成されており、
   第一平面部と第二平面部とは立面部で連結されているが、
   該立面部の一側端縁が第一平面部の一側端縁と連結されており、
   立面部の他側端縁が第二平面部と連結されており、
   第一平面部と第二平面部との間には、
   立面部から延出された対向部が形成されており、
   第一平面部と立面部と対向部とで囲まれた箇所に第一凹部が形成され、
   第二平面部と立面部と対向部とで囲まれた箇所に第二凹部が形成されており、
   前記第二平面部には、
   第二凹部が形成されていない側から内側方向に延出した延出部分が形成されており、
   前記太陽電池モジュールの水下側が前記第二凹部で保持され、
   水上側が前記第一凹部で保持されている屋根用パネル。
2. 枠体の第二平面部において、
   前記延出部分の外側であって近傍に突起部分が形成されていることを特徴とする請求項１記載の屋根用パネル。
3. 請求項１または請求項２記載の屋根用パネルが載せられる縦支持材には、
   枠体規制部が形成されていることを特徴とする屋根用パネルの取り付け構造。

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