JP2011196168A - 構造体の取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽電池モジュールや植物・植栽用のコンテナパレット等の構造体の配設作業を簡便で、短時間に行なうことを可能とし、しかも、風雨、積雪、地震等の自然現象に対する耐用強度が確保された構造体の取付け構造を提供し、省エネとエコ生活を安価に実現することに寄与すること。
【構成】
構造体２に配設され、吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換え可能とされた磁力固定部材３を、その吸磁力をＯＮ状態として構造体配設面の強磁性体部材１に吸着させることにより、前記構造体配設面の所望の位置に前記構造体２を固定配置させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、構造体の取付け構造に係り、特に、家屋の傾斜状あるいは水平状の屋根（屋上も含む）やバルコニーに、太陽電池モジュールや植栽用のコンテナパレット等の構造体を配設するための取付け構造に関する。

近年、太陽光エネルギーはＣＯ_２の排出を抑制する次世代のクリーンなエネルギーとして注目されており、一般住宅（集合住宅を含む）においても、例えば特許文献１や特許文献２に示すような、太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するための装置（以下、太陽電池モジュール）を設置した軒数が年々増加する傾向にある。

特開平８−３２１６３０号公報 特開２００１−３３２７５２号公報

ところで、一般家屋における太陽電池モジュールの配設、交換・修理等のメンテナンスの際には、家屋の屋根上、すなわち高所での作業となるため、安全面の観点からも、太陽電池モジュールの配設作業がなるべく簡便で、短時間に行えることが望ましい。既に屋根材として瓦やコロニアルが設置されている場合や、屋根に新たに太陽電池モジュールの配設する場合においては、瓦やコロニアルに穴を開けて太陽電池モジュール設置用の架台を固定し、穴開き部をコーキング剤で塞ぐ必要がある。この場合には、地震により瓦が割れたり、穴開き部から水漏れが発生する問題がある。

また、家屋の屋根に配設される太陽電池モジュールは、それ自体の耐用は勿論のこと、屋根に対する取付け構造も、風雨、積雪、地震等の想定される自然現象に対する耐用強度が確保されている必要がある。

さらには、近年は、屋上やバルコニーに植物を育てるための土壌を備えたコンテナパレット等を配設し、屋上やバルコニーを緑化することで、安らぎの空間を作り、また、夏場のヒートアイランド対策や省エネを図る軒数も増加している。このような場合においても、コンテナパレットの配設作業やそのメンテナンスがなるべく簡便にできることが望ましい。

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールや植物・植栽用のコンテナパレット等の構造体の配設作業を簡便で、短時間に行なうことを可能とし、しかも、風雨、積雪、地震等の自然現象に対する耐用強度が確保された構造体の取付け構造を提供し、省エネとエコ生活を安価に実現することに寄与することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の構造体の取付け構造は、構造体に配設され、吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換え可能とされた磁力固定部材を、その吸磁力をＯＮ状態として構造体配設面の強磁性体部材に吸着させることにより、前記構造体配設面の所望の位置に前記構造体が固定配置されていることを第１の特徴とする。

このような構成の本発明によれば、施工時に、予め構造体配設面の所望の位置に前記強磁性体部材を配設しておき、構造体の磁力固定部材の吸磁力をＯＮ状態として構造体配設面の強磁性体部材に吸着させれば、簡単に前記構造体配設面の所望の位置に前記構造体を固定配置することができる。このように構造物の配設を簡便にすることで、工人数や工事時間等を削減し、工事費用を安価にすることも可能となる。

また、本発明の別の構造体の取付け構造は、構造体を支承する架台に配設され、吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換え可能とされた磁力固定部材を、その吸磁力をＯＮ状態として構造体配設面の強磁性体部材に吸着させることにより、前記構造体配設面の所望の位置に前記構造体が固定配置されていることを特徴とする。

このような構成の本発明によれば、施工時に、予め構造体配設面の所望の位置に前記強磁性体部材を配設しておき、架台の磁力固定部材の吸磁力をＯＮ状態として構造体配設面の強磁性体部材に吸着させれば、簡単に前記構造体配設面の所望の位置に前記構造体とそれを支承する架台を固定配置することができる。

さらには、構造体に配設され、吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換え可能とされた磁力固定部材を、その吸磁力をＯＮ状態として前記架台に配設された強磁性体部材に吸着させることを特徴とする。

このような構成の本発明によれば、構造体のメンテナンスや交換等の作業時に、構造体に配設された磁力固定部材の吸磁力をＯＦＦ状態とすることで、架台は前記構造体配設面の所望の位置に残したまま、構造体のみを架台から取り外してメンテナンスや交換等の作業を行うことができる。その際、構造体の取り外し作業は磁力固定部材の吸磁力のＯＦＦ操作のみであって極めて簡単である。また、構造体と架台とを分離することで、搬入・搬出する部材を軽量化、小型化することができ、作業性も効率化できるとともに、作業の安全性も向上させることが可能となる。

さらに、本発明の構造体の取付け構造は、前記構造体配設面に配設された強磁性体部材は家屋の屋根材として配設された薄鋼板であることを特徴とする。

さらに、本発明の構造体の取付け構造は、前記構造体配設面に配設された強磁性体部材は家屋の屋根材として配設された薄鋼板と薄鋼板の下に配設された高さ調整材とからなることを特徴とする。

このような構成の本発明によれば、施工時に、構造体の磁力固定部材の吸磁力をＯＮ状態とし、屋根材として配設された薄鋼板に直接吸着させれば、より簡単に構造体を固定配置することができる。

またさらに、本発明の構造体の取付け構造は、前記磁力固定部材は、吸磁力を有する永久磁石と、前記永久磁石による吸磁力のＯＮ／ＯＦＦ切換え可能な吸磁力切換え部とを有することを特徴とする。

このような構成の本発明によれば、吸磁力切換え部をＯＮ／ＯＦＦ切換え操作することにより、永久磁石を用いて簡単に構造体配設面の所望の位置に構造体を固定配置することができる。

そして、本発明の構造体の取付け構造は、前記構造体は太陽電池モジュールあるいは植栽用コンテナパレットであることを特徴とする。

このような構成の本発明によれば、省エネやエコ生活を実現するための太陽電池モジュールあるいは植栽用コンテナパレットを、簡便な施工によって生活に取り入れることが可能になる。

本発明によれば、太陽電池モジュールや植栽用のコンテナパレット等の構造体の配設作業を、簡便で、短時間に行なうことを可能とし、しかも、風雨、積雪、地震等の自然現象に対する耐用強度が確保された構造体の取付け構造を提供し、省エネとエコ生活を安価に実現することに寄与することができる。また、既に屋根材として瓦やコロニアルが設置された屋根に太陽電池モジュールや植栽用のコンテナパレット等の構造体を配設する場合、瓦やコロニアルに穴を開ける必要がないので、地震などによりこれらの屋根材が割れたり、穴を塞いだ箇所から水漏れが発生することがない。

本発明の第１実施形態において、構造体としての太陽電池モジュールと、家屋の構造体配設面とを示す斜視説明図 本発明の第１実施形態の、図１における矢視断面図に相当する要部説明断面図 本発明の第２実施形態の、図２に対応する要部説明断面図 本発明の第３実施形態の、図２に対応する要部説明断面図 本発明の構造体の取付け構造における他の実施形態の正面図

第１実施形態として、図１に示すように、家屋Ｈの屋根に構造体を配設する取付け構造の実施形態を説明する。図２には、構造体としての太陽電池モジュールを、家屋Ｈの南向きの傾斜屋根を構造体配設面として、架台を介せずに直接配設する場合の取付け構造を示す。

ここで、本実施形態において、構造体の構造体配設面となる家屋Ｈの屋根Ｒは、屋根材（葺き上げ材）として、強磁性体部材である薄鋼板Ｐを用いて施工されている。さらに具体的には、前記薄鋼板Ｐは、塩化ビニル積層鋼板を使用することができ、その施工方法としては、実用新案登録第３１４１９０４号公報に開示された工法を用いることができる。既設の屋根に本発明を適用する場合には図４に示す実施形態によって施工するとよい。

また、構造体としての太陽電池モジュールＳは公知の構成とし、例えば、太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する、シリコンでできた１０ｃｍから１５ｃｍ角の最小単位である太陽電池セルを数十枚、耐風、耐候性のある薄い長方形の容器に収め、直列に電気的に接続して所要の電圧（発電量）を得るように構成されているものを例示することができる。本実施形態においては、この太陽電池モジュールＳを複数枚さらに縦横に連結してアレイとしている。図１には、南向きの傾斜屋根Ｒに配設された４枚の太陽電池モジュールＳからなるアレイを示している。この図１に示すように、各太陽電池モジュールＳの配列間に作業者が通行可能な程度の間隙を設けることで、各太陽電池モジュールＳを配設するための作業がし易くなり、施工が簡単になる。また、配設後、太陽電池モジールの表面清掃あるいは取替も簡単に行える。

そして、本実施形態においては、各太陽電池モジュールＳにおける前記構造体配設面に対向する下面２ａには、磁力固定部材３が複数個配設されている。前記磁力固定部材３は、吸磁力を有する球状の永久磁石４と、前記永久磁石４による吸磁力のＯＮ／ＯＦＦ切換え可能な吸磁力切換え部５とを有している。この磁力固定部材３としては、例えば特開２０００−１１４０３２号公報等に開示されている公知の構成の装置を利用することができる。具体的には、磁力固定部材３の外ケースの内部に球状の永久磁石４が回転可能に内蔵されており、その永久磁石４を吸磁力切換え部５としてのレバーを以て回転させることで吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換えるように構成されている。なお、磁力固定部材３の配設数や配設位置、さらには永久磁石４の大きさやその吸磁力を、太陽電池モジュールＳの配設施工における一定の基準を満たすように調整するとよい。

次に、本実施の形態の作用について説明する。

本実施の形態においては、太陽電池モジュールＳを、磁力固定部材３の吸磁力をＯＦＦ状態としたまま、構造体配設面となる南向き傾斜屋根Ｒ上に運び上げ、前記構造体配設面の所望の位置に前記太陽電池モジュールＳを載置して位置合わせを行なう。そして、位置合わせが完了したら、太陽電池モジュールＳの磁力固定部材３に配設された吸磁力切換え部５を操作し、吸磁力をＯＮ状態として、構造体配設面の強磁性体部材１、すなわち、本実施形態においては屋根材としての薄鋼板Ｐに吸着させる。

このように、本実施の形態によれば、前記構造体配設面に配設された強磁性体部材を家屋Ｈの屋根材として配設された薄鋼板自体とすることにより、磁力固定部材３の永久磁石４を直接吸着させることができる。

次に、第２実施形態として、図３に示すように、構造体としての太陽電池モジュールＳを、構造体配設面となる平屋根Ｒ（屋上を含む）に架台７を介して配設する場合の取付け構造を示す。

本実施の形態において、構造体の構造体配設面となる家屋Ｈの平屋根Ｒは、第１実施形態と同様の公知の構成とする。

また、各太陽電池モジュールＳは、第１実施形態と同様の公知の構成とされ、太陽電池モジュールＳを支承する架台７の上部に配設されおり、前記架台７のモジュール取付け面に対向する面には、前記磁力固定部材３が複数個配設されている。

前記架台７は、太陽電池モジュールＳを固定するモジュール取付け面７ａ、太陽電池モジュールＳの荷重を支える支柱７ｂ、ステー７ｃ、基礎梁７ｄから構成されており、本実施形態においては、薄鋼材により組み立て形成されている。モジュール取付け面７ａは、太陽から多くの光エネルギーを得るため、太陽電池モジュールＳを傾斜させて取付けられるように、１０度〜３０度の傾斜角度の傾斜面とされている。また、太陽電池モジュールの構造体配設面となる平屋根Ｒに対向する架台７の下面には、第１実施形態と同様の構成の磁力固定部材３が複数個配設されている。

次に、本実施の形態の作用について説明する。

本実施の形態においては、磁力固定部材３の吸磁力をＯＦＦ状態とした太陽電池モジュールＳと、架台７とを、構造体配設面となる平屋根Ｒ上に運び上げ、先ずは、平屋根Ｒの所望の位置に前記架台７を配置する。架台７は、磁力固定部材３に配設された吸磁力切換え部５を操作し、吸磁力をＯＮ状態として、構造体配設面の強磁性体部材に吸着させることで固定させる。この時、前記モジュール取付け面７ａを南側へ指向させるとよい。

次に、各架台７のモジュール取付け面上に太陽電池モジュールＳを載置し、その磁力固定部材３に配設された吸磁力切換え部５を操作して、吸磁力をＯＮ状態として、太陽電池モジュールＳを鋼材からなる架台７のモジュール取付け面７ａに吸着させ、固定させる。

このように、本実施の形態によれば、前記構造体配設面に配設された強磁性体部材として家屋Ｈの屋根材として配設された薄鋼板自体を用いることにより、施工時に、架台７の磁力固定部材３の吸磁力をＯＮ状態として構造体配設面の強磁性体部材に吸着させれば、簡単に架台７を固定配置することができる。また、各架台７のモジュール取付け面７ａに対する太陽電池モジュールＳの固定も、太陽電池モジュールＳの磁力固定部材３の吸磁力をＯＮ状態として、モジュール取付け面に吸着させれば、簡単に固定させることができる。

そして、太陽電池モジュールＳのメンテナンスや交換等の作業時に、太陽電池モジュールＳに配設された磁力固定部材３の吸磁力をＯＦＦ状態とすることで、架台７を前記構造体配設面の所望の位置に残したまま、太陽電池モジュールＳのみを架台７から取り外してメンテナンスや交換等の作業を行うことができる。その際、太陽電池モジュールＳの取り外し作業は磁力固定部材３の吸磁力のＯＦＦ操作のみであって極めて簡単である。また、太陽電池モジュールＳと架台７とを分離することで、搬入・搬出する部材を軽量化、小型化することができ、作業性も効率化できるとともに、作業の安全性も向上させることが可能となる。

また、架台７を介して太陽電池モジュールＳを配設する構成は、太陽電池モジュールＳの下面と屋根Ｒの上面との間に十分な間隙が必然的に形成されるため、雨水等の水捌けは良好となる。その反面、その間隙に吹き込む風の煽り力等を考慮した強度構造とする必要がある。

次に、第３実施形態として、図４に示すように、構造体としての太陽電池モジュールＳを、既に瓦やコロニアルなどの屋根材Ｋが設置された傾斜屋根Ｒ（屋上を含む）に架台７を介して配設する場合の取付け構造を示す。

本実施形態において、構造体の構造体配設面となる家屋Ｈの傾斜屋根Ｒは、第１実施形態と同様の公知の構成とする。

また、各太陽電池モジュールＳは、第１実施形態と同様の公知の構成とされ、太陽電池モジュールＳを支承する架台７の上部に配設されおり、前記架台７のモジュール取付け面７ａに対向する面には、前記磁力固定部材３が複数個配設されている。

前記架台７は、太陽電池モジュールＳを固定するために十分な面積を有するモジュール取付け面７ａを上面に備えた平板状に構成されており、本実施形態においては、強磁性体部材である薄鋼材により板金加工形成されている。また、太陽電池モジュールＳの構造体配設面となる傾斜屋根Ｒに対向する架台７の下面には、第１実施形態と同様の構成の磁力固定部材３が複数個配設されている。太陽電池モジュールＳを配設する場合、前記磁力固定部材３の対向位置に設置されている瓦やコロニアルからなる屋根材Ｋを適当な枚数取り除き、取り除いた領域には、周囲の屋根材Ｋと同程度の厚みを有する高さ調整材Ｄを置き、この高さ調整材Ｄの上隣の屋根材Ｋの下面から当該高さ調整材Ｄの上面及び当該高さ調整材Ｄの下隣の屋根材Ｋの上面までに亘って前記薄鋼板Ｐを予め敷いておく。

この薄鋼板Ｐの上に、太陽電池モジュールＳ用の架台７の下部に磁力固定部材３を設置し、薄鋼板Ｐと架台７とを磁力固定部材３を介して固定する。この場合、高さ調整材Ｄとして強磁性体部材を用いると、薄鋼板Ｐと高さ調整材Ｄとが磁力固定部材３の磁力によって強力に接するのでより望ましい。この場合、架台７の下部に取り付けた磁力固定部材３の永久磁石４を薄鋼板Ｐ単独または、薄鋼板Ｐを介して高さ調整材Ｄに吸着させることができる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態においては、磁力固定部材３の吸磁力をＯＦＦ状態とした太陽電池モジュールＳと、架台７とを、構造体配設面となる傾斜屋根Ｒ上に運び上げ、先ずは、傾斜屋根Ｒの薄鋼板Ｐと高さ調整材Ｄとが設置されている位置に前記架台７を配置する。架台７は、磁力固定部材３に配設された吸磁力切換え部５を操作し、吸磁力をＯＮ状態として、構造体配設面の強磁性体部材である薄鋼板Ｐ並びに高さ調整材Ｄに吸着させることによって固定させる。この時、前記モジュール取付け面７ａを南側へ指向させるとよい。

次に、各架台７のモジュール取付け面７ａ上に太陽電池モジュールＳを載置し、その磁力固定部材３に配設された吸磁力切換え部５を操作して、吸磁力をＯＮ状態として、太陽電池モジュールＳを鋼材からなる架台７のモジュール取付け面７ａに吸着させて、固定させる。

このように、本実施形態によれば、既に設置された屋根材Ｋを数個取り除き、屋根材Ｋを取り除いた跡に、高さ調整材Ｄを置いて、周辺の屋根材Ｋの高さをあわせる。その後当該高さ調整材Ｄの上に、薄鋼板Ｐを敷く。具体的には薄鋼板Ｐは、屋根材Ｋを取り除いた上隣にある屋根材Ｋの下を這うように設置し、屋根材Ｋを取り除いた下隣にある屋根材Ｋの上に覆うように設置する。このように薄鋼板Ｐを設置することにより雨水などの水漏れを防ぐことができる。このようにして予め屋根を施工しておく。次に、架台７の下部にある磁力固定部材３に配設された吸磁力切換え部５を操作して、吸磁力をＯＮ状態として、架台７を薄鋼板Ｐに簡単に固定配置できる。この場合、高さ調整材Ｄが強磁性体の場合、高さ調整材Ｄと一緒に強力に固定配置できる。図４においては、架台７の下部に取り付けた磁力固定部材３は直方体であるが、Ｌ字形としてもよく、形状は適宜決めればよい。

また、各架台７のモジュール取付け面７ａに対する太陽電池モジュールＳの固定も、太陽電池モジュールＳの磁力固定部材３の吸磁力をＯＮ状態として、モジュール取付け面Ｓに吸着させれば、簡単に固定させることができる。

そして、太陽電池モジュールＳのメンテナンスや交換等の作業時に、太陽電池モジュールＳに配設された磁力固定部材３の吸磁力をＯＦＦ状態とすることで、架台７を前記構造体配設面の所望の位置に残したまま、太陽電池モジュールＳのみを架台７から取り外してメンテナンスや交換等の作業を行うことができる。その際、太陽電池モジュールＳの取り外し作業は磁力固定部材３の吸磁力のＯＦＦ操作のみであって極めて簡単である。また、太陽電池モジュールＳと架台７とを分離することで、搬入・搬出する部材を軽量化、小型化することができ、作業性も効率化できるとともに、作業の安全性も向上させることが可能となる。

また、架台７を介して太陽電池モジュールＳを配設する構成は、太陽電池モジュールＳの下面と屋根Ｒの上面との間に十分な間隙が必然的に形成されるため、雨水等の水捌けは良好となる。その反面、その間隙に吹き込む風の煽り力等を考慮した強度構造とする必要がある。

なお、本実施例においては、架台７を省いて太陽電池モジュールＳを直接薄鋼板Ｐ上の固定するようにしてもよい。

なお、本発明は前記実施の形態のみに限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。

例えば、第２実施形態並びに第３実施形態においては、架台７に対する太陽電池モジュールＳの固定も、永久磁石４の吸磁力を用いて行っているが、太陽電池モジュールＳの架台７に対する固定方法は、これに限るものではなく、例えば、ボルトネジを用いた螺着等であってもよい。その場合には、屋根Ｒや屋上等での高所作業を短時間且つ安全に行うべく、地上において予め太陽電池モジュールＳと架台７とを固定させておくことが望ましい。また、架台７を鋼材等の強磁性体により構成しない場合には、モジュール取付け面に、強磁性体部材を配設すればよい。この強磁性体部材としては、例えば、永久磁石４や鋼板等を用いることができる。

また、第２実施形態においては、家屋Ｈの平屋根Ｒ部分を太陽電池モジュールＳの構造体配設面として、架台７を介した太陽電池モジュールＳの取付け構造を説明したが、傾斜屋根Ｒに、傾斜面とされたモジュール取付け面を有する架台７を介して、太陽電池モジュールＳを配設してもよい。さらには、架台７のモジュール取付け面は傾斜面ではなく、平面であってもよい。

さらに、各実施の形態においては、構造体２の一例として太陽電池モジュールＳを用いて説明したが、構造体２はこの太陽電池モジュールＳに限るものではなく、例えば、植栽用のコンテナパレットＣであってもよいことは前述の通りである。図５には、構造体２としての植栽用のコンテナパレットＣを強磁性体部材としての薄鋼板Ｐからなる屋根Ｒ上に固定する場合を示す。このように、構造体として、太陽電池モジュールＳあるいは植栽用コンテナパレットＣを採用すれば、簡便な施工により、安価に省エネやエコ生活を実現することが可能になる。

またさらに、前述の実施の形態のように家屋Ｈの屋根材自体を強磁性体部材としての鋼板としなくても、家屋Ｈの屋根材上面に永久磁石を両面テープ等により固着しておき、この永久磁石を介して、構造体２を固定配置するようにしてもよい。勿論、強磁性体部材としての鋼板からなる屋根材上面に永久磁石を吸磁力や両面テープ等により固着しておき、この永久磁石を介して、構造体２を固定配置するようにしてもよい。

１ 強磁性体部材
２ 構造体
２ａ 下面
３ 磁力固定部材
４ 永久磁石
５ 吸磁力切換え部（レバー）
７ 架台
７ａ モジュール取付け面
７ｂ 支柱
７ｃ ステー
７ｄ 基礎梁
Ｄ 高さ調整材
Ｈ 家屋
Ｋ 屋根材
Ｐ 薄鋼板
Ｒ 屋根
Ｓ 太陽電池モジュール

Claims (7)

1. 構造体に配設され、吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換え可能とされた磁力固定部材を、その吸磁力をＯＮ状態として、構造体配設面の強磁性体部材に吸着させることにより、前記構造体配設面の所望の位置に前記構造体が固定配置されていることを特徴とする構造体の取付け構造。
2. 構造体を支承する架台に配設され、吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換え可能とされた磁力固定部材を、その吸磁力をＯＮ状態として構造体配設面の強磁性体部材に吸着させることにより、前記構造体配設面の所望の位置に前記構造体が固定配置されていることを特徴とする構造体の取付け構造。
3. 構造体に配設され、吸磁力のＯＮ／ＯＦＦを切換え可能とされた磁力固定部材を、その吸磁力をＯＮ状態として前記架台に配設された強磁性体部材に吸着させることを特徴とする請求項２記載の構造体の取付け構造。
4. 前記構造体配設面に配設された強磁性体部材は家屋の屋根材として配設された薄鋼板である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造体の取付け機構。
5. 前記構造体配設面に配設された強磁性体部材は家屋の屋根材として配設された薄鋼板と薄鋼板の下に配設された高さ調整材とからなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造体の取付け機構。
6. 前記磁力固定部材は、吸磁力を有する永久磁石と、前記永久磁石による吸磁力のＯＮ／ＯＦＦ切換え可能な吸磁力切換え部とを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の構造体の取付け構造。
7. 前記構造体は、太陽電池モジュールあるいは植栽用コンテナパレットであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の構造体の取付け構造。