JP2012077518A - 太陽電池付き屋根構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 新規の瓦棒屋根の施工だけでなく、既設の瓦棒屋根にも太陽電池モジュールを廃材が出ることなく取り付ける。
【解決手段】 既設の各瓦棒２５に複数の取付台３を覆うように所定間隔おいて取り付け、その左右の各取付台３間の位置に複数の屋根板６を長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部６ａを取付台３に載せ、太陽電池モジュール７の両端に取り付けた取付部材８の立上り片８ａを屋根板６の短辺端部から折返し片６ｂに差し込んで係止して屋根板６との間に放熱用の空隙１０が形成されるように太陽電池モジュール７を取り付け、隣接する左右の屋根板６の折返し片６ｂ同士を掛止具５で掛止して取付台３に対して固定し、その掛止具５と屋根板６の折返し片６ｂをキャップ１２で被覆する。
【選択図】 図８
【解決手段】 既設の各瓦棒２５に複数の取付台３を覆うように所定間隔おいて取り付け、その左右の各取付台３間の位置に複数の屋根板６を長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部６ａを取付台３に載せ、太陽電池モジュール７の両端に取り付けた取付部材８の立上り片８ａを屋根板６の短辺端部から折返し片６ｂに差し込んで係止して屋根板６との間に放熱用の空隙１０が形成されるように太陽電池モジュール７を取り付け、隣接する左右の屋根板６の折返し片６ｂ同士を掛止具５で掛止して取付台３に対して固定し、その掛止具５と屋根板６の折返し片６ｂをキャップ１２で被覆する。
【選択図】 図８
Description
本発明は、太陽電池を一体的に備えた瓦棒屋根の構造に関する。
瓦棒屋根は、野地板の上面にアスファルトルーフィングを介して長辺両端に立上り片を備えた複数の屋根板を長辺が傾斜方向を向くように並置し、その隣接する屋根板の立上り片同士を瓦棒で被覆して野地板に対して固定した構造であり、施工が容易で経済的であることから、学校・工場・倉庫等の屋根に広く普及している。近年は地球温暖化の対策のため、この瓦棒屋根の上面に太陽電池モジュールを取り付ける技術開発が行われている。
従来の技術は、瓦棒屋根の屋根板に複数のスタンドを部分的に取り付け、そのスタンドに太陽電池モジュールを取り付ける方法が一般的であった。しかし、この方法は、設置した太陽電池モジュールが瓦棒屋根の配列と調和し難く、太陽電池モジュールが目立つように見えて意匠性に劣るものであった。また、風が太陽電池モジュールの下を流れた際に太陽電池モジュールが浮き上がろうとし、スタンドの取り付け強度が低下することがあった。
これに対し、瓦棒屋根への太陽電池モジュールの取り付け技術が特許文献１で提案されている。この技術は、瓦棒として長辺両角部に太陽電池モジュールの長辺両端を配置できる凹部を切り欠いた形状のものを使用し、その瓦棒の凹部に太陽電池モジュールの長辺両端を配置して屋根板との間に放熱用の空隙を形成し、その太陽電池モジュールの長辺両端の上面を長尺の被覆板で被覆して瓦棒に対して固定したことを特徴としている。この技術によれば、屋根板と太陽電池モジュールの配列が一致するから意匠性に優れ、太陽電池モジュールの長辺両端が瓦棒に一体的に取り付けられるから取り付け強度に優れる、というものである。
ところで、特許文献１記載の技術は、瓦棒屋根を新規に施工する際に用いる技術であって、既設の瓦棒屋根への太陽電池モジュールの取り付けに応用する場合は、少なくとも既設の瓦棒を全て取り外し、その技術で使用する専用の瓦棒に交換して太陽電池モジュールを取り付ける必要があり、既設の瓦棒の取り外し作業に手間を要するとともに、取り外した瓦棒が廃材となって廃棄物が出るという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、新規の瓦棒屋根の施工だけでなく、既設の瓦棒屋根にも太陽電池モジュールを廃材が出ることなく取り付けできるようにすることにある。
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 防水された傾斜する屋根下地板に複数の取付台を傾斜方向に所定間隔おいて取り付け、その傾斜方向の複数の取付台を左右方向に一定間隔おいて複列に取り付け、長尺の板材の長辺両端を立ち上げて水平に折り曲げて取付台に載せる載せ部を形成し且つ載せ部の先端部を立ち上げて内側へ折り曲げて折返し片を形成して屋根板とし、その複数の屋根板を前記左右の各取付台間の位置に長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部を取付台に載せて屋根本体を形成し、立上り片を備えた取付部材を太陽電池モジュールの長辺両端それぞれに取り付け、その取付部材の立上り片を屋根板の折返し片に差し込んで係止して太陽電池モジュールの裏面と屋根板との間に空隙が形成されるように太陽電池モジュールを取り付け、隣接する左右の屋根板の折返し片同士を掛止具で掛止して取付台に対して固定し、その掛止具と屋根板の折返し片をキャップで被覆した、太陽電池付き屋根構造
２） 防水された傾斜する屋根下地板に立上り片を長辺両端を備えた長尺の複数の屋根板を長辺が傾斜方向を向くように並置し、隣接する左右の屋根板の立上り片同士を瓦棒で被覆して固定した既設の瓦棒屋根において、その各瓦棒に複数の取付台を覆うように所定間隔おいて取り付け、長尺の板材の長辺両端を立ち上げて水平に折り曲げて取付台に載せる載せ部を形成し且つ載せ部の先端部を立ち上げて内側へ折り曲げて折返し片を形成して屋根板とし、その複数の屋根板を前記左右の各取付台間の位置に長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部を取付台に載せ、立上り片を備えた取付部材を太陽電池モジュールの長辺両端それぞれに取り付け、その取付部材の立上り片を屋根板の折返し片に差し込んで係止して太陽電池モジュールの裏面と屋根板との間に空隙が形成されるように太陽電池モジュールを取り付け、隣接する左右の屋根板の折返し片同士を掛止具で掛止して取付台に対して固定し、その掛止具と屋根板の折返し片をキャップで被覆した、太陽電池付き屋根構造
３） 太陽電池モジュールの取付部材が、その内部に太陽電池モジュールのリード線を通す配線室が形成された構造である、前記１）又は２）記載の太陽電池付き屋根構造
にある。
１） 防水された傾斜する屋根下地板に複数の取付台を傾斜方向に所定間隔おいて取り付け、その傾斜方向の複数の取付台を左右方向に一定間隔おいて複列に取り付け、長尺の板材の長辺両端を立ち上げて水平に折り曲げて取付台に載せる載せ部を形成し且つ載せ部の先端部を立ち上げて内側へ折り曲げて折返し片を形成して屋根板とし、その複数の屋根板を前記左右の各取付台間の位置に長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部を取付台に載せて屋根本体を形成し、立上り片を備えた取付部材を太陽電池モジュールの長辺両端それぞれに取り付け、その取付部材の立上り片を屋根板の折返し片に差し込んで係止して太陽電池モジュールの裏面と屋根板との間に空隙が形成されるように太陽電池モジュールを取り付け、隣接する左右の屋根板の折返し片同士を掛止具で掛止して取付台に対して固定し、その掛止具と屋根板の折返し片をキャップで被覆した、太陽電池付き屋根構造
２） 防水された傾斜する屋根下地板に立上り片を長辺両端を備えた長尺の複数の屋根板を長辺が傾斜方向を向くように並置し、隣接する左右の屋根板の立上り片同士を瓦棒で被覆して固定した既設の瓦棒屋根において、その各瓦棒に複数の取付台を覆うように所定間隔おいて取り付け、長尺の板材の長辺両端を立ち上げて水平に折り曲げて取付台に載せる載せ部を形成し且つ載せ部の先端部を立ち上げて内側へ折り曲げて折返し片を形成して屋根板とし、その複数の屋根板を前記左右の各取付台間の位置に長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部を取付台に載せ、立上り片を備えた取付部材を太陽電池モジュールの長辺両端それぞれに取り付け、その取付部材の立上り片を屋根板の折返し片に差し込んで係止して太陽電池モジュールの裏面と屋根板との間に空隙が形成されるように太陽電池モジュールを取り付け、隣接する左右の屋根板の折返し片同士を掛止具で掛止して取付台に対して固定し、その掛止具と屋根板の折返し片をキャップで被覆した、太陽電池付き屋根構造
３） 太陽電池モジュールの取付部材が、その内部に太陽電池モジュールのリード線を通す配線室が形成された構造である、前記１）又は２）記載の太陽電池付き屋根構造
にある。
本発明によれば、既設の瓦棒に複数の取付台を覆い被せるように取り付け、その取付台に屋根板と太陽電池モジュールを取り付けるようにしたから、既設の部材は全て残したまま取り付けられて瓦棒の取り外しの手間が省略される。したがって、新規の瓦棒屋根の施工だけでなく、既設の瓦棒屋根にも太陽電池モジュールを廃材が出ることなく取り付けできるようになる。また、屋根板と太陽電池モジュールの配列が一致するから意匠性に優れ、太陽電池モジュールの長辺両端が屋根板に一体的に取り付けられるから取り付け強度に優れる。
以下、本発明を実施するための形態を各実施例と図面に基づいて具体的に説明する。
（実施例１）図１〜５に示す実施例１は、太陽電池付き瓦棒屋根を新規に施工した例である。図１は実施例１の太陽電池付き瓦棒屋根の斜視図、図２は実施例１で使用する部材の斜視図、図３は実施例１のジョイナーの分解斜視図、図４は実施例１の太陽電池モジュールの接続を示す裏面図、図５は実施例１の太陽電池付き瓦棒屋根の拡大断面図である。
図中、１は野地板（屋根下地板）、２はアスファルトルーフィング、３は取付台、４はネジ、５は掛止具、５ａは掛止片、６は屋根板、６ａは載せ部、６ｂは折返し片、７は太陽電池モジュール、７ａはリード線、７ｂは出力端子、８は取付部材、８ａは立上り片、８ｂは配線室、９はジョイナー、９ａ，９ｂはシールド材、９ｃは雄型プラグ、９ｄは雌型プラグ、９ｅはシールドカバー、１０は空隙、１１は終端部材、１１ａは立上り片、１１ｂは通気穴、１２はキャップ、１２ａは押え片である。
図２に示すように、取付台３はアルミニウム合金製で、断面逆凹状に折り曲げている。その取付台３の上面には先端が折り曲げ可能な鋼板製の掛止具５をリベット等で固着している。屋根板６は長尺のカラー鋼板製で、その長辺両端を立ち上げて水平に折り曲げて取付台３に載せる載せ部６ａを形成し、その載せ部６ａの先端部を立ち上げて内側へ折り曲げて折返し片６ｂを形成している。終端部材１１はカラー鋼板製で、左右の両端に立上り片１１ａを形成し、前後の端面には通気穴１１ｂを備えている。キャップ１２は長尺のカラー鋼板製で、断面逆凹状に折り曲げ、その長辺両端に内側へ付勢する押え片１２ａを形成している。
太陽電池モジュール７は、図２，４に示すように、多数のセルを縦横に配列した長方形状で、その裏面にリード線７ａ付きの出力端子７ｂを備えている。太陽電池モジュール７の長辺両端にはアルミニウム合金を押し出し成形した取付部材８を取り付けている。取付部材８は、その端部に立上り片８ａを形成し、内側に太陽電池モジュール７のリード線７ａを通す配線室８ｂを形成している。
ジョイナー９は、図３，４に示すように、２体に分割された弾性を有する硬質の合成ゴム製のシールド材９ａ，９ｂで構成し、その各シールド材９ａ，９ｂに雄型プラグ９ｃと雌型プラグ９ｄをそれぞれ設け、出力端子７ｂから伸びるリード線７ａの途中位置を一方のシールド材９ａで被覆して雄型プラグ９ｃとＴ字状に接続し、その一方のシールド材９ａから伸びるリード線７ａの終端位置を他方のシールド材９ｂで被覆して雌型プラグ９ｄに接続している。シールド材９ａ，９ｂ間のリード線７ａは、太陽電池モジュール７の長さとほぼ同じ長さに形成している。シールドカバー９ｅは長尺の塩化ビニル樹脂製で、取付部材８の配線室８ｂを閉塞してリード線７ａを被覆するためのものである。
実施例１では、以下の手順で施工する（図１，４，５参照）。
１）野地板１の上面にアスファルトルーフィング２を敷設する。
２）アスファルトルーフィング２の上面に複数の取付台３を傾斜方向に所定間隔おいてネジ４で取り付け、さらにその傾斜方向の複数の取付台３を左右方向に一定間隔おいてネジ４で複列に取り付ける。
３）左右の取付台３間の位置に複数の屋根板６をその長辺が傾斜方向を向くように配置し、その載せ部６ａを取付台３に載せる。
４）掛止具５の掛止片５ａを折り曲げて隣接する左右の屋根板６の折返し片６ｂに掛止する。
５）太陽電池モジュール７に取り付けた取付部材８の立上り片８ａを屋根板６の短辺端部から折返し片６ｂに差し込んで係止し、太陽電池モジュール７の裏面と屋根板６との間に放熱用の空隙１０を形成する。前後の太陽電池モジュール７同士の接続は、ジョイナー９のシールド材９ａ，９ｂを取付部材８の配線室８ｂの前後端部に嵌合するとともに、シールド材９ａ，９ｂ間のリード線７ａを配線室８ｂに配線し、対向した雄型プラグ９ｃと雌型プラグ９ｄ同士を接続し、シールドカバー９ｅを配線室８ｂに接着剤で接着して閉塞する。
６）終端部材１１の立上り片１１ａを屋根板６の折返し片６ｂに差し込んで係止し、掛止具５の掛止片５ａを折り曲げて立上り片１１ａに掛止する。
７）掛止具５と屋根板６の折返し片６ｂをキャップ１２で被覆し、その押え片１２ａで圧接して固定する。
１）野地板１の上面にアスファルトルーフィング２を敷設する。
２）アスファルトルーフィング２の上面に複数の取付台３を傾斜方向に所定間隔おいてネジ４で取り付け、さらにその傾斜方向の複数の取付台３を左右方向に一定間隔おいてネジ４で複列に取り付ける。
３）左右の取付台３間の位置に複数の屋根板６をその長辺が傾斜方向を向くように配置し、その載せ部６ａを取付台３に載せる。
４）掛止具５の掛止片５ａを折り曲げて隣接する左右の屋根板６の折返し片６ｂに掛止する。
５）太陽電池モジュール７に取り付けた取付部材８の立上り片８ａを屋根板６の短辺端部から折返し片６ｂに差し込んで係止し、太陽電池モジュール７の裏面と屋根板６との間に放熱用の空隙１０を形成する。前後の太陽電池モジュール７同士の接続は、ジョイナー９のシールド材９ａ，９ｂを取付部材８の配線室８ｂの前後端部に嵌合するとともに、シールド材９ａ，９ｂ間のリード線７ａを配線室８ｂに配線し、対向した雄型プラグ９ｃと雌型プラグ９ｄ同士を接続し、シールドカバー９ｅを配線室８ｂに接着剤で接着して閉塞する。
６）終端部材１１の立上り片１１ａを屋根板６の折返し片６ｂに差し込んで係止し、掛止具５の掛止片５ａを折り曲げて立上り片１１ａに掛止する。
７）掛止具５と屋根板６の折返し片６ｂをキャップ１２で被覆し、その押え片１２ａで圧接して固定する。
太陽電池モジュール７の熱は終端部材１１の通気穴１１ｂと屋根頂部の開口（図示せず）から放熱されるが、電動ファンを設けて積極的に排熱してもよく、その熱をダクトで床下に送気して蓄熱し、床暖房等の熱源に利用できるようにしてもよい。なお、太陽電池モジュール７は、リード線７ａによる接続に代えて短辺端部にコネクタを設け、前後の太陽電池モジュール７のコネクタ同士の接続してリード線７ａの配線を省略できるようにしてもよい。
このように、実施例１によれば、屋根板６と太陽電池モジュール７の配列が一致するから意匠性に優れ、太陽電池モジュール７の長辺両端が屋根板６に一体的に取り付けられるから取り付け強度に優れるものとなっている。
図６，７に示すのは、実施例１の他の例である。図６，７は実施例１の他の例の太陽電池付き瓦棒屋根の拡大断面図である。図中、５ｂはネジである。図６，７に示す実施例１の他の例は、野地板１の面積と屋根板６の枚数に応じて屋根板６間の間隔を調節するために幅の異なる取付台３とキャップ１２を用いた例である。掛止具５は長尺のものを用い、取付台３にネジ５ｂで取り付けている。その他、符号、構成、作用効果は実施例１と同じである。
（実施例２）図８に示す実施例２は、既設の瓦棒屋根に太陽電池モジュールを屋根の改修を兼ねて施工した例である。図８は実施例２の太陽電池付き瓦棒屋根の拡大断面図である。図中、２０は（既設の）野地板、２１は（既設の）アスファルトルーフィング、２２は（既設の）屋根板、２２ａは立上り片、２３は掛止具、２４はネジ、２５は（既設の）瓦棒である。
実施例２で取り付けの対象となる既設の瓦棒屋根は、野地板２０の上面にアスファルトルーフィング２１を敷設し、そのアスファルトルーフィング２１の上面に立上り片２２ａを長辺両端に有する金属葺き板からなる複数の長尺の屋根板２２を長辺が傾斜方向を向くように並置し、その隣接する屋根板２２の立上り片２２ａ同士を掛止具２３で掛止してネジ２４で固定し、その掛止具２３を瓦棒２５で被覆している。
実施例２では、図８に示すように、各瓦棒２５に複数の取付台３を覆うように所定間隔おいてネジ４で取り付ける。その後は実施例１の３）〜７）と同一の工程で施工する。このように、実施例２によれば、既設の部材は全て残したまま取り付けられて瓦棒２５の取り外しの手間が省略されるから、新規の瓦棒屋根の施工だけでなく、既設の瓦棒屋根にも太陽電池モジュール７を廃材が出ることなく取り付けできている。さらに、既設の屋根板２２の上に新規の屋根板６を重ねた二重構造の屋根となってるから、遮音性に優れている。その他、符号、構成、作用効果は実施例１と同じである。
本発明の技術は、学校・体育館・レジャー施設・工場・倉庫・店舗・車庫等の瓦棒屋根に利用される。
１ 野地板（屋根下地板）
２ アスファルトルーフィング
３ 取付台
４ ネジ
５ 掛止具
５ａ 掛止片
５ｂ ネジ
６ 屋根板
６ａ 載せ部
６ｂ 折返し片
７ 太陽電池モジュール
７ａ リード線
７ｂ 出力端子
８ 取付部材
８ａ 立上り片
８ｂ 配線室
９ ジョイナー
９ａ，９ｂ シールド材
９ｃ 雄型プラグ
９ｄ 雌型プラグ
９ｅ シールドカバー
１０ 空隙
１１ 終端部材
１１ａ 立上り片
１１ｂ 通気穴
１２ キャップ
１２ａ 押え片
２０ （既設の）野地板
２１ （既設の）アスファルトルーフィング
２２ （既設の）屋根板
２２ａ 立上り片
２３ 掛止具
２４ ネジ
２５ （既設の）瓦棒
２ アスファルトルーフィング
３ 取付台
４ ネジ
５ 掛止具
５ａ 掛止片
５ｂ ネジ
６ 屋根板
６ａ 載せ部
６ｂ 折返し片
７ 太陽電池モジュール
７ａ リード線
７ｂ 出力端子
８ 取付部材
８ａ 立上り片
８ｂ 配線室
９ ジョイナー
９ａ，９ｂ シールド材
９ｃ 雄型プラグ
９ｄ 雌型プラグ
９ｅ シールドカバー
１０ 空隙
１１ 終端部材
１１ａ 立上り片
１１ｂ 通気穴
１２ キャップ
１２ａ 押え片
２０ （既設の）野地板
２１ （既設の）アスファルトルーフィング
２２ （既設の）屋根板
２２ａ 立上り片
２３ 掛止具
２４ ネジ
２５ （既設の）瓦棒
Claims (3)
- 防水された傾斜する屋根下地板に複数の取付台を傾斜方向に所定間隔おいて取り付け、その傾斜方向の複数の取付台を左右方向に一定間隔おいて複列に取り付け、長尺の板材の長辺両端を立ち上げて水平に折り曲げて取付台に載せる載せ部を形成し且つ載せ部の先端部を立ち上げて内側へ折り曲げて折返し片を形成して屋根板とし、その複数の屋根板を前記左右の各取付台間の位置に長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部を取付台に載せて屋根本体を形成し、立上り片を備えた取付部材を太陽電池モジュールの長辺両端それぞれに取り付け、その取付部材の立上り片を屋根板の折返し片に差し込んで係止して太陽電池モジュールの裏面と屋根板との間に空隙が形成されるように太陽電池モジュールを取り付け、隣接する左右の屋根板の折返し片同士を掛止具で掛止して取付台に対して固定し、その掛止具と屋根板の折返し片をキャップで被覆した、太陽電池付き屋根構造。
- 防水された傾斜する屋根下地板に立上り片を長辺両端を備えた長尺の複数の屋根板を長辺が傾斜方向を向くように並置し、隣接する左右の屋根板の立上り片同士を瓦棒で被覆して固定した既設の瓦棒屋根において、その各瓦棒に複数の取付台を覆うように所定間隔おいて取り付け、長尺の板材の長辺両端を立ち上げて水平に折り曲げて取付台に載せる載せ部を形成し且つ載せ部の先端部を立ち上げて内側へ折り曲げて折返し片を形成して屋根板とし、その複数の屋根板を前記左右の各取付台間の位置に長辺が傾斜方向を向くように配置して載せ部を取付台に載せ、立上り片を備えた取付部材を太陽電池モジュールの長辺両端それぞれに取り付け、その取付部材の立上り片を屋根板の折返し片に差し込んで係止して太陽電池モジュールの裏面と屋根板との間に空隙が形成されるように太陽電池モジュールを取り付け、隣接する左右の屋根板の折返し片同士を掛止具で掛止して取付台に対して固定し、その掛止具と屋根板の折返し片をキャップで被覆した、太陽電池付き屋根構造。
- 太陽電池モジュールの取付部材が、その内部に太陽電池モジュールのリード線を通す配線室が形成された構造である、請求項１又は２記載の太陽電池付き屋根構造。
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