JP2014051824A

JP2014051824A - 光起電建造物およびその製造方法

Info

Publication number: JP2014051824A
Application number: JP2012197125A
Authority: JP
Inventors: Minoru Osada; 実長田; Takashi Tanaka; 隆田中; Shoichi Amino; 昌一網野
Original assignee: NIHON ROOF KENZAI KK
Current assignee: NIHON ROOF KENZAI KK
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-20

Abstract

【課題】光起電性パネルが屋根材として用いられても、屋根裏の空間に対して確実に雨水の浸入を防止することができる光起電建造物は提供される。
【解決手段】光起電性パネル１９の外周と枠部材２１との間から浸入する雨水は支持片３２、３４の上向き面に受け止められる。壁体４１は雨水を堰き止める。したがって、壁体４１は上向き面上に雨水を保持する役割を担う。その一方で、雨水は上向き面から水路３１、３３に流れ込む。このとき、雨水は空隙Ｇを通ってガター本体５３、５７の壁面５５ａ、５９ａを伝う。例えば光起電性パネル１９と枠部材２１との間でガスケットやコーキング材が省略されても、浸水は回避されることができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、太陽光発電パネルといった光起電性（ＰＶ）パネルを利用する光起電建造物およびその製造方法等に関する。

太陽光発電ではいわゆるＰＶ（光起電性）パネルすなわち太陽光発電パネルが利用される。太陽光発電パネルは例えば住宅や工場の屋根上に設置される。ここで、太陽光発電パネルが屋根材そのものとして用いられることができれば、瓦といった屋根材は省略されることができる。屋根の構築にあたってコストは低減される。しかも、屋根材上に太陽光発電パネルが設置される場合に比べて、屋根は軽量化されることができる。建造物では要求される構造強度は低減されることができる。

特開２０１０−７１０４６号公報

設置にあたって太陽光発電パネルの外周には枠部材が取り付けられる。太陽光発電パネルは枠部材を通じて屋根に固定される。一般に、枠部材は太陽光発電パネルの縁を把持するだけであるから、太陽光発電パネルの縁と枠部材との間には水密性が確保されていない。降雨に応じて屋根裏の空間に雨水が浸入してしまう。特許文献１に開示されるように、太陽光発電パネルの外周と枠部材との間は全周にわたってコーキング材で目張りされてもよい。しかしながら、製造の手間は著しく増加する。それに応じて製造コストも増加してしまう。

本発明の少なくとも１つの態様によれば、光起電性パネルが屋根材として用いられても、屋根裏の空間に対して確実に雨水の浸入を防止することができる光起電建造物は提供されることができる。

本発明の一態様は、１枚以上の光起電性パネルと、個々の前記光起電性パネルの外周に取り付けられ、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルを囲む枠部材と、梁行に前記枠部材に沿って延び、上向き面で重力方向下方から前記枠部材を支持する支持片と、前記枠部材の内側で前記上向き面から重力方向上方に向かって立ち上がり、前記枠部材に並列に延びる壁体と、前記壁体よりも外側で前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠部材に並列に延びる水路の一部を当該壁面で区画するガター本体と、前記上向き面および前記枠部材の間に挟まれて、前記上向き面および前記枠部材の間に、前記壁体側から前記水路に向かって抜ける空隙を形成するスペーサーとを備える光起電建造物に関する。

光起電性パネルの外周と枠部材との間から浸入する雨水は支持片の上向き面に受け止められる。壁体は雨水を堰き止める。したがって、壁体は上向き面上に雨水を保持する役割を担う。その一方で、雨水は上向き面から水路に流れ込む。このとき、雨水は空隙を通ってガター本体の壁面を伝う。例えば光起電性パネルと枠部材との間でガスケットやコーキング材が省略されても、浸水は回避されることができる。光起電性パネルが屋根材として用いられても、屋根裏の空間に対して確実に雨水の浸入は防止されることができる。

光起電建造物は、前記支持片に形成される開口を通過しつつ前記支持片および前記枠部材を貫通し、前記支持片に前記枠部材を押し当てるねじ部材をさらに備えることができる。前記スペーサーは、前記開口の周囲で前記支持片および前記枠部材に挟まれるパッキンで形成されることができる。こうして光起電性パネルはねじ部材で簡単に支持片に連結されることができる。パッキンは開口に向かって水の進入を阻止することができる。しかも、パッキンはスペーサーとして機能することができる。

本発明の他の態様は、１枚以上の光起電性パネルと、個々の前記光起電性パネルの外周に取り付けられ、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルを囲む枠部材と、梁行に前記枠部材に沿って延び、上向き面で重力方向下方から前記枠部材を支持する第１支持片と、隣接する第１支持片の間で桁行に前記枠部材に沿って延び、上向き面で重力方向下方から前記枠部材を支持する第２支持片と、前記枠部材の内側で前記第１支持片の前記上向き面および前記第２支持片の前記上向き面から重力方向上方に向かって立ち上がり、前記枠部材に並列に囲みを形成する壁体と、前記壁体よりも外側で前記第１支持片の前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠部材に並列に前記梁行に延びる第１水路の一部を当該壁面で区画する第１ガター本体と、前記壁体よりも外側で前記第２支持片の前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠部材に並列に前記桁行に延びて前記第１水路に接続される第２水路の一部を当該壁面で区画する第２ガター本体と、前記第１支持片の前記上向き面および前記枠部材の間、並びに、前記第２支持片の前記上向き面および前記枠部材の間に挟まれて、前記上向き面および前記枠部材の間に、前記壁体側から前記第１水路および前記第２水路に向かって抜ける空隙を形成するスペーサーとを備える光起電建造物に関する。

光起電性パネルの外周と枠部材との間から浸入する雨水は第１支持片の上向き面および第２支持片の上向き面に受け止められる。壁体は雨水を堰き止める。したがって、壁体は上向き面上に雨水を保持する役割を担う。その一方で、雨水は上向き面から第１水路および第２水路に流れ込む。このとき、雨水は空隙を通って第１ガター本体の壁面および第２ガター本体の壁面を伝う。例えば光起電性パネルと枠部材との間でガスケットやコーキング材が省略されても、浸水は回避されることができる。光起電性パネルが屋根材として用いられても、屋根裏の空間に対して確実に雨水の浸入は防止されることができる。

光起電建造物は、前記スペーサーを貫通しつつ前記第１支持片および第２支持片それぞれに前記枠部材を押し当てるねじ部材をさらに備えることができる。こうして光起電性パネルは簡単に支持片に連結されることができる。

前記第２ガター本体は、前記第１支持片から連続して前記第１ガター本体の壁面に形成される切り欠きに受け止められ、前記第１水路に前記第２水路を臨ませることができる。雨水は第２水路から第１水路に流れ込む。雨水は第１水路に集められることができる。こうして雨水は集中的に処理されることができる。雨水の処理は簡素化されることができる。

前記枠部材は、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルの縁を把持する把持体と、前記把持体から前記第１支持片および前記第２支持片に向かって広がる直立壁と、前記直立壁から前記枠部材の内側に向かって広がって前記支持片の表面で前記スペーサーに受け止められる取り付け片とを備えることができる。こうして枠部材は支持片から間隔を空けて光起電性パネルを保持することができる。このとき、取り付け片は枠部材の内側に向かって広がることから、直立壁から外側に枠部材の広がりは回避されることができる。その結果、隣接する光起電性パネルはできる限り接近することができ、第１ガター本体および第２ガター本体はできる限りコンパクトに形成されることができる。こうした枠部材は一般に流通する汎用の枠部材に相当し、第１ガター部材や第２ガター部材への取り付けにあたって枠部材の設計変更は回避されることができる。

前記支持片、前記壁体および前記ガター本体は板材から形成されることができる。こうして支持片、壁体およびガター本体は１部材として形成されることができる。部材の形成にあたってプレス加工は用いられることができる。プレス加工にあたって切り欠きは簡単に形成されることができる。その一方で、例えば押し出し加工が用いられると、部材には均一な断面形状が要求される。その結果、後工程で切り欠きが形成されなければならず、製造工程が複雑化してしまう。

本発明のさらに他の態様は、骨組み上で梁行に所定の枠形状に沿って支持片を配置し、当該支持片、および、前記枠形状の内側で前記支持片の上向き面から重力方向上方に向かって立ち上がり前記枠形状の輪郭に並列に延びる壁体、および、前記壁体よりも外側で前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠形状の輪郭に並列に延びる水路の一部を当該壁面で区画するガター本体を前記骨組みに固定する工程と、光起電性パネルの外周に取り付けられ、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルを囲む枠部材を前記支持片の前記上向き面上に設置し、前記上向き面および前記枠部材の間にスペーサーを挟むことで、前記上向き面および前記枠部材の間に、前記壁体側から前記水路に向かって抜ける空隙を形成する工程とを備える光起電建造物の製造方法に関する。

光起電建造物の一具体例としてカーポートの全体像を示す斜視図である。地面から見上げるような角度でカーポートの全体像を示す斜視図である。カーポート屋根の全体像を概略的に示す平面図である。ガター構造体の全体像を概略的に示す平面図である。図３の５−５線に沿った部分断面図である。図３の６−６線に沿った断面図である。第１ガター部材および第２ガター部材の接続関係を概略的に示す拡大斜視図である。第１ガター部材および第２ガター部材の接続関係を概略的に示す拡大分解斜視図である。図６の拡大部分断面図である。第１ガター部材の拡大垂直断面図である。雨天時にカーポート屋根の機能を概略的に示す拡大部分断面図である。図５に対応し、ボルトおよびナットに代わる固定具の一具体例を概略的に示す部分断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

図１は光起電建造物の一具体例としてのカーポート１１を示す。カーポート１１は建築骨組みとしての鉄骨１２を備える。鉄骨１２は４本の柱１３と屋根骨格１４とを備える。個々の柱１３は地面から垂直方向に立つ。柱１３の上端に屋根骨格１４が搭載される。図２に示されるように、屋根骨格１４は格子を構成する。その他、建築骨組みには鉄骨１２に代えて木造のものが用いられることができる。

屋根骨格１４の格子は相互に平行に梁行に延びる梁部材１５を有する。梁部材１５はそれぞれ２本の柱１３に連結される。梁部材１５は柱１３で空中に保持される。梁部材１５は水平面（重力方向に直交する平面）に対して傾斜する。傾斜に応じて梁部材１５は前方から後方に向かって下る。ここでは、勾配は例えば３／１００に設定されることができる。梁部材１５は例えば板材から形成されることができる。板材には例えば防錆鋼板が用いられることができる。板材の折り曲げ加工で梁部材１５は形成されることができる。梁部材１５は長手方向に均一な断面を有することができる。梁部材１５の長軸に直交する断面の形状は例えば「コ字形」に設定される。こうした形状によれば、梁部材１５の稜線に沿って梁部材１５の曲げ強度は高められることができる。

屋根骨格１４の格子は相互に平行に延びる複数の桁部材すなわち棟桁１６ａ、大桁１６ｂおよび母屋桁１６ｃを備える。棟桁１６ａは梁部材１５の前端で２つの梁部材１５を相互に接続する。棟桁１６ａは個々の梁部材１５にリジッドに固着される。棟桁１６ａは例えば板材から形成されることができる。板材には例えば防錆鋼板が用いられることができる。板材の折り曲げ加工で梁部材１５は形成されることができる。棟桁１６ａの固着にあたって例えば溶接が用いられることができる。同様に、大桁１６ｂは梁部材１５の後端で２つの梁部材１５を相互に接続する。棟桁１６ａと大桁１６ｂとの間で母屋桁１６ｃは２つの梁部材１５を相互に接続する。大桁１６ｂおよび母屋桁１６ｃは棟桁１６ａと同様に構成されればよい。

鉄骨１２にカーポート屋根１７が搭載される。図３に示されるように、カーポート屋根１７は光起電性（ＰＶ）パネルアセンブリ１８を備える。ＰＶパネルアセンブリ１８は光起電性（ＰＶ）パネル１９を有する。ＰＶパネル１９のパネル面は梁部材１５の表面に平行に広がる。一般に知られるように、ＰＶパネル１９はパネル面で受ける太陽光に応じて発電する。ＰＶパネル１９の外周には枠部材２１が取り付けられる。枠部材２１はＰＶパネル１９の輪郭に沿ってＰＶパネル１９を囲む。ここでは、個々のＰＶパネル１９は屋根材として機能する。

カーポート屋根１７は補助屋根材２２を備える。補助屋根材２２はＰＶパネルアセンブリ１８の周囲に配置される。補助屋根材２２は例えば板材から形成されることができる。板材には例えば防錆鋼板が用いられることができる。補助屋根材２２の板面は例えばＰＶパネル１９のパネル面と同一の平面内に広がることができる。補助屋根材２２は棟カバー２３ａ、１対の妻カバー２３ｂおよび軒カバー２３ｃに分割されることができる。棟カバー２３ａはカーポート屋根１７の棟１７ａを形成する。棟カバー２３ａは複数のＰＶパネルアセンブリ１８の棟側端からカーポート屋根１７の棟１７ａに向かって広がる。妻カバー２３ｂはカーポート屋根１７の妻１７ｂを形成する。妻カバー２３ｂは複数のＰＶパネルアセンブリ１８の妻側端からカーポート屋根１７の妻１７ｂに向かって広がる。軒カバー２３ｃはカーポート屋根１７の軒１７ｃを形成する。軒カバー２３ｃは複数のＰＶパネルアセンブリ１８の軒側端からカーポート屋根１７の軒１７ｃに向かって広がる。

カーポート屋根１７はガター構造体２５を備える。ガター構造体２５は複数の第１ガター部材２６および第２ガター部材２７を備える。第１ガター部材２６は相互に平行に梁行に延びる。ここでは、３つの第１ガター部材２６が配置される。隣接する第１ガター部材２６の間には１列のＰＶパネルアセンブリ１８が組み付けられる。

隣接する第１ガター部材２６の間には第２ガター部材２７が渡される。第２ガター部材２７は梁行に直交する桁行に延びる。第２ガター部材２７は隣接するＰＶパネルアセンブリ１８の間に配置される。したがって、ＰＶパネルアセンブリ１８はその全周に渡って第１ガター部材２６および第２ガター部材２７に囲まれる。第２ガター部材２７は隣接する第１ガター部材２６を相互に接続する。個々の第２ガター部材２７は個別に第１ガター部材２６に連結されることができる。こうしてＰＶパネルアセンブリ１８、補助屋根材２２およびガター構造体２５は協働で１つの矩形の平面を隙間なく覆う。

図４に示されるように、第１ガター部材２６は第１水路３１を形成する。第１水路３１は梁行すなわち第１ガター部材２６の長手方向に第１ガター部材２６の全長に渡って直線的に延びる。第１水路３１の両側で第１ガター部材２６には第１支持片３２が形成される。第１支持片３２は梁行に第１ガター部材２６の長手方向に第１ガター部材２６の全長にわたって延びる。第１支持片３２は第１水路３１に並行する。

第２ガター部材２７は第２水路３３を形成する。第２水路３３は桁行すなわち第２ガター部材２７の長手方向に第２ガター部材２７の全長に渡って直線的に延びる。第２水路３３の両側で第２ガター部材２７には第２支持片３４が形成される。第２支持片３４は桁行に第２ガター部材２７の長手方向に第２ガター部材２７の全長にわたって延びる。第２支持片３４は第２水路３３に並行する。個々の第２水路３３は両端で第１水路３１に接続される。接続にあたって例えば第２ガター部材２７の両端で第２支持片３４は第１ガター部材２６の第１支持片３２に重ねられる。こうして第２水路３３の水は第１水路３１に流れ込むことができる。

ガター構造体２５は第３ガター部材３５を備える。第３ガター部材３５は第１ガター部材２６の軒側から第１ガター部材２６に接続される。第３ガター部材３５は大桁１６ｂに並行する。第３ガター部材３５は一方の梁部材１５から他方の梁部材１５まで直線的に延びる。第３ガター部材３５は第３水路３６を形成する。第３水路３６は桁行すなわち第３ガター部材３５の長手方向に第３ガター部材３５の全長にわたって直線的に延びる。第１水路３１はその軒側端で第３水路３６に接続される。こうして第１水路３１の水は第３水路３６に集められることができる。第３水路３６は例えば一方の梁部材１５から他方の梁部材１５に向かって傾斜する。重力方向に最も低い位置で第３水路３６には第４水路（図示されず）が接続されることができる。第４水路は例えば第３ガター部材３５に連結される管状部材で構成されることができる。環状部材は重力方向下方で地面に至ることができる。

図４に示されるように、ガター構造体２５では隣接する第１ガター部材２６と隣接する第２ガター部材２７とで矩形の窓空間３７が区画される。窓空間３７は第１ガター部材２６の第１支持片３２と第２ガター部材２７の第２支持片３４とで囲まれる。窓空間３７の輪郭は第１支持片３２の縁と第２支持片３４の縁とで仕切られる。第１支持片３２の外縁と第２支持片３４の外縁とは所定の枠形状３８を規定する。この枠形状３８は１枚のＰＶパネルアセンブリ１８の輪郭に相当する。

枠形状３８の内側で第１支持片３２および第２支持片３４にはそれぞれ壁体４１が形成される。壁体４１の詳細は後述される。壁体４１は第１支持片３２の縁および第２支持片３４の縁から重力方向上方に立ち上がる。壁体４１は窓空間３７の全周にわたって途切れなく連続することが望まれる。こうして壁体４１は枠形状３８の内側で枠形状３８の輪郭に並列に囲みを形成する。

ＰＶパネルアセンブリ１８は窓空間３７を塞ぐ。このとき、第１ガター部材２６の第１支持片３２はＰＶパネルアセンブリ１８の長辺に並列に枠部材２１に沿って延びる。第２ガター部材２７の第２支持片３４はＰＶパネルアセンブリ１８の短辺に並列に枠部材２１に沿って延びる。ＰＶパネルアセンブリ１８の枠部材２１は第１ガター部材２６の第１支持片３２および第２ガター部材２７の第２支持片３４に支持される。棟カバー２３ａは、カーポート屋根１７の棟に最も近い第２ガター部材２７の第２支持片３４に支持される。妻カバー２３ｂは、カーポート屋根１７の妻に最も近い第１ガター部材２６の第１支持片３２に支持される。軒カバー２３ｃは、カーポート屋根１７の軒に最も近い第２ガター部材２７の第２支持片３４に支持される。

図５に示されるように、枠部材２１はＰＶパネル１９の輪郭に沿ってＰＶパネル１９の縁を把持する把持体４２を備える。把持体４２はＰＶパネル１９の輪郭を囲む囲い壁４３を備える。囲い壁４３はＰＶパネル１９のパネル面に直交する面に沿って広がる。囲い壁４３には１対の板片４４が形成される。板片４４は対向面４４ａで相互に向き合う。対向面４４ａはＰＶパネル１９のパネル面に平行に広がる。対向面４４ａの間隔は例えばＰＶパネル１９のパネル厚に相当する。２つの板片４４の間にＰＶパネル１９の縁は受け入れられＰＶパネル１９の端面は囲い壁４３に突き当てられる。こうして枠部材２１はＰＶパネル１９の外周に取り付けられる。

把持体４２には直立壁４５が固定される。直立壁４５は把持体４２に一体化される。直立壁４５は把持体４２から第１支持片３２に向かって広がる。直立壁４５の下端は第１支持片３２に支持される。直立壁４５の高さに応じて第１支持片３２から間隔を空けてＰＶパネル１９は保持されることができる。直立壁４５の外面および把持体４２の外面は面一に形成されることができる。

直立壁４５の下端には取り付け片４６が固定される。取り付け片４６は直立壁４５に一体化される。取り付け片４６はＰＶパネル１９のパネル面に平行に枠部材２１の内側に向かって広がる板片で構成される。取り付け片４６は第１支持片３２の上向き面に重力方向下方から支持される。図５から明らかなように、壁体４１は取り付け片４６の縁よりも枠部材２１の内側で第１支持片３２の上向き面から重力方向上方に向かって立ち上がる。ここで、枠部材２１はＰＶパネル１９の辺ごとに部材片に分割されることができる。個々の部材片ごとに把持体４２、直立壁４５および取り付け片４６は一体化されることができる。こうした一体化にあたって樹脂成形が用いられることができる。樹脂成形には例えば硬質の樹脂材料が利用されることができる。

取り付け片４６にはボルト孔４７が形成される。ボルト孔４７はＰＶパネル１９の長辺ごとに適宜な間隔で２箇所または３箇所に配置されることができる。ボルト孔４７は例えば円形または長円の開口で形成されることができる。ボルト孔４７に対応して第１支持片３２には開口４８が形成される。開口４８はボルト孔４７に重なる。ボルト孔４７および開口４８にはボルト４９が挿入される。ボルト４９の軸はボルト孔４７および開口４８を通過し取り付け片４６および第１支持片３２を貫通する。ボルト４９のボルトヘッドはボルト孔４７の周囲で取り付け片４６の上向き面に受け止められる。ボルト４９の軸にはナット５１が結合される。ナット５１は開口４８の周囲で第１支持片３２の下向き面に受け止められる。こうしてボルト４９およびナット５１の締め付けに応じて枠部材２１の取り付け片４６は第１支持片３２に押し当てられる。ここでは、ボルト４９およびナット５１に代えて他の締結具や結合具が用いられてもよい。

開口４８の周囲で第１支持片３２の上向き面と枠部材２１の取り付け片４６との間にはスペーサー５２が挟まれる。スペーサー５２は途切れなく開口４８を囲む。スペーサー５２は所定の弾性力を有する弾性材から形成される。したがって、スペーサー５２の下面は開口４８の周囲で第１支持片３２の上向き面に密着する。スペーサー５２の上面はボルト孔４７の周囲で取り付け片４６の下向き面に密着する。こうしてスペーサー５２はパッキンとして機能する。第１支持片３２の上向き面から開口４８に向かって水の進入は阻止される。スペーサー５２はスペーサー５２の周囲で取り付け片４６と第１支持片３２との間に空隙Ｇを形成する。パッキンの機能の実現にあたってスペーサー５２は小さい接触面積で開口４８を囲めば足りることから、第１支持片３２の全長にわたって大部分に空隙Ｇは広がる。

第１ガター部材２６は第１ガター本体５３を備える。第１ガター本体５３は底板５４を有する。底板５４は第１ガター部材２６の全長にわたって長尺に広がる。底板５４の両側からそれぞれ壁板５５が立ち上がる。壁板５５は第１ガター部材２６の全長にわたって長尺に広がる。壁板５５の上端に第１支持片３２は連続する。個々の壁板５５は壁体４１よりも外側で第１支持体３２の上向き面に連続して当該上向き面から重力方向に下る壁面５５ａを形成する。第１ガター本体５３は第１水路３１を区画する。

図６に示されるように、個々の第１ガター部材２６は棟桁１６ａ、母屋桁１６ｃおよび大桁１６ｂに受け止められる。第１ガター部材２６はこれら桁部材１６ａ、１６ｃ、１６ｂに連結されることができる。こうして第１ガター部材２６は梁部材１５と同様に棟から軒に向かって下る。第１ガター部材２６は水平面に対して傾斜する。これら第１ガター部材２６は垂木として機能することができる。

図７に示されるように、第２ガター部材２７は第２ガター本体５７を備える。第２ガター本体５７は底板５８を有する。底板５８は第２ガター部材２７の全長にわたって長尺に広がる。底板５８の両側からそれぞれ壁板５９が立ち上がる。壁板５９は第２ガター部材２７の全長にわたって長尺に広がる。壁板５９の上端に第２支持片３４は連続する。個々の壁板５９は壁体４１よりも外側で第２支持体３４の上向き面に連続して上向き面から重力方向に下る壁面５９ａを形成する。第２ガター本体５７は第２水路３３を区画する。

ここでは、第２支持片３４は第２ガター部材２７の長手方向に第２ガター本体５７よりも短く形成される。すなわち、第２支持片３４の長手方向両端は第２ガター本体５７の長手方向両端よりも引っ込んだ位置で途切れる。途切れた縁には係り片６１が形成される。係り片６１は第２支持片３４の縁から重力方向下向きに広がる。係り片６１は例えば第１ガター部材２６の壁面５５ａに重ねられることができる。その結果、第２ガター本体５７の端部は第１水路３１上に突き出ることができる。こうして第２水路３３は第１水路３１に接続される。第２ガター部材２７（のうち少なくとも底板５８）は、地面に平行に水平に延びてもよく、両端に高低差が生まれるように水平面に対して傾斜してもよい。

図８に示されるように、第１ガター部材２６には切り欠き６２が形成される。切り欠き６２は第１欠け部６３、第２欠け部６４および第３欠け部６５で構成される。第１欠け部６３は壁体４１に形成される。第１欠け部６３の大きさは、第２ガター部材２７で２つの第２支持片３４が占有する空間の大きさに相当する。第１支持片３２上で途切れた壁体４１の間に２つの第２支持片３４が進入する。第２ガター部材２７の壁体４１は第１ガター部材２６の壁体４１に連結される。第２欠け部６４は第１支持片３２に形成される。第２欠け部６４は第１欠け部６３に連続する。第３欠け部６５は第１ガター本体５３の壁板５５に形成される。第３欠け部６５は第２欠け部６４に連続する。第２欠け部６４および第３欠け部６５の大きさは、第２ガター本体５７が占有する空間の大きさに相当する。第２欠け部６４および第３欠け部６５には第２ガター部材２７の第２ガター本体５７が受け入れられる。その結果、第２ガター部材２７の第２支持片３４は第１ガター部材２６の第１支持片３２に重ねられることができる。

第１ガター部材２６および第２ガター部材２７の間にはガスケット６６が挟まれる。ガスケット６６は所定の弾性を有する弾性材から形成されることができる。ガスケット６６の表裏面には接着剤層が形成される。接着剤層は例えば両面テープで実現されてもよい。

ガスケット６６は１対の本体６７を備える。本体６７は切り欠き６２の第１欠け部６３および第２欠け部６４に沿って第１支持片３２の上向き面に重ねられる。本体６７の表面は第２支持片３４の下向き面を受け止める。第１支持片３２と第２支持片３４との間に本体６７は挟まれる。本体６７の弾性および接着剤層の働きで第２支持片３４は第１支持片３２に水密に結合されることができる。

ガスケット６６は連結片６８を備える。２つの本体６７は連結片６８で相互に接続される。連結片６８は２つの本体６７に連続すればよい。連結片６８は第３欠け部６５に沿って壁板５５の端面に重ねられる。連結片６８は第２ガター本体５７の外面を受け止める。連結片６８は第１ガター本体５３の壁板５５と第２ガター本体５７との間に挟まれる。連結片６８の弾性および接着剤層の働きで第２ガター本体５７は壁板５５に水密に結合されることができる。連結片６８には固定片６９が連続してもよい。固定片６９は第３欠け部６５に沿って壁面５５ａに重ねられる。固定片６９の接着に応じて連結片６８の固定強度は高められることができる。

ガスケット６６は付属片７１を備える。個々の本体６７に付属片７１が接続される。付属片７１は本体６７に連続すればよい。付属片７１は第１欠け部６３に沿って壁体４１の端面に重ねられる。付属片７１は第２ガター部材２７の壁体４１の外面を受け止める。付属片７１は第１ガター部材２６の壁体４１と第２ガター部材２７の壁体４１との間に挟まれる。付属片７１の弾性および接着剤層の働きで第２ガター部材２７の壁体４１は第１ガター部材２６の壁体４１に水密に結合されることができる。付属片７１には補強片７２が連続してもよい。補強片７２は第１欠け部６３に沿って壁体４１の壁面に重ねられる。補強片７２の接着に応じて付属片７１の固定強度は高められることができる。

図９に示されるように、取り付け片４６にはＰＶパネル１９の短辺ごとに適宜な位置で１箇所または２箇所にボルト孔７３が配置されることができる。ボルト孔７３は例えば円形または長円の開口で形成されることができる。ボルト孔７３に対応して第２支持片３４には開口７４が形成される。開口７４はボルト孔７３に重なる。ボルト孔７３および開口７４にはボルト７５が挿入される。ボルト７５の軸はボルト孔７３および開口７４を通過し取り付け片４６および第２支持片３４を貫通する。ボルト７５のボルトヘッドはボルト孔７４の周囲で取り付け片４６の上向き面に受け止められる。ボルト７５の軸にはナット７６が結合される。ナット７６は開口７４の周囲で第２支持片３４の下向き面に受け止められる。こうしてボルト７５およびナット７６の締め付けに応じて枠部材２１の取り付け片４６は第２支持片３４に押し当てられる。ここでは、ボルト７５およびナット７６に代えて他の締結具や結合具が用いられてもよい。

開口７４の周囲で第２支持片３４の上向き面と枠部材２１の取り付け片４６との間にはスペーサー７７が挟まれる。スペーサー７７は途切れなく開口７４を囲む。スペーサー７７は所定の弾性力を有する弾性材から形成される。したがって、スペーサー７７の下面は開口７４の周囲で第２支持片３４の上向き面に密着する。スペーサー７７の上面はボルト孔７３の周囲で取り付け片４６の下向き面に密着する。こうしてスペーサー７７はパッキンとして機能する。第２支持片３４の上向き面から開口７４に向かって水の進入は阻止される。スペーサー７７はスペーサー７７の周囲で取り付け片４６と第２支持片３４との間に空隙Ｇを形成する。パッキンの機能の実現にあたってスペーサー７７は小さい接触面積で開口７４を囲めば足りることから、第２支持片３４の全長にわたって大部分に空隙Ｇは広がる。

図１０に示されるように、第１ガター部材２６の第１ガター本体５３には管部材７８が組み込まれることができる。管部材７８は２つの壁板５５を貫通する。したがって、管部材７８は壁板５５の間に渡される。管部材７８は壁板５５に水密に結合される。第１水路３１の水は壁板５５から外側に漏れ出ることはない。管部材７８は第１水路３１を横切る配管空間７９を提供する。配管空間７９にはＰＶパネル１９の配線８１が収容されることができる。

いま、例えば太陽光がカーポート１１に照射すると、ＰＶパネル１９は発電する。太陽光は電気に変換される。光電変換素子は太陽光エネルギーに基づき電気を生成する。電気は配線８１を伝って集められる。集められた電気は、カーポート１１内の電気自動車に供給されたり、付設の蓄電池に蓄積されたり、隣接する家屋で消費されたりする。

雨天の場合には、カーポート屋根１７に雨水が降り注ぐ。雨水はＰＶパネル１９のパネル面に受け止められる。カーポート屋根１７の傾斜に応じて雨水はカーポート屋根１７の軒１７ｃに向かってＰＶパネル１９上を流れる。その他、例えば風の影響で雨水はカーポート屋根１７の妻１７ｂに向かってＰＶパネル１９上を流れる。図１１に示されるように、雨水は枠部材２１を横切って第１水路３１や第２水路３３に流れ込む。第２水路３３の雨水は第１水路３１に流れ込む。雨水は第１水路３１に集められる。そして、雨水は第１水路３１から軒１７ｃの第３水路３６に流れ込む。雨水はさらに集められる。第３水路３６から雨水は第４水路を通じて地面に向かって流れ落ちる。カーポート１１内の自動車や物品は雨水に晒されることから保護されることができる。雨水は第３水路３６で集中的に処理されることができる。雨水の処理は簡素化されることができる。

ここでは、ＰＶパネル１９と枠部材２１との間にパッキンやコーキング材は配置されない。したがって、ＰＶパネル１９と枠部材２１との隙間から雨水は枠部材２１の内側に進入する。進入した雨水は例えば枠部材２１の取り付け片４６を伝って第１支持片３２や第２支持片３４の上向き面に受け止められる。第１支持片３２および第２支持片３４の上向き面では雨水は壁体４１で堰き止められる。したがって、壁体４１は上向き面上に雨水を保持する役割を担う。上向き面から枠部材２１の内側に向かって雨水の浸入は阻止される。そして、上向き面の雨水は空隙Ｇを通って第１ガター本体５３や第２ガター本体５７の壁面５５ａ、５９ａを伝う。こうして上向き面の雨水は第１水路３１や第２水路３３に流れ込む。したがって、上向き面では堰き止められた雨水が壁体４１から溢れ出すことはない。枠部材２１よりも内側に雨水の浸入は確実に回避されることができる。しかも、こうしてパッキンやコーキング材は省略されることができる。ＰＶパネル１９が屋根材として用いられても、屋根裏の空間に対して確実に雨水の浸入は防止されることができる。

ここで、ＰＶパネルアセンブリ１８はボルト４９およびナット５１で第１支持片３２に連結される。こうしてＰＶパネル１９は簡単にガター構造体２５に連結されることができる。しかも、ボルト４９およびナット５１の連結にあたって第１支持片３２に開口４８が形成されても、スペーサー５２は開口４８に向かって雨水の進入を阻止することができる。同様に、第２支持片３４に開口７４が形成されても、スペーサー７７は開口７４に向かって雨水の進入を阻止することができる。ただし、ボルト４９およびナット５１で十分な固定強度が確保される場合には、ボルト７５およびナット７６の締結は省略されることができる。加えて、第２ガター部材２７と取り付け片４６との空隙Ｇの確保にあたって第１ガター部材２６に対する第２ガター部材２７の位置が調整されてもよい。

枠部材２１は第１支持片３２および第２支持片３４から間隔を空けてＰＶパネル１９を保持することができる。このとき、取り付け片４６は枠部材２１の内側に向かって広がることから、直立壁４５から外側に枠部材２１の広がりは回避されることができる。その結果、隣接するＰＶパネル１９はできる限り接近することができ、第１ガター本体５３および第２ガター本体５７はできる限りコンパクトに形成されることができる。こうした枠部材２１は一般に流通する汎用の枠部材に相当し、第１ガター部材５３や第２ガター部材５７への取り付けにあたって枠部材２１の設計変更は回避されることができる。

第１ガター部材２６および第２ガター部材２７はそれぞれ１枚の板材から形成されることができる。部材の形成にあたってプレス加工は用いられることができる。プレス加工にあたって切り欠き６２は簡単に形成されることができる。その一方で、例えば押し出し加工が用いられると、部材には均一な断面形状が要求される。その結果、後工程で切り欠きが形成されなければならず、製造工程が複雑化してしまう。

次に、カーポート１１の製造方法を簡単に説明する。まず、鉄骨１２が構築される。地面に柱１３が立てられる。柱１３上に梁部材１５が設置される。設置にあたって溶接が用いられてもよくボルト締めが用いられてもよい。梁部材１５には棟桁１６ａ、大桁１６ｂおよび母屋桁１６ｃが連結される。連結にあたって溶接やボルト締めが用いられることができる。

鉄骨１２上でガター構造体２５が構築される。構築にあたって第１ガター部材２６は棟桁１６ａ、大桁１６ｂおよび母屋桁１６ｃに固定される。固定にあたって溶接やボルト締めが用いられることができる。鉄骨１２上で梁行に枠形状３８に沿って第１支持片３２は配置される。ここでは、第１支持片３２の外縁は枠形状３８に重なる。第１ガター部材２６には第２ガター部材２７が固定される。固定にあたってガスケット６６の接着剤層が用いられる。第１ガター部材２６上で桁行に枠形状３８に沿って第２支持片３４は配置される。

続いてガター構造体２５に個々にＰＶパネルアセンブリ１８が嵌め込まれる。枠部材２１は第１支持片３２および第２支持片３４の上向き面に設置される。このとき、第１支持片３２および第２支持片３４と、枠部材２１の取り付け片４６との間にはスペーサー５２、７７が挟まれる。その結果、第１支持片３２および第２支持片３４の上向き面と枠部材２１との間に空隙Ｇが形成される。スペーサー５２、７７は例えば両面接着テープで第１支持片３２および第２支持片３４と枠部材２１の取り付け片４６とにそれぞれ接着されてもよい。

枠部材２１の設置にあたって個々の第１支持片３２および第２支持片３４ごとにボルト孔４７、７３は対応の開口４８、７４に重ねられる。個々のボルト孔４７、７３にはボルト４９、７５が挿入される。ボルト４９、７５にナット５１、７６が結合される。ボルト４９、７５が締め付けられると、枠部材２１の取り付け片４６は第１支持片３２および第２支持片３４にそれぞれ押し当てられる。こうしてＰＶパネルアセンブリ１８はガター構造体２５に固定される。

図１２に示されるように、ガター構造体２５に対するＰＶパネルアセンブリ１８の固定にあたってボルト４９、７５およびナット５１、７６の締め付けに代えて他の固定具が用いられることができる。この固定具８３は第１ガター部材２６および（または）第２ガター部材２７に取り付けられるステー金具８４を備える。ステー金具８４は例えば防錆鋼板から形成されることができる。ステー金具８４は例えば向き合う壁板５５、５９の間に渡される。ステー金具８４の板片８５はＰＶパネル１９のパネル面に平行に広がればよい。ここでは、板片８５の表面は第１支持片３２や第２支持片３４の上向き面に面一に広がればよい。ステー金具８４は例えばリベットや溶接、ねじ締めなどで第１ガター本体５３や第２ガター本体５７に固定されることができる。こうした固定にあたってステー金具８４は壁面５５ａ、５９ａに重ね合わせられる固定片８６を備えることができる。固定片８６は板片８５から屈折しつつ連続すればよい。

ステー金具８４には抑え板８７が連結される。抑え板８７は例えば防錆鋼板から形成されることができる。抑え板８７は隣り合う第１支持片３２または第２支持片３４上で枠部材２１の上端に重ねられる。連結にあたってボルト８８およびナット８９が用いられる。ボルト８８は抑え板８７およびステー金具８４を貫通する。ボルト８８およびナット８９の締め付けに応じて抑え板８７は第１支持片３２または第２支持片３４との間に枠部材２１を挟み込む。その結果、ＰＶパネルアセンブリ１８はガター構造体２５に連結されることができる。ナット８９は予めステー金具８４に溶接や接着で固定されてもよい。

なお、上記のように詳細に本実施形態を説明してきた一方で、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面で少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所でもその異なる用語に置き換えられることができる。また、カーポート１１、ＰＶパネルアセンブリ１８、ＰＶパネル１９、枠部材２１、補助屋根材２２、第１ガター部材２６、第２ガター部材２７、ガスケット６６等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。

１１光起電建造物（カーポート）、１２骨組み（鉄骨）、１９光起電性パネル（ＰＶパネル）、２１枠部材、３１水路（第１水路）、３２支持片（第１支持片）、３３水路（第２水路）、３４支持片（第２支持片）、３８枠形状、４１壁体、４２把持体、４５直立壁、４６取り付け片、４８開口、４９ねじ部材（ボルト）、５２スペーサー、５３ガター本体（第１ガター本体）、５５ａ壁面、５７ガター本体（第２ガター本体）、５９ａ壁面、６２切り欠き、７４開口、７５ねじ部材（ボルト）、７７スペーサー、Ｇ空隙。

Claims

１枚以上の光起電性パネルと、
個々の前記光起電性パネルの外周に取り付けられ、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルを囲む枠部材と、
梁行に前記枠部材に沿って延び、上向き面で重力方向下方から前記枠部材を支持する支持片と、
前記枠部材の内側で前記上向き面から重力方向上方に向かって立ち上がり、前記枠部材に並列に延びる壁体と、
前記壁体よりも外側で前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠部材に並列に延びる水路の一部を当該壁面で区画するガター本体と、
前記上向き面および前記枠部材の間に挟まれて、前記上向き面および前記枠部材の間に、前記壁体側から前記水路に向かって抜ける空隙を形成するスペーサーと
を備えることを特徴とする光起電建造物。
請求項１に記載の光起電建造物において、前記支持片に形成される開口を通過しつつ前記支持片および前記枠部材を貫通し、前記支持片に前記枠部材を押し当てるねじ部材をさらに備え、前記スペーサーは、前記開口の周囲で前記支持片および前記枠部材に挟まれるパッキンで形成されることを特徴とする光起電建造物。
１枚以上の光起電性パネルと、
個々の前記光起電性パネルの外周に取り付けられ、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルを囲む枠部材と、
梁行に前記枠部材に沿って延び、上向き面で重力方向下方から前記枠部材を支持する第１支持片と、
隣接する第１支持片の間で桁行に前記枠部材に沿って延び、上向き面で重力方向下方から前記枠部材を支持する第２支持片と、
前記枠部材の内側で前記第１支持片の前記上向き面および前記第２支持片の前記上向き面から重力方向上方に向かって立ち上がり、前記枠部材に並列に囲みを形成する壁体と、
前記壁体よりも外側で前記第１支持片の前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠部材に並列に前記梁行に延びる第１水路の一部を当該壁面で区画する第１ガター本体と、
前記壁体よりも外側で前記第２支持片の前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠部材に並列に前記桁行に延びて前記第１水路に接続される第２水路の一部を当該壁面で区画する第２ガター本体と、
前記第１支持片の前記上向き面および前記枠部材の間、並びに、前記第２支持片の前記上向き面および前記枠部材の間に挟まれて、前記上向き面および前記枠部材の間に、前記壁体側から前記第１水路および前記第２水路に向かって抜ける空隙を形成するスペーサーと
を備えることを特徴とする光起電建造物。
請求項３に記載の光起電建造物において、前記スペーサーを貫通しつつ前記第１支持片および第２支持片それぞれに前記枠部材を押し当てるねじ部材をさらに備えることを特徴とする光起電建造物。
請求項３または４に記載の光起電建造物において、
前記第２ガター本体は、前記第１支持片から連続して前記第１ガター本体の壁面に形成される切り欠きに受け止められ、前記第１水路に前記第２水路を臨ませる
ことを特徴とする光起電建造物。
請求項３〜５のいずれか１項に記載の光起電建造物において、
前記枠部材は、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルの縁を把持する把持体と、前記把持体から前記第１支持片および前記第２支持片に向かって広がる直立壁と、前記直立壁から前記枠部材の内側に向かって広がって前記支持片の表面で前記スペーサーに受け止められる取り付け片とを備える
ことを特徴とする光起電建造物。
請求項３〜６のいずれか１項に記載の光起電建造物において、前記支持片、前記壁体および前記ガター本体は板材から形成されることを特徴とする光起電建造物。
骨組み上で梁行に所定の枠形状に沿って支持片を配置し、当該支持片、および、前記枠形状の内側で前記支持片の上向き面から重力方向上方に向かって立ち上がり前記枠形状の輪郭に並列に延びる壁体、および、前記壁体よりも外側で前記上向き面に連続して前記上向き面から重力方向に下る壁面を有し、前記枠形状の輪郭に並列に延びる水路の一部を当該壁面で区画するガター本体を前記骨組みに固定する工程と、
光起電性パネルの外周に取り付けられ、前記光起電性パネルの輪郭に沿って前記光起電性パネルを囲む枠部材を前記支持片の前記上向き面上に設置し、前記上向き面および前記枠部材の間にスペーサーを挟むことで、前記上向き面および前記枠部材の間に、前記壁体側から前記水路に向かって抜ける空隙を形成する工程と
を備えることを特徴とする光起電建造物の製造方法。