JP3296962B2 - 屋根パネルの配線構造 - Google Patents

屋根パネルの配線構造

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洋典 野田
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、屋根パネルの配
線構造に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、施工現場での配線工事を軽減し、施工性を向上させ
るとともに、電気配線を水から確実に保護することので
きる屋根パネルの配線構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、図8に例示したように、太陽
電池、アンテナ、融雪瓦等の配線必要部材(1)を住宅
等の屋根面上に配設することが考えられており、その実
用化に向けての検討が盛んに行われている。たとえば、
住宅等の屋根面上に配設する一方策として、配線必要部
材(1)を屋根瓦という形態で屋根面に設置することが
考えられている。
【0003】配線必要部材(1)は、その入出力側を他
の電気機器と接続する必要があり、文字通り、電気配線
を必要としている。そこで、配線必要部材(1)の一般
的な配線方法として、配線必要部材(1)を屋根面上に
配置した後に相互間をケーブルにより接続し、この配線
を屋根部の野地板から小屋裏側に通すという手法が提案
されてもいる。
【0004】しかしながら、この配線方法では、配線作
業を現場で行うようにしているため、施工現場が屋根面
上ということから配線作業は容易ではない。また、配線
作業それ自体が複雑となってもおり、施工性に問題があ
る。また、屋根面は風雨に曝される部位であるため、電
気配線には防水性を確保する必要があるが、上記配線方
法では雨仕舞いが十分でないという問題もある。
【0005】さらには、既設の屋根面上に電気配線を行
うため、施工外観が良好でない。これらの欠点を解消
し、施工性を向上させるものとして、配線必要部材
(1)を瓦として組み込んだ屋根パネルが検討されてい
る。この屋根パネルを用いると、配線必要部材(1)の
設置を屋根面の施工と同時に行うことが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、屋根パ
ネルについては、その検討が開始されたばかりであり、
実用化に向けては解決しなければならない課題が少なく
ない。屋根パネルでは、配線必要部材(1)がパネル本
体と実質的に一体となるため、電気配線をパネル本体に
収納することが可能である。しかしながら、それをどの
ような構造により具現化し、また、電気配線をパネル内
部に浸入する恐れのある水からどのような構造により保
護するかについては十分な検討が必要である。この発明
は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従
来の太陽電池、アンテナ、融雪瓦等の配線必要部材の電
気配線についての問題を解消し、施工現場での配線工事
を軽減し、施工性を向上させるとともに、電気配線を水
から確実に保護することのできる屋根パネルの配線構造
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、配線必要部材を設けた瓦部が
数の流し桟を有するパネル本体上に配設一体化された屋
根パネルにおいて、配線必要部材からパネル本体側に延
びる電気配線と接続可能としたコネクタを備えたパネル
内配線ユニットと、パネル本体の表面に敷設された水切
りシートと、離間配置された複数の平板部の間にパネル
本体の流し桟間の凹部に対応する形状に成形された屈曲
部が連結され、この屈曲部内に電線保持体が設けられた
留め金具とを有し、パネル内配線ユニットは、留め金具
の屈曲部内の電線保持体上に支持されてパネル本体の流
し桟間に配設され、水切りシートは、留め金具によって
パネル本体の表面に固定されたことを特徴とする屋根パ
ネルの配線構造を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って実施例をも示
しつつ、この発明の屋根パネルの配線構造についてさら
に詳しく説明する。
【0009】
【実施例】図1は、この発明の屋根パネルの配線構造の
一実施例を示した分解斜視図である。この図1に示した
例においては、太陽電池、アンテナ、融雪瓦等の配線必
要部材(1)を表面部に設けた平板瓦(2)の複数が、
配線必要部材(1)を備えることのない平板瓦(3)と
ともに瓦葺きと同様な手法に配置されて瓦部(4)が構
成されている。平板瓦(3)は、この瓦部(4)におい
て、軒側(下側)及び棟側(上側)に配置されている。
そして、配線必要部材(1)を備えた平板瓦(2)が、
平板瓦(3)の間に配置されている。
【0010】一方、パネル本体(5)は、長手方向に配
置された複数の垂木(6)と、その両端を幅方向に連結
する垂木幅止め(7)とによって形成される骨格を有
し、この骨格の上に基部となる野地板(8)が配設され
て構成されている。野地板(8)上には、棟側端部に、
幅方向に延びる桟木(9)が固定されており、また、長
手方向には、流し桟(10)が固定されている。これら
の桟木(9)及び流し桟(10)と野地板(8)との間
には下地材を介在させることができる。
【0011】このようなパネル本体(5)の上に瓦部
(4)が配設一体化されて、屋根パネルが形成されるよ
うにしている。またこの例においては、瓦部(4)に設
けた配線必要部材(1)の電気配線(11)を裏面側、
すなわちパネル本体側に引き出している。その先端部に
は、コネクタ(12)が取り付けられている。そして、
パネル本体(5)には、この配線必要部材(1)の電気
配線(11)と接続可能としたパネル内配線ユニット
(13)が、流し桟(10)間に配線されている。パネ
ル内配線ユニット(13)は、配線必要部材(1)の電
気配線(11)の全てと接続可能なように、コネクタ
(12)に対応してコネクタ(14)を備えている。
【0012】図2は、図1図中の点線円内を拡大して示
した斜視図である。なお、この図2は、図1と異なる角
度から図示している。たとえばこの図2に示したよう
に、パネル本体(5)に設けられた野地板(8)とこの
上に設けられる流し桟(10)との間には下地材(1
5)を介在させることができる。
【0013】このようにして流し桟(10)を配設した
パネル本体(5)には、その表面に水切りシート(1
6)が敷設され、留め金具(17)によって浮き上がる
ことなくパネル本体(5)の表面上に固定されている。
同図中に拡大して示したように、留め金具(17)は、
離間配置された複数の平板部(18)の間に、流し桟
(10)の間に形成される凹部(19)の外形に略等し
い形状に成形された屈曲部(20)が連結された構成を
有している。左右両側に配置された平板部(18)に
は、釘等の固着具を挿入する穴(21)が上下に貫通し
て形成されている。また、屈曲部(20)にはその内部
の上部位置に、棒状の電線保持体(22)が、留め金具
(17)の長さ方向に設けられている。
【0014】このような留め金具(17)を用いて水切
りシート(16)をパネル本体(5)の表面に固定する
際には、敷設された水切りシート(16)の上に、留め
金具(17)を、左右両端の平板部(18)が流し桟
(10)の上に配置されるように、流し桟(10)間を
横架して配置し、釘等の固着具を穴(21)に挿入し、
打入などによって流し桟(10)と接合する。このと
き、留め金具(17)の屈曲部(20)は、流し桟(1
0)間の凹部(19)に隙間なく挿入され、その凹部
(19)において水切りシート(16)は、パネル本体
(5)の表面形状に沿って押さえ付けられる。こうし
て、水切りシート(16)は、パネル本体(5)の全表
面にわたって、その形状に沿って浮き上がることなく固
定される。
【0015】なお、留め金具(17)の構造及び形状
は、この図2の例に特に限定されることはない。平板部
(18)の個数は複数であれば任意とすることができ、
また、その長さは、パネル本体(5)に設けた流し桟
(10)の幅に一致させることができる。さらに、屈曲
部(20)の個数も任意であり、平板部(18)の個数
に対応して設けることができる。その形状も図2に示し
た断面コ字型に限定されることはなく、流し桟(10)
間に形成される凹部(19)の形状に一致する限りにお
いて任意である。
【0016】そして、図1に示したパネル内配線ユニッ
ト(13)については、留め金具(17)の屈曲部(2
0)内に配置することにより、パネル本体(5)におい
て流し桟(10)間に配線することができる。すなわ
ち、図3<a><b>に示したように、留め金具(1
7)の屈曲部(20)には、その内部の上部位置に、電
線保持体(22)が設けられているため、パネル内配線
ユニット(13)を屈曲部(20)内に挿入することに
より、この電線保持体(22)でパネル内配線ユニット
(13)を支持することができる。電線保持体(22)
と屈曲部(20)の底部との間には間隙が形成されてお
り、仮に雨水等の水がパネル本体(5)の内部に浸入す
ることがあっても、その水によりパネル内配線ユニット
(13)が浸水することはない。水は、留め金具(1
7)の屈曲部(20)における電線保持体(22)と屈
曲部(20)の底部との間の間隙に流れ落ち、しかも屋
根パネルが設置される屋根面は棟側から軒側に向かって
傾斜しているため、流れ勾配が形成されるととなり、浸
入した水はその間隙を介して排水される。
【0017】こうして、配線必要部材(1)を瓦として
組み込んだ屋根パネルが現実的なものとなり、図4の断
面図に示したような住宅等の屋根部がこの屋根パネルに
よって形成可能となる。図4図中に拡大断面を示したよ
うに、たとえば屋根パネルの軒側先端部には、野地板
(10)と平板瓦(3)との間に瓦座(23)を配置す
ることができ、瓦部(4)の全体にわたって、パネル本
体(5)に対する平板瓦(2)(3)の配置角度を一定
とすることができ、見栄えを良好とすることができる。
また、屋根部の防水性を良好とするために、軒先水切り
板(24)(25)をそれぞれ瓦部(4)とパネル本体
(5)との間に介在させることもできる。
【0018】なお、軒先の形成は、この屋根パネルの場
合にも従来と同様にして行うことができる。たとえば、
屋根パネルの軒先側端部においてその下方に軒天(2
6)を設置し、鼻板(27)をこれに連結することがで
きる。こうして、住宅等の屋根部が形成される。配線必
要部材(1)の電気配線は、以上から明らかな通り、屋
根パネル内に内蔵されており、従って、屋根面上で配線
工事が軽減される。電気配線の施工性は格段と向上し、
外観も良好となる。その上、電気配線は、図3に示した
ように電線保持体(22)上に支持されるため、雨水等
が屋根パネル内部に浸入することが仮にあっても、電気
配線が浸水することはない。電気配線は水から確実に保
護される。また、水切りシート(8)の敷設により屋根
パネルの防水性は確保され、使用に耐え得るものとな
る。
【0019】この図4に示した例においては、制御回路
部(28)が、屋根パネルの上部裏面に設置されてもい
る。図5にその平面図を示したように、制御回路部(2
8)の電気配線(29)は、パネル内配線ユニット(1
3)に接続されており、屋根パネルの棟側から引き渡さ
れている。このように、制御回路部(28)をも屋根パ
ネルに内蔵することで、施工現場における配線工事がさ
らに簡略化される。しかも、回路の導通状況等の点検作
業を小屋裏から行うことが可能となり、利便性とともに
点検作業の効率が向上する。また、電気配線(29)を
屋根パネルの棟側から引き渡すことにより、屋根パネル
に電気配線(29)を通すための開口部を形成する必要
がなくなり、屋根パネルの防水性を保持することがで
き、外観が良好ともなる。
【0020】この制御回路部(28)には、インバータ
機能を有するインバータ回路を備えることができる。こ
のようなインバータ回路の設置は、配線必要部材(1)
がたとえば太陽電池の場合に有効である。太陽電池で発
電される電流は直流であり、太陽電池相互の電気的接続
により直流電流は大電流となる。従来においては、図8
にも例示したように、発電された直流電流を交流に変換
するインバータは屋内に配置されるのが一般的であり、
直流電流を接続箱に一旦集めた後にインバータで交流に
変換している。しかしながら、太陽電池の回路(ストリ
ングス)に何らかの故障が発生したなどの場合に点検す
る際には、直流大電流を開閉することとなるため、その
作業は困難であるというのが実情であった。
【0021】これに対し、屋根パネルに内蔵した制御回
路部(28)にインバータ回路を設けると、ここにおい
て直流大電流が交流に変換されるため、回路の開閉は容
易で、点検作業が容易となり、効率化が図れる。また、
屋内への送電は、交流で行うことができるため、直流で
の電送に比べ電力損失が低減する。さらには、屋内にイ
ンバータを設置するスペースを省略することもできる。
【0022】図6は、この発明の屋根パネルの配線構造
の別の例を示した分解斜視図である。この図6に示した
例においては、屋根パネル間の電気配線も簡便かつ容易
に行えるように配慮されている。すなわち、パネル本体
(5)には、補助桟木(30)が、棟側端部に設けられ
た桟木(9)と平行に設けられ、この補助桟木(30)
と桟木(9)との間のスペースにパネル間配線ユニット
(31)が配線され、その一端が、屋根パネルの右側端
より引き出されている。先端部には接続用のコネクタ
(32)が設けられている。このパネル間配線ユニット
(31)は、たとえばジョイントボックス(33)等を
用いてパネル内配線ユニット(13)と電気的に接続す
ることができる。パネル間配線ユニット(31)は、パ
ネル本体(5)の表面を横断するように配線されるた
め、流し桟(10)によって支持される。野地板(8)
との間には流し桟(10)により間隙が形成されてお
り、このパネル間配線ユニット(31)も水に浸水する
恐れはない。
【0023】このようなパネル間配線ユニット(31)
の設置によりパネル間配線をも簡略化することができ、
現場での配線作業がより一層軽減される。図7は、図6
に示した屋根パネルを用いた屋根部の施工例を示した要
部断面図である。たとえばこの図7に示したように、住
宅等の屋根部棟側には、屋根パネルの棟側端部に笠木
(34)を設置し、その上に棟包み板(35)を取り付
けることができる。笠木(34)は、図6に示した補助
桟木(30)と桟木(9)とを跨ぐように配置すること
ができる。このため、パネル間配線ユニット(31)
は、この笠木(34)とともに棟包み板(35)によっ
て隠蔽され、風雨に曝されることはない。防水性は十分
に確保され、外観も良好となる。
【0024】もちろんこの発明は、以上の例によって限
定されるものではない。瓦部及びパネル本体の構成、構
造及び形状、また、配線必要部材の構成及び構造の等の
細部については様々な態様が可能であることは言うまで
もない。
【0025】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、施工現場である屋根面上での配線工事を軽減する
ことができ、電気配線の施工性を向上させることが可能
となる。電気配線は水から十分に保護される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の屋根パネルの配線構造の一実施例を
示した分解斜視図である。
【図2】図1図中の点線円内を拡大して示した斜視図で
ある。
【図3】<a><b>は、各々、パネル内配線ユニット
の配線状態を示した要部斜視図及びA−A断面図であ
る。
【図4】図1に示した屋根パネルによる住宅等の屋根部
の施工例を示した断面図である。
【図5】図4に示した施工例の裏面側の要部平面図であ
る。
【図6】この発明の屋根パネルの配線構造の別の例を示
した分解斜視図である。
【図7】図6に示した屋根パネルによる屋根部の施工例
を示した要部断面図である。
【図8】配線必要部材の屋根面設置について示した斜視
図である。
【符号の説明】
1 配線必要部材 2,3 平板瓦 4 瓦部 5 パネル本体 6 垂木 7 垂木幅止め 8 野地板 9 桟木 10 流し桟 11 電気配線 12,14 コネクタ 13 パネル内配線ユニット 15 下地材 16 水切りシート 17 留め金具 18 平板部 19 凹部 20 屈曲部 21 穴 22 電線保持体 23 瓦座 24,25 軒先水切り板 26 軒天 27 鼻板 28 制御回路部 29 電気配線 30 補助桟木 31 パネル間配線ユニット 32 コネクタ 33 ジョイントボックス 34 笠木 35 棟包み板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 茂樹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−230960(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04D 13/18 E04D 3/35 E04D 3/40

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配線必要部材を設けた瓦部が複数の流し
    桟を有するパネル本体上に配設一体化された屋根パネル
    において 配線必要部材からパネル本体側に延びる電気配線と接続
    可能としたコネクタを備えたパネル内配線ユニットと、
    パネル本体の表面に敷設された水切りシートと、離間配
    置された複数の平板部の間にパネル本体の流し桟間の凹
    部に対応する形状に成形された屈曲部が連結され、この
    屈曲部内に電線保持体が設けられた留め金具とを有し、 パネル内配線ユニットは、留め金具の屈曲部内の電線保
    持体上に支持されて パネル本体の流し桟間に配設され
    水切りシートは、留め金具によってパネル本体の表面に
    固定されたことを特徴とする屋根パネルの配線構造。
  2. 【請求項2】 屋根パネルの上部裏面に制御回路部が設
    された請求項1記載の屋根パネルの配線構造。
  3. 【請求項3】 パネル内配線ユニットから制御回路部
    至る電気配線が屋根パネルの棟側から引き渡された請求
    記載の屋根パネルの配線構造。
  4. 【請求項4】 御回路部はインバータ回路を備えてい
    請求項2又は3記載の屋根パネルの配線構造。
  5. 【請求項5】 パネル本体に、その棟側端部に設けられ
    た桟木に平行に補助桟木が配設され、これらの桟木及び
    補助桟木間にパネル間を電気配線するコネクタを備えた
    パネル間配線ユニットが配線され、このパネル間配線ユ
    ニットがパネル内配線ユニットと電気的に接続された
    求項記載の屋根パネルの配線構造。
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