JP3418148B2 - 太陽熱コレクターを備える屋根構造 - Google Patents

太陽熱コレクターを備える屋根構造

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、工法上は縦桟を必
要としない横葺き屋根の勾配屋根に、太陽熱温水器等の
太陽熱コレクターを、建築物の全体的な美観を損なうこ
となく取り付けることができる太陽熱コレクターを備え
る屋根構造に関する。 【0002】 【従来の技術】太陽熱コレクターは、熱温水器と発電装
置に代表されるが、このうち熱温水器を備える屋根構造
としては、予め屋根面に金属フレーム等から構成される
支持架台をワイヤーロープ等で固定し、この支持架台に
ユニット化された矩形状の太陽熱コレクターを取り付け
る構造が知られ、さらに屋根面に予め凹部を形成し、該
凹部にユニット化された太陽熱コレクターを嵌合する構
造も知られている。 【0003】しかし、前者はワイヤーロープや支持架台
が露出するので美観を損なうという問題があった。そも
そも建築物は、商業的な目的で敢えて特殊なデザインを
選択する場合を除いて、例えば一般住宅等においては周
囲の環境を含めた景観を損なわない範囲でデザインされ
ているものであり、屋根意匠はそのような建築物のデザ
インにおいて約半分以上の重要なウエイトを占めてい
る。したがって、ユニット化された矩形状の太陽熱コレ
クターはそれ自体の意匠性は考慮されてはいても、屋根
に設置した場合、周囲の環境を含めた景観を損なう場合
があった。 【0004】また、後者は、屋根面に予め凹部を形成す
ることから、新築の場合には建築物全体との調和をとる
ことも可能であるが、建築構造の内側で配管配線を処理
する必要が生じるので、建築費と工期の増加が必須とな
っていた。また、既設の屋根面の一部に改修により凹部
を形成することは屋根に開口部を設けることに他ならな
いので、居住者の生活に支障が生じるし、新築以上に工
事費と工期が必要であった。 【0005】尚、近年、太陽光発電装置だけで屋根全面
を構成する提案もなされ、屋根面意匠が太陽光発電装置
による平面的デザインのものに統一されてそれなりに優
れているが、立体的屋根意匠として広く知られている例
えば丸桟瓦棒葺きのような立体的デザインからは大きく
離れた屋根意匠になる。また、太陽熱集熱器、特に太陽
熱温水器だけで屋根面を構成することは、一般住宅等に
おいては過剰性能となるので、到底採用することはでき
ない。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】前記のように従来のユ
ニット化された矩形状の太陽熱コレクターを屋根に設置
する屋根構造では、周囲の環境を含めた景観を損なう場
合があり、また設置屋根面に予め凹部を形成する等して
周囲環境との調和を図っても、建築工事費や工期がかか
り、しかも平面的で単調なデザインのものしか得られな
かった。そこで本発明は、新築、既設の屋根面に対して
簡易な施工作業で適用することができ、しかも周囲の環
境を含めた景観に調和する立体的な屋根意匠とすること
ができる屋根構造を提供することを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み提
案されたもので、軒棟方向に連続する複数の凸状の縦桟
が形成される屋根構造にあって、屋根材は、横葺き屋根
を構成する屋根材であって、この屋根材の裏面側には内
部空間が形成され、該内部空間に、屋根材の面板部の
面全面若しくは一部を支持する支持材を配設させてお
き、この支持材に支持された屋根材部分に、受具を介し
て軒棟方向に連続する太陽熱コレクターが取り付けられ
ることにより縦桟を形成してなることを特徴とする太陽
熱コレクターを備える屋根構造に関するものである。
尚、横葺き屋根は、葺き上がり状態において平行な立上
り部が複数認識される屋根形式で、主に金属素材からな
る屋根材で形成される。また、形成される縦桟は、全て
が太陽熱コレクターでなくても良く、意匠性を整える意
味で略同形状に形成した化粧材を組み合わせるようにし
ても良い。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明の屋根構造の実施例を説明
する前に、本発明に必須の受具1及び単品又は複数を縦
列に配することにより、使用状態において縦桟状を呈す
る太陽熱コレクター2について説明する。 【0009】本発明における受具1(1a,1b,1
c)は、略円筒状の太陽熱コレクター2(2a,2b,
2c)を安定に屋根材3上に固定することができる構成
であれば、特にその具体的構成(形状)を限定するもの
ではなく、図1に示すように選択された太陽熱コレクタ
ー2(2a,2b,2c)の種類に応じてどのように設
計、実施しても良い。例えば同図(a)に示す真空管式
(断熱・保温効果を高めた高性能の集熱管式)の太陽熱
コレクター2aや同図(b)に示す集熱管式の太陽熱コ
レクター2bに対する受具1a,1bは、断面円弧状に
凹む上面(受部11)を備える形状としても良いし、長
尺材(1b)であっても、複数のピース材(1a)を軒
棟方向に配設しても良い。また、同図(c)に示す縦長
状集熱箱式の太陽熱コレクター2cに対する受具1c
は、底面部及び側面部12で形成される断面略U字状の
受部11を備える形状としても良い。また、屋根材3へ
の固定についても、その固定手段を限定するものではな
く、図示実施例のように固定用ビス13等を受部11に
形成した固定孔14に打ち込んで屋根材3へ固定するよ
うにしても良いし、溶接、接着剤等を用いても良い。さ
らに、太陽熱コレクター2の保持(一体化)について
も、その保持手段を限定するものではなく、図示実施例
のように真空管式の太陽熱コレクター2aや集熱管式の
太陽熱コレクター2bに対する受具1a,1bでは、保
持ベルト15を太陽熱コレクター2の側周にまわし込
み、その端縁を係止用ビス16で側面に係止するように
しても良いし、縦長状集熱箱式の太陽熱コレクター2c
に対する受具1cでは、その底面を形成する断熱材24
の側面に形成した嵌合凹部241に側面部12を沿わ
せ、この側面部12から嵌合凹部241に取付用ビス1
7を打ち込んで一体化させるようにしても良い。また、
受具1は、後述する図2の実施例のように屋根材3’と
受具1の間にシール材18を介在させて固定しても良
い。尚、複数のピース状の受具1aを適宜間隔で配設す
る場合、同図(d)に示すように左右に化粧材5を配設
して意匠性を向上するようにしても良い。 【0010】本発明における太陽熱コレクター2は、軒
棟方向に連続する管状又は縦長箱状であれば、特にその
具体的構成(形状)を限定するものではない。例えば図
1(a)に示す真空管式の太陽熱コレクター2a、同図
(b)に示す集熱管式の太陽熱コレクター2b、同図
(c)に示す縦長状集熱箱式の太陽熱コレクター2cな
どを用いることができる。これらは透光材(カバー)2
1の内部に集熱板22が配設され、該集熱板22と接触
するように通水管23が配設されている。また、縦長状
集熱箱式の太陽熱コレクター2cでは底面に断熱材24
が配設され、該断熱材24の上面は構成に応じて反射面
を形成してもよい。 【0011】尚、棟端の構造は、例えば以下の構造を採
用すればよい。棟頂部にわたって、屋根面上に複数取り
付けられた太陽熱コレクター2が接続される棟配管を配
設し、各太陽熱コレクター2で集熱された熱媒体(温
水)を集めて室内側へ導入し、さらにその棟配管には棟
カバー材を、太陽熱コレクター2の軒端には軒カバー材
を配設し、前記化粧材5と同様に受具1に固定し、意匠
性を向上する。 【0012】図2に示す実施例は、屋根材が横葺き屋根
を構成する屋根材であって、詳しくは新築の場合は横葺
き屋根材3、既設の場合は横葺き屋根材3に開口部を設
けて該開口部を覆うカバー材3’であって(図示実施例
は既設の場合を示した。)この裏面側に、面板部31の
裏面を密着状に支持し、受具1を支持するに十分な大き
さを有する支持材7を配設させておき、この支持材7に
支持された部分に、受具1を固定する構成であって、こ
の受具1を介して軒棟方向に連続する太陽熱コレクター
2を取り付けることにより縦桟を形成した屋根構造であ
る。尚、図示実施例では支持材7は支持面積が小さい金
具であるが、面板部31の裏面ほぼ全面に、支持材7と
してポリウレタン、ポリスチレン、フェノール等の高い
断熱性を備えた発泡樹脂素材、防火性を考慮して木毛セ
メント板等のバックアップ材を葺き込むようにしても良
い。 【0013】通常横葺き屋根を構成する屋根材の裏面側
には内部空間が形成されるので、受具1の底面裏面にシ
ール材18を配設して面板部31に固定しても、面板部
31の振動や屈曲により施工当初の密着が損なわれてし
まうため、シール材18の効果が十分に発揮されず雨仕
舞い性が低下したり、取付強度も脆弱なものとなる。こ
の実施例では、支持材7を配設したので、十分な取付強
度が得られ、面板部31の振動や屈曲も防止されるの
で、シール材18の効果が損なわれず、雨仕舞い性が低
下しない。 【0014】この実施例における屋根材3は、銅、アル
ミニウム、ステンレス、鉄、チタン等の金属板及び表面
化粧板、樹脂材料またはこれらの複合素材により製作さ
れるもので、面板部31の軒縁に軒端折り下げ面32を
介して軒側係合部33が形成され、棟縁に折返し傾斜状
の軒端立ち上げ面34を介して棟側係合部35が形成さ
れる一般的な横葺き屋根材である。その施工時には、棟
軒方向に隣接する屋根材3,3の各係合部33,35が
係合し、顕著な毛細管現象防止空間を有する構成であ
る。また、図示しないが、表面にシート状の太陽エネル
ギー変換装置を一体状に積層した屋根材を前記屋根材3
の一部に代えて使用しても良い。但し、その際、形成さ
れる縦桟が太陽エネルギー変換装置を隠蔽しないように
配設することが必要である。さらに、既設の屋根面にお
いても同様であり、一般的な横葺き屋根材のみで構成さ
れている場合は勿論取付可能であるし、一般的な横葺き
屋根材と共に太陽エネルギー変換装置を一体状に積層し
た屋根材が配設されている場合も、縦桟設置部分を残し
て太陽エネルギー変換装置が配置されているのであれば
取付可能である。 【0015】こうして施工される実施例の屋根構造は、
軒棟方向に連続する凸状の縦桟が太陽熱コレクター2で
形成されたものとなり、周囲の環境を含めた景観に調和
する立体的な屋根意匠となる。また、既設或いは新築の
屋根面をそのまま利用することができるので、雨仕舞い
性に優れたものとなる。しかも使用する部材の種類も少
ないので、負担荷重の増大も抑えられ、施工工事費や工
期もかからず、簡易な施工作業で行うことができる。例
えば既設の屋根面全面に横桟を配して二重構造状の屋根
構造とすると、部材費用も負担荷重も増大してしまう
が、本発明では屋根面そのものを有効に利用するので、
このような無駄を生ずることがない。 【0016】以上本発明を図面の実施の形態に基づいて
説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限
りどのようにでも実施することができる。 【0017】 【発明の効果】以上説明したように本発明の屋根構造
は、軒棟方向に連続する凸状の縦桟が太陽熱コレクター
で形成されたものとなり、周囲の環境を含めた景観に調
和するような立体的屋根意匠となる。また、既設或いは
新築の屋根面をそのまま利用することができるので、雨
仕舞い性に優れたものとなる。さらに、太陽熱コレクタ
ーを取り付けるための部材の種類も少ないので、負担荷
重の増大も抑えられ、施工工事費や工期もかからず、簡
易な施工作業で行うことができる。 【0018】屋根材が、横葺き屋根を構成する屋根材で
あって、この屋根材の裏面側に、屋根材裏面を支持する
支持材を配設させておき、この支持材に支持された部分
に、受具及び太陽熱コレクターが取り付けられるため、
十分な取付強度が得られ、面板部の振動や屈曲も防止さ
れるので、受具の底面裏面に配設するシール材の効果が
損なわれず、雨仕舞い性が低下することがない。
【図面の簡単な説明】 【図1】(a)〜(c)本発明に用いる受具及び太陽熱
コレクターを示す斜視図、(d)化粧材を取り付けた構
造を示す断面図である。 【図2】(a)本発明の屋根構造の一実施例を示す側断
面図、(b)その分解斜視図である。 【符号の説明】 1(1a,1b,1c) 受具 11 受部 13 固定用ビス 15 保持ベルト 18 シール材 2(2a,2b,2c) 太陽熱コレクター 21 透光材 22 集熱板 23 通水管 3,3’ 屋根材 5 化粧材 7 支持材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04D 13/18 E04D 3/40

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 軒棟方向に連続する複数の凸状の縦桟が
    形成される屋根構造にあって、 屋根材は、横葺き屋根を構成する屋根材であって、この
    屋根材の裏面側には内部空間が形成され、該内部空間
    に、屋根材の面板部の裏面全面若しくは一部を密着状
    支持する支持材を配設させておき、この支持材に支持さ
    れた屋根材部分に、受具を介して軒棟方向に連続する太
    陽熱コレクターが取り付けられることにより縦桟を形成
    してなることを特徴とする太陽熱コレクターを備える屋
    根構造。
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