JP3846654B2 - 太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造 - Google Patents
太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3846654B2 JP3846654B2 JP27260497A JP27260497A JP3846654B2 JP 3846654 B2 JP3846654 B2 JP 3846654B2 JP 27260497 A JP27260497 A JP 27260497A JP 27260497 A JP27260497 A JP 27260497A JP 3846654 B2 JP3846654 B2 JP 3846654B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roof
- roof panel
- folded plate
- solar cells
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 15
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
- H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
- H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/40—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules using plate-like mounting elements, e.g. profiled or corrugated plates; Plate-like module frames
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
- F24S25/61—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing to the ground or to building structures
- F24S25/615—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing to the ground or to building structures for fixing to protruding parts of buildings, e.g. to corrugations or to standing seams
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/40—Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
- F24S40/44—Draining rainwater or condensation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S2025/01—Special support components; Methods of use
- F24S2025/022—Sealing means between support elements, e.g. overlapping arrangements; Gap closing arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Panels For Use In Building Construction (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、戸建て住宅やその他各種の建物における太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽電池付き屋根構造では、ボルトまたはビスにより太陽電池支持架台を屋根面に固定し、その支持架台に平板状の太陽電池を載せてボルトまたはビスにより固定している。太陽電池の配線は、屋根面に形成した貫通孔や外壁面を貫通して屋内に引き込まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような屋根構造では、ボルトやビスが野地，ルーフィング，屋根葺材などの屋根材を貫通することになるので、防水性能が悪いという問題点が有る。配線の引込部も防水上の欠点になりやすい。また、屋根材の上に太陽電池支持架台を設置して、その支持架台の上に太陽電池を固定するため、一般の屋根面よりも太陽電池設置部が盛り上がった状態となり、外観が良くないという問題点もある。さらに、一般屋根の上に太陽電池を設置するため、施工が煩雑になり、コストアップを招くという問題点も有る。
【０００４】
この発明は、このような課題を解消し、施工の簡略化およびコストダウンが可能で、防水性能および外観を向上させることのできる太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の太陽電池付き屋根パネルは、屋根勾配に沿う方向に波山が延びる波形の折板と、この折板の側縁の波山における折板中央側の側面の上端に取付けられた内樋と、前記折板の各波山にわたって載せられて両側縁が両側の内樋に各々取付けられた板状の太陽電池と、前記折板の下面に横幅方向に延びて取付けられたパネル固定金物とを備えたものである。
この構成によると、工場等で製作された太陽電池付き屋根パネルを、その下面のパネル固定金物で母屋等の小屋組部材に据え付けることにより、屋根葺材となる折板や太陽電池，内樋までが設置されるため、防水施工等が簡単で、屋根施工が簡略化される。内樋は太陽電池の側縁の下方に位置することになるため、太陽電池上を横方向に流下する雨水を集めて排水することができ、防水性能にも優れる。折板の波谷部の空間は、太陽電池の配線用空間として利用でき、そのため配線を屋根裏に引き込む箇所に任意に選択でき、引き込み部の防水性の確保も容易である。また、この太陽電池付き屋根パネルは、屋根材上に設置するものではなく、折板およびその下面で横幅方向に延びるパネル固定金物を備えていて、母屋上等に直接に設置できるため、一般屋根パネルと並べて設置することができる。そのため、太陽電池付き屋根パネルが盛り上がり状態となることが避けられ、外観が良い。
【０００６】
前記構成において、前記折板を、台形の波形として、両側縁が波山の上端平面部まで広がった幅のものとしても良い。この構成の場合、複数枚の太陽電池を幅方向に配列する場合に、隣接する折板の側縁の上端平面部同士を重ねることにより、パネル間の防水施工が簡単に行える。また、太陽電池付き屋根パネルと一般屋根パネルとを並設する場合にも、両者間の防水施工が簡単に行える。
【０００７】
請求項３の発明の太陽電池付き屋根構造は、前記構成の太陽電池付き屋根パネルを、以下のように一般屋根パネルと並べて設置したものである。すなわち、太陽電池付き屋根パネルは母屋上に一般屋根パネルと桁方向に並べて設置する。前記一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋の幅方向の一部に前記太陽電池付き屋根パネルの前記上端平面部が被さるものとする。前記太陽電池付き屋根パネルの内樋は、折板への取付側の側板部とは反対側の側板部の上縁に内側突出片を有するものとする。また、前記折板の側縁の波山上端平面部に被さって両側縁が各々一般屋根パネルの内樋の内部と、太陽電池付き屋根パネルの内樋の前記内側突出片の下面とに係合するジョイント部カバーを設ける。
この構成によると、太陽電池付き屋根パネルを一般屋根パネルと並べて設置するにつき、両屋根パネルの側縁に内樋が設けられているため、ジョイント部カバーを被せるだけで、簡単に屋根パネル間の継ぎ部の施工が行え、雨仕舞性も良い。特に、一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋に太陽電池付き屋根パネルの上端平面部が被さるため、雨仕舞性に優れる。ジョイント部カバーの隙間から浸入した雨水は内樋で軒先に流される。ジョイント部カバーは、両側の内樋に係合させることで取付けるため、その取付施工も簡易に行える。まさ、一般屋根パネルの表面と太陽電池の表面をほぼ同一面とすることができ、外観が良くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。
図１はこの実施形態にかかる太陽電池付き屋根パネルを示す分解断面図である。この太陽電池付き屋根パネル１は、屋根勾配に沿う方向に波山が延びる台形波形の折板２と、この折板２の側縁の波山における折板中央側の側面の上端に取付けられる内樋３と、折板２の各波山にわたって載せられて両側縁が両側の内樋３，３に各々取付けられる板状の太陽電池４と、折板２の下面に横幅方向に延びて取付けられるパネル固定金物５とを備える。パネル固定金物５は軽量形鋼等の形鋼からなるものであり、この例では、後述のようにアングル材を用いている。
【０００９】
折板２の両側縁は、波山の上端平面部２ａまで広がった幅のものとされ、その両側縁の下面にはブチルテープ等の厚肉テープ状の止水材６が貼り付けられる。この折板２の両側縁に取付けられる内樋３は、折板２への取付側の側板部３ａとは反対側の側板部３ｂの上縁に内側突出片３ｃを有する。ここでは、内樋３の側板部３ａが、ビス等の固着具７により折板２の側縁の側面上端に固定される。
【００１０】
折板２の各波山にわたって載せられる太陽電池４の両側縁は、両側の内樋３，３の内側突出片３ｃに載せられ、太陽電池４の側縁上面から上記内側突出片３ｃの上面にわたって被さる押さえ板８がビス等の固着具（図示せず）により内側突出片３ｃに固定される。これにより、太陽電池４の両側縁が両側の内樋３，３に各々取付けられる。
【００１１】
図２（Ａ）は上記太陽電池付き屋根パネル１と一般屋根パネル１１とを並べて構成される太陽電池付き屋根構造の分解断面図を示し、図３（Ａ）は同屋根構造の組立断面図を示す。太陽電池付き屋根パネル１は、母屋１２上に一般屋根パネル１１と桁方向に並べて設置される。一般屋根パネル１１は、屋根勾配に沿う方向に延びて母屋１２上に架けられる垂木１３を下面に固定した野地板１４と、この野地板１４の上に重ねるルーフィング１５およびスレート瓦等の屋根葺材１６とで構成され、側縁に内樋１７を有する。その内樋１７は断面がリップ付き溝形とされて下面にブチルテープ等の厚手テープ状の止水材１８を貼り付けたものであり、ビス等の固着具により野地板１４上に固定される。野地板１４の側縁上面には、その側縁上面から内樋１７の野地板中央側の側板部１７ａ内側にわたって被さる水切材１９がビス等の固着具により固定される。この水切材１９上にルーフィング１５および屋根葺材１６の側縁が重ねられる。
【００１２】
太陽電池付き屋根パネル１は、そのパネル固定金物５が母屋１２に載せられて固定される。すなわち、パネル固定金物５は、図３（Ｂ）に断面図で示すようにアングル材からなり、その縦片５ａを、リップ溝形鋼等の形鋼からなる母屋１２に溶接された取付片２０にボルト２１で締め付けることにより固定される。取付片２０は、母屋１２の上下のリップ部間に溶接したものである。
一般屋根パネル１１に隣接する太陽電池付き屋根パネル１は、その折板２の側縁の上端平面部２ａが、一般屋根パネル１１の内樋１７のリップ部に被さるように配置される。また、桁方向に太陽電池付き屋根パネル１が互いに隣接する箇所では、各々の折板２の側縁の上端平面部２ａが止水材６を介して互いに重なるように、各太陽電池付き屋根パネル１が配置される。太陽電池付き屋根パネル１の折板２の波谷は、太陽電池４の配線９の配置用空間として利用される。
【００１３】
一般屋根パネル１１と太陽電池付き屋根パネル１との接続部には金属板等からなるジョイント部カバー２２が設けられ、その一部は太陽電池付き屋根パネル１を構成する折板２の側縁の波山上端平面部２ａに被さる。このジョイント部カバー２２は、その両側縁に係合片２２ａ，２２ａを有し、片方の係合片２２ａは一般屋根パネル１１の内樋１７の内部に係合し、もう片方の係合片２２ａは太陽電池付き屋根パネル１の内樋３の内側突出片３ｃの下面に係合する。これら係合片２２ａ，２２ｂは、板ばね等、弾性を有するリボン状のものである。
桁方向に並ぶ太陽電池付き屋根パネル１，１同士の接続部にも上記ジョイント部カバー２２が設けられ、その各係合片２２ａは対応する内樋３の内側突出片３ｃの下面に係合する。
なお、ジョイント部カバー２２としては、図２（Ｂ）に示すように下面にブチルテープ等の厚手テープ状の止水材１８を貼り付けたものを使用しても良い。
【００１４】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、上記太陽電池付き屋根パネル１の軒先部構造を示す分解斜視図および断面図である。折板２の軒先端部下面には、断面Ｖ字状の折れ板からなる軒先下地金物２３の横片２３ａがビス等の固着具２４により固定され、その立片２３ｂによって太陽電池付き屋根パネル１の軒先が覆われる。この軒先下地金物２３の立片２３ｂと軒天井２５とに釘等によって軒先破風下地２６が固定され、折板２の上面の下縁から軒先破風下地２６の上端にわたって広小舞２７が取付けられる。広小舞２７の上面から下端にわたる部分、および軒先破風下地２６の前面から軒天井２５の軒先にわたる部分には、それぞれ水切材２８，２９が被覆される。太陽電池４の下縁にはジョイント部カバー３１が被せられ、水切材２８の上縁は、ジョイント部カバー３１内に差込まれて、止水材３２に押し当てられている。このジョイント部カバー３１と止水材３２は、図４（Ｃ）と共に後述するものと同じ構成のものである。
【００１５】
図４（Ｃ）は、屋根勾配方向に並ぶ太陽電池４の接続部の断面図を示す。この接続部には、下側太陽電池４Ａの上端上面から折板２の上面にまたがって被さるジョイント部カバー３０と、上側太陽電池４Ｂの下端上面から上記ジョイント部カバー３０にわたって被さるジョイント部カバー３１とが設けられる。下側ジョイント部カバー３０の上端に形成された立片３０ａと、上側ジョイント部カバー３１の下面に形成され上側太陽電池４Ｂの下端に係合する第１立片３１ａとの間には、ブチルテープ等の厚手テープ状の止水材３２が介挿される。また、下側ジョイント部カバー３０の段差部３０ｂと、上側ジョイント部カバー３１の下面に形成されて上記段差部３０ｂと対向する第２立片３１ｂとの間にも、ブチルテープ等の厚手テープ状の止水材３３が介挿される。これにより、屋根勾配方向に並ぶ太陽電池４の接続部での止水が図られる。
【００１６】
この太陽電池付き屋根構造によると、上記太陽電池付き屋根パネル１を予め工場で組み立て、この屋根パネル１を母屋１２上に一般屋根パネル１１と並べて設置することにより、屋根への太陽電池４の取付施工を、簡単にかつ安価に行うことができる。
また、太陽電池付き屋根パネル１は、その折板２の側縁を波山の上端平面部２ａまで広がった幅のものとしてあるので、複数枚の太陽電池４を幅方向に配列する場合に、隣接する折板２の側縁の上端平面部２ａ同士を重ねることにより、隣接する太陽電池付き屋根パネル１を簡単に連結でき、施工が一層簡単になる。
また、太陽電池付き屋根パネル１と一般屋根パネル１１とが隣接する接続部にはジョイント部カバー２２が設置され、ジョイント部カバー２２の隙間から浸入した雨水を内樋３，１８で軒先に流すようにしてあるので、防水性能が良い。
また、一般屋根パネル１１の表面と太陽電池４の表面がほぼ同一面となるので、外観が向上する。さらに、太陽電池４の屋根パネル内配線は工場作業とできるため、現場での配線作業が簡略化され、配線作業と屋根防水工事とがからみあって施工が煩雑になることがない。
【００１７】
【発明の効果】
この発明の太陽電池付き屋根パネルは、屋根勾配に沿う方向に波山が延びる波形の折板と、この折板の側縁の波山における折板中央側の側面の上端に取付けられた内樋と、前記折板の各波山にわたって載せられて両側縁が両側の内樋に各々取付けられた板状の太陽電池と、前記折板の下面に横幅方向に延びて取付けられたパネル固定金物とを備えたため、施工の簡略化およびコスト低下が可能で、防水性能および外観も向上させることができる。
請求項２の発明の太陽電池付き屋根パネルは、前記折板を、両側縁が波山の上端平面部まで広がった幅のものとしたため、複数枚の太陽電池を幅方向に配列する場合に、隣接する折板の側縁の上端平面部同士を重ねることにより、隣接する太陽電池付き屋根パネル間の防水施工が簡単に行え、施工が一層簡単になる。また、太陽電池付き屋根パネルと一般屋根パネルとを並設する場合も、両者間の防水施工が簡単に行える。
請求項３の発明の太陽電池付き屋根構造は、前記太陽電池付き屋根パネルを、母屋上に一般屋根パネルと桁方向に並べて設置し、前記一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋の幅方向の一部に前記太陽電池付き屋根パネルの前記上端平面部が被さるものとし、前記太陽電池付き屋根パネルの内樋は、折板屋根への取付側の側板部とは反対側の側板部の上縁に内側突出片を有するものとし、前記折板の側縁の波山上端平面部に被さって両側縁が各々一般屋根パネルの内樋の内部と、太陽電池付き屋根パネルの内樋の前記内側突出片の下面とに係合するジョイント部カバーを設けたため、太陽電池付き屋根パネルを一般屋根パネルと並べて設置するにつき、両屋根パネルの側縁に内樋が設けられていることにより、ジョイント部カバーを被せるだけで、簡単に屋根パネル間の継ぎ部の施工が行え、雨仕舞性が良い。特に、一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋に太陽電池付き屋根パネルの上端平面部が被さるため、雨仕舞性に優れる。ジョイント部カバーは、両側の内樋に係合させることで取付けるため、その取付施工も簡易に行える。また、一般屋根パネルの表面と太陽電池の表面をほぼ同一面とすることができ、外観が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる太陽電池付き屋根パネルの分解断面図である。
【図２】（Ａ）は同太陽電池付き屋根パネルを組み込んだ屋根構造の分解断面図、（Ｂ）は同屋根構造に使用するジョイント部カバーの他の例を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は同屋根構造の断面図、（Ｂ）は同屋根構造の一部拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は前記太陽電池付き屋根パネルの軒先部構造を示す分解斜視図、（Ｂ）は同軒先部構造の断面図、（Ｃ）は屋根勾配方向に並ぶ太陽電池の接続部を示す断面図である。
【符号の説明】
１…太陽電池付き屋根パネル ５…パネル固定金物
２…折板 １１…一般屋根パネル
２ａ…上端平面部 １２…母屋
３…内樋 １７…内樋
３ａ，３ｂ…側板部 ２２…ジョイント部カバー
３ｃ…内側突出片 ２２ａ…係合部
４…太陽電池
【発明の属する技術分野】
この発明は、戸建て住宅やその他各種の建物における太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽電池付き屋根構造では、ボルトまたはビスにより太陽電池支持架台を屋根面に固定し、その支持架台に平板状の太陽電池を載せてボルトまたはビスにより固定している。太陽電池の配線は、屋根面に形成した貫通孔や外壁面を貫通して屋内に引き込まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような屋根構造では、ボルトやビスが野地，ルーフィング，屋根葺材などの屋根材を貫通することになるので、防水性能が悪いという問題点が有る。配線の引込部も防水上の欠点になりやすい。また、屋根材の上に太陽電池支持架台を設置して、その支持架台の上に太陽電池を固定するため、一般の屋根面よりも太陽電池設置部が盛り上がった状態となり、外観が良くないという問題点もある。さらに、一般屋根の上に太陽電池を設置するため、施工が煩雑になり、コストアップを招くという問題点も有る。
【０００４】
この発明は、このような課題を解消し、施工の簡略化およびコストダウンが可能で、防水性能および外観を向上させることのできる太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の太陽電池付き屋根パネルは、屋根勾配に沿う方向に波山が延びる波形の折板と、この折板の側縁の波山における折板中央側の側面の上端に取付けられた内樋と、前記折板の各波山にわたって載せられて両側縁が両側の内樋に各々取付けられた板状の太陽電池と、前記折板の下面に横幅方向に延びて取付けられたパネル固定金物とを備えたものである。
この構成によると、工場等で製作された太陽電池付き屋根パネルを、その下面のパネル固定金物で母屋等の小屋組部材に据え付けることにより、屋根葺材となる折板や太陽電池，内樋までが設置されるため、防水施工等が簡単で、屋根施工が簡略化される。内樋は太陽電池の側縁の下方に位置することになるため、太陽電池上を横方向に流下する雨水を集めて排水することができ、防水性能にも優れる。折板の波谷部の空間は、太陽電池の配線用空間として利用でき、そのため配線を屋根裏に引き込む箇所に任意に選択でき、引き込み部の防水性の確保も容易である。また、この太陽電池付き屋根パネルは、屋根材上に設置するものではなく、折板およびその下面で横幅方向に延びるパネル固定金物を備えていて、母屋上等に直接に設置できるため、一般屋根パネルと並べて設置することができる。そのため、太陽電池付き屋根パネルが盛り上がり状態となることが避けられ、外観が良い。
【０００６】
前記構成において、前記折板を、台形の波形として、両側縁が波山の上端平面部まで広がった幅のものとしても良い。この構成の場合、複数枚の太陽電池を幅方向に配列する場合に、隣接する折板の側縁の上端平面部同士を重ねることにより、パネル間の防水施工が簡単に行える。また、太陽電池付き屋根パネルと一般屋根パネルとを並設する場合にも、両者間の防水施工が簡単に行える。
【０００７】
請求項３の発明の太陽電池付き屋根構造は、前記構成の太陽電池付き屋根パネルを、以下のように一般屋根パネルと並べて設置したものである。すなわち、太陽電池付き屋根パネルは母屋上に一般屋根パネルと桁方向に並べて設置する。前記一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋の幅方向の一部に前記太陽電池付き屋根パネルの前記上端平面部が被さるものとする。前記太陽電池付き屋根パネルの内樋は、折板への取付側の側板部とは反対側の側板部の上縁に内側突出片を有するものとする。また、前記折板の側縁の波山上端平面部に被さって両側縁が各々一般屋根パネルの内樋の内部と、太陽電池付き屋根パネルの内樋の前記内側突出片の下面とに係合するジョイント部カバーを設ける。
この構成によると、太陽電池付き屋根パネルを一般屋根パネルと並べて設置するにつき、両屋根パネルの側縁に内樋が設けられているため、ジョイント部カバーを被せるだけで、簡単に屋根パネル間の継ぎ部の施工が行え、雨仕舞性も良い。特に、一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋に太陽電池付き屋根パネルの上端平面部が被さるため、雨仕舞性に優れる。ジョイント部カバーの隙間から浸入した雨水は内樋で軒先に流される。ジョイント部カバーは、両側の内樋に係合させることで取付けるため、その取付施工も簡易に行える。まさ、一般屋根パネルの表面と太陽電池の表面をほぼ同一面とすることができ、外観が良くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。
図１はこの実施形態にかかる太陽電池付き屋根パネルを示す分解断面図である。この太陽電池付き屋根パネル１は、屋根勾配に沿う方向に波山が延びる台形波形の折板２と、この折板２の側縁の波山における折板中央側の側面の上端に取付けられる内樋３と、折板２の各波山にわたって載せられて両側縁が両側の内樋３，３に各々取付けられる板状の太陽電池４と、折板２の下面に横幅方向に延びて取付けられるパネル固定金物５とを備える。パネル固定金物５は軽量形鋼等の形鋼からなるものであり、この例では、後述のようにアングル材を用いている。
【０００９】
折板２の両側縁は、波山の上端平面部２ａまで広がった幅のものとされ、その両側縁の下面にはブチルテープ等の厚肉テープ状の止水材６が貼り付けられる。この折板２の両側縁に取付けられる内樋３は、折板２への取付側の側板部３ａとは反対側の側板部３ｂの上縁に内側突出片３ｃを有する。ここでは、内樋３の側板部３ａが、ビス等の固着具７により折板２の側縁の側面上端に固定される。
【００１０】
折板２の各波山にわたって載せられる太陽電池４の両側縁は、両側の内樋３，３の内側突出片３ｃに載せられ、太陽電池４の側縁上面から上記内側突出片３ｃの上面にわたって被さる押さえ板８がビス等の固着具（図示せず）により内側突出片３ｃに固定される。これにより、太陽電池４の両側縁が両側の内樋３，３に各々取付けられる。
【００１１】
図２（Ａ）は上記太陽電池付き屋根パネル１と一般屋根パネル１１とを並べて構成される太陽電池付き屋根構造の分解断面図を示し、図３（Ａ）は同屋根構造の組立断面図を示す。太陽電池付き屋根パネル１は、母屋１２上に一般屋根パネル１１と桁方向に並べて設置される。一般屋根パネル１１は、屋根勾配に沿う方向に延びて母屋１２上に架けられる垂木１３を下面に固定した野地板１４と、この野地板１４の上に重ねるルーフィング１５およびスレート瓦等の屋根葺材１６とで構成され、側縁に内樋１７を有する。その内樋１７は断面がリップ付き溝形とされて下面にブチルテープ等の厚手テープ状の止水材１８を貼り付けたものであり、ビス等の固着具により野地板１４上に固定される。野地板１４の側縁上面には、その側縁上面から内樋１７の野地板中央側の側板部１７ａ内側にわたって被さる水切材１９がビス等の固着具により固定される。この水切材１９上にルーフィング１５および屋根葺材１６の側縁が重ねられる。
【００１２】
太陽電池付き屋根パネル１は、そのパネル固定金物５が母屋１２に載せられて固定される。すなわち、パネル固定金物５は、図３（Ｂ）に断面図で示すようにアングル材からなり、その縦片５ａを、リップ溝形鋼等の形鋼からなる母屋１２に溶接された取付片２０にボルト２１で締め付けることにより固定される。取付片２０は、母屋１２の上下のリップ部間に溶接したものである。
一般屋根パネル１１に隣接する太陽電池付き屋根パネル１は、その折板２の側縁の上端平面部２ａが、一般屋根パネル１１の内樋１７のリップ部に被さるように配置される。また、桁方向に太陽電池付き屋根パネル１が互いに隣接する箇所では、各々の折板２の側縁の上端平面部２ａが止水材６を介して互いに重なるように、各太陽電池付き屋根パネル１が配置される。太陽電池付き屋根パネル１の折板２の波谷は、太陽電池４の配線９の配置用空間として利用される。
【００１３】
一般屋根パネル１１と太陽電池付き屋根パネル１との接続部には金属板等からなるジョイント部カバー２２が設けられ、その一部は太陽電池付き屋根パネル１を構成する折板２の側縁の波山上端平面部２ａに被さる。このジョイント部カバー２２は、その両側縁に係合片２２ａ，２２ａを有し、片方の係合片２２ａは一般屋根パネル１１の内樋１７の内部に係合し、もう片方の係合片２２ａは太陽電池付き屋根パネル１の内樋３の内側突出片３ｃの下面に係合する。これら係合片２２ａ，２２ｂは、板ばね等、弾性を有するリボン状のものである。
桁方向に並ぶ太陽電池付き屋根パネル１，１同士の接続部にも上記ジョイント部カバー２２が設けられ、その各係合片２２ａは対応する内樋３の内側突出片３ｃの下面に係合する。
なお、ジョイント部カバー２２としては、図２（Ｂ）に示すように下面にブチルテープ等の厚手テープ状の止水材１８を貼り付けたものを使用しても良い。
【００１４】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、上記太陽電池付き屋根パネル１の軒先部構造を示す分解斜視図および断面図である。折板２の軒先端部下面には、断面Ｖ字状の折れ板からなる軒先下地金物２３の横片２３ａがビス等の固着具２４により固定され、その立片２３ｂによって太陽電池付き屋根パネル１の軒先が覆われる。この軒先下地金物２３の立片２３ｂと軒天井２５とに釘等によって軒先破風下地２６が固定され、折板２の上面の下縁から軒先破風下地２６の上端にわたって広小舞２７が取付けられる。広小舞２７の上面から下端にわたる部分、および軒先破風下地２６の前面から軒天井２５の軒先にわたる部分には、それぞれ水切材２８，２９が被覆される。太陽電池４の下縁にはジョイント部カバー３１が被せられ、水切材２８の上縁は、ジョイント部カバー３１内に差込まれて、止水材３２に押し当てられている。このジョイント部カバー３１と止水材３２は、図４（Ｃ）と共に後述するものと同じ構成のものである。
【００１５】
図４（Ｃ）は、屋根勾配方向に並ぶ太陽電池４の接続部の断面図を示す。この接続部には、下側太陽電池４Ａの上端上面から折板２の上面にまたがって被さるジョイント部カバー３０と、上側太陽電池４Ｂの下端上面から上記ジョイント部カバー３０にわたって被さるジョイント部カバー３１とが設けられる。下側ジョイント部カバー３０の上端に形成された立片３０ａと、上側ジョイント部カバー３１の下面に形成され上側太陽電池４Ｂの下端に係合する第１立片３１ａとの間には、ブチルテープ等の厚手テープ状の止水材３２が介挿される。また、下側ジョイント部カバー３０の段差部３０ｂと、上側ジョイント部カバー３１の下面に形成されて上記段差部３０ｂと対向する第２立片３１ｂとの間にも、ブチルテープ等の厚手テープ状の止水材３３が介挿される。これにより、屋根勾配方向に並ぶ太陽電池４の接続部での止水が図られる。
【００１６】
この太陽電池付き屋根構造によると、上記太陽電池付き屋根パネル１を予め工場で組み立て、この屋根パネル１を母屋１２上に一般屋根パネル１１と並べて設置することにより、屋根への太陽電池４の取付施工を、簡単にかつ安価に行うことができる。
また、太陽電池付き屋根パネル１は、その折板２の側縁を波山の上端平面部２ａまで広がった幅のものとしてあるので、複数枚の太陽電池４を幅方向に配列する場合に、隣接する折板２の側縁の上端平面部２ａ同士を重ねることにより、隣接する太陽電池付き屋根パネル１を簡単に連結でき、施工が一層簡単になる。
また、太陽電池付き屋根パネル１と一般屋根パネル１１とが隣接する接続部にはジョイント部カバー２２が設置され、ジョイント部カバー２２の隙間から浸入した雨水を内樋３，１８で軒先に流すようにしてあるので、防水性能が良い。
また、一般屋根パネル１１の表面と太陽電池４の表面がほぼ同一面となるので、外観が向上する。さらに、太陽電池４の屋根パネル内配線は工場作業とできるため、現場での配線作業が簡略化され、配線作業と屋根防水工事とがからみあって施工が煩雑になることがない。
【００１７】
【発明の効果】
この発明の太陽電池付き屋根パネルは、屋根勾配に沿う方向に波山が延びる波形の折板と、この折板の側縁の波山における折板中央側の側面の上端に取付けられた内樋と、前記折板の各波山にわたって載せられて両側縁が両側の内樋に各々取付けられた板状の太陽電池と、前記折板の下面に横幅方向に延びて取付けられたパネル固定金物とを備えたため、施工の簡略化およびコスト低下が可能で、防水性能および外観も向上させることができる。
請求項２の発明の太陽電池付き屋根パネルは、前記折板を、両側縁が波山の上端平面部まで広がった幅のものとしたため、複数枚の太陽電池を幅方向に配列する場合に、隣接する折板の側縁の上端平面部同士を重ねることにより、隣接する太陽電池付き屋根パネル間の防水施工が簡単に行え、施工が一層簡単になる。また、太陽電池付き屋根パネルと一般屋根パネルとを並設する場合も、両者間の防水施工が簡単に行える。
請求項３の発明の太陽電池付き屋根構造は、前記太陽電池付き屋根パネルを、母屋上に一般屋根パネルと桁方向に並べて設置し、前記一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋の幅方向の一部に前記太陽電池付き屋根パネルの前記上端平面部が被さるものとし、前記太陽電池付き屋根パネルの内樋は、折板屋根への取付側の側板部とは反対側の側板部の上縁に内側突出片を有するものとし、前記折板の側縁の波山上端平面部に被さって両側縁が各々一般屋根パネルの内樋の内部と、太陽電池付き屋根パネルの内樋の前記内側突出片の下面とに係合するジョイント部カバーを設けたため、太陽電池付き屋根パネルを一般屋根パネルと並べて設置するにつき、両屋根パネルの側縁に内樋が設けられていることにより、ジョイント部カバーを被せるだけで、簡単に屋根パネル間の継ぎ部の施工が行え、雨仕舞性が良い。特に、一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋に太陽電池付き屋根パネルの上端平面部が被さるため、雨仕舞性に優れる。ジョイント部カバーは、両側の内樋に係合させることで取付けるため、その取付施工も簡易に行える。また、一般屋根パネルの表面と太陽電池の表面をほぼ同一面とすることができ、外観が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる太陽電池付き屋根パネルの分解断面図である。
【図２】（Ａ）は同太陽電池付き屋根パネルを組み込んだ屋根構造の分解断面図、（Ｂ）は同屋根構造に使用するジョイント部カバーの他の例を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は同屋根構造の断面図、（Ｂ）は同屋根構造の一部拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は前記太陽電池付き屋根パネルの軒先部構造を示す分解斜視図、（Ｂ）は同軒先部構造の断面図、（Ｃ）は屋根勾配方向に並ぶ太陽電池の接続部を示す断面図である。
【符号の説明】
１…太陽電池付き屋根パネル ５…パネル固定金物
２…折板 １１…一般屋根パネル
２ａ…上端平面部 １２…母屋
３…内樋 １７…内樋
３ａ，３ｂ…側板部 ２２…ジョイント部カバー
３ｃ…内側突出片 ２２ａ…係合部
４…太陽電池
Claims (3)
- 屋根勾配に沿う方向に波山が延びる波形の折板と、この折板の側縁の波山における折板中央側の側面の上端に取付けられた内樋と、前記折板の各波山にわたって載せられて両側縁が両側の内樋に各々取付けられた板状の太陽電池と、前記折板の下面に横幅方向に延びて取付けられたパネル固定金物とを備えた太陽電池付き屋根パネル。
- 前記折板は、台形の波形であって、両側縁が波山の上端平面部まで広がった幅のものとした太陽電池付き屋根パネル。
- 請求項２記載の太陽電池付き屋根パネルを、母屋上に一般屋根パネルと桁方向に並べて設置し、前記一般屋根パネルは、側縁に内樋を有し、この内樋の幅方向の一部に前記太陽電池付き屋根パネルの前記上端平面部が被さるものとし、前記太陽電池付き屋根パネルの内樋は、折板屋根への取付側の側板部とは反対側の側板部の上縁に内側突出片を有するものとし、前記折板の側縁の波山上端平面部に被さって両側縁が各々一般屋根パネルの内樋の内部と、太陽電池付き屋根パネルの内樋の前記内側突出片の下面とに係合するジョイント部カバーを設けた太陽電池付き屋根構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27260497A JP3846654B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27260497A JP3846654B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107472A JPH11107472A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3846654B2 true JP3846654B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=17516251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27260497A Expired - Fee Related JP3846654B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3846654B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140420A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 太陽電池モジュール及び設置構造 |
| ITTO20070633A1 (it) * | 2007-09-10 | 2009-03-11 | Isolpack S P A | Pannello isolante per edilizia dotato di una unita' ausiliaria, in particolare una unita' fotovoltaica, e di mezzi perfezionati per il supporto ed il trattenimento dell'unita' ausiliaria. |
| NL2001380C2 (nl) * | 2008-03-17 | 2009-09-21 | Ubbink Bv | Hellend dak met zonnepaneelhouder. |
| FR2929301B1 (fr) * | 2008-03-31 | 2012-10-05 | Fabien Chervet | Panneau photovoltaique comprenant un module de cellules photovoltaiques et une structure de support |
| FR2931932B1 (fr) * | 2008-05-27 | 2010-08-27 | Jean Claude Jeandeaud | Dispositif de support de modules de recuperation d'energie solaire, unite de recuperation d'energie solaire et procede de montage de modules de recuperation d'energie solaire. |
| PT104408A (pt) * | 2009-02-06 | 2010-08-06 | Modeling Project Sarl | Sistema universal de estanqueidade para painéis fotovoltaicos |
| FR2951757B1 (fr) * | 2009-10-27 | 2011-12-30 | B A C Acier | Dispositif de maintien d'un panneau solaire sur une couverture d'un batiment |
| ITVE20100063A1 (it) * | 2010-12-14 | 2012-06-15 | Marcegaglia Buildtech S R L | Metodo di montaggio di un modulo fotovoltaico su un pannello di copertura a grecatura profonda e mezzi per attuare il metodo.- |
| US10727779B2 (en) * | 2012-10-01 | 2020-07-28 | Building Materials Investment Corporation | Solar panel roof system with raised access panels |
| JP6777382B2 (ja) * | 2015-07-17 | 2020-10-28 | 積水化学工業株式会社 | 太陽電池モジュールを搭載した建物 |
| US10673373B2 (en) | 2016-02-12 | 2020-06-02 | Solarcity Corporation | Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods |
| NL2018277B1 (nl) * | 2017-02-01 | 2018-08-22 | Isobouw Systems Bv | Systeem voor het installeren van zonnepanelen op een hellend dak. |
| KR102084438B1 (ko) * | 2018-02-19 | 2020-03-04 | 유한회사 중앙강재 | 태양 전지 패널을 포함하는 지붕재 |
| KR102111281B1 (ko) * | 2019-08-05 | 2020-05-15 | 유한회사 중앙강재 | 태양 전지 패널을 포함하는 지붕재를 포함하는 태양광 발전 시스템 |
-
1997
- 1997-10-06 JP JP27260497A patent/JP3846654B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11107472A (ja) | 1999-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4860511A (en) | Standing seam roof skylight systems | |
| US4649680A (en) | Standing seam roof skylight | |
| JP3846654B2 (ja) | 太陽電池付き屋根パネルおよび屋根構造 | |
| US6343450B1 (en) | Snap-together ceiling drainage system for decks and canopies | |
| JP2002004527A (ja) | 太陽エネルギー収集装置 | |
| JP3829799B2 (ja) | 屋根機能パネルの取り付け構造 | |
| JP4577805B2 (ja) | 屋根 | |
| JP3818410B2 (ja) | 太陽電池付鋼板屋根パネルおよび屋根構造 | |
| JPH1018524A (ja) | 屋根パネル接合部の防水構造 | |
| JPH0338334Y2 (ja) | ||
| JP2577624B2 (ja) | 通気防水構造屋根 | |
| JP2740311B2 (ja) | 屋根パネルの接続構造 | |
| JP2639467B2 (ja) | 屋根用部材及び屋根工法 | |
| JPH053623Y2 (ja) | ||
| JP2635300B2 (ja) | 太陽エネルギー活用装置の屋根への設置構造 | |
| JP2617672B2 (ja) | 屋根パネルおよびその施工方法 | |
| JP2898244B2 (ja) | 折版屋根の支持構造 | |
| JP2002004528A (ja) | 太陽エネルギー収集装置 | |
| JP2542811Y2 (ja) | 採光屋根の構造 | |
| JPH11303327A (ja) | 傾斜屋根用屋根材及び屋根構造 | |
| JP2536343Y2 (ja) | 屋根パネルの棟部分における接続構造 | |
| JP3097027B2 (ja) | 瓦棒屋根の改築方法および改築屋根 | |
| JP2889717B2 (ja) | 屋根パネルの接続構造 | |
| JP2020029756A (ja) | 屋根 | |
| CA1264519A (en) | Standing seam roof skylight |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041001 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060804 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060815 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060817 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150901 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |