JP4087611B2 - 太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽電池が内蔵された太陽電池屋根パネルを用いて建物屋根を構築することが考えられている。このような太陽電池屋根構造として、特開2000−220267号公報(IPC:E04D 13/18)には、隣り合う太陽電池屋根パネル間の防水構造が提案されている。この防水構造は、各太陽電池屋根パネルに防水シートを長めに設けておき、建物屋根として配置する際に、隣り合う防水シート同士を接合するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の太陽電池屋根構造では、防水シート同士を現場の屋根上で接合する作業が必要となり、作業の効率化が図れない。また、隣り合う太陽電池屋根パネル同士の装着箇所を隠すために嵩高な形状のカバーパネルが設けられるため、このカバーパネルが屋根上面から大きく突出してしまい、屋根全体としてフラットな形状を実現することが甚だ困難となる。
【0004】
この発明は、上記の事情に鑑み、防水性能を持ちつつ屋根全体としてフラットな形状を実現でき、しかも、ねじ等による部分的な突出さえも無くし得る太陽電池屋根パネル及び太陽電池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屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に縦カバー装着部を形成して成ることを特徴とする(以下、この項において、第1構成という)。
【0006】
上記の構成であれば、縦カバー装着部からたとえ雨水が侵入しても前記樋部に滴下するため、屋根下地材を濡らすことはない。このように、縦カバー装着部から雨水が侵入しても大丈夫であるから、シール性が低い皿頭ねじ等を用いて縦カバー装着部に縦カバーを装着しても構わない。このように皿頭ねじを使う場合には、屋根上での部分的な突出さえも無くし得る。また、縦カバーによってねじ等を隠す必要はないから、当該縦カバーを略フラットな形状にし得ることになり、屋根全体としてもフラットな形状を実現することが容易になる。
【0007】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、凹形状を成す縦縁押さえ部材が締結部材にて前記縦枠材に固定され、前記縦縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置することを特徴としている。
【0008】
上記の構成であれば、締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置するので、屋根のフラット化が容易となる。
【0009】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に前記横枠材の開口端面が位置するようにしたことを特徴とする。
【0010】
上記の構成であれば、前記横枠材の開口端面から雨水が滴下する場合でも、前記樋部にてこれを受け止めることができる。
【0011】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記横枠材は中空部を有して成り、皿頭締結部材が前記中空部の上面部からその内部に先端を進入させて装着され、前記皿頭締結部材にて横縁押さえ部材が前記横枠材に固定され、前記横縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されていることを特徴とする。
【0012】
上記の構成であれば、皿頭締結部材を用いるので、屋根上での突出部の存在を排除できることになる。皿頭締結部材の箇所からたとえ雨水が侵入しても、この雨水は前記中空部内で受け止められる。
【0013】
上記いずれかに記載の太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材は中空部を有して成り、この中空部内からその下面部分を貫通して設けられた締結部材にて屋根下地材に固定されていてもよい。
【0014】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べた列を複数列備え、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着し、列間に中間縦枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、凹形状を成す縦縁押さえ部材が締結部材にて前記中間縦枠材に固定され、前記縦縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置することを特徴とする。
【0015】
上記の構成であれば、締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置するので、屋根のフラット化が容易となる。
【0016】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べた列を複数列備え、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着し、列間に中間縦枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記中間縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に前記横枠材の開口端面が位置するようにしたことを特徴とする。
【0017】
上記の構成であれば、前記横枠材の開口端面から雨水が滴下する場合でも、前記樋部にてこれを受け止めることができる。
【0018】
また、この発明の太陽電池屋根パネルは、太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べた列を複数列備え、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着し、列間に中間縦枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記中間縦枠材における下面部分の上方位置に中間縦カバー装着部が形成され、皿頭締結部材にて前記中間縦カバー装着部に中間縦カバー部材を固定し、この中間縦カバー部材にて隣り合う列の太陽電池モジュールの縦縁間が覆われていることを特徴とする。
【0019】
上記の構成であれば、皿頭締結部材を用いるので、屋根上での突出部の存在を排除できることになる。皿頭締結部材の箇所からたとえ雨水が侵入しても、この雨水は中間縦枠材における下面部分で受け止められる。
【0020】
前記中間縦枠材は両側に中空部を有して成り、前記中空部間に位置する下面部分を貫通して設けられた締結部材にて屋根下地材に固定されていてもよい。
【0021】
また、上記いずれかの構成において、太陽電池モジュールはフレームレスであるのがよい。
【0022】
この発明の太陽電池屋根構造は、前述した第1構成の太陽電池屋根パネルを複数列配置して成る太陽電池屋根構造であって、隣り合う太陽電池屋根パネルの間に縦カバー部材を配置し、樋部上方に位置する縦カバー装着部に皿頭締結部材を装着することで前記縦カバー部材を縦枠材に固定したことを特徴とする。また、この構成において、前記縦カバー部材には一対の垂下片部が形成されており、垂下片部の間隔は隣り合う太陽電池屋根パネルの縦枠材における下面部分の縁の立ち上げ箇所間隔よりも広く、且つ垂下片部の下端は前記立ち上げ箇所の上端よりも下に位置し、前記垂下片部間には止水材が装着されていてもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態の太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造を図1乃至図4に基づいて説明していく。
【0024】
図1は太陽電池屋根構造を示した斜視図である。この太陽電池屋根構造は、複数枚の太陽電池屋根パネル1…から成る。各太陽電池屋根パネル1は、縦方向(屋根傾斜対応方向)に複数枚の太陽電池モジュール2…を配置したものを一列構成部1′とし、この一列構成部1′を複数列備えて成る。そして、縦方向に縦枠材3を装着し、縦方向の太陽電池モジュール2・2間に横枠材4を装着し、列構成部間に中間縦枠材5を装着して一体化されている。太陽電池屋根パネル1・1間には縦カバー6が取り付けられ、一列構成部1′・1′間には中間縦カバー7が取り付けられ、横枠材4上には横カバーを兼ねる横押さえ部材8が取り付けられている。そして、屋根の棟部には棟換気部材11が取り付けられ、軒側には軒先水切り12や軒先カバー13が取り付けられるようになっている。
【0025】
図2は、図1のA−A矢視拡大断面図である。各太陽電池屋根パネル1においては、縦枠材3における下面部分の縁を立ち上げて樋部31を形成し、この樋部31の上方位置に水平片部(縦カバー装着部)32を形成してある。水平片部32の上面は縦縁押さえ部材3aの高さと面一に設定されている。また、縦枠材3は、樋部31よりも内側の位置に中空部33を有して成り、この中空部33内から下面部分を貫通して設けられた鍋頭ねじ15にて屋根下地材(野地板)16及びCチャンネル17に固定されている。中空部33の上面部の所定箇所には鍋頭ねじ15を挿通させるための図示しない開口部が形成されている。また、鍋頭ねじ15の頭部下面側には図示しないパッキンが設けられている。
【0026】
中空部33の上面に太陽電池モジュール2の縁が載置されている。太陽電池モジュール2は、フレームレスであり、その全縁に止水材(ウレタン等)2aが設けられている。太陽電池モジュール2の縁は、縦縁押さえ部材3aによって押さえられている。縦縁押さえ部材3aは、鍋頭ねじ18にて中空部33の上面部に固定される。鍋頭ねじ18は中空部33の上面部を貫通して中空部内に至る。鍋頭ねじ18の頭部下面側には図示しないパッキンが設けられている。縦縁押さえ部材3aは凹形状に形成されており、この凹形状部分に鍋頭ねじ18が位置し、この鍋頭ねじ18は縦縁押さえ部材3aの上面よりも下に位置する。
【0027】
前記中空部33よりも内側に位置する下面部分の縁が立ち上げられることで樋部34が形成されている。この樋部34の上方に前記横枠材4の開口端面が位置するようになっている。
【0028】
縦カバー6は、太陽電池屋根パネル1・1間の部分、縦枠材3の上面部分、及び縦縁押さえ部材3aの上面部分を覆うだけの幅を有する。縦カバー6には、すり鉢状の挿通穴が前記水平片部32の形成位置に対応して形成されている。前記挿通穴から皿頭ねじ19を挿通して水平片部32にねじ込むことにより、前記縦カバー6が縦枠材3に固定される。皿頭ねじ19は水平片部32を貫通して樋部31上に位置することになる。なお、水平片部32に皿頭ねじ19用の下穴を設けないで皿頭ねじ19用として先端ドリル部を有するものを用いることとすれば、太陽電池屋根パネル1・1の間隔に多少のずれが生じたとしてもこのずれを吸収できることになる。
【0029】
縦カバー6には一対の垂下片部61・61が形成されており、縦カバー6における荷重変形防止力を向上させている。また、垂下片部61・61の間隔は隣り合う縦枠材3・3における立ち上げ箇所間隔よりも広く、且つ垂下片部61の下端は前記立ち上げ箇所の上端よりも下に位置している。そして、垂下片部61・61間には図示しない止水材(ウレタン等)が装着されている。
【0030】
図3は図1のB−B矢視拡大断面図である。中間縦枠材5は、その両側に中空部51・51を有して成り、前記中空部51・51間に位置する下面部分を貫通して設けられた鍋頭ねじ15によって屋根下地材(野地板)16に固定されている。鍋頭ねじ15の頭部下面側には図示しないパッキンが設けられている。中空部51の上面に太陽電池モジュール2の縁が載置されている。太陽電池モジュール2の縁は、中間縦押さえ部材5aによって押さえられている。中間縦押さえ部材5aは、鍋頭ねじ18にて中空部51の上面部に固定される。鍋頭ねじ18は中空部51の上面部を貫通して中空部内に至る。中間縦押さえ部材5aは凹形状に形成されており、この凹形状部分に鍋頭ねじ18が位置し、この鍋頭ねじ18は中間縦押さえ部材5aの上面よりも下に位置する。
【0031】
中空部51から太陽電池モジュール2側に延びる下面部分の縁を立ち上げて樋部52を形成してある。この樋部52の上方に前記横枠材4の開口端面が位置するようになっている。また、中間縦押さえ部材5aの側方には水平片部(縦カバー装着部)53が形成されている。水平片部53の上面位置は中間縦押さえ部材5aの高さと面一に設定されている。
【0032】
中間縦カバー7は、中間縦枠材5の上面部分及び中間縦押さえ部材5aの上面部分を覆うだけの幅を有する。中間縦カバー7にはすり鉢状の挿通穴が水平片部53の形成位置に対応して形成されている。前記挿通穴から皿頭ねじ19を挿通して水平片部53にねじ込むことにより、前記中間縦カバー7が中間縦枠材5に固定される。皿頭ねじ19は水平片部53を貫通して中空部51・51間の下面部分上に位置する。また、中間縦カバー7には一対の垂下片部71・71が形成されており、中間縦カバー7における荷重変形防止力を向上させている。
【0033】
図4は図1のC−C矢視拡大断面図である。横枠材4は中空部41を有し、この中空部41の上面には一方側の太陽電池モジュール2の縁が載置され、前記中空部41の上面と面一に延びる水平片部42上には他方側の太陽電池モジュール2の縁が載置される。横押さえ部材8を皿頭ねじ19にて前記中空部の上面側に固定することで太陽電池モジュール2が固定される。横枠材4の中空部41における端面開口側にはねじ穴43が形成されている。図2において破線で示しているねじ20を上記ねじ穴43に螺合させることで、横枠材4が縦枠材3(又は中間縦枠材5)に固定される。なお、ねじ20が螺合される部位(43)では、横枠材4の縁は中空部33の側面に密着する。
【0034】
以上説明したように、縦カバー6、中間縦カバー7、及び横カバーを兼ねる横押さえ部材8は、いずれも皿頭ねじ19によって固定される。皿頭ねじ19はその頭部がカバー上に突出しないため、屋根上での突出部の存在を排除できる。皿頭ねじ19を用いた場合、雨水が当該ねじを伝ってカバー下に滴下する可能性がある。このような雨水の滴下が生じたとしても、皿頭ねじ19の下方に樋部31が存在するため、屋根下地材16が濡れることはない。また、中間縦カバー7下においては、皿頭ねじ19の下方に中間縦枠材5の下面部分が存在するため、屋根下地材16が濡れることはない。また、横カバーを兼ねる横押さえ部材8下においては、皿頭ねじ19は横枠部材4の中空部41内に存在するから、屋根下地材16が濡れることはない。横枠材4の開口端面は樋部34の上方に位置しているから、皿頭ねじ19を伝って横枠部材4の中空部41内に至った雨水は樋部34へと導かれることになる。
【0035】
樋部31に万が一ゴミ等が堆積して滴下雨水の流れが阻害されたとしても、縦カバー6の垂下片部61・61間には図示しない止水材が装着されているため、樋部31を成す立ち上げ部を越えて雨水が溢れ出るといった事態を防止することができる。
【0036】
縦枠部材3は、その中空部33の下面部分において鍋頭ねじ15にて屋根下地材16に固定されており、他の下面部分を利用して固定される場合に比べて固定強度を高めることができる。
【0037】
横押さえ部材(横縁押さえ部材)8は横カバーを兼ねる構成であるが、縦カバー6と縦縁押さえ部材3aとは別部材構成にしている。太陽電池屋根パネル1を建物屋根上に配置する場合、屋根構造枠上面の不陸等により、隣り合う太陽電池屋根パネル1・1に高さ方向の変位が生じてくる場合がある。縦カバー6と縦縁押さえ部材3aとが一体である場合には、太陽電池屋根パネル1・1の高さ方向変位の影響を受けて太陽電池モジュール2の固定が的確に行えない場合がある。縦カバー6と縦縁押さえ部材3aとが別部材構成とされたことで、太陽電池屋根パネル1の全体を工場生産できることになり、現場の建物屋根上では出来上がりの太陽電池屋根パネル1を配置していくことで済み、縦カバー6については隣り合う太陽電池屋根パネル1・1に単に装着するだけであるから、前記変位が多少生じていても、特に問題は生じないことになる。
【0038】
特に、上記のような変位が生じた場合、縦カバー6と縦縁押さえ部材3aとの密着が不十分となり、この密着不十分の箇所から雨水が縦縁押さえ部材3aの凹部分のところに侵入する可能性があるが、かかる凹部分にたとえ雨水が侵入してきても、当該凹部分を伝って軒側へと流れることになる。また、凹部分には鍋頭ねじ18が存在しており、この鍋頭ねじ18(パッキンを有しているが)を伝って滴下しても、その下方には中空部33の下面部分が位置するから、屋根下地材16が濡れることはない。
【0039】
一方、中間縦枠材5においては、中間縦カバー7と中間縦押さえ部材5aとを別体とする必要は特にないが、同じように別体とすることで、中間縦カバー7と縦カバー6とを共通品とし、また、中間縦押さえ部材5aと縦縁押さえ部材3aとを共通品とすることができ、この場合には部品点数の削減が図れる。
【0040】
なお、上記実施形態では縦枠材3に水平部32を形成し、中間縦枠材5に水平部53を形成したが、この水平部32,53に代えて、これに相当する水平部位を縦縁押さえ部材3a或いは縦縁押さえ部材5aに形成してもよい。また、太陽電池モジュールは、屋根傾斜対応方向に同一の大きさである必要はなく、異なる大きさとしてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、防水性能を持ちつつ屋根全体としてフラットな形状を実現でき、しかもねじ等による部分的な突出さえも無くし得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の太陽電池屋根パネル及び太陽電池屋根構造を示した斜視図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1のB−B断面図である。
【図4】図1のC−C断面図である。
【符号の説明】
1 太陽電池屋根パネル
2 太陽電池モジュール
3 縦枠部材
3a 縦縁押さえ部材
4 横枠部材
5 中間縦枠部材
5a 中間縦縁押さえ部材
6 縦カバー
7 中間縦カバー
8 横押さえ部材(横縁押さえ部材)
19 皿頭ねじ
Claims (8)
- 太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材における下面部分の縁が立ち上がって樋部を成し、この樋部の上方位置に縦カバー装着部を形成して成り、縦カバー部材が前記縦カバー装着部に皿頭締結部材にて固定され、当該皿頭締結部材の皿頭部が雨水に晒されるように前記縦カバー部材上に露呈しており、前記皿頭締結部材を伝った雨水が前記樋部に滴下することを特徴とする太陽電池屋根パネル。
- 請求項1に記載の太陽電池屋根パネルにおいて、凹形状を成す縦縁押さえ部材が締結部材にて前記縦枠材に固定され、前記縦縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記締結部材は前記凹形状部分に存在して縦縁押さえ部材の上面より下に位置することを特徴とする太陽電池屋根パネル。
- 請求項1又は請求項2に記載の太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材の片側に前記樋部が形成されており、更に他の片側に他の樋部が形成されており、前記他の樋部の上方位置に前記横枠材の開口端面が位置するようにしたことを特徴とする太陽電池屋根パネル。
- 太陽電池モジュールを屋根傾斜対応方向に複数枚並べ、屋根傾斜対応方向に縦枠材を装着し、屋根傾斜対応方向の太陽電池モジュール間に横枠材を装着して一体化した太陽電池屋根パネルにおいて、前記横枠材は中空部を有して成り、皿頭締結部材が前記中空部の上面部からその内部に先端を進入させて装着され、前記皿頭締結部材にて横縁押さえ部材が前記横枠材に固定され、前記横縁押さえ部材にて太陽電池モジュールの縁が固定されており、前記皿頭締結部材の皿頭部が雨水に晒されるように前記横縁押さえ部材上に露呈しており、前記縦枠材には樋部が形成されており、皿頭締結部材を伝った雨水が前記中空部に滴下し、この滴下した雨水は前記中空部を伝って前記樋部に導かれることを特徴とする太陽電池屋根パネル。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルにおいて、前記縦枠材は中空部を有して成り、この中空部内からその下面部分を貫通して設けられた締結部材にて屋根下地材に固定されたことを特徴とする太陽電池屋根パネル。
- 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルにおいて、太陽電池モジュールはフレームレスであることを特徴とする太陽電池屋根パネル。
- 請求項1に記載の太陽電池屋根パネルを複数列配置して成る太陽電池屋根構造であって、隣り合う太陽電池屋根パネルの間に前記縦カバー部材を配置し、前記樋部上方に位置する前記縦カバー装着部に前記皿頭締結部材を装着することで前記縦カバー部材を縦枠材に固定したことを特徴とする太陽電池屋根構造。
- 請求項7に記載の太陽電池屋根構造において、前記縦カバー部材には一対の垂下片部が形成されており、垂下片部の間隔は隣り合う太陽電池屋根パネルの縦枠材における下面部分の縁の立ち上げ箇所間隔よりも広く、且つ垂下片部の下端は前記立ち上げ箇所の上端よりも下に位置し、前記垂下片部間には止水材が装着されていることを特徴とする太陽電池屋根構造。
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