JP4377537B2 - Mounting structure of roof installation body - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋における屋根材としての機能と、太陽光発電装置としての機能とを備えた1つ以上の発電用モジュール(太陽電池モジュール)及び/又は1つ以上の非発電用モジュールを備えた屋根材一体型の屋根設置体の取付構造に関し、特に寄棟屋根の隅棟に取り付けるように成した屋根設置体の取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、地球環境問題への関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術のひとつとして、太陽光発電システムが注目され、その実用化が加速されてきている。
【0003】
太陽光発電システムは、その構成要素である太陽電池により太陽光エネルギーを電力に変換するものであり、通常、太陽電池はその四方辺端部がフレーム部材に装着されてモジュール化されている。そして例えば、家屋等の屋根に屋根材一体型の太陽電池モジュールを設置する場合、太陽電池モジュールの外周部に設けられるフレーム部材は、野地板等の屋根部材の上に配設された支持レールなどに固定される。
【0004】
この種の太陽電池モジュールを寄棟屋根に設置するような場合、その外観を良くするために、隅棟部には従来使用されてきた平面矩形状の太陽電池モジュールを使用するのではなく、三角形や台形等の平面異形状をなす太陽電池モジュール、またはこれと同様な形状の発電しないダミーモジュールを、屋根面上における雨水の流れ方向に沿って配設された支持レールに固定することが提案されている(特開平10−131440号公報等を参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、平面異形状をなす太陽電池モジュールやダミーモジュールを用いる場合、支持レール部のみで固定する場合、隅棟部に近くなるほど雨水の流れ方向に沿って配設された支持レールが短くなるので、この支持レールに係合する領域が少なくなり、これにより取り付け強度が不充分となる。また、保守点検等の作業において、太陽電池モジュールやダミーモジュールを取り外す場合に、隅棟部の役物板金を外す必要がある。さらに、この組立て作業も容易ではなく、ひいては作業全体が煩雑となる等の問題がある。
【0006】
そこで、本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、このような従来の諸問題を解消し、隅棟部に配設される平面異形状の太陽電池モジュールやダミーモジュールを容易に、且つ確実に取り付けて支持することができるとともに、太陽電池モジュールの交換等のメンテナンス性も優れており、また、太陽電池モジュールからの浸入水を防止し、屋根下地材への漏水を防ぐことの可能な太陽電池装置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】
上記目的を達成するために、本発明の屋根設置体の取付構造は、1以上の発電用及び/又は非発電用のモジュールを寄棟屋根の隅棟に取り付けるように成したものであり、モジュールの外周部に樋部を備えたフレーム部材を、隅棟に沿って配設した下部支持体上に固定するとともに、断面略コ字状に形成した係合片を備えた上部支持体を前記下部支持体に固定し、且つ前記係合片内に前記フレーム部材の樋部を収容するように、前記モジュールと前記上部支持体とを互いに係合させたことを特徴とする。
【0008】
また、前記係合片は前記フレーム部材の樋部へ垂下する水切り用突起部を備えていることを特徴とする。また、前記モジュールの平面形状は三角形状または台形状であることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0010】
図1に示すように、本発明に係わる屋根材一体型のモジュールの複数を備えた屋根パネル(屋根設置体)Pは、寄棟屋根において日光がよく当たる面(例えば南向きの面)に設置される。
【0011】
また、この屋根パネルPは屋根棟部(頂部)Mに配設した頂部支持部材V、隅棟部Sに配設した隅棟部支持部材W、1以上の発電用モジュールである矩形型太陽電池モジュール1、及び発電用のモジュールである1以上の台形型太陽電池モジュール2や非発電用のダミーモジュール等を備えたものである。なお、発電用のモジュール1,2は、例えば、所定形状のガラスやプラスチックなどの透光性基板に複数の太陽電池素子が封入された透明樹脂体を貼着して構成されており、ダミーモジュールは、所定形状のガラスやプラスチックなどの透光性基板と透明樹脂体を粘着して構成されている。
【0012】
以下、簡単のため発電用モジュールのみを備えた太陽電池アレイでもある屋根パネルを施工する一例について説明する。
【0013】
矩形型太陽電池モジュール1及び台形型太陽電池モジュール2の周縁部(外周の四方縁部)には、フレーム部材であるアルミニウムやその合金等から成る左右枠3a,3b,3c,3d、及び上下枠4a,4b,4c,4dがそれぞれ設けられ、例えば右枠3b,3dの側部より出力コネクタ5が導出されており、この出力コネクタ5は他の太陽電池モジュールまたは外部の負荷側へ接続される。
【0014】
屋根下地材である野地板(耐水性合板)6上には、アスファルトルーフィングやゴムシート等の防水シート7a,7bが敷設されており、例えば、野地板6の軒端部において1枚目の防水シート7a上に、表面が着色された例えば着色亜鉛めっき鋼板等の金属材料から成り、断面L字状に形成された軒先水切り板8を設けており、このようにして耐蝕性や放熱性を良好としている。さらに、防水シート7a上に、2枚目の防水シート7bを軒先水切り板8の棟側端部付近においてを防水シート7aの上から覆うように敷設されている。
【0015】
そして、露出された防水シート7a及び防水シート7b上に、上記と同様に耐蝕性や放熱性を良好とさせる処理を施した、軽量化のためのアルミニウムやその合金等の金属材料から成る複数列の支持レール9が、屋根棟部M側及び隅棟部S側から軒先部N側へ縦方向になるように、所定位置に木ねじ等により野地板6に固定されている。また、軒先部Nにおいてアルミニウム合金等から成る軒先ストッパー10が取り付けられている。また、屋根棟部Mにおいて同じくアルミニウム合金等から成る棟板金受が取り付けられ、支持レール9上に多数の太陽電池モジュール1及び2が順次取り付けられている。さらに、太陽電池モジュール1及び2の左右枠部に、アルミニウム合金等から成る目地カバー11が取り付けられて屋根パネルPが完成する。
【0016】
次に、屋根の隅棟部S側における屋根パネルPの取付構造の詳細について説明する。図2及び図3に示すように、隅棟部Sには箱型のアルミニウム合金から成り、主にモジュール固定の為の下部支持体12及びアルミニウム合金から成り、断面略コ字状を成し、係合する際に後記する樋部を収容する係合片(係合部)13cを備え、主に太陽電池モジュールを固定する為の上部支持体13からなる隅棟部支持部材Wが隅棟部に沿って配設される。太陽電池モジュール2はこの隅棟部支持部材Wに挿入され固定される。
【0017】
隅棟部Sにおいて、木材である笠木14に金属鋼板等からなる棟板金15が取り付けられ、この棟板金15の先端部は上部支持体13の上部のL字型部分13aに係合している。なお、上記のように、この上部支持体13は下部支持体12にビス等により固定されている。また、この下部支持体12はビス等により野地板6に固定される。また、上部支持体13の中央部分の長手方向に形成され、係合した状態で樋部4eに垂下する水切り用の突起片13bは雨仕舞い等のためのものであり、万一、太陽電池モジュール2の上枠4cと上部支持体13の重なり部の隙間から雨水が侵入しても、太陽電池モジュール2の上枠4cの樋部4eに雨水を落下させ、さらにこの部分を伝って支持レール9へ流すことにより、図示しない支持レール9の樋部から軒先N側に排水させるためのものである。なお、図中16は隅棟包である。
【0018】
次に、隅棟部支持部材に太陽電池モジュールを取り付ける手順について説明する。図3(a)〜(d)に拡大断面図にて示すように、隅棟部に太陽電池モジュール2を設置する場合は、隅棟部に下部支持体12を隅棟部に沿うようにして設置した状態で、太陽電池モジュール2の上枠4Cを下部支持体12に平行になる様にして配設する(図3(a)〜(b)を参照)。
【0019】
次に、上部支持体13を太陽電池モジュール2と下部支持体12の隙間に差し込むようにして配設し、下部支持体12に固定する(図3(c)〜(d)を参照)。このような方法で太陽電池モジュールを取り付けることにより、板金係合部13aに引掛け設置される隅棟板金15を取外さなくとも、太陽電池モジュールを取外すことが可能になり、施工及びメンテナンス性の優れた太陽電池設置屋根を実現することができる。
【0020】
次に、軒先部Nについて詳細に説明する。図4に示すように、軒先部Nにおいて、太陽電池モジュール1(または2)の下枠4b(または4d)の係合片17と軒先ストッパー10の係合片10aとが係合する構造としている。下枠4b(または4d)の係合片17は、後記するように、他の太陽電池モジュールと係合するモジュール接続用係合部としても機能する。また、軒先ストッパー10には雨仕舞い用で板状をなす雨おさえ18が配設されており、これにより、外部からの雨水の浸入を極力防止することができる。
【0021】
次に、太陽電池モジュール1どうし、または太陽電池モジュール1と2の嵌め合いについて説明する。図5に示すように、太陽電池モジュール1または2の他端部(下枠4b(または4d))には、他の太陽電池モジュール1の一端部(上枠4a)が係合するモジュール用接続用係合部である係合片17を備えている。
【0022】
図5(a)に示すように、まず、下枠4b(または4d)に他の太陽電池モジュール1の上枠4aを当接し、係合17を上に押し上げながら凹部4eへ、他の太陽電池モジュールの上枠4aを収容するようにしている。
【0023】
そして、図5(b)に示すように、太陽電池モジュール1の上枠4aが、一方の太陽電池モジュール1(または2)の下枠4b(または4d)と支持レール9に形成された凹部9aとの間に収容され固定される。
【0024】
このように、本発明の隅棟部の太陽電池取り付け構造によれば、保守点検等の作業の際に、矩形型太陽電池モジュール1がどの位置にあっても、1枚のみ取り外すだけで作業を行うことができる。また、隅棟部の太陽電池モジュール2の場合も、その太陽電池モジュール2の直下の太陽電池モジュール1を1枚取外せば、太陽電池モジュール2を軒先側にスライドさせることによって、隅棟部の役物板金等を取外さなくとも、太陽電池モジュール2を容易に取り外すことができる。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の屋根設置体の取付構造によれば、寄棟屋根の隅棟部において、2つの支持体を利用してモジュールの一端部を取り付けることができ、さらに、モジュールの他端部に他のモジュールの一端部を係合可能なモジュール接続用係合部を備えることにより、隅棟部のモジュールを交換する等、保守点検作業を容易にすることができる。
【0026】
また、従来行っていた隅棟部における役物板金の取り外しや組付け等の作業を不要にすることができ、作業性の著しく向上させた優れた屋根設置体の取付構造とすることができる。
【0027】
さらに、隅棟部に配設される支持体にモジュールのフレーム部材に係合する係合部を設け、かつフレーム部材に樋部を設けたことにより、屋根下地材への漏水を防止する屋根設置体の取付構造とすることができる。さらにまた、この漏水防止効果は、フレーム部材の樋部へ垂下する水切り用突起部を備えることでより顕著とすることができる。
【0028】
しかも、隅棟部のモジュールは隅棟部に配設された支持体に堅固に固定することで、よりいっそう十分な取付強度を有する屋根設置体の取付構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】寄棟屋根に屋根パネルを取り付ける様子を模式的に示す斜視図である。
【図2】図1における隅棟部を模式的に説明する断面図である。
【図3】(a)〜(d)はそれぞれ隅棟部支持部材に太陽電池モジュール取り付ける手順を模式的に説明する断面図である。
【図4】図1におけるの軒部を模式的に説明する断面図である。
【図5】(a)、(b)はそれぞれ太陽電池モジュールどうしの嵌め合いの様子を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
1:矩形型太陽電池モジュール(発電用モジュール)
2:台形型(三角形型)太陽電池モジュール(発電用モジュール)
3a:矩形型太陽電池モジュール左枠(フレーム部材)
3b:矩形型太陽電池モジュール右枠(フレーム部材)
3c:台形(三角形)型太陽電池モジュール左枠(フレーム部材)
4a:矩形型太陽電池モジュール上枠(フレーム部材)
4b:矩形型太陽電池モジュール下枠(フレーム部材)
4c:台形(三角形)型太陽電池モジュール上枠(フレーム部材)
4d:台形型(三角形)型三角形太陽電池モジュール下枠(フレーム部材)
4e:樋部
5:出力コネクタ
6:野地板
7a、7b:防水シート
8:軒先水切り板
9:支持レール
9a:支持レール切り欠き部
10:軒先ストッパー
10a:軒先ストッパー係合片
11:目地カバー
12:下部支持体
13:上部支持体
13a:板金係合部
13b:水切り用突起部
13c:係合片(係合部)
14:笠木
15:隅棟板金
16:隅棟包
17:モジュール下枠係合部
18:雨おさえ
M:屋根棟部(頂部)
S:隅棟部
N:軒先部
V:頂部支持部材
W:隅棟部支持部材
P:屋根パネル(屋根設置体)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes one or more power generation modules (solar cell modules) and / or one or more non-power generation modules having a function as a roofing material in a house and a function as a solar power generation device. More particularly, the present invention relates to a mounting structure for a roof installation body that is attached to a corner ridge of a dormitory roof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with increasing interest in global environmental problems, solar power generation systems have attracted attention as one of the new energy technologies using natural energy, and their practical application has been accelerated.
[0003]
A solar power generation system converts solar energy into electric power using a solar cell that is a component of the solar power generation system. Normally, a solar cell is modularized with its four side ends attached to a frame member. And, for example, when installing a roof material integrated solar cell module on the roof of a house or the like, the frame member provided on the outer periphery of the solar cell module is a support rail disposed on the roof member such as a field plate Fixed to.
[0004]
When this type of solar cell module is installed on a dormitory roof, in order to improve its appearance, instead of using a conventional rectangular cell solar cell module in the corner building, a triangular shape is used. It has been proposed to fix a solar cell module having an irregular shape such as a trapezoid or a trapezoidal shape, or a dummy module that does not generate electricity in the same shape, to a support rail arranged along the direction of rainwater flow on the roof surface. (See JP 10-131440 A).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when using a solar cell module or a dummy module having an irregular shape on the plane, when fixing only with the support rail part, the support rail arranged along the rainwater flow direction becomes shorter as it gets closer to the corner ridge part, The area engaged with the support rail is reduced, which results in insufficient mounting strength. Further, when removing a solar cell module or a dummy module in maintenance and inspection work, it is necessary to remove the accessory sheet metal at the corner building. Further, this assembling work is not easy, and there is a problem that the whole work becomes complicated.
[0006]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and solves such conventional problems, and can easily form a planar irregularly shaped solar cell module or dummy module disposed in the corner ridge, In addition to being able to be securely attached and supported, it has excellent maintainability such as replacement of solar cell modules, and also prevents intrusion water from the solar cell modules and prevents leakage to the roof base material. An object is to provide a solar cell device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the mounting structure for a roof installation body according to the present invention is such that one or more power generation and / or non-power generation modules are attached to the corner ridge of the dormitory roof. A frame member provided with a flange on the outer periphery of the upper part is fixed on a lower support provided along the corner ridge, and an upper support provided with an engagement piece formed in a substantially U-shaped cross section The module and the upper support are engaged with each other so as to be fixed to the support and to accommodate the flange portion of the frame member in the engagement piece.
[0008]
The engaging piece includes a draining protrusion that hangs down to the flange of the frame member. The planar shape of the module is a triangle shape or a trapezoidal shape.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
As shown in FIG. 1, a roof panel (roof installation body) P having a plurality of roofing material integrated modules according to the present invention is installed on a surface that is well exposed to sunlight (for example, a south facing surface). Is done.
[0011]
Further, the roof panel P includes a top support member V disposed on the roof ridge (top) M, a corner ridge support member W disposed on the corner ridge S, and a rectangular solar cell that is one or more power generation modules. The
[0012]
Hereinafter, for the sake of simplicity, an example of constructing a roof panel that is also a solar cell array including only a power generation module will be described.
[0013]
Left and
[0014]
[0015]
A plurality of rows made of a metal material such as aluminum or an alloy thereof for weight reduction, which has been subjected to a treatment for improving the corrosion resistance and the heat dissipation as described above on the exposed
[0016]
Next, the detail of the attachment structure of the roof panel P in the corner ridge part S side of a roof is demonstrated. As shown in FIGS. 2 and 3, the corner ridge portion S is made of a box-shaped aluminum alloy, mainly made of a
[0017]
In the corner ridge part S, a ridge sheet metal 15 made of a metal steel plate or the like is attached to a
[0018]
Next, a procedure for attaching the solar cell module to the corner building support member will be described. As shown in enlarged sectional views in FIGS. 3A to 3D, when the
[0019]
Next, the
[0020]
Next, the eaves part N will be described in detail. As shown in FIG. 4, the eaves portion N has a structure in which the
[0021]
Next, the fitting between the
[0022]
As shown in FIG. 5A, first, the upper frame 4a of the other
[0023]
And as shown in FIG.5 (b), the upper frame 4a of the
[0024]
Thus, according to the solar cell mounting structure of the corner ridge part of the present invention, the work can be performed by removing only one rectangular
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the mounting structure of the roof installation body of the present invention, one end portion of the module can be attached using the two supports in the corner ridge portion of the dormitory roof. By providing a module connection engaging portion capable of engaging one end portion of another module at the other end portion, maintenance inspection work such as replacement of the module at the corner ridge portion can be facilitated.
[0026]
In addition, it is possible to eliminate the work of removing and assembling the accessory sheet metal at the corner building, which has been conventionally performed, and it is possible to provide an excellent roof installation body mounting structure with significantly improved workability.
[0027]
Furthermore, the roof installation which prevents the water leakage to a roof base material by providing the engaging part engaged with the frame member of a module in the support body arrange | positioned in a corner ridge part, and providing the collar part in the frame member. A body mounting structure can be provided. Furthermore, this water leakage prevention effect can be made more prominent by providing a draining projection that hangs down on the flange of the frame member.
[0028]
And the module of a corner building part can be set as the attachment structure of the roof installation body which has much more sufficient attachment strength by firmly fixing to the support body arrange | positioned in the corner building part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing how a roof panel is attached to a dormitory roof.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a corner ridge portion in FIG. 1. FIG.
FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views schematically illustrating a procedure for attaching a solar cell module to a corner ridge support member.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating an eave portion in FIG. 1. FIG.
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views schematically illustrating how the solar cell modules are fitted together. FIG.
[Explanation of symbols]
1: Rectangular solar cell module (power generation module)
2: Trapezoidal (triangular) solar cell module (power generation module)
3a: Rectangular solar cell module left frame (frame member)
3b: Rectangular solar cell module right frame (frame member)
3c: Trapezoidal (triangular) solar cell module left frame (frame member)
4a: Rectangular solar cell module upper frame (frame member)
4b: Rectangular solar cell module lower frame (frame member)
4c: Trapezoidal (triangular) solar cell module upper frame (frame member)
4d: Trapezoidal (triangular) triangular solar cell module lower frame (frame member)
4e: collar part 5: output connector 6:
14: Kasagi 15: Corner building sheet metal 16: Corner building package 17: Module lower frame engagement part 18: Rain cover M: Roof building part (top)
S: Corner building N: Eaves tip V: Top support member W: Corner building support member P: Roof panel (roof installation body)
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