JP4405817B2

JP4405817B2 - ソーラーパネル取付瓦とソーラーパネル支持装置

Info

Publication number: JP4405817B2
Application number: JP2004006485A
Authority: JP
Inventors: 幸男原田
Original assignee: 防長企業株式会社
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2024-01-14
Also published as: JP2005002772A

Description

本発明は、家屋の屋根に取り付けるソーラーパネル取付瓦とソーラーパネル支持装置に関する。

一般に、大気、水及び土壌の汚染、地球温暖化、酸性雨、森林破壊やエネルギー問題などさまざまな環境問題が話題として取り上げられている近年では、地球温暖化の主な原因とされる二酸化炭素を削減する運動が進められている。中でも、二酸化炭素を発生しないクリーンなエネルギー、すなわち、風力発電エネルギー、水力発電エネルギー及び太陽エネルギー等の自然エネルギーをエネルギー源として利用するという考え方が広まってきている。特に、太陽エネルギーは住宅の屋根やビルの屋上にソーラーパネル等を設置することで家庭でも容易に得ることができ、最近では住宅で発生した余剰電力を電力会社が買い取る制度が導入されたため、ここ数年で普及率が大幅に上昇している。

太陽光を吸収するためのソーラーパネルは重くこれを載置する屋根には大きな負担がかかるため、ソーラーパネルを設置する場合には通常の陶器製の瓦をはずしてソーラーパネル載置部分に支持瓦とよばれるアルミ製の特殊な瓦を設置しこれでソーラーパネルを支持する構造としている。

しかしながら、従来の支持瓦では瓦自体で重量のあるソーラーパネルを支持しているため、ソーラーパネルの荷重、台風や地震等による衝撃により瓦が破損したり亀裂が生じてしまうという課題があった。また、止め具部分から雨水が浸入して瓦や住宅木材等の劣化及び腐食が生じるという課題があった。

このような課題に対処するため、いくつかの発明及び考案が開示されている。
例えば、特許文献１には、「パネルの受金具構造」という名称で、波型凹凸のある瓦製の屋根面にソーラーパネルを容易に取り付けることができ、屋根の強度が強く雨水の浸入を防止することのできるパネルの受金具構造に関する発明が開示されている。

以下、図１１を参照しながら、特許文献１に開示された技術について説明する。
特許文献１に開示されたパネルの受金具構造４６は、太陽電池パネル、看板や温水器のパネル等を住宅の屋根上に取り付けるためのものであり、従来のソーラーパネルの支持装置のように特殊な支持瓦に取り付けられた支持ボルトでパネルを支持するのではなく、図１１に示すように、陶器製の瓦３９の山部５５に穿設された貫通孔４４からパネルを支持する支持ボルト４２を突出させて屋根上にパネルを固定するものである。図１１中にパネルは図示していないが、ソーラーパネル等のパネルは受けナット４３及び締めナット５４によって支持ボルト４２に取り付けられた梁部材５０に固定されている。

また、パネルを支持する支持ボルト４２は瓦３９だけでなくルーフィング４０が施設された野地板４１をも貫通し、垂木４７，４７間に架橋した抜け止め手段４８の長尺材４５のネジ孔５２に螺入されて固定されている。さらに、野地板４１上には支持板５７が敷設されており、貫通孔５１，５９を挿通する支持ボルト４２は締結部材５３によって座金５８を介して支持板５７に固定されている。

このため、このような構造にすることでパネルの荷重、すなわち、支持ボルト４２に加わる下向きの荷重は一旦支持板５７で吸収された後、支持板５７の広い面積で野地板４１によって受け止められ、さらに垂木４７，４７によって受け止められる。一方、支持ボルト４２に加わる上向きの荷重も長尺材４５を介して垂木４７，４７に受け止められる。さらに、支持ボルト４２は瓦３９の貫通孔４４から突設しているだけであるため、支持ボルト４２にかかる荷重、すなわち、パネルの重みは直接瓦３９に加わらない構造となる。したがって、瓦に破損や亀裂を生じることなくパネルを支えることができる。

さらに、図１１に示すように支持ボルト４２の締結部分にゴム製のキャップ５６でカバーすることで締結部分からの雨水の浸入を防ぎ、住宅木材等の腐食を防止することもできる。貫通孔４４からの雨水の浸入に対しては瓦３９と支持ボルト４２の間にコーキング剤を充填することによって防止することができる。また、符号３８は瓦３９に隣接する瓦であり、符号４９は桟瓦を係止するための瓦桟である。
この図１１に示した発明の他、特許文献１には、支持ボルトを筒状部材に挿通して瓦に設置する発明も開示されている。

また、特許文献２には、「太陽熱利用機器取付架台支持装置」という名称で、台風や地震などの自然災害に対応でき、瓦からの雨水の浸入を防ぐことのできる太陽熱利用機器取付架台支持装置に関する発明が開示されている。

以下、特許文献２に開示された技術について説明する。
特許文献２に開示された太陽熱利用機器取付架台支持装置は、特許文献１と同様に陶器製の瓦に孔を設けてこの孔より突出される支持ボルトでソーラーパネルを支持するというものであり、パネルの重さを瓦で支持しない構造とすることで瓦に破損や亀裂等が生じるのを防止することができる。支持ボルトは特許文献１と異なり野地板に固定された基盤板のみで固定されている。また、瓦に設けられ支持ボルトが挿通する孔の周りを瓦本体よりも少し座高に設け、さらに、この孔と支持ボルトとの間に弾性体カラーを充填して孔をカバーで覆うことによって瓦に設けられた孔からの雨水の浸入を防止することができる。

特開２００２−２５０１０３号公報実登３０８４６２１号公報

しかしながら、上述の従来の技術においては、特許文献１に開示された発明においては、パネルを支持する支持ボルトを瓦及び野地板に挿通し、さらに、野地板の下の垂木に架橋した抜け止め手段に螺入固定させることによって支持ボルトに加わる下向きの荷重が野地板と垂木に受け止められ、パネルの重みが直接瓦に加わらず瓦の破損等を防止することができるものの、支持ボルトは瓦の側面とではあるが接触しており強風などによってパネルに発生する横方向の荷重が加わるため破損や亀裂が生じる可能性があるという課題があった。また、屋根上に位置決めされた支持ボルトを支持ボルトの直径と略同一の内径を備える貫通孔に確実に挿通させるのは作業員に精神的な負担を強いる作業であり支持ボルトが多数ある場合には施工作業の効率を低下させるという課題があった。しかも、瓦の設置前に、支持ボルトは位置決めを行い野地板や長尺材に固定する必要があるが、支持ボルトを固定した後に、瓦に穿設された貫通孔に挿通する場合、瓦は左右の瓦との位置関係によって設置されるのではなく、支持ボルトの位置に従って設置されることになり、必ずしも適切な位置決めができないという課題もあった。

また、筒状部材を介して支持ボルトにかかる荷重を野地板や垂木で受け止める発明においても、筒状部材が瓦の側面と接触することで横荷重が瓦に加わったり、筒状部材の外径が瓦に穿設された貫通孔と略同一であることから施工作業の効率は低く、また、瓦の設置時の位置決めは筒状部材の位置によって影響を受けてしまうという課題もあった。

特許文献２に開示された発明においては、支持ボルトとこれを挿入する瓦に設けられた孔との間に弾性体カラーを挿入することで支持ボルトにかかる荷重が瓦に直接伝わらないようにし、しかも、支持ボルト部分からの雨水の浸入を防止することができるものの、特許文献１の課題と同様に弾性体カラーを介して間接的に瓦と支持ボルトが接触しているため瓦にもパネルの荷重が加わるという課題があった。また、野地板上に位置決めされた支持ボルトを細い径の弾性体カラーに嵌合させるというのも精神的に負担の大きい作業であり、作業効率を低下させるという課題があった。

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、直接瓦にソーラーパネルの荷重が加わらず取付け作業が容易で、しかも、支持ボルトの取付け部分からの雨水の浸入を防止することのできるソーラーパネル取付瓦とソーラーパネル支持装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明であるソーラーパネル取付瓦は、屋根に配置された瓦の一部の上側にその一部を重ね合わせて配列され、前記瓦の上方に設置されるソーラーパネルを支持する支柱を下方より前記ソーラーパネルに向けて挿通させるソーラーパネル取付瓦であって、上側に重ね合わせられる前記ソーラーパネル取付瓦の前記瓦と重なる部分の一部に切欠部を備え、この切欠部は下側に配置される前記瓦の端部位置よりも深く形成され、下側に配置される瓦と前記切欠部によって形成される遊間によって前記支柱の位置決めに自由度が生ずるようになされるものである。
上記構成のソーラーパネル取付瓦においては、下側に配置される瓦の端部位置よりも深く形成された切欠部を備えることによって下側に配置される瓦とソーラーパネル取付瓦との間に遊間を形成するという作用を有する。

請求項２記載の発明であるソーラーパネル取付瓦は、請求項１に記載のソーラーパネル取付瓦において、切欠部に縁が周設されているものである。
上記構成のソーラーパネル取付瓦においては、請求項１に記載の作用に加えて切欠部又は孔をソーラーパネル取付瓦の他の部分よりも座高にするという作用を有する。

また、請求項３記載の発明であるソーラーパネル取付瓦は、請求項１又は請求項２に記載のソーラーパネル取付瓦において、野地板に設置可能にソーラーパネル取付瓦の底面又は側面から延設される固定部を備えるものである。
上記構成のソーラーパネル取付瓦においては、請求項１又は請求項２に記載の作用に加えて固定部を瓦の底部あるいは隣接する瓦との重なり部分に収容することができるという作用を有するとともに、ソーラーパネル取付瓦の左右へのズレを抑制するという作用を有する。

また、請求項４記載の発明であるソーラーパネル支持装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のソーラーパネル取付瓦と、上部に取付金具を備えてソーラーパネルを支持する支柱と、この支柱を固定して支持する支持板と、この支持板を固設して屋根の野地板又は垂木に固定する補強板と、支柱を貫通して設けられソーラーパネル取付瓦の切欠部又は孔を覆う蓋部とを備えるソーラーパネル支持装置であって、支柱はソーラーパネル取付瓦の切欠部又は孔を挿通してソーラーパネルを支持するものである。
上記構成のソーラーパネル支持装置においては、請求項１乃至請求項３に記載の作用に加えて支柱を支柱の径よりも大きな径あるいは面積を有する切欠部又は孔に挿通させることで支柱に加えられるソーラーパネルの荷重がソーラーパネル取付瓦及びその他の隣接する瓦に加えられないという作用を有する。また、切欠部を蓋部で覆うことによってソーラーパネルを支持している支柱、支持板及び補強板を外部から遮断し、雨水等の浸入を防止するという作用を有する。

また、請求項５記載の発明であるソーラーパネル支持装置は、請求項４に記載のソーラーパネル支持装置において、蓋部の内側に封着材を備えたものである。
上記構成のソーラーパネル支持装置においては、請求項４に記載の作用に加えて封着材の挿入により蓋部の支柱挿通部分及びソーラーパネル取付瓦との嵌合部分において密着性を持たせるという作用を有する。

以上説明したように、本発明の請求項１に記載のソーラーパネル取付瓦においては、形成された遊間により支柱の位置決めに幅ができるため、遊間に支柱を挿通させる場合に取付け作業が容易であるという効果がある。さらに遊間を形成することで支柱とソーラーパネル取付瓦の接触を防止し強風などによる横荷重がソーラーパネル取付瓦にかかることを防止することができる。

また、特に、本発明の請求項２に記載のソーラーパネル取付瓦においては、請求項１の発明の効果に加えて切欠部に周設された縁により遊間からの雨水の浸入を防止することができる。

また、本発明の請求項３に記載のソーラーパネル取付瓦においては、底面に固定部を設けることによってソーラーパネル取付瓦の左右へのずれを防止することができるとともに、固定部の収容により固定部からの雨水の浸入を防ぎ木材や固定具等の腐食を防止することができる。

また、本発明の請求項４に記載のソーラーパネル支持装置においては、遊間に支柱を挿通させることによってソーラーパネル取付瓦及び他の瓦自体にソーラーパネルの荷重が加わるのを防止し、これにより瓦の亀裂や破損を防ぐことができるとともに、支柱を貫通する蓋部でソーラーパネル取付瓦の切欠部を覆うことによって切欠部からの雨水の浸入を防ぐことができる。さらに、支柱の位置決めに自由度を生じさせ取付け作業を容易にすることができる。

また、本発明の請求項５に記載のソーラーパネル支持装置においては、蓋部の内側に封着材を備えることによって蓋部とソーラーパネル取付瓦及び他の瓦との密着性を向上させ、雨水の浸入による木材等の腐食を効果的に抑制することができる。

ソーラーパネルの荷重によるソーラーパネル取付瓦及びこれと列置される瓦の破損を防止しソーラーパネルを支持する部分からの雨水の浸入による木材及び固定具等の腐食や劣化を防ぐソーラーパネル取付瓦とソーラーパネル支持装置を提供するという目的を、構造を複雑にすることなく実現した。

以下に、本発明に係るソーラーパネル取付瓦とソーラーパネル支持装置の実施の形態を図１乃至図９に基づき説明する。

はじめに、本発明に係るソーラーパネル取付瓦とソーラーパネル支持装置の構造について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例１の取り付け構造を示す概念図である。
図１において、ソーラーパネル支持装置は太陽光を吸収するためのソーラーパネルを住宅等の屋根に設置するために使用するものであり、主に陶磁器製のソーラーパネル取付瓦１ａと、ソーラーパネルを支持する支持具とから構成されている。また、支持具は支持ボルト５と、支持ボルト固定板６と、補強板７と、カバー１０とからなり、ソーラーパネルを支持する支持ボルト５は、金属製の支持ボルト固定板６に固定立設されている。さらに、支持ボルト固定板６はこれよりも面積の広い木製の補強板７を介して垂木９，９上の野地板８に固定されている。

一方、ソーラーパネル取付瓦１ａは通常の瓦と同様隣接する瓦２に重ね合わされ野地板８上に固定されているが、ソーラーパネル取付瓦１ａには切り欠き３が設けられているため、このソーラーパネル取付瓦１ａを何も加工が施されていない陶磁器製の瓦２に重ね合わせることによってソーラーパネル取付瓦１ａと瓦２の間に遊間を形成させることができる。ここで言う遊間とは支持ボルト５と支持ボルト５を突出させる切り欠き３部分との間に形成される隙間のことであり、これが形成される構造とすることで支持ボルト５に加えられるソーラーパネルの荷重を直接ソーラーパネル取付瓦１ａ自体及び隣接する瓦２に伝わらないようにすることができる。そして、これによりソーラーパネル取付瓦１ａや瓦２に亀裂や破損が生じるのを防止することができる。

また、支持ボルト５のみに伝えられるソーラーパネルの荷重は、支持ボルト５から支持ボルト固定板６、補強板７、野地板８及び垂木９，９へと伝えられる。詳細には、まず支持ボルト固定板６と補強板７との間において補強板７の面積を支持ボルト固定板６の面積よりも広くすることでソーラーパネルの荷重が分散される。そして、この分散された下向きの力はさらに野地板８を介して補強板７と垂木９，９との間において緩和される。この緩和は、補強板７の横幅を垂木９，９間の幅とほぼ同じ長さとして固定することで補強板７に加えられる下向きの力が野地板８を介して垂木９，９に加えられるとともに、補強板７よりもさらに広い面積の野地板８によって分散されることによっておこる。これによっても、ソーラーパネル取付瓦１ａや瓦２に負担をかけることなくソーラーパネルを支持することが可能となる。

符号１３は舌状の固定片であり、ソーラーパネル取付瓦１ａの底面から側方に延設され、これをビス１４で野地板８に留めることでソーラーパネル取付瓦１ａが左右にずれるのを防止することができる。固定片１３はソーラーパネル取付瓦１ａにこれと（図示していないが）隣接する瓦を重ね合わせることにより瓦内部に収容されるので、風雨に曝されることがない。これにより、ソーラーパネル取付瓦１ａ固定部、つまり、固定片１３及びビス１４の腐食や劣化を防止することができると共に、この部分から雨水が浸入することができないため、屋根の構造材や金属固定具の腐食なども防止することができる。

なお、図１においては固定片１３を切り欠き３が設けられた端部と反対側の端部に１つしか設けていないが、複数設けるようにして固定を強固にしてもよい。ただし、ソーラーパネル取付瓦１ａを複数並べて重ね合わせるような場合には、支持ボルト５を切り欠き３に挿通させることができるように隣接する瓦の固定片とソーラーパネル取付瓦１ａの切り欠き３が重ならないようにする必要がある。例えば、隣接する瓦の固定片を支持ボルト固定板６の両側に位置するような構造とするとよい。

さらに、支持ボルト５部分からの瓦内部への雨水の浸入は、切り欠き３に周設された縁４と内側にパッキン１５が設けられたカバー１０を切り欠き３に被せることによって防止することができる。符号１１ａ〜１１ｃ及び１２は、それぞれナット及びパッキンであり、符号１０ａは支持ボルト５を挿通させるための孔である。

ここで、図２を用いてカバー１０部分の詳しい構造について説明する。
図２は、図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。図２において、図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
上述したとおり、カバー１０は支持ボルト５突出部分からの雨水の浸入を防止するために設けられたものであり、図２に示すように切り欠き３及びソーラーパネル取付瓦１ａと瓦２が重なる部分を覆うように覆設される。

ナット１１ａ〜１１ｃを用いてパッキン１２を支持ボルト５に固定することによって、パッキン１５がソーラーパネル取付瓦１ａ及び瓦２に押し付けられ、カバー１０とソーラーパネル取付瓦１ａ及び瓦２との間で形成される隙間を塞ぎ、雨水が浸入するのを防ぐことができる。また、切り欠き３には縁４が周設されているため、切り欠き３上部にパッキン１５をしっかりと密着させることによって切り欠き３からの雨水の浸入を遮ることができる。したがって、この二重の密閉構造によりカバー１０とソーラーパネル取付瓦１ａ及び瓦２との隙間を塞ぎ、外部からの雨水の浸入を完全に遮断することが可能となる。
また、支持ボルト５とカバー１０の隙間はパッキン１２によって閉塞されており、カバー１０からの雨水の浸入を防止している。

図３は、本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例２の取付け構造を示す側面断面図である。図３において、図１及び図２に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図１及び図２に図示した実施例１においては波形状のいわゆる和瓦に加工を施したものをソーラーパネル取付瓦１ａとしたが、図３に示すように平瓦に同様の加工を施したものをソーラーパネル取付瓦としてもよい。符号１６はソーラーパネル取付瓦であり、符号１７はこれを重ね合わせる瓦である。

次に、本実施の形態の特徴である切り欠きによって形成される遊間によって得られる作用と効果について説明する。
図４は図１中符号Ｂで示される方向への矢視図である。図４において、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。なお、図１中では瓦１８の図示を省略している。

住宅の屋根上にソーラーパネル取付瓦１ａを施工する場合、図４に示すように瓦１８、瓦２、ソーラーパネル取付瓦１ａの順に左から右へと瓦を重ねていくとすると瓦２の設置位置は隣接する瓦１８の位置によって決められ、ソーラーパネル取付瓦１ａの設置位置はこれを重ねる瓦２の位置によって決められる。すなわち、左側に隣接設置された瓦１８の位置が、この瓦の上に重ねる瓦２、さらに隣接するソーラーパネル取付瓦１ａの位置を決定することになる。

したがって、まず、ソーラーパネル支持装置を屋根上に取付ける場合には予め支持ボルト５の固定位置とソーラーパネル取付瓦１ａ及び瓦２との位置関係を確認しておく。その後、補強板７等を含む支持ボルト５を固定し、瓦２を配設した後、ソーラーパネル取付瓦１ａを取り付ける。その際、従来の技術においてはこれらの位置関係にずれを生じることがある。すなわち、支持ボルト５を固定すべき位置の目測を誤り、瓦２の設置した後にソーラーパネル取付瓦１ａに支持ボルト５を挿通しようとした場合に、瓦２との位置関係を維持することができない場合である。特許文献１及び特許文献２に開示された発明及び考案においては支持ボルトや筒状部材をこれらと嵌合する孔に挿入する構造となっているため、このようなずれが生じた場合には孔に支持ボルトや筒状部材を挿入することができず、瓦２を取り外して再度支持ボルト５などの設置位置を決める段階からやり直さなければならない。

これに対して、本実施の形態におけるソーラーパネル取付瓦１ａにおいては切り欠き３が支持ボルト５の径よりも比較的広い面積で設けられているため、支持ボルト５と切り欠き３との間に遊間Ｄが生じる。支持ボルト５の設置位置は切り欠き３内であればよいため、支持ボルト５の位置決めに自由度が生じる。これにより、支持ボルト５は破線で示されるようなａ〜ｄ等の位置にずれてもソーラーパネル取付瓦１ａの取付けには何ら支障はなく、取付け作業を容易に行うことができる。すなわち、支持ボルト５の位置にかかわらず、瓦２との位置関係によってソーラーパネル取付瓦１ａを設置することが可能となる。
なお、この遊間Ｄとしては、少なくとも支持ボルト５の半径の略２分の１を有するものであることが望ましい。すなわち、上下左右方向全体で半径分の遊間を備えるものであることが望ましい。図４においては、作用の説明をわかりやすく行うためにその略４倍の遊間Ｄを例として示している。

さらに、支持ボルト５設置部分を覆うカバー１０においても、図２に示すように遊間Ｃが生じるように切り欠き３よりも広い範囲で支持ボルト５設置部分を覆っているため、支持ボルト５の設置位置がずれても支持ボルト５設置部分を密着して覆うことができ、雨水浸入の遮断効果を低下させることがない。

また、図５（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例３におけるソーラーパネル取付瓦と支持ボルトとの位置関係を示す平面図と側面断面図である。図５（ａ）及び（ｂ）において、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図５に示す実施例３は、実施例１においてソーラーパネル取付瓦１ａに設けられた切り欠きの代わりに支持ボルト５の径よりも大きい径をもつ孔１９をソーラーパネル取付瓦１ｂの山部２０に設けたものである。特許文献１及び特許文献２と同様に瓦に支持ボルトを挿通させる孔を設けているが、本発明の実施例３においては孔１９と支持ボルト５との間に遊間Ｅが生じる構造としているため、図４で上述したのと同様に支持ボルト５の位置決めに自由度が生じ支持ボルト５の位置が多少ずれてもソーラーパネル取付瓦１ｂを取付けることができる。

遊間Ｅは、遊間Ｄと同様に少なくとも支持ボルト５の半径の略２分の１を有するものであることが望ましいが、図５（ａ），（ｂ）においては、説明上図４に示された遊間Ｄと同様に略直径を有するものとして示している。

なお、図５中ではｅの位置、すなわち、山部２０に孔１９を設ける構造としたが、ｆの位置、つまり、谷部２１に孔１９を設ける構造としてもよい。谷部には雨水等が溜まりやすいということから支持ボルト５設置部を山部に設けることが多いが、本発明のソーラーパネル支持装置においては孔１９あるいは切り欠き３の周縁に設けられた縁４、カバー及びパッキンによって外部からの雨水の浸入を完全に遮断しているので谷部に支持ボルト５設置部を設けることが可能である。
カバーは、縁４を覆い雨水の浸入を防止することができればその形状は、図１に示されるような矩形の他、本実施例に示されるような円形の孔１９が穿設された場合には円形のカバーとしてもよいし、孔１９も円形に限定するものではなく、矩形の孔を穿設してもよい。

図６は本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例４の取り付け構造を示す概念図である。
図１乃至図５に示す実施例１乃至実施例３では支持ボルト５が支持ボルト固定板６に溶接固定されていたが、図６に示す実施例４では支持ボルト５ａが支持ボルト固定板に対して取外し可能な構造となっている。
図６において、支持部材６ａは図５に示す実施例３の支持ボルト固定板６に対応するものであり、補強板７上にビス等で固定されている。また、支持部材６ａはソーラーパネル取付瓦１ｂに向かって凸型形状であり、凸になっている部分には支持ボルト５ａと螺合するナット６ｂが溶接されている。さらに、支持部材６ａは、図中に示されるとおりその長手方向を屋根の傾斜に沿うように設置されている。図において、屋根は右上から左下に向かって下方に傾斜しているが、支持部材６ａをこのように固定することで傾斜に沿って凸の部分を支える脚部の角度や長さを調整することができる。
したがって、屋根上にソーラーパネル支持装置を設置する場合には、事前にソーラーパネル取付瓦１ｂの孔１９の位置に、補強板７上に固定された支持部材６ａのナット６ｂが符合するように位置決めして支持部材６ａを設置し、ソーラーパネル取付瓦１ｂを載せてから孔１９の上部より支持ボルト５ａを挿入してナット６ｂと螺合させて固定しソーラーパネルを支持することができる。そのため、図１乃至図５に示す実施例１乃至実施例３では補強板７の上に支持ボルト５が固定溶接された支持ボルト固定板６を固定した後に瓦２を重ね、支持ボルト５の位置を探しながら支持ボルト５が孔１９に挿入されるようにソーラーパネル取付瓦１ｂを重ね合わせなければならず、取付け作業において支持ボルト５を孔１９に挿入するという手間が生じていたが、図６に示す実施例４ではこの手間を解消することができ取付け作業をさらに容易にすることができる。
支持ボルト５ａをナット６ｂに螺合させた後には、他の実施例と同様にパッキン１５を内装したカバー１０で覆い、カバー１０上部の孔１０ａをパッキン１２で塞ぎつつナット１１ａ〜１１ｃで留める。ナットの数は３つに限定するものではなく留まり具合によって適宜増減させるとよい。

なお、図６においては支持ボルト５ａの挿入部分が孔であったが、図１乃至図４に示すように切り欠きに挿入する構造としてもよい。また、本実施例においても、孔１９の径は支持ボルト５ａの径の略１．５倍以上とすることで遊間が生じ、ソーラーパネル取付瓦１ｂを載せる際に、無理に孔１９の位置を支持部材６ａのナット６ｂの位置に無理に符合させることなく瓦２との位置関係に基づいて載せることができ、瓦２とソーラーパネル取付瓦１ｂの位置がずれたり、ずれたことによって発生する漏水なども防止することができる。

図７及び図８を参照しながらソーラーパネル支持装置の実施例５について説明する。図７は本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例５の取付け構造を示す概念図であり、図８は図７におけるＦ−Ｆ線矢視断面図である。る。図７及び図８において、図１及び図６に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図７に示すソーラーパネル取付瓦１ｃは、内部を凹部２３ａとする凸部２３が、ソーラーパネル取付瓦１ｃの山部に一体に形成されたものである。符号２３ｂはボルト２４を挿入するための孔であり、図示していないが孔２３ｂが設けられた面と相反する面にも同様に孔が設けられている。また、図１乃至図６に示す実施例１乃至実施例４のソーラーパネル支持装置では螺刻された棒状の支柱５，５ａを支持ボルト固定板６に立設させる構造であったが、実施例５のソーラーパネル取付瓦１ｃでは支持ボルト固定板６に固着された長ナット６ｃに孔２２ａを有する固定部２２を先端部に備えた棒状の支持ボルト５ｂを螺着立設させ、この支持ボルト５ｂの頭部である固定部２２を凸部２３の凹部２３ａに挿嵌させる構造である。そして、ソーラーパネルを取り付けるためのソーラーパネル支持ボルト２６が具備されたソーラーパネル支持部２５を矢印Ｇの方向から凸部２３に装着しボルト２４でソーラーパネル支持部２５、ソーラーパネル取付瓦１ｃの凸部２３及び支持ボルト５ｂの固定部２２を固定することにより住宅の屋根にソーラーパネルを取り付けることができるものである。符号２５ａ，２５ｂは止め具としてボルト２４を挿通させるための孔であり、矢印Ｈはボルト２４の挿入方向である。

このような構造の実施例５のソーラーパネル取付瓦１ｃ及びソーラーパネル支持装置を住宅の屋根上に施工する場合について図８も参照しながら説明する。
実施例１乃至実施例４と同様にまずソーラーパネル取付瓦１ｃ及び瓦２を野地板８上に配置して瓦２とソーラーパネル取付瓦１ｃとの位置関係及び支持ボルト５ｂの立設位置を確認する。これは、凸部２３の凹部２３ａにボルト２４で支持ボルト５ｂ先端部の固定部２２を仮止めしたソーラーパネル取付瓦１ｃを補強板７上に配置して、補強板７上に支持ボルト５ｂ下端部の位置を印すことによって行われる。

次に、支持ボルト５ｂの立設位置を確認して印を付したら補強板７上の支持ボルト５ｂ立設予定位置の印が、支持ボルト固定板６に予め穿設された孔６ｄに符合するように支持ボルト固定板６を補強板７上に移動させて固設する。支持ボルト固定板６が固設された後に、長ナット６ｃに支持ボルト５ｂを螺合させて立設させる。そして、支持ボルト５ｂの固定部２２に孔２２ａと孔２３ｂが符合するように凸部２３の凹部２３ａを嵌合させ、さらに、凸部２３上部に孔２３ｂと孔２５ａ，２５ｂが符合するようにしてソーラーパネル支持部２５を装着し、ボルト２４を矢印Ｈの方向から孔２２ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂに挿入してソーラーパネル支持部２５及びソーラーパネル取付瓦１ｃを支持ボルト５ｂに取り付ける。
これにより、ソーラーパネルを、ソーラーパネル支持ボルト２６を介してソーラーパネル支持部２５に取り付けた際に、ソーラーパネルの荷重がソーラーパネル支持ボルト２６からボルト２４を介して支持ボルト５ｂにかかり、ソーラーパネル取付瓦１ｃにはほとんど荷重がかからない。また、たとえ凸部２３に荷重がかかったとしても、ソーラーパネル取付瓦１ｃ全体、あるいは山部の湾曲部にかかるものではない。そのため、特許文献１及び特許文献２のように支柱、コーキング剤、孔及びソーラーパネルを支持している瓦の横方向へソーラーパネルの荷重負担が伝播するということがなく、ソーラーパネルの荷重によるソーラーパネル取付瓦１ｃや隣接する瓦の破損や亀裂の発生を抑えることができるという効果がある。
加えて、ソーラーパネルの荷重が加わるソーラーパネル取付瓦１ｃの凸部２３付近、すなわち、ソーラーパネル取付瓦１ｃの山部を他の部分よりも肉厚に形成して強度を高くすることによりソーラーパネルの荷重によるソーラーパネル取付瓦１ｃの破損や亀裂の発生をさらに抑えることも可能である。

また、凸部２３はソーラーパネル取付瓦１ｃと一体に形成されているためこれが実施例１乃至実施例４におけるカバー１０及びパッキン１５と同等あるいはそれ以上の雨水の浸入防止効果を備えている。したがって、実施例５においては図１乃至図６に示す実施例１乃至実施例４のようにソーラーパネル取付瓦１ａ，１６，１ｂに形成された切り欠き３，３及び孔１９をカバー１０で覆いさらにカバー１０とソーラーパネル取付瓦１ａ，１６，１ｂとの当接部分をパッキン１５で密閉する必要がない。そのため、部品数が減りコストを削減することができる。

前述したとおり支持ボルト５ｂは支持ボルト固定板６の長ナット６ｃに対して螺脱着される構造であるため、支持ボルト５ｂを長ナット６ｃに螺入することで長ナット６ｃからの支持ボルト５ｂの露出長さを短くしたり、逆に螺出させることで支持ボルト５ｂの露出長さを長くすることができる。すなわち、長ナット６ｃに対して支持ボルト５ｂを図８中矢印Ｉで示される方向へ螺出入させる操作を行うことで支持ボルト固定板６から支持ボルト５ｂ先端部の固定部２２までの高さを自由に変えることができる。
したがって、施工において隣接する瓦２の山部よりもソーラーパネル取付瓦１ｃの山部が高く施工された場合には支持ボルト５ｂを長ナット６ｃに螺入させることにより野地板８からソーラーパネル取付瓦１ｃ山部までの距離を短くして瓦２の山部の高さとソーラーパネル取付瓦１ｃの山部の高さをそろえることができる。一般に野地板の材料厚みが一定ではなく不揃いであることが多いのでこの支持ボルト５ｂの長さ調整を行うことで野地板の厚みのばらつきを吸収することができるのである。これにより施工の仕上がりを美しくすることができる。
また、施工の際にはまずソーラーパネル取付瓦１ｃを設置した後に矢印Ｊの方向からソーラーパネル取付瓦１ｃ下部に瓦２を挿入して瓦を重ね合わせていくため、野地板８からソーラーパネル取付瓦１ｃの山部までの距離が短くソーラーパネル取付瓦１ｃの下部に瓦２が挿入できない場合には支持ボルト５ｂを長ナット６ｃから螺出させて野地板８から支持ボルト５ｂ先端部の固定部２２までの高さを高くしてソーラーパネル取付瓦１ｃの下部に瓦２が挿入できるようにするとよい。

また、凸部２３内部の凹部２３ａの壁面の一部には逃げ代２３ｃが形成されており、他の凹部２３ａ壁面が支持ボルト固定板６や補強板７等に対して略垂直に形成されているのに対してこの逃げ代２３ｃは垂直ではなく外側に向けて若干斜めに設けられている。これは支持ボルト５ｂ先端部の固定部２２と凸部２３の凹部２３ａとの嵌合を解いて支持ボルト５ｂからソーラーパネル取付瓦１ｃを取外す際に取外し作業を容易にするために設けられたものであり、凹部２３ａの内壁面を全て平行にせず一部を斜設させることによって凹部２３ａ壁面と固定部２２との間にわずかな隙間をつくりだすものである。このような逃げ代２３ｃを凸部２３の凹部２３ａに設けることによって、支持ボルト５ｂからソーラーパネル取付瓦１ｃを取外す際に逃げ代２３ｃの斜面に沿ってソーラーパネル取付瓦１ｃを上方に少し傾けて容易に取り外すことができるという効果がある。

図９は本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例６の取付け構造を示す側面断面図である。図９についても、図８に記載されたものと同一部分についてはその説明は省略する。
図９に示す実施例６のソーラーパネル支持装置は実施例５のソーラーパネル支持装置と支持ボルトの長さ調節機構が異なるものである。図７及び図８に示す実施例５では支持ボルト固定板６に固着された長ナット６ｃに対して支持ボルト５ｂを螺出入させることにより支持ボルト固定板６から突出する支持ボルト５ｂの長さを可変させる構造であったが、図９に示す実施例６では２本の支持ボルト５ｃ，５ｄをターンバックル２７で連接させターンバックル２７に対してこれらを矢印Ｋで示す方向へ螺出入させることにより支持ボルトの全長を可変させることができるものである。支持ボルト５ｃ，５ｄの螺出入の操作は矢印Ｌで示される方向から手等を入れてターンバックル２７を回転させることにより行うことができる。このような構造による作用及び効果については前述した実施例５の支持ボルトの長さ調節機構と同様の作用及び効果を有する。

なお、図７乃至図９に示す実施例５及び実施例６ではソーラーパネル取付瓦１ｃの山部に凸部２３を設ける構造としたが、凸部２３をソーラーパネル取付瓦１ｃの谷部に設ける構造としてもよい。これによってはソーラーパネル取付瓦１ｃの山部に凸部２３を設けた場合と同等の作用及び効果を有する。

図１０は本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例７の取り付け構造を示す側面断面図である。
図１０に示すソーラーパネル支持装置は、図１乃至図９に示す実施例１乃至実施例６とは異なり、瓦自体に何の加工も施すことなくソーラーパネルを支持することのできるものである。したがって、瓦２８，２９にはビス３１留めする固定片３０以外の加工は施す必要がなく、この点においてコストを削減することができる。

また、ソーラーパネルの支持構造としては、補強板３５を介して野地板３６に固定されている支持板固定板３４に支持板３２を立設固定させ、これを瓦２８，２９の隙間に介挿させて先端を瓦２８，２９外部に立設させ、この支持板３２の先端にソーラーパネルを取り付けて支持する構造であるため、ソーラーパネル支持装置の取付け作業時には野地板３６上に補強板３５及び支持板固定板３４を設置し、この上に瓦２９及び支持板３２を設置して最後に支持板３２の上に瓦２８を重ねるという簡単な作業で住宅の屋根上にソーラーパネル支持装置を取り付けることができる。
しかも、支持板３２は瓦２８，２９と直接接触した構造ではないため、瓦２８，２９自体にソーラーパネルの重みが加わることがなく瓦の亀裂や破損を防止することもできる。さらに、ソーラーパネル装置の部品数が少ないという点においてもコストを低下させることができる。符号３３はソーラーパネルを取り付けるためのボルトであり、符号３７は垂木である。
なお、支持板３２の強度を担保するために厚肉とする場合には瓦２８の下面側に浅溝を削成して支持板３２と瓦２８，２９の接触を回避することが望ましい。

ソーラーパネルの荷重による亀裂の発生や破損がなく雨水の浸入による木材や固定具等の腐食あるいは劣化を防止することのできるソーラーパネル支持装置を得ることができ、住宅の屋根等にソーラーパネルを設置するのに適用できる。

本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例１の取付け構造を示す概念図である。図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例２の取付け構造を示す側面断面図である。図１中符号Ｂで示される方向への矢視図である。（ａ）は、本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例３におけるソーラーパネル取付瓦と支持ボルトとの位置関係を示す平面図であり、（ｂ）はその側面断面図である。本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例４の取付け構造を示す概念図である。本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例５の取付け構造を示す概念図である。図７におけるＦ−Ｆ線矢視断面図である。本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例６の取付け構造を示す側面断面図である。本発明の実施の形態に係るソーラーパネル支持装置の実施例７の取付け構造を示す側面断面図である。従来技術に係る支持瓦及び支持瓦の設置構造の概念図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ…ソーラーパネル取付瓦２…瓦３…切り欠き４…縁５，５ａ〜５ｄ…支持ボルト６…支持ボルト固定板６ａ…支持部材６ｂ…ナット６ｃ…長ナット６ｄ…孔７…補強板８…野地板９…垂木１０…カバー１０ａ…孔１１ａ〜１１ｃ…ナット１２…パッキン１３…固定片１４…ビス１５…パッキン１６…ソーラーパネル取付瓦１７，１８…瓦１９…孔２０…山部２１…谷部２２…固定部２２ａ…孔２３…凸部２３ａ…凹部２３ｂ…孔２３ｃ…逃げ代２４…ボルト２５…ソーラーパネル支持部２５ａ，２５ｂ…孔２６…ソーラーパネル支持ボルト２７…ターンバックル２８，２９…瓦３０…固定片３１…ビス３２…支持板３３…ボルト３４…支持板固定板３５…補強板３６…野地板３７…垂木３８，３９…瓦４０…ルーフィング４１…野地板４２…支持ボルト４３…受けナット４４…貫通孔４５…長尺材４６…受金具構造４７…垂木４８…抜け止め手段４９…瓦桟５０…梁部材５１…貫通孔５２…ネジ孔５３…締結部材５４…締めナット５５…山部５６…キャップ５７…支持板５８…座金５９…貫通孔Ｃ，Ｄ，Ｅ…遊間

Claims

屋根に配置された瓦の一部の上側にその一部を重ね合わせて配列され、前記瓦の上方に設置されるソーラーパネルを支持する支柱を下方より前記ソーラーパネルに向けて挿通させるソーラーパネル取付瓦であって、上側に重ね合わせられる前記ソーラーパネル取付瓦の前記瓦と重なる部分の一部に切欠部を備え、この切欠部は下側に配置される前記瓦の端部位置よりも深く形成され、下側に配置される瓦と前記切欠部によって形成される遊間によって前記支柱の位置決めに自由度が生ずるようになされることを特徴とするソーラーパネル取付瓦。
前記切欠部は、縁が周設されていることを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネル取付瓦。
前記ソーラーパネル取付瓦は、野地板に設置可能に前記ソーラーパネル取付瓦の底面又は側面から延設される固定部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソーラーパネル取付瓦。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のソーラーパネル取付瓦と、上部に取付金具を備えてソーラーパネルを支持する支柱と、この支柱を固定して支持する支持板と、この支持板を固設して屋根の野地板又は垂木に固定する補強板と、前記支柱を貫通して設けられ前記ソーラーパネル取付瓦の前記切欠部又は前記孔を覆う蓋部とを備えるソーラーパネル支持装置であって、前記支柱は前記ソーラーパネル取付瓦の前記切欠部又は前記孔を挿通して前記ソーラーパネルを支持することを特徴とするソーラーパネル支持装置。
前記蓋部は内側に封着材を備えたことを特徴とする請求項４記載のソーラーパネル支持装置。