JP6147047B2 - 集熱パネルおよび太陽熱集熱器 - Google Patents

Description

本発明は、屋根上に設置されて太陽熱を集熱する集熱パネル、およびこれを用いた太陽熱集熱器に関する。

再生可能エネルギの一つである太陽熱を利用するシステムとして、集熱器が挙げられる。集熱器では、屋根上に設置した集熱パネルを用いて太陽エネルギを熱媒体に伝え、給湯や冷暖房に使用することができる。集熱器は、太陽光発電のように電気を作るものではないが、太陽光発電に比べてエネルギ効率が高く、設置コストも安価であるといったメリットがある。

従来の集熱パネルは、平面状パネルを屋根上に据え置くものが一般的である。しかしながら、このような集熱パネルは、周囲の瓦に対して外観が大きく異なるため、デザイン性が悪いという問題がある。

また、近年の太陽光発電パネルは、平板瓦と同サイズで瓦のように配列できるものが普及している。しかしながら、このような平板瓦型のパネルを用いた太陽光発電システムにおいて、屋根の棟側もしくは軒側の瓦数列分は、配線等の使用領域となるため、太陽光発電パネルを配列することができず、通常の瓦が用いられている。このような通常の瓦列を集熱パネルに置き換えれば、太陽エネルギの更なる有効利用を図ることができる。このような観点からも、平板瓦型の集熱パネルにはニーズがあると考えられる。

特許文献１には、平板瓦型の太陽熱集熱器として、瓦屋根に瓦と集熱器本体とを瓦重ねして配設した太陽熱集熱器が開示されている。

特開２００４−３７０４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された太陽熱集熱器においても以下のような問題が生じる。

上記特許文献１の太陽熱集熱器では、集熱パネルを木ネジ等を用いて屋根の垂木に固定する方法がとられている。このような固定方法では、十分な固定強度を得るための一枚のパネルに対して多くのネジを必要とする。このため、固定されているパネルを取り外す際に多くの木ネジを外す必要があり、メンテナンス性が悪いといった問題がある。

また、瓦と集熱器本体とが瓦重ねされているため、取り外しを必要とするパネル上に瓦または他のパネルが重ねられている場合には、その重ねられている瓦または他のパネルをも取り外す必要が生じる。

本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、平板瓦型の集熱パネルであって、特にメンテナンス性を向上させた集熱パネル及び集熱器を提供することを目的とする。

本発明に係る集熱パネルは、上記の課題を解決するために、平板瓦型の集熱パネルであって、その内部に熱媒体の流路となる流路管を有するパネル本体と、前記パネル本体を支持することが可能なパネル支持部と、を有しており、前記パネル本体および前記パネル支持部の長手方向は、該集熱パネルが屋根面に葺かれた時に屋根面の流れ方向と直交する方向であり、かつ、前記パネル本体の長手方向の長さは、前記パネル支持部の前記長手方向の長さよりも短くされており、前記パネル本体は前記パネル支持部に対してスライド係合機構によって取付可能であり、前記スライド係合機構は、前記パネル本体に設けられるパネル本体側係合部と、前記パネル支持部に設けられるパネル支持部側係合部とからなり、前記パネル本体を前記パネル支持部に対して前記長手方向にスライド移動させることで、前記パネル本体側係合部と前記パネル支持部側係合部とが係合して前記パネル本体が前記パネル支持部に連結された状態である係合状態と、前記パネル本体側係合部と前記パネル支持部側係合部との係合が外れて前記パネル本体と前記パネル支持部とが分離可能となる状態である非係合状態とを、取り得るものであり、前記係合状態では、前記パネル支持部に対して屋根の軒側に前記パネル本体が支持され、前記非係合状態では、前記パネル支持部に対して前記パネル本体を屋根の軒側にずらすことで前記パネル本体を前記パネル支持部から分離可能であることを特徴としている。

上記の構成によれば、パネル本体はパネル支持部に対してスライド係合機構によって取付可能であり、集熱パネルのメンテナンス時には、スライド係合機構を非係合状態とすることによってパネル本体のみを取り外すことができる。すなわち、パネル支持部は屋根に取り付けたままとすることができるため、パネル支持部が固定用ビスを用いて屋根下地材に固定されていても、この固定用ビスを外す必要がなく、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、パネル本体がパネル支持部に対してスライド係合機構によって取り付けられることで、パネル本体の前面（軒側から見える見付け面）に脱着用のビス等を設ける必要がなく、デザイン性も優れたものとなる。

また、上記集熱パネルでは、当該集熱パネルを固定用ビスを用いて屋根下地材に固定するための固定用ビス穴を有しており、前記固定用ビス穴は、前記パネル支持部にのみ設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、集熱パネルのメンテナンス時に、集熱パネルを屋根下地材に固定するための固定用ビスを外す必要がなく、メンテナンス作業が大幅に簡略化される。

また、上記集熱パネルでは、前記スライド係合機構を前記係合状態で固定することが可能なロック機構を有していることが好ましい。

上記の構成によれば、ロック機構によってパネル本体をパネル支持部に対して係合状態で固定することが可能なため、特に、集熱パネルを屋根に組み付ける際の施工が容易となる。

本発明に係る太陽熱集熱器は、上記の課題を解決するために、上記記載の集熱パネルを、複数枚接続して構成されることを特徴としている。これにより、上記記載の集熱パネルと同様の効果を得ることができる。

また、上記太陽熱集熱器では、屋根の流れ方向に沿って隣接する集熱パネルの間では、棟側の集熱パネルの一部が、軒側の集熱パネルのパネル支持部にのみ重なるように瓦重ねされていることが好ましい。

上記の構成によれば、集熱パネルのメンテナンス時において、棟側の集熱パネルが邪魔になることなく、軒側の集熱パネルのパネル本体を取り外すことができる。

また、上記太陽熱集熱器では、屋根の流れ方向と直交する方向に沿って隣接する集熱パネルの間では、パネル本体の隙間を覆うカバー部材が配置されていることが好ましい。

集熱パネルにおいては、隣接するパネル間で流路管の接続作業が容易に行えるように、パネル本体の長手方向（屋根面の流れ方向と直交する方向）の長さは、パネル支持の長さよりも短くされている。このため、隣接するパネル本体の間には隙間が生じる。上記の構成によれば、この隙間がカバー部材によって覆われることで、太陽熱集熱器の美観を向上させることができる。

本発明の集熱パネルおよび太陽熱集熱器は、集熱パネルのメンテナンス時に、パネル本体のみを取り外すことができ、パネル支持部で使用される固定用ビスを外す必要がないため、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

本実施の形態に係る集熱パネルの外観を示す斜視図であり、パネル本体とパネル支持部とが係合状態にある場合を示す。 本実施の形態に係る集熱パネルの外観を示す斜視図であり、パネル本体とパネル支持部とが非係合状態にある場合を示す。 本実施の形態に係る集熱パネルの外観を示す斜視図であり、パネル本体とパネル支持部とが分離状態にある場合を棟側から見た図である。 本実施の形態に係る集熱パネルの外観を示す斜視図であり、パネル本体とパネル支持部とが分離状態にある場合を軒側から見た図である。 本実施の形態に係る集熱パネルのスライド係合機構を示す拡大斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器で使用される第１のアンダーラップ材を示す投影図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器で使用される軒側取付金具を示す投影図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る集熱パネルであって、右端用パネルの外観を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器で使用される第２のアンダーラップ材を示す投影図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器で使用される第３のアンダーラップ材を示す投影図である。 はぜ組みされた第２のアンダーラップ材及び第３のアンダーラップ材の状態を示す断面図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る集熱パネルであって、標準型パネルの外観を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、集熱パネルの流路管の接続手順を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器で使用される第４のアンダーラップ材を示す投影図である。 （ａ）〜（ｂ）は、集熱パネルの流路管に集熱配管を接続する手順を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器で使用される棟側取付金具を示す投影図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器の施工手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る太陽熱集熱器のメンテナンス時のパネル取外し手順の一状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施の形態に係る集熱パネルは、平板瓦型の集熱パネルであって、屋根上に瓦重ねして配列させることができるものである。図１は、本実施の形態に係る集熱パネル１００の外観を示す斜視図である。

集熱パネル１００は、大略的には、パネル本体１１０とパネル支持部１２０とを備えて構成されている。パネル本体１１０は、その内部に流路管１１１および集熱部（図示せず）を備えており、これらを覆うようにその上面に光透過部１１２を備えている。流路管１１１は、熱媒体の流路となるための部材であり、パネル本体１１０内部に２本設けられている。また、流路管１１１の端部は、パネル本体１１０の側面から外部に突出して配置されている。集熱部は太陽熱を熱媒体に集熱するための部材である。流路管１１１および集熱部からなる集熱機構は、従来の集熱パネルにおいても公知の構成であるため、ここでは詳細な説明を省略する。光透過部１１２は、太陽光を透過するとともに、パネル本体１１０の内部を保温する機能を有するように、強化ガラスによって形成されている。

パネル支持部１２０は、集熱パネル１００を屋根に固定支持するための部分であるとともに、パネル本体１１０を連結して支持することが可能である。また、集熱パネル１００においては、隣接するパネル間で流路管１１１の接続作業が容易に行えるように、パネル本体１１０の長手方向（屋根面の流れ方向と直交する方向）の長さは、パネル支持部１２０の長さよりも短くされている。パネル本体１１０は、パネル支持部１２０に対してスライド係合機構によって取付可能である。このスライド係合機構により、パネル本体１１０はパネル支持部１２０に対してスライド移動させることができ、図１に示す係合状態と図２に示す非係合状態との２つの状態を取りうる。非係合状態からは、さらにパネル本体１１０をパネル支持部１２０から分離することが可能である（図３，図４参照）。また、スライド係合機構は、ロック機構によって上記係合状態でロックすることも可能である。

スライド係合機構は、パネル本体１１０の係合突起部１１３（図３参照）と、パネル支持部１２０の嵌合突起部１２１（図４参照）とからなる。係合突起部１１３は、図５に示すようにパネル本体１１０の背面（棟側を向いた面）に設けられた断面Ｔ字形状の突起部であり、パネル本体１１０の背面から立設して設けられた脚部１１３Ａと、脚部１１３Ａの棟側先端に設けられたフランジ部１１３Ｂとを有している。

また、嵌合突起部１２１は、パネル支持部１２０の前面（軒側を向いた面）に設けられている。嵌合突起部１２１は、２つのＬ状突起からなり左右が開いた溝部を形成している。嵌合突起部１２１は、この溝部にパネル本体１１０の係合突起部１１３を挟み込んで支持する。スライド係合機構において、パネル本体１１０とパネル支持部１２０とを係合状態とするときには、係合突起部１１３のフランジ部１１３Ｂをパネル支持部１２０の前面の嵌合突起部１２１に重ならない位置で押し当てた状態（非係合状態）から、パネル本体１１０をスライドさせる。これにより、係合突起部１１３を嵌合突起部１２１にて挟持する状態、すなわち係合状態となる。係合突起部１１３と嵌合突起部１２１とは、同個数及び同ピッチにて複数形成されている。尚、本実施の形態中の説明において、右側および左側とは常に屋根の軒側から見ての方向であるとする。

また、パネル本体１１０の背面（棟側を向いた面）下部とパネル支持部１２０の前面（軒側を向いた面）上部にはヒレがあり、嵌合時にパネル本体１１０を安定させる役目を担っている。

パネル支持部１２０の前面には、雄ネジ部を有する係止ピン１４７（図４０参照）を挿入するためのネジ穴１２２（図４参照）が２箇所（左右両端）に形成されており、上記ロック機構は、ネジ穴１２２及び係止ピン１４７によって構成される。パネル本体１１０およびパネル支持部１２０が係合状態にあり、かつ、ネジ穴１２２に係止ピン１４７が挿入されている場合には、パネル本体１１０のスライド移動が係止ピン１４７によって阻害され、非係合状態への移行が防止できるようになっている。

これより、本実施の形態に係る太陽熱集熱器を屋根に組み付ける際の施工手順について図６〜図３４を参照して説明する。太陽熱集熱器は、複数枚の集熱パネル１００を屋根上に瓦重ねして配列させて形成される。また、隣接する集熱パネル１００の間は、流路管１１１同士が配管継手等を介して接続される。

以下の説明では、棟側の２列に集熱パネル１００を配列し、棟側から３列目以降は太陽光発電パネル２００を配列する例を示す。また、上記２列の集熱パネル１００については、軒側の列を一列目、棟側の列を二列目とする。図６は、屋根上に太陽光発電パネル２００のみが設置され、集熱パネル１００が配列されていない状態を示す斜視図である。また、図６に示す状態では、屋根下地材の上に防火材と葺き材とを兼ねた鋼板１３０が敷かれ、その上に瓦桟１３１が設置されている。

尚、図６に示す鋼板１３０は、一列目の集熱パネル列に対応する箇所では、軒側の一部が屋根下地材より浮き上がり、太陽光発電パネル２００の上にかぶさる傾斜面１３０ａを形成している。これは、集熱パネル１００間の隙間や、集熱パネル１００と瓦２１０との間の隙間、およびその下に敷設されたアンダーラップ材の隙間より浸入した雨水を、傾斜面１３０ａに沿って外部に排水させるためである。

続いて、図７に示すように、第１のアンダーラップ材１３２が設置される。図８は、第１のアンダーラップ材１３２を示す投影図である。本実施の形態では、集熱パネル１００は、屋根の軒側から見て右側から順に並べられるものとするが、最右端の集熱パネル１００のさらに右側には、通常の瓦２１０が配置される。この瓦２１０を設置する際に、第１のアンダーラップ材１３２の一部を瓦２１０の下に配置する。この時、第１のアンダーラップ材１３２の曲げ立ち上げ面１３２Ａ，１３２Ｂを瓦２１０および瓦桟１３１に当てて位置出しし、第１のアンダーラップ材１３２をビスで屋根下地材に固定する。

続いて、図９に示すように、鋼板１３０の上に軒側取付金具１３３の位置を所定のピッチでマーキングし、鋼板１３０の上に載置した軒側取付金具１３３を屋根下地材にビス止め固定する。図１０は、軒側取付金具１３３を示す投影図であり、軒側取付金具１３３は、主板１３３Ａと、側板１３３Ｂと、フランジ部１３３Ｃとを有している。主板１３３Ａは、集熱パネル１００を載置し、支持する部分であり、平板形状を有する。側板１３３Ｂは、主板１３３Ａの両側から下方に折り曲げれて形成されている。フランジ部１３３Ｃは、側板１３３Ｂの下端からさらに外側に折り曲げられて形成されており、軒側取付金具１３３をビス止めするためのビス穴を有している。また、軒側取付金具１３３は、一列目の集熱パネル列を取り付けるために使用される取付金具であり、フランジ部１３３Ｃは、当該列の鋼板１３０に対応した形状を有している。すなわち、鋼板１３０は、一列目の集熱パネル列に対応する箇所では、軒側の一部が屋根下地材より浮き上がるように屈曲した形状を有しており、フランジ部１３３Ｃは、鋼板１３０におけるこの屈曲面に沿うような形状とされている。

続いて、図１１に示すように、集熱パネル１００を屋根に仮置きする。この時の集熱パネル１００は、パネル本体１１０とパネル支持部１２０とが係合状態（図１参照）にあり、かつ、スライド係合機構がロックされている状態である。また、集熱パネル１００の各列において、最も右側に配置される集熱パネル１００は、図１２に示されるような右端用パネルとされる。右端用パネルでは、パネル本体１１０の右端から突出した２本の流路管１１１の端部がリターンホース１３４にて接続され、流路管１１１がＵ字型の流路を形成している。また、右端用パネルにおけるパネル本体１１０の左端から突出した２本の流路管１１１のそれぞれの先端は、集熱配管継手（オス）１３９Ｂとされている。

集熱パネル１００の仮置きでは、集熱パネル１００の裏面を軒側取付金具１３３の主板１３３Ａ上に載置し、集熱パネル１００の裏面に取り付けられた止め金具（図示せず）を主板１３３Ａの下縁部１３３Ａ１（図１０参照）に係合させて、浮き上がりを防止する。その後、図１３に示すように、パネル本体１１０とパネル支持部１２０とが一体のままで、集熱パネル１００の裏面の止め金具を軒側取付金具１３３の主板１３３Ａに対して棟側に押さえつけた状態で右側にスライドさせて第１のアンダーラップ材１３２および瓦２１０に押し当てて位置決めする。そして、図１４に示すように、集熱パネル１００を固定用ビス１３５にて瓦桟１３１と屋根下地材に固定する。尚、本実施の形態では、集熱パネル１００を固定用ビス１３５にて屋根に固定するための固定用ビス穴は、パネル支持部１２０のみに設けられている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、パネル本体１１０にも上記固定用ビス穴が設けられていても良い。但し、本発明においては、上記固定用ビス穴は、その全てがパネル支持部１２０に設けられることによって、メンテナンス時におけるパネル本体１１０の取り外しが容易となる。

さらに、図１５に示すように、集熱パネル１００と第１のアンダーラップ材１３２とがビス固定される。また、前述したように、集熱パネル１００においては、パネル本体１１０の長手方向（屋根面の流れ方向と直交する方向）の長さがパネル支持部１２０の長さよりも短くされている（図１，２参照）。このため、パネル本体１１０の右端とその右側に配置される瓦２１０との間には隙間が生じる。この隙間には、図１６に示すように、パネル端カバー１３６がかぶせられ、パネル端カバー１３６がパネル本体１１０に対してビス固定される。尚、パネル端カバー１３６は、パネル本体１１０およびパネル支持部１２０のそれぞれにビス固定されていてもよい。

続いて、図１７に示すように、集熱パネル１００の左側において、第２のアンダーラップ材１３７と第３のアンダーラップ材１３８とを、集熱パネル１００および瓦桟１３１に押し当てて位置決めし、ビス固定する。図１８および図１９はそれぞれ、第２のアンダーラップ材１３７および第３のアンダーラップ材１３８を示す投影図である。この時、第２のアンダーラップ材１３７および第３のアンダーラップ材１３８は、図２０に示すように、ハゼ組みによって一体化されている。

続いて、図２１に示すように、既に設置されている集熱パネル１００のさらに左側に、次の集熱パネル１００を屋根に仮置きする。この時の集熱パネル１００は、パネル本体１１０とパネル支持部１２０とが係合状態（図１参照）にあり、かつ、スライド係合機構がロックされている状態である。また、集熱パネル１００の各列において、他の集熱パネル１００の左側に隣接して配置される集熱パネル１００は、図２２に示されるような標準型パネルとされる。標準型パネルでは、パネル本体１１０の右端から突出した２本の流路管１１１の端部同士は接続されていない。さらに、標準型パネルでは、パネル本体１１０の右端から突出した２本の流路管１１１のそれぞれに、集熱配管継手（メス）１３９Ａが接続されている。集熱配管継手１３９Ａは、流路管１１１に対して取り外し可能であるが、集熱パネル１００の出荷時において既に取り付けられているものであってもよい。また、標準型パネルにおけるパネル本体１１０の左端から突出した２本の流路管１１１のそれぞれの先端は、集熱配管継手（オス）１３９Ｂとされている。

標準型パネルの仮置きでも、右端用パネルの場合と同様に、集熱パネル１００の裏面を軒側取付金具１３３の主板１３３Ａ上に載置し、集熱パネル１００の裏面に取り付けられた止め金具（図示せず）を主板１３３Ａの下縁部１３３Ａ１に係合させて、浮き上がりを防止する。その後、図２３に示すように、集熱パネル１００を右側にスライドさせ、集熱配管継手（オス、メス）を嵌め込んで、隣接するパネル間で流路管１１１を接続するとともに、集熱パネル１００を第２のアンダーラップ材１３７および第３のアンダーラップ材１３８に押し当てて位置決めする。

この時、流路管１１１の接続は、図２４（ａ）〜図２４（ｂ）に示すように、左側の集熱パネル１００の集熱配管継手（メス）１３９Ａを右側の集熱パネル１００の集熱配管継手（オス）１３９Ｂに差し込む。さらに、図２４（ｃ）に示すように、クイックファスナー１３９Ｃにて継手を固定する。また、集熱配管継手（オス、メス）１３９Ａ，１３９Ｂの少なくとも一方は、流路管１１１に対して取り外し可能とする。ここでは、集熱配管継手（メス）１３９Ａを取り外し可能とする。尚、図２４（ａ）〜図２４（ｃ）に示す集熱配管継手は、流路管１１１を接続する方法の一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。

隣接するパネル間で流路管１１１が接続され、さらに、新たに配置される左側の集熱パネル１００が位置決めされると、図２５に示すように、左側の集熱パネル１００を固定用ビス１３５にて瓦桟１３１と屋根下地材に固定する。尚、標準型パネルにおいても、集熱パネル１００を固定用ビス１３５にて屋根に固定するためのビス穴は、パネル支持部１２０のみに設けられている。

上述したように、パネル本体１１０の長手方向（屋根面の流れ方向と直交する方向）の長さは、パネル支持部１２０の長さよりも短くされている。このため、隣接して配置される２枚の集熱パネル１００において、パネル本体１１０の間には隙間が生じる。この隙間には、図２６に示すように、パネルジョイントカバー１４０がかぶせられ、パネルジョイントカバー１４０がパネル本体１１０に対してビス固定される。尚、パネルジョイントカバー１４０は、パネル本体１１０およびパネル支持部１２０のそれぞれにビス固定されていてもよい。

屋根面の流れ方向と直交する方向に３枚以上の集熱パネル１００が配列される場合には、図１７〜図２６の処理を繰り返すことによって、３枚目以降の集熱パネル１００が順次配列される。また、３枚目以降の集熱パネル１００には、上述した標準型パネルが用いられる。

こうして、最も左端の集熱パネル１００までの配列が終了した後、一番左端のアンダーラップ材やカバー類の取付けを行う。すなわち、図２７に示すように、第４のアンダーラップ材１４１を最左端の集熱パネル１００および瓦桟１３１に押し当てて位置決めし、棟側及び軒側の２か所をビス固定する。図２８は、第４のアンダーラップ材１４１を示す投影図である。

その後、図２９（ａ），図２９（ｂ）に示すように、最左端の集熱パネル１００の左側側面から突出する流路管１１１に集熱配管１４２を接続し、クイックファスナー１４３にて固定する。集熱配管１４２は、例えば、図示しないポンプや熱交換器と接続される。これにより、本実施の形態に係る太陽熱集熱器では、ポンプにて流路管１１１内の熱媒体を強制循環させることができ、さらに熱交換器にて熱媒体から熱を取り出して給湯や暖房に用いることができる。

最後に、図３０に示すように、最左端の集熱パネル１００におけるパネル本体１１０の左側にパネル端カバー１３６がかぶせられ、パネル端カバー１３６がパネル本体１１０に対してビス固定される。

上記手順にて一列目の集熱パネル１００が配列されると、同様の手順を繰り返すことによって二列目の集熱パネル１００が配列される。但し、二列目の集熱パネル１００では、図９に示した軒側取付金具１３３に代えて、図３１に示す棟側取付金具１４４が用いられる。

図３２は、棟側取付金具１４４を示す投影図であり、棟側取付金具１４４は、主板１４４Ａと、側板１４４Ｂと、フランジ部１４４Ｃとを有している。主板１４４Ａは、集熱パネル１００を載置し、支持する部分であり、平板形状を有する。側板１４４Ｂは、主板１４４Ａの両側から下方に折り曲げれて形成されている。フランジ部１４４Ｃは、側板１４４Ｂの下端からさらに外側に折り曲げられて形成されており、棟側取付金具１４４をビス止めするためのビス穴を有している。また、棟側取付金具１４４は、二列目の集熱パネル列を取り付けるために使用される取付金具であり、フランジ部１４４Ｃは当該列の鋼板１３０に対応して平坦な形状を有している。また、フランジ部１４４Ｃは、軒側の先端が、主板１４４Ａの軒側端部よりも軒側に突出している。棟側取付金具１４４を屋根板に取り付ける場合には、フランジ部１４４Ｃの軒側先端を瓦桟１３１に接触させることで流れ方向の位置決めがなされる。

棟側取付金具１４４が設置されると、図３３および図３４に示すように、集熱パネル１００を右側から順に配置していくことによって、二列目の集熱パネル１００が配列される。このとき、二列目の集熱パネル１００は、一列目の集熱パネル１００に対して一部が重なるように瓦重ねされる。また、二列目の集熱パネル１００は、一列目の集熱パネル１００のパネル支持部１２０にのみ重なり、パネル本体１１０には重ならない構成とすることが好ましい。このような構成とすることにより、後述する集熱パネル１００のメンテナンス時において、二列目の集熱パネル１００が邪魔になることなく、一列目の集熱パネル１００のパネル本体１１０を取り外すことができる。

本実施の形態に係る集熱パネル１００を図６に示す太陽光発電パネル２００と併用する場合、集熱パネル１００の流れ方向の幅は、太陽光発電パネル２００の流れ方向の幅と同じにすることが好ましい。また、集熱パネル１００の長手方向（流れ方向と直交する方向）における配列ピッチも、太陽光発電パネル２００の配列ピッチと同じにすることが好ましい。このため、集熱パネル１００では、パネル支持部１２０および前板カバー１４５の長手方向の長さは、太陽光発電パネル２００の長手方向の長さと等しくされる。これにより、集熱パネル１００と太陽光発電パネルとが、同じサイズで瓦重ねして設置でき、屋根の美観を向上させた太陽熱集熱器を実現できる。尚、前板カバー１４５は、パネル本体１１０の軒側の縁部を覆っているカバー部材であり、集熱パネル１００の出荷時において既に取り付けられているものとする。このため、上述した太陽熱集熱器の組付け施工時において、前板カバー１４５の取り付け工程は存在しない。

上記説明においては、棟側の２列に集熱パネル１００を配列した例を示したが、軒側に集熱パネル１００を配列する場合も、同様の施工手順となる。

続いては、集熱パネル１００のメンテナンス時の手順について説明する。

本実施の形態に係る集熱パネル１００では、パネルのメンテナンスを行う時、メンテナンス対象の集熱パネル１００（以下、対象パネル）におけるパネル本体１１０のみを取り外してメンテナンスを行うことができる。パネル本体１１０の取り外し手順を以下に説明する。また、以下の説明は、対象パネルが、最も左側の集熱パネル１００である場合を例示する。

対象パネルのパネル本体１１０を取り外す場合、先ずは、図３５に示すように、対象パネルの右側のパネルジョイントカバー１４０、左側のパネル端カバー１３６、前方の前板カバー１４５（図１２，図２２参照）を固定しているビスを外し、これらのカバーを取り外す。さらに、対象パネルの右隣にある集熱パネルの前板カバー１４５も取り外す。

続いて、図３６に示すように、対象パネルの左右にあるアンダーラップ材の軒側の固定ビスを外す。

続いて、対象パネルに連結されている集熱配管の接続を外す。この時、対象パネルの右側で連結されている集熱配管については、図３７に示すように、２か所のクイックファスナーを外した後、集熱配管の４つのワンタッチバンド１４６を右側に移動させる（ウォータープライヤー等を使用）。また、対象パネルの左側で連結されている集熱配管については、図３８に示すように、集熱配管のクイックファスナーを２か所外す。そして、対象パネルの右側の集熱配管継手１３９Ａを対象パネルの流路管１１１より外し、この集熱配管継手１３９Ａを対象パネルの右側パネルの集熱配管継手１３９Ｂとの連結を外す。これにより、図３９に示すように、対象パネルの右側の集熱配管継手１３９Ａが取り外される。

続いて、図４０に示すように、第２のアンダーラップ材１３７（図３９参照）を取り外す。この時、第２のアンダーラップ材１３７を棟側に押し込み、第２のアンダーラップ材１３７と第３のアンダーラップ材１３８とのハゼ組みを解除してから、第２のアンダーラップ材１３７を前方に抜き外す。また、第３のアンダーラップ材１３８は設置したままとされる。

続いて、図４１及び図４２に示すように、対象パネルの左右両端の係止ピン１４７（図４０参照）を外す。これにより、対象パネルにおけるパネル本体１１０とパネル支持部１２０とのスライド係合機構におけるロック状態が解除される。尚、係止ピン１４７は、スライド係合機構のロック状態では、パネル支持部１２０との間にスペーサ１４８および固定金具１４９を介して、パネル支持部１２０にネジ止めされている。すなわち、パネル本体１１０は左右両端から固定金具１４９に挟まれてロックされるようになっている。

係止ピン１４７、スペーサ１４８および固定金具１４９を外してロック状態を解除した状態から、対象パネルのパネル本体１１０をパネル支持部１２０に対して右側に所定量（５０ｍｍ程度）スライドさせる。これにより、パネル本体１１０とパネル支持部１２０とが図２に示す非係合状態となり、パネル本体１１０をパネル支持部１２０から分離することが可能となる。

最後に、図４３に示すように、対象パネルのパネル本体１１０を前方（軒側）にずらし、パネル本体１１０の止め金具と、取付金具（軒側取付金具１３３または棟側取付金具１４４）との引っ掛けを外すことで、パネル本体１１０のみを取り外すことができる。

このように、本実施の形態に係る集熱パネル１００では、パネル本体１１０がパネル支持部１２０に対してスライド係合機構によって取付可能となっている。このため、集熱パネル１００のメンテナンス時において、流路管１１１、集熱部、光透過部１１２等を含むパネル本体１１０のみを取り外すことができる。すなわち、パネル支持部１２０を取り外す必要がないため、集熱パネル１００を屋根下地材に固定支持するための多くの固定用ビス１３５を外す必要がなく、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、パネル本体１１０がパネル支持部１２０に対してスライド係合機構によって取り付けられることで、パネル本体１１０の前面（軒側から見える見付け面）に脱着用のビス等を設ける必要がなく、デザイン性も優れたものとなる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１００ 集熱パネル
１１０ パネル本体
１１１ 流路管
１１３ 係合突起部（スライド係合機構）
１２０ パネル支持部
１２１ 嵌合突起部（スライド係合機構）
１２２ ネジ穴（ロック機構）
１３０ 鋼板
１３１ 瓦桟
１３２ 第１のアンダーラップ材
１３３ 軒側取付金具
１３５ 固定用ビス
１３６ パネル端カバー
１３７ 第２のアンダーラップ材
１３８ 第３のアンダーラップ材
１４０ パネルジョイントカバー
１４１ 第４のアンダーラップ材
１４４ 棟側取付金具
１４５ 前板カバー
１４７ 係止ピン（ロック機構）
２００ 太陽光発電パネル
２１０ 瓦

Claims (6)

1. 平板瓦型の集熱パネルであって、
   その内部に熱媒体の流路となる流路管を有するパネル本体と、
   前記パネル本体を支持することが可能なパネル支持部と、を有しており、
   前記パネル本体および前記パネル支持部の長手方向は、該集熱パネルが屋根面に葺かれた時に屋根面の流れ方向と直交する方向であり、かつ、前記パネル本体の長手方向の長さは、前記パネル支持部の前記長手方向の長さよりも短くされており、
   前記パネル本体は前記パネル支持部に対してスライド係合機構によって取付可能であり、
   前記スライド係合機構は、前記パネル本体に設けられるパネル本体側係合部と、前記パネル支持部に設けられるパネル支持部側係合部とからなり、前記パネル本体を前記パネル支持部に対して前記長手方向にスライド移動させることで、前記パネル本体側係合部と前記パネル支持部側係合部とが係合して前記パネル本体が前記パネル支持部に連結された状態である係合状態と、前記パネル本体側係合部と前記パネル支持部側係合部との係合が外れて前記パネル本体と前記パネル支持部とが分離可能となる状態である非係合状態とを、取り得るものであり、
   前記係合状態では、前記パネル支持部に対して屋根の軒側に前記パネル本体が支持され、前記非係合状態では、前記パネル支持部に対して前記パネル本体を屋根の軒側にずらすことで前記パネル本体を前記パネル支持部から分離可能であることを特徴とする集熱パネル。
2. 前記請求項１に記載の集熱パネルであって、
   当該集熱パネルを固定用ビスを用いて屋根下地材に固定するための固定用ビス穴を有しており、
   前記固定用ビス穴は、前記パネル支持部にのみ設けられていることを特徴とする集熱パネル。
3. 前記請求項１または２に記載の集熱パネルであって、
   前記スライド係合機構を前記係合状態でロックすることが可能なロック機構を有していることを特徴とする集熱パネル。
4. 前記請求項１から３の何れか一項に記載の集熱パネルを、複数枚接続して構成されることを特徴とする太陽熱集熱器。
5. 前記請求項４に記載の太陽熱集熱器であって、
   屋根の流れ方向に沿って隣接する集熱パネルの間では、棟側の集熱パネルの一部が、軒側の集熱パネルのパネル支持部にのみ重なるように瓦重ねされていることを特徴とする太陽熱集熱器。
6. 前記請求項４または５に記載の太陽熱集熱器であって、
   屋根の流れ方向と直交する方向に沿って隣接する集熱パネルの間では、パネル本体の隙間を覆うカバー部材が配置されていることを特徴とする太陽熱集熱器。

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