JP6577169B2 - 太陽光パネル架台の取付構造及び太陽光パネル架台の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、容易に施工することができる太陽光パネル架台の取付構造及び太陽光パネル架台の施工方法に関する。

従来の太陽エネルギー利用設備取付け架台として、特許文献１に記載されるものがある。これによれば、太陽エネルギー利用設備取付け架台は、開口部を有するＣ形鋼で形成される垂木と、垂木上に配設される波形スレートと、フック部を垂木の縁に係合させ雄ねじ部を外部に突出させてナットで締め付けるフックボルトと、を有する波形スレート屋根に取り付けられる架台として構成されていた。

そして、波形スレートの上面に配設される横フレームと、その上に固着される縦フレームと、を備え、横フレームは、開口部を有するＣ形鋼で形成されるとともに、開口部を下向きにして横一列に配設されたフックボルトに被せられ、波形スレートの山部上に横設し、フックボルトのない山部と横フレームとの間に防水テープを介在させるとともに防水テープを貫通させて垂木にビスを絞め込むことで横フレームを固定するように構成されていた。

特開２０１４−４３７２０号公報

しかし、上記太陽エネルギー利用設備取付け架台では、波形スレートの山部上に太陽光パネルが支持される横フレームが、波形スレートと接触して横設されるので、施工するときに締め付け作業による押圧力、太陽光パネルの重さ等で波形スレートを傷つけてしまうおそれがあった。

本発明は、波形スレート（屋根葺き材）と接触しない構成として、波形スレート（屋根葺き材）を傷つけることを防止することができる太陽光パネル架台の取付構造及び太陽光パネル架台の施工方法を提供するものである。

請求項１記載の発明では、波形スレートが敷設される屋根に太陽光パネルを取り付けるための太陽光パネル架台の取付構造であって、波形スレートには、複数の挿通孔が形成され、底板部と、天板部と、底板部と天板部とを連結する連結部と、を有する架台脚が、挿通孔に挿通可能とされ、架台脚は、挿通孔に挿通され、底板部において屋根の骨組を構成する梁材に取り付けられ、天板部が屋根から露出するように配置され、天板部において太陽光パネルを保持する保持体が取り付けられ、連結部の外側に挿通孔が位置するとともに連結部と挿通孔とが隙間を有して配置されている。

これによれば、天板部が屋根から露出するように配置され、太陽光パネルを保持する保持体を、波形スレートと接触しない構成にできるので、施工するときにボルト等の締結作業による押圧力、太陽光パネルの重さ等で、波形スレートを傷つけることを防止することができる。

請求項２記載の発明は、波形スレートが敷設される屋根に太陽光パネルを取り付けるための太陽光パネル架台の施工方法であって、波形スレートに挿通孔を複数形成する孔形成工程と、底板部と、天板部と、底板部と天板部とを連結する連結部と、を有する架台脚を、底板部において屋根の骨組を構成する梁材に取り付け、天板部を屋根から露出させて配置し、連結部の外側に挿通孔が位置するとともに連結部と挿通孔とが隙間を有するように配置する取り付け工程と、太陽光パネルを保持する保持体を天板部に取り付けるパネル取り付け工程と、を経て行われる。この施工方法は、既設の屋根を改修する場合に好適である。

また、請求項３記載の発明は、波形スレートが敷設される屋根に太陽光パネルを取り付けるための太陽光パネル架台の施工方法であって、底板部と、天板部と、底板部と天板部とを連結する連結部と、を有する架台脚を、底板部において屋根の骨組を構成する梁材に取り付けるとともに、天板部を屋根から露出させて配置する取り付け工程と、波形スレートに連結部と隙間を有するように挿通孔を複数形成する孔形成工程と、太陽光パネルを保持する保持体を天板部に取り付けるパネル取り付け工程と、を経て行われる。この施工方法は、新規の建築物の屋根を施工する場合に好適である。

本発明における一実施形態の太陽光パネル架台が取り付けられた屋根の縦断面図である。 架台脚が取り付けられた状態の斜視図である。 保持体の斜視図である。 太陽光パネルの取り付け状態の部分拡大断面図である。 孔形成工程の説明図である。 取り付け工程の説明図である。 防水処理工程の説明図である。 防水処理工程の図７の続きの説明図である。

本発明における太陽光パネル架台の取付構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。

太陽光パネル架台の取付構造（以下、取付構造という）６０は、屋根葺き材が敷設される屋根に太陽光パネルを取り付けるために適用されるものである。

屋根１０は、図１に示すように、屋根１０の骨組を構成する棟木１１と、棟木１１と平行に配設される軒桁１２と、棟木１１に直交して配設される梁材１３と、棟木１１と平行に配設される垂木１４と、屋根１０の骨組上に配設される屋根葺き材としての波形スレート１５と、波形スレート１５と屋根１０の骨組との間に配設される下地材１６と、を備えている。

太陽光パネル架台２０は、図１〜４に示すように、架台脚３０と、保持体４０と、を有して、保持体４０上に太陽光パネル５０が取り付けられている。

架台脚３０は、図１、２に示すように、鋼製で、底板部３１と、天板部３２と、底板部３１と天板部３２とを連結する連結部３３と、を有している。

底板部３１は平板状に形成され、厚さ方向において貫通する貫通孔３１ａが四か所設けられている。天板部３２は、平板状に形成され、厚さ方向において貫通する貫通孔３２ａが四か所設けられている。連結部３３は、角筒状に形成され、両端の開口部分において底板部３１と天板部３２とが平行となるように連結されている。

保持体４０は、図１、３に示すように、一対の縦枠４１と、複数の横枠４２とを有して矩形枠体形状に形成されている。縦枠４１と横枠４２は、アルミ製のＨ形鋼が用いられ、連結部材４３により、上面と下面が面一となるように連結されている。

連結部材４３は、長方形状の平板のアルミ製の部材で形成され、中央部と一方の端部には、厚さ方向に貫通する貫通孔４３ａが設けられている。Ｈ形鋼で構成される横枠４２のウエブ４２ｂに設けられる図示しない貫通孔と連通させて、ボルトナット締めで横枠４２と締結される。他方の端部側には、短手方向にそれぞれ突出する突出部４３ｂを有している。連結部材４３は、突出部４３ｂにおいてＨ形鋼で構成される縦枠４１の上下に位置するフランジ４１ａと溶接され、他方の端部において、縦枠４１のウエブ４１ｂと溶接されて、縦枠４１と横枠４２とを連結している。

太陽光パネル５０は矩形平板状に形成され、図１等に示すように、保持体４０の上面に配置されている。縦枠４１と横枠４２と螺合して延設された全ねじ５１と螺合するナット５２を受け止める受け部５３ａと、断面視においてＬ字状に屈曲した受け部５３ａの両端部から延びる押さえ部５３ｂと、を有した取付ブラケット５３で、連接する太陽光パネル５０の上面及び側面が保持体４０に押さえられ、全ねじ５１と螺合するナット５２を受け止める受け部５４ａと、断面視においてＬ字状に屈曲した受け部５４ａの一の端部から延びる押さえ部５４ｂと、を有した取付ブラケット５４で、端に配置される太陽光パネル５０の上面及び側面が保持体４０に押さえられることで、太陽光パネル５０が固定される。

取付構造６０は、架台脚３０の底板部３１が、梁材１３に取り付けられ、天板部３２が屋根１０から露出するように配置され、天板部３２に保持体４０が取り付けられて構成される。

詳説すると、図１に示すように、波形スレート１５には、複数の挿通孔１５ａが形成され、下地材１６には、挿通孔１５ａに対応する位置に挿通孔１６ａが形成されている。

本実施形態では、架台脚３０は、図１に示すように、挿通孔１５ａに挿通可能な形状とされ、挿通孔１５ａに底板部３１側から挿通させて配置される。図２に示すように、Ｈ形鋼で形成される梁材１３の上面に、底板部３１が乗せられ底板部３１の貫通孔３１ａと、梁材１３の上面に形成した図示しない貫通孔とを連通させ、ボルトナット締め等で、架台脚３０の底板部３１が、梁材１３に取り付けられている。架台脚３０は、取り付けられた状態において、天板部３２が屋根１０から露出するように形成されている。

天板部３２の上面に保持体４０が乗せられて、天板部３２の貫通孔３２ａと保持体４０の縦枠４１に形成された図示しない貫通孔とを連通させ、天板部３２と縦枠４１とを挟み込んでボルトナット締めされて、天板部３２に保持体４０が取り付けられている。

底板部３１及び天板部３２は、連結部３３より突出して形成され、連結部３３と挿通孔１５ａとの間に隙間が生じるので、架台脚３０の連結部３３との隙間に、防水部材６１が配設されている。

防水部材６１は、防水シート体６２と、ガルバリウム鋼板体６３（ガルバリウム鋼板は、登録商標。以下の説明において、同様とする。）と、コーキング材６４と、で構成されている。

波形スレート１５の上面には、木材で直方体状に形成されたカバー下地６５が配設されている。防水シート体６２は、梁材１３の長手方向に沿って長尺に形成され、挿通孔１５ａ、カバー下地６５及びその周辺を覆っている。防水シート体６２には、連結部の外周形状に対応する形状の挿通孔６２ａが形成されている。底板部３１及び天板部３２は、連結部３３より外側に突出しているので、連結部３３の外形形状に対応させるために、防水シート体６２は、挿通孔６２ａの部分で分割裁断された防水シートを繋ぎ合わせ、設置状態においては、長尺状に形成されている。

防水シート体６２の上側には、梁材１３の長手方向に沿って長尺に形成されたガルバリウム鋼板体６３が配設されている。ガルバリウム鋼板体６３には、連結部３３の外周形状に対応する形状の挿通孔６３ａが形成されている。

底板部３１及び天板部３２は、連結部３３より外側に突出しているので、連結部３３の外形形状に対応させるために、ガルバリウム鋼板体６３は、挿通孔６３ａの部分で分割裁断されたガルバリウム鋼板を繋ぎ合わせ、設置状態においては、長尺状に形成されている。

防水シート体６２の挿通孔６２ａと、ガルバリウム鋼板体６３の挿通孔６３ａと、架台脚３０の連結部３３との隙間にコーキング材６４が、それぞれ充填されて水密性が維持されている。

太陽光パネル架台２０の施工方法を説明する。既存の屋根を改修する場合には、図５に示すように、波形スレート１５に挿通孔１５ａを、下地材１６に挿通孔１６ａを、それぞれ複数形成する孔形成工程を行なう。

図６に示すように、梁材１３の上面に、架台脚３０の底板部３１を乗せて、底板部３１の貫通孔３１ａと、梁材１３の上面に形成した図示しない貫通孔とを連通させ、ボルトナット締め等で、梁材１３に架台脚３０の底板部３１を取り付けるとともに、天板部３２を屋根１０から露出させて配置する取り付け工程を行なう。

取り付け工程後、図７に示すように、波形スレート１５の上面にカバー下地６５を配設し、防水シート体６２を、挿通孔１５ａ、カバー下地６５及びその周辺を覆うように配設する。そして、防水シート体６２の上側に、ガルバリウム鋼板体６３を配設し、防水シート体６２の挿通孔６２ａと、ガルバリウム鋼板体６３の挿通孔６３ａと、架台脚３０の連結部３３との隙間に、コーキング材６４をそれぞれ充填する防水処理工程を行う。

予め、又は、上記作業と並行して、縦枠４１と横枠４２とを連結部材４３を用いて連結して、保持体４０を形成し、太陽光パネル５０を取付ブラケット５３、取付ブラケット５４を用いて保持体４０に取り付けておく。

図８に示すように、天板部３２の上面に保持体４０を乗せて、天板部３２の貫通孔３２ａと保持体４０の縦枠４１に形成された図示しない貫通孔とを連通させ、天板部３２と縦枠４１とを挟み込んでボルトナットで締結して、保持体４０を天板部３２に取り付けるパネル取り付け工程を行う。そして、電気配線を接続等して太陽光パネル架台２０の取り付けが完了する。

上記構成の太陽光パネル架台２０の取付構造６０では、波形スレート１５が敷設される屋根１０に太陽光パネル５０を取り付けるための太陽光パネル架台２０の取付構造であって、波形スレート１５には、複数の挿通孔１５ａが形成され、底板部３１と、天板部３２と、底板部３１と天板部３２とを連結する連結部３３と、を有する架台脚３０が、挿通孔１５ａに挿通可能とされ、架台脚３０は、挿通孔１５ａに挿通され、底板部３１において屋根１０の骨組を構成する梁材１３に取り付けられ、天板部３２が屋根１０から露出するように配置され、天板部３２において太陽光パネル５０を保持する保持体４０が取り付けられている。

これによれば、天板部３２が屋根１０から露出するように配置され、太陽光パネル５０を保持する保持体４０を、波形スレート１５と接触しない構成にできるので、施工するときにボルト等の締結作業による押圧力、太陽光パネル５０の重さ等で、波形スレート１５を傷つけることを防止することができる。

また、挿通孔１５ａと、架台脚３０の連結部３３との隙間に、防水部材６１を配設しているので、雨水等の浸入が問題となる工場、倉庫等の建築物の屋根に好適なものすることができる。

また、波形スレート１５が敷設される屋根１０に太陽光パネル５０を取り付けるための太陽光パネル架台２０の施工方法であって、波形スレート１５に挿通孔１５ａを複数形成する孔形成工程と、底板部３１と、天板部３２と、底板部３１と天板部３２とを連結する連結部３３と、を有する架台脚３０を、底板部３１において屋根の骨組を構成する梁材１３に取り付けるとともに、天板部３２を屋根１０から露出させて配置する取り付け工程と、太陽光パネル５０を保持する保持体４０を天板部３２に取り付けるパネル取り付け工程と、を経て行われる。この施工方法は、既設の屋根１０を改修する場合に好適である。

また、取り付け工程と、孔形成工程と、パネル取り付け工程と、を経て行うようにすれば、新規の建築物の屋根１０を施工する場合に好適である。

また、取り付け工程後、パネル取り付け工程の前に、波形スレート１５の挿通孔１５ａと、架台脚３０との隙間に防水部材６１を配設する防水処理工程を行なっているので、雨水等の浸入が問題となる工場、倉庫等の建築物の屋根の施工に好適な施工方法とすることができる。

本発明の太陽光パネル架台２０は上記構成に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない限り各種の設計変更等が可能である。

例えば、新規の建築物の屋根１０を施工する場合には、架台脚３０を、底板部３１において屋根１０の骨組を構成する梁材１３に取り付けるとともに、天板部３２を屋根１０から露出させて配置する取り付け工程を先に行ない、波形スレート１５に挿通孔１５ａを、下地材１６に挿通孔１６ａを、複数形成する孔形成工程を後に行なう。その後、防水処理工程、パネル取り付け工程を行なえば、効率よく太陽光パネル架台２０を施工することができる。

また、強度を維持できるのであれば、架台脚３０を、底板部３１において屋根１０の骨組を構成する、垂木１４にのみ、梁材１３及び垂木１４、に取り付ける構成とすることもできる。

また、既存の屋根葺き材に適用することができる、特に強度の弱い屋根葺き材に有効である。

１０ 屋根
１３ 梁材
１４ 垂木
１５ 波形スレート
１５ａ 挿通孔
２０ 太陽光パネル架台
３０ 架台脚
３１ 底板部
３２ 天板部
３３ 連結部
４０ 保持体
５０ 太陽光パネル
６０ 取付構造
６１ 防水部材

Claims (3)

1. 波形スレートが敷設される屋根に太陽光パネルを取り付けるための太陽光パネル架台の取付構造であって、
   前記波形スレートには、複数の挿通孔が形成され、
   底板部と、天板部と、前記底板部と前記天板部とを連結する連結部と、を有する架台脚が、前記挿通孔に挿通可能とされ、
   前記架台脚は、前記挿通孔に挿通され、前記底板部において前記屋根の骨組を構成する梁材に取り付けられ、前記天板部が前記屋根から露出するように配置され、前記天板部において前記太陽光パネルを保持する保持体が取り付けられ、前記連結部の外側に前記挿通孔が位置するとともに前記連結部と前記挿通孔とが隙間を有して配置されていることを特徴とする太陽光パネル架台の取付構造。
2. 波形スレートが敷設される屋根に太陽光パネルを取り付けるための太陽光パネル架台の施工方法であって、
   前記波形スレートに挿通孔を複数形成する孔形成工程と、
   底板部と、天板部と、前記底板部と前記天板部とを連結する連結部と、を有する架台脚を、前記底板部において屋根の骨組を構成する梁材に取り付け、前記天板部を前記屋根から露出させて配置し、前記連結部の外側に前記挿通孔が位置するとともに前記連結部と前記挿通孔とが隙間を有するように配置する取り付け工程と、
   前記太陽光パネルを保持する保持体を前記天板部に取り付けるパネル取り付け工程と、
   を経て行われることを特徴とする太陽光パネル架台の施工方法。
3. 波形スレートが敷設される屋根に太陽光パネルを取り付けるための太陽光パネル架台の施工方法であって、
   底板部と、天板部と、前記底板部と前記天板部とを連結する連結部と、を有する架台脚を、前記底板部において屋根の骨組を構成する梁材に取り付けるとともに、前記天板部を前記屋根から露出させて配置する取り付け工程と、
   前記波形スレートに前記連結部と隙間を有するように挿通孔を複数形成する孔形成工程と、
   前記太陽光パネルを保持する保持体を前記天板部に取り付けるパネル取り付け工程と、
   を経て行われることを特徴とする太陽光パネル架台の施工方法。