(57)【要約】【課題】  屋根瓦を葺いた住宅の屋根に該屋根瓦に負担をかけることなくソーラーパネルを簡単に取付ける構造の提供。【解決手段】  屋根瓦１の桟部４には凹溝８を形成すると共に凹溝底面９には穴１１を貫通し、隣り合う屋根瓦１，１に跨って横桟１２を上記凹溝８に嵌めると共に裏板上に固定した支え桟１６にビス止めし、そして複数本の横桟１２，１２・・・に跨って縦桟１３，１３を載せて固定し、縦桟１３，１３の上にソーラーパネルＡを載置して固定する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根瓦を葺いた住宅の屋根にソーラーパネルを取付ける構造において、屋根瓦の桟部には凹溝を形成すると共に凹溝底面には穴を貫通し、隣り合う屋根瓦に跨って横桟を上記凹溝に嵌めると共に裏板上に固定した支え桟とビスを介して連結し、そして複数本の横桟に跨って縦桟を載せて固定し、縦桟の上にソーラーパネルを載置して固定した構造とし、上記凹溝に嵌った横桟の上から上記ビスを螺合すると共に凹溝底面に設けた穴を貫通し、そして支え桟にビスの先端部を螺合し、横桟に作用する荷重が屋根瓦に働くことなく支え桟にて該荷重を負担するようにしたことを特徴とするソーラーパネルを取付ける屋根構造。
【請求項２】
上記屋根瓦の桟部に設けた凹溝に隣接して頭部側には凸部を起立した請求項１記載のソーラーパネルを取付ける屋根構造。
【請求項３】
上記支え桟を屋根瓦の尻部縁面に近接して取付けた請求項１、又は請求項２記載のソーラーパネルを取付ける屋根構造。
【請求項４】
上下方向に隣り合うソーラーパネル間に形成した隙間に留め金具を介在し、留め金具に設けた押え片にてソーラーパネルの縁部を押えて縦桟にビス止めした請求項１、請求項２、又は請求項３記載のソーラーパネルを取付ける屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はソーラーパネル（太陽電池）を住宅の屋根に、簡単にしかも低コストで装着する為の取付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化防止の為に、また地球環境保全の為に、近年、ソーラーパネルを住宅の屋根に設置する家庭が増えている。太陽光発電は、「ソーラーパネル」と呼ばれる装置を用いて、太陽の光エネルギーを直接電気に変換する発電方式であり、地球上に到達する太陽光のエネルギー量は1m2当たり約1kW。もしも地球全体に降り注ぐ太陽エネルギーを100％変換できるとしたら、世界の年間消費エネルギーを、わずか1時間でまかなうことができるほど巨大なエネルギーであり、しかも、枯渇する心配はない。
【０００３】
現在、日本は、石油や石炭などのエネルギー資源を諸外国からの輸入に頼っており、こうした化石燃料はいずれなくなってしまうが、太陽の光という無尽蔵のエネルギーを活用する太陽光発電は、年々深刻化するエネルギー資源問題の有力な解決策の１つである。また、クリーンであることも大きな特長で、発電の際に地球温暖化の原因とされている二酸化炭素（ＣＯ2）を排出しない。エネルギー源の確保が簡単で、地球にもやさしい太陽光発電は、今後益々導入量の増加が期待されている。
【０００４】
ところで、太陽光発電を行なうソーラーパネル（太陽電池）は、一般に太陽光が常に当る屋根に設置されることが殆どである。我国の一般的住宅の屋根は所定の角度で傾斜して屋根瓦が葺かれており、ソーラーパネルは傾斜した屋根瓦の上に設置される。従来、ソーラーパネルを住宅の屋根に設置する為の取付け構造に関して色々な技術が開発されているが、一般的には特別な金具を屋根に取付ける工法であり、その為にコスト的に高くなると共に上方から作用する大きな負荷により屋根瓦を破損するなどの問題が多い。
【０００５】
（１）屋根瓦に穴加工して金具を取付ける工法
最も代表的な工法として、屋根瓦にドリルで穴加工し、この穴を利用して金具を取付ける。この場合、穴から雨水が侵入しないようにシリコンでコーキングするが、屋根瓦に谷部に貫通した穴を設けることはその強度が低下し、瓦の破損を招くと共にコーキングしても期間が経過すれば雨水の侵入を避けることは出来ない。一方、屋根瓦に取付けてソーラーパネルを支持する為の金具は特殊であり、コストが高くなり、太陽光発電の普及を阻害している。
【０００６】
（２）アルミ製瓦を使用して取付ける工法
ソーラーパネルを支持する金具を一体成形したアルミ製の瓦としている。アルミ製瓦は粘土質の瓦に比較してその強度は高くなるが、コストが非常に高くなってしまう。そして、アルミ製瓦を瓦桟に固定する為にネジ止めされるが、谷部に貫通したネジ穴から雨水の侵入を防止する為にパッキンが施されるが、期間の経過に伴い雨水の侵入は発生する。一方、アルミ製瓦をネジ止めすることで、周囲の瓦を押えることになり、その為に、押圧力にて周囲の瓦が破損する虞がある。
【０００７】
（３）Ｌ型金具を取付ける工法
概略Ｌ型金具を用い、その底片を野地板に取着したベース補強板に取付け、底片の上に被さった屋根瓦の頭部側端を底片から立ち上がっている縦片にて支持する。そして、該縦片にソーラーパネルの取付け金具を連結する。この工法ではＬ型金具にてソーラーパネルの荷重を負担し、その荷重は底片が載っている下側の屋根瓦に作用する。その為に、Ｌ型金具が載った下側の屋根瓦は破損し易くなる。
【０００８】
一方、ソーラーパネルを取付ける技術文献としては特開２０１２−１０２５４５号に係る「屋根への太陽電池モジュールの設置構造」、特開２００３−３６１２号に係る「太陽電池を組み込んだ瓦」などが知られている。
このように、ソーラーパネルを住宅の屋根に設置する技術は色々存在しているが、元々瓦が葺いてある屋根にソーラーパネルを取付けることは面倒であり、その為に上記のような施工技術は複雑であると共に、特別な金具を使用することで設置コスト的が高くなり、汎用性に欠ける。一方、ソーラーパネルの荷重は屋根瓦に作用して該瓦が破損するケースが多い。
【特許文献１】特開２０１２−１０２５４５号に係る「屋根への太陽電池モジュールの設置構造」
【特許文献２】特開２００３−３６１２号に係る「太陽電池を組み込んだ瓦」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、ソーラーパネルを住宅の屋根に設置する場合には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、ソーラーパネルを低コストで簡単に設置することが出来ると共に、ソーラーパネルの荷重が屋根瓦に直接作用しないように構成するソーラーパネルを取付ける屋根構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明ではソーラーパネルを簡単にしかも屋根瓦に大きな負担をかけることなく取付け出来る構造としている。そこで、屋根の上には隣り合う左右の屋根瓦に跨って複数の横桟が所定の間隔を置いて取付けられ、この横桟の上には長い縦桟が屋根の傾斜に沿って配置される。そして、ソーラーパネルは上記縦桟の上に載置されて留め金具を介して該縦桟に固定される。留め金具は隣り合うソーラーパネルの間に設けている隙間に介在すると共にソーラーパネルの縁に押え片が係止し、該留め金具を縦桟にネジ止めしている。ただし、ソーラーパネルを縦桟に取着する具体的な手段は限定しないことにする。
【００１１】
屋根は一定間隔で上下方向に傾斜して延びるタルキに裏板をクギ打ちし、この裏板上には所定の間隔で水平に延びる裏板桟（瓦止め桟）が取付けられ、屋根瓦は裏板桟に係止することで滑り落ちないように葺かれる。ところで、本発明では、裏板の上で屋根瓦の尻部端に近接した位置に支え桟が上記タルキにネジ止め又はクギ打ち等にて固定される。
【００１２】
そして、隣り合う瓦に跨って載置されている横桟は、屋根瓦の桟部（凸条部）に貫通した穴にビス（ネジ）を通して上記支え桟に連結する。瓦の桟部には凹溝と凸部が隣接して設けられ、横桟はこの凹溝に嵌ると共に凸部に当接し、そしてビス止めされる。この場合、ビスは屋根瓦を押えることなく、むしろ横桟は屋根瓦と接する程度としている。上記止めビスは上端部が横桟に螺合すると共に、下端部（先端部）は支え桟に螺合している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明ではソーラーパネルを縦桟の上に載置し、隣り合うソーラーパネル間の隙間に留め金具を介在し、この留め金具を該縦桟にネジ止めすることで簡単に取付けすることが出来る。そして、上記縦桟は隣り合う屋根瓦に跨って所定の間隔で配置された横桟の上に載ってネジ止めされ、従来のソーラーパネルを取付ける場合のような特別な金具を必要とせず、据え付け費用は安くなる。
【００１４】
そして、ソーラーパネルが載る縦桟は複数の横桟に載って支持され、横桟は屋根瓦の下側で裏板に固定した支え桟にビス止めされるが、該ビスのネジは横桟に螺合すると共に先端部（下端部）が支え桟に螺合する。従って、横桟に作用するソーラーパネルの荷重は屋根瓦に作用することなく、ビスを介して支え桟に働くことで、屋根瓦が破損することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のソーラーパネルを取付ける屋根を構成する屋根瓦示す平面図。
【図２】本発明のソーラーパネルを取付ける屋根を構成する屋根瓦示す底面図。
【図３】ソーラーパネルを取付けた屋根構造を示す平面図。
【図４】ソーラーパネルを取付けた屋根構造を示す横方向断面図。
【図５】ソーラーパネルを取付けた屋根構造を示す縦方向断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明に係るソーラーパネルの取付け構造を構成する屋根瓦を示す平面図、図２は底面図（裏面図）を示ししている。屋根瓦１はその形状を概略四角形として、左側上端と右側下端には切欠き２ａ，２ｂを設け、全体は滑らかに湾曲している。全体的には滑らかな凹状の谷部３を有し、左側縁部には滑らかな凸状と成っている桟部４を、そして右側縁部には差込み部５を有している。
【００１７】
屋根瓦１，１・・・を屋根裏板に配列する場合、隣り合う瓦１と一部が重なり合うことで雨漏りがしないようになっており、桟部４は左側に配置した屋根瓦１の差込み部５の上に載り、差込み部５は右側に配置した屋根瓦１の桟部４の下側に位置することに成る。そして、頭部（図１の下端部）は下側に配置される屋根瓦１の尻部（図１の上端部）の上に重なり、尻部は上側に配置される屋根瓦１の頭部の下側に差し込まれる。
【００１８】
そして、各屋根瓦１，１・・・は屋根裏板に取着している裏板桟１９，１９・・・にクギ打ちにて固定されるが、その為に、尻部にはクギ穴６，６が貫通して設けられている。そして、裏板桟１９，１９・・・にクギ打ちされると同時に、該裏板桟１９，１９・・・に係止する為の突片７，７が底面の尻部縁に突出している。
【００１９】
これらは屋根瓦１としての基本的な形態であり、従来の屋根瓦と共通している。ところで、本発明では住宅の屋根にソーラーパネルを装着する為に枠体を取付けることが出来るように構成したものであり、桟部４には凹溝８を設けている。該凹溝８は一定幅で平坦な底面９を有し、底面９には穴１１が貫通している。そして凹溝８に隣接して頭部側には凸部１０を突出している。
【００２０】
ここで、凹溝８及び凸部１０は桟部４に形成しているが、その具体的な位置は限定しない。ただし、屋根瓦１の尻部（上端部）には上側に配置される別の屋根瓦１の頭部（下端部）が載って重なり合うことから、該凹溝８及び凸部１０は桟部４の比較的先端側としている。そして、この凹溝８にはソーラーパネルが装着される枠体を構成する横桟１２が嵌り、該横桟１２が滑り落ちないように凸部１０に当たって係止する。勿論、凹溝８に嵌ること横桟１２が滑り落ちることはない。すなわち、横桟は凹溝８に係合することで移動することなく位置決めされる。
【００２１】
図３は屋根に配列した屋根瓦１，１・・・の上に枠体を取付けた場合の平面図である。枠体は横桟１２，１２・・・と縦桟１３，１３・・・にて構成され、横桟１２は隣り合う左右の屋根瓦１，１に跨って取付けられ、縦桟１３は複数の横桟１２，１２・・・に跨って取付けられている。そして、ソーラーパネルＡは２本の傾斜した縦桟１３，１３に跨って配置され、留め金具１４，１４・・・を介して該縦桟１３，１３にビス止されている。
【００２２】
図３において複数枚のソーラーパネルＡ、Ａ・・・が配列されているが、斜線部分は１枚のソーラーパネルＡを示している。図４は隣り合う左右の屋根瓦１，１に横桟１２を取付けた場合の横方向の断面を示しているが、該横桟１２は屋根瓦１，１の桟部４，４に設けた凹溝８，８に嵌り、凸部１０，１０に当たって支持されている。そして、横桟１２の両端部にはビス１５，１５が螺合し、ビス１５，１５の先端部は支え桟１６に螺合している。
【００２３】
支え桟１６は一定間隔で配列しているタルキ１８，１８・・・にクギ打ちされた裏板１７，１７・・・上に固定されている。ところで、上記ビス１５，１５は横桟１２に螺合し、屋根瓦１，１の凹溝底面９，９に設けた穴１１，１１を貫通し、そして支え桟１６に先端部が螺合している。従って、横桟１２と支え桟１６との距離はビス１５，１５を介して一定に保たれ、該横桟１２に働く上方から荷重によって屋根瓦１，１に負荷が直接作用しない構造としている。
【００２４】
横桟１２，１２・・・の上に垂直を成して配置される縦桟１３は該横桟１２，１２・・・にビス止めされ、所定の間隔をおいて平行に配置された縦桟１３，１３にソーラーパネルＡは載置され、留め金具１４，１４・・・を介してビス止めされている。
【００２５】
図５は横桟１２がビス１５を介して支え桟１６と連結している縦方向の断面を示している。屋根瓦１は裏板１７の上に配置されると共に、該裏板１７にクギ打ちされた裏板桟１９に尻部裏面に突出した突片７，７が係止し、頭部は軒先側の屋根瓦１の尻部の上に載って重なり合っている。そして、軒先側の屋根瓦１の尻部端に近接した位置に支え桟１６が裏板１７にクギ打ちされ、横桟１２に螺合したビス１５は屋根瓦１の穴１１を貫通すると共に支え桟１６に螺合している。ここで、凹溝底面９の穴１１にビス１５が挿通した場合、該ビス１５との間の隙間を塞ぐ為にシールすることもある。
【００２６】
ソーラーパネルＡ，Ａの間に形成される隙間２０には留め金具１４が介在し、該留め金具１４は縦桟１３にビス止めされている。上記留め金具１４は両ソーラーパネルＡ，Ａ間の隙間２０を確保し、留め金具１４に形成した押え片２１，２１がソーラーパネルＡ，Ａの縁に係止することで該ソーラーパネルＡ，Ａは縦桟１３に固定される。ただし、本発明では上記縦桟１３にソーラーパネルＡを取付ける手段を、上記留め金具１４を用いる場合に限定するものではない。
【符号の説明】
【００２７】
１   屋根瓦
２   切欠き部
３   谷部
４   桟部
５   差込み部
６   クギ穴
７   突片
８   凹溝
９   底面
10   凸部
11   穴
12   横桟
13   縦桟
14   留め金具
15   ビス
16   支え桟
17   裏板
18   タルキ
19   裏板桟
20   隙間
21   押え片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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