(57)【要約】【課題】  無落雪屋根住宅にソーラーパネルを設置する際、パラペットに固定せず、架台の安定を長期にわたって保証する。【解決手段】  外壁の外側から壁縦材３２に対してネジ止めした支持部材３０と、ソーラーパネル架台Ｂに固定され、その先端がパラペット４の外方に突出するアーム部材４０と、このアーム部材の先端部に配した位置調整用のアジャスタ４５とを備え、支持部材３０とアジャスタ４５とを吊張材５０によって連絡する（請求項１）。壁縦材３２は、躯体の強度に見合う十分な強度をもっている。雪の落下を防ぐだけのパラペット４に較べて格段に優れた強度特性をもつ。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無落雪屋根に設置したソーラーパネル架台を固定する構造であって、
外壁の外側から壁縦材に対してネジ止めした支持部材と、
ソーラーパネル架台に固定され、その先端がパラペットの外方に突出するアーム部材と、
このアーム部材の先端部に配した位置調整用のアジャスタとを備え、
支持部材とアジャスタとを吊張材によって連絡することを特徴とする無落雪屋根住宅におけるソーラーパネル架台の固定構造。
【請求項２】
ソーラーパネル架台は、
屋根板の上に配置する底面フレームと、
この底面フレーム材から略垂直に立ち上げた縦材と、
縦材の上端部に掛け渡した上面フレームとを備えてなり、
少なくとも縦材と上面フレームは、その端部を把持する一の継手金具を介して固定することを特徴とする請求項１記載の無落雪屋根住宅におけるソーラーパネル架台の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無落雪屋根住宅に設置するソーラーパネル架台と、この架台を固定するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
北海道のような降雪地域では、住宅の屋根から雪が落下するのを防止するため、いわゆる無落雪屋根住宅が数多く存在する。無落雪屋根住宅は、図５に示すように、金属製パネルで葺いた屋根１を中央方向に緩傾斜させ、傾斜させた屋根１の略中央部に排水溝２と排水口（図示せず）を設け、屋根の外周にパラペット４を設けるものである。
【０００３】
切妻屋根や寄棟屋根のような屋根と異なり、屋根に降り積もった降雪は、外気温がゆるんでも住宅の外側には落下しない。融けた雪水は、屋根１の排水溝２に流れ落ち、排水口を介して下水に流される。大量の降雪があったときも、屋根１の外周を囲っているパラペット４により、住宅の外側への雪の落下は防止されるようになっている。
【０００４】
このような無落雪屋根住宅は、屋根の形状が特殊であるが、建物本体（躯体）の構造は、一般の住宅構造と同様に、いわゆる２×４住宅等にみられる壁のユニット構造をとることが多い。
【０００５】
このような無落雪住宅にソーラーパネルを設置するのは、従来、技術的に難しい問題があった。
【０００６】
鉄筋コンクリート製の建物と異なり、無落雪住宅の屋根は、金属製の葺板（例えばトタン）を用る。屋根がコンクリートではないため、ソーラーパネル架台を設置しても、固定金具を屋根に直接打ち込むことはできない。屋根に固定金具を打ち込むと、雨雪の漏水が生ずるためである。
【０００７】
このため、従来は、図６に示すように、軽量化を図ったソーラーパネル架台６を設置し、ワイヤ７等を用いて、パラペット４の天端に固定した金具８と架台６とを連結する構造をとることが多かった。この構造であれば、屋根に孔を開ける必要がないので漏水の問題は回避できる。Ｓは、ソーラーパネルである。
【特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
問題は、無落雪屋根住宅のパラペットを利用したソーラーパネル架台の固定では、長期保証が難しい点にある。
【０００９】
鉄筋コンクリートを用いたビルディングの屋上パラペットと異なり、ユニット建築が主流である無落雪屋根住宅のパラペットは、降雪を落下させないことが主たる目的であって高い強度をもっていない。ここに、強い引張力が働くソーラーパネル架台の固定ワイヤを係止すると、寒暖の気温差や強風時の強い引張力の作用によって固定金具やパラペットの劣化損傷が懸念されるからである。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、無落雪屋根住宅にソーラーパネルを設置する際に、その架台の安定を長期にわたって保証可能とする点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成して課題を解決するため、本発明に係る固定構造は、外壁の外側から壁縦材に対してネジ止めした支持部材と、ソーラーパネル架台に固定され、その先端がパラペットの外方に突出するアーム部材と、このアーム部材の先端部に配した位置調整用のアジャスタとを備え、支持部材とアジャスタとを吊張材によって連絡する（請求項１）。
【００１２】
本発明に係る固定構造は、壁縦材を利用してソーラーパネル架台を固定する。無落雪屋根住宅における壁縦材は、壁を構成する柱またはユニットの縦材である。このような壁縦材は、躯体の強度に見合う十分な強度をもっている。雪の落下を防ぐだけのパラペットに較べて格段に優れた強度特性をもつ。
【００１３】
この壁縦材に固定した支持部材を、パラペットの外方に突出させたアーム部材とをアジャスタを介して吊張材により連結すれば、風に曝される屋根上のソーラーパネル架台の動きを、長期にわたって確実に抑えることができる。
【００１４】
なお、壁縦材に固定した支持部材は、当然ながら壁の外側に位置する。このため、ソーラーパネル架台に連結固定するアーム部材は、その先端をパラペットの外方に突出させ、位置決め微調整のためのアジャスタを設け、このアジャスタを介して吊張材を配し、支持部材とアーム部材とを連結させる。
【００１５】
請求項２は、ソーラーパネル架台の構成に関するもので、屋根板の上に配置する底面フレームと、この底面フレーム材から略垂直に立ち上げた縦材と、縦材の上端部に掛け渡した上面フレームとを備えてなり、縦材と上面フレームは、その端部を把持する一の継手金具を介して固定する。
【００１６】
ソーラーパネル架台は従来から公知である適宜の構造をとることが出来る。しかし、従来のソーラーパネル架台は、組立に際しては各材の端部をそれぞれ整合させてネジ止めする等、作業上の煩わしさが残されていた。
【００１７】
無落雪屋根住宅の屋根は強度が高くなく、また高層階ビルディングと異なって、居住者数も少ない。このため、設置費用はできるだけ抑えることが望ましい。このような要請に応えるため、軽量化を図ることの出来る管材等の端部を一の継手金具によって把持固定する。
【００１８】
縦材と上面フレームの接続箇所を一括して支持しつつネジ固定できる継手金具を用いれば、規格の統一による工場生産によって設置費用を圧縮した上で、作業効率を確実に向上させることが出来る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る固定構造によれば、無落雪屋根住宅にソーラーパネルを設置する際に、壁縦材を利用するので、架台の支持強度を長期にわたって保証できる。また請求項２のように、縦材と上面フレームの接続箇所を一の継手金具を用いて支持固定することにより、作業効率を高め、設備コストを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１、図２は、本発明に係る無落雪屋根住宅におけるソーラーパネル架台の固定構造の一実施形態を示すものである。
【００２１】
この固定構造は、ソーラーパネルを固定するための架台Ｂにアーム部材４０を固定する一方、外壁３１の外側に支持部材３０をネジ止めし、支部部材３０とアーム部材４０とを吊張材５０によって連絡するものである。支持部材３０は、外壁３１の外側から壁縦材３２に対してネジ止めしておく。
【００２２】
架台Ｂを固定するためのアーム部材４０は、平面から見て複数箇所、架台Ｂの四隅近傍に配して四点支持を行う（図２参照）。少なくとも四点支持を行っておけば、架台Ｂを安定して支持できる。アーム部材４０と支持部材３０を吊張材５０によって連結する支持点の個数は、四点以上に適宜増加してもよい。
【００２３】
以下、各部構成を具体的に説明する。
ソーラーパネルを固定するための架台Ｂは、剛性と軽量化を図るため、図３にも示すように、金属製のパイプ、例えば、内部中空の角管１１（１２）を、継手２０を介して縦横に組み合わせて構成した上面フレームＦ１と底面フレームＦ２を備え、この両者を垂直方向の角管（縦材）１６によって結合する。重量軽減のため、垂直方向の角管１６も内部中空とすることが望ましい。上面フレームＦ１と底面フレームＦ２は、同一寸法の角管１１、１２を用いて同一構成してもよい。
【００２４】
角管１６と上面フレームＦ１の角管１１、１２は、継手２０を介して接続させる。架台Ｂは、無落雪屋根住宅の傾斜した屋根１の上に設置し、上面フレームＦ１を水平にする。このため、底面フレームＦ２と上面フレームＦ１を連絡する角管１６は、外周のパラペット４に近いものを短寸にし、中央の排水溝２に近いものを長寸にしておく。
【００２５】
図３に示すように、継手２０は、断面コ字状のチャンネル材２１、２２を組み合わせた水平十字形の交点の下に、断面コ字状のチャンネル材２６を縦方向に接続させてなる。
【００２６】
各チャンネル材２１、２２、２６は、それぞれ、水平方向の角管１１、１２と垂直方向の角管１６を抱持できる内径を備える。好ましくは、角管１１、１２、１６の外面とチャンネル材２１、２２、２６の内面に隙間が生じないよう寸法を調整する。
【００２７】
水平十字を作るチャンネル材２１、２２は、どちらか一方のチャンネル材（例えば符号２２で示すもの）を分断し、他方のチャンネル材（例えば符号２１で示すもの）の略中央に溶接等の手段によって固定する。
【００２８】
このチャンネル材２１、２２に嵌装させる角管１１、１２は、その長さを予め所定長に設定しておくので、実際の作業上では、分断させていないチャンネル材２１の中央に位置調整のための仕切壁（仕切部材）を設けなくても上面フレームＦ１や底面フレームＦ２を簡単に作ることが出来る。もちろん、仕切壁をチャンネル材２１の中央に設けてもよい。
【００２９】
縦方向のチャンネル材２６は、適宜の手段、例えば溶接によりチャンネル材２１の下面に固定する。チャンネル材２６の溝の向き（方向）は、とくに限定されない。角管１６の基端部を支持固定できればよいからである。同様の理由で、チャンネル材２１、２２の溝も横向きに配置する限り角管１１、１２の端部を支持できるので、どの向きに配置しても強度上の問題は生じない。
【００３０】
３０は、外壁３１の外側から壁縦材３２に対してネジ止め固定する支持部材である。この支持部材３０は、軽量性と強度保証のため、例えば、側面略三角形のトラス構造とするのが望ましい。
【００３１】
具体的には、図４に示すように、外壁３１に接して上下方向に配する当接材３５と、この当接材３５の上端から略垂直に外方に突出させた水平材３６とを備えるとともに、水平材３６の先端部と当接材３５の下端部を斜めに掛け渡した筋交材３７を備えるよう構成する。
【００３２】
当接材３５と水平材３６は、例えば帯状の金属板を適宜位置で略直角に折曲して一体成形することができる。筋交材３７は、吊張材５０の引っ張りに抗する構造強度をもたせるため、例えば断面略コ字状のチャンネル材を使用する。
【００３３】
当接材３５は、ボルト３８によって壁縦材３２に固定する。ボルト３８の個数は問わない。少なくとも上下二カ所で固定することが望ましい。壁縦材３２は、ユニット建築の縦材または注文住宅の柱材を利用する。当然であるが、水平材３６の先端はパラペット４の外側に位置させておく。
【００３４】
この支持部材３０と架台Ｂは、架台Ｂに固定したアーム部材４０と吊張材５０とによって連結する。アーム部材４０と架台Ｂとの固定は、例えばボルト締めによって行う。強風時にはアーム部材４０にも強い力が働くので、アーム部材４０も角管を用いて強度を高めておくことが望ましい。アーム部材４０の先端は、パラペット４の外側に突出させ、水平材３６との連結を可能としておく。
【００３５】
支持部材３０の水平材３６とアーム部材４０の先端とは、吊張材５０を介して連結するが、微妙な位置調整の煩わしさを解消するため、アーム部材４０には、連結位置の調整用のアジャスタ４５を設けておく。
【００３６】
このアジャスタ４５は、例えば、角管であるアーム部材４０に沿って移動できる例えば環状のリング部４６と、このリング部４６から下方に延びる垂下部４７とを備える。適当位置での締め固定を容易とするため、リング部４６と垂下部４７とはボルト４２によって締め固定が可能な、合わせ板の構造としておくことが望ましい。
【００３７】
吊張材５０の上端は、この垂下部４７の適宜位置に固定しておき、吊張材５０の下端を、水平材３６の先端に設けたボルト孔を介して締め固定する。５５は、吊張材５０の下端を水平材３６に固定するナットである。吊張材５０は、強い引っ張りに耐えるよう、例えば金属製の棒材を用いる。
【００３８】
従って、かかる固定構造によれば、壁縦材３２を利用して支持部材３０を固定し、この支持部材３０と架台Ｂに固定したアーム部材４０とを吊張材５０を介して連結固定するので、従来のパラペット固定と異なり、架台Ｂの支持強度を長期にわたって保つことが出来る。
【００３９】
また、架台Ｂを構成する縦、横、上下方向の角管（１１、１２、１６）の端部を一カ所で支持固定する継手２０を用いるので、接続作業の繁雑が解消され作業効率が向上する。この結果、工期短縮、設置コストの低減が可能となる。
【００４０】
本発明に係る無落雪屋根住宅におけるソーラーパネル架台の固定構造は、この実施形態に限定されない。例えば、架台Ｂは角管に限らず、丸管やＣ字状、Ｕ字状、Ｖ字状の部材を使用することができる。強度を保証できる限り断面形状は限定されない。アーム部材（４０）も同じである。角管に限らず、丸管，Ｃ字状、Ｕ字状、Ｖ字状の部材を使用することができる。
【００４１】
アーム部材（４０）を架台Ｂに固定する手段は問わない。直接ネジ止めしても良いし、当て板などの介在物を設けて固定しても良い。
【００４２】
支持部材（３０）の形状は側面三角形のトラスに限定されない。強度を保証できる限り他の形状であってもよい。
【００４３】
吊張材（５０）は、棒材に限らない。例えば、内部中空の管材でもよいし索条（ロープ）であってもよい。
【００４４】
アジャスタ（４５）は、吊張材（５０）の位置決めのために設けるものであるが、アーム部材（４０）の先端において自由スライドできる構成でなくても良い。例えば、複数のネジ孔によって位置の微調整が可能であればよい。
【００４５】
継手（２０）は、必ずしも必要ではない。架台Ｂを構成する部材を溶接やボルト締め等によって固定することも出来るからである。また継手（２０）を使う場合でも、その部材は断面コ字状のチャンネル材に限定されない。架台Ｂに用いる縦材、横材、垂直材を固定できるもの、例えば当て板や管材を利用できるからである。またアーム部材４０は、架台Ｂの上面フレームＦ１の上側に固定しても下側に固定してもよい。どちらの側に固定しても同じ効果をもつ。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施形態に係るソーラーパネル架台を側面から例示する原理図である。
【図２】実施形態に係るソーラーパネル架台を平面から例示する原理図である。
【図３】実施形態に係る継手を例示する図である。
【図４】実施形態に係るアジャスタを例示する図である。
【図５】無落雪住宅の屋根を例示する図である。
【図６】従来のソーラーパネル架台を例示する図である。
【符号の説明】
【００４７】
４  パラペット
１１、１２、１６  角管
２０  継手
２１、２２、２６  チャンネル材
３０  支持部材
３１  外壁
３２  壁縦材
３５  当接材
３６  水平材
３７  筋交材
３８  ボルト
４０  アーム部材
４２  ボルト
４５  アジャスタ
４６  リング部
４７  垂下部
５０  吊張材
５５  ナット
Ｂ  架台
Ｆ１  上面フレーム
Ｆ２  底面フレーム
Ｓ  ソーラーパネル
【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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【図６】
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