(57)【要約】【課題】瓦で葺いた屋根面上への、太陽光発電装置の設置作業を容易にする。【解決手段】ステッキ状に折れ曲がった竪方向支持枠材５ａの基端部を、軒の下面に露出した垂木１１に結合固定する。複数本の竪方向支持枠材５ａ同士の間に横方向支持枠材６ａ、６ａを掛け渡し、これら両支持枠材５ａ、６ａに、太陽電池モジュール１０、１０を支持する。これら各太陽電子モジュール１０、１０を支持する為に瓦１、１を動かす必要がなくなり、上記課題を解決できる。【選択図】  図３
2005016066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根面の上方に太陽電池モジュールを支持する為の太陽電池モジュールの支持装置であって、屋根の軒と直角方向に、互いに平行に配置された複数本の竪方向支持枠材と、これら各竪方向支持枠材同士の間に掛け渡された状態で、上記軒と平行に配置された複数本の横方向支持枠材とを備え、上記各竪方向支持枠材はそれぞれの基端部に、下方に折り返された折り返し部を介して結合部を設けており、上記各竪方向支持枠材の基端部は、この結合部で上記軒の下面に支持固定されている太陽電池モジュール用支持装置。
【請求項２】
各竪方向支持枠材の先端部下面に支持された弾性材が屋根面に当接している、請求項１に記載した太陽電池モジュールの支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る太陽電池モジュールの支持装置は、一般的な瓦屋根上に太陽電池モジュールを設置する場合に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
近年に於ける地球環境保護の為の省エネルギに対する関心の高まりから、一般家庭にも太陽光発電装置を設置する場合が増え、一般的な瓦屋根上に太陽電池モジュールを設置する必要が生じている。この為に従来は、例えば非特許文献１に記載されている様な構造により、複数枚の太陽電池モジュールを瓦屋根上に設置する様にしている。図７〜８は、上記非特許文献１に記載された構造に即した、従来構造の１例を示している。
【０００３】
この従来構造では、屋根上に葺かれた複数枚の瓦１、１同士の間の隙間に、取付金具２、２の中間部を通している。これら各取付金具２、２の下端部は、上記各瓦１、１の下側部分で、野地板３及び補強板４の上面に固定している。又、これら各瓦１、１の上面から突出した、上記各取付金具２、２の上端部同士の間に、竪方向支持枠材５を掛け渡している。そして、これら各竪方向支持枠材５同士の間に、複数本の横方向支持枠材６、６を掛け渡している。更に、これら竪方向、横方向各支持枠材５、６の上面に、竪枠７、７と横枠８、８とを組み合わせて成る支持枠組９を固定し、この支持枠組９に、複数枚の太陽電池モジュール１０、１０を支持している。
【０００４】
【非特許文献１】
カタログ「三菱太陽光発電システム」、三菱電機株式会社、２００２年５月、Ｐ．１７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な従来構造の場合、各取付金具２、２を野地板３及び補強板４の上面に固定する際に、一部の瓦１、１を一時的に取り外す必要がある。この様な作業は面倒で、施工不良に基づいて雨漏りが発生する可能性を生じる。瓦を葺く作業と太陽電池モジュールを設置する作業とは、異なる作業者が別個に行なう為、上述の様な面倒、不都合は、新築時に施工するにしても、既存の屋根に施工するにしても、生じる。この為、瓦屋根を備えた一般家庭の場合、太陽光発電装置の設置を、検討後に取り止める事が多く、太陽光発電装置の普及を妨げる原因となっている。
本発明の太陽電池モジュール用支持装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池モジュール用支持装置は、屋根面の上方に太陽電池モジュールを支持する為のものである。
この様な本発明の太陽電池モジュールの支持装置は、屋根の軒と直角方向に、互いに平行に配置された複数本の竪方向支持枠材と、これら各竪方向支持枠材同士の間に掛け渡された状態で、上記軒と平行に配置された複数本の横方向支持枠材とを備える。
そして、上記各竪方向支持枠材はそれぞれの基端部に、下方に折り返された折り返し部を介して結合部を設けており、上記各竪方向支持枠材の基端部は、この結合部で上記軒の下面に支持固定されている。
又、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記各竪方向支持枠材の先端部下面に弾性材を支持し、この弾性材を屋根面に当接させる。
【０００７】
【作用】
上述の様に構成する本発明の太陽電池モジュール用支持装置は、各竪方向支持枠材の基端部を軒の下面に支持固定する事で、これら各竪方向支持枠材及び各横方向支持枠材を屋根に対し支持するので、屋根面（屋根の上面）部分の瓦を動かす必要はない。この為、瓦屋根を備えた一般家庭への太陽光発電装置の設置を、容易に、しかも雨漏りに繋がる様な損傷を生じさせる事なく行なえる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、請求項１にのみ対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、木造瓦葺きの屋根面の上方に複数枚（図示の例では２０枚）の太陽電池モジュール１０、１０を設置する場合に就いて示している。
上記屋根面を構成する為に、水平方向に対し傾斜した状態で互いに平行に設けた複数本の垂木１１、１１の上面に野地板３を固定し、この野地板３の上面を防水シート１２により覆っている。そして、この防水シート１２の上面に複数本の瓦桟１３、１３を、それぞれ水平方向に固定し、これら各瓦桟１３、１３に、それぞれ瓦１、１の上端部を係止している。これら各瓦１、１は、この状態で、それぞれの上端部を上記各瓦桟１３、１３及び野地板３に対し、釘打ち固定している。
【０００９】
この様な屋根面の一部を覆う状態で上記各太陽電池モジュール１０、１０を設置する為に、本例の太陽電池モジュール用支持装置は、複数本の竪方向支持枠材５ａを設けている。これら各竪方向支持枠材５ａは、鋼板、ステンレス鋼板等、十分な強度及び剛性を有する金属板の中間部一端（基端）寄り部分を半円弧形に曲げ形成する事により、全体の形状をステッキ状としたもので、基端寄り部分に半円弧形の折り返し部１４を、基端部に直線状の結合部１５を、中間部乃至先端部に直線状の支持部１６を、それぞれ有する。このうちの結合部１５と支持部１６とは、互いに平行である。
【００１０】
この様な各竪方向支持枠材５ａは、上記結合部１５を上記垂木１１に結合固定する事により、屋根の軒と直角方向に、互いに平行に配置している。この為に本例の場合には、上記結合部１５に断面コ字形の結合ブラケット１７を、１対のボルト１８、１８により、開口部が上方に向く状態で結合固定している。上記結合ブラケット１７を構成する、互いに平行な１対の抱持板部１９、１９同士の間隔（内寸）は、上記垂木１１の幅（外寸）と同じか、この幅よりも僅かに大きい。この様な結合ブラケット１７は、上記垂木１１の下端部に結合固定している。この為に本例の場合には、上記両抱持板部１９、１９同士の間に上記垂木１１の下端部を内嵌した状態で、これら両抱持板部１９、１９と垂木１１とに１対のボルト２０、２０を挿通している。そして、これら両ボルト２０、２０の先端部にそれぞれ螺合したナット２１を緊締している。この状態で上記各竪方向支持枠材５ａの基端部は上記垂木１１の下端部に結合固定され、これら各竪方向支持枠材５ａの中間部乃至先端部は、前記各瓦１、１の上方に、これら各瓦１、１の上面から離隔した状態で、上記屋根の軒と直角方向に、互いに平行に配置される。
【００１１】
この様に配置された、上記各竪方向支持枠材５ａの中間部乃至先端部同士の間には、複数本の横方向支持枠材６ａ、６ａを、これら各竪方向支持枠材５ａ同士の間に掛け渡す状態で、上記軒と平行に配置している。本例の場合、上記各横方向支持枠材６ａ、６ａは、アルミニウム合金の押し出し型材で、上下方向両側面に、上方に向いた段部２２、２２を有する。この様な各横方向支持枠材６ａ、６ａは、それぞれの基板部２３を上記各竪方向支持枠材５ａの中間部乃至先端部上面に、ねじ止め固定している。
【００１２】
本例の場合、上記各太陽電池モジュール１０、１０は、それぞれがアルミニウム合金の押し出し型材製の竪枠７ａ、７ａと横枠８ａ、８ａとを組み合わせて成る支持枠組９ａにそれぞれの四辺を係止された状態で、上記各竪方向支持枠材５ａ、５ａと上記横方向支持枠材６ａ、６ａとの上面に支持固定している。上記各枠７ａ、８ａは、それぞれの上端寄り部分に、上記各太陽電池モジュール１０、１０の縁部を係止する為の係止溝２４を形成している。上記各枠７ａ、８ａは、それぞれの係止溝２４に上記各太陽電池モジュール１０、１０の縁部を係止した状態で互いに結合し、上記支持枠組９ａを構成している。本例の場合、上記各竪枠７ａ、７ｂの両端部と上記各横枠８ａ、８ａの基端部とを、上記各横方向支持枠材６ａ、６ａに形成した段部２２、２２に載置している。そして、この状態で、これら各横方向支持枠材６ａ、６ａの上端部に係止した、合成樹脂の押し出し型材製の抑えストラップ２５、２５により、上記各横枠８ａ、８ａの上部外側面に形成した突条２６の上面を抑え付けている。この状態で、瓦を葺かれた屋根面上に、上記各太陽電池モジュール１０、１０が支持固定される。
【００１３】
上述の様に本例の太陽電池モジュール用支持装置は、前記各竪方向支持枠材５ａの基端部に設けた結合部１５を、結合ブラケット１７を介して軒の下面に設けた垂木１１に支持固定している。そして、上記各竪方向支持枠材５ａと、これら各竪方向支持枠材５ａ同士の間に掛け渡す状態で設けた上記各横方向支持枠材６ａ、６ａとにより、上記各太陽電池モジュール１０、１０を支持している。従って、これら各太陽電池モジュール１０、１０を支持する為に、屋根面を葺いた、前記各瓦１、１を動かす必要はない。この為、瓦屋根を備えた一般家庭への太陽光発電装置の設置を、容易に、しかも雨漏りに繋がる様な損傷を生じさせる事なく行なえる。又、軒部分の強度さえあれば、上記各太陽電池モジュール１０、１０の下方に存在する屋根面部分の強度が低くても、太陽光発電装置の設置が可能になる。尚、図示の場合、上記各竪方向支持枠材５ａを、複数本の垂木１１、１１のうちの１本置きの垂木１１（２本に１本の垂木１１）に設置している。但し、上記各太陽電池モジュール１０、１０の重量が嵩む等、より大きな強度を必要とする場合には、これら各太陽電池モジュール１０、１０の設置部分に存在する総ての垂木１１、１１に、上記各竪方向支持枠材５ａを設置しても良い。
【００１４】
次に、図５〜６は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例は、鉄筋コンクリート製の屋根面の上方に複数枚の太陽電池モジュール１０、１０を設置する場合に就いて示している。
上記屋根面を構成する為に、水平方向に対し傾斜した状態で構築された鉄筋コンクリート製の屋根２７の上面には、木に防腐処理を施して成る木煉瓦２８、２８を、軒に対し直角方向に包埋している。そして、これら各木煉瓦２８、２８に瓦桟１３、１３を釘打ち固定し、更にこれら各瓦桟１３、１３に、瓦１、１の上端部をそれぞれ支持している。
【００１５】
本例の場合、上述した第１例の場合とは異なり、軒の下面に垂木１１、１１（図３〜４参照）が設けられていない。この為に本例の場合、各竪方向支持枠材５ａの下端部を軒の下面に結合固定する為に、上記屋根２７の軒の下面に、これら各竪方向支持枠材５ａの設置部毎に１対ずつのスタッド２９、２９を、それぞれの下端部を上記軒の下面から突出した状態で包埋支持している。上記各竪方向支持枠材５ａの基端部を上記軒に対し固定するには、これら各竪方向支持枠材５ａの基端部に設けた結合部１５に設けた通孔に上記各スタッド２９、２９を挿通し、これら各スタッド２９、２９の下端部で上記結合部１５の下面から突出した部分にナット３０、３０を螺合し更に緊締する。
【００１６】
又、本例の場合には、上記各竪方向支持枠材５ａの先端部下面に、ゴム等の弾性材３１を支持固定し、この弾性材３１を上記屋根面を構成する瓦１の上面に当接させている。この構成により、上記各竪方向支持枠材５ａの曲げ剛性を高くしなくても、これら各竪方向支持枠材５ａの先端部下面が上記瓦１の上面に当接し、この瓦１を傷める事を防止できる。
その他の構成及び作用は、前述した第１例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
尚、何れの実施の形態に関しても、太陽電池モジュール用支持装置の組立作業は、現場で行なっても、或は予め工場で行なっても良い。現場で行なう場合には、各竪方向支持枠材５ａを１本ずつ軒に支持固定してからこれら各竪方向支持枠材５ａ同士の間に各横方向支持枠材６ａ、６ａを掛け渡し、更に竪枠７ａ、７ａ及び横枠８ａ、８ａを介して各太陽電池モジュール１０、１０を支持する。又、工場で予め組み立てておく場合には、組み立てられた上記各支持枠材５ａ、６ａと、各枠７ａ、８ａと、各太陽電池モジュール１０、１０とを、クレーン等で吊り上げて、複数本の竪方向支持枠材５ａの基端部を軒の下面に、一挙に結合固定する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の太陽電池モジュール用支持装置は、以上に述べた通り構成し作用するので、太陽光発電装置の普及に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、太陽光発電装置を設置した屋根面の部分平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図２のＢ部拡大図。
【図４】図３のＣ−Ｃ断面図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同様の図。
【図６】図５のＤ−Ｄ断面図。
【図７】従来構造の１例を示す部分切断面図。
【図８】図７のＥ−Ｅ断面図。
【符号の説明】
１    瓦
２    取付金具
３    野地板
４    補強板
５、５ａ  竪方向支持枠材
６、６ａ  横方向支持枠材
７、７ａ  竪枠
８、８ａ  横枠
９、９ａ  支持枠組
１０    太陽電池モジュール
１１    垂木
１２    防水シート
１３    瓦桟
１４    折り返し部
１５    結合部
１６    支持部
１７    結合ブラケット
１８    ボルト
１９    抱持板部
２０    ボルト
２１    ナット
２２    段部
２３    基板部
２４    係止溝
２５    抑えストラップ
２６    突条
２７    屋根
２８    木煉瓦
２９    スタッド
３０    ナット
３１    弾性材
【図１】
2005016066.tif 000003
【図２】
2005016066.tif 000004
【図３】
2005016066.tif 000005
【図４】
2005016066.tif 000006
【図５】
2005016066.tif 000007
【図６】
2005016066.tif 000008
【図７】
2005016066.tif 000009
【図８】
2005016066.tif 000010