(57)【要約】【課題】屋根面に敷設する鋼板の突き合わせ部における防火性能を高くすることのできる太陽光発電装置及びその設置方法を提供する。【解決手段】建物の屋根面３に複数枚の方形状からなる鋼板４を敷設し、鋼板４の上に太陽光発電パネル１を保持したパネル体１０を支持する金属製の架台２を建物の屋根面３に対して固定し、架台２は、パネル体１０の縁部のうち屋根面３の傾斜方向に沿う縦辺を支持固定する縦レール部材２０を有し、鋼板４は、少なくとも屋根面３の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数枚が配置され、左右方向に隣り合う鋼板４の突き合わせ部５は傾斜方向全長に渡って一直線状とされ、突き合わせ部５を覆うように縦レール部材２０が配置固定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の屋根面に太陽光発電パネルが固定される太陽光発電装置において、
屋根面には鋼板を敷設し、該鋼板上に太陽光発電パネルを保持したパネル体を支持する金属製の架台が設けられており、
前記架台は、前記パネル体の縁部のうち前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を支持固定する縦レール部材を有し、
前記鋼板は、少なくとも前記屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数枚が配置され、左右方向に隣り合う鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とされ、前記突き合わせ部を覆うように前記縦レール部材が配置固定されることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記縦レール部材は、前記鋼板に載置される底面部と、該底面部から立ち上がるレール部とを有し、該レール部は前記パネル体を支持するパネル固定部を備え、前記底面部は前記鋼板の突き合わせ部よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記鋼板は前記屋根面の左右方向と傾斜方向に沿ってそれぞれ複数枚が配置され、傾斜方向に沿う複数枚の前記鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とされることを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記鋼板の突き合わせ部及び縦レール部材は、建物の屋根面の裏面側に設けられる垂木に沿って設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
建物の屋根面に複数枚の方形状からなる鋼板を敷設し、該鋼板上に太陽光発電パネルを保持したパネル体を支持する金属製架台を設ける太陽光発電装置の設置方法において、
少なくとも前記屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数枚の前記鋼板を配置し、左右方向に隣り合う鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とし、前記突き合わせ部を覆うように前記架台を構成する縦レール部材を配置固定し、該縦レール部材に対し前記パネル体の縁部のうち前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を固定することを特徴とする太陽光発電装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根に設置される太陽光発電装置及びその設置方法に関し、特に屋根面に配置され太陽光発電パネルの架台を固定する鋼板の施工性を向上させつつ防火性能を確保した太陽光発電装置及びその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋根面に太陽光発電パネルを設置するには、それを支持、固定する支持構造を設け、太陽光発電装置を構成する必要がある。太陽光発電装置のうち、屋根一体型の構造では、まず、木材からなる野地板に防水加工を施した上で、その表面に鋼板を敷設する。この鋼板の上、または鋼板の下に潜り込ませるようにして、太陽光発電パネルを支持する架台を設置する。太陽光発電パネルは、これを四周に渡って保持する枠体に囲まれてパネル体を構成しており、パネル体は枠体の周縁部が架台に載置され、固定がなされる。かかる構成を有する太陽光発電装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１７６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建物の屋根面に敷設される鋼板は、特許文献１に示すように、端部が曲げられて形成されており、また架台を鋼板下にもぐりこませるように設置しているので、施工性が悪いという問題があった。また防火に関しては一切考慮されていない。
【０００５】
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、屋根面に敷設する鋼板の突合せ部における施工性の向上を図りつつ防火性能も確保することができる太陽光発電装置及びその設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る太陽光発電装置は、建物の屋根面に太陽光発電パネルが固定される太陽光発電装置において、
屋根面には鋼板を敷設し、該鋼板上に太陽光発電パネルを保持したパネル体を支持する金属製の架台が設けられており、
前記架台は、前記パネル体の縁部のうち前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を支持固定する縦レール部材を有し、
前記鋼板は、少なくとも前記屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数枚が配置され、左右方向に隣り合う鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とされ、前記突き合わせ部を覆うように前記縦レール部材が配置固定されることを特徴として構成されている。
【０００７】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記縦レール部材は、前記鋼板に載置される底面部と、該底面部から立ち上がるレール部とを有し、該レール部は前記パネル体を支持するパネル固定部を備え、前記底面部は前記鋼板の突き合わせ部よりも幅広に形成されていることを特徴として構成されている。
【０００８】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置は、前記鋼板は前記屋根面の左右方向と傾斜方向に沿ってそれぞれ複数枚が配置され、傾斜方向に沿う複数枚の前記鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とされることを特徴として構成されている。
【０００９】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置は、前記鋼板の突き合わせ部及び縦レール部材は、建物の屋根面の裏面側に設けられる垂木に沿って設けられることを特徴として構成されている。
【００１０】
そして、本発明に係る太陽光発電装置の設置方法は、建物の屋根面に複数枚の方形状からなる鋼板を敷設し、該鋼板上に太陽光発電パネルを保持したパネル体を支持する金属製架台を設ける太陽光発電装置の設置方法において、
少なくとも前記屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数枚の前記鋼板を配置し、左右方向に隣り合う鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とし、前記突き合わせ部を覆うように前記架台を構成する縦レール部材を配置固定し、該縦レール部材に対し前記パネル体の縁部のうち前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を固定することを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る太陽光発電装置によれば、鋼板は、少なくとも屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数枚が配置され、左右方向に隣り合う鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とされ、突き合わせ部を覆うように縦レール部材が配置固定されることにより、鋼板の突き合わせ部が縦レール部材によって被覆され、直接露出しないようにすることができるので、防火性能を高くすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る太陽光発電装置によれば、縦レール部材の底面部は鋼板の突き合わせ部よりも幅広に形成されていることにより、突き合わせ部を全て覆うことができ、確実に防火性能を確保することができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置によれば、傾斜方向に沿う複数枚の鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とされることにより、傾斜方向に沿う複数の鋼板において一本の縦レール部材で突き合わせ部を覆うことができ、構造を簡易にすることができる。
【００１４】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置によれば、鋼板の突き合わせ部及び縦レール部材は、建物の屋根面の裏面側に設けられる垂木に沿って設けられることにより、縦レール部材を垂木に対して固定することができるので、縦レール部材の固定強度を大きくすることができる。
【００１５】
そして、本発明に係る太陽光発電装置の設置方法によれば、少なくとも屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数枚の鋼板を配置し、左右方向に隣り合う鋼板の突き合わせ部は傾斜方向全長に渡って一直線状とし、突き合わせ部を覆うように架台を構成する縦レール部材を配置固定し、縦レール部材に対しパネル体の縁部のうち屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を固定することにより、鋼板の突き合わせ部を縦レール部材で覆って、直接露出しないようにすることができるので、防火性能を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態における太陽光発電装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】鋼板の配置を表した平面図である。
【図５】図２のうち縦レール部材付近の拡大図である。
【図６】図５の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。本実施形態の太陽光発電装置は、傾斜面状に構成されてなる建物の屋根に取付けられるものである。すなわち、太陽光発電装置は、屋根面の傾斜に沿って設けられている。また、本実施形態の太陽光発電装置は、建物の施工時に屋根と一体的に形成されるものであり、建物の屋根を兼ねた屋根一体型の支持構造を有してなるものである。
【００１８】
図１には、本実施形態における太陽光発電装置の平面図を示している。本実施形態では、屋根面の傾斜方向に沿って２枚、屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って３枚の太陽光発電パネル１を並設しており、合計で６枚の太陽光発電パネル１を支持固定している。太陽光発電パネル１は、方形状に枠組みされた枠体１１によって周縁部を保持されてパネル体１０を構成しており、このパネル体１０が屋根面に設置される架台２によって支持されている。
【００１９】
枠体１１は、太陽光発電パネル１の縁部のうち屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠１３と、太陽光発電パネル１の縁部のうち屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿う横辺を保持する横枠１２とからなっている。横枠１２は、パネル体１０の上辺を構成する上枠５０と、パネル体１０の下辺を構成する下枠５５とからなっている。縦枠１３は、架台２を構成する縦レール部材２０によって支持固定されており、横枠１２は、架台２を構成する中間ブラケット２１によって支持されている。
【００２０】
架台２を構成する縦レール部材２０は、左右方向に隣接するパネル体１０の縦辺をそれぞれ支持固定できるように、長尺状に形成され、左右方向に一定間隔で配置される。本実施形態では、パネル体１０は左右方向に３枚配置されるので、図１に示すように、左右方向両端に配置されて一方側のみパネル体１０を支持固定する縦レール部材２０と、左右方向中間位置に配置されて両側でパネル体１０を支持固定する縦レール部材２０が、それぞれ設けられる。
【００２１】
パネル体１０の横辺については、短尺状に形成された中間ブラケット２１によって支持される。その詳細な構成については後述する。また、太陽光発電装置の下端部には、左右方向に沿って軒側端部材２２が、太陽光発電装置の上端部には、左右方向に沿って棟側端部材２３が、それぞれ設けられる。
【００２２】
太陽光発電装置の構成につきより詳細に説明する。図２には図１のＡ−Ａ断面図を、図３には図１のＢ−Ｂ断面図を、それぞれ示している。なお、図２はＡ−Ａ断面のうち左半分を省略すると共に、中間の一部を省略し、また、図３ではＢ−Ｂ断面のうち中間の一部を省略している。図２に示すように、建物の屋根面３は、左右方向に一定間隔で配置される垂木３２によって野地板３０が支持されて構成されている。野地板３０は木材からなり、その表面には防水シート３１が張られている。
【００２３】
屋根面３の表面には、鋼板４が敷設され、鋼板４の上に架台２が設置されてパネル体１０を支持固定している。架台２は、前述のようにパネル体１０の縦辺を支持固定する縦レール部材２０を有している。縦レール部材２０は、垂木３２の間隔に合わせてその直上に配置され、屋根面３及び垂木３２に対してビス止め固定される。これにより、架台２の固定強度を大きくすることができる。
【００２４】
架台２は、縦レール部材２０と、縦レール部材２０間に設けられる中間ブラケット２１とによって構成されている。縦レール部材２０は、パネル体１０の縦枠１３を長手方向に沿って支持し、中間ブラケット２１は、パネル体１０の横枠１２を一定間隔毎に支持している。中間ブラケット２１の左右方向の長さは、縦レール部材２０間の距離よりも小さいため、架台２にはパネル体１０の下方に屋根面の傾斜方向に沿って貫通する空間領域が形成され、この空間領域を空気が抜けることができるようになっている。
【００２５】
図３に示すように、中間ブラケット２１は、屋根面の傾斜方向に沿って隣接する２枚のパネル体１０を構成する各横枠１２、１２を支持し、棟側端部と軒側端部では、それぞれ１つの横枠１２を支持しており、各パネル体１０の左右方向における中間部において、パネル体１０の厚み方向への移動を規制している。これにより、風圧等によるパネル体１０の撓みを防止することができる。
【００２６】
次に、屋根面３に敷設される鋼板４の配置について説明する。図４には、鋼板４の配置を表した平面図を示している。この図に示すように、鋼板４は、屋根面の傾斜方向に沿って３枚、左右方向に沿って３枚、それぞれ並設されている。このうち、屋根面の傾斜方向に沿って隣接する鋼板４は、棟側の鋼板４の下端部が軒側の鋼板４の上端部と重なり合っており、重ね合わせ部６を構成している。重ね合わせ部６は、棟側の鋼板４が軒側の鋼板４の上面側に重なっているから、雨水が棟側から軒側に流れる際に、鋼板４の突き合わせ部５から屋根面３に水が浸入することを防止することができる。
【００２７】
一方、左右方向に沿って隣接する鋼板４は、互いに重なり合うことなく突き合わされており、鋼板４が配置される領域の傾斜方向全長に渡って一直線状の突き合わせ部５を構成している。
【００２８】
鋼板４を配置して形成された突き合わせ部５を覆うように、架台２の縦レール部材２０が配置される。したがって、鋼板４同士の突き合わせ部５は、縦レール部材２０によって被覆され、外部に直接露出しないようにされている。これによって、突き合わせ部５を介した防火性能の低下を防止することができる。このため、鋼板４は、縦レール部材２０が配置される間隔、すなわちパネル体１０の幅に合わせてその幅方向寸法が設定されている。縦レール部材２０が配置される間隔は、前述のようにパネル体１０の幅に適合すると同時に、屋根面３を支持する垂木３２のピッチとも同じであるから、鋼板４の幅寸法は垂木３２のピッチとも一致することとなる。
【００２９】
また、本実施形態では、鋼板４同士を左右方向に突き当てて突き合わせ部５を形成しているが、鋼板４間に隙間を設けて突き合わせ部５を形成するようにしてもよい。いずれにしても、縦レール部材２０を突き合わせ部５よりも幅広に形成し、突き合わせ部５が外部に直接露出しないように構成することで、防火性能の確保を図ることができる。
【００３０】
次に、縦レール部材２０の固定構造につき詳細に説明する。図５には図２のうち縦レール部材２０付近の拡大図を、図６には図５の分解図を、それぞれ示している。縦レール部材２０は、屋根面３に敷設される鋼板４に載置され、鋼板４を介して屋根面３に対して固定される底面部４０と、底面部４０から立ち上がる内側レール部４１及び外側レール部４２と、内側レール部４１のさらに内側に形成されるアタッチメント固定部４３を有している。
【００３１】
底面部４０は、前述のように鋼板４の突き合わせ部５よりも幅広となるように形成されていて、突き合わせ部５を外部に直接露出させないようにしている。また、底面部４０の中央位置において、縦レール部材２０はビス４８によって屋根面３に対し固定されている。
【００３２】
内側レール部４１と外側レール部４２は、それぞれアタッチメント固定部４３を挟んだ一組の立ち上がり片からなっている。内側レール部４１は、底面部４０から垂直方向に立ち上がっており、その上端部にはそれぞれ縦レール部材２０の中央側に向かって伸びる面状のパネル固定部４４を有していて、内側レール部４１とパネル固定部４４とで断面略Ｌ字状をなすように形成されている。
【００３３】
縦レール部材２０は、外側レール部４２と内側レール部４１を備えているから、底面部４０とで内側レール部４１と外側レール部４２と底面部４０とからなる外側の大きな凹部と内側レール４１とアタッチメント固定部４３と底面部４０とからなる内側の小さな凹部をそれぞれ形成している。したがって、太陽光発電パネル１間より水が浸入したとしても、これらの凹部が水通路となり屋根下方に水が流れるので、ビス４８による固定位置に水が浸入しないようにすることができる。さらに、パネル固定部４４は、縦レール部材２０の中央側端部がアタッチメント固定部４３よりも外側位置にあるため、仮にパネル固定部４４の上面側に水が浸入したとしても、浸入した水はアタッチメント固定部４３よりも外側の内側レール部４１間の領域に落ちるから、アタッチメント固定部４３の内側、すなわちビス４８の固定位置側には水が浸入しないようにすることができる。
【００３４】
また、底面部４０のビス４８を固定する部分は、厚肉状とされた凸部４０ａが形成されており、凸部４０ａが形成されていることで、アタッチメント固定部４３で囲まれたビス４８の固定位置に仮に水が浸入したとしても、アタッチメント固定部４３と凸部４０ａにより凹部による水通路が形成され、該通路を通り屋根下方に水が流れるので、屋根面３に挿通されるネジ面に水が浸入しないようにすることができ、防水性をさらに高くすることができる。
【００３５】
縦レール部材２０のパネル固定部４４に対しては、パネル体１０の縦枠１３が載置され、締結具であるボルトにより固着されている。縦枠１３は、太陽光発電パネル１の周面と対向する周面部１３ａと、周面部１３ａからパネル体１０の外周側に突出する平面状の固定面部１３ｂと、周面部１３ａからパネル体１０の内周側に突出し太陽光発電パネル１の周縁部を保持するパネル保持部１３ｃとを備えている。このうち縦枠１３の固定面部１３ｂが、縦レール部材２０のパネル固定部４４に載置され、固着される。
【００３６】
縦レール部材２０は、中央部のアタッチメント固定部４３を挟んで両側にそれぞれパネル固定部４４が形成されるので、隣接する左右のパネル体１０の縦枠１３を、それぞれ支持固定することができる。左右のパネル固定部４４は、先端部間が離隔しているため、縦レール部材２０においてはアタッチメント固定部４３及びビス４８の上方が開放状となっている。これに伴い、隣接する両縦枠１３も離隔した状態で支持固定されている。このため、パネル体１０の取付けや取外しの際には、縦枠１３を左右方向にスライド移動させることが可能となっている。
【００３７】
また、左右のパネル固定部４４が離隔しており、アタッチメント固定部４３及びビス４８の上方が開放状となっているため、縦レール部材２０を屋根面３に対し容易に固定することができると共に、取り外しも容易にすることができる。さらには、縦枠１３を縦レール部材２０に固定する際には、縦枠１３の固定面部１３ｂを縦レール部材２０のパネル固定部４４に載置して固定すればよいので、位置合わせも容易にすることができる。さらに、パネル固定部４４の端面には、長手方向にわたり突起４４ａが形成されており、パネル体１０を載置した際にその脱落を防止することができる。
【００３８】
縦レール部材２０のアタッチメント固定部４３は、ビス４８による固定位置を挟んで断面略Ｌ字状の一組の突出部からなっている。このアタッチメント固定部４３には、カバー用アタッチメント４６が係合固定され、カバー用アタッチメント４６には縦レールカバー４５が固定される。
【００３９】
カバー用アタッチメント４６は、下端部にアタッチメント固定部４３に対し係合自在な係合部４６ａを備えている。カバー用アタッチメント４６はアタッチメント固定部４３からパネル体１０の上面近傍位置までの高さを有しており、上端部には縦レールカバー４５を固定自在なカバー固定部４６ｂを備えている。
【００４０】
縦レールカバー４５は、カバー固定部４６ｂに対してビス止め固定されるカバー側固着部４５ａと、カバー側固着部４５ａから左右に伸びるカバー部４５ｂとからなっている。カバー部４５ｂは、左右方向に隣接する縦枠１３の周面部１３ａ間に形成される空間部分を覆うと共に、パネル体１０を構成する縦枠１３のパネル保持部１３ｃの周縁部にかかる位置まで伸びるように形成されており、縦レール部材２０への水の浸入を防止している。
【００４１】
本実施形態の太陽光発電装置の組立にあっては、まず屋根面３に鋼板４を敷設して、垂木３２の直上に屋根面３の傾斜方向に沿う一直線状の突き合わせ部５を形成する。次に、鋼板４の突き合わせ部５を覆うように縦レール部材２０を配置し、ビス４８により屋根面３に対し固定すると共に、縦レール部材２０の中間位置であってパネル体１０の横枠１２が配置される場所に小片状の中間ブラケット２１を固定しておく。続いて、縦レール部材２０に対してパネル体１０を載置して縦枠１３の固定面部１３ｂと縦レール部材２０のパネル固定部４４とを締結具により固着する。その後、縦レール部材２０のアタッチメント固定部４３に対してカバー用アタッチメント４６を係合固定し、カバー用アタッチメント４６のカバー固定部４６ｂに対して縦レールカバー４５のカバー側固着部４５ａをビス止め固定する。
【００４２】
このような組立構造を有することにより、垂木３２のピッチに合わせて鋼板４と架台２及びパネル体１０を設置することができると共に、鋼板４の突き合わせ部５を縦レール部材２０で覆うことができるので、突き合わせ部５における防火性を高くすることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、太陽光発電パネル１の枚数は、本実施形態のものには限られない。また、鋼板４の配置についても、突き合わせ部５を垂木３２及び縦レール部材２０の配置位置に合わせて一直線状となるように配置していればよく、枚数については太陽光発電パネル１の設置枚数などに応じて適宜設定することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１    太陽光発電パネル
２    架台
３    屋根面
４    鋼板
５    突き合わせ部
６    重ね合わせ部
１０    パネル体
１１    枠体
１２    横枠
１３    縦枠
１３ａ  周面部
１３ｂ  固定面部
１３ｃ  パネル保持部
２０    縦レール部材
２１    中間ブラケット
３２    垂木
４０    底面部
４３    アタッチメント固定部
４４    パネル固定部
４５    縦レールカバー
４６    カバー用アタッチメント
【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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