(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定寸法により形成された複数の屋根パネルが配列された屋根面の上に、所定寸法により形成された複数枚の太陽電池パネルを配列することにより形成された太陽電池付屋根の組立方法であって、
前記屋根面の棟から軒先まで延びる寸法とされた前記屋根パネルの端縁部に沿って、前記屋根パネルの棟から軒先までの長さに応じた寸法とされ前記太陽電池パネルの一端縁を支持するジョイント用支持レールを設けるとともに、前記屋根パネルの端縁部以外の部分に前記ジョイント用支持レールに沿って、前記屋根パネルの棟から軒先までの長さに応じた寸法でかつ前記ジョイント用支持レールの一対が対称形に一体化された形状とされて互いに隣接する前記太陽電池パネルの端縁同士を両方支持する中間用支持レールを設け、
前記屋根パネルの全面に、前記ジョイント用支持レールおよび前記中間用支持レールを介して前記太陽電池パネルを取り付け、
前記太陽電池パネルが取り付けられた前記複数の屋根パネルを前記屋根面に配列した後、互いに隣接する屋根パネルの端縁に設けられた前記ジョイント用支持レール同士を、前記隣接する他の屋根パネルの端縁部に沿って前記屋根パネルの棟から軒先までの長さに応じた寸法で延びるとともに上方へ突出するように前記ジョイント用支持レールに設けられた上方延出部にまたがって取り付けられる断面Ｕ字状の接続部材で連結することを特徴とする太陽電池付屋根の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽エネルギーを利用した太陽電池パネルを建物の屋根に取り付けた太陽電池付屋根及びその組立方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、環境や生態系に悪影響を与えないエネルギーとして太陽エネルギーが知られている。太陽エネルギーを利用するにあたり、太陽の光を電気に変換する太陽電池が利用されている。このような太陽電池を家庭でも利用できるようにするために、屋根面に太陽電池が設置された太陽電池付屋根が知られている。
太陽電池付屋根に設置される太陽電池は、水による漏電や短絡等の事故を未然に防止する必要があり、太陽電池であるソーラセルを平板状の完全防水ケースの内部に収めて太陽電池パネルとして設置されている。この太陽電池パネルは、一枚で所定の電圧および電力が得られるように、所定枚数のソーラセルを有するものとなっている。
【０００３】
前述のような太陽電池付屋根の一例として、特開平９−３２４５１３号公報に示されるものがある。この公報に示される太陽電池付屋根は、図４に示されるように、屋根面に沿って配列された複数の屋根パネル６０の上面に、棟から軒先へ向かって延びる細長いレール状の取付部材６１が複数等間隔に配設され、これらの取付部材６１の間に太陽電池パネル６２が配置されるとともに、各太陽電池パネル６２の端縁が当該取付部材６１に固定されたものである。
ここで、隣接する屋根パネル６０の継ぎ目６３は、その上方に配値されるとともに、当該継ぎ目６３に沿って配列された複数の太陽電池パネル６２で覆われるようになっている。
この際、太陽電池パネル６２と屋根パネル６０との間に隙間が形成され、この隙間を外部と連通させれば、外部の冷たい空気が隙間内を通るようになり、この冷たい空気で太陽光線で熱せられる太陽電池パネル６２が冷されるので、温度上昇による太陽電池パネルの電圧低下が未然に防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような太陽電池付屋根では、屋根パネル６０の設置後、屋根パネル６０の継ぎ目６３に沿って複数の太陽電池パネル６２を一枚づつ配列して固定しなければならないので、現場での作業工数が多く、高所で行われる屋根の組立作業に時間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、組立作業が短時間で行えるようになる太陽電池付屋根およびその組立方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定寸法により形成された複数の屋根パネルが配列された屋根面の上に、所定寸法により形成された複数枚の太陽電池パネルを配列することにより形成された太陽電池付屋根の組立方法であって、前記屋根面の棟から軒先まで延びる寸法とされた前記屋根パネルの端縁部に沿って、前記屋根パネルの棟から軒先までの長さに応じた寸法とされ前記太陽電池パネルの一端縁を支持するジョイント用支持レールを設けるとともに、前記屋根パネルの端縁部以外の部分に前記ジョイント用支持レールに沿って、前記屋根パネルの棟から軒先までの長さに応じた寸法でかつ前記ジョイント用支持レールの一対が対称形に一体化された形状とされて互いに隣接する前記太陽電池パネルの端縁同士を両方支持する中間用支持レールを設け、前記屋根パネルの全面に、前記ジョイント用支持レールおよび前記中間用支持レールを介して前記太陽電池パネルを取り付け、前記太陽電池パネルが取り付けられた前記複数の屋根パネルを前記屋根面に配列した後、互いに隣接する屋根パネルの端縁に設けられた前記ジョイント用支持レール同士を、前記隣接する他の屋根パネルの端縁部に沿って前記屋根パネルの棟から軒先までの長さに応じた寸法で延びるとともに上方へ突出するように前記ジョイント用支持レールに設けられた上方延出部にまたがって取り付けられる断面Ｕ字状の接続部材で連結することを特徴とする。
このような本発明では、屋根パネル５の端縁に太陽電池パネル１０の端縁を合わせて配列することができるので、ジョイント部分のスペースを残すことなく屋根パネル５全面に太陽電池パネル１０を組み付けることが可能となる。
このような本発明によれば、ジョイント用のスペースを残すことなく全面に太陽電池パネル１０が組み付けられた状態の屋根パネル５を屋根面に配列することにより、工場や地上で、屋根パネル５に太陽電池パネル１０を取り付ける作業が行なえようになることから、屋根面上での太陽電池パネル１０の取付作業が不要となり、建築現場における組立作業が短時間で行えるようになる。
すなわち、工場や地上で、屋根パネル５に太陽電池パネル１０を取り付けた後、太陽電池パネル１０が取り付けられた屋根パネル５を建物の屋根面に配列し、隣接する屋根パネル５を接続部材４１で相互接続すれば、太陽電池付屋根４が完成し、高所となる屋根面上での太陽電池パネル１０の取付作業が不要となり、建築現場における組立作業が短時間で行えるようになる。
また、屋根パネル５は、前記屋根面の棟から軒先まで延びるものであり、前記ジョイント用支持レールＲおよび前記上方延出部４０は、前記屋根パネル５の棟から軒先までの長さに応じた寸法を備えているため、工場や地上で、太陽電池パネル１０が取り付けられた屋根パネル５に対し、工場や地上で、太陽電池パネル１０の継ぎ目の防水処理を完了させることが可能となり、屋根パネル５自体の防水作業が不要となり、組立作業が短時間で行なえるようになる。そのうえ、屋根パネル５同士を接続する接続部材をも屋根パネルの棟から軒先までの長さに応じた寸法で形成すれば、棟から軒先までの間で途切れることがなくなるので、途中に継目が形成されず、良好な防水性能が得られる。
さらに、逆Ｕ字形状の接続部材を隣接するジョイント用支持レールＲの上方延出部にまたがって被せることで、屋根パネル５同士の接続作業が完了するようになるので、その接続作業が容易になり、この点でも、組立作業が短時間で行えるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２には、本実施形態に係るユニット式建物１が示されている。このユニット式建物１は、箱状に形成された複数の一階建物ユニット２および二階建物ユニット３を組み合わせたものである。
一方、屋根４は、複数の屋根パネル５を桁方向に配列して形成した切妻式ものである。屋根４の一方の傾斜面に配列された各屋根パネル５の全面には、屋根葺材としての太陽電池パネル１０が多数縦横に配列されている。
なお、一階建物ユニット２、二階建物ユニット３および屋根パネル５は、予め工場で製造され、建築現場で互いに組み合わされたものである。
ここで、太陽電池パネル１０は、図３に示されるように、屋根４の傾斜方向に沿った端縁を支持するジョイント用支持レールＲや支持レールＭを介して屋根パネル５に固定されている。
【００１２】
図３において、屋根パネル５は、屋根４の棟から軒先までの長さを有する四角形状のパネルであり、図示しない溝型鋼を枠組みしたフレームの表面に合板等の屋根面材５Ａを張り付けて形成されている。屋根面材５Ａの表面には、アスファルトルーフィング等の防水シート材５Ｂが張り付けられている。
太陽電池パネル１０は、所定数のソーラーセルを収めた平板状の防水ケース１２と、このケース１２の周縁に取り付けられた四角形状の枠体１３とを有するものである。これらのケース１２、枠体１３により防水および補強がなされ、内部のソーラーセルは、雨水による漏電や短絡等の事故、太陽電池パネル１０の表面に加わる荷重等から保護されるようになっている。
図３中、紙面の直交方向に延びる枠体１３の縦枠部１３Ａは、下方の部分が図中左右方向に延びる横枠部１３Ｂの下面よりも下方に突出し、太陽電池パネル１０の脚部１４となっている。そして、この脚部１４により太陽電池パネル１０の荷重が下方に伝達されるようになっている。また、脚部１４には、外側の下端部分に外側に突出する固定用鍔部１５が設けられている。
【００１３】
ジョイント用支持レールＲは、屋根４の棟から軒先まで延びるレール状の部材であり、屋根パネル５の端縁に沿って敷設され、当該端縁に沿って配列されている複数の太陽電池パネル１０の各々の一端縁を支持するようになっている。
このジョイント用支持レールＲには、図中上方が開口となった断面コ字状の樋部２１と、この樋部２１の下方に一体的に設けられた断面四角形状のパイプ部２２とが設けられている。樋部２１は、屋根パネル５の端縁に沿って配列された各太陽電池パネル１０の脚部１４を受けるとともに、太陽電池パネル１０に降り注いだ雨水等を集めて軒先へ排水するものである。
樋部２１の底部２３には、脚部１４が載せられるとともに、脚部１４の固定用鍔部１５を貫通したタッピングねじ２４が螺合されている。そして、この底部２３が太陽電池パネル１０を固定する固定部となっている。
太陽電池パネル１０の端縁には、断面クランク形状の固定具１６が配置されている。この固定具１６は、下端が樋部２１の底部２３に固定されるとともに、上端で取付部材２０に固定された太陽電池パネル１０の鍔部１１を上方から押え付けるものである。
パイプ部２２の傾斜した側面には、下端付近に取付用鍔部２５が突設されており、この取付用鍔部２５を貫通するねじ２６を屋根パネル５に螺合させることにより、ジョイント用支持レールＲの固定がなされている。
【００１４】
ここで、各ジョイント用支持レールＲには、隣接する他の屋根パネル５の端縁部に沿って延びるとともに、上方へ突出する上方延出部４０が設けられている。この上方延出部４０は、屋根パネル５の棟から軒先までの長さに応じた寸法を備えたものである。
隣接する屋根パネル５のジョイント用支持レールＲ同士は、その上方延出部４０同士を近接して配置され、これらの上方延出部４０にまたがって取り付けられる断面逆Ｕ字形状により連結されている。
この際、接続部材４１は、屋根パネル５の棟から軒先までの長さに応じた寸法を備えたものである。これらの接続部材４１の間には、一対のパッキング部材３１およびパッキング部材３２がそれぞれ介装されている。これらのパッキング部材３１，３２は、それぞれのジョイント用支持レールＲに固着され、ジョイント用支持レールＲ同士を接続することにより、接続部材４１の間の隙間を塞ぐようになっている。
屋根パネル５の継ぎ目Ｊは、ジョイント用支持レールＲの上方延出部４０同士を接続部材４１で連結することで塞がれるようになっている。ここにおいて、ジョイント用支持レールＲを接続部材４１で連結することにより、屋根パネル５同士が接続されるようになっている。
【００１５】
支持レールＭは、屋根パネル５の中間部分に敷設されるものであり、互いに隣接する二つのジョイント用支持レールＲを一体化した形状となっている。
具体的には、支持レールＭは、図中上方が開口となった断面コ字状の樋部２１Ａと、この樋部２１Ａの下方に一体的に設けられた断面四角形状のパイプ部２２Ａとを有するものである。
これらの樋部２１Ａおよびパイプ部２２Ａは、ジョイント用支持レールＲのものよりも大きくされ、このうち、樋部２１Ａは、支持レールＭの両側に配列された太陽電池パネル１０の両方の脚部１４を受けるとともに、太陽電池パネル１０に降り注いだ雨水等を集めて軒先へ排水するものとなっている。
樋部２１Ａの底部２３Ａには、ジョイント用支持レールＲと同様に、太陽電池パネル１０の脚部１４が載せられるとともに、脚部１４の固定用鍔部１５を貫通したタッピングねじ２４が螺合されている。そして、この底部２３Ａが太陽電池パネル１０を固定する固定部となっている。
パイプ部２２Ａの傾斜した側面には、ジョイント用支持レールＲと同様に、下端付近に取付用鍔部２５が突設されており、この取付用鍔部２５を貫通するねじ２６を屋根パネル５に螺合させることで、支持レールＭが固定されている。
また、太陽電池パネル１０の間に形成される目地部７には、図中上下方向に三段に形成された舌部８Ａを水平に突出させた化粧目地ガスケット８が挿入されている。
【００１６】
以下に、本実施形態の屋根４の組立手順について説明する。
まず、一階建物ユニット２、二階建物ユニット３および屋根パネル５を工場で製造する。この際、ジョイント用支持レールＲおよび支持レールＭを介して、屋根パネル５の全面に太陽電池パネル１０を取り付ける。また、ジョイント用支持レールＲには、継ぎ目Ｊ側の側面にパッキング部材３１，３２を取り付ける。
次いで、建築現場で複数の建物ユニット２，３を組み合わせおき、その屋根部分に複数の屋根パネル５を配列して固定する。
屋根パネル５の配列・固定が完了したら、配列された屋根パネル５の互いに隣接するジョイント支持レールＲ同士を接続部材４１で連結し、これにより、屋根パネル５同士を互いに接続する。なお、太陽電池パネル１０が取り付けられていない屋根パネル５の継ぎ目Ｊは、コーキング剤等で防水処理を施しておく。これらの接続作業および防水処理が完了すると、屋根４が完成する。
【００１７】
前述のような本実施形態によれば次のような効果がある。
すなわち、各屋根パネル５の端縁部に、当該端縁部に沿って配置される太陽電池パネル１０の一端縁を支持するジョイント用支持レールＲを設け、屋根パネル５の端縁に太陽電池パネル１０の端縁を合わせて配列することができるようにしたので、工場や地上で、屋根パネル５に太陽電池パネル１０を取り付けることが可能となる。
また、互いに隣接する前記屋根パネルの前記ジョイント用支持レールＲ同士を、接続部材４１を介して互いに連結するようにしたので、隣接する屋根パネル５同士の接続作業が容易となる。
このため、高所となる屋根面上での太陽電池パネル１０の取付作業が不要となるうえ、屋根パネル５同士の接続作業も簡単に行なえるようになり、建築現場における組立作業を短時間で行なうことができる。
【００１８】
さらに、ジョイント用支持レールＲの各々に、隣接する他の屋根パネル５の端縁部に沿って延びるとともに上方へ突出する上方延出部４０を設け、互いに隣接するジョイント用支持レールＲの前記上方延出部にまたがって取り付けられる断面逆Ｕ字形状の接続部材４１でジョイント用支持レールＲ同士を連結するようにしたので、ジョイント用支持レールＲ同士の連結が容易に行なえ、ジョイント用支持レールＲ同士の連結で、屋根パネル５同士の接続作業が完了するようになり、この点からも、組立作業を短時間で行なうことができる。
【００１９】
また、屋根面の棟から軒先まで延びる屋根パネル５を採用するとともに、屋根パネル５の棟から軒先までの長さに応じた寸法に、ジョイント用支持レールＲおよび上方延出部４０の長手寸法を設定したので、工場や地上で、太陽電池パネル１０が取り付けられた屋根パネル５に対し、工場や地上で、太陽電池パネル１０の継ぎ目の防水処理を完了させることが可能となり、屋根パネル５自体の防水作業が不要となり、組立作業をさらに短時間とできる。そのうえ、屋根パネル５同士を接続する接続部材４１は、棟から軒先までの間で途切れることがなくなるので、途中に継目が形成されず、良好な防水性能を得ることができる。
【００２０】
さらに、各表面全体に太陽電池パネル１０が取り付けた複数の屋根パネル５を屋根面に配列した後、互いに隣接する屋根パネル５の端縁に設けられたジョイント用支持レールＲ同士を接続部材で連結するようにしたので、工場で、屋根パネル５に太陽電池パネル１０を取り付ける作業が完了するようになり、屋根面上での太陽電池パネル１０の取付作業が一切不要となり、建築現場における組立作業を確実に短時間で完了させることができる。
【００２１】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示すような変形形態を含むものである。
例えば、前記実施形態では、太陽電池パネル１０の屋根パネル５への取付作業を工場で行うようにしたが、当該取付作業は、建築現場で行ってもよく、地上で太陽電池パネルを屋根パネルに取り付ければ、前記実施形態と同様に、作業時間を短縮することができる。
また、屋根としては、ユニット式建物の屋根に限らず、柱および梁を建築現場で接合する在来工法からなる建物の屋根でもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、組立作業を短時間で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るユニット式建物を示す斜視図である。
【図２】前記実施形態のユニット式建物を示す分解斜視図である。
【図３】前記実施形態の要部を示す断面図である。
【図４】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ユニット式建物
４  太陽電池付屋根
５  屋根パネル
１０  太陽電池パネル
４０  上方延出部
４１  接続部材
Ｒ  支持するジョイント用支持レール
【図１】
0004074002.tif 000002
【図２】
0004074002.tif 000003
【図３】
0004074002.tif 000004
【図４】
0004074002.tif 000005