(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根傾斜方向に沿って隣接する屋上設備機器同士を接続するための接続構造であって、棟側の屋上設備機器の軒側端部と屋根材との間に接続具を介在させて、その接続具の付勢力によって棟側の屋上設備機器の軒側端部を上方に持ち上げることで、この軒側端部と屋根材との間に軒側の屋上設備機器の棟側端部を差し入れる挿入空間を形成し、この挿入空間へ差し入れた軒側の屋上設備機器の棟側端部に対して、棟側の屋上設備機器の軒側端部を接続具の付勢力に抗して押し付けるようにして固定具で固定したことを特徴とする屋上設備機器の接続構造。
【請求項２】
接続具は、屋根材に固定する基台と、この基台に設けたバネ片とからなり、棟側の屋上設備機器の軒側端部に上方より挿入した固定具としてのボルトを基台にねじ込むことによって、前記の押し付けをバネ片の付勢力に抗して行うようにした請求項１記載の屋上設備機器の接続構造。
【請求項３】
接続具の基台は、金属製の帯板を略コ字形に折曲形成してなり、バネ片は、この基台におけるボルトねじ込み孔付きの上面片の一部を加工してなる請求項２記載の屋上設備機器の接続構造。
【請求項４】
棟側の屋上設備機器の軒側端部に、棟側に向けて開放した係合溝を形成し、この係合溝に接続具の上面片及びバネ片を差し入れるようにした請求項３記載の屋上設備機器の接続構造。
【請求項５】
屋上設備機器は、太陽電池モジュールである請求項１乃至４のいずれかに記載の屋上設備機器の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池モジュールや太陽熱温水器モジュール等の屋上設備機器の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、太陽電池モジュールを屋根へ設置して、太陽光発電により電力を得るようにした住宅が増えつつある。この種の住宅において、太陽電池モジュールの屋根への設置に際しては、太陽電池モジュールと屋根葺き材との間に一体感を持たせるのが外観上望ましい。
【０００３】
そこで、軒側の太陽電池モジュールの棟側端部に棟側の太陽電池モジュールの軒側端部を重ね合わせるようにして、多数の太陽電池モジュールを屋根葺き材と同様に階段状に設置するようにした構造のものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように太陽電池モジュールを階段状に設置する場合、軒側よりも先に棟側の太陽電池モジュールを屋根に設置すると、この棟側の太陽電池モジュールの軒側端部を持ち上げながら、その下側に軒側の太陽電池モジュールの棟側端部をもぐり込ませるといった煩雑な作業を必要とすることから、一般的には、軒側から棟側に向けて太陽電池モジュールを設置している。ところが、この場合には、作業者は、軒側を向いた状態で太陽モジュールを設置することになり、屋根からの落下等の危険を伴っていた。
【０００５】
また、太陽電池モジュールを階段状に設置した場合、そのうちの１個を取り外そうとすれば、その周りの数個を取り外さなければならいといったように、太陽電池モジュールの取り外しが困難で、メンテナンス性が悪いといった不具合もあった。
【０００６】
そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、屋上設備機器の屋根への設置に際しての施工性及び安全性の向上を図ることができ、また良好なメンテナンス性を実現できる屋上設備機器の接続構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、屋根傾斜方向に沿って隣接する屋上設備機器同士を接続するための接続構造であって、棟側の屋上設備機器の軒側端部と屋根材との間に接続具を介在させて、その接続具の付勢力によって棟側の屋上設備機器の軒側端部を上方に持ち上げることで、この軒側端部と屋根材との間に軒側の屋上設備機器の棟側端部を差し入れる挿入空間を形成し、この挿入空間へ差し入れた軒側の屋上設備機器の棟側端部に対して、棟側の屋上設備機器の軒側端部を接続具の付勢力に抗して押し付けるようにして固定具で固定したことを特徴とする。
【０００８】
そして、接続具は、屋根材に固定する基台と、この基台に設けたバネ片とからなり、棟側の屋上設備機器の軒側端部に上方より挿入した固定具としてのボルトを基台にねじ込むことによって、前記の押し付けをバネ片の付勢力に抗して行うようにしている。
【０００９】
また、接続具の基台は、金属製の帯板を略コ字形に折曲形成してなり、バネ片は、この基台におけるボルトねじ込み孔付きの上面片の一部を加工してなる。
【００１０】
さらに、棟側の屋上設備機器の軒側端部に、棟側に向けて開放した係合溝を形成し、この係合溝に接続具の上面片及びバネ片を差し入れるようにしている。さらにまた、屋上設備機器を、太陽電池モジュールとしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る屋上設備機器としての太陽電池モジュール(１)(１)…は、図３に示すように、例えば切妻タイプの屋根における一方の屋根面(例えば南側に面する屋根面)に、屋根葺き材(２)(２)…とともに設置される。
【００１２】
各太陽電池モジュール(１)は、図４に示すように、方形の太陽電池パネル(20)と、この太陽電池パネル(20)を囲む方形枠状の金属製のモジュールフレーム(21)とから構成されている。太陽電池パネル(20)は、多結晶シリコンからなるセル（太陽電池の基本単位）を必要枚配列して、屋外で利用できるよう強化ガラスで覆ったものである。なお、セルは、多結晶シリコンに限らず、単結晶シリコンやアモルファスシリコン等であっても良い。
【００１３】
モジュールフレーム(21)は、上側及び下側のフレーム材(22)(23)と、これら上側及び下側フレーム材(22)(23)の両端部を連結する左右一対の側フレーム材(24)(24)とから方形枠状に形成されている。これら各フレーム材(22)(23)(24)(24)は、アルミニウムの押出加工により成形されている。
【００１４】
上側フレーム材(22)は、図１及び図２に示すように、矩形の閉断面を有する本体(25)と、この本体(25)のパネル(20)側の側面から水平に延出した一対のパネル保持片(26)(26)と、本体(25)の下面から下方に延出した一対の脚片(27)(27)とからなる。そして、パネル保持片(26)(26)間の隙間には、太陽電池パネル(20)の上側端部がクッション材を介して嵌め込まれている。
【００１５】
下側フレーム材(23)は、矩形の閉断面を有する本体(30)と、この本体(30)の上面から延出したＬ字形のパネル保持片(31)と、本体(30)の下面からパネル(20)とは反対側に水平に延出した締結片(32)と、この締結片(32)の先端から折り返してパネル(20)側に水平に延出した押圧片(33)とからなる。本体(30)の上面とパネル保持片(31)との間の隙間には、太陽電池パネル(20)の下側端部がクッション材を介して嵌め込まれている。また、締結片(32)には、ボルト挿入用孔(37)(37)…が形成されており、この締結片(32)と押圧片(33)とによって、パネル(20)側に開放した係合溝(35)が形成されている。
【００１６】
この下側フレーム材(23)には、屋根傾斜方向に隣接する軒側の太陽電池モジュール(１)と接続するための接続具(36)(36)が適宜間隔をあけて取り付けられるようになっている。
【００１７】
接続具(36)は、図５に示すように、金属製の帯板を略コ字形に折曲形成してなる基台(41)と、この基台(41)に一体的に形成したバネ片(42)とからなる。基台(41)は、互いに対向する上面片(43)及び下面片(44)と、これら上面片(43)と下面片(44)の一端部間を連結する連結片(45)とからなる。上面片(43)の先端部中央には、下側フレーム材(23)の締結片(32)のボルト挿入用孔(37)に対応したボルトねじ込み孔(46)が形成されている。また、下面片(44)の先端部中央には、仮固定用の釘を打ち込む長孔(47)が形成され、この長孔(47)よりも基端部側には、３個のビス挿入用孔(48)(48)…が形成されている。
【００１８】
バネ片(42)は、基台(41)の上面片(43)の一部を加工することによって形成されている。すなわち、上面片(43)の先端部から基端部に向けて平行な２本の切り込み(49)(49)を入れ、この切り込み(49)(49)よりも外側部分を上方にく字形に折曲することによって形成されている。
【００１９】
この接続具(36)は、図６に示すように、基台(41)の上面片(43)及びバネ片(42)を下側フレーム材(23)の係合溝(35)に挿入して、下側フレーム材(23)の締結片(32)のボルト挿入用孔(37)(37)…に挿入した固定具としてのボルト(50)を、基台(41)の上面片(43)のボルトねじ込み孔(46)にねじ込むことによって、下側フレーム材(23)に取り付けられる。なお、図６中、(51)は、下側フレーム材(23)の押圧片(33)に取り付けられたアース用金具である。
【００２０】
側フレーム材(24)は、図６に示すように、垂直片(55)と、この垂直片(55)のパネル(20)側の側面から延出した一対のパネル保持片(56)(56)と、垂直片(55)のパネル(20)側とは反対の側面から延出した３本の突片(57)(57)…とからなる。
【００２１】
このようにして構成された太陽電池モジュール(１)(１)…の屋根への施工は、以下のようにして行われている。まず、図７に示すように、最も棟側に位置する太陽電池モジュール(１)(１)…を、その上側フレーム材(22)が棟側を、下側フレーム材(23)が軒側を向くようにして、側フレーム材(24)(24)を屋根材(60)に固定した架台(61)(61)…に載せた状態で設置する。そして、各太陽電池モジュール(１)の下側フレーム材(23)に予め仮止めしてある接続具(36)(36)を、墨打ちラインに合わせ、その下面片(44)(44)の長孔(47)(47)から屋根材(60)に釘を打ち込むことによって、屋根材(60)に対して仮固定する。なお、接続具(36)(36)の仮止めは、下側フレーム材(23)の締結片(32)のボルト挿入用孔(37)(37)…に挿入したボルト(50)を、上面片(43)のボルトねじ込み孔(46)にねじ込むことによってなされているが、このボルト(50)のねじ込み量は、バネ片(42)が変形しないか僅かに弾性変形する程度に抑えられている。
【００２２】
そして、太陽電池モジュール(１)(１)…間の目地調整を行った後に、接続具(36)の下面材(44)のビス挿入用孔(48)(48)…に上方から挿入したビス(63)(63)…を、図１及び図２に示すように、屋根材(60)及び母屋(64)にねじ込むことによって、接続具(36)を屋根材(60)に固定する。なお、桁方向に隣接する太陽電池モジュール(１)(１)間には、目地材(65)及び化粧材(66)を取り付けて目地隙間を塞ぐ。
【００２３】
このようして設置した最も棟側の各太陽電池モジュール(１)においては、図２に示すように、その軒側端部と屋根材(60)との間に接続具(36)(36)が介在されて、バネ片(42)(42)が下側フレーム材(23)の締結片(32)の下面に当接し、そのバネ片(42)(42)の付勢力によって軒側端部が上方に持ち上げられた状態となっている。これによって、太陽電池モジュール(１)(１)…の軒側端部と屋根材(60)との間に、これら太陽電池モジュール(１)(１)…よりも軒側に設置する太陽電池モジュール(１)(１)…の棟側端部をスムーズに差し入れることができる挿入空間(70)が形成される。
【００２４】
続いて、新たな太陽電池モジュール(１)(１)…を、その棟側端部すなわち上側フレーム材(22)を挿入空間(70)に差し入れながら、側フレーム材(24)(24)を屋根材(60)に固定した架台(61)(61)…に載せた状態で設置する。そして、上述したように、接続具(36)の仮固定、太陽電池モジュール(１)(１)…間の目地調整を行って、各太陽電池モジュール(１)において接続具(36)(36)を屋根材(60)にビス(63)(63)止めした後に、ボルト(50)(50)をさらにねじ込んで本締めする。
【００２５】
すると、図１に示すように、棟側の太陽電池モジュール(１)における下側フレーム材(23)の締結片(32)が、接続具(36)(36)のバネ片(42)(42)をその付勢力に抗して下方に押し込み、下側フレーム材(23)の押圧片(33)が、挿入空間(70)を狭めるように下方に移動して、軒側の太陽電池モジュール(１)の棟側端部すなわち上側フレーム材(22)上に押し付けられる。これによって、棟側の太陽電池モジュール(１)(１)…の軒側端部と軒側の太陽電池モジュール(１)(１)…の棟側端部とが、互いに重なり合った状態で接続する。
【００２６】
このようにして太陽電池モジュール(１)(１)…を棟側から軒側へ向かって順次設置することで、図３及び図８に示すように、棟側と軒側の太陽電池モジュール(１)(１)を重ね合わせるようにして、多数の太陽電池モジュール(１)(１)…を屋根葺き材(２)(２)…と同様に階段状に施工している。
【００２７】
そして、上記施工後において、個々の太陽電池モジュール(１)を交換や修理、点検のために取り外す場合には、図９に示すように、まず取り外し対象となる太陽電池モジュール(１)よりも一段棟側の太陽電池モジュール(１)において本締めしたボルト(50)(50)を緩める。すると、接続具(36)(36)のバネ片(42)(42)の付勢力によって棟側の太陽電池モジュール(１)の下側フレーム材(23)が自動的に持ち上がり、狭められていた挿入空間(70)が広がって、棟側の太陽電池モジュール(１)との接続が解除する。同様に、取り外し対象である太陽電池モジュール(１)において本締めしたボルト(50)(50)を外して、この太陽電池モジュール(１)よりも軒側の太陽電池モジュール(１)との接続も解除する。
【００２８】
この状態において、取り外し対象の太陽電池モジュール(１)は、その下側フレーム材(23)が屋根材(60)にビス(63)(63)…止めしてある接続具(36)(36)と係合した状態となっている。すなわち、下側フレーム材(23)の係合溝(35)に接続具(36)(36)の上面片(43)(43)及びバネ片(42)(42)が挿入された状態となっている。ところが、係合溝(35)は、棟側に開放しているので、図１０に示すように、取り外し対象の太陽電池モジュール(１)を軒側に向かって引き抜くことによって、接続具(36)の上面片(43)及びバネ片(42)を係合溝(35)から抜き出して、太陽電池モジュール(１)を取り外すことができる。そして、新たな或いは点検、修理後の太陽電池モジュール(１)を再び取り付けるには、上記の取り外し動作とは逆に、その上側フレーム材(22)を棟側の太陽電池モジュール(１)における挿入空間(70)に差し入れながら、係合溝(35)に接続具(36)(36)の上面片(43)(43)及びバネ片(42)(42)を挿入するようにして下側フレーム材(23)を接続具(36)(36)に係合する。この状態で、棟側及び軒側のボルト(50)(50)を本締めすることによって、太陽電池モジュール(１)を元通りに取り付けることができる。
【００２９】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、屋根に設置する屋上設備機器としては、太陽電池モジュールに限らず、太陽熱温水器モジュールであっても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、棟側の屋上設備機器の軒側端部を接続具の付勢力によって上方に持ち上げて挿入空間を形成し、この挿入空間へ軒側の屋上設備機器の棟側端部を差し入れるようにしているので、従来のような煩雑な作業を強いられることなく、屋上設備機器を棟側から軒側に向かって順次設置することができる。従って、作業者は、棟側を向いて太陽モジュールの設置作業を行うことができ、これによって施工性及び安全性の向上を図ることができる。
【００３１】
また、挿入空間に差し入れた軒側の屋上設備機器の棟側端部に対して、棟側の屋上設備機器の軒側端部を接続具の付勢力に抗して押し付けるようにしてボルトで固定しているので、このボルトを緩めたり取り外すことで、棟側の屋上設備機器の軒側端部が接続具の付勢力によって自動的に持ち上がり、これら端部同士の接続を解除することができる。従って、階段状に設置した屋上設備機器を、１個単位で取り外すことが可能となり、交換や点検、修理を簡単にしてメンテナンス性の向上も図ることができる。
【００３２】
さらに、接続具は、金属製の帯板を折曲形成した簡単な構造となっており、施工費の低減も可能となる。また、棟側の屋上設備機器の軒側端部において形成した棟側に向けて開放する係合溝に、接続具の上面片及びバネ片を差し入れる構造となっていれば、屋上設備機器を軒側に引き抜くことによって、屋上設備機器の軒側端部を屋根に固定した接続具から簡単に取り外すことができ、これによってメンテナンス性をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの接続構造を示す縦断面図である。
【図２】同じくその接続解除状態の縦断面図である。
【図３】太陽電池モジュールの屋根への設置状態を示す斜視図である。
【図４】太陽電池モジュールの斜視図である。
【図５】接続具の斜視図である。
【図６】接続具を太陽電池モジュールの下側フレーム材に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】太陽電池モジュールの施工途中を示す斜視図である。
【図８】太陽電池モジュールの屋根への設置状態を示す縦断面図である。
【図９】太陽電池モジュールを取り外すときの状態を示す縦断面図である。
【図１０】太陽電池モジュールを取り外すときの状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
(１)  屋上設備機器(太陽電池モジュール)
(35)  係合溝
(36)  接続具
(41)  基台
(42)  バネ片
(46)  ボルトねじ込み孔
(50)  固定具(ボルト)
(60)  屋根材
(70)  挿入空間
【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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【図７】
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【図８】
0003778420.tif 000009
【図９】
0003778420.tif 000010
【図１０】
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