(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ型鋼にて形成した方形枠状の支持フレーム１の外面に該支持フレーム１と同じ大きさの方形状の断熱パネル２を設けると共に該断熱パネル２の外面外周部に溝型鋼による中間支持枠３を方形枠状に設け、該中間支持枠３の外面に取付金物５によりソーラーパネル４の外周部を固定すると共に前記支持フレーム１に固定金具７を設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニット。
【請求項２】
Ｃ型鋼にて形成した大きな方形枠状の支持フレーム１ａの内部に複数の補強桟１ｂによりソーラーパネル４とほぼ同じ大きさの方形枠を複数形成し、該支持フレーム１ａの外面に方形状の断熱パネル２を介して該断熱パネル外面の前記支持フレーム１ａ及び補強桟１ｂと対応する位置に溝型鋼による中間支持枠３を設け、該中間支持枠３の外面に取付金物５により複数のソーラーパネル４の外周部を固定すると共に前記支持フレーム１ａに固定金具７を設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニット。
【請求項３】
Ｃ型鋼にて形成した方形枠状の支持フレーム１の外面に取付金物５によりソーラーパネル４の外周部を固定すると共に該支持フレーム１の内面に支持フレーム１と同じ大きさの方形状の断熱パネル２を設け、前記支持フレーム１にボルト孔７ａを有する固定金具７を支持フレーム１の内面と面一に設けると共に前記断熱パネル２の前記ボルト孔７ａと対応する位置に貫通孔２ｂを設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニット。
【請求項４】
Ｃ型鋼にて形成した大きな方形枠状の支持フレーム１ａの内部に複数の補強桟１ｂによりソーラーパネル４とほぼ同じ大きさの方形枠を複数形成し、該支持フレーム１ａと補強桟１ｂの外面に取付金物５により複数のソーラーパネル４の外周部を固定すると共に該支持フレーム１ａの内面に方形状の断熱パネル２を設け、前記支持フレーム１ａにボルト孔７ａを有する固定金具７を該支持フレーム１ａの内面と面一に設けると共に前記断熱パネル２の前記ボルト孔７ａと対応する位置に貫通孔２ｂを設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニット。
【請求項５】
中間支持枠３の外面が、垂直な取付下地材１５への支持フレーム１の取付状態において、上向きの傾斜状に形成されている請求項１又は２記載のソーラーパネルを備えた建造物構築ユニット。
【請求項６】
中間支持枠３が、側面に通気孔３ａを備えている請求項１又は２記載のソーラーパネルを備えた建造物構築ユニット。
【請求項７】
支持フレーム１が、側面に通気孔１ｄを備えている請求項３又は４記載のソーラーパネルを備えた建造物構築ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量気泡コンクリートパネル又は中空押出成形パネル等とＣ型鋼にて形成した方形枠状の支持フレームとを結合一体化した壁面構築ユニットの外面に、予めソーラーパネルを固定してなる建造物構築ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、エネルギー節約の観点から、ビルの外壁や屋上にソーラーパネルを設けるケースが多くなってきている。ソーラーパネルは、通常、幅８０２ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、厚さ４６ｍｍのパネル状物であり、その重量が１２．５ｋｇもあり、これを建造物の壁面に設置固定するに当っては、現在のところ現場施工に頼っているのが現状である。
【０００３】
前記現場施工におけるソーラーパネルの設置固定手段は、図９及び図１０に示すように、縦桟状の取付下地材２０の外面にリップ溝形鋼（以下「Ｃ形鋼」という）２１をソーラーパネル４の幅寸法よりやや広い８２３ｍｍ間隔にて上下に所要数平行に固定し、上下のＣ形鋼２１、２１間を跨ぐようにしてソーラーパネル４を配置して、最下部のソーラーパネル４の下端と最上部のソーラーパネル４の上端を、横断面鉤形の押え金具２２を用いて、固定ボルト２３と張出翼２４を有する固定ナット２５によりＣ形鋼２１の上面に圧接固定すると共に、隣接する上下の両ソーラーパネル４、４間には横断面逆凹状の中間押さえ２６を用いて前記と同じ固定ボルト２３と張出翼２４を有する固定ナット２５によりＣ形鋼２１の上面に圧接固定している。
【０００４】
ソーラーパネル４は、図１０に示すように、フロントカバー２７の下面に多数のソーラーセル２８を配置した状態の方形状のパネル主体２９の外周部をアルミニューム製のパネル枠３０にて囲われており、このパネル枠３０の外周上部には樋３１が形成されていて、この樋３１に前記鉤形の押え金具２２や逆凹状の中間押え２６の先端部を嵌め込み、固定ナット２５の張出翼２４をＣ形鋼２１の内部に納めた状態で固定ボルト２３を締め込むことによりソーラーパネル４の外周部をＣ形鋼２１の上面に圧接固定している。
【０００５】
本発明者は、軽量気泡コンクリートパネル又は中空押出成形パネル等を方形枠状の支持フレームと結合一体化した壁面構築ユニットを開発（特開平７−１６６６２６号公報参照）し、各種建造物に対して広く使用しているが、この壁面構築ユニットに予めソーラーパネルを結合一体化したユニットは本発明者の知るかぎり存在していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記現場施工によるソーラーパネル４の壁面への設置は、ソーラーパネル自体が破損しやすく、また、表面に傷がつきやすいものであることからその取り扱いに最大の注意をはらう必要があり、さらに、固定ボルト２３と張出翼２４を有する固定ナット２５により押え金具２２や中間押え２６にてソーラーパネル４の外周部を固定する作業は大変面倒なものである。
【０００７】
一方、前記方形枠状の支持フレームと結合一体化した壁面構築ユニットにより形成した壁面の外表面にソーラーパネル４を固定することは、壁面構築ユニットの最外面が軽量気泡コンクリートパネルや中空押出成形パネルであるためネジ孔が設けられず不可能である。
【０００８】
本発明は、かかる問題点の解決を課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本発明者が開発した前記公報に記載されている壁面構築ユニットの構成に改良を加えると共に該壁面構築ユニットの外表面にソーラーパネル４を予め工場にて一体的に固定しておくことにより、壁面の構築とソーラーパネルの設置を同時に行えるようにしたものである。
【００１０】
すなわち、本発明の第１は、Ｃ型鋼にて形成した方形枠状の支持フレーム１の外面に該支持フレーム１と同じ大きさの方形状の断熱パネル２を設けると共に該断熱パネル２の外面外周部に溝型鋼による中間支持枠３を方形枠状に設け、該中間支持枠３の外面に取付金物５によりソーラーパネル４の外周部を固定すると共に前記支持フレーム１に固定金具７を設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニットである。
【００１１】
本発明の第２は、Ｃ型鋼にて形成した大きな方形枠状の支持フレーム１ａの内部に複数の補強桟１ｂによりソーラーパネル４とほぼ同じ大きさの方形枠を複数形成し、該支持フレーム１ａの外面に方形状の断熱パネル２を介して該断熱パネル外面の前記支持フレーム１ａ及び補強桟１ｂと対応する位置に溝型鋼による中間支持枠３を設け、該中間支持枠３の外面に取付金物５により複数のソーラーパネル４の外周部を固定すると共に前記支持フレーム１ａに固定金具７を設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニットである。
【００１２】
本発明の第３は、Ｃ型鋼にて形成した方形枠状の支持フレーム１の外面に取付金物５によりソーラーパネル４の外周部を固定すると共に該支持フレーム１の内面に支持フレーム１と同じ大きさの方形状の断熱パネル２を設け、前記支持フレーム１にボルト孔７ａを有する固定金具７を支持フレーム１の内面と面一に設けると共に前記断熱パネル２の前記ボルト孔７ａと対応する位置に貫通孔２ｂを設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニットである。
【００１３】
本発明の第４は、Ｃ型鋼にて形成した大きな方形枠状の支持フレーム１ａの内部に複数の補強桟１ｂによりソーラーパネル４とほぼ同じ大きさの方形枠を複数形成し、該支持フレーム１ａと補強桟１ｂの外面に取付金物５により複数のソーラーパネル４の外周部を固定すると共に該支持フレーム１ａの内面に方形状の断熱パネル２を設け、前記支持フレーム１ａにボルト孔７ａを有する固定金具７を該支持フレーム１ａの内面と面一に設けると共に前記断熱パネル２の前記ボルト孔７ａと対応する位置に貫通孔２ｂを設けたことを特徴とするソーラーパネルを備えた建造物構築ユニットである。
【００１４】
本発明の第５は、前記第１又は第３の発明において、中間支持枠３の外面が、垂直な取付下地材１５への支持フレーム１の取付状態において、上向きの傾斜状に形成されているソーラーパネルを備えた建造物構築ユニットである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１：
以下、本発明に係るソーラーパネルを一体的に備えた建造物構築ユニット（以下「建造物構築ユニット」という）の実施の形態を図に基づき説明する。
【００１６】
図１は、本発明における建造物構築ユニットの断面図であり、この建造物構築ユニットは、１枚のソーラーパネル４の寸法よりやや大きなＣ型鋼（リップ溝形鋼）にて形成された方形枠状の支持フレーム１の外面に、該支持フレーム１と同じ大きさの断熱パネル２（軽量気泡コンクリート製）を設けると共に該断熱パネル２の外面外周部に、側面に複数の通気孔３ａを備えた溝型鋼による中間支持枠３を該溝型鋼の開口部を外方に向けて方形枠状に設け、これら支持フレーム１、断熱パネル２及び中間支持枠３をねじ釘３ｂにより固定一体化し、該中間支持枠３の外面にソーラーパネル４（太陽電池モジュール：商品名・形名：ＮＴ５１ＥＭ６・シャープ株式会社製）を配置して該ソーラーパネル４の外周部を取付金物５により締め付け固定したものであり、支持フレーム１の内周部四隅にＬ型鋼によるボルト孔７ａを有する固定金具７を該支持フレーム１の内面と面一に設けたものである。
【００１７】
なお、断熱パネル２の外面には中間支持枠３を設ける前に防水塗装２ａが施されている。
【００１８】
ソーラーパネル４を中間支持枠３の外面に固定する手段は、図１に示すように、中間支持枠３の外面でソーラーパネル４の外側にボルト締めにて固定した横断面溝型の長尺状のガイド金物５ａと、該ガイド金物５ａの上面にソーラーパネル外周上部の樋４９の上面に張り出させてビス止めにて固定し得る横断面逆Ｌ型の長尺状の押え金物５ｂからなる取付金物５によっているが、この手段に限定されるものではない。
【００１９】
なお、図中３ａは、中間支持枠３の側面に設けた複数の通気孔で、最外面のソーラーパネル４を介して内部に伝わる熱を逃がすためのものである。
【００２０】
前記実施の形態において中間支持枠３を溝型鋼により構成しているのは、ソーラーパネル４を配置する際に位置決めガイドとなるガイド金物５ａのボルト締めによる固定を容易にするためと、市販品から容易かつ安価に入手できるためであるが、この中間支持枠３の形態についても図示例のものに限定されるものではない。
【００２１】
実施の形態２：
図２、図３は、本発明における１つの大きな方形枠状の支持フレームにソーラーパネルを複数枚固定した建造物構築ユニットの一部切欠斜視図とソーラーパネル隣接部の断面図であり、この建造物構築ユニットは、Ｃ型鋼にて形成された大きな方形枠状の支持フレーム１ａの内部に複数の角パイプによる補強桟１ｂを縦横に設けてソーラーパネル４とほぼ同じ大きさの方形枠を複数形成し、該支持フレーム１ａの外面に方形状の複数の断熱パネル２を介して該断熱パネル外面の前記支持フレーム１ａ及び補強桟１ｂと対応する位置に溝型鋼による中間支持枠３を設け、該中間支持枠３の外面に取付金物５により複数のソーラーパネル４（実施の形態１で使用したものと同じソーラーパネルを複数枚使用）の外周部を固定すると共に隣接するソーラーパネル４、４の間隙部にシール９を設け、支持フレーム内周部の四隅とその他適宜な位置にＬ型鋼によるボルト孔７ａを有する固定金具７を該支持フレーム１ａの内面と面一に設けたものである。
【００２２】
なお、図中１Ｃは支持フレーム１ａの内部に配置された中間桟で、必要により設けられるものである。
【００２３】
図２、図３におけるＣ部は、前記ソーラーパネルを複数枚固定した支持フレーム１ａ、１ａ間の隣接部分を示すもので、断熱パネル２、２の間隙部にガスケット８を設けると共に外表面のソーラーパネル４、４の間隙部にもシール９を設けて外部からの雨水が内部に浸入しないように構成されているが、この間隙部におけるシール手段は図示例のものに限定されるものではない。
【００２４】
実施の形態３：
図４は、本発明における他の建造物構築ユニットの断面図であり、この建造物構築ユニットは、Ｃ型鋼にて形成された１枚のソーラーパネル４よりやや大きな方形枠状の支持フレーム１の外面に、取付金物５によりソーラーパネル４（実施の形態１で使用したものと同じもの）の外周部を固定すると共に該支持フレーム１の内面に、該支持フレーム１と同じ大きさの方形状の断熱パネル２を設け、支持フレーム１の内周部四隅にＬ型鋼によるボルト孔７ａを有する固定金具７を前記支持フレーム１の内面と面一、即ち、断熱パネル２に接して設けると共に断熱パネル２のボルト孔７ａと対応する位置に貫通孔２ｂを設けたものである。
【００２５】
なお、この実施の形態においてもＣ型鋼による支持フレーム１の側面に放熱のための通気孔１ｄが複数の設けられており、又、断熱パネル２の外面には前記と同様の防水塗装２ａが施されたり、防風透湿紙（図示せず）を支持フレーム１との間に介在させてねじ釘３ｂにて支持フレーム１と断熱パネル２が固定されている。
【００２６】
実施の形態４：
図５、図６は、本発明における１つの大きな方形枠状の支持フレームにソーラーパネルを複数枚固定した他の建造物構築ユニットの一部切欠斜視図とソーラーパネル隣接部の断面図であり、この建造物構築ユニットは、Ｃ型鋼にて形成された大きな方形枠状の支持フレーム１ａの内部に複数の補強桟１ｂを縦横に設けてソーラーパネル４とほぼ同じ大きさの方形枠を複数形成し、該支持フレーム１ａ及び補強桟１ｂの外面に取付金物５により複数のソーラーパネル４（実施の形態１で使用したものと同じソーラーパネルを複数枚使用）の外周部を固定すると共に該支持フレーム１ａの内面に方形状の複数の断熱パネル２を設け、支持フレームの内周部の四隅とその他適宜な位置にＬ型鋼によるボルト孔７ａを有する固定金具７を該支持フレーム１ａの内面と面一、即ち、断熱パネル２に接してに設けると共に断熱パネル２のボルト孔７ａと対応する位置に貫通孔２ｂを設けたものである。
【００２７】
なお、図中１Ｃは支持フレーム１ａの内部に配置された中間桟で、必要により設けられるものである。
【００２８】
実施の形態５：
図７は、本発明における他の建造物構築ユニットの縦断側面図であり、この建造物構築ユニットは、前記実施の形態１及び２に示した形態における断熱パネル２とソーラーパネル４の間に介在させた中間支持枠３の形態として、中間支持枠３の外面を垂直な取付下地材１５への取付状態において、上向きの傾斜状、即ち、図に示す状態において側面視直角三角形状に形成し、傾斜部の外面にソーラーパネル４を固定したものである。
【００２９】
実施の形態６：
図８は、本発明における他の建造物構築ユニットの正面図であり、この建造物構築ユニットは、１つの大きな支持フレーム１ａの一部に窓枠１１を設けると共にこの窓枠１１を挟んでその上下の支持フレーム１ａの外面に２枚のソーラーパネル４、４（実施の形態１で使用したものと同じもの）を前記要領にて固定し、その上部と左側縁にタイル１２を貼ったもので、この形態のものを１つの建造物構築ユニットとして使用するものである。
【００３０】
なお、この形態においては、窓枠１１を設ける部分には補強桟１ｂや中間桟１ｃを配置せず、タイル１２は断熱パネル２の外面に貼着される。
【００３１】
前記各実施の形態においては、取付下地材１５に設けられた固定ベース金具１６への支持フレーム１の取付手段として支持フレーム１に設けた固定金具７を用いた例を示したが、支持フレーム１の内面に直接ボルト孔７ａを設けてボルト１７とナット１８により支持フレーム１を取付下地材１５に固定することもでき、また、ボルト１７とナット１８による固定金具７と固定ベース金具１６との固定に際し、ナット１８を予め固定金具７の前面に溶接しておいてもよい。
【００３２】
〔取り付け要領〕
壁面や屋根への取り付けに際しては、取付下地材１５として壁面や屋根を鉄骨により形成し、本発明に係る建造物構築ユニットの支持フレーム１、１ａに設けられている固定金具７と対応する位置に固定ベース金具１６を設けておく。
【００３３】
本発明に係る建造物構築ユニットをクレーンにて吊り上げ、位置調整をして固定金具７のボルト孔７ａと固定ベース金具１６の取付孔とを合わせ、図１、図３又は図４、図６に示すようにボルト１７とナット１８により建造物構築ユニットを取付下地材１５に固定する。
【００３４】
複数の隣接する建造物構築ユニット間については、図２、図３のＣ部に示すように、断熱パネル２、２間にガスケット８を設けると共にソーラーパネル４、４間にもシール９を施して内部への雨水の浸入を防ぐ。
【００３５】
前記要領にて複数の建造物構築ユニットを所定の広さにわたって上下左右に固定することにより、多数のソーラーパネル４を張りめぐらした壁面や屋根が完成する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明においては、ユニットの加工、組み立てが工場の生産ラインにのせて行えるため、多量生産に適合すると共に品質・精度の高い信頼性に優れた建造物構築ユニットが得られる。
【００３７】
また、建造物に対するユニットの設置に際しても、クレーンにて吊り上げた状態で作業者は建造物内からボルト締め等の固定作業が行えるため、建造物の外側に工事用の足場を組む必要がなく、従って、近隣や通行者への迷惑も少なくてすむ。
【００３８】
また、図７に示す側面視直角三角形状に形成した建造物構築ユニットにおいては、支持フレームの内面を垂直状の壁面に固定した場合、ソーラーパネルの表面が上向きになるため太陽光を受ける際の熱効率が、垂直状に固定したソーラーパネルの場合より向上する。
【００３９】
さらに、工事現場においては、ボルトとナットにより固定金具と固定ベース金具とを締めつけ固定するという単純な作業だけでよいため、熟練作業者を必要としないので経済的である。
【００４０】
従って、本発明の産業利用性は非常に大きいと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建造物構築ユニットの横断面図。
【図２】本発明に係る他の形態の建造物構築ユニットの一部切欠斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明に係る他の形態の建造物構築ユニットの横断面図。
【図５】本発明に係る他の形態の建造物構築ユニットの一部切欠斜視図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】本発明に係る他の形態の建造物構築ユニットの縦断側面図。
【図８】本発明に係る他の形態の建造物構築ユニットの正面図。
【図９】従来のソーラーパネルの設置固定形態を示す分解斜視図。
【図１０】従来のソーラーパネルの設置固定形態を示す横断面図。
【符号の説明】
１  支持フレーム                    ５ｂ押え金物
２  断熱パネル                      ７  固定金具
３  中間支持枠                      ８  ガスケット
３ａ通気孔                          ９  シール
３ｂねじ釘                        １５  取付下地材
４  ソーラーパネル                １６  固定ベース金具
５  取付金物                      １７  ボルト
５ａガイド金物                    １８  ナット
【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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【図７】
0003796640.tif 000008
【図８】
0003796640.tif 000009
【図９】
0003796640.tif 000010
【図１０】
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