太陽光発電装置およびその設置方法
【課題】十分な空気を太陽光発電パネルの冷却のためにスムーズに導入することのできる太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】建物の屋根面３に太陽光発電パネル１を保持したパネル体１０と、パネル体１０を支持する架台２とを設け、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構成する縦枠１３を支持固定する縦レール部材２０を有し、縦レール部材２０が所定間隔で配置されてパネル体１０が屋根面３の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数並設され、パネル体１０の軒側端面に沿って、パネル体１０と屋根面３との間で開口する空気導入口８０が設けられる。
【解決手段】建物の屋根面３に太陽光発電パネル１を保持したパネル体１０と、パネル体１０を支持する架台２とを設け、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構成する縦枠１３を支持固定する縦レール部材２０を有し、縦レール部材２０が所定間隔で配置されてパネル体１０が屋根面３の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数並設され、パネル体１０の軒側端面に沿って、パネル体１０と屋根面３との間で開口する空気導入口８０が設けられる。
【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パネルを支持してなる太陽光発電装置およびその設置方法に関し、特に太陽光発電パネルの下面側に空気を導入して冷却を図る太陽光発電装置およ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。
【０００３】
太陽光発電パネルは、温度が上昇すると効率が低下するため、適宜冷却する必要がある。そのために、太陽光発電パネルと屋根面との間の空間に空気を導入し、この空気の流れによって太陽光発電パネルを冷却しようとした構造が知られている。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】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３７３０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の太陽光発電装置では、特許文献１のように屋根面の下側から孔を介してパネル体の下側に空気を導入するものであったので、導入経路が長く、またその大きさも小さいので、十分に空気を導入できないことがあった。また、上向きに導入口を設けていると、ゴミが溜まりやすいなどの問題もあった。
【０００６】
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、十分な空気を太陽光発電パネルの冷却のためにスムーズに導入することのできる太陽光発電装置およ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】
【０００７】
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、
前記太陽光発電パネルを保持してなるパネル体と、該パネル体を支持する架台とが設けられ、
前記パネル体は前記太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有し、前記架台は前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有し、該縦レール部材が所定間隔で配置されて前記パネル体が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並設され、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口が設けられることを特徴として構成されている。
【０００８】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記縦レール部材の軒側端部には、前記空気導入口を有する軒側端部材が固定され、該軒側端部材は並設される前記パネル体の軒側端面に沿って伸びる長尺部材からなることを特徴として構成されている。
【０００９】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置は、前記軒側端部材は、前記パネル体の軒側辺前方を覆う前面カバー部と、該前面カバー部から前記パネル体側に伸びる上面カバー部とを有し、前記前面カバー部の下端と屋根面の間の隙間によって前記空気導入口が形成され、前記上面カバー部は前記パネル体と同等の高さに配置されることを特徴として構成されている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置は、前記軒側端部材の前面カバー部と上面カバー部に覆われる領域には、前記空気導入口からの空気の流路と対向する返し面部を有する返し部材が設けられることを特徴として構成されている。
【００１１】
そして、本発明に係る太陽光発電装置は、前記返し面部の下方には、前記返し面部の下端から屋根面または屋根面近傍まで伸びる遮蔽面部が設けられ、該遮蔽面部と屋根面の間には孔部または隙間部が形成されることを特徴として構成されている。
【００１２】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記空気導入口は、該空気導入口よりも高い位置に形成される空気排出口と繋がっていることを特徴として構成されている。
【００１３】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置の設置方法は、建物の屋根面に太陽光発電パネルを固定する太陽光発電装置の設置方法において、
前記太陽光発電パネルを保持してなり、該太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有するパネル体と、該パネル体を支持し、前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有する架台とを前記屋根面に固定し、
前記縦レール部材を所定間隔で配置し、前記パネル体は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並設し、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口を形成することを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る太陽光発電装置によれば、縦レール部材が所定間隔で配置されてパネル体が屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数並設され、パネル体の軒側端面に沿って、パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口が設けられることにより、屋根面の傾斜方向に沿って空気の流路が形成され、かつパネル体の軒側端面に沿う大きな空気導入口を形成することができるので、太陽光発電パネルの冷却のための空気を大量に取り込むことができると共に、冷却経路も効率的にすることができ、十分な空気を太陽光発電パネルの冷却のためにスムーズに導入することができる。
【００１５】
また、本発明に係る太陽光発電装置によれば、縦レール部材の軒側端部には、空気導入口を有する軒側端部材が固定され、軒側端部材は並設されるパネル体の軒側端面に沿って伸びる長尺部材からなることにより、空気導入口を有する軒側端部材の固定を、空気の流路を阻害することなく行うことができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置によれば、前面カバー部の下端と屋根面の間の隙間によって空気導入口が形成され、上面カバー部はパネル体と同等の高さに配置されることにより、前面カバー部により屋根面とパネル体の間の領域に鳥等が侵入することを防止すると共に、空気の流路のための空間を十分に確保することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置によれば、軒側端部材の前面カバー部と上面カバー部に覆われる領域には、空気導入口からの空気の流路と対向する返し面部を有する返し部材が設けられることにより、風雨が強い場合に、屋根面とパネル体の間の領域に雨水が浸入することを防止することができる。
【００１８】
そして、本発明に係る太陽光発電装置によれば、返し面部の下方には、返し面部の下端から屋根面または屋根面近傍まで伸びる遮蔽面部が設けられ、遮蔽面部と屋根面の間には孔部または隙間部が形成されることにより、屋根面に沿って雨水が浸入することを防止すると共に、浸入した水は隙間部から排水することができる。
【００１９】
また、本発明に係る太陽光発電装置によれば、空気導入口は、該空気導入口よりも高い位置に形成される空気排出口と繋がっていることにより、自然対流により円滑に空気を通すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】図２のうち縦レール部材付近の拡大図である。
【図５】図４の分解図である。
【図６】図３のうち中間ブラケット付近の拡大図である。
【図７】図３のうち軒側端部材付近の拡大図である。
【図８】縦レール部材端部へのスタータ部材の取付前後の状態を表した斜視図である。
【図９】図３のうち棟側端部材付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
太陽光発電装置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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【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４には図２のうち縦レール部材２０付近の拡大図を、図５には図４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。
【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】
次に、中間ブラケット２１の構成につき詳細に説明する。図６には図３のうち中間ブラケット付近の拡大図を示している。この図に示すように、中間ブラケット２１は、屋根面３に載置されて固定される底面部６０と、底面部６０の上部に形成される断面中空状の中空部６１とを有して形成されている。中空部６１の上面には、屋根面３の傾斜方向に沿って被係合部６２と差込被係合部６３とが形成されている。被係合部６２は、上側に開口しており、開口側が幅狭で、奥側が幅広となるように形成されている。差込被係合部６３は、棟側に向かって開口する凹状に形成されている。
【００４２】
パネル体１０を構成する上枠５０は、中空部５１の内周側に太陽光発電パネル１を保持するパネル保持部５２が形成され、下面には中間ブラケット２１の被係合部６２に対して係合される係合部５３が形成されている。係合部５３は、中空部から下方に向かって突出し、先端部が幅広に形成されていて、中間ブラケット２１の被係合部６２に係合されることで、パネル体１０の厚み方向への上枠５０の移動が規制される。
【００４３】
パネル体１０を構成する下枠５５は、中空部５６の内周側に太陽光発電パネル１を保持するパネル保持部５７が形成され、下面には中間ブラケット２１の差込被係合部６３に対して係合される差込係合部５８が形成されている。差込係合部５８は、中空部５６から下方に向かって突出し、先端部はさらに軒側に向かって突出するように形成されていて、中間ブラケット２１の差込被係合部６３に対して差込状に係合されることで、パネル体１０の厚み方向への下枠５５の移動が規制される。
【００４４】
これら係合部５３と被係合部６２の係合及び差込係合部５８と差込被係合部６３の係合により、上枠５０と下枠５５はそれぞれ中間ブラケット２１に支持されると共に、パネル体１０の下面側から風により吹き上げられた際には、パネル体１０の撓みを抑えることができる。本実施形態の太陽光発電装置では、屋根面３の傾斜方向については、縦レール部材２０により長手方向に沿ってパネル体１０が支持されている一方、屋根面３の傾斜方向と直交する左右方向については、長手方向に沿う支持部材は設けられていないが、中間ブラケット２１が設けられていることにより、パネル体１０を十分に支持固定することができる。
【００４５】
そして、中間ブラケット２１は縦レール部材２０間の距離よりも短い短尺状に形成されているから、パネル体１０の下面側には、屋根面３の傾斜方向に沿う空間が形成され、太陽光発電パネル１の下面に風を通すことができる。空間が屋根面の傾斜方向に沿って形成されるから、自然対流により効率的に太陽光発電パネル１の冷却をなすことができる。
【００４６】
次に、軒側端部材２２について詳細に説明する。図７には、図３のうち軒側端部材２２付近の拡大図を示している。なお、この図では中間ブラケット２１は省略している。軒側端部材２２は、太陽光発電パネル１の支持構造において、並設されるパネル体１０の軒側端部に沿って設けられる長尺状の部材である。軒側端部材２２は、パネル体１０の軒側端部に沿って設けられることにより、パネル体１０と屋根面３との間で開口する空気導入口８０を形成する。軒側端部材２２は長手方向に沿って同形状を有してなるから、空気導入口８０も、パネル体１０の軒側端部に沿って同じ形状を有するように形成される。
【００４７】
軒側端部材２２は、下枠５５の外周面と対向し、パネル体１０の軒側辺の前方を覆う前面カバー部８１と、前面カバー部８１からパネル体１０の下枠５５上面に向かって伸びる上面カバー部８２とを有して構成されている。前面カバー部８１の下端と屋根面３との間には大きく隙間が空いており、これが空気導入口８０となる。また、上面カバー部８２はパネル体１０と同等の高さ、具体的にはパネル体１０の上面位置と略同じ高さに配置されるから、前面カバー部８１と上面カバー部８２によって、空気導入口８０から入った空気をパネル体１０の下面と屋根面３との間の領域に導くことができる。
【００４８】
空気導入口８０は、比較的大きく開口しているので、空気を多く取り入れることができる一方、前面カバー部８１が形成されていることにより、鳥等がパネル体１０と屋根面３の間に侵入することを防止することができる。
【００４９】
軒側端部材２２の下方には、返し部材８３が設けられている。返し部材８３は、軒側端部材２２と同様、パネル体１０の軒側端部に沿う長尺状に形成され、空気導入口８０からの空気の流路に対向する断面略Ｌ字状の返し面部８３ａを有している。また、返し部材８３の下部には、返し面部８３ａの下端から軒側下方に向かって傾斜状に伸びる遮蔽面部８３ｂが形成されている。返し面部８３ａ及び遮蔽面部８３ｂにより、空気導入口８０からの空気の流路は、軒側端部材２２の前面カバー部８１に沿って一旦、上側に屈曲し、さらに軒側端部材２２の上面カバー部８２に沿ってパネル体１０の下面側に向かうように形成される。
【００５０】
返し面部８３ａにより、風雨が強い場合において、パネル体１０下方の屋根面３に、空気導入口８０から入る空気と共に雨水が浸入することを防止することができる。また、遮蔽面部８３ｂにより、風雨によって雨水が屋根面３に沿って縦レール部材２０やパネル体１０の下方に浸入することを防止することができる。
【００５１】
遮蔽面部８３ｂの下端と屋根面３との間には、隙間部８３ｃが形成されている。隙間部８３ｃは、ごく小さい寸法に設定され、雨水が屋根面３に沿って浸入することは防止する一方、パネル体１０下方の屋根面３や縦レール部材２０に水が浸入した場合に、これを軒側に排水することができる。なお、本実施形態では遮蔽面部８３ｂと屋根面３との間に隙間部８３ｃを形成しているが、遮蔽面部８３ｂの下端を屋根面３に当接させ、該下端部に適宜孔部を設けて排水を行うようにしてもよい。
【００５２】
縦レール部材２０の軒側端部には、ブロック状からなるスタータ部材７０が設けられる。図８には、縦レール部材２０端部へのスタータ部材７０の取付前後の状態を表した斜視図を示している。図８（ａ）に示すように、縦レール部材２０の軒側端部では、パネル固定部４４が切り欠かれて挿入用孔部４４ａが形成されている。スタータ部材７０は、挿入用孔部４４ａから縦レール部材２０の内側レール部４１間の領域に挿入される挿入部７１と、パネル固定部４４より上方に突出してパネル体１０を仮支持するストッパー部７２とが、それぞれブロック状をなすように形成されている。
【００５３】
挿入部７１とストッパー部７２との間には、切欠部７３が形成されていて、図８（ｂ）に示すように、挿入部７１を挿入用孔部４４ａから内側レール部４１間に挿入した状態で、スタータ部材７０を軒側にスライドさせることで、パネル固定部４４が切欠部７３内に配置される。そして、図７に示すように、切欠部７３の最深部がパネル固定部４４に対して当接し、スタータ部材７０がそれ以上スライドしないようにすることができる。
【００５４】
このように固定されたスタータ部材７０は、図７に示すように、スライド方向後面が、パネル体１０を構成する下枠５５の外周端部と当接するパネル体支持面部７６となっている。パネル体支持面部７６は、パネル体１０を屋根面３に取付ける際、固定するまでの間に、屋根面３の傾斜によりパネル体１０の位置がずれないようにこれを仮支持する。パネル体１０が縦レール部材２０及び中間ブラケット２１に対して固定されると、パネル体支持面部７６にはパネル体１０からの荷重はかからないようになっている。
【００５５】
このように、縦レール部材２０の軒側端部にスタータ部材７０を設けたことにより、パネル体１０の取付作業時において、パネル体１０の位置合わせを容易にすることができると共に、屋根面３の傾斜によりパネル体１０がずれることを防止することができ、取付作業を容易にすることができる。
【００５６】
また、スタータ部材７０は、ストッパー部７２の上面が、軒側端部材２２をネジ止め固定する軒側端部材固定面部７４となっており、挿入部７１の軒側面が、返し部材８３をネジ止め固定する返し部材固定面部７５となっている。図７に示すように、軒側端部材２２及び返し部材８３は、それぞれスタータ部材７０の軒側端部材固定面部７４と返し部材固定面部７５にネジ止め固定されている。
【００５７】
このように、縦レール部材２０の軒側端部に設けられるスタータ部材７０に対して、長尺状の軒側端部材２２や返し部材８３を固定するようにしたことで、軒側端部材２２や返し部材８３を固定するための部材が空気導入口８０を塞がないようにすることができ、円滑に空気を取り込むことができる。
【００５８】
次に、棟側端部材２３について詳細に説明する。図９には、図３のうち棟側端部材２３付近の拡大図を示している。なお、この図でも中間ブラケット２１は省略している。棟側端部材２３は、パネル体１０及び縦レール部材２０に対して固定され、パネル体１０と屋根面３の間を通った空気を外部に排出させる機能を有している。棟側端部材２３には、該棟側端部材２３と屋根の棟部分を覆うように棟カバー部材２４が固定される。棟側端部材２３及び棟カバー部材２４は、パネル体１０の棟側端部に沿って長尺状に形成される。
【００５９】
棟側端部材２３には、パネル体１０の上面に当接して固定されるパネル固定面部８５と、縦レール部材２０の上面に当接して固定される縦レール部材固定面部８６とが形成され、パネル固定面部８５の棟側端部と縦レール部材固定面部８６の軒側端部を繋ぐように、屋根面３に対して垂直な後面カバー部８７が形成される。また、後面カバー部８７の上端から棟側に向かって断面略Ｌ字状に突出する垂下遮蔽面部８８も形成されて、この垂下遮蔽面部８８と後面カバー部８７とが対向する。
【００６０】
後面カバー部８７には、パネル固定面部８５より下方に下側通気口８７ａが形成され、この下側通気口８７ａによって、屋根面３とパネル体１０の間の領域から、後面カバー部８７と垂下遮蔽面部８８が対向する領域に空気が導かれる。さらに、後面カバー部８７のパネル固定面部８５より上方には上側通気口８７ｂが形成され、この上側通気口８７ｂによって、後面カバー部８７と垂下遮蔽面部８８が対向する領域から、パネル固定面部８５と棟カバー部材２４との間の領域に空気が導かれる。
【００６１】
また、パネル固定面部８５の後面カバー部８７より軒側には、棟カバー部材２４に向かって屈曲しながら突出する立ち上がり面部８９が形成されている。立ち上がり面部８９には、パネル固定面部８５と対向する面に排出通気口８９ａが形成されており、この排出通気口８９ａによって、空気が最終的に外部に排出される。また、下方から吹き上げる風雨に対して、立ち上がり面部８９や後面カバー部８７からなる通路により浸入を抑制することができる。仮に浸入したとしても、棟側の垂下遮断面部８８によって、浸入した雨は垂下遮断面部８８にあたって下方へ垂れ下がり、軒側へ流れていくこととなる。
【００６２】
このように、棟側端部材２３の後面カバー部８７よりも棟側に垂下遮蔽面部８８を設け、軒側から棟側に上がってきた空気を反転させて排出通気口８９ａから排出させるようにしたことにより、棟部分の最上部を覆うように設けられる棟カバー部材２４の下部に、暖まった空気が溜まることを防止することができ、効率よく太陽光発電パネル１の冷却をなすことができる。
【００６３】
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。
【符号の説明】
【００６４】
１ 太陽光発電パネル
２ 架台
３ 屋根面
１０ パネル体
１１ 枠体
１２ 横枠
１３ 縦枠
２０ 縦レール部材
２１ 中間ブラケット
２２ 軒側端部材
２３ 棟側端部材
２４ 棟カバー部材
５０ 上枠
５５ 下枠
７０ スタータ部材
８０ 空気導入口
８１ 前面カバー部
８２ 上面カバー部
８３ 返し部材
８３ａ 返し面部
８３ｂ 遮蔽面部
８３ｃ 隙間部
８５ パネル固定面部
８６ 縦レール部材固定面部
８７ 後面カバー部
８８ 垂下遮蔽面部
８９ 立ち上がり面部
８９ａ 排出通気孔
【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パネルを支持してなる太陽光発電装置およびその設置方法に関し、特に太陽光発電パネルの下面側に空気を導入して冷却を図る太陽光発電装置およ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。
【０００３】
太陽光発電パネルは、温度が上昇すると効率が低下するため、適宜冷却する必要がある。そのために、太陽光発電パネルと屋根面との間の空間に空気を導入し、この空気の流れによって太陽光発電パネルを冷却しようとした構造が知られている。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】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３７３０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の太陽光発電装置では、特許文献１のように屋根面の下側から孔を介してパネル体の下側に空気を導入するものであったので、導入経路が長く、またその大きさも小さいので、十分に空気を導入できないことがあった。また、上向きに導入口を設けていると、ゴミが溜まりやすいなどの問題もあった。
【０００６】
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、十分な空気を太陽光発電パネルの冷却のためにスムーズに導入することのできる太陽光発電装置およ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】
【０００７】
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、
前記太陽光発電パネルを保持してなるパネル体と、該パネル体を支持する架台とが設けられ、
前記パネル体は前記太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有し、前記架台は前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有し、該縦レール部材が所定間隔で配置されて前記パネル体が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並設され、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口が設けられることを特徴として構成されている。
【０００８】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記縦レール部材の軒側端部には、前記空気導入口を有する軒側端部材が固定され、該軒側端部材は並設される前記パネル体の軒側端面に沿って伸びる長尺部材からなることを特徴として構成されている。
【０００９】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置は、前記軒側端部材は、前記パネル体の軒側辺前方を覆う前面カバー部と、該前面カバー部から前記パネル体側に伸びる上面カバー部とを有し、前記前面カバー部の下端と屋根面の間の隙間によって前記空気導入口が形成され、前記上面カバー部は前記パネル体と同等の高さに配置されることを特徴として構成されている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置は、前記軒側端部材の前面カバー部と上面カバー部に覆われる領域には、前記空気導入口からの空気の流路と対向する返し面部を有する返し部材が設けられることを特徴として構成されている。
【００１１】
そして、本発明に係る太陽光発電装置は、前記返し面部の下方には、前記返し面部の下端から屋根面または屋根面近傍まで伸びる遮蔽面部が設けられ、該遮蔽面部と屋根面の間には孔部または隙間部が形成されることを特徴として構成されている。
【００１２】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記空気導入口は、該空気導入口よりも高い位置に形成される空気排出口と繋がっていることを特徴として構成されている。
【００１３】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置の設置方法は、建物の屋根面に太陽光発電パネルを固定する太陽光発電装置の設置方法において、
前記太陽光発電パネルを保持してなり、該太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有するパネル体と、該パネル体を支持し、前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有する架台とを前記屋根面に固定し、
前記縦レール部材を所定間隔で配置し、前記パネル体は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並設し、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口を形成することを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る太陽光発電装置によれば、縦レール部材が所定間隔で配置されてパネル体が屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って複数並設され、パネル体の軒側端面に沿って、パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口が設けられることにより、屋根面の傾斜方向に沿って空気の流路が形成され、かつパネル体の軒側端面に沿う大きな空気導入口を形成することができるので、太陽光発電パネルの冷却のための空気を大量に取り込むことができると共に、冷却経路も効率的にすることができ、十分な空気を太陽光発電パネルの冷却のためにスムーズに導入することができる。
【００１５】
また、本発明に係る太陽光発電装置によれば、縦レール部材の軒側端部には、空気導入口を有する軒側端部材が固定され、軒側端部材は並設されるパネル体の軒側端面に沿って伸びる長尺部材からなることにより、空気導入口を有する軒側端部材の固定を、空気の流路を阻害することなく行うことができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置によれば、前面カバー部の下端と屋根面の間の隙間によって空気導入口が形成され、上面カバー部はパネル体と同等の高さに配置されることにより、前面カバー部により屋根面とパネル体の間の領域に鳥等が侵入することを防止すると共に、空気の流路のための空間を十分に確保することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置によれば、軒側端部材の前面カバー部と上面カバー部に覆われる領域には、空気導入口からの空気の流路と対向する返し面部を有する返し部材が設けられることにより、風雨が強い場合に、屋根面とパネル体の間の領域に雨水が浸入することを防止することができる。
【００１８】
そして、本発明に係る太陽光発電装置によれば、返し面部の下方には、返し面部の下端から屋根面または屋根面近傍まで伸びる遮蔽面部が設けられ、遮蔽面部と屋根面の間には孔部または隙間部が形成されることにより、屋根面に沿って雨水が浸入することを防止すると共に、浸入した水は隙間部から排水することができる。
【００１９】
また、本発明に係る太陽光発電装置によれば、空気導入口は、該空気導入口よりも高い位置に形成される空気排出口と繋がっていることにより、自然対流により円滑に空気を通すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】図２のうち縦レール部材付近の拡大図である。
【図５】図４の分解図である。
【図６】図３のうち中間ブラケット付近の拡大図である。
【図７】図３のうち軒側端部材付近の拡大図である。
【図８】縦レール部材端部へのスタータ部材の取付前後の状態を表した斜視図である。
【図９】図３のうち棟側端部材付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
太陽光発電装置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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【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４には図２のうち縦レール部材２０付近の拡大図を、図５には図４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。
【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】
次に、中間ブラケット２１の構成につき詳細に説明する。図６には図３のうち中間ブラケット付近の拡大図を示している。この図に示すように、中間ブラケット２１は、屋根面３に載置されて固定される底面部６０と、底面部６０の上部に形成される断面中空状の中空部６１とを有して形成されている。中空部６１の上面には、屋根面３の傾斜方向に沿って被係合部６２と差込被係合部６３とが形成されている。被係合部６２は、上側に開口しており、開口側が幅狭で、奥側が幅広となるように形成されている。差込被係合部６３は、棟側に向かって開口する凹状に形成されている。
【００４２】
パネル体１０を構成する上枠５０は、中空部５１の内周側に太陽光発電パネル１を保持するパネル保持部５２が形成され、下面には中間ブラケット２１の被係合部６２に対して係合される係合部５３が形成されている。係合部５３は、中空部から下方に向かって突出し、先端部が幅広に形成されていて、中間ブラケット２１の被係合部６２に係合されることで、パネル体１０の厚み方向への上枠５０の移動が規制される。
【００４３】
パネル体１０を構成する下枠５５は、中空部５６の内周側に太陽光発電パネル１を保持するパネル保持部５７が形成され、下面には中間ブラケット２１の差込被係合部６３に対して係合される差込係合部５８が形成されている。差込係合部５８は、中空部５６から下方に向かって突出し、先端部はさらに軒側に向かって突出するように形成されていて、中間ブラケット２１の差込被係合部６３に対して差込状に係合されることで、パネル体１０の厚み方向への下枠５５の移動が規制される。
【００４４】
これら係合部５３と被係合部６２の係合及び差込係合部５８と差込被係合部６３の係合により、上枠５０と下枠５５はそれぞれ中間ブラケット２１に支持されると共に、パネル体１０の下面側から風により吹き上げられた際には、パネル体１０の撓みを抑えることができる。本実施形態の太陽光発電装置では、屋根面３の傾斜方向については、縦レール部材２０により長手方向に沿ってパネル体１０が支持されている一方、屋根面３の傾斜方向と直交する左右方向については、長手方向に沿う支持部材は設けられていないが、中間ブラケット２１が設けられていることにより、パネル体１０を十分に支持固定することができる。
【００４５】
そして、中間ブラケット２１は縦レール部材２０間の距離よりも短い短尺状に形成されているから、パネル体１０の下面側には、屋根面３の傾斜方向に沿う空間が形成され、太陽光発電パネル１の下面に風を通すことができる。空間が屋根面の傾斜方向に沿って形成されるから、自然対流により効率的に太陽光発電パネル１の冷却をなすことができる。
【００４６】
次に、軒側端部材２２について詳細に説明する。図７には、図３のうち軒側端部材２２付近の拡大図を示している。なお、この図では中間ブラケット２１は省略している。軒側端部材２２は、太陽光発電パネル１の支持構造において、並設されるパネル体１０の軒側端部に沿って設けられる長尺状の部材である。軒側端部材２２は、パネル体１０の軒側端部に沿って設けられることにより、パネル体１０と屋根面３との間で開口する空気導入口８０を形成する。軒側端部材２２は長手方向に沿って同形状を有してなるから、空気導入口８０も、パネル体１０の軒側端部に沿って同じ形状を有するように形成される。
【００４７】
軒側端部材２２は、下枠５５の外周面と対向し、パネル体１０の軒側辺の前方を覆う前面カバー部８１と、前面カバー部８１からパネル体１０の下枠５５上面に向かって伸びる上面カバー部８２とを有して構成されている。前面カバー部８１の下端と屋根面３との間には大きく隙間が空いており、これが空気導入口８０となる。また、上面カバー部８２はパネル体１０と同等の高さ、具体的にはパネル体１０の上面位置と略同じ高さに配置されるから、前面カバー部８１と上面カバー部８２によって、空気導入口８０から入った空気をパネル体１０の下面と屋根面３との間の領域に導くことができる。
【００４８】
空気導入口８０は、比較的大きく開口しているので、空気を多く取り入れることができる一方、前面カバー部８１が形成されていることにより、鳥等がパネル体１０と屋根面３の間に侵入することを防止することができる。
【００４９】
軒側端部材２２の下方には、返し部材８３が設けられている。返し部材８３は、軒側端部材２２と同様、パネル体１０の軒側端部に沿う長尺状に形成され、空気導入口８０からの空気の流路に対向する断面略Ｌ字状の返し面部８３ａを有している。また、返し部材８３の下部には、返し面部８３ａの下端から軒側下方に向かって傾斜状に伸びる遮蔽面部８３ｂが形成されている。返し面部８３ａ及び遮蔽面部８３ｂにより、空気導入口８０からの空気の流路は、軒側端部材２２の前面カバー部８１に沿って一旦、上側に屈曲し、さらに軒側端部材２２の上面カバー部８２に沿ってパネル体１０の下面側に向かうように形成される。
【００５０】
返し面部８３ａにより、風雨が強い場合において、パネル体１０下方の屋根面３に、空気導入口８０から入る空気と共に雨水が浸入することを防止することができる。また、遮蔽面部８３ｂにより、風雨によって雨水が屋根面３に沿って縦レール部材２０やパネル体１０の下方に浸入することを防止することができる。
【００５１】
遮蔽面部８３ｂの下端と屋根面３との間には、隙間部８３ｃが形成されている。隙間部８３ｃは、ごく小さい寸法に設定され、雨水が屋根面３に沿って浸入することは防止する一方、パネル体１０下方の屋根面３や縦レール部材２０に水が浸入した場合に、これを軒側に排水することができる。なお、本実施形態では遮蔽面部８３ｂと屋根面３との間に隙間部８３ｃを形成しているが、遮蔽面部８３ｂの下端を屋根面３に当接させ、該下端部に適宜孔部を設けて排水を行うようにしてもよい。
【００５２】
縦レール部材２０の軒側端部には、ブロック状からなるスタータ部材７０が設けられる。図８には、縦レール部材２０端部へのスタータ部材７０の取付前後の状態を表した斜視図を示している。図８（ａ）に示すように、縦レール部材２０の軒側端部では、パネル固定部４４が切り欠かれて挿入用孔部４４ａが形成されている。スタータ部材７０は、挿入用孔部４４ａから縦レール部材２０の内側レール部４１間の領域に挿入される挿入部７１と、パネル固定部４４より上方に突出してパネル体１０を仮支持するストッパー部７２とが、それぞれブロック状をなすように形成されている。
【００５３】
挿入部７１とストッパー部７２との間には、切欠部７３が形成されていて、図８（ｂ）に示すように、挿入部７１を挿入用孔部４４ａから内側レール部４１間に挿入した状態で、スタータ部材７０を軒側にスライドさせることで、パネル固定部４４が切欠部７３内に配置される。そして、図７に示すように、切欠部７３の最深部がパネル固定部４４に対して当接し、スタータ部材７０がそれ以上スライドしないようにすることができる。
【００５４】
このように固定されたスタータ部材７０は、図７に示すように、スライド方向後面が、パネル体１０を構成する下枠５５の外周端部と当接するパネル体支持面部７６となっている。パネル体支持面部７６は、パネル体１０を屋根面３に取付ける際、固定するまでの間に、屋根面３の傾斜によりパネル体１０の位置がずれないようにこれを仮支持する。パネル体１０が縦レール部材２０及び中間ブラケット２１に対して固定されると、パネル体支持面部７６にはパネル体１０からの荷重はかからないようになっている。
【００５５】
このように、縦レール部材２０の軒側端部にスタータ部材７０を設けたことにより、パネル体１０の取付作業時において、パネル体１０の位置合わせを容易にすることができると共に、屋根面３の傾斜によりパネル体１０がずれることを防止することができ、取付作業を容易にすることができる。
【００５６】
また、スタータ部材７０は、ストッパー部７２の上面が、軒側端部材２２をネジ止め固定する軒側端部材固定面部７４となっており、挿入部７１の軒側面が、返し部材８３をネジ止め固定する返し部材固定面部７５となっている。図７に示すように、軒側端部材２２及び返し部材８３は、それぞれスタータ部材７０の軒側端部材固定面部７４と返し部材固定面部７５にネジ止め固定されている。
【００５７】
このように、縦レール部材２０の軒側端部に設けられるスタータ部材７０に対して、長尺状の軒側端部材２２や返し部材８３を固定するようにしたことで、軒側端部材２２や返し部材８３を固定するための部材が空気導入口８０を塞がないようにすることができ、円滑に空気を取り込むことができる。
【００５８】
次に、棟側端部材２３について詳細に説明する。図９には、図３のうち棟側端部材２３付近の拡大図を示している。なお、この図でも中間ブラケット２１は省略している。棟側端部材２３は、パネル体１０及び縦レール部材２０に対して固定され、パネル体１０と屋根面３の間を通った空気を外部に排出させる機能を有している。棟側端部材２３には、該棟側端部材２３と屋根の棟部分を覆うように棟カバー部材２４が固定される。棟側端部材２３及び棟カバー部材２４は、パネル体１０の棟側端部に沿って長尺状に形成される。
【００５９】
棟側端部材２３には、パネル体１０の上面に当接して固定されるパネル固定面部８５と、縦レール部材２０の上面に当接して固定される縦レール部材固定面部８６とが形成され、パネル固定面部８５の棟側端部と縦レール部材固定面部８６の軒側端部を繋ぐように、屋根面３に対して垂直な後面カバー部８７が形成される。また、後面カバー部８７の上端から棟側に向かって断面略Ｌ字状に突出する垂下遮蔽面部８８も形成されて、この垂下遮蔽面部８８と後面カバー部８７とが対向する。
【００６０】
後面カバー部８７には、パネル固定面部８５より下方に下側通気口８７ａが形成され、この下側通気口８７ａによって、屋根面３とパネル体１０の間の領域から、後面カバー部８７と垂下遮蔽面部８８が対向する領域に空気が導かれる。さらに、後面カバー部８７のパネル固定面部８５より上方には上側通気口８７ｂが形成され、この上側通気口８７ｂによって、後面カバー部８７と垂下遮蔽面部８８が対向する領域から、パネル固定面部８５と棟カバー部材２４との間の領域に空気が導かれる。
【００６１】
また、パネル固定面部８５の後面カバー部８７より軒側には、棟カバー部材２４に向かって屈曲しながら突出する立ち上がり面部８９が形成されている。立ち上がり面部８９には、パネル固定面部８５と対向する面に排出通気口８９ａが形成されており、この排出通気口８９ａによって、空気が最終的に外部に排出される。また、下方から吹き上げる風雨に対して、立ち上がり面部８９や後面カバー部８７からなる通路により浸入を抑制することができる。仮に浸入したとしても、棟側の垂下遮断面部８８によって、浸入した雨は垂下遮断面部８８にあたって下方へ垂れ下がり、軒側へ流れていくこととなる。
【００６２】
このように、棟側端部材２３の後面カバー部８７よりも棟側に垂下遮蔽面部８８を設け、軒側から棟側に上がってきた空気を反転させて排出通気口８９ａから排出させるようにしたことにより、棟部分の最上部を覆うように設けられる棟カバー部材２４の下部に、暖まった空気が溜まることを防止することができ、効率よく太陽光発電パネル１の冷却をなすことができる。
【００６３】
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。
【符号の説明】
【００６４】
１ 太陽光発電パネル
２ 架台
３ 屋根面
１０ パネル体
１１ 枠体
１２ 横枠
１３ 縦枠
２０ 縦レール部材
２１ 中間ブラケット
２２ 軒側端部材
２３ 棟側端部材
２４ 棟カバー部材
５０ 上枠
５５ 下枠
７０ スタータ部材
８０ 空気導入口
８１ 前面カバー部
８２ 上面カバー部
８３ 返し部材
８３ａ 返し面部
８３ｂ 遮蔽面部
８３ｃ 隙間部
８５ パネル固定面部
８６ 縦レール部材固定面部
８７ 後面カバー部
８８ 垂下遮蔽面部
８９ 立ち上がり面部
８９ａ 排出通気孔
【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、
前記太陽光発電パネルを保持してなるパネル体と、該パネル体を支持する架台とが設けられ、
前記パネル体は前記太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有し、前記架台は前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有し、該縦レール部材が所定間隔で配置されて前記パネル体が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並設され、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口が設けられることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記縦レール部材の軒側端部には、前記空気導入口を有する軒側端部材が固定され、該軒側端部材は並設される前記パネル体の軒側端面に沿って伸びる長尺部材からなることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項３】
前記軒側端部材は、前記パネル体の軒側辺前方を覆う前面カバー部と、該前面カバー部から前記パネル体側に伸びる上面カバー部とを有し、前記前面カバー部の下端と屋根面の間の隙間によって前記空気導入口が形成され、前記上面カバー部は前記パネル体と同等の高さに配置されることを特徴とする請求項２記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記軒側端部材の前面カバー部と上面カバー部に覆われる領域には、前記空気導入口からの空気の流路と対向する返し面部を有する返し部材が設けられることを特徴とする請求項３記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記返し面部の下方には、前記返し面部の下端から屋根面または屋根面近傍まで伸びる遮蔽面部が設けられ、該遮蔽面部と屋根面の間には孔部または隙間部が形成されることを特徴とする請求項４記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記空気導入口は、該空気導入口よりも高い位置に形成される空気排出口と繋がっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
建物の屋根面に太陽光発電パネルを固定する太陽光発電装置の設置方法において、
前記太陽光発電パネルを保持してなり、該太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有するパネル体と、該パネル体を支持し、前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有する架台とを前記屋根面に固定し、
前記縦レール部材を所定間隔で配置し、前記パネル体は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並設し、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口を形成することを特徴とする太陽光発電装置の設置方法。
【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、
前記太陽光発電パネルを保持してなるパネル体と、該パネル体を支持する架台とが設けられ、
前記パネル体は前記太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有し、前記架台は前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有し、該縦レール部材が所定間隔で配置されて前記パネル体が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並設され、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口が設けられることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記縦レール部材の軒側端部には、前記空気導入口を有する軒側端部材が固定され、該軒側端部材は並設される前記パネル体の軒側端面に沿って伸びる長尺部材からなることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項３】
前記軒側端部材は、前記パネル体の軒側辺前方を覆う前面カバー部と、該前面カバー部から前記パネル体側に伸びる上面カバー部とを有し、前記前面カバー部の下端と屋根面の間の隙間によって前記空気導入口が形成され、前記上面カバー部は前記パネル体と同等の高さに配置されることを特徴とする請求項２記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記軒側端部材の前面カバー部と上面カバー部に覆われる領域には、前記空気導入口からの空気の流路と対向する返し面部を有する返し部材が設けられることを特徴とする請求項３記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記返し面部の下方には、前記返し面部の下端から屋根面または屋根面近傍まで伸びる遮蔽面部が設けられ、該遮蔽面部と屋根面の間には孔部または隙間部が形成されることを特徴とする請求項４記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記空気導入口は、該空気導入口よりも高い位置に形成される空気排出口と繋がっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
建物の屋根面に太陽光発電パネルを固定する太陽光発電装置の設置方法において、
前記太陽光発電パネルを保持してなり、該太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠を有するパネル体と、該パネル体を支持し、前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた縦レール部材を有する架台とを前記屋根面に固定し、
前記縦レール部材を所定間隔で配置し、前記パネル体は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並設し、前記パネル体の軒側端面に沿って、前記パネル体と屋根面との間で開口する空気導入口を形成することを特徴とする太陽光発電装置の設置方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７６３０７（Ｐ２０１３−７６３０７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８１９４（Ｐ２０１１−２１８１９４）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（３０２０４５７０５）株式会社ＬＩＸＩＬ (949)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（３０２０４５７０５）株式会社ＬＩＸＩＬ (949)
【Ｆターム（参考）】
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