説明

太陽光発電装置及びその設置方法

【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。

【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

【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。

【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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