建物の屋根構造
【課題】太陽光発電パネルを屋根瓦代わりにし、太陽光のエネルギを電力に変換する太陽光発電と、屋根構造の簡素化の両立が図れる建物の屋根構造の提供。
【解決手段】太陽光発電パネル１と、太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜している屋根梁５とからなる建物の屋根構造である。太陽光発電パネルは、四方の外周端部が、格子状の屋根梁に当接して屋根梁で形成される空間を覆う屋根材を構成するものであり、太陽光発電パネルの四方の端部に、各々、設けられ、太陽光発電パネルを屋根梁側に押圧する押さえ板部材８と、太陽光発電パネルと押さえ板部材との間に、かつ、太陽光発電パネルの端面間の間隙を覆うように設けられ、合わせ目間から水が侵入することを防止するための防水部材７と、押さえ板部材を、屋根梁に締結固定するための締結部材２６とからなる。
【解決手段】太陽光発電パネル１と、太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜している屋根梁５とからなる建物の屋根構造である。太陽光発電パネルは、四方の外周端部が、格子状の屋根梁に当接して屋根梁で形成される空間を覆う屋根材を構成するものであり、太陽光発電パネルの四方の端部に、各々、設けられ、太陽光発電パネルを屋根梁側に押圧する押さえ板部材８と、太陽光発電パネルと押さえ板部材との間に、かつ、太陽光発電パネルの端面間の間隙を覆うように設けられ、合わせ目間から水が侵入することを防止するための防水部材７と、押さえ板部材を、屋根梁に締結固定するための締結部材２６とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネルを屋根瓦代わりにし、太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽光発電と、屋根構造の簡素化の両立を図るとともに、太陽光発電パネルを設置するときの安全性、作業性を向上させることができる建物の屋根構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電パネルは、建築した屋根の上部に設置する方法が一般的であり、太陽光発電パネルを瓦の上部に取り付けるための取付装置に関する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。この設置方法は、屋根建築工事と太陽光発電パネル設置工事の両方を行う必要があり、施工期間や施工費用が多くかかるものであった。
【０００３】
また、この太陽光発電パネル設置時の安全性、作業性向上のために、傾斜があり足場の不安定な屋根上で安全に作業するためのソーラーパネル設置用器具、屋根上作業用安全金具に関する技術が知られている（例えば、特許文献３、４参照）。しかしながら、傾斜のある屋根の上で行う太陽光発電パネルの設置作業、メンテナンス作業は危険な作業であり、作業者はヘルメット、安全帯、腰袋等を着用しなければならないなど、安全性、作業性に対してまだ改良改善が必要なものであった。
【０００４】
さらに、屋根下地材、野路板の上に、太陽電池を屋根瓦に組み込んだ太陽電池内蔵瓦を載置固定する太陽電池内蔵瓦の施工構造に関する技術も知られている（例えば、特許文献５参照）。この技術のものは、屋根材のコストを少し低減でき、設置後の見栄えがよいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９１７８４７号公報
【特許文献２】特許第４５７０５１５号公報
【特許文献３】特許２００７−６３９３３号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１６２６２５号公報
【特許文献５】特許第３９６３１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献５に記載された技術の太陽電池内蔵瓦は、太陽電池性能の点検や交換が難しく、メンテナンスが容易でないという問題点があった。太陽光発電パネルは、所定期間毎に点検、メンテナンス等が必要であるが、一枚一枚、屋根より剥がして行う必要があるためたいへんな作業となるという問題点があった。また、この技術でも、傾斜のある屋根の上で行う設置作業、メンテナンス作業は危険な作業であり、安全性、作業性の問題をかかえていることに変わりはない。
【０００７】
一方、太陽光発電パネルは設置数が多くなってくると、太陽光発電パネル自体の価格が低下していくことが期待されている。さらに、太陽光発電システムで発電した電力は、電力会社に売電することが可能であり、太陽光発電パネル設置のための初期費用を低下させることで、太陽光発電システムの普及拡大が図れると期待されている。太陽光発電システムの普及拡大が図れることは、地球環境に優しい自然エネルギー（再生可能エネルギー）の活用に貢献できる。そのためにも、作業者が、地上より高い位置で、傾斜のある建物の屋根構造部に太陽光発電パネルを設置する時の安全性向上、作業性向上を図り、設置するとき施工期間短縮、施工費用低減が図れる技術の開発が要望されている。また、メンテナンス作業等が容易にできる屋根構造の開発も要望されている。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解決するために創案されたもので、次の目的を達成する。
本発明の目的は、太陽光発電パネルを屋根瓦代わりにし、太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽光発電と、屋根構造の簡素化の両立を図ることができる建物の屋根構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、太陽光発電パネルの設置、メンテナンス等を行う時に、安全性、作業性の向上を図ることができる建物の屋根構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、次の手段で達成される。
本発明１の建物の屋根構造は、
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、前記太陽光発電パネルは、四方の外周端部側の下面が、格子状の前記屋根梁に当接して前記屋根梁で形成される空間を覆う屋根材を構成するものであり、前記太陽光発電パネルの四方の外周端部の上面側に設けられ、前記太陽光発電パネルの前記外周端部を前記屋根梁側に押圧するための押さえ板部材と、前記太陽光発電パネルと前記押さえ板部材との間に、かつ、並設された前記太陽光発電パネルの端面間の間隙を覆うように、前記太陽光発電パネルに跨がって設けられ、前記間隙から水が侵入することを防止するための防水部材と、前記太陽光発電パネルを、前記押さえ板部材を介して、前記屋根梁に締結固定するための締結部材とからなっている。
【００１０】
本発明２の建物の屋根構造は、本発明１において、
前記押さえ板部材は、所定の位置に、前記押さえ板部材の上部側に溜まる水を排出するための排出用凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明３の建物の屋根構造は、
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、前記太陽光発電パネルは、前記屋根梁に設置されて前記屋根梁の間に形成される空間を覆う屋根材を構成するものであるとともに、前記格子状の前記屋根梁に当接する縁部が四方の側面に形成され、前記縁部は、前記太陽光発電パネルが前記屋根梁に取り付けられたとき、前記縁部同士が上下に重なり合う重縁部を構成し、重なり合った前記縁部の間には、前記太陽光発電パネルの前記縁部側から前記建物内に水が侵入することを防止するための防水部材が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明４の建物の屋根構造は、本発明３において、
重なり合った前記縁部の隅部には、前記隅部上方を覆うためのキャップ部材が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明５の建物の屋根構造は、本発明３において、
前記縁部は、前記太陽光発電パネルの傾斜の上下方向において、上方側に位置する第１縁部、及び、下方側に位置する第２縁部と、前記太陽光発電パネルの水平方向において、一方の側に位置する一側縁部、及び、他方の側に位置する他側縁部とからなり、前記重縁部は、上方側に位置する前記太陽光発電パネルの第２縁部が、下方側に位置する前記太陽光発電パネルの第１縁部の上部に重なるように、一方の側に位置する前記太陽光発電パネルの一側縁部が、他方の側に位置する前記太陽光発電パネルの他側縁部の上部に重なるように構成されているものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明６の建物の屋根構造は、本発明５において、
前記縁部は、前記第１縁部と前記一側縁部、前記第１縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記一側縁部とのあいだにつなぎ縁部を有し、前記太陽光発電パネルの側面の周縁に沿って連続してつながっているように形成されている縁部であり、前記重縁部は、前記太陽光発電パネルの隅部において、前記つなぎ縁部が重なり合って重縁部を構成していることを特徴とする。
【００１５】
本発明７の建物の屋根構造は、本発明６において、
前記太陽発電パネルの前記縁部及び前記つなぎ縁部の下部と前記屋根梁との間には、所定の形状に形成された中間板部材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明８の建物の屋根構造は、本発明１〜７において、
前記屋根梁には、前記合わせ目間から落下した雨水を前記屋根の外部に排出可能とするための谷樋が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明９の建物の屋根構造は、本発明８において、
前記締結部材は、前記太陽発電パネルの上方側から屋根裏側に挿通された軸部に、締結用工具が係合する被係合部が設けられ、前記建物の内部側から締結固定できるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の建物の屋根構造は、屋根瓦代わりの屋根材として太陽光発電パネルを使用しているので、屋根の軽量化が図れ、耐震性が向上し、屋根構造の簡素化が図れる。また、屋根裏側から太陽光発電パネルの裏面を直接監視したり、太陽光発電パネルに配線したりすることができ、所定期間毎に配線作業、点検、メンテナンス等が容易である。さらに、屋根裏側から太陽光発電パネルの設置作業を行うことができ、屋根の上面側に作業者が乗って作業を行う必要がなく、安全で作業性がよい。
【００１９】
また、太陽光発電パネル自体を屋根材として屋根梁に直接取り付ける屋根構造であり、構造が簡素であるとともに、安価に設置することができる。そのため、太陽光発電パネル設置のための施工期間の削減、施工費用の削減が図れ、経済的効果も大きく、太陽光発電の普及拡大に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の屋根構造を採用した建物の外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１の建物の屋根構造を示す外観図であり、一部を破断して示した外観図である。
【図３】図３は、図２のＡ部を拡大するとともに一部を分解して示した部分拡大図である。
【図４】図４は、図２のＢ部を拡大した図であって、屋根梁の構成を示す部分拡大図である。
【図５】図５は、太陽光発電パネルの締結構造１を示す断面図である。
【図６】図６は、太陽光発電パネルの締結構造２を示す断面図である。
【図７】図７は、実施の形態２の建物の屋根構造における屋根梁の斜視図である。
【図８】図８は、図７をＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【図９】図９は、実施の形態３の建物の屋根構造における太陽光発電パネルを示す外観図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３の太陽光発電パネルの重縁構成を説明するための説明図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３の太陽光発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
【図１２】図１２は、実施の形態４の建物の屋根構造における太陽光発電パネルを示す外観図である。
【図１３】図１３は、実施の形態４の太陽光発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例を示す外観図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例で使用する中間板部材を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図に従って説明する。
〔実施の形態１〕
図１から６に従って、建物の屋根構造の実施の形態１の説明を行う。
図１は、本発明の屋根構造を採用した建物を示す外観図である。図２は、この実施の形態１の建物の屋根構造を示す外観図であって、太陽光発電パネルの一部を破断した状態で示している。図３は、図２のＡ部を拡大するとともに一部を分解して示した部分拡大図、図４は、図２のＢ部を拡大した図であって、屋根梁の構成を示す部分拡大図である。図５は、太陽光発電パネルの締結構造１を示す断面図である。図６は、太陽光発電パネルの締結構造２を示す断面図である。なお、太陽光発電パネルは、太陽光発電モジュール、ソーラーパネル、太陽電池パネル、太陽電池モジュールなどといろいろな名称で呼ばれているものであるが、この形態では太陽光発電パネルと記載して説明を行う。
【００２２】
図１に示す建物は、屋根が所定の角度（例えば、３０度）に傾斜した片流れ形式の屋根１０１が形成された２階建ての建物１００であり、１階部分１０４、２階部分１０５、屋根裏部１０２、基礎部分１０３等から構成されている。なお、この形態では、２階建ての建物で説明を行うが、建物は、平屋建てのもの、３階建て以上のものであってもよい。屋根の形式は、片流れ形式のものが太陽光発電パネルを多数配置できるので好ましいが、切妻形式など他の形式のものであってもよい。
【００２３】
屋根１０１は、縦梁３、横梁４からなる格子状の屋根梁５と、縦梁３、横梁４に直接載置され、締結部材である防水ボルト２６等で屋根梁５に締結される太陽光発電パネル（以下、発電パネルと記載する）１とから構成される構造になっている。すなわち、発電パネル１が屋根瓦代わりの部材（屋根材）となっている。縦梁３、横梁４からなる格子状の屋根梁５は、ボルト等締結部材、金具等を介して格子状に組み付けられたものである。屋根梁５は、柱２５等を介して、建物の骨格構造部を形成する柱部に連結されている。このように、屋根瓦代わりに発電パネル１を使用しているので、屋根１０１の軽量化が図れ、耐震性が向上し、屋根構造の簡素化が図れる。また、屋根瓦代わりに発電パネル１を使用すると、野路板、屋根下地材、屋根瓦等が不要であり、発電パネル１設置のための施工費用低減、施工期間短縮につながり、経済的効果も大きい。
【００２４】
発電パネル１は、表面側に太陽光を受光するためのセルが並設されている。裏面側は、屋根梁５に取り付けられる面であり、接続ケーブルを接続するための接続端子が設けられている。発電パネル１は、格子状の屋根梁５の格子形状をほぼ同一な大きさに形成された所定の大きさ（例えば、約０．９ｍ＊１．４ｍ）の矩形状のパネルである。接続ケーブルは、接続箱を介して、パワーコンデショナー等に接続される。
【００２５】
縦梁３には、パネル取付面３ａと、凹溝状の谷樋１１ａが設けられている。横梁４には、パネル取付面４ａと、凹溝状の谷樋１１ｂが設けられている。縦梁３の谷樋１１ａの底面には、所定の位置に、所定の間隔毎にねじ穴３ｂが形成されている。横梁４の谷樋１１ｂの底面には、所定の位置に、所定の間隔毎にねじ穴４ｂが形成されている。
【００２６】
縦梁３のパネル取付面３ａ、横梁４のパネル取付面４ａに、発電パネル１の裏面側の四方の外周端部が載置される。縦梁３、横梁４からなる屋根梁５は、発電パネル１の四方の外周端部の形状等に合致しているとともに、屋根梁５として建物に充分な剛性が与えるようになっている。言い換えると、この屋根梁５は、発電パネル１が屋根材として使用できるように、発電パネル１を支持できる強度を充分有するように構成されているものである。また、発電パネル１の内部のセル、配線部等を被う枠体（フレーム）、セルの前部の前面カバー等は、太陽光、雨、雪、風、振動等に耐えることができる耐候性、耐久性を充分備えた材料で構成されている。さらに、発電パネル１の枠体、前面カバーは、台風、地震等の過酷な環境下において、これらの悪条件に充分耐えることができる強度、剛性を備えている。また、枠体は、軽量化が図れるものであるとよい。例えば、枠体は、軽量で、剛性、耐候性等に優れた防錆処理等がされた金属、防錆処理等がされた軽金属、合成樹脂製のものであり、前面カバーは、強化ガラス、白板熱処理ガラス製のものであるとよい。また、発電パネル１は、前面カバーと枠体との間に、充填材、シール材、防水シート、防水ゼリー等が設けられ、水等の侵入を完全に防止している。すなわち、発電パネル１は、屋根材として充分な耐候性、強度、剛性を備え、高寿命化が図れるものになっている。
【００２７】
発電パネル１の外周端部には、縦梁３上部に設けられる金属製で帯状（平板状）の押さえ板部材８ａ、シート状の防水部材７ａ、横梁４上部に設けられる金属製で平板状の押さえ板部材８ｂ、シート状の防水部材７ｂが設けられている。この防水部材７ａ、７ｂは、並設された発電パネル１の端面間の間隙を覆うように、並設された発電パネル１に跨がって設けられ、間隙から水が侵入することを防止するための部材である。すなわち、図３に示すように、防水部材７ａは、発電パネル１ａと発電パネル１ｂの間、発電パネル１ｃと発電パネル１ｄの間に跨がって設けられ、この間から水が浸入することを防止している。防水部材７ｂは、発電パネル１ｂと発電パネル１ｃの間、発電パネル１ｄと発電パネル１ａの間に跨がって設けられ、この間から水が浸入することを防止している。押さえ板部材８ａは、防水部材７ａを上部から押さえるための部材である。押さえ板部材８ｂは、防水部材７ｂを上部から押さえるための部材である。
【００２８】
押さえ板部材８ｂ、８ｂとの合わせ目６、押さえ板部材８ａと押さえ板部材８ｂの合わせ目の上部には、金属製の押さえ板片９、シート状の防水部材７ｃ等が設けられ重着されている。なお、防水部材７ａ〜７ｃは、発電パネル１、押さえ板部材８ａ、８ｂ、押さえ板片９との間で水密性を発揮できるように、弾性変形可能な部材（例えば、ゴム系シート、樹脂（例えば、塩化ビニル等）系シート）であるとよい。また、防水部材７ａ〜７ｃは、一方または両方が粘着性のあるシート状のものであってもよい。発電パネル１の外周端部に載置された押さえ板部材８ａ、８ｂ、押さえ板片９等は、防水ボルト２６により、縦梁３、横梁４に締結固定されている。防水部材７ａ、７ｂは、押さえ板部材８ａ、８ｂと発電パネル１との間で押圧されることにより水密性を発揮してこの間から雨水が浸入することを防止している。防水部材７ｃは、押さえ板部材８ａ、８ｂと押さえ板片９との間で押圧されることにより水密性を発揮してこの間から雨水が浸入することを防止している。言い換えると、防水部材７ａ、７ｂは、発電パネル１、１の間から屋根裏１０２側に、雨水等が侵入することを防止している。防水部材７ｃは、押さえ板部材８ａ、８ｂの合わせ目６等から屋根裏１０２側に、雨水等が侵入することを防止している。
【００２９】
図５に示すように、防水ボルト２６のねじ部は、縦梁３、横梁４に形成されているねじ穴３ｂ、４ｂにねじ込まれている。このねじ穴３ｂ、４ｂは下穴が止まり穴となっている。防水ボルト２６の頭部の首下座面には、シール部材２６ｓが一体に設けられている。このシール部材２６ｓにより、防水ボルト２６の首下座面側から雨水が侵入することを防止している。もし、仮に、防水ボルト２６の首下座面側から少量の雨水が浸入しても、谷樋１１ａの傾斜等により、谷樋１１ａ、１１ｂから屋根１０１の外部に排出されるようになっている。なお、防水ボルトは、ボルトと、このボルトと別体に設けられるシール部材（例えば、シールワッシャー）とから構成されるものであってもよい。また、ボルトのねじ部等をコーキング剤（例えば、変性シリコーン）で覆うようにして防水処理してもよい。要は、防水ボルトの首下座面から雨水の浸入が防止できるものであればよい。
【００３０】
前述した防水ボルト２６は、発電パネル１の上部側から防水ボルト２６の頭部に締結用工具（例えば、スパナ等）を差し込んで、締め込み締結するものであった。しかし、防水ボルト２６Ａは、屋根裏部１０２側から締結用工具を使用して締め込み締結するものである（図６参照）。この防水ボルト２６Ａは、ねじ部にナット２６ｎをねじ込んで締め込むことにより、発電パネル１を縦梁３（または、横梁４）に締結している。ねじ軸部の下部側には、被係合部である２面削ぎ部２６ｍが形成されており、作業者は、２面削ぎ部２６ｍとナット２６ｎとにスパナ等締結用工具をかけ、締め込むことができるようになっている。また、縦梁３（または、横梁４）の挿入孔と防水ボルト２６Ａの軸部との間には、シール部材２６ｔが設けられている。このシール部材２６ｔは、仮に、防水ボルト２６Ａの首下座面側から少量の雨水が浸入しても、谷樋１１ａ、１１ｂ側から屋根裏部１０２側へ漏水することを防止している。侵入した雨水は、谷樋１１ａの傾斜等により、谷樋１１ａ、１１ｂから屋根１０１の外部に排出される。なお、被係合部は、すり割り部、十字穴部、四角軸部、六角軸部等であってもよい。
【００３１】
押さえ板部材８ｂは、長手方向の端面同士が、合わせ目６で接するように並設されている。押さえ板部材８ａは、長手方向の端面が、押さえ板部材８ｂの長手方向と直交する方向の側面に接するように並設されている。押さえ板部材８ａと押さえ板部材８ｂの合わせ目近傍の上面側には、押さえ板部材８ｂと押さえ板部材８ｂの合わせ目６、及び、押さえ板部材８ａと押さえ板部材８ｂの合わせ目を覆うように、シート状の防水部材７ｃ、押さえ板片９が重着され、防水ボルト２６、２６Ａで締着固定されている。このように構成することで、屋根瓦代わりの発電パネル１の上面（表面）側に、降水、降雪等があっても、屋根瓦代わりの発電パネル１側から建物内部に、雨水が浸入しないような構成になっている。また、発電パネル１は、発電パネル１の側面が、縦梁３、横梁４に形成された谷樋１１ａ、１１ｂの上部になるように、谷樋１１ａ、１１ｂと平行になるように位置させているために、仮に、防水部材７ａ、７ｂ、７ｃ等の間から雨水が漏水するようなことが生じても、谷樋１１ａの傾斜等により、谷樋１１ａ、１１ｂから屋根１０１の外部に排出されるようになっている。
【００３２】
すなわち、防水部材による防水、谷樋による防止の２重の防水対策がされており、屋根瓦代わりの発電パネル１と縦梁３、横梁４の間から、建物内部に、雨水が漏れるようなことが生じない。横梁４の上部に設けられている押さえ板部材８ｂには、所定の位置に、発電パネル１の上面側に雨水が溜まらないように、排出用凹部である水抜き面取り部１０が形成されている。すなわち、上部側の発電パネル１上部の雨水は、水抜き面取り部１０を介して、下部側の発電パネル１に移動する。このようにして、発電パネル１の上部に降った雨等は、屋根梁５、発電パネル１の傾斜、水抜き面取り部１０、谷樋１１ａ、１１ｂ等を介して、容易に、建物内部に漏水させることなく、屋根１０１の外部に排出することができる。
【００３３】
この建物の屋根構造の設置方法について説明を行う。
所定の寸法に形成された縦梁３、横梁４を組み付けて格子状の屋根梁５を形成する。格子状の屋根梁５を柱２５等にボルト、ナット等締結部材、締結金具で固定する。
【００３４】
縦梁３、横梁４から構成されている格子状の屋根梁５に、発電パネル１を順次載置し、防水ボルト２６等で締結固定する。このとき、発電パネル１は、屋根梁５の間を通して、屋根裏部１０２側から屋根梁５の上部に持ち上げ、屋根梁５上に載置する。屋根梁５の間を通すときには、格子状の屋根梁５の対角方向に発電パネル１を向ければ容易に通すことができる。発電パネル１の外周端部の上部に、防水部材７ａ、７ｂ、押さえ板部材８ａ、８ｂを載せ、防水ボルト２６で締結固定する。また、押さえ板部材８ａ、８ｂの合わせ目近傍では、防水部材７ｃ、押さえ板片９を載せ、防水ボルト２６で締結固定する。この作業は、作業者が屋根裏部１０２側から手を延ばして行うことができる。このような手順で、大部分の発電パネル１は、載置、締結固定することができる。
【００３５】
最終列の発電パネル１は、防水ボルト２６Ａにより屋根裏部１０２側から締結固定する。すなわち、屋根梁５上に発電パネル１を載置した後、建物の外部に設けた仮設台等の上から、防水部材７ａ、７ｂ、押さえ板部材８ａ、８ｂを載せ、締結ボルト２６Ａを挿入する。押さえ板部材８ａ、８ｂの合わせ目近傍では、防水部材７ｃ、押さえ板片９を載せ、防水ボルト２６Ａを挿入する。その後、屋根裏部１０２側から防水ボルト２６Ａにナット２６ｎをねじ込み、締結固定する。この締結固定作業は、２面削ぎ部２６ｍとナット２６ｎとに締結用工具をかけることにより容易に行うことができる。屋根梁５に発電パネル１を設置後、屋根裏部１０２側から発電パネル１への接続ケーブルの接続、接続ケーブルの配線箱での接続等の配線作業を行う。これらの屋根裏部１０２側からの作業は、たいへん容易であり、安全性が高い。また、発電パネル１の点検、メンテナンスも屋根裏部１０２から行うことができ、作業がたいへん容易である。防水ボルト２６Ａ、ナット２６ｎ等が締結部材を構成する。
【００３６】
このように、作業者は、傾斜のある屋根梁の上部等に乗って作業をする必要がなく、たいへん安全であるとともに、発電パネル１の設置、点検、メンテナンス等の作業性、生産性がたいへん向上し、発電パネル設置のための施行期間を短縮することができる。また、、発電パネル設置のための施工費用を削減することもできる。
【００３７】
〔実施の形態２〕
図７、８に従って、建物の屋根構造の実施の形態２の説明を行う。
図７は、実施の形態２の建物の屋根構造を示す部分外観図、図８は、図７をＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
この実施の形態２は、軽量鉄骨住宅において、屋根瓦代わりの発電パネル１を設置するものである。なお、以下に説明を行う実施の形態２、３、４では、前述した実施の形態１と同一の部位には同一の符号を付与して詳細な説明を省略する。
【００３８】
縦梁１３、横梁１４は、例えば、所定の厚さ（例えば、６ｍｍ）以下の形鋼（Ｈ形鋼、山形鋼、溝形鋼等）、折り曲げ加工された所定の厚さの金属板等で形成されたものである。この形態２の縦梁１３、横梁１４は、防錆処理等がされた軽量金属製の部材で、断面視Ｌ字状の部材に形成されている。縦梁１３と横梁１４とは、締結金具１３ａ、ボルト１３ｂ、ナット等締結部材で直交するように組立てられている。このように順次組立固定することにより、縦梁１３と横梁１４は格子状に組み付けられている。また、横梁１４には、縦梁１３の一部を差し込むための切り欠き溝が形成されている、さらに、縦梁１３には、谷樋１９ａを形成するための第１谷樋部材１９がボルト１９ｂ、ナット等で固定されている。また横梁１４には、第１谷樋部材１９より小さい谷樋２０ａを形成するための第２谷樋部材２０がボルト２０ｃ、ナット２０ｂ等で固定されている。また、縦梁１３、第１谷樋部材１９には、第２谷樋部材２０と交差する位置に切り欠きが形成されており、第２谷樋部材２０の先端が谷樋１９ａ側に突出するようになっている。
【００３９】
発電パネル１は、縦梁１３の上面１３ｄ、第１谷樋部材１９の上面１９ｄ、第２谷樋部材２０の上面２０ｄに載置される（図８参照）。ボルト２６Ｂの首下座面には、シールワッシャー２６ｕが設けられている。ボルト２６Ｂは、第２谷樋部材２０の下面を挿通し、屋根裏１０２側からナット２６ｎがねじ込まれる。また、ボルト２６Ｂには、２面削ぎ部２６ｍが形成され、第１谷樋部材１９にはシール部材２６ｔが設けられている。第１谷樋部材１９とナット２６ｎの間にはワッシャ２６Ｗが設けられている。従って、発電パネル１の外周端部は、第１谷樋部材１９等に、ボルト２６Ｂ、ナット２６ｎ等を介して一体に固定される。押さえ板部材８ａ、８ｂ、防水部材７ａ、７ｂ、７ｃ、押さえ板片９、シール部材２６ｔ、谷溝１９ａ、谷溝２０ａ等からなる雨水等の浸入を防止する構成は、前述した実施の形態１のものと同一であり詳細な説明を省略する。また、ボルト２６Ｂ、シールワッシャ２６ｕ、ナット２６ｎ等が締結部材を構成する。
【００４０】
〔実施の形態３〕
図９から図１１に従って、実施の形態３の説明を行う。
図９は、実施の形態３の建物の屋根構造において使用される太陽光発電パネルを示す外観図、図１０は、実施の形態３の発電パネルの重縁構成を説明するための説明図、図１１は、実施の形態３の発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
この実施の形態３は、発電パネル３１を屋根梁５に設置したとき、隣接する発電パネルの取付けのための部位（縁部）が重なりあう重縁部を構成するようにしたものであり、発電パネル３１の構成を主に説明する。
【００４１】
発電パネル３１（３１ａ〜３１ｄ）の発電パネル本体３６（３６ａ〜３６ｄ）の側面の外周部に縁部が設けられている。すなわち、発電パネル３１には、図９における上方側に第１縁部３８、図９における下方側に第２縁部４１、図９における右側（水平方向の一方の側）に第３縁部（一側縁部）４０、図９における左側（水平方向の他方の側）に第４縁部（他側縁部）３９が形成されている。発電パネル３１を屋根梁に並設させたとき、第２縁部４１は、下部の発電パネル３１の第１縁部３８の上に位置するように形成されている。このとき、第２縁部４１と、下部の発電パネル３１の第１縁部３８とは重なり合うようになっている。第３縁部４０は、隣の発電パネル３１の第４縁部３９の上に位置するように形成されている。このとき、第３縁部４０と、隣の発電パネル３１の第４縁部３９とは重なり合うようになっている。第１縁部３８、第２縁部４１、第３縁部４０、第４縁部３９には、所定の位置にボルト穴４８（４８ａ〜４８ｄ）が形成されている。発電パネル３１は、このボルト穴４８に挿通されるボルト４７が、縦梁３のねじ穴３ｂ、横梁４のねじ穴４ｂにねじ込まれることで固定される。
【００４２】
発電パネル３１は、枠体、前面カバー等の構成が、発電パネル１とほぼ同じものである。発電パネル３１の第１縁部３８、第２縁部４１、第３縁部４０、第４縁部３９は、枠体と同様の強度、剛性、耐候性等を有するものであり、枠体と一体または別体に設けられている。発電パネル３１も、屋根材として充分な耐候性、強度、剛性等を備え、高寿命化が図れるものになっている。
【００４３】
図１０に、４枚の発電パネル３１、すなわち、第１発電パネル３１ａ、第２発電パネル３１ｂ、第３発電パネル３１ｃ、第４発電パネル３１ｄが設置された重縁部の構成を示す。第１発電パネル３１ａの第３縁部４０ａは、第２発電パネル３１ｂの第４縁部３９ｂの上部に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。第２発電パネル３１ｂの第２縁部４１ｂは、第３発電パネル３１ｃの第１縁部の上部に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。第４発電パネル３１ｄの第３縁部４０ｄが、第３発電パネル３１ｃの第４縁部３９ｃの上部に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。第１発電パネル３１ａの第２縁部４１ａが、第４発電パネル３１ｄの第１縁部の上方に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。
【００４４】
言い換えると、傾斜して設置された発電パネル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの傾斜の上下方向において、上方側に位置する第１発電パネル３１ａ、第２発電パネル３１ｂの第２縁部４１ａ、４１ｂが、下方側に位置する第４発電パネル３１ｄ、第３発電パネル３１ｃの第１縁部３８ｄ、３８ｃの上側に重なるように構成されている。第２縁部４１ａ、４１ｂと第１縁部３８ｄ、３８ｃとにより重縁部が構成されている。傾斜して設置された発電パネル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの水平方向において、一方の側に位置する第２発電パネル３１ｂ、第３発電パネル３１ｃの第４縁部３９ｂ、３９ｃが、他方の側に位置する第１発電パネル３１ａ、第４発電パネル３１ｄの第３縁部４０ａ、４０ｄの下側に重なるように構成されている。第３縁部４０ａ、４０ｄと第４縁部３９ｂ、３９ｃとにより重縁部が構成されている。
【００４５】
このように、屋根瓦を設置するように、傾斜の上側に位置する発電パネル３１の第２縁部４１が、下側に位置する発電パネル３１の第１縁部３８の上部になるように設置されているため、雨水は傾斜に沿って下側にたいへん流れやすくなっている。この重縁部の間に形成される空間（図１０参照）の上部には、キャップ部材５０が配置されている（図１１参照）。また、キャップ部材５０と、第３縁部４０ａ、第２縁部４１ｂ、第３縁部４０ｄ、第２縁部４１ａ等との間には、シート状の防水部材５１が設けられている。キャップ部材５０は、ボルト４７がねじ穴３ａ、４ａにねじ込まれることにより締結固定されている。ボルト４７の首下座面には、シールワッシャ４７ａが設けられており、この重縁部の間の空間部分から雨水等が浸入することを防止している。なお、ボルト４７とシールワッシャ４７ａ等とからなる締結部材は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕとの組み合わせ等と同等の機能を有するものである。この発電パネル３１は、取り付けのための第１縁部３８と第２縁部４１、第３縁部４０と第４縁部３９が、各々、上下に重なり合う重縁部に構成されているとともに、重縁部間に防水部材が挟着されているため防水性能を向上させている。
【００４６】
この実施の形態３の発電パネル３１は、傾斜の下側から、発電パネル３１載置、締結固定を繰り返すと容易に設置することができる。また、この設置作業は、屋根裏部１０２側から行うことができる。そして、最終列の発電パネルは、図６に示したように、ボルト（または防水ボルト）を屋根裏部１０２側から締結固定するとよい。
【００４７】
〔実施の形態４〕
図１２、１３に従って、実施の形態４の説明を行う。
図１２は、実施の形態４の建物の屋根構造における発電パネルを示す外観図、図１３は、実施の形態４の発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
この実施の形態４は、実施の形態３の発電パネルの縁部の隅部につなぎ縁部を設け、縁部が連続してつながっている外周縁部となるようにし、キャップ部材を不要にした構成のものである。
【００４８】
発電パネル５１（５１ａ〜５１ｄ）の発電パネル本体５２（５２ａ〜５２ｄ）の側面の外周部に縁部が設けられている。すなわち、発電パネル５１には、図１２における上方側に第１縁部５３、図１２における下方側に第２縁部５５、図１２における右側（一方の側）に第３縁部（一側縁部）５６、図１２における左側（他方の側）に第４縁部（他側縁部）５４が形成されている。発電パネル５１を屋根梁に並設させたとき、第２縁部５５は、下部の発電パネル５１の第１縁部５３の上に位置するように形成されている。このとき、第２縁部５５と、下部の発電パネル５１の第１縁部５３とは重なり合うようになっている。第３縁部５６は、隣の発電パネル５１の第４縁部５４の上に位置するように形成されている。このとき、第３縁部５６と、隣の発電パネル５１の第４縁部５４とは重なり合うようになっている。
【００４９】
また、第１縁部５３と第３縁部５６との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第１つなぎ縁部５８が設けられている。第３縁部５６と第２縁部５５との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第２つなぎ縁部６０が設けられている。第２縁部５５と第４縁部５４との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第３つなぎ縁部５９が設けられている。第４縁部５４と第１縁部５３との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第４つなぎ縁部５７が設けられている。発電パネル５１は、枠体、前面カバー等の構成が、発電パネル１とほぼ同じものである。発電パネル５１の第１縁部５３、第２縁部５５、第３縁部５６、第４縁部５４、第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７は、枠体と同様の強度、剛性、耐候性等を有するものであり、枠体と一体または別体に設けられている。発電パネル５１も、屋根材として充分な耐候性、強度、剛性等を備え、高寿命化が図れるものになっている。
【００５０】
第１縁部５３、第２縁部５５、第３縁部５６、第４縁部５４、第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７には、所定の位置にボルト穴６３が形成されている。発電パネル５１は、このボルト穴６３に挿通される防水ボルト６５が、縦梁３、横梁４のねじ穴３ｂ、４ｂにねじ込まれることで固定される。なお、防水ボルト６５は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕとの組み合わせ等と同等の機能を有するものであり、締結部材である。
【００５１】
図１３に、４枚の発電パネル５１、すなわち、第１発電パネル５１ａ、第２発電パネル５１ｂ、第３発電パネル５１ｃ、第４発電パネル５１ｄが設置された縁部の構成を示す。第１発電パネル５１ａの第３縁部５６ａは、第２発電パネル５１ｂの第４縁部の上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。第２発電パネル５１ｂの第２縁部５５ｂは、第３発電パネル５１ｃの第１縁部５３ｃの上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。第４発電パネル５１ｄの第３縁部５６ｄが、第３発電パネル５１ｃの第４縁部５４ｃの上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。第１発電パネル５１ａの第２縁部５５ａが、第４発電パネル５１ｄの第１縁部の上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。
【００５２】
さらに、各縁部の隅部では、第１発電パネル５１ａの第２つなぎ縁部６０ａ、第２発電パネル５１ｂの第３つなぎ縁部５９ｂ、第４発電パネル５１ｄの第１つなぎ縁部、第３発電パネル５１ｃの第４つなぎ縁部の順に、４枚の発電パネル５１ａ〜５１ｄのつなぎ縁部が重なりあって重縁部を構成している。第２つなぎ縁部６０ａ、第３つなぎ縁部５９ｂ、第１つなぎ縁部、第４つなぎ縁部からなる各重縁部間には防水シート６１が挟着されている。このような重縁部を構成することにより、重縁部からの雨水の浸入を防止している。防水ボルト６５は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕとの組み合わせ等と同等の機能を有するものであり、締結部材である。
【００５３】
〔実施の形態４の変形例〕
図１４、１５に従って、実施の形態４の変形例の説明を行う。
図１４は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例を示す外観図、図１５は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例で使用する中間板部材を示す外観図である。
【００５４】
第１縁部５３、第２縁部５５、第３縁部５６、第４縁部５４、第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７の下方に、図１５に示すような中間板部材６４、６６〜７４、７６〜７８を挟むことで発電パネル５１の設置を容易にした変形例である。発電パネル５１に合わせた屋根梁（縦梁、横梁）６２を格子状に設け、発電パネル５１と屋根梁６２との間に中間板部材６４、中間板部材６６〜７４、中間板部材７６〜７８を挟み込んで防水ボルト８０で締着固定する。例えば、屋根の４隅には、Ｌ字状の中間板部材６６〜６９を配置する。２枚の発電パネル５１の第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７等が重なり合う部分には、Ｔ字状の中間板部材７０〜７３を配置する。
【００５５】
４枚の発電パネル５１の第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７が重なり合う部分には、十字状の中間板部材６４を配置する。屋根の上辺に位置する第１縁部５３の下方には、Ｉ字状の中間板部材７７を配置する。第２縁部５５と第１縁部５３が重なる部分、屋根の下辺に位置する第２縁部５５の屋根の下方には、Ｉ字状の中間板部材７６を配置する。屋根の右側（一方の側）である第３縁部５６の下方には、Ｉ字状の中間板部材７４を配置する。第３縁部５６と第４縁部５４が重なる部分、屋根の左側（他方の側）である第４縁部５４の下方には、Ｉ字状の中間板部材７８を配置する。このように、発電パネル５１と屋根梁６２との間を埋めるような中間板部材６４、６６〜６５、７６〜７８を用意しておくと、発電パネル５１の設置を、迅速に、かつ、容易に行うことができる。なお、中間板部材間の隙間等には、防水部材、コーキング剤で防水対策を行う。また、防水ボルト８０は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕの組み合わせ等と同等の機能を有するものであり、締結部材である。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこの形態に限定されることはなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、発電パネルは、図９、１２における左側の第４縁部が、図９、１２における右側の第３縁部の上部に重なり合う構成のものでもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１、３１、５１…太陽光発電パネル
３…縦梁
４…横梁
５、６２…屋根梁
７ａ、７ｂ、７ｃ…防水部材
８ａ、８ｂ…押さえ板部材
９…押さえ板片
１１ａ、１１ｂ…谷樋
２６、２６Ａ…防水ボルト
３８、５３…第１縁部
３９、５４…第４縁部
４０、５６…第３縁部
４１、５５…第２縁部
５７…第４つなぎ縁部
５８…第１つなぎ縁部
５９…第３つなぎ縁部
６０…第２つなぎ縁部
１００…建物
１０１…屋根
１０２…屋根裏部
１０４…１階部分
１０５…２階部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネルを屋根瓦代わりにし、太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽光発電と、屋根構造の簡素化の両立を図るとともに、太陽光発電パネルを設置するときの安全性、作業性を向上させることができる建物の屋根構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電パネルは、建築した屋根の上部に設置する方法が一般的であり、太陽光発電パネルを瓦の上部に取り付けるための取付装置に関する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。この設置方法は、屋根建築工事と太陽光発電パネル設置工事の両方を行う必要があり、施工期間や施工費用が多くかかるものであった。
【０００３】
また、この太陽光発電パネル設置時の安全性、作業性向上のために、傾斜があり足場の不安定な屋根上で安全に作業するためのソーラーパネル設置用器具、屋根上作業用安全金具に関する技術が知られている（例えば、特許文献３、４参照）。しかしながら、傾斜のある屋根の上で行う太陽光発電パネルの設置作業、メンテナンス作業は危険な作業であり、作業者はヘルメット、安全帯、腰袋等を着用しなければならないなど、安全性、作業性に対してまだ改良改善が必要なものであった。
【０００４】
さらに、屋根下地材、野路板の上に、太陽電池を屋根瓦に組み込んだ太陽電池内蔵瓦を載置固定する太陽電池内蔵瓦の施工構造に関する技術も知られている（例えば、特許文献５参照）。この技術のものは、屋根材のコストを少し低減でき、設置後の見栄えがよいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９１７８４７号公報
【特許文献２】特許第４５７０５１５号公報
【特許文献３】特許２００７−６３９３３号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１６２６２５号公報
【特許文献５】特許第３９６３１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献５に記載された技術の太陽電池内蔵瓦は、太陽電池性能の点検や交換が難しく、メンテナンスが容易でないという問題点があった。太陽光発電パネルは、所定期間毎に点検、メンテナンス等が必要であるが、一枚一枚、屋根より剥がして行う必要があるためたいへんな作業となるという問題点があった。また、この技術でも、傾斜のある屋根の上で行う設置作業、メンテナンス作業は危険な作業であり、安全性、作業性の問題をかかえていることに変わりはない。
【０００７】
一方、太陽光発電パネルは設置数が多くなってくると、太陽光発電パネル自体の価格が低下していくことが期待されている。さらに、太陽光発電システムで発電した電力は、電力会社に売電することが可能であり、太陽光発電パネル設置のための初期費用を低下させることで、太陽光発電システムの普及拡大が図れると期待されている。太陽光発電システムの普及拡大が図れることは、地球環境に優しい自然エネルギー（再生可能エネルギー）の活用に貢献できる。そのためにも、作業者が、地上より高い位置で、傾斜のある建物の屋根構造部に太陽光発電パネルを設置する時の安全性向上、作業性向上を図り、設置するとき施工期間短縮、施工費用低減が図れる技術の開発が要望されている。また、メンテナンス作業等が容易にできる屋根構造の開発も要望されている。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解決するために創案されたもので、次の目的を達成する。
本発明の目的は、太陽光発電パネルを屋根瓦代わりにし、太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽光発電と、屋根構造の簡素化の両立を図ることができる建物の屋根構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、太陽光発電パネルの設置、メンテナンス等を行う時に、安全性、作業性の向上を図ることができる建物の屋根構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、次の手段で達成される。
本発明１の建物の屋根構造は、
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、前記太陽光発電パネルは、四方の外周端部側の下面が、格子状の前記屋根梁に当接して前記屋根梁で形成される空間を覆う屋根材を構成するものであり、前記太陽光発電パネルの四方の外周端部の上面側に設けられ、前記太陽光発電パネルの前記外周端部を前記屋根梁側に押圧するための押さえ板部材と、前記太陽光発電パネルと前記押さえ板部材との間に、かつ、並設された前記太陽光発電パネルの端面間の間隙を覆うように、前記太陽光発電パネルに跨がって設けられ、前記間隙から水が侵入することを防止するための防水部材と、前記太陽光発電パネルを、前記押さえ板部材を介して、前記屋根梁に締結固定するための締結部材とからなっている。
【００１０】
本発明２の建物の屋根構造は、本発明１において、
前記押さえ板部材は、所定の位置に、前記押さえ板部材の上部側に溜まる水を排出するための排出用凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明３の建物の屋根構造は、
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、前記太陽光発電パネルは、前記屋根梁に設置されて前記屋根梁の間に形成される空間を覆う屋根材を構成するものであるとともに、前記格子状の前記屋根梁に当接する縁部が四方の側面に形成され、前記縁部は、前記太陽光発電パネルが前記屋根梁に取り付けられたとき、前記縁部同士が上下に重なり合う重縁部を構成し、重なり合った前記縁部の間には、前記太陽光発電パネルの前記縁部側から前記建物内に水が侵入することを防止するための防水部材が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明４の建物の屋根構造は、本発明３において、
重なり合った前記縁部の隅部には、前記隅部上方を覆うためのキャップ部材が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明５の建物の屋根構造は、本発明３において、
前記縁部は、前記太陽光発電パネルの傾斜の上下方向において、上方側に位置する第１縁部、及び、下方側に位置する第２縁部と、前記太陽光発電パネルの水平方向において、一方の側に位置する一側縁部、及び、他方の側に位置する他側縁部とからなり、前記重縁部は、上方側に位置する前記太陽光発電パネルの第２縁部が、下方側に位置する前記太陽光発電パネルの第１縁部の上部に重なるように、一方の側に位置する前記太陽光発電パネルの一側縁部が、他方の側に位置する前記太陽光発電パネルの他側縁部の上部に重なるように構成されているものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明６の建物の屋根構造は、本発明５において、
前記縁部は、前記第１縁部と前記一側縁部、前記第１縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記一側縁部とのあいだにつなぎ縁部を有し、前記太陽光発電パネルの側面の周縁に沿って連続してつながっているように形成されている縁部であり、前記重縁部は、前記太陽光発電パネルの隅部において、前記つなぎ縁部が重なり合って重縁部を構成していることを特徴とする。
【００１５】
本発明７の建物の屋根構造は、本発明６において、
前記太陽発電パネルの前記縁部及び前記つなぎ縁部の下部と前記屋根梁との間には、所定の形状に形成された中間板部材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明８の建物の屋根構造は、本発明１〜７において、
前記屋根梁には、前記合わせ目間から落下した雨水を前記屋根の外部に排出可能とするための谷樋が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明９の建物の屋根構造は、本発明８において、
前記締結部材は、前記太陽発電パネルの上方側から屋根裏側に挿通された軸部に、締結用工具が係合する被係合部が設けられ、前記建物の内部側から締結固定できるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の建物の屋根構造は、屋根瓦代わりの屋根材として太陽光発電パネルを使用しているので、屋根の軽量化が図れ、耐震性が向上し、屋根構造の簡素化が図れる。また、屋根裏側から太陽光発電パネルの裏面を直接監視したり、太陽光発電パネルに配線したりすることができ、所定期間毎に配線作業、点検、メンテナンス等が容易である。さらに、屋根裏側から太陽光発電パネルの設置作業を行うことができ、屋根の上面側に作業者が乗って作業を行う必要がなく、安全で作業性がよい。
【００１９】
また、太陽光発電パネル自体を屋根材として屋根梁に直接取り付ける屋根構造であり、構造が簡素であるとともに、安価に設置することができる。そのため、太陽光発電パネル設置のための施工期間の削減、施工費用の削減が図れ、経済的効果も大きく、太陽光発電の普及拡大に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の屋根構造を採用した建物の外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１の建物の屋根構造を示す外観図であり、一部を破断して示した外観図である。
【図３】図３は、図２のＡ部を拡大するとともに一部を分解して示した部分拡大図である。
【図４】図４は、図２のＢ部を拡大した図であって、屋根梁の構成を示す部分拡大図である。
【図５】図５は、太陽光発電パネルの締結構造１を示す断面図である。
【図６】図６は、太陽光発電パネルの締結構造２を示す断面図である。
【図７】図７は、実施の形態２の建物の屋根構造における屋根梁の斜視図である。
【図８】図８は、図７をＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【図９】図９は、実施の形態３の建物の屋根構造における太陽光発電パネルを示す外観図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３の太陽光発電パネルの重縁構成を説明するための説明図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３の太陽光発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
【図１２】図１２は、実施の形態４の建物の屋根構造における太陽光発電パネルを示す外観図である。
【図１３】図１３は、実施の形態４の太陽光発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例を示す外観図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例で使用する中間板部材を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図に従って説明する。
〔実施の形態１〕
図１から６に従って、建物の屋根構造の実施の形態１の説明を行う。
図１は、本発明の屋根構造を採用した建物を示す外観図である。図２は、この実施の形態１の建物の屋根構造を示す外観図であって、太陽光発電パネルの一部を破断した状態で示している。図３は、図２のＡ部を拡大するとともに一部を分解して示した部分拡大図、図４は、図２のＢ部を拡大した図であって、屋根梁の構成を示す部分拡大図である。図５は、太陽光発電パネルの締結構造１を示す断面図である。図６は、太陽光発電パネルの締結構造２を示す断面図である。なお、太陽光発電パネルは、太陽光発電モジュール、ソーラーパネル、太陽電池パネル、太陽電池モジュールなどといろいろな名称で呼ばれているものであるが、この形態では太陽光発電パネルと記載して説明を行う。
【００２２】
図１に示す建物は、屋根が所定の角度（例えば、３０度）に傾斜した片流れ形式の屋根１０１が形成された２階建ての建物１００であり、１階部分１０４、２階部分１０５、屋根裏部１０２、基礎部分１０３等から構成されている。なお、この形態では、２階建ての建物で説明を行うが、建物は、平屋建てのもの、３階建て以上のものであってもよい。屋根の形式は、片流れ形式のものが太陽光発電パネルを多数配置できるので好ましいが、切妻形式など他の形式のものであってもよい。
【００２３】
屋根１０１は、縦梁３、横梁４からなる格子状の屋根梁５と、縦梁３、横梁４に直接載置され、締結部材である防水ボルト２６等で屋根梁５に締結される太陽光発電パネル（以下、発電パネルと記載する）１とから構成される構造になっている。すなわち、発電パネル１が屋根瓦代わりの部材（屋根材）となっている。縦梁３、横梁４からなる格子状の屋根梁５は、ボルト等締結部材、金具等を介して格子状に組み付けられたものである。屋根梁５は、柱２５等を介して、建物の骨格構造部を形成する柱部に連結されている。このように、屋根瓦代わりに発電パネル１を使用しているので、屋根１０１の軽量化が図れ、耐震性が向上し、屋根構造の簡素化が図れる。また、屋根瓦代わりに発電パネル１を使用すると、野路板、屋根下地材、屋根瓦等が不要であり、発電パネル１設置のための施工費用低減、施工期間短縮につながり、経済的効果も大きい。
【００２４】
発電パネル１は、表面側に太陽光を受光するためのセルが並設されている。裏面側は、屋根梁５に取り付けられる面であり、接続ケーブルを接続するための接続端子が設けられている。発電パネル１は、格子状の屋根梁５の格子形状をほぼ同一な大きさに形成された所定の大きさ（例えば、約０．９ｍ＊１．４ｍ）の矩形状のパネルである。接続ケーブルは、接続箱を介して、パワーコンデショナー等に接続される。
【００２５】
縦梁３には、パネル取付面３ａと、凹溝状の谷樋１１ａが設けられている。横梁４には、パネル取付面４ａと、凹溝状の谷樋１１ｂが設けられている。縦梁３の谷樋１１ａの底面には、所定の位置に、所定の間隔毎にねじ穴３ｂが形成されている。横梁４の谷樋１１ｂの底面には、所定の位置に、所定の間隔毎にねじ穴４ｂが形成されている。
【００２６】
縦梁３のパネル取付面３ａ、横梁４のパネル取付面４ａに、発電パネル１の裏面側の四方の外周端部が載置される。縦梁３、横梁４からなる屋根梁５は、発電パネル１の四方の外周端部の形状等に合致しているとともに、屋根梁５として建物に充分な剛性が与えるようになっている。言い換えると、この屋根梁５は、発電パネル１が屋根材として使用できるように、発電パネル１を支持できる強度を充分有するように構成されているものである。また、発電パネル１の内部のセル、配線部等を被う枠体（フレーム）、セルの前部の前面カバー等は、太陽光、雨、雪、風、振動等に耐えることができる耐候性、耐久性を充分備えた材料で構成されている。さらに、発電パネル１の枠体、前面カバーは、台風、地震等の過酷な環境下において、これらの悪条件に充分耐えることができる強度、剛性を備えている。また、枠体は、軽量化が図れるものであるとよい。例えば、枠体は、軽量で、剛性、耐候性等に優れた防錆処理等がされた金属、防錆処理等がされた軽金属、合成樹脂製のものであり、前面カバーは、強化ガラス、白板熱処理ガラス製のものであるとよい。また、発電パネル１は、前面カバーと枠体との間に、充填材、シール材、防水シート、防水ゼリー等が設けられ、水等の侵入を完全に防止している。すなわち、発電パネル１は、屋根材として充分な耐候性、強度、剛性を備え、高寿命化が図れるものになっている。
【００２７】
発電パネル１の外周端部には、縦梁３上部に設けられる金属製で帯状（平板状）の押さえ板部材８ａ、シート状の防水部材７ａ、横梁４上部に設けられる金属製で平板状の押さえ板部材８ｂ、シート状の防水部材７ｂが設けられている。この防水部材７ａ、７ｂは、並設された発電パネル１の端面間の間隙を覆うように、並設された発電パネル１に跨がって設けられ、間隙から水が侵入することを防止するための部材である。すなわち、図３に示すように、防水部材７ａは、発電パネル１ａと発電パネル１ｂの間、発電パネル１ｃと発電パネル１ｄの間に跨がって設けられ、この間から水が浸入することを防止している。防水部材７ｂは、発電パネル１ｂと発電パネル１ｃの間、発電パネル１ｄと発電パネル１ａの間に跨がって設けられ、この間から水が浸入することを防止している。押さえ板部材８ａは、防水部材７ａを上部から押さえるための部材である。押さえ板部材８ｂは、防水部材７ｂを上部から押さえるための部材である。
【００２８】
押さえ板部材８ｂ、８ｂとの合わせ目６、押さえ板部材８ａと押さえ板部材８ｂの合わせ目の上部には、金属製の押さえ板片９、シート状の防水部材７ｃ等が設けられ重着されている。なお、防水部材７ａ〜７ｃは、発電パネル１、押さえ板部材８ａ、８ｂ、押さえ板片９との間で水密性を発揮できるように、弾性変形可能な部材（例えば、ゴム系シート、樹脂（例えば、塩化ビニル等）系シート）であるとよい。また、防水部材７ａ〜７ｃは、一方または両方が粘着性のあるシート状のものであってもよい。発電パネル１の外周端部に載置された押さえ板部材８ａ、８ｂ、押さえ板片９等は、防水ボルト２６により、縦梁３、横梁４に締結固定されている。防水部材７ａ、７ｂは、押さえ板部材８ａ、８ｂと発電パネル１との間で押圧されることにより水密性を発揮してこの間から雨水が浸入することを防止している。防水部材７ｃは、押さえ板部材８ａ、８ｂと押さえ板片９との間で押圧されることにより水密性を発揮してこの間から雨水が浸入することを防止している。言い換えると、防水部材７ａ、７ｂは、発電パネル１、１の間から屋根裏１０２側に、雨水等が侵入することを防止している。防水部材７ｃは、押さえ板部材８ａ、８ｂの合わせ目６等から屋根裏１０２側に、雨水等が侵入することを防止している。
【００２９】
図５に示すように、防水ボルト２６のねじ部は、縦梁３、横梁４に形成されているねじ穴３ｂ、４ｂにねじ込まれている。このねじ穴３ｂ、４ｂは下穴が止まり穴となっている。防水ボルト２６の頭部の首下座面には、シール部材２６ｓが一体に設けられている。このシール部材２６ｓにより、防水ボルト２６の首下座面側から雨水が侵入することを防止している。もし、仮に、防水ボルト２６の首下座面側から少量の雨水が浸入しても、谷樋１１ａの傾斜等により、谷樋１１ａ、１１ｂから屋根１０１の外部に排出されるようになっている。なお、防水ボルトは、ボルトと、このボルトと別体に設けられるシール部材（例えば、シールワッシャー）とから構成されるものであってもよい。また、ボルトのねじ部等をコーキング剤（例えば、変性シリコーン）で覆うようにして防水処理してもよい。要は、防水ボルトの首下座面から雨水の浸入が防止できるものであればよい。
【００３０】
前述した防水ボルト２６は、発電パネル１の上部側から防水ボルト２６の頭部に締結用工具（例えば、スパナ等）を差し込んで、締め込み締結するものであった。しかし、防水ボルト２６Ａは、屋根裏部１０２側から締結用工具を使用して締め込み締結するものである（図６参照）。この防水ボルト２６Ａは、ねじ部にナット２６ｎをねじ込んで締め込むことにより、発電パネル１を縦梁３（または、横梁４）に締結している。ねじ軸部の下部側には、被係合部である２面削ぎ部２６ｍが形成されており、作業者は、２面削ぎ部２６ｍとナット２６ｎとにスパナ等締結用工具をかけ、締め込むことができるようになっている。また、縦梁３（または、横梁４）の挿入孔と防水ボルト２６Ａの軸部との間には、シール部材２６ｔが設けられている。このシール部材２６ｔは、仮に、防水ボルト２６Ａの首下座面側から少量の雨水が浸入しても、谷樋１１ａ、１１ｂ側から屋根裏部１０２側へ漏水することを防止している。侵入した雨水は、谷樋１１ａの傾斜等により、谷樋１１ａ、１１ｂから屋根１０１の外部に排出される。なお、被係合部は、すり割り部、十字穴部、四角軸部、六角軸部等であってもよい。
【００３１】
押さえ板部材８ｂは、長手方向の端面同士が、合わせ目６で接するように並設されている。押さえ板部材８ａは、長手方向の端面が、押さえ板部材８ｂの長手方向と直交する方向の側面に接するように並設されている。押さえ板部材８ａと押さえ板部材８ｂの合わせ目近傍の上面側には、押さえ板部材８ｂと押さえ板部材８ｂの合わせ目６、及び、押さえ板部材８ａと押さえ板部材８ｂの合わせ目を覆うように、シート状の防水部材７ｃ、押さえ板片９が重着され、防水ボルト２６、２６Ａで締着固定されている。このように構成することで、屋根瓦代わりの発電パネル１の上面（表面）側に、降水、降雪等があっても、屋根瓦代わりの発電パネル１側から建物内部に、雨水が浸入しないような構成になっている。また、発電パネル１は、発電パネル１の側面が、縦梁３、横梁４に形成された谷樋１１ａ、１１ｂの上部になるように、谷樋１１ａ、１１ｂと平行になるように位置させているために、仮に、防水部材７ａ、７ｂ、７ｃ等の間から雨水が漏水するようなことが生じても、谷樋１１ａの傾斜等により、谷樋１１ａ、１１ｂから屋根１０１の外部に排出されるようになっている。
【００３２】
すなわち、防水部材による防水、谷樋による防止の２重の防水対策がされており、屋根瓦代わりの発電パネル１と縦梁３、横梁４の間から、建物内部に、雨水が漏れるようなことが生じない。横梁４の上部に設けられている押さえ板部材８ｂには、所定の位置に、発電パネル１の上面側に雨水が溜まらないように、排出用凹部である水抜き面取り部１０が形成されている。すなわち、上部側の発電パネル１上部の雨水は、水抜き面取り部１０を介して、下部側の発電パネル１に移動する。このようにして、発電パネル１の上部に降った雨等は、屋根梁５、発電パネル１の傾斜、水抜き面取り部１０、谷樋１１ａ、１１ｂ等を介して、容易に、建物内部に漏水させることなく、屋根１０１の外部に排出することができる。
【００３３】
この建物の屋根構造の設置方法について説明を行う。
所定の寸法に形成された縦梁３、横梁４を組み付けて格子状の屋根梁５を形成する。格子状の屋根梁５を柱２５等にボルト、ナット等締結部材、締結金具で固定する。
【００３４】
縦梁３、横梁４から構成されている格子状の屋根梁５に、発電パネル１を順次載置し、防水ボルト２６等で締結固定する。このとき、発電パネル１は、屋根梁５の間を通して、屋根裏部１０２側から屋根梁５の上部に持ち上げ、屋根梁５上に載置する。屋根梁５の間を通すときには、格子状の屋根梁５の対角方向に発電パネル１を向ければ容易に通すことができる。発電パネル１の外周端部の上部に、防水部材７ａ、７ｂ、押さえ板部材８ａ、８ｂを載せ、防水ボルト２６で締結固定する。また、押さえ板部材８ａ、８ｂの合わせ目近傍では、防水部材７ｃ、押さえ板片９を載せ、防水ボルト２６で締結固定する。この作業は、作業者が屋根裏部１０２側から手を延ばして行うことができる。このような手順で、大部分の発電パネル１は、載置、締結固定することができる。
【００３５】
最終列の発電パネル１は、防水ボルト２６Ａにより屋根裏部１０２側から締結固定する。すなわち、屋根梁５上に発電パネル１を載置した後、建物の外部に設けた仮設台等の上から、防水部材７ａ、７ｂ、押さえ板部材８ａ、８ｂを載せ、締結ボルト２６Ａを挿入する。押さえ板部材８ａ、８ｂの合わせ目近傍では、防水部材７ｃ、押さえ板片９を載せ、防水ボルト２６Ａを挿入する。その後、屋根裏部１０２側から防水ボルト２６Ａにナット２６ｎをねじ込み、締結固定する。この締結固定作業は、２面削ぎ部２６ｍとナット２６ｎとに締結用工具をかけることにより容易に行うことができる。屋根梁５に発電パネル１を設置後、屋根裏部１０２側から発電パネル１への接続ケーブルの接続、接続ケーブルの配線箱での接続等の配線作業を行う。これらの屋根裏部１０２側からの作業は、たいへん容易であり、安全性が高い。また、発電パネル１の点検、メンテナンスも屋根裏部１０２から行うことができ、作業がたいへん容易である。防水ボルト２６Ａ、ナット２６ｎ等が締結部材を構成する。
【００３６】
このように、作業者は、傾斜のある屋根梁の上部等に乗って作業をする必要がなく、たいへん安全であるとともに、発電パネル１の設置、点検、メンテナンス等の作業性、生産性がたいへん向上し、発電パネル設置のための施行期間を短縮することができる。また、、発電パネル設置のための施工費用を削減することもできる。
【００３７】
〔実施の形態２〕
図７、８に従って、建物の屋根構造の実施の形態２の説明を行う。
図７は、実施の形態２の建物の屋根構造を示す部分外観図、図８は、図７をＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
この実施の形態２は、軽量鉄骨住宅において、屋根瓦代わりの発電パネル１を設置するものである。なお、以下に説明を行う実施の形態２、３、４では、前述した実施の形態１と同一の部位には同一の符号を付与して詳細な説明を省略する。
【００３８】
縦梁１３、横梁１４は、例えば、所定の厚さ（例えば、６ｍｍ）以下の形鋼（Ｈ形鋼、山形鋼、溝形鋼等）、折り曲げ加工された所定の厚さの金属板等で形成されたものである。この形態２の縦梁１３、横梁１４は、防錆処理等がされた軽量金属製の部材で、断面視Ｌ字状の部材に形成されている。縦梁１３と横梁１４とは、締結金具１３ａ、ボルト１３ｂ、ナット等締結部材で直交するように組立てられている。このように順次組立固定することにより、縦梁１３と横梁１４は格子状に組み付けられている。また、横梁１４には、縦梁１３の一部を差し込むための切り欠き溝が形成されている、さらに、縦梁１３には、谷樋１９ａを形成するための第１谷樋部材１９がボルト１９ｂ、ナット等で固定されている。また横梁１４には、第１谷樋部材１９より小さい谷樋２０ａを形成するための第２谷樋部材２０がボルト２０ｃ、ナット２０ｂ等で固定されている。また、縦梁１３、第１谷樋部材１９には、第２谷樋部材２０と交差する位置に切り欠きが形成されており、第２谷樋部材２０の先端が谷樋１９ａ側に突出するようになっている。
【００３９】
発電パネル１は、縦梁１３の上面１３ｄ、第１谷樋部材１９の上面１９ｄ、第２谷樋部材２０の上面２０ｄに載置される（図８参照）。ボルト２６Ｂの首下座面には、シールワッシャー２６ｕが設けられている。ボルト２６Ｂは、第２谷樋部材２０の下面を挿通し、屋根裏１０２側からナット２６ｎがねじ込まれる。また、ボルト２６Ｂには、２面削ぎ部２６ｍが形成され、第１谷樋部材１９にはシール部材２６ｔが設けられている。第１谷樋部材１９とナット２６ｎの間にはワッシャ２６Ｗが設けられている。従って、発電パネル１の外周端部は、第１谷樋部材１９等に、ボルト２６Ｂ、ナット２６ｎ等を介して一体に固定される。押さえ板部材８ａ、８ｂ、防水部材７ａ、７ｂ、７ｃ、押さえ板片９、シール部材２６ｔ、谷溝１９ａ、谷溝２０ａ等からなる雨水等の浸入を防止する構成は、前述した実施の形態１のものと同一であり詳細な説明を省略する。また、ボルト２６Ｂ、シールワッシャ２６ｕ、ナット２６ｎ等が締結部材を構成する。
【００４０】
〔実施の形態３〕
図９から図１１に従って、実施の形態３の説明を行う。
図９は、実施の形態３の建物の屋根構造において使用される太陽光発電パネルを示す外観図、図１０は、実施の形態３の発電パネルの重縁構成を説明するための説明図、図１１は、実施の形態３の発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
この実施の形態３は、発電パネル３１を屋根梁５に設置したとき、隣接する発電パネルの取付けのための部位（縁部）が重なりあう重縁部を構成するようにしたものであり、発電パネル３１の構成を主に説明する。
【００４１】
発電パネル３１（３１ａ〜３１ｄ）の発電パネル本体３６（３６ａ〜３６ｄ）の側面の外周部に縁部が設けられている。すなわち、発電パネル３１には、図９における上方側に第１縁部３８、図９における下方側に第２縁部４１、図９における右側（水平方向の一方の側）に第３縁部（一側縁部）４０、図９における左側（水平方向の他方の側）に第４縁部（他側縁部）３９が形成されている。発電パネル３１を屋根梁に並設させたとき、第２縁部４１は、下部の発電パネル３１の第１縁部３８の上に位置するように形成されている。このとき、第２縁部４１と、下部の発電パネル３１の第１縁部３８とは重なり合うようになっている。第３縁部４０は、隣の発電パネル３１の第４縁部３９の上に位置するように形成されている。このとき、第３縁部４０と、隣の発電パネル３１の第４縁部３９とは重なり合うようになっている。第１縁部３８、第２縁部４１、第３縁部４０、第４縁部３９には、所定の位置にボルト穴４８（４８ａ〜４８ｄ）が形成されている。発電パネル３１は、このボルト穴４８に挿通されるボルト４７が、縦梁３のねじ穴３ｂ、横梁４のねじ穴４ｂにねじ込まれることで固定される。
【００４２】
発電パネル３１は、枠体、前面カバー等の構成が、発電パネル１とほぼ同じものである。発電パネル３１の第１縁部３８、第２縁部４１、第３縁部４０、第４縁部３９は、枠体と同様の強度、剛性、耐候性等を有するものであり、枠体と一体または別体に設けられている。発電パネル３１も、屋根材として充分な耐候性、強度、剛性等を備え、高寿命化が図れるものになっている。
【００４３】
図１０に、４枚の発電パネル３１、すなわち、第１発電パネル３１ａ、第２発電パネル３１ｂ、第３発電パネル３１ｃ、第４発電パネル３１ｄが設置された重縁部の構成を示す。第１発電パネル３１ａの第３縁部４０ａは、第２発電パネル３１ｂの第４縁部３９ｂの上部に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。第２発電パネル３１ｂの第２縁部４１ｂは、第３発電パネル３１ｃの第１縁部の上部に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。第４発電パネル３１ｄの第３縁部４０ｄが、第３発電パネル３１ｃの第４縁部３９ｃの上部に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。第１発電パネル３１ａの第２縁部４１ａが、第４発電パネル３１ｄの第１縁部の上方に位置し、その間にシート状の防水部材４２が挟着されている。
【００４４】
言い換えると、傾斜して設置された発電パネル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの傾斜の上下方向において、上方側に位置する第１発電パネル３１ａ、第２発電パネル３１ｂの第２縁部４１ａ、４１ｂが、下方側に位置する第４発電パネル３１ｄ、第３発電パネル３１ｃの第１縁部３８ｄ、３８ｃの上側に重なるように構成されている。第２縁部４１ａ、４１ｂと第１縁部３８ｄ、３８ｃとにより重縁部が構成されている。傾斜して設置された発電パネル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの水平方向において、一方の側に位置する第２発電パネル３１ｂ、第３発電パネル３１ｃの第４縁部３９ｂ、３９ｃが、他方の側に位置する第１発電パネル３１ａ、第４発電パネル３１ｄの第３縁部４０ａ、４０ｄの下側に重なるように構成されている。第３縁部４０ａ、４０ｄと第４縁部３９ｂ、３９ｃとにより重縁部が構成されている。
【００４５】
このように、屋根瓦を設置するように、傾斜の上側に位置する発電パネル３１の第２縁部４１が、下側に位置する発電パネル３１の第１縁部３８の上部になるように設置されているため、雨水は傾斜に沿って下側にたいへん流れやすくなっている。この重縁部の間に形成される空間（図１０参照）の上部には、キャップ部材５０が配置されている（図１１参照）。また、キャップ部材５０と、第３縁部４０ａ、第２縁部４１ｂ、第３縁部４０ｄ、第２縁部４１ａ等との間には、シート状の防水部材５１が設けられている。キャップ部材５０は、ボルト４７がねじ穴３ａ、４ａにねじ込まれることにより締結固定されている。ボルト４７の首下座面には、シールワッシャ４７ａが設けられており、この重縁部の間の空間部分から雨水等が浸入することを防止している。なお、ボルト４７とシールワッシャ４７ａ等とからなる締結部材は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕとの組み合わせ等と同等の機能を有するものである。この発電パネル３１は、取り付けのための第１縁部３８と第２縁部４１、第３縁部４０と第４縁部３９が、各々、上下に重なり合う重縁部に構成されているとともに、重縁部間に防水部材が挟着されているため防水性能を向上させている。
【００４６】
この実施の形態３の発電パネル３１は、傾斜の下側から、発電パネル３１載置、締結固定を繰り返すと容易に設置することができる。また、この設置作業は、屋根裏部１０２側から行うことができる。そして、最終列の発電パネルは、図６に示したように、ボルト（または防水ボルト）を屋根裏部１０２側から締結固定するとよい。
【００４７】
〔実施の形態４〕
図１２、１３に従って、実施の形態４の説明を行う。
図１２は、実施の形態４の建物の屋根構造における発電パネルを示す外観図、図１３は、実施の形態４の発電パネルの締結構成を説明するための説明図である。
この実施の形態４は、実施の形態３の発電パネルの縁部の隅部につなぎ縁部を設け、縁部が連続してつながっている外周縁部となるようにし、キャップ部材を不要にした構成のものである。
【００４８】
発電パネル５１（５１ａ〜５１ｄ）の発電パネル本体５２（５２ａ〜５２ｄ）の側面の外周部に縁部が設けられている。すなわち、発電パネル５１には、図１２における上方側に第１縁部５３、図１２における下方側に第２縁部５５、図１２における右側（一方の側）に第３縁部（一側縁部）５６、図１２における左側（他方の側）に第４縁部（他側縁部）５４が形成されている。発電パネル５１を屋根梁に並設させたとき、第２縁部５５は、下部の発電パネル５１の第１縁部５３の上に位置するように形成されている。このとき、第２縁部５５と、下部の発電パネル５１の第１縁部５３とは重なり合うようになっている。第３縁部５６は、隣の発電パネル５１の第４縁部５４の上に位置するように形成されている。このとき、第３縁部５６と、隣の発電パネル５１の第４縁部５４とは重なり合うようになっている。
【００４９】
また、第１縁部５３と第３縁部５６との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第１つなぎ縁部５８が設けられている。第３縁部５６と第２縁部５５との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第２つなぎ縁部６０が設けられている。第２縁部５５と第４縁部５４との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第３つなぎ縁部５９が設けられている。第４縁部５４と第１縁部５３との間に、両方の縁部が連続してつながっているように第４つなぎ縁部５７が設けられている。発電パネル５１は、枠体、前面カバー等の構成が、発電パネル１とほぼ同じものである。発電パネル５１の第１縁部５３、第２縁部５５、第３縁部５６、第４縁部５４、第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７は、枠体と同様の強度、剛性、耐候性等を有するものであり、枠体と一体または別体に設けられている。発電パネル５１も、屋根材として充分な耐候性、強度、剛性等を備え、高寿命化が図れるものになっている。
【００５０】
第１縁部５３、第２縁部５５、第３縁部５６、第４縁部５４、第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７には、所定の位置にボルト穴６３が形成されている。発電パネル５１は、このボルト穴６３に挿通される防水ボルト６５が、縦梁３、横梁４のねじ穴３ｂ、４ｂにねじ込まれることで固定される。なお、防水ボルト６５は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕとの組み合わせ等と同等の機能を有するものであり、締結部材である。
【００５１】
図１３に、４枚の発電パネル５１、すなわち、第１発電パネル５１ａ、第２発電パネル５１ｂ、第３発電パネル５１ｃ、第４発電パネル５１ｄが設置された縁部の構成を示す。第１発電パネル５１ａの第３縁部５６ａは、第２発電パネル５１ｂの第４縁部の上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。第２発電パネル５１ｂの第２縁部５５ｂは、第３発電パネル５１ｃの第１縁部５３ｃの上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。第４発電パネル５１ｄの第３縁部５６ｄが、第３発電パネル５１ｃの第４縁部５４ｃの上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。第１発電パネル５１ａの第２縁部５５ａが、第４発電パネル５１ｄの第１縁部の上部に位置し、その間にシート状の防水部材６１が挟着されている。
【００５２】
さらに、各縁部の隅部では、第１発電パネル５１ａの第２つなぎ縁部６０ａ、第２発電パネル５１ｂの第３つなぎ縁部５９ｂ、第４発電パネル５１ｄの第１つなぎ縁部、第３発電パネル５１ｃの第４つなぎ縁部の順に、４枚の発電パネル５１ａ〜５１ｄのつなぎ縁部が重なりあって重縁部を構成している。第２つなぎ縁部６０ａ、第３つなぎ縁部５９ｂ、第１つなぎ縁部、第４つなぎ縁部からなる各重縁部間には防水シート６１が挟着されている。このような重縁部を構成することにより、重縁部からの雨水の浸入を防止している。防水ボルト６５は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕとの組み合わせ等と同等の機能を有するものであり、締結部材である。
【００５３】
〔実施の形態４の変形例〕
図１４、１５に従って、実施の形態４の変形例の説明を行う。
図１４は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例を示す外観図、図１５は、実施の形態４の建物の屋根構造の変形例で使用する中間板部材を示す外観図である。
【００５４】
第１縁部５３、第２縁部５５、第３縁部５６、第４縁部５４、第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７の下方に、図１５に示すような中間板部材６４、６６〜７４、７６〜７８を挟むことで発電パネル５１の設置を容易にした変形例である。発電パネル５１に合わせた屋根梁（縦梁、横梁）６２を格子状に設け、発電パネル５１と屋根梁６２との間に中間板部材６４、中間板部材６６〜７４、中間板部材７６〜７８を挟み込んで防水ボルト８０で締着固定する。例えば、屋根の４隅には、Ｌ字状の中間板部材６６〜６９を配置する。２枚の発電パネル５１の第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７等が重なり合う部分には、Ｔ字状の中間板部材７０〜７３を配置する。
【００５５】
４枚の発電パネル５１の第１つなぎ縁部５８、第２つなぎ縁部６０、第３つなぎ縁部５９、第４つなぎ縁部５７が重なり合う部分には、十字状の中間板部材６４を配置する。屋根の上辺に位置する第１縁部５３の下方には、Ｉ字状の中間板部材７７を配置する。第２縁部５５と第１縁部５３が重なる部分、屋根の下辺に位置する第２縁部５５の屋根の下方には、Ｉ字状の中間板部材７６を配置する。屋根の右側（一方の側）である第３縁部５６の下方には、Ｉ字状の中間板部材７４を配置する。第３縁部５６と第４縁部５４が重なる部分、屋根の左側（他方の側）である第４縁部５４の下方には、Ｉ字状の中間板部材７８を配置する。このように、発電パネル５１と屋根梁６２との間を埋めるような中間板部材６４、６６〜６５、７６〜７８を用意しておくと、発電パネル５１の設置を、迅速に、かつ、容易に行うことができる。なお、中間板部材間の隙間等には、防水部材、コーキング剤で防水対策を行う。また、防水ボルト８０は、防水ボルト２６、２６Ａ、ボルト２６Ｂとシールワッシャ２６Ｕの組み合わせ等と同等の機能を有するものであり、締結部材である。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこの形態に限定されることはなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、発電パネルは、図９、１２における左側の第４縁部が、図９、１２における右側の第３縁部の上部に重なり合う構成のものでもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１、３１、５１…太陽光発電パネル
３…縦梁
４…横梁
５、６２…屋根梁
７ａ、７ｂ、７ｃ…防水部材
８ａ、８ｂ…押さえ板部材
９…押さえ板片
１１ａ、１１ｂ…谷樋
２６、２６Ａ…防水ボルト
３８、５３…第１縁部
３９、５４…第４縁部
４０、５６…第３縁部
４１、５５…第２縁部
５７…第４つなぎ縁部
５８…第１つなぎ縁部
５９…第３つなぎ縁部
６０…第２つなぎ縁部
１００…建物
１０１…屋根
１０２…屋根裏部
１０４…１階部分
１０５…２階部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、
前記太陽光発電パネルは、四方の外周端部側の下面が、格子状の前記屋根梁に当接して前記屋根梁で形成される空間を覆う屋根材を構成するものであり、
前記太陽光発電パネルの四方の外周端部の上面側に設けられ、前記太陽光発電パネルの前記外周端部を前記屋根梁側に押圧するための押さえ板部材と、
前記太陽光発電パネルと前記押さえ板部材との間に、かつ、並設された前記太陽光発電パネルの端面間の間隙を覆うように、前記太陽光発電パネルに跨がって設けられ、前記間隙から水が侵入することを防止するための防水部材と、
前記太陽光発電パネルを、前記押さえ板部材を介して、前記屋根梁に締結固定するための締結部材と
からなる建物の屋根構造。
【請求項２】
請求項１に記載された建物の屋根構造において、
前記押さえ板部材は、所定の位置に、前記押さえ板部材の上部側に溜まる水を排出するための排出用凹部が形成されている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項３】
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、
前記太陽光発電パネルは、前記屋根梁に設置されて前記屋根梁の間に形成される空間を覆う屋根材を構成するものであるとともに、前記格子状の前記屋根梁に当接する縁部が四方の側面に形成され、
前記縁部は、前記太陽光発電パネルが前記屋根梁に取り付けられたとき、前記縁部同士が上下に重なり合う重縁部を構成し、重なり合った前記縁部の間には、前記太陽光発電パネルの前記縁部側から前記建物内に水が侵入することを防止するための防水部材が設けられている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項４】
請求項３に記載された建物の屋根構造において、
重なり合った前記縁部の隅部には、前記隅部上方を覆うためのキャップ部材が設けられている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項５】
請求項３に記載された建物の屋根構造において、
前記縁部は、前記太陽光発電パネルの傾斜の上下方向において、上方側に位置する第１縁部、及び、下方側に位置する第２縁部と、前記太陽光発電パネルの水平方向において、一方の側に位置する一側縁部、及び、他方の側に位置する他側縁部とからなり、
前記重縁部は、上方側に位置する前記太陽光発電パネルの第２縁部が、下方側に位置する前記太陽光発電パネルの第１縁部の上部に重なるように、一方の側に位置する前記太陽光発電パネルの一側縁部が、他方の側に位置する前記太陽光発電パネルの他側縁部の上部に重なるように構成されているものである
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項６】
請求項５に記載された建物の屋根構造において、
前記縁部は、前記第１縁部と前記一側縁部、前記第１縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記一側縁部とのあいだにつなぎ縁部を有し、前記太陽光発電パネルの側面の周縁に沿って連続してつながっているように形成されている縁部であり、
前記重縁部は、前記太陽光発電パネルの隅部において、前記つなぎ縁部が重なり合って重縁部を構成している
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項７】
請求項６に記載された建物の屋根構造において、
前記太陽発電パネルの前記縁部及び前記つなぎ縁部の下部と前記屋根梁との間には、所定の形状に形成された中間板部材が設けられている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載された建物の屋根構造において、
前記屋根梁には、前記合わせ目間から落下した雨水を前記屋根の外部に排出可能とするための谷樋が形成されている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項９】
請求項８に記載された建物の屋根構造において、
前記締結部材は、前記太陽発電パネルの上方側から屋根裏側に挿通された軸部に、締結用工具が係合する被係合部が設けられ、前記建物の内部側から締結固定できるものである
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項１】
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、
前記太陽光発電パネルは、四方の外周端部側の下面が、格子状の前記屋根梁に当接して前記屋根梁で形成される空間を覆う屋根材を構成するものであり、
前記太陽光発電パネルの四方の外周端部の上面側に設けられ、前記太陽光発電パネルの前記外周端部を前記屋根梁側に押圧するための押さえ板部材と、
前記太陽光発電パネルと前記押さえ板部材との間に、かつ、並設された前記太陽光発電パネルの端面間の間隙を覆うように、前記太陽光発電パネルに跨がって設けられ、前記間隙から水が侵入することを防止するための防水部材と、
前記太陽光発電パネルを、前記押さえ板部材を介して、前記屋根梁に締結固定するための締結部材と
からなる建物の屋根構造。
【請求項２】
請求項１に記載された建物の屋根構造において、
前記押さえ板部材は、所定の位置に、前記押さえ板部材の上部側に溜まる水を排出するための排出用凹部が形成されている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項３】
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの矩形形状に、ほぼ一致するように縦梁と横梁とが格子状に形成され、水平面に対して所定の角度傾斜するように設けられている屋根梁とから構成される建物の屋根構造であって、
前記太陽光発電パネルは、前記屋根梁に設置されて前記屋根梁の間に形成される空間を覆う屋根材を構成するものであるとともに、前記格子状の前記屋根梁に当接する縁部が四方の側面に形成され、
前記縁部は、前記太陽光発電パネルが前記屋根梁に取り付けられたとき、前記縁部同士が上下に重なり合う重縁部を構成し、重なり合った前記縁部の間には、前記太陽光発電パネルの前記縁部側から前記建物内に水が侵入することを防止するための防水部材が設けられている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項４】
請求項３に記載された建物の屋根構造において、
重なり合った前記縁部の隅部には、前記隅部上方を覆うためのキャップ部材が設けられている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項５】
請求項３に記載された建物の屋根構造において、
前記縁部は、前記太陽光発電パネルの傾斜の上下方向において、上方側に位置する第１縁部、及び、下方側に位置する第２縁部と、前記太陽光発電パネルの水平方向において、一方の側に位置する一側縁部、及び、他方の側に位置する他側縁部とからなり、
前記重縁部は、上方側に位置する前記太陽光発電パネルの第２縁部が、下方側に位置する前記太陽光発電パネルの第１縁部の上部に重なるように、一方の側に位置する前記太陽光発電パネルの一側縁部が、他方の側に位置する前記太陽光発電パネルの他側縁部の上部に重なるように構成されているものである
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項６】
請求項５に記載された建物の屋根構造において、
前記縁部は、前記第１縁部と前記一側縁部、前記第１縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記他側縁部、前記第２縁部と前記一側縁部とのあいだにつなぎ縁部を有し、前記太陽光発電パネルの側面の周縁に沿って連続してつながっているように形成されている縁部であり、
前記重縁部は、前記太陽光発電パネルの隅部において、前記つなぎ縁部が重なり合って重縁部を構成している
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項７】
請求項６に記載された建物の屋根構造において、
前記太陽発電パネルの前記縁部及び前記つなぎ縁部の下部と前記屋根梁との間には、所定の形状に形成された中間板部材が設けられている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載された建物の屋根構造において、
前記屋根梁には、前記合わせ目間から落下した雨水を前記屋根の外部に排出可能とするための谷樋が形成されている
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【請求項９】
請求項８に記載された建物の屋根構造において、
前記締結部材は、前記太陽発電パネルの上方側から屋根裏側に挿通された軸部に、締結用工具が係合する被係合部が設けられ、前記建物の内部側から締結固定できるものである
ことを特徴とする建物の屋根構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−９６０７４（Ｐ２０１３−９６０７４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７０１７（Ｐ２０１１−２３７０１７）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（５０７１０７４１９）
【出願人】（５９８１２６４１６）
【出願人】（５１１０９８５９６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（５０７１０７４１９）
【出願人】（５９８１２６４１６）
【出願人】（５１１０９８５９６）
【Ｆターム（参考）】
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