JP2006274618A

JP2006274618A - 太陽光利用装置の固定構造

Info

Publication number: JP2006274618A
Application number: JP2005093595A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ono; 敏明大野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】太陽電池パネルや太陽熱温水器等の大型で重量がある構造体を建造物の屋根に設置するのに好適な太陽光利用装置の固定構造において、雨水の浸入を防止できつつ、作業性に優れた太陽電池パネルの支持構造を提供すること。
【解決手段】屋根上の隣接する屋根瓦４間に位置し、上部に太陽光利用装置が設置され、下部が前記屋根に固定される支持部材２と、該支持部材２に固定される金属瓦１と、前記屋根瓦４の下方に侵入した雨水を収容する樋部を有し、前記隣接する屋根瓦４の一方を下方より支持する樋部材３と、を備え、前記金属瓦１は、前記隣接する屋根瓦４の端部を被覆し、且つ前記隣接する屋根瓦４を下方に押圧する被覆部１１を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、住宅家屋等の建造物の屋根に設置する太陽電池パネルや太陽熱温水器等の集熱及び／または発電を行なう太陽光利用装置の固定構造に関する。

従来、太陽電池パネルや太陽熱温水器等から成る構造体を家屋の屋根に設置する太陽光利用装置においては、ステンレス線などのワイヤの基端を構造体の四隅に連結し、さらに屋根の周囲部などにくぎやねじを打ち付けて固定することにより、構造体の屋根への固定を行っていた。

一般に太陽光利用装置を屋根瓦だけで支持すると、太陽光利用装置に吹き付ける強風で太陽光利用装置が上下に動き、屋根瓦が割れたり、ずれ落ちたりするおそれがあるので、太陽光利用装置が動かないように確実に屋根に固定するためには、屋根瓦の下の野地板等の屋根構造体によって支持するのが好ましい。

そこで、図１３に示すように、太陽光利用装置Ｓを屋根構造体に直接支持する方法として、ステンレス板などの薄手の金属である支持部材２９の一端を、隣接する瓦４ａと瓦４ｂの重ね合わせ部を通して瓦の下の野地板５１まで導き入れて固定し、瓦の表面に出した支持部材２の他端に太陽光利用装置Ｓまたは同装置を支持するレールなどの支持部材を固定する方法が用いられている。

また、他の支持方法としては、図１２に示すように、屋根瓦の代わりに、屋根瓦に類似した形状をアルミ合金などで成形し、かつその上部に太陽光利用装置Ｓまたは同装置を支持するレールなどの支持部材を固定する支持部を設けた支持瓦５を、野地板５１上に他の瓦材４と混在して葺設する方法がある。

また、特に図示しないが、太陽光利用装置の施工時に屋根瓦に貫通孔を加工し、加工した貫通孔に金具を通して野地板に固定し、この金具で太陽光利用装置を支持する方法もある。

しかし、図１３に示す薄手の金具を瓦と瓦の重ね合わせ部に通して野地板等に固定する場合、金具が薄手であっても瓦の重ね合わせ部に隙間が生じ、この隙間から雨水が浸入するといった問題がある。

また、図１２に示すような瓦と類似の形状を有するアルミ合金製などの支持瓦を使用する方法ではアルミ合金の鋳造品を使用するため、支持瓦の強度が高く割ることが困難であるので、隣接する瓦どうしが重なり合って設置されるため瓦の挿入が難しく、また、取外し時に支持瓦を割って取り外すことができず、取り外し工数がかかるといった問題がある。

さらにまた、瓦に金具を通すための貫通孔を瓦の施工時に加工する方法では、割れ易い瓦に現場で貫通孔を加工するため、慎重に作業を行なわなくてはならず、手間がかかるうえ、破損させることもあり、さらに開けた貫通孔のことろから雨水が浸入するといった問題点がある。

かかる課題を解消するために、図１４に示すように、瓦と同一外観を成し、貫通孔を備える金属成形瓦１を瓦４（４ａ、４ｂ）の間と配するとともに、前記金属成型瓦１で屋根下地材５に固定した支持部材２を覆い、さらに図１５に示すように、前記支持部材２上に太陽光利用装置Ｓを縦ラック６１などを介して屋根上に設置する固定構造が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００４−３１３２号公報

しかしながら、前述したような、瓦と同一外観を成し、貫通孔を備えた金属成型瓦１で、屋根下地材５１に取り付けた支持部材を覆い、太陽光利用装置を屋根下地材に締結する固定構造では、支持部材２を金属成型瓦１で覆うことで、雨水の浸入を防止しつつ、太陽光利用装置Ｓを固定することができるが、図１４のように金属成型瓦１が右側は瓦４ｂのアンダーラップ４１の上に、左側は金属成型瓦１のアンダーラップ１３を隣の瓦４ａの下に潜り込ませる必要があるため、上段の瓦４ｂを持ち上げながら、さらに左右の瓦の間に滑り込ませるように取り付けるといった複雑な作業を行なわなければならないため、施工性が悪かった。特にこの方法では図１５のように、この金属成型瓦１の流れ方向の位置合せを行うために瓦桟５２に金属成型瓦１の上端を引っ掛ける構造であるため、上部の瓦４ｂの下に金属成型瓦１をもぐりこませるためには瓦４ａを持ち上げなければならず、施工性が悪い。

よって、本発明では従来の上述した諸問題に鑑み案出されたものであって、特に太陽電池パネルや太陽熱温水器等のように大型で重量がある構造体を建造物の屋根に設置するのに好適な太陽光利用装置の固定構造において、雨水の浸入を防止できつつ、作業性に優れた太陽電池パネルの支持構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の太陽光利用装置の固定構造は、屋根上の隣接する屋根瓦間に位置し、上部に太陽光利用装置が設置され、下部が前記屋根に固定される支持部材と、該支持部材に固定される金属瓦と、前記屋根瓦の下方に侵入した雨水を収容する樋部を有し、前記隣接する屋根瓦の一方を下方より支持する樋部材と、を備え、前記金属瓦は、前記隣接する屋根瓦の端部を被覆し、且つ前記隣接する屋根瓦を下方に押圧する被覆部を有することを特徴とする。

また本発明の太陽光利用装置の固定構造は、上記固定構造において、前記屋根瓦が前記屋根上に行列状に配置され、前記金属瓦の前記被覆部は行方向に隣接する屋根瓦の端部を被覆し、押圧していることを特徴とする。

さらに本発明の太陽光利用装置の固定構造は、上記固定構造において、前記金属瓦は、列方向の一端が、列方向に隣接する屋根瓦の一方の屋根瓦の端部を被覆し、且つ列方向の他端が、前記列方向に隣接する屋根瓦の他方の屋根瓦の端部の下方で開放されていることを特徴とする。

またさらに本発明の太陽光利用装置の固定構造は、上記固定構造において、前記金属瓦の列方向の他端は前記列方向に隣接する屋根瓦の他方の屋根瓦の端部によって下方に押圧されていることを特徴とする。

本発明の太陽光利用装置の固定構造は、金属瓦の被覆部で行方向に隣接する屋根瓦の端部を被覆するとともに、該隣接する屋根瓦の少なくとも一方を下方より支持している。従って、金属瓦と屋根瓦との間から雨水が浸入しにくくなり、止水性が向上する。

また金属瓦は、列方向の他端が列方向に隣接する屋根瓦の端部の下方で開放されていることから、従来ように前記他端を屋根の瓦桟に引っ掛ける等の面倒な作業が不要となり、施工が容易になる。

以下、本発明の太陽光利用装置の固定構造の実施形態について、模式的に図示した図面に基づいて詳細に説明する。

図１に金属成型瓦（金属瓦）、図２に支持部材、図３に樋部材の斜視図を示す。図４に支持部の上から金属成型瓦取り付けた状態を示し、図５〜図７に支持部、金属成型瓦の組み立て方法を説明する。また、この構造を図８に斜視図で、図９〜図１１に断面図で説明する。

本発明の太陽光利用装置の固定構造は、金属成形瓦と、支持部材と、樋部材とから成る。

金属成型瓦１及び樋部材３は、表面処理または／および塗装を施した鋼鈑、ステンレス鋼鈑、アルミニウム合金板などの金属板からなり、加工性、耐久性が良好であるだけでなく、薄板を使用しており材料使用量、重量が小さい。また、支持部材２は表面処理及び／または塗装を施した鋼鈑、ステンレス鋼鈑、アルミニウム合金などの金属からなり加工性、耐久性が良好である。

図１に示すように本発明の固定構造に用いる金属成型瓦１は、陶器瓦とほぼ同等の形状であり、上面部１５とカバー部１１（被覆部）と貫通孔１４とから構成される。通常の瓦材との外形の相違点としては支持部材を貫通させるための貫通孔１４があいていること、瓦カバー部を設けていることが挙げられる。このとき、貫通孔１４は金属成型瓦上に流れる雨水等の浸入を防ぐため凸部１６を設けて上面部１５よりも貫通孔１４の位置を高くして雨水が登ってこないようにすると好適である。また、風による雨水の吹き込み等の逆流を止めるために、棟側挿入部１７を上面部１５より高くしておくのが好ましい。また、平坦部１５の隣接する屋根瓦の上側を被覆する右端部１２（被覆部）は、瓦との密接度を高めて雨の止水性を向上させるために、他の平坦部よりも高くしておくと良い。

図２に示すように本発明の固定構造に用いる支持部材２は、屋根上に支持部ネジ２４などで固定する脚部と太陽光利用装置などを支持する支持部を兼ねた支持部材本体２５と、太陽光利用装置を締結固定するために支持部材本体２５上に設けられた支持ボルト２１と、ナット２２とから構成される。なお、防水性向上のために前記支持ボルト２１とナット２２の間にパッキン２３を設けると好適である。

図３に示すように本発明の固定構造に用いる樋部材３は、浸入してきた雨水を流す樋部３６、前記樋部３６を支持する樋支持部３５、それらを屋根上に固定する樋脚部３４とから構成され、樋脚部３４を樋部ねじ３２で屋根下地材に固定する。

図４に屋根下地材５上に瓦材４と混在して支持部材２及び金属成型瓦１及び樋部材３を配した状態の屋根の外観図を示す。なお、この完成状態では樋部材３は瓦材４ａの下に隠れて見えなくなっている。この構造の組み立て方法を説明する図を図５〜図７に記す。

まず、図５に示すように、もともと屋根上に設置されていた瓦を割るなどして取り除き、本発明の固定構造を取り付けられる空間を確保する。その後、屋根下地材５上に支持部材２を固定する。次に、樋部材３を隣の瓦４ａの下半分程度（瓦４ａの端部が問い部材３の樋部の範囲にくるよう）に潜り込ませるようにして取り付ける。そのようにして樋部材３をねじで屋根下地材５上に取り付け完了した状態を図６に示す。また、樋部材３の取り付け状態を説明するために樋部材３上部の瓦４ａを取り除いた図を図８に示す。樋部材３は金属成型瓦１と瓦４ａの間に取り付けられる。

最後に図７に示すように、支持部材２の支持ボルト２１が、金属成型瓦１の貫通孔１４より貫通するようにして金属成形瓦１を取り付ける。このとき、特に図示しないが、金属成型瓦１は隣接する瓦４ａ，４ｂの上に置くように取り付けるとともに、上段の瓦を持ち上げてその下部に挿入されている。

図９にこのときの桁方向断面図を示す。支持部材２は支持部ねじ２４で、樋部材３は樋部ねじ３２で屋根下地材５に固定されている。この上から金属成型瓦１がのせられ、金属成型瓦１の凸部１６でパッキン２３を介してナット２２で締め付けられる。このことにより金属成型瓦１の貫通孔１４からの雨水の浸入を防ぎ隣の瓦４ａ，ｂの上に押し当てることにより、隣の瓦との間に隙間を生じさせないようにすることができ、例え瓦カバー部１１と隣接する瓦４ａの間から屋根下地材５に向けて雨水が浸入した場合でも雨水は樋部材３を伝いで軒先側の瓦の上に排出される。また、樋部材３の雨返し３１は隣の瓦との間への雨水の侵入を防ぐため、隣の瓦４の下部に接触することが望ましく、弾性変形する鋼板などの金属を使用するとよい。このような防水構造とすることにより、金属成型瓦１にアンダーラップ部のような部材を設ける必要が無く、金属成型瓦１が簡易な構造となり、隣の瓦の下にアンダーラップ部を潜り込ませる必要がなくなるため施工性も向上する。

また、図１１のように、右端部１２が、右側の瓦４ｂのアンダーラップ４１の上に、瓦カバー部１1 が、左側の瓦４ａの上にのる構造となるので、従来のように金属成型瓦１で位置合わせために図１５のように瓦桟５２に金属成型瓦１の端部を引っ掛ける必要が無く、屋根下地材５上の瓦桟５２と瓦材４ｂの間に浮いた状態であってもよいので、金属成型瓦１の曲げ部をなくすようにしてもよい。このようにすることにより、施工が容易になり、また、金属成形瓦の加工工数の削減となる。

上述のようにして瓦屋根上に設置された太陽光利用装置の固定構造上に、太陽光利用装置Ｓを配した様子を図１１に示す。屋根上に多数配された瓦のうち、瓦４ａと４ｂの間に設置された支持部材２と金属成形瓦１から成る固定構造の支持ボルト２１に縦ラック６１が締結固定される。前記縦ラック６１上には横ラック６２が複数固定されており、前記横ラック６２に太陽光利用装置Ｓが固定される。

また、図１０に他の実施例を示す。樋部材３の雨返し３１の代わりにパッキン３３を使用する。このパッキン３３にはスポンジのような柔らかく弾力のある素材を用い、隣接する瓦４ａと樋部材３との隙間より厚いものを配する。そのようにすることにより、パッキン３３は瓦４ａの自重により圧縮され、瓦４ａと樋部材３との隙間を埋めることにより屋根下地材５への雨水の侵入を防ぐことが可能となる。また、右端部１２が、右側の瓦４ｂの上に、瓦カバー部１1 は左側の瓦４ａの上にのる構造となっているので、様々な瓦の種類による厚みの違い、アンダーラップ４１の深さの違いを気にすることなく、種類別に金属成型瓦１の形状を専用設計することなく位置ずれのない設置を行なうことができる。

本発明に係る金属成型瓦を模式的に説明する斜視図である。本発明に係る支持部材を模式的に説明する斜視図である。本発明に係る樋部材を模式的に説明する斜視図である。本発明に係る太陽光利用装置の固定構造を屋根上に設置した様子を示す斜視図である。本発明に係る支持部材および樋部材を屋根上に配した様子を示す斜視図である。本発明に係る樋部材を瓦材の下部に挿入設置した状態を模式的に説明する斜視図である。本発明に係る支持部材および樋部材上に金属成形瓦を配する様子を示す斜視図である。本発明に係る樋部材が屋根下地材上に設置された状態を模式的に説明する斜視図である。本発明に係る太陽光利用装置の固定構造を模式的に説明する桁方向の断面図である。本発明に係る太陽光利用装置の固定構造の他の実施例を模式的に説明する桁方向の断面図である。本発明に係る固定構造で太陽光利用装置を支持した様子を模式的に説明する流れ方向の断面図である。従来の太陽光利用装置の支持瓦を用いた支持構造を模式的に説明する断面図である。従来の太陽光利用装置の支持部材を用いた支持構造を模式的に説明する断面図である。従来の金属成型瓦を使用した太陽光利用装置の支持部分を模式的に説明する断面図である。従来の金属成型瓦を使用した太陽光利用装置の支持構造を模式的に説明する断面図である。

符号の説明

１：金属成型瓦（金属瓦）
２：支持部材
３：樋部材
４：屋根瓦
５：屋根下地材
７：支持瓦
１１：瓦カバー部（被覆部）
１２：右端部（被覆部）
１３：アンダーラップ
１４：貫通孔
１５：上面部
１６：凸部
１７：棟側挿入部
２１：支持ボルト
２２：ナット
２３：パッキン
２４：支持部ねじ
２５：支持部材本体
２９：支持部材
３１：雨返し
３２：樋部ねじ
３３：樋部パッキン
３４：樋脚部
３５：樋支持部
３６：樋部
４１：アンダーラップ
５１：野地板
５２：瓦桟
６１：縦ラック
６２：横ラック
Ｓ：太陽光利用装置

Claims

屋根上の隣接する屋根瓦間に位置し、上部に太陽光利用装置が設置され、下部が前記屋根に固定される支持部材と、
該支持部材に固定される金属瓦と、
前記屋根瓦の下方に侵入した雨水を収容する樋部を有し、前記隣接する屋根瓦の一方を下方より支持する樋部材と、
を備え、
前記金属瓦は、前記隣接する屋根瓦の端部を被覆し、且つ前記隣接する屋根瓦を下方に押圧する被覆部を有することを特徴とする太陽光利用装置の固定構造。
前記屋根瓦は前記屋根上に行列状に配置され、前記金属瓦の前記被覆部は行方向に隣接する屋根瓦の端部を被覆し、押圧していることを特徴とする請求項１に記載の太陽光利用装置の固定構造。
前記金属瓦は、列方向の一端が、列方向に隣接する屋根瓦の一方の屋根瓦の端部を被覆し、且つ列方向の他端が、前記列方向に隣接する屋根瓦の他方の屋根瓦の端部の下方で開放されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽光利用装置の固定構造。
前記金属瓦の列方向の他端は前記列方向に隣接する屋根瓦の他方の屋根瓦の端部によって下方に押圧されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽光利用装置の固定構造。