JP7278860B2 - 機能パネル架台及び建物 - Google Patents

Description

本発明は機能パネル架台及び建物に関する。

従来から、建物の屋根面上に太陽電池モジュールなどの機能パネルを設置するために、建物の屋根に機能パネル架台を設置することが知られている。特許文献１には、この種の機能パネル架台が開示されている。

特開２０１４－００９５６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の機能パネル架台においても、設置安定性の観点において、依然として改善の余地がある。

本発明は、建物に対して強固に固定可能な機能パネル架台、及び、この機能パネル架台が設置されている建物、を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様としての機能パネル架台は、建物の屋根面上に機能パネルを設置するための機能パネル架台であって、前記機能パネルが固定されるフレーム体と、前記フレーム体を支持する支柱と、を備え、前記フレーム体は、前記支柱に取り付けられる縦フレーム体と、前記縦フレーム体と直交して延在し、前記機能パネルが固定される横フレーム体と、を備え、前記支柱は、前記建物の梁に対して固定されていることを特徴とする。
上記構成によれば、建物に対して強固に固定することができる。

本発明の１つの実施形態として、前記縦フレーム体は、延在方向と直交する方向において、間取基準寸法の整数倍の間隔を隔てて複数配置されていることが好ましい。
上記構成によれば、建物への固定のためのみに設置される部材を少なくする又は無くすことができる。

本発明の１つの実施形態として、隣接する２つの前記縦フレーム体の間の離間距離は、前記間取基準寸法の３倍以上であることが好ましい。
上記構成によれば、縦フレーム体の数を減らし、コストダウンを図ることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記縦フレーム体は、前記支柱に取り付けられる連結部材と、前記連結部材の間に架設される縦フレーム本体と、を備え、前記縦フレーム本体は、前記連結部材よりも高いせいを有すると共に、前記連結部材よりも下端部を下方に延在させた状態で前記連結部材に連結されていることが好ましい。
上記構成によれば、機能パネル架台の最高高さを抑制できる。

本発明の１つの実施形態として、前記横フレーム体の下端面には凹部が形成されており、前記横フレーム体は、前記縦フレーム体が前記凹部に入り込んだ状態で、前記縦フレーム体により支持されていることが好ましい。
上記構成によれば、機能パネル架台の最高高さを抑制できる。

本発明の１つの実施形態として、前記横フレーム体には、鉛直方向において、前記縦フレーム体の上端面と同位置、又は、前記縦フレーム体の上端面より下方の位置で、前記機能パネルを締結するための締結部が設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、機能パネルを締結部に締結する締結作業が容易となり、作業効率を高めることができる。

本発明の第２の態様としての建物は、上記機能パネル架台を備える。
上記構成によれば、機能パネル架台が強固に固定される。

本発明によれば、建物に対して強固に固定可能な機能パネル架台、及び、この機能パネル架台が設置されている建物、を提供することができる。

建物の屋根面上に設置されている本発明の一実施形態としての機能パネル架台と、この機能パネル架台に固定されている太陽電池モジュールと、を示す図である。 図１に示す機能パネル架台の建物への取付詳細を示す図である。 図１に示す機能パネル架台の縦フレーム体の一配置例を示す図である。 図１に示す機能パネル架台の縦フレーム体の一配置例を示す図である。 図１に示す機能パネル架台の縦フレーム体の一配置例を示す図である。 図１に示す機能パネル架台の縦フレーム体及び横フレーム体の取付構成の概略を示す分解斜視図である。 図１に示す機能パネル架台の縦フレーム体及び横フレーム体の取付構成の詳細を示す図である。 図１に示す機能パネル架台の縦フレーム体及び横フレーム体の取付構成の詳細を示す図である。 図１に示す機能パネル架台の縦フレーム体及び支柱の取付構成の詳細を示す図である。

以下、本発明に係る機能パネル架台及び建物の実施形態について図面を参照して例示説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。また、本明細書では、機能パネルの一例として、太陽電池モジュールについて例示説明するが、本発明に係る機能パネル架台により支持される機能パネルは、太陽熱パネル等の別の機能パネルであってもよく、太陽電池モジュールに限られない。

まず、本発明に係る機能パネル架台を適用可能な、本発明に係る建物の一例についての概要を説明する。建物は、例えば、鉄骨造の骨組みを有する２階建ての住宅とすることができる。また建物は、例えば、地盤に固定された基礎構造体と、この基礎構造体上に固定される上部構造体と、で構成可能である。

基礎構造体は、上部構造体の下方に位置し、上部構造体を支持するものであり、例えば、鉄筋コンクリート造の断面Ｔ字状の布基礎とすることができる。上部構造体は、複数の柱と、柱間に架設された複数の梁とで構成される架構と、この架構の外周側に配置される外壁と、架構の梁上に配置される、屋上階を含む各階の床と、を備える。

外壁は、外装材としての外壁パネルを備える。また、外壁は、外壁パネルの屋内側に、断熱層を構成する断熱材及び内装材を備える。

外壁パネルとしては、例えば、軽量気泡コンクリート（以下、「ＡＬＣ」と記載する。「ＡＬＣ」とは「autoclaved light weight concrete」の略である。）のパネル、金属系や窯業系のサイディング、押出成形セメント板、木質系パネルなどを用いることができる。この外壁パネルを架構の外周部の周囲に連接することにより、外壁の外皮層を形成することができる。

また、断熱材としては、例えば、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム等の発泡樹脂系の材料からなるパネル状の断熱材の他、ロックウール等の繊維系の断熱材を用いることもできる。この断熱材を外壁パネルの屋内側に、外壁パネルの内面に沿って配置することにより、外壁に断熱層を形成することができる。内装材としては、例えば、石膏ボードを用いることができ、内装材を架構の外周部の屋内側に連接することにより、内皮層を形成することができる。

床は、例えば部屋などの屋内占有部の床のみならず、陸屋根、バルコニーなどの屋外占有部の床を含む。ここで例示説明する建物では、屋根を、所定の水勾配を有する陸屋根としているが、陸屋根に限られず、例えば勾配屋根などであってもよい。本実施形態の屋根は、屋上階の利用が想定されている構成であるが、例えば折板を用いた折板屋根など、屋上階の利用が想定されていない陸屋根であってもよい。

以下、建物の屋根面１０２上に機能パネルとしての太陽電池モジュール１０１を設置するための、本発明の一実施形態としての機能パネル架台１００について説明する。図１は、建物の屋根面１０２上に設置されている機能パネル架台１００と、この機能パネル架台１００に固定されている太陽電池モジュール１０１と、を示す図である。

図１に示すように、機能パネル架台１００は、フレーム体１０と、支柱１５と、を備える。

図１に示すように、フレーム体１０には、機能パネルとしての太陽電池モジュール１０１が固定される。支柱１５は、フレーム体１０を支持する。

機能パネルとしての太陽電池モジュール１０１の機能パネル架台１００による支持形態は特に限定されない。図２に示すように、本実施形態の機能パネル架台１００は、複数の太陽電池モジュール１０１を水平面に対しそれぞれ同程度（一例として１０°）傾斜させた状態で並べて支持している。以下、説明の便宜上、傾斜した状態で設置されている太陽電池モジュール１０１の低い方を前側、高い方を後側とも言う。また、屋根面１０２を正面から見た平面視において、太陽電池モジュール１０１の前後方向を「縦方向Ａ」とし、同平面視において、太陽電池モジュール１０１の前後方向と直交する方向を「横方向Ｂ」と記載する。

図１に示すように、フレーム体１０は、縦フレーム体１１と、横フレーム体１２と、を備える。縦フレーム体１１は、支柱１５に取り付けられている。横フレーム体１２は、縦フレーム体１１と直交して延在している。また、横フレーム体１２には、機能パネルとしての太陽電池モジュール１０１が固定される。本実施形態の太陽電池モジュール１０１は、横フレーム体１２に対して、後述する固定ピース８１（図２参照）などの接続金物を用いて間接的に固定されているが、横フレーム体１２に対して直接的に固定されていてもよい。

図２は、機能パネル架台１００の建物への取付詳細を示す図である。図２では、機能パネル架台１００のうち、太陽電池モジュール１０１の前側の端部を支持する部分を拡大して示している。図２に示すように、支柱１５は、建物の梁１０３に対して固定されている。具体的に、本実施形態の支柱１５の下端部は、建物の梁１０３としての屋上階の床梁に対して固定されている。本実施形態の梁１０３としての屋上階の床梁はＨ型鋼であり、支柱１５の下端部は梁１０３の上フランジ１０３ａにボルト・ナット等の締結手段５１により締結されている。本実施形態の支柱１５は、下端部が梁１０３に固定されている状態で、屋根面１０２から鉛直方向上方に突出している。そして、本実施形態の支柱１５の上端部は、上述したように、縦フレーム体１１に取り付けられている。

このように、フレーム体１０を支持する支柱１５が、建物の梁１０３に対して固定されていることで、フレーム体１０の設置安定性が向上する。その結果、機能パネル架台１００自体の設置安定性が向上させることができる。より具体的に、機能パネル架台１０を、建物に対して強固に固定することができる。

なお、図２に示す屋根面１０２は、防水シート１０６により構成されている。屋根面１０２を構成する防水シート１０６と梁１０３との間には、床スラブ材１０４及び断熱材１０５が配置されているが、この屋根の積層構造は、本実施形態の構成に限られない。

以下、本実施形態の機能パネル架台１００の更なる詳細について説明する。

まず、本実施形態の機能パネル架台１００の縦フレーム体１１の配置例について説明する。図３～図５それぞれは、機能パネル架台１００の縦フレーム体１１の異なる配置例を示す図である。図３～図５では、屋根面１０２の正面視での縦フレーム体１１の配置例を示している。より具体的に、図３～図５は、本実施形態の屋根面１０２を鉛直方向上方から見た平面視での縦フレーム体１１の配置例を示している。

図１、図２に示すように、支柱１５は、柱状の本体部１６と、この本体部１６の一端に設けられたフランジ状の台座部１７と、本体部１６の他端に設けられたフランジ状の受け部１８と、を備える。図１、図２に示すように、本体部１６が鉛直方向に延在するように配置され、下端部となる台座部１７が、ボルト・ナット等の締結手段５１により、梁１０３の上フランジ１０３ａに締結される。このように、台座部１７が梁１０３に締結固定された状態で、受け部１８は、屋根面１０２よりも鉛直方向上方に位置する。図２に示すように、受け部１８の上面は、フレーム体１０の縦フレーム体１１における後述の連結部材２１の下面を受けて支持する。また、受け部１８は、ボルト・ナット等の締結手段５１により、縦フレーム体１１の連結部材２１における後述の座部３３に締結される。

図３～図５に示す縦フレーム体１１の配置例ではいずれも、複数の縦フレーム体１１が延在方向としての縦方向Ａに平行に延在している。また、平行に延在する複数の縦フレーム体１１は、縦方向Ａと直交する方向としての横方向Ｂにおいて、所定の間隔を隔てて配置されている。

それぞれに示す複数の縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離は、建築で設計の基準寸法となる建築モジュール寸法の1以上の整数倍となる。図３～図５にそれぞれ示す複数の縦フレーム体１１の離隔距離は、３０５ｍｍの１以上の整数倍となっている。

更に、図４、図５に示す縦フレーム体１１は、横方向Ｂにおいて、間取基準寸法の１以上の整数倍の間隔を隔てて配置されている。本明細書において、間取基準寸法とは、９００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の間取を構成する基準寸法を意味し、関東間の尺モジュール（９１０ｍｍ）又は、それに近い基準寸法、関西間の尺モジュール（９８０ｍｍ）、又は、それに近い基準寸法、或いはメーターモジュール（１０００ｍｍ）又は、それに近い基準寸法を意味する。

それぞれに示す複数の縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離は、機能パネル架台１００が設置される建物の間取基準寸法の整数倍となっている。このようにすることで、縦フレーム体１１の位置が、平面視で、建物の梁１０３の位置に重なり易くなる。そのため、縦フレーム体１１の鉛直方向下方で縦フレーム体１１の下端部に取り付けられている支柱１５の位置が、平面視で、建物の梁１０３の位置に重なり易くなる。なお、本実施形態において、支柱１５及び梁１０３が平面視で重なるとは、支柱１５の本体部１６の中心軸線の位置が、梁１０３の上フランジ１０３ａを通ることを意味している。

日本の建築物において、尺モジュールに代表される間取基準寸法を単位系として建築物が設計されることが多く、間取基準寸法の１以上の整数倍に複数の縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離をとることによって、上述のように、機能パネル架台１００の支柱１５の位置と、建物の梁１０３の位置と、が平面視で重なり易くなる。その結果、支柱１５を本来建物を構成するために必要な梁１０３に対して固定し易くなり、支柱１５を支えるために新たな梁を設置する必要がなくなる。なお、間取基準寸法は、それぞれの建物において、建築モジュール寸法の整数倍になっていることは言うまでもない。

図４に示す複数の縦フレーム体１１は、横方向Ｂにおいて、９１５ｍｍの整数倍（図４では３倍）の間隔で配置されている。つまり、図４に示す機能パネル架台１００が設置される建物の間取基準寸法は、９１５ｍｍである。

図５に示す複数の縦フレーム体１１は、横方向Ｂにおいて、９１５ｍｍの整数倍（図５では２倍又は４倍）の間隔で配置されている。つまり、図５に示す機能パネル架台１００が設置される建物の間取基準寸法は、９１５ｍｍである。

更に、複数の縦フレーム体１１を、間取基準寸法の３倍以上の整数倍に離間して配置することで、縦フレーム体１１の設置数を減らすことができる。即ち、例えば、図３と図４との比較から、間取基準寸法の３倍に複数の縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離をとることによって、縦フレームの本数が削減でき、その結果、支柱１５の数も削減されることが分かる。

ここで、図４～図５では間取基準寸法の具体的な寸法を例示説明したが、機能パネル架台１００の縦フレーム体１１に適用される間取基準寸法は、図４～図５に示す寸法に限られない。例えば、複数の縦フレーム体１１を、横方向Ｂにおいて、所謂メーターモジュール（１０００ｍｍ）又はその整数倍の間隔を隔てて配置してもよい。このような構成とすれば、機能パネル架台１００の支柱１５の位置と、欧米で広く利用されているメーターモジュールを採用する建物の梁１０３の位置と、が平面視で重なり易くなる。その結果、支柱１５を梁１０３に対して固定し易くなる。

なお、複数の縦フレーム体１１の離間距離に適用される間取基準寸法として、上述のメーターモジュールなど、尺モジュール以外を採用する場合であっても、隣接する２つの縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離は、間取基準寸法の1以上の整数倍とすることが好ましく、更に好ましくは３倍以上にすることである。

更に、隣接する２つの縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離は、縦フレーム体１１の強度及び断面設計の観点から、間取基準寸法の６倍以下が好ましく、より好ましくは間取基準寸法の５倍以下、更に好ましくは、間取基準寸法の４倍以下である。すなわち、隣接する２つの縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離が間取基準寸法の４倍、５倍、６倍というように長くなるに従って、縦フレーム体１１の強度を高く設計する必要が発生し、同一の断面であれば、縦フレーム体１１のせいが大きくなって、機能パネルの設置高さが高くなるなどの課題が発生する場合がある。とりわけ、間取基準寸法の６倍より長いと、縦フレーム体１１の強度及び断面設計の観点のみならず、運送上の困難さも伴う。また、間取基準寸法の４倍乃至５倍以下であれば、建物の間口との関係でハンドリングがしやすくなるといった利点もある。

また、図５それぞれに示すように、隣接する２つの縦フレーム体１１の芯芯寸法である離間距離は、間取基準寸法の整数倍であればよく、配置される位置によって異なる離間距離であってもよい。

以上のように、横方向Ｂにおいて離間して配置される複数の縦フレーム体１１の離間距離を、間取基準寸法を基準にして設定することで、機能パネル架台１００の支柱１５の位置と、建物の梁１０３の位置と、が平面視で重なり易くなる。その結果、支柱１５を梁１０３に対して固定し易くなる。

更に、隣接する２つの縦フレーム体１１の離間距離に適用される間取基準寸法として、尺モジュール、メーターモジュールなどの広く利用されている値、又は、これらに近い値、を採用することが好ましい。このようにすることで、任意の既存の建物の屋根に機能パネル架台１００を設置することを想定した場合において、機能パネル架台１００の支柱１５の位置と、既存の建物の梁１０３の位置と、が平面視で重なる可能性を高めることができる。

次に、図２、図６～図９を参照して、機能パネル架台１００の詳細構成について説明する。図６は、フレーム体１０の縦フレーム体１１及び横フレーム体１２の取付構成の概略を示す分解斜視図である。図７、図８は、フレーム体１０の縦フレーム体１１及び横フレーム体１２の取付構成の詳細を示す図である。図９は、縦フレーム体１１及び支柱１５の取付構成の詳細を示す図である。

図２、図８、図９に示すように、本実施形態の縦フレーム体１１は、連結部材２１と、縦フレーム本体２２と、を備える。連結部材２１は、支柱１５に取り付けられる。縦フレーム本体２２は、連結部材２１の間に架設される長尺部材である。

具体的に、本実施形態の連結部材２１は、断面形状がチャンネル形状のジョイント金物により構成されている。より具体的に、本実施形態の連結部材２１は、板状の立上り部３１と、設置部３２と、座部３３と、を備える。

設置部３２は、立上り部３１の一端から立上り部３１と直交する方向に突出している板状の部分である。座部３３は、立上り部３１の他端から立上り部３１と直交する方向に突出している板状の部分である。設置部３２及び座部３３は、互いに対向する位置に形成されている。

座部３３は、面内方向が水平方向と略一致するような姿勢で、支柱１５に対して固定される。立上り部３１は、座部３３が支柱１５に固定されている状態で、座部３３から鉛直方向上方に立ち上っている。設置部３２は、この状態の立上り部３１の上端から、水平方向に向かって突出している。

図２、図６～図９に示すように、本実施形態の縦フレーム本体２２は、断面形状がチャンネル形状である長尺部材により構成されている。より具体的に、本実施形態の縦フレーム本体２２は、載置部４１と、重ね合わせ部４２と、強度補強部４３と、を備える。

載置部４１は、連結部材２１の設置部３２上に載置される板状の部分である。重ね合わせ部４２は、載置部４１を設置部３２上に載置した状態で、連結部材２１の立上り部３１に重なり合う板状の部分である。重ね合わせ部４２は、載置部４１の端部から載置部４１と直交する方向に延在している。強度補強部４３は、重ね合わせ部４２の端部から重ね合わせ部４２と直交する方向に突出している板状の部分である。このような強度補強部４３を設けることで、縦フレーム本体２２の剛性を高めることができる。本実施形態の強度補強部４３は、重ね合わせ部４２と直交する方向に突出しているが、折り曲げられていればよく、その突出方向は重ね合わせ部４２と直交する方向に限られない。

更に、本実施形態の縦フレーム本体２２は、載置部４１の端部から突出する折り返し部４４を備える。折り返し部４４は、載置部４１のうち重ね合わせ部４２と連続する一端側とは反対側の他端側に設けられている。折り返し部４４は、載置部４１が設置部３２上に載置された状態で、載置部４１の端部から鉛直方向下方に突出している。

また、本実施形態の縦フレーム本体２２は、強度補強部４３の端部から突出する折り返し部４５を備える。折り返し部４５は、強度補強部４３のうち重ね合わせ部４２と連続する一端側とは反対側の他端側に設けられている。折り返し部４５は、載置部４１が設置部３２上に載置された状態で、強度補強部４３の端部から鉛直方向上方に突出している。

これら折り返し部４４及び４５により、縦フレーム本体２２の剛性を更に高めることができる。また、載置部４１の端部に形成された折り返し部４４により、連結部材２１の設置部３２上に載置部４１を載置しただけの縦フレーム本体２２の仮置き状態で、縦フレーム本体２２が連結部材２１から滑落することを抑制できる。具体的に、縦フレーム本体２２の仮置き状態で、縦フレーム本体２２の位置がずれても、折り返し部４４が設置部３２の端面に突き当たる。そのため、縦フレーム本体２２の仮置き状態で、縦フレーム本体２２が連結部材２１から滑落することを抑制できる。

本実施形態の縦フレーム本体２２は、連結部材２１よりも高いせいを有する。本実施形態の縦フレーム本体２２のせいとは、載置部４１の上面４１ａから強度補強部４３の下面４３ａまでの距離を意味する。また、本実施形態の連結部材２１のせいとは、設置部３２の上面３２ａから座部３３の下面３３ａまでの距離を意味する。これにより、縦フレーム本体２２の鉛直荷重に対する断面二次モーメントを向上させることができる。特に、例えば２０００ｍｍ以上など、隣り合う２つの縦フレーム体１１の間の離間距離を大きくする場合などは、上記のように縦フレーム本体２２のせいを、連結部材２１のせいよりも高くして、断面二次モーメントを高めることが好ましい。

更に、本実施形態の縦フレーム本体２２は、連結部材２１よりも下端部を下方に延在させた状態で、連結部材２１に連結されている。より具体的に、本実施形態の縦フレーム本体２２は、上述したように、載置部４１を設置部３２上に載置した状態で、連結部材２１に対して連結される。したがって、本実施形態の縦フレーム本体２２は、強度補強部４３の下面４３ａの鉛直方向の位置が座部３３の下面３３ａよりも下方になるように、連結部材２１に連結されている。そのため、縦フレーム本体２２のせいを、連結部材２１のせいよりも高くしても、縦フレーム本体２２の上端となる載置部４１の上面４１ａは、連結部材２１の設置部３２の上面３２ａよりも載置部４１の厚み分だけ僅かに高いだけで、縦フレーム体１１の全体高さが嵩張るのが抑えられる。そのため、機能パネル架台１００、及び、この機能パネル架台１００に設置された機能パネルとしての太陽電池モジュール１０１（図１等参照）、全体の重心を低位に設定することが可能となる。これにより、機能パネル架台１００の最高高さを抑制できる。

また、本実施形態の機能パネル架台１００においては、縦フレーム体１１は、支柱１５上に設けられる連結部材２１と、連結部材２１の間に架設される縦フレーム本体２２と、に分割して形成されている。そのため、支柱１５上で支持されることで高さを大きくし難い連結部材２１とは別に、縦フレーム本体２２のせいの高さを大きく形成できるものとなっているので、縦フレーム本体２２の強度の向上を図り易い。

縦フレーム本体２２は、ボルト・ナットからなる締結手段５１を用いて、連結部材２１に対して締結されている。具体的に、本実施形態の縦フレーム本体２２の両端部それぞれには、重ね合わせ部４２の位置に挿通孔２２ａが形成されている。また、本実施形態の連結部材２１においても、立上り部３１の位置に挿通孔２１ａが形成されている。図９に示すように、連結部材２１及び縦フレーム本体２２は、上述の挿通孔２１ａ及び２２ａの両方を通るようにボルトを挿通し、ナットで締め付けることで、連結されている。縦フレーム本体２２の両端部それぞれが、別の連結部材２１に上述のように連結されることで、縦フレーム本体２２は、連結部材２１の間に架設されている。

図２、図６～図８に示すように、本実施形態の横フレーム体１２は、縦フレーム体１１に架設される。本実施形態の横フレーム体１２は、断面形状がＣ形、溝形などのチャンネル形状である長尺部材により構成されているが、その断面形状はチャンネル形状に限られない。

図６、図７に示すように、本実施形態の横フレーム体１２の下端面に凹部１２ａが形成されている。そして、横フレーム体１２は、縦フレーム体１１が凹部１２ａに入り込んだ状態で、縦フレーム体１１により支持される。横フレーム体１２にこのような凹部１２ａを設けることで、横フレーム体１２のせいを高くしても、横フレーム体１２の全体高さが嵩張ることを抑制できる。つまり、横フレーム体１２のせいを高くして剛性を高めても、それに伴って機能パネル架台１００の高さが高くなることを抑制でき、全体の重心を低位に設定できる。そのため、機能パネル架台１００の最高高さを抑制できる。

本実施形態の横フレーム体１２の下端面に形成される凹部１２ａは、図７に示す側面視で、縦方向Ａ全域に亘って形成されている溝により構成されている。凹部１２ａとしての溝は、縦フレーム本体２２を収容可能な幅、すなわち、少なくとも縦フレーム本体２２の横方向Ｂの幅よりも広幅であればよく、その溝形状は特に限定されない。したがって、図７に示すように、凹部１２ａとしての溝における溝壁部は、鉛直方向に対して傾斜している構成であってもよい。

本実施形態では、上述したように、横フレーム体１２が、断面形状がチャンネル形状である長尺部材により構成されている。そのため、上述の凹部１２ａとしての溝は、上壁部６１の両端から突設されている対向する２つの側壁部６２及び６３それぞれの下端に、互いが対向するように同形状の切欠部を設けることで、形成されている。

なお、本実施形態の横フレーム体１２の側壁部６２及び６３の下端うち、横方向Ｂにおいて凹部１２ａが設けられていない位置では、折り返し部６４及び６５が設けられている。このような折り返し部６４及び６５を設けることで、横フレーム体１２の剛性を更に高めることができる。

このように、横フレーム体１２は、縦フレーム体１１が凹部１２ａに入り込んだ状態で、縦フレーム体１１により支持される。本実施形態では、横フレーム体１２がこのように縦フレーム体１１に支持された状態で、ハット形状の接合部材１３により、縦フレーム体１１及び横フレーム体１２が接合されている。具体的に、接合部材１３は、上カバー部７１と、第１横カバー部７２と、第２横カバー部７３と、第１接合部７４と、第２接合部７５と、を備える。

図６、図８に示すように、上カバー部７１は、凹部１２ａの位置で横フレーム体１２の上壁部６１を覆う。第１横カバー部７２は、上カバー部７１の一端から突設されており、凹部１２ａの位置で横フレーム体１２の側壁部６２を覆う。第２横カバー部７３は、上カバー部７１の他端から突設されており、凹部１２ａの位置で横フレーム体１２の側壁部６３を覆う。第１接合部７４は、第１横カバー部７２の下端から水平方向に突設されており、縦フレーム体１１の縦フレーム本体２２の載置部４１に対して、ボルト・ナット等の締結手段５１により締結される。第２接合部７５は、第２横カバー部７３の下端から水平方向に突設されており、縦フレーム体１１の縦フレーム本体２２の載置部４１に対して、ボルト・ナット等の締結手段５１により締結される。ここで、図８に示すように、第１接合部７４及び第２接合部７５は、上カバー部７１、第１横カバー部７２及び第２横カバー部７３により覆われる横フレーム体１２、を挟んで反対側に設けられている。

なお、図７、図８に示すように、本実施形態の横フレーム体１２及び接合部材１３は、横フレーム体１２の上壁部６１と、接合部材１３の上カバー部７１と、をボルト・ナット等の締結手段５１で締結することにより、締結されている。

このように、本実施形態の横フレーム体１２は、縦フレーム体１１により下方から支持された状態で、上方から接合部材１３に覆われることで、縦フレーム体１１及び接合部材１３により挟み込まれた状態で位置決めされる。この状態で、ボルト・ナット等の締結手段５１を用いて、縦フレーム体１１及び接合部材１３が締結されると共に、横フレーム体１２及び接合部材１３が締結される。

図１に示すように、横フレーム体１２は、機能パネルとしての太陽電池モジュール１０１の前側の端部の下方の位置と、太陽電池モジュール１０１の後側の端部の下方の位置と、の両方に配置される。図２に示すように、太陽電池モジュール１０１の前側の端部の下方に配置される横フレーム体１２には、太陽電池モジュール１０１の前側の端部を支持するための固定ピース８１が取り付けられている。また、太陽電池モジュール１０１の後側の端部の下方に配置される横フレーム体１２には、太陽電池モジュール１０１の後側の端部を支持するための固定ピース（不図示）が取り付けられている。

機能パネルを取り付けるための固定ピースの形状は特に限定されるものではなく、取り付けられる機能パネルの姿勢等に応じて適宜設計することが可能である。本実施形態では、太陽電池モジュール１０１の後側の端部を支持するための固定ピースの高さを、太陽電池モジュール１０１の前側の端部を支持するための固定ピース８１の高さよりも高くすることで、太陽電池モジュール１０１の傾斜を実現している。

ここで、図２、図７に示すように、横フレーム体１２には、鉛直方向において、縦フレーム体１１の上端面と同位置に、機能パネルを締結するための締結部が設けられている。本実施形態の締結部は、ボルトが挿通される挿通孔１２ｂにより構成されている。つまり、本実施形態の横フレーム体１２の締結部としての挿通孔１２ｂは、鉛直方向において、縦フレーム体１１の上端面としての載置部４１の上面４１ａと同じ高さに形成されている。ここで、「鉛直方向において同位置」とは、少なくとも一部が水平方向で重なる鉛直方向領域が存在することを意味する。本実施形態では、図２、図７に示すように、横フレーム体１２の挿通孔１２ｂ、及び、縦フレーム体１１の載置部４１の上面４１ａ、が鉛直方向において同位置となっている。このようにすることで、締結部が鉛直方向において縦フレーム体１１の上端面より高い位置にある場合と比較して、締結部の位置を機能パネルから遠ざけることができる。そのため、機能パネルを締結部に締結する締結作業が容易となり、作業効率を高めることができる。

なお、本実施形態の横フレーム体１２の締結部としての挿通孔１２ｂは、鉛直方向において縦フレーム体１１の上端面としての上面４１ａと同位置にあるが、鉛直方向において、縦フレーム体１１の上端面より下方の位置に設けることが、より好ましい。このようにすれば、上述の作業効率を更に高めることができる。

特に、本実施形態では、機能パネルとしての太陽電池モジュール１０１を用いている。太陽電池モジュール１０１は、太陽に向くように傾斜させることが好ましいため、図２に示すように、太陽電池モジュール１０１の前側の端部では、締結部を上述の位置に設けることが特に好ましい。

なお、本実施形態の横フレーム体１２は、上述したように、縦フレーム体１１が凹部１２ａに入り込んだ状態で、縦フレーム体１１により支持されている。そのため、横フレーム体１２のうち、長手方向において凹部１２ａが形成されていない位置では、縦フレーム体１１の上端面と同位置、又は、縦フレーム体１１の上端面より下方の位置、に締結部を設け易い。より具体的に、本実施形態では、横フレーム体１２の側壁部６２及び６３は、凹部１２ａが形成されていない位置で、縦フレーム体１１の上端面としての上面４１ａより下方まで延びている。そのため、本実施形態では、横フレーム体１２の前側の側壁部６２に、締結部としての挿通孔１２ｂを設けることで、縦フレーム体１１の上端面より下方に位置する締結部を容易に実現することができる。

本発明に係る機能パネル架台は、上述した実施形態に記載した具体的な構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形・変更が可能である。

本発明は機能パネル架台及び建物に関する。

１０：フレーム体
１１：縦フレーム体
１２：横フレーム体
１２ａ：凹部
１２ｂ：挿通孔（締結部）
１３：接合部材
１５：支柱
１６：本体部
１７：台座部
１８：受け部
２１：連結部材
２１ａ：挿通孔
２２：縦フレーム本体
２２ａ：挿通孔
３１：立上り部
３２：設置部
３２ａ：上面
３３：座部
３３ａ：下面
４１：載置部
４１ａ：上面
４２：重ね合わせ部
４３：強度補強部
４３ａ：下面
４４：折り返し部
４５：折り返し部
５１：締結手段
６１：上壁部
６２、６３：側壁部
６４、６５：折り返し部
７１：上カバー部
７２：第１横カバー部
７３：第２横カバー部
７４：第１接合部
７５：第２接合部
８１：固定ピース
１００：機能パネル架台
１０１：太陽電池モジュール（機能パネル）
１０２：屋根面
１０３：梁
１０３ａ：上フランジ
１０４：床スラブ材
１０５：断熱材
１０６：防水シート
Ａ：縦方向
Ｂ：横方向

Claims (7)

1. 建物の屋根面上に機能パネルを設置するための機能パネル架台であって、
   前記機能パネルが固定されるフレーム体と、
   前記フレーム体を支持する支柱と、を備え、
   前記フレーム体は、
   前記支柱に取り付けられる縦フレーム体と、
   前記縦フレーム体と直交して延在し、前記機能パネルが固定される横フレーム体と、を備え、
   前記支柱は、前記建物の梁に対して固定されており、
   前記横フレーム体の下端面には凹部が形成されており、
   前記横フレーム体は、前記縦フレーム体が前記凹部に入り込んだ状態で、前記縦フレーム体により支持されていることを特徴とする、機能パネル架台。
2. 建物の屋根面上に機能パネルを設置するための機能パネル架台であって、
   前記機能パネルが固定されるフレーム体と、
   前記フレーム体を支持する支柱と、を備え、
   前記フレーム体は、
   前記支柱に取り付けられる縦フレーム体と、
   前記縦フレーム体と直交して延在し、前記機能パネルが固定される横フレーム体と、を備え、
   前記支柱は、前記建物の梁に対して固定されており、
   前記横フレーム体には、鉛直方向において、前記縦フレーム体の上端面と同位置、又は、前記縦フレーム体の上端面より下方の位置で、前記機能パネルを締結するための締結部が設けられていることを特徴とする、機能パネル架台。
3. 前記縦フレーム体は、延在方向と直交する方向において、間取基準寸法の整数倍の間隔を隔てて複数配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の機能パネル架台。
4. 隣接する２つの前記縦フレーム体の間の離間距離は、前記間取基準寸法の３倍以上であることを特徴とする、請求項３に記載の機能パネル架台。
5. 前記縦フレーム体は、
   前記支柱に取り付けられる連結部材と、
   前記連結部材の間に架設される縦フレーム本体と、を備え、
   前記縦フレーム本体は、前記連結部材よりも高いせいを有すると共に、前記連結部材よりも下端部を下方に延在させた状態で前記連結部材に連結されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の機能パネル架台。
6. 前記横フレーム体には、鉛直方向において、前記縦フレーム体の上端面と同位置、又は、前記縦フレーム体の上端面より下方の位置で、前記機能パネルを締結するための締結部が設けられている、請求項１に記載の機能パネル架台。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の機能パネル架台を備える建物。

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