JP5602285B1 - Solar cell module mounting structure of goby type folded plate roof - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量で、積雪荷重に耐えることができるハゼ式折板屋根の太陽電池モジュール取付け構造を提供する。
【解決手段】ハゼ式折板屋根PのハゼP1を挟着する固定金具10を設ける。該固定金具10の上面に装着して太陽電池モジュールMを直接支持する受金具20を設ける。複数の太陽電池モジュールMを支持する取付け構造を構成する。ハゼP1の長手側面に沿って配置する連結金具30を設ける。隣接する固定金具10相互を連結金具30にて連結する。ハゼP1を両側から挟着する一対の挟着体11を固定金具10に設ける。挟着体11を連結する連結ボルト12を固定金具10に設ける。連結ボルト12に連結金具30の長手両端部を連結する。
【選択図】 図1Provided is a solar cell module mounting structure of a goby-type folded plate roof that is lightweight and can withstand a snow load.
A fixing bracket 10 is provided for sandwiching a goby P1 of a goby type folded plate roof P. A receiving bracket 20 that is mounted on the upper surface of the fixing bracket 10 and directly supports the solar cell module M is provided. An attachment structure for supporting a plurality of solar cell modules M is configured. A connecting metal fitting 30 is provided along the longitudinal side surface of the goby P1. Adjacent fixing brackets 10 are connected to each other by a connecting bracket 30. A pair of sandwiching bodies 11 that sandwich the goby P1 from both sides are provided on the fixing bracket 10. A connecting bolt 12 for connecting the sandwiching body 11 is provided on the fixing bracket 10. The longitudinal end portions of the connection fitting 30 are connected to the connection bolt 12.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、太陽電池太陽電池をハゼ式折板屋根上に設置する取付け構造に係り、特に、屋根や太陽電池アレイ上に積った積雪荷重によって、太陽電池モジュールや取付け金具の位置ずれを防止するハゼ式折板屋根の太陽電池モジュール取付け構造に関するものである。 The present invention relates to a mounting structure for installing a solar cell solar cell on a goby type folded plate roof, and in particular, prevents a positional deviation of the solar cell module and the mounting bracket due to a snow load loaded on the roof or the solar cell array. The present invention relates to a solar cell module mounting structure of a goby type folded plate roof.
太陽電池において、「セル」とは、太陽電池の基本単位で、太陽電池素子そのものを指し、「モジュール」とは、セルを複数枚配列して、屋外で利用できるよう樹脂や強化ガラスなどでパネル化したものである。この「モジュール」は、一般に太陽電池パネルとも呼ばれており、このモジュールを複数枚並べて連続した状態を「アレイ」という。 In a solar cell, the “cell” is the basic unit of the solar cell and refers to the solar cell element itself. The “module” is a panel of resin or tempered glass that can be used outdoors by arranging multiple cells. It has become. The “module” is generally called a solar cell panel, and a state in which a plurality of modules are arranged and continuous is called an “array”.
既存の屋根上に太陽電池を設置する場合、屋根上に架台を構築したうえで、その上面に複数の太陽電池を配置する。この場合の架台は、予めアレイのサイズに形成しておき、その上に複数のモジュールを配置する場合や、モジュール用の架台を複数設置し、各架台に各モジュールを設置する場合などがある。いずれの場合も、屋根上に構築する架台が必要になるので、架台分の重量が増大し、屋根に多くの負担をかける不都合があった。 When installing a solar cell on the existing roof, after constructing a mount on the roof, a plurality of solar cells are arranged on the upper surface. The platform in this case is formed in advance in the size of the array, and there are a case where a plurality of modules are arranged thereon, a case where a plurality of platforms for modules are installed, and a case where each module is installed on each platform. In either case, since a pedestal to be built on the roof is required, the weight of the pedestal increases and there is an inconvenience of placing a large burden on the roof.
一方、工場の屋根などに使用され、面積が広い屋根として、ハゼ式折板屋根がある。このハゼ式折板屋根とは、山部と谷部とが交互に折り曲げられた屋根板が連結されるもので、山部の頂部に連結用のハゼが設けられており、このハゼに太陽電池を設置する取付け構造が注目されている(特許文献1、2参照)。 On the other hand, there is a goby-type folded-plate roof that is used as a factory roof and has a large area. This goby-type folded-plate roof is constructed by connecting roof plates in which mountain parts and valley parts are alternately bent, and a connecting goby is provided on the top of the mountain part. Attention has been focused on a mounting structure for installing the device (see Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に記載の取付け構造は、ハゼを側面から挟着する固定金具を利用して太陽電池モジュール用の架台を構築する構造である。このように、ハゼを挟着する固定金具を利用することで、屋根板に架台用のネジ孔を開穿せずに済み、雨漏りを防止できるというものである。 The mounting structure described in Patent Document 1 is a structure in which a stand for a solar cell module is constructed by using a fixing bracket that sandwiches a goby from the side. In this way, by using the fixing metal fitting that sandwiches the goby, it is not necessary to open the screw hole for the gantry in the roof plate, and rain leakage can be prevented.
特許文献2に記載の取付け構造は、ハゼを挟着する固定金具の上面に受金具を連結するもので、この受金具に太陽電池モジュールの側縁部を直接固定する構造である。この取付け構造のように、架台の代わりに受金具を使用することで、屋根上の荷重を軽量化することができる。 The mounting structure described in Patent Document 2 is a structure in which a receiving bracket is connected to the upper surface of a fixing bracket that sandwiches a goby, and a side edge portion of a solar cell module is directly fixed to the receiving bracket. Like this mounting structure, the load on a roof can be reduced in weight by using a receiving bracket instead of a mount.
特許文献1に記載の取付け構造では、太陽電池モジュール用の架台を構築するものなので、固定金具の上に架台用の支持フレームを井桁状に組み合せる必要がある。そのため、架台分の重量が増大する不都合があった。屋根上に太陽電池を設置する場合、特に降雪地域では屋根上の積雪荷重が問題になるので、できるだけ軽量な取付け構造が適している。そのため、特許文献1のように重量が増大する架台を使用する取付け構造を降雪地域で使用する場合、屋根の補強が必要になるといった不都合が生じる。 In the mounting structure described in Patent Document 1, a pedestal for a solar cell module is constructed. Therefore, it is necessary to assemble a support frame for the pedestal on the fixing bracket in a cross-beam shape. For this reason, there is an inconvenience that the weight of the gantry increases. When installing solar cells on the roof, the snow load on the roof becomes a problem, especially in snowy areas, so a lighter mounting structure is suitable. Therefore, when using the attachment structure using the mount which increases weight like patent document 1 in a snowfall area, the problem that reinforcement of a roof is needed arises.
一方、特許文献2のごとく、ハゼを挟着する固定金具の上面に受金具を装着し、この受金具に太陽電池モジュールを直接連結する構造によると、固定金具と受金具のみで固定できるので、架台を構築する構造に比べて極めて軽量になり、屋根上の負荷は極めて少なくなる。 On the other hand, as in Patent Document 2, according to the structure in which a receiving bracket is attached to the upper surface of the fixing bracket that sandwiches the goby and the solar cell module is directly connected to the receiving bracket, it can be fixed only with the fixing bracket and the receiving bracket Compared to the structure for constructing the gantry, the weight is extremely light and the load on the roof is very small.
一般に、降雪地域において、太陽電池モジュールを設置する場合は、この太陽電池モジュール上に積雪する積雪荷重に耐える強度を想定して設置されている。ところが、当発明者の研究によると、特許文献2のように、固定金具や受金具を使用してハゼ式折板屋根に太陽電池モジュールを連結設置すると、ハゼ式折板屋根上の積雪により、固定金具の挟着位置に位置ずれが生じたり、受金具と太陽電池モジュールとの連結部がずれたりして太陽電池モジュールが破損するおそれがあることが判明した。 Generally, when installing a solar cell module in a snowfall area, the solar cell module is installed on the assumption of strength to withstand a snow load that accumulates snow on the solar cell module. However, according to the inventor's research, as in Patent Document 2, when a solar cell module is connected and installed on a goby folding plate roof using a fixing metal fitting or a receiving metal fitting, due to snow on the goby folding plate roof, It has been found that there is a possibility that the solar cell module may be damaged due to a displacement in the fixing metal clamping position or a shift between the receiving metal fitting and the solar cell module.
すなわち、図5に示すように、ハゼ式折板屋根Pでは屋根の傾斜に沿ってハゼP1が設けられている。そのため、降雪があると、太陽電池アレイ上の積雪と、太陽電池アレイ周辺の屋根上の積雪とが一体化して繋がり、太陽電池アレイ周辺の積雪が屋根からずり落ちる際に、太陽電池アレイ上の積雪も引きずる作用が生じることが実験で確認されている。 That is, as shown in FIG. 5, in the goby type folded-plate roof P, goby P1 is provided along the inclination of the roof. Therefore, when there is snowfall, the snow on the solar cell array and the snow on the roof around the solar cell array are integrated and connected, and when the snow around the solar cell falls off the roof, It has been confirmed by experiments that a dragging action occurs.
この実験によると、モジュール上に積雪した積雪荷重に、想定外の引っ張り荷重が加わった結果、固定金具の位置ずれが発生し、太陽電池アレイを構成する各モジュールの間隔が広くなり、受金具からモジュールが脱落することが判明した。 According to this experiment, as a result of an unexpected tensile load applied to the snow load that has accumulated on the module, the fixing brackets are displaced, and the intervals between the modules constituting the solar cell array are widened. It was found that the module was dropped.
そこで、本発明はこのような降雪地域特有の課題を解消すべく創出されたもので、屋根上の軽量化を維持しながら、これまで想定されていなかった積雪荷重+引っ張り荷重に耐え得る強度を有するハゼ式折板屋根の太陽電池モジュール取付け構造の提供を目的とするものである。 Therefore, the present invention was created to solve such problems specific to snowfall areas, and while maintaining the weight reduction on the roof, it has a strength that can withstand a snow load + a tensile load that has not been assumed so far. An object of the present invention is to provide a solar cell module mounting structure having a goby type folded plate roof.
上述の目的を達成すべく本発明における第1の手段は、ハゼ式折板屋根PのハゼP1を挟着する固定金具10と、該固定金具10の上面に装着して太陽電池モジュールMを支持する受金具20とを備え、該受金具20に太陽電池モジュールMを直接連結して太陽電池アレイを構成する太陽電池モジュール取付け構造において、ハゼP1の長手側面に沿って配置する帯板状の連結金具30を設け、該ハゼP1に沿って隣接する固定金具10相互を連結金具30にて連結することにある。
In order to achieve the above-mentioned object, the first means in the present invention is to support the solar cell module M by attaching to the upper surface of the
第2の手段の前記固定金具10は、前記ハゼ式折板屋根Pの前記ハゼP1を両側から挟着する一対の挟着体11と、該挟着体11相互を連結する連結ボルト12とを備え、該連結ボルト12に前記連結金具30の長手端部を連結するように構成したものである。
The
第3の手段の前記受金具20は、前記固定金具10の上面から上方に突出する固定ボルト13に連結され、前記太陽電池モジュールMの側縁部を載置せしめる載置具21と、該載置具21の上に載置した前記太陽電池モジュールMの側縁部上に係合して載置具21にネジ止めする固定具22とを備え、太陽電池モジュールMの側縁部を連結するように構成した。
The receiving
第4の手段の前記連結金具30は、前記固定金具10の前記連結ボルト12に連結するボルト挿通孔31を自身の長手両端部に形成され、前記ハゼP1の長手方向において、該ボルト挿通孔31の間隔が前記太陽電池モジュールMを固定する前記固定金具10の装着位置を示す定規となっているものである。
The connection fitting 30 of the fourth means is formed with
本発明の請求項1によると、ハゼP1の長手側面に沿って配置する帯板状の連結金具30を設け、ハゼP1の長手方向に沿って隣接する固定金具10相互を連結金具30にて連結することにより、軽量で、積雪荷重+引っ張り荷重に耐えることのできる構造になった。しかも、連結金具30は、ハゼP1に沿った帯板状を成しているので、この連結金具30は積雪が屋根上を移動する際の抵抗を受け難い状態にある。そのため、連結金具30は、積雪による影響を受けずに固定金具10の連結強度を効果的に高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, the strip-shaped connecting metal fitting 30 arranged along the longitudinal side surface of the goby P1 is provided, and the
請求項2のように、前記固定金具10は、前記ハゼ式折板屋根Pの前記ハゼP1を両側から挟着する一対の挟着体11と、該挟着体11を連結する連結ボルト12とを備え、該連結ボルト12に前記連結金具30の長手端部を連結するように構成したものであるから、各固定金具10は連結金具30によって一体化される。この結果、各太陽電池モジュールMを支持する各固定金具10が一体化し、太陽電池アレイを強力に支持する効果が生じるものである。
As in claim 2, the
請求項3のごとく、前記受金具20は、前記固定金具10の上面から上方に突出する固定ボルト13に連結され、前記太陽電池モジュールMの側縁部を載置せしめる載置具21と、該載置具21の上に載置した前記太陽電池モジュールMの側縁部上に係合して載置具21にネジ止めする固定具22とを備え、太陽電池モジュールMの側縁部を連結するように構成したことで、太陽電池モジュールMを簡単に連結することができる。
As in claim 3, the
請求項4のように、前記連結金具30は、前記固定金具10の前記連結ボルト12に連結するボルト挿通孔31を自身の長手両端部に形成され、前記ハゼP1の長手方向において、該ボルト挿通孔31の間隔が前記太陽電池モジュールMを固定する前記固定金具10の装着位置を示す定尺機能を備えたものであるから、この連結金具30は、各固定金具10の連結強度を高めると共に、各固定金具10を設置する際の定規として利用することができるので、固定金具10の設置作業を簡略化し、太陽電池モジュールMの設置工程を合理化することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the connection fitting 30 is formed with
本発明によると、ハゼ式折板屋根に太陽電池モジュールを設置する取付け構造において、軽量でしかも積雪荷重に耐えることができるなどといった当初の目的を達成した。 According to the present invention, in the mounting structure in which the solar cell module is installed on the goby type folded plate roof, the initial object such as being light weight and being able to withstand a snow load is achieved.
以下、本発明の実施例を説明する。本発明は、山部P2と谷部P3とが交互に折り曲げられた屋根板が連結されたハゼ式折板屋根Pに太陽電池モジュールMを設置する構造であり、特に、山部P2の頂部に設けられたハゼP1に太陽電池モジュールMを連結する構造を採用している(図1参照)。 Examples of the present invention will be described below. The present invention is a structure in which a solar cell module M is installed on a goby-type folded-plate roof P in which roof plates in which peaks P2 and valleys P3 are alternately bent are connected, and in particular, at the top of the peaks P2. A structure in which the solar cell module M is connected to the provided goby P1 is employed (see FIG. 1).
本発明の基本構造は、固定金具10、受金具20、連結金具30にて構成されている(図1参照)。固定金具10は、ハゼ式折板屋根PのハゼP1を側面から挟着する金具である。この固定金具10は、ハゼP1を両側から挟着する一対の挟着体11と、この挟着体11を連結する連結ボルト12とを備えている(図2参照)。この連結ボルト12に後述する連結金具30を連結するものである。
The basic structure of the present invention is composed of a
図示の挟着体11は、山部P2の上面に載置する枠体状を成し、一対の挟着体11を連結ボルト12が略水平に貫通し、固定ナット12Aで連結する(図2参照)。そして、挟着体11の下端部でハゼP1の側面を挟着すると共に、挟着体11の上面に受金具20を載置せしめるものである。このとき、挟着体11の上面から鉛直上方に向けて固定ボルト13のネジ部を予め突出させてあり、この固定ボルト13に受金具20を固定するものである(図3参照)。尚、固定金具10の構成は、図示例に限られるものではなく、ハゼ式折板屋根PのハゼP1に固定して受金具20を連結できるものであれば他の構成でも良い。
The sandwiched body 11 shown in the figure has a frame shape to be placed on the upper surface of the peak portion P2, and a pair of sandwiched bodies 11 are penetrated substantially horizontally by a connecting
受金具20は、固定金具10の上面に装着する部材で、この受金具20に太陽電池モジュールMを直接連結する(図1参照)。この受金具20は、載置具21と固定具22とを備えている(図3参照)。載置具21は、固定金具10の上面から上方に突出する固定ボルト13に連結される部材であり、この載置具21上に太陽電池モジュールMの側縁部を載置するものである。
The receiving
図示の載置具21は、固定ボルト13を貫通せしめる板状の基板21Aと、該基板21Aの上面に一対の端部当接部21Bを設けたものである(図4参照)。そして、基板21A上に載置した太陽電池モジュールMの端部をこの端部当接部21Bに当接させて設置する。図示の端部当接部21Bは一対形成しているので、隣接する太陽電池モジュールM相互の端部を同時に設置することができる。
The illustrated mounting tool 21 includes a plate-
一方、固定具22は、載置具21の上に載置した太陽電池モジュールMの側縁部上に係合して載置具21にネジ止めする部材であり、この固定具22により太陽電池モジュールMの側縁部を載置具21に連結する構成である(図4参照)。図示の固定具22は、固定ボルト13を貫通せしめる板状を成している。そして、載置具21の上に載置下太陽電池モジュールMの端部上面にこの固定具22を重ね、固定具22上で固定ボルト13に固定ナット13Aを締め付けることで、太陽電池モジュールMを固定するものである。
On the other hand, the
このように、各受金具20に太陽電池モジュールMを連結することで、屋根上に太陽電池アレイが構成される。尚、受金具20の構成は、図示例に限られるものではなく、太陽電池モジュールMの端部のサイズや形状により任意の形状のものを組み合せることができる。
Thus, a solar cell array is comprised on a roof by connecting the solar cell module M to each receiving
連結金具30は、ハゼP1の長手側面に沿って配置する略帯状の金具である(図2参照)。この連結金具30は、ハゼP1に沿って隣接する固定金具10相互を連結する。図示の連結金具30は、自身の長手両端部にボルト挿通孔31を形成したもので、このボルト挿通孔31に固定金具10の連結ボルト12を通して連結するように構成している。
The connecting metal fitting 30 is a substantially band-shaped metal fitting arranged along the longitudinal side surface of the goby P1 (see FIG. 2). The connecting metal fitting 30 connects the adjacent fixing
そのため、連結金具30は、太陽電池モジュールMを固定するための固定金具10の装着位置を示す定規となっている(図2参照)。すなわち、ハゼP1への取り付け位置において、連結金具30のボルト挿通孔31の間隔が固定金具10の取付け位置を示すものである。
Therefore, the connecting metal fitting 30 is a ruler indicating the mounting position of the fixing metal fitting 10 for fixing the solar cell module M (see FIG. 2). That is, at the attachment position to the goby P1, the distance between the bolt insertion holes 31 of the connection fitting 30 indicates the attachment position of the fixing
図示の連結金具30は、長手両端部を固定金具10の方向に屈曲した屈曲部32を形成し、この屈曲部32にボルト挿通孔31を開穿している(図2参照)。この屈曲部32は、ボルト挿通孔31に固定金具10の連結ボルト12を挿通する際に、連結ボルト12の基端部近くまで挿通させることで、連結ボルト12との連結強度を高めるものである。また、連結金具30の長手方向に沿って断面山形状を成す折曲部33を形成し、連結金具30全体の強度を高めている。尚、連結金具30は図示例に限定されるものではなく、連結ボルト12相互を連結できる構成であれば他の形状に変更することも可能である。
The connecting fitting 30 shown in the figure forms a
M 太陽電池モジュール
P ハゼ式折板屋根
P1 ハゼ
P2 山部
P3 谷部
10 固定金具
11 挟着体
12 連結ボルト
12A 固定ナット
13 固定ボルト
13A 固定ナット
20 受金具
21 載置具
21A 基板
21B 端部当接部
22 固定具
30 連結金具
31 ボルト挿通孔
32 屈曲部
33 折曲部
M solar cell module P seam type folded plate roof P1 seam P2 mountain part
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