JP2005155040A

JP2005155040A - 太陽電池モジュール取付け用ベースレール固定装置

Info

Publication number: JP2005155040A
Application number: JP2003391298A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Otani; 政晴大谷
Original assignee: Burest Kogyo Kenkyusho
Current assignee: Burest Kogyo Kenkyusho
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2023-11-20
Also published as: JP3748445B2

Abstract

【課題】折板屋根の山部分の頂部への取付けが著しく簡単で、多大な時間を要さず、一人で作業でき、折板屋根の変形や、この固定部分からの雨漏りが生じないようにした太陽電池モジュール取付け用ベースレールの固定装置を提供する。
【解決手段】折板屋根１０の山部分の頂部１１にボルト挿通用の穴１１ａを加工し、この頂部の穴の上側に、穴のある止水用パッキン３０を乗せ、その上にボルト挿通用の穴を備えたコ字状の上部金具３１を乗せ、この上部金具の両側板間にベースレール２０を乗せ、ボルト３６の軸部を前記ベースレール、上部金具、止水用パッキンの一致させた各穴に通して、折板屋根の頂部に設けた穴から下面側へ挿通させ、頂部の下面側に、ボルト挿通穴を備えた下部金具４０を当てて、このボルト挿通用の穴にボルトの軸部を通してナット４３を螺着し、ナットを締付けて、折板屋根にベースレールを固定する。
このため、折板屋根の頂部との接触面積が大となり、荷重が上下の金具間で挟まれた部分に分散する。
【選択図】図４

Description

本発明は屋根の上面に太陽電池モジュールを取付け用のベースレールを折板屋根の山部分の頂部の上面に固定する固定装置に関する。

従来、屋根の上面に太陽電池モジュールを取付けるには、図１３、１４に示すように行なっていた。

即ち、折板屋根１０の上面に水平方向に２本のベース材２、２を固定し、太陽電池モジュールを支える複数の主材４、４、…の下端部を下側のベース材２に取付け、各主材４、４、…の中間部を上側のベース材２に下端部を取付けた柱材５、５、…の上端部を固定し、さらに、柱材５、５、…の上端部に横材６を取付ける。
さらに隣り合う２本の柱材５、５間に筋かい７を取付けて補強する。

このようにしてベース材２、主材４、柱材５、横材６、筋かい７などで骨組み構造を作成して、主材４、４、…に太陽電池モジュール８を取付けている。

折板屋根１０への前記ベース材２の固定は次のように行なっている。
折板屋根１０は、山部分の長板状の頂部１１と、頂部１１の両側の平板状の傾斜部１２と、谷部分の長板状の底部１３とで構成されているが、横方向に連続する底部１３を下面側で支える多数の横架材（図示せず）が設けてあり、２本の前記横架材間に例えばＩ形鋼から成る連結材１４が設けられている。

図１４に示すように、この連結材１４に直角に例えばＵ字ボルト１５で水平方向に鋼材１６を固定する。
そして、ベース材２に穴２ａをあけ、折板屋根１０の頂部１１に穴１１ａをあけて、鋼材１６の穴１６ａから長尺のボルト１７の軸部１７ａを挿通し、さらに折板屋根１０の穴１１ａからベース材２の穴２ａに挿通して、折板屋根１０の上側からナット１８を螺着して締め付けることによって、折板屋根１０にベース材２を固定している。

しかしながら、このような太陽電池モジュールの取付け方法では、ベース材２の折板屋根１０への取付けのために折板屋根１０の下側で鋼材１６を取付けたりする複雑な作業が必要となり、多大な時間を要していた。

また、ボルト１７を屋根の下側から上方へ挿通して、屋根の上側でナット締めするため、屋根の下側と上側で一人ずつ作業者が必要で、一人では取付け作業ができなかった。
また、折板屋根１０の頂部１１の下面側はボルト１７の軸部１７ａが穴１１ａを通っているためで、頂部１１への接触物がないので、太陽電池モジュール８や屋根上面側の多数の鋼材から成る組立て材の荷重によって、頂部１１が変形したり、この穴１１ａの部分から雨漏りする恐れがあった。

本発明はこのような問題を解決し、折板屋根の山部分の頂部への取付けが著しく簡単で、多大な時間を要さず、一人で作業でき、折板屋根の変形や、この固定部分からの雨漏りが生じないようにした太陽電池モジュール取付け用ベースレールの固定装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために本発明の請求項１は、
山部分の長板状の頂部と、頂部の両側の平板状の傾斜部と、谷部分の長板状の底部とで構成された折板屋根の該頂部の上面に水平方向に、太陽電池モジュール取付け用の、底板と両側板から成り上面開口部を有するべースレールを固定するベースレール固定装置であって、
折板屋根の山部分の頂部にボルト挿通用の穴を加工し、この頂部の穴の上側に、穴のある止水用パッキンを乗せ、その上にボルト挿通用の穴を備えたコ字状の上部金具を乗せ、この上部金具の両側板間にベースレールを乗せ、ボルトの軸部を前記ベースレール、上部金具、止水用パッキンの一致させた各穴に通して、折板屋根の頂部に設けた穴から下面側へ挿通させ、
頂部の下面側に、ボルト挿通穴を備えた下部金具を当てて、このボルト挿通用の穴にボルトの軸部を通してナットを螺着し、ナットを締付けて、折板屋根にベースレールを固定するようにしている。

また、本発明の請求項２は、
山部分の長板状の頂部と、頂部の両側の平板状の傾斜部と、谷部分の長板状の底部とで構成された折板屋根の該頂部の上面に水平方向に、太陽電池モジュール取付け用の、底板と両側板から成り上面開口部を有するべースレールを固定するベースレール固定装置であって、
折板屋根の山部分の頂部にボルト挿通用の穴を加工し、この頂部の穴の上側に、穴のある止水用パッキンを乗せ、その上にボルト挿通用の穴を備えたコ字状の上部金具を乗せ、この上部金具の両側板間にベースレールを乗せ、ベースレールの上面開口部から回り止め金具をいれ、ボルトの軸部を前記回り止め金具、ベースレール、上部金具、止水用パッキンの一致させた各穴に通して、折板屋根の頂部に設けた穴から下面側へ挿通させ、
頂部の下面側に、ボルト挿通穴を備えた下部金具を当てて、このボルト挿通用の穴にボルトの軸部を通してナットを螺着し、ナットを締付けて、折板屋根にベースレールを固定するようにしている。

このようにしたため、本発明の請求項１では、
折板屋根の頂部が下面側では下部金具に上面側では止水パッキンを介して上部金具に強く挟持された状態でベースレールが取付けられるため、折板屋根の頂部との接触面積が大となり、このため、取付けられる太陽電池モジュールへの風圧荷重が、上下の広い面積の金具間で挟まれた部分に分散し、頂部の穴の周囲の狭い部分に集中することを避けることができ、屋根の変形を防ぐことができる。

また、このように折板屋根の頂部の穴の周辺を上下で大きい面積で金具で挟まれ且つ止水パッキンが挟持されているので、雨漏れも防ぐことができる。

また、本発明の請求項２では、
前記した屋根の変形あるいは雨漏れを防ぐ効果のほかに、折板屋根の下側から作業者がスパナなどでナットを締付けるために回転させると、ボルトが回り止め金具のために共回りしないので、折板屋根の下側で作業者一人でナットの締付け作業を行なうことができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態を示している。
図中、符号１０は折板屋根で、１０ａが下側の端部である。

折板屋根１０は、山部分の長板状の頂部１１と、頂部１１の両側の平板状の傾斜部１２と、谷部分の長板状の底部１３とで構成されている。
この折板屋根１０の頂部１１、１１、…に水平方向に２本のベースレール２０、２０が互いに平行に所定の間隔で取付けられている。

ベースレール２０は図２に示すように底板２１と両側板２２、２２から成る断面コ字状の溝形鋼であって、上面開口部２３の両側において両側板２２、２２の上端から内側へ折曲げられた折曲げ縁部２４、２４を備え、底板２１には長手方向に沿って長穴２５、２５、…が一定間隔で設けられている。

従って、屋根材が折板屋根である場合に、折板屋根１０の山ピッチが異なっていても、多数の長穴２５、２５が長手方向に設けてあるから、いずれかの頂部１１、１１、…に合致する位置の長穴２５を選んでボルト、ナットで取付けることができる。

この折板屋根１０へのベースレール２０の取付けを図３〜６によって説明する。
即ち、図４、５に示すように、折板屋根の山部分の頂部１１にボルト挿通用の穴１１ａを加工し、この頂部１１の穴の上側に、穴３０ａのある止水用パッキン３０を穴３０ａの位置を合わせて乗せる。

その上にボルト挿通用の穴３１ａを備えたコ字状の上部金具３１を穴３１ａの位置を合わせて乗せる。この上部金具３１の両側板３２、３２の内面間の距離は、ベースレール２０の両側板２２、２２の外面間の距離より僅かに大に設定されている。

この上部金具３１の両側板３２、３２の間にベースレール２０を乗せる。
ベースレール２０の上面の開口部２３から回り止め金具３３を長手方向をベースレール２０の長手方向に合わせていれる。

この回り止め金具３３は図３に示すように断面コ字状で、底板３４と両側板３５、３５から成り、底板３４にはボルト挿通穴３４ａが設けられている。両側板３５、３５の外面間の距離はベースレール２０の開口部２３の両側の折曲げ縁部２４、２４の先端間の距離より小で、底板３４の対角線の長さはベースレール２０の両側板２２、２２の内面間の距離より大に設定されている。従って、この回り止め金具３３をベースレール２０の長手方向に平行にすれば、ベースレール２０の両折曲げ縁部２４、２４の間からいれることができるが、回り止め金具３３のベースレール２０内での回動はベースレール２０の両側板２２、２２の内面に当接するため不能となる。

そして、回り止め金具３３の両側板３５、３５の内面間の距離はボルト３６の六角形状の頭部３６ａが回転不能な距離に設定されている。
ボルト３６の軸部３６ｂを回り止め金具３３、ベースレール２０、上部金具３１、止水用パッキン３０の一致させた各穴に通して、折板屋根１０の頂部１１に設けた穴１１ａから下面側へ挿通させる。

折板屋根１０の山部分の頂部１１の下面側に、ボルト挿通穴４０ａを備えた断面コ字状の下部金具４０を当てて、このボルト挿通用の穴４０ａにボルト３６の軸部３６ｂを通し、バネ座金４２を介してナット４３をボルト３６の軸部３６ｂに螺着する。
下部金具４０の両側板４１、４１の外面間の距離は、図４、６に示すように、折板屋根１０の長板状の頂部１１の水平方向の幅より僅かに小に設定されている。

折板屋根１０の下側から作業者がスパナなどでナット４３を締付けるために回転させると、ボルト３６もナット４３と共に回転するが、ボルト３６の頭部３６ａが回り止め金具３３の両側板３５、３５に接触するため、図３の状態から回り止め金具３３も共に回転して図６に示すように、ベースレール２０の両側板２２、２２に当接して回転を規制される。このため、ボルト３６の回転も止まり、折板屋根１０の屋内側で作業者一人でナット４３の締付け作業を行なうことができる。

このようにナット締めを行なうと、折板屋根１０の頂部１１が下面側では下部金具４０に上面側では止水パッキン３０を介して上部金具３１に強く挟持された状態でベースレール２０が取付けられるため、折板屋根１０の頂部１１との接触面積が大となる。このため、取付けられる太陽電池モジュール５０への風圧荷重が、上下の広い面積の金具３１、４０間で挟まれた部分に分散し、頂部１１の穴１１ａの周囲の狭い部分に集中することを避けることができ、屋根の変形を防ぐことができる。

また、このように折板屋根１０の頂部１１の穴１１ａの周辺を上下で大きい面積で金具３１、４０で挟まれ且つ止水パッキン３０が挟持されているので、雨漏れも防ぐことができる。
このようにして折板屋根１０に図１に示すように水平方向に２本のベースレール２０、２０を屋根の傾斜の上下に互いに平行に取付ける。

次に、図１、１１に示すように、２本のベースレール２０、２０にまたがってベースレール２０に対して直角方向に複数の支持ブラケット形架台６０を取付ける。

支持ブラケット形架台６０は、図７に示すように、２本のベースレールにまたがって取付けられる取付け部６１と、この取付け部６１から上方へ突設された板状の受け体６４とで構成されている。

取付け部６１は直線状の細長い平板６１ａを有し、その長手方向の両端にボルト挿通穴６２、６２を備えている。平板６１ａの幅方向の一端には強度をだすために上側へ折返された折返し縁部６３を備えていて、平板６１ａの幅方向の他端から上方へ直角に受け体６４が突設されている。

受け体６４は、平板６１ａの長手方向の一端側へ向かって次第に高さが漸増した三角形状板体６５と、この三角形状板体６５の上端から直角に折曲げられた受け縁板６６を備えている。なお、図７では受け縁板６６は取付け部６１と反対側へ折り曲げられているが、取付け部６１と同一側へ折り曲げてもよい。

三角形状板体６５の両端近傍の上端側において、受け縁板６６の幅方向の中間まで連続する切欠き穴７０が設けられている。

受け縁板６６の切欠き穴７０ａ及び三角形状板体６５の上端側の切欠き穴７０ｂの幅は、図１０に示すように、太陽電池モジュール５０の下面に設けた固定用ボルト５１の直径より僅かに大で、固定用ボルト５１に螺着したナット５２の直径より小に設定され、三角形状板体６５の上端側の切欠き穴７０ｂから下方に連続する切欠き７０ｃの幅はナット５２の直径より僅かに大に設定されている。

図８に示すように、太陽電池モジュール５０の背面に作業者が長方形の４つの頂点の位置に固定用ボルト５１を仮固定して、この固定用ボルト５１にナット５２が先端側に螺着する。

図９に示すように、ナット５２を螺着した固定用ボルト５１を、三角形状板体６５の切欠き穴７０ｂ、７０ｃに横方から挿入するように、支持ブラケット形架台６０を矢印で示すように移動させて、受け縁板６６の切欠き７０ａの奥部にボルト５１が達するまで横方にスライドさせ、図１１に示すように、ナット５２を受け縁板６６の下面に締付けることによって太陽電池モジュール５０を受け縁板６６に固定することができる。

なお、図７に示すように、前記受け縁板６６の長手方向の低い側の端部に、太陽電池モジュール５０の前端部５０ａを当接させることによって、前記固定用ボルト５１と切欠き穴７０の位置を一致させるための位置決め用突起６７を設ければ、図９に示すようにこの突起６７に太陽電池モジュール５０の前端部５０ａを当接させて支持ブラケット形架台６０をスライドさせれば、自動的に切欠き穴７０に固定用ボルト５１を挿入できる。この位置決め用突起６７は上方への折曲げ加工などで設けることができる。

このようにして、太陽電池モジュール５０の下面に取付けた支持ブラケット形架台６０を２つのベースレール２０、２０にまたがるようにベースレール２０に直角方向に、次のように取付ける。

即ち、図１０に示すように、支持ブラケット形架台６０の取付け部６１の平板６１ａの両端のボルト挿通穴６２、６２に取付けボルト８０の軸部８１を下方へ挿通し、軸部８１に板ナット８２を螺着する。

板ナット８２はほぼ長方形板状で、ベースレール２０の両側の折曲げ縁部２４、２４間に挿入できるように短い方の辺の長さは両側の折曲げ縁部２４、２４間の距離より小に設定され、取付けボルト８０と共回りしないように対角線の長さはベースレール２０の両側板２２、２２の内面間の距離より大に設定されている。

従って、取付けボルト８０を回転させると、板ナット８２はベースレール２０の両側板２２、２２で規制されて回転不能なため、取付けボルト８０の軸部８１を次第に上昇して両側の折曲げ縁部２４、２４の下端部に強圧されて支持ブラケット形架台６０の平板６１ａがベースレール２０に固定される。

このようにしてベースレール２０、２０に複数の支持ブラケット形架台６０、６０、…を固定する。このようにして折板屋根１０に太陽電池モジュール５０が取付けられる。

なお、このようにベースレール２０の長手方向の任意の位置で支持ブラケット形架台６０の固定が可能であるから、太陽電池モジュール５０を設置後でも、取付けボルト８０を緩めて太陽電池モジュール５０をベースレール２０に沿って移動させて設置位置を調整することもできる。

本発明の一実施形態を示す斜視図ベースレールの斜視図本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す斜視図本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す断面図本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す断面図本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す平面図本発明の一実施形態の支持ブラケット形架台を示す斜視図太陽電池モジュールの背面を示す斜視図太陽電池モジュールと支持ブラケット形架台の関係を示す斜視図本発明の一実施形態のベースレール、支持ブラケット形架台、太陽電池モジュールの取付け構造を示す断面図本発明の一実施形態のベースレール、支持ブラケット形架台、太陽電池モジュールの取付け構造を示す断面図本発明の一実施形態を示す断面図従来の太陽電池モジュールの取付け構造を示す斜視図従来のベース材の取付け構造を示す概略断面図

符号の説明

１０折板屋根
１１頂部
２０ベースレール
３０止水用パッキン
３１上部金具
３３回り止め金具
４０下部金具
４３ナット
５０太陽電池モジュール
６０支持ブラケット形架台
６１取付け部
６４受け体
６５三角形状板体
６６受け縁板
７０切欠き穴

Claims

山部分の長板状の頂部と、頂部の両側の平板状の傾斜部と、谷部分の長板状の底部とで構成された折板屋根の該頂部の上面に水平方向に、太陽電池モジュール取付け用の、底板と両側板から成り上面開口部を有するべースレールを固定するベースレール固定装置であって、
折板屋根の山部分の頂部にボルト挿通用の穴を加工し、この頂部の穴の上側に、穴のある止水用パッキンを乗せ、その上にボルト挿通用の穴を備えたコ字状の上部金具を乗せ、この上部金具の両側板間にベースレールを乗せ、ボルトの軸部を前記ベースレール、上部金具、止水用パッキンの一致させた各穴に通して、折板屋根の頂部に設けた穴から下面側へ挿通させ、
頂部の下面側に、ボルト挿通穴を備えた下部金具を当てて、このボルト挿通用の穴にボルトの軸部を通してナットを螺着し、ナットを締付けて、折板屋根にベースレールを固定するようにしたことを特徴とする太陽電池モジュール取付け用ベースレール固定装置。
山部分の長板状の頂部と、頂部の両側の平板状の傾斜部と、谷部分の長板状の底部とで構成された折板屋根の該頂部の上面に水平方向に、太陽電池モジュール取付け用の、底板と両側板から成り上面開口部を有するべースレールを固定するベースレール固定装置であって、
折板屋根の山部分の頂部にボルト挿通用の穴を加工し、この頂部の穴の上側に、穴のある止水用パッキンを乗せ、その上にボルト挿通用の穴を備えたコ字状の上部金具を乗せ、この上部金具の両側板間にベースレールを乗せ、ベースレールの上面開口部から回り止め金具をいれ、ボルトの軸部を前記回り止め金具、ベースレール、上部金具、止水用パッキンの一致させた各穴に通して、折板屋根の頂部に設けた穴から下面側へ挿通させ、
頂部の下面側に、ボルト挿通穴を備えた下部金具を当てて、このボルト挿通用の穴にボルトの軸部を通してナットを螺着し、ナットを締付けて、折板屋根にベースレールを固定するようにしたことを特徴とする太陽電池モジュール取付け用ベースレール固定装置。