JP2005277216A

JP2005277216A - 太陽電池パネル用ベース板の取付構造

Info

Publication number: JP2005277216A
Application number: JP2004090211A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Sekoguchi; 雅利世古口; Tomohide Yoshida; 朋秀吉田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】太陽電池モジュールのアース接地が簡便にできる太陽電池パネル用ベース板の取付構造を提供する。
【解決手段】パネル枠部１７と嵌合可能な凹部２２を備えたモジュール取付具１１と、これを載置するベース板１とを具備し、このベース板１を屋根瓦６の上に載設、固定する太陽電池パネル用ベース板の取付構造において、ベース板１の裏側からこれを貫通してベース板１にモジュール取付具１１を固定するモジュール取付具固定ビス２３が、モジュール取付具１１の凹部２２の内面１８まで貫通し、この内面１８にモジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａが突出しているので、内面１８に突出したモジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａと、パネル枠部１７とが導通、接触可能となり、モジュール取付具固定ビス２３を経由した太陽電池モジュール８のアース接地が可能となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、太陽電池モジュールのアース接地が簡便にできる太陽電池パネル用ベース板の取付構造に関するものである。

従来、太陽電池モジュール８を屋根面の上に設置する例として、例えば、図１１に示すものがある。金属の平板状のベース板２４の四隅に図１１（ａ）に示す取り付け孔２を穿孔し、この取り付け孔２に取り付け金具３をビスにて図１１（ｂ）に示すように取着する。次いでこのベース板２４を屋根面の上に載せ、ベース板２４に設けたスリット状の固定孔からビス、釘等の固着具４を屋根下地まで打入して固定する。この際、屋根面上に複数枚のベース板２４が並べて敷設されるが、屋根面の軒棟方向に隣り合うベース板２４は重ね合わせで止水され、左右に隣り合うベース板２４間はジョイナー或いは捨て板金等を用いて止水される。固着具４を打入した部分はカバー材５で覆われる。ベース板２４の棟側の端部とこれよりも棟側の屋根瓦６との間は、水切り板７で止水される。このようにベース板２４を屋根面に取り付けた状態で各ベース板２４の上にはそれぞれ太陽電池モジュール８が配置され、ベース板２４にそれぞれ太陽電池モジュール８が取り付けられる。

ところがこの従来例では、平板状のベース板２４を用いるため、隣り合うベース板２４同士の位置決めに手間がかかり、屋根面上の適切な位置にベース板２４を取り付けることが困難であり、施工性が悪いという問題があった。

一方、他の従来例として、太陽電池パネルを屋根面に設置する際に、矩形状の枠組したフレーム部材を屋根面から浮かせて設置し、このフレーム部材に太陽電池パネルを嵌め込んで装着する構造が知られている（特開平１１−１３１７３４号公報等）。

ところが、この特開平１１−１３１７３４号公報に見られる従来例では、フレーム部材が屋根面から浮いた状態で取り付けられるため、フレーム部材に剛性を要し、またフレーム部材の重量が重くなるという問題があり、さらにフレーム部材の取り付け孔から雨水が屋根下地まで浸入し、屋根下地を腐らせるという問題もあった。

かかる従来の問題点の解決を図るべく、本願出願人においても、屋根瓦上に並べて敷設される複数のベース板の位置決めを容易且つ正確に行なうことができ、屋根瓦上の適切な位置にベース板を介して太陽電池パネル等の屋根機能パネルを簡単且つ強固に取り付けることができ、施工性及び防水性に優れ、さらに、意匠性に優れた屋根機能パネル用ベース板の取付構造を提案している（特願２００３−２７５６６５）。

ところで、屋根上に設置される太陽光発電システムでは、一般に漏電等を防止するために太陽電池モジュールを接地しておくことが好ましい。しかしながら、従来の太陽光発電システムでは、部品点数の増加を招来することに加えて、接地作業等が煩雑なために、太陽電池モジュール自体の接地は行っていないことがしばしばあった。本願出願人は、かかる問題点に対応する観点からも、すでに、容易に太陽電池モジュールの接地を実現し得る太陽電池モジュールの接地構造の提案を行っている（特開２０００−１００４９０号公報等）。

上記した太陽電池パネル等屋根機能パネル用ベース板の取付構造においても、太陽電池モジュールのアース接地がさらに簡便にできる太陽電池パネル用ベース板の取付構造が待望されている。
特開平１１−１３１７３４号公報特開２０００−１００４９０号公報

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、太陽電池モジュールのアース接地が簡便にできる太陽電池パネル用ベース板の取付構造を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明の太陽電池パネル用ベース板の取付構造にあっては、太陽電池パネルと前記太陽電池パネルに周設したパネル枠部とを有する太陽電池モジュールと、前記パネル枠部と嵌合可能な凹部を備えたモジュール取付具と、前記モジュール取付具を載置するベース板とを具備し、前記ベース板を屋根瓦の上に載設、固定する太陽電池パネル用ベース板の取付構造であって、前記ベース板の裏側から前記ベース板を貫通して前記ベース板に前記モジュール取付具を固定するモジュール取付具固定ビスが、前記モジュール取付具の前記凹部の内面まで貫通し、前記凹部の内面に前記モジュール取付具固定ビスのビス先端部が突出することを特徴とするものである。

請求項２に係る発明の太陽電池パネル用ベース板の取付構造にあっては、請求項１記載の太陽電池パネル用ベース板の取付構造において、前記凹部と嵌合可能な前記パネル枠部が、その端部に面取りを施したことを特徴とするものである。

本願発明の太陽電池パネル用ベース板の取付構造では、太陽電池パネルと前記太陽電池パネルに周設したパネル枠部とを有する太陽電池モジュールと、前記パネル枠部と嵌合可能な凹部を備えたモジュール取付具と、前記モジュール取付具を載置するベース板とを具備し、前記ベース板を屋根瓦の上に載設、固定する太陽電池パネル用ベース板の取付構造であって、前記ベース板の裏側から前記ベース板を貫通して前記ベース板に前記モジュール取付具を固定するモジュール取付具固定ビスが、前記モジュール取付具の前記凹部の内面まで貫通し、前記凹部の内面に前記モジュール取付具固定ビスのビス先端部が突出することを特徴とするので、前記凹部の内面に突出した前記モジュール取付具固定ビスのビス先端部と、パネル枠部とが導通、接触可能となり、前記モジュール取付具固定ビスを経由した太陽電池モジュールのアース接地を図ることができることとなる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、本発明の太陽電池パネル用ベース板の取付構造は、下記の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本実施形態の太陽電池パネル用ベース板１は、既築スレート瓦等の屋根瓦６の上に軒棟方向Ａ及びこれと直交する左右方向Ｂに並べて載設されるものであり、各ベース板１は、図２（ａ）に示すように、左右方向Ｂに山部１９と谷部２０とを交互に設けた波板状に形成されている。ここで、軒棟方向Ａに隣り合うベース板１間はベース板１の端部の上下の重ね合わせにより止水され、左右に隣り合うベース板１間は、図２（ｂ）に示すように、一方のベース板１の側端部の山部１９と他方のベース板１の側端部の谷部２０とを嵌合させることで止水されている。またベース板１を波板状に形成することで、左右方向Ｂへの位置決めが容易になると共に、軒側Ａ１への排水も容易になり、さらに加えて、ベース板１の板厚を厚くすることなく剛性を上げることができ、コストを削減しながら必要な強度が得られると共に、ベース板１の重量を軽減できて施工性が向上するという利点もある。また本実施形態では、ベース板１の棟側端部１ｂは左右方向Ｂの略全長に亘って平板状に形成されており、これにより軒側端部１ａの下面から雨水が逆流しても、平板状の棟側端部１ｂにおいて水が阻止され、それ以上の逆流を防いで、ベース板１とこれよりも棟側に位置する屋根瓦６との隙間に雨水が浸入するのを防止できる構造となっている。

また、上記ベース板１の軒側端部１ａ及び棟側端部１ｂには、図２に示すように、金属製のモジュール取付具１１がそれぞれ取り付けられており、このモジュール取付具１１によって太陽電池モジュール８の太陽電池パネル１０に周設したパネル枠部１７（図５参照）が支持されるようになっている。本実施形態ではモジュール取付具１１がベース板１の左右方向Ｂに間隔をあけて複数本（本実施形態では３本）取り付けられている。各モジュール取付具１１の長さは、後述の図４に示すように、軒側Ａ１のベース板１に対して棟側Ａ２のベース板１を左右方向Ｂにずらせて配置する場合においても、少なくとも１箇所のモジュール取付具１１同士が必ず当接し合うような長手形状をしている。ここで、各モジュール取付具１１には、図１、図３に示すように、互いに当接する当接部１２、１３が設けられており、軒側Ａ１（下段）のベース板１の棟側端部１ｂの上面に棟側Ａ２（上段）のベース板１の軒側端部１ａの下面を重ねた状態で、軒側Ａ１のベース板１のモジュール取付具１１に設けた当接部１２とこれと対向する棟側Ａ２のベース板１のモジュール取付具１１に設けた当接部１３とが互いに当接することで、両ベース板１が位置決めされるようになっている。具体的には、図３に示すように、軒棟方向Ａに対向する２つのモジュール取付具１１において、軒側Ａ１に位置するモジュール取付具１１には、上下の嵌合凹部１４と中央の当接部１２とが形成されており、一方、軒側Ａ１に位置するモジュール取付具１１の対向面には、上下の嵌合凸部１５と中央の当接部１３とが形成されている。当接部１２、１３の互いの当接によって両ベース板１が位置決めされるようになっており、さらに嵌合凹部１４と嵌合凸部１５との嵌合によって、両ベース板１の浮き上がりを防止できるようになっている。さらに、上記モジュール取付具１１の当接部１２（１３）等が設けられている面とは反対側の面には、太陽電池モジュール８のパネル枠部１７と嵌合可能な凹部２２が設けられている。

さらに、本実施形態では、図４に示すように、上記ベース板１の山部１９上には屋根瓦６に対して固定するための固定バー９が載置される。この固定バー９は、ベース板１の左右方向Ｂに沿って複数の山部１９に跨るような長手形状の底板部９ａと、底板部９ａの上下両端からそれぞれ上方に突設される一対の角筒形状の補強部９ｂとが一体に構成されている。本実施形態の固定バー９は、ベース板１における軒棟方向Ａの中間位置よりも軒側Ａ１に寄せて取り付けられている。その理由は、軒棟方向Ａに２枚のベース板１が並べて敷設される場合にあっては、軒側Ａ１のベース板１の棟側端部１ｂを棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａによって上から押さえて固定できるので、軒側Ａ１のベース板１の軒側Ａ１に寄った位置に固定バー９を取り付けるだけで、固定バー９の数を減らしながら屋根瓦６に対するベース板１全体の固定力を高めることができる構造となっている。

本実施形態において、屋根瓦６の上に太陽電池モジュール８を葺設するにあたっては、先ず、複数のベース板１を屋根瓦６上に並べて敷設する。このとき、最も軒側Ａ１のベース板１を屋根瓦６の軒先側の端部に合わせて載置し、このベース板１の棟側端部１ｂの上面にこれと隣り合う棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａを上から重ねるようにして設置する。このとき図３に示すように、軒側Ａ１のベース板１の棟側端部１ｂに取り付けたモジュール取付具１１の当接部１２を棟側Ａ２のベース板１の軒側端部１ａに取り付けたモジュール取付具１１の当接部１３に当接させることにより、軒棟方向Ａに隣り合うベース板１同士を位置決めできると同時に、嵌合凹部１４と嵌合凸部１５との嵌合によって、両ベース板１の浮き上がりを防止できるようになる。またこのとき、長手形状のモジュール取付具１１がベース板１の左右方向Ｂに間隔をあけて３本取り付けられているため、図４に示すように、軒側Ａ１のベース板１に対して棟側Ａ２のベース板１を左右方向Ｂにずらせて配置する場合でも、少なくとも２つのモジュール取付具１１同士が対向し合うようになる。その後、後述の図８〜図１０に示すように、上記モジュール取付具１１に対して太陽電池モジュール８を取り付けることとなる。

この場合において、本実施形態の太陽電池パネル用ベース板の取付構造では、図８〜図１０に示すように、太陽電池パネル１０とこの太陽電池パネル１０に周設したパネル枠部１７とを有する太陽電池モジュール８（図５参照）と、前記パネル枠部１７と嵌合可能な凹部２２を備えたモジュール取付具１１と、前記モジュール取付具１１を載置するベース板１とを具備し、前記ベース板１を屋根瓦６の上に載設、固定する太陽電池パネル用ベース板の取付構造であって、前記ベース板１の裏側から前記ベース板１を貫通して前記ベース板１に前記モジュール取付具１１を固定するモジュール取付具固定ビス２３が、前記モジュール取付具１１の前記凹部２２の内面１８まで貫通し、前記凹部２２の内面１８に前記モジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａが突出することを特徴とするものである。この結果、前記凹部２２の内面１８に突出した前記モジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａと、パネル枠部１７とが導通、接触可能となり、前記モジュール取付具固定ビス２３を経由した太陽電池モジュール８のアース接地を図ることができることとなる。また、隣接する各太陽電池モジュール８間を接続するアース線が不要となる。

具体的には、太陽電池モジュール８の取り付けは、以下のように行われる。すなわち、図６に示すように、まず、太陽電池モジュール８の後端側のパネル枠部１７を凹部２２に挿入し、嵌合した状態とする。

次に、例えば、軒側Ａ１のベース板１と棟側Ａ２のベース板１との突き合わせ部分にて対向する２つのモジュール取付具１１においては、図８に示すように、軒側Ａ１のモジュール取付具１１の凹部２２内には引掛け部２５が突設されており、上記したように太陽電池モジュール８の後端側のパネル枠部１７を凹部２２に挿入、嵌合した状態で、コ字状のクリップ金具２１を横方向から凹部２２に嵌め込んで、クリップ金具２１の下片２１ａを引掛け部２５の下面に引っ掛け、クリップ金具２１の上片２１ｂを太陽電池モジュール８の後端の上面に引っ掛ける。一方、棟側Ａ２のモジュール取付具１１の凹部２２内に他の太陽電池モジュール８の前端側のパネル枠部１７を挿入、嵌合する。

この際、上記したように、本実施形態においては、前記ベース板１の裏側から前記ベース板１を貫通して前記ベース板１に前記モジュール取付具１１を固定するモジュール取付具固定ビス２３が、前記モジュール取付具１１の前記凹部２２の内面１８まで貫通し、凹部２２の内面１８に前記モジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａが突出するので、凹部２２の内面１８に突出した前記モジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａと、パネル枠部１７とが導通、接触可能となり、前記モジュール取付具固定ビス２３を経由した太陽電池モジュール８のアース接地を図ることができ、太陽電池モジュール８の直接的なアース接地が可能となる。また、隣接する各太陽電池モジュール８間を接続するアース線が不要となり、施工時の省力化と部品点数の減少により、トータルコストの削減を実現し得ることとなる。

また、この場合において、モジュール取付具固定ビス２３が、前記モジュール取付具１１の前記凹部２２の内面１８まで貫通し、凹部２２の内面１８にモジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａが突出するので、本実施形態の太陽電池パネル用ベース板の取付構造では、図７に示すように、前記凹部２２と嵌合可能な前記パネル枠部１７が、その端部１７ａに面取りを施し、挿入テーパ３５を形成している。この結果、凹部２２の内面１８にビス先端部２３ａが突出しても、凹部２２と前記パネル枠部１７との嵌合が、極めて、スムーズ且つ簡便に達成でき、施工時のさらなる省力化に寄与し得ることとなる。

その後、上方から中央カバー２６を被せると、中央カバー２６の下面中央に設けた位置決めリブ２９が軒側Ａ１のモジュール取付具１１の上側の嵌合凸部１５の内側に挿入されて中央カバー２６を位置決めでき、この状態で複数のネジ３０を中央カバー２６から各モジュール取付具１１の上端にそれぞれ締め込むことで、対向するモジュール取付具１１同士を固定できる。

一方、図９に示すように、最も軒側Ａ１のベース板１の軒側端部１ａに位置するモジュール取付具１１の凹部２２においても、上記と同様に、モジュール取付具固定ビス２３のビス先端部２３ａが突出しているが、同様にして太陽電池モジュール８の前端側のパネル枠部１７を挿入、嵌合した後、上方から軒側カバー２８を被せると、軒側カバー２８の下面に設けた位置決めリブ３３がモジュール取付具１１の上側の嵌合凸部１５の内側に挿入されて軒側カバー２８を位置決めでき、この状態でネジ３４にて軒側カバー２８をモジュール取付具１１の上端に固定することとなる。他方、図１０に示すように、最も棟側Ａ２のベース板１の棟側端部１ｂに位置するモジュール取付具１１の凹部２２においても、太陽電池モジュール８の後端側のパネル枠部１７を挿入、嵌合した後、上記と同様にしてクリップ金具２１を取り付け、その後、上方から棟側カバー２７を被せると、棟側カバー２７の下面に設けた位置決めリブ３１がモジュール取付具１１の後端に当たることで棟側カバー２７を位置決めでき、この状態でネジ３２にて棟側カバー２７をモジュール取付具１１の上端に固定し得ることとなる。なお、本実施形態においては、ベース板１の軒側端部１ａに位置するモジュール取付具１１の凹部２２において、内面１８に突出したモジュール取付具固定ビス２３を経由して太陽電池モジュール８のアース接地を行なうようにしたが、これを、ベース板１の棟側端部１ｂに位置するモジュール取付具１１の凹部２２において、内面１８に突出したモジュール取付具固定ビスを経由して太陽電池モジュール８のアース接地を行なうようにしてもよいことは勿論である。

このように、本願発明の太陽電池パネル用ベース板の取付構造によれば、太陽電池モジュールのアース接地が簡便にでき、施工時の省力化と部品点数の減少により、トータルコストの削減を実現することが可能となる。

本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造における、ベース板に取り付けられたモジュール取付具の当接状態を説明する斜視図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造を示すもので、（ａ）はベース板の斜視図、（ｂ）は、（ａ）のイ部において左右方向に隣り合うベース板の端部間の連結状態を説明する拡大断面図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造を示すもので、（ａ）はモジュール取付具同士を当接させる前の状態の側面図、（ｂ）はモジュール取付具同士を当接させた状態の側面図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造において、ベース板を左右方向及び軒棟方向に並べて敷設した状態の斜視図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造における太陽電池モジュールをベース板に取り付けた状態の一部破断斜視図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造におけるモジュール取付具の凹部と、太陽電池モジュールのパネル枠部の嵌合形成の概略を示すもので、（ａ）は、挿入、勘合前の状態を示す断面図、（ｂ）は、挿入、勘合後の状態を示す断面図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造における太陽電池モジュールのパネル枠部の近傍の状態の概略を示す部分断面図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造における中央カバー付近の側面図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造における軒側カバー付近の側面図である。本願発明の一実施形態である太陽電池パネル用ベース板の取付構造における棟側カバー付近の側面図である。従来例に係る太陽電池パネル用ベース板の取付構造の概略を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１ベース板
１ａ軒側端部（ベース板１）
１ｂ棟側端部（ベース板１）
２取り付け孔（ベース板２４）
３取り付け金具
４固着具
５カバー材
６屋根瓦
７水切り板
８太陽電池モジュール
９固定バー（ベース板１）
９ａ底板部（固定バー９）
９ｂ補強部（固定バー９）
１０太陽電池パネル（太陽電池モジュール８）
１１モジュール取付具
１２当接部（モジュール取付具１１）
１３当接部（モジュール取付具１１）
１４嵌合凹部（モジュール取付具１１）
１５嵌合凸部（モジュール取付具１１）
１６モジュール取付具固定ビス
１７パネル枠部（太陽電池モジュール８）
１７ａ端部（パネル枠部１７）
１８内面（凹部２２）
１９山部
２０谷部
２１クリップ金具
２１ａ下片（クリップ金具２１）
２１ｂ上片（クリップ金具２１）
２２凹部（モジュール取付具１１）
２３モジュール取付具固定ビス
２３ａビス先端部（モジュール取付具固定ビス２３）
２４ベース板（従来例）
２５引掛け部（凹部２２）
２６中央カバー
２７棟側カバー
２８軒側カバー
２９位置決めリブ（中央カバー２６）
３０ネジ
３１位置決めリブ（棟側カバー２７）
３２ネジ
３３位置決めリブ（軒側カバー２８）
３４ネジ
３５挿入テーパ（端部１７ａ）
Ａ軒棟方向
Ａ１軒側
Ａ２棟側
Ｂ左右方向

Claims

太陽電池パネルと前記太陽電池パネルに周設したパネル枠部とを有する太陽電池モジュールと、前記パネル枠部と嵌合可能な凹部を備えたモジュール取付具と、前記モジュール取付具を載置するベース板とを具備し、前記ベース板を屋根瓦の上に載設、固定する太陽電池パネル用ベース板の取付構造であって、前記ベース板の裏側から前記ベース板を貫通して前記ベース板に前記モジュール取付具を固定するモジュール取付具固定ビスが、前記モジュール取付具の前記凹部の内面まで貫通し、前記凹部の内面に前記モジュール取付具固定ビスのビス先端部が突出することを特徴とする太陽電池パネル用ベース板の取付構造。
前記凹部と嵌合可能な前記パネル枠部が、その端部に面取りを施したことを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル用ベース板の取付構造。