JP2007211435A

JP2007211435A - 太陽電池パネル取付け架台

Info

Publication number: JP2007211435A
Application number: JP2006030365A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ozaki; 哲也尾崎
Original assignee: Eishin KK
Current assignee: Eishin KK
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】太陽電池パネルと架台との電気的接続を簡単且つ確実にする。
【解決手段】アース線で接地された導電性を有する太陽電池パネル取付け架台において、太陽電池パネル１のフレーム３を直接載置するパネル載置面11上に、前記フレーム３表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する微小突起15を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、アース接続を簡単且つ確実と成す太陽電池パネル取付け架台に関する。

従来、屋根に設置した太陽電池パネルは、太陽電池の電気出力を取り出すための電気ケーブルを配線すると共に、太陽電池の発電によって帯電した電荷をアースする必要があった。
太陽電池パネルのフレームは、導電材であるアルミニウムで構成されているが、その外面は腐食防止のためにアルマイト処理や塗装などが施されているので、そのフレーム外面に施された塗膜は電気的に絶縁されており、各太陽電池本体にアース線を接続せねばならず、そのアース線の配線は甚だ面倒であった。
かかる不具合を解消するため、特許文献１に開示される様に、太陽電池パネルの導電性フレーム表面を絶縁材で被覆し、フレームにおいて架台との取付け部位表裏の絶縁材を部分的に剥離して凹部を形成し、その凹部内にフレームを露出させると共に、該露出部位の中心にボルト挿通穴を設け、前記表裏の各凹部内に、フレーム露出部と、ボルト頭及び架台の夫々とが電気的に接触する導電性ワッシャを配し、該ワッシャとボルト挿通穴に通したボルトでフレームと架台を締結固定することにより、架台と太陽電池パネルとを電気的に接続し、架台の任意箇所をアース線で接地する様にしたものが見受けられる。
特開昭６２−１６６５７７号公報

しかしながら、この様なアース接続においては、各導電性ワッシャをフレーム及び架台に電気的に接触する様にボルトを締め付けねばならず、この作業が繁雑であること、並びに、例えば架台と電気的に接続する導電性ワッシャがなくてもフレームと架台は取付け可能なためにそのワッシャを付け忘れ、架台とフレームが電気的に導通できないなどの作業上の問題を有している。
そこで、本発明は、太陽電池パネルと架台との電気的接続を簡単且つ確実と成した太陽電池パネル取付け架台を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題に鑑み、アース線で接地された導電性を有する太陽電池パネル取付け架台において、太陽電池パネルのフレームを直接載置するパネル載置面上に、前記フレーム表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する微小突起を設けたことを特徴とするものである。
又、太陽電池パネルのフレームは、その前端部の前方及び後端部の後方の夫々に前フランジ及び後フランジを突出して成り、屋根の流れ方向で隣接する前後フランジを共に架台に押圧固定する固定具を設け、該固定具は、導電性を有し、前後フランジの夫々に直接接触する部位に、各フランジ表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する突起を設けた押圧体と、該押圧体を架台に対し押圧保持する様に架台に締結固定するボルトとから成ることを特徴とするものである。

要するに請求項１に係る発明のものは、太陽電池パネルのフレームを直接載置するパネル載置面上に、前記フレーム表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する微小突起を設けたので、単に架台上に太陽電池パネルを載置するだけで、架台とフレームを電気的に接続でき、架台はアース線で接地されているため、架台及び架台上の全ての太陽電池パネルをアースでき、よって従来の様なアース接続専用品を用いることなく簡単容易に接地作業が行える。
しかも、フレームに食い込むのは微小突起であるため、太陽電池パネルを架台上に載置してもガタつくこともなく安定的に設置できる。
又、架台に一旦載置した太陽電池パネルの位置を調整するために、架台上で太陽電池パネルを最適な位置にずらしても微小突起が太陽電池パネルの仮置き位置から最適な位置へずれ動くまで絶縁皮膜を引っ掻いてこれを剥離した上で再度フレーム素材に食い込むので、作業上の不具合も一切生ずることなく、簡単にして確実にフレームと架台とを電気的に接続できる。

請求項２に係る発明によれば、屋根の流れ方向で隣接する前後フランジを共に架台に押圧固定する固定具は、導電性を有し、前後フランジの夫々に直接接触する部位に、そのフランジ表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する突起を設けた押圧体と、該押圧体を架台に対し押圧保持する様に架台に締結固定するボルトとから成るので、単に固定具におけるボルトを締め付けるだけで、太陽電池パネルの架台への固定と同時にフレームと架台とを電気的に接続でき、架台はアース線で接地されているため、架台及び架台上の全ての太陽電池パネルをアースできる。
又、固定具によって太陽電池パネルが押圧固定されることで、微小突起をフレーム素材により一層食い込ませられ、固定具とによるフレームと架台との上記電気的接続と相俟ってフレームと架台との電気的接続をより一層確実と成すことができる等その実用的効果甚だ大である。

以下本発明の実施の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
図１は瓦葺き屋根に配置する太陽電池パネルとその取付け架台の分解斜視図、図２は架台と太陽電池パネルとの取付け状態を示す一部破断斜視図、図３は架台の使用状態を示す断面図、図４は図３の要部拡大図、図５は図３の別途要部拡大図である。
図に示す太陽電池パネル１は、方形板状の太陽電池本体２を方形枠状のフレーム３で囲繞して成り、該フレーム３の前端部４及び後端部５（以下、フレーム前端部４、フレーム後端部５と称する。）の夫々を屋根Ｒの軒側及び棟側に対応させて架台に設置される。
フレーム３は従来と同様にその素材がアルミニウム製にして、その外表面は腐食防止のためにアルマイト処理や塗装などが施されており、そのフレーム３外表面に施された図示しない塗膜（以下、絶縁皮膜と称する。）で電気的に絶縁されている。
又、太陽電池パネル１のフレーム前端部４及び後端部５の下縁の夫々には、前方及び後方へ突出したＬ型フランジ６、７（以下、前フランジ６、後フランジ７と称する。）を設けている。

架台は、屋根Ｒ上に縦横に点在配置した架台支持具８に取付けられる複数本の縦杆材９から構成される。
架台支持具８は、金属帯板を所定形状に屈曲形成したものにして、屋根Ｒの流れ方向Ｙ前後の屋根瓦Ｔ、Ｔ１間に挿入され、且つ後方の屋根瓦Ｔ１下部（図示例では、野地板Ｆ上に固定した補助板Ｓ）にビス止めされる固定部8aを一端に設け、他端を鉤状に屈曲してその水平面を縦杆材９を載置する支持部8bと成すと共に、該支持部8b上に縦杆材９を固定する支持ボルト8cを立設している。
そして、屋根Ｒ上に設置する太陽電池パネル１の使用数に応じて屋根Ｒ上の適所に架台支持具８を取付けることにより、屋根Ｒ上にはその縦横に適宜間隔を設けて架台支持具８の支持部8bを点在させる。

縦杆材９は、アルミニウム製等の導電性を有する断面略Ｃ形のリップ溝形鋼から成り、そのリップ溝の開放側を底部10とし、太陽電池パネル１のパネル載置面11と成る上面の中心線上の適所には所定長さを有するスリット12を所定間隔を置いて複数設けている。
尚、縦杆材９は、アルマイト処理等の表面処理は施されておらず、その表面には太陽電池パネル１のフレーム３の様に絶縁皮膜は形成されていない。

上記パネル載置面11においては、上記スリット12の他にその長手方向に所定間隔を置いて太陽電池パネル１の前フランジ６を掛止する突片13と、該突片13間の略中央に設けたネジ穴14と、各突片13の後方に微小突起15を設けている。

突片13は、縦杆材９の幅方向左右の夫々に所定間隔を置いて略台形状に切り起こし形成された板片であり、その後端は略鉤状に形成され、具体的には、前フランジ６先端の起立片6bより若干長尺で、起立片6b前面に当接可能な垂直辺16を有すると共に、該垂直辺16に上方連続して後方へ水平突出した凸部17を設けており、この凸部17は、前フランジ６の掛止状態（起立片6b前面が垂直辺16に当接掛止された状態）で、起立片6b上端の上方で所定間隔を置いて対向する様に成している。
ネジ穴14は、バーリング加工により筒型凸部を垂下形成すると共に、該筒型凸部の内周に雌ネジを刻設することにより形成されている。

微小突起15は、ポンチ等によりパネル載置面11上に先端が鋭角に突き上げ形成され、パネル載置面11上に太陽電池パネル１のフレーム３を載置した状態で、該フレーム３の底部表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことにより、縦杆材９とフレーム３とを電気的に導通する様に成している。
又、微小突起15は、その高さを図示例では約１mmに設定しているが、絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込んで上記の様な導通が可能な高さであって、且つパネル載置面11上に太陽電池パネル１を載置しても、太陽電池パネル１がガタつかない高さであれば良く、上記数値に何等限定されない。
尚、微小突起15は、突片13の後方に設けたものを示したが、その形成位置及び個数は何等限定されず、パネル載置面11上に太陽電池パネル１を載置した状態で、そのフレーム３の底部に対応する位置に設けられ、その表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込んでこれと電気的に導通する様に構成されたものであれば良い。

そして、上記構成の縦杆材９を屋根Ｒの流れ方向Ｙに並ぶ支持部8bの各列郡上に配置する。
即ち、縦杆材９の底部（リップ）10を支持部8b上に載置すると共に、支持ボルト8cを下方よりスリット12へ挿通し、該スリット12に沿って縦杆材９をその長手方向（屋根Ｒの流れ方向Ｙに相当）へスライドして位置決めし、スリット12より上方突出した支持ボルト8cの突端に座金を挿通してナット18を締結する。
これにより、屋根Ｒ上に固定した架台支持具８を介して縦杆材９が屋根Ｒの桁行方向Ｘで平行に配置された架台が構成される。

尚、上記の様に縦杆材９をその長手方向にスライドすることにより、桁行方向Ｘで隣接する各縦杆材９の突片13同士が流れ方向Ｙで平行な任意の軸線上に位置する様に成している。
又、本実施例では、縦杆材９は上記構成の架台支持具８に固定したものを示したが、縦杆材９を屋根Ｒの桁行方向Ｘに平行配置するものであれば、架台支持具８の構成及び縦杆材９との取付け方式は何ら限定されるものでなく、又縦杆材９は瓦葺き屋根に固定されるものに限らず、スレート葺き屋根に固定するものであっても良い。
そして、架台（縦杆材９）の適宜箇所は図示しないアース線で接地される。

上記架台にあっては、左右の突片13間に配置され、前フランジ６及び後フランジ７の夫々を個別に、或いは、屋根Ｒの流れ方向Ｙで隣接する前後フランジ６、７を共に、縦杆材９に押圧固定する固定具19を設けている。
この固定具19は、縦杆材９と同様に導電性を有するアルミニウム製等から成り、その表面に絶縁皮膜は施されていない。
具体的に固定具19は、帯状金属板を逆凹型に屈曲形成した押圧体20と、該押圧体20を縦杆材９に対し押圧保持する様に縦杆材９に締結固定するボルト21とから成る。

押圧体20は、その上面中央にボルト21が上方から挿通される挿通穴20ａを設け、該挿通穴20ａに挿通されたボルト21をパネル載置面11のネジ穴14に螺着する様に成している。
押圧体20において上面の前後側縁に垂設した抑え片22の夫々は、前後フランジ６、７の平坦部6a、7aを押圧するものにして、前後フランジ６、７の平坦部6a、7aを直接接触する抑え片22下端に先端が鋭角な複数の突起23を設けている。

上記突起23は、ボルト21の締め付けにより、前後フランジ６、７（平坦部6a、7a）表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで押圧体20を介して縦杆材９上に載置した前後のフレーム３同士を電気的に導通すると共に、ボルト頭が押圧体20の上面に接触してネジ部が縦杆材９に螺着したボルト21にてフレーム３と架台（縦杆材９）とを電気的に導通する様に成している。
尚、突起23にあっては、抑え片22下端からの突出位置及び数が何等限定されないことは云うまでもない。
又、縦杆材９上に屋根Ｒの流れ方向Ｙに列設される先頭と後尾の太陽電池パネル１における前フランジ６と後フランジ７の夫々を押圧固定する固定具19に限っては、他方の抑え片22を図４の二点鎖線で示す様に縦杆材９のパネル載置面11上に接触する様にその下端を延出してフレーム３と架台（縦杆材９）とを電気的に導通する様に成しも良く、この場合、パネル載置面11上に接触する他方の抑え片22には突起23を設けなくても良い。
更に、架台とフレーム３との電気的導通は、縦杆材９の微小突起15によるフレーム３への上記食い込みだけで達成できるので、固定具19（押圧体20）は突起23を設けず単に太陽電池パネル１を押圧固定する様に成すことも可能である。

上記の様に架台支持具８を介して屋根Ｒ上に固定された架台にあっては、縦杆材９が屋根Ｒの桁行方向Ｘで平行に複数配置され、各パネル載置面11は同一平面上に設定され、縦杆材９の長手方向（屋根Ｒの流れ方向Ｙ）に所定間隔を置いて列設している突片13の夫々は、その順位に対応した他の縦杆材９における突片13と屋根Ｒの桁行方向Ｘで同位置に配置される。
そして、上記架台に太陽電池パネル１を設置するには、先ず突片13の垂直辺16に前フランジ６の起立片6b前面を当接掛止することにより、太陽電池パネル１を架台上に仮置きする。
かかる状態では、架台（縦杆材９）が屋根Ｒの流れ方向Ｙに沿って傾斜していても、太陽電池パネル１は突片13により架台上での滑走が留められる。
又、突片13の凸部17は、前フランジ６の起立片6b上端の上方で対向しており、このため仮置き状態にある太陽電池パネル１が強風等によって浮き上がろうとしても、起立片6b上端が凸部17に触突してその浮き上がりが阻止される。
又、架台上に上記の如く太陽電池パネル１が載置されると、そのフレーム３底部の絶縁皮膜を微小突起15が刺衝してフレーム素材に食い込み、フレーム３と架台（縦杆材９）とは電気的に導通する。

太陽電池パネル１の架台上での上記仮置き後、必要に応じ太陽電池パネル１を最適な位置に配置する様に調整するが、この時太陽電池パネル１を架台上より少し浮かせて移動させて再度架台上に載置することにより、微小突起15はフレーム３底部の絶縁皮膜を再刺衝してフレーム素材に食い込み、フレーム３と架台とは電気的に導通する。
又、この際に、架台上で太陽電池パネル１の仮置き位置から最適な位置へずらしても、微小突起15は太陽電池パネル１の仮置き位置から最適な位置へずれ動くまで絶縁皮膜を引っ掻いてこれを剥離した上で再度フレーム素材に食い込むことになり、フレーム３と縦杆材９とを電気的に接続させられ、その後太陽電池本体２の電気出力を取り出すための電気ケーブル（図示せず）の配線作業と共に縦杆材９の適所をアース線で接地することにより、太陽電池パネル１と共に架台がアースされる。
又、フレーム３に食い込むのは微小突起15であるため、太陽電池パネル１を架台上に載置してもガタつかず安定している。

架台上での太陽電池パネル１の位置決めを完了した後、固定具19で太陽電池パネル１の前後フランジ６、７の夫々を固定する。
尚、架台上において屋根Ｒの流れ方向Ｙの前後で隣接する太陽電池パネル１の後フランジ７と前フランジ６とは、突片15を介して隣接している。
従って、架台上で屋根Ｒの流れ方向Ｙに並ぶ先頭と後尾の太陽電池パネル１の前フランジ６と後フランジ７は個々に固定具19にて架台（縦杆材９）に押圧固定され、流れ方向Ｙの前後で隣接する太陽電池パネル１の後フランジ７と前フランジ６とは両方共に固定具19にて架台（縦杆材９）に押圧固定される。

固定具19による前後フランジ６、７の縦杆材９に対する押圧固定は、縦杆材９上において、幅方向左右の突片13間に押圧体20を配すると共に、前後フランジ６、７の平坦部6a、7a上の夫々に各抑え片22下端の突起23を（上記先頭と後尾の太陽電池パネル１にあっては、前フランジ６の平坦部6a或いは後フランジ７の平坦部7aに一方の抑え片22下端の突起23を）当接し、押圧体20の挿通穴20ａに上方よりボルト21を挿通し、これをネジ穴14に螺着することで成し得え、これにより太陽電池パネル１は架台に一体的に固定される。
そして、ボルト21の締め付けにより、上記突起23は前後フランジ６、７表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込み、これにより押圧体20を介して縦杆材９上に載置した流れ方向Ｙ前後のフレーム３同士を電気的に導通すると共に、ボルト頭が押圧体20の上面に接触してネジ部が縦杆材９に螺着したボルト21にてフレーム３と架台（縦杆材９）とを電気的に導通する様に成している。
又、固定具19によって太陽電池パネル１が上記の様に押圧固定されることで、微小突起15をフレーム素材により一層食い込ませられ、微小突起15による架台とフレーム３との導通性をより良好としている。

太陽電池パネルとその取付け架台の分解斜視図である。架台と太陽電池パネルとの取付け状態を示す一部破断斜視図である。架台の使用状態を示す断面図である。図３の要部拡大図である。図３の別途要部拡大図である。

符号の説明

１太陽電池パネル
３フレーム
４前端部
５後端部
６前フランジ
７後フランジ
11 パネル載置面
15 微小突起
19 固定具
20 押圧体
21 ボルト
23 突起
Ｒ屋根
Ｙ流れ方向

Claims

アース線で接地された導電性を有する太陽電池パネル取付け架台において、太陽電池パネルのフレームを直接載置するパネル載置面上に、前記フレーム表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する微小突起を設けたことを特徴とする太陽電池パネル取付け架台。
太陽電池パネルのフレームは、その前端部の前方及び後端部の後方の夫々に前フランジ及び後フランジを突出して成り、屋根の流れ方向で隣接する前後フランジを共に架台に押圧固定する固定具を設け、該固定具は、導電性を有し、前後フランジの夫々に直接接触する部位に、各フランジ表面の絶縁皮膜を刺衝してフレーム素材に食い込むことで電気的に導通する突起を設けた押圧体と、該押圧体を架台に対し押圧保持する様に架台に締結固定するボルトとから成ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル取付け架台。