JP2009091825A - 太陽電池モジュールの取付治具及び取付構造 - Google Patents

太陽電池モジュールの取付治具及び取付構造 Download PDF

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Abstract

【課題】取り付けが容易なうえに、太陽電池モジュールの設置角度に応じて角度及び高さを容易に調整して支持させることができる太陽電池モジュールの取付治具を提供する。
【解決手段】複数の頂部２１，・・・を有する折板屋根２に太陽電池モジュール１を取り付けるための取付治具３である。
そして、折板屋根の任意の頂部を挟んで配置される一対の挟持部３１１，３１１と、一方の挟持部の上縁から上方に延出されるとともに折り返されて他方の挟持部の上縁に繋がる連結部３１２と、その連結部の折り返しの一部を開口した挿込み口３１３と、その挿込み口に下部を挿し込んで太陽電池モジュールを支持させる台座部３２３を有する支持金具３２と、連結部の対向する２面と支持金具とを貫通する貫通孔３１４，３２２と、その貫通孔に挿通されて連結部の対向する２面を緊結させるボルト部３３とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の頂部又は凸部を有する折板屋根などの平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための取付治具、及びその取付治具を使用した取付構造に関するものである。
従来、折板屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための取付金物及び取付構造が知られている（特許文献１，２参照）。
例えば、特許文献１では、折板屋根の頂部に取付金物を設置し、その取付金物から上方に突出する締結ボルトに太陽電池モジュールを固定して、屋根面に平行になるように太陽電池モジュールを取り付けている。
また、特許文献２には、左右別体のクランプ片をボルトで締め付けて折板屋根の頂部を挟持させ、その左右クランプ片にフレーム固定金具を取り付け、太陽電池モジュールを屋根面に対して斜めに設置する構造が開示されている。
特許第３２９９８７７号公報 特開２００１−１９３２３１号公報
しかしながら、特許文献１の取付金物では、太陽電池モジュールを屋根面に対して斜めに設置するには、上部側と下部側とで長さの違う締結ボルトを設けた取付金物を別途、製作しなければならない。
また、特許文献２の構成では、取付部品数が多くなり、取り付けに手間がかかるうえに、別体の左右クランプ片を折板屋根の頂部に取り付ける際にずれが生じやすい。
そこで、本発明は、取り付けが容易なうえに、太陽電池モジュールの設置角度に応じて角度及び高さを容易に調整して支持させることができる太陽電池モジュールの取付治具、及びその取付治具を使用した取付構造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、本発明の太陽電池モジュールの取付治具は、複数の頂部又は凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための取付治具であって、前記平板状屋根の任意の頂部又は凸部を挟んで配置される一対の挟持部と、一方の挟持部の上縁から上方に延出されるとともに折り返されて他方の挟持部の上縁に繋がる連結部と、その連結部の折り返しの一部を開口した挿込み口と、その挿込み口に下部を挿し込んで前記太陽電池モジュールを支持させる台座部を有する支持体と、前記連結部の対向する２面と前記支持体とを貫通する貫通孔と、その貫通孔に挿通されて前記連結部の対向する２面を緊結させるボルト部とを備えたことを特徴とする。
ここで、前記挟持部は、前記頂部又は凸部の側面から上面にかけての外形に合わせた形状に成形されており、前記連結部は前記挟持部と一体の板材を二つ折りにして成形されており、前記挿込み口は前記連結部の折り返しの両側縁を除いた部分にスリット状に開口されている構成とすることができる。
また、本発明の太陽電池モジュールの取付構造は、複数の頂部又は凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを傾斜させて取り付ける太陽電池モジュールの取付構造であって、上記太陽電池モジュールの取付治具の前記挟持部を、前記傾斜の上部側と下部側に対峙する前記平板状屋根の頂部又は凸部にそれぞれ取り付け、前記挿込み口には、前記上部側に前記下部側よりも上方への突出長が長い支持体を挿し込み、前記貫通孔に前記ボルト部を装着して緊結することによって前記挟持部を前記頂部又は凸部に圧着させることを特徴とする。
このように構成された本発明の太陽電池モジュールの取付治具及び取付構造は、平板状屋根の頂部又は凸部を挟持する一対の挟持部が、連結部によって繋がっている。また、この連結部の挿込み口に台座部を有する任意の長さの支持体を挿入し、支持体の固定と挟持部を頂部又は凸部に圧着させる連結部の緊結とを同時におこなうことができる。
このため、太陽電池モジュールの取り付けが容易になるうえに、取り付ける支持体の長さや台座部の角度を変えるだけで容易に設置角度を調整することができる。
また、挟持部の形状を、折板屋根の頂部又は凸部の側面から上面にかけての外形に合わせた形状に成形することで、頂部又は凸部との密着度が高まり、ずれ難くすることができる。
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
図２は、平板状屋根としての折板屋根２に太陽電池モジュール１を取り付ける作業工程を説明する斜視図である。
この折板屋根２は、所定のピッチで頂部２１，・・・が設けられた平板状の屋根である。このような折板屋根２は、例えば波形のポリ塩化ビニル被覆鋼板によって形成されるもので、図１に示すようにその折り曲げられた山形が頂部２１になる。
また、折板屋根２の下側には、図２，４に示すように、それを支持する屋根フレーム２２及び天井２３が設けられている。
そして、本実施の形態の取付治具３は、図１に示すように、折板屋根２の頂部２１に取り付けられる挟持金具３１と、その挟持金具３１に下部を挿し込む太陽電池モジュール１の支持体としての支持金具３２と、挟持金具３１と支持金具３２の貫通孔３１４，３２２に装着されるボルト部３３とを備えている。
この挟持金具３１には、図３に示すように、折板屋根２の頂部２１を挟んで配置される一対の挟持部３１１，３１１と、一方の挟持部３１１の上縁から上方に延出されるとともに折り返されて他方の挟持部３１１の上縁に繋がる連結部３１２と、その連結部３１２の折り返し部３１２ａの一部を開口した挿込み口３１３と、連結部３１２の対向する２面を貫通する貫通孔３１４とが設けられている。
例えば、この挟持部３１１，３１１と連結部３１２は、一枚のステンレス鋼板を折り曲げて成形される。また、この挟持部３１１，３１１は、頂部２１の側面から上面にかけての外形に合わせた鉤形にそれぞれ成形されている（図１、図３（ｂ）参照）。
そして、一方の挟持部３１１の上縁から真っ直ぐに上方に延出された連結部３１２は、途中の折り返し部３１２ａで二つ折りにされて他方の挟持部３１１の上縁に向けて延出される。すなわち、挟持部３１１，３１１と連結部３１２の対向する２面は、図３（ｂ）に示すように、折り返し部３１２ａからの垂線に対して線対称に成形される。
この連結部３１２の二つ折りにされて対向する２面には、水平方向に貫通する貫通孔３１４が形成されている。そして、この貫通孔３１４は、後述するボルト部３３が装着されて緊結されると、挟持部３１１，３１１が閉じる方向に移動する位置に設けられている。
また、連結部３１２の折り返し部３１２ａには、後述する支持金具３２の挿入部３２１の幅より僅かに広くなるように、両側縁を除いた部分がスリット状に切り欠かれた挿込み口３１３が形成されている。さらに、その挿込み口３１３は、連結部３１２の対向する２面間の中空部に連通されている。
また、支持金具３２は、側面視略Ｌ字形に成形された金具で、垂直方向に延設される平板部が挿入部３２１となり、その挿入部３２１の上縁から斜めに延設される平板部が太陽電池モジュール１を載置する台座部３２３となる。
この挿入部３２１には、挿込み口３１３から支持金具３２を挿入した際に連結部３１２の貫通孔３１４と連通する位置に、貫通孔３２２が形成されている。すなわち、連結部３１２の対向する２面と支持金具３２とを貫通する貫通孔３１４，３２２が形成される。
また、台座部３２３には、上下方向に貫通する取付穴３２４が設けられており、太陽電池モジュール１の取り付けに利用される。すなわち、台座部３２３は、太陽電池モジュール１の設置角度に応じた角度に傾斜させて成形されており、太陽電池モジュール１を下方から面で支持する。
そして、ボルト部３３は、連結部３１２の貫通孔３１４と支持金具３２の貫通孔３２２とに挿通されるボルト３３１と、そのボルト３３１に螺着させるナット３３２とから構成されている。
一方、支持金具３２の挿入部３２１の長さを変えることによって、太陽電池モジュール１を支持させる高さを変えることができる。
図２には、傾斜させた太陽電池モジュール１の下部側に突出長の短い支持金具３２Ａを挿し込んだ取付治具３Ａを配置し、上部側に突出長の長い支持金具３Ｂを挿し込んだ取付治具３Ｂを配置した状態を示した。
すなわち、この上部側に設置される支持金具３２Ｂと、下部側に設置される支持金具３２Ａとの差が、その上に設置される太陽電池モジュール１の傾斜角度を規定することになる。このような取付治具３Ａ，３Ｂを利用すれば、挟持金具３１には同一部品を使用し、支持金具３２Ａ，３２Ｂを所望する突出長の金具にすることで、太陽光発電が効率よくおこなえる角度に太陽電池モジュール１を取り付けることが容易にできる。
次に、本実施の形態の取付治具３を用いた太陽電池モジュール１の取付構造の構築方法について説明する。
まず、図１に示すように、折板屋根２１の頂部２１を挟持部３１１，３１１で挟ませることで挟持金具３１を取り付ける。そして、挟持金具３１の挿込み口３１３に支持金具３２の挿入部３２１を挿し込む。
この際、図２に示すように、太陽電池モジュール１を傾斜させる場合は、傾斜の下部側に対峙する折板屋根２の頂部２１には取付治具３Ａ，３Ａを取り付け、傾斜の上部側に対峙する頂部２１には取付治具３Ｂ，３Ｂを取り付ける。
そして、取付治具３Ａ，３Ａ，３Ｂ，３Ｂの上に太陽電池モジュール１を降ろすと、設置角度に合わせて傾斜させた平板状の台座部３２３，・・・の上に載置された太陽電池モジュール１は安定する。そこで、台座部３２３，・・・の取付穴３２４，・・・にボルト（図示せず）を通して、台座部３２３，・・・に太陽電池モジュール１を固定する。
図４は、このように太陽電池モジュール１，・・・を傾斜させて、折板屋根２の上に複数、設置した状態を側方から見た断面図である。
これらの太陽電池モジュール１，・・・は、所定のピッチで折板屋根２に形成された頂部２１，・・・に、一つ置きに取り付けられた取付治具３Ａ，３Ｂ（３Ｃ，３Ｄ）の上に設置されている。
また、太陽電池モジュール１，・・・を限られた折板屋根２の上で効率よく配置するために、取付治具３Ａ−３Ｄにおいては、支持金具３２，・・・の突出長をそれぞれ調整するだけでなく、台座部３２３の突出する向き及び角度も調整している。
次に、本実施の形態の太陽電池モジュール１の取付治具３及び取付構造の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の太陽電池モジュール１の取付治具３及び取付構造では、折板屋根２の頂部２１を挟持する一対の挟持部３１１，３１１が、連結部３１２によって繋がって一つの挟持金具３１になっている。
このため、従来の左右に分かれた別体のクランプを取り付けるときのように位置ずれを生じさせることなく、容易に頂部２１に挟持金具３１を嵌めることができる。
また、この連結部３１２の挿込み口３１３に任意の長さの挿入部３２１を有する支持金具３２を挿入することができるので、太陽電池モジュール１を支持させる高さを容易に調整することができる。
さらに、台座部３２３の傾斜角度も、支持金具３２だけであれば容易に調整することができる。また、平板状の台座部３２３によって、太陽電池モジュール１を下方から安定して支持させることができる。
さらに、支持金具３２の挿入部３２１を挿込み口３１３に挿し込んだ後に、挟持金具３１の貫通孔３１４と支持金具３２の貫通孔３２２にボルト３３１を挿し込んでナット３３２を螺着させることで、支持金具３２の固定と挟持部３１１，３１１を頂部２１に圧着させる連結部３１２の緊結とを同時におこなうことができる。
このため、太陽電池モジュール１の取り付けが容易になるうえに、取り付ける支持金具３２の突出長の長さや台座部３２３の傾斜角度を変えるだけで、太陽電池モジュール１の設置角度を容易に調整することができる。
すなわち、太陽電池モジュール１は、太陽に対する向きによって発電効率が異なるので、支持金具３２を変えることで太陽電池モジュール１の設置角度を調整できれば、最適な設置角度にすることが容易にできる。
また、挟持部３１１，３１１の形状を、折板屋根２の頂部２１の側面から上面にかけての外形に合わせた形状に成形することで、頂部２１との密着度が高まり、ずれ難くすることができる。
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施の形態では、平板状屋根として折板屋根２の頂部２１に取付治具３を取り付ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、平板状屋根として波形スレート板、波形亜鉛鉄板、波形ガラス、波形プラスチック板の屋根の頂部に取付治具３を取り付けることができる。
また、瓦棒と称する芯材が所定のピッチで設けられた鋼板瓦棒葺き屋根を平板状屋根とし、その凸部である角形の瓦棒部に取付治具３を取り付ける構成であってもよい。
本発明の最良の実施の形態の取付治具を折板屋根の頂部に取り付ける際の作業工程を説明する斜視図である。 太陽電池モジュールを取り付ける作業工程を説明する斜視図である。 取付治具の構成を説明する図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の最良の実施の形態の太陽電池モジュールの取付構造を説明する断面図である。
符号の説明
１ 太陽電池モジュール
２ 折板屋根（平板状屋根）
２１ 頂部
３，３Ａ−３Ｄ 取付治具
３１１ 挟持部
３１２ 連結部
３１２ａ 折り返し部
３１３ 挿込み口
３１４ 貫通孔
３２，３２Ａ，３２Ｂ 支持金具（支持体）
３２２ 貫通孔
３２３ 台座部
３３ ボルト部

Claims (3)

  1. 複数の頂部又は凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための取付治具であって、
    前記平板状屋根の任意の頂部又は凸部を挟んで配置される一対の挟持部と、一方の挟持部の上縁から上方に延出されるとともに折り返されて他方の挟持部の上縁に繋がる連結部と、その連結部の折り返しの一部を開口した挿込み口と、その挿込み口に下部を挿し込んで前記太陽電池モジュールを支持させる台座部を有する支持体と、前記連結部の対向する２面と前記支持体とを貫通する貫通孔と、その貫通孔に挿通されて前記連結部の対向する２面を緊結させるボルト部とを備えたことを特徴とする太陽電池モジュールの取付治具。
  2. 前記挟持部は、前記頂部又は凸部の側面から上面にかけての外形に合わせた形状に成形されており、前記連結部は前記挟持部と一体の板材を二つ折りにして成形されており、前記挿込み口は前記連結部の折り返しの両側縁を除いた部分にスリット状に開口されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付治具。
  3. 複数の頂部又は凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを傾斜させて取り付ける太陽電池モジュールの取付構造であって、
    請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの取付治具の前記挟持部を、前記傾斜の上部側と下部側に対峙する前記平板状屋根の頂部又は凸部にそれぞれ取り付け、
    前記挿込み口には、前記上部側に前記下部側よりも上方への突出長が長い支持体を挿し込み、
    前記貫通孔に前記ボルト部を装着して緊結することによって前記挟持部を前記頂部又は凸部に圧着させることを特徴とする太陽電池モジュールの取付構造。
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