JP2012007396A - 機能パネル及び機能パネル取付用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ドリル又はドリルネジによる穿孔を安定的に行うことができる機能パネル及び機能パネル取付用部材を提供する。
【解決手段】機能パネルは、太陽光発電パネル１５と太陽熱温水パネルの少なくとも一方を含み、機能パネルの外周枠を構成するフレーム部材１７の外表面の長手方向の全長に亙って延び且つ施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通り、ドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝２０を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は機能パネル及び機能パネル取付用部材に関し、施工現場にて穴加工する為のドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝が形成された機能パネル及び機能パネル取付用部材に関する。

従来から、太陽光発電パネルや太陽熱温水パネルなどの種々の機能パネルが、地上や屋上や傾斜屋根などの水平な又は傾斜した設置面上に金属製の取付架台を介して設置されている。この取付架台は、設置面に固定具などを介して固定される複数の縦ラックと、これら縦ラックの上に固定される複数の横ラックとで構成されている。機能パネルは、その外周を保持する金属製の外周枠を備えている。

機能パネルを取付架台に設置するためには、先ずは、複数の機能パネルを取付架台に載置して固定する。このとき、複数の機能パネルを横方向に並べたパネル列の各々は、２条の横ラックにより両端支持する状態に設置される。次に、複数の横ラックに間カバーが夫々取り付けられ、両端の横ラックには軒カバー及び棟カバーが夫々取り付けられる。尚、機能パネルとして太陽光発電パネルを設置するときには、太陽光発電パネルの外周枠を取付架台を介してアース接地する作業が行われる。

ところで、複数の横ラックの各々に上記のような種々のカバー部材を取り付ける為に、ドリルネジをカバー部材に貫通して、横ラックのカバー取付部に螺合させることで横ラックにカバー部材を固定している。また、太陽光発電パネルをアース接地する場合には、アースネジを予めアース接地されている横ラックの挿通穴に挿通又は横ラックを穿孔して貫通して、パネルの外周枠を構成するフレーム部材に螺合させて、アースネジを介して取付架台とパネルの外周枠とを電気的に接続している。このようにドリルネジを使用して穴加工の対象部位を穿孔して螺合することで、２つの金属板部材を固定する取付方法が、種々の特許文献により開示されている。

例えば、特許文献１の太陽電池モジュールの化粧用カバーの取付構造においては、太陽電池モジュールの枠体に固定金具を固定する為に、枠体の側面に固定金具を配置して、この固定金具の側面と枠体の側面とを、ビスにより穿孔して螺合することで枠体に固定金具を固定している。更に、モジュールに固定金具を介して化粧用カバーを取り付ける為に、化粧用カバーの表面から固定金具に対してビスを穿孔して螺合することで、化粧用カバーを固定金具に取り付けている。

特許文献２の機能パネルの取付方法においては、機能パネルを載置するための取付架台を構成する桟材（ラック）を、支持瓦に設けられた１対の固定片間に挿入して、１対の固定片の上端部に形成された内側に屈折した係合部を桟材の側面の複数の凹凸部に係合させる。次に、固定片の側面を貫通して桟材の内部に達するネジ孔を形成し、このネジ孔にビスを螺合することで、固定具に桟材を固定している。尚、前記ネジ孔を形成する代わりにドリルネジを用いて固定片と桟材に穿孔しながら螺合する方法も開示されている。

特許４３８３１９０号公報 特開２００６−５７３５７号公報

ところで、上記の特許文献１，２のように、種々のドリルネジを用いて固定対象の２枚の金属板部材を穿孔して固定する場合に、施工現場では、作業者が直接ドリルネジを工具で回転させる必要がある。しかし、ドリルネジの頭部にドライバーなどの工具を係合し、穴加工を施す対象部材の側面にドリルネジの先端を当接させたときに、このドリルネジの先端を確実に固定することができず、所期の姿勢から滑らせてしまうという問題がある。

このため、ドリルネジを穴加工対象部位に対して垂直姿勢にて取り付けなければならない場合、ドリルネジの先端が滑って傾斜姿勢になっていることに気づかずに、所期の位置からずれた状態で穿孔してしまい、固定対象部材を確実に固定することができない可能性がある。また、作業者の不注意によりドリルネジの先端を滑らせてしまい、その先端で機能パネルの表面を傷つける虞があり、機能パネルの品質低下を招く虞がある。

本発明の目的は、ドリル又はドリルネジによる穿孔を安定的に行うことができる機能パネル及び機能パネル取付用部材を提供することである。

請求項１の機能パネルは、太陽光発電パネルと太陽熱温水パネルの少なくとも一方を含む機能パネルにおいて、前記機能パネルの外周枠を構成するフレーム部材の外表面に、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通る係合溝であって、前記フレーム部材の長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝を形成したことを特徴としている。

請求項２の機能パネル取付用部材は、太陽光発電パネルと太陽熱温水パネルの少なくとも一方を含む機能パネルを取り付ける為の機能パネル取付用部材において、前記機能パネル取付用部材の外表面に、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通る係合溝であって、前記機能パネル取付用部材の長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝を形成したことを特徴としている。

請求項３の機能パネル取付用部材は、請求項２の発明において、前記係合溝は、断面Ｖ字状の溝であることを特徴としている。

請求項４の機能パネル取付用部材は、請求項２又は３の発明において、前記係合溝は、前記フレーム部材を押し出し成形する際に形成することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、機能パネルの外周枠を構成するフレーム部材の外表面に、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通る係合溝であって、フレーム部材の長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝を形成したので、施工現場にて、作業者はドリル又はドリルネジの先端を、穴加工を施す部位の係合溝に係合するだけで、その先端の上下方向への移動を規制して位置ズレを防止し、ドリル又はドリルネジによる穿孔を安定的に行うことができる。

従って、穿孔を安定的に行えるので、施工時間を短縮できるうえ、ドリル又はドリルネジの先端を係合溝に係合するだけで先端を固定可能なので、ドリル又はドリルネジの先端が滑ることもなく、機能パネルの表面が損傷するのを防止でき、機能パネルの品質低下を防止できる。

請求項２の発明によれば、機能パネル取付用部材の外表面に、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通る係合溝であって、前記機能パネル取付用部材の長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝を形成したので、請求項１と同様の効果を奏する。

請求項３の発明によれば、係合溝は、断面Ｖ字状の溝であるので、ドリル又はドリルネジの先端を確実に係合することができる。

請求項４の発明によれば、係合溝は、前記フレーム部材を押し出し成形する際に形成するので、下穴加工などの追加工が不要になる。

本発明の実施例に係る太陽光発電パネルと取付架台の要部縦断側面図である。 機能パネルの斜視図である。 図２のＡ部拡大斜視図である。 実施例２に係る太陽光発電パネルと取付架台の要部縦断側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明するが、以下の実施例では、太陽光発電パネル１５にアースビス４１を取り付ける場合に本発明を適用した例について説明する。

先ず、水平な又は傾斜状の屋根面からなる設置面Ｓに太陽光発電パネル１５を設置する為の金属製の取付架台１について説明する。
図１に示すように、取付架台１は、縦方向（図１の左右方向）向きに延び且つ横方向（図１の紙面直交方向）に所定間隔おきに設置される複数の縦ラック２と、これらの複数の縦ラック２上に配置されて横方向向きに延び且つ縦方向に所定間隔おきに設置される複数の横ラック３とを主体として構成されている。この取付架台１は、地上や屋上や傾斜屋根の上に設置される。

縦ラック２と横ラック３は、夫々、アルミニウム押し出し材の条材からなる。縦ラック２と横ラック３の表面には防蝕の為の酸化アルミニウムを主成分とする絶縁被膜が形成されている。縦ラック２と横ラック３の各交差部において、横ラック３は縦ラック２に対して１対の位置決め金具４により固定されている。横方向に延びる各列の複数の横ラック３は、各継目において導電接続片を介して導電接続され、その各列の横ラック接続体は導電線により予め地面にアース接地されている。

横ラック３は、前記位置決め金具４で固定される底板５と、この底板５に垂直に一体形成され横方向に延びる１対のリブ６ａ，６ｂと、この１対のリブ６ａ，６ｂ上に形成された横支持板７と、この横支持板７に垂直に一体形成された１対の縦支持板８ａ，８ｂと、この１対の縦支持板８ａ，８ｂ上に形成され横方向に延びる上支持板９などを有する。

１対の縦支持板８ａ，８ｂのうちの右側縦支持板８ｂの右端面下部には、縦支持板８ｂの全長に亙って凸部８ｃが形成され、この凸部８ｃと横支持板７との間に、発電パネル１５のフレーム部材１７の下部外周部が挿入可能な溝部８ｄが形成されている。

上支持板９の右側部分は縦支持板８ｂより右側に突出して、この右側部分には、発電パネル１５のフレーム部材１７の縦支持部１９が当接されたり棟カバー３５の係止部３６ａが係止されるＬ字状受部９ａが一体形成されている。上支持板９の下側であって１対の縦支持板８ａ，８ｂ間には、横方向に延びる中段板１１が一体形成されている。

上支持板９と中段板１１の上下方向に貫通状に形成されたレール溝１２であって、上支持板９と中段板１１の横方向の全長に亙ってレール溝１２が形成されている。このレール溝１２には、後述する固定機構２１の締結ボルト２３が挿入される。中段板１１には、固定機構２１のナット部材２４の横方向へのスライド移動を許容し且つ縦方向の移動を規制する１対の規制部１１ａがレール溝１２を挟んで対向状に横方向の全長に亙って形成されている。

各発電パネル１５の横方向の所定部位（例えば、中間点）に対応する位置において、１対の縦支持板８ａ，８ｂの中段部には、アース接地用のアースビス４１が挿通される１対のビス挿通穴８ｅ，８ｆが形成されている。このビス挿通穴８ｅ，８ｆは、設置面Ｓと平行に形成されている。このビス挿通穴８ｅ，８ｆは、アースビス４１のネジ軸部４２よりも僅かに大径に形成され、アースビス４１を挿通した状態においてネジ軸部４２の外周側には僅かな隙間が形成される。

次に、太陽光発電パネル１５について説明する。
図１〜図３に示すように、発電パネル１５は、パネル本体１６と、このパネル本体１６の外周枠を構成するフレーム部材１７などから構成されている。本実施例のフレーム部材１７はアルミニウム製のものであるが、アルミニウム以外の軽合金製とすることも可能である。フレーム部材１７の表面には酸化アルミニウムの絶縁性被膜が形成されている。この発電パネル１５は、例えば、１．３ｍ×１．０ｍ程度のサイズに構成されている。発電パネルは、４〜５ｍｍ程度の厚さに形成され、太陽光のエネルギーを直接電力に変換するものである。

フレーム部材１７は、底板部１８と、この底板部１８から垂直に延びる縦板部１９とを有する。底板部１８の外周部分は縦板部１９より外周側へ突出し、この外周部分の先端部には上方に開口された浅い溝状の係合部１８ａが形成されている。縦板部１９の上端部の内周部の係合溝１９ａには、パネル本体１６の外周部が係合されている。縦板部１９のうちの横ラック３の縦支持板８ａ，８ｂに対向する縦板部１９の右端面の中段部には、挿通穴８ｅ，８ｆに対応する高さ位置に係合溝２０が形成されている。

ここで、係合溝２０について説明する。
図１〜図３に示すように、係合溝２０は、断面Ｖ字状の溝であり、発電パネル１５の外周枠を構成するフレーム部材１７の外表面に形成されている。係合溝２０は、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通り、フレーム部材１７の長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能なように形成されている。係合溝２０は、例えば、深さは０．５ｍｍ程度、幅１〜３ｍｍ程度に形成されている。この係合溝２０は、フレーム部材１７を押し出し成形する際に形成される。尚、係合溝２０は、外周枠を構成するフレーム部材１７の縦板部１９の外表面の全周に亙って形成しても良いし、横ラック３に対応する縦板部１９にのみ形成しても良い。係合溝２０は、断面Ｖ字状に形成しているが、特にこの形状に限定する必要はなく、断面Ｕ字状に形成しても良いし、他の形状に形成しても良い。

次に、発電パネル１５を取付架台１に固定する固定機構２１について説明する。
図１に示すように、フレーム部材１７の底板部１８の右端部分が横ラック３の横支持板７の左端部分上に載置支持され、このフレーム部材１７の係合部１８ａが、フレーム部材１７の横方向の両端付近において、固定機構２１により横ラック３に固定されている。固定機構２１は、接続金具２２と、締結ボルト２３と、ナット部材２４などを有する。

接続金具２２は、フレーム部材１７の縦板部１９の右端面に沿うように配置された縦支持部２６と、この縦支持部２６の上端部から水平方向に延び且つ横ラック３の上支持板９に載置された横支持部２７とから一体形成されている。尚、複数の横ラック３のうちの縦方向両端の横ラック３のうちの一方には、前記固定機構２１により発電パネル１５の代わりに軒カバーが固定される。

縦支持部２６の下端部をフレーム部材１７の係合部１８ａに係合して、締結ボルト２３を、横支持部２７の挿通穴２７ａを挿通して横ラック３のレール溝１２内に収容されているナット部材２４に螺合して、横支持部２７を横ラック３の上支持板９に固定することで、フレーム部材１７を横ラック３に固定する。

横支持部２７の上面の縦方向の両端部には、間カバー３１を取り付ける為の１対の取付板部２８ａ，２８ｂが上方に突出状に一体形成されている。間カバー３１は、下方開口状の断面コ字状に形成され、この間カバー３１の内側が、１対の取付板部２８ａ，２８ｂの外側に係合されて固定されている。間カバー３１は、複数の横ラック３の夫々に装着される。

複数のカバー部材取付金具３２が、横ラック３の底板５の右端部分に横方向に所定の間隔を空けて取り付けられている。カバー部材取付金具３２は、底板５を挟持固定可能な固定部３２ａと、この固定部３２ａに垂直に形成されてその上端部が横支持板７の近傍部にまで延びる孔形成板部３２ｂとを有している。この孔形成板部３２ｂには、カバー部材取付用のビス部材３３が螺合可能なネジ孔３２ｃが形成されている。カバー部材取付金具３２は、後述する棟カバーの挿通孔３７ａに対応するように配置されている。

図１に示すように、横ラック３に棟カバー３５が取り付けられている。棟カバー３５は、その大部分が断面三角形状に形成された本体部３６と、この本体部３６の下端面右部から下方に延びる取付板部３７と、前記本体部３６の上端部から左方に延びる天井板部３８などを有し、天井板部３８が間カバー３１の上面に載置され、本体部３６の底面が横支持板７の上面に載置されている。本体部３６の左端面上部には、横方向の全長に亙って形成された係止部３６ａが形成され、この係止部３６ａが横ラック３の上支持板９のＬ字状受部９ａに係合し、ビス部材３３を取付板部３７に設けられた挿通孔３７ａに挿通し、カバー部材取付金具３２のネジ孔３２ｃに螺合されている。

次に、アースビス４１について説明する。
図１に示すように、アースビス４１は、取付架台１の横ラック３と発電パネル１５のフレーム部材１７を電気的に接続する為のものである。アースビス４１は、細長いネジ軸部４２と、ネジ軸部４２の基端部の頭部４３とを有する。ネジ軸部４２の先端部には穿孔用のドリル部４５が形成されている。ドリル部４５には、通常のドリルの先端と同様に、捩れた形状の複数の刃と溝が形成されている。

アースビス４１の頭部４３の上面には、ドライバーで操作する為の十字溝（図示略）が形成されている。頭部４３の座面には、円錐状の複数の突起（図示略）が周方向に等間隔に形成されている。アースビス４１は、右側縦支持板８ｂとフレーム部材１７間の間隔よりも長く形成され、アースビス４１の外径は、例えば４ｍｍ〜５ｍｍ程度である。ドリルネジ部４５の長さは例えば１０〜２０ｍｍである。但し、前記のサイズに限定される訳ではない。

ここで、アースビス４１の取付方法について説明する。
以上説明したように、設置面Ｓ上に取付架台１を介して複数の発電パネル１５を設置した状態において、前記各発電パネル１５に対応するビス挿通穴８ｅ，８ｆを予め横ラック３の縦支持板８ａ，８ｂに形成しておき、各発電パネル１５の外周枠を構成するフレーム部材１７のうち前記の横ラック３の１対の縦支持板８ａ，８ｂに対向する縦板部１９には係合溝２０を予め形成しておく。

各発電パネル１５毎に、前記ビス挿通穴８ｅ，８ｆにアースビス４１を挿通させ、アースビス４１の先端のドリル部４５をフレーム部材１７の係合溝２０に係合させる。次に、ドライバーなどの工具を頭部４３の十字溝に係合させて、アースビス４１を回転させて、このアースビス４１のドリル部４５によりフレーム部材１７に穿孔しながら、ネジ軸部４２を螺合させる。このとき、フレーム部材１７を穿孔しながら螺合させるので、アースビス４１とフレーム部材１７とを電気的に確実に導通させることができる。

一方、アースビス４１の頭部４３の座面が横ラック３の右側縦支持板８ｂの表面に強力に当接する状態になるまで、アースビス４１のネジ軸部４２を螺合させ、頭部４３の座面に形成した複数の突起により、縦支持板８ｂの金属被膜を破りながら締結回転させる。こうして、アースビス４１の頭部４３を横ラック３の縦支持板８ｂの素地部分に電気的に導通させることができる。

このように、各発電パネル１５のフレーム部材１７をアースビス４１のネジ軸部４２に電気的に接続し、アースビス４１の頭部４３を横ラック３の縦支持板８ｂに電気的に接続するので、予めアース接地されている取付架台１を介して、全部の発電パネル１５をアース接地することができる。

次に、本発明の係合溝２０が形成された発電パネル１５の効果について説明する。
発電パネル１５の外周枠を構成するフレーム部材１７の外表面に、施工現場にてアースビス４１のドリル部４５（ドリル又はドリルネジに相当）で穴加工を施す部位を通る係合溝２０であって、フレーム部材１７の長手方向の全長に亙って延び且つアースビス４１のドリル部４５の先端が係合可能な係合溝２０を形成したので、施工現場にて、作業者はアースビス４１のドリル部４５の先端を、穴加工を施す部位の係合溝２０に係合するだけで、その先端の上下方向への移動を規制して位置ズレを防止し、アースビス４１のドリル部４５による穿孔を安定的に行うことができる。

従って、穿孔を安定的に行えるので、施工時間を短縮できるうえ、アースビス４１のドリル部４５を係合溝２０に係合することで先端を固定可能なので、先端が滑ることもなく、発電パネル１５の表面が損傷するのを防止でき、発電パネル１５の品質低下を防止できる。

係合溝２０は、断面Ｖ字状の溝であるので、アースビス４１のドリル部４５の先端を確実に係合することができる。係合溝２０は、フレーム部材１７を押し出し成形する際に形成するので、下穴加工などの追加工が不要になる。

次に、上記の取付架台１を部分的に変更した実施例２について説明するが、実施例１と同様の構成要素には同様の参照符号を付して説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。尚、実施例２の取付架台１Ａが、機能パネル取付用部材に相当する。

図４に示すように、取付架台１Ａにおいて、前記実施例１のカバー部材取付金具３２を省略して、横ラック３Ａの右端部には、カバー部材取付用の縦板部７ａが横ラック３Ａの全長に亙って下方に突出状に一体形成されている。この縦板部７ａの下端部は、底板５の近傍部にまで延びている。この縦板部７ａのうちの棟カバー３５の取付板部３７の挿通孔３７ａに対向する縦板部７ａの右端面の中段部には、挿通孔３７ａに対応する高さ位置に係合溝２０Ａが形成されている。つまり、横ラック３Ａの縦板部７ａの外表面に、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通る係合溝２０Ａであって、横ラック３Ａの長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝２０Ａを形成している。

係合溝２０Ａは、断面Ｖ字状の溝である。これら係合溝２０Ａは、横ラック３Ａを押し出し成形する際に形成される。この係合溝２０Ａは、係合溝２０と同様に、例えば、深さは０．５ｍｍ程度、幅１〜３ｍｍ程度に形成されている。

カバー部材取付用のビス４１Ａは、取付架台１Ａの横ラック３Ａに棟カバー３５の取付板部３７を固定する為のものである。ビス４１Ａは、ネジ軸部４２Ａと、このネジ軸部４２Ａの基端部の頭部４３Ａとを有する。ネジ軸部４２Ａの先端部には穿孔用のドリル部４５Ａが形成されている。ドリル部４５Ａには、通常のドリルの先端と同様に、捩れた形状の複数の刃と溝が形成されている。

棟カバー３５を横ラック３Ａに取り付ける場合、予め複数の挿通孔３７ａを棟カバー３５の取付板部３７に形成しておき、横ラック３のカバー部材取付用の縦板部７ａに係合溝２０Ａを予め形成しておく。次に、施工現場にて、前記挿通孔３７ａにビス４１Ａを挿通させ、ビス４１Ａのドリル部４５Ａにより縦板部７ａに穿孔しながらネジ軸部４２Ａを螺合させる。このとき、縦板部７ａを穿孔しながら螺合させるので、ビス４１Ａにより棟カバー３５を横ラック３Ａに確実に固定することができる。その他の構成、作用及び効果は実施例１と同様なので説明は省略する。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
［１］前記実施例１では、アースビス４１を取り付ける場合に係合溝２０を適用した例を、前記実施例２では、棟カバー３５を横ラック３Ａに取り付ける場合に係合溝２０Ａを適用した例を説明しているが、これらに限定する必要はなく、上記の太陽光発電パネルや太陽熱温水パネルを含む機能パネルにアースビスを取り付ける場合やカバー部材を取り付ける場合に係合溝を適用しても良い。つまり、施工現場にて穴加工を施す必要となる部位に対して、予めドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝を形成しておけば良い。

［２］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例の種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

本発明は、水平な又は傾斜した設置面上に配置される機能パネル取付部材に対して、又はこの機能パネル取付部材に設置される種々の構造の機能パネルに対して適用することができる。

Ｓ 設置面
１，１Ａ 取付架台（機能パネル取付用部材）
１５ 太陽光発電パネル（機能パネル）
１７ フレーム部材（外周枠）
２０，２０Ａ 係合溝

Claims (4)

1. 太陽光発電パネルと太陽熱温水パネルの少なくとも一方を含む機能パネルにおいて、
   前記機能パネルの外周枠を構成するフレーム部材の外表面に、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通る係合溝であって、前記フレーム部材の長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝を形成したことを特徴とする機能パネル。
2. 太陽光発電パネルと太陽熱温水パネルの少なくとも一方を含む機能パネルを取り付ける為の機能パネル取付用部材において、
   前記機能パネル取付用部材の外表面に、施工現場にてドリル又はドリルネジで穴加工を施す部位を通る係合溝であって、前記機能パネル取付用部材の長手方向の全長に亙って延び且つドリル又はドリルネジの先端が係合可能な係合溝を形成したことを特徴とする機能パネル取付用部材。
3. 前記係合溝は、断面Ｖ字状の溝であることを特徴とする請求項２に記載の機能パネル取付用部材。
4. 前記係合溝は、前記機能パネル取付用部材を押し出し成形する際に形成することを特徴とする請求項２又は３に記載の機能パネル取付用部材。