JP2012144939A - Attachment structure of solar cell module to roof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽電池モジュールを、例えば、カーポート等の屋外構築物の屋根面に設置するに用いる太陽電池モジュールの屋根取付構造に関する。 The present invention relates to a solar cell module roof mounting structure used for installing a solar cell module on a roof surface of an outdoor structure such as a carport.
屋根に太陽電池モジュールを設置するについて、例えば、下記特許文献1は、上面に所定長さのスライド溝を透設して長手方向端部両側の固定片をネジによって固定して屋根に配置した断面下向きの各太陽電池モジュールに短尺4本のC字ベースと、該C字ベース長手方向に断面S字状をなしてその下位突片にボルト孔を透設したS字金具を備え、C字ベースの上記スライド溝を介して下面からS字金具のボルト孔に挿通したボルトにナットを締着することによって各C字ベースにS字金具をC字ベース長手方向スライド自在に固定し、該S字金具の上位突片で太陽電池モジュールの端部上面を下向きに押え支持することによって、該太陽電池モジュールを四隅のコーナー近傍で保持したものとされている。
Regarding the installation of the solar cell module on the roof, for example, the following
この場合、予め複数のC字ベースとS字金具を屋根に配置し、重量の嵩む太陽電池モジュールが屋根勾配によって滑り落ちないように仮支持し、該太陽電池モジュールの位置調整後にS字金具の上位突片により太陽電池モジュールの端部上面を押え支持するようにして、比較的簡易に該太陽電池モジュールの屋根への設置作業をなし得るが、一方で、太陽電池モジュールは四隅コーナー近傍で下向きのC字ベース上に載置した状態でS字金具の上位突片によって押え支持するものであるために、屋根面と太陽電池モジュール間に比較的大きな空隙が形成され、強風時に該空隙に風が入り込むことによって、太陽電池モジュールが風圧による煽りを受け、ベースを長手方向端部両側の固定片を屋根に対して固定したネジに抜け方向の応力が集中作用するために、C字ベース及びこれに上記押え支持した太陽電池モジュールの固定に不安を残すことになる可能性がある。 In this case, a plurality of C-shaped bases and S-shaped metal fittings are preliminarily arranged on the roof, and the heavy solar cell module is temporarily supported so as not to slide down due to the roof gradient. The upper surface of the end of the solar cell module is pressed and supported by the upper projecting piece so that the solar cell module can be installed on the roof relatively easily. On the other hand, the solar cell module faces downward near the four corners. Since it is supported by the upper protruding piece of the S-shaped bracket while being placed on the C-shaped base, a relatively large space is formed between the roof surface and the solar cell module, and wind is generated in the space during strong winds. As a result, the solar cell module is struck by wind pressure, and the stress in the pulling direction concentrates on the screw that fixed the fixed pieces on both sides of the base end to the roof. To use, there is a possibility that will leave anxiety to fix the C-shaped base and which in the pressing supporting the solar cell module.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その解決課題とするところは、設置作業を可及的簡易になし得るとともに太陽電池モジュールの風圧による煽りを可及的に抑制して屋根に対する強固且つ確実な固定をなし得るようにした太陽電池モジュールの屋根取付構造を提供するにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is that the installation work can be made as simple as possible and that the wind pressure of the solar cell module can be suppressed as much as possible to be strong against the roof. It is another object of the present invention to provide a solar cell module roof mounting structure that can be securely fixed.
上記課題に沿って本発明は、例えば交通標識等の設置に用いる平リブを、太陽電池モジュールの取付ベース(架台)とするように用い、該平リブを屋根構造材の母屋に対して重合する如くに固定し、該平リブに太陽電池モジュールを載置するとともに上記母屋上で太陽電池モジュールの幅方向端部に突出配置した上向きのL字固定片を、該平リブとこれにボルトナットで固定した下向きのC字押え枠で挟持することにより太陽電池モジュールを屋根に固定し、これによって、太陽電池モジュールの屋根に対する固定を可及的強固且つ確実に行うとともに屋根と太陽電池モジュール間の空隙を、平リブの高さ、平リブの肉厚とボルト頭の高さの1〜2cm程度として、屋根と太陽電池モジュール間の空隙を可及的に狭小化し、該空隙に風が入るのを抑制するとともに風が入ってもその風圧を可及的に減衰し得るようにして、太陽電池モジュールに対する風圧による煽りを可及的に解消し、長期に亘る安定した太陽電池モジュールの固定状態を確保するようにしたものであって、即ち、請求項1に記載の発明を、母屋上に固定した奥行方向に複数長尺の平リブと、該平リブのC字溝にボルト頭を嵌挿して起立したボルトにナットを締着することによって該平リブ上に直交して固定した断面下向き長尺のC字押え枠を備え、該C字押え枠によって太陽電池モジュールの幅方向端部に突出配置した上向きのL字固定片を被嵌して該C字押え枠と平リブ間に該L字固定片を挟持してなることを特徴とする太陽電池モジュールの屋根取付構造としたものである。
In accordance with the above-described problems, the present invention uses, for example, a flat rib used for installation of a traffic sign or the like as an attachment base (mounting base) for a solar cell module, and superimposes the flat rib on a roof building material main building. And fixing the solar cell module on the flat rib, and an upward L-shaped fixed piece protruding from the width direction end of the solar cell module on the main roof, the flat rib and a bolt nut The solar cell module is fixed to the roof by sandwiching it with a fixed downward C-shaped presser frame, thereby fixing the solar cell module to the roof as strongly and reliably as possible, and the gap between the roof and the solar cell module Is about 1 to 2 cm of the height of the flat rib, the thickness of the flat rib and the height of the bolt head, and the gap between the roof and the solar cell module is made as narrow as possible, and wind enters the gap. In addition, the wind pressure can be attenuated as much as possible even if the wind enters, so that the turbulence caused by the wind pressure on the solar cell module can be eliminated as much as possible, and the stable solar cell module can be fixed for a long time. In other words, the invention according to
請求項2に記載の発明は、上記に加えて、母屋に対する上記平リブの上記固定を、母屋に対して直接にネジ固定することによって、可及的簡易且つ安定してなし得るものとするように、これを、上記平リブの母屋への固定を、母屋に対して平リブの幅広基板を直接ネジ固定することによって行なってな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屋根取付構造としたものである。
In addition to the above, the invention described in
請求項3に記載の発明は、同じく上記に加えて、屋根と太陽電池モジュール間の空隙を閉鎖することによって、該空隙に風が入るのを防止して風圧の煽りを可及的完全に解消したものとするように、これを、上記太陽電池モジュールの軒側又は棟側端部に端部枠乃至端部パネルを設置して、屋根と太陽電池モジュール間の空隙を閉鎖してなることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの屋根取付構造としたものである。 In addition to the above, the invention according to claim 3 closes the gap between the roof and the solar cell module, thereby preventing wind from entering the gap and eliminating the wind pressure as completely as possible. In order to achieve this, it is possible to install an end frame or an end panel at the eaves side or ridge side end of the solar cell module and close the gap between the roof and the solar cell module. The roof mounting structure for a solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the solar cell module has a roof mounting structure.
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として、上記課題解決の手段としたものである。 The present invention uses these as the gist of the invention and is a means for solving the above problems.
本発明は以上のとおりに構成したから、例えば交通標識等の設置に用いる平リブを、太陽電池モジュールの取付ベースとするように用い、該平リブを屋根構造材の母屋に対して重合する如くに固定し、該平リブに太陽電池モジュールを載置するとともに上記母屋上で太陽電池モジュールの幅方向端部に突出配置した上向きのL字固定片を、該平リブとこれにボルトナットで固定した下向きのC字押え枠で挟持することにより太陽電池モジュールを屋根に固定し、これによって、太陽電池モジュールの屋根に対する固定を可及的強固且つ確実に行うとともに屋根と太陽電池モジュール間の空隙を平リブの高さ、平リブの肉厚とボルト頭の高さの1〜2cm程度として、屋根と太陽電池モジュール間の空隙を可及的に狭小化し、該空隙に風が入るのを抑制するとともに風が入ってもその風圧を可及的に減衰し、太陽電池モジュールに対する風圧による煽りを可及的に解消し、長期に亘る安定した太陽電池モジュールの固定状態を確保することによって、設置作業を可及的簡易になし得るとともに太陽電池モジュールの風圧による煽りを可及的に抑制して屋根に対する強固且つ確実な固定をなし得るようにした太陽電池モジュールの屋根取付構造を提供することができる。 Since the present invention is configured as described above, for example, a flat rib used for installation of a traffic sign or the like is used as a mounting base of a solar cell module, and the flat rib is superposed on a roof building material roof. The solar cell module is mounted on the flat rib, and the upward L-shaped fixing piece protruding from the width direction end of the solar cell module on the main roof is fixed to the flat rib and the bolt nut. The solar cell module is fixed to the roof by sandwiching it with the downwardly facing C-shaped presser frame, whereby the solar cell module is fixed to the roof as strongly and reliably as possible, and a gap between the roof and the solar cell module is formed. The height of the flat rib, the thickness of the flat rib and the height of the bolt head is about 1 to 2 cm, and the gap between the roof and the solar cell module is made as narrow as possible, and wind enters the gap. In addition, the wind pressure is attenuated as much as possible even if the wind enters, and the turbulence caused by the wind pressure on the solar cell module is eliminated as much as possible, and the stable fixing state of the solar cell module over a long period is ensured. Provided is a solar cell module roof mounting structure capable of making installation work as simple as possible and capable of firmly and reliably fixing the solar cell module to the roof by restraining the undulation caused by wind pressure as much as possible. be able to.
請求項2に記載の発明は、上記に加えて、母屋に対する上記平リブの上記固定を、母屋に対して直接にネジ固定することによって、可及的簡易且つ安定してなし得るものとすることができる。
In addition to the above, the invention described in
請求項3に記載の発明は、同じく上記に加えて、屋根と太陽電池モジュール間の空隙を閉鎖することによって、該空隙に風が入るのを防止して風圧の煽りを可及的完全に解消したものとすることができる。 In addition to the above, the invention according to claim 3 closes the gap between the roof and the solar cell module, thereby preventing wind from entering the gap and eliminating the wind pressure as completely as possible. Can be.
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば、1は、屋根13に太陽電池モジュール2を設置した屋外構造物であり、該屋外構築物1への上記太陽電池モジュール2の取付けは、母屋14上に固定した奥行方向に複数長尺の平リブ3と、該平リブ3のC字溝32にボルト頭を嵌挿して起立したボルト5にナット51を締着することによって該平リブ3上に直交して固定した断面下向き長尺のC字押え枠4を備え、該C字押え枠4によって太陽電池モジュール2の幅方向端部に突出配置した上向きのL字固定片21を被嵌して該C字押え枠4と平リブ3間に該L字固定片21を挟持して行ったものとしてある。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the example of the drawings.
本例にあって屋外構築物1は、例えば、自転車、オートバイ等二輪車用の充電ステーションとしてあり、太陽電池モジュールにより発電し、コントロールボックス17における図示省略の制御機器、バッテリーを介して、充電ボックス18の図示省略の充電器に電力を供給し、該充電器によって二輪車のバッテリーに充電を行うようにしてあり、このとき該屋外構築物1は、例えば既存のカーポートの、一対の支柱11から傾斜突出した梁12に屋根13を載置固定したものを用い、該屋根13に太陽電池モジュール2を設置することによって構成したものとしてある。本例の屋根13は、例えば幅(横幅)を3m程度、突出長さ(奥行)を2m程度として、梁12の傾斜に応じて自由端を上位の棟側とし、支柱11側を下位の軒側とするように、例えば10°の角度に傾斜した傾斜屋根としてあり、該屋根13には、例えば横幅を1m弱程度、長さを1.5m弱とした太陽電池モジュール2を、幅方向に3枚設置して、上記充電用の発電を行うようにしてある。
In this example, the
太陽電池モジュール2は、その幅方向端部にそれぞれ上向きのL字固定片21を備えてあり、該L字固定片21は、例えば、太陽電池モジュール2に配置したアルミ製のフレームに該フレーム下端から側方に底板を突出し、該底板の先端から起立片を上向きに突出した該フレームに一体のものとしてある。
The
平リブ3は、幅広基板31と、該幅広基板31の中央位置に配置したボルト頭をスライド自在に嵌挿するC字溝32を備えた、アルミ製長尺一体のものとしてあり、本例にあって該平リブ3は、幅を5cm程度、C字溝32を含めた高さを1cm程度、長さを屋根幅の略全長に亘るように3m弱としてある。
The
平リブ3は複数、例えば2本用いて、屋根13の母屋14上に固定してあり、本例にあって該固定は、これを、母屋14に対して平リブ3の幅広基板31を直接ネジ固定することによって行なってある。
A plurality of, for example, two
即ち、屋根13は、屋根構造材として母屋14を備えているから、平リブ3は、これを該屋根構造材をなす母屋14に対して重合する如くに固定することによって屋根13の上下2箇所に幅方向に向けて平行に配置してある。
That is, since the
本例にあって、上記母屋14に対する直接固定は、該母屋14に載置固定した屋根材固定枠15によって葺設した屋根材16を介して、母屋14に対してネジを螺入することによって行ってあり、該屋根材16に上記平リブ3の上記幅広基板31を載置し、所定間隔で該幅広基板31からのネジを、これら屋根材16及び屋根材固定枠15を貫通して母屋14に螺入することによって、該平リブ3を母屋14に対して重合する如くにその直接の固定を行ってある。
In this example, the direct fixing to the
C字押え枠4は、例えば2〜3cmの基板と、該基板の両端に太陽電池モジュールの高さ、例えば3.5cmより低い、同じく2〜3cm程度の垂下片を下向きに突出した断面C字状にして、太陽電池モジュール2の端部長さを同等の1.5m弱の長さを有する、同じくアルミ製一体長尺のものとしてあり、基板の長手方向に適宜間隔のボルト貫通孔を複数透設したものとしてあり、本例にあって該C字押え枠4は、太陽電池モジュール2の間に2本、端部に2本の合計4本を用いるものとしてある。
The C-shaped
上記2本の平リブ3及び4本のC字押え枠4による太陽電池モジュール2の取付けは、C字押え枠4によって上記太陽電池モジュール2の隣接する一対のL字固定片21又は端部にあっては該端部片側のL字固定片21を被嵌するとともに平リブ3に起立してC字押え枠4のボルト貫通孔を貫通したボルト5に、該C字押え枠4上でナット51を締着して、上記L字固定片21をC字押え枠4で平リブ3に押付け状とすることによって行ってあり、即ち、上記2本の平リブ3に、各固定位置の数、本例にあっては各4本のボルト5を、平リブ3のC字溝32にボルト頭を嵌挿して起立し、該ボルト5のボルト軸を、上記L字固定片21を被嵌したC字押え枠4のボルト貫通孔を貫通して該C字押え枠4の基板上に突出し、各ボルト軸にC字押え枠4の上面からナット51を締着し、該ボルトナット6、61の締着によって、母屋14上の平リブ3に、L字固定片21を被嵌したC字押え枠4を一体化して、その太陽電池モジュール2の固定を行ったものとしてある。
The
即ち、該ボルトナット6、61の締着によって、C字押え枠4の垂下片が、平リブ3上に載置したL字固定片21の底板をその上面に圧接して、該垂下片によるL字固定片21の抜止め状態で、該L字固定片21を平リブ3とC字押え枠4間に一体化するように挟持する結果、太陽電池モジュール2は、その幅方向端部の複数箇所で屋根13に対して強固に固定されるに至るとともに屋根面と太陽電池モジュール2間には上記平リブ3の高さに応じた空隙が生じるところ、本例の平リブ3の高さは1cm程度の狭小空隙であるから、太陽電池モジュール2は、該1cm程度の狭小空隙を介して屋根面に近接した状態で固定されるに至る。
That is, when the bolts and
このとき、上記太陽電池モジュール2の軒側又は棟側端部に端部枠乃至端部パネル、本例にあっては端部パネル6を設置して、屋根13と太陽電池モジュール2間の空隙を閉鎖したものとしてある。即ち、本例にあって、幅を3m程度、突出長さを2m程度とした屋根13に横幅を1m弱程度、長さを1.5m弱とした太陽電池モジュール2を幅方向に3枚設置し、このとき図示されるように屋根突出長さ方向先端に合せて棟側に該3枚の太陽電池モジュールを引寄せ状に配置したから、屋根13幅方向はこれら太陽電池モジュール2が覆う一方、屋根突出長さ方向の支柱1側、即ち軒側端部に0.5m程度のスペースが生じるところ、本例にあっては該スペースを埋めるように上記端部パネル6を設置してある。
At this time, an end frame or an end panel, in this example, an
本例の端部パネル6は、例えば屋根面、本例にあっては屋根材16に上記平リブ3と平行に断面C字状の下地材61をネジ固定し、該下地材61に上記スペースを覆う幅を有する端部パネル6、例えばアルミパネルを太陽電池モジュール2の軒側に近接するように載置し、該端部パネル6側からの所定間隔のネジで該端部パネル6を下地材61に固定することによって、該スペースを被覆してあり、これによって屋根13と太陽電池モジュール2間に生じる上記1cm程度の上記狭小空隙を閉鎖し、屋根面との間に空隙が開口して残存するのを防止してある。
The
以上の屋根13に対する太陽電池モジュール2の取付構造によれば、該取付けに用いる平リブ3のネジ止め、平リブ3上への太陽電池モジュール2の配置、C字押え枠4の被嵌配置、ボルト5の起立及びナット51の締着等の、太陽電池モジュール2の設置作業は、これを、全て屋根面上で容易になし得るとともに該太陽電池モジュール2の屋根面への固定も強固且つ確実になし得る上、屋根面と太陽電池モジュール間の空隙は、上記1cm程度であるから、強風時も該空隙に風が入り込むのを抑制し得るし、仮に入っても空隙が狭小であるから風圧が減衰され、太陽電池モジュール2が煽られて平リブ3のネジに過大な応力が作用することもない。また、本例では上記端部パネル6を配置して、該空隙を閉鎖したことによって更に強風の影響を解消することができ、太陽電池モジュール2の長期に安定した設置状態を維持することができる。
According to the mounting structure of the
図示した例は以上のとおりとしたが、上記平リブの母屋上の固定を、母屋に対して平リブの水平固定片を他の部材を介して間接的にネジ固定するようにすること、上記太陽電池モジュールの軒側又は棟側端部に端部枠を設置し、また、端部パネルを棟側端部に設置して、屋根と太陽電池モジュール間の空隙を閉鎖するようにすること等を含めて、本発明の実施に当って、母屋、平リブ、C字押え枠、ボルト、L字固定片、必要に応じて用いる端部枠乃至端部パネル等の各具体的形状、構造、材質、これらの関係、これらに対する付加等は、上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。 Although the illustrated example is as described above, the fixing of the flat rib on the main roof is indirectly fixed to the main roof by screwing the horizontal fixing piece of the flat rib through another member, Install an end frame at the eaves side or ridge side end of the solar cell module, and install an end panel at the ridge side end to close the gap between the roof and the solar cell module, etc. In carrying out the present invention, including the main building, flat rib, C-shaped presser frame, bolt, L-shaped fixed piece, each of the specific shapes and structures, such as the end frame or the end panel used as necessary, The materials, their relationship, addition to these, and the like can be in various forms as long as they do not contradict the gist of the invention.
1 屋外構造物
11 支柱
12 梁
13 屋根
14 母屋
15 屋根材固定枠
16 屋根材
17 コントロールボックス
18 充電ボックス
2 太陽電池モジュール
21 L字固定片
3 平リブ
31 幅広基板
32 C字溝
4 C字押え枠
5 ボルト
51 ナット
6 端部パネル
61 下地材
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