JP2012167455A - 太陽光発電ユニットの取付装置 - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は、太陽光発電ユニットを傾斜状態で金属屋根上に極めて簡易に装着することができ、且つ、太陽光発電ユニットの傾斜方向を施工時に選定すること。
【構成】折板屋根板材８，８同士が馳締部Ｊを介して連結された金属屋根Ｂの前記馳締部Ｊの長手方向及び隣接する該馳締部Ｊ，Ｊに固定される複数のベース具１と、該複数のベース具１，１上に載置固定された少なくも２本の平行状のガッター材２，２と、この溝状部２３に係止する係止具３と、該係止具３を介して載置固定する低受台片４及び高受台片５と、太陽光発電ユニットＡとからなること。両低受台片４，４と両高受台片５，５とで傾斜面が形成された両低受台片４，４と両高受台片５，５に、太陽光発電ユニットＡが配置固着されてなること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽光発電ユニットを傾斜状態で金属屋根上に極めて簡易に装着することができ、且つ、太陽光発電ユニットの傾斜方向を施工時に選定することができる太陽光発電ユニットの取付装置に関する。

従来、金属屋根上に、太陽光発電ユニット（太陽光発電パネルとも称する）を取り付けるための装置が種々開発されている。工場，大形ビル等には、多数の太陽光発電ユニットが必要である。特に、屋根が金属製の折板屋根板材で構成されたものでは、多数の部品を必要としている。この種のものとして特許文献１が存在する。

特開２００５−１５５０４０号

特許文献１に開示されたものでは、金属屋根の山形頂部にクランプ等を装着し、このクランプに長尺な支持部材を設け、この支持部材に太陽光発電装置を装着するものであった。このような構成のために、部品点数が多く、組付けが面倒であった。そこで、本発明は、これらの欠点及び欠陥を解消するとともに、汎用性ある物とすることを目標とした。つまり、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、太陽光発電ユニットを簡易且つ迅速に取付けることができると共に、作業効率を向上させ、安価に提供できることを実現することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、折板屋根板材同士が馳締部を介して連結された金属屋根の前記馳締部の長手方向及び隣接する該馳締部に固定される複数のベース具と、該複数のベース具上に載置固定された少なくも２本の平行状のガッター材と、該ガッター材の溝状部に係止する係止具と、該係止具を介して載置固定する低受台片及び高受台片と、太陽光発電ユニットとからなり、前記両低受台片と両高受台片とで傾斜面が形成された両低受台片と両高受台片に、前記太陽光発電ユニットが配置固着されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１において、前記ガッター材は、前記折板屋根板材の長手方向に対して直交する線上に配置されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１において、前記ガッター材は、前記折板屋根板材の長手方向に対して平行な前記馳締部上に配置されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項において、前記太陽光発電ユニットが複数設置され、それぞれの太陽光発電ユニットの傾斜面を形成する基軸は前記折板屋根板材の長手方向に対して直交する線上に配置されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４の何れか１項において、前記太陽光発電ユニットの下面側の枠材に前記低受台片と高受台片の頂部に固着されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項６の発明を、請求項１，２，３，４又は５の何れか１項において、前記低受台片は断面変形Ｚ字形に、前記高受台片は断面縦長コ字形にそれぞれ形成されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項７の発明を、請求項１，２，３，４，５又は６の何れか１項において、前記ガッター材に溝部に係止する係止具は、Ｖ字片とボルト部とから形成されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明では、太陽光発電ユニットを金属屋根に取り付けるための主要なる部材は、ベース具と、ガッター部材、係止具，低受台片及び高受台片とを取り付けるのみで、太陽光発電ユニットの取付装置ができる。詳しくは、該太陽光発電ユニットを構成する太陽光発電パネルの枠材及び取付材をも工場などでは加工する必要もあるが、現場での取付はあくまでも、ベース具と、ガッター部材、係止具，低受台片及び高受台片等の取付と、該低受台片及び高受台片と前記太陽光発電ユニットとの取付である。

さらに、該太陽光発電ユニットの受光面を太陽向けて簡単に設置できる。つまり、金属屋根に対して太陽光発電ユニットの傾斜方向を２方向のいずれか好ましい方向に向けて設置することができる。請求項２の発明では、ガッター部材を母屋状に設置できる。請求項３では、ガッター部材を金属屋根上に設置できる。請求項４の発明では、特に、傾斜面を形成する基軸は前記折板屋根板材の長手方向と直交することで、一般に横葺タイプの太陽光発電ユニット取付ができる。

また、請求項５の発明では、太陽光発電ユニットの枠材に取付けてあり、構造が簡易ながら、強度ある取付施工ができる最大の効果を奏する。また、請求項６の発明では、低受台片及び高受台片の構成は簡単ながら、良好に太陽光発電ユニットへの取付ができる。さらに、請求項７の発明では、ガッター材に簡単に係止具の取付ができると共に、該係止具と前記低受台片及び高受台片との取付も簡単にできる。

（Ａ）は本発明の第１実施形態の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ1−Ｘ1矢視平面図である。 （Ａ）は図１（Ｂ）のＹ１−Ｙ１矢視側面図、（Ｂ）は（Ａ）の（イ）部拡大詳細図、（Ｃ）は（Ａ）の（ロ）部拡大詳細図である。 （Ａ）はベース具の斜視図、（Ｂ）はガッターの斜視図、（Ｃ）は係止具の斜視図、（Ｄ）は低受台片の斜視図、（Ｅ）は高受台片の斜視図である。 （Ａ）は金属屋根において馳締部を丸馳タイプとした要部正面図、（Ｂ）は金属屋根において馳締部を角馳タイプとした要部正面図、（Ｃ）は金属屋根において馳締部を縦馳タイプとした要部正面図である。 （Ａ）は本発明の第１実施形態の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）から太陽光発電ユニットを除いた斜視図、（Ｃ）は金属屋根にベース具を取り付けた要部斜視図。 （Ａ）は本発明の第２実施形態の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）から太陽光発電ユニットを除いた斜視図、（Ｃ）は金属屋根にベース具を取り付けた要部斜視図。

以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。本発明の主な構成は、図１、図２等に示すように、ベース具１と、ガッター部材２と、係止具３と、低受台片４及び高受台片５と、太陽光発電ユニットＡ等とから構成される。特に、前記太陽光発電ユニットＡは、太陽光発電パネル６と枠材７とが結合されたものである。

前記ベース具１は、図２（Ｂ）及び（Ｃ）、図４（Ａ）に示すように、上面部１１と、前後の角型Ω形の門形部１２，１２と、中間位置の開閉部１３と、該開閉部１３を閉める締付ボルト１４から構成されている。前記開閉部１３は門形片１３ａと下端の掴み片１３ｂ，１３ｂとを有している。前記締付ボルト１４はボルト１４ａとナット１４ｂとからなっている。さらに、上側に取付ボルト１５が設けられている。該取付ボルト１５はボルト１５ａとナット１５ｂとからなっている。

前記ベース具１は、前記馳締部Ｊに被せられるようにして金属屋根Ｂの山形頂部箇所に配置され、前記開閉部１３の門形片１３ａを締め付けて後述の馳締部Ｊの首部を前記掴み片１３ｂ，１３ｂにて挟持するように構成されている。特に、前記掴み片１３ｂ，１３ｂの先端は、馳締部Ｊの下馳首部と上馳首部からなる部位を押圧し、締付ボルト１４のボルト１４ａにナット１４ｂが締め付けられている。さらに、前記上面部１１の上側に取付ボルト１５が設けられている。該取付ボルト１５はボルト１５ａとナット１５ｂとからなっている。

前記ガッター部材２は、底部２１の両側より逆Ｌ形片２２，２２の互いの上端同士が所定間隔をおいて対向して設けられ、両側端より水平縁２３，２３が一体形成されている。適宜の長さを有している。前記係止具３は、Ｖ字状片３１と締付ボルト３２とで構成されている。該締付ボルト３２は、ボルト３２ａとナット３２ｂからなる。

また、前記低受台片４及び高受台片５は、帯板材にて屈曲形成されている。前記低受台片４は断面変形Ｚ字形に、前記高受台片５は断面縦長コ字形にそれぞれ形成されている。具体的には、前記低受台片４は、底部４１と短垂直片４２と、上端の傾斜片４３とで断面変形Ｚ字形に形成されている。前記高受台片５は、底部５１と、長垂直片５２と、前記傾斜片４３の傾斜度と同一傾斜度の傾斜片５３とで、断面縦長コ字形に形成されている。

太陽光発電ユニットＡは、図１及び図８等に示すように、平板状の太陽光発電パネル６と枠体７とが結合されたものである。前記太陽光発電パネル６は、太陽光発電セル６１ａ，６１ａ，・・・が多数集合されて太陽光発電アレイ６１が構成され、該太陽光発電アレイ６１が複数集合されて構成されている。具体的には、例えば、太陽光発電セル６１ａが数ｃｍ平方であり、太陽光発電アレイ６１が約３０ｃｍ平方である。太陽光発電パネル６が約１ｍ内外の平方又は長方形（約１ｍ×約１．５ｍ）である。この大きさには限定されない。

前記枠体７は、図３（Ｂ）に示すように、上側枠フレーム７１と、下側枠フレーム７２とが一体して方形枠として形成されている。上側枠フレーム７１は、前記太陽光発電パネル６の周囲を額縁状に囲うもので断面コ字状をなしている。この下側に同じく断面コ字状の下側枠フレーム７２が設けられている。最下側片は幅広片７２1として形成されている。前記枠体７の上側枠フレーム７１及び下側枠フレーム７２の断面はＥ字状をなし、前記太陽光発電パネル６と前記枠体７とからなる太陽光発電ユニットＡは、予め工場にて取付構成されている。

金属屋根Ｂは、図６等に示すように、折板屋根板材８，受金具９Ａ及び構造材９Ｂによって構成される。本発明においては、金属屋根Ｂは、大形工場や、大形ビル，大形施設等の大形建築物に適応する大きさの屋根とする。折板屋根板材８は、金属薄板から形成された折板タイプのものであり、底板としての主板８１の幅方向両側より傾斜状の立上り側部８２，８２が形成されている。該立上り側部８２の上端には、略平坦状とした上片部８３が形成されている。そして、該上片部８３の外端から下馳部８４が形成され、他方の上片部８３には上馳部８５が形成されている。

前記折板屋根板材８ ，８ ，…が複数並設され、隣接する折板屋根板材８ ，８同士の前記下馳部８４と上馳部８５とを馳締連結して馳締部Ｊ〔図５（Ａ）〕を構成し、金属屋根Ｂを施工する。前記主板８１と、立上り側部８２，８２は、断面略有底Ｖ字状の谷形状を構成する。前記下馳部８４及び上馳部８５からなる馳締部Ｊは、具体的には、図４（Ａ）に示すように、断面略「？」状をなしている。その他にも、断面略四角形状〔図４（Ｂ）参照〕、或いは、断面逆Ｌ形状〔図４（Ｃ）参照〕に形成されることもある

下馳部８４及び上馳部８５の下部には垂直状部位が形成され、下馳首部と上馳首部と称する。前記馳締部Ｊでは、前記下馳首部と上馳首部とが略当接状態となり略垂直状に形成された首部を構成する。前記構造材９Ｂに受金具９Ａを介して複数の折板屋根板材８，８，…が並設され、隣接する折板屋根板材８，８の下馳部８４と上馳部８５とが馳締されて馳締部Ｊとして形成される。

次に、本発明の第１実施形態の施工について説明する。隣接する折板屋根板材８，８同士の馳締連結によって複数の馳締部Ｊ，Ｊ，…が並設されている金属屋根Ｂには、該金属屋根Ｂを構成する折板屋根板材８の長手方向に沿って勾配を設けられ、その勾配の傾斜方向を流れ方向とし、該流れ方向の上方を水上側とし、下方を水下側とする。図１（Ｂ）の金属屋根Ｂの上側が水上側とし、その下側を水下側とする。

その他の図面でも、金属屋根Ｂにおいて、水上側、水下側は必ず存在するが、本発明においては、前記太陽光発電ユニットＡの傾斜面が何れかの側に向くように設置される。このように、金属屋根Ｂの水上側、水下側のどちら側でも取り付けることができ、実施形態に制限されない。

ベース具１が金属屋根Ｂの隣接する複数の馳締部Ｊの長手方向に沿って配置され、締付ボルト１４を締め付けると、馳締部Ｊがベース具１の開閉部１３の両掴み片１３ｂ，１３ｂによって挟持される。また、締付ボルト１４を締め付けによって、ベース具１が馳締部Ｊに固着される。特に、隣接する複数の馳締部Ｊ，Ｊ，…においてもベース具１が固着されている。また、馳締部Ｊの長手方向において適宜の間隔をおいてベース具１が固着される。

前記ガッター部材２は、前記金属屋根Ｂにおける隣接する複数の馳締部Ｊ，Ｊ，…上に固着されたベース具１上に取り付けられる。つまり、本発明の第１実施形態の前記ガッター部材２は、前記金属屋根Ｂの折板屋根板材８の長手方向に直交するようにベース具１上に、少なくとも２本取り付けられる。この２本の前記ガッター部材２は平行状（略平行の場合も含む）に形成される。

前記ガッター部材２と前記低受台片４又は前記高受台片５との取付は前記係止具３を介して取り付けられる。該係止具３のＶ字状片３１が前記ガッター部材２の溝状部２３内に挿入されつつ、前記Ｖ字状片３１の両端が前記ガッター部材２の逆Ｌ形片２２，２２の両端に係止された状態で取り付けられる。

前記ガッター部材２の１本目の上に、所定間隔をおいて載置され、前記２つの低受台片４，４が前記係止具３の締付ボルト３２にて固着される。そして、２本目の前記ガッター部材２上に、所定間隔をおいて載置され、前記２つの前記高受台片５，５が前記係止具３の締付ボルト３２にて固着される。前記両低受台片４，４の両傾斜片４３，４３と、前記両高受台片５，５の両傾斜片５３，５３との合計４箇所にて適宜な傾斜面が形成される。

この傾斜面上に前記太陽光発電ユニットＡの枠材７が載置され、該枠材７の幅広片７２1と前記両低受台片４，４の両傾斜片４３，４３及び前記両高受台片５，５の両傾斜片５３，５３とがそれぞれがボルト・ナットにて固着されて施工完了する。今度は、前記太陽光発電ユニットＡの太陽光発電ユニットＡの太陽光発電パネル４の傾斜面となる傾斜する基本線としての傾斜基軸は、前記金属屋根Ｂの折板屋根板材８の長手方向と直交するように施工されている。これを太陽光発電ユニットＡの「横葺き」と称する。

特に、ベース具１、ベース具１、ガッター部材２、係止具３，低受台片４及び高受台片５とで、太陽光発電ユニットＡを、簡易且つ迅速に金属屋根Ｂに取付施工できるという最大の利点がある。さらに、太陽光発電ユニットＡの傾斜方向（受光面）を施工時において、適宜選定して設置することができる効果も備えている。

次に、本発明の第２実施形態の要部について図６に基づいて説明する。特に、前記ガッター部材２は、前記金属屋根Ｂの折板屋根板材８の長手方向に平行になるように、前記馳締部Ｊ上に、少なくとも２本が平行状（略平行の場合も含む）に取り付けられる。

そして、前記低受台片４又は前記高受台片５が図６（Ｂ）に示すように取り付けられ、前記太陽光発電ユニットＡが図６（Ａ）に示すように、本発明の第１実施形態と同様に、取付施工されて完了する。この場合も。前記太陽光発電ユニットＡの「横葺き」として施工される。

図示しないが、陽光発電ユニットＡの太陽光発電パネル４の傾斜面となる傾斜する基本線としての傾斜基軸が、前記金属屋根Ｂの折板屋根板材８の長手方向と平行となるように、通称「縦葺き」と称するように施工されることもある。

１…ベース具、２…ガッター部材、３…係止具、２３…溝状部、４…低受台片、
５…高受台片、８…折板屋根板材、Ａ…太陽光発電ユニット、Ｂ…金属屋根、
Ｊ…馳締部。

Claims (7)

1. 折板屋根板材同士が馳締部を介して連結された金属屋根の前記馳締部の長手方向及び隣接する該馳締部に固定される複数のベース具と、該複数のベース具上に載置固定された少なくも２本の平行状のガッター材と、該ガッター材の溝状部に係止する係止具と、該係止具を介して載置固定する低受台片及び高受台片と、太陽光発電ユニットとからなり、前記両低受台片と両高受台片とで傾斜面が形成された両低受台片と両高受台片に、前記太陽光発電ユニットが配置固着されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置。
2. 請求項１において、前記ガッター材は、前記折板屋根板材の長手方向に対して直交する線上に配置されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置。
3. 請求項１において、前記ガッター材は、前記折板屋根板材の長手方向に対して平行な前記馳締部上に配置されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置。
4. 請求項１，２又は３の何れか１項において、前記太陽光発電ユニットが複数設置され、それぞれの太陽光発電ユニットの傾斜面を形成する基軸は前記折板屋根板材の長手方向に対して直交する線上に配置されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置。
5. 請求項１，２，３又は４の何れか１項において、前記太陽光発電ユニットの下面側の枠材に前記低受台片と高受台片の頂部に固着されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置。
6. 請求項１，２，３，４又は５の何れか１項において、前記低受台片は断面変形Ｚ字形に、前記高受台片は断面縦長コ字形にそれぞれ形成されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置。
7. 請求項１，２，３，４，５又は６の何れか１項において、前記ガッター材に溝部に係止する係止具は、Ｖ字片とボルト部とから形成されてなることを特徴とする太陽光発電ユニットの取付装置。

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