JP2012193569A - 太陽電池モジュールの取付け具及び太陽電池モジュールの取付け方法、並びに屋根構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】屋根上に太陽電池モジュールを固定するための取付け具1であり、締結要素を挿通可能な取付け孔12が設けられており、取付け孔12に締結要素を挿通し屋根下地と屋根部材の少なくともいずれかに締結要素を係合させて屋根下地又は屋根部材に固定するものであって、前記取付け孔12がパテ状の封止材15で密栓されていることを特徴とする太陽電池モジュールの取付け具を提供する。
【選択図】図1
Description
近年、このような太陽電池モジュールを一般家庭の屋根に敷き詰めて設置し、家庭で使用する電力を太陽電池モジュールが発生する電力で賄う太陽光発電システムを採用する家庭が増加しつつある。
本発明の太陽電池モジュールの取付け具は、複数の取付け孔に締結要素を挿通して取付けるため、屋根に対する強固な取付けが可能となっている。また、本発明の太陽電池モジュールの取付け具は、取付け孔内に粘性を有する封止材が配されているため、締結要素を取付け孔に挿通する際に、屋根部材に形成された貫通孔に粘性を有する封止材が押し込まれる。つまり、太陽電池モジュールの取付け具から押し出された封止材が屋根部材の貫通孔を隙間なく塞ぐ。このことにより、太陽電池モジュールの取付け具の外側表面側から屋根部材側への水の進入や、屋根部材より屋根下地側への水の侵入を阻止することができる。そのため、雨漏りや屋根下地側への水の侵入による部材の腐食といった問題を確実に阻止できる。
さらに、取付け孔と連なる位置に屋根保護材の貫通孔が配されているため、封止材を取付け孔のみならず、貫通孔にも配することができる。つまり、屋根保護材を設けない場合に比べて、より多くの封止材を配することができる。
これらのことから、雨漏りや屋根下地側への水の侵入による部材の腐食といった問題をより確実に阻止できる。
なお、上記した「屋根保護材の貫通孔」は孔状のものに限らず、例えば屋根保護材を貫通する切れ目等であってもよい。しかしながら、貫通孔にするとより多くの封止材を配することができるため望ましい。
したがって、屋根部材に形成された孔をより確実に液密に封止できるため、雨漏りや屋根下地側への水の進入をより確実に阻止できる。加えて、太陽電池モジュールの取付け具を強固に取付けることができる。
詳細に説明すると、押圧用ナット32を緩めると押圧用ボルト29の頭部と押圧用ナット32との間隔が広がる。その状態で上板部材30を押圧用ナット32に当接するまで上側へ持ち上げることにより、上板部材30と下板部材31の間隔を広げることができる。ここで、固定具3は下板部材31の上面がレール部材2の載置部10の裏面に当接するまで持ち上げる事が出来るため、上板部材30と下板部材31の間隔が広がる程、固定具3のレール部材2に対して相対的に上方向へ移動することができる距離も大きくなる。
詳細に説明すると、押圧用ナット32を締めると押圧用ボルト29の頭部と押圧用ナット32との間隔が狭まる。したがって、上板部材30をレール部材10の載置部10に載せた状態で押圧用ナット32を締め続けると、押圧用ボルト29の頭部が押圧用ナット32に近づいていくにつれて、押圧用ボルト29の頭部に押された下板部材31も押圧用ナット32に近づいていく。そして、ついには下板部材31上面が載置部10の裏面に接触する。この状態で、さらに押圧用ボルト29を締めると、上板部材30は上方向(図1におけるY方向上側)からレール部材2に押圧し、下板部材31は下方向(図1におけるY方向下側)からレール部材2を押圧する。つまり、レール部材2を固定具3の上板部材30と下板部材31で挟み込むことにより、固定具3はレール部材2に固定される。
なお「設置予定位置」とは、図6に示される様に、太陽電池モジュール20を屋根構造18上に設置した際に、太陽電池モジュール20の屋根の傾斜方向(図6におけるX方向)の両端部が位置する場所である。
ところで、このように締結要素22を挿通する前に、スレート瓦17に下孔26を予め形成しておく。なお、スレート瓦17に下孔26を設ける際、防水シート23及び屋根下地24には穴を開けないものとする。このスレート瓦17に形成する下孔26の径は、締結要素22の各孔と係合する部分(例えばねじ山部分)の径(以下締結要素22の径とする)より1.5mm乃至3mmだけ大きくなっている。
なお、締結要素22を屋根下地24と係合させる際には、電動クギ打ち機等の適宜な手段により、押し込む、ねじ込むといった適宜な動作を行うことで係合することができる。
また締結要素22をねじ込んだ場合、締結要素22の周囲に封止材15が巻きつき、締結要素22が屋根下地24側へ向かって進むことによって、締結要素22と共に封止材15もまた屋根下地24側へ向かって進む。つまり、締結要素22によってスレート瓦17の下孔26に封止材15が運ばれる。さらに、締結要素22を押し込んだ場合と同様に、締結要素22をねじ込んだ場合においても締結要素22に押された封止材15がスレート瓦17の下孔26に押し込まれる。
またさらに、スレート瓦17の下孔26の径が締結要素22の径より大き過ぎる場合、この下孔26と締結要素22の間に水が浸入し易くなるため、下孔26を液密に封止することが困難になってしまう。
したがって、本体部材5及び屋根保護材6を強固に取付けつつ、雨水等の液体のスレート瓦17側から屋根下地24側への進入を防ぐという観点から、スレート瓦17に形成した下孔26の径が締結要素22の径より1.5mmから3mm大きくなっていることが好ましいといえる。
したがって、本実施形態によるとスレート瓦17側から屋根下地24側へ雨水や雪溶け水等の屋根上の水が流れ込むことを防止でき、雨漏り等の問題を防ぐことができる。加えて、レール部材2等を安定した状態でスレート瓦17に取付けることができる。
さらに、上記した実施形態では、複数の締結要素22を所定の間隔をおいて列状に配することによって、レール部材2をスレート瓦17及び屋根下地24(以下スレート瓦17等とする)に一体に取付けている。つまり、レール部材2は、長手方向に沿って所定の間隔をおいた複数の箇所をスレート瓦17等に対して固定することにより、スレート瓦17等に一体に取付けられている。
このように、レール部材2とスレート瓦17等を広い面積で面接触させると共に、長い直方体状のレール部材2を長手方向に沿って所定の間隔をおいた複数の箇所でスレート瓦17等に固定することにより、レール部材2をスレート瓦17に対して強固且つ安定した状態で取付けることができる。
本発明の太陽電池モジュールの取付け具は、例えば、図12乃至図14で示されるように、梁間方向(桁行方向に対して垂直な方向であり、図5,図12におけるX方向)にレール部材2の両端部が向くように配置し、固定具3が梁間方向に沿って可動する取付け具51であってもよい。このとき、上板部材30の底面には、断面長方形で上板部材30の長手方向と平行に延びる係合溝53が2つ設けられており、これらは上板部材30の底面の短手方向の両端部分にそれぞれ位置している。そして、係合溝53の延び方向はレール部材2の長手方向と直交している。
本体部材66は、板状部66aと、当該板状部66aから外側へ向かって突出する突起部66bから形成されている。突起部66bは、板状部分66aの短手方向の中心近傍に形成され、断面略T字状で板状部66aの長手方向に延びている。また、板状部66aの短手方向の両端部には複数の取付け孔69が設けられており、これら複数の取付け孔69は、板状部66aの長手方向において所定の間隔をおいて列状に配されている。つまり、板状部66aの短手方向の両端部には、複数の取付け孔69から形成される列がそれぞれ一列ずつ形成されている(片側については作図の都合上図示を省略する)。
位置決め部材63の天板部63a,2つの側板部63b,2つの底板部63cによって囲まれて形成される空間は、本体部材66に形成された突起部66bの突出方向の先端部分を挿入可能となっている。そして位置決め部材63は、位置決め部材63を本体部材66に嵌め込んだ状態(本体部材66の突起部66bの先端部分が位置決め部材63内部側に位置した状態)で、突起部66bの延び方向に沿って移動可能となっている。なお、位置決め部材63を本体部材66に嵌め込んだ状態においては、位置決め部材63は本体部材66に対して突起部66bの延び方向(本体部材66の長手方向)にのみ相対的に移動可能となっている。このとき、他の方向への移動は、位置決め部材63の天板部63a,側板部63b,底板部63cの内側の面と本体部材66の突起部66bが当接することにより、阻止される。
このことにより、押圧用ナット74を締めつけると、押圧用ナット74に押圧された固定具64が位置決め部材63に密着する。また、押圧用ナット74を緩めると、位置決め部材63に対して固定具64が天地方向に相対的に移動可能となる。
太陽電池モジュール20の設置に先立って、屋根構造18上に載置する。即ち、完成された屋根構造であるところの屋根構造18のスレート瓦17上に取付け具61を取付ける。詳細には、まず、取付け具61の「設置予定位置」に取付け具61を配置する。このとき、屋根の梁間方向(桁行方向に対して垂直な方向であり、図15,図16におけるX方向)にレール部材62の両端部が向くように配置する。
なお「設置予定位置」とは、図16に示される様に、太陽電池モジュール20を屋根構造18上に設置した際に、太陽電池モジュール20の屋根の傾斜方向(図16におけるX方向)の両端部が位置する場所である。
具体的には、位置決め部材63をレール部材62に対して相対的に移動させて適宜な位置に配置する。その状態で、位置固定用ボルト72を締めつけることにより、位置決め部材63をレール部材62に固定する。また、押圧用ナット74を緩め、固定具64を位置決め部材63に対して天地方向へ相対的に移動可能な状態にする。
6 屋根保護材
12 取付け孔
13 取付け孔(貫通孔)
15 封止材
17 スレート瓦(屋根部材)
18 屋根構造(基礎屋根構造)
22 締結要素
24 屋根下地
51 取付け具(太陽電池モジュールの取付け具)
61 取付け具(太陽電池モジュールの取付け具)
67 屋根保護材
Claims (8)
- 屋根上に太陽電池モジュールを固定するための取付け具であり、締結要素を挿通可能な取付け孔が複数設けられており、取付け孔に締結要素を挿通し屋根下地と屋根部材の少なくともいずれかに締結要素を係合させて屋根下地又は屋根部材に固定するものであって、
前記取付け孔に粘性を有する封止材が配されていることを特徴とする太陽電池モジュールの取付け具。 - 前記取付け孔の開口が形成される面に屋根保護材が取付けられており、当該屋根保護材は複数の貫通孔を有しており、前記取付け孔の開口と前記貫通孔の開口が重なりあう状態で配されるとともに、前記封止材が前記貫通孔に配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け具。
- 前記封止材は前記取付け孔の開口と貫通孔の開口の少なくともいずれかからはみ出した状態でこれらを密栓することを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュールの取付け具。
- 前記封止材は合成樹脂材であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の太陽電池モジュールの取付け具。
- 前記屋根保護材は弾性圧縮可能であり、圧縮状態で止水性を有するものであって、
取付け時に屋根部材に接触することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の太陽電池モジュールの取付け具。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池モジュール取付け具を使用して複数の屋根部材が載置された基礎屋根構造を有する建屋に太陽電池モジュールを取付ける取付け方法であって、
封止材が配された前記取付け孔に締結要素を挿通し、屋根部材に形成された孔へ、締結要素によって封止材を押し出す工程を有することを特徴とする太陽電池モジュールの取付け方法。 - 予め屋根部材に形成された孔へ棒状の締結要素を挿通する工程を有するものであって、前記予め屋根部材に形成された孔の径が締結要素の径より1.5乃至3mm大きくなっていることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池モジュールの取付け方法。
- 複数の屋根部材が屋根下地上に列状及び複数段状に並べられて平面的な広がりをもって載置された基礎屋根構造を有し、前記基礎屋根構造上に請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの取付け具が載置されており、屋根部材に形成された孔に締結要素によって前記取付け孔側から押し込まれた封止材が配されており、前記太陽電池モジュールの取付け具を介して、複数の太陽電池モジュールが基礎屋根構造に取付けられていることを特徴とする屋根構造。
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