JP2013040462A - 太陽光発電装置の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ソーラーパネル取り付けに当って、鋼板または金属製の屋根にフレームや架台をビス止めまたはネジ止めすることで屋根を傷めることによる雨漏り等の不都合を解消させると共に、作業性を著しく向上させると共に長期に渡って安定した取り付けができるようにする。
【解決手段】太陽光発電装置のソーラーパネル２はパネル用架台を介して金属製屋根１に取り付けられる取付構造であって、前記パネル用架台は、少なくとも永久磁石４を装備した複数の取付装置３によって金属製屋根１に吸着固定される構造にしたことによって、少なくともパネル用架台の屋根への取り付け作業が著しく容易になり、しかも金属製屋根に取付用のビスや釘などによる傷を付けたりしないので、防水処理も不要であり、雨漏りの心配が全くなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存の建造物で、例えば、金属製の折板屋根の上に太陽光発電装置に係るソーラーパネル等を取り付ける際に、折板屋根を傷めずに固定架台等を設置できる据付または取付構造に関するものである。

従来、屋根の上に太陽光発電装置を設置するための取付装置または構造として、複数のものが公知になっている。第１の公知例としては、ソーラーパネルを屋根に固定するためのソーラーパネル取付装置において、屋根にその勾配方向に沿って間隔をあけて固定される、固定ボルトが垂直に固定された固定部材と、前記固定部材により屋根にその勾配方向に沿って固定されるＣ形鋼からなる縦フレームと、前記縦フレーム上にこれと直行して固定される、ハット形鋼からなる横フレームと、最上階の前記横フレームと屋根の棟との間に取り付けられる棟カバーとを備え、ソーラーパネルは、前記横フレーム間に取り付けられ、前記棟カバーの下端部は、前記最上段の横フレームに通気部材を介して固定され、最下段の前記横フレームと前記縦フレームの下部端面との間は、軒先カバーによって覆われ、前記軒先カバーの下端は、小鳥が屋根と前記ソーラーパネルとの隙間に侵入しない程度の間隔をあけて屋根まで伸びている構成のソーラーパネル取付装置である（特許文献１）。

上記構成のソーラーパネル取付装置は、梁方向の屋根とソーラーパネルとの梁方向の隙間も、間隔をあけてカバーにより覆うことによって、空気の流通を阻害せずに、梁方向の隙間からの小鳥の侵入等を防止できると共に、太陽光発電用ソーラーパネルを屋根に確実に取り付けることができることは勿論、既存の鋼材を使用することができるので安価で済み、しかも、屋根とソーラーパネルとの間の空気の流通を確実に確保することができるので、屋根やソーラーパネルが湿気を帯びることがない、というものである。

第２の公知例としては、防水シートを絶縁工法により張設した陸屋根面へのソーラーパネルの固定構造であって、矩形のソーラーパネルと、前記陸屋根面に張設した防水シートに接合される柱状部材と、前記柱状部材の上面に前記陸屋根面に張設した防水シートとは非接触を保って載置され、平行に対峙する一対の長尺架台と、前記一対の長尺架台の上面に載置され、前記ソーラーパネルを所定の傾斜角度をもって支持するパネル支持部材とを有し、前記パネル支持部材は、前記傾斜したソーラーパネルの上方の辺の付近において、前記一対の長尺架台のうちの一方の長尺架台と協働して前記ソーラーパネルと前記陸屋根面との間の空間を覆って該ソーラーパネル下方へ進入する風を減衰させる風除け部を有する構成のソーラーパネルの固定構造である（特許文献２）。

上記構成のソーラーパネルの固定構造によれば、パネル支持部材は、傾斜したソーラーパネルの上方の辺の付近において、一対の長尺架台のうちの一方の長尺架台と協働して前記ソーラーパネルと前記陸屋根面との間の空間を覆って該ソーラーパネル下方へ進入する風を減衰させる風除け部を有すので該ソーラーパネルの下面が強風を直接受けて吹き上げられることが抑制される。従って、比較的固定度の小さな絶縁工法により固定された防水シートに対して、特に大がかりな工事を施すことなく、軽量且つ受風面が広く強風で飛ばされ易いソーラーパネルを高い耐風性能をもって固定することができる、というものである。

特開２００９−９１８１１号公報 特開２００７−２１１３９９号公報

前記第１の公知例に係るソーラーパネル取付装置は、カラー鋼板製またはスレート製の屋根に縦・横のフレームが固定部材により取り付けられ、該フレームを介してソーラーパネルが取り付けられるものであって、その固定部材は、基板とその上面に垂直に固定された固定ボルトからなるものであり、基板がビス等によって屋根に直接固定された構造である。そして、ビス等の使用によって雨水等が屋内に浸入するのを防止するために、基板と屋根との隙間は、コーキング等により確実に塞がれるとしているが、屋根一面にソーラーパネルを取り付けるためには多数個の固定部材と多数本のビスとが使用されるので、作業性が悪いばかりでなく、基板と屋根との隙間をコーキング材で埋めてもビス孔まで埋められるとは限らないし、長期の使用によりビスに緩みが生じたりコーキング材にひび割れや剥離が生じたりするのであり、しかも、ビス頭部に浸水した雨水はビスに沿って屋内に浸入する虞があり、特に、屋根に釘またはビス等の固定具を打ち込んで固定する手段においては、屋根を傷めるので長期の使用に耐えられないという問題点を有している。

また、前記第２の公知例に係るソーラーパネルの固定構造は、防水シートを絶縁工法により張設した陸屋根面に多数の接合板を多数本の皿ネジで固定し、その接合板上に溶着シート片を介して溶着剤で柱状部材を取り付け、該柱状部材にアンカーボルトによって長尺架台を取り付け、その長尺架台にソーラーパネルを取り付けるものであり、防水シートを接合板で押さえて取り付けた後に、該接合板に溶着シート片と溶着剤とによって長尺架台を取り付けるというものであるが、多数の接合板の取り付けに皿ネジを使用していることから屋根に多数の孔をあけることになり、雨水が浸透する要因になると共に、溶着剤によって長尺架台が取り付けられているので、溶着剤の劣化や変質によって溶着力が低下した時に風力で飛ばされるという危険性の問題点を有している。

従って、公知技術においては、鋼板または金属製の屋根にフレームや架台をビス止めまたはネジ止めすることで屋根を傷めることによる雨漏り等の不都合を解消させると共に、作業性を著しく向上させると共に長期に渡って安定した取り付けができるようにすることに解決課題を有している。

本発明は上記課題を解決するための具体的な発明の要旨は、太陽光発電装置のソーラーパネルはパネル用架台を介して金属製屋根に取り付けられる取付構造であって、前記パネル用架台は、少なくとも永久磁石を装備した複数の取付装置によって金属製屋根に吸着固定されることを特徴とする太陽光発電装置の取付構造を提供するものである。

本発明に係る太陽光発電装置の取付構造において、前記取付装置は、少なくとも永久磁石に溶着したネジ部材と、永久磁石をカバーする台座部からなること；前記取付装置は、金属製屋根に取り付けた後に、樹脂材でカバーしたこと；及び前記パネル用架台は、横桟と縦桟との組み合わせで形成され、前記横桟と縦桟とのいずれか一方に永久磁石を取り付けて金属製屋根に固定させること、を付加的な要件として含むものである。

本発明の太陽光発電装置の取付構造によれば、ソーラーパネルが取り付けられるパネル用架台を、永久磁石を装備した複数の取付装置によって金属製屋根に吸着固定される構成にしたことによって、少なくともパネル用架台の屋根への取り付け作業が著しく容易になり、しかも金属製屋根に取付用のビスや釘などによる傷を付けたりしないので、防水処理も不要であり、雨漏りの心配が全くない等の種々の優れた効果を奏するものである。

本発明に係る太陽光発電装置の取付構造に係る第１の実施の形態を示す要部の斜視図である。 同実施の形態に係る取付構造の要部のみを拡大して示した断面図である。 同実施の形態に係る取付構造に係る折板屋根の山の高さと間隔とが大きい場合にパネル用架台の設置について一部を示す断面図である。 本発明の太陽光発電装置の取付構造に係る第２の実施の形態を示す要部の断面図である。 本発明の太陽光発電装置の取付構造に係る第３の実施の形態を示す要部の斜視図である。

本発明の実施例１に係る太陽光発電装置の取付構造は、図１〜図３に示すように、鋼板製の折板屋根１（総称としては「金属製屋根」である）に対して太陽光発電装置に係るソーラーパネル２を取り付けるものであって、折板屋根１の山形の頂部１ａに取付装置３を配設することによって、金属製屋根を加工したり傷を付けたりすることなく、ソーラーパネル用の架台を簡単に取り付けることができるのである。

この実施例の取付装置３は、図２に示したように、永久磁石４と台座部５とネジ部材６及びナット７とから構成されている。永久磁石４はレアアースで形成されたネオジム磁石が使用され、該磁石にネジ部材６を溶着手段により一体的に連結させ、これに山形の頂部１ａに略対応する形状の台座部５を装着して溶着させる。この場合に、ネジ部材６はステンレスで形成され、該ネジ部材６の先端部に永久磁石４を溶着手段により一体的に取り付け、さらに鋼材で形成された台座部５をネジ部材６に挿着し、台座部５で永久磁石４を包み込むように位置させてから台座部５とネジ部材６とを溶着して一体化したものである。

そして、この取付装置３を折板屋根１の一つの山形の頂部１ａに所要間隔をもって複数個配設すると共に、隣接する単数または複数の山形を飛ばした一つの山形の頂部に所要間隔をもって複数個の取付装置３を配設する。この場合に、所要間隔というのは、取り付けられるソーラーパネル２の大きさによって間隔が設定されるのであり、また、隣接する山形の飛ばし数についても同様である。特に、形成されている山形が大きい場合には、図３に示したように、隣接する山形にそれぞれ取付装置３を配設することもある。

また、取付装置３の配設については、取り付けようとする折板屋根１とソーラーパネル２とについて、予め、その屋根の広さ、山形の大きさと間隔、及びソーラーパネル２の大きさ等に基づいて、折板屋根１に墨だしをした後に、その墨だしの線に沿って取付装置３を配設するのである。この取付装置３の磁力は強いので一旦吸着すると簡単には離脱させることが困難な程度に強いのである。

このように折板屋根１に必要な数の取付装置３を設定された間隔をもって縦方向と横方向とに配設し、これら取付装置３に対して、まず、横方向に横桟８を取り付け、続いて山形の頂部１ａに沿って縦桟９を取り付ける。これらの横桟８及び縦桟９は、例えば、軽量なアルミニウム材で所要長さに形成されており、予め、設計された位置にネジ部材６が挿通する孔がそれぞれ設けられている。そして、横桟８と縦桟９は複数の取付装置３に渡って略格子状に配置され、ソーラーパネル２を取り付けるためのパネル用架台として配置されるのである。

さらに、縦桟９の上面にはチャンネル材からなるスペーサー１０が配設され、該スペーサー１０にもネジ部材６が挿通する孔が設けられており、該孔にネジ部材６を挿通させて上端からナット７を締め付けることにより、台座部５とスペーサー１０との間で横桟８と縦桟９とが挟持され、実質的に取付装置３の永久磁石４による吸着力で折板屋根１の山形の頂部１ａを介して、折板屋根１の上面に所要広さの格子状のパネル用架台が安定した状態で取り付けられる。そして、横桟８または縦桟９のいずれかに係止または係合部材を介してソーラーパネル２が取り付けられるのである。

本発明による第２実施例は、図４に示すように、取付装置３を折板屋根１の山形の頂部１ａに取り付けた後に、ネジ部材６にレベル調整ボルト１１を螺着させて該調整ボルト１１のレベルを調整してから取付装置３を取り囲むように型枠を設置し、該型枠内に粘弾性ポリウレタン樹脂１２を調整ボルト１１の上面位置まで充填し、取付装置３の永久磁石４と台座部５とネジ部材６の一部と調整ボルト１１とを充填した粘弾性ポリウレタン樹脂１２中に埋没させて覆ってしまう。つまり、樹脂材によってカバーするのである。

充填した粘弾性ポリウレタン樹脂１２が硬化した後に型枠を取り外し、例えば、チャンネル状の縦桟９を粘弾性ポリウレタン樹脂１２上に配設してナット７で定着させる。このように取付装置３の少なくとも永久磁石４と台座部５とを粘弾性ポリウレタン樹脂１２で覆うこと、即ち、樹脂材でカバーすることによって、沿岸部の工場などの建造物における屋根に取り付けた太陽光発電装置の取付装置３は、潮風等の塩害による劣化が防止され長期に渡って安定した取り付けが望めるのである。

本発明に係る第３実施例の取付装置３は、図５に示すように、パネル用架台を構成する横桟８と縦桟９との一方、例えば、縦桟９に所要間隔をもって複数の永久磁石４を装備させたものである。この場合の装備については、縦桟９の長さ方向両側縁から垂下させた垂下部９ａの一部を内側にそれぞれ折り曲げて爪部９ｂを形成し、該爪部９ｂによって永久磁石４を抱え込ませるのである。この場合に、ガタツキが生じないように、永久磁石４と縦桟９との間に適宜の接着剤を介在させて、要するに、両者を接着させても良い。

さらに、縦桟９の上面には横桟８との連繋を図るために、例えば、同質材料で形成した所要大きさのブロック１３等を所要間隔をもって複数個一体的に取り付けてあり、該ブロック１３には他の部材との連結用のビス孔などが複数個設けられている。そして、縦桟９自体を金属製屋根の山形の頂部１ａに取り付けることができ、その縦桟９に横桟８を連結してパネル用架台を形成するのである。いずれにしても、ソーラーパネル２を取り付けるためのパネル用架台を金属製屋根に対して、屋根を傷つけることなく、永久磁石４を介して安定した状態で取り付けることができるのである。

以上のように、いずれの実施例においても、太陽光発電装置のソーラーパネル２を取り付けるための横桟８と縦桟９とからなるパネル用架台を、金属製屋根に取り付けるに当って、取付用のビスや釘などを使用せずに、永久磁石４を装備した適宜の取付装置３を介して吸着固定させることにより、極めて簡単に且つ容易にパネル用架台を設置できるのである。

本発明の太陽光発電装置のソーラーパネルはパネル用架台を介して金属性屋根に取り付けられる取付構造であって、前記パネル用架台は永久磁石を装備した複数の取付装置によって金属製屋根に吸着固定される構造であり、その取付構造については、横桟または縦桟のいずれか一方も使用可能であり、金属製屋根に対する種々の部材の取り付けに広く応用することができる。

１ 金属製屋根（折板屋根）
１ａ 山形の頂部
２ ソーラーパネル
３ 取付装置
４ 永久磁石
５ 台座部
６ ネジ部材
７ ナット
８ 横桟
９ 縦桟
１０ スペーサー
１１ レベル調整ナット 、
１２ 粘弾性ポリウレタン樹脂
１３ ブロック。

Claims (4)

1. 太陽光発電装置のソーラーパネルはパネル用架台を介して金属性屋根に取り付けられる取付構造であって、
   前記パネル用架台は、少なくとも永久磁石を装備した複数の取付装置によって金属製屋根に固定されること
   を特徴とする太陽光発電装置の取付構造。
2. 前記取付装置は、少なくとも
   永久磁石に溶着したネジ部材と、永久磁石をカバーする台座部からなること
   を特徴とする請求項１に記載の取付構造。
3. 前記取付装置は、金属製屋根に取り付けた後に、樹脂材でカバーしたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の取付構造。
4. 前記パネル用架台は、横桟と縦桟との組み合わせで形成され、
   前記横桟と縦桟とのいずれかに一方に永久磁石を取り付けて金属製屋根に固定させること
   を特徴とする請求項1乃至３に記載の取付構造。

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