JP2013122127A - ソーラーパネル固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ソーラーパネルの裏面側の何れの箇所においても、各種メンテナンス作業を効率よく実施できるようにする。
【解決手段】ソーラーパネルＰの対向する縁部ＰＬにそれぞれ被固定部Ｈを設け、被固定部Ｈに対応するパネル固定部１を取付下地２にそれぞれ設け、パネル固定部１に被固定部Ｈをそれぞれ連結してソーラーパネルＰが取付下地２に固定されているソーラーパネル固定構造であって、パネル固定部１と被固定部Ｈとは、枢支軸芯周りに揺動可能な枢支連結部Ｊによってそれぞれ連結してあり、枢支連結部Ｊは、枢支軸芯がソーラーパネルＰの対向する縁部ＰＬの長手方向に沿うように形成してあり、ソーラーパネルＰは、何れか一方の枢支連結部Ｊを取り外すことで、他方の枢支連結部Ｊの枢支軸芯周りに揺動可能な状態に取り付けられている。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば、屋上やバルコニー等の取付下地上に、ソーラーパネルを固定するソーラーパネル固定構造に関し、更に詳しくは、ソーラーパネルの対向する縁部にそれぞれ被固定部を設け、前記被固定部に対応するパネル固定部を取付下地にそれぞれ設け、前記パネル固定部に前記被固定部をそれぞれ連結して前記ソーラーパネルが取付下地に固定されているソーラーパネル固定構造に関する。

従来、この種のソーラーパネル固定構造としては、図１１に示すように、傾斜状態に固定されるソーラーパネルＰの傾斜上手縁部ＰＬと傾斜下手縁部ＰＬにそれぞれ被固定部Ｈが設けられ、取付下地２には、各被固定部Ｈに対応するパネル固定部１がそれぞれ設けられ、傾斜上手縁部ＰＬの被固定部Ｈと、対応するパネル固定部１とについてのみ、ソーラーパネルＰを上下揺動可能に支持する枢支連結部Ｊによって連結してあるものがあった。
因みに、傾斜下手縁部ＰＬの被固定部Ｈと、対応するパネル固定部１とは、単に固定状態に連結されている。
また、枢支連結部Ｊの構造は、図１１に示すように、被固定部Ｈに備えた半割れパイプ状の内嵌部３０と、パネル固定部１に備えた半割れパイプ状の外嵌部３１とを、内外に嵌合させて、外嵌部３１に形成されたスリット部３２から被固定部Ｈの板部３３が立ち上がる状態に構成され、外嵌部３１に対して内嵌部３０が周方向に回動することで、ソーラーパネルＰを揺動可能に枢支連結してあった。

特開２００７−２２４５３８号公報（図４、図９）

上述した従来のソーラーパネル固定構造によれば、枢支連結部を、ソーラーパネルの傾斜上手縁部での被固定部とパネル固定部とに設けてあるから、その枢支連結部の枢支軸芯周りにソーラーパネルを上下揺動操作することが可能である。
従って、ソーラーパネルの裏面側において各種メンテナンス作業（例えば、配線関係の着脱やメンテナンス作業や、取付下地の防水層の改修作業やメンテナンス作業等）を実施する際には、ソーラーパネルを枢支連結部周りに揺動させて、ソーラーパネルの裏面側空間を開放して、メンテナンス作業を実施しやすくすることが可能となる。

しかしながら、従来のソーラーパネル固定構造によれば、ソーラーパネルの傾斜下手縁部側の裏面空間は、全て開放することができるものの、傾斜上手縁部側には、枢支連結部が位置しているから、ソーラーパネルと取付下地との間は、狭小空間のまま残されることになり、その箇所でのメンテナンス作業やその他の作業が実施し難い問題点がある。
例えば、ソーラーパネルの裏面側の配線やコネクタ等に関しては、パネルによっては、傾斜上手縁部側に位置させてある場合があるから、配線関係の着脱作業やメンテナンス作業を、ソーラーパネルと取付下地との間の狭小空間で行う必要があり、作業効率が低下しやすい虞がある。
また、取付下地の防水層の改修作業やメンテナンス作業に関しても、同様であり、作業効率が低下しやすい虞がある。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、ソーラーパネルの裏面側の何れの箇所においても、各種メンテナンス作業を効率よく実施できるソーラーパネル固定構造を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、ソーラーパネルの対向する縁部にそれぞれ被固定部を設け、前記被固定部に対応するパネル固定部を取付下地にそれぞれ設け、前記パネル固定部に前記被固定部をそれぞれ連結して前記ソーラーパネルが取付下地に固定されているソーラーパネル固定構造であって、前記パネル固定部と前記被固定部とは、枢支軸芯周りに揺動可能な枢支連結部によってそれぞれ連結してあり、前記枢支連結部は、前記枢支軸芯が前記ソーラーパネルの対向する縁部の長手方向に沿うように形成してあり、前記ソーラーパネルは、何れか一方の前記枢支連結部を取り外すことで、他方の前記枢支連結部の枢支軸芯周りに揺動可能な状態に取り付けられているところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、それぞれのパネル固定部と被固定部とが枢支連結部によって連結してあるから、ソーラーパネルの対向する縁部の一方の枢支連結部を取り外せば、他方の枢支連結部の枢支軸芯周りにソーラーパネルを揺動させることができ、また、一方の枢支連結部を連結状態に保つと共に他方の枢支連結部を取り外せば、一方の枢支連結部の枢支軸芯周りにソーラーパネルを揺動させることができる。
即ち、ソーラーパネルは、何れの枢支連結部においてもその枢支軸芯周りに揺動操作することが可能となるから、ソーラーパネルの裏面側の何れの箇所をも開放することができ、各種メンテナンス作業（例えば、配線関係の着脱やメンテナンス作業や、取付下地の防水層の改修作業やメンテナンス作業等）を効率よく実施できる。
また、ソーラーパネルを各枢支軸芯が平行（又は、ほぼ平行）になるような状態で複数列にわたって設置してあるような場合、隣合う列に位置するソーラーパネルどうしを、枢支軸芯方向視によって「ハ」の字となるように上方に揺動させれば、それら隣接ソーラーパネルの下方にそれぞれ開放される空間が連続した広い開放空間となり、更に効率よく上記各種メンテナンス作業を実施することができる。
また、ソーラーパネルの対向する縁部のそれぞれの枢支連結部を連結状態にすることで、ソーラーパネルを揺動しない安定した支持状態で取付下地に固定することができる。

本発明の第２の特徴構成は、前記枢支連結部は、着脱自在な枢支軸部材を備えて構成してあるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、枢支軸部材を着脱操作するだけで、枢支連結部における揺動作用状態を簡単に切り替えることができる。
即ち、枢支軸部材は、枢支連結部における回動軸としての機能と、パネル固定部と被固定部とを一体に連結固定する機能とを担うことができ、部品の兼用化を叶えることができる。
また、枢支軸部材を取り外して劣化の度合を簡単にチェックしたり、場合によっては新しいものの取り替える等、部品のメンテナンスを簡単に実施することができる。
枢支軸部材の一例としては、ボルトであったり、ピン等が挙げられる。

本発明の第３の特徴構成は、前記パネル固定部は、前記枢支軸部材を取り付ける枢支ピースと、前記枢支ピースを前記ソーラーパネルの対向する縁部の長手方向に沿って移動可能に支持する支持レールとを備えて構成してあるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、支持レールによって枢支ピースを支持した状態で、支持レールの長手方向（ソーラーパネルの対向する縁部の長手方向）に沿って枢支ピースを移動することができる。
よって、ソーラーパネルを取付下地に取り付けた状態で、支持レールに沿って取り付き位置を移動させることができ、取り付け後でも位置調整を簡単に実施することができる。
よって、ソーラーパネルの取付作業の効率化を図ることができる。

本発明の第４の特徴構成は、前記枢支軸部材を前記枢支ピースに取り付ける操作に連動して、前記支持レールに対する前記枢支ピースの移動を規制する移動規制機構が設けてあるところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、枢支軸部材を枢支ピースに取り付ける操作に伴って移動規制機構が作用して、支持レール上の枢支ピースの位置をロックすることができる。
即ち、枢支軸部材を枢支ピースに取り付ける一連の操作のみでソーラーパネルの位置のロックをも行うことができ、複雑な操作が不要となる。
よって、ソーラーパネルの取付作業の更なる効率化を図ることができる。

ソーラーパネルの固定状況を示す斜視図 固定装置の設置状況を示す分解斜視図 固定装置の設置状況を示す斜視図 フレーム部材の設置状況を示す分解斜視図 フレーム部材の設置状況を示す斜視図 固定装置の設置状況を示す断面図 ソーラーパネルの揺動状況を示す説明図 移動規制機構を示す断面図 移動規制機構の別実施形態を示す断面図 移動規制機構の別実施形態を示す断面図 従来例のソーラーパネルの固定状況を示す説明図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。

図１は、本発明のソーラーパネル固定構造の一実施形態を示すものであり、ソーラーパネルＰは、固定装置（パネル固定部に相当）１によって取付下地２に固定されている。

取付下地２は、本実施形態においては、コンクリート製の屋上スラブ２Ａの上に防水層２Ｂを敷設して構成されている。防水層２Ｂの一例としては、塩化ビニル製のシート状のものが挙げられる。
但し、取付下地２は、このような構成に限るものではなく、例えば、屋上スラブ２Ａと防水層２Ｂとの間に断熱材を配置した構成であったり、コンクリート製の屋上スラブ２Ａに替えて折板屋根に使用される折板（金属板）を使用するものや、その上に断熱材が設けられたもの等、さまざまな対応が考えられる。

固定装置１は、取付下地２上に横間隔をあけて固定された接地部材１Ｃと、複数の接地部材１Ｃの上にわたる状態に取り付けられた支持レール１Ｂと、支持レール１Ｂに対してその長手方向に沿って移動可能に支持された枢支ピース１Ａとを備えて構成してある。
枢支ピース１Ａに、ソーラーパネルＰの被固定部Ｈが取り付けられる。

接地部材１Ｃは、図２に示すように、円板形状の底面部５ａと、その底面部５ａの中央に立設された円柱部５ｂと、円柱部５ｂの外周に平面視十字配置で底面部５ａにわたって形成された控え壁部５ｃと、前記円柱部５ｂに埋設されたボルト５ｄとを一体に設けて構成してある。そして、底面部５ａの下面には、一回り大きめに成形された防水シート６が接着してあり、この防水シート６を屋上スラブ２Ａ上の防水層２Ｂ上面に接着することで、当該接地部材１Ｃ設置部分の防水性の向上を図っている。尚、前記底面部５ａ、円柱部５ｂ、控え壁部５ｃは、硬質の合成樹脂によって構成されている。
また、四つの前記控え壁部５ｃの内、支持レール１Ｂと直交配置となる二つの控え壁部５ｃには、図６に示すように、屋上スラブ２Ａへねじ込んで接地部材１Ｃを固定するネジ部材７を挿入するための挿入部８が夫々設けられている。そして、この挿入部８へは、前記ネジ部材７を設置した後、シーリング材を充填すると共にキャップ９が設置される。
これらキャップ９の上には、支持レール１Ｂが載置状態に設置される。

支持レール１Ｂは、当該実施形態においては、図２、図３に示すように、押出成形によって形成された長尺の金属形鋼で構成してある。
支持レール１Ｂは、左右に間隔をあけて立設された、一対の立壁部１０と、前記一対の立壁部１０の上下中間部どうしを一体に連結する連結板部１１とを設けて構成してある。
各立壁部１０の上縁部の内面には、枢支ピース１Ａを嵌合させた状態でスライドを許容するアリ溝部１０ａが、対向する状態に設けてある。
各立壁部１０の下縁部は、前述のようにキャップ９の上に載置される。
連結板部１１には、接地部材１Ｃのボルト５ｄに対応したボルト挿通孔１１ａが形成してあり、このボルト挿通孔１１ａに、ボルト５ｄを挿通させてナット締めを行うことで、支持レール１Ｂが固定されている。

枢支ピース１Ａは、図３、図４に示すように、支持レール１Ｂの軸芯方向視において、左右側縁部に、支持レール１Ｂのアリ溝部１０ａに内嵌可能な先拡がりの突状部１２ａがそれぞれ設けてあると共に、突状部１２ａの基端部から上方に立ち上がって両突状部１２ａを連結する断面「Ａ」字形状のピース本体部１２ｂを設けて構成してある。
ピース本体部１２ｂの上半部には、支持レール１Ｂの軸芯方向に沿って貫通するボルト貫通孔ｈ０が形成してある。このボルト貫通孔ｈ０には、後述するボルト（枢支軸部材に相当）Ｂを挿通させて（図４、図５、図７参照）、ソーラーパネルＰのフレーム部材３をボルト軸芯周りに揺動操作可能に支持することができる。

ソーラーパネルＰは、図１に示すように、長方形板形状に構成してあり、表面部が太陽光を受ける受光部として構成されている（図６、図７参照）。
裏面部には、２つの桟状の金属製フレーム部材３が、短辺に平行に且つ長辺方向に間隔をあけてボルト固定してある。長辺方向での取付位置は、両端からそれぞれ中央側に入った位置に設定されており、このことにより、雨水がフレーム部材３にかかり難くなり、腐食防止効果によって耐久性の向上を図ることができる。
また、図には示さないが、ソーラーパネルＰの裏面側にはコネクタや配線等が設けられている。

フレーム部材３は、図８に示すように、ウェブ３Ａと、ウェブ３Ａの上縁からソーラーパネルＰの中央側に屈曲した上フランジ３Ｂと、ウェブ３Ａの下縁から前記上フランジ３Ｂとは反対側（ソーラーパネルＰの短辺縁部ＰＳ側）に屈曲した下フランジ（移動規制機構の一例）３Ｃとから構成してある。

上フランジ３Ｂは、ソーラーパネルＰの裏面に沿わせてボルト固定されている。

ウェブ３Ａは、図７に示すように、フレーム部材３の長手方向での一端部から他端部にかけて徐々に高さ寸法が小さくなるような台形形状に形成してあり、ソーラーパネルＰを傾斜状態に取り付けられるように構成されている。
また、ウェブ３Ａの長手方向での両端部側に、それぞれボルト（枢支軸部材に相当）Ｂを挿通可能なボルト貫通部３ａ，３ｂが形成してある。因みに、ボルトＢは、フレーム部材３と固定装置１の枢支ピース１Ａとを連結して枢支連結部Ｊを構成することができる。ボルトＢの軸芯が、枢支連結部Ｊの枢支軸芯Ｘとなる（図６参照）。
ボルト貫通部３ａ，３ｂには、前記ボルトＢの外径に合わせた丸穴のボルト貫通孔ｈ１がそれぞれ設けられている。
ボルト貫通部３ａとボルト貫通部３ｂとは、当該実施形態においては、一連のフレーム部材３の両端側に、ソーラーパネルＰの対向する長辺縁部ＰＬに対応させて設けてあり、本発明に係る被固定部Ｈに相当する。即ち、２つのボルト貫通部３ａ，３ｂを、１つのフレーム部材３に兼用化する状態で設けてあるものであり、部品点数の減小化を図ってある。従って、フレーム部材３とは別部材で、２つのボルト貫通部３ａ，３ｂを各別に設ける構成を採用することも可能である。

因みに、上フランジ３Ｂとウェブ３Ａとは、図８に示すように、交差角度が直角になるように屈曲させてあるのに対して、下フランジ部３Ｃとウェブ３Ａとは、交差角度が鈍角（例えば、９５度程度）になるように屈曲させてある。
従って、ソーラーパネルＰを固定装置１の支持レール１Ｂの上にセットする際には、下フランジ部３Ｃの先端部から支持レール１Ｂに接触する。ウェブ３Ａが支持レール１Ｂに接触するまでソーラーパネルＰが下降すると、下フランジ部３Ｃが上方に撓み、下フランジ部３Ｃとウェブ３Ａとの交差角度が直角に近い方向にフレーム部材３が弾性変形するから、その弾性復元力の作用で、下フランジ部３Ｃと支持レール１Ｂとの間に摩擦力が生じる。その状態で、枢支ピース１ＡからのボルトＢをボルト貫通孔ｈ１に挿通させて固定すると、支持レール１Ｂに対する枢支ピース１Ａの移動を上述の摩擦力の作用で規制することができる。
このように形成されたフレーム部材３によって移動規制機構Ｋが構成されている。

次に、当該ソーラーパネルＰの設置手順について説明する。
［１］ 少なくとも２列配置となるように（図１参照）、屋上スラブ２Ａ上の所定位置に接地部材１Ｃをそれぞれ配置して（図２参照）、ネジ部材７を挿入部８を通して屋上スラブ２Ａにねじ込んで固定する（図６参照）。
その後、防水シート６を屋上スラブ２Ａの防水層２Ｂに接着する。
また、挿入部８にシーリング材を充填してキャップ９を設置する。この工程によって、固定装置１の設置部分の防水性の維持を図ることが可能となる。

［２］ 設置された接地部材１Ｃの上方に支持レール１Ｂを配置する（図２，３参照）。配置においては、接地部材１Ｃから上方に突出しているボルト５ｄが、支持レール１Ｂのボルト挿痛穴１１ａを貫通するように支持レール１Ｂの位置合わせを行い、貫通させたボルト５ｄにナット５ｅを螺合して固定する（図２参照）。支持レール１Ｂは、少なくとも２列配置に設けられている。

［３］ 支持レール１Ｂの一対のアリ溝部１０ａに枢支ピース１Ａの突状部１２ａを嵌合させて、支持レール１Ｂの長手方向での所定位置までスライドする。枢支ピース１Ａは、１枚のソーラーパネルＰを固定するのに、各フレーム部材３のボルト貫通部３ａ，３ｂに対応させて少なくとも４つ使用される。

［４］ 裏面にフレーム部材３を取り付けたソーラーパネルＰを、２本の支持レール１Ｂにわたって載置し、ボルト貫通部３ａ，３ｂのボルト貫通孔ｈ１と枢支ピース１Ａのボルト貫通孔ｈ０とを貫通する状態にボルトＢを挿通させてナットＢａを締め付けることでソーラーパネルＰは、４点の枢支連結部Ｊで固定される（図４、図５参照）。このナットＢａを締め付ける際に、図８に示すように、ソーラーパネルＰを下方へ押圧するとフレーム部材３が長穴のボルト貫通孔ｈ１に沿って下降し、フレーム部材３の下フランジ３Ｃが支持レール１Ｂの上面に沿う状態に押し付けられる。この状態で固定することでフレーム部材３と支持レール１Ｂとの摩擦抵抗を増加させて、ソーラーパネルＰのずれ止めを図ることができる。

以上の手順で、ソーラーパネルＰを取付下地２上に固定することができるが、ソーラーパネルＰの裏面側での例えばメンテナンス等の作業を実施する場合には、図７の実線で示すように、一方側の支持レール１Ｂに対応したボルトＢを取り外すと、他方側の支持レール１Ｂに対応したボルトＢを回動軸芯としてソーラーパネルＰを上方に揺動させることができる。また、図７の２点鎖線で示すように、他方側の支持レール１Ｂに対応したボルトＢを取り外すと、一方側の支持レール１Ｂに対応したボルトＢを回動軸芯としてソーラーパネルＰを上方に揺動させることができ、ソーラーパネルＰの裏面側での作業箇所に合わせて、作業のし易い方向にソーラーパネルＰを上方に揺動させることができ、作業効率の向上を図ることができる。
尚、ソーラーパネルＰを上方へ揺動させた状態を維持させるためには、例えば、ソーラーパネルＰ（又は、フレーム部材３）の揺動端部と、支持レール１Ｂとの間に、図には示していないが支持棒を配置する等の方法をとることが好ましい。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 ソーラーパネルＰの設置対象は、先の実施形態で説明した屋上スラブに限るものではなく、同様の屋上スラブであっても、その構造や形式の異なるものであってもよい。また、屋上スラブ以外にも、例えば、屋根や壁等もその設置対象とすることができる。
それらを含めて取付下地２と総称する。
〈２〉 パネル固定部１は、先の実施形態で説明した固定装置に限るものではなく、例えば、枢支ピース１Ａと支持レール１Ｂとを備え、支持レール１Ｂを取付下地２に直に固定するように構成してあってもよい。また、各パーツの形状は、適宜変更することが可能である。
〈３〉 被固定部Ｈは、１つのフレーム部材３の両端にそれぞれ設けてある構成に限らず、個別に設けてあってもよい。
〈４〉 移動規制機構Ｋは、先の実施形態で説明したフレーム部材３によって構成するものに限らず、例えば、ウェブ３Ａに形成したボルト貫通孔ｈ１を、図９に示すような縦長の長穴として形成し、ボルトＢとフレーム部材３とが上下に相対移動できるように構成してあってもよい。この場合、図９（ａ）に示すように、ボルト貫通孔ｈ１にボルトＢを仮固定した状態でフレーム部材３を浮かせることができ、支持レール１Ｂに沿って枢支ピース１Ａをスムースにスライドさせて、固定位置の移動調整を簡単に実施することができる。位置が決まれば、長穴のボルト貫通孔ｈ１に沿ってフレーム部材３を下降させてボルトＢを本締めすることで（図９（ｂ）参照）、下フランジ部３Ｃと支持レール１Ｂとの摩擦力が作用し、移動規制機構Ｋとしての機能を発揮させることができる。
また、移動規制機構Ｋの他の実施形態としては、例えば、図１０に示すように、上フランジ３Ｂとウェブ３Ａとの交差角度も、下フランジ３Ｃとウェブ３Ａとの交差角度と同様に鈍角に形成しておき、ボルトＢとナットＢａとの螺合を深めるに伴って、ウェブ３Ａを枢支ピース１Ａに引き寄せながら、下フランジ３Ｃを支持レール１Ｂに押し付けられるように構成するものであってもよい。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１ 固定装置（パネル固定部に相当）
１Ａ 枢支ピース
１Ｂ 支持レール
２ 取付下地
Ｂ ボルト（枢支軸部材に相当）
Ｈ 被固定部
Ｊ 枢支連結部
Ｋ 移動規制機構
Ｐ ソーラーパネル
ＰＬ 長辺縁部（対向する縁部）
Ｘ 枢支軸芯

Claims (4)

1. ソーラーパネルの対向する縁部にそれぞれ被固定部を設け、
   前記被固定部に対応するパネル固定部を取付下地にそれぞれ設け、
   前記パネル固定部に前記被固定部をそれぞれ連結して前記ソーラーパネルが取付下地に固定されているソーラーパネル固定構造であって、
   前記パネル固定部と前記被固定部とは、枢支軸芯周りに揺動可能な枢支連結部によってそれぞれ連結してあり、
   前記枢支連結部は、前記枢支軸芯が前記ソーラーパネルの対向する縁部の長手方向に沿うように形成してあり、
   前記ソーラーパネルは、何れか一方の前記枢支連結部を取り外すことで、他方の前記枢支連結部の枢支軸芯周りに揺動可能な状態に取り付けられているソーラーパネル固定構造。
2. 前記枢支連結部は、着脱自在な枢支軸部材を備えて構成してある請求項１に記載のソーラーパネル固定構造。
3. 前記パネル固定部は、前記枢支軸部材を取り付ける枢支ピースと、前記枢支ピースを前記ソーラーパネルの対向する縁部の長手方向に沿って移動可能に支持する支持レールとを備えて構成してある請求項２に記載のソーラーパネル固定構造。
4. 前記枢支軸部材を前記枢支ピースに取り付ける操作に連動して、前記支持レールに対する前記枢支ピースの移動を規制する移動規制機構が設けてある請求項３に記載のソーラーパネル固定構造。

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