JP2014152554A

JP2014152554A - 太陽電池パネルの傾斜取付構造

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Publication number: JP2014152554A
Application number: JP2013024626A
Authority: JP
Inventors: Kazutomo Nishida; 和倫西田; Yuya Ichikawa; 雄也市川
Original assignee: Gantan Beauty Industry Co Ltd
Current assignee: Gantan Beauty Industry Co Ltd
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-08-25
Anticipated expiration: 2033-02-12
Also published as: JP6121184B2

Abstract

【課題】少ない部品点数にて太陽電池パネルを傾斜状に配設でき、設置する場所（位置）に応じて太陽電池パネルの傾斜角度を適切な角度に設置することができ、また太陽電池パネルの様々なサイズに対応できる太陽電池パネルの傾斜取付構造を提供する。
【解決手段】本発明は、隣り合う太陽電池パネル５，５間に、太陽電池パネル５の一端及び他端を支持する支持部材１を配して太陽電池パネル５を傾斜状に取り付けてなる太陽電池パネル１の傾斜取付構造であって、支持部材１には、太陽電池パネル５の少なくとも一方の端縁を支持する受片２が、支持部材１０に対して回動自在に枢支されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、少ない部品点数にて太陽電池パネルを傾斜状に配設でき、設置する場所（位置）に応じて太陽電池パネルの傾斜角度を適切な角度に設置することができ、また太陽電池パネルの様々なサイズに対応できる太陽電池パネルの傾斜取付構造に関する。

近年、太陽光を用いた再生可能エネルギーを普及するという社会的気運の高まりがあり、政府や自治体が積極的に太陽電池モジュールを導入する需要に対して補助を行ったり、余剰の電力を電力会社が買い取る機構もまた構築されている。
そして、この太陽電池パネルの受光効率の向上を図るなどの目的で、略平坦状の下地、或いはそれ自体が傾斜勾配を有する屋根下地等に対し、太陽電池パネルを傾斜状に設置する試みがなされている。
例えば特許文献１に記載の取付装置は、太陽光発電ユニットＡを傾斜状に設置するために高低の二種類の受台座（高受台座３Ｂ，低受台座３Ａ）を用いている。また、太陽光発電ユニットＡの裏面側には取付材６が設けられ、その取付材６が低受台座３Ａ、高受台座３Ｂに載置され、ボルトナットで固着されている。

特開２０１２−１４４９０３号公報

しかしながら、前記特許文献１の構造では、高低の二種類の受台座（高受台座３Ｂ，低受台座３Ａ）を用いることで、部品点数が増加する問題があり、また、太陽光発電ユニットＡの裏面側にも取付材６を設ける必要があるという点からコストの上昇が避けられないという問題があった。さらに、太陽光発電ユニットＡと受台座（３Ａ，３Ｂ）との固着が太陽光発電ユニットＡの裏面で行われるため、作業者が目視しにくく、作業性が悪い（受台座３Ａ，３Ｂのボルト孔と太陽光発電ユニットＡの取付材６のボルト孔の併せながらボルトを差し込まなければならない）という問題もあった。
また、架台の完成後に傾斜角度を変更する必要があっても、その角度を変更することが困難であった。さらに、そもそもが、工場での部材製作時に傾斜角度が決まっているものが多く、設置時に任意の角度で設置することさえも困難であった。しかも、太陽電池パネルを支持して傾斜角度を任意に調整できるような支持架台を別途作成しようとしても、太陽電池パネルには様々なサイズ（長さ、高さ）があるため、これらの太陽電池パネルに応じた支持架台を個別に用意する等の対応は、コスト等も膨大にかかるため、到底困難であった。

そこで、本発明は、少ない部品点数にて太陽電池パネルを傾斜状に配設でき、設置する場所（位置）に応じて太陽電池パネルの傾斜角度を任意の角度に設置することができ、設置後にも傾斜角度を変更することもでき、また太陽電池パネルの様々なサイズに対応できる太陽電池パネルの傾斜取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、隣り合う太陽電池パネル間に、太陽電池パネルの一端及び他端を支持する支持部材を配して太陽電池パネルを下地に対して傾斜状に取り付けてなる太陽電池パネルの傾斜取付構造であって、前記支持部材には、太陽電池パネルの少なくとも一方の端縁を支持する受片が、支持部材に対して回動自在に枢支されていることを特徴とする太陽電池パネルの傾斜取付構造を提案するものである。

また、本発明は、前記傾斜取付構造において、受片には、太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する部材を取り付けることを特徴とする太陽電池パネルの傾斜取付構造をも提案する。

、また、本発明は、前記傾斜取付構造において、太陽電池パネルの端縁を、支持部材に取り付けた厚み方向に弾性を有する弾性材にて支持することを特徴とする太陽電池パネルの傾斜取付構造をも提案する。

、また、本発明は、前記傾斜取付構造において、支持部材には、太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する部材を取り付けることを特徴とする太陽電池パネルの傾斜取付構造をも提案する。

本発明の太陽電池パネルの傾斜取付構造では、太陽電池パネルの少なくとも一方の端縁を支持する受片が支持部材に対して回動自在に枢支されているので、周辺環境に合わせてより発電効率のよい傾斜にすることや、冬季は傾斜を急にして積雪量を軽減することができる。しかも、太陽電池パネル間に、一種類の支持部材を配設して各太陽電池パネルを傾斜状に設置することができるため、施工コストを低く抑えることができ、太陽電池パネルの様々なサイズに対応させることができる。

また、受片に、太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する部材を取り付ける場合には、太陽電池パネルの端縁を確実に保持することができる。

また、太陽電池パネルの端縁を、支持部材に取り付けた厚み方向に弾性を有する弾性材にて支持する場合には、太陽電池パネルの傾斜にかかわらず、どのような傾斜の太陽電池パネルも支持可能である。

また、支持部材には、太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する部材を取り付ける場合には、前記受片に溝状部を設けた場合と同様に太陽電池パネルを確実に保持することができる。

（ａ）本発明の太陽電池パネルの傾斜取付構造の一実施例（第１実施例）の施工途中を示す斜視図、（ｂ）用いた固定金具を拡大して示す斜視図、（ｃ）用いた支持部材を拡大して示す斜視図、（ｄ）用いた外設部材（雪止め具）を拡大して示す斜視図である。（ａ）第１実施例の傾斜取付構造の要部の側面図、（ｂ）用いた支持部材の本体を示す拡大側面図、（ｃ）本体に受片を枢支させた状態を示す拡大側面図、（ｄ）支持部材に太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する押さえ部材を取り付けた状態を示す拡大側面図である。（ａ）第２実施例の傾斜取付構造を示す側面図、（ｂ）用いた支持部材の本体を示す拡大側面図、（ｃ）本体に受片を枢支させた状態を示す拡大側面図である。

本発明は、隣り合う太陽電池パネル間に、太陽電池パネルの一端及び他端を支持する支持部材を配して太陽電池パネルを下地に対して傾斜状に取り付けてなる太陽電池パネルの取付構造であって、前記支持部材には、太陽電池パネルの少なくとも一方の端縁を支持する受片が、支持部材に対して回動自在に枢支されていることを特徴とする。

本発明に用いる太陽電池パネルは、太陽電池モジュールの周縁に枠体（フレーム）を設けてパネル化したものであり、太陽電池モジュールは、結晶系等の太陽電池セルをガラス等に積層させてモジュール化したものであっても、アモルファス等の薄膜のものであってもよく、薄膜等にあっては、基材となる金属板等に一体化してシート状（板状）或いはボード状にしたものであってもよい。
前記太陽電池セルとしては、一般的には片面受光型を用いるが、発電量を増大させるために両面受光型を用いてもよく、この場合、太陽電池モジュールの下方に反射部を介在させればよい。
また、前記枠体は、前記太陽電池モジュールの四つの辺に配する上側枠、下側枠、左右の側方枠からなり、各枠体は、太陽電池モジュールの周縁を保持する保持部と、下方へ垂下する側壁とを備える。

本発明における下地は、瓦屋根、スレート屋根、縦葺き・横葺・折板等の金属屋根等の公知の既存又は新設屋根であっても、躯体上に防水機能を施して下地としたものであってもよく、これらの既存又は新設屋根に取り付けられた金具等でもよい。即ち、本発明の敷設構造に取り付けられる太陽電池パネル下面（下地上）での防水機能を備えるものであればその構成は特に問わない。

本発明における前記支持部材は、前記太陽電池パネル間に配するものであって、前述のように太陽電池パネルの一端及び他端を支持して太陽電池パネルを下地に対して傾斜状に取り付けることができる構成であり、太陽電池パネルの少なくとも一方の端縁を支持する受片が、支持部材（本体）に対して回動自在に枢支されている。
例えば流れ方向に隣接する太陽電池パネル間に支持部材を配する場合に、太陽電池パネルの水上側の端部を支持する水上端支持部と、水下側の端部を支持する水下端支持部とを有する構成であり、少なくとも水上端支持部と水下端支持部との何れかが、支持部材（本体）に対して回動自在に枢支される受片に形成されている。

前記受片は、太陽電池パネルの何れかの端縁を支持する支持部を有し、凸状部又は凹状部である第１枢支部を有し、支持部材（本体）には、当該第１枢支部に回動自在に嵌め込まれる凹状部又は凸状部である第２枢支部を有する。
なお、この受片としては、太陽電池パネルの一端を支持するものと、他端を支持するものの何れかを用いてもよいし、２種類の受片を用いてもよい。そのため、前述の流れ方向に隣接する太陽電池パネル間に支持部材を配する場合には、水上端支持部を設けた受片を用いてもよいし、水下端支持部を設けた受片を用いてもよく、それら２種類の受片を用いてもよい。

また、前記受片には、太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する部材を取り付けるようにしてもよい。この場合、太陽電池パネルを確実に保持することができる。
なお、後述する図示実施例では、開放部に内側へせり出した突出部が設けられ、内部空間に収納するボルトの脱落を防止する溝状部を設け、その内部に保持したボルトに押さえ部材を挿通させて取り付け、ナットを締め付けて固定するようにした。
また、「太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する」とは、この場合には、受片が支持する端縁を押さえ保持することを意味している。

また、この支持部材には、厚み方向に弾性を有する弾性材を一体的に取り付け、この弾性材にて太陽電池パネルの端縁を支持するようにしてもよい。この場合には、太陽電池パネルの傾斜にかかわらず、どのような傾斜の太陽電池パネルも容易に支持することができる。
なお、この場合の「太陽電池パネルの端縁」とは、前記受片にて支持されない側の端縁を意味している。したがって、この弾性材は、受片でなく支持部材（本体）に一体的に設けられる。

さらに、この支持部材には、太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する部材を取り付けるようにしてもよい。この場合、前記受片に押さえ部材を取り付けた場合と同様に、太陽電池パネルを確実に保持することができる。
なお、この場合の「太陽電池パネルの端縁」とは、前記受片にて支持されない側の端縁を意味している。したがって、この溝状部は、受片でなく支持部材（本体）に一体的に設けられる。

なお、溝状部を受片に設ける場合も支持部材（本体）に設ける場合も、溝状部に保持させたボルトを太陽電池パネルの端縁を押さえる押さえ部材に挿通させることにより、取付位置の微調整を行うつつ所望の位置にてナットを締着して固定することができる。

本発明は、太陽電池パネルの少なくとも一方の端縁を支持する受片が支持部材に対して回動自在に枢支されているので、周辺環境に合わせてより発電効率のよい傾斜にすることや、冬季は傾斜を急にして積雪量を軽減することができる。しかも、太陽電池パネル間に、一種類の支持部材を配設して各太陽電池パネルを傾斜状に設置することができ、太陽電池パネルの様々なサイズに対応させることができる。

また、この支持部材は、後述する図示実施例のようにピース材であっても通し材であってもよく、特に後者の場合には、前述の溝状部が長さ方向に形成されるものとなるため、この溝状部に保持させるボルトの位置、即ち押さえ部材の位置を容易に調整することができ、様々なサイズの太陽電池パネルに容易に対応させることができる。

また、後述する図示実施例に示すように太陽電池パネルの高位に位置する端部には、太陽電池パネルの表面上に突設する起立部を設けることが好ましい。この場合、起立部は、雪止め具として、雪を太陽電池パネル間へ、又は該パネル間から裏面空間へ落とすことができる。さらに、この起立部は、太陽電池パネルの裏面空間内の空気を排出する作用も果たすので、太陽電池パネルの裏面空間内の排熱が円滑に行え、太陽電池セルの発電効率の低下を抑制することができる。
この起立部は、太陽電池パネルに設けられるものでも、太陽電池パネルを前記支持部材に設けられるものでも、また取り付ける固定具に設けられるものでもよい。また、起立部を設ける（取り付ける）ための部材を介在させるものでもよく、前記固定具等が兼用するものであってもよい。

また、太陽電池パネルは、裏面と下地間に空間を有するように配設してもよい。この場合には、例えば前記雪止め具を設けた際にも単に雪を止めるばかりでなく、雪や雨水をパネル間から裏面空間に落とすことができ、受光面（＝太陽電池パネルの表面）への積雪や付着物等を速やかに排除することができ、太陽電池の発電効率の低下を防止することができる。この空間は、下地の形状によるものであっても、取付部材の形状や、太陽電池の周縁フレームによるものであってもよい。

図１及び図２に示す第１実施例は、下地として、流れ方向に沿うハゼ組み式の折板屋根３０のハゼ部３５，３５'に取り付けられた持出金具４に、太陽電池パネル５の一端及び他端を支持する支持部材１を配して太陽電池パネル５を下地３に対して傾斜状に取り付けてなる構成である。

この第１実施例における下地を構成する前記折板屋根３０は、山部と谷部とを構成する外装材３Ａと、躯体３Ｂ上に固定されて前記外装材３Ａを保持する図示しない保持部材とからなる。この外装材３Ａは、略平坦状の平板部３１の左右に傾斜状に立ち上がる立ち上がり部３２，３２を有し、各立ち上がり部３２の上端に外側へ延在する載置部３３が形成され、この載置部３３の外側を略鉛直状に起立させて起立部３４とし、隣接する外装材３Ａ，３Ａの当該部分を重合させてカシメてハゼ部としたものであり、外側に位置する重合部３５と内側に位置する被重合部３５'とした構成である。

この折板屋根３０のハゼ部３５，３５'には、図１（ｂ）に拡大して示す左右分割型の本体４Ａと略ハット型の連結枠体４Ｂと上向きの縦ボルト４Ｃとからなる持出金具４が一体化されて取り付けられ、取り付けられた持出金具４の受けフランジ４１に、取付部材１が一体的に固定されている。この本体４Ａは、上端に略平坦状の受けフランジ４１が設けられ、その下方に通孔を有する縦片部分を介して外方へ膨出状の包持部４２が設けられ、さらにその他方に着座部４３が設けられている。そして、この本体４Ａと連結枠体４Ｂと縦ボルト４Ｃとは、係合状に組み合わされ、その着座部４３を折板屋根３０の載置部３３上に受支させると共に、その包持部４２がハゼ部３５，３５'を覆うように配置した状態で前記縦片部分に設けた通孔に連結具４４を締着することにより一体化されている。

この第１実施例における支持部材１は、前記持出金具４の縦ボルト４Ｃに固定されるものであって、図１（ｂ）に示すように略矩形状の平板部１１の略中央に設けられた孔から縦ボルト４Ｃの先端を貫通させてナット４Ｄにて一体的に固定された本体１０と該本体１０に回動可能に枢支された受片２とからなるピース材である。

この支持部材１の本体１０は、その一方側（左手前）寄りに、図２（ｂ）に示すように起立片１５の上端が円柱状に膨出する凸状部である第１枢支部１２が形成され、該第１枢支部１２に対して受片２が回動可能に枢支される。また、他方側（右奥側）寄りには、ボルト１ｃの頭部を収納し、且つボルト１ｃをスライド状に微調整可能に保持する溝状部１３を有し、更に他方側には、弾性材１ｂを取付可能な取付受部１４を有する。前記溝状部１３は、内部にボルト１ｃの頭部よりやや大きな断面略矩形状の空間を備える構成であって、この溝状部１３は開放部に内側へせり出した突出部が設けられ、内部空間に収納するボルト１ｃの脱落を防止する構成である。

また、支持部材１を構成する受片２は、図２（ｂ）に示すように一方側に平板状の水上端支持部２１を有し、下端に前記本体１０の第１枢支部１２に嵌合する断面略円弧状の凹部分である第２枢支部２２を有し、その上方に上方が開放する溝状部２３を有する構成であり、この溝状部２３も前記溝状部１３と同様にボルト２ｂを保持可能である。なお、前記水上端支持部２１と溝状部２３との間には、段部２４が形成され、該段部２４に太陽電池パネル５の水上端縁を当接させて位置規制するようにしてもよい。

また、この第１実施例には、図１（ａ）に点線で示すような外設部材（雪止め具）７を用いた。この外設部材７は、図１（ｄ）に拡大して示すように湾曲状の起立部７１の裏面側に取付溝７２を形成した構成であり、雪を太陽電池パネル５，５間へ、又はそこから裏面空間５２へ落とすことができる。なお、この裏面空間５２とは、太陽電池パネル５と下地（折板屋根３０）との間の空間を指す。
しかも、この起立部７１は、太陽電池パネルの裏面空間５２内の空気を排出する作用も果たすので、太陽電池パネル５の裏面空間５２内の排熱が円滑に行え、太陽電池セルの発電効率の低下を抑制することができる。

本発明の傾斜取付構造の施工手順を以下に示す。
まず、前述のように折板屋根３０のハゼ部３５，３５'には、持出金具４が取り付けられ、該持出金具４に前記支持部材１を一体的に取り付けているが、施工に際し、予め取り付ける太陽電池パネル５の長さ方向の寸法に応じて持出金具４及び支持部材１を取り付ける。即ちどのような寸法の太陽電池パネル５に対しても容易に対応することができる。
なお、支持部材１は、図１（ａ）では本体１０に受片２を枢支すると共に弾性材１ｂを取り付けた状態で配設しているが、図２（ｃ）に示すように更にボルト１ｃを保持させ、受片２にボルト２ｂを保持させた状態で配設するようにしてもよい。

次に、太陽電池パネル５を配設するが、前述のようにその水上端縁を、支持部材１の水上端支持部２１上に配設し、その水下側の裏面を支持部材１に取り付けた弾性材１ｂに支持させる。この状態では、太陽電池パネル５の水上端縁と水下側の裏面を載置状に配設しているに過ぎない。

続いて図２（ｃ）に示すようにボルト２ｂ，１ｃに、スペーサ７Ａ，７Ｂを介して押さえ部材６Ａ，６Ｂを配設し、太陽電池パネル５の水上端縁と水下端縁を押さえ保持し、ナット２ｃ，１ｄを締め付けて固定する。
ここで用いた押さえ部材６Ａ，６Ｂは、それぞれ上方の横片が押さえ部６１，６２で、下方の横片が貫通孔を有する固定部６３，６４である略Ｚ字状のピース材であり、実質的に一つの部材を左右逆に用いたものである。また、用いたスペーサ７Ａ，７Ｂ及びその孔７１，７２も別符号を付したが、実質的に同一部材である。

このように本発明は、隣り合う太陽電池パネル５，５間に一種類の部材（支持部材１）を配設する簡易な構造であって、太陽電池パネル５の端縁を支持する受片２が支持部材本体１０に対して回動自在に枢支されているので、周辺環境に合わせてより発電効率のよい傾斜にすることや、冬季は傾斜を急にして積雪量を軽減することができる。しかも、太陽電池パネル５，５間に、一種類の支持部材１を配設して各太陽電池パネル５を傾斜状に設置することができ、太陽電池パネル５の様々なサイズに対応させることができる。
例えば図１に示すように用いた太陽電池パネル５の短辺が流れ方向に沿うように配設したが、縦横を逆にして、同じ太陽電池パネル５でも長辺が流れ方向に沿うように配設した場合にも全く同じ支持部材１にて対応することができる。そして、この場合には、よりなだらかな傾斜となる。

図３に示す第２実施例の支持部材１'は、前記第１実施例の支持部材１と同様に前記持出金具４に一体的に固定されるものであるが、本体１０'に回動可能に枢支される受片２'は、太陽電池パネル５の水上側の端縁を支持するものではなく、太陽電池パネル５の水下側の端縁を支持する構成である。

この支持部材１'を構成する本体１０'は、図３（ｂ）に示すように持出金具４の受けフランジ４１上に載置する平板部１６の略中央に設けられた孔から縦ボルト４Ｃの先端を貫通させてナット４Ｄにて一体的に固定される。その一方側（左側）には、起立片１７が形成され、該起立片１７の上端に太陽電池パネル５の水上側の端縁を支持する水上端支持部１８及び溝状部１９が設けられている。この溝状部１９は、前記第１実施例における溝状部１３，２３と同様である。その他方側（右側）には、起立片１５'の上端が円柱状に膨出する凸状部である第１枢支部１２'が形成されている。

また、支持部材１'を構成する受片２'は、他方側（右側）に平板状の水下端支持部２５を有し、下端に前記本体１０'の第１枢支部１２'に嵌合する断面略円弧状の凹部分である第２枢支部２２'を有する構成である。なお、前記水下端支持部２５の上方には、太陽電池パネル５の水下端の上面を押さえる押さえ部２６が形成され、前記水下端支持部２５と略コ字状を形成している。

この第２実施例でも、前記第１実施例と同様に、隣り合う太陽電池パネル５，５間に一種類の部材（支持部材１'）を配設する簡易な構造であって、太陽電池パネル５の端縁を支持する受片２'が支持部材本体１０'に対して回動自在に枢支されているので、周辺環境に合わせてより発電効率のよい傾斜にすることや、冬季は傾斜を急にして積雪量を軽減することができる。

１，１' 支持部材
１０，１０' 本体
１２，１２' 第１枢支部
１ｂ弾性材
２，２' 受片
２２，２２' 第２枢支部
３折板屋根
４持出金具
５太陽電池パネル
６押さえ部材
７スペーサ

Claims

隣り合う太陽電池パネル間に、太陽電池パネルの一端及び他端を支持する支持部材を配して太陽電池パネルを傾斜状に取り付けてなる太陽電池パネルの傾斜取付構造であって、
前記支持部材には、太陽電池パネルの少なくとも一方の端縁を支持する受片が、支持部材に対して回動自在に枢支されていることを特徴とする太陽電池パネルの傾斜取付構造。
受片には、長さ方向にボルトを保持可能な溝状部が形成され、該溝状部に保持されたボルトに、太陽電池パネルの端縁を押さえ保持する部材を取り付けることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネルの傾斜取付構造。
太陽電池パネルの端縁を、支持部材に取り付けた厚み方向に弾性を有する弾性材にて支持することを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池パネルの傾斜取付構造。
支持部材には、長さ方向にボルトを保持可能な溝状部が形成され、該溝状部に保持されたボルトに、太陽電池パネルの他端を押さえ保持する部材を取り付けることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の太陽電池パネルの傾斜取付構造。