JP2015004230A - Stand of solar energy utilization device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物の傾斜屋根などに設置される太陽電池パネルなどの太陽エネルギー利用装置に関するものである。 The present invention relates to a solar energy utilization device such as a solar battery panel installed on an inclined roof of a building.
従来、太陽エネルギー利用装置として太陽電池パネルが屋根上に設置されているが、冬季等の降雪により太陽電池パネルの上に積雪してしまうと、パネル面が雪で覆われて太陽光を受光できなくなってしまい、太陽電池パネルを有効に利用できないという問題が生じる。 Conventionally, a solar panel is installed on the roof as a solar energy utilization device, but if the snow falls on the solar panel due to snowfall in winter, the panel surface is covered with snow and can receive sunlight. There is a problem that the solar cell panel cannot be used effectively.
このような問題に関し、例えば、特許文献1では、傾斜屋根上に傾斜して設置される太陽電池パネルの設置構造に関し、降雪時において太陽電池パネル上の雪が滑り落ちやすくするための構造が提案されている。具体的には、太陽電池パネルの水下側の縁部分でシーリング材を用いる構成において、雪を滑り落ちやすくするための構造を提案している。
Regarding such a problem, for example,
他方、太陽電池パネルの水下側の縁部分を保持する構成において、例えば、図5に示される構成が考えられる。この構成では、係止部22Bにてパネル材31の縁部に設けられたパネルフレーム32を上から押える構成としている。
On the other hand, in the structure which hold | maintains the edge part of the underwater side of a solar cell panel, the structure shown by FIG. 5 can be considered, for example. In this structure, it is set as the structure which presses the
しかしながら、係止部22Bが、パネルフレーム32の上辺部35の先端に至るまで覆い被さってしまう構成であると、係止部22Bと上辺部35によってパネル表面31aと略垂直な一連の縦壁面36が構成されてしまい、パネル表面31aに対し上下方向において高さH4の段差を構成してしまうことになる。
However, when the locking
そして、この縦壁面36を雪60が乗り越えることができず、縦壁面36において雪60がせき止められて停滞し、滑り落ちることができず、パネル表面31aに雪が残ったままとなってしまう。
And the
このように縦壁面36で雪60が停滞してしまうと、その水下側から雪60の部分に辿り着いた雪がさらに堆積し、加えて、時間が経過して凍結することで、縦壁面36の部位にて雪の塊が長時間堆積する現象が生じることも懸念される。
When the
そして、ひとたび雪の塊が形成されてしまうと、水上側から滑り落ちる雪が堆積し、雪の塊が次第に増大して大きなせき止めを形成してしまうことになり、雪がますます滑り落ち難い情況が形成されてしまうことになる。 Once a lump of snow is formed, the snow that slides down from the water side accumulates, and the lump of snow gradually increases to form a large dam, creating a situation where the snow is more difficult to slide down. It will end up.
そこで、本発明は以上の問題に鑑み、建物の屋根に設置される太陽電池パネルなどの太陽エネルギー利用装置について、パネルの水下側における縁部分での雪の滑り落ちが良好な新規な構造について提案するものである。 Therefore, in view of the above problems, the present invention relates to a solar energy utilization device such as a solar battery panel installed on the roof of a building, and a novel structure in which snow slides down at the edge portion on the underwater side of the panel. It is what we propose.
なお、太陽電池パネルを製造するパネルメーカにおいては、パネルの形状そのものを設計することができるため、上記のような課題についても、パネルの形状(パネルフレームの形状)を設計変更することなどによる対応が可能となるが、汎用のパネルモジュールを使う架台メーカにおいては、汎用のパネルモジュールの設計変更が自由にできないため、架台の構成について独自の設計をする必要があり、本発明は、このような架台メーカにとって特に解決が必要となる問題である。 Panel manufacturers who manufacture solar cell panels can design the shape of the panel itself, so the above-mentioned issues can be dealt with by changing the design of the panel shape (panel frame shape). However, since the frame manufacturer using the general-purpose panel module cannot freely change the design of the general-purpose panel module, it is necessary to make a unique design for the structure of the frame. This is a problem that requires a particular solution for the frame manufacturer.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1に記載のごとく、
傾斜配置されるパネル材の水下側端部に取り付けられるパネルフレームを横桟部材にて保持するための太陽エネルギー利用装置の架台であって、前記パネルフレームを係止する係止部が、前記パネルフレームの水上側端部よりも水下側にずれた位置において、前記パネルフレームを上から押さえる構成とする、太陽エネルギー利用装置の架台とする。
That is, as described in
A frame of a solar energy utilization device for holding a panel frame attached to a water-side end portion of a panel material to be inclined by a horizontal beam member, the locking portion for locking the panel frame, In the position which shifted | deviated below the water side edge part of the panel frame, it is set as the mount frame of a solar energy utilization apparatus made into the structure which presses down the said panel frame from the top.
また、請求項2に記載のごとく、
前記係止部の最高位置となる第二高さは、前記パネルフレームの最高位置となる第一高さと略同一、或いは、第一高さよりも低くなるように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギー利用装置の架台とする。
Moreover, as described in
The second height, which is the highest position of the locking portion, is configured to be substantially the same as or lower than the first height, which is the highest position of the panel frame. It is set as the mount frame of the solar energy utilization apparatus of
また、請求項3に記載のごとく、
前記係止部の水上側の端部の端面は、前記パネルフレームと前記係止部にて形成される第二段差側から水下側に向かう傾斜面にて構成される、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の太陽エネルギー利用装置の架台とする。
Moreover, as described in
The end surface of the water-side end of the locking portion is configured by an inclined surface that extends from the second step side formed by the panel frame and the locking portion toward the water side. It is set as the mount of the solar energy utilization apparatus of
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
即ち、請求項1に記載の発明においては、
パネルフレームと係止部にて形成される第二段差を、パネルフレームとパネル表面にて形成される第一段差よりも水下側にずらして配置することができ、第一段差と第二段差が傾斜方向において同一位置に配置されることで雪がせき止められ易い構成と比較して、雪が滑り落ち易い構成を実現できる。
That is, in the invention according to
The second step formed by the panel frame and the locking portion can be arranged to be shifted below the first step formed by the panel frame and the panel surface. As compared with a configuration in which snow is easily damped by being arranged at the same position in the inclination direction, a configuration in which snow is easy to slide down can be realized.
また、請求項2に記載の発明においては、
ひとたび第一高さまで至った雪は、その高さと同一、或いは、それよりも低い位置へと滑り落ち易いものとなることから、雪をせき止めにくい構成が実現される。
In the invention according to
Once the snow reaches the first height, it becomes easy to slide down to a position that is the same as or lower than that height, so that a configuration that prevents snow from being damped is realized.
また、請求項3に記載の発明においては、
勾配が付けられない垂直面で構成する場合と比較すると、雪が第二段差を乗り越え易い構成となる。
In the invention according to
Compared with the case where it is configured by a vertical surface to which no gradient is applied, the configuration is such that the snow easily gets over the second step.
図1は、本発明の一実施形態の全体概要を示すものである。
図1に示すごとく、本発明は、屋根1の上に太陽エネルギー利用装置2が設置されるものなどについて適用されるものであり、実施形態として、複数の太陽電池パネル3が配置されるものとしている。
FIG. 1 shows an overall outline of an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the present invention is applied to a solar
また、屋根1に向かって傾斜方向Dを長手方向として配置される縦桟部材10や、屋根1に向かって横幅方向Wを長手方向として配置される横桟部材20などから架台4が構成され、この架台4に対し太陽電池パネル3が載置固定されるものとしている。
Further, the gantry 4 is composed of a
なお、屋根の上に設置される太陽エネルギー利用装置としては、太陽電池パネルのほかにも、太陽光、太陽熱を利用する各種装置(例えば太陽熱温水器など)が想定される。 In addition, as a solar energy utilization apparatus installed on a roof, various apparatuses (for example, a solar water heater etc.) which utilize sunlight and solar heat other than a solar cell panel are assumed.
また、図1に示すごとく、縦桟部材10は互いに横幅方向Wに間隔を開けて複数本が配置され、また、横桟部材20も互いに傾斜方向Dに間隔を開けて複数本が配置される。そして、各縦桟部材10と横桟部材20は、互いに直交するように配置され、井桁状の架台4が構成される。また、屋根1の屋根材の複数箇所には支持部材30が設置され、この支持部材30に対して縦桟部材10が固定され、この縦桟部材10の上に横桟部材20が固定される。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of
縦桟部材10は、傾斜角αの屋根1の傾斜に沿って配設され、これにより、太陽電池パネル3が屋根1と同様に傾斜角αをなすように配置される。この傾斜角αによって、太陽電池パネル3に降った雪は、太陽電池パネル3の表面を滑り落ちることになる。なお、この傾斜角αにおいて低い位置の側を水下側、高い位置の側を水上側とする。
The
また、図2は、設置後における支持部材30と、縦桟部材10と、横桟部材20の部位の拡大図である。なお、軒先側に配される軒先側横桟部材20A(図1)について、太陽電池パネル3の水下側端部を保持する構成や係止部22(図2)の構成は、横桟部材20と同様のものとする。
FIG. 2 is an enlarged view of portions of the
屋根材1Aの上には、ボルトなど締結部材により支持部材30が固定される。また、支持部材30には、ボルトなどの締結部材により、縦桟部材10が固定される。また、縦桟部材10の上面には、横桟部材20が載置されるとともに、横桟部材20が固定用部材71・72により縦桟部材10に固定される。
A
また、横桟部材20には、太陽電池パネル3の端部下側が載置される。また、横桟部材20の上部には、キャップ材21が取付けられ、水下側の太陽電池パネル3の水上側端部は、キャップ材21によって上から押さえ込まれる。
Further, the lower side of the end portion of the
また、水上側の太陽電池パネル3の水下側端部は、横桟部材20に設けた係止部22によって押さえ込まれる。
Further, the water-side end portion of the water-side
図2の例では、係止部22は、横桟部材20と一体的に設けられ、横桟部材20と同一の長さを有する連続片(押さえ片部)をなす構成としている。このほか、横桟部材20の長手方向の数箇所に間隔を空けて設けられる構成としてもよい。また、横桟部材20はアルミ押出成形されるものであり、係止部22は、横桟部材20の成形時に一体的に形成されることとするほか、キャップ材21側に一体的に設けられることとしてもよい。また、長尺のキャップ材21の代わりに長さ寸法の短いピース形状のキャップ材21を使用するとともに、このピース形状のキャップ材21に係止部22を設け、キャップ材21及び係止部22を間隔を空けて配置することとしてもよい。
In the example of FIG. 2, the locking
また、図2に示すごとく、横桟部材20には、太陽電池パネル3の端部が差し込まれ得る溝部25であって、側方が開放される略コ字状の溝部25が形成されるようになっている。これにより、太陽電池パネル3を設置する際には、太陽電池パネル3を傾けた状態で太陽電池パネル3の端部(パネルフレーム32)を溝部25に挿入するとともに、横桟部材20の横面部20eに仮置きしたのち、太陽電池パネル3を倒すことによって太陽電池パネル3を設置することが可能となっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
なお、図2の実施形態では、太陽電池パネル3を倒すことによって太陽電池パネル3を設置する際には、太陽電池パネル3の水下側の角部(パネルフレーム32の角部)が係止部22に引っ掛けられつつ太陽電池パネル3が傾けられることになり、この傾ける作業の際には、係止部22が位置決めとして機能することになる。
In the embodiment of FIG. 2, when the
図3は、係止部22の部位などについて詳細に示す図である。太陽電池パネル3は、ガラスなどからなるパネル材31の端部が、パネルフレーム32の上部に形成した略コ字状の挿入部32aに挿入される構成としている。
FIG. 3 is a diagram showing in detail the part of the locking
より詳しくは、パネルフレーム32は、長尺の部材であり、矩形のパネル材31の四辺を囲むように設けられる。パネル材31と、パネルフレーム32で囲まれる空間には、太陽光発電用の半導体デバイスなどが設けられる。
More specifically, the
パネルフレーム32の上部には、下辺部33、縦辺部34、上辺部35によって囲まれてなる略コ字状の挿入部32aが形成される。この挿入部32aにパネル材31が挿入され、パネルフレーム32の上辺部35がパネル材31のパネル表面31aを覆うように配置される。
In the upper part of the
以上のように構成される太陽電池パネル3においては、パネル材31とパネルフレーム32の上辺部35の間に段差が形成される。この段差は第一段差41となり、パネル表面31aに対し上下方向において高さH1(図4(a)参照)の段差を構成する。
In the
また、パネルフレーム32の上辺部35には、横桟部材20の係止部22が上から覆い被さり、上辺部35が係止部22によって押さえられた状態とされる。なお、パネルフレーム32の上辺部35の端部の形状(第一段差41を構成する部位)は、本実施例のR形状のものに限らず、端面がパネルに対して垂直のものや、テーパーが形成されているものであってもよく、特に限定されるものではない。
Further, the
そして、パネルフレーム32の上辺部35と横桟部材20の係止部22の間には段差が形成される。この段差は第二段差42となり、パネルフレーム32の上辺部35に対し上下方向において高さH2の段差(図4(a)参照)を構成する。
A step is formed between the
また、係止部22の上面は、第二段差42側から水下側に向かって緩やかに立ち上がる第一傾斜面22aと、第一傾斜面22aよりも水下側であって、第一傾斜面22aとの境界部22cから水下側へ低くなるように傾斜する第二傾斜面22bと、を有して構成される。第一傾斜面22aの傾斜は、係止部22が側面視において鋭角をなす、つまりは、パネル表面31aから立ち上げた垂線32を水下側に倒す方向(矢印R方向)の傾斜である。
The upper surface of the locking
また、第二段差42は、第一段差41よりも水下側に配置されるようになっている。図3の例では、屋根の傾斜方向Dにおいて、距離D1だけ低位置側、つまりは、水下側に配置されるようになっている。
Further, the
また、パネル表面31aとの間で第一段差41を形成するパネルフレーム32の上辺部35の上面高さを第一高さ51とする。
Further, the upper surface height of the
同様に、パネルフレーム32の上辺部35との間で第二段差42を形成する係止部22の上面高さを第二高さ52とする。
Similarly, the upper surface height of the locking
そして、第二高さ52は、第一高さ51と略同一、或いは、第一高さ51よりも低く構成される、こととする。
The
以上の構成に倣う具体的な実施例を図4(a)(b)に示す。
<実施例1>
図4(a)の例では、以下の特徴的な要素を有している。
要素1:第二段差42は、第一段差41よりも、屋根の傾斜方向Dにおいて、距離D1だけ水下側に配置される。
要素2:第二高さ52は、第一高さ51と略同一、或いは、第一高さ51よりも低く構成される。
要素3:係止部22は、第二段差42側から水下側に向かって高くなる第一傾斜面22aを有している。
A specific example following the above configuration is shown in FIGS.
<Example 1>
The example of FIG. 4A has the following characteristic elements.
Element 1: The
Element 2: The
Element 3: The latching | locking
<実施例2>
図4(b)の例では、以下の特徴的な要素を有している。
要素1:第二段差42は、第一段差41よりも、屋根の傾斜方向Dにおいて、距離D2だけ水下側に配置される。
要素2:第二高さ52は、第一高さ51と略同一、或いは、第一高さ51よりも低く構成される。
要素3:係止部22は、第二段差42側から水下側に向かう第一傾斜面22dを有している。
<Example 2>
The example of FIG. 4B has the following characteristic elements.
Element 1: The
Element 2: The
Element 3: The locking
<比較例>
以上の構成と比較するものとして、図5の構成をあげる。この構成では、係止部22Bが、パネルフレーム32の上辺部35の先端に至るまで覆い被さっており、係止部22Bと上辺部35によってパネル表面31aと略垂直な一連の縦壁面36が構成されている。この縦壁面36は、パネル表面31aに対し上下方向において高さH4の段差を構成する。
<Comparative example>
The configuration shown in FIG. 5 is given as a comparison with the above configuration. In this configuration, the locking
そして、この縦壁面36を雪60が乗り越えることができず、縦壁面36において雪60がせき止められて停滞し、滑り落ちることができず、パネル表面31aに雪が残ったままとなってしまう。なお、この縦壁面36は、図4(a)(b)の構成における第一段差41、第二段差42が、傾斜方向において同一位置に配置されるために形成されるものである。
And the
この図5の比較例と比較すると、図4(a)に示す実施例1では、図5に示されるような雪60をせき止める縦壁面36が構成されないため、雪がパネル表面31aの傾斜によって滑り落ち易い構成となる。
即ち、要素1により、第一段差41と比較して第二段差42が水下側にずれた位置に構成され、各段差41,42における段差の高さH1,H2を低くすることができるため、雪をせき止めにくい構成が実現される。また、H1>H2とすると、H1の高さを乗り越えて滑り落ちた雪は、より低いH2を乗り越えることが容易となる。
また、要素2により、第二高さ52は第一高さ51よりも低いため、ひとたび第一高さ51まで至った雪は、その高さと同一、或いは、それよりも低い位置へと滑り落ち易いものとなり、雪をせき止めにくい構成が実現される。
また、要素3により、第一傾斜面22aに勾配が付けられていることから、仮に、勾配が付けられない垂直面(想像線32n)で構成する場合と比較すると、雪が第二段差42を乗り越え易い構成となる。
Compared with the comparative example of FIG. 5, in the first embodiment shown in FIG. 4A, the
That is, the
Also, because the
In addition, since the first
同様に、図4(b)に示す実施例1においても、要素1〜3によって比較例と比較して雪が滑り落ち易い構成が実現される。 Similarly, also in Example 1 shown in FIG.4 (b), the structure by which snow is easy to slide down compared with a comparative example is implement | achieved by the elements 1-3.
また、以上の要素1〜3のうち、特に効果の高いものが要素1であり、この要素1を単独で実施した場合でも、雪が滑り落ち易い効果が期待できる。また、要素1〜3が実現される構成であれば本発明を実施することができ、本発明は図4(a)(b)の実施例に限定されるものではない。
Among
以上のようにして本発明を実施することができる。
即ち、図3及び図4(a)(b)に示すごとく、傾斜配置されるパネル材31の水下側端部に取り付けられるパネルフレーム32を横桟部材20にて保持するための太陽エネルギー利用装置の架台(設置用架台)であって、パネルフレーム32の水上側端部よりも水下側にずれた位置において、パネルフレーム32を係止部22によって上から押さえる構成とする、太陽エネルギー利用装置の架台とする。
The present invention can be implemented as described above.
That is, as shown in FIGS. 3 and 4 (a) and 4 (b), the use of solar energy for holding the
これにより、パネルフレーム32と係止部22にて形成される第二段差42を、パネルフレーム32とパネル表面31aにて形成される第一段差41よりも水下側にずらして配置することができ、第一段差41と第二段差42が傾斜方向において同一位置に配置されることで雪がせき止められ易い構成と比較して、雪が滑り落ち易い構成を実現できる。
As a result, the
また、係止部22の最高位置となる第二高さ52は、パネルフレーム32の最高位置となる第一高さ51と略同一、或いは、第一高さ51よりも低くなるように構成される、こととする。
In addition, the
これにより、ひとたび第一高さ51まで至った雪は、その高さと同一、或いは、それよりも低い位置へと滑り落ち易いものとなることから、雪をせき止めにくい構成が実現される。
As a result, the snow that has once reached the
また、係止部22の水上側の端部の端面は、パネルフレーム32と係止部22にて形成される第二段差42側から水下側に向かう傾斜面にて構成される、こととする。
Further, the end surface of the water-side end of the locking
これにより、仮に、勾配が付けられない垂直面(想像線32n)で構成する場合と比較すると、雪が第二段差42を乗り越え易い構成となる。
Thereby, compared with the case where it comprises with the vertical surface (
また、係止部22は、横桟部材20と一体的に形成される、又は、横桟部材20に上側から固定されるキャップ材21に設けられる、こととする。
Moreover, the latching | locking
係止部22を横桟部材20と一体的に構成する場合には、部品点数を削減することができる。係止部22をキャップ材21に設ける場合には、横桟部材20の構造とは独立して、係止部22の形状等を設計することができる。
When the locking
本発明の構成は、建物の屋根などに設置される太陽電池パネルなどの太陽エネルギー利用装置において、広く適用することができる。 The configuration of the present invention can be widely applied to solar energy utilization devices such as solar cell panels installed on the roof of a building.
1 屋根
2 太陽エネルギー利用装置
3 太陽電池パネル
4 架台
10 縦桟部材
20 横桟部材
21 キャップ材
22 係止部
30 支持部材
31 パネル材
31a パネル表面
32 パネルフレーム
32a 挿入部
41 第一段差
42 第二段差
60 雪
α 傾斜角
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記パネルフレームを係止する係止部が、前記パネルフレームの水上側端部よりも水下側にずれた位置において、
前記パネルフレームを上から押さえる構成とする、太陽エネルギー利用装置の架台。 A solar energy utilization device for holding a panel frame attached to an underwater end of a panel material to be inclined with a horizontal beam member,
At a position where the locking portion for locking the panel frame is shifted to the water side from the water side end of the panel frame,
A stand for a solar energy utilization device configured to hold the panel frame from above.
前記パネルフレームの最高位置となる第一高さと略同一、或いは、第一高さよりも低くなるように構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギー利用装置の架台。 The second height, which is the highest position of the locking portion,
It is configured to be substantially the same as the first height that is the highest position of the panel frame, or lower than the first height.
The stand of the solar energy utilization apparatus according to claim 1.
前記パネルフレームと前記係止部にて形成される第二段差側から水下側に向かう傾斜面にて構成される、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の太陽エネルギー利用装置の架台。 The end surface of the water-side end of the locking part is
Consists of an inclined surface from the second step side formed by the panel frame and the locking portion toward the water side,
The stand of the solar energy utilization apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned.
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