JP2016079736A - 太陽電池モジュールの施工方法及びこれに用いるクリップナット - Google Patents

Abstract

【目的】太陽電池モジュールの架台フレームへの取付に関するメンテナンスを容易化させ、太陽電池モジュールの架台フレームに対する位置決め作業の容易化と前記架台フレームに対する位置ズレの防止を実現できる、太陽電池モジュールの施工方法及びこれに用いるクリップナットを提供する。
【構成】自由端側の先端部分が上方に折り曲げられて成る立ち上がり部を備えたクリップナットを架台フレームの上板に取り付け、太陽電池モジュールの縁部を前記クリップナットの立ち上がり部に当接させることにより、太陽電池モジュールを架台フレームに対して容易に位置決めできるようにし、太陽電池モジュールの架台フレームに対する位置ズレも防止できるようにした、太陽電池モジュールの施工方法及びこれに用いるクリップナットである。
【選択図】 図１

Description

本発明は太陽電池モジュールの施工方法及びこれに用いるクリップナットに関する。

従来より、太陽電池モジュールを住宅等の建物の屋根に施工するときは、予め屋根に複数本の架台フレーム（支持架台）を互いに所定間隔を介して平行に設置しておき、これらの架台フレームに太陽電池モジュールを取り付けて固定するようにしていた（特許文献１参照）。

特開２０１３−２１４５６４号公報

図８は太陽電池モジュールを建物の屋根に設置する際に使用される従来の架台フレームを示す斜視図である。図８（ａ）及び（ｂ）において、４１は架台フレーム、４２及び４３はそれぞれ前記架台フレーム４１を構成する上板及び側板、４２ａは前記上板４２の幅方向における略中央の位置に形成されたボルト挿通孔、４２ｂは前記上板４２の前記ボルト挿通孔４２ａの位置の下面側に配置され前記上板４２とかしめ固定されたブラインドナット、４２ｃは前記上板４２に形成されたピン固定用孔、４２ｄは前記上板４２から上方に突出するように前記ピン固定用孔４２ｃに挿入されたピンである。

図８に示すような従来の架台フレーム４１に太陽電池モジュールを取付・固定する作業においては、例えば、図示しない取付金具（前記太陽電池モジュールの縁部に形成されたフランジを前記架台フレーム側に押圧し固定するための取付金具）に備えられたボルトを、前記架台フレーム４１の上板４２の上面側から、前記ボルト挿通孔４２ａを介して前記ブラインドナット４２ｂに螺入し、これにより、前記取付金具で前記太陽電池モジュールの縁部を前記架台フレーム４１に押圧し、前記太陽電池モジュールを前記架台フレーム４１に固定するようにしていた。

しかしながら、前述のような前記架台フレーム４１の上板４２のボルト挿通孔４２ａの下面側にかしめ固定されたブラインドナット４２ｂを使用する従来の施工方法において、前記かしめ固定部分が毀損等したときは、その補修が困難である結果、太陽電池モジュールの架台フレーム４１への取付強度が低下し前記取付が不安定化してしまうというメンテナンス上の問題があった。

また、前述のような従来の太陽電池モジュールの架台フレームへの取付・固定作業においては、建物の屋根の上に取り付けられた前記架台フレーム４１は、その上板４２の上面が前記屋根と同様に傾斜しているため、前記架台フレーム４１に太陽電池モジュールを取り付ける際に、太陽電池モジュールを前記架台フレーム４１の上板４２に対して位置決めすることが難しく、また前記太陽電池モジュールが前記上板４２上で滑って位置ズレしてしまうなどの不都合が生じていた。そこで従来は、このような不都合を防止するため、前記太陽電池モジュールの架台フレーム４１への取付作業を行う現場において、太陽電池モジュールの位置ズレ防止用及び位置決め用のピン（図８（ｂ）の符号４２ｄ参照）を前記ピン固定用孔４２ｃに挿入して前記架台フレーム４１の上板４２の上方に突出させるようにしていたが、そのようなピンの取り付け作業を施工現場で行うことの煩雑さなどから、太陽電池モジュール施工時の作業性が大幅に低下してしまうという問題があった。

本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、従来の太陽電池モジュールの施工方法において架台フレームへのブラインドナットのかしめ固定部分が毀損等した場合でも、従来生じていたような補修が困難であるために太陽電池モジュールの架台フレームへの取付強度が低下し前記取付が不安定化してしまうというメンテナンス上の問題を、無くすことができると共に、太陽電池モジュールの取付作業時における太陽電池モジュールの架台フレームに対する位置決めと位置ズレ防止を簡単な工程だけで実現することにより太陽電池モジュール施工時の作業性を大幅に向上させることができる、太陽電池モジュールの施工方法及びこれに用いるクリップナットを提供することを目的とする。

以上のような課題を解決するための本発明による太陽電池モジュールの施工方法及びクリップナットは、上板及び側板を有する架台フレームであって、上板と側板との接続部分に切欠き部が形成されていると共に上板にボルト挿通孔が形成されている複数の架台フレームを、その長手方向が屋根の傾斜方向と略平行となるように互いに所定の間隔を介して屋根に取り付ける工程、自由端側の先端部分が上方に折り曲げられて成る立ち上がり部及びボルト挿入孔が備えられている上側挟持板と、前記ボルト挿入孔に対応する位置の下面側にナット部が備えられている下側挟持板とから成るクリップナットを、前記各挟持板により前記架台フレームの上板を前記切欠き部から前記傾斜方向と略直交する方向に上下から挟み込みながら、前記上板に取り付ける工程、太陽電池モジュールの縁部を前記クリップナットの立ち上がり部に当接させることにより、前記太陽電池モジュールを前記架台フレームに対して位置決めする工程、及びボルトを前記上側挟持板のボルト挿入孔及び前記架台フレームの上板のボルト挿通孔を介して前記下側挟持板のナット部に螺入させることにより、前記太陽電池モジュールを前記架台フレームに取り付け固定する工程から成る施工方法、及びこの方法に使用するのに適したクリップナットである。

また、本発明による太陽電池モジュールの施工方法及びクリップナットにおいては、前記クリップナットの立ち上がり部とボルト挿入孔との間に、前記上側挟持板の下面よりも下方（架台フレームに近づく方向）に突出する突出部が備えられており、前記架台フレームの上板には前記クリップナットが前記架台フレームの上板に取り付けられたとき前記突出部が挿入される凹部又は孔が形成されていることが望ましい（また、前記突出部は、前記クリップナットの各挟持板が前記切欠き部から前記架台フレームの上板を挟みながら移動しているときは前記架台フレームの上板の上を摺動し、前記クリップナットが前記架台フレームの上板の所定位置に配置されたときは前記凹部又は孔内に挿入されるものであってもよい）。

さらに、本発明による太陽電池モジュールの施工方法及びクリップナットにおいては、前記突出部は、前記クリップナットの上側挟持板の一部が切り欠かれることにより形成された小片の自由端側が下側方向（架台フレームに近づく方向）に折り曲げられることにより形成された爪部であってもよい。

以上のように、本発明においては、太陽電池モジュールを架台フレームに固定するために使用するナット部を、クリップナットの架台フレームへの取り付けだけで、架台フレームに取り付けるようにしている。したがって、本発明によれば、もし前記ナット部又はその取付部などに毀損等が生じた場合でも、当該毀損等した部分又はそれを含むナット部の交換を、クリップナットを交換するだけで極めて容易に行なえるようになる。よって、本発明によれば、従来技術において生じていた、架台フレームへのブラインドナットのかしめ固定部分が毀損等しても補修が困難であるために太陽電池モジュールの架台フレームへの取付強度が低下し前記取付が不安定化してしまうというメンテナンス上の問題を、防止することができる。

また本発明においては、クリップナットの上板の先端部分を折り曲げることにより立ち上がり部として構成したので、太陽電池モジュールを前記架台フレーム上に配置するときに、前記太陽電池モジュールの縁部を前記立ち上がり部に当接するだけで、前記太陽電池モジュールを前記架台フレームに対して容易に位置決めすることができ、且つ前記太陽電池モジュールの前記架台フレームに対する位置ズレを防止することができる。よって、本発明によれば、従来のように太陽電池モジュールの位置決め及び位置ズレ防止のためのピンを架台フレームに取り付ける作業が不要となるので、太陽電池モジュール施工時の作業性が大幅に向上するようになる。

また、本発明において、前記クリップナットの上側挟持板の前記立ち上がり部と前記ボルト挿入孔との間に、前記上側挟持板の下面側よりも下方に突出する突出部を備えると共に、前記架台フレームの上板に前記突出部が挿入される凹部又は孔を備えるようにしたときは、前記クリップナットを前記架台フレームの上板の所定位置に取り付けたとき、前記突出部が前記凹部又は孔内に挿入されるので、前記太陽電池モジュールの縁部が前記クリップナットの立ち上がり部に当接したときなどにおいて、前記クリップナット（特に前記立ち上がり部）が前記架台フレームに対して位置ズレしてしまうことが、防止されるようになる。

さらに、本発明において、前記突出部を、前記クリップナットの上側挟持板の一部が切り欠かれることにより形成された小片の自由端側が下側方向に折り曲げられることにより形成されている爪部として構成するようにしたときは、前記突出部を簡単に且つ低コストで形成できるようになる。

（ａ）は本実施形態において使用される太陽電池モジュール施工用クリップナットを示す斜視図、（ｂ）は前記クリップナットの長手方向の中央断面図である。 本実施形態において使用される架台フレームを示す斜視図である。 本実施形態においてクリップナットを架台フレームに取り付ける動作を説明するための斜視図である。 本実施形態において太陽電池モジュールをクリップナットの立ち上がり部を利用して架台フレームに対して位置決めする動作を説明するための斜視図である。 本実施形態において太陽電池モジュールをクリップナットの立ち上がり部を利用して架台フレームに対して位置決めする動作を説明するための斜視図である。 本実施形態において太陽電池モジュールを架台フレームに固定する動作を説明するための斜視図である。 本発明においてクリップナットに形成される突出部の他の例を説明するためのクリップナットの長手方向の中央断面図である。 従来の太陽電池モジュールが取り付けられる架台フレームの構成を説明するための斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１（ａ）は本実施形態に係る太陽電池モジュール施工用クリップナットを示す斜視図、同（ｂ）は前記クリップナットの長手方向の中央断面図である。

図１において、１はクリップナット、２及び３はそれぞれ前記クリップナット１を構成する上側挟持板及び下側挟持板、４は前記各挟持板２及び３の各端部を互いに一体的に接続する側面略Ｕ字状の接続部、５は前記上側挟持板２の略中央に形成されたボルト挿入孔、６は前記下側挟持板３の略中央に設けられたナット部（前記下側挟持板３の下面に例えば溶接等で固着されたナット部）、７は前記上側挟持板２の自由端側（前記接続部４と反対側）の先端部分が図示上方（前記下側挟持板３から離れる方向）に折り曲げられて成る立ち上がり部、８は前記上側挟持板２中の前記立ち上がり部７と前記ボルト挿入孔５との間に形成された爪部であって図示のように斜め下方に折り曲げられた爪部、９は前記爪部８を形成するために前記上側挟持板２中の前記爪部８の自由端側の周辺部分が切り欠かれることにより形成された切欠き部である。

また図２は本実施形態に係るクリップナット１が装着される架台フレームを示す斜視図である。図２において、１１は幅方向の断面が略コの字状に形成された架台フレーム、１２及び１３は前記架台フレーム１１を構成する上板及び側板、１４は前記上板１２及び側板１３の互いの接続部分（境界部分）に形成された切欠き部、１５は前記上板１２の幅方向の略中央の位置に形成されたボルト挿通孔、１６は前記上板１２中の前記ボルト挿通孔１５を中心としたとき前記切欠き部１４と反対側の部分に形成された引っ掛け孔（前記爪部８が挿入可能な孔）である。

次に本実施形態の動作を説明する。まず、前記架台フレーム１１の上板１２に前記クリップナット１を取り付けるときは、図３（ａ）の矢印に示すように、前記クリップナット１を、前記架台フレーム１１の切欠き部１４から前記架台フレーム１１の幅方向（屋根の傾斜方向と略直交する方向）に挿入する。そして、前記クリップナット１を、前記各挟持板２，３で前記上板１２を上下から挟み込みながら、前記矢印方向に移動させる。

この移動中においては、前記クリップナット１の爪部８は、前記上板１２の上面の上を弾性変形されながら摺動する。さらに前記クリップナット１を移動させると、前記クリップナット１は、その接続部４（図１参照）が前記上板１２の前記切欠き部１４の縁部に当接する位置まで移動し、そこで停止し、図３（ｂ）に示す状態となる。

この図３（ｂ）に示す状態では、前記クリップナット１のボルト挿入孔５が前記上板１２のボルト挿通孔１５（図３（ａ）参照）と上下方向において対向する。そこで、ボルトを前記ボルト挿入孔５から前記ボルト挿通孔１５を介して前記ナット部６に螺入することにより、前記クリップナット１を前記架台フレーム１１の上板１２に固定させる。

また、前記の図３（ｂ）に示す状態では、前記クリップナット１の爪部８は、もともと図示下方に折り曲げられて形成されているので、前記上板１２の引っ掛け孔１６（図３（ａ）参照）の中に移動、挿入される。この状態では、前記爪部８は前記引っ掛け孔１６の内周縁部に当接し引っ掛けられた状態（前記引っ掛け孔１６の外側には移動できない状態）となるので、これにより、前記クリップナット１が前記架台フレーム１１に対して位置ズレすること（特に太陽電池モジュールが位置決めのために前記立ち上げ部７に当接させられたときに前記立ち上がり部７の位置がズレてしまうこと）が防止される。

次に、図４は、前述のような動作により前記クリップナット１が固定された架台フレーム１１に太陽電池モジュール２１を取付固定する作業を説明するための図である。前述のように、複数の架台フレーム１１は、その長手方向が屋根の傾斜方向と略平行となるように且つ互いに所定間隔となるように、屋根に設置される。その後、前記各架台フレーム１１に前記クリップナット１が取り付けられる。このような架台フレーム１１の上に、図４に示すように、太陽電池モジュール２１が設置される。このとき、前記架台フレーム１１の上板１２上では、前記クリップナット１の立ち上がり部７が上方に突出している。この立ち上がり部７に太陽電池モジュール２１を当接させることより、太陽電池モジュール２１が前記架台フレーム１１に対して容易に位置決めされると共に、太陽電池モジュール２１が前記架台フレーム１１上で位置ズレすることが防止される。

図５は、前記の図４に示す状態をより詳細に示す斜視図である。図５に示すように、架台フレーム１１には切欠き部１４から図示上方向に挿入されたクリップナット１が取付られている。太陽電池モジュール２１（図５では、便宜上、太陽電池モジュール２１の外周部分を構成する外周枠体２１ａの一部から成る見本が使用されている）の縁部に形成されたフランジ２１ｂが前記クリップナット１の立ち上がり部７に当接することにより、前記太陽電池モジュール２１が正確に位置決めされると共に、前記太陽電池モジュールが架台フレーム１１に対して位置ズレすることが防止される。また、この場合は、前記クリップナット１の爪部８が前記架台フレーム１１の上板１２の引っ掛け孔１６（図３（ａ）参照）内に入り込んでいるので、前記太陽電池モジュール２１が前記立ち上がり部７に当たったときでも、その衝撃により前記立ち上がり部７などが架台フレーム１１に対して位置ズレしてしまうことが防止される。

次に、図６は、このようにして架台フレーム１１上に位置決めして置かれた太陽電池モジュール２１を架台フレーム１１に固定するときの作業を示すものである。この作業においては、図６に示すように、ボルト３１が備えられた取付金具３２を前記クリップナット１の上に配置する。このとき、前記取付金具３２は、前記取付金具３２の側部３２ａの下端部が前記太陽電池モジュール２１の外周枠体２１ａのフランジ２１ｂ上に当接又は対向するように、配置する。その後、前記ボルト３１を、前記クリップナット１の上側挟持板２のボルト挿入孔５及び前記架台フレーム１１の上板１２のボルト挿通孔１５に挿通させてから、前記クリップナット１の下側挟持板３のナット部６に螺入させて固定する。これにより、前記取付金具３２の側部３２ａの下端部が、前記太陽電池モジュール２１の外周枠体２１ａのフランジ２１ｂを前記架台フレーム１１の方に押圧するので、前記太陽電池モジュール２１が前記架台フレーム１１に固定される。

以上のように本実施形態においては、太陽電池モジュール２１を架台フレーム１１に取り付けるためのナット部の架台フレーム１１への取り付けを、クリップナット１の架台フレームへ１１の取り付けだけにより、行うようにした。よって、本実施形態によれば、もし前記ナット部又はその取付部などに毀損等が生じた場合でも、当該毀損した部分又はそれを含むナット部の交換等を、クリップナット１を交換又は着脱することにより、極めて容易に行なえるようになる。よって、本実施形態によれば、従来技術において、架台フレームにブラインドナットをかしめ固定した部分が毀損等しても修復できないことから生じていた、太陽電池モジュール２１の架台フレーム１１への取付強度が低下してしまい、前記取付が不安定化してしまうというメンテナンス上の問題を、無くすことができる。

また本実施形態においては、前記クリップナット１の自由端側の先端部分を立ち上がり部７としたので、太陽電池モジュール２１を架台フレーム１１上に配置するとき太陽電池モジュール２１を前記立ち上がり部に当接するだけで容易に位置決めできると共に、前記太陽電池モジュール２１の位置ズレも防止できるようになる。よって、本実施形態によるときは、従来のように太陽電池モジュールの取付施工時にその位置決め及び位置ズレ防止のためのピンを架台フレームに取り付ける煩雑な作業が不要となるので、太陽電池モジュール取付施工時の作業性が大幅に向上されるようになる。

さらに本実施形態においては、前記クリップナット１の上側挟持板２の前記立ち上がり部７と前記ボルト挿入孔５との間に、前記上側挟持板２に対してその平面よりも下側に折れ曲げられて成る爪部８を形成すると共に、前記架台フレーム１１の上板１２に前記爪部８が挿入可能な引っ掛け孔１６を形成するようにした。よって、本実施形態によれば、前記クリップナット１を前記架台フレーム１１の上板１２に取り付けたとき、前記爪部８が前記引っ掛け孔１６内に入り込む結果、前記クリップナット１の立ち上がり部７などの位置が前記架台フレーム１１に対して位置ズレしてしまうことを防止できるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記実施形態においては、前記架台フレーム１１の上板１２に設置されたクリップナット１の位置ズレ防止用部材として爪部８を示したが、本発明においてはこれに限られるものではなく、クリップナットの上側挟持板の下面よりも下方に突出する部材であって前記上板１２の凹部又は孔に挿入又は嵌合されることによりクリップナットの位置ズレを阻止できるものであればよく、例えば図７に示すようなクリップナット１の上側挟持板２の下面に設けられた略半球状の突出部８ａなどであってもよい。

１ クリップナット
２ クリップナットの上側挟持板
３ クリップナットの下側挟持板
４ クリップナットの接続部
５ ボルト挿入孔
６ ナット部
７ 立ち上がり部
８ 爪部
８ａ 突出部
９，１４ 切欠き部
１１ 架台フレーム
１２ 架台フレームの上板
１３ 架台フレームの側板
１５ ボルト挿通孔
１６ 引っ掛け孔
２１ 太陽電池モジュール
２１ａ 太陽電池モジュールの外周枠体
２１ｂ フランジ
３１ ボルト
３２ 取付金具
３２ａ 取付金具の側部

Claims (6)

1. 上板及び側板を有する架台フレームであって、前記上板と側板との接続部分に切欠き部が形成されていると共に前記上板にボルト挿通孔が形成されている複数の架台フレームを、その長手方向が屋根の傾斜方向と略平行となるように互いに所定の間隔を介して屋根に取り付ける工程、
   自由端側の先端部分が上方に折り曲げられて成る立ち上がり部及びボルト挿入孔が備えられている上側挟持板と、前記ボルト挿入孔に対応する位置の下面側にナット部が備えられている下側挟持板とから成るクリップナットを、前記各挟持板により前記架台フレームの上板を前記切欠き部から前記傾斜方向と略直交する方向に上下から挟み込みながら、前記上板に取り付ける工程、
   太陽電池モジュールの縁部を前記クリップナットの立ち上がり部に当接させることにより、前記太陽電池モジュールを前記架台フレームに対して位置決めする工程、及び
   ボルトを前記上側挟持板のボルト挿入孔及び前記架台フレームの上板のボルト挿通孔を介して前記下側挟持板のナット部に螺入させることにより、前記太陽電池モジュールを前記架台フレームに取り付け固定する工程、を備えた太陽電池モジュールの施工方法。
2. 前記クリップナットの上側挟持板には、前記立ち上がり部と前記ボルト挿入孔との間に、前記上側挟持板の下面よりも下方に突出する突出部が備えられており、前記架台フレームの上板には前記クリップナットが前記架台フレームの上板に取り付けられたとき前記突出部が挿入される凹部又は孔が形成されている、請求項１に記載の太陽電池モジュールの施工方法。
3. 前記突出部は、前記クリップナットの上側挟持板の一部が切り欠かれることにより形成された小片の自由端側が下側方向に折り曲げられることにより形成された爪部である、請求項２に記載の太陽電池モジュールの施工方法。
4. 長手方向が屋根の傾斜方向と略平行となるように互いに所定の間隔を介して取り付けられる太陽電池モジュール固定用架台フレームであって上板と側板との接続部分に切欠き部が形成されていると共に上板にボルト挿通孔が形成されている太陽電池モジュール固定用架台フレームの上板に取り付けられるクリップナットであって、
   自由端側の先端部分が上方に折り曲げられて成る立ち上がり部及びボルト挿入孔が備えられている上側挟持板と、前記ボルト挿入孔に対応する位置の下面側にナット部が備えられている下側挟持板とを備えた、太陽電池モジュール施工用クリップナット。
5. 前記クリップナットの上側挟持板には、前記立ち上がり部と前記ボルト挿入孔との間に、前記上側挟持板の下面よりも下方に突出する突出部が備えられており、前記架台フレームの上板には前記クリップナットが前記架台フレームの上板に取り付けられたとき前記突出部が挿入される凹部又は孔が形成されている、請求項４に記載の太陽電池モジュール施工用クリップナット。
6. 前記突出部は、前記クリップナットの上側挟持板の一部が切り欠かれることにより形成された小片の自由端側が下側方向に折り曲げられることにより形成された爪部である、請求項５に記載の太陽電池モジュール施工用クリップナット。