JP3142427U

JP3142427U - ソーラパネルの設置構造

Info

Publication number: JP3142427U
Application number: JP2008001984U
Authority: JP
Inventors: 悟大滝
Original assignee: 株式会社大丸総合企画
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2018-04-01

Abstract

【課題】屋上に強固に設置して、強風に対しても安定した状態で固着状態を保ち、施工の手間も少なくて済み、材料費も嵩むことがなく、設置面である屋上の防水効果に影響を与えることのないソーラパネルの設置構造を提供する。
【解決手段】枠体６の上面開口部６１に複数のソーラセル７が収装されたソーラパネルＳＰを屋上などの設置面１０に設置するための設置構造で、設置面１０に一方のフランジを沿わせて所定間隔で配置される互いにウェブ２３の高さが異なる少なくとも２本のＨ鋼材２と、各Ｈ形鋼２の下側に位置するフランジ２１の表面に基端が固着されて各Ｈ形鋼２の軸心に対して交叉する方向へ向けて延びる複数の異形鉄筋と、少なくともＨ鋼材２の下側に位置するフランジ２１と異形鉄筋とを包含して設置面１０に施工されたモルタル層８と、２本のＨ鋼材間２に架設されてソーラパネルＳＰをＨ鋼材間２に固着する複数の型材４とからなる。
【選択図】図３

Description

本考案は、複数のソーラセル（太陽電池）を収容したソーラパネルを屋上に設置する際に用いられる設置構造に関するものである。

従来から、太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換するソーラセル（太陽電池）は化石燃料におけるエネルギー危機や、クリーンエネルギーとして地球温暖化の防止策として多用されており、ビルや家屋などの建物にも設置されるようになってきている。

ソーラセル（太陽電池）の起電力は受光面積に比例することから複数のソーラセル（太陽電池）を収容した比較的広面積のソーラパネルか必要であり、また、光の強さも発生する電力の大きな要因となることから太陽に近く、設置面積を得られ易い屋上や屋根に設置するのが一般的である。

ところで、従来の一般家屋にみられる屋根は太陽の光を受けるのに適した傾斜を有していることからソーラパネルの設置場所として適しており、特に、設置箇所である屋根と設置されたソーラパネルがほぼ同一の傾斜を有することからソーラパネルが隙間かなく設置されて屋根と一体となり、強風が吹いたとしても差程の影響を受けずソーラパネルが安定した状態にあるので、ソーラパネルが自重で落下するのを防止すればよく、比較的固着に対して注意を払う必要がない。

しかしながら、ビルを始めとして近頃は一般住宅に於いても耐久性や耐震性に優れた鉄骨家屋を採用するようになり、ソーラパネルの設置場所として屋上が用いられるようになっているが、屋上は、一般的に平らであることから、例えば、実開昭６１−６９８５４号公報に示されているように（図６参照）、ソーラパネル１ａを傾斜した支持架台２ａを介して屋上３ａに設置しているが、屋上３ａはフラットであるとともにソーラパネル１ａ傾斜して設置されていることから、屋上に強風が吹くとソーラパネル１ａが煽られて浮力が発生する。そのため、支持架台２ａの基端にコンクリートなどのブロックなどの基台４ａを固着させてこれを屋上３ａに埋設するなどのきわめて大掛かりな設置構造が必要となっていた。

また、前記実開昭６１−６９８５４号公報に示されているような腰高な支持架台２ａによらずに例えば型材やＨ鋼材を基材に用いることにより安定した低い支持架台を採用して風の影響を少なくしたソーラパネルの設置構造が、例えば実用新案登録第３０６４４６８号公報（図７参照）、特開２００５−２９９１２７号公報（図８参照）特開２００５−１９４７７１号公報（図９参照）、などに提示されている。

しかしながら、前記実用新案登録第３０６４４６８号公報に提示されているソーラパネルの設置構造は、前記実開昭６１−６９８５４号公報に提示されているものと同様に図に示すようにＨ鋼材である基材５ａにコンクリートブロックなどの基台４ａを設ける必要があり、手間と材料費用が嵩むものである。

また、前記特開２００５−１９４７７１号公報に提示されているものはそのまま屋上３ａに掲置するだけでＨ鋼材を基材５ａの重量により支持架台２ａを屋上３ａに設置するものであり、基材５ａとして屋上を吹き抜ける強風に対向するだけの重量を有するＨ鋼材が必要であり、施工に際してクレーンなどの重機が必要であるばかりか材料費も嵩み、荷重が屋上へ影響する心配もある。更に、前記特開２００５−２９９１２７号公報に提示されているものは、基材５ａをボルトやアンカーなどの固着具６ａを用いて固定するものであり、特に、フラットな屋上３ａは防水構造が施されており、通常、強固に固定しようとすると、固着具６ａを防水層に達するまで打ち込む必要があり、高度な防水施工が必要であったり、施工後に漏水が生じるなどの問題もある。
実開昭６１−６９８５４号公報実用新案登録第３０６４４６８号公報特開２００５−１９４７７１号公報特開２００５−２９９１２７号公報

本考案は、上記のような従来の屋上へのソーラパネルの設置構造が有する問題点を解決するためになされたものであり、屋上に強固に設置して、強風に対しても安定した状態で固着状態を保つことはいうまでもなく、施工の手間も少なくて済み、材料費も特に嵩むことがなく、特に、設置面である屋上の防水効果に影響を与えることのないソーラパネルの設置構造を提供するものである。

前記課題を解決するためになされた本考案は、枠体の上面開口部に複数のソーラセルが収装されたソーラパネルを屋上などの設置面に設置するためのソーラパネルの設置構造であって、前記設置面に一方のフランジを沿わせて所定間隔で配置される互いにウェブの高さが異なる少なくとも２本のＨ鋼材と、前記各Ｈ形鋼の下側に位置するフランジ表面に基端が固着されて各Ｈ形鋼の軸心に対して交叉する方向へ向けて延びる複数の異形鉄筋と、少なくとも前記Ｈ鋼材の下側に位置するフランジと異形鉄筋とを包含して前記設置面に施工されたモルタル層と、前記２本のＨ鋼材間に架設されてソーラパネルをＨ鋼材間に固着する複数の型材とを有することを特徴する。

本考案によれば、互いにウェブの高さが異なる少なくとも２本のＨ鋼材を基材とすることにより設置するソーラパネルに所定の傾斜を与えて安定した状態で屋上に設置することが可能であり、また、Ｈ鋼材の下側のフランジとこのフランジに固着された複数の異形鉄筋を包含して施工されたモルタル層により屋上に設置されるので固着が確実で強風にも対向することができるばかりか、屋上の内部に配置されている防水構造に何らの影響も与えない。

また、ソーラパネルは前記２本のＨ鋼材間に架設される型材を介してソーラパネルをＨ鋼材間に固着することから、ソーラパネルの取付や交換も容易で取付強度も大きい。

また、本考案において、前記モルタル層に金網部材が包含されている場合には、ラス効果によりモルタル層の強度が増大し、固着力や耐久性枷増大し、前記枠体に固着された型材が前記各Ｈ形鋼の上側のフランジ表面に立設された固定部材を介して各Ｈ形鋼に固着されていることでソーラパネルを２本のＨ鋼材間に架設される型材に容易に固着させることができる。

本考案によれば、屋上に所定の傾斜を以てソーラパネルを強風に対しても安定した状態で固着状態を保つ状態に設置することができるばかりか、施工の手間も少なくて済み、材料費も嵩むことがなく、特に、設置面である屋上の防水効果に影響を与えることがない。

以下に、図面を参照して本考案を実施するための最良の形態を説明する。

図１乃至図５は本考案の好ましい実施の形態を示すものであり、ソーラパネルの設置構造１は、例えばビルや家屋の屋上である設置面１０の所定位置に平行に配置される互いにウェブ２３，３３の高さが異なる少なくとも２本のＨ鋼材２，３と、前記各Ｈ形鋼２，３の下側に位置するフランジ２１，３１の表面に基端が固着されて各Ｈ形鋼２，３の軸心に対して交叉する方向へ向けて延びる複数の異形鉄筋９と、Ｈ鋼材２，３の下側に位置するフランジ２１，３１と異形鉄筋９とを包含して前記設置面１０に施工されたモルタル層８と、前記２本のＨ鋼材２，３間に架設されてソーラパネルＳＰをＨ鋼材間２，３に固着する複数の型材４とから構成される。

また、本実施の形態では、モルタル層８を施工するに際して、金網部材５が敷設されて、モルタル層８の強度が増大されている。

尚、本実施の形態で設置されるソーラパネルＳＰは、ソーラセル７が枠体６の上面開口部６１に収装されたきわめて一般的なものであるが、他の形式のソーラパネルＳＰであってもよいことはいうまでもない。

本実施の形態によれば、設置面（屋上）１０の所定位置に少なくとも２本のＨ鋼材２，３を設置するとともにこれらをモルタル層８を用いて固定することにより、きわめて簡単に且つ強固に設置することができる。特に、Ｈ鋼材２，３に複数の異形鉄筋を突設させた場合には、更には、モルタル層８に金網部材５が包含されている場合には更に引っ張り強度か増大する。

次に、本実施の形態の施工例につき図面に基づいて説明する。

図４および図５は本実施の形態の施工例を示すものであり、まず、図４（ａ）に示すように、互いにウェブ２３，３３の高さが異なる２本のＨ鋼材２，３を設置面（屋上）１０の所定位置に平行に配置する。このとき、Ｈ鋼材２，３の設置位置は設置するソーラパネルＳＰ（前記図１参照）の形状と数にあわせて予め設定された位置に設置現場において墨などによる通常現場で用いられる周知の手段により線引をしてから設置すると簡単で間違いない位置に設置することができる。尚、前述の如くソーラパネルＳＰは傾斜した状態で太陽に向けた方が効率がよいことから、基本的には南の方角（図示する矢印Ｓの方方）に対してＨ鋼材２，３を直角に且つ低い方のウェブ２３を有するＨ鋼材２を前方にして互いに平行に配置すると年間を通じて太陽の光を受けやすくエネルギー効率がよい。尚、ソーラパネルＳＰの前後方法の長さが約３４００ｍｍの場合に、例えば前方のＨ鋼材２は、幅１００ｍｍ高さ１００ｍｍ程度、後方のＨ鋼材３は、例えば幅１００ｍｍ高さ２００ｍｍ程度のものを用いる。

また、前記各Ｈ鋼材２，３の下側に位置するフランジ２１，３１の表面に例えば直径が１３ｍｍ、長さ２００ｍｍ程度の異形鉄筋９が基端が溶着されて各Ｈ形鋼２，３の軸心に対して交叉する方向へ向けて複数の異形鉄筋９が例えば互いに２００ｍｍ程度の間隔を有して突設されているとともに、前記Ｈ鋼材２，３の上側に位置するフランジ２２，３２における所定の位置には、各ソーラパネルＳＰをＨ鋼材２，３に固定させるために用いられる型材４を固定するための固着ボルト１５の取付孔１１がそれぞれ予めソーラパネルＳＰに合わせて定められた位置に穿設されているが、これらの異形鉄筋９または取付孔１１は通常は予め向上において所定の様式で形成されるが、、現場において設置条件などを加味して位置や数を考慮して設置してもよい。尚、Ｈ鋼材２，３は比較的自重があることから設置面（屋上）１０に位置決めして置くだけでずれる心配がない。また、本実施の形態では固着ボルト１３によりＨ鋼材２，３に固着する構成としたので確実に固着でき、更には固着ボルト１３の取付孔１１をＨ鋼材２，３の長さ方向へ長孔にしておくことにより（図示せず）型材４の取付時に型材４の設置位置を調整することが可能であるが、例えば固着具１１をＨ鋼材２，３に溶着するなど固着手段は問わない。

そして、次に、図４（ｂ）に示すように、前記設置面（屋上）１０におけるＨ鋼材２，３の間およびＨ鋼材２の前方，Ｈ鋼材３の後方の所定の範囲に所望の大きさの網目を有する金網部材（所謂ラス材）５を敷設し、更に、図４（ｃ）に示すように、前記金網部材５とＨ鋼材２の下側のフランジ２１、Ｈ鋼材３の下側のフランジ３１とを包含するようにモルタル層８を施工することにより、所定の位置に配置したＨ鋼材２，３を設置面（屋上）１０に固着する。

本固着手段によれば、設置面（屋上）１０の所定の位置に配置したＨ鋼材２，３をモルタル層８で固着することから、設置面（屋上）１０に土台固着用の穴を形成したり、アンカーやボルトを打ち込んだりすることがないので設置面（屋上）１０を傷つける心配がなく、設置面（屋上）１０の強度や防水層に影響を与える心配が全くなく、工事において騒音を生じる心配もない。

次に、Ｈ鋼材２，３が設置面（屋上）１０に設置された後に、この上に複数の型材４を介して複数のソーラパネルＳＰを並べて取り付けることになる。図４（ｄ）はその一例を示すものであり、始めに、前記互いに所定の間隔を有して設置面（屋上）１０の所定の位置に固着された２本のＨ鋼材２，３間に必要な本数の例えばＣ形の型材４，４をＨ鋼材２，３のそれぞれ左右両側位置に架設させてＨ鋼材２，３に形成してある取付孔１１に固着ボルト１３とナット１２により固着する（図３参照）。尚、本実施の携帯では、ソーラパネルＳＰはＨ鋼材２，３の長さ方向に４個が並べられることからそれらの４個の両端と互いに接する箇所に２本を重ねて配置するので５本の型材４を使用するとよい。また、本実施例では固着ボルト１３とナット１２とを用いたが、取付孔１１自体をねじ孔とした場合には固着ボルト１３を螺締すればよい。

次いで、詳細を図３に示すように、Ｈ鋼材２，３に架設された互いに対向する一対の型材４，４の所定位置にソーラパネルＳＰを構成する枠体６を枠体６に延設した固着部６２，６３を載置して固着ボルト１５により固定し、各枠体６にソーラセル７をそれぞれ収納して完成する。

図５は、ソーラパネルＳＰを構成する枠体６を取り付ける際の工程を示すものであり、始めに図５（ａ）に示すように、例えばＨ鋼材２に型材４が固着ボルト１３とナット１２により所定の位置に固着されている。尚。このとき、取付孔１１の下端に予めナット１２を固着させておくとよい。

次いで、図５（ｂ）に示すように、互いに隣接する一方のソーラパネルＳＰの枠体６の側端部に延設された板片状の固着部６２を型材４の所定位置に重ねる。そして、図５（ｃ）に示すように、前記型材４の所定位置に重ねられた固着部６２に隣接するもう一方のソーラパネルＳＰの枠体６の側端部に延設された板片状の固着部６３を重ねて、固着ボルト１５により両固着部６２，６３および型材４を貫通させてナット１２に螺締することにより両固着部６２，６３を型材４に一体的に固着させて各枠体６の上面開口部６１にソーラセル７を嵌め込みソーラパネルＳＰが設置される（図３参照）。

尚、本実施の形態では設置工事におけるソーラセル７の損傷を防止するためにソーラせる７を外した状態で設置する場合を示したが、本考案によればソーラセル７を嵌めた状態で設置することができることはいうまでもない。

また、本実施の形態では２本のＨ鋼材を所定の間隔に配置したがＨ鋼材の数は２本に限るものでなく、設置するソーラパネルの前後方向の数に合わせて更に中間に所定高さのＨ鋼材を所定位置に配置することにより、ソーラパネルを均一な状態で支持することができる。

本考案における実施の形態の斜視図。図１のＩ−Ｉ線に沿う更に一部を拡大した拡大縦断面図。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う更に一部を拡大した拡大縦断面図。図１に示した実施の形態における構築の工程例を示す説明図。図１に示した実施の形態における構築の工程例を示す説明図。従来例を示す説明図。別の従来例を示す説明図。異なる従来例を示す説明図。更に異なる従来例を示す説明図。

符号の説明

１ソーラパネルの設置構造、２，３Ｈ鋼材、４型材、５金網部材、６枠体、７ソーラセル、８モルタル層、９異形鉄筋、１０設置面、２１，３１フランジ、２３，３３ウェブ、６１上面開口部、ＳＰソーラパネル

Claims

枠体の上面開口部に複数のソーラセルが収装されたソーラパネルを屋上などの設置面に設置するためのソーラパネルの設置構造であって、前記設置面に一方のフランジを沿わせて所定間隔で配置される互いにウェブの高さが異なる少なくとも２本のＨ鋼材と、前記各Ｈ形鋼の下側に位置するフランジ表面に基端が固着されて各Ｈ形鋼の軸心に対して交叉する方向へ向けて延びる複数の異形鉄筋と、少なくとも前記Ｈ鋼材の下側に位置するフランジと異形鉄筋とを包含して前記設置面に施工されたモルタル層と、前記２本のＨ鋼材間に架設されてソーラパネルをＨ鋼材間に固着する複数の型材とを有することを特徴するソーラパネルの設置構造。
前記モルタル層に金網部材が包含されていることを特徴とする請求項１記載のソーラパネルの設置構造。
前記枠体に固着された型材が前記各Ｈ形鋼の上側のフランジ表面に立設された固定部材を介して各Ｈ形鋼に固着されていることを特徴とする請求項１または２記載のソーラパネルの設置構造。