JP3185161U - 太陽電池パネル用の架台の取り付け構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽電池パネルの向きを容易に調整可能である太陽電池パネル用の架台の取り付け構造を提供する。
【解決手段】太陽電池パネル用の架台は、チャンネル80を介して、取り付け部材2によって屋根上に取り付けられる。取り付け部材2において、チャンネル80を支持する支持板20には、B方向に長尺なルーズホールであるボルト孔24が形成されている。B方向は屋根を構成する垂木に沿った方向であり、A方向は屋根表面に沿い且つB方向に直交する方向である。これにより、チャンネル80をA方向及びB方向の両方向に多少傾斜させても、ボルト孔24を貫通するボルトによって取り付け部材2に固定可能である。
【選択図】図5

Description

本考案は、太陽電池パネル用の架台を屋根上に取り付ける取り付け構造に関する。
屋根上に太陽電池パネルを取り付ける方法として、特許文献1のような取り付け構造がある。
実用新案登録第3177591号
特許文献1に開示する取り付け構造によると、太陽電池パネルの向きを調整するのが容易ではない。
本考案の目的は、太陽電池パネルの向きを容易に調整可能な太陽電池パネル用の架台の取り付け構造を提供することにある。
第1の観点において、本考案の太陽電池パネル用の架台の取り付け構造は、互いに平行な複数本の垂木上に屋根板が配置された屋根上に、左右方向が規定された、太陽電池パネル用の架台を取り付ける取り付け構造であって、前記垂木の延び方向に対して所定の向きになるように、前記屋根板を貫通して前記垂木まで到達した第1螺子部材によって前記垂木に固定された基部と、前記基部と一体であり又は前記基部に固定された、前記架台を支持する支持部とを有する取り付け部材を備えており、前記垂木の延び方向に関して螺子留めの位置を調整可能な螺子留め用の貫通孔が前記支持部に形成されており、複数の前記取り付け部材が、互いに異なる2本以上の前記垂木に、その1本ごとに少なくとも1個ずつ固定されており、前記架台が、前記屋根板に直交する方向から見てその左右方向が前記垂木の延び方向に対して傾斜するように、前記複数の取り付け部材における前記貫通孔のそれぞれに第2螺子部材によって固定される。
第2の観点において、本考案の太陽電池パネル用の架台の取り付け構造は、互いに平行な複数本の垂木上に屋根板が配置された屋根上に、左右方向が規定された、太陽電池パネル用の架台を取り付ける取り付け構造であって、前記垂木の延び方向に対して所定の向きになるように、前記屋根板を貫通して前記垂木まで到達した第1螺子部材によって前記垂木に固定された基部と、前記基部と一体であり又は前記基部に固定された、前記架台を支持する支持部とを有する取り付け部材を備えており、複数の前記取り付け部材が、互いに異なる2本以上の前記垂木に、その1本ごとに少なくとも1個ずつ固定されており、前記複数の取り付け部材が、前記垂木の延び方向に関して互いに異なる位置に配置されており、前前記架台が、前記屋根板に直交する方向から見てその左右方向が前記垂木の延び方向に対して傾斜するように、前記複数の取り付け部材における前記貫通孔のそれぞれに第2螺子部材によって固定される。
第1の観点によると、支持部には、螺子留め用の貫通孔が、垂木の延び方向に関して螺子留めの位置を調整可能に形成されている。このため、複数の取り付け部材にわたって、垂木の延び方向に位置をずらしつつ架台を固定することで、垂木の延び方向に対して架台を傾斜させて設置することが容易に可能である。
第2の観点によると、複数の取り付け部材が、垂木の延び方向に関して互いに異なる位置に配置されている。これにより、複数の取り付け部材を垂木の延び方向に対して傾斜した直線上に配列することで、垂木の延び方向に対して架台を傾斜させて設置することが容易に可能である。
本考案の一実施形態に係る取り付け部材を介して太陽電池パネルが取り付けられた屋根の斜視図である。 屋根の縦断面図である。 取り付け部材の正面図である。屋根の構造は断面で示す。 チャンネルを固定した状態の取り付け部材の側面図である。 取り付け部材の平面図である。 架台の取り付け例である。図6(a)は架台の前後方向をB方向に沿わせた場合を、図6(b)は架台の前後方向をB方向に対して傾斜させた場合をそれぞれ示す。 架台の前後方向をA方向及びB方向の両方に対して傾斜させる場合の取り付け部材の配置例を示す平面図(ただし、図5とはA方向及びB方向が逆)である。 第1の変形例に係る取り付け部材のチャンネルを固定した状態の正面図である。屋根の構造は断面で示す。 第1の変形例に係る取り付け部材の平面図である。 第2の変形例に係る取り付け部材のチャンネルを固定した状態の正面図である。屋根の構造は断面で示す。 第2の変形例に係る取り付け部材の平面図である。 第3の変形例に係る取り付け部材のチャンネルを固定した状態の正面図である。屋根の構造は断面で示す。 第3の変形例に係る取り付け部材の平面図である。
以下、本考案の一実施形態に係る屋根上設置物の取り付け構造1について、図面を参照しつつ説明する。
取り付け構造1は、太陽電池モジュールパネルを設置する架台100を屋根上に取り付けるためのものである。架台100は、図1及び図6に示すように、支柱102及び103、桁104及び補強材105から組み上げられた土台上に、太陽電池モジュールパネルが設置されるパネル台101が固定されることで構成されている。これらの部材はいずれも金属製である。パネル台101は、太陽電池モジュールパネルが斜め上方を向くように傾斜して配置されている。このパネルの向きを基準に、図1に示すように架台100の方向が規定されている。
架台100を設置する屋根としては、いわゆる陸屋根やバタフライ型屋根等が想定される。本実施形態では、一例として、水平な屋根に設置されるものとする。屋根90は、垂木91、下地92及び複数枚の屋根板93を有している。垂木91は、互いに平行且つ等間隔に配列されている。以下、垂木91の延びる方向に直交する方向をA方向、垂木91が延びる方向をB方向とする。A方向は本考案の「垂木同士を結ぶ方向」に対応し、B方向は本考案の「垂木の延び方向」に対応する。下地92は、木製の合板などからなる平板状部材であり、屋根の面に沿った方向に平面的に広がっている。
屋根板93は、金属製の薄板からなり、水平に配置されている。各屋根板93は、隣接した2本の垂木91間に跨って配置されており、A方向に関する両端が垂木91の上方に位置している。A方向に隣接する屋根板93同士は、垂木91上方の端部において接合されている。この接合部は、図2に示す吊り子94に固定されている。吊り子94は、縦断面がL字型になるように折り曲げられた金属の薄板であり、下地92を貫通するように打ち込まれた釘95によって垂木91に固定されている。各屋根板93の端部は吊り子94に沿って上方に折り曲げられ、さらにその上端において、隣の屋根板93の端部との間に吊り子94の上端を挟むように互いに折り重ねられている。このような屋根板93同士の接合によって、屋根板93の突出部93aが垂木91上に形成されている。
取り付け構造1は、図1に示すように、複数の取り付け部材2を有している。取り付け部材2は、屋根板93の突出部93aに、架台100の一部である2本のチャンネル80を取り付けるための部材である。取り付け部材2は、垂木91の1本おきに設けられている。取り付け部材2は、1本の垂木に関して2個ずつ、B方向に関して架台100の前後方向の幅に応じた所定の間隔を空けて配置されている。取り付け部材2は、屋根の表面に平行な一直線上に沿って2列に配列されており、2列は互いに平行である。図1に示す例では、A方向に沿って2列に配列されている。各列の取り付け部材2には1本のチャンネル80が固定されている。
取り付け部材2は、図3〜図5に示すように、2つの基板10(基部)及び1つの支持板20(支持部)を有している。基板10は、金属製の平板をL字型に直角に折り曲げることにより構成されたL字板11と、両面が粘着面である防水シート12とを有している。L字板11は、屋根板93に水平に沿った底部11aと、底部11aの一端から上方(屋根板93から離隔する方向)に延びた鉛直部11bとを有している。底部11aには、B方向に沿って並んだビス固定用の3つのビス孔13が形成されている。各ビス孔13は、A方向に長尺な楕円の概略形状を有している。鉛直部11bには、ボルト固定用のボルト孔14が形成されている。防水シート12は、ブチルゴムなどの水を通さない弾性材料から構成されている。防水シート12は、底部11aの下面に全面に亘って貼り付けられていると共に、端部が基板10の角に沿って上方に折り曲げられ、鉛直部11bの下部に貼り付けられている。この端部は、後述のように屋根板93上に固定された際、図3に示すように突出部93aの上端まで到達するように調整されている。
2つの基板10は、屋根板93の突出部93aを挟んで背中合わせに配置され、屋根板93上にビス31(第1螺子部材)で固定されている。ビス31は、底部11aのビス孔13を通じ、屋根板93及び下地92を貫通するように、垂木91に向かって斜め下方にねじ込まれる。ビス孔13は、上記の通りA方向に長尺に形成されており、A方向に関してビス31の軸より若干大きさに余裕がある。このため、図3のC1方向又はC2方向に沿ってビス31のねじ込み方向を調整することができる。基板10の底部11aには3つのビス孔13が形成されているが、このうち、B方向に両側の2つのビス孔13が使用される。残りの中央のビス孔13は、両側の2つのいずれかにおいてビス31のねじ込みが失敗した等の場合に予備として使用される。
基板10は、L字板11に貼り付けられた防水シート12が屋根板93の突出部93a及び屋根板93の水平面にそれぞれ密着するように固定される。これにより、雨水や雪解け水などが突出部93aやビスの貫通孔などから浸入するのが抑制される。
支持板20は、鉛直方向に沿った金属製の平板である鉛直部21と、チャンネル80を支持する金属製の平板である上部22とを有している。鉛直部21は、側面視において六角形のホームベース型の形状を有している(図4参照)。鉛直部21には、ボルト固定用のボルト孔23が形成されている。このボルト孔23は、基板10の鉛直部11b側のボルト孔14と側面視においてちょうど重なる位置に配置されている。支持板20全体のB方向に関する幅は、基板10のB方向に関する幅より一回り小さい。支持板20は、その鉛直部21が基板10の鉛直部11b同士の間に挟まれるようにボルト32(第3螺子部材)及びナット33によって2つの基板10に固定されている。
ボルト32の螺子軸はA方向に沿っており(図3参照)、支持板20の固定位置は、この螺子軸を中心とした回転方向に関して調整可能である。例えば、支持板20は、図4の実線及び破線で示すように、上部22がB方向に沿う位置で固定されてもよいし、図4の一点鎖線に示すように、B方向に対して傾斜した位置で固定されてもよい。なお、鉛直部21がホームベース型の形状を有していることにより、例えば鉛直部21が矩形の形状を有している場合と比べて、鉛直部21を回転させた際に下端の角部が下方の屋根板に当たりにくくなっている。
上部22には、A方向に沿って並んだ2つのボルト孔24が形成されている。ボルト孔24はB方向に長尺なルーズホールであるため、ボルトの留め位置をB方向に調整可能である(図5参照)。一方、チャンネル80の底板にはボルト孔80aが形成されている。ボルト孔80aは、チャンネル80の長さ方向に長尺なルーズホールであるため、ボルトの留め位置を長さ方向に調整可能である。上部22とチャンネル80は、ボルト孔24及び80aを貫通するボルト34とこれを留めるナット35により固定されている。ボルト孔24及び80aは、上記の通りルーズホールであるため、ボルト34による留め位置が多少ずれても問題ない。したがって、例えば、チャンネル80をA方向に沿った図5の破線の状態で上部22に固定することはもちろん、A方向に対して傾斜した図5の一点鎖線の状態で上部22に固定することも可能である。
次に、架台100の取り付けについて説明する。取り付け部材2を垂木91に固定した後、支持板20の上部22の上面にチャンネル80を固定する。そして、そのチャンネル80に架台100の支柱102及び103を固定することにより、架台100を屋根上に設置することができる。図6(a)、図6(b)及び図7はそれぞれ、取り付けの一例である。これらの図では一基の架台100のみが示されているが、複数の架台100がチャンネル80の長さ方向に沿って並んでチャンネル80に固定されてもよい。
本実施形態によれば、以下の通り、架台100を取り付ける向きを調整可能である。第1に、A方向に沿った軸周りの回転方向に関する向きの調整が可能である。例えば、各取り付け部材2において上部22がB方向に沿うように支持板20を配置した場合(図4の実線)、図6(a)に示すように、架台100の前後方向がB方向に沿う。一方、上部22がB方向に対して傾斜するように支持板20を配置した場合(図4の一点鎖線)、図6(b)に示すように、架台100の前後方向をB方向に対して傾斜させることができる。なお、この場合、支柱102及び103の少なくともいずれかの長さを図6(a)の場合から変更する必要がある。図6(b)の例では、図6(a)と比べて、支柱102を長くすると共に支柱103を短くしている。
第2に、屋根の表面に直交する軸周りの回転方向に関する向きの調整が可能である。図1は、架台100の左右方向とA方向とが一致するように架台100を設置した状態を示している。これに対し、図7は、架台100の左右方向をA方向及びB方向の両方に対して傾斜させた状態を示している。このように設置するには、まず、取り付け部材2をB方向に関して互いにずらし、A方向及びB方向の両方に対して傾斜した2列に配列されるように取り付け部材2を垂木91に固定する。そして、チャンネル80を取り付け部材2の各列に沿わせて配置し、取り付け部材2に固定する。このとき、上記の通り、チャンネル80側のボルト穴であるボルト孔80aも取り付け部材2(上部22)側のボルト穴であるボルト孔24も、いずれもルーズホールとして形成されている。このため、図5に示すように、チャンネル80を多少、傾斜させても、取り付け部材2に適切に固定することができる。
以下、取り付け部材の変形例について説明する。第1の変形例は、図8及び図9に示す取り付け部材202に関する。取り付け部材202は、上記の屋根板93と比べ、A方向に幅が大きい突出部293aを有する屋根板293に対して使用される。架台100は、チャンネル80の代わりにチャンネル280を用いて取り付け部材202に固定される。なお、図8において、突出部293a内の構成の図示を一部省略している。また、上述の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
取り付け部材202は、屋根板293上に設置される基板210と、基板210の上面に固定される支持板220とを有している。基板210は、B方向に直交するいずれの断面においても上方に矩形状に突出した凸部を有している。この凸部は、内部に突出部293aが収容されるような大きさを有している。基板210の下端部は、A方向の両側に突出しており、この突出部が防水シート212を介して屋根板293の上面に密着している。
基板210の上端部には環状のビス孔210aが形成されており、このビス孔210aを通じて上方からビス290が打ち込まれている。ビス290の先端は、屋根板293の突出部293a及び下地92を貫通して垂木91に達している。これにより、基板210が垂木91に強固に固定されている。
支持板220は、B方向に長尺な2つのボルト孔220aが形成された平板部材である。2つのボルト孔220aは、B方向に関して同じ位置に形成され、A方向に関して基板210の凸部を挟んで互いに離隔している。一方、チャンネル280側の底板には、チャンネル280の長さ方向に長尺なボルト孔280aが形成されている。チャンネル280は、ボルト孔220a及び280aを貫通するボルト34とこれを留めるナット35により、支持板220に固定されている。ボルト孔220a及び280aは、上述の実施形態と同様、それぞれ長尺に形成されたルーズホールであるため、例えば、チャンネル280をA方向に沿った図9の破線の状態で支持板220に固定することも、A方向に対して傾斜した図9の一点鎖線の状態で支持板220に固定することも可能である。取り付け部材202は、図1のようにB方向に同じ位置に配置しても、図7のようにB方向にずらして配置してもよい。
第2の変形例は、図10及び図11に示す取り付け部材302に関する。取り付け部材302も屋根板293に対して使用される。架台100は、チャンネル80の代わりにチャンネル380を用いて取り付け部材302に固定される。上述の実施形態又は変形例と同じ構成には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
取り付け部材302は、屋根板293上に設置される基板310と、基板310の上面に固定される支持板320とを有している。基板310の構成は、A方向に関して基板210より幅広い点以外においては基板210の構成と同様である。基板310は、ビス孔310aを通じ、ビス290によって垂木91に固定される。支持板320は、B方向に直交するいずれの断面においても下方に矩形状に突出した凸部を有している。支持板320の底板は防水シート312を介して基板310の上面に固定されている。
支持板320の上端部は、A方向に両側に突出している。この突出部には、B方向に長尺な2つのボルト孔320aが形成されている。2つのボルト孔320aは、B方向に関して同じ位置に形成され、A方向に関して互いに離隔している。一方、チャンネル380側の底板には、チャンネル380の長さ方向に長尺なボルト孔380aが形成されている。チャンネル380は、ボルト孔320a及び380aを貫通するボルト34とこれを留めるナット35により、支持板320に固定されている。上述の実施形態や変形例と同様、チャンネル380をA方向に沿った図11の破線の状態で支持板320に固定することも、A方向に対して傾斜した図11の一点鎖線の状態で支持板320に固定することも可能である。取り付け部材302は、図1のようにB方向に同じ位置に配置しても、図7のようにB方向にずらして配置してもよい。
第3の変形例は、図12及び図13に示す取り付け部材402に関する。取り付け部材402は、垂木91上に突出部が形成されない屋根板493に対して使用される。架台100は、チャンネル80の代わりにチャンネル480を用いて取り付け部材402に固定される。上述の実施形態又は変形例と同じ構成には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
取り付け部材402は、本考案に係る基部及び支持部が一体となった支持板410を有している。支持板410は、B方向に直交するいずれの断面においても下方に矩形状に突出した凸部を有している。凸部の先端部に対応する底板には、環状のビス孔410bが形成されており、このビス孔410bを通じて上方からビス290が打ち込まれている。ビス290の先端は、屋根板493及び下地92を貫通して垂木91に達している。これにより、支持板410が垂木91に強固に固定されている。
支持板410の上端部は、A方向に両側に突出している。この突出部には、B方向に長尺な2つのボルト孔410aが形成されている。2つのボルト孔410aは、B方向に関して同じ位置に形成され、A方向に関して凸部を挟んで互いに離隔している。一方、チャンネル480側の底板には、チャンネル480の長さ方向に長尺なボルト孔480aが形成されている。チャンネル480は、ボルト孔410a及び480aを貫通するボルト34とこれを留めるナット35により、支持板410に固定されている。上述の実施形態や変形例と同様、チャンネル480を、A方向に沿った図13の破線の状態で支持板410に固定することも、A方向に対して傾斜した図13の一点鎖線の状態で支持板410に固定することも可能である。取り付け部材402は、図1のようにB方向に同じ位置に配置しても、図7のようにB方向にずらして配置してもよい。
以下、上述の実施形態に係るその他の変形例について説明する。上述の実施形態や変形例では、取り付け部材2等をB方向にずらして配置することで、チャンネル80等をA方向及びB方向のいずれに対しても傾斜させている(図7)。しかし、取り付け部材2等をB方向に同じ位置に配置すると共に、チャンネル80等をA方向及びB方向の両方に傾斜させることもできる。チャンネル80等を固定する貫通孔がいずれの実施例においてもルーズホールとして形成されているため、取り付け部材2等をB方向に同じ位置に配置してもある程度はチャンネル80等を傾斜させて固定できるためである。
また、上述の実施形態や変形例では、取り付け部材やチャンネルのボルト孔をB方向に長尺なルーズホールとすることでボルト留めの位置を調整可能としている。しかし、これ以外の方法によりボルト留めの位置を調整可能であってもよい。例えば、取り付け部材においてはB方向に沿って、チャンネルにおいてはその長さ方向に沿って、それぞれ複数のボルト孔を配列することでボルト留めの位置を調整可能としてもよい。
また、上述の実施形態では、取り付け部材2が垂木91の一本おきに固定されているが、一本ずつ固定されてもよいし、2本おきに固定されてもよい。また、取り付け部材2をチャンネル80に沿って2列に配列する際、1列目に属する取り付け部材2と2列目に属する取り付け部材2とで異なる垂木91に固定されてもよい。
100…架台
1…取り付け構造
2、202、302、402…取り付け部材
10、210、310…基板
20、220、320、410…支持板
24…ボルト孔
80a…ボルト孔
80、280、380、480…チャンネル
90…屋根
91…垂木

Claims (4)

  1. 互いに平行な複数本の垂木上に屋根板が配置された屋根上に、前後方向が規定された、太陽電池パネル用の架台を取り付ける取り付け構造であって、
    前記垂木の延び方向に対して所定の向きになるように、前記屋根板を貫通して前記垂木まで到達した第1螺子部材によって前記垂木に固定された基部と、前記基部と一体であり又は前記基部に固定された、前記架台を支持する支持部とを有する取り付け部材を備えており、
    前記垂木の延び方向に関して螺子留めの位置を調整可能な螺子留め用の貫通孔が前記支持部に形成されており、
    複数の前記取り付け部材が、互いに異なる2本以上の前記垂木に、その1本ごとに少なくとも1個ずつ固定されており、
    前記架台が、前記屋根板に直交する方向から見てその前後方向が前記垂木の延び方向に対して傾斜するように、前記複数の取り付け部材における前記貫通孔のそれぞれに第2螺子部材によって固定されることを特徴とする太陽電池パネル用の架台の取り付け構造。
  2. 互いに平行な複数本の垂木上に屋根板が配置された屋根上に、前後方向が規定された、太陽電池パネル用の架台を取り付ける取り付け構造であって、
    前記垂木の延び方向に対して所定の向きになるように、前記屋根板を貫通して前記垂木まで到達した第1螺子部材によって前記垂木に固定された基部と、前記基部と一体であり又は前記基部に固定された、前記架台を支持する支持部とを有する取り付け部材を備えており、
    複数の前記取り付け部材が、互いに異なる2本以上の前記垂木に、その1本ごとに少なくとも1個ずつ固定されており、
    前記複数の取り付け部材が、前記垂木の延び方向に関して互いに異なる位置に配置されており、
    前前記架台が、前記屋根板に直交する方向から見てその前後方向が前記垂木の延び方向に対して傾斜するように、前記複数の取り付け部材における前記貫通孔のそれぞれに第2螺子部材によって固定されることを特徴とする太陽電池パネル用の架台の取り付け構造。
  3. 前記複数の取り付け部材が、前記垂木の延び方向に関して互いに異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池パネル用の架台の取り付け構造。
  4. 前記取り付け部材が、
    前記基部を含む一対の基板と、当該一対の基板によって挟まれた、前記支持部を含む支持板とを有しており、
    前記一対の基板及び前記支持板が、これらを貫通する第3螺子部材によって互いに固定されており、
    前記第3螺子部材の軸が前記垂木同士を結ぶ方向に延びており、
    前記支持板が、前記第3螺子部材の軸を中心とした回転方向の位置を調整可能に前記基板に固定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池パネル用の架台の取り付け構造。
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