JP3779296B2 - 太陽電池モジュール取付け装置 - Google Patents

Description

本発明は屋根の上面に太陽電池モジュールを取付けるための取付け装置に関する。

従来、屋根の上面に太陽電池モジュールを取付けるには、図１３に示すように行なっていた。

即ち屋根上面に水平方向に２本のベース材２、２を取付け、太陽電池モジュールを支える複数の主材４、４、…の下端部を下側のベース材２に取付け、各主材４、４、…の中間部を上側のベース材２に下端部を取付けた柱材５、５、…の上端部を固定し、さらに、柱材５、５、…の上端部に横材６を取付ける。
さらに隣り合う２本の柱材５、５間に筋かい７を取付けて補強する。

このようにしてベース材２、主材４、柱材５、横材６、筋かい７などで骨組み構造を作成して、主材４、４、…に太陽電池モジュール８を取付けている。

しかしながら、このような太陽電池モジュールの取付け方法では、鋼材などから成る多数のベース材２、主材４、柱材５、横材６、筋かい７などで骨組み構造を作るため、部品点数が多く、組立て作業の手順も複雑で熟練度が必要であり、作業時間も多大となる。

また、構成部材の種類が多いので在庫管理が大変であった。
また、屋根上の高所作業なので、重量の大きい多数の鋼材で組立て作業をするため、部材の落下などの危険が多かった。

また、鋼材から成る多数のベース材２、主材４、柱材５、横材６、筋かい７などを用いるため重量が極めて大となり、屋根が変形する危険があった。

また、屋根が折板屋根の場合に、折板屋根の山ピッチが異なると、折板屋根の山部分にベース材２を固定するため、それに対応したサイズのベース材が必要となっていた。

本発明はこのような問題を解決した太陽電池モジュール取付け装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために本発明は、屋根材の上面に水平方向に複数のベースレール（２０）を互いに平行に固定し、前記複数のベースレール間にまたがって複数の支持ブラケット形架台（６０）を固定し、前記複数の支持ブラケット形架台に太陽電池モジュール（５０）を固定する太陽電池モジュール取付け装置であって、
前記支持ブラケット形架台（６０）が、前記ベースレールにまたがって取付けられる取付け部（６１）と、該取付け部（６１）から上方へ突設された三角形状板体（６５）と、該三角形状板体の上端から直角に折曲げられた受け縁板（６６）とから成る受け体（６４）とを備え、
前記三角形状板体（６５）の上端部から前記受け縁板（６６）まで連続する切欠き穴（７０）を設けて、太陽電池モジュール（５０）の下面に仮固定したボルト、ナットを前記三角形状板体の前記切欠き穴から前記受け縁板の前記切欠き穴まで横方向に挿入して、前記受け縁板にナット締めによって太陽電池モジュールを固定するようにしたことを特徴としている。

このようにしたため、本発明では、複雑な骨組み構造を必要とせず、複数のベースレールに複数の支持ブラケット形架台を取付けるだけでよいので、太陽電池モジュールの取付け作業が著しく簡単になり、熟練度も不要となり、作業時間を大幅に短縮でき、構造部品がベースレールと支持ブラケット形架台の２種類だけなので、在庫管理が容易となるばかりでなく、作業中の部品の落下などの危険も少なくなるばかりでなく、太陽電池モジュールの下面に仮固定したボルト、ナットを前記三角形状板体の前記切欠き穴から前記受け縁板の前記切欠き穴まで横方向に挿入して、前記受け縁板にナット締めすることによって、極めて簡単に太陽電池モジュールを取付けることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態を示している。
図中、符号１０は折板屋根で、１０ａが下側の端部である。

折板屋根１０は、山部分の長板状の頂部１１と、頂部１１の両側の平板状の傾斜部１２と、谷部分の長板状の底部１３とで構成されている。
この折板屋根１０の頂部１１、１１、…に水平方向に２本のベースレール２０、２０が互いに平行に所定の間隔で取付けられている。

ベースレール２０は図２に示すように底板２１と両側板２２、２２から成る断面コ字状の溝形鋼であって、上面開口部２３の両側において両側板２２、２２の上端から内側へ折曲げられた折曲げ縁部２４、２４を備え、底板２１には長手方向に沿って長穴２５、２５、…が一定間隔で設けられている。

従って、屋根材が折板屋根である場合に、折板屋根１０の山ピッチが異なっていても、多数の長穴２５、２５が長手方向に設けてあるから、いずれかの頂部１１、１１、…に合致する位置の長穴２５を選んでボルト、ナットで取付けることができる。

この折板屋根１０へのベースレール２０の取付けを図３〜６によって説明する。
即ち、図４、５に示すように、折板屋根の山部分の頂部１１にボルト挿通用の穴１１ａを加工し、この頂部１１の上面に、止水用パッキン３０を穴３０ａの位置を合わせて乗せる。

その上にボルト挿通用の穴３１ａを備えたコ字状の上部金具３１を穴３１ａの位置を合わせて乗せる。この上部金具３１の両側板３２、３２の内面間の距離は、ベースレール２０の両側板２２、２２の外面間の距離より僅かに大に設定されている。

この上部金具３１の両側板３２、３２の間にベースレール２０を乗せる。
ベースレール２０の上面の開口部２３から回り止め金具３３を長手方向をベースレール２０の長手方向に合わせていれる。

この回り止め金具３３は図３に示すように断面コ字状で、底板３４と両側板３５、３５から成り、底板３４にはボルト挿通穴３４ａが設けられている。両側板３５、３５の外面間の距離はベースレール２０の開口部２３の両側の折曲げ縁部２４、２４の先端間の距離より小で、底板３４の対角線の長さはベースレール２０の両側板２２、２２の内面間の距離より大に設定されている。従って、この回り止め金具３３をベースレール２０の長手方向に平行にすれば、ベースレール２０の両折曲げ縁部２４、２４の間からいれることができるが、回り止め金具３３のベースレール２０内での回動はベースレール２０の両側板２２、２２の内面に当接するため不能となる。

そして、回り止め金具３３の両側板３５、３５の内面間の距離はボルト３６の六角形状の頭部３６ａが回転不能な距離に設定されている。

ボルト３６の軸部３６ｂを回り止め金具３３、ベースレール２０、上部金具３１、止水用パッキン３０の一致させた各穴に通して、折板屋根１０の頂部１１に設けた穴１１ａから下面側へ挿通させる。

折板屋根１０の山部分の頂部１１の下面側に、ボルト挿通穴４０ａを備えた断面コ字状の下部金具４０を当てて、このボルト挿通用の穴４０ａにボルト３６の軸部３６ｂを通し、バネ座金４２を介してナット４３をボルト３６の軸部３６ｂに螺着する。

下部金具４０の両側板４１、４１の外面間の距離は、図４、６に示すように、折板屋根１０の長板状の頂部１１の水平方向の幅より僅かに小に設定されている。

折板屋根１０の下側から作業者がスパナなどでナット４３を締付けるために回転させると、ボルト３６もナット４３と共に回転するが、ボルト３６の頭部３６ａが回り止め金具３３の両側板３５、３５に接触するため、図３の状態から回り止め金具３３も共に回転して図６に示すようにベースレール２０の両側板２２、２２に当接して回転を規制される。このため、ボルト３６の回転も止まり、折板屋根１０の屋内側で作業者一人でナット４３の締付け作業を行なうことができる。

このようにナット締めを行なうと、折板屋根１０の頂部１１が下面側では下部金具４０に上面側では止水パッキン３０を介して上部金具３１に強く挟持された状態でベースレール２０が取付けられるため、折板屋根１０の頂部１１との接触面積が大となる。このため、取付けられる太陽電池モジュール５０の重量や風圧荷重が、上下の広い面積の金具３１、４０間で挟まれた部分に分散し、頂部１１の穴１１ａの周囲の狭い部分に集中することを避けることができ、屋根の変形や落下を防ぐことができる。

また、このように折板屋根１０の頂部１１の穴１１ａの周辺を上下で大きい面積で金具３１、４０で挟まれ且つ止水パッキン３０が挟持されているので、雨漏れも防ぐことができる。

このようにして折板屋根１０に図１に示すように水平方向に２本のベースレール２０、２０を屋根の傾斜の上下に互いに平行に取付ける。

次に、図１に示すように、２本のベースレール２０、２０にまたがってベースレール２０に対して直角方向に複数の支持ブラケット形架台６０を取付ける。
支持ブラケット形架台６０は、図７に示すように、２本のベースレールにまたがって取付けられる取付け部６１と、この取付け部６１から上方へ突設された板状の受け体６４とで構成されている。

取付け部６１は直線状の細長い平板６１ａを有し、その長手方向の両端にボルト挿通穴６２、６２を備えている。平板６１ａの幅方向の一端には強度をだすために上側へ折返された折返し縁部６３を備えていて、平板６１ａの幅方向の他端から上方へ直角に受け体６４が突設されている。

受け体６４は、平板６１ａの長手方向の一端側へ向かって次第に高さが漸増した三角形状板体６５と、この三角形状板体６５の上端から直角に折曲げられた受け縁板６６を備えている。なお、図７では受け縁板６６は取付け部６１と反対側へ折り曲げられているが、取付け部６１と同一側へ折り曲げてもよい。

三角形状板体６５の両端近傍の上端側において、受け縁板６６の幅方向の中間まで連続する切欠き穴７０が設けられている。

受け縁板６６の切欠き穴７０ａ及び三角形状板体６５の上端側の切欠き穴７０ｂの幅は、図１０に示すように、太陽電池モジュール５０の下面に設けた固定用ボルト５１の直径より僅かに大で、固定用ボルト５１に螺着したナット５２の直径より小に設定され、三角形状板体６５の上端側の切欠き穴７０ｂから下方に連続する切欠き穴７０ｃの幅はナット５２の直径より僅かに大に設定されている。

図８に示すように、太陽電池モジュール５０の背面に、作業者が長方形の４つの頂点の位置に固定用ボルト５１を仮固定して、この固定用ボルト５１にナット５２を先端側に螺着する。

図９に示すように、ナット５２を螺着した固定用ボルト５１を、三角形状板体６５の切欠き穴７０ｂ、７０ｃに横方から挿入するように、支持ブラケット形架台６０を矢印で示すように移動させて、受け縁板６６の切欠き穴７０ａの奥部にボルト５１が達するまで横方にスライドさせ、図１１に示すように、ナット５２を受け縁板６６の下面に締付けることによって太陽電池モジュール５０を受け縁板６６に固定することができる。

なお、図７に示すように、前記受け縁板６６の長手方向の低い側の端部に、太陽電池モジュール５０の前端部５０ａを当接させることによって、前記固定用ボルト５１と切欠き穴７０の位置を一致させるための位置決め用突起６７を設ければ、図９に示すようにこの突起６７に太陽電池モジュール５０の前端部５０ａを当接させて支持ブラケット形架台６０をスライドさせれば、自動的に切欠き穴７０に固定用ボルト５１を挿入できる。この位置決め用突起６７は上方への折曲げ加工などで設けることができる。

このようにして、太陽電池モジュール５０の下面に取付けた支持ブラケット形架台６０を２つのベースレール２０、２０にまたがるようにベースレール２０に直角方向に、次のように取付ける。

図１０に示すように、支持ブラケット形架台６０の取付け部６１の平板６１ａの両端のボルト挿通穴６２、６２に取付けボルト８０の軸部８１を下方へ挿通し、軸部８１に板ナット８２を螺着する。

板ナット８２はほぼ長方形板状で、ベースレール２０の両側の折曲げ縁部２４、２４間に挿入できるように短い方の辺の長さは両側の折曲げ縁部２４、２４間の距離より小に設定され、取付けボルト８０と共回りしないように対角線の長さはベースレール２０の両側板２２、２２の内面間の距離より大に設定されている。

従って、取付けボルト８０を回転させると、板ナット８２はベースレール２０の両側板２２、２２で規制されて回転不能なため、取付けボルト８０の軸部８１を次第に上昇して両側の折曲げ縁部２４、２４の下端部に強圧されて支持ブラケット形架台６０の平板６１ａがベースレール２０に固定される。

このようにしてベースレール２０、２０に複数の支持ブラケット形架台６０、６０、…を固定する。このようにして折板屋根１０に太陽電池モジュール５０が取付けられる。
なお、このようにベースレール２０の長手方向の任意の位置で支持ブラケット形架台６０の固定が可能であるから、太陽電池モジュール５０を設置後でも、取付けボルト８０を緩めて太陽電池モジュール５０をベースレール２０に沿って移動させて設置位置を調整することもできる。

本発明の一実施形態を示す斜視図 ベースレールの斜視図 本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す斜視図 本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す断面図 本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す断面図 本発明の一実施形態のベースレールと折板屋根との取付け構造を示す平面図 本発明の一実施形態の支持ブラケット形架台を示す斜視図 太陽電池モジュールの背面を示す斜視図 太陽電池モジュールと支持ブラケット形架台の関係を示す斜視図 本発明の一実施形態のベースレール、支持ブラケット形架台、太陽電池モジュールの取付け構造を示す断面図 本発明の一実施形態のベースレール、支持ブラケット形架台、太陽電池モジュールの取付け構造を示す断面図 本発明の一実施形態を示す断面図 従来の太陽電池モジュールの取付け構造を示す斜視図

符号の説明

１０ 折板屋根
１１ 頂部
２０ ベースレール
３０ 止水用パッキン
３１ 上部金具
３３ 回り止め金具
４０ 下部金具
４３ ナット
５０ 太陽電池モジュール
６０ 支持ブラケット形架台
６１ 取付け部
６４ 受け体
６５ 三角形状板体
６６ 受け縁板
７０ 切欠き穴

Claims (1)

1. 屋根材の上面に水平方向に複数のベースレール（２０）を互いに平行に固定し、前記複数のベースレール間にまたがって複数の支持ブラケット形架台（６０）を固定し、前記複数の支持ブラケット形架台に太陽電池モジュール（５０）を固定する太陽電池モジュール取付け装置であって、
   前記支持ブラケット形架台（６０）が、前記ベースレールにまたがって取付けられる取付け部（６１）と、該取付け部（６１）から上方へ突設された三角形状板体（６５）と、該三角形状板体の上端から直角に折曲げられた受け縁板（６６）とから成る受け体（６４）とを備え、
   前記三角形状板体（６５）の上端部から前記受け縁板（６６）まで連続する切欠き穴（７０）を設けて、太陽電池モジュール（５０）の下面に仮固定したボルト、ナットを前記三角形状板体の前記切欠き穴から前記受け縁板の前記切欠き穴まで横方向に挿入して、前記受け縁板にナット締めによって太陽電池モジュールを固定するようにしたことを特徴とする太陽電池モジュール取付け装置。

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