JP3894931B2 - 太陽電池パネルの取付架台 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池パネルの取付架台に関する。

従来、太陽電池パネルを屋根上に固定する装置としては、特許文献１に開示される様に、屋根上に固定した台座を介して屋根の流れ方向に横杆材を平行配置し、該横杆材間に太陽電池パネルを架設している。
上記横杆材は、断面形状が上方中央に開放部を有するＣ型の角筒形状に形成され、開放部の両側の平坦部に太陽電池パネルの側端下部を載置し、横杆材内に配置されると共に、開放部の両側（両平坦部の裏面）で抜け止めされる留め具と、太陽電池パネルの側端に設けた凹溝を上方より押圧支持するカバー体とをボルトにて締結することにより、太陽電池パネルを横杆材上に固定している。
特開平１１−２００４号公報

しかしながら、上記の様な横杆材を用いた固定装置では、足場が悪い傾斜した屋根上で太陽電池パネルを横杆材の平坦部上に載置した状態を保持しながら、開放された横杆材の長手方向端部から留め具を横杆材内へ配し、カバー体に挿通したボルトを開放部上方から横杆材内へ挿入して、そのボルトが留め具に螺合するまで留め具を支えていなければ、カバー体を固定できないため、その作業に人手と手間を要し、その作業性が悪かった。
又、横杆材の長手方向端部よりも奥へは手が入らないので、留め具は横杆材の長手方向端部側にしか配置できず、よって横杆材と同様に長尺なカバー体はその両端部のみしか固定できないことになり、太陽電池パネルの側端を必ずしも強固に押圧保持できるとはいえなかった。

本発明は、屋根上に固定される台座を介して屋根の流れ方向に横杆材を平行配置し、該横杆材は両側の長手側縁下部の夫々に、台座上に設けた鉤状突片にスライド自在に掛止される一方のフランジと、台座上に留め具用締結部材で固定される留め具にて押圧支持される他方のフランジとを外方突設し、各フランジ基端より連続して所定高さの垂直部を立ち上がり形成し、該垂直部に連続して太陽電池パネルの側端を載上支持するＬ型の段丘部を設け、該段丘部の上端同士を天板で連続形成して下方が開口された略凸型に形成され、横杆材の内側上方形状に対応した連結具を横杆材の連結端部間に跨嵌し、連結具の上端面と該上端面に内側面が当接する天板とを連結具用締結部材にて固定し、天板には太陽電池パネルの側端を上方よりを押圧支持するカバー体をカバー体用締結部材にて固定することにより、台座に対する横杆材の組み付け、太陽電池パネルの設置及びカバー体の取付けを容易にして、上記課題を解決する。

要するに本発明によれば、横杆材は下方が開口された略凸型に形成したので、その開放された下方より連結具を横杆材内に簡単に配することができ、横杆材の連結端部間に連結具を跨嵌し、該連結具の上端面とこの上端面に内側面が当接する天板とを連結具用締結部材にて固定することにより、簡単に横杆材同士を連結できると共に、連結具は横杆材の内側上方形状に対応して形成され、横杆材上方を構成する天板及び段丘部の内側を当接支持しているため、横杆材を真っ直ぐに連結できると共に、太陽電池パネルを横杆材上に配してもその連結部分がズレ動くことのない強度を以て太陽電池パネルを確実堅固に支持できる。

そして、上記横杆材の一方のフランジを台座上に設けた鉤状突片に掛止して、台座上で単に横杆材をその長さ方向にスライドさせるだけで安定的にして容易に台座に対し横杆材を直交配置でき、かかる状態では横杆材は台座の鉤状突片で支持されているため、その状態が保持され、傾斜した屋根上であっても滑り動くことがないので横杆材を支える必要がない。
よって、かかる状態において、横杆材の他方のフランジを台座上に留め具用締結部材で固定される留め具にて押圧支持するだけで、留め具と鉤状突片との間に横杆材の台座との交差部位を堅固に挟持して横杆材を台座上に簡単に固定できる。

この様に、屋根上に固定される台座を介して屋根の流れ方向に平行配置した横杆材において、該横杆材に設けたＬ型の段丘部に、太陽電池パネルの側端が載上支持される様に配置することにより、傾斜した屋根上であっても、太陽電池パネルにおいて屋根の軒側に対応した側端が段丘部の立ち上がり部にて当接支持されているので、屋根の流れ方向に滑り動くことはなく、位置決めが容易に行え、太陽電池パネルが固定されるまでこれを支える手間を要せず、横杆材に太陽電池パネルを容易に設置できる。

又、太陽電池パネルの側端を上方より押圧支持するカバー体を、段丘部の上端間に設けた天板にカバー体用締結部材で固定する様にしたので、カバー体の固定に際しては、天板上にカバー体を重ねる様にしてカバー体用締結部材を天板に締結しさえすれば、人手を要さず簡単容易にカバー体を横杆材に取付けでき、よって太陽電池パネルの横杆材への固定をも容易と成すことができる。
しかも、カバー体を固定するカバー体用締結部材の天板に対する締結位置に制限はなく、必要に応じ天板の適宜位置に何箇所でも設定できるため、確実堅固に太陽電池パネルを押圧支持できる。

以下本発明の実施の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
図１に瓦葺き屋根に配置する太陽電池パネルの固定装置の分解斜視図を示す。
この固定装置は、瓦葺き屋根Ｒの流れ方向Ｘに平行配置される複数の横杆材１にて構成される架台２を台座３を介して屋根Ｒ上に固定している。
台座３は屋根Ｒ上の縦横（流れ方向Ｘ及び桁行方向Ｙ）の夫々に所定間隔置きに配置した屋根固定具４と、該屋根固定具４を介して屋根Ｒの桁行方向Ｙに平行配置される縦杆材５とから構成される。
屋根固定具４は、金属帯板を所定形状に屈曲形成したものにして、屋根Ｒの流れ方向Ｘ前後の屋根瓦Ｔ、Ｔ１間に挿入され、且つ後方の屋根瓦Ｔ１下部（図示例では、野地板Ｆ上に固定した補助板Ｈ）にビス止めされる固定部4aを一端に設け、他端を鉤状に屈曲してその水平面を縦杆材５を載置する支持部4bと成すと共に、該支持部4b上に縦杆材５を固定する支持ボルト4cを立設している（図１、２参照）。

縦杆材５は、断面略Ｃ形のリップ溝形鋼から成り、そのリップ溝の開放側を底部６とし、上面７適所には長手方向に所定長さを有するスリット８を設けると共に、上面７において横杆材１を直交配置する部位には、先端が縦杆材５の長手方向へ指向した複数の鉤状突片９を切り起し形成している。
そして、屋根Ｒ上に突出している屋根固定具４の支持部4bに縦杆材５の底部（リップ）６を載置すると共に、下方よりスリット８を貫通突出した支持ボルト4cの突端に座金を挿通してナットＮを締結することにより、縦杆材５を屋根Ｒの桁行方向Ｙに平行配置して台座３を構成している（図１、３参照）。
尚、縦杆材５はスリット８に沿ってその長手方向にスライドすることにより、桁行方向Ｙで隣接する各縦杆材５の鉤状突片９同士が流れ方向Ｘに平行な任意の軸線上に位置する様に成している。
又、台座３（縦杆材５）の上面７において、鉤状突片９の先端が指向する後方には、所定間隔を置いて留め具用締結部材（ボルト）Ｂで固定される留め具10を設けている。
この留め具10は、帯状金属板を扁平な逆凹型に屈曲形成し、その上端面に設けたボルト挿通穴にボルトＢを挿通し、該ボルトＢを縦杆材５の上面７に螺着する様に成している。 尚、本実施例では、台座３は縦杆材５を屋根固定具４に固定したものを示したが、縦杆材５を屋根Ｒの桁行方向Ｙに平行配置するものであれば、屋根固定具４の構成及び縦杆材５との取付け方式は何ら限定されるものでない。

上記では瓦葺き屋根Ｒに架台２を固定する台座３について説明したが、スレート葺き屋根Ｒ１に固定する場合には、図５〜７に示す台座3aを用いる。
この台座3aは、前後に長い扁平な直方体形状の基台11の上面11ａに、縦杆材５と同様に単一の鉤状突片9aを上方突設すると共に、該鉤状突片9aの先端が指向する後方には、所定間隔を置いて同様にボルトＢで固定される留め具10ａを設けている。
又、基台11の前後下端縁の夫々には、ビス挿通穴を設けたフランジ12を突設し、基台11の底面には、所定の厚みを有し、且つ緩衝性及び可撓性を有する粘着層Ｍを設けている。 そして、台座3aの固定にあっては、先ず屋根Ｒ１の流れ方向Ｘ前後のスレートＳ、Ｓ１間より底面に接着層を有する防水シートＬを挿入して、後方のスレートＳ１下部の野地板Ｆ上に防水シートＬを接着し、該防水シートＬに対応したスレートＳ１上面に上記粘着層Ｍを介して基台11を固定し、該基台11の前後のフランジ12をビスＫ止めすることで成し得る。
尚、基台11をスレートＳ１とその後方のスレートＳ２とに跨がって固定する場合には、スレートＳ２と同肉厚のゴム板Ｇを前方のスレートＳ１上に接着し、これによりスレートＳ２上面とゴム板Ｇ上面とを同一平面上で連続させ、このスレートＳ２上面とゴム板Ｇ上面に跨がって基台11の粘着層Ｍを接着してフランジ12をビスＫ止めすることで成し得る。 又、基台11は屋根固定具４と同様に屋根Ｒ１の縦横（流れ方向Ｘ及び桁行方向Ｙ）の夫々に所定間隔置きに設置される。
この設置に際し、桁行方向Ｙで隣接する各基台11の鉤状突片9a同士を流れ方向Ｘに平行な任意の軸線上に位置する様にしている。

横杆材１は、金属帯板を曲げ加工することにより、下方が開口された略凸型に屈曲形成したものであり、両側の長手側縁下部の夫々に台座３、3a（縦杆材５又は基台11）に固定されるフランジ13を外方突設し、該フランジ13基端より連続して所定高さの垂直部14を立ち上がり形成し、該垂直部14に連続して方形板状の太陽電池パネルＰ、Ｐ１の側端Ｑ、Ｑ１を載上支持するＬ型の段丘部15を設け、該段丘部15の上端同士を天板16で連続形成している。

上記構成の横杆材１は、一方のフランジ13を台座３、3a（縦杆材５又は基台11）上で鉤状突片９、9aにスライド自在に掛止する様に成して、縦杆材５又は基台11に対し直交（屋根Ｒ、Ｒ１の流れ方向Ｘに平行）配置することにより、屋根Ｒ、Ｒ１上に縦杆材５又は基台11と横杆材１を格子状に配置している。
そして、横杆材１の他方のフランジ13は、台座３、3a（縦杆材５又は基台11）上にボルトＢで固定される留め具10、10ａにて押圧支持される。
即ち、留め具10、10ａの一側縁に垂下した突片17、17ａを他方のフランジ13の基端上に配すると共に、留め具10、10ａの上端面に挿通したボルトＢを縦杆材５又は基台11の上面７、11ａに螺着することにより、縦杆材５又は基台11の上面７、11ａと留め具10、10ａで前記他方のフランジ13を挟持固定し、横杆材１は台座３、3a上をスライドできなく成り、横杆材１の縦杆材５又は基台11との交差部位は、該縦杆材５又は基台11上に強固に固定され、架台２が台座３、3a上に固定される。
尚、留め具10、10ａの他側縁に垂下した突片18、18ａは、図３、４、７に示す様に、一方の突片17、17ａよりもフランジ13の肉厚分長く設定し、ボルトＢによる留め具10、10ａの固定状態で突片18、18ａの下端が縦杆材５又は基台11の上面７、11ａに接地している。

ここに、横杆材１について、その段丘部15の平坦部15ａは、留め具用締結部材Ｂによる留め具10、10ａの上記固定状態において、留め具用締結部材Ｂ上端より上方に位置する様に高さ（垂直部14の長さに相当）設定している。
これにより、留め具用締結部材Ｂの上端が段丘部15に配される太陽電池パネルＰ、Ｐ１に干渉することがなく、太陽電池パネルＰ、Ｐ１は屋根面Ｒ、Ｒ１上に対し平行に整然と配置できる。
又、段丘部15の立ち上がり部15ｂの高さは、図３、７又は図４に示す様に、後述する太陽電池パネルＰ、Ｐ１の形式に応じて適宜に設定されるが、太陽電池パネルＰ、Ｐ１の厚みより低く設定されている。
尚、図３、７に示す横杆材１は、その段丘部15における立ち上がり部15ｂを、図４に示す横杆材１のそれよりも若干高く形成しているだけで、それ以外の構成は同一であり、図４では台座３に立ち上がり部15ｂの低い横杆材１を固定したものを示したが、当然ながら、立ち上がり部15ｂの短い横杆材１を台座3aに固定しても良く、この場合には太陽電池パネルＰ１が架台２に設置される。

横杆材１同士を連結使用する場合には、横杆材１の内側上方（天板16及び段丘部15の内側面）に対応した略ハット型の連結具19を用いて横杆材１を連結する。
連結具19は横杆材１に比し短尺に形成され、横杆材１の連結（長手方向）端部間にその内側より跨嵌し、連結具19の上端面と該上端面に内側面が当接する天板16とを連結具用締結部材（ボルト）Ｂ１にて固定している。

台座３、3aに上記の様に固定した架台２において、方形板状の太陽電池パネルＰ、Ｐ１は対向する横杆材１間に架設する様にして設置される。
具体的には、太陽電池パネルＰ、Ｐ１において屋根Ｒの軒側及び棟側に対応した側端Ｑ、Ｑ１の夫々が段丘部15に載上支持される。
かかる状態では、太陽電池パネルＰ、Ｐ１の側端Ｑ、Ｑ１上部は、天板16の両側上方に位置している。
図３、７に示す太陽電池パネルＰは、側端Ｑが断面略コ字状に形成され、その側端Ｑ上部に凹溝部Ｑａを設けている。
又、図４に示す太陽電池パネルＰ１は、側端Ｑ１が垂直面状に形成され、その側端Ｑ１上部は直角に角張っている。
そして、太陽電池パネルＰ、Ｐ１の側端Ｑ、Ｑ１上部を上方より押圧支持するカバー体20又はカバー体20ａをカバー体用締結部材（ボルト）Ｂ２にて天板16に固定し、これにより横杆材１を介して隣接する太陽電池パネルＰ、Ｐ１を一枚のカバー体20、20ａで横杆材１に固定する様に成している。

カバー体20、20ａは、太陽電池パネルＰ、Ｐ１の形式に対応した形態のものが用いられるが、いずれのタイプのものも横杆材１と同一長に形成されている。
図３、７に示す様に、側端Ｑ上部に凹溝部Ｑａが設けられたタイプの太陽電池パネルＰに対応するカバー体20は、帯板21の長手側縁に帯板状の抑え片22を垂設した断面略逆凹型に形成され、天板16の両側上方に存する凹溝部Ｑａに抑え片22を掛止した状態で帯板21を挿通したボルトＢ２を天板16上に螺着することにより、太陽電池パネルＰを横杆材１（架台２）に固定一体化している。
図４に示す様に、側端Ｑ１上部が単に角張ったタイプの太陽電池パネルＰ１に対応するカバー体20ａは、帯板21ａの長手側縁に断面鉤状の抑え片22ａを上方突設した断面略逆ハット型に形成され、天板16の両側上方に存する角張った側端Ｑ１上部に抑え片22ａを掛止した状態で帯板21ａを挿通したボルトＢ２を天板16上に螺着することにより、太陽電池パネルＰを横杆材１（架台２）に固定一体化している。

カバー体20、20ａの帯板21、21ａにおけるボルトＢ２の挿通箇所は、横杆材１において連結具19が配置される長手方向端部に対応した部位以外であればどこでも設定可能であり、前記挿通箇所に対応してボルトＢ２のネジ穴が横杆材１の天板16に形成されている。
尚、架台２において、屋根Ｒの流れ方向Ｘの前後端縁に相当する横杆材１に取付けられるカバー体20、20ａに限っては、その一方の抑え片22、22ａに代えて太陽電池パネルＰ、Ｐ１を載上支持していない段丘部15の平坦部15ａ上へ延びる断面Ｌ型の支持片23、23ａを垂設している。

瓦葺き屋根に設置される固定装置の分解斜視図である。 同上固定装置の使用状態を示す断面図である。 図２の要部拡大図である。 固定装置の他例を示す断面図である。 スレート葺き屋根に設置される固定装置の分解斜視図である。 同上固定装置の使用状態を示す断面図である。 図６の要部拡大図である。

符号の説明

１ 横杆材
３、3a 台座
９、9a 鉤状突片
10、10ａ 留め具
13 フランジ
14 垂直部
15 段丘部
16 天板
19 連結具
20、20ａ カバー体
Ｂ 留め具用締結部材
Ｂ１ 連結具用締結部材
Ｂ２ カバー体用締結部材
Ｐ、Ｐ１ 太陽電池パネル
Ｑ、Ｑ１ 側端
Ｒ、Ｒ１ 屋根
Ｘ 流れ方向

Claims (1)

1. 屋根上に固定される台座を介して屋根の流れ方向に横杆材を平行配置し、該横杆材は両側の長手側縁下部の夫々に、台座上に設けた鉤状突片にスライド自在に掛止される一方のフランジと、台座上に留め具用締結部材で固定される留め具にて押圧支持される他方のフランジとを外方突設し、各フランジ基端より連続して所定高さの垂直部を立ち上がり形成し、該垂直部に連続して太陽電池パネルの側端を載上支持するＬ型の段丘部を設け、該段丘部の上端同士を天板で連続形成して下方が開口された略凸型に形成され、横杆材の内側上方形状に対応した連結具を横杆材の連結端部間に跨嵌し、連結具の上端面と該上端面に内側面が当接する天板とを連結具用締結部材にて固定し、天板には太陽電池パネルの側端を上方よりを押圧支持するカバー体をカバー体用締結部材にて固定することを特徴とする太陽電池パネルの取付架台。

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