JP4311341B2 - 機能パネルの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールや太陽熱温水パネルなど、特定の機能を有する機能パネルの屋根への取付構造に関するものである。

太陽電池モジュールなどの機能パネルを屋根の上に取り付ける工法の一つに、陶器瓦を葺いて形成される既存の屋根に機能パネルを取り付ける工法がある。

この工法は、まず既存の瓦のうち、所定箇所の瓦を撤去し、撤去した箇所に支持瓦１５を取り付け、縦桟１ａと横桟１ｂからなる複数本の桟材１を組んで形成される架台２をこの支持瓦１５によって支持する。次に、隣合う横桟１ｂの間に機能パネル３を嵌め込んで取り付けることによって、複数枚の機能パネル３を架台２に固定する。このようにして、架台２に支持した状態で複数枚の機能パネル３を屋根に取り付けることができるものである（図４、図６参照）。

そしてこのように太陽電池モジュールなどの機能パネル３を架台２に取り付けるにあたって、機能パネル３を金属製の架台２にアース接続する必要がある。機能パネル３を架台２にアースするにあたっては、例えば図７に示すような、両側端に機能パネル接触片７を垂下して設けた断面コ字形の導通部材４を用いて行なわれている（例えば特許文献１等参照）。すなわち、横桟１ｂを介して隣合う機能パネル３，３の端部間に跨るように横桟１ｂの上に導通部材４を配設し、導通部材４を横桟１ｂの上に取り付けることによって、導通部材４の両側端の機能パネル接触片７の下端をそれぞれ、各機能パネル３の外周に取り付けられた金属製外枠１６に接触させ、導電部材４によって機能パネル３を架台２にアース接続することができるものである（図２参照）。
特開平９−２５０２１９号公報（第１７図（ａ）（ｂ））

図７のように形成される導通部材４を用いて機能パネル３を架台２にアース接続するにあたって、導通部材４の機能パネル接触片７は先端が線状に機能パネル３の金属製外枠１６の表面に接触しているが、外枠１６の表面には腐食防止のために塗装やアルマイト処理などが施されており、機能パネル接触片７は外枠１６に電気的に導通した状態で接触していないことがある。また導通部材４はその下面が横桟１ｂの上面に面で接触しているが、横桟１ｂの表面にも同様に腐食防止のために塗装やアルマイト処理などが施されており、導通部材４は横桟１ｂに電気的に導通した状態で接触していないことがある。従って、上記のような導通部材４では架台２への機能パネル３のアース接続を確実に行なうことができないという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、導通部材で機能パネルを架台にアース接続するにあたって、架台に機能パネルを確実にアース接続することができる機能パネルの取付構造を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る機能パネルの取付構造は、屋根の上に縦と横の複数本の桟材１を組んで形成される架台２を取り付け、隣合う桟材１間に機能パネル３を配置して架台２に機能パネル３を固定することによって、屋根に複数枚の機能パネル３を取り付けるようにした機能パネルの取付構造において、導通部材４に下側程横幅が小さくなる台形形状に形成した桟材接触片５を下方へ突出して設けると共に、下端に先端が尖った接触突起６を有する機能パネル接触片７を桟材接触片５と直交する配置で導通部材４の両側端部に下方へ突出して設け、桟材１を介して隣合う各機能パネル３の端部間に跨るように桟材１の上に導通部材４を配設し、桟材１に長手方向に沿って設けられる桟溝８の上面開口に桟材接触片５を嵌め込んで桟材接触片５の両側端縁をこの開口の両縁に圧接させると共に、桟材１を介して隣合う各機能パネル３の端部の金属部材に機能パネル接触片７の接触突起６の先端を圧接させた状態で、導通部材４を桟材１に固定して成ることを特徴とするものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、導通部材４の機能パネル接触片７の下端に、幅方向の複数箇所に接触突起６を設けて成ることを特徴とするものである。

導通部材４に設けた機能パネル接触片７の下端には、先端が尖った接触突起６が形成してあるので、機能パネル接触片７は接触突起６の尖った先端が機能パネル３の金属部材の表面に圧接するものであり、金属部材の表面に塗装やアルマイト処理などが施されていても、接触突起６がこれを突き抜けて金属部材の下地に機能パネル接触片７を接触させることができる。また、導通部材４に下側程横幅が小さくなる台形形状に形成した桟材接触片５を設け、桟材１の桟溝８の開口両縁に桟材接触片５の両側端縁を圧接させているので、桟材接触片５は食い込むように桟材１に圧接するものであり、桟材１の表面に塗装やアルマイト処理などが施されていても、これを突き抜けて桟材１の金属下地に桟材接触片５を接触させることができる。

従って、導通部材４で機能パネル３を架台２にアース接続するにあたって、導通部材４を機能パネル３の金属部材や桟材１の金属下地に接触させて、架台２に機能パネル３を確実にアース接続することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

機能パネル３として太陽電池モジュールを用い、既存の陶器瓦の屋根に機能パネル３を後付けで取り付ける工法について実施の形態を説明すると、まず、既存の瓦１８のうち、所定箇所の瓦１８を撤去し、撤去した箇所に支持瓦１５を取り付ける。図６は屋根の瓦１８の配置を示すものであり、架台２を取り付けるのに必要な箇所の瓦１８を撤去して支持瓦１５（図６に斜線で示す）を取り付けるようにしてある。支持瓦１５の上面には図４に示すように金具受け１９が一体に突設してあり、この金具受け１９に下固定金具２０が取り付けてある。金具受け１９への下固定金具２０の取り付けは、下固定金具２０に下面側へ突出して設けた下固定片２１と金具受け１９にボルトナット２２を通して螺結することによって行なうものである。

架台２はアルミニウムなどの金属材で作製される桟材１を組み付けて形成されるものであるが、桟材１としては縦（軒棟方向）の縦桟１ａと横（軒あるいは棟と平行）の横桟１ｂが用いられる。そしてまず縦桟１ａを軒棟方向に沿って複数配置されている各支持瓦１５の上に亘るように配置し（図６参照）、下固定金具２０によって縦桟１ａを支持瓦１５に取り付ける。下固定金具２０の上面に一対の平行な上固定片２３が設けてあり、上固定片２３の間に嵌め込んだ状態で下固定金具２０の上に縦桟１ａを載置し、上固定片２３と縦桟１ａとをボルトナット２４で結合することによって、下固定金具２０に縦桟１ａを固定し、下固定金具２０及び金具受け１９によって支持瓦１５に縦桟１を取り付けることができるものである。

このようにして複数本の縦桟１ａを軒棟方向に取り付けた後、この各縦桟１ａの上に横桟１ｂを渡して軒（あるいは棟）と平行に取り付ける。横桟１ｂは上面が開口する断面コ字形に形成して長手方向全長に亘る桟溝８が形成されるようにしてあり、横桟１ｂの両側面の下端縁にはそれぞれ受け片２６が水平に張り出して設けてある。また縦桟１ａの上面には長手方向の全長に亘って係止溝２７が凹設してあり、係止溝２７の上面の開口の両縁に係止片２８が相対向して張り出して設けてある。そして図５に示すように、矩形板にねじ孔２９を設けて形成される板ナット３０を係止片２８の下側において縦桟１ａの係止溝２７に差し込み、横桟１ｂの桟溝８の底面に設けた孔（図示省略）に上からボルト３１を通すと共に板ナット３０のねじ孔２９にボルト３１を螺合させることによって、横桟１ｂの底面と板ナット３０の間に縦桟１ａの係止片２８を挟み込むようにして、横桟１ｂを縦桟１ａの上に固定することができる。このように縦桟１ａの上に複数本の横桟１ｂを取り付けることによって、図６のような軒棟方向の複数本の縦桟１ａと軒（あるいは棟）と平行な複数本の横桟１ｂとを組み付けた架台２を形成することができるものであり、架台２は支持瓦１５によって屋根の上に支持されているものである。図４において３３は縦桟１ａの棟側端部に取り付けられる縦桟キャップ、３４は横桟１ｂの端部に取り付けられる横桟キャップである。

本発明において機能パネル３としては、特に限定されるものではないが、太陽電池モジュールを使用することができる。太陽電池モジュールは複数の太陽電池セルをマトリクス状に配置して矩形の板状に形成されるものであり、図４に示すようにその四周の外縁を囲ってアルミニウムなどの金属製の外枠１６が取り付けてある。この外枠１６の外面の下部には断面Ｌ字形に屈曲して突出する係合片３５が一体に設けてあり、係合片３５の内側に上方へ開口する係合溝３６が形成されるようにしてある。

また図３は導通部材４を示すものであり、アルミニウムなどの金属の矩形板３７の対向する二側端にそれぞれ桟材接触片５を下方へ屈曲させて設けると共に、他の対向する二側端にそれぞれ機能パネル接触片７を下方へ屈曲させて設けることによって形成してある。桟材接触片５と機能パネル接触片７とは直交する位置関係に形成されるものであり、矩形板３７の中央にはボルト通し孔３８が穿設してある。桟材接触片５は下側程、横幅が徐々に小さくなる台形形状（逆台形形状）に形成してあり、桟材接触片５の両側端縁は傾斜辺５ａとなっている。桟材接触片５の台形形状は、下端の横幅が横桟１ｂの桟溝８の上面開口縁の開口幅より小さく、上端の横幅がこの開口幅よりやや大きくなる形状寸法に形成されるものである。機能パネル接触片７にはその下端に、先端が鋭角で下方へ突出する接触突起６が設けてある。接触突起６は一箇所にのみ設けるようにしてもよいが、機能パネル接触片７の横幅方向の複数箇所に接触突起６を設けるようにしてもよい。図３の実施の形態では、機能パネル接触片７の両端にそれぞれ接触突起６を設けるようにしてある。

次に、上記のように縦桟１ａと横桟１ｂを組み付けて形成される架台２に機能パネル３を取り付ける施工について説明する。まず、図４に示すように機能パネル３を隣合う横桟１ｂの間に嵌め込み、機能パネル３の軒側と棟側の端部を各横桟１ｂの受け片２６の上に載置する。

ここで、各横桟１ｂには複数本の係止ボルト４０が脱着自在に取り付けてある。係止ボルト４０は四角形のスライド板４１の上面にボルト４２を立設して形成されるものである。また横桟１ｂの桟溝８の上面開口両縁の各内面に相互に対向するようにスライド溝４３が長手方向の全長に亘って設けてある。そしてスライド板４１の両側端をそれぞれスライド溝４３に差し込んで係止した状態で横桟１ｂの長手方向にスライドさせることによって、横桟１ｂの任意の箇所において、ボルト４２を横桟１ｂの上方へ突出させた状態で係止ボルト４０を横桟１ｂに取り付けることができるものである。

次に、図１（ｂ）に示すように、ボルト通し孔３８を係止ボルト４０のボルト４２に上から被挿して、導通部材４を横桟１ｂの上を跨ぐように配置する。このように導通部材４を横桟１ｂの上に配置すると、導通部材４の各桟材接触片５が横桟１ｂの桟溝８の上面開口にはまり込むと共に、導通部材４の各機能パネル接触片７が、横桟１ｂを介して隣合う各機能パネル３の外枠１６の係合溝３６に差し込まれるようになっている。係止ボルト４０は機能パネル３の辺に沿った複数箇所において横桟１ｂに取り付けられるが、導通部材４は一つの係止ボルト４０に取り付けるようにするだけでよい。

この後、カバー板４５を横桟１ｂの上に取り付ける。カバー板４５は機能パネル３の横方向（軒棟方向と垂直な方向）の辺と同程度の長さを有する細長い板で形成されるものであり、カバー板４５の両側端に係合押え片４６が下方へ屈曲して設けてある。カバー板４５には所定間隔で通孔４７が設けてあり、通孔４７に係止ボルト４０のボルト４２を被挿して横桟１ｂの上に被せると、カバー板４５は横桟１ｂを跨いで配置され、カバー板４５の各係合押さえ片４６が、横桟１ｂを介して隣合う各機能パネル３の外枠１６の係合溝３６に差し込まれるようになっている。

そして、カバー板４５の上から袋ナットなどのナット４９を係止ボルト４０のボルト４２の上端部にねじ込み、ナット４９を締め付けてカバー板４５を係止ボルト４０によって横桟１ｂに固定する。カバー板４５の係合押え片４６は各機能パネル３の外枠１６の係合溝３６に係合されているので、このようにカバー板４５を横桟１ｂに固定することによって、図１（ａ）に示すように、カバー板４５で押えた状態で機能パネル３を横桟１ｂに固定することができ、架台２に機能パネル３を取り付けることができるものである。図４において５１は軒カバー板、５２には棟カバー板であり、それぞれ上記のカバー板４５の場合と同様に、機能パネル３の係合片３５に係合させた状態で、係止ボルト４０とナット４９の螺合によって、軒側端部に位置する横桟１ｂと、棟側端部に位置する横桟１ｂにそれぞれ取り付けられるものである。

またこのように係止ボルト４０のボルト４２にねじ込んだナット４９を締め付けると、カバー板４５を介して導通部材４が下方へ押さえ付けられる。このように導通部材４が押さえられると、導通部材４に設けた上側程横幅が大きくなる台形形状の桟材接触片５は横桟１ｂの桟溝８の開口内に圧入され、桟溝８の開口両縁に桟材接触片５の両側端の傾斜辺５ａが食い込むように接触して圧接する。従って、横桟１ｂの表面に塗装やアルマイト処理などが施されていても、これを突き抜けて桟材１ｂの金属下地に桟材接触片５を接触させることができるものである。またこのように導通部材４が押さえられると、導通部材４に設けた機能パネル接触片７は接触突起６の尖った先端によって機能パネル３の外枠１６の係合溝３６の溝底に圧接する。従って、外枠１６の表面に塗装やアルマイト処理などが施されていても、接触突起６によってこれを突き抜けて外枠１６の金属下地に機能パネル接触片７を接触させることができるものである。

このようにして、導通部材４で機能パネル３を架台２にアース接続するにあたって、導通部材４を機能パネル３の金属製外枠１６のような金属部材や、架台２を形成する桟材１の、金属下地に確実に接触させて導通させることができるものであり、機能パネル３を架台２に確実にアース接続することができるものである。

ここで、導通部材４の機能パネル接触片７の複数箇所に接触突起６を設けると、複数の接触突起６を機能パネル３の金属部材（外枠１６）に圧接させて接触させることができ、導通部材４と外枠１６との導通接続をより確実に行なうことができるものである。また横桟１ｂに沿って複数枚の機能パネル３を取り付ける場合に、このように機能パネル接触片７の複数箇所に接触突起６が設けてあると、横桟１ｂに沿った方向に隣合う機能パネル３の間に跨るように導通部材４を配置することによって、各機能パネル３の金属部材（外枠１６）に機能パネル接触片７の各接触突起６をそれぞれ圧接させて接触させることができるものであり、少ない枚数の導通部材４で多数枚の機能パネル３のアースをとることが可能になるものである。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は一部の正面図、（ｂ）は一部の分解斜視図である。 同上の一部の分解斜視図である。 同上の導通部材を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 同上の分解斜視図である。 同上の一部の分解斜視図である。 同上の架台と瓦の配置を示す概略図である。 従来例の導通部材の斜視図である。

符号の説明

１ 桟材
２ 架台
３ 機能パネル
４ 導通部材
５ 桟材接触片
６ 接触突起
７ 機能パネル接触片

Claims (2)

1. 屋根の上に縦と横の複数本の桟材を組んで形成される架台を取り付け、隣合う桟材間に機能パネルを配置して架台に機能パネルを固定することによって、屋根に複数枚の機能パネルを取り付けるようにした機能パネルの取付構造において、導通部材に下側程横幅が小さくなる台形形状に形成した桟材接触片を下方へ突出して設けると共に、下端に先端が尖った接触突起を有する機能パネル接触片を桟材接触片と直交する配置で導通部材の両側端部に下方へ突出して設け、桟材を介して隣合う各機能パネルの端部間に跨るように桟材の上に導通部材を配設し、桟材に長手方向に沿って設けられる桟溝の上面開口に桟材接触片を嵌め込んで桟材接触片の両側端縁をこの開口の両縁に圧接させると共に、桟材を介して隣合う各機能パネルの端部の金属部材に機能パネル接触片の接触突起の先端を圧接させた状態で、導通部材を桟材に固定して成ることを特徴とする機能パネルの取付構造。
2. 導通部材の機能パネル接触片の下端に、幅方向の複数箇所に接触突起を設けて成ることを特徴とする請求項１に記載の機能パネルの取付構造。

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