JP4533617B2

JP4533617B2 - 太陽電池パネルの取付け構造

Info

Publication number: JP4533617B2
Application number: JP2003391422A
Authority: JP
Inventors: 貞雄津嘉山
Original assignee: 株式会社日進
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-10-18
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2023-10-18
Also published as: JP2005098058A

Description

本発明は、太陽電池パネルを太陽光に向けて設置する場合の取付け構造に関する。沖縄は緯度が低く、日照時間が長く、太陽の位置が高いので、太陽電池パネルによる発電に最適である。太陽光発電は、化石燃料を使用する発電に比べると環境を汚染しないので、地球環境をこれ以上悪化させないためにも普及がせまられている。

各社から種々のタイプの太陽電池パネルが発売されるに伴って、太陽電池パネルの取付け構造も種々提案されている。例えば、特開2003-221906 号公報に記載のように、太陽電池パネルを保持するホルダ部と、太陽電池パネルの周縁部に接触して、太陽電池パネルを前記ホルダに固定する固定部材と、パネル設置場所の上に載置され、自重又は自重と他部材との加算荷重により太陽電池パネルがパネル設置場所から動かないように安定させる基礎部である脚とを具備する太陽電池パネルの設置架台が提案されている。しかしながら、このような構造では、構造が複雑で高価となり、多数の太陽電池パネルを設置する場合には適しない。

これに対し、特開2003-218377 号公報に記載のように、架台を用いずに構築物に複数の太陽電池パネルを設置する場合に、複数の太陽電池パネルのアースを簡単に取れる設置構造が提案されているが、屋根の野地板に重ねて取付ける場合はともかく、屋根材から離すための架台を必要とする構造には採用できず、汎用性に欠ける。

また、強風に対する太陽電池パネルの固定構造を簡略化するために、特開2002-368249 号公報に記載のように、太陽電池パネルがコンクリート架台の上面に密着固定され、少なくとも太陽電池パネルの水流れ反対方向側端部、及び幅方向両端部はコンクリート架台に対し突出部を形成している構造が提案されているが、この構造も太陽電池パネルがコンクリート架台の上面に密着固定する構造に限られるため、設置構造が限定されてしまい、汎用性に欠ける。

さらに、特開2001-94138号公報に記載のように、隣接する太陽電池パネル枠体の対向辺の一方から板状の接続部を突設すると共に、他方から前記接続部に重ねて接続可能な被接続板状部を突設して、前記の接続部と被接続部を重ねて接続することにより、太陽電池パネルを複数連結可能とした構造も提案されている。しかしながら、この構造の場合は、強風に耐えられず、台風の多い地域には適しない。
特開2003-221906 特開2003-218377 特開2002-368249 特開2001-94138

以上のように、各種の太陽電池パネルの取付け構造が提案されているが、各太陽電池パネルごとに設ける構造であるために、多数の太陽電池パネルを設置する場合には複雑かつ大がかりとなり、取付け工事の作業性も悪いため、特に民間の一戸建て住宅に設置するのには適しない。

また、傾斜した屋根材に重ねて設置する構造であるために、陸屋根構造や屋上への設置には適しないとか、構造上、強風に耐えられず、沖縄などのような台風の多い地域には適しないなどの問題が残されている。

本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、どのような構造の屋根にも安全な作業でかつ容易に太陽電池パネルを取付けることができ、しかも強風にも耐えられる堅牢な構造を実現でき、多数の太陽電池パネルでも簡単にかつ能率的に取付けできる安価な取付け構造を実現することにある。

本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項１は、太陽電池パネル（Ｐ）の取付け架台の短い方の脚（２）・（２）を南側に立て、長い方の脚（３）・（３）を北側に立てることによって、太陽電池パネル面が南側を向くように傾斜させると共に、
前記北側の脚（３）・（３）間だけにパンチングメタル側壁（１４）を取付けて閉鎖することにより、北側側面から強風が入って太陽電池パネル（Ｐ）が吹き上げられるのを防止する構造となっていることを特徴とする太陽電池パネルの取付け構造である。

請求項１によると、段落「0028」に記載のように、図６に示す架台の短い方の脚２は南側に立て、長い方の脚３は北側に立てることによって、太陽電池パネル面が南側を向くように約１０度傾斜させて設置する。そして、図２に示すように、例えば脚３・３間にパンチングメタル側壁１４を取付けて閉鎖することにより、側面から強風が入って太陽電池パネルＰが吹き上げられるのを防止している。パンチングメタルは、架台の補強効果も奏する。

請求項２は、太陽電池パネル枠に予めアングル材を取付け固定しておき、このアングル材を介して、架台に取付け固定する構造において、
前記アングル材の水平部を太陽電池パネル枠に固定してあり、前記アングル材の両端は鉛直部を切除して、この両端の水平部を前記架台の上面に載せて取付け固定する構造となっ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の取付け構造である。

このように、太陽電池パネル枠に予めアングル材を取付け固定しておき、このアングル材を介して、太陽電池パネルを架台に取付け固定する構造となっているため、アングル材によって、太陽電池パネルを補強でき、強風などの多発する地域に有効である。また、予め太陽電池パネルにアングル材を取付けておけば、現場ではアングル材だけを上側から架台などに取付ければ足りるので、危険の多い高所でも安全かつ容易に現場作業ができ、作業性が向上する。
しかも、アングル材の水平部を太陽電池パネル枠に固定してあり、前記アングル材の両端は鉛直部を切除して、この両端の水平部を架台の上面に載せて取付け固定する構造となっており、ボルトナットなどで連結するのは、アングル材の水平部だけであるため、ボルト孔の孔開けなども水平部だけで足り、作業が容易になる。また、鉛直方向の辺は、強度向上だけが目的であるため、鉛直方向の辺の突出量は小さい形状で足り、汎用性の高い、安価な市販品を利用でき、取り扱いも簡便である。

請求項３は、前記架台を構成するＣ形鋼又はＨ形鋼の上面の長手方向と直角方向の左右両側に、その左側並びに右側の太陽電池パネルの前記アングル材の端部の水平部を載せて取付け固定する構造となっていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池パネルの取付け構造である。

このように、架台を構成するＣ形鋼又はＨ形鋼の上面の長手方向と直角方向の左右両側に、その左右の太陽電池パネルのアングル材端部の水平部を取付け固定する構造となっているため、太陽電池パネルの下側からの取付け作業は無く、作業が容易になる。また、限られた領域に複数の太陽電池パネルを密接して配置できる。

請求項４は、前記架台を構成するＣ形鋼又はＨ形鋼の上面の長手方向と直角方向の左右両側に、その左側並びに右側の太陽電池パネルの枠部を載せて、それぞれの枠部と一体に形成されたＵ字状溝にそれぞれ嵌入する嵌入腕部を前記形鋼に取付け固定する構造となっ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の取付け構造である。

このように、前記架台を構成するＣ形鋼又はＨ形鋼の上面の長手方向と直角方向の左右両側に、その左側並びに右側の太陽電池パネルの枠部を載せて、それぞれの枠部と一体に形成されたＵ字状溝にそれぞれ嵌入する嵌入腕部を前記形鋼に取付け固定する構造となっている。
すなわち、図１１のように、左側の太陽電池パネル枠ｆに形成したＵ溝状部Ｕと右側の太陽電池パネル枠ｆに形成したＵ溝状部Ｕに下向きコ字状蓋８の左右の腕部９・９を挿入してある。そして、この状態で、コ字状蓋８の天板部のボルト孔からＣ型鋼Ｓのボルト孔にボルトＢ３を挿通して、ナットＮで締めつけ固定してある。
また、図２０のように、太陽電池パネルの左右の枠ｆの外周に形成されているｕ字状の溝２０の中に、嵌入金具１５、１６の嵌入フック２１が嵌入している。前記のように、左右の嵌入金具１５、１６はＣ型鋼Ｓの背面７に溶接固定されているので、太陽電池パネルＰはＣ型鋼Ｓの背面７上に取付け固定されることになる。
以上のように、太陽電池パネルの各辺のパネル枠にＵ字状溝を有する構造の場合は、前記パネル枠の全長又は一部のＵ字状溝に嵌入金具を嵌入させて形鋼に取付け固定する構造となっているので、太陽電池パネル枠の押さえ固定がより確実となり、強風などで太陽電池パネルがガタついたり、震動したりすることも効果的に防止できる。

請求項１の記載は、段落「0028」に記載のように、図６に示す架台の短い方の脚２は南側に立て、長い方の脚３は北側に立てることによって、太陽電池パネル面が南側を向くように約１０度傾斜させて設置する。そして、図２に示すように、例えば脚３・３間にパンチングメタル側壁１４を取付けて閉鎖することにより、側面から強風が入って太陽電池パネルＰが吹き上げられるのを防止している。パンチングメタルは、架台の補強効果も奏する。

請求項２のように、太陽電池パネル枠に予めアングル材を取付け固定しておき、このアングル材を介して、太陽電池パネルを架台に取付け固定する構造となっているため、アングル材によって、太陽電池パネルを補強でき、強風などの多発する地域に有効である。また、予め太陽電池パネルにアングル材を取付けておけば、現場ではアングル材だけを上側から架台などに取付ければ足りるので、危険の多い高所でも安全かつ容易に現場作業ができ、作業性が向上する。
しかも、アングル材の水平部を太陽電池パネル枠に固定してあり、前記アングル材の両端は鉛直部を切除して、この両端の水平部を架台の上面に載せて取付け固定する構造となっており、ボルトナットなどで連結するのは、アングル材の水平部だけであるため、ボルト孔の孔開けなども水平部だけで足り、作業が容易になる。また、鉛直方向の辺は、強度向上だけが目的であるため、鉛直方向の辺の突出量は小さい形状で足り、汎用性の高い、安価な市販品を利用でき、取り扱いも簡便である。

請求項３のように、架台を構成するＣ形鋼又はＨ形鋼の上面の長手方向と直角方向の左右両側に、その左右の太陽電池パネルのアングル材端部の水平部を取付け固定する構造となっているため、太陽電池パネルの下側からの取付け作業は無く、作業が容易になる。また、限られた領域に複数の太陽電池パネルを密接して配置できる。

請求項４のように、太陽電池パネル枠にＵ字状溝を有する構造の場合は、前記パネル枠の全長又は一部のＵ字状溝に嵌入腕部を嵌入させて形鋼に取付け固定する構造となっているので、太陽電池パネル枠の押さえ固定がより確実となり、強風などで太陽電池パネルがガタついたり、震動したりすることも効果的に防止できる。

次に本発明による太陽電池パネルの取付け構造が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。図１は本発明による太陽電池パネルの取付け構造の完成状態の斜視図であり、２枚の太陽電池パネルＰ・Ｐが搭載されている例である。各太陽電池パネルＰ・Ｐの外周の枠ｆが、前後２本のアングル材を介して左右の型鋼Ｓ・Ｓに取付け固定されているが、この図では手前のアングル材の水平の辺１ａのみが見えている。

図２は、図１の完成状態から、太陽電池パネルＰ・Ｐのみを取り外した状態を示す斜視図である。なお、この図は３枚パネル用の例である。この図では、取付け用のアングル材１の形状と左右の型鋼Ｓ・Ｓへの取付け状態が現れている。この図から明らかなように、アングル材１の水平の辺１ａの両端が左右の型鋼Ｓ・Ｓの上に取付けられ、鉛直方向の辺１ｂが下向きに突出している。

図３は、前記アングル材１の詳細であり、（１）は正面図、（２）は右側面図である。このアングル材１は、水平の辺１ａと下向きの鉛直方向の辺１ｂとがＬ字状に曲がっている。水平の辺１ａの幅が大きく、この水平の辺１ａを前記太陽電池パネル枠ｆにボルトで固定する。鉛直方向の辺１ｂは強度保持の目的であり、幅が小さく、常に下向きに用いる。（３）は、前記の鉛直方向の辺１ｂを上向きにした状態の平面図であり、水平の辺１ａには、太陽電池パネル枠ｆに固定するボルトを挿通するボルト孔１ｄが現れている。

このアングル材１は、両端において、鉛直方向の辺１ｂを長さＣだけカットして切除し、水平の辺１ａのみを残してある。そして、このカット領域Ｃにおける水平の辺１ｃに開けたボルト孔１ｅに、図１・図２のボルトＢ１を挿通して、架台の型鋼Ｓに取付け固定する。

図４（１）は、前記のアングル材１を用いて太陽電池パネルＰをＨ型鋼Ｓに取付け固定する構造であり、図１・図２のＡ−Ａ位置の断面図である。アングル材１の水平の辺１ａを、そのボルト孔１ｄに挿通したボルトＢ２で太陽電池パネル枠ｆに固定してあり、その鉛直方向の辺１ｂが下向きに突出している。そして、両端の鉛直方向の辺１ｂを切除した水平部分１ｃがＨ型鋼Ｓの上面に載置されている。この状態で、Ｈ型鋼Ｓの上面に開けたボルト孔と取付け辺１ｃの前記ボルト孔１ｅにボルトＢ１を挿通しナット締めし固定する。なお、図２及び図４から明らかなように、アングル材の下向きの鉛直方向辺１ｂは、太陽電池パネルＰの中央寄りに位置している。この鉛直方向辺１ｂに開けた横孔１ｆは、太陽電池パネルのケーブル挿通用である。

図４（２）は、このようにしてアングル材１を取付けた状態の太陽電池パネルＰの裏面であり、太陽電池パネルＰの両側の枠ｆにアングル材１をボルト孔１ｄで取付ける。アングル材の水平の辺１ａの一部は太陽電池パネル枠ｆから突出しているので、この突出部両端のボルト孔１ｅを利用して、型鋼Ｓに取付け固定する。

図５は、図４におけるＨ型鋼Ｓとアングル材両端との固定部の詳細を示す拡大図である。太陽電池パネルＰの外周を囲むように太陽電池パネル枠ｆを有しており、パネル枠ｆの上部に形成した内向き溝に太陽電池パネルＰの外周を嵌め込んだ構造になっている。このパネル枠ｆの後方の横枠ｆ１の下面にアングル材１の水平の辺１ａをボルトＢ２で固定してある。

図６は、前記のようにして複数の太陽電池パネルＰを架台に取付け固定した状態の全容を示す斜視図である。架台の短い方の脚２は南側に立て、長い方の脚３は北側に立てることによって、太陽電池パネル面が南側を向くように約１０度傾斜させて設置する。そして、図２に示すように、例えば脚３・３間にパンチングメタル側壁１４を取付けて閉鎖することにより、側面から強風が入って太陽電池パネルＰが吹き上げられるのを防止している。なお、パンチングメタルによって架台が補強されると共に、無数の孔によって自然換気が行われる。

図１、図２、図６からも明らかなように、架台を構成する型鋼Ｓは南北方向に延びており、東西方向に長い長方形の太陽電池パネルＰの南側の枠ｆと北側の枠ｆの下側にアングル材をボルトナットで固定して一体化してある。そして、この太陽電池パネルＰの下のアングル材の両端１ｃ・１ｃを左右の南北方向の型鋼Ｓ・Ｓの上に載せ、ボルトＢ１で固定してある。このように、東西方向に長い太陽電池パネルＰの南側の枠ｆと北側の枠ｆの下面にアングル材を重ねてボルトナットで固定してあるため、太陽電池パネルＰのアルミニウム製の枠ｆが補強され、台風の多い沖縄地方でも、十分に耐えることができる。

図４、図５は図６におけるＢ−Ｂ位置の詳細であり、左右２枚の太陽電池パネルＰ・Ｐを共通のＨ型鋼Ｓの上に載置して固定してある。なお、各脚２、３の下端の基板４は、図１のブロック５や基礎コンクリートなどにボルトで固定される。

図７は、図６の架台を右側から見た側面図であり、アングル材１の鉛直方向の辺１ｂが図示されている。図６のＣ部では、上下左右４枚の太陽電池パネルの角部が１本のＨ型鋼Ｓの上に固定されていることになる。図８は、このように４枚の太陽電池パネルの角部の固定構造の詳細を示す平面図である。最も下側の１本の型鋼Ｓの上に上下左右の各アングル材１の両端の水平辺１ｃを載せてボルトＢ１で固定してあり、各アングル材１の上に太陽電池パネルＰが位置している。このように、長方形の太陽電池パネルＰの南側の枠ｆと北側の枠ｆの下に予め重ねて固定してあるアングル材の両端を共通の型鋼Ｓの上に載せてボルトで固定するので、４枚の太陽電池パネルＰを隣接して配置する場合は、図８のように、四つの固定部が一か所に集中することになり、ボルト孔の孔開けやボルトナットによる固定作業などが簡便化される。

図９から図１１は、このようにアングル材を各種の型鋼Ｓに取付け固定する構造の各種実施形態であり、図８のＤ−Ｄ位置の縦断面図で示してある。図９は型鋼ＳとしてＨ型鋼Ｓを９０度寝かせて用いた場合であり、図５の実施形態と同じである。Ｈ型鋼Ｓの上板６の内面（下面）にナットＮを予め溶接固定してある。したがって、このナットＮ上の上板６に開けたボルト孔の上に、アングル材両端１ｃの前記ボルト孔１ｅを重ねて、ボルトＢ１をねじ込むことで、太陽電池パネルＰをＨ型鋼Ｓ上に取付け固定する。

図１０、図１１は、型鋼としてＣ型鋼Ｓの背面７を上側にして用いる実施形態である。図１０は、図５・図９の実施形態と同じ要領でアングル材両端１ｃの前記ボルト孔１ｅを重ねて、ボルトＢ１でＣ型鋼Ｓ上に取付け固定してある。

図９、図１０の実施形態は、各太陽電池パネルＰ専用のボルトＢ１で固定しているのに対し、図１１の実施形態は、左右両側の太陽電池パネルＰ・Ｐを、共通のボルトＢ３で同時に取付け固定している。すなわち、左側の太陽電池パネル枠ｆに形成したＵ溝状部Ｕと右側の太陽電池パネル枠ｆに形成したＵ溝状部Ｕに下向きコ字状蓋８の左右の腕部９・９を挿入してある。そして、この状態で、コ字状蓋８の天板部のボルト孔からＣ型鋼Ｓのボルト孔にボルトＢ３を挿通して、ナットＮで締めつけ固定してある。

図１１では、型鋼Ｓ上に太陽電池パネル枠ｆ・ｆを直接載せてボルトＢ３で固定している。したがって、アングル材の両端１ｃが現れていないが、図９・図１０の場合と同じ要領で、左右のアングル材の両端１ｃ・１ｃをＣ型鋼Ｓの上に重ね、その上に前記の太陽電池パネル枠ｆを重ねて、共通のボルトＢ３で固定することもできる。

図１２から図１６は、スライドタイプの実施形態であり、図１２のように勾配のついた屋根材１０の上に、勾配と同じ方向に傾斜した２本のガイドレールＲ１・Ｒ２を平行に固定してある。図１３は図１２のＥ−Ｅ方向の模式断面図であり、断面形状が上向きコ字状のガイドレールＲ１・Ｒ２の底部１２をボルトＢ５で屋根材１０の上に固定する。ガイドレールＲ１・Ｒ２の上向きコ字状部の上端両側に翼状に開いた平板部Ｗ１・Ｗ２の上から断面形状がワ冠状のカバー板１１を被せて固定するが、図１５、図１６のように、このカバー板１１の両端が太陽電池パネルＰの両端から多少突出する程度の長さをしており、予め太陽電池パネルＰの下面にボルトＢ６で固定しておく。そのため、太陽電池パネルＰの下面のカバー板１１をガイドレールＲ１・Ｒ２の上に被せてから、カバー板１１の前記突出部をガイドレールＲ１・Ｒ２の前記平板部Ｗ１・Ｗ２にボルトナットＢ７で固定するだけで、太陽電池パネルＰが屋根材１０上に固定される。

図１４は、こうして固定した状態の拡大断面図であり、片方のガイドレールＲ１側のみを示してある。施工順序は、まず屋根材１０の上にガイドレールＲ１・Ｒ２の底部１２に開けたボルト孔にアンカーボルトＢ５を挿通し、ナットＮでガイドレールＲ１・Ｒ２を屋根材１０上に固定しておく。なお、屋根材１０を桟木の上に葺いてある場合は、この桟木にアンカーボルトＢ５を挿通し固定してもよいが、屋根材１０の上にＣ鋼などを固定しておき、このＣ鋼などにアンカーボルトＢ５を固定する構造でもよい。

太陽電池パネル枠ｆの下面には、ボルトＢ６でカバー板１１を固定してあるため、このカバー板１１をガイドレールＲ１・Ｒ２の平板部Ｗ１・Ｗ２の上に被せるようにして、太陽電池パネルＰをガイドレールＲ１・Ｒ２の上に載せる。そして、カバー板１１をボルトＢ７で前記の平板部Ｗ１・Ｗ２に連結固定することで、太陽電池パネルＰが屋根材１０上のガイドレールＲ１・Ｒ２に取付け固定される。

ガイドレールＲ１・Ｒ２上に、複数枚の太陽電池パネルＰを取付ける場合は、ガイドレールＲ１・Ｒ２を利用して、太陽電池パネルＰをスライドさせると、作業を簡素化できる。すなわち、図１２のガイドレールＲ１・Ｒ２の上に３枚の太陽電池パネルを搭載すると仮定すると、先ず、棟側において、ガイドレールＲ１・Ｒ２上に１枚の太陽電池パネルＰを前記の要領で載せてから、軒側までスライド下降させる。そして、この１枚の太陽電池パネルＰのカバー板１１の軒側と棟側を、ガイドレールＲ１・Ｒ２の前記平板部Ｗ１・Ｗ２にボルトＢ７で固定する。

次に、２枚目の太陽電池パネルＰをガイドレールＲ１・Ｒ２上に棟側で載せてから、前記の１枚目の太陽電池パネルＰに隣接する位置までスライド下降させる。そして、ガイドレールＲ１・Ｒ２の平板部Ｗ１・Ｗ２にカバー板１１軒側と棟側を、ボルトＢ７で固定する。最後に３枚目の太陽電池パネルＰを棟側でガイドレールＲ１・Ｒ２上に載せてから、前記の２枚目の太陽電池パネルＰと隣接する位置までスライド下降させてから、ガイドレールＲ１・Ｒ２にカバー板１１の軒側と棟側をボルトＢ７で固定する。

このように、棟側でガイドレールＲ１・Ｒ２上に太陽電池パネルＰのカバー板１１を位置合わせしてから、傾斜したガイドレールＲ１・Ｒ２を利用して、棟側から太陽電池パネルＰをスライド下降させれば、作業者が屋根材の上を移動しながら各太陽電池パネルＰをガイドレールＲ１・Ｒ２上に位置合わせするなどの危険で面倒な作業から開放され、ボルトＢ７の締め作業だけで足りるので、作業性が改善される。

各太陽電池パネルＰは、その下側すなわち軒側と上側すなわち棟側の上下２箇所をガイドレールＲ１・Ｒ２に固定する必要がある。これに対し、図１５の実施形態は、２枚目以降は、棟側のみを固定すれば足りる構造になっている。この図に示すように、左側（棟側）の太陽電池パネルＰの下のカバー板１１の下側に板状の潜入部材１３を固定してある。図１６は図１５のＦ−Ｆ断面図であり、左側（棟側）の太陽電池パネル枠ｆの下面にカバー板１１と一緒に潜入板１３を固定してある。

図１５において、矢印ａ１の方向、すなわち左側の太陽電池パネルＰを右側の太陽電池パネルＰ側にスライドさせると、潜入板１３が右側の太陽電池パネルＰのカバー板１１の下に潜り込む。この状態で、左側の太陽電池パネルＰの上側（棟側）のカバー板１１をガイドレールＲ１・Ｒ２にボルトＢ７で固定すると、潜入板１３が右側のカバー板１１の下側に潜り込んでいるため、潜入板１３側の太陽電池パネル枠ｆが離脱することは不可能となり、ボルトＢ７で連結固定したのと同じ効果となる。

なお、太陽電池パネルＰをスライドさせないで、カバー板１１を単にガイドレールＲ１・Ｒ２の上に被せて固定する場合は、ガイドレールＲ１・Ｒ２を屋根の勾配方向に傾ける必要性はない。例えば陸屋根の上に太陽電池パネルＰを水平にあるいは傾斜状態で搭載するような場合は、必ずしもガイドレールＲ１・Ｒ２を傾ける必要性は無い。しかし、ガイドレールＲ１・Ｒ２を水平状態に固定する場合でも、その上で太陽電池パネルＰを押してスライド移動できることは言うまでもない。

図１２から図１６のスライドタイプでは、アングル材を使用していないが、ガイドレールＲ１・Ｒ２と平行に太陽電池パネルＰの下面にアングル材を取付け固定して、補強を行なうことも可能である。

以上のようにナットを型鋼Ｓなどに予め溶接固定しておく場合、溶接後に亜鉛メッキのどぶ漬け処理をすると、ネジ山がメッキで埋まってしまい、再度ネジ山を形成する必要が生じる場合がある。これに対し、どぶ漬け処理の後にナット部品をボルト孔に加締め固定する手法を採用すれば、このような問題を回避でき、仕上がりもきれいになる。

次に、図17以下において、パネル枠押さえ式の取付け構造を詳述する。図17は太陽電池パネルを嵌入金具で取付け固定した状態の斜視図であり、Ｐは太陽電池パネル、１５は左側の嵌入金具、１６は右側の嵌入金具である。１７は前端の嵌入金具、１８は中間の嵌入金具、１９は後側の嵌入金具である。

図１８は、図１７の太陽電池パネルＰを外して、各嵌入金具１５…１９のみを残した状態である。この図からも明らかなように、左右の嵌入金具１５、１６はＣ型鋼Ｓの背面７の上に溶接などで固定してある。また、前側と中間と後側の各嵌入金具１７…１９は、両端を前記の左右のＣ型鋼Ｓの背面７の上にボルトナットで取付け固定してある。

図１９は、図１８の各嵌入金具１５…１９を分解して示した斜視図である。なお、右側の嵌入金具１６は省いてある。図２０は、図１７のＧ−Ｇ位置の拡大断面図である。この図からも明らかなように、図１０と同様に太陽電池パネルの左右の枠ｆの外周に形成されているｕ字状の溝２０の中に、嵌入金具１５、１６の嵌入フック２１が嵌入している。前記のように、左右の嵌入金具１５、１６はＣ型鋼Ｓの背面７に溶接固定されているので、太陽電池パネルＰはＣ型鋼Ｓの背面７上に取付け固定されることになる。

図２１は、後方の嵌入金具１９の詳細を示す図であり、ほぼＺ字状の断面形状の底辺１９ａに開けた取付け孔２２を用いて、Ｃ型鋼Ｓの背面７にボルトナットで取付け固定する。鉛直辺１９ｂの上辺１９ｃに形成した嵌入フック２１をパネル枠のｕ字状溝２０中に嵌入させる。なお、前側の嵌入金具１７はこの後方の嵌入金具１９と同じ部材を共用でき、向きを１８０度反転して用いるだけでよい。

図２２は、中間の嵌入金具１８の詳細であり、断面形状は、図２１のＺ字状の嵌入金具を背中合わせに一体化した形状をしている。このように背中合わせに２個の嵌入金具を有しているため、片方の嵌入フック２１を前方のパネル枠ｆのｕ字状の溝２０中に嵌入させ、他方の嵌入フック２１を後方のパネル枠ｆのｕ字状の溝２０中に嵌入させる。すなわち、１本の中間の嵌入金具１８で隣接する２枚の太陽電池パネルの押さえに利用できる。中間すなわち底辺１９ａに開けた取付け孔２２は、Ｃ型鋼Ｓの背面７に取付け固定するためのボルト挿入孔である。

この取付け構造において、太陽電池パネルを取付け固定するには、図１８の左右の嵌入金具１５、１６を有するＣ型鋼Ｓを屋根上に固定した状態において、先に前側の嵌入金具１７の両端を前記左右のＣ型鋼Ｓ・Ｓにボルトナットで取付け固定しておく。この場合、嵌入フック２１は手前側すなわち太陽電池パネル側に向けておくことは言うまでもない。

この状態で、図２０のように、左右の嵌入金具１５と１６との間に太陽電池パネルを挿入し、その左右のパネル枠ｆのｕ字状の溝２０中に嵌入フック２１を嵌入させた状態で、前側の押さえ金具１７の位置までスライド移動させる。すると、前側の１枚の太陽電池パネルＰが位置合わせされるため、次に中間の嵌入金具１８を仮止めしてから、後方の手前側太陽電池パネルＰを前記太陽電池パネルＰの場合と同様にしてスライド移動させる。

こうして、中間の嵌入金具１８の前後両側に太陽電池パネルＰ、Ｐを位置合わせし、そのパネル枠ｆのｕ字状の溝２０中に背中合わせの嵌入フック２１、２１を嵌入させた状態で、中間の底辺１９ａの両端に開けた取付け孔２２を用いて、Ｃ型鋼Ｓの背面７に固定する。そして最後に、手前の太陽電池パネルＰの後側の押さえ金具１９を位置合わせし、その嵌入フック２１を後端のパネル枠ｆのｕ字状の溝２０中に嵌入させた状態で、Ｚ字状底辺１９ａに開けた取付け孔２２を用いてＣ型鋼Ｓの背面７にボルトナットで取付け固定することによって、取付け固定作業が完了する。

以上は、嵌入フック２１による嵌入押さえ構造であるのに対し、図２３、図２４は、嵌入フック２１を要しないタイプの押さえ金具を用いる実施形態であり、汎用タイプである。

図２３は、図２０に対応して、押さえ金具タイプを例示した図であり、押さえ部分に嵌入フック２１は無く、平板２３だけの形状になっている。あるいは、鎖線２４のように先端だけに軒状部を有する平板状になっている。このように、平板状又は軒付き平板状の押さえ金具の場合は、左右の押さえ金具15Ｐ、16Ｐのほか、前側と中間と後側の各押さえ金具17Ｐ…19Ｐも、嵌入フックタイプに代えて、平板状又は軒付き平板状とすることは言うまでもない。

太陽電池パネルのパネル枠ｆの押さえ部分が平板状又は軒付き平板状の場合は、前記のようなｕ字状溝２０を有しないパネル枠を押さえる場合に好都合である。しかしながら、ｕ字状溝２０を有するために、この平板状又は軒付き平板状のタイプが適用できなくなるわけではないので、ｕ字状溝２０を有するパネル枠にも適用できる。したがって、汎用タイプといえる。

図２４は、平板状タイプにおける、図１７のＧ−Ｇ方向の断面図である。平板状又は軒付き平板状の場合において、各太陽電池パネルを取付け固定するには、まず、前側の押さえ金具17Ｐの両端を左右のＣ型鋼Ｓの背面７上にボルトナットで取付け固定しておく。そして、図２３のように、左右の押さえ金具15Ｐ、16Ｐの平板状押さえ２３又は軒付き平板状押さえ２４の下側に１枚の太陽電池パネルＰをスライド移動させる。

次いで、背中合わせ状の中間嵌入金具18Ｐの両端を左右のＣ型鋼Ｓの背面７の上にボルトナットで固定した後、２枚目の手前の太陽電池パネルＰをスライド移動させる。そして最後に、後側の押さえ金具19Ｐの両端を左右のＣ型鋼Ｓの背面７上に取付け固定する。

このように、左右の押さえ金具の間に太陽電池パネルをスライド移動させ、前後のパネル枠は押さえ金具で上から押さえる構造であるため、太陽電池パネル自体には何の加工も取付けなども必要とせず、しかも太陽電池パネルはスライドさせるだけであるから、太陽電池パネルを反転させたりする必要もなく、取付け固定作業が格段と簡素化され、作業時間が大幅に短縮される。

以上の実施形態においては、左右の嵌入金具１５、１６又は押さえ金具15Ｐ、16Ｐの外側には太陽電池パネルを取付けずに空いた状態になっているが、図２０、図２３のように、左右の嵌入金具１５、１６又は押さえ金具15Ｐ、16Ｐを背中合わせ構造にしておくと、この金具１５、１６又は15Ｐ、16Ｐを用いて、太陽電池パネルＰを左右方向にも複数枚連設できる。

図２５は、左右の嵌入金具15Ｐ、16ＰをＣ型鋼状に一体に形成した例であり、（１）は平面図、（２）は正面図、（３）は左側面図である。この形状は、左側面図における下側をＣ型鋼として兼用できる。あるいは、下側の下向きコ字状の部分をＣ型鋼Ｓの背面７の上に跨がらせることもできる。なお、嵌入フック２１に代えて、図２３の実線２３や鎖線２４のように延ばすと、平板状又は軒付き平板状にすることができる。

次に、以上のようにして太陽電池パネルを取付け固定したＣ型鋼Ｓの屋根への取付け固定構造を説明する。図２３における２５は固定金具であり、上向きのコ字状をしている。このコ字状固定金具２５の中間の底板部２６に、長孔２７を開けてある。したがって、屋根を貫通して予め固定してある取付けボルトＢ５を前記の長孔２７に挿入して、ナットで仮止めしておくと、建物の屋根にルーズに仮取付けできる。

こうして、ルーズに取付けた状態の固定金具２５に、前記のＣ型鋼Ｓを位置合わせした状態で、Ｃ型鋼Ｓの側板２８と固定金具２５の側板２９のボルト孔にボルトを挿入してボルトナットで固定すると共に、前記のルーズ状態の部分を強固に完全に締めつけて固定すると、太陽電池パネルは屋根に強固に取付け固定できることになる。前記Ｃ型鋼Ｓの方向は自由である。すなわち、屋根の勾配の方向に向けてもよいし、勾配と交差する方向に向けてもよい。

Ｃ型鋼Ｓは、前記のように、屋根に直接搭載してアンカーボルトなどで取付け固定してもよいし、陸屋根の場合は、図２、図１８のような脚２、３を用いて、屋上などに１０度程度の勾配をつけて、取付け固定することもできる。勾配の方向にＣ型鋼Ｓを配置する場合は、勾配の上側から下側に向けて太陽電池パネルをスライドさせると楽にスライド移動できる。

以上のように、本発明の構成によると、太陽電池パネルの取付け固定を容易にかつ強固にでき、しかも短時間かつ能率的に安価に実現できるため、太陽光発電の普及が期待できる。その結果、化石燃料を用いる発電を抑制して、自然エネルギーによる発電を促進することで、地球環境の悪化を軽減することも可能となる。

本発明による太陽電池パネルの取付け構造の完成状態の斜視図である。図１の完成状態から太陽電池パネルのみを取り外した状態を示す斜視図である。前記アングル材の詳細であり、（１）は正面図、（２）は右側面図、（３）は鉛直方向の辺を上向きにした状態の平面図である。前記アングル材で太陽電池パネルをＨ型鋼に取付け固定する構造であり、図２のＡ−Ａ位置の断面図である。図４におけるＨ型鋼とアングル材両端との固定部の詳細を示す拡大図である。複数の太陽電池パネルを架台に取付け固定した状態の全容を示す斜視図である。図６の架台を右側から見た側面図である。４枚の太陽電池パネルの角部の固定構造の詳細を示す平面図である。図９から図１１は、アングル材を各種の型鋼に取付け固定する各種実施形態であり、図８のＤ−Ｄ位置の縦断面図で示してある。図９は型鋼としてＨ型鋼を用い、９０度寝かせて用いた例である。図１０、図１１はＣ型鋼の背面を上側にして用いる実施形態で、図１０は、図５・図９と同じ要領でアングル材両端のボルト孔を重ねてボルトでＣ型鋼上に取付け固定した例である。左右両側の太陽電池パネルを共通のボルトで同時に取付け固定した例である。図１２以降はスライドタイプの実施形態で、図１２は屋根材の上に２本のガイドレールを平行に固定した斜視図である。図１２のＥ−Ｅ方向の模式縦断面図である。図１３の固定構造の詳細を示す拡大断面図で、片方のガイドレール側のみを示してある。潜入板構造で取付け固定する太陽電池パネルの全容を示す斜視図である。図１５のＦ−Ｆ方向の縦断面図である。太陽電池パネルを嵌入金具で取付け固定した状態の斜視図である。各嵌入金具のみを示す斜視図である。図１８の各嵌入金具を分解して示した斜視図である。図１７のＧ−Ｇ位置の拡大断面図である。後方の嵌入金具の詳細を示す図である。中間の嵌入金具の詳細である。押さえ金具タイプを例示した断面図である。平板状タイプにおける、図１７のＨ−Ｈ方向の断面図である。左右の嵌入金具をＣ型鋼状に一体形成した例の断面図である。

Ｐ太陽電池パネル
ｆ太陽電池パネルの枠
Ｓ型鋼
１アングル材
１ａ水平の辺
１ｂ鉛直方向の辺
１ｃ両端の水平の辺
１ｄボルト孔
１ｅボルト孔
Ｂ１〜Ｂ７ボルト
２南側の脚
３北側の脚
６Ｈ型鋼の上板
７Ｃ型鋼の背面
８コ字状蓋
ＵＵ溝状部
９腕部
１０屋根材
Ｒ１・Ｒ２ガイドレール
１１カバー板
１２底部
Ｗ１・Ｗ２平板部
１３潜入部材
１４パンチングメタル側壁
１５左側の嵌入金具
１６右側の嵌入金具
１７前端の嵌入金具
１８中間の嵌入金具
１９後側の嵌入金具
15Ｐ左側の押さえ金具
16Ｐ右側の押さえ金具
17Ｐ前端の押さえ金具
18Ｐ中間の押さえ金具
19Ｐ後側の押さえ金具
２０ｕ字状の溝
２１嵌入フック
２２取付け孔
２３平板
２４軒状部
２５固定金具
２６底板部
２７長孔
２８側板

Claims

太陽電池パネル（Ｐ）の取付け架台の短い方の脚（２）・（２）を南側に立て、長い方の脚（３）・（３）を北側に立てることによって、太陽電池パネル面が南側を向くように傾斜させると共に、
前記北側の脚（３）・（３）間だけにパンチングメタル側壁（１４）を取付けて閉鎖することにより、北側側面から強風が入って太陽電池パネル（Ｐ）が吹き上げられるのを防止する構造となっていることを特徴とする太陽電池パネルの取付け構造。
太陽電池パネル枠に予めアングル材を取付け固定しておき、このアングル材を介して、架台に取付け固定する構造において、
前記アングル材の水平部を太陽電池パネル枠に固定してあり、前記アングル材の両端は鉛直部を切除して、この両端の水平部を前記架台の上面に載せて取付け固定する構造となっ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の取付け構造。
前記架台を構成するＣ形鋼又はＨ形鋼の上面の長手方向と直角方向の左右両側に、その左側並びに右側の太陽電池パネルの前記アングル材の端部の水平部を載せて取付け固定する構造となっていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池パネルの取付け構造。
前記架台を構成するＣ形鋼又はＨ形鋼の上面の長手方向と直角方向の左右両側に、その左側並びに右側の太陽電池パネルの枠部を載せて、それぞれの枠部と一体に形成されたＵ字状溝にそれぞれ嵌入する嵌入腕部を前記形鋼に取付け固定する構造となっ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の取付け構造。