JP4721081B1 - 太陽エネルギー装置の支持固定構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ここから発明の課題を簡潔に記載して下さい。
屋根への太陽エネルギー利用機器の設置に利用され、止水性を高く維持したまま、構造が簡素化し部品点数が低減できると共に、簡単に能率よく施工することができる構造物設置支持装置を提供する。
【解決手段】ここから発明の解決手段を簡潔に記載して下さい。
太陽エネルギー利用装置を瓦の上側に取付けるための太陽エネルギー利用装置の支持装置において、例えば太陽エネルギー利用装置が太陽電池装置の場合、太陽電池モジュールを固定するための架台の一部であるフレーム2を支持するための支持材3と、支持土台5および瓦4を通して支持補強板7と野地板11を貫通し強度が出るように形成されている。
【選択図】図1
屋根への太陽エネルギー利用機器の設置に利用され、止水性を高く維持したまま、構造が簡素化し部品点数が低減できると共に、簡単に能率よく施工することができる構造物設置支持装置を提供する。
【解決手段】ここから発明の解決手段を簡潔に記載して下さい。
太陽エネルギー利用装置を瓦の上側に取付けるための太陽エネルギー利用装置の支持装置において、例えば太陽エネルギー利用装置が太陽電池装置の場合、太陽電池モジュールを固定するための架台の一部であるフレーム2を支持するための支持材3と、支持土台5および瓦4を通して支持補強板7と野地板11を貫通し強度が出るように形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、太陽エネルギー装置を設置するための構造物取付構造に関するものである。太陽光エネルギーを利用する、太陽光発電パネル、太陽熱温水器、太陽光集熱装置、を利用する固定装置である。
近年、地球の温暖化等の地球環境問題への関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー利用が進んでいる。その利用には例えば、太陽電池パネルでの発電や太陽熱温水器による集熱が含まれる。
その技術ひとつとして、太陽光発電システムが注目され、その実用化が加速されてきている。
その技術ひとつとして、太陽光発電システムが注目され、その実用化が加速されてきている。
これらの多くは、家屋の屋根に取付けられる。太陽エネルギー利用装置を屋根に取付ける場合には構造物を設置するための支持装置が必要である。構造物は、支持装置に固定されることが一般的である。
日本の住宅では特に瓦屋根が多いので、太陽エネルギー利用装置の家庭内での利用を更に広く普及させるには、太陽エネルギー利用装置を屋根上の瓦に切りかき部を設けて、設置するための工夫が求められている。(例えば特許文献1参照)
このような太陽エネルギー利用装置の中でも太陽電池パネルにおいては、太陽電池モジュール同士を簡易的にアースの導通をさせることも求められている。(例えば特許文献2参照)
太陽エネルギー装置の利用は、屋根上への設置が多く、一般家屋の屋根は瓦が配置されており、その表面には凹凸があり、また瓦のほとんどは陶器で形成されているため特開2008−101466号公報など、大多数が瓦に対応できた支持装置ではない。
尚、瓦対応品であったとしても、現実屋根上での作業は足場が安定せずに滑りやすくて危険性が高いので、瓦などを有する屋根に対して取付けが容易な構造になっていないのが問題。
尚、瓦対応品であったとしても、現実屋根上での作業は足場が安定せずに滑りやすくて危険性が高いので、瓦などを有する屋根に対して取付けが容易な構造になっていないのが問題。
ソーラパネル支持装置においては、2枚の瓦を構成していた為、部品点数が多いという問題がある。
また、瓦を直接押さえつける構造により瓦の亀裂及び破損の恐れがあるという問題があった。
さらに、支持ボルト固定板から1本のボルトのみの固定により強度が少ない為、多数の支持部を設置しなければならないなどの強度強化する問題がある。
本発明に、このような従来の問題を解決しようとするもので、太陽エネルギー装置の支持固定構造を提供することを目的とする。
請求項1記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造での太陽エネルギー装置を固定する接触面をもつ1取付金具と、
前期取付金具の1a結合穴を介して固定具にて固定する2b支持溝をもつフレームと、
前記フレームの2a支持溝と結合する3b支持固定溝をもつ3支持材と、
前記支持材の3a支持調整穴と結合する5a筒部分をもつ5支持土台と、
前記支持土台の5a筒部分を貫通させる穴をもつ4瓦からなる事を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造を提供することによって上記課題を解決する事が出来る。
前期取付金具の1a結合穴を介して固定具にて固定する2b支持溝をもつフレームと、
前記フレームの2a支持溝と結合する3b支持固定溝をもつ3支持材と、
前記支持材の3a支持調整穴と結合する5a筒部分をもつ5支持土台と、
前記支持土台の5a筒部分を貫通させる穴をもつ4瓦からなる事を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造を提供することによって上記課題を解決する事が出来る。
請求項1記載の前記1取付金具の20接触面に19鋭凸部を設けた事を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
請求項1記載の前記2フレームに形成された2a支持溝が、3支持材に形成された3b支持固定溝、また2b支持溝が1取付金具と結合するのを特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
請求項1記載の前記3支持材に形成された3b支持固定溝と、5支持土台に形成された3a支持調整穴を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
請求項1記載の前記5支持土台に形成された5a筒部分を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
請求項1記載の前記4瓦に形成された4bポケットをもつ4a突起穴を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
請求項6記載の前記4瓦の4a突起穴にかぶせる14カバーリングを特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
請求項5記載の前記5支持土台の下に密着する6防水パッキンを特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
請求項1記載の前記5支持土台と6防水パッキンに密着に補強する7支持補強板を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造である。
本発明によれば、太陽エネルギー装置の支持固定構造が容易な構造で提供することができる。
これら本発明によると、従来の支持固定装置より半減した部品点数に構成することが可能となる。
また本発明によると、瓦を直接押さえつける構造でなく、瓦4に交換することにより、瓦本体を直接締め付けることもなく、瓦4には支持材3、支持土台5に接しいていない為、今発明の瓦4は、太陽エネルギー装置と支持固定構造の自重がかからない構造になっている。その事により、周りの既存瓦を破損させてしまう懸念が無い。
さらに本発明によると、支持土台5は筒部分5aの支持部が多数ある為、強度が従来品よりも強化する事が可能となる。
以下、平板状の太陽電池モジュール21を屋根上に配設する場合を例にとり、本発明の実施形態を、模式的に図示した図面に基づいて詳細に説明する。
瓦屋根の表面には凹凸が生じる。このような屋根に太陽電池モジュール21を取り付ける場合には、太陽電池モジュール21を支持する為の太陽エネルギー装置の支持固定構造を構成し、瓦の下にある野地板11・屋根垂木12に固定する事により設置を行う。
太陽電池モジュール21を取付金具1とフレーム2の間に締め付け固定し、フレーム2を支持材3に固定し、支持材3と支持土台5を専用ビス16を要いて支持補強版7及び野地板11に固定する。その際に、支持土台5の筒部分5aを瓦4の突起穴4aに貫通させ屋根の止水及び支持土台5の取り合いの止水も強化出来るように形成された、構造物設置支持装置。
図1、図4を参照する、実施の形態における太陽エネルギー装置の支持固定構造は、屋根面の野地板11・ルーフィング10より、防水シート8を挟み込み、支持補強板7とを重ねた上に配置される。
本実施の形態における太陽エネルギー装置の支持固定構造の中に支持土台5は金属で形成されている。
図1を参照する、本実施の形態における支持土台5は、垂直に筒部分5aが一体形成されている部分を含む筒部分5aには、専用ビス16を挿通することができるように、ビス穴5bが一体形成されている。
図1、図2を参照する、本実施の形態における筒部分5aは、支持土台5の主表面に対して垂直に延びるように形成されている。本実施の形態においては、支持土台の主表面17の部分と筒部分5aとは、一体的に金属で形成されている。筒部分5aは、上側の端面が支持材3に当接して、支持材3を固定できるように形成されている。
図1、図4を参照する、瓦4には、屋根面から垂直方向に支持土台5の筒部分5aが貫通するように突起穴4aとポケット4b が一体形成されている。ポケット4bは防水用のシーリングを注入出来る碗型でシーリングを注入した時十分な接着面が確保でき、止水効果が向上する。
本実施の形態においては、筒部分5aは、突起穴4aよりも小さく形成されている。
また、瓦4には支持材3、支持土台5に接しいていない為、太陽電池モジュール21、及び瓦4以外の太陽エネルギー装置の支持固定構造の自重が一切掛からない構造になっている。その事により、周りの既存瓦を破損させてしまう懸念が無い。
本実施の形態においては、筒部分5aは、突起穴4aよりも小さく形成されている。
また、瓦4には支持材3、支持土台5に接しいていない為、太陽電池モジュール21、及び瓦4以外の太陽エネルギー装置の支持固定構造の自重が一切掛からない構造になっている。その事により、周りの既存瓦を破損させてしまう懸念が無い。
図1、図4を参照する、瓦4の表面において、突起穴4aが形成されている部分には、カバーリング14が配置されている。本実施の形態においては、カバーリング14は、ドーム状に形成されている。カバーリング14 は、突起穴4aの上から塞ぐように形成され。また、カバーリング14は、筒部分5aを挿通させるための穴が形成されている。カバーリング14は、上側から押圧することにより、瓦4の突起穴4aと筒部分5aに密着して、突起穴4aと筒部分5aとの隙間を塞ぐように形成されている。
図1、図4を参照する、カバーリング14の上側には、支持材3が配置されている。支持材3には、カバーリング14と瓦4を跨って支持土台5の筒部分5aに専用ビス16を挿通して、野地板11の上に敷かれたルーフィング10の表面に取付けられた防水シート8と支持補強板7、防水パッキン6に当接して固定されるように形成されている。
図1、図3を参照する、本実施の形態における支持材3は、垂直に支持固定溝3b が形成されている部分を含む。支持材3の支持固定溝3bには、固定具15を挿通することができるように形成されている。図1のように支持固定溝3bは固定具15によって、フレーム2の支持溝2aと結合するように形成されている。支持材3は、下側の端面が支持土台5の筒部分5aに当接して、支持材3を固定できるように形成されている。
本実施の形態においては、支持材3の主表面の部分と支持固定溝3bとは、一体的に金属で形成されている。支持材3には、専用ビス16が垂直方向に貫通するように支持調整穴3aが形成されている。支持調整穴3aは太陽エネルギー装置の支持固定構造の位置を微調整出来るように形成されている。
本実施の形態においては、支持材3の主表面の部分と支持固定溝3bとは、一体的に金属で形成されている。支持材3には、専用ビス16が垂直方向に貫通するように支持調整穴3aが形成されている。支持調整穴3aは太陽エネルギー装置の支持固定構造の位置を微調整出来るように形成されている。
図1、図2、図4を参照する、支持材3および支持土台5は、専用ビス16によって瓦4の下側にある既存の野地板11及び支持補強板7に固定されている。本実施の形態における専用ビス16は、棒状に形成され、支持材3および瓦4の突起穴4aを貫通するように形成されている。
専用ビス16は、先端が尖るように形成され、野地板11及び支持補強板7に突き刺さることにより固定されるように形成されている。支持補強板7は、野地板11と支持補強板7の間に、ルーフィング10と防水シート8を挟み込み、屋根垂木12に締め付け固定されている。支持補強板7は板状に形成され、野地板11とを専用ビス16が突き刺さる部分に配置されている。
専用ビス16は、先端が尖るように形成され、野地板11及び支持補強板7に突き刺さることにより固定されるように形成されている。支持補強板7は、野地板11と支持補強板7の間に、ルーフィング10と防水シート8を挟み込み、屋根垂木12に締め付け固定されている。支持補強板7は板状に形成され、野地板11とを専用ビス16が突き刺さる部分に配置されている。
図1、図3を参照する、本実施の形態における,フレーム2は例えばアルミニウム等の軽量で強度に優れた金属材料で構成される。また、図3に示すように、このフレーム2の左右には支持溝2aが少なくとも1以上、直線状に設けられ、フレーム2の上部は支持溝2bが形成されており、支持溝2aと支持溝2bは図示のように3本とするのが構造的に簡単であり、しかも堅固に取付金具1を取りつけることができ望ましい。尚、強度向上する様な断面形状に設計されている。
図1、図3を参照する、本実施の形態における、フレーム2の支持溝2a、支持溝2bは固定具15・18が固定できる溝形状が形成されている。
よって支持溝2bは取付金具1と固定具15によって結合するように形成されている。支持溝2aは支持固定溝3bと固定具15によって結合するように形成されている。
よって支持溝2bは取付金具1と固定具15によって結合するように形成されている。支持溝2aは支持固定溝3bと固定具15によって結合するように形成されている。
図1、図3を参照する、本実施の形態における、取付金具1は太陽電池モジュール枠より硬く、例えばステンレス等の導電性を有し強度的にも優れた金属材料(導電性材料)から構成される。 取付金具1における接触面20には、鋭凸状19の導通部を設け、太陽電池モジュール枠における周縁部の表面に形成されている絶縁性被膜を突き破ることが出来るようになっている。これにより、取付金具1と太陽電池モジュールの周縁部とが電気的に接続され接地できるようになっている。電気的な接地は、地上からの接地用配線を別途設けフレームに、この配線を結合することによって接地が可能である。
図2、図4を参照する、特に、住宅の屋根に太陽エネルギー装置を設置する場合には、十分な固定強度を確保するために、屋根材の下側にある野地板11や屋根垂木12に直接的に太陽エネルギー装置の支持固定構造を固定することが好ましい。また、太陽エネルギー装置を固定するには、地震対策・自重・風荷重などを考慮して、引抜き・横すべり等に対する十分な強度を有するように、支持装置全体の強度を確保するために、既存製品では複数の場所に支持装置が必要だが、本発明では強度がある為、最小限の支持装置の設置で済む。
本実施の形態において太陽電池モジュールを瓦屋根に取付ける際には、まず始めに、太陽エネルギー装置の支持固定構造を取付ける位置を定める。太陽エネルギー装置の支持固定構造に固定される取付金具1の支持点距離を検討して、強度上許容される範囲で太陽エネルギー装置の支持固定構造を取付ける位置を定める。
次に、動作について説明する。
太陽エネルギー装置の支持固定構造を取付ける位置の瓦に目印を付ける。目印を付けた瓦を屋根から取外す。瓦は、上下方向および左右方向の隣り合う瓦と嵌合している場合が多い。瓦を外す場合には既存瓦を割らないように周囲の瓦を浮かすなどして特定の瓦を取外す。
太陽エネルギー装置の支持固定構造を取付ける位置の瓦に目印を付ける。目印を付けた瓦を屋根から取外す。瓦は、上下方向および左右方向の隣り合う瓦と嵌合している場合が多い。瓦を外す場合には既存瓦を割らないように周囲の瓦を浮かすなどして特定の瓦を取外す。
図1、図2を参照して、瓦を外した位置には、支持土台5の取付け強度を確保するために、野地板11・ルーフィング10の上に防水シート8と支持補強板7と防水パッキン6を取付ける。支持補強板7は、板状に形成され、十分な厚さと強度を有している。必ずしも屋根垂木12に対して、支持土台5を固定することではない。しかし、野地板11・ルーフィング10の表面に配置された防水シート8と支持補強板7は屋根垂木12に対して固定され、支持補強板7を支持土台5の下部に配置することにより、支持土台5の固定強度を十分に高くすることができる。
次に、取り外した瓦の位置に瓦4を入れ替え、屋根を元の状態に戻す。
ここで、瓦が浮いたり、上下方向または左右方向にずれたりしていないか確かめる。また、隣り合う瓦との嵌合状態などを確かめる。瓦は正しく配置されないと、後に雨漏りや瓦の落下などの恐れがあるために念入りに確認を行なう。
ここで、瓦が浮いたり、上下方向または左右方向にずれたりしていないか確かめる。また、隣り合う瓦との嵌合状態などを確かめる。瓦は正しく配置されないと、後に雨漏りや瓦の落下などの恐れがあるために念入りに確認を行なう。
次に、図1および図2に示すように、カバーリング14を、瓦4の突起穴4aの部分に配置する。次に、筒部分5aを瓦4の突起穴4a及びカバーリング14に通しながら、支持土台5を固定する位置に配置する。
支持土台5には、上部に支持材3を乗せ、支持調整穴3aと支持土台5のビス穴5bを結合し、専用ビス16で仮止めした状態にしておく。
支持土台5には、上部に支持材3を乗せ、支持調整穴3aと支持土台5のビス穴5bを結合し、専用ビス16で仮止めした状態にしておく。
次に、図4に示すように、瓦4を仮止めした際に、瓦4の突起穴4aの中に防水用のシーリングを注入する。この構成を採用することにより、突起穴4aと筒部分5aとカバーリング14との隙間を塞ぐことができ、突起穴4aから水が浸入することをより確実に防止できる。また、シーリング材の紫外線劣化も防ぐ事ができる。
次に、図3に示すように、フレーム2の支持溝2aに固定具15のボルド15aの頭を支持溝2aの端部からスライドさせ、支持材3の支持固定溝3bにセットして丸座ワッシャー15b、スプリングワッシャー15c、ナット15dの順番で仮止めした状態にしておく。
次に、支持材3の位置がきまったら、専用ビス16を本締めする。
次に、軒先を揃えた後、フレーム2の不陸調整を行う。フレーム2の高さがきまったら、支持セット15を本締めする。
次に、図3に示すように、フレーム2の支持溝2bに固定具18の頭を支持溝2bの端部からスライドさせ、取付金具1の結合穴1aをセットして仮止めした状態にしておく。
次に、フレーム2と取付金具1の間に太陽電池モジュール21の周縁部を挟み、固定具18を本締め固定する。
上記の実施の形態に係るそれぞれの図面において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。
なお、上記の実施の形態においては、太陽エネルギー装置の支持固定構造として、パネル状の太陽電池モジュールを備える太陽電池装置を例に採りあげて説明したが、太陽エネルギー装置の支持固定構造はこの形態に限られず、屋根に設置するものであれば構わない。たとえば、太陽エネルギー装置の支持固定構造としては、太陽光集熱装置、太陽熱温水器、表示装置、または発光装置でも構わない。
今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
太陽光エネルギーを利用する、太陽光発電パネル、太陽熱温水器、太陽光集熱装置、を利用する固定装置である。または、表示装置、発光装置、等の固定装置に代用できる。
1取付金具、1a結合穴、2フレーム,2a支持溝、2b支持溝、3支持材,3a支持調整穴、3b支持固定溝,4瓦,4a突起穴、4bポケット、5支持土台、5a筒部分、5bビス穴、6防水パッキン、7支持補強板、8防水シート、9瓦桟、10ルーフィング、11野地板、12屋根垂木,13ビス、14カバーリング、15固定具、15aボルト、15b丸座ワッシャー、15cスプリングワッシャー、15dナット、16専用ビス、17支持土台の主表面、18固定具、19鋭凸部、20接触面、21太陽電池モジュール
Claims (9)
- 太陽エネルギー装置の支持固定構造での太陽エネルギー装置を固定する接触面20をもつ取付金具1と、
前期取付金具1の結合穴1aを介して結合する支持溝2bをもつフレーム2と、
前記フレーム2の支持溝2aと結合する支持固定溝3bをもつ支持材3と、
前記支持材3の支持調整穴3aと結合する筒部分5aをもつ支持土台5と、
前記支持土台5の筒部分5aを貫通させる穴をもつ瓦4からなる事を特徴とする太陽エネルギー装置の支持固定構造 - 前記取付金具1の接触面20に鋭凸部19を設けた事を特徴とする請求項1記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
- 前記フレーム2に形成された支持溝2aが支持固定溝3b、また支持溝2bが取付金具1と結合するのを特徴とする請求項1記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
- 前記支持材3に形成されたU字形の支持固定溝3bと楕円形の支持調整穴3aを特徴とする請求項1記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
- 前記支持土台5に形成された筒部分5aを特徴とする請求項1記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
- 前記瓦4に形成された穴は、ポケット4bをもつ突起穴4aとして形成されたことを特徴とする請求項1記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
- 前記瓦4の突起穴a4にかぶせるカバーリング14を有することを特徴とする請求項6記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
- 前記支持土台5の下に密着する防水パッキン6を有することを特徴とする請求項5記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
- 前記支持土台と防水パッキン6に密着に補強する支持補強板7を有することを特徴とする請求項8記載の太陽エネルギー装置の支持固定構造
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