JP5519998B2 - 太陽光発電シートの取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光発電シートの取付け構造に関する。

近年、環境エネルギの有効利用の観点から、太陽光により発電する太陽光発電シートが種々開発されている。太陽光発電シートは、太陽光を効率良く得るために高い場所、例えば、建物の屋根などに設置されている。

ところで、公共施設、工場、倉庫、畜舎などでは母屋に板材を固定した比較的簡易な構成の屋根が利用されている。このような特殊な屋根への太陽光パネルの取付け構造として、例えば、特許文献１に記載の太陽光パネルの構造が知られている。特許文献１記載の太陽光パネルの構造では、両端に細長い穴がそれぞれ設けられた太陽光パネルの枠部を用い、この穴に波板屋根に設けられたネジつき棒状金具を挿通させ、ワッシャ、スプリング、ナットを螺合させることで屋根に固定するようにしている。

特開２０００−８０７７４号公報（例えば、段落［００２２］〜［００４０］、［図１］〜［図６］など参照）

しかしながら、上述した太陽光パネルの構造では、太陽光パネルの枠部の穴が長穴であることで、施工する屋根に予め設けられた複数のネジつき棒状金具に太陽光パネルの枠部を取り付けることができるものの、施工可能な屋根が太陽光パネルの枠部の穴の大きさにより制限されており、その分施工性を低下させていた。

以上のことから、本発明は上述のような課題を解決するために為されたものであって、太陽光発電シートを屋根に比較的簡易に取り付けることができる太陽光発電シートの取付け構造を提供することを目的としている。

上述した課題を解決する第１の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造は、
太陽光発電シートを屋根に取り付ける太陽光発電シートの取付け構造であって、
前記屋根の母屋に前記屋根のスレートを固定するフックボルトに取り付けられる支持部材と、
前記支持部材に固定手段で固定され、前記太陽光発電シートが搭載される複数の固定部材とを具備し、
前記支持部材は、長手方向に直交する断面にて、凹み部と当該凹み部の両端に設けられた平坦部とを有する形状であり、前記屋根のスレートと前記固定部材との間に配置されると共に、その長手方向が屋根のケラバ方向となるように配置され、
前記固定部材が、ガラス繊維強化プラスチック製であり、当該固定部材の両端部の間に１つ乃至３つの凹部が設けられると共に、当該両端部に凹部がそれぞれ設けられたものであり、前記固定部材の両端部の間の前記凹部と前記太陽光発電シートとの間で空隙をなし、
前記複数の固定部材は、前記凹部が設けられた両端部が屋根の棟部方向に延在するように配置されると共に、隣接する前記固定部材の端部に設けられた前記凹部同士が重ね合わせて配置される
ことを特徴とする。
これにより、隣接する固定部材の端部同士を重ね合わせるだけで、複数の固定部材を位置決めすることができる。また、固定部材の両端部以外に凹部を設けた場合には、その凹部内に太陽光発電シートの端子に接続されるハーネス類を収容することができる。また、固定部材の支持をより確実に行うことができる。

上述した課題を解決する第２の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造は、
第１の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造であって、
前記固定手段は、前記固定部材の端部の凹部に沿うとともに、前記固定部材に固定される前記太陽光発電シートの端部を覆う形状の抑え板を具備するものである
ことを特徴とする。
これにより、太陽光発電シートをより確実に固定部材に固定でき、耐候性、耐風性が向上する。

上述した課題を解決する第３の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造は、
第１または第２の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造であって、
前記フックボルトに挿入されて、前記屋根のスレートと前記支持部材との間に配置される筒状部材をさらに具備する
ことを特徴とする。
これにより、屋根のスレートが重なる枚数に応じて、支持部材の位置を調整することができる。

第１の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造によれば、固定部材の両端部に凹部があることにより、隣接する固定部材の凹部同士を重ね合わせるだけで、複数の固定部材を位置決めすることができ、施工性が向上する。さらに、板状のものと比べて強度が向上し、取扱い性が向上する。固定部材がガラス繊維強化プラスチック製であるため、固定部材自体が軽量であり、公共施設、工場、倉庫、畜舎などの屋根に施工することができ、固定部材に載せることが可能な太陽光発電シートの利用を促進することができる。屋根のスレートと固定部材との間に支持部材を配置したことにより、太陽光発電シートおよび固定部材の荷重をフックボルトに作用させることができる。固定部材の支持をより確実に行うことができ、施工性が向上する。

第２の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造によれば、第１の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造と同様な作用効果を奏する上に、抑え板で太陽光発電シートをより確実に固定部材に固定することができ、耐候性、耐風性が向上する。

第３の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造によれば、第１または第２の発明に係る太陽光発電シートの取付け構造と同様な作用効果を奏する上に、屋根のスレートが重なる枚数に応じて、筒状部材の大きさを調整することで、支持部材の位置を調整することがで、施工性が向上する。

本発明の一実施形態に係る太陽光発電シートの取付け構造を説明するための図であって、図１（ａ）にその一部を切り欠いた平面を示し、図１（ｂ）に屋根のスレートの側面を示す。 本発明の一実施形態に係る太陽光発電シートの取付け構造が具備する固定部材を説明するための図であって、図２（ａ）にその一例を示し、図２（ｂ）にその他例を示し、図２（ｃ）に重なり部の例を示し、図２（ｄ）に重なり部の他例を示す。 本発明の一実施形態に係る太陽光発電シートの取付け構造を説明するための図であって、図３（ａ）にフックボルトと支持部材との関係を示し、図３（ｂ）に図３（ａ）における囲み線ＩＩＩの拡大を示す。 図３における矢視ＩＶから視た図であって、図４（ａ）に屋根の母屋とフックボルトと支持部材との関係を示し、図４（ｂ）に図４（ａ）における囲み線ＩＶの拡大を示す。

本発明に係る太陽光発電シートの取付け構造の一実施形態について、図１〜図４を参照して詳細に説明する。図１〜図４にて、矢印ＵＰが上方向を示し、矢印Ｃが棟部方向を示し、矢印Ｗがケラバ方向を示す。

本実施形態にて、公共施設、工場、倉庫、畜舎などで利用される屋根に太陽光発電シートを取付ける太陽光発電シートの取付け構造について説明する。太陽光発電シートとしては、アモルファスシリコン製、カルコパイライト（黄銅）系の薄膜太陽光発電シートなどが挙げられる。

屋根は、図１に示すように、複数のスレート波板５２を具備する。複数のスレート波板５２は端部が上下方向で重なるように配置される。複数のスレート波板５２は、図３および図４に示すように、フックボルト５３、パッキン５４、座金５５、ナット５６で母屋５１に固定される。すなわち、フックボルト５３の他方の端部５３ｂ側にパッキン５４、座金５５、ナット５６が螺合し、フックボルト５３の一方の端部５３ａが母屋５１の一方の端部５１ａに係合して、スレート波板５２が母屋５１に固定される。パッキン５４を介在させることで、スレート波板５２の裏面側への雨水などの浸入が防止される。なお、母屋５１は、棟部から軒先に亘って、ケラバ方向に延在するように配置される。

フックボルト５３の他方の端部５３ｂ側に筒状部材（スペーサ）８１および支持部材６１が挿入され、ナット６２で支持部材６１が所定の高さに固定される。すなわち、筒状部材８１の軸方向の長さをスレート波板５２の重なり枚数に応じて調整することで、支持部材６１の高さを調整することができる。これにより、後述する固定部材１０，２０を支持部材６１に確実に固定することができる。

支持部材６１は、長手方向に直交する断面にて、凹み部６１ａと凹み部６１ａの両端に設けられた平坦部６１ｂ，６１ｃとを有する形状である。これにより、フックボルト５３の他方の端部５３ｂが支持部材６１の平坦部６１ｂ，６１ｃよりも上方への突出を防止でき、固定部材１０，２０を支持部材６１により確実に固定することができる。支持部材６１としては、例えば高耐蝕溶融めっき鋼板製のものが挙げられ、厚さ０．４ｍｍ〜０．８ｍｍであるものが用いられる（本実施形態では厚さ０．６ｍｍを使用）。

ここで、上述した太陽光発電シート１は、図２（ａ）に示すように、少なくとも両端部１０ａ，１０ｂに凹部１１，１２が設けられた固定部材１０に接着手段で固定される。凹部１１，１２は、固定部材１０の一方の端部１０ａと固定部材１０の他方の端部１０ｂとを重なり合わせたときに、重なることができる形状に形成されている。これにより、複数の固定部材１０を屋根に施工するときに、隣接する固定部材１０の凹部１１，１２同士を重なり合わせるだけで複数の固定部材１０を位置決めすることができ、位置決め作業が不要になり、その分施工性が向上する。固定部材１０としては、例えばガラス繊維強化プラスチック板が挙げられ、厚さ１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであるものが用いられる。これにより、固定部材１０自体が軽量であり、公共施設、工場、倉庫、畜舎などの屋根に施工することができ、固定部材１０に載せることが可能な太陽光発電シート１の利用を促進することができる。

固定部材１０の中央部に凹部１３をさらに設けることも可能である。また、図２（ｂ）に示すように、固定部材２０の両端部２０ａ，２０ｂの間に凹部２３，２４，２５を３つ設けることも可能である。このように両端部のみならずその間に凹部を設けたことにより、板状のものと比べて、固定部材１０，２０の強度が向上し、施工時の取扱い性が向上する。固定部材１０，２０の凹部１３，２３、２４，２５内に太陽光発電シート１の端子に接続されるハーネス類（図示せず）を収容することができる。接着手段としては、変性シリコーン樹脂などの弾性接着材が好ましい。

固定部材１０を支持部材６１へ固定する手段としては、図２（ｃ）に示すように、ワッシャー付タッピンネジ７１が挙げられる。固定部材１０の一方の端部１０ｂの凹部１２と、固定部材１０の他方の端部１０ａの凹部１１とを上下方向で重なり合わせ、ワッシャー付タッピンネジ７１で隣接する２つの固定部材１０，１０を支持部材６１に固定することができる。これにより、固定部材１０の支持をより確実に行うことができ、施工性が向上する。

さらに、固定部材１０を支持部材６１へ固定する手段としては、図２（ｄ）に示すように、ワッシャー付タッピンネジ７１および抑え板７３が挙げられる。固定部材１０の一方の端部１０ｂの凹部１２と、固定部材１０の他方の端部１０ａの凹部１１とを上下方向で重なり合わせるとともに、これらの上方に抑え板７３を重なり合わせ、ワッシャー付タッピンネジ７１で隣接する２つの固定部材１０，１０を支持部材６１に固定することができる。これにより、固定部材１０をより確実に支持部材６１に固定することができる。抑え板７３としては、固定部材１０の凹部１２（１１）に沿うと共に、固定部材１０に固定される太陽光発電シート１の端部１ｂ，１ａを覆う形状のものが挙げられる。このような形状であることにより、太陽光発電シート１も固定部材１０に固定することができ、耐候性、耐風性が向上する。抑え板７３としては、黒色などに着色して光を遮断する非透光性とすることも可能である。これにより、固定部材１０に太陽光発電シート１を接着する接着剤の劣化を防止できる。抑え板７３としては、例えばガラス繊維強化プラスチック製、高耐蝕溶融めっき鋼板製のものが挙げられる。ガラス繊維強化プラスチック製のものである場合、厚さ１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであるものが用いられる。高耐蝕溶融めっき鋼板製のものである場合、厚さ０．４ｍｍ〜０．８ｍｍであるものが用いられる。

ここで、上述した太陽光発電シートの取付け構造を施工する方法について説明する。
まず、太陽光発電シート１を接着手段で固定部材１０に固定する。

続いて、スレート波板５２の重なり枚数に応じて、筒状部材８１の大きさを選択し、当該筒状部材８１および支持部材６１をフックボルト５３の他方の端部５３ｂ側に挿入し、ナット６２で固定する。

続いて、支持部材６１の上に、太陽光発電シート１が固定された固定部材１０を配置し、ワッシャー付タッピンネジ７１、必要に応じて抑え板７３で固定する。
これら作業を、太陽光発電シートを施工する範囲に亘って行うことで、屋根に太陽光発電シートが施工される。

このようにして屋根に施工された太陽光発電シートの取付け構造によれば、固定部材１０の両端部１０ａ，１０ｂに凹部１１，１２があることにより、隣接する固定部材１０の凹部１１，１２同士を重ね合わせるだけで、複数の固定部材１０を位置決めすることができ、施工性が向上する。スレート波板５２と固定部材１０との間に支持部材６１を配置したことにより、太陽光発電シート１および固定部材１０の荷重をフックボルト５３に作用させることができる。さらに、太陽光発電シート１および固定部材１０ならびに支持部材６１自体が軽量である。これにより、公共施設、工場、倉庫、畜舎などで利用される屋根に適用することができる。

なお、上記では、太陽光発電シート１が固定される固定部材１０と支持部材６１とを具備する太陽光発電シートの取付け構造を用いて説明したが、ガラス繊維強化プラスチック板を基板とし、該基板の少なくとも両端部に凹部が設けられており、かつ該基板の上に薄膜太陽光発電シートが積載されてなる太陽光発電シート付建材とすることも可能である。太陽光発電シート付建材であっても、上述した太陽光発電シートの取付け構造と同様、太陽光発電シート付建材自体が軽量である上に、該ガラス繊維強化プラスチック板を基板としその上に薄膜太陽光発電シートが積載された構成であるため、取扱い性が良く、屋根等に比較的簡易に取り付けることができる。

なお、上記では、工場などの屋根に利用されるスレート波板に適用した太陽光発電シートの取付け構造を用いて説明したが、半円状の板などで構成される屋根に適用することも可能である。このような箇所に適用した場合であっても、上述した太陽光発電シートの取付け構造と同様な作用効果を奏する。

本発明に係る太陽光発電シートの取付け構造によれば、太陽光発電シートを屋根に比較的簡易に取り付けることができるため、公共施設、工場、倉庫、畜舎などスレート屋根などの軽量鉄骨構造の屋根などで有益に利用することができる。

１ 太陽光発電シート
１０，２０ 固定部材
５１ 母屋
５２ スレート波板
５３ フックボルト
５４ パッキン
５５ 座金
５６ ナット
６１ 支持部材
７３ 抑え板
８１ 筒状部材（スペーサ）

Claims (3)

1. 太陽光発電シートを屋根に取り付ける太陽光発電シートの取付け構造であって、
   前記屋根の母屋に前記屋根のスレートを固定するフックボルトに取り付けられる支持部材と、
   前記支持部材に固定手段で固定され、前記太陽光発電シートが搭載される複数の固定部材とを具備し、
   前記支持部材は、長手方向に直交する断面にて、凹み部と当該凹み部の両端に設けられた平坦部とを有する形状であり、前記屋根のスレートと前記固定部材との間に配置されると共に、その長手方向が屋根のケラバ方向となるように配置され、
   前記固定部材が、ガラス繊維強化プラスチック製であり、当該固定部材の両端部の間に１つ乃至３つの凹部が設けられると共に、当該両端部に凹部がそれぞれ設けられたものであり、前記固定部材の両端部の間の前記凹部と前記太陽光発電シートとの間で空隙をなし、
   前記複数の固定部材は、前記凹部が設けられた両端部が屋根の棟部方向に延在するように配置されると共に、隣接する前記固定部材の端部に設けられた前記凹部同士が重ね合わせて配置される
   ことを特徴とする太陽光発電シートの取付け構造。
2. 請求項１に記載の太陽光発電シートの取付け構造であって、
   前記固定手段は、前記固定部材の端部の凹部に沿うとともに、前記固定部材に固定される前記太陽光発電シートの端部を覆う形状の抑え板を具備するものである
   ことを特徴とする太陽光発電シートの取付け構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の太陽光発電シートの取付け構造であって、
   前記フックボルトに挿入されて、前記屋根のスレートと前記支持部材との間に配置される筒状部材をさらに具備する
   ことを特徴とする太陽光発電シートの取付け構造。

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