JP5551800B1 - ソーラーパネルの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】折板屋根の頂部から外側に突出した固定金具のボルトに取付ブラケットを介してソーラーパネルを簡単かつ確実に設置できるソーラーパネルの取付構造を提供する。
【解決手段】折板屋根２の頂部２ｂにソーラーパネル１を取り付ける取付構造において、折板屋根２の頂部２ｂに載置される載置片部１１とソーラーパネル固定用の取付片部１３を有し、載置片部１１にボルト４とボルト４に螺合されたナット５を露出させる開口部１１ａを形成した取付ブラケット１０と、載置片部１１に載置され、載置片部１１の開口部１１ａから露出したボルト４を貫通させる取付孔２２を形成した取付金具２０と、取付金具２０の取付孔２２を貫通したボルト４に螺合して取付ブラケット１０を折板屋根２の頂部２ｂに押さえ付けるように固定するナット３０とを備え、折板屋根２の頂部２ｂに固定された取付ブラケット１０にソーラーパネル１を締結部材６，７，９を介して固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存の重ね式折板屋根の頂部に太陽光発電モジュールや太陽熱温水器等のソーラーパネルを取付ブラケットを介して固定するようにしたソーラーパネルの取付構造に関する。

この種のソーラーパネルの取付構造として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。

この特許文献１に記載のものは、折板で葺いた重ね式折板屋根を有するカーポートの該折板屋根の頂部にソーラーパネルとしての太陽光発電モジュールを固定するものであり、折板屋根の折板の断面形状に合わせて略台形波状に折り曲げられたタイトフレーム（固定金具）の頂部に固定ボルトを上向きに固着しておき、この固定ボルトを折板屋根の頂部に形成した小孔に挿通させると共に、架台としての縦材を折板屋根の折板と共締めして、この縦材に支持枠とボルト及びナットを介して太陽光発電モジュールを締結固定していた。

特開２００２−３０７７４号公報（図２〜図４）

しかしながら、前記従来のソーラーパネルの取付構造では、重ね式折板屋根を屋根部とする既存のカーポートに後付けで太陽光発電モジュールを設置する際に、折板屋根の頂部から外側に突出したタイトフレームの固定ボルトの先端部に、架台である四角筒状の縦材の下辺部に形成された小径の貫通孔を挿通させた後で、該四角筒状の縦材の内部の奥に位置する固定ボルトの先端部に固定ナットを螺合しなければならないため、折板屋根の頂部から外側に突出した既存の固定ボルトの先端部に縦材を固定する作業が煩雑となり、ソーラーパネルの取付作業性が悪かった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、既存の重ね式折板屋根の頂部から外側に突出した固定金具のボルトに取付ブラケットを簡単かつ確実に取り付けることができ、既存の重ね式折板屋根の頂部にソーラーパネルを短時間でかつ効率良く設置することができるソーラーパネルの取付構造を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、重ね式折板屋根の頂部から外側に突出した固定金具のボルトにソーラーパネルを取付ブラケットを介して固定するようにしたソーラーパネルの取付構造において、前記折板屋根の頂部に載置される載置片部と前記ソーラーパネル固定用の取付片部とを有し、前記載置片部の前記固定金具のボルトに対応する位置に該ボルト及び該ボルトの基端部側に螺合されたナットを露出させる開口部を形成した取付ブラケットと、前記取付ブラケットの載置片部に載置され、該載置片部の開口部から露出して外側に突出した前記ボルトを貫通させる取付孔を形成した取付金具と、前記取付金具の取付孔を貫通した前記ボルトの先端部側に螺合して前記取付ブラケットを該取付金具を介して前記折板屋根の頂部に押さえ付けるように締結固定するナットを備え、前記折板屋根の頂部に締結固定された前記取付ブラケットの取付片部に前記ソーラーパネルを締結部材を介して締結固定するようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のソーラーパネルの取付構造であって、前記取付ブラケットは、前記載置片部の両端側からＬ字形に形成された起立部と水平部から成る一対の取付片部を有し、前記起立部に補強用の突出部を形成し、且つ、前記水平部に前記締結部材としてのボルトの軸部が挿通する取付孔を形成し、前記突出部と前記水平部との間に該水平部の取付孔に軸部を挿通させた前記ボルトの頭部を保持自在にしたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のソーラーパネルの取付構造であって、前記載置片部と前記各取付片部の起立部との角部に前記取付金具を位置決めする突出部を形成したことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載のソーラーパネルの取付構造であって、前記取付金具は、前記取付孔が形成された平坦片部と、この平坦片部の両端側から垂下した一対の脚片部を有し、前記平坦片部と前記各脚片部との角部に補強用の突出部を形成したことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、折板屋根の頂部に載置される載置片部とソーラーパネル固定用の取付片部とを有し、載置片部の固定金具のボルトに対応する位置に該ボルト及び該ボルトの基端部側に螺合されたナットを露出させる開口部を形成した取付ブラケットと、取付ブラケットの載置片部に載置され、該載置片部の開口部から露出して外側に突出したボルトを貫通させる取付孔を形成した取付金具と、取付金具の取付孔を貫通したボルトの先端部側に螺合して取付ブラケットを該取付金具を介して折板屋根の頂部に押さえ付けるように締結固定するナットを備え、折板屋根の頂部に締結固定された取付ブラケットの取付片部にソーラーパネルを締結部材を介して締結固定するようにしたことにより、既存の重ね式折板屋根の頂部から外側に突出したボルト及びボルトに螺合されたナットを取り外すことなく、既存の重ね式折板屋根の頂部から外側に突出した固定金具のボルトに取付ブラケットを取付金具とナットを介して簡単かつ確実に取り付けることができる。これにより、既存の重ね式折板屋根の頂部にソーラーパネルを短時間でかつ効率良く設置することができる。

請求項２の発明によれば、取付ブラケットは、載置片部の両端側からＬ字形に形成された起立部と水平部から成る一対の取付片部を有し、起立部に補強用の突出部を形成し、且つ、水平部に締結部材としてのボルトの軸部が挿通する取付孔を形成し、突出部と水平部との間に該水平部の取付孔に軸部を挿通させたボルトの頭部を保持自在にしたことにより、ボルトを一時的に保持しておくための別部品が不要となって、その分部品点数を削減して低コスト化を図ることができると共に、取付ブラケットの一対の取付片部とソーラーパネルとをボルトにより簡単かつ確実に固定することができる。

請求項３の発明によれば、取付ブラケットの載置片部と各取付片部の起立部との角部に取付金具を位置決めする突出部を形成したことにより、取付ブラケットの載置片部に載置される取付金具を簡単に位置決めすることができ、この位置決めされた取付金具で取付ブラケットの載置片部を簡単かつ確実に押さえ付けることができる。

請求項４の発明によれば、取付金具は、取付孔が形成された平坦片部と、この平坦片部の両端側から垂下した一対の脚片部を有し、平坦片部と各脚片部との角部に補強用の突出部を形成したことにより、この補強用の突出部により一対の脚片部の強度を増すことができると共に、一対の脚片部で取付ブラケットの載置片部を確実に押さえ付けることができる。

本発明の一実施形態のソーラーパネルの取付構造を示す要部の断面図である。 上記ソーラーパネルの取付構造の要部の分解斜視図である。 （ａ）は上記ソーラーパネルの取付構造に用いられる取付ブラケットの平面図、（ｂ）は同取付ブラケットの正面図、（ｃ）は同取付ブラケットの側面図である。 （ａ）は上記ソーラーパネルの取付構造に用いられる取付金具の平面図、（ｂ）は同取付金具の正面図、（ｃ）は同取付金具の側面図、（ｄ）は同取付金具を折板屋根の頂部から外側に突出した既存のボルトに螺合して固定するナットの底面図である。 上記ソーラーパネルを取り付ける前の折板屋根の頂部から外側に突出した既存のボルトに取付ブラケットを取り付けた状態を示す要部の斜視図である。 上記折板屋根の頂部に取付ブラケットを介してソーラーパネルを設置した状態を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態のソーラーパネルの取付構造を示す要部の断面図、図２は同取付構造の要部の分解斜視図、図３（ａ）は同取付構造に用いられる取付ブラケットの平面図、図３（ｂ）は同取付ブラケットの正面図、図３（ｃ）は同取付ブラケットの側面図、図４（ａ）は同取付構造に用いられる取付金具の平面図、図４（ｂ）は同取付金具の正面図、図４（ｃ）は同取付金具の側面図、図４（ｄ）は同取付金具を折板屋根の頂部から外側に突出した既存のボルトに螺合して固定するナットの底面図、図５はソーラーパネルを取り付ける前の折板屋根の頂部から外側に突出した既存のボルトに取付ブラケットを取り付けた状態を示す要部の斜視図、図６は同既存の折板屋根の頂部にソーラーパネルを設置した状態を示す説明図である。

図１，図２，図５，図６に示すように、ソーラーパネル１の取付構造は、既存の重ね式折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出したタイトフレーム（固定金具）３に固着のボルト４に、後付けで太陽光発電モジュールや太陽熱温水器等のソーラーパネル１を取付ブラケット１０と取付金具２０及びナット３０と、締結部材としての架台６とボルト７及びナット９とにより固定して設置するものである。

図２及び図５に示すように、折板屋根２は折板２ａを葺いてなり、その頂部２ｂにはタイトフレーム３のボルト４が差し込まれる円形の取付孔（図示省略）を形成してある。また、折板屋根２の裏面には、発泡樹脂等の断熱材２ｃを貼り付けてある。さらに、タイトフレーム３は折板屋根２の折板２ａの断面形状に合わせて略台形波状に折り曲げられ、その頂部にボルト４を上向きに固着してある。そして、折板屋根２はタイトフレーム３を介して梁材としての鉄骨（図示省略）に取り付けられており、折板屋根２の頂部２ｂから外側にボルト４を突出させている。この折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出したボルト４の基端部側には、ドームナット（ナット）５を螺合してある。このドームナット５の螺合により、折板屋根２とタイトフレーム３は固定されている。さらに、折板屋根２は、所定の方向に例えば１．５゜の勾配を有して傾斜している。

図１〜図３（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図５に示すように、取付ブラケット１０は、折板屋根２の頂部２ｂに載置される矩形枠状の載置片部１１と、この載置片部１１の長手方向の両端からＬ字形に折れ曲がるソーラーパネル固定用の一対の取付片部１３，１３を有している。

図１及び図２に示すように、取付ブラケット１０の載置片部１１の折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出したボルト４及びボルト４に螺合されたドームナット５に対応する位置には、ボルト４及びボルト４に螺合されたドームナット５を露出させる矩形の開口孔（開口部）１１ａを形成してある。この開口孔１１ａは、ボルト４及びドームナット５を取り外さないで、ボルト４に取付ブラケット１０を取り付けるためにボルト４及びドームナット５を露出させるようになっている。さらに、載置片部１１の両側には折板屋根２の頂部２ｂに沿うように下方に折り曲げられた載置延長片部１２をそれぞれ一体形成してある。

図２及び図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、取付ブラケット１０の一対の取付片部１３，１３は、起立部１３ａと水平部１３ｂとでＬ字形に折り曲げ形成してある。この各取付片部１３の起立部１３ａと載置片部１１との角部（コーナ部）の表側には、取付金具２０を位置決めする断面逆Ｖ字状の一対のリブ（突出部）１４，１４を形成してある。また、各起立部１３ａには、三角半錐状で補強用のリブ（突出部）１５を形成してあり、各水平部１３ｂには、締結部材としてのボルト７の軸部７ｂが挿通する円形の取付孔１６を形成してある。図３（ｂ）に示すように、起立部１３ａのリブ１５の上縁部と水平部１３ｂとの間に、該水平部１３ｂの取付孔１６に軸部７ｂを挿通させたボルト７の頭部７ａを保持自在にしてある。

さらに、図１及び図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、各取付片部１３の起立部１３ａと水平部１３ｂの角部（コーナ部）の裏側には、断面Ｖ字状の一対のリブ（突出部）１７，１７を形成してあり、水平部１３ｂの裏面側には、凹溝状に突出した一対の補強部１８，１８を形成してある。この一対の補強部１８，１８により水平部１３ｂの強度を増すようになっている。また、図１及び図３（ａ）に示すように、水平部１３ｂの裏面側の一対の補強部１８，１８間でボルト７の頭部７ａを保持することで、ボルト７にナット９を螺合した際に該ボルト７が回転しないようになっている。尚、各載置延長片部１２の表面側の中央にも逆凹溝状に突出した補強部１９を形成してある。この補強部１９により載置延長片部１２の強度を増すようになっている。

図２及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、取付金具２０は、中央に取付ブラケット１０の載置片部１１の開口孔１１ａから露出して外側に突出したボルト４を貫通させる円形の取付孔２２を形成した矩形板状の平坦片部２１と、この平坦片部２１の両端側から下方にＬ字状に折り曲げられ、取付ブラケット１０の載置片部１１に載置される一対の脚片部２３，２３を有している。この一対の脚片部２３，２３の長さ（高さ）は、図１に示すように、折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出のボルト４に螺合されたドームナット５を逃げるように、即ち、ドームナット５に当たらない寸法に設定され、且つ、取付ブラケット１０の載置片部１１の一対の取付片部１３，１３の各起立部１３ａ側を押さえ付けるためのものである。また、平坦片部２１と各脚片部２３との角部（コーナ部）の裏側には、断面Ｖ字状で補強用の一対のリブ（突出部）２４，２４をそれぞれ形成してある。この補強用の各一対のリブ１４，１４により一対の脚片部２３，２３の強度を増すようになっている。さらに、平坦片部２１の裏側の取付孔２２の回りには、円環状で補強用のリブ（突出部）２５を形成してある。

図１及び図５に示すように、取付金具２０の平坦片部２１の取付孔２２を貫通したボルト４の先端部側にはセレート付きのフランジナット（ナット）３０を螺合する。このフランジナット３０の螺合により、取付金具２０を介して取付ブラケット１０が重ね式折板屋根２の頂部２ｂに押さえ付けられて固定されるようになっている。図４（ｄ）に示すように、フランジナット３０の円盤状のフランジ部３１の裏面には、逆回り止め用の突起３１ａを放射状に複数形成してある。尚、フランジナット３０のフランジ部３１の直径（例えば直径１６ｍｍ）はドームナット５のフランジ部の直径（例えば直径２８ｍｍ）よりも小径に形成してある。また、ドームナット５のフランジ部の裏面にも逆回り止め用の突起（図示省略）を放射状に複数形成してある。

尚、図１及び図５に示すように、折板屋根２の頂部２ｂには所定間隔毎に取付ブラケット１０が取り付けられるようになっており、各取付ブラケット１０の一対の取付片部１３，１３に、ソーラーパネル１が固着されたＣ型鋼製の架台（締結部材）６をボルト（締結部材）７とワッシャ８ａ及びスプリングワッシャ８ｂとナット（締結部材）９を介して締め付けて固定するようになっている。

次に、以上実施形態のソーラーパネル１の取付構造による施工手順について説明する。

ソーラーパネル１を設置する場合には、まず、図２に示すように、重ね式折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出したタイトフレーム３の頂部に固着のボルト４及びボルト４に螺合したドームナット５に、取付ブラケット１０の載置片部１１の開口孔１１ａを挿通させて、折板屋根２の頂部２ｂに取付ブラケット１０の載置片部１１及び一対の載置延長片部１２，１２を載置する。

次に、図５に示すように、取付ブラケット１０の載置片部１１に取付金具２０の一対の脚片部２３，２３を載置すると共に、取付金具２０の平坦片部２１の取付孔２２にボルト４を挿通させる。そして、この取付金具２０の平坦片部２１より上方に突出したボルト４にフランジナット３０を螺合して取付金具２０の一対の脚片部２３，２３で取付ブラケット１０の載置片部１１を押さえ付けて、取付ブラケット１０を折板屋根２の頂部２ｂに締結固定する。

この状態より、図１及び図６に示すように、折板屋根２の頂部２ｂに所定間隔毎に締結固定された複数の取付ブラケット１０の一対の取付片部１３，１３の各取付孔１６と、ソーラーパネル１を固着したＣ型鋼製の架台６の各取付孔６ａにボルト７を貫通させて、該ボルト７の軸部７ｂにワッシャ８ａ及びスプリングワッシャ８ｂを介してナット９を締め付けて固定することで、折板屋根２の頂部２ｂにソーラーパネル１を設置する。

このように、折板屋根２の頂部２ｂに載置される載置片部１１とソーラーパネル固定用の一対の取付片部１３，１３とを有し、載置片部１１のボルト４及びボルト４に螺合されたドームナット５に対応する位置に、ボルト４及びボルト４に螺合されたドームナット５を露出させる開口孔１１ａを形成した取付ブラケット１０と、取付ブラケット１０の載置片部１１に載置され、載置片部１１の開口孔１１ａから露出して外側に突出したボルト４を貫通させる取付孔２２を形成した取付金具２０と、取付金具２０の取付孔２２を貫通したボルト４に螺合して取付ブラケット１０を重ね式折板屋根２の頂部２ｂに押さえ付けるように締結固定するフランジナット３０を備え、折板屋根２の頂部２ｂに締結固定された取付ブラケット１０の一対の取付片部１３，１３にソーラーパネル１を締結部材としての架台６とボルト７及びナット９を介して締結固定するようにしたことにより、既存の重ね式折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出したボルト４及びボルト４に螺合されたドームナット５を取り外すことなく、既存の重ね式折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出したタイトフレーム３の頂部に固着のボルト４に取付ブラケット１０を取付金具２０とフランジナット３０を介して簡単かつ確実に取り付けることができる。これにより、既存の重ね式折板屋根２の頂部２ｂにソーラーパネル１を短時間でかつ効率良く設置することができる。

また、図２及び図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、取付ブラケット１０は、載置片部１１の両端側からＬ字形に形成された起立部１３ａと水平部１３ｂから成る一対の取付片部１３，１３を有し、起立部１３ａに補強用のリブ１５を形成し、且つ、水平部１３ｂに締結部材としてのボルト７の軸部７ｂが挿通する取付孔１６を形成し、リブ１５と水平部１３ｂとの間に水平部１３ｂの取付孔１６に軸部７ｂを挿通させたボルト７の頭部７ａを保持自在にしたことにより、ボルト７を一時的に保持しておくための別部品が不要となって、その分部品点数を削減して低コスト化を図ることができると共に、取付ブラケット１０の一対の取付片部１３，１３とソーラーパネル１とをボルト７により簡単かつ確実に固定することができる。

さらに、取付ブラケット１０の載置片部１１と各取付片部１３の起立部１３ａとの角部に取付金具２０の一対の脚片部２３，２３を位置決めする一対のリブ１４，１４を形成したことにより、取付ブラケット１０の載置片部１１に載置される一対の脚片部２３，２３を簡単に位置決めすることができ、この位置決めされた一対の脚片部２３，２３で取付ブラケット１０の載置片部１１の一対の取付片部１３，１３の各起立部１３ａ側を簡単かつ確実に押さえ付けることができる。

さらに、図２及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、取付金具２０は、取付孔２２が形成された平坦片部２１と、この平坦片部２１の両端側から垂下した一対の脚片部２３，２３を有し、平坦片部２１と各脚片部２３との角部に補強用の一対のリブ２４，２４をそれぞれ形成したことにより、この補強用の各一対のリブ１４，１４により一対の脚片部２３，２３の強度を増すことができると共に、一対の脚片部２３，２３で取付ブラケット１０の載置片部１１の一対の取付片部１３，１３の各起立部１３ａ側を確実に押さえ付けることができる。

尚、前記実施形態によれば、取付ブラケット１０を取付金具２０とフランジナット３０により折板屋根２の頂部２ｂに締結固定した後で、取付ブラケット１０の一対の取付片部１３，１３にソーラーパネル１を固着した架台６をボルト７とワッシャ８ａ及びスプリングワッシャ８ｂとナット９を介して締結固定するようにしたが、ソーラーパネル１を固着した架台６に取付ブラケット１０をボルト７とワッシャ８ａ及びスプリングワッシャ８ｂとナット９により締結固定した後で、取付ブラケット１０を取付金具２０とフランジナット３０により折板屋根２の頂部２ｂに締結固定するようにしても良い。この場合でも、取付ブラケット１０の載置片部１１の開口孔１１ａを、折板屋根２の頂部２ｂから外側に突出したボルト４及びボルト４に螺合したドームナット５に簡単に挿入することができ、取付ブラケット１０の載置片部１１と架台６との間から取付金具２０をボルト４にフランジナット３０を螺合させることで簡単かつ確実に締結固定することができる。

１ ソーラーパネル
２ 重ね式折板屋根
２ｂ 頂部
３ タイトフレーム（固定金具）
４ ボルト
５ ドームナット（ナット）
６ 架台（締結部材）
７ ボルト（締結部材）
７ａ 頭部
７ｂ 軸部
９ ナット（締結部材）
１０ 取付ブラケット
１１ 載置片部
１１ａ 開口孔（開口部）
１３，１３ 一対の取付片部
１３ａ
１４ リブ（位置決め用の突出部）
１５ リブ（補強用の突出部）
１６ 取付孔
２０ 取付金具
２１ 平坦片部
２２ 取付孔
２３，２３ 一対の脚片部
２４ リブ（補強用の突出部）
３０ フランジナット（ナット）

Claims (4)

1. 重ね式折板屋根の頂部から外側に突出した固定金具のボルトにソーラーパネルを取付ブラケットを介して固定するようにしたソーラーパネルの取付構造において、
   前記折板屋根の頂部に載置される載置片部と前記ソーラーパネル固定用の取付片部とを有し、前記載置片部の前記固定金具のボルトに対応する位置に該ボルト及び該ボルトの基端部側に螺合されたナットを露出させる開口部を形成した取付ブラケットと、
   前記取付ブラケットの載置片部に載置され、該載置片部の開口部から露出して外側に突出した前記ボルトを貫通させる取付孔を形成した取付金具と、
   前記取付金具の取付孔を貫通した前記ボルトの先端部側に螺合して前記取付ブラケットを該取付金具を介して前記折板屋根の頂部に押さえ付けるように締結固定するナットを備え、
   前記折板屋根の頂部に締結固定された前記取付ブラケットの取付片部に前記ソーラーパネルを締結部材を介して締結固定するようにしたことを特徴とするソーラーパネルの取付構造。
2. 請求項１記載のソーラーパネルの取付構造であって、
   前記取付ブラケットは、前記載置片部の両端側からＬ字形に形成された起立部と水平部から成る一対の取付片部を有し、前記起立部に補強用の突出部を形成し、且つ、前記水平部に前記締結部材としてのボルトの軸部が挿通する取付孔を形成し、前記突出部と前記水平部との間に該水平部の取付孔に軸部を挿通させた前記ボルトの頭部を保持自在にしたことを特徴とするソーラーパネルの取付構造。
3. 請求項２記載のソーラーパネルの取付構造であって、
   前記載置片部と前記各取付片部の起立部との角部に前記取付金具を位置決めする突出部を形成したことを特徴とするソーラーパネルの取付構造。
4. 請求項１記載のソーラーパネルの取付構造であって、
   前記取付金具は、前記取付孔が形成された平坦片部と、この平坦片部の両端側から垂下した一対の脚片部を有し、前記平坦片部と前記各脚片部との角部に補強用の突出部を形成したことを特徴とするソーラーパネルの取付構造。

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