JP5691479B2

JP5691479B2 - 太陽電池モジュールパネルの取付装置

Info

Publication number: JP5691479B2
Application number: JP2010279759A
Authority: JP
Inventors: 新三郎原田
Original assignee: スワロー工業株式会社
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: JP2012127117A

Description

本発明は、太陽電池モジュールパネルの取付装置に関するものである。

近年普及している太陽電池モジュールパネルは太陽電池（セル）を複数枚直列並列して必要な電圧と電流を得られるようにしたパネル状の製品単体であって、太陽電池パネル、太陽電池モジュール等とも呼ばれている。

そして、このような太陽電池モジュールパネルを屋根に固定するための取付装置として、太陽電池モジュールが第1の雄螺子部材を介して据え付けられる支持部材と、支持部材の一側に第２の雄螺子部材を介して着脱自在に設けられ屋根に係止可能な一側係止部材と、支持部材の他側に設けられ屋根に係止可能な他側係止部材を備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。

実用新案登録第３１５７２０９号公報

しかし、特許文献１記載の取付装置では、太陽電池モジュールと支持部材を固定する第１の雄螺子部材と、支持部材と一側係止部材を固定する第２の雄螺子部材が偏芯しているため、太陽電池モジュールの下に風が吹き込み、その風圧によって、太陽電池モジュールが真上に引っ張られると、支持部材や一側係止部材が変形してしまい、太陽電池モジュールの取付強度が保てない、という問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、耐風性に優れた太陽電池モジュールパネルの取付装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、屋根に太陽電池モジュールパネルを固定する太陽電池モジュールパネルの取付装置であって、屋根板材に第１の取付手段を介して取付可能な屋根側取付部と、前記外装パネルに第２の取付手段を介して取付可能なパネル側取付部を備え、前記取付装置は、前記屋根側取付部と前記パネル側取付部へと上下方向に分割可能な構造を有し、前記屋根側取付部は、上方を開放した断面略凹型に形成され、その底面部に前記第１の取付手段が固定され、前記パネル側取付部は、下方を開放した断面略逆凹型に形成され、その天面部に前記第２の取付手段が固定され、前記屋根側取付部と前記パネル側取付部を嵌合させ、前記屋根側取付部の側面部と前記パネル側取付部の側面部を連結手段によって連結可能に備え、前記第1の取付手段と前記第２の取付手段を同軸上に配置し、前記屋根板材を折版屋根材とし、前記屋根側取付部に前記屋根板材の傾斜面に当接可能な当接部を設けると共に、前記第１の取付手段を前記屋根板材に立設された雄螺子部材とし、前記屋根側取付部の底部を内側に凹ませて、前記第１の取付手段に螺着可能な雌螺子部材を収納可能なスペースを設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、第１の取付手段を第２の取付手段と同軸上に配置して、第１の取付手段を中心軸として太陽電池モジュールパネルを設置することで、耐風性を向上し、太陽電池モジュールパネルの安定性や取付強度を向上させることができる。また、屋根側取付部を屋根板材に取り付けることで既設の屋根板材にでも太陽電池モジュールパネルを取り付けることができる。さらに、太陽電池モジュールパネルを屋根に容易に取り付けることができる。また、屋根側取付部と屋根板材の密着性を高め、太陽電池モジュールパネルの安定性や取付強度をさらに向上させることができる。また、屋根側取付部内部に第１の取付手段に螺着される雌螺子部材を収納することで、太陽電池モジュールパネルと屋根板材の間隔を狭めて、太陽電池モジュールパネルの安定性や取付強度をさらに向上させることができる。

本発明の第１実施例を示す断面図である。同上、分解斜視図である。同上、取付装置の斜視図である。同上、屋根構造の一例を示す斜視図である。同上、下部分割体を屋根板材に取り付けた状態を示す斜視図である。本発明の第２実施例を示す断面図である。

本発明における好適な実施の形態について添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須条件であるとは限らない。

図１乃至図５は、この発明の実施例１の太陽電池モジュールパネルを設けた折版屋根構造を示している。

図４に基いて屋根構造の一例について説明すると、断面形状を交互に連続する山部分と谷部分とを備えた略波形形状とした金属製の折版材からなる屋根板材１と、梁２の上部に並設され、断面形状を屋根板材１と略同一の略波形形状とし屋根板材１の下面側に嵌合可能としたタイトフレーム３を有し、屋根板材１とタイトフレーム３の互いの頂面４・頂面５にそれぞれ第１の貫通部６・第２の貫通部７を設け、タイトフレーム３側から第１の貫通部６・第２の貫通部７にワッシャー８Ａを介して挿通された第１のボルト８に、屋根板材１側から山座金９Ａとパッキン材９Ｂを介して第１のナット９を螺着して屋根板材１をタイトフレーム３に固定した構造としている。ここで、第１のボルト８は先端８Ｂを先鋭部とした所謂剣先ボルトである。また、パッキン材９Ｂはフェルト材料、ゴム等の弾性材料に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

ここで、図１乃至図３、図５に基いて前述の屋根構造に固定される金具製の太陽電池モジュールパネルの取付装置１０について説明すると、取付装置１０は、上部分割体１１と下部分割体１２へと上下方向（図中、Ｘ軸方向）に分割可能な分割構造を有している。

上部分割体１１は、下方を開放した断面略逆凹型に形成された金属製の板材からなり、その天面部１３には第３の貫通部１４が形成され、この第３の貫通部１４に天面部１３の下面側から挿通された第２のボルト１５が天面部１３の上面側から座金１６Ａとワッシャー１６Ｂを介して第２のナット１６により固定されており、第２のボルト１５の軸部１７が天面部１３より上方へ突出して構成されている。

また、上部分割体１１の一対の側面部１８には、それぞれ第４の貫通部１９が形成されている。

一方、下部分割体１２は、上方を開放した断面略凹型に形成された金属製の板材からなり、その底面部２０の中央部分を上方へ側面視略台形状に凸設させた凸設部２１を備えている。凸設部２１の各側面部２２と、各側面部２２を下方へ延設させた当接部２３を、屋根板材１の傾斜面２４と略並行となるように傾斜して形成している。また、当接部２３の内面には、ゴム等の弾性材料からなるシート状の保護部材２５が配置されているとともに、当接部２３にはそれぞれ第５の貫通部２６が形成されており、図示しないボルト・ナットによる当接部２３と屋根板材１との固定を可能としている。

また、凸設部２１の頂面部２７の中心部分をさらに上方へ略裁頭円錐状に凸設させた凸頂部２８が形成され、凸頂部２８の頂面部２９の中心部分には第６の貫通部３０が形成されている。この凸頂部２８の内部には、前述の屋根構造の第１のボルト８の軸部３１、第１のナット９、山座金９Ａ、そしてパッキン材９Ｂからなるタイトフレーム３の剣先部が十分収納可能なスペース３２が形成されている。

さらに、下部分割体１２の一対の側面部３３には、それぞれ螺子孔３４が形成されている。

上部分割体１１の側面部１８の内面間の寸法Ｌ１は、下部分割体１２の側面部３３の外面間の寸法Ｌ２より大きく形成されており（Ｌ１＞Ｌ２）、これによって、上部分割体１１の各側面部１８内面と下部分割体１２の各側面部３３外面を対向させた状態で、上部分割体１１を下部分割体１２に外嵌可能に構成されている。

上部分割体１１と下部分割体１２を連結する連結手段として、上部分割体１１の側面部１８の第４の貫通部１９に座金３５Ａとワッシャー３５Ｂを介して挿通して下部分割体１２の側面部３３の螺子孔３４に螺着可能な第３のボルト３５を備えている。

ここで、取付装置１０は、上部分割体１１と下部分割体１２を第３のボルト３５によって連結して一体化させた状態では、上部分割体１１の第２のボルト１５と下部分割体１２の第６の貫通部３０は略同軸上（図中、Ｘ軸上）に配置されている。

次に前記構成について、その作用を説明する。予め、取付装置１０を上部分割体１１と下部分割体１２に分割しておく。そして、下部分割体１２を屋根板材１に固定した後、上部分割体１１と下部分割体１２を連結して、その後、上部分割体１１に太陽電池モジュール３６を固定し、取付装置１０を介して屋根板材１に太陽電池モジュールパネル３６を取り付ける。

まず、下部分割体１２を屋根板材１に設置する場合、屋根板材１の頂面４の第１のボルト８の軸部３１、第１のナット９、山座金９Ａ、そしてパッキン材９Ｂからなる剣先部に下部分割体１２を底面部２０側から被せるように配置して、下部分割体１２の第６の貫通部３０に第１のボルト８を挿通して、凸頂部２８内のスペース３２に第１のボルト８の軸部３１、第１のナット９、山座金９Ａ、そしてパッキン材９Ｂからなる剣先部を収納すると共に、保護部材２５を屋根板材１の傾斜面２４に面接触状態で当接させた状態で、第１のボルト８に凸頂部２８の頂面２９の上面側から第３のナット３９を螺着して、下部分割体１２を屋根板材１に固定する。

次に、上部分割体１１と下部分割体１２を連結する場合、上部分割体１１を下部分割体１２に外嵌し、上部分割体１１の側面部１８の第４の貫通部１９に挿通された第３のボルト３５を下部分割体１２の螺子孔３４に螺着して、上部分割体１１と下部分割体１２を連結する。

続いて、上部分割体１１に太陽電池モジュールパネル３６を固定する場合、上部分割体１１の天面部１３に太陽電池モジュールパネル３６の取り付け部材３７を固定する。この固定は取り付け部材３７に設けた第７の貫通部３８に第２のボルト１５を挿通し、第２のボルト１５に取り付け部材３７の上面側から座金４０Ａとワッシャー４０Ｂを介して第４のナット４０を螺着するものである。さらに、この取り付け部材３７の上面に太陽電池モジュール３６を載置すると共に、押え金具４１によって固定するものである。

このように、取付装置１０を介して屋根板材１に太陽電池モジュールパネル３６を取り付けると、太陽電池モジュールパネル３６と上部分割体１１を固定する第２のボルト１５と、屋根板材１と下部分割体１２を固定する第１のボルト８が同軸上（図中、Ｘ軸上）に配置される。

以上のように本実施例は、屋根に外装パネルとしての太陽電池モジュールパネル３６を固定する外装パネルの取付装置１０であって、屋根板材１に第１の取付手段である第１のボルト８を介して取付可能な屋根側取付部である下部分割体１２と、太陽電池モジュールパネル３６を支持する支持部材である取り付け部材３７に第２の取付手段である第２のボルト１５を介して取付可能なパネル側取付部である上部分割体１１を備え、第1のボルト８と第２のボルト１５を同軸上（図中、Ｘ軸上）に配置している。

この場合、第１のボルト８を第２のボルト１５と同軸上（図中、Ｘ軸上）に配置して、第１のボルト８を中心軸として太陽電池モジュールパネル３６を設置することで、太陽電池モジュールパネル３６の下側に強風が吹き込み、その風圧により太陽電池モジュールパネルが真上に引っ張られるような状況においても、耐風性を高め、太陽電池モジュールパネル３６の安定性や取付強度を向上させることができる。また、下部分割体１２を屋根板材１に取り付けることで新築家屋に限らず、改修家屋や既設の屋根板材１にでも太陽電池モジュールパネル３６を取り付けることができる。

また、屋根板材１を折版屋根材とし、下部分割体１２に屋根板材１の傾斜面２４に当接可能な当接部２３を設けると共に、第１の取付手段を屋根板材１に立設された雄螺子部材である第１のボルト８とし、下部分割体１２の底部である底面部２０を内側に凹ませて、第１のボルト８に螺着可能な雌螺子部材である第１のナット９を収納可能なスペース３２を設けた。

この場合、下部分割体１２と屋根板材１の密着性を高め、太陽電池モジュールパネル３６の安定性や取付強度をさらに向上させることができる。また、下部分割体１２内部のスペース３２に第１のボルト８に螺着される第１のナット９を収納することで、太陽電池モジュールパネル３６と屋根板材１の間隔を狭めて、太陽電池モジュールパネル３６の下側に強風が吹き込むのを抑制し、太陽電池モジュールパネル３６の安定性や取付強度をさらに向上させることができる。

さらに、外装パネルが太陽電池モジュールパネル３６であることにより、太陽電池モジュールパネル３６を屋根に容易に取り付けることができる。

また、本実施例上の効果として、取付装置１０を上下方向（図中、Ｘ軸方向）に上部分割体１１と下部分割体１２に分割可能に設けたことにより、分割した下部分割体１２を屋根板材１に取り付けた後、下部分割体１２と上部分割体１１を嵌合させて連結することが可能となり、施工性が向上する。

さらに、上部分割体１１の側面部１８の内面間の寸法Ｌ１を、下部分割体１２の側面部３３の外面間の寸法Ｌ２より大きく形成し（Ｌ１＞Ｌ２）、上部分割体１１の側面部１８で下部分割体１２の側面部３３を被覆して、上部分割体１１を下部分割体１２に外嵌し、上部分割体１１内に下部分割体１２を嵌挿する構造とすることで、取付装置１０の上下方向（図中、Ｘ軸方向）の寸法を小さく抑えて取付装置１０の小型化を図り、太陽電池モジュールパネル３６と屋根板材１の上下方向（図中、Ｘ軸方向）の間隔を狭めて、太陽電池モジュールパネル３６の下側に強風が吹き込むのを抑制し、太陽電池モジュールパネル３６の安定性や取付強度をさらに向上させることができる。

以下、本発明の他の実施例について説明する。尚、前記実施例１と同様な部分には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図６に示す実施例２では、第２のボルト１５と第４のナット４０を介して太陽電池モジュールパネル３６を取付装置１０に直接固定しており、実施例１と同様な作用効果を奏する。ここで、第２のナット１６を廃して、第３の貫通部１４を第２のボルト１５が螺着される螺子孔としている。

本実施例上の効果として、太陽電池モジュールパネル３６を取付装置１０に直接固定したことにより、簡素な構造としたことによりコスト削減を図り、さらに、太陽電池モジュールパネル３６と屋根板材１の上下方向（図中、Ｘ軸方向）の間隔をさらに狭めて、太陽電池モジュールパネル３６の下側に強風が吹き込むのを抑制し、太陽電池モジュールパネル３６の安定性や取付強度をさらに向上させることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、第１のナット９を山座金９Ａと一体的とした座金付ナットとしてもよい。また、螺子孔３４を第３のボルト３５が挿通可能なただの貫通孔とし、上部分割体１１と下部分割体１２を第３のボルト３５と図示しないナットで連結するものでもよい。さらに、取付装置１０を上部分割体１１に下部分割体１２を外嵌する分割構造としてもよい。また、上部分割体１１と太陽電池モジュールパネル３６の固定については、上部分割体１１と太陽電池モジュールパネル３６の間に取り付け部材３７を介して固定する方式や、上部分割体１１に直接太陽電池モジュールパネル３６を固定する方式に限らず適宜変更可能であり、第１の取付手段及び第２の取付手段についても、第１のボルト８や第２のボルト１５による螺子式に限らず、溶接、リベット止め等のその他の各種固定方式に適宜変更可能である。

以上のように本発明にかかる外装パネルの取付装置は太陽電池モジュールパネル以外の各種の用途に適用できる。

１屋根板材
８第１のボルト（第１の取付手段）
９第１のナット（雌螺子部材）
１０取付装置
１１上部分割体（パネル側取付部）
１２下部分割体（屋根側取付部）
１５第２のボルト（第２の取付手段）
２３当接部
２４傾斜面
３２スペース
３５第３のボルト（連結手段）
３６太陽電池モジュールパネル

Claims

屋根に太陽電池モジュールパネルを固定する太陽電池モジュールパネルの取付装置であって、屋根板材に第１の取付手段を介して取付可能な屋根側取付部と、前記外装パネルに第２の取付手段を介して取付可能なパネル側取付部を備え、
前記取付装置は、前記屋根側取付部と前記パネル側取付部へと上下方向に分割可能な構造を有し、
前記屋根側取付部は、上方を開放した断面略凹型に形成され、その底面部に前記第１の取付手段が固定され、
前記パネル側取付部は、下方を開放した断面略逆凹型に形成され、その天面部に前記第２の取付手段が固定され、
前記屋根側取付部と前記パネル側取付部を嵌合させ、前記屋根側取付部の側面部と前記パネル側取付部の側面部を連結手段によって連結可能に備え、
前記第1の取付手段と前記第２の取付手段を同軸上に配置し、
前記屋根板材を折版屋根材とし、前記屋根側取付部に前記屋根板材の傾斜面に当接可能な当接部を設けると共に、
前記第１の取付手段を前記屋根板材に立設された雄螺子部材とし、
前記屋根側取付部の底部を内側に凹ませて、前記第１の取付手段に螺着可能な雌螺子部材を収納可能なスペースを設けたことを特徴とする太陽電池モジュールパネルの取付装置。