JP5895314B2 - 太陽光ルーフパネル接合構造｛ｊｏｉｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｏｌａｒｃｅｌｌｒｏｏｆｐａｎｅｌ｝ - Google Patents

Description

本発明は、ルーフパネル接合構造に関し、より詳しくは太陽光モジュールパネルが設けられるルーフ構造に関する。

最近、建築物に係る環境にやさしく、再生可能なエネルギーの活用技術が脚光を浴びるようになり、ソーラーセルを集積した太陽光モジュールパネルを建築物のルーフの上に設け、太陽光モジュールから得られた環境にやさしいエネルギーを建物で用いることができるように技術開発が活発に行われている。

構造体に予め製作されたパネルを取り付けて外壁やルーフを施工する、いわゆる「乾式工法」で施工される建築物の場合、ルーフに太陽光モジュールパネルを結合するためにルーフパネルの形状や構造を適切に変更することができるという利点がある。乾式工法は、サンドイッチパネルなどのルーフパネルを構造物に取り付けてルーフを施工し、ルーフパネルの上に太陽光モジュールパネルを積層する方式で施工が行われるため、湿式工法に比べて工期が短く、施工が容易である。

しかし、従来の乾式工法によるルーフパネル及び太陽光モジュールパネルの施工は、ルーフパネル（サンドイッチパネル）同士の結合のみで接合部を構成するため、接合部が構造的に脆弱であり、結合されていたルーフパネルの末端が変形される場合、ルーフパネルが互いに離脱して接合構造自体が解体される恐れがあった。

また、ルーフパネルの上に太陽光モジュールパネルを結合するために、各種接合資材を設ける下地作業の過程で太陽光モジュールパネルの設置位置が決定されるため、パネルの位置を自由に変更することができず、下地作業は施工が複雑で煩わしく、多大な人手がかかる問題があった。

一方、韓国公開特許公報２０００−００２５８７６号には、太陽電池フレームを建物のルーフなどに対して固定するための固定構造が開示されている。該開示によると、多数の太陽電池フレームは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの両側端を支持して下方へ所定長さで延長された一対の支持部、一側支持部の下端に固定された第１ブラケット、及び他側支持部の上端にその上側に延長された固定ボルトを有し、支持部の間隔に対応する間隔で配列される。そして、第１及び第２ブラケットが隣り合う一対のベースのボルトにそれぞれ嵌め込まれてナットに締結されてフレームがベースに固定され、第２ブラケットは他のフレームの第１ブラケットが締結されたボルトの上側に締結される。これによると、修理しようとするフレームの第１及び第２ブラケットと隣り合うフレームの第２ブラケットを締結しているナットを外して修理しようとする太陽電池フレームのみを分離することができ、太陽電池フレームの修理及び再組立てが非常に簡便になる。

また、韓国登録特許公報第０９５７５３０号は、太陽光モジュール固定用クランプに関するものであって、太陽光モジュール板が結合されているプロファイルを建築物のルーフに流動が生じないように設けることが簡便に行われるようにする共に、上記太陽光モジュール板が結合されているプロファイルの重さが建築物のルーフに幅広く分散されるようにする技術が開示されている。

本発明は、太陽光モジュールパネルが設けられるルーフ構造において、ルーフパネル間の接合部を構造的に補強してルーフパネルが変形されても接合部が解体されることなく、ルーフパネルの上に嵌め込み式で太陽光モジュールパネルを施工することができ、別途のボルト締結なく容易かつ自由に太陽光モジュールパネルを施工することができるルーフパネルの接合構造を提供しようとする。

本発明の一特徴によると、ルーフ構造体と、上記ルーフ構造体に結合される一端部が一対の山の間に谷が陥入された断面形状に形成される第１ルーフパネルと、上記谷部分に締結され、第１ルーフパネルをルーフ構造体に固定させるボルトと、上記第１ルーフパネルの一端部に結合される他端部が上記ボルト及び一対の山を覆い、谷部分に対応してＴ溝が陥入された形状に形成される第２ルーフパネルと、ベースと上記ベースの両側に連結される羽部を含み、ベースは上記ボルトで上記谷部分に締結され、羽部はＴ溝の両側部に結合される第１アダプタと、上記Ｔ溝に対応する形状に形成され、Ｔ溝の延長方向に沿って移動することができるようにＴ溝内に嵌め込まれる第２アダプタと、下端部が上記第２アダプタに結合されるように設けられるクランプと、上記クランプに結合され、ルーフパネルを覆うように設けられる太陽光モジュールパネルとを含むルーフパネル接合構造が提供される。

上記第２ルーフパネルの他端部の末端は、その断面がクリップ状に折り曲げ形成され、上記他端部の末端に対応する第１ルーフパネルの一端部の山部分には係止突部が形成され、上記他端部の末端が上記係止突部に係止され、第２ルーフパネルの他端部が第１ルーフパネルの一端部に結合されることができる。

上記羽部の末端は、Ｔ溝の両側部の形状に対応してクリップ状に折り曲げ形成され、羽部の末端がＴ溝の両側部に嵌め込まれて羽部がＴ溝の両側部に結合されることができる。

上記第２アダプタは、別途の結合部材なく嵌め込み式により任意の位置でＴ溝に自由に設置が可能である。

本発明によると、ルーフ構造体に固定されるボルトに第１アダプタをともに取り付けてボルト固定部がルーフパネルを支える役目をすることで、ルーフパネル接合部の強度が増加され、ルーフパネルに一部変形が生じても上部パネルが離脱されることなく、接合構造を維持することができる。

また、ルーフパネルに陥入形成されたＴ溝にクランプを直接固定させる代わりに、Ｔ溝の形状に相応する形状に形成された第２アダプタを嵌め込み施工し、第２アダプタにクランプを固定させることにより、組立てが容易になり、別途のボルト締結なく嵌め込み施工のみでクランプがＴ溝に設けられるので、任意の位置で自由に施工が可能であるという利点がある。

本発明の一実施例に係るルーフ構造を示す断面図。 図１の「Ａ」部分に対する拡大図。 本発明の他の実施例に係るルーフ構造を示す断面図。

以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。

本発明の好ましい実施例に係るルーフパネル接合構造は、図１及び図２に示すように、ルーフ構造体（１）上に第１ルーフパネル（１０）の一端部を固定しつつ、その過程で第１アダプタ（３０）をともにボルト締結し、第１ルーフパネル（１０）の一端部に第２ルーフパネル（２０）の他端部を結合しつつ、第２ルーフパネル（２０）の他端部に形成されたＴ溝（２２）が第１アダプタ（３０）に嵌め込まれるようにすることで、ルーフパネルの間の接合部の強度を増加させる構造からなる。

また、Ｔ溝（２２）に直接クランプ（５０）を固定させる代わりに、Ｔ溝（２２）に 対応する形状の第２アダプタ（４０）をＴ溝（２２）に嵌め込み、第２アダプタ（４０）にクランプ（５０）を固定し、クランプ（５０）に太陽光モジュールパネル（６０）を設ける。

ルーフ構造体（１）は、ルーフパネルを構造物に設けるためのフレームである。ルーフ構造体（１）上には、第１ルーフパネル（１０）の一端部が結合される。ルーフパネルとしてはサンドイッチパネルを用いることができる。サンドイッチパネルはその両端部の形状を用いて隣接するサンドイッチパネルと連続的に繋ぎ施工ができる建築用パネルであって、施工が簡便で断熱性能に優れる。しかし、それ以外にも第１アダプタ（３０）及び第２アダプタ（４０）を設けることができる様々な形態及び構造のルーフパネルを用いることができることは勿論である。

本実施例に係る第１ルーフパネル（１０）の一端部には、一対の山（１２）が突出され、その間に谷（１４）が陥入される断面形状を有する。第１ルーフパネル（１０）の一端部の山（１２）部分には係止突部（１３）が形成され、これに隣接する第２ルーフパネル（２０）の他端部にはクリップ状部が形成され、該クリップ状部が上記係止突部（１３）に係止されてルーフパネル間の結合を堅くし、浸水を防止することができる（図２の「Ｈ」参照）。ルーフパネルは、図２に示される断面が長手方向に延長される。一方、同一なパネルが第１ルーフパネルと第２ルーフパネルとして用いられることもでき、互いに異なる形態のパネルが１ルーフパネルと第２ルーフパネルとして用いられることができる。

一対の山（１２）によって形成される谷（１４）部分には、ボルト（１６）が締結され、ボルト（１６）は第１ルーフパネル（１０）を貫通してルーフ構造体（１）に締結される。続いて、第２ルーフパネル（２０）の他端部を第１ルーフパネル（１０）の一端部に結合して繋ぎ施工をする。この際、第２ルーフパネル（２０）の他端部は第１ルーフパネル（１０）の一端部の一対の山（１２）、谷（１４）及び谷（１４）部分に締結されたボルト（１６）を覆うようになる。これにより、ボルト（１６）の締結された部分が外部から遮蔽されて雨水などがボルト（１６）の締結部分を通じて浸透されることが防止される。

図２に示すように、第１ルーフパネル（１０）の谷（１４）部分に対応して第２ルーフパネル（２０）の他端部には断面形状の「逆Ｔ」字状に陥入されたＴ溝（２２）が形成される。Ｔ溝（２２）は後述する第２アダプタ（４０）が嵌め込まれる空間を提供し、第２アダプタ（４０）にはクランプ（５０）がＴナット（Ｔ）へのボルト締結によって固定され、クランプ（５０）には太陽光モジュールパネル（６０）が設けられる。

本実施例に係る第１アダプタ（３０）は、図２に示すように、ベース（３２）と、ベース（３２）の両側に連結される一対の羽部（３４）とからなる。ベース（３２）はボルト（１６）締結によって第１ルーフパネル（１０）の谷（１４）部分に固定される部分である。羽部（３４）はベース（３２）の両側に延長され、第１アダプタ（３０）を第１ルーフパネル（１０）に固定させた状態で第２ルーフパネル（２０）の他端部が第１ルーフパネル（１０）の一端部を覆うように結合されるとき、第２ルーフパネル（２０）のＴ溝（２２）の両側部に結合できるように、Ｔ溝（２２）に 対応する形態に構成される。図２に示すように、Ｔ溝（２２）の両側部が係止突部のように突出され、第１アダプタ（３０）の羽部（３４）（の末端）はクリップ状に折り曲げられ、クリップ状部分がＴ溝（２２）の両側部に係止され、羽部（３４）がＴ溝（２２）の両側部に結合される。第１アダプタ（３０）はパネルの長手方向に所定長さだけ（例えば、約５０ｍｍ乃至１００ｍｍ程度）延長される形態に製作される。

このように、第１ルーフパネル（１０）をボルト締結する過程で第１アダプタ（３０）を重ねてボルト締結して第１アダプタ（３０）に第２ルーフパネル（２０）のＴ溝（２２）が嵌め込まれるようにすることで、ルーフパネル接合部の剛性が増大される。また、パネル間の結合部分（図２の「Ｈ」部分）に変形が生じて第２ルーフパネル（２０）の他端部が一部離脱しても、全体的な接合構造は解体されないため、ルーフパネルの上部構造物（太陽光モジュール固定用部品及び太陽光モジュールなど）は離脱されることなく、ルーフパネルに堅く結合された状態を維持するようになる。

第２ルーフパネル（２０）に形成されたＴ溝（２２）に嵌め込まれる第２アダプタ（４０）は、図２に示すように、Ｔ溝（２２）に対応する形状であって、鉄製のみではなく、アルミニウム、樹脂、ＰＶＣなど様々な材質で製作することができる。第２アダプタ（４０）は条件によって嵌脱することができる。一方、Ｔ溝（２２）または第２アダプタ（４０）にクランプ（５０）を嵌め込んで固定させるとき、Ｔナットを用いてボルト締結することができる。

このように、Ｔ溝（２２）と同一な形状に第２アダプタ（４０）を製作することにより、第２アダプタ（４０）はＴ溝（２２）の延長方向（ルーフパネルの長手方向）に沿って移動可能にＴ溝（２２）に挿入設置され、第２アダプタ（４０）にはクランプ（５０）が結合されるので、クランプ（５０）及びこれに結合される太陽光モジュールパネル（６０）がＴ溝（２２）の延長方向に沿って自由に移動することができる。第２アダプタ（４０）はＴ溝（２２）の延長方向に所定長さだけ（例えば、約５０ｍｍ乃至１００ｍｍ程度）延長される形態に製作することができる。

第２ルーフパネル（２０）のＴ溝（２２）にそれと同一な形状の第２アダプタ（４０）を嵌め込むことにより、上部構造物であるクランプ（５０）及び太陽光モジュールパネル（６０）と第２ルーフパネル（２０）との間の組立て構造の強度を増加させることができ、嵌め込み施工であるので、組立てが簡便であり、第２アダプタ（４０）の嵌め込み位置を自由に調節することができ、施工時間及び費用を節減することができる。本実施例に係る第２アダプタ（４０）は別途のボルトなどの結合部材を用いる必要なく、第２ルーフパネル（２０）のＴ溝（２２）に嵌め込むだけで済むため組立てが容易であり、ボルト締結をしないため第２アダプタ（４０）を任意の位置に自由に嵌め込むことができる。

このように、第１アダプタ（３０）及び第２アダプタ（４０）を用いたルーフパネルの接合部にルーフパネルを覆うように太陽光モジュールパネル（６０）が設けられる。このため、Ｔ溝（２２）に嵌め込み結合された第２アダプタ（４０）にはクランプ（５０）が設けられる。クランプ（５０）は第２アダプタ（４０）と太陽光モジュールパネル（６０）との間の接合を媒介する鉄物である。クランプ（５０）は太陽光モジュールパネル（６０）の下部に一体型で接合することもでき、別途の部材として製作することもできる。クランプ（５０）が太陽光モジュールパネル（６０）に一体型で接合されている場合には、クランプ（５０）の下端部を第２アダプタ（４０）に結合することにより、ルーフパネルの上部に太陽光モジュールパネル（６０）を設けることができ、クランプ（５０）が別途の部材として製作される場合には、第２アダプタ（４０）にクランプ（５０）の下端部を結合し、クランプ（５０）の胴体に太陽光モジュールパネル（６０）を結合して太陽光モジュールパネル（６０）の設置が完了する。

前述のように、第２アダプタ（４０）とこれに結合されたクランプ（５０）は、Ｔ溝（２２）に沿って移動することができるので、クランプ（５０）を所望する位置に移動させた後、太陽光モジュールパネル（６０）を結合することによって太陽光モジュールパネル（６０）を所望する位置に施工することができる。

一方、本実施例に係るルーフ構造は、太陽光発電の効率を高めるために、ブラケットのような簡単な構造物（図３の「ＳＵＰＰＯＲＴ（支持部）１」、「ＳＵＰＰＯＲＴ（支持部）２」参照）を付加することだけで、図３に示すように太陽光モジュールパネル（６０）を傾斜を付けて設けることができ、これによって設置費用が節減され、作業時間が短縮されるなど施工効率を高めることができる。Ｔ溝（２２）または第２アダプタ（４０）にサポータ１、サポータ２などのブラケットを固定させるときにも、前述のようにＴナットを用いてボルト締結してＳＵＰＰＯＲＴなどを固定させることができる。

Claims (4)

1. ルーフ構造体と、前記ルーフ構造体に結合される一端部が一対の山の間に谷が陥入された断面形状に形成される第１ルーフパネルと、前記谷部分に締結され、第１ルーフパネルをルーフ構造体に固定させるボルトと、前記第１ルーフパネルの一端部に結合される他端部が前記ボルト及び一対の山を覆い、谷部分に対応してＴ溝が陥入された形状に形成される第２ルーフパネルと、ベースと前記ベースの両側に連結される羽部を含み、ベースは前記ボルトで前記谷部分に締結され、羽部はＴ溝の両側部に結合される第１アダプタと、前記Ｔ溝に対応する形状に形成され、Ｔ溝の延長方向に沿って移動することができるようにＴ溝内に嵌め込まれる第２アダプタと、下端部が前記第２アダプタに結合されるように設けられるクランプと、前記クランプに結合され、ルーフパネルを覆うように設けられる太陽光モジュールパネルとを含むことを特徴とするルーフパネル接合構造。
2. 前記第２ルーフパネルの他端部の末端は、その断面がクリップ状に折り曲げ形成され、前記他端部の末端に対応する第１ルーフパネルの一端部の山部分には係止突部が形成され、前記他端部の末端が前記係止突部に係止され、第２ルーフパネルの他端部が第１ルーフパネルの一端部に結合されることを特徴とする請求項１に記載のルーフパネル接合構造。
3. 前記羽部の末端は、Ｔ溝の両側部の形状に対応してクリップ状に折り曲げ形成され、羽部の末端がＴ溝の両側部に嵌め込まれて羽部がＴ溝の両側部に結合されることを特徴とする請求項１に記載のルーフパネル接合構造。
4. 前記第２アダプタは、別途の結合部材なく嵌め込み式により任意の位置でＴ溝に自由に設置が可能であることを特徴とする請求項１に記載のルーフパネル接合構造。