JP6146857B2 - 太陽電池パネル設置架台 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池パネルを屋根に設置するための設置架台に関する。
特許文献1には、従来の太陽電池パネルの固定構造が開示されている。この特許文献1記載の太陽電池パネルの固定構造は、屋根に固定される架台と、架台に載置された太陽電池パネルを固定するための固定金属板とを備えている。
固定金属板は、クランク状に形成されており、架台にボルトを介して取り付けられている。固定金属板は、太陽電池パネルの端面に対向配置される立ち上がり部と、この立ち上がり部の上端に設けられた固定先端とを備えている。太陽電池パネルは、架台に設置された状態で、固定金属板の固定先端に上方から押さえられる。
特開2012−172502号公報
ところで、この種の太陽電池パネルは、設置された状態で強風を受けると、屋根から離れる方向に力を受ける。すると、固定金属板の立ち上がり部は、太陽電池パネル側とは反対側に向かって大きな力を受ける。
この特許文献1記載の太陽電池パネルの固定構造は、固定金属板と架台との間にスペーサーを介装することで、立ち上がり部の長さを短くし、これにより、立ち上がり部の変形を防ごうとするものである。しかしながら、立ち上がり部の上下長さが短くても、依然として変形してしまう可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池パネルが強風を受けても、太陽電池パネルの端部を上方から押さえるパネル固定具の縦片の変形を防ぐことができる太陽電池パネル設置架台を提供することにある。
本発明の太陽電池パネルは、太陽電池パネルの端部が載置されるパネル載置部を有し、屋根に取り付けられるパネル支持具と、前記パネル支持具に取り付けられ、前記パネル載置部に載置された太陽電池パネルの端部を上方から押さえるパネル固定具とを備えた太陽電池パネル設置架台であって、前記パネル固定具は、前記パネル支持具に固定される固定片と、この固定片に前記太陽電池パネルの端面と対向するように立設された縦片と、この縦片の上端部から横方向に延出して前記太陽電池パネルの上面に当接する当接片とを有し、前記太陽電池パネル設置架台は、前記パネル固定具とは別体として設けられると共に、前記縦片が前記太陽電池パネル側とは反対側に撓むのを規制するリブ部材さらに備え、前記リブ部材は、前記縦片とは略直角になるように設けられその端面が当該縦片に当接または近接対向するリブ片と、このリブ片の下端に設けられ前記固定片に重ねて配置される水平片とを有しており、前記水平片は、前記パネル固定具と共通の固着具で固定されていることを特徴とする。
またこの太陽電池パネル設置架台において、前記リブ部材は、金属板の両端部を上方に折り曲げることで形成されたものであり、前記金属板の両端部のそれぞれを前記リブ片とすることが好ましい。
本発明の太陽電池パネル設置架台によれば、太陽電池パネルが強風を受けても、太陽電池パネルの端部を上方から押さえるパネル固定具の縦片の変形を防ぐことができる。
本実施形態の太陽電池パネル設置架台を設置した状態の要部斜視図である。 本実施形態の太陽電池パネル設置架台を設置した状態の斜視図である。 本実施形態の太陽電池パネル設置架台の斜視図である。 本実施形態の取付金具の斜視図である。 本実施形態のパネル固定具であり、(a)は第一の固定具であり、(b)は第二の固定具である。 本実施形態のリブ部材の斜視図である。 本実施形態のスペーサー金具の斜視図である。 本実施形態の太陽電池パネル設置架台に太陽電池パネルを設置した状態の斜視図である。 本実施形態の太陽電池パネル設置架台に太陽電池パネルを設置した状態の断面図である。 他例の取付金具の正面図である。
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。
本実施形態の太陽電池パネル設置架台2(以下、設置架台2という)は、図1に示すように、折板屋根10等の屋根1に取り付けられる。設置架台2は、屋根1に固定される取付金具3と、この取付金具3に取り付けられるパネル支持具4と、パネル支持具4に取り付けられるパネル固定具5と、パネル固定具5を補強するためのリブ部材6とを備えている。
折板屋根10は、図2に示すように、山部11と谷部12とを備えている。山部11は、断面略三角形状をした部分である。また、谷部12は、山部11の両側に設けられた略平坦な部分である。山部11および谷部12は、屋根勾配方向に長さを有している。山部11と谷部12とは、屋根勾配方向とは直角な方向に交互に並設されている。
屋根勾配方向は、例えば、軒棟方向である。以下、屋根勾配方向を軒棟方向とし、屋根勾配方向とは直角な方向を桁行方向として定義する。
折板屋根10は、母屋等に固定されたタイトフレーム(図示せず)に固定される。本実施形態の折板屋根10は、嵌合タイプの折板屋根であり、折板屋根10の山部11に嵌合部13が設けられている。折板屋根10は、嵌合部13とタイトフレームの上端の被嵌合部とが嵌合することで、タイトフレームに固定される。
なお、折板屋根10は嵌合タイプに限らず、はぜ締めタイプや、重ねタイプなどであってもよい。また、屋根1は折板屋根10に限定されない。
取付金具3は、図1に示すように、折板屋根10の山部11に取り付けられる。取付金具3は、図4に示すように、第一固定部31と、第二固定部33とを備えている。
第一固定部31は、折板屋根10の嵌合部13に嵌合して固定される。第一固定部31は、下向きコ字状に形成されている。第一固定部31の上端は平坦面となっている。第一固定部31の上端面には、取付孔(図示せず)が穿設されており、この取付孔にはかしめナット(図示せず)が固定されている。第一固定部31は、金属板を曲げ加工することで形成されている。第一固定部31は、山部11の頂部に跨るようにして(嵌合部13に跨がるようにして)取り付けられる。第一固定部31は、対向する側面にそれぞれ貫通孔32が設けられており、山部11に嵌合した状態で、貫通孔32にボルトを挿通することができるように構成されている。これにより、第一固定部31は、対向する側面間の距離が拡がって山部11から外れるのを防ぐことができる。
第二固定部33は、第一固定部31に回動自在に取り付けられる。第二固定部33は、平坦な取付面部34と、この取付面部34の両端部から上方に向かって延出した支持固定部35とを備えている。支持固定部35は、断面横倒しL字状をしている。第二固定部33は、取付面部34の下面が第一固定部31の上端面に当接した状態で、第一固定部31に固着具36(例えば、ボルト)を介して連結される。第二固定部33は、固着具36を回転軸として、第一固定部31に対して回動する。
また、支持固定部35の横片37には、4箇所に固着具挿通孔38が設けられている。この固着具挿通孔38の左右方向のピッチと、前後方向のピッチとは同じ寸法に形成されている。
この取付金具3は、図2に示すように、桁行方向に沿って複数箇所に配設される。また、取付金具3は、太陽電池パネル8の幅寸法(軒棟方向の幅寸法)に合わせて、軒棟方向に隔設される。
桁行方向に並ぶ取付金具3には、パネル支持具4が架設される。パネル支持具4は、図3に示すように、下固定部41と、パネル載置部43と、上固定部45とを備えている。パネル支持具4は、長尺な金属材料であり、一様な断面形状に形成されている。
下固定部41は支持固定部35の上面に重ねて固定される。下固定部41は、平坦面により構成されている。下固定部41の端部は、支持固定部35の上面の略半部に載置される。つまり、一つの支持固定部35に対して、一方の下固定部41の端部と隣接する他の下固定部41の端部との両方が載置される。下固定部41には、固着具を挿通するための挿通孔が複数箇所に設けられている。
パネル載置部43は、下固定部41の内側の端部から上方に向かって延出している。パネル載置部43は、横倒しL字状をしている。パネル載置部43の上方に臨む面(載置面44)には、太陽電池パネル8の端部が載置される。このパネル載置部43の載置面44には、太陽電池パネル8と電気的に絶縁するための絶縁テープ(図示せず)が貼着されている。
上固定部45は、パネル載置部43の内側の端部に立設されている。上固定部45は、下向きコ字状をしている。上固定部45の上下方向の長さは、太陽電池パネル8の厚さよりも短い。上固定部45の外側面(横方向に臨む面)には、絶縁テープ(図示せず)が貼着されている。また、上固定部45の上面には、上固定部45の長手方向に沿って一定のピッチで固定孔46が複数箇所に設けられている。
この固定孔46には、雌ねじ部47が形成される。雌ねじ部47は、例えば、上固定部45の下面にナットが溶接されたものであってもよいし、かしめナットが固定されたものであってもよい。本実施形態の設置架台2では、上固定部45の下面にかしめナットが固定されている。
パネル固定具5は、パネル支持具4の固定孔46に固着具70(例えば、ボルト)を介して取り付けられる。パネル固定具5は、パネル載置部43に載置された太陽電池パネル8を上方から押さえるためのものである。パネル固定具5としては、図5に示すように、断面逆ハット状をしたもの(第一の固定具51という)や、クランク状をしたもの(第二の固定具52という)を備える。
第一の固定具51は、図5(a)に示すように、固定片53と、縦片54と、当接片55とを備えている。第一の固定具51は(つまり、固定片53と縦片54と当接片55とは)、一枚の金属板を曲げ加工することにより形成されている。
固定片53は、パネル支持具4の長手方向に平行な方向に長さを有し、パネル支持具4の長手方向に直角な方向に幅を有している。固定片53は、平板状に形成されている。固定片53の中央には、固着具70を挿通するための固着具挿通孔56が設けられている。
縦片54は、固定片53の幅方向の端部(詳しくは、両側の端部)から上方に向かって延出している。言い換えると、縦片54は、固定片53に立設されている。縦片54は、図9に示すように、パネル固定具5がパネル支持具4に太陽電池パネル8を載置した状態で取り付けられると、太陽電池パネル8の端面に対向するように配置される。
当接片55は、縦片54の上端から太陽電池パネル8側に向かって突出する。言い換えると、当接片55は、縦片54の上端から横方向(固定片53の幅方向に平行な方向)に延出する。当接片55は、先端に向かうほど下方に位置するように傾斜している。当接片55は、パネル固定具5がパネル支持具4に太陽電池パネル8を載置した状態で取り付けられると、太陽電池パネル8の上面に当接する。
第一の固定具51は、図8に示すように、上固定部45の両側のパネル載置部43に太陽電池パネル8が載設される場合に用いられる。上固定部45の両側のうちの一方のパネル載置部43にのみ太陽電池パネル8が載設される場合には、第二の固定具52が用いられる。
第二の固定具52も、図5(b)に示すように、固定片53と、縦片54と、当接片55とを備えている。第二の固定具52は、縦片54の幅方向の一方の端部にのみ縦片54が設けられている点で第一の固定具51とは異なる。その他の構成は第一の固定具51と同じである。そのため、説明は省略する。
このパネル固定具5には、図3に示すように、リブ部材6が取り付けられる。リブ部材6は、縦片54が太陽電池パネル8側とは反対側に撓むのを規制するために設けられたリブである。リブ部材6は、図6に示すように、リブ片61と、水平片62とを備えている。リブ部材6は、帯状の金属板の長手方向の両端部を上方に折り曲げることで形成されており、これにより略U字状に形成されている。
リブ片61は、パネル固定具5の縦片54に直角となるように設けられている。リブ片61の端面は、縦片54に当接または近接対向するように配置される。リブ片61は、パネル支持具4の長手方向と平行な方向に離間している。リブ片61におけるパネル支持具4の長手方向とは直交する方向の長さは、第一の固定具51の縦片54間の寸法よりも短く形成されている。
水平片62は、リブ片61の下端に設けられている。水平片62は、対向配置されるリブ片61同士を連結する。水平片62は、パネル固定具5の固定片53に重ねられて固定される。水平片62の中央には固着具挿通孔63が設けられている。
リブ部材6は、図3に示すように、第一の固定具51に重ねて配置されると、縦片54同士の間に収容配置される。このとき、リブ片61の上端面は、当接片55の上面と略面一となる。また、特に図示しないが、リブ部材6は、第二の固定具52に重ねて配置されると、縦片54に隣接配置される。このとき、リブ部材6は、図9に示すように、リブ部材6の固着具挿通孔63とパネル固定具5の固着具挿通孔56とが同芯位置となるように配置される。この状態で、固着具70が、これら固着具挿通孔63,56に挿通され、パネル支持具4の雌ねじ部47に螺合される。
このような構成の設置架台2は、例えば、次のようにして設置される。
施工者は、折板屋根10の山部11に取付金具3を取り付ける。施工者は、取付金具3を桁行方向に沿って複数箇所に配置固定し、軒棟方向に(つまり、同じ山部11上に)太陽電池パネル8の幅寸法に合わせて配置固定する。次いで、施工者は、図8に示すように、パネル支持具4を取付金具3に架設する。このとき、施工者は、パネル支持具4を桁行方向に沿って直線状に複数配置する。また、施工者は、直線状に配置したパネル支持具4に対して平行となるように、軒棟方向にもパネル支持具4を並設する。
次いで施工者は、パネル支持具4のパネル載置部43に太陽電池パネル8の端部を載置する。太陽電池パネル8は、軒棟方向に離設されたパネル支持具4におけるパネル載置部43同士に架設される。この状態で施工者は、パネル固定具5をパネル支持具4に取り付ける。このとき、施工者は、パネル固定具5を取り付けるに当たり、リブ部材6も共通の固着具70で固定する。
また、図1に示すように、桁行方向に並設される太陽電池パネル8の間には、スペーサー金具71が配置される。
スペーサー金具71は、図7に示すように、断面ハット状をしている。スペーサー金具71は、固着部72と、スペーサー部73とを備えている。固着部72は、パネル支持具4の上固定部45の固定孔46に固定される部分であり、平板状をしている。スペーサー部73は、断面L字状に形成されている。スペーサー部73は、上固定部45よりも下方に設けられており、設置状態では、太陽電池パネル8の間に配置される。
このように本実施形態の設置架台2は、パネル支持具4と、パネル固定具5とを備えている。パネル支持具4は、太陽電池パネル8の端部が載置されるパネル載置部43を有しており、屋根1に取り付けられる。パネル固定具5は、パネル支持具4に固着具70を介して取り付けられ、パネル載置部43に載置された太陽電池パネル8を上方から押さえるものである。パネル固定具5は、パネル支持具4に固定される固定片53と、この固定片53に太陽電池パネル8の端面と対向するように立設された縦片54と、この縦片54の上端部から横方向に延出して太陽電池パネル8の上面に当接する当接片55とを備えている。そして、縦片54には、太陽電池パネル8側とは反対側に撓むのを阻止するリブが設けられている。
このため、本実施形態の設置架台2によれば、太陽電池パネル8が強風を受けた場合であっても、パネル固定具5の縦片54が変形するのを防ぐことができる。これにより、太陽電池パネル8が外れてしまうのを防ぐことができる。
また、本実施形態のリブは、パネル固定具5とは別体として設けられたもの(リブ部材6)である。リブは、リブ片61と、水平片62とを有している。リブ片61は、縦片54とは略直角になるように設けられており、その端面が当該縦片54に当接または近接対向する。水平片62は、このリブ片61の下端に設けられており、固定片53に重ねて配置される。そして、水平片62は、パネル固定具5と共通の固着具70で固定されている。
このように、本実施形態のリブ部材6は、パネル固定具5とは別部材で構成されているため、単にパネル固定具5に溶接でリブを取り付けた場合と比べて、製造性を向上させることができる。しかも、リブ部材6がパネル固定具5と同じ固着具70で固定されているため、施工性が低下しにくい。
また、本実施形態のリブ部材6は、金属板の両端部を上方に折り曲げることで形成されたものである。
このため、2つのリブ片61を容易に取り付けることができて、縦片54の強度を向上させつつ、製造性を向上させることができる。
特に、本実施形態のパネル固定具5は、対向配置された縦片54同士の間の寸法が小さいため、この間にリブを溶接して取り付けるには、加工が困難となる。この点、本実施形態の設置架台2のように、リブ部材6がパネル固定具5とは別部材として設けられると、リブ部材6を容易に大量に製造できるため、製造性を大幅に改善することができる。
しかも、本実施形態の設置架台2は、太陽電池パネル8の厚さに応じて、縦片54の長さの異なるパネル固定具5を用い、リブ部材6についてはいつも同じものを使用することができるため、太陽電池パネル8に応じた設計変更を容易にできるし、在庫管理も容易である。
また、本実施形態の取付金具3は、第一固定部31と第二固定部33とが互いに回動するように構成されているため、例えば、軒棟方向とは平行な方向から桁行方向側に傾いた角度にパネル支持具4を配置することも容易にできる。この結果、例えば、屋根1上に、予めエアコンの室外機等の屋根上設置物が設置されていた場合であっても、この屋根上設置物を避けて、太陽電池パネル8を設置するような施工も簡単にできる。
なお、本実施形態の太陽電池パネル設置架台2は、パネル支持具4が桁行方向に平行となるように配置されていたが、本発明においては、パネル支持具4が軒棟方向に平行となるように配置されていてもよい。
また、本実施形態の設置架台2は、嵌合タイプの折板屋根10に取り付けられたものであったが、例えば、はぜ締めタイプの折板屋根10に対しても設置することができる。この場合、例えば、図10に示すような取付金具3を使用すればよい。この取付金具3は、はぜ固定部を桁行方向の両側から挟持することで折板屋根10に取り付けられる。
1 屋根
10 折板屋根
11 山部
12 谷部
2 設置架台
3 取付金具
31 第一固定部
33 第二固定部
34 取付面部
35 支持固定部
4 パネル支持具
41 下固定部
43 パネル載置部
45 上固定部
5 パネル固定具
53 固定片
54 縦片
55 当接片
6 リブ部材
61 リブ片
62 水平片
70 固着具
8 太陽電池パネル

Claims (2)

  1. 太陽電池パネルの端部が載置されるパネル載置部を有し、屋根に取り付けられるパネル支持具と、
    前記パネル支持具に取り付けられ、前記パネル載置部に載置された太陽電池パネルの端部を上方から押さえるパネル固定具と
    を備えた太陽電池パネル設置架台であって、
    前記パネル固定具は、
    前記パネル支持具に固定される固定片と、
    この固定片に前記太陽電池パネルの端面と対向するように立設された縦片と、
    この縦片の上端部から横方向に延出して前記太陽電池パネルの上面に当接する当接片とを有し
    前記太陽電池パネル設置架台は、
    前記パネル固定具とは別体として設けられると共に、前記縦片が前記太陽電池パネル側とは反対側に撓むのを規制するリブ部材さらに備え
    前記リブ部材は、
    前記縦片とは略直角になるように設けられその端面が当該縦片に当接または近接対向するリブ片と、
    このリブ片の下端に設けられ前記固定片に重ねて配置される水平片と
    を有しており、
    前記水平片は、前記パネル固定具と共通の固着具で固定されている
    ことを特徴とする太陽電池パネル設置架台。
  2. 前記リブ部材は、金属板の両端部を上方に折り曲げることで形成されたものであり、
    前記金属板の両端部のそれぞれを前記リブ片とする
    ことを特徴とする請求項1記載の太陽電池パネル設置架台。
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