JP6179806B2 - Mounting frame for solar cell module and solar cell device - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュール用架台フレーム、及び太陽電池装置に関する。 The present invention relates to a frame for a solar cell module and a solar cell device.
特許文献1には、前段の太陽光発電装置の上辺架台上に、後段の太陽光発電装置の下辺架台を重ね合わせて積載し、その積載部分に押圧部材を配置することによって、その重量により前段、後段の太陽光発電装置を強固に設置固定する方法が開示されている。 In Patent Document 1, the lower frame base of the rear photovoltaic power generation apparatus is stacked and stacked on the upper frame base of the front photovoltaic power generation apparatus, and a pressing member is disposed on the stacking portion, so that the weight of the front stage is increased. A method of firmly installing and fixing the latter photovoltaic power generation apparatus is disclosed.
ところで、太陽電池モジュールを設置する屋根等の形状や寸法は様々であるから、2つ以上の架台フレームを接続してフレームの長さを延長したい場合がある。この場合、架台フレーム同士を簡便且つ強固に接続することは重要な課題である。 By the way, since there are various shapes and dimensions of the roof or the like on which the solar cell module is installed, there are cases where it is desired to extend the length of the frame by connecting two or more mount frames. In this case, it is an important issue to easily and firmly connect the gantry frames to each other.
本発明に係る太陽電池モジュール用架台フレームは、第1上壁、第1下壁、及び第1側壁をそれぞれ有する断面略コの字状の複数の架台フレームと、第2上壁、第2下壁、及び第2側壁を有する断面略コの字状の部材であって、第2上壁及び第2下壁の先端を各第1側壁側に向けて架台フレーム内に挿入され、各第1側壁と第2側壁とが所定の間隔を隔てて対向するように各架台フレームの長手方向端部にそれぞれ固定された接続部材とを備える。 A solar cell module gantry frame according to the present invention includes a plurality of gantry frames each having a first upper wall, a first lower wall, and a first side wall, a second upper wall, and a second lower wall. A member having a substantially U-shaped cross section having a wall and a second side wall, and is inserted into the gantry frame with the tips of the second upper wall and the second lower wall facing each first side wall, and each first And a connecting member fixed to each longitudinal end of each gantry frame so that the side wall and the second side wall face each other with a predetermined interval.
本発明に係る太陽電池装置は、屋根に固定される固定部、及び固定部上に設けられ、屋根の表側に突き出る軸部を有するアンカーと、アンカーの軸部に第1下壁が固定された上記太陽電池モジュール用架台フレームと、太陽電池モジュール用架台フレームの第1上壁上に固定された太陽電池モジュールとを備える。 The solar cell device according to the present invention includes a fixed portion fixed to the roof, an anchor provided on the fixed portion, and a shaft portion protruding to the front side of the roof, and a first lower wall fixed to the shaft portion of the anchor. The solar cell module frame and the solar cell module fixed on the first upper wall of the solar cell module frame.
本発明に係る太陽電池モジュール用架台フレームは、架台フレーム同士の接続作業が容易でありながら、強固な接続構造を有する。 The gantry frame for a solar cell module according to the present invention has a strong connection structure while easy to connect the gantry frames.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The drawings referred to in the embodiments are schematically described, and the dimensional ratios of the components drawn in the drawings may be different from the actual products. Specific dimensional ratios and the like should be determined in consideration of the following description.
本明細書において「略**」とは、「略同一」を例に挙げて説明すると、全く同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。 In the present specification, “substantially **” is intended to include “substantially the same” as an example and includes what is recognized as substantially the same as the same.
以下では、本発明の実施形態の一例である太陽電池用架台フレーム20、及びアンカー50を用いて、屋根材であるスレート瓦102が敷き詰められた屋根100に、太陽電池モジュール11を取り付ける構造を例示する。但し、架台フレーム20の適用は、屋根100に限定されない。
Below, the structure which attaches the
図1〜図3は、本発明の実施形態の一例である太陽電池装置10を示す図である。
図1〜図3に示すように、太陽電池装置10は、太陽電池モジュール11と、複数の架台フレームが接続された太陽電池用架台フレーム20(以下、「長尺フレーム20」という)と、アンカー50とを備える。本実施形態では、2つの架台フレーム21a,21bと、接続部材30とで1つの長尺フレーム20が構成されている。
1-3 is a figure which shows the
As shown in FIGS. 1 to 3, the
太陽電池モジュール11は、複数の太陽電池素子がガラス板等の保護部材で挟持された太陽電池パネル12と、パネルの周縁に設置されたモジュールフレーム13(以下、単に「フレーム13」という)とを有する。フレーム13は、太陽電池パネル12の周縁を保護すると共に、太陽電池モジュール11を長尺フレーム20に取り付けるための部材としても機能する。
The
本実施形態では、平面視において略矩形形状を有する太陽電池モジュール11の長手方向が長尺フレーム20の長手方向に対して略直交するように、太陽電池モジュール11が長尺フレーム20上に配置されている。複数の太陽電池モジュール11は、例えば隣り合うモジュール間で長辺同士、短辺同士がそれぞれ互いに略平行となるように並べられている。なお、「平面視」とは、太陽電池パネル12の受光面に対し垂直方向から観た際の平面形状を意味する。
In the present embodiment, the
フレーム13は、各長辺に沿って鍔部14(図3参照)を有することが好適である。鍔部14は、フレーム13の幅方向において、太陽電池パネル12が配置される側とは反対側である外側に張り出している。鍔部14は、例えばフレーム13の幅方向に切断した断面が略L字形状を有する。詳しくは後述するように、フレーム13は、鍔部14を利用して長尺フレーム20に固定される。
The
長尺フレーム20は、その長手方向が屋根100の棟軒方向に沿うようにアンカー50に固定される。長尺フレーム20上には、太陽電池モジュール11のフレーム13が載せられて固定される。屋根100の桁方向(棟軒方向に直交する方向)には、複数の架台フレーム20が適当な間隔をあけて互いに略平行に配置される。そして、1つの太陽電池モジュール11の下には2つ以上の長尺フレーム20を配置することが好適である。
The
なお、本実施形態では太陽電池モジュール11の長手方向を桁方向としたため、複数の架台フレーム20を棟軒方向に沿って配置した。しかしながら、太陽電池モジュール11の鍔部14が設けられたフレーム13と長尺フレーム20が交差すればよく、本実施形態に限られない。例えば、太陽電池モジュール11の長手方向を棟軒方向とする場合、長尺フレーム20の長手方向を屋根100の桁方向とする構成としてもよい。
In the present embodiment, since the longitudinal direction of the
アンカー50は、屋根に固定される板状の固定部51と、固定部51の面に対して略垂直に設けられた軸部52とを有する。固定部51は、例えばドリルネジ53によりスレート瓦102を介して屋根板101に固定される。軸部52は、スレート瓦102の表側に突き出している。詳しくは後述するように、軸部52に長尺フレーム20が固定される。アンカー50は、架台フレーム21a,21bのそれぞれに2つずつ以上設けられることが好適である。
The
以下、図4〜図6をさらに参照しながら、長尺フレーム20の構成について詳説する。
図4〜図6は、太陽電池装置10を構成する長尺フレーム20を示す図である。
Hereinafter, the configuration of the
4-6 is a figure which shows the
図4〜図6に示すように、長尺フレーム20は、直線状に配置された2つの架台フレーム21a,21bと、各架台フレームの開口内に挿入されて、これらを接続する1つの接続部材30とを備える。長尺フレーム20では、架台フレーム21a,21bの長手方向端部同士が突き合わされて、当該長手方向端部に接続部材30がそれぞれ固定されている。本実施形態では、架台フレーム21a,21bの形状・寸法が互いに同じである。なお、架台フレーム21a,21bは断面形状が略同一であれば、長手方向の長さは任意に設定してもよい。以下では、架台フレーム21a,21bで共通する内容は、架台フレーム21aを例に挙げて説明する。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
架台フレーム21aは、上壁22a(第1上壁)、下壁23a(第1下壁)、及び側壁24a(第1側壁)を有する断面略コの字状の部材である。架台フレーム21aは、上壁22aが下壁23aよりも上方に位置し、側壁24aが鉛直方向に沿った状態でアンカー50に固定される。ここで、断面略コの字状とは、架台フレーム21aをその長手方向に直交する方向(幅方向)に切断した断面の形状が、略コの字状であることを意味する。上壁22a及び下壁23aの長さは、長手方向、幅方向共に略同一であって、互いに略平行に設けられている。
The
上壁22aは、太陽電池モジュール11が載せられる部分である。上壁22aには、太陽電池モジュール11を固定するためのボルト37が挿通されるボルト孔27a(第1上壁ボルト孔)が形成されている。ボルト孔27aは、接続部材30が挿入される架台フレーム21aの長手方向端部に形成されることが好適である。
The
下壁23aは、アンカー50の軸部52が固定される部分である。下壁23aには、アンカー50の軸部52を挿通可能な貫通孔25aが形成されている。長尺フレーム20は、架台フレーム21a,21bの貫通孔25a,25bにそれぞれ軸部52を差し込み、ナット54,55を用いて軸部52に固定される。具体的には、軸部52に取り付けたナット54の上に長尺フレーム20を載せ、長尺フレーム20の上からナット55を軸部52に取り付けて固定する。なお、ナット54,55と長尺フレーム20との間に座金を介して固定することが好ましい。これにより長尺フレーム20に加わる荷重を広い面積でうけることが可能となるため、長尺フレーム20の変形を抑制することができる。
The
側壁24aは、上壁22aと下壁23aとをつなぐ部分である。側壁24aには、接続部材30を固定するためのボルト36が挿通されるボルト孔26a(第1側壁ボルト孔)が形成されている。ボルト孔26aは、接続部材30が挿入される架台フレーム21aの長手方向端部に、複数(例えば、2つ)形成されることが好適である。
The
接続部材30は、架台フレーム21a,21bのそれぞれに固定され、架台フレーム21a,21bを互いに接続する。接続部材30は、架台フレーム21a,21bと同様に、上壁31(第2上壁)、下壁32(第2下壁)、及び側壁33(第2側壁)を有する断面略コの字状の部材である。上壁31及び下壁32の長さは、長手方向、幅方向共に略同一であって、互いに略平行に設けられている。
The
接続部材30は、上壁31及び下壁32の先端を側壁24a,24b側に向けて架台フレーム21a,21b内に挿入されている。そして、側壁24a,24bと側壁33とが所定の間隔を隔てて対向するように架台フレーム21a,21bの長手方向端部にそれぞれ固定されている。つまり、接続部材30の開口と架台フレーム21a,21bの開口が向い合せになるようにしては配置され、接続部材30の上壁31及び下壁32の先端が架台フレーム21a,21bの側壁24a,24bに接触するようにして固定される。上壁31、下壁32の幅方向長さは、上壁22a,22b、下壁23a,23bの幅方向長さと略同一又はやや短く、長尺フレーム20は、接続部材30が固定された部分の断面形状に略ロの字状を有する形状とすることができる。これにより、長尺フレーム20は、架台フレーム21a,21bの接続部分において機械的強度が高くなり、大きな荷重を受けることが可能になる。
The connecting
上壁31及び下壁32の先端は、側壁24a,24bの内面に略当接している。なお、接続部材30は、上壁31が架台フレーム21a,21bの上壁22a,22bと、また下壁32が下壁23a,23bと、それぞれ接触した状態で固定されることが好ましい。このようした場合、側壁33は、上壁22a,22bの先端と下壁23a,23bの先端とをつなぐように側壁24a,24bと略平行に配置される。
The tips of the
上壁31には、太陽電池モジュール11を固定するためのボルト37が挿通されるボルト孔35(第2上壁ボルト孔)が形成されている。ボルト孔35は、架台フレーム21a,21bに形成されたボルト孔27a,27bと重なる位置に、形成されることが好適である。太陽電池モジュール11のフレーム13は、下方からボルト孔35、ボルト孔27aに挿通されたボルト37を用いて上壁22aに固定される。本実施形態では、ボルト孔27bを使用せず、ボルト孔27aのみに挿通されたボルト37を用いて2つの太陽電池モジュール11を固定する。
Bolt holes 35 (second upper wall bolt holes) through which
より詳しくは、軸部39が上壁22aから上方に突出するようにボルト37が設けられる。ボルト37は、ナット41により上壁22a及び上壁31に固定される。上壁22aから上方に突出したボルト37の軸部39には、フレーム13の鍔部14を押さえ付ける断面略U字形状の押え金具42が取り付けられる。具体的には、2つの太陽電池モジュール11が、軸部39を挟んで各鍔部14が対向するように上壁22aの上に載置され、各鍔部14に跨って押え金具42が取り付けられる。押え金具42は、ナット43により固定される。
More specifically, the
このようにして、2つの太陽電池モジュール11のフレーム13が架台フレーム21aの長手方向端部に固定される。当該長手方向端部には、2つの太陽電池モジュール11の荷重が加わるが、ここには接続部材30が固定されているため、架台フレーム21aに撓み等が発生することなく大きな荷重を安定に受けることが可能である。なお、ボルト37は、太陽電池モジュール11の固定に利用されると共に、接続部材30と架台フレーム21aとを固定する役割も果たす。
In this way, the
側壁33は、上壁31と下壁32とをつなぐ部分である。側壁33には、接続部材30を固定するためのボルト36が挿通される複数のボルト孔34(第2側壁ボルト孔)が形成されている。本実施形態では、架台フレーム21a,21bのそれぞれに対応して、各2つずつ合計4つのボルト孔34が形成されている。
The
本実施形態では、4本のボルト36が用いられる。4本のボルト36は、いずれも架台フレーム21a,21bの側壁24a,24bから接続部材30の側壁33に亘って取り付けられる。ボルト36は、例えばボルト孔34側から挿通されて軸部38の先端がボルト孔26aを通って側壁24aの外側に突出し、当該突出した部分にナット40が取り付けられて側壁24a,24b及び側壁33に固定される。このように、ボルト36を取り付けるという簡便な操作によって、架台フレーム21a,21b同士を接続して長さを延ばすことができる。
In the present embodiment, four
以上のように、長尺フレーム20は、架台フレーム21a,21b同士の接続作業が容易でありながら、強固な接続構造を有する。また、接続部材30を取り付けることで架台フレーム21a,21bの長手方向端部における機械的強度が高くなるため、当該端部で太陽電池モジュール11の大きな荷重を安定に受けることができる。
As described above, the
上記実施形態は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。
例えば、上記実施形態では、ナット40を用いたが、例えば架台フレーム21a,21bに形成されたボルト孔26a,26bにねじを切り、ナットを用いない構造としてもよい。
The above embodiment can be appropriately changed in design without departing from the object of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
10 太陽電池装置、11 太陽電池モジュール、12 太陽電池パネル、13 モジュールフレーム、14 鍔部、20 太陽電池用架台フレーム(長尺フレーム)、21a,21b 架台フレーム、22a,22b,31 上壁、23a,23b,32 下壁、24a,24b,33 側壁、25a,25b 貫通孔、26a,26b,27a,27b,34,35 ボルト孔、30 接続部材、36,37 ボルト、38,39 軸部、40,41,43,54,55 ナット、42 押え金具、50 アンカー、51 固定部、52 軸部、53 ドリルネジ、100 屋根、101 屋根板、102 スレート瓦
DESCRIPTION OF
Claims (3)
第2上壁、第2下壁、及び第2側壁を有する断面略コの字状の部材であって、前記第2上壁及び前記第2下壁の先端を前記各第1側壁側に向けて前記架台フレーム内に挿入され、前記各第1側壁と前記第2側壁とが所定の間隔を隔てて対向するように前記各架台フレームの長手方向端部にそれぞれ固定された接続部材と、
前記各架台フレームの前記各第1側壁にそれぞれ形成された第1側壁ボルト孔と、
前記接続部材の前記第2側壁に形成された少なくとも2つの第2側壁ボルト孔と、
前記各第1側壁ボルト孔及び前記各第2側壁ボルト孔にそれぞれ挿通され、前記各第1側壁から前記第2側壁に亘って取り付けられた少なくとも2つのボルトと、
前記各架台フレームの前記各第1上壁の少なくとも一方に形成された第1上壁ボルト孔と、
前記接続部材の前記第2上壁に形成された第2上壁ボルト孔と、
前記第1上壁ボルト孔及び前記第2上壁ボルト孔に挿通され、軸部が前記架台フレームの前記第1上壁から上方に突出した太陽電池モジュールの固定用ボルトと、
を備える太陽電池モジュール用架台フレーム。 A plurality of gantry frames having a substantially U-shaped cross section each having a first upper wall, a first lower wall, and a first side wall;
A member having a substantially U-shaped cross section having a second upper wall, a second lower wall, and a second side wall, with the ends of the second upper wall and the second lower wall directed toward the first side walls. Connecting members that are inserted into the gantry frame and fixed to the longitudinal ends of the gantry frames so that the first side walls and the second side walls are opposed to each other at a predetermined interval;
A first side wall bolt hole formed in each first side wall of each gantry frame;
At least two second side wall bolt holes formed in the second side wall of the connection member;
At least two bolts inserted through the first side wall bolt holes and the second side wall bolt holes, respectively, and attached from the first side walls to the second side wall;
A first upper wall bolt hole formed in at least one of the first upper walls of the gantry frame;
A second upper wall bolt hole formed in the second upper wall of the connection member;
A fixing bolt for a solar cell module that is inserted through the first upper wall bolt hole and the second upper wall bolt hole, and whose shaft portion protrudes upward from the first upper wall of the gantry frame;
A frame for a solar cell module comprising:
前記接続部材の前記第2上壁及び前記第2下壁の先端が前記架台フレームの前記第1側壁に接触した、太陽電池モジュール用架台フレーム。 In the frame for solar cell modules according to claim 1,
A frame frame for a solar cell module, wherein tips of the second upper wall and the second lower wall of the connection member are in contact with the first side wall of the frame frame.
前記アンカーの前記軸部に前記第1下壁が固定された請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール用架台フレームと、
前記太陽電池モジュール用架台フレームの前記第1上壁上に固定された太陽電池モジュールと、
を備える太陽電池装置。 An anchor having a fixed portion fixed to the roof, and a shaft portion provided on the fixed portion and protruding to the front side of the roof;
The frame for a solar cell module according to claim 1 or 2 , wherein the first lower wall is fixed to the shaft portion of the anchor;
A solar cell module fixed on the first upper wall of the frame frame for the solar cell module;
A solar cell device comprising:
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