JP7161324B2 - 取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば太陽電池モジュールのようなパネルを設置面に取り付ける取付構造に関する。

近年、太陽電池モジュールは様々な建造物の屋根に設置されている。住宅の屋根には、屋根材の種類によって、例えば、スレート屋根、瓦屋根、金属屋根など様々な種類がある。したがって、太陽電池モジュールを屋根材上に備え付けるための固定具も様々なものが提案されている（下記の特許文献１）。

特許文献１は、所定の勾配を有した野地板上に複数枚の金属板を梁行方向に葺き上げた横葺きの金属屋根上に、太陽電池モジュールを取り付けるための設置金具を開示する。金属板は、軒側端部においては、棟側方向に下面側へ折り返した顎部を形成し、棟側端部においては、軒側方向に上面側へ折り返した顎部を形成している。上下に隣り合う屋根板において、棟側の金属板の顎部と、軒側の金属板の顎部とは互いに係合しており、当該係合部分においては、梁行方向の棟側の屋根板が軒側の屋根板上に被さるように段差が形成されている。各々の太陽電池モジュールは、一方向に長く延びた一対の縦材によって支持されている。各々の縦材は、複数の設置金具によって設置面に固定されている。具他的には、設置金具は、横葺きの金属屋根上に設置された水切り板を介して屋根材のような設置面に固定されている。

特開２０１１－１１７２０４号

特許文献１に記載された設置金具は、水切り板を介して屋根材のような設置面に固定されている。水切り板の一部は、上下に隣り合う屋根板どうしの間に挿入される。したがって、水切り板の設置位置は屋根板の位置、すなわちサイズに制約されており、これにともない、設置金具の位置も屋根板のサイズに制約されることになる。したがって、屋根板のサイズに応じて太陽電池モジュールの位置に制約が生じたり、複数の太陽電池モジュールを同一のピッチで配置することに困難が生じたりすることがある。

よって、金属板の係合部どうしのピッチとは異なるピッチで搭載物を支持する支持部を配置することができる取付構造が望まれる。

太陽電池モジュールを設置面上に取り付けるための取付構造は、第１方向に並んだ複数の板部材を有する。各々の前記板部材は、前記第１方向における前記板部材の一端部に設けられた第１係合部と、前記第１方向における前記板部材の他端部に設けられた第２係合部と、を有する。互いに隣接する前記板部材は、前記第１係合部と前記第２係合部によって互いに係合される。前記複数の板部材のうちの少なくとも１つの第２板部材が、前記複数の板部材のうちの他の第１板部材どうしの間に配置される。第１板部材が搭載物を支持する支持部を有する。前記第１方向における前記支持部どうしのピッチは、前記第１方向における前記第２板部材の前記第１係合部と前記第２係合部のピッチの整数倍と異なっている。

上記態様によれば、金属板の係合部どうしのピッチとは異なるピッチで搭載物を支持する支持部を配置することができる。

太陽電池モジュールを設置面上に取り付けるための取付構造の斜視図である。 太陽電池モジュールを設置面上に取り付けるための取付構造の分解斜視図である。 太陽電池モジュールと一部の板部材とを取り外した状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第２板部材の斜視図である。 第１実施形態に係る第１板部材の斜視図である。 被覆部材付近の拡大斜視図である。 被覆部材付近の断面図である。 太陽電池モジュールどうしの間付近の断面図である。 第２実施形態に係る第１板部材の斜視図である。 第２実施形態に係るカバー部材の斜視図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがあることに留意すべきである。

（第１実施形態）
図１は、太陽電池モジュールを設置面上に取り付けるための取付構造の斜視図である。図２は、太陽電池モジュールを設置面上に取り付けるための取付構造の分解斜視図である。図３は、太陽電池モジュールと一部の板部材とを取り外した状態を示す斜視図である。図４は、取付構造を構成する第２板部材の斜視図である。図５は、取付構造を構成する第１板部材の斜視図である。図６は、取付構造を構成する被覆部材付近の拡大斜視図である。図７は、取付構造を構成する被覆部材付近の断面図である。図８は、太陽電池モジュールどうしの間付近の断面図である。

太陽電池モジュール１０を設置面上に取り付けるための取付構造は、太陽電池モジュール１０と、太陽電池モジュール１０の縁を保持する保持部材１００，２００と、複数の板部材３００，３５０と、を有していてよい。太陽電池モジュール１０は、１つであってもよく、複数並んでいてもよい。

本実施形態では、太陽電池モジュール１０は、水平面から傾斜した設置面に設置されていてよい。そのような設置面として、例えば建造物の屋根、具体的にはスレートのような屋根材４００が挙げられる。本実施形態では、太陽電池モジュールは、所定の勾配を有した野地板上に複数枚の板を梁行方向に葺き上げた横葺きの屋根材４００上に設置される。

本明細書において、傾斜した設置面において最大傾斜線に沿って高い方から低い方へ向かう方向を「流れ方向Ｆ１」と称する。流れ方向Ｆ１の上流側を「水上側」と称する。流れ方向Ｆ１の下流側を「水下側」と称する。また、水平面に平行な面内で流れ方向Ｆ１と直交する方向を「横方向Ｆ２」と称する。

複数の板部材３００，３５０は、一方向、図１，２に示す態様では横方向Ｆ２に並んでいる。複数の板部材３００，３５０は、元々設置されていた屋根材４００上に、屋根材４００を覆うように設けられていてよい。板部材３００，３５０は、例えば金属板によって構成されていてもよいが、これに限定されない。

複数の板部材のうちの第２板部材３００は、横方向Ｆ２における第２板部材の一端部に設けられた第１係合部３０２と、横方向Ｆ２における第２板部材の他端部に設けられた第２係合部３０４と、を有する（図４参照）。第２板部材３００の第１係合部３０２は、隣接する第２板部材３００の第２係合部３０４と係合可能に構成されている。これにより、互いに隣接する第２板部材３００は、部分的に重なった状態で互いに係合される。本実施形態では、第１係合部３０２及び第２係合部３０４は、互いに嵌合可能な形状を有する。少なくとも１つの第２板部材３００が、２つの第１板部材３５０どうしの間に配置されている。

複数の板部材のうちの第１板部材３５０は、横方向Ｆ２における第１板部材の一端部に設けられた第１係合部３５２と、横方向Ｆ２における第１板部材の他端部に設けられた第２係合部３５４と、を有する（図５参照）。第１板部材３５０の第１係合部３５２は、隣接する第２板部材３００の第２係合部３０４と係合可能に構成されている。さらに、第１板部材３５０の第２係合部３５４は、隣接する第２板部材３００の第１係合部３０２と係合可能に構成されている。これにより、第１板部材３５０は、第２板部材３００と部分的に重なった状態で、第２板部材３００に係合される。第１板部材３５０の第１係合部３５２及び第２係合部３５４は、それぞれ第２板部材３００の第１係合部３０２及び第２係合部３０４と同じ形状であってよい。

第１板部材３５０は、搭載物を支持する支持部３５８を有する。支持部３５８は、設置面から離間して設けられている。支持部３５８は、一方向、ここでは流れ方向Ｆ１に沿って延びていてよい。第１実施形態では、第２板部材３００の一部が隆起しており、この隆起した部分が支持部３５８を構成する。すなわち、第１板部材３５０と設置面との間に空間Ｓが形成される。支持部３５８は、太陽電池モジュールのような搭載物の荷重を受ける部分となる。

第１板部材３５０と設置面との間の空間Ｓに棒部材３８０が設けられていてもよい。棒部材３８０は、流れ方向Ｆ１に沿って延びていてよい。棒部材３８０は、支持部３５８を下から支える。したがって、棒部材３８０は、太陽電池モジュールのような搭載物の荷重を支持することができる。棒部材３８０は、後述する締結部材３９０が締結可能な部材によって構成されていることが好ましい。棒部材３８０は、例えば木材によって構成されていてよい。

棒部材３８０には締結部材３９０が挿入されていてよい。第１板部材３５０は、締結部材３９０を挿入可能な孔部３５９を有していてよい。締結部材３９０によって棒部材３８０と第１板部材３５０とが互いに締結される。締結部材３９０は、棒部材３８０を貫通し、屋根材４００のような設置面に達していてよい。また、締結部材３９０は、棒部材３８０から上方、すなわち設置面から離れる方向に延び、第１板部材３５０の支持部３５８を貫通してさらに上方に延びていてよい。

本実施形態では、太陽電池モジュール１０は、支持部３５８上に直接載せられる。具体的には、太陽電池モジュール１０の一端辺が、支持部３５８上に直接載せられる（図１参照）。

太陽電池モジュールの取付構造は、支持部３５８上に載せられた太陽電池モジュール１０の一端辺を保持する保持部材１００，２００を有していてよい。本実施形態では、保持部材１００，２００は、各々の太陽電池モジュールの四隅に設けられている。

第１保持部材１００は、第１板部材３５０及び棒部材３８０から上方に延びた締結部材３９０によって、第１板部材３５０及び棒部材３８０に締結されていてよい（図８参照）。第１保持部材１００は、第１板部材３５０と当接し、締結部材３９０によって締結される締結部１２０と、太陽電池モジュール１０の一端辺の上面を覆うフランジ１３０と、を有していてよい。具体的には、第１保持部材１００の締結部１２０は、太陽電池モジュールどうしの間の隙間に配置され、第１板部材３５０と当接する。第１保持部材１００は、締結部１２０から上方に起立した壁部１２５有しており、フランジ１３０は壁部１２５の上端から設置面に略平行な方向に曲げられている。第１保持部材１００が締結部材３９０によって第１板部材３５０に締結されることにより、フランジ１３０が太陽電池モジュール１０の一端辺をしっかりと保持することになる。

第２保持部材２００は、最も水下側の太陽電池モジュール１０の水下側の一端辺を保持する位置に配置されていてよい（図６及び図７参照）。第２保持部材２００は、締結部材３９０によって第１板部材３５０及び棒部材３８０に締結される締結部２２０と、太陽電池モジュール１０の一端辺の上面を覆うフランジ２３０と、を有していてよい。フランジ２３０は締結部２２０から上方に延びた壁部の上端から設置面に略平行な方向に曲げられている。第２保持部材２００が締結部材３９０によって第１板部材３５０に締結されることにより、フランジ２３０が太陽電池モジュール１０の一端辺をしっかりと保持することになる。

第２保持部材２００の最も水下側の壁部２１０は、第１板部材３５０の支持部３５８よりも下方へ、棒部材３８０の側面を覆う位置まで延びていることが好ましい。これにより、太陽電池モジュール１０の設置後に、棒部材３８０が第２保持部材２００によって隠されるため、太陽電池モジュール１０の取付構造の意匠性が向上する。

第１実施形態において、横方向Ｆ２における支持部３５８どうしのピッチＬ１は、横方向Ｆ２に互いに隣接する第２板部材３００の第１係合部３０２どうしのピッチＬ２の整数倍と異なっている。仮に、同じ板部材のみで設置面を覆う場合、搭載物を支持する支持部どうしピッチは、板部材どうしのピッチ、すなわち板部材の係合部どうしのピッチの整数倍になる。すなわち、支持部どうしのピッチは板部材のサイズに制約されることになる。本実施形態では、第１板部材３５０は、第２板部材３００と異なる構造を有し、ピッチＬ２と異なるピッチＬ１を実現するよう構成されている。そのため、第２板部材３００の第１係合部３０２どうしのピッチＬ２に制約を受けることなく、横方向Ｆ２における支持部３５８どうしのピッチＬ１を適宜調整することができる。

支持部３５８どうしのピッチＬ１は、第１板部材３５０の横方向Ｆ２における長さや、第１板部材３５０上での支持部３５８の位置を適宜設定することによって調節できる。例えば、第１板部材３５０における第１係合部３５２と第２係合部３５４との間の距離Ｌ３は、第２板部材３００における第１係合部３０２と第２係合部３０４との間の距離Ｌ４と異なっていてよい。これにより、支持部３５８の位置を適宜調節することができ、ピッチＬ２の制約を受けることなく、支持部３５８どうしのピッチＬ１を太陽電池モジュール１０のサイズに合わせて設計することができる。したがって、複数の太陽電池モジュール１０を設置面上で密に配置することもでき、太陽電池モジュールの意匠性を向上させることもできる。

支持部３５８どうしのピッチＬ１は、ある第１板部材３５０の支持部３５８の特徴的な点から、別の第１板部材３５０の支持部３５８の特徴的な点（対応する点）までの距離によって規定することができる。例えば、ピッチＬ１は、第１板部材３５０の支持部３５８の横方向Ｆ２における中心点どうしの距離によって規定してもよい。同様に、第２板部材３００の第１係合部３０２どうしのピッチＬ２は、ある第２板部材３００の第１係合部３０２の特徴的な点から、別の第２板部材３００の支持部３５８の特徴的な点（対応する点）までの距離によって規定することができる。例えば、ピッチＬ２は、互いに隣接する第２板部材３００の支持部３５８の最頂点どうしの距離によって規定してもよい。

好ましくは、第１板部材３５０における第１係合部３５２と第２係合部３５４との間の距離Ｌ３は、第２板部材３００における第１係合部３０２と第２係合部３０４との間の距離Ｌ４よりも短い。これにより、設置面を覆う複数の板部材３００，３５０のうち、他の板部材と異なる構造を有する第１板部材３５０のサイズを最小化することができる。したがって、第１板部材３５０の製造コストを低下させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る太陽電池モジュールの取付構造について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号が付されている。以下では、第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略することがある。第２実施形態において、第２板部材３００、第１保持部材１００、第２保持部材２００及び太陽電池モジュール１０は、第１実施形態と同様である。したがって、以下では、第２実施形態に係る第１板部材の構成について詳細に説明する。

図９は、第２実施形態に係る第１板部材の斜視図である。図１０は、第２実施形態に係るカバー部材の斜視図である。第１板部材３５０は、横方向Ｆ２における第１板部材の一端部に設けられた第１係合部３５２と、横方向Ｆ２における第１板部材の他端部に設けられた第２係合部３５４と、を有する。第１係合部３５２及び第２係合部３５４については、第１実施形態で説明したとおりである。

本実施形態では、第１板部材３５０は、棒部材３８０の位置で分離されている。具体的には、第１板部材３５０は、第１係合部３５２側の部分と、第２係合部３５４側の部分とに分離されている。この第１板部材３５０のそれぞれの部分は、棒部材３８０の位置で上方に曲げられていてよい。第１板部材３５０の上方の曲げられた一対の壁部３５８どうしの間に棒部材３８０が設けられる。

カバー部材５００が第１板部材３５０に取り付けられている。カバー部材５００は、流れ方向Ｆ１に延びており、断面視で略Ｕ字状に形成されていてよい。カバー部材５００は、棒部材３８０及び第１板部材３５０の一対の壁部３５８を覆っている。

カバー部材５００の上面は、搭載物を支持する支持部３５８を構成する。すなわち、支持部３５８は、第１板部材３５０に取り付けられたカバー部材５００により形成されている。棒部材３８０に挿入された締結部材３９０は、カバー部材５００に形成された孔部３５９を通って上方に延びていてよい。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、横方向Ｆ２における支持部３５８どうしのピッチは、横方向Ｆ２に互いに隣接する第２板部材３００の第１係合部３０２どうしのピッチの整数倍と異なっている。これにより、横方向Ｆ２における支持部３５８どうしのピッチは、板部材３００，３０２のサイズに制約を受けることなく、適宜調整することができる。

第２実施形態では、第１板部材３５０は、第２板部材３００を加工することによって形成できる。具体的には、第２板部材３００を流れ方向Ｆ１に沿ったラインでカットし、カットした部分を上方に折り曲げることによって一対の壁部３５８を形成することができる。ここで、第２板部材３００をカットする位置、具体的には横方向Ｆ２における位置を適宜調節することによって、横方向Ｆ２における支持部３５８どうしのピッチを調節することができる。前述したように、第２板部材３００の加工により第１板部材３５０を形成することができるため、第１板部材３５０の製造コストを削減することができる。

上述したように、実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

例えば、上記実施形態では、太陽電池モジュールは、第１板部材３５０の支持部３５８に直接支持されていた。この代わりに、第１板部材３５０の支持部３５８は、太陽電池モジュールを支持可能な不図示の別の部材を介して太陽電池モジュールを支持していてもよい。

また、上記実施形態では、複数の板部材３００，３５０は、横方向Ｆ２に並んで配置されている。この代わりに、複数の板部材３００，３５０は、流れ方向Ｆ１に並んで配置されていてもよい。この場合、太陽電池モジュール１０の流れ方向Ｆ１の端に位置する縁が、第１板部材３５０の支持部３５８に支持されればよい。

さらに、本発明に係る太陽電池モジュールの取付構造は、傾斜した設置面に限らず、水平面と実質的に平行な設置面にも適用できることに留意されたい。

１０ 太陽電池モジュール
１００ 第１保持部材
２００ 第２保持部材
３００ 第２板部材
３０２ 第１係合部
３０４ 第２係合部
３５０ 第１板部材
３５２ 第１係合部
３５４ 第２係合部
３５８ 支持部
３８０ 棒部材
３９０ 締結部材
Ｆ１ 流れ方向
Ｆ２ 横方向

Claims (7)

1. 太陽電池モジュールを設置面上に取り付けるための取付構造であって、
   第１方向に並んだ複数の板部材を有し、
   各々の前記板部材は、前記第１方向における前記板部材の一端部に設けられた第１係合部と、前記第１方向における前記板部材の他端部に設けられた第２係合部と、を有し、
   互いに隣接する前記板部材は、前記第１係合部と前記第２係合部によって互いに係合され、
   前記複数の板部材のうちの少なくとも１つの第２板部材が、前記複数の板部材のうちの他の第１板部材どうしの間に配置され、
   前記第１板部材が搭載物を支持する支持部を有しており、
   前記第１方向における前記支持部どうしのピッチは、前記第１方向における前記第２板部材の前記第１係合部と前記第２係合部のピッチの整数倍と異なっており、
   前記第１板部材における前記第１係合部と前記第２係合部との間の距離は、前記第２板部材における前記第１係合部と前記第２係合部との間の距離よりも短い、取付構造。
2. 前記第１板部材における前記第１係合部と前記第２係合部との間の距離は、前記第２板部材における前記第１係合部と前記第２係合部との間の距離と異なっている、請求項１に記載の取付構造。
3. 前記支持部は、前記設置面から離間して設けられており、
   前記第１板部材と前記設置面との間に棒部材が設けられている、請求項１又は２に記載の取付構造。
4. 前記棒部材と前記支持部とを貫通して延びる締結部材と、
   前記締結部材に締結され、前記太陽電池モジュールを保持する保持部材と、を有する、請求項３に記載の取付構造。
5. 前記第１板部材は、前記棒部材の位置で分離されている、請求項３又は４に記載の取付構造。
6. 前記支持部は、前記第１板部材に取り付けられたカバー部材により形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の取付構造。
7. 太陽電池モジュールを有し、
   前記太陽電池モジュールは、前記支持部に直接支持される、請求項１から６のいずれか１項に記載の取付構造。

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