JPH11222991A - 採光体の固定構造 - Google Patents

採光体の固定構造

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JPH11222991A
JPH11222991A JP10025247A JP2524798A JPH11222991A JP H11222991 A JPH11222991 A JP H11222991A JP 10025247 A JP10025247 A JP 10025247A JP 2524798 A JP2524798 A JP 2524798A JP H11222991 A JPH11222991 A JP H11222991A
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solar cell
rails
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恵司 山田
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持レール上に太陽電池モジュール等の採光
体を載置する際に、採光体が滑落せず、しかも採光体を
堅固に固定することが可能で、信頼性の優れた採光体の
固定構造を提供すること。 【解決手段】 屋根１上に配設した支持レール２に複数
の採光体４を載置固定する採光体４の固定構造であっ
て、支持レール２は、各採光体４の裏面側に形成した係
合片を挿入させる開口を有したレール本体と、該レール
本体の開口内で前記係合片１１を係止させる係合受部２
３を有した拘束部材２４とを備えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家屋の屋根上に配
設した支持レールに、多数の太陽電池モジュール、ガラ
スパネル、太陽熱温水器等の太陽光を利用する採光体を
載置固定する採光体の固定構造に関する。また、屋根に
配設した複数列の支持レールに複数の採光体から成る採
光体群を載置固定する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】近年、地球環境を保護する気
運が高まる中で、太陽電池を用いた太陽光発電システム
がたいへん注目されている。最近では、住宅用太陽光発
電システムの開発が盛んに行われており、既に家屋の屋
根に複数の太陽電池モジュールを接続配置して実際に発
電を行わせている住宅も多数出現してきている。
【０００３】従来より、上記住宅用太陽光発電システム
として、太陽電池モジュールの複数を屋根下地の上面に
形成された支持レール上に固定したものが提案されてき
たが、このような太陽電池装置では、ただ単に太陽電池
モジュールの左右に設けられた枠を支持レール上に載置
し、これら枠と支持レールとをビス等にて固定するもの
であった（例えば、特開平６−２９４１８５号公報等を
参照）。
【０００４】しかしながら、支持レール上に太陽電池モ
ジュールを載置する際に、屋根が棟側から軒側へ傾斜さ
れたものでは、太陽電池モジュールが滑りやすく、この
ためビス等による枠の固定も困難であり、太陽電池モジ
ュールの設置作業は非常に煩雑となりやすい。
【０００５】また、たとえ太陽電池モジュールを支持レ
ール上にビス等の固定部材を用いて固定できても、固定
部材に非常に大きな剪断力が加わり、固定部材が破壊さ
れ太陽電池モジュールが軒側へ滑落するなどの問題を誘
発する。
【０００６】また、このような固定部材の固定位置は、
少数の位置でしかも最大曲げモーメントを考慮して設定
されたものではなく、太陽電池モジュールを固定させる
枠に対して不要な変形を生じるおそれがあるものであっ
た。
【０００７】そこで、本発明は従来の諸問題を解消し、
支持レール上に太陽電池モジュール等の採光体を載置す
る際に、採光体が滑落せず、しかも採光体を堅固に固定
することが可能で、信頼性の優れた採光体の固定構造を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めに、本発明の採光体の固定構造は、屋根上に配設した
支持レールに、太陽光を利用する採光体を載置固定する
採光体の固定構造であって、前記支持レールは、前記採
光体の裏面側に形成した係合片を挿入させる開口を有し
たレール本体と、該レール本体の開口内で前記係合片を
係止させる係合受部を有した拘束部材とを備えて成るこ
とを特徴とする。
【０００９】また、屋根の棟側から軒側へ複数列の支持
レールを配設するとともに、これらの支持レール上に、
複数の採光体から成る採光体群を載置する場合の固定構
造であって、各採光体群の列間に配設される支持レール
に隣接する各々の採光体に設けた係合片が挿入される２
列の開口を設け、該開口内に前記係合片を係止させる係
合受部を有した拘束部材を配するようにしてもよい。
【００１０】なお、採光体とは太陽電池モジュール、ガ
ラスパネル、太陽熱温水器等の太陽光を利用するものを
指すものとする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る一実施形態について
図面に基づき説明する 図１に屋根に配設した複数列の支持レールに、１以上の
採光体から成る採光体（群）を載置固定して成る屋根パ
ネルを説明するための斜視図を示す。なお、図１では複
数列に設けた支持レール２上に採光体である太陽電池モ
ジュール４の複数群（太陽電池モジュール群）を複数列
に配設して屋根パネルＰを作製する様子を示している。
【００１２】図１に示すように、屋根下地上にアスファ
ルトルーフィングやゴムシート等の防水シート１ａが敷
設された屋根１上に、アルミニウム等の金属材料等から
成る複数列の支持レール２が棟側Ｍから軒側Ｎへ縦方向
になるように所定位置に木ネジ等により固定され、さら
にこの支持レール２上に多数の太陽電池素子３が直並列
に接続されて成る太陽電池モジュール４の複数から成る
太陽電池モジュール群が取付けられて屋根パネルＰが完
成する。
【００１３】ここで、太陽電池モジュール４の受光面側
には、ホウ珪酸ガラス等の各種ガラス材料や各種透明樹
脂材料等から成る透光性カバー９が設けられ、この透光
性カバー９の裏面に、ＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセ
テート）等の樹脂層で挟まれた太陽電池素子３が配設さ
れ、さらにその裏面側にフッ素樹脂フィルム等のバック
シートが設けられている。また、太陽電池素子３は多結
晶シリコン、単結晶シリコン、非晶質シリコン、もしく
はシリコン以外の材料から成る各種結晶構造のものが使
用可能である。なお、透光性カバー９は光透過性，耐候
性，及び強度的な点からガラス材料が最も好適に使用さ
れる。
【００１４】また、図中４１，４２は太陽電池モジュー
ル４の左右に設けたアルミニウム等の金属製の左右枠部
材であり、４３，４４は太陽電池モジュール４の棟側及
び軒側に設けた棟側枠部材、及び軒側枠部材である。ま
た、５はアルミニウム等の金属材料などから成る目地カ
バーであり、防水用及び化粧用として用いられる。ま
た、６は出力ケーブル、７は木材等から成る棟側横部材
である。なお、図１では図示されていないが、出力ケー
ブル６は出力ケーブルの導出方向と引き込み方向が９０
°となった９０°コネクタに配線することにより、本発
明のように支持レール上に太陽電池モジュールを設置す
る方式において、ケーブルの収納が容易となるだけでな
く、太陽電池モジュールの取付け時においてケーブルが
邪魔になることがなく、省スペースに配線できる。
【００１５】屋根パネルＰの軒側Ｎにおいては、図２に
示すように、アルミニウム等から成る軒先ストッパー
（横材）８を設け、この軒先ストッパー８に複数列に設
けた支持レール２の先端部を嵌合させて位置決めし、棟
側は不図示の治具によりピッチを出すようにしている。
このようにして、軒先の化粧用として取付ける軒先スト
ッパー８に、支持レール２の位置決めを行う機能を兼ね
備えさせることにより、施工性を良好とすることができ
る。また、支持レール２の先端が所定ピッチに固定され
ることにより支持レール２の位置決めが容易にできる。
また、先端を軒先ストッパー８に嵌合させるため、支持
レール２の先端を自動的に揃えることができる。
【００１６】図３に示すように、支持レール２は断面Ｃ
字状のレールが２列に複数形成されたレール本体を備
え、例えば、レール２１には太陽電池モジュール４の左
右側縁部を支持する枠部材４２に形成された第１の係合
片１１の先端部に太く形成された突設部１１ａを挿入で
きる幅を備えた開口２２が形成されている。また、この
レール２１の内側には、移動可能でかつ枠部材４２の第
１の係合片１１を係止する係合受部である切り欠き部２
３を有する拘束部材２４が設けられている。この拘束部
材２４の切り欠き部２３の先端部には、末広がり部２３
ａが形成されており、拘束部材２４が多少ずれた状態で
取付けられていても、枠部材４２の第１の係合片１１を
切り欠き部２３の奥側へスムーズに誘導させることがで
き、枠部材４２の左右上下及び高さ方向への動きを拘束
し、各太陽電池モジュールを所定位置へ正確に配設する
ことができる。また、枠部材４２に第１の係止片１１と
切り欠き部１３を挟むように形成された第２の係合片１
２は支持レール２のレール２７に挿入され、太陽電池モ
ジュール４は、後記する支持レール２の所定位置に形成
した係止部で棟側及び／又は軒側枠部材を係止させるよ
うにする。拘束部材２４には支持レール２の流れ方向に
対して直交する突出片２５が形成されており、この突出
片２５がレール２１の端部２１ａに係止されることによ
り位置決めされる。図１におけるＡ−Ａ線断面図である
図４に示すように、例えば支持レール２の開口突片２１
ｂの幅、拘束部材２４の寸法を図示のようにすると、支
持レール２の取付けピッチ、太陽電池モジュールの寸法
の公差（±ａ）を吸収することが可能となる。
【００１７】このようにして、太陽電池モジュール４の
上下方向（棟軒方向）は拘束部材２４の一端部２６によ
り拘束され、左右方向及び高さ方向には拘束部材２４の
切り欠き部２３の切り欠き幅により拘束される。なお、
図３，図４において２８は支持レール２に形成された縦
樋である。
【００１８】次に、太陽電池モジュール４を屋根１や不
図示の支持部材にビスによる固定の仕方について説明す
る。太陽電池モジュール４のビス固定は、棟側枠部材４
４，軒側枠部材４５の両端より全長の約２０％の位置に
２点で固定するようにしている。これは、積雪や風圧等
を考慮した等分布荷重による枠部材への曲げモーメント
は場所により大きな相違があるため、最大の曲げモーメ
ントをできるだけ小さくするためである。さらに、ケー
ブル取り出し用の切り欠きや孔を上記曲げモーメントが
零になる位置に設けると、荷重に対する強度を落とすこ
となく、非常に堅固に太陽電池モジュールを支持するこ
とができる。
【００１９】次に、目地カバー５の取付け方法について
図４，図６に基づいて説明する。棟側から軒側の様子を
説明する一部省略断面図を図６に示す。図６に示すよう
に、支持レールの少なくとも１本の支持レール上には、
複数の採光体の周縁部４ｆ（この図では棟側枠部材４３
の端部）を係止させる複数の凹部、切り欠き部、もしく
は開口部から成る係止部２８を支持レール２に２列に形
成しており、これら係止部に複数の太陽電池モジュール
から成る２列の太陽電池モジュール群を係止させてい
る。なお、図中４ｅは棟側枠部材４３に形成された横樋
である。なお、上記係止部は軒側枠部材を係止するよう
にしてもよい。
【００２０】また、図４に示すように、これら互いに隣
合う太陽電池モジュール群の列間に目地カバー５が、透
光性カバー９に絶縁性部材５１を介して設けられてお
り、この目地カバー５にステンレス等から成る取付け金
具３２をビス等の固定部材３３でもって固定し、この取
付け金具３２を支持レール２の中央部２９に縦方向に設
けた支持体３０に形成した突出受け部３１に嵌合させて
いる。なお、図中３４は木ネジであり、支持レール２を
介して屋根１に固定されている。また、図中５２は枠部
材４２に取付けた太陽電池モジュール４側のコネクタで
あり、５３はケーブル側の９０°コネクタ、５４はケー
ブルの断面図を示す。このようにケーブルを９０°コネ
クタ５３に配線することにより、ケーブルの収納が容易
となるだけでなく、太陽電池モジュールの取付け時にお
いてケーブルが邪魔になることがなく、省スペースに配
線できる。
【００２１】上記のように構成することで、取付け金具
３２と支持レール２の突出受け部３０とは容易に係合す
るが、これらが一旦係合した後は容易に外れず、風圧に
耐える強度を有する。一方、メンテナンス時には目地カ
バー５と取付け金具３２を固定しているビス（固定部
材）３３を緩めることで目地カバー５を容易に取り外す
ことができる。また、目地カバー５を取り外した後は、
取付け金具３２の係合部を手で広げることにより、取付
け金具３２を取り外すことができ、再セットすることが
できる。
【００２２】また、上記固定用のビスは目地カバー５に
外れ止めの機構を設けて一連の作業においてビスを無く
すこともなくなり、スムーズに作業を行うことが可能と
なる。
【００２３】なお、図５（ａ）、及びそのＢ−Ｂ断面図
である図５（ｂ）に示すように、枠部材４２の係合片１
１の一部に支持レール２の開口２２内で係合するアルミ
ニウム等の係止用取付け部材５５を嵌合させて、太陽電
池モジュール４を取付けるようにしてもよい。なお、図
中５６はビスであり、係止用取付け部材５５を金具５７
を介して枠部材４２に取付けている。
【００２４】本実施の形態では採光体として太陽電池モ
ジュールを例にとり説明したが、ガラスパネルや太陽熱
温水器等でも同様な効果を奏することができる。また、
採光体の左右側縁部に設けた枠部材、これらに形成した
係合片、支持レールの開口、、拘束部材、及び係止部は
上記形状及び材質に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の採光体の
固定構造によれば、太陽電池モジュールやガラスパネル
等の採光体を容易にかつ堅固に固定することができる。
また、支持レールの取付けピッチや採光体の寸法公差を
十分に吸収することができるだけでなく、採光体に過大
な応力がかかることがないので、汎用性、作業性、及び
信頼性の優れた固定構造を提供できる。
【００２６】また、少なくとも１本の支持レール上に、
複数の採光体の周縁部を係止させる複数の係止部を２列
に形成し、これら係止部に複数の採光体から成る２列の
採光体群を係止させることで、採光体の取付け時に採光
体が仮置き状態でも滑落しない信頼性の優れた固定構造
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る屋根パネルの施工の様子を説明す
る概略斜視図である。
【図２】支持レール上に太陽電池モジュールを設置する
様子を説明する概略斜視図である。
【図３】支持レール上に太陽電池モジュールを設置する
様子を説明する概略斜視図である。
【図４】支持レール上設けた２列の太陽電池モジュール
群を説明する概略断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、枠部材に設けた係
合片を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】棟側から軒側の屋根パネルの様子を説明する一
部省略断面図である。
【符号の説明】
１：屋根 ２：支持レール ４：太陽電池モジュール（採光体） ４１，４２，４３，４４：枠部材 １１，１２：係合片 ２１，２７：レール ２２：開口 ２３：切り欠き部（係合受部） ２４：拘束部材 ２８：係止部 Ｐ：屋根パネル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 屋根上に配設した支持レールに、太陽光
    を利用する採光体を載置固定する採光体の固定構造であ
    って、前記支持レールは、前記採光体の裏面側に形成し
    た係合片を挿入させる開口を有したレール本体と、該レ
    ール本体の開口内で前記係合片を係止させる係合受部を
    有した拘束部材とを備えて成ることを特徴とする採光体
    の固定構造。
JP10025247A 1998-02-06 1998-02-06 採光体の固定構造 Pending JPH11222991A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10025247A JPH11222991A (ja) 1998-02-06 1998-02-06 採光体の固定構造

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10025247A JPH11222991A (ja) 1998-02-06 1998-02-06 採光体の固定構造

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JPH11222991A true JPH11222991A (ja) 1999-08-17

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JP10025247A Pending JPH11222991A (ja) 1998-02-06 1998-02-06 採光体の固定構造

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