特許 6034212 太陽電池モジュールの取付構造及び取付補助治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6034212

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】太陽電池モジュールの取付構造及び取付補助治具

(51)【国際特許分類】

   E04D 13/18 20140101AFI20161121BHJP

   H02S 20/23 20140101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   E04D13/18ETD

   H02S20/23 B

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-22828(P2013-22828)

(22)【出願日】2013年2月8日

(65)【公開番号】特開2014-152514(P2014-152514A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年10月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100082670

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 民雄

(74)【代理人】

【識別番号】100180068

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 怜史

(72)【発明者】

【氏名】津川 智紀

【審査官】 津熊 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７７６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２５２０９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１７４３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００７１９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｈ０２Ｓ ２０／２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための太陽電池モジュールの取付構造であって、
前記平板状屋根の凸部を挟持する挟持部と、該挟持部から立ち上がるように設けられた支持体とから成る取付治具と、形鋼から成る柱状の取付補助治具により前記太陽電池モジュールが支持され、前記平板状屋根に取り付けられていることを特徴とする太陽電池モジュールの取付構造。

【請求項2】

前記取付補助治具が複数用いられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付構造。

【請求項3】

複数の前記取付補助治具間が繋材で連結されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの取付構造。

【請求項4】

前記平板状屋根に接する前記取付補助治具の下端部の位置が、前記平板状屋根の支持材の略直上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの取付構造。

【請求項5】

前記取付治具の前記挟持部が挟持する前記平板状屋根の凸部は、該平板状屋根を構成する屋根部材同士の端部間を防水するために設けた目地カバーの部分であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの取付構造。

【請求項6】

取付治具とともに用いられ、複数の凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための太陽電池モジュールの取付補助治具であって、
上端部で前記太陽電池モジュールを支持し、下端部で前記平板状屋根に前記太陽電池モジュールの荷重を伝達する、形鋼から成る柱状とされていることを特徴とする太陽電池モジュールの取付補助治具。

【請求項7】

前記取付補助治具の上端部は、支持する前記太陽電池モジュールの傾斜と略同一な傾斜角度に加工されていることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュールの取付補助治具。

【請求項8】

前記取付補助治具の下端部には、弾性体が設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の太陽電池モジュールの取付補助治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の凸部を有する折板屋根などの平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための取付構造、及びこの取付構造に用いられる取付補助治具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、複数の凸部を有する折板屋根などの平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための取付構造について複数提案されており、実施に供されている。

【0003】

例えば、特許文献１に開示された太陽電池モジュールの取付構造は、取り付けが容易なうえに、太陽電池モジュールの設置角度に応じて角度及び高さを容易に調整して支持させることができるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−９１８２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記した特許文献１に開示された太陽電池モジュールの取付構造は、上記した優れた効果を有するものの、積雪地における積雪荷重に耐え得る構造強度の確保まで考慮したものではなかった。

【0006】

そこで、本発明は、積雪地における積雪荷重に耐え得る構造強度の確保まで考慮した太陽電池モジュールの取付構造、及びこの取付構造に用いられる取付補助治具を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュールの取付構造は、複数の凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための太陽電池モジュールの取付構造であって、前記平板状屋根の凸部を挟持する挟持部と、該挟持部から立ち上がるように設けられた支持体とから成る取付治具と、形鋼から成る柱状の取付補助治具により前記太陽電池モジュールが支持され、前記平板状屋根に取り付けられていることを特徴とする。

【0008】

ここで、前記取付補助治具が複数用いられているとよい。

【0009】

また、複数の前記取付補助治具間が繋材で連結されているとよい。

【0010】

さらに、前記平板状屋根に接する前記取付補助治具の下端部の位置が、前記平板状屋根の支持材の略直上であるとよい。

【0011】

また、前記取付治具の前記挟持部が挟持する前記平板状屋根の凸部は、該平板状屋根を構成する屋根部材同士の端部間を防水するために設けた目地カバーの部分であってもよい。

【0012】

本発明の太陽電池モジュールの取付補助治具は、取付治具とともに用いられ、複数の凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための太陽電池モジュールの取付補助治具であって、上端部で前記太陽電池モジュールを支持し、下端部で前記平板状屋根に前記太陽電池モジュールの荷重を伝達する、形鋼から成る柱状とされていることを特徴とすることを特徴とする。

【0013】

ここで、前記取付補助治具の上端部は、支持する前記太陽電池モジュールの傾斜と略同一な傾斜角度に加工されているとよい。

【0014】

また、前記取付補助治具の下端部には、弾性体が設けられているとよい。

【発明の効果】

【0015】

このような本発明の太陽電池モジュールの取付構造は、複数の凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための太陽電池モジュールの取付構造である。

【0016】

そして、平板状屋根の凸部を挟持する挟持部と、挟持部から立ち上がるように設けられた支持体とから成る取付治具と、形鋼から成る柱状の取付補助治具により太陽電池モジュールが支持され、平板状屋根に取り付けられた構成とされている。

【0017】

上記した構成なので、取付補助治具により、上方からの圧縮力に対して強くなるため、積雪地における積雪荷重に耐え得る構造強度を確保して太陽電池モジュールを取り付けることができる。

【0018】

なお、取付治具によっては、太陽電池モジュールの通常時の荷重に耐え得るのは勿論、風荷重による引張力に対しても強くなる。

【0019】

ここで、取付補助治具が複数用いられている場合は、想定される最大積雪量を考慮して、複数の取付補助治具を配置すれば、より確実に積雪荷重に耐え得る構造強度を確保することができる。

【0020】

また、複数の取付補助治具間が繋材で連結されている場合は、繋材により、太陽電池モジュールが横揺れし難くなる。

【0021】

さらに、平板状屋根に接する取付補助治具の下端部の位置が、平板状屋根の支持材の略直上である場合は、平板状屋根の支持材の略直上の位置は強度が高いので、平板状屋根を傷め難くすることができる。

【0022】

また、取付治具の挟持部が挟持する平板状屋根の凸部は、平板状屋根を構成する屋根部材同士の端部間を防水するために設けた目地カバーの部分である場合は、屋根部材同士の端部間を防水するために設けた目地カバーの部分を、取付治具の挟持部により挟持する凸部として有効利用することができる。

【0023】

このような本発明の太陽電池モジュールの取付補助治具は、取付治具とともに用いられ、複数の凸部を有する平板状屋根に太陽電池モジュールを取り付けるための太陽電池モジュールの取付補助治具である。

【0024】

そして、上端部で太陽電池モジュールを支持し、下端部で平板状屋根に太陽電池モジュールの荷重を伝達する、形鋼から成る柱状とされた構成とされている。

【0025】

上記した構成なので、上方からの圧縮力に対して強くなるため、積雪地における積雪荷重に耐え得る構造強度を確保して太陽電池モジュールを取り付けることができる。

【0026】

ここで、取付補助治具の上端部は、支持する太陽電池モジュールの傾斜と略同一な傾斜角度に加工されている場合は、特別な別部材などを介さずに、取付補助治具の上端部に太陽電池モジュールを容易に固定することができる。

【0027】

また、取付補助治具の下端部には、弾性体が設けられている場合は、弾性体により、取付補助治具の下端部が平板状屋根の表面を傷つけずに済むうえに、電食を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】実施例の太陽電池モジュールの取付構造の概略構成を示す説明図である。

【図2】太陽電池モジュールを下側から見た斜視図である。

【図3】図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図4】実施例の短尺側の取付治具の概略構成を示す説明図である。

【図5】実施例の取付治具を構成する挟持金具を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。

【図6】実施例の長尺側の取付治具の概略構成を示す説明図である。

【図7】実施例の短尺側の取付補助治具を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ方向線矢視図であり、（ｃ）は平面図であり、（ｄ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線矢視断面図である。

【図8】実施例の長尺側の取付補助治具を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＤ方向線矢視図であり、（ｃ）は平面図であり、（ｄ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

【実施例】

【0030】

先ず、実施例の構成について説明する。

【0031】

図１は、実施例の太陽電池モジュールの取付構造の概略構成を示している。

【0032】

この実施例の太陽電池モジュールの取付構造は、上面に複数の凸部２ａ，・・・が間隔をあけて設けられた平板状屋根２に太陽電池モジュール１を取り付けるためのものである。

【0033】

これら凸部２ａ，・・・は、詳細な図示は省略するが、平板状屋根２の野地板２２の上に葺かれる屋根板２１，・・・の端部間にできる目地を防水するために設けた目地カバーの部分で形成されている。

【0034】

そして、太陽電池モジュール１は、取付治具３Ａ，３Ａ，３Ｂ，３Ｂと、取付補助治具４Ａ，・・・，４Ｂ・・・とによって支持されて平板状屋根２に取り付けられている。

【0035】

具体的には、図２に示したように、取付治具３Ａ，３Ａ，３Ｂ，３Ｂは、太陽電池モジュール１の四隅近傍に設けられ、取付補助治具４Ａ，・・・，４Ｂ・・・は、それより内側に設けられている。

【0036】

ここで、傾斜して取り付けられた太陽電池モジュール１の短尺側の取付治具３Ａ，３Ａの近傍に設けられた短尺側の取付補助治具４Ａ，・・・は、太陽電池モジュール１の長手方向の枠材間に設けた長尺の補強基板５上に取り付けられている。

【0037】

なお、外側の２つの取付補助治具４Ａ，４Ａは、取付治具３Ａの支持体としての取付片３２の先端部を介して取り付けられており、残りの取付補助治具４Ａ，４Ａ，４Ａは、同じものを用いることができるように、取付片３２と略同じ厚さのスペーサーを介して取り付けられている。

【0038】

また、傾斜して取り付けられた太陽電池モジュール１の長尺側の取付治具３Ｂ，３Ｂの近傍に設けられた長尺側の取付補助治具４Ｂ，・・・も、太陽電池モジュール１の長手方向の枠材間に設けた長尺の補強基板５上に取り付けられている。

【0039】

なお、外側の２つの取付補助治具４Ｂ，４Ｂは、取付治具３Ｂの支持体としての取付片３２の先端部を介して取り付けられており、残りの取付補助治具４Ｂ，４Ｂ，４Ｂは、同じものを用いることができるように、取付片３２と略同じ厚さのスペーサーを介して取り付けられている。

【0040】

さらに、長尺側の取付補助治具４Ｂ，・・・の中間部の側面は、横揺れ防止用に断面略Ｌ字状の長尺の繋材６で連結されている。

【0041】

また、図３に示したように、取付治具３Ａ，３Ａ，３Ｂ，３Ｂと、取付補助治具４Ａ，・・・，４Ｂ・・・とは、平板状屋根２の支持材としての垂木２３，・・・の略直上となるようになっている。

【0042】

次に、取付治具３Ａ，３Ｂと、取付補助治具４Ａ，４Ｂの詳細について説明する。

【0043】

先ず、短尺側の取付治具３Ａは、図４に示したように、平板状屋根２の目地カバー２１ａの部分で形成される凸部２ａに取り付けられる挟持金具３１と、この挟持金具３１に下部を押し込む太陽電池モジュール１の支持体としての取付片３２と、挟持金具３１と取付片３２の貫通孔３１４，３２２に装着されるボルト部３３とを備えている。

【0044】

この挟持金具３１には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したように、平板状屋根２の凸部２ａを挟んで配置される一対の挟持部３１１，３１１と、一方の挟持部３１１の上縁から上方に延出されるとともに折り返されて他方の挟持部３１１の上縁に繋がる連結部３１２と、この連結部３１２の折返部３１２ａの一部を開口したスリット状の挿込口３１３と、連結部３１２の対向する２面を貫通する貫通孔３１４とが設けられている。

【0045】

また、取付片３２は、側面視略Ｌ字形に成形された金具で、垂直方向に延設される平板部が挿入部３２１となり、この挿入部３２１の上縁から斜め上方に向かって延設される平板部が太陽電池モジュール１を載置する台座部３２３となっている。

【0046】

この挿入部３２１には、挿込口３１３から挟持金具３１内へ挿入した際、連結部３１２の貫通孔３１４と連通する位置に、貫通孔３２２が形成されている。

【0047】

すなわち、挟持金具３１の連結部３１２の対向する２面と取付片３２の挿入部３２１とを貫通する貫通孔３１４，３２２が形成される。

【0048】

また、台座部３２３には、上下方向に貫通する取付孔３２４，３２５，３２５が設けられており、太陽電池モジュール１の取り付けに利用される。

【0049】

すなわち、台座部３２３は、太陽電池モジュール１の設置角度に応じた角度に成形されており、取付孔３２４，３２５，３２５の下側から図示省略のボルトを螺合することにより、太陽電池モジュール１を下方から面で支持する。

【0050】

なお、先端側の取付孔３２４は、外側の短尺側の取付補助治具４Ａの取り付けにも利用される。

【0051】

そして、ボルト部３３は、連結部３１２の貫通孔３１４と取付片３２の貫通孔３２２とに挿通されるボルト３３１と、このボルト３３１に螺着させるナット３３２とから構成されている。

【0052】

次に、長尺側の取付治具３Ｂは、図６に示したように、短尺側の取付治具３Ａと、支持体としての取付片３２の部分が若干異なるのみである。

【0053】

すなわち、垂直方向に延設される平板部である挿入部３２１がより長く、この挿入部３２１の上縁から延設される平板部である太陽電池モジュール１を載置する台座部３２３が、斜め下方に向かっていることが異なる。

【0054】

次に、短尺側の取付補助治具４Ａは、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示したように、フランジ部４１，４１とウェブ部４２とから成る溝形鋼の柱状の本体部４０を有する。

【0055】

ここで、本体部４０の下端部には、ウェブ部４２を延設した部分を略水平に折り曲げて下部エンドプレート４３が形成されている。

【0056】

この下部エンドプレート４３は、面で太陽電池モジュール１の荷重を伝達するように、フランジ部４１，４１に勝つようにされている。

【0057】

なお、下部エンドプレート４３の折り曲げ部の両端には、折り曲げ易いように切欠が設けられている。

【0058】

さらに、下部エンドプレート４３の下面には、ゴムパッキンなどの弾性体４４が貼設されている。

【0059】

また、本体部４０の上端部には、ウェブ部４２を延設した部分を太陽電池モジュール１の設置角度に合わせて斜め上方に折り曲げた上部エンドプレート４５が形成されている。

【0060】

この上部エンドプレート４５は、太陽電池モジュール１の設置誤差等を吸収し易いように、あえてフランジ部４１，４１に勝つようにしていない。

【0061】

さらに、この上部エンドプレート４５には、上下方向に貫通する取付孔４５１が設けられており、太陽電池モジュール１の下側から螺合されるボルトによる取り付けに利用される。

【0062】

なお、フランジ部４１，４１の上端部もこの上部エンドプレート４５の傾斜角度に略合わせてカッティングされている。

【0063】

次に、長尺側の取付補助治具４Ｂは、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示したように、本体部４０の部分が若干異なるのみである。

【0064】

すなわち、本体部４０を構成するフランジ部４１，４１とウェブ部４２がより長く、上部エンドプレートが、ウェブ部４２を延設した部分を太陽電池モジュール１の設置角度に合わせて斜め下方に折り曲げて形成されていることが異なる。

【0065】

さらに、ウェブ部４２には、繋材６をボルトなどで取り付けるための取付孔４２１が設けられていることも異なる。

【0066】

次に、実施例の作用効果について説明する。

【0067】

このような実施例の太陽電池モジュールの取付構造は、複数の凸部２ａ，・・・を有する平板状屋根２に太陽電池モジュール１を取り付けるための太陽電池モジュールの取付構造である。

【0068】

そして、平板状屋根２の凸部２ａを挟持する挟持部３１１，３１１と、挟持部３１１，３１１を有する挟持金具３１から立ち上がるように設けられた支持体としての取付片３２とから成る取付治具３Ａ，３Ｂと、溝形鋼から成る柱状の取付補助治具４Ａ，４Ｂにより太陽電池モジュール１が支持され、平板状屋根２に取り付けられた構成とされている。

【0069】

上記した構成なので、取付補助治具４Ａ，４Ｂにより、上方からの圧縮力に対して強くなるため、積雪地における積雪荷重に耐え得る構造強度を確保して太陽電池モジュール１を取り付けることができる。

【0070】

なお、取付治具３Ａ，３Ｂによっては、太陽電池モジュール１の通常時の荷重に耐え得るのは勿論、風荷重による引張力に対しても強くなる。

【0071】

ここで、取付補助治具４Ａ，４Ｂが複数用いられている。

【0072】

このため、想定される最大積雪量を考慮して、複数の取付補助治具４Ａ，４Ｂを配置すれば、より確実に積雪荷重に耐え得る構造強度を確保することができる。

【0073】

また、複数の長尺側の取付補助治具４Ｂ，・・・間が繋材６で連結されている。

【0074】

このため、繋材６により、太陽電池モジュール１が横揺れし難くなる。

【0075】

さらに、平板状屋根２に接する取付補助治具４Ａ，４Ｂの下端部の位置が、平板状屋根２の支持材としての垂木２３のそれぞれ略直上である。

【0076】

このため、平板状屋根２の支持材としての垂木２３の略直上の位置は強度が高いので、平板状屋根２を傷め難くすることができる。

【0077】

また、取付治具３Ａ，３Ｂの挟持部３１１，３１１が挟持する平板状屋根２の凸部２ａ，・・・は、平板状屋根２を構成する屋根板２１，２１同士の端部間を防水するために設けた目地カバー２１ａの部分である。

【0078】

このため、屋根板２１，２１同士の端部間を防水するために設けた目地カバー２１ａの部分を、取付治具３Ａ，３Ｂの挟持部３１１，３１１により挟持する凸部２ａとして有効利用することができる。

【0079】

このような実施例の太陽電池モジュールの取付補助治具４Ａ，４Ｂは、取付治具３Ａ，３Ｂとともに用いられ、複数の凸部２ａを有する平板状屋根２に太陽電池モジュール１を取り付けるための太陽電池モジュールの取付補助治具である。

【0080】

そして、上端部で太陽電池モジュール１を支持し、下端部で平板状屋根２に太陽電池モジュール１の荷重を伝達する、溝形鋼から成る柱状とされた構成とされている。

【0081】

上記した構成なので、上方からの圧縮力に対して強くなるため、積雪地における積雪荷重に耐え得る構造強度を確保して太陽電池モジュール１を取り付けることができる。

【0082】

ここで、取付補助治具４Ａ，４Ｂの上端部は、支持する太陽電池モジュール１の傾斜と略同一な傾斜角度の上部エンドプレート４５が設けられるように加工されている。

【0083】

このため、特別な別部材などを介さずに、取付補助治具４Ａ，４Ｂの上端部に太陽電池モジュール１を容易に固定することができる。

【0084】

また、取付補助治具４Ａ，４Ｂの下端部には、下部エンドプレート４３を介して弾性体が設けられている。

【0085】

このため、ゴムパッキンなどの弾性体４４により、取付補助治具４Ａ，４Ｂの下端部が平板状屋根２の表面である屋根板２１を傷つけずに済むうえに、電食を防止することができる。

【0086】

以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

【0087】

例えば、上記した実施例では、平板状屋根２として凸部２ａ，・・・が目地カバー２１ａ，・・・であるものに適用して実施したが、これに限定されず、複数の凸部を有する折板から成る平板状屋根などに適用して実施してもよい。

【0088】

また、上記した実施例では、取付補助治具４Ａ，４Ｂの本体部４０を溝形鋼として実施したが、これに限定されず、例えば、本体部４０をＨ形鋼などとして実施してもよい。

【0089】

さらに、上記した実施例では、取付治具３Ａ，３Ｂを用いて実施したが、これに限定されない。

【0090】

すなわち、取付治具は、平板状屋根２の凸部２ａを挟持する挟持部とこれを支持する支持体を有するものであればよい。

【符号の説明】

【0091】

１ 太陽電池モジュール
２ 平板状屋根
２ａ 凸部
２１ 屋根板
２１ａ 目地カバー
２２ 野地板
２３ 垂木（支持材）
３Ａ 取付治具
３Ｂ 取付治具
３１ 挟持金具
３１１ 挟持部
３１２ 連結部
３１２ａ 折返部
３１３ 挿込口
３１４ 貫通孔
３２ 取付片（支持体）
３２１ 挿入部
３２２ 貫通孔
３２３ 台座部
３２４ 取付孔
３２４ 取付孔
３２５ 取付孔
３３ ボルト部
３３１ ボルト
３３２ ナット
４Ａ 取付補助治具
４Ｂ 取付補助治具
４０ 本体部
４１ フランジ部
４２ ウェブ部
４２１ 取付孔
４３ 下部エンドプレート
４４ 弾性体
４５ 上部エンドプレート
４５１ 取付孔
５ 補強基板
６ 繋材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】