特許 6146857 太陽電池パネル設置架台

(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】6146857

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】太陽電池パネル設置架台

(51)【国際特許分類】

   E04D 13/18 20140101AFI20170607BHJP

   H02S 20/23 20140101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   E04D13/18ETD

   H02S20/23 A

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-58921(P2013-58921)

(22)【出願日】2013年3月21日

(65)【公開番号】特開2014-185421(P2014-185421A)

(43)【公開日】2014年10月2日

【審査請求日】2015年12月14日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ２０１２年９月２４日 小松物産秋田支店において施工

(73)【特許権者】

【識別番号】592143644

【氏名又は名称】大塚鈑金工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087767

【弁理士】

【氏名又は名称】西川 惠清

(74)【代理人】

【識別番号】100155745

【弁理士】

【氏名又は名称】水尻 勝久

(74)【代理人】

【識別番号】100143465

【弁理士】

【氏名又は名称】竹尾 由重

(74)【代理人】

【識別番号】100155756

【弁理士】

【氏名又は名称】坂口 武

(74)【代理人】

【識別番号】100161883

【弁理士】

【氏名又は名称】北出 英敏

(74)【代理人】

【識別番号】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162248

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 豊

(72)【発明者】

【氏名】大塚 正次

【審査官】 五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０１３２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５１−０４５１２７（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開２００７−１００３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１４２２１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３０２９２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｅ０４Ｄ １３／００

Ｈ０２Ｓ ２０／２３−２０／２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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をさらに備え、
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。

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１７２５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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をさらに備え、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。

【0010】

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。

【発明の効果】

【0011】

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。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】本実施形態の太陽電池パネル設置架台の斜視図である。

【図4】本実施形態の取付金具の斜視図である。

【図5】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。

【図6】本実施形態のリブ部材の斜視図である。

【図7】本実施形態のスペーサー金具の斜視図である。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】他例の取付金具の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【符号の説明】

【0056】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】