JP3869292B2 - 太陽電池パネル取付用の支持金具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の屋根に配置される太陽電池パネルを取り付けるための支持金具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋根材が予め葺かれている屋根面上に、太陽電池パネルを設置するようにした太陽電池を有する屋根構造としては、屋根面上に縦及び横レールからなる格子状の架台に太陽電池パネルを屋根面と平行に架設したものがある（例えば、特開平８−７０１３２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の太陽電池を有する屋根構造では、縦レールを屋根面と略平行に取り付けるために、高さ調整自在の支持金具を採用しており、この点で、材料コスト及び施工コストが高くなるという欠点がある。
また、縦横の支持レールを格子状に組み立てる必要があるため、部品点数が多く、この点においても、材料コストが高くなるという欠点がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、高さ調整機能を有していない支持金具であっても、太陽電池パネルを縦横レールなしで屋根面上に略平行に配置することができるようにして太陽電池を有する屋根構造の材料コスト及び施工コストの低減することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記の目的を達成するために、次の解決手段を採用した。すなわち、屋根材の軒側先端面に対して表裏から挟み込んだ状態で取り付けることができるベース部と、このベース部の上面から立設された支持部と、この支持部の上側に設けられ且つ前記太陽電池パネルの縁部に設けられた取付溝に掛止する掛止部を有する固定部と、前記取付溝に掛止部を掛止した固定部を支持部側に押さえながら支持部に連結する連結具と、前記支持部に設けられて前記連結具が連結され且つ前記支持部に太陽電池パネルが屋根流れ方向に滑らないように前記太陽電池パネルの縁部と当接可能なストッパー部とを有していることを特徴とする。
【０００５】
上記発明による支持金具を、支持金具の屋根流れ方向における配列ピッチが屋根材の働き寸法の整数倍となるように、屋根材が予め葺かれている既設の屋根面に配列し、この屋根流れ方向で隣り合う両支持金具間に太陽電池パネルを架設する縦横に配列すると、この支持金具に取り付けられた太陽電池パネルの上下縁部（太陽電池パネルの軒側及び棟側の縁部）と屋根材端部との高さが一定になることから太陽電池パネルは、屋根面にほぼ平行に取り付けることができる。
即ち、この支持金具を用いれば、太陽電池パネルを屋根面と平行に取り付けるために、高さ調整機能する必要がなく、且つ、太陽電池パネルを取り付けるために、縦横の支持レールを格子状に組み立てる必要もないので、部品点数を低減することができ材料コスト及び施工コストの低減することができる。
【０００６】
太陽電池パネルが屋根流れ方向に滑らないように太陽電池パネルの縁部と接当するストッパー部が支持部に設けられていれば、このストッパー部が太陽電池パネルの縁部と接当することにより、太陽電池パネルが屋根流れ方向に滑らないので、屋根面上に配置された支持金具間に太陽電池パネルを据え置くだけで、太陽電池パネルの配置状態は保持される。
即ち、一つの太陽電池パネルを支持金具に据え置くたびに太陽電池パネルを支持金具に固定する必要はなく、先に屋根面上に配置する全ての太陽電池パネルに対応する全ての支持金具を屋根面上に配置した後にでも、太陽電池パネルを支持金具に固定することができる。
【０００７】
これにより、各太陽電池パネルを各支持金具に固定する前にでも、太陽電池パネルを各支持金具を介して屋根面に配置することができるので、屋根面に縦横に配置された互いの太陽電池パネルの位置合わせが容易にすることができる。
したがって、太陽電池パネルの施工が容易にできるので、施工コストを低減することができる。
前記支持部は、屋根流れ方向と直交する方向に並べられた一対の前記ストッパー部を有していることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜１１に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態の支持金具４を用いた太陽電池パネル５を有する屋根構造１を示している。太陽電池パネル５を有する屋根構造１は、複数の屋根材２が予め葺かれている既設の屋根面３上に、同一高さの複数の支持金具４が設けられており、この各支持金具４の間に太陽電池パネル５が取り付けられた構成になっている。
【０００９】
図１、６〜１１に示すように、支持金具４に取り付けられる太陽電池パネル５は、全体的に長方形板状であり、ソーラーセルをガラスで封入してなる太陽電池９と、この太陽電池９の縁部を取り囲む枠体１０と、この太陽電池９と枠体１０との下側に接合されてその下地となるベース部材１４とを備えている。この太陽電池パネル５の上下縁部１１（太陽電池パネル５の軒側及び棟側の縁部）に対応する枠体１０の上面には、凹状の取付溝１２が設けられている。
なお、太陽電池パネル５は支持金具４が取り付けられるように、太陽電池パネル５の上下縁部１１（太陽電池パネル５の軒側及び棟側の縁部）に、凹状の取付溝１２が設けられていればよく、太陽電池パネルの形状は正方形状であってもよい。
【００１０】
図１、２に示すように、屋根面３を構成する複数の屋根材２は、平板状の屋根瓦で形成されており、通常の屋根瓦と同じように、屋根の軒部６から屋根の棟部７にかけて順に葺き上げられていて、野地板８の上面に敷設したアスファルトルーフィング等によりなる図示していない防水シート上に釘止め又はねじ止めによって直接固定されいる。屋根材２の軒側面１３同士の間隔Ｄは、通常の屋根と同じように、一定の間隔Ｄとなっている。
太陽電池パネル５を固定する支持金具４は、太陽電池パネル５の縁部１１を固定するものであって、この支持金具４が屋根面３に固定されることにより太陽電池パネル５は屋根面３に取り付けられるようになっている。
【００１１】
図１、３、４に示すように、太陽電池パネル５の軒側縁部を支持する軒側支持金具４ａはステンレス等の金属系の板材で構成され、横断面がコの字状のベース部１５と、このベース部１５から立設した支持部１６と、この支持部１６上に取り付けられた図示していない固定部１７ａとを備えている。
ベース部１５は、屋根材２の表面に沿う上板１８と、屋根材２の裏面に沿う下板１９と、上板１８と下板１９を連結する連結板２０とを有している。この上板と１８下板１９は、それぞれ同じ大きさで長方形板状に形成されていて、この上板１８の端部と下板１９の端部とは連結板２０により連結されて、ベース部１５は横断面がコの字状になっている。また、上板１８及び下板１９には支持金具４全体を釘等で屋根材２に固定するための一対の取付孔２５が設けられている。
【００１２】
支持部１６は、太陽電池パネル５が置かれる搭載部２１と、この搭載部２１の長手方向の両端部に設けられた長方形板状の一対の脚部２２とを有している。
この搭載部２１は、長方形板状に形成されていて、搭載部２１の上面の中央部には搭載部２１の長手方向に並列して一対のナット２３（ストッパー部７０）が設けられている。このナット２３は後述するように太陽電池パネル５の縁部１１に対応する枠体１０の側面と当接するようになっているので、ストッパー部７０と兼用しており、この支持金具４に据え置かれる太陽電池パネル５は屋根流れ方向にずれないようになっている。
【００１３】
脚部２２の下端部には、長方形板状に形成された取付部２４が設けられており、この取付部２４には支持金具４全体を釘等で屋根材２に固定するための取付孔２５が設けられている。もう一方の脚部２２の下端部には、長方形板状の連結部２６が設けられている。
そして、このように構成された支持部１６の縦幅（屋根流れ方向の長さ）は、ベース部の長手方向の長さと略同じであり、支持部１６の横幅は、ベース部の短手方向の長さと略同じであって、この支持部１６は、連結部２６及び取付部２４を介して、ベース部１５の上板１８に溶接などにより取り付けられて、支持部１６は、ベース部１５と一体化されている。
【００１４】
このとき、取付部２４のそれぞれの取付孔２５は、ベース部１５の上面１８と下面１９とに設けられている取付孔２５に対応する位置に配置されている。
図６、７に示すように、固定部１７ａは、太陽電池パネル５の取付溝１２に掛けられる掛止部３０と、ボルト等の連結具２８などが挿通される締付部３１と、この掛止部３０と対向する脚部３２とを備えている。
この締付部３１は長方形板状に形成されて、締付部３１の長手方向の中央部には、搭載部２１のナット２３に対応する位置に一対の挿通孔３３が設けられている。締付部３１の長手方向の端部には、長方形板状の掛止部３０が設けられていて、締付部３１の長手方向のもう一方の端部には、長方形板状の傾斜した脚部３２が設けられている。そして、連結具２８を一対の挿通孔３３に挿通して、この連結具２８を搭載部２１のナット２３に締め付けることにより、固定部１７ａは、支持部１６と一体されている。
【００１５】
図１、３、４に示すように、太陽電池パネル５の棟側縁部１１ｂを支持する棟側支持金具４ｂは、ステンレス等の金属系の板材で構成され、横断面がコの字状のベース部１５と、このベース部１５から立設した支持部１６と、この支持部１６上に取り付けられいる図示していない固定部１７ｂとを備えている。この棟側支持金具４ｂのベース部１５及び支持部１６は、上記記載の軒側支持金具４ａと同様の形状である。
図８、９に示すように、棟側支持金具４ｂの固定部１７ｂは、太陽電池パネル５の縁部１１ｂの取付溝１２に掛けられる掛止部４０と、連結具２８が挿通される締付部４１と、この掛止部４０と対向する脚部４２とを備えている。
【００１６】
この締付部４１は長方形板状に形成されて、締付部４１の長手方向の中央部には、搭載部２１のナット２３に対応する位置に一対の挿通孔４３が設けられている。締付部４１の長手方向の端部には、長方形板状の掛止部４０が設けられていて、締付部４１の長手方向のもう一方の端部には、長方形板状の傾斜した脚部４２が設けられている。そして、連結具２８を挿通孔４３に挿通して、この連結具２８を搭載部２１のナット２３に締め付けることにより、固定部１７ｂは、支持部１６と一体されている。
【００１７】
図１、３、４に示すように、太陽電池パネル５の縁部１１を支持しつつ、太陽電池パネル５を連結する連結支持金具４ｃは、連結支持金具４ｃはステンレス等の金属系の板材で構成され、横断面がコの字状のベース部１５と、このベース部１５から立設した支持部１６と、この支持部１６上に取り付けられている図示していない固定部１７ｃとを備えている。この連結支持金具４ｃのベース部１５及び支持部１６は、上記記載の軒側支持金具４ａと同様の形状である。
図１０、１１に示すように、連結支持金具４ｃの固定部１７ｃは、太陽電池パネル５の縁部１１ｃの取付溝１２に掛けられる一対の掛止部５０と、連結具２８が挿通される締付部５１と、を有している。
【００１８】
この締付部５１は長方形板状に形成されて、締付部５１の長手方向の中央部には、搭載部２１のナット２３に対応する位置に、一対の挿通孔５３が設けられている。締付部５１の長手方向の一対の端部には、長方形板状の掛止部５０が設けられている。そして、ボルトなどの連結具２８を一対の挿通孔５３に挿通して、この連結具２８を搭載部２１のナット２３に締め付けることにより、固定部１７ｃは、支持部１６と一体されている。
上記のように構成した支持金具４は、次のように太陽電池パネル５を屋根面３上に支持して取り付けることができる。
【００１９】
まず、各支持金具４を太陽電池パネル５の縁部１１を支持するように屋根面３の屋根材２に次のように取り付けながら配置する。
図５〜１１に示すように、各支持金具４のベース部１５の上板１８と下板１９が、屋根材２の表面２ａと裏面２ｂとを挟み込むように、各支持金具４を各屋根材２の軒側先端面１３から挿入し、屋根材２の軒側面１３と連結板２０の内面とを突き合わせる。そして、取付部２４の取付孔２５に釘などの連結具２７を挿通させて、各挿孔２５を介して連結具２７を屋根材２及び野地板８に打ち付けて各支持金具４を固定する。各支持金具４の固定部１７と支持部１６とを連結している連結具２８を緩めて、各支持金具４の搭載部２１と固定部１７との間に太陽電池パネル５の縁部１１挿入できるようにする。
【００２０】
このとき、各支持金具４は、連結板２０の内側を屋根材２の軒側先端面１３に当接して取り付けているので、各支持金具４の取付芯と屋根材２の軒側先端面１３との屋根流れ方向の間隔は一定となっている。
即ち、各支持金具間４の屋根流れ方向における配列ピッチＰが前記屋根材２の働き寸法Ｄの整数倍に設定することができる。
次に各太陽電池パネル５の縁部１１の枠体１０側面を各支持金具４の搭載部２１と固定部１７との間に挿入しながら、各太陽電池パネル５を屋根流れ方向の各支持金具４間に跨がせて、各支持金具４の搭載部２１に据え置く。このとき、太陽電池パネル５の縁部１１に対応する枠体１０の側面は、ナット２３の側面に当接しているので太陽電池パネルが屋根流れ方向に滑らないようになっている。
【００２１】
次に示すように各太陽電池パネル５の縁部１１を各支持金具４の固定部により固定する。
図６、７に示すように軒側支持金具４ａにあっては、固定部１７ａの係部３０の先端を太陽電池パネル５の取付溝１２に嵌合するように挿入して、締付部３１の挿通孔３３に再び連結具２８を挿入し、この連結具２８を支持部１６のナット２３に締め付ける。
図８、９に示すように棟側支持金具１１ｂにあっては、固定部１７ｂの係部４０の先端を太陽電池パネル５の取付溝１２に嵌合するように挿入して、締付部４１の挿通孔４３に再び連結具２８を挿入し、この締結具２８を支持部１６のナット２３に締め付ける。
【００２２】
図１０、１１に示すように連結支持金具１１ｃにあっては、固定部１７ｃの係部５０の先端が上下段の太陽電池パネル５の取付溝１２に挿入して、締付部５１の挿通孔５３に連結具２８を挿入し、この連結具２８を支持部１６のナット２３に締め付ける。
したがって、ベース部１５及び支持部１６が同じである支持金具４を用いているので、太陽電池パネル５の各支持金具４に対する取り付け高さが一定であり、且つ、支持金具４の屋根流れ方向における配列ピッチが屋根材２の働き寸法Ｄの整数倍となるようにして、この支持金具４間に太陽電池パネル５を取り付けると、各太陽電池パネル５の上下縁部１１と屋根材２上面端部との高さが同じになるので、太陽電池パネル５は屋根面３とほぼ平行に設置することができる。
【００２３】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、支持金具４を釘などの連結具２７により直接屋根材２に取り付けていたが、支持金具４の下板１９の外側面と下段の屋根材２の間に防水材などを介在させて、各支持金具４を屋根材２に取り付けてもよい。
また、この防水材を直接支持金具４の下板１９に設けてもよい。
また、搭載部２１の上面の中央部に搭載部２１の長手方向に並列して一対のナット２３が設けていたが、搭載部２１の下面の中央部に搭載部２１の長手方向に並列して一対のナット２３を設けてもよい。さらに、固定部１７と支持部１６は
連結具２８（ボルト）とナット２３との連結により一体化していたが、この固定部１７と支持部１６が一体化でき、且つ、固定部１７と支持部１６が自在に分割できるのであれば、連結具２８（ボルト）及びナット２３に限定しなくてもよい。例えば、ナット２３の代わりに、直接、搭載部２１に連結具２８に対応する雌ねじを切って、この雌ねじと連結具２８と連結により固定部１７と支持部１６とを一体化できるようにしてもよいし、ナット２３を雄ねじに代え、且つ、連結具２８を雌ねじに代えて、この雄ねじと雌ねじの連結により、固定部１７と支持部１６を一体化できるようにしてもよい。
【００２４】
また、支持金具４の支持部１６に設けられているナット２３は、搭載部２１より上方に突起しているため、スットパー部７０と兼用したが、このストッパー部７０は、太陽電池パネル５が屋根流れ方向にずれないように太陽電池パネルの縁部１１側面と当接するように設けられればよく、凸状の突起部材であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、高さ調整機能を有していない支持金具であっても、太陽電池パネルを縦横レールなしで屋根面上に配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の支持金具を用いた太陽電池パネルを有する略屋根構造図である。
【図２】 同屋根面の断面図である。
【図３】 同支持金具の一部の正面図である。
【図４】 同支持金具の一部の側面図である。
【図５】 同支持金具の取り付け形態図である。
【図６】 同太陽電池パネルの軒側縁部の取付状態を示す断面図である。
【図７】 同太陽電池パネルの軒側縁部の取付状態を示す略斜視図である。
【図８】 同太陽電池パネルの棟側縁部の取付状態を示す断面図である。
【図９】 同太陽電池パネルの棟側縁部の取付状態を示す略斜視図である。
【図１０】 同上下太陽電池パネルの連結状態を示す断面図である。
【図１１】 同上下太陽電池パネルの連結状態を示す略斜視図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池パネルを有する屋根構造。
２ 屋根材
３ 屋根面
４ 支持金具
５ 太陽電池パネル
１３ 軒側先端面
２３ ナット
７０ スットパー部

Claims (2)

1. 屋根材（２）の軒側先端面（１３）に対して表裏から挟み込んだ状態で取り付けることができるベース部（１５）と、このベース部（１５）の上面から立設された支持部（１６）と、この支持部（１６）の上側に設けられ且つ前記太陽電池パネル（５）の縁部（１１）に設けられた取付溝（１２）に掛止する掛止部（３０）を有する固定部（１７）と、前記取付溝（１２）に掛止部（３０）を掛止した固定部（１７）を支持部（１６）側に押さえながら支持部（１６）に連結する連結具（２８）と、前記支持部（１６）に設けられて前記連結具（２８）が連結され且つ前記支持部（１６）に太陽電池パネル（５）が屋根流れ方向に滑らないように前記太陽電池パネル（５）の縁部（１１）と当接可能なストッパー部（７０）とを有していることを特徴とする太陽電池パネル取付用の支持金具。
2. 前記支持部（１６）は、屋根流れ方向と直交する方向に並べられた一対の前記ストッパー部（７０）を有していることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル取付用の支持金具。

Images