JP6347602B2 - ソーラーモジュールを取り付けるための取付けシステム - Google Patents

Description

本発明は、ソーラーモジュールを取り付けるための、プロフィルレール、クリップホルダ、クロスコネクタ及び取付けシステムに関する。

ソーラーモジュール、例えば電気エネルギを発生するための光起電性モジュール、又は熱転写媒体を加熱するためのコレクタモジュールは、屋根又は地面に取り付けられるとき、互いに平行に配置されたプロフィルレールに通常固定される。

ソーラーモジュール用の取付けシステムは、多くの異なる要求を満たさなければならない。例えば、ソーラーモジュール用の取付けシステムは、モジュールを保持するために十分に強くなければならないが、同時に、屋根の荷重限界を超えないようにできるだけ軽量でなければならない。システムを様々な基板においてできるだけ多様に展開することも可能であるべきであり、迅速かつ容易な取付けも可能にすべきである。

従って、本発明の課題は、全てのこれらの異なる種類の要求を満たす改良された取付けシステムを提供することである。

本発明の第１の態様は、プロフィルレールであって、断面図で見て、
プロフィルレールの平坦な下側を形成した支持面と、
それぞれが側方の開口を有し、前記開口が互いに反対方向に面している、第１及び第２の収容空間と、
プロフィルレールの下側とは反対側に面した開口を有し、前記開口は、仮想中央平面に対して鏡面対称でありかつそのそれぞれの自由端部において内方へ屈曲された２つのウェブによって形成されている、Ｔ字形のスロットの形式の第１の収容空間と、
支持面と、第１、第２及び第３の収容空間とによって形成された、全ての側において包囲された、第１の矩形の中央の中空空間と、
第３の収容空間の両側に配置されかつそれぞれが第１及び第２の収容空間のうちの一方に隣接している、全ての側において包囲された、第２の中空の横方向空間と、を有するプロフィルレールに関する。

本発明によるプロフィルレールは、特に軽量であるが、極めて安定的でもある。プロフィルレールは、一般的に、ソーラーモジュール用の取付けシステムの重量の９８％に達し、プロフィルレールの重量の減少は、取付けシステムによって加えられる合計荷重に大きな影響を与える。屈曲部を有するウェブを備えたＴ字形のスロットの形式で設計された第３の収容空間により、本発明によるプロフィルレールは、フックを備えた特別の構成部材を収容するためのみならず、頭部がＴ字形のボルト及び台形のナットなどの標準的なコネクタを収容するため、ひいては迅速かつ容易な取付けのためにも適している。

プロフィルレールの特に有利な実施の形態は、支持面の上方の第１の中央の矩形の中空空間の高さが、支持面の上方の第１及び第２の収容空間の高さよりも大きく、これにより、第１の中央の中空空間がそれぞれの側において第１及び第２の側方の中空空間と重なり合っている実施の形態である。これは、プロフィルレールに付加的な安定性を提供する。

第１及び第２の収容空間が、同様に、Ｔ字形のスロットの形式で設計されている場合も有利である。なぜならば、これにより、特別な構成部材のみならず、Ｔ字形スロットボルト及び台形のナットなどの標準的なコネクタを取付けのために使用することができるからである。

プロフィルレールが、全体的に又は部分的に歯形のプロフィルを有する側方外壁を有する場合も有利である。歯形のプロフィルを使用することにより、当接する構成部材が、特に取付けプロセスの間に滑るのを防止することができる。

本発明の第２の態様は、クリップホルダであって、
ねじ穴を有するヘッドプレートと、
ヘッドプレートに横方向に配置された２つの脚部と、を備え、
前記ヘッドプレートとは反対側に面した前記脚部の端部は、プロフィルレールにおける屈曲部に係合するよう設計されたフックを有する、クリップホルダに関する。

このようなクリップホルダは、僅かな圧力を加えることによって本発明のプロフィルにおける第３の収容空間に挿入することができ、最終的な取付けまでレール内でさらに移動することができる。これは、クリップホルダであって、このクリップホルダにおいてフックがそれぞれの脚部の内側に向かって水平に対して１５°の角度だけ傾斜しているクリップホルダを使用して、特に有利な形式で行うことができる。モジュールがこのようなクリップホルダ及びねじを用いて固定されると、ねじは、プロフィルレールに挿入されたクリップホルダに締結され、前記クリップホルダは、フックが１５°の角度で傾斜している結果、固定される。

本発明の１つの有利な態様において、クリップホルダのヘッドプレートは、平面図で見ると正方形である。このようなクリップホルダを用いて、２つのモジュールの間の接合部においても、プロフィルレールをソーラーモジュールに対して９０°の角度で特に有利な形式で配置することができる。

本発明の第３の態様は、クロスコネクタであって、このクロスコネクタは、断面図で見て、
直角の端部及び傾斜した端部を有する中間ウェブと、
傾斜した端部よりも直角の端部の近くで中間ウェブに取り付けられた第１のＬ字形延長部と、
直角の端部よりも傾斜した端部の近くで中間ウェブに取り付けられかつ第１のＬ字形延長部とは反対の中間ウェブの側に取り付けられた第２のＬ字形延長部とを有する、クロスコネクタに関する。

クロスコネクタにより、互いに垂直に配置されたプロフィルレールが容易かつ確実に結合される。

本発明の第４の態様は、ソーラーモジュール用の取付けシステムであって、
本発明による複数のプロフィルレールと、
フックがプロフィルレールにおける屈曲部に対して相補的な形状を有する、本発明による複数のクリップホルダと、を備え、
複数のクリップホルダは、プロフィルレールの第３の収容空間に挿入され、クリップホルダのフックはプロフィルレールにおける屈曲部に係合し、ねじ穴に挿入されたねじによって保持部材がクリップホルダに固定される、ソーラーモジュール用の取付けシステムに関する。

このような取付けシステムは、従来公知の解決手段よりも軽量であり、ソーラーモジュール用のこのような取付けシステムによって迅速かつ簡単に取り付けることができる。プロフィルレールは、屋根又はスタンド構造体に取り付けられ、その後、第１のソーラーモジュールを所定位置に設置することができる。次いで、クリップホルダは、僅かな圧力を加えることによってプロフィルレールの第３の収容空間に挿入され、次いで、クリップホルダを適宜に摺動させることによって最終的な位置へ移動させることができる。次いで、他の隣接するソーラーモジュールを取り付けることができ、ねじを締め付けることによって、保持部材を使用してソーラーモジュールを集合的に所定の位置に固定することができる。しかしながら、本発明による取付けシステムにおいては、全てのソーラーモジュールがまず所定の位置に設置され、その後に、保持部材が取り付けられたクリップホルダを、隣接するソーラーモジュールの間に挿入してもよい。

発明の１つの有利な発展において、取付けシステムは、互いに垂直に配置された少なくとも２つのプロフィルレールを有し、本発明による第１のＬ字形延長部を有するクロスコネクタは、一方のプロフィルレールの第１又は第２の収容空間に収容され、かつ第２のプロフィルレールの第３の収容空間にその部分のために挿入されたクリップホルダにねじによって第２のＬ字形延長部を使用することによって固定される。つまり、互いに垂直に配置されたプロフィルレールの間の確実な結合を容易な形式で達成することができる。

より大きな面積のソーラーモジュールを取り付けるために、プロフィルレールを、本発明による取付けシステムの別の有利な発展において、２つのプロフィルレールのそれぞれにおける第１の中央中空開口に収容された望遠鏡型コネクタを介して結合することができる。その最も単純な形式では、前記望遠鏡型（入れ子状）コネクタは矩形管の形式で製造されており、その外側寸法は、結合されるプロフィルレールの第１の中央中空空間の内側寸法に対応している。

プロフィルレール、クリップホルダ又はクロスコネクタに関して上に明示した利点は、発明の第４の態様による取付けシステムにも当てはまる。

その他の特徴及び利点は、図面を参照して以下で説明される以下の実施の形態から明らかになるであろう。

本発明の第１の態様によるプロフィルレールを示す図である。 本発明の第２の態様によるクリップホルダを示す図である。 本発明の第４の態様による取付けシステムの断面図である。 本発明の第４の態様による取付けシステムの別の断面図である。 本発明の第４の態様による取付けシステムの別の断面図である。 本発明の第４の態様による取付けシステムのさらに別の断面図である。

図１は、本発明の第１の態様による、ソーラーモジュールを取り付けるためのプロフィルレール１００を示す。図１ａにはプロフィルレール１００が断面図で示されており、図１ｂには側面図で示されている。プロフィルレール１００は、プロフィルレールの下側を形成する支持面１１０を有する。前記支持面の上方には、第１の収容空間１２０及び第２の収容空間１３０が配置されており、それぞれの収容空間は、側方開口１２１及び１３１を有し、Ｔ字形スロットの形式で具体化されている。第１の矩形の中央の中空空間１４０は、支持面１１０の上方において第１及び第２の収容空間１２０，１３０の間に配置されている。この中空空間は、プロフィルレール全体に安定性を提供するために働くと同時に、重量を最小限に減じ、この中空空間内に望遠鏡型コネクタなどの結合部材を取り付けることができる。第１の側方の中空空間１５０又は第２の側方の中空空間１６０は、それぞれ第１及び第２の収容空間の上方に形成されている。第１の中央の中空空間１４０の上方において、第１の側方の中空空間１５０と第２の側方の中空空間１６０との間に、第３の収容空間１７０がＴ字形スロットの形式で設けられている。第３の収容空間１７０は、プロフィルレールの下側とは反対側に面した開口１７１を有し、前記開口は、仮想中央平面に関して鏡面対称の２つのウェブ１７２，１７４によって形成されており、これらのウェブはそれぞれ、それぞれの自由端部において屈曲部１７３，１７５を有する。第３の収容空間をＴ字形スロットの形式で設計し、かつ屈曲部を備えた開口を形成するウェブを提供することにより、プロフィルレールは、本発明によるクリップホルダを収容するためのみならず、標準的なコネクタを収容するためにも適している。

支持面の上方における中央の中空空間１４０の高さは、ここで示された実施の形態では、第１及び第２の収容空間１２０，１３０の高さよりも大きいので、第１及び第２の側方の中空空間は、第１の中央の中空空間にも隣接している。側方の中空空間の底壁１８１，１８２及び第３の収容空間の底壁１８０は、同じ平面上にあるわけではないので、この配列は、プロフィルレールのより高い安定性を提供する。

プロフィルレール１００の側方外壁には歯形プロフィルが設けられていることが図１ａ及び図１ｂから分かる。このプロフィルは、取付け中の構成部材の滑りを一切防止するか、又は少なくともこのような滑りを妨げることができる。

図２は、発明の第２の態様によるクリップホルダ２００の実施の形態を示している。図２ａは、クリップホルダを平面図で示す。図２ｂには、クリップホルダ２００が側面図で示されている。クリップホルダは、ねじ穴２２０を有するヘッドプレート２１０を有し、前記ヘッドプレートは、この実施の形態では正方形である。ヘッドプレートの正方形により、図３及び図５により詳細に示したように、２つのモジュールの間の接合部においても、プロフィルレールをソーラーモジュールに対して９０°の角度で特に有利な形式で配置することができる。ヘッドプレート２１０の側部に２つの脚部２３０，２４０が配置されている。ヘッドプレートとは反対側に面したそれぞれの端部において、脚部は、プロフィルレールにおける屈曲部に係合するよう設計されたフック２３５，２４５を有する。図示された実施の形態では、前記フック２３５，２４５は、それぞれの脚部の内側に向かって内方に、水平に対して１５°の角度だけ傾斜している。このようなクリップホルダ２００を僅かな圧力を用いて本発明によるプロフィルレールに挿入することができ、さらにプロフィルレール内で移動させることができる。各脚部２３０，２４０の内側にはウェブ２５０，２６０が設けられている。取り付けられた状態において、ウェブ２５０，２６０まで延びるねじがクリップホルダに挿入されていると、クリップホルダは、ウェブにより、互いに押し付けられることを防止される。

図３は、取付けシステム３００全体が複数のプロフィルレール及び複数のクリップホルダを有する、発明の第４の態様による取付けシステム３００の一部を示す。クリップホルダ２００はこの場合プロフィルレール１００の第３の収容空間１７０に取り付けられている。クリップホルダ脚部の端部におけるフックは、第３の収容空間の開口を形成するウェブの屈曲部に係合している。フックは、屈曲部に対して相補的な形状を有する。２つの隣接するソーラーモジュールを保持するための保持部材３１０は、ねじ３２０によってクリップホルダ２００に固定されている。ソーラーモジュール３３０，３３１は、保持部材３１０によって、ねじ３２０を締め付けることによってプロフィルレール１００に確実に取り付けられている。この取付けシステムでは、ソーラーシステムをプロフィルレールに配置し、次いで、クリップホルダをプロフィルレール内へクリッピングすることによって所定の位置に固定することができる。これは、迅速かつ容易な取付けを可能にする。

図４は、同様に取付けシステム３００の一部を示す。取付けシステムのこの部分において、隣接するソーラーモジュールを保持するための保持部材の代わりに、１つのソーラーモジュールのみのための保持部材３１５が使用されており、このような保持部材は、端部保持部材とも称される。この側面図において、端部保持部材３１５は、２つのＬ字形部材から成り、第１のＬ字形部材３１６の短い脚部は、第２のＬ字形部材３１７の長い脚部上に形成されている。端部保持部材は、第１のＬ字形部材３１６によってクリップホルダ２００を包囲しており、ねじ３２１によってクリップホルダ２００に固定されている。ソーラーモジュール３３０は、第２のＬ字形部材３１７によって所定の位置に保持され、プロフィルレール１００に押し付けられる。クリップホルダ２００自体は、プロフィルレール１００の第３の収容空間に取り付けられている。端部保持部材を用いて、１つの列における最後のソーラーモジュールをプロフィルレールに取り付けることができる。図３との比較が示すように、取付けシステム内のモジュール高さ及び位置に適応された様々な長さのねじを、本発明のクリップホルダにおいて使用することができる。しかしながら、本発明によるクリップホルダを用いて、１つのねじ長さを使用してあらゆる標準的なフレーム高さのソーラーモジュールを取り付けることもでき、これにより、取付者が多くの異なるねじを所持する必要がなくなる。

図５は、プロフィルレール１００がソーラーモジュール３３０に対して９０°の角度で配置されている取付けシステム３０１の一部を示す。この配置は、光起電性システムにおいて一般的である。この場合にも、ソーラーモジュール３３０は、端部保持部材３１５を用いてクリップホルダによってプロフィルレール１００に取り付けられている。

図６は、図３における取付けシステム３００の別の部分を示す。この場合、第２のプロフィルレール１０１が付加的に第１のプロフィルレール１００に対して垂直に取り付けられている。これは、クロスコネクタ４００によって行われており、そのうち第１のＬ字形延長部４１０は、第１のプロフィルレール１００の第１の収容空間に収容されている。クロスコネクタ４００、ひいては第１のプロフィルレールは、第２のＬ字形延長部４２０を介してねじ３２１によってクリップホルダ２００に固定されている。クリップホルダ２００は、その一部のために、第２のプロフィルレール１０１の第３の収容空間に挿入されている。クロスコネクタの中間ウェブ４３０は、滑らない形式で第１のプロフィルレールの歯形付き外壁に当接している。これにより、互いに垂直に配置されたプロフィルレールの確実な結合を迅速かつ容易に達成することができる。

１００，１０１ プロフィルレール
１１０ 支持面
１２０ 第１の収容空間
１２１，１３１ 側方開口
１３０ 第２の収容空間
１４０ 第１の内側の中空空間
１５０ 第１の側方の中空空間
１６０ 第２の側方の中空空間
１７０ 第３の収容空間
１７１ 開口
１７２，１７４ ウェブ
１７３，１７５ 屈曲部
１８０ 第３の収容空間の下側壁部
１８１ 第２の側方中空空間の下側壁部
１８２ 第３の側方中空空間の下側壁部
２００ クリップホルダ
２１０ ヘッドプレート
２２０ ねじ穴
２３０，２４０ 脚部
２３５，２４５ フック
２５０，２６９ クリップホルダにおけるウェブ
３００，３０１ 取付けシステム
３１０，３１５ 保持部材
３１６ 第１のＬ字形部材
３１７ 第２のＬ字形部材
３２０，３２１ねじ
３３０，３３１ ソーラーモジュール
４００ クロスコネクタ
４１０ 第１のＬ字形延長部
４２０ 第２のＬ字形延長部
４３０ 中間ウェブ

Claims (10)

1. プロフィルレールであって、断面図で見て、
   前記プロフィルレールの全幅にわたって連続的に延在する水平な下面を有する下側を形成した支持面と、
   それぞれが側方の開口を有し、前記開口が互いに反対方向に面している、第１及び第２の収容空間と、
   前記プロフィルレールの前記下側とは反対側に面した開口を有し、該開口は、仮想中央平面に対して鏡面対称でありかつそのそれぞれの自由端部において内方へ屈曲された２つのウェブによって形成されている、Ｔ字形のスロットの形式の第３の収容空間と、
   前記支持面と、前記第１、第２及び第３の収容空間とによって形成された、全ての側において包囲された、第１の矩形の中央の中空空間と、
   前記第３の収容空間の両側に配置されかつそれぞれが前記第１及び第２の収容空間のうちの一方に隣接している、全ての側において包囲された、第１及び第２の側方の中空空間と、を有することを特徴とする、プロフィルレール。
2. 前記支持面の上方の前記第１の中央の矩形の中空空間の高さが、前記支持面の上方の前記第１及び第２の収容空間の高さよりも大きく、これにより、前記第１の中央の中空空間がそれぞれの側において前記第１及び第２の側方の中空空間と重なり合っている、請求項１記載のプロフィルレール。
3. 前記第１及び第２の収容空間がそれぞれ、Ｔ字形スロットの形式である、請求項１又は２記載のプロフィルレール。
4. 全体又は一部に歯形プロフィルを有する側方外壁を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載のプロフィルレール。
5. クリップホルダであって、
   ねじ穴を有するヘッドプレートと、
   該ヘッドプレートに横方向に配置された２つの脚部と、を備え、
   前記ヘッドプレートとは反対側に面した前記脚部の端部は、屈曲部に係合するよう設計されたフックを有しており、前記各脚部の内側にはウェブが内側に向けて設けられていて、前記ねじ穴を通って前記ウェブまで延びるねじが該ウェブ及び前記各脚部を支持しており、前記フックは、それぞれの脚部の内側に向かって内方に、水平に対して１５°の角度だけ傾斜していることを特徴とする、クリップホルダ。
6. 前記ヘッドプレートは、平面図で見て正方形である、請求項５記載のクリップホルダ。
7. クロスコネクタであって、該クロスコネクタは、断面図で見て、
   一定の厚みで延在する端部及び先細に厚みが減少している端部を有する中間ウェブと、
   前記先細に厚みが減少している端部よりも前記一定の厚みで延在する端部の近くで前記中間ウェブに取り付けられた第１のＬ字形延長部と、
   前記一定の厚みで延在する端部よりも前記先細に厚みが減少している端部の近くで前記中間ウェブに取り付けられかつ前記第１のＬ字形延長部とは反対の中間ウェブの側に取り付けられた第２のＬ字形延長部とを有することを特徴とする、クロスコネクタ。
8. ソーラーモジュール用の取付けシステムであって、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の複数のプロフィルレールと、
   フックがプロフィルレールにおける屈曲部に対して相補的な形状を有する、請求項５又は６記載の複数のクリップホルダと、を備え、
   該複数のクリップホルダは、前記プロフィルレールの第３の収容空間に挿入され、前記クリップホルダの前記フックは前記プロフィルレールにおける前記屈曲部に係合し、ねじ穴に挿入されたねじによって、２つの隣接するソーラーモジュールを保持するための保持部材がクリップホルダに固定されることを特徴とする、ソーラーモジュール用の取付けシステム。
9. 少なくとも２つのプロフィルレールが互いに垂直に配置されており、請求項７記載のクロスコネクタが、第１のＬ字形延長部でもって一方のプロフィルレールの第１又は第２の収容空間に収容され、かつ第２のプロフィルレールの第３の収容空間に挿入されたクリップホルダにねじによって第２のＬ字形延長部を使用することによって固定される、請求項８記載の取付けシステム。
10. 少なくとも２つのプロフィルレールは、２つのプロフィルレールの第１の中央中空空間に収容された望遠鏡型コネクタを介して互いに結合されている、請求項８又は９記載の取付けシステム。

Images