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JP2013231340A - 太陽光パネルの設置構造 - Google Patents

太陽光パネルの設置構造 Download PDF

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JP2013231340A JP2012105096A JP2012105096A JP2013231340A JP 2013231340 A JP2013231340 A JP 2013231340A JP 2012105096 A JP2012105096 A JP 2012105096A JP 2012105096 A JP2012105096 A JP 2012105096A JP 2013231340 A JP2013231340 A JP 2013231340A
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Abstract

【課題】キャップ部材を使用せずに防水性を確保できる太陽光パネルの設置構造を提供する。
【解決手段】太陽光パネルの設置構造100は、固定部材6と、弾性シール部材7と、ナット9と、を備える。固定部材6は、太陽光パネルPの表面に設置され、太陽光パネルPを屋根Rに対し保持する。固定部材6には、ナット孔61aが形成される。ナット9は、ナット孔61aに挿通され、内部にボルト4が螺合される筒状部91と、筒状部91の軸方向一端部の外側面から外方へ突出する鍔部92と、を有する。弾性シール部材7は、ナット孔61aの周縁に設けられ、固定部材6と鍔部92との間をシールする。弾性シール部材7は、鍔部92に接触する部分において、鍔部92との摩擦力を減少させるワッシャー8を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は、太陽光パネルの設置構造に関する。
近年、地球温暖化問題や化石燃料の枯渇問題に対する関心の高まりに伴い、発電時に二酸化炭素が発生せず、半永久的な太陽光エネルギーを利用する太陽光発電が注目されている。
一般的に、太陽光発電を行う際に使用する太陽光パネルは、屋根上に設置されることが多い(例えば、特許文献1参照)。
太陽光パネルを屋根上に設置する方法としては、瓦などの屋根材上に架台を設置して当該架台上に太陽光パネルを設置する据置型と、太陽光パネルと屋根材とを一体化して屋根下地材及び表面材上に太陽光パネルを設置する屋根材一体型と、が知られている。特に、屋根材一体型では、屋根下地材に水が浸入すると、漏水の原因になることから、防水性が強く求められている。
屋根材一体型の太陽光パネルの設置構造としては、従来、図8に示すような構造がある。なお、図8は、従来の太陽光パネルの設置構造を示す断面図である。
図8に示すように、従来の太陽光パネルの設置構造200は、屋根210の表面材210a上に設置された支持ブロック220と、支持ブロック220上に設置された下地フレーム230と、隣り合う太陽光パネル260,260間の目地部分を止水する目地止水部材240と、目地止水部材240及び太陽光パネル260の表面に設置され、太陽光パネル260を屋根210に対し保持する固定部材250と、を備える。また、下地フレーム230、目地止水部材240、及び固定部材250には、ボルト270を挿通するための孔部230a,240a,250aが夫々形成されている。
そして、太陽光パネル260を屋根210上に設置する際には、孔部230a,240a,250aにボルト270を挿通し、固定部材250側からナット280を螺合して締め付けることによって、太陽光パネル260を屋根210上に固定している。また、ボルト270の先端部及びナット280を覆うキャップ部材290を被せることによって、固定部材250の孔部250aの周囲をシールして防水性を確保している。
特開平07−26683号公報
ところが、従来の太陽光パネルの設置構造200では、キャップ部材290が太陽光パネル260の表面よりも上方に大きく突出しているので、意匠性が低下する一方、太陽光パネル260上に積もった雪が滑落したときに、雪とともにキャップ部材290が屋根210上から脱落する虞があった。
また、屋根方位・季節・時間帯によっては、キャップ部材290がモデュール上に影を作ることがあり、これにより発電量を低下させる虞があった。
本発明は、このような観点から創案されたものであり、キャップ部材を使用せずに防水性を確保できる太陽光パネルの設置構造を提供することを課題とする。
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、固定部材とナットとの間に弾性シール部材を配置して防水性を確保する構造を見出だした。更に鋭意研究を進めた結果、弾性シール部材とナットとの間の摩擦力が高いと、ボルトにナットを締め付ける際の締付トルクによって、弾性シール部材の捩れ変形が生じ、固定部材が回転して所望の位置からずれてしまい、太陽光パネルを屋根に対し好適に保持できないことが分かった。そこで、防水性を確保しつつ、摩擦力を低減できる本発明を完成するに至った。
本発明は、太陽光パネルの表面に設置され、前記太陽光パネルを基材に対し保持するとともに、孔部が形成された固定部材と、前記孔部に挿通され、内部にボルトが螺合される筒状部と、前記筒状部の軸方向一端部の外側面から外方へ突出する鍔部と、を有するナットと、前記孔部の周縁に設けられ、前記固定部材と前記鍔部との間をシールする弾性シール部材と、を備え、前記弾性シール部材は、前記鍔部に接触する部分において、前記鍔部との摩擦力を減少させる低摩擦部を有することを特徴とする。
なお、弾性シール部材は、ゴム材料で構成され、低摩擦部は、金属材料で構成されているようにするのが好ましい。
本発明によれば、弾性シール部材は、鍔部に接触する部分において、鍔部との摩擦力を減少させる低摩擦部を有することにより、弾性シール部材のうち鍔部に接触する部分の滑性を高めることができるので、締付トルクによる弾性シール部材の捩れ変形を抑制できる。これにより、固定部材の回転を抑制して固定部材を所望の位置に保持することが可能となり、太陽光パネルを基材に対し好適に保持できる。
また、本発明によれば、固定部材と鍔部との間に弾性シール部材を配置して防水性を確保できるので、従来使用していたキャップ部材を省略できる。これにより、太陽光パネルの表面よりも上方に突出する部分の高さを低くできるので、意匠性の低下を抑制できる一方、キャップ部材が脱落する問題と発電量低下を解消できる。
また、本発明は、前記弾性シール部材は、前記低摩擦部よりも外側に設けられるとともに、前記鍔部の裏面に圧接する第1シール部を有するように構成するのが好ましい。
かかる構成によれば、第1シール部によって、弾性シール部材と鍔部の裏面との間が液密にシールされるので、弾性シール部材と鍔部の裏面との間に水分が浸入するのを抑制でき、ひいては、孔部に水分が浸入するのを抑制できる。これにより、弾性シール部材に低摩擦部を設けた場合であっても、弾性シール部材と鍔部との間の防水性を確保できる。
また、本発明は、前記第1シール部は、前記鍔部側へ突出し、前記ナットを前記ボルトに締め付ける前の状態において、前記低摩擦部よりも前記鍔部側に位置しているように構成するのが好ましい。
かかる構成によれば、ナットをボルトに締め付ける前の状態において、第1シール部が低摩擦部よりも鍔部側に位置していることにより、ボルトにナットを締め付けるときに、低摩擦部よりも先に第1シール部が鍔部の裏面に接触するので、弾性シール部材と鍔部の裏面との間が確実にシールされ、弾性シール部材と鍔部との間の防水性をより一層確保できる。
また、第1シール部が鍔部側へ突出していることにより、ナットの締め付け初期において、弾性シール部材のうち第1シール部が鍔部の裏面に最初に接触するので、弾性シール部材と鍔部の裏面との接触面積を減少させることが可能となり、ナットの締め付け初期における弾性シール部材と鍔部の裏面との摩擦力を減少させることができる。
また、本発明は、前記弾性シール部材は、前記低摩擦部よりも外側に設けられるとともに、前記鍔部側へ突出し、前記鍔部の外側面に圧接する第2シール部を有するように構成するのが好ましい。
かかる構成によれば、第2シール部によって、弾性シール部材と鍔部の外側面との間が液密にシールされるので、弾性シール部材と鍔部の外側面との間に水分が浸入するのを抑制でき、ひいては、孔部に水分が浸入するのをより一層抑制できる。これにより、弾性シール部材に低摩擦部を設けた場合であっても、弾性シール部材と鍔部との間の防水性をより一層確保できる。
本発明によれば、キャップ部材を使用せずに防水性を確保できる太陽光パネルの設置構造を提供することができる。
屋根上に太陽光パネルを設置した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る太陽光パネルの設置構造を示す図1のI−I線断面図である。 ナット締結前の状態を示す部分拡大断面図である。 ナット締結後の状態を示す部分拡大断面図である。 屋根に支持ブロック及び下地フレームを設置する工程を示す斜視図である。 下地フレームに太陽光パネルを設置する工程を示す斜視図である。 (a)は、本発明の変形例に係る太陽光パネルの設置構造を示す部分拡大断面図であり、(b)は、本発明の他の変形例に係る太陽光パネルの設置構造を示す部分拡大断面図である。 従来の太陽光パネルの設置構造を示す断面図である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、勾配屋根上に太陽光パネルを設置した場合を例にして説明する。なお、以下の説明において、屋根の勾配方向を「勾配方向X」といい、勾配方向Xに対し直交する方向を「直交方向Y」という。
図1に示すように、太陽光パネルPは、勾配方向X及び直交方向Yに沿って屋根(基材)R上に複数設置されている。太陽光パネルPは、矩形状を呈しており、長手方向が直交方向Yに沿うように横向きに設置されている。複数の太陽光パネルP,Pは、互いに所定間隔を空けて設けられており、隣り合う太陽光パネルP,P同士の間には、勾配方向X及び直交方向Yに沿って延在する目地Jが形成されている(図6参照)。太陽光パネルPの周囲には、例えば、瓦等の屋根材Raが複数設置されている。
なお、本実施形態の太陽光パネルPは、受光面となる発電セルPb(図2参照)を表面に備えたソーラー発電パネルで構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、太陽光の熱エネルギーで温水を得るソーラー給湯パネルで構成されてもよいし、ソーラー発電パネルの機能とソーラー給湯パネルの機能とを兼ね備えたハイブリッドソーラーパネル等で構成されてもよい。
次に、図2乃至図6を適宜参照して、本発明の実施形態に係る太陽光パネルの設置構造100について詳細に説明する。
図2に示すように、太陽光パネルの設置構造100は、支持ブロック1と、下地フレーム2と、アースプレート3と、ボルト4と、目地止水部材5と、固定部材6と、弾性シール部材7と、ワッシャー8と、ナット9と、を主に備える。
<支持ブロック>
支持ブロック1は、弾性シール材10を介して、屋根Rの表面材Rb上に複数設置されている。支持ブロック1は、図5に示すように、下地フレーム2の長手方向両端部及び中間部の下方に設置されている。
<下地フレーム>
下地フレーム2は、図5に示すように、直交方向Yに沿って延在しており、勾配方向Xに沿って所定間隔を空けて複数設置されている。下地フレーム2は、図2に示すように、太陽光パネルPを載置するための部材であって、アルミニウム製若しくはステンレス製のプレート、又は防錆処理が施された鋼製プレート等を屈曲させて形成されている。下地フレーム2は、当該下地フレーム2の幅方向中間部に設けられ、上方へ突出して形成された突条部21と、突条部21の下端両側から幅方向外方へ延出して形成された一対の支持部22,22と、を有する。
突条部21は、縦断面視してコ字状を呈する部分である。突条部21の上面には、ボルト4を挿通するためのボルト孔21aが貫通して形成されている。ボルト孔21aは、図5に示すように、下地フレーム2の長手方向に延びる長孔状に形成されている。
支持部22は、図2に示すように、縦断面視してハット形状を呈し、太陽光パネルPを下方から支持する部分である。支持部22は、幅方向に所定間隔離間して設けられ、太陽光パネルPの縁端部Paの下面に当接する一対のフランジ部22a,22aと、一対のフランジ部22a,22aを繋ぎ下方へ突出して形成された縦断面視してコ字状の突出部22bと、から構成される。
突出部22bは、補強リブの役割を果たしている。突出部22bの底面(下面)には、ネジSを挿通するためのネジ孔22cが貫通して形成されている。突出部22bの底面は、アースプレート3を介して、支持ブロック1の上面に当接している。
<アースプレート>
アースプレート3は、図2に示すように、縦断面視してクランク形状(Z字状)を呈し、支持ブロック1と下地フレーム2との間に介設される金属製部材である。アースプレート3は、支持ブロック1の上面に沿って延在する本体部31と、本体部31の幅方向一端部から上方へ延出し、支持部22の突出部22bの側面に当接するフランジ部32と、本体部31の幅方向他端部から下方へ延出し、支持ブロック1の側面に当接するフランジ部33と、から構成される。本体部31の幅方向両側には、ネジSを挿通するためのネジ孔31aが貫通して形成されている。
この場合、ネジ孔22c,31aの上方からネジSを挿入するとともに、支持ブロック1及び屋根Rの表面材Rbに貫通し、垂木などの屋根下地材Rcに螺合することによって、支持ブロック1、下地フレーム2、及びアースプレート3が屋根Rに固定されることとなる。
<ボルト>
ボルト4は、公知のボルトの中から適宜選択して用いられる。本実施形態のボルト4は、図2に示すように、座金42を備えた所謂座付きボルトで構成されている。ボルト4の頭部41及び座金42は、一対の支持部22,22同士の間であって、かつ突条部21の下方に形成された空間内に配置されている。この空間内には、ボルト4が下がるのを防止するボルト受け部材11が設けられている。ボルト受け部材11の上面は、支持部22の幅方向内側に位置するフランジ部22aの下面に当接しているとともに、下面は、アースプレート3の本体部31の上面に当接している。
ボルト4の軸部43のうち、座金42側の外周面には、スプリングワッシャー12及び座金13が装着されている。スプリングワッシャー12は、ボルト4の弛みを抑制する役割を果たしている。軸部43は、下地フレーム2のボルト孔21aに挿入され、ボルト孔21aよりも上方へ突出している。軸部43の突出部分のうち、ボルト孔21a付近の外周面には、Oリング14が装着されている。Oリング14は、ボルト孔21aの開口縁部に当接しており、後記するようにナット9を締め付けるまでのボルト4の仮止め部材として機能している。
本実施形態では、軸部43の先端部は、太陽光パネルPの表面よりも下方に位置するとともに、後記するナット9の筒状部91の先端部は、太陽光パネルPの表面よりも下方に位置している。つまり、太陽光パネルPの表面よりも下方(目地J内)において、ボルト4にナット9が螺合することとなる。これにより、太陽光パネルPの厚さが変更された場合であっても、目地J内においてナット9の螺合量を調整すること可能となり、軸部43が太陽光パネルPの表面よりも突出することを防止して意匠性を向上させることができる。また、本実施形態では、ボルト4が軸部43を有するとともに、ナット9が筒状部91を有することにより、軸部を有するボルトのみを具備した従来構造(図8参照)に比較して、様々な厚さの太陽光パネルPに対応できる。
<目地止水部材>
目地止水部材5は、図2に示すように、目地Jを止水する部材である。目地止水部材5は、目地Jを上方から覆うカバー部材51と、カバー部材51と太陽光パネルPとの間に介設される弾性シール材52と、を有する。
カバー部材51は、アルミニウム製若しくはステンレス製のプレート、又は防錆処理が施された鋼製プレート等を屈曲させて形成されている。カバー部材51は、図3に示すように、表面部51aと挿入部51bとから構成されている。なお、本実施形態では、一枚のプレートを折曲加工して表面部51aと挿入部51bとを一体で形成したが、押出形材にて一体で形成してもよいし、表面部51aと挿入部51bとを別体で形成して表面部51aに挿入部51bを固定するようにしてもよい。
表面部51aは、目地Jに沿って延在する板状の部分である。表面部51aの幅方向両端部は、目地Jとともに目地Jの両側に位置する太陽光パネルP,Pの各縁端部Pa,Paの上面を上方から覆っている。表面部51aの幅方向中間部には、後記するナット9の筒状部91を挿通するためのナット孔51cが貫通して形成されている。
挿入部51bは、表面部51aの下面から突出して目地Jの内部に挿入される部分である。挿入部51bは、表面部51aに対し直交し、かつ幅方向に所定間隔離間する一対のプレートからなる。挿入部51bは、外側の側面(太陽光パネルPの縁端部Paの側面に対向する面)が、太陽光パネルPの側面に対し所定間隔を空けて形成されている。太陽光パネルPと挿入部51bの間隔は、弾性シール材52が適度な応力で圧縮される寸法に設定されている。
弾性シール材52は、弾性を有するゴム又は樹脂で構成されており、カバー部材51の長手方向に沿って延在している。弾性シール材52は、表面部51aの下面と挿入部51bの側面との両面に接した状態で、接着剤によって固定されている。弾性シール材52は、目地止水部材5が目地Jに装着された状態で、太陽光パネルPの縁端部Paの表面と側面によって押圧されている。これにより、弾性シール材52は、太陽光パネルPの縁端部Paの表面に接して形成されるシール面と、縁端部Paの側面に接して形成されるシール面の、二つのシール面を有することとなる。
<固定部材>
固定部材6は、図3及び図4に示すように、縦断面視してハット状を呈しており、屋根Rに対し太陽光パネルPを保持する部材である。固定部材6は、アルミニウム製若しくはステンレス製のプレート、又は防錆処理が施された鋼製プレート等を屈曲させて形成されている。固定部材6は、目地止水部材5の上側に設置される本体部61と、本体部61の幅方向両端部から下方へ延出し、太陽光パネルPの縁端部Paの表面に当接する一対の当接部62,62と、から構成されている。本体部61の幅方向中間部には、ナット9を挿通するためのナット孔(孔部)61aが貫通して形成されている。
本実施形態において、目地止水部材5と固定部材6との間には、弾性を有するゴム又は樹脂で構成された弾性シール材15が設けられている。弾性シール材15は、本体部61の下面及び当接部62の内側面との両面に接した状態で、接着剤によって固定されている。弾性シール材15は、固定部材6が目地止水部材5上に設置され、かつボルト4にナット9が螺合された状態で、目地止水部材5の表面部51aの上面及び側面に圧接するように構成されている。
<弾性シール部材、ワッシャー>
弾性シール部材7は、図3及び図4に示すように、ナット孔61aの周縁に設けられ、固定部材6とナット9の鍔部92との間をシールする環状部材である。弾性シール部材7は、弾性を有するゴムで構成されている。弾性シール部材7の上部内周面には、他の部位と比較して所定長だけ拡径した環状の段部71が形成されている。換言すると、段部71は、弾性シール部材7の上面(表面)7aの内周縁を下方へ所定長だけ切り欠いて形成されている。この段部71には、環状のワッシャー8が配置されている。
ワッシャー8は、弾性シール部材7に加硫接着されており、弾性シール部材7に比較して摩擦係数の低い金属材料で構成されている。本実施形態では、ワッシャー8が特許請求の範囲でいう「低摩擦部」を構成している。弾性シール部材7がワッシャー8を有することにより、鍔部92に接触する部分の滑性を高めることができるので、締付トルクによる弾性シール部材7の捩れ変形を抑制できる。ワッシャー8は、加硫接着以外の方法で弾性シール部材7に固定されてもよい。
また、弾性シール部材7の上面7aのうち、段部71(ワッシャー8)よりも径方向外側の部分には、第1シール部72及び第2シール部73が形成されている。
第1シール部72は、ナット9の鍔部92の下面(裏面)92aに圧接する環状の突条部分である。第1シール部72は、弾性シール部材7の上面7aから上方へ(鍔部92側へ)所定長だけ突出して形成されている。第1シール部72は、ナット9をボルト4に締め付ける前の状態において、ワッシャー8よりも鍔部92側に位置している。第1シール部72は、図3及び図4に示すように、ナット9をボルト4に締め付けた状態で、下方へ縮まるように弾性変形し、鍔部92の下面92aに圧接するように構成されている。これにより、弾性シール部材7と鍔部92の下面92aとの間が液密にシールされるので、両者間の防水性を確保できる。
第2シール部73は、ナット9の鍔部92の外側面92bに圧接する環状の部分である。第2シール部73は、弾性シール部材7の上面7aの外周縁から上方へ所定長だけ突出して形成されている。第2シール部73は、その内径が鍔部92の外径よりも大きく形成され、鍔部92の外側面92bと所定間隔を空けるように構成されている。
この場合、図3及び図4に示すように、ナット9をボルト4に締め付けると、弾性シール部材7のうち第2シール部73を除く部分が下方へ縮まるように弾性変形し、この弾性変形に伴って第2シール部73が径方向内側へ傾倒し、第2シール部73の上部側が鍔部92の外側面92bに圧接することとなる。これにより、弾性シール部材7と鍔部92の外側面92bとの間が液密にシールされるので、両者間の防水性をより一層確保できる。
<ナット>
ナット9は、図3及び図4に示すように、ボルト4の軸部43の先端部を外方から覆うように袋状に形成された所謂袋ナットで構成されている。ナット9は、内部にボルト4が螺合する有底筒状の筒状部91と、筒状部91の軸方向一端部の外周面から径方向外側へ延出する鍔部92と、を有する。
筒状部91は、弾性シール部材7、固定部材6のナット孔61a、及び目地止水部材5のナット孔51cに挿通される部分である。鍔部92の外径は、弾性シール部材7の内径及び固定部材6のナット孔61aの内径よりも大きく形成されている。鍔部92は、第1シール部72及びワッシャー8上に配置されるとともに、第2シール部73の径方向内側に配置されている。
本実施形態では、図2に示すように、下地フレーム2と目地止水部材5及び固定部材6との間に、太陽光パネルPの縁端部Paが挟み込まれて上下に挟持され、ボルト孔21aから突出するボルト4の軸部43にナット9の筒状部91を螺合して締め付けることによって、太陽光パネルPが屋根R上に固定されている。
本実施形態に係る太陽光パネルの設置構造100は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、図1乃至図6を適宜参照して、太陽光パネルPの設置手順及び本実施形態の作用効果を説明する。なお、図5は、屋根に支持ブロック及び下地フレームを設置する工程を示す斜視図であり、図6は、下地フレームに太陽光パネルを設置する工程を示す斜視図である。
はじめに、図5に示すように、屋根R上に支持ブロック1を設置した後、支持ブロック1上にアースプレート3及び下地フレーム2を載置してネジSで固定する。
このとき、支持ブロック1は、下地フレーム2の長手方向両端部及び中間部に設置する。また、下地フレーム2は、勾配方向Xの下方から順次設置し、かつ下地フレーム2,2同士が所定間隔離間するように設置する。
更に、図5の部分拡大図に示すように、下地フレーム2のボルト孔21aにボルト4を下方から挿通して、軸部43を上方へ突出させる。そして、軸部43にOリング14を装着するとともに、下地フレーム2のボルト孔21aの開口縁部にOリング14を当接して、下地フレーム2に対するボルト4の仮止めを行う。なお、Oリング14は、ナット9を締め付ける直前に外してもよいし、そのまま残してもよい。
続いて、下地フレーム2を設置した後、図6に示すように、太陽光パネルPを下方から順次設置する。
このとき、図2に示すように、支持部22のフランジ部22aの上面に縁端部Paの下面を当接させて太陽光パネルPを載置するとともに、突条部21の側面に縁端部Paの側面を接触させて太陽光パネルPを係止する。
このように太陽光パネルPを設置することによって、突条部21を挟むように設置された太陽光パネルP,P(勾配方向Xに沿って隣り合う太陽光パネルP,P)同士の間には、図6に示すように、直交方向Yに沿って延在する目地J(以下、「横目地Ja」という場合がある)が形成されることとなる。
一方、直交方向Yに沿って太陽光パネルPを設置する場合、所定間隔離間するように設置することによって、直交方向Yに沿って隣り合う太陽光パネルP,P同士の間には、図6に示すように、勾配方向Xに沿って延在する目地J(以下、「縦目地Jb」という場合がある)が形成されることとなる。
続いて、太陽光パネルPを設置した後、図2に示すように、目地止水部材5を目地Jに挿入する。
このとき、下地フレーム2のボルト孔21aから上方へ突出するボルト4の軸部43と、目地止水部材5のナット孔51cとが上下で重なるように、目地止水部材5を下地フレーム2の上方に設置する。
そして、目地止水部材5を目地Jの内部に手である程度押し込む。なお、目地止水部材5は、弾性シール材52の粘着性(摩擦力)によって、太陽光パネルPに仮固定された状態となっているので、ナット9の締付作業をスムーズに行うことができる。
続いて、目地止水部材5を設置した後、図2に示すように、固定部材6を目地止水部材5上に設置する。
このとき、目地止水部材5のナット孔51cと、固定部材6のナット孔61aとが上下で重なるように、固定部材6を目地止水部材5上に設置する。
ちなみに、本実施形態では、図1及び図6に示すように、縦目地Jbに装着される目地止水部材5(以下、「縦目地止水部材5a」という)は、縦目地Jbの全長に亘って延在する一本物で構成され、横目地Jaに装着される目地止水部材5(以下、「横目地止水部材5b」という)は、太陽光パネルPの数に対応するように分割して構成されている。また、縦目地止水部材5aは、ナット孔を有しておらず、固定部材6を介して横目地止水部材5bに連結されている。つまり、縦目地止水部材5aは、固定部材6及び横目地止水部材5bに作用する締結力を利用して屋根R上に固定されている。なお、固定部材6は、図1に示すように、横目地止水部材5bの長手方向両端部(縦目地止水部材5aとの交差部分)及び中間部の上方に設置されている。
続いて、固定部材6を設置した後、図3に示すように、ワッシャー8が加硫接着された弾性シール部材7を固定部材6上に設置する。そして、図3及び図4に示すように、ナット9の筒状部91をナット孔61a,51cに挿通し、かつボルト4の軸部43に螺合して締め付けるとともに、弾性シール部材7の上面7a及びワッシャー8の上面にナット9の鍔部92を載置する。
このとき、本実施形態の弾性シール部材7は、ナット9の鍔部92との接触部分において、鍔部92との摩擦力を減少させるワッシャー8を有していることにより、鍔部92に接触する部分の滑性を高めることができるので、締付トルクによる弾性シール部材7の捩れ変形を抑制できる。これにより、固定部材6の回転を抑制して固定部材6を所望の位置に保持することが可能となり、太陽光パネルPを屋根R上に対し好適に保持できる。
特に、本実施形態では、第1シール部72が鍔部92側へ突出していることにより、ナット9の締め付け初期において、弾性シール部材7のうち第1シール部72が鍔部92の下面92aに最初に接触するので、弾性シール部材7と鍔部92の下面92aとの接触面積を減少させることが可能となり、ナット9の締め付け初期における弾性シール部材7と鍔部92の下面92aとの摩擦力を減少させることができる。
また、ボルト4にナット9を締め付けた際に作用する締付力によって、第1シール部72が下方へ縮まるように弾性変形し、鍔部92の下面92aに圧接するので、弾性シール部材7と鍔部92の下面92aとの間が液密にシールされることとなる。そのため、弾性シール部材7と鍔部92の下面92aとの間に水分が浸入するのを抑制でき、ひいては、固定部材6のナット孔61aに水分が浸入するのを抑制できる。これにより、弾性シール部材7にワッシャー8を設けた場合であっても、弾性シール部材7と鍔部92との間の防水性を確保できる。
特に、本実施形態では、ナット9をボルト4に締め付ける前の状態において、第1シール部72がワッシャー8よりも鍔部92側に位置していることにより、ボルト4にナット9を締め付けるときに、ワッシャー8よりも先に第1シール部72が鍔部92の下面92aに接触するので、弾性シール部材7と鍔部92の下面92aとの間が確実にシールされ、弾性シール部材7と鍔部92との間の防水性をより一層確保できる。
また、ボルト4にナット9を締め付けた際に作用する締付力によって、弾性シール部材7のうち第2シール部73を除く部分が下方へ縮まるように弾性変形し、この弾性変形に伴って第2シール部73が径方向内側へ傾倒し、第2シール部73の上部側が鍔部92の外側面92bに圧接するので、弾性シール部材7と鍔部92の外側面92bとの間が液密にシールされることとなる。そのため、弾性シール部材7と鍔部92の外側面92bとの間に水分が浸入するのを抑制でき、ひいては、固定部材6のナット孔61aに水分が浸入するのをより一層抑制できる。これにより、弾性シール部材7にワッシャー8を設けた場合であっても、弾性シール部材7と鍔部92との間の防水性をより一層確保できる。
ちなみに、ボルト4にナット9を締め付けた際に作用する締付力によって、弾性シール部材7の下面が固定部材6の上面に押し付けられて圧接するので、弾性シール部材7と固定部材6との間が液密にシールされることとなる。そのため、弾性シール部材7と固定部材6との間に水分が浸入するのを抑制でき、ひいては、固定部材6のナット孔61aに水分が浸入するのを抑制できる。これにより、弾性シール部材7と固定部材6との間の防水性も確保できる。
更に、本実施形態では、固定部材6と鍔部92との間に弾性シール部材7を配置して防水性を確保できるので、従来使用していたキャップ部材を省略できる。これにより、太陽光パネルPの表面よりも上側に突出する部分の高さを低くできるので、意匠性の低下を抑制できる一方、キャップ部材が脱落する問題と発電量低下を解消できる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
本実施形態の太陽光パネルPは、長手方向が直交方向Yに沿うように横向きに設置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、長手方向が勾配方向Xに沿うように縦向きに設置されてもよい。
本実施形態では、ワッシャー8が低摩擦部を構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、弾性シール部材7の上面7aのうち、鍔部92に接触する部分に配置(塗布)された潤滑剤が低摩擦部を構成してもよい。また、弾性シール部材7のうち、鍔部92に接触する部分に含んだ潤滑剤が低摩擦部を構成してもよい。この場合、締付力が作用すると、弾性シール部材7の上面7aのうち、鍔部92に接触する部分に潤滑剤が露出することとなる。なお、弾性シール部材7の上面7aのうち、鍔部92に接触する部分に配置された潤滑剤と、鍔部92に接触する部分に含んだ潤滑剤とを組み合わせて低摩擦部を構成してもよい。
本実施形態では、単一の第1シール部72を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図7(a)に示すように、複数の第1シール部72,72を径方向に所定間隔離間して形成してもよい。このようにすると、複数の第1シール部72,72が鍔部92の下面92aに圧接し、弾性シール部材7とナット9の下面92aとの間で複数段階にわたって防水できるので、弾性シール部材7とナット9との間の防水性をより一層確保できる。
本実施形態では、第1シール部72は、弾性シール部材7の上面7aから上方へ突出して形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図7(b)に示すように、弾性シール部材7の上面7aの複数箇所を下方へ切り欠いて形成されてもよい。換言すると、山部74と谷部75とが交互に連続するように形成し、かかる山部74を第1シール部72として利用してもよい。このようにすると、複数の山部74,74が鍔部92の下面92aに圧接し、弾性シール部材7とナット9の下面92aとの間で複数段階にわたって防水できるので、弾性シール部材7とナット9との間の防水性をより一層確保できる。
本実施形態のナット9は、所謂袋ナットで構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、公知のナットの中から適宜選択して用いてもよい。
本実施形態では、Oリング14を使用して下地フレーム2に対するボルト4の仮止めを行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ボルト冶具などを使用して下地フレーム2に対するボルト4の仮止めを行ってもよい。この場合、ボルト冶具は、ナット9を締め付ける直前に外しておく。
100 太陽光パネルの設置構造
P 太陽光パネル
R 屋根(基材)
4 ボルト
6 固定部材
61a ナット孔(孔部)
7 弾性シール部材
7a 上面
71 段部
72 第1シール部
73 第2シール部
8 ワッシャー(低摩擦部)
9 ナット
91 筒状部
92 鍔部
92a 下面(裏面)
92b 外側面

Claims (5)

  1. 太陽光パネルの表面に設置され、前記太陽光パネルを基材に対し保持するとともに、孔部が形成された固定部材と、
    前記孔部に挿通され、内部にボルトが螺合される筒状部と、前記筒状部の軸方向一端部の外側面から外方へ突出する鍔部と、を有するナットと、
    前記孔部の周縁に設けられ、前記固定部材と前記鍔部との間をシールする弾性シール部材と、を備え、
    前記弾性シール部材は、前記鍔部に接触する部分において、前記鍔部との摩擦力を減少させる低摩擦部を有することを特徴とする太陽光パネルの設置構造。
  2. 前記弾性シール部材は、前記低摩擦部よりも外側に設けられるとともに、前記鍔部の裏面に圧接する第1シール部を有することを特徴とする請求項1に記載の太陽光パネルの設置構造。
  3. 前記第1シール部は、前記鍔部側へ突出し、前記ナットを前記ボルトに締め付ける前の状態において、前記低摩擦部よりも前記鍔部側に位置していることを特徴とする請求項2に記載の太陽光パネルの設置構造。
  4. 前記弾性シール部材は、前記低摩擦部よりも外側に設けられるとともに、前記鍔部側へ突出し、前記鍔部の外側面に圧接する第2シール部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の太陽光パネルの設置構造。
  5. 前記弾性シール部材は、ゴム材料で構成され、
    前記低摩擦部は、金属材料で構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の太陽光パネルの設置構造。
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