(57)【要約】【課題】反り屋根や起り屋根など、屋根自体が湾曲している場合であっても、局所的に荷重が掛かるのを抑えるとともに、十分な支持点数の確保による強度の確保を図ることのできる支持架台を得ること。【解決手段】本発明は、屋根４の傾斜方向に沿って延びるように設けられるラック３を複数箇所で屋根４から支持する支持架台３０であって、屋根４に固定される基礎金具１と、基礎金具１とラック３とを連結させる高さ増し金具２と、を備え、基礎金具１は、屋根４に固定される屋根固定部と、ラック３の延びる方向と略垂直な方向となる幅方向の両側からラック３を挟んで保持可能とされた基礎保持部と、を有し、高さ増し金具２は、ラック３を幅方向の両側から挟んで保持可能とされた高さ増し保持部と、高さ増し保持部に対して屋根４側に設けられるとともに基礎保持部に挿入されて基礎保持部に保持可能とされた挿入保持部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根の傾斜方向に沿って延びるように設けられるラックを複数箇所で前記屋根から支持する支持架台であって、
前記屋根に固定される基礎金具と、
前記基礎金具と前記ラックとの間に設けられて、前記基礎金具と前記ラックとを連結させる高さ増し金具と、を備え、
前記基礎金具は、前記屋根に固定される屋根固定部と、前記ラックの延びる方向と略垂直な方向となる幅方向の両側から前記ラックを挟んで保持可能とされた基礎保持部と、を有し、
前記高さ増し金具は、前記ラックを幅方向の両側から挟んで保持可能とされた高さ増し保持部と、前記高さ増し保持部に対して前記屋根側に設けられるとともに前記基礎保持部に挿入されて前記基礎保持部に保持可能とされた挿入保持部と、を有することを特徴とする支持架台。
【請求項２】
前記基礎保持部は、互いに対向する一対の基礎壁部と前記基礎壁部の下端同士を結ぶ基礎底部とを有して断面コ字状に形成され、
前記基礎壁部の内側面同士の間隔は、前記ラックの幅と略等しく形成され、
前記高さ増し保持部は、互いに対向する一対の高さ増し壁部と前記高さ増し壁部の下端同士を結ぶ高さ増し底部とを有して断面コ字状に形成され、
前記高さ増し壁部の内側面同士の間隔は、前記ラックの幅と略等しく形成され、
前記挿入保持部は、前記高さ増し底部の下面から突出形成されて互いに対向する一対の挿入壁部を有しており、
前記挿入壁部の外側面同士の間隔は、前記ラックの幅と略等しく形成されることを特徴とする請求項１に記載の支持架台。
【請求項３】
前記挿入保持部は、前記挿入壁部の下端同士を結ぶ挿入底部をさらに有して断面コ字状に形成され、
前記挿入保持部が前記基礎保持部に挿入された状態で、前記基礎底部と前記挿入底部との間に設けられる高さ調整金具をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の支持架台。
【請求項４】
前記基礎壁部には、前記ラックの幅方向に沿ってボルトを挿入可能な基礎側貫通穴が形成され、
前記高さ増し壁部には、前記ラックの幅方向に沿ってボルトを挿入可能な高さ増し側貫通穴が形成され、
前記挿入壁部には、前記ラックの幅方向に沿ってボルトを挿入可能な挿入側貫通穴が形成され、
前記ラックと前記基礎金具とは、前記基礎側貫通穴に貫通させたボルトで連結可能とされ、
前記ラックと前記高さ増し金具とは、前記高さ増し側貫通穴に貫通させたボルトで連結可能とされ、
前記基礎金具と前記高さ増し金具とは、前記基礎側貫通穴と前記挿入側貫通穴とに貫通させたボルトで連結可能とされることを特徴とする請求項２または３に記載の支持架台。
【請求項５】
前記挿入側貫通穴は、前記挿入底部から前記高さ増し底部に向かう方向に延びる長穴であることを特徴とする請求項４に記載の支持架台。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の支持架台と、
前記支持架台を介して保持された太陽電池パネルと、を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根上に太陽電池設備を固定する支持架台およびその支持架台を用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池等の設備を建造物の屋根上に設置する場合、これらの設備を固定するための支持架台、および縦ラックを予め屋根上に取り付ける。支持架台の取り付けにおいては、屋根上に設置する設備の質量や設置する地域の風圧、地震などに耐えうる強度の確保が重要課題であり、この課題に配慮した種々の方法が実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、瓦葺き屋根材への太陽電池取付施工時に、野地板の上にタルキに固定する為のベース合板や瓦との段差を合わせるスペーサー合板を配置し、その上に支持架台を取り付け、瓦と瓦の間から支持架台を出す。その後、数点の支持架台にて縦ラックを支持架台上面で支持して固定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３―２４２１８７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、上記の固定方法では、反り屋根(照り屋根)や起り屋根など、屋根自体が湾曲している場合、太陽電池モジュールの架台構造の一部を形成する支持架台と縦ラックに隙間が生じるため、支持架台によって縦ラックを固定することができない領域が生じやすくなる。そうすると、縦ラックの支持点数が確保できないため、積雪荷重や風圧荷重に対する十分な強度を確保しにくくなる。
【０００６】
また、屋根自体が湾曲している場合や、屋根自体が十分な平面度で形成されていない場合、支持架台の上面の傾斜や高さが支持架台ごとにばらつくことになるため、支持架台に局所的に荷重が掛かり、支持架台が変形するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みて提案されたものであって、反り屋根(照り屋根)や起り屋根など、屋根自体が湾曲している場合であっても、局所的に荷重が掛かるのを抑えるとともに、十分な支持点数の確保による強度の確保を図ることのできる支持架台を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、屋根の傾斜方向に沿って延びるように設けられるラックを複数箇所で屋根から支持する支持架台であって、屋根に固定される基礎金具と、基礎金具とラックとの間に設けられて、基礎金具とラックとを連結させる高さ増し金具と、を備え、基礎金具は、屋根に固定される屋根固定部と、ラックの延びる方向と略垂直な方向となる幅方向の両側からラックを挟んで保持可能とされた基礎保持部と、を有し、高さ増し金具は、ラックを幅方向の両側から挟んで保持可能とされた高さ増し保持部と、高さ増し保持部に対して屋根側に設けられるとともに基礎保持部に挿入されて基礎保持部に保持可能とされた挿入保持部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、反り屋根(照り屋根)や起り屋根など、屋根自体が湾曲している場合であっても、局所的に荷重が掛かるのを抑えるとともに、十分な支持点数の確保による強度の確保を図ることのできる支持架台を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの概略構成を示す側面図である。
【図２】図２は、基礎金具の正面図、側面図、および上面図である。
【図３】図３は、高さ増し金具の正面図および側面図である。
【図４】図４は、ラックの正面図および側面図である。
【図５】図５は、支持架台と支持架台に連結されたラックの正面図である。
【図６】図６は、支持架台と支持架台に連結されたラックの側面図である。
【図７】図７は、高さ調整金具の平面図および正面図である。
【図８】図８は、支持架台が固定される屋根の例としての反り屋根を示す図である。
【図９】図９は、反り屋根に支持架台を用いてラックを支持する他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、支持架台が固定される屋根の例としての起り屋根を示す図である。
【図１１】図１１は、起り屋根に支持架台を用いてラックを支持した例を示す図である。
【図１２】図１２は、変形例としての基礎金具を示す正面図、側面図、および上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる支持架台および太陽電池モジュールを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュール５０の概略構成を示す側面図である。太陽電池モジュール５０は、支持架台３０を用いて太陽電池設備４０を屋根上に固定して構成されている。太陽電池設備４０は、受光面に太陽光が照射されることで発電する太陽電池パネル（図示せず）を備える一般的なものを用いればよく、その詳細な説明は省略する。
【００１３】
太陽電池モジュール５０は、屋根の傾斜方向に沿って延びるように設けられたラック３に対して、太陽電池設備４０を固定することで構成される。ラック３は、支持架台３０によって屋根から支持される。なお、以下の説明において、屋根の傾斜方向に沿ったラック３の大きさを長さといい、その方向を長さ方向という。また、長さ方向と垂直な方向に沿ったラック３の大きさを幅といい、その方向を幅方向という。
【００１４】
支持架台３０は、基礎金具１と高さ増し金具２とを備える。図２は、基礎金具１の正面図、側面図、および上面図である。基礎金具１は、屋根のタルキ等に基礎金具１を固定するための屋根固定部１６が設けられている。屋根固定部１６には、タルキ等にビス止め等するための穴１３が形成されている。屋根固定部１６は、屋根材としての瓦６の隙間から突出するように側面視において段差を有する形状となっている。
【００１５】
屋根固定部１６のうち瓦６の隙間から突出する端部には、基礎保持部１７が設けられる。基礎保持部１７は、互いに対向する一対の基礎壁部１１と基礎壁部１１の下端同士を結ぶ基礎底部１５とを有して断面コ字状に形成される。
【００１６】
基礎壁部１１は、内側面同士の間隔Ｘ１がラック３の幅Ｘ４（図４も参照）と略等しく形成されており、基礎壁部１１の間にラック３を挟んで保持可能となっている。基礎壁部１１には、ラック３の幅方向に沿ってボルトを挿入可能な基礎側貫通穴１２が形成されている。基礎側貫通穴１２は、互いに対向する位置に形成される。
【００１７】
図３は、高さ増し金具２の正面図および側面図である。高さ増し金具２は、高さ増し保持部２５と挿入保持部２６とを有して構成される。高さ増し保持部２５は、互いに対向する一対の高さ増し壁部２４と、高さ増し壁部２４の下端同士を結ぶ高さ増し底部２７とを有して断面コ字状に形成される。
【００１８】
高さ増し壁部２４は、内側面同士の間隔Ｘ３がラック３の幅Ｘ４（図４も参照）と略等しく形成されており、高さ増し壁部２４の間にラック３を挟んで保持可能となっている。高さ増し壁部２４には、ラック３の幅方向に沿ってボルトを挿入可能な高さ増し側貫通穴２２が形成されている。高さ増し側貫通穴２２は、互いに対向する位置に形成される。
【００１９】
挿入保持部２６は、高さ増し底部２７の下面から突出形成されて互いに対向する一対の挿入壁部２３と、挿入壁部２３の下端同士を結ぶ挿入底部２８を有して断面コ字状に形成されている。挿入壁部２３は、外側面同士の間隔Ｘ２がラック３の幅Ｘ４（図４も参照）と略等しくなるように形成されており、基礎金具１の基礎壁部１１の間に挿入可能となっている。
【００２０】
また、挿入壁部２３には、ラック３の幅方向に沿ってボルトを挿入可能な挿入側貫通穴２１が形成されている。挿入側貫通穴２１は、挿入底部２８から高さ増し底部２７に向かう方向に延びる長穴として形成されている。挿入側貫通穴２１は、互いに対向する位置に形成されている。
【００２１】
図４は、ラック３の正面図および側面図である。ラック３は、正面視において略方形形状を呈しており、その天面３３に太陽電池設備４０が固定される。ラック３の側壁３２には、ラック３の幅方向に沿ってボルトを挿入可能なラック側貫通孔３１が形成されている。ラック側貫通孔３１は、ラック３の長さ方向に沿って延びる長穴として形成されている。ラック側貫通孔３１は、互いに対向する位置に形成されている。
【００２２】
図５は、支持架台３０と支持架台３０に連結されたラック３の正面図である。図６は、支持架台３０と支持架台３０に連結されたラック３の側面図である。図５に示すように、基礎金具１と高さ増し金具２とを連結させることで支持架台３０とし、高さ増し金具２の高さ増し保持部２５にラック３を保持させることができる。基礎金具１と高さ増し金具２とは、高さ増し金具２の挿入保持部２６を基礎金具１の基礎保持部１７に挿入させた状態で、基礎側貫通穴１２と挿入側貫通穴２１とに貫通させたボルト９とナット１０とで連結される。
【００２３】
また、高さ増し金具２とラック３とは、ラック３を高さ増し保持部２５に挿入させた状態で、ラック側貫通孔３１と高さ増し側貫通穴２２とに貫通させたボルト３９とナット４１とで連結される。なお、各金具同士の連結に用いるボルトは、図５において基礎金具１と高さ増し金具２との連結に用いたように、両側の貫通穴１２，２１を貫通する一本のボルト９であってもよいし、ラック３と高さ増し金具２との連結に用いたように、両側の貫通穴２２，３１のそれぞれに貫通する２本のボルト３９であってもよい。
【００２４】
また、図示は省略するが、基礎金具１の基礎保持部１７にラック３を挿入させれば、高さ増し金具２を省略して基礎金具１とラック３とを直接連結させることができる。すなわち、高さ増し金具２を用いずに支持架台３０を構成することができる。このように、高さ増し金具２の有無を選択することで、屋根とラック３との距離に合わせて支持架台３０の高さを調整することができる。
【００２５】
ここで、高さ増し金具２の挿入保持部２６に形成された挿入側貫通穴２１は長穴であるので、基礎保持部１７への挿入保持部２６の挿入深さを調整することが可能となっている。これにより、支持架台３０の高さをより細かく調整することが可能となる。また、図５に示すように、挿入底部２８と基礎底部１５との間に高さ調整金具７を介在させることで、挿入保持部２６の挿入深さを安定させることができる。
【００２６】
図７は、高さ調整金具７の平面図および正面図である。高さ調整金具７は、厚み２ｍｍ程度の板状形状を呈しており、その表裏に両面テープ７２を貼り付けて構成される。高さ調整金具７としては、例えば金属板が用いられる。また、高さ調整金具７は、両面テープ７２によって、基礎底部１５と挿入底部２８とに接着される。なお、両面テープ７２に代えて接着剤を用いても構わない。
【００２７】
図８は、支持架台３０が固定される屋根の例としての反り屋根４を示す図である。反り屋根４は、屋根面が傾斜方向に沿って凹形状となっている。なお、図１では、支持架台３０を反り屋根４に固定した例を示している。図１に示すように、反り屋根４にラック３を設置する場合、ラック３の端部と中間部分とで屋根面との距離に違いが生じる。本実施の形態１では、高さ増し金具２の有無によって支持架台３０の高さを調整することができる。したがって、高さ増し金具２を用いて支持架台３０を高くすることで、屋根面との距離が大きくなるラック３の中間部分も支持することができる。これにより、十分な支持点数の確保による強度の確保を図ることができる。
【００２８】
図９は、反り屋根４に支持架台３０を用いてラック３を支持する他の例を示す図である。反り屋根４の反りが急である場合や、長さのあるラック３を用いた場合には、ラック３の端部でも屋根面との間にある程度の距離を空けなければ、ラック３の端部が屋根面に干渉してしまう。このような場合には、図９に示すように、ラック３の端部を支持する支持架台３０にも高さ増し金具２を用いるとともに、中間部分を支持する支持架台３０にはそれよりも多くの高さ増し金具２を用いることで、ラック３の端部と屋根面との干渉を抑えつつ、支持点数の確保を図ることができる。
【００２９】
図１０は、支持架台３０が固定される屋根の例としての起り屋根５を示す図である。起り屋根５は、屋根面が傾斜方向に沿って凸形状となっている。図１１は、起り屋根５に支持架台３０を用いてラック３を支持した例を示す図である。起り屋根５では、図１０に示すように、ラック３の端部で屋根面との距離が大きくなる。そこで、ラック３の端部を支持する支持架台３０に高さ増し金具２を用いることで、中間部分を支持する支持架台３０よりも高さを大きくしている。
【００３０】
なお、支持架台３０は、屋根に固定されるため、屋根の反りや起りに合わせて取付角度が変化する。一方、本実施の形態１では、高さ増し金具２または基礎金具１とラック３とが、ラック３の幅方向に沿って挿入されるボルトによって連結されるので、図６に示すように高さ増し金具２または基礎金具１とラック３との連結角度を変化させることができる。
【００３１】
したがって、屋根の反りや起りに合わせて、高さ増し金具２または基礎金具１とラック３との連結角度を調整することで、支持架台３０に局所的に荷重が掛かるのを抑えて、支持架台３０の変形を抑えることができる。なお、高さ増し金具２または基礎金具１とラック３との連結角度は、±３０°程度の自由度が確保できればほとんどの反り屋根４、起り屋根５に対応可能となる。
【００３２】
また、屋根形状が平面の場合においても、十分な平面度で形成されておらず、実際は屋根面の高さが均一ではない場合がある。このような場合、不陸整正の必要があるが、高さ増し金具２または基礎金具１とラック３との連結角度を調整可能にしたことで、不陸の整正が不要となる。
【００３３】
なお、本実施の形態１では、挿入側貫通穴２１を長穴として、支持架台３０の高さの微調整を可能としているが、高さ増し側貫通穴２２を長穴として、支持架台３０の高さの微調整を可能としてもよい。この場合には、高さ増し底部２７とラック３の底面との間に高さ調整金具７を介在させてもよい。
【００３４】
図１２は、変形例としての基礎金具１を示す正面図、側面図、および上面図である。図１２に示すように、フラット屋根用の基礎金具１を用いて支持架台３０を構成すれば、シングル葺き屋根材や金属葺き屋根材にも適用可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる支持架台は、太陽電池設備を屋根上に固定するのに有用であり、特に、反り屋根や起り屋根に太陽電池設備を固定するのに適している。
【符号の説明】
【００３６】
１  基礎金具、２  高さ増し金具、３  ラック、４  反り屋根、５  起り屋根、６  瓦、７  高さ調整金具、９  ボルト、１０  ナット、１１  基礎壁部、１２  基礎側貫通穴、１３  穴、１５  基礎底部、１６  屋根固定部、１７  基礎保持部、２１  挿入側貫通穴、２２  高さ増し側貫通穴、２３  挿入壁部、２４  高さ増し壁部、２５  高さ増し保持部、２６  挿入保持部、２７  高さ増し底部、２８  挿入底部、３０  支持架台、３１  ラック側貫通孔、３２  側壁、３３  天面、３９  ボルト、４０  太陽電池設備、４１  ナット、５０  太陽電池モジュール、７２  両面テープ、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３  間隔、Ｘ４  幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014031690.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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