(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台にして、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の両高さ面の面内にそれぞれ長手方向に連続する条溝状の取付構造を備えたパネル構造体固定用の架台。
【請求項２】
端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台にして、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の両高さ面の下部にそれぞれ長手方向に連続し、ほぼ直角に張出す取付構造とを備え、その取付構造の肉厚を他の部分より厚肉に構成したパネル構造体固定用の架台。
【請求項３】
端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台にして、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の両高さ面の下部にそれぞれ長手方向に連続し、ほぼ直角に張出す取付構造とを備え、その取付構造と下面中央の肉厚をそれぞれ他の部分より厚肉に構成したパネル構造体固定用の架台。
【請求項４】
請求項１〜請求項３までのいずれかに記載のパネル構造体固定用の架台であって、取付構造を取付相手に固定する取付金具により両側において上から押え付けて下面がその取付相手に当接する状態に固定し得るパネル構造体固定用の架台。
【請求項５】
端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台にして、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の少なくとも片側の高さ面の下端に下面を外側に延長する形態にフランジを設けたパネル構造体固定用の架台。
【請求項６】
端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台を取付相手に上面を上にして複数列取付け、これらの架台上に隣接する前記架台同士を跨ぐように複数枚の平板態のパネル構造体を敷並べてパネル集合体として固定するにあたり、そのパネル集合体の外周部に位置する前記架台の前記取付相手への固定には固定強度の高い固定手段を適用し、前記パネル集合体の内側部分に位置する前記架台の前記取付相手への固定については前記固定手段より相対的に固定強度の低い固定手段を適用して固定するパネル構造体の集合施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電に使うソーラーモジュール等の平板態のパネル構造体を固定するための架台及びパネル構造体の集合施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平板態のパネル構造体である例えば太陽光発電に使うソーラーモジュールを、例えば屋根上に設置する場合、従来から屋根上に架台を設置し、この架台上に複数枚のソーラーモジュールを並べて固定し、ソーラーモジュールの集合体を構成している。架台は、その殆どがアルミの押出し成形材により構成され、垂木状の瓦棒が屋根の傾斜に沿って平行に並んだ金属瓦棒葺き等の屋根構造の場合には、実開昭６０―５４０４８号公報に示されているような構造のものが、石綿瓦葺き等の屋根構造の場合には、特開平７―２０２２４２号公報や特開平８―２９６７９６号公報に示されているような構造のものが用いられてきた。
【０００３】
特開平７―２０２２４２号公報に示されている構造の架台は、図１１，１２に示すような構造であり、金属瓦棒葺き等の屋根構造にも、石綿瓦葺き等の屋根構造にも取付けることができる。この架台３０は、端面形状が上面の中央に開放部３１を持つＣ型の角筒形状をした長尺の桟材で構成され、その開放部３１の両側にソーラーモジュール３２の枠部を受ける受け面３３が形成されている。架台３０自体は、図１１に示すように架台３０の下面に貫通孔３４を開け、この貫通孔３４を使って屋根構造の瓦棒や垂木等の下地にボルト・ナット３５により締結して固定するか、図１２に示すように先端にタップ歯の付いた木ねじ３６を直接架台３０の下面から一本ずつ下地にねじ込んで固定するかしている。ボルト・ナット３５による固定方式の方が十分な固定強度が得られるが、孔開け加工が必要なため木ねじ３６による固定方式が採用されるケースが多く、この場合には、固定箇所ごとに複数本の木ねじ３６をねじ込むことで十分な固定強度が得られるようにしている。
【０００４】
実開昭６０―５４０４８号公報に示されている架台は、チャンネル型の構造であり、瓦棒を抱き込むように瓦棒に被着させ、ねじで瓦棒に固定するものである。また、特開平８―２９６７９６号公報に示されている架台は、チャンネル型の構造であり、ウェブ部を横にして取付金具で覆うようにして屋根構造の下地にボルト・ナットで取付金具を固定して設けるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の架台のうち、特開平７―２０２２４２号公報に示されている構造のものにおいては、十分な固定強度を得るためにはボルト・ナット３５により締め固定するか、固定箇所ごとに複数本の木ねじ３６をねじ込まなくてはならない。ボルト・ナット３５により固定するには、何箇所にも架台３０の下面に貫通孔３４を開けなくてはならず、さらに狭隘な上面の中央の開放部３１からの操作でボルト・ナット３５の締結操作をしなければならず、固定作業が面倒で作業性も低いといった問題点がある。
【０００６】
複数のタップ付きの木ねじ３６を使って固定する場合には、穴開け加工は必要がないものの、狭い箇所に複数本の木ねじ３６をねじ込むことになるため、下地が割れるなどして十分な固定強度が得られにくいといった問題点がある。しかしながら、このＣ型断面の架台３０には、上面の開放部３１がソーラーモジュール３２の固定に使う押え部材３７により閉止され、実開昭６０―５４０４８号公報や、特開平８―２９６７９６号公報に示されている架台と異なり架台３０内部に電気配線を収めることができる利点がある。
【０００７】
本発明は上記した従来の問題点を解消するためになされたものであり、その課題とするところは、請求項１から請求項３までに記載の各発明にあっては、内部に電気配線を収めることができる利点を持つ端面形状がＣ型の架台を、固定作業が容易で作業性の良いものに改善することであり、請求項４及び請求項５に記載の発明にあっては、その架台の固定強度の向上を図ることであり、請求項６及び請求項７に記載の発明にあっては、その架台の固定作業の容易さを一層推し進めることであり、請求項８に記載の発明にあっては、その架台により固定されるパネル集合体に関する固定強度の面で効果的な集合施工方法を確立することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項１の発明は、端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台に対して、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の両高さ面の面内にそれぞれ長手方向に連続する条溝状の取付構造を備える手段を採用する。
【０００９】
前記課題を達成するために請求項２の発明は、端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台に対して、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の両高さ面の下部にそれぞれ長手方向に連続し、ほぼ直角に張出す取付構造とを備え、その取付構造の肉厚を他の部分より厚肉に構成する手段を採用する。
【００１０】
前記課題を達成するために請求項３の発明は、端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台に対して、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の両高さ面の下部にそれぞれ長手方向に連続し、ほぼ直角に張出す取付構造とを備え、その取付構造と下面中央の肉厚をそれぞれ他の部分より厚肉に構成する手段を採用する。
【００１１】
前記課題を達成するために請求項４の発明は、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記手段における取付構造を取付相手に固定する取付金具により両側において上から押え付けて下面がその取付相手に当接する状態に固定し得るようにする手段を採用する。
【００１２】
前記課題を達成するために請求項５の発明は、端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台に対して、その開放部の両側に平板態のパネル構造体における底面の外縁を受ける受け面と、長手方向の少なくとも片側の高さ面の下端に下面を外側に延長する形態にフランジを設ける手段を採用する。
【００１３】
前記課題を達成するために請求項６の発明は、端面形状が上面の中央に開放部を持つＣ型の角筒形状をした長尺の架台を取付相手に上面を上にして複数列取付け、これらの架台上に隣接する架台同士を跨ぐように複数枚の平板態のパネル構造体を敷並べてパネル集合体として固定するにあたり、そのパネル集合体の外周部に位置する架台の取付相手への固定には固定強度の高い固定手段を適用し、パネル集合体の内側部分に位置する架台の取付相手への固定については固定手段より相対的に固定強度の低い固定手段を適用して固定するようにする手段を採用する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１〜図９はこの実施の形態１のパネル構造固定用の架台１を示したものであり、太陽光発電に使用するソーラーモジュール等の平板態のパネル構造体２を屋根上等に設置する際に適用するものである。架台１は、図２に示すように端面形状が上面の中央に開放部３を持つＣ型の角筒形状をした長尺のアルミの押出し成形材より構成されている（縦断面形状も同形である）。架台１の開放部３により分断された上面は、ソーラーモジュールにおける外枠の底面を受ける二面の受け面４として構成されている。この各受け面４を支持する対向する二面の高さ面５は下面６によって連結している。この両高さ面５の面内にはそれぞれ長手方向に連続する取付構造としてのフランジ７が一体に成形されている。各フランジ７は下面６を外方へ延長する形態に形成され、その肉厚は下面６の中央部分８とともに他の部分より厚肉になっている。フランジ７の位置は、高さ面５の高さ方向の面内なら何処に形成しても良いが、下面６を延長する状態に下端に設ける方が取付相手に対する当り面が広くなり安定が良い。また、取付構造の形状は押出し成形により得られる形状であれば図３，４，５に示すように条溝９であっても、凹部１０や凸条１１であってもよい。
【００１７】
この架台１の取付相手への固定は取付金具１２を使って行なわれる。取付金具１２としては、取付相手が図１，２，６に示すように金属瓦棒葺きの屋根構造の瓦棒１３等の場合には、瓦棒１３と交差する方向にした架台１のフランジ７を瓦棒１３に押える押え面１４と、瓦棒１３にねじ固定するためのボルト挿通孔を備えた固定面１５とを段差状に設けたもの（図２参照）や、フランジ７を押える押え面１４の端部に高さ面５に当接する保持面１６を設けたＬ型形状のもの（図６参照）が適用される。また、取付相手が図７，８に示すように石綿瓦葺きの屋根構造の垂木１７等の場合には、上面に架台１を横方向に載置する載置部１８を持ち、載置部１８の両側にそれぞれ各フランジ７を押える調整可能の押え部１９を持つ枕木状の取付金具１２が適用される。
【００１８】
即ち、架台１を取付相手に上面を上にして交差する横方向に取付金具１２を使って図１に示すように複数列取付け、これらの架台１上に隣接する架台１同士を跨ぐように複数枚のパネル構造体２を敷並べてパネル集合体として固定する。個々のパネル構造体２は、架台１の開放部３を覆う押え部材２０と受け面４の背面に当り止まる止め金具２１とを開放部３からボルト２２を通して締め付けて、押え部材２０と止め金具２１とにより受け面４にパネル構造体２の外枠が挟み付けられる状態に固定される。架台１の内部空間には開放部３を利用して電気配線（図示しない）が行なわれ、最終的には開放部３は押え部材２０で塞がれる。
【００１９】
このように複数枚のパネル構造体２を架台１上にパネル集合体として固定する集合施工にあたっては、図９に示すように、そのパネル集合体の外周部に位置する架台１の取付相手への固定には固定強度の高い固定手段を適用し、パネル集合体の内側部分に位置する架台１の取付相手への固定については固定強度の高い固定手段より相対的に固定強度の低い固定手段を適用して固定すると、固定強度の面でも施工性の面でも有効的な施工が実施できる。固定強度の高い固定手段の適用とは、取付金具１２の数を増やすか、取付金具１２とともに当該部の架台１の下面６に図２に想像線で示すようにタップ付きの木ねじ２３を瓦棒１３や垂木１７にねじ締めすることであり、固定強度の相対的に低い固定手段の適用とは、取付金具１２の数を減ずるか、取付金具１２を使わず当該部の架台１の下面６又はフランジ７にタップ付きの木ねじ２３を直接瓦棒１３や垂木１７にねじ締めすることである。
【００２０】
架台１上のパネル集合体は、その内側部分より外周部に強い風荷重を受ける。従って、架台１の固定強度をパネル集合体の外周部を高くし、内側部分を相対的に低くすれば、最小限の固定用部品で全体として必要な固定強度をもって架台１を固定することができる。この実施の形態の架台１では、基本的にその取付相手に対する固定に孔開け加工は不要であり、取付金具１２によるフランジ７等の取付構造に対する押し締めにより固定できる構造であるが、フランジ７や下面６の中央部分８を厚肉にして強度を持たせているので、タップ付きの木ねじ２３を下面６からねじ込んだり、フランジ７からねじ込んだりして固定することもでき、荷重分布に応じた固定相手に対する固定強度を簡単な作業で容易に調整することができ、取付金具１２の数や、部材数、施工費を節減することが可能である。
【００２１】
下面６を延長した形態のフランジ７を有する架台１は、架台１の固定作業を容易なものとし、作業性や作業の安全性の向上を図ることもできる利点がある。傾斜した屋根上での架台１の固定は、足場が悪く危険が伴うばかりでなく困難度も高い。屋根の傾斜方向に交差する方向に長尺の架台１を固定するには、架台１を所定位置において横方向にして支えながら固定していく必要があり、通常は一人の作業者では危険でもあり無理である。しかしながら、図６，８に示すように取付金具１２には架台１のフランジ７の入込む凹部２４があるため、屋根の傾斜方向に関して下側となる取付金具１２を所定位置に固定してから、これらの取付金具１２の上側に架台１を装架状に差し渡せば、架台１は自重によりフランジ７が取付金具１２の凹部２４に嵌まり、支持され落下することのない仮固定状態になる。この仮固定状態の架台１を固定箇所ごと逐次固定していくことは一人の作業者でも可能である。
【００２２】
実施の形態２．
図１０に示すこの実施の形態２の架台１は、実施の形態１で示した架台１の取付構造が下面６を延長する形態のフランジ７であるもののフランジ７の仮固定機能を主体にして構成したものであり、基本的には実施の形態１で示したものと同じ構成である。従って、実施の形態１のものと同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。
【００２３】
この実施の形態の架台１は、高さ面５の両面又は片面の下端に下面６を延長する形態のフランジ２５を設けた構成である。高さ面５の両面にフランジ２５を設け、その肉厚を厚く構成すれば、実質的に実施の形態１の架台１と同じものとなる。しかしながら、この架台１は、そのフランジ２５に特に取付構造としての機能を求めていないものであり、フランジ２５に実施の形態１の末尾で述べた屋根への固定に際しての仮固定機能を求めたものである。勿論、フランジ２５はその形態からねじ締めも可能であり、架台１の取付構造としての機能は果たし得る。仮固定機能を有する架台１は、突出量の少ない薄肉のフランジ２５を片側のみに設けることにより少ない材料ですみ安価に構成することができる。架台１の固定は下面６の中央部分に木ねじ２３をねじ込み、取付金具１２のフランジ２５への押締めにより行なう。フランジ２５の取付金具１２に対する仮固定機能については、実施の形態１で説明した通りであるのでその説明は省略する。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１の発明によれば、内部に電気配線を収めることができる利点を持つ端面形状がＣ型の架台を、固定作業が容易で作業性の良いものに改善することができる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、内部に電気配線を収めることができる利点を持つ端面形状がＣ型の架台を、固定作業が容易で作業性の良いものに改善することができ、架台の固定強度の向上を図ることができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、内部に電気配線を収めることができる利点を持つ端面形状がＣ型の架台を、固定作業が容易で作業性の良いものに改善することができ、架台の固定強度の向上を図ることができる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記効果とともに架台の固定作業が一層容易になる。
【００２８】
請求項５の発明によれば、架台の固定作業が一層容易になる。
【００２９】
請求項６の発明によれば、架台により固定されるパネル集合体に関する固定強度と施工性の面で効果的な集合施工方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台を固定状態で示す斜視図である。
【図２】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台を固定状態で示す断面図である。
【図３】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台の他の取付構造を示す断面図である。
【図４】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台の他の取付構造を示す断面図である。
【図５】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台の他の取付構造を示す断面図である。
【図６】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台の固定状態を示す拡大斜視図である。
【図７】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台の他の固定状態を示す斜視図である。
【図８】図７の架台の固定状態を示す断面図である。
【図９】実施の形態１のパネル構造体固定用の架台の施工例を示す平面図である。
【図１０】実施の形態２のパネル構造体固定用の架台を示す断面図である。
【図１１】従来の架台を固定状態で示す断面図である。
【図１２】従来の架台を固定状態で示す断面図である。
【符号の説明】
１  架台、  ２  パネル構造体、  ３  開放部、  ４  受け面、  ５  高さ面、  ６  下面、  ７  フランジ、  ８  中央部分、  １２  取付金具、  ２５  フランジ。
【図１】
0003591225.tif 000002
【図２】
0003591225.tif 000003
【図３】
0003591225.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003591225.tif 000006
【図６】
0003591225.tif 000007
【図７】
0003591225.tif 000008
【図８】
0003591225.tif 000009
【図９】
0003591225.tif 000010
【図１０】
0003591225.tif 000011
【図１１】
0003591225.tif 000012
【図１２】
0003591225.tif 000013