(57)【要約】【課題】多種多様な屋根に太陽光モジュール付設の架台を、無孔状態で設置するソーラパネル無孔据付架台、及びその設置方法を提供する。【解決方法】複数の架台チャネルと、これらを並行状に連結接合される架台接合部材とで格子状に形成した太陽電池モジュールを敷設される架台であって、架台チャネルとヒンジ状に折曲する架台可動部を設け、該架台可動部によって、太陽電池モジュールを敷設する側とその反対側とに折曲可能とし、これら両側が重量の均衡バランスを得るために反対側にバランサーを付設し屋根への載置により無孔状態での設置できソーラパネル無孔据付架台、及びその設置方法。【選択図】図３
2004124665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電システムを設置する為、複数の架台チャネルとこれらを並行状に連結接合させる架台接合部材とで格子状に形成して、太陽電池モジュールが敷設される架台において、架台チャネルにヒンジ状に折曲する架台可動部材を設け、各架台可動部材によって太陽電池モジュールを敷設する側とその反対側とに折曲可能とし、これら両側が重量の均衡バランスを得るために反対側にバランサーを付設し、屋根の棟への懸架載置によって無孔状態で設置ができることを特徴としたソーラーパネル無孔据付架台。
【請求項２】
切妻屋根の太陽光発電システムを設置させるにあたって、屋根を形成している母屋木及び梁と外側架台チャネルとに、これらが固定される架台固定金具を付設することを特徴とする請求項１記載のソーラーパネル無孔据付架台。
【請求項３】
複数の架台チャネルと、これらを平行状に連結接合させる架台接合部材とで格子状に形成した太陽電池モジュールが敷設される架台において、架台チャネルにヒンジ状に折曲する架台可動部材を設け、各架台可動部材によって太陽電池モジュールを敷設する側とその反対側とに折曲可能とし、架台チャネルの各自由端部を地面や陸屋根に形成された固定部材に固定し、地面や屋根に起立させることで設置できることを特徴とするソーラーパネル無孔据付架台。
【請求項４】
複数の架台チャネルをこれらの架台可動部材で折曲すると共に、架台接合部材により連結接合し、これら架台チャネルと架台接合部材とで格子状に形成する架台を組立し、各架台可動部材によって折曲した一方側面には太陽電池モジュールを敷設し、その他方側面には切妻屋根に上記架台を設置の場合は、バランサーが付設され、この両側面をこれらが屋根の棟に懸架載置されたときに、重量の均衡バランスが得られるようにし、この架台のズレ防止の為に、必要に応じて屋根を形成する母屋木及び梁と外側架台チャネルとに架台固定金具でこれらが固定され、また、地面や陸屋根に上記架台を設置した場合は、架台チャネルの各自由端を地面や陸屋根に形成された固定部材に固定して起立させることにより設置するソーラーパネル無孔据付架台の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電システム据付の無孔施工や多種多様の屋根にも使用可能を図った据付架台及びその設置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽光発電システムを設置するために必要とされる架台は光エネルギーを受ける太陽電池モジュールを敷設するために利用され金属製構造体であり、太陽光発電システムには不可欠で住宅や社屋、工場にも広く使用されてきている。
【０００３】
太陽電池モジュールを敷設する太陽光発電システムの架台において、切妻屋根では金属の部材を組み合わせた構造物を形成したもの（架台）が直接に屋根の建材（野路板）に設置取付けられる方法を行っていた。即ち架台を屋根に設置する際には部材自体を野路板に直接ビス止めし、出来上がった架台の上に縦横に並べて敷設した複数の太陽電池モジュールを専用の止め金具にて取り付ける。
【０００４】
【非特許文献１】
「シャープアメニティシステム株式会社　設置工事マニュアル住宅用太陽光発電システムスレート屋根設置工事編」２００１年版Ｐ．１５．１６１７．１８の写し。
【０００５】
地面や陸屋根での設置方法については、陸屋根ではこの屋根に鉄骨材で組み合わせた架台がビス止めされた金具に固定され、この架台に太陽電池モジュールが敷設されていた。地面では地中に埋め込まれたコンクリート状の基礎石にアンカー止めされた架台に太陽電池モジュールが敷設されている。
【０００６】
【非特許文献２】
「シャープアメニティシステム株式会社　設置工事マニュアル住宅用太陽光発電システム陸屋根設置工事編」２０００年版Ｐ２５．２６の写し。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の太陽光発電システムを設置させる架台にあっては、屋根に架台を直接固定するため、また架台を接合するための金具を固定するため、屋根上に多数のビスにより固定されているが、そのビス止めの方法では屋根に孔、亀裂を生じさせ漏水の危険性があり、更には家屋の木材の腐食にも繋がりかねない。よって施工後の防水処理が必要不可欠である。また屋根の補修時やふき替え時にあっては太陽光発電システムをすべて分解して取り外す事となり、補修やその後の再取り付け作業にかなりの時間と浪費が重なる。また従来の屋根では切妻屋根や陸屋根といった多種多様の屋根形状があり、それぞれ個別の架台を使用しなければならないといった問題点があった。
【０００８】
本発明は、太陽光発電システムを設置するに当たって、架台可動部が使用されることで、屋根における漏水の危険性が無くなり設置後の防水処理も省くことが出来る。また、屋根への補修やふき替においても、従来に比べ太陽光発電システムを容易に取り外せることが出来、そのために時間短縮や経費の減少に繋げることが出来る。さらに同一種類の架台で多種多様の形式の屋根設置、及び地面設置にも使用できる架台、及びその設置方法が提供されることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成させるために、本発明は、複数の架台チャネルと、これらを並行状に連結接合される架台接合部材とで格子状に形成した太陽電池モジュールを敷設される架台であって、架台チャネルとヒンジ状に折曲する架台可動部材を設け、該架台可動部材によって、太陽電池モジュールを敷設する側とその反対側とに折曲可能とし、これら両側が重量の均衡バランスを得るために反対側にバランサーを付設していることを特徴とするソーラーパネル無孔据付架台である。
【００１０】
そして、切妻屋根の太陽光発電システムを設置させるにあたって、該架台のズレ防止の為に、屋根を形成している母屋木及び梁と、外側架台チャネルとに、これらが固定される架台固定金具を付設するソーラーパネル無孔据付架台である。
【００１１】
また、複数の架台チャネルと、これらを平行状に連結接合させる架台接合部材とで格子状に形成して太陽電池モジュールが敷設される架台が、地面や陸屋根に設置される場合には、架台チャネルに設けられた架台可動部材でヒンジ状に折曲され、この架台チャネルの各自由端を地面や陸屋根に形成された支柱などの固定部材に固定し、必要に応じて、筋交い、横アングルなどの補強部材を付設して補強することによって、地面や陸屋根に起立させる設置ができるソーラーパネル無孔据付架台である。
【００１２】
更に、複数の架台チャネルをこれらの架台可動部材で折曲すると共に、架台接合部材により連結接合し、これら架台チャネルと架台接合部材とで格子状に形成する架台を組立し、各架台可動部材によって折曲した一方側面には太陽電池モジュールを敷設し、その他方側面には、切妻屋根に上記架台を設置の場合は、バランサーが付設され、この両面側をこれらが屋根の棟に懸架載置されたときに、重量の均衡バランスが得られるようにし、この架台のズレ防止の為に、必要に応じて屋根を形成する母屋木及び梁と外側架台チャネルとに架台固定金具でこれらが固定され、また、地面や陸屋根に上記架台を設置の場合は、架台チャネルの各自由端を地面や陸屋根に形成された固定部材に固定して起立させることにより設置するソーラーパネル無孔据付架台の設置方法である。
【００１３】
これらソーラーパネル無孔据付架台の作用は次の通りである。切妻屋根の場合屋根の傾斜角度に関係なく架台可動部材によって架台チャネルの折曲角度が調節でき、また、太陽電池モジュールが敷設されている側とバランサーが付設されている反対側とで均衡バランス調整を容易に行えるため、設置が簡単かつ容易にでき、迅速に施工ができる。また、太陽電池モジュール敷設側とバランサー付設の反対側との両者のバランス均衡により屋根上への無孔施工が行えると共に地面や陸屋根への場合の固定部材による簡単且つ容易の固定で設置ができる。
【００１４】
また、これら架台は設置状況の違う条件下での架台は変更する必要がなく、架台可動部材での架台チャネルの折曲角度の変更をし、屋根の母屋木及び梁への固定のための架台固定金具、地面や陸屋根への固定のための支柱などの固定部材、そして、筋交い、横アングルなどの補強部材を採用するのみで、多種多様な設置条件のものにも使用できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１、図２は、切妻屋根におけるソーラーパネル無孔据付架台の設置を示し、図１は屋根上に太陽電池モジュール（１０）を敷設するためのソーラパネル無孔据付架台を設置した状態を示し、図２はバランサーであるバランス鋼板（５）を屋根上の架台に付設した状態を示す。架台の構造体は、溶融亜鉛めっき仕上げ（ＨＤＺ）の鉄鋼、ステンレス綱（ＳＵＳ）、アルミニウム合金などの金属部材であって、コの字状、チャネル状、ダクト型状をした架台チャネル（２）や架台接合部材（４）などの金属部材を組み合わせて構成する。架台は、複数の架台チャネル（２）を並行状に連結接合される複数の架台接合部材（４）とで格子状に形成する。架台チャネル（２）は、ヒンジ状に折曲する架台可動部材（１）を設け、該架台可動部によって、架台は、太陽電池モジュール（１０）を敷設する側とその反対側とに折曲可能とし、これら両側が重量の均衡バランスを得るために反対側の架台チャネル（２）にはバランサーであるバランス鋼板（５）を付設する。
【００１６】
この架台は、図３に示すように、切妻屋根の家屋の場合であっては、屋根の棟への懸架載置がされ、太陽電池モジュール（１０）を敷設する側と、バランス鋼板（５）を付設する反対側とが重量配分され、均衡バランスが得られて無孔で屋根に設置される。そして、架台固定金具（３）をもって梁または母屋木に外側架台チャネル（２）が固定され、架台のズレを防止し、また、風の煽りを防止している。
【００１７】
架台チャネルの（２）のヒンジ状に折曲する架台可動部材（１）は、図４に示すように、相互が切欠されたその切欠面どうしを枢軸接合したヒンジ部材（１ａ）（１ｂ）が、その一方のヒンジ部材（１ａ）を太陽電池モジュール（１０）敷設側の架台チャネル（２）に、該ヒンジ部材（１ａ）と一体の接続部（１ｃ）を挿入嵌合させて接続し、その他方のヒンジ部材（１ｂ）をバランス鋼板（５）敷設側のチャネル（２）に、該ヒンジ部材（１ｂ）と一体の接続部（１ｄ）を挿入嵌合させて接続する。枢軸接合孔には、金属製のボルト保護管（６ｃ）を挿入し、その中に固定ボルト（６）を貫通させ、スプリングワッシャー（６ａ）、平ワッシャー（６ｂ）を介して該固定ボルト（６）をナット（６ｄ）締めして、ヒンジ部材（１ａ）（１ｂ）どうしが枢軸接合される。そして、ボルト保護管（６ｃ）を用いることによって、架台チャネル（２）の架台可動部材（１）であるヒンジ部（１ａ）（１ｂ）での折曲による摩耗を減少し、この折曲のための枢軸接合の固定ボルト（６）のナット（６ｄ）締めに対する緩み防止となる。
【００１８】
また、架台可動部材（１）は、図４（ｂ）で示す如く、両ヒンジ部（１ａ）（１ｂ）の切欠面を共に、該ヒンジ部に接続の架台チャネル（２）が任意角度以上の調整のできるように切欠き形成してある（図示では９０度以上）ので、屋根の傾斜角度に合わせた架台の架台可動部材（１）での開度が得られることになる。
【００１９】
架台接合金具（４）は図５に示すように架台チャネル（２）を連結接合させるものであり、格子状に形成した上には太陽電池モジュール（１０）を敷設する。該架台接合金具（４）は、架台全体の強度を保つことや太陽電池モジュール（１０）のサイズを容易に合わせることのために、左右の接合ベース管（４ａ）の間に接合チャネル（４ｂ）を嵌挿し、連結結合する両架台チャネル（２）間の幅を調整できるように、これを接合ベース管（４ａ）及び接合チャネル（４ｂ）に複数個の孔を形成し、これらの孔にスプリングワッシャー（７ａ）、平ワッシャー（７ｂ）を介してボルト（７）を挿通させてナット（７ｃ）締めし、長さ調整の上で固定する。
【００２０】
架台固定金具（３）は、屋根の梁や母屋木に外側架台チャネル（２）を固定するためのものである。図６に示す如く、コの字状の架台固定金具（３）は、この上端を外側架台チャネル（２）の側縁に摺動可能に咬み込ませ、屋根の母屋木や梁の位置まで摺動させ、この架台固定金具（３）の下端を図７に示すが如く、屋根（Ｒ）の母屋木（Ｍ）などにアンカーボルト（Ｖ）などで固定する。よって、架台チャンネル（２）は屋根（Ｒ）上にクッション（Ｃ）を介して載せて架台固定金具（３）で母屋木（Ｍ）に固定するので屋根（Ｒ）上には無孔で架台が設置できる。
【００２１】
架台固定金具（３）の下端を梁や母屋木（Ｍ）に合わせアンカーボルト（Ｖ）の打ち込みで固定するに当たって、また強度的に必要があればワイヤーや鉄線を使用し固定する場合もある。
【００２２】
図８、図９は、太陽電池モジュール（１０）及びバランス鋼板（５）の架台チャネル（２）への固定を示す。太陽電池モジュール（１０）及びバランサ鋼板（５）の取付固定金具（８）は、太陽電池モジュール（１０）又はバランサ鋼板（５）を引掛け押さえて架台チャネル（２）に固定する、断面Ｔ字型のものであり、架台チャネル（２）の溝に付設された受け金具（８ｂ）を締め付けボルト（８ａ）で締め付けることによって、太陽電池モジュール（１０）又はバランサ鋼板（５）が挟み押さえ込まれて固定される。外側架台チャネル（２）に太陽電池モジュール（１０）及びバランス鋼板（５）を固定する端取付固定金具（９）は、太陽電池モジュール（１０）又はバランス鋼板（５）を引掛け押さえて外側架台チャネル（２）に固定する断面Ｌ字型のものであり、外側架台チャネル（２）の溝に付設された受け金具（８ｂ）を締め付けボルト（８ａ）で締め付けることによって挟み押さえ込まれて固定される。図中、固定保護管（８ｃ）は取付固定具（８）及び端取付固定具（９）を受け金具（８ｂ）に締め付けボルト（８ａ）で締め付ける際に、変形しないよう保護する目的を有すものである。
【００２３】
図１０及び図１１は、架台可動部材（１）が架台チャネル（２）に設けられていることを活かし、地面や陸屋根に架台を設置する場合の架台組立を示す。架台可動部材（１）の太陽電池モジュール（１０）敷設の反対側であるバランス鋼板（５）を付設する側の架台チャネル（２）が支持支柱として使用され、この架台チャネル（２）を始め、これらの架台チャネル（２）の各自由端が地面や陸屋根に形成された支柱（１２）などの固定部材に固定される。支柱（１２）に架台チャネル（２）を支持設するには、可変機能付支持具（１１）を備え、これによって架台チャネル（２）と架台接合部材（４）とでなる架台が起立設される。また、架台が起立設されるに当たって、必要に応じて、横アングル（１３）を支柱（１２）間に、筋交い（１４）を架台チャネル（２）と支柱（１２）との間に付設して補強する。支柱（１２）には、支柱ベース（１５）を下部に設け、安定した支柱（１２）の起立を可能とし、地面や陸屋根に埋め込まれたコンクリート等の基礎石に施されたアンカーボルトで接合されてもよいことは言うまでもない。
【００２４】
以上からなるソーラーパネル無孔据付架台の設置方法は、切妻屋根の家屋に設置する場合、複数の架台チャネル（２）をこれらの架台可動部（１）で折曲すると共に、架台接合部材（４）により連結接合し、架台チャネル（２）と長さ調整された架台接合部材（４）とで格子状に形成された架台を組み立てる。架台は、架台可動部材（１）によって屋根の傾斜角度に合わせた角度の調整ができ、屋根の棟への懸架載置をすることができる。架台チャネル（２）の太陽電池モジュール（１０）を敷設する側と、バランス鋼板（５）を付設する反対側とが重量配分され、均衡バランスが得られて無孔で屋根に設置されることになる。そして、太陽電池モジュール（１０）及びバランス鋼板（５）は取付固定具（８）及び端取付固定具（９）で挟み押さえ込んで架台チャネル（２）に固定される。このような架台は架台固定金具（３）を架台チャネル（２）の側縁に摺動可能に咬み込ませ、屋根（Ｒ）の梁や母屋木（Ｍ）の位置まで摺動させることによって外側架台チャネル（２）に固定し、架台のズレ防止をし、また、風の煽りを阻止している。
【００２５】
地面や陸屋根にソーラーパネル無孔据付架台を設置する場合、架台チャネル（２）の各自由端を地面や陸屋根に形成された支柱（１２）などの固定部材に固定することによって設置される。そして、必要に応じて、横アングル（１３）、筋交い（１４）などの補強部材を付設して補強され地面や陸屋根に起立させてソーラーパネル無孔据付架台が設置される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下のような効果を奏する。
【００２７】
本発明のソーラーパネル無孔据付架台は、切妻屋根の棟に懸架載置するにあたり、棟に位置する架台可動部材を利用することにより、多種多様の屋根の傾斜角に対応でき、個々の架台を使用せずに設置ができる。また、架台可動部材を介して、太陽電池モジュール敷設側と、その反対側のバランス鋼板付設側とのバランス均衡を得ることにより、屋根上の無孔での施工が行えることができ、よって、漏水の危険性が無くなり、また、屋根上の多数のビス止め作業や、防水処理の作業の工程も省くことになり、施工時間の短縮にもつなげることができる。
【００２８】
また、屋根上の無孔での施工が出来るため、屋根の補修、ふき替え時には家屋の母屋木や梁に固定された架台固定金具を取り外すのみで、建設車両が利用できれば、太陽光発電システムのソーラーパネル無孔据付架台自体を分解せずに撤去、再設置が可能とされ、そのため屋根補修時の時間短縮、経費削減につなげることができる。
【００２９】
さらに、太陽電池モジュールは、発電量やセルの違いによりサイズが異なるが、そのサイズに対して架台接合部材の長さの調節を可能としているので架台チャネル間の幅を調整して対処が行える。
【００３０】そして、ソーラパネル無孔据付架台は、陸屋根や地面への設置を可能とし、異なる設置状況のものへの各々の架台を製作する不要がなく、架台の作成費や設計の時間が削減できる。
【００３１】
以上の面で、架台自体のコスト削減、施工時間の短縮による施工費用の削減、利用者のメンテナンス時の費用削減、施工時の安全面の確保などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を切妻屋根に設置した場合のソーラーパネル無孔据付架台における太陽電池モジュール敷設側の正面図である。
【図２】バランス鋼板付設側を示す図１の背面図である。
【図３】切妻屋根に設置した場合のソーラーパネル無孔据付架台における図１、図２の側面図である。
【図４】架台チャネルの架台可動部材を示す構成図であって、（ａ）は分解図、（ｂ）は機能説明図である。
【図５】架台接合部材を示す斜視図である。
【図６】架台固定金具の外側架台チャネルへの固定状態を示す斜視図である。
【図７】架台固定金具の屋根への固定を示す断面図である。
【図８】太陽電池モジュール又はバランス鋼板を架台チャネルへ固定する取付固定具を示す断面図である。
【図９】太陽電池モジュール又はバランス鋼板を外側架台チャネルに固定する端取付固定具を示す断面図である。
【図１０】ソーラパネル無孔据付架台を地面、陸屋根へ設置した正面図である。
【図１１】図１０におけるソーラーパネル無孔据付架台を地面、陸屋根へ設置した側面図である。
【符号の説明】
１　架台可動部材
２　架台チャネル
３　架台固定金具
４　架台接合部材
４ａ接合ベース管
４ｂ接合チャネル
５　バランス鋼板（バランサー）
６　固定ボルト
６ａスプリングワッシャー
６ｂ平ワッシャー
６ｃボルト保護管
６ｄナット
７　ボルト
７ａスプリングワッシャー
７ｂ平ワッシャー
８　取付固定具
８ａ締付けボルト
８ｂ受け金具
８ｃ固定保護管
９　端取付固定具
１０　太陽電池モジュール
１１　可変機能付き支持具
１２　支柱
１３　横アングル
１４　筋交い
１５　支柱ベース
【図１】
2004124665.tif 000003
【図２】
2004124665.tif 000004
【図３】
2004124665.tif 000005
【図４】
2004124665.tif 000006
【図５】
2004124665.tif 000007
【図６】
2004124665.tif 000008
【図７】
2004124665.tif 000009
【図８】
2004124665.tif 000010
【図９】
2004124665.tif 000011
【図１０】
2004124665.tif 000012
【図１１】
2004124665.tif 000013