(57)【要約】【課題】架台同士やパネル体同士をアース線で接続する必要のない太陽光発電装置を提供する。【解決手段】太陽光発電パネル１を保持してなるパネル体１０と、パネル体１０を支持する架台２とが設けられ、パネル体１０は少なくとも屋根面３の傾斜方向に沿って複数枚が配置されると共に、太陽光発電パネル１の縦辺を保持する縦枠１３を有し、架台２はパネル体１０の縦枠１３を支持固定する縦レール部材２０を有し、縦レール部材２０はパネル体１０の縦枠１３を支持固定するパネル固定部４４を有し、パネル固定部４４と縦枠１３は導電性を有する締結具により固着され、縦レール部材２０は屋根面３の傾斜方向に沿って隣接するパネル体１０をまたがるように配置され、隣接するパネル体１０の両方の縦枠１３に対し縦レール部材２０が締結具により固着される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の屋根面に太陽光発電パネルが固定されてなる太陽光発電装置において、
前記太陽光発電パネルを保持してなるパネル体と、該パネル体を支持する架台とが設けられ、
前記パネル体は少なくとも前記屋根面の傾斜方向に沿って複数枚が配置されると共に、前記太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持し導電性を有する縦枠を有し、前記架台は前記パネル体の縦枠を支持固定し導電性を有する縦レール部材を有し、
前記縦レール部材は前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を有し、該パネル固定部と縦枠は導電性を有する締結具により固着され、
前記縦レール部材は前記屋根面の傾斜方向に沿って隣接するパネル体をまたがるように配置され、該隣接するパネル体の両方の縦枠に対し前記縦レール部材が前記締結具により固着されることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記縦レール部材のパネル固定部及び縦枠には、前記締結具の径よりも小さい径の孔が形成されることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記縦レール部材は、前記屋根面の傾斜方向と直交する方向に沿って隣接するパネル体の縦枠をそれぞれ支持固定できるように、それぞれに対応した前記パネル固定部を一体的に有してなることを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
建物の屋根面に太陽光発電パネルを固定する太陽光発電装置の設置方法において、
前記太陽光発電パネルを保持してなり、該太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する導電性を有した縦枠を有するパネル体と、該パネル体を支持し、前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた導電性を有する縦レール部材を有する架台とが前記屋根面に固定されるものであって、
前記パネル体を少なくとも前記屋根面の傾斜方向に沿って複数枚配置し、前記縦レール部材は前記屋根面の傾斜方向に沿って隣接するパネル体をまたがるように配置固定され、該隣接するパネル体の両方の縦枠に対し前記縦レール部材が導電性を有する締結具により固着されることを特徴とする太陽光発電装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根に設置される太陽光発電パネルを支持してなる太陽光発電装置およびその設置方法に関し、特に複数の太陽光発電パネルを支持すると共に、各太陽光発電パネルを架台により電気的に接続した太陽光発電装置およびその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋根面に太陽光発電パネルを設置するには、それを支持、固定する支持構造を設け、太陽光発電装置を構成する必要がある。太陽光発電装置のうち、屋根一体型の構造では、まず、木材からなる野地板に防水加工を施した上で、その表面に鋼板を敷設する。この鋼板の上、または鋼板の下に潜り込ませるようにして、太陽光発電パネルを支持する架台を設置する。太陽光発電パネルは、これを四周に渡って保持する枠体に囲まれてパネル体を構成しており、パネル体は枠体の周縁部が架台に載置され、固定がなされる。
【０００３】
太陽光発電パネルは、電気的に接地させる必要があり、太陽光発電装置においては、太陽光発電パネルを保持する枠体と架台とを電気的に接続するようにしていた。そのための構造としては、枠体と架台とを接続するネジにより、両者を導通させ、さらに架台同士をアース線により電気的に接続するようにしていた。かかる構成を有する太陽光発電装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６２８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
架台は、アルミニウムの型材によって形成されるが、アルミニウムは表面に酸化被膜が生じるため、単に架台同士を接触させただけでは十分な導通性を得られない。このため、従来の太陽光発電装置では、架台を構成する部材同士、あるいはパネル体同士をアース線で接続することが必須となり、施工が面倒となっていた。
【０００６】
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、架台を構成する部材同士やパネル体同士をアース線で接続する必要のない太陽光発電装置およびその設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係る太陽光発電装置は、建物の屋根面に太陽光発電パネルが固定されてなる太陽光発電装置において、
前記太陽光発電パネルを保持してなるパネル体と、該パネル体を支持する架台とが設けられ、
前記パネル体は少なくとも前記屋根面の傾斜方向に沿って複数枚が配置されると共に、前記太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持し導電性を有する縦枠を有し、前記架台は前記パネル体の縦枠を支持固定し導電性を有する縦レール部材を有し、
前記縦レール部材は前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を有し、該パネル固定部と縦枠は導電性を有する締結具により固着され、
前記縦レール部材は前記屋根面の傾斜方向に沿って隣接するパネル体をまたがるように配置され、該隣接するパネル体の両方の縦枠に対し前記縦レール部材が前記締結具により固着されることを特徴として構成されている。
【０００８】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記縦レール部材のパネル固定部及び縦枠には、前記締結具の径よりも小さい径の孔が形成されることを特徴として構成されている。
【０００９】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置は、前記縦レール部材は、前記屋根面の傾斜方向と直交する方向に沿って隣接するパネル体の縦枠をそれぞれ支持固定できるように、それぞれに対応した前記パネル固定部を一体的に有してなることを特徴として構成されている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置の設置方法は、建物の屋根面に太陽光発電パネルを固定する太陽光発電装置の設置方法において、
前記太陽光発電パネルを保持してなり、該太陽光発電パネルの前記屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する導電性を有した縦枠を有するパネル体と、該パネル体を支持し、前記パネル体の縦枠を支持固定するパネル固定部を備えた導電性を有する縦レール部材を有する架台とが前記屋根面に固定されるものであって、
前記パネル体を少なくとも前記屋根面の傾斜方向に沿って複数枚配置し、前記縦レール部材は前記屋根面の傾斜方向に沿って隣接するパネル体をまたがるように配置固定され、該隣接するパネル体の両方の縦枠に対し前記縦レール部材が導電性を有する締結具により固着されることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る太陽光発電装置によれば、架台を構成する縦レール部材は屋根面の傾斜方向に沿って隣接するパネル体をまたがるように配置され、隣接するパネル体の両方の縦枠に対し縦レール部材が締結具により固着されることにより、縦レール部材を介して屋根面の傾斜方向に沿って隣接するパネル体を同電位とすることができ、架台同士やパネル体同士をアース線で接続する必要がないようにすることができるので、施工性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る太陽光発電装置によれば、縦レール部材のパネル固定部及び縦枠には、締結具の径よりも小さい径の孔が形成されることにより、縦レール部材や縦枠をアルミニウムで形成した場合にも、締結具との間で確実な導通をなすことができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置によれば、縦レール部材は、屋根面の傾斜方向と直交する方向に沿って隣接するパネル体の縦枠をそれぞれ支持固定できるように、それぞれに対応したパネル固定部を一体的に有してなることにより、縦レール部材によって屋根面の傾斜方向と直交する方向に沿って隣接するパネル体についても同電位とすることができ、装置の全体において同電位としてアース線を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における太陽光発電装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２のうち縦レール部材付近の拡大図である。
【図５】図４の分解図である。
【図６】パネル体と縦レール部材との関係を誇張して表した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。本実施形態の太陽光発電装置は、傾斜面状に構成されてなる建物の屋根に取付けられるものである。すなわち、太陽光発電装置は、屋根面の傾斜に沿って設けられている。また、本実施形態の太陽光発電装置は、建物の施工時に屋根と一体的に形成されるものであり、建物の屋根を兼ねた屋根一体型の支持構造を有してなるものである。
【００１６】
図１には、本実施形態における太陽光発電装置の平面図を示している。本実施形態では、屋根面の傾斜方向に沿って２枚、屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿って３枚の太陽光発電パネル１を並設しており、合計で６枚の太陽光発電パネル１を支持固定している。太陽光発電パネル１は、方形状に枠組みされた枠体１１によって周縁部を保持されてパネル体１０を構成しており、このパネル体１０が屋根面に設置される架台２によって支持されている。
【００１７】
枠体１１は、太陽光発電パネル１の縁部のうち屋根面の傾斜方向に沿う縦辺を保持する縦枠１３と、太陽光発電パネル１の縁部のうち屋根面の傾斜方向と直交する左右方向に沿う横辺を保持する横枠１２とからなっている。横枠１２は、パネル体１０の上辺を構成する上枠５０と、パネル体１０の下辺を構成する下枠５５とからなっている。縦枠１３は、架台２を構成する縦レール部材２０によって支持固定されており、横枠１２は、架台２を構成する中間ブラケット２１によって支持されている。
【００１８】
架台２を構成する縦レール部材２０は、左右方向に隣接するパネル体１０の縦辺をそれぞれ支持固定できるように、長尺状に形成され、左右方向に一定間隔で配置される。本実施形態では、パネル体１０は左右方向に３枚配置されるので、図１に示すように、左右方向両端に配置されて一方側のみパネル体１０を支持固定する縦レール部材２０と、左右方向中間位置に配置されて両側でパネル体１０を支持固定する縦レール部材２０が、それぞれ設けられる。
【００１９】
パネル体１０の横辺については、短尺状に形成された中間ブラケット２１によって支持される。その詳細な構成については後述する。また、太陽光発電装置の下端部には、左右方向に沿って軒側端部材２２が、太陽光発電装置の上端部には、左右方向に沿って棟側端部材２３が、それぞれ設けられる。
【００２０】
太陽光発電装置につきより詳細に説明する。図２には図１のＡ−Ａ断面図を、図３には図１のＢ−Ｂ断面図を、それぞれ示している。なお、図２はＡ−Ａ断面のうち左半分を省略すると共に、中間の一部を省略し、また、図３ではＢ−Ｂ断面のうち中間の一部を省略している。図２に示すように、建物の屋根面３は、左右方向に一定間隔で配置される垂木３２によって野地板３０が支持されて構成されている。野地板３０は木材からなり、その表面には防水シート３１が張られている。
【００２１】
屋根面３の表面には、鋼板４が敷設され、鋼板４の上に架台２が設置されてパネル体１０を支持固定している。架台２は、前述のようにパネル体１０の縦辺を支持固定する縦レール部材２０を有している。縦レール部材２０は、垂木３２の間隔に合わせてその直上に配置され、屋根面３及び垂木３２に対してビス止め固定される。これにより、架台２の固定強度を大きくすることができる。
【００２２】
架台２は、縦レール部材２０と、縦レール部材２０間に設けられる中間ブラケット２１とによって構成されている。縦レール部材２０は、パネル体１０の縦枠１３を長手方向に沿って支持し、中間ブラケット２１は、パネル体１０の横枠１２を一定間隔毎に支持している。中間ブラケット２１の左右方向の長さは、縦レール部材２０間の距離よりも小さいため、架台２にはパネル体１０の下方に屋根面の傾斜方向に沿って貫通する空間領域が形成され、この空間領域を空気が抜けることができるようになっている。
【００２３】
図３に示すように、中間ブラケット２１は、屋根面の傾斜方向に沿って隣接する２枚のパネル体１０を構成する各横枠１２、１２を支持し、棟側端部と軒側端部では、それぞれ１つの横枠１２を支持しており、各パネル体１０の左右方向における中間部において、パネル体１０の厚み方向への移動を規制している。これにより、風圧等によるパネル体１０の撓みを防止することができる。
【００２４】
次に、縦レール部材２０の固定構造につき詳細に説明する。図４には図２のうち縦レール部材２０付近の拡大図を、図５には図４の分解図を、それぞれ示している。縦レール部材２０は、屋根面３に敷設される鋼板４に載置され、鋼板４を介して屋根面３に対して固定される底面部４０と、底面部４０から立ち上がる内側レール部４１及び外側レール部４２と、内側レール部４１のさらに内側に形成されるアタッチメント固定部４３を有している。
【００２５】
底面部４０は、前述のように鋼板４の突き合わせ部５よりも幅広となるように形成されていて、突き合わせ部５を外部に直接露出させないようにしている。また、底面部４０の中央位置において、縦レール部材２０はビス４８によって屋根面３に対し固定されている。
【００２６】
内側レール部４１と外側レール部４２は、それぞれアタッチメント固定部４３を挟んだ一組の立ち上がり片からなっている。内側レール部４１は、底面部４０から垂直方向に立ち上がっており、その上端部にはそれぞれ縦レール部材２０の中央側に向かって伸びる面状のパネル固定部４４を有していて、内側レール部４１とパネル固定部４４とで断面略Ｌ字状をなすように形成されている。
【００２７】
縦レール部材２０は、外側レール部４２と内側レール部４１を備えているから、底面部４０とで内側レール部４１と外側レール部４２と底面部４０とからなる外側の大きな凹部と内側レール４１とアタッチメント固定部４３と底面部４０とからなる内側の小さな凹部をそれぞれ形成している。したがって、太陽光発電パネル１間より水が浸入したとしても、これらの凹部が水通路となり屋根下方に水が流れるので、ビス４８による固定位置に水が浸入しないようにすることができる。さらに、パネル固定部４４は、縦レール部材２０の中央側端部がアタッチメント固定部４３よりも外側位置にあるため、仮にパネル固定部４４の上面側に水が浸入したとしても、浸入した水はアタッチメント固定部４３よりも外側の内側レール部４１間の領域に落ちるから、アタッチメント固定部４３の内側、すなわちビス４８の固定位置側には水が浸入しないようにすることができる。
【００２８】
また、底面部４０のビス４８を固定する部分は、厚肉状とされた凸部４０ａが形成されており、凸部４０ａが形成されていることで、アタッチメント固定部４３で囲まれたビス４８の固定位置に仮に水が浸入したとしても、アタッチメント固定部４３と凸部４０ａにより凹部による水通路が形成され、該通路を通り屋根下方に水が流れるので、屋根面３に挿通されるネジ面に水が浸入しないようにすることができ、防水性をさらに高くすることができる。
【００２９】
縦レール部材２０のパネル固定部４４に対しては、パネル体１０の縦枠１３が載置され、締結具であるビスにより固着されている。縦枠１３は、太陽光発電パネル１の周面と対向する周面部１３ａと、周面部１３ａからパネル体１０の外周側に突出する平面状の固定面部１３ｂと、周面部１３ａからパネル体１０の内周側に突出し太陽光発電パネル１の周縁部を保持するパネル保持部１３ｃとを備えている。このうち縦枠１３の固定面部１３ｂが、縦レール部材２０のパネル固定部４４に載置され、固着される。
【００３０】
縦レール部材２０は、中央部のアタッチメント固定部４３を挟んで両側にそれぞれパネル固定部４４が形成されるので、隣接する左右のパネル体１０の縦枠１３を、それぞれ支持固定することができる。左右のパネル固定部４４は、先端部間が離隔しているため、縦レール部材２０においてはアタッチメント固定部４３及びビス４８の上方が開放状となっている。これに伴い、隣接する両縦枠１３も離隔した状態で支持固定されている。このため、パネル体１０の取付けや取外しの際には、縦枠１３を左右方向にスライド移動させることが可能となっている。
【００３１】
また、左右のパネル固定部４４が離隔しており、アタッチメント固定部４３及びビス４８の上方が開放状となっているため、縦レール部材２０を屋根面３に対し容易に固定することができると共に、取外しも容易にすることができる。さらには、縦枠１３を縦レール部材２０に固定する際には、縦枠１３の固定面部１３ｂを縦レール部材２０のパネル固定部４４に載置して固定すればよいので、位置合わせも容易にすることができる。さらに、パネル固定部４４の端面には、長手方向にわたり突起４４ａが形成されており、パネル体１０を載置した際にその脱落を防止することができる。
【００３２】
縦レール部材２０のアタッチメント固定部４３は、ビス４８による固定位置を挟んで断面略Ｌ字状の一組の突出部からなっている。このアタッチメント固定部４３には、カバー用アタッチメント４６が係合固定され、カバー用アタッチメント４６には縦レールカバー４５が固定される。
【００３３】
カバー用アタッチメント４６は、下端部にアタッチメント固定部４３に対し係合自在な係合部４６ａを備えている。カバー用アタッチメント４６はアタッチメント固定部４３からパネル体１０の上面近傍位置までの高さを有しており、上端部には縦レールカバー４５を固定自在なカバー固定部４６ｂを備えている。
【００３４】
縦レールカバー４５は、カバー固定部４６ｂに対してビス止め固定されるカバー側固着部４５ａと、カバー側固着部４５ａから左右に伸びるカバー部４５ｂとからなっている。カバー部４５ｂは、左右方向に隣接する縦枠１３の周面部１３ａ間に形成される空間部分を覆うと共に、パネル体１０を構成する縦枠１３のパネル保持部１３ｃの周縁部にかかる位置まで伸びるように形成されており、縦レール部材２０への水の浸入を防止している。
【００３５】
次に、太陽光発電パネル１の接地の構成について説明する。図６には、パネル体１０と縦レール部材２０との関係を誇張して表した平面図を示している。この図では、パネル体１０を簡略化していると共に、縦レール部材２０の幅を大きく誇張して示している。それぞれの太陽光発電パネル１は、電気的に接地させる必要があるが、本実施形態ではパネル体１０の縦枠１３を固定する縦レール部材２０を介して接地をなすように構成されている。
【００３６】
図６に示すように、縦レール部材２０は、長手方向にそれぞれ２本に分かれており、棟側に配置される縦レール部材２０は、棟側のパネル体１０の上端位置から中間位置まで伸び、軒側に配置される縦レール部材２０は、棟側のパネル体１０の中間位置から軒側のパネル体１０の下端位置まで伸びている。すなわち、軒側の縦レール部材２０は、いずれも屋根面３の傾斜方向に沿って隣接するパネル体１０をまたがるように配置されている。なお、図６では、縦レール部材２０の長さを明確化するため、屋根面３の傾斜方向に沿って隣接する縦レール部材２０間に隙間を有するように表されているが、実際には両者を突き当てて隙間が生じないように配置される。
【００３７】
それぞれの縦レール部材２０は、前述のようにパネル固定部４４を両側に有し、パネル体１０の縦枠１３を締結具であるビスにより固定するため、パネル固定部４４と縦枠１３には、長手方向に沿って複数の締結用孔４９が形成されている。締結用孔４９は、縦枠１３を固定するビスのネジ径よりも若干小さい径を有するように形成されている。具体的には、ビスのネジ径は５ｍｍとされるのに対し、締結用孔４９は４．５ｍｍ程度に形成される。
【００３８】
縦レール部材２０及び縦枠１３は、アルミニウムよって形成されているため、表面に生じる酸化被膜によって、表面への接触だけでは導電性が低い。そこで締結用孔４９がビスのネジ径よりも小さいことで、縦レール部材２０と縦枠１３を固定する際には、ビスは締結用孔４９にねじ込まれ、縦レール２０と縦枠１３とビスとの接触面を傷つけるので確実に導通を確保することができる
【００３９】
縦レール部材２０と縦枠１３との締結具による固定によって、縦レール部材２０とパネル体１０とが同電位となる。長手方向２本の縦レール部材２０は、いずれも棟側のパネル体１０に締結用孔４９を介して固定されるから、同電位となる。そして、軒側の縦レール部材２０は、棟側のパネル体１０にも締結用孔４９を介して固定されるから、これを介して棟側と軒側の隣接するパネル体１０、１０も、同電位となる。
【００４０】
このように、軒側の縦レール部材２０が屋根面３の傾斜方向に沿って隣接する２枚のパネル体１０にまたがって配置されていることにより、両パネル体１０、１０を、縦レール部材２０とのビス止めを介して導通させることができる。また、アルミニウムからなる縦レール部材２０に左右方向に隣接するパネル体１０をそれぞれ固定できるパネル固定部４４、４４が一体的に形成されているので、屋根面３の傾斜方向と直交する左右方向に隣接する２枚のパネル体１０、１０についても、縦レール部材２０とのビス止めを介して導通させることができる。
【００４１】
さらに、太陽光発電パネル１は、周縁部に沿って全周が同電位となるように構成されているから、屋根面３の傾斜方向と直交する左右方向に沿って離隔配置された各縦レール部材２０、及びそれと固定されるパネル体１０が、全て同電位となる。これらによって、図６に示す全ての縦レール部材２０及びパネル体１０が、同電位となるから、いずれか１か所を接地線に接続することで、太陽光発電装置の全体を接地することができる。これにより、架台２同士、あるいはパネル体１０同士をアース線で接続する必要がなく、施工を容易にすることができる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、太陽光発電パネル１の枚数は、本実施形態のものには限られないが、少なくとも屋根面３の傾斜方向に隣接するパネル体１０間には、これらをまたがる縦レール部材２０が設けられることとなる。
【符号の説明】
【００４３】
１    太陽光発電パネル
２    架台
３    屋根面
４    鋼板
１０    パネル体
１１    枠体
１２    横枠
１３    縦枠
２０    縦レール部材
２１    中間ブラケット
４０    底面部
４１    内側レール部
４２    外側レール部
４３    アタッチメント固定部
４４    パネル固定部
４５    縦レールカバー
４６    カバー用アタッチメント
４９    締結用孔
【図１】
2013076305.tif 000003
【図２】
2013076305.tif 000004
【図３】
2013076305.tif 000005
【図４】
2013076305.tif 000006
【図５】
2013076305.tif 000007
【図６】
2013076305.tif 000008