説明

太陽電池モジュールの固定装置

【課題】表側からの施工のみで容易に太陽電池モジュールを固定できる、汎用性の高い新規の固定装置を提供する。
【解決手段】支持レール1が支持部材上に固定され、それの溝1b内にベース部材3、押さえ部材4、ばね5が設けられる。ベース部材3は、固定ボルト7とナット8とを具備する。固定ボルト7は、支持レール1上に隣接配置される2つの太陽電池モジュールの相互間隔内に配置される。押さえ部材4は、スライド板部10、係合部11,12を具備する。スライド板部10は、固定ボルト7を貫通させる長孔10aを有し、支持レール1に対して相対移動自在である。係合部11,12は、支持レール1の溝1b外に延出して太陽電池モジュールの内向きフランジに係合可能である。ナット8の締め付けで、支持レール1と押圧片11b,12bとの間で太陽電池モジュールの内向きフランジを挟んで固定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、枠体に四囲を囲まれた太陽電池モジュールを建造物等の支持部材上に等間隔に複数並べて取り付ける構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
枠体に四囲を囲まれた枠付き太陽電池モジュールを屋根上に取り付ける構造の一例が特許文献1に記載されている。この太陽電池モジュールの枠体は、下部に内向きのフランジを有すると共に、外側に長手方向の全体にわたる係合溝部を有する。係合溝部は、枠体の外方に水平に延出して上方に向かって直角に屈曲されて上方に開口する。屋根上に固定される平行一対の横桟の上に、太陽電池モジュールが載せられる。隣接する太陽電池モジュールの枠体間にカバーが介設され、カバーの両縁が、両側に隣接する太陽電池モジュールの枠体の係合溝部に掛けられる。モジュール固定ボルトは、下端に平板部を有し、この平板部が横桟に係合し、上部がカバーを貫通して上方へ突出する。ボルトに、ナットが螺合され、ボルトの平板部とカバーとの間で枠体を挟み込み、太陽電池モジュールが横桟上に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11−324259号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の太陽電池モジュールの固定構造は、枠体の外側に係合溝部を有するものが対象であり、係合溝部を有しない枠体には、カバーを係合させることができないので、適用することができない。カバー下で見えにくく、かつ狭い隣接モジュール間の空間に手を差し入れて、ボルト、ナット及びカバーの結合作業を行わなければならないので、時間のかかる難作業となる。また、ナットが上方へ突出するので外観を損ねる難点がある。
したがって、この出願に係る発明は、上記のようなボルト、ナット及びカバーの結合作業を不要とし、表側からの施工のみで容易に太陽電池モジュールを固定できる、汎用性の高い新規の固定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、この出願に係る発明の太陽電池モジュールの固定装置は、下部に内向きフランジ42cを有する枠体42に四囲を囲まれた矩形板状の枠付き太陽電池モジュール40を支持部材上に複数並べて固定するものであり、支持部材上に固定されるC形鋼材からなる支持レール1と、支持レール1の溝1b内に固定されるベース部材3と、支持レール1の溝1bに沿って待機位置とセット位置との間を往復移動可能にベース部材3上に支持される押さえ部材4と、ベース部材3と押さえ部材4との間に介設されるばね5とを具備する。ベース部材3は、垂直の固定ボルト7と、これに螺合するナット8とを具備する。固定ボルト7は、支持レール1上に隣接配置される2つの太陽電池モジュール40の相互間隔内に配置されるように位置設定される。押さえ部材4は、スライド板部10と、第1及び第2の一対の係合部11,12とを具備する。スライド板部10は、支持レール1の溝1b内にあって、ベース部材3に摺動自在に重なるように配置され、固定ボルト7を貫通させる長孔10aを有し、長孔10aの範囲で支持レール1に対して相対移動自在である。係合部11,12は、スライド板部10の可動方向の両端部に設けられ、支持レール1の溝1b外に延出して太陽電池モジュール40の内向きフランジ42cに係合可能である。係合部11,12は、それぞれスライド板部10から起立して支持レール1の溝1b外へ延出する起立板部11a,12aと、この起立板部の上端からスライド板部10と平行に、相対向する方向に延出する押圧片11b,12bとを具備する。押圧片11b,12bは、ナット8の締め付けにより支持レールのリップ1aとの間で太陽電池モジュールの内向きフランジ42cを挟んで固定する。ばね5は、押さえ部材4を弾性的に押し上げることにより、リップ1aと押圧片11b,12bとの間を開いた解放位置に保持しつつ、押さえ部材4を待機位置に保持する。押さえ部材4が待機位置にある状態で、一方の係合部11b上に被さるように支持レール1上の所定位置に置かれる太陽電池モジュール40Aに対し、押さえ部材4をセット位置に移動させるとき、一方の係合部11の押圧片11bが第1の太陽電池モジュール40Aの内向きフランジ42c上に配置される。一方の係合部11の押圧片11bが太陽電池モジュール40Aの内向きフランジ42c上に配置された状態で、他方の係合部12上に被さるように支持レール1上の所定位置に別の太陽電池モジュール40Bを載置して当該太陽電池モジュール40Bの内向きフランジ42cを他方の係合部12の押圧片12b下に配置した状態で、2つの太陽電池モジュール40A,40Bの相互間隔内の固定ボルト7とナット8を締め付けて太陽電池モジュール40A,40Bを支持レール1上に固定する。
【発明の効果】
【0006】
この出願に係る発明の固定装置によれば、表側からの施工のみで、太陽電池モジュールの内向きフランジに部材を係合させて、容易に、短時間で太陽電池モジュールを支持部材に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの固定装置の分解斜視図である。
【図2】図1の固定装置の斜視図である。
【図3】図1の固定装置の一部を切り欠いた平面図であり、(A)は押さえ部材が待機位置にある状態、(B)は押さえ部材がセット位置にある状態を示す。
【図4】図1の固定装置の一部を切り欠いた正面図であり、(A)は押さえ部材が待機位置にある状態、(B)は押さえ部材がセット位置にある状態を示す。
【図5】図1の固定装置の一部を切り欠いた側面図であり、(A)は押さえ部材が待機位置にある状態、(B)は押さえ部材がセット位置にある状態を示す。
【図6】太陽電池モジュールの固定状態の平面図である。
【図7】太陽電池モジュールの固定作業の工程を順を追って示す平面図である。
【図8】太陽電池モジュールの固定作業の工程を順を追って示す平面図である。
【図9】太陽電池モジュールの固定作業の工程を順を追って示す平面図である。
【図10】太陽電池モジュールの固定作業の工程を順を追って示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る太陽電池モジュールの固定装置が適用される太陽電池モジュール40は、図2、図6に示すように、複数の太陽電池セルを搭載した矩形板状の本体41と、それの四囲を囲む枠体42とを具備する。枠体42は、上部の内側に、本体41の外周縁部を挟持する上下一対の挟持片42a、42bを有すると共に、下部に内向きフランジ42cを具備する。ここで「上」とは、太陽電池モジュール本体41の受光面側、「下」とはその反対側、すなわち屋根などの支持部材側を意味する。
太陽電池モジュールの固定装置は、太陽電池モジュール40を支持部材S上に複数並べて固定するためのものであり、支持レール1と、この支持レール1に装着される固定金具組立体2とを具備する。図6に示すように、太陽電池モジュール40は、それぞれ4つの固定金具組立体2により、2本の支持レール1上に固定される。
図1,2に示すように、支持レール1は、C形鋼材からなり、リップ1aを上に向けて、支持部材S(図4〜5)上に複数が平行に、相互間隔を置いて固定される。図6に支持レール1を2本だけ示した。太陽電池モジュール40の内向きフランジ42cが、支持レール1のリップ1a上に載置される。
固定金具組立体2は、ベース部材3と、押さえ部材4と、板ばね5とを具備し、太陽電池モジュールの対向する枠体(横枠体)42に対応する位置において、支持レール1の溝4内に装着される。
ベース部材3は、支持レールの溝1b内においてウェブ1c上に固定される本体
6と、ウェブ1cに対して垂直に起立するように固定される固定ボルト7と、これに螺合するナット8とを具備する。
ベース部材本体6は、底板部6aと側板部6bとを具備する。底板部6aは、支持レールのウェブ1cとの間で固定ボルト7の頭部を回転不可能に保持するボルト保持部6cと、固定ボルト7の軸を上方へ突出させるボルト孔6dを有する。側板部6bは、底板部6aの両縁から直角に屈曲して、支持レールのフランジ1dの内側面に沿い、ねじ孔6eを有する。ベース部材3は、フランジ1dのボルト孔1eを貫通してねじ孔6eに螺合されるボルト9で支持レール1の所定位置に固定される。
押さえ部材4は、スライド板部10と、これと一体の一対の係合部11,12とを具備し、支持レールの溝1b内にあって、ベース部材3上に板ばね5を介して配置される。
スライド板部10は、ボルト7を貫通させる長孔10aを有し、ベース部材3の底板部6c上に重なる平板状であり、長孔10aの範囲で、待機位置(図3A,図4A)とセット位置(図3B,図4B)との間を支持レール1の延長方向に移動自在である。
係合部11,12は、スライド板部5の可動方向の両端部に位置して、支持レール1の溝外に延出し、太陽電池モジュール40の内向きフランジ42cに係合可能である。すなわち、係合部11,12は、それぞれスライド板部10から直角に起立して支持レール1の溝外へ延出する起立板部11a,12aと、この起立板部の上端からスライド板部10と平行に、相対向する方向に延出する押圧片11b,12bとを具備する。
しかして、押さえ部材4は、セット位置(図3B,図4B)において、固定ボルト7に螺合されるナット8の締め付けにより、押圧片11b,12bと支持レールのリップ1aとの間で、太陽電池モジュールの内向きフランジ42cを挟んで固定する。
板ばね5は、ベース部材3と押さえ部材4との間に介設され、図3A,図4Aに示すように、押さえ部材4を弾性的に押し上げて、リップ1cと押圧片11b,12bとの間を開いた解放位置に保持する。
すなわち、図1に示すように、板ばね5は、平板状の基板部5aと、それの両端側に立ち上がる脚部5cとを有する。基板部5aは、ベース部材3のボルト孔6dに対応して、ボルト7を貫通させるボルト孔5bを有する。脚部5cは、押さえ部材4を摺動自在に押し上げる。したがって、押さえ部材4は、ナット8が緩められた解放状態(図4A,図5)において、脚部5c上を待機位置(図3A,図4A)からセット位置(図3B,図4B)へ摺動し、またセット位置(図3B,図4B)において、ナット8の締め付けにより、板ばね5を圧縮して押圧片11bとリップ1cとの間で太陽電池モジュールの内向きフランジ42cを挟持することができる。
太陽電池モジュール40は、この固定装置を用いて、図6に示すように支持レール1上に固定される。2つの太陽電池モジュール40A、40Bを屋根等の支持部材上に取り付けるまでの工程を図7ないし図10について説明する。なお、これらの図において、太陽電池モジュール40は、その固定構造が明らかになるように、枠体42のみで示している。
まず、最初の太陽電池モジュール40Aの取り付けについて、図7に示すように、4つの固定金具組立体2を一対の支持レール1上の所定位置に固定する。いずれの固定金具組立体2についても、ナット8が弛められ、押さえ部材4が解放位置(図4B)にある。図7において上方の固定金具組立体2Aの押さえ部材4はセット位置に配置され、下方の固定金具組立体2Bの押さえ部材4は待機位置に配置される。
この状態で、図8に示すように、上方の固定金具組立体2Aの係合部12b上に上縁部が被さるように、第1の太陽電池モジュール40Aをレール1上へ載置して、これを下方へスライドさせると、上方の枠体の内向きフランジ42cが押圧片12bとリップ1aとの間に進入して係合部12にくわえ込まれる。この状態で、ナット8を締め付けて、押圧片12bとリップ1aとの間に上枠の内向きフランジ42cを挟持する。これで第1の太陽電池モジュール40Aの上枠が固定される(図3B、図4Bの状態)。
同時に、第1の太陽電池モジュール40Aの下縁部が、下方の固定金具組立体2Bの係合部11上に被さるように、支持レール1上に置かれる。この状態で、固定金具組立体2Bの押さえ部材4の一部(図8における下方部分)は、太陽電池モジュール40Aの下方の枠体42の外側(下方)に延出しており、押さえ部材4の係合部11bは内向きフランジ42cに係合していない。ボルト7、ナット8も太陽電池モジュール40Aの下方の枠体42の外側にある(図3A、図4Aの状態)。
次いで、枠体42の外側に延出している下方の固定金具組立体2Bの押さえ部材4を下方へ引いてスライドさせると、図9の状態となり、下方の枠体の内向きフランジ42cに係合部12が係合する。この状態で、ナット8を締め付けて、フランジ42cを押圧片12bとリップ1aとの間に挟持する。これで第1の太陽電池モジュール40Aの固定が完了する。
次いで、図10に示すように、第2の太陽電池モジュール40Bの上縁部を下方の固定金具組立体2Bの係合部12上に被さるように、支持レール1上に置き、順次上枠から下枠へと、第1の太陽電池モジュール40Aと同様に支持レール上に固定する。この工程の繰り返しで、次々に太陽電池モジュール40を固定していく。以上すべての太陽電池モジュール40の固定作業を上方から効率よく行うことができる。図6に示すように、固定ボルト7は、常に、支持レール1上に隣接配置される2つの太陽電池モジュール40の相互間隔内に配置されるから、ナット8の締め付け操作は、この間隔の上方から難なく行うことができる。
なお、支持レール1は、個々の固定金具組立体2に対応する長さの短尺のものを、1枚の太陽電池モジュール40について4つずつ、支持部材上に固定する形式でもよい。
【符号の説明】
【0009】
1 支持レール
1a リップ
1b 溝
1c ウェブ
1d フランジ
1e ボルト孔
2 固定金具組立体
3 ベース部材
4 押さえ部材
5 板ばね
5a 基板部
5b ボルト孔
5c 脚部
6 ベース部材本体
6a 底板部
6b 側板部
6c 保持部
6d ボルト孔
6e ねじ孔
7 固定ボルト
8 ナット
9 ボルト
10 スライド板部
10a 長孔
11 第1の係合部
11a 起立板部
11b 押圧片
12 第2の係合部
12a 起立板部
12b 押圧片

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部に内向きフランジを有する枠体に四囲を囲まれた矩形板状の枠付き太陽電池モジュールを支持部材上に複数並べて固定するためのものであって、
前記太陽電池モジュールの内向きフランジを上面に載置できるようにリップを上に向けて前記支持部材上に固定されるC形鋼材からなる支持レールと、
この支持レールの溝内に固定され、支持レールのウェブに対して垂直に起立する固定ボルトと、これに螺合するナットとを具備するベース部材と、
前記固定ボルトを貫通させる長孔を有し、この長孔の範囲で前記支持レールの溝に沿って待機位置とセット位置との間を往復移動可能に前記ベース部材上に支持され、セット位置において前記ナットの締め付けにより支持レールのリップとの間で前記太陽電池モジュールの内向きフランジを挟んで固定する押圧片を有する押さえ部材と、
前記ベース部材と前記押さえ部材との間に介設され、押さえ部材を弾性的に押し上げることにより、前記リップと前記押圧片との間を開いた解放位置に保持しつつ、押さえ部材を待機位置に保持するばねと、を具備し、
前記ベース部材上の固定ボルトは、前記支持レール上に隣接配置される2つの前記太陽電池モジュールの相互間隔内に配置されるように位置設定され、
前記押さえ部材は、前記支持レールの溝内にあって前記ベース部材に摺動自在に重なるように配置され前記長孔を有するスライド板部と、このスライド板部の可動方向の両端部に位置して前記支持レールの溝外に延出し前記太陽電池モジュールの内向きフランジに係合可能に設けられる第1及び第2の一対の係合部とを具備し、
前記押さえ部材の一対の係合部は、それぞれスライド板部から起立して前記支持レールの溝外へ延出する起立板部と、この起立板部の上端からスライド板部と平行に相対向する方向に延出する前記押圧片と、を具備し、
前記押さえ部材が待機位置にある状態で、一方の前記係合部上に被さるように前記支持レール上に置かれる太陽電池モジュールに対し、押さえ部材をセット位置に移動させて、一方の係合部の前記押圧片を太陽電池モジュールの内向きフランジ上に配置し、前記固定ボルト上のナットを締め付けることにより、支持レールと押圧片との間に内向きフランジを挟持するように構成されることを特徴とする太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項2】
前記ばねは、中央の固定部とその両側において同側へ屈折したの脚部とを具備する板ばねからなり、固定部において前記ベース部材の中央部に固定され、ベース部材から立ち上がった両脚部の上面が前記押さえ部材の下面に相対摺動自在に構成されることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項3】
前記ベース部材は、前記支持レールのウェブに重なる底板部と、この底板部の両縁から直角に起立して支持レールのフランジに沿う一対の側板部とをさらに具備し、この側板部には、ねじ孔が形成され、このねじ孔に支持レールのフランジを貫通する固定ボルトが螺合されることによって、ベース部材が支持レールに固定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの固定装置。
【請求項4】
前記支持レールのウェブを貫通して前記支持部材に締め付けられる固定ボルトをさらに具備し、
前記ベース部材の底板部が、前記固定ボルトの頭部を回転不可能に保持するボルト保持部をさらに具備することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定装置。

【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】
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【公開番号】特開2013−60709(P2013−60709A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−198148(P2011−198148)
【出願日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【出願人】(000108708)タキゲン製造株式会社 (256)
【Fターム(参考)】