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技術 パネル状モジュール用の固定具

出願人 出光興産株式会社住ベシート防水株式会社
発明者 北野貴寛白井哲之渡部智之山田忠治
出願日 2019年3月28日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-065147
公開日 2020年10月8日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-165141
状態 未査定
技術分野 屋根ふき・それに関連する装置または器具
主要キーワード ワイヤ固定具 モジュール組立体 紐部材 ABS樹脂 外周部付近 屋外設置 FRP パネル受け
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月8日)のものです。
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図面 (13)

課題

パネルモジュールを支持するための強度を維持しつつ、設置面の防水性の低下を抑制することができるパネル状モジュール用の固定具を提供する。

解決手段

パネル状モジュール用の固定具100は、締結部材400により設置面500に固定される基部210を有する支持金具200と、防水性のカバーシート300と、を備える。カバーシート300は、少なくとも基部210に取り付けられた締結部材400を覆い、基部210の外縁よりも外側へ延出している。

概要

背景

近年、太陽電池モジュールは、屋外屋根のような設置面に設置される。太陽電池モジュールを設置面上で支え架台として、様々なものが検討されている(特許文献1)。特許文献1は、太陽光を受けて電気を発生させる光起電アレイ(太陽電池モジュール)を屋根のような設置面上で支えるための架台を開示する(特許文献1の図4等参照)。

特許文献1に示す架台は、太陽電池モジュールの側辺に沿ったレールを含む。レールは、設置面に固定される下部ベースと、上部キャップを含む。下部ベースは、太陽電池モジュールを支持する。上部キャップは、下部ベースの上部に取り付けられ、下部ベースに支持された太陽電池モジュールを上方から覆う。架台を構成するレールの下部ベース及び上部キャップは、両方とも剛性ポリ塩化ビニルのような樹脂から押出し成形されている。また、特許文献1は、レールの下部ベースを屋根の膜と同じ材料で構成し、下部ベースを屋根の膜に熱結合熱溶接)することを記載する。

概要

パネルモジュールを支持するための強度を維持しつつ、設置面の防水性の低下を抑制することができるパネル状モジュール用の固定具を提供する。パネル状モジュール用の固定具100は、締結部材400により設置面500に固定される基部210を有する支持金具200と、防水性のカバーシート300と、を備える。カバーシート300は、少なくとも基部210に取り付けられた締結部材400を覆い、基部210の外縁よりも外側へ延出している。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

締結部材により設置面に固定される基部を有する支持金具と、防水性カバーシートと、を備え、前記カバーシートは、少なくとも前記基部に取り付けられた前記締結部材を覆い、前記基部の外縁よりも外側へ延出している、パネルモジュール用の固定具

請求項2

前記カバーシートは、合成樹脂又はアスファルトにより構成されている、請求項1に記載のパネル状モジュール用の固定具。

請求項3

前記設置面は合成樹脂により構成されており、前記カバーシートは、前記設置面を構成する合成樹脂と同一種の材料により構成されている、請求項1又は2に記載のパネル状モジュール用の固定具。

請求項4

前記支持金具は、パネル状モジュールを支える支持部と、前記基部から前記支持部に向かって延びる立設部と、を有し、前記カバーシートは、前記立設部を貫通させる孔部を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のパネル状モジュール用の固定具。

技術分野

0001

本発明は、太陽電池モジュールのようなパネルモジュール用の固定具に関する。

背景技術

0002

近年、太陽電池モジュールは、屋外屋根のような設置面に設置される。太陽電池モジュールを設置面上で支え架台として、様々なものが検討されている(特許文献1)。特許文献1は、太陽光を受けて電気を発生させる光起電アレイ(太陽電池モジュール)を屋根のような設置面上で支えるための架台を開示する(特許文献1の図4等参照)。

0003

特許文献1に示す架台は、太陽電池モジュールの側辺に沿ったレールを含む。レールは、設置面に固定される下部ベースと、上部キャップを含む。下部ベースは、太陽電池モジュールを支持する。上部キャップは、下部ベースの上部に取り付けられ、下部ベースに支持された太陽電池モジュールを上方から覆う。架台を構成するレールの下部ベース及び上部キャップは、両方とも剛性ポリ塩化ビニルのような樹脂から押出し成形されている。また、特許文献1は、レールの下部ベースを屋根の膜と同じ材料で構成し、下部ベースを屋根の膜に熱結合熱溶接)することを記載する。

先行技術

0004

特開2015−71937号公報

発明が解決しようとする課題

0005

太陽電池モジュールのようなパネル状モジュールは、例えば防水シートのような樹脂製の設置面上に設けられることがある。この場合、特許文献1に記載されているように樹脂製の架台は、熱結合(熱溶接)によって容易に樹脂製の設置面に固定することができる。しかしながら、樹脂同士の熱結合の場合、パネル状モジュールの荷重を支えるための強度が不足することがある。

0006

一方、パネル状モジュールを支持する架台が金属から構成されている場合、アンカーボルトのような締結部材によって、架台を設置面に固定する必要がある。この場合、締結部材が挿入される孔が設置面に形成されるため、設置面の防水性が低下することがある。

0007

したがって、パネル状モジュールを支持するための強度を維持しつつ、設置面の防水性の低下を抑制することができるパネル状モジュール用の固定具が望まれる。

課題を解決するための手段

0008

一態様に係るパネル状モジュール用の固定具は、締結部材により設置面に固定される基部を有する支持金具と、防水性のカバーシートと、を備える。カバーシートは、少なくとも基部に取り付けられた締結部材を覆い、基部の外縁よりも外側へ延出している。

発明の効果

0009

上記態様によれば、パネル状モジュールを支持するための強度を維持しつつ、設置面の防水性の低下を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0010

第1実施形態に係るパネル状モジュール組立体の斜視図である。
図1の矢印2A方向から見たパネル状モジュール組立体の側面図である。
図2の領域3Aを拡大した拡大図である。
第1実施形態に係るパネル状モジュール用の固定具の分解斜視図である。
固定具を構成する支持金具の上面図である。
図5の矢印6A方向から見た支持金具の平面図である。
図5の矢印7A方向から見た支持金具の平面図である。
支持金具を構成する基部、支持部及び立設部の斜視図である。
支持金具を構成するクランプの斜視図である。
図9に示すクランプの上面図である。
支持金具を構成するワイヤ固定具の斜視図である。
第2実施形態に係る支持金具の側面図である。

実施例

0011

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがあることに留意すべきである。

0012

(1)第1実施形態
図1は、第1実施形態に係るパネル状モジュール組立体の斜視図である。図2は、図1の矢印2A方向から見たパネル状モジュール組立体の側面図である。

0013

パネル状モジュール組立体は、パネル状モジュール10と、パネル状モジュール10を設置面500上に固定する、パネル用モジュール用の固定具100と、を有する。パネル状モジュール10は、例えば太陽電池モジュールのような屋外設置用のモジュールであってよい。設置面500は、水平面から傾斜した面であってもよく、水平面に実質的に平行な面であってもよい。また、設置面500は、平坦な面であってもよく、凹凸を有する面であっても良い。

0014

設置面500は、合成樹脂によって被覆された面であってもよい。例えば、設置面500は、屋外の屋根面コーティングされた樹脂材料によって構成された面であってもよく、屋外の屋根面上に敷かれた防水シートによって構成された面であってもよい。この場合、設置面500を構成する材料は、例えば塩化ビニル樹脂アクリル樹脂ABS樹脂繊維強化プラスチックFRP)のような合成樹脂材料であってもよく、アスファルトシートのような材料であってもよい。

0015

パネル状モジュール10は、略平板状の形状、例えば略長方形の平板形状を有していてよい。パネル状モジュール10は、湾曲可能なパネルから構成されていてよいが、これに限られない。パネル状モジュール10は、略平板状のパネル部12と、パネル部12の周囲に設けられたフレーム14と、を含んでいてよい。好ましい態様では、パネル部12は、太陽光のエネルギー電気エネルギーに変換する太陽電池パネルである。

0016

本実施形態では、パネル状モジュール組立体は、互いに格子状に配列された複数のパネル状モジュール10を含む。図1に示す例では、パネル状モジュール組立体は、4つのパネル状モジュール10を含む。具体的には、一方向に2つのパネル状モジュール10が並び、当該一方向に直交する方向に2つのパネル状モジュール10が並ぶ。この代わりに、パネル状モジュール組立体は、1つのパネル状モジュール10のみを含んでいてもよい。

0017

各々のパネル状モジュール10は、互いに対向する2辺を支持する複数の固定具100によって、設置面500上に固定されている。図1に示す態様では、各々のパネル状モジュール10は、4つの固定具100によって、設置面500上に固定されている。固定具100は、パネル状モジュール10のフレーム14を支持していてよい(図3も参照)。

0018

次に、各々の固定具100の構成について、詳細に説明する。図3は、図2の領域3Aを拡大した拡大図である。図4は、第1実施形態に係るパネル状モジュール用の固定具の分解斜視図である。図5は、固定具を構成する支持金具の上面図である。図6は、図5の矢印6A方向から見た支持金具の平面図である。図7は、図5の矢印7A方向から見た支持金具の平面図である。図8は、支持金具を構成する基部、支持部及び立設部の斜視図である。図9は、支持金具を構成するクランプの斜視図である。図10は、図9に示すクランプの上面図である。図11は、支持金具を構成するワイヤ固定具の斜視図である。

0019

固定具100は、支持金具200と、防水性のカバーシート300と、を備える。支持金具200は、パネル状モジュール10を支える支持部220と、支持部220に支持されたパネル状モジュール10の荷重を支える基部210と、を有する。また、支持金具200は、基部210から支持部220に向かって延びる立設部230を有していてよい。

0020

本実施形態では、基部210と支持部220と立設部230は、金属により一体に形成されている。支持金具200を構成する金属材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム合金ステンレス合金を含んでいてよい。また、支持金具200は、金属材料の他に、樹脂材料を部分的に含んでいてもよい。この場合、少なくとも基部210は、金属材料によって構成されることが好ましい。

0021

支持金具200の基部210は、平板状であり、設置面500上に置かれる。基部210は、使用中では締結部材400により設置面500に固定される。締結部材400は、例えば螺子、ボルト、アンカー又は等であってよい。本実施形態では、締結部材400は螺子であり、螺子は基部210に設けられた孔部212を通って設置面500に挿入されている。孔部212は、例えば、基部210の外周部付近に複数設けられていてよい。このように、基部210が、ボルト、アンカー又は釘等の締結部材400によって設置面500に強固に固定されるため、パネル状モジュール10の荷重を支えるための強度を十分に確保し易くなる。

0022

立設部230は、設置面500から離れる方向(以下、「上方」と称することがある。)に、基部210から連続して延びている。支持部220は、立設部230の上端で、基部210を構成する面に沿う方向に広がっている。支持部220は、パネル状モジュール10の端部、具体的にはフレーム14の下部に当接していてよい。

0023

支持金具200は、クランプ240及び/又はワイヤ固定具250を含んでいてもよい。クランプ240は、支持部220上に置かれたパネル状モジュール10の端部を上から押さえ役割を果たす。具体的には、クランプ240は、支持部220の上面に当接する凹部242と、凹部242よりも上方でパネル状モジュール10の端部の上面を覆う被覆部244と、を有していてよい。

0024

クランプ240の凹部242には、締結部材260が挿入される孔部246が形成されていてよい。この場合、支持金具200の支持部220にも、孔部226が形成されていてよい。締結部材260が、クランプ240の孔部246と支持部220の孔部226に挿入されることによって、クランプ240が支持部220に締結される。これにより、パネル状モジュール10の端部は、支持部220とクランプ240の被覆部244との間に挟み込まれた状態になる。締結部材260は、例えば螺子やボルトであってよい。

0025

ここで、図3に示すように、互いに隣接するパネル状モジュール10どうしの間に設けられた固定具100におけるクランプ240は、互いに隣接するパネル状モジュール10の両方の端部を覆うよう構成されていてよい。具体的には、互いに隣接するパネル状モジュール10の端部のそれぞれが、支持金具200の支持部220上に支持される。クランプ240は、互いに隣接するパネル状モジュール10の端部どうしの間に配置される。クランプ240に設けられた一対の被覆部244が、互いに隣接するパネル状モジュール10の端部を覆う。

0026

一方、パネル状モジュール組立体の端に設けられた固定具100におけるクランプ240は、1つのパネル状モジュール10の端部を覆っていればよい。この場合であっても、固定具100を構成する支持金具200は、互いに隣接するパネル状モジュール10どうしの間に設けられたものと同様の構成であってよいことに留意されたい。

0027

図9に示すように、被覆部244は、パネル状モジュール10の上面に沿った面において、先端に向かうにつれて厚みが小さくなるよう傾斜していることが好ましい。これにより、パネル部12に付着した雨水のような液体が、被覆部244を経由して、クランプ240の凹部242に到達し易くなる。したがって、パネル部12に付着した液体が排水され易くなる。

0028

ワイヤ固定具250は、略長方形状の平板によって構成されていてよい。本実施形態では、ワイヤ固定具250は、支持金具200の支持部220の下面に締結されている。具体的には、ワイヤ固定具250は、締結部材260が挿入される孔部256を有する。これにより、ワイヤ固定具250は、クランプ240と一緒に、支持部220に締結される。これにより、締結部材260の数を増やすことなく、複数の部品が互いに締結されることになる。

0029

ワイヤ固定具250は、支持部220に締結された状態で、設置面500に沿った方向において支持部220よりも外側に延出していてよい。ワイヤ固定具250の、支持部220よりも外側に延出した部分に、貫通穴252が設けられていてよい。この貫通穴252に結束バンドのような紐部材を通すことによって、太陽電池モジュールのようなパネル状モジュール10に設けられる不図示の配線を、支持金具200に固定することができる。

0030

支持部220に設けられた孔部226は、支持部220とクランプ240によって挟まれるパネル状モジュール10の一辺が延びている方向とは交差する方向(以下、単に「交差方向」と呼ぶ。)に長くなっていることが好ましい。これにより、孔部226に挿入された締結部材260が、交差方向に沿って移動可能になる。したがって、クランプ240は、支持部220に関して締結部材260と一緒に移動可能になる。この場合、支持部220上に支持されたパネル状モジュール10の端部の位置に合わせて、クランプ240の位置を微修正できるため、パネル状モジュール10を設置し易くなる。

0031

防水性のカバーシート300は、使用中において、少なくとも支持金具200の基部210に取り付けられた締結部材400を覆う。この場合、防水性のカバーシート300は、基部210を設置面500に固定する締結部材400全てを覆うことが好ましい。これにより、カバーシート300は、基部210に設けられた孔部212から雨水のような液体が侵入することを抑制することができる。さらに、カバーシート300は、基部210の外縁よりも外側へ延出している。これにより、カバーシート300は、基部210の外側の領域で、設置面500と当接する。これにより、カバーシート300は、基部210の外縁と設置面500との境界を覆うため、当該境界から雨水のような液体が侵入することを抑制することができる。したがって、締結部材400による固定によってパネル状モジュール10を支持するための強度を維持しつつ、設置面500の防水性の低下を抑制することができる。

0032

カバーシート300は、基部210の外縁全体を覆うことが好ましい。これにより、カバーシート300は、基部210の外縁と設置面500との境界から雨水のような液体が侵入することをより抑制することができる。

0033

カバーシート300は、立設部230を貫通させる孔部310を有していてよい。カバーシート300の孔部310は、少なくとも支持部220及び立設部230を通ることが可能な大きさであることが好ましい。より好ましくは、孔部310は、設置面500に直交する方向から見て、立設部230と実質的に同様の形状を有することがより好ましい。この場合、支持部220と立設部230をカバーシート300の孔部310に通すことで、カバーシート300は、立設部230のところを除いて基部210のほぼ全体を覆うことができる。このとき、立設部230は、基部210を覆うカバーシート300に形成された孔部310を通って上方に延びる。なお、支持部220及び立設部230を通してカバーシート300を基部210上に装着し易くするため、カバーシート300は、弾性的に伸縮可能な部材によって構成されていてもよい。

0034

カバーシート300は、基部210を覆った状態で、例えば接着剤によって基部210に接着されていてもよく、基部210に接着されていなくてもよい。

0035

前述したように設置面500が合成樹脂により構成されている場合、カバーシート300も、合成樹脂により構成されていることが好ましい。カバーシート300を構成する合成樹脂は、例えば塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ABS樹脂、繊維強化プラスチック(FRP)のような合成樹脂材料であってよい。

0036

このような合成樹脂材料は、例えば熱溶着又は溶剤による溶着のような方法によって、合成樹脂からなる設置面500に固定することができる。熱溶着又は溶剤による溶着では、カバーシート300を構成する合成樹脂の一部と設置面500を構成する合成樹脂の一部が溶け一体化することによって、カバーシート300と設置面500が互いに接着される。これにより、支持金具200をより安定的に固定させることができるとともに、カバーシート300と設置面500との間への液体の侵入をより抑制することができる。熱溶着又は溶剤による溶着の力を向上させるため、カバーシート300は、設置面500を構成する合成樹脂と同一種の合成樹脂により構成されていることがより好ましい。

0037

また、カバーシート300を構成する材料が合成樹脂ではない場合であっても、カバーシートは、設置面500を構成する材料と同一種の材料により構成されていることが好ましい。例えば、カバーシート300を構成する材料と設置面500を構成する材料の両方が、アスファルトシートであってもよい。この場合であっても、合成樹脂材料の場合と同様に、カバーシート300と設置面500が互いに接着され易くなる。

0038

(2)第2実施形態
次に、第2実施形態に係るパネル状モジュール組立体について説明する。図12は、第2実施形態に係る支持金具の側面図である。第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号が付されている。以下では、第1実施形態と同様の構成については、その説明を省略することがある。

0039

第2実施形態では、パネル状モジュール10のフレーム14の形状と、支持金具200のクランプ240の形状が、第1実施形態と異なっている。パネル状モジュール10のフレーム14は、パネル部12の縁に沿って延びている。フレーム14の延在方向から見て、フレーム14は、略S字型の形状を有する(図12参照)。フレーム14は、略「コ」の字型の形状のパネル受け入れ部16を有しており、このパネル受け入れ部16にパネル部12の端部がはめ込まれている。

0040

フレーム14の下部は、支持部220上に積載されている。フレーム14の下部の、クランプ240側の先端は、上方に向かって突出した突出部15を有する。

0041

第2実施形態では、クランプ240は、支持部220の上面に当接する凹部242と、パネル状モジュール10のフレーム14の突出部15に係合する係合部248と、を有する。第1実施形態と同様に、クランプ240の凹部242には、締結部材260が挿入される孔部246が形成されていてよい。

0042

クランプ240の係合部248は、凹部242の両側に設けられていてよい。係合部248は、フレーム14の突出部15と係合する鉤爪形を有していてよい。係合部248は、パネル状モジュールの、支持金具200からの脱落を防止する。

0043

上述したように、実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

0044

例えば、上述した複数の実施形態で説明した各特徴は、可能な限り交換及び/組み合わせ可能であることに留意されたい。

0045

上記実施形態では、基部210は、締結部材400によって設置面500に締結されているが、これに加えて、基部210は、接着剤によって設置面500に固定されていてもよい。また、基部210の、設置面500に対向する面に樹脂材料を設けておき、この樹脂材料と設置面500を構成する樹脂材料とが、例えば熱溶着又は溶剤による溶着のような方法によって、互いに固定されてもよい。

0046

10パネル状モジュール
100固定具
200支持金具
210 基部
212 孔部
220 支持部
300カバーシート
310 孔部
400締結部材
500 設置面

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