(54)【考案の名称】太陽電池パネル装置の基礎架台構造

(73)【実用新案権者】不二高圧コンクリート株式会社

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、地上等の設置面に太陽電池パネル装置を簡単に設置できる太陽電池パネル装置の基礎架台構造に関する。

【従来の技術】

【0002】
近時、クリーンエネルギーとして太陽光発電が期待されており、社会的な関心が高く、家庭や公共施設、オフィスビル、工場等いろいろな場所に設置されている。さらに、広い用地等に多数の太陽電池パネルを並べて発電容量がメガワットクラスの大規模な太陽光発電設備、いわゆるメガソーラーの構築も進められている。しかしながら、太陽電池パネルを地面上等に設置する際には、太陽電池パネル自体の重量を受けて確実に支持する必要があるとともに、強風や雪、又は地震の揺れ等の外力に耐えうるように強度の高い架台構造の設計が必要である。従来の太陽電池アレイ架台の固定方法としては、例えば、特許文献1に開示されているように、施工する部分の地面を掘削してコンクリート基礎9を所定厚さで打設して養生し、その後太陽電池アレイ架台10を受けるH鋼チャンネルベース8をコンクリート基礎9にアンカーボルト3を介して固定して風圧等に耐えうる強度に補強されたものであった。なお、符号は特許文献1記載のものである。
【0003】

【効果】

【0011】
本考案の太陽電池パネル装置の基礎架台構造によれば、複数枚の太陽電池パネルを支持フレームで支持させた太陽電池パネル装置を設置面上に設置する基礎架台構造であり、設置面上に配置され、断面逆T字状に一体化されたベース部と縦部とからなるとともに、縦部の上端で太陽電池パネル装置を傾斜状態で支持する複数の断面逆T字状ブロックと、複数の逆T字状ブロックのベース部どうしを連結する連結構造と、を備えることから、設置面上に複数の逆T字状ブロックを配置してそれらのベース部どうしを連結構造で連結するだけで、簡単に基礎架台構造を構築して太陽電池パネル装置を支持することができる結果、施工作業を軽労力、短時間で行え、低コストで施工できることができる。また、連結構造で逆T字状ブロックのベース部どうしを連結しているので架台構造全体の強度が高く、発電容量がメガワットクラスの大規模な太陽電池パネル装置であっても風圧、積雪等の外力にも耐えて確実に支持できる。さらに、小規模から大規模の様々な規模の太陽電池パネル装置に対応して容易に設計変更可能であり、実用性が高い。
【0012】
また、複数の逆T字状ブロックは、それぞれ縦部の上端に形成される直線状受部の直線方向が太陽電池パネル装置の流れ方向に対して直交するように設定されるとともに、逆T字状ブロックの縦部の上端の高さは、太陽電池パネル装置の傾斜に対応した高さで設けられた構成とすることにより、太陽電池パネル装置の規模に応じて確実に支持できる逆T字状ブロックの構成を具体的に実現できる。
【0013】
また、複数の逆T字状ブロックは、それぞれ縦部の上端に形成される直線状受部の直線方向が太陽電池パネル装置の流れ方向に対して沿うように傾斜して設定された構成とすることにより、太陽電池パネル装置の規模に応じて確実に支持できる逆T字状ブロックの構成を具体的に実現できる。
【0014】
また、連結構造は、複数の逆T字状ブロックのベース部の対向する端面側に凹設された雌ネジ部と、ベース部に凹設された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を両端に有し、ベース部どうしを連結する金属棒材と、を含む構成とすることにより、ベース部どうしを確実に連結できる連結構造を簡単な構造で具体的に実現できる。
【0015】
また、連結構造は、複数の逆T字状ブロックのベース部の間に、それらのベース部の上面側と面一となるようにコンクリートを打設して形成された打設コンクリート部を含む構成とすることにより、より強固にベース部どうしを連結し、高い強度を実現できるとともに、太陽電池パネル装置を屋根として兼用し、ベース部と打設コンクリート部の面一な上面を利用して、例えば、物置、駐輪場、駐車場、歩道等の簡易通路、植物栽培区画等としてスペースを有効に利用することができ、実用性を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本考案の第1の実施形態に係る太陽電池パネル装置の基礎架台構造の側面図である。
【図2】図1の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の斜視図である。
【図3】図1の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の逆T字状ブロックの斜視図である。
【図4】図1の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の要部を拡大した斜視図である。
【図5】図5のA−A線断面図であって太陽電池パネル装置を支持した状態の要部説明図である。
【図6】本考案の第2の実施形態に係る太陽電池パネル装置の基礎架台構造の側面図である。
【図7】図6の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の斜視図である。
【図8】図6の太陽電池パネル装置の基礎架台構造のB−B線矢視図の要部説明図である。
【図9】図6の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の逆T字状ブロックの斜視図である。
【図10】図6の太陽電池パネル装置の逆T字状ブロックの縦部の上端の他の実施形態の要部説明図である。

【0017】
以下、添付図面を参照しつつ本考案の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の実施の形態について説明する。本考案の太陽電池パネル装置の基礎架台構造は、例えば、小規模から大規模の種々の太陽電池パネル装置に対応して、該太陽電池パネル装置を地上、ビルの屋上等の平らな設置面上に設置し高強度の太陽光発電設備を簡単に構築できる架台装置である。図1ないし図5は、本考案の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の第1の実施形態を示している。図1、図2に示すように、本実施形態において、太陽電池パネル装置の基礎架台構造(以下、単に「基礎架台構造」ともいう)10は、太陽電池パネル装置12を受ける複数の逆T字状ブロック14と、逆T字状ブロック14どうしを連結する連結構造16と、を有している。
【0018】
本実施形態では、基礎架台構造10に支持される太陽電池パネル装置12は、例えば、従来周知の複数枚の太陽電池パネル18を縦横面状に配列させ、形鋼等からなる金属製の支持フレーム20にボルト、ナット等の固定手段を介して支持させており、目的の発電量の規模に応じた太陽電池アレイを構成している。太陽電池パネル装置12は、例えば、全体的に平板状に構成されており、太陽電池の受光面を南向きに所定の角度(例えば、20〜35度程度)で傾斜された状態で基礎架台構造10に支持される。図上の矢印Fdは太陽電池パネル装置の流れ方向を表している。なお、太陽電池パネル装置12の傾斜角度は、設置される場所の緯度等を含む年間の発電電力量の条件等に応じて設定されるとよい。
【0019】
図1、図2、図3に示すように、逆T字状ブロック14は、例えば、平らな地面等を設置面GLとして所定の位置に並べて配置され、複数個のブロックで面状に広がる太陽電池パネル装置12を傾斜状態で設置面から所定の高さ位置に支持する支持ブロックである。それぞれの逆T字状ブロック14は、例えば、予め工場等で成形されるプレキャストコンクリート(コンクリート二次製品)であり、断面逆T字状に一体化されたベース部22と縦部24とからなり、設置面GL上に自立するようになっている。逆T字状ブロック14のベース部22は、逆T字状ブロックを地面等に安定して載置するためのベース部分であり、例えば、ある程度の厚みを有し一方に長い略矩形平板状に形成され、板面を上下方向に向けて配置される。縦部24は、ベース部22の上面側から該ベース部22に対して直交するように上方に立設された逆T字の直立部分であり、縦部24が成す縦平面がベース部22が成す横平面と直交している。本実施形態では、縦部24は、例えば、外形輪郭が略矩形状で、内側に矩形状の抜き孔26が厚み方向に貫通された孔明き壁体又は枠状体からなる。縦部24は、例えば、直線状の下端縁をベース部22の短辺方向中間位置であって、ベース部22の長手方向に沿うように配置されてベース部22に一体的に接続されている。縦部24の上端縁は、例えば、ベース部22の上面と略平行に水平方向に向けて直線状に形成されるとともに、太陽電池パネル装置12を受ける直線状受部28が形成されている。なお、縦部24に抜き孔26を形成することにより、逆T字状ブロックの軽量化できるとともに通風路を大幅に確保して太陽電池パネルを効果的に冷却できるようになっている。縦部24は、例えば、抜き孔を形成しない平面縦壁で形成してもよく、この場合、縦部の強度を高く維持できる。縦部24の強度、軽量化等を考慮して、抜き孔の有無、大きさ、厚み、形状等を設定するとよい。
【0020】
図1、図2に示すように、複数の逆T字状ブロック14は、例えば、側面視では縦部24どうしを平行に対向させて複数列配置されるとともに、太陽電池パネル装置12の流れ方向Fdの複数個所を所定間隔で受けるように所定の間隔で配置される。すなわち、複数の逆T字状ブロック14は、それぞれ縦部24の直線状受部28の直線方向Rd(図1では、紙面に垂直な方向)が太陽電池パネル装置12の流れ方向Fdに対して直交するように設定され、直線状受部28どうしを平行に対向しつつ、太陽電池パネル装置12の傾斜の高位側位置から低位側位置に向けて所定間隔で受けるように複数列(例えば、3列)配置される。また、設置面上の水平方向で太陽電池パネル装置の流れ方向Fdの低位側を前方、高位側を後方とすると、複数の逆T字状ブロック14は前後方向には所定間隔で配置される。水平方向で前後方向及び流れ方向Fdに直交する方向を左右方向とすると、複数の逆T字状ブロック14は、左右方向に直線状受部28の直線方向Rdを向けるとともに、互いに逆T字状の端面どうしを当接して直列状に配置されている。逆T字状ブロック14は、太陽電池パネル装置12の傾斜に対応して各列ごとに縦部24の上端の高さを異ならせて設定されている。よって、逆T字状ブロック14は、太陽電池パネル装置12の流れ方向Fdの高位側(後方側)を受けるように配置されるものは縦部24の高さが高く形成され、太陽電池パネル装置12の流れ方向Fdの低位側(前方側)を受けるように配置されるものは縦部24の高さが低く形成され、それらの縦部24の上端を結ぶ傾斜は、流れ方向Fdに略沿うようになっている。なお、逆T字状ブロック14は、太陽電池パネル装置12の規模に応じて個数、配置位置などが設定される。また、逆T字状ブロック14は、本実施形態では、側面視で3列を所定間隔で配置したがこれに限らず、例えば、2列又は4列以上の任意の列数等太陽電池パネル装置の規模に応じて設定するとよい。また、逆T字状ブロック14は、直線状受部28の直線方向Rdに沿って並ぶブロックどうしを所定間隔で離隔して配置し、後述の連結構造16で連結することとしてもよい。
【0021】
図4、図5に示すように、逆T字状ブロック14の縦部24の上端に形成される直線状受部28には、例えば、その直線方向Rdに沿って連続してスリット30を開口したレール部32が設けられている。レール部32には、太陽電池パネル装置12の支持フレーム20を固定するブラケット34が取り付けられる。レール部32は、例えば、縦部24の上端から凹設され直線方向(Rd)に沿って長く形成された凹部36と、その凹部36の上方側に幅の狭いスリット30の幅を形成するように突合せ状に水平配置されるレール板部38と、を含む。レール部32は、例えば、逆L字状に対向させた2個のL字鋼を、それらの水平板部分と縦部24の上端の上面とを面一にした状態で固定して形成されており、逆T字状ブロックを製造する際に一体的に固定されている。ブラケット34は、例えば、上面側に傾斜壁が形成された断面台形状に形成されており、該傾斜上壁の傾斜角度を太陽電池パネル装置12の流れ方向Fdに沿うように設定されている。ブラケット34は、傾斜上壁及び下壁に貫通孔が穿孔されている。ブラケット34は、直線状受部28のレール部32上に載置させ、下壁の貫通孔とレール部32のスリット30とを位置合わせした状態でボルト、ナット等の締結部材40を介してレール部32の長手方向の任意の位置に締結される。さらに、ブラケット34は、傾斜上壁にボルト、ナット等の締結部材42を介して太陽電池パネル装置12の支持フレーム20が締結される。これにより、各製造メーカによって異なるサイズの太陽電池パネルであっても、支持フレーム20の締結位置を自在に変更させながら逆T字状ブロック14の縦部24の直線状受部28に取付けて支持させることができる。なお、直線状受部28の構成は、上記の構成に限らず、例えば、縦部の上端の直線方向長さで上面が傾斜された断面台形状の一方に長い金属筒体を逆T字状ブロック14の縦部24の上端に固定して形成してもよく、その他支持フレーム20を支持できる任意の構成でもよい。
【0022】
連結構造16は、複数の逆T字状ブロック14のベース部22どうしを連結する連結手段であり、基礎架台構造10全体の強度を向上させる。図1、図2に示すように、本実施形態では、連結構造16は、例えば、太陽電池パネル装置の低位側から高位側に向けて所定間隔で対向配置された縦部24の高さが異なる逆T字状ブロック14において、それらのベース部22の間に架設状に配置されて連結する複数の金属棒材44と、それらのベース部22の間を閉鎖するように形成される打設コンクリート部46と、を含む。本実施形態では、図3にも示すように、金属棒材44の両端には、雄ネジ部48が形成されているとともに、ベース部22の端面側には、金属棒材44の雄ネジ部48に螺合するインサートナットが埋設されて雌ネジ部50が凹設されている。すなわち、連結構造16は、ベース部22の対向する端面側に凹設された雌ネジ部50と、雌ネジ部50に螺合する雄ネジ部48を両端に有する金属棒材44と、を含む。ベース部22の雌ネジ部50及び金属棒材44は複数組設けられている。
【0023】
打設コンクリート部46は、例えば、所定間隔で対向する複数の逆T字状ブロック14のベース部22の間に、それらのベース部22の上面側と面一となるようにコンクリートを打設して形成されている。これらの金属棒材44及び打設コンクリート部46により、鉄筋コンクリートのように高い強度を実現し、連結強度を向上しうる。同時に、コンクリートの打設により、逆T字状ブロック14は、対向方向の縦部の高さが異なる逆T字状ブロックどうしのみならず、列方向の縦部の高さが同じ逆T字状ブロックどうしも一体的に連結することができ、高い連結強度を実現している。さらには、ベース部22の上面と打設コンクリート部46の上面は面一に形成されるので、太陽電池パネル装置12と逆T字状ブロック14と打設コンクリート部46とで囲まれる断面台形状の空間Sでは、広い面一な床面が形成される結果、太陽電池パネル装置を屋根として兼用して、その空間Sを、例えば、物置や、駐輪場、駐車場または歩道等の簡易通路や植物栽培区画等として有効に活用することができる。なお、直線状受部の直線方向Rdに列状に設置される逆T字状ブロック14どうしについても連結するとよい。なお、連結構造16は、上記の構成に限らず、例えば、風や雪等の外力の影響が少ない場所に設置する場合には、打設コンクリート部46を形成せずに金属棒材44だけで連結した構造でもよい。また、連結構造16は、例えば、打設コンクリート部46に代えて、ベース部22どうしの間隔に対応した大きさ形状でかつベース部22の厚みと略同じ厚みに予め成型した平板状のコンクリート板部材、すなわち、コンクリート二次製品の平板状ブロック、を用意しておき、現場で逆T字状ブロックのベース部とコンクリート板部材を連結してそれらの上面を面一にして連結する構造でもよい。
【0024】
本実施形態に係る基礎架台構造10を施工する際には、例えば、太陽電池パネル装置12を設置する位置、規模、及び傾斜等の諸条件に対応して設計した、縦部24の高さが異なる3種類の複数の逆T字状ブロック14を予め工場で製造しておく。施工現場では、地面を平らに整地しておき、現場に運んだ逆T字状ブロック14を所定の配置構成で地面上に並べていく。この際、所定間隔で対向する縦部24の高さが異なる逆T字状ブロック14のベース部22どうしを連結構造16の金属棒材44で連結する。その後、それらのベース部22の間に生コンクリートを打設して、打設したコンクリートがベース部22の上面と面一にし、養生して固化させて、打設コンクリート部46を形成する。施工された基礎架台構造10のそれぞれの逆T字状ブロック14の縦部24の直線状受部28に支持フレーム20をブラケットを介して取り付けて、太陽電池パネル装置12を支持させる。これにより、施工現場での作業を簡略化して、簡単かつ短時間に製造することができる。また、逆T字状ブロック14どうしは、金属棒材44及び打設コンクリート部46により強固に連結されるので、メガワットクラス等の大規模な太陽電池アレイを形成させる太陽電池パネル装置12であっても確実に支持できるような強度の高い架台構造を構築できる。また、逆T字状ブロックのベース部22と打設コンクリート部46とで広い面一な床面が形成されるので、太陽光発電設備だけでなく、例えば、物置や、駐輪場、駐車場等としても有効に活用することができ、利用幅をおおきく拡大して実用性を向上できる。
【0025】
次に、図6ないし図9を参照しつつ本考案の太陽電池パネル装置の基礎架台構造の第2の実施形態について説明する。上記実施形態と同一部材には同一符号を付し詳細な説明を省略する。本実施形態に係る基礎架台構造10−2は、上記実施形態と略同じ構成であるが、それぞれの逆T字状ブロック14aの縦部24aの構造、及び太陽電池パネル装置12の流れ方向Fdに対する逆T字状ブロック14aの配置構成が異なっている。図6、図7、図9に示すように、逆T字状ブロック14aは、例えば、縦部24の上端に形成される直線状受部28の直線方向Rdが太陽電池パネル装置12の流れ方向Fdに対して沿うように傾斜して設定されている。すなわち、逆T字状ブロック14aの縦部24aの上端は、太陽電池パネル装置12の傾斜に沿うように斜めに形成されている。複数の逆T字状ブロック14aの配置構成は、図8に示すように、設置面GL上の左右方向すなわち太陽電池パネル装置の流れ方向Fdに対して直交する方向に縦部24を対向させて所定間隔で並列されている。具体的には、図6、図7に示すように、逆T字状ブロック14aの縦部24aは、例えば、外形輪郭が側面視で上端が傾斜した略台形状に形成されて直線状の下端をベース部22に接続されている。縦部24aの傾斜された上端に沿って直線状受部28が形成されており、直線状受部28の傾斜角度は太陽電池パネル装置12の流れ角度に対応して設定されている。直線状受部28には、例えば、雌ネジ部が凹設されたインサートナット52が埋設されており、インサートナット52にボルト等の締結部材(図示せず)で角筒状のブラケット54を連結し、ブラケット54と太陽電池パネル装置12の支持フレーム20とを締結部材で締結して太陽電池パネル装置12が取り付けられる。なお、ブラケット54を介さずに直線状受部28のインサートナット52に直接に太陽電池パネル装置12の支持フレーム20を締結して取り付けてもよい。連結構造16は、図7、図8に示すように、上記実施形態と同じ構成となっており、ベース部22と打設コンクリート部46とにより上面が面一な床面が形成されている。本実施形態に係る基礎架台構造10−2でも、施工作業を簡略化できる、高い強度を実現できる、架台構造の床面を物置や駐車場等としても利用できる等の上記実施形態同様の作用効果を奏しうる。
【0026】
なお、図10に示すように、直線状受部28の構成は第1実施形態のように、その直線方向Rdに沿ってスリット30が設けられたレール部32を備えてもよい。レール部32で構成した場合には、支持フレームの締結位置を自在に設定することができ、各製造メーカごとにサイズが異なる太陽電池パネルにも対応しやすく確実に太陽電池パネル装置を支持することができる。
【0027】
以上説明した本考案の太陽電池パネル装置の基礎架台構造は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載した本考案の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本考案の太陽電池パネル装置の基礎架台構造は、小規模からメガワットクラスの大規模の太陽光発電設備を規模に応じて簡易に構築するのに好適に適用できる。
【0029】
10、10−2 太陽電池パネル装置の基礎架台構造
12 太陽電池パネル装置
14、14a 逆T字状ブロック
16 連結構造
22 ベース部
24、24a 縦部
28 直線状受部
44 金属棒材
46 打設コンクリート部
48 雄ネジ部
50 雌ネジ部
Fd 太陽電池パネル装置の流れ方向
Rd 直線状受部の直線方向

(57)【要約】

【課題】現場での作業を簡単に短時間で行え、低コストで施工できるとともに、高い強度を実現して大規模な太陽電池パネル装置でも確実に支持できるうえ、規模に合わせて設計変更も容易である太陽電池パネル装置の基礎架台構造を提供する。【解決手段】複数枚の太陽電池パネル18を支持フレーム20で支持させた太陽電池パネル装置12を設置面GL上に設置する基礎架台構造であり、設置面GL上に配置され、断面逆T字状に一体化されたベース部22と縦部24とからなるとともに、縦部24の上端で太陽電池パネル装置12を傾斜状態で支持する複数の断面逆T字状ブロック14と、複数の逆T字状ブロック14のベース部22どうしを連結する連結構造16と、を備えた太陽電池パネル装置の基礎架台構造10から構成される。


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