(54)【考案の名称】太陽電池パネル支持用架台

(73)【実用新案権者】株式会社クリエイティブテクノソリューション

(73)【実用新案権者】株式会社ササクラ

(73)【実用新案権者】サクラ化学工業株式会社

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図4

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、ビルの屋上等に設置され、太陽電池パネルを支持するための架台に関する。

【従来の技術】

【0002】
従来、太陽電池パネルを支持するための架台としては、特許文献1に示すように、金属製のものが一般的に使用されていた。しかしながら、金属製の架台は、剛性が高く、強度に優れているものの、重量が重いために架台設置面への負荷が大きいという問題があった。また、海岸沿いの地域では塩害による金属の腐食が生じ、耐用年数が短くなるという問題が生じていた。
【0003】

【効果】

【0020】
以上の説明から明らかな通り、本考案によれば、繊維強化プラスチック製で、対向面を有する、角筒材及び/又はチャンネル材からなる一又は二以上のFRP部材を備え、前記FRP部材の少なくとも一部材において、その対向面の間に補強材が設けられたため、軽量化可能で耐食性に優れ、かつ長期にわたって十分な剛性を有する支持用架台を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本考案に係る支持用架台の実施形態を示す外観斜視図
【図2】上記架台の側面図
【図3】上記架台の正面図
【図4】縦桟の要部断面図
【図5】図2のA-A断面図
【図6】図2のB-B断面図
【図7】図4における補強材とは別の第二の態様を示す縦桟の要部断面図
【図8】補強材の第三の態様を示す縦桟の要部拡大図で一部を切り欠いて示す。
【図9】補強材の第四の態様を示す縦桟の要部拡大図で一部を切り欠いて示す。
【図10】補強材の第五の態様を示す縦桟の要部拡大図

【0022】
以下、本考案の支持用架台を図面に基づいて説明する。図1は、本考案に係る支持用架台の実施形態を示す外観斜視図であり、図2は支持用架台の側面図を、図3は支持用架台の正面図をそれぞれ示す。
【0023】
図1〜3に示すように、本実施形態における支持用架台は、構成部材として、2本の縦桟1,1と、縦桟1の下部に取付けられた脚部2と、縦桟1,1上に横架される横架材4とを備えており、横架材4上に太陽電池パネル3が載置される。なお、本実施形態の支持用架台は、被設置面に形成された脚部取付部17に脚部2を取付けることによって固定される。上記構成部材は、軽量化を考慮してすべてFRPによって形成されている。すなわち、全ての構成部材はFRP部材から構成されているが、一部の部材を金属製とすることも可能である。
【0024】
縦桟1及び脚部2は、断面矩形形状の角筒材から構成されており、横架材4は、C型チャンネル材によって構成される。縦桟1,1は間隔をおいて平行に配置される。本実施形態では、縦桟1は2本用いられているが、これに限らず、たとえば、図1に示す縦桟1,1の間にさらに複数本の縦桟1を、間隔をおいて設置することも可能である。
【0025】
縦桟1,1は、太陽電池パネル3が太陽光に対してできるだけ直角に近い角度になるように、水平面に対して傾斜するように設置される。支持用架台は、縦桟1の各面が上下左右に向くようにして組み立てられる。本実施形態では太陽電池パネル3は平面視で矩形状に形成される。
【0026】
横架材4は、2本を一組として太陽電池パネル3の寸法に合わせて間隔をおいて配置される。一組の横架材4,4は、チャンネル材の開放面が側方を向くようにして縦桟1,1上に横架され、固定される。太陽電池パネル3の周縁部には、図8に示すように、枠部3aが形成されている。そして、枠部3aがボルト・ナット等の締結部材によって横架材4の上面に固定される。
【0027】
本考案の支持用架台に用いるFRP製の角筒材やチャンネル材は、たとえば、ガラス繊維や炭素繊維に不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂を含浸し、引抜き成形法によって連続成形することができる。
【0028】
上述のごとく、本実施形態では、FRP部材である縦桟1及び横架材4を、締結部材8(本実施形態ではボルト9及びナット10)によって固定している。具体的には、図4に示すように、FRP部材である縦桟の上面1aと下面1bとが一対の対向面16とされ、縦桟の上面1a及び縦桟の下面1bにボルトが挿通可能な貫通孔11及び12が形成される。貫通孔11及び12の位置関係については、両方の貫通孔の中心線が一直線上に重なるように形成される。また、横架材4の下面4aにも貫通孔15が設けられる。
【0029】
そして、横架材の下面4aと縦桟の上面1aとが接した状態で、各貫通孔15,11及び12にボルト9を挿通し、ボルト9の先端にナット10を螺合させることによって、横架材4と対向面16とを締結部材8に挟み込んで固定している。さらに、対向面16の変形を規制する補強材5が締結部材8の近傍に配置される。補強材5は円筒状のFRP製の筒状部材からなり、これを貫通孔11及び12に挿通することで、両貫通孔をつなぐように設置される。従って、ボルト9は、実際には補強材5に挿通されている。これによって、ボルト9が、貫通孔11及び12を挿通するようにしている。
【0030】
上記構成によれば、締結部材8を締め込みすぎたとしても、補強材5がストッパーとして機能するため、FRP部材の対向面16の変形は規制され、対向面16の破損を未然に防止することができる。補強材の長さは、対向面16の内寸よりも長ければよいが、対向面16の外寸以下の長さになるように形成するのが好ましい。なお、本実施形態では、補強材5は、貫通孔11及び12の壁面に対して接着剤によって固着されている。
【0031】
これにより、FRP部材である縦桟の剛性をより高めることができる。また、支持用架台のなかには、太陽を追尾して縦桟1の角度や架台の向きを自動的に変えるものが知られているが、縦桟の剛性をより高めることで、縦桟1や支持用架台全体が移動する場合に不要の揺れや振動を抑えることが可能となる。
【0032】
また、本実施形態では、縦桟1と脚部2とが、さらに、脚部2と脚部取付部17とが、それぞれボルト9及びナット10からなる締結部材8によって固定されている。以下、これらの部位の取付構造について説明する。なお、図5は、図2のA−A断面図で縦桟1と脚部2との取付構造を示しており、図6は図2のB−B断面図で脚部2と脚部取付部17との取付構造を示している。
【0033】
縦桟1と脚部2との取付構造については、図5に示すように、縦桟1の下面1bには脚部2の上端部が嵌入可能な開口部1cが形成されている。そして、脚部2の上端部を縦桟1に形成した開口部1cに嵌入した状態で、縦桟1及び脚部2を支持用架台の左右方向に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔にFRP製の円筒状部材である補強材5が嵌入される。
【0034】
そして、補強材5にボルト9が挿通され、その状態でボルト9の先端にナット10が螺合され、縦桟1と脚部2とを締結部材8に挟み込んで固定している。この場合、縦桟1及び脚部2のいずれのFRP部材の対向面にも貫通孔が形成される。すなわち、脚部の右側面2a及び脚部の左側面2bが一対の対向面となり、その外側に配された縦桟の右側面1d及び縦桟の左側面1eも一対の対向面となる。
【0035】
脚部2と脚部取付部17との取付構造について、脚部取付部17はFRP製で四角筒状に形成され、図6に示すように、脚部2が脚部取付部17内に挿入可能とされている。そして、脚部2を脚部取付部17に挿入した状態で、脚部取付部17及び脚部2を支持用架台の左右方向に貫通する貫通孔が形成される。
【0036】
すなわち、図5と同様に、脚部2及び脚部取付部17のいずれのFPR部材の対向面にも貫通孔が形成され、その貫通孔にFRP製の円筒状部材である補強材5が嵌入される。そして、補強材5にボルト9が挿通され、その状態でボルト9の先端にナット10が螺合され、脚部取付部17と脚部2とを締結部材8に挟み込んで固定している。
【0037】
補強材5の別の態様としては、図7に示すように、第一筒状体6及び第二筒状体7という二つの部材から構成することも可能である。本態様において、第一筒状体6の筒状部6aは第二筒状体7の筒状部7aよりも長くなるように形成される。各筒状部6a,7aの一端側にはフランジ部6b,7bが形成されており、各筒状部6a,7aの他端側は筒状部7aの径よりも筒状部6aの径の方がひとまわり大きくなるように形成されている。これにより、筒状部7aの他端に筒状部6aの他端が嵌合可能とされている。
【0038】
第一筒状体6は、筒状部6aを貫通孔12から挿入したときに、筒状部6aの先端が貫通孔11に達する長さとされる。そして、第一筒状体6を貫通孔12から縦桟1内に挿入し、第一筒状体6の筒状部6a先端が貫通孔11に嵌合した状態で、第二筒状体7を貫通孔11に挿入する。これにより、第二筒状体7の筒状部7aが第一筒状体6の筒状部6aに嵌入され、筒状部6aの先端がフランジ部7bに当接する。これにより筒状部材である補強材5の長さが一定に固定される。
【0039】
締結部材8を構成するボルト9が、横架材4に形成された貫通孔15と補強材5とに挿通される。そして、第二筒状体7から突出したボルト9の先端にナット10を螺合させて締め込むことにより、横架材4が縦桟1上に固定される。
【0040】
なお、補強材5は、縦桟1の上面1a及び下面1bにおいて固着されているのが好ましい。これにより縦桟1の剛性をより高めることが可能となる。具体的には、第一筒状体6と、貫通孔11及び12との間の摩擦力によって補強材5を固着することができるほか、接着剤の接着力等を利用することも可能である。
【0041】
さらに、補強材5の別の態様としては、図8に示すように、例えばブロック形状とし、これをボルト13及びナット14からなる締結部材の近傍で、FRP部材の対向面16(ここでは縦桟1の上面1aと下面1bとする)の間に嵌合するように設置することもできる。なお、補強材5を縦桟1の上面1aと下面1bとの間に設置するには、縦桟1の側面に開口部を形成し、そこから補強材5を縦桟1内部に導入すればよい。
【0042】
上記補強材5は中実とすることもできるが、補強材5の剛性が低下しない範囲で中空にしたり、内部を格子状あるいはハニカム状とすることも可能である。また、補強材5の外観形状としてはブロック形状のみならず、H型、I型等にすることも可能である。さらに、補強材5はFRP製とするのが好ましい。これにより、支持用架台の軽量化を一層図ることができる。
【0043】
図8に示すように、FRP部材の対向面16の間に嵌合するタイプの補強材5は、接着剤やビス等によって別途固定することなく、締結部材8の締付力によってFRP部材に簡単かつ確実に固定することができ、FRP部材の剛性をより高めることができる。
【0044】
次に、図8における補強材5や横架材等のセッティング方法について説明する。先ず、横架材4を縦桟1の所定位置に配した状態で、横架材4と、FRP部材の対向面16としての縦桟の上面1a及び縦桟の下面1bとに形成した貫通孔(図示せず)に、横架材4側からボルト13を挿通させる。そして、縦桟の下面1bから突出したボルト13の先端にナット14を螺合させる。本態様においては、ボルト13及びナット14が締結部材とされる。ナット14を締め込むことにより、横架材4と縦桟1とを挟み込んで横架材4を縦桟1に固定することができる。
【0045】
上記補強材5を使用する場合、締結部材を緩めた状態で、締結部材の近傍で、補強材5をFRP部材の対向面16(縦桟の上面1aと縦桟の下面1b)の間に嵌合させる。その後に、締結部材を締め込むことにより、横架材4が縦桟1に固定されると共に、締結部材の締結力によって縦桟1が若干内側に撓むことで補強材5が縦桟の上面1aと下面1bとの間に強固に固定される。これにより、FRP部材である縦桟1の剛性をより高くすることが可能となる。それとともに、補強材5は、ストッパーとして機能するため、締結部材を締め込む際に、縦桟1が過度に変形して破損するのを未然に防止することが可能となる。
【0046】
上記態様においては、補強材5はブロック形状とされているがこれに限らず、前述のごとく、種々の形状とすることができる。また、最初に図4で示した補強材5と同じ筒状とし、ボルト13を囲むように配置することもできる。この場合、図9に示すように、補強材5の外径を縦桟の上面1aと下面1bに形成された貫通孔の内径よりも大径の筒状に形成する。そして、縦桟の上面1aと下面1bに形成された貫通孔を囲むようにして補強材5を縦桟の上面1aと下面1bとの間に嵌合させる。そして、ボルト13を補強材5に挿通させる。その後は、上記と同様、縦桟の下面1bから突出したボルト13の先端にナット14を螺合させて締め込めばよい。
【0047】
以上、締結部材8の近傍に補強材5を設置する場合の態様について種々説明したが、これに限らず、補強材5をFRP部材の任意の場所で対向面の間に設置することも可能である。たとえば、図10に示すように、FRP部材である縦桟1の上面1aと下面1bを対向面とし、この間にブロック形状の補強材5を設置することができる。これにより、縦桟1の上下方向の変形を規制することができ、その結果、特に縦桟1の上下方向の剛性を高めることができる。このとき、補強材5と縦桟の上面1a、及び、補強材5と縦桟の下面1bとを接着剤やビス等によって固定すれば、縦桟1の剛性をより高めることができる点で好ましい。
【0048】
本実施形態では、縦桟1及び脚部2として断面矩形形状のFRP製角筒材を用いているがこれに限らず、他の断面形状の角筒材を使用することもできるし、また、C型チャンネル材、I型チャンネル材又はH型チャンネル材等の対向面を有するチャンネル材を用いることも可能である。縦桟1にチャンネル材を用いる場合には、開放面が側方(左右方向)を向くように配置し、上面及び下面を対向面としてその間に補強材5を設置すれば、縦桟1の剛性をより高めることができる点で好ましい。
【0049】
1 縦桟
2 脚部
3 太陽電池パネル
4 横架材
5 補強材
6 第一筒状体
7 第二筒状体
8 締結部材
9、13 ボルト
10、14 ナット
11、12、15 貫通孔
16 FRP部材の対向面
17 脚部取付部

(57)【要約】

【課題】軽量化可能で耐食性に優れ、かつ十分な剛性を有する太陽電池パネル支持用架台を提供することを目的とする。【解決手段】繊維強化プラスチック(FRP)製で、かつ、互いに対向する対向面16を有する、角筒材及び/又はチャンネル材からなる一又は二以上のFRP部材を備え、前記FRP部材の少なくとも一部材において、その対向面16の間に補強材5が設けられた構成とする。


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