(54)【考案の名称】太陽電池パネルの架台装置

(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を簡単に設置できる太陽電池パネルの架台装置に関する。

【従来の技術】

【0002】
温室効果ガスの排出が無くて環境負荷が小さく、しかも無尽蔵の太陽光を源として発電できる太陽光発電はクリーンエネルギーとしてますます期待が高まっている。特に、近時では、大規模な発電を行える原子力発電の安全性の問題及び電力供給不足の問題が深刻であることから、社会的にも関心が高く、一般家庭や公共施設、マンション、オフィスビル、工場等のいろいろな場所へ設置されている。さらに、休耕地や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以上の大規模な太陽光発電設備、いわゆるメガソーラーやギガソーラーの建設が進められており、安定的な電力供給が期待されている。太陽電池パネルを地面上等に設置する場合には、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】

【0009】
本考案の太陽電池パネルの架台装置によれば、流れ方向に直交する任意箇所の断面がU字のコンクリート製上枠台であって、太陽電池パネルを載置固定するための取付部を有する上枠台と、上枠台と組み立てられて上枠台を下面から傾斜支持する下受台であって、上枠台の長さの2/3〜1/2の受部長さを有するコンクリート製下受台と、からなることから、種々の施工現場で共通して利用できる上枠台と現場に応じた設計変更にも柔軟に対応できる下受台とで分割して構成できるので、上枠台については量産可能として低コストで製造でき保管、管理を簡単に行えるとともに、下受台については上枠台の確実な支持構成を保持した構造でできるだけ小型構成とし、架台装置全体の製造コストで安くできる。特に、コンクリート製の上枠台で太陽電池パネルを固定するので、従来のようなコスト高となる鋼材の使用をほとんど無くすことができ、高い支持強度構造でありながら、架台装置全体の低コスト化を実現できる。さらに、現場ではコンクリート製の上枠台と下受台とを組み付けるだけで施工作業を簡単に短時間で行える。また、例えば、既存のU字形ブロック等のコンクリート型枠等を利用して上枠台を簡単に製造することもでき、より低コスト化できる。
【0010】
また、下受台は、上枠台の傾斜低位側を支持する低位支持部と、低位支持部に対して間隙をあけて配置され上枠台の傾斜高位側を支持する高位支持部と、低位支持部と高位支持部の下端を一体接続して地面に載置される底壁と、が一体的に設けられた側面視略L字形ブロック又は側面視略U字形ブロックからなる構成とすることにより、高強度で確実に上枠台の傾斜支持を行なえる下受台を簡単な構造で具体的に実現でき、低コストで製造できる。また、例えば、既存のL字形ブロック又はU字形ブロック等のコンクリート型枠等を利用して下受台を簡単に製造することもでき、より低コスト化できる。
【0011】
また、下受台は、縦断面がU字形状となり、かつ縦断面のU字形状が一端から他端に向けて次第に拡大して設けられた略U字状ブロックであり、縦断面のU字形状のブロックの対向する縦壁部の上端部分に、上枠台を傾斜状態で下面から支持するように上枠台の下面に連結される傾斜受部が形成された略U字形ブロックからなる構成とすることにより、高強度で確実に上枠台の傾斜支持を行なえる下受台を簡単な構造で具体的に実現でき、低コストで製造できる。また、例えば、既存のU字形ブロック等のコンクリート型枠等を利用して下受台を簡単に製造することもでき、より低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本考案の第1の実施形態に係る太陽電池パネルの架台装置の側面図である。
【図2】図1の太陽電池パネルの架台装置の斜視図である。
【図3】図1の太陽電池パネルの架台装置の分解斜視図である。
【図4】図1の太陽電池パネルの架台装置の正面図である。
【図5】太陽電池パネルと上枠台との取り付け部分の一部拡大説明図である。
【図6】本考案の第2の実施形態に係る太陽電池パネルの架台装置の側面図である。
【図7】図6の太陽電池パネルの架台装置の分解斜視図である。

【0013】
以下、添付図面を参照しつつ本考案の太陽電池パネルの架台装置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の架台装置は、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、該太陽電池パネルを地上や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かつ低コストで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の架台装置の第1の実施形態を示している。図1、図2、図3に示すように、本実施形態において、太陽電池パネルの架台装置(以下、単に「架台装置」ともいう)10は、太陽電池パネル16を載置固定する上枠台12と、上枠台12を支持する下受台14と、を有している。本実施形態では、架台装置10は、例えば、平らに整地された地面GL上に太陽電池パネル16を傾斜状態で設置する場合について説明する。
【0014】
架台装置10に支持される太陽電池パネル16は、例えば、光を受けて直接電力に変換する太陽電池セルの複数個を並設接続して必要な電圧と電流を得られるようにしてパネル状に形成された従来周知の太陽電池パネルからなる。太陽電池パネル16は、例えば、複数枚の該パネルを縦横面状に配列させ、目的の発電量の規模に応じた太陽電池アレイが構成される。太陽電池パネル16は、例えば、全体的に長方形の平板状に構成されており、架台装置10の上枠台12に組み付けられて支持され、太陽電池の受光面を南向きに所定の角度(例えば、本実施形態では約10度)で傾斜した状態で設置される。図5に示すように、太陽電池パネル16の下面側には、例えば、略コ字状の固定用ブラケット18が組み付けられており、上枠台12の取付部20にボルト等の締結手段を介して固定される。なお、太陽電池パネル16の傾斜角度は、太陽電池パネルの発電能力、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、風や雨、雪等の自然条件等に応じて設定されるとよい。
【0015】
図1、図2、図3に示すように、上枠台12は、上面側に太陽電池パネル16が配置される第1(上部)の支持台手段である。上枠台12は、コンクリート製であり、太陽電池パネル16の流れ方向Fに直交する任意箇所の断面がU字となっているU字状ブロックからなる。具体的には、上枠台12は、例えば、一方に長い長方形状輪郭の底部22と、底部22の両側の長辺から立ち上がって互いに平行に対向した長方形状輪郭の2つの側壁部24と、が一体的に設けられており、上面側を開放しているとともに、断面のU字の深さ(側壁部の高さ)が一定となっている。上枠台12は、例えば、予め工場等で所定形状に形成されたコンクリート二次製品(プレキャストコンクリート)からなる。図4にも示すように、正面視(X)で上枠台12の幅方向長さは、例えば、太陽電池パネル16の横長さ(長手方向)より短く設けられ、太陽電池パネル16の長手方向中間位置を下から支持する。上枠台12の側壁部24の上端には上端平面部26が形成されており、該側壁部24の上端平面部に太陽電池パネル16を載置固定するための取付部20を有している。図2、図5に示すように、上枠台12には、長方形平板状の太陽電池パネル16を横長とした状態で、該上枠台の長さLa方向に複数枚を並べて面状に取り付けられる。本実施形態では、上枠台12の流れ方向の長さLaは、例えば、5〜6枚程度の太陽電池パネル16を若干の隙間をあけながら並べて取り付けることができるように設定されている。上枠台12は、太陽電池パネル16の設置傾斜角度とは無関係に一定の深さの断面U字状枠台であり、複数の太陽電池パネル16を取り付け可能な長さを確保したコンクリート構造体となっており、種々の現場で共通できる。上枠台12の底部22には、例えば、下受台14と連結するためのボルト用貫通孔23が穿孔されている。
【0016】
図3に示すように、上枠台12の取付部20には、例えば、側壁部24の上端に形成される直線状の細長い上端平面部26に所定間隔でインサートナット28が設置されている。図5に示すように上枠台12の側壁部24の上端平面部26上に太陽電池パネル16を載置した状態で、その太陽電池パネル16のブラケット18と上枠台12のインサートナット28とを位置合わせしてボルト締結されて固定される。なお、上枠台12の取付部20の構造は、太陽電池パネル16を固定できるものであれば任意の構造でもよい。
【0017】
上枠台12の底部22及び側壁部24には、大貫通孔としての肉抜き孔30が設けられている。これにより、上枠台12を軽量化できるとともに、熱を放散して発電効率を低減させにくい上、太陽電池パネルの施工やメンテナンス作業もしやすい。なお、肉抜き孔30の大きさや形状、個数は任意でよく、取付部20部分の確保や強度を保持できる構成であればよい。また、肉抜き孔30は必ずしも設けなくてもよい。上枠台12は、例えば、新たに設計したものでもよいし、従来のU字溝ブロックを製造するコンクリート用型枠等を利用して製造してもよい。既存の型枠を利用することで製造コストをより安くすることができる。
【0018】
図1、図2、図3に示すように、下受台14は、コンクリート製であり、上枠台12と組み立てられて上枠台12を下面から傾斜支持する第2(下部)の支持台手段である。下受台14は、現場の設置条件に応じて太陽電池パネル16を所定の傾斜角度に設定するための傾斜設定手段となっている。下受台14は、上枠台12を傾斜状態で受けるための受部32を有しているとともに、後述のように該受部32の受部長さLbは上枠台12の長さLaよりも短く設定され、上枠台12と比較して小型サイズで設けられている。下受台14は、例えば、予め工場等で所定形状に形成されたコンクリート二次製品(プレキャストコンクリート)からなる。
【0019】
本実施形態では、下受台14は、例えば、長方形状の底壁部34と、底壁部34の一方の短辺から低い高さで立設した低位支持部36と、底壁部34の他方の短辺から比較的高い高さで立設した高位支持部38と、が一体的に設けられ、上面を開放し、側面視(Y)で略L字形となる略L字形ブロックからなる。下受台14は、互いに高さが異なるとともに所定の間隙をあけて対向配置される低位支持部36と高位支持部38との高さの差を利用して上枠台12を所定の角度で傾斜支持している。下受台14は、低位支持部36の上端部と高位支持部38の上端部で上枠台12を傾斜支持する受部32を構成している。
【0020】
低位支持部36は、上枠台12の傾斜低位側を支持する。低位支持部36は、例えば、偏平な略長方形状輪郭で設けられており、その上端に上枠部12の下面に連結される低位側受部40が設けられている。上端の低位側受部40は、太陽電池パネル16を設定する傾斜角度(例えば、約10度)に応じて流れ方向Fに傾斜された上端面が形成されるとともに、所定の間隔で複数個のインサートナット41が埋設されている。高位支持部38は、上枠台12の傾斜高位側を支持する。高位支持部38は、例えば、比較的高い高さで略長方形状の輪郭で設けられており、上端に上枠部12の下面に連結される高位側受部42が設けられている。上端の高位側受部42は、例えば、太陽電池パネル16を設定する傾斜角度(例えば、約10度)に応じて流れ方向に傾斜された上端面が形成されるとともに、所定の間隔で複数個のインサートナット43が埋設されている。低位支持部36の上端と高位支持部38の上端の傾斜部分に上枠台12が傾斜して載置され、上枠台12の底部22の貫通孔23と低位側受部及び高位側受部のインサートナット41、43が位置合わせされた状態でボルトにより締結されて組み付け固定される。底壁部34は、下受台14において地面に載置される部分であり、少なくとも下面が平面に設けられている。底壁部34は、低位支持部36の下端と高位支持部38の下端とを一体接続しており、底壁部34を地面上に載置させることで下受台14が地面GL上で安定的に自立するようになっている。下受台14の正面視(X)での幅長さは、例えば、上枠台12の幅と同じ程度に設定され、太陽電池パネル16の長手方向長さよりも短く設定されている。
【0021】
本実施形態では、下受台14において、低位支持部36と高位支持部38とにより傾斜状態で上枠台12を受けている受部32の受部長さLbは、例えば、上枠台12の長さLaの略2/3程度又は2/3より若干短く設定されている。下受台14は、現場に応じて太陽電池パネルを目的の傾斜角度に設定するために、受部32の傾斜角度等が変更されて設計されるが、比較的小型構成であるので、設計変更が柔軟であり製造コストを安くおさえることができる。なお、下受台14の受部長さLbは、上枠台12の長さLaの2/3〜1/2の長さに設定されるとよい。例えば、下受台14の受部長さLbが上枠台の長さLaの1/2の長さよりも短い場合には、上枠台12を傾斜支持するのに不安定となるとともに、支持強度が劣るおそれがある等の問題が生じてしまう。一方、例えば、下受台14の受部長さLbが上枠台の長さLaの2/3の長さよりも長い場合には、下受台14の製造コストが高くなるとともに、下受台の重量が増加し搬送や施工しにくくなる。したがって、下受台14の受部長さLbは架台装置10全体のバランス、安定性、強度、コスト面等の点から上記長さの範囲で設定される。
【0022】
下受台14の底壁部34と高位支持部38には、肉抜き孔44が設けられている。なお、肉抜き孔44の大きさや形状、個数は任意でよく、下受台としての強度及び安定性を保持できる構成であればよい。また、肉抜き孔44は必ずしも設けなくてもよい。下受台14は、例えば、新たに設計したものでもよいし、従来のU字溝ブロックやL形水路ブロックやL形擁壁ブロック等を製造するコンクリート用型枠等を利用して製造してもよい。既存の型枠を利用することで製造コストをより安くすることができる。また、例えば、上枠台12と下受台14との組み付けは、ボルト締結に限らず、ガイドピンや連結金具等を用いて連結する構成、その他任意の構成でもよい。受部32の傾斜角度は太陽電池パネル16の傾斜角度に応じて適宜設定される。
【0023】
架台装置10は、例えば、1つの架台装置10だけを設置して発電することとしてもよいが、ある程度大きな発電容量を得るために複数個の架台装置10を並べて設置される。上述のように上枠台12及び下受台14の正面視(X)での幅方向長さは、太陽電池パネル16の長さよりも短く設定されているので、図4に示すように、複数の架台装置10を横に並べて設置する場合には、隣接して配置される架台装置10どうしの間を適切な間隔に保持するための間隙保持部材45が設置される。間隙保持部材45は、例えば、コンクリート製の略直方体状のブロック材からなる。間隙保持部材45は、隣接する架台装置10の間に挟まれるように地面に所定間隔で載置され、両端面を下受台14の側面に略当接させてそれらの下受台を位置決めする。なお、間隙保持部材45の正面視幅方向長さは、例えば、隣接する架台装置10で支持している太陽電池パネル16どうしの間に若干の隙間をあけるような大きさで設けられている。間隙保持部材の形状や大きさ、材質は上記のものに限らず、例えば、下受台の長さに対応して前後に長く形成された偏平板形状のブロックでもよく、その他任意のものでもよい。また、間隙保持部材は、必ずしも設置しなくてもよい。
【0024】
本実施形態に係る架台装置10を施工する際には、例えば、予め上枠台12を多数個製造して、保管、管理しておく。上枠台12は種々の現場等で共通することができるので、量産して低コスト化を図ることができる。一方、現場の条件に対応して、太陽電池パネルの傾斜角度や上枠台12の大きさ、重量等の諸条件に対応して設計した下受台14を予め工場で形成しておく。下受台14は、比較的小型であるので、架台装置全体を設計変更するのと比較して設計変更も容易であるとともに、効率良く低コストで製造できる。施工現場では、必要に応じて地面GLを平らに整地しておき、上枠台12と下受台14を現場に運びこんだ後、それらを組み付ける。下受台14は、太陽電池パネルの受光面が南を向くように流れ方向を決めて、地面に載置するだけで簡単に設置できる。下受台14の受部32上に上枠台12を載置して、上枠台の底部22と下受台14の低位支持部36の上端及び高位支持部38の上端とをボルトにより締結する。これにより、該上枠台12と下受台14とが組み付けられ、上枠台を所定の傾き角度で傾斜支持できる。そして、上枠台12の取付部20に太陽電池パネル16を取り付ける。図2、図4に示すように、同様にして複数の架台装置10を並べて設置し、必要な電力を得られる規模の太陽光発電設備を構築する。この際、隣接する架台装置10どうしの間には間隙保持部材45が設置され、互いに位置決めされて整列される。このようにして、現場では、簡単、低労力、短時間で太陽電池パネル16を設置することができるとともに、太陽電池パネルを確実に支持できる強度が高い架台装置を構築できる。特に、従来のように高コストな鋼材を使用する必要がなく、比較的安価に製造できるコンクリートブロックの組み付けのみで製造できるので、上枠台の量産性も相俟って低コスト化を図ることができる。
【0025】
次に、図6、図7を参照しつつ本考案の太陽電池パネルの架台装置の第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。本実施形態に係る架台装置10−2は、上枠台12については上記第1実施形態と同じ構成であるが、下受台14の構成が異なっている。本実施形態において、図6、図7に示すように、下受台14bは、コンクリート製であり、縦断面がU字形状となり、かつ縦断面のU字形状が一端から他端に向けて次第に拡大して設けられた略U字状ブロックからなる。すなわち、下受台14bは、正面視(X)でU字状となっており、U字の縦壁部の高さが次第に高くなっている。
【0026】
具体的には、下受台14bは、例えば、一方に長い略長方形の輪郭形状の底部50と、底部50の長辺部分から立設された2個1対の縦壁部52と、が一体的に形成されており、上面が開放されている。縦壁部52は、例えば、上端部分を上り傾斜させて側面視(Y)で略台形状又は略三角形状に形成されており、その傾斜された上端部分が上枠台12を傾斜状態で支持するように上枠台12の下面に連結される傾斜受部54を形成している。縦壁部52の傾斜受部54が受部32となり、その長さが受部長さLbとなる。下受台14bの受部長さLbは、例えば、上枠台12の長さLaの略2/3程度又は2/3の長さより若干短く設定されている。上記実施形態同様に、下受台14bの傾斜受部の受部長さLbは、上枠台12の長さLaの2/3〜1/2の長さに設定されるとよい。縦壁部52の傾斜受部54は、上枠台12が載置される傾斜平面が形成されるとともに、上枠台12取付用のインサートナットが埋設されている。2つの縦壁部52の傾斜受部54上に上枠台12が傾斜して載置され、上枠台12の底部22の貫通孔23と傾斜受部54のインサートナット58が位置合わせされた状態でボルトにより締結されて組み付け固定される。底部50は、2つの縦壁部52の下端どうしを一体接続しており、底部50を地面上に載置させることで下受台14bが地面GL上で安定的に自立するようになっている。下受台14bの底部50と2つの縦壁部52には、肉抜き孔56が設けられている。なお、肉抜き孔56の大きさや形状、個数は任意でよく、下受台としての強度及び安定性を保持できる構成であればよい。また、肉抜き孔56は必ずしも設けなくてもよい。本実施形態に係る架台装置10−2でも、上枠台12を共通化して、比較的小型の下受台14の変更だけで、低コストで現場に応じた架台装置の施工を実現できる等の上記実施形態同様の作用効果を奏する。なお、下受台14bは、例えば、新たに設計したものでもよいし、従来のU字溝ブロック等を製造するコンクリート用型枠等を利用して製造してもよい。既存の型枠を利用することで製造コストをより安くすることができる。
【0027】
以上説明した本考案の太陽電池パネルの架台装置は、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の架台装置は、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 太陽電池パネルの架台装置
12 上枠台
14 下受台
16 太陽電池パネル
20 取付部
30 肉抜き孔
32 受部
34 底壁部
36 低位支持部
38 高位支持部
46 低位支持部
48 高位支持部
54 傾斜受部
La 上枠台の長さ
Lb 下受台の受部長さ

(57)【要約】

【課題】種々の現場で共通して利用できる部材を量産可能として製造コストを安くできるとともに、強度が高く確実に太陽電池パネルを支持でき、現場での作業を簡単に短時間で行える太陽電池パネルの架台装置を提供する。【解決手段】流れ方向Fに直交する任意箇所の断面がU字のコンクリート製上枠台であって、太陽電池パネル16を載置固定するための取付部20を有する上枠台12と、上枠台12と組み立てられて上枠台12を下面から傾斜支持する下受台であって、上枠台12の長さLaの2/3〜1/2の受部長さLbを有するコンクリート製下受台と、からなる太陽電池パネルの架台装置10から構成される。上枠台を量産しておき、上枠台を傾斜支持する下受台を小型化することができるので、低コストで製造できる。


【パテントレビュー】

あなたの意見を伝えましょう:


【インターネット特許番号リンク】

インターネット上にあるこの特許番号にリンクします(発見しだい自動作成):