(54)【考案の名称】ソーラーパネル用の鉄骨基礎構造及び該基礎構造を用いたソーラーパネル用架台

(73)【実用新案権者】SKテクノ株式会社

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図3(a)

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、ソーラーパネル用架台に関し、詳しくは、資材価格が低廉であり、組み立て施工も人力で簡略、迅速に行うことができ、また、組み立て部材も軽トラック等の簡易な運搬手段で例えば農道や林道等々でも運搬、搬入でき、更に、低廉な設備投資で遊休農地等の地盤上に容易、かつ、迅速に構築可能なソーラーパネル用の鉄骨基礎構造及び該基礎構造を用いたソーラーパネル用架台に関するものである。

【従来の技術】

【0002】
再生可能エネルギーの開発は、近年の東北大震災以降日本全体のエネルギー事情を考える上で大変重要な課題となっている。
【0003】
再生可能エネルギーの内、太陽光発電は簡易な発電手段であるが、発電量に対する設備費が割高であり、水力発電の4倍、火力発電の4倍程度の設備費を要するとされている。
【0004】
最近においては、メガソーラー発電所を構築するに際して、ソーラーパネルを始めとする関連機材の価格は、設置数の増加に伴い低価格化しているものの、ソーラーパネル架台に関してはコンクリート基礎上に鉄骨構造等による架台を構築することが主流であり、このため、依然として低価格化が実現していないのが現状である。
【0005】
ソーラーパネル架台の設備費が低廉化すれば、太陽光発電による発電価格は原子力発電や火力発電に劣らない低廉なものとなると予測される。
【0006】
特許文献1には、施行地に所定間隔で立設された複数の架台2と架台2間に掛け渡した支持材3と、支持材3に設けた太陽電池パネル4を取り付ける太陽電池取り付け部3aとを備えた太陽電池支持構造であって、複数の架台2の上面2aの上面全部又は一部を所定の傾斜角で傾斜させ、この傾斜面に支持材3を取り付けて太陽電池パネルを傾斜状態で支持する太陽電池パネル支持構造が開示されている。
【0007】
しかし、この特許文献1の太陽電池パネル支持構造も、コンクリート構造の架台等を採用するものであり、やはり低価格化を実現し得るようなものではない。
【0008】

【効果】

【0011】
請求項1乃至4記載に係る考案によれば、地中に平坦、かつ、平行配置した一対の鉄骨底基材と、一方の長辺側の突出長さが大きく他方の長辺側の突出長さが小さい鉄骨柱基材と、前記各鉄骨柱基材の上端部上に連結されて所要数のソーラーパネルを載置するようにしたソーラーパネル載置部と、を具備したことを特徴とする構成の基に、運搬容易で、かつ、人力による簡略、迅速な組み立て可能であり、また、組み立て部材も軽トラック等の簡易な運搬手段で例えば農道や林道等々でも運搬、搬入でき、更に、遊休農地、山林の空き地、廃村等の空き地等をソーラー発電所用として有効活用することができる例えば数kW程度のソーラー発電用として好適な低価格のソーラーパネル用の鉄骨基礎構造を実現し提供することができる。
【0012】
請求項5、6記載に係る考案によれば、地中に平坦、かつ、平行配置した一対の鉄骨底基材と、請求項6記載の考案のように片側3本、両側で6本構成で、一方の長辺側の突出長さが大きく他方の長辺側の突出長さが小さい鉄骨柱基材と、を具備するソーラーパネル用の鉄骨基礎構造部と、この鉄骨基礎構造部上に設置したソーラーパネル載置用のソーラーパネル載置部と、を有する構成の基に、運搬容易で、かつ、人力による簡略、迅速な組み立て可能であり、また、組み立て部材も軽トラック等の簡易な運搬手段で例えば農道や林道等々でも運搬、搬入でき、更に、遊休農地、山林の空き地、廃村等の空き地等をソーラー発電所用として有効活用することができる例えば数kW程度のソーラー発電用として好適な低価格のソーラーパネル用架台を実現し提供することができる。
請求項7、8記載に係る考案によれば、請求項5、6記載の考案と同様な効果を奏するとともに、耐腐食性にも優れ、鉄骨基礎構造部、ソーラーパネル載置部間の構造補強を行う所要数の斜め配置の補強鉄骨材を付加した構成により、より架台強度を増強した低価格のソーラーパネル用架台を実現し提供することができる。
【0013】
請求項9、10記載に係る考案によれば、個々のソーラーパネル用架台が上述したような効果を発揮することから、耐腐食性に優れ、遊休農地、山林の空き地、廃村等の空き地の面積の大小に柔軟に対応しつつ資材費、施工費等の低廉化を図りつつ数MW、数十MW、数百MW等のように発電出力規模の異なる種々のメガソーラー発電所の建設増進に大いに寄与することができるメガソーラー用のソーラーパネル用架台を実現し提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1(a)は本考案の実施例に係るソーラーパネル架台の平面図である。 図1(b)は本考案の変形実施例に係るソーラーパネル架台の平面図である。 図2(a)は本考案の実施例に係るソーラーパネル架台の正面側から見た端面図である。 図2(b)は本考案の変形実施例に係るソーラーパネル架台の正面側から見た端面図である。 図3(a)は本考案の実施例に係るソーラーパネル架台の右側面図である。 図3(b)は本考案の変形実施例に係るソーラーパネル架台の右側面図である。 【図4】図4は本考案の実施例に係る一台のソーラーパネル架台を一方向にN個配置し、他方向にM列配置した構成例を示す概略説明図である。

【0015】
本考案は、資材価格が低廉で、組み立て施工も人力で簡略、迅速に行うことができ、また、組み立て部材も軽トラック等の簡易な運搬手段で例えば農道や林道等々でも運搬、搬入でき、更に、低廉な設備投資で遊休農地等の地盤上に容易に構築可能なソーラーパネル用の鉄骨基礎構造を提供するという目的を、地中に平坦、かつ、平行配置した一対の鉄骨底基材と、下端部を各々前記一対の鉄骨底基材に連結し、上端部側を地中から空中に向けて垂直に突出させた4本以上複数の鉄骨柱基材と、前記各鉄骨柱基材の上端部上に連結されて所要数のソーラーパネルを載置するようにしたソーラーパネル載置部を設置するようにした構成により実現した。
【0016】
以下、本考案の実施例に係るソーラーパネル用の鉄骨基礎構造及び該基礎構造を用いたソーラーパネル用架台について図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
まず、本実施例に係るソーラーパネル用の鉄骨基礎構造を用いたソーラーパネル用架台1は、図1(a)、図2(a)、図3(a)に示すように、例えば遊休農地、山林、廃村の遊休地等における地盤30に構築したソーラーパネルP用の鉄骨基礎構造部2と、この鉄骨基礎構造部2の上部に配置したソーラーパネル載置部21と、を有している。
本考案においては、鉄骨基礎構造部2の上部に配置されるソーラーパネル載置部21は、図1(a)等で示すような後記載置平板22の如く平板状に形成して実施する他、図1(b)、図2(b)、図3(b)に示すように、各部分の鉄骨部材5のみをもって当該ソーラーパネル載置部21を形成して実施しても良い。
また、図1(b)、図2(b)、図3(b)に示すように、ソーラーパネル載置部21は、図1(a)の実線で示すように後記12枚からなる載置平板22に形成して実施する他、図1(a)の破線で示す部分をソーラーパネル載置部21として実施するようにしても良い。この場合、図1(b)、図2(b)、図3(b)に示すように、図1(a)の破線で示す部分をソーラーパネル載置部21としつつ、当該ソーラーパネル載置部21を鉄骨部材5のみでもって形成して実施することもできる。
【0018】
前記鉄骨基礎構造部2は、地盤30の地中に平坦、かつ、平行配置した例えば長さL0(例えばL0=6m)の一対の鉄骨底基材3と、下端部を各々前記一対の鉄骨底基材3の中央部及び両端部の内側に各々連結し、各上端部側を地中から空中に向けて垂直に、かつ、全体として鉄骨底基材3に沿う方向を長辺、これと直交する方向を短辺とする四角形配置となるように突出させた4本以上複数の鉄骨柱基材4とを有している。
【0019】
前記鉄骨柱基材4は、一対の鉄骨底基材3に対して片側3本、両側で6本構成で、一方の長辺側の突出長さが大きく他方の長辺側の突出長さが小さい構成としている。
【0020】
すなわち、前記鉄骨柱基材4のうち、一方の長辺側、すなわち、図3(a)において左側に配置する3本の鉄骨柱基材4は、例えば全長L1=2.1mで、図2(a)に示すように、地盤30の地中への埋設深さL2=0.5m、地盤30からの突出長L3=1.6mとしている。
【0021】
また、前記鉄骨柱基材4のうち、他方の長辺側、図3(a)において右側に配置する3本の鉄骨柱基材4は、例えば全長L4=1.5mで、図3(a)に示すように、地盤30の地中への埋設深さL5=0.5m、地盤30からの突出長L6=1.0mとしている。前記各鉄骨柱基材4は、各々その下端部を鉄骨底基材3に対して、固着手段27(ネジ止め又はボルト、ナット止め)により固着している。
【0022】
前記ソーラーパネル載置部21は、前記鉄骨基礎構造部2の各鉄骨柱基材4の上端部上において、各鉄骨柱基材4を支持材として平坦状態に列設配置されるとともに、例えば一方の長辺側が高く(例えば約1.6m〜約1.7m)、他方の長辺側が低い(例えば約1m〜約0.9m)傾斜状態で、各鉄骨柱基材4に連結された長辺方向3枚、短辺方向4枚、合計12枚からなる載置平板22を具備している。
なお、本考案においては、前記ソーラーパネル載置部21を各部分の鉄骨部材5のみをもって形成して実施しても良く、また、当該ソーラーパネル載置部21は、図1(a)の破線で示す部分をソーラーパネル載置部21として実施するようにしても良く、この場合、図1(a)の破線で示す部分をソーラーパネル載置部21としつつ、当該ソーラーパネル載置部21を鉄骨部材5のみでもって形成して実施できることは前記した通りである。
【0023】
前記12枚からなる載置平板22は、1枚の寸法が例えば2m×1mで1枚の発電出力が例えば250Wである合計12枚のソーラーパネルPを載置するものであり、1枚の寸法を2m×1mとした例えば木板、合成樹脂板等を用いている。なお、ソーラーパネルPは載置平板22に適宜の固定手段(図示せず)でもって固定される。
【0024】
従って、本実施例における載置平板22全体の表面積は、(長辺方向6m)×(短辺方向4m)=24mであり、また、本実施例に係るソーラーパネル用架台1上に配置する12枚のソーラーパネルPにより最大で3kWの発電出力を得る構成としている。前記載置平板22は、一枚毎又は長辺方向3枚にわたりその端辺に、前記ソーラーパネルPの端辺を係合しソーラーパネルPの傾斜面に沿ったずれ落ちを防止するためのフック23を取り付けている。
また、各鉄骨柱基材4の上端に固着支持されて配置されている各鉄骨部材5と、これに対応する位置の各載置平板22とは、固着手段(ネジ止め又はボルト、ナット止め)により固着されている。
【0025】
以上詳述したように、本実施例に係るソーラーパネル用の鉄骨基礎構造は、地中(例えば遊休農地、山林、廃村の遊休地等における地盤30)に平坦、かつ、平行配置した一対の鉄骨底基材3と、下端部を各々前記一対の鉄骨底基材3に連結し、上端部側を地中から空中に向けて垂直に突出させた所要数の鉄骨柱基材4と、を具備してなるソーラーパネルP用の鉄骨基礎構造部2であって、前記鉄骨基礎構造部2の各鉄骨柱基材4の上端部上に、各鉄骨柱基材4を支持材として平坦状態に列設配置され、かつ、鉄骨柱基材4に連結されて、所要数のソーラーパネルPを載置するようにした所要数の載置平板からなるソーラーパネル載置部21を設置するように構成したものである。
【0026】
また、本実施例に係るソーラーパネル用架台1は、更に、前記鉄骨柱基材4と前記ソーラーパネル載置部21とに斜め配置に両端部が連結されて、前記鉄骨基礎構造部2、ソーラーパネル載置部21間の構造補強を行う所要数の斜め配置の補強鉄骨材24を具備している。
【0027】
前記斜め配置の補強鉄骨材24は、本実施例においては、図2(a)に示すように、鉄骨柱基材4と、上端で鉄骨柱基材4に固着支持されて配置されている各鉄骨部材5とを固着手段27(ネジ止め又はボルト、ナット止め)により斜めに配置固着した補強鉄骨材24を配置している。
なお、本考案においては、前記したように、鉄骨部材5のみをもってソーラーパネル載置部21を形成して実施する場合、前記補強鉄骨材24は、固着手段27(ネジ止め又はボルト、ナット止め)をもってソーラーパネル載置部21を形成する各部分の鉄骨部材5に固着されることになる。
【0028】
同様に、他方の長辺側にも前記のものと同様な構造の基に2本の補強鉄骨材24を配置している。
【0029】
更に、前記ソーラーパネル用架台1を右側の側面から見た図3(a)に示すように、突出長さの大きい鉄骨柱基材4と、上端で鉄骨柱基材4に固着支持されて配置されている各鉄骨部材5とを固着手段27(ネジ止め又はボルト、ナット止め)により斜め配置に固着した補強鉄骨材24を配置し、突出長さの小さい鉄骨柱基材4と、前記鉄骨部材5とを固着手段27(ネジ止め又はボルト、ナット止め)により斜め配置に固着した補強鉄骨材24を配置している。
【0030】
同様に、図示しないが、他方の端辺側にも、図3(a)に示す場合と同様な構造の基に2本の補強鉄骨材24を配置している。
【0031】
すなわち、本実施例では、補強鉄骨材24を全体として各鉄骨柱基材4と各鉄骨部材5とに合計8個配置した構成としている。
【0032】
また、本実施例では、各鉄骨柱基材4と各載置平板22とは、各補強鉄骨材24及び鉄骨部材5を介して固着手段27(ネジ止め又はボルト、ナット止め)により固着している。
【0033】
前記鉄骨底基材3、鉄骨柱基材4、鉄骨部材5及び斜め配置の補強鉄骨材24は、各々外周に長期間の腐食に耐える亜鉛メッキを施した亜鉛メッキ鋼材を用いている。
【0034】
更に、前記鉄骨底基材3や鉄骨柱基材4の地中に埋設される部分には特に耐腐食性を考慮して2重の亜鉛メッキを施している。
【0035】
次に、本実施例に係るソーラーパネル用架台1の構築方法について概説する。
【0036】
まず、地盤30内に前記鉄骨底基材3を設置するために、例えば、約6m×約3mの長方形状で、深さ約0.5mの寸法の穴を掘削する。但し、本実施例に係るソーラーパネル用架台1の全体形状は長方形に限定されるものではなく、正方形状をはじめ如何なる形状のものでも良く、したがって、地盤30内に掘削される穴の形状は長方形状に限定されるものでないことは勿論である。
【0037】
そして、この穴の底部に一対の鉄骨底基材3を平行、かつ、平坦に配置し、一対の鉄骨底基材3から合計6本の鉄骨柱基材4をその下端部を鉄骨底基材3に連結しつつ垂直上方に立ち上げる。
【0038】
このとき、図1(a)、図3(a)に示すように、対角となる一対の鉄骨柱基材4間に組立用仮梁25を仮に連結し、前記鉄骨基礎構造部2の寸法精度の正確性を期す。
【0039】
次に、各鉄骨柱基材4の下端側0.5mの範囲に土砂等を投入し埋め戻して地盤30を平坦状態に戻す。
【0040】
次に、合計6本の鉄骨柱基材4の上端に、図1(a)に示すような形態となるように、固着支持されている各鉄骨部材5を配置し、これに対応する位置の合計12枚の載置平板22を縦横に密接しつつ平坦となるように列設し、各鉄骨部材5と、対応する各載置平板22の下面部とを固着手段27(ネジ止め又はボルト、ナット止め)を用いて固着する。
【0041】
次に、長辺側合計4個、短辺側合計4個の補強鉄骨材24を用いて、図2(a)、図3(a)に示すような態様で各鉄骨柱基材4と各鉄骨部材5とに各補強鉄骨材24を連結固着して、前記鉄骨基礎構造部2、ソーラーパネル載置部21間の構造補強を行う。
【0042】
以上により、本実施例に係るソーラーパネル用架台1の組み立てが完了する。
【0043】
図3(a)、図4は、各ソーラーパネルP(想像線で示す)を各載置平板22上に載置した状態を概略的に示すものであり、一台の1ソーラーパネル用架台1上に例えば12枚のソーラーパネルPを設置することにより、最大で3kWの発電出力を得る構成としたものである。
【0044】
次に、図4を参照して上述したソーラーパネル用架台1を所要台数用いて、メガソーラー発電所を建設する場合におけるメガソーラー用のソーラーパネル用架台1Aについて概説する。
【0045】
図4に示すように、前記ソーラーパネル用架台1を、広面積を有する地盤30に対して、既述したような構築方法の基に、例えば一方向(X方向)にN個(Nは正の整数)、他方向(Y方向)にM個(Mは正の整数)並べて、全体として(N×M)台(N台×M列)構成のソーラーパネル用架台1Aを構築する。
【0046】
この場合、N=50、M=50とすれば、ソーラーパネル用架台1の全台数は2500台となり、したがって1台3kW、全体で7.5MWのメガソーラー発電所を建設することができる。
【0047】
また、N=100、M=100とすれば、ソーラーパネル用架台1の全台数は10000台となり、したがって1台3kW、全体で30MWのメガソーラー発電所を建設することができる。
【0048】
なお、上述したN、Mの値は上記例に限定されるものではなく、更に大きな値(150、200等としてより大規模なメガソーラー発電所建設用とすることができることは勿論である。
【0049】
以上説明した本実施例に係るソーラーパネル用の鉄骨基礎構造、該基礎構造を用いたソーラーパネル用架台1によれば、主要な構成材である耐腐処理を施した鉄骨底基材3の長さが例えば6m、耐腐処理を施した鉄骨柱基材4の長さが2.1m、載置平板22の1枚の寸法が例えば2m×1m程度と軽トラック、小型車等により運搬可能寸法であり、かつ、人力組み立て可能な寸法であり、更に耐腐食性にも優れることから、軽トラック、小型車等が走行可能な進入道路が有れば目的地に容易に搬入し、人力で簡略、迅速に施工組み立てを行うことができ、また、組み立て部材も軽トラック等の簡易な運搬手段で例えば農道や林道等々でも運搬、搬入でき、更に、耐腐食性にも優れ、例えば、遊休農地、山林の空き地、廃村等の空き地等をソーラー発電所用として有効活用することができるとともに、例えば数kW程度の小規模なソーラー発電所の低廉な設備価格による建設増進に大いに寄与することができる。
【0050】
また、資材費、施工費の低廉化を図ることができるので、初期の設備投資が少なくて済み、太陽光を利用したソーラー発電所の建設増進に大いに寄与することができる。
【0051】
上述したメガソーラー用のソーラーパネル用架台1Aによれば、個々のソーラーパネル用架台1が上述した効果を発揮することから、耐腐食性に優れ、遊休農地、山林の空き地、廃村等の空き地の面積の大小に柔軟に対応しつつ資材費、施工費等の低廉化を図りつつ数MW、数十MW、数百MW等のように発電出力規模の異なる種々のメガソーラー発電所の建設増進に大いに寄与することができる。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本考案のソーラーパネル用の鉄骨基礎構造及び該基礎構造を用いたソーラーパネル用架台は、一台又は数台等小規模構成とした場合には、一般家庭の庭の一部、市街地の空き地、公園の一部、各種学校の敷地の一部(校庭の隅地)等への小規模なソーラー発電所のための架台として広範に応用可能である。
【0053】
1 ソーラーパネル用架台
1A ソーラーパネル用架台
2 鉄骨基礎構造部
3 鉄骨底基材
4 鉄骨柱基材
5 鉄骨部材
21 ソーラーパネル載置部
22 載置平板
23 フック
24 補強鉄骨材
25 組立用仮梁
27 固着手段
P ソーラーパネル

(57)【要約】

【課題】資材価格が低廉であり、組み立てが簡略に行うことができ、また、組み立て部材も簡易な運搬手段で運搬でき、更に、地盤上に容易に構築可能なソーラーパネル用の鉄骨基礎構造及び該基礎構造を用いたソーラーパネル用架台を提供する。【解決手段】一対の鉄骨底基材3と、片側3本、両側で6本構成であって、一方の長辺側長さが大きく他方の長辺側長さが小さい鉄骨柱基材4と、を具備するソーラーパネルP用の鉄骨基礎構造部2と、この鉄骨基礎構造部の各鉄骨柱基材の上端部上に、各鉄骨柱基材を支持材として配置し、傾斜状態で各鉄骨柱基材に連結された長辺方向3枚、短辺方向4枚、合計12枚構造からなり、合計12枚のソーラーパネルPを載置するソーラーパネル載置部21と、鉄骨柱基材とソーラーパネル載置部とに斜め配置に両端部が連結され、構造補強を行う斜め配置の補強鉄骨材24と、を有する。


【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):