(54)【考案の名称】太陽光発電モジュールの設置架台構造

(73)【実用新案権者】株式会社若本製作所

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(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3

【概要説明】

【分野】

【0001】
この考案は、複数枚の太陽光発電モジュールを所定の設置箇所に固定設置するための太陽光発電モジュールの設置架台構造に関する。

【従来の技術】

【0002】
近年、再生可能エネルギー資源である太陽光を利用した太陽光発電が注目され、空き地のほか、家屋の屋根やビルの屋上などに太陽光発電モジュールを設置することが行われている。一般の家屋の場合、そもそも屋根に傾斜があるため、屋根の傾斜に沿って太陽光を受け易い向きに複数枚の太陽電池からなる太陽光発電モジュールを所要数設置するのが一般的である。
【0003】
これに対し、地表や、ビル屋上等のいわゆる陸屋根といった平坦な設置個所にパネル状の太陽光発電モジュールを設置する場合、太陽光発電モジュールを一定の傾斜角度に保持して設置するために専用の設置用架台が使用される。日本の場合、最も効率の良い発電を実現するには、日当たりや融雪効果等を考慮して、太陽光発電モジュールを水平な設置面から約30゜の傾斜角度に保持することが望ましいとされている。
【0004】
そこで、例えば特許文献1に記載のように、FRP製の3つの基台を一列に配置してこれらを1組とし、もう1組を所定間隔で平行に配置し、各組の基台のうち隣接する基台間に、FRP製の長尺のH型の土台部材を架け渡して2本の土台部材を長さ方向に接続して当該組の基台上に固定するとともに、一方組の基台上の土台部材に一定間隔で複数の柱部材を立設し、これら各柱部材と他方組の基台上の土台部材との間に傾斜支持部材を複数架け渡してそれぞれを補強部材で補強することにより、太陽光発電モジュールの設置架台を形成し、このような設置架台の各傾斜支持部材上に太陽光発電モジュールを取り付け設置することが提案されている。
【0005】

【効果】

【0010】
請求項1に係る考案によれば、少なくとも2行N列(Nは自然数)のマトリクス状に複数個のコンクリートブロックを地表に設置して基礎ブロック部を形成し、アンカーを地盤に打ち込んで各コンクリートブロックを固定し、各長尺柱部材の上端と各短尺柱部材の上端との間に、地表から所定角度傾斜して架け渡された各梁部材上に複数の桟部材を配置し、各桟部材上にパネル状の複数の太陽光発電モジュールを敷設するようにしたため、アンカーを地盤に打ち込んで各コンクリートブロックを固定することによって架台全体を地表に安定的に固定することができ、従来のように特殊な固定手段を別途必要とせず、安価かつ取り扱いが容易で、地面に堅牢に太陽光発電モジュールの設置架台を固定することが可能になる。
【0011】
請求項2に係る考案によれば、複数個のブロック体を少なくとも2行N列(Nは自然数)のマトリクス状にコンクリート構造物の所定の設置箇所に固定設置して基礎ブロック部を形成し、各行ごとの各ブロック体間に架け渡されて固定された基礎レールに長尺柱部材および短尺柱部材を複数立設し、これら各長尺柱部材の上端と各短尺柱部材の上端との間に設置箇所の表面から所定角度傾斜して架け渡された各梁部材上にパネル状の複数の太陽光発電モジュールを敷設するようにしたため、コンクリート構造物のコンクリートが露出した設置箇所に、モルタルによって各ブロック体を固定することで架台全体を地面に安定的に固定することができ、従来のように特殊な固定手段を別途必要とせず、安価かつ取り扱いが容易で、コンクリート構造物の所定設置箇所に堅牢に太陽光発電モジュールの設置架台を固定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本考案に係る太陽光発電モジュールの設置架台構造の第1実施形態を示す平面図である。
【図2】第1実施形態の正面図である。
【図3】第1実施形態の左側面図である。
【図4】図1のコンクリートブロックの平面図である。
【図5】図1のコンクリートブロックの正面図である。
【図6】図1のコンクリートブロックの左側面図である。
【図7】図1のアンカーを示し、(a)は斜視図、(b)はR部分の拡大図である。
【図8】本考案に係る太陽光発電モジュールの設置架台構造の第2実施形態を示す平面図である。
【図9】第2実施形態の正面図である。
【図10】第2実施形態の左側面図である。
【図11】図8のブロック体の平面図である。
【図12】図8のブロック体の正面図である。
【図13】図8のブロック体の固定工程の説明図である。
【図14】第1の変形例の一部を示し、(a)は左側面図、(b)は平面図、(c)は正面図である。
【図15】第1の変形例の他の一部を示し、(a)は左側面図、(b)は平面図、(c)は正面図である。
【図16】第1の変形例の全体を示し、(a)は左側面図、(b)は平面図、(c)は正面図である。
【図17】第2の変形例の一部を示し、(a)は左側面図、(b)は平面図、(c)は正面図である。
【図18】第2の変形例の異なる一部を示し、(a)は左側面図、(b)は平面図、(c)は正面図である。
【図19】第2の変形例の全体を示し、(a)は左側面図、(b)は平面図、(c)は正面図である。

【0013】
(第1実施形態)
本考案に係る太陽光発電モジュールの設置架台構造の第1実施形態について、図1ないし図7を参照して説明する。なお、図1ないし図3はそれぞれ組み立て状態における設置架台の平面図、正面図、左側面図、図4ないし図6はそれぞれコンクリートブロックの平面図、正面図、左側面図、図7はアンカーを示す。
【0014】
本考案に係る太陽光発電モジュールの設置架台構造は地表に設置するタイプであり、図1ないし図3に示すように、側面視が凸形状を有するコンクリートブロック1が予め複数個準備されて所定の設置場所に運ばれ、これらのコンクリートブロック1が、例えば2行N列(Nは自然数)のマトリクス状に地表Gに設置されて基礎ブロック部2が形成され、これら各コンクリートブロック1の下部四隅に図4に示すように透設された透孔1aに、アンカー4が挿通されて地盤に打ち込まれ、各コンクリートブロック1が固定される。
【0015】
そして、基礎ブロック部2の一方の行の各コンクリートブロック1上に、断面四角形の長尺柱部材6が1本ずつ立設されるとともに3列目ごとのコンクリートブロック1上には2本立設され、基礎ブロック部2の他方の行の各コンクリートブロック1上に、長尺柱部材6と同様、断面四角形の短尺柱部材7が1本ずつ立設されるとともに3列目ごとのコンクリートブロック1上には2本立設される。
【0016】
さらに、各列毎に、長尺柱部材6の上端と短尺柱部材7の上端との間に、各列における2個のコンクリートブロック1の間隔よりも長い断面四角形の梁部材9が架け渡されて両柱部材6,7にボルト等により固定され、行方向に直交方向に配置された各列毎の梁部材9が、地表から所定角度(例えば、30度)傾斜して配置され、各梁部材9上に行方向に平行な断面円形の桟部材10が複数配置されて各梁部材9にボルト等により固定され、これら各桟部材10上にパネル状の複数の太陽光発電モジュールMjが配列状態で敷設される。
【0017】
ところで、コンクリートブロック1を地盤の固定するアンカー4は、例えば図7(a),(b)に示すように構成されている。すなわち、アンカー本体4aと、アンカー本体4aの下端付近に取り付けられた2つのEリング4b,4cと、引き抜き防止金具4dとを有している。これらのうちアンカー本体4aは、上下方向Xに延びる丸棒状の鋼材を加工してなり、その下端部には先行して地盤中に打ち込まれる尖頭4eを有し、上端にはコンクリートブロック1の透孔1aに挿入可能なアンカー本体4aよりも径大の柱状部4fを有し、この柱状部4fの頭部分をハンマーで叩くことによりアンカー4が地盤に打ち込まれる。
【0018】
そして、アンカー本体4aの下端寄りに上下に少し離間して形成された円環溝4g,4hに、上記したEリング4b,4cがそれぞれ嵌着され、引き抜き防止金具4dがEリング4b,4cの間でアンカー本体4aの尖頭4eの少し上の位置に配設されることにより、上下方向Xにおける引き抜き防止金具4dの可動範囲が規定される。
【0019】
ところで、引き抜き防止金具4dは、地盤中に先端の尖頭4eと一体的に地盤中に入り込んで地盤中に埋設されることによってアンカー本体4aに引抜抵抗を与えるものであり、金属材料で構成されている。すなわち、引き抜き防止金具4dは、図7(b)に示すように、中心部に円形の貫通孔を有するドーナツ盤状の基部4d1と、該基部4d1の外周縁に繋がる4つの羽根部材4d2とを有し、基部4d1と各羽根部材4d2とが繋がっている部分において、略十字形状のバネ鋼板の羽根部分を上向きに折り曲げることにより引き抜き防止金具4dが形成されている。
【0020】
このような引き抜き防止金具4dでは、基部4d1に対してアンカー本体4aの先端の反対側(図1の上側)で、基部4d1および4枚の羽根部材4d2で囲まれる捕集空間CSが形成され、アンカー4を地盤に打ち込んだときに、隣接する羽根部材4d2間の隙間4d3から捕集空間CSに流入する地盤中の土石を引き抜き防止金具4dで捕集することができ、補修した土石をアンカー4の引き抜き時の抵抗として利用し、地震などによる揺れが生じてもアンカー4が地盤から容易に抜けることを阻止し、コンクリートブロック1の地表Gにおける設置状態を安定的に保持するようになっている。なお、羽根部材4d2は上記したようにバネ鋼板からなるためバネ性を有し、アンカー4の打ち込みの際も最小限の抵抗で打ち込むことができる。
【0021】
したがって、上記した第1実施形態によれば、複数の長尺柱部材6の上端と複数の短尺柱部材7の上端との間に、地表Gから所定角度傾斜して架け渡された梁部材9上に複数の桟部材10を直交して配置し、各桟部材10上にパネル状の複数の太陽光発電モジュールMjを敷設するようにしたため、アンカー4を地盤に打ち込んで各コンクリートブロック1を固定することによって架台全体を地表Gに安定的に固定することができ、従来のように特殊な固定手段を別途必要とせず、安価かつ取り扱いが容易で、地面に堅牢に太陽光発電モジュールの設置架台を固定することができる。
【0022】
(第2実施形態)
本考案に係る太陽光発電モジュールの設置架台構造の第2実施形態について、図8ないし図13を参照して説明する。なお、図8ないし図10はそれぞれ組み立て状態における設置架台の平面図、正面図、左側面図、図11および図12はそれぞれブロック体の平面図および正面図、図13はブロック体の固定工程の説明図である。
【0023】
本考案に係る太陽光発電モジュールの設置架台構造は、ビルなどのコンクリート構造物の屋上等に設置するタイプであり、図11、図12に示すように、ビルなどのコンクリート構造物のコンクリートが露出した屋上等の所定の設置箇所に配置される短い四角筒状の枠部材20aと、該枠部材20aの内部に充填されるモルタル20c中に埋設される十文字状の金属製補強部材20bと、該補強部材20bの中心部にその先端部分が前記モルタルから外部に露出して立設されたボルト20dと、枠部材20aの上面を閉塞する蓋部材20eを有するブロック体20が複数個準備され、図8ないし図10に示すように、これらのブロック体20が、例えば2行N列(Nは自然数)のマトリクス状に地表Gに設置されて基礎ブロック部21が形成される。なお、ブロック体20の枠部材20aの対向する2つの面それぞれの下端にはフランジ20fが形成されている。
【0024】
そして、基礎ブロック部21の各行毎の各ブロック体20上にコ字状の金属製の基礎レール22が架け渡され、基礎レール22に透設された挿通孔に各ブロック体20の露出したボルト20bが挿通されてナットが締結され、これにより基礎レール22がブロック体20に固定されるとともに、これら一方行のブロック体20上の基礎レール22上に断面四角形の長尺柱部材24が複数立設され、他方行のブロック体20上の基礎レール22上に、長尺柱部材24と同様、断面四角形の短尺柱部材25が複数立設される。
【0025】
さらに、各列毎に、長尺柱部材24の下端と短尺柱部材25の下端との間に、各列における2個のブロック体20の間隔よりも長い断面四角形の下梁部材27が基礎レール22に載置されるようにして架け渡され、各下梁部材27が長尺柱部材24、短尺柱部材25及び基礎レール22に固定されるとともに、各列毎に、長尺柱部材24の上端と短尺柱部材25の上端との間に、各列における2個のブロック体20の間隔よりも長い断面四角形の上梁部材28が架け渡されて両柱部材24,25にボルト等により固定され、行方向に直交方向に配置された各列毎の上梁部材28が、地表から所定角度(例えば、30度)傾斜して配置され、各梁部材9上にパネル状の複数の太陽光発電モジュールMjが配列状態で敷設される。なお、補強のため、各下梁部材27のほぼ中央位置に、長尺柱部材24よりも短く短尺柱部材25よりも長い補強柱部材29が立設され、これら補強柱部材29それぞれの上端と各長尺柱部材24それぞれの下端との間に斜めに補強棒30が配設固定される。
【0026】
ところで、ブロック体20のコンクリート構造物の設置箇所への固定は、次のようにして行われる。すなわち、図13に示すように、コンクリート構造物32の屋上等に予め設定められた設置箇所において、コンクリート構造物32の上面に設けられた防水層33のうち、枠部材20aの両フランジ20fを含む外寸より若干大なる長方形状の部分33aが剥離されて下地のコンクリートが露出され、剥離部分33aに枠部材20a(フランジ20fを含む)が収まるようにフランジ20fが剥離部分31a内に露出した下地のコンクリート上に載置されて枠部材20が配置される。
【0027】
そして、枠部材20aの内部にモルタル20cが充填され、モルタル20cが硬化する前に、ボルト20dが固着された補強部材20bをモルタル20cの底部まで押し込んで埋設され、モルタル20cが硬化するまで1週間ほど養生させ、その後枠部材20aに対して蓋部材20eが装着され、ボルト20dの先端部が露出した状態で枠部材20aの上面が閉塞され、ブロック体20の設置が完了する。なお、このような作業が繰り返されて複数個のブロック体20がコンクリート構造物の屋上等に設置される。
【0028】
したがって、上記した第2実施形態によれば、複数個のブロック体20を少なくとも2行N列(Nは自然数)のマトリクス状にコンクリート構造物32の所定の設置箇所に固定設置して基礎ブロック部21を形成し、各行ごとの各ブロック体間に架け渡されて固定された基礎レール22に立設された各長尺柱部材24の上端と各短尺柱部材25の上端との間に設置箇所の表面から所定角度傾斜して架け渡された各上梁部材28上にパネル状の複数の太陽光発電モジュールMjを敷設するようにしたため、コンクリート構造物32のコンクリートが露出した設置箇所にモルタル20cによって各ブロック体20を固定することで架台全体を地面に安定的に固定することができ、従来のように特殊な固定手段を別途必要とせず、安価かつ取り扱いが容易で、コンクリート構造物32の所定設置箇所に堅牢に太陽光発電モジュールの設置架台を固定することができる。
【0029】
(第1の変形例)
上記した第1実施形態では、側面視が凸形状を有するコンクリートブロック1を予め準備しておき、地表Gの所定の設置場所に運んで設置する場合について説明したが、コンクリートブロックの運搬時の手間を簡素化するために、設置場所の現場においてコンクリートブロックを組み立て形成するようにしてもよい。
【0030】
すなわち、図14(a)〜(c)に示すような平板状のコンクリート製の基礎板51a、および図15(a)〜(c)に示すようなコンクリート製の縦壁部51bを予め複数作成しておく。ここで、基礎板51aの四隅にアンカー4の挿通用の透孔51cが形成され、縦壁部51bには基礎板51aとの連結用ボルトの挿通孔51dが2カ所形成されている。
【0031】
そして、これら各基礎板51aおよび各縦壁部51bを設置場所に運び、各基礎板51aをまず所定の位置にそれぞれ設置した後、各基礎板51aに縦壁部51bを立設してモルタルにより各基礎板51aに各縦壁部51bを接合し、ボルト挿通孔51dにボルトを挿通して各基礎板51aと各縦壁部51bとを固定し、図16(a)〜(c)に示すようなコンクリートブロック51を組み立て形成する。
【0032】
(第2の変形例)
第2の変形例として、図14(a)〜(c)に示すよう平板状のコンクリート製の基礎板51aに加えて、図17(a)〜(c)に示すようなコンクリート製の第1縦壁部52aと、図18(a)〜(c)に示すような第1縦壁部52a上に載置可能なコンクリート製の第2縦壁部52bを予め複数ずつ作成しておく。
【0033】
このとき、第1、第2縦壁部52a,52bはいずれも第1の変形例の縦壁部51b(図15参照)よりも高さが低く設定され、第1縦壁部52aの上面および第2縦壁部52bの下面には、互いに嵌挿する凹溝52cおよび凸条52dがそれぞれ形成されるとともに、第1縦壁部52aには基礎板51aとの連結用ボルトの挿通孔52eが2カ所形成される一方、第2縦壁部52bには第1縦壁部52aの挿通孔52eに連通するボルトの挿通孔52fが2カ所形成されている。
【0034】
そして、各基礎板51a、第1、第2縦壁部52a,52bを設置場所に運んで各基礎板51aをまず所定の位置にそれぞれ設置した後、各基礎板51aに第1縦壁部52aを立設してモルタルにより接合し、続いて第1縦壁部52aの上に互いの凹溝52cと凸条52dとが嵌るように第2縦壁部52bを載置してモルタルにより接合し、各挿通孔52e,52fにボルトを挿通して各基礎板51aに各第1縦壁部52aおよび第2縦壁部52bを固定し、図19(a)〜(c)に示すようなコンクリートブロック52を組み立て形成する。
【0035】
なお、本考案は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【0036】
上記した第1、第2実施形態では、2行N列にコンクリートブロック1およびブロック体20を配列した場合について説明したが、M行N列(M,Nともに自然数)に配列するようにしても構わない。
【0037】
上記した第1実施形態におけるアンカー4に代えて、単なる杭状のものを用いてもよいのは勿論である。
【0038】
1,51,52 …コンクリートブロック
2,21…基礎ブロック部
4 …アンカー
6,24 …長尺柱部材
7,25 …短尺柱部材
9 …梁部材
10 …桟部材
20 …ブロック体
20a …枠部材
20b …補強部材
20c …モルタル
20d …ボルト
22 …基礎レール
28 …上梁部材
Mj…太陽光発電モジュール
G …地表

(57)【要約】

【課題】安価かつ取り扱いが容易で、地表やビル屋上に堅牢に固定可能な太陽光発電モジュールの設置架台構造を提供する。【解決手段】複数の長尺柱部材6の上端と複数の短尺柱部材7の上端との間に、地表Gから所定角度傾斜して架け渡された梁部材9上に複数の桟部材を直交して配置し、各桟部材上にパネル状の複数の太陽光発電モジュールMjを敷設する。そして、アンカー4を地盤に打ち込んで各コンクリートブロック1を固定することによって架台全体を地表Gに安定的に固定することができ、従来のように特殊な固定手段を別途必要とせず、安価かつ取り扱いが容易で、地面に堅牢に太陽光発電モジュールの設置架台を固定できる。


【パテントレビュー】

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【インターネット特許番号リンク】

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