(54)【考案の名称】太陽光発電モジュール用架台

(73)【実用新案権者】株式会社グランド技研

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図2

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、太陽光発電モジュールを支持固定するために用いられる太陽光発電モジュール用架台に関する。さらに詳細には、本考案は、地面やビルの屋上・陸屋根等の比較的水平な設置面上に設置して、太陽光発電モジュールを支持固定するのに好適な太陽光発電モジュール用架台に関する。

【従来の技術】

【0002】
太陽光発電モジュールは、その特性上、屋外に設置されるので、いろいろな方向からの風を受け、太陽光発電モジュールに対して上向きの風圧が作用したり、下向きの風圧が作用したりする。従って、太陽光発電モジュールを前傾させた状態で、強風による風荷重にも耐え得るような強固な太陽光発電モジュール用架台が必要とされる。
【0003】
これらの要求を満たすために、従来、複数個の基礎ブロックと、これら基礎ブロック上に設けられた複数本の骨組み部材からなり太陽光発電モジュールを支持する架台本体と、を備えるようにした太陽光発電モジュール用架台が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
【0004】

【効果】

【0014】
本考案によれば、地盤調査や地盤基礎工事なしに設置して、太陽光発電モジュールを支持固定することができると共に、径年時の地盤沈下にも容易に対応することができる太陽光発電モジュール用架台を提供することができる。従って、本考案の太陽光発電モジュール用架台は、太陽光発電装置の低コスト化・短納期化を図る上で有用である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】図1は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台を用いた太陽光発電装置の構成を示す斜視図である。
【図2】図2は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の構成を示す斜視図である。
【図3】図3は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の組立方法を示す分解斜視図である。
【図4】図4は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の構成部材であるジャッキ機構の構成を示す正面図である。
【図5】図5は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の構成部材である補強杆の支柱への連結方法の他の例を示す正面図である。
【図6】図6は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の構成部材である第1及び第2の桟支持杆を把持して固定するための第1クランプの具体的構成を示す斜視図である。
【図7】図7は、第1クランプによる第1及び第2の桟支持杆の把持状態を示す斜視図である。
【図8】図8は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の構成部材である桟を固定するために第1及び第2の桟支持杆に装着される第2クランプの具体的構成を示す斜視図である。
【図9】図9は、第2クランプによる第1及び第2の桟支持杆の把持状態、及び、第2クランプへの桟の固定方法を示す分解斜視図である。

【0016】
以下、好適な実施の形態を用いて本考案をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施の形態は本考案を具現化した例に過ぎず、本考案はこれに限定されるものではない。
【0017】
(太陽光発電装置の構成)
まず、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台を用いた太陽光発電装置の構成について、図1を参照しながら説明する。
【0018】
図1は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台を用いた太陽光発電装置の構成を示す斜視図である。
【0019】
図1に示すように、太陽光発電装置100は、太陽光発電モジュール50と、当該太陽光発電モジュール50を支持固定するために用いられる太陽光発電モジュール用架台(以下、単に「架台」ともいう)1と、を備えている。太陽光発電モジュール50としては、リジテック(LIGITEK)製の4枚の単結晶太陽光発電モジュール50a、50b、50c、50dが用いられている。各単結晶太陽光発電モジュール50a、50b、50c、50dは、60
枚の太陽電池セルからなり、最大出力は250Wである。従って、太陽光発電モジュール50としての最大出力は、1kWである。太陽光発電モジュール50の重量は80kg(20kg×4枚)であり、架台1を含めた太陽光発電装置100の総重量は約300kgである。尚、架台1を構成する鋼材としては、ZAM(登録商標)として知られる高耐食溶融Zn−6%Al−3%Mg合金めっき鋼材が用いられている。
【0020】
太陽光発電装置100は、上記のように1kW単位のコンパクト設計であるため、自主清掃や保守に入りやすい(管理しやすい)と共に、100%南向きに設置することができるというメリットを有する。
【0021】
(太陽光発電モジュール用架台の構成)
次に、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の具体的構成について、図2〜図9をも参照しながら説明する。
【0022】
図2は、本考案の一実施の形態における太陽光発電モジュール用架台の構成を示す斜視図、図3は、当該架台の組立方法を示す分解斜視図、図4は、当該架台の構成部材であるジャッキ機構の構成を示す正面図、図5は、当該架台の構成部材である補強杆の支柱への連結方法の他の例を示す正面図、図6は、当該架台の構成部材である第1及び第2の桟支持杆を把持して固定するための第1クランプの具体的構成を示す斜視図、図7は、第1クランプによる第1及び第2の桟支持杆の把持状態を示す斜視図、図8は、当該架台の構成部材である桟を固定するために第1及び第2の桟支持杆に装着される第2クランプの具体的構成を示す斜視図、図9は、第2クランプによる第1及び第2の桟支持杆の把持状態、及び、第2クランプへの桟の固定方法を示す分解斜視図である。
【0023】
図2に示すように、架台1は、矩形状の設置面の四隅に配置されるコンクリート製の基礎ブロックである四角錐台状の束石18a、18b、18c、18dと、束石18a、18b、18c、18dの上面にそれぞれ立設されるパイプ状の4本の支柱2a、2b、2c、2dと、当該4本の支柱2a、2b、2c、2dに連結されて太陽光発電モジュール50を支持する骨組み部材と、を備えている。骨組み部材は、正面側の2本の支柱2a、2bの上端に架け渡されるパイプ状の第1の桟支持杆3aと、背面側の2本の支柱2c、2dの上端に架け渡されるパイプ状の第2の桟支持杆3bと、第1及び第2の桟支持杆3a、3b間に当該第1及び第2の桟支持杆3a、3bと直角に架け渡されるリップ溝形鋼からなる4本の桟4a、4b、4c、4dと、を備えている。正面側の2本の支柱2a、2bは、背面側の2本の支柱2c、2dよりも短く形成されている。これにより、4本の桟4a、4b、4c、4dは背面側から正面側に向かって下り傾斜した状態となり、太陽光発電モジュール50を前傾させた状態で支持することができる(図1参照)。尚、4本の支柱2a、2b、2c、2dは、4本の水平な補強杆5a、5b、5c、5dによって補強されている。
【0024】
上記のように、支柱2a、2b、2c、2dは、それぞれコンクリート製の基礎ブロックである束石18a、18b、18c、18dの上面に立設されている。各束石18a、18b、18c、18dの重量は40kgであり、束石18a、18b、18c、18dの総重量は160kgである。従って、太陽光発電モジュール50を前傾させた状態で、強風による風荷重にも耐え得る強固な架台1を提供することができる。そして、屋上・陸屋根等に設置する場合にも、当該屋上・陸屋根等にアンカー用の孔を開ける必要がないので、雨漏りゼロの太陽光発電装置100を提供することができる。
【0025】
図2、図3に示すように、桟4a、4b、4c、4dの正面側の端部には、それぞれストッパ17a、17b、17c、17dが形成されている。そして、これにより、図1に示すように桟4a、4b、4c、4dの上面に単結晶太陽光発電モジュール50a、50b、50c、50dを載せたときに、当該単結晶太陽光発電モジュール50a、50b、50c、50dがズレ落ちないようにされている。尚、単結晶太陽光発電モジュール50a、50b、50c、50dは、桟4a、4b、4c、4dの上面に載せた後、当該桟4a、4b、4c、4dにしっかりと固定される。
【0026】
このように桟4a、4b、4c、4dの正面側の端部にそれぞれストッパ17a、17b、17c、17dを形成することにより、単結晶太陽光発電モジュール50a、50b、50c、50dの固定作業及び取り外し作業をスムーズに行なうことができるので、太陽光発電装置100の設置及び撤去(移動)を短時間で行なうことが可能となる。
【0027】
図2、図3に示すように、支柱2a、2b、2c、2dは、それぞれ束石18a、18b、18c、18dの上面にジャッキ機構19a、19b、19c、19dを介して立設されている。ジャッキ機構19a、19b、19c、19dの重量は、それぞれ3.2kgである。
【0028】
かかる構成によれば、各ジャッキ機構19a、19b、19c、19dによって各支柱2a、2b、2c、2dを独立に上下動させることにより、架台1の水平調整を行なうことができる。その結果、地盤調査や地盤基礎工事なしに当該架台1を設置して、太陽光発電モジュール50を支持固定することができる。また、この水平調整により、径年時の地盤沈下にも容易に対応することができる。従って、かかる構成を備えた架台1は、太陽光発電装置100の低コスト化・短納期化を図る上で有用である。
【0029】
図4に示すように、ジャッキ機構19a(19b、19c、19d)は、束石18a(18b、18c、18d)の上面に立設され、周面に雄ネジが形成されたネジ軸部20と、雌ネジが形成されたネジ孔(図示せず)を有し、ネジ軸部20の雄ネジと螺合する支持筒21と、支持筒21の外周面に突出させて形成された、当該支持筒21を回転させるためのハンドル22と、を備えている。ここで、ネジ軸部20は、束石18a(18b、18c、18d)に埋め込まれている。
【0030】
かかる構成によれば、束石18a、18b、18c、18dを矩形状の設置面の四隅に配置した後、支柱2a(2b、2c、2d)の下端部をジャッキ機構19a(19b、19c、19d)のネジ軸部20に挿通し、支柱2a(2b、2c、2d)の下端面をジャッキ機構19a(19b、19c、19d)の支持筒21の上面に当接させるだけで(図3、図4参照)、支柱2a(2b、2c、2d)を束石18a(18b、18c、18d)の上面に立設することができる。従って、かかる構成によれば、架台1の組立及び解体を短時間で行なうことが可能となる。また、各ジャッキ機構19a、19b、19c、19dの支持筒21を回転させて、各支柱2a、2b、2c、2dを独立に上下動させることにより、簡単に架台1の水平調整を行なうことができる。また、ジャッキ機構部19a(19b、19c、19d)のネジ軸部20が、束石18a(18b、18c、18d)に埋め込まれているため、束石18a(18b、18c、18d)とジャッキ機構19a(19b、19c、19d)を一体のものとして扱うことができるので、部材の管理がしやすくなる。
【0031】
図2、図3に示すように、支柱2a、2b、2c、2dには、それぞれパイプジョイント16a、16b、16c、16dが装着されており、当該パイプジョイント16a、16b、16c、16dを介してパイプ状の補強杆5a、5b、5c、5dが支柱2a、2b、2c、2dに連結されている。これにより、支柱2a、2b、2c、2dが4箇所で固定されている。そして、このように支柱2a、2b、2c、2dを4箇所で固定することにより、架台1の正確な寸法出しが可能になると共に、架台1の剛性を高めることもできる。尚、補強杆5a、5b、5c、5dの支柱2a、2b、2c、2dへの連結には、図5に示すような「クサビによる緊結方式」を採用してもよい。図5中、参照符号25は補強杆5a(5b、5c、5d)の端部に設けられたクサビを示し、参照符号26は支柱2a(2b、2c、2d)に設けられたクサビ挿入部を示している。いずれの方式であっても、補強杆5a、5b、5c、5dの組み付け作業及び取り外し作業がシンプルなものとなり、架台1の組立及び解体を短時間で行なうことが可能となる。
【0032】
図2、図3に示すように、4本の支柱2a、2b、2c、2dの上端には、第1及び第2の桟支持杆3a、3bを把持して固定するための第1クランプ6a、6b、6c、6dがそれぞれ固着されている。正面側の第1の桟支持杆3aは、第1クランプ6a、6bによって把持され、背面側の第2の桟支持杆3bは、第1クランプ6c、6dによって把持される。尚、図2、図3において、第1クランプ6a、6b、6c、6dは簡略化して描かれている。実際の第1クランプ6a、6b、6c、6dは、例えば、図6、図7に示すような構成を備えている。
【0033】
図6に示すように、第1クランプ6a(6b、6c、6d)は、支柱2a(2b、2c、2d)の上端に固着され、略半円筒状の内周面を有する第1挟持部材7と、当該第1挟持部材7に回動自在に軸支され、略半円筒状の内周面を有する第2挟持部材8と、同じく第1挟持部材7に回動自在に軸支され、第2挟持部材8に係合して当該第2挟持部材8を固定する係合ピン9と、を備えている。そして、図3、図7に示すように、第1クランプ6a(6b、6c、6d)の第1挟持部材7の内周面に第1の桟支持杆3a(第2の桟支持杆3b)を載せ、第2挟持部材8を閉じて、係合ピン9を当該第2挟持部材8に係合させることにより、第1クランプ6a(6b、6c、6d)によって第1の桟支持杆3a(第2の桟支持杆3b)を把持することができる。
【0034】
上記のような構成の第1クランプ6a、6b、6c、6dを用いれば、第1及び第2の桟支持杆3a、3bの組み付け作業及び取り外し作業がシンプルなものとなり、架台1の組立及び解体を短時間で行なうことが可能となる。
【0035】
図2、図3に示すように、第1の桟支持杆3aには、桟4a、4b、4c、4dの正面側の端部を固定するための第2クランプ10a、10b、10c、10dが装着され、第2の桟支持杆3bには、桟4a、4b、4c、4dの背面側の端部を固定するための第2クランプ10e、10f、10g、10hが装着されている。尚、図2、図3において、第2クランプ10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10hは簡略化して描かれている。実際の第2クランプ10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10hは、例えば、図8、図9に示すような構成を備えている。
【0036】
図8に示すように、第2クランプ10a(10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)は、略半円筒状の内周面を有する第1挟持部材11と、当該第1挟持部材11に回動自在に軸支され、略半円筒状の内周面を有する第2挟持部材12と、同じく第1挟持部材11に回動自在に軸支され、第2挟持部材12に係合して当該第2挟持部材12を固定する係合ピン13と、を備えている。そして、図9に示すように、第2クランプ10a(10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)の第1挟持部材11の内周面を第1の桟支持杆3a(第2の桟支持杆3b)の上面側に当接させ、第2挟持部材12を閉じて、係合ピン13を当該第2挟持部材12に係合させることにより、第2クランプ10a(10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)を第1の桟支持杆3a(第2の桟支持杆3b)に装着することができる。
【0037】
図8、図9に示すように、第2クランプ10a(10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)の第1挟持部材11には、桟取付板14が固着されており、当該桟取付板14にはボルト挿通孔14aが穿設されている。また、桟4a(4b、4c、4d)には、正面側の端部と背面側の端部にボルト挿通孔15が穿設されている。そして、図3、図9に示すように、桟4a(4b、4c、4d)のボルト挿通孔15を桟取付板14のボルト挿通孔14aに合わせ、ボルト23及びナット24を用いて締結することにより、桟4a、4b、4c、4dを第1及び第2の桟支持杆3a、3bに固定することができる。
【0038】
上記のような構成の第2クランプ10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10hを用いれば、桟4a、4b、4c、4dの組み付け作業及び取り外し作業がシンプルなものとなり、架台1の組立及び解体を短時間で行なうことが可能となる。
【0039】
以上のように、本実施の形態の架台1の構成によれば、支柱2a、2b、2c、2dの立設作業、及び、骨組み部材(補強杆5a、5b、5c、5d、第1及び第2の桟支持杆3a、3b、桟4a、4b、4c、4d)の組み付け作業及び取り外し作業がシンプルなものとなり、架台1の組立及び解体を短時間で行なうことが可能となる。従って、設置しやすく撤去(移動)しやすい架台1を提供することができる。
【0040】
尚、本実施の形態においては、架台1が、矩形状の設置面の四隅に配置される束石(基礎ブロック)18a、18b、18c、18dと、束石18a、18b、18c、18dの上面にそれぞれ立設される4本の支柱2a、2b、2c、2dとを備える場合を例に挙げて説明したが、本考案は必ずしもこのような構成に限定されるものではない。正面側の2個の束石18a、18b間、及び/又は、背面側の2個の束石18c、18d間にさらに別の束石を配置し、当該束石の上面にさらに別の支柱を立設するようにしてもよい。束石は、架台1に低重心荷重を持たせると共に、風荷重に対するカウンターウェイトとしても機能するため、かかる構成は、風荷重が大きい場合に特に有効である。
【0041】
また、本実施の形態においては、束石(基礎ブロック)18a(18b、18c、18d)の上面に立設され、周面に雄ネジが形成されたネジ軸部20と、雌ネジが形成されたネジ孔(図示せず)を有し、ネジ軸部20の雄ネジと螺合する支持筒21と、支持筒21の外周面に突出させて形成された、当該支持筒21を回転させるためのハンドル22と、を備えたジャッキ機構19a(19b、19c、19d)を例に挙げて説明したが、ジャッキ機構は必ずしもこのような構成に限定されるものではない。ジャッキ機構は、支柱を上下動させることができる構成のものであればよく、例えば、パンタグラフジャッキ等を用いることもできる。また、上記のようなジャッキ機構19a(19b、19c、19d)を用いる場合には、支柱2a、2b、2c、2dは少なくとも下端部がパイプ状に形成されていればよい。
【0042】
また、本実施の形態においては、ジャッキ機構19a(19b、19c、19d)のネジ軸部20が束石18a(18b、18c、18d)に埋め込まれている場合を例に挙げて説明したが、本考案は必ずしもこのような構成に限定されるものではない。例えば、束石18a(18b、18c、18d)の上面に挿入穴を形成し、ネジ軸部の下端部を当該挿入穴に挿入するようにしてもよい。
【0043】
また、本実施の形態においては、基礎ブロックがコンクリート製である場合を例に挙げて説明したが、本考案は必ずしもこのような構成に限定されるものではない。基礎ブロックは、例えば、金属製であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本考案によれば、地盤調査や地盤基礎工事なしに設置して、太陽光発電モジュールを支持固定することができると共に、径年時の地盤沈下にも容易に対応することができる太陽光発電モジュール用架台を提供することができる。従って、本考案の太陽光発電モジュール用架台は、太陽光発電装置の低コスト化・短納期化を図る上で有用である。
【0045】
1 架台
2a、2b、2c、2d 支柱
3a 第1の桟支持杆
3b 第2の桟支持杆
4a、4b、4c、4d 桟
5a、5b、5c、5d 補強杆
6a、6b、6c、6d 第1クランプ
7、11 第1挟持部材
8、12 第2挟持部材
9、13 係合ピン
10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h 第2クランプ
14 桟取付板
14a、15 ボルト挿通孔
16a、16b、16c、16d パイプジョイント
17a、17b、17c、17d ストッパ
18a、18b、18c、18d 束石
19a、19b、19c、19d ジャッキ機構
20 ネジ軸部
21 支持筒
22 ハンドル
23 ボルト
24 ナット
25 クサビ
26 クサビ挿入部
50 太陽光発電モジュール
50a、50b、50c、50d 単結晶太陽光発電モジュール
100 太陽光発電装置

(57)【要約】

【課題】地盤調査や地盤基礎工事なしに設置して、太陽光発電モジュールを支持固定することができると共に、径年時の地盤沈下にも容易に対応することができる太陽光発電モジュール用架台を提供する。【解決手段】架台1は、矩形状の設置面の四隅に配置されるコンクリート製の基礎ブロックである束石18a、18b、18c、18dと、束石18a、18b、18c、18dの上面にそれぞれ立設されるパイプ状の4本の支柱2a、2b、2c、2dと、当該4本の支柱2a、2b、2c、2dに連結されて太陽光発電モジュールを支持する骨組み部材と、を備えている。支柱2a、2b、2c、2dは、それぞれ束石18a、18b、18c、18dの上面にジャッキ機構19a、19b、19c、19dを介して立設されている。


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