(57)【要約】【課題】太陽電池パネルを簡易、かつ高い位置および姿勢の精度で設置する。【解決手段】本支持構造は、太陽電池パネルを少なくとも前記太陽電池パネルの第１部分、および前記第１部分と対向する第２部分で構造物に支持させる支持構造であって、前記第１部分と接続される第１接続部を一端部に有する板状の第１支持部材と、前記第２部分と接続される第２接続部を一端部に有する板状の第２支持部材と、前記第１支持部材を前記構造物に固定する第１重しと、前記第２支持部材を前記構造物に固定する第２重しと、前記第１支持部材の他端部と、前記第２支持部材の他端部とを連結する板状の連結部材とを備える。【選択図】図１
2014084668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルを少なくとも前記太陽電池パネルの第１部分、および前記第１部分と対向する第２部分で構造物に支持させる支持構造であって、
前記第１部分と接続される第１接続部を一端部に有する板状の第１支持部材と、
前記第２部分と接続される第２接続部を一端部に有する板状の第２支持部材と、
前記第１支持部材を前記構造物に固定する第１重しと、
前記第２支持部材を前記構造物に固定する第２重しと、
前記第１支持部材の他端部と、前記第２支持部材の他端部とを連結する板状の連結部材とを備える、太陽電池パネルの支持構造。
【請求項２】
前記第１接続部が前記第１部分と係合する第１係合部を有し、
前記第２接続部が前記第２部分と係合する第２係合部を有する請求項１記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項３】
前記第１係合部および前記第２係合部が、それぞれ、前記第１支持部材および前記第２支持部材が発揮する弾性力により、前記第１部分および前記第２部分との係合状態を維持するように、互いに反対方向に付勢されている、請求項２記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項４】
前記第１支持部材、前記第２支持部材および前記連結部材が一体的に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項５】
前記第１重しが前記第１支持部材と接触、または、その近傍に位置するように前記連結部材の上に置かれ、
前記第２重しが前記第２支持部材と接触、または、その近傍に位置するように前記連結部材の上に置かれている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項６】
前記第２支持部材の前記第１支持部材とは反対側の部分と接するように設けられた、前記第２重しを載置する重し載置部をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項７】
前記第１接続部と前記第２接続部との間で上下方向の位置が異なっている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項８】
前記第１接続部が、前記太陽電池パネルと平行となるように、前記第１支持部材の前記一端部を前記第２支持部材に向かって折り曲げて形成されており、
前記第２接続部が、前記太陽電池パネルと平行となるように、前記第２支持部材の前記一端部を前記第１支持部材に向かって折り曲げて形成されている、請求項７記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項９】
前記第１支持部材および前記第２支持部材の少なくとも一方が、その前記第１接続部および前記第２接続部を除く部分の側端部の少なくとも一部分を折り曲げて形成された第１補強部を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１０】
前記第１接続部および前記第２接続部の少なくとも一方が、その側端部の少なくとも一部分を折り曲げて形成された第２補強部を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１１】
前記連結部材が長方形であり、その２つの短辺に沿った端部で前記第１支持部材および前記第２支持部材の各他端部と接続されており、
前記連結部材は、その長辺に沿った端部の少なくとも一部分を折り曲げて形成された第３補強部を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１２】
前記第３補強部と、前記第１支持部材とが、前記第１重しを保持している、請求項１１記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１３】
前記第１補強部と、前記第２補強部とが結合されている、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１４】
前記第１支持部材と前記第１接続部とが第１補強材により結合されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１５】
前記第２支持部材と前記第２接続部とが第２補強材により結合されている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１６】
前記第１支持部材、前記第２支持部材、前記第１接続部および前記第２接続部の少なくとも１つが、第３補強材により前記連結部材と結合されている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１７】
前記第１重しおよび前記第２重しの少なくとも一方の下方にクッション材が設置されている、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１８】
前記太陽電池パネルが、外周部に取り付けられたフレームを含み、
前記フレームが前記第１部分および前記第２部分を有している、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の太陽電池パネルの支持構造。
【請求項１９】
請求項６〜１８記載の太陽電池パネルの支持構造により支持される前記太陽電池パネルを複数個、連ねて設置する構造であって、
前記第１支持部材、前記第２支持部材および前記連結部材を含む１つのユニットと、他の前記第１支持部材、前記第２支持部材および前記連結部材を含むユニットとを、前記重し載置部により接続する、太陽電池パネルの連設構造。
【請求項２０】
太陽電池パネルを少なくとも前記太陽電池パネルの第１部分、および前記第１部分と対向する第２部分を介して、少なくとも１つの支持台により構造物に支持させる方法であって、
前記支持台は、前記第１部分と接続される第１接続部を一端部に有する板状の第１支持部材、前記第２部分と接続される第２接続部を一端部に有する板状の第２支持部材、および、前記第１支持部材の他端部と前記第２支持部材の他端部とを連結する連結部材を有し、
第１重しを、前記第１支持部材と接触させるか、または前記第１支持部材の近傍で、前記連結部材の上に置くことで、前記第１支持部材を前記構造物に固定し、
第２重しを、前記第２支持部材と接触させるか、または前記第２支持部材の近傍で、前記連結部材の上に置くか、または、前記第２支持部材に設けられた重し載置部に置くことで、前記第２支持部材を前記構造物に固定する、太陽電池パネルの支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根（主に陸屋根）、建物の屋上、および地上面（地面、および地面にコンクリートを施したほぼ傾斜のない平坦面等を含む）等の構造物に、太陽電池パネルを支持させる太陽電池パネルの支持構造、並びに、太陽電池パネルの支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋根（陸屋根を含む）、建物の屋上、および地上面等の構造物に、太陽光発電システムの太陽電池パネルを設置することで、太陽電池により、効率良く発電をすることができる。そして、そのような構造物に太陽電池パネルを設置する方法の一例として、従来、構造物の上にコンクリートやレンガなどの基礎を設置し、その基礎の上にアルミニウムや鉄でできた架台を設置し、その架台の上に太陽電池パネルを設置する方法が行われている。そのような方法によれば、太陽電池パネルが風などで飛ばされないように、太陽電池パネルを構造物に強固に設置することができる。
【０００３】
しかしながら、上記従来の設置方法では、構造物の上に基礎を設けることが必要となり、さらに、その基礎を、構造物にアンカーボルト等で固定することも必要となる。このため、いったん太陽電池パネルを構造物に設置してしまうと、後から太陽電池パネルの設置場所や向きを変更することは困難となる。そして、耐風圧性を向上させるために、例えばコンクリート製の基礎を建物の構造躯体と一体的に設けるような場合には、硬化していないコンクリートを使用して、基礎を形成する必要がある。したがって、コンクリートを硬化させるための養生期間が必要となる。養生期間中は、コンクリートの重量が硬化後のコンクリートよりも大きくなる。このため、建物の耐荷重が小さい場合には、太陽電池パネルを構造物に設置できないことも考えられる。
【０００４】
さらに、コンクリート基礎を建物の構造躯体と一体的に設ける場合には、構造躯体の上に設けられた防水層をいったん取り除く必要がある。このため、工期中に、建物に雨漏り等が発生することも考えられる。そこで、コンクリート等の基礎を設置しない太陽電池パネルの設置方法が、従来、提案されている（特許文献１および２参照）。
【０００５】
ところが、上記従来の設置方法においても、例えばアンカーボルトにより架台を構造物に取り付けている。このため、例えば住宅の屋根であれば、屋根のコンクリート層にアンカーボルトを打ち込む必要があり、そのコンクリート層にひび割れを起こしたり、コンクリート層の強度を弱めたりして、長期間の使用中に雨漏りを起こす原因となることも考えられる。特に、陸屋根や建物の屋上などのほぼ傾斜のない平坦面では、小さいひび割れでも構造物全体の雨漏りの原因となる可能性がある。そして、雨漏りが発生しても、その原因となっている箇所を解明することが困難なことも多い。
【０００６】
このため、アンカーボルト等を使用することなく架台を屋根に固定することができる太陽電池パネルの設置方法が求められている。そのような要求に応えるために、例えば、特許文献３では、コンクリートブロックによる荷重と、太陽電池パネルの自重とによって太陽電池パネルを屋根などの構造物に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１０６１３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０４７５６号公報
【特許文献３】登録実用新案３１６４１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３では、長方形である太陽電池パネルを、例えば四隅の近傍の４点に配置した支持部材によりそれぞれ支持するとともに、それぞれの支持部材をコンクリートブロック等の重しの荷重により固定している。このため、それぞれの支持部材を、重量物であるコンクリートブロックを移動して、適切な位置に配置する必要がある。
【０００９】
ところが、太陽電池パネルは、太陽光の受光量を大きくするために、水平方向に対して傾斜して設けられることが多い。そして、太陽電池パネルを所望の角度で傾けるためには、高さの異なる２つの支持部材を適切な間隔で配置する必要がある。また、太陽電池パネルが、本来傾けるべき方向（例えば、南北方向）とは違う方向に傾くのを防止するためには、一対の支持部材の中心線を例えば南北方向に一直線に並ぶように配置する必要がある。
【００１０】
太陽電池パネルの設置は、屋根やビルの屋上等の高所で行われることも多く、そのような場合には、太陽電池パネルが、設置中に強風により煽られることもある。そして、そのような環境下で、重量物であるコンクリートブロックを少人数で移動して、上記のような適切な間隔および一直線上の配置で各支持部材を設置する作業は、実際には非常に難易度の高い作業である場合も多い。その結果、各支持部材の間隔が適切でなかったり、各支持部材の中心線が一直線に並ばなかったりして、設計通りの強度が得られないこともあり得る。そして、実際の太陽電池パネルの傾斜角度が設計通りでない場合には、太陽電池の発電性能が低下することも考えられる。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、太陽電池パネルを簡易に、かつ高精度の位置および姿勢で設置することができる、太陽電池パネルの支持構造（連設構造を含む）、および支持方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一局面は、太陽電池パネルを少なくとも前記太陽電池パネルの第１部分、および前記第１部分と対向する第２部分で構造物に支持させる支持構造であって、
前記第１部分と接続される第１接続部を一端部に有する板状の第１支持部材と、
前記第２部分と接続される第２接続部を一端部に有する板状の第２支持部材と、
前記第１支持部材を前記構造物に固定する第１重しと、
前記第２支持部材を前記構造物に固定する第２重しと、
前記第１支持部材の他端部と、前記第２支持部材の他端部とを連結する板状の連結部材とを備える、太陽電池パネルの支持構造に関する。
【００１３】
本発明の他の局面は、前記太陽電池パネルの支持構造により支持される前記太陽電池パネルを複数個、連ねて設置する構造であって、
それぞれが前記第１支持部材、前記第２支持部材および前記連結部材を含む第１ユニットおよび第２ユニットを含み、
前記第１ユニットと前記第２ユニットとを、前記重し載置部により接続する、太陽電池パネルの連設構造に関する。
【００１４】
本発明のさらに他の局面は、太陽電池パネルを少なくとも前記太陽電池パネルの第１部分、および前記第１部分と対向する第２部分を介して、少なくとも１つの支持台により構造物に支持させる方法であって、
前記支持台は、前記第１部分と接続される第１接続部を一端部に有する板状の第１支持部材、前記第２部分と接続される第２接続部を一端部に有する板状の第２支持部材、および、前記第１支持部材の他端部と前記第２支持部材の他端部とを連結する連結部材を有し、
第１重しを、前記第１支持部材と接触させるか、もしくは前記第１支持部材の近傍で、前記連結部材の上に置くことで、前記第１支持部材を前記構造物に固定し、
第２重しを、前記第２支持部材と接触させるか、もしくは前記第２支持部材の近傍で、前記連結部材の上に置くか、または、前記第２支持部材に設けられた重し載置部に置くことで、前記第２支持部材を前記構造物に固定する、太陽電池パネルの支持方法に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、太陽電池パネルを簡易に、かつ高精度の位置および姿勢で設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池パネルの支持構造の概略構成を示す上面図である。
【図２】同支持構造を正面から見た一部断面図である。
【図３Ａ】図１のIII-III線の矢視断面図である。
【図３Ｂ】本実施形態の変形例の図１のIII-III線の矢視断面図である。
【図４】支持部材を連結部材に取り付ける取り付け角度の一例を示す、模式図である。
【図５】押さえ部材の一例を示す斜視図である。
【図６】同押さえ部材により太陽電池パネルを支持部材に固定する固定構造の一例を示す一部断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る太陽電池パネルの支持構造の概略構成を示す、同支持構造を正面から見た一部断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る太陽電池パネルの支持構造により複数の太陽電池パネルを連ねて設置した様子を示す正面図である。
【図９】図８の連設構造の要部の上面図である。
【図１０】図８の連設構造の要部の斜視図である。
【図１１】図８の連設構造の斜視図である。
【図１２】図８の連設構造を図１１とは異なる方向から見た斜視図である。
【図１３】図８の連設構造の変形例を示す上面図である。
【図１４】図１３の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、太陽電池パネルを、少なくとも太陽電池パネルの第１部分、および第１部分と対向する第２部分で構造物に支持させる支持構造に関する。本発明の太陽電池パネルの支持構造は、太陽電池パネルを２箇所で支持するものに限らず、太陽電池パネルを３箇所以上で支持する支持構造に適用することも勿論可能である。
【００１８】
太陽電池パネルの第１部分は、これと接続される第１接続部を一端部に有する板状の第１支持部材により支持される。太陽電池パネルの第1部分と対向する第２部分は、これと接続される第２接続部を一端部に有する板状の第２支持部材により支持される。そして、第１支持部材は、第１重しの荷重により構造物に固定され、第２支持部材は、第２重しの荷重により構造物に固定される。第１重しおよび第２重しの重量は、アンカーボルト等の補助を要することなく、太陽電池パネルの自重と、第１重しおよび第２重しを含む全ての重しの重量と、第１支持部材等の各部材の重量とで、太陽電池パネルを十分な強度で構造物に固定することができる重量に設定される。その重量の上限は、構造物の耐荷重性や設置作業の容易さ等を考慮して決めることができる。
【００１９】
そして、本発明の支持構造は、第１支持部材の他端部と、第２支持部材の他端部とを連結する板状の連結部材を備える。これにより、複数の支持部材を、設計通りの間隔および姿勢で構造物に設置することが容易となり、太陽電池パネルを設計通りの位置および姿勢（傾き、その傾きの方向）で構造物に取り付けることが容易となる。その結果、太陽電池パネルを所望の強度で構造物に設置することが容易となるとともに、太陽電池パネルを含む太陽光発電システムに設計通りの発電性能を発揮させることができる。さらに、コンクリート基礎を設置したり、例えばアンカーボルトを建物の屋根に打ち込んだりする必要性がないので、屋根を損傷したり、雨漏りを引き起こしたりする等の不具合を解消できる。
【００２０】
また、上述の説明により明らかなように、１セットの第１支持部材、第２支持部材および連結部材は、太陽電池パネルが取り付けられる架台を構成する構成要素の１つであり得る。そこで、１セットの第１支持部材、第２支持部材および連結部材を、本明細書では、「ユニット」という。そして、１つの太陽電池パネルを支持する架台（支持台）は、複数のユニット、代表的には２つのユニットで構成することができる。
【００２１】
本発明の一形態においては、第１接続部が太陽電池パネルの第１部分と係合する第１係合部を有しており、第２接続部が第２部分と係合する第２係合部を有している。そして、第１係合部および第２係合部は、それぞれ、第１支持部材および第２支持部材が発揮する弾性力により、第１部分および第２部分との係合状態を維持するように、互いに反対方向に付勢されている。
【００２２】
上述の構成では、２つの支持部材の各一端部が太陽電池パネルの異なる２箇所で、それぞれ、太陽電池パネル（より具体的には、太陽電池パネルのフレーム等）と係合している。そして、各支持部材の他端部は、連結部材に接続され、固定されている。このため、例えば各支持部材を互いに反対方向に曲げることで、曲げた方向と反対向きの弾性力をそれぞれの支持部材に発揮させることが可能となる。そのような弾性力に抗して、２つの支持部材の各係合部と太陽電池パネルとを係合させることで、各支持部材と太陽電池パネルとの接続強度を大きくすることも可能となる。これにより、太陽電池パネルの設置強度を向上させることができる。
【００２３】
あるいは、例えばボルトで太陽電池パネルを支持部材に固定するような作業を行う場合には、太陽電池パネルを上記の弾性力で各支持部材に仮に固定することも可能となる。その結果、例えば一人で容易に作業を行うことも可能となり、取付作業に要する人数を削減したり、取付作業に要する時間を削減したりすることも可能となる。よって、太陽電池パネルの設置コストを低減することができる。
【００２４】
上記の弾性力を利用するより具体的な形態としては、例えば連結部材を水平に置き、その両端部に第１支持部材および第２支持部材を鉛直上向きに立てて、太陽電池パネルを支持する形態が考えられる。このような場合には、図４に実線で示すように、第１支持部材および第２支持部材を、例えば「逆ハの字状」に上端部が互いに離れる方向に傾けて、９０°とは角度αだけ異なる角度で、連結部材に取り付ける。あるいは、そのような状態となるように、１枚の細長い金属板を折り曲げて第１支持部材および第２支持部材を連結部材の両端に形成する。
【００２５】
そして、各支持部材と連結部材とが垂直となるように力を加えた状態で、各支持部材の先端部（係合部）を太陽電池パネルのフレームなどに係合させる。これにより、各支持部材を鉛直上向きに立てた状態で、弾性力により各支持部材と太陽電池パネルとの係合状態を維持することが可能となる。角度αは、各支持部材の材質、必要とされる取付強度によって、適宜設定することができる。各部材に発生する歪みを小さくするという観点からは、１０°以下の角度とするのが好ましい。なお、第１支持部材および第２支持部材を鉛直上向きから傾ける方向は、上記の「逆ハの字状」の方向に限らず、第１支持部材および第２支持部材を、「ハの字状」に上端部が互いに近づく方向に、傾けることもできる。
【００２６】
そして、上記のような弾性力を効果的に発揮させるために、第１支持部材、第２支持部材および連結部材は、一体的に形成されているのが好ましい。例えば、一枚の細長い金属板を折り曲げて、第１支持部材、第２支持部材および連結部材を形成するのが好ましい。これにより電池パネルの架台を製造するときの部品点数を削減して、製造コストを低減することもできる。また、一体的に形成することにより、各部材の接続部分の強度を向上させることができるとともに、接続部分が経時的に変形するのを防止することができる。
【００２７】
１つの形態として、第１重しは、第１支持部材と接触、または、その近傍に位置するように連結部材の上に置くことができる。同様に、第２重しは、第２支持部材と接触、または、その近傍に位置するように連結部材の上に置くことができる。これにより、他に重しの載置部を設ける必要性がなく、架台を小型化することが容易となる。そして、重しの荷重により第１支持部材および第２支持部材を固定するのと同時に、連結部材を構造物に強固に安定的に固定することもできる。
【００２８】
他の形態として、第１重しは、第１支持部材と接触、または、その近傍に位置するように連結部材の上に置き、第２重しは、第２支持部材の第１支持部材とは反対側の部分と接するように設けられた、重し載置部に置くこともできる。この構成では、重し載置部を構造物と接触するように第２支持部材に取り付けることで、ユニットの底面積が大きくなる。よって、ユニットの安定性が増すので、太陽電池パネルをより安定的に支持することが可能となる。また、複数の太陽電池パネルを同様の支持構造により並べて構造物に設置するような場合には、重し載置部を、１つのユニットと、他のユニットとを接続する接続部材として利用することもできる。その結果、各ユニットの位置関係を正確に決めることが容易となるので、複数の太陽電池パネルを１つの構造物に整然と並べて設置することが容易となる。
【００２９】
また、第１接続部と第２接続部の高さを変えて設置することにより太陽電池パネルの第１部分と第２部分とを異なった高さとすることができる。これにより、太陽電池パネルの受光量を大きくするように太陽電池パネルを水平方向に対して傾斜させることができる。
【００３０】
第１接続部は、第１支持部材の一端部（上端部）を第２支持部材に向かって折り曲げて形成することができる。また、第２接続部は、第２支持部材の一端部（上端部）を第１支持部材に向かって折り曲げて形成することができる。このとき、第１接続部および第２接続部を、太陽電池パネルと平行となるような角度に折り曲げて形成することで、太陽電池パネルを、より安定的に第１支持部材および第２支持部材に接続することができる。その結果、太陽電池パネルの設置強度を向上させて、太陽電池パネルを安定して設置することができるとともに、設置作業を簡易化することができる。
【００３１】
ここで、板状である第１支持部材および第２支持部材は、それぞれの側端部の少なくとも一部を立ち上げるように折り曲げることで補強することができる。そのようにして形成される補強部は、第１支持部材および第２支持部材の第１接続部および第２接続部を除いた部分（代表的には、各支持部材の鉛直に立っている部分。以下、支持部本体ともいう）に設けることもできるし、第１接続部および第２接続部の少なくとも一部に設けることもできる。なお、第１支持部材および第２支持部材の「側端部」とは、支持部本体であれば、荷重が掛かる方向（代表的には鉛直方向）に沿った端部をいう。第１接続部および第２接続部であれば、支持部本体の側端部と連続している辺にある端部をいう。以下、支持部本体に形成された補強部を第１補強部といい、第１接続部および第２接続部に形成された補強部を第２補強部という。
【００３２】
また、連結部材にも上記と同様にして補強部（第３補強部）を形成することができる。例えば、連結部材が長方形であり、その２つの短辺に沿った端部で第１支持部材および第２支持部材の他端部と接続されている場合には、２つの長辺に沿った端部の少なくとも一部を立ち上げるように折り曲げることで第３補強部を形成することができる。
【００３３】
以上のようにして補強部を形成することで、ユニットの強度を向上させることができ、簡易に太陽電池パネルの支持強度を向上させることができる。また、補強部を設けることで各部材およびユニット全体としての形状が安定化するために取り扱いが容易となる。よって、太陽電池パネルの設置作業が簡易化される。その結果、作業の人員および作業時間を低減することができ太陽電池パネルの設置コストを低減することができる。
【００３４】
第３補強部は、連結部材の全長の２／３以上の部分に設けることで、ユニットの形状を十分に安定化することができる。したがって、連結部材の第１支持部材と隣接する部分には第３補強部を設けず、その無補強部分のサイズを第１重しと嵌まり合うようなサイズとすることで、第１重しが設置後に勝手に移動しないように容易に位置決めをすることができる。また、第１重しと、連結部材の補強部を除いた本体部分との接触面積を大きくすることができるので、太陽電池パネルをより安定的に支持することが可能となる。第２重しについても同様である。
【００３５】
そして、第１補強部および第２補強部の対向端部を例えば溶接により互いに結合することで、第１接続部および第２接続部と、支持部材本体とがなす角度を安定化することができる。これにより、太陽電池パネルを安定的に支持することができる。さらに、第１接続部および第２接続部と、太陽電池パネルとを平行にしているような場合には、その支持強度向上の効果を確実に発揮させることもできる。
【００３６】
また、第1支持部と第１接続部、および第２支持部と第２接続部の少なくとも一方を補強材（第１補強材、第２補強材）により結合したり、第１支持部材、第２支持部材、第１接続部および第２接続部の少なくとも一つを連結部材と補強材（第３補強材）により結合したりすることで、ユニットの形状をより安定化することができる。これにより、太陽電池パネルの設置強度を向上させることができる。
【００３７】
第１重しおよび第２重しの少なくとも一方の下方にクッション材を置くことで、連結部材や重し載置部が構造物と大きな圧力で直接的に接触するのを防止することができる。これにより、構造物の表面が損傷されるのを防止することができる。また、クッション材を置くことで重しの荷重が一部分に片寄らず均一に分散できる。さらに重しが載置されている部分と構造物との間の密着性を良くし、安定した設置ができる。そして、そのような効果を最大限に発揮させるために、クッション材は、重しの底面形状と全て重なるように配置するのが好ましい。例えば、重しが直方体形状であり、その底面が長方形であり、その長辺が連結部材の幅よりも大きければ、重しは、連結部材の上からはみ出している。そのはみ出した部分を含めてクッション材が重しの下方に位置するように配置することで、より完全に構造物の表面等が損傷されるのを防止する等の効果が得られる。
【００３８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
図１に、本発明の一実施形態に係る太陽電池パネルの支持構造を上面図により示す。図２に、その支持構造を正面から見た一部断面図により示す。
【００３９】
図示例の支持構造１０は、例えば長方形の太陽電池パネル１２を、ビルの屋上や、住宅の屋根（主に陸屋根）、あるいは、地上面（地面、およびコンクリートを打ち放した平坦面等を含む）等の構造物に架台（支持台）により設置するための支持構造であり、太陽電池パネル１２の架台の構成要素である１以上（例えば、２つ）のユニット１４と、ユニット１４を、その重量により構造物に固定するように、ユニット１４毎に複数個設けられる重し（第１重し１１、および第２重し１３）を含んでいる。第１重し１１、および第２重し１３は、例えば、直方体形状のコンクリートブロックから形成することができる。
【００４０】
ユニット１４は、長方形のような細長い形状の台板（連結部材）１６、第１縦板（第１支持部材）１８、第２縦板（第２支持部材）２０を含んでいる。台板１６は構造物に水平に設置することができる。第１縦板１８は、太陽電池パネル１２の第１部分１２ａを上端部で支持する。第２縦板２０は、太陽電池パネル１２の第２部分１２ｂを上端部で支持する。
【００４１】
太陽電池パネル１２は、ガラス基板やフレキシブル基板等からなる１以上の基板に太陽電池素子を所定の配列で設けて形成された、板状の太陽電池モジュール３０と、太陽電池モジュール３０の外周部に取り付けられるフレーム３２とを含む。
【００４２】
ユニット１４は、上述したとおり、太陽電池パネル１２を２つの部分（第１部分１２ａおよび第２部分１２ｂ）で支持する。第１部分１２ａおよび第２部分１２ｂを太陽電池パネル１２のどの部分に配置するかは、特に限定されない。図示例の支持構造１０では、長方形である太陽電池パネル１２の２つの長辺に沿った端部（以下、長辺端部という）ＥＬ１およびＥＬ２の対向する部分に、第１部分１２ａおよび第２部分１２ｂを配置している。そして、第１部分１２ａは、第２部分１２ｂよりも高い位置で、第１縦板１８により支持されるのが好ましい。これにより太陽電池パネル１２を、例えば南北方向において、水平方向に対して傾斜させることができ、太陽電池パネル１２の受光量を大きくして、より効率的に発電をすることができる。
【００４３】
台板１６は長方形等の細長い形状とすることができる。第１縦板１８、第２縦板２０は、台板１６が長方形であれば、その２つの短辺等の、台板１６の長手方向の２つの端部（以下、短辺端部ともいう）にそれぞれ接続することができる。台板１６と、第１縦板１８と、第２縦板２０とは、例えば１枚の細長い金属板から形成することができる。金属板の材質は、ステンレス鋼、あるいはアルマイト処理をしたアルミニウム等とすることができる。
【００４４】
台板１６が構造物に水平に設置される場合、第１縦板１８および第２縦板２０は、台板１６に垂直に取り付けることができる。あるいは、台板１６が構造物に水平に設置される場合であっても、図４に模式的に示すように、第１縦板１８および第２縦板２０は、台板１６との角度θ１およびθ２が（９０＋α）°、または（９０−α）°となるように台板１６と接続することもできる。この場合に、角度αは、０°よりも大きく、かつ１０°以下であるのが好ましい。より好ましくは、角度αは、０°よりも大きく、かつ５°以下である。
【００４５】
第１重し１１は、第１縦板１８と接触、または、その近傍に位置するように台板１６の上に置くことができる。これにより、第１縦板１８を、第１重し１１の重量により構造物に固定することができる。同様に、第２重し１３は、第２縦板２０と接触、または、その近傍に位置するように台板１６の上に置くことができる。これにより、第２縦板２０を、第２重し１３の重量により構造物に固定することができる。そして、第１重し１１および第２重し１３の重量により台板１６を構造物に固定することができる。第１重し１１が立方体形状であれば、その底面は長方形となり、その長辺の長さは、台板１６の幅よりも大きくすることができる。第２重し１３についても同様である。
【００４６】
図３Ａに示すように、第１縦板１８は、支持部本体２２と、太陽電池パネル１２が接続される第１接続部２４とを含む。一方、第２縦板２０は、支持部本体２６と、太陽電池パネル１２が接続される第２接続部２８とを含む。第１接続部２４および第２接続部２８に、太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２が押さえ金具３４等で固定される。
【００４７】
図５に押さえ金具の一例を拡大して斜視図により示す。図６に、その押さえ金具による太陽電池パネルの固定構造を拡大して断面図により示す。図示例の押さえ金具３４は、第１接続部２４または第２接続部２８に、例えばボルト３４ａおよびナット３４ｂにより固定される板状の下部３４ｃと、下部３４ｃの一端部から垂直に立ち上がる板状の中部３４ｄと、中部３４ｄの上端部と接続され、フレーム３２を第１接続部２４および第２接続部２８に向かって押し付ける上部３４ｅとを含む。
【００４８】
第１接続部２４および第２接続部２８は、太陽電池パネル１２、または太陽電池モジュール３０と平行な板状部材から形成することができる。これにより、太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２と、第１接続部２４および第２接続部２８との接触面積を大きくすることが容易となる。その結果、太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２を押さえ金具３４により第１接続部２４および第２接続部２８に安定的に固定することができる。
【００４９】
さらに、第１接続部２４には、太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２と係合する第１係合部３６を形成することができる。同様に、第２接続部２８には、太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２と係合する第２係合部３８を形成することができる。第１係合部３６および第２係合部３８は、例えば、第１接続部２４および第２接続部２８のそれぞれの先端部を上方に折り曲げることにより形成することができる。
【００５０】
そして、第１係合部３６および第２係合部３８は、第１縦板１８および第２縦板２０と、台板１６との角度が９０°となったときに太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２と係合するように形成することができる。このとき、例えば、第１縦板１８および第２縦板２０を、台板１６との角度θ１およびθ２が（９０＋α）°となるように形成することで（図４参照）、第１係合部３６および第２係合部３８が、太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２と係合した状態では、第１縦板１８および第２縦板２０に外側に向かう弾性力Ｆ１が発生している。なお、以下の説明では、便宜的に、角度θ１およびθ２が大きくなる方向を「外側」といい、小さくなる方向を「内側」という。
【００５１】
その結果、第１係合部３６および第２係合部３８と、太陽電池パネル１２の外周部、またはフレーム３２との係合状態を安定的に保つことが容易となり、太陽電池パネル１２の支持強度を向上させることができる。さらに、押さえ金具３４により太陽電池パネル１２を第１接続部２４および第２接続部２８に固定する際にも、例えばボルト締めをする作業者以外の作業者が太陽電池パネル１２を支えておく必要性がなく、作業者数の削減および作業時間の短縮化が図れる。したがって、太陽電池パネル１２の設置コストを低減することができる。また、第１縦板１８および第２縦板２０を台板１６との角度θ１およびθ２が（９０−α）°となるように台板１６に取り付けることで、弾性力Ｆ１とは反対方向の弾性力を発揮させて同様の効果を得る場合も本発明に包含される。
【００５２】
さらに、台板１６が長方形であれば、その長辺に沿った端部の少なくとも一部分に補強部１６ａを設けることができる。つまり、台板１６の幅方向の両端部（以下、長辺端部という）の少なくとも一部分に補強部１６ａを設けることができる。補強部１６ａは、台板１６の長辺端部を所定幅（例えば、５〜２０ｍｍ）だけ立ち上げるように折り曲げることで形成することができる。補強部１６ａは、台板１６の、第１重し１１および第２重し１３が置かれる部分（第１縦板１８および第２縦板２０の近傍の部分）には設けないようにすることができる。つまり、台板１６の長手方向の両端部に、補強部１６ａの非設置部分を設けることができる。これにより、第１重し１１および第２重し１３と、台板１６の本体部分とを直接的に接触させることができ、接触面積を大きくすることが容易となる。その結果、第１重し１１および第２重し１３によって、台板１６を構造物に安定的に固定することが容易となる。
【００５３】
さらに、台板１６の長手方向の両端部における補強部１６ａの非設置部分は、第１重し１１および第２重し１３と嵌まり合うようなサイズに形成するのが好ましい。これにより、第１重し１１および第２重し１３が、外力により、台板１６の長手方向に移動したり、その移動により第１重し１１および第２重し１３が台板１６の上から滑り落ちたりするのを防止することができる。したがって、第１縦板１８、第２縦板２０および台板１６を第１重し１１および第２重し１３の重量により構造物に安定的に固定することができる。
【００５４】
同様に、第１縦板１８および第２縦板２０にも補強部２２ａ、２４ａ、２６ａおよび２８ａを設けることができる。補強部２２ａは、第１縦板１８の支持部本体２２の側端部に設けられる補強部であり、支持部本体２２の側端部を外側に折り曲げたり、支持部本体２２の側端部を内側に折り曲げたりして形成することができる。支持部本体２２の上部では側端部を内側に折り曲げて補強部２２ａを形成した場合には、第1重し１１と対応する部分は、少なくとも側端部を折り曲げずに補強しないか、その対応する部分だけを外側に折り曲げて補強部２２aを形成するのが好ましい。これにより、第１重し１１と支持部本体２２との接触面積を大きくすることができ、第１重し１１により第１縦板１８を構造物に安定的に固定することができる。
【００５５】
補強部２４ａは、第１接続部２４の側端部に設けられる補強部であり、第１接続部２４の側端部を上方に折り曲げたり、第１接続部２４の側端部を下方に折り曲げたりして形成することができる。補強部２４ａを、第１接続部２４の側端部を下方に折り曲げて形成し、補強部２２ａを、支持部本体２２の側端部を内側に折り曲げて形成した場合には、補強部２４ａの支持部本体２２側の端部と、補強部２２ａの第１接続部２４側の端部とを、例えば溶接により互いに結合することができる。これにより、第１接続部２４の水平方向に対する傾斜角度を容易に固定することができ、太陽電池パネル１２をより安定的に支持することができる。
【００５６】
補強部２６ａは、第２縦板２０の支持部本体２６の側端部に設けられる補強部であり、支持部本体２６の側端部を外側に折り曲げたり、支持部本体２６の側端部を内側に折り曲げたりして形成することができる。なお、補強部２６ａを、支持部本体２６の側端部を内側に折り曲げて形成する場合には、第２重し１３と対応する部分は、側端部を折り曲げずに補強部を形成しないか、その対応する部分だけを外側に折り曲げて補強部２６ａを形成するのが好ましい。これにより、第２重し１３を支持部本体２６と補強部を介さずに直接的に接触させることが可能となり、その接触面積を大きくすることができる。その結果、第２重し１３により第２縦板２０を構造物に安定的に固定することができる。
【００５７】
補強部２８ａは、第２接続部２８の側端部に設けられる補強部であり、第２接続部２８の側端部を上方に折り曲げたり、第２接続部２８の側端部を下方に折り曲げたりして形成することができる。補強部２８ａを、第２接続部２８の側端部を下方に折り曲げて形成し、補強部２６ａを、支持部本体２６の側端部を内側に折り曲げて形成する場合には、補強部２６ａの支持部本体２８側の端部と、補強部２６ａの第２接続部２８側の端部とを、例えば溶接により互いに結合することができる。この構成により、支持部本体２６に対する第２接続部２８の角度を容易に固定することができ、太陽電池パネル１２をより安定的に支持することができる。
【００５８】
第１重し１１および第２重し１３の下方で、構造物と台板１６との間には、クッション材４０を配置することができる。これにより、第１重し１１および第２重し１３の重量により、構造物の台板１６と当接する部分が損傷を受けるのを防止することが可能となる。クッション材としては、ゴムシート、および発泡シリコンシート等の弾性に優れ、耐久性のあるものが好ましい。
【００５９】
図３Ｂに、実施形態１の支持構造の変形例を、図１のIII-III線の矢視断面図により示す。図示例の支持構造１０Ａにおいては、第１接続部２４と、第１縦板１８の支持部本体２２とが補強材５２（第１補強材）により結合されている。補強材５２は、図示例のように、第１接続部２４および支持部本体２２の両側の側端部の中間位置（各部材の幅方向の中間位置）に接続することができる。また、補強材５２は、第１接続部２４および支持部本体２２の両側の側端部の少なくとも一方に、補強部２２ａおよび２４ａに代えて、設けることもできる。さらに、第２接続部２８と、第２縦板２０の支持部本体２６とを補強材（第２補強材）により、上記と同様にして、結合することもできる。
【００６０】
さらに、図示例の支持構造１０Ａにおいては、台板１６と、第１縦板１８の支持部本体２２とが補強材５４（第３補強材）により結合されている。補強材５４は、図示例のように、支持部本体２２および台板１６の両側の側端部の中間位置（各部材の幅方向の中間位置）に接続することができる。また、補強材５４は、支持部本体２２および台板１６の両側の側端部（各部材の幅方向の両端部）の少なくとも一方に設けることもできる。また、図示はされていないが、台板１６と第２縦板２０の支持部本体２６、台板１６と第１接続部２４、および台板１６と第２接続部２８とをそれぞれ補強材５４（第３補強材）により、上記と同様にして、結合することもできる。
【００６１】
第１縦板の支持部本体と第１接続部とを補強材により結合させることによりユニットの形状を安定化することができ、太陽電池パネルをより安定的に支持することができる。また、第１縦板の支持部本体と台板とを補強材により結合させることによっても同様の効果が得られる。第２支持部材の支持部本体と第２接続部、第２支持部材の支持部本体と台板とを連結することによっても同じ効果が得られる。さらに、第１接続部あるいは第２接続部と台板とを補強材により結合させても良い。補強材としては、ユニットを構成する金属板と同様の素材のものを用いるのが好ましく、ステンレス鋼やアルマイト処理したアルミニウムなどの板状物あるいは棒状物が良い。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の支持構造１０によれば、第１重しおよび第２重しの重量により太陽電池パネル１２を構造物に支持させる架台の構成要素であるユニット１４が構造物に固定される。したがって、アンカーボルト等を使用して架台を構造物に固定する必要性がなく、建物の屋根（陸屋根を含む）を損傷して、耐久性を減じたり、雨漏りを引き起こしたりする等の不都合を解消することができる。そして、太陽電池パネル１２の設置場所を変更する場合にも、重しを台板の上から降ろすだけで、容易に太陽電池パネル１２および、その架台を移動させることができる。
【００６３】
さらに、第１係合部および第２係合部は、それぞれ、第１縦板１８および第２縦板２０が発揮する弾性力により、第１部分および第２部分との係合状態を維持するように、互いに反対方向に付勢されている。これにより、第１縦板１８および第２縦板２０と、太陽電池パネルとの接続強度を大きくすることができるとともに、太陽電池パネルの設置作業が簡単になるので、太陽電池パネルの設置に要する人員を削減したり、設置に要する時間を削減したりすることも可能となる。したがって、太陽電池パネルの設置コストを低減することができる。
【００６４】
また、台板１６、第１縦板１８および第２縦板２０に、側端部を折り曲げて形成された補強部を設けたので、簡易な構造の補強部でありながら、台板１６、第１縦板１８および第２縦板２０の剛性を高めることができ、またユニットとしての形状も安定し、太陽電池パネルを、より安定的に支持することができる。その結果、太陽電池パネルの設置強度を向上させることができるとともに、設置作業を短時間化することもできる。
【００６５】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２を説明する。図７に、本実施形態に係る太陽電池パネルの支持構造を正面から見た一部断面図により示す。
実施形態２の支持構造１０Ｂが実施形態１の支持構造１０と異なるのは、第２重し１３が台板１６の上に置かれておらず、第２縦板２０に取り付けられた重し載置部４２の上に置かれている点である。
【００６６】
重し載置部４２は、台板１６と平行な底部４２ａと、第２縦板２０と結合される前側取付部４２ｂと、前側取付部４２ｂの反対側に設けられた後側取付部４２ｃとを含む。なお、前側および後側という呼称は便宜上のものであり、そのユニットの第１縦板１８の側を前側といい、第２縦板２０の側を後側と呼んでいる。重し載置部４２を設けたことにより、重し載置部４２の底部４２ａを構造物と接触させることで、ユニット４全体の底面積を大きくすることができる。これにより、太陽電池パネル１２を構造物により安定的に支持させることができる。よって、太陽電池パネル１２の設置強度を向上させることができる。
【００６７】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３を説明する。図８に、本実施形態に係る太陽電池パネルの支持構造、およびその支持構造を使用した太陽電池パネルの連設構造を正面図により示す。図９および図１０に、それらの要部を拡大して、上面図および斜視図により示す。図１１および図１２に、上記の連設構造を斜視図により示す。図１１および図１２の斜視図は、連設構造を見る方向が異なっている。
【００６８】
実施形態３の支持構造１０Ｃは、実施形態２の支持構造１０Ｂの、主に重し載置部４２を、太陽電池パネル１２を整然と並べることが容易となるように改変したものである。支持構造１０Ｃの重し載置部４４は、実施形態２と同様に、底部４４ａ、前側取付部４４ｂおよび後側取付部４４ｃを含む。底部４４ａは、実施形態２の底部４２ａよりも前後方向（台板１６の長手方向（または、長辺）と平行な方向）の長さが大きくなっている。これにより、前側取付部４４ｂと第２重し１３とは接しているものの、後側取付部４４ｃと第２重し１３とは離間している。そして、後側取付部４４ｃは、隣接して配置される他のユニットの第１縦板１８の支持部本体２２と接合されている。一方で、第１縦板１８の補強部２２ａは、支持部本体２２の側端部を外側に折り曲げることで形成されており、その補強部２２ａと前側取付部４４ｂとにより第２重し１３が挟まれている。これにより、第２重し１３が位置決めされる。また、底部４４ａおよび後側取付部４４ｃの幅は、一対の補強部２２ａの距離（支持部本体２２の横幅）とほぼ等しくされている。これにより、単に後側取付部４４ｃを支持部本体２２に取り付けるだけで、前後に並ぶ複数のユニット１４の台板１６を直線状に並べることが可能となる。よって、複数の太陽電池パネル１２を容易に整然と並べることができる。
【００６９】
なお、本形態の変形例として、図１３および図１４に示すように、２つのユニット１４の間で共通の重し (一方のユニットの第１重し、あるいは第２重しと、他方のユニットの第２重し、あるいは第１重しとが共通)により少なくとも一方の縦板（支持部材）を固定することも可能である。これにより、支持台の設置面積が小さくできるので、設置場所が狭い場合や多数の太陽電池パネルを設置する場合に有効である。なお、図１３および図１４では、第１縦板が図の右側に配され、第２縦板が図の左側に配置されている。
【００７０】
また、本実施形態では、太陽電池パネルとして多数の太陽電池セルを、一面に縦横に施設して所定の縦横寸法のパネルとして形成し、その外周部をフレームで囲い構成したものを用いたが、フレームのないものにも用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の太陽電池パネル支持構造体は、建物の屋上、陸屋根、あるいは傾斜のほとんどない地上などに太陽電池モジュールを安定して設置することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…支持構造、１１…第１重し、１２…太陽電池パネル、１２ａ…第１部分、１２ｂ…第２部分、１３…第２重し、１４…ユニット、１６…台板、１６ａ、２２ａ、２４ａ、２６ａ、２８ａ…補強部、１８…第１縦板、２０…第２縦板、２４…第１接続部、２８…第２接続部、３０…太陽電池モジュール、３２…フレーム、３４…金具、３６…第１係合部、３８…第２係合部、４０…クッション材、４２、４４…重し載置部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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