(57)【要約】【課題】敷設する場所に合わせて様々な規模で実施することができ、またその規模に応じた強度計算等を省略して簡便に敷設することができる太陽光発電ユニットを提供する。【解決手段】地面に固定された専用の設置台１に傾斜した状態で敷設された折板屋根材２上に、少なくとも水下側の太陽電池モジュールＭと水上側の太陽電池モジュールＭとの間に隙間を設けた状態で複数の太陽電池モジュールＭが固定される太陽光発電ユニットであって、設置台１を、地面から立設された土台部1aと、少なくとも折板屋根材２の傾斜方向と直角方向に土台部1a上に固定された鋼材部1bと、鋼材部1b上に固定されていて折板屋根材２を固定するためのタイトフレーム1cとから構成させ、折板屋根材２の谷部2aに水下側から水上側に向けて等間隔で排水口３を形成させる。【選択図】図５
2015068048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に固定された専用の設置台(１)に傾斜した状態で敷設された折板屋根材(２)上に、少なくとも水下側の太陽電池モジュール(Ｍ)と水上側の太陽電池モジュール(Ｍ)との間に隙間を設けた状態で複数の太陽電池モジュール(Ｍ)が固定される太陽光発電ユニットであって、
該設置台(１)が、地面から立設された土台部(1a)と、少なくとも折板屋根材(２)の傾斜方向と直角方向に該土台部(1a)上に固定された鋼材部(1b)と、該鋼材部(1b)上に固定されていて該折板屋根材(２)を固定するためのタイトフレーム(1c)とから構成されていて、該折板屋根材(２)の谷部(2a)に水下側から水上側に向けて等間隔で排水口(３)が形成されていることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項２】
土台部(1a)が、折板屋根材(２)全体の四周の側部全周と対向する位置に立設された外周土台部(1aa)と、該外周土台部(1aa)内において該折板屋根材(２)の谷部(2a)と直角な方向にその全長に亘って立設されている内部土台部(1ab)とから構成されている請求項１に記載の太陽光発電ユニット。
【請求項３】
水を堰き止めるための堰止め板(４)が、折板屋根材(２)の谷部(2a)と隣接する山部(2b)とに跨って各排水口(３)の水下側に固定されている請求項１又は２に記載の太陽光発電ユニット。
【請求項４】
敷設された折板屋根材(２)の傾斜角が０．５°〜１．５°である請求項１から３までの何れか１項に記載の太陽光発電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、敷設する場所に合わせて様々な規模で実施することができ、またその規模に応じた強度計算等をすることなしに簡便に敷設することができる太陽光発電ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然エネルギーを利用した発電が盛んに行われており、特に太陽光を利用した太陽光発電は、小規模な家庭用から大規模施設まで様々な規模で広く行われている。
【０００３】
このような太陽光発電において、太陽光発電ユニットを陸上に敷設する場合、地面に支柱を立設し、その支柱に枠体を固定することで架台とし、この架台に太陽光モジュールを配設していくことで敷設される。
【０００４】
そしてこの太陽光発電ユニットが敷設される土地の形状や広さ等によって、従来の架台では、枠体の強度等を個々に計算し設計する必要があり、施工に時間や費用がかかり、施工者もなれない構造の架台の設置作業を強いられるなどの問題がある。
【０００５】
この問題に対しては汎用性のある比較的小規模の架台を複数並べることが考えられるが、施工上、各架台間に十分な間隔を設ける必要があるため、土地の単位面積あたりの太陽光モジュールの数が少なくなるという問題があった。また夏場等において架台間の大きな隙間や架台の下に草が生い茂り、太陽光を遮断したり太陽光モジュールを傷めたりするなどの問題もあった。
【０００６】
またこのような太陽光発電において利用される太陽電池モジュールは、各製造会社によってサイズが異なることがあり、それぞれの太陽電池モジュールの大きさに合わせて架台を設計しなければならないような場合もある。
【０００７】
この問題に対して、様々なサイズの太陽光発電パネル（太陽光モジュール）に対応できるように、ベース部と該ベース部から互いに対向して立設された複数の高さ支持部とを有し、それらの高さ支持部の上端部に太陽光発電パネルフレームが所定の傾斜角度で架設されるコンクリート製の支持架台と、支持架台のそれぞれの高さ支持部の上端部に水平方向に長い板材からなる脚部を埋め込ませて固定され、水平方向に長い案内間隙を形成するように互いに平行に対向配置されてレール部を構成する支持金具と、案内間隙に案内されるとともに、支持金具の長手方向の任意の位置で該支持金具と太陽光発電パネルフレームとを連結する連結装置と、を備え、支持金具は、脚部の板材を厚み方向に貫通させ、板面どうしを連通させる１個又は複数個の貫通孔を有し、脚部を高さ支持部に埋め込ませた際に、貫通孔内と両板面及びそれらの外側部分をコンクリートで一体結合させた状態で支持金具と高さ支持部とを一体化させた保持構造を構成させたことを特徴とする太陽光発電パネルフレームの支持架台構造がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
この太陽光発電パネルフレームの支持架台構造では、コンクリート製の支持架台を使用し、このコンクリート製の支持架台の高さ支持部に太陽光発電パネル（太陽光モジュール）を支持する支持金具等を埋め込ませることで、太陽光発電パネル（太陽光モジュール）を強固に支持することができるので、どのようなサイズの太陽光発電パネル（太陽光モジュール）に対しても対応することができるが（特許文献１、段落番号００１７）、太陽光発電パネル（太陽光モジュール）の支持部（高さ支持部）だけでなく、架台全体をコンクリート製とするなど、費用や施工の面から大きな問題があり、またこの発明は太陽光発電パネル（太陽光モジュール）の大きさには対応できるものの、太陽光発電ユニット全体の大きさに対応することは考慮されていないため、太陽光発電ユニットが敷設される土地の広さ等に応じて設備規模を自由に変更するなどの対応は難しいのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１１８２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記の問題に鑑み、敷設する場所に合わせて様々な規模で実施することができ、またその規模に応じた強度計算等を省略して簡便に敷設することができる太陽光発電ユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、太陽光発電ユニットを、地面に固定された専用の設置台に傾斜した状態で敷設された折板屋根材上に、少なくとも水下側の太陽電池モジュールと水上側の太陽電池モジュールとの間に隙間を設けた状態で複数の太陽電池モジュールが固定される太陽光発電ユニットとし、設置台を、地面から立設された土台部と、少なくとも折板屋根材の傾斜方向と直角方向に土台部上に固定された鋼材部と、鋼材部上に固定されていて折板屋根材を固定するためのタイトフレームとから構成させれば、太陽電池モジュールの設置で既に多数の実施がなされていて強度等が十分に検討されている折板屋根材を、本来の屋根材としてではなく、太陽電池モジュールを設置するための架台として利用することで、どのような規模の太陽光発電ユニットであっても、新たに強度計算等をすることなく簡便に施工ができ、また従来の汎用性のある小規模な架台を使用した場合に比べて、折板屋根材は屋根を葺くように隙間を空けることなく敷設することができるので、この折板屋根材上には多数の太陽電池モジュールを配設でき、土地の単位面積あたりの太陽電池モジュールが増えて効率的な発電ができ、また折板屋根材を使用すると、折板屋根材上に落ちた雨水が水下側に集中するので排水等の設備が必要となるという問題も考えられるが、本発明においては折板屋根材は太陽電池モジュールの架台であり、雨仕舞いを考慮する必要がないので、折板屋根材の谷部に水下側から水上側に向けて等間隔で排水口を形成すれば、折板屋根材の下に一様に雨水を排出させることができ、特別な排水設備も必要なく、太陽光発電ユニットを簡便に設置できることを究明して本発明を完成したのである。
【００１２】
即ち本発明は、地面に固定された専用の設置台に傾斜した状態で敷設された折板屋根材上に、少なくとも水下側の太陽電池モジュールと水上側の太陽電池モジュールとの間に隙間を設けた状態で複数の太陽電池モジュールが固定される太陽光発電ユニットであって、設置台が、地面から立設された土台部と、少なくとも折板屋根材の傾斜方向と直角方向に土台部上に固定された鋼材部と、鋼材部上に固定されていて折板屋根材を固定するためのタイトフレームとから構成されていて、折板屋根材の谷部に水下側から水上側に向けて等間隔で排水口が形成されていることを特徴とする太陽光発電ユニットである。
【００１３】
また、土台部を、折板屋根材全体の四周の側部全周と対向する位置に立設された外周土台部と、外周土台部内において折板屋根材の谷部と直角な方向にその全長に亘って立設されている内部土台部とから構成させれば、四周を外周土台部で囲い上部も折板屋根材で覆うことで、外周土台部内が日陰の略封鎖された空間となり、草等の成長が抑えられ、太陽光発電ユニットを敷設した後の管理等が容易になって好ましく、更に水を堰き止めるための堰止め板を、折板屋根材の谷部と隣接する山部とに跨って各排水口の水下側に固定すれば、堰止め板によって、排水口から抜けきらなかった雨水がどんどん水下側に流れることを防止することで、各排出口から一様に雨水を排出させることができて好ましく、また敷設された折板屋根材の傾斜角を０．５°〜１．５°と緩やかにすれば、雨水が水下側に集中することを防止できるだけでなく、比較的大規模の太陽光発電ユニットを敷設する際に水上側の土台が高くなりすぎないようにすることで、施工及び管理が容易にできて好ましいのである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る太陽光発電ユニットは、地面に固定された専用の設置台に傾斜した状態で敷設された折板屋根材上に、少なくとも水下側の太陽電池モジュールと水上側の太陽電池モジュールとの間に隙間を設けた状態で複数の太陽電池モジュールが固定される太陽光発電ユニットであって、設置台が、地面から立設された土台部と、少なくとも折板屋根材の傾斜方向と直角方向に土台部上に固定された鋼材部と、この鋼材部上に固定されていて折板屋根材を固定するためのタイトフレームとから構成されているから、太陽電池モジュールの設置で既に多数の実施がなされていて強度等が十分に検討されている折板屋根材を、本来の屋根材としてではなく、太陽電池モジュールを設置するための架台として利用することで、どのような規模の太陽光発電ユニットであっても、新たに強度計算等をすることなく、簡便に施工ができ、また従来の汎用性のある小規模な架台を使用した場合に比べて、折板屋根材は屋根を葺くように隙間を空けることなく敷設することができるので、この折板屋根材上には多数の太陽電池モジュールを配設でき、土地の単位面積あたりの太陽電池モジュールが増えて効率的な発電ができ、また折板屋根材を使用すると、折板屋根材上に降った雨水が水下側に集中して排水等の設備が必要となるという問題も考えられるが、本発明においては折板屋根材は太陽電池モジュールの架台であり、雨仕舞いを考慮する必要がないので、折板屋根材の谷部に水下側から水上側に向けて等間隔で排水口を形成すれば、折板屋根材の下に一様に雨水を排出させることができ、特別な排水設備も必要なく、太陽光発電ユニットを簡便に設置できるのである。
【００１５】
また、土台部が、折板屋根材全体の四周の側部全周と対向する位置に立設された外周土台部と、外周土台部内において折板屋根材の谷部と直角な方向にその全長に亘って立設されている内部土台部とから構成されている態様では、四周を外周土台部で囲い上部も折板屋根材で覆うことで、外周土台部内が日陰の略封鎖された空間となり、草等の成長が抑えられ、太陽光発電ユニットを敷設した後の管理等が容易になって好ましく、更に水を堰き止めるための堰止め板が、折板屋根材の谷部と隣接する山部とに跨って各排水口の水下側に固定されている態様では、堰止め板によって、排水口から抜けきらなかった雨水がどんどん水下側に流れることを防止することで、各排出口から一様に雨水を排出させることができて好ましく、また敷設された折板屋根材の傾斜角が０．５°〜１．５°である態様では、雨水が水下側に集中することを防止できるだけでなく、比較的大規模の太陽光発電ユニットを敷設する際に水上側の土台が高くなりすぎないようにすることで、施工及び管理が容易にできて好ましいのである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る太陽光発電ユニットの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に係る太陽光発電ユニットの平面図である。
【図３】図１に係る太陽光発電ユニットの右側面図である。
【図４】図１に係る太陽光発電ユニットの正面図である。
【図５】本発明に係る太陽光発電ユニットの他の実施例を示す斜視図である。
【図６】図５に係る太陽光発電ユニットの平面図である。
【図７】図５に係る太陽光発電ユニットの右側面図である。
【図８】図５に係る太陽光発電ユニットの正面図である。
【図９】図５に係る太陽光発電ユニットの部分断面説明図である。
【図１０】本発明に係る太陽光発電ユニットの更に他の実施例を示す部分断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明に係る太陽光発電ユニットについて詳細に説明する。
【００１８】
Ｍは、本発明に係る太陽光発電ユニットに使用される太陽電池モジュールであり、本発明に係る太陽光発電ユニットでは、少なくとも水下側の太陽電池モジュールＭと水上側の太陽電池モジュールＭとの間に隙間を設けた状態で複数の太陽電池モジュールＭが固定される。
【００１９】
１は地面に固定された専用の設置台であり、２は設置台１に傾斜した状態で敷設された折板屋根材である。そして設置台１は、地面から立設された土台部1aと、少なくとも折板屋根材２の傾斜方向と直角方向に土台部1a上に固定された鋼材部1bと、鋼材部1b上に固定されていて折板屋根材２を固定するためのタイトフレーム1cとから構成されている。
【００２０】
３は折板屋根材２の谷部2aに水下側から水上側に向けて等間隔で形成されている排水口であり、十分な排水効果があれば特に形状等は限定されない。また４は水を堰き止めるための堰止め板である。
【００２１】
このような本発明に係る太陽光発電ユニットを実際に敷設するには、先ず敷設を行う土地の大きさや形状等に合わせて、本発明に係る太陽光発電ユニットの規模、敷設位置、敷設方向等を決める。
【００２２】
そして、敷設する太陽光発電ユニットに合わせて、専用の設置台１を地面に固定する。具体的には先ず土台部1aを立設させる。この土台部1aは、図１〜４の態様のように柱状の小形の土台を複数配置したり、図５〜９の態様のように土台部1aを、折板屋根材２全体の四周の側部全周と対向する位置に立設された外周土台部1aaと、外周土台部1aa内において折板屋根材２の谷部2aと直角な方向にその全長に亘って立設されている内部土台部1abとから構成させてもよい。
なお後者の場合には、四周を外周土台部1aaで囲い上部も折板屋根材２で覆うことで、外周土台部1aa内が日陰の略封鎖された空間となり、草等の成長が抑えられ、太陽光発電ユニットを敷設した後の管理等が容易になって好ましいのである。
【００２３】
次に、この土台部1a上に少なくとも折板屋根材２の傾斜方向と直角方向に鋼材部1bを固定し、更にこの鋼材部1b上に折板屋根材２を固定するためのタイトフレーム1cを固定する。その際に、図１〜４の態様のように柱状の小形の土台を使用する場合には、その柱状の土台間に掛け渡すように鋼材部1bを固定し、図５〜９の態様のように外周土台部1aaや内部土台部1abから形成されている場合には、外周土台部1aa上や内部土台部1ab上に折板屋根材２の傾斜方向と直角方向に載置するようにして鋼材部1bを固定し、最終的にはそれぞれの態様の鋼材部1b上にタイトフレーム1cを固定して設置台１を完成させるのである。
【００２４】
そして、このようにして完成した設置台１に折板屋根材２を敷設する。この折板屋根材２の敷設は、タイトフレーム1cを使用した通常の折板屋根材の敷設と同様な方法で行うことができ、容易に施工できるのである。
【００２５】
また、この折板屋根材２に複数の太陽電池モジュールＭが固定する際も、常法どおり折板屋根材２のはぜ折り部又はタイトフレーム1cから折板屋根材２を貫通して突出させたボルト部に固定具を取り付けて、この固定具に太陽電池モジュールＭを固定していけばよい。なお本発明に係る太陽光発電ユニットでは、このような固定具を使用して太陽電池モジュールＭを固定していく際に、少なくとも水下側の太陽電池モジュールＭと水上側の太陽電池モジュールＭとの間に隙間を設けた状態で複数の太陽電池モジュールＭを固定する。これは、折板屋根材２上に水下側の太陽電池モジュールＭと水上側の太陽電池モジュールＭをしっかりと固定することができるだけでなく、太陽電池モジュールＭ，Ｍ間の隙間から雨水が折板屋根材２に落ち、更に折板屋根材２の谷部2aに水下側から水上側に向けて等間隔で形成された排水口３から雨水が抜けることによって、折板屋根材２の下に一様に雨水を排出させることができるからである。
【００２６】
このように本発明に係る太陽光発電ユニットでは、太陽電池モジュールＭの設置で既に多数の実施がなされていて強度等が十分に検討されている折板屋根材２を、本来の屋根板としてではなく、太陽電池モジュールＭを設置するための架台として利用することで、どのような規模の太陽光発電ユニットであっても、新たに強度計算等をすることなく、簡便に施工ができ、また設置台１を施工した後は、常法による折板屋根材２の敷設や、その折板屋根材２上への太陽電池モジュールＭの配設であることから、施工者もなれない設置作業を強いられることもないのである。
【００２７】
なお、本発明に係る太陽光発電ユニットでは、折板屋根材２を架台として使用するため、折板屋根材２上へと落ちた雨水が水下側に集中して最も水下側に位置する折板屋根材２の水下側に排水等の設備が必要となるという問題も考えられるが、本発明において折板屋根材２は太陽電池モジュールＭの架台であり、雨仕舞いを考慮する必要がないので、折板屋根材２の谷部2aに水下側から水上側に向けて等間隔で排水口３が形成されているから、折板屋根材２の下に一様に雨水を排出させることができ、特別な排水設備も必要なく、太陽光発電ユニットを簡便に設置できるのである。
【００２８】
またこのような雨水の問題に対しては、図１０の如く、水を堰き止めるための堰止め板４が、折板屋根材２の谷部2aと隣接する山部2bとに跨って各排水口３の水下側に固定されていれば、堰止め板４によって、排水口３から抜けきらなかった雨水がどんどん水下側に流れることを防止することで、折板屋根材２の下に一様に雨水を排出させることがより確実にできて好ましく、また折板屋根材２の傾斜角を０．５°〜１．５°と緩やかにすれば、雨水が水下側に集中することを防止できて好ましいのである。
【符号の説明】
【００２９】
Ｍ  太陽電池モジュール
１  設置台
1a  土台部
1aa  外周土台部
1ab  内部土台部
1b  鋼材部
1c  タイトフレーム
２  折板屋根材
2a  谷部
2b  山部
３  排水口
４  堰止め板
【図１】
2015068048.tif 000003
【図２】
2015068048.tif 000004
【図３】
2015068048.tif 000005
【図４】
2015068048.tif 000006
【図５】
2015068048.tif 000007
【図６】
2015068048.tif 000008
【図７】
2015068048.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015068048.tif 000011
【図１０】
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