(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池モジュールを支持し、施工及びメンテナンスが容易な架台を提供する。【解決手段】設置面に載置される架台ブロック１０であって、方形状の底壁と、底壁の一つの端縁部から上方に伸長する前壁と、底壁の一つの端縁部に対向する端縁部から上方に伸長する、前壁より高い後壁とを一体的に備えて成る架台ブロックと、架台ブロックに固定具２０、２０’を使用して固定される一対の支持バー３０であって、太陽電池モジュール２が載置される一対の支持バーと、を含み、架台ブロックが、プレキャストコンクリートから成り、架台ブロックの底壁の底面積が、０．４ｍ２ないし１．０ｍ２の範囲にあり、底壁の底面積の太陽電池モジュールの表面積に対する比が、１：１ないし１：３の範囲にあり、単一の太陽電池モジュールを支持することを特徴とする。【選択図】図１
0003185608.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールを支持するための架台であって、
設置面に載置される架台ブロックであって、方形状の底壁と、該底壁の一つの端縁部から上方に伸長する前壁と、前記底壁の前記一つの端縁部に対向する端縁部から上方に伸長する、前記前壁より高い後壁とを一体的に備えて成る架台ブロックと、
該架台ブロックに固定具を使用して固定される一対の支持バーであって、前記太陽電池モジュールが載置される一対の支持バーと、を含み、
前記架台ブロックが、プレキャストコンクリートから成り、
前記架台ブロックの前記底壁の底面積が、０．４ｍ２ないし１．０ｍ２の範囲にあり、前記底壁の底面積の前記太陽電池モジュールの表面積に対する比が、１：１ないし１：３の範囲にあり、
単一の太陽電池モジュールを支持する、
架台。
【請求項２】
前記架台ブロックの前記前壁が、上面、及び該上面と前記底壁との間に伸長する前後左右の側面を有し、
前記前壁の前側面が、下方へ行くほど前方へ張り出している、
ことを特徴とする請求項１に記載の架台。
【請求項３】
前記固定具が、前記架台ブロックのコンクリート打設時に埋め込み装着されたインサートアンカーを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の架台。
【請求項４】
前記架台に前記太陽電池モジュールが支持されて成る太陽電池アレイにおいて、前記前壁の前記前側面の少なくとも一部が、前記太陽電池モジュールの水平投影面積の外側に位置する、
ことを特徴とする請求項２に記載の架台。
【請求項５】
前記架台ブロックの重量が、４００ｋｇないし８００ｋｇの範囲にある、
ことを特徴とする請求項１に記載された架台。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、太陽電池モジュールを支持するための架台に関し、特に、施工が容易であり、メンテナンス性に優れた太陽電池モジュール用の架台に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クリーンエネルギーといわれる太陽光発電システムが注目されている。再生可能エネルギー固定買取制度の開始を受けて、大規模な太陽光発電設備、いわゆるメガソーラーやギガソーラーの導入に関心が高まっている。太陽電池モジュール（太陽電池パネル）の勾配屋根、陸屋根等への設置だけでなく、地上への設置の需要も多くなり、地上設置用の架台基礎への需要が高まっている。
【０００３】
太陽電池モジュールを、勾配屋根などの傾斜面ではなく、平坦な地面（舗装面、未舗装面）に設置する場合は、鉄筋コンクリート等からなる基礎構造体を設置面上の複数箇所に構築し、それらの基礎構造体上に、太陽電池モジュールを支持するための架台を架け渡して固定するのが一般的である。架台は、通常、形鋼材を枠状やトラス状に組んで形成される。しかし、基礎構造体を構築するためには、設置現場でコンクリート型枠を組んでコンクリートを打設する作業が必要になり、その作業に手間や時間がかかる。
【０００４】
部材量を低減し、工事のためのコストを低減し、工期を短縮しながら、台風などの厳しい風荷重や積雪荷重等に十分に耐える架台が望まれる。
【０００５】
従来、複数個のブロックと、これらブロック上に設けられた複数本のフレーム材から成り太陽電池モジュールを支持する架台本体と、を備えた簡略的な設置構造の太陽電池モジュール設置用架台が提案された（特開平１１−１７７１１４号公報：先行文献１）。該架台は、架台本体の台座となる各ブロックが、架台本体に低重心荷重を持ち風荷重に対するカウンターウェイトとして機能するものであり、このような架台本体の各フレーム材上に、縦横に配列された複数枚の太陽電池パネルが取付けられた。
【０００６】
また、従来、太陽電池パネルの架台を支持する基礎ブロックに、複数箇所に分割されていない一塊のコンクリートを主体とする重量物から成る基礎ブロックを使用した太陽電池アレイが提案された（特開２０１２−１６０７６４公報：先行文献２）。該太陽電池アレイは、基礎ブロック上に、コンクリート内に植設されたアンカーボルト等を介し、棒状の構造材を複数本組み合わせ、枠状やトラス状に接合して架台を形成したものであり、太陽電池モジュールの総表面積が目減りしないよう基礎ブロックの設置面積が、数枚以内の太陽電池モジュールの水平投影面積よりも小さいものであった。
【０００７】
また、従来、地上等の設置面に太陽電池パネルを簡便に設置できる支持架台として、平板状の底壁と該底壁の一端部から上方に立設された縦壁とを有して断面Ｌ字状に形成され、かつ縦壁の高さが異なる２つのＬ字形ブロックであり、縦壁どうしを略平行に対向するとともに底壁の他端部どうしを内向きに対向して配置される２つのＬ字形ブロックと、
両ブロックの縦壁の上端に傾斜して架設される支持フレームと、対向する２つの底壁に跨って配置され、それぞれの底壁の壁面に一部又は全部が重畳され、その重畳部分で底壁と連結されて２つのＬ字形ブロックを一体化する連結板とを備えた太陽電池パネルの支持架台装置も提案された。（実用新案登録第３１７２５１２号公報：先行文献３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１７７１１４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６０７６４公報
【特許文献３】実用新案登録第３１７２５１２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の架台は、複数の基礎となるブロックを使用するか、あるいは、架台を構成するために、棒状の構造材を複数本組み合わせ、枠状やトラス状に接合するものであったため、現場での作業が十分に省力化されていなかった。
【００１０】
また、従来の架台は、概して、太陽電池モジュール（複数の太陽電池セル（太陽電池素子）を配列し、樹脂や強化ガラスなどで保護し、パッケージ化した最小単位の発電ユニット）を平面状に複数配列したものを傾斜させて支持する構造であったため、雪の多い地域では、太陽電池モジュールの段数（高さ）に比例して積雪量が多くなり、その雪が架台下に落下するため、段数を増す毎に架台の高さも必要になった。その結果、太陽電池アレイ（架台及び／又は基礎等と、単一の太陽電池モジュール又は複数の太陽電池モジュールとを含んで成る集合体）の建設コストが増大するという問題があった。
【００１１】
さらに、架台に支持された太陽電池パネル上の積雪やパネル上を流れる雨水が、パネルから直接地面に落下したため、コンクリート基礎が打設されない地盤等では、積雪や雨水が落ちる位置で、地面が削られ、地面が削られたくぼみに水分が蓄積され、水はけが悪くなる恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本考案に係る太陽電池モジュールを支持するための架台は、設置面に載置される架台ブロックであって、方形状の底壁と、該底壁の一つの端縁部から上方に伸長する前壁と、底壁の一つの端縁部に対向する端縁部から上方に伸長する、前壁より高い後壁とを一体的に備えて成る架台ブロックと、該架台ブロックに固定具を使用して固定される一対の支持バーであって、太陽電池モジュールが載置される一対の支持バーと、を含み、架台ブロックが、プレキャストコンクリートから成り、架台ブロックの底壁の底面積が、０．４ｍ２ないし１．０ｍ２の範囲にあり、底壁の底面積の太陽電池モジュールの表面積に対する比が、１：１ないし１：３の範囲にあり、単一の太陽電池モジュールを支持する、ことを特徴とする。
【００１３】
上記のように架台が構成されるため、架台ブロック自体が架台基礎兼架台となり、基礎工事の工程を省力化するとともに、架台組立の工程を簡略化することができる。
【００１４】
架台ブロックは、鉄筋を内包したプレキャストコンクリートから成り、該架台ブロックの重量を利用して、架台基礎とすることができる。また、予め所定形状に形成されたプレキャストコンクリートの架台ブロックとすることで、現場で生コンクリート打設等を行う必要がなく、工場等で製造された架台ブロックを現場に運搬することにより、容易に施工可能である。
【００１５】
本考案に係る架台は、単一の架台が単一の太陽電池モジュールを支持して太陽電池アレイを構成することを特徴とする。このようにすることで、雪の多い地域での設置の際も、太陽電池アレイへの積雪が抑制されるので、太陽電池アレイの高さを抑えることができ、コストを低減することができる。また、雪のない（少ない）地域で設置する際も、架台をプレキャスト製品化することにより、モジュール化によるコストの増大を抑えることができる。また、モジュール化により、施工地の広さや形状等に応じて、所望の数の架台と、対応する所望の枚数の太陽電池モジュールとを、高い自由度で配置することができる。
【００１６】
本考案に係る架台は、地耐力が約１．０ｔ／ｍ２程度の地盤にも設置することができる。底壁、前壁、後壁を一体化し、基礎兼架台としたことにより、比較的軟弱な地盤でも基礎の均し工事を省力化しながら、耐風圧性を十分に備えた太陽電池アレイとすることができる。
【００１７】
軟弱地盤等で経年的な不等沈下が生じやすくても、本考案に係る架台は、沈下量の不均衡による内部応力の蓄積で架台や太陽電池モジュールの損壊することがない。
【００１８】
太陽電池モジュールと架台を１対１に対応させることにより、モジュールが故障した際などに、容易に着脱ができ、モジュールの表面の清掃もしやすく、メンテナンス性に優れた太陽電池アレイとすることができる。
【００１９】
また、固定買取期間が終了するなどして太陽電池アレイを撤去する際も、施工前の状態復旧が容易である。
【００２０】
本考案に係る架台は、架台ブロックの前壁が、上面、及び該上面と底壁との間に伸長する前後左右の側面を有し、前壁の前側面が、下方へ行くほど前方へ張り出していることを特徴とする。このようにしたことにより、架台に載置される太陽電池モジュールを、前側面の少なくとも一部よりも後方に配置することができる。
【００２１】
本考案に係る架台に使用される固定具は、架台ブロックのコンクリート打設時に埋め込み装着されたインサートアンカーを含む。このようにすることで、現場での簡単な作業で、短時間に施工可能である。
【００２２】
本考案に係る架台に太陽電池モジュールが支持されて成る太陽電池アレイにおいて、前壁の前側面の少なくとも一部が、太陽電池モジュールの水平投影面積の外側に位置する。このようにすることで、太陽電池モジュールの上面の積雪や雨水が、前側面を伝って地面に落下し、直接地面に落下するのを防ぐことができる。
【００２３】
本考案に係る架台ブロックの重量は、４００ｋｇないし８００ｋｇの範囲にある。このようにすることで、架台ブロックが、風荷重に対するアンカーとして機能し得る。
【考案の効果】
【００２４】
本考案に係る太陽電池モジュール用の架台によれば、架台ブロックの一体的な形状及び重量を利用して、地面に載置して基礎兼架台とすることができ、太陽電池アレイの設置場所における基礎工事工程及び架台組立工程を省力化することができ、コストを低減できる。
【００２５】
また、架台ブロックに強固に連結された一対の支持バーが太陽電池モジュールを支持するので、簡略化された構造でありながら、強風や雪、又は地震揺れ等の外力に耐え得る強度の高い架台とすることができる。
【００２６】
さらに、架台ブロックの前壁の特徴的な構造により、モジュールの表面から流れ落ちる雨水や雪が直接地面に落下することが抑制されるので、コンクリート基礎が打設されない設置面、例えば、土の地面等であっても、太陽電池モジュールの一方の側の地面が経年とともに削られることを防ぎ得る。
【００２７】
さらに、太陽電池モジュールと架台を１対１に対応させた（モジュール化）ことにより、積雪の多い地域でも、太陽電池アレイの高さを抑えることができ、コストが低減され、且つメンテナンス性に優れた架台とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本考案に係る一つの態様の太陽電池モジュール用架台の側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは本考案に係る架台を模式的に示す側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは本考案に係る架台を模式的に示す正面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは本考案に係る架台を模式的に示す平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは前壁における固定具の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは後壁における固定具の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本考案の好ましい実施例を説明する。図面は説明のために簡略化され、尺度も必ずしも一致しない。
【００３０】
本考案に係るひとつの態様の架台１が図１に示されている。架台１は、設置面ＧＬ（平らに整地された地面）等の上に載置されるコンクリートの架台ブロック１０と、該架台１０に固定具２０を使用して固定される左右一対の支持バー（縦レール）３０、３０（図２Ｂ等参照）とから成る。太陽電池モジュール２は一対の支持バー３０、３０に架け渡して載置され、取付金具（図示せず）により一対の支持バー３０、３０に取り付けられる。
【００３１】
太陽電池モジュール２は、概して、傾斜した上面（受光面）２ｓが南側を向くよう架台１に配置される。傾斜角は、好適に、約２０度ないし約４０度の範囲にある。傾斜角は上記範囲に限定されるものではなく、太陽電池アレイの設置場所の緯度等によって最適な角度が、架台ブロックの形状又は金具を調整することにより、適宜選択され得る。以下では、太陽電池モジュール２の傾斜された上面２ｓが対向する向きを前方とし、その反対を後方として説明が行われる。
【００３２】
図２Ａないし図２Ｃを参照し、架台ブロック１０は、予め所定形状に形成されたプレキャストコンクリートから成る。架台ブロック１０は、全体形状に対応して選択された鉄筋等による配筋を内包する。架台ブロック１０に適用されるコンクリートは、一般的なセメントコンクリートであってよく、アスファルトコンクリートやレジンコンクリートであってもよい。架台ブロック１０には、例えば、比重が２．３ｋｇ／ｍ３の普通コンクリートを使用することができる。
【００３３】
架台ブロック１０は、方形状の底壁１１、該底壁１１の前方の端縁部から上方に伸長する前壁１２、及び底壁１１の後方の端縁部から上方に伸長する後壁１３とからなる。なお適宜、太陽電池モジュール２は二点鎖線で示される。
【００３４】
底壁１１は、所定の厚さｄ、縦幅ｌ１、及び横幅ｗを有する。厚さｄは、概して、１００ｍｍないし２００ｍｍの範囲にあり、縦幅ｌ１は、概して、６００ｍｍないし９００ｍｍの範囲にあり、横幅ｗは、概して、７００ｍｍないし１１００ｍｍの範囲にある。底壁１１は、設置面ＧＬに接する底面１１ｂを有し、底面１１ｂは、縦幅ｌ１及び横幅ｗに応じて所定の面積を有する。
【００３５】
前壁１２は、好適に、側面視が台形状、正面視が方形状であり、底壁１２の横幅ｗに等しい横幅を有する。
【００３６】
前壁１２は、底面１１ｂに平行な上面１２ｓを有し、上面１２ｓの底面１１ｂからの高さｈ２は、概して、５００ｍｍないし７００ｍｍの範囲にある。また、上面１２ｓは、横幅ｗと縦幅ｌ２とを有する。縦幅ｌ２は、概して、１００ｍｍないし１５０ｍｍの範囲にある。
【００３７】
また、前壁１２は、底壁１１と上面１２ｓとの間に伸長する四つの側面（前側面、後側面、左側面、右側面）を有し、そのうち前側面１２ａは、鉛直に対して傾斜しており、下方へ行くほど前方に張り出して、斜め上方に対向する。このような前側面１２ａにより、モジュール２上の積雪や雨水等が、モジュール２の傾斜に従って下方に落下する際に、直接地面に落下せず前壁１２ａを伝って落下する。
【００３８】
後壁１３は、好適に、鉛直に対しやや後方へ傾斜している。後壁１３は、底面１１ｂに平行な上面１３ｓを有し、上面１３ｓの底面１１ｂからの高さｈ３は、概して、９００ｍｍないし１０００ｍｍの範囲にある。上面１３ｓは、横幅ｗと縦幅ｌ３とを有する。縦幅ｌ３は、概して、１００ｍｍないし１５０ｍｍの範囲にある。好適に、縦幅ｌ２と縦幅ｌ３とは等しい。
【００３９】
上記のような材料、形状、及び寸法を有する架台ブロック１０の重量は、約４００ｋｇないし約８００ｋｇの範囲にあってよい。架台ブロック１０の重量は、風荷重の負圧に対するアンカーとして機能するよう、設計風速に応じて選択される。
【００４０】
架台ブロック１０に、左右一対の支持バー３０、３０が、各々左右一対の固定具２０、２０’（図１等参照）により連結され、固定される。
【００４１】
図３Ａ及び図３Ｂを参照し、固定具２０（２０’）は、好適に、コンクリート打設時に上面１２ｓ及び上面１３ｓに埋め込み装着されたインサート２１（２１’）、該インサート２１（２１’）と対応するボルト２２（２２’）により上面１２ｓ（１３ｓ）に固定される上固定金具２３（２３’）、該上固定金具２３（２３’）に支持バー３０を連結し固定する、ボルトナット２４（２４’）とから成る。なお、図３Ａ及び図３Ｂは、架台１の一部側面図であるが、説明のため、インサート２１（２１’）及びボルト２２（２２’）も図示されている。
【００４２】
アンカーとして予め埋め込まれるインサート２１（２１’）及び対応するボルト２２（２２’）は、架台ブロック１０を構成するコンクリートと十分な接着力を有して風荷重に耐えるよう選択される。
【００４３】
インサート２１（２１’）及びボルト２２（２２’）により、上面１２ｓ（１３ｓ）に上固定金具２３（２３’）が固定される。上固定金具２３（２３’）は、上面１２ｓ（１３ｓ）の上固定金具２３（２３’）の底面の形状（厚さ：約１〜２ｍｍ、縦幅：約５０〜７０ｍｍ）に対応した形状に設けられた溝に配置されてよい。また、上固定金具２３（２３’）は、溝を有しない平坦な上面１２ｓ（１３ｓ）に配置されてもよい。
【００４４】
支持バー３０の前方部分が前壁１２の上面１２ｓ上の上固定金具２３に固定され（図３Ａ）、支持バー３０の後方部分が後壁１３の上面１３ｓ上の上固定金具２３’に固定される（図３Ｂ）。
【００４５】
前方のボルトナット２４は、支持バー３０の溝３１に配置され水平方向に上固定金具２３の孔に挿通させたボルトと、該ボルトを、ワッシャーを介して締めるナットとから成る。後方のボルトナット２４’は、支持バー３０の溝３１の所定の位置に設けられた溝孔３２に配置され水平方向に上固定金具２３’の孔に挿通させたボルトと、該ボルトを、ワッシャーを介して締めるナットとから成る。
【００４６】
架台ブロック１０に固定された左右一対の支持バー３０、３０の上に、太陽電池モジュール２が載置され固定される。
【００４７】
支持バー３０として、好適に、太陽電池モジュール２を屋根に取り付けるための汎用品を使用することができ、支持バー３０への太陽電池モジュール２の取付けも、汎用品を使用することができる。汎用品であるため詳しい説明を省くが、例えば、太陽電池モジュール２の前端面２ａ及び後端面２ｐを支持バー３０の上面３０ｓに取り付けるための取付金具と、支持バー３０の上面３０ｓとをボルト及びナットで接続することにより、太陽電池モジュール２が、左右一対の支持バー３０に接続される。
【００４８】
上記のように配置された太陽電池モジュール２の上面２ｓ及び前端面２ａは、架台ブロック１０の前側面１２ａの少なくとも一部より後方に位置する。
【００４９】
本考案に係る架台１に支持される単一の太陽電池モジュール２は、複数のセルにより構成され、単一の太陽電池モジュールは、概して、外形寸法Ｗ（横幅）×Ｌ（縦幅）×Ｈ（厚さ）が、約８００〜１９００ｍｍ×約２５０〜１１００ｍｍ×約５〜５０ｍｍの範囲にあり、平面視は、方形状、台形状等である。
【００５０】
図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ等を参照し、本考案の実施例に係る架台は、横幅Ｗが１６７０ｍｍ、縦幅Ｌが１０００ｍｍの太陽電池モジュールを支持するよう、プレキャストコンクリートから成る架台ブロックと、太陽電池モジュールを屋根に取付けるための汎用品である一対の支持バー（長さｌ：１１００ｍｍ）及び取付金具と、一対の支持バーを架台ブロックに取り付けるためのねじ呼びＭ８のインサート及びボルトとを使用して製造された。
【００５１】
架台ブロックは、底壁の外形ｗ×ｌ１×ｄが、約８８０ｍｍ×約７４０ｍｍ×約１５０ｍｍ、前壁の高さｈ２が約６０３ｍｍ、後壁の高さｈ３が約９５０ｍｍ、前壁の上面の縦幅ｌ２及び後壁の上面の縦幅ｌ３がいずれも約１２０ｍｍであった。
【００５２】
また、前壁の根本部分（底壁１１との境界）の幅ｌ４が約１８０ｍｍ、底壁１１の上面の幅ｌ５が約３８０ｍｍ、後壁と底壁上面の境界に係る垂線と後壁の上面の前端との距離ｌ６が約１５２ｍｍ、後壁の上面の後端に係る垂線から底面までの距離ｌ７が約９２ｍｍであった(図２Ａ参照)。
【００５３】
また、インサートアンカーが、架台ブロックの前壁及び後壁の上面部分に合計４カ所、各々、架台ブロックの中心線Ｃから左右方向の幅ｗｃが３４０ｍｍとなる位置に埋め込まれた（図２Ｂ参照）。
【００５４】
上記実施例に係る架台ブロックの体積は、約０．２５８８ｍ３であり、重量は、約５９５ｋｇであった。また、架台に太陽電池モジュールを設置した全高は、１１５３ｍｍであった。支持バー（太陽電池モジュールの受光面）の水平面に対する傾斜角度は約３２度であった。
【００５５】
本考案に係る架台は、設置面（整地された平坦な地面）に直接載置されるものであるが、設置面に設けられた基礎、その他の工作物上に配置されてもよい。例えば、施工地において、いくつかの架台が直接設置面に載置され、例えば、より後方に配置されるいくつかの架台は、設置面上に設けられた方形状のコンクリートブロックに載置されることにより、各太陽電池アレイの間隔又は高さが調整されてもよい。
【００５６】
以上、添付図面を参照して本考案の好ましい実施態様を説明したが、本考案は上述した実施態様に限られることなく、実用新案登録請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の態様に変更可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１          架台
２          太陽電池モジュール
２ｓ          太陽電池モジュールの受光面
１０          架台ブロック
２０、２０’  固定具
３０          支持バー
【図１】
0003185608.tif 000003
【図２Ａ】
0003185608.tif 000004
【図２Ｂ】
0003185608.tif 000005
【図２Ｃ】
0003185608.tif 000006
【図３Ａ】
0003185608.tif 000007
【図３Ｂ】
0003185608.tif 000008