(57)【要約】【課題】経済的で施工が容易、安全性、メンテナンス性に優れる太陽電池パネル支持構造を提供すること。【解決手段】施工箇所に所定の間隔で設置した複数の鉄筋コンクリート製基礎兼架台と、前記基礎兼架台間に配置された太陽電池パネルと、太陽電池パネルを取り付ける太陽電池取付け部を前記基礎兼架台上部に備えた、前記基礎兼架台とを有する事を特徴とする、太陽電池パネル支持構造を提供する。太陽電池パネルを架台のみで支持材なしで取付けすることにより、太陽電池設置が従来より非常に容易となる。小型で軽量なので工場であらかじめ製造する事ができ品質が安定し、現場の工期が短縮される。この事により設置費用が安価になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工箇所に所定の間隔で設置した複数の架台と、
前記架台間に配置された太陽電池パネルと、
太陽電池パネルを取り付ける太陽電池取付け部を前記架台上部に備えた前記架台とを有する事を特徴とする、太陽電池パネル支持構造。
【請求項２】
前記架台は、底部面を水平として基礎機能を有し、上部面を所定の傾斜角で傾斜させ、この傾斜面に太陽電池パネル取付け部を設ける事により、太陽電池パネルを傾斜状態で支持する架台機能を有する事を特徴とする請求項１の太陽電池パネル支持構造。
【請求項３】
前記架台を鉄筋コンクリート製又は軽量鉄筋コンクリート製とする、請求項１又は２の太陽電池パネル支持構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池支持構造に支持した複数の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルから得られる直流を交流に変換するＤＣ／ＡＣ変換装置とを備えた太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルを複数並べて取り付けることができる太陽電池パネル支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、クリーンエネルギーといわれる太陽電池パネルを複数並べた地上設置型の大規模太陽光発電システムが注目されてきている。しかし、太陽光発電システムは、その建設コストが他の新エネルギ（風力発電、バイオマス等）に比べてかなり高く、事業化に当たって大きな障害となっていた。
【０００３】
従来、大規模太陽光発電システムにおける太陽電池パネルの取付けは、鋼材を組み合わせたトラスフレームを基礎に取付けた支持構造物や、3つのコンクリートブロックを並べて配置し、中間の傾斜したコンクリートブロックに太陽電池パネルを取付ける支持構造物や、施工地にて型枠にコンクリートを流し込んで形成された架台を、所定間隔で立設し、架台間に掛け渡した支持材と、支持材に設けた太陽電池パネルを取付ける支持構造物が提案されていた。
【０００４】
鋼材を用いた支持構造物は、等間隔に形成された基礎の上に、ベース材、横材、アーム、アングルフレームといった鋼材をボルトや溶接でトラス構造に組立て、アングルフレームに太陽電池パネルを固定するものであった（特許物件１参照）。
【０００５】
鋼材を用いた支持構造物では、鋼材の費用が嵩み低廉化が難しい。そこで、コンクリートブロックを用いた支持構造物が提案された。この支持構造物は、予め工場で製作された太陽電池パネル取付け用の傾斜コンクリートブロックと、傾斜コンクリートブロックのずれを防止する第二の支持コンクリートブロックとを連続して並べるものであった（特許物件２参照）。
【０００６】
施工地にて型枠にコンクリートを流し込んで形成された架台を、所定間隔で立設し、架台間に掛け渡した支持材と、支持材に設けた太陽光パネルを取付ける支持構造物は、架台の組み立て及び部材が大幅に削減されているが、コンクリートを現場打ちし、かつ支持部材が必要となる（特許物件３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１１８３３号公報
【特許文献２】特開２００４−３１１８８２号公報
【特許文献３】特開２００７−０３５８４９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１のように、鋼材で形成したトラス構造を基礎に取付けて支持構造物を構成する場合、現場ですべてを組み立てるのに時間と手間が掛かるので、工場である程度のトラス構造を組み立てて現場に運び、現場で完成させることが多かったが、重量物の運搬となり取り扱いが不便であった。
【０００９】
太陽電池パネルを傾斜して保持するために、ベース材、機材、アーム、アングルフレームといった長さや形状が異なる鋼材を多数準備する必要があり、その上、太陽電池パネルに作用する風荷重、地震荷重、雪荷重に耐える構造にするために、斜材、筋交いや断面量の増加等により部材量が増え、鋼材の使用量を増加させねばならず不経済であった。
【００１０】
鋼材を用いた支持構造物は、太陽電池パネル一枚あたりの部材量を低減するため、パネルの取付け枚数を増やす必要があり、横方向だけでなく縦方向にも太陽電池パネルを多数並べて配置することが多く、時として３ｍ程度の高さとなるため。施工時に足場を組む必要があり、安全性、メンテナンス性で劣るものであった。
【００１１】
特許文献３では、架台の組み立て及び部材が大幅に削減されているが、コンクリートを現場打ちし、かつ支持部材が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係わる太陽電池支持構造は、鉄筋コンクリート下部に基礎機能を持たせ底面を水平にし、鉄筋コンクリート上部面を所定の傾斜角で傾斜させる事により、太陽電池パネルを傾斜状態で支持し、鉄筋コンクリート上部面に取付け部を設け、コンクリート架台に、直接太陽電池パネルを取付け、支持材を不要にするものである。
あらかじめ工場で製造することで現場施工が大幅に削減され品質も安定する。
重量不足の場合は凹部に土砂等の重量物を載せればよい。
【発明の効果】
【００１３】
太陽電池パネルをコンクリート製架台のみで支持材なしで取付けする事が出来る。
この事により太陽電池設置が従来より非常に容易となる。
小型で軽量なので工場であらかじめ製造する事ができ品質が安定し、現場の工期が短縮される。この事により設置費用が安価になる。
架台に空隙を設けることで、風圧を交わす効果がある。
設置方法として架台間に空隙を設けることで風圧を交わす効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、この発明における実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１の太陽電池パネル支持構造は、架台２ａ、２ｂ、２ｃの３台と、太陽電池パネル３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの４枚と太陽電池パネルの外周に設けた太陽電池パネルフレーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、太陽電池パネル取付け部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉから構成されている。
太陽電池パネル取付け部５ａに、太陽電池パネル３ａの外周に設けた太陽電池パネルフレーム４ａの孔１３ｂ、太陽電池パネル３ｃの外周に設けた太陽電池パネルフレーム４ｃの孔１３ｉ、５ｂに４ａの孔１３ｃ、４ｃの孔１３ｋ、４ｂの孔１３ｅ、４ｄの孔１３ｎ、５ｃに４ｂの孔１３ｇ、４ｄの孔１３ｏ、５ｄに４ｃの孔１３ｊ、５ｅに４ｃの孔１３ｌ、４ｄの孔１３ｍ、５ｆに４ｄの孔１３ｐ、５ｇに４ａの孔１３ａ、５ｈに４ａの孔１３ｄ、４ｂの孔１３ｆ、５ｉに４ｂの孔１３ｈを取付けることで、４枚の太陽電池パネルを設置している。
架台２ａに取付けてある、太陽電池取り付け部５ａの孔を太陽電池パネル３ａの太陽電池パネルフレーム４ａの太陽電池パネルフレームの孔１３ｂに合わせ、太陽電池パネル取付け部５ｂの孔を３ａの４ａの１３ｃに合わせ２ｃに３ａを橋渡しをし、５ｇの孔を３ａの４ａの１３ａに合わせ、５ｈの孔を３ａの４ａの１３ｄに合わせ、２ａ、２ｃの間隔を空けることにより、架台の材料を節約することが出来る。
太陽電池パネル３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに設置される端子箱１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに電力ケーブル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅを介し、直流電流を交流電流に変換するＤＣ／ＡＣ変換装置１１に接続することで太陽光発電システムを構成する。太陽電池パネルの大きさが違う場合でも、架台の設置間隔を拡げたり、狭めることや、架台の大きさを変えることにより、様々な大きさの太陽電池パネルの設置ができる。
【００１６】
図２は架台の詳細を示したものである。架台２ａは、底部１４ａ、１４ｂを水平にして基礎機能を有し、１５ａと１５ｂと１５ｃの高さを違えることで、傾斜角度を設定し、太陽子電池パネルを傾斜させる。この図では、地面の水平面に対して２０度で傾斜させている。水平線と太陽のなす角度は、通年で変化しているため、年間の総発電量が最大となるように太陽電池パネルを設置する場合、１０〜３５度の範囲で傾斜させることが多い。
【００１７】
図３は架台２ａに、太陽光パネル取付け部５ｂを固定し太陽光パネル３ａと３ｂを取付けた状態を示したものである。
太陽光パネル取付け部５ｂは、金属製の取付け部を利用している。太陽電池パネル取付け部５ｂの角度１７ａを変えることで、太陽電池パネル傾斜角を変えることができる。
太陽電池パネル取付け部５ｂと架台２ａは、５ｂの孔１６ａと、架台２ａに形成した孔を一致させて、ボルト６ａを５ｂの孔１６ａと架台２ａに形成した孔に挿入して固定している。締め付けを強固にするためにスプリングワッシャー７、ワッシャー８を介在させている。
太陽電池パネル３aの外周に設けた太陽電池パネルフレーム４ａと太陽電池パネル取付け部５ｂは、４ａの孔１３ｃと太陽電池パネル取付け部５ｂの孔１６ｂを一致させて、ボルト６ｂを太陽電池パネルフレーム４ａの孔１３ｃと太陽電池パネル取付け部５ｂの孔１６ｂに挿入してナット９で固定させている。締め付けを強固にするためボルト６ｂと太陽電池パネルフレーム４ａとの間には、ワッシャー８を介在させている。また、太陽電池パネル取付け部５ｂの孔１６ｂとナット９の間にはスプリングワッシャー７、ワッシャー８を介在させている。
太陽電池パネル３ｂの外周に設けた太陽電池パネルフレーム４ｂと太陽電池パネル取付け部５ｂは、４ｂの孔１３ｅと５ｂの孔１６ｃを一致させて、ボルト６ｂを太陽電池パネルフレーム４ｂの孔１３eと５ｂの孔１６ｃに挿入してナット９で固定させている。締め付けを強固にするためボルト６ｂと太陽電池パネルフレーム４ｂとの間には、ワッシャー８を介在させている。また、太陽電池パネル取付け部５ｂとナット９の間にはプリングワッシャー７、ワッシャー８を介在させている。
【００１８】
図４は、太陽電池パネル取付け部５ｂを真上から見た図である。架台へ固定するための孔１６ａと、太陽電池パネルの外周に設けられた太陽電池パネルフレームへ固定する孔１６ｂ、孔１６ｃがある。
【００１９】
図５は、太陽電池パネル取付け部５ｂを正面から見た図である。架台２ａへ固定するための孔１６ａと、太陽電池パネルの外周に設けられた太陽電池パネルフレームへ固定する孔１６ｂ、孔１６ｃがある。架台２ａに太陽電池パネル取付け部５ｂを取付ける場合は、、５ｂの孔１６ａと、架台２ａに形成した孔を一致させて、ボルト６ａを５ｂの孔１６ａと架台２ａに形成した孔に挿入して固定させる。締め付けを強固にするためにスプリングワッシャー７、ワッシャー８を介在させている。
【００２０】
図６は架台２ａに、太陽光パネル取付け部５ｃを固定し太陽光パネル３ｂを取付けた状態を示したものである。
太陽電池パネル取付け部５ｃの角度１７ｂを変えることで、太陽電池パネル３ｂの傾斜角を変えることができる。
太陽電池パネル取付け部５ｃと架台２ａは、５ｃの孔１６ｄと、架台２ａに形成した孔を一致させて、ボルト６ａを５ｃの孔１６ｄと架台２ａに形成した孔に挿入して固定している。締め付けを強固にするためにスプリングワッシャー７、ワッシャー８を介在させている。
太陽電池パネル３ｂの外周に設けた太陽電池パネルフレーム４ｂと太陽電池パネル取付け部５ｃは、４ｂの孔１３ｇと５ｃの孔１６ｅを一致させて、ボルト６ｂを太陽電池パネルフレーム４ｂの孔１３ｇと５ｃの孔１６ｅに挿入してナット９で固定させている。締め付けを強固にするためボルト６ｂと太陽電池パネルフレーム４ｂとの間にはワッシャー８を介在させている、また、太陽電池パネル取付け部５ｃとナット９の間にはプリングワッシャー７、ワッシャー８を介在させている。
【００２１】
図７は、太陽電池パネル取付け部５ｃを真上から見た図である。架台へ固定するための孔１６ｄと、太陽電池パネルの外周に設けられた、太陽電池パネルフレームへ固定する１６ｅから形成されている。
【００２２】
図８は、太陽電池パネル取付け部５ｃを正面から見た図である。架台２ａへ固定するための孔１６ｄと、太陽電池パネルの外周に設けられた、太陽電池パネルフレームへ固定する１６ｅから形成されている。架台２ａに太陽電池パネル取付け部５ｃを取付ける場合は、５ｃの孔１６ｄと、架台２ａに形成した孔を一致させて、ボルト６ｂを５ｃの孔１６ｄと架台２ａに形成した孔に挿入して固定させる。締め付けを強固にするためにスプリングワッシャー７、ワッシャー８を介在させている。
【００２３】
図９は、架台２に太陽光パネル取付け部を取付けるためのアンカーボルト１０を設置している図である。
アンカーボルトの抜け防止のためにアンカーボルトの先を曲げ架台の中に設置する。
架台と太陽光パネル取付け部を取付けるためのボルトは、図のようにアンカーボルトを架台を作成する時に架台にあらかじめ設置する方法や、架台に孔を開けてボルトを挿入する方法がある。
【００２４】
図１０の、太陽電池パネル支持構造は、架台を空隙なく連結させた図１の変形例で、架台２と、太陽電池パネル３と太陽電池パネルフレーム４と、太陽電池パネル取付け部５から構成されている。
【００２５】
図１１の太陽電池パネル支持構造は、既製コンクリートＵ字構の規格を利用した図１の変形例で、架台２ａ〜２ｂと、太陽電池パネル３ａと太陽電池パネルフレーム４ａと、太陽電池パネル取付け部５ａ〜５ｄから構成されている。
架台２ａに取付けてある、太陽電池取り付け部５ａの孔を太陽電池パネル３ａの太陽電池パネルフレーム４ａの太陽電池パネルフレームの孔１３ａに合わせ、太陽電池パネル取付け部５ｂの孔を３ａの４ａの１３ｂに合わせ、２ｂに３ａを橋渡しをし、５ｃの孔を３ａの４ａの１３ｃに合わせ、５ｄの孔を３ａの４ａの１３ｄに合わせ、既製コンクリートＵ字構規格に加工したものを使用することにより部材が少なく、設置費用も安価に抑えることが出来る。
太陽電池パネルの大きさが違う場合でも、架台の間隔を拡げたり、狭めることや、太陽電池パネルフレームの孔と太陽電池パネル取付け部の留め位置をずらすことで様々な大きさの太陽電池パネルの設置ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】太陽電池パネル支持構造を示す図である。
【図２】架台の詳細図である。
【図３】太陽電池パネルを架台に複数取付けるための太陽電池パネル取付け部の詳細図である。
【図４】太陽電池パネルを架台に複数取付けるための太陽電池パネル取付け部を真上から見た図である。
【図５】太陽電池パネルを架台に複数取付けるための太陽電池パネル取付け部を正面から見た図である。
【図６】太陽電池パネルを架台に取付けるための太陽電池パネル取付部の詳細図である。
【図７】太陽電池パネルを架台に取付けるための太陽電池パネル取付け部を真上から見た図である。
【図８】太陽電池パネルを架台に取付けるための太陽電池パネル取付け部を正面から見た図である。
【図９】架台に太陽電池パネル取付け部を固定するにアンカーボルトを設置した図である。
【図１０】図１の第１の変形例で、架台を空隙なく設置させた太陽電池パネル支持構造の図である。
【図１１】図１の第２の変形例で、Ｕ字構の規格を利用した架台を利用した太陽電池パネル支持構造の図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・１ａ〜１ｄ      端子箱
２・２ａ〜２ｃ      架台
３・２ａ〜３ｄ      太陽電池パネル
４・４ａ〜４ｄ      太陽電池パネルフレーム
５・４ａ〜５ｉ      太陽電池パネル取付け部
６ａ〜６ｂ      ボルト
７              スプリングワッシャー
８              ワッシャー
９              ナット
１０             アンカーボルト
１１             ＤＣ／ＡＣ変換装置
１２ａ〜１２ｅ  電力ケーブル
１３ａ〜１３ｑ  太陽光パネルフレームの孔
１４ａ〜１３ｄ  架台底部
１５ａ〜１５ｃ  架台高さ
１６ａ〜１６ｄ  太陽光パネル取付け部の孔
１７ａ〜１７ｂ  太陽光パネル取付け部の角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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】
2012043827.tif 000010
【図９】
2012043827.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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