JP2003074157A

JP2003074157A - 太陽電池設置構造

Info

Publication number: JP2003074157A
Application number: JP2001266387A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Isoda; 厚志磯田; Masaaki Fukihara; 正晃吹原; Makoto Yotsuya; 誠四ツ谷; Shigeru Sakano; 茂坂野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】張力を受ける取付個所が最小限になって、設
置が容易になり、強風等の影響を受け難く、大スパン化
できるようにする。【解決手段】既設構造物５に太陽電池モジュール３を
設置する場合に、並列させた複数のケーブル１の各々両
端部に張力を持たせた状態で、固定具としてのケーブル
止め金具２を使って固定し、その複数のケーブル１の間
に取り付ける架台を膜材、トラス材、あるいはフレーム
枠材等によって構成し、それに太陽電池モジュール３を
装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池設置構造
に係り、より詳しくは、既設構造物に太陽電池を設置す
る太陽電池設置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境の保護や資源の有効利用
を図るため、太陽光を利用して発電を行う太陽電池モジ
ュールを既設構造物の建家などに設置することが奨励さ
れている。

【０００３】図１３は、既設構造物であるビルの屋上な
どに太陽電池モジュールを設置する場合の従来の構造例
を示す斜視図であり、図１４および図１５は、図１３に
おける架台脚部付近の設置例を説明する断面図である。

【０００４】図１３に示すように、太陽電池モジュール
１０３を既設構造物の屋上に設置する場合は、施工の簡
易さや経済性から、太陽電池モジュール１０３を取り付
ける架台１０２の脚部下端をフーチング１０１に対して
ボルト止めや埋設固定することで一体化し、既設構造物
の屋上のスラブ１０６の表面に防水層１０５を介して保
護コンクリート１０４が敷き詰められた上にフーチング
１０１を配置したり（図１４参照）、あるいは、その保
護コンクリート１０４の一部と一体で打設することによ
り、フーチング１０１を配置することなどが行われてい
た（図１５参照）。

【０００５】また、上記以外の太陽電池モジュールの既
設構造物への設置例としては、例えば、特開平３−１９
９５６５号公報に記載の「屋根設置型太陽電池の設置方
法」、特開平８−２８８５３２号公報に記載の「太陽電
池の屋根上設置方法」、あるいは、特開平１１−４６０
０７号公報に記載の「太陽電池取付構造」などがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の太陽電池モジュールの設置構造にあっては、
上記図１４や図１５の状態でフーチング１０１を固定す
る必要があるため、スラブ１０６の位置までアンカーを
打ち込むと、その途中にある防水層１０５を破損してし
まい、漏水の原因になるという問題点があった。

【０００７】そこで、防水層１０５を除去して、スラブ
１０６位置から再度基礎を立ち上げれば良いが、改修工
事が大掛かりになってしまい、手間やコストの面からも
実質的に困難であった。

【０００８】その上、上記図１３〜図１５の構造では、
風荷重や地震力による浮上りや水平力に対して、フーチ
ング１０１を含む架台１０２の重量や摩擦力、あるい
は、コンクリートの付着力をもって支持するため、フー
チング１０１が大きくならざるを得ず、不経済であると
いう問題点があった。

【０００９】また、上記した特開平３−１９９５６５号
の公報例では、屋根上に縦横に太陽電池取付用ワイヤを
張って、そのワイヤに太陽電池を設置するため、屋根な
どの面状の構造物に対して比較的狭い面積に太陽電池を
設置する場合は良いが、２つの構造体の間を渡すような
大スパンでの設置に適していなかった。

【００１０】さらに、上記した特開平８−２８８５３２
号の公報例では、屋根にワイヤ支持具を取り付けてワイ
ヤを張り、このワイヤに太陽電池モジュールを連結させ
るため、ワイヤ支持具の取り付け個所が多くなって、既
設構造物に対する破損が心配な上、屋根などの面状構造
物に対して太陽電池を設置する場合は良いが、大スパン
での設置には適していなかった。

【００１１】また、特開平１１−４６００７号の公報例
では、張設された膜面と熱可塑性樹脂フィルムとの間に
フレキシブル太陽電池モジュールを収容して溶着させる
ことにより、フレキシブル太陽電池モジュールを膜面上
に取り付けるため、上記例と同様に大スパンでの設置に
は適していなかった。

【００１２】本発明は、これらの問題点に鑑みてなされ
たものであり、張力を受ける取付個所が最小限となっ
て、設置が容易となり、空間などを利用することで大ス
パン化も可能であって、強風等の影響も受け難い太陽電
池設置構造を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、既設構造物に太陽電池を設置する太陽電池設置構造
において、複数の並列ケーブルと、前記並列ケーブルに
張力を持たせた状態で前記既設構造物に対して両端部を
固定する固定具と、前記並列ケーブルの間に前記太陽電
池モジュールを装着するための架台と、を備えているこ
とを特徴とする。

【００１４】この請求項１に記載の発明によれば、複数
の並列ケーブルを張力を持たせた状態で既設構造物に対
して固定具によって両端部を固定し、太陽電池モジュー
ルを架台を使って並列ケーブルの間に装着するようにし
たため、取付個所が最小限で済むことから設置が容易と
なり、２つの既設構造物の間を渡すなど、空間を利用し
た設置が可能となることから大スパン化することができ
る。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の太陽電池設置構造において、前記架台は、軽量な膜
材、トラス材、あるいはフレーム枠の少なくとも１つを
用いて構成されていることを特徴とする。この請求項２
に記載の発明によれば、架台を軽量な膜材、トラス材、
あるいはフレーム枠の少なくとも１つを用いて構成する
ようにしたため、用途や設置場所や状況に応じて架台を
自由に選択したり、組み合わせて使うことが可能とな
り、軽くて丈夫な太陽電池の設置構造を得ることができ
る。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の太陽電池設置構造において、前記膜材には、複数の孔
が形成されていることを特徴とする。この請求項３に記
載の発明によれば、膜材に複数の孔が形成されているた
め、その孔から風が通り抜けることから、耐風安定性を
向上させることができる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載の太陽電池設置構造において、前記膜材には、
前記太陽電池モジュールが挿入可能な複数の袋が設けら
れていることを特徴とする。この請求項４に記載の発明
によれば、膜材に太陽電池モジュールが挿入可能な複数
の袋が設けられているため、太陽電池モジュールをその
袋に挿入するだけで容易に設置することができる。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
何れか一項に記載の太陽電池設置構造において、前記並
列ケーブルには、減衰ダンパーが設けられていることを
特徴とする。この請求項５に記載の発明によれば、並列
ケーブルに減衰ダンパーが設けられているため、振動や
風の影響をできるだけ小さくすることによって、耐風安
定性などを向上させることができる。

【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の
何れか一項に記載の太陽電池設置構造において、前記並
列ケーブルには、耐風安定板が設けられていることを特
徴とする。この請求項６に記載の発明によれば、並列ケ
ーブルに耐風安定板が設けられているため、耐風安定性
を向上させることができる。

【００２０】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
何れか一項に記載の太陽電池設置構造において、前記太
陽電池モジュールの裏面側には、クッション材が設けら
れていることを特徴とする。この請求項７に記載の発明
によれば、太陽電池モジュールの裏面側にクッション材
が設けられているため、風荷重や地震力によって太陽電
池モジュールと既設構造物とが接触するのを回避するこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明に係る太陽電池設置構造の好適な実施の形態を詳細に
説明する。

【００２２】（実施の形態１）図１は、本実施の形態１
に係る既設構造物に対する太陽電池モジュールの設置構
造を説明する斜視図であり、図２は、図１中のＡ部の一
構成例を示す側断面図であり、図３は、図１中のＢ部の
詳細の一構成例を示す側断面図であり、図４は、図１中
のＣ部の一構成例を示す側面図であり、図５は、図１の
ａ−ａ線矢視を示す簡易側面図であり、図６は、複数の
既設構造物間に設置する太陽電池モジュールの設置構造
を説明する正面図である。

【００２３】図１に示すように、本実施の形態１では、
建家（ビル）などの既設構造物５に対して太陽電池モジ
ュール３を設置する場合、並列させた複数のケーブル
（ワイヤでも良い）１の各々両端部に張力を持たせた状
態で、固定具としてのケーブル止め金具２を使って固定
し、その複数のケーブル１の間に、後述する膜材、トラ
ス材、あるいはフレーム枠材等で構成され、太陽電池モ
ジュール３を装着した架台を上記ケーブル１にて支持す
るようにしたものである。

【００２４】図１では、既設構造物５の屋上のパラペッ
ト６間に太陽電池モジュール３を設置する屋上設置の場
合と、屋上のパラペット６と地上または側壁部との間に
太陽電池モジュール３を設置する側壁設置の場合とが示
されている。

【００２５】そこで、既設構造物に対する屋上部設置の
場合は、図１および図２に示すように、屋上の外縁周囲
で屋上面より一段立ち上げられたパラペット６等の上面
に、ケーブル止め金具２をボルト４を介してケーブル１
の両端を固定支持する。図２に示すように、パラペット
６より内側の屋上面は、防水層７の上を軽量コンクリー
ト８で覆い、さらにその表面が仕上げモルタル９で覆わ
れている。

【００２６】このため、従来例のように、屋上面に対し
て直接アンカーを打ち込んだり、ワイヤ支持具を取り付
けたりすると、防水層７を破損するおそれがあったが、
本実施の形態１では、防水層７の破損のおそれの無いパ
ラペット６にケーブル止め金具２を固定するので、漏水
などは発生しない。

【００２７】このようにして、並列した複数のケーブル
１の両端を図２のケーブル止め金具２で固定支持した後
は、不図示の油圧ジャッキ等を用いてケーブル１に張力
を導入する。このケーブル１の張力は、これを適切に制
御することにより耐風安定性を向上させることができ
る。

【００２８】また、既設構造物に対する側壁設置の場合
は、図１および図３に示すように、並列した複数のケー
ブル１の各々上端部をパラペット６の上面、若しくは、
側壁面にケーブル止め金具２をボルト４を介して固着す
る（図３参照）。

【００２９】そのケーブル１の下端部は、図１および図
４に示すように、地上面または側壁面に設置したケーブ
ル止め金具１０に固定支持した後（図４参照）、上記と
同様に油圧ジャッキ等を用いてケーブル１に張力を導入
する。この場合も、ケーブル１の張力を適切に制御する
ことによって耐風安定性を向上させることができる。

【００３０】上記のようにして、一定の張力を持たせた
状態で両端を固定支持した複数のケーブル１の間には、
太陽電池モジュール３を装着することのできる架台（膜
材、トラス材、フレーム枠材等）が支持される。本実施
の形態１の順序としては、何れかの架台および太陽電池
モジュール３は、ケーブル１を緊張する前にケーブル１
に取付けたが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。

【００３１】また、太陽電池モジュール３を既設構造物
の側壁に設置する場合、風荷重や地震力が加わると、太
陽電池モジュール３と既設構造物５の側壁面とが接触す
ることがあるため、これを回避すべく、図５に示すよう
に、太陽電池モジュール３が取付けられたケーブル１と
既設構造物５の側壁面との間にクッション材１２を配設
しても良い。

【００３２】さらに、図６に示すように、既設構造物の
建家５や塔１１が一定の間隔を開けて建っている場合
は、本実施の形態１に係る複数の並列ケーブル１の両端
をそれぞれの建造物５（あるいは、１１）にケーブル止
め金具２によって固定し、このケーブル１を一定の張力
を持たせた状態で、架台を介して太陽電池モジュール３
を装着することも可能である。

【００３３】以上説明したように、本実施の形態１によ
れば、既設構造物５に対して両端をケーブル止め金具２
によって固定支持し、一定の張力を持たせた複数の並列
ケーブル１の間に、架台を使って太陽電池モジュール３
を配置したため、取付個所がパラペット６など最小限の
場所で済むことから設置が容易となり、屋上等の防水層
７を破損するおそれがなくなる上、複数の既設構造物の
間の空間などを利用して太陽電池モジュール３を設置す
ることができるので大スパン化も可能となる（図６参
照）。

【００３４】また、本実施の形態１によれば、太陽電池
モジュール３の裏面側にクッション材１２を設けたた
め、風荷重や地震力によって太陽電池モジュール３と既
設構造物５とが接触するのを防止することができる。

【００３５】（実施の形態２）本実施の形態２では、太
陽電池モジュールを取付ける架台として膜材を用いる場
合について説明する。

【００３６】図７は、並列ケーブル間に太陽電池モジュ
ールを取付ける架台として孔の開いた膜材を用いた場合
の設置構造を示す平面図であり、図８は、並列ケーブル
間に太陽電池モジュールを取付ける架台として複数の袋
が配された膜材を用いた場合の設置構造を示す平面図で
あり、図９は、図８の袋に太陽電池モジュールを挿入す
る図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【００３７】図７では、架台として膜材１３（ここで
は、テフロン（登録商標）製等）を用いている。そし
て、この膜材１３に複数の太陽電池モジュール３が取り
付けられ、その長辺側の両辺をケーブル１に取付けてい
る。また、耐風安定性を向上させるため、その膜材１３
には、複数の孔１４を開けたり、ケーブル１の端部に減
衰ダンパー１５を直結したり、ケーブル１に耐風安定板
２０を配置することができる。

【００３８】次に、図８では、架台として膜材１７（こ
こでは、テフロン製等）を用いている。そして、この膜
材１７面には、複数の袋１６（ここでは、テフロン製
等）が固定配置されていて、図９（ａ），（ｂ）に示す
ように、袋の中に太陽電池モジュール３を挿入した後、
密閉できるようになっている。

【００３９】また、図８の場合は、耐風安定性を向上さ
せるため、ケーブル１に耐風安定板２０を配置すること
もできる。なお、図８に図示していないが、上記図７と
同様に、膜材１７に複数の孔１４を開けたり、ケーブル
１の端部に減衰ダンパー１５を直結させても良い。

【００４０】以上説明したように、本実施の形態２によ
れば、架台を軽量な膜材により構成したため、軽くて丈
夫な太陽電池モジュールの設置構造を得られると共に、
その膜材に複数の袋を設けたため、太陽電池モジュール
をその袋に挿入するだけで容易に設置することが可能と
なる。また、本実施の形態２によれば、膜材に複数の孔
を形成したり、ケーブルに減衰ダンパーや耐風安定板を
設けたため、風の影響が小さくなって、耐風安定性を向
上させることができる。

【００４１】（実施の形態３）本実施の形態３では、太
陽電池モジュールを取付ける架台としてトラス材やフレ
ーム枠を用いる場合について説明する。図１０は、並列
ケーブル間に太陽電池モジュールを取付ける架台として
トラス材を用いた場合の設置構造を示す平面図であり、
図１１は、並列ケーブル間に太陽電池モジュールを取付
ける架台としてフレーム枠を用いた場合の設置構造を示
す平面図であり、図１２は、耐風安定板をケーブルに配
設した状態を説明する図である。

【００４２】図１０に示すように、並列した２本のケー
ブル１の間に軽量な鋼材（または、アルミ材）１８等を
用いてトラス式に連結して組合わせたものである。そし
て、このトラス式の鋼材（アルミ材）１８に対して太陽
電池モジュール（ここでは、図示していない）を取り付
けるようにしたものである。

【００４３】次に、図１１に示すように、並列した２本
のケーブル１の間に、予め工場にて太陽電池モジュール
３が組み込まれたアルミ材等によるフレーム枠１９を配
設するようにしたものである。なお、図１２に示すよう
な耐風安定板２０は、上記した図７〜図１１のケーブル
１に配設することによって、耐風安定性を向上させるこ
とが可能である。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態３によ
れば、架台を軽量なトラス材やフレーム枠などを用いて
構成したため、軽くて丈夫な太陽電池の設置構造を得る
ことができる。また、本実施の形態３によれば、ケーブ
ルに耐風安定板を設けたため、振動や風の影響が小さく
なって、耐風安定性を向上させることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、複数の並列ケーブルを張力を持たせた状
態で既設構造物に対して固定具によって両端部を固定
し、太陽電池モジュールを架台を使って並列ケーブルの
間に装着するようにしたので、取付個所が最小限で済む
ことから設置が容易となり、２つの既設構造物の間を渡
すなど、空間を利用した設置が可能となることから大ス
パン化することができる。

【００４６】請求項２に記載の発明によれば、架台を軽
量な膜材、トラス材、あるいはフレーム枠の少なくとも
１つを用いて構成するようにしたので、用途や設置場所
や状況に応じて架台を自由に選択したり、組み合わせて
使うことが可能となり、軽くて丈夫な太陽電池の設置構
造を得ることができる。

【００４７】請求項３に記載の発明によれば、膜材に複
数の孔が形成されているので、その孔から風が通り抜け
ることから、耐風安定性を向上させることができる。

【００４８】請求項４に記載の発明によれば、膜材に太
陽電池モジュールが挿入可能な複数の袋が設けられてい
るので、太陽電池モジュールをその袋に挿入するだけで
容易に設置することができる。

【００４９】請求項５に記載の発明によれば、並列ケー
ブルに減衰ダンパーが設けられているので、振動や風の
影響をできるだけ小さくすることによって、耐風安定性
などを向上させることができる。

【００５０】請求項６に記載の発明によれば、並列ケー
ブルに耐風安定板が設けられているので、耐風安定性を
向上させることができる。

【００５１】請求項７に記載の発明によれば、太陽電池
モジュールの裏面側にクッション材が設けられているの
で、風荷重や地震力によって太陽電池モジュールと既設
構造物とが接触するのを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態１に係る既設構造物に対する太陽
電池モジュールの設置構造を説明する斜視図である。

【図２】図１中のＡ部の一構成例を示す側断面図であ
る。

【図３】図１中のＢ部の詳細の一構成例を示す側断面図
である。

【図４】図１中のＣ部の一構成例を示す側面図である。

【図５】図１のａ−ａ線矢視を示す簡易側面図である。

【図６】複数の既設構造物間に設置する太陽電池モジュ
ールの設置構造を説明する正面図である。

【図７】並列ケーブル間に太陽電池モジュールを取付け
る架台として孔の開いた膜材を用いた場合の設置構造を
示す平面図である。

【図８】並列ケーブル間に太陽電池モジュールを取付け
る架台として複数の袋が配された膜材を用いた場合の設
置構造を示す平面図である。

【図９】図８の袋に太陽電池モジュールを挿入する図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図１０】並列ケーブル間に太陽電池モジュールを取付
ける架台としてトラス材を用いた場合の設置構造を示す
平面図である。

【図１１】並列ケーブル間に太陽電池モジュールを取付
ける架台としてフレーム枠を用いた場合の設置構造を示
す平面図である。

【図１２】耐風安定板をケーブルに配設した状態を説明
する図である。

【図１３】既設構造物であるビルの屋上などに太陽電池
モジュールを設置する場合の従来の構造例を示す斜視図
である。

【図１４】図１３における架台脚部付近の設置例を説明
する断面図である。

【図１５】図１３における架台脚部付近の設置例を説明
する断面図である。

【符号の説明】

１ケーブル（ワイヤ）２ケーブル止め金具３太陽電池モジュール４ボルト５既設構造物６パラペット７防水層８軽量コンクリート９仕上げモルタル１０ケーブル止め金具１１塔１２クッション材１３膜材１４孔１５減衰ダンパー１６袋１７膜材１８鋼材（アルミ材）１９アルミ枠２０耐風安定板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者四ツ谷誠神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者坂野茂神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内Ｆターム(参考） 2E108 KK00 KK10 LL01 NN07 5F051 BA03 BA18 JA08 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設構造物に太陽電池を設置する太陽電
池設置構造において、複数の並列ケーブルと、前記並列ケーブルに張力を持たせた状態で前記既設構造
物に対して両端部を固定する固定具と、前記並列ケーブルの間に前記太陽電池モジュールを装着
するための架台と、を備えていることを特徴とする太陽電池設置構造。
【請求項２】前記架台は、軽量な膜材、トラス材、あ
るいはフレーム枠の少なくとも１つを用いて構成されて
いることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池設置構
造。
【請求項３】前記膜材には、複数の孔が形成されてい
ることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池設置構
造。
【請求項４】前記膜材には、前記太陽電池モジュール
が挿入可能な複数の袋が設けられていることを特徴とす
る請求項２または３に記載の太陽電池設置構造。
【請求項５】前記並列ケーブルには、減衰ダンパーが
設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか
一項に記載の太陽電池設置構造。
【請求項６】前記並列ケーブルには、耐風安定板が設
けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一
項に記載の太陽電池設置構造。
【請求項７】前記太陽電池モジュールの裏面側には、
クッション材が設けられていることを特徴とする請求項
１〜６の何れか一項に記載の太陽電池設置構造。