JP2011096888A

JP2011096888A - 太陽光発電装置

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Publication number: JP2011096888A
Application number: JP2009250225A
Authority: JP
Inventors: Yumio Moriya; 弓男守屋
Original assignee: GREENTEC KK
Current assignee: GREENTEC KK
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-30
Also published as: JP5638221B2

Abstract

【課題】立体トラス構造物に太陽光パネルを設置して太陽光発電装置とする。
【解決手段】立体トラス構造物１に、その弦材３ａと斜材４ａの交点から、更に斜材４ｂを傾斜起立して、各４方向からの斜材４ｂによって四角錐の寄棟状フレーム２を突出配置する。二等辺三角形をなすその面の頂点と弦材３ａ及び斜材４ａの交点に設置した支持金具１２によって母屋材１３を平行に配置し、この母屋材１３に傾斜設置して、立体トラス構造物１のＸＹ方向一方に直列に、他方に並列の太陽光パネル１１を配置して太陽光発電装置Ａとする。支柱１４によって支持してデッドスペースのない上屋とし、壁面に添設する等、多様な設置形態を採用でき、人口密集地を含めて太陽光発電装置Ａの普及を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、立体トラス構造体に太陽光パネルを設置した太陽光発電装置に関する。

この種の太陽光発電装置は、下記特許文献１に記載される如くに、架台を用い、該架台に太陽光パネルを配置することによって、地上や屋上の設置ベースや住宅の屋根平側面に据置き設置するのが一般であり、このとき架台は、前後異長又は同長の多数本、例えば４本の固定脚の上面に、地表に対して３０°乃至６０°の傾斜角度とするように傾斜平板状をなすパネル受光面を形成したものとされ、該パネル受光面に太陽光パネルを載置固定して、その配置を行うことによって、該太陽光パネルに太陽光を受光し、その太陽光によって発電を行なうように使用するものとされる。

特開平１１−３４０４９１号公報

この場合、太陽光発電装置として、太陽光をエネルギー源として発電し、その電力を電力系統に連係することによって、それぞれ設置用途に応じた電力利用や売電を行なうことができるが、架台は、上記のように前後異長乃至同長の固定脚を備えたものとされることによって、その設置形態が据置き用のものに限定され、その設置場所が、上記の地上や屋上又は屋根に限られるとともに、設置によってその設置場所がデッドスペース化するという問題点を残している。

即ち、太陽光発電装置は架台を用いて設置するために、架台の固定脚を設置ベースに固定し、上記固定脚によってその傾斜角度を定めるから、その設置に際しては平坦にして広い面積を必要とすることになり、この設置形態によって設置場所が制約されて、この条件を満たし得るのは、上記の地上や屋上又は屋根といった特定の場所に限られる上、地上といっても、山野や僻地のような場所や多数ある屋上のうちの極く一部に限られる。

また、太陽光発電装置を、上記固定脚を設置ベースに固定する設置形態を採ることによって、該装置の太陽光パネルを載置固定した架台が設置場所を占有するため、該設置場所がデッドスペースとなって、他の用途の使用が犠牲になるから、同様に設置場所が制約されるに至る。住宅の屋根の場合、他の用途は余りないために特段の問題はないとしても、屋上は太陽光発電装置の設置に好適な場所であるが、一度これを設置すると、他の用途の屋上利用をなし得なくなるために、その設置を断念するというケースも多い。

太陽光発電装置の設置が求められていながら、架台を用いる設置形態を採用すると、同時にその設置場所を制約することになるとともに該設置場所がデッドスペース化することになるために、その普及が大きく妨げられている現状がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その解決課題とするところは、多様な設置形態を採用し得ることによって、設置場所の制約を解消し、人口密集の都市部を含めた設置をなし得るようにして、太陽光の可及的高度な活用を可能とした太陽光発電装置を提供するにある。

上記課題に沿って本発明は、立体トラス構造体を用いて、これに該立体トラス構造体の構成用に用いる斜材によって立体トラス構造体から突出するように多数の寄棟状フレームを形成し、該寄棟状フレームを設置架台とし、該立体トラス構造体の面内ＸＹ方向の一方に向けて直列に、他方に向けて並列に太陽光パネルを配置するようにして、立体トラス構造体を用いることによって、据置き設置、支柱支持設置、架設設置、壁面添設の設置等、多様な設置形態を可能とするとともに該設置形態の如何に拘らず、構造強度を可及的高度に確保して安定した設置状態を確保し得るものとし、また、太陽光パネルを上記ＸＹ方向一方に直列、他方に並列に配置したこと、これによって寄棟状フレームの残余の３面を開放したものとすることによって、設置形態の如何に拘らず、通風性を確保して、太陽光パネルに対する風圧の負荷を可及的に回避し得るようにしたものであって、即ち請求項１に記載の発明を、立体トラス構造体に太陽光パネルを設置した太陽光発電装置であって、上記立体トラス構造体にそれぞれ長手方向一端を接合した４方向の斜材を長手方向他端で接合して該トラス構造体に多数の寄棟状フレームを突出配置し、該寄棟状フレームの任意の傾斜面をパネル受光面として該パネル受光面を一連に覆うように太陽光パネルを傾斜設置することによって、立体トラス構造体に太陽光パネルをＸＹ方向一方に直列にして他方に並列に配置してなることを特徴するする太陽光発電装置としたものである。

請求項２に記載の発明は、上記に加えて、上記寄棟状フレームに対する太陽光パネルの設置を、可及的簡易且つ確実に行うとともに立体トラス構造体との高度な一体化を確保したものとするように、これを、上記太陽光パネルの傾斜設置を、上記斜材の接合位置における各４方向の斜材の接合手段を共通に用いることによって寄棟状フレームのパネル受光面に一体的に固定して行なってなることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置としたものである。

請求項３に記載の発明は、同じく上記に加えて、上記寄棟状フレームに対して太陽光パネルの固定の安定化を図り、該太陽光パネルの固定を、長期に亘って安定したものとするように、これを、上記斜材の接合手段を共通に用いた太陽光パネルの一体的固定を、上記パネル受光面における斜材の各接合部に該斜材とともに支持金具を接合し、該支持金具に上記パネル受光面をＸＹ一方向に向けて一連に連続する平行一対の母屋材を配置し、該母屋材に太陽光パネルの対向２辺を固定して行なってなることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電装置としたものである。

請求項４に記載の発明は、同じく上記に加えて、寄棟状フレームの突出配置を安定且つ強度に優れるとともに該寄棟状フレームに設置した太陽光パネルの発電効率を可及的高度に確保し且つ外観を良好なものとするように、これを、上記寄棟状フレームの突出配置を、立体トラス構造体における平面正方形配置の弦材を底辺として、該平面正方形配置の弦材毎に突出配置することによって、立体トラス構造体の面内ＸＹ方向に相互に隣接するように行ってなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の太陽光発電装置としたものである。

請求項５乃至８に記載の発明は、それぞれ太陽光発電装置を、好ましい設置態様のものとするように、請求項５に記載の発明を、上記立体トラス構造体を、地上乃至屋上等の設置ベースに対する据置き設置用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置とし、請求項６に記載の発明を、上記立体トラス構造体を、建造物の開口から外側に突出配置し又は建造物の開口間に架設配置した建造物付設用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置とし、請求項７に記載の発明を、上記立体トラス構造体を、支柱によって支持した独立構築物用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置とし、請求項８に記載の発明を、上記立体トラス構造体を、建造物の壁面に添設配置した建造物壁面付設用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置としたものである。

本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。

本発明は以上のとおりに構成したから、請求項１に記載の発明は、立体トラス構造体を用いて、これに該立体トラス構造体の構成用に用いる斜材によって立体トラス構造体から突出するように多数の寄棟状フレームを形成し、該寄棟状フレームを設置架台とし、該立体トラス構造体の面内ＸＹ方向の一方に向けて直列に、他方に向けて並列に太陽光パネルを配置するようにして、立体トラス構造体を用いることによって、据置き設置、支柱支持設置、架設設置、壁面添設の設置等、多様な設置形態を可能とするとともに該設置形態の如何に拘らず、構造強度を可及的高度に確保して安定した設置状態を確保し得るものとし、また、太陽光パネルを上記ＸＹ方向一方に直列、他方に並列に配置したこと、これによって寄棟状フレームの残余の３面を開放したものとすることによって、設置形態の如何に拘らず、通風性を確保して、太陽光パネルに対する風圧の負荷を可及的に回避し得るようにして、多様な設置形態を採用し得ることによって、設置場所の制約を解消し、都市部を含めた設置をなし得るようにして、太陽光の可及的高度な活用を可能とした太陽光発電装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、上記に加えて、上記寄棟状フレームに対する太陽光パネルの設置を、可及的簡易且つ確実に行うとともに立体トラス構造体との高度な一体化を確保したものとすることができる。

請求項３に記載の発明は、同じく上記に加えて、上記寄棟状フレームに対して太陽光パネルの固定の安定化を図り、該太陽光パネルの固定を、長期に亘って安定したものとすることができる。

請求項４に記載の発明は、同じく上記に加えて、寄棟状フレームの突出配置を安定且つ強度に優れるとともに該寄棟状フレームに設置した太陽光パネルの発電効率を可及的高度に確保し且つ外観を良好なものとすることができる。

請求項５乃至８に記載の発明は、それぞれ太陽光発電装置を、好ましい設置態様のものとすることができる。

太陽光パネルを設置した立体トラス構造体の縦断面図である。図１の交差方向の立体トラス構造体の縦断面図である。立体トラス構造体の平面図である。太陽光パネル上方の固定状態を示す図１の部分拡大縦断面図である。太陽光パネル下方の固定状態を示す図１の部分拡大縦断面図である。立体トラス構造体の下位弦材と斜材の関係を示す図１の部分拡大縦断面図である。太陽光パネル上方の固定状態を示す図２の部分拡大縦断面図である。太陽光パネル下方の寄棟状フレームと弦材との関係を示す図２の部分拡大縦断面図である。図３の弦材位置の接合部分の拡大平面図である。図３の斜材位置の接合部分の拡大平面図である。一方の弦材の平面図及び側面図である。他方の弦材の平面図及び側面図である。斜材の平面図及び側面図である。フレーム形成用斜材の平面図及び側面図である。太陽光発電装置を屋上設置の独立構築物としたモデル図である。太陽光発電装置を建物付設の庇としたモデル図である。太陽光発電装置を建物間に架設配置して通路上屋の建物付設物としたモデル図である。太陽光発電装置を建造物付設の壁面としたモデル図である。太陽光発電装置を公園の独立構築物としたモデル図である。

以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば、図１乃至図３に、支柱１４によって支持することによって、例えば屋外プールの上屋を形成するように設置使用するようにした、立体トラス構造体１に太陽光パネル１１を設置した太陽光発電装置Ａのコーナー近傍付近の構造を示し、図４乃至図１０に、該立体トラス構造体１における接合部分の構造を示し、図１１及び図１２に、該立体トラス構造体１の部材を示す。

太陽光発電装置Ａは、上記立体トラス構造体１にそれぞれ長手方向一端を接合した４方向の斜材４ｂを長手方向他端で接合して該トラス構造体１に多数の寄棟状フレーム２を突出配置し、該寄棟状フレーム２の任意の傾斜面をパネル受光面として該パネル受光面を一連に覆うように太陽光パネル１１を傾斜設置することによって、立体トラス構造体１に太陽光パネル１１をＸＹ方向一方に直列にして他方に並列に配置して形成したものであり、該太陽光発電装置Ａは、上記屋外プールの上屋形成用の支柱１４支持による独立構築物をして設置使用する以外にも、後述の図１５乃至図１９に示すように、多様な設置形態を採用するものとして、人口密集地の都市部を含めて、その設置場所を問わずに設置して、太陽光の可及的高度な活用を可能としたものとしてある。

本例にあって上記立体トラス構造体１は、弦材３ａと斜材４ａを用いて、それぞれ長手方向両端に配置した接合片５ａ〜５ｃを、各接合交点において集合配置し、中間のスペーサー６ａ及び上下の座板７ａとともに接合交点毎に２本のボルト９を用いてボルト接合するようにした基本の接合構造を採用してあり、これによって普通ボルトを用いて２面の剪断接合を、また高力ボルトを用いて２面の摩擦接合を可能とし、立体トラス構造体１としての構造強度を可及的高度に確保したものとしてある。

即ち、本例の弦材３ａ及び斜材４ａは、それぞれ接合交点間の１〜２ｍ程度の長さにしてその各長手方向両端に接合片５ａ〜５ｃを水平突出して具備し、鋼製パイプの加工を施すことによって形成した、例えば、図１１及び図１２に例示したものを用いてあり、このとき、弦材３ａの上記接合片５ａ、５ｂは弦材３ａ毎に異なる２種類を用い、斜材４ａの接合片５ｃは共通の１種類を用いることによって、上記２本のボルト９による接合構造を施すものとしてある。

即ち、弦材３ａにおける２種のうち一方の接合片５ａは、これを、面内に２ヶ所のボルト挿通孔８を透設して突出幅をスペーサー６ａ乃至座板７ａと同等面積として全突出した平面方形の重合用の接合片とし、他方の接合片５ｂは、これを、面内に１ヶ所のボルト挿通孔８を透設して突出幅を平面方形の座板７ａ乃至スペーサー６ａの１／２として半突出した矩形の重合突合せ用の接合片としてある。また、斜材３ａの接合片５ｃは、これを、面内に１ヶ所のボルト挿通孔８を透設して、突出幅を全突出するとともに半突出位置から三角形をなすように先端を切り落とした平面５角形の重合突合せ用の接合片としてある。このとき、上記スペーサー６ａ及び座板７ａは、それぞれ上記平面方形のものとするとともにその面内にそれぞれ同様に２ヶ所のボルト挿通孔（図示省略）を透設したものとしてある。

弦材３ａ及び斜材４ａの接合片５ａ〜５ｃは、各４方向からの弦材３ａ及び斜材４ａの合計４枚の接合片５ａ〜５ｃを、弦材３ａと斜材４ａ毎に、弦材３ａにあっては、上記半突出突合せ用の接合片５ｂを、その先端を相互に突合せて１層配置とし、全突出重合用の接合片５ａを２層配置とするように合計３層の群とする一方、斜材４ａにあっては、その接合片５ｃを、隣接する一対の斜材４ａの接合片５ｃを重合し、該重合した一対の接合片５ｃの先端の傾斜辺を相互に突合せて２層の群としてある。

上記３層の群をなす４方向からの弦材３ａの接合片５ａ、５ｂと、該２層の群をなす同じく４方向からの斜材４ａの接合片５ｃは、これらを、その中間に複数、例えば、２枚のスペーサー６ａを介して集合配置するとともに集合配置した接合片５ａ〜５ｂの上下にそれぞれ座板７ａを配置して、これらをボルト９とナット１０の締着によって一体に接合してある。弦材３ａと斜材４ａにおける接合片５ａ〜５ｃのボルト挿通孔８、スペーサー６ａ及び座板７ａのボルト挿通孔（図示省略）は、該集合配置した状態で同心円上に位置するように、その透設を行ってあるから、該集合配置した状態で、上面又は下面の座板７ａ側から斜材３ａ、スペーサー６ａ、弦材４ａ及び下面又は上面の座板７ａの各ボルト挿通孔８に２本のボルト９を挿通し、その突出したボルト軸にナット１０を締着することによって、そのボルト接合を行なうことが可能となるとともにそのボルト接合を強固になし得るものとしてある。

図６に、弦材３ａの接合片５ａ、５ｂの上位に斜材４ａの接合片５ｃを接合した箇所、即ち、弦材３ａを下位、斜材４ａを上位に位置するようにした、立体トラス構造体１における下面側の接合箇所を示すところ、弦材３ａを上位、斜材４ａを下位とする立体トラス構造体１の上面側の接合箇所の構造は、該図６を上下に反転した形態のものとして、そのボルト接合を行ってある。

このとき、弦材３ａと斜材４ａの接合箇所には、後述の寄棟状フレーム２を形成する斜材４ｂの接合片５ｃを更に重合して、接合手段を共通にしてその接合を行うところ、この点については、寄棟状フレーム２の形成との関係で後述する。

該立体トラス構造体１は、これによって、図１乃至図３に示すように、平面正方形配置をなす桝目状の弦材３ａによる表裏２面をなすフレームと、配置角度を４５度ずらした同じく平面正方形配置をなす桝目状の斜材４ａによる中間介設のフレームを備えて、弦材３ａによる表裏２面を平坦な面とした平面桝目状にして内部に斜材を配置したボックス状を呈するトラス構造体をなすものとしてある。このとき、接合交点の接合を、それぞれ２本のボルト９を用いて行うことによって、そのボルト接合をそれぞれ上記強固な２面の剪断接合乃至摩擦接合とすることができ、これによって該構造体１としてその構造強度を高度に確保したものとしてある。

立体トラス構造体１には、更にこれを構造基体として、その片面、即ち、立体トラス構造体１の上面に、４方向の斜材４ｂを接合し、各４方向の斜材４ｂよりなる上記寄棟状フレーム２を突出配置してあり、本例にあって、該寄棟状フレーム２の突出配置は、これを、立体トラス構造体１における平面正方形配置の弦材３ａを底辺として、該平面正方形配置の弦材３ａ毎に突出配置することによって、立体トラス構造体１の面内ＸＹ方向に相互に隣接するように行ったものとしてある。

本例にあって、寄棟状フレーム２は、立体トラス構造体１に、上記長手方向一端を接合した４方向の斜材４ｂを長手方向他端、即ち、寄棟状フレーム２の頂点をなす位置で接合することによって、該頂点を接合した各２方向からの斜材４ｂと上記平面正方形の底辺との間でそれぞれ二等辺三角形をなすフレーム面を形成するように、その突出配置を行なってある。

該寄棟状フレーム２の斜材４ｂは、上記立体トラス構造体１の斜材４ａの長さを短尺化して、その配置角度を、上記立体トラス構造体１における、本例にあって上記４５度程度とした角度より緩傾斜にして、太陽光パネル１１の設置に適した、水平位置から３０〜６０度の角度のうち、例えば３０度程度の角度とするようにしてあり、このとき、該短尺化した斜材４ｂの長手方向両端に水平突出した接合片５ｃは、上記立体トラス構造体１のものと比較してその鋼製パイプ部分からの突出角度を幾分異にするも、該接合片５ｃを同じく重合突合せ接合用とし、その突出幅、平面形状、ボルト挿通孔８を含めて、上記立体トラス構造体１を構成した上記斜材４ａと同様に構成したものとしてある。

寄棟状フレーム２の斜材４ｂは、その設置の構造基体をなす立体トラス構造体１の弦材３ａ及び斜材４ａの４ヶ所の接合箇所に、長手方向一端を接合して、上記長手方向他端の上記頂点に向けて傾斜起立するように配置してあり、該頂点にあっては、立体トラス構造体１における斜材４ａの接合と同様に行なうものとしてあり、図４に示すように、該斜材４ｂの接合片５ｃを隣接相互に重合するとともに該重合した先端の傾斜辺を相互に突合せて、４方向からの接合片５ｃを２層の重合突合せ配置として、下面から座板７ａ、斜材４ｂの接合片５ｃ、スペーサー６ａ、座板７ａを重合して、下面の座板７ａ側から２本のボルト９を各接合片５ｃのボルト挿通孔８、スペーサー６ａ及び上面の座板７ａの各２ヶ所のボルト挿通孔８に挿通して、上面の座板７ａ側でナット１０を締着して、該頂点を接合交点としてその接合を行ってある。このとき、該頂点の接合に際しては、その上記パネル受光面の頂点を連結するように、太陽光パネル１１の上方下面に位置して該寄棟状フレーム２を補強連結する、立体トラス構造体１の弦材３ａと同様な頂点間架設用の弦材３ｂを追加的に配置してあり、該弦材３ｂは接合片、本例にあっては半突出の接合片５ｂを単層とするように上記座板７ａ上に同様に突合せ配置し、太陽光パネル１１設置用の後述の支持金具１２を該弦材３ｂの座板とするように載置し、上記２本のボルト９によって該斜材４ｂと同時にその接合を行なってある。

一方、寄棟状フレーム２の斜材４ｂと上記立体トラス構造体１との接合は、本例にあって、立体トラス構造体１の上面における弦材３ａと斜材４ａの接合交点において、これら弦材３ａ及び斜材４ａの接合と同時に一体的に行なってある。即ち、該接合に際しては、上記立体トラス構造体１の弦材３ａ及び斜材４ａの上記接合構造に準じて、更にスペーサー６ａと寄棟状フレーム２の斜材４ｂにおける接合片５ｃを重合して、これらのボルト挿通孔に挿通する、例えば上向き２本のボルト９による接合を行なうことを妨げない。

然るに、本例にあっては、該寄棟状フレーム２の斜材４ｂと上記立体トラス構造体１との接合には、上記立体トラス構造体１に用いたスペーサー６ａに加えて、更に、４本ボルト用のスペーサー６ｂを２枚追加的に用いたものとしてある。本例において該追加的なスペーサー６ｂを用いることによって、立体トラス構造体１のこれら接合交点にあって、接合交点が厚くなることによって、これを接合するに用いるボルトが長寸化するのを防止するように、例えば、接合交点を上下に２分割するように各２本、合計４本のボルト９を用いてその一体的な接合を行うようにしてあり、本例にあっては更に太陽光パネル１１設置用の後述の支持金具１２の同時的な接合を行なうようにして、ボルトの長寸化を回避して、他に用いると同様な比較的短寸のボルト９を用いてその可及的に強固にして確実なボルト接合をなし得るようにしてある。

本例にあって該追加的に用いたスペーサー６ｂは、同心円上に４つの透孔、即ち、立体トラス構造体１の２つのボルト挿通孔９に加えて２つのボルト頭収容孔をそれぞれ透設した弦材用及び斜材用の２種類のものとしてあり、該２種類のスペーサー６ｂはそれぞれ１枚づつの合計２枚を用いてその接合を行なってある。即ち、図５に例示するように、接合交点において、弦材３ｂと寄棟状フレーム２の斜材４ｂの接合、本例にあっては更に上記支持金具１２を重合した、上記２分割の一方と、弦材３ａと立体トラス構造体１形成の斜材４ａの接合を２分割の他方とするように、前者を上向き２本のボルト９によって、後者を下向き２本のボルト９によってそれぞれ接合するとともに該下向き２本のボルト９を、これら２分割双方の接合を同時に一体的に接合するように用いて、その一体的なボルト接合を行なってある。

該立体トラス構造体１の弦材３ａと斜材４ａの接合交点における寄棟状フレーム２の斜材４ｂの同時的な一体的なボルト接合は、上記２分割一方の弦材３ｂと斜材４ｂを、立体トラス構造体１におけると同様に隣接一対で重合し且つ該一対間で突合せ配置した接合片５ａ〜５ｃに、下面の座板７ａ、上面に２枚のスペーサー６ｂを重合して、その上位のスペーサー６ｂのボルト頭収容孔に下向き２本のボルト９のボルト頭を収容し、下位のスペーサー６ｂ、斜材４ａ及び下面の座板７ａの各ボルト挿通孔８を挿通してナット１０を締着することによって下向き２本ボルト接合を行なう一方、下位のスペーサー６ｂのボルト頭収容孔に上向き２本のボルト９のボルト頭を収容して、該上向き２本のボルト９を、その上位の弦材３ｂの接合片５ａ、５ｂ、その上位の２枚のスペーサー６ｂ、上記立体トラス構造体１におけると同様に重合と突合せによって配置した寄棟状フレーム２における斜材４ｂの接合片５ｃ、その上位の座板７ａの各ボルト挿通孔８を挿通して同じくナット１０を締着することによって上向き２本のボルトによる接合を行なってある。

このように立体トラス構造体１に、各４方向からの斜材４ｂによって該寄棟状フレーム２を形成することによって、立体トラス構造体１の表面、本例にあってはその上面に、平面正方形の弦材３ａを底辺とする四角錐をなして面内縦横、即ち、ＸＹ方向に緻密にマトリックス状に配置したフレーム面を形成したものとなり、また、該寄棟状フレーム２の該４面に形成されるそれぞれ二等辺三角形をなす面は、隣接するＸＹ双方向にそれぞれ上記３０〜６０度、本例にあっては３０度の角度で連続するように配置したものとなる。

該寄棟状フレーム２の４面の二等辺三角形をなす面は、これを、太陽光パネル１１に太陽光を受光するパネル受光面として、該パネル受光面に太陽光パネル１１を傾斜設置してあり、このとき、該太陽光パネル１１の傾斜設置は、これを、上記斜材４ｂの接合位置における各４方向の斜材４ｂの接合手段を共通に用いることによって寄棟状フレーム２のパネル受光面に一体的に固定して行なってあり、また、該斜材４ｂの接合手段を共通に用いた太陽光パネル１１の一体的固定は、これを、上記パネル受光面における斜材４ｂの各接合部に該斜材４ｂとともに支持金具１２を接合し、該支持金具１２に上記パネル受光面をＸＹ一方向に向けて一連に連続する平行一対の母屋材１３を配置し、該母屋材１３に太陽光パネル１１の対向する上下２辺を固定して行なったものとしてある。

即ち、太陽光パネル１１は、上記パネル受光面に多数枚を並置するように傾斜設置して、ＸＹ一方向に直列し、他方向に並列配置したものとしてあるところ、該太陽光パネル１１は、その矩形の各対向２辺の寸法の一方、即ち、その高さを斜材４ｂの長さと略同等とし得るも、必ずしも幅は、上記二等辺三角形の底辺、即ち立体トラス構造体１の弦材３ａの接合間隔と同等とはなし得ないから、該母屋材１３を用いることによって、太陽光パネル１１間に空隙を生じることなく、その隣接相互に近接乃至対接した傾斜設置をなし得るようにしてある。

支持金具１２は、例えば、２本のボルト９を挿通する２ヶ所のボルト挿通孔（図示省略）を透設した固定片と、該固定片に母屋材１３を支持可能に起立配置した母屋材支持片とを備えて鋼板を加工して形成した適宜断面のものとしてあり、本例にあって該支持金具１２は、母屋材支持片を固定片の両側に配置して断面Ｃ字状とした寄棟状フレーム２における頂点接合用のものと、母屋材支持片を固定片の片側に配置して断面Ｖ字状とした立体トラス構造物１における弦材３ａと斜材４ａの交点接合用の２種類を用いるものとしてある。

該支持金具１２の上記パネル受光面における斜材４ｂの各接合部に対する接合は、上記寄棟状フレーム２の頂点にあっては、図４及び図７に示すように、その上面の座板７ａ、本例にあっては更にその上位の上記頂点間架設用の弦材３ｂにおける接合片上に支持金具１２の固定片を載置し、下面の座板７ａ側からの２本の上向きボルト９を該固定片のボルト挿通孔に挿通し、固定片上でナット１０を締着してその接合を行ってあり、これによって支持金具１２の上記固定片両側の各母屋材支持片が上向き傾斜して寄棟状フレーム２の頂点上方に上記パネル受光面に直角に起立するようにしてある。

また、立体トラス構造体１の弦材３ａ及び斜材４ａの接合交点にあっては、図５及び図８に示すように、同じくその上面の座板７ａ上に支持金具１２の固定片を載置し、スペーサー６ｂからの上向きボルト９を固定片のボルト挿通孔に挿通し、同様に固定片上でナット１０を締着してその接合を行ってあり、これによって支持金具１２の上記固定片片側の母屋材支持片が前傾するように傾斜して該弦材３ａと斜材４ａの接合交点の上方に同様にパネル受光面に直角に起立するようにしてある。

母屋材１３は、図４、図５に示すように、例えば、太陽光パネル１１の底面及び上記支持金具１２の母屋材支持片にそれぞれ対接して固定する固定片を備えて、同じく鋼板を加工して形成した適宜断面にして長尺のものとしてあり、本例にあって該支持金具は、これら固定片を直交配置した断面Ｌ字状とした、上記２種類の支持金具１２に共通使用するようにした１種類のものとしてある。

該母屋材１３は、固定片を上記太陽光パネル１１の底面及び支持金具１２の母屋材支持片に対接し、それぞれボルトナット等の固定金具によって、各接合交点においてその固定を行ってある。上記寄棟状フレーム２の頂点に配置した支持金具１２に対する該母屋材１３の固定は、太陽光パネル１１に対して母屋材１３を平行にして、その上方裏面に近接２本、下方裏面に１本の合計３本を固定し、母屋材１３をそれぞれ母屋材支持片に対接して、固定金具を用いてこれを行ってあり、これによって該母屋材１３は、本例にあって、寄棟状フレーム２の頂点側にあって、該頂点に配置した上記頂点間架設用の弦材３ｂと平行に該弦材３ｂの上位に位置するようにし、立体トラス構造体１側にあって、その弦材３ａと直交して交差して同じくその上位に位置するようにしてある。

このように形成した本例の太陽光発電装置Ａは、立体トラス構造体１に配置した寄棟状フレーム２のＸＹ方向一方に直列に、他方に並列に配列したものとなるから、寄棟状フレーム２の配置数に応じて設置した多数の太陽光パネル１１による太陽光発電が可能となるとともに寄棟状フレーム２の残余の３面が開放したものとなることによって、通風性を確保し、太陽光パネル１１に風圧が作用するのを回避することができる。このとき、降雨に対しては、その防雨をなし得ないが、防雨機能を必要としない、上記屋外プールの上屋の如き箇所に使用するとともに次のような用途に用いることができる。

即ち、上記立体トラス構造体１を、地上乃至屋上等の設置ベースに対する据置き設置用として、これを利用すれば、立体トラス構造体を、従前の架台とした太陽光発電装置とすることが可能であり、また、上記立体トラス構造体を、建造物の開口から外側に突出配置し又は建造物の開口間に架設配置した建造物付設用とした太陽光発電装置とすることが可能であるが、その使用形態を例示すると、図１５は、上記立体トラス構造体１を、支柱１４によって支持した独立構築物用とした太陽光発電装置Ａの例であり、本例にあっては、上記例と同様に立体トラス構造物１を多数の支柱１４によって支持して、その設置場所を、例えば、百貨店、スーパー、企業、公共施設等適宜の建造物１５の屋上に上屋として設置した例であり、該設置形態とすることによって、屋上のスペースをデッドスペースとすることなく、その用途に応じて有効活用することができる。

図１６及び図１７は、上記立体トラス構造体１を、上記建造物付設用とするも、更に上記例と同様に必要に応じて支柱１４を用いてその支持の確実性を確保した太陽光発電装置Ａの例であり、図１６は、建造物１５の出入り開口乃至窓開口に日除け乃至庇として付設した例、図１７は、病院、学校、公共施設等の建造物１５の出入り開口間を結ぶ屋外通路の上屋として架設状に付設した例である。図１８は、上記立体トラス構造体１を、建造物の壁面に添設配置した建造物１５壁面付設用とした太陽光発電装置Ａの例であり、このとき上記据置き式や上屋としての横面形成の場合とは別に、立体トラス構造体１によって縦面を形成するように配置して、太陽光発電を行うものとしてある。また、図１９は、例えば、駐車場や公園のような他の用途に供する施設に、支柱を用いて上屋を形成するように設置した太陽光発電装置Ａの例である。

図中７ｂは、支柱１４乃至その起立部材を中央の透孔に挿通して、支柱１４位置で弦材又は斜材を固定するに用いたリング状の座板である。

以上のように本例の立体トラス構造体に太陽光パネルを設置して形成した太陽光発電装置は、強度にすぐれるとともに多様な設置形態を採用し得ることによって、設置場所の制約を解消し、都市部を含めた設置をなし得るようにして、太陽光の可及的高度な活用を可能としたものとすることができる。

図示した例は以上のとおりとしたが、立体トラス構造体を、上記弦材間に斜材を配置した単層のものに代えて複層のものとすること、寄棟状フレームの突出配置を、平面正方形配置の複数の弦材を底辺とする長方形乃至方形の底辺のものとすること、上記例に用いた寄棟状フレームの頂点間を連結補強する頂点間架設用の弦材配置を省略すること、支持金具及び母屋材を相互に接続可能な適宜な断面形状のものとすること、上記鋼製の弦材、斜材に代えて、木製の弦材、斜材を用いること、この場合、接合片を鋼製として長手方向両端に一体的に固定したものとすること、立体トラス構造体に照明用のＬＥＤ光源を追加的に設置すること等を含めて、本発明の実施に当って、太陽光発電装置、立体トラス構造体、寄棟状フレーム、斜材、接合手段、必要に応じて用いる支持金具、母屋材等の各具体的材質、形状、構造、用途、これらの関係、これらに対する付加等は、上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。

Ａ太陽光発電装置
１立体トラス構造体
２寄棟状フレーム
３ａ、３ｂ弦材
４ａ、４ｂ斜材
５ａ〜５ｃ接合片
６ａ、６ｂスペーサー
７ａ、７ｂ座板
８ボルト挿通孔
９ボルト
１０ナット
１１太陽光パネル
１２支持金具
１３母屋材
１４支柱
１５建造物

Claims

立体トラス構造体に太陽光パネルを設置した太陽光発電装置であって、上記立体トラス構造体にそれぞれ長手方向一端を接合した４方向の斜材を長手方向他端で接合して該トラス構造体に多数の寄棟状フレームを突出配置し、該寄棟状フレームの任意の傾斜面をパネル受光面として該パネル受光面を一連に覆うように太陽光パネルを傾斜設置することによって、立体トラス構造体に太陽光パネルをＸＹ方向一方に直列にして他方に並列に配置してなることを特徴するする太陽光発電装置。
上記太陽光パネルの傾斜設置を、上記斜材の接合位置における各４方向の斜材の接合手段を共通に用いることによって寄棟状フレームのパネル受光面に一体的に固定して行なってなることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
上記斜材の接合手段を共通に用いた太陽光パネルの一体的固定を、上記パネル受光面における斜材の各接合部に該斜材とともに支持金具を接合し、該支持金具に上記パネル受光面をＸＹ一方向に向けて一連に連続する平行一対の母屋材を配置し、該母屋材に太陽光パネルの対向２辺を固定して行なってなることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電装置。
上記寄棟状フレームの突出配置を、立体トラス構造体における平面正方形配置の弦材を底辺として、該平面正方形配置の弦材毎に突出配置することによって、立体トラス構造体の面内ＸＹ方向に相互に隣接するように行ってなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の太陽光発電装置。
上記立体トラス構造体を、地上乃至屋上等の設置ベースに対する据置き設置用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置。
上記立体トラス構造体を、建造物の開口から外側に突出配置し又は建造物の開口間に架設配置した建造物付設用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置。
上記立体トラス構造体を、支柱によって支持した独立構築物用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置。
上記立体トラス構造体を、建造物の壁面に添設配置した建造物壁面付設用としてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽光発電装置。