JP2012087560A - 太陽光発電モジュール用架台システム - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で設置作業を合理化することができ、しかも、軽量でありながら強風に対して極めて安定性のある設置が可能な太陽光発電モジュール用架台システムを提供する。
【解決手段】フレームを組み合わせた架台１０を水平設置面に設置する。該架台１０に発電モジュールＰを装着する架台システムを設ける。水平設置面に複数本の架台１０を平行に載置する。該架台１０の上に１台又は複数台の発電モジュールＰを設置する。架台１０に設置された発電モジュールＰの側面部から設置面まで開いた隙間を覆うカバー体２０を形成する。該カバー体２０を架台１０の周囲に装着する。発電モジュールＰに吹付ける風圧によって発電モジュールＰを設置面に押圧固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電モジュールを設置するために使用する太陽光発電モジュール用架台システムに関するものである。

太陽光発電モジュールを設置するには、鉄骨フレームを組み立てた架台に設置することが多い。この鉄骨フレームの架台に固定された太陽光発電モジュールは、風の影響を大きく受けるため架台を強固に固定する必要がある。そこで、アンカーボルトを設置位置に打込み、架台を固定する手段が採用されている。ところが、太陽光発電モジュールの設置位置が屋上の場合、このアンカーボルトの打ち込みによって屋上の防水層に亀裂が生じ、雨漏りが発生する不都合が生じていた。

また、アンカーボルトの代わりに錘を使用する固定手段が採用されている。この錘として例えばコンクリート製のブロック等に架台を固定するものである。このような錘を使用することで、アンカーボルト等を打込まずに固定することができる。

更に特許文献１、２に記載されている架台は、架台自体を錘として使用するものである。この架台は、予め太陽光発電モジュールを組み付けた架台に関するもので、設置作業では、この架台ごと太陽光発電モジュールを搬送して設置する。

特開平７‐２２４５０６号公報 特開平８‐２７４３６４号公報

従来の架台によると、アンカーボルトの使用により屋上の防水層に亀裂が生じる不都合がある。また、ブロック等の錘を屋上に使用した場合は、屋上の荷重が極めて重くなり、予め太陽光発電モジュールを設置する予定のなかった既存の建築物等では、耐久強度が不足して設置することができないおそれもある。

更に、特許文献１、２に記載のごとく、錘となる架台を屋上に設置すると、屋上の荷重が極めて重くなるので、耐久強度に問題が生じるのみならず、予め太陽光発電モジュールを組み付けた状態での設置作業になるのでこの設置作業に重機が必要不可欠になる。したがって、太陽光発電モジュール設置作業のために重機の搬送やクレーン移動範囲の確保など、極めて大掛かりで作業コストが高くなる不都合がある。しかも、ビルの高層化は年々増しており、高層化されたビルの屋上に重機を用いて搬入する作業自体も次第に困難になっている。

そこで本発明は、上述の課題を解消すべく創出されたもので、軽量で設置作業を合理化することができ、しかも、軽量でありながら強風に対して極めて安定性のある設置が可能な太陽光発電モジュール用架台システムの提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明の第１の手段は、フレームを組み合わせた架台１０に発電モジュールＰを装着する架台システムにおいて、設置面に組み合わせ載置した架台１０の上に、受光面が傾斜した状態の１台又は複数台の発電モジュールＰを設置し、該傾斜した発電モジュールＰの周囲から設置面までに開いた隙間を覆うカバー体２０を形成し、該カバー体２０を発電モジュールＰの周囲から外側に傾斜するように装着し、発電モジュールＰに吹付ける風圧によって発電モジュールＰが設置面に押圧されるように構成したことにある。

第２の手段の前記架台１０は、水平設置面に平行に配置される基礎フレーム１１と、各基礎フレーム１１の先端部を連結すると共に、前記発電モジュールＰの先端部を支持固定する連結フレーム１２と、該基礎フレーム１１の後方上面に前記発電モジュールＰの後端部を支持する支持フレーム１３とで構成され、該基礎フレーム１１は、前記架台１０の上に載置した前記発電モジュールＰ及び前記カバー体２０の前後に突出し、発電モジュールＰが架台１０ごと吹き上げられるのを防止する吹上り防止片１１Ａを備えたものである。

第３の手段の前記架台１０において、前記支持フレーム１３の幅を２台並列状態の発電モジュールＰの左右端部を同時に載置する幅に形成し、該支持フレーム１３に、２台の発電モジュールＰの左右端部を同時に、又は一台の発電モジュールＰとカバー体２０とを同時に装着するように構成し、該架台１０の上に、発電モジュールＰを単独又は並列又は縦列のいずれかの状態、又は並列と縦列とを組合せた状態に設置される。

第４の手段の前記カバー体２０は、前記発電モジュールＰの側面から外側に傾斜し前記水平設置面に向けて延長された側面カバー２１と、前記発電モジュールＰの後面から外側に傾斜し前記水平設置面に向けて延長された後面カバー２２と、を備えている。

第５の手段は、前記架台１０と前記水平設置面との間に耐候性ゴムを敷設し、該耐候性ゴム上に前記架台１０を載置するように構成している。

第６の手段は、前記水平設置面に防水用のコーキング剤を塗布し、該コーキング剤上に載置した前記架台１０を該コーキング剤にて接着するように構成したことを課題解消のための手段とする。

本発明の請求項１のごとく、架台１０に設置された発電モジュールＰの側面から設置面までの隙間を覆うカバー体２０を形成し、該カバー体２０を架台１０の周囲に装着したことで、架台１０の下への風の流入を抑制して発電モジュールＰにかかる揚力を低減し、発電モジュールＰに吹付ける風圧が発電モジュールＰを設置面に押圧するように構成することができる。この結果、軽量でありながら強風に対して極めて安定性のある設置が可能になる。しかも、本発明は軽量部材を組み立てて使用するため、設置作業を合理化することができるものである。

請求項２のように、前記基礎フレーム１１に、前記架台１０の上に載置した前記発電モジュールＰの前後に突出し、架台１０ごと発電モジュールＰが吹き上げられるのを防止せしめる吹上り防止片１１Ａを備えたことで、この吹上り防止片１１Ａが架台１０の安定性を高めているので、たとえ強風が発電モジュールＰの前後左右から吹き付けた場合でも、発電モジュールＰが設置面から架台１０ごと剥がされるおそれはない。

更に、架台１０の構成が極めて簡略化された架台１０になっている。したがって、運搬や組立作業が容易になり、たとえ高層ビルの屋上でも、発電モジュールＰを簡単に設置することができる。しかも、本発明は極めて軽量な設置が可能になっているので、予め太陽光発電モジュールを設置する予定のなかった既存の建築物でも耐荷重の心配なく設置することが可能になった。

請求項３によると、本発明架台１０の支持フレーム１３に、一対の発電モジュールＰを同時に、又は発電モジュールＰとカバー体２０とを同時に装着するように構成し、該架台１０の上に、単独又は並列又は縦列のいずれかの状態、又は並列と縦列とを組合せた状態に設置するので、設置位置の広さや形状に応じて任意の数の発電モジュールＰを設置することができる。

請求項４のごとく、カバー体２０として発電モジュールＰの側面から外側に傾斜し前記水平設置面に向けて延長された側面カバー２１と、前記発電モジュールＰの後面から外側に傾斜し前記水平設置面に向けて延長された後面カバー２２とを備えているので、発電モジュールＰに吹付ける風圧が、発電モジュールＰを設置面に押圧する効率的な力に変換される。この結果、軽量でありながら強風に対して極めて安定性のある設置が可能になり、従来のようなアンカーボルトやブロック等の錘を使用する必要がなくなった。

請求項５のごとく、架台１０と前記水平設置面との間に耐候性ゴムを敷設し、該耐候性ゴム上に前記架台１０を載置することにより、屋上等の水平設置面を傷付けずに設置することができる。この結果、水平設置面に防水層が施されている場合でも、この防水層に僅かな傷も生じさせることなく発電モジュールＰを設置することができる。

請求項６のように、水平設置面に防水用のコーキング剤を塗布し、該コーキング剤上に載置した前記架台１０を該コーキング剤にて接着するように構成したことにより、架台１０と水平設置面とを一体化することができ、高い防水効果が得られる。しかも、コーキング剤による接着力が風圧による発電モジュールＰの押圧力に加わることで、より堅固な固定力を発揮するものである。

本発明の一実施例を斜め後方から示す斜視図である。 本発明の一実施例を斜め前方から示す斜視図である。 本発明の架台の一実施例を示す斜視図である。 本発明の架台に太陽光発電モジュールを装着した状態を示す側面図である。 本発明の架台とカバー体とを示す平面図である。 本発明の架台とカバー体とを示す正面図である。 本発明の架台とカバー体とを示す背面図である。 本発明の他の使用例を示す側面図である。 本発明の他の使用例を示す平面図である。 本発明の他の使用例を示す正面図である。 本発明の他の使用例を示す背面図である。

このように本発明によると、軽量で設置作業を合理化することができ、しかも、軽量でありながら強風に対して極めて安定性のある設置が可能になるなどといった目的を実現した。

以下、本発明システムの一実施例を説明する。本発明架台システムは、陽光発電モジュールＰを、屋上、その他の水平な設置面に設置する架台システムである。この架台システムの基本構成は、フレームを組み合わせた架台１０と、該架台１０に取付けるカバー体２０とで構成される（図１参照）。

架台１０は、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材や強化プラスチック等の合成樹脂材にて形成されるもので、基礎フレーム１１、連結フレーム１２、支持フレーム１３を備えている（図３参照）。

基礎フレーム１１は、水平設置面に左右に一対配置される部材で、この基礎フレーム１１の先端部を連結フレーム１２が連結する。この基礎フレーム１１を、架台１０の上に載置した発電モジュールＰの前後に突出するように設け、この突出した部分を吹上り防止片１１Ａとすることで、架台１０ごと発電モジュールＰが吹き上げられるのを防止することができる（図１、図２参照）。

連結フレーム１２は、基礎フレーム１１の先端部を連結すると共に、発電モジュールＰの先端部を支持固定する部材でもある（図２、図４参照）。図示例の連結フレーム１２は、発電モジュールＰの先端部と設置面との間を閉塞するように構成されている。

支持フレーム１３は、基礎フレーム１１の後方上面に発電モジュールＰの後端部を支持する部材である（図４参照）。そして、支持フレーム１３の幅を２台並列状態の発電モジュールＰの左右端部を同時に載置する幅に形成する。この支持フレーム１３に、一対の発電モジュールＰ、又は発電モジュールＰとカバー体２０とを同時に装着するものである。この支持フレーム１３によって受光面を傾斜した状態にして発電モジュールＰを支持するものである。この支持フレーム１３による発電モジュールＰの傾斜角度は、例えば水平、５度、１０度、２０度など自由に設定することが可能であり、発電モジュールＰに吹付ける風圧によって発電モジュールＰが設置面に押圧される、所謂、ダウンフォースを最大限利用する角度に設定することができる。

一方、基礎フレーム１１は、水平設置面に載置するだけの構造なので、基礎フレーム１１の数や長さを変更することで、発電モジュールＰの設置状態を任意に変更することができる。例えば、水平設置面に基礎フレーム１１を一対設置すると一台の発電モジュールＰを設置することができる（図５乃至図７参照）。このように架台１０の上に単体の発電モジュールＰを装着した場合、発電モジュールＰの両端部に生じる隙間を側面カバー２１が閉塞するものである。

また、２台目の発電モジュールＰを直列状態で設置する場合、一対の基礎フレーム１１の長さを延長するだけで、二つの発電モジュールＰを前後に配設することができる（図８参照）。一方、２台目の発電モジュールＰを並列状態で設置する際は、３本の基礎フレーム１１を平行に並べ、この上に発電モジュールＰを設置する（図９乃至図１１参照）。また、図９のように、基礎フレーム１１の数と長さを調整することで、複数台の発電モジュールＰを並列且つ縦列の組合せ状態に設置することができる。

カバー体２０は、高耐食メッキ鋼板、ガルバニウム鋼板、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材や強化プラスチック等の合成樹脂材にて形成され、架台１０に設置された発電モジュールＰの側面から設置面までの隙間を覆う部材である。図示のカバー体２０は、更に側面カバー２１と後面カバー２２とによって構成されている（図１参照）。側面カバー２１は、発電モジュールＰの側面から外側に傾斜し水平設置面に向けて延長されたカバーであり（図２参照）、後面カバー２２は、発電モジュールＰの後面から外側に傾斜し水平設置面に向けて延長されたカバーである（図１参照）。これらのカバー体２０を架台１０の周囲に装着することで、架台１０の下への風の流入を抑制して発電モジュールＰにかかる揚力を低減し、発電モジュールＰに吹付ける風圧が発電モジュールＰを設置面に押圧するように構成している。

本発明システムの組み立て手順は次のとおりである（図３参照）。まず、水平設置面の左右に基礎フレーム１１を複数本並行に配置する。次に、これら基礎フレーム１１の先端部を連結フレーム１２にて連結する。更に、基礎フレーム１１の後方上面に支持フレーム１３を立設する。そして、連結フレーム１２と支持フレーム１３との上に発電モジュールＰを支持固定する（図４参照）。このとき、発電モジュールＰを並列状態で複数連設する場合は、支持フレーム１３に２台の発電モジュールＰの端部を載置固定する（図９参照）。

続いて、架台１０に設置された発電モジュールＰの側面から設置面までの隙間を覆うカバー体２０を架台１０の周囲に装着する（図１参照）。このように発電モジュールＰの側面にできた隙間をカバー体２０で覆うことで、発電モジュールＰに吹付ける風圧が発電モジュールＰを設置面に固定する押圧力に変換されるものである。

このとき、架台１０と水平設置面との間に耐候性ゴムを敷設することで架台１０の安定性を高め、しかも屋上面を保護することができる。また、この耐候性ゴムに替えて、水平設置面に防水用のコーキング剤を塗布し、該コーキング剤上に載置した前記架台１０を該コーキング剤にて接着しても良い。更に、状況に応じてアンカーボルトを補助の固定具として併用することも可能である。

尚、本発明の各構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において自由に変更できるものである。

本発明によると、主にビルの屋上のような水平設置面に設置するのに好適であるが、この他、地上での使用などあらゆる場所に発電モジュールＰを設置することが可能である。

Ｐ 発電モジュール
１０ 架台
１１ 基礎フレーム
１１Ａ 吹上り防止片
１２ 連結フレーム
１３ 支持フレーム
２０ カバー体
２１ 側面カバー
２２ 後面カバー

Claims (6)

1. フレームを組み合わせた架台に発電モジュールを装着する架台システムにおいて、設置面に組み合わせ載置した架台の上に、受光面が傾斜した状態の１台又は複数台の発電モジュールを設置し、該傾斜した発電モジュールの周囲から設置面までに開いた隙間を覆うカバー体を形成し、該カバー体を発電モジュールの周囲から外側に傾斜するように装着し、発電モジュールに吹付ける風圧によって発電モジュールが設置面に押圧されるように構成したことを特徴とする太陽光発電モジュール用架台システム。
2. 前記架台は、水平設置面に平行に配置される基礎フレームと、各基礎フレームの先端部を連結すると共に、前記発電モジュールの先端部を支持固定する連結フレームと、該基礎フレームの後方上面に前記発電モジュールの後端部を支持する支持フレームとで構成され、該基礎フレームは、前記架台の上に載置した前記発電モジュール及び前記カバー体の前後に突出し、発電モジュールが架台ごと吹き上げられるのを防止する吹上り防止片を備えた請求項１記載の太陽光発電モジュール用架台システム。
3. 前記架台において、前記支持フレームの幅を２台並列状態の発電モジュールの左右端部を同時に載置する幅に形成し、該支持フレームに、２台の発電モジュールの左右端部を同時に、又は一台の発電モジュールとカバー体とを同時に装着するように構成し、該架台の上に、発電モジュールを単独又は並列又は縦列のいずれかの状態、又は並列と縦列とを組合せた状態に設置される請求項１又は２記載の太陽光発電モジュール用架台システム。
4. 前記カバー体は、前記発電モジュールの側面から外側に傾斜し前記水平設置面に向けて延長された側面カバーと、前記発電モジュールの後面から外側に傾斜し前記水平設置面に向けて延長された後面カバーと、を備えた請求項１記載の太陽光発電モジュール用架台システム。
5. 前記架台と前記水平設置面との間に耐候性ゴムを敷設し、該耐候性ゴム上に前記架台を載置するように構成した請求項１記載の太陽光発電モジュール用架台システム。
6. 前記水平設置面に防水用のコーキング剤を塗布し、該コーキング剤上に載置した前記架台を該コーキング剤にて接着するように構成した請求項１記載の太陽光発電モジュール用架台システム。

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