JP2013096058A - 可倒式太陽電池パネル架台 - Google Patents

Abstract

【課題】陸屋根に面倒な防水処理を必要とするアンカーボルト必要とせず、したがってコストが安価な可倒式太陽電池パネル架台を得る。
【解決手段】陸屋根に設置する可倒式太陽電池パネル架台１は、底部フレーム２及び上部フレーム３を、４個の主支柱部材４により互いに隙間を空けて連結し、前方の左右１対の主支柱部材４に太陽電池パネル５を回動可能に支持し、底部フレーム２に設けた荷重支持部材７に支持する重し手段８を設ける。太陽電池パネル５の下面の後方端縁近傍で後方端縁に平行に回動可能に連結し、遊端をレール部材９に沿って摺動可能とした左右１対の回動アーム１１を、フィンガ部材１３付き連結パネル１２を介してアイドル転向プーリ手段１５に巻き掛けたワイヤ１６の手動操作または電動モータ操作により、太陽電池パネル５を最適最大傾斜角度と０゜との間で角度調整可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、陸屋根に設置する可倒式太陽電池パネル架台に関する。

可倒式太陽電池パネル架台としては、例えば、特許文献１（特開２００２−３１７５４０号）に記載のものがあり、このような太陽電池パネル架台は、陸屋根の屋上に設置する場合、一般的に特許文献２（特開２０００−０１７８０２号）に記載のように、アンカーボルトの基部を熱硬化性樹脂で固着し、アンカーボルトの周りにコンクリートを打ち、台状のコンクリート基礎を形成し、コンクリート基礎の表面とその周囲の屋上面に防水層を形成してコンクリート基礎上に載置固定するものであった。

特開２００２−３１７５４０号公報 特開２０００−０１７８０２号公報

特許文献１に記載された可倒式太陽電池パネル架台は、躯体（陸屋根）に固定する設置フレームに対して回動可能に連結した太陽電池パネルとう載架台を、設置フレームの回動軸線側とは反対側で設置フレームに突設した支持体（ネジ切りシャフト）に沿って、モータ、及びこのモータにより駆動されるチェーン−スプロケット駆動手段（ネジシャフト−ナット駆動手段）によって昇降されることにより、太陽電池パネルとう載架台を回動可能に構成している。

しかし、特許文献１の可倒式太陽電池パネル架台においては、支持体（ネジ切りシャフト）、モータ、及びチェーン−スプロケット駆動手段（ネジシャフト−ナット駆動手段）とによる駆動機構を必須とするため、複雑であり、コストがかかるものであるとともに、太陽電池パネルとう載架台は、強風の場合でも、約１０゜の傾斜角までしか角度を下げることはできない。

したがって、本発明の目的は、陸屋根に面倒な防水処理を必要とするアンカーボルト必要とせず、したがってコストが安価であり、発電効率のよい仰角（例えば、３０゜）と、強風の際の傾斜角０゜（水平状態）との間で回動可能な回動機構を有する可倒式太陽電池パネル架台を得るにある。

この目的を達成するため、本発明は、陸屋根に設置する可倒式太陽電池パネル架台であって、
矩形の底部フレームと、
矩形の上部フレームと、
前記底部フレーム及び前記上部フレームとを互いに離れた位置に固定するよう、前記底部フレーム及び前記上部フレームの４隅に固定する４個の主支柱部材であって、前記上部フレームよりも上方に突出する、該主支柱部材と、
前記４個の主支柱部材のうち前方における左右１対の主支柱部材の上方端部近傍に回動可能に支持する太陽電池パネルであって、前記４個の主支柱部材のうち後方における左右１対の主支柱部材の上方端部近傍に設けた棚部に載置されるとき水平状態となる、該太陽電池パネルと、
前記底部フレームに設けた荷重支持部材に支持する重し手段と、
前記上部フレームで前後方向に張り渡した左右１対のレール部材と、
前記太陽電池パネルの下面の後方端縁近傍で後方端縁に平行に設けた回動軸手段の周りに回動可能に連結した左右１対の回動アームであって、各回動アームの遊端は前記レール部材に沿って摺動可能とした、該回動アームと、
前記左右の回動アームを一体に連結する連結パネルと、
前記連結パネルの中央部分に連結し、前記底部フレームに向かって突出するフィンガ部材と、
前記底部フレーム及び前記上部フレームのそれぞれの前方横方向フレーム部材を中央部分で互いに連結する中間溝型支柱に連結したアイドル転向プーリ手段と、
前記アイドル転向プーリ手段に巻き掛けるワイヤであって、前記アイドル転向プーリ手段に巻きかけた前記ワイヤの上側ワイヤ部分の一部を前記フィンガ部材の遊端に固着するとともに後方横方向フレーム部材に設けた開孔から外部に引き出し、前記ワイヤの下側ワイヤ部分は後方横方向フレーム部材に設けた開孔から外部に引き出すだけとした、該ワイヤと、
前記ワイヤの上側ワイヤ部分および下側ワイヤ部分を、互いに逆方向に前後変位させ、前記フィールド部材に連結した前記連結パネルを介して前記回動アームを回動させ、これにより、前記太陽電池パネルを傾斜状態と前記水平状態との間で移動させる操作部と
を備えたことを特徴とする。

本発明可倒式太陽電池パネル架台によれば、通常動作時には、太陽電池パネルの傾斜を最適にすることができ、強風状況下では、傾斜角０゜にし、太陽電池パネルが風圧による揚力を受けず、底部フレームと上部フレームとの間の隙間を風が通り抜けることができるため、アンカーボルトを使用することなく、したがって、屋上構造を傷つけることがなく、ひいては面倒な防水処理をすることなく、陸屋根に対して重しのみで架台を固定することができる。
また、アンカーボルトを使用することがないので、移動又は撤去が極めて簡単であり、移動又は撤去後の修復処理をする必要がなくなり、１０年に１回程度行うことが必要である、陸屋根屋上における防水加工の工事費を低く抑えることができる。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態において、ワイヤは、非ループ式の２個の端部を有するものとし、前記ワイヤの操作部は、前記後方横方向フレーム部材の開孔から外部に引き出した前記上側ワイヤ部分および下側ワイヤ部分における２個の端部のうち、一方をたぐり寄せ、他方を送り出す手動操作により、太陽電池パネルを傾斜状態と水平状態との間で移動させる手動式とする。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態において、ワイヤは、無端のループ式とし、ワイヤ操作部は、アイドル転向プーリ手段と電動モータで駆動する駆動転向プーリ手段との間に巻き掛ける電動操作により、太陽電池パネルを傾斜状態と水平状態との間で移動させる電動式とする。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態においては、駆動転向プーリ手段の電動モータは、風力センサによって、風力値が所定限界値を越えるとき、自動的に太陽電池パネルを傾斜角度が０゜の水平状態にする方向に駆動転向プーリを回転させ、前記所定限界値を下回るとき、太陽電池パネルを地域に応じた最適傾斜状態にする方向に駆動転向プーリを回転させる構成とする。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態においては、底部フレーム、上部フレーム、主支柱部材及び底部フレームに設ける荷重支持部材は、それぞれアングル部材によって形成する。この構成によれば、コストを安価でかつ強度の強い構造が得られる。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態においては、重し手段は、複数個のブロック、例えばコンクリート製の偏平プレート状のブロックとする。この構成によれば、太陽電池パネル、架台、および重し手段のセット単位とすることで、１ｍ^２あたりの重量が陸屋根の建築基準最低限度の１８０ｋｇ／ｍ^２ を越えないようにすることができるとともに、建物の図面は不要で、現地設計も不要であるため、陸屋根に対する可倒式太陽電池パネル架台の設置及び撤去の作業が極めて容易で、工事費も安価で済む。
さらに好適な実施形態においては、底部フレームの底面に防振粘着パッドを配置し、この防振粘着パッドを介して可倒式太陽電池パネル架台を陸屋根に設置する。この構成によれば、強風や地震で太陽電池パネル架台全体が設置位置からずれたり、振動が建物から伝達されたりするのを確実に防止することができる。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態において、回動アームは、設置する地域によって太陽電池パネルの最適な最大傾斜角度となるよう伸縮調整可能にする。
つぎに、図面につき、本発明の好適な実施形態を説明する。

本発明による可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態における、重し手段を配置せず、太陽電池パネルを傾斜状態に立ち上げた状態を示す斜視図である。 本発明による可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態における、重し手段を配置し、太陽電池パネルを傾斜状態に立ち上げた状態を示す斜視図である。 図３に示す可倒式太陽電池パネル架台を水平状態に倒した状態を示す斜視図である。 本発明による可倒式太陽電池パネル架台の、モータ駆動操作を行う好適な実施形態の説明図である。

本発明可倒式太陽電池パネル架台１は、矩形の底部フレーム２と、矩形の上部フレーム３と、底部フレーム２及び上部フレーム３とを互いに離れた位置に固定するよう、底部フレーム２及び上部フレーム３の４隅に固定する４個の主支柱部材４であって、上部フレーム３よりも上方に突出する、該主支柱部材４と、により構成する。本発明可倒式太陽電池パネル架台１は、太陽電池パネルが最大傾斜状態のとき正午に太陽に正対するよう陸屋根に設置する。

４個の主支柱部材４のうち前方における左右１対の主支柱部材の上方端部近傍に回動可能に太陽電池パネル５を支持する。この太陽電池パネル５は、４個の主支柱部材４のうち後方における左右１対の主支柱部材４の上方端部近傍に設けた棚部６に載置されるとき水平状態となる。

本願発明において、用語「前方」及び「後方」に関しては、太陽に向かって前側を「前方」、それよりも後ろ側を「後方」と称し、用語「左右」は、前方に向かって「左／右」を意味する。

本発明可倒式太陽電池パネル架台１は、さらに、底部フレーム２に設けた荷重支持部材７に支持する重し手段を有する。この重し手段は、複数個のブロック、例えばコンクリート製の偏平プレート状のブロック８とする。本発明のこの構成により、陸屋根に対する可倒式太陽電池パネル架台の設置及び撤去の作業が容易になる。さらに、好適な実施形態においては、底部フレームの底面に防振粘着パッド２４（図４参照）を配置し、この防振粘着パッドを介して陸屋根に可倒式太陽電池パネル架台１を設置する。

本発明可倒式太陽電池パネル架台１は、さらに、上部フレーム３で前後方向に張り渡した左右１対のレール部材９と、太陽電池パネル５の下面の後方端縁近傍で後方端縁に平行に設けた回動軸手段１０の周りに回動可能に連結した左右１対の回動アーム１１，１１とを設け、各回動アーム１１の遊端はレール部材９に沿って摺動可能とする。各回動アーム１１の遊端には、好適には、レール部材９に沿って摺動する転動ローラを設ける。

左右の回動アーム１１は、連結パネル１２によって互いに一体に連結する。これにより、回動アーム１１の一体的な回動が可能になり、回動アーム１１の強度が補強される。連結パネル１２の中央部分には、底部フレーム２に向かって突出するフィンガ部材１３を連結する。

底部フレーム２及び上部フレーム３のそれぞれの前方横方向フレーム部材２ａ，３ａを中央部分で中間溝型支柱１４により互いに連結する。この中間溝型支柱１４には、アイドル転向プーリ手段１５を連結する。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の好適な実施形態においては、非ループ式の２個の端部を有するワイヤ１６をアイドル転向プーリ手段１５に巻きかけ、ワイヤ１６の上側ワイヤ部分１６ａの一部をフィンガ部材１３の遊端に固着するとともに、底部フレーム２における後方横方向フレーム部材２ｂに設けた第１開孔１７から外部に引き出す。ワイヤ１６の下側ワイヤ部分１６ｂは後方横方向フレーム部材２ｂに設けた第２開孔１８から外部に引き出すだけとする。ワイヤの上側ワイヤ部分および下側ワイヤ部分を、互いに逆方向に前後変位させ、フィールド部材に連結した連結パネルを介して回動アームを回動させ、これにより、太陽電池パネル５を傾斜状態と水平状態との間で移動させることができる。

２個の端部を有する非ループ式のワイヤを使用するこの実施形態においては、後方横方向フレーム部材２ｂの開孔１７，１８から外部に引き出した上側ワイヤ部分１６ａおよび下側ワイヤ部分１６ｂにおける２個の端部のうち、一方をたぐり寄せ、他方を送り出す手動操作により、太陽電池パネル５を傾斜状態と前記水平状態との間で移動させる手動式とする。たぐり寄せおよび送り出しの手段は、図示しないが任意の手段でよく、例えば手動式ウインチ機構とすることができる。

本発明可倒式太陽電池パネル架台の他の好適な実施形態においては、ワイヤは、無端のループ式とし、ワイヤ操作部は、アイドル転向プーリ手段１５と図示しない電動モータで駆動する駆動転向プーリ手段２０との間に巻き掛ける電動操作により、太陽電池パネル５を傾斜状態と水平状態との間で移動させる電動式とする。少なくとも底部フレーム２の後方横方向フレーム部材２ｂの中央部分に設けたハウジング１９内に、図示しない駆動転向プーリおよびこのプーリを駆動する電動モータを収容する。駆動転向プーリ手段２０は、電動モータではなく、手動で駆動することもできる。

手動操作、または駆動転向プーリ手段のモータ回転のワイヤ操作により、ワイヤ１６の上側ワイヤ部分１６ａに遊端を連結したフィンガ部材１３が前後に引っ張られる。フィンガ部材１３が前方に引っ張られたときには、フィンガ部材１３及び連結パネル１２を介して回動アーム１１がレール部材９に沿って前方に移動し、太陽電池パネル５は、傾斜角度が減少し、最終的に水平状態になり、主支柱部材４の上方端部近傍に設けた棚部６に載置される（図３参照）。逆に、フィンガ部材１３が後方に引っ張られたときには、フィンガ部材１３及び連結パネル１２を介して回動アーム１１がレール部材９に沿って後方に移動し、太陽電池パネル５は、設置する地域に最適な最大傾斜角度になる（図１，２参照）。回動アーム１１の長さは、設置する地域によって太陽電池パネルの最適な最大傾斜角度となるよう伸縮調整可能とすると好適である。

ワイヤ操作部を電動式とする実施形態においては、図４の概略図に示すように、駆動転向プーリ手段２０のモータ制御手段２１は、風力センサ２２によって、風力値が所定限界値を越えるとき、自動的に太陽電池パネル５を傾斜角度が０゜の水平状態にする方向に電動モータ２３を駆動して駆動転向プーリ手段２０を回転させ、所定限界値を下回るとき、太陽電池パネル５を地域に応じた最適傾斜状態にする方向に電動モータ２３を駆動して駆動転向プーリ手段２０を回転させる構成とする。

本発明可倒式太陽電池パネル架台１は、図面に示すように、底部フレーム２、上部フレーム３、主支柱部材４及び底部フレームに設ける荷重支持部材７は、それぞれアングル部材によって形成すると、構成が簡単かつ低コストとなる。

１ 可倒式太陽電池パネル架台
２ 底部フレーム
２ａ 前方横方向フレーム部材
２ｂ 後方横方向フレーム部材
３ 上部フレーム
３ａ 前方横方向フレーム部材
３ｂ 後方横方向フレーム部材
４ 主支柱部材
５ 太陽電池パネル
６ 棚部
７ 荷重支持部材
８ ブロック
９ レール部材
１０ 回動軸手段
１１ 回動アーム
１２ 連結パネル
１３ フィンガ部材
１４ 中間溝型支柱
１５ アイドル転向プーリ手段
１６ ワイヤ
１６ａ 上側ワイヤ部分
１６ｂ 下側ワイヤ部分
１７ 第１開孔
１８ 第２開孔
１９ ハウジング
２０ 駆動転向プーリ手段
２１ モータ制御手段
２２ 風力センサ
２３ 電動モータ
２４ 防振粘着パッド

Claims (8)

1. 陸屋根に設置する可倒式太陽電池パネル架台であって、
   矩形の底部フレームと、
   矩形の上部フレームと、
   前記底部フレーム及び前記上部フレームとを互いに離れた位置に固定するよう、前記底部フレーム及び前記上部フレームの４隅に固定する４個の主支柱部材であって、前記上部フレームよりも上方に突出する、該主支柱部材と、
   前記４個の主支柱部材のうち前方における左右１対の主支柱部材の上方端部近傍に回動可能に支持する太陽電池パネルであって、前記４個の主支柱部材のうち後方における左右１対の主支柱部材の上方端部近傍に設けた棚部に載置されるとき水平状態となる、該太陽電池パネルと、
   前記底部フレームに設けた荷重支持部材に支持する重し手段と、
   前記上部フレームで前後方向に張り渡した左右１対のレール部材と、
   前記太陽電池パネルの下面の後方端縁近傍で後方端縁に平行に設けた回動軸手段の周りに回動可能に連結した左右１対の回動アームであって、各回動アームの遊端は前記レール部材に沿って摺動可能とした、該回動アームと、
   前記左右の回動アームを一体に連結する連結パネルと、
   前記連結パネルの中央部分に連結し、前記底部フレームに向かって突出するフィンガ部材と、
   前記底部フレーム及び前記上部フレームのそれぞれの前方横方向フレーム部材を中央部分で互いに連結する中間溝型支柱に連結したアイドル転向プーリ手段と、
   前記アイドル転向プーリ手段に巻き掛けるワイヤであって、前記アイドル転向プーリ手段に巻きかけた前記ワイヤの上側ワイヤ部分の一部を前記フィンガ部材の遊端に固着するとともに後方横方向フレーム部材に設けた開孔から外部に引き出し、前記ワイヤの下側ワイヤ部分は後方横方向フレーム部材に設けた開孔から外部に引き出すだけとした、該ワイヤと、
   前記ワイヤの上側ワイヤ部分および下側ワイヤ部分を、互いに逆方向に前後変位させ、前記フィールド部材に連結した前記連結パネルを介して前記回動アームを回動させ、これにより、前記太陽電池パネルを傾斜状態と前記水平状態との間で移動させるワイヤ操作部と
   を備えたことを特徴とする可倒式太陽電池パネル架台。
2. 請求項１記載の可倒式太陽電池パネル架台において、前記ワイヤは、非ループ式の２個の端部を有するものとし、前記ワイヤ操作部は、前記後方横方向フレーム部材の開孔から外部に引き出した前記上側ワイヤ部分および下側ワイヤ部分における２個の端部のうち、一方をたぐり寄せ、他方を送り出す手動操作により、前記太陽電池パネルを傾斜状態と前記水平状態との間で移動させる手動式とした、可倒式太陽電池パネル架台。
3. 請求項１記載の可倒式太陽電池パネル架台において、前記ワイヤは、無端のループ式とし、前記ワイヤ操作部は、前記アイドル転向プーリ手段と電動モータで駆動する駆動転向プーリ手段との間に巻き掛ける電動操作により、前記太陽電池パネルを傾斜状態と前記水平状態との間で移動させる電動式とした、可倒式太陽電池パネル架台。
4. 請求項３記載の可倒式太陽電池パネル架台において、前記駆動転向プーリ手段の電動モータは、風力センサによって、風力値が所定限界値を越えるとき、自動的に太陽電池パネルを傾斜角度が０゜の水平状態にする方向に駆動転向プーリを回転させ、前記所定限界値を下回るとき、太陽電池パネルを地域に応じた最適傾斜状態にする方向に駆動転向プーリを回転させる構成とした、可倒式太陽電池パネル架台。
5. 請求項１〜４記載の可倒式太陽電池パネル架台において、前記底部フレーム、前記上部フレーム、及び前記底部フレームに設ける前記荷重支持部材は、それぞれアングル部材によって形成した、可倒式太陽電池パネル。
6. 請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の可倒式太陽電池パネル架台において、前記重し手段は、複数個のブロックとした、可倒式太陽電池パネル架台。
7. 請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の可倒式太陽電池パネル架台において、前記底部フレームの底面に防振粘着パッドを配置し、この防振粘着パッドを介して陸屋根に設置するようにした、可倒式太陽電池パネル架台。
8. 請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の可倒式太陽電池パネル架台において、前記回動アームは、設置する地域によって太陽電池パネルの最適な最大傾斜角度となるよう伸縮調整可能にした、可倒式太陽電池パネル架台。

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