JP2014212176A - 太陽電池アレイの据付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池アレイの据付装置として、架台フレームを含めた構造材に中空アルミ材を用いた構成において、架台構体として高強度であり、強風に晒され易い場所でも充分な支持強度及び耐風圧強度を確保でき、太陽電池アレイの矩形単位のサイズが大きくなっても架台フレームの撓み変形を防止でき、施工が非常に容易なものを提供する。
【解決手段】複数本の中空アルミ材からなる縦桟１１及び横桟１２が格子状に連結されなる架台フレーム１と、架台フレーム１に支承される太陽電池アレイ１０と、架台フレーム１を少なくとも前後両側及び左右両側で支持する複数本の中空アルミ材からなる支柱２と、架台フレーム１及び支柱２との間でトラスを構成するパイプ材３０からなるブレース３とを備え、パイプ材３０が少なくとも一対のブレース３と上端側取付部３１及び下端側取付部３２とを一体形成したものからなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、特にメガソーラー等の大規模太陽光発電施設として、平地及び傾斜地を含む地上ならびにビル屋上の如き陸屋根に設置する太陽電池アレイの据付装置に関する。

近年、環境保護、省資源、ＣＯ₂ 削減等の観点から、平地及び傾斜地を含む地上やビル屋上の如き陸屋根に、多数基の太陽電池アレイを並設したメガソーラー等の大規模太陽光発電施設が普及しつつある。しかるに、一般的に太陽電池アレイは、複数枚の太陽電池モジュールを平面的に並べた短辺数ｍ、長辺数ｍ〜数十ｍといった大型のパネル形態で重い上、受光効率面より所定の傾斜角度で配置することで風圧を受け易いため、その据付け部には大きな支持強度及び耐風圧強度が必要であり、また全体としての軽量化、据付施工の容易化、コスト削減等も要求される。

従来、このような太陽電池アレイを地上や陸屋根に据付けする手段として、コンクリート製の杭や土台をベースとして型鋼材等による架台を構築し、この架台上に太陽電池アレイを設置する方式が多用されている。そして、該架台としては、複数の支柱を太陽電池アレイの長手方向（左右方向）に沿って間隔をあけて突設し、各支柱の上端部を太陽電池アレイを支承する架台フレームの短辺方向（前後傾斜方向）に沿う縦桟の中間位置に接続すると共に、各支柱の胴部と各縦桟の前部側又は前後両側部との間に傾斜アームを連結した構造（特許文献１）や、太陽電池アレイの架台フレームを前後及び左右に配列した支柱で支承すると共に、前後及び左右に隣接する支柱間に斜めや水平の補強桟を連結した構造（特許文献２）が代表的である。

特開２０１１−２２００９６号公報（図１，図４２，図４３） 実用新案登録第３１７１８２４号公報（図１）

上記前者のように各支柱の上端部を架台フレームの縦桟の中間位置に接続する構造では、太陽電池アレイの短辺方向について一本の支柱で支える形になるため、耐荷重面より支柱を非常に太くする必要がある上、地形等から強風に晒され易い場所では風圧に対して充分な支持強度及び耐風圧強度を確保することが困難であり、据付場所の制約が大きいという難点があった。また、上記後者の架台フレームを前後及び左右に配列した支柱で支承する構造では、太陽電池アレイの矩形単位の重量負荷が前後左右の四本の支柱に分散されると共に、支柱間が補強桟で繋がれることで架台構体としての強度も大きくなるが、全体重量を軽減する目的で架台フレームを含めた構造材に中空アルミ材を用いた場合、型鋼材に比較して強度的に劣ることから、特に支柱として剛性を確保するために太いものを必要とし、それだけ材料コストが嵩むと共に、四本の支柱で支承する太陽電池アレイの矩形単位のサイズが大きくなると、該矩形単位の中央側で架台フレームが撓み変形し易く、太陽光発電パネルの損傷や発電効率低下に繋がる懸念があった。

本発明は、上述の事情に鑑みて、太陽電池アレイの据付装置として、架台フレームを含めた構造材に中空アルミ材を用いて全体重量を軽減した構成において、支柱として軽く細いものを使用しても架台構体として高強度であり、強風に晒され易い場所でも充分な支持強度及び耐風圧強度を確保できる上、太陽電池アレイの矩形単位のサイズが大きくなっても中央側での架台フレームの撓み変形を防止でき、また施工が非常に容易なものを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る太陽電池アレイの据付装置は、複数本の中空アルミ材からなる縦桟１１及び横桟１２が格子状に連結されなる架台フレーム１と、該架台フレーム１に支承される太陽電池アレイ１０と、該架台フレーム１を少なくとも前後両側及び左右両側で支持する複数本の中空アルミ材からなる支柱２と、該架台フレーム１及び支柱２との間でトラスを構成するパイプ材３０からなるブレース３とを備え、パイプ材３０は、その曲成により、少なくとも一対のブレース３と上端側取付部３１及び下端側取付部３２とを一体形成してなる構成としている。

請求項２の発明は、上記請求項１の太陽電池アレイの据付装置において、パイプ材３０は、前後及び左右に隣接した４本の支柱２位置を頂点とする矩形内の中央寄り位置に上端側取付部３１を止着すると共に、支柱２の根元近傍に下端側取付部３２を止着することにより、各ブレース３が前後及び左右の両方向に対して傾斜してなる構成としている。

請求項３の発明は、上記請求項１又は２の太陽電池アレイの据付装置において、パイプ材３０は、直管状の上端側取付部３１と、その両端から各々曲折して連設された直管状のブレース３と、各ブレース３の下端から曲折して上端側取付部３１に平行に延設された下端側取付部３２とを備える構成としている。

請求項４の発明は、上記請求項３の太陽電池アレイの据付装置において、パイプ材３０は、断面円形であって、上端側取付部３１及び下端側取付部３２を各々ブラケット４Ａ，４Ｂの円環部４０に挿通して取付相手側（架台フレーム１，支柱２）に止着してなる構成としている。

請求項５の発明は、上記請求項３又は４の太陽電池アレイの据付装置において、架台フレーム１が前後方向に傾斜すると共に、パイプ材３０の上端側取付部３１及び下端側取付部３２が左右方向に沿うように構成されてなるものとしている。

次に、本発明の効果について図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項１の発明に係る太陽電池アレイの据付装置では、複数本の縦桟１１及び横桟１２が格子状に連結された架台フレーム１は、これに支承される太陽電池アレイ１０の矩形単位Ｕ毎に前後左右の四本の支柱２で支持されるが、該架台フレーム１及び支柱２とパイプ材からなるブレース３との間で構成するトラス構造により、架台構体として非常に高強度になる。従って、強風に晒され易い場所でも大きな支持強度及び耐風圧強度を確保でき、据付け場所の制約が少ない上、太陽電池アレイ１０の矩形単位Ｕのサイズが大きくなっても、ブレース３による支持位置を該矩形単位Ｕの中央側に設定することで、該中央側での架台フレーム１の撓み変形を防止できる。また、架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２と支柱２が中空アルミ材からなるため、据付装置全体としての重量が軽減すると共に、その据付け施工時の作業性も向上する。

しかも、ブレース３のパイプ材は少なくとも一対の該ブレース３と上端側取付部３１及び下端側取付部３２とを一体化したものであるから、その上端側取付部３１を架台フレーム１に、下端側取付部３２を支柱２の根元部や他のベース部分にそれぞれ止着するだけで、同時に複数本のブレースを所定の角度で適正位置に組み付けることができ、該ブレース３を一本ずつ角度調整して個別に両端部を取付相手側に止着する場合に比較して、操作的に非常に容易であって高い施工効率が得られる。また、１本のパイプ材の曲げ加工によって複数本のブレース３と上下の取付部３１，３２を形成できる上、その取付部分も少ない部品点数で簡素に構成できるから、トラス構造の構築に要する材料コストも大幅に低減されるという利点もある。

請求項２の発明によれば、前後及び左右に隣接した４本の支柱２位置を頂点とする矩形内の中央寄り位置にパイプ材３０の上端側取付部３１を止着すると共に、支柱２の根元近傍に該パイプ材３０の下端側取付部３２を止着した状態で、各ブレース３が前後及び左右の両方向に対して傾斜しているから、上記矩形単位のサイズが大きくなっても、その中央側での架台フレーム１の撓み変形を防止できる上、架台構体が左右及び前後の両方向でトラス構造を構成する形で極めて高強度になる。また、各ブレース３に加わる荷重の負荷が支柱２の根元側で受け止められ、該負荷が支柱２に対する曲げ力として作用しにくいため、該支柱２が細径であっても充分な耐久性が得られる。

請求項３の発明によれば、パイプ材３０は、直管状の上端側取付部３１の両端から各々曲折して直管状のブレース３が連設され、各ブレース３の下端から曲折して下端側取付部３２が上端側取付部３１と平行に延設されているから、ブレース３の傾きを変える形で両取付部３１，３２の取付位置を任意に調整できる。従って、架台構体の設計及び構築における自由度が増すと共に、同じパイプ材３０を矩形単位Ｕのサイズや仰角の異なる架台フレーム１に共用できる。

請求項４の発明によれば、パイプ材３０は、断面円形であって、平行する上端側取付部３１及び下端側取付部３２が各々ブラケット４Ａ，４Ｂの円環部４０に枢支される形になるから、両取付部３１，３２の一方を取付相手側（架台フレーム１，支柱２）に枢着した状態で他方の取付位置を調整でき、それだけ架台構体の構築が容易になる。

請求項５の発明によれば、架台フレーム１が前後方向に傾斜すると共に、パイプ材３０の上端側取付部３１及び下端側取付部３２が左右方向に沿うように構成されているから、該パイプ材３０を単純な左右対称の山形として加工コストを低減できる。

本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイの据付装置の側面図である。 同据付装置の要部の拡大背面図である。 同据付装置の架台フレームに対するブレース上端側の取付部分を示す縦断側面図である。 同据付装置の支柱に対するブレース下端側の取付部分を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は正面図である。 同据付装置の架台フレームの後部側における支柱の結合部を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）の仮想線円内の拡大図である。 同据付装置の架台フレームにおける縦桟と横桟との結合部を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）の仮想線円内の拡大図である。である。 本発明に係る傾斜方向幅が小さい太陽電池アレイの据付装置における架台構体の構成例を示し、（ａ）は太陽電池アレイが高位にある場合の模式側面図、（ｂ）太陽電池アレイが低位にある場合の模式側面図である。 本発明に係る傾斜方向幅が大きい太陽電池アレイの据付装置における架台構体の構成例を示す模式側面図である。 本発明に係る太陽電池アレイの据付装置のトラス構造が異なる架台構体の構成例を示す模式側面図である。

以下に、本発明に係る太陽電池アレイの据付装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１及び図２に示す太陽電池アレイの据付装置は、左右方向に長い太陽光発電パネルＰが前後の傾斜方向に沿って４枚ずつ平面的に配列した太陽電池アレイ１０を据付け対象としており、その傾斜方向における前後及び中間位置で且つ左右方向に所定間隔置きに地盤Ｇにスクリュー杭５が打ち込まれ、各スクリュー杭５上に角筒状の中空アルミ型材からなる支柱２が立設され、これら支柱２によって太陽電池アレイ１０を支承する架台フレーム１が支持されている。そして、架台フレーム１と各支柱２の根元部との間には、アルミ製で円形断面のパイプ材３０からなるブレース３が配置すると共に、前後方向及び左右方向に対向する支柱２，２の根元部間に補強桟１３が架設されており、全体としてトラス構造を持つ架台構体を構成している。なお、支柱２とスクリュー杭５とは、前者の下端フランジ部２ａと後者の上端フランジ部５ａとの接合部をボルト止めして連結されている。また、支柱２の高さは、太陽電池アレイ１０の傾斜配置に対応して、前位置のものが低く、後位置のものが高く、中間位置のものが中間高さになっている。

架台フレーム１は、太陽電池アレイ１０の直下に配置した前後方向に沿う複数本の縦桟１１と、これら縦桟１１を受ける形で下側に配置した左右方向に沿う複数本の横桟１２とが、相互の交叉位置で結合金具６を介して格子状に結合されてなる。そして、支柱２は、太陽電池アレイ１０において前後２枚の太陽光発電パネルＰからなる矩形単位Ｕ毎に、前後左右の４本で支承する配置構成として、各々の上端部が架台フレーム１の横桟１２に対して連結金具７を介して連結固定されている。また、太陽電池アレイ１０は、前後の端縁部と前後方向における太陽光発電パネルＰ，Ｐ同士の隣接位置において、取付金具８を介して架台フレーム１の縦桟１１に取り付けられている。なお、架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２と補強桟１３は角筒状の中空アルミ型材からなり、その縦桟１１は前記矩形単位Ｕで左右２本が平行配置し、横桟１２は太陽電池アレイ１０の前後部と中間部の３本が平行配置している。

また、ブレース３を構成するパイプ材３は、１本のパイプ素材を山形に曲げ加工することにより、図２の如く、左右方向に沿う直管状の上端側取付部３１と、その両端から曲折してハの字形に配置する左右一対の直管状のブレース３，３と、各ブレース３の下端から曲折して左右方向の外側へ短く延出する下側取付部３２，３２とを一体形成したものである。そして、電池アレイ１０の各矩形単位Ｕ毎に２本のパイプ材３，３が使用されており、各々の上端側取付部３１において架台フレーム１の２本の縦桟１１，１１に対してブラケット４Ａを介して止着すると共に、各下端側取付ブレース３２において支柱２の根元部にブラケット４Ｂを介して止着することにより、一方のパイプ材３の両ブレース３、３が後傾姿勢、他方のパイプ材３の両ブレース３、３が前傾姿勢に配置している。従って、各ブレース３は前後及び左右の両方向に対して傾斜している。

架台フレーム１側及び支柱２側のブラケット４Ａ，４Ｂは、図３及び図４に示すように、円環部４０から一対の取付片４１，４１が外側へ延出した形状を備えている。そして、ブラケット４Ａは、架台フレーム１の縦桟１１にボルト止めされた上向き開放コ字枠状のベース金具４２に対し、両取付片４１，４１においてボルトＢとナットＮを介して固着されている。そして、パイプ材３０の上端側取付部３１は、該ブラケット４Ａの円環部４０に挿通した状態で、該円環部４０に外側から螺挿した固定ボルト４３の貫通によって定姿勢に固定されている。一方、ブラケット４Ｂは、両取付片４１，４１において支柱２に貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、該支柱２に直接に固着されており、その円環部４０にパイプ材３０の下端側取付部３２を挿嵌して枢支している。

なお、太陽電池アレイ１０全体の左右両側位置を除く中間に配置する各支柱２では、図４（ｂ）に示すように、ブラケット４Ｂとして幅広のものが使用され、その円環部４０に両側から左右に隣接するパイプ材３０，３０の下端側取付部３２，３２が挿嵌されている。また、補強桟１３は、ブラケット４Ｂの直下位置で支柱２にボルト止めされている。

図５及び図６に示すように、架台フレーム１の縦桟１１と横桟１２とを結合する結合金具６は、角筒状の横桟１２が両側面を垂直にする配設姿勢であって前後方向に傾斜した角筒状の縦桟１１に対して面接触しないため、縦桟１１側の上部材６Ａと横桟１２側の下部材６Ｂとの２部材にて構成されている。その上部材６Ａは、平板部６１の上面側に一対の挟持片６２，６２が平行突設されて上向きコ字状の抱持枠部６ａを形成しており、該抱持枠部６ａ内に縦桟１１を抱持した状態で、その抱持位置に側方から貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、該縦桟１１に固定されている。また、下部材６Ｂは、傾斜上板部６５の下面側に一対の挟持片６６，６７が垂設されて下向きコ字状の抱持枠部６ｂを形成しており、該抱持枠部６ｂ内に横桟１２を抱持した状態で、その抱持位置に側方から貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、該縦桟１２に固定されている。そして、上部材６Ａと下部材６Ｂとは、前者の平板部６１に後者の傾斜上板部６５を接合した状態で、その接合部をボルトＢとナットＮにて連結している。なお、下部材６Ｂの後部側の挟持片６７は、縦桟１１の傾斜に対応してくの字状に曲折している。

架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２は、上下部が幅広の角枠部１１ａ，１２ａとなり、これによって両側面の中央部に凹陥部１１ｂ，１２ｂを有している。一方、結合金具６の上下部材６Ａ，６Ｂの抱持枠部６ａ，６ｂは、図５（ｂ）及び図６（ｂ）で詳細に示すように、各々対向する内面側に一対の凸条部６３，６３、６８，６８が設けてあり、両凸条部６３，６３、６８，６８を縦桟１１及び横桟１２の凹陥部１１ｂ，１２ｂに嵌入することにより、角枠部１１ａ，１２ａを上下方向離脱不能で且つ長手方向摺動可能に抱持している。しかして、上下部材６Ａ，６Ｂを縦桟１１及び横桟１２に固定するボルトＢは、両凸条部６３，６３間、６８，６８間の溝部６４、６９で側方から貫通しており、ナットＮの螺合緊締によって両凸条部６３，６３、６８，６８が縦桟１１及び横桟１２の凹陥部１１ｂ，１２ｂに押接する。この場合、該ナットＮによる締付力が広面積に分散して加わるから、該締付力の局所的集中による縦桟１１及び横桟１２の歪み変形を生じにくく、それだけ締付力を大きくして強固な結合状態にすることができる。なお、架台フレーム１の縦桟１１に対するブラケット４Ａの止着部分に介在するベース金具４２も、結合金具６の上部材６Ａと同様の取付構造で該縦桟１１にボルト止めされている。

架台フレーム１の横桟１２と支柱２との連結部に介在する連結金具７は、図５（ａ）に示すように、上向き開放コ字形で幅狭の上向き抱持枠部７ａと、下向き開放コ字形で幅広の下向き抱持枠部７ｂとが一体化した形状を有しており、下向き抱持枠部７ｂで支柱２の上端部を抱持すると共に、上向き抱持枠部７ａで横桟１２を抱持した状態で、これら抱持位置に側方から貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、該横桟１２と支柱２とを連結固定されている。しかして、上向き抱持枠部７ａによる横桟１２との連結部では、該横桟１２の内部に角形の鋼製又はアルミ製の補強パイプ１４が挿嵌されており、ボルトＢが該補強パイプ１４を貫通するように設定されている。

また、図５（ｂ）で詳細に示すように、連結金具７の上向き抱持枠部７ａには、結合金具６の上下部材６Ａ，６Ｂの抱持枠部６ａ，６ｂと同様に、各々対向する内面側に一対の凸条部７１，７１が設けてあり、両凸条部７１，７１を横桟１２の凹陥部１２ｂに嵌入することにより、角枠部１２ａを上下方向離脱不能で且つ長手方向摺動可能に抱持するように構成されている。そして、前記ボルトＢは両凸条部７１，７１間の溝部７２を貫通しており、ナットＮの螺合緊締によって両凸条部７１，７１が横桟１２の凹陥部１２ｂに押接すると共に、横桟１２の両側の凹陥部１２ｂ，１２ｂの各々内面側にも長手方向に沿う一対の凸条１２ｃ，１２ｃが形成されているため、該ナットＮの螺合緊締による締付力が凸条１２ｃ，１２ｃを介して補強パイプ１４に加わるようになっている。

太陽電池アレイ１０を架台フレーム１の縦桟１１に取り付ける取付金具８は、図３及び図５に示すように、結合金具６の上部材６Ａと同様の縦断面形状を有する抱持枠部８１と、この抱持枠部８１上に配置したスペーサー８２と、Ｕ字形係止片８３とで構成されている。そして、この取付金具８では、抱持枠部８１で架台フレーム１の縦桟１１を上方から抱持してボルト止めすると共に、スペーサー８２を前後方向で隣接する太陽光発電パネルＰ，Ｐの周枠Ｆ，Ｆ間、太陽電池アレイ１０の前後端縁では該周枠と外側の当板８４との間に配置させ、Ｕ字形係止片８３の張出した両端部を周枠Ｆ，Ｆの上面又は該周枠と当板の上面に係止し、抱持枠部８１及び縦桟１１と該Ｕ字形係止片８３を下方から貫通するボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、縦桟１１に各太陽光発電パネルＰを固定している。

なお、ブラケット４Ａ，４Ｂ、ベース金具４２、結合金具６の上下部材６Ａ，６Ｂ、連結金具７、上向き抱持枠部７ａ、取付金具８の抱持枠部８１及びＵ字形係止片８３は、いずれもアルミ型材の切断短材からなる。そして、これらアルミ型材ならびに既述の中空アルミ型材は、アルミニウム及びアルミニウム合金からなるものを包含する。

上記構成の太陽電池アレイの据付装置では、太陽電池アレイ１０を支承する架台フレーム１は該太陽電池アレイ１０の矩形単位Ｕ毎に前後左右の四本の支柱２で支持されるが、該矩形単位Ｕ毎に４本のブレース３が前後方向及び左右方向に傾斜して配置していることにより、架台フレーム１、支柱２、ブレース３、補強桟１３よりなる架台構体がトラス構造を形成して非常に高強度になり、強風に晒され易い場所でも大きな支持強度及び耐風圧強度を確保でき、据付け場所の制約が少なくなる。また、架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２、支柱２、ブレース３、補強桟１３がいずれも軽量な中空アルミ材からなるため、据付装置全体としての重量が軽減すると共に、その据付け施工時の作業性も向上する。加えて、支柱２に軽く細い中空アルミ材を用いることで材料コストも低減される。

特に上記実施形態の場合、各ブレース３による支持位置が前記矩形単位Ｕにおける前後左右の４本の支柱２の位置を頂点とする矩形内の中央側にあるから、該矩形単位Ｕのサイズが大きくなっても、該中央側での架台フレーム１の撓み変形を防止でき、その撓み変形に伴う太陽光発電パネルＰの損傷や発電効率低下を回避できると共に、各ブレース３に加わる荷重の負荷が支柱２の根元側で受け止められ、該負荷が支柱２に対する曲げ力として作用しにくいため、該支柱２が細くとも充分な耐久性が得られる。

しかも、ブレース３のパイプ材３０は、一対の該ブレース３と上端側取付部３１及び下端側取付部３２とを一体化したものであるから、その上端側取付部３１を架台フレーム１に、下端側取付部３２を支柱２の根元部にそれぞれ止着するだけで、同時に複数本のブレース３を所定の角度で適正位置に組み付けることができる。よって、該ブレース３を一本ずつ角度調整して個別に両端部を架台フレーム１及び支柱２に止着する場合に比較して、操作的に非常に容易であり、高い施工効率が得られる。また、１本のパイプ材３０の曲げ加工によって複数本のブレース３と上下の取付部３１，３２を形成できる上、その取付部分も少ない部品点数で簡素に構成できるから、トラス構造の構築に要する材料コストも大幅に低減されるという利点もある。

加えて、上記実施形態のパイプ材３０では、直管状の上端側取付部３１の両端から各々曲折して直管状のブレース３が連設され、各ブレース３の下端から曲折して下端側取付部３２が上端側取付部３１と平行に延設されているから、ブレース３の傾きを変える形で両取付部３１，３２の取付位置を任意に調整できる。従って、架台構体の設計及び構築における自由度が増すと共に、同じパイプ材３０を矩形単位Ｕのサイズや仰角の異なる架台フレーム１に共用できるという利点がある。また、パイプ材３０が断面円形であり、平行する上端側取付部３１及び下端側取付部３２が各々ブラケット４Ａ，４Ｂの円環部４０に枢支される形になるから、架台フレーム１又は支柱２に対して両取付部３１，３２の一方を枢着した状態で他方の取付位置を調整でき、それだけ架台構体の構築が容易になる。

なお、パイプ材３０としては、実施形態のような山形に曲成したものに限らず、実施形態とは逆に下端側取付部３２の両端から一対のブレース３，３が斜めに立ち上がって、各ブレース３の上端から上端側取付部３１が延設された略Ｖ字形態や、更に長いパイプ素材を用いて屈曲部を多くすることで、３本以上のブレース３を一体化したジグザグ形態も採用できる。ただし、実施形態のように架台フレーム１が前後方向に傾斜している場合、パイプ材３０の上端側取付部３１及び下端側取付部３２が左右方向に沿う構成とすることにより、該パイプ材３０を単純な左右対称の山形として加工コストを低減できるという利点がある。

本発明を適用する太陽電池アレイ１０としては、上記実施形態では傾斜する前後方向に沿って４枚の太陽光発電パネルＰが配置する構成を例示したが、前後方向の該発電パネルＰの配置枚数と全体幅には特に制約はない。しかして、据付装置における前後（傾斜）方向に沿う支柱２の本数は、太陽電池アレイ１０の前後方向の全体幅の広狭によって増減することになる。また、太陽電池アレイ１０の左右方向の長さについては、敷地の広さと発電システムの規模及びレイアウトによる制約のみである。一方、太陽電池アレイ１０の傾斜角度についても、据付場所の緯度に応じて年間平均で受光効率が最も高くなる角度とすればよく、赤道直下での０°から極地での９０°まで任意に設定できる。因みに、太陽光発電パネルＰの傾斜方向幅が１ｍ程度である場合の、太陽電池アレイの全体幅と傾斜角度及び設置高さの違いによる据付装置の構成例を図７及び図８に示す。

まず、図７（ａ）の据付装置では、傾斜方向に２枚の太陽光発電パネルＰが配置した全体幅の狭い太陽電池アレイ１０Ａを高位に設置するために、高くなった前後２本の支柱２，２間に上下２本の補強桟１３，１３を架設すると共に、架台フレーム１の中間部と両支柱２の根元部との間にブレース３，３を逆Ｖ字形に架設し、更に架台フレーム１の中間部と高い後部側の支柱２の中間部との間にもブレース３を架設することで、架台構体としての全体強度を確保している。また、図７（ｂ）の据付装置では、同様の太陽電池アレイ１０Ａを低位に設置するため、前後２本の垂直支柱２，２の根元部間に１本の補強桟１３を架設し、架台フレーム１の中間部と両垂直支柱２の根元部との間にブレース３，３を逆Ｖ字形に架設することで、架台構体としての全体強度を確保できる。しかるに、図の実線と仮想線で示すように、太陽電池アレイ１０Ｂの傾斜角度によってブレース３，３の逆Ｖ字形の開き角度が変わると共に、該傾斜角度が低く前後方向に長くなる場合は前後の垂直支柱２，２間の距離を拡げることになる。

一方、図８の据付装置では、傾斜方向に４枚の太陽光発電パネルＰが配置した前後幅の広い太陽電池アレイ１０Ｂを設置するため、前後部と中間部の３本の支柱２を用いると共に、前部と中間部の支柱２，２の根元部と架台フレーム１との間、ならびに中間部と後部の支柱２，２の根元部と架台フレーム１との間に、それぞれブレース３，３を逆Ｖ字形に架設し、また前後部と中間部の３本の支柱２にわたって根元部間に補強桟１３を架設することにより、架台構体としての全体強度を確保している。この場合、太陽電池アレイ１０Ｂが大サイズで、その傾斜角度の違いによる前後方向の長さの変化が大きいため、前部の支柱２に対して中間及び後部の支柱２，２の位置が該傾斜角度が低いほど後方へ移動している。

なお、実施形態では太陽電池アレイ１の太陽光発電パネルＰが横長であるために、該太陽電池アレイ１を架台フレーム１の縦桟１１で支承しているが、太陽光発電パネルＰが縦長の場合は該太陽電池アレイ１を架台フレーム１の横桟１２で支承することになる。また、また、実施形態では各支柱２をスクリュー杭８上に立設しているが、スクリュー杭８に代えてＰＣ杭の如きコンクリート杭を用いてもよく、更に陸屋根のような杭打ち不能な据付場所ではコンクリート製の土台上に支柱２を立設すればよい。

本発明による太陽電池アレイの据付装置では、前後及び左右に隣接した４本の支柱２位置を頂点とする矩形内におけるブレース３の配置本数及び配置間隔と、各ブレース３の傾斜角度は、実施形態による例示構成に限らず、該矩形単位のサイズや架台フレーム１の傾斜角度等に応じて種々設定可能である。しかして、ブレース３によるトラス構造の架台構体として、例えば図１３に示すように、架台フレーム１に対して各ブレース３の上端側を支柱２の上端近傍でブレース取付桟（図示省略）に止着すると共に、その下端側を前後に隣接する支柱２，２の中間位置で土台９上に適当な取付手段を介して止着することにより、前後に隣接する支柱２，２間に２本のブレース３，３が既述の実施形態とは逆にＶ字形をなすように配設する構成も採用可能である。ただし、この場合には、トラス構造によって架台構体としての強度は増すが、ブレース３による架台フレーム１の支承位置が前記矩形内の中央寄りにならないため、該矩形のサイズが大きい場合にその中央側での架台フレーム１の撓み変形を生じ易くなる。

更に、本発明においては、ブラケット４Ａ，４Ｂ、結合金具６、連結金具７、取付金具８の形態とこれらの取付構造、太陽電池アレイ１０の架台フレーム１に対する取付構造、架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２、支柱２、補強桟１３に用いる中空アルミ型材の断面形状等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。

１ 架台フレーム
１０ 太陽電池アレイ
１１ 縦桟
１２ 横桟
１３ 補強桟
２ 支柱
３ ブレース
３０ パイプ材
３１ 上端側取付部
３２ 下端側取付部
４Ａ，４Ｂ ブラケット
４０ 円環部
Ｐ 太陽光発電パネル
Ｕ 太陽電池アレイの矩形単位

Claims (5)

1. 複数本の中空アルミ材からなる縦桟及び横桟が格子状に連結されなる架台フレームと、該架台フレームに支承される太陽電池アレイと、該架台フレームを少なくとも前後両側及び左右両側で支持する中空アルミ材からなる複数本の支柱と、該架台フレーム及び支柱との間でトラスを構成するパイプ材からなるブレースとを備え、
   前記パイプ材は、その曲成により、少なくとも一対のブレースと上端側取付部及び下端側取付部とを一体形成してなる太陽電池アレイの据付装置。
2. 前記パイプ材は、前後及び左右に隣接した４本の支柱位置を頂点とする矩形内の中央寄り位置に上端側取付部を止着すると共に、支柱の根元近傍に下端側取付部を止着することにより、各ブレースが前後及び左右の両方向に対して傾斜してなる請求項１に記載の太陽電池アレイの据付装置。
3. 前記パイプ材は、直管状の上端側取付部と、その両端から各々曲折して連設された直管状のブレースと、各ブレースの下端から曲折して上端側取付部に平行に延設された下端側取付部とを備えてなる請求項１又は２に記載の太陽電池アレイの据付装置。
4. 前記パイプ材は、断面円形であって、上端側取付部及び下端側取付部を各々ブラケットの円環部に挿通して取付相手側に止着してなる請求項３に記載の太陽電池アレイの据付装置。
5. 架台フレームが前後方向に傾斜すると共に、前記パイプ材の上端側取付部及び下端側取付部が左右方向に沿うように構成されてなる請求項３又は４に記載の太陽電池アレイの据付装置。

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