JP2015078508A - 太陽光発電パネル用コンクリートブロック - Google Patents

Abstract

【課題】 容易な施工を実現させると共に、太陽光発電パネルの有効な配設を可能にして発電効率を高めることを目的とする。
【解決手段】 主に太陽光を利用して発電をする太陽光発電パネル用のコンクリートブロックであって、当該コンクリートブロック本体１０の長手方向に垂直な断面には、対向する長辺及び対向する短辺のそれぞれの組からなる４つの辺が設けられ、前記長辺側の面１２が底面側に設置される場合には、当該コンクリートブロック本体は前記太陽光発電パネルの低い側を保持し、前記短辺側の面１３が底面側に設置される場合には、当該コンクリートブロック本体は前記太陽光発電パネルの高い側を保持するように、それぞれ前記長辺及び短辺の４つの辺は対向する辺に対して同じ角度αで傾斜する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、主に太陽光を利用して発電をする太陽光発電パネルを設置する際に土台として配設される太陽光発電パネル用のコンクリートブロックに関する。

ガソリンなどの化石燃料コストの上昇や世界的な環境意識の高揚により、様々な代替エネルギーが求められているが、そのうちの１つとして、太陽エネルギーの利用が普及しつつある。太陽エネルギーの利用には、一般的には、太陽電池をパネル状に配列された太陽光発電パネルを用いることが多く、屋外に専用の施設を設ける方法や、建物の屋上やその他の日の当たるスペースに太陽光発電パネルを並べることが行われる。

例えば、ビルなどの屋上に設置する場合であっても、強風による飛散防止などの観点から太陽光発電パネルだけを並べて配置することはできず、フレーム等でそれぞれの太陽光発電パネルを保持したり、或いは所定の基礎ブロックを用いその上に太陽光発電パネルを設置することが行われる。また、太陽光の発電効率を上げるためには、太陽光発電パネルに南向きで傾斜をつけることが考慮されるが、そのためには設置用のブロックに斜めの面を設けるものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。

特開２０１２−００１９９１号公報 特開２０１１−０９４４６７号公報

ところが、コンクリートブロックなどの設置構造体を用いて太陽光発電パネルを設置する場合、特に太陽光発電パネルを傾斜させて配置する場合では、パネルの端部の高い方と低い方の両方で支持することになるため、高低２種類の高さの支持が可能なブロックを用意する必要がある。しかしながら、２種類の高さのブロックをそれぞれ用意する場合は、それぞれ形状の異なるブロックを２種類用意することになり、その準備も煩雑であり、施工も容易ではない。また、１つのブロックに２つの傾斜した高さの異なる面を形成した構造体では、平面上の面積が拡がり易くなり、ブロックのサイズも大きくなって、施工が難しくなり、特に端部では使わない支持面が露出して、その分だけ太陽光発電パネル自体の設置面積の減少を招くことになる。

本発明は、上述の技術的な課題に鑑み、容易な施工を実現させると共に、太陽光発電パネルの有効な配設を可能にして発電効率を高めることの可能な太陽光発電パネル用コンクリートブロックを提供することを目的とする。

上述の技術的な課題を解決するための本発明の太陽光発電パネル用コンクリートブロックは、主に太陽光を利用して発電をする矩形状の太陽光発電パネルを設置する際に配設される太陽光発電パネル用コンクリートブロックであって、当該コンクリートブロック本体の長手方向に垂直な断面には、対向する長辺及び対向する短辺のそれぞれの組からなる４つの辺が設けられ、前記長辺の組が底面側に設置される場合には、当該コンクリートブロック本体は前記太陽光発電パネルの低い側を保持し、前記短辺の組が底面側に設置される場合には、当該コンクリートブロック本体は前記太陽光発電パネルの高い側を保持するように、それぞれ前記長辺及び短辺の４つの辺は対向する辺に対して傾斜しており、該傾斜は前記長辺及び短辺の各組で同じ角度とされることを特徴とする。

本発明の太陽光発電パネル用コンクリートブロックによれば、当該コンクリートブロック本体の長手方向に垂直な断面には、対向する長辺及び対向する短辺のそれぞれの組からなる４つの辺が設けられることから、１つのコンクリートブロック本体は長辺側が底面となる置き方と短辺側が底面となる置き方ではその高さが変わってくることになり、その結果、同じコンクリートブロック本体を２つ並行して置き方を変えながら配することで、高さの異なる２つのパネル設置面を用意することができる。この時、そのコンクリートブロック本体の傾斜は前記長辺及び短辺の各組で同じ角度とされることから、平面状の太陽光発電パネルを裏面側から隙間なく支持することができる。また、本発明の太陽光発電パネル用コンクリートブロックによれば、高さが異なっているものの、同じコンクリートブロック本体を用いることから、複数のブロックを用意するものに比べて施工準備は容易なものとなり、また量産により単価引き下げも可能であって、広い面積に施工する場合に有利である。

本発明の実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックの一例を長辺側を底面にした置き方の場合の斜視図である。 本発明の実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックの一例の側面図である。 本発明の実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックの一例を短辺側を底面にした置き方の場合の斜視図である。 本発明の実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックの一例に太陽光発電パネルを設置した場合の斜視図である。 本発明の他の実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックの一例を示す部分側面図である。

本実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックは、例えば、ビル等の建築物の屋上や太陽光発電施設のスペースとして確保された屋外の場所に設置される基礎構造体である。太陽光発電の発電効率を高める必要のために、各太陽光発電パネルは通常南向きで水平に対して斜めになるように配設される。本実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックは、各太陽光発電パネルが敷き詰められる領域に亘って、それぞれの太陽光発電パネルの端部を高い側と低い側でそれぞれ保持するように配される。

本実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロックは、既知の方法でコンクリート材を型に流し込んで固めたものである。この太陽光発電パネル用コンクリートブロック１は、図１乃至図３に示ように、直方体に近い概ね６面体の形状のコンクリートブロック本体１０を有し、その長手方向に沿って金属製のレール１７、２０が埋設されている。

コンクリートブロック本体１０の長手方向に垂直な断面は、対向する長辺及び対向する短辺のそれぞれの組からなる４つの辺が設けられ、コンクリートブロック本体１０の長手方向を中心とした軸周りは、長辺側の組の面１１、１２が対向し、短辺側の組の面１３、１４が対向するように構成されている。この長手方向の軸周りのそれぞれの面１１〜１４はそれぞれ矩形状とされる。コンクリートブロック本体１０の長手方向の両端部には側面２３、２４が形成されている。側面２３、２４の形状は、面取り部分を除いて、コンクリートブロック本体１０の長手方向に垂直な断面と同形状である。コンクリートブロック本体１０の面同士が交わる部分には面取り部１６が形成されているが、角丸形状でも良く、必ずしも面取り部を設けなくとも良い。

ここでコンクリートブロック本体１０の形状について詳しく説明すると、長辺側の組の面１２には、その長手方向の両端部の側面２３、２４から窪むように凹部１５、１５が形成されており、凹部１５、１５は側面から見て底面に臨んで形成された略長方形の開口部を構成する。この両端部の凹部１５、１５は、施工の際に作業者用の把持部とされる。図１に示すように、面１２を底面とした時でも、作業者は凹部１５、１５に手などを差し込んでコンクリートブロック１を保持し、或いはブロックの位置の微調整を図ることができる。面１２を底面とした場合には、短辺側の組の面１３、１４が底面から立ち上がる面を構成する。一方の面１３は、底面から垂直に立ちあがる面であり、言い換えれば図１で底面をなす面１２と当該面１３のなす角度は直角である。他方の面１４は、底面に対して垂直ではなく、９０−α度の角度を以て立ち上がる面である。ここでα度は、後述するように、当該太陽光発電パネル用コンクリートブロックの太陽光発電パネルの傾斜角であり、例えば５度、１０度、１５度のように所定の角度とされる。この傾斜面となる面１４には、太陽光発電パネルを固定するためのレール２０が長手方向に延長されて当該面１４に臨んで埋設される。図１に示すように、面１２を底面とした時では、該レール２０の高さ位置は面１４の幅の半分よりも底面側とされるが、これに限定されるものではなく、パネル取り付けの作業の便宜で任意の位置に形成しても良い。

図１に示すように、長辺の組の面１２を底面とした場合には、それに対向する面１１が上面をなす。面１１は底面に対して並行な面とはならず、底面に対して太陽光発電パネルの傾斜角α度だけ傾斜した面となる。従って、面１１と面１３のなす角は９０＋α度の角度とされるが、面１４に対しては垂直に交わる面となり、言い換えれば面１４と面１１のなす角は直角とされる。面１１には、面１４と同様な太陽光発電パネルを固定するためのレール１７が長手方向に延長されて埋設されており、このレール１７の位置は面１１に臨んで面１４よりもやや面１３に近い位置とされるが、これに限定されるものではない。

それぞれレール１７、２０はパネルの固定部材としてボルトとナットの組み合わせを使用した場合に、当該太陽光発電パネル用コンクリートブロック１と太陽光発電パネルとを締結させるためのものである。レール１７、２０はそれぞれ、ナット若しくはボルト頭部を前記コンクリートブロック本体１０の長手方向に摺動可能とする頭部案内部１９、２２と、ボルトの螺子部を前記コンクリートブロック本体１０の長手方向に挿通可能とする螺子案内部１８、２１とからなる。頭部案内部１９、２２は螺子案内部１８、２１よりも幅広の溝部であり、単数のサイズのナット若しくは頭部に対応した一段式である。これら頭部案内部１９、２２は例えば六角ボルトの頭部をコンクリートブロック本体１０の長手方向に摺動可能とする幅を有しているが、六角ボルト頭部が頭部案内部１９、２２内で回転しないような六角ボルト頭部の並行な面の間隔よりも僅かに大きな幅を有し、従ってパネルを取り付ける場合には、コンクリートブロック本体１０の外側に突出したナット若しくはボルトを締めることが行われ、この時にレール１７、２０の頭部案内部１９、２２内ではボルト頭部若しくはナットは回転しないことから、ボルトとナットを容易に締結することができる。螺子案内部１８、２１は、頭部案内部１９、２２の上側と下側に形成されており、使用するボルトの螺子部よりは大きな幅で頭部案内部１９、２２の幅よりは小さな幅を有する。レール１７，２０には金属材料としてステンレス鋼板や若しくは亜鉛メッキ鋼板などを用いることができる。

このような形状のコンクリートブロック本体１０は、図１に示すように長辺側の面１２を底面として、全体の高さを低くする設置向きと、図３に示すように短辺側の面１３を底面として、全体の高さを高くする設置向きの２通りに配設できる。換言すれば、同じ部材を高低両方の基礎ブロック材に使用できる。これらの場合に、底面を基準として上面側の傾斜は同じく傾斜角α度になるものとされ、平板状の太陽光発電パネルはそれぞれ傾斜する面１１、１４に密着しながら固定されて良好に設置される。

図４は本実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１を一対用いて、太陽光発電パネル３０を設置した例を示す図である。例えば、太陽光発電パネル３０の傾斜方向のサイズが１ｍである場合には、傾斜角度αを５度に設定したブロックを使用することができる。

太陽光発電パネル３０は、所定の太陽電池モジュール３１をフレーム３２内に収納した平板状の部材であり、太陽光発電パネル３０の両端にはフレーム一部を延長させた端部を貫通する固定用の孔が設けられ、その固定用の孔を貫通して固定部材としてのナット４０がコンクリートブロック本体１０内のレール１７、２０に配された図示しないボルトに螺合し、太陽光発電パネル３０が一対の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１に固定される。

ここで、同じ太陽光発電パネル用コンクリートブロック１は、傾斜して固定される太陽光発電パネル３０の低い方にも使用され且つ高い方にも使用される。即ち、１つの太陽光発電パネル用コンクリートブロック１が置き方次第で高低両方に使用される。太陽光発電パネル用コンクリートブロック１はそれぞれ長手方向が並行となるように離間して配置され、低い方の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１は面１２が底面となるように配設され、高い方の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１は面１３が底面となるように配設される。この時、一対の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１が離間される距離は、太陽光発電パネル３０の両端のフレームに設けられた固定用の孔が、それぞれの太陽光発電パネル用コンクリートブロック１のレール１７、２０に向き合う距離とされる。各レール１７、２０の頭部案内部１９、２２にそれぞれボルト若しくはナットを挿入して、フレームに設けられた固定用の孔まで各ナットを摺動させて送った後、その位置でナット若しくはボルトを締めることで、太陽光発電パネル３０は一対の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１に固定されることになる。

一対の同じコンクリートブロック１は、図１に示すように長辺側の面１２を底面として全体の高さを低くする設置向きと、図３に示すように短辺側の面１３を底面として全体の高さを高くする設置向きに配設し、低い側のブロックの上の面１１と高い側のブロックの上の面１４の両方に接するように太陽光発電パネル３０を配設した場合、それぞれ傾斜した低い側のブロックの上の面１１と高い側のブロックの上の面１４に沿って斜めに密着して配される。従って、本実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１は太陽光発電パネル３０を安定して支持することができる。

図５は太陽光発電パネル用コンクリートブロックに形成されるレールの形状の変形例を示す。図５においては、ブロック本体１０ａに面１０ｂから埋設されるようにレール５１が形成されている。レール５１は２つのサイズのボルト頭部若しくはナットに対応した径大の頭部案内部５２と径小の頭部案内部５４を有し、底面側には螺子案内部５３を有する。この変形例においても、太陽光発電パネルを確実に固定することができ、さらに、頭部案内部５２、５４は、複数のサイズのボルト頭部若しくはナットにそれぞれ対応した多段式であるため、より施工の際のナット及びボルトの選択が自由になり、当該変形例は組み立てに有利である。

上述のような本実施形態の太陽光発電パネル用コンクリートブロック１を用いることで、コンクリートブロックの高い傾斜面と低い傾斜面を利用して、太陽光発電パネル３０を傾斜した位置に所定の傾斜角度αで確実に固定できる。また、太陽光発電パネル用コンクリートブロック１を固定した際には、それぞれパネルの外側に位置するコンクリートブロック１の面は底面に対して垂直の立ち上がった面１３、１２であり、パネルを傾斜方向に詰めて並べて配する場合でも垂直の立ち上がった面１３、１２同士が突き当るため面積の無駄なく敷き詰めることができる。また、高い側と低い側では、同じ太陽光発電パネル用コンクリートブロック１をその向きを変えて配置するだけであり、現場で２種類の基礎ブロックを用意する必要はなく、当該太陽光発電パネル用コンクリートブロック１の量産効果による低価格化も実現可能である。

なお、上述の実施形態では、太陽光発電パネル用コンクリートブロック１は、コンクリートが充填された１つのコンクリートブロック本体１を用いているが、一部に中空部を設けることもでき、また、アンカー用の孔などを設けることも可能であり、アンカー部材を有していても良い。太陽光発電パネル用コンクリートブロック１の長手方向の長さは、例えば７０ｃｍ程度とされるが、これに限定されることなく、より長くしても良く、或いは短くすることもできる。本実施形態では、コンクリートブロック本体１０の１つの面１１、１４に１つのレール１７、２０を形成しているが、１つの面に複数のレールを設けることも可能であり、レールは長手方向で必ずしも連続していないものであっても良い。

１ 太陽光発電パネル用コンクリートブロック
１０ コンクリートブロック本体
１１〜１４ 面
１５ 凹部
１６ 面取り部
１７、２０ レール
１８、２１ 螺子案内部
１９、２２ 頭部案内部
２３、２４ 側面
３０ 太陽光発電パネル
３１ 太陽光発電モジュール
３２ フレーム
４０ ナット
５１ レール
５２ 頭部案内部
５３ 螺子案内部
５４ 頭部案内部

Claims (6)

1. 主に太陽光を利用して発電をする矩形状の太陽光発電パネルを設置する際に配設される太陽光発電パネル用コンクリートブロックであって、
   当該コンクリートブロック本体の長手方向に垂直な断面には、対向する長辺及び対向する短辺のそれぞれの組からなる４つの辺が設けられ、前記長辺の組が底面側に設置される場合には、当該コンクリートブロック本体は前記太陽光発電パネルの低い側を保持し、前記短辺の組が底面側に設置される場合には、当該コンクリートブロック本体は前記太陽光発電パネルの高い側を保持するように、それぞれ前記長辺及び短辺の４つの辺は対向する辺に対して傾斜しており、該傾斜は前記長辺及び短辺の各組で同じ角度とされることを特徴とする太陽光発電パネル用コンクリートブロック。
2. 請求項１記載の太陽光発電パネル用コンクリートブロックであって、前記太陽光パネルを固定する固定部材を固定前に摺動可能に保持するレールが当該コンクリートブロック本体に埋設されてなることを特徴とする太陽光発電パネル用コンクリートブロック。
3. 請求項２記載の太陽光発電パネル用コンクリートブロックであって、前記固定部材はボルトとナットとから構成され、前記レールは、該ボルト頭部若しくはナットを前記コンクリートブロック本体の長手方向に摺動可能とする頭部案内部と、前記ボルトの螺子部を前記コンクリートブロック本体の長手方向に挿通可能とする螺子案内部とからなることを特徴とする太陽光発電パネル用コンクリートブロック。
4. 請求項３記載の太陽光発電パネル用コンクリートブロックであって、前記頭部案内部は単数のサイズのナット若しくはボルト頭部に対応した一段式であることを特徴とする太陽光発電パネル用コンクリートブロック。
5. 請求項３記載の太陽光発電パネル用コンクリートブロックであって、前記頭部案内部は複数のサイズのナット若しくはボルト頭部にそれぞれ対応した多段式であることを特徴とする太陽光発電パネル用コンクリートブロック。
6. 請求項２記載の太陽光発電パネル用コンクリートブロックにおいて、前記レールが臨んでいない前記短辺の面と前記長辺の面は、垂直に交わるように構成されることを特徴とする太陽光発電パネル用コンクリートブロック。