JP2015104245A - 太陽光発電パネル架台 - Google Patents

Abstract

【課題】地上設置型の太陽光発電パネル架台を対象として、据付施工を容易に能率よく低コストで行え、大きな風圧や地震の強い揺れを受けても倒壊したり、部材連結部等の歪みやベースの位置ずれを生じる懸念がなく、長期にわたって安定した強固な据付状態を維持し得るものを提供する。【解決手段】太陽光発電パネルＰを支承する架台フレーム１を少なくとも前部及び後部の左右複数箇所で支持する垂直支柱２Ａ，２Ｂと、各垂直支柱２Ａ，２Ｂに対置するベース部材３Ａ〜３Ｆとを備え、各ベース部材３上に各垂直支柱２Ａ，２Ｂが立設され、ベース部材３Ａ〜３Ｆの全体が垂直支柱２Ａ，２Ｂの下部と共に地中に埋設されてなる。【選択図】図１

Description

本発明は、地上設置型の太陽光発電パネル架台に関する。

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やギガソーラーと称される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、複数枚の太陽光発電パネル（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く、また地震による揺れの影響も受け易いため、その据付け部には大きな支持強度が必要であり、加えて据付施工の容易化とコスト削減も求められる。

従来、このような太陽電池アレイを地上や陸屋根に据え付ける場合、コンクリート製の土台や杭をベースとして、型鋼材やアルミ型材等による架台を構築し、この架台上に太陽天地アレイを設置している。そして、該架台としては、各々ベース上に立設されて前後及び左右に一定間隔置きに配列する支柱により、複数本の縦桟及び横桟を格子状に連結した架台フレームを支承し、該架台フレーム上に太陽光発電パネルを並べて固定すると共に、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１の図１、特許文献２の図９）が一般的である。また、左右方向（太陽電池アレイの長手方向）に沿って一定間隔置きに前後に長い大型のコンクリート基礎を配置し、架台フレームの前部側（低位側）を該コンクリート基礎上に固定すると共に、架台フレームの後部側（高位側）を該コンクリート基礎上に立設した支柱で支承する構造（特許文献３の図１）も知られている。更に、同様の大型のコンクリート基礎として後部側を高くしたものを用い、架台フレームの前後部を支柱を介さずに該コンクリート基礎上に固定する構造（特許文献４の図１、特許文献５の図１）も提案されている。

実用新案登録第３１７１８２４号公報 特開２００４−４７７５６号公報 特開２０１１−５２５１９号公報 特開２００７−３５８４９号公報 特開２０１３−１１８２３８号公報

しかしながら、架台フレームの前後部を支柱で支承する前記従来の一般的な架台構造では、地上に設置する場合、ベースを置き基礎として地面に載置するか、該ベースの下部を埋め込むだけであるため、大きな風圧や地震の強い揺れを受けた際、倒壊したり、部材連結部等の歪みやベースの位置ずれを生じる懸念がある上、据付施工時に支柱側と架台フレーム側との連結位置を合わせるための位置設定に多大な手間と時間を要するという問題があった。一方、前記の大型のコンクリート基礎を用いる架台構造では、該コンクリート基礎が大重量であることから、風圧や地震の揺れに強い反面、運搬車での積み下ろしと施工現場での配設のためにクレーン等の重機を必要として、作業能率が悪く施工コストも高く付くことに加え、地上配置後にコンクリート基礎の位置や高さ、向き、傾き等を修正する際にも非常に手間がかかるという問題があった。

本発明は、上述の事情に鑑みて、特に地上設置型の太陽光発電パネル架台を対象として、据付施工を容易に能率よく低コストで行える上、大きな風圧や地震の強い揺れを受けても倒壊したり、部材連結部等の歪みやベースの位置ずれを生じる懸念がなく、長期にわたって安定した強固な据付状態を維持し得る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の発明に係る太陽光発電パネル架台は、太陽光発電パネルＰを支承する架台フレーム１を少なくとも前部及び後部の左右複数箇所で支持する垂直支柱２Ａ，２Ｂと、各垂直支柱２Ａ，２Ｂに対置するベース部材３Ａ〜３Ｆとを備え、各ベース部材３上に各垂直支柱２Ａ，２Ｂが立設されると共に、該ベース部材３Ａ〜３Ｆの全体が垂直支柱２Ａ，２Ｂの下部と共に地中に埋設されてなる構成としている。

請求項２の発明は、上記請求項１の太陽光発電パネル架台において、ベース部材３Ａ〜３Ｃが中空アルミ型材からなる複数本のバー３１〜３５を組み付けた枠体である構成としている。そして、この請求項２の太陽光発電パネル架台の好適態様として、請求項３の発明におけるベース部材３Ａは、３本の平行配置した下部バー３１と、これら下部バー３１の両端部上に各々橋架して各下部バー３１にボルト止めされた２本の上部バー３２とからなる平面視略日の字形の枠体からなり、垂直支柱２Ａ，２Ｂが平行配置の中央に位置する下部バー３１上に取付金具４Ａを介して立設されてなる構成、請求項４の発明におけるベース部材３Ｂは、中央に取付金具４Ｂを介して垂直支柱２Ａ，２Ｂが立設される１本のバー３３の両端に、２本のバー３４，３４が各々中間部でボルト止めされた平面視略Ｈ形の枠体からなる構成、請求項５の発明におけるベース部材３Ｃは、２本のバー３５，３５が交叉部でボルト止めされた平面視十字形の枠体からなり、両バー３５，３５が垂直支柱２Ａ，２Ｂの根元部にボルト止めされてなる構成、をそれぞれ規定している。

請求項６の発明は、上記請求項１の太陽光発電パネル架台において、ベース部材３Ｄが水平配置した中空アルミ型材からなる１本のバー３６であり、その中央位置に垂直支柱２Ａ，２Ｂが立設されてなるものとしている。

請求項７の発明は、上記請求項１の太陽光発電パネル架台において、ベース部材３Ｅが水平配置するＲＣ製厚板３７からなり、該ＲＣ製厚板３７の中央部に取付金具４Ｃ，４Ｄを介して垂直支柱２Ａ，２Ｂが立設されてなるものとしている。そして、この請求項７の太陽光発電パネル架台において、請求項８の発明は、ＲＣ製厚板３７の周辺部に上部を固着した複数本の抜止め杭６を有してなるものとしている。また、請求項９の発明は、請求項７又は８の太陽光発電パネル架台において、ＲＣ製厚板３７の中央部に立設された垂直支柱２Ａ，２Ｂの根元部に、水平配置した中空アルミ型材からなる支持バー７Ａ〜７Ｄがボルト止めされ、ＲＣ製厚板３７よりも外側へ張出した該支持バー７Ａ〜７Ｄの両端部にＲＣブロック８Ａ〜８Ｄが取り付けられ、これら支持バー７Ａ〜７Ｄ及びＲＣブロック８Ａ〜８Ｄが地中に埋設されてなるものとしている。

更に、上記請求項９の太陽光発電パネル架台の好適態様として、請求項１０の発明は平行配置した２本の支持バー７Ｂ，７Ｂによって両側一対のＲＣブロック８Ｂ，８Ｂが支持されてなる構成、請求項１１の発明は１本の支持バー７Ａによって両側一対のＲＣブロック７Ａが支持されてなる構成、請求項１２の発明は互いに交叉配置する複数本の支持バー７Ｃ，７Ｄを備え、その一方向に沿う支持バー７Ｃの両端部と他方向に沿う支持バー７Ｄの両端部とに、それぞれＲＣブロック８Ｃ，８Ｄが取り付けられてなる構成、をそれぞれ規定している。

請求項１３の発明は、上記請求項１の太陽光発電パネル架台において、ベース部材３Ｆは、支柱立設位置の地盤Ｇを掘削した穴Ｈ底に打設されたコンクリート層３８からなる構成としている。

請求項１４の発明は、上記請求項３，４，７のいずれかの太陽光発電パネル架台において、取付金具４Ｃ，４Ｄは、底壁部４２から立ち上がる一対の垂直壁部４３，４３に上下方向の長孔４０，４０を備え、その底壁部４２においてベース部材３Ａ〜３Ｆにボルト止めされると共に、両垂直壁部４３，４３間に嵌合した垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部を該長孔４０を通して貫通するボルトＢとナットＮによって止着してなる構成としている。

以下に、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及び請求項７の発明によれば、太陽光発電パネル架台は、各垂直支柱２Ａ，２Ｂを立設したベース部材３Ａ〜３Ｆの全体が地中に埋設されているから、据付施工後に大きな風圧や地震の強い揺れを受けても、倒壊や部材連結部等の歪みを生じにくく、長期にわたって安定した強固な据付状態を維持できる。そして、据付後の太陽光発電パネル架台は、ベース部材３Ａ〜３Ｆが地中に隠れているから、架台下部の外観がすっきりして見栄えがよい。また、埋設されたベース部材３Ａ〜３Ｆには上に被さる土砂の重量が加わるから、該ベース部材３Ａ〜３Ｆ自体が軽量であっても風圧による浮き上がりを防止できる。従って、該ベース部材３Ａ〜３Ｆとして小型軽量のものを用いることで、据付施工時の作業性が向上すると共に、施工前の運搬等における取扱いも容易になる。一方、据付施工においては、予め各垂直支柱２Ａ，２Ｂを個別にベース部材３Ａ〜３Ｆ上に立設しておき、これらベース部材３Ａ〜３Ｆを各垂直支柱２Ａ，２Ｂに対応する部位の地盤Ｇに掘削形成した穴Ｈ内に位置決め配置したのち、該穴Ｈを埋め戻すと共に、架台フレーム１を垂直支柱２Ａ，２Ｂ上に載置固定すればよいから、その固定作業を容易に短時間で能率よく行える。

請求項２の発明によれば、ベース部材３Ａ〜３Ｃは、中空アルミ型材からなる複数本のバー３１〜３５を組み付けた枠体であるから、太陽光発電パネル架台の支持ベースとして高剛性で強度的に強い上、軽量であるために据付施工時の作業性ならびに施工前の運搬等における取扱い性に優れるという利点がある。そして、この枠体の形態としては、請求項３で規定するベース部材３Ａのような平面視略日の字形のもの、請求項４で規定するベース部材３Ｂのような平面視略Ｈ形のもの、請求項５で規定するベース部材３Ｃのような平面視十字形のもの等が挙げられるが、風圧に対する浮き上がり防止作用と架台荷重に対する沈み込み防止作用ならびに支持ベースとして強度の面から、ベース部材３Ａが最も好適である。すなわち、上記の浮き上がり及び沈み込みの防止作用は枠体の平面視における総面積によって左右されるから、バーのサイズが同じであれば組付け本数を多くするほど向上するが、本数が多過ぎても組付け作業に手間がかかる一方、枠体としての強度面からはバー同士が強固に連結していることが望ましく、もって平面視略Ｈ形や十字形よりも平面視略日の字形の方が望ましい。なお、請求項６の発明のようにベース部材３Ｄが水平配置した中空アルミ型材からなる１本のバー３６である場合、上記の浮き上がり及び沈み込みの防止作用は劣るが、構造的に単純で材料コスト及び組立コストが低減され、また軽量で取扱い性に優れるという利点がある。

請求項７の発明によれば、ベース部材３Ｅが水平配置するＲＣ製厚板３７からなり、垂直支柱２Ａ，２Ｂに加わる架台重量を板下面全体に分散して下の地盤Ｇに支承させることになるから、重量負荷による該ベース部材３Ｅの沈み込みを生じにくい上、板上面全体で上に載る土砂重量を受けるから、風圧による該ベース部材３Ｅの浮き上がりも生じにくく、加えてＲＣ製厚板３７自体は強靱であるため、長期にわたって安定した強固な据付状態を維持できる。また、請求項８の発明によれば、上記ベース部材３ＥのＲＣ製厚板３７の周辺部に上部を固着した複数本の抜止め杭６を有するから、該ベース部材３Ｅの風圧による浮き上がり防止作用がより大きくなる。

請求項９の発明によれば、上記ベース部材３Ｅを構成するＲＣ製厚板３７に立設された垂直支柱２Ａ，２Ｂの根元部に、水平配置した中空アルミ型材からなる支持バー７Ａ〜７Ｄがボルト止めされ、ＲＣ製厚板３７よりも外側へ張出した該支持バー７Ａ〜７Ｄの両端部にＲＣブロック８Ａ〜８Ｄが取り付けられ、これら支持バー７Ａ〜７Ｄ及びＲＣブロック８Ａ〜８Ｄが地中に埋設され、それだけ地中埋入面積が増大するから、上記の浮き上がり及び沈み込みの防止作用が更に増大する。そして、このような支持バーを介したＲＣブロックの好適な取付形態として、請求項１０で規定する平行配置した２本の支持バー７Ｂ，７Ｂにて両側一対のＲＣブロック８Ｂ，８Ｂを支持する形態、請求項１１で規定する１本の支持バー７Ａにて両側一対のＲＣブロック７Ａを支持する形態、請求項１２で規定する交叉配置した複数本の支持バー７Ｃ，７Ｄの交叉両方向の各両端部がＲＣブロック８Ｃ，８Ｄを支持する形態等が挙げられるが、上記の浮き上がり及び沈み込み防止作用の増大効果は主として用いたＲＣブロック８Ａ〜８Ｄの平面視での総面積に依存する。

請求項１３の発明によれば、ベース部材３Ｆは支柱立設位置の地盤Ｇを掘削した穴Ｈ底に打設されたコンクリート層３８からなるため、ＲＣ製厚板３７のように予め型枠等を用いてベース部材を製作する必要がなく、また周辺施設の施工等で余ったコンクリートを穴Ｈ底に捨てる形で利用でき、それだけ施工コスト及び材料コストを低減できる。

請求項１４の発明によれば、ベース部材３Ａ〜３Ｆ上に取付金具４Ｃ，４Ｄを介して垂直支柱２Ａ，２Ｂを立設する際、該取付金具４Ｃ，４Ｄの両垂直壁部４３，４３間に嵌合した垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部に対し、両垂直壁部４３，４３の上下方向の長孔４０を通してボルトＢ を貫通させ、ナットＮを螺合緊締して止着することから、該長孔４０の範囲で垂直支柱２Ａ，２Ｂの高さを調整できる。

本発明の第１実施形態の太陽光発電パネル架台の地上据付状態を示す縦断側面図である。 同太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示す斜視図である。 同ベース部材の縦断側面図である。 同第２実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示す斜視図である。 同ベース部材の縦断側面図である。 同第３実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は横断平面図である。 同第４実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は横断平面図である。 同第５実施形態の太陽光発電パネル架台の地上据付状態を示す縦断側面図である。 同太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 同第６実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は横断平面図である。 同第７実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材の埋設前の状態を示す縦断側面図である。 同第８実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材の埋設状態を示す縦断側面図である。 同第９実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断平面図である。 同第１０実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示し、（ａ）は埋設状態の正面図、（ｂ）は横断平面図である。 同第１１実施形態の太陽光発電パネル架台における垂直支柱を立設したベース部材を示し、（ａ）は埋設状態の縦断正面図、（ｂ）は横断平面図である。

以下に、本発明に係る太陽光発電パネル架台の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、これら実施形態における共通の構成部分については、説明の重複を避けるために同じ符号を付している。

第１実施形態の太陽光発電パネル架台は、図１に示すように、前方に低く傾斜配置して太陽光発電パネルＰを支承する架台フレーム１と、この架台フレーム１を前後両側で支持する角筒状の中空アルミ型材からなる垂直支柱２Ａ，２Ｂと、垂直支柱２Ａ，２Ｂの各々に対置して地中に埋設されたベース部材３Ａとを備えている。そして、垂直支柱２Ａ，２Ｂの各々は、取付金具４Ａを介してベース部材３Ａ上に立設され、その下部側が地中に埋入している。なお、図１では示されないが、前側の低い垂直支柱２Ａ及び後側の高い垂直支柱２Ｂは共に、複数本が左右方向一定間隔置きに配置している。また、各ベース部材３Ａは沈み込み防止用として敷設されたぐり石層Ｓ上に載置している。

架台フレーム１は、傾斜した前後方向に沿う複数本の縦桟１１と、左右方向に沿う前後２本の横桟１２とが、縦桟１１を上位として各交叉位置で連結金具５を介して格子状に連結されている。これら縦桟１１及び横桟１２は中空アルミ型材からなる。そして、太陽光発電パネルＰは、架台フレーム１の傾斜した前後方向に沿う各列４枚ずつで左右方向複数列に平面的に配置して、固定金具９を介して該架台フレーム１の縦桟１１に取り付けられ、これらパネルＰの全体で太陽電池アレイを構成している。なお、図示の架台フレーム１の傾斜角度は１０°に設定されている。

ベース部材３Ａは、図２及び図３に示すように、等間隔で平行配置した３本の下部バー３１と、これら下部バー３１の両端部上に各々橋架して各下部バー３１にボルトＢとナットＮで連結された２本の上部バー３２とで、平面視略日の字形の枠体を構成している。なお、下部バー３１及び上部バー３２は長さ及び太さが同じ角筒状の中空アルミ型材からなり、その前後幅は垂直支柱２Ａ，２Ｂの中空部幅に対応している。そして、垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部の一方の対向壁を切除した切欠部２１に、平行配置の中央に位置する下部バー３１が長手方向中間位置で嵌合しており、その嵌合部の両外側に取付金具４Ａを構成する一対の板体４１，４１が接当し、両板体４１，４１及び垂直支柱２Ａ，２Ｂの他方の対向壁と該下部バー３１に水平に貫通させた下側２本と、両板体４１，４１及び垂直支柱２Ａ，２Ｂに水平に貫通させた上側１本の各ボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部にベース部材３Ａが強固に止着されている。なお、後述する各実施形態を含めて、各ボルト止め部分では、ボルト頭側に平座金Ｗ１、ナットＮ側に平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２をそれぞれ介在させている。

第２実施形態の太陽光発電パネル架台は、図４及び図５に示すように、各垂直支柱２Ａ，２Ｂが第１実施形態とは異なるベース部材３Ｂ上に立設されているが、他の構成は第１実施形態と同様である。このベース部材３Ｂは、水平配置した１本のバー３３の両端部に両側壁部の切除による切欠部３３ａが形成され、両切欠部３３ａ，３３ａに若干細い２本のバー３４，３４を各々中間部で嵌合してボルトＢとナットＮで連結することにより、平面視略Ｈ形の枠体を構成している。なお、これらバー３３，３４も角筒状の中空アルミ型材からなる。そして、各垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部には第１実施形態と同様の切欠部２１が形成されており、該切欠部２１にバー３３が嵌合し、この嵌合部に上向き開放コ字枠状の取付金具４Ｂが下方から外嵌しており、該取付金具４Ｂと垂直支柱２Ａ，２Ｂ及びバー３３に水平に貫通させた下側２本と、該取付金具４Ｂ及び垂直支柱２Ａ，２Ｂに水平に貫通させた上側１本の各ボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部にベース部材３Ｂが強固に止着されている。

第３実施形態の太陽光発電パネル架台は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、やはり各垂直支柱２Ａ，２Ｂが第１実施形態とは異なるベース部材３Ｃ上に立設されているが、他の構成は第１実施形態と同様である。このベース部材３Ｃは、長さ及び太さが等しい角筒状の中空アルミ型材からなる２本のバー３５，３５が上下に交叉配置して平面視略十字状の枠体を構成している。そして、下位側のバー３５は、各垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部に設けた前記同様の切欠部２１に中間部で嵌合し、この嵌合部を水平に貫通するボルトＢとナットＮによって該垂直支柱２Ａ，２Ｂに止着されている。また、上位側のバー３５は、下位側のバー３５に載った状態で、その中間部の側面を各垂直支柱２Ａ，２Ｂの側面に当接し、その当接位置で水平に貫通するボルトＢとナットＮによって該垂直支柱２Ａ，２Ｂに止着されている。

第４実施形態の太陽光発電パネル架台は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、やはり各垂直支柱２Ａ，２Ｂが第１実施形態とは異なるベース部材３Ｄ上に立設されているが、他の構成は第１実施形態と同様である。このベース部材３Ｃは、角筒状の中空アルミ型材からなる１本のバー３６にて構成されており、各垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部に設けた前記同様の切欠部２１に中間部で嵌合し、この嵌合部を水平に貫通するボルトＢとナットＮによって該垂直支柱２Ａ，２Ｂに止着されている。

これら第１〜第４実施形態の太陽光発電パネル架台を地上に据付施工するには、図１に示す第１実施形態で代表するように、予め各垂直支柱２Ａ，２Ｂを個別にベース部材３Ａ〜３Ｄ上に立設しておき、これらベース部材３Ａ〜３Ｄを各垂直支柱２Ａ，２Ｂに対応する部位の地盤Ｇに掘削形成した穴Ｈ内に位置決め配置したのち、該穴Ｈを元の地表Ｇ０レベルまで埋め戻すと共に、架台フレーム１を垂直支柱２Ａ，２Ｂ上に載置固定すればよく、その固定作業を容易に短時間で能率よく行える。

そして、据付後の太陽光発電パネル架台は、各垂直支柱２Ａ，２Ｂを立設したベース部材３Ａ〜３Ｄの全体が地中に埋設されているから、大きな風圧や地震の強い揺れを受けても、倒壊や部材連結部等の歪みを生じにくく、長期にわたって安定した強固な据付状態を維持できる上、埋設されたベース部材３Ａ〜３Ｄには上に被さる土砂の重量が加わるため、太陽光発電パネルＰを装着した架台フレーム１が強風を受けた際の風圧による浮き上がりも防止される。加えて、ベース部材３Ａ〜３Ｄは、中空アルミ型材のバー３１〜３６にて構成されるから、太陽光発電パネル架台の支持ベースとして高剛性で強度的に強い上、軽量であるために据付施工時の作業性ならびに施工前の運搬等における取扱い性に優れるという利点がある。とりわけ、第１〜第３実施形態のベース部材３Ａ〜３Ｃは、中空アルミ型材からなる複数本のバー３１〜３５を組み付けた枠体になっているから、上記の浮き上がり防止作用と共に、架台荷重による沈み込みも生じにくいという利点がある。一方、これら太陽光発電パネル架台では、ベース部材３Ａ〜３Ｄが地中に隠れているため、架台下部の外観がすっきりして見栄えがよい。

なお、本発明では、このような中空アルミ型材のバーを用いたベース部材として、第１〜第４実施形態で例示した以外のバー本数及び組付け形態を採用できる。しかるに、上記の浮き上がり及び沈み込みの防止作用は、ベース部材の平面視における総面積によって左右されるから、使用するバーのサイズが同じであれば、組付け本数を多くするほど向上することになるが、本数が多過ぎても組付け作業に手間がかかる一方、枠体としての強度面からはバー同士が強固に連結していることが望ましい。従って、第１〜第４実施形態のベース部材３Ａ〜３Ｄの比較では、１本のバーからなるベース部材３Ｄよりも２本のバーが十字状に配置したベース部材３Ｃが好ましく、また３本のバーをＨ字形に組んだベース部材３Ｃがより好ましく、更には５本のバーを日の字形に組んだベース部材３Ａが最も好適である。ただし、第４実施形態のような１本のバーからなるベース部材３Ｄは、上記の浮き上がり及び沈み込みの防止作用は劣るが、構造的に単純で材料コスト及び組立コストが低減され、また軽量で取扱い性に優れるという利点がある。

第５実施形態の太陽光発電パネル架台は、図８に示すように、各垂直支柱２Ａ，２ＢがＲＣ製厚板３７からなるベース部材３Ｅの中央部に取付金具４Ｃを介して立設されているが、他の構成は第１実施形態と同様である。この場合の取付金具４Ｃは、図９（ａ）（ｂ）に示すように、底壁部４２と一対の垂直壁部４３，４３とからなる上向き開放コ字枠状をなし、両垂直壁部４３，４３には一対の上下方向の長孔４０，４０が形成されており、底壁部４２においてボルトＢとナットＮを介してＲＣ製厚板３７に固着されている。そして、各垂直支柱２Ａ，２Ｂは、その下端部を取付金具４Ｃの垂直壁部４３，４３間に嵌合した状態で、各長孔４０を通して水平に貫通するボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、該長孔４０の長さ範囲で高さ調整可能に止着されている。

第６実施形態の太陽光発電パネル架台は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、各垂直支柱２Ａ，２Ｂを取付金具４Ｄを介してＲＣ製厚板３７からなるベース部材３Ｅに立設している。この取付金具４Ｄは、前記第５実施形態の取付金具４Ｃと同じく底壁部４２と上下方向の長孔（図示省略）を有する一対の垂直壁部４３，４３とからなるが、該底壁部４２から一側方へ延出した延出部４２ａを有している。そして、ＲＣ製厚板３７には２本のアンカーボルトＢ１，Ｂ１が打ち込まれており、該ＲＣ製厚板３７の上面に突出した各アンカーボルトＢ１を取付金具４Ｄの延出部４２ａに貫通してナットＮを螺合緊締することにより、該ＲＣ製厚板３７に取付金具４Ｄが固着されている。

上記第５及び第６実施形態の太陽光発電パネル架台の据付施工は、既述の第１〜第４実施形態と同様であり、図８に示す第５実施形態で代表するように、予め各垂直支柱２Ａ，２Ｂを個別にベース部材３Ｅ上に立設しておき、これらベース部材３Ｅを各垂直支柱２Ａ，２Ｂに対応する部位の地盤Ｇに掘削形成した穴Ｈ内に位置決め配置したのち、該穴Ｈを元の地表Ｇ０レベルまで埋め戻すと共に、架台フレーム１を垂直支柱２Ａ，２Ｂ上に載置固定すればよい。

そして、据付後の第５及び第６実施形態の太陽光発電パネル架台は、既述の第１〜第４実施形態と同様にベース部材３Ｅの全体が地中に埋設されているから、大きな風圧や地震の強い揺れを受けても、倒壊や部材連結部等の歪みを生じにくく、また架台下部の外観がすっきりして見栄えがよい。加えて、該ベース部材３Ｅが水平配置するＲＣ製厚板３７からなるため、垂直支柱２Ａ，２Ｂに加わる架台重量が該ベース部材３Ｅの板下面全体に分散して下の地盤Ｇに支承され、もって重量負荷による該ベース部材３Ｅの沈み込みを生じにくい上、板上面全体で上に載る土砂重量を受けるから、風圧による該ベース部材３Ｅの浮き上がりも生じにくく、且つＲＣ製厚板３７自体は強靱であるから、長期にわたって安定した強固な据付状態を維持できる。

第７実施形態の太陽光発電パネル架台では、図１１に示すように、ベース部材３Ｆが支柱立設位置において地盤Ｇを掘削した穴Ｈの底に打設されたコンクリート層３８からなるが、他の構成は前記第６実施形態と同様である。このコンクリート層３８からなるベース部材３Ｆの場合、前記第５及び第６実施形態におけるベース部材３ＥのＲＣ製厚板３７のように予め型枠等を用いて製作する必要がなく、また周辺施設の施工等で余ったコンクリートを穴Ｈ底に捨てる形で利用でき、それだけ施工コスト及び材料コストを低減できるという利点がある。

第８実施形態の太陽光発電パネル架台では、図１２に示すように、ＲＣ製厚板３７からなるベース部材３Ｅの周辺部に、Ｌ字形金具６１を介して複数本の抜止め杭６が取り付けられているが、他の構成は前記第５実施形態と同様である。なお、各Ｌ字形金具６１には、ＲＣ製厚板３７を下方から貫通するボルトＢとナットＮにより、該ＲＣ製厚板３７の周辺部上面側に水平片を固着すると共に、その垂直片に抜止め杭６の上部をボルトＢとナットＮで固着している。この場合、抜止め杭６により、該ベース部材３Ｅの風圧による浮き上がり防止作用がより大きくなるという利点がある。

第９実施形態の太陽光発電パネル架台では、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、前記第５実施形態と同様に、垂直支柱２Ａ，２ＢがＲＣ製厚板３７からなるベース部材３Ｅの中央部に取付金具４Ｃを介して立設されているが、該垂直支柱２Ａ，２Ｂの根元部の両側には、水平に平行配置する一対の角筒状の中空アルミ型材からなる支持バー７Ａ，７Ａが、長手方向中間位置で水平に貫通するボルトＢとナットＮによって固着されている。そして、両支持バー７Ａ，７Ａの両端部はＲＣ製厚板３７よりも外側へ張出し、その両端部に左右一対の矩形のＲＣブロック８Ａ，８Ａが各々ボルトＢとナットＮを介して２箇所で提げ持つ形で支持されており、これらＲＣブロック８Ａ，８Ａが両支持バー７Ａ，７Ａと共に地中に埋設されるようになっている。

第１０実施形態の太陽光発電パネル架台では、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、ＲＣ製厚板３７からなるベース部材３Ｅの中央部に、垂直支柱２Ａ，２Ｂが取付金具４Ｅを介して立設されると共に、ベース部材３Ｅの上側で水平配置する１本の角筒状の支持バー７Ｂが該取付金具４Ｅを介して長手方向中央位置で固着され、ベース部材３Ｅよりも外側へ張出した該支持バー７Ｂの両端部上に、各々矩形のＲＣブロック８Ｂ，８Ｂが各々ボルトＢとナットＮを介して支承されている。なお、各垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部には左右の対向側壁の切除による切欠部２１が形成され、この切欠部２１に支持バー７Ｂが嵌合している。また、取付金具４Ｅは、各々ボルトＢとナットＮによってＲＣ製厚板３７上に固着された一対のアングル材４４，４４からなり、両アングル材４４，４４にて各垂直支柱２Ａ，２Ｂの下端部を両側から挟んだ状態で，両アングル材４４，４４と垂直支柱２Ａ，２Ｂ及び支持バー７Ｂを貫通する下側２本のボルトＢ、ならびに両アングル材４４，４４及び垂直支柱２Ａ，２Ｂを貫通する上側１本のボルトＢにそれぞれナットＮを螺合緊締することにより、ベース部材３Ｅ及び支持バー７Ｂと垂直支柱２Ａ，２Ｂを一体に固着している。そして、これらＲＣブロック８Ｂ，８Ｂが支持バー７Ｂと共に地中に埋設されるようになっている。

上記第９及び第１０実施形態の太陽光発電パネル架台にあっては、ベース部材３ＥのＲＣ製厚板３７と共に支持バー７Ａ，７Ｂ及びＲＣブロック８Ａ，８Ｂが地中に埋設され、それだけ地中埋入面積が増大するから、前記第５〜第７実施形態の太陽光発電パネル架台に比較して、風圧による浮き上がりの防止作用と架台荷重による沈み込みの防止作用が更に増大するという利点がある。

なお、このような支持バーを介したＲＣブロックの取付形態としては、第９及び第１０実施形態のように位置方向に沿う支持バーによって左右一対のＲＣブロックを支持する形態の他、縦横に交叉配置する支持バーによって前後左右の４個のＲＣブロックを支持する形態等、支持バー及びＲＣブロックの数と支持構造が異なる種々の形態を採用できる。しかして、上記の浮き上がり及び沈み込み防止作用の増大効果は、主として用いたＲＣブロックの平面視での総面積に依存する。

第１１実施形態の太陽光発電パネル架台は、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、ＲＣ製厚板３７からなるベース部材３Ｅの中央部に垂直支柱２Ａ，２Ｂが取付金具４Ｃを介して立設され、このベース部材３Ｅの各角部近傍にＬ字形金具６１を介して計４本の抜止め杭６が取り付けられ、更に該垂直支柱２Ａ，２Ｂの下部に、左右方向に沿う１本の支持バー７Ｃと、前後方向に沿って平行配置する２本の支持バー７Ｄ，７Ｄとが各々長手方向中央部でボルトＢ及びナットＮによって固着されている。そして、支持バー７Ｃの両端部に左右一対のＲＣブロック８Ｃ，８Ｃが、支持バー７Ｄ，７Ｄの両端部に前後一対のＲＣブロック８Ｄ，８Ｄが、それぞれ２本のボルトＢとナットＮによってベース部材３Ｅの外側位置で提げ持ち状に支持されており、これらＲＣブロック８Ｃ，８Ｄが支持バー７Ｃ，７Ｄと共に地中に埋設されるようになっている。

この第１１実施形態の太陽光発電パネル架台にあっては、ＲＣ製厚板３７からなるベース部材３Ｅの周囲に設けた４本の抜止め杭６に加え、支持バー７Ｃ，７Ｄによって支持された前後左右の４個のＲＣブロック８Ｃ，８Ｄを有するから、上記の浮き上がり及び沈み込み防止作用が非常に大きく、長期にわたって極めて安定した強固な据付状態を維持できるという利点がある。

本発明の太陽光発電パネル架台では、左右の垂直支柱間ならびに前後の垂直支柱間に、補強用として梁材やブレースを架設してもよく、その梁材を垂直支柱の根元間に橋架して地中埋設される地中梁としてもよい。また、架台フレーム１における縦桟１１と横桟１２との上下関係は、図１及び図８に示す実施形態とは逆であってもよい。一方、架台フレーム１の傾斜角度は、実施形態で例示した１０°に限らず、例えば２０°や３０°等、設置場所の周辺状況や緯度による受光効率等を勘案して適宜設定すればよい。更に、架台フレーム１の前後方向について、実施形態では前後２本の垂直支柱２Ａ，２Ｂにて支持しているが、該架台フレーム１の前後幅が大きい場合は中間一か所又は複数箇所に垂直支柱を設けてもよい。その他、本発明においては、地中埋設するベース部材の形態及びサイズ、該ベース部材に垂直支柱を立設させるための取付構造、その取付部に用いる取付金具の形態、部材相互の固着手段、太陽光発電パネルＰの傾斜方向に沿う配列枚数等、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
２Ａ，２Ｂ 垂直支柱
３Ａ〜３Ｆ ベース部材
３１〜３６ バー
３７ ＲＣ製厚板
３８ コンクリート層
４Ａ〜４Ｅ 取付金具
４０ 長孔
４２ 底壁部
４３ 垂直壁部
６ 抜け止め杭
７Ａ〜７Ｄ 支持バー
８Ａ〜７Ｄ ＲＣブロック
Ｂ ボルト
Ｇ 地盤
Ｈ 穴
Ｎ ナット
Ｐ 太陽光発電パネル

Claims (14)

1. 太陽光発電パネルを支承する架台フレームを少なくとも前部及び後部の左右複数箇所で支持する垂直支柱と、各垂直支柱に対置するベース部材とを備え、各ベース部材上に各垂直支柱が立設されると共に、該ベース部材の全体が垂直支柱の下部と共に地中に埋設されてなる太陽光発電パネル架台。
2. 前記ベース部材が中空アルミ型材からなる複数本のバーを組み付けた枠体である請求項１に記載の太陽光発電パネル架台。
3. 前記ベース部材は、３本の平行配置した下部バーと、これら下部バーの両端部上に各々橋架して各下部バーにボルト止めされた２本の上部バーとからなる平面視略日の字形の枠体からなり、前記垂直支柱が前記平行配置の中央に位置する下部バー上に取付金具を介して立設されてなる請求項２に記載の太陽光発電パネル架台。
4. 前記ベース部材は、中央に取付金具を介して前記垂直支柱が立設される１本のバーの両端に、２本のバーが各々中間部でボルト止めされた平面視略Ｈ形の枠体からなる請求項２に記載の太陽光発電パネル架台。
5. 前記ベース部材は、２本のバーが交叉部でボルト止めされた平面視十字形の枠体からなり、両バーが前記垂直支柱の根元部にボルト止めされてなる請求項２に記載の太陽光発電パネル架台。
6. 前記ベース部材は、水平配置した中空アルミ型材からなる１本のバーであり、該バーの中央位置に前記垂直支柱が立設されてなる請求項１に記載の太陽光発電パネル架台。
7. 前記ベース部材は、水平配置するＲＣ製厚板からなり、該ＲＣ製厚板の中央部に取付金具を介して前記垂直支柱が立設されてなる請求項１に記載の太陽光発電パネル架台。
8. 前記ＲＣ製厚板の周辺部に上部を固着した複数本の抜止め杭を有してなる請求項７に記載の太陽光発電パネル架台。
9. 前記ＲＣ製厚板の中央部に立設された垂直支柱の根元部に、水平配置した中空アルミ型材からなる支持バーがボルト止めされ、前記ＲＣ製厚板よりも外側へ張出した該支持バーの両端部にＲＣブロックが取り付けられ、これら支持バー及びＲＣブロックが地中に埋設されてなる請求項７又は８に記載の太陽光発電パネル架台。
10. 平行配置した２本の支持バーによって両側一対のＲＣブロックが支持されてなる請求項９に記載の太陽光発電パネル架台。
11. １本の支持バーによって両側一対のＲＣブロックが支持されてなる請求項９に記載の太陽光発電パネル架台。
12. 互いに交叉配置する複数本の前記支持バーを備え、その一方向に沿う支持バーの両端部と他方向に沿う支持バーの両端部とに、それぞれＲＣブロックが取り付けてなる請求項９に記載の太陽光発電パネル架台。
13. 前記ベース部材は、支柱立設位置の地盤を掘削した穴底に打設されたコンクリート層からなる請求項１に記載の太陽光発電パネル架台。
14. 前記取付金具は、底壁部から立ち上がる一対の垂直壁部に上下方向の長孔を備え、その底壁部において前記ベース部材にボルト止めされると共に、両垂直壁部間に嵌合した前記垂直支柱の下端部を該長孔を通して貫通するボルトとナットによって止着してなる請求項３，４，７のいずれかに記載の太陽光発電パネル架台。

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