JP2016116264A - 太陽光発電パネル架台 - Google Patents

Abstract

【課題】パネル構体を一本の支柱で支える構成の太陽光発電パネル架台として、パネル構体の支持強度及び架台全体の強度が大きく、受光面積の広い大型のパネル構体であっても、強風時の風圧や地震の揺れに充分に抗して優れた耐久性を発揮し得るものを提供する。【解決手段】前後傾斜方向に沿う複数本の縦桟材１１と左右水平方向に沿う複数本の横桟材１２とが各交叉位置で連結されて格子状のパネル受け枠１を形成し、パネル受け枠１が中央部で角筒状の中空アルミ型材よりなる１本の支柱２によって支持され、支柱２の根元側とパネル受け枠１の前後各複数箇所との間に、前後各複数本の中空アルミ型材からなる支持ステイ３が上端連結金具４Ａ及び下端連結金具５Ａを介して架設され、パネル受け枠１上に複数枚の太陽光発電パネルＰが平面的に取り付けられてなる。【選択図】図２

Description

本発明は、複数枚の太陽光発電パネルを取り付けたパネル受け枠を一本の支柱で支承する構成で、特に受光面積が広い大型用に適した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、太陽電池を利用した太陽光発電システムが急速に普及しており、大きな発電量を得るために複数枚の太陽光発電パネル（太陽電池モジュール）を縦横に平面的に並べた太陽電池アレイが一般化し、更にはメガソーラーやギガソーラーとして多数基の太陽電池アレイを並設した大規模太陽光発電施設も増加しつつある。ところが、これら太陽光発電施設では、発電システムとしての経済性に見合うために、少なくとも数十年といった長期間にわたる安定した継続稼働を前提として、風雨や地震の揺れ等に耐え得る優れた強度及び耐久性を確保して、且つ発電効率をできるだけ高め、また設備コスト、施工コスト、稼働コスト、保全コスト等を可及的に低減する必要がある。

従来より、太陽光発電パネル架台として、複数本の縦桟及び横桟を格子状に連結したパネル受け枠を前後左右の支柱で支承し、そのパネル受け枠上に複数枚の太陽光発電パネルを縦横に配列して取り付けた構造が汎用されている。そして、左右方向に長く連続する大型の架台では前後の支柱が左右方向一定間隔置きに配置され、また前後にも長い形態では前後方向の中間部にも支柱を配置している（例えば、特許文献１の図１）。しかるに、架台フレームを前後左右の支柱で支承する構造では、これら支柱の基礎部分の高さを合わせるのに多大な労力と時間を費やして施工能率が悪く、施工コストも高く付く上、地盤の部位によって施工後の経時的な沈下度合に差が出るため、架台の歪みや破損、傾き、ガタツキ等を生じ易く、その補修作業にも多くの手間を要するといった難点があった。

一方、パネル受け枠と太陽光発電パネルからなるパネル構体の中央部を一本の支柱で支える構成も知られている（例えば、特許文献２の図１、特許文献３の図１，２）。しかるに、従来における一本支柱の太陽光発電パネル架台は、構造的に架台全体としての強度に乏しいため、強風時の風圧や地震の揺れに抗する上で、用途的にパネル構体が小型で受光面積の狭いものに限られる。

実用新案登録第３１７１８２４号公報（図１） 特開２０１３−１４９８３１号公報（図１） 特開２０１３−２３８０１０号公報（図１，図２）

本発明は、上述の事情に鑑みて、パネル構体を一本の支柱で支える構成の太陽光発電パネル架台として、パネル構体の支持強度及び架台全体の強度が大きく、受光面積の広い大型のパネル構体であっても、強風時の風圧や地震の揺れに充分に抗して優れた耐久性を発揮し得るものを提供することを主たる目的としている。

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、前後傾斜方向に沿う複数本の縦桟材１１と左右水平方向に沿う複数本の横桟材１２とが各交叉位置で連結されて格子状のパネル受け枠１を形成し、該パネル受け枠１が中央部で角筒状の中空アルミ型材よりなる１本の支柱２によって支持されると共に、該支柱２の根元側とパネル受け枠１の前後各複数箇所との間に、前後各複数本の中空アルミ型材からなる支持ステイ３が上端連結金具４Ａ，４Ｂ及び下端連結金具５Ａ，５Ｂを介して架設され、パネル受け枠１上に複数枚の太陽光発電パネルＰが平面的に取り付けら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、パネル受け枠１の縦桟材１１及び横桟材１２が角筒状の中空アルミ型材からなり、その交叉下位側の桟材（縦桟材１１）の２本が支柱２の頂部両側に配置し、これら２本の各桟材１１の支柱対向位置に縦断面上向き開放コ字状の補強枠１３が外嵌され、両桟材１１，１１と支柱２とが該補強枠１３を介して当接すると共に、この当接位置でボルト連結されてなるものとしている。

請求項３の発明は、上記請求項１又は２の太陽光発電パネル架台において、支持ステイ３の上端部を連結するパネル受け枠１の桟材（横桟材１２）が、両側面に長手方向に連続する係止溝１２ａを備えた角筒状の中空アルミ型材からなり、上端連結金具４Ａは、両側上縁を係止部４０ａとする上向き開放コ字状の抱持枠部４０に、支持ステイ３の上端部を挟み込む挟持枠部４１が一体形成されてなり、桟材１２に対し、該抱持枠部４０を両係止部４０ａ，４０ａと両係止溝１２ａ，１２ａとの係合によって摺動自在に嵌合してねじ止めすると共に、挟持枠部４１とこれに挟んだ支持ステイ３の上端部とをボルト連結するように構成されてなる。

請求項４の発明は、上記請求項１又は２の太陽光発電パネル架台において、支持ステイ３の上端部を連結するパネル受け枠１の桟材（横桟材１２）が、両側面に長手方向に連続する係止溝１２ａを備えた角筒状の中空アルミ型材からなり、上端連結金具４Ｂは、基板部４２ａに両側上縁を係止部４２ｃとする上向き開放コ字状の抱持枠部４２ｂが一体形成されたベース部材４２と、基板部４３ａの下面側に円環部４３ｂが一体形成されたブラケット部材４３と、円筒部材４４と、円環部４５ａの外面側に挟持枠部４５ｂが一体形成された枢支部材４５とで構成され、桟材１２に対してベース部材４２の抱持枠部４２ｂを両係止部４２ｃ，４２ｃと両係止溝１２ａ，１２ａとの係合によって摺動自在に嵌合してねじ止めし、該ベース部材４２とブラケット部材４３の基板部４２ａ，４３ａ同士を接合してボルト連結すると共に、該ブラケット部材４３の円環部４３ｂに円筒部材４４を一端側が突出する状態に挿嵌してねじ止めし、該円筒部材４４の突出した一端側に枢支部材４５の円環部４５ａを外嵌する一方、この枢支部材４５の挟持枠部４５ｂとこれに挟んだ支持ステイ３の上端部とをボルト連結するように構成されてなる。

請求項５の発明は、上記請求項１〜４の太陽光発電パネル架台において、前側複数本の支持ステイ３が等しい前傾角度に設定されると共に、後側複数本の支持ステイ３が等しい後傾角度に設定されてなるものとしている。

請求項６の発明は、上記請求項５の太陽光発電パネル架台において、支柱２の前後両側面に上下方向に連続する奥広のガイド溝２１を備え、このガイド溝２１にスライド金具６が摺動自在で且つ離脱不能に挿嵌され、下端連結金具５Ａは、ベース部５０に挟持枠部５１が一体形成されてなり、そのベース部５０とスライド金具６とをボルト連結することにより、該スライド金具６と当該連結金具５Ａとの間でガイド溝２１の両側縁部２１ｂ，２１ｂを挟着して支柱２根元側に固定すると共に、挟持枠部５１に前側複数本又は後側複数本の支持ステイ３の下端部を一括して挟み込み、該挟持枠部５１と各支持ステイ３の下端部とをボルト連結するように構成されてなる。

請求項７の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの太陽光発電パネル架台において、支柱２の前後両側面に上下方向に連続する奥広のガイド溝２１を備え、このガイド溝２１にスライド金具６が摺動自在で且つ離脱不能に挿嵌され、前側及び後側の支持ステイ３が各々左右及び中央の３本からなり、下端連結金具５Ｂは、基板部５３ａに円環部５３ｂが一体形成されたブラケット部材５３と、円筒部材５４と、円環部５５ａの外面側に挟持枠部５５ｂが一体形成された一対の枢支部材５５，５５と、一対の帯板部材５６，５６とで構成され、ブラケット部材５３の基板部５３ａとスライド金具６とをボルト連結することにより、該スライド金具６と当該ブラケット部材５３との間でガイド溝２１の両側縁部２１ｂ，２１ｂを挟着して支柱２根元側に固定すると共に、該ブラケット部材５３の円環部５３ｂに円筒部材５４を両端側が突出する状態に挿嵌してねじ止めし、該円筒部材５４の突出した両側に両枢支部材５５，５５の円環部５５ａ，５５ａを各々外嵌し、両枢支部材５５，５５の挟持枠部５５ｂ，５５ｂの両側外面間にそれぞれ帯板部材５６を橋架し、両枢支部材５５，５５の挟持枠部５５ｂ，５５ｂ内に左右の各支持ステイ５３の下端部を各々挟み込んでボルト連結する一方、中央の支持ステイ５３の下端部を両帯板部材５６，５６間に挟み込んでボルト連結するように構成されてなる。

請求項８の発明は、上記請求項１〜７のいずれかの太陽光発電パネル架台において、パネル受け枠１の左右幅が２〜５ｍ、同前後幅が３〜６ｍ、支柱２の左右幅が１０〜２５ｃｍ、同前後幅が１５〜３０ｃｍであるものとしている。

次に、本発明の効果について図面を参照して具体的に説明する。請求項１の発明に係る太陽光発電パネル架台では、格子状のパネル受け枠１が中央部で角筒状の中空アルミ型材よりなる１本の支柱２によって支持されているが、該パネル受け枠１は支柱２の根元側との間に架設された前後各複数本の支持ステイ３によって前後各複数箇所でも支承されていることから、パネル構体１０の支持強度が大きく、加えて支柱２及び各支持ステイ３が中空アルミ型材からなって高剛性であるために架台全体の強度も大きく、受光面積の広い大型のパネル構体であっても、強風時の風圧や地震の揺れに充分に抗して優れた耐久性を発揮できる。また、この太陽光発電パネル架台は一本支柱であることから、能率よく低コストで施工できる上、施工後の地盤沈下による影響が少なく、不等沈下に起因した架台の歪みや破損、傾き、ガタツキ等を生じる懸念もない。

請求項２の発明によれば、パネル受け枠１における交叉下位側の桟材（縦桟材１１）の２本が支柱２の頂部両側に配置し、これら２本の各桟材１１が外嵌した補強枠１３を介して支柱２に当接し、この当接位置でボルト連結されているから、パネル受け枠１と支柱２との連結強度が大きい上、パネル受け枠１の桟材が角筒状の中空アルミ型材からなるため、該パネル受け枠１も高強度で且つ軽量となり、それだけ地震の揺れ等に強く耐久性がより向上する。

請求項３の発明によれば、支持ステイ３の上端連結金具４Ａは、パネル受け枠１の桟材（横桟材１２）に対して抱持枠部４０を摺動自在に且つ離脱不能に嵌合してねじ止めし、挟持枠部４１とこれに挟んだ支持ステイ３の上端部とをボルト連結するものであるから、該パネル受け枠１に対する支持ステイ３の連結位置を容易に調整して所望位置で固定できるという利点がある。

請求項４の発明によれば、支持ステイ３の上端連結金具４Ｂは、パネル受け枠１の桟材１２に対し、ベース部材４２の抱持枠部４２ｂを摺動自在に且つ離脱不能に嵌合してねじ止めし、該ベース部材４２にボルト連結したブラケット部材４３の円環部４３ｂに円筒部材を挿嵌してねじ止めし、この円筒部材４４の突出した一端側に枢支部材４５の円環部４５ａを外嵌し、該枢支部材４５の挟持枠部４５ｂとこれに挟んだ支持ステイ３の上端部とをボルト連結するものであるから、該パネル受け枠１に対する支持ステイ３の連結位置を容易に調整して所望位置で固定できることに加え、枢支部材４５が円筒部材４４に枢支されることで、パネル受け枠１に対する支持ステイ３の連結角度が可変であるから、該パネル受け枠１の傾斜角度の違いにも支障なく対応できるという利点がある。

請求項５の発明によれば、前側複数本の支持ステイ３の前傾角度と後側複数本の支持ステイ３の後傾角度がそれぞれ等しいことから、前側及び後側の各々複数個の上端連結金具４Ａ，４Ｂとして同じものを使用でき、もって部品の共通化で材料コストを低減できると共に、また前側複数本ならびに後側複数本の支持ステイの下端側が前方又は後方に対して揃った姿勢になるから、下端連結金具５Ａ，５Ｂを介した支柱２根元側に対する下端部の連結作業も容易になる。

請求項６の発明によれば、下端連結金具５Ａは、そのベース部５０を支柱２のガイド溝２１に挿嵌されたスライド金具６にボルト連結し、その挟持枠部５１に前側複数本又は後側複数本の支持ステイ３の下端部を一括して挟み込んでボルト連結するものであるから、その連結作業が容易であると共に、スライド金具６によって支持ステイ３の連結位置を容易に調整して所望位置で固定できるという利点がある。

請求項７の発明によれば、下端連結金具５Ｂは、ブラケット部材５３の基板部５３ａを支柱２のガイド溝２１に挿嵌されたスライド金具６にボルト連結し、該ブラケット部材５３の円環部５３ｂに円筒部材５４を挿嵌してねじ止めし、該円筒部材５４の突出した両側に両枢支部材５５，５５の円環部５５ａ，５５ａを各々外嵌し、両枢支部材５５，５５の挟持枠部５５ｂ，５５ｂの両側外面間にそれぞれ帯板部材５６を橋架し、両枢支部材５５，５５の挟持枠部５５ｂ，５５ｂ内に左右の各支持ステイ５３の下端部を各々挟み込んでボルト連結する一方、中央の支持ステイ５３の下端部を両帯板部材５６，５６間に挟み込んでボルト連結するものであるから、スライド金具６によって支持ステイ３の連結位置を容易に調整して所望位置で固定できることに加え、両枢支部材５５，５５及び両帯板部材５６，５６が円筒部材４４に枢支されることで、パネル受け枠１に対する３本の支持ステイ３の前後方向に沿う連結角度が可変であるから、該パネル受け枠１の傾斜角度の違いにも支障なく対応できるという利点がある。

請求項８の発明によれば、太陽光発電パネル架台として、パネル受け枠１が左右幅２〜５ｍで前後幅３〜６ｃｍ、支柱２が左右幅１０〜２５ｃｍで前後幅が１５〜３０ｃｍという大サイズであるが、パネル構体の支持強度及び架台全体の強度が大きく、強風時の風圧や地震の揺れに充分に抗して優れた耐久性を発揮し得るものが提供される。

本発明の第一実施形態に係る太陽光発電パネル架台の側面図である。 同太陽光発電パネル架台の太陽光発電パネル未装着状態での背面図である。 同太陽光発電パネル未装着状態での平面図である。 同太陽光発電パネル架台における支持ステイの上端部の連結状態を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は背面図である。 同太陽光発電パネル架台における支持ステイの下端部の連結状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＩ−Ｉ線の矢視断面図、（ｄ）は（ｃ）の仮想線円Ｏ内の拡大図である。 同太陽光発電パネル架台のパネル受け枠における縦桟材と横桟材の連結部を示す縦断側面図である。 同連結部の分解斜視図である。 同太陽光発電パネル架台におけるパネル受け枠と支柱との連結部を示す背面図である。 本発明の第二実施形態に係る太陽光発電パネル架台の側面図である。 同太陽光発電パネル架台における支持ステイの上端部とパネル受け枠との連結部を示し、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断側面図である。 同連結部の分解斜視図である。 同太陽光発電パネル架台における支柱の下部を示す正面図である。 同太陽光発電パネル架台における支持ステイの下端部と支柱との連結部を示す側面図である。 同支持ステイの下端部と支柱との連結部を示し、（ａ）は図１０のII−II線の矢視断面図、（ｂ）は（ａ）のIII−III線の矢視断面図である。 図１１のIV−IV線の矢視断面図である。

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。図１〜図８は第一実施形態、図９〜図１５は第二実施形態を示すが、両実施形態で共通する構成部分については同じ符号を付している。

第一実施形態の太陽光発電パネル架台は、図１及び図２に示すように、地盤Ｇに上部側を残して埋設した略直方体形状のコンクリート基礎Ｃ上に、角筒状の中空アルミ型材からなる１本の支柱３が下端側を該コンクリート基礎Ｃに埋入して垂直に立設され、該支柱３の頂部に矩形のパネル受け枠１が前方に低く傾斜した状態（図示は傾斜角度２０°）で支承されており、このパネル受け枠１上に太陽光発電パネルＰが取り付けられてパネル構体１０を構成している。そして、パネル受け枠１の前部側の左右及び中央の３カ所と支柱２の前面根元側との間、ならびに該パネル受け枠１の後部側の左右及び中央の３カ所と支柱２の後面根元側との間に、それぞれ角筒状の中空アルミ型材よりなる３本の支持ステイ３が、上端連結金具４Ａ及び下端連結金具５Ａを介して斜めに架設されている。

パネル受け枠１は、図３でも示すように、縦長角筒状の中空アルミ型材からなる前後傾斜方向に沿う４本の縦桟材１１と、同様の中空アルミ型材からなる左右水平方向に沿う５本の横桟材１２とが、縦桟材１１側を下位として各交叉位置で連結されて格子状をなし、その上に８枚の横長矩形の太陽光発電パネルＰが左右２列で前後４列に平面的に配置している。また、該パネル受け枠１の中央側２本の縦桟材１１，１１は、支柱２の頂部を挟むように接近して平行配置している。なお、このパネル受け枠１は、左右幅が２〜５ｍ、同前後幅が３〜６ｍという大きなサイズになっている。また、支柱２は、左右幅が１０〜２５ｃｍ、同前後幅が１５〜３０ｃｍと太く、コンクリート基礎Ｃの頂面からの高さが１〜２ｍに設定されている。

しかして、図１〜図３に示すように、前側３本の支持ステイ３は前方から２番目の横桟材１２に、後側３本の支持ステイ３は前方から４番目の横桟材１２に、それぞれ左右両端部と中央部で連結している。これにより、前側３本の支持ステイ３の前傾角度ならびに後側３本の支持ステイ３の後傾角度は、それぞれ等しくなっている。なお、図１の例示では、前側３本の支持ステイ３の前傾角度θ１が略４５°、後側３本の支持ステイ３の後傾角度θ２が略２８°になっている。

図４（ａ）に示すように、パネル受け枠１の交叉上位側の横桟材１２は、両側面に長手方向に連続する断面Ｌ字状の係止溝１２ａ，１２ａを有すると共に、上端から前後両側へ張出するパネル取付片１２ｂ，１２ｂが長手方向に連続して形成されており、各パネル取付片１２ｂ上に載置した太陽光発電パネルＰの周枠Ｆの下側の内向き突縁部Ｆａを貫通ボルトＢ１とナットＮ１によって固定している。そして、上端連結金具４Ａは、図４（ａ）（ｂ）においてパネル受け枠１の後部左側で代表して示すように、両側上縁が内向きにＬ字状に曲折した係止部４０ａをなす上向き開放コ字状の抱持枠部４０に、その両側から下方へ一対のくの字状の挟持片４１ａ，４１ｂを延設することで挟持枠部４１を一体形成しており、横桟材１２に対し、抱持枠部４０を各係止部４０ａと係止溝１２ａとの係合によって摺動自在に嵌合し、所定位置でトラステクスねじＳにてねじ止め固定すると共に、挟持枠部４１の挟持片４１ａ，４１ｂ間に各支持ステイ３の上端部を挟み込み、貫通ボルトＢ２とナットＮ２の螺合緊締によって連結している。

下端連結金具５Ａは、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、支柱２の左右幅に略対応する平板状のベース部５０に、同じ左右幅で上下一対のくの字状に曲折した挟持片５１ａ，５１ｂが一体に突設され、両挟持片５１ａ，５１ｂと該ベース部５０との間で挟持枠部５１を形成している。一方、支柱２の前後両側面の各左右方向中央部には、上下全長にわたって奥広の摺動ガイド溝２１が形成されており、この摺動ガイド溝２１にスライド金具６が摺動自在で且つ離脱不能に挿嵌されている。そして、下端連結金具５Ａは、該スライド金具６にベース部５０をボルト連結することにより、支柱２の根元側の所定高さに固定されると共に、挟持枠部５１に前側３本又は後側３本の支持ステイ３の下端部を一括して挟み込み、該挟持枠部５１の両挟持片５１ａ，５１ｂと各支持ステイ３とを連通する貫通ボルトＢ３とナットＮ３の螺合緊締によって連結している。

スライド金具６は、図５（ｄ）で詳細に示すように、帯状厚板部６ａの幅方向両側に縦断面Ｌ字形の係止条片６ｂが張出すると共に、帯状厚板部６ａの下面側に一対の平行な脚片６ｃ，６ｃが突設され、両脚片６ｃ，６ｃ間で下方に開く溝部６ｄを構成しており、支柱２の各摺動ガイド溝２１に対し、帯状厚板部６ａに穿設した上下２カ所の各ボルト挿通孔６ｅに予め溝部６ｄ側からボルトＢ４を挿通した状態で、各係止条片６ｂが該摺動ガイド溝２１の両側の係合溝２１ａに嵌入する形でスライド嵌合される。そして、下端連結金具５Ａは、該スライド金具６から突出している２本のボルトＢ４をベース部５０のボルト挿通孔５０ａに通し、その上から平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２を介してナットＮ４を螺合緊締することで、該ベース部５０と両係止条片６ｂ，６ｂとの間でガイド溝２１の両側縁部２１ｂ，２１ｂを挟着し、もって支柱２の所定高さに固定される。また、上下の各ボルトＢ３の左右両側では、固定強度を高めるために、トラステクスねじＳによってベース部５０を支柱２に止着している。なお、スライド金具６の溝部６ｄはボルトＢ４の頭部を回転不能とする幅に設定されている。

上端連結金具４Ａ及び下端連結金具４Ｂとしては、既述のように前側３本の支持ステイ３の前傾角度ならびに後側３本の支持ステイ３の後傾角度がそれぞれ等しいため、前側用ならびに後側用の各３個はそれぞれ同じものでよいが、該前傾角度と後傾角度は異なるから、前側用と後側用とでは挟持枠部４１，５１における両挟持片４１ａ，４１ｂ、５１ａ，５１ｂの屈曲角度が異なるものとなる。なお、上端及び下端連結金具４Ａ，４Ｂ、スライド金具６は、いずれもアルミ型材の切断短材にて形成されている。

パネル受け枠１の縦桟材１１と横桟材１２との連結は、図６に示すように、両縦桟材１１，１２の各交叉部において、下位側の縦桟材１１の上面に設けた奥広の摺動ガイド溝１４に挿嵌したスライド金具７と、横桟材１２に抱持させた抱持金具８とを利用して連結する。なお、縦桟材１１は、図７で示すように、左右両側面に長手方向に連続する縦断面逆Ｌ字状の係止溝１１ａを備え、内部が上下の仕切壁１１ｂ，１１ｃによって上下３空間に区割されている。

しかして、図７で明瞭に示すように、縦桟材１１の摺動ガイド溝１４は既述した支柱２の摺動ガイド溝２１と同様であり、またスライド金具７も該支柱２の摺動ガイド溝２１に挿嵌されるスライド金具６と同様である。すなわち、スライド金具７は、帯状厚板部７ａの幅方向両側に張出する係止条片７ｂ、該帯状厚板部７ａの下面側に突設された一対の脚片６ｃ，６ｃ、両脚片６ｃ，６ｃ間の溝部６ｄを備え、帯状厚板部７ａの両端近傍にボルト挿通孔７１が穿設されている。一方、抱持金具８は、やはりアルミ型材の切断短材からなり、スライド金具７に対応する長さの基板部８ａの中央側に、平行２条の挟持壁８１，８１を突設することによって上向き開放コ字状の抱持枠部８ｂを構成しており、両挟持壁８１，８１の上端に内向きに突出する縦断面Ｌ字形の係止片８１ａが形成され、基板部８ａの左右両側部にボルト挿通孔８２を有すると共に、各挟持壁８１の上部に一対のねじ挿通孔８３，８３が穿設されている。

両桟材１１，１２の連結に際しては、縦桟材１１の摺動ガイド溝１４に対し、スライド金具７の各ボルト挿通孔７１に溝部７ｄ側からボルトＢ５を挿通した状態で、各係止条片７ｂが該摺動ガイド溝１４の両側の係合溝部１４ａに嵌入する形で嵌合しておく。一方、抱持金具８は、両挟持壁部８１，８１の各係止片８１ａが横桟材１２の両側の各係止溝１２ａに係合する形で、該横桟材１２に摺動自在に嵌合させておき、連結位置まで移動させた上で、縦桟材１１側のスライド金具７から突出している２本のボルトＢ５を基板部８ａの各ボルト挿通孔８２に挿通し、その上から平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２を介してナットＮ５を螺合緊締することで、該基板部８ａと両係止条片７ｂ，７ｂとの間でガイド溝１４の両側縁部１４ｂ，１４ｂを挟着し、もって両金具７，８の連結と縦桟材１１への固定を行うと共に、抱持金具８の各ねじ挿通孔８３を通してトラステクスねじＳを横桟材１２の側壁部に螺刻貫通させることにより、抱持金具８を横桟材１２の所定位置に固定する。

パネル受け枠１と支柱２の頂部との連結は、図８に示すように、該パネル受け枠１における中央側２本の縦桟材１１，１１の各長手方向中央部に、鋼板を曲げ加工した縦断面上向き開放コ字状の補強枠１３を下方側から嵌合しておき、両縦桟材１１，１１を該補強枠１３を介して支柱２の頂部の左右両側に当接配置し、その当接部で長いボルトＢ６を両縦桟材１１，１１及び支柱２に水平に貫通させ、該ボルトＢに平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２を介してナットＮ６を螺合緊締する。なお、両縦桟材１１，１１を形成する中空アルミ型材は内側に上下の仕切壁１１ｂ，１１ｃを有することで高剛性である上、補強枠１３を介して支柱２にボルト止めするから、ナットＮ６の締付け力を大きくしても変形する懸念はなく、もって充分な連結強度を確保できる。

上記構成の太陽光発電パネル架台においては、格子状のパネル受け枠１が中央部で１本の支柱２によって支持されているが、該パネル受け枠１は支柱２の根元側との間に架設された前後各３本の支持ステイ３によって前後各３箇所でも支承されているから、パネル構体１０の支持強度が非常に大きい上、パネル受け枠１自体も縦桟材１１及び横桟材１２が角筒状の中空アルミ型材からなって高強度で且つ軽量であり、加えて支柱２及び各支持ステイ３も中空アルミ型材からなって高剛性であるために架台全体の強度も大きく、受光面積の広い大型のパネル構体１０であるにも関わらず、強風時の風圧や地震の揺れに充分に抗して優れた耐久性を発揮できる。また、この太陽光発電パネル架台は一本支柱であることから、能率よく低コストで施工できる上、施工後の地盤沈下による影響が少なく、不等沈下に起因した架台の歪みや破損、傾き、ガタツキ等を生じる懸念もない。

また、この第一実施形態の構成では、上端連結金具４Ａは、パネル受け枠１の横桟材１２に対して摺動自在に且つ離脱不能に嵌合する抱持枠部４０と、支持ステイ３の上端部を挟んでボルト連結する挟持枠部４１とが一体化したものであり、該パネル受け枠１に対する支持ステイ３の連結位置を容易に調整して所望位置で固定できるという利点がある。また、この上端連結金具４Ａは構造的に簡素で安価に製作できることに加え、実施形態のように前側３本の支持ステイ３の前傾角度と後側３本の支持ステイ３の後傾角度をそれぞれ等しくすることで、前側及び後側の各々３個の上端連結金具４Ａとして同じものを使用でき、もって部品の共通化で材料コストをより低減できる。更に、下端連結金具５Ａについても、ベース部５０に挟持枠部５１が一体形成された簡単な構造であるために安価に製作できる上、支柱２のガイド溝２１に挿嵌されたスライド金具６にボルト連結し、その挟持枠部５１に前側又は後側の３本の支持ステイ３の下端部を一括して挟み込んでボルト連結するものであるから、その連結作業が容易であると共に、スライド金具６によって支持ステイ３の連結位置を容易に上下調整して所望位置で固定できるという利点がある。

図９に示す第二実施形態の太陽光発電パネル架台は、パネル受け枠１に太陽光発電パネルＰを取り付けたパネル構体１０、支柱２、前後各３本の支持ステイ３よりなる基本構造は既述した第一実施形態と全く同様であるが、該第一実施形態における上端連結金具４Ａ及び下端連結金具５Ａに代えて、各々異なる上端連結金具４Ｂ及び下端連結金具５Ｂを用いている。

その上端連結金具４Ｂは、図１０及び図１１に示すように、基板部４２ａに両側上縁を係止部４２ｃとする上向き開放コ字状の抱持枠部４２ｂが一体形成されたベース部材４２と、基板部４３ａの下面側に円環部４３ｂが一体形成されたブラケット部材４３と、内側複数箇所（図示は４カ所）に長手方向に沿うビスホール４４ａを有する円筒部材４４と、円環部４５ａの外面側に挟持枠部４５ｂが一体形成された枢支部材４５とで構成されている。これらのベース部材４２、ブラケット部材４３、円筒部材４４、枢支部材４５は、いずれもアルミ型材の切断短材からなる。

しかして、上端連結金具４Ｂのベース部材４２は、パネル受け枠１の縦桟材１１と横桟材１２との連結に兼用されるものであり、その半部を用い、既述の第一実施形態において説明した抱持金具８と同様に、横桟材１２に対し、抱持枠部４５ｂを各係止片８１ａが横桟材１２の両側の各係止溝１２ａに係合する形で嵌合させておき、縦桟材１１の摺動ガイド溝１４に挿嵌したスライド金具７にボルト止めし、トラステクスねじＳによって横桟材１２の所定位置に止着される。なお、支持ステイ３の連結位置を除く縦桟材１１と横桟材１２との各交叉位置については、既述の第一実施形態で示した抱持金具８を利用して両桟材１１，１２を連結する。

パネル受け枠１に対して各支持ステイ３の上端側を連結するには、まずブラケット部材４３の円環部４３ｂに、円筒部材４４を一端側が突出する状態に挿嵌してトラステクスねじＳによって止着すると共に、その各ビスホール４４ａに他端側から通しボルトＢ７を挿通しておく。そして、上述の如く縦桟材１１と横桟材１２を連結しているベース部材４２の側方へ突出した半部を利用し、その基板部４２ａの下面側にブラケット部材４３の基板部４３ａを接合し、前後両側でボルトＢ８とナットＮ８によって両基板部４２ａ，４３ａを連結し、該ブラケット部材４３から突出している円筒部材４４の一端側に枢支部材４５の円環部４５ａを外嵌する。次いで、円筒部材５４の各ビスホール５４ａから突出している通しボルトＢ７の先端側に、径大の平座金Ｗ３を介してナットＮ８を螺合緊締することにより、枢支部材４５を平座金Ｗ３で係止して抜け止めすると共に、その挟持枠部４５ｂとこれに挟んだ支持ステイ３の上端部とを貫通ボルトＢ２とナットＮ２によって連結すればよい。

下端連結金具５Ｂは、図１２〜図１５に示すように、基板部５３ａに円環部５３ｂが一体形成されたブラケット部材５３と、内側複数箇所（図示は４カ所）に長手方向に沿うビスホール５４ａを有する円筒部材５４と、円環部５５ａの外面側にコ字状の挟持枠部５５ｂが一体形成された左右一対の枢支部材５５，５５と、一対の帯板部材５６，５６とで構成されている。なお、ブラケット部材５３、円筒部材５４、枢支部材５５は、いずれもアルミ型材の切断短材からなる。一方、支柱２は、既述の第一実施形態と同様に、前後両側面に奥広の摺動ガイド溝２１を備え、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、各摺動ガイド溝２１に既述同様にスライド金具６がその溝部６ｄ側から２本のボルトＢ４を貫通突出させた状態で挿嵌されている。

前側３本ならびに後側３本の支持ステイ３の下端側をそれぞれ支柱２に連結するには、まず下端連結金具５Ｂのブラケット部材５３の基板部５３ａにスライド金具６から突出したボルトＢ４を貫通させ、その上から平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２を介してナットＮ４を螺合緊締することにより、該スライド金具６と当該ブラケット部材５３との間でガイド溝２１の両側縁部２１ｂ，２１ｂを挟着して支柱２根元側に固定すると共に、図１５に示すように、該ブラケット部材５３の円環部５３ｂに円筒部材５４を両端側が突出する状態に挿嵌してトラステクスねじＳにて止着し、該円筒部材５４の突出した両側に両枢支部材５５，５５の円環部５５ａ，５５ａを各々外嵌する。次いで、円筒部材５４の各ビスホール５４ａに通しボルトＢ９を径大の平座金Ｗ３を介して挿通し、該円筒部材５４の他端側から突出した各通しボルトＢ９の先端部に径大の平座金Ｗ３を介してナットＮ９を螺合緊締することにより、各枢支部材５５を平座金Ｗ３で係止して抜け止めする。そして、円筒部材５４に枢着した両枢支部材５５，５５の挟持枠部５５ｂ，５５ｂの両側外面に、それぞれ帯板部材５６を橋架すると共に、両枢支部材５５，５５の挟持枠部５５ｂ，５５ｂ内に左右の各支持ステイ５３の下端部を各々挟み込み、その各支持ステイ５３と両帯板部材５６，５６と各枢支部材５５の挟持枠部５５ｂとを貫通ボルトＢ３とナットＮ３により連結する一方、中央の支持ステイ５３の下端部を両側にスペーサー板５７を介して両帯板部材５６，５６間に挟み込んで同様にボルト連結すればよい。

この第二実施形態の構成では、上端連結金具４Ｂの枢支部材４５が円筒部材４４に枢支されることで、パネル受け枠１に対する支持ステイ３の上端側の前後方向に沿う連結角度が可変であると共に、下端連結金具５Ｂの両枢支部材５５，５５及び両帯板部材５６，５６が円筒部材４４に枢支されることで、支柱２に対する３本の支持ステイ３の下端側の前後方向に沿う連結角度も可変であるから、同じ上端及び下端連結金具４Ｂ，５Ｂによって該パネル受け枠１の傾斜角度の違い、ならびに支持ステイ３の上下端の取付位置の違いに支障なく対応できるという利点がある。また、下端連結金具５Ｂは支柱２の摺動ガイド溝２１に挿嵌したスライド金具６にボルト止めするから、支柱２に対する支持ステイ３の下端側の連結位置を容易に上下調整して所望高さで固定できるという利点もある。

なお、上記第二実施形態の上端及び下端連結金具４Ｂ，５Ｂでは、円筒部材４４，５４に対する枢支部材４５，５５の抜け止め手段として、該円筒部材４４，５４のビスホール４４ａ，５４ａに挿通した通しボルトＢの頭部及びナットＮとの螺合部に介在させる平座金Ｗ３を利用しているが、円筒部材４４，５４にビスホール４４ａ，５４ａを利用して径大の端板をねじ止めする等、他の種々の抜け止め方式を利用できる。また、特に下端連結金具５Ｂの左右の枢支部材５５，５５は例示した帯板部材５６の橋架によって抜け止めされるから、円筒部材５４のビスホール５４ａを利用した抜け止めを省略できる。

本発明の太陽光発電パネル架台の支柱２を立設する基礎部分については、例示した半埋設型のコンクリート基礎Ｃに限らず、コンクリート製の置き基礎やコンクリート杭、スクリュー杭等、種々の形態のものを採用できる。また、本発明においては、パネル受け枠１の縦桟材１１及び横桟材１２の本数、支持ステイ３の本数、太陽光発電パネルＰの配設枚数、縦桟材１１及び横桟材１２と支柱２及び支持ステイ３の断面形状、縦桟材１１と横桟材１２との連結固定手段、パネル受け枠１に対する太陽光発電パネルＰの取付手段等、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 パネル受け枠
１１ 縦桟材
１２ 横桟材
１２ａ 係止溝
１３ 補強枠
２ 支柱
２１ 摺動ガイド溝
２１ｂ 側縁部
３ 支持ステイ
４Ａ，４Ｂ 上端連結金具
４０ 抱持枠部
４０ａ 係止部
４１ 挟持枠部
４２ ベース部材
４２ａ 基板部
４２ｂ 保持枠部
４２ｃ 係止部
４３ ブラケット部材
４３ａ 基板部
４３ｂ 円環部
４４ 円筒部材
４５ 枢支部材
４５ａ 円環部
４５ｂ 挟持枠部
５Ａ，５Ｂ 下端連結金具
５０ ベース部
５１ 挟持枠部
５３ ブラケット部材
５３ａ 基板部
５３ｂ 円環部
５４ 円筒部材
５５ 枢支部材
５５ａ 円環部
５５ｂ 挟持枠部
５６ 帯板部材
６ スライド金具
１０ パネル構体
Ｐ 太陽光発電パネル
Ｓ トラステクスねじ

Claims (8)

1. 前後傾斜方向に沿う複数本の縦桟材と左右水平方向に沿う複数本の横桟材とが各交叉位置で連結されて格子状のパネル受け枠を形成し、該パネル受け枠が中央部で角筒状の中空アルミ型材よりなる１本の支柱によって支持されると共に、該支柱の根元側とパネル受け枠の前後各複数箇所との間に、前後各複数本の中空アルミ型材からなる支持ステイが上端連結金具及び下端連結金具を介して架設され、パネル受け枠上に複数枚の太陽光発電パネルが平面的に取り付けられてなる太陽光発電パネル架台。
2. パネル受け枠の縦桟材及び横桟材が角筒状の中空アルミ型材からなり、その交叉下位側の桟材の２本が前記支柱の頂部両側に配置し、これら２本の各桟材の支柱対向位置に縦断面上向き開放コ字状の補強枠が外嵌され、両桟材と支柱とが該補強枠を介して当接すると共に、この当接位置でボルト連結されてなる請求項１に記載の太陽光発電パネル架台。
3. 支持ステイの上端部を連結するパネル受け枠の桟材が、両側面に長手方向に連続する係止溝を備えた角筒状の中空アルミ型材からなり、
   前記上端連結金具は、両側上縁を係止部とする上向き開放コ字状の抱持枠部に、支持ステイの上端部を挟み込む挟持枠部が一体形成されてなり、前記桟材に対し、該抱持枠部を両係止部と前記両係止溝との係合によって摺動自在に嵌合してねじ止めすると共に、挟持枠部とこれに挟んだ支持ステイの上端部とをボルト連結するように構成されてなる請求項１又は２に記載の太陽光発電パネル架台。
4. 支持ステイの上端部を連結するパネル受け枠の桟材が、両側面に長手方向に連続する係止溝を備えた角筒状の中空アルミ型材からなり、
   前記上端連結金具は、基板部に両側上縁を係止部とする上向き開放コ字状の抱持枠部が一体形成されたベース部材と、基板部の下面側に円環部が一体形成されたブラケット部材と、円筒部材と、円環部の外面側に挟持枠部が一体形成された枢支部材とで構成され、前記桟材に対してベース部材の抱持枠部を両係止部と前記両係止溝との係合によって摺動自在に嵌合してねじ止めし、該ベース部材とブラケット部材の基板部同士を接合してボルト連結すると共に、該円筒保持部材の円環部に円筒部材を一端側が突出する状態に挿嵌してねじ止めし、該円筒部材の突出した一端側に枢支部材の円環部を外嵌する一方、この枢支部材の挟持枠部とこれに挟んだ支持ステイの上端部とをボルト連結するように構成されてなる請求項１又は２に記載の太陽光発電パネル架台。
5. 前側複数本の支持ステイが等しい前傾角度に設定されると共に、後側複数本の支持ステイが等しい後傾角度に設定されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の太陽光発電パネル架台。
6. 支柱の前後両側面に上下方向に連続する奥広のガイド溝を備え、このガイド溝にスライド金具が摺動自在で且つ離脱不能に挿嵌され、
   前記下端連結金具は、基板部に挟持枠部が一体形成されてなり、その基板部と前記スライド金具とをボルト連結することにより、該スライド金具と当該連結金具との間でガイド溝の両側縁部を挟着して支柱根元側に固定すると共に、挟持枠部に前側複数本又は後側複数本の前記支持ステイの下端部を一括して挟み込み、該挟持枠部と各支持ステイの下端部とをボルト連結するように構成されてなる請求項５に記載の太陽光発電パネル架台。
7. 支柱の前後両側面に上下方向に連続する奥広のガイド溝を備え、このガイド溝にスライド金具が摺動自在で且つ離脱不能に挿嵌され、
   前側及び後側の支持ステイが各々左右及び中央の３本からなり、
   前記下端連結金具は、基板部に円環部が一体形成されたブラケット部材と、円筒部材と、円環部の外面側に挟持枠部が一体形成された一対の枢支部材と、一対の帯板部材とで構成され、ブラケット部材の基板部と前記スライド金具とをボルト連結することにより、該スライド金具と当該ブラケット部材との間でガイド溝の両側縁部を挟着して支柱根元側に固定すると共に、該ブラケット部材の円環部に円筒部材を両端側が突出する状態に挿嵌してねじ止めし、該円筒部材の突出した両側に両枢支部材の円環部を各々外嵌し、両枢支部材の挟持枠部の両側外面間にそれぞれ帯板部材を橋架し、両枢支部材の挟持枠部内に左右の各支持ステイの下端部を各々挟み込んでボルト連結する一方、中央の支持ステイの下端部を両帯板部材間に挟み込んでボルト連結するように構成されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の太陽光発電パネル架台。
8. パネル受け枠の左右幅が２〜５ｍ、同前後幅が３〜６ｍ、支柱の左右幅が１０〜２５ｃｍ、同前後幅が１５〜３０ｃｍである請求項１〜７のいずれかに記載の太陽光発電パネル架台。

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