JP3162410U

JP3162410U - 太陽電池パネル支持構造体

Info

Publication number: JP3162410U
Application number: JP2010004139U
Authority: JP
Inventors: 久雄津田
Original assignee: 津田陽介
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2020-06-18

Abstract

【課題】簡単な構造により設置、移設、撤去が容易で、かつ、日常のメンテナンス作業を容易にするために太陽電池パネルが着脱自在な太陽電池パネル支持構造体を提供する。【解決手段】太陽電池パネル支持構造体は、太陽電池パネルの一端の外枠を支持するために、所定の傾斜角で傾斜するパネル支持部を太陽電池パネルとの対向面に備える第１の支持部材と、太陽電池パネルの他端の外枠を支持するために、パネル受け部を太陽電池パネルとの対向面に備える第２の支持部材と、太陽電池パネルが支持されるときに太陽電池パネルと第１の支持部材と第２の支持部材に囲まれた空間の側面を遮蔽するように配設される一対の側板とを備える。【選択図】図１

Description

本考案は、太陽電池パネルを取り付ける太陽電池パネル支持構造体に関する。

太陽電池パネルを地上に設置する場合や、建物の屋上、陸屋根などの上に設置する場合、太陽光発電モジュールの発電効率を上げるため、太陽に向かって所定の傾斜を設ける必要がある。通常、所定の傾斜は、太陽電池パネルを取り付ける架台を設置することにより実現されるが、架台は鉄やアルミニウム等のレールを組み合わせて設けられる。また、架台は、風等の風圧荷重で飛ばされたり転倒させられたりしないように架台取り付けのためのコンクリート基礎工事が必要とされる。

このように、従来、太陽電池パネルの設置にあたっては、架台用に別途基礎を設けることが一般的である。確かに、上記別途基礎工事を行えば、架台はしっかりと固定され、強風にも耐えられる。

特開平１１−１７７１１４号公報特開２００６−２１０６１３号公報

しかしながら、従来の架台には以下の問題があった。

第１の問題は、上述の基礎工事について、基礎の製作に部材を必要としまた工事期間も長くコストもかかることである。すなわち、地上基礎の場合の基礎は、地耐力を調査した上で、地震にも耐えられるようにコンクリートフーチング又はベタ基礎とし、十分な鉄筋を使用し強度を持たせることが必要である。また、屋上設置の場合は、コンクリート埋め込みL形アンカボルト又はケミカルアンカで架台を固定することが好ましいとされる。

第２の問題は、上述の基礎工事を行い、架台を固定すると、該架台の移動や撤去が困難であり、また太陽電池パネルの着脱が容易ではなく、メンテナンスを容易に行うことができないという問題があった。現在、太陽光発電システムについてはメンテナンスの必要性が十分に認知されておらず、また法的な義務付けもないことから、定期的な保守点検の実施がなされていないのが実情である。しかし、産業技術総合研究所によると、住宅用太陽電池システムを設置してから１０年以内に太陽電池パネルの交換をした比率が１３％に上ることを明らかにしている（「住宅用ＰＶシステムの保守の実態−ＰＶはメンテナンス・フリーなのか？−」／「第５回太陽光発電研究センター成果報告会」ポスターセッション、２００９年６月２２日〜２３日、日本科学未来館）。

保守については、太陽電池パネルの傾斜角が１０°以下では降雨による自浄効果が十分に得られないことがあり、太陽電池パネルのガラス面の下部や外枠周辺に汚れが残ることから清掃が必要であるとの指摘があった。また、鳥ふんが太陽電池パネルに付着した場合、鳥ふんには油分があるため、付着乾燥すると雨等では容易に溶けず、受光障害となり、この場合も清掃が必要である。さらに、鳥ふんと同様、積雪地帯における太陽電池パネル上の積雪も受光障害となり、積雪の除去は不可欠である。

以上の観点から、今後、太陽電池パネルの保守（メンテナンス）は不可避であるため、架台はメンテナンス作業の行いやすい構造であることが望まれる。

これらの問題を解決するため、特開２００３−６９０６２号公報や特開２００３−２２１９０６号公報は、太陽電池パネルを支持するホルダ部と、太陽電池パネルの周縁部の少なくとも一部に直接または間接に接触して、太陽電池パネルをホルダ部に押さえ付ける押さえ部材と、自重または自重との加算荷重により太陽電池パネルがパネル場所から動かないように安定させる基礎部とを、備える太陽電池パネル用架台を提案している。これにより、架台用に別途基礎を設けず、風荷重に耐え、かつ、容易に移設可能としている。しかし、これら架台１台の総重量は１８０〜２４０ｋｇと重く、建物の屋上等に持ち上げるためにはクレーン等で吊り上げる必要があり、設置、移設、撤去は容易とはいえない。

上記問題点に鑑み、本考案は、クレーン等で吊り上げる等の施工を不要とし、簡単な構造により、設置、移設、撤去が容易な太陽電池パネル支持構造体を提供することを目的とする。また、本考案は、日常のメンテナンス作業を容易にするために太陽電池パネルが着脱自在な太陽電池パネル支持構造体を提供することを目的とする。

上記目的を達成させるために、本考案の太陽電池パネル支持構造体は、太陽電池パネルを所定の傾斜角で支持する太陽電池パネル支持構造体であって、太陽電池パネルの一端の外枠を支持するために、所定の傾斜角で傾斜するパネル支持部を太陽電池パネルとの対向面に備える第１の支持部材と、太陽電池パネルの他端の外枠を支持するために、パネル受け部を太陽電池パネルとの対向面に備える第２の支持部材と、太陽電池パネルが支持されるときに太陽電池パネルと第１の支持部材と第２の支持部材に囲まれた空間の側面を遮蔽するように配設される一対の側板とを備え、太陽電池パネルが着脱自在であることを特徴とする。

さらに、本考案の太陽電池パネル支持構造体は、前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材が前記太陽電池パネルを支持するときに、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材を張力によって係止するワイヤとターンバックルを備えることを特徴とする。

パネル支持部は、第１の支持部材の上面の前記太陽電池パネルとの対向面にわたって略L字断面で切欠されて形成され、パネル受け部は、前記第２の支持部材の上面の前記太陽電池パネルとの対向面にわたって略L字断面で切欠されて形成されることを特徴とする。また、パネル支持部は、第１の支持部材の上面の太陽電池パネルとの対向面にわたって１又は複数の凹み部として形成され、パネル受け部は、第２の支持部材の上面の太陽電池パネルとの対向面にわたって凹み部として形成されうる。凹み部は、略コの字断面又は略半円断面で形成されてよい。

なお、第１の支持部材及び第２の支持部材は、コンクリートからなることが好ましい。また、第１の支持部材及び第２の支持部材は、底面に高摩擦緩衝材を備えうる。

本考案の太陽電池パネル支持構造体によれば、太陽電池パネルが着脱自在であるため、日常の保守が容易となる。

本考案の太陽電池パネル支持構造体によれば、汎用コンクリートブロックと側版により太陽電池パネルを固定支持できるため、材料費用及び設置費用が大幅に安価とすることができる。

また、本考案の太陽電池パネル支持構造体によれば、構造が簡単であるため、設置、移設または撤去が容易となる。ひいては、設計期間の短縮を図ることが可能になる。

さらに、本考案の太陽電池パネル支持構造体によれば、太陽電池パネルの長手方向の長さや傾斜角に基づいて支持部材間の距離を調整することで、種々の長さ及び／又は幅の太陽電池パネルの設置に対応することができる。

またさらに、本考案の太陽電池パネル支持構造体によれば、第１の支持部材と第２の支持部材に配設される側板が、該太陽電池パネル支持構造体の側面に対する風防板として機能するとともに、太陽電池パネルを側部から締付け固定する機能を有するので、太陽電池パネル支持構造体の強度ならびに安定性を高める。また、第１の支持部材と第２の支持部材との間にワイヤとターンバックルを配設し、ターンバックルによりワイヤの張力を調節することで太陽電池パネルが風により太陽電池パネル支持構造体から外れることを防止することができる。

本考案に係る太陽電池パネル支持構造体の一例を示す概念図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。図１に係る太陽電池パネル支持構造体について、（ａ）は模式的に示す側面図であり、（ｂ）は、第１の支持部材と第２の支持部材との間にワイヤ及びターンバックルを備える構造を示す図である。図２の太陽電池パネル支持構造体に係る第１の支持部材を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第１の支持部材の側面の構造を示す側面図、（ｃ）は第１の支持部材に側板を取り付けた状態を示す側面図である。図２の太陽電池パネル支持構造体に係る第２の支持部材を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第２の支持部材の側面の構造を示す側面図、（ｃ）は第２の支持部材に側板を取り付けた状態を示す側面図である。本考案に係る、別の実施形態の太陽電池パネル支持構造体を示す図であり、（ａ）は太陽電池パネル支持構造体の全体を示す側面図、（ｂ）は第１の支持部材の側面の構造を示す側面図、（ｃ）は複数の凹み部を有する第１の支持部材の側面を示す側面図、（ｄ）は第２の支持部材の側面の構造を示す側面図である。図５に係る第１の支持部材および第２の支持部材の変形形態を示す側面図で、（ａ）は第１の支持部材の側面の構造、（ｂ）は第２の支持部材の側面の構造をそれぞれ示す図である。本考案に係る、複数の太陽電池パネルを並置した太陽電池パネル支持構造体を示す図であり、（ａ）は模式的な概念図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。各図において、同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は、本考案を理解するために誇張して表現している場合もあり、必ずしも縮尺どおり精緻に表したものではないことに留意されたい。なお、本考案は下記に示される実施の形態に限られるものではない。

実施例１を図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、太陽電池パネル２の受光面の傾斜が下った方を前方として説明する。

図１は、本考案に係る太陽電池パネル支持構造体１を示す概念図である。通常、太陽電池パネル２は長方形の形状であり、太陽電池パネル２の長手方向が上下になるように架台に取り付ける場合を縦置きと呼び、長手方向が左右に取り付ける場合を横置きと呼ぶ。図１のとおり、実施例１では太陽電池パネル２は縦置きに設置されている。しかし、本考案において、太陽電池パネル２は縦置きに限定するものではなく、例示的に示していることに留意されたい。したがって、横置きに設置されてもよい。

図１（ａ）によると、太陽電池パネル２は、該外枠の四方の隅がそれぞれ第１の支持部材３及び第２の支持部材４に支持され、所定の傾斜角をもって支持されている。また、太陽電池パネル２と、第１の支持部材３と第２の支持部材４に囲まれた空間の側面を遮蔽するように、側板５が配設されている。なお、図１（ｂ）に示されるとおり、太陽電池パネル支持構造体１の他方の側面にも側板５が配設される（図１（ａ）には示されない）。

図１（ｂ）によると、太陽電池パネル２は、第１の支持部材３と第２の支持部材４のそれぞれのパネル支持部に据え置く状態で支持される。そして、配設される一対の側板５は、矢印の方向にそれぞれ第1の支持部材３と第2の支持部材４と太陽電池パネル２の外枠とを挟持固定する。

太陽電池パネル支持構造体１は、第１の支持部材３及び第２の支持部材４の自重により荷重を得る。第１の支持部材３及び第２の支持部材４は、軽量コンクリート等のコンクリートブロックが好ましいが、これに限定されない。

図２を参照する。図２（ａ）は、本考案に係る太陽電池支持構造体１を示す図１の側面図であり、図２（ｂ）は、第１の支持部材３と第２の支持部材４との間にワイヤ６ａ、６ｂと該ワイヤ６ａ、６ｂ間に介在させるタンーンバックル７を備える構造を示す図である。

図２（ａ）において、太陽電池パネル２の外枠の一方は、後述するとおり、第１の支持部材３の上面前部に形成されるパネル支持部３ａに支持され、太陽電池パネル２の外枠の他方は、第２の支持部材４のパネル受け部４ａに支持される。また、前述したとおり、太陽電池パネル２と、第１の支持部材３と第２の支持部材４に囲まれた空間の側面を遮蔽するように、側板５が第１の支持部材３と第２の支持部材４とに固定される。図２（ａ）において、本考案に係る太陽電池支持構造体１の片側の側面を示しているが、反対側にも側板５が配設されている。図１（ｂ）で述べたとおり、配設された一対の側板５は、第１の支持部材３と第２の支持部材４と太陽電池パネル２の外枠とを挟持固定する。

図２（ｂ）を参照する。図２（ｂ）によると、ワイヤ６ａ、６ｂの一端が第１の支持部材３又は第２の支持部材４の一部の箇所に係止し、他端がターンバックル７に連結している。この構造により、太陽電池パネル２を第１の支持部材３と第２の支持部材４とに支持したときに、ターンバックル７によりワイヤ６ａ、６ｂの張力が調整されて太陽電池パネル支持構造体１の安定性を向上させることができる。後述するとおり、図７に示す複数の太陽電池パネル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを並置するような場合に、図２（ｂ）の構造は好適である。なお、ここではターンバックル７を使用しているが、ワイヤ６ａ、６ｂの張力を調整可能な部材であればよい。

図３を参照する。図３は、太陽電池パネル支持構造体１に係る第１の支持部材３を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第１の支持部材３の側面の構造を示す側面図、（ｃ）は第１の支持部材３に側板５を取り付けた状態を示す側面図である。

図３（ａ）は、第１の支持部材３を模式的に示す斜視図である。太陽電池パネル２の外枠の一方は、第１の支持部材３の上面前部に形成されるパネル支持部３ａに支持される。

図３（ｂ）によると、第１の支持部材３の上面前部には、太陽電池パネル２の外枠の一方を支持するためのパネル支持部３ａが設けられている。パネル支持部３ａは、第１の支持部材３の上面前部にわたって、略L字断面で切欠されて形成されている。また、パネル支持部３ａで太陽電池パネル２の外枠の一方を支持すると、太陽電池パネル２の外枠の他方が、後述する第２の支持部材４のパネル受け部４ａに支持されるように、所定の傾斜角で傾斜している。第１の実施例においては略７°の傾斜角で実施されている。しかし、傾斜角は任意で所定の角度に定めることができる。なお、パネル支持部３ａに第１の支持部材３の上面前部を切削して形成されているが、第１の支持部材３の上面の全体が傾斜されるように形成されてもよい。

また、第１の支持部材３の側部には、孔３ｂが穿たれている。孔３ｂは、後述する締付部材８に対応する、例えばボルト螺合孔が好ましいがこれに限定されない。

図３（ｃ）を参照する。前述したとおり、第１の支持部材３に側板５が配設されるが、このとき、孔３ｂに相応する側板５の穴を介して締付部材８により側板５を第１の支持部材３に固定する。なお、側板５は、例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル、鉄、ステンレス等が好ましいが、防風用に好適であり、かつ太陽電池パネル支持構造体１の安定性を高める材質であればよい。締付部材８は、太陽電池パネル２を着脱自在にし、かつ、しっかり固定するため、ボルト等が好ましいがこれに限定されない。

図４を参照する。図４は、図２の太陽電池パネル支持構造体１に係る第２の支持部材４を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第２の支持部材４の側面の構造を示す側面図、（ｃ）は第２の支持部材４に側板５を取り付けた状態を示す側面図である。

図４（ａ）は、第２の支持部材４を模式的に示す斜視図である。前述したとおり、太陽電池パネル２の外枠の一方が第１の支持部材３の上面前部に形成されるパネル支持部３ａに支持されると、太陽電池パネル２の外枠の他方は、第２の支持部材４の上面背部に形成されるパネル受け部４ａに支持される。

図４（ｂ）を参照すると、第２の支持部材４の上面背部には、太陽電池パネル２の外枠の他方を支持するためのパネル受け部４ａが設けられている。パネル受け部４ａは、第２の支持部材４の上面背部にわたって、略L字断面で切欠されて形成されている。また、第１の支持部材３の孔３ｂと同様に、第２の支持部材４の側部には孔４ｂが穿たれている。

図４（ｃ）を参照する。第１の支持部材３の場合と同様に、第２の支持部材４の孔４ｂに相応する側板５の穴を介して締付部材８により側板５を第２の支持部材４に固定する。

なお、太陽電池パネル支持構造体１の安定性を高めるために、第１の支持部材３及び第２の支持部材４は、底面にゴムや低硬度エラストマ等の高摩擦緩衝材を装着してもよい。また、図には示していないが、第１の支持部材３及び第２の支持部材４のそれぞれの上面に金具を配設し、太陽電池パネル２の外枠を締め付け固定することにより、太陽電池パネル支持構造体１の安定性を高めることができる。

実施例２は、実施例１とは別の実施形態であり、図５を参照して説明する。図５は、本考案に係る、別の実施形態の太陽電池パネル支持構造体２１を示す図であり、（ａ）は太陽電池パネル支持構造体２１の全体を示す側面図、（ｂ）は第１の支持部材２３の側面の構造を示す側面図、（ｃ）は複数の凹み部２４ａを有する第１の支持部材２３の側面を示す側面図、（ｄ）は第２の支持部材２４の側面の構造を示す側面図である。

図５（ａ）によると、本考案に係る、実施例２の太陽電池パネル支持構造体２１は、所定の傾斜角で太陽電池パネル２２を収容する凹み部２３ａを形成する第１の支持部材２３と、太陽電池パネル２２の他端の外枠を収容する凹み部２４ａを形成する第２の支持部材２４と、太陽電池パネル２２が支持されるときに、太陽電池パネル２２と、第１の支持部材２３と第２の支持部材２４に囲まれた空間の側面を遮蔽するように配設される側板２５と、を備える。

図５（ｂ）に示すように、第１の支持部材２３の前面には、太陽電池パネル２２の外枠の一方を支持するためのパネル支持部２３ａが設けられている。パネル支持部２３ａは、第１の支持部材２３の前面にわたって、略コの字断面で切欠された凹み部として形成されている。また、パネル支持部２３ａで太陽電池パネル２２の外枠の一方を支持すると、太陽電池パネル２２の外枠の他方が、後述する第２の支持部材２４のパネル受け部２４ａに支持されるように、所定の傾斜角で傾斜している。第２の実施例において略７°の傾斜角で実施されている。しかし、傾斜角は任意で所定の角度に定めることができる。なお、図５（ｃ）に示すように、凹み部は、１つに限らず、複数形成されてもよい。すなわち、傾斜角の異なるパネル支持部２３０ａ、２３１ａ、２３２ａを複数に有することにより、傾斜角を変更することができる。

図５（ｄ）を参照すると、第２の支持部材２４の背面には、太陽電池パネル２２の外枠の他方を支持するためのパネル受け部２４ａが設けられている。パネル受け部２４ａは、第２の支持部材２４の背面にわたって、略コの字断面で切欠された凹み部として形成されている。また、第１の支持部材２３の孔２３ｂと同様に、第２の支持部材２４の側部には孔２４ｂが穿たれている。

次に、図６を参照して、実施例２の他の構成例を説明する。

図６は、図５に係る第１の支持部材３３および第２の支持部材３４の変形形態を示す側面図で、（ａ）は第１の支持部材３３の側面の構造、（ｂ）は第２の支持部材３４の側面の構造をそれぞれ示す図である。

図６（ｂ）によると、第１の支持部材３３の前面には、太陽電池パネル３２の外枠の一方を支持するためのパネル支持部３３ａが設けられている。パネル支持部３３ａは、第１の支持部材３３の前面にわたって、略半円断面で切欠された凹み部として形成されている。また、パネル支持部３３ａで太陽電池パネル３２の外枠の一方を支持すると、太陽電池パネル３２の外枠の他方が、後述する第２の支持部材３４のパネル受け部３４ａに支持されるように、所定の傾斜角で傾斜している。この変形形態に係る第１の支持部材３３においては、傾斜角を変更することができる。

図６（ｃ）を参照すると、第２の支持部材３４の背面には、太陽電池パネル３２の外枠の他方を支持するためのパネル受け部３４ａが設けられている。パネル受け部３４ａは、第２の支持部材３４の背面にわたって、略半円断面で切欠された凹み部として形成されている。また、第１の支持部材３３の孔３３ｂと同様に、第２の支持部材３４の側部には孔３４ｂが穿たれている。この変形形態に係る第２の支持部材３４においては、第１の支持部材３３の傾斜角の変更に対応することができる。

最後に実施例３を図７を用いて説明する。

図７は、本考案に係る、複数の太陽電池パネル１２を並置した太陽電池パネル支持構造体１００を示す図であり、（ａ）は模式的な概念図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。

図７（ａ）に示す太陽電池パネル支持構造体１００は、基本的に図１に示す太陽電池パネル支持構造体１を４基並置したものであるが、並置の数は４基に限定されず、太陽電池パネル支持構造体１００を設置する場所の広さに対応して決定してよい。

図７（ｂ）において、側板１５ａ、１５ｂは黒く塗りつぶされているが、説明の便宜のためである。図７（ｂ）によると、太陽電池パネル支持構造体１００は一対の側板１５ａ、１５ｂを備えるが、側板１５を４枚の太陽電池パネル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの各パネル間に配設してもよい。すなわち、側板１５の配設する数を増設すれば、太陽電池パネル支持構造体１００の安定度は高まる。

以上、本考案に係る太陽電池パネル支持構造体における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本考案の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

本考案の太陽電池パネル支持構造体は、１または複数枚の太陽電池パネルを設置固定するための部材として利用することができる。太陽電池パネルの種類は問わず、広く適用できる汎用性を有する。

１、２１、３１太陽電池パネル支持構造体
２、１２、２２、３２太陽電池パネル
３、１３、２３、３３第１の支持部材
４、１４、２４、３４第２の支持部材
３ａ、２３ａ、３３ａパネル支持部
４ａ、２４ａ、３４ａパネル受け部
５、１５側板
６ａ、６ｂワイヤ
７ターンバックル

Claims

太陽電池パネルを所定の傾斜角で支持する太陽電池パネル支持構造体であって、
前記太陽電池パネルの一端の外枠を支持するために、前記所定の傾斜角で傾斜するパネル支持部を前記太陽電池パネルとの対向面に備える第１の支持部材と、
前記太陽電池パネルの他端の外枠を支持するために、パネル受け部を前記太陽電池パネルとの対向面に備える第２の支持部材と、
前記太陽電池パネルが支持されるときに前記太陽電池パネルと前記第１の支持部材と前記第２の支持部材に囲まれた空間の側面を遮蔽するように配設される一対の側板と、
を備え、前記太陽電池パネルが着脱自在であることを特徴とする太陽電池パネル支持構造体。
さらに、前記太陽電池パネルが支持されるときに、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とを張力によって係止するワイヤと、該ワイヤの張力を調整するターンバックルとを備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル支持構造体。
前記パネル支持部は、前記第１の支持部材の上面の前記太陽電池パネルとの対向面にわたって略L字断面で切欠されて形成され、
前記パネル受け部は、前記第２の支持部材の上面の前記太陽電池パネルとの対向面にわたって略L字断面で切欠されて形成される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池パネル支持構造体。
前記パネル支持部は、前記第１の支持部材の前記太陽電池パネルとの対向面にわたって１又は複数の凹み部として形成され、
前記パネル受け部は、前記第２の支持部材の上面の前記太陽電池パネルとの対向面にわたって凹み部として形成される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池パネル支持構造体。
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の前記凹み部は、略コの字断面又は略半円断面で形成されることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池パネル支持構造体。
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は、コンクリートからなることを特徴とする請求項１ないし５に記載の太陽電池パネル支持構造体。
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は、底面に高摩擦緩衝材を備えることを特徴とする請求項１ないし６に記載の太陽電池パネル支持構造体。