JP3180791U

JP3180791U - 太陽光発電パネルの設置架台

Info

Publication number: JP3180791U
Application number: JP2012006492U
Authority: JP
Inventors: 誠今村; 多知男徳永
Original assignee: サングリーン・エコ事業協同組合
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2022-10-25

Abstract

【課題】施工から廃棄までのトータルコストが低廉、かつ廃棄時に部材を有効利用できる太陽光発電パネルの設置架台を提供する。
【解決手段】少なくとも1対の支柱部３ａ、３ｂと、これらの支柱部３ａ，３ｂを連結する桁部４ａ，４ｂとからなる門型支柱部５ａ，５ｂと、高さの異なる前記門型支柱部５ａ，５ｂ同士を連結すると共に、太陽光発電パネル２が傾斜して載置可能なパネル載置部６と、前記支柱部３ａ，３ｂと前記桁部４ａ，４ｂ、若しくは前記パネル載置部６とを連結する補強用アーム部７，７ｂとから構成し、前記支柱部３ａ，３ｂ、前記桁部４ａ，４ｂ、または前記パネル載置部６、または前記補強用アーム部７，７ｂのいずれか、又は全ての部材を木製とする。
【選択図】図１

Description

本考案は、太陽光を受けてそのエネルギーを電力に変換する太陽光発電パネルの設置架台に関する。

近年、化石燃料の消費に起因する地球環境問題の深刻化に伴い、住宅等の屋根上に太陽光発電パネルを設置し、クリーンな太陽エネルギーから直接電力を取り出す太陽光発電システムが注目されている。また、先の東北大地震に伴う原子力発電の事故により、我が国のエネルギー政策は、太陽エネルギーなどの再生可能エネルギーによる電力需給を目指し、再生可能エネルギーの固定価格買取制度へと転換され、太陽光発電に寄せる期待はさらに高くなっている。特に、休耕田や耕作放棄地を活用して太陽光発電パネルを設置する商業用太陽光発電施設、いわゆるメガソーラー事業が注目されている。このメガソーラー事業では、数千枚、もしくは数万枚の太陽光発電パネルが、敷地内に設置され、大容量の発電が可能とされている。

太陽光発電パネルは、照射効率が良い傾斜角度に配置させて太陽光を取り込むことで発電エネルギーを得るようにしたものであり、その架台は、照射効率を考慮した所定の傾斜角度に安定、かつ長期に保持することが必要である。また、太陽光による電力生成については、太陽受光面を大面積とした発電が必要であり、太陽光発電パネルを連設した状態で保持するという機能面から、大面積のパネル支持が可能な低コストの架台構造が求められる。例えば、構造を簡素化することで、コストを抑えた太陽光発電パネルの架台装置として、側面視が所要の勾配で傾斜した台形状で正面視がＵ字状に形成されたコンクリート製の架台装置（特許文献１参照）が先に提案されている。また例えば、現場施工性、設置費用や工期を抑制可能な太陽光発電パネル設置用架台として、固定基礎部と支柱部、並びに可動基礎部と支柱部が一体的に形成した太陽光発電パネル設置用架台（特許文献２参照）や、所定間隔で立設した複数のコンクリート製架台と、これらの架台間に掛け渡した太陽光発電パネル支持材とからなる支持構造により、部材点数を削減した太陽光発電パネル設置用架台（特許文献３参照）が先に提案されている。

実用新案登録第３１７８５８４号公報特開２０１２−１０４７５６号公報特開２００７−３５８４９号公報

しかしながら、特許文献１による太陽光発電パネルの架台装置は、コンクリート製のため自重が嵩み、設置、移設または撤去時に多大な労力を要するという問題があった。また、底壁は平坦に形成されているため、例えば起伏の激しい地面に設置する際には、整地する、もしくは別途に基礎や架台を設けて設置面を調整する必要があった。特許文献２による太陽光発電パネル設置用架台は、１つの架台で１枚の太陽光発電パネルを支持するため、メガソーラー事業などのように設置する太陽光発電パネルの枚数が多い場合、架台の設置に多大な労力を要するという問題があった。特許文献３による太陽光発電パネル設置用架台では、鋼材とコンクリートを用いており、製作から廃棄までのトータルコストが嵩むという問題があった。さらに廃材としての有効利用を行う場合は、再加工に化石燃料等のエネルギーを必要とし、環境問題の一因になるという問題がある。

本考案は、上記の問題点に鑑みなされたもので、施工から廃棄までのトータルコストが低廉、かつ廃棄時に部材を有効利用できる架台を提供することを目的とする。

このため本考案の太陽光発電パネルの設置架台は、少なくとも1対の支柱部と、これらの支柱部を連結する桁部とからなる門型支柱部と、高さの異なる前記門型支柱部同士を連結すると共に、太陽光発電パネルが傾斜して載置可能な複数のパネル載置部と、前記支柱部と前記桁部、若しくは前記パネル載置部とを連結する補強用アーム部とからなり、前記支柱部、前記桁部、前記パネル載置部、または前記補強用アーム部のいずれか、又は全ての部材が木製であることを第１の特徴とする。また、木材が宮崎県産の杉であることを第２の特徴とする。

以上のように構成した本考案の太陽光発電パネルの設置架台は、以下の優れた効果を有する。
（１）部材点数が少ないため、製作、搬送、組立、設置及び解体に要するコストを安価に抑えることができる。
（２）材料に木材を使用し、再加工性に優れているため、部材単位でのメンテナンスが容易であるうえに、部材単位での再利用も可能である。
（３）木材は曲げ応力に対して、変形しながら力を逃がすという弾力性をもつため、地震に柔軟に対応し高い耐久性を発揮する。
（４）木材はコンクリートや鋼材に比べて、塩分による強度低下などの影響を受けにくいため、塩害地域での設置が可能となる。
（５）宮崎県産の杉は油分を多く含み水をはじく特性をもち、部材自体の耐腐食性が高いため、架台の耐用年数が長い。

本考案に係る太陽光発電パネルの設置架台の一実施例を示す斜視図である。図１の太陽光発電パネルの設置架台のＡ−Ａ線断面図である。本考案に係る門型支柱部の構造を説明する分解斜視図である。図１の太陽光発電パネルの設置架台の施工例の一部省略した斜視図である。

以下、本考案を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は本考案に係る太陽光発電パネルの設置架台の一実施例を示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は本考案の門型支柱部の構造を説明する分解斜視図である。

図１、図２に示すように、本考案の太陽光発電パネルを設置する架台１は、複数の太陽光発電パネル２を傾斜させた状態で支持する架台の本体部分である。架台１は、一対の第１の支柱部３ａと、第１の桁部４ａとを連結して第１の門型支柱部５ａを構成し、第１の支柱部３ａより長い一対の第２の支柱部３ｂと第２の桁部４ｂとを連結して第２の門型支柱部５ｂを構成し、夫々の桁部の上部に設けられ第１の門型支柱部５ａと第２の門型支柱部５ｂを連結すると共に、太陽光発電パネル２を載置可能な複数のパネル載置部６とから構成される。各部材は予め工場等でプレカットされた角柱状の木材を使用しており、特に加工しやすく、曲げ応力に対して粘りの強い宮崎県産の飫肥杉を用いている。

図１、図２に示すように、所定の間隔を設けて配置された複数の直方体状の基礎８が設けられている。この基礎８の大きさや形状は、架台１の重量、及び太陽光発電パネル２の総重量のほか、風圧、地震などによる荷重を考慮して適宜設計されるものであり、その素材としては、例えば石材や鋼材などが使用できる。図２に示すように、本実施例では、基礎８の下半分が土中に埋設されており、角柱状の支柱部３ａ、３ｂの一端が基礎８と一体となって立設されている。好適には、基礎８にステンレス製の箱状体等の取付具を埋め込み、この取付具を介して支柱部３ａ、３ｂを立設すると良く、各支柱３ａ，３ｂの防食効果をさらに高めることが可能となる。第２の支柱部３ｂは、第１の支柱部３ａより部材長さを長くすることで、載置される太陽光発電パネルを傾斜した状態に保持することが可能となり、その部材長さは太陽光発電パネルの傾斜角度により、適宜決定される。

第１の桁部４ａ、第２の桁部４ｂは、図１、図２に示すように、角柱状の木材であり、長手方向が水平となるように配置して、各支柱部３ａ、３ｂに固定される。図３に示すように、第１の支柱部３ａは上部にホゾ穴３１が設けられている。第１の桁部４ａは長手方向端部に突出部４１が設けられており、この突出部４１をホゾ穴３１に差し込む、いわゆる胴差により第１の支柱部３ａと第１の桁部４ａとが接続し固定される。必要によっては第１の桁部４ａの下面側にボルトが入る程度の箱状開口（図示せず）を設け、その箱状開口からホゾ穴３１まで寸切ボルト（図示せず）を通してボルト締めすることで固定強さを増すことができる。このようにして、第１の桁部４ａと一対の第１の支柱部３ａを連結して第１の門型支柱部５ａが構成される。第２の桁部４ｂと一対の第２の支柱部３ｂも同様に連結して第２の門型支柱部５ｂが構成される。

図１、図２に示すように、第２の門型支柱部５ｂは、耐震荷重や風圧荷重に対する強度を保つために、第２の支柱部３ｂと第２の桁部４ｂの互いの側面に補強用アーム部７ｂがボルト等で固定され、第２の支柱部３ｂと第２の桁部４ｂとを連結している。この補強用アーム部７ｂは木製の角材を用いているが、例えば、鋼材や強化樹脂材などの円柱形、若しくは筒形状などいずれの形状でも使用することが可能であり、門型支柱部５ｂが桁部４ｂの長手方向に対する地震や風圧荷重に耐えられることができる材質及び形状であれば良い。また、図３に示すように、各支柱部３ａ、３ｂの上部と、各桁部４ａ，４ｂの上部に取付パイプ３２を設け、後述するパネル載置部６を連結する。

パネル載置部６は、図１、図２に示すように、角柱状の木材であり、前述した第１の門型支柱部５ａと第２の門型支柱部５ｂとの上部に複数設けられると共に、それぞれの門型支柱部５ａ、５ｂを連結している。図２、図３に示すように、各支柱部３ａ、３ｂの上部と、各桁部４ａ，４ｂの上部に取付パイプ３２が設けられており、この取付パイプ３２が挿入される穴をパネル載置部６の下面側に設けることで、各門型支柱部５ａ，５ｂとパネル載置部６とが取付パイプ３２を介して連結される。取付パイプ３２と各部材とを挿通するように、ボルト等で締めることで、しっかりと固定される。また、パネル載置部６は高さの異なる門型支柱部５ａ，５ｂに横架され傾斜した状態となるため、桁部４ａ，４ｂと当接する箇所は予め桁部４ａ，４ｂに合わせた形に加工されていることが好ましい。一般的に木材の規格寸法は４ｍ程度であるため、パネル載置部６が、この規格寸法を超える長さとなる際には、木材を軸方向に繋げて延設することで、太陽光発電パネル２の積載枚数を増設することが可能となる。

図２に示すように、パネル取付具６ａは、パネル載置部６に複数の太陽光発電パネル２の枠を固定する取付手段であり、パネル載置部６の長手方向に沿って所定間隔でボルト等（図示せず）を介して固定される。その形状や素材は、太陽光発電パネル２の枠構成や、重量、サイズにより適宜選択されるものであり、パネル載置部６に太陽光発電パネル２をしっかりと固定できるものであれば良く、いずれでも使用することが可能である。例えば、本実施例のパネル取付具６は、断面視コの字状に形成した金属板を伸設して用いており、その上部と太陽光発電パネル２の枠とをボルトで固定し、その下部とパネル載置部６とをボルトで固定している。

図１、図２に示すように、第２の支柱部３ｂとパネル載置部６の互いの側面に補強用アーム部７がボルト等で固定され、第２の支柱部３ｂとパネル載置部６を連結している。この補強用アーム部７は、木製の角材を用いているが、例えば、鋼材や強化樹脂材などの円柱形若しくは角筒形状でも使用することが可能であり、パネル載置部６の長手方向に対する地震や風圧荷重に耐えられることができる部材及び形状であれば良い。

架台１は、１つの架台１だけを設置して発電を行っても良いが、例えば図４に示すように、支柱部３ａ、３ｂを併用して桁部４ａ，４ｂ、及び補強用アーム部７ｂを接続することで、架台１を並べて連設することができる。特に大規模な発電容量を得ることを目的とするメガソーラー事業では、図４に示すような形態で用いられる。

尚、本考案の要旨は、太陽光発電パネルを支持する架台部材のいずれか、又は全ての部材が木製で構成されていることであり、例えば本実施例で使用している角材の代わりに丸太を用いても良く、また例えば、一部の部材にコンクリート製、鋼製、硬性樹脂性の部材を用いても良い。また、木製部材の接続手法は、ホゾ組み手法を用いて接続しているが、例えば接続金具等を別途設けて部材同士を接続しても良く、限定するものではない。このように本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは言うまでもない。

１架台
２太陽光発電パネル
３ａ第１の支柱部
３ｂ第２の支柱部
３１ホゾ穴
３２取付パイプ
４ａ第１の桁部
４ｂ第２の桁部
４１突出部
５ａ第１の門型支柱部
５ｂ第２の門型支柱部
６パネル載置部
６ａパネル取付具
７、７ｂ補強用アーム部
８基礎

Claims

少なくとも1対の支柱部と、これらの支柱部を連結する桁部とからなる門型支柱部と、高さの異なる前記門型支柱部同士を連結すると共に、太陽光発電パネルが傾斜して載置可能な複数のパネル載置部と、前記支柱部と前記桁部、若しくは前記パネル載置部とを連結する補強用アーム部とからなり、前記支柱部、前記桁部、前記パネル載置部、または前記補強用アーム部のいずれか、又は全ての部材が木製であることを特徴とする太陽光発電パネルの設置架台。
木材が宮崎県産の杉であることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネルの設置架台。