JP5079919B2 - 面状体支持架台および太陽光発電装置 - Google Patents

Description

本発明は、面状体支持架台および太陽光発電装置に関する。
本願は、２０１０年０４月３０日に、日本に出願された特願２０１０−１０４９８７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、太陽電池パネル（太陽光発電パネル）など、所定の機能を有した面状体を支持する架台の構造として、パネルを取り付けるための複数の取付ビームと、取付ビームを支持する平面矩形状の取付フレームと、取付フレームの四隅に固定される支柱と、支柱の脚部をコンクリート基礎に固定するための底板材とを有した構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の架台では、取付フレームが前後方向の梁材である縦方向角形鋼管と左右方向の梁材である横方向溝形鋼管とを有して構成されている。また、縦方向角形鋼管と横方向溝形鋼管とが固定部材を介して互いにボルトによって接合されるとともに、左右の縦方向角形鋼管に取付ビームの両端部が固定部材を介して固定されている。さらに、支柱の上端部が支持プレートを介して縦方向角形鋼管にボルトによって接合されるとともに、支柱の下端部に固定した底板材がアンカーボルト等を介してコンクリート基礎に固定されるようになっている。

日本国特開２０００−１０１１２３号公報

ところで、特許文献１に記載されたような従来の架台では、取付フレームや取付ビーム、支柱等の各部材が互いに固定部材や支持プレート等の接合材を介して接合されるため、部材点数が増大して高コスト化するとともに、各部材の取り扱いや組立手間も増える。これにより、組立作業の施工効率が低下するという問題がある。また、従来の架台は、支柱の下端部の底板材をアンカーボルト等によってコンクリート基礎に固定するので、コンクリート基礎を構築するための施工手間と養生期間とが必要になって工期が長期化する。さらには、コンクリート基礎を地中などに構築するため、地盤掘削などによって、周辺の土壌や地下水環境に影響を与えてしまう可能性もある。さらに、面状体を支持する架台としては、風荷重によって面状体に作用する吹き上げ力に抵抗する必要があり、従来では、架台の自重の他にコンクリート基礎の重量によって吹き上げ力に抵抗する構造となっている。この構造により、コンクリート基礎が大型化してしまい、さらに施工手間およびコスト負担が増加するという問題もある。

本発明は、組立作業の簡便化により工期短縮を図るとともに材料コストおよび施工コストを抑止しつつ、周辺環境への影響を低減させることができる面状体支持架台および太陽光発電装置の提供を目的とする。

本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用した。
すなわち、
（１）本発明の一態様に係る面状体支持架台は、面状体を傾斜させて支持した状態で地面上に設置される面状体支持架台であって、互いに間隔をあけて前記地面上に置き梁として並設され、かつ前記面状体の傾斜方向に沿って設置されてカウンターウエイトとなる複数本の基礎梁と；これら基礎梁の、長さ方向の一方に立設される第１支柱及び他方に立設される第２支柱と；前記第１支柱の上端と前記第２支柱の上端との間に架設される第１上部梁と；前記第１上部梁間に架設される複数本の第２上部梁と；を備え、前記各第１上部梁および前記各第２上部梁の上、または前記各第２上部梁の上に前記面状体が支持され；前記第１上部梁を上方から平面視したときの長さをL１とし、前記基礎梁の長さをL２としたときに、L2はL1より大きくされ；前記面状体が傾斜されて向いている側を前方とし、前記第１上部梁の前端から前記基礎梁の前端までの長さを前部長さL3とし、前記第１上部梁の後端から前記基礎梁の後端までの長さを後部長さL4としたとき、前部長さL3が前記長さL１の0.2〜0.7倍であり、後部長さL4が前記長さL１の0.3〜0.9倍であり；前記第１支柱が前記基礎梁の前端よりも後方側において前記基礎梁に接続されるとともに、前記第２支柱が前記基礎梁の後端よりも前方側において前記基礎梁に接続され；前記各基礎梁が、これら基礎梁の長さ方向の一方側及び他方側の少なくとも一方に隣接して据え付けられたほかの面上体支持架台をつなぐ置き梁である。

（２）上記（１）に記載の面状体支持架台では、前記各基礎梁のそれぞれが、一対の形材と；これら一対の形材間に前記第１支柱の基端及び前記第２支柱の基端が挿入された状態で、これら一対の形材間を締結固定する第１固着具と；を備えることが好ましい。

（３）上記（１）に記載の面状体支持架台では、前記各第１上部梁をそれぞれの長さ方向に垂直な断面で見た場合に、互いに対向する一対の側壁部と；これら一対の側壁部の上端同士をつなぐ上壁部と；前記各側壁部の各下端より互いに離れる方向に形成されたフランジ部と；前記各側壁部間に前記第１支柱の上端及び前記第２支柱の上端が挿入された状態で、これら側壁部間を締結固定する第２固着具と；を備えることが好ましい。

（４）上記（３）に記載の面状体支持架台では、前記各第２上部梁をそれらの長さ方向に垂直な断面で見た場合に、前記各第１上部梁に固定される固定壁部と；この固定壁部の上端及び下端のそれぞれより互いに逆方向に向かって延びる上フランジ部及び下フランジ部と；を備え、前記下フランジ部が前記第１上部梁の前記フランジ部上に当接した状態で、前記上フランジ部と前記第１上部梁の前記上壁部とが面一であることが好ましい。

（５）上記（４）に記載の面状体支持架台では、前記各側壁部に、それらの一部を切り起こして形成された連結部が形成され；前記各連結部のそれぞれに、前記各第２上部梁の前記固定壁部が固定されている；ことが好ましい。

（６）上記（１）に記載の面状体支持架台では、前記各基礎梁と前記各第１上部梁との間に架設される第１斜材をさらに備えていることが好ましい。

（７）上記（６）に記載の面状体支持架台では、前記各第１斜材の下端と前記各第２上部梁との間に架設される第２斜材をさらに備えていることが好ましい。

（８）本発明の一態様に係る面状体支持架台は、面状体を傾斜させて支持した状態で地面上に設置される面状体支持架台であって、互いに間隔をあけて前記地面上に並設され、かつ前記面状体の傾斜方向に沿って設置されてカウンターウエイトとなる複数本の基礎梁と；これら基礎梁の、長さ方向の一方に立設される支柱と；前記支柱の上端と前記各基礎梁との間に架設される第１上部梁と；前記第１上部梁間に架設される複数本の第２上部梁と；を備え、前記各第１上部梁及び前記各第２上部梁の上、または前記各第２上部梁の上に前記面状体が支持され；前記各基礎梁が、据付面上に載置される置き梁であり；前記第１上部梁が前記基礎梁の前端よりも後方側において前記基礎梁に接続されるとともに、前記支柱が前記基礎梁の後端よりも前方側において前記基礎梁に接続され；前記各基礎梁が、これら基礎梁の長さ方向の一方側及び他方側の少なくとも一方に隣接して据え付けられた他の面状体支持架台をつなぐ置き梁である。

（９）上記（８）に記載の面状体支持架台では、前記各基礎梁のそれぞれが、一対の形材と；これら一対の形材間に前記支柱の基端及び前記第１上部梁の端部が挿入された状態で、これら一対の形材間を締結固定する第３固着具と；を備えることが好ましい。

（１０）上記（９）に記載の面状体支持架台では、前記各支柱及び前記各第１上部梁の双方とも、これらの長さ方向に垂直な断面で見た場合に閉鎖断面を有する鋼材により構成され、なおかつ、前記第３固着具の先端が、前記閉鎖断面内に収められていることが好ましい。

（１１）上記（１０）に記載の面状体支持架台では、前記各基礎梁と前記各第１上部梁との間に架設される第１斜材をさらに備えていることが好ましい。

（１２）上記（１１）に記載の面状体支持架台では、前記各第１斜材の下端と前記各第２上部梁との間に架設される第２斜材をさらに備えていることが好ましい。

（１３）本発明の一態様に係る太陽光発電装置は、上記（１）から（１２）の何れか１項に記載の前記面状体支持架台と；この面状体支持架台上に支持される前記面状体である太陽光発電パネルと；を備える。

以上のような本発明の一態様に係る面状体支持架台および太陽光発電装置によれば、地面上に載置した基礎梁から支柱を立設することで、コンクリート基礎を不要にして工期短縮を図ることができるとともに、地盤掘削を不要にして周辺地盤への影響を低減することができる。さらに、面状体に作用する吹き上げ力に対しては、基礎梁等をカウンターウェイトとして抵抗することができ、コンクリート基礎で抵抗する場合と比較して、施工手間の低減を図るとともに周辺環境への影響をより確実に低減させることができる。

上記（１）、（９）に記載の面状体支持架台によれば、地面上に基礎梁を並設したことで、コンクリート基礎を構築する必要がなくなる。これにより、施工手間と養生期間とを不要にすることができるので、工期の短縮を図ることができる。さらに、地中にコンクリート基礎を構築しなくてもよいので、地盤掘削などによる周辺の土壌や地下水環境への影響を最小限にすることができる。また、上記（１）に記載の面状体支持架台では、基礎梁に立設した第１支柱と第２支柱との各上端間に第１上部梁を架設する。さらに、これらの基礎梁、第１支柱、第２支柱、第１上部梁から構成される矩形状（台形状）の構面を順次組み立てつつ、組み立てた構面と隣り合う構面の第１上部梁間に複数の第２上部梁を架設する。これにより、面状体の幅方向に連続的に組立作業を実施することができ、施工効率を向上させることができる。また、上記（９）に記載の面状体支持架台では、支柱と基礎梁との間に第１上部梁を架設する。さらに、基礎梁、支柱、第１上部梁から構成される三角形状の構面を順次組み立てつつ、組み立てた構面と隣り合う構面の第１上部梁間に複数の第２上部梁を架設する。これにより、面状体の幅方向に連続的に組立作業を実施することができ、施工効率を向上させることができる。
さらに、上記（１）、（９）に記載の面状体支持架台では、面状体に作用する吹き上げ力に対しては、基礎梁等をカウンターウェイトとすることで、従来のようにコンクリート基礎を大型化する必要がなくなる。これにより、施工手間の低減を図るとともに周辺環境への影響をより確実に低減させることができる。
また、個々の面状体支持架台に強い吹き上げ力、あるいは、弱い吹き上げ力が作用し、個々の面状体支持架台に転倒モーメントが作用する場合に対しても、置き梁である基礎梁の曲げ剛性により、面状体支持架台の浮き上がりを防止することができる。つまり複数の面状体支持架台全体で浮き上がりに抵抗することで、複数の面状体支持架台全体のカウンターウェイトを有効に活用できる。
また、カウンターウェイトが不足する場合には、基礎梁にプレキャストコンクリート、コンクリートブロックや水槽等の重りを付加することで、浮き上がりに対する抵抗力を高めることができる。さらに、カウンターウェイトが不足する場合には、簡単アンカーを据付面（例えば、地盤）に貫入させ、この簡単アンカーを基礎梁に接続することで、浮き上がりに対する抵抗力をさらに高めることができる。

上記（２）に記載の面状体支持架台によれば、一対の形材で基礎梁を構成し、それらの間に第１，第２支柱の基端を挟み込んで第１固着具で締め付けることで、基礎梁と第１，第２支柱との固定強度を確保しつつ固定作業の容易化を図ることができる。また、基礎梁と第１，第２支柱とを接合する接合部材等が不要になるので、部品点数を削減して組立作業の手間およびコストを低減させることができる。
同様に、上記（９）に記載の面状体支持架台によれば、一対の形材で基礎梁を構成し、それらの間に支柱，第１上部梁の端部を挟み込んで第１固着具で締め付けることで、基礎梁と第１上部梁との固定強度を確保しつつ固定作業の容易化を図ることができる。また、基礎梁と第１上部梁とを接合する接合部材等が不要になるので、部品点数を削減して組立作業の手間およびコストを低減させることができる。

上記（３）に記載の面状体支持架台によれば、第１上部梁の側壁部間に挿入した第１支柱および第２支柱の各上端を第２固着具で締め付けて固定することで、第１支柱と第１上部梁との固定強度及び第２支柱と第１上部梁との固定強度を確保しつつ固定作業の容易化を図ることができる。また、第１，第２支柱と第１上部梁とを接合するための接合部材等が不要になるので、部品点数を削減して組立作業の手間およびコストをさらに低減させることができる。

上記（４）に記載の面状体支持架台によれば、第２上部梁の下フランジ部を第１上部梁のフランジ部に当接した状態で、第１上部梁の上面部と第２上部梁の上フランジ部とが面一である。これにより、第２上部梁の位置を容易に決めることができるので、組立作業の作業性を向上させることができる。

上記（５）に記載の面状体支持架台によれば、第１上部梁の側壁部の一部を切り起こして形成される連結部に第２上部梁の固定壁部が固定されるので、これら接合するための接合部材等が不要になり、部品点数を削減して組立作業の手間およびコストをさらに低減させることができる。

上記（６）に記載の面状体支持架台によれば、基礎梁、第１支柱、第２支柱、第１上部梁から構成される例えば矩形状（台形状）の構面内に斜材（第１斜材）を設けることで、この構面の安定性を高めることができる。同様に、上記（１３）に記載の面状体支持架台によれば、基礎梁、支柱、第１上部梁から構成される例えば三角形状の構面内に斜材（第１斜材）を設けることで、この構面の安定性を高めることができる。
さらには、上記（６），（１１）に記載の面状体支持架台によれば、施工時における仮設の支持材などを省略あるいは削減することができ、施工手間およびコストをより一層低減させることができる。

上記（７），（１２）に記載の面状体支持架台によれば、第１斜材の下端部と第２上部梁とに渡って第２斜材を架設することにより、構面同士が隣り合う幅方向への倒れを防止することができるので、面状体支持架台の安定性を高めることができる。さらには、施工時における仮設の支持材などをさらに削減することができる。

上記（１０）に記載の面状体支持架台によれば、第３固着具としてドリルねじやワンサイドリベット等を固着に用いた時に、第３固着具の先端が変形または摩耗するような場合には、支柱および第１上部梁は角形鋼等の閉鎖断面とし、固着具の先端を閉鎖断面内に位置させる。これにより、第３固着具の先端が保護されるため、ドリルねじの先端の錆や腐食の進展を遅らせることができる。

上記（１３）に記載の太陽光発電装置によれば、前述したように、面状体支持架台の組立作業手間を低減できるので、太陽光発電装置の低コスト化を実現することができるとともに、周辺地盤環境への影響を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置を示す側面図である。 同太陽光発電装置を背面側から見た側面図である。 同太陽光発電装置の支持架台の一部を示す側面図及び断面図である。 同太陽光発電装置の支持架台の一部を示す側面図及び断面図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置を示す側面図である。 同太陽光発電装置を背面側から見た断面図である。 本発明の第３実施形態に係る太陽光発電装置の一部を示す側面図である。 同太陽光発電装置の一部を前面側から見た断面図である。 本発明の第４実施形態に係る太陽光発電装置を示す側面図である。 同太陽光発電装置を背面側から見た側面図である。 同太陽光発電装置の支持架台の一部を示す側面図である。 同太陽光発電装置の変形例を示す側面図である。 同太陽光発電装置の他の変形例を示す側面図である。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第２実施形態以降において、次の第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材、および同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
以下の説明において、幅方向とは、図１の紙面の奥行き方向であり、図２の紙面の左右方向である。また、前後方向とは、長さ方向であり、図１の紙面の左右方向であり、図２の紙面の奥行き方向である。

〔第１実施形態〕
図１および図２において、本実施形態の太陽光発電装置１は、据付面である地面（据付面）Ｇ上に設置される面状体支持架台２と、この面状体支持架台２の上側に支持される面状体としての複数の太陽光発電パネルＰとを備えて構成されている。また、本実施形態において、据付面は平坦面である。
この太陽光発電装置１は、図１中の紙面の左側、すなわち、太陽光発電パネルＰが向いている側を前方（北半球では南）として前方上方からの太陽光を受光しやすいように設置され、図１中の紙面右側上方から紙面左側下方に向かって太陽光発電パネルＰが傾斜して設けられている。また、太陽光発電装置１は、前後方向（長さ方向）と交差する幅方向に連続した拡がりを有して構成されている。

面状体支持架台２は、一対の複数本の基礎梁３と、第１支柱としての複数の前方側支柱４と、第２支柱としての複数の後方側支柱５と、第１上部梁としての垂木６と、第２上部梁としての母屋７とを備えている。
一対の基礎梁３は、互いに間隔をあけて地面Ｇ上に並設されており、前後方向に延在して配置されている。前方側支柱４の基端部４ａは、これら一対の基礎梁３の各々における長さ方向の前端（一方）３ａ側（図１の紙面左側）に固定されて立設されている。後方側支柱５の基端部５ａは、一対の基礎梁３の各々における長さ方向の後端（他方）３ｂ側（図１の紙面右側）に固定されて立設されている。垂木６は、前方側支柱４の上端および後方側支柱５の上端との間に架設されている。
また、これらの基礎梁３、前方側支柱４、後方側支柱５および垂木６によって台形状に形成される構面Ｋが、幅方向に所定間隔で並設されている。そして、母屋７が、幅方向に隣り合う構面Ｋにおける垂木６間に渡って架設されており、これらの垂木６および母屋７の上側に太陽光発電パネルＰが固定されている。

面状体支持架台２を複数備える場合、基礎梁３は、前後の面状体支持架台２をつなぐ置き梁であることが好ましい。

垂木６の、上方から平面視した場合の長さをＬ１とし、基礎梁３の長さをＬ２とすると、基礎梁３の長さＬ２は、垂木６の長さＬ１より長いことが好ましい。さらに、垂木６の前端６ａから基礎梁３の前端３ｃまでの前部長さをＬ３とし、垂木６の後端６ｂから基礎梁３の後端３ｄまでの後部長さをＬ４とすると、垂木６の長さＬ１に対して前部長さＬ３は、０．２〜０．７倍であることが好ましく、垂木６の長さＬ１に対して後部長さＬ４は、０．３〜０．９倍であることが好ましい。この前部長さＬ３は、風荷重に対して突っ張るために必要な長さであり、後部長さＬ４は、風荷重に対してカウンターウエイトとなるために必要な長さである。
さらに、基礎梁３は、図２に示すように、一対の形材としての山形鋼３１を有している。これら一対の山形鋼３１のフランジ部３１１が地面Ｇに載置され、ウェブ３１２が互いに対向して設置されている。そして、これら一対の山形鋼３１のウェブ３１２間に前方側支柱４の基端部４ａおよび後方側支柱５の基端部５ａが挿入されるとともに、第１固着具としての各２本ずつのワンサイドボルト３２によって基礎梁３と前方側支柱４の基端部４ａおよび後方側支柱５の基端部５ａとがそれぞれ接合されている。すなわち、ワンサイドボルト３２は、一方（図２の紙面左側）の山形鋼３１のウェブ３１２を貫通し、さらに前方側支柱４の基端部４ａおよび後方側支柱５の基端部５ａをそれぞれ貫通するとともに、他方（図２の右側）の山形鋼３１のウェブ３１２に螺合する。このワンサイドボルト３２によって、これらを締め付けて基礎梁３と前方側支柱４および基礎梁３と後方側支柱５とをそれぞれ接合する。

前方側支柱４および後方側支柱５それぞれは、例えば角形鋼管から構成される。前方側支柱４よりも後方側支柱５は長い。そして、前方側支柱４および後方側支柱５には、前記ワンサイドボルト３２を挿通させる挿通孔が形成されるとともに、後述するワンサイドボルト６５を挿通させる挿通孔が形成されている。

垂木６は、薄板軽量鋼板を曲げ加工して、垂木６を長さ方向に垂直な断面でみた場合に、垂木６の断面形状は略ハット形である。具体的には、垂木６は、互いに対向する一対の側壁部６１と、これら一対の側壁部６１の上端同士をつなぐ上面部６２と、各側壁部６１の各下端からそれぞれ外側に突出するフランジ部６３とを有している。そして、垂木６の一対の側壁部６１間に前方側支柱４の上端および後方側支柱５の上端が挿入されるとともに、第２固着具としてのワンサイドボルト６５によって垂木６と前方側支柱４および垂木６と後方側支柱５の上端とがそれぞれ接合されている。すなわち、ワンサイドボルト６５は、一方の側壁部６１を貫通し、さらに前方側支柱４の上端および後方側支柱５の上端を貫通するとともに、他方の側壁部６１に螺合する。このワンサイドボルト６５によって、これらを締め付けて垂木６と前方側支柱４および垂木６の後方側支柱５とをそれぞれ接合する。

また、垂木６には、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、側壁部６１の一部を切り起こして形成される連結部６４が設けられ、この連結部６４を介して母屋７が垂木６に接合されている。すなわち、連結部６４は、側壁部６１において矩形状の三辺を切断し、残りの一辺を折り曲げることで形成される。垂木６には、工場にて連結部６４の三辺の切断加工とボルト孔６４１の孔開け加工を施しておき、現場に搬送した後に残りの一辺６４２を折り曲げて連結部６４が形成される。

母屋７は、薄板軽量鋼板を曲げ加工して、母屋７の長さ方向に垂直な断面で見た場合に、母屋７の断面形状は略Ｚ字形に形成されている。具体的には、母屋７は、図３Ｂに示すように、フランジ部６３から上面部６２側に向かって延びて垂木６の連結部６４に固定される固定面部７１と、この固定面部７１の上端及び下端のそれぞれより互いに逆方向に向って延びる上フランジ部７２と、下フランジ部７３とを有している。上フランジ部７２は、長さ方向の後方側に延びており、下フランジ部７３は、長さ方向の前方側に延びている。そして、垂木６の上方から下フランジ部７３がフランジ部６３に当接した状態で、上フランジ部７２と垂木６の上面部６２とが面一である。これにより、固定面部７１が連結部６４に当接した状態で位置決めされるので、固定面部７１を貫通するボルト７５をボルト孔６４１に螺合することによって、母屋７が垂木６に連結される。

以上の本実施形態によれば、地面Ｇ上に載置される基礎梁３を備えているので、地中や地上にコンクリート基礎を構築する必要がなくなり、工期の短縮を図ることができる。さらには、地面Ｇを掘削しなくてもよいので、周辺地盤環境への影響を低減することができる。また、太陽光発電パネルＰに作用する風荷重の吹き上げ力に対しては、基礎梁３の山形鋼３１の寸法を適宜に設定してカウンターウェイトとすることで抵抗することができる。この結果、コンクリート基礎の重量で抵抗する必要がないため、比較的容易に風荷重に対処することができる。また、基礎梁３が一対の山形鋼３１で構成され、そのウェブ３１２間に前方側支柱４の基端部４ａ，後方側支柱５の基端部５ａが挟まれてワンサイドボルト３２で固定されるので、基礎梁３と前方側支柱４との固定強度、及び基礎梁３と後方側支柱５との固定強度を確保しつつ固定作業の容易化を図ることができる。

また、垂木６の断面形状が略ハット形に形成され、その側壁部６１間に挿入された前方側支柱４の上端，後方側支柱５の上端がワンサイドボルト６５で固定されるので、前方側支柱４と垂木６との固定強度、及び後方側支柱５と垂木６との固定強度を向上させつつ固定作業の容易化を図ることができる。さらに、垂木６のフランジ部６３に母屋７が当接した状態で、位置決めができるので、組立作業の作業性を向上させることができる。また、垂木６の側壁部６１を切り起こして連結部６４が形成され、この連結部６４に母屋７の固定面部７１が固定される。これにより、垂木６と母屋７とを接合する接合部材等が不要となり、部品点数を削減して組立作業の手間およびコストをさらに低減させることができる。そして、垂木６を現場に搬送してから一辺６４２を折り曲げて連結部６４を形成することで、垂木６の搬送中には連結部６４が突出していないため、搬送効率を高めることができる。
また、幅方向ではなく、長さ方向（前後方向）に沿って基礎梁３を配置することにより、太陽光発電パネルＰに風荷重の吹き上げ力が作用した場合、風荷重の吹き上げ力に対して大きく抵抗することが可能となる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置１Ａを図４、図５に基づいて説明する。
本実施形態の太陽光発電装置１Ａは、前記第１実施形態における面状体支持架台２と比較して、面状体支持架台２Ａが第１斜材８および第２斜材９を有して構成される点が相違し、他の構成は第１実施形態と略同一である。以下、相違点について詳しく説明する。

図４に示すように、２本の第１斜材８は、１つの構面Ｋにおける基礎梁３と垂木６とに渡って架設されており、これらの第１斜材８は、前方側支柱４，後方側支柱５と同様の角形鋼管から構成されている。２本のうち、後方側（図４中の紙面右側）の第１斜材８の下端部が、後方側支柱５の基端部に近接した位置にて基礎梁３にワンサイドボルト８１で接合され、第１斜材８の上端が後方側の母屋７に近接した位置にて垂木６にワンサイドボルト８２で接合されている。一方、前方側（図４中の紙面左側）の第１斜材８の下端部が基礎梁３の略中間位置にワンサイドボルト８１で接合され、第１斜材８の上端が前方側の母屋７に近接した位置にて垂木６にワンサイドボルト８２で接合されている。各第１斜材８の下端部は、前方側支柱４，後方側支柱５と同様に、基礎梁３の山形鋼３１間に挿入されるとともに、ワンサイドボルト８１を締め付けることで基礎梁３に接合されている。また、各第１斜材８の上端は、前方側支柱４，後方側支柱５と同様に、垂木６の側壁部６１間に挿入されるとともに、ワンサイドボルト８２を締め付けることで垂木６に接合されている。

図５に示すように、第２斜材９は、各第１斜材８の下端部８ａから母屋７に向って延びて、母屋７に接続されており、これらの第２斜材９は、平板鋼板から構成されている。そして、第２斜材９の下端部は、２枚を重ねた状態で第１斜材８の基端部にワンサイドボルト９１で接合され、第２斜材９の上端は、母屋７の固定面部７１にワンサイドボルト９２で接合されている。
以上の本実施形態によれば、各構面Ｋ内に第１斜材８が設けられ、面状体支持架台２Ａにおける長さ方向および幅方向の安定性を高めることができ、施工時における仮設の支持材などを省略あるいは削減することができる。したがって、施工手間およびコストをより一層低減させることができる。さらに、第１斜材８に加えて、幅方向に第２斜材９を設けることにより、さらに太陽光発電装置１Ａの安定性を高めることができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係る太陽光発電装置１Ｂを図６、図７に基づいて説明する。
本実施形態の太陽光発電装置１Ｂは、前記第１および第２実施形態における面状体支持架台２，２Ａと比較して、太陽光発電パネルＰの支持構造が相違し、他の構成は第１および第２実施形態と略同一である。以下、相違点について詳しく説明する。

図６、図７に示すように、本実施形態の面状体支持架台２Ｂでは、第１上部梁としての垂木６の上側に第２上部梁としての母屋７が架設されている。この母屋７に固定部材であるガセットプレート１０を介して太陽光発電パネルＰが固定されている。母屋７の下フランジ部７３が垂木６の上面部６２にボルト７６によって固定され、この母屋７の固定面部７１に所定間隔でガセットプレート１０がボルト１１によって固定されている。さらに、ガセットプレート１０に対して太陽光発電パネルＰは、図示しない枠材を介してボルト１２によって固定されている。

以上の本実施形態によれば、母屋７に太陽光発電パネルＰが固定され、垂木６には直接太陽光発電パネルＰが固定されないことから、幅方向に隣り合う垂木６同士の間隔、つまり隣り合う構面Ｋの間隔が自由になり、太陽光発電パネルＰのサイズとは独立して構面Ｋの数を適宜に設定することができる。また、ガセットプレート１０およびボルト１２を用いて複数の太陽光発電パネルＰを連結してモジュール化しておき、このモジュールを吊り上げて母屋７に固定する。この構成によれば、個々の太陽光発電パネルＰを１つずつ吊り上げて取り付ける場合よりも、取付作業の作業手間を軽減させることができる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態に係る太陽光発電装置１Ｃを図８〜図１１に基づいて説明する。
本実施形態の太陽光発電装置１Ｃにおける面状体支持架台２Ｃは、前記第１〜第３実施形態における面状体支持架台２，２Ａ，２Ｂと比較して、第２支柱が省略されて第１上部梁が基礎梁に固定される点、および支柱と第１上部梁との連結構造や第１上部梁と第２上梁との連結構造等が相違し、他の構成は第１〜第３実施形態と略同一である。以下、相違点について詳しく説明する。

図８および図９に示すように、面状体支持架台２Ｃは、一対の基礎梁３Ａと、複数の支柱５Ａと、第１上部梁としての垂木６Ａと、第２上部梁としての母屋７Ａとを備えている。
一対の基礎梁３Ａは、互いに間隔をあけて地面Ｇ上に並設されており、前後方向に延在して配置されている。また、一対の基礎梁３Ａは、地面Ｇ上に載置された置き基礎である布基礎（据付面）ＦにアンカーボルトＢで固定されている。支柱５Ａの基端部５ｂは、これら一対の基礎梁３Ａの各々における長さ方向の端部３ｃ側（図８の紙面右側）に固定されており、支柱５Ａは、前方側に傾斜して立設されている。垂木６Ａは、この支柱５Ａの上端と基礎梁３Ａとの間に渡って架設されている。これらの基礎梁３Ａ、支柱５Ａおよび垂木６Ａによって三角形状に形成される構面Ｋ１が幅方向（図８の紙面奥行き方向であり、図９の左右方向）に所定間隔で並設されている。そして、幅方向に隣り合う構面Ｋ１において、複数の垂木６Ａ（２本）間に渡って複数（４本）の母屋７Ａが架設され、これらの母屋７Ａの上側に太陽光発電パネルＰが固定されている。

基礎梁３Ａは、カウンターウェイトである布基礎Ｆ上に複数の面状体支持台２Ｃをつなぐ置き梁で構成されていても良い。基礎梁３Ａは、図９に示すように、一対の形材としての溝形鋼３３を有している。これら一対の溝形鋼３３の間に支柱５Ａの基端部５ｂおよび垂木６Ａの端部６ｂが挿入されるとともに、第３固着具としての複数のドリルねじ３４によって基礎梁３Ａと支柱５Ａおよび基礎梁３Ａと垂木６Ａとがそれぞれ接合されている。また、支柱５Ａおよび垂木６Ａは、それぞれ閉鎖断面の角形鋼管から構成され、この閉鎖断面内にドリルねじ３４の先端が位置している（収められている）。また、支柱５Ａの上端と垂木６Ａとは、鋼板からなるブラケット５１を介するとともに複数のドリルねじ５２によって互いに接合される。ドリルねじ５２の先端も支柱５Ａおよび垂木６Ａの閉鎖断面内に位置している(収められている)。
また、母屋７Ａは、図１０に示すように、角形鋼管から構成され、垂木６Ａの上面に載置されるとともに、これらの垂木６Ａと母屋７Ａとは、アングル材からなるブラケット６７を介して複数のドリルねじ６８で互いに接合されている。また、太陽光発電パネルＰは、図９に示すように、複数のブラケット７６を介して母屋７Ａに固定されている。さらに、面状体支持架台２Ｃでは、支柱５Ａの中間部と母屋７Ａとを接続する斜材１３が設けられ、最上段の母屋７Ａと最下段の母屋７Ａとの間には、構面Ｋ１間に渡って平面ブレース１４が設けられている。

また、基礎梁３Ａは、布基礎Ｆ上に載置される置き梁に限らず、図１１に示すように、地盤に貫入される簡易アンカー１５に連結されるとともに、地面Ｇ上に設けられたカウンターウェイトである基礎スラブ（据付面）Ｓ上に載置されていても良い。また、基礎梁３Ａは、この基礎スラブＳにアンカーボルトＢで固定されていてもよい。ここで、簡易アンカー１５は、平板鋼板を螺旋状に成形したスパイラル杭などの簡易な構成であり、支持杭としてではなく、面状体支持架台２Ｃの水平方向への移動を規制したり、風荷重による浮き上がりを防止したりできる程度であればよい。このような簡易アンカー１５と基礎梁３Ａとは、ドリルねじ３５によって互いに接合されている。図１１において、母屋７Ｂは、最上段と最下段では各１本ずつのリップ溝形鋼で構成され、中間部の二段では背中合わせにした一対のリップ溝形鋼で構成されている。これらの母屋７Ｂは、それぞれブラケット６９を介して垂木６Ａに固定されるようになっている。
また、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、第１斜材８、第２斜材９のうち少なくとも第１斜材８を備えた構成であっても良い。

なお、本発明は、前記実施形態のみに限定されず、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、太陽光発電装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける太陽光発電パネルＰの支持用架台として面状体支持架台２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃを用いたが、本発明の面状体支持架台は、太陽光発電パネルＰを支持するに限らず、適宜な面状体を支持する用途に利用可能である。ここで、面状体としては、例えば、太陽光温水パネルでもよいし、太陽光反射パネルでもよい。さらに、面状体としては、太陽光を利用するものに限らず、気象観測用のパネルやアンテナ、その他、商業用途の看板など、面状体の構造や機能、用途は特に限定されない。

また、前記第１〜第３実施形態では、一対の基礎梁３に長さ方向に一対の第１，第２支柱４，５を立設し、これらの第１，第２支柱４，５間に垂木６を架設して各構面Ｋを構成したが、面状体支持架台の構造としては、前記実施形態に限らない。すなわち、図１２に示すように、太陽光発電装置１Ｄが、複数の面状体支持架台２を備えている場合、１本の基礎梁３は、複数の面状体支持架台２をつなぐ置き梁であっても良い。この構成では、基礎梁３が延在され、基礎梁３によって複数組の支柱４，５および垂木６が支持されている。この場合、基礎梁３が、前後方向に複数設置される面状体支持架台２の間隔、すなわち、前方に位置する面状体支持架台の垂木６の後端６ｂと、後方に位置する面状体支持架台２の垂木６の前端６ａの距離Ｌ５は、長さＬ１に対して０．３〜２．０倍であることが好ましい。これは、前方の面状体支持架台２の日影が後方の面状体支持架台２にかからない長さを考慮して決まるものであり、設置される緯度により変わる。
さらに、基礎梁３は、１本の連続した部材で構成されるものに限らず、複数の部材を連結して構成されてもよい。さらに、各基礎梁が、これら基礎梁の長さ方向の一方側及び他方側の少なくとも一方に隣接して据え付けられた他の面状体支持架台の各基礎梁と一体化されていてもよい。具体的には、前記第４実施形態のような面状体支持架台２Ｃを基礎梁３Ａの長さ方向に複数並設し、これら複数の面状体支持架台２Ｃの基礎梁３Ａ（他の基礎梁）同士が一体に連続して形成されていてもよい。
また、前記第１〜第３実施形態では、角形鋼管の支柱と断面略ハット形の垂木６と断面略Ｚ字形の母屋７を用いたが、支柱、第１上部梁、第２上部梁の断面形状は特に限定されず、任意の断面形状を有した部材を利用することができる。さらに、各部材同士の接合手段としては、ワンサイドボルトに限らず、通常のボルトやドリルねじ、溶接など、適宜な接合手段を利用することができる。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これのみに限定されない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができる。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したため、上記した名称に本発明は限定されない。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…太陽光発電装置
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…面状体支持架台
３，３Ａ…基礎梁
４…前方側支柱（第１支柱）
５…後方側支柱（第２支柱）
５Ａ…支柱
６，６Ａ…垂木（第１上部梁）
７，７Ａ，７Ｂ…母屋（第２上部梁）
８…第１斜材
９…第２斜材
３１…山形鋼（形材）
３２…ワンサイドボルト（第１固着具）
６５…ワンサイドボルト（第２固着具）
３４…ドリルねじ（第３固着具）
６１…側壁部
６２…上面部
６３…フランジ部
６４…連結部
７１…固定面部
７２…上フランジ部
７３…下フランジ部
Ｇ…地面（据付面）
Ｐ…太陽光発電パネル（面状体）

Claims (13)

1. 面状体を傾斜させて支持した状態で地面上に設置される面状体支持架台であって、
   互いに間隔をあけて前記地面上に置き梁として並設され、かつ前記面状体の傾斜方向に沿って設置されてカウンターウエイトとなる複数本の基礎梁と；
   これら基礎梁の、長さ方向の一方に立設される第１支柱及び他方に立設される第２支柱と；
   前記第１支柱の上端と前記第２支柱の上端との間に架設される第１上部梁と；
   前記第１上部梁間に架設される複数本の第２上部梁と；
   を備え、
   前記各第１上部梁および前記各第２上部梁の上、または前記各第２上部梁の上に前記面状体が支持され；
   前記第１上部梁を上方から平面視したときの長さをL１とし、前記基礎梁の長さをL２としたときに、L2はL1より大きくされ；
   前記面状体が傾斜されて向いている側を前方とし、前記第１上部梁の前端から前記基礎梁の前端までの長さを前部長さL3とし、前記第１上部梁の後端から前記基礎梁の後端までの長さを後部長さL4としたとき、前部長さL3が前記長さL１の0.2〜0.7倍であり、後部長さL4が前記長さL１の0.3〜0.9倍であり；
   前記第１支柱が前記基礎梁の前端よりも後方側において前記基礎梁に接続されるとともに、前記第２支柱が前記基礎梁の後端よりも前方側において前記基礎梁に接続され；
   前記各基礎梁が、これら基礎梁の長さ方向の一方側及び他方側の少なくとも一方に隣接して据え付けられた他の面状体支持架台をつなぐ置き梁である；
   ことを特徴とする面状体支持架台。
2. 前記各基礎梁のそれぞれが、
   一対の形材と；
   これら一対の形材間に前記第１支柱の基端部及び前記第２支柱の基端部が挿入された状態で、これら一対の形材間を締結固定する第１固着具と；
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の面状体支持架台。
3. 前記各第１上部梁をそれぞれの長さ方向に垂直な断面で見た場合に、
   互いに対向する一対の側壁部と；
   これら一対の側壁部の上端同士をつなぐ上壁部と；
   前記各側壁部の各下端より互いに離れる方向に形成されたフランジ部と；
   前記各側壁部間に前記第１支柱の上端及び前記第２支柱の上端が挿入された状態で、これら側壁部間を締結固定する第２固着具と；
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の面状体支持架台。
4. 前記各第２上部梁をそれらの長さ方向に垂直な断面で見た場合に、
   前記各第１上部梁に固定される固定壁部と；
   この固定壁部の上端及び下端のそれぞれより互いに逆方向に向かって延びる上フランジ部及び下フランジ部と；
   を備え、
   前記下フランジ部が前記第１上部梁の前記フランジ部上に当接した状態で、前記上フランジ部と前記第１上部梁の前記上壁部とが面一である
   ことを特徴とする請求項３に記載の面状体支持架台。
5. 前記各側壁部に、それらの一部を切り起こして形成された連結部が形成され；
   前記各連結部のそれぞれに、前記各第２上部梁の前記固定壁部が固定されている；
   ことを特徴とする請求項３に記載の面状体支持架台。
6. 前記各基礎梁と前記各第１上部梁との間に架設される第１斜材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の面状体支持架台。
7. 前記各第１斜材の下端と前記各第２上部梁との間に架設される第２斜材をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の面状体支持架台。
8. 面状体を傾斜させて支持した状態で地面上に設置される面状体支持架台であって、
   互いに間隔をあけて前記地面上に並設され、かつ前記面状体の傾斜方向に沿って設置されてカウンターウエイトとなる複数本の基礎梁と；
   これら基礎梁の、長さ方向の一方に立設される支柱と；
   前記支柱の上端と前記各基礎梁との間に架設される第１上部梁と；
   前記第１上部梁間に架設される複数本の第２上部梁と；
   を備え、
   前記各第１上部梁及び前記各第２上部梁の上、または前記各第２上部梁の上に前記面状体が支持され；
   前記各基礎梁が、据付面上に載置される置き梁であり；
   前記第１上部梁が前記基礎梁の前端よりも後方側において前記基礎梁に接続されるとともに、前記支柱が前記基礎梁の後端よりも前方側において前記基礎梁に接続され；
   前記各基礎梁が、これら基礎梁の長さ方向の一方側及び他方側の少なくとも一方に隣接して据え付けられた他の面状体支持架台をつなぐ置き梁であることを特徴とする面状体支持架台。
9. 前記各基礎梁のそれぞれが、
   一対の形材と；
   これら一対の形材間に前記支柱の基端部及び前記第１上部梁の端部が挿入された状態で、これら一対の形材間を締結固定する第２固着具と；
   を備えることを特徴とする請求項８に記載の面状体支持架台。
10. 前記各支柱及び前記各第１上部梁の双方とも、これらの長さ方向に垂直な断面で見た場合に閉鎖断面を有する鋼材により構成され、なおかつ、前記第２固着具の先端が、前記閉鎖断面内に収められていることを特徴とする請求項９に記載の面状体支持架台。
11. 前記各基礎梁と前記各第１上部梁との間に架設される第１斜材をさらに備えていることを特徴とする請求項１０に記載の面状体支持架台。
12. 前記各第１斜材の下端と前記各第２上部梁との間に架設される第２斜材をさらに備えていることを特徴とする請求項１１に記載の面状体支持架台。
13. 請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の前記面状体支持架台と；
    この面状体支持架台上に支持される前記面状体である太陽光発電パネルと；
    を備えたことを特徴とする太陽光発電装置。

Images