JP5744474B2 - 太陽光発電モジュール用架台カバー - Google Patents

Description

本発明は、太陽光発電モジュールを設置する架台に装着して使用する太陽光発電モジュール用架台カバーに関するものである。

太陽光発電モジュールを設置する手段として、鉄骨フレームを組み立てた架台に設置するし油断がある。この鉄骨フレームの架台に固定された太陽光発電モジュールは、風の影響を大きく受けるため、鉄骨フレームの架台を強固に固定する必要がある。そこで、架台の設置位置にアンカーボルトを打込んで固定する手段が採用されている。ところが、設置位置が屋上の場合、このアンカーボルトの打ち込みによって屋上の防水層に亀裂が生じ、雨漏りが発生する不都合が生じていた。

また、アンカーボルトの代わりに重石を使用する固定手段が採用されている。この重石として例えばコンクリート製のブロック等で架台を固定するものである。このような重石を使用すると、アンカーボルト等を打込まずに固定することが可能になる。

特許文献１、２に記載されている架台は、発電モジュールと架台とを一体化して架台自体を重石として使用するものである。この架台は、予め太陽光発電モジュールを組み付けた架台を使用するもので、設置作業では、この架台ごと太陽光発電モジュールを搬送して設置することになる。

特開平７‐２２４５０６号公報 特開平８‐２７４３６４号公報

従来の鉄骨フレームの架台によると、アンカーボルトの使用により屋上の防水層に亀裂が生じる不都合がある。また、ブロック等の重石を屋上に使用した場合は、屋上の荷重が極めて重くなり、予め太陽光発電モジュールを設置する予定のなかった既存の建築物等では、耐久強度が不足するおそれも生じる。

しかも、発電モジュールを架台に装着する作業では、発電モジュールと架台とを複数のネジ止め手段で強固に固定する作業が伴っている。ところが、発電モジュールのメンテナンスは、この発電モジュールの裏側に集中している部品を点検する作業になるので、架台に設置した後のメンテナンス作業は、この多数のネジ止め手段を解除してから行う必要がある。したがって、発電モジュールを設置する鉄骨フレームの架台は、設置作業や設置後の点検作業に多くの手間や時間を要する不都合があった。

更に、特許文献１、２に記載のごとく、発電モジュールと架台とを一体化して重石代わりの架台を屋上に設置した場合、屋上の荷重が極めて重くなるので、耐久強度に問題が生じることになる。しかも、予め太陽光発電モジュールを組み付けた状態での設置作業になるので、この設置作業に重機が必要不可欠になる。したがって、太陽光発電モジュール設置作業のために重機の搬送やクレーン移動範囲の確保など、極めて大掛かりで作業コストが高くなる不都合がある。しかも、ビルの高層化は年々増しており、高層化されたビルの屋上に重機を用いて搬入する作業自体も次第に困難になっている。

そこで本発明は、上述の課題を解消すべく創出されたもので、フレームを組み立てた架台に装着することで、この架台が強風に対して極めて安定性のあるものとなり、しかも軽量で発電モジュールのメンテナンスも容易に行える太陽光発電モジュール用架台カバーの提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明の第１の手段は、発電モジュールＰを支持した架台１０の周囲に装着される架台カバーにおいて、設置面に平行に配置される基礎フレーム１１と、該基礎フレーム１１を連結すると共に、発電モジュールＰを支持する連結フレーム１２と、基礎フレーム１１の後部に立設され発電モジュールＰの後端部を支持する支持フレーム１３とを備えた架台１０を構成し、発電モジュールＰの周囲から外側に傾斜し架台１０設置面までの隙間を覆うカバー体２０を形成し、該カバー体２０を架台１０に固定すると共に、架台１０に載置された発電モジュールＰの周囲縁の一部を該カバー体２０にて覆うように装着し、発電モジュールＰに吹付ける風圧によって発電モジュールＰが設置面に押圧されるように構成したことにある。

第２の手段の前記カバー体２０は、前記発電モジュールＰの後端部が持ち上った状態で該発電モジュールＰを載置した前記架台１０に装着され、該発電モジュールＰの左右側縁部から外側に傾斜した一対の側面カバー２１と、該発電モジュールＰの後側縁部から外側に傾斜した後面カバー２２と、該発電モジュールＰの周囲縁の一部及び側面カバー２１の上端部を同時に係止する連結カバー２３と、を備え、該連結カバー２３を前記架台１０に着脱自在に連結するものである。

第３の手段の前記連結カバー２３は、前記連結フレーム１２と前記支持フレーム１３とに立設された連結ボルト１４に固定される帯状を成すものである。

本発明の請求項１のごとく、発電モジュールＰの周囲から架台１０設置面までの隙間を覆うように架台１０の外側に傾斜するカバー体２０を形成したことで、架台１０の下への風の流入を抑制して発電モジュールＰにかかる揚力を低減せしめることができる。この結果、たとえ強風が発電モジュールＰの前後左右から吹き付けた場合でも、極めて安定性のある設置が可能になる。また、カバー体２０を架台１０に固定すると共に、架台１０に載置された発電モジュールＰの周囲縁の一部を該カバー体２０にて覆うように装着したことにより、発電モジュールＰの装着作業も簡単になり、従来のように発電モジュールＰを架台１０にネジ止めする作業は一切不要になった。

カバー体２０は、側面カバー２１と後面カバー２２と連結カバー２３とで構成され、発電モジュールＰの周囲縁の一部及び側面カバー２１の上端部を連結カバー２３で同時に係止するから、発電モジュールＰの装着作業も簡単になり、従来のように発電モジュールＰを架台１０にネジ止めする作業は一切不要になった。したがって、発電モジュールＰの着脱作業が極めて容易になり、発電モジュールＰの装着作業のみならず、定期的なメンテナンスも容易に行える。

しかも、発電モジュールＰから外側に傾斜した側面カバー２１や後面カバー２２が架台１０の安定性を高めているので、発電モジュールＰに吹付ける風圧が、発電モジュールＰを設置面に押圧する効率的な力に変換される。この結果、軽量でありながら強風に対して極めて安定性のある設置が可能になった。

架台１０は、設置面に平行に配置される一対の基礎フレーム１１と、基礎フレーム１１の先端部を連結すると共に、発電モジュールＰの先端部を支持する連結フレーム１２と、基礎フレーム１１の後方上面に発電モジュールＰの後端部を支持する支持フレーム１３とで構成されているので、架台１０の構成が極めて簡略化された架台１０になっている。したがって、運搬や組立作業が容易になり、たとえ高層ビルの屋上でも、発電モジュールＰを簡単に設置することができる。しかも、本発明は極めて軽量な設置が可能になっているので、予め太陽光発電モジュールを設置する予定のなかった既存の建築物でも耐荷重の心配なく設置することができる。

本発明の一実施例を斜め後方から示す一部分解斜視図である。 本発明の一実施例を斜め前方から示す斜視図である。 本発明の連結フレームと支持フレームに側面カバーを固定した状態を示す斜視図である。 本発明の架台から発電モジュールを持ち上げた状態を示す側面図である。 本発明の架台の一実施例を示す斜視図である。 本発明の架台に太陽光発電モジュールを装着した状態を示す側面図である。 本発明の連結フレームの一実施例を示す側面図である。 本発明の支持フレームの一実施例を示す斜視図である。 本発明の連結フレームの装着例を示す正面図である。

このように本発明によると、フレームを組み立てた架台であっても強風に対して極めて安定性のある設置が可能になり、しかもメンテナンスも容易になるなどといった目的を実現した。

以下、本発明システムの一実施例を説明する。本発明架台カバーは、発電モジュールＰを支持した架台１０の周囲に装着されるものであり、発電モジュールＰの周囲から架台１０設置面までの隙間を覆うように形成したカバー体２０にて構成する（図１参照）。このようなカバー体２０を架台１０の周囲に装着することで、架台１０の下への風の流入を防止すると共に、発電モジュールＰに加わる揚力を抑制し、発電モジュールＰに吹付ける風圧が発電モジュールＰを設置面に押圧するようになる。

このカバー体２０を架台１０に固定する際に、架台１０に載置された発電モジュールＰの周囲縁の一部を該カバー体２０にて覆うように装着する。そして、このカバー体２０で発電モジュールＰを架台１０に固定する。

カバー体２０の主な構成は、側面カバー２１、後面カバー２２、連結カバー２３からなり、側面カバー２１と後面カバー２２は発電モジュールＰの外側に傾斜するように形成している（図１参照）。このカバー体２０は、特に発電モジュールＰの後端部が持ち上った状態で載置した架台１０に装着するのに好適であるが、発電モジュールＰを水平にしても使用することができる。

側面カバー２１は、発電モジュールＰの左右側縁部から外側に傾斜した一対のカバーである（図１参照）。図示の側面カバー２１は、発電モジュールＰの左右側縁に沿った帯状の上面部２１ａと、この上面部２１ａからそれぞれ屈曲形成された側面部２１ｂと、前面部２１ｃと、後面部２１ｄとを備えている（図１参照）。側面部２１ｂは、架台１０の側部の外側に傾斜しており、前面部２１ｃは、後述する連結フレーム１２の端部を覆っている（図２参照）。後面部２１ｄは、発電モジュールＰの後部外側に傾斜して発電モジュールＰから設置面までの隙間を覆っている（図１参照）。

また、側面カバー２１の前面部２１ｃと後面部２１ｄとの各下端に連結片２１ｅを形成し、該連結片２１ｅを後述する架台１０の基礎フレーム１１に固定ネジ２４で固定するものである（図１、図２参照）。更に、上面部２１ａの後端部と後面部２１ｄの上端との境に係止孔２１ｆを開穿してあり、この係止孔２１ｆに後述する支持フレーム１３の係止突起１３ｄを係止する（図３参照）。

後面カバー２２は、発電モジュールＰの後側縁部から外側に傾斜したカバーである（図１参照）。この後面カバー２２は、発電モジュールＰの後側縁に沿って形成した帯状の上面部２２ａから、架台１０の外側に傾斜した後面部２２ｂを備えている。また、後面部２２ｂの左右下端に一対の連結片２２ｃを形成し、該連結片２２ｃを後述する架台１０の基礎フレーム１１に固定ネジ２４で固定するものである。更に、上面部２２ａと後面部２２ｂとの境に係止孔２２ｄを開穿してあり、この係止孔２２ｄに後述する支持フレーム１３の係止突起１３ａを係止する。

連結カバー２３は、側面カバー２１と発電モジュールＰを架台１０に連結するカバーである（図１参照）。図示の連結カバー２３は、発電モジュールＰの左右側縁と側面カバー２１の上面部２１ａとを同時に係止する帯状を成している。そして、連結カバー２３に開穿した一対の連結孔２３ａに、後述する架台１０の連結フレーム１２と支持フレーム１３とに立設された連結ボルト１４を挿通し、固定ナット２５で固定することで、発電モジュールＰを架台１０に着脱自在に連結するものである。したがって、発電モジュールＰのメンテナンスの際には、この連結カバー２３を外すだけで、発電モジュールＰを簡単に取り外して点検することができる（図４参照）。

本発明で使用する架台１０は、基礎フレーム１１と、連結フレーム１２と、支持フレーム１３とで構成する（図５参照）。架台１０の材質として、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材や強化プラスチック等の合成樹脂材などで形成される。

基礎フレーム１１は、水平設置面に左右に一対配置される部材で、この基礎フレーム１１の先端部を連結フレーム１２が連結する。この基礎フレーム１１を、架台１０の上に載置した発電モジュールＰの前後に突出するように設けることで、架台１０ごと発電モジュールＰが吹き上げられるのを更に防止することができる（図１、図２参照）。図示の基礎フレーム１１は、断面リップ溝形状を成す杆体状で、長手方向に開口した開口部１１ａを上向きにして設置面に載置するものである（図５参照）。

この基礎フレーム１１は、水平設置面に載置するだけの構造なので、基礎フレーム１１の数や長さを変更することで、発電モジュールＰの設置状態を任意に変更することができる。例えば、水平設置面に基礎フレーム１１を一対設置すると一台の発電モジュールＰを設置することができる。このように架台１０の上に単体の発電モジュールＰを装着した場合、発電モジュールＰの両端部に生じる隙間を側面カバー２１が閉塞するものである。また、２台目の発電モジュールＰを直列状態で設置する場合、一対の基礎フレーム１１の長さを延長するだけで、二つの発電モジュールＰを前後に配設することができる。また、２台目の発電モジュールＰを並列状態で設置する際は、３本の基礎フレーム１１を平行に並べ、この上に発電モジュールＰを並置することも可能である。

連結フレーム１２は、基礎フレーム１１の先端部を連結すると共に、発電モジュールＰの先端部を支持固定する部材でもある（図２、図６参照）。図示例の連結フレーム１２は、基礎フレーム１１の相互間に架け渡す帯状の連結杆１２ａと、基礎フレーム１１の先端部相互の隙間を覆うカバー部１２ｂとを形成している（図５参照）。そして、この連結杆１２ａとカバー部１２ｂとで形成された段部に、発電モジュールＰの先端部を係止しながら連結杆１２ａ上に載置する。更に、連結杆１２ａの両端部下面に、基礎フレーム１１の開口部１１ａに嵌入せしめる連結体１２ｃを設けている。この連結体１２ｃには、連結杆１２ａを貫通して連結杆１２ａ上に立設せしめる連結ボルト１４を備えている（図７参照）。この連結ボルト１４は、連結杆１２ａ上の発電モジュールＰと側面カバー２１との境界に立設されており、連結杆１２ａ上の発電モジュールＰと側面カバー２１とに接するように装着されている（図９参照）。

支持フレーム１３は、基礎フレーム１１の後方上面に発電モジュールＰの後端部を支持する部材である（図４参照）。この支持フレーム１３の幅は、発電モジュールＰと側面カバー２１とを同時に載置可能な幅に形成する。図示例では、発電モジュールＰを載置する載置片１３ａと、該載置片１３ａから鉛直下方に延長され載置片１３ａを所定の高さに支持せしめる支持体１３ｂと、該支持体１３ｂの下端部に設けられ基礎フレーム１１の開口部１１ａに嵌入せしめる連結体１３ｃとを設けている（図８参照）。更に、載置片１３ａの上端部には、側面カバー２１と後面カバー２２とに係止せしめる一対の係止突起１３ｄを突設し、この係止突起１３ｄに側面カバー２１の係止孔２１ｆと、後面カバー２２の係止孔２２ｄを係止固定するものである（図１参照）。

本発明架台用カバーの組み立て手順は次のとおりである（図５参照）。まず、水平設置面の左右に基礎フレーム１１を複数本並行に配置する。次に、これら基礎フレーム１１の先端部を連結フレーム１２にて連結する。更に、基礎フレーム１１の後方上面に支持フレーム１３を立設する。そして、連結フレーム１２と支持フレーム１３との上に発電モジュールＰを載置する（図６参照）。

続いて、架台１０に設置された発電モジュールＰの側面から設置面までの隙間を覆う側面カバー２１を支持フレーム１３に装着し、固定ネジ２４で基礎フレーム１１に固定する（図３、図２参照）。更に、後面カバー２２を支持フレーム１３に装着し、固定ネジ２４で基礎フレーム１１に固定する（図１参照）。最後に連結カバー２３を連結ボルト１４にネジ止めすることで、発電モジュールＰが架台１０に固定されるものである。

尚、本発明の各構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において自由に変更できるものである。

本発明によると、主にビルの屋上のような水平設置面に設置するのに好適であるが、この他、地上での使用などあらゆる場所に発電モジュールＰを設置することが可能である。

Ｐ 発電モジュール
１０ 架台
１１ 基礎フレーム
１１ａ 開口部
１２ 連結フレーム
１２ａ 連結杆
１２ｂ カバー部
１２ｃ 連結体
１３ 支持フレーム
１３ａ 載置片
１３ｂ 支持体
１３ｃ 連結体
１３ｄ 係止突起
１４ 連結ボルト
２０ カバー体
２１ 側面カバー
２１ａ上面部
２１ｂ 側面部
２１ｃ 前面部
２１ｄ 後面部
２１ｅ 連結片
２１ｆ 係止孔
２２ 後面カバー
２２ａ 上面部
２２ｂ 後面部
２２ｃ 連結片
２２ｄ 係止孔
２３ 連結カバー
２３ａ 連結孔
２４ 固定ネジ
２５ 固定ナット

Claims (3)

1. 発電モジュールを支持した架台の周囲に装着される架台カバーにおいて、設置面に平行に配置される基礎フレームと、該基礎フレームを連結すると共に、発電モジュールを支持する連結フレームと、基礎フレームの後部に立設され発電モジュールの後端部を支持する支持フレームとを備えた架台を構成し、発電モジュールの周囲から外側に傾斜し架台設置面までの隙間を覆うカバー体を形成し、該カバー体を架台に固定すると共に、架台に載置された発電モジュールの周囲縁の一部を該カバー体にて覆うように装着し、該カバー体で発電モジュールを架台に固定すると共に、発電モジュールに吹付ける風圧によって発電モジュールが設置面に押圧されるように構成したことを特徴とする太陽光発電モジュール用架台カバー。
2. 前記カバー体は、前記発電モジュールの後端部が持ち上った状態で該発電モジュールを載置した前記架台に装着され、該発電モジュールの左右側縁部から外側に傾斜した一対の側面カバーと、該発電モジュールの後側縁部から外側に傾斜した後面カバーと、該発電モジュールの周囲縁の一部及び側面カバーの上端部を同時に係止する連結カバーとを備え、該連結カバーを前記架台に着脱自在に連結する請求項１記載の太陽光発電モジュール用架台カバー。
3. 前記連結カバーは、前記連結フレームと前記支持フレームとに立設された連結ボルトに固定される帯状を成す請求項２記載の太陽光発電モジュール用架台カバー。

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