JP5986409B2 - 起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台 - Google Patents

Description

本発明は、平坦な土地に限らず、原野や丘陵地、廃棄物の埋立地や地盤の弱い泥炭地等の起伏のある土地において多数の太陽光発電パネルを連続的に並べて設置するのに好適な起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台に関するものである。

従来、一般的な太陽光発電パネルの設置架台は、矩形状に形成されたフレーム状の枠と、この枠を支持する脚部とから構成されており、前記太陽光発電パネルは、前記枠に対して段差や隙間を設けずに整然と並べて設置されるようになっている。

また、太陽光発電装置の大型化により、太陽光発電パネルを設置する設置架台における脚部の数が増加しており、それに伴うスペーサによる角度や高さの調整が困難となっていた。このような問題に対して脚部の角度や高さを調整することのできる太陽光発電パネルの設置架台が提案されている。

例えば、特開２００９−３０２１２３号公報では、太陽電池パネルを支持する複数の脚部が、下部支持部材と上部支持部材とに分割されて構成されているとともに締結具によって締結されており、前記下部支持部材と前記上部支持部材のいずれか一方には、相互の角度を可変として締結される締結穴が設けられ、この締結穴は高さ方向に延びる長穴とされていることを特徴とする太陽電池架台装置が提案されている（特許文献１）。この特許文献１によれば、脚部が角度と高さに関して可変とされているので、不規則な曲面の設置場所であっても太陽電池パネルの受光面を適切な傾斜角度となるように調整できるとされている。

特開２００９−３０２１２３号公報

ところで、近年ではクリーンエネルギーを使った発電のニーズが拡大しており、大規模な太陽光発電システムが計画されている。このようなメガソーラーとも呼ばれる大規模太陽光発電システムを設置する場合、従来の屋根上のような比較的安定した場所や整地された平坦な土地に限られず、より広大な土地、例えば原野や丘隆地、湿地帯、廃棄物の埋立地、砂地、泥炭地等、起伏があったり、地盤の弱い土地も候補として挙げられる。しかしながら、従来、このような起伏のある土地や地盤の弱い土地に設置するために好適な太陽光発電パネル設置架台は提案されていない。

例えば上述した特許文献１に記載された発明では、各脚部相互間における高さの違いを微調整できるだけであり、丘陵地等の大きな起伏には充分に対応できないという問題がある。このため、大きな起伏のある場所に設置すると、矩形枠に嵌められた太陽光発電パネル全体が傾いた状態となり、連続して並置させた場合、見た目が悪く、施工に失敗したとの印象を与えてしまう。

また、湿地帯や泥炭地のような軟弱地盤に設置する場合、あるいは北海道のような寒冷地では冬に土が凍って盛り上がる凍上現象のある土地に設置する場合には、多少の高さ調整では対応できないし、短期間での細やかな調整も必要になってしまうため現実的でない。従って、地盤の変動を最小限に防ぐための本格的な基礎工事が必要であり、基礎工事に莫大な費用がかかるという問題があり、大規模太陽光発電システムの普及の妨げとなっている。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、起伏のある土地や地盤の弱い土地に柔軟に対応して大規模な太陽光発電システムを実現できる起伏地対応型太陽光発電設置架台を提供することを目的としている。

本発明に係る起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台は、複数列で横方向に延設されてなる複数本の横架フレームと、前記各横架フレームを所定の高さ位置に支持する複数の支柱フレームと、複数の前記横架フレームに跨って固定されているとともに前記各横架フレームの長手方向に沿って所定の間隔を隔てて配置されており、太陽光発電パネルをそれぞれ載設する複数のパネル載設手段と、を有し、前記各支柱フレームのうち、異なる前記横架フレームをそれぞれ支持する複数の支柱フレームが、略一箇所において固定されている。

また、本発明の一態様として、前記各横架フレームは、前列側に延在される前列横架フレームと、後列側に延在される後列横架フレームとに分けて構成されているとともに、前記後列横架フレームが前記前列横架フレームより高い位置に配置されており、前記各支柱フレームは、前記前列横架フレームを支持する複数本の前列支柱フレームと、前記後列横架フレームを支持する複数本の後列支柱フレームとに分けて構成されており、所定本数の前記前列支柱フレームが前記前列横架フレームの下方の略一箇所において固定されているとともに、所定本数の前記前列支柱フレームおよび所定本数の前記後列支柱フレームが前記後列横架フレームの下方の略一箇所において固定されていてもよい。

さらに、本発明の一態様として、前記各横架フレームは、前列側に延在される前列横架フレームと、後列側に延在される後列横架フレームとに分けて構成されているとともに、前記後列横架フレームが前記前列横架フレームより高い位置に配置されており、前記各支柱フレームは、前記前列横架フレームを支持する複数本の前列支柱フレームと、前記後列横架フレームを支持する複数本の後列支柱フレームとに分けて構成されており、所定本数の前記前列支柱フレームおよび所定本数の前記後列支柱フレームが前記前列横架フレームの下方の略一箇所において固定されているとともに、所定本数の前記後列支柱フレームが前記後列横架フレームの下方の略一箇所において固定されていてもよい。

また、本発明の一態様として、前記パネル載設手段は、前記各横架フレームに跨って固定されているとともに前記太陽光発電パネルの左右略中央位置を縦方向に支持する幹状フレームと、この幹状フレームに対して左右対称に直交配置されて各々所定の間隔を隔てて並設される複数の枝状フレームとを有してもよい。

さらに、本発明の一態様として、前記各支柱フレームを基礎に対して上下動可能に固定する可変式基礎固定手段を備えていてもよい。

また、本発明の一態様として、前記可変式基礎固定手段は、基礎側に固定される基礎側内筒と、前記基礎側内筒に対して上下方向にスライド可能に保持されるフレーム側外筒とから構成されており、前記基礎側内筒には、前後方向に開口された複数の前後ボルト穴が上下方向に沿って形成されているとともに、前記各前後ボルト穴の高さ位置の中間の高さ位置において左右方向へ開口された複数の左右ボルト穴が上下方向に沿って形成されており、前記フレーム側外筒には、正面側および側面側のそれぞれにボルト穴が形成されてもよい。

さらに、本発明の一態様として、前記各支柱フレームと、前記各横架フレームおよび前記各可変式基礎固定手段との接続構造が、前記各支柱フレームおよび前記各横架フレームの各長手方向のいずれにも直交する方向で締結される一組のボルトおよびナットからなるものでもよい。

また、本発明の一態様として、前記各横架フレームは所定の長さに形成された短状横架フレームを複数本連結することにより構成されており、前記各短状横架フレームの各端部はフランジ状に形成されたフランジ連結部を備え、これらフランジ連結部の間には設置場所の起伏に合わせて前記各横架フレームの曲率を調整するための曲率調整用スペーサが狭持されてもよい。

さらに、本発明の一態様として、前記各パネル載設手段は、左右いずれかの同一方向に所定の角度に傾斜されて前記各横架フレームに固定されていてもよい。

さらにまた、本発明の一態様として、前記各横架フレームは、前列側に延在される前列横架フレームと、後列側に延在される後列横架フレームとに分けて構成されており、前記後列横架フレームが前記前列横架フレームより高い位置に配置されており、前記パネル載設手段と前記後列横架フレームとの接続点近傍位置と、前記パネル載設手段が傾斜している方向に隣接する他の前記パネル載設手段と前記前列横架フレームとの接続点近傍位置とを架け渡すように架設されている補強フレームを有してもよい。

本発明によれば、起伏のある土地や地盤の弱い土地に柔軟に対応して大規模な太陽光発電システムを実現できる。

本発明に係る起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台の一実施形態を示す正面図である。 本実施形態の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台に太陽光発電パネルを設置した状態を示す正面図である。 本実施形態の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台に太陽光発電パネルを設置した状態を示す背面図である。 本実施形態における短状横架フレームを示す正面図である。 本実施形態における短状横架フレームのフランジ連結部を示す一部拡大図である。 本実施形態における支柱フレームおよび横架フレームの接続構造を示す一部拡大図である。 本実施形態における前列可変式基礎固定手段を示す正面組立図である。 本実施形態における前列可変式基礎固定手段を示す側面組立図である。 本実施形態における後列可変式基礎固定手段を示す正面組立図である。 本実施形態における後列可変式基礎固定手段を示す側面組立図である。 本実施形態における後列可変式基礎固定手段に束ねられる前列支柱フレームの本数を２本から１本に減らした場合の実施形態を示す正面図である。 本実施形態における前列可変式基礎固定手段により後列支柱フレームの下端部も束ねて支持した場合の実施形態を示す正面図である。 本実施形態におけるパネル載設手段を示す正面図である。 本実施形態における幹状フレームと横架フレームとの連結部を示す一部拡大図である。

以下、本発明に係る起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台１を示す正面図である。また、図２および図３は、本実施形態の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台１に太陽光発電パネルＰを設置した状態を示す正面図および背面図である。

本実施形態の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台１は、図１ないし図３に示すように、複数本の横架フレーム２と、この横架フレーム２を所定の高さに支持する複数の支柱フレーム３と、これら支柱フレーム３の下端部３３を所定の本数毎に一箇所に束ねて支持する可変式基礎固定手段４と、前記横架フレーム２に沿って設けられる複数のパネル載設手段５とを有している。以下、各構成について詳細に説明する。

横架フレーム２は、複数列で横方向に延設されてなる長尺状の略棒状部材で構成されている。本実施形態では、図１ないし図３に示すように、前列側に延在される前列横架フレーム２１と、後列側に延在される後列横架フレーム２２とで構成されている。また、前記後列横架フレーム２２が前記前列横架フレーム２１より高い位置に配置されており、このように前記後列横架フレーム２２と前記前列横架フレーム２１との間で高低差を設けることにより、前記各横架フレーム２１，２２上に固定されるパネル載設手段５およびこのパネル載設手段５に載設される太陽光発電パネルＰの傾斜角度を調整し、設置場所の緯度等に応じて高い採光率が得られる角度に設定されている。

また、横架フレーム２は、設置場所の起伏状態や設置後の地盤沈下や凍上による地盤の変動に応じて柔軟に対応できるものが好ましい。本実施形態では、図１ないし図４に示すように、所定の長さに形成された短状横架フレーム２３が複数本連結されることにより長尺状の横架フレーム２が構成されている。そして、各々の短状横架フレーム２３の各端部には、略円形のフランジ状のフランジ連結部２４が形成されており、互いに連結されるフランジ連結部２４の間には、図５に示すように、曲率調整用スペーサ２５が狭持可能に構成されている。前記曲率調整用スペーサ２５は、鋼板等の板状部材によりフランジ連結部２４と同様に略円板状に形成されており、その厚さや枚数を調整することにより、設置場所の起伏に合わせて連結される前記各横架フレーム２の曲率を調整するようになっている。なお、前記各横架フレーム２の曲率を調整する構成は、前記曲率調整用スペーサ２５を用いるものに限定されるものではなく、例えば、短状横架フレーム２３の端部同士をボルト等により回動可能に連結する構成としてもよく、あるいは、短状横架フレーム２３の端部を雌ネジ状または雄ネジ状に形成し、前記各短状横架フレーム２３の端部同士を螺合させて伸縮可能な構成としてもよい。

なお、本実施形態における各横架フレーム２は、１ユニットにおける太陽光発電パネルＰの枚数や強度と材料コストとのバランス、さらには土地の起伏に対応させて曲率半径の調整がし易い点に鑑みて、２本の横架フレーム２で構成されているが、これに限定されるものではなく、３本以上で構成してもよい。その場合、各列の横架フレーム２間における相対的な前後位置関係によって前列横架フレーム２１と後列横架フレーム２２とに分けて構成される。

次に、支柱フレーム３について説明する。支柱フレーム３は、各横架フレーム２を所定の高さ位置に支持するものであり、Ｌ字フレーム材、板材および棒材等から構成される。本実施形態では、前記前列横架フレーム２１を支持する複数本の前列支柱フレーム３１と、前記後列横架フレーム２２を支持する複数本の後列支柱フレーム３２とに分けられて構成されている。但し、これらに限定されるものではなく、例えば、前後列の横架フレーム２を両方一体的に支持するＹ字状の支柱フレーム３として構成することも可能である。また、後述するように、各支柱フレーム３は、前列支柱フレーム３１同士、後列支柱フレーム３２同士、あるいは前列支柱フレーム３１と後列支柱フレーム３２との所定の組合せでそれぞれの下端部３３を一箇所に束ねて連結されている。このように一箇所に束ねることによって各支柱フレーム３の高さ調整を行う際に当該束ねられた固定位置を上下に変更すればよく、高さ調整が容易に行える。なお、横架フレーム２が３本以上である場合は、列方向における横架フレーム２同士の相対的な前後位置関係により、前列支柱フレーム３１と、後列支柱フレーム３２とに分けて支持機能が振り分けられる。

また、各支柱フレーム３の上端部３４と横架フレーム２との接続構造は、締結具の締結方向によって前記各支柱フレームが左右方向に適度な自由度を有するように構成されている。すなわち、図６に示すように、ボルト３５の回転軸が各支柱フレーム３および各横架フレーム２の各長手方向のいずれにも直交する方向となるように挿通されてナット３６で締結されている。したがって、ボルト３５とナット３６により締結されているものの、地盤の起伏によって各支柱フレーム３に前記ボルト３５の回転軸の回転方向に力が作用した場合、適度に回動して起伏の変動を吸収することが可能となっている。なお、各支柱フレーム３および各横架フレーム２との接続構造は、ボルト３５およびナット３６からなるものに限定されるものではなく、同様の作用を奏するものであれば、接続部に軸を挿通して両端をかしめて固定する構造等であってもよい。

可変式基礎固定手段４は、支柱フレーム３の下端部３３を所定の本数毎に一箇所に束ねて支持するとともに、設置場所の起伏や設置後の地盤の隆起や沈下等に対応するため基礎に対して上下動可能なアジャスター構造を備えている。本実施形態の可変式基礎固定手段４の基本的構造は、内筒と外筒との二重筒状に構成されており、基礎側に固定される内筒に対し、外筒を上下に移動可能に配置し、当該外筒を適当な高さ位置においてボルトで固定するようになっている。以下に図面を示しつつより詳細に説明する。

本実施形態における可変式基礎固定手段４は、前列横架フレーム２１の下方に配置されて所定本数の前列支柱フレーム３１を一箇所に束ねて支持する前列可変式基礎固定手段４１と、後列横架フレーム２２の下方に配置されて所定本数の前列支柱フレーム３１および所定本数の後列支柱フレーム３２を一箇所に束ねて支持する後列可変式基礎固定手段４２とに分けられて構成されている。

前列可変式基礎固定手段４１は、図７および図８に示すように、基礎側に固定される基礎側内筒４３に対し、上下方向にスライド可能に保持されるフレーム側外筒４４を外装する二重筒状に構成されている。前記基礎側内筒４３には上下方向に沿って複数のボルト穴４５が形成されているとともに、前記フレーム側外筒４４には正面側および側面側にそれぞれ１つのボルト穴４５が形成されており、前記フレーム側外筒４４を任意の高さに配置して前記各ボルト穴４５にボルト（図示しない）を挿通してナット（図示しない）で締めることにより締結される。

また、本実施形態における基礎側内筒４３では、図７に示すように、前記ボルト穴４５が前後方向に開口された前後ボルト穴４５１が形成されている他、図８に示すように、各前後ボルト穴４５１の高さ位置の中間の高さ位置に、左右方向へ開口された左右ボルト穴４５２が形成されている。よって前列可変式基礎固定手段４１の高さを調整する場合には、上下方向にフレーム側外筒４４をスライドさせて前後ボルト穴４５１の高さ位置を変える他、基礎側内筒４３を水平方向に９０度回転させて左右ボルト穴４５２の高さを利用して高さ調整することも可能である。これにより、高さの選択の幅が広がり、微調整も可能となる。

また、フレーム側外筒４４の左右外側面には、図７および図８に示すように、板状に形成された支柱フレーム固定部４６がそれぞれ１枚ずつ溶接にて設けられており、２本の前列支柱フレーム３１の下端部３３を束ねて支持するようになっている。なお、支柱フレーム固定部４６と支柱フレーム３とは、前列支柱フレーム３１および前列横架フレーム２１の各長手方向のいずれにも直交する一組のボルト３５およびナット３６によって接続されている。よって、前列支柱フレーム３１は、前列可変式基礎固定手段４１との接続位置においても左右の回転方向に適度な自由度を備えており、地盤の起伏変動に応じて前記前列支柱フレーム３１が適度に回動して小さな起伏の変動を吸収しうるようになっている。

後列可変式基礎固定手段４２は、図９および図１０に示すように、前列可変式基礎固定手段４１と同様に、上下動可能な基礎側内筒４３とフレーム側外筒４４との二重筒状に形成されている。そして、基礎側内筒４３には上下に沿って複数の前後ボルト穴４５１と複数の左右ボルト穴４５２とがそれぞれ異なる高さ位置に形成されている。また、後列可変式基礎固定手段４２のフレーム側外筒４４の左右には、図９および図１０に示すように、板状に形成された支柱フレーム固定部４６が２枚ずつ、計４枚溶接にて設けられており、２本の前列支柱フレーム３１の下端部３３と、２本の後列支柱フレーム３２の下端部３３とを一箇所に束ねて支持するようになっている。

なお、後列可変式基礎固定手段４２においても、支柱フレーム固定部４６と前列支柱フレーム３１の下端部３３とは、前列支柱フレーム３１および前列横架フレーム２１の各長手方向のいずれにも直交する一組のボルト３５およびナット３６により締結されている。また、支柱フレーム固定部４４と後列支柱フレーム３２の下端部３３とは、後列支柱フレーム３２および後列横架フレーム２２の各長手方向のいずれにも直交する一組のボルト３５およびナット３６により締結されている。よって、前列支柱フレーム３１および後列支柱フレーム３２は、それぞれ後列可変式基礎固定手段４２との接続位置においても左右の回転方向に適度な自由度を備えており、地盤の起伏変動に応じて各支柱フレーム３が適度に回動して吸収しうるようになっている。

なお、可変式基礎固定手段４において、上下動させる構造は二重筒状によるものに限定されるものではなく、機械式や液体作動式のジャッキ等の他の構造を採用してもよい。

また、前列可変式基礎固定手段４１および後列可変式基礎固定手段４２で支持する支柱フレーム３の本数は本実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、後列可変式基礎固定手段４２に束ねられる前列支柱フレーム３１の本数を２本から１本に減らしてもよいし、図１２に示すように、前列可変式基礎固定手段４１により後列支柱フレーム３２の下端部３３を支持するようにしてもよい。また、その支持する本数も３本に限らず、４本以上であってもよい。

次に、パネル載設手段５について説明する。パネル載設手段５は、所定枚数の太陽光発電パネルＰを載せて固定するものであり、横架フレーム２の長手方向に沿って所定の間隔を隔てて設けられている。また、本実施形態におけるパネル載設手段５は、図１ないし図３に示すように、左右いずれかの同一方向に所定角度で傾斜されて前記各横架フレーム２に固定されている。このようにパネル載設手段５が配置されることにより、左右に配列される太陽光発電パネルＰ同士の間に隙間を設けることができ、かつ左右同一方向に傾斜させることにより、隣り合う太陽光発電パネルＰ同士の段差や角度のズレを目立たなくすることができ、多数の太陽光発電パネルＰを横方向に連続して並べる場合に丘陵地等の起伏のある地形によく馴染ませることができる。

また、本実施形態におけるパネル載設手段５は、図１，図２および図１３に示すように、前記各横架フレーム２に跨って固定されるとともに前記太陽光発電パネルＰの左右略中央位置を縦方向に支持する幹状フレーム５１と、この幹状フレーム５１に対して左右対称に直交配置されて各々所定の間隔を隔てて並設される複数の枝状フレーム５２とを有している。

幹状フレーム５１は、上述のように横架フレーム２の長手方向に沿って所定の間隔を隔てて、かつ左右いずれかの方向、本実施形態では正面視左側に所定角度で傾斜されており、図１４に示すように、略Ｕ字状の連結具５３により前記横架フレーム２と連結されている。このように略Ｕ字状の連結具５３により連結することにより、前記幹状フレーム５１および前記横架フレーム２同士が若干動く、いわゆる遊びを有するように連結することができ、短状横架フレーム２３を連結することにより形成される曲率に対して適宜合わせられるようになっている。なお、幹状フレーム５１と横架フレーム２との連結は略Ｕ字状の連結具５３に限定されるものではなく、各種固定方法から適宜選択することができる。

次に、枝状フレーム５２は、幹状フレーム５１に固定されるとともに、その上に太陽光発電パネルＰを固定するようになっている。本実施形態では、図２，図３および図１３に示すように、１つのパネル載設手段５に対して３枚の略矩形状の太陽光発電パネルＰを載設するタイプを例示しており、１枚の太陽光発電パネルＰに対して２本の枝状フレーム５２で固定し、保持するようになっている。よって、上下に隣接される太陽光発電パネルＰ同士は、お互いに固定されることなくパネル載設手段５に載設されている。そのため、風や積雪により受ける力を、幹状フレーム５１および枝状フレーム５２がねじれることにより吸収ないし緩和するようになっている。なお、パネル載設手段５に載設される太陽光発電パネルＰの枚数は３枚に限定されるものではなく、１枚や２枚であっても、４枚以上であってもよい。また、太陽光発電パネルＰの形状は矩形状に限定されず、円状、楕円状または曲面状等いかなる形状であってもい。

また、図１ないし図３に示すように、前記各横架フレーム２と前記パネル載設手段５との接続を補強する補強フレーム５４が斜めに架設されている。具体的には、前記パネル載設手段５と前記後列横架フレーム２２との接続点近傍位置と、前記パネル載設手段５が傾斜している方向に隣接する他の前記パネル載設手段５と前記前列横架フレーム２１との接続点近傍位置とを架け渡すように補強フレーム５４が架設されている。

なお、可変式基礎固定手段４が固定される基礎は、図示しないが、特に限定されるものではなく、設置場所の地盤の状態等を考慮して適宜選択されるものであり、例えばコンクリート基礎や軟弱地盤に設置可能である球状基礎等の簡易基礎を採用すればよい。

次に、本実施形態の起伏対応型太陽光発電パネル設置架台１における各構成の作用について、詳細に説明する。

小さな起伏に対しては、可変式基礎固定手段４を適宜上下動させることにより、横架フレーム２を設置場所に対して平行を保つように調整する。本実施形態における可変式基礎固定手段４は、図１ないし図３に示すように、複数の支柱フレーム３の下端部３３を束ねているため、少数の調整で済むことから極めて施工がし易いし、施工後の調整も簡単である。また、基礎部についても高い精度で施工しなくても対応することができる。

一方、大きな起伏に対しては、可変式基礎固定手段４の上下動だけでは対応できない場合がある。そこで、横架フレーム２の曲率を調整することにより前記横架フレーム２を設置場所に沿うように配置する。本実施形態では、接続する短状横架フレーム２３同士の間に曲率調整用スペーサ２５を挟持することにより曲率を変化させて設置場所に対して平行を保つように調整する。例えば、短状横架フレーム２３を約３ｍとして、一方の横架フレーム２のフランジ連結部２４の間に約１２ｍｍの曲率調整用スペーサ２５を３枚挟持させることにより、半径約１００ｍの曲率を付けることができる。また、横架フレーム２の構造上、曲率調整用スペーサ２５による横架フレーム２の曲率の調整は、上下方向のみならず、前後方向にも調整可能であり、より効果的に丘陵地にフィットさせることができる。

また、施工後に基礎の一部が地盤沈下により沈降した場合には、可変式基礎固定手段４における基礎側内筒４３に対してフレーム側外筒４４を上下動させることで横架フレーム２と設置場所との平行を保つことができる。また、大きく沈降した場合においても、横架フレーム２のしなやかさにより横架フレーム２が湾曲されて設置場所との平行をある程度保つことができる。

また、支柱フレーム３は、可変式基礎固定手段４により束ねられているため、横架フレーム２とともにトラス構造を構成し、少ないフレーム数にもかかわらず、高い強度を有する。さらに、各支柱フレーム３と各横架フレーム２および各可変式基礎固定手段４との接続構造が、一組のボルト３５およびナット３６で締結されているため、横架フレーム２の曲率に合わせて接続の角度を調整することができる。よって、丘陵地等において、予め横架フレーム２に曲率を設けて設置される場合のみならず地盤沈下等により施工後に地盤の起伏が生じる場合にも、当該設置場所の起伏に応じて任意にまたは自動的に接続の角度が調整され、支柱フレーム３等に過度の負荷がかかるのを防ぐことができる。

また、パネル載設手段５は、横架フレーム２と独立させて、別途、前記横架フレーム２の上に配置する構成を採用したため、前記横架フレーム２が湾曲していたとしても、パネル載置手段５および太陽光発電パネルＰが直接的に歪みを受けることがなく損傷を回避できるとともに、太陽光発電パネルＰ同士の配置についても各々の間隔や左右方向への傾斜角度を自由に設定することができる。また、パネル載設手段５と横架フレーム２とが略Ｕ字状の連結具５３により連結されて若干の遊びを有しているため、地盤沈下等により横架フレーム２が湾曲したとしても、パネル載設手段５が歪んだりすることがない。

また、本実施形態におけるパネル載設手段５は、幹状フレーム５１と枝状フレーム５２とから構成されており、上下に隣接される太陽光発電パネルＰ同士は連結されていない。そのため、風や積雪により受ける力を隣接する太陽光発電パネルＰが受けるのではなく、幹状フレーム５１および枝状フレーム５２がねじれることにより受け流すことができるため、前記太陽光発電パネルＰの損傷を回避することができる。

補強フレーム５４は、パネル載設手段５および横架フレーム２とともに、トラス構造をなすことにより、前記各横架フレーム２と前記パネル載設手段５との接続を補強する。また、後列横架フレーム２２との接続点近傍位置と、パネル載設手段５が傾斜する方向に隣接するパネル載設手段５と前列横架フレーム２１との接続点近傍位置との間に架設されることにより、補強フレーム５４の長さを短くして製造コストを抑制しつつ効果的な補強を行っている。

また、本実施形態では、図２および図３に示すように、それぞれのパネル載設手段５の間に隙間を設けるとともに左右いずれか同一方向に傾斜させたことにより、上下の段差が目立たなくなり、太陽光発電パネルＰが整然と並べられて外観的な美しさを呈することが可能となる。また、各パネル載設手段５の間に形成された隙間を風が通り抜けるため太陽光発電パネルＰが受ける力を低減することができるし、太陽光発電パネルＰの上に積もる雪を低減させられる。さらに、施工後に地盤沈下や凍土等により隣接する太陽光発電パネルＰ間に段差が生じたり、左右の傾斜に違いが生じても、段差等が認識しづらくなるという利点も有する。

以上のような本実施形態の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台１によれば、以下の効果を奏することができる。
１．小さな起伏のみならず、大きな起伏のある設置場所であっても各々の起伏に対応して、多数の太陽光発電パネルＰを連続的に並べて設置することができる。
２．設置後の地盤沈下や凍土等の影響により生じる起伏に対しても柔軟に対応して、高さ調整や傾斜調整をすることができる。
３．可変式基礎固定手段４による高さ調整箇所の数が少ないため施工が容易であるし、施工後の調整も容易である。
４．パネル載設手段５を別途、横架フレーム２上に配置する構造であるため隣接する太陽光発電パネルＰ同士の間隔や左右方向への傾斜を横架フレームとは別個に任意に設定することができる。
５．各フレームによりトラス構造を構成することで、フレーム数が少なくても強度を十分に保つことができ、コストパフォーマンスに優れている。

なお、本発明に係る起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、可変式基礎固定手段４には、１本の支柱フレーム３のみを支持するものが含まれていてもよい。

１ 起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台
２ 横架フレーム
３ 支柱フレーム
４ 可変式基礎固定手段
５ パネル載設手段
２１ 前列横架フレーム
２２ 後列横架フレーム
２３ 短状横架フレーム
２４ フランジ連結部
２５ 曲率調整用スペーサ
３１ 前列支柱フレーム
３２ 後列支柱フレーム
３３ 下端部
３４ 上端部
３５ ボルト
３６ ナット
４１ 前列可変式基礎固定手段
４２ 後列可変式基礎固定手段
４３ 基礎側内筒
４４ フレーム側外筒
４５ ボルト穴
４６ 支柱フレーム固定部
５１ 幹状フレーム
５２ 枝状フレーム
５３ 連結具
５４ 補強フレーム
４５１ 前後ボルト穴
４５２ 左右ボルト穴
Ｐ 太陽光発電パネル

Claims (10)

1. 複数列で横方向に延設されてなる複数本の横架フレームと、
   前記各横架フレームを所定の高さ位置に支持する複数の支柱フレームと、
   複数の前記横架フレームに跨って固定されているとともに前記各横架フレームの長手方向に沿って所定の間隔を隔てて配置されており、太陽光発電パネルをそれぞれ載設する複数のパネル載設手段と、を有し、
   前記各支柱フレームのうち、異なる前記横架フレームをそれぞれ支持する複数の支柱フレームが、略一箇所において固定されている、起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。
2. 前記各横架フレームは、前列側に延在される前列横架フレームと、後列側に延在される後列横架フレームとに分けて構成されているとともに、前記後列横架フレームが前記前列横架フレームより高い位置に配置されており、
   前記各支柱フレームは、前記前列横架フレームを支持する複数本の前列支柱フレームと、前記後列横架フレームを支持する複数本の後列支柱フレームとに分けて構成されており、
   所定本数の前記前列支柱フレームが前記前列横架フレームの下方の略一箇所において固定されているとともに、所定本数の前記前列支柱フレームおよび所定本数の前記後列支柱フレームが前記後列横架フレームの下方の略一箇所において固定されている、請求項１に記載の起伏対応型太陽光発電パネル設置架台。
3. 前記各横架フレームは、前列側に延在される前列横架フレームと、後列側に延在される後列横架フレームとに分けて構成されているとともに、前記後列横架フレームが前記前列横架フレームより高い位置に配置されており、
   前記各支柱フレームは、前記前列横架フレームを支持する複数本の前列支柱フレームと、前記後列横架フレームを支持する複数本の後列支柱フレームとに分けて構成されており、
   所定本数の前記前列支柱フレームおよび所定本数の前記後列支柱フレームが前記前列横架フレームの下方の略一箇所において固定されているとともに、所定本数の前記後列支柱フレームが前記後列横架フレームの下方の略一箇所において固定されている、請求項１に記載の起伏対応型太陽光発電パネル設置架台。
4. 前記パネル載設手段は、前記各横架フレームに跨って固定されているとともに前記太陽光発電パネルの左右略中央位置を縦方向に支持する幹状フレームと、この幹状フレームに対して左右対称に直交配置されて各々所定の間隔を隔てて並設される複数の枝状フレームとを有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。
5. 前記各支柱フレームを基礎に対して上下動可能に固定する可変式基礎固定手段を備えている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。
6. 前記可変式基礎固定手段は、基礎側に固定される基礎側内筒と、前記基礎側内筒に対して上下方向にスライド可能に保持されるフレーム側外筒とから構成されており、
   前記基礎側内筒には、前後方向に開口された複数の前後ボルト穴が上下方向に沿って形成されているとともに、前記各前後ボルト穴の高さ位置の中間の高さ位置において左右方向へ開口された複数の左右ボルト穴が上下方向に沿って形成されており、
   前記フレーム側外筒には、正面側および側面側のそれぞれにボルト穴が形成されている、請求項５に記載の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。
7. 前記各支柱フレームと、前記各横架フレームおよび前記各可変式基礎固定手段との接続構造が、前記各支柱フレームおよび前記各横架フレームの各長手方向のいずれにも直交する方向で締結される一組のボルトおよびナットからなる請求項５または請求項６に記載の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。
8. 前記各横架フレームは所定の長さに形成された短状横架フレームを複数本連結することにより構成されており、前記各短状横架フレームの各端部はフランジ状に形成されたフランジ連結部を備え、これらフランジ連結部の間には設置場所の起伏に合わせて前記各横架フレームの曲率を調整するための曲率調整用スペーサが狭持されている請求項１から請求項７のいずれかに記載の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。
9. 前記各パネル載設手段は、左右いずれかの同一方向に所定の角度に傾斜されて前記各横架フレームに固定されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。
10. 前記各横架フレームは、前列側に延在される前列横架フレームと、後列側に延在される後列横架フレームとに分けて構成されており、前記後列横架フレームが前記前列横架フレームより高い位置に配置されており、
    前記パネル載設手段と前記後列横架フレームとの接続点近傍位置と、前記パネル載設手段が傾斜している方向に隣接する他の前記パネル載設手段と前記前列横架フレームとの接続点近傍位置とを架け渡すように架設されている補強フレームを有する請求項９に記載の起伏地対応型太陽光発電パネル設置架台。

Images