JP6053499B2

JP6053499B2 - ソーラーパネル支持構造体

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Publication number: JP6053499B2
Application number: JP2012279035A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　賢; 賢渡辺; 安弘早部; 裕亮吉川
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: JP2014122493A

Description

本発明は、ソーラーパネルを支持するためのソーラーパネル支持構造体に関する。

太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するソーラーパネルを支持する支持構造体としては、複数の支柱と、各支柱に支持された傾斜梁と、を有し、傾斜梁の上面に多数のソーラーパネルを並べているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２１５０６７

前記した従来の支持構造体では、パネル設置領域が広大な駐車場や作業ヤードである場合に、傾斜梁が大きくなるため、ソーラーパネルの重量に比べて、傾斜梁の重量（自重）が極めて大きくなり、不経済な構造となる。

本発明は、前記した問題を解決し、上部構造を軽量化するとともに、建造コストを低減することができるソーラーパネル支持構造体を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、ソーラーパネルを支持するソーラーパネル支持構造体であって、パネル設置領域の一方側に立設された第一支持体と、前記パネル設置領域の他方側に立設された第二支持体と、前記第一支持体および前記第二支持体に張り渡された複数の線材と、前記線材に固定されたパネル取付部材と、を備え、前記線材は、緊張力が付与されたＰＣ鋼線またはＰＣ鋼より線であり、前記パネル取付部材に前記ソーラーパネルが取り付けられており、前記パネル取付部材は、隣り合う前記線材に架け渡された連結部材と、前記連結部材に設けられた複数の支持台と、前記支持台上に設けられた傾斜部材とで構成され、前記傾斜部材に前記ソーラーパネルが載置されている。

この構成では、線材を用いてソーラーパネルを支持しているので、ソーラーパネル支持構造体の上部構造を軽量化することができる。また、ソーラーパネル支持構造体の全体構造が簡素化され、部品点数が少なくなる。したがって、本発明では、ソーラーパネル支持構造体の経済性を高めることができる。
また、本発明では、ソーラーパネル支持構造体の全体構造が簡素化されるため、ソーラーパネルの下方空間を有効に利用することができる。例えば、パネル設置領域を駐車場や作業ヤードに利用した場合には、ソーラーパネルが日除けとなるため、暑熱環境を改善することができる。

前記したソーラーパネル支持構造体において、前記連結部材が隣り合う前記線材をそれぞれ挟持するように構成してもよい。
この構成では、線材に対して連結部材を取り付け易くなっているため、ソーラーパネル支持構造体を建造するときの作業性を高めることができる。

前記したソーラーパネル支持構造体において、前記第一支持体と前記第二支持体との間に、前記線材を支持する中間支持体を立設した場合には、線材のたわみが小さくなるとともに、風による線材の挙動を抑えることができる。

前記したソーラーパネル支持構造体において、前記第一支持体は少なくとも三本の第一支柱を有し、前記第二支持体は少なくとも三本の第二支柱を有している場合には、二本の前記第一支柱の間に配置された前記第一支柱および二本の前記第二支柱の間に配置された前記第二支柱に、二本の前記線材を張り渡すことが望ましい。このように、二本の線材を支持する支柱を設けることで、支柱の本数を少なくすることができる。

本発明のソーラーパネル支持構造体では、上部構造を軽量化するとともに、全体構造が簡素化され、部品点数が少なくなるため、経済性を高めることができる。さらに、ソーラーパネルの下方空間を有効に利用することができ、機能性を高めることができる。

本実施形態のソーラーパネル支持構造体を示した斜視図である。本実施形態のソーラーパネル支持構造体の支持体および線材を示した斜視図である。本実施形態のソーラーパネル支持構造体を示した側面図である。本実施形態のパネル取付部材を示した斜視図である。本実施形態のパネル取付部材を示した側面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、本発明のソーラーパネル支持構造体を駐車場に設置した場合を例として説明する。

ソーラーパネル支持構造体１は、図１に示すように、多数のソーラーパネル２を駐車場Ｐ（特許請求の範囲における「パネル設置領域」）の上方に支持するものである。ソーラーパネル２は、複数の太陽電池を並べて板状に形成したものであり、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する公知の太陽電池モジュールである。

ソーラーパネル支持構造体１は、駐車場Ｐの一方側に立設された第一支持体１０と、駐車場Ｐの他方側に立設された第二支持体２０と、第一支持体１０および第二支持体２０に張り渡された複数の線材３０と、第一支持体１０と第二支持体２０との間に立設された中間支持体４０と、隣り合う線材３０に固定された複数のパネル取付部材５０と、を備えている。そして、各パネル取付部材５０に多数のソーラーパネル２が取り付けられる。
なお、以下の説明では、線材３０の延在する方向を左右方向とし、線材３０に直交する水平方向を前後方向とする。

第一支持体１０は、図２に示すように、駐車場Ｐの左縁部に沿って、前後方向に等間隔に並設された四本の第一支柱１１によって構成されている。各第一支柱１１は、地面に垂直に立設されている。
前後に隣り合う第一支柱１１の上端部同士には、梁部材１３が架け渡されている。四本の第一支柱１１は、梁部材１３を介して連結されている。
また、各第一支柱１１には斜材１２がそれぞれ設けられている。斜材１２は、図３に示すように、駐車場Ｐの外側となる第一支柱１１の左側で地面に立設されており、斜材１２の上端部は第一支柱１１の上端部に取り付けられている。

第一支柱１１および斜材１２の下端部は、地盤に埋設された第一フーチング１５に接続されている。また、第一フーチング１５は、地盤に埋設された複数の基礎杭１６の上端部に接続されている。
このように、第一支柱１１および斜材１２は、第一フーチング１５および基礎杭１６に支持されているため、第一支柱１１および斜材１２の引き抜き耐力が大きくなっている。

第二支持体２０は、図２に示すように、前記した第一支持体１０に対して左右対称の構成となっており、駐車場Ｐの右縁部に並設された四本の第二支柱２１によって構成され、各第二支柱２１が梁部材２３を介して連結されている。
また、各第二支柱２１には斜材２２がそれぞれ設けられており、第二支柱２１および斜材２２は第二フーチング２５および基礎杭２６に支持されている。

線材３０は、左右一対の第一支柱１１および第二支柱２１に張り渡されたＰＣ鋼より線である。線材３０の左端部は第一支柱１１の上端面に取り付けられ、右端部は第二支柱２１の上端面に取り付けられている。線材３０には緊張力が付与されている。

中間支持体４０は、第一支持体１０と第二支持体２０との間で線材３０を支持するものである。本実施形態では、第一支持体１０と第二支持体２０との間に二つの中間支持体４０が等間隔に立設されている（図３参照）。
中間支持体４０は、前後方向に並設された四本の中間支柱４１によって構成されている。前後に隣り合う中間支柱４１の上端部同士には、梁部材４３が架け渡されている。四本の中間支柱４１は、梁部材４３を介して連結されている。

中間支柱４１の上端面には、図３に示すように、第一支柱１１と第二支柱２１と張り渡された線材３０が取り付けられている。中間支柱４１は、線材３０が撓まないように支持している。
また、中間支柱４１は、地盤に埋設された中間フーチング４５に支持されている。中間支柱４１には、線材３０からの引張力を作用させないため、中間フーチング４５に基礎杭が設けられていない。

最前列および最後列の支柱１１，４１，２１には一本の線材３０が張り渡されている。また、最前列および最後列の支柱１１，４１，２１の間に位置する二つの中間列の支柱１１，４１，２１にはそれぞれ二本の線材３０が張り渡されている。このように、本実施形態では、駐車場Ｐの上方に六本の線材３０が平行して配置されている。

パネル取付部材５０は、図４に示すように、前後に隣り合う線材３０に架け渡された連結部材５１と、連結部材５１に設けられた複数の支持台５２と、を備えている。支持台５２にはソーラーパネル２が載置される。

連結部材５１は、長手方向が前後方向となるように配置された矩形断面の鋼管からなる。連結部材５１の両端部の下部には、線材３０に固定される固定部５１ａが設けられている。
固定部５１ａは、連結部材５１の左右側面よりも左右方向（線材３０の延在方向）に片持ち状に突出しており、図５に示すように、線材３０の上側に配置される。
固定部５１ａの左右両端部には、二つの挟持部材５１ｂが、ボルト５１ｃによってそれぞれ取り付けられる。両挟持部材５１ｂは、線材３０の下側に配置され、固定部５１ａと挟持部材５１ｂとの間に線材３０が挟み込まれることで、連結部材５１の左右両端部が二本の線材３０にそれぞれ固定される（図４参照）。

連結部材５１の上部には、図４に示すように、複数の支持台５２が前後方向に間隔を空けて配置されている。支持台５２は、連結部材５１の上部に立設された板状の脚部５３と、脚部５３の上端部に取り付けられた傾斜部材５４とを備えている。

傾斜部材５４は、図５に示すように、長手方向が左右方向となるように配置された直線状の部材であり、縦板部の上縁部に横板部が垂直に形成されている。
傾斜部材５４の左右方向の中間部は、脚部５３の上端部にボルト（図示せず）によって連結されており、傾斜部材５４は水平面に対して右端が上端となるように傾いている。

ソーラーパネル２は、傾斜部材５４の上面に載置され、傾斜部材５４に形成された複数のボルト締付用穴（図示せず）に対して、ボルト（図示せず）等の固定手段を用いて取り付けられる。ソーラーパネル２は、前後に隣り合う傾斜部材５４に架け渡され、ソーラーパネル２の前後の側縁部が二つの支持台５２にそれぞれ支持される。

これにより、ソーラーパネル２は、図１に示すように、水平面に対して右端が上端となるように傾いた状態で、駐車場Ｐ（図３参照）の上方に安定して配置される。また、前後に隣り合うソーラーパネル２は連続して配置される。
なお、ソーラーパネル２（傾斜部材５４）の傾斜角度は限定されるものではなく、太陽光がソーラーパネル２の上面に対して効率良く照射されるように、ソーラーパネル支持構造体１の設置場所に応じて適宜に設定される。

本実施形態では、三つのパネル取付部材５０が前後方向に連続して並設されており、各パネル取付部材５０はそれぞれ二本の線材３０に支持されている。また、前後一列に配置されたパネル取付部材５０が、左右方向に間隔を空けて複数列並設されている。

これにより、前後一列に連続して配置されたソーラーパネル２が、左右方向に間隔を空けて複数列並設され、多数のソーラーパネル２が駐車場Ｐの上方に配置される。
なお、左右のソーラーパネル２の間隔は、図３に示すように、一方のソーラーパネル２が他方のソーラーパネル２の影に入らないように設定するとともに、ソーラーパネル２による駐車場Ｐの日除け効果および風通しを考慮して設定する。

図２に示すように、第一支持体１０の前後方向の略中間部と、第二支持体２０の前後方向の略中間部とには、配線ラック６０が架け渡されている。
配線ラック６０には、各ソーラーパネル２（図１参照）から延ばされた送電ケーブル（図示せず）が集約される。配線ラック６０は、パネル取付部材５０に吊り下げられている。
配線ラック６０の左端部は、地面に設置された直流交流変換装置６１に接続されている。各ソーラーパネル２から延ばされた送電ケーブルは、配線ラック６０を通じて、直流交流変換装置６１に接続されている。

以上のようなソーラーパネル支持構造体１では、図１に示すように、線材３０を用いてソーラーパネル２を支持しているので、上部構造を軽量化することができる。また、ソーラーパネル支持構造体１の全体構造が簡素化され、部品点数が少なくなる。したがって、ソーラーパネル支持構造体１の経済性を高めることができる。

また、ソーラーパネル支持構造体１の全体構造が簡素化されているため、ソーラーパネル２の下方空間を有効に利用することができ、機能性を高めることができる。本実施形態のように、ソーラーパネル支持構造体１を駐車場Ｐに設置した場合には、多数のソーラーパネル２が日除けとなるため、暑熱環境を改善することができる。

また、パネル取付部材５０は、隣り合う線材３０に固定されているため、パネル取付部材３０（ソーラーパネル２）を安定させることができる。

また、図２に示すように、ＰＣ鋼より線である線材３０に緊張力が付与されるとともに、第一支持体１０と第二支持体２０との間に線材３０を支持する中間支持体４０が立設されているため、線材３０のたわみが小さくなるとともに、風による線材３０の挙動を抑えることができる。

また、図４に示すように、連結部材５１は隣り合う線材３０をそれぞれ挟持しており、線材３０に対して連結部材５１を取り付け易くなっているため、ソーラーパネル支持構造体１（図１参照）を建造するときの作業性を高めることができる。

また、図２に示すように、最前列および最後列の支柱１１，４１，２１の間に配置された中間列の支柱１１，４１，２１には二本の線材３０が張り渡されており、六本の線材３０を前後四列の支柱１１，４１，２１によって支持している。このように、線材３０の本数よりも支柱１１，４１，２１の列を少なくすることができ、支柱１１，４１，２１の本数を少なくすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
図２に示す第一支柱１１、中間支柱４１および第二支柱２１の本数および間隔は限定されるものではなく、駐車場Ｐ（パネル設置領域）の大きさに応じて適宜に設定される。
例えば、第一支持体１０および第二支持体２０をそれぞれ二本の支柱１１，２１によって構成することもできる。さらに、第一支持体１０と第二支持体２０との間に中間支持体４０を設けなくてもよい。
また、パネル取付部材５０に取り付けられるソーラーパネル２の枚数は限定されるものではない。さらに、太陽熱を利用したソーラーパネルを用いてもよい。

また、本実施形態では、図２に示すように、第一支持体１０、第二支持体２０および中間支持体４０を支柱１１，２１，４１によって構成しているが、第一支持体、第二支持体および中間支持体の構成は限定されるものではなく、例えば、壁や建物等の構造体によって構成してもよい。

また、第一支持体１０と第二支持体２０との間に張り渡される線材３０の本数も限定されるものではない。また、第一支持体１０の梁部材１３と第二支持体２０の梁部材２３とに線材３０を張り渡してもよい。また、線材３０をＰＣ鋼線によって構成してもよい。

また、パネル取付部材５０の配置は限定されるものではなく、日除け効果や風通し等を考慮して適宜に変更してもよい。例えば、前後に配置されたパネル取付部材５０を左右方向にずらして千鳥状に配置してもよい。この場合には、前側のパネル取付部材５０の後端部と、後側のパネル取付部材５０の前端部とを同じ線材３０に固定することで、前後のパネル取付部材５０を一本の線材３０に固定することができる。

また、一本の線材３０にパネル取付部材５０を固定してもよい。さらに、線材３０にパネル取付部材５０を固定する方向は限定されるものではなく、例えば、連結部材５１に筒状部位（図示せず）を形成し、この筒状部位に線材３０を挿通させ、その筒状部位の両端部に形成したボルト締付用穴に対して、ボルト（図示せず）等の固定手段を用いて、連結部材５１を線材３０に固定することもできる。

また、本実施形態では、図１に示すように、ソーラーパネル支持構造体１を駐車場Ｐに設置しているが、パネル設置領域は限定されるものではなく、各種作業ヤード、建物の屋上、道路および公園などの各種パネル設置領域にソーラーパネル支持構造体１を適用可能である。

１ソーラーパネル支持構造体
２ソーラーパネル
１０第一支持体
１１第一支柱
２０第二支持体
２１第二支柱
３０線材
４０中間支持体
４１中間支柱
５０パネル取付部材
５１連結部材
５１ａ固定部
５１ｂ挟持部材
５２支持台
５４傾斜部材
Ｐ駐車場（パネル設置領域）

Claims

ソーラーパネルを支持するソーラーパネル支持構造体であって、
パネル設置領域の一方側に立設された第一支持体と、
前記パネル設置領域の他方側に立設された第二支持体と、
前記第一支持体および前記第二支持体に張り渡された複数の線材と、
前記線材に固定されたパネル取付部材と、を備え、
前記線材は、緊張力が付与されたＰＣ鋼線またはＰＣ鋼より線であり、
前記パネル取付部材に前記ソーラーパネルが取り付けられており、
前記パネル取付部材は、隣り合う前記線材に架け渡された連結部材と、前記連結部材に設けられた複数の支持台と、前記支持台上に設けられた傾斜部材とで構成され、
前記傾斜部材に前記ソーラーパネルが載置されていることを特徴とするソーラーパネル支持構造体。
前記第一支持体と前記第二支持体との間には、前記線材を支持する中間支持体が立設されていることを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネル支持構造体。