JP6121182B2

JP6121182B2 - 太陽電池パネルの設置架台

Info

Publication number: JP6121182B2
Application number: JP2013022271A
Authority: JP
Inventors: 健桑原
Original assignee: 元旦ビューティ工業株式会社
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: JP2014152499A

Description

本発明は、設置する場所（位置）に応じて太陽電池パネルの傾斜角度を任意の角度に設置することができ、設置後にも傾斜角度を変更することもでき、また太陽電池パネルの様々なサイズに対応させることができる太陽電池パネルの設置架台に関する。

近年、太陽光を用いた再生可能エネルギーを普及するという社会的気運の高まりがあり、政府や自治体が積極的に太陽電池モジュールを導入する需要に対して補助を行ったり、余剰の電力を電力会社が買い取る機構もまた構築されている。
そして、従来、太陽電池パネルを設置するには、太陽光の位置に応じてその傾斜角度を設定し、角柱状やレール状のフレーム部材を組み立てて下地等に固定する方法が採られていた。

しかしながら、架台の完成後に傾斜角度を変更する必要があっても、その角度を変更することが困難であった。
また、そもそもが、工場での部材製作時に傾斜角度が決まっているものが多く、設置時に任意の角度で設置することさえも困難であった。
しかも、太陽電池パネルを支持して傾斜角度を任意に調整できるような支持架台を別途作成しようとしても、太陽電池パネルには様々なサイズ（長さ、高さ）があるため、これらの太陽電池パネルに応じた支持架台を個別に用意する等の対応は、コスト等も膨大にかかるため、到底困難であった。

そこで、本発明は、設置する場所（位置）に応じて太陽電池パネルの傾斜角度を任意の角度に設置することができ、設置後にも傾斜角度を変更することもでき、また太陽電池パネルの様々なサイズに対応させることができる太陽電池パネルの設置架台を提供することを目的とする。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、太陽電池パネルを支持する支持材と、傾斜を保持するアーム材と、下地上に敷設される底辺材とを三角形に組み立ててなる太陽電池パネルの設置架台であって、前記支持材は、長さ方向の一端に孔を有すると共に、長さ方向に沿って側壁にボルトを保持可能な溝状部を有し、前記アーム材及び前記底辺材は、長さ方向の両端に孔を有し、前記底辺材の一端の孔と前記支持材の孔とを連通させ、且つボルトを挿通させて接続し、前記底辺材の他端の孔と前記アーム材の一端の孔とを連通させ、且つボルトを挿通させて接続し、支持材の側壁の溝状部に保持させたボルトをアーム材の他端の孔に挿通させて傾斜角度自在に接続し、所望の位置にてナットを締着して固定したことを特徴とする太陽電池パネルの設置架台を提案するものである。

、また、本発明は、前記設置架台において、アーム材は、角度調節可能に連結された複数部材からなることを特徴とする太陽電池パネルの設置架台をも提案する。

また、本発明は、前記設置架台において、支持材は、内側にケーブル収納スペースを有していることを特徴とする太陽電池パネルの設置架台をも提案する。

本発明の太陽電池パネルの設置架台は、架台設置時及び設置後でも、架台の傾斜角度を容易に回数の制限なく変更することができる。それにより、周辺環境に合わせてより発電効率のよい傾斜にすることや、冬季は傾斜を急にして積雪量を軽減することができる。また、在庫時、搬入時、運搬時に折り畳むことで、省スペース化を図ることができる。
また、支持材は、長さ方向に沿って頂部にボルトを保持可能な溝状部を有し、支持材の頂部の溝状部に保持させたボルトを太陽電池パネルの端縁を押さえる押さえ部材に挿通させることにより、取付位置を調整自在にて接続し、所望の位置にてナットを締着して固定したので、支持材への太陽電池の設置は、頂部の溝状部にボルトを通して高さ調整スペーサと金具を併用して太陽電池パネルを押さえ付けることで容易に実施される。溝状部により長さ方向の固定位置が可変となり、サイズの異なる太陽電池パネルに対応できる。

また、アーム材が角度調節可能に連結された複数部材からなる場合には、より急な傾斜に（＝より大きな傾斜角度に）対応することができる。

支持材は、内側にケーブル収納スペースを有している場合、太陽電池のケーブルが太陽電池パネルの側端に収納され、裏面にケーブルが垂れ下がることがなく、裏面空間を美麗に保つことができる。

（ａ）本発明の太陽電池パネルの設置架台の一実施例（第１実施例）を示す組み合わせ態様のうち、折り畳んだ状態を示す正面図、（ｂ）その側面図、（ｃ）支持材の溝状部にボルトを取り付けた状態を拡大して示す正面図、（ｄ）傾斜を緩やかに設定した状態を示す側面図、（ｅ）傾斜を急に設定した状態を示す側面図である。（ａ）第１実施例の設置架台に用いた支持材の正面図、（ｂ）その側面図、（ｃ）アーム材の正面図、（ｄ）その側面図、（ｅ）底辺材の正面図、（ｆ）その側面図である。（ａ）第１実施例の設置架台を屋根下地の傾斜勾配に沿うように傾斜させて配設する態様を示す側面図、（ｂ）用いた押さえ部材を拡大して示す側面図、（ｃ）用いたスペーサを拡大して示す側面図、（ｄ）第１実施例の設置架台を屋根下地に直交するように傾斜させて配設する態様を示す側面図である。二部材の連結部分を示す斜視図を付記した本発明の他の一実施例（第２実施例）を示す側面図である。（ａ）本発明の他の一実施例（第３実施例）を示す側面図、（ｂ）その太陽電池パネルを省略した正面図である。

本発明は、太陽電池パネルを支持する支持材と、傾斜を保持するアーム材と、下地上に敷設される底辺材とを三角形に組み立ててなる太陽電池パネルの設置架台であって、前記三つのフレーム状部材（支持材、アーム材、底辺材）のうち、二部材（アーム材，底辺材）は、長さ方向の両端に孔を有する簡易な構成であり、前記支持材は、長さ方向の一端に孔を有すると共に、長さ方向に沿って側壁にボルトを保持可能な溝状部を有する構成であることを特徴とする。
なお、より詳しくは、太陽電池パネルの左右の側縁に、前記三つのフレーム状部材を組み立てて設置するものであり、支持材、アーム材、底辺材は、太陽電池パネルの左右にそれぞれ配置される。

そして、前記底辺材の一端の孔と前記支持材の孔とを連通させ、且つボルトを挿通させて接続し、前記底辺材の他端の孔と前記アーム材の一端の孔とを連通させ、且つボルトを挿通させて接続し、支持材の側壁の溝状部に保持させたボルトをアーム材の他端の孔に挿通させることにより、傾斜角度を調整自在に接続し、所望の位置にてナットを締着して固定した。

本発明に用いる太陽電池パネルは、太陽電池モジュールの周縁に枠体（フレーム）を設けてパネル化したものであり、太陽電池モジュールは、結晶系等の太陽電池セルをガラス等に積層させてモジュール化したものであっても、アモルファス等の薄膜のものであってもよく、薄膜等にあっては、基材となる金属板等に一体化してシート状（板状）或いはボード状にしたものであってもよい。
前記太陽電池セルとしては、一般的には片面受光型を用いるが、発電量を増大させるために両面受光型を用いてもよく、この場合、太陽電池モジュールの下方に反射部を介在させればよい。
また、前記枠体は、前記太陽電池モジュールの四つの辺に配する上側枠、下側枠、左右の側方枠からなり、各枠体は、太陽電池モジュールの周縁を保持する保持部と、下方へ垂下する側壁とを備える。

本発明における前記支持材は、前述のように太陽電池パネルを支持するフレーム状部材であって、長さ方向の一端に孔を有すると共に、長さ方向に沿って側壁にボルトを保持可能な溝状部を有する構成である。
前記溝状部は、開放部に内側へせり出した突出部が設けられ、内部空間に収納するボルトの脱落を防止する構成であり、その内部にボルトの頭部を陥入して移動可能とした構成である。このような溝状部にボルトの頭部を配置することで、容易にその配置位置を調整でき、ナットを締め付けて固定することができる。より詳しくは、溝状部に保持させたボルトをアーム材の孔に挿通させることにより、アーム材とこの支持材との連結位置を調整することで、支持材の傾斜、即ち太陽電池パネルの傾斜を調整することができる。

また、この支持材は、後述する図示実施例のように、長さ方向に沿って頂部にもボルトを保持可能な溝状部を有することが望ましい。この溝状部に保持させたボルトを太陽電池パネルの端縁を押さえる押さえ部材に挿通させることにより、取付位置を調整自在にて接続し、所望の位置にてナットを締着して固定することができる。

さらに、この支持材は、内側にケーブル収納スペースを有していることが望ましく、太陽電池パネルの右側に配する支持材であれば、「内側」とは左側を指し、太陽電池パネルの左側に配する支持材であれば、「内側」とは右側を指す。このようにケーブル収納スペースを形成した場合には、太陽電池のケーブルが太陽電池パネルの側端に収納され、裏面にケーブルが垂れ下がることがなく、裏面空間を美麗に保つことができる。

本発明に用いる前記アーム材は、前述のように前記太陽電池パネルの傾斜を保持するものであり、長さ方向の両端に孔を有する構成であれば、それ以外の構成は特に限定するものではない。後述する図示実施例では、断面がコ字状のフレーム状部材としたが、どのような構成でもよい。
また、このアーム材は、単一部材で形成されるものでも、角度調節可能に連結された複数部材からなる構成でもよく、この場合には、より急な傾斜に対応することができる。

本発明に用いる前記底辺材は、前述のように下地上に敷設されるものであり、長さ方向の両端に孔を有する構成であれば、それ以外の構成は特に限定するものではない。後述する図示実施例では、断面がＬ字状のフレーム状部材としたが、どのような構成でもよい。

図１及び図２に示す第１実施例の太陽電池パネル１の設置架台２は、太陽電池パネル１を支持する支持材３と、傾斜を保持するアーム材４と、下地８上に敷設される底辺材５と、を三角形に組み立ててなる構成である。なお、これらの図１，２では、太陽電池パネル１や下地８の記載を省略している。

この第１実施例における支持材３は、図２（ａ），（ｂ）に示すように長さ方向の一端に孔３１１を有すると共に、長さ方向に沿って側壁３１及び頂部３２にそれぞれボルト３ｂ，３ｃを保持可能な溝状部３３，３４を有するフレーム材である。

この第１実施例におけるアーム材４は、図２（ｃ），（ｄ）に示すように縦片４１の上下端を略水平状（横片４２，４３）に折り曲げた略コ字状のフレーム材であって、縦片４１の長さ方向の両端に孔４１１，４１２を有する構成である。

この第１実施例における底辺材５は、図２（ｅ），（ｆ）に示すように縦片５１と横片５２とからなる略Ｌ字状のフレーム材であって、縦片５１の長さ方向の両端に孔５１１，５１２を有し、横片５２が下地に沿わせる固定部となる構成である。

そして、前記底辺材５の一端の孔５１１と前記支持材３の孔３１１とを連通させ、且つボルト３ｂ（ナット３ｃ）を挿通させて接続し、前記底辺材５の他端の孔５１２と前記アーム材４の一端の孔４１１とを連通させ、且つボルト５ｂ（ナット５ｃ）を挿通させて接続し、支持材３の側壁３１の溝状部３３に保持させたボルト３ｄをアーム材４の他端の孔４１２に挿通させることにより、傾斜角度を調整自在に接続し、所望の位置にてナット３ｅを締着して固定した。

図１（ａ），（ｂ）に示す組み合わせ態様は、前記三つのフレーム材を組み合わせて折り畳んだ状態を示し、この段階では底辺材５と支持材３、底辺材５とアーム材４はそれぞれ連結されて全体的に平坦状となって積み重ね等に際して嵩張ることがないため、保管や搬入、運搬に際して好適な態様である。
より具体的には、底辺材５の一端（孔５１１）と支持材３の端縁（孔３１１）とをボルト３ｂで接続し、底辺材５の他端（孔５１２）とアーム材４の一端（孔４１１）とをボルト５ｂで接続し、それぞれナット３ｃ，５ｃを緩く留め付けている。、
但し、支持材３とアーム材４とは接続されていない。即ち支持材３の溝状部３３にボルト３ｄは挿着されていない状態で搬送する。なお、図１（ｂ）に示すように支持材３の溝状部３３の端縁付近にボルト３ｄを挿着し、ナット３ｅを緩く嵌め付けた状態（＝仮止めした状態）として保管や搬入、運搬してもよい。また、支持材３の頂部３２に設けた溝状部３４にも、同様にボルト３ｆ及びナット３ｇを仮止めしておくようにしてもよい。

図１（ｃ）に拡大して示す組み合わせ態様には、点線にて示すようにボルト３ｄ、ナット３ｅを仮止めした状態を示している。したがって、見かけ上、当該ボルト３ｄがアーム４を貫通しているように見えているが、実際のところは、前述のように端縁付近に仮と召しているに過ぎない。

図１（ｄ）及び図１（ｅ）に示す組み合わせ態様は、支持材３の溝状部３３に保持させたボルト３ｄをアーム材４の他端の孔４１２に挿通させて接続することにより、傾斜角度を調整自在にした状態を示し、図１（ｄ）では比較的傾斜を緩く設定し、図１（ｅ）では比較的傾斜を急に設定し、ナット３ｅを締め付けて固定したものである。
なお、溝状部３３の取付位置を決めて傾斜角度が決定された後には、ナット３ｅを締め付けるのは勿論であるが、同時に他の接続部分におけるナット３ｃ，５ｃも締め付けて固定する。
また、当然のことながら、ナット３ｅ及びナットｃ，５ｃを緩めることにより、傾斜角度を変更することも極めて容易に実施することができる。

このように本発明の太陽電池パネル１の設置架台２は、架台設置時及び設置後でも、架台の傾斜角度を容易に回数の制限なく変更することができる。
そして、例えば図１（ｄ）に示すように周辺環境に合わせてより発電効率のよい傾斜にすることや、例えば図１（ｅ）に示すように冬季は傾斜を急にして積雪量を軽減することができる。また、例えば図１（ｂ）に示すように在庫時、搬入時、運搬時に折り畳むことで、省スペース化を図ることができる。

また、この第１実施例の支持材３は、長さ方向に沿って頂部３２にもボルト３ｆを保持可能な溝状部３４を有するため、図３（ａ）に示すように溝状部３４に保持させたボルト３ｆを太陽電池パネル１の端縁を押さえる押さえ部材６に挿通させることにより、取付位置を調整自在にて接続し、所望の位置にてナット３ｇを締着して固定することができる。

図中の矢印アは太陽電池パネル１の傾斜勾配を示し、矢印イは流れ方向の長さを示し、太陽電池パネル１がどのような長さであったとしても、容易にスペーサ７及び押さえ部材６の位置を調節して対応することができる。また、矢印ウは、太陽電池パネル１の厚み方向を示し、太陽電池パネル１がどのような厚みであったとしても、スペーサ７又は押さえ部材６の高さを調整することで容易に対応することができる。なお、符号８は下地としての屋根であり、９はその上に固定された支持金具である。
前記押さえ部材６は、図３（ｂ）に示すように太陽電池パネル１の端縁の上面を押さえる押さえ部６１と略平坦状の固定部６２とを備えるピース材であって、スペーサ７は、図３（ｃ）に示すようにボルト３ｆを挿通させる孔７１を備え、太陽電池パネル１の端縁を係止する役割をも果たす。

図３（ｄ）は、図中の矢印エが太陽電池パネル１の傾斜勾配を示し、矢印オは屋根下地８の流れ方向を示している。即ち前記図３（ａ）では屋根８の傾斜方向に沿うように太陽電池パネル１を設置し、この図３（ｄ）では屋根８の傾斜方向に直交するように太陽電池パネル１を設置する態様を示している。このように屋根８の傾斜方向にかかわらず、設置方向を選択して設置することができる。

図４に示す第２実施例は、アーム材４'が単一部材ではなく、二部材（４Ａ，４Ｂ）を角度調整可能に連結した構成である点で異なり、それ以外の構成は、前記第１実施例と殆ど同様であるから、図中に同一符号を付して説明を省略する。
この第２実施例におけるアーム材４'を構成する各部材（４Ａ，４Ｂ）は、略コ字状のフレーム材である点で前記第１実施例のアーム材４と同様であり、両部材（４Ａ，４Ｂ）の端縁に設けた孔４１３，４１４を連通させてボルト４ｃを挿通し、ナット４ｄを締め付けて任意の角度に設定できる。
この第２実施例では、アーム材４'が角度調節可能に連結された複数部材（４Ａ，４Ｂ）からなるので、図示するようにより急な傾斜に対応することができる。

図５（ａ）に示す第３実施例は、設置架台２"を構成する支持材３"、アーム材４"、底辺材５"のそれぞれの長さや幅などが前記第１及び第２実施例とは僅かに相違し、各部位にもそれぞれ符号に「"」を付したが、その基本構成は同様であるから押さえ部材６"及びスペーサ７"も含めて説明は省略する。
なお、この第３実施例における押さえ部材６"は、本体６Ａに起立部６３を有する取付材６Ｂが一体化されている構成であり、この起立部６３は雪止め作用を果たすと共に、吹きつけ風を上方へ逃がし太陽電池パネル１の水上端縁を減圧して裏面空間の空気を吸い出す作用を果たす。
また、図５（ｂ）は、この設置架台２"を太陽電池パネル１の左右に配する状態を示し、この配設間隔Ｘを太陽電池パネル１"の幅方向の長さに応じて設定することができる。

１太陽電池パネル
２，２' 設置架台
３支持材
４アーム材
４Ｃ縦ボルト
５底辺材
６押さえ部材
７スペーサ
８（屋根）下地
９支持金具

Claims

太陽電池パネルを支持する支持材と、傾斜を保持するアーム材と、下地上に敷設される底辺材とを三角形に組み立ててなる太陽電池パネルの設置架台であって、
前記支持材は、長さ方向の一端に孔を有すると共に、長さ方向に沿って側壁及び頂部にボルトを保持可能な溝状部を有し、
前記アーム材及び前記底辺材は、長さ方向の両端に孔を有し、
前記底辺材の一端の孔と前記支持材の孔とを連通させ、且つボルトを挿通させて接続し、前記底辺材の他端の孔と前記アーム材の一端の孔とを連通させ、且つボルトを挿通させて接続し、支持材の側壁の溝状部に保持させたボルトをアーム材の他端の孔に挿通させることにより、傾斜角度を調整自在に接続し、所望の位置にてナットを締着して固定し、支持材の頂部の溝状部に保持させたボルトを太陽電池パネルの端縁を押さえる押さえ部材に挿通させることにより、取付位置を調整自在にて接続し、所望の位置にてナットを締着して固定したことを特徴とする太陽電池パネルの設置架台。
アーム材が角度調節可能に連結された複数部材からなる請求項１に記載の太陽電池パネルの設置架台。
支持材は、内側にケーブル収納スペースを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池パネルの設置架台。