JP6163113B2

JP6163113B2 - 太陽光パネル用架台

Info

Publication number: JP6163113B2
Application number: JP2014016465A
Authority: JP
Inventors: 栄徳斎藤; 直樹野々部; 西本　耐; 耐西本; 竹内　孝之; 孝之竹内; 博幸樋上; 猛小野; 石川　博光; 博光石川; 宏典古川; 隆史長尾
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd; Nikkeikin Aluminum Core Technology Co Ltd; Nikkei Sangyo Co Ltd; Sumikei Nikkei Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd; Nikkeikin Aluminum Core Technology Co Ltd; Nikkei Sangyo Co Ltd; Nippon Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: CN104821778B; JP2015143416A; CN104821778A

Description

本発明は、太陽光パネル用架台に関する。

従来から、太陽光パネルを設置するための太陽光パネル用の架台が公知である（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の太陽光パネル用架台においては、太陽光パネルを支持する支持フレームを、筒状調整管などを用いて下方から支持する構成となっている。

特許第４９７７２７０号公報

前記特許文献１に記載の太陽光パネル用架台では、太陽光パネルの傾斜角度を調整する際に筒状調整管を長さが異なるものに交換などする必要があるため、太陽光パネルの傾斜角度の調整が容易でないという問題があった。

そこで、本発明は、太陽光パネルの傾斜角度を調整する際に、太陽光パネル用架台を構成する部材の交換などをする必要がなく、太陽光パネルの傾斜角度を容易に調整することができる太陽光パネル用架台を提供することを目的とする。

本発明に係る太陽光パネル用架台は、太陽光パネルを支持する第一フレーム部材と、前記第一フレーム部材を支持し、かつ直交方向に延在する第二フレーム部材と、設置面に配設された基礎に固定される固定部材と、を備える。前記第二フレーム部材が締結部材を介して前記固定部材に締結されている。前記第二フレーム部材と前記固定部材との間に、ライナー部材が配設され、前記ライナー部材における前記固定部材側の第一面は、前記固定部材側に凸となる曲面に形成されると共に、前記固定部材に当接している。

本発明に係る太陽光パネル用架台においては、第二フレーム部材を固定部材の高さ方向に対して傾斜させた状態で、第二フレーム部材と固定部材とを締結することができる。また、太陽光パネルの傾斜角度を調整する際には、第二フレーム部材の固定部材に対する角度を変更すればよい。したがって、太陽光パネルの傾斜角度を調整する際に、太陽光パネル用架台を構成する部材の交換などをする必要がなく、太陽光パネルの傾斜角度を容易に調整することができる。

本発明の実施形態に係る太陽光パネル用架台の斜視図である。（ａ）は本発明の実施形態に係る太陽光パネル用架台の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は正面図である。（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ部の拡大詳細図である。図２のＢ−Ｂ線矢視図である。第二フレーム部材と固定部材との締結状態を示す分解斜視図である。第一フレーム部材と第二フレーム部材との締結状態を示す分解斜視図である。（ａ）から（ｃ）は、太陽光パネルの傾斜角度または高さを変化させた状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。なお、図面において、矢印Ｗは太陽光パネル用架台の幅方向（横方向）を示し、矢印Ｄは太陽光パネル用架台の奥行き方向（縦方向）を示し、矢印Ｈは太陽光パネル用架台の高さ方向を示す。

図１から図４に示すように、本実施形態に係る太陽光パネル用架台は、複数の太陽光パネル１を設置するためのものである。この太陽光パネル用架台は、太陽光パネル１を支持する支持フレーム２と、設置面に配設された基礎３に固定される固定部材４と、支持フレーム２と固定部材４とを締結する締結部材５と、を備える。本実施形態では、太陽光パネル１は、平面視で長方形状に形成されており、太陽光パネル用架台の幅方向Ｗに４枚、太陽光パネル用架台の奥行き方向Ｄに４枚がそれぞれ配置されて、合計１６枚が太陽光パネル用架台に設置されている。また、基礎３は、太陽光パネル用架台の幅方向Ｗに２個所、太陽光パネル用架台の奥行き方向Ｄに２箇所にそれぞれ配設されて、合計４箇所に配設されている。なお、太陽光パネル１の枚数や、基礎３の配置箇所数などは一例であって、本実施形態に限定されない。また、本実施形態の太陽光パネル用架台は、太陽光パネル１の長辺を太陽光パネル用架台の幅方向Ｗに向けて設置する横置きタイプのものであるが、本発明は太陽光パネル１の長辺を奥行き方向Ｄに向けて設置する縦置きタイプのものに適用することも可能である。

支持フレーム２は、太陽光パネル１に接続される複数の第一フレーム部材（垂木）６と、第一フレーム部材６と交差する方向に延在する複数の第二フレーム部材（垂木受け）７と、を有し、この第二フレーム部材７が締結部材５を介して固定部材４に締結されている。なお、本実施形態では、第一フレーム部材（垂木）６と第二フレーム部材（垂木受け）７とは、直交して配置されている。第一フレーム部材６は、太陽光パネル用架台の奥行き方向Ｄに延在しており、太陽光パネル用架台の幅方向Ｗに間隔を隔てて８本が平行に配置されている。一方、第二フレーム部材７は、太陽光パネル用架台の幅方向Ｗに延在しており、太陽光パネル用架台の奥行き方向Ｄに間隔を隔てて２本が平行に配置されている。また、第二フレーム部材７は、第一フレーム部材６を下方から支持する。本実施形態では、第一フレーム部材６および第二フレーム部材７は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。なお、第一フレーム部材６および第二フレーム部材７の本数や材質などは一例であって、本実施形態に限定されない。

図４および図６に示すように、第一フレーム部材６は、断面略台形状の中空材から構成されており、上面、下面および両側面を有する。

第一フレーム部材６の上面には、太陽光パネル１と第一フレーム部材６とを締結するために用いられるボルト３８の頭部を収容する収容部８が第一フレーム部材６の長手方向に沿って形成されている。この収容部８は、第一フレーム部材６の上面に第一フレーム部材６の全長に亘って形成されている。前記ボルト３８は六角ボルトであり、収容部８の幅は、このボルト３８の二面幅よりも広く、このボルト３８の対角距離よりも狭くなっている。このように構成することにより、収容部８は、ボルト３８の回転を規制する回転止めとして機能する。さらに、収容部８の開口端には、収容部８の両側部から第一フレーム部材６の幅方向内側にそれぞれ突出する突出部９が一対に形成されている。これらの一対の突出部９，９同士の間隔は、ボルト３８の軸部の外径よりも広く、ボルト３８の頭部の外径よりも狭くなっている。このように構成することにより、一対の突出部９，９は、収容部８からのボルト３８の脱落を防止する脱落止めとして機能する。

第一フレーム部材６の両側面の下端にはそれぞれ、第一フレーム部材６の幅方向外側に突出するフランジ部１０が第一フレーム部材６の長手方向に沿って形成されている。このフランジ部１０は、第一フレーム部材６の側面の下端に第一フレーム部材６の全長に亘って形成されている。そして、フランジ部１０の先端に、第一フレーム部材６と第二フレーム部材７とを締結するために用いられる座金３４の凹部１１が係合する凸部１２が第一フレーム部材６の長手方向に沿って形成されている。この凸部１２は、フランジ部１０の先端に第一フレーム部材６の全長に亘って形成されている。なお、本実施形態とは逆に、座金３４に凸部を形成し、第一フレーム部材６に凹部を形成するようにしてもよい。

図３および図５に示すように、第二フレーム部材７は、断面略長方形状の中空材から構成されており、上面、下面および両側面を有する。

第二フレーム部材７における両側面の上部にはそれぞれ、第二フレーム部材７に固定ブラケット３３を締結するためにビス１３が螺合されている。一方、第二フレーム部材７における両側面の下部にはそれぞれ、第二フレーム部材７と固定部材４とを締結するために用いられるボルト２２の頭部を収容する収容部１４が第二フレーム部材７の長手方向に沿って形成されている。また、第二フレーム部材７における両側面の下部にはそれぞれ、後述するライナー部材２５の凸部２８が係合する凹部１５が第二フレーム部材７の長手方向に沿って形成されている。これらの収容部１４および凹部１５は、第二フレーム部材７の側面の下端に第二フレーム部材７の全長に亘って形成されている。前記ボルト２２は六角ボルトであり、収容部１４の幅は、このボルト２２の二面幅よりも広く、このボルト２２の対角距離よりも狭くなっている。このように構成することにより、収容部１４は、ボルト２２の回転を規制する回転止めとして機能する。さらに、収容部１４の開口端には、収容部１４の両側部から互いに対向するようにそれぞれ突出する突出部１６が一対に形成されている。これらの一対の突出部１６，１６同士の間隔は、ボルト２２の軸部の外径よりも広く、ボルト２２の頭部の外径よりも狭くなっている。このように構成することにより、一対の突出部１６，１６は、収容部１４からのボルト２２の脱落を防止する脱落止めとして機能する。なお、本実施形態とは逆に、ライナー部材２５に凹部を形成し、第二フレーム部材７に凸部を形成するようにしてもよい。

図３から図５に示すように、固定部材４は、側面視でＬ字状に形成されており、支持フレーム２の第二フレーム部材７を両側から挟むように一対に配置されている。本実施形態では、固定部材４は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。なお、固定部材４の数や材質などは一例であって、本実施形態に限定されない。

固定部材４は、ボルト１７およびナット１８を介して基礎３に固定される平板状の第一固定部１９と、この第一固定部１９から上方に延在し、締結部材５を介して支持フレーム２の第二フレーム部材７に締結される第二固定部２０とから、Ｌ字状に形成されている。固定部材４の第一固定部１９は、太陽光パネル用架台の奥行き方向Ｄ（図１参照）に沿って長く形成されボルト１７を挿入する長孔２１を有している。前記締結部材５は、ボルト２２およびナット２３からなり、固定部材４の第二固定部２０は、固定部材４の高さ方向（図１に示す太陽光パネル用架台の高さ方向Ｈ）に沿って長く形成されボルト２２を挿入する長孔２４を有している。この長孔２４は、本実施形態では、固定部材４の第二固定部２０に太陽光パネル用架台の幅方向Ｗに間隔を隔てて一対に設けられている。

第二フレーム部材７と固定部材４の第二固定部２０との間に、ライナー部材２５が配設され、ライナー部材２５における固定部材４側の第一面２６は、固定部材４側に凸となる曲面に形成されると共に、固定部材４の第二固定部２０に当接している。一方、ライナー部材２５における第二フレーム部材７側の第二面２７は第二フレーム部材７に当接している。この第二面２７に、凸部２８が形成され、第二フレーム部材７におけるライナー部材２５に当接する面に、ライナー部材２５に設けられた凸部２８と係合する凹部１５が形成されている。また、ライナー部材２５は、第二フレーム部材７と固定部材４とを締結するために用いられるボルト２２を挿入する貫通孔２９を有している。

固定部材４の第二固定部２０とナット２３との間に、座金３０が配設され、この座金３０におけるナット２３に当接する面は、ナット２３側に凸となる曲面に形成されている。一方、固定部材４の第二固定部２０における座金３０に当接する面に、凹凸構造３１が形成され、座金３０における固定部材４の第二固定部２０に当接する面に、固定部材４に設けられた凹凸構造３１と係合する凹凸構造３２が形成されている。固定部材４の第二固定部２０に形成される凹凸構造３１は、固定部材４の高さ方向に間隔を隔てて凹部および凸部を複数形成してなり、座金３０に形成される凹凸構造３２は、座金３０の高さ方向に間隔を隔てて凹部および凸部を複数形成してなる。なお、固定部材４の第二固定部２０に、固定部材４の高さ方向に複数の凹部と凸部が交互に隣接して形成されており、同様に形成された座金３０の凹凸部と相互に係合する。

図５に示すように、第二フレーム部材７と固定部材４との締結は、ライナー部材２５と、締結部材５（ボルト２２およびナット２３）とを介して行う。具体的には、まず、第二フレーム部材７の側面の下部に形成された収容部１４にボルト２２の頭部を収容し、このボルト２２の軸部を収容部１４から突出させる。さらに、ボルト２２の軸部を、ライナー部材２５の貫通孔２９、固定部材４の第二固定部２０の長孔２４および座金３０に挿入して、このボルト２２の軸部の先端を座金３０から突出させる。そして、座金３０から突出したボルト２２の軸部にナット２３を締め付けると、第二フレーム部材７と固定部材４とがボルト２２およびナット２３によって挟持される。これにより、第二フレーム部材７と固定部材４とが締結される。

図６に示すように、第一フレーム部材６と第二フレーム部材７との締結は、第一フレーム部材６の上部に固定された固定ブラケット３３と、座金３４と、ボルト３５およびナット３６（締結部材）とを介して行う。具体的には、まず、固定ブラケット３３の上面に形成された貫通孔３７（図３参照）にボルト３５の軸部を下方から挿入し、このボルト３５の軸部を固定ブラケット３３の貫通孔３７から突出させる。さらに、ボルト３５の軸部を座金３４に挿入して、このボルト３５の先端を座金３４から突出させると共に、固定ブラケット３３に載置された第一フレーム部材６のフランジ部１０の先端部に位置する凸部１２が、座金３４の凹部１１と係合するように配置する。そして、座金３４から突出したボルト３５の軸部にナット３６を締め付けると、第一フレーム部材６と第二フレーム部材７とが締結される。

図３および図４に示すように、太陽光パネル１と第一フレーム部材６との締結は、ボルト３８およびナット３９を介して行う。具体的には、まず、第一フレーム部材６の上面に形成された収容部８にボルト３８の頭部を収容し、このボルト３８の軸部を収容部８から突出させる。太陽光パネル１の太陽光パネル用架台への取り付け方法は特に限定されない。例えば、太陽光パネル１間に位置したボルト３８の軸部を、パネル取付部材に貫通させ、パネル取付部材の上部からナット３９でボルト３８を締め付けることで太陽光パネル１と第一フレーム部材６とが締結される。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）本実施形態に係る太陽光パネル用架台は、太陽光パネル１を支持する第一フレーム部材６と、第一フレーム部材６を支持し、かつ直交方向に延在する第二フレーム部材７と、設置面に配設された基礎３に固定される固定部材４と、を備える。第二フレーム部材７が締結部材５を介して固定部材４に締結されている。第二フレーム部材７と固定部材４との間に、ライナー部材２５が配設され、ライナー部材２５における固定部材側の第一面２６は、固定部材４側に凸となる曲面に形成されると共に、固定部材４に当接している。

これにより、図７（ａ）から図７（ｃ）に示されるように、第二フレーム部材７を固定部材４に対して任意の角度θに傾斜させた状態で、第二フレーム部材７と固定部材４とを締結することができる。また、太陽光パネル１の傾斜角度を調整する際には、第二フレーム部材７の固定部材４に対する角度θを変更すればよく、太陽光パネル用架台を構成する部材を交換などする必要がない。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）に対して、第二フレーム部材７の固定部材４に対する角度θを変更した状態を示し、図７（ｃ）は、図７（ｂ）に対して、第二フレーム部材７における固定部材４に設置する高さを変更した状態を示す。

以上より、本発明によれば、太陽光パネル１の傾斜角度を調整する際に、太陽光パネル用架台を構成する部材の交換などをする必要がなく、太陽光パネル１の傾斜角度を容易に調整することができる。

（２）ライナー部材２５における第二フレーム部材７側の第二面２７は、第二フレーム部材７に当接しており、第二面２７に、凸部２８が形成されている。また、第二フレーム部材７におけるライナー部材２５に当接する面に、ライナー部材２５に設けられた凸部２８と係合する凹部１５が形成されている。

これにより、第二フレーム部材７とライナー部材２５との位置決めを容易かつ正確に行うことができる。

（３）締結部材５は、ボルト２２およびナット２３からなり、第二フレーム部材７は、ボルト２２の頭部を収容する収容部１４を有し、固定部材４は、固定部材４の高さ方向に沿って長く形成されボルトを挿入する長孔２４を有する。また、固定部材４とナット２３との間に、座金３０が配設され、座金３０におけるナット２３に当接する面は、ナット２３側に凸となる曲面に形成されている。

これにより、特に、第二フレーム部材７（支持フレーム２）を固定部材４の高さ方向に対して傾斜させた状態で、支持フレーム２と固定部材４とをボルト２２およびナット２３により締結する場合に、支持フレーム２と固定部材４とを安定して締結することができる。また、第二フレーム部材７（支持フレーム２）における固定部材４に設置する高さを固定部材４に設けられた長孔２４の長さ範囲内において変更することができ（図７（ａ）から図７（ｃ）参照）、太陽光パネル１の高さも容易に調整することができる。

（４）固定部材４における座金３０に当接する面に、凹凸構造３１が形成され、座金３０における固定部材４に当接する面に、固定部材４に設けられた凹凸構造３１と係合する凹凸構造３２が形成されている。

これにより、固定部材４と座金３０との位置ずれを抑制することができ、支持フレーム２と固定部材４とをより強固に締結することができる。

（５）第一フレーム部材６、第二フレーム部材７および固定部材４は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。

これにより、これらの各部材を鋼材からなるものとした場合と比較すると、太陽光パネル用架台全体を軽量化することが可能になる。また、これらの各部材の寸法精度を高めることができ、太陽光パネル用架台の設置を容易かつ正確に行うことができると共に、優れた耐食性および外観を得ることができる。さらに、長尺の部材を比較的低コストで製造することができるため、製造コストを低減することができると共に、アルミニウム合金はリサイクル性に比較的優れているため、太陽光パネル用架台の撤去後に材料を再利用することができる。

ところで、本発明の太陽光パネル用架台は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

１太陽光パネル
３基礎
４固定部材
５締結部材
６第一フレーム部材
７第二フレーム部材
１４収容部
１５第二フレーム部材の凹部
２２ボルト
２３ナット
２４長孔
２５ライナー部材
２６第一面
２７第二面
２８ライナー部材の凸部
３０座金
３１固定部材の凹凸構造
３２座金の凹凸構造
３５ボルト（締結部材）
３６ナット（締結部材）

Claims

太陽光パネルを支持する第一フレーム部材と、
前記第一フレーム部材を支持し、かつ直交方向に延在する第二フレーム部材と、
設置面に配設された基礎に固定される固定部材と、を備え、
前記第一フレーム部材、前記第二フレーム部材および前記固定部材を、締結部材で固定した太陽光パネル用架台において、
前記第二フレーム部材が前記締結部材を介して前記固定部材に締結されており、
前記第二フレーム部材と前記固定部材との間に、ライナー部材が配設され、前記ライナー部材における前記固定部材側の第一面は、前記固定部材側に凸となる曲面に形成されると共に、前記固定部材に当接していることを特徴とする太陽光パネル用架台。
前記ライナー部材における前記第二フレーム部材側の第二面は、前記第二フレーム部材に当接しており、前記第二面に、凹部または凸部が形成され、前記第二フレーム部材における前記ライナー部材に当接する面に、前記ライナー部材に設けられた凹部または凸部と係合する凸部または凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル用架台。
前記締結部材は、ボルトおよびナットからなり、前記第二フレーム部材は、前記ナットまたは前記ボルトの頭部を収容する収容部を有し、前記固定部材は、前記固定部材の高さ方向に沿って長く形成され前記ボルトを挿入する長孔を有し、前記固定部材と前記ボルトの頭部または前記ナットとの間に、座金が配設され、前記座金における前記ボルトの頭部または前記ナットに当接する面は、前記ボルトの頭部または前記ナット側に凸となる曲面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光パネル用架台。
前記固定部材における前記座金に当接する面に、前記固定部材の高さ方向に複数の凹部と凸部が交互に隣接して形成され、前記座金における前記固定部材に当接する面に、前記固定部材に設けられた凹部または凸部と係合する凸部または凹部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の太陽光パネル用架台。
前記第一フレーム部材、前記第二フレーム部材および前記固定部材は、アルミニウム合金製の押出形材からなることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の太陽光パネル用架台。