JP6332589B2 - ソーラーパネルユニット - Google Patents

Description

本発明は、ソーラーパネルユニットに関する。

従来、太陽光発電において、太陽熱エネルギーを吸収し、発電、集熱するためのソーラーパネルが知られている。このようなソーラーパネルは、土台上に鋼材などで枠組みされた架台が設けられ、その架台にパネル毎に固定されているのが一般的となっている（例えば、特許文献１参照）。

登録実用新案第３０６０８８７号公報

しかしながら従来のソーラーパネルでは、以下のような問題があった。
すなわち、近年では、例えば１０万ｋＷの発電能力をもつ大規模なメガソーラー発電が計画されるケースがあり、広大な用地を利用し、多数のソーラーパネルが設置されている。
ところで、上述した特許文献１のような従来のソーラーパネルでは、ソーラーパネル毎に架台を設ける必要があり、ソーラーパネルが地盤から高い場合に高所作業が生じるため、足場が必要となる。そのため、上述したメガソーラー発電の場合には土台となる基礎や架台の施工に多大な時間を要し、ソーラーパネルを設置して発電を開始するまでの期間が長期化するうえ、これら架台等の部材コストがかかるという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、低コストで、且つ短時間で効率よく設置することができるソーラーパネルユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るソーラーパネルユニットでは、設置面に立設された支柱に張設されるソーラーパネルユニットであって、互いに直交する方向に延在する縦材及び横材が互いに間隔をあけて配列され、該縦材及び横材同士の交差部で固着されたネット状支持体と、該ネット状支持体の前記縦材及び横材に囲まれた枠内に係止されるソーラーパネルと、矩形状に枠組みされ枠内面に前記ネット状支持体を組み込んで一体的に固定する支持枠と、を備え、前記支持枠には、前記縦材及び横材のそれぞれの端部を挿通させる貫通穴が形成され、前記縦材及び横材のそれぞれの端部には雄ねじ部が設けられ、 前記ネット状支持体は、前記貫通穴に挿通されて突出した前記雄ねじ部にナットが締め付けられることで、前記縦材及び横材に所定張力が与えられた状態で前記支持枠に固定され、前記支持枠が前記支柱に固定されていることを特徴としている。

本発明では、ネット状支持体の縦横に延在する縦材及び横材によって囲まれた枠内のそれぞれに対して、ソーラーパネルを容易に固定させるといった簡単な構造であり、このようなネット状支持体の外周縁を設置面に立設された支柱に張設し、複数のソーラーパネルを短時間で設置することができる。
そして、ネット状支持体を所定の張力をもって設置面に立設された支柱に張設することで、複数のソーラーパネルを固定できる強固な支持構造となる利点がある。しかも、１つのネット状支持体に複数のソーラーパネルを配置することができるので、設置面に立設された支柱の設置数量を少なくすることが可能となり、施工にかかる手間や時間を低減することができ、コストを低減することができる。

また、本発明では、予めネット状支持体を支持枠に組み込んで一体的に設けておくことで、設置面に立設された支柱への固定が容易になり、作業効率を向上させることができる。つまり、例えば地上で支持枠にネット状支持体を組み込む際に縦材及び横材を所定の張力を与えた状態で組み込むことができるので、設置面に立設された支柱に固定する際に張力を与えるという手間のかかる作業を無くすことができる。

また、本発明に係るソーラーパネルユニットでは、前記ソーラーパネルは、前記ネット状支持体に接続冶具により着脱可能に係止されていることが好ましい。

この場合、ソーラーパネルを縦材及び横材に対して取り付ける際や交換する際に、接続冶具によって容易に取り外しを行うことができる。

本発明のソーラーパネルユニットによれば、張設されるネット状支持体にソーラーセルを係止するといった簡単な構成とすることで、設置面に立設された支柱の構造を簡略することができるとともに、設置面に立設された支柱の数量を低減することが可能となることから、低コストで、且つ短時間で効率よく設置することができる。

本発明の実施の形態によるソーラーパネルユニットの構成を示す斜視図である。 図１に示すネット状支持体の構成を示す斜視図である。 （ａ）は図１に示すＡ−Ａ線矢視図、（ｂ）は図１に示すＢ−Ｂ線矢視図である。 縦材及び横材の端部と支持枠との固定状態を示す断面図である。 他の実施の形態によるソーラーパネルユニットを示す上面図である。

以下、本発明の実施の形態によるソーラーパネルユニットについて、図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施の形態のソーラーパネルユニット１は、設置部に設けられた４本の支柱４上に取り付けられ、太陽熱エネルギーを吸収して発電する太陽光発電に用いられている。
支柱４は、地盤中に埋設された基礎４１によって支持されている。具体的には、支柱４を設置する位置の地盤に複数の杭を打設し、その杭頭にコンクリート造の基礎４１を設置し、その基礎４１上に支柱４が立設されている。

図１及び図２に示すように、ソーラーパネルユニット１は、互いに直交する方向に延在するワイヤからなる縦材１１及び横材１２が互いに間隔をあけて配列されるとともに、縦材１１及び横材１２同士の交差部Ｐで溶接等の固定手段により固着されたネット状支持体１０と、ネット状支持体１０の縦材１１及び横材１２に囲まれた枠内に係止されるソーラーパネル２と、ネット状支持体１０の外周縁（ここでは縦材１１の端部１１ａ及び横材１２の端部１２ａ）を矩形状に枠組みされた内側に固定する支持枠３と、を備えている。
なお、縦材１１及び横材１２は、どちらが縦材でも横材であってもかまわない。

ネット状支持体１０を構成する縦材１１及び横材１２は、図３に示すように、それぞれが同径でも良いし、異なる径寸法であってもかまわない。

支持枠３は、図１及び図４に示すように、一対のフランジ３１とウェブ３２とからなる断面視でコの字状の溝形鋼により矩形状に枠組みされている。ウェブ３２には、縦材１１及び横材１２の端部１１ａ、１２ａを固定するための貫通穴３２ａが枠材の長手方向に適宜な間隔をあけて複数形成されている。

図２に示すように、縦材１１及び横材１２に囲まれた１つの枠の大きさは、ソーラーパネル２の縦横寸法よりも大きくなるように設定されている。縦材１１及び横材１２の両端部１１ａ、１２ａには、雄ねじ部が設けられている。そして、ネット状支持体１０の外周縁（端部１１ａ、１２ａ）は、支持枠３の貫通穴３２ａ（図４参照）に挿通され、挿通され突出した雄ねじ部にナット１３が締め付けられることによりネット状支持体１０には所定張力が与えられた状態となっている。これにより、ネット状支持体１０の外周縁が支持枠３の枠内面に一体的に固定されている。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ソーラーパネル２は、受光面２ｂがネット状支持体１０の平面方向に沿って平行に配置され、ネット状支持体１０の縦材１１及び横材１２に対して接続冶具５によって固定されている。具体的にソーラーパネル２の裏面の角部には、それぞれ厚さ方向に向けて雌ねじ孔２ａが設けられている。雌ねじ孔２ａには、雄ねじ部を有する接続冶具５の固定ボルト５２が螺合されている。

接続冶具５は、下側に位置する横材１２の下側に溶着されるとともにボルト穴５１ａを有するプレート５１と、このボルト穴５１ａを使用してソーラーパネル２の雌ねじ孔２ａに螺合させる固定ボルト５２と、からなる。プレート５１は、４箇所にボルト穴５２ａを有し、互いに隣接する４枚のソーラーパネル２のそれぞれに対応する第１プレートと、２箇所にボルト穴５１ａを有し、互いに隣接する２枚のソーラーパネル２のそれぞれに対応する第２プレートと、１箇所にボルト穴５１ａを有し、１枚のソーラーパネル２のみに対応する第３プレートと、がある。つまり、ソーラーパネル２は、接続冶具５を介して横材１２に固着されている。

次に、上述したソーラーパネルユニットの作用について、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施の形態では、ソーラーパネルユニット１の設置時において、予め地上部で支持枠３にネット状支持体１０を所定張力を与えた状態で組み込み、そのネット状支持体１０の縦材１１及び横材１２に複数のソーラーパネル２を図３に示す接続冶具５を介して係止する。そして、このように組み立てられたソーラーパネルユニット１は、ネット状支持体１０を備えた支持枠３の４隅の角部を上記支柱４の上端に対して、例えばボルト固定、溶接などの適宜な固定手段により固定することにより設置される。

なお、予めソーラーパネルユニット１を一体的に組み立ててから支柱４に固定するといった施工手順に限定されることはない。他に、例えば支柱４に支持枠３のみを先に固定し、その後、その支持枠３の枠内にネット状支持体１０を張力を与えて張設し、その縦材１１及び横材１２に複数のソーラーパネル２を接続冶具５を介して係止する手順であってもかまわない。

本実施の形態では、ネット状支持体１０の縦横に延在する縦材１１及び横材１２によって囲まれた枠内のそれぞれに対して、ソーラーパネル２を容易に固定させるといった簡単な構造であり、このようなネット状支持体１０の外周縁を支柱４上に張設し、複数のソーラーパネル２を短時間で設置することができる。
そして、ネット状支持体１０を所定の張力をもって支柱４に張設することで、複数のソーラーパネル２を固定できる強固な支持構造となる利点がある。しかも、１つのネット状支持体１０に複数のソーラーパネル２を配置することができるので、支柱４の設置数量を少なくすることが可能となり、施工にかかる手間や時間を低減することができ、コストを低減することができる。

また、予めネット状支持体１０を支持枠３に組み込んで一体的に設けておくことで、支柱４への固定が容易になり、作業効率を向上させることができる。つまり、上述したように地上で支持枠３にネット状支持体１０を組み込む際に縦材１１及び横材１２を所定の張力を与えた状態で組み込むことができるので、支柱４に固定する際に張力を与えるという手間のかかる作業を無くすことができる。

さらに、本実施の形態では、ソーラーパネル２がネット状支持体１０に接続冶具５により着脱可能に係止されているので、ソーラーパネル２を縦材１１及び横材１２に対して取り付ける際や交換する際に、接続冶具５によって容易に取り外しを行うことができる。

このように本実施の形態によるソーラーパネルユニット１によれば、張設されるネット状支持体１０にソーラーセル２を係止するといった簡単な構成とすることで、設置部となる支柱４の構造を簡略することができるとともに、設置部の数量を低減することが可能となることから、低コストで、且つ短時間で効率よく設置することができる。

以上、本発明によるソーラーパネルユニットの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では、支柱４の上端にソーラーパネルユニット１の支持枠３を固定させる構成としているが、これに限定されることはない。例えば、本実施の形態の支持枠３を省略し、ネット状支持体１０とこれに係止される複数のソーラーパネル２のみをソーラーパネルユニットとすることも可能である。例えば、支持架台等の設置するスペースが無い場所にも設置することが可能であり、建物の壁面同士の間にネット状支持体を吊って配置することができる。

また、図５に示すように、ソーラーパネルユニット１Ａのように、支持枠３に支柱４に巻き付けて固定するための紐状の係止部３３を設けるようにしても良い。

また、ネット状支持体１０の縦材１１及び横材１２の配列本数、間隔などについても、本実施の形態に制限されることはなく、適宜設定することができる。

さらに、本実施の形態では支持枠３として断面視でコの字状の鋼材を採用しているが、これに限定されず、Ｌ形鋼、Ｈ形鋼などの鋼材でもよいし、材質も鋼材であることに制限されることはない。
そして、支持枠３と縦材１１及び横材１２との固定方法、あるいは緊張方法についても、任意の固定手段を採用することが可能である。

また、設置部をなす支柱４の本数、高さ、形状、基礎の形状、ソーラーパネルユニット１０との取り付け構造などの構成についても、適宜変更することができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１、１Ａ ソーラーパネルユニット
２ ソーラーパネル
３ 支持枠
４ 支柱
５ 接続冶具
１０ ネット状支持体
１１ 縦材
１１ａ 端部
１２ 横材
１２ａ 端部
１３ ナット

Claims (2)

1. 設置面に立設された支柱に張設されるソーラーパネルユニットであって、
   互いに直交する方向に延在する縦材及び横材が互いに間隔をあけて配列され、該縦材及び横材同士の交差部で固着されたネット状支持体と、
   該ネット状支持体の前記縦材及び横材に囲まれた枠内に係止されるソーラーパネルと、
   矩形状に枠組みされ枠内面に前記ネット状支持体を組み込んで一体的に固定する支持枠と、
   を備え、
   前記支持枠には、前記縦材及び横材のそれぞれの端部を挿通させる貫通穴が形成され、
   前記縦材及び横材のそれぞれの端部には雄ねじ部が設けられ、
   前記ネット状支持体は、前記貫通穴に挿通されて突出した前記雄ねじ部にナットが締め付けられることで、前記縦材及び横材に所定張力が与えられた状態で前記支持枠に固定され、
   前記支持枠が前記支柱に固定されていることを特徴とするソーラーパネルユニット。
2. 前記ソーラーパネルは、前記ネット状支持体に接続冶具により着脱可能に係止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ユニット。

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