JP7082283B2

JP7082283B2 - 構造体及びその製造方法

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Publication number: JP7082283B2
Application number: JP2018120239A
Authority: JP
Inventors: 宏史長井; 誉也新實
Original assignee: Kyoraku Co Ltd
Current assignee: Kyoraku Co Ltd
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2022-06-08
Anticipated expiration: 2038-06-25
Also published as: JP2020001466A; TWI796495B; CN112041223A; CN112041223B; TW202017808A; US12103647B2; US20210261225A1; WO2020004180A1

Description

本発明は、フロートと、支持部材と、ソーラパネルモジュールを備える構造体に関する。

特許文献１には、ソーラパネルモジュールがフロートに固定された形態が開示されている。

特開２０１８－１６２８６号公報

特許文献１では、ソーラパネルモジュールの上端及び下端をフロートに固定しているために、フロートの熱膨張・熱収縮によってソーラパネルモジュールに負荷が加わる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、フロートの熱膨張・熱収縮によってソーラパネルモジュールに負荷が加わることが抑制可能な構造体を提供するものである。

本発明によれば、フロートと、支持部材と、ソーラパネルモジュールを備える構造体であって、前記ソーラパネルモジュールは、板状部を備え、前記支持部材は、前記フロートに固定され、かつ前記板状部を支持し、前記板状部は、前記支持部材に対して相対移動可能に支持され、前記支持部材と前記板状部の間に緩衝部材が配置される、構造体が提供される。

本発明の構成では、ソーラパネルモジュールの板状部を支持部材に対して移動可能に支持しているので、フロートの熱膨張・熱収縮によってソーラパネルモジュールに負荷が加わることが抑制される。

一方、このような構成では、ソーラパネルモジュールが支持部材に対して相対移動する際に不快な接触音が発生する場合があることが分かった。そこで、支持部材と板状部の間に緩衝部材を配置することによって接触音の発生を抑制することができることを見出し、本発明の完成に到った。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載の構造体であって、前記支持部材は、前記板状部に係合される係合溝を備え、前記係合溝内で前記板状部が相対移動可能に構成される、構造体である。
好ましくは、前記記載の構造体であって、前記ソーラパネルモジュールは、前記ソーラパネルと、前記ソーラパネルを支持するフレームを備え、前記板状部は、前記フレームに設けられ、前記係合溝は、前記フレームの外側に向いて開いている、構造体である。
好ましくは、前記記載の構造体であって、前記ソーラパネルモジュールは、前記ソーラパネルを備え、前記板状部は、前記ソーラパネルに設けられ、前記係合溝は、前記ソーラパネルの内側に向いて開いている、構造体である。
好ましくは、前記記載の構造体であって、前記係合溝内での前記支持部材の内面間距離が、前記板状部の厚さよりも大きい、構造体である。
好ましくは、前記記載の構造体であって、前記緩衝部材は、前記係合溝の外側において前記支持部材に固定されていて、前記係合溝内では、前記支持部材に固定されていない、構造体である。
好ましくは、前記記載の構造体であって、前記支持部材は、前記フレームの上辺に設けられた前記板状部を支持する、構造体である。

本発明の第１実施形態についての、フロート１にソーラパネルモジュール４が装着された構造体の斜視図である。図１の構造体のソーラパネルモジュール４からソーラパネル５を外した状態の斜視図である。図３Ａは、図２中の領域Ａの拡大図であり、図３Ｂは、図３Ａの分解斜視図である（本体部７は不図示）。図４Ａは、図２中の領域Ａの近傍を別の角度から見た拡大図であり、図４Ｂは、図４Ａの分解斜視図である。図５Ａは、図３Ｂ中の右側の緩衝部材１０を通る断面での図１の断面図であり、図５Ｂは、図５Ａから立設壁８を除いた断面図である。図６Ａは、図５Ｂ中の領域Ｃを拡大して、板状部６ｕａを係合溝２ａから分離して表示した断面図であり、図６Ｂは、図５Ｂに相当する断面図であり、緩衝部材１０が係合溝２ａに挿入される前の状態を示す。図７Ａは、図２中の領域Ｂの拡大図であり、図７Ｂは、図７Ａの分解斜視図である。図８Ａは、図２中の領域Ｂの近傍を別の角度から見た拡大図であり、図８Ｂは、図８Ａの分解斜視図である。図９Ａは、ナット３ｅを通る断面での図１の断面図であり、図９Ｂは、図９Ａから本体部７を除いた断面図である。図９Ｂの分解図である。本発明の第２実施形態についての、ソーラパネル５が支持部材２，３によって支持されている状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

１．第１実施形態
図１～図１０を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。図１～図２に示すように、本実施形態の構造体は、フロート１と、上側支持部材２と、下側支持部材３と、ソーラパネルモジュール４を備える。本実施形態では、上側支持部材２が特許請求の範囲の「支持部材」に相当する。

＜フロート１＞
フロート１は、図１に示すように、ほぼ長方形状のソーラパネルモジュール４の短手側を傾斜させるように支持し、例えば、池や湖等の水上にソーラパネルモジュール４を設置するために用いられる。

フロート１は、溶融状態の筒状のパリソンを複数の分割金型で挟んで膨らますブロー成形によって製造され、内部に気体（空気等）を収容する中空部を有する構造になっている。フロート１の成形材料には、各種の熱可塑性樹脂を使用することができるが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系樹脂を好適に用いることができる。

図２に示すように、フロート１は、本体部７と、立設壁８を備える。立設壁８は、本体部７から立ち上げるように設けられている。フロート１は、本体部７と立設壁８を含む成形体を形成し、立設壁８を立ち上げる際のヒンジとなる辺８ａ以外の残りの辺を切断し、辺８ａを中心に立設壁８を回動させて立ち上げることによって製造することができる。この際、本体部７には、立設壁８が形成されていた部位に開口部７ｃが形成される。

＜ソーラパネルモジュール４＞
図１に示すように、ソーラパネルモジュール４は、ソーラパネル５と、これを支持するフレーム６を備える。フレーム６は、ソーラパネル５取り囲む長方形状であり、上辺６ｕ、下辺６ｂ、右辺６ｒ、左辺６ｌを備える。図５Ｂに示すように、各辺には基部６ｄからフレーム６の内側に向かって延びる板状部６ａが設けられている。基部６ｄには、ソーラパネル５を装着可能な係合凹部６ｅが設けられている。

＜上側支持部材２，緩衝部材１０＞
図３～図６に示すように、上側支持部材２は、立設壁８の上端に固定されている。上辺６ｕの板状部６ｕａが上側支持部材２によって支持されている。上側支持部材２は、フレーム６の外側に向かって開く係合溝２ａを有する。板状部６ｕａが係合溝２ａに係合されることによって、板状部６ｕａが上側支持部材２によって支持される。

上側支持部材２は、上壁部２ｂ、側壁部２ｃ、Ｕ字部２ｄを備える。上壁部２ｂ及び側壁部２ｃは、平面状であり、それぞれ、立設壁８の上面８ｂ及び側面８ｃに当接する。Ｕ字部２ｄは、Ｕ字状であり、上壁部２ｂに連なるように設けられる。Ｕ字部２ｄに係合溝２ａが設けられる。

上側支持部材２は、細長い部材であり、一対の上側支持部材２が立設壁８に固定される。各上側支持部材２は、立設壁８からはみ出すように立設壁８に固定される。一方の上側支持部材２は、立設壁８の右側にはみ出し、他方の上側支持部材２は、立設壁８の左側にはみ出す。

上側支持部材２は、側壁部２ｃに取付孔２ｃ１を有し、取付孔２ｃ１にボルト（不図示）を挿入して、このボルトを立設壁８に埋め込まれた鬼目ナットに螺合させることによって立設壁８に固定することができる。

板状部６ｕａは、係合溝２ａに対して固定されておらず、係合溝２ａに対して相対移動可能になっている。また、図６Ａに示すように、係合溝２ａ内での上側支持部材２の内面間距離Ｔ１Ａは、板状部６ｕａの厚さＴ２よりも大きい。また、係合溝２ａ内での緩衝部材１０の内面間距離Ｔ１Ｂも板状部６ｕａの厚さＴ２以上である。このため、板状部６ｕａが係合溝２ａに対して相対移動しやすくなっている。Ｔ１Ａ／Ｔ２の値は、例えば１．２～３．０であり、具体的には例えば、１．２、１．４、１．６、１．８、２．０、２．２、２．４、２．６、２．８、３．０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。Ｔ１Ｂ／Ｔ２の値は、例えば０．８～２．８であり、具体的には例えば、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．４、１．６、１．８、２．０、２．２、２．４、２．６、２．８であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。緩衝部材１０が不織布のように容易に圧縮可能な部材である場合は、Ｔ１Ｂ／Ｔ２が０．８～１である場合であっても、板状部６ｕａが係合溝２ａに対して相対移動可能にすることができる。

このような構造によって、板状部６ｕａは、上側支持部材２に対して移動可能に支持されるので、フレーム６の膨張又は収縮に伴って、板状部６ｕａが上側支持部材２に対して相対移動することによってソーラパネルモジュール４に負荷が加わることが抑制される。

フレーム６及び上側支持部材２は、好ましくは、アルミなどの金属で形成される。このため、板状部６ｕａが上側支持部材２に対して相対移動する際に両者がこすれて不快な接触音が発生する場合がある。このような接触音の発生を抑制すべく、上側支持部材２と板状部６ｕａの間には緩衝部材１０が設けられている。緩衝部材１０は、不織布などの接触音の発生を抑制可能な素材で構成可能である。

なお、図５Ｂに示すように、係合溝２ａ内では、板状部６ｕａの上面が緩衝部材１０に当接しており、係合溝２ａ外では、基部６ｄの下面が上壁部２ｂ上において緩衝部材１０に当接している。

ところで、緩衝部材１０を係合溝２ａ内に貼り付けるのは容易ではない。このため、緩衝部材１０は、係合溝２ａの外側において上側支持部材２に固定されていて、係合溝２ａ内では、上側支持部材２に固定されていない。より具体的には、緩衝部材１０の両端１０ａ，１０ｂが係合溝２ａをまたぐ位置において上側支持部材２に固定されていて、その他の部位は上側支持部材２に固定されていない。本実施形態では、両端１０ａ，１０ｂは、それぞれ、上壁部２ｂの上面、及びＵ字部２ｄの上面に固定される。

図６Ｂに示すように、緩衝部材１０の両端１０ａ，１０ｂを上側支持部材２に固定した状態で、板状部６ｕａで緩衝部材１０を係合溝２ａ内に押し込むことによって、緩衝部材１０を係合溝２ａ内に配置することができる。

緩衝部材１０は、細長い形状である。複数の緩衝部材１０が、上側支持部材２の長手方向に間隔を空けて設けられている。本実施形態では、２つの緩衝部材１０が上側支持部材２の長手方向の両端に設けられている。図３Ｂに示すように、上側支持部材２の長手方向についての、（各緩衝部材１０の長さＬ１）／（上側支持部材２の長さＬ２）の値は、例えば０．０５～０．４であり、０．１～０．３が好ましく、具体的には例えば、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。このような細長い形状の緩衝部材１０を複数設けることによって、緩衝部材１０と板状部６ｕａの間の摩擦を小さくしつつ、板状部６ｕａと上側支持部材２が直接接触することが抑制されている。

＜下側支持部材３＞
図７～図１０に示すように、下側支持部材３は、本体部７に固定されている。下辺６ｂの板状部６ｂａが下側支持部材３によって支持されている。下側支持部材３は、フレーム６の外側に向かって開く係合溝３ａを有する。板状部６ｂａが係合溝３ａに係合されることによって、板状部６ｂａが下側支持部材３によって支持される。

下側支持部材３は、上段部３ｂ、下段部３ｃ、Ｕ字部３ｄを備える。上段部３ｂ及び下段部３ｃは、平面状であり、それぞれ、本体部７に設けられた段差構造の上段７ａ及び下段７ｂに当接する。Ｕ字部３ｄは、Ｕ字状であり、上段部３ｂに連なるように設けられる。Ｕ字部３ｄに係合溝３ａが設けられる。

図９～図１０に示すように、上段部３ｂには、台座部３ｂ１が設けられており、台座部３ｂ１には、係止突起３ｂ２が設けられている。台座部３ｂ１は、一段高くなった部位であり、係止突起３ｂ２は台座部３ｂ１から面外方向に突出する突起である。下辺６ｂは台座部３ｂ１上に載置され、係止突起３ｂ２によって係止される。

下側支持部材３は、細長い部材であり、一対の下側支持部材３が本体部７に固定される。各下側支持部材３は、本体部７からはみ出すように本体部７に固定される。一方の下側支持部材３は、本体部７の右側にはみ出し、他方の下側支持部材３は、本体部７の左側にはみ出す。

図７Ｂに示すように、下側支持部材３は、下段部３ｃに取付孔３ｃ１を有し、取付孔３ｃ１にボルト（不図示）を挿入して、このボルトを下段７ｂに埋め込まれた鬼目ナットに螺合させることによって本体部７に固定することができる。

図８～図９に示すように、板状部６ｂａは、係合溝３ａに対して固定されている。下側支持部材３が本体部７からはみ出した位置には、Ｕ字部３ｄを貫く貫通孔３ｄ１が設けられている。また、板状部６ｂａには、貫通孔３ｄ１に対向する位置に貫通孔６ｂａ１が設けられている。図９Ｂに示すように、下辺６ｂを台座部３ｂ１上に載置させ、かつ係止突起３ｂ２に当接させた状態で、Ｕ字部３ｄの下面３ｄ３側から、貫通孔３ｄ１，６ｂａ１にボルト（不図示）を差し込んで、Ｕ字部３ｄの上面３ｄ２に配置したナット３ｅに螺合させることによって、板状部６ｂａを係合溝３ａに固定することができる。

２．第２実施形態
本発明の第２実施形態の構造体は、第１実施形態に類似しており、ソーラパネルモジュール４と、係合溝２ａ，３ａの構造の違いが主な相違点である。以下、相違点を中心に説明する。

本実施形態では、ソーラパネルモジュール４がフレーム６を備えず、ソーラパネル５が支持部材２，３によって直接支持される。

係合溝２ａ，３ａは、ソーラパネル５の内側に向かって開いており、係合溝２ａ，３ａは、ソーラパネル５に設けられた板状部５ａに係合する。板状部５ａが上側支持部材２に対して相対移動可能である点、及び上側支持部材２と板状部５ａの間に緩衝部材１０が配置される点は、第１実施形態と同様である。

３．その他実施形態
・下側支持部材３を省略して、ソーラパネルモジュール４の下端をフロート１に直接支持させるようにしてもよい。
・板状部が下側支持部材３に対して相対移動可能に支持され、下側支持部材３と板状部の間に緩衝部材が配置されるように構成してもよい。この場合、板状部は上側支持部材２に対して固定してもよく、上側支持部材２を省略してソーラパネルモジュール４の上端をフロート１に直接支持させるようにしてもよい。

１：フロート
２：上側支持部材
２ａ：係合溝
２ｂ：上壁部
２ｃ：側壁部
２ｃ１：取付孔
２ｄ：Ｕ字部
３：下側支持部材
３ａ：係合溝
３ｂ：上段部
３ｂ１：台座部
３ｂ２：係止突起
３ｃ：下段部
３ｃ１：取付孔
３ｄ：Ｕ字部
３ｄ１：貫通孔
３ｄ２：上面
３ｄ３：下面
３ｅ：ナット
４：ソーラパネルモジュール
５：ソーラパネル
５ａ：板状部
６：フレーム
６ａ：板状部
６ｂ：下辺
６ｂａ：板状部
６ｂａ１：貫通孔
６ｄ：基部
６ｅ：係合凹部
６ｌ：左辺
６ｒ：右辺
６ｕ：上辺
６ｕａ：板状部
７：本体部
７ａ：上段
７ｂ：下段
７ｃ：開口部
８：立設壁
８ａ：辺
８ｂ：上面
８ｃ：側面
１０：緩衝部材
１０ａ：端
１０ｂ：端

Claims

フロートと、支持部材と、ソーラパネルモジュールを備える構造体であって、
前記ソーラパネルモジュールは、板状部を備え、
前記支持部材は、前記フロートに固定され、かつ前記板状部を支持し、
前記板状部は、前記支持部材に対して相対移動可能に支持され、
前記支持部材と前記板状部の間に緩衝部材が配置され、
前記支持部材は、前記板状部に係合される係合溝を備え、
前記係合溝内で前記板状部が相対移動可能に構成され、
前記緩衝部材は、前記係合溝の外側において前記支持部材に固定されていて、前記係合溝内では、前記支持部材に固定されていない、構造体。
請求項１に記載の構造体であって、
前記ソーラパネルモジュールは、ソーラパネルと、前記ソーラパネルを支持するフレームを備え、
前記板状部は、前記フレームに設けられ、
前記係合溝は、前記フレームの外側に向いて開いている、構造体。
請求項２に記載の構造体であって、
前記支持部材は、前記フレームの上辺に設けられた前記板状部を支持する、構造体。
請求項１に記載の構造体であって、
前記ソーラパネルモジュールは、ソーラパネルを備え、
前記板状部は、前記ソーラパネルに設けられ、
前記係合溝は、前記ソーラパネルの内側に向いて開いている、構造体。
請求項１～請求項４の何れか１つに記載の構造体であって、
前記係合溝内での前記支持部材の内面間距離が、前記板状部の厚さよりも大きい、構造体。