JPWO2013103131A1 - パネル支持架台 - Google Patents

Abstract

本発明のパネル支持架台は、格子状に接合された複数の梁部材で構成され、パネルが取付けられるパネル取付格子と；据付面に立設された一本の支柱と；支柱の上端に設けられた受台と；平面視した場合に、前記受台から放射状に延びるように配置され、前記パネル取付格子を下方から支持する複数の腕部材と；を備え、前記受台は、前記複数の腕部材のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定する集合固定部材を備える。

Description

本発明は、パネルを支持した状態で据付面に設置されるパネル支持架台に関する。
本願は、２０１２年０１月０６日に、日本に出願された特願２０１２−００１４８２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

現在、地球温暖化の主因となるＣＯ_２を排出しない太陽光発電の実用化が積極的に進められている。一般的に、この太陽光発電には、複数の太陽電池セルを並べて板状に集積した太陽光発電パネル（ソーラーパネル或いは太陽電池パネルとも呼称される場合もある）が利用される。この太陽光発電パネルによる発電効率を高めるためには、太陽光発電パネルを太陽に向けて支持する架台が必要である。

例えば、特許文献１には、太陽電池パネル（太陽光発電パネル）を支持する架台として、矩形枠状に形成された取付フレームと、この取付フレームの内側に一定の間隔で並設された取付ビームと、取付フレームの４隅のそれぞれに接合された支柱とを備えた架台が開示されている。
この架台において、太陽電池パネルは、取付フレームと取付ビームとで形成される取付スペースに取付けられる。支柱の高さが前後で異なっているため、太陽電池パネルを太陽に向けて傾斜させた状態で支持できる。

日本国特開２０００−１０１１２３号公報

上記特許文献１に開示された架台は、少なくとも４本の支柱が必要であると共に、それら４本の支柱のそれぞれについて、取付フレームとの接合強度を確保するための補強部材（支持斜材）を複数用意し、その補強部材で支柱と取付フレームとを連結する必要がある。従って、特許文献１に開示された架台では、部品点数が多くなってコストが上昇すると共に、組立作業が複雑となって工期が長くなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、コスト削減及び工期短縮を実現可能なパネル支持架台を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用する。
すなわち、
（１）本発明の一態様に係るパネル支持架台は、パネルを支持した状態で据付面に設置されるパネル支持架台であって、格子状に接合された複数の梁部材で構成され、前記パネルが取付けられるパネル取付格子と；前記据付面に立設された一本の支柱と；前記支柱の上端に設けられた受台と；平面視した場合に、前記受台から放射状に延びるように配置され、前記パネル取付格子を下方から支持する複数の腕部材と；を備え、前記受台が、前記複数の腕部材のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定する集合固定部材を備える。

（２）上記（１）に記載のパネル支持架台において、前記受台が、その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記支柱の上端に接合された第１板材と；その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記第１板材に、直接、或いはスペーサーを挟んでボルト締めされた第２板材と；をさらに備え、前記集合固定部材が、前記第２板材の上面に設けられていても良い。

（３）上記（２）に記載のパネル支持架台において、前記第１板材及び前記第２板材が、同一寸法の長方形状の板材であっても良い。

（４）上記（２）に記載のパネル支持架台において、前記集合固定部材が、前記第２板材の上面において、互いに一箇所で交差するように立設された複数の第３板材を含み；平面視した場合に、前記複数の第３板材の交差部が、前記支柱の中心軸線の延長線上に存在し；前記複数の腕部材のそれぞれの端部が、前記複数の第３板材の少なくとも一つに接合されていても良い。

（５）上記（１）に記載のパネル支持架台において、前記受台が、前記支柱の上端に設けられた位置調整機構と；その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記位置調整機構の上部に接合された第４板材と；をさらに備え、前記集合固定部材が、前記第４板材の上面に設けられており；前記位置調整機構が、前記第４板材の、前記支柱の長さ方向の位置調整、及び前記支柱の長さ方向に直交する方向の位置調整を自在とする構造を有していても良い。

（６）上記（５）に記載のパネル支持架台において、前記集合固定部材が、前記第４板材の上面において、互いに一箇所で交差するように立設された複数の第５板材を含み；平面視した場合に、前記複数の第５板材の交差部が、前記支柱の中心軸線の延長線上に存在し；前記複数の腕部材のそれぞれの端部が、前記複数の第５板材の少なくとも一つに接合されていても良い。

（７）上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記パネル取付格子が、前記パネルが前記据付面に対して傾斜するように前記腕部材によって下方から支持されていても良い。

（８）上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記据付面が地面であり、前記支柱の下部が、地中に直接埋め込まれていても良い。

（９）上記（８）に記載のパネル支持架台において、前記支柱が、その長さ方向に直交する断面の形状が円形或いは多角形の鋼管杭、Ｈ形鋼杭、または鋼矢板であっても良い。

（１０）上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記梁部材が、一定間隔で互いに平行となるように、前記複数の腕部材によって直接支持された複数の第１支持梁と；前記第１支持梁のそれぞれと直交し、且つ一定間隔で互いに平行となるように、隣り合う前記第１支持梁の間に架設された複数の第２支持梁と；を含み、前記パネルが、その下面が前記第２支持梁で支持されていても良い。

（１１）上記（１０）に記載のパネル支持架台において、前記第１支持梁及び前記第２支持梁が、互いに面接触した状態で接合可能な形状を有する鋼材であっても良い。

（１２）上記（１０）に記載のパネル支持架台において、前記第１支持梁及び前記第２支持梁が、ボルト締めによって互いに接合されていても良い。

（１３）上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記各腕部材が、それぞれ、その長さ方向に直交する断面として閉鎖断面或いは開放断面を有する鋼材であっても良い。

上記（１）に記載のパネル支持架台によれば、パネルが取り付けられるパネル取付格子を、一本の支柱から放射状に延びる複数の腕部材で支える構成を採用しているので、部品点数の削減及び組立作業の簡略化を実現でき、その結果、コスト削減及び工期短縮を実現できる。
また、このような腕部材を直接支柱に接合すると、腕部材から支柱に局所的に大きな荷重が加わって、支柱の各腕部材接合部が部分的に変形したり、その結果として支柱が折れ曲がったりする可能性があるが、上記（１）に記載のパネル支持架台では、支柱の上端に設けられた受台において、複数の腕部材のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定することにより、支柱の断面全体に、集約した荷重を均一に分散し負担させることができるので、架台全体としての剛性を効率的に高めることができる。

上記（２）に記載のパネル支持架台によれば、工場等でパネル取付格子、腕部材、集合固定部材及び第２板材をパネル取付ユニットとして予め一体的に組み立てておくことができる。つまり、現地での作業で据付面に支柱を立て、その支柱の上端に第１板材を接合した後に、上記パネル取付ユニットの第２板材を第１板材にボルト締めして架台を完成させるという施工方法を採用することができるので、施工効率の向上（つまり工期の短縮）を実現できる。
また、第１板材と第２板材とをスペーサーを挟んでボルト締めすれば、パネル取付格子の高さ位置（つまりパネルの高さ位置）を現地で調整することができる。

上記（３）に記載のパネル支持架台によれば、作業者が、支柱の上端に接合された第１板材に、上記パネル取付ユニットの第２板材をボルト締めする時に、パネル取付ユニットの正しい取付方向を容易に認識できるので、施工効率をより向上させることができる。言い換えれば、パネルが誤った方向を向いた状態で固定されることを防止することができる。
この場合、例えば、第１板材と第２板材とが完全に重なった状態でボルト締めした時に、パネル取付ユニット（つまりパネル）が正しい方向を向くようにボルト穴を形成しておけば良い。

上記（４）に記載のパネル支持架台によれば、簡単な構成で、複数の腕部材のそれぞれの端部を、受台（第２板材）の一箇所に集合させた状態で容易に固定することができ、さらなる部品点数の削減及び工期短縮を実現できる。

上記（５）に記載のパネル支持架台によれば、現地での作業で、第４板材の、支柱の長さ方向の位置調整、及び支柱の長さ方向に直交する方向の位置調整を行うことができる。つまり、パネルの３次元位置を現地で調整することができる。このような位置調整機能は、複数のパネル支持架台を、互いに隣り合うように整然と配置する必要がある場合に特に有効である。

上記（６）に記載のパネル支持架台によれば、簡単な構成で、複数の腕部材のそれぞれの端部を、受台（第４板材）の一箇所に集合させた状態で容易に固定することができ、さらなる部品点数の削減及び工期短縮を実現できる。

上記（７）に記載のパネル支持架台によれば、例えば、パネルが太陽光発電パネルである場合に、現地で最も効率良く太陽光を受光できる姿勢で太陽光発電パネルを支持することができる。

上記（８）に記載のパネル支持架台によれば、支柱を立てるためのコンクリート基礎を据付面（この場合、地面）に造る必要がないので、さらなるコスト削減及び工期短縮を実現できる。

上記（９）に記載のパネル支持架台によれば、一般的に地中に埋め込まれる鋼材を支柱として利用するので、部材の調達コストを削減できる。

上記（１０）に記載のパネル支持架台によれば、最小限の部品数で高剛性のパネル取付格子を得ることができ、さらなるコスト削減及び工期短縮を実現できる。

上記（１１）または（１２）に記載のパネル支持架台によれば、パネル取付格子の剛性をさらに高めることができる。

上記（１３）に記載のパネル支持架台によれば、複数の腕部材によるパネル支持強度をさらに高めることができる。

本発明の一実施形態に係るパネル支持架台の全体構成を示す斜視図である。 同パネル支持架台の正面図である。 同パネル支持架台の平面図である。 同パネル支持架台の側面図である。 同パネル支持架台に設けられた受台の全体構成を示す斜視図である。 同受台の正面図である。 同受台の平面図である。 同受台の側面図である。 変形例における受台（３軸方向の位置調整機構を備えた受台）の全体構成を示す側面図である。 同変形例の受台に設けられた位置調整機構の平面図である。 図１０に示す位置調整機構のＤ−Ｄ矢視断面図である。 実施例で用いた第２支持梁の断面形状を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るパネル支持架台１の全体構成を示す斜視図である。図２は、パネル支持架台１の正面図（図１中のＡ方向から視た図）である。図３は、パネル支持架台１の平面図（図１中のＢ方向から視た図）である。図４は、パネル支持架台１の側面図（図１中のＣ方向から視た図）である。

これら図１〜図４に示すように、本実施形態に係るパネル支持架台１は、パネルとして例えば太陽光発電パネルＰを支持した状態で地面Ｇ（据付面）に設置される架台である。なお、図１に示すように、地面Ｇに直交する方向をＺ軸方向とし、このＺ軸と直交すると共に同一平面内で互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。上記Ａ方向はＹ軸方向と平行であり、上記Ｂ方向はＺ軸方向と平行であり、上記Ｃ方向はＸ軸方向と平行である。

パネル支持架台１は、格子状に接合された複数の梁部材（後述の第１支持梁１１及び第２支持梁１２）で構成され、太陽光発電パネルＰが取り付けられるパネル取付格子１０と、地面Ｇに立設された一本の支柱２０と、支柱２０の上端に設けられた受台３０と、受台３０から放射状に延びて、パネル取付格子１０を下方から支持する複数（本実施形態では４本）の腕部材４０とを備えている。

パネル取付格子１０を構成する梁部材は、一定間隔で互いに平行となるように、腕部材４０によって直接支持された複数（本実施形態では２本）の第１支持梁１１（１１ａ、１１ｂ）と、第１支持梁１１のそれぞれと直交し、且つ一定間隔で互いに平行となるように、隣り合う第１支持梁１１の間に架設された複数（本実施形態では４本）の第２支持梁１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）とを含んでいる。

太陽光発電パネルＰは、その下面が第２支持梁１２で支持されるようにパネル取付格子１０に取付けられる。第１支持梁１１及び第２支持梁１２の本数や寸法、材質等は、パネル取付格子１０に取付けられる太陽光発電パネルＰの大きさや枚数等に応じて、適宜決定すれば良い。

また、第１支持梁１１及び第２支持梁１２が、互いに面接触した状態で接合可能な形状を有する鋼材であることが好ましい。これにより、パネル取付格子１０の剛性を高めることができる。例えば、第１支持梁１１として、その長さ方向に直交する断面の形状が矩形の鋼材（角形鋼材）を用い、第２支持梁１２として、その長さ方向に直交する断面の形状が台形、六角形或いは矩形の鋼材を用いると、パネル取付格子１０の高剛性化、組立作業の簡略化、及び工期の短縮化という点で好ましい。勿論、第１支持梁１１及び第２支持梁１２は、上記の鋼材に限定されない。

また、第１支持梁１１及び第２支持梁１２が、例えばＬ形金具等の連結金具を用いたボルト締めによって互いに接合されていることが好ましい（連結金具は必ずしも必要ではない）。これにより、パネル取付格子１０の剛性を高めると同時に、組立作業性を向上させることができる。勿論、第１支持梁１１と第２支持梁１２とを、溶接などの他の接合方法を用いて接合しても良い。

また、第１支持梁１１は、パネル取付格子１０を平面視した場合に、パネル取付格子１０の第１中心線Ｌ１を挟んで、互いに対称的な位置（つまり線対称の位置）に配置されていることが好ましい（図３参照）。つまり、第１支持梁１１ａと１１ｂが、第１中心線Ｌ１から互いに等距離の位置に配置されていることが好ましい。なお、第１中心線Ｌ１は、パネル取付格子１０を平面視した場合に、第２支持梁１２の長さ方向の中心位置で第２支持梁１２と直交する直線である。

さらに、第２支持梁１２は、パネル取付格子１０を平面視した場合に、パネル取付格子１０の第２中心線Ｌ２を挟んで、互いに対称的な位置に配置されていることが好ましい（図３参照）。つまり、第２支持梁１２ａと１２ｄが、第２中心線Ｌ２から互いに等距離の位置に配置され、第２支持梁１２ｂと１２ｃが、第２中心線Ｌ２から互いに等距離の位置に配置されていることが好ましい。なお、第２中心線Ｌ２は、パネル取付格子１０を平面視した場合に、第１支持梁１１の長さ方向の中心位置で第１支持梁１１と直交する直線である。

このような線対称構造のパネル取付格子１０は、第１中心線Ｌ１と第２中心線Ｌ２との交点を中心とした前後左右の重量バランスに優れている。従って、後述の一本の支柱２０とその支柱２０から延びる４本の腕部材４０という最小限の部品で、パネル取付格子１０（つまり太陽光発電パネルＰ）を継続して安定的に支持することが容易となる。

以上のように構成されたパネル取付格子１０は、太陽光発電パネルＰが地面Ｇに対して傾斜するように、後述の腕部材４０によって下方から支持されている（図４参照）。太陽光発電パネルＰの地面Ｇに対する傾斜角は、パネル支持架台１を設置する地域に応じて、太陽光を効率良く受光できる角度（例えば０〜３０°）に設定すれば良い。

支柱２０は、例えば、その長さ方向に直交する断面の形状が円形の鋼管杭であり、パネル取付格子１０の直下の地面Ｇに立設されている。ここで、平面視した場合に、支柱２０の中心軸線の延長線上に、パネル取付格子１０の中心点（第１中心線Ｌ１と第２中心線Ｌ２との交点）が存在することが好ましい（図３参照）。

このように、支柱２０の中心軸線とパネル取付格子１０の中心点とを一致させることにより、上記のように重量バランスに優れるパネル取付格子１０を継続的且つ安定的に支持することが容易となる。ただし、設計上及び施工上、支柱２０の中心軸線とパネル取付格子１０の中心点とを完全に一致させることは困難であるため、許容範囲内（公差内）で両者が一致すれば良い。

また、本実施形態のように、パネル支持架台１の据付面が地面Ｇである場合、支柱２０の下部が地中に直接埋め込まれていることが好ましい（図２、４参照）。これにより、地表または地中に支柱２０を固定するためのコンクリート基礎を設ける必要がなくなる。勿論、必ずしも支柱２０を地中に直接埋め込む必要はなく、状況に応じて、支柱２０を固定するためのコンクリート基礎を設けても良い。

また、支柱２０として、上記のような円形の鋼管杭に限らず、断面形状が多角形の鋼管杭や、Ｈ形鋼杭、または鋼矢板などを用いても良い。このように、一般的に地中に埋め込まれる鋼材を支柱２０として利用することで、部材の調達コストを削減できる。勿論、支柱２０は、上記の鋼材に限定されない。

支柱２０の上端には、４本の腕部材４０のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定する集合固定部材３１（詳細は図５〜図８を用いて後述する）を備える受台３０が設けられている。４本の腕部材４０（４１、４２、４３、４４）は、平面視した場合に、受台３０の集合固定部材３１から放射状に延びるように配置され、パネル取付格子１０を下方から支持している。

より具体的には、４本の腕部材４０のうち、２本の腕部材４１、４２が、第１梁部材１１ａに溶接或いはボルト締め等の接合方法を用いて接続され、残りの２本の腕部材４３、４４が、第１梁部材１１ｂに溶接或いはボルト締め等の接合方法を用いて接続されている。つまり、第１梁部材１１ａが腕部材４１、４２によって傾斜した状態で支持され、第１梁部材１１ｂが腕部材４３、４４によって傾斜した状態で支持されることにより、パネル取付格子１０（つまり太陽光発電パネルＰ）が傾斜した状態で支持される（図４参照）。

各腕部材４０は、その長さ方向に直交する断面として閉鎖断面（例えば、角形断面などの多角形断面）或いは開放断面（溝形断面、Ｃ形断面、ハット形断面等）を有する鋼材であることが好ましい。なお、ハット形断面とは、互いに対向する一対の側壁部と、これら側壁部の一端同士を連結する連結壁部と、各側壁部の他端から互いに離れる方向に延びるフランジ部とを有する断面を指す。勿論、各腕部材４０は、上記の鋼材に限定されない。

以下、図５〜図８を参照しながら、受台３０の詳細について説明する。
図５は、受台３０の全体構成を示す斜視図である。図６は、受台３０の正面図（図５のＡ方向から視た図）である。図７は、受台３０の平面図（図５のＢ方向から視た図）である。図８は、受台３０の側面図（図５のＣ方向から視た図）である。

受台３０は、集合固定部材３１に加えて、その上面が支柱２０の長さ方向（Ｚ軸方向）に直交した状態で、支柱２０の上端に接合された第１板材３２と、その上面が支柱２０の長さ方向に直交した状態で、上記第１板材３２にスペーサー３４を挟んでボルト締めされた第２板材３３とを備えている。

第１板材３２は、溶接などの強力な接合方法によって支柱２０の上端に接合されることが好ましいが、その他の接合方法で接合されても良い。また、第２板材３３は、４本のボルト３５によって、第１板材３２にボルト締めされるが、高さ調節の必要がない場合には、スペーサー３４を取り除いても良い。また、後述の理由から、第１板材３２及び第２板材３３は、同一寸法の長方形状の板材であることが好ましい。勿論、第１板材３２及び第２板材３３の形状及び寸法は、これに限定されない。

集合固定部材３１は、第２板材３３の上面に設けられている。この集合固定部材３１は、第２板材３３の上面において、互いに一箇所で交差するように立設された複数（本実施形態では２枚）の第３板材３１ａ、３１ｂを含んでいる。各腕部材４０のそれぞれの端部（第１支持梁１１に接続されている端部の反対側の端部）は、第３板材３１ａの両面に溶接などの強力な接合方法によって接合されている。

具体的には、第３板材３１ａの一方の面において、第３板材３１ｂを挟んだ両側に腕部材４１と４３が接合され、第３板材３１ａの他方の面において、第３板材３１ｂを挟んだ両側に腕部材４２と４４が接合されている。なお、腕部材４０の接合箇所はこれに限定されず、腕部材４０を第３板材３１ｂに接合しても良いし、或いは第３板材３１ａと第３板材３１ｂの両方に分けて接合しても良い。

ここで、平面視した場合に、これら２枚の第３板材３１ａと３１ｂとの交差部が、支柱２０の中心軸線の延長線上に存在することが好ましい（図７参照）。これにより、上記のように重量バランスに優れるパネル取付格子１０を継続的且つ安定的に支持することが容易となる。ただし、設計上及び施工上、第３板材３１ａと３１ｂとの交差点と支柱２０の中心軸線とを完全に一致させることは困難であるため、許容範囲内（公差内）で両者が一致すれば良い。

以上のような本実施形態のパネル支持架台１によれば、太陽光発電パネルＰが取り付けられるパネル取付格子１０を、一本の支柱２０から放射状に延びる四本の腕部材４０で支える構成を採用しているので、部品点数の削減及び組立作業の簡略化を実現でき、その結果、コスト削減及び工期短縮を実現できる。
また、このような腕部材４０を直接支柱２０に接合すると、腕部材４０から支柱２０に局所的に大きな荷重が加わって、支柱２０の各腕部材接合部が部分的に変形したり、その結果として支柱２０が折れ曲がったりする可能性があるが、本実施形態のパネル支持架台１では、支柱２０の上端に設けられた受台３０において、各腕部材４０のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定することにより、支柱２０の断面全体に、集約した荷重を均一に分散し負担させることができるので、架台全体としての剛性を効率的に確保できる。

また、本実施形態のパネル支持架台１によれば、工場等でパネル取付格子１０、腕部材４０、集合固定部材３１及び第２板材３３をパネル取付ユニットとして予め一体的に組み立てておくことができる。つまり、現地での作業で据付面（地面Ｇ）に支柱２０を立て、その支柱２０の上端に第１板材３２を接合した後に、上記パネル取付ユニットの第２板材３３を第１板材３２にボルト締めして架台を完成させるという施工方法を採用することができるので、施工効率の向上（つまり工期の短縮）を実現できる。
また、第１板材３２と第２板材３３とをスペーサー３４を挟んでボルト締めすることにより、パネル取付格子１０の高さ位置（つまり太陽光発電パネルＰの高さ位置）を現地で調整することができる。

また、本実施形態のパネル支持架台１によれば、第１板材３２及び第２板材３３が、同一寸法の長方形状の板材であるので、作業者が、支柱２０の上端に接合された第１板材３２に、上記パネル取付ユニットの第２板材３３をボルト締めする時に、パネル取付ユニットの正しい取付方向を容易に認識できる。これにより、パネル支持架台１の施工効率をより向上させることができる。言い換えれば、太陽光発電パネルＰが誤った方向を向いた状態で固定されることを防止することができる。
この場合、例えば、第１板材３２と第２板材３３とが完全に重なった状態でボルト締めした時に、パネル取付ユニット（つまり太陽光発電パネルＰ）が正しい方向を向くようにボルト穴を形成しておけば良い。

また、本実施形態のパネル支持架台１によれば、簡単な構成で、腕部材４０のそれぞれの端部を、受台３０の一箇所に集合させた状態で容易に固定することができ、さらなる部品点数の削減及び工期短縮を実現できる。

また、本実施形態のパネル支持架台１によれば、支柱２０が地中に直接埋め込まれているので、支柱２０を立てるためのコンクリート基礎を据付面（この場合、地面Ｇ）に造る必要がなく、さらなるコスト削減及び工期短縮を実現できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、例えば以下のような変形例が挙げられる。
（１）例えば、上記実施形態では、第１支持梁１１が腕部材４０によって支持される構成を例示したが、第２支持梁１２が腕部材４０によって支持されても良いし、或いは、第１支持梁１１及び第２支持梁１２の両方が腕部材４０によって支持されても良い。

（２）例えば、上記実施形態では、パネル支持架台１が地面Ｇに設置される場合を例示したが、本発明はこれに限らず、家屋の屋根や建物の屋上に設置されるパネル支持架台にも適用することができる。

（３）例えば、上記実施形態では、パネルとして太陽光発電パネルＰを支持するパネル支持架台１について説明したが、本発明はこれに限らず、気象観測用のパネルやアンテナ、商業用の看板などの様々な用途に使用されるパネルを支持するパネル支持架台に適用することができる。

（４）例えば、上記実施形態では、受台３０の第１板材３２と第２板材３３との間にスペーサー３４を挟むことで、太陽光発電パネルＰの高さ位置（Ｚ軸方向の位置）を調整可能であったが、この受台３０に替えて、太陽光発電パネルＰのＸＹＺの３軸方向の位置調整を可能とする受台５０を設けても良い。

図９に示すように、本変形例における受台５０は、支柱２０の上端に設けられた位置調整機構５１と、その上面が支柱２０の長さ方向に直交した状態で、位置調整機構５１の上部に接合された第４板材５２と、第４板材５２の上面に設けられた集合固定部材５３とを備えている。

図１０は、位置調整機構５１の平面図である。図１１は、図１０に示す位置調整機構５１のＤ−Ｄ矢視断面図である。図９〜図１１に示すように、位置調整機構５１は、正方形の第１調整板材５４と、この第１調整板材５４より小さく、同じく正方形の第２調整板材５５と、４つのＺ方向アジャストワッシャ５６と、４本のＺ方向アジャストボルト５７と、４本のＹ方向アジャストボルト５８と、４本のＸ方向アジャストボルト５９とを備えている。

第１調整板材５４は、その上面が支柱２０の長さ方向（Ｚ軸方向）と直交した状態で、支柱２０の上端に接合されている。この第１調整板材５４は、溶接などの強力な接合方法によって支柱２０の上端に接合されていることが好ましいが、その他の接合方法を用いても良い。第１調整板材５４の４辺のうち、対向する一対の辺はＸ軸方向と平行であり、残りの対向する一対の辺はＹ軸方向と平行である。また、第１調整板材５４の４辺には、第１調整板材５４の一辺の長さより短く、且つ互いに長さの等しい第１側板５４−１、５４−２、５４−３、５４−４が立設されている。

第１調整板材５４の４隅に近い部分には、それぞれ、Ｘ軸方向に長いボルト穴５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄが設けられている。第１側板５４−１の２箇所には、それぞれ、Ｘ軸方向に長いボルト穴５４−１ａ及び５４−１ｂが設けられている。同様に、第１側板５４−２の２箇所には、Ｘ軸方向に長いボルト穴５４−２ａ及び５４−２ｂが設けられている。
一方、第１側板５４−３の２箇所には、それぞれ、Ｙ軸方向に長いボルト穴５４−３ａ及び５４−３ｂが設けられている。同様に、第１側板５４−４の２箇所には、Ｙ軸方向に長いボルト穴５４−４ａ及び５４−４ｂが設けられている。

第２調整板材５５は、その上面が支柱２０の長さ方向に直交した状態で、上記第１調整板材５４に４つのＺ方向アジャストワッシャ５６を挟んでボルト締めされている。
第２調整板材５５の４辺のうち、対向する一対の辺はＸ軸方向と平行であり、残りの対向する一対の辺はＹ軸方向と平行である。また、第２調整板材５５の４辺には、第２調整板材５５の一辺の長さより短く、且つ第１調整板材５４の各側板５４−１〜５４−４と長さの等しい第２側板５５−１、５５−２、５５−３、５５−４が立設されている。

第２調整板材５５の４隅に近い部分には、それぞれ、Ｙ軸方向に長いボルト穴５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄが設けられている。第１調整板材５４の中心と第２調整板材５５の中心とが一致する状態（以下、この状態を基準位置状態と呼称する）において、第１調整板材５４のボルト穴５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄと、第２調整板材５５のボルト穴５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄとが、それぞれ十字に交差する（図１０参照）。

Ｚ方向アジャストボルト５７は、上記のような４箇所のボルト穴交差部のそれぞれにおいて、Ｚ方向アジャストワッシャ５６を介して、第１調整板材５４の下面から第２調整板材５５の上面に向かって貫通した後、ナットで固定される（図１１参照）。

第２側板５５−１の２箇所には、それぞれ、通常の円形のボルト穴５５−１ａ及び５５−１ｂが設けられている。基準位置状態において、第１側板５４−１のボルト穴５４−１ａの中心と、第２側板５５−１のボルト穴５５−１ａの中心とは、Ｘ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。同じく基準位置状態において、第１側板５４−１のボルト穴５４−１ｂの中心と、第２側板５５−１のボルト穴５５−１ｂの中心とは、Ｘ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。

Ｙ方向アジャストボルト５８の一本目は、第１側板５４−１側から、ボルト穴５４−１ａ及びボルト穴５５−１ａを貫通した後、ナットで固定される。また、Ｙ方向アジャストボルト５８の二本目は、第１側板５４−１側から、ボルト穴５４−１ｂ及びボルト穴５５−１ｂを貫通した後、ナットで固定される。

第２側板５５−２の２箇所には、通常の円形のボルト穴５５−２ａ及び５５−２ｂが設けられている。基準位置状態において、第１側板５４−２のボルト穴５４−２ａの中心と、第２側板５５−２のボルト穴５５−２ａの中心とは、Ｘ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。同じく基準位置状態において、第１側板５４−２のボルト穴５４−２ｂの中心と、第２側板５５−２のボルト穴５５−２ｂの中心とは、Ｘ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。

Ｙ方向アジャストボルト５８の三本目は、第１側板５４−２側から、ボルト穴５４−２ａ及びボルト穴５５−２ａを貫通した後、ナットで固定される。また、Ｙ方向アジャストボルト５８の四本目は、第１側板５４−２側から、ボルト穴５４−２ｂ及びボルト穴５５−２ｂを貫通した後、ナットで固定される。

第２側板５５−３の２箇所には、それぞれ、通常の円形のボルト穴５５−３ａ及び５５−３ｂが設けられている。基準位置状態において、第１側板５４−３のボルト穴５４−３ａの中心と、第２側板５５−３のボルト穴５５−３ａの中心とは、Ｙ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。同じく基準位置状態において、第１側板５４−３のボルト穴５４−３ｂの中心と、第２側板５５−３のボルト穴５５−３ｂの中心とは、Ｙ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。

Ｘ方向アジャストボルト５９の一本目は、第１側板５４−３側から、ボルト穴５４−３ａ及びボルト穴５５−３ａを貫通した後、ナットで固定される。また、Ｘ方向アジャストボルト５９の二本目は、第１側板５４−３側から、ボルト穴５４−３ｂ及びボルト穴５５−３ｂを貫通した後、ナットで固定される。

第２側板５５−４の２箇所には、それぞれ、通常の円形のボルト穴５５−４ａ及び５５−４ｂが設けられている。基準位置状態において、第１側板５４−４のボルト穴５４−４ａの中心と、第２側板５５−４のボルト穴５５−４ａの中心とは、Ｙ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。同じく基準位置状態において、第１側板５４−４のボルト穴５４−４ｂの中心と、第２側板５５−４のボルト穴５５−４ｂの中心とは、Ｙ軸上及びＺ軸上の位置が一致する。

Ｘ方向アジャストボルト５９の三本目は、第１側板５４−４側から、ボルト穴５４−４ａ及びボルト穴５５−４ａを貫通した後、ナットで固定される。また、Ｘ方向アジャストボルト５９の四本目は、第１側板５４−４側から、ボルト穴５４−４ｂ及びボルト穴５５−４ｂを貫通した後、ナットで固定される。

図９に示すように、第４板材５２は、その上面が支柱２０の長さ方向（Ｚ軸方向）に直交した状態で、第２調整板材５５に立設された第２側板５５−１〜５５−４の上部に溶接等によって接合されている。

集合固定部材５３は、第４板材５２の上面に設けられている。この集合固定部材５３は、第４板材５２の上面において、互いに一箇所で十字に交差するように立設された２枚の第５板材５３ａ、５３ｂを含んでいる。各腕部材４０のそれぞれの端部は、第５板材５３ａの両面に溶接などの強力な接合方法によって接合されている。第５板材５３ａにおける腕部材４０の接合箇所については、上記実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。

上記のような構成の受台５０によると、Ｘ方向アジャストボルト５９を回転させることで、第４板材５２のＸ軸上の位置を調整でき、Ｙ方向アジャストボルト５８を回転させることで、第４板材５２のＹ軸上の位置を調整できる。また、Ｚ方向アジャストワッシャ５６の有無によって、第４板材５２のＺ軸上の位置を調整できる。

つまり、本変形例によれば、現地での架台組立作業時において、太陽光発電パネルＰの３次元位置を調整することができる。このような位置調整機能は、複数のパネル支持架台１を、互いに隣り合うように整然と配置する必要がある場合に特に有効である。勿論、位置調整機構５１の構造は、上記変形例で説明した構造に限定されない。

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。

本実施例では、太陽光発電パネルとして、縦寸法が９９０ｍｍ、横寸法が１６５０ｍｍのパネルを用いて、１モジュール当たり１２枚のパネル（横置き３段×４列）をパネル取付格子に取付けた。本実施例において、風荷重設計用の速度圧は２４００Ｎ／ｍｍ^２に設定した。

また、本実施例では、第２支持梁として、その長さ方向に直交する断面の形状が、図１２に示すような六角形状の鋼管（上辺：１００ｍｍ、下辺：４０ｍｍ、高さ：７５ｍｍ、斜辺の高さ：４５ｍｍ、板厚：１．６ｍｍ）を用いた。
また、本実施例では、第１支持梁として、その長さ方向に直交する断面の形状が角形（矩形）の鋼管（断面寸法：１２５ｍｍ×７５ｍｍ、板厚：１．６ｍｍ）を用いた。
これらの第１支持梁及び第２支持梁を用いて、平面視した場合の縦寸法が３１００ｍｍ、横寸法が３１００ｍｍのパネル取付格子を作製した。
また、本実施例では、支柱として、その長さ方向に直交する断面の形状が円形の鋼管杭（直径：１１４．３ｍｍ、板厚：２．８ｍｍ）を用いた。
また、本実施例では、腕部材として、その長さ方向に直交する断面の形状が角形の鋼管（断面寸法：５０ｍｍ×５０ｍｍ、板厚：２．３ｍｍ）を用いた。

現地において、上記の各部材を用いて、地面に対する傾斜角が１０°となるように太陽光発電パネルを支持するパネル支持架台を組み立てた。組立開始から施工完了まで、１モジュール当たりで０．５日を要した。通常の工期（例えば、特許文献１の場合）は１０日であるので、本発明により、工期を大幅に短縮できることが確認された。

本発明によれば、構造が簡素で、組立作業が簡略で、低価格で、工期が短く、かつ、パネル支持強度に優れたパネル支持架台を提供することができる。よって、本発明を実施することにより、大きな産業上の効果を期待できる。

１ パネル支持架台
１０ パネル取付格子
１１（１１ａ、１１ｂ） 第１支持梁
１２（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ） 第２支持梁
２０ 支柱
３０ 受台
３１ 集合固定部材
３１ａ、３１ｂ 第３板材
３２ 第１板材
３３ 第２板材
３４ スペーサー
３５ ボルト
４０（４１、４２、４３、４４） 腕部材
５０ 受台
５１ 位置調整機構
５２ 第４板材
５３ 集合固定部材
５３ａ、５３ｂ 第５板材
５４ 第１調整板材
５５ 第２調整板材
５６ Ｚ方向アジャストワッシャ
５７ Ｚ方向アジャストボルト
５８ Ｙ方向アジャストボルト
５９ Ｘ方向アジャストボルト
Ｐ 太陽光発電パネル

本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用する。
すなわち、
（１）本発明の一態様に係るパネル支持架台は、パネルを支持した状態で据付面に設置されるパネル支持架台であって、格子状に接合された複数の梁部材で構成され、前記パネルが取付けられるパネル取付格子と；前記据付面に立設された一本の支柱と；前記支柱の上端に設けられた受台と；平面視した場合に、前記受台から放射状に延びるように配置され、前記パネル取付格子を下方から支持する複数の腕部材と；を備え、前記受台は、その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記支柱の上端に接合された第１板材と；その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記第１板材に、直接、或いはスペーサーを挟んでボルト締めされた第２板材と；前記第２板材の上面に設けられるとともに、前記複数の腕部材のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定する集合固定部材と；を備え、前記集合固定部材は、前記第２板材の上面において、互いに一箇所で交差するように立設された複数の第３板材を含み；平面視した場合に、前記複数の第３板材の交差部が、前記支柱の中心軸線の延長線上に存在し；前記複数の腕部材のそれぞれの端部が、前記複数の第３板材の少なくとも一つに接合されている；ことを特徴とする。

（２）上記（１）に記載のパネル支持架台において、前記第１板材及び前記第２板材が、同一寸法の長方形状の板材であっても良い。

（３）本発明の他の態様に係るパネル支持架台は、パネルを支持した状態で据付面に設置されるパネル支持架台であって、格子状に接合された複数の梁部材で構成され、前記パネルが取付けられるパネル取付格子と；前記据付面に立設された一本の支柱と；前記支柱の上端に設けられた受台と；平面視した場合に、前記受台から放射状に延びるように配置され、前記パネル取付格子を下方から支持する複数の腕部材と；
を備え、前記受台は、前記複数の腕部材のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定する集合固定部材と；前記支柱の上端に設けられた位置調整機構と；その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記位置調整機構の上部に接合された第４板材と；を備え、前記集合固定部材が、前記第４板材の上面に設けられており；前記位置調整機構が、前記第４板材の、前記支柱の長さ方向の位置調整、及び前記支柱の長さ方向に直交する方向の位置調整を自在とする構造を有している。

（４）上記（３）に記載のパネル支持架台において、前記集合固定部材が、前記第４板材の上面において、互いに一箇所で交差するように立設された複数の第５板材を含み；平面視した場合に、前記複数の第５板材の交差部が、前記支柱の中心軸線の延長線上に存在し；前記複数の腕部材のそれぞれの端部が、前記複数の第５板材の少なくとも一つに接合されていても良い。

（５）上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記パネル取付格子が、前記パネルが前記据付面に対して傾斜するように前記腕部材によって下方から支持されていても良い。

（６）上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記据付面が地面であり、前記支柱の下部が、地中に直接埋め込まれていても良い。

（７）上記（６）に記載のパネル支持架台において、前記支柱が、その長さ方向に直交する断面の形状が円形或いは多角形の鋼管杭、Ｈ形鋼杭、または鋼矢板であっても良い。

（８）上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記梁部材が、一定間隔で互いに平行となるように、前記複数の腕部材によって直接支持された複数の第１支持梁と；前記第１支持梁のそれぞれと直交し、且つ一定間隔で互いに平行となるように、隣り合う前記第１支持梁の間に架設された複数の第２支持梁と；を含み、前記パネルが、その下面が前記第２支持梁で支持されていても良い。

（９）上記（８）に記載のパネル支持架台において、前記第１支持梁及び前記第２支持梁が、互いに面接触した状態で接合可能な形状を有する鋼材であっても良い。

（１０）上記（８）に記載のパネル支持架台において、前記第１支持梁及び前記第２支持梁が、ボルト締めによって互いに接合されていても良い。

（１１）上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のパネル支持架台において、前記各腕部材が、それぞれ、その長さ方向に直交する断面として閉鎖断面或いは開放断面を有する鋼材であっても良い。

Claims (13)

1. パネルを支持した状態で据付面に設置されるパネル支持架台であって、
   格子状に接合された複数の梁部材で構成され、前記パネルが取付けられるパネル取付格子と；
   前記据付面に立設された一本の支柱と；
   前記支柱の上端に設けられた受台と；
   平面視した場合に、前記受台から放射状に延びるように配置され、前記パネル取付格子を下方から支持する複数の腕部材と；
   を備え、
   前記受台は、前記複数の腕部材のそれぞれの端部を一箇所に集合させて固定する集合固定部材を備える
   ことを特徴とするパネル支持架台。
2. 前記受台は、
   その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記支柱の上端に接合された第１板材と；
   その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記第１板材に、直接、或いはスペーサーを挟んでボルト締めされた第２板材と；
   をさらに備え、
   前記集合固定部材は、前記第２板材の上面に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル支持架台。
3. 前記第１板材及び前記第２板材は、同一寸法の長方形状の板材であることを特徴とする請求項２に記載のパネル支持架台。
4. 前記集合固定部材は、前記第２板材の上面において、互いに一箇所で交差するように立設された複数の第３板材を含み；
   平面視した場合に、前記複数の第３板材の交差部が、前記支柱の中心軸線の延長線上に存在し；
   前記複数の腕部材のそれぞれの端部が、前記複数の第３板材の少なくとも一つに接合されている；
   ことを特徴とする請求項２に記載のパネル支持架台。
5. 前記受台は、
   前記支柱の上端に設けられた位置調整機構と；
   その上面が前記支柱の長さ方向に直交した状態で、前記位置調整機構の上部に接合された第４板材と；
   をさらに備え、
   前記集合固定部材は、前記第４板材の上面に設けられており；
   前記位置調整機構は、前記第４板材の、前記支柱の長さ方向の位置調整、及び前記支柱の長さ方向に直交する方向の位置調整を自在とする構造を有する；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル支持架台。
6. 前記集合固定部材は、前記第４板材の上面において、互いに一箇所で交差するように立設された複数の第５板材を含み；
   平面視した場合に、前記複数の第５板材の交差部が、前記支柱の中心軸線の延長線上に存在し；
   前記複数の腕部材のそれぞれの端部が、前記複数の第５板材の少なくとも一つに接合されている；
   ことを特徴とする請求項５に記載のパネル支持架台。
7. 前記パネル取付格子は、前記パネルが前記据付面に対して傾斜するように前記腕部材によって下方から支持されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のパネル支持架台。
8. 前記据付面が地面であり、
   前記支柱の下部が、地中に直接埋め込まれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のパネル支持架台。
9. 前記支柱は、その長さ方向に直交する断面の形状が円形或いは多角形の鋼管杭、Ｈ形鋼杭、または鋼矢板であることを特徴とする請求項８に記載のパネル支持架台。
10. 前記梁部材は、
    一定間隔で互いに平行となるように、前記複数の腕部材によって直接支持された複数の第１支持梁と；
    前記第１支持梁のそれぞれと直交し、且つ一定間隔で互いに平行となるように、隣り合う前記第１支持梁の間に架設された複数の第２支持梁と；
    を含み、
    前記パネルは、その下面が前記第２支持梁で支持されている；
    ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のパネル支持架台。
11. 前記第１支持梁及び前記第２支持梁は、互いに面接触した状態で接合可能な形状を有する鋼材であることを特徴とする請求項１０に記載のパネル支持架台。
12. 前記第１支持梁及び前記第２支持梁は、ボルト締めによって互いに接合されていることを特徴とする請求項１０に記載のパネル支持架台。
13. 前記各腕部材は、それぞれ、その長さ方向に直交する断面として閉鎖断面或いは開放断面を有する鋼材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のパネル支持架台。

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