JP6346755B2 - 太陽光発電パネル架台 - Google Patents

Description

本発明は、平地及び傾斜地を含む地上ならびにビル屋上の如き陸屋根に設置する太陽光発電パネル架台に関する。

近年、環境保護、省資源、ＣＯ₂ 削減等の観点から、太陽電池を利用した太陽光発電システムが急速に普及しており、大きな発電量を得るために複数枚の太陽光発電パネル（太陽電池モジュール）を縦横に平面的に並べた太陽電池アレイが一般化し、更にはメガソーラーやギガソーラーとして多数基の太陽電池アレイを並設した大規模太陽光発電施設も増加しつつある。しかるに、一般的に太陽電池アレイは、複数枚の太陽光発電パネル（太陽電池モジュール）を平面的に並べた短辺数ｍ、長辺数ｍ〜数十ｍといった大型で且つ重い上、受光効率面より所定の傾斜角度で配置することで風圧を受け易く、また地震による揺れの影響も受け易いため、大きな構造的強度が要求され、加えて据付施工の容易化、コスト削減等も要求される。

従来、このような太陽電池アレイを地上や陸屋根に据付けする手段として、複数本の縦桟（垂木）と横桟（桁）とを交叉部で連結した格子状の受けフレームによって太陽電池アレイを支承し、地上や陸屋根に設けたコンクリート製の土台や杭、建屋の屋根に設けた受け金具等のベースに対し、該受けフレームを下位側桟の要所において支柱もしくは支柱と取付金具を介して支持させる方式が多用されている。例えば、特許文献１に開示される据付手段では、太陽電池アレイの長手方向（左右方向）に沿って複数の支柱を間隔をあけて突設し、太陽光発電パネルを支承する受けフレームの前後傾斜方向に沿う縦桟の中間位置に各支柱の上端部を接続すると共に、各支柱の胴部と各縦桟の前部側又は前後両側部との間に傾斜アームを連結している。また、特許文献２に開示される据付手段では、太陽光発電パネルを支承する受けフレームを前後及び左右に配列した支柱で支承すると共に、前後及び左右に隣接する支柱間に斜めや水平の補強桟を連結している。

特開２０１１−２２００９６号公報（図１，図４２，図４３） 実用新案登録第３１７１８２４号公報（図１）

しかしながら、従来の太陽光発電パネル架台では、太陽光発電パネルを支承する受けフレームが複数本の縦桟と横桟とを交叉部で連結した格子状構造であるため、縦桟と横桟とを各交叉部で連結するのに多大な手間と時間を要し、また縦桟及び横桟と両者を連結する金具を使用することに加え、受けフレームの重量が大きく、耐荷重面より支柱等に高強度な部材を使用することで、部材コストが嵩むという問題があった。更に、概して従来の太陽光発電パネル架台の場合、受けフレームと支柱上部との連結、土台側と支柱下部との連結、支柱の高さ調整や位置調整等にも煩雑な操作を要し、それだけ作業性が悪く施工コストも高く付くという難点があった。

本発明は、上述の事情に鑑みて、太陽光発電パネル架台として、構造的に極めて簡素であって容易に能率よく施工でき、しかも全体として大きな構体強度を備え、地震時の大きな揺れや強風時の大きな風圧に充分に対応でき、施工コスト及び材料コストも少なくて済むものを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る太陽光発電パネル架台は、低位側の左右一対の前部支柱１Ａ，１Ａと、高位側の左右一対の後部支柱１Ｂ，１Ｂと、各々前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂに支持されて前後傾斜方向に沿って配置した左右一対の受け桟２，２と、両受け桟２，２上に前後に配列して取り付けられた複数枚の太陽光発電パネルＰとを備え、左右の前部支柱１Ａ，１Ａ間には２本の正面ブレース３Ａ，３Ａが、左右の後部支柱１Ｂ，１Ｂ間には２本の背面ブレース３Ｂ，３Ｂが、それぞれＸ字状に交叉して架設され、各受け桟２の中間部と前部支柱１Ａの下部との間に第１の側面ブレース４Ａが架設されると共に、該受け桟２の中間部と後部支柱１Ｂの下部との間に第２の側面ブレース４Ｂが架設されてなり、
前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂと受け桟２が断面略矩形のアルミ型材からなり、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂの上端側に前後対向壁部１ａ，１ａの切除による切欠嵌合部１１が形成され、該切欠嵌合部１１を受け桟２に下方から跨嵌した嵌合部分をボルト止めすることにより、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂと受け桟２とが連結されてなり、
受け桟２の前部側が前部支柱１による支持部よりも前方へ長く張出し、その張出部２０と前部支柱１Ａの下部との間に第３の側面ブレース４Ｃが架設されてなり、
且つ、各側面ブレース４Ａ〜４Ｃは、断面略矩形の中空アルミ型材からなり、その内面側の左右方向の対向面に長手方向に連続する突条部４１，４１が形成され、上端側及び下端側に前後対向壁部４ａ，４ａの切除による切欠嵌合部４２，４３を備え、左右対向壁部４ｂ，４ｂに突条部４１，４１を有する上端側の切欠嵌合部４２を受け桟２に下方から跨嵌する一方、左右対向壁部４ｂ，４ｂの該突条部４１，４１の切除によって開き幅を広くした下端側の切欠嵌合部４３を前部支柱１Ａ又は後部支柱１Ｂに跨嵌し、これら嵌合部分でボルト止めしてなるものとしている。

請求項２の発明は、上記請求項１の太陽光発電パネル架台において、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂがコンクリート基礎５Ａ，５Ｂ上にアンカー金具６を介して立設され、該アンカー金具６は、前後方向の長孔６１を有する水平板部６ａと、上下方向の長孔６２を有する垂直壁部６ｂ，６ｂとを有し、水平板部６ａにおいてコンクリート基礎５Ａ，５Ｂの頂面から突出したアンカーボルトＢ１を長孔６１に通してナットＮ１で締付固定すると共に、垂直壁部６ｂ，６ｂにおいて長孔６２を通して前部及び後部支柱１Ａ，１Ｂの下端部に貫通させた取付ボルトＢ２にナットＮ２を締付固定するように構成されてなるものとしている。

請求項３の発明は、上記請求項２の太陽光発電パネル架台において、コンクリート基礎５Ａ，５Ｂが前部側及び後部側において各々左右方向に延びる帯状に形成され、前部側コンクリート基礎５Ａ上に左右の前部支柱１Ａ，１Ａが立設されると共に、後部側のコンクリート基礎５Ｂ上に左右の後部支柱１Ｂ，１Ｂが立設されてなるものとしている。

請求項４の発明は、上記請求項２又は３の太陽光発電パネル架台において、第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂは、前部支柱１Ａ又は後部支柱１Ｂの下端部に跨嵌した下端側の切欠嵌合部４３において、アンカー金具６を介して前部支柱１Ａ又は後部支柱１Ｂと一体にボルト止めされてなるものとしている。

請求項５の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの太陽光発電パネル架台において、受け桟２の上面２ａに長手方向に連続する奥広の摺動ガイド溝２１を備え、この摺動ガイド溝２１にスライド金具７１が摺動自在で且つ上方離脱不能に嵌挿されると共に、該スライド金具７１に下方から貫通された止着用ボルトＢ６が上方へ突出し、前後の太陽光発電パネルＰ，Ｐ同士が止着用ボルトＢ６を挟んで配置し、該止着用ボルトＢ６に嵌め込んだ押さえ金具７２が両太陽光発電パネルＰ，Ｐの縁枠Ｆ，Ｆ上に橋架し、該押さえ金具７３上から止着用ボルトＢ６に螺合したナットＮ６の締め付けにより、両太陽光発電パネルＰ，Ｐが該押さえ金具７３と受け桟２との間で挟着固定されてなるものとしている。

請求項６の発明は、上記請求項５の太陽光発電パネル架台において、受け桟２の摺動ガイド溝２１の前端部に、スライド金具７１の抜出を阻止するストッパー部材８が止着されてなるものとしている。

次に、本発明の効果について図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項１の発明に係る太陽光発電パネル架台では、複数枚の太陽光発電パネルＰを前後傾斜方向に沿う左右一対の受け桟２，２にて支承し、各受け桟２を前部支柱１Ａと後部支柱１Ｂとで支持する構成であるから、その組立施工に際し、従来の格子状の受けフレームのように縦桟と横桟とを各交叉部で連結する必要がなく、その連結のための多大な手間及び時間が省かれ、もって施工能率が飛躍的に向上する。また、格子状の受けフレームを用いる場合に比して架台上部側が大幅に軽量化することに加え、この軽量化によって前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂとして比較的に支持強度の小さい細いものを使用できるから、架台全体として更に軽量化すると共に、格子状の受けフレームにおける横桟及び連結金具の省略と相俟って部材コストも著しく低減される。一方、太陽光発電パネル架台としての構体強度は、前部支柱１Ａ，１Ａ間及び後部支柱１Ｂ，１Ｂ間にＸ字状に交叉して架設される正面ブレース３Ａ，３Ａ及び背面ブレース３Ｂ，３Ｂ、ならびに左右両側における受け桟２の中間部と前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂの下部との間に架設される側面ブレース４Ａ，４Ｂにより、太陽光発電パネルＰを左右の受け桟２，２のみで支承することによる低下分の補完を越えて大きく向上するから、風圧や地震動に対する充分な耐性が得られる。
又、本発明によれば、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂと受け桟２が断面略矩形のアルミ型材からなるため、架台全体がより軽量で且つ高強度になる上、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂは上端側の切欠嵌合部１１を受け桟２に下方から跨嵌して、その嵌合部分をボルト止めで連結するから、両支柱１Ａ，１Ｂと受け桟２との連結を容易に迅速に行え、もって施工能率がより向上すると共に、連結金具を用いないことで部材コストもより低減される。
又、本発明によれば、受け桟２の前部側が前部支柱１による支持部よりも前方へ長く張出する場合に、その張出部２０と前部支柱１Ａの下部との間に第３の側面ブレース４Ｃを架設する構成としているから、例えば太陽光発電パネルＰの前後配列の枚数を多くすることで受け桟２の全長が長くなっても充分な構体強度を確保できる。
且つ又、本発明によれば、側面ブレース４Ａ〜４Ｃは、断面略矩形の中空アルミ型材を用いることにより、ブレースとしての補強効果を高めると共に、断面略矩形の中空アルミ型材からなる受け桟２及び両支柱１Ａ，１Ｂに対し、上端側及び下端側の切欠嵌合部４２，４３を各々跨嵌してボルト止めする形で連結の容易化を図っている。この場合、両支柱１Ａ，１Ｂの上端側も切欠嵌合部１１を受け桟２に跨嵌してボルト止めする上で、型材左右幅は側面ブレース４Ａ〜４Ｃ＞両支柱１Ａ，１Ｂ＞受け桟２となるから、側面ブレース４Ａ〜４Ｃの両切欠嵌合部４２，４３の開き幅が同じであると、上端側の切欠嵌合部４２と受け桟２との嵌合部分でガタつきを生じる。しかるに、側面ブレース４Ａ〜４Ｃは、その内面側の左右方向の対向面に長手方向に連続する突条部４１，４１を有し、左右対向壁部４ｂ，４ｂに該突条部４１，４１を有する上端側の切欠嵌合部４２を受け桟２に、左右対向壁部４ｂ，４ｂの該突条部４１，４１の切除によって開き幅を広くした下端側の切欠嵌合部４３を前部支柱１Ａ又は後部支柱１Ｂに、それぞれ跨嵌してボルト止めする構造であるから、上端側と下端側ともにガタつきのない形で強固に連結できる。

請求項２の発明によれば、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂはコンクリート基礎５Ａ，５Ｂ上にアンカー金具６を介して立設されるが、該アンカー金具６がコンクリート基礎５Ａ，５Ｂに対して水平板部６ａの長孔６１の範囲で前後方向に位置調整できると共に、両支柱１Ａ，１Ｂの高さを該アンカー金具６の垂直壁部６ｂ，６ｂの長孔６２の範囲で調整できるから、太陽光発電パネルＰの据付位置や仰角を精度よく設定できると共に、施工後の地盤沈下等に対応した位置及びパネル角度の修正も容易に行える。

請求項３の発明によれば、コンクリート基礎５Ａ，５Ｂが前部側及び後部側において各々左右方向に延びる帯状に形成され、前部側コンクリート基礎５Ａ上に前部支柱１Ａ，１Ａを立設し、後部側のコンクリート基礎５Ｂ上に後部支柱１Ｂ，１Ｂを立設するようにしているから、架台の前後位置及び向きが自ずと定まり、それだけ施工が容易になると共に、基礎側が大重量で変位する懸念がないために架台の安定性も増し、特にメガソーラーやギガソーラーとして同じ太陽光発電パネル架台の複数基を左右に並設する場合に全体の位置と向きを揃え易いという利点がある。

請求項４の発明によれば、第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂにおける下端側の切欠嵌合部４３を、その跨嵌した前部支柱１Ａ又は後部支柱１Ｂと一体にアンカー金具６を介してボルト止めするから、組立施工の能率がより向上するという利点がある。

請求項５の発明によれば、受け桟２，２上に太陽光発電パネルＰを取り付ける際、該受け桟２の摺動ガイド溝２１に、下方から止着用ボルトＢ６を貫通させたスライド金具７１を嵌挿し、この受け際２上に前後の太陽光発電パネルＰ，Ｐ同士を止着用ボルトＢ６を挟むように載せ、該止着用ボルトＢ６に嵌め込んだ押さえ金具７３を両太陽光発電パネルＰ，Ｐの縁枠Ｆ，Ｆ間に橋架し、上から止着用ボルトＢ６にナットＮ６を螺合緊締すればよい。従って、各太陽光発電パネルＰを簡単な操作で能率よく固定できる上、その固定強度が大きく、例えば太陽光発電パネルＰに地震時の大きな揺れや強風時の大きな風圧が作用しても、その負荷がスライド金具７１を介して受け桟２の上面２ａで受け止められ、該スライド金具７１が摺動ガイド溝２１から外れたり、止着用ボルトＢ６が捩じ切れたり曲がったりする懸念がない。また、スライド金具７１が止着用ボルトＢ６に対するナットＮ６の未螺合又は弛緩状態で摺動ガイド溝２１に沿って移動可能であるから、受け桟２上に載せた各太陽光発電パネルＰを前後に位置決めした上で該ナットＮ６を螺合緊締することで、太陽光発電パネルＰの全体の配置を高精度に設定できる。

請求項６の発明によれば、前方に低く傾斜した受け桟２の摺動ガイド溝２１の前端部に、スライド金具７１の抜出を阻止するストッパー部材８が止着されているから、太陽光発電パネルＰの取り付けに際し、各スライド金具７１が止着用ボルトＢ６に対するナットＮ６の未螺合又は弛緩状態のまま、複数枚の太陽光発電パネルＰを前位置のものから順次に、前端及び相互間にスライド金具７１を介在させながら該受け桟２上に載せ、その傾斜に沿って滑らせて前方へ詰めてゆく形で能率よく配列させることができる。

本発明の第一実施形態に係る太陽光発電パネル架台の側面図である。 同太陽光発電パネル架台における太陽光発電パネルを外した状態での平面図である。 同太陽光発電パネル架台の太陽光発電パネルを外した状態での（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 同太陽光発電パネル架台における支柱のコンクリート基礎に対する立設状態を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は一部切欠縦断正面図である。 同太陽光発電パネル架台における支柱と受け桟との連結部を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図である。 同太陽光発電パネル架台における受け桟と側面ブレースとの連結部を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線の矢視断面図である。 同太陽光発電パネル架台における第１の側面ブレースを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ線の断面図である。 同太陽光発電パネル架台における第２の側面ブレースを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＺ−Ｚ線の断面図である。 同太陽光発電パネル架台における受け桟に対する太陽光発電パネルの取付状態を示す縦断側面図である。 同太陽光発電パネル架台の受け桟における太陽光発電パネル取付部分を示し、（ａ）は各部材の組付け前の斜視図、（ｂ）は各部材の組付け後の斜視図である。 同太陽光発電パネル架台の前後方向中間部における太陽光発電パネルの取付状態を示す斜視図である。 同太陽光発電パネル架台の前端部における太陽光発電パネルの取付状態を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る太陽光発電パネル架台の側面図である。

以下に、本発明に係る太陽光発電パネル架台の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３に示す第一実施形態の太陽光発電パネル架台は、左右方向に延びる帯状形態の前部側コンクリート基礎５Ａ上に左右一対の低い前部支柱１Ａ，１Ａが、同様の後部側コンクリート基礎５Ｂ上に左右一対の高い後部支柱１Ｂ，１Ｂが、それぞれアンカー金具６を介して垂直に立設され、左右一対の受け桟２，２が各々前部支柱１Ａと後部支柱１Ｂに支持されて前後傾斜方向に沿って配置し、両受け桟２，２上に複数枚（図では５枚）の左右方向に長い矩形の太陽光発電パネルＰが前後に平面的に配列して取り付けられている。そして、左右の前部支柱１Ａ，１Ａ間には正面ブレース３Ａ，３Ａが、左右の後部支柱１Ｂ，１Ｂ間には背面ブレース３Ｂ，３Ｂが、それぞれＸ字状に交叉して架設されると共に、左右両側において受け桟２の中間部と前部支柱１Ａの下部との間に第１の側面ブレース４Ａが、受け桟２の中間部と後部支柱１Ｂの下部との間に第２の側面ブレース４Ｂが、それぞれ架設されている。なお、図示の受け桟２の傾斜角度は１０°に設定している。

ここで、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂには同一の断面略正方形の中空アルミ型材が、受け桟２には断面略縦長矩形の中空アルミ型材が、正面ブレース３Ａ及び背面ブレース３Ｂには図４（ａ）に示すような断面略目の字形の偏平な中空アルミ型材Ｑが、第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂには両支柱１Ａ，１Ｂよりも若干太い断面略正方形の中空アルミ型材が、それぞれ使用されている。

前部側及び後部側コンクリート基礎５Ａ，５Ｂにおける前部及び後部支柱１Ａ，１Ｂの立設構造は同じであるため、図４（ａ）（ｂ）の前部側の図示で代表して説明する。まず、両コンクリート基礎５Ａ，５Ｂは、その頂面から垂直に穿設した下孔５１に、アンカーボルトＢ１が樹脂系バインダーＲを介して一部を上方突出した状態で埋入固着されている。そして、アンカー金具６は、アルミ型材の切断短材からなり、一側半部に前後方向の長孔６１を有する水平板部６ａの他側半部に、上下方向の長孔６２と上部のねじ挿通孔６３を有して前後方向に沿う一対の垂直壁部６ｂ，６ｂが一体に立設されており、コンクリート基礎５Ａ，５Ｂの頂面に水平板部６ａを載置して、その長孔６１に通したアンカーボルトＢ１に平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２を介してナットＮ１を螺合緊締することにより、これらコンクリート基礎５Ａ，５Ｂに該長孔６１の範囲で前後方向に位置調整可能に固定されている。

前部及び後部支柱１Ａ，１Ｂは、その下端部に第１又は第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂの後述する下端側の切欠嵌合部４３を嵌合した状態で、その嵌合部分をアンカー金具６の垂直壁部６ｂ，６ｂ間に嵌装し、両垂直壁部６ｂ，６ｂの長孔６２，６２を通して該嵌合部分に貫通させた取付ボルトＢ２にナットＮ２を締着することにより、該長孔６２の範囲で上下方向に位置調整可能に固定されると共に、その調整位置において該アンカー金具６の両垂直壁部６ｂ，６ｂのねじ挿通孔６３を通して外側からドリリングタッピングねじＳをねじ込むことにより、所定高さに固着されている。なお、取付ボルトＢ２の頭部側には平座金Ｗ１を、ナットＮ２側には平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２を介在させているが、これら座金Ｗ１，Ｗ２の介在は他のボルト止め部分でも同様であるため、以降は説明を省略する。

正面ブレース３Ａ及び背面ブレース３Ｂは、図４（ａ）（ｂ）の前部側の下部で代表して示すように、各々上下両端部において前部支柱１Ａ又は後部支柱１Ｂの上下部に対し、その目の字型の断面の中央空間部を通して貫通させた取付ボルトＢ４とナットＮ４によって連結している。

前部及び後部支柱１Ａ，１Ｂの上端側は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、前後対向壁部１ａ，１ａの切除による切欠嵌合部１１を有しており、該切欠嵌合部１１を受け桟２に下方から跨嵌した嵌合部分を貫通ボルトＢ３とナットＮ３でボルト止めすることにより、受け桟２に連結されている。なお、受け桟１は、上面に長手方向に連続する摺動ガイド溝２１を備えると共に、両側面２ｂの上部に長手方向に連続する係止溝２２が形成されており、中空内部がやや下方寄り位置の仕切壁２３によって上下に区割されている。そして、両支柱１Ａ，１Ｂの上端側を連結する貫通ボルトＢ３は、受け桟１の仕切壁２３よりも下部側を貫通している。

第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂの上端側は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、両支柱１Ａ，１Ｂの上端側と同様に、切欠嵌合部４２を受け桟２に下方から跨嵌した嵌合部分を貫通ボルトＢ５とナットＮ５でボルト止めすることにより、該受け桟２の仕切壁２３よりも下部側に連結されている。

図７（ａ）〜（ｃ）は第１の側面ブレース４Ａ、図８（ａ）〜（ｃ）は第２の側面ブレース４Ｂを示す。すなわち、第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂは、断面略正方形の同じ中空アルミ型材からなり、その内面側の左右方向の対向面に長手方向に連続する突条部４１，４１を有し、上端側及び下端側に前後対向壁部４ａ，４ａの切除による切欠嵌合部４２，４３を形成している。このうち、上端側の切欠嵌合部４２は両側の左右対向壁部４ｂ，４ｂの内側に突条部４１，４１を残すのに対し、下端側の切欠嵌合部４３は両側の左右対向壁部４ｂ，４ｂの突条部４１，４１まで切除することで開き幅を広くしている。すなわち、上端側の切欠嵌合部４２の開き幅は受け桟２の左右幅に対応し、また下端側の切欠嵌合部４３の開き幅は前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂの左右幅に対応しており、これによって両切欠嵌合部４２，４３による各々の跨嵌部分にガタつきを生じないようにしている。

すなわち、両側面ブレース４Ａ，４Ｂは下端側の切欠嵌合部４３を跨嵌させる両支柱１Ａ，１Ｂよりも左右幅を大きく（太く）する必要があるが、両支柱１Ａ，１Ｂも上端側の切欠嵌合部１１を受け桟２に跨嵌させるから、各部材の左右幅は両側面ブレース４Ａ，４Ｂ＞両支柱１Ａ，１Ｂ＞受け桟２となる。従って、両側面ブレース４Ａ，４Ｂの上端側の切欠嵌合部４２と下端側の切欠嵌合部４３が同じ開き幅であれば、下端側の切欠嵌合部４３が両支柱１Ａ，１Ｂに適嵌しても、より左右幅の狭い受け桟２に対して上端側の切欠嵌合部４２は隙間を生じてガタつくことになる。一方、突条部４１，４１のない単なる角筒状のものを用い、下端側の切欠嵌合部４３を左右対向壁部４ｂ，４ｂのみで構成し、上端側の切欠嵌合部４２では前後対向壁部４ａ，４ａの両側一部を残す形で開き幅を狭くすることもできるが、この場合は上端側の切欠嵌合部４２が跨嵌した受け桟２に対して両側縁部のみで接する形になるから、強固な連結状態にならない。しかるに、実施形態の如く、両側面ブレース４Ａ，４Ｂの左右対向壁部４ｂ，４ｂの内側に、両支柱１Ａ，１Ｂと受け桟２との左右幅の差に相当する高さの突条部４１，４１を設けることにより、下端側の切欠嵌合部４３では両支柱１Ａ，１Ｂに対して左右対向壁部４ｂ，４ｂの内面全体で当接させ、上端側の切欠嵌合部４２では受け桟２に対して突条部４１，４１と前後対向壁部４ａ，４ａの両側一部とで当接させ、共に強固な連結状態にすることが可能である。

なお、第１の側面ブレース４Ａと第２の側面ブレース４Ｂとでは、受け桟２及び両支柱１Ａ，１Ｂに対する配位角度が同じでないため、両切欠嵌合部４２，４３の深さと底側の傾きが図７及び図８で示すように異なっている。また、両側面ブレース４Ａ，４Ｂの上端側の切欠嵌合部４２には径小のボルト挿通孔４５が、下端側の切欠嵌合部４３には径大のボルト挿通孔４６が、それぞれ穿設されている。

図９で詳細に示すように、各太陽光発電パネルＰは、矩形の縁枠Ｆの内側に太陽電池モジュールＭを嵌装したものであり、受け桟２の上面の摺動ガイド溝２１に嵌挿されたスライド金具７１と、該スライド金具７１を下方から貫通する止着用ボルトＢ６と、該止着用ボルトＢ６に嵌挿したスペーサー金具７２と、該止着用ボルトＢ６に螺着するナットＮ６とによって、受け桟２に固定されている。そして、受け桟２は、太陽光発電パネルＰの前後配列の全長を少し越える長さを有し、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、摺動ガイド溝２１は、その両側の内側面に縦断面Ｌ字形に凹入する係合溝部２１ａ，２１ａを有しており、これら係合溝部２１ａ，２１ａの位置で奥広になっている。

スライド金具７１は、アルミ押出型材の切断短材からなり、図１０（ａ）にて詳細に示すように、摺動方向に長い帯板状で厚肉の基板部７１ａの下面側に平行する２条の脚片部７１ｂ，７１ｂが突設されると共に、該基板部７１ａの幅方向両側に縦断面Ｌ字形の係合条片部７１ｃ，７１ｃが張設されており、該基板部７１ａの中央部には上下に透通するボルト挿通孔７１ｄを備えている。そして、このスライド金具７１は、受け桟２の摺動ガイド溝２１に対して一端側から挿嵌することにより、両係合条片部７１ｃ，７１ｃが係合溝部２１ａ，２１ａに係合するため、該受け桟２の長手方向に摺動自在で且つ上方離脱不能に保持される。なお、この挿嵌状態において、スライド金具７１の基板部７１ａの上面が受け桟２の上端と略同じ高さで、両脚片部７１ｂ，７１ｂが摺動ガイド溝２１の内底に略接するように寸法設定されている。

止着用ボルトＢ６は、一般的な六角ボルトであって、スライド金具７１のボルト挿通孔７１ｄに下方から挿通させることにより、その六角形の頭部Ｂ６ａが該スライド金具７１の両脚片部７１ｂ，７１ｂ間に回転不能に収まるように設定されている。

押さえ金具７３は、図９及び図１２に示すように、受け桟２の前後方向の中間部において太陽光発電パネルＰを固定するのに使用されるものであり、略正方形板状のアルミ押出型材の切断短材からなり、両側縁に縦断面逆Ｌ字状の係合片７３ａを備えている。また、端部押さえ金具９は、図９及び図１２に示すように、受け桟２の前後両端部において太陽光発電パネルＰの端部を固定するのに使用されるものであり、押さえ金具７３と同様にアルミ押出型材の切断短材からなり、矩形の基板部９０の一側側縁に縦断面逆Ｌ字状の係合片９０ａを備えるが、該基板部９０の他側側縁には縦断面日の字形の側方カバー部９１が垂設されている。なお、図示を省略しているが、押さえ金具７３及び端部押さえ金具９にはボルト挿通孔が穿設されている。

スペーサー金具７２は、下向き開放コ字枠状のアルミ押出型材の切断短材からなり、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、その上板部７２ａにボルト挿通孔７２ｅを有すると共に、両側片部７２ｂ，７２ｂには下端で内向き突出する係止爪７２ｃと中間部で内向き突出する突片７２ｄが形成されている。このスペーサー金具７２は、両係止爪７２ｃ，７２ｃを受け桟２の両側の係止溝２２，２２に係合すると共に、両突片７２ｄ，７２ｄが該受け桟２の上面２ａ，２ａに載る形で、該受け桟２に上方離脱不能にスライド嵌合し得るように設定されている。

図１０（ｂ）に示すように、スライド金具７１と止着用ボルトＢ５及びスペーサー金具７２は、スライド金具７１とその上側に配置させたスペーサー金具７１の両ボルト挿通孔７１ｄ，７２ｅに下方から止着用ボルトＢ６を貫通させた状態で、スライド金具７１を受け桟２の摺動ガイド溝２１へ挿嵌すると同時にスペーサー金具７２を受け桟２にスライド嵌合させる。これにより、スライド金具７１から止着用ボルトＢ６が直立した状態で安定に保たれると共に、スペーサー金具７２の上板部７２ａも縦桟１から一定の高さに安定的に保持される。

一方、前方に低く傾斜した受け桟２の前端部では、図９及び図１２に示すように、その摺動ガイド溝２１の前端の底面に、Ｌ字形に曲折した金属板からなるストッパー部材８がドリリングタッピングねじＳによって固着されている。これにより、該摺動ガイド溝２１に嵌挿したスライド金具７１は、その脚片部７１ｂがストッパー部材８に当接することで、該摺動ガイド溝２１から前方への抜落が阻止されている。

受け桟２上に太陽光発電パネルＰを取り付けるには、各受け桟２の摺動ガイド溝２１に、上述のように止着用ボルトＢ６及びスペーサー金具７２を組み付けたスライド金具７１の所要個数、つまり前後配列させる太陽光発電パネルＰの枚数プラス１個（図１，図２の如く太陽光発電パネルＰの枚数が５枚の場合は６個）を挿嵌させておき、この受け桟２上に所要枚数の太陽光発電パネルＰを前列側から順次に、前後端及び相互間にスライド金具２１を介在させながら載せてゆく。このとき、受け桟２の摺動ガイド溝２１に挿嵌した最前端のスライド金具７１がストッパー部材８に接当した状態で停止するから、複数枚の太陽光発電パネルＰを該受け桟２の傾斜に沿って滑らせて前方へ詰めてゆく形で能率よく配列させることができる。

そして、図９に示すように、受け桟２の中間部では、前後に隣接する太陽光発電パネルＰ，Ｐの縁枠Ｆ，Ｆの対向側面をスライド金具７１に組み付けたスペーサー金具７２に当接させた状態で、該スライド金具７１から突出する止着用ボルトＢ６に押さえ金具７３を嵌装し、該押さえ金具７３の両係合片７３ａ，７３ａが各々両側の縁枠Ｆ，Ｆの内側に配置する状態で、止着用ボルトＢ６に平座金Ｗ１及びばね座金Ｗ２を介してナットＮ６を螺合して締め付けることにより、押さえ金具７３と受け桟２との間で両太陽光発電パネルＰ，Ｐの縁枠Ｆ，Ｆを挟着固定する。また同様に、該受け桟２の前後端部では、端部位置の太陽光発電パネルＰの縁枠Ｆの前側面又は後側面をスペーサー金具７２に当接させた状態で、止着用ボルトＢ６に端部押さえ金具９を係合片９０ａ側が太陽光発電パネルＰ側に向くように嵌装し、その上から止着用ボルトＢ６にナットＮ６を螺合して締め付けることにより、押さえ金具９と受け桟２との間で両太陽光発電パネルＰの縁枠Ｆを挟着固定する。なお、この前後端部では、図９及び図１２に示すように、押さえ金具９の側方カバー部９１によって止着用ボルトＢ６の軸部及びスペーサー金具７２が側方から隠されることで、太陽光発電パネル架台の前後の外観が良くなっている。

上記構成の太陽光発電パネル架台では、複数枚の太陽光発電パネルＰを前後傾斜方向に沿う左右一対の受け桟２，２にて支承し、各受け桟２を前部支柱１Ａと後部支柱１Ｂとで支持するから、その組立施工に際し、従来の格子状の受けフレームのように縦桟と横桟とを各交叉部で連結する必要がなく、その連結のための多大な手間及び時間が省かれ、施工能率が飛躍的に向上する。また、格子状の受けフレームを用いる場合に比して架台上部側が大幅に軽量化することに加え、この軽量化によって前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂとして比較的に支持強度の小さい細いものを使用できるから、架台全体として更に軽量化すると共に、格子状の受けフレームにおける横桟及び連結金具の省略と相俟って部材コストも著しく低減される。一方、太陽光発電パネル架台としての構体強度は、前部支柱１Ａ，１Ａ間及び後部支柱１Ｂ，１Ｂ間にＸ字状に交叉して架設される正面ブレース３Ａ，３Ａ及び背面ブレース３Ｂ，３Ｂ、ならびに左右両側における受け桟２の中間部と前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂの下部との間に架設される側面ブレース４Ａ，４Ｂにより、４本の支柱１Ａ，１Ａ，１Ｂ，１Ｂと左右の受け桟２，２が相互に強固に繋がって一体化するから、太陽光発電パネルＰを左右の受け桟２，２のみで支承することによる低下分の補完を越えて大きく向上し、風圧や地震動に対する充分な耐性が得られる。

特に実施形態の構成では、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂと受け桟２が断面略矩形のアルミ型材からなるため、架台全体がより軽量で且つ高強度になる上、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂは上端側の切欠嵌合部１１を受け桟２に下方から跨嵌して、その嵌合部分をボルト止めで連結するから、両支柱１Ａ，１Ｂと受け桟２との連結を容易に迅速に行え、もって施工能率がより向上すると共に、連結金具を用いないことで部材コストもより低減されるという利点がある。また、前部支柱１Ａ及び後部支柱１Ｂはコンクリート基礎５Ａ，５Ｂ上にアンカー金具６を介して立設されるが、特に実施形態で用いたアンカー金具６によれば、コンクリート基礎５Ａ，５Ｂに対して水平板部６ａの長孔６１の範囲で前後方向に位置調整できると共に、両支柱１Ａ，１Ｂの高さを該アンカー金具６の垂直壁部６ｂ，６ｂの長孔６２の範囲で調整できるから、太陽光発電パネルＰの据付位置や仰角を精度よく設定できると共に、施工後の地盤沈下等に対応した位置及びパネル角度の修正も容易に行えるという利点がある。

一方、架台の基礎側については、各支柱毎に独立した置き基礎型のコンクリートブロックを用いることもできるが、上記実施形態のように前部側及び後部側において各々左右方向に延びる帯状に形成されたコンクリート基礎５Ａ，５Ｂを採用すれば、前部側コンクリート基礎５Ａ上に前部支柱１Ａ，１Ａを立設し、後部側のコンクリート基礎５Ｂ上に後部支柱１Ｂ，１Ｂを立設することで、架台の前後位置及び向きが自ずと定まり、それだけ施工が容易になると共に、基礎側が大重量で変位する懸念がないために架台の安定性も増し、特にメガソーラーやギガソーラーとして同じ太陽光発電パネル架台の複数基を左右に並設する場合に全体の位置と向きを揃え易いという利点がある。

また、第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂについては、正面ブレース３Ａや背面ブレース３Ｂと同様に偏平な中空アルミ型材を用いてもよいが、本発明の太陽光発電パネル架台では概して前後方向に長い形態になるから、その長手方向の補強効果を高める上で、実施形態のような断面略正方形で、且つ上端側及び下端側の切欠嵌合部４２，４３で受け桟２及び両支柱１Ａ，１Ｂに跨嵌し得るもの、つまり左右幅が両支柱１Ａ，１Ｂより大きいものを用いることが好ましい。そして、実施形態のように、上端側及び下端側の切欠嵌合部４２，４３で受け桟２及び両支柱１Ａ，１Ｂに跨嵌して、その嵌合部分でボルト止めするようにすれば、その連結操作を容易に能率よく行える。更に、実施形態のように、下端側の切欠嵌合部４３を、その跨嵌した前部支柱１Ａ又は後部支柱１Ｂと一体にアンカー金具６を介してボルト止めする構造とすれば、組立施工の能率がより向上するという利点がある。

なお、前記の第一実施形態では左右の各側で第１及び第２の２本の側面ブレース４Ａ，４Ｂを用いているが、太陽光発電パネルＰの配設枚数が多い場合等で受け桟２の全長を長くするとき、該受け桟２の前方張出部と前部支柱１Ａとの間や、該受け桟２の後方張出部と後部支柱１Ｂとの間に、更に側面ブレースを追加架設してもよい。例えば、図１３で示す第二実施形態の太陽光発電パネル架台では、６枚の太陽光発電パネルＰを前後に配列するために受け桟２の前部側が前部支柱１Ａによる支持部よりも前方へ長く張出しており、その張出部２０と前部支柱１Ａの下部との間に、第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂと同じ断面略正方形の中空アルミ型材からなる第３の側面ブレース４Ｃを架設しており、これによって充分な構体強度を確保している。なお、この第３の側面ブレース４Ｃの上端側及び下端側は、詳細な図示を省略しているが、第１及び第２の側面ブレース４Ａ，４Ｂと同様の切欠嵌合部として、受け桟２及び前部支柱１Ａに跨嵌してボルト止めするものである。

一方、実施形態の構成では、受け桟２，２上に太陽光発電パネルＰを取り付ける際、該受け桟２の摺動ガイド溝２１に、下方から止着用ボルトＢ６を貫通させたスライド金具７１を嵌挿し、この受け際２上に前後の太陽光発電パネルＰ，Ｐ同士を止着用ボルトＢ６を挟むように載せ、該止着用ボルトＢ６に嵌め込んだ押さえ金具７３を両太陽光発電パネルＰ，Ｐの縁枠Ｆ，Ｆ間に橋架し、上から止着用ボルトＢ６にナットＮ６を螺合緊締すればよいから、各太陽光発電パネルＰを簡単な操作で能率よく固定できる。しかも、その固定強度が大きく、例えば太陽光発電パネルＰに地震時の大きな揺れや強風時の大きな風圧が作用しても、その負荷がスライド金具７１を介して摺動ガイド溝２１の両側縁部２１ａ，２１ａで受け止められ、該スライド金具７１が摺動ガイド溝２１から外れたり、止着用ボルトＢ６が捩じ切れたり曲がったりする懸念がない。また、スライド金具７１が止着用ボルトＢ６に対するナットＮ６の未螺合又は弛緩状態で摺動ガイド溝２１に沿って移動可能であるから、受け桟２上に載せた各太陽光発電パネルＰを前後に位置決めした上で該ナットＮ６を螺合緊締することで、太陽光発電パネルＰの全体の配置を高精度に設定できるという利点がある。

更に、実施形態のように、前方に低く傾斜した受け桟２の摺動ガイド溝２１の前端部に、スライド金具７１の抜出を阻止するストッパー部材８を止着する構成とすれば、太陽光発電パネルＰの取り付けに際し、各スライド金具７１が止着用ボルトＢ６に対するナットＮ６の未螺合又は弛緩状態のまま、複数枚の太陽光発電パネルＰを前位置のものから順次に、前端及び相互間にスライド金具７１を介在させながら該受け桟２上に載せ、その傾斜に沿って滑らせて前方へ詰めてゆく形で能率よく配列させることができる。また、実施形態のように止着用ボルトＢ６にスペーサー金具７２を嵌装することにより、該スペーサー金具７２を隣接配置する太陽光発電パネルＰ，Ｐの間で挟み付けて位置決めできるから、受け桟２上での各太陽光発電パネルＰの位置設定をより容易に精密に行える。

本発明の太陽光発電パネル架台における受け桟２の傾斜角度は、前記実施形態で例示した１０°に限らず、設置場所の周辺状況や緯度による受光効率等を勘案して適宜設定すればよい。更に、本発明においては、前部及び後部支柱１Ａ，１Ｂ、受け桟２、正面及び背面ブレース３Ａ，３Ｂ、第１〜第３の側面ブレース４Ａ〜４Ｃの各々の断面形状、アンカー金具６の形状、スライド金具７１、押さえ金具７３、端部押さえ金具９の形態、太陽光発電パネルＰの形状と配列枚数等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。

１Ａ 前部支柱
１Ｂ 後部支柱
１ａ 前後対向壁部
１１ 切欠嵌合部
２ 受け桟
２ａ 上面
２０ 張出部
２１ 摺動ガイド溝
３Ａ 正面ブレース
３Ｂ 背面ブレース
４Ａ 第１の側面ブレース
４Ｂ 第２の側面ブレース
４Ｃ 第３の側面ブレース
４ａ 前後対向壁部
４ｂ 左右対向壁部
４１ 突条部
４２，４３ 切欠嵌合部
５Ａ 前部側コンクリート基礎
５Ｂ 後部側コンクリート基礎
６ アンカー金具
６ａ 水平板部
６ｂ 垂直壁部
６１，６２ 長孔
７１ スライド金具
７２ スペーサー金具
７３ 押さえ金具
８ ストッパー部材゛
９ 端部押さえ金具
Ｂ１ アンカーボルト
Ｂ２ 取付ボルト
Ｂ６ 止着用ボルト
Ｆ 縁枠
Ｍ 太陽電池モジュール
Ｎ１〜Ｎ６ ナット
Ｐ 太陽光発電パネル

Claims (6)

1. 低位側の左右一対の前部支柱と、高位側の左右一対の後部支柱と、各々前部支柱及び後部支柱に支持されて前後傾斜方向に沿って配置した左右一対の受け桟と、両受け桟上に前後に配列して取り付けられた複数枚の太陽光発電パネルとを備え、
   左右の前部支柱間には２本の正面ブレースが、左右の後部支柱間には２本の背面ブレースが、それぞれＸ字状に交叉して架設され、
   各受け桟の中間部と前部支柱の下部との間に第１の側面ブレースが架設されると共に、該受け桟の中間部と後部支柱の下部との間に第２の側面ブレースが架設されてなり、
   前部支柱及び後部支柱と受け桟が断面略矩形の中空アルミ型材からなり、前部支柱及び後部支柱の上端側に前後対向壁部の切除による切欠嵌合部が形成され、該切欠嵌合部を受け桟に下方から跨嵌した嵌合部分をボルト止めすることにより、前部支柱及び後部支柱と受け桟とが連結されてなり、
   前記受け桟の前部側が前部支柱による支持部よりも前方へ長く張出し、その張出部と前部支柱の下部との間に第３の側面ブレースが架設されてなり、
   且つ、前記の各側面ブレースは、断面略矩形の中空アルミ型材からなり、その内面側の左右方向の対向面に長手方向に連続する突条部が形成され、上端側及び下端側に前後対向壁部の切除による切欠嵌合部を備え、左右対向壁部に前記突条部を有する上端側の切欠嵌合部を受け桟に下方から跨嵌する一方、左右対向壁部の該突条部の切除によって開き幅を広くした下端側の切欠嵌合部を前部支柱又は後部支柱に跨嵌し、これら嵌合部分でボルト止めしてなる太陽光発電パネル架台。
2. 前部支柱及び後部支柱がコンクリート基礎上にアンカー金具を介して立設され、
   該アンカー金具は、前後方向の長孔を有する水平板部と、上下方向の長孔を有する垂直壁部とを有し、水平板部においてコンクリート基礎の頂面から突出したアンカーボルトを長孔に通してナットで締付固定すると共に、垂直壁部において長孔を通して前部及び後部支柱の下端部に貫通させた取付ボルトにナットを締付固定するように構成されてなる請求項１に記載の太陽光発電パネル架台。
3. 前記コンクリート基礎が前部側及び後部側において左右方向に延びる置き基礎であり、前部側コンクリート基礎上に左右の前部支柱が立設されると共に、後部側のコンクリート基礎上に左右の後部支柱が立設されてなる請求項２に記載の太陽光発電パネル架台。
4. 前記第１及び第２の側面ブレースは、前部支柱又は後部支柱の下端部に跨嵌した下端側の切欠嵌合部において、前記アンカー金具を介して前部支柱又は後部支柱と一体にボルト止めされてなる請求項２又は３に記載の太陽光発電パネル架台。
5. 前記受け桟の上面に長手方向に連続する奥広の摺動ガイド溝を備え、この摺動ガイド溝にスライド金具が摺動自在で且つ上方離脱不能に嵌挿されると共に、該スライド金具に下方から貫通された止着用ボルトが上方へ突出し、前後の太陽光発電パネル同士が前記止着用ボルトを挟んで配置し、該止着用ボルトに嵌め込んだ押さえ金具が両太陽光発電パネルの縁枠上に橋架し、該押さえ金具上から前記止着用ボルトに螺合したナットの締め付けにより、両太陽光発電パネルが該押さえ金具と受け桟との間で挟着固定されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の太陽光発電パネル架台。
6. 前記受け桟の摺動ガイド溝の前端部に、前記スライド金具の抜出を阻止するストッパー部材が止着されてなる請求項５に記載の太陽光発電パネル架台。

Images