JP2014212177A - 太陽電池アレイの据付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池アレイの据付装置として、全体重量が軽く、強風に晒され易い場所でも充分な支持強度及び耐風圧強度を確保でき、太陽電池アレイの傾斜方向に沿うサイズが大きくなっても、中間支柱を要さずに架台フレームの撓み変形を防止でき、施工が非常に容易なものを提供する。【解決手段】中空アルミ材からなる縦桟１１及び横桟１２を格子状に結合した架台フレーム１と、太陽電池アレイ１０と、前部側の複数本の短脚支柱２Ａと、後部側の複数本の長脚支柱２Ｂとを備え、架台フレーム１の短脚支柱２Ａと長脚支柱２Ｂによる支持位置間において、前後方向に沿う各縦桟１１の前部寄りの下面側に沿って中空アルミ材からなる補強材３が止着され、各縦桟１１における補強材３の後端よりも後部位置と各長脚支柱２Ｂの下部との間にブレース４が架設されてなる。【選択図】図１

Description

本発明は、特にメガソーラー等の大規模太陽光発電施設として、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電池アレイの据付装置に関する。

近年、環境保護、省資源、ＣＯ₂ 削減等の観点から、平地及び傾斜地を含む地上やビル屋上の如き陸屋根に、多数基の太陽電池アレイを並設したメガソーラー等の大規模太陽光発電施設が普及しつつある。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といった大型のパネル形態で重い上、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いため、その据付け部には大きな支持強度及び耐風圧強度が必要であり、また全体としての軽量化、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、コンクリート製の杭や土台をベースとして型鋼材等による架台を構築し、この架台上に太陽電池アレイを設置する方式が多用されている。そして、該架台としては、複数の支柱を太陽電池アレイの長手方向（左右方向）に沿って間隔をあけて突設し、各支柱の上端部を太陽電池アレイを支承する架台フレームの短辺方向（前後傾斜方向）に沿う縦桟の中間位置に接続すると共に、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た構造（特許文献１）や、太陽電池アレイの架台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た構造（特許文献２）が代表的である。

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）

上記前者のように各支柱の上端部を架台フレームの縦桟の中間位置に接続する構造では、太陽電池アレイの短辺方向について一本の支柱で支える形になるため、耐荷重面より支柱を非常に太くする必要がある上、地形等から強風に晒され易い場所では風圧に対して充分な支持強度及び耐風圧強度を確保することが困難であり、据付場所の制約が大きいという難点があった。また、上記後者の架台フレームを前後及び左右に配列した支柱で支承する構造では、太陽電池アレイの矩形単位の重量負荷が前後左右の四本の支柱に分散されると共に、支柱間が補強桟で繋がれることで架台構体としての強度も大きくなるが、全体重量を軽減する目的で架台フレームを含めた構造材に中空アルミ材を用いた場合、型鋼材に比較して強度的に劣ることから、特に支柱として剛性を確保するために太いものを必要とし、それだけ材料コストが増大すると共に、四本の支柱で支承する太陽電池アレイの矩形単位のサイズが大きくなると、該矩形単位の中央側で架台フレームが撓み変形し易く、太陽光発電パネルの損傷や発電効率低下に繋がる懸念があった。更に、架台フレームが傾斜する前後方向に長い形態である場合、その前後方向の中間位置でも中間支柱によって荷重を支えることが望ましいが、該中間支柱を架台フレームの傾斜に合う適正高さに立設して、その上端を架台フレームに連結するための施工作業に多大な労力及び時間を費やし、施工コストが嵩むことになる。

本発明は、上述の事情に鑑みて、太陽電池アレイの据付装置として、架台フレームの構造材に中空アルミ材を用いて全体重量を軽減した構成において、強風に晒され易い場所でも充分な支持強度及び耐風圧強度を確保できる上、太陽電池アレイの矩形単位のサイズ、特に傾斜方向に沿うサイズが大きくなっても、中間支柱を要さずに架台フレームの撓み変形を防止でき、もって施工が非常に容易な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の発明に係る太陽電池アレイの据付装置は、複数本の中空アルミ材からなる縦桟１１及び横桟１２を格子状に結合した架台フレーム１と、該架台フレーム１に支承される太陽電池アレイ１０と、該架台フレーム１の前部側を支持する複数本の短脚支柱２Ａと、該架台フレームの後部側を支持する複数本の長脚支柱２Ｂとを備え、縦桟１１が前後方向に沿って傾斜配置し、架台フレーム１の短脚支柱２Ａと長脚支柱２Ｂによる支持位置間において、各縦桟１１の少なくとも前部寄りの下面側に沿って中空アルミ材からなる補強材３が止着されると共に、各縦桟１１における補強材３の後端よりも後部位置と各長脚支柱２Ｂの下部との間にブレース４が架設されてなる構成としている。

請求項２の発明は、上記請求項１の太陽電池アレイの据付装置において、補強材３は、角筒部３１の上面側に、縦断面上向き開放コ字形の抱持枠部３２が全長に亘って一体形成されると共に、短脚支柱２Ａと長脚支柱２Ｂによる支持位置間における縦桟１１の過半部に亘る長さを有し、抱持枠部３２によって該縦桟１１を下側から抱持してねじ止めされてなる構成としている。

請求項３の発明は、上記請求項２の太陽電池アレイの据付装置において、縦桟１１は角筒状で両側面に長手方向に沿う係止溝部１１ａを備え、これら両側面の係止溝部１１ａに補強材３の抱持枠部３２の両側の上縁係止部３３が係合してなる構成としている。

請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれかの太陽電池アレイの据付装置において、太陽電池アレイ１０を構成する太陽光発電パネルＰ，Ｐ同士の側縁間の要所にパネル押さえ部材５１が介在し、該パネル押さえ部材５１と縦桟１１とに貫通させたパネル取付ボルト５２にナット５３を螺合緊締することにより、太陽電池アレイ１０が架台フレーム１に取り付けられてなる構成としている。

請求項５の発明は、上記請求項４の太陽電池アレイの据付装置において、縦桟１１は角筒状で下面中央に長手方向に沿う中央溝部１１ｂを備え、該中央溝部１１ｂの両側開口縁に内向きの突起１１ｃが形され、該縦桟１１に下方から貫通させたパネル取付ボルト５２のボルト頭部５２ａを該中央溝部１１ｂに圧嵌することにより、該パネル取付ボルト５２が回転不能で且つ前記突起１１ｃによって抜落不能に保持されるように構成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１〜５のいずれかの太陽電池アレイの据付装置において、左右に対をなす短脚支柱２Ａ，２Ａ及び長脚支柱２Ｂ，２Ｂに対し、縦桟１１が左右方向の中央側に配置することにより、ブレース４が前後及び左右の両方向に対して傾斜してなる構成としている。

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の発明に係る太陽電池アレイの据付装置では、複数本の中空アルミ材からなる縦桟１１及び横桟１２が格子状に連結された架台フレーム１とこれに支承される太陽電池アレイ１０は、前部側の複数本の短脚支柱２Ａと後部側の複数本の長脚支柱２Ｂとで支持されるが、該架台フレーム１の傾斜方向に沿う各縦桟１１の少なくとも前部寄りの下面側に沿って、中空アルミ材からなる補強材３が止着されているから、該縦桟１１における補強材３の止着部分に大きな剛性が付与される。また、該縦桟１１における補強材３の後端よりも後部位置と各長脚支柱２Ｂの下部との間にブレース４が架設されているから、架台フレーム１の支持位置が高い後部側が架台構体として非常に高強度になり、且つ各ブレース３に加わる荷重の負荷が長脚支柱２Ｂの根元側で受け止められ、該負荷が長脚支柱２Ｂに対する曲げ力として作用しにくいため、該長脚支柱２Ｂが細くとも充分な耐久性が得られる。従って、強風に晒され易い場所でも大きな支持強度及び耐風圧強度を確保でき、据付け場所の制約が少ない上、特に架台フレーム１が傾斜方向のサイズが大きい形態であっても、その傾斜方向の中間部での撓み変形を確実に防止できる一方、該中間部に支柱を設ける場合に比較して、据付施工が非常に容易になり、施工コストも低減される。

請求項２の発明によれば、補強材３が短脚支柱２Ａと長脚支柱２Ｂによる支持位置間における縦桟１１の過半部に亘る長さを有するから、該縦桟１１の剛性がより大きく確保される。また、該補強材３は、角筒部３１の上面側に縦断面上向き開放コ字形の抱持枠部３２を設けた形態であるため、該縦桟１１に対して抱持枠部３２を下側から抱持させてねじ止めすることで容易に止着できる上、その抱持部分で該縦桟１１に一体化するために強度がより高まるという利点がある。

請求項３の発明によれば、角筒状の縦桟１１の両側面に設けた係止溝部１１ａに、補強材３の嵌合枠部３２の両側の上縁係止部３３を係合する構造であるから、該縦桟１１に対して一端側からスライド嵌合できると共に、その嵌合状態で該縦桟１１から抜落不能であるため、該縦桟１１にビス止め等で止着する作業が非常に容易になる。

請求項４の発明によれば、太陽電池アレイ１０の太陽光発電パネルＰ，Ｐ同士の側縁間に介在するパネル押さえ部材５１と縦桟１１とにパネル取付ボルト５２を貫通させ、該パネル取付ボルト５２にナット５３を螺合緊締することにより、太陽電池アレイ１０を架台フレーム１に容易に且つ確実に取り付けることができる。

請求項５の発明によれば、角筒状の縦桟１１の下面の中央溝部１１ｂに、該縦桟１１に下方から貫通させたパネル取付ボルト５２のボルト頭部５２ａを圧嵌することにより、該パネル取付ボルト５２が回転不能で且つ抜落不能に保持されるから、太陽電池アレイ１０を架台フレーム１に取り付ける際、予め架台フレーム１側の要所に該パネル取付ボルト５２を保持させておくことにより、作業能率を大幅に高めることができる。

請求項６の発明によれば、ブレース４が前後及び左右の両方向に対して傾斜しているから、架台フレーム１、長脚支柱２Ｂ、ブレース４よりなる架台構体がトラス構造を形成して非常に高強度になる。

本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイの据付装置の側面図である。 同据付装置の要部の背面図である。 図１のＸ−Ｘ線の断面矢視図である。 （ａ）は図１のＹ−Ｙ線の断面図、（ｂ）は（ａ）の仮想線円Ｃ内の拡大図である。 同据付装置の架台フレームの後部側における長脚支柱との結合部を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）の仮想線円Ｄ内の拡大図である。 同据付装置の架台フレームにおけるブレースの上端側の結合部を示す縦断側面図である。 同据付装置の架台フレームにおけるブレース取付桟の枢着部を示す側面図である。 同据付装置におけるブレースの下端側と長脚支柱の根元側との結合部を示す縦断側面図である。 同据付装置におけるブレースの上端側とブレース取付桟との結合構造を示す展開斜視図である。

以下に、本発明に係る太陽電池アレイの据付装置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及び図２に示す太陽電池アレイの据付装置は、左右方向に長い太陽光発電パネルＰが前後４枚ずつ、左右方向に複数列で平面的に配置した太陽電池アレイ１０を据付け対象としている。この太陽電池アレイ１０は、前後に並ぶ４枚の太陽光発電パネルＰよりなる矩形単位Ｕで左右一対の縦桟１１、１１と、左右方向に連続する前後２本の横桟１２，１２とからなる架台フレーム１上に支承されている。そして、該架台フレーム１は、太陽電池アレイ１０の矩形単位Ｕ毎に、それぞれ連結金具２１を介して、前部側の左右２本の短脚支柱２Ａ，２Ａと、後部側の左右２本の長脚支柱２Ｂ，２Ｂとにより、前方に低く傾斜した状態で支持されている。なお、架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２と支柱２Ａ，２Ｂは、いずれも角筒状の中空アルミ型材からなる。また、支柱２Ａ，２Ｂの各々に対応して地盤Ｇに埋設したコンクリート製の土台Ｂが埋設されており、支柱２Ａ，２Ｂは各土台Ｂの頂部に植設されたアンカーパイプ２２に下部を外嵌してボルト止めされている。

架台フレーム１の各縦桟１１と各横桟１２とは、相互の交叉位置で結合金具６を介して格子状に結合されている。その各縦桟１１は、太陽電池アレイ１０の直下に配置し、前部寄りの下面側に沿って中空アルミ材からなる補強材３が止着されている。この補強材３は、短脚支柱２Ａと長脚支柱２Ｂによる支持位置間における該縦桟１１の過半部に亘る長さを有している。また、前後に対向する短脚支柱２Ａと長脚支柱２Ｂとの根元部間には、偏平な角筒状の中空アルミ型材からなる補強桟９が架設されている。

一方、太陽電池アレイ１０の矩形単位Ｕ毎に、左右一対の縦桟１１、１１間には、左右方向に沿う円筒状のブレース取付桟７Ａが、補強材３の後端よりも後位側でブラケット８Ａ，８Ａを介して架設されている。また、後部側の長脚支柱２Ｂ，２Ｂの根元部間にも、同様にブレース取付桟５Ｂがブラケット８Ｂ，８Ｂ（図８参照）を介して架設されている。そして、上側のブレース取付桟７Ａの左右の各端部と、下側のブレース取付桟７Ｂにおける左右の長脚支柱２Ｂ，２Ｂの根元部近傍との間に、それぞれ角パイプ状のアルミ型材からなるブレース４，４が枢着金具４１を介して上下端部で各々枢着されている。これら一対のブレース４，４は、上側のブレース取付桟７Ａの両端部が該矩形単位Ｕにおける左右方向中央寄りに位置するため、図２に示すように前後方向から見てハの字形に配置しており、前後方向及び左右方向に傾斜している。従って、架台フレーム１と矩形単位Ｕ毎に２本の長脚支柱２Ｂ，２Ｂ及びブレース４，４とからなる後部側の架台構体は、左右及び前後の両方向でトラス構造を構成している。

図３及び図４に示すように、架台フレーム１の縦桟１１は、角筒状をなし、その左右両側面の中央部に長手方向に沿う平行２条の係止溝部１１ａ，１１ａを有し、上下面の中央にも長手方向に沿うやや広幅の中央溝部１１ｂを有している。そして、上下面の各中央溝部１１ｂの両側開口縁には、図４（ｂ）に示すように、内向きの突起１１ｃが全長に亘って連続形成されている。また、左右各側面の平行２条の係止溝部１１ａ，１１ａの間は、断面Ｔ字形の突条部１１ｄになっている。

補強材３は、架台フレームの縦桟１１に近似した断面形状を有する角筒部３１の上面側に、縦断面上向き開放コ字形の抱持枠部３２が全長に亘って一体形成されている。その角筒部３１は該縦桟１１と同幅に設定されると共に、抱持枠部３２の左右側片３２ａ，３２ａの内面間の距離が該縦桟１１の幅と同じになっている。また、抱持枠部３２の左右側片３２ａ，３２ａの先端側は、内側へＬ字形に曲折した上縁係止部３３となっている。

この補強材３は、図３に示すように、架台フレーム１の縦桟１１に対し、その両側面の下位側の係止溝部１１ａ，１１ａに抱持枠部３２の上縁係止部３３，３３を係合する形で、該縦桟１１の下半部を抱持枠部３２で抱持し、該抱持枠部３２の左右側片３２ａ，３２ａの長手方向複数箇所においてビス３４によって当該縦桟１１にねじ止めされている。

架台フレーム１の縦桟１１に対する太陽電池アレイ１０の取り付けは、図４〜図６に示すように、前後に隣接する太陽光発電パネルＰ，Ｐの周枠Ｆ，Ｆの上縁間、最前部の太陽光発電パネルＰの前端と最後部の太陽光発電パネルＰの後端では各周枠Ｆと当板５０の上縁間に、それぞれＵ字形のパネル押さえ部材５１を係止させ、このパネル押さえ部材５１と縦桟１１にパネル取付ボルト５２を貫通させてナット５３を螺合緊締するようにしている。なお、パネル押さえ部材５１と縦桟１１との間には、筒状及び枠状のスペーサー５４，５５を介在させている。

そして、パネル取付ボルト５２は、図４（ａ）に示すように、縦桟１１の下面の中央溝部１１ｂにおいて、下方から該縦桟１１を貫通し、そのボルト頭部５２ａを中央溝部１１ｂ内に嵌入させている。ここで、中央溝部１１ｂは、その内側幅がボルト頭部５２ａの正六角形における長径よりも狭く且つ短径よりも僅かに広く設定され、これによってパネル取付ボルト５２を回転不能に保持するようになっている。また、図４（ｂ）に示すように、該中央溝部１１ｂの開口幅は、両側の内向きの突起１１ｃ，１１ｃによってボルト頭部５２ａの前記短径よりも僅かに狭く設定され、縦桟１１の材料弾性を利用して該ボルト頭部５２ａを中央溝部１１ｂ内に圧嵌することにより、該ボルト頭部５２ａが中央溝部１１ｂから抜出不能になるように設定されている。

なお、枠状スペーサー５５は、側面視略Ｍ字状をなし、左右の側板部５５ａ，５５ａで縦桟１１の上半部に外嵌した状態で、各側板部５５ａの下縁に設けた内向き突片５５ｂを縦桟１１の側面上側の係止溝部１１ａに係止している。また、筒状スペーサー５４は、枠状スペーサー５５の上面とパネル押さえ部材５１の下面との間に配置し、その内側にパネル取付ボルト５２を挿通させている。そして、枠状スペーサー５５は隣接する太陽光発電パネルＰ，Ｐの間隔、並びに最前部及び最後部の太陽光発電パネルＰと当板５０との間隔をそれぞれ設定している。

図５（ａ）に示すように、架台フレーム１の縦桟１１と横桟１２とを結合する結合金具６は、角筒状の横桟１２が両側面を垂直にする配設姿勢であって前後方向に傾斜した角筒状の縦桟１１に対して面接触しないため、縦桟１１側の上部材６１と横桟１２側の下部材６２との２部材にて構成されている。その上部材６１は、平板部６１ａの上面側に一対の挟持片６１ｂ，６１ｂが平行突設されて上向きコ字状の抱持枠部６ａを形成しており、補強材３の抱持枠部３２と同様に、両挟持片６１ａ，６１ａの上縁係止部（図示省略）を該縦桟１１の両側面下側の係止溝部１１ａに係止する形で、該抱持枠部６ａにて縦桟１１の下半部を抱持し、両挟持片６１ｂ，６１ｂの前後位置でビス６３によって当該縦桟１１にねじ止めされている。また、下部材６２は、傾斜上板部６２ａの下面側に一対の挟持片６２ｂ，１３ｃが垂設されて下向きコ字状の抱持枠部６ｂを形成しており、該抱持枠部６ｂ内に横桟１２の上半部を抱持した状態で、その抱持位置に側方から貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、該縦桟１２に固定されている。そして、上部材６１と下部材６２とは、前者の平板部６１ａに後者の傾斜上板部６２ａを接合した状態で、その接合部をボルトＢとナットＮにて連結している。なお、下部材６２の後部側の挟持片６２ｃは、縦桟１１の傾斜に対応してくの字状に曲折している。

短脚支柱２Ａ及び長脚支柱２Ｂは、それぞれ上端部で連結金具２１を介して架台フレーム１の横桟１２に連結されている。その連結金具２１は、図５（ａ）において長脚支柱２Ｂ側で代表して示すように、上向き開放コ字形で幅狭の上向き抱持枠部２１ａと、下向き開放コ字形で幅広の下向き抱持枠部２１ｂとが一体化した形状を有している。その下向き抱持枠部２１ｂで長脚支柱２Ｂ（短脚支柱２Ａ）の上端部を抱持すると共に、上向き抱持枠部２１ａで横桟１２の下半部を抱持した状態で、これら抱持位置に側方から貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、該横桟１２と長脚支柱２Ｂ（短脚支柱２Ａ）とを連結固定している。しかして、上向き抱持枠部２１ａによる横桟１２との連結部では、該横桟１２の内部に角形の鋼製又はアルミ製の補強パイプ１４が挿嵌されており、ボルトＢが該補強パイプ１４を貫通するように設定されている。

なお、架台フレーム１の角筒状の横桟１２は、上下部が幅広の角枠部１２ａとなり、これによって両側面の中央部に凹陥部１２ｂを有している。一方、結合金具６の下部材６２の抱持枠部６ｂと、連結金具２１の上向き抱持枠部２１ａは、図５（ｂ）で詳細に示すように、各々対向する内面側に一対の凸条部６２ｄ，６２ｄ、２１ｃ，２１ｃが設けてあり、両凸条部６２ｄ，６２ｄ、２１ｃ，２１ｃを横桟１２の凹陥部１２ｂに嵌入することにより、該横桟１２の角枠部１２ａを上下方向離脱不能で且つ長手方向摺動可能に抱持している。しかして、結合金具６の下部材６Ｂ及び連結金具２１を横桟１２に固定するボルトＢは、両凸条部６２ｄ，６２ｄ、２１ｃ，２１ｃ間で側方から貫通しており、ナットＮの螺合緊締によって両凸条部６２ｄ，６２ｄ、２１ｃ，２１ｃが横桟１２の凹陥部１２ｂに押接する。また、横桟１２の両側の凹陥部１２ｂ，１２ｂの各々内面側にも長手方向に沿う一対の凸条１２ｃ，１２ｃが形成されており、連結金具２１の位置ではナットＮの螺合緊締による締付力が凸条１２ｃ，１２ｃを介して補強パイプ１４に加わる。

ブレース４の上下端部をブレース取付桟７Ａ，７Ｂに枢着する枢着金具４１は、図６〜図９に示すように、円環部４１ａから一対のブレース取付片４１ｂ，４１ｂが外側へ延出した形状であり、円環部４１ａにブレース取付桟７Ａ，７Ｂを挿嵌させ、その挿嵌位置で貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、ブレース取付桟７Ａ，７Ｂに枢着すると共に、両ブレース取付片１４ｂ，４１ｂ間にブレース４の上端側又は下端側を挟み、その挟み込み位置で貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締することにより、ブレース４の上下端部を枢着している。なお、図９において、Ｈはボルト挿通孔、Ｗはワッシャーを示す。

架台フレーム１の縦桟１１にブレース取付桟７Ａを架設するブラケット８Ａは、図６及び図７に示すように、ブレース取付桟７Ａを挿嵌させる円環部８１ａを有するブラケット本体８１と、縦桟１１に固定する上向き開放コ字枠状の縦桟抱持金具８２とで構成されている。その縦桟抱持金具８２は、結合金具６の上部材６１と同様にして、縦桟１１の下半部を抱持した状態で該縦桟１１にねじ止めされている。そして、ブラケット本体８１と縦桟抱持金具８２とは、両者の接合した平板部８１ｂ，８２ａをボルト止めして一体化している。また、長脚支柱２Ｂの根元部にブレース取付桟７Ｂを架設するブラケット８Ｂは、図８に示すように、ブラケット８Ａのブラケット本体８１と同様の形態であり、円環部８３ａにブレース取付桟７Ｂを挿嵌した状態で、その挿嵌位置で該円環部８３ａ及び長脚支柱２Ｂに貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締してブレース取付桟７Ｂを固定すると共に、長脚支柱２Ｂの側面に当接した平板部８３ｂで貫通させたボルトＢにナットＮを螺合緊締して当該長脚支柱２Ｂに固着されている。

なお、連結金具２１、枢着金具４１、パネル押さえ部材５１、筒状及び枠状のスペーサー５４，５５、結合金具６の上下部材６１，６２、ブラケット８Ａのブラケット本体８１及び縦桟抱持金具８２、ブラケット８Ｂは、いずれもアルミ型材の切断短材からなる。そして、これらアルミ型材ならびに既述の中空アルミ型材は、アルミニウム及びアルミニウム合金からなるものを包含する。

上記構成の据付装置では、太陽電池アレイ１０を支承した架台フレーム１が前部側の複数本の短脚支柱２Ａと後部側の複数本の長脚支柱２Ｂとで前後に傾斜した状態で支持され、その架台フレーム１の傾斜方向のサイズが大きいが、該架台フレーム１を構成する中空アルミ材からなる各縦桟１１の前部寄りの下面側に沿って、中空アルミ材からなる補強材３が止着されているから、該縦桟１１における補強材３の止着部分に大きな剛性が付与されると共に、該縦桟１１における補強材３の後端よりも後部位置と各長脚支柱２Ｂの下部との間にブレース４が架設されているから、架台フレーム１の支持位置が高い後部側が架台構体として非常に高強度になっている。また、各ブレース３に加わる荷重の負荷が長脚支柱２Ｂの根元側で受け止められ、該負荷が長脚支柱２Ｂに対する曲げ力として作用しにくいため、該長脚支柱２Ｂが細くとも充分な耐久性が得られる。

従って、この太陽電池アレイ１０は、強風に晒され易い場所でも大きな支持強度及び耐風圧強度を確保でき、据付け場所の制約が少ない上、架台フレーム１が傾斜方向のサイズが大きく且つ該架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２が中空アルミ材からなるにも関わらず、その傾斜方向の中間部での撓み変形を確実に防止できる上、該中間部に支柱を設ける場合に比較して、据付施工が非常に容易になり、施工コストも著しく低減される。

特に上記実施形態では、補強材３が短脚支柱２Ａと長脚支柱２Ｂによる支持位置間における縦桟１１の過半部に亘る長さを有するから、該縦桟１１の剛性がより大きく確保される。また、該補強材３は、角筒部３１の上面側に縦断面上向き開放コ字形の抱持枠部３２を備え、該縦桟１１に対して抱持枠部３２を下側から抱持させてねじ止めすることで容易に止着できる上、その抱持部分で該縦桟１１に一体化するために強度がより高まるという利点がある。更に、実施形態の補強桟３は、角筒状の縦桟１１の両側面に設けた係止溝部１１ａに、嵌合枠部３２の両側の上縁係止部３３が係合する構造であるから、該縦桟１１に対して一端側からスライド嵌合できると共に、その嵌合状態で該縦桟１１から抜落不能であるため、該縦桟１１にビス止め等で止着する際に支える必要がなく、もって止着作業が非常に容易になる。

加えて、実施形態のブレース４は前後及び左右の両方向に対して傾斜しているから、架台フレーム１、長脚支柱２Ｂ、ブレース４よりなる架台構体がトラス構造を形成して非常に高強度になる。なお、実施形態のように、連結金具２１による横桟１２と短脚支柱２Ａ及び長脚支柱２Ｂとの連結位置に補強パイプ１４を挿嵌することで、該横桟１２の歪み変形も確実に防止できる。

一方、実施形態のように、太陽光発電パネルＰ，Ｐ同士の側縁間に介在するパネル押さえ部材５１と縦桟１１とにパネル取付ボルト５２を貫通させ、該パネル取付ボルト５２にナット５３を螺合緊締する構造では、太陽電池アレイ１０を架台フレーム１に容易に且つ確実に取り付けることができる。この場合、更に実施形態のように、角筒状の縦桟１１の下面側に設けた嵌入溝１１ｂに、該縦桟１１に下方から貫通させたパネル取付ボルト５２のボルト頭部５２ａを圧嵌させ、該パネル取付ボルト５２が回転不能で且つ抜落不能に保持されるようにすれば、太陽電池アレイ１０を架台フレーム１に取り付ける際、予め架台フレーム１側の要所に該パネル取付ボルト５２を保持させておくことで、作業能率を大幅に高めることができる。

本発明を適用する太陽電池アレイ１０としては、上記実施形態では傾斜する前後方向に沿って４枚の太陽光発電パネルＰが配置する構成を例示したが、前後方向の該発電パネルＰの配置枚数と全体幅には特に制約はない。太陽電池アレイ１０の左右方向の長さについては、敷地の広さと発電システムの規模及びレイアウトによる制約のみである。一方、太陽電池アレイ１０の傾斜角度についても、据付場所の緯度に応じて年間平均で受光効率が最も高くなる角度とすればよい。

更に、本発明においては、架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２、胴桟１４、短脚支柱２Ａ、長脚支柱２Ｂ、補強材３、ブレース４、ブレース取付桟４１の断面形状、枢着金具４１、結合金具６、ブラケット８Ａ，８Ｂ、連結金具２１、パネル押さえ部材５１の形態とこれらの取付構造、架台フレーム１の縦桟１１に対する補強材３の止着構造、太陽電池アレイ１０の架台フレーム１に対する取付構造、架台フレーム１の縦桟１１及び横桟１２の結合構造等、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。

１ 架台フレーム
１０ 太陽電池アレイ
１１ 縦桟
１１ａ 係止溝部
１１ｂ 中央溝部
１１ｃ 突起
１２ 横桟
２Ａ 短脚支柱
２Ｂ 長脚支柱
３ 補強材
３１ 角筒部
３２ 抱持枠部
３３ 上縁係止部
４ ブレース
４１ 枢着金具
５１ パネル押さえ部材
５２ パネル取付ボルト
５２ａ ボルト頭部
５３ ナット
Ｂ ボルト
Ｎ ナット
Ｐ 太陽光発電パネル
Ｕ 太陽電池アレイの矩形単位

Claims (6)

1. 複数本の中空アルミ材からなる縦桟及び横桟を格子状に結合した架台フレームと、該架台フレームに支承される太陽電池アレイと、該架台フレームの前部側を支持する複数本の短脚支柱と、該架台フレームの後部側を支持する複数本の長脚支柱とを備え、
   前記縦桟が前後方向に沿って傾斜配置し、架台フレームの前記短脚支柱と長脚支柱による支持位置間において、各縦桟の少なくとも前部寄りの下面側に沿って中空アルミ材からなる補強材が止着されると共に、各縦桟における補強材の後端よりも後部位置と各長脚支柱の下部との間にブレースが架設されてなる太陽電池アレイの据付装置。
2. 前記補強材は、角筒部の上面側に、縦断面上向き開放コ字形の抱持枠部が全長に亘って一体形成されると共に、前記短脚支柱と長脚支柱による支持位置間における前記縦桟の過半部に亘る長さを有し、抱持枠部によって該縦桟を下側から抱持してねじ止めされてなる請求項１に記載の太陽電池アレイの据付装置。
3. 前記縦桟は角筒状で両側面に長手方向に沿う係止溝部を備え、これら両側面の係止溝部に前記補強材の抱持枠部の両側の上縁係止部が係合してなる請求項２に記載の太陽電池アレイの据付装置。
4. 前記太陽電池アレイを構成する太陽光発電パネル同士の側縁間の要所にパネル押さえ部材が介在し、該パネル押さえ部材と前記縦桟とに貫通させたパネル取付ボルトにナットを螺合緊締することにより、太陽電池アレイが架台フレームに取り付けられてなる請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池アレイの据付装置。
5. 前記縦桟は角筒状で下面中央に長手方向に沿う中央溝部を備え、該中央溝部の両側開口縁に内向きの突起が形成され、該縦桟に下方から貫通させた前記パネル取付ボルトのボルト頭部を該中央溝部に圧嵌することにより、該パネル取付ボルトが回転不能で且つ前記突起によって抜落不能に保持されるように構成されてなる請求項４に記載の太陽電池アレイの据付装置。
6. 左右に対をなす短脚支柱及び長脚支柱に対し、前記縦桟が左右方向の中央側に配置することにより、前記ブレースが前後及び左右の両方向に対して傾斜してなる請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池アレイの据付装置。

Images