特許 5693433 太陽電池パネル取付架台

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5693433

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】太陽電池パネル取付架台

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/10 20140101AFI20150312BHJP

【ＦＩ】

   H02S20/10 D

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-259162(P2011-259162)

(22)【出願日】2011年11月28日

(65)【公開番号】特開2013-112976(P2013-112976A)

(43)【公開日】2013年6月10日

【審査請求日】2013年10月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226943

【氏名又は名称】日晴金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104569

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正夫

(72)【発明者】

【氏名】柴田 晴弘

【審査官】 土屋 真理子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−０９０６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８３３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０９２７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｓ ２０／１０

Ｈ０１Ｌ ３１／０４ − ３１／０４２

Ｆ２４Ｊ ２／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池パネルを裏面側から支持する複数の縦材と、この縦材に開設された貫通孔を貫通して縦材を連結する横材と、この横材の端部に取り付けられるジョイント部材と、このジョイント部材に取り付けられた設置脚部と、前記横材を縦材に対して固定する固定部材とを具備しており、前記縦材には、前記固定部材の挿入のために、少なくとも横材が貫通する箇所の上面が開放されていることを特徴とする太陽電池パネル取付架台。

【請求項2】

前記固定部材は、横材を跨ぐ固定部材本体と、この固定部材本体を横材とともに縦材に締結する締結手段とを有していることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネル取付架台。

【請求項3】

前記横材は、丸パイプであることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池パネル取付架台。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池パネルが取り付けられる太陽電池パネル取付架台に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の太陽電池パネル取付架台としては、特開２０００−１０１１２３号公報記載のものがある。
この太陽電池パネル取付架台は、『複数の太陽電池パネルを平面状に取付可能とした架台装置において、前記架台装置は、みぞ形鋼、角形鋼管等により矩形枠状に形成した取付フレームと、前記取付フレームの長さ方向に沿って一対のみぞ形鋼を前記長さ方向と直交する方向に所定の間隔を保って複数本平行に配設した取付ビームと、前記取付フレームの一方端に取付けた低脚支柱と、取付フレームの他方端に取付けた高脚支柱とによって、所定角度前傾させた状態で個別分解可能に形成され、前記太陽電池パネル取付架台装置をその長さ方向に沿って固定金具により所定台数横長に、かつ、取外し自在に連接・固定し、前記取付フレームと取付ビームとからなる取付スペースに太陽電池パネルを所定枚数取付けるようにした』ものである。

【0003】

【特許文献1】特開２０００−１０１１２３号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の太陽電池パネル取付架台は、設置現場で組み立てられるものであるため、その組み立ては用意であることが望ましい。また、設置現場の状況に応じて、太陽電池パネルの角度や方向を変更することができることが望ましい。
しかしながら、従来の太陽電池パネル取付架台では、数多くの構成部品を設置現場で組み立てなければならず、設置現場に応じて太陽電池パネルの角度を変更することは実際にはなかなか難しかった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、太陽電池パネルの角度を設置現場でも容易に変更することができるとともに、組み立てが容易な太陽電池パネル取付架台を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る太陽電池パネル取付架台は、太陽電池パネルを裏面側から支持する複数の縦材と、この縦材に開設された貫通孔を貫通して縦材を連結する横材と、この横材の端部に取り付けられるジョイント部材と、このジョイント部材に取り付けられた設置脚部と、前記横材を縦材に対して固定する固定部材とを備えており、前記縦材には、前記固定部材の挿入のために、少なくとも横材が貫通する箇所の上面が開放されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る太陽電池パネル取付架台は、縦材の貫通孔に横材を貫通させることで基本的骨組みを構成しているので、従来の太陽電池パネル取付架台より容易に組み立てることができる。
しかも、横材の縦材に対する固定は、固定部材を縦材に組み込むことで行われるので、容易である。
さらに、設置脚部の長さを変更するだけで、容易に太陽電池パネルの角度を変更することができるので、設置現場に応じた設置が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台の概略的斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台に用いられる縦材の図面であって、同図（Ａ）は概略的平面図、同図（Ｂ）は概略的正面図、同図（Ｃ）は概略的底面図、同図（Ｄ）は側面の貫通孔部分の概略的拡大図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台に用いられる固定部材の固定部材本体の図面であって、同図（Ａ）は概略的正面図、同図（Ｂ）は概略的平面図、同図（Ｃ）は概略的底面図、同図（Ｄ）は概略的側面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台に用いられる固定部材による横材の縦材への固定を示す概略的説明図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台に用いられる固定部材の他の固定部材本体の図面であって、同図（Ａ）は概略的正面図、同図（Ｂ）は概略的平面図、同図（Ｃ）は概略的底面部、同図（Ｄ）は概略的側面図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台に用いられる固定部材のさらに他の固定部材本体の図面であって、同図（Ａ）は概略的正面図、同図（Ｂ）は概略的平面図、同図（Ｃ）は概略的底面部、同図（Ｄ）は概略的側面図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台に用いられる固定部材のＵボルトの概略的正面図である。

【図8】本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台の概略的斜視図である。

【図9】本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台の概略的斜視図である。

【図10】本発明のさらに他の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台の概略的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル取付架台Ａは、図１に示すように、太陽電池パネルＳＰを裏面側から支持する複数の平行に設置された縦材１００と、この縦材１００の側面１１０に開設された貫通孔１１１を貫通して縦材１００を連結する２本の横材２００と、この横材２００の端部に取り付けられたジョイント部材３００と、このジョイント部材３００に取り付けられる設置脚部５１０、５２０と、前記横材２００を縦材１００に対して固定する固定部材４００とを備えており、前記縦材１００は前記固定部材４００の挿入のために、少なくとも横材２００が貫通する箇所の上面１２０が開放されている。

【0010】

この太陽電池パネル取付架台Ａの主要構成材の１つである縦材１００は、図２に示すように、金属製の角形パイプの上面１２０に長さ方向に沿った溝１２１を形成して開放したものである。この縦材１００の長さ方向は、支持すべき太陽電池パネルＳＰの長辺寸法又は短辺寸法のほぼ整数倍に設定されている。例えば、図１に示す太陽電池パネル取付架台Ａに用いられる縦材１００では、太陽電池パネルＳＰの短辺方向の約３倍に設定されている。これは、太陽電池パネル取付架台Ａが横長にした３枚の太陽電池パネルＳＰを一列に並べて設置する構成になっているからである。

【0011】

また、この縦材１００の対向する一対の側面１１０には、丸形の貫通孔１１１が同じ位置に開設されている。図２に示すものにあっては、１つの側面１１０について２つ、合計４つの貫通孔１１１が開設されている。この貫通孔１１１は、後述する横材２００が貫通する部分であって、横材２００が貫通できる程度の大きさに設定されている。

【0012】

また、この貫通孔１１１は、太陽電池パネル取付架台Ａの設置脚部５１０、５２０の位置にも関係するので、ある程度離れた位置に設けられなければならない。
なお、図２では、１つの側面１１０に２つの貫通孔１１１が開設されているが、縦材１００の長さによっては、１つの側面１１０に３つ以上の貫通孔１１１を開設して安定性を向上させることが大切である。

【0013】

前記貫通孔１１１は、縦材１００の側面１１０の下縁に接するように開設されている。すなわち、この貫通孔１１１に挿入された横材２００は、縦材１００の下面１３０に内側から接触するようになっているのである。

【0014】

また、この縦材１００の下面１３０、それも前記貫通孔１１１が開設された位置を跨ぐ位置には一対の孔１３１が開設されている。この孔１３１は、後述する固定部材４００の締結手段を構成するボルト４１３の脚部４１３Ｂの先端が貫通するものである。従って、この孔１３１は、前記ボルト４１３の脚部４１３Ｂより若干大径に設定されている。
また、一対のボルト４１３の間隔は、固定部材４００を構成する固定部材本体４１０の一対の筒部４１２の間隔に等しく設定されている。

【0015】

一方、前記縦材１００の貫通孔１１１を貫通して、縦材１００に対して直交方向から組み合わせられる横材２００は、丸パイプであって、支持すべき太陽電池パネルＳＰの長辺寸法又は短辺寸法のほぼ整数倍より若干長めに設定されている。例えば、図１に示す太陽電池パネル取付架台Ａに用いられる縦材１００は、太陽電池パネルＳＰの短辺寸法の４倍より若干長めに設定されている。

【0016】

前記固定部材４００は、前記横材２００を跨ぐような略逆Ｕ字形状の横材保持部４１１と、この横材保持部４１１の両サイドに形成された一対の筒部４１２とを有する固定部材本体４１０と、この固定部材本体４１０を横材２００とともに縦材１００に固定する締結手段を有している。
前記締結手段は、前記一対の筒部４１２に挿入される一対のボルト４１３と、このボルト４１３と螺合するナット４１１とを有している。

【0017】

前記固定部材本体４１０は、図３に示すように、横長の長方形状の１枚の金属板から構成されている。この金属板の中央に下端に向かって開放された略逆Ｕ字形状の横材保持部４１１を切欠形成している。筒部４１２は、前記金属板の両サイド、横材保持部４１１の両サイドを丸めることで構成される。そして、筒部４１２の上端側を切り欠いて、横材保持部４１１の上側よりも一段下がる隅切欠部４１２Ａとなっている。
なお、前記金属板の高さ寸法は、固定すべき横材２００の外直径より大きく、かつ前記縦材１００の深さ寸法とほぼ同じか若干小さめに設定されている。横材２００を固定した固定部材本体４１０が縦材１００の上面から極端に突出していると、支持する太陽電池パネルＳＰと干渉するためである。

【0018】

前記横材保持部４１１は、保持すべき横材２００を抱え込むことができるように、横材２００の外直径より若干大きく設定されている。しかも、横材保持部４１１の上縁部には、抱え込んだ横材２００に食い込んで横材２００の保持を確実にするための３つの突起４１１Ａが突出されている。

【0019】

前記筒部４１２は、固定部材本体４１０の両サイドに１つずつ存在し、各筒部４１２の中心軸を含む平面は、固定部材本体４１０の平面と一致するように設定されている。
筒部４１２の上端側が隅切欠部４１２Ａとして切り欠かれているのは、ボルト４１３とナット４１４とを螺合させる際に、ボルト４１３が空回りしないようにボルト４１３の頭部４１３Ａがはまり込むためである。

【0020】

なお、このように構成された固定部材本体４１０は、縦材１００の上面１２０の溝１２１から内部に嵌まり込むことができるようなサイズに設定されていることはいうまでもない。

【0021】

前記ボルト４１３は、脚部４１３Ｂを筒部４１２に挿入した状態で、脚部４１３Ｂの先端が筒部４１２の下端から突出し、さらに縦材１００の下面１３０の孔１３１からも突出する程度の長さに設定されている。また、このボルト４１３の六角形の頭部４１３１は、前記隅切欠部４１２Ａに嵌まり込むサイズに設定されている。

【0022】

縦材１００の貫通孔１１１に挿入された横材２００は、固定部材４００によって次の手順で縦材１００に対して固定される。
縦材１００の上面１２０の溝１２１から固定部材本体４１０を挿入し、固定部材本体４１０の横材保持部４１１で横材２００を抱え込む。
一対の筒部４１２にボルト４１３の脚部４１３Ｂを挿入する。
縦材１００の下面１３０の孔１３１から突出したボルト４１３の脚部４１３Ｂの先端にナット４１４を螺合させる。
これによって、横材２００は、図４に示すように、上方には固定部材本体４１０の突起４１１Ａが食い込み、かつ下方が縦材１００の下面１３０の内側に押しつけられることで、縦材１００に固定されることになる。

【0023】

前記横材２００の端部には、ジョイント部材３００が取り付けられる。このジョイント部材３００は、太陽電池パネル取付架台Ａを地面や屋根、屋上等に据え付ける際の設置脚部５１０、５２０が取り付けられるものである。
かかるジョイント部材３００は、図１に示すように、Ｔ字形状のいわゆるチーズ管であって、横軸部の両端に横材２００が挿入連結され、縦軸部に設置脚部５１０、５２０が挿入連結されるようになっている。
なお、このジョイント部材３００と横材２００との固定は、ボルト等の適宜な手段で行われる。

【0024】

一方、前記設置脚部５１０、５２０は、ジョイント部材３００の縦軸部に挿入連結が可能なパイプ状のものであって、その長さ寸法は太陽電池パネル取付架台Ａが設置されるべき箇所に応じたものに設定される。この設置脚部５１０、５２０は、図１に示すようなコンクリート製の基礎部６００に立設されたり、地面に打ち込まれた基礎杭であったりする。

【0025】

太陽電池パネル取付架台Ａは、かかる設置脚部５１０、５２０の長さを変更することで、角度を変えることが可能になる。例えば、図１に示すように、公報の設置脚部５１０を前方の設置脚部５２０より長くすると、傾いた状態で太陽電池パネルＳＰを支持することができるし、同じ長さにすると、切妻屋根の傾斜面に沿った状態で太陽電池パネルＳＰを支持することができる。

【0026】

上述した実施の形態では、固定部材本体４１０は、縦長の長方形状の１枚の金属板から構成されるとして説明したが、例えは、図５に示すようなダイキャスト製のものであってもよい。
このダイキャスト製の固定部材本体４１０Ｄは、前記横材２００を跨ぐような略逆Ｕ字形状の横材保持部４１１Ｄと、この横材保持部４１１Ｄの両サイドに形成された一対の筒部４１２Ｄとを有している。筒部４１２Ｄの上端部は、ボルト４１３の六角形の頭部４１３Ａが嵌まり込むことができる形状に形成されている。
また、このダイキャスト製の固定部材本体４１０Ｄでは、横材保持部４１１Ｄの上縁部の突起４１１ＡＤを洗濯板状に多数並べて構成することも容易である。

【0027】

また、このダイキャスト製の固定部材本体４１０Ｄの変形例として、図６に示すようなものがある。この固定部材本体４１０Ｅでは、上記固定部材本体４１０Ｄの筒部４１２Ｄに相当する部分の下端にボルト４１３の脚部４１３Ｂに相当するボルト部４１３Ｅが、横材保持部４１１Ｅの開放端の縁部から突出している。
かかる固定部材本体４１０Ｅであると、ボルト４１３を別途準備する必要もないし、ボルト４１３を筒部４１２Ｄに挿入したり、筒部４１２Ｄに挿入されたボルト４１３の脚部４１３Ｂを縦材１００の下面１３０の孔１３１から突出させたりする作業が不要になる。

【0028】

なお、この固定部材本体４１０Ｅの横材保持部４１１Ｅの上縁部には、抱え込んだ横材２００に食い込んで横材２００の保持を確実にするための突起４１１ＡＥが洗濯板状に並んで形成されている。

【0029】

さらに、図７に示すような両端がボルト部４１３Ｕとなったいわゆる汎用のＵボルトも固定部材本体４１０Ｕとして用いることができる。なお、汎用のＵボルトには、横材保持部４１１の上縁部の突起４１１Ａに相当するものはないのが一般的なので、突起４１１ＡＵを切起しておいてもよい。
この汎用のＵボルトを固定部材本体４１０Ｕとして使用すると、上述したような専用品である固定部材本体４１０等を使用しないので、より低コスト化を図ることができる。

【0030】

上述した太陽電池パネル取付架台Ａでは、設置脚部５１０、５２０の長さを変更することで太陽電池パネルＳＰの角度を変化させているので、設置後であっても、設置脚部５１０、５２０を交換したりすることで長さを変化させれば、太陽電池パネルＳＰの角度を変化させることができる。
これに対して、図８に示すような太陽電池パネル取付架台Ｂでは、設置後でも設置脚部５３０の長さを変更することなしに、太陽電池パネルＳＰの角度を変化させることができる。

【0031】

この太陽電池パネル取付架台Ｂは、横材２００が１本である点が特徴である。すなわち、この太陽電池パネル取付架台Ｂは、太陽電池パネルＳＰを裏面側から支持する複数の平行に設置された縦材１００と、この縦材１００の長さ方向の中心位置の側面１１０に開設された貫通孔１１１を貫通して縦材１００を連結する１本の横材２００と、この横材２００の端部に取り付けられるジョイント部材３００と、このジョイント部材３００に取り付けられる設置脚部５３０と、前記横材２００を縦材１００に対して固定する固定部材４００とを備えており、前記縦材１００は前記固定部材４００の挿入のために、少なくとも横材２００が貫通する箇所の上面１２０が開放されている。

【0032】

この太陽電池パネル取付架台Ｂは、４枚の太陽電池パネルＳＰを縦長にして横一列に並べて支持するタイプであり、縦材１００は、支持すべき太陽電池パネルＳＰの長辺寸法より若干短めに設定されている。そして、この縦材１００の貫通孔１１１は、長さ方向の中心位置の側面１１０に開設させている。これは、支持した太陽電池パネルＳＰのバランスをとるためである。

【0033】

また、この太陽電池パネル取付架台Ｂに用いられる横材２００は、支持すべき太陽電池パネルＳＰの短辺方向の４倍より若干長く設定されている。これは、横材２００の端部にジョイント部材３００を取り付けるためである。

【0034】

この太陽電池パネル取付架台Ｂでは、横材２００の端部はジョイント部材３００の横軸部に挿入されているが、横材２００の端部と横軸部とに予め開設されたピン孔にピン３５０を挿入することで、太陽電池パネルＳＰの角度を決定している。従って、ピン孔をいくつか設けておけば、太陽電池パネルＳＰの角度を容易に変更することができる。

【0035】

この太陽電池パネル取付架台Ｂに用いられる縦材１００以外の部品、横材２００、ジョイント部材３００、設置脚部５３０は、上述したものと基本的に同じである。ただし、固定部材４００については、図３、図５〜７のいずれに示されたものであってもよいが、太陽電池パネルＳＰの角度を変化させることを前提にする場合には、突起４１１、４１１１ＡＤ、４１１ＡＥ、４１１ＡＵは設けない。

【0036】

かかる太陽電池パネル取付架台Ｂであると、横材２００を中心軸として、太陽電池パネルＳＰの角度を変化させることができる。この太陽電池パネルＳＰの角度の変化は手動であってもよいし、太陽かのの光が太陽電池パネルＳＰに対してできるだけ垂直に当たるように太陽の動きに対応した自動であってもよい。

【0037】

なお、図８に示した太陽電池パネル取付架台Ｂは、４枚の太陽電池パネルＳＰを支持していたが、図９に示すように、この太陽電池パネル取付架台Ｂを横一列に並べることで、より多くの太陽電池パネルＳＰを支持することができる。

【0038】

例えば、図９に示すように、２つの太陽電池パネル取付架台Ｂを連結することで合計８枚の太陽電池パネルＳＰを支持することができる。この場合、２つの太陽電池パネル取付架台Ｂの中央位置のジョイント部材３００に設置脚部５３０を取り付けると安定する。また、太陽電池パネル取付架台Ｂの横材２００の中間位置にジョイント部材３００を取り付け、このジョイント部材３００に設置脚部５３０を設けるとより安定する。この中間部分に取り付ける設置脚部５３０には、基礎杭を用いると、コンクリート製の基礎部６００を設ける必要がないのでより簡単に安定性を増すことができる。

【0039】

このように、２つの太陽電池パネル取付架台Ｂを連結した場合でも、横材２００を中心軸として、太陽電池パネルＳＰの角度を変化させることができる点は同じである。もちろん、３つ以上の太陽電池パネル取付架台Ｂを連結した場合でも同様である。

【0040】

また、図１０に示すように、先端が鈍角に折曲された横材２００を立設し、先端の折曲された部分に２本の縦材１００を取り付け、この縦材１００に１枚の太陽電池パネルＳＰを支持させるタイプの太陽電池パネル取付架台Ｃもある。 このタイプの太陽電池パネル取付架台Ｃは、例えば、横材２００に電飾看板や交通標識を取り付け、この電飾看板等の夜間の電源とすることが考えられる。

【0041】

なお、上述した３つの太陽電池パネル取付架台Ａ、Ｂ、Ｃでは、固定部材４００の固定部材本体４１０、４１０Ｄ、４１０Ｅ、４１０Ｕとして図３、図５〜７に示したものを使用するとしたが、特に太陽電池パネルＳＰの角度を変化させる必要がない場合には、固定部位として一般的なボルトとナットとを使用して横材２００を縦材１００に固定的に取り付けるようにすることも可能である。

【0042】

また、縦材１００は固定部材４００の挿入のために、横材２００が貫通する箇所の上面１２０に全面にわたる溝１２１が形成されているとしたが、全長にわたる溝１２１ではなく、必要な箇所のみを開放しているものであってもよいことはいうまでもない。

【0043】

また、前記横材２００は、丸パイプであるとして説明したが、角パイプであっても、中実の棒材であってもよい。ただし、固定部材本体４１０、４１０Ｄ、４１０Ｅ、４１０Ｕの横材保持部４１１、４１１Ｄ、４１１Ｅ、４１１Ｕの形状は、横材２００の形状に合致させることが必要である。

【符号の説明】

【0044】

１００ 縦材
２００ 横材
３００ ジョイント部材
４００ 固定部材
４１０ 固定部材本体
ＳＰ 太陽電池パネル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】