特許 6586703 モジュール支持構造、及び太陽電池装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6586703

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】モジュール支持構造、及び太陽電池装置

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/30 20140101AFI20191001BHJP

   H02S 20/32 20140101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   H02S20/30 A

   H02S20/32

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2018-209740(P2018-209740)

(22)【出願日】2018年11月7日

【審査請求日】2019年4月23日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517358133

【氏名又は名称】有限会社本郷工業

(74)【代理人】

【識別番号】100094248

【弁理士】

【氏名又は名称】楠本 高義

(74)【代理人】

【識別番号】100199831

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121337

【弁理士】

【氏名又は名称】藤河 恒生

(74)【代理人】

【識別番号】100185454

【弁理士】

【氏名又は名称】三雲 悟志

(74)【代理人】

【識別番号】100203688

【弁理士】

【氏名又は名称】平松 拓郎

(72)【発明者】

【氏名】本郷 智也

【審査官】 前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 韓国登録特許第１０−１４２７７６４（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１５−２２０８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９６８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４２４９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｓ ２０／００−２０／３２

Ｆ２４Ｓ ３０／００−３／４８

Ｅ０４Ｂ １／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下回転駆動手段によって上下方向に回転させられる平板状モジュールを支持するモジュール支持構造であり、
前記平板状モジュールを保持するフレームと、
前記フレームを支持し、上下方向に回転するための回転軸を有し、前記上下回転駆動手段から上下方向の駆動力が負荷される負荷部を有するフレーム保持部材と、
を備え、
前記フレームは、
一端を有する棒状であり、一端が互いに隣接又は連結することにより平面視において略十字を形成し、同一平面上に位置する４本の弦材の該一端と、
一端を有する棒状であり、一端付近は同一平面上に位置し、一端付近以外は一端付近に連続して斜め下又は斜め上へ延び、一端が互いに隣接又は連結することにより平面視において略十字を形成し、平面視において前記４本の弦材と４５°の角度をなす４本の斜材の該一端と、
を一箇所で連結して成る連結構造を、複数備え、
前記フレームは、前記フレーム保持部材の前記負荷部付近から該フレームの上端付近まで斜め上へ延び、側面視において略Ｖ字を形成する２本の棒状の補強部材を備えたモジュール支持構造。

【請求項2】

前記フレーム保持部材は、前記フレームの前記連結構造が接触し該フレームを支持する支持部を９個備え、９個の該支持部は平面視において略十字を形成するように構成され、９個の該支持部の中の１個の支持部は前記負荷部の上方に位置する請求項１に記載するモジュール支持構造。

【請求項3】

前記補強部材が前記連結構造の前記斜材よりも短く構成された請求項１又は２に記載するモジュール支持構造。

【請求項4】

前記平板状モジュールは、複数枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュールであり、太陽を追尾するように水平方向及び上下方向に回転させられるように構成された請求項１〜３のいずれかに記載するモジュール支持構造。

【請求項5】

前記請求項４に記載するモジュール支持構造と、該モジュール支持構造によって支持された太陽電池モジュールと、を含む太陽電池装置。

【請求項6】

支持する前記太陽電池モジュールの近辺の風速を検知する風速センサを備え、
前記風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、前記上下回転駆動手段は、前記太陽電池モジュールを、一定の退避角度まで上下方向に回転させるように構成された請求項５に記載する太陽電池装置。

【請求項7】

前記太陽電池モジュールの温度を検知する温度センサを備え、
前記太陽電池モジュールが前記退避角度である時に、前記温度センサが検知した温度が一定の温度閾値以下である場合、前記上下回転駆動手段は、該太陽電池モジュールを、一定の低温時角度まで上下方向に回転させるように構成された請求項６に記載する太陽電池装置。

【請求項8】

前記連結構造は、
前記４本の弦材の一端付近と前記４本の斜材の一端付近との間に配置され、周辺に沿って等間隔で８個の貫通孔を有するスペーサーと、
前記スペーサーとともに前記４本の弦材の一端付近を挟持し、周辺に沿って等間隔で８個の貫通孔を有する弦材側押圧板と、
前記スペーサーとともに前記４本の斜材の一端付近を挟持し、周辺に沿って等間隔で８個の貫通孔を有する斜材側押圧板と、
前記弦材側押圧板の貫通孔、前記弦材の貫通孔、前記スペーサーの貫通孔、及び前記斜材側押圧板の貫通孔に貫通された状態で、該弦材側押圧板の該貫通孔と該斜材側押圧板の該貫通孔とが接近する方向に力を負荷するように構成された４個の第一締結具と、
前記弦材側押圧板の貫通孔、前記スペーサーの貫通孔、前記斜材の貫通孔、及び前記斜材側押圧板の貫通孔に貫通された状態で、該弦材側押圧板の該貫通孔と該斜材側押圧板の該貫通孔とが接近する方向に力を負荷するように構成された４個の第二締結具と、
を備えた請求項１〜３のいずれかに記載するモジュール支持構造。

【請求項9】

前記連結構造は、
前記弦材の一端付近は、他の弦材の一端付近と接触する斜面を有し、
前記斜材の一端付近は、他の斜材の一端付近と接触する斜面を有し、
前記弦材側押圧板は、断面視において、前記弦材の斜面に対して、該弦材側押圧板の外周まで突出する突出部を有し、
前記斜材側押圧板は、断面視において、前記斜材の斜面に対して、該斜材側押圧板の外周まで突出する突出部を有する請求項８に記載するモジュール支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、複数枚太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュール等の平板状モジュールを支持するモジュール支持構造、及びそのモジュール支持構造を備えた太陽電池装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、複数枚の太陽電池パネルを使用して発電を行う太陽電池装置が公知となっている。市販の太陽電池パネルは、１枚（寸法は約１．４〜２．０ｍ×０．８〜１．１ｍ）当たり約２００ｗの電気を発電する。事業として太陽電池パネルによる発電を行うためには、最低１０ｋｗの発電が必要であるため、最低約５０枚の太陽電池パネルが必要である。しかし、太陽電池パネル１枚当たりの重量は約１０〜２０ｋｇであり、約５０枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュール（平板状モジュール）の場合、１モジュールで約５００ｋｇ〜１トンである。このため、太陽電池モジュールを支持する支持構造に対する負荷は大きく、支持構造は、この負荷に耐える程度に頑強である必要がある。なお、太陽電池パネルを支持する支持構造について特許出願がされているが（例えば特許文献１）、本願発明に関連する特許出願は行われていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−３２７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明は、複数枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュール等の平板状モジュールを支持したときに、平板状モジュールの重量の負荷に耐え得る頑強なモジュール支持構造及び太陽電池装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願発明のモジュール支持構造は、上下回転駆動手段によって上下方向に回転させられる平板状モジュールを支持するモジュール支持構造であり、
前記平板状モジュールを保持するフレームと、
前記フレームを支持し、上下方向に回転するための回転軸を有し、前記上下回転駆動手段から上下方向の駆動力が負荷される負荷部を有するフレーム保持部材と、
を備え、
前記フレームは、
一端を有する棒状であり、一端が互いに隣接又は連結することにより平面視において略十字を形成し、同一平面上に位置する４本の弦材の該一端と、
一端を有する棒状であり、一端付近は同一平面上に位置し、一端付近以外は一端付近に連続して斜め下又は斜め上へ延び、一端が互いに隣接又は連結することにより平面視において略十字を形成し、平面視において前記４本の弦材と４５°の角度をなす４本の斜材の該一端と、
を一箇所で連結して成る連結構造を、複数備え、
前記フレームは、前記フレーム保持部材の前記負荷部付近から該フレームの上端付近まで斜め上へ延び、側面視において略Ｖ字を形成する２本の棒状の補強部材を備えた
ことを特徴とする。

【0006】

請求項２に記載する本願発明のモジュール支持構造は、前記モジュール支持構造において、前記フレーム保持部材は、前記フレームの前記連結構造が接触し該フレームを支持する支持部を９個備え、９個の該支持部は平面視において略十字を形成するように構成され、９個の該支持部の中の１個の支持部は前記負荷部の上方に位置することを特徴とする。

【0007】

請求項３に記載する本願発明のモジュール支持構造は、前記モジュール支持構造において、前記補強部材が前記連結構造の前記斜材よりも短く構成されたことを特徴とする。

【0008】

請求項４に記載する本願発明のモジュール支持構造は、前記モジュール支持構造において、前記平板状モジュールは、複数枚の太陽電池パネルを平板状に配列した太陽電池モジュールであり、太陽を追尾するように水平方向及び上下方向に回転させられるように構成されたことを特徴とする。

【0009】

本願発明の太陽電池装置は、前記モジュール支持構造と、該モジュール支持構造によって支持された太陽電池モジュールと、を含むことを特徴とする。

【0010】

請求項６に記載する本願発明の太陽電池装置は、前記太陽電池装置において、支持する前記太陽電池モジュールの近辺の風速を検知する風速センサを備え、 前記風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、前記上下回転駆動手段は、前記太陽電池モジュールを、一定の退避角度まで上下方向に回転させるように構成されたことを特徴とする。

【0011】

請求項７に記載する本願発明の太陽電池装置は、前記太陽電池装置において、前記太陽電池モジュールの温度を検知する温度センサを備え、前記太陽電池モジュールが前記退避角度である時に、前記温度センサが検知した温度が一定の温度閾値以下である場合、前記上下回転駆動手段は、該太陽電池モジュールを、一定の低温時角度まで上下方向に回転させるように構成されたことを特徴とする。

【0012】

請求項８に記載する本願発明のモジュール支持構造は、前記モジュール支持構造において、前記連結構造は、
前記４本の弦材の一端付近と前記４本の斜材の一端付近との間に配置され、周辺に沿って等間隔で８個の貫通孔を有するスペーサーと、
前記スペーサーとともに前記４本の弦材の一端付近を挟持し、周辺に沿って等間隔で８個の貫通孔を有する弦材側押圧板と、
前記スペーサーとともに前記４本の斜材の一端付近を挟持し、周辺に沿って等間隔で８個の貫通孔を有する斜材側押圧板と、
前記弦材側押圧板の貫通孔、前記弦材の貫通孔、前記スペーサーの貫通孔、及び前記斜材側押圧板の貫通孔に貫通された状態で、該弦材側押圧板の該貫通孔と該斜材側押圧板の該貫通孔とが接近する方向に力を負荷するように構成された４個の第一締結具と、
前記弦材側押圧板の貫通孔、前記スペーサーの貫通孔、前記斜材の貫通孔、及び前記斜材側押圧板の貫通孔に貫通された状態で、該弦材側押圧板の該貫通孔と該斜材側押圧板の該貫通孔とが接近する方向に力を負荷するように構成された４個の第二締結具と、
を備えた
ことを特徴とする。

【0013】

請求項９に記載する本願発明のモジュール支持構造は、前記モジュール支持構造において、前記連結構造は、
前記弦材の一端付近は、他の弦材の一端付近と接触する斜面を有し、
前記斜材の一端付近は、他の斜材の一端付近と接触する斜面を有し、
前記弦材側押圧板は、断面視において、前記弦材の斜面に対して、該弦材側押圧板の外周まで突出する突出部を有し、
前記斜材側押圧板は、断面視において、前記斜材の斜面に対して、該斜材側押圧板の外周まで突出する突出部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本願発明のモジュール支持構造によれば、フレームが、上下回転駆動手段から上下方向の駆動力が負荷される負荷部の付近からフレームの上端付近まで斜め上へ延び、側面視において略Ｖ字を形成する２本の棒状の補強部材を備えているため、フレームの中で上下回転駆動手段による負荷を受ける負荷部の近辺を頑強に構成できる。これにより、支持するものが太陽電池モジュール等の平板状モジュールが重量の大きいものであっても、フレームが変形又は破損するのを防止できる。すなわち、本願発明のモジュール支持構造によれば、太陽電池モジュールの重量の負荷に耐えることができる。

【0015】

請求項２に記載する本願発明のモジュール支持構造によれば、平面視において十字形状を形成する合計９個の支持部を備えるため、太陽電池モジュール及びフレームの重量がフレーム保持部材に一箇所に偏ることなく均等に負荷される。このため、フレーム保持部材を上下方向に回転させることにより、太陽電池モジュール及びフレームをスムーズに安定して上下方向に回転させることができる。

【0016】

請求項３に記載するモジュール支持構造によれば、上下回転駆動手段から駆動力が負荷される負荷部近辺から上へ延びる２本の補強部材が斜材よりも短く構成されているため、上下回転駆動手段から駆動力が負荷される短斜材が撓み難くなる。このため、フレームが変形するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本願発明のモジュール支持構造を示す正面図である。

【図2】図１のモジュール支持構造を示す左側面図である。

【図3】図１のモジュール支持構造を示す平面図である。

【図4】図１のモジュール支持構造を示す平面図であり、フレームの上面の弦材の中央部を破砕した図である。

【図5】図１のモジュール支持構造を構成する連結構造を示す平面図である。

【図6】図５の連結構造を示す図であり、同図（ａ）はＡ−Ａ線（図５に示す）切断部断面図であり、同図（ｂ）はＢ−Ｂ線（図５に示す）切断部断面図である。

【図7】同図（ａ）は図１のモジュール支持構造を構成する連結構造の他の実施形態を示す正面断面図であり、同図（ｂ）は図１のモジュール支持構造を構成する更に他の連結構造を示す正面断面図である。

【図8】図１のモジュール支持構造を上下方向に回転させる状態を示す正面図である。

【図9】図１のモジュール支持構造を構成する連結構造の更に他の実施形態を示す正面断面図である。

【図10】図５の連結構造を示す図であり、同図（ａ）はＡ−Ａ線（図５に示す）切断部拡大断面図であり、同図（ｂ）はＢ−Ｂ線（図５に示す）切断部拡大断面図である。

【図11】図５の連結構造を分解した状態を示す平面図である。

【図12】図１のモジュール支持構造を構成する側辺部連結構造を示す平面図である。

【図13】図１のモジュール支持構造を構成する角部連結構造を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、本願発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図４において、符号２００は本願発明のモジュール支持構造を示し、図１及び図２において、符号２０２は本願発明の太陽電池装置を示す。

【0019】

（構成）
（太陽電池装置２０２の構成）
太陽電池装置２０２は、図１及び図２に示すように、太陽電池モジュール（平板状モジュール）１６と、太陽電池モジュール１６を支持するモジュール支持構造２００と、モジュール支持構造２００を支持するモジュール支持装置１０とを含んで構成される。太陽電池モジュール１６は、複数枚の太陽電池パネル１４を平板状に配列して構成される。モジュール支持装置１０は、図１に示すように、地上に固定する基台１８と、基台１８に対して水平方向に回転する回転体２０と、回転体２０を回転させる水平回転駆動手段２２と、回転体２０上に固定され、太陽電池モジュール１６の重心付近を支持する支持体２４と、太陽電池モジュール１６を上下方向に回転させる上下回転駆動手段２６と、水平回転駆動手段２２及び上下回転駆動手段２６の駆動を制御する制御装置（図示しない）と、を備える。太陽電池装置２０２は、太陽電池モジュール１６が太陽を追尾するように水平方向及び上下方向に回転させるように制御装置が制御するように構成されている。モジュール支持装置１０の詳細な構成については、特許第６３０７６５６号参照のこと。

【0020】

太陽電池装置２０２は、太陽電池モジュール１６の近辺の風速を検知する風速センサ（図示しない）を備えている。太陽電池モジュール１６が太陽を追尾することにより傾斜している時に、風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、上下回転駆動手段２６が、太陽電池モジュール１６及びモジュール支持構造２００を、一定の退避角度（例えば、水平方向に対して０°、０．０１°〜３．０°等）まで上下方向に回転させるように構成され、太陽電池モジュール１６を横からの強風から退避できるように構成されている。また、太陽電池装置２０２は、太陽電池モジュール１６の温度を検知する温度センサ（図示しない）を備えている。太陽電池モジュール１６が上記退避角度である時に、温度センサが検知した温度が一定の温度閾値以下である場合、積雪中であるとみなし、上下回転駆動手段２６が、太陽電池モジュール１６及びモジュール支持構造２００を、一定の低温時角度（例えば、水平方向に対して５°、１０°、２０°、３０°又は４５°等である）まで上下方向に回転させるように構成され、太陽電池モジュール１６に降雪する雪を下へ落下させるように構成されている。なお、モジュール支持装置１０に重量センサ（図示しない）を設け、重量が一定値以上になったとき、積雪中であるとみなし、上下回転駆動手段２６が、太陽電池モジュール１６及びモジュール支持構造２００を、一定の低温時角度（例えば、水平方向に対して５°、１０°、２０°、３０°又は４５°等である）まで上下方向に回転させるように構成され、太陽電池モジュール１６に降雪する雪を下へ落下させるように構成されてもよい。温度センサと重量センサとを併用してもよい。

【0021】

（上下回転駆動手段２６の構成）
上下回転駆動手段２６は、図１に示すように、回転中心Ｃに対して水平方向に離隔した位置で、回転軸２７によって回転体２０に回転可能に支持された油圧シリンダー４８を備える。油圧シリンダー４８は、シリンダー部４４とピストン４６とを有する。上下回転駆動手段２６は、ピストン４６を伸縮することにより、上下回転駆動手段２６は、ピストン４６をフレーム保持部材１７（後述する）に連結するための回転軸５２、フレーム保持部材１７の負荷部５２、及び、フレーム保持部材１７の回転軸５２にピン結合され連結され、負荷部２１０の真下においてフレーム保持部材１７に固定された固定部材２３０を上下動させ、図８に示すように、モジュール支持構造２００及び太陽電池モジュール１６を上下方向に回転させるように構成されている。上下回転駆動手段２６は、太陽電池モジュール１６の上下回転角度を検知し制御装置（図示しない）へ送信（フィードバック）する角度センサ（図示しない）を備える。上下回転駆動手段２６は、制御装置からの指令信号に基づいた正確な角度で、太陽電池モジュール１６が上下方向に回転するようにフィードバック制御を行うように構成されている。

【0022】

(モジュール支持構造２００の構成)
モジュール支持構造２００は、図１及び図２に示すように、太陽電池モジュール１６を保持するフレーム（トラス構造体）１０２と、フレーム１０２を支持するフレーム保持部材１７とから構成される。

【0023】

（フレーム１０２及びフレーム保持部材１７の構成）
フレーム１０２は、図１〜図４に示すように、一端１０８（図５及び図６に示す）を有する棒状の弦材１０４と、一端１１０（図５及び図６に示す）を有する棒状の斜材１０６とを、各々複数本ずつ、一端１０８付近及び一端１１０付近で連結して成る連結構造１００（図５及び図６に示す）、連結構造２１８（図７（ａ）に示す）、連結構造２２６（図９に示す）、側辺部連結構造１５４（図１２に示す）、及び角部連結構造１５６（図１３に示す）を、複数備えて構成される。図３及び図４においては、フレーム１０２の形状を認識しやすいように、フレーム１０２の上面（仮想面）の弦材１０４を点線で表し、フレーム１０２の下面（仮想面）の弦材１０４を破線で表し、斜材１０６を実線で表す。斜材１０６は、図６に示すように、一端１１０付近が弦材１０４と平行であり、一端１１０付近以外は一端１１０付近に連続して斜め下へ延びるように構成されている。連結構造１００、連結構造２１８、連結構造２２６、側辺部連結構造１５４及び角部連結構造１５６の詳細については、後述する。

【0024】

フレーム保持部材１７は、図１に示すように、上下方向に回転するための回転軸２５を有し、上下回転駆動手段２６のピストン４６から上下方向の駆動力Ｐ（図８に示す）が負荷される負荷部２１０を有する。フレーム保持部材１７は、図３及び図４に示すように、平面視において十字形状を形成するように構成されている。フレーム保持部材１７は、図４に示すように、４個の支持部２０４及び５個の支持部２０６においてフレーム１０２を支持するように構成されている。支持部２０４とは、連結構造２２０（図１及び図７（ｂ）に示す）と接触しフレーム１０２を支持する部分である。支持部２０６とは、連結構造２２６（図１及び図８に示す）と接触しフレーム１０２を支持する部分である。４個の支持部２０４及び５個の支持部２０６の合計９個の支持部は、平面視において十字形状を形成するように構成されている。

【0025】

フレーム１０２は、弦材１０４及び斜材１０６とは別途に、斜材１０６よりも短い棒状の短斜材２０８（図１、図４及び図７に示す）を、８本備えている。短斜材２０８は、金属パイプ等の金属棒から形成される。短斜材２０８は、フレーム保持部材１７の４個の支持部２０４からフレーム１０２の上端付近まで斜め上へ延び、２本一組で側面視において略Ｖ字（図７（ｂ）に示す）を形成するように構成されている。８本の短斜材２０８は、一端２１２（図７（ｂ）に示す）付近においてフレーム保持部材１７と平行であり、一端２１２付近以外がフレーム１０２の上端付近まで斜め上へ延びる。８本の短斜材２０８は、図４に示すように、平面視において、Ｘ軸又はＹ軸と平行である。８本の短斜材２０８の中で、フレーム保持部材１７の負荷部２１０付近からフレーム１０２の上端付近まで延びる２本の短斜材２０８は、フレーム１０２及びフレーム保持部材１７の中で負荷部２１０付近を補強する補強部材（図１に符号２１６で示す）を構成する。８本の短斜材２０８は、図４に示すように、平面視において、正方形を形成する。２本の補強部材２１６の下端には、４個の支持部２０４の中の１個の支持部２０４が位置する。９個の支持部（４個の支持部２０４及び５個の支持部２０６）の中の１個の支持部２０４は負荷部２１０の上方に位置する

【0026】

（連結構造２２０の構成）
短斜材２０８は、図７（ｂ）に示すように、連結構造２２０によって、フレーム保持部材１７に固定される。連結構造２２０は、ボルト２２４によってフレーム保持部材１７に固定された固定金具２２２と、固定金具２２２と２本の短斜材２０８の一端２１２付近との間に挟持された金属製のスペーサー１１２と、スペーサー１１２とともに２本の短斜材２０８の一端２１２付近を挟持する金属製の斜材側押圧板１１６と、を備える。固定金具２２２は、弦材１０４の一端１０８付近に接触するフランジ２２３を有する。また、連結構造２２０は、固定金具２２２、スペーサー１１２、及び斜材側押圧板１１６に、短斜材２０８を固定するための締結具２２８を備える。締結具２２８は、ボルト１２２とナット１２４とから構成される。

【0027】

（連結構造１００の構成）
フレーム１０２の構成の説明で上述した連結構造１００は、図１及び図２に示すように、フレーム１０２の上面（仮想面）に備えられる。連結構造１００は、図５に示すように、金属パイプ等の金属棒から形成される４本の棒状の弦材１０４と、金属パイプ等の金属棒から形成される４本の棒状の斜材１０６とを備える。また、連結構造１００は、図６及び図１０に示すように、４本の弦材１０４の一端１０８付近と４本の斜材１０６の一端１１０付近との間に配置された金属製のスペーサー１１２と、スペーサー１１２とともに４本の弦材１０４の一端１０８付近を挟持する金属製の弦材側押圧板１１４と、スペーサー１１２とともに４本の斜材１０６の一端１１０付近を挟持する金属製の斜材側押圧板１１６と、を備える。また、連結構造１００は、図６及び図１０に示すように、スペーサー１１２、弦材側押圧板１１４、及び斜材側押圧板１１６に、弦材１０４及び斜材１０６を固定するとともに、太陽電池モジュール１６の支持横棒１９にスペーサー１１２等を固定するための第一締結具１１８及び第二締結具１２０を備える。第一締結具１１８は、ボルト１２２とナット１２４とから構成される。第二締結具１２０は、ボルト１２６とナット１２８とから構成される。

【0028】

（弦材１０４及び斜材１０６の構成）
各弦材１０４は、図１０（ａ）及び図１１に示すように、一端１０８付近に、第一締結具１１８のボルト１２２が貫通する貫通孔１３４を有する。４本の弦材１０４は、同一平面上に位置し、支持する太陽電池モジュール１６（図１及び図２に示す）と平行となるように構成されている。４本の弦材１０４は、図５に示すように、各一端１０８が互いに隣接することにより平面視において略十字を形成するように構成されている。４本の弦材１０４は、同一寸法である。各斜材１０６は、図１０（ｂ）及び図１１に示すように、一端１１０付近に、第二締結具１２０のボルト１２６が貫通する貫通孔１３６を有する。４本の斜材１０６は、一端１１０付近が、支持する太陽電池モジュール１６（図１及び図２に示す）及び弦材１０４と平行となり、一端１１０付近以外は一端１１０付近に連続して斜め下へ延びるように構成されている。４本の斜材１０６は、各一端１１０が互いに隣接することにより平面視において略十字を形成し、平面視において４本の弦材１０４と４５°の角度をなすように構成されている。４本の斜材１０６は、同一寸法である。図５及び図１１に示すように、各弦材１０４は一端１０８付近に斜面１４６を有し、隣接する弦材１０４は各斜面１４６で接触するように構成されている。各斜材１０６は一端１１０付近に斜面１４８を有し、隣接する斜材１０６は各斜面１４８で接触するように構成されている。

【0029】

（スペーサー１１２、弦材側押圧板１１４、及び斜材側押圧板１１６の構成）
スペーサー１１２は、図１１に示すように、平面視において円形であり、円周（周辺）に沿って、等間隔で、ボルト１２２又はボルト１２６が貫通する８個の貫通孔１４０を有する。弦材側押圧板１１４は、図５及び図１１に示すように、平面視において円形であり、円周（周辺）に沿って、等間隔で、ボルト１２２又はボルト１２６が貫通する８個の貫通孔１４２を有する。斜材側押圧板１１６は、図１１に示すように、平面視において円形であり、円周（周辺）に沿って、等間隔で、ボルト１２２又はボルト１２６が貫通する８個の貫通孔１４４を有する。スペーサー１１２、弦材側押圧板１１４、及び斜材側押圧板１１６は、金属から構成され、同一寸法であり、同一形状である。スペーサー１１２、弦材側押圧板１１４、及び斜材側押圧板１１６は、八角形であってもよい。

【0030】

（第一締結具１１８及び第二締結具１２０の構成）
第一締結具１１８は、図６（ａ）に示すように、太陽電池モジュール１６の支持横棒１９の貫通孔２３４、座金２３６の貫通孔２３８、弦材側押圧板１１４の貫通孔１４２（図１１に示す）、弦材１０４の貫通孔１３４（図１１に示す）、スペーサー１１２の貫通孔１４０（図１１に示す）、及び斜材側押圧板１１６の貫通孔１４４（図１１に示す）にボルト１２２が貫通された状態で、ナット１２４をボルト１２２に螺合することにより、弦材側押圧板１１４の貫通孔１４２と斜材側押圧板１１６の貫通孔１４４とが接近する方向に力を負荷するように構成されている。第二締結具１２０は、図６（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール１６の支持横棒１９の貫通孔２３４、座金２３６の貫通孔２３８、弦材側押圧板１１４の貫通孔１４２（図１１に示す）、スペーサー１１２の貫通孔１４０（図１１に示す）、斜材１０６の貫通孔１３６（図１１に示す）、及び斜材側押圧板１１６の貫通孔１４４（図１１に示す）にボルト１２６が貫通された状態で、ナット１２８をボルト１２６に螺合することにより、弦材側押圧板１１４の貫通孔１４２と斜材側押圧板１１６の貫通孔１４４とが接近する方向に力を負荷するように構成されている。

【0031】

（連結構造２１８及び連結構造２２６の構成）
連結構造２１８は、図７（ａ）に示すように、斜材側押圧板１１６との間で短斜材２０８の他端２１４を挟持する挟持板２３２を備えること以外は、連結構造１００と同じ構成である。連結構造２２６は、図９に示すように、フレーム１０２の下面（仮想面）に備えられ、フレーム保持部材１７に固定された固定金具２２２を弦材側押圧板１１４の代替として備えること以外は、連結構造１００と同じ構成である。連結構造２２６がフレーム保持部材１７に接触する接触部は、フレーム１０２を支持する支持部２０６を構成する。

【0032】

（作用及び効果）
（モジュール支持構造２００及び太陽電池装置２０２の作用及び効果）
太陽電池装置２０２は、太陽電池モジュール１６が太陽を追尾することにより傾斜している時に、風速センサが検知した風速が一定の風速閾値以上である場合、図８に示すように、上下回転駆動手段２６が、太陽電池モジュール１６及びモジュール支持構造２００を、一定の退避角度（例えば、水平方向に対して０°、０．０１°〜３．０°等）まで上下方向に回転させる。これにより、太陽電池モジュール１６を横からの強風から退避させる。太陽電池装置２０２は、太陽電池モジュール１６が上記退避角度である時に、温度センサが検知した温度が一定の温度閾値以下である場合、積雪中であるとみなし、図８に示すように、上下回転駆動手段２６が、太陽電池モジュール１６及びモジュール支持構造２００を、一定の低温時角度（例えば、水平方向に対して５°、１０°、２０°、３０°又は４５°等である）まで上下方向に回転させる。これにより、太陽電池モジュール１６に降雪する雪を下へ落下させ積雪の重量が太陽電池モジュール１６に負荷されるのを防止する。

【0033】

上下回転駆動手段２６による太陽電池モジュール１６及びモジュール支持構造２００の上下方向の回転は、図８に示すように、ピストン４６を伸縮させ、フレーム保持部材１７の負荷部２１０を上下動させることにより行う。このため、上下回転駆動手段２６の駆動力Ｐによる負荷は、フレーム保持部材１７の負荷部２１０に負荷され、負荷部２１０からフレーム１０２に負荷される。この負荷は、太陽電池モジュール１６の重量が大きい程大きい。ここで、フレーム１０２は、フレーム保持部材１７の負荷部２１０付近からフレーム１０２の上端付近まで斜め上へ延び、側面視において略Ｖ字を形成する２本の棒状の短斜材２０８（補強部材２１６）を備える。このため、フレーム１０２の中で上下回転駆動手段２６による負荷を受ける負荷部２１０近辺が頑強である。これにより、太陽電池モジュール１６が重量の大きいものであっても、フレーム１０２が変形又は破損するのを防止できる。すなわち、モジュール支持構造２００は、太陽電池モジュール１６の重量の負荷に耐えることができる。

【0034】

また、モジュール支持構造２００は、図４に示すように、平面視において十字形状を形成する合計９個の支持部（４個の支持部２０４及び５個の支持部２０６）を備えるため、太陽電池モジュール１６及びフレーム１０２の重量がフレーム保持部材１７に一箇所に偏ることなく均等に負荷される。このため、フレーム保持部材１７を上下方向に回転させることにより、太陽電池モジュール１６及びフレーム１０２をスムーズに安定して上下方向に回転させることができる。また、負荷部２１０近辺から上へ延びる２本の短斜材２０８（補強部材２１６）が斜材１０６よりも短く構成されているため、上下回転駆動手段２６から駆動力Ｐが負荷される短斜材２０８が撓み難くなる。このため、フレーム１０２が変形するのを防止できる。

【0035】

（連結構造１００及びフレーム１０２の作用及び効果）
本願発明の連結構造１００及びフレーム１０２によれば、４本の弦材１０４を、４個の第一締結具１１８によって、各々別個に、弦材側押圧板１１４と斜材側押圧板１１６との間に固定し、４本の斜材１０６を、４個の第二締結具１２０によって、各々別個に、弦材側押圧板１１４と斜材側押圧板１１６との間に固定できる。すなわち、４本の弦材１０４及び４本の斜材１０６を１個の締結具によって弦材側押圧板１１４と斜材側押圧板１１６との間に固定するのではない。このため、１個の締結具による締結力が複数の連結部に分散することはなく、４本の弦材１０４及び４本の斜材１０６を弦材側押圧板１１４と斜材側押圧板１１６との間に強固に固定できる。これにより、本願発明の連結構造１００及びフレーム１０２を、重量物である太陽電池モジュールの負荷に耐える程度に頑強なものとすることができる。

【0036】

連結構造１００は、ボルト１２２にナット１２４を締結することにより、図１０（ａ）に示すように、弦材１０４の一端１０８付近が、弦材側押圧板１１４及びスペーサー１１２に挟持される。また、斜材１０６の斜面１４８全体が、スペーサー１１２及び斜材側押圧板１１６によって挟持される。斜材１０６は、ボルト１２２及びナット１２４の近辺では、スペーサー１１２及び斜材側押圧板１１６によって挟持されない。すなわち、斜材側押圧板１１６は、断面（Ａ−Ａ線（図５に示す）切断部断面）視において、斜材１０６の斜面１４８に対して、斜材側押圧板１１６の外周１２１まで突出する突出部１１７が形成される。ボルト１２２にナット１２４を締め付けることにより、突出部１１７は、ナット１２４によって、スペーサー１１２に隣接する方向に押圧される。

【0037】

突出部１１７には、スペーサー１１２に隣接する方向（図１０（ａ）における反時計まわり）にモーメントＭ１が負荷され、スペーサー１１２に隣接する方向に僅かに弾性変形して撓む。このため、斜材１０６が斜材側押圧板１１６から離隔する方向（図１０（ａ）におけるＸ軸正方向）への斜材１０６の斜面１４８の移動は、斜材側押圧板１１６の撓み部で規制される。すなわち、斜材１０６のＸ軸正方向への移動は規制される。このような作用は、１本の弦材１０４の貫通孔１３４に貫通したボルト１２２にナット１２４を締め付けることにより、図５において隣接する２本の斜材１０６において生じる。斜材１０６のＸ軸負方向への移動は、図５に示すように４本の斜材１０６の斜面１４８が各々接触することにより規制される。上述のようにして、４本の斜材１０６の斜材側押圧板１１６から離隔又は接近する方向への移動は規制される。ボルト１２２と、貫通孔１４０又は貫通孔１４４との間に隙間が生じていても、４本の斜材１０６の斜材側押圧板１１６から離隔又は接近する方向への移動は規制され、スペーサー１１２及び斜材側押圧板１１６等に対する４本の斜材１０６のガタ（ｌｏｏｓｅｎｅｓｓ）が生じることはない。

【0038】

同様にして、図１０（ｂ）に示すように、弦材側押圧板１１４において、弦材１０４の斜面１４６に対して、弦材側押圧板１１４の外周１２１まで突出する突出部１１５が形成される。このため、突出部１１５に、スペーサー１１２に隣接する方向（図１０（ｂ）における時計まわり）にモーメントＭ２が負荷される作用により、４本の弦材１０４の弦材側押圧板１１４から離隔又は接近する方向への移動は規制され、スペーサー１１２及び弦材側押圧板１１４等に対する４本の弦材１０４のガタが生じることはない。上述のように、４本の弦材１０４及び４本の斜材１０６のスペーサー１１２等に対するガタが生じることはなく、４本の弦材１０４及び４本の斜材１０６の互いの連結は強固になる。

【0039】

（連結構造２１８及び連結構造２２６の作用及び効果）
連結構造２１８は、図７（ａ）に示すように、斜材１０６が、ボルト１２２及びナット１２４の近辺では、スペーサー１１２及び斜材側押圧板１１６によって挟持されない。このため、斜材側押圧板１１６に、連結構造１００の突出部１１７と同じ突出部１１７が形成される。また、弦材側押圧板１１４に、連結構造１００の突出部１１５と同じ突出部（図示しない）が形成される。これにより、連結構造１００と同様に、突出部が弾性変形して撓むことによる効果が生じる。連結構造２２６は、図９に示すように、斜材１０６が、ボルト１２２及びナット１２４の近辺では、スペーサー１１２及び斜材側押圧板１１６によって挟持されない。このため、斜材側押圧板１１６に、連結構造１００の突出部１１７と同じ突出部１１７が形成される。また、固定金具２２２のフランジ２２３に、連結構造１００の突出部１１５と同じ突出部（図示しない）が形成される。これにより、連結構造１００と同様に、突出部が弾性変形して撓むことによる効果が生じる。

【0040】

（側辺部連結構造１５４）
側辺部連結構造１５４は、図１〜図４に示すように、トラス構造体１０２の上面の４本の側辺の中間において備えられる。側辺部連結構造１５４は、図１２に示すように、３本の棒状の弦材１０４と、２本の棒状の斜材１０６とを備える。側辺部連結構造１５４が備える弦材１０４及び斜材１０６は、連結構造１００が備える弦材１０４及び斜材１０６と同一の構成である。３本の弦材１０４は、平面視において、略亠の字（略丁の字、略十字の一部）を形成する。２本の斜材１０６は、平面視において、略Ｌの字を形成する。また、側辺部連結構造１５４は、３本の弦材１０４の一端１０８付近と２本の斜材１０６の一端１１０付近との間に配置された略半円形状の金属製のスペーサー１５８と、スペーサー１５８とともに３本の弦材１０４の一端１０８付近を挟持する略半円形状の金属製の弦材側押圧板１５０と、スペーサー１５８とともに２本の斜材１０６の一端１１０付近を挟持する略半円形状の金属製の斜材側押圧板１６０と、を備える。スペーサー１５８は、半円周（周辺）に沿って、等間隔で、ボルト１２２又は１２６が貫通する５個の貫通孔１５９を有する。弦材側押圧板１５０は、半円周（周辺）に沿って、等間隔で、ボルト１２２又は１２６が貫通する５個の貫通孔１５１を有する。斜材側押圧板１６０は、半円周（周辺）に沿って、等間隔で、ボルト１２２又は１２６が貫通する５個の貫通孔１６１を有する。スペーサー１５８、弦材側押圧板１５０、及び斜材側押圧板１６０は、金属から構成され、同一寸法であり、同一形状である。また、側辺部連結構造１５４は、図１２に示すように、スペーサー１５８、弦材側押圧板１５０、及び斜材側押圧板１６０に、弦材１０４及び斜材１０６を固定するための３個の第一締結具１１８及び２個の第二締結具１２０を備える。側辺部連結構造１５４が備える第一締結具１１８及び第二締結具１２０は、連結構造１００が備える第一締結具１１８及び第二締結具１２０と同一の構成である。

【0041】

（角部連結構造１５６）
角部連結構造１５６は、図１〜図４に示すように、トラス構造体１０２の上面の４本の側辺から形成される四角形の角部において備えられる。角部連結構造１５６は、図１３に示すように、２本の棒状の弦材１０４と、１本の棒状の斜材１０６とを備える。角部連結構造１５６が備える弦材１０４及び斜材１０６は、連結構造１００が備える弦材１０４及び斜材１０６と同一の構成である。２本の弦材１０４は、平面視において、略Ｌの字を形成する。また、角部連結構造１５６は、２本の弦材１０４の一端１０８付近と１本の斜材１０６の一端１１０付近との間に配置された略扇形状（円を４等分した形状）のスペーサー１６２と、スペーサー１６２とともに２本の弦材１０４の一端１０８付近を挟持する略扇形状の弦材側押圧板１５２と、スペーサー１６２とともに１本の斜材１０６の一端１１０付近を挟持する略扇形状の斜材側押圧板１６４と、を備える。スペーサー１６２は、湾曲辺に沿って、等間隔で、ボルト１２２又は１２６が貫通する３個の貫通孔１６３を有する。弦材側押圧板１５２は、湾曲辺に沿って、等間隔で、ボルト１２２又は１２６が貫通する３個の貫通孔１５３を有する。斜材側押圧板１６４は、湾曲辺に沿って、等間隔で、ボルト１２２又は１２６が貫通する３個の貫通孔１６５を有する。スペーサー１６２、弦材側押圧板１５２、及び斜材側押圧板１６４は、金属から構成され、同一寸法であり、同一形状である。また、角部連結構造１５６は、図１３に示すように、スペーサー１６２、弦材側押圧板１５２、及び斜材側押圧板１６４に、弦材１０４及び斜材１０６を固定するための２個の第一締結具１１８及び１個の第二締結具１２０を備える。角部連結構造１５６が備える第一締結具１１８及び第二締結具１２０は、連結構造１００が備える第一締結具１１８及び第二締結具１２０と同一の構成である。

【0042】

以上、本願発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本願発明は図示した実施形態に限定されない。例えば、平板状モジュールは、太陽電池モジュールに限定されず、例えば、アトラクション用のパネル又は照明装置であってもよい。また、４本の弦材の該一端付近と、４本の斜材の該一端付近とを連結する方法は特に限定されない。例えば、４本の弦材の該一端付近と、４本の斜材の該一端付近とを、ボルト及びナット等の締結具によって直接連結してもよい。

【符号の説明】

【0043】

１０：モジュール支持装置
１６：太陽電池モジュール（平板状モジュール）
１７：フレーム保持部材
１８：基台
１９：支持横棒
２０：回転体
２２：水平回転駆動手段
２４：支持体
２５：回転軸
２６：上下回転駆動手段
４４：シリンダー部
１００、２１８、２２０、２２６：連結構造
１０２：フレーム
１０４：弦材
１０６：斜材
１１２：スペーサー
１１４：弦材側押圧板
１１５、１１７：突出部
１１６：斜材側押圧板
１１８：第一締結具
１２０：第二締結具
１３４、１３６，１４０、１４２、１４４：貫通孔
１４６、１４８：斜面
２００：モジュール支持構造
２０２、太陽電池装置
２０４、２０６：支持部
２０８：短斜材
２１０：負荷部
２１６：補強部材

【要約】

【課題】太陽電池パネルを複数枚平板状に配列した太陽電池モジュール等の平板状モジュールを支持したときに、平板状モジュールの重量の負荷に耐え得る頑強なモジュール支持構造及び太陽電池装置を提供する。
【解決手段】モジュール支持構造２００を、太陽電池モジュール１６を保持するフレーム（トラス構造体）１０２と、フレーム１０２を支持するフレーム保持部材１７とから構成し、太陽電池装置２０２を、太陽電池モジュール（平板状モジュール）１６と、太陽電池モジュール１６を支持するモジュール支持構造２００と、を含んで構成した。フレーム保持部材１７を、上下方向に回転するための回転軸２５を有し、上下回転駆動手段２６のピストン４６から上下方向の駆動力Ｐが負荷される負荷部２１０を有するように構成した。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】