特開 2024-113980 太陽光発電パネル設置架台

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024113980

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】太陽光発電パネル設置架台

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/10 20140101AFI20240816BHJP

   B65D 88/02 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H02S20/10 K

B65D88/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023019307

(22)【出願日】2023-02-10

(71)【出願人】

【識別番号】000104445

【氏名又は名称】Ｇテクノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103207

【弁理士】

【氏名又は名称】尾崎 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】魚谷 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】本多 由佳

【テーマコード（参考）】

3E170

【Ｆターム（参考）】

3E170AA02

3E170AB02

3E170NA10

3E170RA20

3E170VA20

(57)【要約】

【課題】容易に設営、撤去できて、耐久性に優れ、設営後の維持管理が簡単な太陽光発電パネル設置架台を提供する。
【解決手段】太陽光発電パネル設置架台１は、設置面１１０に設置するための設置部１０と、設置部１０の外縁端から上方に延びる環状外周部３０と、設置部１０に載置された状態で、環状外周部３０に嵌め込まれる貯留タンク２０と、環状外周部３０を介して設置部１０に支持される支持部４０とを備え、支持部４０は、太陽光発電パネル１００を直接に支持する受梁部４１と、受梁部４１と着脱可能に接続する支柱部４２とを有する。貯留タンク２０に貯留液を貯留することで、貯留液の重量効果によって、太陽光発電パネル設置架台１を重力式の基礎構造とすることができる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

設置面に設置するための設置部と、
前記設置部の外縁端から上方に延びる環状外周部と、
前記環状外周部に挿入された状態で嵌め込まれる貯留タンクと、
前記環状外周部を介して前記設置部に支持される支持部と、を備え、
前記支持部は、太陽光発電パネルを直接に支持する受梁部と、前記受梁部と着脱可能に接続する支柱部とを有することを特徴とする太陽光発電パネル設置架台。

【請求項2】

前記貯留タンクは、前記設置部に接触する底板と、前記環状外周部に接触する側板と、前記太陽光発電パネルに対向する天板と、を有し、前記天板に、貯留液を前記貯留タンクに流入させるための流入口が設けられ、前記側板の下端部に、前記貯留液を前記貯留タンクの外部に排出するための排出口が設けられることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル設置架台。

【請求項3】

前記側板、および前記天板は遮光処理が施されることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電パネル設置架台。

【請求項4】

前記環状外周部は、前記接地部の外縁端から上方に延びる縦部材と、前記縦部材を取り囲む状態で前記縦部材に接続する環状横部材とを有することを特徴とする請求項３に記載の太陽光発電パネル設置架台。

【請求項5】

前記支持部は、前記環状外周部の上端に接合するとともに前記支柱部に接合する環状接合部をさらに有し、前記環状接合部は、バッテリーとインバーターを収容するための収容筐体が装着されることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル設置架台。

【請求項6】

前記設置部には、フォークリフトのフォークが挿入可能な挿入孔が設けられることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル設置架台。

【請求項7】

前記環状外周部は、前記縦部材と前記環状横部材が縦横に組まれる格子形状を成しており、
前記縦部材には、前記環状横部材と交差する位置に凹部が設けられ、前記環状横部材は前記凹部に係合していることを特徴とする請求項４に記載の太陽光発電パネル設置架台。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光発電パネルを設置面に設置するための設置架台に関する。

【背景技術】

【0002】

災害の際、電力が供給されない状態、いわゆる停電が発生し、避難所などに避難した被災者の方々が、不自由な思いをする事態がしばしば見受けられた。このようなとき、手軽に発電することができる設備があると、被災者の方々の不便を解消できる一助となり得る。

【0003】

特許文献１で開示される太陽光発電パネル取付用架台は、簡易な設置作業で安定した架台構造が確保できることを目的に開発されたものであって、太陽光発電パネルが取り付けられる上面と、第一の開口（注入口）および第一の開口より低い位置に開口する第二の開口（排出口）が設けられる側面とを有する、プラスチック等の軽量材料によって一体成形されたタンク架台である。

【0004】

特許文献２で開示されている太陽光発電設備は、主に田畑間移動用に開発されたものであり、太陽電池パネルと、太陽電池パネルを保持する枠体と、枠体の長手方向線対称に左右一致に配置される一対の基礎と、枠体の長手方向線対称に左右一対で、枠体に接する折り畳み位置と、枠体に直交する起立位置とを取りうるように固定される一対の折り畳みフレームとを備える田畑間移設用太陽光発電設備であって、一対の折り畳みフレームのそれぞれは、枠体に設けられるヒンジにより枠体に対して軸支される底辺と、底辺に対して所定の傾斜角だけ傾斜して設けられる長辺と、長辺に対して直交し、底辺に接続される短辺とを有し、かつ一対の折り畳みフレームのそれぞれは、折り畳み位置において枠体の厚さ方向に関し枠体内に収まり、一対の基礎は、地面に載置される底面と、底面と平行な上面を有する把手と、把手の下方にベルトを挿通可能な隙間を有する偶数個のタンクを、一対の折り畳みフレームが起立位置にあるとき長辺の位置を対称軸として近接して配置し、偶数個のタンクを横ベルトで締結し、偶数個のタンクのそれぞれに水を満たして構成され、田畑間移設用太陽光発電設備は、更に、偶数個のタンクの各上面上に載置され、かつ偶数個のタンクの少なくとも一部の把手に係合するかぎ脚部を有し、長手方向中央部に対称軸に符合して長辺に接し、太陽電池パネル及び枠体に作用する荷重を基礎に伝達する溝部を有する一対の基礎プレートと、一対の基礎と一対の折り畳みフレームとを取り外し可能に締結する連結ベルトとを有している。

【0005】

上述した太陽光発電設備は、田畑間移動用に開発されたものであるが、各パーツを足場の悪い農地から別の農地へ移設することができ、設置後において、建築基準法が定める基準以上の構造耐力性能が得られ、営農期には撤去することができるものであることから、避難所などで電力を供給できる設備としての利用も可能であると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４－６５６６号公報

【特許文献2】特開２０１５－１４４５５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１で開示される太陽光発電パネル取付用架台は、プラスチック等の軽量材料によって一体成形されたタンク架台であることから、耐久性を確保することが困難である。例えば、タンク架台の側面や底面は防護されておらず、直接に外力を受ける構造となっている。そのため、輸送や設営をするとき、不意に何かに衝突することでタンクに亀裂や欠けの損傷を生じる可能性がある。

【0008】

特許文献２で開示される太陽光発電設備は、重量が比較的軽いパーツが数多く用いられている。例えば、基礎は一対の基礎ユニットを有している。基礎ユニットは、市販のポリタンクを横に二つ並べ縦ベルトで連結し、さらに縦ベルトで連結された二つのタンクを縦に二つ並べ、都合四つのタンクを横ベルトで連結し四つのタンクで構成されている。各パーツのそれぞれの重量は比較的軽いが、パーツの数が多いことからこれらを組立てて基礎とするために、複数の工程を経る必要があり設置に手間取る。また、ポリタンクに水を長期間貯留すると、藻類の繁殖等により異臭を放つ可能性も考えられる。この場合ポリタンク内の水を排出する必要があるが、水を排出するためには、基礎を解体する必要がある。

【0009】

本発明は、これらの問題点に着目してなされたものであり、容易に設営、撤去できて、耐久性に優れ、設営後の維持管理が簡単な太陽光発電パネル設置架台を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するための発明は、太陽光発電パネル設置架台であって、設置面に設置するための設置部と、設置部の外縁端から上方に延びる環状外周部と、環状外周部に挿入された状態で嵌め込まれる貯留タンクと、環状外周部を介して設置部に支持される支持部とを備え、支持部は、太陽光発電パネルを直接に支持する受梁部と、受梁部と着脱可能に接続する支柱部とを有することを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、貯留タンクは、環状外周部に挿入された状態で嵌め込まれているので、少なくとも設置部、環状外周部、および貯留タンクについては、構造的な一体化を図ることができる。これにより、構造的に一体化された貯留タンク等を設置面に設置した後に、太陽光発電パネルを支柱に接続することのみで、太陽光発電パネルの据付は容易に完了する。また、貯留タンクは、太陽光発電パネルに負荷される風等の外力を直接に負担しなくてもよい構造とすることができ、耐荷重性能の向上を図り得る。

【0012】

好ましくは、貯留タンクは、設置部に接触する底板と、環状外周部に接触する側板と、太陽光発電パネルに対向する天板とを有し、天板に、貯留液を貯留タンクに流入させるための流入口が設けられ、側板の下端部に、貯留液を貯留タンクの外部に排出するための排出口が設けられることを特徴とする。

【0013】

この構成によれば、天板に、貯留液を貯留タンクに流入させるための流入口が設けられ、側板の下端部に、貯留液を貯留タンクの外部に排出するための排出口が設けられるので、太陽光発電パネルを取り付けた状態で、貯留タンクに貯留液を流入させるとともに、排出させることができる。これにより、貯留液の入れ替えが容易となる。

【0014】

好ましくは、側板、および天板は遮光処理が施されることを特徴とする。

【0015】

この構成によれば、側板、および天板に遮光処理が施されるので、貯留液に存する藻類の光合成を抑制することができる。これにより、貯留液の入れ替え頻度を低減できる。

【0016】

好ましくは、環状外周部は、接地部の外縁端から上方に延びる縦部材と、縦部材を取り囲む状態で縦部材に接続する環状横部材とを有することを特徴とする。

【0017】

この構成によれば、環状外周部は、接地部の外縁端から上方に延びる縦部材と、縦部材を取り囲む状態で縦部材に接続する環状横部材とを有するので、一般に用いられると考えられる筒状の構造に比べて、軽量化を図ることができる。

【0018】

好ましくは、支持部は、環状外周部の上端に接合するとともに支柱部に接合する環状接合部をさらに有し、環状接合部は、バッテリーとインバーターを収容するための収容筐体が装着されることを特徴とする。

【0019】

この構成によれば、支持部は、環状外周部の上端に接合するとともに支柱部に接合する環状接合部を有しており、また、環状接合部は、バッテリーとインバーターを収容するための収容筐体が装着されるので、太陽光発電パネルを太陽光発電設置架台に設置することで電力の供給を即座に実行することができる。

【0020】

好ましくは、設置部には、フォークリフトのフォークが挿入可能な挿入孔が設けられることを特徴とする。

【0021】

この構成によれば、設置部には、フォークリフトのフォークが挿入可能な挿入孔が設けられるので、フォークリフトを利用して太陽光発電パネルを設置現場に据付けることができる。

【0022】

好ましくは、環状外周部は、縦部材と環状横部材が縦横に組まれる格子形状を成しており、縦部材には、環状横部材と交差する位置に凹部が設けられ、環状横部材は凹部に係合していることを特徴とする。

【0023】

この構成によれば、凹部は、環状横部材との接続位置を位置決め状態に決めるとともに、環状横部材との係合により、縦部材に対する環状横部材の接続状態をより強固に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本実施形態における太陽光発電パネル設置架台の側面図である。

【図2】同、正面図である。

【図3】貯留タンク、および環状外周部の部分断面図である。

【図4】天板の平面図である。ただし、支柱部は省略している。

【図5】（ａ）、（ｂ）は太陽光発電パネル設置架台の設置現場搬入時の荷姿図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図１～４を参照して本発明の太陽光発電パネル設置架台１（以後、設置架台１と記す。）の実施形態を詳述する。

【0026】

図１、２に示す通り、太陽光発電パネル１００（以後、発電パネル１００と記す。）は、設置架台１を介して設置面１１０に設置されている。設置面１１０は、平坦な地面であることが好ましいい。例えば、災害時の避難場所となっている学校のグランドなどであることが好ましい。

【0027】

貯留タンク２０には貯留水が貯留されている。貯留水の重量効果によって、設置架台１を重力式の基礎構造とすることが可能となる。本実施形態では、貯留タンク２０は平面視で発電パネル１００の内部領域に設けられているが、これに限られるものではない。貯留タンク２０は、風力などの外力を受けたときに転倒しない形状、重量であればよい。

【0028】

設置架台１は、設置部１０、貯留タンク２０、環状外周部３０、および支持部４０を有している。設置部１０は、平面視が略矩形の平板構造であり、底面１１１が設置面１１０に接触するとともに、上面１１２が貯留タンク２０に接触している。また、設置部１０には、その側面１１３にフォークリフトのフォーク（いずれも図示せず）を挿入可能な挿入孔１１３ａが設けられている。すなわち、そのフォークは、挿入孔１１３ａに差し込み可能で、かつ挿入孔１１３ａから抜き出し可能であり、挿入孔１１３ａに対して挿抜自在な構造となっている。これにより、設置架台１のトラックへの積み込み、荷卸しのときに、フォークリフトを利用することで、設営現場へ容易に移送することができる。

【0029】

環状外周部３０は、縦部材３１と環状横部材３２が縦横に組まれる、いわゆる格子形状を成しており、貯留タンク２０を挿入した状態で嵌め込んでおり、設置部１０の外縁端から上方ＤＵ（設置面１１０から遠ざかる方向）に向かって延びている。縦部材３１は、亜鉛メッキ処理などの表面保護処理が施された金属製の棒状の部材であり、設置部１０の外縁端に所定の間隔で配置されて、上方ＤＵに向かって延びている。環状横部材３２は、亜鉛メッキ処理などの表面保護処理が施された金属製の棒状の部材であり、縦部材３１を取り囲んで環状に設けられている。縦部材３１は環状横部材３２と交差する位置（例えば直交する位置）で凹部３１ａが設けられている（図３参照）。凹部３１ａは、環状横部材３２との接続位置を位置決め状態に決めるとともに、環状横部材３２との係合により、縦部材３１に対する環状横部材３２の接続状態をより強固に保つためのものである。また、縦部材３１の上端部は、後述する環状接合部４３と接合して、構造的に一体化している。

【0030】

貯留タンク２０は、底板２１、側板２２、および天板２３を有する略直方体の容器であり、内部に貯留水が貯留されている。側板２２、および天板２３は遮光処理が施されている（図４参照）。具体的には、側板２２、および天板２３の外面に遮光シート２６が張り付けられている。外部から貯留タンク２０の内部に向かって照射される太陽光は遮光シート２６によって遮光されるので、貯留水に存する藻類の光合成を抑制できる。貯留水は、設営現場で手軽に調達できて、排出しても周辺環境を汚染する可能性が低い液体、例えば井戸水、河川水、水道水、雨水などであることが好ましい。

【0031】

側板２２が縦部材３１と接触することで貯留タンク２０は環状外周部３０に嵌め込まれた状態となる。また、底板２１は、設置部１０の上面１１２と接触している。これにより、貯留タンク２０は、設置部１０、および環状外周部３０に防護された状態となる。風力等の外力は、主に環状外周部３０を経由して設置部１０で負担する。

【0032】

天板２３の中央部に、貯留水を貯留タンク２０に流入させるための流入口２４が設けられている。流入口２４はキャップで封止できるようになっている（図４参照）。また、側板２２の下端部に、貯留水を排出するための排出口２５が設けられている。排出口２５はコックによって開閉できる構造となっている。

【0033】

環状外周部３０の上端は、環状接合部４３と接合している。環状接合部４３は、環状外周部３０の上端の形状に沿って接合している環状形状の部材である。環状接合部４３が環状外周部３０の上端の形状に沿って接合することで、環状外周部３０は、環状接合部４３によって補剛されて強度を増し、変形し難いものとなる。環状接合部４３の各辺の中央部に1個ずつの吊り金具（図示略）があり、合計で４個の吊り金具が取付けられている。

【0034】

環状接合部４３の四隅から、支柱部４２が突設している。支柱部４２は、一対の短支柱４２ａ、４２ａと、短支柱４２ａよりも長尺な一対の長支柱４２ｂ、４２ｂで構成されている。短支柱４２ａ、および長支柱４２ｂの各先端部に、受梁部４１とボルト接合するための孔４５が設けられている。

【0035】

受梁部４１は、列状に並ぶ短支柱４２ａと長支柱４２ｂに着脱可能に接合するとともに、受梁部４１の上方に設けた発電パネル１００と着脱可能に接合している。これにより、発電パネル１００を短支柱４２ａと長支柱４２ｂの各高さ寸法に応じた所定の傾斜角度で設置できる。この場合、短支柱４２ａおよび長支柱４２ｂに取付け孔４５を上下に所定間隔で設け、取付け孔４５の箇所を変更してボルト接合し直すことで、発電パネル１００は傾斜角度調節可能な取付け構造となる。また、受梁部４１には、支柱部４２と接合するための複数の孔４１ａが長手方向に沿って所定の間隔で設けられている。支柱部４２と接合する孔４１ａの位置を変更してボルト接合し直すことで発電パネル１００の設置高さを大小に調節することができる。なお、複数の孔４１ａは雌ねじ孔であってもよい。

【0036】

発電パネル１００は、縦横に配置した４つの発電パネル部材１０１を接合梁１０２で接合して一体化した構造である。接合梁１０２は、中間部で回動できる構造となっている。この回動により、４つの発電パネル部材１０１を２パネルずつ背合わせの状態で折り畳むことができる。

【0037】

収容筐体５０は、発電パネル１００で発電された電力を蓄電するためのバッテリーや、バッテリーに蓄電された電力を交流電気に変換するインバーターなどが収容されており、環状接合部４３に架け渡された状態で支持されている。

【0038】

図５に示す通り、設置架台１は、分割してユニック車１３０で輸送する。本実施形態では、発電パネル１００、受梁部４１、および受梁部４１を除く基礎ユニット１２０に分割しているが、これに限定されるわけではない。基礎ユニット１２０は、設置部１０、環状外周部３０、貯留タンク２０、環状接合部４３、支柱部４２、および収容筐体５０で構成される一体構造のユニットである。

【0039】

発電パネル１００は、接合梁１０２を回動して背合わせの状態でユニック車１３０に積み込む。輸送の効率化を図るために、基礎ユニット１２０を構成する貯留タンク２０は、貯留水を貯留しない状態としておく。本実施形態では、輸送にユニック車１３０を用いたが、輸送用のトラックなどの運搬車両であってもよい。この場合、発電パネル１００、および受梁部４１は人力で積降を行い、基礎ユニット１２０の積降はフォークリフトを用いることで対処する。

【0040】

設置場所に搬入した後、ユニック車１３０に装着されるクレーン１３０Ａを利用して、基礎ユニット１２０を設営予定場所に荷降して、設置面１１０に設置する。

【0041】

基礎ユニット１２０を設営予定場所に設置した後、受梁部４１を取り付ける。接合梁１０２を回動して発電パネル部材１０１同士を背合わせの状態から開いて同一平面上に位置させた状態で、受梁部４１に取り付ける。流入口２４を利用して貯留タンク２０に貯留水を貯留することで、設営は完了する。貯留水は近隣に河川がある場合は河川水を、井戸がある場合は井戸水を利用すればよい。設営予定場所で、河川水や井戸水の調達が困難な場合は、貯留タンク２０にあらかじめ貯留水を貯留した状態で移送してもよい。

【0042】

設置架台１の撤収は、貯留タンク２０内の貯留水を排出した後、設営と逆の手順で行えばよい。貯留タンク２０から貯留水の排出は、排出口２５にホースを接続して、このホースから近隣の排水溝に排出することが好ましい。

【0043】

本実施形態は例示であり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で改変できることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本発明に係る設置架台は、一時的に電力源が求められる場所、例えば、災害のときの避難地、工事現場、スポットクーラーを使用する工場など、広範囲の使用態様が可能となるので、産業上の利用可能性は大である。

【符号の説明】

【0045】

１ ：設置架台
１０ ：設置部
１１ ：挿入孔
２０ ：貯留タンク
２１ ：底板
２２ ：側板
２３ ：天板
２４ ：流入口
２５ ：排出口
２６ ：遮光処理（遮光シート）
３０ ：環状外周部
３１ ：縦部材
３２ ：環状横部材
４０ ：支持部
４１ ：受梁部
４２ ：支柱部
４３ ：環状接合部
５０ ：収容筐体
１００ ：発電パネル
１１０ ：設置面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】