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技術 太陽光発電モジュールの支持架台

出願人 広東保威新能源有限公司
発明者 陳剛呉克耀
出願日 2016年10月11日 (3年1ヶ月経過) 出願番号 2016-200316
公開日 2018年4月19日 (1年6ヶ月経過) 公開番号 2018-064330
状態 未査定
技術分野
  • -
主要キーワード チャネル部内 固定用ビス孔 斜め支柱 長手方向任意 ビス用孔 枢支ボルト 錆止めの 縦梁部材
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図面 (10)

課題

耐食性が高く、架台重量が小さく、設置コスト及び施工難度を小さくし、同時に、生産工程の加工精度を向上させると共に、亜鉛めっき等による環境汚染を防止した、太陽光発電モジュール支持架台を提供する。

解決手段

鉄製のスクリュー杭基礎20と、支柱30と、支柱30により支持される複数の縦梁部材と、縦梁部材上に支持される複数の横梁部材と、スクリュー杭基礎20の上端部に設けられ、支柱30を任意の高さに固定する支柱固定部25と、を有してなる太陽光発電モジュールの支持架台であって、支柱30は、アルミニウム合金円管から構成され、支柱固定部25は、スクリュー杭基礎20の上部周壁に、これを水平に貫通して形成された突通しビス用孔25C、及び、突通しビス用孔25Cに挿通されるとともに、支柱30を突通して、これを、スクリュー杭基礎20に一体的に固定する突通しビス25Dを含んで構成されている。

概要

背景

例えば、特許文献1に示されるような太陽光発電モジュールを支持する支持架台がある。

この支持架台は、地面に互いに間隔を空けて立設される複数のスクリュー杭基礎と、このスクリュー杭基礎の上端から挿入固定される複数の支柱と、これら複数の支柱により支持され、側面視で斜めに、且つ、平面視で縦方向に相互に間隔を空けて平行に配置される複数の縦梁部材と、これらの縦梁部材上に支持され、平面視で横方向に相互に間隔を空けて平行に配置される複数の横梁部材と、スクリュー杭基礎の上部に設けられ、支柱を固定する支柱固定ボルトと、を有し、支柱固定ボルトによって固定された支柱を、スクリュー杭基礎の上部に予め形成された固定用ビス孔から固定ビスによって固定する構成となっている。

又、縦梁部材と支柱とは、斜め支柱により連結され、斜め支柱は、斜め支柱連結金具によって、支柱に対して上下方向及び揺動方向の位置調整可能に取付けられている。

上記特許文献1に開示された太陽光発電モジュールの支持架台は、支柱、斜め支柱、斜め支柱連結金具が、いずれも鋼材からなり、それぞれ錆止めの亜鉛めっきが施されている。

この鋼材としては、炭素鋼が一般的に使用されているが、太陽光発電モジュールの支持架台が設けられる屋外環境では、防腐機能が弱く、太陽光発電システムの長期安定運転保証は難しく、架台が重くなり、又、設置コストが大きく、施工難度が高くなってしまうという問題点がある。

更に、炭素鋼の架台は、生産過程加工精度を確保するのが困難であり、錆止めの亜鉛めっき工程は、環境に対して少なからず汚染をもたらすという問題点もある。

概要

耐食性が高く、架台重量が小さく、設置コスト及び施工難度を小さくし、同時に、生産工程の加工精度を向上させると共に、亜鉛めっき等による環境汚染を防止した、太陽光発電モジュールの支持架台を提供する。鉄製のスクリュー杭基礎20と、支柱30と、支柱30により支持される複数の縦梁部材と、縦梁部材上に支持される複数の横梁部材と、スクリュー杭基礎20の上端部に設けられ、支柱30を任意の高さに固定する支柱固定部25と、を有してなる太陽光発電モジュールの支持架台であって、支柱30は、アルミニウム合金円管から構成され、支柱固定部25は、スクリュー杭基礎20の上部周壁に、これを水平に貫通して形成された突通しビス用孔25C、及び、突通しビス用孔25Cに挿通されるとともに、支柱30を突通して、これを、スクリュー杭基礎20に一体的に固定する突通しビス25Dを含んで構成されている。

目的

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、耐食性が高く、架台重量が小さく、設置コスト及び施工難度を小さくし、同時に、生産工程の加工精度を向上させると共に、亜鉛めっき等による環境汚染を防止した、太陽光発電モジュールの支持架台を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

地面の前後左右に間隔を空けて立設される複数の鉄製のスクリュー杭基礎と、前記各スクリュー杭基礎の上端から鉛直に挿入固定される支柱と、前記支柱により支持され、側面視で斜めに、且つ、平面視で縦方向に、相互に間隔を空けて平行に配置される複数の縦梁部材と、前記縦梁部材上に支持され、平面視で横方向に、相互に間隔を空けて平行に配置される複数の横梁部材と、前記スクリュー杭基礎の上端部に設けられ、上方から挿入された前記支柱を任意の高さに固定する支柱固定部と、を有してなる太陽光発電モジュール支持架台であって、前記支柱は、アルミニウム合金円管から構成され、前記支柱固定部は、前記スクリュー杭基礎の上部周壁に、これを水平に貫通して形成されたビス用孔、前記ビス用孔に挿通されるビスと、前記ビス用孔に整列して前記支柱に設けられ、前記ビス用孔に挿通された前記ビスの先端が螺合される支柱ビス孔と、を含んでなり、前記ビスの先端を前記支柱を通して、該支柱を前記スクリュー杭基礎に一体的に固定していることを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

請求項2

請求項1において、前記ビスは、前記支柱を突通し可能な突通しビスであり、前記支柱ビス孔は前記突通しビスにより形成されていることを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

請求項3

請求項1又は2において、前記支柱に、上下方向の位置調整自在であって、任意高さ位置に固定されたアルミニウム合金製の斜め支柱連結金具と、下端が、前記斜め支柱連結金具に、鉛直面内で取付角度調整自在に支持され、上端が、前記縦梁部材の下面に、取付角度調整自在に支持され、前記斜め支柱連結金具と前記縦梁部材との間に、傾斜して配置されたアルミニウム合金製の斜め支柱と、を有することを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

請求項4

請求項1乃至3のいずれかにおいて、上端が、前記横梁部材に載置された前記太陽光発電モジュールの上側角部に係止され、下端が、前記横梁部材に係止されて、前記太陽光発電モジュールを、前記横梁部材と共に、前記縦梁部材の上側に固定するモジュール押え金具を有してなり、前記横梁部材は、断面において、台形の閉じ断面部、及び、該閉じ断面部の上側に、上方に開口し、該横梁部材の長手方向に連続するチャネル部を有し、前記チャネル部は、前記太陽光発電モジュールの裏側角部を載置するモジュール支持台部、及び、このモジュール支持台部から上方に突出して形成され、前記裏側角部の面方向の移動を阻止して、平面視で縦方向に隣接する太陽光発電モジュール間に隙間を形成する凸角スペーサ部を有することを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

請求項5

請求項4において、前記モジュール押え金具は、平面視で縦方向に隣接する前記太陽光発電モジュールの上側角部に係合するモジュール押えレール部と、前記モジュール押えレール部を、前記太陽光発電モジュールの厚さ方向に貫通し、前記平面視で縦方向に隣接する太陽光発電モジュール間を通って配置され、先端が、前記チャネル部内に突出可能なおねじ軸とされたモジュール固定ボルトと、前記モジュール固定ボルトと螺合可能、且つ、螺合状態で、前記チャネル部内に配置可能なモジュール固定ナットと、を有してなり、前記チャネル部は、その断面における幅方向両側に、チャネル中央側に突出して設けられ、該チャネル部内の前記モジュール固定ナットが下側から係止する引掛凹部を有してなることを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

請求項6

請求項5において、前記モジュール固定ナットは、前記チャネル部幅方向の両端に、上向きの掛止め突起を有し、この掛止め突起において、前記チャネル部の前記引掛凹部に掛止め可能とされたことを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

請求項7

請求項5又は6において、前記モジュール押え金具は、前記モジュール押えレール部を貫通した前記モジュール固定ボルトの先端に、前記モジュール固定ナットを螺合させて、前記モジュール押えレール部、前記モジュール固定ボルト及び前記モジュール固定ナットを一体とした状態で、前記モジュール固定ナットを前記チャネル部内に、上方の開口から斜めに挿入可能な構成とされたことを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

技術分野

0001

本発明は、太陽光発電モジュール支持架台の構造に関する。

背景技術

0002

例えば、特許文献1に示されるような太陽光発電モジュールを支持する支持架台がある。

0003

この支持架台は、地面に互いに間隔を空けて立設される複数のスクリュー杭基礎と、このスクリュー杭基礎の上端から挿入固定される複数の支柱と、これら複数の支柱により支持され、側面視で斜めに、且つ、平面視で縦方向に相互に間隔を空けて平行に配置される複数の縦梁部材と、これらの縦梁部材上に支持され、平面視で横方向に相互に間隔を空けて平行に配置される複数の横梁部材と、スクリュー杭基礎の上部に設けられ、支柱を固定する支柱固定ボルトと、を有し、支柱固定ボルトによって固定された支柱を、スクリュー杭基礎の上部に予め形成された固定用ビス孔から固定ビスによって固定する構成となっている。

0004

又、縦梁部材と支柱とは、斜め支柱により連結され、斜め支柱は、斜め支柱連結金具によって、支柱に対して上下方向及び揺動方向の位置調整可能に取付けられている。

0005

上記特許文献1に開示された太陽光発電モジュールの支持架台は、支柱、斜め支柱、斜め支柱連結金具が、いずれも鋼材からなり、それぞれ錆止めの亜鉛めっきが施されている。

0006

この鋼材としては、炭素鋼が一般的に使用されているが、太陽光発電モジュールの支持架台が設けられる屋外環境では、防腐機能が弱く、太陽光発電システムの長期安定運転保証は難しく、架台が重くなり、又、設置コストが大きく、施工難度が高くなってしまうという問題点がある。

0007

更に、炭素鋼の架台は、生産過程加工精度を確保するのが困難であり、錆止めの亜鉛めっき工程は、環境に対して少なからず汚染をもたらすという問題点もある。

先行技術

0008

特開2015−208050号公報

発明が解決しようとする課題

0009

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、耐食性が高く、架台重量が小さく、設置コスト及び施工難度を小さくし、同時に、生産工程の加工精度を向上させると共に、亜鉛めっき等による環境汚染を防止した、太陽光発電モジュールの支持架台を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明は、以下の実施例により上記課題を解決することができる。

0011

地面の前後左右に間隔を空けて立設される複数の鉄製のスクリュー杭基礎と、前記各スクリュー杭基礎の上端から鉛直に挿入固定される複数の支柱と、前記複数の支柱により支持され、側面視で斜めに、且つ、平面視で縦方向に、相互に間隔を空けて平行に配置される複数の縦梁部材と、前記縦梁部材上に支持され、平面視で横方向に、相互に間隔を空けて平行に配置される複数の横梁部材と、前記スクリュー杭基礎の上端部に設けられ、上方から挿入された前記支柱を任意の高さに固定する支柱固定部と、を有してなる太陽光発電モジュールの支持架台であって、前記支柱は、アルミニウム合金円管から構成され、前記支柱固定部は、前記スクリュー杭基礎の上部周壁に、これを水平に貫通して形成されたビス用孔、前記ビス用孔に挿通されるビスと、前記ビス用孔に整列して前記支柱に設けられ、前記ビス用孔に挿通された前記ビスの先端が螺合される支柱ビス孔と、を含んでなり、前記ビスの先端を前記支柱を通して、該支柱を前記スクリュー杭基礎に一体的に固定していることを特徴とする太陽光発電モジュールの支持架台。

発明の効果

0012

本発明によれば、スクリュー杭基礎を除き、太陽光発電モジュールの支持架台はアルミニウム合金から構成されているので、耐食機能が高く、重量、設置コスト及び施工難度を小さくすることができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の実施例に係る太陽光発電モジュールの支持架台及びこれにより支持される太陽光発電モジュールを示す斜視図
図1の右側から見た拡大側面図
スクリュー杭基礎と支柱とを分離した状態で示す分解斜視図
支柱、斜め支柱及びこれらを連結するための斜め支柱連結金具を示す斜視図
図2のV部を拡大して示す一部断面とした斜視図
横梁部材を拡大して示す側面図
モジュール押え金具を拡大して示す分解斜視図
横梁部材のチャネル部にモジュール押え金具のモジュール固定ナット係合させる過程を示す側面図
図8Aの過程を経て、モジュール押え金具を横梁部材のチャネル部に係止させた状態を示す側面図

0014

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例について詳細に説明する。

0015

図1及び図2は、本発明の実施例に係る支持架台10上に、太陽光発電モジュール80を支持して、太陽光発電システムを構成した状態を示す。

0016

支持架台10は、地面の前後左右に間隔を空けて立設される複数の鉄製のスクリュー杭基礎20と、各スクリュー杭基礎20の上端から鉛直に挿入固定される円管状の支柱30と、複数の支柱30により、その上端に設けられた支柱ブラケット部42を介して支持され、側面視で斜めに、且つ、平面視で縦方向に、相互に間隔を空けて平行に配置される複数の縦梁部材40と、縦梁部材40上に支持され、平面視で横方向に、相互に間隔を空けて平行に配置される複数の横梁部材50と、スクリュー杭基礎20の上端部に設けられ、上方から挿入された支柱30を任意の高さに固定する支柱固定部25と、支柱30に、上下方向の位置調整自在であって、任意高さ位置に固定されたアルミニウム合金製の斜め支柱連結金具70と、上端が縦梁部材40の下面に、取付角度を調整自在に支持され、斜め支柱連結金具70と縦梁部材40との間に、傾斜して配置されたアルミニウム合金製の斜め支柱60と、を備えて構成されている。上記アルミニウム合金は、例えば6005−75である。

0017

支柱固定部25は、図3に示されるように、スクリュー杭基礎20における上部周壁に設けられたナットからなるねじ孔部25Bと、このねじ孔部25Bに螺合されて、スクリュー杭基礎20の内側で、挿入された支柱30の外周面押圧して固定する3本の支柱固定ボルト25Aと、を備えている。

0018

ねじ孔部25Bは、スクリュー杭基礎20の上部周壁に120度の等角度間隔の位置に溶着されたナットから構成されている。

0019

又、支柱固定部25は、ねじ孔部25Bよりも下側位置に、スクリュー杭基礎20の周壁を貫通して形成された突通しビス用孔25Cと、この突通しビス用孔25Cに挿通され、且つ、先端がスクリュー杭基礎20に挿入された支柱30の周壁に食い込んで突通す突通しビス25Dとを備えている。この突通しビス25Dは、アルミニウム合金より硬く、鉄よりも耐食性が高いステンレス製とするのがよい。突通しビス25Dはタッピングねじとしてもよい。なお、突通しビス用として予め支柱の周壁に支柱ビス孔を形成しておき、ここに突通しビス25Dが螺合されるようにしてもよい。ここで、支柱ビス孔は、突通しビス25Dにより支柱30の周壁に形成される場合、予め周壁に形成される場合の両方を含むものとする。

0020

斜め支柱連結金具70は、図4に示されるように、円管状の支柱30が挿通される円環部74と、この円環部74の直径と等しい間隔で平行に水平に突出した2枚の板状部材からなり、斜め支柱60の下側を支持するブラケット部76と、円環部74に螺合されて、且つ、その先端により円環部74内の位置で、支柱30を突通して、円環部74を支柱30に固定するための金具固定ボルト72と、ブラケット部76に形成されたピン孔78と、このピン孔78から挿入され、ブラケット部76を構成する2辺の板状部材の間に挿入された斜め支柱60の下端を、一定範囲で揺動自在に枢支する枢支ボルト79と、を備えて構成されている。斜め支柱60の下端には、枢支ボルト79を挿通するボルト孔61が設けられている。また、斜め支柱60の上端は、図2に示されるように、縦梁部材40の下側面に取付けられた斜め支柱ブラケット部44に揺動自在に支持されている。

0021

図5は、縦梁部材40上に固定された横梁部材50、この横梁部材50に、太陽光発電モジュール80を固定するためのモジュール押え金具90を示している。

0022

横梁部材50は、断面において、台形の閉じ断面部52、及び、この閉じ断面部52の上側に、上向きの開口55を有し、横梁部材50の長手方向に連続するチャネル部54を有している。断面において、チャネル部54は、閉じ断面部52から上方に連続する台形とされている。

0023

チャネル部54は、平面視で縦方向に隣接する太陽光発電モジュール80、80の裏側角部80Aを載置するモジュール支持台部56と、このモジュール支持台部56から上方に突出して形成され、裏側角部80Aの、面方向の移動を阻止して、平面視で縦方向に隣接する太陽光発電モジュール80、80間に隙間81を形成する凸角スペーサ部58を有している。

0024

モジュール押え金具90は、図6に拡大して示されるように、平面視で縦方向に隣接する太陽光発電モジュール80、80の上側角部80Bに係合する押えレール部92と、押えレール部92を、太陽光発電モジュール80の厚さ方向に貫通し、平面視で縦方向に隣接する太陽光発電モジュール80、80間を通って配置され、先端(下端)がチャネル部54内に突出可能なおねじ部94Aとされたモジュール固定ボルト94と、チャネル部54内で、おねじ部94Aに螺合可能なモジュール固定ナット96とを有している。図6の符号92Aは、押えレール部92に形成された、モジュール固定ボルト94挿通用のボルト孔、92Bは、太陽光発電モジュール80、80の対向面を規制するスペーサ部、92Cは、太陽光発電モジュール80、80の上側角部80Bを上方から押える押え部をそれぞれ示す。

0025

モジュール押え金具90は、押えレール部92を貫通したモジュール固定ボルト94の先端に、モジュール固定ナット96を螺合させて、押えレール部92、モジュール固定ボルト94及びモジュール固定ナット96を一体とした状態で、モジュール固定ナット96をチャネル部54内に、上方の開口55から斜めに挿入可能な構成とされている。

0026

チャネル部54は、その断面における幅方向両側に、チャネル中央側に突出して設けられ、チャネル部54内のモジュール固定ナット96が下側から係止する下向き溝状の引掛凹部54Aを有している。モジュール固定ナット96の、図6において幅方向両端には、引掛凹部54Aに下側から引掛かるようにした上向きの掛止突起96Aが設けられている。図7に、押えレール部92、モジュール固定ボルト94、モジュール固定ナット96の位置関係を示す。

0027

次に、上記実施例に係る支持架台10の組立工程について説明する。

0028

スクリュー杭基礎20は、地面の前後左右に予め定められた間隔を空けて立設する。

0029

各スクリュー杭基礎20の上端から、支柱30を鉛直に挿入して、図3に示されるように、所定の高さ位置で、支柱固定ボルト25Aをねじ孔部25Bに螺合させ、先端により、スクリュー杭基礎20の内側に挿入されている支柱30を外側から締め付け固定する。

0030

この状態で、支柱30の高さを正確に調整して、次は、突通しビス用孔25Cから突通しビス25Dを挿入し、これを支柱30の周壁に突通すことにより、該支柱30を、スクリュー杭基礎20に強固に固定する。支柱30の周壁には、予め下孔を形成したりする必要はない。

0031

支柱30は、アルミニウム合金製円管から構成されているので、突通しビス25Dにより、容易に突通して固定することができる。また、矩形管と比較して、円周方向の位置に制限がないので、スクリュー杭基礎20への挿入が簡単である。

0032

次に、図4に示されるように、支柱30に、予め上下方向移動自在に嵌装された斜め支柱連結金具70を、斜め支柱60の下端のボルト孔61が、ピン孔78と一致するように、斜め支柱連結金具70を上下方向に位置調整する。枢支ボルト79をピン孔78及び斜め支柱60のボルト孔61に挿通して、その位置で、斜め支柱連結金具70を、金具固定ボルト72で支柱30に固定する。

0033

金具固定ボルト72は、円環部74に予め形成された下孔75に先端を挿入して、そのまま螺進させて、該先端を、円環部74、更には、支柱30にまで突通して、斜め支柱連結金具70を支柱30に強固に固定する。

0034

これら斜め支柱連結金具70及び支柱30は、いずれもアルミニウム合金製であるので、金具固定ボルト72による突通しは容易に実行することができる。

0035

次に、図8A及び図8Bを参照して、モジュール押え金具90により、隣接する太陽光発電モジュール80、80を、両者間の隙間81を維持した状態で、横梁部材50に固定する過程について説明する。

0036

まず、図8Aに示されるように、押えレール部92、モジュール固定ボルト94及びモジュール固定ナット96を予め組立てて、一体とした状態で、モジュール固定ナット96の一方の掛止突起96Aをチャネル部54内に入れて、次に、他方の掛止突起96Aを、チャネル部54内に入れて、チャネル部54の左右の引掛凹部54Aに対して下方から係合して、図8Bに示される状態で保持する。

0037

ここで、掛止突起96Aはチャネル部54の長手方向任意の位置で、チャネル部54に対して横方向に入れることができるので、掛止突起96Aをチャネル部54の長手方向端面から挿入して、長手方向に移動させたりする必要がない。

0038

したがって、チャネル内に予めモジュール固定ナットを配置してからモジュール固定ボルトを螺合させる場合と比較して、短時間で確実に太陽光発電モジュール80を取付けることができる。また、凸角点スペーサ部58により、太陽光発電モジュール80、80間の隙間81を正確、且つ、確実に維持することができる。

0039

この状態で、モジュール支持台部56と、押えレール部92との間に、太陽光発電モジュール80の端部を挿入して、図5に示されるように、モジュール固定ボルト94によってモジュール押え金具90を締め付けて、太陽光発電モジュール80、80を、隙間81を維持した状態で横梁部材50に固定して、太陽光発電モジュール80の取付を完了する。

実施例

0040

ここで、太陽光発電モジュール80は、モジュール押え金具90を介して横梁部材50に固定されているが、この横梁部材50は、台形の閉じ断面部52及びその上に連続する台形のチャネル部54から構成されているので、長尺化させても、ねじれが生じ難く、太陽光発電モジュール80を安定して維持することができる。

0041

10…支持架台
20…スクリュー杭基礎
25…支柱固定部
25A…支柱固定ボルト
25B…ねじ孔部
25C…突通しビス用孔
25D…突通しビス
30…支柱
40…縦梁部材
42…支柱ブラケット部
44…斜め支柱ブラケット部
50…横梁部材
52…閉じ断面部
54…チャネル部
54A…引掛凹部
55…開口
56…モジュール支持台部
58…凸角点スペーサ部
60…斜め支柱
61…ボルト孔
70…斜め支柱連結金具
72…金具固定ボルト
74…円環部
75…下孔
76…ブラケット部
78…ピン孔
79…枢支ボルト
80…太陽光発電モジュール
80A…裏側角部
80B…上側角部
81…隙間
90…モジュール押え金具
92…押えレール部
92A…ボルト孔
92B…スペーサ部
92C…押え部
94…モジュール固定ボルト
94A…おねじ部
96…モジュール固定ナット
96A…掛止突起

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