JP7271012B2 - 太陽光発電パネル支持架台用のベース部材、太陽光発電パネル支持架台及び太陽光発電パネル支持架台用のベース部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光を光電変換する太陽光発電パネルを支持するための太陽光発電パネル支持架台に関し、特に、ビルの屋上等の陸屋根にアンカー等を使用することなく設置することが可能な太陽光発電パネル支持架台に関する。

従来、ビルの屋上等の陸屋根に太陽光発電パネルを設置する方法としては、陸屋根の表面にアンカーを打ち込み、このアンカーに支持架台を固定する方法が一般的であった。しかし、この方法では、アンカーの打ち込みにより陸屋根の防水層が損傷し、防水機能が失われてしまうことから、近年では、アンカーを使用せずに太陽光発電パネルの支持架台を陸屋根に載置するだけで太陽光発電パネルの設置が可能な支持架台が提案されている。

上述のような太陽光発電パネルの支持架台としては、陸屋根に載置したコンクリート製の土台に対して、太陽光発電パネルを支持するための支柱や支持金具を取り付けたものが多く提案されている。例えば、特許文献１には、陸屋根に設置する太陽光発電パネル架台であって、前部側及び後部側のコンクリート基礎の頂部に固着された取付金具を介して太陽光発電パネルを支持固定する架台が開示されている。

しかしながら、上述のような太陽光発電パネル支持架台は、コンクリート製の土台とは別に、支柱や支持金具を製造する必要があるため部品点数が多くなり、また、コンクリート製の土台を設置した後に、土台ごとに支柱や支持金具を取り付ける必要があるため設置工程が複雑になり、全体として製造及び設置コストの高騰を招いてしまう。

特開２０１５－０７８５７８号公報

本発明は上述のような事情に基づいてなされたものであり、簡易な構成により製造及び設置の手間及びコストを低減することができ、陸屋根の防水層を損傷することなく設置することが可能な太陽光発電パネル支持架台用のベース部材、太陽光発電パネル支持架台及び太陽光発電パネル支持架台用のベース部材の製造方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、第一に本発明は、太陽光発電パネル支持架台用のベース部材であって、金属製の中空棒状材と、前記中空棒状材の内部に充填される充填材とを備え、前記充填材がカウンタウエイトとしての機能を有するベース部材を提供する（発明１）。

かかる発明（発明１）によれば、金属製の中空棒状材の内部に充填される充填材がカウンタウエイトとして機能して、陸屋根に設置した際に、太陽光発電パネルが風圧荷重で浮き上がるのに耐え得る重量を得ることができるため、陸屋根へのアンカー打ち込みによる設置工事が不要となる。また、製造の際には中空棒状材に充填材を充填すればよく、製造が容易であるため、製造コストを抑えることができる。

上記発明（発明１）においては、前記充填材がモルタル、コンクリート又はセメントミルクであることが好ましい（発明２）。

かかる発明（発明２）によれば、充填材が充填時には流動性があり充填後に固化するため、金属製の中空棒状材の大きさや断面形状が複雑であっても、その内部に密実に充填材を充填することができ、中空棒状材と充填材とを確実に一体化することができる。

上記発明（発明１、２）において、前記中空棒状材は、断面形状が直角を有する略四角形であって、前記直角を構成する２辺のうちの１辺を第１辺、前記直角を構成する２辺のうちのもう１辺を第２辺、前記第２辺に隣り合う１辺を第３辺、前記第３辺に隣り合う１辺を第４辺としたとき、前記第１辺の長さが前記第２辺の長さよりも長いことが好ましい（発明３）。

かかる発明（発明３）においては、第１辺の長さが第２辺の長さよりも長いので、第２辺を構成する面を底面として設置したベース部材は、第１辺を構成する面を底面として設置したベース部材よりも平均高さが高くなる。よって、当該ベース部材によれば、太陽光発電パネルを所定の傾斜角度で設置するために、異なる高さを有する支柱等の部材を別途製造する必要がなく、一種のベース部材を底面を異ならせて使用すればよいので、製造の手間及びコストを大幅に抑えることができる。

上記発明（発明３）においては、前記第１辺に対する前記第３辺の角度と、前記第２辺に対する前記第４辺の角度が等しいことが好ましい（発明４）。

かかる発明（発明４）によれば、第３辺と第４辺の傾きが等しいので、第１辺を構成する面を底面として設置したベース部材と、第２辺を構成する面を底面として設置したベース部材を用いれば、太陽光発電パネルを所定の傾斜角度で安定して支持することができる。

上記発明（発明４）においては、前記第３辺を構成する面と前記第４辺を構成する面との角部に長手方向に延びる凹状レール部が形成されていることが好ましい（発明５）。

かかる発明（発明５）によれば、凹状レール部を有する第３辺を構成する面又は第４辺を構成する面が上面となるように複数のベース部材を設置した場合、上面となる第３辺を構成する面又は第４辺を構成する面にメンテナンス用の台車を走らせると便利であるが、このとき、凹状レール部があることにより、メンテナンス用の台車の車輪が脱輪するのを防ぐことができる。特に、複数のベース部材を連結した大規模な支持架台においては、凹状レール部があることにより、メンテナンスを効率的に行うことができる。

第二に本発明は、発明３から発明５のいずれか一つのベース部材が、前記第１辺を構成する面又は前記第２辺を構成する面を底面として、長手方向に連結された長手方向連結ユニットを備える太陽光発電パネル支持架台を提供する（発明６）。

かかる発明（発明６）によれば、長手方向連結ユニットを適宜設置することにより、複数のベース部材が長手方向に一体化される。これにより、個々のベース部材の動きが規制されて安定性が高まるとともに、長手方向に隣接するベース部材に段差が生じないため、複数の太陽光発電パネルを段差なく綺麗に支持することができる。また、第１辺を構成する面を底面として設置したベース部材を用いた長手方向連結ユニットと、第２辺を構成する面を底面として設置したベース部材を用いた長手方向連結ユニットを適宜設置すれば、複数の太陽光発電パネルを所定の傾斜角度で支持することができる。

第三に本発明は、発明３から発明５のいずれか一つのベース部材が、前記第１辺を構成する面又は前記第２辺を構成する面を底面として、短手方向に対向するように連結された短手方向連結ユニットを備える太陽光発電パネル支持架台を提供する（発明７）。

かかる発明（発明７）によれば、短手方向連結ユニットを適宜設置することにより、短手方向に対向して設置された二つのベース部材が一体化される。これにより、二つのベース部材が一体のカウンタウエイトとして機能して安定性が高まるとともに、短手方向に隣接するベース部材に段差が生じないため、複数の太陽光発電パネルを段差なく綺麗に支持することができる。また、第１辺を構成する面を底面として設置したベース部材を用いた短手方向連結ユニットと、第２辺を構成する面を底面として設置したベース部材を用いた短手方向連結ユニットを適宜設置すれば、複数の太陽光発電パネルを山型に支持することもできる。

第四に本発明は、発明３から発明５のいずれか一つのベース部材が、前記第１辺を構成する面又は前記第２辺を構成する面を底面として、長手方向に連結され、かつ、短手方向に対向するように連結された両方向連結ユニットを備える太陽光発電パネル支持架台を提供する（発明８）。

かかる発明（発明８）によれば、両方向連結ユニットを適宜設置することにより、複数のベース部材が長手方向と短手方向の両方向に一体化される。これにより、個々のベース部材の動きが規制されて安定性が高まるとともに、長手方向と短手方向の両方向に隣接するベース部材に段差が生じないため、複数の太陽光発電パネルを段差なく綺麗に支持することができる。また、第１辺を構成する面を底面として設置したベース部材を用いた両方向連結ユニットと、第２辺を構成する面を底面として設置したベース部材を用いた両方向連結ユニットを適宜設置すれば、複数の太陽光発電パネルを所定の傾斜角度で支持したり、山型に支持したりすることもできる。

第五に本発明は、発明１から発明５のいずれか一つのベース部材の製造方法であって、複数の前記中空棒状体を長手方向端部が揃うように組み合わせて起立させる工程と、前記起立させた複数の中空棒状体の内部に上方から前記充填材を充填する工程とを備える製造方法を提供する（発明９）。

かかる発明（発明９）によれば、複数のベース部材を一度にまとめて製造できるため、製造の手間及び製造コストを低減することができる。発明３－５のベース部材については中空棒状体の直角部分を利用することによって、発明４のベース部材についてはさらに中空棒状体の傾斜部分を利用することによって、ほぼ隙間なく組み合わせることができるので、製造の手間及び製造コストをさらに低減することができるとともに、充填材のロスも少なくすることができる。

本発明の太陽光発電パネル支持架台用のベース部材によれば、金属製の中空棒状材の内部に充填される充填材がカウンタウエイトとして機能して、陸屋根に設置した際に太陽光発電パネルが風圧荷重で浮き上がるのに耐え得る重量を得ることができるため、陸屋根へのアンカー打ち込みによる設置工事が不要となる。また、製造の際には中空棒状材に充填材を充填すればよく、製造が容易であるため、製造コストを抑えることができる。また、本発明の太陽光発電パネル支持架台によれば、複数の太陽光発電パネルを支持することができ、複数の太陽光発電パネルを傾斜をもたせて支持したり、山型に支持したりすることもできる。さらに、本発明の太陽光発電パネル支持架台用のベース部材の製造方法によれば、複数のベース部材を一度にまとめて製造できるため、製造の手間及び製造コストを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る太陽光発電パネル支持架台用のベース部材を示す模式図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）のベース部材の設置の仕方のバリエーションを示す側面図である。 図１のベース部材の連結状態を示す模式的側面図であって、（ａ）は短手方向の山型連結、（ｂ）は短手方向の谷型連結、（ｃ）は長手方向の連結を示している。 図１のベース部材を用いた太陽光発電パネル支持架台を示す模式図であって、（ａ）は全体の側面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は全体の斜視図である。 図３の太陽光発電パネル支持架台をメンテナンス用台車とともに示す模式図であって、（ａ）は部分側面図、（ｂ）は部分斜視図である。 図１のベース部材を製造する際の中空棒状材の組み合わせ方を示す模式図であって、（ａ）及び（ｂ）は組み合わせ方のバリエーションを示す側面図、（ｃ）は（ａ）の斜視図である。

以下、本発明の太陽光発電パネル支持架台用のベース部材、太陽光発電パネル支持架台及び太陽光発電パネル支持架台用のベース部材の製造方法の実施の形態について、適宜図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであって、何ら本発明を限定するものではない。

〔太陽光発電パネル支持架台用のベース部材〕
まず、本発明の太陽光発電パネル支持架台用のベース部材の実施の形態について、図１を参照しながら詳説する。図１は、本発明の一実施形態に係る太陽光発電パネル支持架台用のベース部材１０を示す模式図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）のベース部材の設置の仕方のバリエーションを示す側面図である。ベース部材１０は、後述する太陽光発電パネル支持架台に用いられる部材であって、金属製の中空棒状材１と、中空棒状材１の内部に充填される充填材２とを備える。充填材２は、太陽光発電パネルＰに作用する風圧荷重のカウンタウエイトとしての機能を有する。

〈中空棒状材〉
中空棒状材１は、断面形状が直角αを有する略四角形の長尺部材である。中空棒状材１は、直接その表面に太陽光発電パネルＰが取り付けられるため、太陽光発電パネルＰの大きさに対応した長さを有することが好ましく、本実施形態においては約１ｍの長さを有する。中空棒状材１は、直角αを構成する２辺のうちの１辺を第１辺１１、直角を構成する２辺のうちのもう１辺を第２辺１２、第２辺に隣り合う１辺を第３辺１３、３辺に隣り合う１辺を第４辺１４としたとき、第１辺１１の長さが第２辺１２の長さよりも長い。本実施形態において中空棒状材１は、第１辺１の長さが約１４０ｍｍ、第２辺１２の長さが約６０ｍｍであり、第１辺１１の長さが第２辺１２の長さの約２倍の長さである。

本実施形態において、中空棒状材１は、アルミニウム又はアルミニウム系合金材料の押出し加工により形成されている。押出し加工を採用していることにより、断面の形状及び寸法が均一になるため、適切な長さで切断して使用することにより、形状及び寸法について正確な中空棒状材１を低コストで容易に製造することができる。また、中空棒状材１には、押出し加工によって、後述する連結等に必要な連結用凹溝１１２、１２２、１３２、連結・支持用凹溝１３３、１４２及び凹状レール部１５が形成されるので、連結等のための支柱や金具を別途製造して組み立てたり取り付けたりする必要がなく、製造の手間及びコストを大幅に低減することができる。

以下では、第１辺１１を構成する面を第１面１１１、第２辺１２を構成する面を第２面１２１、第３辺１３を構成する面を第３面１３１、第４辺１４を構成する面を第４面１４１と呼ぶ。ベース部材１０を陸屋根に設置する際には、第１面１１１又は第２面１２１を底面として使用することができる。図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第２面１２１を底面として設置したベース部材１０は、第１面１１１を底面として設置したベース部材１０よりも平均高さが高くなる。よって、一種のベース部材１を底面を異ならせて使用するだけで、太陽光発電パネルＰを所定の傾斜角度で設置することができる。

また、中空棒状材１は、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１辺１１に対する第３辺１３の角度βと、第２辺１２に対する第４辺１４の角度が等しい。第３辺１３と第４辺１４の傾きが等しいので、第１面１１１を底面として設置したベース部材１０と、第２面１２１を底面として設置したベース部材１０を用いれば、太陽光発電パネルＰを所定の傾斜角度で安定して支持することができる。なお、角度βは、２－２０°の範囲で必要に応じて適宜設定することが好ましく、ある程度角度がないと設置された太陽光発電パネルＰ上にゴミがたまってしまうこと、逆に角度が増すと設置された太陽光発電パネルＰの裏側に風が入りやすくなってしまうことから、５－１０°の範囲に設定されることがより好ましい。本実施形態においては、角度βは５°である。

中空棒状材１の第１面１１１には、長手方向に延びる連結用凹溝１１２が形成されている。連結用凹溝１１２は、２つのベース部材１０を短手方向に連結するために用いられるものである。図２（ａ）に示すように、２つのベース部材１０を、第２面１２１を底面として、第１辺１１を対称軸として線対称に配置した後、相対する２つの連結用凹溝１１２に対して、別途製造される山型用の短手方向連結継手を長手方向にスライドさせて挿入すれば、２つのベース部材１０を短手方向に山型に連結することが可能となる。

本実施形態において、連結用凹溝１１２は、第１面１１１のうち第２面１２１寄りの位置（図１（ａ）において下方寄りの位置）に設けられており、断面形状は略Ｃ字状であるが、山型用の短手方向連結継手により２つのベース部材１０を連結することが可能であるように設けられていればよく、その位置及び形状は特に限定されない。なお、図２（ａ）に示すように、山型用の短手方向連結継手の断面形状は、相対する２つの連結用凹溝１１２の断面形状よりもやや小さく形成されていることが好ましい。山型用の短手方向連結継手の断面形状が、相対する２つの連結用凹溝１１２の断面形状よりもやや小さく形成されていることにより、載置する面の凹凸に起因して、２つのベース部材１０の連結用凹溝１１２にわずかな高さの差が生じたとしてもこれを吸収することができるので、２つのベース部材１０を作業性よく確実に連結することができる。

中空棒状材１の第２面１２１には、長手方向に延びる連結用凹溝１２２が形成されている。連結用凹溝１２２は、２つのベース部材１０を短手方向に連結するために用いられるものである。２つのベース部材１０を、第１面１１１を底面として、第２辺１２を対称軸として線対称に配置した後、相対する２つの連結用凹溝１２２に対して、別途製造される山型用の短手方向連結継手（不図示）を長手方向にスライドさせて挿入すれば、２つのベース部材１０を短手方向に山型に連結することが可能となる。

本実施形態において、連結用凹溝１２２は、第２面１２１の略中央位置に設けられており、断面形状は略Ｃ字状であるが、山型用の短手方向連結継手により２つのベース部材１０を連結することが可能であるように設けられていればよく、その位置及び形状は特に限定されない。なお、山型用の短手方向連結継手の断面形状は、相対する２つの連結用凹溝１２２の断面形状よりもやや小さく形成されていることが好ましい。山型用の短手方向連結継手の断面形状が、相対する２つの連結用凹溝１２２の断面形状よりもやや小さく形成されていることにより、載置する面の凹凸に起因して、２つのベース部材１０の連結用凹溝１２２にわずかな高さの差が生じたとしてもこれを吸収することができるので、２つのベース部材１０を作業性よく確実に連結することができる。

中空棒状材１の第３面１３１には、長手方向に延びる連結用凹溝１３２が形成されている。連結用凹溝１３２は、２つのベース部材１０を短手方向に連結するために用いられるものである。２つのベース部材１０を、第２面１２１を底面として、第２辺１２と第３辺１３との接点から垂直に延びる仮想線を対称軸として線対称に配置した後、相対する２つの連結用凹溝１３２に対して、別途製造される谷型用の短手方向連結継手（不図示）を長手方向にスライドさせて挿入すれば、２つのベース部材１０を短手方向に谷型に連結することが可能となる。

本実施形態において、連結用凹溝１３２は、第３面１３１のうち第２面１２１寄りの位置（図１（ａ）において下方寄りの位置）に設けられており、断面形状は略Ｃ字状であるが、谷型用の短手方向連結継手により２つのベース部材１０を連結することが可能であるように設けられていればよく、その位置及び形状は特に限定されない。なお、谷型用の短手方向連結継手の断面形状は、相対する２つの連結用凹溝１３２の断面形状よりもやや小さく形成されていることが好ましい。谷型用の短手方向連結継手の断面形状が、相対する２つの連結用凹溝１３２の断面形状よりもやや小さく形成されていることにより、載置する面の凹凸に起因して、２つのベース部材１０の連結用凹溝１３２にわずかな高さの差が生じたとしてもこれを吸収することができるので、２つのベース部材１０を作業性よく確実に連結することができる。

上述した連結用凹溝１１２、１２２、１３２の溝幅をボルト（不図示）の二面幅よりもやや広くすることで、連結用凹溝１１２、１２２、１３２に、ボルト（不図示）を長手方向にスライドさせて挿入することができる。このボルトを利用してベース部材１０に付属部品を取り付けたり、ベース部材１０を載置する面に部分的にボルト固定したりすることができる。

さらに、中空棒状材１の第３面１３１には、第４面１４１寄りの位置（図１（ａ）において上方寄りの位置）に、長手方向に延びる連結・支持用凹溝１３３が形成されている。連結・支持用凹溝１３３は、２つのベース部材１０を長手方向に連結するために用いられるものであるとともに、太陽光発電パネルＰをベース部材１０に支持するために用いられるものある。図２（ｃ）に示すように、２つのベース部材１０を、第１面１１１を底面として、連続するように長手方向に配置した後、２つのベース部材１０の境界においてそれぞれの連結・支持用凹溝１３３をまたぐように、別途製造される谷型用の長手方向連結継手を長手方向にスライドさせて挿入すれば、２つのベース部材１０を長手方向に連結することが可能となる。また、図２（ｂ）に示すように、第１面１１１を底面としてベース部材１０を載置したとき、連結・支持用凹溝１３３に対して、別途準備したパネルクランプを取り付けて、太陽光発電パネルＰの外枠を固定すれば、第３面１３１上に太陽光発電パネルＰを支持することが可能となる。

本実施形態において、連結・支持用凹溝１３３の断面形状は、連結用凹溝１１２、１２２、１３２よりも断面形状が大きい略Ｃ字状であるが、長手方向連結継手により２つのベース部材１０を連結することが可能であり、かつ、パネルクランプを取り付けることにより第３面１３１上に太陽光発電パネルＰを支持することが可能であるように設けられていればよく、その形状は特に限定されない。

中空棒状材１の第４面１４１には、第１面１１１寄りの位置（図１（ａ）において右方寄りの位置）に、長手方向に延びる連結・支持用凹溝１４２が形成されている。連結・支持用凹溝１４２は、２つのベース部材１０を短手方向及び長手方向に連結するために用いられるものであるとともに、太陽光発電パネルＰをベース部材１０に支持するために用いられるものある。図２（ｂ）に示すように、２つのベース部材１０を、第１面１１１を底面として、第１辺１１と第４辺１４との接点から垂直に延びる仮想線を対称軸として線対称に配置した後、相対する２つの連結・支持用凹溝１４２に対して、別途製造される谷型用の短手方向連結継手を長手方向にスライドさせて挿入すれば、２つのベース部材１０を短手方向に谷型に連結することが可能となる。

また、２つのベース部材１０を、第２面１２１を底面として、連続するように長手方向に配置した後、２つのベース部材１０の境界においてそれぞれの連結・支持用凹溝１４２をまたぐように、別途製造される山型用の長手方向連結継手（不図示）を長手方向にスライドさせて挿入すれば、２つのベース部材１０を長手方向に連結することが可能となる。さらに、図２（ａ）に示すように、第２面１２１を底面としてベース部材１０を載置したとき、連結・支持用凹溝１４２に対して、別途準備したパネルクランプを取り付けて、太陽光発電パネルＰの外枠を固定すれば、第４面１４１上に太陽光発電パネルＰを支持することが可能となる。

本実施形態において、連結・支持用凹溝１４２の断面形状は、連結用凹溝１１２、１２２、１３２よりも断面形状が大きい略Ｃ字状であるが、谷型用の短手方向連結継手により２つのベース部材１０を連結することが可能であるとともに、長手方向連結継手により２つのベース部材１０を連結することが可能であり、かつ、パネルクランプを取り付けることにより第４面１４１上に太陽光発電パネルＰを支持することが可能であるように設けられていればよく、その形状は特に限定されない。なお、図２（ｂ）に示すように、谷型用の短手方向連結継手の断面形状は、相対する２つの連結・支持用凹溝１４２の断面形状よりもやや小さく形成されていることが好ましい。谷型用の短手方向連結継手の断面形状が、相対する２つの連結・支持用凹溝１４２の断面形状よりもやや小さく形成されていることにより、載置する面の凹凸に起因して、２つのベース部材１０の連結・支持用凹溝１４２にわずかな高さの差が生じたしてもこれを吸収することができるので、２つのベース部材１０を作業性よく確実に連結することができる。

本実施形態においては、連結・支持用凹溝１３３、１４２の断面形状が同一形状とされており、谷型用の長手方向連結継手、山型用の長手方向連結継手（不図示）の断面形状が同一形状とされている。太陽光発電パネルＰの設置時に、図２（ｃ）に示すように、太陽光発電パネルＰの外枠を長手方向連結継手の側面に当てることにより、長手方向連結継手が定規となって、太陽光発電パネルＰを容易に整然と並べることが可能となる。また、太陽光発電パネルＰの設置後は、太陽光発電パネルＰの動きが長手方向連結継手で規制されるため、太陽光発電パネルＰの保持安定性が確実となる。

さらに、中空棒状材１の第３面１３１と第４面１４１との角部には、図１（ａ）に示すように、長手方向に延びる凹状レール部１５が形成されている。凹状レール部１５は、連結した複数のベース部材１０に、メンテナンス用の台車Ｄを走らせる際に用いられるものである。図２（ａ）及び（ｂ）に示される連結したベース部材１０を用いて、複数の太陽光発電パネルＰを山型に支持する支持架台を構成した場合、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、谷部に沿ってメンテナンス用の台車Ｄを走らせることが可能であるが、このとき、凹状レール部１５があることにより、メンテナンス用の台車Ｄの車輪が脱輪するのを防ぐことができる。特に、複数のベース部材１０を連結した大規模な支持架台においては、凹状レール部１５があることにより、メンテナンスを効率的に行うことができる。

本実施形態において、凹状レール部１５は、第３面１３１と第４面１４１との角部に設けられている。これにより、第１面１１１を底面として短手方向に対向するように連結されたベース部材１０（図４（ａ）に示すもの）を用いた場合、凹状レール部１５も短手方向に対向して、両凹状レール部１５で一つのレール状の凹部が形成される。これにより、メンテナンス用の台車Ｄの車輪を短手方向の両方向に規制することができる。

〈充填材〉
充填材１２は、太陽光発電パネルＰに作用する風圧荷重のカウンタウエイトとしての機能を有するものである。太陽光発電パネル支持架台のアレイ面の平均地上高さを５０ｍ、太陽光発電パネルＰのパネル勾配を５°、設計基準風速を３８ｍ／ｓ、地表面粗度区分IIとしたとき、仮に太陽光発電パネルＰの裏面に１００％の風圧荷重のうちの２０％のみが作用するとした場合、重さに対する安全率１．５を加味して、ベース部材１０の１ｍ当たりの必要重量は１８．２ｋｇ／ｍとなる。これを満たすものとして、充填材１２は、モルタル、コンクリート又はセメントミルクであることが好ましく、特にモルタルであることが好ましい。本実施形態において、充填材１２はモルタルである。モルタルとしては、公知のものを使用することができる。

〔太陽光発電パネル支持架台〕
次に、上記実施形態におけるベース部材１０を用いた太陽光発電パネル支持架台１００の実施の形態について、図３を参照しながら詳説する。図３は、ベース部材１０を用いた太陽光発電パネル支持架台１００を示す模式図であって、（ａ）は全体の側面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は全体の斜視図である。なお、図３においては、説明の理解を容易にするために、支持架台１００に太陽光発電パネルＰを設置した状態で示している。

本実施形態において、太陽光発電パネル支持架台１００は、長手方向連結ユニット１０１、短手方向連結ユニット１０２及び両方向連結ユニット１０３を備える。太陽光発電パネル支持架台１００は、図３に示すように、太陽光発電パネルＰを５°の傾斜角度で山型に対向して配設できるように、これらユニットが太陽光発電パネルＰの外枠に沿って平行に設置される構成である。

〈長手方向連結ユニット〉
長手方向連結ユニット１０１とは、複数のベース部材１０を、中空棒状材１の第１面１１１又は第２面１２１を底面として、連続するように長手方向に連結したものである。以下では、第２面１２１を底面とした長手方向連結ユニット１０１を長手方向連結ユニット１０１ａと、第１面１１１を底面とした長手方向連結ユニット１０１を長手方向連結ユニット１０１ｂと、それぞれ呼ぶ。

長手方向連結ユニット１０１ａを構成するベース部材１０の連結は、上述のように、複数のベース部材１０を、第２面１２１を底面、第４面１４１を上面として、連続するように長手方向に配置した後、２つのベース部材１０の境界においてそれぞれの連結・支持用凹溝１４２をまたぐように、長手方向連結継手を長手方向にスライドさせて挿入することにより行うことができる。長手方向連結ユニット１０１ｂを構成するベース部材１０の連結は、上述のように、複数のベース部材１０を、第１面１１１を底面、第３面１３１を上面として、連続するように長手方向に配置した後、２つのベース部材１０の境界においてそれぞれの連結・支持用凹溝１３３をまたぐように、長手方向連結継手を長手方向にスライドさせて挿入することにより行うことができる。

〈短手方向連結ユニット〉
短手方向連結ユニット１０２とは、複数のベース部材１０を、中空棒状材１の第１面１１１又は第２面１２１を底面として、短手方向に対向するように連結したものである。以下では、図２（ａ）に示されるような、第２面１２１を底面とした山型の短手方向連結ユニット１０２を短手方向連結ユニット１０２ａと、図２（ｂ）に示されるような、第１面１１１を底面とした谷型の短手方向連結ユニット１０２を短手方向連結ユニット１０２ｂと、それぞれ呼ぶ。

短手方向連結ユニット１０２ａを構成するベース部材１０の連結は、上述のように、２つのベース部材１０を、第２面１２１を底面として、第１辺１１を対称軸として線対称に配置した後、相対する２つの連結用凹溝１１２に対して、山型用の短手方向連結継手を長手方向にスライドさせて挿入することにより行うことができる。短手方向連結ユニット１０２ｂを構成するベース部材１０の連結は、上述のように、２つのベース部材１０を、第１面１１１を底面として、第１辺１１と第４辺１４との接点から垂直に延びる仮想線を対称軸として線対称に配置した後、相対する２つの連結・支持用凹溝１４２に対して、上述の谷型用の短手方向連結継手を長手方向にスライドさせて挿入することにより行うことができる。

〈両方向連結ユニット〉
両方向連結ユニット１０３とは、複数のベース部材１０を、中空棒状材１の第１面１１１又は第２面１２１を底面として、連続するように長手方向に連結され、かつ、短手方向に対向するように連結したものである。以下では、第２面１２１を底面とした長手方向連結ユニット１０１ａと第２面１２１を底面とした山型の短手方向連結ユニット１０２ａとの組み合わせを両方向連結ユニット１０３ａと、第１面１１１を底面とした長手方向連結ユニット１０１ｂと第１面１１１を底面とした谷型の短手方向連結ユニット１０２ｂとの組み合わせを両方向連結ユニット１０３ｂと、それぞれ呼ぶ。

本実施形態において、太陽光発電パネル支持架台１００は、図３に示すように、２つの長手方向連結ユニット１０１ｂと、２つの両方向連結ユニット１０３ａと、１つの両方向連結ユニット１０３ｂを備え、これらユニットを一定間隔で配置することにより、太陽光発電パネルＰが山型に対向して配設されるように構成されている。両方向連結ユニット１０３ａは、長手方向連結ユニット１０１ａと短手方向連結ユニット１０２ａとを組み合わせたものである。

なお、太陽光発電パネル支持架台１００に太陽光発電パネルＰを支持するに当たっては、上述のように、各ユニットが備えるベース部材１０の連結・支持用凹溝１３３、１４２に対して、別途準備したパネルクランプを取り付けて、太陽光発電パネルＰの外枠を固定すればよい。

〔太陽光発電パネル支持架台用ベース部材の製造方法〕
次に、上記実施形態におけるベース部材１０の製造方法の実施の形態について、図５を参照しながら詳説する。図５は、ベース部材１０を製造する際の中空棒状材１の組み合わせ方を示す模式図であって、（ａ）及び（ｂ）は組み合わせ方のバリエーションを示す側面図、（ｃ）は（ａ）の斜視図である。なお、図５（ｃ）においては、説明の理解を容易にするために、中空棒状材１に充填材２を一部充填した状態で示している。

ベース部材１０の製造方法は、複数の中空棒状体１を長手方向端部が揃うように組み合わせて起立させる第１工程と、起立させた複数の中空棒状体１の内部に上方から充填材２を充填する第２工程とを主に備える。

第１工程においては、図５（ａ）又は（ｂ）に示されるように、第１面１１１及び第２面１２１による直角部分及び第３面１３１による傾斜部分を利用することによって、複数の中空棒状体１を長手方向端部が揃うように隙間なく組み合わせて起立させる。次に、第２工程において、隙間なく組み合わせた複数の中空棒状体１の内部に上方から充填材２を充填する。当該製造方法によれば、ベース部材１０の形状を利用することにより、複数の中空棒状体１０をほぼ隙間なく組み合わせることができるので、複数のベース部材１０を一度にまとめて製造でき、製造の手間及び製造コストを低減することができるとともに、充填材２のロスも少なくすることができる。なお、第２工程においては、中空棒状体１の連結用凹溝１１２、１２２、１３２、連結・支持用凹溝１３３、１４２及び凹状レール部１５に、連結用凹溝１１２、１２２、１３２、連結・支持用凹溝１３３、１４２及び凹状レール部１５と同断面形状を有し、中空棒状体１と同じ長さを有する、別途製造した棒状部材を貫挿することにより、あるいは別途製造したキャップを被せることにより、これらに充填材２が入り込むのを防ぐことができ、より効率的にベース部材１０を製造することができる。

以上、本発明について図面を参照にして説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更実施が可能である。上記実施形態において、太陽光発電パネル支持架台１００は、太陽光発電パネルＰが山型に対向して配設されるように構成されているが、これに制限されるものではなく、陸屋根の面積等に応じて適宜変更することができ、例えば、第２面１２１を底面とした長手方向連結ユニット１０１ａと、第１面１１１を底面とした長手方向連結ユニット１０１ｂとを一定間隔で配置することにより、太陽光発電パネルＰが同じ傾斜角度で配設されるように構成されてもよい。

本発明は、ビルの屋上等の陸屋根に何ら加工を施すことなく設置が可能であり、設置の自由度が高く、各種の建造物の陸屋根に広く利用することができる。

１０ ベース部材
１ 中空棒状体
１１ 第１辺
１１１ 第１面
１１２ 連結用凹溝
１２ 第２辺
１２１ 第２面
１２２ 連結用凹溝
１３ 第３辺
１３１ 第３面
１３２ 連結用凹溝
１３３ 連結・支持用凹溝
１４ 第４辺
１４１ 第４面
１４２ 連結・支持用凹溝
１５ 凹状レール部
２ 充填材
１００ 太陽光発電パネル支持架台
１０１ａ、１０１ｂ 長手方向連結ユニット
１０２ａ、１０２ｂ 短手方向連結ユニット
１０３ａ、１０３ｂ 両方向連結ユニット
Ｐ 太陽光発電パネル
Ｄ メンテナンス用台車

Claims (10)

1. 陸屋根に載置される太陽光発電パネル支持架台用のベース部材であって、
   金属製の中空棒状材と、
   前記中空棒状材の内部に充填される充填材とを備え、
   前記中空棒状材は、断面形状が略四角形の長尺部材であり、長手方向の両端が開口し、
   前記充填材がモルタル、コンクリート又はセメントミルクであり、
   前記充填材がカウンタウエイトとしての機能を有するベース部材。
2. 前記中空棒状材は、断面形状が直角を有する略四角形であって、
   前記直角を構成する２辺のうちの１辺を第１辺、前記直角を構成する２辺のうちのもう１辺を第２辺、前記第２辺に隣り合う１辺を第３辺、前記第３辺に隣り合う１辺を第４辺としたとき、
   前記第１辺の長さが前記第２辺の長さよりも長い請求項１に記載のベース部材。
3. 前記第１辺に対する前記第３辺の角度と、前記第２辺に対する前記第４辺の角度が等しい請求項２に記載のベース部材。
4. 前記第３辺を構成する面と前記第４辺を構成する面との角部に長手方向に延びる凹状レール部が形成されている請求項３に記載のベース部材。
5. 太陽光発電パネル支持架台用のベース部材であって、
   金属製の中空棒状材と、
   前記中空棒状材の内部に充填される充填材とを備え、
   前記充填材がカウンタウエイトとしての機能を有し、
   前記中空棒状材は、断面形状が直角を有する略四角形であって、
   前記直角を構成する２辺のうちの１辺を第１辺、前記直角を構成する２辺のうちのもう１辺を第２辺、前記第２辺に隣り合う１辺を第３辺、前記第３辺に隣り合う１辺を第４辺としたとき、
   前記第１辺の長さが前記第２辺の長さよりも長く、
   前記第１辺に対する前記第３辺の角度と、前記第２辺に対する前記第４辺の角度が等しく、
   前記第３辺を構成する面と前記第４辺を構成する面との角部に長手方向に延びる凹状レール部が形成されているベース部材。
6. 前記充填材がモルタル、コンクリート又はセメントミルクである請求項５に記載のベース部材。
7. 請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のベース部材が、前記第１辺を構成する面又は前記第２辺を構成する面を底面として、長手方向に連結された長手方向連結ユニットを備える太陽光発電パネル支持架台。
8. 請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のベース部材が、前記第１辺を構成する面又は前記第２辺を構成する面を底面として、短手方向に対向するように連結された短手方向連結ユニットを備える太陽光発電パネル支持架台。
9. 請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のベース部材が、前記第１辺を構成する面又は前記第２辺を構成する面を底面として、長手方向に連結され、かつ、短手方向に対向するように連結された両方向連結ユニットを備える太陽光発電パネル支持架台。
10. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のベース部材の製造方法であって、
    複数の前記中空棒状材を長手方向端部が揃うように組み合わせて起立させる工程と、
    前記起立させた複数の中空棒状材の内部に上方から前記充填材を充填する工程とを備える製造方法。

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