太陽電池基礎ブロック、太陽電池アレイ及び太陽電池システム

【課題】地盤が不均一に沈下しても精度よく簡便に太陽電池アレイの高さを調節することができる太陽電池基礎ブロック、太陽電池アレイ及び太陽電池システムを提供する。
【解決手段】本実施形態の太陽電池アレイは、上下方向に昇降可能なアンカーボルトを有する基礎ブロックを備え、地盤沈下時にはこのアンカーボルトを伸ばして太陽電池モジュールを固定する。また、本実施形態の太陽電池システムは、風の影響を直接受ける箇所に幅広基礎ブロックを使用した太陽電池アレイを配置し、幅広基礎ブロックの風下に当たる部分に細幅基礎を使用した太陽電池アレイを配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽電池基礎ブロック、太陽電池アレイ及び太陽電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球温暖化防止の意識の高まりからメガワット級の大規模太陽電池システムが建設されるようになっている。
【０００３】
この大規模太陽電池システムは広大な土地に太陽電池アレイを多数並べる必要がある。太陽電池アレイを設置する土地の地盤が脆弱な場合は、不均一な地盤沈下が生じることがある。例えば、埋立地に太陽電池アレイを設置する場合、数年間に数十センチ沈下する場合がある。地盤が不均一な沈下を起こした場合、太陽電池アレイが歪み、破損する場合がある。
【０００４】
この点に関し、太陽電池アレイを設置する基礎ブロックを太陽電池アレイごとに設ける技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０-９８２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この技術によっても、太陽電池アレイの傾きが生じたり、隣接する太陽電池の沈下深度の差により影が生じたりすることがある。
【０００７】
従って、地盤が不均一に沈下しても精度よく簡便に太陽電池アレイの高さを調節することができる太陽電池基礎ブロック、太陽電池アレイ及び太陽電池システムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態は太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを載置する太陽電池架台と、太陽電池架台を載置する基礎ブロックと、太陽電池架台を基礎ブロックに固定するアンカーボルトと、基礎ブロックの内部に固定され、アンカーボルトを上下方向に昇降可能に格納する鞘管と、を備える太陽電池アレイを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】太陽電池基礎ブロックを用いた太陽電池アレイの斜視図である。
【図２】基礎ブロックの図１のＡＡ線断面図及び構成部品の平面図である。
【図３】応用例にかかる基礎ブロックの図１のＡＡ線断面図及び構成部品の平面図である。
【図４】型枠材の斜視図である。
【図５】仮受けプレートの斜視図である。
【図６】型枠材と仮受けプレートの使用方法を示す斜視図である。
【図７】太陽電池アレイを横から見た図である。
【図８】地盤沈下が生じた場合の対処を示す図である。
【図９】地盤沈下が生じた場合の対処を示す図である。
【図１０】地盤沈下が生じた場合の対処を示す図である。
【図１１】地盤沈下が生じた場合の対処を示す図である。
【図１２】地盤沈下が生じた場合の対処を示す図である。
【図１３】基礎ブロックの第１の応用例に係る幅広基礎ブロックの図１のＸ矢視図である。
【図１４】基礎ブロックの第２の応用例に係る細幅基礎ブロックの図１のＸ矢視図である。
【図１５】太陽電池システムの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明による太陽電池基礎ブロック、太陽電池アレイ及び太陽電池システムの一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態の太陽電池アレイは、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを載置する太陽電池架台と、太陽電池架台を載置する基礎ブロックと、太陽電池架台を基礎ブロックに固定するアンカーボルトと、基礎ブロックの内部に固定され、アンカーボルトを上下方向に昇降可能に格納する鞘管と、を備える。
【００１２】
図１は、本実施形態の太陽電池基礎ブロック（以下、基礎ブロックと言う。）を用いた太陽電池アレイの斜視図である。図１に示すように、太陽電池アレイ１００は、太陽電池モジュール２０１と、太陽電池架台２０２と、基礎ブロック３００と、を備える。
【００１３】
太陽電池架台２０２は、基礎ブロック３００の上に載置、固定される。太陽電池モジュール２０１は太陽電池架台２０２に載置、固定される。
【００１４】
図１の例においては、太陽電池架台２０２は６枚の太陽電池モジュール２０１を載置している。基礎ブロック３００は一部が地中に埋設される。
【００１５】
図２は、基礎ブロック３００の図１のＡＡ線断面図及び構成部品の平面図である。図２（Ａ）に示すように、基礎ブロック３００は、基礎ブロック３００内部に固定され、鉛直方向に延びる筒状の鞘管３０２と、鞘管３０２の上端に固定され、内側にネジ切りを有する固定プレート挿通孔３０４Ａを備える固定プレート３０４と、全長にわたってネジ切りを有し、鞘管３０２の内部に、固定プレート挿通孔３０４Ａに回転自在に挿通されて格納されるアジャスタボルト３０３と、アジャスタボルト３０３に回転軸を共通に固定される調整ナット３０５と、内部にネジ切りを有する載置プレート挿通孔３０６Ａを備え、アジャスタボルト３０３に固定される載置プレート３０６と、載置プレート３０６に載置される環状の座金３０７と、アジャスタボルト３０３に固定されるアンカーボルト３０８と、を備える。
【００１６】
基礎ブロック３００はアンカーボルト３０８を格納する脚部３００Ｌを有する。基礎ブロック３００は、コンクリートにより形成される。基礎ブロック３００は一体形成されていてもよい。また、基礎ブロック３００は、まず鞘管３０２を載置する基底部３０１Ｂを形成し、この基底部３０１Ｂに鞘管３０２を位置決めし、本体部３０１Ａをコンクリートにより形成してもよい。
【００１７】
図２（Ｂ）は鞘管３０２の平面図である。図２（Ｂ）に示すように、鞘管３０２は筒状をなし、内部の空間３０２Ａはアジャスタボルト３０３を回転可能に格納するのに十分な広さを有する。
【００１８】
図２（Ｃ）は固定プレート３０４の平面図である。固定プレート３０４は、回転を防止するために基礎ブロック３００に埋設されることが望ましい。
【００１９】
図２（Ｄ）は調整ナット３０５の平面図である。図２（Ｄ）に示すように、調整ナット３０５は、レンチにて回転しやすいように６角形をなしていることが望ましい。
【００２０】
図２（Ｅ）は載置プレート３０６の平面図である。図２（Ｅ）に示すように、載置プレート３０６は太陽電池架台２０２の脚部を載置するのに十分な面積を有する。
【００２１】
図２（Ｆ）は座金３０７の平面図である。図２（Ｆ）に示すように、座金３０７はアンカーボルト３０８の外径より直径が大きい内孔３０７Ａを有する。座金３０７は載置プレート３０６に載置される大きさを有する。
【００２２】
鞘管３０２と固定プレート３０４とは溶接などにより固定される。調整ナット３０５はアジャスタボルト３０３に溶接などにより固定される。アジャスタボルト３０３は、アンカーボルト３０８よりも外径が太く、長さは予測される地盤沈下量より長い。
【００２３】
調整ナット３０５を回転すると調整ナット３０５に固定されたアジャスタボルト３０３が回転する。アジャスタボルト３０３は内部にネジ切りを有する固定プレート挿通孔３０４Ａに挿通されている。従って、アジャスタボルト３０３の回転によりアジャスタボルト３０３は上下に昇降可能である。
【００２４】
図３は、応用例にかかる基礎ブロック３１０の図１のＡＡ線断面図及び構成部品の平面図である。図３（Ａ）に示すように、基礎ブロック３１０は、基礎ブロック３１０内部に固定され、鉛直方向に延びる筒状の鞘管３１２と、鞘管３１２の上端に固定され、内側にネジ切りを有する固定プレート挿通孔３１４Ａを備える固定プレート３１４と、全長にわたってネジ切りを有し、鞘管３１２の内部に、固定プレート３１４の挿通孔３１４Ａに回転自在に挿通されて格納されるアンカーボルト３１３と、内部にネジ切りを有する載置プレート挿通孔３１６Ａを備え、アンカーボルト３１３に回転可能に挿通される載置プレート３１６と、載置プレート３１６に載置される環状の座金３１７と、を備える。
【００２５】
基礎ブロック３１０はアンカーボルト３１３を格納する脚部３１０Ｌを有する。基礎ブロック３１０は、コンクリートにより形成される。基礎ブロック３１０は一体形成されていてもよい。また、基礎ブロック３１０は、まず鞘管３１２を載置する基底部３１１Ｂを形成し、この基底部３１１Ｂに鞘管３１２を位置決めし、本体部３１１Ａをコンクリートにより形成してもよい。
【００２６】
図３（Ｂ）は鞘管３１２の平面図である。図３（Ｂ）に示すように、鞘管３１２は筒状をなし、内部の空間３１２Ａはアンカーボルト３１３を回転可能に格納するのに十分な広さを有する。
【００２７】
図３（Ｃ）は固定プレート３１４の平面図である。固定プレート３１４は、回転を防止するために基礎ブロック３１０に埋設されることが望ましい。
【００２８】
図３（Ｄ）は載置プレート３１６の平面図である。図３（Ｄ）に示すように、載置プレート３１６は、レンチにて回転しやすいように６角形をなしていることが望ましい。載置プレート３１６は、太陽電池架台２０２の脚部を載置するのに十分な面積を有する。
座金３１７の平面図は座金３０７の平面図と同様に表れる。
【００２９】
鞘管３１２と固定プレート３１４とは溶接などにより固定される。載置プレート３１６はアンカーボルト３１３に回転可能に挿通される。アンカーボルト３１３は、アンカーボルト３０８と外径が等しく、長さは予測される地盤沈下量より長い。
【００３０】
載置プレート３１６は回転させてアンカーボルト３１３から取り外し可能である。アンカーボルト３１３から載置プレート３１６を取り外せば、アンカーボルト３１３は手動にて回転可能となり、アンカーボルト３１３の回転によりアンカーボルト３１３は上下に昇降可能である。
【００３１】
図４は、型枠材４０１の斜視図である。図４に示すように、型枠材４０１は筒を長軸方向に割った形状をなす。型枠材４０１は例えば塩化ビニルなどの樹脂又はボール紙により形成される。
型枠材４０１の内径は、載置プレート３０６及び載置プレート３１６よりも大きいことが望ましい。
【００３２】
図５は、仮受けプレート４０２の斜視図である。図５に示すように、仮受けプレート４０２は中央部に切り欠き４０２Ａを有する。
切り欠き４０２Ａの直径は、アンカーボルト３０８、３１３の外径より大きい。仮受けプレート４０２の長手方向の長さは型枠材４０１の外径より長い。
【００３３】
図６は、型枠材４０１と仮受けプレート４０２の使用方法を示す斜視図である。図６に示すように、アンカーボルト３０８、３１３を二つの型枠材にて囲み、内部にコンクリート４０３を流し込む。型枠材４０１の上には仮受けプレート４０２が掛け渡される。仮受けプレート４０２は２枚用いてもよい。
コンクリート４０３が固化するまでの間、太陽電池架台２０２の脚部は仮受けプレート４０２に載置される。
【００３４】
図７は、太陽電池アレイ１００を横から見た図である。図７に示すように、基礎ブロック３００は一部が地面７００に埋設される。太陽電池モジュール２０１は太陽電池架台２０２の脚部がナット３２０によりアンカーボルト３０８、３１３に固定される。
【００３５】
図８乃至図１２は、地盤沈下が生じた場合の対処を示す図である。図８に示すように、ナット３２０が外され、太陽電池モジュール２０１はワイヤ８００を用いてクレーンにより持ち上げられる。
【００３６】
図９に示すように、アンカーボルト３０８、３１３が回転されて鞘管３０２から地盤沈下量だけ引き出される。
【００３７】
図１０に示すように、ナット３２０を複数個アンカーボルト３０８、３１３に嵌め込むことにより、アンカーボルト３０８、３１３が固定される。または、型枠材４０１を組み合わせ、内部にコンクリート４０３を流し込んでアンカーボルト３０８、３１３が固定される。ナット３２０の個数により、またコンクリート４０３の厚さにより、高さの微調整が可能である。
【００３８】
また、ナット３２０にて微調整した後に、ナット３２０を取り付けたままアンカーボルト３０８、３１３を型枠材４０１により取り囲み、コンクリート４０３によって固定してもよい。
【００３９】
図１１に示すように、コンクリート４０３が固化した後に太陽電池モジュール２０１が下ろされ、脚部２０２Ａにアンカーボルト３０８、３１３が挿通される。
【００４０】
図１２に示すように、ナット３２０によりアンカーボルト３０８、３１３に太陽電池架台２０２が固定される。
【００４１】
図１３は、基礎ブロック３００の第１の応用例に係る幅広基礎ブロック３００Ｗの図１のＸ矢視図である。図１４は基礎ブロック３００の第２の応用例に係る細幅基礎ブロック３００Ｎの図１のＸ矢視図である。
【００４２】
図１３及び図１４に示すように、幅広基礎ブロック３００Ｗの脚部３００Ｌ、３１０Ｌの幅Ｗ１は細幅基礎ブロック３００Ｎの脚部３００Ｌ、３１０Ｌの幅Ｗ３より広い。また、幅広基礎ブロック３００Ｗの空洞部の幅Ｗ２は細幅基礎ブロック３００Ｎの空洞部の幅Ｗ４より狭い。
【００４３】
幅広基礎ブロック３００Ｗは、設置された場合に風圧に対する抵抗力が強い。細幅基礎ブロック３００Ｎは幅広基礎ブロック３００Ｗに比べ用いるコンクリートが少ないため安価に製造できる。
【００４４】
図１５は、太陽電池システム１５００の平面図である。太陽電池システム１５００は、風の影響を直接受ける箇所、すなわち複数配置される太陽電池アレイ１００の、斜線に示す辺縁部に幅広基礎ブロック３００Ｗを使用した太陽電池アレイ１００Ｗを配置し、幅広基礎ブロック３００Ｗの風下の幅広基礎ブロック３００Ｗに隣接する部分に細幅基礎ブロック３００Ｎを使用した太陽電池アレイ１００Ｎを配置する。
【００４５】
太陽電池アレイ１００Ｗにより太陽電池アレイ１００Ｎを取り囲むように配置することもできる。
【００４６】
以上述べたように、本実施形態の太陽電池アレイ１００は、上下方向に昇降可能なアンカーボルト３０８、３１３を有する基礎ブロック３００、３１０を備え、地盤沈下時にはこのアンカーボルト３０８、３１３を伸ばして太陽電池架台２０２を固定する。
【００４７】
また、本実施形態の太陽電池システム１５００は、風の影響を直接受ける箇所に幅広基礎ブロック３００Ｗを使用した太陽電池アレイ１００Ｗを配置し、幅広基礎ブロック３００Ｗの風下に当たる部分に細幅基礎ブロック３００Ｎを使用した太陽電池アレイ１００Ｎを配置する。
【００４８】
従って、地盤の不均一な沈下が起こっても精度よく簡便に太陽電池アレイの高さを調節することができるという効果がある。また、風圧に対する抵抗力を備える太陽電池システム１５００を安価に製造できるという効果がある。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５０】
１００：太陽電池アレイ
２０１：太陽電池モジュール
２０２：太陽電池架台
３００：基礎ブロック
３０２、３１２：鞘管
３０４、３１４：固定プレート
３０３：アジャスタボルト
３０５：調整ナット
３０６、３１６：載置プレート
３０８、３１３：アンカーボルト

【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置される太陽電池架台を固定するアンカーボルトと、
内部に固定され、前記アンカーボルトを上下方向に昇降可能に格納する鞘管と、
を備える太陽電池基礎ブロック。
【請求項２】
前記鞘管は、
内部がネジ切りされた固定プレート挿通孔を有する固定プレートを備え、
前記アンカーボルトは、
ネジ切りを有し、前記固定プレート挿通孔に回転可能に挿通される
請求項１記載の太陽電池基礎ブロック。
【請求項３】
前記鞘管は、
内部がネジ切りされた固定プレート挿通孔を有する固定プレートを備え、
前記アンカーボルトは、
前記アンカーボルトの外径より太い外径を有し、ネジ切りを有し、回転軸を共通に固定された調整ナットを有し、前記固定プレート挿通孔に回転可能に挿通されるアジャスタボルトの上端に固定される
請求項１記載の太陽電池基礎ブロック。
【請求項４】
太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールを載置する太陽電池架台と、
前記太陽電池架台を載置する基礎ブロックと、
前記太陽電池架台を前記基礎ブロックに固定するアンカーボルトと、
前記基礎ブロックの内部に固定され、前記アンカーボルトを上下方向に昇降可能に格納する鞘管と、
を備える太陽電池アレイ。
【請求項５】
前記鞘管は、
内部がネジ切りされた固定プレート挿通孔を有する固定プレートを備え、
前記アンカーボルトは、
ネジ切りを有し、前記固定プレート挿通孔に回転可能に挿通される
請求項４記載の太陽電池アレイ。
【請求項６】
前記鞘管は、
内部がネジ切りされた固定プレート挿通孔を有する固定プレートを備え、
前記アンカーボルトは、
前記アンカーボルトの外径より太い外径を有し、ネジ切りを有し、回転軸を共通に固定された調整ナットを有し、前記固定プレート挿通孔に回転可能に挿通されるアジャスタボルトの上端に固定される
請求項４記載の太陽電池アレイ。
【請求項７】
太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールを載置する太陽電池架台と、前記太陽電池架台を載置し、第１の幅の脚部を有する第１の基礎ブロックと、前記太陽電池モジュールを前記第１の基礎ブロックに固定するアンカーボルトと、前記第１の基礎ブロックの内部に固定され、前記アンカーボルトを上下方向に昇降可能に格納する鞘管と、を備える第１の太陽電池アレイと、
前記太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールを載置する太陽電池架台と、前記太陽電池架台を載置し、第１の幅より狭い第２の幅の脚部を有する第２の基礎ブロックと、前記太陽電池架台を前記第２の基礎ブロックに固定するアンカーボルトと、前記第２の基礎ブロックの内部に固定され、前記アンカーボルトを上下方向に昇降可能に格納する鞘管と、を備え、前記第１の太陽電池アレイと隣接して配置される第２の太陽電池アレイと、
を備える太陽電池システム。

【図１】