JP2006237481A

JP2006237481A - ソーラーパネルの取付構造

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Publication number: JP2006237481A
Application number: JP2005053232A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Hayashi; 堅太郎林; Kenichi Takazumi; 健一高住; Keiji Matsumura; 啓司松村; Shigehiro Nakanishi; 繁博中西
Original assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd; Sharp Corp
Current assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd; Sharp Corp
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: JP4409462B2

Abstract

【課題】ソーラーパネルの水平角を容易に調整することができ、しかも、ソーラーパネルを安定した固定力で強固に保持する支持構造を提供する。
【解決手段】ソーラーパネル２を支持する支持パイプ２１の端部に固着されたフランジ２３と、そのフランジ２３をソーラーパネル２側から押え付けるための押えプレート２２とを設け、ポール１に配置した支持プレート１１上にソーラーパネルのフランジ２３を置いた状態で、押えプレート２２を支持プレート１１に固定手段（ボルト１４・ナット２４）を用いて固定することにより、フランジ２３を押えプレート２２と支持プレート１１との間に挟み込んだ状態で固定する。このようにソーラーパネル２の取付部をフランジ構造とし、面接触による摩擦力でソーラーパネル２を固定することで、ソーラーパネル２を安定した力で強固に固定することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、街路灯などの照明装置の電源等に用いられるソーラーパネルの取付構造に関する。

街路灯や庭園灯などの照明装置は、道路わき、公園、庭園などに設置され、夜間になると点灯して周辺を照明する。街路灯などの照明装置の電源としては、一般に商用電源が適用されているが、例えば、電源を確保し難い場所などで使用する街路灯においては、ソーラーパネル（太陽電池パネル）を電源として用い、そのソーラーパネルで昼間等に発電した電力を蓄電池に蓄えておき、夜間に蓄電池から光源に電力を供給（放電）して照明を行っている（例えば、特許文献１参照）。

また、街路灯などの照明装置に用いられる光源としては、従来、白熱灯、蛍光灯、水銀灯などが用いられているが、最近では、消費電力の低減化や保守・管理に要する手間の削減等をはかることを目的として、ＬＥＤ（発光ダイオード）が光源として用いられている（例えば、特許文献２参照）。

ソーラーパネル式の街路灯等においては、例えば、ポール（支柱）の上部にＬＥＤ等の光源が配置され、その光源の上方にソーラーパネルが取り付けられている。ここで、ソーラーパネルは南向きに設置する必要があることから、ソーラーパネルの水平角を調整することが可能な取付構造が採用されている。その取付構造としては、従来、例えば図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ソーラーパネル２０２を支持する円形パイプ（例えば鋼管）２０３を、ポール（図示せず）の上端部に設けた回転支持軸（例えば鋼管）２０４に差し込んだ状態で回り止めねじ２０５によって固定するという構造がある。
特開平１０−１２０１７号公報特開２００２−２７０３８１号公報

ところで、図９に示すようなソーラーパネルの取付構造によれば、回り止めねじ２０５による固定を行う前、あるいは、回り止めねじ２０５による締付けを緩めた状態で、ソーラーパネル２０２の水平角調整を行うことは可能であるが、その水平角調整時において、作業者がソーラーパネル２０２を支えた状態でパネルの向きを調整する必要がある。しかも、回り止めねじ２０５による締付け力（回り止めねじ２０５の先端と回転支持軸２０４の表面との点摩擦による力）のみで、ソーラーパネル２０２の回転を固定しているので、ソーラーパネル２０２への風圧荷重に対する強度が弱く、強風などがソーラーパネル２０２に作用すると、ソーラーパネル２０２に回転方向の位置ずれが生じることがある。

本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、ソーラーパネルの水平角を容易に調整することができ、しかも、ソーラーパネルを安定した固定力で強固に保持することが可能なソーラーパネルの取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、ソーラーパネルの支柱（例えばポール）への取付構造であって、前記ソーラーパネルを支持する支持部材（例えば支持パイプ）の端部に固着されたフランジと、そのフランジを前記ソーラーパネル側から押え付けるための押えプレートとを備え、前記支柱に設けた支持面（例えば支持プレートの上面）上に前記ソーラーパネルのフランジを置いた状態で、前記押えプレートを前記支柱に固定手段（例えばボルト・ナット）を用いて固定することにより、前記ソーラーパネルのフランジが前記押えプレートと前記支持面との間に挟み込まれた状態で固定されていることを特徴としている。

本発明によれば、ソーラーパネルの支持部材端部のフランジを、支柱の支持面上に配置し、その支持面と押えプレートとの間にフランジを挟み込んだ状態で、押えプレートをボルト・ナット等の固定手段により支柱に仮止めすることにより、ソーラーパネル（フランジ）を支柱に対し回転（水平方向の回転）可能な状態で設置することができる。しかも、そのような仮止め状態において、ソーラーパネルのフランジが押えプレートと支柱の支持面との間に挟み込まれており、それら押えプレートと支持面によってソーラーパネルの全体が保持されるので、ソーラーパネルの水平角調整を行う際に、ソーラーパネルを作業者が支える必要がなくなり、高所での水平角調整作業を簡単に行うことができる。しかも、押えプレートを本締め（ボルト・ナット等の本締め）した状態で、ソーラーパネルのフランジが、押えプレートの下面と支持面（例えば支持プレートの上面）に面接触するので、図９に示した取付構造よりも固定力が大きくなり、ソーラーパネルを安定した力で強固に固定することができる。

本発明によれば、ソーラーパネルの取付部をフランジ構造とし、面接触による摩擦力でソーラーパネルを固定しているので、ソーラーパネルを安定した力で強固に固定することができ、ソーラーパネルへの風圧荷重に対する強度を高めることができる。これにより、強風などがソーラーパネルに作用しても、ソーラーパネルに回転方向の位置ずれが生じることがなくなる。しかも、ソーラーパネル取付時及びメンテナンス時において水平角調整を行う際に、ソーラーパネルを作業者が支える必要がないので、水平角調整の作業性が向上する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、本発明を適用する照明装置の一例を図１〜図６を参照しながら説明する。

この例の照明装置Ｌは、道路わき、公園、庭園などに設置される街路灯であって、ソーラーパネル（太陽電池パネル）２、複数個（５個）の蓄電池５・・５、コントローラ６、及び、ポール（支柱）１などを備えており、ポール１の上端部にソーラーパネル２が取り付けられている（取付構造の詳細は後述する）。なお、ソーラーパネル２には、鳥よけ金具２ａ・・２ａが設けられている。

ポール１は、中空の四角柱（例えばアルミニウムパイプ）の上部を湾曲状に曲げ加工したもので、その曲げ部分に主照明灯３が設けられている。また、ポール１の下端から所定高さ位置（例えば１１５０ｍｍ）に足元灯４が設けられている。ポール１の下端にはベースプレート１０が溶接等により固着されており、このベースプレート１０を利用して、ポール１を道路わきや公園などに設置することができる。なお、主照明灯３及び足元灯４の前面側はそれぞれ透明カバー３ａ，４ａによって覆われている。

主照明灯３及び足元灯４にはそれぞれ複数の電球形ＬＥＤランプ１０１・・１０１が配置されている。各電球形ＬＥＤランプ１０１は、例えば図６に示すように、高輝度白色ＬＥＤ１０２・・１０２を基板１０３上に幾何学的（例えば円形・多角形など）に配列し、それらＬＥＤ１０２・・１０２の全体をガラス球体１０４で覆うとともに、そのガラス球体１０４の根元部に電気接続用の口金１０５を設けたものである。

ポール１の内部には、ソーラーパネル２で発電された電力を蓄電する蓄電池５・・５と、コントローラ６とが内蔵されている。

コントローラ６は、昼間等においてソーラーパネル２で発電した電力を蓄電池５・・５に充電し、日没（夜間）になると蓄電池５・・５から主照明灯３及び足元灯４に電力を供給（放電）して主照明灯３及び足元灯４の各電球形ＬＥＤランプ１０１・・１０１を点灯する点灯制御を行う。また、コントローラ６は、蓄電池５・・５を過充電／過放電から保護する制御も実行する。なお、上記点灯制御において、日没を認識する方法としては、例えば、明るさ（照度）を検出する照度センサをポール１に配置して周囲の明るさを検出する方法、あるいは、タイマーを用いて日没となる時刻を計時する方法などが挙げられる。

−ソーラーパネルの取付構造−
次に、ソーラーパネル２の取付構造について図１〜図６を参照しながら説明する。

ソーラーパネル２は、ポール１の上端部に水平方向に対して４５°傾けた状態で取り付けられる。ソーラーパネル２の背面中央には、支持パイプ（例えば円形の鋼管）２１が、ソーラーパネル２の前面（受光面）に対して４５°傾けた状態で固着されている。支持パイプ２１には、正方形の押えプレート２２が嵌め込まれているとともに、下端に正方形のフランジ２３が固着されている。

押えプレート２２はフランジ２３よりも大きな面積を有している。また、押えプレート２２中央の円形の貫通穴２２ａの内径は支持パイプ２１の外径よりも僅かに大きい。従って、押えプレート２２は、支持パイプ２１に対して回転・スライド自在であり、支持パイプ２１下端のフランジ２３の全体をソーラーパネル２側（上方側）から押え付けることができる。

押えプレート２２の４角には、ボルト貫通穴２２ｂ・・２２ｂが設けられている。これらボルト貫通穴２２ｂ・・２２ｂは、その各貫通穴２２ｂに通したボルト１４がフランジ２３と干渉しない位置に設けられており、押えプレート２２に対してフランジ２３を回転（支持パイプ２１を中心とする回転）してもフランジ２３がボルト１４に接触することはない。

なお、支持パイプ２１内には、ソーラーパネル２からの２本の接続ケーブル（図示せず）が通されており、その各接続ケーブルの先端に設けられたコネクタ８ａ，８ｂがフランジ２３の下方に臨んでいる。

一方、ポール１の上端部には、四角形の支持プレート１１が固着されている。支持プレート１１の上面１１ａは水平方向に沿っている。支持プレート１１の中央部には円形の貫通穴１３と、その貫通穴１３の周縁から上方に突出する円形ボス１２が設けられている。円形ボス１２の外径は支持パイプ２１の内径よりも僅かに小さくなっており、図５に示すように、円形ボス１２を支持パイプ２１の下端部に差し込むことができる。

また、支持プレート１１には、円形ボス１２の中心に対して回転対称となる４箇所にボルト（植え込みボルト）１４・・１４が固定されている。各ボルト１４・・１４は、支持プレート１１の上面１１ａに対して垂直に設けられている。さらに、ボルト１４・・１４は、ソーラーパネル２側の押えプレート２２のボルト貫通穴２２ｂ・・２２ｂと対応する位置関係で配置されている。

なお、円形ボス１２内にはコントローラ６からの２本の接続ケーブル７，７が通されており、その各接続ケーブル７，７の先端に設けられたコネクタ７ａ，７ｂが円形ボス１２の上方に臨んでいる。

次に、ソーラーパネル２の取付手順を図３〜図５を参照しながら説明する。

（１）ソーラーパネル２の支持パイプ２１の下端から出ているコネクタ８ａ，８ｂと、ポール１の円形ボス１２から出ているコネクタ７ａ，７ｂとをそれぞれ接続する。

（２）ソーラーパネル２側のコネクタ８ａ，８ｂとポール１側のコネクタ７ａ，７ｂとの接続部分を、支持パイプ２１の内部及びポール１の内部の双方、もしくは、いずれか一方側に押し込みながら、支持パイプ２１の下端を支持プレート１１の円形ボス１２に嵌め込むとともに、支持パイプ２１下端のフランジ２３を支持プレート１１上に配置する。

次に、押えプレート２２の各ボルト貫通穴２２ｂをそれぞれ支持プレート１１のボルト１４に合わせるとともに、押えプレート２２を下方に移動させてフランジ２３上に置く。この状態で、押えプレート２２の上方に突出する各ボルト１４の端部にそれぞれ平座金２５及びばね座金２６を順に通すとともに、各ボルト１４の端部にそれぞれナット２４をねじ込む。このとき、ナット２４による押えプレート２２の固定は仮止めとし、ソーラーパネル２（フランジ２３）がポール１に対して回転（鉛直軸を中心する回転）できるようにしておく。

（３）照明装置（街路灯）Ｌを設置した場所において、ソーラーパネル２の前面（受光面）が南向きとなるように、ソーラーパネル２を回転させて向きを調整する（水平角調整）。そして、ソーラーパネル２の向きを南向きに設定した状態で、各ナット２４の締付け（本締め）を行い、ソーラーパネル２をポール１に固定するとともに、ソーラーパネル２の水平角を固定する（図５）。

以上の取付構造によれば、上記した（２）の仮止め状態において、ソーラーパネル２のフランジ２３が押えプレート２２と支持プレート１１との間に挟み込まれており、それら押えプレート２２と支持プレート１１によってソーラーパネル２の全体が保持されているので、ソーラーパネル２の水平角調整を行う際に、作業者がソーラーパネル２を支える必要がなく、高所での水平角調整作業を簡単に行うことができる。

しかも、押えプレート２２を本締め（ナット２４の本締め）した状態で、図５に示すように、ソーラーパネル２のフランジ２３が、押えプレート２２の下面２２ｃと支持プレート１１の上面１１ａ（支持面）に面接触するので、図９に示した取付構造よりも固定力が大きくなり、ソーラーパネル２の安定した力で強固に固定することができる。これにより押えプレート２２の本締め後に、強風などがソーラーパネル２に作用しても、ソーラーパネル２に回転方向の位置ずれが生じることがなくなる。

さらに、ソーラーパネル２の回転中心（支持パイプ２１の回転中心）に対して互いに対称となる４箇所に固定用のボルト１４・ナット２４を配置しているので、フランジ２３を面で固定することが可能となり、ソーラーパネル２に対し、どの方向からの力が作用しても、ソーラーパネル２を安定した姿勢で確実に支持することができる。

なお、押えプレート２２を固定するボルト・ナットの本数は、フランジ２３を面で固定することができるのであれば特に限定されず、３本もしくは５本以上の任意の本数としてもよい。

また、ソーラーパネル２の支持パイプ２１下端に固着するフランジの形状は正方形に限られることなく、円形等の他の任意の形状であってもよい。

さらに、押えプレート２２の貫通穴（支持パイプ２１を通す貫通穴）の形状は円形に限られることなく、四角形等の他の任意の形状であってもよい。また、このような貫通穴を有する押えプレートに替えて、図７及び図８に示すように、支持パイプ２１に嵌め込むことが可能なＵ字状の切欠き１２２ａを有する押えプレート１２２を用いてもよい。なお、切欠きの形状についても、Ｕ字状に限られることなく、四角形等の他の任意の形状であってもよい。

本発明のソーラーパネルの取付構造を適用する照明装置の一例を示す斜視図である。図１の照明装置の正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び背面図（Ｃ）を併記して示す図である。本発明のソーラーパネルの取付構造の一例を示す分解斜視図である。図４の取付構造の要部拡大図である。図４の取付構造の要部断面図である。図１の照明装置に用いる電球形ＬＥＤランプの側面図である。本発明のソーラーパネルの取付構造の他の例を示す分解斜視図である。図７の取付構造に用いる押えプレートの平面である。従来のソーラーパネルの取付構造の一例を示す図である。

符号の説明

Ｌ照明装置（街路灯）
１ポール（支柱）
１０ベースプレート
１１支持プレート
１１ａ支持プレートの上面（支持面）
１４ボルト（植え込みボルト）
２ソーラーパネル
２１支持パイプ
２２押えプレート
２２ａ貫通穴
２２ｂボルト貫通穴
２２ｃ押えプレートの下面
２３フランジ
２４ナット
３主照明灯
４足元灯
５蓄電池
６コントローラ

Claims

ソーラーパネルの支柱への取付構造であって、前記ソーラーパネルを支持する支持部材の端部に固着されたフランジと、そのフランジを前記ソーラーパネル側から押え付けるための押えプレートとを備え、前記支柱に設けた支持面上に前記ソーラーパネルのフランジを置いた状態で、前記押えプレートを前記支柱に固定手段を用いて固定することにより、前記ソーラーパネルのフランジが前記押えプレートと前記支持面との間に挟み込まれた状態で固定されていることを特徴とするソーラーパネルの取付構造。