JP2013204331A - 太陽光パネル設置構造及び太陽光パネル設置施工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】横方向の互いに平行な2本の水平材4を基礎部3に、斜面上側と斜面下側とに間隔をあけて取り付ける。2本のパネル受け材6の両端部にスライド金具を固定する。2本のスライド金具付きパネル受け材6Aを横方向に間隔をあけて、斜面上側と下側の水平材4間に掛け渡す。複数の太陽光パネルのスライド方向に延びる枠材を前記2本のスライド金具付きパネル受け材6Aにそれぞれボルトで固定して、斜面傾斜方向に複数の太陽光パネルを搭載したパネルユニット20を形成する。パネルユニット20を、水平材4上を横方向に所定位置までスライドさせ、スライド金具を水平材4にボルトで固定する。上記の作業を繰り返して、斜面傾斜方向及び横方向に隣接する複数の太陽光パネルを設置する。
【選択図】図11
Description
この太陽光パネル設置架台62は、開口部が互いに向き合って平行に配設され傾斜した断面コ字形の架台フレーム63と、両架台フレーム63の下端部に設けられたストッパ64と、両架台フレーム63の下辺に形成された複数個の螺孔65と、螺孔65に下方から挿入されて螺合し先端が太陽光パネル61の枠材61aを架台フレーム63上辺に押圧するボルト66とを備えた構造である。61bは太陽電池モジュールである。図示例では傾斜した横並びの2つの太陽光パネル設置架台62のそれぞれに3枚の太陽光パネル61を縦に隣接させて設置している。
この太陽光パネル設置架台62は、架台フレーム63が断面コ字形で開口部が互いに向き合って平行に配設されているため、太陽光パネル61の両側を太陽光パネル設置架台62の両架台フレーム63間に順次に挿入することができ、その上、架台フレーム63の下辺の螺孔65に螺合したボルト66の先端でパネル61を架台フレーム63の上辺に押圧するため、従来のようにボルトの挿通孔を合わせる必要がなく、ボルトの数も少なく、取付作業が容易であり、かつ、パネルを下方からのボルトにより押し上げて固定しているため、パネルの取付強度が大である、という効果を奏する。
太陽光パネル70は、前記他方のレール72を軸として上下に回動可能(開閉可能)であり、また、レール72上をスライド可能である。レール72は基礎レール74上に固定バンド75で固定される。また、前記レール72を長くし複数の太陽光パネルを設置して、太陽光パネルアレイ(太陽電池アレイ)とすることができる(特許文献2の図14)。
太陽光パネル70が一方のレール72を軸として上下に開閉可能なので、施工・交換・メンテナンス(太陽光パネル裏側の点検・保守)が簡単であり、かつ脱落の危険は少ない、とされる。
また、太陽光パネルと斜面との間に若干の空間(高さ空間)は必要であるが、太陽光パネルの下に潜って作業する必要のある構造の場合には、前記空間を必要以上に高く形成することが必要となり、架台を支持する脚を高くする必要がある。このため、長い脚材が必要となり、鋼材の使用量が多くなり、材料コストが高くなる。
また、例えば故障した太陽光パネルを取り替える際に、複数設置された太陽光パネルの任意の1枚を取り外すことができず、メンテナンス等の際の作業性に欠ける。
また、図示例は縦並びの太陽光パネルを横方向に2列配置した場合であるが、中央側の架台フレーム63と太陽光パネル61の取り付け作業に際し、太陽光パネル61の下に潜っての作業となり作業性が悪い。また、横方向に3列さらには多数列置した場合、横方向の中間に位置する太陽光パネルについては、太陽光パネルの下に潜ってする作業となり、作業性が非常に悪くなる。それを避けようとすると横方向の列数を多くはできず、一基の太陽光パネル設置構造に配置できる太陽光パネルの数を多くすることができない。また、例えば土手などのように横方向に延びる斜面の場合に、太陽光パネルを横方向に多数配置することはできない。
多くの太陽光パネルを設置するためには、複数の太陽光パネル設置架台を設置することになるが、複数の太陽光パネル設置架台を設置することは、一基で多数の太陽光パネルを連続させて設置可能な太陽光パネル設置架台と比べて、製造・施工コストが高く、また、同一敷地面積に設置可能な太陽光パネル数が少なく、したがって敷地面積に対する発電効率が低い。
斜面に設けられた基礎部と、この基礎部上に設けられて斜面の傾斜方向及び斜面の傾斜方向と直交する横方向に隣り合うように配される複数の太陽光パネルを設置する太陽光パネル設置架台とを備え、
前記太陽光パネル設置架台は、斜面の傾斜方向と直交する横方向に延長する態様で斜面上側と斜面下側とに間隔をあけて互いに平行に配されて前記基礎部上に取り付けられる、平坦な上面及び側面を有する水平材と、斜面の傾斜方向をなすとともに横方向に間隔をあけて配されて、斜面の傾斜方向に並ぶ複数の太陽光パネルのそれぞれの横方向取付部を受けるパネル受け材と、前記パネル受け材の斜面上側及び斜面下側にそれぞれ固定されるスライド金具とを備え、
前記斜面上側のスライド金具及び前記斜面下側のスライド金具はそれぞれ、前記斜面上側の水平材又は前記斜面下側の水平材の斜面傾斜方向の側面に対し側面から接するように配されてそれぞれ水平材にボルトで固定されるとともに、前記斜面上側又は斜面下側の少なくとも一方のスライド金具は水平材の斜面上側の側面に接していることを特徴とする。
。
(1)前記基礎部上に、斜面上側となる水平材と斜面下側となる水平材との一対の水平材を、斜面の傾斜方向と直交する横方向に延長する態様で斜面上側と斜面下側とに間隔をあけて互いに平行に取り付ける。
(2)2本の前記パネル受け材の斜面上側となる端部及び斜面下側となる端部にそれぞれ前記スライド金具の上部を固定して2本のスライド金具付きパネル受け材を形成する。
(3)前記2本のスライド金具付きパネル受け材の斜面傾斜方向の上端部及び下端部をそれぞれ、斜面傾斜方向上側及び下側の水平材上に載せる。その際、斜面上側のスライド金具及び斜面下側の少なくとも一方のスライド金具が水平材の斜面上側の側面に接するように配して水平材上に載せる。
(4)前記2本のスライド金具付きパネル受け材の横方向の間隔を太陽光パネルの横方向取付部に合せるとともに、斜面傾斜方向に並ぶ複数の太陽光パネルのそれぞれ横方向に延びる枠材を前記2本のスライド金具付きパネル受け材の各パネル受け材にそれぞれ固定して、前記複数の太陽光パネルとその複数の太陽光パネルを固定した2本のスライド金具付きパネル受け材とからなるパネルユニットを形成する。
(5)前記パネルユニットを、横方向の所定の位置まで水平材上をスライドさせ、パネル受け材の両端に固定している前記スライド金具の下部を水平材の側面にボルトで固定する。
(6)前記パネルユニットに横方向に隣接するパネルユニットを形成するための、前記(2)〜(5)の工程を行う。
(7)先に形成したパネルユニットに隣接するパネルユニットを形成するための、前記(2)〜(5)の工程を所定のパネルユニットの数に対応して行う。
この場合、太陽光パネルを搭載したパネルユニットのパネル受け材は、スライドの障害となる突起等のない水平材上を横方向に特に制限なくスライドさせることができるので、太陽光パネルを土手などの横方向に延びる斜面に設置する際に横方向に多数設置することが可能であり、しかもその設置作業を楽に行うことができ、施工性が良好であり、工期短縮が図られる。
また、パネルユニットの重量が大の場合は、スライド金具を水平材に固定しているボルトを外せば、水平材上をスライド可能なので、横方向に隙間なく隣接設置されたパネルユニットにおける端部のパネルユニットを若干水平材からはみ出すように外側にスライドさせて、パネルユニット間に作業空間とし得る隙間を設けることができ、複数設置された太陽光パネルの任意の1枚を容易に取り外すことが可能となる。
そして、太陽光パネルを搭載したパネルユニットを所定位置に位置させた際に行なうスライド金具と水平材とのボルト固定作業には、斜面上側及び下側の水平材のそれぞれ外側で横から作業できるので、太陽光パネルの下に潜り込むことなく、ボルト固定作業を行うことができる。
このように、太陽光パネルをボルトで架台に堅固に固定する構造を採用していても、太陽光パネル設置作業に際して、太陽光パネルの下に潜り込んでする作業が不要となり、この点でも施工性が良好であり、工期短縮が図られる。
また、作業者が潜り込む作業が不要なので、太陽光パネルと斜面との間の高さ空間を最小限にとどめることが可能となり、架台を支持する支柱部ないし基礎部を低くし鋼材使用量を少なくし材料コストを安くすることができる。
本発明は図1の通り、河川沿いの土手や盛土された道路の側部法面などの斜面Sに太陽光パネル2を設置するための太陽光パネル設置構造である。
この太陽光パネル設置構造1は、斜面Sに設けられた基礎部3と、この基礎部3上に設けられて斜面の傾斜方向及び斜面の傾斜方向と直交する横方向に隣り合うように配される複数の太陽光パネル2を設置する太陽光パネル設置架台5とを備えている。
この実施例では前記基礎部3が、斜面Sの斜面傾斜方向及び斜面横方向に間隔をあけた4箇所に打設された四角形状配置の4本の杭である。実施例の太陽光パネル設置架台5はこの4本の杭3上に設置されて、斜面横方向に3つ、斜面傾斜方向に3つで合計9つの太陽光パネル2を設置している。
この実施例では、水平材4、パネル受け材6として軽量溝形鋼、スライド金具7として軽量山形鋼を用いている。
基礎部3の打設後には、打設のために用いた鋼管等の筒状体は取り外される。
前記水平材4は、当該水平材4の下側のフランジ4aにあけたボルト挿通孔に前記ボルト3cを挿通させて、杭3の上端の円板3bに載せ、ナット3dを締め付けて、杭3の上端に固定している。
太陽光パネル2は、太陽電池モジュールの周囲を矩形の枠材で保持した構成である。図2では1つの太陽光パネル2についてのみ枠材を示したが、太陽光パネル2の矩形の枠材の図2で横方向両側(水平方向両側)の短い枠材を短辺枠材2a、縦方向両側(斜面傾斜方向両側)の長い枠材を長辺枠材2bとして示す。
前記斜面上側のスライド金具7(71)及び斜面下側のスライド金具7(72)は、いずれもその上部(水平なフランジ7a)がパネル受け材6の下面(下側のフランジ6b)にボルト11で固定されている。
前記斜面上側のスライド金具7(71)及び斜面下側のスライド金具7(72)はそれぞれ、その下部(下方に延びる垂直なフランジ7b)が前記斜面上側の水平材4(41)又は前記斜面下側の水平材4(42)の斜面傾斜方向の側面に対し側面から接するように配されてそれぞれ水平材4の側面(ウエブ4b)にボルト9で固定されている。
この実施例では、図7に示すように、斜面上側のスライド金具7(71)が水平材4(41)の斜面上側の側面に接している。なお、斜面上側又は斜面下側の少なくとも一方のスライド金具は、水平材4の斜面上側の側面に接する構成とする。
なお、上述の説明で、ボルト9、11、13について、ボルトで固定していると記載した部分は、詳しくはボルトとナットで固定しているのであるが、それを略して記載したものである。
この実施例では、前記の通りスライド金具7の下方に延びるフランジ7bが斜面上側及び下側の水平材4のそれぞれ外側面に接しており、したがって、斜面上側のスライド金具71が斜面上側の水平材41の斜面上側の側面に接していることで、パネル受け材6及びこれと一体の太陽光パネル2は、傾斜して状態で置かれても斜面上側の支持金具71によって滑落することを有効に防止される。
図8〜図15における(イ)は平面図、(ロ)は(イ)のf−f断面図(いずれも同じ記号で示す)である。
図9〜図15における(ハ)は(ロ)中の円で示した部分の拡大図である。
図14、図15における(ニ)は(イ)のg−g断面図(いずれも同じ記号で示す)である。図14における(ホ)は(ニ)の未完成パネルユニット20’を所定位置までスライドさせた段階を示している。
図1〜図7では、斜面傾斜方向に3つの太陽光パネル2を設置しているが、以下の説明の太陽光パネル設置架台は、斜面傾斜方向に2つの太陽光パネル2を設置している場合である。
まず、斜面Sに基礎部として、図示例ではラセン状の杭3を、斜面上側及び下側の各水平材4にそれぞれ対応する2箇所、合計4箇所に打設する。
次いで、2本の水平材4をそれぞれ、斜面上側の2本の杭3、及び斜面下側の2本の杭3上に固定する。すなわち、斜面上側となる水平材41と斜面下側となる水平材42との一対の水平材4を、斜面の傾斜方向と直交する横方向に延長する態様で斜面上側と斜面下側とに間隔をあけて互いに平行に取り付ける。
この場合、先に図4、図7について説明したように、水平材4のボルト挿通孔に杭3の上端のボルト3cを挿通させて、水平材4を杭3の上端の円板3bに載せ、ナット3dを締め付けて、杭3の上端に固定する。
(2)予め、2本のパネル受け材6の斜面上側となる端部及び斜面下側となる端部の下側のフランジ6bにそれぞれ、スライド金具7の上部(水平のフランジ7a)を固定して、2本のスライド金具付きパネル受け材6A(図9参照)を形成しておく。
(3)図9に示す工程。
前記2本のスライド金具付きパネル受け材6Aの斜面傾斜方向の上端部及び下端部をそれぞれ、斜面傾斜方向上側及び下側の水平材4上に載せる。その際、斜面上側のスライド金具71及び斜面下側のスライド金具72がそれぞれ、その下部(下向きのフランジ7b)が斜面上側の水平材41又は斜面下側の水平材42の斜面傾斜方向の側面(ウエブ4b)に対し側面から接するように、かつ、斜面上側又は斜面下側の少なくとも一方のスライド金具7が水平材4の斜面上側の側面に接するように配して水平材4上に載せる。
この実施例では、スライド金具7のフランジ7bが、斜面傾斜方向上下のいずれも開口が内向きである水平材(溝形鋼)4の外側の面(ウエブ4b)に接しており、斜面上側のスライド金具71が斜面上側の水平材41の斜面上側の面(ウエブ4b)に接している(図9(ハ)参照)。
前記2本のスライド金具付きパネル受け材6Aの横方向の間隔を太陽光パネル2の取り付け孔の位置に合せる。そして、斜面傾斜方向に並ぶ図示例では2つの太陽光パネル2のそれぞれ斜面傾斜方向の上側及び下側の長辺枠材2bを前記2本のスライド金具付きパネル受け材6Aの各パネル受け材6の上側のフランジ6aにそれぞれボルト13で固定する(図4、図5、図7参照)。
前記2つの太陽光パネル2と、その2つの太陽光パネル2を固定した2本のスライド金具付きパネル受け材6Aとからなるものをパネルユニット20と呼ぶ。
(5)図11に示す工程。
前記パネルユニット20を、横方向の所定の位置まで水平材4上をスライドさせ、パネル受け材6の両端のスライド金具7の下部(下向きのフランジ7b)を水平材4の側面(ウエブ4b)にボルト9で固定する(図11(ハ)、図7参照)。
(6)図12及び図13に示す工程。
前記パネルユニット20に横方向に隣接する次のパネルユニットを形成するための作業、すなわち、前記(2)〜(5)の工程を行う。図12は前記(2)〜(4)の工程(図9、図10に対応する工程)、図13は前記(5)の工程(図11に対応する工程)を示す。
(7)先に形成したパネルユニットに隣接するパネルユニットを形成するための、前記(2)〜(6)の工程を所定のパネルユニットの数に対応して行う。ただし、この実施例では横方向に隣接して設置する太陽光パネルの数は3つであるから、前記(6)の工程で、最後に設置する太陽光パネルを除くすべての太陽光パネルの設置を終えている(したがって、別の図としては示されない)。
最後に設置する太陽光パネルについては、次の(8−1)〜(8−5)の工程により行なう。
(8−1)前記(2)及び(3)の工程(図9に対応する工程)を行なう。
(8−2)2本のスライド金具付きパネル受け材6Aを水平材4上に置く。この場合、2本のスライド金具付きパネル受け材6Aのうちのスライド方向前方側(図14で右側)のスライド金具付きパネル受け材6A1を設定位置(矢印Pで示す位置)より手前側(図14で左側)に位置させて置く。スライド方向後方側のスライド金具付きパネル受け材6A2は、水平材4の端部に置く。
この状態で、斜面傾斜方向に並ぶ2つの太陽光パネル2のそれぞれにおける斜面傾斜方向両側の長辺枠材2bのスライド方向前方側の取付部を、前記前方側のスライド金具付きパネル受け材6A1のパネル受け材6にそれぞれボルト13(図4等参照)で固定する(すなわち、最後に設置する太陽光パネル2が水平材4の端からはみ出した状態で固定する)。
前記2つの太陽光パネル2と前記前方側のスライド金具付きパネル受け材6Aとからなるものを、未完成パネルユニット20’と呼ぶ。
(8−3)前記未完成パネルユニット20’を、先に設置したパネルユニット20に隣接する所定の位置まで水平材4上をスライドさせる(図14(ホ)に示される位置)。
(8−4)斜面傾斜方向に並ぶ2つの太陽光パネル2のそれぞれにおける斜面傾斜方向両側の長辺枠材2bのスライド方向後方側の取付部を、後方側のスライド金具付きパネル受け材6A2のパネル受け材6にそれぞれボルト13で固定する。
(8−5)2本のスライド金具付きパネル受け材6Aの各スライド金具7の下部を水平材の側面にボルト9で固定する。
以上により、図15に示すように、斜面傾斜方向に2つ、横方向に3つの合計6つの太陽光パネル2の設置が完了する。
図16において、最初に設置する斜面傾斜方向に並ぶ2つの太陽光パネル20を除けば、2番目の以降の、斜面傾斜方向に並ぶ2つの太陽光パネルを設置する際に、斜面傾斜方向に並ぶ2つの太陽光パネル2の一方の太陽光パネル21をパネル受け材6にボルト固定すると、他方の太陽光パネル22については、パネル受け材6の中間位置における角部Qをパネル受け材6にボルトで固定する作業は、パネル受け材6上に置いた状態の太陽光パネル22の下に潜り込まないとできない。
しかし、上述した本発明の施工方法では、パネルユニット20を形成した後にスライドさせるので、パネルユニット20を形成する段階(すなわち太陽光パネル2をパネル受け材6に固定する段階)では、ボルト接合作業をするスペースを容易に確保でき、太陽光パネルの下に潜り込む必要は生じない。
また、最後の太陽光パネルを設置する場合は、上述した(8−1)〜(8−5)の手順を採用することで、やはり、太陽光パネルの下に潜り込む必要は生じない。
また、太陽光パネルを搭載して斜面上下の水平材間に架け渡した状態のパネル受け材が滑落する恐れもない。
また、複数設置された太陽光パネルの任意の1枚を容易に取り外すことが可能でメンテナンスなどの作業が容易である。
土手などの横方向に延びる斜面に設置する際に横方向に多数設置することが可能であり、かつ斜面傾斜方向の複数の太陽光パネルを隙間なく設置できるので、決められた敷地面積に設置可能な太陽光パネル数が多くて、敷地面積に対する発電効率は良好である。また、斜面傾斜方向に隣接する太陽光パネル間の隙間もなくすことができるので、隙間から成長した雑草が太陽光パネルの上面に影を作って発電効率を低下させる不都合も防止できる。ただし、必要に応じて、斜面傾斜方向あるいは斜面傾斜方向と直交する横方向に隣接する太陽光パネル間に隙間を設けることを妨げるものではない。
また、実施例の太陽光パネル設置架台5では、水平材4の長さを、その上に設置する複数の太陽光パネル2の全体幅と同じとしているが、太陽光パネル2はその横方向両側部分がパネル受け材6からはみ出した態様でパネル受け材6に固定されているので、水平材4の長さを、その両端の位置がパネル受け材6の位置の近傍にくるように短くすることができる。これにより、鋼材使用量をさらに少なくし、コストを安くすることができる。
2 太陽光パネル
2a 短辺枠材(横方向両側(水平方向両側)の枠材)
2b 長辺枠材(縦方向両側(斜面傾斜方向両側)の枠材)
3 杭(基礎部)
4 水平材
41 斜面上側の水平材
42 斜面下側の水平材
4a 下側のフランジ
4b ウエブ
5 太陽光パネル設置架台
6 パネル受け材
6a 上側のフランジ
6b 下側のフランジ
6A スライド金具付きパネル受け材
6A1 スライド方向前方側のスライド金具付きパネル受け材
6A2 スライド方向後方側のスライド金具付きパネル受け材
7 スライド金具
71 斜面上側のスライド金具
72 斜面下側のスライド金具
7a 水平なフランジ
7b 下向きのフランジ
9、11、13 ボルト
20 パネルユニット
20’ 未完成パネルユニット
Claims (3)
- 斜面に太陽光パネルを設置するための太陽光パネル設置構造であって、
斜面に設けられた基礎部と、この基礎部上に設けられて斜面の傾斜方向及び斜面の傾斜方向と直交する横方向に隣り合うように配される複数の太陽光パネルを設置する太陽光パネル設置架台とを備え、
前記太陽光パネル設置架台は、斜面の傾斜方向と直交する横方向に延長する態様で斜面上側と斜面下側とに間隔をあけて互いに平行に配されて前記基礎部上に取り付けられる、平坦な上面及び側面を有する水平材と、斜面の傾斜方向をなすとともに横方向に間隔をあけて配されて、斜面の傾斜方向に並ぶ複数の太陽光パネルのそれぞれの横方向取付部を受けるパネル受け材と、前記パネル受け材の斜面上側及び斜面下側にそれぞれ固定されるスライド金具とを備え、
前記斜面上側のスライド金具及び前記斜面下側のスライド金具はそれぞれ、前記斜面上側の水平材又は前記斜面下側の水平材の斜面傾斜方向の側面に対し側面から接するように配されてそれぞれ水平材にボルトで固定されるとともに、前記斜面上側又は斜面下側の少なくとも一方のスライド金具は水平材の斜面上側の側面に接していることを特徴とする太陽光パネル設置構造。 - 前記スライド金具が山形鋼であって、山形鋼の2つのフランジの一方がパネル受け材の下面に固定され、他方が水平材の側面にボルトにより固定されていることを特徴とする請求項1記載の太陽光パネル設置構造。
- 請求項1又は2の太陽光パネル設置構造により、斜面に設けた基礎部上に、斜面の傾斜方向及び斜面の傾斜方向と直交する横方向に隣り合うように配される複数の太陽光パネルを設置する太陽光パネル設置施工方法であって、次の(1)〜(7)の工程からなることを特徴とする太陽光パネル設置施工方法。
(1)前記基礎部上に、斜面上側となる水平材と斜面下側となる水平材との一対の水平材を、斜面の傾斜方向と直交する横方向に延長する態様で斜面上側と斜面下側とに間隔をあけて互いに平行に取り付ける。
(2)2本の前記パネル受け材の斜面上側となる端部及び斜面下側となる端部にそれぞれ前記スライド金具の上部を固定して2本のスライド金具付きパネル受け材を形成する。
(3)前記2本のスライド金具付きパネル受け材の斜面傾斜方向の上端部及び下端部をそれぞれ、斜面傾斜方向上側及び下側の水平材上に載せる。その際、斜面上側のスライド金具及び斜面下側の少なくとも一方のスライド金具が水平材の斜面上側の側面に接するように配して水平材上に載せる。
(4)前記2本のスライド金具付きパネル受け材の横方向の間隔を太陽光パネルの横方向取付部に合せるとともに、斜面傾斜方向に並ぶ複数の太陽光パネルのそれぞれ横方向に延びる枠材を前記2本のスライド金具付きパネル受け材の各パネル受け材にそれぞれ固定して、前記複数の太陽光パネルとその複数の太陽光パネルを固定した2本のスライド金具付きパネル受け材とからなるパネルユニットを形成する。
(5)前記パネルユニットを、横方向の所定の位置まで水平材上をスライドさせ、パネル受け材の両端に固定している前記スライド金具の下部を水平材の側面にボルトで固定する。
(6)前記パネルユニットに横方向に隣接するパネルユニットを形成するための、前記(2)〜(5)の工程を行う。
(7)先に形成したパネルユニットに隣接するパネルユニットを形成するための、前記(2)〜(5)の工程を所定のパネルユニットの数に対応して行う。
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- 2012-03-29 JP JP2012075638A patent/JP5938826B2/ja active Active
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