JP2013221239A - 太陽電池パネルの設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】施工工事の簡易化が可能な太陽電池パネルの設置構造を提供する。
【解決手段】支柱部５と、支柱部５の上端近傍と一体に取付けられる支持部６とを備えた土台部２によって架台部を支持する。そして、この架台部によって、地表より離れた位置で太陽電池パネルを固定する。このとき、支持部６には、支持部６の支柱部５に対する取付け位置を上下方向成分を含む方向に調節可能な上下方向調整手段２３と、架台部の支持部６への取付け位置を前後方向成分と左右方向成分の少なくともいずれかを含む方向に調節可能な水平方向調整手段２２とを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池パネルを設置する際の設置構造に関するものである。

近年、環境に対する関心の高まりや、政府のエネルギー政策を受けて、太陽光のエネルギーにより発電する太陽光発電システムが急速に普及している。このような太陽光発電システムとして、太陽電池パネルをビルや住宅といった建造物の屋上に設置するものや、太陽電池パネルを屋外の土地に設置するものが知られている。

太陽電池パネルを屋外の土地に設置する設置構造としては、例えば、特許文献１に開示されている設置構造がある。特許文献１には、コンクリート等で形成されたブロック状の基礎構造体を設置現場に形成した後、太陽電池パネルを保持するための架台を基礎構造体上に固定する設置構造が開示されている。

しかし、特許文献１に開示されている設置構造では、基礎構造体を形成するために設置現場でコンクリート型枠を組み、コンクリートを打設する作業が必要となる。そして、この作業に人手と時間がかかってしまうので、太陽光発電システムの導入工事費が高くなってしまうおそれがある。

そこで、より簡略的な太陽電池パネルの設置構造として、特許文献２に開示されているような設置構造がある。特許文献２に開示された設置構造では、太陽電池パネルを保持するための架台を、下端側を地中に埋め込んだ支柱によって支持している。そして、支柱の地中に埋め込まれた部分には、所謂かえしを有する矢尻状の部分を形成している。この構成によると、地中に埋め込んだ矢尻状の部分によって支柱の引抜き抵抗が強くなり、風による吹き上げに強い太陽電池パネルの設置が可能となる。

また、特許文献２に開示された設置構造では、支柱の地中に埋め込まれた部分に、支柱の径より大きなコンクリート製の支持部を設けている。そして、この支持部によって太陽電池パネルや架台等の自重による荷重を支えている。ここで、特許文献２に開示された構成では、上記したように、地中に埋め込んだ矢尻状の部分によって引抜き方向に係る力に対抗している。そのため、支持部では主に自重による荷重を支えるのみでよく、支持部を重く、大きくして引抜き荷重に強く抗する必要がない。このことから、支持部を比較的小さくすることが可能となり、支柱を埋め込む際に地面を大きく掘削する必要がなくなるので、工事の簡易化、延いては、工事費の節減が可能となっている。

特開平１１−１７７１１４号公報 特開平５−３３３５号公報

ところで近年、太陽光発電システムの導入費用をより安価にしたいという市場の要求がある。特に、広大な敷地に多くの太陽電池パネルを並列して設置する、所謂メガソーラーと称されるような大規模な太陽光発電システムでは、導入費用が高騰しがちであるため、設置工事の効率化等による導入費用の削減が強く望まれている。

そこで本発明は、太陽光発電システムの導入費用の低価格化を図るべく、施工工事の簡易化が可能な太陽電池パネルの設置構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、土台部と架台部とを有し、前記土台部は、少なくとも一部が地上に露出した状態で立設される支柱部と、当該支柱部の上端近傍と一体に取付けられる支持部とを備え、前記架台部が前記支持部によって支持されると共に、地表より離れた位置で太陽電池パネルを固定する太陽電池パネルの設置構造であって、前記支持部は、前記支持部の前記支柱部への取付け位置を上下方向成分を含む方向に調節可能な上下方向調整手段と、前記架台部の前記支持部への取付け位置を前後方向成分と左右方向成分の少なくともいずれかを含む方向に調節可能な水平方向調整手段とを有することを特徴とする太陽電池パネルの設置構造である。

本発明の太陽電池パネルの設置構造では、架台部が支持部を介して支柱部に取り付けられており、支持部は、支柱部への取付け位置を上下方向成分を含む方向に調節可能な上下方向調整手段を有している。加えて、支持部は、架台部の支持部への取付け位置を水平方向成分を含む方向（前後方向成分と左右方向成分の少なくともいずれかを含む方向）に調節可能な水平方向調整手段を有している。このことにより、支柱部に架台部を取り付けるとき、支柱部に対する架台部の位置を高さ方向（上下方向成分を含む方向）と、水平方向（前後方向成分と左右方向成分の少なくともいずれかを含む方向）とにそれぞれ調節することができる。そして、このように架台部の取り付け位置を調節可能とすることにより、太陽電池パネルを設置する際の施工工事の簡易化が可能となる。このことにつき、以下で具体的に説明する。

ここで、上記したように、地表面に複数の基礎構造体（コンクリート等で形成されたブロック状の基礎構造体であり、以下単にコンクリートブロックとも称す）を設置していき、その基礎構造体に支柱部及び架台部を固定する構造の場合、起伏のある土地の地表面に複数のコンクリートブロックを設置していくと、各コンクリートブロックの設置位置の間で高低差が発生してしまう。すると、各コンクリートブロックにそれぞれ取り付けられた支柱の上端部分の高さにも高低差ができてしまうので、複数の支柱によって支えられる架台部もまた大きく傾いてしまう。この状態で太陽電池パネルを取り付けると、太陽電池パネルが大きく傾いてしまうので、傾斜角度や向き等の所定の条件を満足するように太陽電池パネルを取り付けることができなくなる。そこで、地表面にコンクリートブロックを設置する工法の場合、コンクリートの設置位置を水平に近い状態まで整地する整地工事が必要となる。

これに対して、本発明の太陽電池パネルの設置構造では、支持部によって架台部を支持しており、支持部は支柱部に対する取付け位置を上下方向に調整可能な構成となっている。そのため、仮に太陽電池パネルの設置位置に起伏があり、複数の支柱部の間で上端部分の高さが大きく異なる場合であっても、各支柱部へ取り付けられた支持部の高さを上下方向に調整することにより、それぞれの支持部では、上側部分の高さが大きく異なることがない状態とすることができる。このことにより、上記のような設置位置を水平に近い状態まで整地する整地工事を必要とすることなく、ある程度の起伏を許容した整地工事であっても架台部を大きな傾きがない状態で支持できるので、施工工事の簡易化が可能となる。

またここで、上記したように、下端側を地中に埋め込んだ支柱によって太陽電池パネルを保持するための架台を支持する工法の場合、支柱を打ち込みすぎる等の理由により、各支柱の間で上側部分の高さが大きく異なってしまう場合がある。この場合もまた、複数の支柱によって支えられる架台もまた大きく傾いてしまい、太陽電池パネルが大きく傾いてしまうので、傾斜角度や向き等の所定の条件を満足するように太陽電池パネルを固定できなくなってしまう。加えて、この工法の場合、所定の場所からずれた場所に誤って支柱を打ち込んでしまうと、各支柱の間隔が所定の間隔より広がってしまう（又は狭まってしまう）。この場合、架台を支柱へ取り付けようとすると、架台の取付け位置と支柱の取付け位置とがずれてしまうので、取り付けができなくなってしまう。
したがって、支柱の打ち込み量や打ち込み位置を誤ってしまった場合、打ち込んだ支柱を引き抜いて穴を塞ぎ、所定の位置で所定の長さだけ地中に打ち込まれるように支柱を打ち直す必要がある。

しかしながら、本発明の太陽電池パネルの設置構造では、上記したように、複数の支柱部の間で上端部分の高さが大きく異なる場合であっても、それぞれの支持部では上側部分の高さが大きく異なることがない状態とすることができる。そのため、支持部によって支持される架台部を大きな傾きがない状態で取り付けることができる。
さらに加えて、本発明の太陽電池パネルの設置構造では、支持部と架台部とを取り付けるときの取付け位置を水平方向（前後方向成分と左右方向成分の少なくともいずれかを含む方向）に調節することができる。そのため、架台部の取付け位置と、支持部の取付け位置とが水平方向にずれてしまった場合であっても、取付け位置を調整することで架台部の取り付けが可能となる。
つまり、本発明の太陽電池パネルの設置構造によると、支柱部の打ち込み位置が所定の位置からずれてしまった場合、支柱部を打ち込みすぎてしまった場合等において、支柱部の打ち直し作業を実施することなく、架台部の取付けが可能となる。別言すると、支柱部の打ち込み作業において打ち込み量と打ち込み位置に誤差があっても、架台部の取付けが可能となるので、支柱部の打ち込み作業を簡易化できる。このため、太陽電池パネルの設置に係る施工工事の簡易化が可能となる。

請求項２に記載の発明は、前記水平方向調整手段は、貫通孔が複数集結して形成される貫通孔群を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネルの設置構造である。

かかる構成によると、比較的簡単な構成で、支持部と架台部の取付け位置を水平方向（前後方向成分と左右方向成分の少なくともいずれかを含む方向）に調節が可能となる。

請求項３に記載の発明は、前記支持部は、前記架台部を載置するための板状の載置台部を有するものであり、前記支持部を前記支柱部に取り付けた状態において、前記載置台部の投影形状が、前記支柱部の投影形状の対向する位置にある特定の２辺より内側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池パネルの設置構造である。

かかる構成によると、架台部を載置するための載置台部が配される領域と、支柱部が配さる領域とが平面視で重なり、且つ、これら領域が重なったときに載置台部が配される領域が支柱部が配される領域の内側に位置する。別言すると、平面視したとき、載置台部の輪郭が支柱部の輪郭の外側にはみ出さない状態となっている。このような構成によると、太陽電池パネルの設置作業を実施するときに、支柱部から外側にはみ出してしまった載置台部の角部分が施工作業の邪魔になることがない。具体的には、例えば、支柱部から水平方向に飛び出す載置台部（支持部）に作業者がぶつかって怪我をするといったことがない。このことにより、施工作業をより円滑に実施できる。

請求項４に記載の発明は、前記支柱部は、前記支柱部と前記支持部との取付けに際して、前記支柱部と前記支持部の相対位置を位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池パネルの設置構造である。

かかる構成によると、支柱部と前記支持部との取付けに際して、支柱部と前記支持部との位置合わせを容易にできるので、太陽電池パネルの設置作業をより簡易化できる。

請求項５に記載の発明は、前記支柱部は一部が地中に埋没した状態で立設されるものであり、前記支柱部の平面断面形状は、両端部分の間に少なくとも１つの屈曲部又は湾曲部を有し、両端部分が離間した状態となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池パネルの設置構造である。

かかる構成によると、太陽電池パネル及びそれを支える架台部の下方側にある支柱部の平面断面形状が、両端部分の間に少なくとも１つの屈曲部又は湾曲部を有し、両端部分が離間している。即ち、支柱部が、板体を屈曲又は湾曲して形成された形状、又は板体を複数組み合わせたような形状となっている。このような形状の支柱部によると、同程度の大きさである従来の支柱、つまりは、単純な棒状、柱状、筒状といった形状の支柱と比べて、その表面積を大きくすることができる。そのことにより、支柱部を地中に打ち込んだとき、地中に埋没した部分での土との接触面積を大きくすることができる。このように、支柱部と土との接触面積が増加すると、支柱部をより引き抜き荷重に強い状態で地面に立設できる。換言すると、支柱部の土への埋め込み長さが上記した単純な形状の支柱と比べて短い場合であっても、必要な引き抜き荷重に対する強さを確保できる。
このことにより、本発明の支柱部によると、特に風圧荷重のような設置時に負荷される自然外力に対して十分な地盤支持力を維持しつつ支柱部の長さを短くできる。そして、支柱部を短くすると、支柱部そのものを安価に製造可能となるので、太陽電池パネルの設置に係る費用を低減できる。即ち、本発明の太陽電池パネルの設置構造によると、設置時の強度を維持しつつ施工工事を低価格化できる。
そして、本発明の太陽電池パネルの設置構造は、架台部及び／又は太陽電池パネルは、低角度（例えば０度以上１５度以下）となるように傾斜して取り付けられる構成において特に好適である。このように取り付けられることにより、高角度（例えば１５度より大きく６０度以下）となるように傾斜して取り付けられる構成に比べて、太陽電池パネル等に負荷される風圧、特に負圧に対する支柱部の地盤支持力を低くすることができるので、支柱部の長さをさらに短くできる。このことにより、支柱部そのものをさらに安価に製造可能となり、施工工事をさらに低価格化できる。
ここで、「地中」とは、整地された地面の中だけでなく、海、湖、河川等の水のある所の底部分に位置する地面の中であってもよい。また、建屋の屋上部分に設けられた人工庭園における地面の中でもよく、所謂土壌と称される土地の中であってもよい。さらには、有機物及び／又は無機物を含む人工の土壌の中であってもよく、人工の砂地の中、人工の土の中、人工の基礎の内部であってもよい。

請求項６に記載の発明は、前記架台部を複数有するものであり、前記架台部は、高さ方向に異なる位置に形成された上側固定部と下側固定部とを備えるものであって、少なくとも一組の前記架台部が間隔を空けて配され、前記太陽電池パネルは、組を成す前記架台部のうちの一方の下側固定部と、他方の上側固定部とにそれぞれ直接又は間接的に取り付けられて傾斜した姿勢をとることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池パネルの設置構造である。

かかる構成では、架台部が比較的高い位置にある上側固定部と、比較的低い位置にある下側固定部とを有している。そして、前後方向に間隔を空けて配置した一方側の架台部の下側固定部と、他方側の架台部とに太陽電池パネルを取り付けることで、太陽電池パネルを傾斜した姿勢で取り付けている。このような構成によると、間隔を空けて配置したそれぞれの架台部の形状を同一の形状とし、設置高さを同じ高さとした状態で、太陽電池パネルを傾斜させて取り付けることができる。
具体的に説明すると、例えば、２つの架台部を同一の形状とし、設置高さを同じ高さとして、水平方向に間隔を空けて並列させたとする。このとき、一方側の架台部の下側固定部と他方側の架台部の上側固定部とは、水平方向と高さ方向とに間隔を空けて配されることとなる。したがって、一方側の架台部の下側固定部と他方側の架台部の上側固定部とに太陽電池パネルを取り付けると、太陽電池パネルは傾斜した姿勢をとる。
したがって、かかる構成によると、太陽電池パネルを傾斜させるために、架台部の形状や設置高さを変える必要がない。このことにより、施工作業の簡易化や施工費用の低減が可能となる。

本発明の太陽電池パネルの設置構造では、架台部が支持部を介して支柱部に取り付けられており、支持部は支柱部への取付け位置を上下方向成分を含む方向に調節可能であって、架台部の支持部への取付け位置を水平方向成分を含む方向調節可能となっている。
このことにより、支柱部の位置が所定の位置から上下方向や水平方向にずれてしまった場合であっても、架台部の取付け、並びに太陽電池パネルの設置が可能であるので、支柱部を立設するための作業が容易となる。このため、太陽電池パネルの設置に係る施工工事の簡易化が可能となる。

本発明の実施形態に係る太陽電池パネルの設置構造を示す概念図である。 図１の土台部を示す斜視図である。 図２の支柱を示す斜視図である。 図２の支柱を示す平面図である。 図２の中間取付金具を示す斜視図である。 図１の架台を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る設置構造の施工手順を示す斜視図であり、複数の支柱を設置場所へ打ち込んだ状態を示す。 図７の支柱の一つを拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る設置構造の施工手順を示す斜視図であり、支柱に対して中間取付金具を取り付ける様子を示す。 本発明の実施形態に係る設置構造の施工手順を示す正面図であり、（ａ），（ｂ）は中間取付金具の取付け高さを調整する様子を示す。 支柱に対して中間取付金具を取り付けた状態を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る設置構造の施工手順を示す斜視図であり、架台を中間取付金具に固定する様子を、架台の一部を破断した状態で示す。 本発明の実施形態に係る設置構造の施工手順を示す説明図であり、架台に太陽電池パネルを取り付けた状態を示す。 本発明の実施形態に係る設置構造で採用する支柱を施工現場へ搬送する際の搬送方法の一例を示す説明図である。 図５の中間取付け金具とは異なる中間取付金具を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に断りがない限り、上下左右前後の位置関係は、図１で示される通常の設置位置を基準に説明する。即ち、図１のＸ方向を前後方向とする。また、図１のＹ方向を左右方向とし、図１のＺ方向を上下方向とする。

本実施形態の太陽電池パネルの設置構造１（以下単に設置構造１とも称す）は、図１で示されるように、土台部２と架台３（架台部）によって、太陽電池パネル４を地表より所定の高さだけ離れた位置で固定するものである。この設置構造１では、図２で示されるように、土台部２が支柱５（支柱部）と、中間取付金具６（支持部）とを有している。そして、地中に打ち込まれた複数の支柱５の上側部分に、中間取付金具６を介して架台３が取付けられている。そして、この架台３上に、傾斜角度や向きといった所定の条件を満足するように太陽電池パネル４が固定されている。

支柱５は、図３で示されるように、平面視が略「Ｍ」字状で上下方向に延びる長尺状の部材であり、一枚の金属板を屈曲して形成されている。より具体的には、この支柱５は、中心板部１０と、中心板部１０の外側に位置する２つの内側板部１１，１１と、内側板部１１，１１のさらに外側に位置する２つの外側板部１２，１２とが折曲げ部分１３（屈曲部）を介して連続した状態となっている。
なお、中心板部１０と、２つの内側板部１１，１１と、２つの外側板部１２，１２とは、いずれも直立した略長方形平板状であって、それぞれ大きさが異なっている。

中心板部１０は、支柱５の中心部分近傍に位置する立板状の部分である。この中心板部１０の上端よりやや下方側の部分には、中心板部１０を前後方向（厚さ方向）に貫通する取付孔１５が設けられている。

２つの内側板部１１，１１は、中心板部１０の左右方向の両端部分とそれぞれ連続し、中心板部１０の前方で間隔を空けて対向している。このとき、２つの内側板部１１，１１の間隔は、前方に向かうにつれて（中心板部１０から離れるにつれて）徐々に開いていく。別言すると、内側板部１１の後端部分が中心板部１０の左右方向の端部と連続し、内側板部１１の前端部分は後端部分よりも外側に位置している。そして、図４で示されるように、内側板部１１と前側表面と中心板部１０の前側表面とが交わる角度αが鈍角となっている。即ち、２つの内側板部１１，１１は、立板状であって、中心板部１０の左右方向の両端からそれぞれ前方外側へ突出するように形成されている。なお、中心板部１０と２つの内側板部１１，１１は平面断面形状が略「コ」字状となるように連続している。

２つの外側板部１２，１２は、図３で示されるように、２つの内側板部１１，１１の前端部分とそれぞれ連続し、支柱５の左右方向の最も外側の部分にそれぞれ位置して、間隔を空けて対向した状態となっている。このとき、２つの外側板部１２，１２の間隔は、後方に向かうにつれて徐々に開いていく。別言すると、外側板部１２の前端部分が内側板部１１の前端部分と連続し、外側板部１２の後端部分は前端部分よりも外側に位置している。そして、図４で示されるように、外側板部１２の後側表面と内側板部１１の後側表面とが交わる角度βが鋭角となっている。

ところで、図４で示されるように、支柱５の平面断面形状に注目すると、左右方向の一方側から他方側に向かって、外側板部１２、内側板部１１、中心板部１０、内側板部１１、外側板部１２が間に折曲げ部分１３を介して連続している。より具体的には、外側板部１２の後端から前端までの部分、内側板部１１の前端から後端までの部分、中心板部１０の左右方向の片側端部から他方端部までの部分、内側板部１１の後端から前端までの部分、外側板部１２の前端から後端までの部分が、それぞれの間に折曲げ部分１３を介して連続している。つまり、支柱５は一方の外側板部１２の後端と、もう一方の外側板部１２の後端とが左右方向のそれぞれの端部となるものであり、一方の外側板部１２の後端から、もう一方の外側板部１２の後端までの間に４つの折曲げ部分１３を介在させて連続する構成となっている。

また、支柱５の平面断面形状では、図４で示されるように、左右方向の両端部分にそれぞれ外側板部１２が位置しており、２つの外側板部１２が間隔を空けて対向するように配されている。ここで、この２つの外側板部は、前後方向における一方端側（前側）の間隔が、他方端側（後側）の間隔より狭くなっており、一方端側から他方端側に向かうにつれて間隔が広くなっている。そして、この２つの外側板部１２の間に、中心板部１０と２つの内側板部１１によって構成される折り曲げられた板状部分が位置している。

中間取付金具６は、図５で示されるように、一枚の鋼板をプレス後に折り曲げ加工して形成されるものであり、載置台部２０と取付板部２１とが略垂直に交差している。

載置台部２０は、前側（基端側）の略台形板状部分と、後側（自由端側）の略半円板状の部分とが一体に組み合わさったような形状となっている。このとき、前側の台形板状の部分では、前方から後方へ向かうにつれて左右方向（幅方向）の長さが長くなっている。また、後側の半円板状の部分は、後方に向かって丸みを帯びて凸となっている。
ここで、載置台部２０には、載置台部２０を上下方向（厚さ方向）に貫通する貫通孔が複数集結した貫通孔群２２（水平方向調整手段）が設けられている。

貫通孔群２２は、複数の貫通孔を列状に配して貫通孔列を形成し、その貫通孔列をさらに列状に配することで形成されている。より具体的には、所定の数の貫通孔が並列して形成される貫通孔列が、前後方向成分を含む方向、及び／又は左右方向成分を含む方向にそって並んだ状態で配されて貫通孔群２２を形成している。

取付板部２１は、載置台部２０の前端部分であって左右方向の中心となる位置から、略垂直下方へ向かって垂下された略長方形板状の部分である。この取付板部２１には、取付板部２１を前後方向（厚さ方向）に貫通する取付用長孔２３（上下方向調整手段）が設けられている。

取付用長孔２３は、取付板部２１の左右方向の中心近傍に形成された長孔であり、上下方向に沿って延びている。ここで、取付用長孔２３の開口形状は、上端部分及び下端部分が略半円状であって、その間の部分が略長方形状となっている。より具体的には、上端部分は上方に丸みを帯びて凸となる半円状であり、下端部分は下方に丸みを帯びて凸となる半円状となっている。

架台３は、公知の太陽電池パネル設置用架台であり、図６で示されるように、断面形状略「コ」字状で延びる長尺状の部材である。この架台３は、長方形平板状の下板部３０（下側固定部）と、下板部３０と同形の上板部３１（上側固定部）、下板部３０と上板部３１の間でこれらを一体に連結する連結板部３２とを有している。

下板部３０には、図６で示されるように、下板部３０を上下方向に貫通するパネル取付孔３５が複数設けられており、これらが長手方向に間隔を空けて配されている。そして、このパネル取付孔３５は、太陽電池パネル４を直接又は間接的に取り付けるための貫通孔となっている。
さらに、下板部３０には、下板部３０を上下方向に貫通する貫通孔であり、下板部３０を上記した中間取付金具６（図５参照）に固定するための固定用貫通孔３６が形成されている。この固定用貫通孔３６は、複数設けられており、下板部３０の長手方向に間隔を空けて配されている。

上板部３１にもまた、上板部３１を上下方向に貫通し、太陽電池パネル４を直接又は間接的に取り付けるためのパネル取付孔３５が形成されている。

連結板部３２は、上板部３１の短手方向の片側端部と、下板部３０の短手方向の片側端部とを連結する立壁状の部分である。この連結板部３２は、上板部３１及び下板部３０とそれぞれ略垂直に交わっており、上板部３１と下板部３０の間に形成される空間の一方側を閉塞している。

太陽電池パネル４は、太陽電池パネル自身に、図示しない端子ボックス、ケーブル、断熱補強材等の部材を取り付けて使用されるものである。なお、本実施形態の設置構造１によって支持される太陽電池パネル４は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、所謂枠体を使用しないフレームレス太陽電池パネルとも称されるものを支持した例を示している。

次に、本実施形態の設置構造１の施工方法について説明する。

まず、図７で示されるように、太陽電池パネル４の設置場所となる土地に、複数の支柱５を所定の間隔を空けて打ち込んでいく。ここで、各支柱５を打ち込む際、図示しない重機によって支柱５に振動を加えつつ打ち込んでいく。

支柱５に振動を加えつつ打ち込む工法によると、仮に支柱５を地中に埋め込みすぎてしまった場合であっても、打ち直し作業が容易であるという利点がある。即ち、地面に穴を空けてからハンマー等で支柱５を打ち込む工法によると、支柱５を打ち込みすぎてしまった場合、支柱５を引き抜いて穴を埋め、再び地面に穴を空けて支柱５を打ち直すといった支柱５の打ち直し作業が必要となる。それに対して、支柱５に振動を加えつつ打ち込む工法によると、仮に支柱５を地中に埋め込みすぎた場合であっても、そのまま支柱５を上方へと移動させるだけで支柱５を立設するにたる強度を確保できる。そのため、打ち込みすぎた支柱５を上方へと移動させるだけで適正な埋め込み量での打ち込みが可能となる。このことにより、打ち直し作業を容易化できる。
なお、本実施形態の支柱５の地中への埋め込み量は、特に限定されるものではないが、１．５ｍ程度の長さの支柱５である場合、１．０ｍ程度打ち込むことが望ましい。このように本実施形態では、支柱５の全長の３分の２程度の長さだけ地中に打ち込まれている。

そして、支柱５に振動を加えつつ支柱を打ち込む工法によると、地表面にコンクリートブロックを設置する工法に比べて、土地を平らにするための整地工事を簡易化できるという利点がある。
具体的に説明すると、起伏ある土地の地表面に複数のコンクリートブロックを設置していく場合、各コンクリートブロックの設置位置の間で大きな高低差が発生してしまう。そして、コンクリートブロックの設置高さが大きく異なってしまうと、それに伴って、コンクリートブロックに固定する支柱５の上端部分の高さが大きく異なることになってしまう。この状態で支柱５上に太陽電池パネル４を固定すると、太陽電池パネル４は大きく傾いてしまうので、傾斜角度や向き等の所定の条件を満足するように太陽電池パネル４を固定できない。したがって、地表面にコンクリートブロックを設置する工法の場合、コンクリートの設置位置を水平に近い状態まで整地する整地工事が必要となる。
これに対して、振動を加えつつ支柱５を打ち込む工法によると、支柱５を打ち込んでいく土地に起伏があり、各支柱５の打ち込み位置の間にわずかな高低差があった場合であっても、支柱５の打ち込み量をわずかに可変させる等の手段によって土地の高低差を相殺できる。そのため、地表面にコンクリートブロックを設置する工法のように水平に近い状態まで整地する必要はなく、ある程度の起伏を許容した整地工事で十分に支柱５の立設が可能となる。したがって、整地工事を簡易化できる。

さらに、支柱５に振動を加えつつ打ち込む工法によると、地表面にコンクリートブロックを設置して、コンクリートブロックに支柱５を固定する工法や、地中にコンクリートを流し込んで支柱５を固定する工法に比べて、工期の短縮が可能となるという利点がある。即ち、上記したコンクリートブロックに支柱５を固定する工法や、地中にコンクリートを流し込んで支柱５を固定する工法では、通常、必要な強度を得るためにコンクリートの硬化を促す期間（所謂養生期間）が必要となる。それに対し、上記した支柱５に振動を加えつつ打ち込む工法によると、このコンクリートの硬化を促す期間（所謂養生期間）を必要としないので、工期の短縮が可能となる。

また、上記した支柱５に振動を加えつつ打ち込む工法によると、地表面にコンクリートブロックを設置して、コンクリートブロックに支柱５を固定する工法や、地中にコンクリートを流し込んで支柱５を固定する工法に比べて、撤去工事が容易化できるという利点がある。即ち、太陽電池パネル４の設置後、太陽電池パネル４を設置していた土地を他の用途で使用する必要が生じた場合、太陽電池パネル４と、太陽電池パネル４の設置にかかる各部材を撤去する必要がある。このとき、上記した支柱５に振動を加えつつ打ち込む工法によると、高重量のコンクリートブロックや、地中に流れ込んで固まったコンクリート等を撤去する煩雑な作業を必要としないので、撤去工事の工費を低減できる。

このように支柱５を地面に打ち込んでいくことにより、各支柱５は、下部が地中に埋没すると共に上部が地上に露出した状態で立設されることとなる（図８参照）。そして、複数の支柱５が所定の間隔を空けて配された状態となる。この状態において、図９で示されるように、支柱５の上端近傍に中間取付金具６が取り付けられる。

より具体的には、中間取付金具６を支柱５の前方から接近させ、支柱５の中心板部１０と中間取付金具６の取付板部２１とを重ね合わせ、中心板部１０の取付孔１５と取付板部２１の取付用長孔２３とを重ね合わせた状態とする。そして、取付孔１５と取付用長孔２３に締結要素４０を挿通し、中間取付金具６と支柱５を締結要素４０を介して固定する（図２参照）。
なお、本明細書において「締結要素」とは、ボルト、ネジ、釘、鋲等の上位概念であるものとして説明する。

ところで、図９で示されるように、中間取付金具６の取付板部２１の左右方向の長さＬ１は、中心板部１０の左右方向の長さＬ２と略同じ長さとなっている。ここで、上記したように、中心板部１０の前方では２つの内側板部１１，１１が間隔を空けて対向しており、２つの内側板部１１，１１の間隔が前方から後方に向かうにつれて狭くなっている。
このとき、２つの内側板部１１，１１の前端近傍における間隔は、中心板部１０の左右方向の長さＬ２よりも大きくなっており、２つの内側板部１１，１１の後端近傍における間隔は、中心板部１０の左右方向の長さＬ２と略同じ長さとなっている。

したがって、中間取付金具６を支柱５に取付けるため、中間取付金具６を支柱５へと近接させていくと、中間取付金具６の取付板部２１が２つの内側板部１１，１１の間に前方側から侵入する。このとき、２つの内側板部１１，１１の前端側における間隔の長さは、中間取付金具６の取付板部２１の左右方向の長さＬ１よりも大きくなっており、取付板部２１を細かく位置合わせすることなく、容易に２つの内側板部１１，１１の間へ侵入させることができる。そして、２つの内側板部１１，１１の間隔が後端に向かうにつれて狭まっていくので、中間取付金具６をそのまま押し込むだけで、２つの内側板部１１，１１がガイド（位置決め手段）として機能し、中間取付金具６の取付板部２１を支柱５の中心板部１０と重なった状態とすることができる。つまり、本実施形態の設置構造１によると、作業者が細かい位置合わせすることなく、取付板部２１と中心板部１０とを左右方向のずれがない状態で重ね合わせることができる。

ところで、中心板部１０の取付孔１５は開口形状が円形であり、取付板部２１の取付用長孔２３は開口形状が上下方向に延びた形状となっている。そして、これら取付孔１５と取付用長孔２３は、左右方向（幅方向）の長さが略同一であって、上下方向の長さが異なっている。したがって、取付用長孔２３と取付孔１５を重ね合わせた状態で、取付用長孔２３を取付孔１５に対して上下方向へ移動させることにより、取付用長孔２３の取付孔１５と重なる位置、即ち、取付用長孔２３の締結要素４０が挿通される位置を上下方向に調整することができる。
具体的に説明すると、図１０（ａ）で示されるように、取付用長孔２３の下端近傍の部分と取付孔１５とを重ね合わせた状態でこれらに締結要素４０を挿通して固定すると、中間取付金具６は支柱５に対して比較的高い位置に固定されることとなる。これに対して、図１０（ｂ）で示されるように、取付用長孔２３の上端近傍の部分と取付孔１５とを重ね合わせた状態でこれらに締結要素４０を挿通して固定すると、中間取付金具６は支柱５に対して比較的低い位置に固定されることとなる。このように、本実施形態では、中間取付金具６を支柱５に取り付けるとき、中間取付金具６の取り付け位置を上下方向に調整することができる。

ところで、中間取付金具６を支柱５に取り付けた状態では、図１１で示されるように、中間取付金具６の載置台部２０が、支柱５の２つの外側板部１２の内側に位置した状態となる。
より具体的には、中間取付金具６の載置台部２０は、図２で示されるように、外側板部１２の上端より上方に位置した状態となっているので、載置台部２０は、左右方向で外側板部１２の内側であり、上下方向で外側板部１２の上側に位置している。つまり、載置台部２０は、２つの外側板部１２，１２より内側に形成される領域Ａ１（図１１参照）の上方に位置している。したがって、載置台部２０の投影形状と、支柱５の投影形状を重ねてみると、載置台部２０の投影形状は、支柱５の投影形状のうち２つの外側板部１２，１２より内側に位置した状態となる。

支柱５の上端近傍に中間取付金具６が取り付けられると、続いて、中間取付金具６に架台３が取付けられる。

詳細に説明すると、図１２で示されるように、中間取付金具６の載置台部２０上に架台３の下板部３０を載置し、載置台部２０に設けられた貫通孔群２２を形成する貫通孔のうちの１つと、下板部３０の固定用貫通孔３６とを重ね合わせた状態とする。そして、載置台部２０の貫通孔と、下板部３０の固定用貫通孔３６に締結要素４１を挿通し、載置台部２０上に架台３を固定する。

ここで、上記したように、載置台部２０には、複数の貫通孔によって構成された貫通孔群２２が設けられている。そして、載置台部２０に架台３を固定するとき、この貫通孔群２２を構成する貫通孔の中から所定の貫通孔を選択して使用する。このことにより、架台３と載置台部２０の相対位置が前後方向や左右方向にずれてしまった場合であっても、架台３の固定用貫通孔３６と載置台部２０の貫通孔とを重ね合わせ、締結要素４１を挿通することが可能となる。

具体的に説明すると、支柱５を所定の位置からずれた場所に打ち込んでしまう等の理由により、載置台部２０が規定の位置より前後方向や左右方向にずれてしまうおそれがある。このとき、仮に載置台部２０に貫通孔が１つのみしか設けられていない場合、載置台部２０上に架台３を載置しても固定用貫通孔３６と載置台部２０の貫通孔がずれた状態となってしまうので、締結要素４１を挿通できなくなってしまうことが考えられる。
これに対して、本実施形態の載置台部２０には、複数の貫通孔によって構成された貫通孔群２２が設けられている。したがって、仮に架台３と載置台部２０の相対位置がずれてしまい、固定用貫通孔３６と貫通孔群２２のうちの一つの貫通孔との位置がずれてしまった場合であっても、固定用貫通孔３６は、貫通孔群２２のうちの他の一つの貫通孔と重なった状態となる。つまり、架台３と載置台部２０の相対位置がずれてしまっても、固定用貫通孔３６は、貫通孔群２２を構成する貫通孔のうちのいずれか一つの貫通孔と重なった状態を維持することができる。このことにより、架台３を載置台部２０に固定するとき、締結要素４０が挿通される位置を水平方向に調整することができるので、架台３と載置台部２０の相対位置がずれてしまっても、架台３の載置台部２０への取り付けが可能となっている。

支柱５の中間取付金具６に架台３が取付けられると、図１３で示されるように、太陽電池パネル４が架台３に直接的又は間接的に取り付けられる。なお、本実施形態では、図示しない補強桟を介して太陽電池パネル４が架台３に取り付けられている。このとき、太陽電池パネル４は、予め定められた所定の角度（例えば５度程度）で傾斜した状態となっている。

より具体的には、それぞれの太陽電池パネル４は、前後方向（図１３では左右方向）に間隔を空けて配された２つの架台３に取り付けられている。即ち、太陽電池パネル４の前端側（図１３では右端側）の部分は、前方側（図１３では右側）に位置する架台３の下板部３０に取り付けられており、太陽電池パネル４の後端側（図１３では左端側）の部分は、後方側（図１３では左側）に位置する架台３の上板部３１とに取り付けられている。このことにより、太陽電池パネル４は、所定の角度（例えば５度程度）で傾斜した姿勢をとっている。
即ち、本実施形態の設置構造１では、前後方向と上下方向とでそれぞれ離れた位置にある前方側（図１３では右側）に配された架台３の下板部３０と、後方側（図１３では左側）に配された架台３の上板部３１とに、太陽電池パネル４を取り付ける。このことにより、２つの架台３の形状を同一の形状とし、２つの架台３の設置高さを同じ高さとした状態で、太陽電池パネル４を傾斜させて取り付けることができる。

このため、本実施形態の設置構造１によると、太陽電池パネル４を傾斜させるために、前側の架台を支持する支柱と後側の架台を支持する支柱の長さを変えたり、前側の架台と後側の架台の形状を異なるものとするような構造とは異なり、施工作業の簡易化や施工費用の低減が可能となる。
即ち、太陽電池パネル４の前後方向の両端部分をそれぞれ支持する架台３の形状を同一とすることにより、それぞれ異なる形状の架台で太陽電池パネル４を支持する場合とは異なり、架台３の量産化が可能となるので架台３の製造費用を低減できる。このことをもって、施工費用の低減が可能となる。
また、同形の架台３を同じ高さに取り付ける構造とすることにより、設置場所に架台３を固定するときの架台３の固定作業を同一の作業とすることができる。例えば、異なる形状の架台を使用する場合、架台の土台部分への固定作業は架台毎に異なる作業となってしまう。即ち、架台の形状に応じた土台部分への取付け作業を実施する必要が生じてしまう。また、それぞれの架台を異なる高さに取り付ける場合も同様に、架台の土台部分への固定作業が架台毎に異なる作業となってしまう。これらの場合、必然的に作業の種類が増えてしまうので、施工作業が煩雑になってしまう。それに対し、本実施形態の設置構造１によると、同形の架台３を同じ高さに取り付ければよく、すべての架台３を同一の作業で固定できるので、施工作業を簡易化できる。

なお、特に限定されるものではないが、太陽電池パネル４の傾斜角度が５度程度となるように取り付けることが望ましい。太陽電池パネル４の傾斜角度を５度程度となるように取り付けると、傾斜角度が２５度乃至３５度となるような構造に比べて、風の吹き上げよってかかる荷重を低減することができる。
具体的に説明すると、太陽電池パネル４を設置したとき、太陽電池パネル４の裏面側へと風が吹き込んで太陽電池パネル４へと当たることにより、太陽電池パネル４に対して浮き上がらせる方向へ力が加わってしまうことがある。このとき、太陽電池パネル４を傾斜角度が低角度となるように設置すると、この浮き上がらせる方向へと加わる力が低減される。このため、太陽電池パネル４の単位面積当たりの重量を重くしたり、支柱５を地中深く埋め込んで強く固定したりすることなく、風による太陽電池パネル４の飛散等を防止できるので望ましい。

上記した実施形態では、平面視が略「Ｍ」字状で上下方向に延びる支柱５を支柱部として採用する例を示したが、本発明の設置構造で採用される支柱部はこれに限るものではない。
例えば、平面視が略「Ｃ」字状で延びる支柱を支柱部として採用してもよい。即ち、本発明で採用する支柱は、一枚の金属板を湾曲して形成し、平面視したときに周方向の両端となる部分の間に湾曲部を有する構成であってもよい。
なお、平面視が波型となる支柱を支柱部として採用してもよい。即ち、本発明で採用する支柱は、一枚の金属板を湾曲したときに形成される湾曲部を複数有する構成であってもよい。
つまり、本発明で採用する支柱は、金属板が屈曲して形成される屈曲部と、金属板が湾曲して形成される湾曲部のいずれかを少なくとも１つ有する構成であればよく、屈曲部と湾曲部とを両方有する構成であってもよい。また、本発明で採用する支柱は、屈曲部と湾曲部を１つだけ有する構成であってもよく、屈曲部と湾曲部とを複数有する構成であってもよい。

したがって、本発明で採用する支柱は、平面視が略「Ｌ」字状、略「工」字状、略「Ｕ」字状、略「Ｖ」字状、略「Ｗ」字状のいずれかであってもよい。しかしながら、上記した実施形態のような平面視が略「Ｍ」字状の支柱５によると、図１４で示されるように、支柱５を重ね合わせて積み上げたときに、各支柱５が安定した姿勢を保ちつつ単位体積あたりの数をより多くした状態で支柱５を積み重ねることができる。そのため、支柱５を施工現場へ搬送するときに効率よい搬送が可能となるという利点がある。

上記した実施形態では、載置台部２０は、２つの外側板部１２，１２より内側に形成される領域Ａ１（図１１参照）の上方に位置し、且つ、載置台部２０の全体がこの領域Ａ１の内側に位置するように設けられている例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、載置台部２０の一部分が、前後左右方向において、２つの外側板部１２，１２より内側に形成される領域Ａ１からはみ出すように設けてもよい。例えば、載置台部２０の後端側部分のみが、２つの外側板部１２，１２より内側に形成される領域Ａ１から後側にはみ出すように設けてもよい。
しかしながら、上記したように載置台部２０の全体がこの領域Ａ１の内側に位置するように設けられた構成によると、太陽電池パネルの設置作業を実施するときに、領域Ａ１から外側にはみ出してしまった載置台部２０が施工作業の邪魔になることがない。即ち、支柱５から水平方向に飛び出した部分に作業者がぶつかって怪我をするといったことがないので、施工作業をより円滑に実施できる。

上記した実施形態では、中間取付金具６と支柱５とを締結要素４０を介して固定し、中間取付金具６の載置台部２０と架台３もまた締結要素４１を介して固定する例を示したが、本発明の太陽電池パネルの設置構造は、これに限るものではない。これらは、溶接等の手段によって固定されてもよい。

上記した実施形態では、載置台部２０を上下方向に貫通する貫通孔が複数集結した貫通孔群２２を水平方向調整手段とし、取付板部２１を前後方向に貫通する取付用長孔２３を上下方向調整手段とした中間取付金具６の例を示したが、本発明の太陽電池パネルの設置構造で採用される中間取付金具は、これに限るものではない。
例えば、図１５で示されるように、左右方向に延びる長孔が前後方向に沿って並列した長孔列１２２（水平方向調整手段）を有する中間取付金具１０６（支持部）であってもよい。架台３を中間取付金具１０６に取り付けるとき、取り付け位置を水平方向（前後方向成分を含む方向及び／又は左右方向成分を含む方向）に調節可能であればよい。
また、図１５で示されるように、開口形状が円形の貫通孔が上下方向に沿って並列した貫通孔列１２３（上下方向調整手段）を有する中間取付金具１０６であってもよい。中間取付金具１０６を支柱５に取り付けるとき、取り付け位置を上下方向成分を含む方向に調節可能であればよい。

上記した実施形態においては、下端部分を地中に打ち込んだ支柱５を採用する例を示したが、本発明の太陽電池パネルの設置構造は、これに限るものではない。地表面にコンクリートブロックを設置し、このコンクリートブロックと支柱の下端部分を一体に固定する構造であっても構わない。

１ 設置構造（太陽電池パネルの設置構造）
２ 土台部
３ 架台（架台部）
４ 太陽電池パネル
５ 支柱（支柱部）
６，１０６ 中間取付金具（支持部）
１３ 折曲げ部分（屈曲部）
２０ 載置台部
２２ 貫通孔群（水平方向調整手段）
２３ 取付用長孔（上下方向調整手段）
３０ 下板部（下側固定部）
３１ 上板部（上側固定部)
１２２ 長孔列（水平方向調整手段）
１２３ 貫通孔列（上下方向調整手段）

Claims (6)

1. 土台部と架台部とを有し、
   前記土台部は、少なくとも一部が地上に露出した状態で立設される支柱部と、当該支柱部の上端近傍と一体に取付けられる支持部とを備え、
   前記架台部が前記支持部によって支持されると共に、地表より離れた位置で太陽電池パネルを固定する太陽電池パネルの設置構造であって、
   前記支持部は、前記支持部の前記支柱部への取付け位置を上下方向成分を含む方向に調節可能な上下方向調整手段と、
   前記架台部の前記支持部への取付け位置を前後方向成分と左右方向成分の少なくともいずれかを含む方向に調節可能な水平方向調整手段とを有することを特徴とする太陽電池パネルの設置構造。
2. 前記水平方向調整手段は、貫通孔が複数集結して形成される貫通孔群を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネルの設置構造。
3. 前記支持部は、前記架台部を載置するための板状の載置台部を有するものであり、
   前記支持部を前記支柱部に取り付けた状態において、前記載置台部の投影形状が、前記支柱部の投影形状の対向する位置にある特定の２辺より内側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池パネルの設置構造。
4. 前記支柱部は、前記支柱部と前記支持部との取付けに際して、前記支柱部と前記支持部の相対位置を位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池パネルの設置構造。
5. 前記支柱部は一部が地中に埋没した状態で立設されるものであり、前記支柱部の平面断面形状は、両端部分の間に少なくとも１つの屈曲部又は湾曲部を有し、両端部分が離間した状態となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池パネルの設置構造。
6. 前記架台部を複数有するものであり、
   前記架台部は、高さ方向に異なる位置に形成された上側固定部と下側固定部とを備えるものであって、
   少なくとも一組の前記架台部が間隔を空けて配され、前記太陽電池パネルは、組を成す前記架台部のうちの一方の下側固定部と、他方の上側固定部とにそれぞれ直接又は間接的に取り付けられて傾斜した姿勢をとることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池パネルの設置構造。

Images