JP3186068U - パネル支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソーラーパネルを野外に独立した状態で簡易かつ安価に設置することができるパネル支持装置を提供する。
【解決手段】対象箇所に載置される重し状の基材２１と、基材に埋め込むように固定された複数の締結部２３と、一方でソーラーパネル１０の複数箇所のうちいずれか一箇所にそれぞれ連結固定されるとともに、他方で複数の締結部２３のうちいずれか一つにそれぞれ連結支持される複数の連結部材２５，２６とを備える。ソーラーパネルが複数の連結部材を介して基礎工事のような複雑な施工が不要な重し状の基材に支持されるので、ソーラーパネルの設置が簡単である。
【選択図】図１

Description

本考案は、ソーラーパネルを野立てで設置するためのパネル支持装置に関し、特にソーラーパネルを野外に独立した状態で設置するためのパネル支持装置に関する。

ソーラーパネルを野外に設置する方法として、コンクリートの基礎に埋め込まれて鉛直に延びる多数の金属支柱を準備し、これら金属支柱間に掛け渡すように多数の梁又は桁を固定し、これらの梁又は桁に対して四角形のソーラーパネルの枠部分を４箇所以上で固定することが行われている。ソーラーパネルが多数である場合、金属支柱、梁等が多数になり或いは桁等が長く渡されることになる。
上記のようなソーラーパネルの設置方法は、信頼性の高いものであるが、コストや時間が増大し、太陽光発電のコストを増大させ、太陽光発電施設の導入を遅延させる原因となっている。

ところで、ソーラーパネルの設置装置として、ソーラーパネルを屋上に瓦重ね状に積み上げるためのものが存在する（特許文献１参照）。この設置装置は、支持部材及び支持金具を有し、支持部材の棟側固定部から支持金具までの距離を調整することで、ソーラーパネルの軒先高さを調整可能としている。特許文献１の設置装置は、屋上にソーラーパネルを設置可能にするものであるが、屋根の存在を前提とするものであり、ソーラーパネルを野立てで設置ものではない。
また、ソーラーパネルの設置装置として、ソーラーパネルを道路の防音壁に固定するためのものが存在する（特許文献２参照）。この設置装置は、断面クランク状の取付金具によって、四角形のソーラーパネルの対向２辺を防音壁に固定している。特許文献２の設置装置は、防音壁上にソーラーパネルを設置可能にするものであるが、防音壁の存在を前提とするものであり、ソーラーパネルを野立てで設置ものではない。

特開２００６−２７４６５９号公報 特開平９−５３２１０号公報

本考案は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、ソーラーパネルを野外に独立した状態で簡易かつ安価に設置することができるパネル支持装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案に係るパネル支持装置は、対象箇所に載置される重し状の基材と、当該基材に埋め込むように固定された複数の締結部と、一方でソーラーパネルの複数箇所のうちいずれか一箇所にそれぞれ連結されて固定されるとともに、他方で複数の締結部のうちいずれか一つにそれぞれ連結されて支持される複数の連結部材とを備える。

上記パネル支持装置によれば、ソーラーパネルが複数の連結部材を介して重し状の基材に支持されるので、ソーラーパネルの設置が簡単である。すなわち、重し状の基材は、一般的な基礎工事のような複雑な施工を不要とし、設置場所である対象箇所に載置するだけで足る。この際、重し状の基材の重量や形状を適正に設定することで、ソーラーパネルが想定される最大の強風によって確実に飛ばされないようにできる。また、重し状の基材とソーラーパネルとの間に連結部材を介在させるだけの簡単な構造とできるので、施工の作業性が飛躍的に高まり、コストの大幅な低減が可能になる。

本考案の具体的な側面では、上記パネル支持装置において、基材は、鉄筋のみの金属補強部材を含むコンクリート製の支柱状の部材であり、長手方向が水平に延びるように配置される。この場合、コンクリート製の支柱状の基材を地面等の上に置くことにより、特に長手方向に関して支持の安定度が増す。なお、短手方向に関しては、支柱状の部材を複数並べることで支持間隔を確保することができる。

また、本考案の別の側面では、基材は、側面として一対の対向する平坦面を有する。この場合、一方の平坦面を密着させるようにして設置場所である対象箇所に基材が転がりにくく安定した状態で支持され、他方の平坦面から鉛直に延びるように締結部を固定することができる。

本考案のさらに別の側面では、締結部は、根元側が基材に埋め込まれているアンカーボルトである。この場合、設置場所において基材にアンカーボルトを埋め込むように固定することができる。

本考案のさらに別の側面では、連結部材は、クランク型の金具であり、ソーラーパネルに接続される第１接続部と、締結部に接続される第２接続部と、第１及び第２接続部間に介在する中間部とを有する。この場合、連結部材を簡単な構造とでき、ソーラーパネルの取り付け作業も簡単になる。

本考案のさらに別の側面では、ソーラーパネルは、四角形の輪郭を有し、複数の連結部材は、ソーラーパネルの四隅又は四隅に隣接する部分に連結される。この場合、ソーラーパネルの取り付けの寸法等に関する許容度が増し、ソーラーパネルの支持が安定化し、多数のソーラーパネルを一様に稠密に配列した設置も可能となる。

本考案のさらに別の側面では、複数の連結部材は、高さが異なる連結部材を含み、ソーラーパネルは、水平に対して傾斜した状態で設置される。この場合、太陽光の照射に対して有効であるとともに、砂埃等の汚れが雨等で流れ落ちやすい。さらに、パネル間の配線や制御回路の取り付けも容易である。

本考案のさらに別の側面では、連結部材において、第１及び第２接続部は、平板状の部分であり、ソーラーパネルの傾斜角に対応する角度を成す。この場合、連結部材をソーラーパネルや基材に無理なく固定することができる。

実施形態のパネル支持装置を説明する側面図である。 図１のパネル支持装置の平面図である。 図１のパネル支持装置を説明する斜視図である。 （Ａ）は基材を説明する斜視図であり、（Ｂ）は基材及び締結部を説明する側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は第１の金具（連結部材）の形状等を説明する側面図及び展開図であり、（Ｃ）及び（Ｄ）は第２の金具（連結部材）の形状等を説明する側面図及び展開図である。

図１〜３を参照して、実施形態のパネル支持装置１００の構造等について詳細に説明する。
図示のパネル支持装置１００は、ソーラーパネル１０を野外に独立した状態で設置するためのものであり、図面では簡単化しているが、複数のソーラーパネル１０が１次元的又は２次元的に配列されるソーラーシステムに適用される。パネル支持装置１００は、対象箇所に載置される複数の重し状の基材２１と、各基材２１に埋め込むように固定された複数の締結部２３と、一方でソーラーパネルの一箇所に連結されて固定されるとともに他方でうちいずれか一つの締結部に連結されて支持される複数の連結部材２５，２６とを備える。

基材２１は、細長い支柱状の部材である。パネル支持装置１００において、基材２１は、少なくもと２本必要であり、平坦な地面ＧＲ上に長手方向が水平に延びるように互いに平行に配置されている。ここで、地面ＧＲは、平坦に整地してあればよいが、耐久性の観点でコンクリート、アスファルト等で平坦に固めた舗装状のものとすることが好ましい。基材２１は、側面として一対の対向する平坦面２１ａ，２１ｂを有する。この場合、一方の平坦面２１ａが地面ＧＲに密着するので、基材２１が転がりにくく安定した状態で地面ＧＲ上に支持される。また、他方の平坦面２１ｂ上に立設されるように多数の締結部２３が取付けられるが、締結部２３の取付けに際して締結部２３が鉛直に延びるように固定することにより、締結部２３自体や連結部材２５，２６の取り付け作業が容易になる。

図４（Ａ）及び４（Ｂ）にも示すように、基材２１は、断面がＨ型のコンクリート製の部材であり、高さが例えば１０〜２０ｃｍ程度であり、長さが例えば数〜１０数メートル程度である。基材２１をＨ型の断面を有するものとすることにより、重量の割に転がりに関する安定度が増す。図４（Ｂ）に示すように、基材２１の四隅に近い位置には、基材２１の長手方向に沿って金属補強部材として鉄筋２２が埋め込まれている。基材２１は、金属補強部材として鉄筋２２のみを含みコンクリートメッシュを使用していないので、基材２１の折れを防止できるだけでなく、平坦面２１ｂの略全体に亘って締結部２３を打ち込むことができる。

なお、基材２１は、地面ＧＲに重し状に載置されるだけで足り、地面に完全に固定する必要はないが、基材２１の一部を地上に形成された構造物に固定することで、基材２１すなわちパネル支持装置１００の設置がより安定する。このような基材２１を用いることで、型枠を組んでコンクリートを流し込む場合よりも安価な施工が可能になる。このように基材２１を基本的に置くだけで、必要に応じて基材２１の一部を固定する手法とすることで、工期が短い、工事費が安い、撤去が容易といった利点が生じ、基材２１については、再利用も可能になる。

図４（Ｂ）に示すように、締結部２３は、ステンレス製で、根元側が基材２１に埋め込まれているアンカーボルト２３ａと、アンカーボルト２３ａに螺合するナット２３ｂとを有する。締結部２３を構成するアンカーボルト２３ａは、基材２１の穴２１ｈに打ち込まれるアンカー部２４ａと、基材２１の平坦面２１ｂから突起するネジ部２４ｂとを備える。アンカー部２４ａは、アンカー部２４ａを穴２１ｈに挿入後に心棒２４ｃを打ち込むことで根元側が広がって基材２１から抜けなくなる。パネル支持装置１００用の締結部２３としては、図示のアンカーボルト２３ａを利用するものに限らず、様々な締結具又は固定具を利用できる。ただし、アンカーボルト２３ａを用いることで、基材２１に予め締結部２３を仕込んでおく必要がなくなり、墨だしや測量等の特殊な技術も不要であり、ソーラーパネル１０の固定の作業性が高まる。

図１等に戻って、第１の連結部材２５は、背が低く、第２の連結部材２６は、背が高い。両連結部材２５，２６は、ステンレス製の金具であり、一対の基材２１上に固定されて、ソーラーパネル１０の枠部１０ａを下方から支える。このため、両連結部材２５，２６上に支持されたソーラーパネル１０は、傾斜した状態となる。図示の例では、ソーラーパネル１０の傾斜が約５°となっている。このように、ソーラーパネル１０を若干傾けることで、より太陽の照射取り込みに関して有効になるとともに、砂埃等の汚れが雨等で流れ落ちやすくなる。また、ソーラーパネル１０を傾斜させることにより、各ソーラーパネル１０間の配線接続や固定に関して、ソーラーパネル１０を基材２１に取付けた後に、ソーラーパネル１０の縁を高くした後ろ側からアクセス可能にして便宜を図っている。さらに、ソーラーパネル１０を傾斜させることで、積雪時にソーラーパネル１０上から雪が落ちやすくなり、ソーラーパネル１０の固定や支持の安定性を高めることができる。

連結部材２５，２６は、四角形の板状のソーラーパネル１０の四隅又は四隅に隣接する部分に連結されている。図示の場合、連結部材２５，２６は、ソーラーパネル１０の四隅から少し離れた部分に連結されている。このように連結部材２５，２６によってソーラーパネル１０の四隅又はその近傍を支持することで、ソーラーパネル１０の形状に対応させてソーラーパネル１０の支持が安定化する。また、連結部材２５，２６の取り付け位置を若干ずらすだけで、ソーラーパネル１０に曲げ等の変形を生じさせる不要な応力が生じることを防止できる。さらに、ソーラーパネル１０の四隅又はその近傍を支持することは、２本の基材２１を平行に並べてそれらの上に連結部材２５，２６を固定する手法に対する適合性が高いものとなっており、ソーラーパネル１０の１次元的又は２次元的に配列及び設置が簡便で効率的なものとなる。

図５（Ａ）に示すように、背の低い第１の連結部材２５は、クランク型の折れ曲がった金具であり、ソーラーパネル１０に接続される第１接続部２５ａと、基材２１上に固定された締結部２３に接続される第２接続部２５ｂと、第１及び第２接続部間２５ａ，２５ｂに介在する中間部２５ｃとを有する。第１の連結部材２５は、例えば図５（Ｂ）に示す細長い板状の部材２７を折り曲げることによって作製される。第１接続部２５ａと中間部２５ｃとは、９０°よりも大きな角度を成し、第２接続部２５ｂと中間部２５ｃとは、約９０°を成す。第１接続部２５ａには、ソーラーパネル１０への締結孔２５ｉが形成され、第２接続部２５ｂには、基材２１上に固定された締結部２３への締結孔２５ｊが形成されている。なお、連結部材２５を幅広にして締結孔２５ｉ，２５ｊを複数箇所に形成することもできる。

図５（Ｃ）に示すように、背の高い第２の連結部材２６は、クランク型の折れ曲がった金具であり、ソーラーパネル１０に接続される第１接続部２６ａと、基材２１上に固定された締結部２３に接続される第２接続部２６ｂと、第１及び第２接続部間２６ａ，２６ｂに介在する中間部２６ｃとを有する。第２の連結部材２６は、例えば図５（Ｄ）に示す細長い板状の部材２７を折り曲げることによって作製される。第１接続部２６ａと中間部２６ｃとは、９０°よりも小さな角度を成し、第２接続部２６ｂと中間部２６ｃとは、約９０°を成す。第１接続部２６ａには、ソーラーパネル１０への締結孔２６ｉが形成され、第２接続部２６ｂには、基材２１上に固定された締結部２３への締結孔２６ｊが形成されている。なお、連結部材２６を幅広にして締結孔２６ｉ，２６ｊを複数箇所に形成することもできる。

図５（Ａ）の第１接続部２５ａに形成された締結孔２５ｉや、図５（Ｃ）の第１接続部２６ａに形成された締結孔２６ｉには、図１（Ｂ）等に示す締結ネジ２８が通され、第１接続部２５ａ，２６ａは、締結ネジ２８によって下から締め付けられてソーラーパネル１０の枠部１０ａに密着するように固定される。同様に、図５（Ａ）の第２接続部２５ｂに形成された締結孔２５ｊや、図５（Ｃ）の第２接続部２６ａに形成された締結孔２６ｊには、図４（Ｂ）等に示す締結部２３のアンカーボルト２３ａの上端が通され、第２接続部２５ｂ，２６ｂは、ナット２３ｂ等によって上から締め付けられて基材２１の平坦面２１ｂに密着するように固定される。

以下、パネル支持装置１００の組み立て作業について説明する。まず、２本以上の基材２１を準備して、対象箇所の地面ＧＲ上に平行に載置する。基材２１の間隔は、ソーラーパネル１０の短辺に対応する適当な値とする。別途、１つ以上のソーラーパネル１０を準備して、ソーラーパネル１０の枠部１０ａの適所に連結部材２５，２６を固定する。この際、傾けて低くする側の辺に第１の連結部材２５を固定し、傾けて高くする側の辺に第２の連結部材２６を固定する。その後、連結部材２５，２６を付随させたソーラーパネル１０を一対の隣接する基材２１上に設置する。この際、基材２１の平坦面２１ｂ上に連結部材２５，２６の第２接続部２５ｂ，２６ｂが配置されるように位置決めする。次に、第２接続部２５ｂ，２６ｂの締結孔２５ｊ，２６ｊを利用してドリルで基材２１に４つの穴２１ｈを形成し、各穴２１ｈにアンカーボルト２３ａを固定する。最後に、アンカーボルト２３ａにナット２３ｂをねじ込んで締め付けることで、ナット２３ｂと基材２１の平坦面２１ｂとで挟むようにして、連結部材２５，２６を固定することができる。これにより、１つのソーラーパネル１０の固定が完了する。ソーラーパネル１０が複数ある場合、以上の作業を繰り返す。ソーラーパネル１０から延びる配線は、アンカーボルト２３ａ又はこれと同様のものを利用して基材２１に固定することができる。ソーラーパネル１０に制御回路その他の付随設備がある場合、このような付随設備をアンカーボルト２３ａ又はこれと同様のものを利用して基材２１に固定することもできる。

以上において、締結孔２５ｉ，２６ｉを多少大きめに形成したり長孔にしたりして遊びを持たせたり、高さ寸法を僅かに変化させた複数タイプの連結部材２５，２６を準備したりすることで、ソーラーパネル１０、基材２１等に対する連結部材２５，２６の適合性を高めることができる。

本実施形態のパネル支持装置１００によれば、ソーラーパネル１０が複数の連結部材２５，２６を介して重し状の基材２１に支持されるので、ソーラーパネル１０の設置が簡単である。すなわち、重し状の基材２１は、一般的な基礎工事のような複雑な施工を不要とし、設置場所である対象箇所に載置するだけで足る。この際、重し状の基材２１の重量や形状を適正に設定することで、ソーラーパネル１０が想定される最大の強風によって確実に飛ばされないようにできる。また、重し状の基材２１とソーラーパネル１０との間に連結部材２５，２６を介在させるだけの簡単な構造とできるので、施工の作業性が飛躍的に高まり、コストの大幅な低減が可能になる。

本考案は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ソーラーパネル１０の傾斜角が５°程度となっているが、ソーラーパネル１０の傾斜角は、環境条件や設置目的に応じて適宜変更できる。この際、連結部材２５，２６の高さの差を変化させることで、傾斜角を調整することもできるが、隣接する一対の基材２１に高さ差を設けたり、長手方向に沿って延びるとともにこれに垂直な方向に高低差を有する段差を設けたりすることによっても、同様の傾斜角調整が可能である。

上記実施形態では、重し状の基材２１とソーラーパネル１０との間に連結部材２５，２６を介在させているが、連結部材２５，２６を基材２１に間接的に接続することもできる。具体的には、基材２１上に何らかの部材を固定し、この部材に連結部材２５，２６を固定することもできる。

上記実施形態では、基材２１が断面Ｈ型の部材である場合についてのみ説明したが、基材２１は、台形断面等の様々な形状とできる。また、基材２１は、ソーラーパネル１０を２次元的に配列する場合、長手方向に直交する方向に隣接する２つのソーラーパネル１０に兼用されるものであってよいが、これに限るものではない。すなわち、基材２１の長手方向に配列されるソーラーパネル１０は、基材２１を介して互いに間接的に連結されるが、基材２１の短手方向に配列されるソーラーパネル１０は、互いに独立して基材２１を共有しないという設置も可能である。なお、基材２１が多数平行に配列される場合、これらを両端、中央等において連結すること、或いは井桁上に組むことも可能である。

上記実施形態では、基材２１を地面ＧＲ上に置くだけであるが、基材２１の全体又は一部を埋め込むこともできる。

基材２１は、コンクリート製にかぎらず、様々な材料とできるが、耐久性、締結部２３の取り付け等の便宜を考えると、コンクリートや金属を含む材料が望ましい。

連結部材２５，２６を介してのソーラーパネル１０の支持は、上記に例示した４箇所に限らず、要求される耐久性等を考慮して３箇所以上の任意の箇所とできる。特にソーラーパネル１０が四角形でない場合、応力バランス等を考えて支持の位置や個数を適宜設定することが望ましい。

１０…ソーラーパネル、 １０ａ…枠部、 ２１…基材、 ２１ａ，２１ｂ…平坦面、 ２２…鉄筋、 ２３…締結部、 ２３ａ…アンカーボルト、 ２３ｂ…ナット、 ２５，２６…連結部材、 ２５ａ，２６ａ…第１接続部、 ２５ｂ，２６ｂ…第２接続部、 ２５ｃ…中間部、 ２５ｉ，２６ｉ，２５ｊ，２６ｊ…締結孔、 ２７…板状の部材、 ２８…締結ネジ、 １００…パネル支持装置、 ＧＲ…地面

Claims (8)

1. 対象箇所に載置される重し状の基材と、
   前記基材に埋め込むように固定された複数の締結部と、
   一方でソーラーパネルの複数箇所のうちいずれか一箇所にそれぞれ連結されて固定されるとともに、他方で前記複数の締結部のうちいずれか一つにそれぞれ連結されて支持される複数の連結部材とを備えるパネル支持装置。
2. 前記基材は、鉄筋のみの金属補強部材を含むコンクリート製の支柱状の部材であり、長手方向が水平に延びるように配置される、請求項１に記載のパネル支持装置。
3. 前記基材は、側面として一対の対向する平坦面を有する、請求項２に記載のパネル支持装置。
4. 前記締結部は、根元側が前記基材に埋め込まれているアンカーボルトである、請求項１から３までのいずれか一項に記載のパネル支持装置。
5. 前記連結部材は、クランク型の金具であり、前記ソーラーパネルに接続される第１接続部と、前記締結部に接続される第２接続部と、前記第１及び第２接続部間に介在する中間部とを有する、請求項１〜４に記載のパネル支持装置。
6. 前記ソーラーパネルは、四角形の輪郭を有し、前記複数の連結部材は、前記ソーラーパネルの四隅又は四隅に隣接する部分に連結される、請求項５に記載のパネル支持装置。
7. 前記複数の連結部材は、高さが異なる連結部材を含み、前記ソーラーパネルは、水平に対して傾斜した状態で設置される、請求項６に記載のパネル支持装置。
8. 前記連結部材において、前記第１及び第２接続部は、平板状の部分であり、前記ソーラーパネルの傾斜角に対応する角度を成す、請求項７に記載のパネル支持装置。

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