JP6370640B2 - 太陽電池パネルの架台支持用支柱 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池パネルを取付ける架台を支持する太陽電池パネルの架台支持用支柱に関し、詳しくは、極めて簡易な構成で、太陽電池パネルに作用する風の吹き上げ力に対して高い抵抗力を発揮する太陽電池パネルの架台支持用支柱に関する。

クリーンエネルギとして太陽エネルギを電力に変換する太陽光発電が注目されており、近年では、太陽電池パネルを多数並べた地上設置型の大規模太陽光発電システムが注目されてきている。従来、地上設置型の太陽光発電システムにおける太陽電池パネルの取付けは、複数枚の太陽電池パネルを取り付けた架台を、地面に立設した複数の支柱で支持するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２３８８１０号公報

ところで、地上設置型の太陽光発電システムでは、太陽電池パネル背面に作用する風のため、太陽電池パネルが吹き上がる虞れがある。このため、太陽電池パネルの吹き上げ防止策として、従来では、特許文献１に記載されたように風の吹き上げ力に抵抗できる重量のウェイトを支柱等に取付けている。しかしながら、特許文献１に記載されたようなウェイトを用いると、設備費が高くなり、しかも、太陽電池パネルの設置や移転等の作業時にウェイトの取付け取り外し作業が必要で、太陽電池パネルの設置作業や解体作業に手間がかかる。このため、太陽電池パネルの設置コストが高くなるという問題がある。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、太陽電池パネルの設置作業が容易で、しかも、太陽パネルの吹き上げを防止でき、太陽電池パネルの設置コストが低減可能な太陽電池パネルの架台支持用支柱を提供することを目的とする。

このため、本発明は、太陽電池パネルを取り付ける架台を支持する支柱であって、地中に打設する先端部が先細り形状で、基端部に前記架台の載置面を有する鍔状のベース部が形成され、地中に対して略垂直方向に一部を残して打設される支柱部材と、前記支柱部材の打設方向と交差させて一部を残して地中に打設する補強用支柱と、を備え、前記鍔状のベース部の前記載置面の周縁部の互いに対向する少なくとも一対の対辺部に、前記支柱部材の打設方向と交差するように前記補強用支柱を貫通させて支持する補強用支柱支持部を、前記架台の載置面に対して折曲して設け、前記支柱部材の地上に残す中間部周面に、前記補強用支柱支持部を貫通させた前記補強用支柱を貫通させて支持する中間支持部を、前記各補強用支柱支持部に設けたことを特徴とする。

本発明の太陽電池パネルの架台支持用支柱によれば、地中に打設する先端部が先細り形状で、基端部に架台載置面を有する鍔状のベース部が形成され、地中に対して略垂直方向に打設される支柱部材と、支柱部材の打設方向と交差させて地中に打設する補強用支柱と、を備え、鍔状のベース部の互いに対向する少なくとも一対の対辺部に設けた補強用支柱支持部と支柱部材の中間部に設けた中間支持部とに補強用支柱を貫通して支持させる構成としたので、太陽電池パネルに作用する風による吹き上げ力に対して高い抵抗力を発揮でき、従来のようなウェイトを用いることなく太陽電池パネルの吹き上げを防止できる。また、ウェイトの取付け作業が不要となるので、太陽パネルの設置作業が容易に短時間ででき、太陽電池パネルの設置コストを低減できる。

本発明の支柱の第１実施形態を適用した太陽電池パネルの設置例の説明図である。 第１実施形態の支柱の地面に打設した状態を示す図である。 第１実施形態の支柱部材の構成図である。 第１実施形態の支柱部材の上面図である。 本発明の第２実施形態の支柱の地面に打設した状態を示す図である。 図５に示す支柱の側面図である。 第２実施形態の支柱部材の構成図である。 第２実施形態の支柱部材の上面図である。 本発明の第３実施形態の支柱の地面に打設した状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の支柱の第１実施形態を適用した太陽電池パネルの設置例を示す説明図である。
複数枚（例えば８枚）の太陽電池パネル１を、例えば薄板の形鋼等を組付けて形成した架台２に所定の傾斜角度で取付ける。前記架台２は、地面に打設した本発明の支柱１０の上面に載置して締結具として例えばボルト３とナット４により締結されて固定される。尚、図中、２点鎖線で示すＧＬは地表面を示す。

図２〜図４を参照して本実施形態の前記支柱１０の構成について説明する。
支柱１０は、地中に対して略垂直方向に一部を残して打設する支柱部材１１と、支柱部材１１の周りに支柱部材１１の打設方向と交差させて一部を残して地中に打設する複数（本実施形態は４本）の補強用支柱１２とを備える。

前記支柱部材１１は、図３及び図４に示すように、両端が開口した長尺の例えば鋼管の一方の端部を先細り形状に加工して閉塞した地中に打設する先端部１１ａとし、他方の端部である基端部に、架台２のベース部分を載置しボルト３とナット４により固定する架台載置面２０Ａを有する鍔状のベース部２０が形成されている。補強用支柱１２は、両端が開口した長尺の例えば鋼管で形成されている。

前記ベース部２０は、図４に示すように四角形状の架台載置面２０Ａと、この架台載置面２０Ａ周縁部の互いに対向する二対の対辺部、即ち、架台載置面２０Ａ周縁部の各辺に突設された４つの補強用支柱支持部２０Ｂとを有する。架台載置面２０Ａには、中央部に貫通孔２１が形成され、架台２を締結するためのボルト３（図１に示す）を貫通させる長孔２２が貫通孔２１を囲むように放射状に４か所形成されている。架台載置面２０Ａ周縁部の各辺に突設された各補強用支柱支持部２０Ｂは、支柱部材１１の打設方向と交差するように補強用支柱１２を貫通させて支持するためのもので、補強用支柱１２の打設方向と略直交するように架台載置面２０Ａに対して図３に示すように折曲形成され、それぞれに補強用支柱１２の打設時に補強用支柱１２を貫通案内するガイド孔２３が設けられている。

支柱部材１１には、図３に示すように支柱部材１１のベース部２０近傍、即ち、地上に残す中間部周面に、補強用支柱支持部２０Ｂのガイド孔２３を貫通させた補強用支柱１２を貫通させて支持する中間支持部１３を、各補強用支柱支持部２０Ｂに対応させて４か所に設け、対応する各補強用支柱支持部２０Ｂに対して略平行に取付けられている。各中間支持部１３には、補強用支柱支持部２０Ｂのガイド孔２３と共に補強用支柱１２を貫通案内するガイド孔１４が設けられている。

かかる構成の支柱１０を用いた太陽電池パネル１の設置作業について説明する。
まず、設置する架台２の例えば４隅に対応する地面に、中間支持部１３を地上に残すようにして支柱部材１１を打設する。その後、各補強用支柱支持部２０Ｂ及び各中間支持部１３の各ガイド孔２３、１４に補強用支柱１２を貫通させて４本の補強用支柱１２を、支柱部材１１の打設方向と交差するように打設する。このようにして地面に打設した４つの支柱１０のベース部２０上に、架台２を載置しボルト３とナット４により締め付け固定する。その後、架台２に太陽電池パネル１を取付ける。

かかる構成の支柱１０によれば、補強用支柱支持部２０Ｂと中間支持部１３を貫通させて補強用支柱１２を打設することにより、支柱１０の引き抜き抵抗を高めることができ、太陽電池パネル１に作用する風による吹き上げ力に対して高い抵抗力を発揮できる。従って、太陽電池パネル１を取り付けた架台２をしっかりと固定することができ、太陽電池パネル１に作用する風による太陽電池パネルの吹き上げを防止できる。また、補強用支柱支持部２０Ｂと中間支持部１３を、補強用支柱１２の打設方向と略直交するように支柱部材１１に設け、各補強用支柱支持部２０Ｂと中間支持部１３の各ガイド孔２３，１４に補強用支柱１２の打設方向のガイド機能を持たせたので、補強用支柱１２をガイド孔２３，１４に貫通させて打ち込むだけで所定の打設方向に補強用支柱３３を打設できる。また、支柱部材１１の先端部１１ａを先細り形状に加工したので、支柱部材１１の打設が容易である。このため、支柱１０の打設作業が容易となり、架台２の設置作業、延いては太陽電池パネル１の設置作業が容易となり、太陽電池パネル１の設置コストを低減できる。

図５〜図８に本発明の第２実施形態の支柱３０を示す。
この支柱３０は、支柱部材３１と補強用支柱３２を備えることは第１実施形態と同様の構成であり、図５及び図６に示すように補強用支柱３２が２本であることが第１実施形態と異なっている。これにより、支柱部材３１のベース部３３の形状も後述するように異なっている。

前記支柱部材３１は、図７に示すように第１実施形態と同様に、両端が開口した長尺の例えば鋼管の一方の端部を先細り形状に加工して地中に打設する先端部３１ａとし、他方の端部である基端部に、架台２のベース部分を載置して固定する架台載置面３３Ａを有する鍔状のベース部３３が形成されている。また、支柱部材３１のベース部３３近傍の中間部周面、即ち、地上に残す中間部周面に中間支持部３４が形成されており、各中間支持部３４には、後述する補強用支柱支持部３３Ｂのガイド孔３８と共に補強用支柱３２を貫通案内するガイド孔３５が設けられている。

前記支柱部材３１のベース部３３は、図８に示すように、四角形状の架台載置面３３Ａの周縁部の互いに対向する一対の対辺部に補強用支柱支持部３３Ｂを有する。架台載置面３３Ａには、中央部に貫通孔３６が形成され、貫通孔３６を挟んで架台締結用のボルト３を貫通させる長孔３７が２つ形成されている。各補強用支柱支持部３３Ｂは、第１実施形態と同様に、補強用支柱３２の打設方向と略直交するように架台載置面３３Ａに対して折曲形成され、それぞれに補強用支柱３２を貫通案内するガイド孔３８が設けられている。補強用支柱支持部３３Ｂと当該補強用支柱支持部３３Ｂに対応させて設けた中間支持部３４は、第１実施形態と同様に互いに略平行に設けられている。

かかる構成の支柱３０によれば、第１実施形態の支柱１０と同様に、支柱３０の引き抜き抵抗を高めることができ、太陽電池パネル１を取り付けた架台２をしっかりと固定することができ、太陽電池パネル１に作用する風の吹き上げ力に対して高い抵抗力を発揮できる。また、補強用支柱支持部２０Ｂと中間支持部１３で、補強用支柱１２の打設方向をガイドするので、補強用支柱１２の打設作業が容易であり、支柱１０の打設作業が容易となる。これにより、架台２の設置作業、延いては太陽電池パネル１の設置作業が容易となり、太陽電池パネル１の設置コストを低減できる。また、補強用支柱３２が２本であるので、第１実施形態と比較して支柱３０の引き抜き抵抗力は若干低くなるが、部品点数が少なくなるので、製品コストを軽減でき、太陽電池パネル１の設置コストをより一層低減できるようになる。

図９に本発明の第３実施形態の支柱４０を示す。
この支柱４０は、互いに対向して打設する補強用支柱１２，１２の打設角度を異ならせた構成である。即ち、一方の補強用支柱１２を支柱部材４１に対して傾斜角度Ｙで打設し、他方の補強用支柱１２を支柱部材４１に対して傾斜角度Ｘ（Ｘ≠Ｙ）で打設する。この場合、互いに対向する補強用支柱支持部４３Ｂ，４３Ｂの折曲角度を図９に示すように異ならせてもよいし、互いに対向する補強用支柱支持部４３Ｂ，４３Ｂの折曲角度は同じで、各補強用支柱支持部４３Ｂ，４３Ｂに設けるガイド孔の中心軸線の方向を異ならせてガイド孔を穿孔するようにしてもよい。また、補強用支柱１２，１２の長さは同じでも異なってもよいが、地表面ＧＬからの埋設深さが同じになるよう長さを異ならせる方が高い引き抜き抵抗を得るには好ましい。その他の構成は第２実施形態と同様であり、図中、４１は支柱部材、４１ａは支柱部材の先端部、４３はベース部、４３Ａはベース部４３の架台載置面、４４は支柱部材４１の中間部周面に設けた中間支持部である。

尚、第１実施形態においても、互いに対向する補強用支柱１２，１２同士の打設方向を異ならせてもよく、また、４本の補強用支柱１２の打設方向を、それぞれ異ならせるようにしてもよい。

尚、支柱部材１１，３１，４１の地中に埋設する中間部周面に、当該支柱部材１１，３１，４１の軸方向に対してスクリュー状に傾斜させて複数の羽根部材を突設してもよい。これにより、支柱部材１１，３１，４１の引き抜き方向の抵抗力が大きくなり、支柱１０，３０，４０全体の引き抜き抵抗を更に高めることができる。

また、各実施形態において、支柱部材１１，３１，４１の先端部に、例えばドリルが挿通できる程度の孔を設けるように加工するとよい。この場合、支柱部材１１，３１，４１の打設作業中に途中で石等の硬いものに当たって支柱部材１１，３１，４１を所定深さまで打ち込めないようなときに、支柱部材１１，３１，４１の内部からドリルを挿入して石等の硬いものを砕くことができるようになる。

１ 太陽電池パネル
２ 架台
１０，３０，４０ 支柱
１１，３１，４１ 支柱部材
１２，３２，４２ 補強用支柱
２０，３３，４３ ベース部
２０Ａ，３３Ａ，４３Ａ 架台載置面
２０Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ 補強用支柱支持部
１３，３４，４４ 中間支持部

Claims (3)

1. 太陽電池パネルを取り付ける架台を支持する支柱であって、
   地中に打設する先端部が先細り形状で、基端部に前記架台の載置面を有する鍔状のベース部が形成され、地中に対して略垂直方向に一部を残して打設される支柱部材と、
   前記支柱部材の打設方向と交差させて一部を残して地中に打設する補強用支柱と、
   を備え、
   前記鍔状のベース部の前記載置面の周縁部の互いに対向する少なくとも一対の対辺部に、前記支柱部材の打設方向と交差するように前記補強用支柱を貫通させて支持する補強用支柱支持部を、前記架台の載置面に対して折曲して設け、
   前記支柱部材の地上に残す中間部周面に、前記補強用支柱支持部を貫通させた前記補強用支柱を貫通させて支持する中間支持部を、前記各補強用支柱支持部に対応させて設けたことを特徴とする太陽電池パネルの架台支持用支柱。
2. 前記鍔状のベース部の前記載置面の周縁部の互いに対向する二対の対辺部に前記補強用支柱支持部を設け、前記中間部周面に前記中間支持部を前記各補強用支柱支持部に対応させて設け、４本の前記補強用支柱を打設可能とした請求項１に記載の太陽電池パネルの架台支持用支柱。
3. 互いに対向して打設する前記補強用支柱の打設角度を異ならせた請求項１又は２に記載の太陽電池パネルの架台支持用支柱。