JP6562748B2 - Solar panel mount and its construction method - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電のための太陽電池パネル(以下、ソーラーパネル)を地盤上に設置するためのソーラーパネル用架台及びその施工方法に係り、特に、傾斜地や丘陵地に設けられる大規模な太陽光発電システムに利用することができる。 The present invention relates to a solar panel mount for installing a solar cell panel for solar power generation (hereinafter referred to as a solar panel) on the ground and a construction method thereof, and in particular, a large-scale installation provided on an inclined land or a hilly area. It can be used for a solar power generation system.
従来、太陽光発電システムは、家屋やビルの屋上、あるいは平坦な敷地にソーラーパネル用架台を設け、そこにソーラーパネルを固定して発電を行うのが一般的である。また太陽光発電システムは、ソーラーパネルの受光効率を高めるために、ソーラーパネルを所定の傾斜角で設置する必要があることから、ソーラーパネルの高さや傾きを調節できるように専用の架台を設けている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a solar power generation system generally generates power by providing a solar panel mount on a roof of a house or building, or on a flat site, and fixing the solar panel there. In addition, in order to increase the light reception efficiency of the solar panel, it is necessary to install the solar panel at a predetermined inclination angle, so a dedicated base is provided so that the height and inclination of the solar panel can be adjusted. Yes.
しかし、太陽電池による大規模発電が普及するとともに、大面積の家屋やビルの屋上、あるいは平坦でかつ広大な敷地を見つけることは難しくなってきている。このため、傾斜地や丘陵地であっても、ソーラパネルを所定の傾斜角度や高さに支持できるようなソーラーパネル用の架台が求められている。 However, as large-scale power generation using solar cells has become widespread, it has become difficult to find large-area houses and building rooftops, or flat and vast sites. For this reason, there is a need for a solar panel mount that can support a solar panel at a predetermined inclination angle and height, even on slopes and hills.
特許文献1には、傾斜地であってもソーラーパネルの傾斜角度を所望の傾斜角度に調整可能なソーラパネル用架台が開示されている。特許文献1が開示するソーラパネル用架台は、設置面に固定される固定部材と、ソーラパネルを支持する支柱部材とを備え、これらの部材に設けられた丸孔や円弧穴、そして長孔を適宜組み合わせ、それをボルトで締結することで、固定部材と支柱部材とが任意の角度で接続できるように構成されている。これにより、傾斜地であっても、固定部材と支柱部材との接続角度を調整することでソーラパネルを所定の傾斜角度および高さに支持することができる、というものである。
また、特許文献2には、ソーラーパネルを、傾斜角度が異なるそれぞれの傾斜地に設置することができるソーラーパネル用架台及びその施工方法が開示されている。以下、この特許文献2のパネル架台につき、図面を用いてやや詳しく説明する。 Further, Patent Document 2 discloses a solar panel gantry capable of installing solar panels on respective inclined lands having different inclination angles and a construction method thereof. Hereinafter, the panel mount of Patent Document 2 will be described in some detail with reference to the drawings.
特許文献2の図5は、ソーラーパネル用架台の基礎杭と下地フレームとの連結構造を示すソーラーパネル用架台の要部の斜視図である。特許文献2が開示するソーラーパネル用架台の下地フレーム1には、基礎杭3の頭部に、図5及び図7に示されているブラケット部材9と止着具10と締結具11で構成される第1回動手段Aを介して取り付けられている。これにより、ボルト10Aの軸部10Bを中心に下地フレーム1を基礎杭3に対して回動させることができる構造となっている。
FIG. 5 of Patent Document 2 is a perspective view of a main part of the solar panel mount showing a connection structure between the foundation pile of the solar panel mount and the base frame. The
また、下地フレーム1と基礎杭3とを連結するために、基礎杭3から斜め上側へ延びている方杖部材20は、図6に示されるボールジョイント手段22により基礎杭3と連結され回転可能な回転連結部となっている。かかる回動連結部は、方杖部材20が基礎杭3に対し図7の回動変位αの方向へ回動することを許容しており、これにより第1回動手段Aによって基礎杭3に対する下地フレーム1の回動変位αが生じても、下地フレーム1と基礎杭3とを所定どおり方杖部材20で連結して、この方杖部材20と基礎杭3により下地フレーム1を支持することができる、というものである。
Further, in order to connect the
上記の特許文献1が開示する傾斜地に設置するソーラーパネル用架台は、架台の固定部材とソーラーパネルを支持する支柱部材に丸孔や円弧穴、そして長孔を適宜組み合わせることにより、架台の高さ調節や、ソーラーパネルの角度を調整するものである。しかし、発明者らの体験によれば、傾斜支柱を固定するソーラーパネル架台においては、地面に対し垂直方向に調整するため長期間の使用中に、固定ボルトの締付けが弛み、固定ボルトが緩んだ場合、ソーラーパネルが落下する、という問題がある。また、支柱の傾斜角が変わり、ソーラーパネルが好ましくない方向に傾斜したり、架台が崩壊したりするトラブルが少なからず発生することが知見されている。
The solar panel pedestal installed on the slope disclosed in the above-mentioned
上記の特許文献2における第1回動手段A、第2回動手段Bも固定ボルトに締め付けによるものであるから、上述したような固定ボルトの緩みによるソーラーパネルの落下や支柱の傾斜角の変化によるソーラーパネルの傾斜や架台の崩壊という問題がある。また、特許文献2は方杖部材20と基礎杭3との連結部をボールジョイント手段22により接続することで、方杖部材の傾斜角度を調整している。このため、ソーラーパネルの傾斜角の調整と、その高さの調整を行なう調整機構とが別々に設けられているために、ソーラーパネルの上下水平方向の調整機構を構成する部品点数が多く、その構成が複雑であるため部材点数が増え架台の低コスト化の問題や、現場における架台の設置に手間がかかる、という問題もある。
Since the 1st rotation means A and the 2nd rotation means B in the above-mentioned patent document 2 are also by tightening to a fixed bolt, the fall of a solar panel and the change of the inclination angle of a support | pillar by loosening of a fixed bolt as mentioned above There is a problem that the solar panel is tilted and the base is collapsed. Moreover, patent document 2 is adjusting the inclination-angle of a cane member by connecting the connection part of the
ソーラーパネルを傾斜地や丘陵地など、不陸のある敷地に地設置するにあたっては、平地にソーラーパネルを設置するときと同様に、基礎杭の頭部を地上に残して長さ方向が鉛直方向又は略鉛直方向となるようにして地盤に打ち込む。そして、基礎杭の頭部で支持される下地フレームのうち少なくともソーラーパネルが配置されるソーラーパネル配置面は、傾斜地の傾斜に対応した傾斜角度にしなければならない。そのため、基礎杭の頭部と下地フレームとを堅牢かつフレキシブルに結合できる構造でなければならない。 When installing solar panels on sloped or hilly terrain, such as when installing solar panels on flat ground, leave the head of the foundation pile on the ground and the length direction is vertical or Drive into the ground so that it is approximately vertical. And the solar panel arrangement | positioning surface at which a solar panel is arrange | positioned among the foundation frames supported by the head of a foundation pile must be made into the inclination angle corresponding to the inclination of an inclined ground. Therefore, it must be a structure that can firmly and flexibly connect the head of the foundation pile and the base frame.
また、ソーラーパネルを設置する不陸のある敷地は、それぞれ傾斜角度や高さが異なるため、そのような不陸のある傾斜地に応じたソーラーパネル用架台及びその施工法が求められる。 Moreover, since the site where the solar panel is installed is uneven, the inclination angle and the height are different from each other, a solar panel mount corresponding to such an uneven surface and a construction method thereof are required.
そこで本発明の課題は、ソーラーパネル用架台を傾斜地や丘陵地などの不陸のある敷地に設置する場合に、地盤に打ち込まれる基礎杭(支柱)とソーラーパネルを載置する載置フレームを固定する取付金具において、ソーラーパネルを設置する敷地の傾斜角度が異なるそれぞれの傾斜地に堅牢かつフレキシブルに設置できるソーラーパネル用架台及びその施工方法を提供するところにある。また、長期間安定して所定の傾斜角を維持しつつ傾斜支柱を固定し得る手段を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to fix a foundation pile (post) to be driven into the ground and a mounting frame on which the solar panel is placed when a solar panel mount is installed on an uneven surface such as a slope or a hilly area. In the mounting bracket to be provided, there is provided a solar panel gantry that can be installed robustly and flexibly on respective slopes having different slope angles of the site where the solar panel is installed, and a construction method thereof. Another object of the present invention is to provide a means capable of fixing a tilting column while maintaining a predetermined tilt angle stably for a long period of time.
請求項1に記載の発明は、地盤に略鉛直方向に所定の長さを残して打ち込まれる基礎杭(40)と、ソーラーパネルが載置される載置フレーム(2)と、前記載置フレーム(2)と前記基礎杭(40)との間に配置され、前記載置フレーム(2)を上下方向、及び/又は水平方向に回動可能とする上下水平回動軸機構(30)とを備えたソーラーパネル用架台において、
前記上下水平回動軸機構(30)は、前記基礎杭(40)の頭部に設けられた杭頭接合金具(41)と、
前記杭頭接合金具(41)と着脱可能に接合し水平方向の位置調整を可能とする長孔(343)を有する第1のフランジ(340)と、前記第1のフランジ(340)の中央部から立設し内部にネジ穴(342)を有する円筒部(341)とを備えたボールジョイント接合金具(34)と、
一端に形成された第2のフランジ(3311)と、外側に前記ネジ穴(342)に螺合するネジが切られ、内部にボール部(3303)を内包する穴(3314)を有するハウジングとを備えたボールジョイント継手ブラケット(331)と、前記ボール部(3303)の上部に前記載置フレーム(2)と接続するロッド(3301)を有するボールとを備えたボールジョイント(33)と、
前記第2のフランジ(3311)と接合し中央部に前記ロッド(3301)が貫通する穴(322)を有する継手ブラケット(32)
とを備えたことを特徴とするソーラーパネル用架台である。
The invention described in
The vertical horizontal pivot shaft mechanism (30) includes a pile head joint fitting (41) provided on the head of the foundation pile (40),
A first flange (340) having a long hole (343) that is detachably joined to the pile head joint fitting (41) and that can be adjusted in the horizontal direction, and a central portion of the first flange (340) A ball joint fitting (34) provided with a cylindrical portion (341) standing up from and having a screw hole (342) inside;
A second flange (3311) formed at one end, and a housing having a hole (3314) in which a screw to be screwed into the screw hole (342) is cut outside and a ball portion (3303) is contained inside. A ball joint (33) comprising: a ball joint joint bracket (331) provided; and a ball having a rod (3301) connected to the mounting frame (2) above the ball portion (3303);
A joint bracket (32) joined to the second flange (3311) and having a hole (322) through which the rod (3301) passes in a central portion.
And a solar panel mount .
請求項2に記載の発明は、前記載置フレーム(2)と接合し、前記ロッド(3301)と螺合するレールブラケット(31)を備えたことを特徴とする。 The invention described in claim 2 is characterized by comprising a rail bracket (31) joined to the mounting frame (2) and screwed to the rod (3301) .
請求項3に記載の発明は、前記継手ブラケット(32)は、外周に外周歯を備えた円環状の形状であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that the joint bracket (32) has an annular shape having outer peripheral teeth on the outer periphery.
本発明によれば、傾斜地や丘陵地などの不陸のある大規模な敷地に太陽光発電システムを設置する場合において、ソーラーパネルを設置する敷地の傾斜角度が、それぞれ異っても堅牢かつフレキシブルに設置できるソーラーパネル用架台及びその施工方法を提供することができる。また本発明によれば、長期間安定して所定の傾斜角を維持しつつ傾斜支柱を固定し得る手段を提供できる。さらにソーラーパネル用架台を設置する上での作業者の肉体的負荷を大幅に軽減できる。 According to the present invention, when a photovoltaic power generation system is installed on a large-scale site such as a sloping land or a hilly area, even if the inclination angle of the site where the solar panel is installed is different, it is robust and flexible. A solar panel gantry that can be installed on the dome and a construction method thereof can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to provide a means capable of fixing the inclined column while maintaining a predetermined inclination angle stably for a long period of time. Furthermore, the physical burden on the operator when installing the solar panel mount can be greatly reduced.
以下、実施例の図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について説明する。図1(a)は、本発明の一実施例である太陽光発電システム1の斜視図である。太陽光発電システム1は、丘陵地など不陸のある傾斜地の地盤50に打ち込む基礎杭40と、基礎杭40に支持され、ソーラーパネルを載置する載置フレーム2(図2参照)、載置フレーム2に載置されるソーラーパネル20とから構成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings of the examples. Fig.1 (a) is a perspective view of the solar
図1(b)は太陽光発電システム1を地盤50に設置したときの側面図である。地盤50には複数の基礎杭40が、その長手方向に鉛直又は略鉛直方向にその頭部が残るようにして所定の長さ打ち込まれる。基礎杭40と載置フレーム2との間には、本発明の特徴である載置フレーム2と基礎杭40とを固定するとともに、その上下方向と水平方向とを調整可能な上下水平軸機構30が設けられている。
FIG. 1B is a side view when the photovoltaic
図1(b)に示すような不陸ある地盤に太陽光発電システム1を設置するには、先ず、地盤50に基礎杭40を打ち込む通り芯を設定する。そしてその通り芯にしたがって、基礎杭40を設置する位置を決定し、所定の間隔を設け、予め設定した深さまで地盤50に打ち込む。
In order to install the photovoltaic
打ち込まれた基礎杭40の頭部の高さは、予め定められた高さであることが望ましいが、地盤50は不陸があるため、厳密な精度で基礎杭40を打ち込むことは難しい。このため、基礎杭40の高さは、予め設定されたおおよその高さで良い。最終的な高さの調整と傾斜角度の調整は、基礎杭40と載置フレーム2との間に設けられ、鉛直又は略鉛直方向を軸方向とする回動中心軸を有する上下水平回動軸機構30により、載置フレーム2を基礎杭40に対して回転又は回動させることにより、ソーラーパネル20の太陽光を受光する面の高さと傾斜角度を調整する。
The height of the head of the
図2はソーラーパネルを載置する載置フレーム2の構造を示した図であり、図2(a)はその斜視図、図2(b)は平面図、図2(c)は正面図、図2(d)は側面図である。載置フレーム2は、ソーラーパネル20を載置・接合させる横桟部材120、横桟部材120を支持する縦桟部材110、縦桟部材110と基礎杭40の頭部との間に設けられ、基礎杭40と縦桟部材110とをフレキシブルに接合させる上下水平回動軸機構30とから構成されている。
2 is a view showing the structure of the mounting frame 2 for mounting the solar panel, FIG. 2 (a) is a perspective view thereof, FIG. 2 (b) is a plan view, FIG. 2 (c) is a front view, FIG. 2D is a side view. The mounting frame 2 is provided between the
図3は上下水平回動軸機構30に載置フレーム2の縦桟部材110を載置し、基礎杭40に取り付けたときの取付け構造図である。上下水平回動軸機構30は、縦桟部材110をコの字型のレールブラケット31で挟み、レールブラケット31の側面に設けられたネジ孔310(図5(a)参照)にネジを挿通させ締め付けることにより固定される。
FIG. 3 is a mounting structure diagram when the
図4は上下水平回動軸機構30の分解斜視図である。上下水平回動軸機構30は、縦桟部材110を挟むコの字型のレールブラケット31、レールブラケット31のネジ孔320にネジ込まれるロッド3301(図5参照)を含むボールジョイント33、ボールジョイント33と接合する継手ブラケット32、ボールジョイント33のハウジング3313(図5参照)と螺合するボールジョイント接合金具34から構成されている。なお、上下水平回動軸機構30は、基礎杭40の頭部に設けられた杭頭接合金具41と接合し、レールブラケット2を介して載置フレーム2と基礎杭40とを回動可能に接合する。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the vertical horizontal
図5は水平回動機構軸機構30の構成部品の詳細を示した図である。図5(a)に示すレールブラケット31は、逆さコ字型のレールブラケットであり、その空間に縦桟部材110を嵌め込み、側面のネジ孔310にネジを貫通させ締め付けることで縦桟部材110を固定する。また、底面にはネジが切られたネジ孔320が設けられ、そこにボールジョイント33のロッド3301(図5(c)参照)が螺合する。
FIG. 5 is a diagram showing details of the components of the horizontal rotation
図5(b)に示す継手ブラケット32の外周には外周歯323が設けられ、また中心部にはロッド3301が貫通する孔322が設けられている。さらに、円環状に複数のネジ孔321が設けられ、ボールジョイント継手部331のネジ孔3312を挿通するネジによりボールジョイント33と接合される。
An outer
図5(c)はボールジョイント33を構成するボール330の詳細図である。ボール部3303の上部にはフランジ3302が設けられ、フランジ3302の上部にはネジが切られたロッド3301が突出している。なお、ロッド3301は上述した通りネジ孔320と螺合し、ボール部3303を回転させることにより載置フレーム2を上下左右に傾斜させることができる。
FIG. 5C is a detailed view of the
図5(d)は、ボールジョイント継手ブラケット331の詳細図である。ボールジョイント継手ブラケット331は、ボールジョイント接合金具34のネジ孔342に螺号するハウジング3313とその上部に設けられたフランジ3311とから構成される。ボールジョイント継手ブラケット331の中心部にはボール部3303を内包する孔3314が設けられている。フランジ3311の外周には外歯3315が設けられ、継手ブラケット32の外歯323と整合する。このような外歯を設けることにより、上下水平回転軸機構30を回動する際に、手でボールジョイント33を容易に回動させることができる。また、ハウジング3313の外周にはネジが切られており、上述したようにボールジョイント接合金具34のネジ孔342に螺合する。
FIG. 5D is a detailed view of the ball joint
図5(e)はボールジョイント接合金具34の詳細図である。ボールジョイント接合金具34は、フランジ340上に円筒部341が設けられ、円筒部341の内周にはネジが切られている。ネジ孔342はハウジング3313の外歯と螺合し、その螺合する程度によりボールジョイント33の高さ(長さ)を調整することができる。また、フランジ340には長穴343が設けられ、その長穴343と杭頭接合金具41のフランジ411に設けられた長穴412とを挿通するボルトで締め付けることにより、基礎杭40とボールジョイント33とを調整可能に固着させる。
FIG. 5E is a detailed view of the ball joint
図6は上下水平回動軸機構30の回動を模式的に示した図である。図6(a)は上下水平回動軸機構30によりレールブラケット31を水平に回転させる場合、図6(b)、(c)はレールブラケット31を左右に傾斜させる場合を示した図である。
FIG. 6 is a view schematically showing the rotation of the vertical horizontal
図7は上下水平回動軸機構30を回動させることにより、ソーラーパネル20の高さを調整(レールブラケット31の高さを調整)する高さ調整の図である。図7(a)はボルトにより一体化された継手ブラケット32とボールジョイント33を回動させることによりレールブラケット31を高く調整した場合であり、図7(b)は低く調整した場合の図である。
FIG. 7 is a diagram of height adjustment for adjusting the height of the solar panel 20 (adjusting the height of the rail bracket 31) by rotating the vertical horizontal
図8、9は水平回動軸機構30を回動させることにより、ソーラーパネル20の傾きを調整(レールブラケット31の傾きを調整)させたときの様子を示した図である。図8(a)、図9(a)は基礎杭40に対し傾きの無い状態(水平な状態)であり、図8(b)、(c)は左右に傾かせた状態であり、図9(b)、(c)は上下に傾かせた状態を示した図である。このような調整はボールジョイント33の回動によりフレキシブルに行うことができる。
8 and 9 are views showing a state when the inclination of the
1; 太陽光発電システム
2;載置フレーム
20;ソーラーパネル
30;上下水平回動軸機構
31;レールブラケット
32;継手ブラケット
33;ボールジョイント
34;ボールジョイント接合金具
40;基礎杭
41;杭頭接合金具
50;不陸のある地盤
110;縦桟部材
120;横桟部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記上下水平回動軸機構(30)は、前記基礎杭(40)の頭部に設けられた杭頭接合金具(41)と、
前記杭頭接合金具(41)と着脱可能に接合し水平方向の位置調整を可能とする長孔(343)を有する第1のフランジ(340)と、前記第1のフランジ(340)の中央部から立設し内部にネジ穴(342)を有する円筒部(341)とを備えたボールジョイント接合金具(34)と、
一端に形成された第2のフランジ(3311)と、外側に前記ネジ穴(342)に螺合するネジが切られ、内部にボール部(3303)を内包する穴(3314)を有するハウジングとを備えたボールジョイント継手ブラケット(331)と、前記ボール部(3303)の上部に前記載置フレーム(2)と接続するロッド(3301)を有するボールとを備えたボールジョイント(33)と、
前記第2のフランジ(3311)と接合し中央部に前記ロッド(3301)が貫通する穴(322)を有する継手ブラケット(32)
とを備えたことを特徴とするソーラーパネル用架台。 A foundation pile (40) driven into the ground leaving a predetermined length in a substantially vertical direction, a placement frame (2) on which a solar panel is placed, the placement frame (2) and the foundation pile (40 And a vertical horizontal rotation shaft mechanism (30) that can be rotated between the vertical direction and / or the horizontal direction.
The vertical horizontal pivot shaft mechanism (30) includes a pile head joint fitting (41) provided on the head of the foundation pile (40),
A first flange (340) having a long hole (343) that is detachably joined to the pile head joint fitting (41) and that can be adjusted in the horizontal direction, and a central portion of the first flange (340) A ball joint fitting (34) provided with a cylindrical portion (341) standing up from and having a screw hole (342) inside;
A second flange (3311) formed at one end, and a housing having a hole (3314) in which a screw to be screwed into the screw hole (342) is cut outside and a ball portion (3303) is contained inside. A ball joint (33) comprising: a ball joint joint bracket (331) provided; and a ball having a rod (3301) connected to the mounting frame (2) above the ball portion (3303);
A joint bracket (32) joined to the second flange (3311) and having a hole (322) through which the rod (3301) passes in a central portion.
And a solar panel mount .
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