JP6998836B2 - 太陽光パネル用支持装置及び太陽光パネル用支持装置の設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、山の斜面等に太陽光パネルを設置する際の土台となる太陽光パネル用支持装置及び太陽光パネル用支持装置の設置方法に関する。

通常、太陽光パネルは平地に設置されるが、平地に太陽光パネルを設置する場合、前後方向に隣接する太陽光パネルによって日陰になる部分には太陽光パネルを設置することができず、デッドスペースが発生するという問題があった。
この問題を解決するために、比較的デッドスペースが少なく、土地価格も安価な山の斜面地等に太陽光パネルを設置する方法がある。

ところで、太陽光パネルを設置する部材としては、例えば、太陽光パネルを所定の角度で設置する傾斜したパネル受材と、このパネル受材に固定され、傾斜上部側を支持する鉛直な上部側の支柱と、前記パネル受材に固定され、傾斜下部側を支持する鉛直な下部側の支柱とで鉛直な面状フレーム等からなる太陽光パネル架台が知られている（特許文献１）。

斜面地に太陽光パネルを設置するためには、山の斜面等に切土、盛土等の工事を施し、法面や平坦面を造成し、太陽光パネルを設置する、または、切土や盛土を行わず、樹木等を伐採し、山の斜面の形状をそのまま活かして太陽光パネルを設置する工法等が一般的に知られている。

しかしながら、斜面に切土、盛土等の工事を施し、法面や平坦面を造成するためには、多大な時間と工費が必要となるという問題があった。

また、山の斜面の形状をそのまま活かす場合、山の斜面には多くの場合樹木が生えており、樹木を伐採する等して架台を設置するが、特許文献１のような複数の支柱でパネル受け材を支持する架台を用いる際に、樹木の根が杭部材を打ち込むべき位置に存在する場合、樹木の根を伐根しなければ杭部材を斜面に挿入することができず、樹木の根を伐根する場合には、斜面の保護工事や補強工事を行う必要があり、コストが高くなるという欠点があった。

特開２０１２－２１５０６７号公報

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、法面を造成する工事や木材の根を抜根する工事を行うことなく、確実に設置できる太陽光パネル用支持装置及び太陽光パネル用支持装置の設置方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の太陽光パネル用支持装置は、太陽光パネルを直接又は間接的に取り付けることができる複数個のベース体と、該ベース体にそれぞれ１対の接続手段を介して接続されるとともに、斜面に挿入されて前記ベース体を支持する複数個の杭部材とからなる太陽光パネル用支持装置であって、前記ベース体は、長手方向に所定間隔を有して複数個の透孔が形成され、また、前記接続手段は、前記杭部材の上端部側に取付けられる取付部材と、該取付部材に回転可能に接続される接続部材とで構成され、前記取付部材が前記杭部材の上下方向の任意の位置に取付けることができ、一方、前記接続部材は、前記複数個の透孔の任意の透孔に取り付けることができることを特徴とする。

請求項２に記載の太陽光パネル用支持装置は、前記ベース体は、さらに該ベース体の上部に架け渡すように設けられ、かつ、太陽光パネルを支持する太陽光パネル支持部材を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の太陽光パネル用支持装置の杭部材は、パイプ状に形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法は、斜面に複数個の杭部材を設置する杭部材設置工程と、該杭部材設置工程で設置した前記杭部材に１対の接続手段を介してベース体を接続するベース体設置工程とからなり、前記ベース体は、長手方向に所定間隔を有して複数個の透孔が形成され、前記接続手段は、前記杭部材の上端部側に取付けられる取付部材と、該取付部材に接続する接続部材とで構成され、ベース体設置工程では、前記取付部材は前記杭部材の上下方向の任意の位置に取付けられ、一方、前記接続部材は前記複数個の透孔の任意の透孔に取り付けられることにより、前記ベース体を前記杭部材に接続することを特徴とする。

請求項５に記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法は、前記ベース体設置工程後に、さらに前記複数個のベース体の上部に架け渡すように太陽光パネル支持部材を設置する支持部材設置工程が加味されていることを特徴とする。

請求項６に記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法の前記ベース体設置工程では、斜面に対して上下方向にベース体を設置することを特徴とする。

請求項７に記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法の前記ベース体設置工程では、斜面に対して左右方向にベース体を設置することを特徴とする。

請求項８に記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法の杭部材設置工程は、ウインチを有する法面作業車を用いて、ウインチのワイヤーを斜面上部のアンカーに固定して杭部材を斜面に打ち込んで設置することを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１又は請求項４に記載の各発明においては、取付部材の取り付け位置と連結具の取り付け位置を任意に決定できるので、杭部材をベース体の長手方向にずらして打ち込むことができ、樹木の根が残っていても、根を避けて杭部材を打ち込むことができる。

したがって、伐根する必要がなく杭部材を打ち込むことができる。
（２）伐根する必要がないため、斜面の補強工事を等を行う必要がなく、コストを抑えることができる。
（３）また、ベース体の角度を任意に変更できるので、最適な角度で太陽光パネルを設置することができる。
（４）請求項２、請求項３、請求項５乃至請求項８に記載の各発明においても前記（１）～（２）と同様な効果が得られる。

図１乃至図８は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図９乃至図１３は本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
図１４乃至図１６は本発明の第３の実施形態示す説明図である。
第１の実施形態の太陽光パネル用支持装置の側面図。 太陽光パネル用支持装置の平面図。 接続手段の説明図。 杭部材の位置を移動した状態の側面図。 第１の実施形態の工程図。 杭部材設置工程の説明図。 使用状態の平面図。 使用状態の拡大側面図。 第２の実施形態の太陽光パネル用支持装置の正面図。 太陽光パネル用支持装置の平面図。 第２の実施形態の工程図。 使用状態の平面図。 使用状態の拡大側面図 第３の実施形態の太陽光パネル用支持装置の側面図。 接続手段の説明図。 第３の実施形態の工程図。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１乃至図８に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は法面等の斜面２に設置され、太陽光パネル３を支持する太陽光パネル用支持装置（以下、「支持装置」という）である。

この支持装置１は、図１に示すように、太陽光パネル３を直接又は間接的に取り付ける複数個のベース体４と、該ベース体４にそれぞれ１対の接続手段５を介して接続されるとともに、斜面に挿入されてベース体４を支持する複数個の杭部材６と、前記複数個のベース体４の上部に架け渡すように設けられ、太陽光パネル３を支持する太陽光パネル支持部材７とで構成されている。

前記ベース体４は、本実施形態では、金属製で断面視コ字状、Ｔ字状、板状、アングル状等の金具で、レール状に形成されており、長手方向に所定間隔を有して複数個の透孔８が形成されている。

このベース体４は、本実施形態では、２つの杭部材６によって支持されている。このベース体４と２つの杭部材６で構成される部材を、説明のため便宜上ベース体ユニット２０という。例えば、本実施形態の支持装置１は、複数個のベース体ユニット２０と、この複数個のベース体ユニット２０のベース体４の上部に架け渡すように設けられ、太陽光パネル３を支持する太陽光パネル支持部材７とで構成される。

前記杭部材６は、本実施形態では、金属製で円筒状（円パイプ状）に形成されており、下端部付近が斜面２に打ち込まれ、上部付近に接続される接続手段５を介してベース体４と接続され、ベース体４を支持する。

このように杭部材６を金属製でパイプ状に形成することにより、あらかじめ斜面に下穴を削孔しなくても、杭部材６の上端部を叩くことで斜面の土を掘りながら斜面に杭部材６を挿入し、固定することができる。

中実の杭部材６を使用する場合には、あらかじめ下穴を削孔し、杭部材６を挿入することが望ましい。

前記接続手段５は、図３に示すように杭部材６の外周部に取り付けられる取付部材９と、該取付部材９に一端部が回転可能に取り付けられ、他端部に連結具１０を備える接続部材１１とで構成されている。

取付部材９は、いわゆるパイプクランプのような形状に形成されており、１対の突出部１２に形成されたボルト通し孔１３にボルト１４を挿入し、ナット１５で締め付けることにより、杭部材６に挟着状態で取り付けられる。

このような取付部材９を用いて杭部材６に取り付ける接続手段５にすることにより、取付部材９を杭部材６の上下方向の任意の位置に固定することができる。そのため、杭部材６の突出長さ（斜面に打ち込んだ際に地表から突出する部位の長さ）にばらつきがあったとしても、取付部材９の取り付け位置を調節することにより、ベース体４の角度や高さ等を一定にすることができる。

一般的な太陽光パネル用の架台等では、左右方向に位置する杭部材６突出長さを一定にしなければ、ベース体４に相当する部材の角度や高さを一定にすることができず、太陽光パネル３を取り付けることができない。山の斜面等は、一様な地層ではなく、礫や硬い岩盤等の地層が地表近くに存在することがあり、杭部材６が岩盤等に当たってしまうと、それ以上地中に打ち込むことができなくなり、杭部材６の突出長さを一定にすることができず、一般的な架台等では太陽光パネル３を設置することが困難となる。一方、本発明の支持装置１であれば、前述のように突出長さにばらつきがあってもベース体４の高さ等を一定にするように取り付けることができる。

なお、岩盤等の硬い地層に杭部材６が当たった場合、地中に打ち込まれる長さ自体は短くなるが、岩盤に支持されることにより、支持強度は十分得ることができる。
接続部材１１は、本実施形態では、板状の部材で、その一端部が前記ボルト１４及びナット１５により、取付部材９に回転可能に取り付けられ、他端部に連結具１０を備えている。

ここで、本実施形態では、接続部材１１が回転可能に取り付けられているとは、前記ボルト１４及びナット１５を締め付ける前において接続部材１１が回転可能であり、ボルト１４及びナット１５を締めつけた状態においては、接続部材１１は回転不能となるが、この接続部材１１が回転可能な状態であっても、１対の接続部材１１をベース体４に接続することにより、お互いの接続部材１１同士がベース体４によって拘束され、取付状態においては回転不能となる。

連結具１０は本実施形態では、ボルト１０ａ及びナット１０ｂを用いており、このボルト１０ａをベース体４の透孔８に貫通させ、ナット１０ｂを締め付けることにより、ベース体４を杭部材６に対して任意の角度で取り付ける。

すなわち、この透孔８はベース体４に所定間隔を有して複数個設けられているため、ボルト１０ａを貫通させる透孔８の位置及び杭部材６に取付部材９を挟着させる位置（高さ）を適宜変えることにより、図４に示すように、杭部材６を打ち込む位置を設置時の上下方向（図４における左右方向）にずらしてもベース体４の角度や高さを所定の角度、高さにすることができる。

この透孔８は、ベース体４の長さ方向に長孔状に形成してもよい。
本実施形態では、ベース体ユニット２０を左右方向に複数個用いて、その上面に太陽光パネル支持部材７を架け渡すように取り付けて、この太陽光パネル支持部材７の上面に太陽光パネル３を取り付けるため、ベース体４の角度を所定の角度（任意の角度）に調整できない場合（杭部材とベース体が固定されている場合）、根が存在する部位のベース体４の角度や高さが他のベース体４と異なってしまい、適切に太陽光パネル支持部材７を取り付けることができなくなる。

ベース体４に対して杭部材６を任意の位置に接続できるとともに、その角度を調節できることによって、樹木等の根が斜面の本来杭部材６を打ち込むべき部位に残っている状態であっても、この根を避けて杭部材６を斜面の上下方向にずらして打ち込み、かつ、ベース体４の角度を他のベース体ユニット２０と同じ角度にすることができ、適切に太陽光パネル支持部材７を取り付けることができる。

ところで、杭部材６には筋交い等（図示せず）を設けて強度を補強してもよい。
太陽光パネル支持部材７は、本実施形態では、左右方向に延在する断面視コ字状でレール状の部材で、ベース体４の上面に１対固定されており、この太陽光パネル支持部材７を介して間接的にベース体４に太陽光パネル３が取り付けられる。

なお、この太陽光パネル支持部材７を用いずに、複数個のベース体ユニット２０を支持装置１とし、複数個のベース体ユニット２０に直接太陽光パネル３を取付けてもよい。
この支持装置１を使用した太陽光パネル用支持装置の設置方法１６（以下、「設置方法」という）は、斜面２に複数個の杭部材６を打ち込んで挿入状態で設置する杭部材設置工程１７と、該杭部材設置工程１７で設置した杭部材に１対の接続手段５を介してベース体４を接続するベース体設置工程１８と、ベース体設置工程後１８に、前記複数個のベース体４の上部に架け渡すように太陽光パネル支持部材７を設置する支持部材設置工程１９とで構成されている。

本実施形態の杭部材設置工程１７では、２つの杭部材６を斜面２にハンマーや杭打機等を用いて圧入状態で挿入し、設置する。この杭部材６はパイプ状の部材を用いているので、容易に打ち込むことができ、下穴等を削孔する必要がない。

本実施形態においては、杭部材６を斜面２に対してほぼ直角に打ち込んでいるが、例えば鉛直方向に杭部材６を打ち込んでもよく、打ち込み角度は斜面２の状態や角度等にあわせて適宜変更することができる。

ところで、杭部材６は、本実施形態では、円筒形状のものを用いているが、角筒形状のものを用いてもよい。

この杭部材設置工程１７で称される重機としては、例えば、ウインチを有する法面作業車２１を用いて、ウインチのワイヤー２２を斜面上部のアンカー２３に固定して杭部材６を斜面に打ち込む。この法面作業車２１は、１本のワイヤー２２で支持されるものであってもよいし、２本のワイヤー２２を斜めに引き出して、法面作業車２１を支持するものであってもよい。

この重機については、本願出願人が発明した様々な法面作業車（例えば、特許第３４９９４７８号、特許第５７６２８５９号、特開２０１８－３４２２号等）を使用してもよい。

ベース体設置工程１８では、杭部材設置工程１７で設置した杭部材６に接続手段５の取付部材９を挟着状態で取り付けるとともに、連結具１０をベース体４の所定の透孔８に挿入し、取り付ける。

同様に他の杭部材６にベース体４を取り付け、複数個のベース体４を設置する。この時、複数個のベース体４の角度や高さが略同一となるように取付部材９の取り付け位置や連結具１０を取り付ける透孔８の位置等を調節する。

支持部材設置工程１９では、太陽光パネル支持部材７をベース体４の上部に左右方向に延在するように取り付けて固定する。この太陽光パネル支持部材７の上部には太陽光パネル３が固定される。
なお、支持部材設置工程１９を行わず、ベース体４の上部に太陽光パネル３を固定してもよい。

［発明を実施するための異なる形態］
次に、図９乃至図１６に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図９乃至図１３に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、１つのベース体４に対して３つ以上の杭部材６を用いて支持したベース体設置工程１８Ａにした点で、このような支持装置１Ａ及び設置方法１６Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

ところで、本実施形態のベース体設置工程１８Ａでは、斜面の左右方向に長いベース体４を設置し、３つ以上の杭部材６を用いてベース体４を支持している。

この時、取付部材９が前記杭部材６の上下方向の任意の位置に取付けられるとともに、取付部材９に接続された接続部材１１の連結具１０が複数個の透孔８の任意の透孔８に挿入状態で接続されるので、斜面２の横方向に多少の高低差があっても、接続部材１１の角度を変えてベース体４を接続することにより、杭部材６を斜面２に所定深さ以上挿入し、かつ、ベース体４の高さを一定に保った状態で設置することができる。

なお、本実施形態では、ベース体４を上下方向に所定間隔を有して設け、この複数個のベース体４に架け渡すように上下方向に延在するように太陽光パネル支持部材７を取り付ける支持部材設置工程１９Ａを行っている。

図１４乃至図１６に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、アングル状の接続部材１１Ａを用いた接続手段５Ａで杭部材６とベース体４を接続するベース体設置工程１８Ｂにした点で、このような支持装置１Ｂ及び設置方法１６Ｂにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

本発明は斜面に太陽光パネルを設置する産業等で利用される。

１、１Ａ、１Ｂ：太陽光パネル用支持装置、
２：斜面、 ３：太陽光パネル、
４：複数個のベース体、 ５、５Ａ：接続手段、
６：杭部材、 ７：太陽光パネル支持部材、
８：透孔、 ９：取付部材、
１０：連結具、 １１、１１Ａ：接続部材、
１２：突出部、 １３：ボルト通し孔、
１４：ボルト、 １５：ナット、
１６、１６Ａ、１６Ｂ：太陽光パネル用支持装置の設置方法、
１７：杭部材設置工程、
１８、１８Ａ、１８Ｂ：ベース体設置工程、
１９、１９Ａ：支持部材設置工程、 ２０：ベース体ユニット。

Claims (8)

1. 太陽光パネルを直接又は間接的に取り付けることができる複数個のベース体と、該ベース体にそれぞれ１対の接続手段を介して接続されるとともに、斜面に挿入されて前記ベース体を支持する複数個の杭部材とからなる太陽光パネル用支持装置であって、
   前記ベース体は、長手方向に所定間隔を有して複数個の透孔が形成され、また、前記接続手段は、前記杭部材の上端部側に取付けられる取付部材と、該取付部材に回転可能に接続される接続部材とで構成され、
   前記取付部材が前記杭部材の上下方向の任意の位置に取付けることができ、一方、前記接続部材は、前記複数個の透孔の任意の透孔に取り付けることができる太陽光パネル用支持装置。
2. 前記ベース体は、さらに該ベース体の上部に架け渡すように設けられ、かつ、太陽光パネルを支持する太陽光パネル支持部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル用支持装置。
3. 前記杭部材は、パイプ状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の太陽光パネル用支持装置。
4. 斜面に複数個の杭部材を設置する杭部材設置工程と、該杭部材設置工程で設置した前記杭部材に１対の接続手段を介してベース体を接続するベース体設置工程とからなり、
   前記ベース体は、長手方向に所定間隔を有して複数個の透孔が形成され、前記接続手段は、前記杭部材の上端部側に取付けられる取付部材と、該取付部材に接続する接続部材とで構成され、
   ベース体設置工程では、前記取付部材は前記杭部材の上下方向の任意の位置に取付けられ、一方、前記接続部材は前記複数個の透孔の任意の透孔に取り付けられることにより、前記ベース体を前記杭部材に接続する太陽光パネル用支持装置の設置方法。
5. 前記ベース体設置工程後に、さらに前記複数個のベース体の上部に架け渡すように太陽光パネル支持部材を設置する支持部材設置工程が加味されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法。
6. 前記ベース体設置工程では、斜面に対して上下方向にベース体を設置することを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法。
7. 前記ベース体設置工程では、斜面に対して左右方向にベース体を設置することを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法。
8. 杭部材設置工程は、ウインチを有する法面作業車を用いて、ウインチのワイヤーを斜面上部のアンカーに固定して杭部材を斜面に打ち込んで設置することを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の太陽光パネル用支持装置の設置方法。

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