JP6166908B2 - 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、特に、地面に立設した後でも架台載置面の地上高さの位置調整を可能にした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、太陽電池パネルは、効率よく受光するために受光面が適切な向き（傾斜角度や方向）となるよう取り付けなければならず、架台の高さや傾きを適切なものに調整する必要がある。このため、架台を支持する支柱の立設作業において、支柱の地上高が適切となるように支柱を地中に立設しなければならない。しかしながら、特許文献１に記載されたような支柱では、支柱を埋め込み過ぎたような場合にその修正作業が大変である。このため、支柱の立設後に支柱の地上高を調整できるような支柱が望まれている。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、支柱の立設後でも架台載置面の地上高さの位置調整が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、本発明の太陽電池パネルの架台支持用支柱は、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、互いに締結具により締結可能な下側支柱部材と上側支柱部材とを備え、前記下側支柱部材は、一方の端部が先細り形状で、他方の端部近傍の互いに対向する周面部に前記締結具を貫通させる一対の第１の締結孔が形成され、前記第１の締結孔を残して地中に打設され、前記上側支柱部材は、一方の端部近傍の互いに対向する周面部に前記締結具を貫通させる一対の第２の締結孔が形成され、他方の端部に前記架台を載置する鍔状のベース部が形成され、前記第１の締結孔と前記第２の締結孔に締結具を貫通させて前記下側支柱部材と上側支柱部材を締結して構成され、前記第１の締結孔と前記第２の締結孔の少なくとも一方を、長手方向が前記下側支柱部材の打設方向に沿った長孔とした。そして、前記架台支持用支柱では、前記下側支柱部材の中間部周面における互いに対向する周面位置に前記下側支柱部材の軸方向に対して直線的に傾斜するように突設される一対の羽根部材が、前記下側支柱部材の軸方向に沿って複数組設けられ、一の組の前記一対の羽根部材は、前記下側支柱部材の軸方向に隣接する他の組の前記一対の羽根部材に対して略直交するように設けられている、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、地面に打設する下側支柱部材と架台を載置して締結する上側支柱部材とに分割して構成し、下側支柱部材の上端部に上側支柱部材を締結具で締結するための締結孔の少なくとも一方を長手方向が下側支柱部材の打設方向に沿った長孔で形成し、上側支柱部材の高さ方向の位置を調整できるように構成したので、架台、延いては太陽電池パネルを適切な位置に容易に取付けることができる。また、上側支柱部材の締結位置が調整できる範囲内で下側支柱部材の地上高を管理すればよいので、下側支柱部材の打設作業が容易で太陽電池パネルの取付け作業を短時間で行うことができるようになる。また、下側支柱部材の周面に一対の羽根部材を下側支柱部材の軸方向に沿って複数組設けたので、架台支持用支柱の引き抜き方向の抵抗力が大きく、架台の設置後に強風を受けても架台支持用支柱が抜け難く、架台をよりしっかりと固定することができる。

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。 図２の左側面図である。 第１実施形態の下側支柱部材を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）図の左側面図、（Ｃ）は底面図である。 第１実施形態の上側支柱部材を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）図の左側面図、（Ｃ）は上面図である。 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。 第２実施形態の上側支柱部材を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図である。 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。 図８の左側面図である。 第３実施形態の上側支柱部材を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図である。

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５を参照して前記支柱１０の構成について説明する。
支柱１０は、一部を残して地中に打設する下側支柱部材１１と、上面に架台２を載置する上側支柱部材１２とを備え、図２及び図３に示すように下側支柱部材１１の上端部に上側支柱部材１２を嵌め込み、締結具として例えばボルト１３とナット１４よって締結して固定して構成されている。

前記下側支柱部材１１は、図４（Ａ）〜（Ｃ）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図（Ｃ）に示すように閉塞した先端部１１ａとし、他方の端部である基端部１１ｂ近傍の互いに対向する周面部に、ボルト１３を貫通させる一対の第１の締結孔として２カ所に一対の第１の長孔１６，１６がその長手方向が下側支柱部材１１の打設方向、即ち、下側支柱部材１１の軸方向（図の上下方向）に沿うように形成されている。また、下側支柱部材１１の中間部周面には、当該下側支柱部材１１の軸方向に対してスクリュー状に傾斜させた複数の羽根部材１７が突設されている。羽根部材１７は、互いに対向する周面位置に形成された一対の羽根部材１７が、下側支柱部材１１の軸方向に沿って２組設けられている。尚、羽根部材１７の組数は、２組に限るものではなく、１組でもよく、２組より多くてもよい。

前記上側支柱部材１２は、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、例えば短尺の鋼管の一方の端部近傍の互いに対向する周面部に、ボルト１３を貫通させる一対の第２の締結孔として２カ所に一対の第２の長孔１９，１９がその長手方向が上側支柱部材１２の周方向に沿うよう、即ち、下側支柱部材１１の第１の長孔１６，１６と長手方向が互いに略直交するように形成されている。また、上側支柱部材１２の他方の端部には、架台２のベース部分を載置して固定する架台載置面となる鍔状のベース部２０が形成されている。前記ベース部２０は、図（Ｃ）に示すように楕円形状であり、中央部に貫通孔２１が形成され、貫通孔２１を囲むように、四方に架台２を締結するためのボルト３を貫通させる長孔２２が４か所形成されている。

かかる構成の支柱１０によれば、設置する架台２の例えば４隅に対応する地面に下側支柱部材１１を打設した後、地上に突出した下側支柱部材１１の基端部１１ｂに上側支柱部材１２を嵌め込むが、この際に、４本の支柱１０の地表面からの高さが揃うように、上側支柱部材１２の高さ位置を第１の長孔１６，１６の長手方向の長さの範囲内で調整することができる。また、上側支柱部材１２の向き（下側支柱部材１１の周方向）を第２の長孔１９，１９の長さの範囲内で調整することができる。更に、架台２を載置する上側支柱部材１２のベース部２０の長孔２２の長手方向の長さの範囲内で架台２を横方向にずらして位置を調整することができる。また、下側支柱部材１１の周面に羽根部材１７を設けたので、支柱１０の引き抜き方向の抵抗力が大きく、架台２の設置後に強風を受けても支柱１０が抜け難く、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る。

従って、下側支柱部材１１の打設時に地中に打ち込み過ぎたような場合でも、従来のように引き抜くことなく、支柱１０の架台載置面の地上高さや支柱周方向の位置を適切な位置に調整できるので、架台、延いては太陽電池パネルの設置作業が容易となり、設置作業時間の短縮化を図ることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図６及び図７に第２実施形態の支柱３０を示す。
本実施形態の支柱３は、地面に打設する下側支柱部材３１と、上面に架台２を載置して締結する上側支柱部材３２と、下側支柱部材３１の周りに下側支柱部材３１の打設方向と交差するように一部を残して地中に打設する４本の補強用支柱３３とを備え、下側支柱部材３１の上端部に上側支柱部材３２を嵌め込み、ボルト１３とナット１４によって締結して固定する構成である。

前記下側支柱部材３１は、中間部周面に第１実施形態の下側支柱部材１１における羽根部材１７がないことを除いて第１実施形態の下側支柱部材１１と同様に構成されている。

上側支柱部材３２は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部３６の構成が上側支柱部材１２のベース部２０と異なっている。上側支柱部材３２のベース部３６は、図（Ｂ）に示すように四角形状の架台載置面３６Ａと、この架台載置面３６Ａ周縁部の互いに対向する二対の対辺部、即ち、架台載置面３６Ａ周縁部の各辺から突設した４つの補強用支柱支持部３６Ｂとを有する。架台載置面３６Ａには、中央部に貫通孔３７が形成され、貫通孔３７を挟んで架台２を締結するためのボルト３を貫通させる長孔３８が２か所形成されている。前記各補強用支柱支持部３６Ｂは、補強用支柱３３の打設方向と略直交するように架台載置面３６Ａに対して図（Ａ）に示すように折曲形成され、それぞれに補強用支柱３３の打設時に補強用支柱３３を貫通案内するガイド孔３９が設けられている。

かかる構成の支柱３０によれば、下側支柱部材３１を打設した後、上側支柱部材３２の高さ位置や向き（下側支柱部材３１の周方向）を互いの長孔１６，１６，１９，１９の長手方向の長さの範囲内で調整することができることは第１実施形態と同様である。また、上側支柱部材３２を下側支柱部材３１に締結した後、各補強用支柱支持部３６Ｂのガイド孔３９に補強用支柱３３を貫通させて打設することにより、支柱３０の引き抜き抵抗を高めることができる。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る。また、各補強用支柱支持部３６Ｂを、補強用支柱３３の打設方向と略直交するように架台載置面３６Ａに対して折曲形成することにより、各補強用支柱支持部３６Ｂのガイド孔３９に補強用支柱３３の打設方向のガイド機能を持たせたので、補強用支柱３３をガイド孔３９に通し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。

図８〜図１０に本発明の第３実施形態の支柱４０を示す。
この支柱４０は、下側支柱部材４１、上側支柱部材４２及び補強用支柱４３を備えることは第２実施形態と同様の構成であり、補強用支柱が２本であることが異なっている。これにより上側支柱部材４２の後述するベース部４６Ｂの形状も異なる。

前記下側支柱部材４１は、第２実施形態の下側支柱部材３１と同様の構成である。

前記上側支柱部材４２のベース部４６は、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、四角形状の架台載置面４６Ａ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４６Ｂを有する。架台載置面４６Ａには、中央部に貫通孔４７が形成され、貫通孔４７を挟んで架台締結用のボルト３を貫通させる長孔４８が２つ形成されている。各補強用支柱支持部４６Ｂは、第２実施形態と同様に、補強用支柱４３の打設方向と略直交するように架台載置面４６Ａに対して折曲形成され、それぞれに補強用支柱４３を貫通案内するガイド孔４９が設けられている。

かかる構成の支柱４０の作用効果は第２実施形態の支柱３０と同様である。

尚、各実施形態では、第１の締結孔と第２の締結孔の両方を長孔としたが、少なくとも一方の締結孔が下側支柱部材の打設方向に沿った長手軸を有する長孔であればよい。また、各実施形態では、第１の締結孔と第２の締結孔の両方を長手方向が互いに略直交する長孔としたが、第１の締結孔と第２の締結孔の長手方向が共に同じ方向、即ち、下側支柱部材の打設方向に沿っていてもよく、この場合、高さ方向の調整幅を拡大できる。

また、第２及び第３実施形態の支柱３０，４０において、下側支柱部材３１，４１の中間部周面に、第１実施形態と同様の羽根部材１７を設けてもよい。

また、第２及び第３実施形態の支柱３０，４０の下側支柱部材３１，４１を、上側支柱部材３２，４２のベース部３６Ａ，４６Ｂを貫通させて上側に延設し、ベース部３６Ａ，４６Ｂを補強用支柱３３，４３の打設ガイド用の中間ベース部とし、下側支柱部材３１，４１の延設端部に、第１実施形態の上側支柱部材１２を締結するよう構成すれば、地表面ＧＬからの高さを高くすることができ、積雪がある降雪地帯等に好適である。

また、各実施形態では、下側支柱部材の先端部を閉塞する構成としたが、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、下側支柱部材の打設作業中に途中で石等の硬いものに当たって下側支柱部材を所定深さまで打ち込めないようなときに、下側支柱部材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 下側支柱部材
１２，３２，４２ 上側支柱部材
１６，１６ 第１の長孔
１７ 羽根部材
１９，１９ 第２の長孔
２０，３６ ベース部
３３，４３ 補強用支柱
３６Ａ，４６Ａ 架台載置面
３６Ｂ，４６Ｂ 補強用支柱支持部
３９，４９ ガイド孔

Claims (4)

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、
   互いに締結具により締結可能な下側支柱部材と上側支柱部材とを備え、
   前記下側支柱部材は、一方の端部が先細り形状で、他方の端部近傍の互いに対向する周面部に前記締結具を貫通させる一対の第１の締結孔が形成され、前記第１の締結孔を残して地中に打設され、
   前記上側支柱部材は、一方の端部近傍の互いに対向する周面部に前記締結具を貫通させる一対の第２の締結孔が形成され、他方の端部に前記架台を載置する鍔状のベース部が形成され、
   前記第１の締結孔と前記第２の締結孔に締結具を貫通させて前記下側支柱部材と上側支柱部材を締結して構成され、
   前記第１の締結孔と前記第２の締結孔の少なくとも一方を、長手方向が前記下側支柱部材の打設方向に沿った長孔とし、
   前記下側支柱部材の中間部周面における互いに対向する周面位置に前記下側支柱部材の軸方向に対して直線的に傾斜するように突設される一対の羽根部材が、前記下側支柱部材の軸方向に沿って複数組設けられ、
   一の組の前記一対の羽根部材は、前記下側支柱部材の軸方向に隣接する他の組の前記一対の羽根部材に対して略直交するように設けられている、ことを特徴とする太陽電池パネルの架台支持用支柱。
2. 前記第１の締結孔と前記第２の締結孔を、長手方向が互いに略直交する長孔とした請求項１に記載の太陽電池パネルの架台支持用支柱。
3. 前記鍔状のベース部は、前記架台の載置面周縁部の互いに対向する少なくとも一対の対辺部に、前記下側支柱部材の打設方向と交差するように一部を残して地中に打設する補強用支柱を貫通させて支持する補強用支柱支持部を有し、前記補強用支柱支持部が、補強用支柱の打設方向と略直交するように前記架台の載置面に対して折曲されている請求項１又は２に記載の太陽電池パネルの架台支持用支柱。
4. 前記鍔状のベース部は、前記架台の載置面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有し、４本の補強用支柱を支持可能である請求項３に記載の太陽電池パネルの架台支持用支柱。