JP2015055111A - 太陽電池パネル架台用支持体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、支柱の高さ調整及び平面方向の位置調整が可能な太陽電池パネル架台用支持体を提供する。【解決手段】太陽電池パネルを支持するための架台に用いる太陽電池パネル架台用支持体１０であって、支持座１１と、支持座１１に立設した支柱筒１２とを備えており、支持体１０は、支持座１１を、長孔が形成された杭３０の支持台３１に固定して設置するためのものであり、支持座１１には、支持体１０を杭３０の支持台３１上に搭置したときに、支持台３１の長孔に交差する長孔１４が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、太陽電池パネルを支持するための架台に用いる支持体に関する。

太陽電池パネルは、架台を用いて設置されることが知られている。架台は太陽電池パネル搭載用のフレームを備えており、フレームは支柱で支持され、支柱は土台に固定される。支柱の高さ調整ができれば、設置が容易になるとともに、設置後の高さ調整も可能になる。下記特許文献１には、支柱２を２重管構造として、高さ調整部を形成し、地盤が不等沈下した場合に、沈下を吸収して最適な傾斜角を保てるようにすることが提案されている。

特開２０１１−７７１９４号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、支柱はブロック及び支柱の下端部を貫通するアンカーで固定されるが、支柱の平面方向の位置調整構造は開示されていなかった。ブロックの位置調整により、支柱を平面方向に位置調整することはできるが、作業性が悪く微調整には不向きであった。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、簡単な構造で、支柱の高さ調整及び平面方向の位置調整が可能な太陽電池パネル架台用支持体を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の太陽電池パネル架台用支持体は、太陽電池パネルを支持するための架台に用いる太陽電池パネル架台用支持体であって、支持座と、前記支持座に立設した支柱筒とを備えており、前記支持体は、前記支持座を、長孔が形成された杭の支持台に固定して設置するためのものであり、前記支持座には、前記支持体を前記杭の支持台上に搭置したときに、前記支持台の長孔に交差する長孔が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、支持体は支柱筒を備えているので、支持体で支持する支柱は、支柱筒への挿入量を調整することにより、支柱の高さ調整が可能になる。あわせて、支持座の長孔と杭側の長孔とが交差しているので、これらの長孔に通したボルトにより支持座を杭に固定する際に、支持座を平面方向（水平方向及び垂直方向）にも位置調整できる。すなわち、簡単な構造で、支柱の高さ調整及び平面方向の位置調整が可能になる。

前記本発明の太陽電池パネル架台用支持体においては、下記の各構成としてもよい。前記支持座の長孔は、第１の長孔と、第１の長孔と直交する第２の長孔を含んでいることが好ましい。この構成によれば、長孔が支柱筒を囲むように配置できるので、限られた支持座の面積内で、長孔を長手方向に伸ばすのに有利になる。

前記第１の長孔及び前記第２の長孔は、それぞれ前記支柱筒を挟むように配置された１対の長孔であることが好ましい。この構成によれば、長孔が支柱筒の全周を囲むので、安定した固定が可能になる。

前記支柱筒の外周面にナットが一体に形成されており、前記ナットにボルトを締め付けることにより、前記支柱筒に挿入された支柱の外周面にボルトを押し当てて、前記支柱筒に前記支柱を固定可能であることが好ましい。この構成によれば、簡単な構造で、支柱の高さ調整ができるとともに、調整範囲を広くすることができ、かつ耐食性確保に有利になる。

前記支柱筒の側面に、傾斜させた支柱を固定するための支持フランジが形成されていることが好ましい。この構成によれば、１つの支持体で、垂直方向の支柱を安定して固定できるとともに、別の支柱を傾斜方向に固定することができる。

本発明の太陽電池パネル架台用支持体によれば、簡単な構造で、支柱の高さ調整及び平面方向の位置調整が可能になる。

本発明の一実施形態に係る支持体を用いた架台の斜視図。 図１に示した架台の支持部分を地中まで含めて図示した側面図。 図１の支持体近傍（ａ部）の拡大側面図。 図１の支持体近傍（ａ部）の拡大斜視図。 本発明の一実施形態に係る支持体の斜視図。 本発明の一実施形態に係る支持体の側面図。 本発明の一実施形態に係る支持体の平面図。 本発明の一実施形態に係る支持体の底面図。 図６のＡＡ断面図。 本発明の一実施形態に係る支持体に支柱を取り付けた状態の断面図。 本発明の一実施形態に係る支持体に連結する杭の要部斜視図。 杭の支持台上に本発明の一実施形態に係る支持体を搭載した状態を示す斜視図。 図１２のＢＢ断面図。 杭の支持台上に別の実施形態に係る支持体を搭載した状態を示す断面図。 図１の支持体近傍（ｂ部）の拡大斜視図。 図１５に示した支持体の斜視図。 図１５に示した支持体の側面図。 図１５に示した支持体の平面図。 図１５に示した支持体の底面図。 図１８のＣ矢視図。 図１８のＤ矢視図。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。最初に本発明の一実施形態に係る太陽電池パネル架台用支持体（以下、単に「支持体」とう。）について、概略的に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る支持体１０を用いた架台１の斜視図を示している。図２は、架台１の支持部分を地中まで含めて図示した側面図である。図３は支持体１０近傍（図１のａ部）の拡大側面図であり、図４は拡大斜視図である。

図１に示したように、架台１は、フレーム２を組み立てて、設置枠３を形成している。フレーム２は角筒状のものであっても、円筒状のものであってもよい。設置枠３には太陽電池パネル（図示せず）が搭載される。設置枠３は支柱４で支持され、支柱４は支持体１０で支持されている。図３、４に示したように、支持体１０は、支持座１１上に支柱筒１２が立設して構成されている。支柱筒１２内に挿入された支柱４がボルト２０の締め付けにより、固定されている。この固定の詳細は後に説明する。支柱４は設置枠３を支持し、支持体１０は支柱４を支持するため、支柱４及び支持体１０は、いずれも高い強度が必要とされる。このため、支柱４及び支持体１０は、鉄等の金属で形成することが好ましい。

図２に示したように、支持体１０は杭３０上に固定されている。杭３０の大半は地中４０に埋め込まれている。杭３０にはスクリュー３２が一体になっており、杭３０を回転させながら、杭３０は地中４０に打ち込まれる。地上においては、杭３０の支持台３１上に、支持体１０の支持座１１が固定されている。この固定は、図４に示したように、杭３０の支持台３１の長孔３２（図１１）及び支持体１０の支持座１１の長孔１４を挿通したボルト３５にナット３６を締め付けることにより行われている。この固定の詳細についても後に説明する。

以下、図５〜９を参照しながら、本発明の一実施形態に係る支持体１０の構成について、具体的に説明する。図５は支持体１０の単体状態の斜視図である。図６〜９は図４に示した支持体１０を示しており、図６は側面図、図７は平面図、図８は底面図である。図９は、図６のＡＡ断面図である。図５、６に示したように、支持座１１上に支柱筒１２が立設している。より具体的には、図９に示したように、支柱筒１２は、溶接部１５において、支持座１１に接合されている。支柱筒１２は支持座１１に強固に固定されていればよく、他の手段により固定されていてもよい。また、支持座１１に開口を形成し、この開口に支柱筒１２の下端を嵌め込むようにしてもよい。

本実施形態では、支柱筒１２が角筒の例を示しているが、支柱筒１２は筒体であればよく、例えば円筒であってもよい。また、支持座１１は外形が四角形の板状部材の例を示しているが、支柱筒１２を立設できればよく、外形形状や厚みは特に限定されない。例えば、支持座１１の外形は円形でもよく、板状ではなく、ブロック状であってもよい。

図５、６に示したように、支柱筒１２の外周面にナット１３が一体に形成されている。図７に示したように、ナット１３は支柱筒１２の４面の各面に接合されている。より具体的には、図９に示したように、支柱筒１２にはボルト挿通孔１６が形成されており、ボルト挿通孔１６に対応する位置に、ナット１３が溶接部１７により接合されている。本実施形態では、溶接によりナット１３が支柱筒１２に溶接されている例を示したが、ナット１３が支柱筒１２と一体に固定されていればよく、他の手段により固定されていてもよい。

次に、支持体１０と支柱４の連結構造について説明する。図１０は、支持体１０と支柱４とが連結されている状態を示す断面図である。支柱筒１２内に支柱４の一部が挿入されている。ナット１３にボルト２０が締め付けられ、支柱４の外周面にボルト２０の先端が押し当てられている。このことにより、支柱４が支柱筒１２に固定され、支持体１０と支柱４とが連結されている。この構成によれば、ボルト挿通孔１６（図９）に支柱４の外周面が対向さえしていれば、支柱４を固定できるので、支柱４の高さ調整の自由度が大きくなる。また、支持対象の支柱４には固定や高さ調整のための加工は不要であり、例えば長孔を設ける等の加工は不要となる。さらに、支柱４は支柱筒１２の筒内に挿入されて、外周全体が支柱筒１２に囲まれた状態で固定されるので、支柱４の支持が安定する。

本実施形態では、合計４箇所にナット１３を設けているが、少なくとも１箇所に設けていればよく、５箇所以上であってもよい。支柱４の安定した固定のためには、ナット１３は複数であることが好ましく、ナット１３は支柱筒１２を介して対向して配置されていることが好ましい。本実施形態では、図７に示したように、対向して配置された一対のナット１３が２対あるので、支柱４の安定した固定に有利になる。また、ナット１３の外形は多角形に限るものではなく、円形であってもよい。

次に、支持体１０の表面処理について説明する。図１に示した架台１は、屋外で使用するため、耐食性が必要になる。このため、架台１の構成部品である支持体１０についても、耐食性が必要になる。このため、支持体１０の素材が長期使用に耐え得る耐食性を有していない場合は、支持体１０に表面処理をして耐食性を高めることになる。表面処理としては、電気亜鉛めっき等の各種めっき処理やダクロタイズド処理が挙げられる。

本実施形態の支持体１０は、前記のように、支柱筒１２にナット１３が接合されている。このため表面処理する際には、支柱筒１２とナット１３とが一体に表面処理される。例えば、ダクロタイズド処理を施す場合には、ナット１３が接合された支持体１０全体を処理液に浸漬させることができ、ナット１３を含む支持体１０全体がダクロタイズド処理されることになる。すなわち、本実施形態の支持体１０は、ナットの選定は不要になるともに、表面処理された支持体１０は、ナット１３を含む支持体１０全体の耐食性が確保される。

これに対し、支持体１０にナットが一体になっていない構成では、ナットの用意が必要になるとともに、耐食性の不十分なナットが選定される可能性がある。本実施形態の支持体１０では、ボルト２０のみ耐食性のあるもの（例えばステンレスボルト）を使用すれば、支柱４を支持する重要部分である支持体１０及びその連結構造の耐食性が確保される。

次に、支持体１０と杭３０との連結構造について説明する。図１１は、杭３０の支持台３１近傍を示す拡大斜視図である。支持台３１には、複数の長孔３２が放射状に形成されている。すなわち、各長孔３２は、支持台３１の中心から外側に向かって延びた開口で形成されている。

図１２は、杭３０の支持台３１上に、支持体１０を載置した状態を示す斜視図である。支持体１０の支持座１１に形成された長孔１４をボルト３５が挿通している。図１２では図示されていないが、ボルト３５は頭部を下側に向けた状態（図３参照）で、杭３０の支持台３１の長孔３２（図１１）を挿通している。

図１３は、図１２のＢＢ断面図である。本図の状態では、支持体１０側の長孔１４（図１２）と杭３０側の長孔３２（図１１）とが交差している。このことにより、支持体１０は平面方向、すなわち水平方向（Ｘ１方向、Ｘ２方向）及び垂直方向（Ｙ１方向、Ｙ２方向）のいずれにも、位置調整が可能になる。説明の便宜のために、各ボルト３５は符号３５ａ〜３５ｄを付して区別し、各長孔１４は符号１４ａ〜１４ｄを付して区別し、各長孔３２は符号３２ａ〜３２ｄを付して区別する。

図１３において、支持体１０をＸ１方向に移動させようとすると、ボルト３５ａ及びボルト３５ｃに沿って、支持体１０の長孔１４ａ及び長孔１４ｃがＸ１方向に移動しようとする。これは、長孔１４ａ及び長孔１４ｃは、水平方向に延びているためである。一方、ボルト３５ｂ及び３５ｄは、杭３０の長孔３２ｂ及び長孔３２ｄに沿って、移動可能である。これは、長孔３２ｂ及び長孔３２ｄは、水平方向に延びているためである。したがって、支持体１０はＸ１方向に移動することができる。Ｘ２方向についても、同様である。

一方、支持体１０をＹ１方向に移動させようとすると、ボルト３５ｂ及びボルト３５ｄに沿って、長孔１４ｂ及び長孔１４ｄがＹ１方向に移動しようとする。これは、長孔１４ｂ及び長孔１４ｄは、垂直方向に延びているためである。一方、ボルト３５ａ及び３５ｃは、杭３０の長孔３２ａ及び長孔３２ｃに沿って、Ｙ１方向に移動可能である。これは、長孔３２ａ及び長孔３２ｃは、垂直方向に延びているためである。したがって、支持体１０はＹ１方向に移動することができる。Ｙ２方向についても、同様である。

すなわち、支持体１０は水平方向（Ｘ１方向、Ｘ２方向）及びＹ方向（Ｙ１方向、Ｙ２方向）のいずれにも、位置調整が可能になる。位置調整が完了すれば、ボルト３５ａ〜３５ｄにナット３６（図３、４）を締め付けることにより、杭３０と支持体１０とが固定されて連結される。図示の便宜のため、図１３及び図１４では、ナット３６の図示はしていないが、あらかじめ、ボルト３５ａ〜３５ｄにナット３６を取り付けナット３６を完全に締め付けない状態で、支持体１０の位置調整をすれば、ボルト３５ａ〜３５ｄを脱落させることなく位置調整が可能になる。

また、図１３の構成では、支持座１１は水平方向に延びた長孔１４ａ及び長孔１４ｃと、垂直方向に延びた長孔１４ｂ及び長孔１４ｄを備えている。この構成では、長孔１４ａ〜１４ｄが支柱筒１２を囲むように配置できるので、限られた支持座１１の面積内で、長孔１４ａ〜１４ｄを長手方向に伸ばすのに有利になる。また、長孔１４ａ〜１４ｄが支柱筒１２の全周を囲むので、安定した固定が可能になる。一方、この構成を採用しても、杭３０側の長孔３２ａ〜３２ｄは放射状に延びているので、支持体１０側の長孔１４ａ〜１４ｄは、杭３０側の長孔３２ａ〜３２ｄと交差させることができる。

図１４は、支持体１０の支持座１１における孔１４ａ〜１４ｄが長孔ではなく、円形の孔である実施形態を杭３０の支持台３１上に載置した状態を示している。孔１４ａ〜１４ｄの直径は、ボルト３５ａ〜３５ｄが通過できる程度に、ボルト３５ａ〜３５ｄの直径よりも僅かに大きくしている。この構成では、ボルト３５ａ〜３５ｄは、それぞれ円形の孔１４ａ〜１４ｄを挿通しているので、支持体１０を移動させようとしても、ボルト３５ａ〜３５ｄの移動が、それぞれ孔１４ａ〜１４ｄの内周面により規制される。このため、支持体１０はほとんど移動させることができず、支持体１０の位置調整をすることができない。

支持体１０の位置調整について、図１２の構成を前提に説明したが、支持座１１の長孔１４は、以下のような構成であってもよい。長孔１４は少なくとも一つ形成されていればよい。例えば、図１３において支持座１１の長孔が長孔１４ａのみであってもよい。この構成であっても、ボルト３５ａに沿って、長孔１４ａが水平方向（Ｘ１方向及びＸ２方向）に移動可能である。また、ボルト３５ａは、杭３０の長孔３２ａに沿って、垂直方向（Ｙ１方向及びＹ２方向）に移動可能である。したがって、長孔１４が一つであっても、支持体１０は水平方向及び垂直方向の両方に位置調整することが可能になる。このことは、長孔１４ａ〜１４ｄから任意に選択した1つ又は複数の長孔にボルトを通す構成であっても同じである。

すなわち、図１３において、長孔１４ａ〜１４ｄのうち少なくとも一つを備えており、各長孔にボルトを通す構成であればよい。一方、支持体１０の固定の安定のためには、複数のボルトで固定することが望ましく、例えば長孔１４ａ〜１４ｄのうち、支柱筒１２を挟むように配置された長孔１４ａ及び長孔１４ｃを少なくとも備えた構成であってもよい。また、長孔１４ａ〜１４ｄの配置を変更したものでもよく、長孔１４ａ〜１４ｄに新たな長孔を追加したものでもよい。

図１５は、本発明の別の実施形態に係る支持体１０の近傍の斜視図を示している。本図は、図１のｂ部に相当する。本図に示した支持体１０は、支持フランジ１８を備えている点が、図４等に示した支持体１０と異なっている。支持フランジ１８は、傾斜させた支柱５を支持するためのフランジである。図４等に示した支持体１０と同一構成の部分は同一符号を付して、その説明は省略する。

図１６〜図２１は図１５に示した支持体１０の単体状態を示している。図１６は斜視図、図１７は側面図、図１８は平面図、図１９は底面図、図２０は図１８のＣ矢視図、図２１は図１８のＤ矢視図である。図１６等に示したように、支持筒１２の側面から一対の支持フランジ１８が延出している。本実施形態では、支持フランジ１８は溶接により支持筒１２及び支持座１１に接合されているが、他の手段により接合されていてもよい。

支持フランジ１８には孔１９が形成されている。図１５では、孔１９及び支柱５に形成した孔（図示せず）をボルト２１が挿通して、ボルト２１の先端側はナット（図示せず）が締め付けられている。このことにより、支持体１０に支柱５が支持されている。図１５〜図２１に示した実施形態によれば、１つの支持体１０で、垂直方向の支柱を安定して固定できるとともに、別の支柱を傾斜方向に固定することができる。

前記実施形態では、支柱筒１２にナット１３が一体になった例で説明したが、この構成に限るものではない。ナットが支柱筒１２に一体になっていなくても、別途ナットを用意すれば、支柱４の固定及び位置調整は可能である。

１ 架台
４ 支柱
１０ 支持体
１１ 支持座
１２ 支柱筒
１３ ナット
１４、１４ａ〜１４ｄ 長孔
３０ 杭
３１ 支持台
３２、３２ａ〜３２ｄ 長孔
３５、３５ａ〜３５ｄ ボルト

Claims (5)

1. 太陽電池パネルを支持するための架台に用いる太陽電池パネル架台用支持体であって、
   支持座と、
   前記支持座に立設した支柱筒とを備えており、
   前記支持体は、前記支持座を、長孔が形成された杭の支持台に固定して設置するためのものであり、
   前記支持座には、前記支持体を前記杭の支持台上に搭置したときに、前記支持台の長孔に交差する長孔が形成されていることを特徴とする太陽電池パネル架台用支持体。
2. 前記支持座の長孔は、第１の長孔と、第１の長孔と直交する第２の長孔を含んでいる請求項１に記載の太陽電池パネル架台用支持体。
3. 前記第１の長孔及び前記第２の長孔は、それぞれ前記支柱筒を挟むように配置された１対の長孔である請求項２に記載の太陽電池パネル架台用支持体。
4. 前記支柱筒の外周面にナットが一体に形成されており、前記ナットにボルトを締め付けることにより、前記支柱筒に挿入された支柱の外周面にボルトを押し当てて、前記支柱筒に前記支柱を固定可能である請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池パネル架台用支持体。
5. 前記支柱筒の側面に、傾斜させた支柱を固定するための支持フランジが形成されている請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池パネル架台用支持体。
   

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