JP2014152545A - ソーラーパネル取付架台 - Google Patents

Abstract

【課題】水平面に対してソーラーパネルを傾けて取り付けるタイプのソーラーパネル取付架台において、必要な剛性を確保したうえで設置コストを低減する。
【解決手段】ソーラーパネルを斜めに傾けて取り付けるソーラーパネル取付架台の構成として、第１の方向に３つ並び、第２の方向に２つ並ぶ、計６つの支持脚１１と、３つの部材を直角三角形に組み合わせた一体構造を有し、第２の方向で隣り合う２つの支持脚上に取り付けられた３つのパネル支持台１２と、パネル支持台１２の斜辺を構成する部材を相互に連結するビーム材１３と、中央のパネル支持台１２と一方端側のパネル支持台１２の各縦辺の部材同士を連結するブレース材１４と、中央のパネル支持台１２と他方端側のパネル支持台１２の各縦辺の部材同士を連結するブレース材１５と、を備える。ブレース材１４とブレース材１５は、ソーラーパネル取付架台を正面方向から見たときに山形に配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、太陽光によって発電する太陽光発電パネル（以下「ソーラーパネル」という。）を取り付けるためのソーラーパネル取付架台に関する。

近年、地球温暖化防止を目的として、メガソーラーに代表される太陽光発電所の建設が進められている。このような太陽光発電所においては、ソーラーパネル取付架台を地上（地盤上）に多数設置し、各々のソーラーパネル取付架台に複数のソーラーパネルを取り付けるのが一般的である。

ソーラーパネルは、太陽光発電量や降雪などを考慮すると、水平に設置するよりも、適度な傾斜角度をつけて設置するほうが好ましい。このため、公知のソーラーパネル取付架台の中には、鉛直面に直交する水平面（以下「水平面」という。）に対してソーラーパネルを斜めに傾けて取り付けるタイプが多くなっている（たとえば、特許文献１を参照）。

また、ソーラーパネル取付架台としては、コンクリート基礎を土台に用いたものが知られている（たとえば、特許文献２を参照）。ただし、コンクリート基礎を土台に用いると、ソーラーパネル取付架台の設置にかかるコストが多大になる。このため、コンクリート基礎を使用しないものとして、地面に複数の支持脚を据え付け、これらの支持脚を土台（基礎）にしてソーラーパネル取付架台を構成したものが知られている（たとえば、特許文献３を参照）。

特開２０１１−２０４９５３号公報 特開２０１２−８７６１３号公報 特開２００３−６９０６２号公報

ソーラーパネル取付架台においては、最終的にソーラーパネルをソーラーパネル取付架台に取り付けた状態で必要な剛性を確保するために、複数の構成部材を用いてソーラーパネル取付架台を組み立てている。その場合、ソーラーパネル取付架台の設置にかかるコストを削減するには、ソーラーパネル取付架台の組み立てに必要な構成部材の数を少なくすることが有効である。

しかしながら、ソーラーパネルを傾けて取り付けるタイプのソーラーパネル取付架台においては、ソーラーパネルの傾斜角度にあわせて特定の部材を斜めに配置し、かつ、必要な剛性を確保するために、多くの構成部材が必要になる。特に、コンクリート基礎の土台の代わりに、複数の支持脚を地面に据え付けるタイプのソーラーパネル取付架台では、それらの支持脚でソーラーパネル取付架台全体の重量を支える必要がある。このため、架台全体の揺れを抑制するために必要な構成部材の数が多くなり、それにともなってソーラーパネル取付架台の設置コストも増大する傾向にある。

本発明の主な目的は、水平面に対してソーラーパネルを傾けて取り付けるタイプのソーラーパネル取付架台の設置にかかるコストを低減することができる技術を提供することにある。

本発明の第１の態様は、
水平面に対してソーラーパネルを斜めに傾けて取り付けるタイプのソーラーパネル取付架台であって、
前記ソーラーパネル取付架台の設置場所に第１の方向に３つ並べて配置される支持脚と、前記第１の方向と直交する第２の方向に２つ並べて配置される支持脚とを含む、合計６つの支持脚を１つの組として前記設置場所に据え付けられる複数の支持脚と、
３つの部材を直角三角形に組み合わせた一体構造を有し、前記第２の方向で隣り合う２つの支持脚の上に取り付けられた３つのパネル支持台と、
前記第１の方向に並ぶ前記３つのパネル支持台の斜辺を構成する部材を相互に連結するビーム材と、
前記第１の方向で隣り合う３つの支持脚のうち、中央の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材と、一方端側の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材とを連結する第１のブレース材と、
前記第１の方向で隣り合う３つの支持脚のうち、前記中央の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材と、他方端側の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材とを連結する第２のブレース材と、
を備え、
前記第１のブレース材および前記第２のブレース材は、前記ソーラーパネル取付架台を正面方向から見たときに山形をなすように配置されている
ことを特徴とするソーラーパネル取付架台である。

本発明の第２の態様は、
前記第２の方向で隣り合う２つの支持脚を互いに連結するとともに、前記パネル支持台の斜辺を構成する部材と同じ向きに傾いて配置された第３のブレース材をさらに備える
ことを特徴とする上記第１の態様に記載のソーラーパネル取付架台である。

本発明の第３の態様は、
前記支持脚の下端には、当該支持脚の下端側を土の中に埋めたときに当該土の重量を受けて当該支持脚の引き抜きを抑制する張り出し部が設けられている
ことを特徴とする上記第１または第２の態様に記載のソーラーパネル取付架台である。

本発明によれば、水平面に対してソーラーパネルを傾けて取り付けるタイプのソーラーパネル取付架台において、必要な剛性を確保したうえで設置コストを低減することができる。

本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の支持脚として用いられる杭の構成例を示す図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の構成例を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の構成例を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の構成例を示す側面図である。 パネル支持台（三角架台）の拡大図である。 本発明の実施の形態に係る杭据え付け用の構造体の構成例を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る杭据え付け用の構造体の構成例を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る杭据え付け用の構造体の構成例を示す側面図である。 連結金具の構成を説明する図である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その１）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その２）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その３）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その４）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その５）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その６）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その７）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その８）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その９）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その１０）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その１１）である。 本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法を説明する図（その１２）である。 ソーラーパネル取付架台にソーラーパネルを取り付けた状態を示す正面図である。 ソーラーパネル取付架台にソーラーパネルを取り付けた状態を示す側面図である。 各々の部材をボルトとナットで固定する場合の具体的な構造例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明する。
１．本発明の実施の形態に係る杭の構成
２．本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の構成
３．本発明の実施の形態に係る杭据え付け用の構造体の構成
４．本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法
５．本発明の実施の形態の効果
６．変形例等

＜１．本発明の実施の形態に係る杭の構成＞
図１は本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の支持脚として用いられる杭の構成例を示す図である。また、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
図示した杭１は、大きくは、杭本体２と、張り出し部３と、連結部４と、を備えている。

杭本体２は、全体に柱状に形成されている。杭本体２の断面は円形になっている。杭本体２は、たとえば、ストレートの鋼管（単管など）を用いて構成することが可能である。杭本体２の長さは、地中（土の中）に埋める部分の長さと、地上に突出させる部分の長さとを考慮して、たとえば、２ｍ以上、４ｍ以下の範囲内に設定される。杭本体２の外径は、杭本体２に加わる荷重を考慮して、たとえば、４０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下の範囲内に設定される。

張り出し部３は、杭本体２の長さ方向において、杭本体２の下端に設けられている。杭本体２の下端は、杭１を地面に据え付けるときに下向きに配置される方の端である。張り出し部３は、杭本体２の径方向に張り出した状態で設けられている。張り出し部３は、杭本体２の外径よりも大きな外形寸法を有している。張り出し部３は、非スパイラル形状に形成されている。本形態例では、非スパイラル形状の一例として、張り出し部３が平らな板状に形成されている。

杭本体２の下端部に、このような板状の張り出し部３を設けたことは、杭１を据え付けるにあたって、杭１を地面に打ち込んだりねじ込んだりするものではないことを示唆している。この点は、これまで知られている杭とは根本的に異なる。すなわち、通常は、杭の下端を円錐形に細く形成して杭を打ち込みやすくするか、杭の先端側にスパイラル形状部を設けて杭を地面にねじ込むようにするが、本実施の形態においては、杭の打ち込みやねじ込みを阻害する形状の張り出し部３を杭本体２の下端に設けている。張り出し部３は、たとえば、四角形の鋼板を用いて構成することが可能である。上述した杭本体２は、杭１の中心軸方向から見て、張り出し部３の中央部に配置されている。張り出し部３は、たとえば、杭本体２の下端に溶接等によって固定されている。張り出し部３の両面３ａ，３ｂのうち、一方の面３ａは、杭１を据え付けるときに上向きに配置され、他方の面３ｂは下向きに配置される。張り出し部３の一方の面（以下「上面」ともいう。）３ａは、後述する土の埋め戻しに際して、土の重量（荷重圧力）を受ける面となり、他方の面（以下「下面」ともいう。）３ｂは、後述する据え付け予定面に接地（接触）する面となる。

連結部４は、杭本体２の長さ方向において、杭本体２の上端に設けられている。杭本体２の上端は、杭１を据え付けるときに上向きに配置される方の端である。連結部４は、ソーラーパネル取付架台の骨組みとなる部材（後述）を杭１に組み付けるために設けられたものである。連結部４は、上述した張り出し部３と同様に、四角形の鋼板を溶接等によって杭本体２の上端に固定することにより設けられる。連結部４は、杭本体２を介して張り出し部３と対向する状態に配置されている。また、杭本体２の両端において、連結部４と張り出し部３は、互いに平行に配置されている。連結部４は、張り出し部３と同様に、杭本体２の径方向に張り出した状態で設けられている。連結部４の張り出し部分には４つの貫通穴４ａが設けられている。貫通穴４ａは、連結部４の角部に１つずつ設けられている。連結部４の外形寸法は、張り出し部３の外形寸法よりも小さく設定されている。一例として、張り出し部３および連結部４をそれぞれ正方形の平板で構成する場合、連結部４の外形寸法は、一辺の長さがたとえば１５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下の範囲内に設定され、張り出し部３の外形寸法は、一辺の長さがたとえば３００ｍｍ以上、６００ｍｍ以下の範囲内に設定される。また、張り出し部３および連結部４の各々の厚み（板厚）寸法は、たとえば、４ｍｍ以上、８ｍｍ以下の範囲内に設定される。杭１の表面には溶融亜鉛メッキなどの防錆処理が施されている。

＜２．本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の構成＞
図４は本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の構成例を示す正面図であり、図５は同平面図、図６は同側面図である。なお、図４および図６における下向きの三角印は、ソーラーパネル取付架台１０の設置場所で想定される地面の位置を示している。

図示したソーラーパネル取付架台１０は、大きくは、当該取付架台の基礎を構成する部材として、複数の支持脚１１を備えるとともに、当該取付架台の骨組みを構成する部材として、複数のパネル支持台１２と、複数のビーム材１３と、複数のブレース材１４，１５，１６と、複数のパネル受け材１７と、を備えている。ここでは、６つの支持脚１１と、３つのパネル支持台１２と、２つのビーム材１３と、３つのブレース材１４，１５，１６と、１２個のパネル受け材１７とを用いて、１つのソーラーパネル取付架台１０が構成されている。このうち、６つの支持脚１１は、ソーラーパネル取付架台の設置場所に第１の方向に３つ並べて配置される支持脚１１と、第１の方向と直交する第２の方向に２つ並べて配置される支持脚１１とを含む、合計６つの支持脚１１を１つの組として、上記設置場所に据え付けられるものである。ここで記述する「第１の方向」および「第２の方向」は、水平面と平行な直交二軸方向であって、「第１の方向」は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向に該当し、「第２の方向」は、ソーラーパネル取付架台１０の短手方向に該当する。各部材の表面には防錆処理（たとえば、鋼材であれば、溶融亜鉛メッキ処理など）が施されている。

支持脚１１は、ソーラーパネル取付架台１０の基礎となる土台を構成するものである。支持脚１１は、上述した杭１を用いて構成されている。すなわち、支持脚１１は、上述した杭本体２、張り出し部３および連結部４を一体に備えている。ソーラーパネル取付架台１０を設置する場合は、各々の支持脚１１の下端側が土の中に埋められた状態となる。

パネル支持台１２は、ソーラーパネルを斜めに支持するための三角形の架台（三角架台）である。パネル支持台１２は、上述した支持脚１１の上に取り付けられる。ソーラーパネル取付架台１０を用いてソーラーパネルを地上に設置する場合、ソーラーパネルは、水平面に対して、所定の角度（たとえば、３０度前後）で傾いた状態でソーラーパネル取付架台１０に取り付けられる。このため、パネル支持台１２は、ソーラーパネルの設置角度に応じた斜辺を含むように、３つの部材を直角三角形に組み合わせた一体構造を有している。ここで記述する「一体構造」とは、たとえばボルトとナットを用いて部材同士を固定した構造ではなく、部材同士を溶接等によって固定した構造をいう。一体構造であるかどうかは、破壊せずに部材を分解できるかどうかによって区別される。すなわち、ボルトとナットを用いて部材を固定した構造は、ボルトとナットを取り外すことによって部材を分解することができる。このため、一体構造には含まれない。これに対して、部材同士を溶接等（一体成形を含む）によって固定した構造は、その溶接部分を破壊しないと部材を分解することができない。このため、一体構造に含まれる。本実施の形態においては、図７にも示すように、３つの部材をそれぞれ鋼材（たとえば、溝型鋼）１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成するとともに、これらの鋼材１２ａ，１２ｂ，１２ｃをあらかじめ溶接により相互に固定することにより、パネル支持台１２を構造的に一体化している。

３つの鋼材１２ａ，１２ｂ，１２ｃのうち、鋼材１２ａは、直角三角形の底辺を形成し、鋼材１２ｂは、直角三角形の縦辺を形成し、鋼材１２ｃは、直角三角形の斜辺を形成する。ここで記述する「底辺」とは、上述した支持脚１１の上にパネル支持台１２を取り付けた状態で水平に配置される辺をいい、「縦辺」とは、支持脚１１の上にパネル支持台１２を取り付けた状態で垂直（鉛直）に配置される辺をいう。また、「斜辺」とは、数学上の定義と同様に「直角の対辺」であって、支持脚１１の上にパネル支持台１２を取り付けた状態で斜めに配置される辺をいう。鋼材１２ｃの低位側の端部は、鋼材１２ａの端部よりも斜め下方に延在するように突出している。鋼材１２ｃの高位側の端部は、鋼材１２ｂの上端部よりも斜め上方に延在するように突出している。

鋼材１２ａの一端部には取付板１８が設けられ、その反対側の他端部にも取付板１８が設けられている。各々の取付板１８は、ソーラーパネル取付架台１０の短手方向で隣り合う２つの支持脚１１の上にパネル支持台１２を取り付けるために用いられる。２つの取付板１８は、鋼材１２ａの長さ方向に所定の距離（ソーラーパネル取付架台１０の短手方向で隣り合う２つの杭１の離間距離と同じ距離）を隔てて配置されている。取付板１８は、上述した連結部４の形状および外形寸法に適合する平らな鋼板を用いて構成されている。取付板１８と連結部４を同じ外形寸法の板状部材で構成した場合は、杭１の上にパネル支持台１２を取り付ける場合に、それらの位置合わせが容易になるため都合がよい。取付板１８には、連結部４と同様の位置関係で４つの貫通穴が設けられている。このため、上述した連結部４の上に取付板１８を重ねて載せた場合は、互いに対応する貫通穴同士が同心状（理想状態）に配置される。鋼材１２ａの一端側では、鋼材１２ａの下面に溶接等によって取付板１８が固定されている。また、鋼材１２ａの他端側では、鋼材１２ａの下面と鋼材１２ｂの下端に溶接等によって取付板１８が固定されている。また、鋼材１２ｂにはブレース材１４，１５を取り付けるための貫通穴（不図示）が設けられ、鋼材１２ｃには、ビーム材１３を取り付けるための貫通穴（不図示）が設けられている。

ビーム材１３は、３つのパネル支持台１２の斜辺を構成する各鋼材１２ｃを相互に連結している。ビーム材１３は、鋼材１２ｃの高位側と低位側にそれぞれ１つずつの計２つ設けられている。各々のビーム材１３は、たとえば、長尺状の鋼材（たとえば、リップ溝型鋼）を用いて構成することが可能である。２つのビーム材１３は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向と平行に配置されている。また、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向において、各々のビーム材１３の両端部は、それぞれパネル支持台１２よりも外側（ソーラーパネル取付架台１０の側方）に突出する状態で配置されている。一方のビーム材１３は、パネル支持台１２の鋼材１２ｃの高位側の端部に、ボルトとナットを用いて固定されている。他方のビーム材１３は、鋼材１２ｃの低位側の端部に、ボルトとナットを用いて固定されている。

ブレース材１４，１５は、主にソーラーパネル取付架台１０の長手方向の揺れを抑制するものである。ブレース材１４は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向に並ぶ３つのパネル支持台１２のうち、中央に配置されたパネル支持台１２の鋼材１２ｂと一方端側に配置されたパネル支持台１２の鋼材１２ｂとを連結している。これに対して、ブレース材１５は、上記中央に配置されたパネル支持台１２の鋼材１２ｂと他方端側に配置されたパネル支持台１２の鋼材１２ｂとを連結している。これらのブレース材１４，１５は、ソーラーパネル取付架台１０を正面方向から見たときに、山形をなすように配置されている。すなわち、ブレース材１４は、中央のパネル支持台１２から一方端側のパネル支持台１２に向かって低位となるように斜めに配置され、ブレース材１５は、中央のパネル支持台１２から他方端側のパネル支持台１２に向かって低位となるように斜めに配置されている。各々のブレース材１４，１５は、たとえば、長尺状の鋼材（たとえば、Ｌ型鋼）を用いて構成することが可能である。各々のブレース材１４，１５の一端と他端は、たとえば、ボルトとナットを用いて、それぞれに対応するパネル支持台１２の鋼材１２ｂに固定されている。

一方、ブレース材１６は、主にソーラーパネル取付架台１０の短手方向の揺れを抑制するものである。ブレース材１６は、中央のパネル支持台１２を下側から支える２つの支持脚１１を連結している。また、ブレース材１６は、パネル支持台１２の鋼材１２ｃと同じ向きに傾いて配置されている。このため、ブレース材１６は、ソーラーパネル取付架台１０を正面方向から見たときに、奥側から手前側に向かって低位となるように斜めに配置される。ブレース材１６は、たとえば、上述したブレース材１４，１５と同様の鋼材（たとえば、Ｌ型鋼）を用いて構成することが可能である。ブレース材１６の一端と他端は、たとえば、ボルトとナットを用いて、それぞれに対応する支持脚１１に固定されている。

パネル受け材１７は、ソーラーパネルを受けて支持するものである。ソーラーパネルには、たとえば、アルミニウム等からなるフレーム材が設けられ、このフレーム材を、たとえばボルトとナットを用いてパネル受け材１７に固定可能となっている。パネル受け材１７は、たとえば、長尺状の鋼材（たとえば、リップ溝型鋼）を用いて構成することが可能である。

パネル受け材１７は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向に適度な間隔をあけて複数取り付けられている。パネル受け材１７は、２つのビーム材１３の間に掛け渡すように取り付けられている。パネル受け材１７は、水平面に対して斜めに傾斜している。パネル受け材１７の傾斜角度は、パネル支持台１２の鋼材１２ｃの傾斜角度と同じ角度になっている。パネル受け材１７の一端は、高位側に配置されたビーム材１３の上を乗り越えて斜め上方に突出している。パネル受け材１７の他端は、低位側に配置されたビーム材１３の上を乗り越えて斜め下方に突出している。このようにパネル受け材１７の両端を突出させておけば、１つのソーラーパネル取付架台１０に、より多くのソーラーパネルを取り付けることが可能となる。ソーラーパネル取付架台１０の長手方向で隣り合うパネル受け材１７の間隔は、ソーラーパネルのフレーム材に設けられた取付用の穴の間隔にあわせて設定されている。ちなみに、ソーラーパネルは、複数のパネル受け材１７を用いて格子状に配置（敷設）されるようになっている。

＜３．本発明の実施の形態に係る杭据え付け用の構造体の構成＞
図８は本発明の実施の形態に係る杭据え付け用の構造体の構成例を示す正面図であり、図９は同平面図、図１０は同側面図である。
図示した構造体２０は、ソーラーパネル取付架台１０を地上に設置するにあたって、ソーラーパネル取付架台１０の支持脚１１を構成する複数の杭１を据え付ける場合に用いられるものである。構造体２０は、大きくは、複数の下段横梁２１と、複数の支柱２２と、複数の上段横梁２３と、１つの縦梁２４と、を用いて構成されている。ここでは、一例として、３つの下段横梁２１と、６つの支柱２２と、３つの上段横梁２３と、１つの縦梁２４とを用いて、１つの構造体２０が構成されている。ただし、各々の部材の数や寸法、配置等は、支持すべき杭１の数や配置等に応じて適宜変更が可能である。

下段横梁２１は、たとえば、Ｉ型鋼を用いて構成することが可能である。下段横梁２１の長さ方向の両端部には、それぞれ板状の連結金具２５が設けられている。連結金具２５は、構造体２０に杭１を取り付けるときに、この杭１に対して着脱可能に連結されるものである。各々の連結金具２５は、下段横梁２１の下面に溶接等によって固定されている。連結金具２５の一部は、下段横梁２１からはみ出しており、このはみ出し部分に図１１に示すような切り欠き部２６が形成されている。図１１において、符号２１で示す破線部分は、下段横梁２１に対する連結金具２５の溶接箇所を示している。切り欠き部２６は、杭１に対して連結金具２５を着脱自在とするものである。各々の連結金具２５の切り欠き部２６は、縦梁２４の長さ方向において、すべて同じ方向（一方向）を向いて配置されている。切り欠き部２６の一方（開放側）は、杭１を切り欠き部２６の奥側に容易に導けるように拡開している。

また、連結金具２５には、２つの貫通穴２７が設けられている。これらの貫通穴２７は、切り欠き部２６を間に挟んで配置されている。各々の貫通穴２７は、連結金具２５に留め具２８を装着するための穴である。留め具２８としては、たとえば、カスガイ（略Ｕ字形に曲がった金属の棒状部材）を用いることができる。留め具２８は、連結金具２５の切り欠き部２６を杭１に嵌め込んだ状態で、２つの貫通穴２７に留め具２８の両端部を挿入することにより、杭１と連結金具２５の位置を相対的に固定するものである。

支柱２２は、たとえば、Ｈ型鋼を用いて構成することが可能である。支柱２２は、下段横梁２１の上に垂直に立てられている。支柱２２の数は、構造体２０で同時に支持する杭１の数と同数になっている。支柱２２の両端（上下端）は、それぞれに対応する下段横梁２１と上段横梁２３に、たとえば、ボルトとナットを用いて固定されている。

上段横梁２３は、たとえば、Ｈ型鋼を用いて構成されている。上段横梁２３は、下段横梁２１の直上に、下段横梁２１と平行に配置されている。上段横梁２３には、杭１の連結部４を取り付けるための穴が設けられている。また、上段横梁２３と支柱２２とが形成する各コーナー部分には、必要に応じて適宜、補強板３０が取り付けられている。

縦梁２４は、たとえば、Ｈ型鋼を用いて構成することが可能である。縦梁２４は、３つの上段横梁２３を連結するように取り付けられている。縦梁２４は、各々の上段横梁２３の上面に縦梁２４を載せた状態で、たとえば、ボルトとナットを用いて、各々の上段横梁２３に固定されている。縦梁２４の上面には２つの吊り金具２９が設けられている。これらの吊り金具２９は、縦梁２４の長さ方向に適度な距離を隔てて配置されている。
なお、図９において、上段横梁２３の両端に「×印」で示す交点の位置は、構造体２０に杭１を取り付けたときに、杭１の中心軸が配置される位置となる。

＜４．本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法＞
続いて、本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台の設置方法について、図１２〜図２３を用いて説明する。

まず、上述したソーラーパネル取付架台１０を地上に設置するにあたって、設置場所の土（砂を含む）を掘る。なお、本書では、土を構成する粒子の大きさなどにかかわらず、広い意味で「土」という用語を使用している。ソーラーパネル取付架台１０の設置場所の土を掘る場合は、設置場所全体を一様な深さに掘ってもかまわない。ただし、ソーラーパネル取付架台１０が大型になると、それだけ土を掘る場所の面積が広くなる。このため、掘削工事に手間と時間がかかる。したがって、ソーラーパネル取付架台１０の設置場所の土を掘る場合は、その設置場所のうち、複数（本形態例では６つ）の杭１を据え付ける予定の場所だけに限定して土を掘ることが好ましい。本実施の形態では、この施工法を採用することとする。ただし、その場合は、設置場所の土質によっては、土を掘る過程で穴Ｈ（図１２を参照）の側壁が崩れやすくなる。このため、穴Ｈの崩れを枡形のブロックで防止しながら、杭１の据え付け予定場所を所望の深さまで掘ることが望ましい。掘削の深さは、ソーラーパネル取付架台１０の重量や大きさ、ソーラーパネルの重量、杭１の長さや張り出し部３の大きさ等にもよるが、たとえば、１ｍ〜３ｍの範囲内で適宜設定すればよい。

このように土を掘ることにより、ソーラーパネル取付架台１０の設置場所において、図１２に示すように、元（掘る前）の地面Ｇよりも深い位置に、杭１を据え付ける予定の据え付け予定面１９を形成する。この据え付け予定面１９は、土を掘った後の穴Ｈの底面に露出する。据え付け予定面１９は、据え付け予定の杭１の数と同数だけソーラーパネル取付架台１０の設置場所に形成する。また、各々の据え付け予定面１９は、共通の仮想水平面を基準にして、そこから同じ深さに位置するように、水平出しをすることが望ましい。

次に、上記構成の構造体２０を用いて、複数（本形態例では６つ）の杭１を相対的に位置合わせした状態で支持する。ここで記述する「相対的に位置合わせした状態」とは、複数の杭１があらかじめ規定されている（設計上決められている）位置関係となるように位置合わせした状態をいう。
複数の杭１を構造体２０で支持する場合は、構造体２０に対して各々の杭１を以下のように取り付ける。すなわち、杭１の杭本体２を連結金具２５の切り欠き部２６に嵌め込んだ状態で、杭１の連結部４を上段横梁２３の所定の位置にボルトとナットで固定する。その後、連結金具２５の貫通穴２７に上側から留め具２８を差し込む。これにより、構造体２０に対して複数の杭１が一体的に支持された状態になる。ここで記述する「一体的」とは、「構造体２０と複数の杭１とが動かないように」という意味である。

図１３は構造体２０に杭１を取り付けた状態を示す正面図であり、図１４は同側面図である。なお、構造体２０に杭１を取り付ける場合は、必要に応じて、複数の杭１が規定の位置関係になっているかどうかを確認し、その確認結果に基づいて杭１の取り付け位置を微調整してもよい。

次に、図１５に示すように、縦梁２４の２つの吊り金具２９にワイヤ４０を取り付け、このワイヤ４０をクレーンで引き上げることにより、上述の支持状態を維持しながら構造体２０と一体に複数の杭１を吊り上げる。次に、クレーンの移動や旋回により、先ほど吊り上げた構造体２０と複数の杭１をソーラーパネル取付架台１０の設置場所まで移送する。この設置場所においては、上記図１２に示すように、杭１の据え付け予定場所に形成してある据え付け予定面１９とこれに対応する杭１の位置を合わせた状態で、クレーンにより構造体２０と一緒に杭１を下ろすことにより、図１６に示すように、各々の杭１の下端（張り出し部３の下面３ｂ）を、それぞれに対応する据え付け予定面１９に接地させる。

次に、図１７および図１８に示すように、各々の杭１を据え付けた場所（本形態例では穴Ｈの中）に土を埋め戻す。これにより、杭１の張り出し部３の上に土が被せられるとともに、杭１の下端側が土の中に埋め込まれる。このとき、必要に応じて、埋め戻した土を締め固める。土の埋め戻し作業は、複数の杭１を構造体２０で支持したまま行う。その理由は、土を埋め戻すときに少々の力が杭１に加わっても、複数の杭１の相対的な位置関係がそのまま維持されるからである。
以上で、ソーラーパネル取付架台１０の設置場所に複数の杭１が据え付けられる。

なお、埋め戻しに使用する土は、据え付け予定面１９を形成するために掘った土をそのまま利用すればよい。ただし、埋め戻しに使用する土は、必ずしも元の土でなくてもかまわない。

次に、複数の杭１から構造体２０を取り去る。具体的には、各々の杭１の連結部４を上段横梁２３に固定しているボルトとナットを取り外す。また、各々の連結金具２５から留め具２８を取り外す。次に、連結金具２５の切り欠き部２６が開放している側と反対側に構造体２０全体を水平に移動させる。これにより、各々の杭１から構造体２０が分離する。構造体２０の移動はクレーンで行う。その後、構造体２０をクレーンで吊り上げて、ソーラーパネル取付架台１０の設置場所から離れた場所に移送する。これにより、ソーラーパネル取付架台１０の設置場所には、図１９に示すように、複数（本形態例では６つ）の杭１が垂直（鉛直）に起立して据え付けられた状態になる。このとき、すべての杭１の長さが同じであれば、各々の杭１の連結部４が同一の仮想平面内に配置される。こうして据え付けられた杭１は、ソーラーパネル取付架台１０の支持脚１１となる。

次に、複数の杭１を用いて、ソーラーパネル取付架台１０の骨組みとなる部材を組み付ける。部材の組み付け作業は、以下のように行う。
まず、図２０に示すように、杭１にパネル支持台１２を取り付ける。このとき、ソーラーパネル取付架台１０の短手方向で隣り合う２つの杭１に対して、１つのパネル支持台１２を取り付ける。パネル支持台１２の鋼材１２ａの下面にはあらかじめ２つの取付板１８を設けてあるため、各々の取付板１８を各杭１の連結部４の上に重ねるようにして、２つの杭１の上にパネル支持台１２を載せる。その際、連結部４と取付板１８の穴位置を合わせ、そこにボルトを差し込み、ナットで締め付ける。これにより、２つの杭１の上に１つのパネル支持台１２が固定される。このような取り付け作業を３つのパネル支持台１２について同様に行う。

次に、図２１に示すように、パネル支持台１２の上にビーム材１３を取り付ける。ビーム材１３は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向に並ぶ３つのパネル支持台１２の上に、たとえば、ボルトとナットを用いて取り付ける。この取り付けに用いる穴は、あらかじめパネル支持台１２とビーム材１３に設けられている。ビーム材１３は、パネル支持台１２の斜辺を構成する鋼材１２ｃの高位側と低位側に１つずつ取り付ける。

次に、図２２に示すように、ブレース材１４，１５，１６を取り付ける。このとき、２つのブレース材１４，１５は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の中央に配置されたパネル支持台１２から、その両側に配置されたパネル支持台１２に向けて、山形をなすように斜めに取り付ける。また、ブレース材１６は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の中央に配置された２つの杭１（杭本体２）を連結するように取り付ける。ブレース材１６は、パネル支持台１２の斜辺を構成する鋼材１２ｃと同じ方向に傾けた状態で取り付ける。各ブレース材１４，１５，１６の取り付けは、たとえば、ボルトとナットを用いて行う。取り付けに用いる穴は、あらかじめパネル支持台１２と杭１に設けられている。
なお、ブレース材１４，１５の取り付けは、パネル支持台１２の取り付けを終えた後であれば、いずれの段階で行ってもよい。同様に、ブレース材１６の取り付けは、杭１の据え付けを終えた後であれば、いずれの段階で行ってもよい。

次に、図２３に示すように、ビーム材１３の上にパネル受け材１７を取り付ける。パネル受け材１７は、２つのビーム材１３の間に掛け渡すように取り付ける。また、パネル受け材１７は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向に所定の間隔をあけて複数取り付ける。パネル受け材１７の取り付けは、たとえば、ボルトとナットを用いて行う。取り付けに用いる穴は、あらかじめビーム材１３とパネル受け材１７に設けられている。

以上でソーラーパネル取付架台１０の設置が完了する。その後は、図２４の正面図および図２５の側面図に示すように、ソーラーパネル取付架台１０に複数枚のソーラーパネル３１を取り付けることになる。なお、図２４においては、構造体２０の各構成部材とソーラーパネル３１との位置関係が分かるように、ソーラーパネル３１の部分を透かして表記している。

図２６は各々の部材をボルトとナットで固定する場合の具体的な構造例を示す図である。図２６（Ａ），（Ｂ）においては、パネル支持台１２とビーム材１３を、ボルト３２とナット３３で固定する一方、ビーム材１３とパネル受け材１７を、ボルト３４とナット３５で固定している。そして、パネル受け材１７に対してソーラーパネルのフレーム材３１ａを、ボルト３６とナット３７で固定している。一方、図２６（Ｃ）においては、パネル支持台１２とブレース材１４（１５）を、ボルト３８とナット３９で固定し、図２６（Ｄ）においては、支持脚１１となる杭１とブレース材１６を、ボルト４０とナット４１で固定している。なお、部材同士の固定は、ボルトとナットを用いた固定構造に限らず、たとえば、図示はしないが固定金具を用いた固定構造や、溶接などの固定手段を採用することも可能である。ただし、施工コストや材料コストを考慮すると、ボルトとナットを用いた固定構造を採用するほうが好ましい。

＜５．本発明の実施の形態の効果＞
本発明の実施の形態に係るソーラーパネル取付架台１０においては、水平面に対してソーラーパネルを傾けて取り付けるタイプでありながら、必要な剛性を確保し、かつ、組み立てに必要な構成部材の数を減らすことができる。このため、ソーラーパネル取付架台の設置にかかるコストを低減することができる。以下、詳しく説明する。

本実施の形態においては、直角三角形の一体構造をなすパネル支持台１２を使用し、このパネル支持台１２の斜辺を構成する鋼材１２ｂの傾きを利用して、ソーラーパネル３１を斜めに傾けて取り付ける構成を採用している。この構成を採用した場合は、一体構造のパネル支持台１２が非常に高い剛性を有するものとなる。このため、パネル支持台１２の上に取り付けられるビーム材１３やパネル受け材１７、さらにはその上に取り付けられるソーラーパネル３１などを、パネル支持台１２で確実に支持することができる。その場合、３つのパネル支持台１２の各鋼材１２ｃを、２つのビーム材１３を用いて相互に連結するとともに、３つのパネル支持台１２の各鋼材１２ｂを、２つのブレース材１４，１５を用いて相互に連結することにより、少ない部材の組み合わせであっても、ソーラーパネル取付架台１０全体に高い剛性を持たせることができる。このため、ソーラーパネル取付架台１０に要求される必要な剛性を確保したうえで設置コストを低減することができる。

さらにその場合、２つのブレース材１４，１５は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の揺れを抑制するだけでなく、支持脚１１の抜けを抑制する機能も果たす。具体的には、ソーラーパネル取付架台１０を長手方向の一方に揺らそうとする力が作用すると、この力にブレース材１４が対抗することにより、ソーラーパネル取付架台１０全体の揺れが抑制される。このとき、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の一方に配置された支持脚１１に対しては、ブレース材１４を通して相対的に大きな荷重が加わる。この荷重は、一方の支持脚１１に下向きに作用する。
また、ソーラーパネル取付架台１０を長手方向の他方に揺らそうとする力が作用すると、この力にブレース材１５が対抗することにより、ソーラーパネル取付架台１０全体の揺れが抑制される。このとき、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の他方に配置された支持脚１１に対しては、ブレース材１４を通して相対的に大きな荷重が加わる。この荷重は、他方の支持脚１１に下向きに作用する。
以上のことから、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の一方と他方に配置された支持脚１１は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の揺れに対して、それぞれ地面に押し付ける方向に力を受ける。したがって、２つのブレース材１４，１５は、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向の揺れを抑制するだけでなく、支持脚１１の抜けを抑制する機能も果たす。その結果、ソーラーパネル取付架台１０の揺れの抑制と支持脚１１の抜けの抑制を同時に実現することができる。

また、本実施の形態においては、ソーラーパネル取付架台１０の短手方向で隣り合う２つの支持脚１１をブレース材１６で互いに連結するとともに、このブレース材１６をパネル支持台１２の鋼材１２ｃと同じ向きに傾けて配置している。このため、これにより、ソーラーパネル取付架台１０の短手方向の揺れをブレース材１６で抑制することができる。特に、ソーラーパネル３１を斜めに傾けて取り付けるタイプでは、ソーラーパネル３１の低位側に配置された支持脚１１に相対的に大きな荷重が加わる。このため、ブレース材１６をソーラーパネル３１と同じ方向に傾けて取り付けることにより、ソーラーパネル取付架台１０の揺れをブレース材１６で効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態においては、杭本体２の下端に張り出し部３が設けられた杭１を、ソーラーパネル取付架台１０の支持脚１１として使用している。このため、張り出し部３の存在によって支持脚１１の引き抜きが抑制されるほか、各々のブレース材１４，１５，１６を通して支持脚１１に強い押し込み力が加わった場合には、張り出し部３の存在によって支持脚１１の沈み込みが抑制される。これにより、ソーラーパネル取付架台１０の剛性の向上とともに、支持脚１１の引き込みおよび沈み込みの抑制が同時に図られる。

＜６．変形例等＞
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

たとえば、上記実施の形態においては、杭本体２の断面形状を円形としているが、本発明はこれに限らず、杭本体の断面形状は四角形等の角柱状としてもよい。

また、張り出し部３の平面形状は、正方形やこれを含む他の四角形に限らず、埋め戻した土の重量を面で受け得るものであればよく、たとえば、多角形でも、円形でも、楕円形でも、花びら状でも、十字形でもよい。また、張り出し部３は、杭本体２の下端の他に、最終的に土に埋められる杭本体２の下端側に、杭本体２の長さ方向に位置をずらして二重、三重等に設けてもよい。

また、張り出し部３は、簡易な構成で土の重量を効率良く受けるためには平らな板状に形成することが好ましいものの、必ずしも平板状に限定されるものではない。たとえば、図示はしないが、張り出し部３の外周縁の一部または全部に、上向きに折り曲げた形状としてもよい。また、張り出し部３を板状に形成する場合は、杭本体２の中心軸に対して、張り出し部３を直角に配置する以外に、張り出し部３を少し傾けた状態（好ましくは、０度超、３０度以下の傾斜角度）で配置してもよい。ただし、本発明で用いる杭は、地面に打ち込んだりねじ込んだりするものではないため、スパイラル状に形成するものは除外する。

また、ソーラーパネル取付架台１０の設置場所においては、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向に支持脚１１を３つに並べて配置し、かつ、同短手方向に支持脚１１を２つ並べて配置することにより、合計６つの支持脚１１を１つの組としているが、必要に応じて、中央に配置された支持脚１１と一方端（または他方端）に配置された支持脚１１との間に別途、支持脚１１を追加してもよい。具体的には、ソーラーパネル取付架台１０の長手方向において、中央に配置された支持脚１１と一方端（または他方端）に配置された支持脚１１との間の離間距離が非常に長くなる場合は、必要に応じて、その間に支持脚１１とパネル支持台１２を追加してもよい。

また、パネル受け材１７をリップ溝型鋼によって構成しているため、実際に使用するリップ溝型鋼の寸法（主に長さ）や穴位置、本数などを変更することにより、異なるメーカーのソーラーパネルを取り付けたり、同じメーカーのソーラーパネルでも取り付け枚数を変更したりすることが可能となる。

また、ソーラーパネル取付架台の構成材料は、鉄鋼に限らず、ソーラーパネル取付架台に求められる機械的強度、耐久性、耐候性などを満たす材料であれば、他の材料、たとえば、ステンレス、アルミニウムなどの他の金属（合金を含む）であってもよいし、強化プラスチックなどのプラスチック材料などであってもよい。

１…杭
２…杭本体
３…張り出し部
４…連結部
１０…ソーラーパネル取付架台
１１…支持脚
１２…パネル支持台
１３…ビーム材
１４，１５，１６…ブレース材
１７…パネル受け材
２０…構造体
３１…ソーラーパネル

Claims (3)

1. 水平面に対してソーラーパネルを斜めに傾けて取り付けるタイプのソーラーパネル取付架台であって、
   前記ソーラーパネル取付架台の設置場所に第１の方向に３つ並べて配置される支持脚と、前記第１の方向と直交する第２の方向に２つ並べて配置される支持脚とを含む、合計６つの支持脚を１つの組として前記設置場所に据え付けられる複数の支持脚と、
   ３つの部材を直角三角形に組み合わせた一体構造を有し、前記第２の方向で隣り合う２つの支持脚の上に取り付けられた３つのパネル支持台と、
   前記第１の方向に並ぶ前記３つのパネル支持台の斜辺を構成する部材を相互に連結するビーム材と、
   前記第１の方向で隣り合う３つの支持脚のうち、中央の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材と、一方端側の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材とを連結する第１のブレース材と、
   前記第１の方向で隣り合う３つの支持脚のうち、前記中央の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材と、他方端側の支持脚に取り付けられた前記パネル支持台の縦辺を構成する部材とを連結する第２のブレース材と、
   を備え、
   前記第１のブレース材および前記第２のブレース材は、前記ソーラーパネル取付架台を正面方向から見たときに山形をなすように配置されている
   ことを特徴とするソーラーパネル取付架台。
2. 前記第２の方向で隣り合う２つの支持脚を互いに連結するとともに、前記パネル支持台の斜辺を構成する部材と同じ向きに傾いて配置された第３のブレース材をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネル取付架台。
3. 前記支持脚の下端には、当該支持脚の下端側を土の中に埋めたときに当該土の重量を受けて当該支持脚の引き抜きを抑制する張り出し部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のソーラーパネル取付架台。