特開 2024-64404 太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024064404

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/10 20140101AFI20240507BHJP

   B60P 3/00 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

H02S20/10 Q

B60P3/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172971

(22)【出願日】2022-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】芝田 元二郎

(72)【発明者】

【氏名】池谷 之宏

(72)【発明者】

【氏名】戸田 邦明

(57)【要約】

【課題】小型で簡易に効率良く太陽光パネルの設置を行うことのできる太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法を提供する。
【解決手段】架台に対向して設けられた２本のスライドレールの間に太陽光パネルを施工する太陽光パネルの施工支援装置であって、基体と、基体に設けられ、間に太陽光パネルを挟み、送り込むための一対のローラと、ローラを回転させるための駆動機構と、基体をスライドレールに位置決めした状態で固定する位置決め・固定機構と、基体に設けられ、太陽光パネルを、前記一対のローラの間に導くガイドと、を具備し、対向するように前記２本のスライドレールに夫々設けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

架台に対向して設けられた２本のスライドレールの間に太陽光パネルを施工する太陽光パネルの施工支援装置であって、
基体と、
前記基体に設けられ、間に前記太陽光パネルを挟み、送り込むための一対のローラと、
前記ローラを回転させるための駆動機構と、
前記基体を前記スライドレールに位置決めした状態で固定する位置決め・固定機構と、
前記基体に設けられ、前記太陽光パネルを、前記一対のローラの間に導くガイドと、
を具備し、
対向するように２本の前記スライドレールに夫々設けられる
ことを特徴とする太陽光パネルの施工支援装置。

【請求項2】

請求項１記載の太陽光パネルの施工支援装置であって、
前記位置決め・固定機構は、
前記スライドレールの下溝に挿入される位置決め用凸部を有し、前記スライドレールの下面側に当接されるブラケットと、
前記スライドレールの上面を押圧した状態とするクランパと、
を具備することを特徴とする太陽光パネルの施工支援装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の太陽光パネルの施工支援装置であって、
前記ガイドの下側に、前記太陽光パネルの下面側を支持するための支持板が設けられていることを特徴とする太陽光パネルの施工支援装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の太陽光パネルの施工支援装置であって、
前記太陽光パネルを搭載可能なパネル支持部を具備したことを特徴とする太陽光パネルの施工支援装置。

【請求項5】

請求項４記載の太陽光パネルの施工支援装置であって、
前記パネル支持部に接続され、当該パネル支持部を移動させるための移動機構を具備したことを特徴とする太陽光パネルの施工支援装置。

【請求項6】

請求項１又は２に記載の太陽光パネルの施工支援装置を使用して、前記架台に対向して設けられた２本の前記スライドレールの間に前記太陽光パネルを施工することを特徴とする太陽光パネルの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、再生可能エネルギーの一つとして、太陽光発電が広く行われており、メガソーラー等と称される大規模な太陽光発電施設の建設も行われている。このような太陽光発電施設では、通常複数の太陽光パネルを地面に対して傾斜させて架台に固定する構成とすることが多い。

【0003】

上記の太陽光発電施設における架台としては、断面形状が略コ字状とされたスライドレールを対向するように配設し、これらのスライドレールの略コ字状の凹陥された部位内に複数枚の太陽光パネルを順次挿入して固定する方式のものが知られている。このように、配設された架台のスライドレールに太陽光パネルを挿入する場合、太陽光パネルの重量が重いため、作業員の負担が大きく、また施工に時間がかかるという課題がある。このため、従来から架台に対する太陽光パネルの施工を支援するための装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－０８２６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したとおり、太陽光パネルを架台に設置する作業を支援するため、従来から太陽光パネルの施工を支援するための装置が提案されている。しかしながら、このような装置は、大型化してしまう傾向があり、より小型で簡易に太陽光パネルの設置を支援することのできる装置の開発が望まれていた。

【0006】

本発明は、上記した従来の事情に対処してなされたもので、その目的は、小型で簡易に効率良く太陽光パネルの設置を行うことのできる太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の太陽光パネルの施工支援装置は、架台に対向して設けられた２本のスライドレールの間に太陽光パネルを施工する太陽光パネルの施工支援装置であって、基体と、前記基体に設けられ、間に前記太陽光パネルを挟み、送り込むための一対のローラと、前記ローラを回転させるための駆動機構と、前記基体を前記スライドレールに位置決めした状態で固定する位置決め・固定機構と、前記基体に設けられ、前記太陽光パネルを、前記一対のローラの間に導くガイドと、を具備し、対向するように２本の前記スライドレールに夫々設けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、小型で簡易に効率良く太陽光パネルの設置を行うことのできる太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る太陽光パネルの施工支援装置の構成を示す斜視図。

【図2】図１の太陽光パネルの施工支援装置の設置状態を説明するための図。

【図3】図１の太陽光パネルの施工支援装置の設置状態を説明するための図。

【図4】図１の太陽光パネルの施工支援装置の変形例の構成を示す斜視図。

【図5】在荷センサの設置例の構成を示す斜視図。

【図6】在荷センサの他の設置例の構成を示す斜視図。

【図7】ローラの駆動構造の変形例を模式的に示す図。

【図8】パネル支持部を有する実施形態の構成を示す斜視図。

【図9】全体を移動するための移動機構を有する実施形態の構成を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態に係る太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法ついて、図面を参照して説明する。

【0011】

図１は、実施形態に係る太陽光パネルの施工支援装置１００の構成を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、太陽光パネルの施工支援装置１００は、基体１０１を具備している。本実施形態において、基体１０１は、例えば、金属製の板状部材から構成されており、この基体１０１には、第１ローラ１０２ａと、第２ローラ１０２ｂとからなる一対のローラ１０２が設けられている。

【0012】

また、基体１０１には、上記の一対のローラ１０２を回転させるための駆動機構として、モータ１０３が設けられている。本実施形態では、モータ１０３が一対のローラ１０２の内の一方、例えば第１ローラ１０２ａのみを回転させるよう構成されており、第２ローラ１０２ｂは従動する構成となっている。しかしながら、後述するように、一対のローラ１０２の双方を、互いに反対方向に回転させる構成としてもよい。これらの第１ローラ１０２ａと、第２ローラ１０２ｂは、間隔を設けて配設されており、これらの間に太陽光パネルを挟み込んで、送り込むようになっている。また、この第１ローラ１０２ａと第２ローラ１０２ｂ間の隙間は調整可能とする。例えば一方のローラを固定して、もう一方のローラの上下位置を変更できる手動やバネで調整できる機構を備えることで実現する。

【0013】

上記基体１０１の太陽光パネルを送り込み方向下流側（図１中左側）には、後述する架台３００に設けられたスライドレール２００（図３参照。）に位置決めされた状態で固定するための位置決め・固定機構１１０が設けられている。この位置決め・固定機構１１０は、基体１０１の下端側に設けられた位置決めブラケット１１１と、この位置決めブラケット１１１の上方に位置するように基体１０１に設けられたクランパ１１２とから構成されている。

【0014】

位置決めブラケット１１１は、太陽光パネルの送り込み方向下流側（図１中左側）に突出するよう設けられており、その長手方向に沿って位置決め用凸部１１１ａが設けられている。そして、図２に示すように、この位置決め用凸部１１１ａをスライドレール２００の下溝２０１に係合させた状態でスライドレール２００の下面側を支持することにより、所定位置に位置決めし、この状態でクランパ１１２によりスライドレールの上面２０２を押さえ込むことにより、太陽光パネルの施工支援装置１００をスライドレール２００の端部に位置決めされた状態で固定することができるようになっている。

【0015】

一方、基体１０１の太陽光パネルの送り込み方向上流側（図１中右側）には、太陽光パネル誘い込みガイド１２０が設けられている。この太陽光パネル誘い込みガイド１２０は、基体１０１から、太陽光パネルの送り込み方向上流側（図１中右側）に突出するように設けられており、その内側の側面にテーパー面１２０ａが設けられている。テーパー面１２０ａは、太陽光パネル誘い込みガイド１２０の端部から、基体１０１側に向けて狭まる方向となるよう形成されており、水平方向において、太陽光パネル４００（図３参照。）を一対のローラ１０２の方向にガイドするようになっている。

【0016】

さらに、基体１０１の上側には、太陽光パネルの施工支援装置１００を持ち運ぶための取っ手１３０が設けられている。また、モータ１０３を駆動するための電池等の電源（図示せず。）が設けられる。

【0017】

上記構成の太陽光パネルの施工支援装置１００は、図２に示すように、太陽光パネルを設置するための架台３００（図３参照。）に設けられたスライドレール２００の端部に位置決めされた状態で固定されて使用される。この際、スライドレール２００の下面側に設けられた下溝２０１に、位置決めブラケット１１１の位置決め用凸部１１１ａを挿入し、クランパ１１２によってスライドレール２００の上面２０２を押圧することによって、クランパ１１２と位置決めブラケット１１１の間にスライドレール２００を挟み込む。これによって、太陽光パネルの施工支援装置１００が位置決めされた状態、つまり、スライドレール２００のスライド溝２０３の上下に第１ローラ１０２ａと第２ローラ１０２ｂとが位置する状態で、太陽光パネルの施工支援装置１００をスライドレール２００の端部に固定することができるようになっている。

【0018】

上記構成の太陽光パネルの施工支援装置１００は、図３に示すように、架台３００に設けられた一対のスライドレール２００の端部に、ローラ１０２が対向するように夫々設置される。この際、夫々の太陽光パネル誘い込みガイド１２０のテーパー面１２０ａが内側に向くように配置される。なお、図３中左側に示される太陽光パネルの施工支援装置１００と右側に示される太陽光パネルの施工支援装置１００は、左右対称の構成となっており、これらの一対によって太陽光パネル４００の施工支援を行う。

【0019】

そして、図３に示す状態において、作業員が手作業で太陽光パネル４００を太陽光パネル誘い込みガイド１２０の位置まで持っていき、ここで、左右の太陽光パネルの施工支援装置１００のモータ１０３を駆動することによって、夫々の第１ローラ１０２ａを回転させ、第１ローラ１０２ａと第２ローラ１０２ｂの回転によって、太陽光パネル４００をスライドレール２００の対向するスライド溝２０３の間に挿入する。

【0020】

一般に、一対のスライドレール２００の間には、複数枚の太陽光パネル４００を挿入する構成となっていることが多い。例えば、一対のスライドレール２００の間に３枚の太陽光パネル４００を挿入する場合、１枚目の太陽光パネル４００を挿入した後、２枚目の太陽光パネル４００を挿入する際には、１枚目の太陽光パネル４００を２枚目の太陽光パネル４００で押しながら２枚目の太陽光パネル４００を挿入することになる。また、３枚目の太陽光パネル４００を挿入する際には、１枚目の太陽光パネル４００及び２枚目の太陽光パネル４００を、３枚目の太陽光パネル４００で押しながら３枚目の太陽光パネル４００を挿入することになる。

【0021】

この場合、挿入する太陽光パネル４００の枚数が多くなるに連れ、挿入時の抵抗が大きくなる。このため、太陽光パネル４００の重量や、太陽光パネル４００とスライドレール２００との間の摩擦抵抗の大小等にもよるが、第１ローラ１０２ａを回転させるためのモータ１０３は、ある程度強力なトルクが必要となる。

【0022】

上記のように、太陽光パネル４００を作業員が手持ちにより左右の太陽光パネルの施工支援装置１００のローラ１０２の間に挿入する場合、太陽光パネル４００の下面側を支持する構造物があった方が太陽光パネル４００を挿入し易い場合がある。このような場合、例えば、図４に示すように、太陽光パネルの施工支援装置１００に、太陽光パネル４００の下面側を支持する支持板１４０を設けることができる。係る構造の場合、支持板１４０上に太陽光パネル４００を載せることによって上下方向の位置を合わせることができ、太陽光パネル誘い込みガイド１２０によって、横方向の位置を合わせることができるので、より容易に太陽光パネル４００を挿入することができる。

【0023】

また、スライドレール２００の両側に配設した太陽光パネルの施工支援装置１００のモータ１０３は、安全性等の観点から、通常時は停止していて、太陽光パネル４００が挿入された際に回転を始める構成とすることが好ましい。また、左右の太陽光パネルの施工支援装置１００のモータ１０３は、シンクロして回転を始めることが好ましい。

【0024】

この場合、例えば、図５に示すように、第１ローラ１０２ａと、第２ローラ１０２ｂとの間付近の基体１０１に、在荷センサ窓１６０等を設け、ここに在荷センサを配置して太陽光パネル４００が挿入されたことを検知できるようにし、検知された際に両側のモータ１０３をシンクロさせて回転を開始するように構成することができる。図５に示す例では、図中矢印で示すように、光を照射する光センサによって太陽光パネル４００を検知する場合について示してあるが、センサは、光センサに限らず、近接センサや、接触式のリミットスイッチ等、どのようなものを用いてもよい。また、図５に示す例では、太陽光パネル４００を横から検知するこうせいとなっているが、例えば、図６に示すように、在荷センサ１６１を太陽光パネル４００の挿入部位の上方に設け、太陽光パネル４００を上方から検知するようにしてもよい。

【0025】

太陽光パネル４００をスライドレール２００に挿入するための駆動機構としてのローラ１０２については、前述したように一方、例えば第１ローラ１０２ａのみを駆動するものの他、第１ローラ１０２ａと第２ローラ１０２ｂの両方を駆動する構成とすることもできる。

【0026】

この場合、例えば、図７に示すように、第１ローラ１０２ａ及び第２ローラ１０２ｂの回転軸１７０ａ及び回転軸１７０ｂに、プーリー１７１ａ、プーリー１７１ｂを設け、これらの間にタイミングベルト１７２等を配設して動力を伝達し、互いに反対向きに回転させる構成とすることができる。図７に示す例では、プーリー１７１ａが時計回り、プーリー１７１ｂが反時計回りに回転する場合を示している。

【0027】

以上説明した実施形態によれば、小型で簡易に効率良く太陽光パネルの設置を行うことのできる太陽光パネルの施工支援装置及び施工方法を提供することができる。

【0028】

以上説明した実施形態では、作業員が太陽光パネル４００を持ってスライドレール２００に挿入する場合について説明したが、図８に示すように、太陽光パネル４００を支持するパネル支持部５００の両側端部に２つの太陽光パネルの施工支援装置１００を固定し、これらを一体化した構成とすることもできる。この場合、パネル支持部５００に太陽光パネル４００を載せ、パネル支持部５００に載せた太陽光パネル４００を、太陽光パネルの施工支援装置１００によってスライドレール２００に挿入する。

【0029】

上記のように、パネル支持部５００と２つの太陽光パネルの施工支援装置１００とを一体化した構成とすると、全体の重量がかなり重くなる。このため、架台３００に据え付けられたスライドレール２００との位置決め・固定等の作業を作業員が手持ちによって行うことが困難となる。

【0030】

この場合、パネル支持部５００と２つの太陽光パネルの施工支援装置１００とを一体化したものを移動するための移動機構を設けることが好ましい。このような移動機構としては、例えば、図９に示すように、３軸又は６軸のモーションベース６００と、このモーションベース６００の上に設けられたアーム機構６０１等を組み合わせたものを使用することができる。

【0031】

そして、これらを車両６０２等に搭載して太陽光発電施設の架台３００の近傍に搬送し、上記の移動機構を使用して、パネル支持部５００及び太陽光パネルの施工支援装置１００を、架台３００に設けられたスライドレール２００の端部側方の所定の位置に位置させ、位置決め・固定して、パネル支持部５００に載置された太陽光パネル４００をスライドレール２００に挿入する。

【0032】

この際、一対のスライドレール２００に、複数枚の太陽光パネル４００を挿入する場合は、１枚ずつパネル支持部５００に載せて順次挿入することもでき、予め複数枚の太陽光パネル４００をパネル支持部５００に載せておき、これらの太陽光パネル４００を順次スライドレール２００に挿入することもできる。予め複数枚の太陽光パネル４００をパネル支持部５００に載せておく場合は、挿入する太陽光パネル４００の上に他の挿入待ちになっている太陽光パネル４００を離間して保持可能とし、太陽光パネル４００を一枚ずつ挿入可能とする機構を備えることが好ましい。例えば、一番下に位置する（すなわちパネル支持部５００に直接載置される）太陽光パネル４００に対して下から二枚目より上のパネルを少し離して保持可能なクランプ機構をパネル支持部５００の端部あるいは太陽光パネル４００の四隅を位置決めする凸部に備えるとともに、一番下の太陽光パネル４００をローラ１０２方向に送り出す機構（例えば太陽光パネル４００をローラ１０２と対向する方向から押し出す機構、あるいは太陽光パネル４００の下面に接触して回転することで太陽光パネル４００を送り出す送り出しローラ）を備えて、一枚の太陽光パネル４００をローラ１０２へ送り出したら、クランプ機構の保持を解除して二枚目の太陽光パネル４００をパネル支持部５００上に落とすことが可能な構造とする。

【0033】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0034】

１００……太陽光パネルの施工支援装置、１０１……基体、１０２……ローラ、１０２ａ……第１ローラ、１０２ｂ……第２ローラ、１０３……モータ、１１０……位置決め・固定機構、１１１……ブラケット、１１１ａ……位置決め用凸部、１１２……クランパ、１２０……太陽光パネル誘い込みガイド、１２０ａ……テーバー面、１３０……取っ手、１４０……支持板、１６０……在荷センサ窓、１６１……在荷センサ、１７０ａ、１７０ｂ……回転軸、１７１ａ、１７１ｂ……プーリー、１７２……タイミングベルト、２００……スライドレール、２０１……下溝、２０２……上面、２０３……スライド溝、３００……架台、４００……太陽光パネル、５００……パネル支持部、６００……モーションベース、６０１……アーム機構、６０２……車両。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】