JP2015170558A - ラック、ラックの設置方法及び蓄電設備 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的強度を担保しつつ積み上げることのできる蓄電装置の数を増やす。【解決手段】蓄電装置１０を収容可能であり、多段に積み上げられる複数の収容枠体２と、複数の収容枠体２における最下段の収容枠体２ｘの下側に設けられ、蓄電装置１０を収容する収容部３１を有するベース部材３とを備える。ベース部材３は、収容部３１とその下部に溶接された接地ベース部３２とを有する電池ラック１００。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば鉛蓄電池等の蓄電装置を収容するためのラックに関するものである。

この種のラックには、特許文献１に示すように、複数の電池収容枠体を上下多段に積み上げて構成するとともに、その最下段の電池収容枠体をベース部に載置して構成されたものがある。

具体的にこのラックは、上下に隣接する電池収容枠体同士がボルトで固定されるとともに、最下段の電池収容枠体とベース部とがボルトで固定されている。これにより、ベース部上に任意の数の電池収容枠体が積めるように構成されている。

特開２００２−２２２６４１号公報

しかしながら、ラックに収容する蓄電装置、特に鉛蓄電池は質量が大きいことから、実際にはベース部上に載置できる電池収容枠体の数には制限がある。つまり、電池収容枠体を積み上げ過ぎると、最下段の電池収容枠体とベース部とのボルト固定部分に応力が集中してしまい、当該ボルト固定部分での破損が生じ易いという問題がある。この問題は、近年省スペース化等を目的として、電池収容枠体をもう一段積み上げてラックに収容する電池数を増やしたいという要求に応える上で、より一層顕著なものとなる。

そこで本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたものであり、機械的強度を確保しつつ積み上げることのできる蓄電装置の数を増やすことをその主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係るラックは、蓄電装置を収容可能であり、多段に積み上げられる複数の収容枠体と、前記複数の収容枠体における最下段の収容枠体の下部に設けられたベース部材とを備え、前記ベース部材が、蓄電装置を収容可能な収容部と、前記収容部の下部に溶接された接地ベース部とを有することを特徴とする。

このようなものであれば、最下段の収容枠体の下部に設けられるベース部材が蓄電装置を収容可能な収容部を有するので、ラック全体で見たときにベース部材上に積み上げる収容枠体の数を増やすことなく、ラックに収容される蓄電装置の数を増やすことができる。また、ベース部材上に積み上げる収容枠体の数を増やす必要が無いので、最下段の収容枠体とベース部材との接合部分における機械的強度の不足が問題にならない。さらに、ベース部材を除いて、複数の収容枠体の構成を従来の構成と同様にできるとともに、それらを共通化させることができる。さらに、接地ベース部と収容部とが溶接されているので、ベース部材を１つの剛体と見なすことができ、ベース部材の強度を格段に向上させることができる。

前記複数の収容枠体において上下に隣り合う収容枠体同士、及び、前記複数の収容枠体における最下段の収容枠体と前記ベース部材とが、着脱可能に接合されていることが望ましい。これならば、ベース部材上に積み上げる収容枠体の数を任意に変更することができる。また、ラックの設置場所での組み立てを容易にすることができる。

前記複数の収容枠体それぞれ及び前記収容部が、複数の蓄電装置を横並びに収容可能に構成されており、前記複数の収容枠体において上下に隣り合う収容枠体同士、及び、前記複数の収容枠体における最下段の収容枠体と前記収容部とが、前記蓄電装置の横並び方向における両端部において接合部材を介して互いに接合されていることが望ましい。これならば、収容枠体及び収容部に蓄電装置を収容する場合に、それらの接合部が邪魔にならない。

前記収容枠体及び前記収容部に収容される前記蓄電装置が鉛蓄電池であることが好ましい。非常に質量が大きな鉛蓄電池が収容されるラックは、機械的強度を確保するために収容枠体も非常に質量が大きなものとなる。このように非常に質量が大きいことで、持ち運びや組み立てが非常に大変な収容枠体を有するラックを上述した構成にすることは非常に有用である。

また、本発明に係る蓄電設備は、上述したいずれかのラックと、前記収容枠体及び前記収容部に収容された蓄電装置とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るラックの設置方法は、蓄電装置を収容可能な収容部と接地ベース部とを設置場所とは異なる場所で溶接して、ベース部材を形成するベース部材形成工程と、前記ベース部材形成工程において形成された前記ベース部材を前記設置場所に移動させて、前記ベース部材の上部に、蓄電装置を収容可能な複数の収容枠体を積み上げて接合する積み上げ工程とを備えることを特徴とする。

このように構成した本発明によれば、ベース部材が収容部を有しているので、機械的強度を確保しつつ積み上げることのできる蓄電装置の数を増やすことができる。

本実施形態の電池ラックを模式的に示す斜視図。 同実施形態の電池ラックを模式的に示す正面図。 同実施形態の電池ラックを模式的に示す側面図。 同実施形態の電池収容枠体を模式的に示す斜視図。 同実施形態のベース部材の分解斜視図。 各種溶接態様における溶接部分を模式的に示す図。 同実施形態のベース部材及び当該ベース部材への電池収容枠体の取り付け方法を示す分解斜視図。

以下に本発明に係る電池ラックの一実施形態について説明する。

本実施形態の電池ラック１００は、例えば鉛蓄電池等の複数の電池１０を収容して蓄電設備を構成するものであり、図１〜図３に示すように、上下方向に多段に積み上げられる複数の電池収容枠体２と、当該複数の電池収容枠体２における最下段の電池収容枠体２の下部に設けられるベース部材３とを備えている。なお、図１〜図３には、４つの電池収容枠体２を上下方向に積み上げて構成したものを示しており、以下の説明において、最下段の電池収容枠体２を他の電池収容枠体と区別する場合は、その符号を２ｘとする。

各電池収容枠体２は、互いに同じ構成のものであり、例えばステンレス鋼等の金属製のものである。そして、各電池収容枠体２は、特に図４に示すように、正面側に前方を向いて開口する開口部２１を有している。この開口部２１は、正面視概略矩形状をなすものである。そして、各電池収容枠体２は、開口部２１を形成するように上側壁２ａ、下側壁２ｂ、左側壁２ｃ及び右側壁２ｄを備えている。つまり、各電池収容枠体２は、一面に開口部２１を有する直方体形状をなしている。このように構成された各電池収容枠体２は、複数の電池１０を左右方向に沿って横並びに収容可能とされている（図２参照）。

本実施形態の各電池収容枠体２は、横並びに６個の電池１０を収容可能に構成されており、枠体内部に形成された電池収容空間２Ｓは、２つの仕切壁２ｅ、２ｆによって左右に３つに等分割されている。このように構成された電池収容枠体２には、開口部２１から電池１０が横倒しの状態で収容される。つまり、電池１０が電池収容枠体２に収容された状態で、各電池１０の電槽蓋及び当該電槽蓋に設けられた外部端子が開口部２１から正面側前方を向いている。なお、電池収容枠体２に収容された複数の電池１０は、図示しないバスバー（電池間接続部材）により連結されている。

ベース部材３は、図２及び図３等に示すように、最下段の電池収容枠体２ｘの下部に設けられて、電池ラック１００が設置される設置面Ｇにアンカーボルト等の固定器具４によって固定されるものである。また、ベース部材３は、例えばステンレス鋼等の金属製のものである。

具体的にベース部材３は、図１〜図３に示すように、電池を収容する電池収容部３１と、当該電池収容部３１の下部に設けられた設置ベース部３２とを有している。

電池収容部３１は、前記電池収容枠体２と同様の構成であり、特に図５に示すように、正面側に前方を向いて開口する開口部３１１を有している。この開口部３１１は、正面視概略矩形状をなすものである。そして、電池収容部３１は、開口部３１１を形成するように上側壁３１ａ、下側壁３１ｂ、左側壁３１ｃ及び右側壁３１ｄを備えている。つまり、電池収容部３１は、一面に開口部３１１を有する直方体形状をなしている。このように構成された各電池収容枠体２は、複数の電池１０を左右方向に沿って横並びに収容可能とされている。このように構成された電池収容部３１は、複数の電池１０を左右方向に沿って横並びに収容可能とされている（図２参照）。

本実施形態の電池収容部３１は、電池収容枠体２と同様に、横並びに６個の電池１０を収容可能に構成されており、枠体内部に形成された電池収容空間３１Ｓは、２つの仕切壁３１ｅ、３１ｆによって左右に３つに等分割されている。このように構成された電池収容部３１には、開口部３１１から電池１０が横倒しの状態で収容される。つまり、電池１０が電池収容部３１に収容された状態で、各電池１０の電槽蓋及び当該電槽蓋に設けられた外部端子が開口部３１１から正面側前方を向いている。なお、電池収容部３１に収容された複数の電池１０は、図示しないバスバー（電池間接続部材）により連結されている。

接地ベース部３２は、図５に示すように、電池収容部３１の下部において電池１０の横並び方向に直交する前後方向の２箇所において電池１０の横並び方向に沿って設けられている。

具体的には、電池収容部３１の下側壁３１ｂの前辺及び後辺それぞれに接地ベース部３２が設けられるとともに、下側壁３１ｂの左辺及び右辺にもそれぞれ接地ベース部３２が設けられている。つまり、本実施形態のベース部材３は、矩形枠状に配置された４つの接地ベース部３２により構成されている。本実施形態の接地ベース部３２は、Ｈ形鋼から構成されており、当該Ｈ形鋼の下側フランジが、設置面Ｇにアンカーボルト等の固定器具４によって固定される。

そして、この接地ベース部３２が、電池収容部３１の下側壁３１ｂに着脱不能に接合されている。具体的には、各接地ベース部３２が、電池収容部３１の下側壁３１ｂの下面に溶接されている。ここで、電池収容部３１と接地ベース部３２との溶接態様については、図５に示すように、電池収容部３１と接地ベース部３２との接触部分においてその全周に亘って溶接しても良いし（図５（Ａ））、複数箇所を部分的に溶接しても良い（図５（Ｂ）〜（Ｅ））。部分的に溶接する態様としては、例えば、電池収容部３１の四つ角部を部分的に溶接しても良いし（図５（Ｂ））、電池収容部３１の前後側辺部全体を溶接しても良いし（図５（Ｃ））、電池１０の横並び方向（左右方向）における両端部（左右側辺部）全体を溶接しても良いし（図５（Ｄ））、当該左右側辺部全体を溶接するのに加えて、前後側辺部において開口部３１よりも左右外側部分を溶接しても良い（図５（Ｅ））。

また、複数の電池収容枠体２において上下に互いに隣り合う電池収容枠体２同士、及び、最下段の電池収容枠体２ｘと電池収容部３１とが、図１〜図３に示すように、電池１０の横並び方向（左右方向）における両端部において、締結器具（固定器具）であるボルト５及びナット６等の接合部材により着脱可能に互いに接合されている。

具体的には、図４及び図７に示すように、電池収容枠体２の左右側壁２ｃ、２ｄの上辺及び下辺には、当該側壁２ｃ、２ｄよりも外側に突出した突出壁２ｇ、２ｈが形成されている。この突出壁２ｇ、２ｈは、電池収容枠体２の上側壁２ａ及び下側壁２ｂに対応して形成されている。つまり、上下に電池収容枠体２を積み上げた場合に、下側の電池収容枠体２における上側の突出壁２ｈと、上側の電池収容枠体２における下側の突出壁２ｇとが互いに当接又は近接するように構成されている。

そして、この突出壁２ｇ、２ｈには、ボルト５を挿入するための挿入孔２２が形成されている。これにより、上下に電池収容枠体２を積み上げた場合に、下側の電池収容枠体２における上側の突出壁２ｈに形成された挿入孔２２と、上側の電池収容枠体２における下側の突出壁２ｇに形成された挿入孔２２とが連通した状態となり、それら挿入孔２２にボルト５を挿入してナット６との間で締結することにより、電池収容枠体２同士が着脱可能に接合される。

また、図５及び図７に示すように、ベース部材３の電池収容部３１に、電池収容枠体２と同様に、電池収容部３１の左右側壁３１ｃ、３１ｄの上辺及び下辺には、当該側壁３１ｃ、３１ｄよりも外側に突出した突出壁３１ｇ、３１ｈが形成されている。この突出壁３１ｇ、３１ｈは、電池収容部３１の上側壁３１ａ及び下側壁３１ｂに対応して形成されている。そして、電池収容部３１の下側の突出壁３１ｇは、電池収容部３１の下側壁３１ｂとともに、接地ベース部３２に溶接される。また、電池収容部３１の上側壁３１ａに最下段の電池収容枠体２ｘを積み上げた場合に、電池収容部３１の上側の突出壁３１ｈは、最下段の電池収容枠体２ｘの下側の突出壁２ｇに当接又は近接するように構成されている。

そして、電池収容部３１の上側の突出壁３１ｈには、ボルト等の固定器具６を挿入するための挿入孔３２が形成されている。これにより、電池収容部３１に最下段の電池収容枠体２ｘを積み上げた場合に、電池収容部３１の上側の突出壁３１ｈに形成された挿入孔３１２と、最下段の電池収容枠体２ｘにおける下側の突出壁３１ｇに形成された挿入孔３１２とが連通した状態となり、それら挿入孔３１２にボルト５を挿入してナット６との間で締結することにより、最下段の電池収容枠体２ｘと電池収容部３１とが着脱可能に接合される。

本実施形態における電池ラック１００の設置方法は、まず、設置場所とは異なる場所で、電池収容部３１の下側壁３１ｂの下面に接地ベース部３２を溶接してベース部材３を形成する（ベース部材形成工程）。その後、設置場所の設置面Ｇにベース部材３を設置して固定器具４によって固定する。そして、ベース部材３の上部に複数の電池収容枠体２を積み上げて、左右方向における両端部において、ボルト５及びナット６により接合して設置される（積み上げ工程）。これにより、設置場所において溶接をしなくてよいので、溶接のための部材やスペースが不要となり、設置場所の自由度が高まる。

このような電池ラック１００によれば、最下段の電池収容枠体２ｘの下部に設けられるベース部材３が電池収容部３１を有するので、ベース部材３上に積み上げる電池収容枠体２の数を増やすことなく、電池ラック１００全体で見たときにベース部材３上に積み上げる電池収容枠体２の数を増やすことなく、電池ラック１００に収容される電池の数を増やすことができる。このとき、電池ラック１００全体で見たときには、電池収容空間（２Ｓ及び３１Ｓ）は、従来の電池ラックよりも一段多くすることができる。また、ベース部材３上に積み上げる電池収容枠体２の数を増やす必要が無いので、最下段の電池収容枠体２ｘとベース部材３との接合部分の機械的強度の不足が問題にならない。さらに、ベース部材３を除いて、複数の電池収容枠体２の構成を従来の構成と同様にできるとともに、それらを共通化させることができる。

また、電池収容部３１と接地ベース部３２とが着脱不能に溶接されているので、ベース部材３を１つの剛体と見なすことができ、ベース部材３の機械的強度を格段に向上させることができる。このとき、電池収容部３１を電池収容枠体２と同一のものを用いれば、ベース部材３を従来の電池収容枠体２及び接地ベース部３２を用いて構成することができ、部品を共通化することができる。

特に、電池ラック１００に電池１０として鉛蓄電池が収容される場合には、鉛蓄電池は他の電池と比較しても非常に質量が大きいため、各電池収容枠体２は機械的強度を確保するために非常に質量が大きなものとなる。すると、電池収容枠体２の設置場所までの持ち運びや組み立ては非常に大変である。したがって、収容枠体２同士は着脱自在に接合することは非常に有用である。そして、収容枠体２の機械的強度は従前のまま、ベース部材３に電池収容部３１を設けることで、電池ラック１００全体としての機械的強度を確保しつつ積み上げることのできる電池の数を増やすことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、ベース部材３が一段の電池収容部３１を有するものであったが、上下２段の電池収容部３１を有するものであっても良いし、左右２列の電池収容部３１を有するものであっても良い。ベース部材３が、左右２列の電池収容部３１を有するものの場合には、当該ベース部材３上に左右２列に複数の電池収容枠体を積み上げる構成にしても良い。

さらに、前記実施形態では、電池収容部３１と接地ベース部３２とを溶接するものであったが、ボルト等の固定器具により接合するものとしても良い。この場合、電池収容部３１と接地ベース部３２とを接合するボルト数を、最下段の電池収容枠体２ｘと電池収容部３１とを接合するボルト数よりも多くすることが望ましい。

その上、前記実施形態では、電池収容部３１は、電池収容枠体２と同数の電池を収容するように構成されているが、それらが互いに異なるものであっても良い。

加えて、前記実施形態では、正面側前方にのみ開口部２１、３１１を有するものであったが、背面側方向にも開口部を有するものとしても良い。つまり、電池ラック１００に対して正面側及び背面側の両方から電池を収容できるようにしても良い。この場合、各電池収容枠体２及び電池収容部３１に前後２列に電池を収容する構成としても良い。

また、前記実施形態では、電池を収容する電池ラックとしていたが、収容されるものは、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの蓄電池に限らず、例えばキャパシタなどの蓄電装置であってもよい。

さらに、前記実施形態では、設置場所とは異なる場所でベース部材３を形成していたが、設置場所においてベース部材３を形成してもよい。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

１００・・・電池ラック
２・・・電池収容枠体
２ｘ・・・最下段の電池収容枠体
３・・・ベース部材
３１・・・電池収容部
３２・・・接地ベース部

Claims (6)

1. 蓄電装置を収容可能であり、多段に積み上げられる複数の収容枠体と、
   前記複数の収容枠体における最下段の収容枠体の下部に設けられたベース部材とを備え、
   前記ベース部材が、蓄電装置を収容可能な収容部と、前記収容部の下部に溶接された接地ベース部とを有するラック。
2. 前記複数の収容枠体において上下に隣り合う収容枠体同士、及び、前記複数の収容枠体における最下段の収容枠体と前記ベース部材とが、着脱可能に接合されている請求項１記載のラック。
3. 前記複数の収容枠体それぞれ及び前記収容部が、複数の蓄電装置を横並びに収容可能に構成されており、
   前記複数の収容枠体において上下に隣り合う収容枠体同士、及び、前記複数の収容枠体における最下段の収容枠体と前記収容部とが、前記蓄電装置の横並び方向における両端部において接合部材を介して互いに接合されている請求項２記載のラック。
4. 前記収容枠体及び前記収容部に収容される前記蓄電装置が鉛蓄電池である請求項２又は３記載のラック。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のラックと、
   前記収容枠体及び前記収容部に収容された蓄電装置とを備えた蓄電設備。
6. 蓄電装置を収容可能な収容部と接地ベース部とを設置場所とは異なる場所で溶接して、ベース部材を形成するベース部材形成工程と、
   前記ベース部材形成工程において形成された前記ベース部材を前記設置場所に移動させて、前記ベース部材の上部に、蓄電装置を収容可能な複数の収容枠体を積み上げて接合する積み上げ工程とを備えるラックの設置方法。