JP2017059476A - 蓄電システムおよび建物 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、ガスを密閉容器の外部へ導くためのホースのメンテナンス性が良くなるようにする。【解決手段】密閉容器２の内部に蓄電池３を備えていると共に、この蓄電池３から発生されるガス４を密閉容器２の外部へ排出するためのガス排出部５を備えている蓄電システム１に関する。上記ガス排出部５は、逆止弁７が取付けられているホース６と、上記逆止弁７を着脱可能に保持している保持金具８とを有している。【選択図】図２

Description

この発明は、蓄電システムおよびこの蓄電システムを備えた建物に関するものである。

近年、エネルギーの自給自足などを目的として、建物の屋根などに太陽電池パネルを取付けることが促進されている。更に、太陽電池パネルで発電した電気エネルギーを夜間でも使えるように蓄えておくのに蓄電システムを備えることが行われている。

このような蓄電システムには、リチウムイオン電池などの蓄電池が用いられている。そして、リチウムイオン電池などの蓄電池は、充放電の過程でガスを発生するため、発生したガスを排出する手段（ガス排出部）が必要となる（例えば、特許文献１〜特許文献８参照）。

実開昭６２−１４２１５７号公報 実開昭６３−１８２４６５号公報 実開昭６１−２６２５６号公報 実開平５−６６７４号公報 特開２０１０−１９２４０９号公報 実開昭６２−５９３８２号公報 特開２００７−１５５０９９号公報 特開２０００−９２６１号公報

しかし、上記した特許文献１〜特許文献５のものは、蓄電システムにガス排出部を直接設けるようにしているので、ガスを屋外など蓄電システムから離れた位置へ導くことができなかった。

そこで、上記したガス排出部を、ホースなどによって外部へガスを導くことが考えられるが、特許文献６〜特許文献８に開示されているような配管固定具を用いてホースを取り回すと、ホースが取り外し難くなるので、今度は、ホースのメンテナンスに手間がかかることになる。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
密閉容器の内部に蓄電池を備えていると共に、該蓄電池から発生されるガスを密閉容器の外部へ排出するためのガス排出部を備えている蓄電システムであって、
前記ガス排出部は、逆止弁が取付けられているホースと、前記逆止弁を着脱可能に保持している保持金具とを有していることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、ガスを密閉容器の外部へ導くためのホースのメンテナンス性を良くすることができる。

実施例１にかかる蓄電システムの全体斜視図である。 図１の蓄電システムの正面図である。 電池固定金具の斜視図である。 保持金具を備えた電池固定金具（の取付脚部）の正面図である。 保持金具の斜視図である。 実施例２にかかる蓄電システムを備えた建物の水平断面図（下側から見た図）である。 図６の変形例にかかる建物の水平断面図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図７は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、構成について説明する。

（１）図１は蓄電システム１の全体斜視図、図２は図１の蓄電システム１の正面図である。この蓄電システム１は、密閉容器２の内部に蓄電池３を備えたものとされている。そして、蓄電システム１は、図２に示すように、この蓄電池３から発生されるガス４を密閉容器２の外部へ排出するためのガス排出部５を備えている。
上記ガス排出部５は、逆止弁７が取付けられているホース６と、上記逆止弁７を着脱可能に保持している保持金具８とを有している。

ここで、蓄電池３は、例えば、リチウムイオン電池などとされる。このリチウムイオン電池は、電池容器内に正極および負極と共に非水系電解液が封入されて、この非水系電解液に含まれるリチウムイオンが電気伝導を担うように構成されたものである。但し、蓄電池３は、充放電の過程でガス４を発生するものであれば何でも良い。

ガス排出部５は、例えば、システムの異常時など、蓄電池３からガス４が大量に発生したような場合に、ガス４の排出を促進するために設けられる。逆止弁７は、蓄電システム１（の密閉容器２）の内部から外部へはガス４を通すが、外部から内部へは空気が入り込めないようにするようにしたものである。逆止弁７は、ホース６の端部に差し込み固定可能なほぼ円筒状のものとされる。ホース６には、例えば、ナイロンホースなどの弾性力の高い材質のものが使用されており、ホース６は曲げに対する反発力が大きいものとなっている。そして、ホース６には、一端部（この場合には上端部）に逆止弁７が取付けられ、他端部（この場合には下端部）に防虫網１１が取付けられている。

保持金具８は、例えば、図３〜図５（主に、図５参照）に示すように、バネ鋼などでできた金具本体１２に対して逆止弁７の外周を挟着保持可能な二対の弾性挟着部１３，１４を一体に設けたものとされる。二対の弾性挟着部１３，１４は、金具本体１２の両側面から密閉容器２の内方へ向けて延びており、その中間部に逆止弁７の外周とほぼ同じ大きさの円弧状をした部分（円弧状保持部１３ａ，１４ａ）が形成され、その先端間には密閉容器２の内方から外方へ向って逆止弁７を装着させるための隙間部１３ｂ，１４ｂが、逆止弁７の外径よりも狭い間隔を有して形成されている。更に、二対の弾性挟着部１３，１４の先端側には、逆止弁７を導入するための導入テーパ部１３ｃ，１４ｃが、外側へ開くように設けられている。この保持金具８は、逆止弁７を横方向からは着脱できるが、逆止弁７を軸線方向からは着脱できないものとなっている。そして、この保持金具８は、二対の弾性挟着部１３，１４の弾性力で逆止弁７を挟着保持するだけで、逆止弁７を保持した状態で強固に拘束固定するためのロック機構などを特に有していないものとされている。

（２）そして、上記ホース６は、湾曲部９を有して配設されるようにしている。

ここで、湾曲部９は、例えば、逆止弁７が取付けられた一端部近傍の部分をほぼ１８０°程度またはそれ以上のカーブを描くように湾曲したものとされる。これにより、密閉容器２の内部でガス排出部５は、逆止弁７の下端部が比較的低い位置で下へ向いて開口され、逆止弁７の上端部から、ホース６の一端部が上方へ向けてほぼ直線状に延び、湾曲部９でＵターンして他端側が下方などへ延びるものなどとなっている。

なお、湾曲部９を形成する際に、ホース６には曲げによる反発力が蓄積されることとなる。そして、この反発力によって、ホース６は、湾曲部９が真っ直ぐに延びるように、湾曲部９の外周側へ向かって変形（または形状復帰）しようとする。湾曲部９の外周側とは、円周の一部に湾曲部９を含む仮想円よりも外側の領域のことである。反対に、湾曲部９の内周側とは、円周の一部に湾曲部９を含む仮想円よりも内側の領域のことである。

（３）そこで、上記密閉容器２の内部に、ホース６の取り回しを案内するホース案内部１７，１８を備えるようにした。

ここで、ホース案内部１７，１８は、密閉容器２の内部にホース６を設置する時には、上記したように、ホース６の取り回しを案内して、ホース６の湾曲部９およびその周辺を、曲げがあまりきつくならず、また、安定した曲げ形状に導くものとされる。また、密閉容器２の内部へのホース６の設置後には、ホース６の湾曲部９およびその周辺を、上記したような安定した曲げ形状に保つと共に、ホース６が反発力によって湾曲部９の外周側へ変形しないように保護・拘束するもの（ホース規制部）とされる。

そのために、ホース案内部１７，１８は、主に、湾曲部９の外周側となる位置に設置させるようにする。ホース案内部１７，１８は、の設置個数は、一箇所でも、二箇所以上の複数箇所としても良い。この場合には、ホース６の逆止弁７に対する接続部分の近傍の外側に第一のホース案内部１７を設けると共に、湾曲部９の上部近傍の外側に第二のホース案内部１８を設けるようにしている（二箇所設置）。また、ホース６および逆止弁７が左右反対勝手に設置される可能性を考慮して、同じホース案内部１７，１８を左右方向の反対側にも設けるようにしている。この場合、上側の左右のホース案内部１８は、連結して一体のものとしても良い。

ホース案内部１７，１８は、設置時におけるホース６の案内機能と、設置後におけるホース６の規制機能とを有していれば良いので、ホース６が接触状態で設置されるように設けても良いし、または、僅かな余裕代を有して非接触状態で設置されるように設けても良い。

なお、ホース案内部１７，１８は、後述する電池固定金具２２の側縁部及び上縁部に対して一体に設けられている。

（４）更に、上記保持金具８は、湾曲部９の外周側となる位置に設置されるようにしている。

（５）そして、好ましくは、上記逆止弁７および上記ホース６の湾曲部９は、同一面内に位置するように配設されるようにする。

ここで、同一面内とは、逆止弁７と、ホース６の少なくとも湾曲部９とが設置される面が同じになることである。具体的には、ホース６を捩じれのない（または、ほとんど捩じれのない）状態にして、逆止弁７と、ホース６の湾曲部９よりも他端側の中間部などに設定された位置固定部分１６との二点を、上記した面を成す位置に配置すれば良い。ホース６の位置固定部分１６は、密閉容器２に対するホース６の貫通部分などとされる。但し、逆止弁７とホース６の湾曲部９とが設置される面は、余り厳密な平面でなくても良い。

（６）より具体的には、上記蓄電池３の端面に当接される電池当接面部２１を有する電池固定金具２２（図３参照）が設けられている。
そして、この電池固定金具２２の電池当接面部２１に沿って、上記逆止弁７および上記ホース６の湾曲部９を配設させるようにしている。

ここで、蓄電池３は、薄い箱型のものとされて、密閉容器２の内部に複数個並設されている。そして、この複数個並設された蓄電池３の端面を電池固定金具２２の電池当接面部２１によって押さえるようにしている。電池固定金具２２は、例えば、一枚の金属板を曲げ加工したものとされ、主に電池当接面部２１によって構成されている。そして、この電池当接面部２１を上記（２）欄で記載した（逆止弁７とホース６の湾曲部９とによる）面の形成を補助するものとしている。但し、逆止弁７とホース６の湾曲部９とは、電池当接面部２１から若干離れていても良い。

（７）図４に示すように、上記保持金具８は、上記電池固定金具２２の電池当接面部２１に対して面が交差するように設けられた取付脚部３１の内側面３２に取付けられている。

ここで、取付脚部３１は、電池当接面部２１の両側縁部を蓄電池３とは反対の側へほぼ直角に曲げて形成されている。この取付脚部３１の下部には密閉容器２の底面２ａに対してネジなどの締結具を用いて上下方向に締結固定するための取付面部３５が、電池当接面部２１および取付脚部３１とほぼ直交するように曲げ形成されている。保持金具８は、上記した金具本体１２の部分が、取付脚部３１の内側面３２にネジなどの締結具を用いて横方向に締結固定される。取付脚部３１の内側面３２は、取付脚部３１における電池当接面部２１の幅中心に向かう面のことである。なお、上記したようにホース６および逆止弁７を左右反対勝手に設置する場合には、図とは反対側の取付脚部３１の内側面３２に取付けるようにする。

そして、取付脚部３１の内側面３２は、上記したホース案内部１７，１８と同様に、設置時におけるホース６の案内機能と、設置後におけるホース６の規制機能とを有するものともなる。なお、上記したホース案内部１７，１８も、電池当接面部２１の両側部及び上縁部を蓄電池３とは反対の側へほぼ直角に曲げて形成した屈曲片となっている。

（８）図２に示すように、上記した蓄電システム１を、建物４１に備えるようにする。

この場合、建物４１は、例えば、屋根などに太陽電池パネルを備えたものなどとされる。建物４１は、ユニット建物や、その他の建物とすることができる。そして、蓄電システム１は、太陽電池パネルで発電した電気エネルギーを夜間でも使えるように蓄えておくために備えられる。この場合、蓄電システム１は、建物４１の内部の床根太４２（や床仕上材）の上に設置される。ホース６は、密閉容器２の底面２ａおよび建物４１の床根太４２を上下方向に貫通して、建物４１の床下４３へ向けて下へ導かれている。

なお、蓄電システム１からは、ホース６の他に、通信線４５や電源線４６やアース線４７やその他のケーブル４８などのケーブル類が外部へ取り出されている。これらのケーブル類は、幾つかのグループに分けてケーブル保護管４９へ通すことで外部へ取り出すようにしている。ケーブル保護管４９は、例えば、全ネジパイプとされ、ケーブル保護管４９の入口部の内外周部分（上記したホース６の位置固定部分１６の周辺部分）は、パッキン５１やシール材５２でシールされる。また、ケーブル保護管４９に通されるケーブル類は、適宜、結束するようにしても良い。

（９）または、他の実施例として、図６に示すように、上記蓄電システム１が、建物４１の屋内６１に設置され、
上記ホース６が屋外６２に設置された配線類取出ボックス６３へ向けて延設されるようにしても良い。

なお、図６では、蓄電システム１は、建物４１の壁面６５を構成する内壁材６６の内面に当接するように設置されている。また、配線類取出ボックス６３は、建物４１の壁面６５を構成する外壁材６７の外面に当接するように設置されている。配線類取出ボックス６３は、防水性を有する樹脂製の箱体などとされる。この樹脂製の箱体は、その外面に開閉可能な蓋体を備えている。また、樹脂製の箱体は、その下面に開口部または開口予定部を備えている。ホース６は、建物４１の壁面６５を通り、配線類取出ボックス６３へ向かって横へ導かれている。この際、ホース６の湾曲部９Ａは、配線類取出ボックス６３へ向かって上記した電池当接面部２１の面外へ向けて湾曲される面外湾曲部とされている。

なお、図７は、図６の変形例であり、内壁材６６と外壁材６７との間隔を広くして間に断熱材６９が設置された断熱性の高い建物４１となっている。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（作用効果１）蓄電システム１は、密閉容器２の内部に蓄電池３を備えると共に、蓄電池３から発生されるガス４を密閉容器２の外部へ排出するためのガス排出部５を備えたものとされる。

蓄電池３は、電池容器内に正極および負極と共に非水系電解液が封入された構造を有しており、例えば、リチウムイオン電池の場合、非水系電解液に含まれるリチウムイオンなどが電気伝導を担うようになっている。

ガス排出部５は、蓄電池３から発生されるガス４を蓄電システム１の外部へ排出するようになっている。

この際、ガス排出部５は、逆止弁７を設けたことによって外部から蓄電システム１の内部への空気の入り込みを防止すると共に、ホース６によって蓄電システム１の内部のガス４を蓄電システム１の外部へ排出することができるようになる。そして、逆止弁７は、保持金具８によって着脱可能に挟着保持されている。このように、逆止弁７を着脱できる保持金具８を設けたことにより、ガス４を密閉容器２の外部へ導くためのホース６や逆止弁７に対するメンテナンス性を向上することができる。

（作用効果２）上記ホース６を、湾曲部９を有して配設するようにした。これにより、逆止弁７の開口部の向きを自由に設定しつつ、密閉容器２の内部でホース６を必要な方向へ取り回すことが可能になる。よって、ガス排出部５の設置上の自由度を上げると共に、ガス排出部５の排出性能の向上を図ることが可能となる。

（作用効果３）上記密閉容器２の内部に、ホース６の取り回しを案内するホース案内部１７，１８を備えるようにした。このように、ホース案内部１７，１８を設けることで、密閉容器２の内部にホース６を設置する時には、ホース６の取り回しを案内して、ホース６の湾曲部９およびその周辺を、曲げがあまりきつくならず、また、安定した曲げ形状になるように設置することができる。また、密閉容器２の内部へのホース６の設置後には、ホース６の湾曲部９およびその周辺を、上記したような安定した曲げ形状に保つと共に、ホース６が反発力によって湾曲部９の外周側へ変形しないように保護・拘束することができる。

その結果、例えば、密閉容器２の内部に、湾曲部９の曲げがきつくなっている状態（曲率半径が小さい状態）でホース６が取り回されることによって、ホース６に曲げに対する強い反発力が発生し、この反発力によってホース６と接合されている逆止弁７が保持金具８から抜けてしまわないようにすることができる。そして、逆止弁７が保持金具８から抜けると、ホース６が自由になり、蓄電システム１内部の可動部などに影響が出るおそれがある。

更に、この場合には、第一のホース案内部１７を、ホース６の逆止弁７に対する接続部分の近傍の外側に設けると共に、第二のホース案内部１８を、湾曲部９の上部近傍の外側に設けるようにしている。これにより、ホース６の逆止弁７に対する接続部分や、湾曲部９の上部近傍などの、ホース６の反発力が最も作用し易い位置を効果的に押さえることができる。

（作用効果４）上記保持金具８を、湾曲部９の外周側となる位置に設置した。上記したように、ホース６は、曲げに対する反発力によって、湾曲部９が真っ直ぐに延びるように、湾曲部９の外周側へ向かって変形（または形状復帰）しようとする。そこで、保持金具８を湾曲部９の外周側に設けるようにした。これにより、上記ホース６の反発力によって逆止弁７が保持金具８へ向けて押し付けられることになり、逆止弁７は保持金具８から外れないようにより強固に保持されると共に、ホース６は、変形（または形状復帰）が規制されて形状が保持される。

（作用効果５）逆止弁７およびホース６の湾曲部９を、同一面内に位置するように配設した。これにより、逆止弁７およびホース６の湾曲部９の配置を平面的なものにして、これらの設置スペースを最小化することができる。また、ホース６の反発力が作用する方向は上記した面の方向となるので、保持金具８を上記した面内に設置することで逆止弁７を少ない力で効率的に保持することができるようになる。更に、上記により、保持金具８で逆止弁７が無理なく保持されると共に、同一面内に配置された逆止弁７およびホース６の湾曲部９の内部をガス４が通り易くなるので、逆止弁７によるガス４の排出もスムーズに行われるようになる。

（作用効果６）電池当接面部２１を有する電池固定金具２２を設けた。これにより、電池固定金具２２の電池当接面部２１を蓄電池３の端面に当接させて蓄電池３を保持することができる。そして、電池固定金具２２の電池当接面部２１に沿って、逆止弁７およびホース６の湾曲部９を配設した。これにより、電池固定金具２２の電池当接面部２１を利用して逆止弁７およびホース６の湾曲部９を平面的に設置することができる。その結果、逆止弁７およびホース６の湾曲部９を平面的に設置するために特別な設置構造を設ける必要がなくなると共に、逆止弁７およびホース６の湾曲部９を、蓄電池３と共に無理なく密閉容器２の内部に納めることができる。

（作用効果７）保持金具８を、電池固定金具２２の電池当接面部２１に対して面が交差するように設けられている取付脚部３１の内側面３２に取付けた。これにより、電池固定金具２２の取付脚部３１の内側面３２を利用して保持金具８を取付けることができる。よって、保持金具８の取付けに、特別な構造を設ける必要をなくすことができる。また、取付脚部３１の内側面３２に取付けた保持金具８で、逆止弁７を安定して保持することができる。

（作用効果８）上記した蓄電システム１を備えた建物４１によれば、上記と同様の作用効果を得ることができる。

（作用効果９）蓄電システム１を、建物４１の屋内６１に設置し、上記ホース６を屋外６２に設置された配線類取出ボックス６３へ向けて延設した。これにより、屋内６１の蓄電システム１からのガス４を、ホース６を介して屋外６２の配線類取出ボックス６３へと安全に排出させることができる。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 蓄電システム
２ 密閉容器
３ 蓄電池
４ ガス
５ ガス排出部
６ 逆止弁
７ ホース
８ 保持金具
９ 湾曲部
９Ａ 湾曲部
１７ ホース案内部
１８ ホース案内部
２１ 電池当接面部
２２ 電池固定金具
３１ 取付脚部
４１ 建物
６１ 屋内
６２ 屋外
６３ 配線類取出ボックス

Claims (9)

1. 密閉容器の内部に蓄電池を備えていると共に、該蓄電池から発生されるガスを密閉容器の外部へ排出するためのガス排出部を備えている蓄電システムであって、
   前記ガス排出部は、逆止弁が取付けられているホースと、前記逆止弁を着脱可能に保持している保持金具とを有していることを特徴とする蓄電システム。
2. 請求項１に記載の蓄電システムであって、
   前記ホースは、湾曲部を有して配設されていることを特徴とする蓄電システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の蓄電システムであって、
   前記密閉容器の内部に、前記ホースの取り回しを案内するホース案内部を備えていることを特徴とする蓄電システム。
4. 請求項２または請求項３に記載の蓄電システムであって、
   前記保持金具は、湾曲部の外周側となる位置に設置されていることを特徴とする蓄電システム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の蓄電システムであって、
   前記逆止弁および前記ホースの湾曲部は、同一面内に位置するように配設されていることを特徴とする蓄電システム。
6. 請求項５に記載の蓄電システムであって、
   前記蓄電池の端面に当接される電池当接面部を有する電池固定金具が設けられており、
   該電池固定金具の電池当接面部に沿って、前記逆止弁および前記ホースの湾曲部が配設されていることを特徴とする蓄電システム。
7. 請求項６に記載の蓄電システムであって、
   前記保持金具は、前記電池固定金具の電池当接面部に対して面が交差するように設けられた取付脚部の内側面に取付けられていることを特徴とする蓄電システム。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の蓄電システムを備えていることを特徴とする建物。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の蓄電システムが、屋内に設置されており、
   前記ホースが屋外に設置された配線類取出ボックスへ向けて延設されていることを特徴とする建物。