JP2020104685A - 水陸両用コンテナおよび水陸両用コンテナ付風力発電装置、水陸両用コンテナ付水力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浸水時等において水没することを防ぐことができる機能を備えながら輸送および設置が容易に行える水陸両用コンテナおよび水陸両用コンテナ付風力発電装置、水陸両用コンテナ付水力発電装置を提供する。【解決手段】この水陸両用コンテナＣｄは、コンテナ２とこのコンテナ２を浮上させるフローティング装置１６とを備える。フローティング装置１６は、縮小形状と展開形状とに形状変更可能で且つ前記縮小形状で、コンテナ２内に収納可能である。フローティング装置１６は、コンテナ２に取付可能である。フローティング装置１６をコンテナ２内に収納してこのコンテナ２を所望の設置場所へ輸送し、コンテナ周囲の浸水時など必要に応じてフローティング装置１６をコンテナ２に取付け展開形状にしてコンテナ２を浮上させる。水陸両用コンテナ付風力発電装置は、前記水陸両用コンテナを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、水害対策を施した水陸両用コンテナおよび水陸両用コンテナ付風力発電装置、水陸両用コンテナ付水力発電装置に関し、例えば、発展途上国の未電化地域または災害等の被災地域での電力供給源として、容易に輸送できて簡易に設置できる水陸両用コンテナ付風力発電装置、および輸送性に優れた水陸両用コンテナ付水力発電装置に関する。

震災や水害等の被災地域へ物資等を輸送するために、陸路ないし空路での輸送が可能となる標準サイズのコンテナを用いることがある。
特許文献１，２には、風力発電機の輸送に用いたコンテナを、風力発電機を設置する基礎として用いることが記載されている。

特許第４５６３１７９号公報 特許第５５５７８５８号公報 特許第４７９１３５３号公報

特許文献１〜２では、風力発電設備を設置している場所が浸水すると風力発電設備自体が水没してしまい、使用することができなくなる。その他風力発電設備を収納したコンテナを陸路にて輸送しようとする経路途中に浸水した場所がある場合、輸送および設置が困難となる。

輸送用ボックスの側面が太陽光パネルであり、それらを上向きに展開し、ボックスのフレーム上に傾けて上げること、およびフレームの一辺に風力発電機を取り付ける技術も提案されている（特許文献３）。特許文献３においても、浸水により設備が使用できなくなる。この特許文献３では、ユニットの大きさが１ｍ角の立方体を想定しており、発電量が十分に得られない。また、１ｍ角の立方体であると、小さなトラックでも輸送が可能な点では輸送に有利であるが、複数個積んでトラック輸送する場合に、荷台の寸法に合わずに中途半端になり、無駄が多い。

この発明の目的は、浸水時等において水没することを防ぐことができる機能を備えながら輸送および設置が容易に行える水陸両用コンテナおよび水陸両用コンテナ付風力発電装置を提供することである。
この発明の他の目的は、浸水時等において水没することを防ぐことができる機能を備えながら輸送および設置が容易に行える水陸両用コンテナおよび水陸両用コンテナ付水力発電装置を提供することである。

この発明の水陸両用コンテナは、コンテナとこのコンテナを浮上させるフローティング装置とを備え、
前記フローティング装置は、縮小形状と展開形状とに形状変更可能で且つ前記縮小形状で、前記コンテナの幅内に収められまたは前記コンテナ内に収納可能であり、前記フローティング装置が前記コンテナに装備されまたは前記コンテナに取付可能である。

この構成によると、フローティング装置が縮小形状でコンテナの幅内に収められまたはコンテナに収納可能であるため、通常のコンテナに対して高さ方向に大きくなっても、幅方向にはみ出さない。トラックや鉄道等による輸送では、荷物の幅寸法の制限が最も厳しい要件となる。このため、上記構成の水陸両用コンテナによると、その輸送の際、トラック等への積載が可能となる。コンテナを所望の設置場所へ輸送し、コンテナ周囲の浸水時など必要に応じてフローティング装置を遅滞なく展開形状にしてコンテナを浮上させることができる。
フローティング装置が縮小形状でコンテナ内に収納可能である場合、フローティング装置をコンテナ内に収納してこのコンテナを所望の設置場所へ輸送し、コンテナ周囲の浸水時など必要に応じてフローティング装置をコンテナに取付け展開形状にしてコンテナを浮上させることができる。この場合、フローティング装置をコンテナとは別に輸送する必要がなく輸送を容易に行うことができる。
したがって、コンテナを設置している場所が浸水する前に、フローティング装置によりコンテナを一時避難的に浮上させることができる。よって、コンテナ内に収納された装置等を水没させることなく水が退いた後使用することができる。水陸両用コンテナを輸送しようとする経路途中に浸水した場所がある場合においても、フローティング装置によりコンテナを浮上させて所望の設置場所へ輸送することができる。

前記コンテナは、貨物輸送用の規格寸法のコンテナであってもよい。
前記「貨物輸送用の規格寸法のコンテナ」は、少なくともコンテナを輸送する国内の標準規格であればよいが、例えば、前記国内の行政機関または国際標準化機構（ＩＳＯ）等の国際的な機関で定められた規格である。
コンテナが貨物輸送用の規格寸法のコンテナである場合、トラックまたは列車による陸上輸送、海上輸送、または航空輸送を行う場合に、通常の標準サイズのコンテナとして取り扱うことができ、輸送性に優れる。

前記フローティング装置は、
ケース内に収納されたフロートと、
前記コンテナの周囲の水位を検知する検知手段と、
前記ケースが前記コンテナに装備または取付けられた状態で前記ケースから前記フロートを展開させることが可能な展開手段と、
前記検知手段で検知される水位が定められた水位となったとき、前記展開手段により前記フロートを展開させる制御装置とを有するものであってもよい。
前記定められた水位は、設計等によって任意に定める水位であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な水位を求めて定められる。
この場合、コンテナの設置場所の浸水時に、人手によることなく検知手段で検知される水位からフローティング装置を自動的に展開形状にしてコンテナを浮上させることができる。

前記コンテナまたは前記フローティング装置に、船外機が着脱自在に設けられていてもよい。この場合、コンテナ周囲の浸水時等において、フローティング装置を展開形状にしてコンテナを浮上させて船外機によりコンテナを容易に移動することができる。

この発明の水陸両用コンテナ付風力発電装置は、前述のいずれかに記載の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な風力発電機本体とを備える水陸両用コンテナ付風力発電装置であって、前記風力発電機本体は、風車およびこの風車の回転によって発電する発電機を有する。

この構成によると、水陸両用コンテナ付風力発電装置を設置している場所が浸水する前に、コンテナ内に風力発電装置本体が収納された状態で、フローティング装置によりコンテナを一時避難的に浮上させることができる。したがって、水陸両用コンテナ付風力発電装置を水没させることなく水が退いた後使用することができる。水陸両用コンテナ付風力発電装置を陸路にて輸送しようとする経路途中に浸水した場所がある場合においても、フローティング装置によりコンテナを浮上させて所望の設置場所へ輸送することができる。また、通常のコンテナ内に収納できる風車および発電機を使用できるため、必要な発電能力を確保することが可能となる。

前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記風力発電機本体と共に前記コンテナ内に収納可能であってもよい。
この場合、風力発電と太陽光発電とが共に行える。太陽光パネルは架台に組まれているため、コンテナの外または上に置くだけで設置できる。

この発明の水陸両用コンテナ付水力発電装置は、前述のいずれかに記載の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な小水力発電装置とを備える水陸両用コンテナ付水力発電装置であって、前記小水力発電装置は、水車およびこの水車の回転によって発電する発電機を有する。

前記小水力発電装置は、水路に設置可能でかつ前記水陸両用コンテナに収納および取り出し可能である。
この構成の小水力発電装置によると、小水力発電装置が規格寸法のコンテナに収納されるため、輸送性に優れる。

前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記小水力発電装置と共に前記コンテナ内に収納可能であってもよい。
この場合、水力発電と太陽光発電とが共に行える。太陽光パネルは架台に組まれているため、コンテナの外または上に置くだけで設置できる。

この発明の水陸両用コンテナ付発電装置は、前述のいずれかに記載の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な風力発電機本体と小水力発電装置を備える水陸両用コンテナ付発電装置であって、前記風力発電機本体は、風車およびこの風車の回転によって発電する発電機を有し、前記小水力発電装置は、水車およびこの水車の回転によって発電する発電機を有する。この場合、風力発電、水力発電および太陽光発電が共に行える。

前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記風力発電機本体ならびに前記小水力発電装置と共に前記コンテナ内に収納可能であってもよい。この場合、太陽光パネルは架台に組まれているため、コンテナの外または上に置くだけで設置できる。

この発明の水陸両用コンテナは、コンテナとこのコンテナを浮上させるフローティング装置とを備え、前記フローティング装置は、縮小形状と展開形状とに形状変更可能で且つ前記縮小形状で、前記コンテナの幅内に収められまたは前記コンテナ内に収納可能であり、前記フローティング装置が前記コンテナに装備されまたは前記コンテナに取付可能であるため、浸水時等において水没することを防ぐことができる機能を備えながら輸送および設置が容易に行える。

この発明の水陸両用コンテナ付風力発電装置は、この発明の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な風力発電機本体とを備える水陸両用コンテナ付風力発電装置であって、前記風力発電機本体は、風車およびこの風車の回転によって発電する発電機を有する。このため、浸水時等において水没することを防ぐことができる機能を備えながら輸送および設置が容易に行える。

この発明の水陸両用コンテナ付水力発電装置は、この発明の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な小水力発電装置とを備える水陸両用コンテナ付水力発電装置であって、前記小水量発電装置は、水車およびこの水車の回転によって発電する発電機を有する。このため、浸水時等において水没することを防ぐことができる機能を備えながら輸送および設置が容易に行える。

この発明の水陸両用コンテナ付発電装置は、この発明の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な風力発電機本体と小水力発電装置を備える水陸両用コンテナ付発電装置であって、前記風力発電機本体は、風車およびこの風車の回転によって発電する発電機を有し、前記小水力発電装置は、水車およびこの水車の回転によって発電する発電機を有するため、浸水時等において水没することを防ぐことができる機能を備えながら輸送および設置が容易に行える。

この発明の実施形態に係る水陸両用コンテナの斜視図である。 同水陸両用コンテナを用いた水陸両用コンテナ付風力発電装置の使用状態を示す斜視図である。 同コンテナにフローティング装置が取付けられた例を示す斜視図である。 同フローティング装置の展開状態を示す水陸両用コンテナの斜視図である。 同風力発電装置の収納状態で扉開き状態を示す斜視図である。 同風力発電装置の使用状態を裏側から示す斜視図である。 同風力発電装置のコンテナ内を示す断面図である。 同風力発電装置の収納過程における翼ユニット折り畳み過程を示す斜視図である。 同風力発電装置の収納過程における風車折り畳み体の収納過程等を示す斜視図である。 同風車設置台への支柱の連結過程を示す斜視図である。 同風車設置台の支柱起立過程を示す斜視図である。 同風車設置台の支柱固定過程を示す斜視図である。 同風力発電装置の主軸起倒連結機構の斜視図である。 同風力発電装置の翼ユニット展開状態および翼ユニット折り畳み状態を示す斜視図である。 この発明の他の実施形態に係る水陸両用コンテナの斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る水陸両用コンテナの斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る水陸両用コンテナの斜視図である。 翼ユニットに翼ユニット折り畳み機構の変形例を設けた例の正面図である。 （Ａ）は同変形例に係る翼ユニット折り畳み機構の折り畳み形態の一例を示す正面図、（Ｂ）は同変形例に係る翼ユニット折り畳み機構の折り畳み形態の他の例を示す正面図である。 同翼ユニット折り畳み機構のアーム基端折曲連結部の折り畳み状態を示す斜視図である。 同翼ユニット折り畳み機構のアーム先端折曲連結部の折り畳み前の状態を示す斜視図である。 同風力発電装置の引出し展開機構を設けた実施形態の収納状態を示す破断正面図である。 同風力発電装置の支柱立ち上げ完成状態を示す破断正面図である。 同風力発電装置の収納状態の断面図である。 同風力発電装置の太陽光パネルを設けたさらに他の実施形態の斜視図である。 コンテナ上への架台付き太陽光パネルの設置例を示す斜視図である。 この発明の一実施形態に係る水陸両用コンテナ付水力発電装置の収納状態の斜視図である。 その小水力発電装置の一例の斜視図である。

［第１の実施形態］
この発明の実施形態に係る水陸両用コンテナおよび水陸両用コンテナ付風力発電装置を図１ないし図１４と共に説明する。
＜水陸両用コンテナについて＞
図１に示すように、この水陸両用コンテナＣｄは、コンテナ２と、このコンテナ２を浮上させるフローティング装置１６とを備える。図２に示すように、コンテナ２に、フローティング装置１６（図１）と共に、後述する風力発電装置本体４７が収納される。

＜コンテナ２＞
図１に示すように、コンテナ２は、貨物輸送用の規格寸法のコンテナである。前記貨物輸送用の規格は、少なくともコンテナを輸送する国内の標準規格であればよいが、例えば、前記国内の行政機関または国際標準化機構（ＩＳＯ）等の国際的な機関で定められ規格であり、この例ではＩＳＯのドライコンテナの規格における２０フィートコンテナに適合するコンテナ２を用いている。この実施形態のコンテナ２は、長手方向の一端に開口２ａを有し、この開口２ａを開閉する両開きの扉１０が設けられている。

＜フローティング装置１６＞
図３に示すように、フローティング装置１６は、フロート本体であるケース４８、フロート４９、展開手段５５、検知手段５６、制御装置５７およびバッテリ５８を備える。ケース４８は、矩形状でコンテナ２の両側面における下部に、それぞれフック（図示せず）またはボルト等により取付可能である。コンテナ２の底面に対しケース４８の底面が平行になるように、コンテナ２の各側面にケース４８の一側面がそれぞれ固定される。コンテナ２の一側面に固定された一方のケース４８に、フロート４９、このフロート４９を展開するための展開手段５５およびコンテナ２の周囲の水位を検知する検知手段５６が内蔵され、コンテナ２の他側面に固定された他方のケース４８に、フロート４９、展開手段５５、検知手段５６、制御装置５７およびバッテリ５８が内蔵されている。バッテリ５８は、各展開手段５５および制御装置５７に電力を供給する。

フロート４９は、内部に空気等の気体を充填可能なゴム素材等から成る袋体であり、畳まれた状態でケース４８に収納されている。展開手段５５としては、例えば、インフレータを適用し得る。インフレータは、例えば車両用のエアバッグシステム等に採用されるもので、後述する制御装置５７からフロート展開信号が入力されると、高圧ガスタンク方式または化学反応による方式によりフロート４９の内部に気体を充填することで前記フロート４９を膨張させ展開する（図４）。なお展開手段５５は、インフレータに限定されるものではなく、コンプレッサー等を適用し得る。
図３および図４に示すように、フローティング装置１６は、縮小形状（図３）と展開形状（図４）とに形状変更可能である。前記縮小形状は、ケース４８にフロート４９が収納された状態であり、フローティング装置１６は、前記縮小形状でコンテナ２内に収納可能である。前記展開形状は、コンテナ２の側面にケース４８が固定された状態で、同ケース４８の底面からフロート４９が展開された状態であり、フローティング装置１６は、このフロート４９が展開された状態でコンテナ２を浮上させる。

＜制御系等について＞
制御装置５７は、各検知手段５６および各展開手段５５に電気的に接続され、いずれか一方の検知手段５６または両方の検知手段５６，５６で検知される水位が定められた水位となったとき、展開手段５５，５５にそれぞれフロート展開信号を与えることにより左右のフロート４９，４９を共に展開させる。前記検知手段５６として、例えば、浮子式水位センサ、超音波式水位センサ、圧力式水位センサ、気泡式水位センサ、電波式水位センサ、静電容量式水位センサ、接触式水位センサ等を適用可能である。

＜水陸両用コンテナＣｄの作用効果＞
以上説明した水陸両用コンテナＣｄによると、フローティング装置１６が縮小形状でコンテナ２内に収納可能であるため、フローティング装置１６をコンテナ２内に収納してこのコンテナ２を所望の設置場所へ輸送し、コンテナ周囲の浸水時など必要に応じてフローティング装置１６をコンテナ２に取付け展開形状にしてコンテナ２を浮上させることができる。この場合、フローティング装置１６をコンテナ２とは別に輸送する必要がなく輸送を容易に行うことができる。

コンテナ２が貨物輸送用の規格寸法のコンテナであるため、トラックまたは列車による陸上輸送、海上輸送、または航空輸送を行う場合に、通常の標準サイズのコンテナとして取り扱うことができ、輸送性に優れる。
制御装置５７は、検知手段５６で検知される水位が定められた水位となったとき、二つの展開手段５５，５５により左右のフロート４９，４９を展開させるため、コンテナ２の設置場所の浸水時に、人手によることなく検知手段５６で検知される水位からフローティング装置１６を自動的に展開形状にしてコンテナ２を浮上させることができる。

＜水陸両用コンテナ付風力発電装置について＞
図２に示すように、実施形態に係る水陸両用コンテナ付風力発電装置は、風力発電装置本体４７と、蓄電池４と、制御盤５０と、前述の水陸両用コンテナＣｄとを備える。風力発電装置本体４７は、風車１と、この風車１の回転により発電する発電機３とを備える。なお、水陸両用コンテナ付風力発電装置を、単に、風力発電装置または垂直軸風力発電装置という場合がある。
風車１は、主軸５にアーム８を介して複数の翼７が連結された垂直軸型の風車である。主軸５は、支柱６の上部に垂直軸心回りで回転自在に設置されている。複数の翼７は、主軸５の周囲で垂直方向に延びるようにアーム８に連結されている。複数の翼７とアーム８とで回転翼９を構成する。

支柱６は丸形鋼管等からなり、支柱６の上端に主軸下端支持部材１５が設けられている。主軸下端支持部材１５は、短筒状のケースを有し、このケース内に設けられた複列の転がり軸受（図示せず）により、主軸５が下端で回転自在に支持されている。また、主軸下端支持部材１５の前記ケース内に前記発電機３が設置され、その入力軸が主軸５と連結されている。

風車１は、図５のようにコンテナ２内に収容可能で折り畳み式である。具体的には、図２において、風車１は、主軸ユニット１１と、複数の翼ユニット１２と、主軸ユニット折り畳み機構１３と、翼ユニット折り畳み機構１４とを備える。主軸ユニット１１は、支柱６および主軸５を有する。複数の翼ユニット１２は、翼７およびこの翼７を支持するアーム８により構成される。主軸ユニット折り畳み機構１３は、主軸ユニット１１を折り畳み可能とする。翼ユニット折り畳み機構１４は、折り畳まれた状態の主軸ユニット１１に沿うように翼ユニット１２を折り畳み可能とする。

主軸ユニット折り畳み機構１３は、支柱起倒機構１８と主軸起倒連結機構１９とで主に構成される。支柱起倒機構１８は、風車設置台１７に対して支柱６を起倒可能に連結する機構である。主軸起倒連結機構１９は、前記主軸下端支持部材１５を、主軸５が起倒可能なように連結し、倒れ状態で主軸５が支柱６に沿う姿勢とする機構である。
支柱６は、起立状態において、下端が前記風車設置台１７に支持されてコンテナ２の開口２ａに沿って位置し、コンテナ２の開口２ａの上縁で、図６に示すようにコンテナ２に設けられた支柱固定手段２０により固定される。支柱固定手段２０は、支柱６の外周の一部に沿う半円状の受け部を有し基端がコンテナ２の天井材下面に固定されたクワ形の金具と、前記受け部に対して支柱６を止め付ける止付け部材（図示せず）とを有する。前記止付け部材は、例えば、支柱６の前記受け部に沿わない残りの外周部分を囲んで前記受け部に係脱可能に取付けられる半円状の金具またはロープを有する。

図２において、コンテナ２内に傾斜台２１が設けられている。傾斜台２１は、コンテナ２の長手方向端の前記開口２ａ側が低くなるように傾斜し、風車１の折り畳み体を、前記開口２ａから出し入れ可能に、図５のように載せて保管する台である。この実施形態では、風車１の折り畳み体は、折り畳み状態の前記主軸ユニット１１および翼ユニット１２である。

傾斜台２１は、風車１の折り畳み体が長手方向に沿って移動し易いようにした案内手段を有している。図２の例では、案内手段は傾斜台２１の長手方向に並ぶ複数のローラ２２を有する。傾斜台２１は、前記ローラ２２とフレームとを有する傾斜したローラコンベヤとして構成されている。なお、傾斜台は、上面を平面状とし、摩擦軽減用の樹脂シート（図示せず）を前記案内手段として設けてもよい。
傾斜台２１は、コンテナ２の短幅方向の一部となる幅であり、風車１（図５）の折り畳み体の形状、および寸法に応じて、コンテナ２の短幅方向の中央から偏った位置に設置されている。
なお、傾斜台２１に代えて、上面が水平な保管および出し入れ用の台（図示せず）をコンテナ２に設けてもよい。

＜制御盤等について＞
図２において、前記蓄電池４および制御盤５０は、傾斜台２１の横で、コンテナ２内の奥部の床面上に固定状態に設置されている。制御盤５０は、発電機３で発電された交流電力を蓄電池４で蓄電可能な電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、風車１の回転による発電を制御する発電コントローラと、蓄電池４で蓄電した電力を交流商用電力と同様の正弦波の交流に、または矩形波の交流に変換するインバータ等とを備えている。

図１０〜図１３は、前記主軸ユニット折り畳み機構１３（図２）における支柱起倒機構１８を示す。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、前記風車設置台１７は、傾斜台２１の傾斜方向の下端に、水平な支軸回りに起倒可能に連結され、係止孔に挿脱自在に挿入されたピン等の係止具（図示せず）により、図１７（ｂ）の起立収納姿勢と図１７（ａ）の水平な使用姿勢とで姿勢の固定が可能である。

図１０に示すように、風車設置台１７には、中央より基端側の部分に支柱連結用板２５が設けられ、両側部の先端に、固定状態の受けフック２６と、回動自在な被せ側フック２７とが設けられている。
支柱６の基端には、被支持バー２８が両側部のブラケット２９，２９間に渡って固定されており、かつ基端連結板３０が設けられている。
支柱６は、前記被支持バー２８を風車設置台１７の受けフック２６に係合させ、風車設置台１７の被せ側フック２７を被支持バー２８に被せた状態で、図１１のように起立させる。この状態で、図１２のように支柱６の基端連結板３０は、風車設置台１７の支柱連結用板２５に重なるので、これら支柱連結用板２５および基端連結板３０に整合して設けられたボルト挿通孔３１（図１０），３２に渡ってボルト（図示せず）を挿通しナット止めすることで、支柱６の下端が風車設置台１７に固定される。
前記と逆手順の作業で、起立状態の支柱６を倒れ状態とできる。
前記受けフック２６、被せ側フック２７、被支持バー２８（図１１）、支柱連結用板２５、および基端連結板３０により、前記支柱起倒機構１８が構成される。

図１３は、前記主軸ユニット折り畳み機構１３における前記主軸起倒連結機構１９を示す。同図は支柱６を寝かせた姿勢で図示している。主軸下端支持部材１５は、ヒンジ装置３３により、支柱６の上端に起倒可能に連結さている。具体的にはヒンジ装置３３の回転支持軸３３ａ回りに主軸下端支持部材１５が主軸５と一体に起倒する。前記ヒンジ装置３３と、このヒンジ装置３３が設けられた位置と支柱直径方向の反対側に位置して設けられて支柱６と主軸下端支持部材１５とを連結解除可能に連結する連結部材（図示せず）とにより、前記主軸起倒連結機構１９が構成される。

図１４は、翼ユニット折り畳み機構１４およびその折り畳み形態の一例を示す。この例の翼ユニット折り畳み機構１４は、図１４（ｂ）に示すように、それぞれ翼７およびアーム８を有する翼ユニット１２が互いに重なる状態に折り畳む機構である。具体的には、各翼ユニット１２毎に主軸５の周囲に回転可能に設置されてアーム８の基端が連結される回転連結部材（図示せず）によって翼ユニット折り畳み機構１４が構成される。各翼ユニット１２の前記回転連結部材は上下に並べて設けられており、前記各回転連結部材が互いに略重なる位相に回転させることで、複数の翼ユニット１２が重なる状態に折り畳まれる。複数の翼ユニット１２における一つの翼ユニット１２の回転連結部材は、主軸５に対して回転せず固定して設けられていてもよい。その場合、固定の回転連結部材は、単なる連結部材である。

＜上記構成の垂直軸風力発電装置の使用方法および作用について＞
この垂直軸風力発電装置は、図２のように、風車１の支柱６をコンテナ２に固定し、コンテナ２を基礎として用いて風力発電を行う。コンテナ２を地盤に固定手段（図示せず）で固定してもよい。垂直軸風力発電装置の輸送時または保管時は、図５、図７のように風車１を主軸ユニット１１および翼ユニット１２とも折り畳み、その風車折り畳み体をコンテナ２内に傾斜台２１上に載せて収納する。なお、図７は、風車設置台１７がコンテナ２に対して未収納の状態を示す。

図８〜図１０は、垂直軸風力発電装置を運転状態からコンテナ２へ収納するまでの過程を示す。
図２は垂直軸風力発電装置の運転状態を示す。コンテナ２に収納する場合は、まず風車１の全体を倒す。この場合、主軸ユニット折り畳み機構１３における支柱起倒機構１８（図１０〜図１２参照）により風車１の全体を倒す。
ついで、主軸ユニット１１を、支柱６と主軸５とが重なる状態に、主軸起倒連結機構１９（図１３）を用いて図８のように折り畳む。

この後、翼ユニット１２を翼ユニット折り畳み機構１４（図１４）によって、図１４（ｂ）のように翼ユニット１２が互いに重なるように折り畳む。
このように風車１を折り畳んだ風車折り畳み体を、図９（ａ）のように傾斜台２１上に押しこんでコンテナ２に収納する。
この状態では、傾斜台２１の下端に連結された風車設置台１７はコンテナ２の開口２ａから突出した状態であり、図１６（ｂ）のように風車設置台１７を起立させてコンテナ２に収納する。
その後、図１のようにコンテナ２の扉１０を閉じ、収納が完了する。このようにコンテナ２に風車１（図１７）を折り畳み状態に収納した状態で、垂直軸風力発電装置の輸送または保管を行う。

この構成の垂直軸風力発電装置によると、垂直軸風力発電装置であるため、水平軸型と異なり、１台のトラックで輸送できる程度の小型としても、効率良く発電が行え、かつ低風速で効率良く発電できる。
また、貨物輸送用の規格寸法のコンテナ２を備え、風車１が折り畳み状態で発電機３と共にコンテナ２に収納可能であるため、トラックまたは列車による陸上輸送、海路、または空路での輸送を行う場合に、通常の標準サイズのコンテナとして取り扱うことができ、輸送性に優れる。このため、輸送上の制限サイズ内で、できるだけ大きな発電装置とできて、発電電力確保の上で有利である。
特に、支柱６および主軸５を有する主軸ユニット１１と、翼７およびその支持用のアーム８を有する翼ユニット１２を、いずれも折り畳み可能としたため、コンパクトな折り畳み状態とできて、より輸送性に優れる。また折り畳み式であるため、輸送先で折り畳み状態から展開することで、容易に設置することができる。
翼ユニット１２だけでなく、支柱６を有する主軸ユニット１１も折り畳み可能としたため、風力が確保できて発電電力が確保できるように、支柱６をある程度高くしても輸送性の問題が生じない。

前記主軸ユニット折り畳み機構１３は、風車設置台１７に対して支柱６を起倒可能に連結する支柱起倒機構１８を有し、支柱６が起倒可能であるため、より一層コンパクトに折り畳んで輸送できる。
また、主軸ユニット折り畳み機構１３は、支柱６の上端に位置して主軸５を主軸下端で回転自在に支持する主軸下端支持部材１５を、主軸５が起倒可能なように連結し、倒れ状態で主軸５が支柱６の沿う姿勢とする主軸起倒連結機構１９を備えるため、主軸５を支柱６に沿う姿勢に折り畳めて、より一層コンパクトに折り畳んで輸送できる。

風車１の設置については、コンテナ２に風車１の支柱６を固定する支柱固定手段２０（図７参照）が設けられており、コンテナ２への風車１の設置が容易で、コンテナ２を風車１の基礎として利用することができる。
これらのため、輸送が容易で設置が容易にかつ迅速に行え、小型であっても発電能力を確保することができる。これにより、未電化地域または災害等の被災地域での電力需要に応えることができる。

さらに、コンテナ２内に長手方向端の開口２ａ側が低くなるように傾斜した傾斜台２１を備え、その上に風車１の折り畳み体を収納する構成であるため、設置現場において、傾斜台２１上で風車１の折り畳み体を自重で滑らせてコンテナ２から搬出することができ、現場での設置作業が容易になる。例えば、重機を使わずに人力でコンテナ２から風車１の折り畳み体の取り出しが行える。
コンテナ２への風車１の折り畳み体の収納については、傾斜台２１上で押し上げて収納することになるが、垂直軸風力発電装置の工場や保管用の倉庫等では、重機等の設備が整っている場合が一般的であり、収納作業上の問題は生じ難い。被災地での設置を考えた場合、重機の使用環境が整っていない設置場所で、人力で簡単にコンテナから取り出せることが好ましい。この垂直軸風力発電装置が不要となる撤去時には、周辺地域の交通事情が復旧している場合が多く、重機の使用も簡単になる。

この垂直軸風力発電装置は、前述の水陸両用コンテナＣｄを備えるため、垂直軸風力発電装置を設置している場所が浸水する前に、コンテナ２内に風力発電装置本体４７が収納された状態で、フローティング装置１６によりコンテナ２を一時避難的に浮上させることができる。したがって、垂直軸風力発電装置を水没させることなく水が退いた後使用することができる。垂直軸風力発電装置を陸路にて輸送しようとする経路途中に浸水した場所がある場合においても、フローティング装置１６によりコンテナ２を浮上させて所望の設置場所へ輸送することができる。

＜他の実施形態について＞
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図１５に示すように、コンテナ２の底部、具体的には下面に、フローティング装置１６Ａが装備された水陸両用コンテナであってもよい。このフローティング装置１６Ａは、縮小形状において、コンテナ２の幅内に収められ、且つコンテナ２の長手方向の長さ内に収められている。具体的には、フローティング装置１６Ａにおけるフロート本体であるケース４８が、コンテナ２の底部に沿う矩形状に形成されている。

図１５（ａ）に示すように、フローティング装置１６Ａが縮小形状でコンテナ２の幅内に収められる場合、通常のコンテナに対して高さ方向に大きくなっても、幅方向にはみ出さない。トラックや鉄道等による輸送では、荷物の幅寸法の制限が最も厳しい要件となる。このため、上記構成の水陸両用コンテナＣｄによると、その輸送の際、トラック等への積載が可能となる。図１５（ｂ）に示すように、コンテナ２を所望の設置場所へ輸送し、コンテナ周囲の浸水時など必要に応じてフローティング装置１６Ａを遅滞なく展開形状にしてコンテナ２を浮上させることができる。

図１６に示すように、コンテナ２の底部にフローティング装置１６Ｂのケース４８を嵌め込む形状であってもよい。ケース４８は、このケース４８の長手方向に垂直な平面で切断して見た断面が凹形状に形成され、コンテナ底面およびこのコンテナ底面に繋がるコンテナ両側面の下部が、ケース４８の凹み部分に嵌め込まれて取付けられる。ケース４８は、複数に分割された分割構造体から構成されることが輸送の容易性から好ましい。複数の分割構造体からケース４８が構成される場合、各分割構造体と共にコンテナ２をトラック等へ積載することが可能となるからである。なお、ケース４８が一体構造品である場合、例えば、ケース４８の短手方向が立設するように縦向きの姿勢にしてトラック等へ積載され固定される。こられの構成によると、コンテナ底面およびこのコンテナ底面に繋がるコンテナ両側面の下部が、ケース４８の凹み部分に嵌め込まれて取付けられるため、水面でのコンテナ浮上時に最も安定した形態となる。

図１７（ａ）に示すように、コンテナ２の長手方向の一端に、船外機５９が着脱自在に設けられる水陸両用コンテナであってもよい。船外機５９の駆動および操舵は、例えば、図示外の遠隔装置により遠隔操作可能である。この構成によると、コンテナ周囲の浸水時等において、フローティング装置１６Ｂを展開形状にしてコンテナ２を浮上させて船外機５９によりコンテナ２を容易に移動することができる。なお、フローティング装置１６Ｂのケース４８における例えば長手方向一端部に、船外機５９が着脱自在に設けられる構成でもよい。
図１７（ｂ）に示すように、コンテナ２またはフローティング装置１６Ｂに、錨および鎖等の係留手段Ｋｓにより係留の措置を採れば、水陸両用コンテナＣｄが移動せず、その場に浮かび続けることができる。

図２に示す第１の実施形態において、例えば、コンテナの設置状態で、コンテナ２の両開きの扉１０は、開いた状態でアウトリガーとして機能させるようにしてもよい。アウトリガーとして機能させる場合、扉１０とコンテナ２の設置面との間に、介在物（図示せず）を介在させるか、または扉１０に伸縮可能な脚（図示せず）を設けてコンテナ２の傾き時に扉１０で荷重を負担できるようにする。

コンテナ２の扉１０がアウトリガーとして機能することで、専用のアウトリガーを設けることなく、強い風または地震等に対して、コンテナ２およびこれに固定された風車１の安定が確保できる。
扉１０をアウトリガーとして機能させる場合に、両開きの扉１０の先端の下端と支柱６の状態との間に、ワイヤロープ等の補強索（図示せず）を張ってもよい。これにより、風車１の支持がより一層安定する。

また、扉１０をアウトリガーとして機能させる場合に、コンテナ２の扉１０の内側に、外部からの侵入を防止する内扉（図示せず）を設けてもよい。前記内扉は、開閉戸付きの開口を有していてもよい。前記内扉は、例えば、コンテナ２の開口２ａの上縁にヒンジで上方へはね上げ状態に開き可能とされている。
扉１０をアウトリガーとして利用すると、そのままではコンテナ２の内部が開放状態になってしまい、風雨の侵入または盗難などの恐れがあるが、前記内扉によってこれらの侵入または盗難等が防止される。

図１８ないし図２１は、翼ユニット折り畳み機構１４（図１４）の変形例を示す。この例の翼ユニット折り畳み機構１４Ａでは、翼ユニット１２のアーム８を基端で主軸５に対して折れ曲がり可能に連結するアーム基端折曲連結部３８と、アーム８を先端で翼７に対して折れ曲がり可能に連結するアーム先端折曲連結部３９とを有する。
翼７は、主軸５に対して図１９（Ａ）に示すように上方へ折り畳まれるようにしても、また図１９（Ｂ）のように下方へ折り畳まれるようにしてもよい。

アーム基端折曲連結部３８は、図２０に示すように、ヒンジ３８ａと、このヒンジ３８ａに連結されたアーム８（図１８）の基端に係合してアーム８（図１８）の傾き角を展開時に角度規制するストッパ部材３８ｂとを有する。アーム８とストッパ部材３８ｂとは、アーム８の展開時、つまりアーム８が風車使用時の角度になった状態で互いに重なり、アーム８およびストッパ部材３８ｂに設けられたボルト挿通孔４１，４２に挿通されたボルトおよびナット（いずれも図示せず）によって固定される。
図２１はアーム先端折曲連結部３９の一例を示す。この例では、アーム先端折曲連結部３９がヒンジによって構成されている。

このように構成した場合も、翼ユニット１２（図１８）をコンパクトに折り畳むことができる。

図２２、図２３は、第１の実施形態において、傾斜台２１上に収納された折り畳み状態の主軸ユニット１１および翼ユニット１２を有する風車１の折り畳み体を、傾斜台２１を使って引出すと共に、展開し、かつ立ち上げる作業を支援する引出し展開機構４３をコンテナ２に設けた例である。

引出し展開機構４３は、コンテナ２内の開口２ａに対する奥側の端部付近の床面に設置されたウインチ４４と、このウインチ４４に巻かれて先端が支柱６の長さ方向の中間部分に接続されたワイヤロープ等のロープ４５と、前記ウインチ４４の上方に位置してコンテナ２の内部に設置され前記ロープ４５が掛装されたガイドローラ４６とを有する。

この構成によると、ウインチ４４を巻き戻すことで、風車１の折り畳み体が傾斜台２１上を自重で滑り降りコンテナ２の開口２ａから出る。この過程では、ウインチ４４を用いるため、風車１の折り畳み体を緩やかに安全に降ろすことができる。この状態で、作業者により、翼ユニット１２を展開させ、さらに主軸ユニット１１を支柱６と主軸５とが直線状に続くように展開させる。

この状態で、図２３のように、ウインチ４４を巻き込むことで、風車１を徐々に起立させ、完全に起立すると、支柱６をコンテナ２に支柱固定手段２０（図６参照）で固定する。
なお、コンテナ２に設けるガイドローラ４６を、コンテナ２の開口２ａに設けてもよい。

このような引出し展開機構４３を備えることで、設置場所でのこの垂直軸風力発電装置の設置作業がより簡単かつ迅速に行える。

２機の風車１をコンテナ２の長手方向の両端に固定してもよい。２機の風車１は、いずれも第１の実施形態と同様に、コンテナ２内に折り畳み状態で収納される。この場合、コンテナ２の両端に開口２ａを設け、図２の傾斜台２１は、互いに逆向きとしてコンテナ２内に幅方向に並べて設置される。
このように２機の風車１をコンテナ２に折り畳み状態に収納し、かつ展開してコンテナ２に固定するようにしてもよい。

図２４、図２５は、第１の実施形態において、太陽光パネル５１を付加する例を示す。太陽光パネル５１は、複数の太陽電池セル（図示せず）を並べてパネル状としたものである。太陽光パネル５１は、日照を受け易いように架台５２に傾斜して設置され、太陽光パネル５１と架台５２とを有する架台付き太陽光パネル５３が構成される。架台付き太陽光パネル５３は、キャスタ５４を有していてもよい。この架台付き太陽光パネル５３が、前記の折り畳み状態の風車１およびフローティング装置１６（図１）と共にコンテナ２内に収納される。

架台付き太陽光パネル５３の架台５２は、図２４のように各架台付き太陽光パネル５３の太陽光パネル５１が順次少しずれて重なり可能なように、入れ子状に収納できると形状される。これら複数の架台付き太陽光パネル５３は、コンテナ２内の傾斜台２１の横側の空き空間に、上記の重なり状態で収納される。
なお、コンテナ２のサイズを大きくすることなく太陽光パネル５１を多く収納したい場合は、風車１は第１の実施形態のものよりも小型に構成する。
この実施形態では、コンテナ２内の制御盤５０（図２）は、各太陽光パネル５１の発電電力を蓄電池４（図２）に蓄電するソーラーチャージャーが付加される。

この構成の場合、垂直軸風力発電装置の設置場所で、各架台付き太陽光パネル５３は、図２５のように、コンテナ２の周囲の地面上に並べて設置される。架台付き太陽光パネル５３は、図２６のようにコンテナ２の天井板上に並べて設置してもよい。

このように太陽光パネル５１を併用する場合、日照時は太陽光によっても発電が行え、無風時等でも発電電力が確保できる。各架台付き太陽光パネル５３は、コンテナ２とは別個に設置されるため、コンテナ２の設置場所の方位を気に掛ける必要がない。

＜水陸両用コンテナ付水力発電装置について＞
図２７、図２８は、水陸両用コンテナ付水力発電装置の一実施形態を示す。この水陸両用コンテナ付水力発電装置は、貨物輸送用の規格寸法のコンテナ２と、水路に設置可能でかつコンテナ２に収納および取り出し可能な複数の小水力発電装置６０と、フローティング装置１６（図１）とを備える。各小水力発電装置６０は、フローティング装置１６（図１）および輸送用治具６４と共にコンテナ２に収納されている。
小水力発電装置６０は、例えば図２８に示すように、水路（図示せず）の両側の水路壁上に設置される一対の基台６１，６１と、水車６２と、この水車６２が保持して前記一対の基台６１，６１に上下回転可能に支持された回転フレーム６３と、水車６２に回転によって発電する発電機６４とを備える。回転フレーム６３は、水車６２が水路中の水面下に漬かる使用姿勢と、水面上に待機する跳ね上げ姿勢との間で回転可能とされる。
この構成の水陸両用コンテナ付水力発電装置によると、小水力発電装置６０が規格寸法のコンテナ２（図２７）に収納されるため、輸送性に優れる。また必要に応じてフローティング装置１６（図１）により、コンテナ２（図２７）を浮上させて複数の小水力発電装置６０が不所望に水没することを防止し得る。

＜水陸両用コンテナ付発電装置について＞
水陸両用コンテナ付発電装置は、水陸両用コンテナＣｄ（図１）と、コンテナ内に収容可能な風力発電装置本体４７（図２）と前記小水力発電装置６０（図２８）を備える。
この水陸両用コンテナ付発電装置において、太陽光パネル５１（図２４、図２５）を付加してもよい。この場合、風力発電、水力発電および太陽光発電が共に行える。

コンテナ２は、ＩＳＯのドライコンテナの規格における４０フィートコンテナ、または４５フィートコンテナに適合するコンテナであってもよい。
水陸両用コンテナは、検知手段および制御装置が設けられていない構成で、人の操作によりコンプレッサーを駆動させてフロートを展開させる構成であってもよい。

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２…コンテナ、４…蓄電池、１６，１６Ａ，１６Ｂ…フローティング装置、４７…風力発電装置本体、４８…ケース、４９…フロート、５１…太陽光パネル、５２…架台、５５…展開手段、５６…検知手段、５７…制御装置、５９…船外機、Ｃｄ…水陸両用コンテナ、６０…小水力発電装置、６２…水車、６３…回転フレーム

Claims (10)

1. コンテナとこのコンテナを浮上させるフローティング装置とを備え、
   前記フローティング装置は、縮小形状と展開形状とに形状変更可能で且つ前記縮小形状で、前記コンテナの幅内に収められまたは前記コンテナ内に収納可能であり、前記フローティング装置が前記コンテナに装備されまたは前記コンテナに取付可能である水陸両用コンテナ。
2. 請求項１に記載の水陸両用コンテナにおいて、前記コンテナは、貨物輸送用の規格寸法のコンテナである水陸両用コンテナ。
3. 請求項１または請求項２に記載の水陸両用コンテナにおいて、前記フローティング装置は、
   ケース内に収納されたフロートと、
   前記コンテナの周囲の水位を検知する検知手段と、
   前記ケースが前記コンテナに装備または取付けられた状態で前記ケースから前記フロートを展開させることが可能な展開手段と、
   前記検知手段で検知される水位が定められた水位となったとき、前記展開手段により前記フロートを展開させる制御装置とを有する水陸両用コンテナ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の水陸両用コンテナにおいて、前記コンテナまたは前記フローティング装置に、船外機が着脱自在に設けられる水陸両用コンテナ。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な風力発電機本体とを備える水陸両用コンテナ付風力発電装置であって、前記風力発電機本体は、風車およびこの風車の回転によって発電する発電機を有する水陸両用コンテナ付風力発電装置。
6. 請求項５に記載の水陸両用コンテナ付風力発電装置において、前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記風力発電機本体と共に前記コンテナ内に収納可能である水陸両用コンテナ付風力発電装置。
7. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な小水力発電装置とを備える水陸両用コンテナ付水力発電装置であって、前記小水力発電装置は、水車およびこの水車の回転によって発電する発電機を有する水陸両用コンテナ付水力発電装置。
8. 請求項７に記載の水陸両用コンテナ付水力発電装置において、前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記小水力発電装置と共に前記コンテナ内に収納可能である水陸両用コンテナ付水力発電装置。
9. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の水陸両用コンテナと、前記コンテナ内に収納可能な風力発電機本体と小水力発電装置を備える水陸両用コンテナ付発電装置であって、前記風力発電機本体は、風車およびこの風車の回転によって発電する発電機を有し、前記小水力発電装置は、水車およびこの水車の回転によって発電する発電機を有する水陸両用コンテナ付発電装置。
10. 請求項９に記載の水陸両用コンテナ付発電装置において、前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記風力発電機本体ならびに前記小水力発電装置と共に前記コンテナ内に収納可能である水陸両用コンテナ付発電装置。
    
    

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