JP3121915U - ハイブリッド発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】ポールに作用する曲げモーメントを軽減し、安価に製造可能なハイブリッド発電システムを提供する。
【解決手段】下部主ポール４ｂが軸心を鉛直方向に一致させて設置され、上部主ポール４ａが同軸に下部主ポール４ｂ上に設置される。そして、太陽電池３が上部主ポール４ａの上部に、かつ上部主ポール４ａの軸心上に設置される。また、分岐ポール４ｃが上部主ポール４ａから太陽電池３の反受光面側に分岐し、その後折り曲げられて太陽電池３を避けて上部主ポール４ａの軸心と平行に太陽電池３の上方に延設される。さらに、プロペラ型小形風力発電機２が分岐ポール４ｃの上部に設置される。
【選択図】図１

Description

本考案は、ハイブリッド発電システムに関し、さらに詳しくは、太陽電池及びプロペラ型小形風力発電装置を備えるハイブリッド発電システムに関するものである。

従来のハイブリッド発電システムは、風力発電機と、太陽光電池と、長手方向に伸縮する伸縮ポールと、を備えている。そして、風力発電機が伸縮ポールの一端に設置され、太陽光電池が伸縮ポールの他端に伸縮ポールの軸心から離れた位置に設置されている（例えば、特許文献１参照）。

実用新案登録第３０７０６２１号公報

従来のハイブリッド発電システムでは、風力発電機より自重が大きい太陽光電池が伸縮ポールの軸心から離れた構造となっているので、大きな曲げモーメントが伸縮ポールに作用してしまい、伸縮ポールを安価に製造する上での障害となっていた。

この考案は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、主ポールに作用する曲げモーメントを軽減し、主ポールの剛性を小さくし、安価に製造できるハイブリッド発電システムを得ることを目的とする。

この考案は、プロペラ型風力発電機と、太陽電池と、主ポールを具えたハイブリッド発電システムにおいて、上記主ポールは軸心を鉛直方向に一致させて設置され、上記太陽電池は上記主ポールの上部に、かつ該主ポールの軸心上に設置され、分岐ポールが上記主ポールから上記太陽電池の反受光面側に分岐し、その後折り曲げられて該太陽電池を避けて該主ポールの軸心と平行に該太陽電池の上方に延設され、上記プロペラ型風力発電機は上記分岐ポールの上部に設置されているものである。

この考案によれば、プロペラ型風力発電機より自重が大きい太陽電池を主ポールの軸心上に配置することができる。これにより、装置全体の自重を主ポールの軸心に近接させることができるので、主ポールに作用する曲げモーメントを軽減でき、主ポールの剛性を過度に高める必要が無く、安価に製造できる。

実施の形態１．
図１はこの考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムの構成を模式的に示す側面図、図２はこの考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムにおける上部フランジ部を示す上面図、図３はこの考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムにおける下部フランジ部を示す上面図、図４はこの考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムにおける太陽電池仰角調整金具の構成を説明する分解斜視図である。

図１において、ハイブリッド発電システム１は、プロペラ型小形風力発電機２と、太陽電池３と、ポール４と、上部フランジ５と、下部フランジ６と、太陽電池仰角調整金具７と、を具える。なお、小形風力発電機は、ＪＩＳ Ｃ １４００−２：１９９９の規格が適用されるものである。

ポール４は、上部主ポール４ａ、下部主ポール４ｂおよび分岐ポール４ｃから構成されている。
上部フランジ５は、図２に示されるように、円板状を形成され、４つの円弧状の取付穴５ａが同一円周上に等角ピッチに穿設され、配線挿通孔５ｂが中心位置に穿設されている。この上部フランジ５は、上部主ポール４ａの下端に同軸に溶接・固定されている。また、下部フランジ６は、図３に示されるように、円板状を形成され、１２個のネジ穴６ａが取付穴５ａと同径の同一円周上に等角ピッチに穿設され、配線挿通孔６ｂが中心位置に穿設されている。この下部フランジ６は、下部主ポール４ｂの上端に同軸に溶接・固定されている。

そして、上部主ポール４ａは、上部フランジ５を下部フランジ６上に載置し、取付ボルト８を取付穴５ａに通してネジ穴６ａに締着し、下部主ポール４ｂに固定される。この時、取付穴５ａが円弧状に形成されているので、取付ボルト８の締着を緩めることで、上部主ポール４ａを下部主ポール４ｂの軸心回りに回動させることができる。即ち、上部主ポール４ａの下部主ポール４ｂに対する取付角度を微調整できる。また、取付ボルト８を取り外すことで、上部主ポール４ａの下部主ポール４ｂに対する取付角度を任意に調整できる。

太陽電池仰角調整金具７は、図４に示されるように、コ字状の架台９と、コ字状の取付台１０と、取付台１０に固着された取付板１１と、を備えている。
そして、回動支点となる挿通孔１２ａが、架台９のコ字状の相対する両辺の底辺側の一側に穿設され、回動ガイドとなるガイド溝１３が、架台９のコ字状の相対する両辺の他側に、挿通孔１２ａを中心とする円弧状に穿設されている。また、回動支点となる挿通孔１２ｂが、取付台１０のコ字状の相対する両辺の反底辺側の一側に穿設され、固定用穴１４が、取付台１０のコ字状の相対する両辺の他側に、挿通孔１２ｂを中心としてガイド溝１３と同一半径上に穿設されている。

そして、取付台１０が、そのコ字状の両辺を、架台９のコ字状の両辺間に挿入するように配置され、連結ボルト１５を挿通孔１２ａ、１２ｂに遊嵌状態に装着され、ナット（図示せず）を連結ボルト１５の延出部に締着して、架台９に取り付けられる。また、固定用ボルト１６がガイド溝１３から固定用穴１４に挿入され、ナット（図示せず）が固定用ボルト１６の延出端に螺着される。さらに、取付板１１が取付台１０のコ字状の底辺の外壁面に溶接等により固着されて、太陽電池仰角調整金具７が組み立てられる。

このように組み立てられた太陽電池仰角調整金具７では、固定用ボルト１６の締着を緩めることで、取付台１０は、固定用ボルト１６がガイド溝１３に案内されて、連結ボルト１５を回動中心として回動可能となる。そして、この太陽電池仰角調整金具７は、架台９のコ字状の底辺の外壁面を上部主ポール４ａの上端に溶接・固定される。さらに、太陽電池３が受光面側を上方に向けて取付板１１に取り付けられる。これにより、太陽電池３の受光面の仰角が調整可能となる。

分岐ポール４ｃは、その下端が上部主ポール４ａの上下方向の途中の側壁面に溶接されて上部主ポール４ａから太陽電池３の反受光面側に分岐し、その後折り曲げられて太陽電池３を避けて上部主ポール４ａの軸心と平行に上部主ポール４ａの上方に延出する形状に作製されている。そして、プロペラ型小形風力発電機２が分岐ポール４ｃの上端に取り付けられる。

つぎに、ハイブリッド発電システムの設置方法について説明する。
取付ボルト８を上部フランジ５の取付穴５ａに通して下部フランジ６のネジ穴６ａに締着、固定して、上部主ポール４ａが下部主ポール４ｂに同軸に取り付けられる。また、太陽電池３が、上部主ポール４ａの上端に固着された太陽電池仰角調整金具７に、受光面を上にして取り付けられる。さらに、プロペラ型小形風力発電機２が、分岐ポール４ｃの上部に設置される。そして、各種配線を分岐ポール４ｃ内、上部主ポール４ａ内、上部および下部フランジ５，６の配線挿通孔５ｂ、６ｂ内および下部主ポール４ｂ内を通して、各機器に接続する。

ついで、取付ボルト８を緩め、太陽電池３の上部主ポール４ａの軸心周りの角度、即ち方位を調整する。その方位の調整が終了すると、取付ボルト８を締着して、太陽電池３の方位を固定する。また、固定用ボルト１６の締着を緩め、太陽電池３の受光面の仰角を調整する。そして、その仰角調整が終了すると、固定用ボルト１６を締着して、太陽電池３の仰角を固定する。

ついで、太陽電池３を所望の方位に合わせて、下部主ポール４ｂをその軸心が鉛直となるように据え付けて、ハイブリッド発電システムの設置が終了する。
この時、太陽電池３の方位及び仰角の微調整が必要な場合には、クレーン車などにより乗りこみ、取付ボルト８および固定用ボルト１６の締着を緩め、太陽電池３の方位及び仰角の微調整作業を行うことになる。

この実施の形態１によれば、風力発電機２より自重が大きい太陽電池３を上部主ポール４ａおよび下部主ポール４ｂの軸心上に配置することができる。これにより、装置全体の自重をポール４軸心に近接させることができるので、ポール４に作用する曲げモーメントを軽減でき、ポール４の剛性を過度に高める必要が無く、安価に製造できる。

円弧状の取付穴５ａが同一円周上に形成された上部フランジ５を上部主ポール４の下端に同軸に取り付け、ネジ穴６ａが同一円周上に形成された下部フランジ６を下部主ポール４ｂの上端に同軸に取り付け、上部主ポール４と下部主ポール４とが、取付穴５ａに通された取付ボルト８をネジ穴６ａに締着して一体化されているので、取付ボルト８の締着を緩めることで、太陽電池３とプロペラ型小形風力発電機２との位置関係を保ったまま、下部主ポール４ｂの据付方向に関係なく太陽電池３の方位を自由に可変とすることができる。

また、太陽電池３が太陽電池仰角調整金具７を介して上部主ポール４ａの上部に配置されるので、太陽電池３を設置地域に最適な仰角に容易に調整できる。

実施の形態２．
図５はこの考案の実施の形態２に係るハイブリッド発電システムの構成を模式的に示す側面図、図６はこの考案の実施の形態２に係るハイブリッド発電システムにおける中間フランジ部を示す上面図である。

図５および図６において、中間フランジ１７は、円板状に形成され、１２個の円上の取付穴１７ａがネジ穴６ａと同径の同一円周上に等角ピッチで穿設され、配線挿通孔１７ｂが中心位置に穿設されている。更に、スリット１７ｃが配線挿通孔１７ｂと外部とを連通するように形成されている。また、照明器具１８が、中間フランジ１７に取り付けられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

このように構成されるハイブリッド発電システム１Ａでは、上部主ポール４は、上部フランジ５を中間フランジ１７を介装させて下部フランジ６上に載置し、取付ボルト８を取付穴５ａ，１７ａに通してネジ穴６ａに締着し、下部主ポール４ｂに固定される。さらに、照明器具１８が中間フランジ１７に取り付けられる。

従って、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に効果が得られる。
また、この実施の形態２においては、取付穴１７ａを有する中間フランジ１７を上部フランジ５と下部フランジ６との間に介装しているので、取付ボルト８を取り外すことで、中間フランジ１７の下部主ポール４ｂの軸心回りの取付角度を任意に調整できる。これにより、照明器具１８に方位を任意に調整できる。
また、スリット１７ｃが中間フランジ１７に形成されているので、照明器具１８を任意の方位に調整しても、照明器具１８に最短ルートで配線できる。

なお、上記実施の形態２では、取付穴１７ａが中間フランジ１７に円形に穿設されているものとしているが、取付穴は円弧状に穿設されてもよい。この場合、取付ボルト８の締着を緩めることで、中間フランジの取付角度の微調整が可能となる。

本考案は、ハイブリッド発電システムに関し、さらに詳しくは、太陽電池及びプロペラ型小形風力発電装置を具するハイブリッド発電システムに関するものです。

この考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムの構成を模式的に示す側面図である。 この考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムにおける上部フランジ部を示す上面図である。 この考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムにおける下部フランジ部を示す上面図である。 この考案の実施の形態１に係るハイブリッド発電システムにおける太陽電池仰角調整金具の構成を説明する分解斜視図である。 この考案の実施の形態２に係るハイブリッド発電システムの構成を模式的に示す側面図である。 この考案の実施の形態２に係るハイブリッド発電システムにおける中間フランジ部を示す上面図である。

符号の説明

１，１Ａ ハイブリッド発電システム、２ プロペラ型小形風力発電機、３ 太陽電池、４ ポール、４ａ 上部主ポール、４ｂ 下部主ポール、４ｃ 分岐ポール、５ 上部フランジ、６ 下部フランジ、７ 太陽電池仰角調整金具、１７ 中間フランジ、１８ 照明器具。

Claims (4)

1. プロペラ型風力発電機と、太陽電池と、主ポールを具えたハイブリッド発電システムにおいて、
   上記主ポールは軸心を鉛直方向に一致させて設置され、
   上記太陽電池は上記主ポールの上部に、かつ該主ポールの軸心上に設置され、
   分岐ポールが上記主ポールから上記太陽電池の反受光面側に分岐し、その後折り曲げられて該太陽電池を避けて該主ポールの軸心と平行に該太陽電池の上方に延設され、
   上記プロペラ型風力発電機は上記分岐ポールの上部に設置されていることを特徴とするハイブリッド発電システム。
2. 上記主ポールは、下部主ポールと、上部主ポールと、上記下部主ポールの上端に固着された下部フランジと、上記主ポールの下端に固着された上部フランジと、を備え、
   上記上部フランジは、上記下部フランジに着脱可能に、かつ、上記下部主ポールの軸心周りの上記下部フランジに対する取付角度を調節可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド発電システム。
3. 中間フランジが、上記下部主ポールの軸心周りの上記下部フランジに対する取付角度を調節可能に構成されて、上記上部フランジと上記下部フランジとの間に介装され、照明器具が上記中間フランジに取り付けられていることを特徴とする請求項２記載のハイブリッド発電システム。
4. 上記太陽電池は、上記上部主ポールの上端に太陽電池仰角調整金具を介して取り付けられ、上記太陽電池仰角調整金具は、前記太陽電池を設置地域に最適な仰角に調整できることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド発電システム。

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