JP5056343B2

JP5056343B2 - 発電装置の地下埋設構造

Info

Publication number: JP5056343B2
Application number: JP2007277134A
Authority: JP
Inventors: 光男爪; 由光大河原; 弘池谷; 剛若松; 雅美舟橋; 博工藤; 宏行鈴木; 洋之川合; 裕丈藤戸
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: JP2009102926A

Description

本発明は、地震、風水害等の非常事態発生による停電時に道路表示機や監視カメラといった道路施設に給電するための発電装置を、地中埋設されるハンドホール内に収納する形式の発電装置の地中埋設構造に関するものである。

地震、風水害等の非常事態発生の停電時に道路表示機等に給電する従来の発電装置は、道路際（路肩）の地上に設置されていたので、その存在が景観を害すると共に、通行人にとっては障害物となって、危険でもあり、露出しているエンジンの排気管が高温となり、通行人の接触による火傷を回避するために、防温対策が必要であった。また、発電装置の設置場所の確保も大変であった。そこで、ハンドホールを用いて道路際の地中に発電装置を埋設すると、雨水がハンドホール内に浸入して、発電装置を浸水させて作動不能にさせてしまう問題がある。即ち、多量の水を検出する手段を持たず、浸水に対処可能な構造になっていない。一般的に、屋外で使用されるハンドホールは、通常時においても排水がうまく行われず浸水することが多く、地下の水位レベルが上がることにより徐々に浸水することが多い。

一方、特許文献１には、非常電源用の発電設備を建物の地下の電源室に設置する構造が開示されている。この構造は、構造物として設計された建物の地下に発電設備が埋設されているため、浸水の恐れは殆どないが、設置スペースを要し、コストもかかるため、当該道路表示機等には適切でない。また、特許文献２には、ハンドホール内に電気設備を収容する構造が提案されているが、発電装置は燃焼空気の給排気が必要なため、当該発電装置を収容する構造としては、そのまま適用できない。
実開昭６３−２６７６３号公報特開２０００−２７２８３号公報

本発明は、ハンドホールを用いて発電装置を地中埋設する構造において、ハンドホール内の発電装置が浸水されるのを効果的に防止することを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、停電時に道路施設に給電するための発電装置を、地中埋設されるハンドホール内に収納する形式の発電装置の地中埋設構造であって、前記ハンドホール内に設置される架台と、当該架台上に設置される発電装置と、前記ハンドホール内の浸水の水位が発電装置を浸水させる直前の限界水位に達したことを検出するための水位計と、前記ハンドホール内に浸入する水を排水するためのポンプと、ハンドホール内に外気を取り込むための吸気管と、内部空気を排出するための排気管とを備え、前記ハンドホール内の浸水の水位が限界水位に達することにより前記水位計から発せられる限界水位信号により前記発電装置の発電機が作動し、当該発電機からの給電により前記ポンプが作動してハンドホール内に浸入した水を排水すると共に、前記吸気管から外気が取り込まれて、内部空気は排気管から外部に排出される構成であることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、地震・風水害等の非常事態発生の停電時には、停電により発生する信号により発電機が作動し、商用電源に替えて当該発電機から道路表示機灯等に給電されて、道路表示機等の道路施設が支障なく作動される。発電機の作動中には、密閉されたハンドホール内の空気の温度が高まるので、吸気管を通して外部の空気がハンドホール内に取り込まれると共に、ハンドホール内の温度が高くなった空気は排気管を通して外部に排気される。このように、密閉空間であるハンドホール内で発電機を作動させても、ハンドホール内の空気の温度が高まり続けることはなくて、一定温度以下に抑えられるため、発電機を運転させられる。

一方、ハンドホール内には、蓋体部分の隙間を通して地上の水が内部に浸入すると共に、側壁部に形成された貫通孔との隙間を通して地中の水が内部に浸入するが、少量ずつ浸入する水は、ハンドホールの底壁部に形成された排水孔から自然排水される。しかし、排水孔の目詰まりや、ハンドホールの周囲が湿潤状態では排水されずに、ハンドホール内の浸水が増える。また、集中豪雨時等のように、単位時間当たりの降水量が多くなると、前記自然排水では対応できなくなって、ハンドホール内の浸水の水位が高くなるが、発電装置は架台上に設置してあるので、架台板の部分に水が達するまでは、発電装置が浸水されることはない。また、ハンドホール内には、架台板の近くまで浸水の水位が達したことを検出するための水位計が設置されているので、ハンドホール内の浸水の水位が高まって、架台上の発電装置が浸水される直前の限界水位に達すると、当該限界水位が前記水位計により検出されて、この限界水位信号により発電機が作動され、当該発電機から給電されて作動するポンプによりハンドホール内に浸入した水は外部に排水される。排水が完了するレベルの水位に達すると、ポンプは停止して空運転を防止する。この結果、地中埋設されるハンドホール内に発電装置が設置されていて、地上に露出していないので、道路際の景観を保持できると共に、通行人等に対する障害物ともならない。

更に、発電装置の保守・点検時には、ハンドホールの蓋体を取り外して、作業者がハンドホール外部から、又はハンドホール内に入り込むことにより、地中に埋設されている発電装置の保守・点検を簡単に行える。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記吸気管及び排気管の下端部は、ハンドホールの側壁部に形成された貫通孔に接続されて、前記吸気管及び排気管の大部分は地中埋設されていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、発電装置のみならず、ハンドホール内の空気温度が高まるのを防止するために換気を行う吸気管及び排気管の双方までもが地中埋設されていて、地上露出部が少なくなって、高温になる排気管の防温構造が簡単になり、通行人が排気管の高温部に触れる危険がなくなると共に、道路際の景観保持を一層確実に行える。

本発明は、地中埋設されるハンドホール内に架台を設置して、当該架台上に発電装置が設置されていて、ハンドホール内への浸水により浸水量が増して、前記浸水量が発電装置を浸水させる限界水量に達すると、ハンドホール内に設けた水位計が前記限界水量を検出し、この検出信号により発電機が作動し、当該発電機からの給電によりポンプが作動して、ハンドホール内に浸入した水を外部に排水させる。一方、停電時には、発電機のみが作動して、道路施設に給電され、発電機の作動により温度が高められたハンドホール内の空気は、吸気管により外部空気が取り込まれることにより、排気管を通して外部に排出されるため、ハンドホール内は常に所定温度以下に保持されて、発電装置の連続運転が可能となる。

以下、複数の実施形態を挙げて本発明について更に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１の発電装置Ａの埋設構造の断面図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線断面図である。図１及び図２において、本発明においては、発電装置Ａは、道路表示機が設置されている部分の道路際（路肩）の地中に埋設されるハンドホール内に収納される。発電装置Ａは、発電機Ｇ、当該発電機Ｇを制御するコントローラ（図示せず）、前記発電機Ｇを駆動させるエンジンＥ、当該エンジンＥに給油するための燃料タンク５等から成る。本実施例では、発電機ＧとエンジンＥとコントローラとは一体化されて発電機ユニットＵとなっている。実施例のハンドホールＢ₁は、コンクリートで製造されて、ハンドホール本体１の上面開口２が蓋体３で閉塞された構造である。ハンドホール本体１内には架台４が設置されて、当該架台４の架台板４ａに前記発電機ユニットＵと燃料タンク５とが設置されている。

また、ハンドホールＢ₁内には、ハンドホール本体１と蓋体３との隙間、吸排気管の隙間、電線管の隙間等から地上の水が浸入すると共に、ハンドホール本体１の側壁部６ａ，６ｂに形成した各貫通孔７ａ，７ｂ，８と、当該各貫通孔７ａ，７ｂ，８に差し込まれた配管（吸気管９、排気管１１、排水管１２）との隙間から地中の水が浸入する。このため、架台板４ａには、ハンドホール本体１内に浸入した水Ｗを排水するためのポンプＰが設置されている。ポンプＰの給水管１３は、ハンドホール本体１の底壁部１４の近くまで達した状態で垂れ下がっていると共に、ポンプＰの強制排水管１５は、ハンドホール本体１の側壁部６ａの貫通孔８に差し込まれてハンドホール本体１内に達した別の排水管１２と連結具１６を介して連結されている。また、架台板４ａには、ハンドホールＢ₁内に浸入した水Ｗの量が前記発電機ユニットＵ及びポンプＰに浸水される直前の水量である浸水Ｗの限界深さを検出するための第１水位計Ｌ₁と、ポンプＰによる排水完了の信号を出力する台２水位計Ｌ₂とが吊り下げられている。

また、ハンドホール本体１の底壁部１４の中央の凹部１４ａに形成された貫通孔１７には、ハンドホール本体１内に浸入した水Ｗを自然排水するための自然排水管１８の端部が差し込まれている。このため、ハンドホール本体１内に少量ずつ自然に浸入する水Ｗは、前記自然排水管１８から自然に排水されて、発電装置Ａが浸水されるまでハンドホール本体１内で浸水Ｗが貯水されることは少ない。前記強制排水管１５は暗渠（図示せず）に接続される。なお、貫通孔１７には、逆止弁１９が設けられて、ポンプ運転時の排水が逆流するのを防止している。

また、ハンドホール本体１の一方の側壁部６ａに開けられた貫通孔７ａには、外部空気をハンドホールＢ₁内に取り込むための吸気管９の屈曲された端部が差し込まれていると共に、他方の対向する側壁部６ｂに開けられた貫通孔７ｂには、ハンドホールＢ₁内の空気を外部に排出するための排気管１１の屈曲された端部が差し込まれている。また、ハンドホールＢ₁内において、吸気管９のハンドホールＢ₁側の端部には、吸引ファン２１ａが取付けられて、当該吸引ファン２１ａの吸引力により外部の空気が吸気管９を通してハンドホールＢ₁内に取り込まれると共に、排気管１１のハンドホールＢ₁側の端部には、吸引ファン２１ｂが取付けられていて、外部空気がハンドホールＢ₁内に取り込まれることによりハンドホールＢ₁内の圧力が高まると、前記吸引ファン２１ｂの送風力により、ハンドホールＢ₁内の空気は排気管１１を通って外部に排出される。この外部空気の取込み作用と内部空気の排気作用とによって、密閉したハンドホールＢ₁内において発電機Ｇを作動させることにより内部空気の温度が高められても、当該内部空気の温度は一定温度以下に抑えられるため、発電機Ｇの連続運転が可能となる。なお、図１及び図２において、Ｓは、地表面を示し、２２は、エンジンＥと燃料タンク５とを連結する燃料パイプを示し、２３は、吸気管９及び排気管１１の上端の地表面よりも僅かに上方に位置する開口を覆うカバーを示す。

このため、地震、風水害等の非常事態発生の停電時には、この停電信号により発電機ユニットＵが作動し、発電機Ｇから道路表示機等に給電されて、停電時であっても、道路表示機等は正常に作動する。発電機Ｇからの給電により前記各吸引ファン２１ａ，２１ｂが作動して、吸気管９から外部空気がハンドホールＢ₁内に取り込まれると共に、ハンドホールＢ₁内の温度が高められた空気は排気管１１を通って外部に排気される。よって、ハンドホールＢ₁内の空気温度が一定温度以下に抑えられて、外部と遮断された密閉空間であるハンドホールＢ₁内に設置された発電機Ｇを連続運転させられる。

特に、水害に関連する非常事態発生により停電した場合において、ハンドホールＢ₁内に多量の水が短時間のうちに浸入した場合には、自然排水管１８によるハンドホール本体１の底壁部１４からの排水量を超える浸水量があるために、ハンドホール本体１内における浸水Ｗの水位Ｈは上昇して発電機Ｇ及びポンプＰが浸水されるに至ることがある。しかし、本発明では、架台板４ａに垂れ下げられた第１及び第２の各水位計Ｌ₁，Ｌ₂により浸水Ｗの水位Ｈが検出され、浸水Ｗが発電機Ｇ及びポンプＰを浸水させる直前の限界水位に達すると、第１水位計Ｌ₁から限界水位信号（排水開始信号）が発せられて、作動中の発電機Ｇからの給電によりポンプＰが作動する。ポンプＰの作動により、ハンドホールＢ₁内の浸水Ｗは、強制排水管１５を通って外部に排出されて浸水Ｗの水位Ｈが低下して、発電機Ｇ及びポンプＰが浸水されるのを確実に防止できる。また、ポンプＰの作動によりハンドホールＢ₁内の水位が安全水位まで下がった場合には、第２水位計Ｌ₂から排水完了信号が発せられて、ポンプＰの作動が停止し、第１水位計Ｌ₁により次の限界水位信号が発せられると、ポンプＰは再度作動され、この状態が繰り返される。従って、停電により発電機ユニットＵの作動中にハンドホールＢ₁内に多量の水が短時間のうちに浸入した場合でも、発電機Ｇは、浸水されることなく連続運転させられる。なお、水位計の例としては、電極又は裸導体を利用したものや、フリクトスイッチ等が挙げられる。また、上記実施例は、２種類の水位計によりハンドホール内に浸入した水の水位を検出してポンプの作動開始、及び停止を行う例であるが、ハンドホールの容積とポンプの容量は、いずれも既知であるので、ポンプの作動開始のみ水位計から取り出して、ポンプの停止は、タイマーで行うことも可能である。

このように、非常の停電時に道路表示機等に給電するための発電装置Ａを、道路際の地中に埋設されるハンドホールＢ₁内に設置してあり、しかもハンドホールＢ₁の内部に対する吸気と排気を行う吸気管９及び排気管１１の双方が地中に埋設されていて、地表面から突出している部分がないので、道路際の景観を保持できると共に、道路通行人に対し衝突及び火傷の障害ともならない。

また、上記実施例は、ハンドホール内に設置した架台にポンプを載せた例であるが、ハンドホールの底部に設置した水中ポンプを用いることも可能である。

次に、図３及び図４を参照して本発明の実施例２について説明する。図３は、一部に地上露出部を有する既設のハンドホールＢ₂の内部に発電装置Ａを設置した状態の斜視図であり、図４は、同じく縦断面図である。ハンドホールＢ₂は、ハンドホール本体３１の一辺の端部に他の片の全長（全幅）に亘る露出筒部３０が一体に形成されたものであって、前記露出筒部３０に吸気管３２及び排気管３３を垂直に配置して、各管３２，３３の下端部がハンドホール本体３１の上壁部３４に差し込まれて、起立姿勢を維持している。露出筒部３０の上端には、吸気管３２及び排気管３３の各開口を覆うカバー３５が水平に取付けられている。ハンドホール本体３１の内部に発電装置Ａが設置される構成は、実施例１と同様である。なお、図３及び図４において、３６は、ハンドホール本体３１の内部において吸気管３２の下端開口に接続して取付けられた吸気ファンを示し、３７は、ハンドホール本体３１の開口３８を閉塞する蓋体を示す。

実施例２においては、一部に地上に露出する露出筒部３０を有する既設のハンドホールＢ₂を使用していて、前記露出筒部３０内に吸気管３２及び排気管３３を設置できるため、吸気管３２及び排気管３３を地中埋設する作業が不要となって、施工が容易となる。

本発明の実施例１の発電装置Ａの埋設構造の断面図である。図１のＸ−Ｘ線断面図である。一部に地上露出部を有する既設のハンドホールＢ₂の内部に発電装置Ａを設置した状態の斜視図である。同じく縦断面図である。

符号の説明

Ａ：発電装置
Ｂ₁,Ｂ₂：ハンドホール
Ｅ：エンジン
Ｇ：発電機
Ｈ：浸水の水位
Ｌ₁,Ｌ₂：水位計
Ｐ：ポンプ
Ｕ：発電機ユニット
Ｗ：浸水
１，３１：ハンドホール本体
４：架台
９，３２：吸気管
１１，３３：排気管

Claims

停電時に道路施設に給電するための発電装置を、地中埋設されるハンドホール内に収納する形式の発電装置の地中埋設構造であって、
前記ハンドホール内に設置される架台と、当該架台上に設置される発電装置と、前記ハンドホール内の浸水の水位が発電装置を浸水させる直前の限界水位に達したことを検出するための水位計と、前記ハンドホール内に浸入する水を排水するためのポンプと、ハンドホール内に外気を取り込むための吸気管と、内部空気を排出するための排気管とを備え、
前記ハンドホール内の浸水の水位が限界水位に達することにより前記水位計から発せられる限界水位信号により前記発電装置の発電機が作動し、当該発電機からの給電により前記ポンプが作動してハンドホール内に浸入した水を排水すると共に、前記吸気管から外気が取り込まれて、内部空気は排気管から外部に排出される構成であることを特徴とする発電装置の地中埋設構造。
前記吸気管及び排気管の下端部は、ハンドホールの側壁部に形成された貫通孔に接続されて、前記吸気管及び排気管の大部分は地中埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の発電装置の地中埋設構造。