JP7012303B2 - 太陽光発電パネル付き操作盤ユニット - Google Patents

Description

この発明は、太陽光発電パネルと、その太陽光発電パネルによって発電された電力を蓄えるバッテリーが内蔵された操作盤ボックスとを備える太陽光発電パネル付き操作盤ユニットに関する。

従来の操作盤ユニットとしては、河川や水路などに設置する水門に、ゲートを開閉動作させる開閉装置を配設すると共に、この開閉装置を駆動制御する操作盤を配設し、この操作盤には受信機を備える一方、水門管理者には送信機を所持させ、操作盤の遠隔操作を可能とし、増水発生時には水門管理者は足下の確かな安全な場所より水門のゲート開閉を遠隔にて行い、河川や水路の水位を適宜調整する水門遠隔操作システム（特許文献１参照）に用いるものが提案されている。

また、太陽光発電パネル付き操作盤ユニットとしては、本出願人が先に提案した水門扉の昇降開閉装置に用いられるものであって、太陽光発電パネルと、バッテリーが内蔵された操作盤ボックスとが、支柱によって支持されたもの（特許文献２の図２参照）が開示されている。

特開２００３－３０６９２７号公報（第１頁） 特許第５８４１９５０号公報（図２）

太陽光発電パネル付き操作盤ユニットに関して解決しようとする問題点は、太陽光が照射されることなどの外部環境や、内蔵されたバッテリー自体の発熱などによって、操作盤ボックスを加熱してしまい、その操作盤ボックス内の過度な温度上昇を防止できない場合には、バッテリーや電子部品の寿命を縮めてしまうという点にある。

そこで本発明の目的は、操作盤ボックスが加熱されることを防止して、バッテリーなどの寿命が短くなることを防止できる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットの一形態によれば、水平に配された状態に設けられる上板部と該上板部の両端から板状に垂下した形態に設けられた一対の側板状脚部とによって構成された門形状フレーム、及び前記一対の側板状脚部の間に水平に配された複数の桟状部を備えることで設けられた支持フレーム本体と、該支持フレーム本体の内側に、前記桟状部に固定することで装着され、上側及び左右両側に空気の流れのための間隔が空くように、前記門形状フレームの矩形内面形状よりも小さな箱形に形成されてバッテリーが内蔵され、正面の扉が開くように設けられている操作盤ボックスと、該操作盤ボックスの背面に対して空気の流れのための間隔が空くように所要の間隔を置いて装着された遮光板と、前記上板部の上側に設けられた架台部の上側に装着され、発電された電力が前記バッテリーによって蓄電されるように接続されている太陽光発電パネルとを備え、前記桟状部が、前記操作盤ボックスに当接するものとして、前記一対の側板状脚部の間に水平に架け渡されて前記操作盤ボックスの背面に当接している複数の架け渡し桟状部と、前記側板状脚部の内側面に水平に固定されて前記操作盤ボックスの底面に当接している一対の段状の桟状部とによって設けられている。

本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットの一形態によれば、前記架台部が、前記上板部の上面である水平面上で鉛直軸を中心に装着角度を変更できることで、前記太陽光発電パネルの装着向きを変更できるように、対称形状に設けられていることを特徴とすることができる。

本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットの一形態によれば、前記操作盤ボックスにおける少なくとも一方の側面の上部と他方の側面の下部に、水と粉塵の侵入を防止する構成を備える通気口が設けられていることを特徴とすることができる。

本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットの一形態によれば、防鳥磁石が、前記架台部の上端部に装着されていることを特徴とすることができる。
本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットの一形態によれば、前記操作盤ボックスが、水門の開閉制御のために用いられるものであることを特徴とすることができる。

本発明の太陽光発電パネル付き操作盤ユニットによれば、操作盤ボックスが加熱されることを防止して、バッテリーなどの寿命が短くなることを防止できるという特別有利な効果を奏する。

本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットの形態例を示す正面図である。 図１の形態例の背面図である。 図１の形態例の中央縦断面図である。 本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットにおける太陽光発電パネルを支持する架台部の装着例を示す平面図である。 本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットにおける太陽光発電パネルを支持する架台部の他の装着例を示す平面図である。

以下、本発明にかかる太陽光発電パネル付き操作盤ユニットの形態例を、添付図面（図１～３）に基づいて詳細に説明する。本形態例の太陽光発電パネル付き操作盤ユニットは、河川、水路や海岸に設けられた水門や防潮扉などを遠隔地で監視することができると共に、遠隔地での操作によって水門の開閉制御を行うための操作盤ユニットになっている。なお、本発明は、水門の開閉にかかる分野に限定されるものではなく、他の分野の屋外に設置される装置の操作盤ユニットとしても好適に利用できるものである。

なお、上述の河川とは、自然に形成された川に限らず、人工的に構築された川が含まれ、具体的には、用水路や、排水路などが含まれるのは勿論である。また、上述の水門などでは、例えば、監視カメラや、電気駆動によって門扉の開閉を行う自動開閉機構が設置されていると共に、その監視カメラや自動開閉機構を制御するように、インターネット回線から無線ＬＡＮによって入力される信号を受けて通信データや制御信号を出力する水門コントロールユニットが、操作盤ボックス２０に内蔵されて設置されている。

１０は支持フレーム本体であり、水平に配された状態に設けられる上板部１２とその上板部１２の両端から板状に垂下した形態に設けられた一対の側板状脚部１３、１３とによって構成された門形状フレーム１１、及び一対の側板状脚部１３、１３の間に水平に配された複数の桟状部１５を備えることで設けられている。なお、本形態例では、上板部１２に一対の側板状脚部１３、１３が、一対の角部連結用桟状部１５ｃ、１５ｃ（図２参照）を介して連結・固定された形態になっている。

本形態例の一対の側板状脚部１３、１３の下端部には、それぞれに、脚補強部１３ａが設けられている。また、本形態例の一対の側板状脚部１３、１３の正面側に対になって設けられている凹部１３ｂ、１３ｂは、フォークリフトの爪が入り、本ユニットが横に倒されて寝かされた状態で搬送し易い形態に構成されている。

１０は操作盤ボックスであり、支持フレーム本体１０の内側に、桟状部１５に固定することで装着され、上側及び左右両側に空気の流れのための間隔が空くように、門形状フレーム１１の矩形内面形状よりも小さな箱形に形成されてバッテリー２１が内蔵されている。すなわち、操作盤ボックス２０は、門形状フレーム１１の内側に余裕を持って配置され、その門形状フレーム１１によって適切に保護されるように囲まれた状態に配置される形態になっている。

本形態例の桟状部１５としては、一対（左右）の側板状脚部１３、１３の間に水平に架け渡されている複数の架け渡し桟状部１５ａと、側板状脚部１３の内側面に水平に固定された複数の段状の桟状部１５ｂとが設けられており、その複数の桟状部１５（１５ａ、１５ｂ）について、操作盤ボックス２０が螺子などで固定されている。本形態例の操作盤ボックス２０は、架け渡し桟状部１５ａの内側（角ビーム状材の内側平坦面）に当接されて固定されている。なお、本形態例の桟状部１５のそれぞれ（１５ａ、１５ｂ）は、その断面形態が矩形の角ビーム材状に設けられており、各板材が当接されることで容易に組み立てることができる形態になっている。

そして、４０は遮光板であり、操作盤ボックス２０の背面２０ｂに対して空気の流れのための間隔が空くように所要の間隔を置いて装着されている。本形態例では、この遮光板４０の面する側が南側になって、操作盤ボックス２０の正面２０ａの面する側（扉を開いて操作をできる側）が北側となるように配置されるように構成されている。本形態例の遮光板４０は、架け渡し桟状部１５ａの外側（角ビーム状材の外側平坦面）に当接されて固定されている。

また、５０は太陽光発電パネルであり、上板部１２の上側に設けられた架台部５１の上側に装着され、発電された電力がバッテリー２１によって蓄電されるように接続されている。また、この遮光板４０及び門形状フレーム１１の矩形内面と、操作盤ボックス２０の外面との空気の流れのための間隔は、操作盤ボックス２０を十分に冷却できるように、空気の入れ替わりが十分な間隔に設定されるとよい。図１～４に示す形態例の太陽光発電パネルは、上板部１２の上側に設けられた架台部５１の上側において、遮光板４０の面する側である南側に傾斜させた形態に装着されて、その架台部５１を介して門形状フレーム１１によって支持されている。なお、本形態例の架台部５１の基部では、板材の両側を折り曲げて立上げた形態に左右一対の支持立上げ板部５１ｂ、５１ｂが設けられ、それらの上端が、太陽光発電パネル５０を傾斜した状態に支持できるように、斜面形状に形成されており、その斜面形状の上側部が、面積の広い太陽光発電パネル５０（本形態例では２枚分）を適切に支持できるように徐々に細くなって延長された形状に設けられている。

これによれば、上板部１２、一対の側板状脚部１３、１３、及び遮光板４０、四面によって囲まれることで、操作盤ボックス２０が、太陽光が当たることによって直接的に加熱されることを防止できる。さらに、太陽光発電パネル５０自体によっても、太陽光を遮って、操作盤ボックス２０の過熱を防ぐことができる。そして、操作盤ボックス２０の操作面が北側になるため、日陰になり、操作面を見易い効果もある。

また、上板部１２と操作盤ボックス２０の天面（上面）との間の空隙、一対の側板状脚部１３、１３と操作盤ボックス２０の左右の側面との間の各空隙、及び遮光板４０と操作盤ボックス２０の背面との間の空隙が設けられていることから、それぞれの空隙に空気が流通して操作盤ボックス２０の冷却がなされるため、その操作盤ボックス２０が、所定値以上の異常な高い温度まで加熱されることを適切に防止できる。

従って、本発明よれば、操作盤ボックス２０の内部が加熱されて過度な温度上昇が生じることを防止して、操作盤ボックス２０に内蔵されたバッテリー２１などの寿命が短くなることを防止できる。また、他の操作盤ボックス２０に内蔵された電子部品等の加熱による劣化や故障を未然に防止でき、信頼を向上できる。

また、本形態例によれば、バッテリー２１は、操作盤ボックス２０の背面２０ｂを構成する背面板の側に固定されており、その背面板はバッテリー２１の熱が伝わって加熱され易いが、前述したように、遮光板４０によれば、その操作盤ボックス２０の背面板が日射によって直接的に加熱されることを防止できる。また、本形態例の操作盤ボックス２０の正面２０ａを構成する扉は、雨水が入ることを防止するように、パッキンによってシールされた状態で正面の開口を閉じることができるように設けられている。このパッキンによれば、熱伝導を抑制できる断熱効果がある。

また、本形態例では、操作盤ボックス２０における少なくとも一方の側面の上部と他方の側面の下部に、水と粉塵の侵入を防止する構成を備える通気口３０が設けられている。なお、本形態例における水と粉塵の侵入を防止する構成は、通気口３０の開口が、ルーバー状に形成されており、不織布状のフィルターが装着された構成になっている。

これによれば、雨風の侵入を好適に防止でき、粉塵の侵入を防止できると共に、空気が流れることによって、操作盤ボックス２０の内部の過熱を好適に防止することができる。さらに、本形態例では、通気口３０が、一方の側面（左側壁）の上部と、他方の側面（右側壁）の下部とに設けられており、加熱した空気は、上昇することから、右側壁の下部の通気口３０から、左側壁の上部の通気口３０に一方的に流れることになり、通気性を高めることができ、冷却効果を向上できる構成になっている。なお、通気口３０が設けられる形態は、その数や配置及び水と粉塵の侵入を防止する構成などについて、本形態例に限定されるものではなく、適宜選択的に設計できるのは勿論である。

また、本形態例では、防鳥磁石が、前記架台部の上端部に装着されている。本形態例の防鳥磁石は、棒状に形成されたもの（鳥除け棒）であり、磁力の強いネオジム磁石が用いられている。なお、この防鳥磁石の形態は、棒状に限定されるものではなく、他の形態の防鳥磁石を適宜選択的に利用しても良いのは勿論である。これによれば、鳥が太陽光発電パネル５０（架台部５１を含むソーラーパネルの部位）の上に止まって糞をすることを防止でき、太陽光発電パネル５０の発電効率を適切に維持できる。

また、本形態例の操作盤ボックスは、水門の開閉制御のために用いられるものとして好適に利用できる。本形態例の操作盤ボックスを利用した水門扉の開閉装置によれば、例えば、ゲリラ豪雨や台風等による河川氾濫の浸水被害を防止するように利用できる。すなわち、本発明によれば、年々増加するこれらの気象災害を遠隔にてリアルタイムに監視、制御することが可能であり、多大なリソースの節減が可能であり、ひいては水資源の有効活用や環境負荷の軽減まで可能になる。

また、太陽光発電パネル５０と蓄電池（バッテリー２１）とを組み合わせた構成であることで、外部引き込み電源を利用する必要がなく、容易に設置できる。さらに、このバッテリー２１によれば、停電時にも作動でき、災害時にも好適に対応できる。

また、本形態例では、図４及び図５に示すように、架台部５１が、上板部１２の上面である水平面上で鉛直軸を中心に装着角度を変更できることで、太陽光発電パネル５０の装着向きを変更できるように、対称形状に設けられている。すなわち、門形状フレーム１１の上板部１２が台座になって、その台座に、架台部５１が太陽光発電パネル５０の方向について角度調整をできるように取り付けられる構造になっている。なお、通常の制約が少ない場所では、図１～４に示すように、太陽光発電パネル５０が南を向いて傾斜するように設置され、操作盤ボックス２０の正面２０ａが北を向くように設置される。

本形態例の架台部５１の基部では、正方形の設置面板部５１ａと、左右一対の支持立上げ板部５１ｂ、５１ｂとを備え、取り付け孔５１ｃが、正方形の設置面板部５１ａにおける円の角度等分の複数位置（１２ヶ所）に配されていることで、太陽光発電パネル５０を３０度毎に旋回した状態で固定できる対称形状になっている。図５の形態例では、太陽光発電パネル５０を３０度旋回させて固定した状態の太陽光発電パネル５０と門形状フレーム１１（上板部１２）の向きの関係を示しており、太陽光発電パネル５０が南に向いているとすると、操作盤ボックス２０の正面２０ａが北北西を向いた位置関係になっている。本形態例の架台部５１は、上板部１２の側に設けられた雌螺子部に、架台部５１の取り付け孔５１ｃに挿通されて螺合するボルト５２（本形態例では４箇所）が締結することによって固定されている。

これによれば、太陽光発電パネル５０を南方向へ向けることに対して、操作盤ボックス２０の正面２０ａを必ずしも真北方向に向けることができない場合にも、適切に対応できる。すなわち、設置場所の都合で、例えば北側に壁面や施設が近接しているような取り付け位置の場合など、操作盤ボックスの正面２０ａを、北向きとすることができない設置条件に対応し、太陽光発電パネル５０と、操作盤ボックス２０との角度位置の関係を適切に調整できる。

以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

１０ 支持フレーム本体
１１ 門形状フレーム
１２ 上板部
１３ 側板状脚部
１３ａ 脚補強部
１３ｂ 凹部
１５ 桟状部
１５ａ 架け渡し桟状部
１５ｂ 段状の桟状部
１５ｃ 角部連結用桟状部
２０ 操作盤ボックス
２０ａ 正面
２０ｂ 背面
２１ バッテリー
３０ 通気口
４０ 遮光板
５０ 太陽光発電パネル
５１ 架台部
５１ａ 設置面板部
５１ｂ 支持立上げ板部
５１ｃ 取り付け孔
５２ ボルト
６０ 防鳥磁石

Claims (5)

1. 水平に配された状態に設けられる上板部と該上板部の両端から板状に垂下した形態に設けられた一対の側板状脚部とによって構成された門形状フレーム、及び前記一対の側板状脚部の間に水平に配された複数の桟状部を備えることで設けられた支持フレーム本体と、
   該支持フレーム本体の内側に、前記桟状部に固定することで装着され、上側及び左右両側に空気の流れのための間隔が空くように、前記門形状フレームの矩形内面形状よりも小さな箱形に形成されてバッテリーが内蔵され、正面の扉が開くように設けられている操作盤ボックスと、
   該操作盤ボックスの背面に対して空気の流れのための間隔が空くように所要の間隔を置いて装着された遮光板と、
   前記上板部の上側に設けられた架台部の上側に装着され、発電された電力が前記バッテリーによって蓄電されるように接続されている太陽光発電パネルとを備え、
   前記桟状部が、前記操作盤ボックスに当接するものとして、前記一対の側板状脚部の間に水平に架け渡されて前記操作盤ボックスの背面に当接している複数の架け渡し桟状部と、前記側板状脚部の内側面に水平に固定されて前記操作盤ボックスの底面に当接している一対の段状の桟状部とによって設けられていることを特徴とする太陽光発電パネル付き操作盤ユニット。
2. 前記架台部が、前記上板部の上面である水平面上で鉛直軸を中心に装着角度を変更できることで、前記太陽光発電パネルの装着向きを変更できるように、対称形状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電パネル付き操作盤ユニット。
3. 前記操作盤ボックスにおける少なくとも一方の側面の上部と他方の側面の下部に、水と粉塵の侵入を防止する構成を備える通気口が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽光発電パネル付き操作盤ユニット。
4. 防鳥磁石が、前記架台部の上端部に装着されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の太陽光発電パネル付き操作盤ユニット。
5. 前記操作盤ボックスが、水門の開閉制御のために用いられるものであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の太陽光発電パネル付き操作盤ユニット。

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