JPS61190226A - 住宅用発電設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は主要構成機器として直流発電装置、該発電装置
の発生電力を蓄える蓄電装置並びに前記直流発電装置あ
るいは前記蓄電装置から供給される直流電力を交流電力
に変換する電力変換装置を備え］階の部屋から屋根裏部
屋あるいは２ｆｑ１の部屋に至る階段を有する住宅で使
用される電気機器類に給電することを目的とする住宅用
発電設備に関する。この種の発電設備は設置に際して当
該住宅にとって不当に過大なスペースを要求することも
、また住宅に不可欠の居住性を損なうこともなく、必要
な点検保守に便利で火災などの事故に対して安全である
ことが肝要である。

〔従来技術とその問題点〕

従来この種の住宅用発電設備１１としてはオ６図に例示
する如き構成を有するものが一般的でろる。

即ち直流発電装置、この場合は所要の個数からなる太陽
電池モジュール１、蓄電装置、この場合は鉛蓄電池２並
びに前記太陽電池モジュール１必るい１１．を鉛蓄′−
池２から直流電力を供給される電力変換装置、この場合
はインバータ装置３とその附属機器との一体構造物から
構成される発電設備１１により住宅において使用される
電気機器類１２に所要電力を供給する如くにされている
ものである。その際前記発電設備においては鉛蓄電池２
に対して端子電圧監視装置４が設けられ、鉛蓄電池２が
太陽電池モジュール１により過充電されてその端子電圧
が所定の運転電圧値を超過すると、太陽電池モジュール
１と鉛蓄電池２とを接続する直流側スイッチ５が開路し
て太陽電池モジュール１による鉛蓄電池２の充電を停止
し、その後しかるべく放電した結果当該鉛蓄電池２の端
子電圧が所定の運転電圧値まで降下すると再び前記直流
側スイッチ５が閉路して鉛蓄電池２の充電が行なわれる
如くにするとともに、何らかの原因によシ鉛蓄電池２が
過放電してその端子電圧が所定の運転電圧値以下に低下
するとインバータ装置３と負荷である電気機器類１２と
を接続する交流側スイッチ６が開路して前記電気機器類
１２に対する給電ケ停止して、それ以上の前記鉛蓄電池
２の放電を阻止し、その後しかるべく充電されて前記鉛
蓄電池２の端子電圧が所定の運転電圧値まで回復すると
再び前記交流側スイッチ６が閉路して前記電気機器１２
に対する給電を行なう如くにして前記鉛蓄電池２の過充
電おるいは過放電に原因する損傷を防止する如くに配慮
されている。更に場合によってはオ６図の破線で示す如
く例えば電力会社の配電系統の如き外部に存在する電源
１３に連係し、２重の電力供給システムを構成して便宜
を計ることも珍らしくない。

前記の如き住宅用発電設備１１を実際に住宅に設置する
場合には、例えばオフ図及びオ８図に例示する如く、所
要個数の太陽電池モジュールからなる直流発電装置１は
太陽光の利用効率の点から通常住宅１４の南向きの屋根
などに適宜の支持手段により固定され乙が、一方蓄電装
置２として鉛蓄電池を使用する場合には第１に該蓄電池
の過充電状態もしくは過充電にまで至らないにしても完
全充電状態である場合、前記鉛蓄電池２を充電する電力
の一部によシ内部の電解液が電気分解を生じ水素と酸素
とを発生するから、鉛蓄電池を多数個設置する場合には
火災予防条例準則（消防法オ９条による）第１３条の対
象機器に該当し、所定の防災処置を講することが義務づ
けられていること、牙２にはその使用時間の経過に伴な
って前記鉛蓄電池２内の電解液の比重の変化あるいは減
量が生ずる結果、当該蓄電池２の性能が低下するのを防
止するだめの蒸留水の補給などの必要な点検保守を、特
に住宅の住人以外の専門的な保守員により随時かつ随意
に行ない得ることが必要であるなどの理由から、一般の
住宅において居住建物１４から離隔した同一敷地内に設
置された物置様の建物１５の内部に前記鉛蓄電池２を設
置する如くにすることが望ましい。その際前記鉛蓄電池
２と電気的に密接に関連する前記電力変換装置、この場
合はインバータ装置３そのものも同一建物内に配置する
のが一般である。その場合前記建物１５の内部の鉛蓄電
池２並びにインバータ装置Ｓと前記居住用建物１４の屋
根上の前記太陽電池モジュール１との間は適宜の接続用
電線７によ多連結されるが、その際技術的には前記建物
１５の内部に受電用端子箱８を設けるのが良い。なお前
記防災処置の一部として前記鉛蓄電池２の電解液の分解
により生ずる水素を可及的速やかに建物１５の外部大気
中に放散させるための換気用ファン９を前記建物１５の
適宜の個所に設置することが望ましい。

しかしながら前記の如く鉛蓄電池２．インバータ装置３
とその附属機器−切を物置様建物１５の内部に収納配置
する従来の発電設備においては、前記建物１５に設けら
れる換気用ファン９の運転による建物内からの排気に代
って入シ込む外気と共に侵入して来るじんあい、特に導
電性のじんあいがたい積することによる鉛蓄電池２並び
にインバータ装置３における絶縁の劣化と熱放散能力の
低下にもとづく熱的劣化、あるいは前記換気ファン９の
設置にもかかわらず排除し切れない鉛蓄電池２から漏出
する微量の稀硫酸のガスの雰囲気汚染に原因する前記イ
ンバータ装置３の電子部品の機能劣化などの不都合に併
せて、前記太陽電池モジュール１から前記建物１５に至
る接続用電線７を地中埋設配線にする場合は工事費の負
担が重く、また架空配線にする場合は住居全体の景観を
損なうとともに、前記建物１５の設置に必要な敷地面積
分が場合によっては住宅居住者の意図する住宅敷地の有
効利用に対する障害になる虞れがあるなどの欠点を伴な
うことを免れない。

〔発明の目的〕

本発明は僅来の住宅用発電設備が有する前記の如き欠点
に鑑み、鉛蓄電池、インバータ装置などの主要電気機器
の冷却あるいは防災上の理由にもとづく前記機器収納部
分の雰囲気の換気に際して電気的にもまた冷却効果上に
も有害なじんあいなどを含むことの著しく少ない空気を
供給し得る如くにするとともに、設置に必要な敷地を別
個に確保する負担から解放され、しかも必要に応じて専
門的保守員による随時の点検保守が容易である住宅用発
電設備を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

前記の目的を達成するために本発明では首記の発電設備
において、前記階段と前記住宅の外壁並びに側壁とによ
う構成される空間を適宜の隔壁により仕切り前記住宅の
床下空間に連通ずる相互に独立した適宜の通気口を備え
た２個の室を形成し、前記２個の室のうち外壁に近い側
の一方の室に前記蓄電装置を、また前記階段に近い側の
他方の室に前記電力変換装置をそれぞれ配置し、前記隔
壁の上方に前記電力変換装置の室と前記蓄電装置の室と
を相互に連通ずる適宜の通気口を、また前記外壁の上方
に前記蓄電装置の室を外界に連通ずる適宜の通気口をそ
れぞれ設け、かつ前記外壁に前記蓄電装置の室に対する
出入手段を設けるとともに、前記蓄電装置と前記電力変
換装置とを適宜の接続手段を介して通常前記住宅の屋根
に設置される前記直流発電装置に電気的に接続する如く
にすることにより、前記住宅の床下空間から該床下空間
に連通するそれぞれの前記通気口を経て前記電力変換装
置の室及び前記蓄電装置の室に流入して煙突効果により
上昇し、前記隔壁の上方並びに前記外壁の上方に設けら
れた前記通気口を経て外界に流出する前記住宅の床下空
間内の冷気の自然循環を利用して、前記電力交換装置の
家運びに前記充電装置の室の雰囲気の換気と冷却とを行
なうものである。

〔発明の実施例〕

次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発明の詳細
を説明する。

牙１図あるいは第２図に示す如く一般的な住宅地盤１６
０８の上に建設され屋根秦部屋もしくは２階の部屋１６
５２を有する住宅家屋の１階の部屋１６５１から前記屋
根裏部屋もしくは２階の部屋１６５２に通ずる階Ｒ，１
６０４が設けられる部分１６においては、住宅の外壁１
６０１　、前記屋根裏部屋あるいは２階の部屋１６５２
の床部１６０３　、１階の部屋、１６１５１の床部１．
６０２．両側の側壁１６０７並びに必要に応じて裏板１
６０５が設けられる前記階段１６０４によってほぼ囲ま
れた異形空間１６５３が、前記屋根裏部屋もしくは２階
の部屋１６５２の床部１６０３と１階の部屋１６５］の
床部１６０２とに対、して垂直に設けられ、かつ基礎１
６１６によシ地盤１６０８上に支持された隔壁１６１ユ
によって２個の室１６２１と１６２２とに仕切られてい
る。

前記室１６２１には必要に応じて上部に天井板１６０６
を設けるとともに、下部には外壁１６０１の基礎１６０
９ａと側壁の基礎１６０９ｂとに連結する如くモルタル
あるいはその他の適当な材料により床１６１９を形成し
、場合によっては該床１６１９を隔壁１６１１側から外
壁１６０１側に向って傾斜させて排水の便を計るのが良
い。更に前記隔壁１６１１の基礎１６１６に、また必要
に応じて前記側壁１６０７の基礎１６０９ｂにも前記１
階の部屋１６５１の床下空間１６１Ｏに連通する通気口
１６１Ｂを適宜に設け、かつ外壁１６０１の前記屋根裏
部屋もしくは２階の部屋１６５２の床部１６０３の下方
、あるいは前記天井板１６０６を設ける場合には該天井
板１６０６の下方の可及的高所に通気口１６１３を設け
ることにより、前記床下空間１６１０から前記通気口１
６１８を経て前記室１６２１に流入し、煙突効果により
当咳室１６２１の内部を上昇し前記通気口１６１３から
外界に流出する如くにして、前記床下空間１６１０内の
冷気の自然循環を行なわせることができる。その際前記
天井板１６０６を前記室１６２１内を上昇して来た前記
冷気の前記通気口１６１３からの流出を促進する如くに
傾斜を持たせることは前記室１６２１の換気の目的に対
して有利である。

一方前記隔壁１６１１を境にして前記室１６２１に隣接
する他方の室１６２２には、前記１階の部屋１６５１の
床部１６０２の前記隔壁１６１１に近接した部分に前記
床下空間１６１０に連通する固有の通気口１６１５が適
宜に設けられるとともに、前記隔壁１６１１の可及的高
所に設けられた通気口１６１２によシ隣接する前記室１
６２１に連通している。その際前記通気口１６１２の位
置は通気効果上前記外壁１６０１に設けられる通気口１
６１３の位置よ如低いことが肝要である。

前記の如くにすることにより前記床下空間１６１０内の
冷気が前記通気口１６１５を経て前ｕ己室１６２２の内
部に流入し同様に煙突効果により前記室１６２２の内部
を上昇し前記通気口１６１２を経て前記隣室１６２１内
に一旦流入した後、前記室１６２１の内部を上昇して来
た冷気に合流して前記外壁１６０１に設けられ前記隔壁
１６１１に設けられた前記通気口１６１２より高い位置
にある通気口１６１３から排出されて前記冷気の自然循
環が同様に行なわれることになる。その際前記階段１６
０４に裏板１６０５が設けられるならば前記室１６２２
の換気のための冷気の流通を促進する効果が得られる。

本発明の住宅用発電装置においては前記第１図及び第２
図に説明した如き室１６２１と室１６２２とにおいて、
第３図に示す如く室１６２１側の前記隔壁１６１１の表
面に近接した個所に適宜の架台２１を設置し、該架台２
１上に必要な個数の鉛蓄電池２を配列固定するとともに
、室１６２２側の前記隔壁１６１１の表面との間に適当
な間隔を保つことにより前記床下空間１６１０から前記
通気口１６１５を経て流入する冷気がその表裏両面から
冷却し得る如くに、インバータ装置３を適宜の架台３１
上に固定するかあるいは直接前記隔壁１６１１に装架す
る。

前記の如く構成することにより前記床下空間１６　：Ｌ
　Ｏの内部の低温で含有じんあいが地盤１６０８上に沈
降して比較的清浄となった空気の一部が第３図の矢印に
よって示す如く前記通気口１６１８を経て前記室１６２
１に流入し、鉛蓄電池２を冷却しつつ、かつ核蓄電池２
から漏出する稀硫酸のガスを伴なって上昇し前記通気口
１６１３から外界に流出することにより前記室１６２１
の内部雰囲気を絶えず換気するとと吃に、更に同様に牙
３図に示す如く前記床下空間１６１０の前記空気の一部
が前記通気口１６１５を経て前記室１６２２に流入し、
インバータ装置３をその表裏両面から冷却した後前記通
気口１６１２と外壁に設けられた前記通気口１６１３を
経て同様に外界に流出するという自然循環を行なうこと
により、前記鉛蓄電池２あるいはインバータ装置３を効
果的に冷却する一方で前記鉛蓄電池２あるいはインバー
タ装置３にとって電気的にも熱的にも有害なじんあいの
たい積を防止し、それらの絶縁抵抗の低下あるいは局部
的な過熱による劣化を防止するとともに、前記インバー
タ装置３の電子部品を前記鉛蓄電池２から漏出する前記
稀硫酸のガスによる損傷から保護することができる。

更に第４図に例示する別の実施例においては前記外壁１
６０１の前記隔壁１６１１に設けられる前記通気口１６
１２の位置よりも高い位置に、前記外壁の通気口１６１
３とは別個に通気口１６３１を設け、隔壁１６１１に設
けられる前記通気口１６１２との間に適宜に通気用ダク
）　１６３２を設けて相互を連通ずる独立の通気路を形
成し、前記室１６２２からの排気と前記室１６２１から
の排気とが相互に独立して外界に排気される如くにする
ことにより、前記室１６２１の内部に配置され大船蓄電
池２から漏出する稀硫酸ガスが間違っても前記室１６２
２の内部に侵入することを防止し得るから、前記室１６
２２の内部に設置されるインバータ装置３の電子部品な
どの雰囲気の汚染にもとづく損傷からの保護が一層確実
になる。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明した如く、主要構成機器として直流
発電装置、該発電装置の発生電力を蓄える蓄電装置並び
に前記直流発電装置あるいは前記蓄電装置から供給され
る直流電力を交流電力に変換する電力変換装置を備え、
１階の部屋から屋根裏部屋あるいは２階の部屋に至る階
段を有する住宅で使用される電気機器類に給電すること
を目的とする住宅用発電設備において、前記階段と前記
住宅の外壁並びに側壁とによ多構成される空間を適宜の
隔壁により区切り、前記住宅の床下空間に連通ずる相互
に独立した適宜の通気口を備えた２個の室を形成し、前
記２個の室のうち外壁に近い側の一方の室に前記蓄電装
置を、また前記階段に近い側の他方の部屋に前記電力変
換装置をそれぞれ配置し、前記隔壁の上方に前記電力変
換装置の室と前記蓄電装置の室とを相互に連通ずる適宜
の通気口を、また前記外壁の上方に前記蓄電装置の室を
外界に連通する適宜の通気口をそれぞれ設け、かつ前記
外壁に前記蓄電装置の室に対する出入手段を設けるとと
もに、前記蓄電装置と前記電力変換装置とを適宜の接続
手段を介して通常前記住宅の屋根に設置される前記直流
発電装置に電気的に接続する如くにすることにより、通
常直流発電装置の設置される同一住宅建物内の比較的利
用度が低くかつ外部からの点検保守の便宜が得られ易い
空間を利用して形成された個別の空間に蓄電装置及び電
力変換装置にそれぞれ収納し、前記主要構成機器を設置
するために別個の敷地を用意する必要がなく、かつ前記
直流発電装置、蓄電装置並びに電力変換装置相互の電気
的接続に際して経済的に負担の重い地下埋設配線や景観
の良くない架空配線の如き手段を要しないとともに、住
宅床下空間内の比較的清浄な冷気の自己循環により前記
蓄電装置おるいは電力変換装置の冷却もしくは収納室内
雰囲気の換気を行ない得るから、換気用ファンに要する
電力の節約、じんあいのたい積による前記各装置の絶縁
耐力の低下あるいは局部的過熱または蓄電装置から漏出
する稀硫酸ガスによる電力変換装置の電子部品の汚染な
どを防止することができるから、技術的かつ経済的に著
しく有利になる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図及び牙２図は本発明の発電設備における蓄電装置
並びに電力変換装置を収納する空間を示す概略側面図と
概略半間図を、第３図は前記空間内における蓄電装置及
び電力変換装置の配置の実施例を示す概略側面図を、第
４図及び第５図は牙１図及び牙２図に示した空間の異な
る実施例の概略側面図と概略平面図を、第６図は一般の
住宅用発電設備の概略結線図を、オツ図及び牙８図は従
来の住宅用発電設備の主要構機器の配置を示す概念図を
表わす。 ｌ・・・直流発電装置、２・・・蓄電装置、３・・・電
力変換装置、１１・・・住宅用発電設備、１２・・・負
荷電気機器類、１６・・・住宅内の階段の設けられる部
分、　１６０１・・・外壁、１６０４・・・階段、１６
０７・・・側壁、１６］、　０・・・床下空間、１６１
１・・・隔壁、１６１２　、１６１３．１６１５　。 １６１Ｂ　、　１６３１　、１６４１・・・通気口、１
６１．４・・・出入手段、１６３２・・・通気用ダク）
、　１６５１・・・１階の部屋、１６５２・・・屋根裏
あるいは２階の部屋、１６１５３・・・階段、外壁並び
に側壁によって形成された異形空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主要構成機器として直流発電装置、該発電装置の発
   生電力を蓄える蓄電装置並びに前記直流発電装置あるい
   は前記蓄電装置から供給される直流電力を交流電力に変
   換する電力変換装置を備え、１階の部屋から屋根裏部屋
   あるいは２階の部屋に至る階段を有する住宅で使用され
   る電気機器類に給電することを目的とする住宅用発電設
   備において、前記階段と前記住宅の外壁並びに側壁とに
   より構成される空間を適宜の隔壁により仕切り、前記住
   宅の床下空間に連通する相互に独立した適宜の通気口を
   備えた２個の室を形成し、前記２個の室のうち外壁に近
   い側の一方の室に前記蓄電装置を、また前記階段に近い
   側の他方の室に前記電力変換装置をそれぞれ配置し、前
   記隔壁の上方に前記電力変換装置の室と前記蓄電装置の
   室とを相互に連通する適宜の通気口を、また前記外壁の
   上方に前記蓄電装置の室を外界に連通する適宜の通気口
   をそれぞれ設け、かつ前記外壁に前記蓄電装置の室に対
   する出入手段を設けるとともに、前記蓄電装置と前記電
   力変換装置とを適宜の接続手段を介して通常前記住宅の
   屋根に設置される前記直流発電装置に電気的に接続する
   如くにしてなることを特徴とする住宅用発電設備。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の発電設備において、
   前記外壁の前記隔壁の上方に設けられる前記適宜の通気
   口の位置よりも高い位置に前記外壁に設けられる前記適
   宜の通気口とは別個に適宜の通気口を設け、該通気口と
   前記隔壁の上方に設けられる前記適宜の通気口との間に
   相互を連通する通気用ダクトを設けてなることを特徴と
   する住宅用発電設備。