JPWO2012023202A1 - Radio tower including a power source using natural energy - Google Patents
Radio tower including a power source using natural energy Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2012023202A1 JPWO2012023202A1 JP2012529449A JP2012529449A JPWO2012023202A1 JP WO2012023202 A1 JPWO2012023202 A1 JP WO2012023202A1 JP 2012529449 A JP2012529449 A JP 2012529449A JP 2012529449 A JP2012529449 A JP 2012529449A JP WO2012023202 A1 JPWO2012023202 A1 JP WO2012023202A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- generator
- antenna
- frame
- radio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 36
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor the axis being vertical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
- H02S10/12—Hybrid wind-PV energy systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
- F05B2240/911—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure already existing for a prior purpose
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
- F05B2240/912—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure on a tower
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
- F05B2240/913—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure on a mast
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/728—Onshore wind turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、停電時や災害時等の場合や、商用電源の送電が困難な場所に設置されている場合においても、風力、太陽光からなる自然エネルギーを利用して発電し、携帯電話用の基地局や防災無線用の基地局等のアンテナによる電波の送受信を安定して確保する電波塔を提供する。【解決手段】本発明の電波塔120は、三本の垂直支柱部122と、下部枠部131、上部枠部132からなる連結枠部との組み付け構造で平面視三角形状を呈する立体形状の枠体を垂直に5段に積み上げ、その枠体のうちの一部を電波送受信用のアンテナ201が配置されるアンテナ取り付け部とした垂直配置の支持塔と、支持塔を構成する各枠体に個別に組み込んだ風力により回転する垂直軸垂直翼型の風車部112と、この風車部112の回転力で発電する発電機G1とを具備する風力発電装置111と、前記枠体に個別に組み込んだ太陽光により発電する太陽光発電装置120とを有する自然エネルギー利用電源装置と、風力発電装置111、太陽光発電装置120の動作制御を行うとともに、発電機G1、太陽光発電装置120の発電出力を利用してアンテナ201における電波送受信制御を行うコントロール装置220とを有するものである。【選択図】図1[PROBLEMS] To generate power by using natural energy consisting of wind power and sunlight, even in the case of a power failure, disaster, etc., or in a place where it is difficult to transmit commercial power. Provided is a radio tower that stably secures transmission and reception of radio waves by antennas such as telephone base stations and disaster prevention radio base stations. A radio tower 120 according to the present invention has a three-dimensional frame that has a triangular shape in plan view with an assembly structure of three vertical support portions 122, a connecting frame portion including a lower frame portion 131 and an upper frame portion 132. The body is stacked vertically in five stages, and a part of the frame is used as an antenna mounting part on which the antenna 201 for radio wave transmission / reception is arranged, and each frame constituting the support tower individually A wind turbine unit 112 including a vertical axis vertical wing type wind turbine unit 112 that is rotated by wind force incorporated in the wind turbine unit, and a generator G1 that generates electric power using the rotational force of the wind turbine unit 112, and a solar unit individually incorporated in the frame. While controlling the operation of the natural energy utilization power supply device having the solar power generation device 120 that generates power by light, the wind power generation device 111, and the solar power generation device 120, the generator G1, the solar power generation device 120 Those having a control unit 220 that performs radio wave transmission and reception control in the antenna 201 by using the electric output. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔に関し、詳しくは、風エネルギー等を利用した自然エネルギー電源装置を含み、その発電出力を利用してアンテナにより電波の送受信を行うようにした自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔に関するものである。 The present invention relates to a radio tower including a power source device using natural energy, and more specifically, a natural energy including a natural energy power source device using wind energy and the like, and transmitting and receiving radio waves by an antenna using the power generation output. The present invention relates to a radio tower including a power supply device.
近年、携帯電話の普及に伴い、市街地、郊外、さらには山間地等多くの場所に携帯電話用の基地局として機能する電波塔が多く設置されている。 In recent years, with the spread of mobile phones, many radio towers functioning as base stations for mobile phones are installed in many places such as urban areas, suburbs, and mountainous areas.
このような電波塔を動作させる電源は、通常電力会社が施設した送配電設備から引き込んだ電力ケーブルと電源装置を用いることが多いが、停電時や災害時など電力供給が止まってしまう非常時には電波塔への電力供給が途絶え、携帯電話用の基地局として機能することが不能となってしまう。 The power supply for operating such a tower is usually a power cable and power supply unit drawn from the power transmission and distribution equipment installed by the power company. However, in the event of an emergency such as a power outage or a disaster, The power supply to the tower is cut off, making it impossible to function as a mobile phone base station.
また、電波塔の近辺に予備電源としてバッテリーやエンジン発電機を配備することも行われているが、この場合でも停電復旧や災害復旧までの時間が長くなると、バッテリーやエンジン発電機による電力供給能力に時間的限界があることから、電波塔への電力供給が途絶え、やはり携帯電話用の基地局として機能することが不能となってしまう。 In addition, batteries and engine generators are deployed as standby power sources near the radio tower, but even in this case, if the time until power failure recovery or disaster recovery becomes longer, the power supply capacity of the batteries and engine generators Since there is a time limit, the power supply to the radio tower is interrupted and it becomes impossible to function as a base station for a mobile phone.
このような事情は、携帯電話用の基地局に限らず、防災無線用の基地局や、海岸近辺、岬等に設置される船舶無線用の基地局等についても同様である。 Such a situation is not limited to base stations for mobile phones, but also applies to base stations for disaster prevention radio, base stations for marine radio installed near the coast, capes, and the like.
特許文献1には、風力によって発電する風力発電装置2と、太陽光によって発電する太陽光発電装置3と、通信衛星に映像データの伝送を行うアンテナ5と、風力発電装置2及び太陽光発電装置3で発電した電力の蓄電、及び周囲状況を監視する監視カメラ4の駆動制御、及びアンテナ5から通信衛星に映像データを発信する発信制御を行うボックス6とを監視塔に設置した無人監視装置が提案されている。
しかし、複数の枠体を多段積み上げ、アンテナを取り付けて電波塔とし、この電波塔自体に風力発電装置等を取り付けて携帯電話用の基地局や防災無線用の基地局等として機能させるような自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔は見当たらないのが現状である。 However, a natural structure such that a plurality of frames are stacked in stages, an antenna is attached to form a radio tower, and a wind power generator is attached to the radio tower itself to function as a mobile phone base station or a disaster prevention radio base station. At present, there are no radio towers that contain energy-use power supplies.
本発明が解決しようとする問題点は、停電時や災害時等の場合において電力会社による電源供給が途絶えた場合や、商用電源の送電が困難な場所に設置されている場合においても、風力や太陽光のような自然エネルギーを利用して発電し、携帯電話用の基地局や防災無線用の基地局等のアンテナによる電波の送受信を安定して確保することができるような自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔が存在しない点である。 The problem to be solved by the present invention is that even when the power supply by the power company is interrupted in the event of a power failure or disaster, or when it is installed in a place where it is difficult to transmit commercial power, Natural energy power supply that can generate power using natural energy such as sunlight and stably secure transmission and reception of radio waves using antennas such as mobile phone base stations and disaster prevention radio base stations There is no radio tower that contains.
本発明に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔は、複数の垂直支柱部と、連結枠部との組み付け構造で平面視多角形状を呈する複数の立体形状の枠体を垂直に多段に積み上げ、その枠体のうちの一部を電波送受信用のアンテナが配置されるアンテナ取り付け部とした垂直配置の支持塔と、前記支持塔を構成する枠体に組み込んだ風力により回転する垂直軸垂直翼型の風車部と、この風車部の回転力で発電する発電機とを具備する風力発電装置からなる自然エネルギー利用電源装置と、前記風力発電装置の動作制御を行うとともに、前記発電機の発電出力を利用して前記アンテナ取り付け部に取り付けられた電波送受信用のアンテナにおける電波送受信制御を行うコントロール装置と、を有することを最も主要な特徴とする。 A radio tower including a power source device using natural energy according to the present invention is a vertically stacked multi-dimensional frame body having a polygonal shape in plan view in an assembled structure of a plurality of vertical support columns and a connecting frame portion, A vertically arranged support tower in which a part of the frame body is an antenna mounting portion on which an antenna for radio wave transmission / reception is disposed, and a vertical axis vertical wing type rotated by wind force incorporated in the frame body constituting the support tower A wind power generator comprising a wind turbine unit and a generator that generates electric power with the rotational force of the wind turbine unit, a natural energy utilization power supply device, and controlling the operation of the wind power generator, and generating power output of the generator And a control device that performs radio wave transmission / reception control on a radio wave transmission / reception antenna attached to the antenna mounting portion.
請求項1記載の発明によれば、化石燃料を使用せず、自然エネルギーである風力を利用して発電し電源を確保して、停電時や災害時等の場合において電力会社による電源供給が途絶えた場合や、商用電源の送電が困難な場所に設置されている場合においても、携帯電話用の基地局や防災無線用の基地局等のアンテナによる電波の送受信を安定して確保することができる自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the power supply by the power company is interrupted in the event of a power outage or disaster, etc. without using fossil fuel and generating power using wind power, which is natural energy, to secure a power source. Even when installed in a place where it is difficult to transmit commercial power, stable transmission and reception of radio waves by antennas such as mobile phone base stations and disaster prevention radio base stations can be secured. A radio tower including a power source device using natural energy can be provided.
請求項2記載の発明によれば、化石燃料を使用せず、自然エネルギーである風力、太陽光を利用して発電し電源を確保して、停電時や災害時等の場合において電力会社による電源供給が途絶えた場合や、商用電源の送電が困難な場所に設置されている場合においても、携帯電話用の基地局や防災無線用の基地局等のアンテナによる電波の送受信を安定して確保することができる自然エネルギー利用電源装置を含む複合型の電波塔を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, power is generated by a power company in the event of a power outage or disaster, etc., without using fossil fuels and generating power using wind and sunlight, which are natural energies, to secure a power source. Ensure stable transmission and reception of radio waves from antennas such as mobile phone base stations and disaster prevention radio base stations even when supply is interrupted or installed in places where commercial power transmission is difficult It is possible to provide a composite type radio tower including a natural energy utilizing power supply device.
請求項3記載の発明によれば、平面視三角形状又は平面視四角形状を呈する複数の立体形状の枠体を垂直に多段に積み上げた構成の基に、請求項1記載の発明と同様な効果を発揮する自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔を提供することができる。 According to the third aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention is based on a configuration in which a plurality of three-dimensionally shaped frames having a triangular shape in a plan view or a rectangular shape in a plan view are stacked vertically in multiple stages. It is possible to provide a radio tower including a power source device using natural energy that exhibits
請求項4記載の発明によれば、平面視三角形状又は平面視四角形状を呈する複数の立体形状の枠体を垂直に多段に積み上げた構成の基に、請求項2記載の発明と同様な効果を発揮する自然エネルギー利用電源装置を含む複合型の電波塔を提供することができる。 According to the invention described in claim 4, the same effect as that of the invention described in claim 2 is based on a configuration in which a plurality of three-dimensionally shaped frames having a triangular shape in plan view or a quadrangular shape in plan view are vertically stacked in multiple stages. It is possible to provide a composite type radio tower including a power source device using natural energy that exhibits the above.
請求項5記載の発明によれば、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、発電機にアウターロータ・コアレス同軸反転式の発電機を採用しているので、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において各風力発電装置の発電効率をも高めることができ、また、発電機の出力ケーブルが電波塔の外部に露出しない体裁の良い自然エネルギー利用電源装置を含む複合型の電波塔を提供することができる。
According to the invention described in claim 5, in the invention described in any one of
請求項6記載の発明によれば、請求項2又は4に記載の発明において、太陽光発電装置の出力ケーブルが電波塔の外部に露出しない体裁の良い自然エネルギー利用電源装置を含む複合型の電波塔を提供することができる。 According to a sixth aspect of the invention, in the invention according to the second or fourth aspect of the invention, a composite radio wave including a natural energy-use power supply device in which the output cable of the photovoltaic power generation device is not exposed to the outside of the radio tower. A tower can be provided.
請求項7記載の発明によれば、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、アンテナとコントロール装置とを接続するアンテナケーブルが電波塔の外部に露出しない体裁の良い自然エネルギー利用電源装置を含む複合型の電波塔を提供することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the natural energy-use power supply device having a good appearance in which the antenna cable connecting the antenna and the control device is not exposed outside the radio tower. It is possible to provide a composite type radio tower including
(実施例)
本発明は、停電時や災害時等の場合において電力会社による電源供給が途絶えた場合や、商用電源の送電が困難な場所に設置されている場合においても、風力や太陽光のような自然エネルギーを利用して発電し、携帯電話用の基地局や防災無線用の基地局等のアンテナによる電波の送受信を安定して確保することができる自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔を提供するという目的を、三本又は四本の垂直支柱部と、連結枠部との組み付け構造で平面視三角形状又は平面視四角形状を呈する複数の立体形状の枠体を垂直に多段に積み上げ、その枠体のうちの最上段を電波送受信用のアンテナが配置されるアンテナ取り付け部とした垂直配置の支持塔と、前記支持塔を構成する各枠体に個別に組み込んだ風力により回転する垂直軸垂直翼型の風車部と、この風車部の回転力で発電する発電機とを具備する一台の又は複数台の風力発電装置と、前記枠体に個別に組み込んだ太陽光により発電する太陽光発電装置とを具備する自然エネルギー利用電源装置と、前記一台の又は複数台の風力発電装置、太陽光発電装置の動作制御を行うとともに、前記発電機、太陽光発電装置の発電出力に基づき電波送受信用のアンテナの電源用電力を出力する第1のコントロール部と、第1のコントロール部からの電源用電力を基に前記アンテナ取り付け部に取り付けられた電波送受信用のアンテナにおける電波送受信制御を行う第2のコントロール部と、を具備するコントロール装置と、を有する構成により実現した。 The present invention can be applied to natural energy such as wind and sunlight even when power supply by the power company is interrupted in the event of a power outage or disaster, or when it is installed in a place where it is difficult to transmit commercial power. The purpose is to provide a radio tower including a power source device using natural energy that can stably generate and receive radio waves by antennas such as base stations for mobile phones and disaster prevention radio base stations. A plurality of three-dimensionally shaped frames having a triangular shape in a plan view or a quadrangular shape in a plan view in an assembly structure of three or four vertical struts and a connecting frame portion are vertically stacked in multiple stages. A vertically arranged support tower in which the uppermost stage is an antenna mounting portion on which an antenna for radio wave transmission / reception is arranged, and a vertical axis vertical wing type that is rotated by wind force individually incorporated in each frame constituting the support tower One or a plurality of wind turbine generators including a wind turbine unit and a generator that generates electric power with the rotational force of the wind turbine unit, and a solar power generator that generates power by using sunlight individually incorporated in the frame body A natural energy-use power supply device, one or a plurality of wind power generators, and a solar power generator, and an antenna for transmitting and receiving radio waves based on the power generation output of the generator and the solar power generator A first control unit that outputs the power for power supply, and a second control that performs radio wave transmission / reception control in the antenna for radio wave transmission / reception attached to the antenna attachment unit based on the power for power supply from the first control unit And a control device including the control unit.
以下に本発明の実施例1に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔120について詳細に説明する。
Hereinafter, the
本実施例1に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔120は、図1、図2に示すように、風力発電装置111用に構成した平面視三角形状を呈する立体形状の2個の枠体121と、電波送受信用のアンテナ201が配置されるアンテナ取り付け部用とした1個の枠体121Aと、この枠体121Aと略同様に構成した1個の枠体121Bと、前記枠体121Aと略同様に構成するとともに、斜め配置の補強片123を付加し耐荷重性を増大した1個の枠体121Cと、からなる合計5個の枠体群を具備している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、地面等の上に設置する例えば円形の基台210上に、下から垂直上方に前記枠体121C、枠体121B、2段の枠体121、枠体121Aの順に積み上げ連結して5段構成の支持塔とするとともに、前記2個の枠体121に各々風力発電装置111を一台ずつ組み込み、さらに詳細は詳述するコントロール装置220を例えば最下段の前記前記枠体121C内に組み込んで、全体として垂直な電波塔120を構成している。
Then, the
前記アンテナ201を構成するアンテナ素子201aとしては、携帯電話用のアンテナ素子、PHS(パーソナル ハンディフォン システム)用のアンテナ素子、移動無線機器用のアンテナ素子、防災無線用のアンテナ素子、VHF又はUHF帯のTV放送用のアンテナ素子、地上デジタル放送用のアンテナ素子、衛星放送用のアンテナ素子、AM又はFMラジオ放送用のアンテナ素子等の例を挙げることができる。
The
前記風力発電装置111用の枠体121は、図3に示すように、異物衝突防護用の三本の中空の垂直支柱部122と、前記三本の垂直支柱部122の下端側、上端側を各々連結する下部枠部131、上部枠部132とを用いて、内部に自然風が流通する収容空間130を形成している。
As shown in FIG. 3, the
前記枠体121の収容空間130内には、前記枠体121の上部枠部132、下部枠部131による軸心上下固定支持構造で垂直配置した垂直軸・垂直翼型の風車部112と、この風車部112の回転力により発電するアウターロータ・コアレス同軸反転式の発電機(例えば三相交流発電機)G1からなる発電部1とを有する風車部112、発電部1直結構造の自然エネルギー利用電源装置を構成する風力発電装置111を配置している。
In the
前記下部枠部131は、図3に示すように、前記各垂直支柱部122の下端近くの側壁から枠体121の中心に向けて突設した3本の中空の支持アーム133と、この支持アーム133が交差する枠体121の中心の位置に垂直に立設した円筒状の垂直支持体134とを一体的に構成し、垂直支持体134により発電機G1の固定部分を一体的に支持している。
As shown in FIG. 3, the
前記上部枠部132は、図3に示すように、前記下部枠部131の場合と同様、前記各垂直支柱部122の上端近くの側壁から枠体121の中心に向けて突設した3本の中空の支持アーム133と、この支持アーム133が交差する枠体121の中心の位置に垂直に垂設した円筒状の垂直支持体134とを一体的に構成し、垂直支持体134により風車部112の風車軸115の上端部を回転可能に支持している。
As shown in FIG. 3, the
前記枠体121を構成する三本の垂直支柱部122の下端部、上端部には、各々他部材との固定連結用の連結機構部141を設けている。
At the lower end and the upper end of the three
この枠体121以外の前記枠体121B、枠体121Cも、各々三本の垂直支柱部122の下端部、上端部に、他部材との固定連結用の連結機構部141を設けている。
尚、前記枠体121Aにおいては、三本の垂直支柱部122の下端部のみに連結機構部141を設け、上端部は雨水等の侵入を考慮して閉塞した形状としている。The
In the
前記連結機構部141は、例えば、垂直支柱部122の上端、下端に、各々ネジ穴付きのフランジ部を設け、積み重ねる垂直支柱部122の端部同士をボルト、ナットによる締結により連結する構成としている。
For example, the
前記風車部112は、例えばジャイロミル形(垂直軸垂直翼タイプ)で、長さ方向と直交する方向の断面(又は端面)が流線形のアルミニウム合金材を用いた例えば3枚のブレード113と、前記各ブレード113に各々突出端側を連結した上下3個ずつ、合計6個のアーム116とを有している。
The
前記各ブレード113の裏面には風力エネルギーを裏面側から捉える開口部114を設けている。
On the back surface of each
次に、図4を参照して前記発電部1を構成する発電機G1について説明する。
Next, the generator G1 which comprises the said electric
前記発電機G1は、発電機本体10と、この発電機本体10を回転可能に支持する軸支体11とを有し、この軸支体11を前記下部枠部131側の垂直支持体134に嵌装するとともに、ボルト65を用いて一体的に固定するようになっている。
The generator G1 includes a generator
前記発電機本体10は、図4に示すように、前記風車部112の回転力を受けて回転するアウターロータ12と、このアウターロータ12の中央部を軸支し、該アウターロータ12を回転可能とする発電機軸13と、前記発電機軸13により中央部が支持される状態でアウターロータ12内に内蔵した円盤状のコアレス型コイル体(円盤状に圧縮されたコイルの束)14と、を有している。
As shown in FIG. 4, the generator
前記発電機軸13は、下端外周にネジ13aを有し、このネジ13aの上方に大径部13bを、この大径部13bの下側に突出円板部13cを設けている。
The
前記アウターロータ12は、下側が開口した皿円盤状の上部ロータ21と、上側が開口した皿円盤状の下部ロータ31とを上下配置に突き合わせて接合し、両者の外周近傍位置において、円形に配列する多数の固定ボルト22を用いて一体的に固定されるようになっている。
The
前記アウターロータ12のうちの上部ロータ21は、その中央部に上側に突出する取り付け部21aを設け、この取り付け部21aに風車部112を構成する円筒状の風車軸115の下端115aを取り付けている。
The
前記風車取り付け部21aには、円形配置に多数のネジ孔21bが設けられ、前記風車軸115の下端115aに接合して取り付けボルト80により上部ロータ21と前記風車軸115とを一体的に結合し、風車部112の回転力を風車軸115を介して前記発電機G1に伝達するように構成している。
The
また、前記発電機軸13における大径部13bの上面側と、その近傍の上部ロータ21の内底部との間に主軸受23を配置し、上部ロータ21、したがってアウターロータ12を回転可能に軸支している。
Further, a
前記上部ロータ21の内底部における前記主軸受23の外側位置には、大径部13bよりも若干大きい内径を有する円形突部25が設けられ、この円形突部25の下端面に全周にわたって円形ギア26を設けている。
A
前記上部ロータ21の内底部における外周近傍位置には、端面を内底面に臨ませる状態で所要数のマグネット24を円形配置に埋設している。
At a position near the outer periphery of the inner bottom portion of the
前記下部ロータ31は、前記上部ロータ21と上下略対称形状に形成されている。すなわち、その中央部上面には前記突出円板部13cが入り込む円形凹段部32が設けられるとともに、この円形凹段部32の中心位置を前記発電機軸13が貫通するように構成している。
The
また、下部ロータ31の内底部における外周近傍位置には、端面を内底面に臨ませる状態で、かつ、前記上部ロータ21側のマグネット24と対向する配置で所要数のマグネット24を円形配置に埋設している。
Further, in the vicinity of the outer periphery of the inner bottom portion of the
このような上部ロータ21、下部ロータ31の構成により、両者の内部にコアレス型コイル体14を収容する収容室33を形成している。
With such a configuration of the
前記下部ロータ31の下面側には、その中央部に下側に突出する円柱状の取り付け部34を設け、この取り付け部34に円形配置にネジ孔35を設けている。
On the lower surface side of the
前記コアレス型コイル体14は、前記収容室33内において前記アウターロータ12と同軸配置されるとともに、その中央部には、前記上部ロータ21の円形突部25が入り込む内径を有する上孔と、前記発電機軸13の大径部13bより若干大径の下孔とが設けられ、大径部13bが貫通するように構成している。
The
そして、大径部13bの下端外周と、前記コアレス型コイル体14の下孔との間に配置した軸受46を介してコアレス型コイル体14を前記発電機軸13により回転可能に支持している。
The
また、前記コアレス型コイル体14の上面には、前記上部ロータ21側のマグネット24と対応配置で、かつ、近接する状態にコイル部41を配置し、同様にその下面には、前記下部ロータ31側のマグネット24と対応配置で、かつ、近接する状態にコイル部41を配置している。
A
さらに、前記コアレス型コイル体14における上下の各コイル部41における各コイル部出力端42は、このコアレス型コイル体14の下面に臨む位置に配置され、前記円形凹段部32内に位置する発電機軸13における突出円板部13cに対向させるように構成している。
Furthermore, each coil
そして、前記突出円板部13cの上面に設けた前記各コイル部出力端42に対応する配置の各ブラシ(集電子)43、この各ブラシ43に接続した出力ケーブル44を介して発電機本体10による発電出力を取り出すように構成している。
Then, the generator
前記各コイル部出力端42、ブラシ43の構成に替えて、例えば一次トランス、二次トランスの電磁誘導結合を利用する構成や、コアレス型コイル体14に磁石を、突出円板部13c側にコイル及び転流用の電子回路を設けた構成等からなるブラシレス型の集電子とすることもできる。
Instead of the configuration of each coil
前記前記コアレス型コイル体14における下孔を形成する円形突出部14aの上面側(上孔側)には、前記円形突部25の円形ギア26と同様な円形ギア45を全周にわたって設けている。
A
また、前記発電機軸13の大径部13b外周には、前記上孔内に位置して回転軸を水平方向とした複数の逆転用ギア51が取り付けられ、この逆転用ギア51を前記円形ギア26、円形ギア45に各々ギア結合している。
A plurality of reverse gears 51 are mounted on the outer periphery of the large-
このような構成により、前記アウターロータ12が図4に示す矢印a方向(反時計方向)に回転するとき、コアレス型コイル体14は逆転用ギア51により図4に示す矢印b方向(時計方向)に逆回転(同軸反転)するように構成している。
With such a configuration, when the
すなわち、前記アウターロータ12と、コアレス型コイル体14とを逆転用ギア51を用いて同軸反転するように構成している。
That is, the
前記軸支体11は、前記発電機軸13を中央孔61a内に嵌装して下方に突出させ、発電機軸13のネジ13aに下側からナット62をねじ込んで固定支持する固定支持体61と、この固定支持体61上に密接状態で配置され中央部に設けた前記中央孔61aと同径の貫通孔71aを前記発電機軸13が貫通する回転支持体71との重合構造としている。
The
前記回転支持体71は固定支持体61に対してこれら両者間に設けた軸受63を介して回転可能に支持されるとともに、固定支持体61の上面外周部に設けた円形溝61bに回転支持体71の下面外周部に設けた円形突条71bを嵌め込み、これにより、回転支持体71は固定支持体61上で密接しつつ円滑に回転し得るように構成している。
The
前記固定支持体61の側面には、中央孔61aの軸線方向と直交する配置にネジ孔64が設けられ、固定支持体61の下側を前記垂直支持体134の上端から内方に向けて嵌装するとともに、ボルト65をネジ孔64にねじ込み締め付けることで前記発電機G1を前記垂直支持体134上において水平配置に取り付けるようになっている。
A
前記回転支持体71には、前記下部ロータ31における取り付け部34のネジ孔35に対応する配置に取り付けボルト72が配置され、回転支持体71と固定支持体61とを組み付ける前段階において、この回転支持体71を前記下部ロータ31に取り付け、その後固定支持体61を回転支持体71に組み付けるように構成している。
A mounting
前記回転支持体71における貫通孔71aの上端部には、発電機軸13用の支持軸受73を配置している。
A support bearing 73 for the
尚、図4において、52は上部ロータ21とコアレス型コイル体14間、及び、下部ロータ31とコアレス型コイル体14間に各々配置したコロ軸受である。
In FIG. 4,
前記発電機G1によれば、前記風車部112が風エネルギーにより例えば図3に示す矢印a方向に回転するとき、前記アウターロータ12も矢印a方向に回転し、このアウターロータ12の回転力は、逆転用ギア51に伝達され、この結果逆転用ギア51を介してコアレス型コイル体14は図3に示す矢印b方向に回転する(同軸反転)。
According to the generator G1, when the
この結果、前記各マグネット24とコイル部41との相対速度の上昇に応じた大きい発電出力を、前記コアレス型コイル体14のコイル部出力端42から前記ブラシ43、出力ケーブル44を介して枠体121の外部に導出することができる。
As a result, a large power generation output corresponding to an increase in relative speed between each
すなわち、本実施例1の電波塔120においては、前記出力ケーブル44を前記下部枠部131の垂直支持体134、垂直支柱部122に内装し、枠体121の外部に導出するように構成している。
That is, in the
そして、前記出力ケーブル44を、枠体121Bの垂直支柱部122、枠体121Cの垂直支柱部122に内装し、この出力端を前記コントロール装置220における第1のコントロール部221に接続している。
The
前記発電機G1によれば、前記アウターロータ12とコアレス型コイル体14とを前記風車部112の回転に応じて逆転用ギア51という簡略な要素のみで同軸反転させるように構成しているので、通常のロータ、ステータを使用する発電機に比べてアウターロータ12、コアレス型コイル体14間に例えば2倍の相対速度を得ることができ、同一の風エネルギーという条件下において通常の風力発電用の発電機よりも大きい発電出力を得ることが可能となる。
According to the generator G1, the
具体的には、通常の発電機において100の回転速度で発電出力が100であると仮定した場合、本実施例1に係る発電部1によれば、50の回転速度で100の発電出力を得ることができる。又は、100の回転速度であれば200の発電出力を得ることができる。
Specifically, assuming that the power generation output is 100 at a rotation speed of 100 in a normal generator, the
次に、図5を参照して前記コントロール装置220について説明する。
Next, the
前記コントロール装置220は、前記風力発電装置111の動作制御を行うとともに、前記発電機G1の発電出力に基づき電波送受信用のアンテナ201の電源用電力を出力する第1のコントロール部221と、第1のコントロール部221からの電源用電力を基に前記アンテナ取り付け部に取り付けられた電波送受信用のアンテナ201における電波送受信制御を行う第2のコントロール部222と、を具備している。
The
前記第1のコントロール部221は、図5に示すように、2個の発電機G1から出力ケーブル44を経て送電される交流(三相交流)の発電出力を直流出力に変換(AC/DC変換)する2個の電力変換部231と、この各電力変換部231からの直流出力を取り込み、バッテリーBの蓄電、放電コントロールを行うとともに、外部負荷側への給電を行う出力コントロール部232と、この出力コントロール部232から給電される直流出力を所定の電圧(例えばDC12V、DC24V等)に変換して、第2のコントロール部222に前記アンテナ201用の電源用電力として給電するDC/DC変換部233と、を具備している。
As shown in FIG. 5, the
前記第2のコントロール部222は、前記アンテナ201用の電源回路234と、前記アンテナ201における電波送受信用の増幅回路、周波数同調回路等を搭載した駆動回路235とを具備している。
The
前記アンテナ201には、アンテナ用ケーブル236の一端側が接続され、また、アンテナ用ケーブル236は、前記枠体121A、枠体121、枠体121B、枠体121Cの各垂直支柱部122に内装されてその他端側を前記第2のコントロール部222における駆動回路235に接続している。
One end of an
前記電源回路234は、前記DC/DC変換部233からの電源用電力を基に駆動回路235に所定の駆動電力を送り、これにより、前記風力発電装置111による発電電力に基づいて前記駆動回路235による前記アンテナ201の電波の送信、受信動作を確保するように構成している。
The
尚、前記コントロール装置220としては、上述した構成の他、図示しない電力会社の商用電力系統と連繋した構成とし、電力会社の商用電力系統から供給される電力を基に前記アンテナ201の電波の送信、受信動作を実行させる構成を併有したものとすることももちろん可能である。
In addition to the above-described configuration, the
上述した本実施例1に係る電波塔120は、地面等の上に設置する例えば円形の基台210上に、前記枠体121C、枠体121B、2段の枠体121、枠体121Aからなる合計5段構成の枠体群を積み上げ連結し、2段の枠体121に組み込んだ2台の風力発電装置111による風力を利用した発電出力を基に、前記アンテナ201の電波の送信、受信動作を確保するようにしたものである。
The above-described
従って、化石燃料を使用せず、自然エネルギーのみの独立型電源として運用が可能であり、特に、山岳地域や離島など商用電源の送電が困難な場所に設置される独立型電源を含む電波塔120として有効利用可能である。
Therefore, it can be operated as a stand-alone power source using only natural energy without using fossil fuel, and in particular, the
また、市街地等に設置し、商用電力併用型とした場合でも、仮に停電や災害等の非常事態が生じても、その非常事態にかかわりなく、前記電波塔120における電波の送信、受信動作に必要な電力を確保することができ、電波塔120の安定した運用を維持することができる。
In addition, even if it is installed in an urban area, etc., and used as a commercial power combined type, even if an emergency such as a power outage or disaster occurs, it is necessary for radio wave transmission and reception operations in the
さらに、電波塔120の近辺に予備電源としてのバッテリーやエンジン発電機を配備する必要も無く、簡略構成でかつ独立電源型の電波塔120として機能させることができる。
Further, it is not necessary to install a battery or an engine generator as a standby power source in the vicinity of the
さらに、本実施例1の電波塔120上述した各枠体の積み上げ連結構造としているので、電力需要場所での実際の設置や組み立てが容易で施工の容易化、低価格化を図ることができる。
Furthermore, since the
加えて、本実施例1の電波塔120においては、2個の発電機G1の発電出力を送電する出力ケーブル44を、各々前記枠体121の下部枠部131の垂直支持体134、垂直支柱部122に内装し、かつ、枠体121Bの垂直支柱部122、枠体121Cの垂直支柱部122に内装して、その出力端を前記コントロール装置220における第1のコントロール部221に接続するとともに、前記アンテナ用ケーブル236を、前記枠体121A、2個の枠体121、枠体121B、枠体121Cの各垂直支柱部122に内装しその他端側を前記第2のコントロール部222に接続しているので、前記出力ケーブル44、アンテナ用ケーブル236が電波塔120自体の外部に露出することが無く、外観体裁の良い電波塔120を構築することができる利点もある。
In addition, in the
図6は、本実施例1に係る電波塔120における前記枠体121の変形例である枠体121Dを示すものであり、基本的には前記枠体121と同様な構成であるが、異物衝突防護用の四本の中空の垂直支柱部122と、前記四本の垂直支柱部122の下端側、上端側を各々連結する下部枠部131、上部枠部132とを用いて、内部に自然風が流通する収容空間130を有する平面視四角形状を呈する立体形状に構成し、前記収容空間130に風力発電装置111を組み込んだものである。
FIG. 6 shows a
このような枠体121Dを2個用い、さらに前記枠体121A、枠体121B、枠体121Cと各々同様な構成で、かつ、平面視四角形状を呈する立体形状に構成した図示しない3個の枠体を用いて、既述した場合と同様に垂直に積み上げ連結することで、平面視四角形状を呈する電波塔を構成することによっても、上述した実施例1に係る電波塔120の場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。
Two
次に、図7、図8を参照して本発明の実施例2に係る電波塔120Aについて説明する。
Next, a
尚、この電波塔120Aにおいて、図1に示す電波塔120の場合と同一の要素には同一の符号を付して示す。
In this
本実施例2に係る電波塔120Aは、上述した実施例1に係る電波塔120と略同様な構成であるが、図7に示すように、前記枠体121Bの垂直な外面に太陽光により発電する複数の太陽光パネル群を垂直に配置して構成した太陽光発電装置240を付加し、自然エネルギーである風力、太陽光の双方を利用する複合型の電波塔120Aとしたことが特徴である。
The
前記太陽光発電装置240としては、図7に示すように、例えば前記枠体121Bの垂直な三つの外面のうちの一面、二面又は三面のいずれかへの配置態様とし、また、例えば一つの外面には上下2段にわたって5枚ずつの太陽光パネル241を列設した態様とする例を挙げることができる。
As shown in FIG. 7, for example, the solar
尚、前記太陽光パネル241の配置態様、列設数は上述した態様に限定されるものではない。
In addition, the arrangement | positioning aspect of the said
前記太陽光発電装置240には、出力ケーブル44の一端側が接続され、また、出力ケーブル44は前記枠体121B、121Cの各垂直支柱部122に内装されてその他端側を前記第1のコントロール部221に接続している。
One end side of an
図8は、本実施例2に係る電波塔120Aにおけるコントロール装置220Aを示すものであり、基本的には図5に示すコントロール装置220と同様であるが、コントロール装置220の構成に、前記太陽光発電装置240の発電出力(直流出力)を電力変換部231Aにより変換(DC/DC変換)して前記出力コントロール部232に送るように構成している。
FIG. 8 shows a
上述した本実施例2に係る電波塔120Aは、地面等の上に設置する例えば円形の基台210上に、前記枠体121C、枠体121B、2段の枠体121、枠体121Aからなる合計5段構成の枠体群を積み上げ連結し、2段の枠体121に組み込んだ2台の風力発電装置111による風力を利用した発電出力、及び、枠体121Bに組み込んだ太陽光発電装置240の太陽光を利用した発電出力の双方を基に、前記アンテナ201の電波の送信、受信動作を確保する複合型としたものである。
The above-described
上述したように本実施例2に係る電波塔120Aは、地面等の上に設置する例えば円形の基台210上に、前記枠体121C、枠体121B、2段の枠体121、枠体121Aからなる合計5段構成の枠体群を積み上げ連結し、2段の枠体121に組み込んだ2台の風力発電装置111による風力を利用した発電出力と、前記枠体121Bに取り付けた太陽光発電装置240の発電出力とを利用する複合型の構成の基に、前記アンテナ201の電波の送信、受信動作を確保するようにしたものである。
As described above, the
従って、化石燃料を使用せず、自然エネルギーのみの独立型電源として運用が可能であり、特に、山岳地域や離島など商用電源の送電が困難な場所に設置される独立型電源を含む電波塔120Aとして有効利用可能である。
Therefore, it can be operated as a stand-alone power source using only natural energy without using fossil fuel, and in particular, a
また、市街地等に設置し、商用電力併用型とした場合でも、仮に停電や災害等の非常事態が生じても、その非常事態にかかわりなく、かつ、風力、太陽光の双方を利用してより発電安定性が良好な状態で前記電波塔120Aにおける電波の送信、受信動作に必要な電力を確保することができ、電波塔120の安定した運用を維持することができる。
In addition, even if it is installed in a city area, etc., and it is of a combination type with commercial power, even if an emergency such as a power outage or disaster occurs, it will not be affected by the emergency, and both wind power and sunlight can be used. Electric power necessary for transmission and reception operations of radio waves in the
さらに、電波塔120Aの近辺に予備電源としてのバッテリーやエンジン発電機を配備する必要も無く、簡略構成でかつ独立電源型の電波塔120として機能させることができる。
Further, it is not necessary to install a battery or an engine generator as a standby power source in the vicinity of the
さらに、本実施例2の電波塔120Aは、上述した各枠体の積み上げ連結構造としているので、電力需要場所での実際の設置や組み立てが容易で施工の容易化、低価格化を図ることができる。
Furthermore, since the
加えて、本実施例2の電波塔120Aにおいては、2個の発電機G1の発電出力を送電する出力ケーブル44を、前記枠体121の下部枠部131の垂直支持体134、垂直支柱部122に内装し、かつ、枠体121Bの垂直支柱部122、枠体121Cの垂直支柱部122に内装して、その出力端を前記コントロール装置220における第1のコントロール部221に接続し、前記太陽光発電装置240の発電出力を送電する出力ケーブル44を前記枠体121B、121Cの各垂直支柱部122に内装してその他端側を前記第1のコントロール部221に接続し、さらに、前記アンテナ用ケーブル236を、前記枠体121A、2個の枠体121、枠体121B、枠体121Cの各垂直支柱部122に内装しその他端側を前記第2のコントロール部222に接続しているので、前記各出力ケーブル44、アンテナ用ケーブル236が電波塔120自体の外部に露出することが無く、実施例1の場合と同様、外観体裁の良い電波塔120を構築することができる利点もある。
In addition, in the
本実施例2に係る電波塔120Aにおいても、実施例1の場合と同様、図6に示す枠体121Dを2個用い、さらに前記枠体121A、枠体121B、枠体121Cと各々同様な構成で、かつ、平面視四角形状を呈する立体形状に構成した図示しない3個の枠体を用いて、既述した場合と同様に垂直に積み上げ連結することで、全体として平面視四角形状を呈する電波塔を構成することによっても、上述した実施例2に係る電波塔120Aの場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。
Also in the
尚、上述した実施例1、2の電波塔120又は120Aにおいて、前記枠体121に対して、風車軸115の下側、上側に各々発電機を配置した、すなわち、1個の枠体121に発電機を2台備えた構成とし、このような枠体121を2個と、前記枠体121A、枠体121B、枠体121Cとにより電波塔120又は120Aを構成することも可能である。図6に示す枠体121Dに関しても同様である。
In the
このような1個の枠体121に発電機を2台備えた構成を有する電波塔120又は120Aの場合には、風力エネルギーに基づく発電出力のより有効な利用(発電出力の調整範囲の拡大等)を実現することも可能となる。
In the case of the
また、上述した実施例1、2の電波塔120又は120Aにおいて、各枠体の積み上げ段数、風力発電装置111や太陽光発電装置240を設置する枠体の個数、さらにはその上下配置等は特に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはもちろんである。
Further, in the
本発明に係る電波塔は、携帯電話基地局、PHS基地局、防災無線基地局、船舶無線基地局等を構成する各種の電波塔として利用可能であり、さらには、TV放送用電波塔やラジオ放送用電波塔としても応用可能である。 The radio tower according to the present invention can be used as various radio towers constituting a mobile phone base station, a PHS base station, a disaster prevention radio base station, a ship radio base station, and the like. It can also be applied as a broadcast tower.
1 発電部
10 発電機本体
11 軸支体
12 アウターロータ
13 発電機軸
13a ネジ
13b 大径部
13c 突出円板部
14 コアレス型コイル体
14a 円形突出部
21 上部ロータ
21a 取り付け部
21b ネジ孔
22 固定ボルト
23 主軸受
24 マグネット
25 円形突部
26 円形ギア
31 下部ロータ
32 円形凹段部
33 収容室
34 取り付け部
35 ネジ孔
41 コイル部
42 コイル部出力端
43 ブラシ
44 出力ケーブル
45 円形ギア
46 軸受
51 逆転用ギア
61 固定支持体
61a 中央孔
61b 円形溝
62 ナット
63 軸受
64 ネジ孔
65 ボルト
71 回転支持体
71a 貫通孔
71b 円形突条
72 ボルト
73 支持軸受
80 ボルト
111 風力発電装置
112 風車部
113 ブレード
114 開口部
115 風車軸
115a 下端
116 アーム
120 電波塔
120A 電波塔
121 枠体
121A 枠体
121B 枠体
121C 枠体
121D 枠体
122 垂直支柱部
123 補強片
130 収容空間
131 下部枠部
132 上部枠部
133 支持アーム
134 垂直支持体
141 連結機構部
201 アンテナ
201a アンテナ素子
210 基台
220 コントロール装置
220A コントロール装置
221 第1のコントロール部
222 第2のコントロール部
231 電力変換部
231A 電力変換部
232 出力コントロール部
233 DC/DC変換部
234 電源回路
235 駆動回路
236 アンテナ用ケーブル
240 太陽光発電装置
241 太陽光パネル
B バッテリー
G1 発電機DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation part 10 Generator main body 11 Shaft support body 12 Outer rotor 13 Generator shaft 13a Screw 13b Large diameter part 13c Projection disc part 14 Coreless type coil body 14a Circular projection part 21 Upper rotor 21a Attachment part 21b Screw hole 22 Fixing bolt 23 Main bearing 24 Magnet 25 Circular protrusion 26 Circular gear 31 Lower rotor 32 Circular concave step portion 33 Accommodating chamber 34 Mounting portion 35 Screw hole 41 Coil portion 42 Coil portion output end 43 Brush 44 Output cable 45 Circular gear 46 Bearing 51 Reverse gear 61 Fixed support 61a Central hole 61b Circular groove 62 Nut 63 Bearing 64 Screw hole 65 Bolt 71 Rotating support 71a Through hole 71b Circular protrusion 72 Bolt 73 Support bearing 80 Bolt 111 Wind power generator 112 Windmill 113 Blade 114 Opening 115 Wind Shaft 115a Lower end 116 Arm 120 Radio tower 120A Radio tower 121 Frame body 121A Frame body 121B Frame body 121C Frame body 121D Frame body 122 Vertical strut portion 123 Reinforcing piece 130 Housing space 131 Lower frame portion 132 Upper frame portion 133 Support arm 134 Vertical support Body 141 Coupling mechanism 201 Antenna 201a Antenna element 210 Base 220 Control device 220A Control device 221 First control unit 222 Second control unit 231 Power conversion unit 231A Power conversion unit 232 Output control unit 233 DC / DC conversion unit 234 Power circuit 235 Drive circuit 236 Antenna cable 240 Solar power generation device 241 Solar panel B Battery G1 Generator
Claims (7)
前記支持塔を構成する枠体に組み込んだ風力により回転する垂直軸垂直翼型の風車部と、この風車部の回転力で発電する発電機とを具備する風力発電装置からなる自然エネルギー利用電源装置と、
前記風力発電装置の動作制御を行うとともに、前記発電機の発電出力を利用して前記アンテナ取り付け部に取り付けられた電波送受信用のアンテナにおける電波送受信制御を行うコントロール装置と、
を有することを特徴とする自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔。A plurality of three-dimensionally shaped frames that have a polygonal shape in plan view are assembled in a multi-stage vertically with an assembly structure of a plurality of vertical struts and a connecting frame, and a part of the frames are antennas for transmitting and receiving radio waves. A vertically arranged support tower as an antenna mounting part, and
A natural energy-use power supply device comprising a wind power generator comprising a vertical axis vertical blade type wind turbine rotating by wind power incorporated in a frame constituting the support tower, and a generator for generating electric power by the rotational force of the wind turbine. When,
A control device that performs operation control of the wind power generator and performs radio wave transmission / reception control in an antenna for radio wave transmission / reception attached to the antenna mounting portion using the power generation output of the generator,
A radio tower including a power source device using natural energy.
前記支持塔を構成する各枠体に個別に組み込んだ風力により回転する垂直軸垂直翼型の風車部と、この風車部の回転力で発電する発電機とを具備する風力発電装置と、前記枠体に個別に組み込んだ太陽光により発電する太陽光発電装置とを有する自然エネルギー利用電源装置と、
前記風力発電装置、太陽光発電装置の動作制御を行うとともに、前記発電機、太陽光発電装置の発電出力を利用して前記アンテナ取り付け部に取り付けられた電波送受信用のアンテナにおける電波送受信制御を行うコントロール装置と、
を有することを特徴とする自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔。A plurality of three-dimensionally shaped frames that have a polygonal shape in plan view are assembled in a multi-stage vertically with an assembly structure of a plurality of vertical struts and a connecting frame, and a part of the frames are antennas for transmitting and receiving radio waves. A vertically arranged support tower as an antenna mounting part, and
A wind turbine generator including a vertical axis vertical wing type wind turbine section rotated by wind force individually incorporated in each frame constituting the support tower, and a generator for generating electric power by the rotational force of the wind turbine section; and the frame A natural energy-use power supply device having a solar power generation device that generates electricity by solar light individually incorporated in the body;
The operation control of the wind power generator and the solar power generator is performed, and the radio wave transmission / reception control is performed on the radio wave transmission / reception antenna attached to the antenna mounting portion by using the power generation output of the generator and the solar power generator. A control device;
A radio tower including a power source device using natural energy.
前記支持塔を構成する各枠体に個別に組み込んだ風力により回転する垂直軸垂直翼型の風車部と、この風車部の回転力で発電する発電機とを具備する一台の又は複数台の風力発電装置からなる自然エネルギー利用電源装置と、
前記一台の又は複数台の風力発電装置の動作制御を行うとともに、前記発電機の発電出力に基づき電波送受信用のアンテナの電源用電力を出力する第1のコントロール部と、第1のコントロール部からの電源用電力を基に前記アンテナ取り付け部に取り付けられた電波送受信用のアンテナにおける電波送受信制御を行う第2のコントロール部と、を具備するコントロール装置と、
を有することを特徴とする自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔。A plurality of three-dimensionally shaped frames having a triangular shape in plan view or a quadrilateral shape in plan view are stacked vertically in a multi-stage structure with an assembly structure of three or four vertical struts and a connecting frame portion. A vertically arranged support tower having the uppermost stage as an antenna mounting portion on which an antenna for radio wave transmission and reception is arranged;
One or a plurality of vertical axis vertical wing type windmills rotated by wind power individually incorporated in each frame constituting the support tower, and a generator that generates electric power by the rotational force of the windmills A natural energy-use power supply device comprising a wind power generator;
A first control unit that controls the operation of the one or a plurality of wind power generators, and outputs power for power transmission / reception antennas based on the power generation output of the generator; and a first control unit A second control unit for performing radio wave transmission / reception control in the antenna for radio wave transmission / reception attached to the antenna attachment unit based on power for power from
A radio tower including a power source device using natural energy.
前記支持塔を構成する各枠体に個別に組み込んだ風力により回転する垂直軸垂直翼型の風車部と、この風車部の回転力で発電する発電機とを具備する一台の又は複数台の風力発電装置と、前記枠体に個別に組み込んだ太陽光により発電する太陽光発電装置とを具備する自然エネルギー利用電源装置と、
前記一台の又は複数台の風力発電装置、太陽光発電装置の動作制御を行うとともに、前記発電機、太陽光発電装置の発電出力に基づき電波送受信用のアンテナの電源用電力を出力する第1のコントロール部と、第1のコントロール部からの電源用電力を基に前記アンテナ取り付け部に取り付けられた電波送受信用のアンテナにおける電波送受信制御を行う第2のコントロール部と、を具備するコントロール装置と、
を有することを特徴とする自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔。A plurality of three-dimensionally shaped frames having a triangular shape in plan view or a quadrilateral shape in plan view are stacked vertically in a multi-stage structure with an assembly structure of three or four vertical struts and a connecting frame portion. A vertically arranged support tower having the uppermost stage as an antenna mounting portion on which an antenna for radio wave transmission and reception is arranged;
One or a plurality of vertical axis vertical wing type windmills rotated by wind power individually incorporated in each frame constituting the support tower, and a generator that generates electric power by the rotational force of the windmills A natural energy-use power supply device comprising a wind power generator and a solar power generator that generates power by sunlight individually incorporated in the frame;
The first or the plurality of wind power generators and the solar power generator are controlled in operation, and the power for the antenna for transmitting and receiving radio waves is output based on the power generation output of the generator and the solar power generator. And a second control unit that performs radio wave transmission / reception control on a radio wave transmission / reception antenna attached to the antenna attachment unit based on power for power from the first control unit; ,
A radio tower including a power source device using natural energy.
前記アウターロータ・コアレス型コイル体の逆方向の回転による前記マグネットとコイル部との相対速度の上昇に応じた発電出力を前記コアレス型コイル体のコイル部出力端から前記発電機軸の周りに固定配置した集電子を介して取り出し、前記枠体の下部枠部、垂直支柱部に内装した出力ケーブルを経て発電出力をコントロール装置に送電するように構成したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔。The generator includes a generator shaft fixedly supported in a vertical arrangement by a central support of a lower frame portion constituting the connection frame portion, and a magnet rotatably supported by the generator shaft and driven to rotate by the windmill portion. An outer rotor with a core, a coreless coil body coaxially arranged in the outer rotor and supported rotatably by a generator shaft, and having a coil portion disposed in correspondence with the magnet, and a shaft supported by the generator shaft And an outer rotor having a reverse gear that rotates in a reverse direction in accordance with rotation of the outer rotor by gear coupling with a circular gear provided in a circular arrangement on both the outer rotor and the coreless coil body.・ A coreless coaxial reversal type
The power generation output corresponding to the increase in the relative speed between the magnet and the coil portion due to the reverse rotation of the outer rotor / coreless coil body is fixedly arranged around the generator shaft from the coil portion output end of the coreless coil body. The power generation output is transmitted to the control device through an output cable that is taken out through the collected current collector and is installed in the lower frame portion and the vertical column portion of the frame body. A radio tower including the natural energy utilization power supply device according to claim 1.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2010/064057 WO2012023202A1 (en) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | Radio tower including power supply device utilizing renewable energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2012023202A1 true JPWO2012023202A1 (en) | 2013-12-12 |
Family
ID=45604876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012529449A Pending JPWO2012023202A1 (en) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | Radio tower including a power source using natural energy |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2012023202A1 (en) |
WO (1) | WO2012023202A1 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102733638B (en) * | 2012-07-11 | 2014-08-27 | 李树广 | Communication tower with wind power generation system provided with double-power blades and wind leakage protection |
FR3025561B1 (en) * | 2014-09-05 | 2016-12-30 | Wind-It | TOWER STRUCTURE FOR WIND ROTOR WITH VERTICAL AXIS. |
JP6678451B2 (en) * | 2015-12-28 | 2020-04-08 | 測位衛星技術株式会社 | Location information providing device |
AT518467B1 (en) * | 2016-01-07 | 2017-12-15 | Gruber Alois | Wind turbine |
CN105888985A (en) * | 2016-01-18 | 2016-08-24 | 杨建文 | Mountain blocking frame construction type wind power generation device |
WO2019046868A1 (en) | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Alois Gruber | Wind turbine |
JP7122215B2 (en) | 2018-10-12 | 2022-08-19 | 三菱重工業株式会社 | air vehicle system |
JP7353153B2 (en) * | 2019-11-27 | 2023-09-29 | 日本無線株式会社 | High frequency antenna unit and wireless communication unit using the same |
JP7353152B2 (en) * | 2019-11-27 | 2023-09-29 | 日本無線株式会社 | High frequency antenna unit and wireless communication unit using the same |
JP7353151B2 (en) * | 2019-11-27 | 2023-09-29 | 日本無線株式会社 | High frequency antenna unit and wireless communication unit using the same |
CN111836129B (en) * | 2020-08-06 | 2022-04-08 | 青岛科华钢结构有限公司 | Antidetonation flood control 5G basic station |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5348144A (en) * | 1976-10-12 | 1978-05-01 | Nec Corp | Fitting method of power wind-mill to radio communication pylon |
JP3023045U (en) * | 1995-05-02 | 1996-04-12 | 収平 岩田 | Combined wind and solar power generation system using steel tower |
JP3048822U (en) * | 1997-11-12 | 1998-05-29 | 株式会社丸山住宅 | Power generator |
JP2005207355A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Fjc:Kk | Vertical axis wind turbine and wind power system |
JP2010151006A (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Noai Kk | Fixing structure of generator shaft of outer rotor coreless type wind generator |
-
2010
- 2010-08-20 JP JP2012529449A patent/JPWO2012023202A1/en active Pending
- 2010-08-20 WO PCT/JP2010/064057 patent/WO2012023202A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5348144A (en) * | 1976-10-12 | 1978-05-01 | Nec Corp | Fitting method of power wind-mill to radio communication pylon |
JP3023045U (en) * | 1995-05-02 | 1996-04-12 | 収平 岩田 | Combined wind and solar power generation system using steel tower |
JP3048822U (en) * | 1997-11-12 | 1998-05-29 | 株式会社丸山住宅 | Power generator |
JP2005207355A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Fjc:Kk | Vertical axis wind turbine and wind power system |
JP2010151006A (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Noai Kk | Fixing structure of generator shaft of outer rotor coreless type wind generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012023202A1 (en) | 2012-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012023202A1 (en) | Radio tower including power supply device utilizing renewable energy | |
Kirby et al. | HVDC transmission for large offshore windfarms | |
US9121384B2 (en) | Vertical axis wind turbine | |
US20130106193A1 (en) | Hybrid wind and solar energy device | |
JP5684264B2 (en) | Wind power generator | |
US20120302228A1 (en) | Remote Power Microgenerator Device and Method | |
EP3359807B1 (en) | Apparatus and method of generating energy from renewable energy sources | |
JP2011117363A (en) | Portable and assembling power generation system using natural energy | |
JP3187822U (en) | Wind power generator combined with solar panel and power generator composed thereof | |
JPWO2010079627A1 (en) | Fixing structure of the generator shaft of the outer rotor coreless type wind power generator | |
JP5594811B2 (en) | Combined wind power generator | |
KR200460675Y1 (en) | Wind power and solar hybrid generator | |
Liang et al. | Key technologies analysis of small scale non-grid-connected wind turbines: A review | |
CN206206081U (en) | A kind of Moveable wind power generator | |
CN113357090A (en) | Cabin assembly and wind generating set | |
RU2539604C2 (en) | Wind-driven power plant | |
US20230041688A1 (en) | Electrical generators in wind turbines | |
JP2011149410A (en) | Wind power generator | |
US10367441B2 (en) | Modular multi-axial rotor | |
JP6653685B2 (en) | Private power generation telecom tower system | |
US20200141387A1 (en) | An apparatus for generating power to operate telecommunication networks using vertical axis wind turbines | |
JP3247502U (en) | Wind power generation equipment | |
CN211481186U (en) | Small and miniature wind-solar hybrid power generation device | |
US11545926B1 (en) | Power generator system with modular blades | |
RU2766497C1 (en) | Wind farm |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140530 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141010 |