JPWO2012023202A1 - Radio tower including a power source using natural energy - Google Patents

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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。   Patent Document 1 discloses a wind power generator 2 that generates power using wind power, a solar power generator 3 that generates power using sunlight, an antenna 5 that transmits video data to a communication satellite, a wind power generator 2, and a solar power generator. An unmanned monitoring device in which the storage tower of the power generated in 3 and the drive control of the monitoring camera 4 for monitoring the surrounding situation and the box 6 for performing transmission control for transmitting video data from the antenna 5 to the communication satellite are installed in the monitoring tower. Proposed.

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.

実用新案登録第3088720号公報Utility Model Registration No. 3088720

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 claims 1 to 4, an outer rotor / coreless coaxial inversion generator is adopted as the generator. In any of the inventions described above, the power generation efficiency of each wind turbine generator can be increased, and a combined radio wave including a natural energy-use power supply device in which the output cable of the generator is not exposed outside the radio tower A tower can be provided.

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)
図1は本発明の実施例1に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔の概略正面図である。 図2は本実施例1に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔の概略平面図である。 図3は本実施例1に係る平面視三角形状を呈する一台の枠体に組み込んだ自然エネルギー利用電源装置を構成する風力発電装置を示す概略拡大斜視図である。 図4は本実施例1に係る風力発電装置における発電機の構成を示す概略断面図である。 図5は本実施例1に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔の制御系を示す概略ブロック図である。 図6は本実施例1に係る枠体の他例である平面視四角形を呈する枠体を一部切欠状態で示す斜視図である。 図7は本発明の実施例2に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔の概略正面図である。 図8は本実施例2に係る自然エネルギー利用電源装置を含む電波塔の制御系を示す概略ブロック図である。
(Example)
FIG. 1 is a schematic front view of a radio tower including a natural energy utilization power supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of a radio tower including the natural energy utilization power source apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic enlarged perspective view showing a wind power generator that constitutes a natural energy-use power supply device incorporated in a single frame body having a triangular shape in plan view according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the generator in the wind turbine generator according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a control system for a radio tower including the natural energy utilization power supply apparatus according to the first embodiment. FIG. 6 is a perspective view showing a partially cutout state of a frame body having a square shape in plan view, which is another example of the frame body according to the first embodiment. FIG. 7 is a schematic front view of a radio tower including a natural energy utilization power source apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 8 is a schematic block diagram illustrating a control system for a radio tower including a natural energy utilization power supply apparatus according to the second embodiment.

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 radio tower 120 including the natural energy utilization power supply device according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

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 radio tower 120 including the power source device using natural energy according to the first embodiment has two three-dimensionally shaped frames that are configured for the wind power generator 111 and have a triangular shape in plan view. 121, one frame 121A for an antenna mounting portion on which an antenna 201 for radio wave transmission / reception is disposed, one frame 121B configured substantially the same as the frame 121A, and the frame 121A A total of five frame groups including one frame body 121 </ b> C, which is configured in substantially the same manner and has a diagonally arranged reinforcing piece 123 to increase the load resistance, is provided.

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 frame body 121C, the frame body 121B, the two-stage frame body 121, and the frame body 121A are stacked and connected in this order, for example, on a circular base 210 installed on the ground or the like from the bottom vertically upward. In addition to the support tower having the structure, one wind power generator 111 is incorporated in each of the two frame bodies 121, and a control device 220, which will be described in more detail, is incorporated in, for example, the lowermost frame body 121C. As a whole, a vertical radio tower 120 is formed.

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 antenna element 201a constituting the antenna 201 includes an antenna element for a mobile phone, an antenna element for a PHS (Personal Handyphone System), an antenna element for a mobile radio device, an antenna element for disaster prevention radio, a VHF or UHF band Examples of antenna elements for TV broadcasting, terrestrial digital broadcasting, antenna elements for satellite broadcasting, antenna elements for AM or FM radio broadcasting, and the like.

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 frame body 121 for the wind power generator 111 includes three hollow vertical column portions 122 for foreign object collision protection, and a lower end side and an upper end side of the three vertical column portions 122. Using the lower frame 131 and the upper frame 132 that are connected to each other, an accommodation space 130 in which natural wind circulates is formed.

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 housing space 130 of the frame body 121, a vertical axis / vertical airfoil type windmill section 112 vertically arranged with an axial center fixed support structure by the upper frame section 132 and the lower frame section 131 of the frame body 121, and this A wind turbine unit 112 having an outer rotor coreless coaxial inversion generator (for example, a three-phase alternating current generator) G1 that generates electric power by the rotational force of the wind turbine unit 112, and a natural energy power source directly connected to the power generation unit 1 The wind power generator 111 which comprises an apparatus is arrange | positioned.

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 lower frame 131 includes three hollow support arms 133 projecting from the side walls near the lower ends of the vertical support columns 122 toward the center of the frame 121, and the support arms. A cylindrical vertical support 134 that is erected vertically at the center position of the frame body 121 intersecting with 133 is integrally configured, and a fixed portion of the generator G1 is integrally supported by the vertical support 134. Yes.

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 upper frame portion 132 is provided with three protrusions projecting from the side wall near the upper end of each vertical column portion 122 toward the center of the frame body 121 as in the case of the lower frame portion 131. A hollow support arm 133 and a cylindrical vertical support 134 vertically extending at the center position of the frame body 121 where the support arms 133 intersect are integrally formed, and the wind turbine unit 112 is formed by the vertical support 134. The upper end of the wind turbine shaft 115 is rotatably supported.

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 vertical struts 122 constituting the frame body 121, a connection mechanism 141 for fixed connection with other members is provided.

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 frame body 121 </ b> B and the frame body 121 </ b> C other than the frame body 121 are each provided with a connection mechanism portion 141 for fixed connection with other members at the lower end portion and the upper end portion of the three vertical support portions 122.
In the frame body 121A, the connection mechanism portion 141 is provided only at the lower end portions of the three vertical support portions 122, and the upper end portion is closed in consideration of intrusion of rainwater or the like.

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 connecting mechanism portion 141 is provided with flange portions with screw holes at the upper end and the lower end of the vertical column portion 122, respectively, and the ends of the stacked vertical column portions 122 are connected by fastening with bolts and nuts. .

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 windmill portion 112 is, for example, a gyromill type (vertical axis vertical blade type), for example, three blades 113 using a streamlined aluminum alloy material in a direction (or end face) perpendicular to the length direction, and Each of the blades 113 has a total of six arms 116, each having three upper and lower ends, each having a protruding end connected thereto.

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 blade 113, an opening 114 for capturing wind energy from the back surface side is provided.

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 power generation part 1 is demonstrated with reference to FIG.

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 main body 10 and a shaft support 11 that rotatably supports the generator main body 10. The shaft support 11 is attached to a vertical support 134 on the lower frame portion 131 side. In addition to being fitted, the bolt 65 is used to integrally fix it.

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 main body 10 pivotally supports an outer rotor 12 that rotates by receiving the rotational force of the windmill portion 112 and a central portion of the outer rotor 12, and can rotate the outer rotor 12. And a disk-like coreless coil body (a bundle of coils compressed into a disk shape) 14 built in the outer rotor 12 in a state where the central portion is supported by the generator shaft 13. doing.

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 generator shaft 13 has a screw 13a on the outer periphery of the lower end, a large-diameter portion 13b is provided above the screw 13a, and a protruding disc portion 13c is provided below the large-diameter portion 13b.

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 outer rotor 12 has a dish-disk-shaped upper rotor 21 having an opening on the lower side and a dish-disk-shaped lower rotor 31 having an opening on the upper side but joined to each other in a vertical arrangement, and is arranged in a circle at a position near the outer periphery of both. Are fixed together using a number of fixing bolts 22.

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 upper rotor 21 of the outer rotor 12 is provided with a mounting portion 21a protruding upward at the center thereof, and a lower end 115a of a cylindrical windmill shaft 115 constituting the windmill portion 112 is attached to the mounting portion 21a. .

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 windmill mounting portion 21a is provided with a number of screw holes 21b in a circular arrangement, joined to the lower end 115a of the windmill shaft 115, and the upper rotor 21 and the windmill shaft 115 are integrally coupled by a mounting bolt 80. The rotational force of the windmill unit 112 is transmitted to the generator G1 through the windmill shaft 115.

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 main bearing 23 is disposed between the upper surface side of the large-diameter portion 13b of the generator shaft 13 and the inner bottom portion of the upper rotor 21 in the vicinity thereof, so that the upper rotor 21, and thus the outer rotor 12 can be rotatably supported. doing.

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 circular protrusion 25 having an inner diameter slightly larger than that of the large-diameter portion 13b is provided at an outer position of the main bearing 23 in the inner bottom portion of the upper rotor 21, and the lower end surface of the circular protrusion 25 is circular over the entire circumference. A gear 26 is provided.

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 upper rotor 21, a required number of magnets 24 are embedded in a circular arrangement with the end face facing the inner bottom surface.

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 lower rotor 31 is formed in a substantially symmetrical shape with respect to the upper rotor 21. That is, a circular concave step portion 32 into which the protruding disc portion 13c enters is provided on the upper surface of the central portion, and the generator shaft 13 is configured to penetrate the central position of the circular concave step portion 32.

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 lower rotor 31, a required number of magnets 24 are embedded in a circular arrangement in such a manner that the end surface faces the inner bottom surface and is opposed to the magnets 24 on the upper rotor 21 side. doing.

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 upper rotor 21 and the lower rotor 31, an accommodation chamber 33 for accommodating the coreless type coil body 14 is formed inside both of them.

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 lower rotor 31, a cylindrical mounting portion 34 that protrudes downward is provided at the center thereof, and a screw hole 35 is provided in a circular arrangement in the mounting portion 34.

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 coreless coil body 14 is coaxially arranged with the outer rotor 12 in the accommodating chamber 33, and an upper hole having an inner diameter into which the circular protrusion 25 of the upper rotor 21 enters, A slightly larger diameter hole than the large-diameter portion 13b of the generator shaft 13 is provided so that the large-diameter portion 13b passes therethrough.

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 coreless coil body 14 is rotatably supported by the generator shaft 13 via a bearing 46 disposed between the outer periphery of the lower end of the large diameter portion 13b and the prepared hole of the coreless coil body 14.

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 coil portion 41 is disposed on the upper surface of the coreless coil body 14 so as to correspond to and close to the magnet 24 on the upper rotor 21 side. Similarly, the lower rotor 31 is disposed on the lower surface thereof. The coil part 41 is arranged in a state of being in a corresponding arrangement with the magnet 24 on the side and in the proximity thereof.

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 part output end 42 in each of the upper and lower coil parts 41 in the coreless type coil body 14 is disposed at a position facing the lower surface of the coreless type coil body 14, and the power generation located in the circular concave step part 32. It is comprised so that the protrusion disc part 13c in the axis 13 may be made to oppose.

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 main body 10 is connected to each brush (collector) 43 disposed on the upper surface of the projecting disk portion 13 c corresponding to each coil portion output end 42 via an output cable 44 connected to each brush 43. It is configured to take out the power generation output by.

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 portion output end 42 and brush 43, for example, a configuration using electromagnetic inductive coupling of a primary transformer and a secondary transformer, a magnet for the coreless coil body 14, and a coil on the protruding disk portion 13c side. In addition, a brushless type current collector having a configuration in which an electronic circuit for commutation is provided may be used.

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 circular gear 45 similar to the circular gear 26 of the circular protrusion 25 is provided over the entire circumference on the upper surface side (upper hole side) of the circular protrusion 14 a that forms the lower hole in the coreless coil body 14. .

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-diameter portion 13b of the generator shaft 13 so as to be positioned in the upper hole and have a rotational axis in the horizontal direction. The reverse gears 51 are connected to the circular gear 26. The gears are respectively coupled to the circular gears 45.

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 outer rotor 12 rotates in the direction of arrow a (counterclockwise) shown in FIG. 4, the coreless coil body 14 is rotated by the reverse gear 51 in the direction of arrow b (clockwise) shown in FIG. 4. Are reversely rotated (coaxial reversal).

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 outer rotor 12 and the coreless coil body 14 are configured to be coaxially reversed using the reverse gear 51.

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 shaft support 11 has a fixed support 61 for fixing and supporting the generator shaft 13 by fitting the generator shaft 13 into a central hole 61a and projecting it downward, and screwing a nut 62 into the screw 13a of the generator shaft 13 from below. A superposed structure is formed with the rotating support 71 through which the generator shaft 13 passes through a through-hole 71a having the same diameter as the central hole 61a provided in the central portion in close contact with the fixed support 61.

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 rotary support 71 is rotatably supported by a fixed support 61 via a bearing 63 provided therebetween, and the rotary support 71 is supported in a circular groove 61b provided on the outer periphery of the upper surface of the fixed support 61. The circular protrusion 71b provided on the outer peripheral portion of the lower surface of 71 is fitted, whereby the rotation support 71 is configured to be able to rotate smoothly while closely contacting on the fixed support 61.

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 screw hole 64 is provided on a side surface of the fixed support 61 so as to be orthogonal to the axial direction of the central hole 61a, and the lower side of the fixed support 61 is fitted inward from the upper end of the vertical support 134. At the same time, the generator G1 is mounted on the vertical support 134 in a horizontal arrangement by screwing and tightening the bolt 65 into the screw hole 64.

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 bolt 72 is disposed on the rotary support 71 in a position corresponding to the screw hole 35 of the mounting portion 34 in the lower rotor 31, and this rotation is performed before the rotary support 71 and the fixed support 61 are assembled. The support 71 is attached to the lower rotor 31, and then the fixed support 61 is assembled to the rotation support 71.

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 generator shaft 13 is disposed at the upper end portion of the through hole 71 a in the rotary support 71.

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, reference numerals 52 denote roller bearings disposed between the upper rotor 21 and the coreless coil body 14 and between the lower rotor 31 and the coreless coil body 14.

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 windmill portion 112 rotates in the direction of arrow a shown in FIG. 3, for example, by wind energy, the outer rotor 12 also rotates in the direction of arrow a, and the rotational force of the outer rotor 12 is As a result, the coreless coil body 14 rotates in the direction of arrow b shown in FIG. 3 (coaxial reversal).

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 magnet 24 and the coil portion 41 is transmitted from the coil portion output end 42 of the coreless coil body 14 via the brush 43 and the output cable 44 to the frame body. 121 to the outside.

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 radio tower 120 according to the first embodiment, the output cable 44 is arranged in the vertical support 134 and the vertical support 122 of the lower frame 131 and led out of the frame 121. Yes.

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 output cable 44 is built in the vertical column 122 of the frame 121B and the vertical column 122 of the frame 121C, and the output end is connected to the first control unit 221 in the control device 220.

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 outer rotor 12 and the coreless type coil body 14 are configured to be coaxially reversed only by a simple element of the reverse rotation gear 51 according to the rotation of the windmill portion 112. For example, a relative speed between the outer rotor 12 and the coreless type coil body 14 can be doubled compared to a generator using a normal rotor and stator, and it can be used for normal wind power generation under the same wind energy conditions. It is possible to obtain a power generation output larger than that of the generator.

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 power generation unit 1 according to the first embodiment obtains a power generation output of 100 at a rotation speed of 50. be able to. Or, if the rotational speed is 100, 200 power generation outputs can be obtained.

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 control device 220 will be described with reference to FIG.

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 control device 220 controls the operation of the wind power generator 111, and outputs a power for power of the antenna 201 for radio wave transmission / reception based on the power generation output of the generator G1, and a first control unit 221 And a second control unit 222 for performing radio wave transmission / reception control in the radio wave transmission / reception antenna 201 attached to the antenna mounting unit based on power for power from the control unit 221.

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 first control unit 221 converts AC (three-phase AC) power generation output transmitted from the two generators G1 through the output cable 44 into DC output (AC / DC conversion). ) Two power converters 231, and a DC output from each of the power converters 231, a battery B storage and discharge control, and an output controller 232 for supplying power to the external load side, A DC / DC conversion unit 233 that converts a direct current output fed from the output control unit 232 into a predetermined voltage (for example, DC12V, DC24V, etc.) and feeds it to the second control unit 222 as power for the antenna 201. And.

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 second control unit 222 includes a power supply circuit 234 for the antenna 201 and a drive circuit 235 on which an antenna for transmitting and receiving radio waves in the antenna 201, a frequency tuning circuit, and the like are mounted.

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 antenna cable 236 is connected to the antenna 201, and the antenna cable 236 is provided in each vertical support portion 122 of the frame body 121A, the frame body 121, the frame body 121B, and the frame body 121C. The other end is connected to the drive circuit 235 in the second control unit 222.

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 power supply circuit 234 sends predetermined drive power to the drive circuit 235 based on the power for power supply from the DC / DC converter 233, and thereby the drive circuit 235 based on the power generated by the wind power generator 111. The radio wave transmission / reception operation of the antenna 201 is ensured.

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 control device 220 is configured to be linked to a commercial power system of a power company (not shown), and transmits radio waves from the antenna 201 based on power supplied from the commercial power system of the power company. Of course, it is possible to have a configuration for executing the receiving operation.

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 radio tower 120 according to the first embodiment includes the frame body 121C, the frame body 121B, the two-stage frame body 121, and the frame body 121A on, for example, a circular base 210 installed on the ground or the like. Operation of transmitting and receiving radio waves from the antenna 201 based on the power generation output using wind power generated by the two wind power generators 111 incorporated in the two-stage frame 121 by stacking and connecting a total of five-stage frame groups. Is to ensure.

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 radio tower 120 including a stand-alone power source installed in a place where it is difficult to transmit commercial power such as a mountainous area or a remote island. Can be used effectively.

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 radio tower 120 regardless of the emergency. Power can be secured, and stable operation of the radio tower 120 can be maintained.

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 radio tower 120, and the radio tower 120 can be made to function with a simple configuration and an independent power source.

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 radio tower 120 according to the first embodiment has the above-described stacked connection structure of the frame bodies, actual installation and assembly at a place where power is demanded are easy, and the construction can be facilitated and the cost can be reduced.

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 radio wave tower 120 of the first embodiment, the output cables 44 that transmit the power generation outputs of the two generators G1 are connected to the vertical support 134 and the vertical support column of the lower frame 131 of the frame 121, respectively. 122 and the vertical strut portion 122 of the frame body 121B and the vertical strut portion 122 of the frame body 121C, and its output end is connected to the first control portion 221 in the control device 220, and An antenna cable 236 is housed in each vertical support 122 of the frame 121A, the two frames 121, the frame 121B, and the frame 121C, and the other end is connected to the second control unit 222. Therefore, the output cable 44 and the antenna cable 236 are not exposed to the outside of the radio tower 120 itself, and the radio tower 120 having a good appearance can be constructed. There is also an advantage that can.

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 frame body 121D which is a modification of the frame body 121 in the radio wave tower 120 according to the first embodiment. The frame body 121D basically has the same configuration as that of the frame body 121 but has a foreign object collision. Using the four hollow vertical struts 122 for protection, and the lower frame 131 and the upper frame 132 connecting the lower and upper ends of the four vertical struts 122 respectively, Is configured in a three-dimensional shape having a rectangular shape in plan view having a storage space 130 through which the wind power generator circulates, and a wind power generator 111 is incorporated in the storage space 130.

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 such frames 121D are used, and three frames (not shown) are configured in the same configuration as the frame 121A, the frame 121B, and the frame 121C, and a three-dimensional shape having a quadrilateral shape in plan view. Similar to the case of the radio tower 120 according to the first embodiment described above, by constructing a radio tower having a quadrangular shape in plan view by vertically stacking and connecting in the same manner as described above. Actions and effects can be exhibited.

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 radio tower 120A according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.

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 radio tower 120A, the same elements as those of the radio tower 120 shown in FIG.

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 radio tower 120A according to the second embodiment has substantially the same configuration as the radio tower 120 according to the first embodiment described above. However, as shown in FIG. 7, the vertical outer surface of the frame body 121B generates power by sunlight. A solar power generation device 240 configured by vertically arranging a plurality of solar panel groups is added to form a composite type radio tower 120A that uses both wind energy and sunlight as natural energy. .

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 power generation device 240 is arranged on one of two vertical outer surfaces of the frame 121B, two surfaces, or three surfaces. An example of an embodiment in which five solar panels 241 are arranged in rows on the outer surface over two upper and lower stages can be given.

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 solar panel 241 and the number of rows are not limited to the aspect mentioned above.

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 output cable 44 is connected to the solar power generation device 240, and the output cable 44 is housed in each vertical column 122 of the frame bodies 121B and 121C, and the other end side is the first control unit. 221 is connected.

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 control device 220A in the radio tower 120A according to the second embodiment, which is basically the same as the control device 220 shown in FIG. The power generation output (DC output) of the power generation device 240 is converted (DC / DC conversion) by the power conversion unit 231 </ b> A and sent to the output control unit 232.

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 radio tower 120A according to the second embodiment includes the frame body 121C, the frame body 121B, the two-stage frame body 121, and the frame body 121A on, for example, a circular base 210 installed on the ground or the like. A total of five-stage frame groups are stacked and connected, and the power generation output using the wind power generated by the two wind power generators 111 incorporated in the two-stage frame 121 and the solar power generator 240 incorporated in the frame 121B. Based on both of the power generation outputs using sunlight, the antenna 201 is a composite type that ensures the transmission and reception operations of the radio waves.

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 radio tower 120A according to the second embodiment includes the frame body 121C, the frame body 121B, the two-stage frame body 121, and the frame body 121A on the circular base 210 that is installed on the ground or the like. A total of five-stage frame groups consisting of the above are stacked and connected to generate power using wind power generated by two wind power generators 111 incorporated in the two-stage frame 121, and solar power generation attached to the frame 121B. The transmission and reception operations of the radio wave of the antenna 201 are ensured based on a composite configuration using the power generation output of the device 240.

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 radio tower 120A including a stand-alone power source installed in a place where it is difficult to transmit commercial power such as a mountainous area or a remote island. Can be used effectively.

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 radio tower 120A can be ensured in a state where power generation stability is good, and stable operation of the radio tower 120 can be maintained.

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 radio tower 120A, and the radio tower 120 can be made to function as an independent power source with a simple configuration.

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 radio tower 120A of the second embodiment has the above-described stacked connection structure of the respective frames, it is easy to actually install and assemble at a place where power is demanded, thereby facilitating the construction and reducing the price. it can.

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 radio tower 120A of the second embodiment, the output cable 44 that transmits the power generation output of the two generators G1 is connected to the vertical support 134 and the vertical support 122 of the lower frame 131 of the frame 121. And the interior of the vertical support 122 of the frame 121B and the vertical support 122 of the frame 121C are connected to the first control unit 221 of the control device 220, and the sunlight. An output cable 44 for transmitting the power generation output of the power generator 240 is installed in each vertical column 122 of the frames 121B and 121C, the other end is connected to the first control unit 221, and the antenna cable is further connected. 236 is housed in each vertical column 122 of the frame body 121A, the two frame bodies 121, the frame body 121B, and the frame body 121C, and the other end side is disposed on the second control body 122. Since the output cable 44 and the antenna cable 236 are not exposed to the outside of the radio tower 120 itself because they are connected to the roll unit 222, the radio tower 120 having a good appearance is the same as in the first embodiment. There is also an advantage that can be built.

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 radio tower 120A according to the second embodiment, as in the first embodiment, two frame bodies 121D shown in FIG. 6 are used, and the same structures as the frame body 121A, the frame body 121B, and the frame body 121C are used. In addition, using three frames (not shown) configured in a three-dimensional shape exhibiting a square shape in plan view, and vertically stacked and connected in the same manner as described above, a radio wave exhibiting a square shape in plan view as a whole By configuring the tower, the same operation and effect as those of the radio wave tower 120A according to the second embodiment described above can be exhibited.

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 radio tower 120 or 120A of the first and second embodiments described above, generators are respectively disposed on the lower side and the upper side of the wind turbine shaft 115 with respect to the frame body 121. It is possible to configure the radio tower 120 or 120A by including two generators 121 and the frame 121A, the frame 121B, and the frame 121C. The same applies to the frame 121D shown in FIG.

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 radio tower 120 or 120A having a configuration in which two generators are provided in one frame body 121, the power generation output based on wind energy is more effectively used (expansion of the adjustment range of the power generation output, etc.) ) Can also be realized.

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 radio wave tower 120 or 120A of the first and second embodiments described above, the number of stacked frames, the number of frames on which the wind power generator 111 and the solar power generator 240 are installed, and the vertical arrangement thereof are particularly Of course, the present invention is not limited, and various modifications can be made.

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)

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.
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.
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.
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.
前記発電機は、前記連結枠部を構成する下部枠部の中心支持体により垂直配置に固定支持された発電機軸と、該発電機軸により回転可能に支持され、前記風車部により回転駆動されるマグネット付きのアウターロータと、前記アウターロータ内に同軸配置にかつ発電機軸により支持されて回転可能に内蔵され、前記マグネットと対応配置にコイル部を配置したコアレス型コイル体と、前記発電機軸により軸支され、前記アウターロータ、コアレス型コイル体双方に円形配置に設けた円形ギアとギア結合してアウターロータの回転に応じてコアレス型コイル体を逆方向に回転させる逆転用ギアと、を有するアウターロータ・コアレス同軸反転式に構成され、
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.
前記太陽光発電装置は、前記枠体の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2又は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 natural power generator according to any one of claims 2 and 4, wherein the solar power generation device is configured to transmit a power generation output to a control device via an output cable built in a vertical support portion of the frame. A radio tower that includes an energy-use power supply. 前記電波送受信用のアンテナは、前記枠体の垂直支柱部に内装したアンテナ用ケーブルを経てコントロール装置に接続され、コントロール装置による制御の基に電波の送受信を行う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 radio wave transmission / reception antenna is connected to a control device via an antenna cable built in a vertical column of the frame, and is configured to transmit / receive radio waves based on control by the control device. A radio tower including the natural energy utilization power supply device according to any one of claims 1 to 4.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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