JPWO2017145216A1

JPWO2017145216A1 - 温水供給システム

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Publication number: JPWO2017145216A1
Application number: JP2016534266A
Authority: JP
Inventors: 豊嗣近藤
Original assignee: Tatsumi Corp
Current assignee: Tatsumi Corp
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-02-22
Also published as: JP5988531B1; WO2017145216A1

Abstract

使用時に太陽光発電装置と太陽熱温水器の受光領域を広く設けた移動式の温水供給システムを提供する。温水供給システム（１）は、太陽熱温水器（１５）を備える。太陽光発電装置（１７）を備える。太陽光発電装置（１７）から供給された電力を貯めるバッテリー（１８）を備える。太陽熱温水器（１５）の集熱器（１５ａ）の下に配置され、太陽熱温水器（１５）で温められた温水を排出する吐水口と、太陽光発電装置とバッテリーのいずれかから供給された電力に基づいて駆動する電気機器を有する温水供給室（１１）、（１２）を備える。不使用時は、太陽光発電装置（１７）の受光部が集熱器（１５ａ）の受光面と対向する位置関係になり、使用時は、太陽光発電装置（１７）の受光部が集熱器（１５ａ）の受光面と平行若しくは受光面と同一平面上になるように、太陽光発電装置（１７）を回転移動させる開閉装置（１９）を備える。

Description

本発明は、太陽熱温水器を使った温水供給システムに関する。

従来、特許文献１のように、太陽光発電装置と太陽熱温水器を搭載したコンテナが提案されている。

特開平１１−３５０７５９号公報

しかし、太陽熱温水器と太陽光発電装置とをコンテナの屋根に設置した場合、太陽熱温水器の集熱器と、太陽光発電装置の受光部が重ならないように、それぞれの寸法を小さくする必要がある。

したがって本発明の目的は、使用時に太陽光発電装置と太陽熱温水器の受光領域を広く設けた移動式の温水供給システムを提供することである。

本発明に係る温水供給システムは、太陽熱温水器と、太陽光発電装置と、太陽光発電装置から供給された電力を貯めるバッテリーと、太陽熱温水器の集熱器の下に配置され、太陽熱温水器で温められた温水を排出する吐水口と、太陽光発電装置とバッテリーのいずれかから供給された電力に基づいて駆動する電気機器を有する温水供給室と、不使用時は、太陽光発電装置の受光部が集熱器の受光面と対向する位置関係になり、使用時は、太陽光発電装置の受光部が集熱器の受光面と平行若しくは受光面と同一平面上になるように、太陽光発電装置を回転移動させる開閉装置とを備える。

不使用時は、太陽光発電装置は受光部が集熱器の受光面と対向し、太陽熱温水器の集熱器の上に太陽光発電装置が積み重なる。

使用時は、開閉装置により、太陽光発電装置が回転移動せしめられ、受光部が集熱器の受光面（太陽熱温水器の斜面）と対向する状態から、集熱器の受光面と略平行若しくは当該受光面と同一平面上に位置する状態にされる。

これにより、広い領域（太陽熱温水器の集熱器の受光面、太陽光発電装置の受光部）で太陽光を受け、温水や電力を温水供給室に供給することが可能になる。
また、不使用時に太陽光発電装置の受光部を裏返して、太陽熱温水器の集熱器の受光面と対向させるので、太陽光発電装置の受光部や集熱器の受光面が風雨にさらされて劣化するのを防止出来る。

好ましくは、温水供給室を保持する土台部と、太陽熱温水器と太陽光発電装置を上下方向に移動させる昇降装置を更に備え、温水供給室は、土台部に固定された箱固定部と、昇降装置によって上下方向に移動せしめられ箱固定部によって上下方向に移動可能な状態で保持される箱可動部を有する。

不使用時に使用時よりも全体の高さを低くし、トレーラーなどの運搬装置による運搬を容易に出来る。

使用時は、昇降装置によって箱可動部などを上方に持ち上げられるので、箱可動部を含む温水供給室の内部スペースを広くすることが出来る。
また、太陽熱温水器の貯湯タンクの位置が高くなるため、温水供給室に供給する温水の水圧を高くすることが出来る。

さらに好ましくは、温水供給室の箱可動部の上端は、集熱器の上端と下端の間に位置する。

また、好ましくは、箱可動部の外形は、下部が開口し、集熱器の受光面と平行な斜面を有する台形柱形状を有する。

また、好ましくは、温水供給室を保持する土台部と、太陽熱温水器と太陽光発電装置を上下方向に移動させる昇降装置と、昇降装置によって上下方向に移動せしめられ土台部によって上下方向に移動可能な状態で保持される可動部を更に備え、可動部の外形を形成する台形柱形状の斜面の上に集熱器が配置され、斜面の下に温水供給室が配置され、太陽光発電装置を含む部分の外形は直角三角柱形状を有し、直角三角柱形状の斜面に太陽光発電装置の受光部が配置され、太陽光発電装置の受光部が集熱器の受光面と対向する位置関係になる時、可動部と太陽光発電装置を含む部分とが合わさった部分は、直方体形状を形成する。

また、好ましくは、発電装置を更に備え、バッテリーは、太陽光発電装置と発動発電装置から供給された電力を貯める。

以上のように本発明によれば、使用時に太陽光発電装置と太陽熱温水器の受光領域を広く設けた移動式の温水供給システムを提供することができる。

本実施形態における温水供給システムの各部の構成を示す斜視図である。温水供給システムの第３状態を示す斜視図である。温水供給システムの構成を示す模式図である。第１温水供給室の内部構造を示す斜視図である。第２温水供給室の内部構造を示す斜視図である。温水供給システムの第１状態を示す斜視図であって、内部の部材を点線で示したものである。温水供給システムの第１状態を示す側面図であって、内部の部材を点線で示したものである。温水供給システムの第１状態を示す正面図である。温水供給システムの第２状態を示す斜視図であって、内部の部材を点線で示したものである。温水供給システムの第２状態を示す側面図であって、内部の部材を点線で示したものである。温水供給システムの第３状態を示す斜視図であって、内部の部材を点線で示したものである。温水供給システムの第３状態を示す側面図であって、内部の部材を点線で示したものである。温水供給システムの第３状態を示す正面図である。

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。本実施形態における移動式の温水供給システム１は、筐体１０（土台部１０１、可動部１０２、昇降装置１０３）、第１温水供給室１１、第２温水供給室１２（箱固定部１２１、箱可動部１２２）、太陽熱温水器１５、貯水タンク１６、ポンプ１６ａ、太陽光発電装置１７、バッテリー１８、開閉装置１９、発動発電装置２１、燃料タンク２２を備える（図１〜図３参照）。

方向を示すために、第１温水供給室１１と第２温水供給室１２が並べられる水平方向をｘ方向とし、ｘ方向に垂直な水平方向をｙ方向とし、ｘ方向とｙ方向に垂直な鉛直方向をｚ方向とする。

筐体１０は、土台部１０１と、土台部１０１によってｚ方向（上下方向）に移動可能な状態で保持される可動部１０２と、可動部１０２などをｚ方向に移動させるアクチュエータなどで構成される昇降装置１０３を有する。

土台部１０１の外形は略直方体形状を有し、ｘｚ面の一方（使用時に太陽光発電装置１７が位置する側と反対側、正面）と、上面が開口する。
可動部１０２の外形は略台形柱形状を有し、ｘｚ面の一方（使用時に太陽光発電装置１７が位置する側と反対側、正面）と、下面が開口する。
可動部１０２の外形を形成する略台形柱形状の斜面の上に、太陽熱温水器１５の集熱器１５ａが配置され、当該斜面の下に、第１温水供給室１１や第２温水供給室１２が配置される。

土台部１０１の下部、若しくは後述する貯水タンク１６が設けられた部分の一部には、フォークリフトのフォーク（ツメ）の挿入口２３が設けられるのが望ましい。

第１温水供給室１１、第２温水供給室１２の箱固定部１２１、バッテリー１８、発動発電装置２１、燃料タンク２２は、土台部１０１に固定される。
また、第２温水供給室１２の箱可動部１２２、太陽熱温水器１５は、可動部１０２に固定される。
太陽光発電装置１７は、ｘ方向に平行な回転軸１９ａを中心として回転可能な状態で、可動部１０２に保持される。

第１温水供給室１１は、太陽熱温水器１５で温められた温水を排出する第１吐水口１１ａと、第１温水供給室１１内に排出された液体を外部に排出する第１排水口１１ｂと、太陽光発電装置１７とバッテリー１８と発動発電装置２１のいずれから供給された電力に基づいて駆動する第１電気機器（たとえば、照明器具）１１ｃ、第１出入口１１ｄを有するもので、たとえば、シャワー室やトイレなどが考えられる（図４参照）。

本実施形態では、第１温水供給室１１が２つ設けられる例を示すが、第１温水供給室１１の数はこれに限るものではない。
また、図４は、第１温水供給室１１の内部構造を示すために手前の側壁（２枚）を省略している。

第２温水供給室１２は、第１温水供給室１１と同様に、太陽熱温水器１５で温められた温水を排出する第２吐水口１２ａと、第２温水供給室１２内に排出された液体を外部に排出する第２排水口１２ｂと、太陽光発電装置１７とバッテリー１８と発動発電装置２１のいずれから供給された電力に基づいて駆動する第２電気機器（たとえば、照明器具）１２ｃ、第２出入口１２ｄを有するもので、たとえば、流し台などが考えられる（図５参照）。

第２温水供給室１２の外形は、上部が開口する箱固定部１２１と、下部が開口し箱固定部１２１によってｚ方向に移動可能な状態で保持される箱可動部１２２を有し、箱可動部１２２は、昇降装置１０３によってｚ方向に移動せしめられる。
箱可動部１２２が上方に移動した時、第２温水供給室１２は、ｚ方向の寸法が広い状態になる。
箱可動部１２２が下方に移動した時、第２温水供給室１２は、ｚ方向の寸法が狭い状態になる。
箱可動部１２２の外形は、略直方体形状であってもよいし、太陽熱温水器１５の内壁形状に合わせて、集熱器１５ａの受光面と平行な斜面を有する略台形柱形状であってもよい。

第２吐水口１２ａと第２排出口１２ｂと第２電気機器１２ｃは、箱固定部１２１と箱可動部１２２のいずれか若しくは両方に設けられる。
第２出入口１２ｄは、箱固定部１２１に設けられる。

本実施形態では、第２温水供給室１２が１つ設けられる例を示すが、第２温水供給室１２の数はこれに限るものではない。
また、図５は、第２温水供給室１２の内部構造を示すために手前の側壁（１枚）を省略している。

第１温水供給室１１は、第１出入口１１ｄを閉めると略密閉空間にすることが出来るので、シャワー室など温水が内壁面に飛び散る可能性が高い温水供給装置に用いることが出来る。

第２温水供給室１２は、第２出入口１２ｄを閉めても、箱固定部１２１と箱可動部１２２の境界部分を完全に密閉することが難しいため、流し台など温水が内壁面に飛び散る可能性が低い温水供給装置に用いるのが望ましい。

太陽熱温水器１５は、太陽熱により冷水を温める装置で、太陽の熱を集めお湯を生成する集熱器１５ａ、集熱器１５ａで生成されたお湯を貯蔵する貯湯タンク１５ｂ、貯湯タンク１５ｂの下部を支える架台１５ｃを有する。
太陽熱温水器１５の集熱器１５ａを構成する斜面と、ｚ方向に延びる架台１５ｃの間に、第１温水供給室１１や第２温水供給室１２が配置される。
太陽熱温水器１５は、昇降装置１０３によってｚ方向に移動せしめられる。

貯水タンク１６は、水道水を排出する蛇口などから供給され、ポンプ１６ａを介して集熱器１５ａに供給する冷水を貯蔵するもので、土台部１０１の下に配置される、若しくは土台部１０１の上に配置される。

昇降装置１０３によって、太陽熱温水器１５などが移動範囲の下端に移動せしめられた時、第１温水供給室１１の上端は、集熱器１５ａの上端と下端の間に位置する（図７参照）。
第２温水供給室１２の箱可動部１２２の上端は、集熱器１５ａの上端と下端の間に位置する。

太陽光発電装置１７は、太陽光に基づいて発電する装置で、太陽光発電装置１７を含む部分の外形は略直角三角柱形状を有し、斜面に受光部が配置される。

可動部１０２の外形を形成する略台形柱の斜面に、太陽光発電装置１７を含む部分の外形を形成する略直角三角柱の斜面とが対向するように重なり合わせると、合わさった部分（太陽光発電装置１７と可動部１０２）が、略直方体形状を形成するように、可動部１０２と太陽光発電装置１７の寸法が設定される。

太陽光発電装置１７で得られた電力は、バッテリー１８に蓄積される、若しくは、昇降装置１０３、第１電気機器１１ｃ、第２電気機器１２ｃ、ポンプ１６ａ、開閉装置１９の駆動に用いられる。

太陽光発電装置１７は、不使用時は受光部が集熱器１５ａの受光面と対向する位置関係になるように配置され（第１状態、図６〜図８参照）、使用時は、可動部１０２とともにｚ方向（上方）に移動し（第２状態、図９、図１０参照）、その後、受光部が集熱器１５ａの受光面から離れて集熱器１５ａの受光面と略平行若しくは当該受光面と同一平面上に配置されるように回転移動する（第３状態、図１１〜図１３参照）。

太陽光発電装置１７の移動は、アクチュエータなどで構成される開閉装置１９によるｘ方向に平行な回転軸１９ａを中心とした回転運動によって行われる。

太陽光発電装置１７は、昇降装置１０３によってｚ方向に移動せしめられる。

発動発電装置２１は、燃料タンク２２から供給された燃料の燃焼に基づいて発電する装置で、たとえば、ガスボンベ（燃料タンク２２）から供給されたガス（燃料）の燃焼に基づいて発電するガス発電機が考えられ、主に、太陽光発電装置１７からの電力供給が十分でない時に使用される。

不使用時は、太陽光発電装置１７は受光部が集熱器１５ａの受光面と対向し、可動部１０２の斜面（太陽熱温水器１５の集熱器１５ａ）の上に太陽光発電装置１７が積み重なって、太陽光発電装置１７と可動部１０２とで略直方体を形成し、当該略直方体の下部が土台部１０１の上部に収納される（図６〜図８参照）。

土台部１０１のｙ方向とｘ方向の寸法がコンテナの外形サイズ（２，４３８ｍｍ×１２，１９２ｍｍ）と同等であり、少なくとも当該略直方体の下部が土台部１０１の上部に収納された時の温水供給システム１の高さ（ｚ方向の寸法）が２，８９６ｍｍ以下であれば、ハイキューブタイプの４０フィートコンテナに相当するものとして、温水供給システム１をトレーラーなどで運搬することが出来る。

たとえば、奥行き（ｙ方向の寸法）が約９００ｍｍ、高さ（ｚ方向の寸法）が約２，０００ｍｍのシャワーユニット（第１温水供給室１１）と、奥行き（ｙ方向の寸法、集熱器１５ａの下端と架台１５ｃの距離）が約２，０００ｍｍ、高さ（ｚ方向の寸法）が約１，２００ｍｍの太陽熱温水器１５とを、少なくとも第１状態の時に第１温水供給室１１の上端が集熱器１５ａの上端と下端の間に位置するように設置し、温水供給システム１として用いることが出来る。

土台部１０１のｙ方向とｘ方向の寸法がコンテナの内形サイズ（２，３５２ｍｍ×１２，０３２ｍｍ）以下であり、少なくとも当該略直方体の下部が土台部１０１の上部に収納された時の温水供給システム１の高さ（ｚ方向の寸法）が２，６９０ｍｍ以下であれば、ハイキューブタイプの４０フィートコンテナの内部に収納して、温水供給システム１を含むコンテナをトレーラーなどで運搬することが出来る。

土台部１０１のｙ方向とｘ方向の寸法がコンテナの外形サイズ（２，４３８ｍｍ×１２，１９２ｍｍ）と同等であり、少なくとも当該略直方体の下部が土台部１０１の上部に収納された時の温水供給システム１の高さ（ｚ方向の寸法）が２，５９１ｍｍ以下であれば、通常の４０フィートコンテナに相当するものとして、温水供給システム１をトレーラーなどで運搬することが出来る。

土台部１０１のｙ方向とｘ方向の寸法がコンテナの内形サイズ（２，３５２ｍｍ×１２，０３２ｍｍ）以下であり、少なくとも当該略直方体の下部が土台部１０１の上部に収納された時の温水供給システム１の高さ（ｚ方向の寸法）が２，３８５ｍｍ以下であれば、通常の４０フィートコンテナの内部に収納して、温水供給システム１を含むコンテナをトレーラーなどで運搬することが出来る。

土台部１０１のｙ方向とｘ方向の寸法がコンテナの外形サイズ（２，４３８ｍｍ×６，０５８ｍｍ）と同等であり、少なくとも当該略直方体の下部が土台部１０１の上部に収納された時の温水供給システム１の高さ（ｚ方向の寸法）が２，５９１ｍｍ以下であれば、通常の１２フィートコンテナに相当するものとして、温水供給システム１をトレーラーなど運搬装置で運搬することが出来る。

土台部１０１のｙ方向とｘ方向の寸法がコンテナの内形サイズ（２，３５２ｍｍ×５，８９８ｍｍ）以下であり、少なくとも当該略直方体の下部が土台部１０１の上部に収納された時の温水供給システム１の高さ（ｚ方向の寸法）が２，３８５ｍｍ以下であれば、通常の２０フィートコンテナの内部に収納して、温水供給システム１を含むコンテナをトレーラーなどで運搬することが出来る。

使用時は、温水供給システム１は、当該運搬装置若しくは当該コンテナから降ろされ、所定の位置に設置され、昇降装置１０３により、可動部１０２と太陽光発電装置１７が上方に持ち上げられ（図９、図１０参照）、その後、開閉装置１９により、太陽光発電装置１７が回転軸１９ａを中心に回転移動せしめられ、受光部が集熱器１５ａの受光面（太陽熱温水器１５の斜面）と対向する状態から、集熱器１５ａの受光面と略平行若しくは当該受光面と同一平面上に位置する状態にされる（図１１〜図１３参照）。

これにより、筐体１０の土台部１０１よりも広い領域（太陽熱温水器１５の集熱器１５ａの受光面、太陽光発電装置１７の受光部）で太陽光を受け、温水や電力を第１温水供給室１１などに供給することが可能になる。
また、不使用時に太陽光発電装置１７を収納し、太陽熱温水器１５を含む可動部１０２と太陽光発電装置１７の一部を土台部１０１に収納出来るので、使用時よりも全体の高さを低くし、トレーラーなどの運搬装置による運搬やコンテナへの収納を容易に出来る。
また、不使用時に太陽光発電装置１７の受光部を裏返して、太陽熱温水器１５の集熱器１５ａの受光面と対向させるので、太陽光発電装置１７の受光部や集熱器１５ａの受光面が風雨にさらされて劣化するのを防止出来る。

使用時は、昇降装置１０３によって可動部１０２、箱可動部１２２、太陽熱温水器１５、太陽光発電装置１７などを上方に持ち上げられるので、箱可動部１２２を含む第２温水供給室１２の内部スペースを広くすることが出来る。
また、太陽熱温水器１５の貯湯タンク１５ｂの位置が高くなるため、第１温水供給室１１や第２温水供給室１２に供給する温水の水圧を高くすることが出来る。

なお、バッテリー１８、発動発電装置２１、燃料タンク２２は、土台部１０１に固定される形態に限らず、可動部１０２に固定される形態であってもよい。この場合、可動部１０２が上方に移動した時に、土台部１０１の使用可能領域（居住スペースなど）を広くすることが出来る。

また、太陽高発電装置１７で得られた電力、バッテリー１８に貯めた電力、発動発電装置２１で得られた電力は、温水供給システム１内の電気機器（たとえば、第１電気機器１１ｃ）の駆動に用いられるだけでなく、外部の電気機器に供給したり、商用電源に送電（売電）したりする形態であってもよい。

１温水供給システム
１０筐体１０
１１第１温水供給室
１１ａ第１吐水口
１１ｂ第１排水口
１１ｃ第１電気機器
１１ｄ第１出入口
１２第２温水供給室
１２ａ第２吐水口
１２ｂ第２排水口
１２ｃ第２電気機器
１２ｄ第２出入口
１５太陽熱温水器
１５ａ集熱器
１５ｂ貯湯タンク
１５ｃ架台
１６貯水タンク
１６ａポンプ
１７太陽光発電装置
１８バッテリー
１９開閉装置
２１発動発電装置
２２燃料タンク
２３挿入口
１０１土台部
１０２可動部
１０３昇降装置
１２１箱固定部
１２２箱可動部

Claims

太陽熱温水器と、
太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置から供給された電力を貯めるバッテリーと、
前記太陽熱温水器の集熱器の下に配置され、前記太陽熱温水器で温められた温水を排出する吐水口と、前記太陽光発電装置と前記バッテリーのいずれかから供給された電力に基づいて駆動する電気機器を有する温水供給室と、
不使用時は、前記太陽光発電装置の受光部が前記集熱器の受光面と対向する位置関係になり、使用時は、前記太陽光発電装置の受光部が前記集熱器の受光面と平行若しくは前記受光面と同一平面上になるように、前記太陽光発電装置を回転移動させる開閉装置とを備えることを特徴とする移動式の温水供給システム。
前記温水供給室を保持する土台部と、
前記太陽熱温水器と前記太陽光発電装置を上下方向に移動させる昇降装置を更に備え、
前記温水供給室は、前記土台部に固定された箱固定部と、前記昇降装置によって前記上下方向に移動せしめられ前記箱固定部によって前記上下方向に移動可能な状態で保持される箱可動部を有することを特徴とする請求項１に記載の温水供給システム。
前記温水供給室の箱可動部の上端は、前記集熱器の上端と下端の間に位置することを特徴とする請求項２に記載の温水供給システム。
前記箱可動部の外形は、下部が開口し、前記集熱器の受光面と平行な斜面を有する台形柱形状を有することを特徴とする請求項２に記載の温水供給システム。
前記温水供給室を保持する土台部と、
前記太陽熱温水器と前記太陽光発電装置を上下方向に移動させる昇降装置と、
前記昇降装置によって前記上下方向に移動せしめられ前記土台部によって前記上下方向に移動可能な状態で保持される可動部を更に備え、
前記可動部の外形を形成する台形柱形状の斜面の上に前記集熱器が配置され、前記斜面の下に前記温水供給室が配置され、
前記太陽光発電装置を含む部分の外形は直角三角柱形状を有し、前記直角三角柱形状の斜面に前記太陽光発電装置の受光部が配置され、
前記太陽光発電装置の受光部が前記集熱器の受光面と対向する位置関係になる時、前記可動部と前記太陽光発電装置を含む部分とが合わさった部分は、直方体形状を形成することを特徴とする請求項１に記載の温水供給システム。
発動発電装置を更に備え、
前記バッテリーは、前記太陽光発電装置と前記発動発電装置から供給された電力を貯めることを特徴とする請求項１に記載の温水供給システム。