(57)【要約】      （修正有）【課題】シンプルさを主とする構成により商品化が容易で、実用性が高く、かつわかりやすい給電形態の提供を可能とする発電給電システムを提供する。【解決手段】発電給電システム１０００は、エンジン発電機３００、太陽光発電機１００、およびこれらの発電機が接続される蓄電池４００からなり、負荷への給電は蓄電池４００のみよりなされる構成である。すなわち、エンジン発電機３００および太陽光発電機１００において発電された電力はいずれも蓄電池４００へと送られて蓄電され、照明・空気調節・その他必要な負荷への給電は全て、蓄電池４００のみからなされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン発電機、太陽光発電機、およびこれらの発電機が接続される蓄電池からなり、負荷への給電は蓄電池のみよりなされることを特徴とする、発電給電システム。
【請求項２】
前記蓄電池には前記各発電機以外の種類の電源が接続されていないことを特徴とする、請求項１に記載の発電給電システム。
【請求項３】
前記太陽光発電機を設置するための設置用構造を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の発電給電システム。
【請求項４】
前記設置用構造が屋根状の構造体（以下、「屋根体」という。）であることを特徴とする、請求項３に記載の発電給電システム。
【請求項５】
前記屋根体が、屋根が略水平に形成されている建築物（以下、「対象建築物」という。）の屋根上に着脱自在に固定することができ、固定した際に傾斜があるように形成されている屋根体（以下、「着脱式屋根体」という。）であることを特徴とする、請求項４に記載の発電給電システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の発電給電システムに用いるためのエンジン発電機。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載の発電給電システムに用いるための太陽光発電機。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれかに記載の発電給電システムに用いるための蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電給電システム、エンジン発電機、太陽光発電機および蓄電池に係り、特に、シンプルさを主とする構成により商品化が容易で、実用性が高い、発電給電システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンによって電気エネルギーを発生するエンジン発電機は、電力会社の電力配電線が利用できない地域や状況において従来から広く使用されており、特許出願等の技術的提案もなされている。
【０００３】
このうち、後掲特許文献１には、従来の汎用型エンジン発電機のみの単独運転でなく燃料の有効利用を図ることのできるハイブリッド型の熱・電力エネルギー供給装置として、主機にエンジンを持ち、これに発電機とエアコン用コンプレッサとを接続し、太陽光発電機により太陽光エネルギーを電気に変換して蓄電池に充電し、エンジンは回転エネルギーへの変換効率の高い出力条件の動作点でのみ運転され、発生電力は直流変換後蓄電池に充電され、直流回路にはインバータ・コンバータが接続され交流変換して電力系統および電力負荷配電線に接続される、という構成が開示されている。これにより、エンジンの冷却後熱水は暖房、給湯設備の熱源として利用でき、常にエネルギー変換・利用効率が最大となる運転モードの選択および実行が可能であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５１０５７号公報「ハイブリッド型エネルギー供給システム」（みなし取り下げ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし上記文献開示の技術によれば、負荷に対する電力供給（給電）経路は電力会社からのものも含めて複数用意されており、状況に応じてエネルギー変換・利用効率が最大となる運転モードの選択および実行がなされるという、複雑な構成である。したがって、かかる多機能かつ重装備なシステムを実現するには相当のコストがかかり、商品化も導入もハードルが高い。
【０００６】
一方、一般家庭や小規模事業所、あるいは期間限定の出張所などでは、かかる多機能かつ重装備なシステムまでは不要であり、よりシンプルかつ安価な構成のシステムである方が、導入容易であり、したがって商品化も容易である。特に給電経路が単一であれば、構成がシンプルなだけではなく、運転・保守作業も容易となり、好ましい。
【０００７】
本願が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点を解消し、特に、シンプルさを主とする構成により商品化が容易で、実用性が高く、かつわかりやすい給電形態の提供を可能とする、発電給電システム、およびこれに用いるエンジン発電機、太陽光発電機ならびに蓄電池を提供することである。
【０００８】
また本願が解決しようとする課題は、一般家庭や小規模事業所、あるいは期間限定の出張所などであっても導入しやすい、発電給電システム、およびこれに用いるエンジン発電機、太陽光発電機ならびに蓄電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題について検討した結果、本願発明者は、負荷への給電経路を蓄電池のみとすることによって課題を解決できることに想到し、これを基礎として本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下のとおりである。
【００１０】
〔１〕  エンジン発電機、太陽光発電機、およびこれらの発電機が接続される蓄電池からなり、負荷への給電は蓄電池のみよりなされることを特徴とする、発電給電システム。
〔２〕  前記蓄電池には前記各発電機以外の種類の電源が接続されていないことを特徴とする、〔１〕に記載の発電給電システム。
〔３〕  前記太陽光発電機を設置するための設置用構造を備えていることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載の発電給電システム。
〔４〕  前記設置用構造が屋根状の構造体（以下、「屋根体」という。）であることを特徴とする、〔３〕に記載の発電給電システム。
【００１１】
〔５〕  前記屋根体が、屋根が略水平に形成されている建築物（以下、「対象建築物」という。）の屋根上に着脱自在に固定することができ、固定した際に傾斜があるように形成されている屋根体（以下、「着脱式屋根体」という。）であることを特徴とする、〔４〕に記載の発電給電システム。
〔６〕  〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の発電給電システムに用いるためのエンジン発電機。
〔７〕  〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の発電給電システムに用いるための太陽光発電機。
〔８〕  〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の発電給電システムに用いるための蓄電池。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発電給電システム、およびこれに用いるエンジン発電機、太陽光発電機ならびに蓄電池は上述のように構成されるため、これによれば、シンプルさを主とする構成により商品化が容易で、実用性が高く、かつわかりやすい給電形態を提供することができる。したがって、一般家庭や小規模事業所、あるいは期間限定の出張所などであっても導入しやすい。
【００１３】
また着脱式屋根体用の本発明発電給電システム等によれば、プレハブ建築物等の屋根が略水平に形成されている建築物（対象建築物）に対して後付けで適用することができ、便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の発電給電システムの基本構成を示す概念図である。
【図２】本発明の発電給電システムの別の基本構成を示す概念図である。
【図３】本発明に係る着脱式屋根体の基本的構成を示す斜視の説明図である。
【図４】図３に示した着脱式屋根体の展開図である。
【図４−２】図４に示した着脱式屋根体の展開状態を折り畳んだ状態の図である。
【図５】本発明に係る着脱式屋根体の別の構成を示す展開図である。
【図６】本発明に係る連棟用着脱式屋根体の構成例を示す展開図である。
【図７】図６に示した着脱式屋根体の展開状態を折り畳んだ状態の図である。
【図８】図６に示した着脱式屋根体の補足的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明について、図面を用いてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の発電給電システムの基本構成を示す概念図である。図示するように本発明の発電給電システム１０００は、エンジン発電機３００、太陽光発電機１００、およびこれらの発電機が接続される蓄電池４００からなり、負荷への給電は蓄電池４００のみよりなされることを、主たる構成とする。
【００１６】
かかる構成により本発電給電システム１０００においては、エンジン発電機３００および太陽光発電機１００において発電された電力はいずれも蓄電池４００へと送られて蓄電される。そして、照明・空気調節・その他必要な負荷への給電は全て、蓄電池４００のみからなされる。なお、エンジン発電機３００、太陽光発電機１００はいずれも、１基ずつあれば十分に足りるが、複数基を設けることも本発明からは排除されない。
【００１７】
本発電給電システム１０００は、蓄電池４００にエンジン発電機３００および太陽光発電機１００のみが接続され、それ以外の種類の電源が接続されていない構成とすることができる。たとえば、電力会社の送電線より供給される電力を接続しない構成とすることができる。かかる構成の発電給電システム１０００は、他の電源を要することのない独立したシステムとして運転することができる。
【００１８】
図２は、本発明の発電給電システムの別の基本構成を示す概念図である。図示するように本発電給電システム１１００は、太陽光発電機１００を設置するための設置用構造１１０をも含めたものとすることができる。
【００１９】
本発電給電システム１１００では、設置用構造１１０として特に、屋根状の構造体（屋根体。）を用いたものとすることができる。かかる屋根体とは、屋根が略水平に形成されている建築物（対象建築物）の屋根上に着脱自在に固定することができるものであり、これを対象建築物の屋根上に固定した際に傾斜があるように形成されているものである。この屋根体を以下、着脱式屋根体という。
【００２０】
着脱式屋根体はそもそも本願発明者によって、プレハブ建築物等における屋根の積雪対策として発明されたものであるが、太陽光発電にも使用できるため、本願発明の例に含まれるものである。以下、着脱式屋根体について、詳細に説明する。
【００２１】
図３は、本発明に係る着脱式屋根体の基本的構成を示す斜視の説明図である。また、図４は図３に示した着脱式屋根体の展開図、図４−２は図４に示した着脱式屋根体の展開状態を折り畳んだ状態の図である。これらに図示するように本着脱式屋根体１０は、プレハブ建築物等の対象建築物９すなわち屋根が略水平に形成されている建築物の屋根上に、着脱自在に固定することができ、固定した際に傾斜があるように形成されていることを、主たる構成とする。傾斜は、上面への積雪が滑落し得る程度の角度で設けられることとする。なお図３では、対象建築物９の上に着脱式屋根体１０が２基設置された状態を示している。
【００２２】
より具体的には本着脱式屋根体１０は、対象建築物９の屋根上に設置するための取付構造１、取付構造１に連設した上面板２、および取付構造１に連設した一または複数の立ち上げ板３Ａ等が一体となっており、立ち上げ板３Ａ等は固定時に上面板２に傾斜を形成せしめるものであり、各板２、３Ａ等の境で折りたたみ可能に形成された構成である。なお取付構造１は、前記対象建築物の屋根上に固定するための枠体として形成されたものとすることができる。
【００２３】
かかる構成により本発明に係る着脱式屋根体１０は、不使用時には、上面板２および一または複数の立ち上げ板３Ａ等を折り畳んでコンパクトな形態にすることができ、保管収納や運搬の際、占有スペースを大きく縮小することができる。本着脱式屋根体１０を対象建築物９屋根上に設置するときは、たとえば、まず折り畳まれた状態の着脱式屋根体１０を取付構造１を下にして置き、その後、上面板２の持ち上げ、立ち上げ板３Ａ等の立ち上げ、上面板２や立ち上げ板３Ａ等の形態の所定固定方法による固定作業を行って着脱式屋根体１０を使用状態の形態とし、最後にこれを対象建築物９屋根上に移動し、所定の固定方法により固定すればよい。
【００２４】
もちろん、最初に対象建築物９屋根上に折り畳まれた状態の着脱式屋根体１０を固定してから上面板２の持ち上げ等の作業を行ってもよいが、作業の安全性や効率を考慮すると、先に述べた方法の方が望ましい。なお、着脱式屋根体１０の組み立て作業は簡単であり、一人でも１〜３時間程度の時間で、二人ならばさらに迅速に行うことができ、非常に便利である。
【００２５】
このようにして対象建築物９屋根上に設置・固定された着脱式屋根体１０は、上面への積雪が滑落し得る程度の角度の傾斜を備えたものとなるため、冬季に積雪があった場合でも自然な落雪が発生しやすく、着脱式屋根体１０の上面板２に積もる雪の雪降ろし作業を相当程度軽減することができ、プレハブ建築物のように屋根が略水平に形成されている建築物における雪降ろし作業の問題や、積雪による倒壊の危険性の問題を大幅に低減することができる。
【００２６】
なお、各図では、取付構造１および上面板２の他に、立ち上げ板として長方形の３Ａ、三角形の３Ｂが設けられた構成であるが、本発明はこれに限定されない。要するに上面板２を落雪発生しやすい傾斜を備えて固定できればよいので、立ち上げ板３Ａ等を全く設けない構成とし、別途用意する柱材を含む固定用部材によって所定の傾斜形成を得るようにする方式でもよい。さらに、立ち上げ板３Ａ等を備える場合でも、これを一枚のみ用いる構成も、適宜の複数用いる構成も、また、用いる立ち上げ板３Ａ等の一部または全てに任意形状・面積の空隙部（開口部）を用いる構成でもよい。
【００２７】
図５は、本発明に係る着脱式屋根体の別の構成を示す展開図である。図示するように本着脱式屋根体１０は、その取付構造１に底板４が備えられた構成としてもよい。底板４を備えた場合には、対象建築物９上に設置・固定された際の床部を構成することとなる。
【００２８】
図３に示すように本着脱式屋根体１０は、その使用時に、取付構造１の一端に立ち上げ板３Ａがあり、上面板２が一方向のみへの傾斜をなすように形成された略三角形（側面形状）の形態となる。これにより、かかる単一の傾斜方向へと自然な落雪が発生しやすくなる。
【００２９】
一方、図示しないが本着脱式屋根体は、その使用時に、取付構造の両端からそれぞれ上面板が傾斜をなし、両上面板の接合箇所から底板に立ち上げ板が設けられるように形成された形態となるよう、構成してもよい。つまり、中央に頂部のある山形の形態であり、頂部から両端へ向かって二方向の傾斜が形成される略三角形（側面形状）の形態となる構成である。これにより、二方向へと自然な落雪が発生しやすくなる。
【００３０】
なお、本発明に係る着脱式屋根体における傾斜の程度は、自然な落雪が発生しやすいものである限り特に限定されるものではないが、より良好な落雪効果を得るには、１０％以上の傾斜とすることが望ましい。
【００３１】
本着脱式屋根体１０では、その使用時に、上面板２−対象建築物９の屋根間、または上面板２−底板４間を、物品収納スペースとして用いることができる。つまり、設置された着脱式屋根体１０の内部には空間が形成されるため、これを有効利用するものである。たとえば遠隔地の建築現場事務所など、水の調達に不便な場合に水タンクを保管する、といった用途がある。なお、収納や取り出しに便利なように、立ち上げ板３Ａ等を少なくとも一部設けない構成としたり、設ける場合でも開口部を備える等の構成としたりすることができ、これらの設計は適宜自由に行える。
【００３２】
以上説明した着脱式屋根体１０は、対象建築物９の各棟に設置するタイプ、いわば単棟用であるが、これに限定されず、連続して建てられた複数の対象建築物上に一括して設置・固定するための、いわば連棟用も含まれる。以下、連棟用タイプについて、図を用い説明する。
【００３３】
図６は、本発明に係る連棟用タイプの着脱式屋根体の構成例を示す展開図である。また、図７は図６に示した着脱式屋根体の展開状態を折り畳んだ状態の図、図８は図６に示した着脱式屋根体の補足的説明図である。なお図８中、（ａ）は上面図、（ｂ）は折り畳み状態の右側面図、（ｃ）は使用可能状態の右側面図、（ｄ）は正面図である。また最下部には対象建築物２９を示している。これらに図示するように連棟用タイプの本着脱式屋根体２１０もまた、基本的には上述した単棟用タイプのものと同様に構成され、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図３〜８の各図に示した構成はあくまでも例であり、着脱式屋根体の勾配・角度・寸法などの詳細仕様は、プレハブ建築物等対象建築物の全長その他の仕様によって、また適宜に、設計可能なものであることはいうまでもない。
【００３５】
なお、本発明に係る着脱式屋根体１０等の上面板２等の上には、太陽光発電用パネルを設置可能であることも上述のとおりである。着脱式屋根体は本来、プレハブ建築物等の屋根が略水平な建築物における雪降ろし作業の軽減の要請を契機として取り組みが開始されたものであるが、たとえば仮設住宅等における小規模電力生産可能な発明として、積雪・豪雪地帯以外でも利用することができるものである。
【００３６】
なお以上説明した着脱式屋根体と、これをプレハブ建築物等の対象建築物に固定する際に用いる固定用部材とからなる着脱式屋根セットとしてもよい。なおまた、固定用部材には使用時の着脱式屋根体の形状を保持するための柱材が含まれるものとすることができる。
【００３７】
また、以上説明した着脱式屋根体と、これが適用される対象のプレハブ建築物等のセット全体を含めたもの（すなわち、建築物用セット）や、着脱式屋根体を備えた建築物自体もまた、独立した発明といえるものである。
【００３８】
なお、以上説明した発電給電システム１０００等に用いるためのエンジン発電機３００、太陽光発電機１００、または蓄電池４００自体もまた、本発明の範囲内である。また、発電給電システム１０００等に用いるためのエンジン発電機３００、太陽光発電機１００、蓄電池４００それぞれの仕様や方式等は特に限定されず、従来公知のいかなるものであっても、本発明に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の発電給電システム等によれば、シンプルさを主とする構成により商品化が容易で、実用性が高く、かつわかりやすい給電形態を提供することができ、一般家庭や小規模事業所、あるいは期間限定の出張所などであっても導入しやすい。さらに着脱式屋根体用の本発明発電給電システム等によれば、プレハブ建築物等に対して後付けで適用することができ、便利である。したがって、電気設備製造分野、電気・エネルギー産業分野、建設分野やその関連産業を初め、広く産業上の利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２１…取付構造
２、２２…上面板
３Ａ、３Ｂ、２３Ａ、２３ＢＢ…立ち上げ板
４…底板
９、２９…対象建築物
１０、２１０…着脱式屋根体
１００…太陽光発電機
１１０…設置用構造
３００…エンジン発電機
４００…蓄電池
１０００、１１００…発電給電システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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