(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、前記発電機を制御する制御装置とを有する発電システムであって、
浸水発生時の浸水の水位に応じて前記発電機を昇降させる昇降装置と、
浸水発生時に浸水の水位を計測するセンサと、
を有し、
前記制御装置は、前記センサにより計測される水位に基づき算出した水位上昇速度が所定速度より大きい場合に、前記発電機の発電を停止させ、
前記制御装置は、前記センサにより計測される水位に基づき算出した前記水位上昇速度が所定速度未満である場合に、前記制御装置の発電を開始させる、
発電システム。
【請求項２】
蓄電池と、発電機の動力モーターと、変速機と、発電機と、制御装置と、冷却機と、パワーコンディショナーと、昇降装置と、物置とを有する発電方法であって、
前記蓄電池が、前記動力モーターおよび前記制御装置および前記冷却機に電力を供給する工程と、
前記動力モーターが、回転動力を発生させ、前記変速機に前記回転動力を伝達する工程と、
前記変速機が、前記回転動力の回転速度を変速し、前記発電機に前記回転動力を伝達する工程と、
前記発電機が、変速された前記回転動力により電力を発生させ、前記パワーコンディショナーに前記発電機が発生させた電力を供給する工程と、
前記制御装置が、前記動力モーターおよび前記変速機および前記発電機に制御指令信号を送信する工程と、
前記冷却機が、前記動力モーターおよび前記変速機および前記発電機に冷却水を送水する工程と、
前記パワーコンディショナーが、供給された前記電力を前記蓄電池および家庭用分電盤に供給する工程とを有し、
前記昇降装置は、前記物置内に収納可能に構成され、前記動力モーターおよび前記変速機および前記発電機を載置する載置台と、前記載置台を昇降可能に支持する二つの脚と、昇降機構と、センサを有し、
前記昇降機構は、回転部材と調整ネジを含み、
前記回転部材は、可動ネジと前記調整ネジとが回動開始指令を受信し回動することによって、部材の一端を中心に回転し前記載置台を昇降させる工程と、
前記センサが、浸水発生時に浸水の水位を計測する工程と、
前記センサが、計測した前記水位が所定高さ以上か否かを判定する工程と、
前記センサが、計測した前記水位が所定高さ以上である場合に、前記可動ネジと前記調整ネジとに前記回動開始指令を送信する工程と、
前記センサが、所定時間の間で水位の変化量を計測する工程と、
前記センサが、計測した前記変化量を前記所定時間で除算して水位上昇速度を算出する工程と、
前記センサが、算出した前記水位上昇速度が所定速度より大きいか否かを判定する工程と、
前記センサが、算出した前記水位上昇速度が所定速度より大きい場合に、前記制御装置に第一作動停止指令を送信する工程と、
前記制御装置が、前記第一作動停止指令を受信し、前記動力モーターに第二作動停止指令を送信する工程と、
前記動力モーターが、前記第二作動停止指令を受信し、作動を停止する工程と、
前記センサが、所定時間の間で水位の変化量を計測する工程と、
前記センサが、計測した前記変化量を前記所定時間で除算して水位上昇速度を算出する工程と、
前記センサが、算出した前記水位上昇速度が所定速度未満であるか否かを判定する工程と、
前記センサが、算出した前記水位上昇速度が所定速度未満である場合に、前記制御装置に第一作動開始指令を送信する工程と、
前記制御装置が、前記第一作動開始指令を受信し、前記動力モーターに第二作動開始指令を送信する工程と、
前記動力モーターが、前記第二作動開始指令を受信し、作動を開始する工程とを含む、
発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システムおよび発電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化石燃料や原子力、太陽光エネルギー等を使用して行う発電方法があるが、地球温暖化問題や原発事故等の問題により、電力供給が停止したり発電行為自体に我々の生活を脅かす危険が存在することが顕在化したため、例えば蓄電池からの電力供給または手動によって、動力モーターを作動させることで得る運動エネルギーを使用し、発電を行う自家発電システムが考えられている。
【０００３】
しかし、地震や水害等の大規模な自然災害が発生した場合、そのような自家発電システムであっても装置が倒壊したり水没したりして、電力供給を安全に行うことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２５−３８８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術によるシステムは、電子機器内部で自己発電し、電子機器を動作させると共に、電子機器内で発電された電気を屋内、屋外の電線を介して送電することで地域の小規模発電所となり得る自家発電システムが開示されている。
【０００６】
しかしながら上記システムは、浸水発生時に浸水の水位を計測し、計測した水位が所定高さ以上である場合に可動ネジと調整ネジとに回動開始指令を送信するセンサと、可動ネジと調整ネジとが回動開始指令を受信し回動することによって部材の一端を中心に回転し載置台を昇降させる昇降装置とを有するものではない。
【０００７】
本発明の目的は、浸水発生時に浸水の水位と水位上昇速度を計測し、計測した水位が所定高さ以上である場合に発電機を載置する載置台を昇降装置により上昇させ、さらに、計測した水位上昇速度が所定速度以上である場合に発電を停止することが可能な発電システムおよび発電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【０００９】
本発明の一実施の形態の発電システムは、蓄電池と、動力モーターと、変速機と、発電機と、制御装置と、冷却機と、パワーコンディショナーと、昇降装置と、物置とを有する。また、蓄電池と、動力モーターと、変速機と、発電機と、制御装置と、冷却機と、パワーコンディショナーと、昇降装置は、物置内に収納可能に構成される。また、昇降装置は、動力モーターおよび変速機および発電機を載置する載置台と、底板と、X字状に組み合わせられ載置台を昇降可能に支持する二つの脚と、昇降機構と、二つの脚を係止する横架材と、センサを有する。また、載置台は、側面に一体成形された係止板を含む。また、昇降機構は、回転部材と調整ネジを含む。また、回転部材は、角丸長方形状の穿孔を有し、部材の一端が底板の側面の１箇所と可動ネジにより溶接接合し、部材の他端が穿孔を介して係止板と調整ネジにより締着可能に結合し、可動ネジと調整ネジとが回動開始指令を受信し回動することによって、部材の一端を中心に回転し載置台を昇降させる。また、センサは、浸水発生時に浸水の水位を計測し、計測した水位が所定高さ以上か否かを判定し、計測した水位が所定高さ以上である場合に、可動ネジと調整ネジとに回動開始指令を送信する。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１１】
本発明の代表的な実施の形態によれば、浸水発生時に浸水の水位と水位上昇速度を計測し、計測した水位が所定高さ以上である場合に発電機を載置する載置台を昇降装置により上昇させ、さらに、計測した水位上昇速度が所定速度以上である場合に発電を停止することが可能な発電システムおよび発電方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の発電システムおよび発電方法の全体の工程の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明の実施の形態の発電システムの構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態の発電システムにおける昇降装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態の発電システムにおける昇降装置が昇降する工程を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態の発電システムにおける昇降装置が昇降する工程を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態の発電システムが作動停止または作動開始する様子を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態の発電システムが作動停止する工程を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態の発電システムが作動開始する工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
＜発電の工程＞
図１は、本発明の実施の形態の発電システムおよび発電方法の全体の工程の一例を示すフロー図である。
【００１４】
まず、Ｓ１０１にて、制御装置３４０は、動力モーター３１０および変速機３２０および発電機３３０に制御指令信号を送信する。
【００１５】
次に、Ｓ１０２にて、蓄電池３００は、動力モーター３１０および制御装置３４０および冷却機３５０に電力を供給する。
【００１６】
次に、Ｓ１０３にて、動力モーター３１０は、回転動力を発生させ、変速機３２０に回転動力を伝達する。
【００１７】
次に、Ｓ１０４にて、変速機３２０は、回転動力の回転速度を変速し、発電機３３０に回転動力を伝達する。
【００１８】
次に、Ｓ１０５にて、発電機３３０が、変速された回転動力により電力を発生させ、パワーコンディショナー３６０に発電機３３０が発生させた電力を供給する。
【００１９】
次に、Ｓ１０６にて、パワーコンディショナー３６０が、供給された電力を蓄電池３００および家庭用分電盤に供給する。
【００２０】
次に、Ｓ１０７にて、冷却機３５０が、動力モーター３１０および変速機３２０および発電機３３０に冷却水を送水する。
＜全体構成＞
図２は、本発明の実施の形態の発電システムの構成を示す模式図である。
【００２１】
本発明の実施の形態の発電システムは、蓄電池３００と、動力モーター３１０と、変速機３２０と、発電機３３０と、制御装置３４０と、冷却機３５０と、パワーコンディショナー３６０と、昇降装置１００と、物置２００とを有する。
【００２２】
また、本発明の実施の形態の発電システムは、送電管３７０と、冷却水管３８０とを有する。
【００２３】
蓄電池３００は、例えばリチウムイオン電池である。蓄電池３００の定格容量は、７．０ｋＷｈであり、その電圧範囲を１０８〜１２６Ｖとできる。蓄電池３００の最大充電電力は５．５ｋＷであり、最大放電電力は５．８ｋWである。蓄電池３００のサイクル期待寿命は、１２０００サイクルである。
【００２４】
蓄電池３００の防塵防水性能はＩＰ５８相当で、いわゆる完全防水仕様である。すなわち、浸水発生時に水没しても蓄電池３００は、機能を損なわない。また、蓄電池３００の外形寸法は、例えば幅５８０ｃｍ、高さ１０７０ｃｍ、奥行き３７０ｃｍである。蓄電池３００の重量は、１３０ｋｇ以下とできる。
【００２５】
蓄電池３００は、送電管３７０を介して、動力モーター３１０および制御装置３４０および冷却機３５０に電力を供給する。なお、送電管３７０は、完全防水仕様であり、浸水発生時に水没しても送電管３７０は、送電機能を損なわない。
【００２６】
なお、発電システムは、蓄電池３００の代わりに、手動の小型発電装置、例えば、周知技術であるクラッチ式発電機や、クランク棒を回す等によって発電する装置を採用できる。
【００２７】
また、発電システムは、蓄電池３００の個数を複数、例えば、２〜４個設置できる。
【００２８】
動力モーター３１０は、ハイブリッド車等に使用される、周知のものと同様のものである。動力モーター３１０は、回転動力を発生させ、変速機３２０に前記回転動力を伝達する。また、動力モーター３１０は、昇降装置１００が有する載置台１０１に載置される。
【００２９】
変速機３２０は、自動車用ＣＶＴまたは原動機付自転車のミッション等に使用される、周知のものと同様のものである。変速機３２０は、回転動力の回転速度を変速し、発電機３３０に回転動力を伝達する。また、変速機３２０は、昇降装置１００が有する載置台１０１に載置される。
【００３０】
発電機３３０は、ハイブリッド車等に使用される、周知のものと同様のものである。発電機３３０は、変速された回転動力により電力を発生させ、パワーコンディショナー３６０に発電機３３０が発生させた電力を供給する。また、発電機３３０は、昇降装置１００が有する載置台１０１に載置される。
【００３１】
制御装置３４０は、周知のものと同様のものである。制御装置３４０は、動力モーター３１０および変速機３２０および発電機３３０に制御指令信号を送信する。制御指令信号は、例えば、回転数の管理、ギヤ比の管理、電圧の管理、温度管理等の制御を行うための指令信号である。制御装置３４０は、発電量等を管理することで、蓄電池３００の容量が少なくなった場合に、放電から充電へと切り替えることができる。また、制御装置３４０は、物置２００の壁面内側で且つ天井付近の位置に配置される。
【００３２】
冷却機３５０は、自動車等に使用される、周知のものと同様のものである。冷却機３５０は、冷却水管３８０を介して、動力モーター３１０および変速機３２０および発電機３３０に冷却水を送水する。なお、冷却水管３８０は、完全防水仕様であり、浸水発生時に水没しても冷却水管３８０は、冷却機能を損なわない。
【００３３】
パワーコンディショナー３６０は、例えばその定格出力を、５．５ｋＷｈとでき、その定格電圧を２０２Ｖとできる。パワーコンディショナー３６０の最大充電電力は５．５ｋＷであり、最大放電電力は５．５ｋWとできる。
【００３４】
パワーコンディショナー３６０の防塵防水性能はＩＰ５８相当であり、完全防水仕様である。パワーコンディショナー３６０の外形寸法は、例えば幅４４５ｃｍ、高さ６９８、奥行き１９８ｃｍである。パワーコンディショナー３６０の重量は、３０ｋｇ以下とできる。
【００３５】
パワーコンディショナー３６０は、送電管３７０を介して、供給された電力を蓄電池３００および家庭用分電盤に供給する。なお、パワーコンディショナー３６０は、家庭用電源にて、例えば、三相２００Ｖ常時６０Ａ、最大負荷時８０Ａまで耐えれるものを供給できる。また、８０Ａ送電時は、８０Ａ＋システム使用電気（動力モーター含む）の電圧の確保を行うことができる。また、パワーコンディショナー３６０は、物置２００の壁面内側で且つ天井付近の位置に配置される。
【００３６】
また、パワーコンディショナー３６０は、デスクトップパソコンに搭載されるようなファン（ＤＣ電源）を有する。ファンの大きさは、例えば、１５ｃｍ×１５ｃｍ×３ｃｍで、数は１〜２個とできる。このようなファンを有することにより、パワーコンディショナー３６０は、消費電力を抑えることができ、静音環境とでき、故障も少なくできる。
【００３７】
昇降装置１００の詳細については、後述する。
【００３８】
物置２００は、鉄骨による骨組みを形成し、外側に鉄板を貼り内部には不燃性の断熱材を有する。物置２００の外形寸法は、例えば幅２５０ｃｍ、奥行１２０ｃｍ、高さ４００ｃｍとできる。物置２００は、蓄電池３００と、動力モーター３１０と、変速機３２０と、発電機３３０と、制御装置３４０と、冷却機３５０と、パワーコンディショナー３６０と、昇降装置１００とを収納できる。
【００３９】
このようにして、発電システムは、蓄電池３００の放電により動力モーター３１０の回転運動に伴う運動エネルギーを発生させ、電気エネルギーへ変換することで発電を行うことができる。また、制御装置３４０が発電量等を管理して、蓄電池３００の容量が少なくなった場合に、放電から充電へと切り替えることで、発電システムの継続使用を効率的に行うことができる。
＜昇降装置＞
図３は、本発明の実施の形態の発電システムにおける昇降装置１００の構成を示す模式図である。
【００４０】
図３に示されるように、昇降装置１００は、四角形状一対の載置台１０１および底板１０２と、これら載置台１０１および底板１０２を上下方向に互いに連結し、載置台１０１をX字状に組み合わせられ昇降可能に支持する脚部（二つの脚（１１０、１２０、１３０、１４０））と、昇降機構と、脚部を係止する横架材（１５０、１５３，１５４）と、センサ４００とを有する。また、昇降装置１００は、物置２００内に収納可能に構成される。
【００４１】
載置台１０１の形状は長方形である。載置台１０１の大きさは特に限定されないが、長手方向が２２０〜２４５ｃｍとし、短手方向が１１５ｃｍとする。載置台１０１の厚さは特に限定されないが、１０ｃｍ程度とする。載置台１０１の材質は、例えば鉄製とする。なお、載置台１０１の材質を、アルミニウムや、ステンレス材としても良い。
【００４２】
載置台１０１は、四辺に一体成型された側面部材を有する。側面部材は、載置台１０１の天面に対して直行して載置台１０１の四辺を囲うように設けられる。側面部材が載置台１０１の四辺を囲うように設けられることによって、載置台１０１に載置された発電機３３０等が落ちることを抑制できる。
【００４３】
側面部材は、例えば、高さ１０ｃｍ、厚さ５ｃｍである。側面部材のうち長手方向の各部材は２箇所ずつ合計４箇所の穿孔を有する。この４箇所の穿孔のうちの２箇所は、穿孔１１３と穿孔１３３である。穿孔１１３と穿孔１３３は、互いに対抗して、側面部材のうちの長手方向の部材における一端から約１０ｃｍ以上かつ約６０ｃｍ以内の範囲に形成される。
【００４４】
また、互いに対向する穿孔１１３と穿孔１３３の形状は略水平方向に形成された角丸長方形であり、その大きさは例えば幅方向に１５ｃｍ〜３５ｃｍであり、高さ方向に５ｃｍ程度である。また、４箇所のうち残りの２箇所の形状は円形であり、その大きさは例えば直径３ｃｍ程度である。なお、側面部材は、載置台１０１の天面に対して上方に直交するよう形成されるだけでなく、下方に直交するよう形成されてもよい。
【００４５】
また、載置台１０１の側面部材のうち１箇所（長手方向の側面部材のいずれか一方）には長方形上の係止板１８０が形成される。係止板１８０は、上記側面部材と一体成型されている。また、係止板１８０は、直径５ｃｍ程度の大きさの穿孔が形成されている。
【００４６】
底板１０２の形状は長方形である。底板１０２の大きさは特に限定されないが、長手方向が２２０〜２４５ｃｍとし、短手方向が１００ｃｍ〜１１５ｃｍである。底板１０２の厚さは特に限定されない。底板１０２の材質は、例えば鉄製とする。底板１０２は、載置台１０１と相互に平行かつ対向して設けられる。
【００４７】
底板１０２は、四辺に一体成型された側面部材を有する。側面部材のうち長手方向の各部材は２箇所ずつ穿孔を有する。そのうちの２箇所（１２３、１４３）の形状は略水平方向に形成された角丸長方形であり、その大きさは例えば３５ｃｍ×５ｃｍ程度である。また、他の２箇所の形状は円形であり、その大きさは例えば直径５ｃｍ程度である。
【００４８】
X字状に組み合わせられ載置台１０１を昇降可能に支持する一対の脚部（二つの脚）は、部材１１０と、部材１２０と、部材１３０と、部材１４０とによって構成される。部材１１０〜１４０の形状は円柱形である。
より詳細には、一方の脚部は、部材１１０と、部材１２０とが、載置台１０１および底板１０２を上下方向に互いに連結し、部材１１０と、部材１２０とが、X字状に交差することで構成される。
【００４９】
また、他方の脚部は、部材１３０と、部材１４０とが、載置台１０１および底板１０２を上下方向に互いに連結し、部材１３０と、部材１４０とが、X字状に交差することで構成される。
部材１１０〜１４０の大きさは特に限定されないが、底面直径が５ｃｍ程度とし、高さが２００ｃｍ程度とする。部材１１０〜１４０の材質は、例えば鉄製とする。なお、部材１１０〜１４０の各部材は、部材の中心と両端付近とに合計３箇所の穿孔を有する。
【００５０】
部材１１０と部材１２０は、それぞれの部材の中心に形成された穿孔にねじ１５２を螺合させることでX字状に組み合わせられる。部材１１０は、部材１２０の外側に位置する。
【００５１】
部材１１０は、下端部付近に形成された穿孔にねじ１１１を螺合させることで、底板１０２の側面部材に形成された円形の穿孔を介して、横架材１５３（後述する）と結合される。部材１１０の上端部は、上端部付近に形成された穿孔にねじ１１２を、載置台１０１の側面部材に形成された穿孔１１３を挟んで外側から螺合させることで、載置台１０１の側面部材に対して略水平方向にスライド可能に接続される。つまり、穿孔１１３は略水平方向に形成された角丸長方形状を呈するものであるから、ねじ１１２が螺合した部材１１０の上端部は、穿孔１１３の形状に合わせて、略水平方向にスライド可能となる。
【００５２】
部材１２０は、上端部付近に形成された穿孔にねじ１２１を螺合させることで、載置台１０１の側面部材に形成された円形の穿孔を介して、横架材１５４（後述する）と結合される。部材１２０の下端部は、下端部付近に形成された穿孔にねじ１２２を、底板１０２の側面部材に形成された穿孔１２３を挟んで外側から螺合させることで、底板１０２の側面部材に対して略水平方向にスライド可能に接続される。つまり、穿孔１２３は略水平方向に形成された角丸長方形状を呈するものであるから、ねじ１２２が螺合した部材１２０の下端部は、穿孔１２３の形状に合わせて、略水平方向にスライド可能となる。
【００５３】
図３に示されるように、穿孔１１３は略水平方向に形成された角丸長方形状であるため、ねじ１１２は水平方向に可動する。同様に、ねじ１２２は水平方向に可動する。他方、ねじ１１１は、螺合する穿孔がねじ１１１の直径とほぼ同じ大きさであるため可動しない。同様に、ねじ１２１は可動しない。また、部材１１０と部材１２０は鉄製であるため伸縮しない。これらの特性により、X字状に組み合わせられた部材１１０と部材１２０は、昇降機構の回動作用に追従し、載置台１０１を昇降可能に支持できる。
【００５４】
部材１３０と部材１４０は、それぞれの部材の中心に形成された穿孔にねじ１５１を螺合させることでX字状に組み合わせられる。部材１３０は、部材１４０の外側に位置する。
【００５５】
部材１３０は、下端部付近に形成された一方の穿孔に可動ネジ１３１を螺合させることで、底板１０２の側面部材に形成された円形の穿孔を介して、横架材１５３（後述する）と結合される。部材１３０の上端部は、上端部付近に形成された穿孔にねじ１３２を、載置台１０１の側面部材に形成された穿孔１３３を挟んで外側から螺合させることで、載置台１０１の側面部材に対して略水平方向にスライド可能に接続される。つまり、穿孔１３３は略水平方向に形成された角丸長方形状を呈するものであるから、ねじ１３２が螺合した部材１３０の上端部は、穿孔１３３の形状に合わせて、略水平方向にスライド可能となる。
【００５６】
部材１４０は、上端部付近に形成された穿孔にねじ１４１を螺合させることで、載置台１０１の側面部材に形成された円形の穿孔を介して、横架材１５４（後述する）と結合される。部材１４０の下端部は、下端部付近に形成された穿孔にねじ１４２を、底板１０２の側面部材に形成された穿孔１４３を挟んで外側から螺合させることで、底板１０２の側面部材に対して略水平方向にスライド可能に接続される。つまり、穿孔１４３は略水平方向に形成された角丸長方形状を呈するものであるから、ねじ１４２が螺合した部材１４０の下端部は、穿孔１４３の形状に合わせて、略水平方向にスライド可能となる。
【００５７】
図３に示されるように、穿孔１３３は略水平方向に形成された角丸長方形状であるため、ねじ１３２は水平方向に可動する。同様に、ねじ１４２は水平方向に可動する。他方、可動ネジ１３１は、螺合する穿孔が可動ネジ１３１の直径とほぼ同じ大きさであるため水平方向には可動しない（ただし、可動ネジ１３１は後述の方法により、回転方向には可動し得る）。同様に、ねじ１４１は水平方向に可動しない。また、部材１３０と部材１４０は鉄製であるため伸縮しない。これらの特性により、X字状に組み合わせられた部材１３０と部材１４０は、昇降機構の回動作用に追従し、載置台１０１を昇降可能に支持できる。
【００５８】
横架材１５０は、脚部を構成する部材１１０と部材１２０が交差する箇所、及び、部材１３０と部材１４０が交差する箇所を接続する棒状の部材であり、両端部にねじ１５１及びねじ１５２が螺合する孔が形成されている。つまり、部材１１０及び部材１２０の中心に形成された穿孔に螺合されたねじ１５２は、横架材１５０の一端部に形成された孔に螺合し、部材１３０及び部材１４０の中心に形成された穿孔に螺合されたねじ１５１は、横架材１５０の他端部に形成された孔に螺合する。これによって、部材１１０と部材１２０のなす角、及び、部材１３０と部材１４０のなす角は、横架材１５０を枢支軸として可変となる。
【００５９】
横架材１５３は、脚部を構成する部材１１０の端部と部材１３０の端部とを接続する棒状の部材であり、両端部にねじ１１１及び可動ネジ１３１が螺合する孔が形成されている。また、横架材１５３の両端部に形成された孔は、底板１０２の側面部材に形成された円形の穿孔と適合する位置に配置される。つまり、部材１１０の下端部付近に形成された穿孔に螺合されたねじ１１１は、底板１０２の側面部材に形成された円形の穿孔を介して横架材１５３の一端部に形成された孔に螺合し、部材１３０の下端部付近に形成された穿孔に螺合された可動ネジ１３１は、底板１０２の側面部材に形成された円形の穿孔を介して横架材１５３の他端部に形成された孔に螺合する。これによって、部材１１０及び部材１３０は、横架材１５３を枢支軸として、底板１０２の側面部材に対して回動可能に接続される。
【００６０】
横架材１５４は、脚部を構成する部材１２０の端部と部材１４０の端部とを接続する棒状の部材であり、両端部にねじ１２１及びねじ１４１が螺合する孔が形成されている。また、横架材１５４の両端部に形成された孔は、載置台１０１の側面部材に形成された円形の穿孔と適合する位置に配置される。つまり、部材１２０の上端部付近に形成された穿孔に螺合されたねじ１２１は、載置台１０１の側面部材に形成された円形の穿孔を介して横架材１５４の一端部に形成された孔に螺合し、部材１４０の上端部付近に形成された穿孔に螺合されたねじ１４１は、載置台１０１の側面部材に形成された円形の穿孔を介して横架材１５４の他端部に形成された孔に螺合する。これによって、部材１２０及び部材１４０は、横架材１５４を枢支軸として、載置台１０１の側面部材に対して回動可能に接続される。
【００６１】
横架材１５０、１５３、１５４の存在によって、部材１１０及び部材１２０は、部材１３０及び部材１４０と相互に平行かつ対向する関係に位置する。また、部材１１０及び部材１２０は、部材１３０及び部材１４０と、横架材１５０、１５３、１５４を媒介することで結合される。このように、横架材１５０、１５３、１５４が部材１１０及び部材１２０と部材１３０及び部材１４０との間を媒介することで、部材１１０及び部材１２０は、部材１３０及び部材１４０と一体的に連動できる。
【００６２】
また、図３に示されるように、昇降装置１００は、昇降装置１００の底面と４本の隅柱部材２１０の上面とが互いに直交するようにして、４本の隅柱部材２１０と接合される。すなわち、昇降装置１００は、４本の隅柱部材２１０によって鉛直上方に持ち上げられるように支持される。
【００６３】
隅柱部材２１０は、例えば、素材を鉄製とできる。また、隅柱部材２１０の大きさは、例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１３０ｃｍ程度とする。なお、４本の隅柱部材２１０の高さは全て同一であるため、４本の隅柱部材２１０に支持される昇降装置１００の底面は水平である。
＜昇降機構＞
昇降機構は、回転部材１６０と、調整ネジ１７０によって構成される。回転部材１６０は、角丸長方形状を呈する部材であり、長手方向に角丸長方形状の穿孔１６１を有する。回転部材１６０は、一端が底板１０２の側面部材の１箇所と可動ネジ１３１により溶接接合し、他端が穿孔１６１を介して係止板１８０と調整ネジ１７０により締着可能に結合する。
【００６４】
回転部材１６０の大きさは特に限定されないが、短辺が１０〜１５ｃｍであり、長辺は１５０ｃｍ程度である。回転部材１６０の厚みは５ｃｍ程度である。回転部材１６０の材質は、例えばステンレスの金属とする。穿孔１６１の大きさは、短辺が５ｃｍ程度であり、長辺は９０〜１４０ｃｍ程度である。
【００６５】
可動ネジ１３１は、内部に第一通信センサ１３５を有する。第一通信センサ１３５は、回動開始指令４３０を受信できる。第一通信センサ１３５が回動開始指令４３０を受信すると、可動ネジ１３１は反時計回りに回動する。このとき、可動ネジ１３１は回転部材１６０と一体的に溶接接合されているため、可動ネジ１３１が回動しようとすると、回転部材１６０に対し当該回動方向に旋回力４４０（後述する）が発生する。
【００６６】
調整ネジ１７０は、ボルト１７１及びナット１７２を構成する。ボルト１７１は、内部に第二通信センサ１７３を有する。第二通信センサ１７３は、回動開始指令４３０を受信できる。第二通信センサ１７３が回動開始指令４３０を受信すると、ボルト１７１は、ナット１７２との螺合を緩める方向に回動する。
【００６７】
回転部材１６０は、一端に螺合された可動ネジ１３１を枢支軸として回転することで載置台１０１を昇降させる。
＜昇降機構＞
図４、図5は、本発明の実施の形態の発電システムにおける昇降装置１００が昇降する工程を示す模式図である。
【００６８】
図４で示されるように、まず、Ｓ４０１にて、センサ４００は、浸水発生時に浸水の水位ｈを計測する。具体的には、例えば、センサ４００は、超音波４１０を水位ｈの計測対象である水面４２０に向かって送信し、水面４２０からの反射波を受信する。次に、超音波４１０の送信から受信までの時間と超音波４１０の速度との積に０．５を乗算することにより、センサ４００は計測高さｓを算出する。次に、センサ４００の設置高さＨから計測高さｓを減算することにより、センサ４００は水位ｈを算出する。このようにして、センサ４００は、水位ｈを計測する。
【００６９】
次に、Ｓ４０２にて、センサ４００は、計測した水位４２０が所定高さ以上か否かを判定する。なお、所定高さは、例えば、１０ｃｍとできるが、特に限定されない。
【００７０】
計測した水位ｈが所定高さ以上である場合に、Ｓ４０３にて、センサ４００は、可動ネジ１３１と調整ネジ１７０とに回動開始指令４３０を送信する。なお、計測した水位ｈが所定高さ以上でない場合、センサ４００は本工程を終了する。
【００７１】
次に、図４で示されるように、Ｓ４０４にて、可動ネジ１３１は、センサ４００から送信された回動開始指令４３０を受信して回動することで、回転部材１６０に旋回力４４０が生じる。具体的には、可動ネジ１３１が有する第一通信センサ１３５が回動開始指令４３０を受信することにより、可動ネジ１３１は、反時計回りに回動する。このとき、可動ネジ１３１は回転部材１６０と一体的に溶接接合されているため、可動ネジ１３１が回動しようとすると、回転部材１６０に対し当該回動方向に旋回力４４０が発生する。
【００７２】
次に、Ｓ４０５にて、調整ネジ１７０は、センサ４００から送信された回動開始指令４３０を受信して回動することで、締着が緩む。具体的には、調整ネジ１７０を構成するボルト１７１が有する第二通信センサ１７３が回動開始指令４３０を受信することにより、ボルト１７１は、ナット１７２との螺合を緩める方向に回動する。
【００７３】
よって、Ｓ４０６にて、回転部材１６０は、Ｓ４０４で可動ネジ１３１が発生させた旋回力４４０及びＳ４０５で調整ネジ１７０が回動し締着が緩むことで、回動する。すなわち、回転部材１６０は、穿孔１６１を介して係止板１８０と締着していた調整ネジ１７０が緩むことにより、旋回力４４０に対し抵抗できなくなり、回動する。なお、回転部材１６０の回動に伴って、調整ネジ１７０は、穿孔１６１の長軸方向にスライドする。
【００７４】
このように、浸水発生時に浸水の水位ｈを計測し、計測した水位ｈが所定高さ以上である場合に発電機３３０等を載置する載置台１０１を昇降装置１００により上昇させることによって、浸水が発生した場合、発電機３３０が倒壊したり水没したりして、発電システムが電力供給を停止してしまうことを防止できる。
＜作動停止および作動開始の概要図＞
図６は、本発明の実施の形態の発電システムが作動停止または作動開始する様子を示す模式図である。
【００７５】
図６（ａ）で示されるように、センサ４００は、水位上昇速度ｖを算出し、算出した水位上昇速度ｖが所定速度ｕより大きい場合に、制御装置３４０に第一作動停止指令７１０を送信し、動力モーター３１０の作動を停止させる。
【００７６】
図６（ｂ）で示されるように、センサ４００は、水位上昇速度ｖを算出し、算出した水位上昇速度ｖが０である場合に、制御装置３４０に作動開始指令８１０を送信し、動力モーター３１０の作動を開始させる。
＜作動停止＞
図７は、本発明の実施の形態の発電システムが作動停止する工程を示す模式図である。
【００７７】
まず、Ｓ７０１にて、センサ４００は、所定時間Δｔの間で水位の変化量Δｈを計測する。
【００７８】
次に、Ｓ７０２にて、センサ４００は、計測した変化量Δｈを所定時間Δｔで除算して水位上昇速度ｖを算出する。
【００７９】
次に、Ｓ７０３にて、センサ４００は、算出した水位上昇速度ｖが所定速度ｕより大きいか否かを判定する。算出した水位上昇速度ｖが所定速度ｕより大きい場合に、工程Ｓ７０４に進行する。算出した水位上昇速度ｖが所定速度ｕ以下の場合、本工程を終了する。
【００８０】
次に、Ｓ７０４にて、センサ４００は、制御装置３４０に第一作動停止指令７１０を送信する。
【００８１】
次に、Ｓ７０５にて、制御装置３４０は、第一作動停止指令７１０を受信し、動力モーター３１０に第二作動停止指令７２０を送信する。
【００８２】
次に、Ｓ７０６にて、動力モーター３１０は、第二作動停止指令７２０を受信し、作動を停止する。
【００８３】
このように、浸水発生時に浸水の水位ｈの水位上昇速度ｖを計測し、計測した水位上昇速度ｖが所定速度ｕ以上である場合に発電を停止することによって、浸水状況が悪化傾向にある時に、発電システムが家庭用分電盤に電力供給を継続して当該家屋に漏電や火災等の２次災害を引き起こすことを防止できる。
＜作動開始＞
図８は、本発明の実施の形態の発電システムが作動開始する工程を示す模式図である。
【００８４】
まず、Ｓ８０１にて、センサ４００は、所定時間Δｔの間で水位の変化量Δｈを計測する。
【００８５】
次に、Ｓ８０２にて、センサ４００は、計測した変化量Δｈを所定時間Δｔで除算して水位上昇速度ｖを算出する。
【００８６】
次に、Ｓ８０３にて、センサ４００は、算出した水位上昇速度ｖが０であるか否かを判定する。算出した水位上昇速度ｖが０である場合に、工程Ｓ８０４に進行する。算出した水位上昇速度ｖが０でない場合、本工程を終了する。
【００８７】
次に、Ｓ８０４にて、センサ４００は、制御装置３４０に第一作動開始指令８１０を送信する。
【００８８】
次に、Ｓ８０５にて、制御装置３４０は、第一作動開始指令８１０を受信し、動力モーター３１０に第二作動開始指令８２０を送信する。
【００８９】
次に、Ｓ８０６にて、動力モーター３１０は、第二作動開始指令８２０を受信し、作動を開始する。
【００９０】
このように、浸水発生時に浸水の水位ｈの水位上昇速度ｖを計測し、計測した水位上昇速度ｖが０である場合に発電を開始することによって、浸水状況が停滞あるいは収束傾向にある時に、発電システムが家庭用分電盤に電力供給を再開できる。
【００９１】
なお、制御装置３４０は、動力モーター３１０に第二作動開始指令８２０を送信させないように設定することもできる。このようにして、動力モーター３１０の作動を再開させない設定を選択できることで、２次災害を引き起こす虞がある状況の時に、発電システムは、２次災害の発生を防止できる。
＜本実施の形態の効果＞
以上説明した本発明の実施の形態によれば、浸水発生時に浸水の水位ｈと水位上昇速度ｖを計測し、計測した水位ｈが所定高さ以上である場合に、発電機３３０を載置する載置台１０１を昇降装置１００により上昇させ、さらに、計測した水位上昇速度ｖが所定速度ｕより大きいである場合に、発電を停止することが可能な発電システムおよび発電方法を提供できる。
【００９２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００９３】
また、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。例えば、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換を行ってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１００  昇降装置
１０１  載置台
１０２  底板
１１０  脚
１１１  ねじ
１１３  穿孔
１５０  横架材
１５１  ねじ
１６０  回転部材
１７０  調整ネジ
１８０  係止板
２００  物置
２１０  隅柱部材
３００  蓄電池
３１０  動力モーター
３２０  変速機
３３０  発電機
３４０  制御装置
３５０  冷却機
３６０  パワーコンディショナー
４００  センサ
【要約】      （修正有）【課題】浸水発生時に浸水の水位と水位上昇速度を計測し、計測した水位が所定高さ以上である場合に発電機を載置する載置台を昇降装置により上昇させる。【解決手段】蓄電池と、動力モーターと、変速機と、発電機と、制御装置と、冷却機と、パワーコンディショナーと、昇降装置１００と、物置とを有する発電システムにおいて、昇降装置１００は、載置台１０１と、昇降機構と、センサ４００を有する。載置台１０１は、側面に一体成形された係止板１８０を含み、昇降機構は、回転部材１６０と調整ネジ１７０を含み、可動ネジ１３１と調整ネジ１７０とが回動開始指令を受信し回動することによって、載置台１０１を昇降させる。センサ４００は、浸水発生時に浸水の水位を計測し、計測した水位が所定高さ以上である場合に、可動ネジ１３１と調整ネジ１７０とに回動開始指令を送信する。【選択図】図３【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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