JPH0322546B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は主要構成機器として直流発電装置、該
発電装置の発生電力を蓄える蓄電装置並びに前記
直流発電装置あるいは前記蓄電装置から供給され
る直流電力を交流電力に変換する電力変換装置を
備え１階の部屋から屋根裏部屋あるいは２階の部
屋に至る階段を有する住宅で使用される電気機器
類に給電することを目的とする住宅用発電整備に
関する。この種の発電設備は設置に際して当該住
宅にとつて不当に過大なスペースを要求すること
も、また住宅に不可欠の居住性を損なうこともな
く、必要な点検保守に便利で災害などの事故に対
して安全であることが肝要である。

〔従来技術とその問題点〕

従来この種の住宅用発電設備１１としては第６
図に例示する如き構成を有するものが一般的であ
る。即ち直流発電装置、この場合は所要の個数か
らなる太陽電池モジユール１、蓄電装置、この場
合は鉛蓄電池２並びに前記太陽電池モジユール１
あるいは鉛蓄電池２から直流電力を供給される電
力変換装置、この場合はインバータ装置３とその
附属機器との一体構造物から構成される発電設備
１１により住宅において使用される電気機器類１
２に所要電力を供給する如くにされているもので
ある。その際前記発電設備においては鉛蓄電池２
に対して端子電圧監視装置４が設けられ、鉛蓄電
池２が太陽電池モジユール１により過充電されて
その端子電圧が所定の運転電圧値を超過すると、
太陽電池モジユール１と鉛蓄電池２とを接続する
直流側スイツチ５が開路して太陽電池モジユール
１による鉛蓄電池２の充電を停止し、その後しか
るべく放電した結果当該鉛蓄電池２の端子電圧が
所定の運転電圧値まで降下すると再び前記直流側
スイツチ５が閉路して鉛蓄電池２の充電が行なわ
れる如くにするとともに、何らかの原因により鉛
蓄電池２が過放電してその端子電圧が所定の運転
電圧値以下に低下するとインバータ装置３と負荷
である電気機器類１２とを接続する交流側スイツ
チ６が開路して前記電気機器類１２に対する給電
を停止して、それ以上の前記鉛蓄電池２の放電を
阻止し、その後しかるべく充電されて前記鉛蓄電
池２の端子電圧が所定の運転電圧値まで回復する
と再び前記交流側スイツチ６が閉路して前記電気
機器１２に対する給電を行なう如くにして前記鉛
蓄電池２の過充電あるいは過放電に原因する損傷
を防止する如くに配慮されている。更に場合によ
つては第６図の破線で示す如く例えば電力会社の
配電系統の如き外部に存在する電源１３に連係
し、２重の電力供給システムを構成して便宜を計
ることも珍らしくない。

前記の如き住宅用発電設備１１を実際に住宅に
設置する場合には、例えば第７図及び第８図に例
示する如く、所要個数の太陽電池モジユールから
なる直流発電装置１は太陽光の利用効率の点から
通常住宅１４の南向きの屋根などに適宜の支持手
段により固定されるが、一方蓄電装置２として鉛
蓄電池を使用する場合には第１に該蓄電池の過充
電状態もしくは過充電にまで至らないにしても完
全充電状態である場合、前記鉛蓄電池２を充電す
る電力の一部により内部の電解液が電気分解を生
じ水素と酸素とを発生するから、鉛蓄電池を多数
個設置する場合には火災予防条例準則（消防法第
９条による）第13条の対象機器に該当し、所定の
防災処置を講ずることが義務づけられているこ
と、第２にはその使用時間の経過に伴なつて前記
鉛蓄電池２内の電解液の比重の変化あるいは減量
が生ずる結果、当該蓄電池２の性能が低下するの
を防止するための蒸留水の補給などの必要な点検
保守を、特に住宅の住人以外の専門的な保守員に
より随時かつ随意に行ない得ることが必要である
などの理由から、一般の住宅において居住建物１
４から離隔した同一敷地内に設置された物置様の
建物１５の内部に前記鉛蓄電池２を設置する如く
にすることが望ましい。その際前記鉛蓄電池２と
電気的に密接に関連する前記電力変換装置、この
場合はインバータ装置３そのものも同一建物内に
配置するのが一般である。その場合前記建物１５
の内部の鉛蓄電池２並びにインバータ装置３と前
記居住用建物１４の屋根上の前記太陽電池モジユ
ール１との間は適宜の接続用電線７により連結さ
れるが、その際技術的には前記建物１５の内部に
受電用端子箱８を設けるのが良い。なお前記防災
処置の一環として前記鉛蓄電池２の電解液の分解
により生ずる水素を可及的速やかに建物１５の外
部大気中に放散させるための換気用フアン９を前
記建物１５の適宜の個所に設置することが望まし
い。

しかしながら前記の如く鉛蓄電池２、インバー
タ装置３とその附属機器一切を物置様建物１５の
内部に収納配置する従来の発電設備においては、
前記建物１５に設けられる換気用フアン９の運転
による建物内からの排気に代つて入り込む外気と
共に侵入して来るじんあい、特に導電性のじんあ
いがたい積することによる鉛蓄電池２並びにイン
バータ装置３における絶縁の劣化と熱放散能力の
低下にもとづく熱的劣化、あるいは前記換気フア
ン９の設置にもかかわらず排除し切れない鉛蓄電
池２から漏出する微量の稀硫酸のガスの雰囲気汚
染に原因する前記インバータ装置３の電子部品の
機能劣化などの不都合に併せて、前記太陽電池モ
ジユール１から前記建物１５に至る接続用電線７
を地中埋設配線にする場合は工事費の負担が重
く、また架空配線にする場合は住居全体の景観を
損なうとともに、前記建物１５の設置に必要な敷
地面積分が場合によつては住宅居住者の意図する
住宅敷地の有効利用に対する障害になる虞れがあ
るなどの欠点を伴なうことを免れない。

〔発明の目的〕

本発明は従来の住宅用発電設備が有する前記の
如き欠点に鑑み、鉛蓄電池、インバータ装置など
の主要電気機器の冷却あるいは防災上の理由にも
とづく前記機器収納部分の雰囲気の換気に際して
電気的にもまた冷却効果上にも有害なじんあいな
どを含むことの著しく少ない空気を供給し得る如
くにするとともに、設置に必要な敷地を別個に確
保する負担から解放され、しかも必要に応じて専
門的保守員による随時の点検保守が容易である住
宅用発電設備を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

前記の目的を達成するために本発明では首記の
発電設備において、前記段階と前記住宅の外壁並
びに側壁とにより構成される空間を適宜の隔壁に
より仕切り前記住宅の床下空間に連通する相互に
独立した適宜の通気口を備えた２個の室を形成
し、前記２個の室のうち外壁に近い側の一方の室
に前記蓄電装置を、また前記階段に近い側の他方
の室に前記電力変換装置をそれぞれ配置し、前記
隔壁の上方に前記電力変換装置の室と前記蓄電装
置の室とを相互に連通する適宜の通気口を、また
前記外壁の上方に前記蓄電装置の室を外界に連通
する適宜の通気口をそれぞれ設け、かつ前記外壁
に前記蓄電装置の室に対する出入手段を設けると
ともに、前記蓄電装置と前記電力変換装置とを適
宜の接続手段を介して通常前記住宅の屋根に設置
される前記直流発電装置に電気的に接続する如く
にすることにより、前記住宅の床下空間から該床
下空間に連通するそれぞれの前記通気口を経て前
記電力変換装置の室及び前記蓄電装置の室に流入
して煙突効果により上昇し、前記隔壁の上方並び
に前記外壁の上方に設けられた前記通気口を経て
外界に流出する前記住宅の床下空間内の冷気の自
然循環を利用して、前記電力交換装置の室並びに
前記充電装置の室の雰囲気の換気と冷却とを行な
うものである。

〔発明の実施例〕

次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発
明の詳細を説明する。

第１図あるいは第２図に示す如く一般的な住宅
地盤１６０８の上に建設され屋根裏部屋もしくは
２階の部屋１６５２を有する住宅家屋の１階の部
屋１６５１から前記屋根裏部屋もしくは２階の部
屋１６５２に通ずる階段１６０４が設けられる部
分１６においては、住宅の外壁１６０１、前記屋
根裏部屋あるいは２階の部屋１６５２の床部１６
０３、１階の部屋１６５１の床部１６０２、両側
の側壁１６０７並びに必要に応じて裏板１６０５
が設けられる前記階段１６０４によつてほぼ囲ま
れた異形空間１６５３が、前記屋根裏部屋もしく
は２階の部屋１６５２の床部１６０３と１階の部
屋１６５１の床部１６０２とに対して垂直に設け
られ、かつ基礎１６１６により地盤１６０８の上
に支持された隔壁１６１１によつて２個の室１６
２１と１６２２とに仕切られている。

前記室１６２１には必要に応じて上部に天井板
１６０６を設けるとともに、下部には外壁１６０
１の基礎１６０９ａと側壁の基礎１６０９ｂとに
連結する如くモルタルあるいはその他の適当な材
料により床１６１９を形成し、場合によつては該
床１６１９を隔壁１６１１側から外壁１６０１側
に向つて傾斜させて排水の便を計るのが良い。更
に前記隔壁１６１１の基礎１６１６に、また必要
に応じて前記側壁１６０７の基礎１６０９ｂにも
前記１階の部屋１６５１の床下空間１６１０に連
通する通気口１６１８を適宜に設け、かつ外壁１
６０１の前記屋根裏部屋もしくは２階の部屋１６
５２の床部１６０３の下方、あるいは前記天井板
１６０６を設ける場合には該天井板１６０６の下
方の可及的高所に通気口１６１３を設けることに
より、前記床下空間１６１０から前記通気口１６
１８を経て前記室１６２１に流入し、煙突効果に
より当該室１６２１の内部を上昇し前記通気口１
６１３から外界に流出する如くにして、前記床下
空間１６１０内の冷気の自然循環を行なわせるこ
とができる。その際前記天井板１６０６を前記室
１６２１内を上昇して来た前記冷気の前記通気口
１６１３からの流出を促進する如くに傾斜を持た
せることは前記室１６２１の換気の目的に対して
有利である。

一方前記隔壁１６１１を境にして前記室１６２
１に隣接する他方の室１６２２には、前記１階の
部屋１６５１の床部１６０２の前記隔壁１６１１
に近接した部分に前記床下空間１６１０に連通す
る固有の通気口１６１５が適宜に設けられるとと
もに、前記隔壁１６１１の可及的高所に設けられ
た通気口１６１２により隣接する前記室１６２１
に連通している。その際前記通気口１６１２の位
置は通気効果上前記外壁１６０１に設けられる通
気口１６１３の位置より低いことが肝要である。

前記の如くにすることにより前記床下空間１６
１０内の冷気が前記通気口１６１５を経て前記室
１６２２の内部に流入し同様に煙突効果により前
記室１６２２の内部を上昇し前記通気口１６１２
を経て前記隣室１６２１内に一旦流入した後、前
記室１６２１の内部を上昇して来た冷気に合流し
て前記外壁１６０１に設けられ前記隔壁１６１１
に設けられた前記通気口１６１２より高い位置に
ある通気口１６１３から排出されて前記冷気の自
然循環が同様に行なわれることになる。その際前
記階段１６０４に裏板１６０５が設けられるなら
ば前記室１６２２の換気のための冷気の流通を促
進する効果が得られる。

本発明の住宅用発電装置においては前記第１図
及び第２図に説明した如き室１６２１と室１６２
２とにおいて、第３図に示す如く室１６２１側の
前記隔壁１６１１の表面に近接した個所に適宜の
架台２１を設置し、該架台２１上に必要な個数の
鉛蓄電池２を配列固定するとともに、室１６２２
側の前記隔壁１６１１の表面との間に適当な間隔
を保つことにより前記床下空間１６１０から前記
通気口１６１５を経て流入する冷気がその表裏両
面から冷却し得る如くに、インバータ装置３を適
宜の架台３１上に固定するかあるいは直接前記隔
壁１６１１に装架する。

前記の如く構成することにより前記床下空間１
６１０の内部の低温で含有じんあいが地盤１６０
８上に沈降して比較的清浄となつた空気の一部が
第３図の矢印によつて示す如く前記通気口１６１
８を経て前記室１６２１に流入し、鉛蓄電池２を
冷却しつつ、かつ該蓄電池２から漏出する稀硫酸
のガスを伴なつて上昇し前記通気口１６１３から
外界に流出することにより前記室１６２１の内部
雰囲気を絶えず換気するとともに、更に同様に第
３図に示す如く前記床下空間１６１０の前記空気
の一部が前記通気口１６１５を経て前記室１６２
２に流入し、インバータ装置３をその表裏両面か
ら冷却した後前記通気口１６１２と外壁に設けら
れた前記通気口１６１３を経て同様に外界に流出
するという自然循環を行なうことにより、前記鉛
蓄電池２あるいはインバータ装置３を効果的に冷
却する一方で前記鉛蓄電池２あるいはインバータ
装置３にとつて電気的にも熱的にも有害なじんあ
いのたい積を防止し、それらの絶縁抵抗の低下あ
るいは局部的な過熱による劣化を防止するととも
に、前記インバータ装置３の電子部品を前記鉛蓄
電池２から漏出する前記稀硫酸のガスによる損傷
から保護することができる。

更に第４図に例示する別の実施例においては前
記外壁１６０１の前記隔壁１６１１に設けられる
前記通気口１６１２の位置よりも高い位置に、前
記外壁の通気口１６１３とは別個に通気口１６３
１を設け、隔壁１６１１に設けられる前記通気口
１６１２との間に適宜に通気用ダクト１６３２を
設けて相互を連通する独立の通気路を形成し、前
記室１６２２からの排気と前記室１６２１からの
排気とが相互に独立して外界に排気される如くに
することにより、前記室１６２１の内部に配置さ
れた鉛蓄電池２から漏出する稀硫酸ガスが間違つ
ても前記室１６２２の内部に侵入することを防止
し得るから、前記室１６２２の内部に設置される
インバータ装置３の電子部品などの雰囲気の汚染
にもとづく損傷からの保護が一層確実になる。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明した如く、主要構成機器と
して直流発電装置、該発電装置の発生電力を蓄え
る蓄電装置並びに前記直流発電装置あるいは前記
蓄電装置から供給される直流電力を交流電力に変
換する電力変換装置を備え、１階の部屋から屋根
裏部屋あるいは２階の部屋に至る階段を有する住
宅で使用される電気機器類に給電することを目的
とする住宅用発電設備において、前記段階と前記
住宅の外壁並びに側壁とにより構成される空間を
適宜の隔壁により区切り、前記住宅の床下空間に
連通する相互に独立した適宜の通気口を備えた２
個の室を形成し、前記２個の室のうち外壁に近い
側の一方の室に前記蓄電装置を、また前記段階に
近い側の他方の部屋に前記電力変換装置をそれぞ
れ配置し、前記隔壁の上方に前記電力変換装置の
室と前記蓄電装置の室とを相互に連通する適宜の
通気口を、また前記外壁の上方に前記蓄電装置の
室を外界に連通する適宜の通気口をそれぞれ設
け、かつ前記外壁に前記蓄電装置の室に対する出
入手段を設けるとともに、前記蓄電装置と前記電
力変換装置とを適宜の接続手段を介して通常前記
住宅の屋根に設置される前記直流発電装置に電気
的に接続する如くにすることにより、通常直流発
電装置の設置される同一住宅建物内の比較的利用
度が低くかつ外部からの点検保守の便宜が得られ
易い空間を利用して形成された個別の空間に蓄電
装置及び電力変換装置にそれぞれ収納し、前記主
要構成機器を設置するために別個の敷地を用意す
る必要がなく、かつ前記直流発電装置、蓄電装置
並びに電力変換装置相互の電気的接続に際して経
済的に負担の重い地下埋設配線や景観の良くない
架空配線の如き手段を要しないとともに、住宅床
下空間内の比較的清浄な冷気の自己循環により前
記蓄電装置あるいは電力変換装置の冷却もしくは
収納室内雰囲気の換気を行ない得るから、換気用
フアンに要する電力の節約、じんあいのたい積に
よる前記各装置の絶縁耐力の低下あるいは局部的
過熱または蓄電装置から漏出する稀硫酸ガスによ
る電力変換装置の電子部品の汚染などを防止する
ことができるから、技術的かつ経済的に著しく有
利になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の発電設備における
蓄電装置並びに電力変換装置を収納する空間を示
す概略側面図と概略平面図を、第３図は前記空間
内における蓄電装置及び電力変換装置の配置の実
施例を示す概略側面図を、第４図及び第５図は第
１図及び第２図に示した空間の異なる実施例の概
略側面図と概略平面図を、第６図は一般の住宅用
発電設備の概略結線図を、第７図及び第８図は従
来の住宅用発電設備の主要構機器の配置を示す概
念図を表わす。 １……直流発電装置、２……蓄電装置、３……
電力変換装置、１１……住宅用発電設備、１２…
…負荷電気機器類、１６……住宅内の階段の設け
られる部分、１６０１……外壁、１６０４……階
段、１６０７……側壁、１６１０……床下空間、
１６１１……隔壁、１６１２，１６１３，１６１
５，１６１８，１６３１，１６４１……通気口、
１６１４……出入手段、１６３２……通気用ダク
ト、１６５１……１階の部屋、１６５２……屋根
裏あるいは２階の部屋、１６５３……階段、外壁
並びに側壁によつて形成された異形空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主要構成機器として直流発電装置、該発電装
   置の発生電力を蓄える蓄電装置並びに前記直流発
   電装置あるいは前記蓄電装置から供給される直流
   電力を交流電力に変換する電力変換装置を備え、
   １階の部屋から屋根裏部屋あるいは２階の部屋に
   至る階段を有する住宅で使用される電気機器類に
   給電することを目的とする住宅用発電設備におい
   て、前記階段と前記住宅の外壁並びに側壁とによ
   り構成される空間を適宜の隔壁により仕切り、前
   記住宅の床下空間に連通する相互に独立した適宜
   の通気口を備えた２個の室を形成し、前記２個の
   室のうち外壁に近い側の一方の室に前記蓄電装置
   を、また前記階段に近い側の他方の室に前記電力
   変換装置をそれぞれ配置し、前記隔壁の上方に前
   記電力変換装置の室と前記蓄電装置の室とを相互
   に連通する適宜の通気口を、また前記外壁の上方
   に前記蓄電装置の室を外界に連通する適宜の通気
   口をそれぞれ設け、かつ前記外壁に前記蓄電装置
   の室に対する出入手段を設けるとともに、前記蓄
   電装置と前記電力変換装置とを適宜の接続手段を
   介して通常前記住宅の屋根に設置される前記直流
   発電装置に電気的に接続する如くにしてなること
   を特徴とする住宅用発電設備。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の発電設備にお
   いて、前記外壁の前記隔壁の上方に設けられる前
   記適宜の通気口の位置よりも高い位置に前記外壁
   に設けられる前記適宜の通気口とは別個に適宜の
   通気口を設け、該通気口と前記隔壁の上方に設け
   られる前記適宜の通気口との間に相互を連通する
   通気用ダクトを設けてなることを特徴とする住宅
   用発電設備。