| 【発明の名称】 |
風力を利用した給水装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】赤田 悟
【氏名】佐々木 喜公文
【氏名】佐々木 剛
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| 【要約】 |
【課題】風力エネルギーをその利用地点でその利用目的に合わせて有効にかつ合理的に活用すべく、風力を利用して電動式給水ポンプを駆動し、植物等への給水を行うようにした給水装置を提供する。
【解決手段】風力発電機１０と太陽電池２０による発生電力を蓄電池４５に蓄電し、タイマー４７に設定されている設定時刻に設定時間だけ、前記蓄電池４５に蓄電されている電力を雨水貯留槽６０内に配置されている電動式の給水ポンプ５０に供給して、該給水ポンプ６０を駆動し、雨水貯留槽６０内の水をホース５２や散水管５５等の放水部材を通じて植物１〜３に給水する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 風力発電機と、太陽電池と、蓄電池と、電動式の給水ポンプと、放水部材と、を備え、前記風力発電機及び太陽電池から得られる電力を前記蓄電池に蓄電しておき、前記蓄電池に蓄電された電力により前記給水ポンプを駆動して前記放水部材から植物等に給水するようにしたことを特徴とする、風力を利用した給水装置。
【請求項２】 上記構成に加えてタイマーが付設され、前記タイマーに設定された設定時間だけ、自動的に給水するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の風力を利用した給水装置。
【請求項３】 前記風力発電機が支持タワーの頂部に配設され、前記支持タワーの中間部に支持ロッドを介して前記太陽電池が配設され、かつ、前記支持タワー内に前記蓄電池と制御盤とが配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の風力を利用した給水装置。
【請求項４】 前記給水ポンプを雨水貯留槽内に配置し、前記雨水貯留槽に紫外線殺菌装置を配設し、該紫外線殺菌装置に前記蓄電池から駆動電力を供給するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の風力を利用した給水装置。
【請求項５】 前記太陽電池を利用して日照の程度を判断し、それに応じて給水ポンプの駆動時間を制御するようにされていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の風力を利用した給水装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風力を利用して電動式給水ポンプを駆動し、植物等への給水を行うようにした給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境に優しいクリーンなエネルギー源として風力発電が注目されてきている。この風力発電は、その特長として、■火力発電、水力発電、原子力発電等の現在主流の発電システムのような、大気汚染、環境破壊、有害廃棄物質、安全性、資源の枯渇といった問題が生じず、無公害、無尽蔵、無償の風力エネルギーを利用する、■モータ等の小型機器の電源や家庭用電源等の小規模のものから商用の大電源に至るまで、種々の規模の電源として利用でき、電力変換効率もよいので、利用目的に合致した規模の発電システムを構築できる、■使用場所に設置できるので、送電ロス、送電コストが少なくて済み、商用電源を引けない場所や引くには経費がかかり過ぎる場所等にも電力供給を行うことができる、■適宜にメンテナンスを施せば数十年以上の長期使用に耐えられる、といった点が挙げられる。
【０００３】また、留意すべき点としては、■気象条件（風速）によって出力電力が変化し、無風あるいは風速が低いときは、当然ながら発電できない、■それ自体では蓄電能力は無いので、風が吹いていないときにも電気を使用する場合には、別途に蓄電池を用意する必要がある、■前記■との関連で、常時大電力が要求される場合には、常時風の吹く場所、強い風が吹く場所、風通しの良い場所等、設置場所を選定する必要があり、また、設置スペースも広く必要とする、といった点が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した如くの風力発電の特長並びに留意すべき点を踏まえて、無公害、無尽蔵、無償の風力エネルギーをその利用地点でその利用目的に合わせて有効にかつ合理的に活用しようとするものであり、その目的とするところは、風力を利用して、給水ポンプを駆動し、植物等への給水を行うようにした給水装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべく、本発明に係る風力を利用した給水装置は、風力発電と太陽発電とをハイブリッドで利用するもので、基本的には、風力発電機と、太陽電池と、蓄電池と、電動式の給水ポンプと、放水部材と、を備え、前記風力発電機及び太陽電池から得られる電力を前記蓄電池に蓄電しておき、前記蓄電池に蓄電された電力により前記給水ポンプを駆動して前記放水部材から植物等に給水するようにしたことを特徴としている。
【０００６】本発明の好ましい態様では、上記構成に加えてタイマーが付設され、このタイマーに設定された設定時間だけ、自動的に給水するようにされる。さらに好ましい態様では、前記風力発電機が支持タワーの頂部に配設され、前記支持タワーの中間部に支持ロッドを介して前記太陽電池が配設され、かつ、前記支持タワー内に前記蓄電池と制御盤とが配設される。また、他の好ましい態様では、前記給水ポンプを雨水貯留槽内に配置し、前記雨水貯留槽に紫外線殺菌装置を配設し、該紫外線殺菌装置に前記蓄電池から駆動電力を供給するようにされる。
【０００７】前記の如くの構成とされた本発明に係る給水装置の好ましい態様においては、風速が設定値以上となったとき、風力発電機が発電を開始し、その発生電力は蓄電池に蓄電される。また、日中は太陽光の照射により太陽電池が発電し、その発生電力も前記蓄電池に蓄電される。そして、付設されたタイマーに設定されている設定時刻に設定時間だけ、例えば、朝夕（午前６時と午後６時）の２回、各１０分間だけ、前記蓄電池に蓄電されている電力が例えば雨水貯留槽内に配置されている電動式の給水ポンプに供給され、それによって給水ポンプが駆動して、雨水貯留槽内の水を吸い上げ、ホースや散水管等の放水部材を通じて植物等に対する給水が行われる。好ましい態様として、太陽電池を利用して日照の程度を判断し、それに応じて給水ポンプの駆動時間を制御するようにしてもよく、この場合には、日照時間あるいは日照量に応じた植物等への適切な給水が可能となる。
【０００８】この場合、風力発電機と太陽電池をハイブリッドで利用していることにより、風がさほど吹かない日や曇りや雨の日でも所要の電力を蓄電できるという利点が得られる。
【０００９】このように本発明の給水装置では、風力発電機に加えて太陽電池を用いて発電を行い、それらの発生電力を蓄電池に蓄電して使用するようにされているので、給水を行うべき時刻には、必ず所要の電力が確保されていることになり、植物等への給水を確実に行うことができ、また、風力発電機と太陽電池をハイブリッドで利用していることから、それらは、片方のみで電力をまかなう場合に比して小型小容量のもので済むという利点もある。
【００１０】また、風力発電機を支持タワーの頂部に、太陽電池を支持タワーの中間部に、かつ、前記支持タワー内に前記蓄電池、制御盤、タイマー等を配設することにより、大きなスペースを必要とせず、庭や広場等に何の支障も無く合理的に設置できる。
【００１１】そして、本発明の風力を利用した給水装置においては、風力と太陽光とを利用していることから、大気汚染や環境破壊といった問題が生じず、設置コスト、ランニングコストが低く、任意の場所に設置でき、風雨に強く、耐久性も高いといった利点が得られ、無公害、無尽蔵、無償の風力エネルギーをその利用地点でその利用目的に合わせて有効にかつ合理的に活用できる。
【００１２】また、前記給水ポンプを雨水貯留槽内に配置し、前記雨水貯留槽に紫外線殺菌装置を配設してそれに前記蓄電池から駆動電力を供給するようになせば、貯留水の腐敗防止や殺菌を図ることができ、かつ、風力エネルぎー及び太陽エネルギーの有効利用が促進される。
【００１３】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る風力を利用した給水装置の一実施形態を示している。図示実施形態の給水装置５は、草花１、植木２、野菜の種苗３等に給水を行うためのもので、庭、広場、空き地、畑等に立設配置される支持タワー３０を備えている。
【００１４】この支持タワー３０は、基台部３２上に、内部に制御盤４０、蓄電池４５、タイマー４７が配設された扉３１付きの本体部３３が立設されており、前記本体部３３上の中間支持部３４に、横方向に突設された支持ロッド２２を介して、太陽電池２０が南向きで太陽光がよく照射するように斜めに立てた状態で配設され、前記中間部３４上に、上側支持部３５を介して風力発電機１０が揺動可能に配設されている。前記風力発電機１０は、プロペラ型の４枚のブレード１１ａを持つロータ１１と、このロータ１１に増速歯車装置を介して連結された発電部１２と、風向き追尾用の尾翼１４とを備えている。この風力発電機１０は、風速がある一定値（カットイン風速）以上となったとき、発電を開始するようにされている。
【００１５】なお、風力発電機自体は、上記実施形態の型式のものに限らず、従来より提案されている水平軸型、垂直軸型如何を問わず、種々の型式のものを使用することができる。また、前記風力発電機としては、出力が５０〜１００Ｗ程度のマイクロ風車と呼ばれる小型のものが使用される。同様に、前記太陽電池としては、５０〜６０Ｗのものが使用される。
【００１６】上記構成に加え、本実施形態においては、雨水貯留槽６０内に電動式の給水ポンプ５０が配置されている。前記雨水貯留槽６０には、雨水不足地用の水道管７０が引き込まれるとともに、紫外線殺菌装置７５が配設されている。
【００１７】このような構成とされた本実施形態の給水装置５においては、図２を参照すればよくわかるように、風速が設定値以上となったとき、風力発電機１０が発電を開始し、その発生電力は蓄電池４５に蓄電される。また、日中は太陽光の照射により太陽電池２０が発電し、その発生電力も前記蓄電池４５に蓄電される。そして、付設されたタイマー４７に設定されている設定時刻に設定時間だけ、例えば、朝夕（午前６時と午後６時）の２回、各１０分間だけ、前記蓄電池４５に蓄電されている電力が雨水貯留槽６０内に配置されている電動式の給水ポンプ５０に供給され、それによって給水ポンプ６０が駆動して、雨水貯留槽６０内の水を吸い上げ、ホース５２や散水管５５等の放水部材を通じて前記草花１、植木２、野菜の種苗３等の植物に対する給水が行われる。また、必要に応じて前記蓄電池４５から前記紫外線殺菌装置７５への給電も行われる。
【００１８】図示しないが、太陽電池２０の発電時間あるいは発電量を計測する機器を付設しておき、その計測値に応じて前記タイマー４７の設定時間を調節するようにしてもよい。この場合には、日照時間の長短や日照の強弱に応じて給水時間の調節を容易に行うことができ、例えば、天気の良い日には夕刻に通常よりも多くの量の散水を行う等、植物の生育に適した散水を行うことが可能となる。
【００１９】また、この場合、風力発電機１０と太陽電池２０をハイブリッドで利用していることにより、風がさほど吹かない日や曇りや雨の日でも所要の電力を蓄電できるという利点が得られる。
【００２０】このように本発明の給水装置では、風力発電機１０に加えて太陽電池２０を使用して発電を行い、それらの発生電力を蓄電池４５に蓄電して使用するようにされているので、給水を行うべき時刻には、必ず所要の電力が確保されていることになり、植物等への給水を確実に行うことができ、また、風力発電機１０と太陽電池２０をハイブリッドで利用していることから、それらは、片方のみで電力をまかなう場合に比して小型小容量のもので済むという利点もある。
【００２１】また、風力発電機１０を支持タワー３０の頂部に、太陽電池２０を支持タワーの中間部に、かつ、前記支持タワー内に前記蓄電池、制御盤、タイマー等を配設することにより、大きなスペースを必要とせず、庭や広場等に何の支障も無く合理的に設置できる。
【００２２】そして、本実施形態の風力を利用した給水装置５においては、風力と太陽光とを利用していることから、大気汚染や環境破壊といった問題が生じず、設置コスト、ランニングコストが低く、任意の場所に設置でき、風雨に強く、耐久性も高いといった利点が得られ、無公害、無尽蔵、無償の風力エネルギーをその利用地点でその利用目的に合わせて有効にかつ合理的に活用できる。
【００２３】また、前記給水ポンプ５０を雨水貯留槽６０内に配置し、前記雨水貯留槽６０に紫外線殺菌装置７５を配設してそれに前記蓄電池４５から駆動電力を供給するようになすことにより、貯留水の腐敗防止や殺菌を図ることができ、かつ、風力エネルぎー及び太陽エネルギーの有効利用が促進される。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発明によれば、大気汚染や環境破壊といった問題が生じず、設置コスト、ランニングコストが低く、任意の場所に設置でき、風雨に強く、耐久性も高いという利点を持つ風力と太陽光を利用した給水装置を提供でき、無公害、無尽蔵、無償の風力エネルギー及び太陽エネルギーをその利用地点でその利用目的に合わせて有効にかつ合理的に活用できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２４１２９０
【氏名又は名称】豊国工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】平木 祐輔 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−４６３２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６１５６３ |
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