JP2007166725A - Power generating equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発電装置に関する。更に詳述すると、本発明は、バッテリーで長時間給電可能な発電装置に関する。 The present invention relates to a power generator. More specifically, the present invention relates to a power generator capable of supplying power for a long time with a battery.
従来の非常用電源や携帯用電源などとして、ガソリンエンジンを備える発電機やバッテリー、電気エネルギーを回転エネルギーにして保存するフライホイールを利用した発電装置などが知られている(引用文献1)。 As a conventional emergency power source or portable power source, a generator or battery equipped with a gasoline engine, a power generator using a flywheel that stores electric energy as rotational energy, and the like are known (Cited document 1).
しかしながら、ガソリンエンジンを備える発電機では、燃料がなくなると発電できなくなるため、発電時間を長くするには大型の燃料タンクなどを必要とし、設備の大型化を伴う問題を有する。また、バッテリーを利用した発電装置では、同様にバッテリーの容量が大きくないと、長時間給電できない問題がある。さらに、フライホイールを利用した引用文献1の発電装置では、商用電源が停電した時にエンジン式発電機を起動させるまでの繋ぎの発電装置として、コンデンサに蓄えた大電流で一気にフライホイールを回転させて発電を行うものであり、長時間の発電には適していないものである。 However, since a generator equipped with a gasoline engine cannot generate power when the fuel is exhausted, a large fuel tank or the like is required to lengthen the power generation time, and there is a problem associated with an increase in equipment size. Similarly, a power generation device using a battery has a problem that power cannot be supplied for a long time unless the capacity of the battery is large. Furthermore, in the power generation apparatus of the cited reference 1 using a flywheel, as a power generation apparatus until the engine generator is started when the commercial power supply fails, the flywheel is rotated at a stretch with a large current stored in the capacitor. It generates electricity and is not suitable for long-term power generation.
そこで、本発明は、バッテリーを用いて長時間給電できる発電装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power generation device that can supply power for a long time using a battery.
かかる目的を達成するため、請求項1記載の発電装置は、シャフトと、該シャフトに設けたフライホイールと、前記シャフトから回転力を受けて回転するダイナモと、前記シャフトを回転させるモータと、前記モータを駆動すると共に前記ダイナモで発電した電気の一部を充電するバッテリーとを備え、前記バッテリーで前記モータを駆動して前記シャフトとフライホイールを回転させる一方、前記ダイナモで発電した電気の一部を前記バッテリーに蓄電しながら一部を給電するようにしている。 In order to achieve such an object, a power generator according to claim 1 includes a shaft, a flywheel provided on the shaft, a dynamo that rotates by receiving rotational force from the shaft, a motor that rotates the shaft, A battery that drives a motor and charges part of the electricity generated by the dynamo, and drives the motor by the battery to rotate the shaft and the flywheel, while a part of the electricity generated by the dynamo A part of the power is fed while being stored in the battery.
したがって、駆動開始時にはバッテリーに蓄えられた電流を用いてモータを駆動することによりシャフトを回転させ、さらにフライホイールにより回転エネルギーを増大させて蓄え、回転の慣性力が発電に必要な回転に達してからシャフトの回転でダイナモを駆動させて発電させることができる。そして、発電する電気の一部をバッテリーに蓄電する一方、一部の電気を出力して電気利用機器などに給電する。これにより、バッテリーをチャージしながらの給電を可能としている。 Therefore, at the start of driving, the shaft is rotated by driving the motor using the current stored in the battery, and the rotational energy is increased and stored by the flywheel, and the rotational inertia force reaches the rotation required for power generation. The dynamo can be driven by the rotation of the shaft to generate electricity. Then, a part of the electricity to be generated is stored in the battery, while a part of the electricity is output to supply electricity to the equipment using electricity. This enables power supply while charging the battery.
請求項1記載の発電装置によれば、バッテリーに蓄電された電気エネルギーを回転エネルギーに変換してフライホイールに増幅して蓄えると共にこの回転エネルギーを利用してダイナモを駆動させて発電させる一方、発電した一部の電気をバッテリーのチャージに流用しながら一部の電気を給電するので、バッテリーが消耗せずに長時間発電を維持できる。 According to the power generator of claim 1, the electric energy stored in the battery is converted into rotational energy, amplified and stored in the flywheel, and the dynamo is driven using this rotational energy to generate power. Since part of the electricity is supplied to the battery while part of the electricity is supplied, power generation can be maintained for a long time without draining the battery.
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on the best mode shown in the drawings.
図1に本発明の発電装置の原理を示す。この発電装置は、シャフト1と、該シャフト1に設けられたフライホイール2と、シャフト1から回転力を受けて回転するダイナモ3と、シャフト1を回転させるモータ4と、モータ4を駆動すると共にダイナモ3で発電した電気の一部を充電するバッテリー5とを備え、バッテリー5でモータ4を駆動してシャフト1とフライホイール2を回転させる一方、ダイナモ3で発電した電気の一部をバッテリー5に蓄電しながら一部を給電するようにしている。
FIG. 1 shows the principle of the power generator of the present invention. The power generator includes a shaft 1, a
フライホイール2は、中心部を薄肉にして周縁部分を厚肉としたものを使用することが慣性力を挙げる上で好ましく、場合によっては放射状に延びるロッドの先端に錘を取り付けるようにしたものでも良い。また、均一の厚さの円形状のものを使用しても良い。このフライホイール2は軸受け7によって回転自在に支持されているシャフト1にボルト止めなどで固着されている。
It is preferable to use a
モータ4としては、バッテリー5によって駆動されるものであれば特に形式などに限定されるものではなく、一般的には直流モータの使用が好ましい。モータ4とシャフト1とは、直結しても良いが、本実施形態の場合にはプーリ8,9とタイミングベルト10とによって連結されて、モータ4の回転がシャフト1に伝導されている。また、シャフト1には、プーリ12,11とタイミングベルト13とを介してダイナモ3が連結され、シャフト1の回転が伝導されて発電されるように設けられている。このダイナモ3についても、発電される電気の一部がバッテリーに蓄電されるため、直流発電機の使用が好ましいが、場合によつては交流発電機を採用してインバーターの介在により直流化して蓄電するようにしても良い。
The
直流発電機を用いた場合において、発電した電気を利用する機器側で交流を必要とする場合には、インバータなどの交直変換素子あるいは機器を介して交流に変換してから給電される。さらに、交流発電機を用いた場合において、発電した電気を利用する機器側で直流を必要とする場合には、インバータなどの交直変換素子あるいは機器を介して直流に変換してから給電される。 In the case of using a DC generator, when an AC is required on the side of the device that uses the generated electricity, power is supplied after being converted to AC via an AC / DC conversion element such as an inverter or a device. Further, in the case of using an AC generator, when a direct current is required on the device side that uses the generated electricity, power is supplied after being converted to direct current through an AC / DC conversion element such as an inverter or a device.
バッテリー5とモータ4との間には、起動スイッチ6が設けられ、スイッチ操作によってモータ4を容易に起動できるように構成されている。ここで、バーテリーとモータ4並びにバーテリー5とダイナモとは、それぞれ配線15によってバーテリー5の電極に結線され、さらに配線15によって電力消費機器へ給電するように設けられている。尚、これら機器は例えば基板16に据え付けられている。また、モータ4並びにダイナモ4は、例えば基板16に固定バンド14によって据え付けられている。
A
以上のように構成された発電装置によると、駆動開始時にはバッテリー5に蓄えられた電流を用いてモータ4を駆動することによりシャフト1を回転させ、さらにフライホイール2により回転エネルギーを増大させて蓄え、回転の慣性力が発電に必要な回転に達してからシャフト2の回転でダイナモ3を駆動させて発電させることができる。そして、発電する電気の一部をバッテリー5に蓄電する一方、一部の電気を出力して電気利用機器(図示省略)などに給電する。これにより、バッテリー5をチャージしながらの給電が可能となる。尚、交流機器への給電には、インバータで交流へ変換してから給電する。
According to the power generator configured as described above, at the start of driving, the
図1に示す発電装置を作製して、バッテリーだけで白熱電灯を点灯した場合と本発明の発電装置を用いて点灯した場合とを比較した。シャフト1は、直径10mmのスティール製である。フライホイール2は、直径20cm、重さ5kgの真鍮製ディスクである。ダイナモ3としては、本田自動車社製12V自動車用直流発電機を用いた。モータ4としては、同じく本田自動車社製自動車用直流モータを用いた。バッテリー5としては、出光社製12V自動車用バッテリー(商品名;Diehard)を用いた。
そして、ダイナモ3とモータ4並びにバッテリー5とは、バッテリー5でモータ4を駆動すると共にダイナモ3で発電した電気の一部をバッテリー5に還流して充電するように配線した。同時に、ダイナモ3で発電した電気の一部を電気利用機器側へ給電するようにした。電気利用機器としては、インバータ(株式会社未来舎製:125WATT AC100V 製造番号040900896)を介して2個の60Wの白熱電球を接続し、蓄電しながら60Watt電球を2個点灯し続けた。
The power generator shown in FIG. 1 was manufactured, and the case where the incandescent lamp was turned on with only the battery was compared with the case where it was turned on using the power generator of the present invention. The shaft 1 is made of steel having a diameter of 10 mm. The
The
この実験は、表1に示すように、2〜6時間連続して電灯を点灯することを3〜4日/週、総計12日間繰り返した。この結果、合計で48時間電灯を点灯した。しかし、バッテリーの電圧は12V〜11.5Vの間を推移しただけでほとんど電圧降下は見られなかった。これに対し、バッテリーから直接電流をとりだし、白熱電球を点灯した場合、15分程度でバッテリーはあがってしまい、過放電状態となった。 In this experiment, as shown in Table 1, lighting for 2 to 6 hours was repeated for 3 to 4 days / week for a total of 12 days. As a result, the lamp was turned on for a total of 48 hours. However, the voltage of the battery only changed between 12V and 11.5V, and almost no voltage drop was observed. On the other hand, when the current was directly taken out from the battery and the incandescent light bulb was turned on, the battery rose in about 15 minutes and became overdischarged.
この結果から、本発明の発電装置は、バッテリーを用いて長時間給電できることが明らかとなった。 From this result, it became clear that the power generator of the present invention can supply power for a long time using a battery.
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。本実施形態では、1組の発電装置を利用する場合について主に説明したが、場合によっては、2組以上の発電装置を組み合わせる、さらには大負荷用と基本負荷用のようなウェイトの異なるフライホイールを用いた2組以上の発電装置を組み合わせ、需要家における電力負荷に応じて稼働する発電装置を切り替えたり、あるいは併用したりすることで、需要家の電力負荷に対応することが可能である。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In the present embodiment, the case where one set of power generators is used has been mainly described. However, in some cases, two or more sets of power generators are combined, and further, fly having different weights for heavy loads and basic loads. It is possible to cope with the power load of the consumer by combining two or more power generators using a wheel and switching or using a power generator that operates according to the power load of the consumer. .
1 シャフト
2 フライホイール
3 ダイナモ
4 モータ
5 バッテリー
1 Shaft 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005357454A JP2007166725A (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Power generating equipment |
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