JP6533890B1

JP6533890B1 - 車輪の回転を動力として発電する発電装置

Info

Publication number: JP6533890B1
Application number: JP2018219715A
Authority: JP
Inventors: 四郎羽田
Original assignee: 四郎羽田
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2038-11-06
Also published as: JP2020078221A

Abstract

【課題】車輪の回転を動力として発電を行い、蓄電する電気を外部の電気機器に繋いで供給する、特に非常時停電対策に効果を発揮する発電装置を提供する。【解決手段】輸送手段の牽引車両に搭載される発電装置で、発電装置に発電機１４と蓄電池１３とＤＣ／ＡＣインバーター１０とかさ歯車１５、１６、２１、２２を搭載し、走行時に牽引車両の車輪７の回転動力をかさ歯車１５、１６、２１、２２を介して発電機１４に伝え、発電機１４を回転して発電し、蓄電池１３で蓄電し、駐車時に外部ボタン８、９と内部スイッチ１１、１２が連結する制御手段で電気の流れを制御し、ＤＣ／ＡＣインバーター１０で直流と交流の変換を行い、必要に応じて外部の電気機器に直流と交流を供給する、移動自由な利点を発揮して室内外を問わず殆どの場所で利用できる、特に非常時（地震・台風・水害等）停電には移動自由な利点の強みを発揮して非常電源として活躍できる発電装置である。【選択図】図２

Description

輸送手段の牽引車両に搭載される発電装置で、発電装置内に発電機と蓄電池とＤＣ／ＡＣインバーターとかさ歯車を搭載し、走行時に上記牽引車両の車輪の回転動力をかさ歯車を介して発電機に伝え、発電機を回転して発電し、蓄電池で蓄電し、駐車時にＤＣ／ＡＣインバーターに伝えて電流の変換を行い、必要に応じて蓄電池から外部の電気機器に直流電気を、ＤＣ／ＡＣインバーターから外部の電気機器に交流電気を供給する発電装置の技術。

発電装置に制御手段の外部ボタンと内部スイッチを搭載し、駐車時に連結する外部の電気機器が直流を使用する機器ならば、外部ボタンで直流の選択ボタンを押し、その指令で内部スイッチを操作し、直流電気を決定し、直流を外部の電気機器に供給する、一方、連結する外部の電気機器が交流を使用する機器ならば、外部ボタンで交流の選択ボタンを押し、その指令で内部スイッチを操作し、交流電気を決定し、交流を外部の電気機器に供給する技術。

依存の発電は動力として石油・石炭等の地下資源、原子力、水力、風力、地熱、波力、太陽光等を活用する技術が殆どである、石油・石炭等の地下資源は殆ど輸入に頼り、また活用することで二酸化炭素を発生し地球環境悪化の一因にもなっている、一方自然エネルギー分野での発電の比率はまだ低い現状である。

本発明は輸送手段の牽引車両に搭載される発電装置であって、走行時に車輪の回転を動力として発電する技術である。

上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有する、即ち、以下請求項１について、本発明の構成を添付図面に基づき詳細に説明する。
本発明は輸送手段（１）の牽引車両に搭載される発電装置（２）であって、発電装置（２）には発電装置の車輪（７）と小車輪（６）があり、輸送手段の連結装置（４）と牽引車両の連結バー（５）は連結する、そして、連結装置（４）と牽引車両の連結バー（５）は着脱自在としておく。

発電装置（２）の床下部分には発電装置の車輪（７）が２輪あり、発電装置の車輪（７）と車軸（２０）は連結しており、車軸（２０）には溶接して固定したかさ歯車Ｄ（２２）があり、かさ歯車Ｄ（２２）はかさ歯車Ｃ（２１）と直角に噛みあっており、かさ歯車Ｃ（２１）とかさ歯車Ｂ（１６）は軸を同じくして発電装置（２）の床を挟んで鉛直に連結しており、かさ歯車Ｂ（１６）とかさ歯車Ａ（１５）は直角に噛みあっており、かさ歯車Ａ（１５）は発電機（１４）の回転鉄輪の機能を兼ねている。

発電機（１４）と蓄電池（１３）は電線で繋いでおり、蓄電池（１３）とＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）は電線で繋いでおり、ＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）と直流・交流切替えスイッチ（１１）は電線で繋いでおり、直流・交流切替えスイッチ（１１）とＤＣ／ＡＣインバーター（１０）は電線で繋いでおり、ＤＣ／ＡＣインバーター（１０）で直流を交流に変換する。
そして、直流・交流切替えスイッチ（１１）内にある切片Ｃ（２６）から出る電線を直流用コンセント（２３）に繋いでおり、又、ＤＣ／ＡＣインバーター（１０）から出る電線を交流用コンセント（２４）に繋いでおく。

発電装置（２）の床上部分は床上部分を守る囲い（１７）で覆って内部機器を保護しており、床上部分を守る囲い（１７）は鍵付きで開閉自由としており、走行時はロックして固定しておく、そして床上部分を守る囲い（１７）の外部にＡＢ切替えボタン（９）とＣＤ切替えボタン（８）を設置しておく。
発電装置（２）の床下部分には車軸（２０）とかさ歯車Ｄ（２２）とかさ歯車Ｃ（２１）を保護する為に床下部分を守る囲い（１９）を付けておく、そして床下部分を守る囲い（１９）は保持器（１８）に付けて溶接して固定しておく。

以下請求項２について、本発明の構成を添付図面に基づき詳細に説明する。
発電装置（２）の床上部分を守る囲い（１７）にはＡＢ切替えボタン（９）とＣＤ切替えボタン（８）を設置しており、ＡＢ切替えボタン（９）とＣＤ切替えボタン（８）は共に蓄電池（１３）と動力用電線で繋がれており、上記ＡＢ切替えボタン（９）とＣＤ切替えボタン（８）は蓄電池（１３）の電力により作動すると決めておく。

発電装置（２）に搭載する蓄電池（１３）とＤＣ／ＡＣインバーター（１０）の間にＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）と直流・交流切替えスイッチ（１１）を設置し、直流・交流切替えスイッチ（１１）とＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）は共に蓄電池（１３）と動力用電線に繋いでおり、上記ＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）と直流・交流切替えスイッチ（１１）は蓄電池（１３）の電力を動力として作動すると決めておく。

ＡＢ切替えボタン（９）にはボタンＡ（３６）とボタンＢ（３５）があり、ボタンＡ（３６）はＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内にあるＯＮ用プラグ（３１）と連絡用電線で繋いでおり、ボタンＢ（３５）はＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内にあるＯＦＦ用プラグ（３２）と連絡用電線で繋いでいる。
ＣＤ切替えボタン（８）にはボタンＣ（３４）とボタンＤ（３３）があり、ボタンＣ（３４）は直流・交流切替えスイッチ（１１）内にある直流用プラグ（２７）と連絡用電線で繋いでおり、ボタンＤ（３３）は直流・交流切替えスイッチ（１１）内にある交流用プラグ（２８）と連絡用電線で繋いでいる。

ＡＢ切替えボタン（９）内のボタンＡ（３６）を押すとＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内のＯＮ用プラグ（３１）に指令が伝わり、指令によりＯＮ用ブラグ（３１）付きのスイッチバーを切片Ａ（２９）に付け、それでＯＮ用プラグ（３１）から切片Ａ（２９）に直流電気が流れる、そして切片Ａ（２９）と直流・交流切替えスイッチ（１１）は電線で繋いでおり、よって直流・交流切替えスイッチ（１１）に直流電気が流れる。

ＡＢ切替えボタン（９）内のボタンＢ（３５）を押すとＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内のＯＦＦ用プラグ（３２）に指令が伝わり、指令によりＯＦＦ用プラグ（３２）付きのスイッチバーを切片Ｂ（３０）に付ける、しかし切片Ｂ（３０）から先は無いので直流電気の流れはここでストップする、即ちボタンＢ（３５）を選択すると蓄電池に蓄電するだけとなる。

ＣＤ切替えボタン（８）内のボタンＣ（３４）を押すと直流・交流切替えスイッチ（１１）内の直流用プラグ（２７）に指令が伝わり、指令により直流用プラグ（２７）付きのスイッチバーを切片Ｃ（２６）に付ける、それで切片Ｃ（２６）に直流電気が流れる、そして切片Ｃ（２６）と直流用コンセント（２３）は電線で繋いでおり、よって直流用コンセント（２３）に直流電気が流れる。

ＣＤ切替えボタン（８）内のボタンＤ（３３）を押すと直流・交流切替えスイッチ（１１）内の交流用プラグ（２８）に指令が伝わり、指令により交流用プラグ（２８）付きのスイッチバーを切片Ｄ（２５）に付ける、それで切片Ｄ（２５）に直流電気が流れる、そして切片Ｄ（２５）とＤＣ／ＡＣインバーター（１０）は電線で繋いでおり、よってＤＣ／ＡＣインバーター（１０）に直流電気が流れる、ＤＣ／ＡＣインバーター（１０）で直流を交流に変換する、ＤＣ／ＡＣインバーター（１０）と交流用コンセント（２４）は電線で繋いでおり、よって交流用コンセント（２４）に交流電気が流れる。

本発明装置は動力源として車輪の回転動力を活用するから動力コストはゼロであり、小型で移動が自由なので室内外での使い勝手が良く、発電は時期、時間、天候、場所、非常時等に関係なく可能である、そして何より製造コストが安価である。

最も効果が期待されるのが非常時（地震、台風、津波、洪水等）の停電に対処する非常用電源としての活用である、本発明装置は直流と交流を共に供給できるから緊急を要する非常時停電には十分に対処できる。

輸送手段が発電装置を牽引している右側面図。発電装置内部の正面図。かさ歯車の構成を示す斜視図。発電装置内部の平面図。発電装置の走行時と駐車時の電気の流れ状態を表す説明図。

以下本発明の実施例を添付図面に基づき詳細に説明する。
走行前に発電装置（２）の床上部分を守る囲い（１７）に設置されているＡＢ切替えボタン（９）内のボタンＢ（３５）を押す、それによりボタンＢ（３５）と連絡用電線で繋がれているＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内にあるＯＦＦ用プラグ（３２）に指令が伝えられ、指令を受けたＯＦＦ用プラグ（３２）がスイッチバーを動かして切片Ｂ（３０）に付ける、しかし切片Ｂ（３０）から先は無いので直流電気の流れはここでストップする、即ちボタンＢ（３５）を選択すると蓄電池に蓄電するだけとなる。
続いて発電装置（２）を輸送手段（１）の後ろに付ける、そして輸送手段（１）の連結装置（４）と発電装置（２）の前部に付いている牽引車両の連結バー（５）を連結する、これで走行準備が完了する。

走行中は発電装置（２）の床下部分にある発電装置の車輪（７）の２輪が回転を続ける、それと同時に車軸（２０）と車軸（２０）に固定されているかさ歯車Ｄ（２２）も回転を続ける。

かさ歯車Ｄ（２２）とかさ歯車Ｃ（２１）は直角に噛みあっている、そしてかさ歯車Ｃ（２１）の直径の長さはかさ歯車Ｄ（２２）の直径の長さより短いので、かさ歯車Ｃ（２１）はかさ歯車Ｄ（２２）より回転数が増加する、但し直角に噛みあっているので、かさ歯車Ｄ（２２）の水平面の回転がかさ歯車Ｃ（２１）では鉛直面の回転に変わる。
かさ歯車Ｃ（２１）とかさ歯車Ｂ（１６）は同軸として床を挟んで鉛直に連結している、よってかさ歯車Ｃ（２１）とかさ歯車Ｂ（１６）は直径の長さは異なるが同じ水平面の回転を行い、同じ回転数で回転する。
かさ歯車Ｂ（１６）とかさ歯車Ａ（１５）は直角に噛みあっており、かさ歯車Ａ（１５）は発電機（１４）の回転鉄輪の機能も兼ねている。
そしてかさ歯車Ａ（１５）の直径の長さがかさ歯車Ｂ（１６）の直径の長さより短いので、かさ歯車Ａ（１５）はかさ歯車Ｂ（１６）より回転数が増加する、但し直角に噛みあっているので、かさ歯車Ｂ（１６）の水平面の回転がかさ歯車Ａ（１５）では鉛直面の回転に変わる。

走行中は発電機（１４）が発電を続ける、よって発電機（１４）から出る電線と蓄電池（１３）は繋がれているから、発電される電気は蓄電池（１３）に送り続けられる。
しかし蓄電池（１３）からＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内にあるＯＦＦ用プラグ（３２）に電気は送られるが、ボタンＢ（３５）からの指令によりＯＦＦ用プラグ（３２）付きのスイッチバーが切片Ｂ（３０）に付けられているので電気の流れはここでストップしている、よって走行中は発電する全ての電気が蓄電池（１３）に蓄電されるだけとなる。

駐車時に輸送手段の連結装置（４）と牽引車両の連結バー（５）の連結を外す、それにより輸送手段（１）と発電装置（２）は分離される、そして発電装置（２）を外部の電気機器がある所定の位置まで移動する。

所定の位置に於いて、外部で直流を使用する電気機器に直流電気を送る場合は、外部の電気機器のコードを直流用コンセント（２３）に差し込む。
そしてＡＢ切替えボタン（９）内のボタンＡ（３６）を押す、続いてＣＤ切替えボタン（８）内のボタンＣ（３４）を押す。
それでボタンＡ（３６）と連絡用電線で繋がれているＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内にあるＯＮ用プラグ（３１）に指令が伝えられ、指令によりＯＮ用ブラグ（３１）付きのスイッチバーを作動して切片Ａ（２９）に付ける、それで切片Ａ（２９）に蓄電池（１３）からの直流電気が流れる。
またボタンＣ（３４）と連絡用電線で繋がれている直流・交流切替えスイッチ（１１）内にある直流用プラグ（２７）に指令が伝えられ、指令により直流用プラグ（２７）付きのスイッチバーを作動して切片Ｃ（２６）に付ける、それにより切片Ｃ（２６）に直流電気が流れる、そして切片Ｃ（２６）と直流用コンセント（２３）は電線で繋がれている、よって切片Ｃ（２６）から直流用コンセント（２３）に直流電気が流される。

外部で交流を使用する電気機器に交流電気を送る場合は、外部の電気機器のコードを交流用コンセント（２４）に差し込む。
そしてＡＢ切替えボタン（９）内のボタンＡ（３６）を押す、続いてＣＤ切替えボタン（８）内のボタンＤ（３３）を押す。
それでボタンＡ（３６）と連絡用電線で繋がれているＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ（１２）内にあるＯＮ用プラグ（３１）に指令が伝えられ、指令によりＯＮ用プラグ（３１）付きのスイッチバーを作動して切片Ａ（２９）に付ける、それで切片Ａ（２９）に蓄電池（１３）からの直流電気が流れる。
またボタンＤ（３３）と連絡用電線で繋がれている直流・交流切替えスイッチ（１１）内にある交流用プラグ（２８）に指令が伝えられ、指令により交流用プラグ（２８）付きのスイッチバーを作動して切片Ｄ（２５）に付ける、それにより切片Ｄ（２５）に直流電気が流れる、また切片Ｄ（２５）から出る電線とＤＣ／ＡＣインバーター（１０）は繋がれている、よってＤＣ／ＡＣインバーター（１０）に直流電気が流れる。
しかしＤＣ／ＡＣインバーター（１０）で直流を交流に変換する、そしてＤＣ／ＡＣインバーター（１０）と交流用コンセント（２４）は電線で繋がれている、よってＤＣ／ＡＣインバーター（１０）からの交流電気が交流用コンセント（２４）に流れる。

本発明は輸送手段の牽引する車両が生ずる回転動力を活用して発電する装置であって、輸送手段が石油資源を燃料として走行する、それと同時に発電も行う。
その様に２つの仕事を同時に行う事で石油資源を一石二鳥に活用し、石油資源を効率よく活用する事により石油資源の節約に寄与できる。
また本発明は構造が簡単で安価な上に、車輪の回転動力を活用するため低コストで省エネ効果の高い装置であり、移動が簡単で自由だからあらゆる場所で利用可能となっている。

１輸送手段
２発電装置
３輸送手段の車輪
４連結装置
５連結バー
６小車輪
７発電装置の車輪
８ＣＤ切替えボタン
９ＡＢ切替えボタン
１０ＤＣ／ＡＣインバーター
１１直流・交流切替えスイッチ
１２ＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチ
１３蓄電池
１４発電機
１５かさ歯車Ａ
１６かさ歯車Ｂ
１７床上部分を守る囲い
１８保持器
１９床下部分を守る囲い
２０車軸
２１かさ歯車Ｃ
２２かさ歯車Ｄ
２３直流用コンセント
２４交流用コンセント
２５切片Ｄ
２６切片Ｃ
２７直流用プラグ
２８交流用プラグ
２９切片Ａ
３０切片Ｂ
３１ＯＮ用プラグ
３２ＯＦＦ用プラグ
３３ボタンＤ
３４ボタンＣ
３５ボタンＢ
３６ボタンＡ

Claims

輸送手段の牽引車両に搭載される発電装置であって、発電装置に発電機、蓄電池、ＤＣ／ＡＣインバーター、かさ歯車を搭載し、走行時に、上記牽引車両の車輪の回転をかさ歯車Ｄから噛み合うかさ歯車Ｃに伝え、かさ歯車Ｃとかさ歯車Ｂは同じ回転を行い、かさ歯車Ｂの回転を噛み合うかさ歯車Ａに伝え、発電機はかさ歯車Ａと同じ回転を行って発電し繋がる蓄電池に送電し、駐車時に、直流利用の外部電気機器を直流用コンセントに結合し、直流を選定する外部ボタンを押して蓄電池からＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチに送電し、そこと繋がる直流・交流切替えスイッチに送電し、そこと繋がる直流用コンセントに送電し、直流用コンセントから外部電気機器に直流電気を供給する、一方、交流利用の外部電気機器を交流用コンセントに結合し、交流を選定する外部ボタンを押して蓄電池からＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチに送電し、そこと繋がる直流・交流切替えスイッチに送電し、そこと繋がるＤＣ／ＡＣインバーターに送電し、ＤＣ／ＡＣインバーターで直流を交流に変換し、そこと繋がる交流用コンセントに送電し、交流用コンセントから外部電気機器に交流電気を供給する、車輪の回転を動力として発電することを特徴とする発電装置。
発電装置に制御手段として外部ボタンと内部スイッチを搭載し、走行前に、外部ボタンのボタンＢを押す、それで発電する電気が蓄電池に蓄電される、駐車時に、直流利用の外部電気機器を直流用コンセントに結合し、直流用のボタンＡとボタンＣを押して蓄電池からＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチに送電し、そこと繋がる直流・交流切替えスイッチに送電し、そこと繋がる直流用コンセントに送電し、直流用コンセントから外部電気機器に直流電気を供給する、一方、交流利用の外部電気機器を交流用コンセントに結合し、交流用のボタンＡとボタンＤを押して蓄電池からＯＮ・ＯＦＦ切替えスイッチに送電し、そこと繋がる直流・交流切替えスイッチに送電し、そこと繋がるＤＣ／ＡＣインバーターに送電し、ＤＣ／ＡＣインバーターで直流を交流に変換し、そこと繋がる交流用コンセントに送電し、交流用コンセントから外部電気機器に交流電気を供給する、それらの構成を特徴とする請求項１に記載の発電装置。