(57)【要約】【課題】災害などの緊急時に商用交流電源が断絶した場合でも、モバイルに２４時間電力を供給可能な緊急時用モバイル電源装置を提供する。【解決手段】本発明の緊急時用モバイル電源装置１は、水力発電機１と本体部２０とを有し、本体部２０は、水力発電機１で得られた電力をモバイル用電力に変換するための整流回路２１と、整流回路２１にて変換されたモバイル用電力をモバイルに供給するためのモバイル接続用ポート２２とを有しているため、災害などの緊急時に商用交流電源が断絶した場合でも、モバイル接続用ポート２２にモバイルを接続することで２４時間電力を供給でき通話可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水力発電機と本体部とを有し、該本体部は、前記水力発電機で得られた電力をモバイル用電力に変換するための整流回路と、該整流回路にて変換された前記モバイル用電力をモバイルに供給するためのモバイル接続用ポートとを有していることを特徴とする緊急時用モバイル電源装置。
【請求項２】
前記モバイル接続用ポートはＵＳＢポートである請求項１に記載の緊急時用モバイル電源装置。
【請求項３】
前記本体部は、前記水力発電機で発生している電力の発生状況を表示するための計測表示手段を有している請求項１または２に記載の緊急時用モバイル電源装置。
【請求項４】
前記本体部は、バッテリー接続用ポートを有している請求項１ないし３のいずれかに記載の緊急時用モバイル電源装置。
【請求項５】
前記緊急時用モバイル電源装置は外灯を有している請求項１ないし４のいずれかに記載の緊急時用モバイル電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、災害などの緊急時にモバイルへ電力を供給するための緊急時用モバイル電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
災害などの緊急時には、ライフラインが断絶し商用交流電源から電力を得ることができなくなることから、モバイルを用いて近親者に安否を知らせることが困難となる。必要に応じてバッテリー容量を増減可能な拡充式モバイル電源装置（実用新案登録第３１７６４５６号公報）なども提案されているが、商用交流電源を電力源としていることから、充電切れは時間の問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１７６４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の課題は、災害などの緊急時に商用交流電源が断絶した場合でも、モバイルに２４時間電力を供給可能な緊急時用モバイル電源装置を提供することにある。
【０００５】
上記課題を解決するものは、水力発電機と本体部とを有し、該本体部は、前記水力発電機で得られた電力をモバイル用電力に変換するための整流回路と、該整流回路にて変換された前記モバイル用電力をモバイルに供給するためのモバイル接続用ポートとを有していることを特徴とする緊急時用モバイル電源装置である。
【０００６】
前記モバイル接続用ポートはＵＳＢポートであることが好ましい。前記本体部は、前記水力発電機で発生している電力の発生状況を表示するための計測表示手段を有していることが好ましい。前記本体部は、バッテリー接続用ポートを有していることが好ましい。前記緊急時用モバイル電源装置は外灯を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載した発明によれば、災害などの緊急時に商用交流電源が断絶した場合でも、モバイルに２４時間電力を供給できる。
請求項２に記載した発明によれば、殆どのモバイル（携帯電話やスマートフォンなど）に電力を供給できる。
請求項３に記載した発明によれば、水力発電機における電力の発生を目視で確認できる。
請求項４に記載した発明によれば、バッテリーに充電してより多数のモバイルに電力を供給できる。
請求項５に記載した発明によれば、防犯灯、夜間操作時の照明灯、緊急時用モバイル電源装置の所在告知灯等として多機能を有する外灯を備えた緊急時用モバイル電源装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の緊急時用モバイル電源装置の一実施例を説明するための説明図である。
【図２】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の水力発電機の分解斜視図である。
【図３】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の水力発電機の右側面図である。
【図４】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の水力発電機の羽根車の構造を説明するための斜視図である。
【図５】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の水力発電機の羽根車の構造を説明するための正面図である。
【図６】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の水力発電機の底面図である。
【図７】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の水力発電機の配置例を説明するための斜視図である。
【図８】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の本体部の正面図である。
【図９】図１に示した緊急時用モバイル電源装置の基本構造を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明では、水力発電機１と本体部２０とを有し、本体部２０は、水力発電機１で得られた電力をモバイル用電力に変換するための整流回路２１と、整流回路２１にて変換されたモバイル用電力をモバイルに供給するためのモバイル接続用ポート２２を有しているため、災害などの緊急時に商用交流電源が断絶した場合でも、モバイル接続用ポート２２にモバイルを接続することで２４時間電力を供給でき通話可能とする緊急時用モバイル電源装置５０を実現した。
【実施例１】
【００１０】
本発明の緊急時用モバイル電源装置を図１ないし図９に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の緊急時用モバイル電源装置５０は、水力発電機１と本体部２０と外灯４０を有し、本体部２０は、水力発電機１で得られた電力をモバイル用電力に変換するための整流回路２１と、整流回路２１にて変換されたモバイル用電力をモバイルに供給するためのモバイル接続用ポート２２と、バッテリー接続用ポート２３と、計測表示手段３０を有している。以下、各構成について順次詳述する。
【００１１】
水力発電機１は、水の位置エネルギーと運動エネルギーを利用して羽根車５を回転させ、回転軸３に連接させた回転力伝達手段７ａ，７ｂ，７ｃを介して発電機８ａ，８ｂを駆動させ電力を得る装置である。
【００１２】
水力発電機１は、図２に示すように、水路２と、水路２に配され回転軸３と回転軸３の外面３ａに設けられた螺旋状羽根部材４とを有した羽根車５と、回転軸３を回転可能に支持する軸受け部６ａ，６ｂと、回転軸３に回転力伝達手段７ａ，７ｂ，７ｃを介して取り付けられた発電機８ａ，８ｂとを備えた超低落差超低流量対応型水力発電装置であって、螺旋状羽根部材４は、螺旋状羽根部４ａと、螺旋状羽根部４ａの基部に一体的に設けられ回転軸３の外面３ａに沿う内面形状４ｂを備えた回転軸取付部４ｃとを有し、羽根車５は回転軸３に複数の螺旋状羽根部材４を取り付けて構成されている。
【００１３】
水路２は、図３に示すように、ハウジング（ケーシング）９内の正面側に傾斜して設けられ、配置した水流路の水を背面側（図３中右側）から正面側（図３中左側）に向かって流す部位である。この実施例では、透明なポリエチレンテレフタレート製シートを断面略半円弧状に湾曲させて形成されている。
【００１４】
羽根車５は、水路２に流れる水の位置エネルギーと運動エネルギーを回転力に変換するためのものであり、回転軸３と回転軸３の外面３ａに設けられた螺旋状羽根部材４とを有している。
【００１５】
回転軸３は、回転力を回転力伝達手段７ａ，７ｂ，７ｃを介して発電機８ａ，８ｂに伝達するためのものであり、ハウジング９の長手方向の中央付近に沿い、両端をそれぞれ軸受け部６ａ，６ｂに支持されて回転可能に配されている。
【００１６】
この実施例の回転軸３は樹脂製管にて形成されており、回転軸がこのような樹脂材料にて形成されることにより、羽根車を軽量化でき軸受け部への負担が軽減されることで長寿命な超低落差超低流量対応型水力発電装置を構成できる。また、煩雑かつ困難な溶接作業が不要で、容易かつより低廉に羽根車を構成できる。さらに、金属で回転軸を形成し螺旋状羽根を溶接する従来の羽根車は、溶接のために回転軸に相応の厚みが要求され軽量化が困難であったが、回転軸を樹脂材料にて形成することにより溶接が不要となり、硬質な樹脂にてより軽量な羽根車が容易に構成できる。
【００１７】
螺旋状羽根部材４は、水路２を流れる水の運動エネルギーにより羽根車５に回転力を付与するための部位であり、回転軸３の外面３ａに形成されている。
【００１８】
螺旋状羽根部材４は、図４に示すように、螺旋状羽根部４ａと、螺旋状羽根部４ａの基部に設けられ回転軸３の外面３ａに沿う内面形状４ｂを備えた回転軸取付部４ｃとが一体成形されて構成されている。
【００１９】
そして、羽根車５は、同一形態の螺旋状羽根部材４を複数組み合わせて回転軸に取り付けることで構成されている。このように、水力発電機１では、同一形態の螺旋状羽根部材４を複数組み合わせることで、複雑で小型かつ回転効率が高い螺旋状羽根を構成でき、羽根車を容易かつ低廉に作製することができる。
【００２０】
より具体的には、この実施例の羽根車５は、図５に示すように、同一形態の４枚の螺旋状羽根部材４を四方からそれぞれ回転軸３の外面３ａに取り付けることで回転軸取付部４ｃが環状に連接し、さらに、このような４枚１組となる螺旋状羽根部材４を回転軸３の長手方向に６列取り付ける（計２４枚の螺旋状羽根部材４を回転軸３の外面３ａに沿って取り付ける）ことにより、４条の螺旋状羽根を有した羽根車に構成されている。
【００２１】
回転軸３の外面３ａに螺旋状羽根部材４を取り付ける方法としては、ボルト等締結部材にて螺旋状羽根部材４を回転軸３の外面３ａに固定する方法、接着剤（例えばエポキシ樹脂などの接着剤）にて螺旋状羽根部材４を回転軸３の外面３ａに固着する方法などが好適であるが、この実施例では、螺旋状羽根部材４はボルト（図示しない）にて螺旋状羽根部材４を回転軸３の外面３ａに固定されている。
【００２２】
螺旋状羽根部材４の形成材料としては、樹脂材料が好適であるが、この実施例では、ポリプロピレン（ペットボトルのキップのリサイクル品）にて形成されている。
【００２３】
このように、水力発電機１では、螺旋状羽根部材４も樹脂材料にて形成されているため、回転軸に対する螺旋状羽根の煩雑かつ困難な溶接作業が不要で、螺旋状羽根の条数が多く小型化が要求される羽根車を備えた超低落差超低流量対応型水力発電装置であっても容易かつ低廉に作製できる。また、羽根車を軽量化でき軸受け部への負担が軽減されることで長寿命な超低落差超低流量対応型水力発電装置を構成できる。
【００２４】
そして、回転軸３の上端部は、回転力伝達手段７ａ，７ｂ，７ｃを介して発電機８ａ，８ｂに連結されている。
【００２５】
具体的には、図２に示すように、回転軸３の上端部には、回転力伝達手段（第１ギア）７ａが固定されており、この回転力伝達手段（第１ギア）７ａに噛合するように、回転力伝達手段（第２ギア）７ｂ，回転力伝達手段（第３ギア）７ｃがそれぞれ取り付けられている。これら回転力伝達手段（第２ギア）７ｂ，回転力伝達手段（第３ギア）７ｃはそれぞれ発電機８ａ，８ｂに連結されており、羽根車５が回転すると、発電機８ａ，８ｂがそれぞれ発電するように構成されている。
【００２６】
ハウジング９の背面側は、図２に示すように、上面側に上部カバー１０が取り付けられ、両側面側に側部カバー１１ａ，１１ｂがそれぞれ取り付けられ、下面側に下部カバー１２が取り付けられることにより、ハウジング９の他の区画板と共に、発電機８ａ，８ｂの配置部が液密に構成されており、水が流入して発電機８ａ，８ｂが損傷しないよう保護されている。
【００２７】
なお、上流から流れてくる水は、図６に示すように、下部カバー１２が設けられていない部位の下面側からハウジング９内に流入し、水路２に流れるよう構成されている。
【００２８】
また、下部カバー１２の下面には、図６に示すように、背面側から正面側に向かって両側に傾斜するよう取り付けられたＶ字形状の浮遊物除け１３が設けられており、この浮遊物除け１３が上流から流れてくる水の中に浮遊物が際するには、両側に振り分けるように作用し、浮遊物が水路２内に侵入しないように構成されている。
【００２９】
このように、本発明の緊急時用モバイル電源装置は、水力発電機から電力を得るため、商用電源が断絶した場合でもモバイルに電力を供給することができる。また、再生可能エネルギーの中でも水力発電を利用するため、太陽光や風力などと異なり、基本的にはバッテリーを有しなくても、モバイルに２４時間電力を供給できる。
【００３０】
本体部２０は、水力発電機１で得られた電力をモバイルに供給するためのものであり、図８または図９に示すように、整流回路２１、モバイル接続用ポート２２、バッテリー接続用ポート２３、外灯接続用ポート２４、水力発電機接続用ポート２５、端子台２６、外灯スイッチ２７、主電源ランプ２８、モバイル電源ランプ２９および計測表示手段３０を有している。
【００３１】
整流回路２１は、水力発電機１で得られた電力（交流）をモバイル用電力（直流）に変換するためのものであり、ＡＣ／ＤＣコンバーターを備え、モバイル６０で使用される電圧および電流からなる電力に変換する。
【００３２】
モバイル接続用ポート２２は、整流回路２１にて変換されたモバイル用電力をモバイルに供給するためのポートであり、この実施例では、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートで構成されている。これにより、殆どのモバイル（携帯電話やスマートフォンなど）に電力を供給できる。
【００３３】
なお、この実施例のモバイル接続用ポート２２は１つのＵＳＢポートにて構成されているが、これに限定されるものではなく、複数のモバイル接続用ポートを有するものも本発明の範疇に包含される。また、この実施例では、モバイル接続用ポート２２は１種類のＵＳＢポートにて構成されているが、これに限定されるものではなく、複数種のＵＳＢポートにて構成されているものも本発明の範疇に包含される。さらに、ポートが異なる複数種のモバイルに使用可能とするために、モバイル接続用ポートとモバイルとを電気的接続可能とする複数の接続具を備えたものも本発明の範疇に包含される。
【００３４】
バッテリー接続用ポート２３は、バッテリー４５を接続するためのポートである。本発明の緊急時用モバイル電源装置５０は、水が流れている限り２４時間発電し続ける水力発電機１を電力源とし、バッテリーがなくても２４時間電力を供給可能である点を一つの特徴としている。そのため、基本的にはバッテリーは不要であるが、バッテリーを接続して蓄電することで、より多数のモバイルに電力を供給できる。なお、接続するバッテリーとしては例えばＵＳＢポートを多数備えたリチウムバッテリーなどが好適に使用できる。
【００３５】
外灯接続用ポート２４は、外灯４０を接続するためのポートであり、この外灯接続用ポート２４に外灯（ＬＥＤ灯）４０が接続されることにより、防犯灯、夜間操作時の照明灯、緊急時用モバイル電源装置の所在告知灯等として機能させることができる。
【００３６】
水力発電機接続用ポート２５は、水力発電機１を接続するためのポートであり、この水力発電機接続用ポート２５を介して水力発電機１で発生した電力が本体部２０内に送電される。
【００３７】
端子台２６は、上述したバッテリー接続用ポート２３と外灯接続用ポート２４と水力発電機接続用ポート２５とを有した接続端子の集合体であり、前記ポートの他、例えば電柵などの獣害対策装置などを接続する獣害対策装置接続用ポートなどを有していてもよい。
【００３８】
外灯スイッチ２７は、外灯４０をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチであり、主電源ランプ２８は、水力発電が有効に行われ主電源がＯＮ状態である際に点灯するランプであり、モバイル電源ランプ２９はモバイル電源として有効に活用可能である際に点灯するランプである。
【００３９】
計測表示手段３０は、水力発電機における電力の発生を目視で確認するための計器であり、この実施例では電圧計にて構成されている。
【００４０】
つぎに、緊急時用モバイル電源装置１の使用方法について説明する。
緊急時用モバイル電源装置１を使用するには、まず、図７に示すように、小川やＵ字溝８０等水流路内に水力発電機１を載置して配設する。この配設に際して必要な場合はアンカーや鎖などの固定具を使用して水力発電機１を固定する。
【００４１】
この状態で、上流から水が流れてくると、ハウジング９内に背面側下部から水が流入し水路２に流れる。水路２内の水は背面側から正面側に向かって流れ、これに伴って羽根車５が回転する。この回転によって回転力伝達手段（第１ギア）７ａ，回転力伝達手段（第２ギア）７ｂ，回転力伝達手段（第３ギア）７ｃを介して発電機８ａ，８ｂに回転力が伝達され、発電機８ａ，８ｂがそれぞれ発電する。発電機８ａ，８ｂによって発生した電力は、水力発電機接続用ポート２５を介して本体部２０内に送電される。
【００４２】
本体部２０内では、整流回路２１のＡＣ／ＤＣコンバーターにて交流からモバイル用電力（直流）に整流される。そして、このモバイル用電力はモバイル接続用ポート２２を介してモバイル６０に供給される。
【００４３】
このように、本発明の緊急時用モバイル電源装置によれば、災害などの緊急時に商用交流電源が断絶した場合でも、水力発電により得られた電力をモバイルに２４時間供給して通話可能とすることができる。このような緊急時用モバイル電源装置をＵ字溝内等の身近な場所に多数配備すれば、モバイルの電源装置として極めて有効に機能する。また、緊急時用モバイル電源装置が外灯を備えることにより、日頃から防犯灯としても機能させることができる。さらに、緊急時用モバイル電源装置がバッテリーを備えることにより多数のモバイルに電力を供給でき効率的なモバイル電源装置としてより機能させることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１                水力発電機
２                水路
３                回転軸
３ａ              回転軸の外面
４                螺旋状羽根部材
４ａ              螺旋状羽根部
４ｂ              回転軸取付部の内面形状
４ｃ              回転軸取付部
５                羽根車
６ａ，６ｂ        軸受け部
７ａ，７ｂ，７ｃ  回転力伝達手段
８ａ，８ｂ        発電機
９                ハウジング
１０              上部カバー
１１ａ，１１ｂ    側部カバー
１２              下部カバー
１３              浮遊物除け
２０              本体部
２１              整流回路
２２              モバイル接続用ポート
２３              バッテリー接続用ポート
２４              外灯接続用ポート
２５              水力発電機接続用ポート
２６              端子台
２７              外灯スイッチ
２８              主電源ランプ
２９              モバイル電源ランプ
３０              計測表示手段
４０              外灯
４５              バッテリー
５０              緊急時用モバイル電源装置
６０              モバイル
【図１】
2014023197.tif 000003
【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】
2014023197.tif 000009
【図８】
2014023197.tif 000010
【図９】
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