(57)【要約】【課題】狭い道路にも設置でき、従来よりも発電効率が良い発電装置を提供する。【解決手段】  発電装置１０は、乗用車４０（車両）を積載する車両用パレット１と、車両用パレット１に乗用車４０を積載する車両積載位置１ａと、前記車両積載位置１ａよりも下方にあり、前記車両用パレット１から乗用車を降ろす車両積出位置１ｂとの間で、車両用パレット１を昇降するパレット昇降機７と、乗用車４０の車重により車両用パレット１が車両積載位置１ａから車両積出位置１ｂに降下する過程で、車両積載位置１ａでの乗用車４０の位置エネルギーを電力に変換する発電機３とを備え、パレット昇降機７が、乗用車４０が車両用パレット１から降りた後、乗用車４０の位置エネルギーの一部を利用して車両用パレット１を車両積載位置１ａに上昇させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を積載する車両用パレットと、
前記車両用パレットに前記車両を積載する車両積載位置と、前記車両積載位置よりも下方にあり、前記車両用パレットから前記車両を降ろす車両積出位置との間で、前記車両用パレットを昇降するパレット昇降機と、
前記車両の車重により前記車両用パレットが前記車両積載位置から前記車両積出位置に降下する過程で、前記車両積載位置での前記車両の位置エネルギーを電力に変換する発電機とを備え、
前記パレット昇降機は、前記車両が前記車両用パレットから降りた後、前記位置エネルギーの一部を利用して前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる
発電装置。
【請求項２】
前記発電機によって前記位置エネルギーから変換された電力が充電される２次電池を有している
請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記パレット昇降機は、
前記位置エネルギーの一部を保存する位置エネルギー保存機構を備え、
前記位置エネルギー保存機構に保存されたエネルギーにより前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる
請求項１又は２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記位置エネルギー保存機構は、
前記車両用パレットよりも重い釣合い重りと、
一端に前記車両用パレットが接続され、他端に前記釣合い重りが接続された釣合い部材とを備え、
前記パレット昇降機は、前記釣合い重りの重量により、前記車両積出位置にある前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる
請求項３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記位置エネルギー保存機構は、
前記パレット昇降機が設けられた地表面に一端が接続され、前記車両用パレットの下面に他端が接続された弾性部材を備え、
前記パレット昇降機は、前記弾性部材の弾性力により、前記車両が降りた前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる
請求項３に記載の発電装置。
【請求項６】
前記位置エネルギーが変換されて前記２次電池に充電された電力を用いて、前記車両用パレットを前記車両積載位置へ上昇させる
請求項２に記載の発電装置。
【請求項７】
前記発電機は、
前記車両積載位置から前記車両積出位置への前記車両用パレットの直線的な動きを回転力に変換するギア機構を備え、
前記ギア機構から得られた前記回転力により発電する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項８】
前記発電機は、
水を貯水する貯水槽と、
前記車両用パレットに乗った前記車両の車重により、前記貯水槽に圧力を印加する圧力印加機構と、
前記圧力により前記貯水槽から前記水が流れ出るパイプとを備え、
前記パイプに生じる水流により発電する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項９】
前記貯水槽は、
雨水及び／又は湧水を回収する水回収部を備え、
回収した前記雨水及び／又は前記湧水を貯水する
請求項８に記載の発電装置。
【請求項１０】
前記車両が貨物車両である
請求項１〜９のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項１１】
前記車両の進行方向に下り勾配の道路の斜面の一部に形成された上段面と下段面とでなる段差に設置され、
前記段差の上段面を前記車両積載位置とし、
前記段差の下段面を前記車両積出位置とする
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項１２】
前記発電機で発電した電力を公共設備に供給する
請求項１１に記載の発電装置。
【請求項１３】
前記車両の運転者の有する端末又は前記車両に対してインセンティブデータを送信する通信機を備える
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気が通っていない僻地において、電力を確保する方法としては、太陽光発電や、小型風力発電などを用いて、必要な電力をその場で発電することが一般的である。しかし、これらの発電方法は、天候に左右されやすく、十分な発電量が得られない場合がある。特に、小型風力発電では故障しやすい傾向もある。近くに川が流れている場所であれば、川に小型水力発電装置などを設けて、電気を賄うことが可能であるが、必ずしも近くに川があるとは限らない。他の方法としては、鉛バッテリや塩化チオニルの１次電池を用いることも考えられるが、定期的に電池交換する必要があり、現場に出向くことが困難な僻地には適さない。
【０００３】
そのため、僻地にある橋梁、道路、トンネルなどの公共設備では、設備の状態をモニタリングしようとしても、電力の確保が難しいので、劣化状態をモニタリングし、モニタリング結果を伝達することが困難であるのが現状である。そのため、天候に左右されにくい発電方法が開発されている（特許文献１〜４参照）。
【０００４】
特許文献１には、２つの車両用パレットと、各車両用パレットにそれぞれ接続された２つのピストンと、各ピストンが挿入される２つの流体シリンダと、当該流体シリンダ間を接続する流体配管とを備える発電装置が開示されている。特許文献１に開示されている発電装置では、一の車両用パレットに車両が積載されて屋上から地上へ降りるとき、当該パレットがピストンを流体シリンダに押し込むことにより生じる流体配管内の液体の圧力により、他の車両用パレットに接続されたピストンを押し出して、当該他のパレットを地上から屋上まで移動させる。特許文献１に開示されている発電装置では、この過程で生じる流体配管内の液体の圧力により発電する発電装置が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、道路表面に一対の相対するフレームを設け、フレームの接続部と道路表面との間に弾性部材を配置してフレームの接続部を道路上に突起させ、車両がフレーム上を通過する際に車両の車重で接続部が下方に移動することを利用して発電する発電装置が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、道路上に設けられたシーソー盤状の板と、当該板の両端に車両進入時の段差の緩和のために設けられた補助板と、当該板と補助板の接続部の下部にそれぞれ設けられたポンプ型水槽と、ポンプ型水槽を繋ぐ流路とを備え、車両がシーソー盤状の板の一端に乗ると、車重により一のポンプ型水槽に圧力がかかり、一のポンプ型水槽から他のポンプ型水槽へと水が流れ、この水流を利用して発電する発電装置が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、貯水タンクと、車両の車重により圧縮されて、貯水タンクから供給された内部の水を送りだす複数個のダイヤフラムバルブと、各ダイヤフラムバルブから送りだされた水によって反復搖動する搖動手段と、搖動手段の搖動に応じて加圧水を送りだすポンプと、ポンプからの加圧水を蓄積する蓄圧タンクとを備え、蓄圧タンクから貯水タンクへ流れる水により発電する発電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５３３０４６７号公報、請求項１、段落００１１
【特許文献２】特開２０１０−２１３５５８号公報、段落０００６、段落０００７
【特許文献３】特開２００７−２８３２号公報、段落０００８、段落００１０
【特許文献４】実用新案登録第３０１２４８８号公報、段落０００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されている発電装置は、車両用パレットが少なくとも２つないと、継続的に発電することができず、例えば車両１台分程度の幅の道路のような狭い道路には設置することができない。
【００１０】
また、特許文献２〜４に開示されている発電装置は、狭い道路にも設置できるが、車両の前輪又は後輪にかかる車重しか発電に寄与せず、発電量が少ない。
【００１１】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、狭い道路にも設置でき、従来よりも発電効率が良い発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の観点は、車両を積載する車両用パレットと、前記車両用パレットに前記車両を積載する車両積載位置と、前記車両積載位置よりも下方にあり、前記車両用パレットから前記車両を降ろす車両積出位置との間で、前記車両用パレットを昇降するパレット昇降機と、前記車両の車重により前記車両用パレットが前記車両積載位置から前記車両積出位置に降下する過程で、前記車両積載位置での前記車両の位置エネルギーを電力に変換する発電機とを備え、前記パレット昇降機は、前記車両が前記車両用パレットから降りた後、前記位置エネルギーの一部を利用して前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる。
【００１３】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、前記発電機によって前記位置エネルギーから変換された電力が充電される２次電池を有している。
【００１４】
本発明の第３の観点は、第１又は第２の観点に基づく発明であって、前記パレット昇降機は、前記位置エネルギーの一部を保存する位置エネルギー保存機構を備え、前記位置エネルギー保存機構に保存されたエネルギーにより前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる。
【００１５】
本発明の第４の観点は、第３の観点に基づく発明であって、前記位置エネルギー保存機構は、前記車両用パレットよりも重い釣合い重りと、一端に前記車両用パレットが接続され、他端に前記釣合い重りが接続された釣合い部材とを備え、前記パレット昇降機は、前記釣合い重りの重量により、前記車両積出位置にある前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる。
【００１６】
本発明の第５の観点は、第３の観点に基づく発明であって、前記位置エネルギー保存機構は、前記パレット昇降機が設けられた地表面に一端が接続され、前記車両用パレットの下面に他端が接続された弾性部材を備え、前記パレット昇降機は、前記弾性部材の弾性力により、前記車両が降りた前記車両用パレットを前記車両積載位置に上昇させる。
【００１７】
本発明の第６の観点は、第２の観点に基づく発明であって、前記位置エネルギーが変換されて前記２次電池に充電された電力を用いて、前記車両用パレットを前記車両積載位置へ上昇させる。
【００１８】
本発明の第７の観点は、第１〜第６のいずれかの観点に基づく発明であって、前記発電機は、前記車両積載位置から前記車両積出位置への前記車両用パレットの直線的な動きを回転力に変換するギア機構を備え、前記ギア機構から得られた前記回転力により発電する。
【００１９】
本発明の第８の観点は、第１〜第６のいずれかの観点に基づく発明であって、前記発電機は、水を貯水する貯水槽と、前記車両用パレットに乗った前記車両の車重により、前記貯水槽に圧力を印加する圧力印加機構と、前記圧力により前記貯水槽から前記水が流れ出るパイプとを備え、前記パイプに生じる水流により発電する。
【００２０】
本発明の第９の観点は、第８の観点に基づく発明であって、前記貯水槽は、雨水及び／又は湧水を回収する水回収部を備え、回収した前記雨水及び／又は前記湧水を貯水する。
【００２１】
本発明の第１０の観点は、第１〜第９のいずれかの観点に基づく発明であって、前記車両が貨物車両である。
【００２２】
本発明の第１１の観点は、第１〜第１０のいずれかの観点に基づく発明であって、前記車両の進行方向に下り勾配の道路の斜面の一部に形成された上段面と下段面とでなる段差に設置され、前記段差の上段面を前記車両積載位置とし、前記段差の下段面を前記車両積出位置とする。
【００２３】
本発明の第１２の観点は、第１１の観点に基づく発明であって、前記発電機で発電した電力を公共設備に供給する。
【００２４】
本発明の第１３の観点は、第１〜第１２のいずれかの観点に基づく発明であって、前記車両の運転者の有する端末又は前記車両に対してインセンティブデータを送信する通信機を備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の第１の観点によれば、車両用パレットに積載された車両の位置エネルギーによって発電し、当該位置エネルギーの一部を用いて車両用パレットを車両積載位置に移動させるので、１つの車両用パレットで発電できると共に、車両の全車重を発電に利用でき、狭い道路にも設置でき、従来よりも多くの電力を発電して発電効率を高めることができる。
【００２６】
本発明の第２の観点によれば、２次電池を備えているので、発電した電力を蓄えることができ、車両用パレットに車両が積載されていないときも、電力を供給できる。
【００２７】
本発明の第３、第４の観点によれば、車両用パレットに積載された車両の位置エネルギーの一部を用いて、車両用パレットを車両積載位置に上昇させるので、車両用パレットを車両積載位置に上昇させるために、もう１台車両用パレットを設置する必要がなく、車両１台分の幅しかない狭い道路にも設置できる。
【００２８】
本発明の第５の観点によれば、車両用パレットの下部に位置エネルギー保存機構を設置できるので、より省スペース化できる。
【００２９】
本発明の第６の観点によれば、位置エネルギー保存機構を別途設ける必要がないので、より省スペース化できる。
【００３０】
本発明の第７、第８の観点によれば、天候に影響されず、発電できる。
【００３１】
本発明の第９の観点によれば、雨水や湧水を貯水することができるので、貯水槽に給水する回数を減らすことができる。
【００３２】
本発明の第１０の観点によれば、乗用車よりも車重があるので、一度により多くの電力を生成できる。
【００３３】
本発明の第１１の観点によれば、車両を車両積載位置へ導くための手段を設ける必要がなく、より省スペース化できる。
【００３４】
本発明の第１２の観点によれば、電気が通っていない場所でも、公共設備を稼働することができる。
【００３５】
本発明の第１３の観点によれば、発電装置での発電に協力することに対するインセンティブとなるようなインセンティブデータを送信できるので、車両を発電装置に誘導でき、より多くの電力を発電できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１Ａは、車両の進行方向に直交する方向から見たときの第１実施形態の発電装置の概略図であり、図１Ｂは、車両の進行方向から見たときの第１実施形態の発電装置の概略図である。
【図２】図２Ａは、車両用パレットが車両積載位置にあるときの第２実施形態の発電装置の概略図であり、図２Ｂは、車両用パレットが車両積出位置にあるときの第２実施形態の発電装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（１）第１実施形態
（１−１）発電装置の全体構成
第１実施形態の発電装置について、図１を参照して説明する。本実施形態の発電装置１０は、上段面５１ａと下段面５１ｂとでなる段差５１に設置されている。段差５１は、乗用車４０の進行方向（図１Ａ中の矢印の方向）に下り勾配の道路５０の斜面の一部を掘削して平坦な下段面５１ｂ（地表面）を造成することで形成されている。第１実施形態の発電装置１０は、車両としての乗用車４０が積載される車両用パレット１と、車両用パレット１を昇降するパレット昇降機７と、乗用車４０の位置エネルギーを電力に変換する発電機３と、発電機３で発電された電力が充電される２次電池５とを備えている。
【００３８】
車両用パレット１は、長方形状をした板状部材であり、乗用車４０を積載できる大きさに形成されている。本実施形態では、車両用パレット１は、４隅に貫通孔が設けられている。当該貫通孔には、後述する支柱４がそれぞれ１本ずつ通されている。このようにして、車両用パレット１が、上下方向以外に移動することが抑制されている。なお、図１Ａ、図１Ｂには、便宜上２本の支柱４のみを示している。支柱４の１本には後述するラック３ｃが設けられているため、貫通孔の１つは、ラック３ｃが露出するように、Ｌ字状の切欠きになっている。
【００３９】
パレット昇降機７は、下段面５１ｂに設けられた４本の支柱４と、位置エネルギー保存機構２と、スロープ５３とを備えており、車両用パレット１に乗用車４０を積載する車両積載位置１ａと、車両積載位置１ａよりも下方にあり、車両用パレット１から乗用車４０を降ろす車両積出位置１ｂとの間で、車両用パレット１を昇降させる。本実施形態では、上段面５１ａが車両積載位置１ａであり、下段面５１ｂが車両積出位置１ｂである。
【００４０】
スロープ５３は、車両用パレット１が車両積出位置１ｂにあるときに、車両用パレット１上の乗用車４０が、車両用パレット１と下段面５１ｂとの間の段差で衝撃を受けずに、スロープ５３の斜面を通って下段面５１ｂにある道路５０に滑らかに移動できるように設けられている。
【００４１】
位置エネルギー保存機構２は、道路５０脇に設けられ、車両積載位置１ａよりも高い柱２ａと、柱２ａの天辺に回転自在に備え付けられた滑車２ｂと、車両用パレット１の車重より重い釣合い重り２ｃと、釣合い部材としてのワイヤ２ｄとでなり、乗用車４０の位置エネルギーの一部を保存する。位置エネルギー保存機構２は、ワイヤ２ｄの一端に車両用パレット１が接続され、ワイヤ２ｄの他端に釣合い重り２ｃが接続され、ワイヤ２ｄが滑車２ｂに掛けられている。このため、パレット昇降機７は、車両用パレット１側の重さ次第で、車両用パレット１を上昇させたり、下降させたりできる。
【００４２】
車両用パレット１より釣合い重り２ｃの方が重いので、車両用パレット１に乗用車４０が積載されていないときは、釣合い重り２ｃが下降し、車両用パレット１が車両積載位置１ａへ移動する。乗用車４０が車両用パレット１に積載されると、車両用パレット１と乗用車４０の合計重量の方が釣合い重り２ｃよりも重くなるので、車両用パレット１が車両積出位置１ｂに下降し、釣合い重り２ｃが上昇する。
【００４３】
この過程では、乗用車４０の位置エネルギーの一部が使用されて、釣合い重り２ｃが上昇し、釣合い重り２ｃの位置エネルギーが増加している。すなわち、乗用車４０の位置エネルギーの一部が、釣合い重り２ｃの位置エネルギーの増加分として、位置エネルギー保存機構２に保存される。ここで、本明細書でいう位置エネルギーは、車両積出位置１ｂ（下段面５１ｂ）を高さの基準とした位置エネルギーとし、このことは他の実施形態でも同様である。
【００４４】
その後、車両用パレット１から乗用車４０が降りると、車両用パレット１よりも釣合い重り２ｃの方が重いので、車両用パレット１が車両積出位置１ｂから車両積載位置１ａへと上昇する。この過程では、釣合い重り２ｃの位置エネルギー、すなわち、位置エネルギー保存機構２に保存された乗用車４０の位置エネルギーの一部によって、車両用パレット１が上昇する。このように、パレット昇降機７は、乗用車４０の位置エネルギーの一部を利用して車両用パレット１を車両積出位置１ｂから車両積載位置１ａに上昇させる。
【００４５】
発電機３は、ラック３ｃと、ピニオンギア３ｂとを有するラックアンドピニオン式のギア機構と、ピニオンギア３ｂが出力軸に接続され、ピニオンギア３ｂの回転によって生じる回転力により出力軸が回転されて起電力を生じるモータ３ａとを備えている。ラック３ｃは、直線状に並んだ複数のギア歯を備え、支柱４の表面に設けられている。ピニオンギア３ｂは、円柱形状のギアであり、ラック３ｃのギア歯と噛みあっている。モータ３ａは、車両用パレットの側面に設けられている。
【００４６】
発電機３は、車両用パレット１が車両積載位置１ａから車両積出位置１ｂまで下降する過程で、車両用パレット１の下降に伴って、ラック３ｃのギア歯と噛みあったピニオンギア３ｂが回転し、ピニオンギア３ｂの回転によってモータ３ａが回転されて起電力を生じる。このように発電機３は、車両用パレット１の直線的な動きを、ギア機構によって回転力に変換し、当該回転力によりモータ３ａを回転させて発電する。モータ３ａは、配線６を介して２次電池５に接続されており、発電した電力により２次電池５を充電する。なお、車両用パレット１の上昇時には、ピニオンギア３ｂとラック３ｃのギア歯の噛みあいが外され、車両用パレット１の上昇に負荷がかからないようにできる。
【００４７】
２次電池５は、例えば、リチウムイオン２次電池やニッケル水素２次電池などの充放電が可能な電池である。本実施形態では、２次電池５は、支柱５４に備え付けられた公共設備としての路面監視カメラ５５に図示しない配線を介して接続され、電力を供給する。さらに、２次電池５には、通信機５７が接続されている。通信機５７は、通信機本体５７ａと、アンテナ５７ｂとを備え、通信機本体５７ａがアンテナ５７ｂを介して他の機器との間でデータを送受信する。通信機５７は、直接に又はインターネットを介して、乗用車４０及び乗用車４０の運転者の有する携帯端末に、インセンティブデータを送信できる。インセンティブデータは、発電装置１０が設置されている道路５０を通り、発電装置１０での発電に協力することに対するインセンティブとなるようなデータであり、例えば、有料道路が割引となるようなデータや、飲食物が割引となるデータなどである。このようなデータは、例えば、クーポン券のような形で送信される。
【００４８】
（１−２）作用及び効果
以上の構成において、発電装置１０は、乗用車４０（車両）を積載する車両用パレット１と、車両用パレット１に乗用車４０を積載する車両積載位置１ａと車両積載位置１ａよりも下方にあり、車両用パレット１から乗用車４０を降ろす車両積出位置１ｂとの間で、車両用パレット１を昇降するパレット昇降機７と、乗用車４０の車重により車両用パレット１が車両積載位置１ａから車両積出位置１ｂに降下する過程で、車両積載位置１ａでの乗用車４０の位置エネルギーを電力に変換する発電機３とを備え、パレット昇降機７が、乗用車４０が車両用パレット１から降りた後、乗用車４０の位置エネルギーの一部を利用して車両用パレット１を車両積載位置１ａに上昇させるように構成した。
【００４９】
よって第１実施形態の発電装置１０は、車両用パレット１に積載された乗用車４０の位置エネルギーによって発電し、当該位置エネルギーの一部を用いて車両用パレット１を、車両積出位置１ｂから車両積載位置１ａに移動させるので、１つの車両用パレットで発電できると共に、車両の全車重を発電に利用でき、狭い道路にも設置でき、従来よりも多くの電力を発電して発電効率を高めることができる。
【００５０】
（２）第２実施形態
（２−１）発電装置の全体構成
図１と同じ構成には同じ符号を付して示した図２に示すように、第２実施形態の発電装置２０は、上段面５２ａと、上段面５２ａよりも下方にある下段面５２ｂ（地表面）とでなる段差５２に設けられている。本実施形態では、上段面５２ａが車両積載位置１ａとなり、下段面５２ｂが車両積出位置１ｂとなるようにしている。図２Ａは、車両用パレット１が車両積載位置１ａにあり、乗用車４０が車両用パレット１に積載される前の発電装置２０の状態を示しており、図２Ｂは、車両用パレット１に乗用車４０が積載されて車両用パレット１が車両積出位置１ｂにあるときの発電装置２０の状態を示している。なお、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
【００５１】
図２Ａに示すように、パレット昇降機２７は、４本の支柱４と、位置エネルギー保存機構２１とを備えており、車両用パレット１に乗用車４０を積載する車両積載位置１ａと、車両積載位置１ａよりも下方にあり、車両用パレット１から乗用車４０を降ろす車両積出位置１ｂとの間で、車両用パレット１を昇降させる。位置エネルギー保存機構２１は、例えば、コイルばね、板ばね、渦巻ばね、トーションバー、皿ばねなどの弾性部材２１ａでなる。
【００５２】
弾性部材２１ａは、車両用パレット１の下部に配置され、車両積載位置１ａで、車両用パレット１の上面と上段面５２ａと略面一になるように、車両用パレット１を支持する。このとき、弾性部材２１aの弾性力によって車両用パレット１に対して上向きに働く力と、車両用パレット１の重量によって車両用パレット１に対して下向きに働く力とが釣り合っている。車両用パレット１に乗用車４０が積載されると、弾性部材２１aの弾性力により上向きに働く力よりも、車両用パレット１と乗用車４０との合計重量により下向きに働く力が大きくなるので、弾性部材２１ａは、収縮する。その結果、車両積出位置１ｂで、車両用パレット１の上面と下段面５２ｂとが略面一となる。本実施形態では、弾性部材２１ａは、一端が車両用パレット１の下面に接続され、他端が下段面５２ｂに設けられた凹部の底部に接続されている。弾性部材２１ａは、各支柱４近傍に、それぞれ１本ずつ配置されているが、図２では、便宜上、弾性部材２１ａを２つのみ示している。弾性部材２１ａの材質やばね乗数、形態、本数などは、上記のように車両用パレット１を支持できるように適宜選定できる。また、凹部の深さは、弾性部材２１ａが収縮した状態で、車両用パレット１と下段面５２ｂとが面一になるように、調整されている。なお、パレット昇降機２７の支柱４も下段面５２ｂの一部に形成された凹部に設けられ、凹部の底部にパレット昇降機２７が配置されている。
【００５３】
発電機３０は、ピストン３０ａ及びピストン３０ａが出し入れ自在に挿入されるシリンダ３０ｂでなる圧力印加機構と、水を貯水する貯水槽３０ｄと、シリンダ３０ｂと貯水槽３０ｄとを接続するパイプ３０ｃと、貯水槽内の水を排水するパイプ３０ｅと、発電用のモータ３０ｆとを備えており、下段面５２ｂ下部の地中に設けられている。シリンダ３０ｂは、一端に開口を有し、当該開口が凹部の底部に配置されている。ピストン３０ａは、一端が車両用パレット１の下面に接続され、他端が当該開口からシリンダ３０ｂ内に挿入されている。シリンダ３０ｂは、開口と対向する他端にパイプ３０ｃが接続されている。
【００５４】
パイプ３０ｅには、モータ３０ｆの出力が挿入され、当該出力軸の先端には、プロペラ（図２には図示せず）が接続されている。プロペラは、パイプ３０ｅに生じる水流により回転し、モータ３０ｆの出力軸を回転し、モータ３０ｆに起電力を生じさせる。発電機３０は、パイプ３０ｅに生じる水流により発電する。なお、パイプ３０ｅには、逆止弁３０ｇが設けられており、貯水槽３０ｄからパイプ３０ｅには水が流れるが、その逆方向には水が流れないようになされている。また、圧力印加機構は、貯水槽３０ｄに圧力を印加し、パイプ３０ｅに水流を生じさせることができれば、その形態は特に限定されない。
【００５５】
また、貯水槽３０ｄの上部には、水回収部３０ｊが設けられている。水回収部３０ｊは、漏斗形状をしており、一端が下段面５２ｂの表面に設けられ、当該端部から径が徐々に小さくなり、他端では管形状となって貯水槽３０ｄに接続されている。水回収部３０ｊの管形状部には、逆止弁３０ｈが設けられており、下段面５２ｂ上の雨水や湧水は貯水槽３０ｄに流れ込むが、貯水槽３０ｄ内から外部には水や空気が流れないようになされている。貯水槽３０ｄは、水回収部３０ｊが回収した雨水や湧水を貯水する。なお、下段面５２ｂの水回収部３０ｊ上には、網目状の部材が配置され、水回収部３０ｊに枯葉などが入り、水回収部３０ｊが詰まることが防止されている。
【００５６】
このような発電装置２０では、図２Ａに示す矢印の方向に乗用車４０が移動し、車両用パレット１に乗用車４０が積載されると、図２Ｂに示すように、乗用車４０の車重により弾性部材２１ａが伸縮し、車両用パレット１が下降する。このようにして、パレット昇降機２７は、車両用パレット１を車両積載位置１ａから車両積出位置１ｂに下降させる。弾性部材２１ａが乗用車４０の車重によって収縮することで乗用車４０の位置エネルギーの一部が弾性部材２１ａの弾性エネルギーに変化する。このように、乗用車４０の位置エネルギーの一部が弾性エネルギーとして位置エネルギー保存機構２１に保存される。
【００５７】
また、この過程では、圧力印加機構のピストン３０ａがシリンダ３０ｂに挿入され、シリンダ３０ｂ内の水がピストン３０ａによって押し出されることで、貯水槽３０ｄに圧力が印加される。貯水槽３０ｄに圧力がかかると、逆止弁３０ｇが開き、パイプ３０ｅに水流が生じる。本実施形態では、逆止弁３０ｈによって、貯水槽３０ｄ内の空気や水が外部に流れ出すことが抑制されるので、貯水槽３０ｄに印加された圧力のほぼすべてが、貯水槽３０ｄ内の水をパイプ３０ｅへと押し出すことに使用される。この圧力により生じる水流によりパイプ３０ｅ内のプロペラが回されることでモータ３０ｆが回転され、発電機３０は起電力を生じる。このように、発電装置２０では、乗用車４０の車重、すなわち、乗用車４０の車両積載位置１ａでの位置エネルギーを発電機３０によって電力に変換して発電する。パイプ３０ｅを流れた水は、図２には図示しないが、地中に排出され、吸収される。
【００５８】
その後、車両積出位置１ｂで、乗用車４０が車両用パレット１から下段面５２ｂへ降りると、収縮していた弾性部材２１ａが弾性力により復元し、車両用パレット１が車両積載位置１ａへと上昇する。このように、パレット昇降機２７は、弾性部材２１ａに弾性エネルギーとして保存されていた乗用車４０の位置エネルギーの一部により車両用パレットを車両積出位置１ｂから車両積載位置１ａに上昇させる。
【００５９】
（２-２）作用及び効果
以上の構成において、発電装置２０は、乗用車４０（車両）を積載する車両用パレット１と、車両用パレット１に乗用車４０を積載する車両積載位置１ａと、車両積載位置１ａよりも下方にあり、車両用パレット１から乗用車４０を降ろす車両積出位置１ｂとの間で、車両用パレット１を昇降するパレット昇降機２７と、乗用車４０の車重により車両用パレット１が車両積載位置１ａから車両積出位置１ｂに降下する過程で、車両積載位置１ａでの乗用車４０の位置エネルギーを電力に変換する発電機３０とを備え、パレット昇降機２７が、乗用車４０が車両用パレット１から降りた後、乗用車４０の位置エネルギーの一部を利用して車両用パレット１を車両積載位置１ａに上昇させるように構成した。
【００６０】
よって第２実施形態の発電装置２０は、車両用パレット１に積載された乗用車４０の位置エネルギーによって発電し、当該位置エネルギーの一部を用いて車両用パレット１を車両積載位置１ａに移動させるので、１つの車両用パレットで発電できると共に、車両の全車重を発電に利用でき、狭い道路にも設置でき、従来よりも多くの電力を発電して発電効率を高めることができる。
【００６１】
（３）変形例
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば支柱４の本数や、支柱４の有無、水回収部３０ｊの形状、車両用パレット１の形態などは適宜変更することができる。
【００６２】
上記の実施形態では、車両用パレット１の直線的な動きを回転力に変換するギア機構を備え、ギア機構から得られた回転力により発電する発電機３や、パイプ３０ｅ内の水流によって発電する発電機３０を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、電磁誘導式の発電機や、車両の車重によって油圧を生じさせ、当該油圧によってモータを回転させるなどして発電する発電機を用いてもよい。電磁誘導式の発電機の場合、例えば、車両用パレット１の側面に磁石を設け、当該磁石と対向する位置にコイルを設置し、車両用パレットの移動により磁石を動かし、コイル内の磁界を変動させることで、コイルに起電力を生じるようにする。
【００６３】
上記の実施形態では、位置エネルギー保存機構として、滑車２ｂに掛けられたワイヤ２ｄを介して車両用パレット１に接続された釣合い重り２ｃを用いた場合や車両用パレット１を支持する弾性部材２１ａを用いた場合について説明したが本発明はこれに限られず、例えば、位置エネルギー保存機構としてフライホイールを設け、フライホイールの運動エネルギーとして、車両の位置エネルギーの一部を保存するようにしてもよい。
【００６４】
上記の実施形態では、車両としての乗用車４０の車重により発電する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、車両としては、例えばトラックなどの貨物車両であってもよい。車両積出位置１ｂを基準とした車両積載位置１ａの高さをｈ、車両の車重をｍ、重力加速度をｇとすると、車両積載位置１ａでの車両の位置エネルギーは、ｍｇｈと表すことができ、車両の位置エネルギーの大きさは車両の車重に比例する。このように、乗用車４０よりも車重がある貨物車両の方が車両積載位置１ａでの位置エネルギーが大きいので、本発明の発電装置では、乗用車４０よりも車重がある貨物車両が車両用パレット１に積載された方が、より多くの電力を発電することができる。
【００６５】
上記の実施形態では、発電装置１０、２０が、発電機３、３０が発電した電力を、公共設備としての路面監視カメラ５５に供給する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、橋梁やトンネルをモニタリングする装置、信号機、雨量計、温度計など、他の公共設備に電力を供給するようにしてもよい。
【００６６】
上記の実施形態では、発電装置１０、２０が、２次電池５を有している場合について説明したが、本発明はこれに限られず、２次電池を設けず、発電機３、３０が発電した電力を、公共設備に直接供給するようにしてもよい。
【００６７】
上記の実施形態では、位置エネルギー保存機構に保存したエネルギーを用いて、パレット昇降機７、２７が、車両用パレット１を車両積載位置１ａに上昇させた場合について説明したが、本発明はこれに限られず、乗用車の位置エネルギーを電力に変換して充電した２次電池５の電力の一部を、乗用車４０の位置エネルギーの一部として利用して車両用パレットを車両積載位置１ａに上昇させるようにしてもよい。
【００６８】
上記の第１実施形態では、釣合い部材としてワイヤ２ｄを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、所定の位置を中心として両端が上下に移動可能な、シーソーのような棒状部材を用い、棒状部材の一端に車両用パレット１を接続し、他端に釣合い重り２ｃを接続するようにしてもよい。
【００６９】
上記の第２実施形態では、発電機３０を地中に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限られず、発電機３０を地上に設けてもよい。第２実施形態の発電機３０では、パイプ３０ｅを流れる水を地中に排出していたが、本発明はこれに限られず、パイプ３０ｅを貯水槽３０ｄに接続し、水が巡回するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  車両用パレット
２、２１  位置エネルギー保存機構
３、３０  発電機
５  ２次電池
７、２７  パレット昇降機
１０、２０  発電装置
４０  乗用車
【図１】
2019103346.tif 000003
【図２】
2019103346.tif 000004