(57)【要約】      （修正有）【課題】災害時や停電時などの非常時に使用される発電装置を提供する。【解決手段】発電装置１００は、駆動用車輪１１と、基台５ａ，ｂに回転可能な状態で固定されている発電用ローラ２ａ，ｂと連動用ローラ３ａ，ｂと、発電機１ａ，ｂとを有するものである。発電用ローラ２ａ，ｂには発電機１ａ，ｂが取り付けられている。そして、駆動用車輪１１を、発電用ローラ２ａ，ｂと連動用ローラ３ａ，ｂに乗せた状態で回転させて、発電機１ａ，ｂによって電力を発生させる。発電用ローラ２ａ，ｂは、略円柱形状をしたものであり、両端部の径が中央部の径がよりも拡径されているようにする。左右一対の基台５ａ，ｂは、少なくとも１本の連結棒で互いに連結して固定する。牽引用の部品と、左右一対の基台５ａ，ｂとをチェーンによって連結して自動車２００を固定する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自動車の駆動用車輪の回転力を用いて、発電機を回転させて電力を発生させる非常時における発電装置であって、
前記発電装置は、
駆動用車輪と、基台に回転可能な状態で固定されている発電用ローラと連動用ローラと、発電機とを有するものであり、
前記発電用ローラには前記発電機が取り付けられており、
前記駆動用車輪は、
前記発電用ローラと前記連動用ローラに乗せられた状態で回転するものであり、
前記発電機は、
前記駆動用車輪の回転力を用いて、前記発電用ローラを介して回転して電力を発生させるものである
ことを特徴とする非常時における発電装置。
【請求項２】
前記発電用ローラ及び前記連動用ローラは、
略円柱形状をしたものであり、両端部の径が中央部の径がよりも拡径されている
ことを特徴とする請求項１に記載の非常時における発電装置。
【請求項３】
前記発電用ローラ及び前記連動用ローラは、
略円柱形状をしたローラ中心部と、略円筒形状をした一対の横滑り防止ローラとで形成されており、
前記ローラ中心部の両端に、前記横滑り防止ローラの傾斜部が内側を向くように嵌合されて固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の非常時における発電装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の非常時における発電装置であって、
左右一対の前記基台は、
少なくとも１本の連結棒で互いに連結されて固定されている
ことを特徴とする非常時における発電装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の非常時における発電装置であって、
前記自動車は、
該自動車の牽引用の部品と、前記左右一対の基台とを紐体によって連結することによって固定されている
ことを特徴とする非常時における発電装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の非常時における発電装置であって、
前記発電機で発電した電力は、充電器によって蓄電池に充電され、インバータを用いて交流電力に変換されて家電製品に供給されている
ことを特徴とする非常時における発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、災害時や停電時などの非常時に使用するための発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の東日本大震災による発電所の事故や故障、送電線の破損等によって、自家発電装置を持たない各家庭などにおいても、災害時や停電時などの非常時に対応できるような緊急時用の発電装置が必要とされている。
【０００３】
既に、家庭用の小型発電装置としては、数１００Ｗ程度の電力を出力することができ、ガソリンを燃料とするエンジンと発電機とが一体化されている小型発電機も各社から販売されている。
【０００４】
しかしながら、これらの小型発電機は、電灯やテレビ等の家電製品の駆動は可能ではあるものの、エアコンや電子レンジなどの比較的大きな電力を必要とされる家電製品を動かすことはできない。そこで、一般的な家庭では、２〜４ｋＷ程度の電力を出力することができる非常時において使用するための発電装置が要求されている。
【０００５】
また、従来から使用されているエンジン式の小型発電機は、小型でコンパクトではあるものの騒音がひどいために、住宅地において夜間などに使用することができない。加えて、停電のない平常時において、常にエンジンのメンテナンスをする必要があるという点でも極めて煩わしいという問題点がある。
【０００６】
そこで、トラックや乗用車などの自動車のエンジンを使用し、駆動用車輪を動力源として発電機を回転させて、停電時などの非常時に使用される発電装置の発明が開示されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００７】
これらの発電装置は、常時使用をしている自動車を用いているので、比較的大きな電力を発生させることができ、エンジンのメンテナンスなどが不要であることや、従来から使用されているエンジン式の小型発電機に比べて発生する騒音が少ないという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１５５８５２号公報
【特許文献２】特開２００３−６５２１４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されているような非常時に使用される発電装置は、自動車の駆動輪をジャッキなどで浮き上がらせた状態でホイールを取り外した後に、原動プーリやベルトなどを取付ける作業が必要となっており、それらの設置作業が煩わしいという問題点がある。
【００１０】
一方、特許文献２に記載されている発電装置は、駆動輪の動力をベルトを用いて大型の回転輪に伝達して回転速度を増加させた状態で発電機を回転させている。そして、この発電装置は、大型の回転輪が必要となるので、あらかじめ地面を深く掘削しておく必要があり、大掛かりな基礎工事や発電のための付帯設備が必要となるという問題点がある。
【００１１】
加えて、上述した特許文献１や特許文献２に記載されている発電装置は、ベルトを用いて駆動輪の動力を発電機に伝達しているので、ベルト自体のテンション調整も必要となるなどの高度な技術が必要となることや、コスト高になるという問題点もある。
【００１２】
本考案は、停電時における設置作業が容易であり、大掛かりな基礎工事や付帯設備が不要であり、小型・コンパクトであり、低コストである非常時における発電装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本考案は、上述したような従来から使用されている非常時における発電装置の問題点を解決するものである。
【００１４】
請求項１に記載された考案は、自動車の駆動用車輪の回転力を用いて、発電機を回転させて電力を発生させる非常時における発電装置であって、前記発電装置は、駆動用車輪と、基台に回転可能な状態で固定されている発電用ローラと連動用ローラと、発電機とを有するものであり、前記発電用ローラには前記発電機が取り付けられており、前記駆動用車輪は、前記発電用ローラと前記連動用ローラに乗せられた状態で回転するものであり、前記発電機は、前記駆動用車輪の回転力を用いて、前記発電用ローラを介して回転して電力を発生させるものであることを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の考案を用いると、設置作業が容易であり、大掛かりな工事や付帯設備が不要であり、小型・コンパクトであり、低コストである非常時における発電装置を提供することができる。加えて、それぞれの部品の組立て、取外し、保管などにおいて、狭い場所でも容易に行うことができる。
【００１６】
請求項２に記載された考案は、請求項１に記載の考案において、前記発電用ローラ及び前記連動用ローラは、略円柱形状をしたものであり、両端部の径が中央部の径がよりも拡径されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項２に記載の考案によると、一対の発電用ローラと連動用ローラから駆動用車輪が脱輪しにくくすることができる。
【００１８】
請求項３に記載された考案は、請求項１に記載の考案において、前記発電用ローラ及び前記連動用ローラは、略円柱形状をしたローラ中心部と、略円筒形状をした一対の横滑り防止ローラとで形成されており、前記ローラ中心部の両端に、前記横滑り防止ローラの傾斜部が内側を向くように嵌合されて固定されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項３に記載の考案によると、請求項２に記載した考案の特徴に加えて、自動車の種類等によって駆動用車輪の幅が異なるような場合にも、横滑り防止ローラの間隔を適正に調整することによって、駆動用車輪の幅に対応させて変動させることができる。したがって、一対の発電用ローラと連動用ローラから駆動用車輪がさらに脱輪しにくくなり、より好ましい構造にすることができる。
【００２０】
請求項４に記載の考案は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の非常時における発電装置であって、左右一対の前記基台は、少なくとも１本の連結棒で互いに連結されて固定されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４に記載の考案によると、自動車の種類等によって左右一対の駆動用車輪の間隔が異なるような場合にも適宜対応することができる。
【００２２】
請求項５に記載の考案は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の非常時における発電装置であって、前記自動車は、牽引用の部品と、前記左右一対の基台とを紐体によって連結することによって固定されていることを特徴としている。
【００２３】
請求項５に記載の考案によると、自動車と基台とが、チェーンなどの紐体によってしっかりと連結され、固定されているので、発電中に自動車が前方向に動き出すようなこともない。
【００２４】
請求項６に記載の考案は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の非常時における発電装置であって、前記発電機で発電した電力は、充電器によって蓄電池に充電され、インバータを用いて交流電力に変換されて家電製品に供給されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項６に記載の考案によると、自動車のエンジンの回転数が変動したり、複数の家電製品を用いることによって負荷変動が起こったりするような場合でも、安定した電圧及び周波数の交流電力を供給することができる。
【考案の効果】
【００２６】
本考案を用いると停電時における設置作業が容易であり、大掛かりな工事や付帯設備が不要であり、小型・コンパクトであり、低コストである非常時における発電装置を提供することができる。
【００２７】
加えて、自動車のエンジンの回転数が変動して出力電圧が変化したり、複数の家電製品を用いることによって負荷変動が起こったりするような場合でも、安定した電圧及び周波数の交流電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】非常時における発電装置の概略図である。
【００２９】
（ａ）乗用自動車を用いる発電装置の概略図である。
【００３０】
（ｂ）乗用自動車を除いた状態の発電装置の概略図である。
【図２】発電用ローラ又は連動用ローラの概略図である。
【００３１】
（ａ）両端部が中央部よりも拡径されているローラ部分の概略図である。
【００３２】
（ｂ）一対の横滑り防止ローラを設けて、両端部が中央部よりも拡径されているローラ部分の概略図である。
【図３】左右一対の基台５ａ，ｂの固定方法及び基台５ａ，ｂと自動車１００の固定方法を示す概略図である。
【図４】発電用ローラ及び連動用ローラに駆動用車輪を乗せた状態を示す概略図である。
【図５】電圧制御部及び周波数制御部のブロック図である。
【考案を実施するための形態】
【００３３】
以下において、本考案に係わる非常時における発電装置の実施の形態について図１〜図５を用いて詳細に説明する。
【００３４】
なお、本実施例では、右ハンドルの自動車２００の運転席に運転者が前向きに（進行方向を向いて）着席しているものと仮定し、運転者の向きを基準として前方、後方、右側、左側と呼ぶことにする。すなわち、図１（ａ）において、前方とは自動車２００の前部（ヘッドライト）の方向を、後方とは自動車２００の後部（テールランプ）の方向を、右側とは運転席側を、左側とは助手席側を意味することにする。
【００３５】
１．発電装置の概略図（図１、図４）
本考案を用いる非常時における発電装置１００の概略図を図１に示す。図１（ａ）では、一例として後輪駆動の乗用自動車の例が記載されている。自動車２００の駆動用車輪１１の動力によって、それと接触している発電用ローラ２ａと連動用ローラ３ａとを回転させ、発電用ローラ２ａ，ｂに取り付けられている発電機１ａ，ｂによって発電をするものである（図４）。
【００３６】
すなわち、自動車２００の駆動用車輪１１は、二つのローラ、すなわち発電用ローラ２ａと連動用ローラ３ａの二か所によって支えられており、それらに乗せた状態で回転するものである（図４）。そして、発電用ローラ２ａに取り付けられている発電機１ａ，ｂの回転によって発電をするものである（図１（ａ）、（ｂ））。すなわち、発電機１ａ，ｂは、駆動用車輪１１の回転力を用い、発電用のローラ２ａ，ｂを介して回転することによって電力を発生させるものである。
【００３７】
本考案を用いた非常時における発電装置１００は、後方の左右一対の基台５ａ，ｂのそれぞれに、一対の発電用ローラ２ａ，ｂと連動用ローラ３ａ，ｂとが設置されている。例えば、発電用ローラ２ａ，ｂのそれぞれには、発電機１ａ，ｂが同軸状態で取り付けられており、自動車２００のエンジンの動力によって駆動用車輪１１を回転させて発電をするものである。ここで発電機１ａ，ｂには、内部に図示されていない変速機を設けることによって、発電機１ａ，ｂの回転数を増加させたり、逆に減少させたりすることもできる。
【００３８】
なお、図１（ｂ）に示されるように、左右一対の発電機１ａ，ｂを使用することによって、左側または右側のいずれか一方のみに発電機を有する場合に比べて、左右のバランスがとれた状態で発電をすることができる。したがって、発電中において自動車２００が左右に振れにくくすることができる。また、左右一対の発電機１ａ，ｂを用いることによって、一般的な家庭で必要とされる２〜４ｋＷ程度の電力を容易に得ることができる。
【００３９】
なお、大家族の家庭やコンビニエンス・ストアなどのように、さらに大きな電力が必要とされるような場合には、連動用ローラ３ａ，ｂの部分にも発電機を接続して計４台の発電機によって発電をすることもできる。
【００４０】
左右一対の基台５ａ，ｂのそれぞれには、後述するような取り外しが可能なスロープ７ａ，ｂが設置されている。自動車２００を後方向に動かして（すなわち、バックさせて）、スロープ７ａ，ｂを経由して、駆動用車輪１１を発電用ローラ２ａ，ｂと連動用ローラ３ａ，ｂの上に乗り上げることによって図１（ａ）及び図４の状態にすることができる。
【００４１】
なお、自動車２００を後方に動かす際には、駆動用車輪１１が発電用ローラ２ａ，ｂと連動用ローラ３ａ，ｂの上を行き過ぎないように前輪１２の部分に車止め９ａ，ｂを設けるようにした。なお、図１において、車止め９ａ，ｂは自動車２００の前輪１２の後方にのみに接触するように配置をしているが、発電中は自動車２００の前輪１２の前方にも設置した方が安全上より好ましいことは言うまでもない（図示なし。）。
【００４２】
２．発電用ローラ２及び連動用ローラ
本発明に係わる発電用ローラ２ａ，ｂ又は連動用ローラ３ａ，ｂの概略図を図２に示す。これらは、ともに同一構造をしたものが使用できるので、以下においては発電用ローラ２ａの構造についてのみ詳細に説明する。
【００４３】
本発明に係わる発電用ローラ２ａは、主に自動車２００の駆動用車輪１１と接触するローラ部分１５と、ローラ部分１５で受けた動力を発電機１ａ，ｂに伝えるための回転軸１３と、回転軸１３を基台５ａ，ｂに固定するための軸受け１４ａ，ｂの部分とで構成されている。そして、軸受け１４ａ，ｂの内部には、通常用いられているように、ころがり摩擦抵抗を減らすようなボールベアリングが多数内蔵されているようにした（図示なし。）。
【００４４】
ここで、駆動用車輪１１と接触するローラ部分１５は、中央部Ａと、その外側の傾斜部Ｂと、さらにその外側の両端部Ｃを有するようにした（図２（ａ））。ローラ部分１５の中央部Ａは、常に駆動用車輪１１と接触して回転力を得る部分であり、略円柱形状をした径の小さい部分である。
【００４５】
そして、中央部Ａの両側には傾斜部Ｂがあり、次第に拡径されていき、径の大きな略円柱形状をした両端部Ｃへと至る構造をしている。すなわち、発電用ローラ２ａ，ｂは、略円柱形状をしたものであり、両端部の径が中央部の径がよりも拡径されていることを特徴としている。
【００４６】
このように、発電用ローラ２ａ，ｂのローラ部分１５の形状として、略円柱形状をした径の小さい中央部Ａと、次第に拡径される傾斜部Ｂと、径の大きな略円柱形状をした両端部Ｃを有する構造にすると、駆動用車輪１１を常に中央部Ａに引き戻すような力を働かせることができる。したがって、駆動用車輪１１がローラ部分１５から外れにくくでき、一対の発電用ローラ２ａ，ｂと連動用ローラ３ａ，ｂから脱輪しにくくすることができる。
【００４７】
なお、図２（ｂ）に示されるように、ローラ部分１５として、略円柱形状をしたローラ中心部１５ｃと、略円筒形状をした一対の横滑り防止ローラ１５ａ，ｂとで前記発電用ローラ２ａ，ｂを形成することもできる。そして、ローラ中心部１５ｃの外側両端部には、一対の傾斜部１６ａ，ｂを有する横滑り防止ローラ１５ａ，ｂが嵌合され、ビスなどによって固定する構造にした。この構造にすることによって、略円柱形状をした径の小さいローラ中心部１５ｃと、次第に拡径される傾斜部１６ａ，ｂと、その外側には拡径された略円柱形状を有する構造にすることができる。
【００４８】
すなわち、図２（ｂ）の発電用のローラ２ａは、略円柱形状をしたローラ中心部１５ｃと、略円筒形状をした一対の横滑り防止ローラ１５ａ，ｂとで形成されており、それぞれの横滑り防止ローラ１５ａ，ｂの傾斜部１６ａ，ｂが、内側を向くようにローラ中心部１５ｃの両端に嵌合されて固定されているようにした。
【００４９】
図２（ｂ）の構造をした発電用ローラ２ａ，ｂを用いると、自動車２００の種類等によって駆動用車輪１１の幅が異なるような場合にも、横滑り防止ローラ１５ｂの間隔を適正に調整することによって、中央部の幅を駆動用車輪１１の幅に対応させて変動させることができる。したがって、駆動用車輪１１の横滑りによる発電用ローラ２ａ，ｂと連動用ローラ３ａ，ｂからの脱輪がさらに起こりにくくできるのでより好ましい構造になる。
【００５０】
３．基台及びその周辺構造
本実施例では、左右一対の基台５ａ，ｂを連結棒１７で連結して固定するようにした（図３）。なお、図３では、１本の連結棒１７で左右一対の基台５ａ，ｂを連結する場合の一実施例を示しているが、図示されていない複数本の連結棒で左右一対の基台５ａ，ｂを連結して固定するのがより好ましい。このように左右一対の基台５ａ，ｂを、１本又は複数本の連結棒１７で互いに連結し、固定することによって、自動車２００の種類等によって左右一対の駆動用車輪１１の間隔が異なるような場合にも適宜対応することができる。
【００５１】
また、本実施例では左右一対の断面が略への字形をしたスロープ７ａ，ｂを、連結棒１７に引っ掛けて固定するようにした（図３）。すなわち、左右一対のスロープ７ａ，ｂは、連結棒１７に単に引っ掛けることによって固定しているので、その設置や取外し作業が容易であり、基台及びその周辺構造をコンパクト化して保管することができる。
【００５２】
加えて、両端にフック１９ａ〜ｄを有する左右一対の紐体、例えば、チェーンなどを用いて、連結棒１７と自動車２００前方のボンネット部などに格納されている牽引用の部品とを連結して固定するようにした。この構造によって、自動車２００と基台５ａ，ｂとをしっかりと連結・固定することができる。すなわち、自動車２００と基台５ａ，ｂとが、紐体によってしっかりと連結・固定されているので、発電中に自動車２００が前方向に動き出すようなこともない。
【００５３】
４．電圧制御部及び周波数制御部
本考案に係わる発電装置の電圧制御部及び周波数制御部について説明する（図５）。本考案に係わる発電装置を用いると、数ｋＷ程度の電力が得られる。したがって、電子レンジ、クーラー及び冷蔵庫などの比較的大きな電力を必要とする家電製品３５に対しても十分な電力を供給することができる。ここで、発電機１ａ，ｂの種類としては、交流発電機３１でも直流発電機３３でも使用をすることができる。
【００５４】
すなわち、図５（ａ）に示されるような交流発電機３１を使用して、そのまま冷蔵庫などの家電製品３５に交流電力を供給することもできる。しかしながら、交流発電機３１を使用して５０Ｈｚ又は６０ＨｚのＡＣ１００Ｖ（商用電力）を得るには、駆動用車輪１１の回転数、発電用ローラ２ａ，ｂの径、変速機の変速比、交流発電機３１のコイルなどを最適な構造にする必要がある。
【００５５】
そこで、図５（ｂ）に示されるように直流発電機３３で発電した電力を、インバータ３７を用いて５０Ｈｚ又は６０ＨｚのＡＣ１００Ｖ（商用電力）に変換して使用することが好ましい。
【００５６】
さらに、図５（ｃ）に示されるように直流発電機３３で発電した電力を、充電器３８によって蓄電池３９、例えば、鉛蓄電池に充電し、鉛蓄電池からの直流電力をインバータ３７を用いて５０Ｈｚ又は６０ＨｚのＡＣ１００Ｖ（商用電力）に変換して家電製品３５に電力を供給することもできる。
【００５７】
同様に、図５（ｄ）に示されるように交流発電機３１で発電した電力を、充電器３８によって蓄電池３９、例えば、鉛蓄電池に充電し、鉛蓄電池からの直流電力をインバータ３７を用いて５０Ｈｚ又は６０ＨｚのＡＣ１００Ｖ（商用電力）に変換して家電製品３５に電力を供給することもできる。
【００５８】
すなわち、発電機１ａ，ｂで発電した電力を、充電器３８によって蓄電池３９に充電し、蓄電池３９からの直流電力をインバータ３７を用いて交流電力に変換して家電製品３５に電力を供給するようにした。
【００５９】
図５（ｃ）、（ｄ）のように、発電機１ａ，ｂで発電した電力を、充電器３８を介して蓄電池３９に充電し、インバータ３７によって交流電力に変換することによって、自動車２００のエンジンの回転数が変動したり、複数の家電製品３５を用いることによって負荷変動が起こったりしたような場合でも、安定した電圧及び周波数の交流電力を家電製品３５に供給することができる。
【００６０】
上述したように、本考案を用いると、設置作業が容易であり、大掛かりな工事や設備が不要であり、小型・コンパクトで低コストである非常時における発電装置を提供することができる。加えて、それぞれの部品の組立て、取外し、保管などにおいて、狭い場所でも容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本考案は、災害時や停電時などの非常時に使用される発電装置として利用をすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ａ，ｂ    発電機
２ａ，ｂ    発電用ローラ
３ａ，ｂ    連動用ローラ
５ａ，ｂ    基台
７ａ，ｂ    スロープ
９ａ，ｂ    車止め
１１    駆動用車輪
１２    前輪
１３    回転軸
１４ａ，ｂ    軸受け
１５    ローラ部分
１５ａ，ｂ    横滑り防止ローラ
１５ｃ    ローラ中心部
１６ａ，ｂ    傾斜部
１７    連結棒
１９ａ，ｂ，ｃ，ｄ    フック
２１ａ，ｂ    チェーン
３１    交流発電機
３３    直流発電機
３５    家電製品
３７    インバータ
３８    充電器
３９    蓄電池
１００  発電装置
２００  自動車
Ａ    中央部
Ｂ    傾斜部
Ｃ    両端部
【図１】
0003186113.tif 000003
【図２】
0003186113.tif 000004
【図３】
0003186113.tif 000005
【図４】
0003186113.tif 000006
【図５】
0003186113.tif 000007