(57)【要約】      （修正有）【課題】人口密集地に設置することができ、継続して発電を行うことができる上、蓄電機能を有する発電構造を提供する。【解決手段】発電構造は、フレーム１０、給気装置、空気貯蔵装置３０、２つの貯水タンク４０、２つの引き上げ装置５０および発電装置６０を含む。各引き上げ装置５０は、複数の固定滑車５１と、エアバッグ５２と、排気バルブ５３と、気圧管４１が接続される給気管５４と、ワイヤ５５と、から構成される。各固定滑車５１は、各貯水タンク４０内部およびフレーム１０の上面にそれぞれ装着される。２つのエアバッグ５２は、ワイヤ５５によって接続され、底端に接続された給気管５４による吸気と、上面に装着された排気バルブ５３による排気によって伸縮可能である。発電装置６０は、ワイヤ５５が接続され、ワイヤ５５の左右の移動により駆動されて発電するものであって、発電した電力を充電する充電器を有する。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレーム、給気装置、空気貯蔵装置、２つの貯水タンク、２つの引き上げ装置、および発電装置を備える発電構造であって、
前記給気装置は、空気収集袋を有し、前記空気収集袋の一方の側部は、入気管および排気管を有し、
前記空気貯蔵装置は、空気貯蔵タンクを有し、前記空気貯蔵タンクは、前記フレームの所定位置に装着され、前記空気貯蔵タンクの底縁に近い所定位置には、前記空気収集袋の排気管が接続され、
前記２つの貯水タンクは、前記フレームの所定位置に装着され、前記２つの貯水タンクの底縁は、それぞれ気圧管を有し、前記各気圧管は、前記空気貯蔵タンクにそれぞれ接続され、
前記２つの引き上げ装置は、前記各貯水タンク内にそれぞれ装着され、前記各引き上げ装置は、複数の固定滑車と、エアバッグと、排気バルブと、前記気圧管が接続される給気管と、ワイヤと、から構成され、前記各固定滑車は、前記各貯水タンク内部および前記フレームの上面にそれぞれ装着され、前記エアバッグの上面には前記排気バルブが装着され、前記エアバッグの底端には前記給気管が接続され、前記２つのエアバッグは、前記給気管による吸気と前記排気バルブによる排気によって伸縮可能であるとともに、前記ワイヤによって接続され、
前記発電装置は、前記フレームの上面に装着されるとともに、前記２つの引き上げ装置の前記ワイヤが接続され、前記ワイヤの左右の移動により駆動されて発電するものであって、発電した電力を充電する充電器を有することを特徴とする発電構造。
【請求項２】
前記空気収集袋は、高弾性の柔軟材料からなることを特徴とする請求項１に記載の発電構造。
【請求項３】
前記空気収集袋の入気管が接続されるフィルタを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の発電構造。
【請求項４】
前記空気貯蔵タンクに接続されるコンプレッサを更に備え、前記コンプレッサと前記空気貯蔵タンクとの間には、メーターを有する空気バルブが装着されることを特徴とする請求項１に記載の発電構造。
【請求項５】
前記フレームの所定位置にそれぞれ装着される２つの排気バルブスイッチを更に備え、前記各排気バルブスイッチは、前記各排気バルブが当接すると、前記各エアバッグ内の空気を排出することを特徴とする請求項１に記載の発電構造。
【請求項６】
前記給気装置は、底板を有し、前記底板の両側は、それぞれ斜板を有し、前記底板の上面には、前記空気収集袋が装着され、前記空気収集袋の上面には、平板が装着されることを特徴とする請求項１に記載の発電構造。
【請求項７】
前記発電装置は、変速歯車セットおよび直線歯車を有し、前記直線歯車の両端には、前記ワイヤが固定され、前記直線歯車には、前記変速歯車セットが噛合されることを特徴とする請求項１に記載の発電構造。
【請求項８】
前記フレームの上面の所定位置に装着されるレールを更に備え、前記レールには、前記直線歯車が装着されることを特徴とする請求項７に記載の発電構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、発電構造に関し、特に、継続して発電を行うことができる上、蓄電機能を有する発電構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境保護およびクリーンエネルギーの利用が提唱されており、太陽エネルギー、風力エネルギー、水力エネルギーなどのクリーンエネルギーによる発電が行われている。このような自然エネルギーを用いて発電する従来の発電機としては、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３に記載のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４４６５６号公報。
【特許文献２】特開２０１２−１７２５６４号公報。
【特許文献３】特開２０１３−７９５３９号公報。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１〜３を含む自然エネルギーを用いた発電機では、太陽エネルギー発電の場合、所定の日照条件が求められ、強い太陽光が必要である。また、風力発電の場合、巨大なファンを製造しなければならない上、沿海部の広大な土地が必要である。さらに、水力発電の場合、十分な水源を有する水源地が必要である。
【０００５】
即ち、これらの自然エネルギーによる発電方式の発電機においては、自然環境の影響を受けやすく、継続して発電を行うことが難しく、発電効率を一定させるのが難しい。また、各発電施設は、人口密集地を避ける必要がある上、設置コストが極めて高い。そのため、前述の従来構造の欠点を解決する改良が求められていた。
【０００６】
そこで、本考案は前記問題点に鑑みてなされたものであり、人口密集地に設置することができる上、継続して発電を行うことができるとともに、蓄電機能を有する発電構造を提供することにある。
【０００７】
また、本考案のもう１つの目的は、設置コストが低く、操作および使用が簡単で便利な発電構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本考案の請求項１に係る発電構造は、フレーム、給気装置、空気貯蔵装置、２つの貯水タンク、２つの引き上げ装置、および発電装置を備える発電構造であって、前記給気装置は、空気収集袋を有し、前記空気収集袋の一方の側部は、入気管および排気管を有し、前記空気貯蔵装置は、空気貯蔵タンクを有し、前記空気貯蔵タンクは、前記フレームの所定位置に装着され、前記空気貯蔵タンクの底縁に近い所定位置には、前記空気収集袋の排気管が接続され、前記２つの貯水タンクは、前記フレームの所定位置に装着され、前記２つの貯水タンクの底縁は、それぞれ気圧管を有し、前記各気圧管は、前記空気貯蔵タンクにそれぞれ接続され、前記２つの引き上げ装置は、前記各貯水タンク内にそれぞれ装着され、前記各引き上げ装置は、複数の固定滑車と、エアバッグと、排気バルブと、前記気圧管が接続される給気管と、ワイヤと、から構成され、前記各固定滑車は、前記各貯水タンク内部および前記フレームの上面にそれぞれ装着され、前記エアバッグの上面には前記排気バルブが装着され、前記エアバッグの底端には前記給気管が接続され、前記２つのエアバッグは、前記給気管による吸気と前記排気バルブによる排気によって伸縮可能であるとともに、前記ワイヤによって接続され、前記発電装置は、前記フレームの上面に装着されるとともに、前記２つの引き上げ装置の前記ワイヤが接続され、前記ワイヤの左右の移動により駆動されて発電するものであって、発電した電力を充電する充電器を有する。
【０００９】
本考案の請求項２に係る発電構造は、請求項１に記載の発電構造において、前記空気収集袋は、高弾性の柔軟材料からなることを特徴とする。
【００１０】
本考案の請求項３に係る発電構造は、請求項１に記載の発電構造において、空気収集袋の入気管が接続されるフィルタを更に備えることを特徴とする。
【００１１】
本考案の請求項４に係る発電構造は、請求項１に記載の発電構造において、前記空気貯蔵タンクに接続されるコンプレッサを更に備え、前記コンプレッサと前記空気貯蔵タンクとの間には、メーターを有する空気バルブが装着されることを特徴とする。
【００１２】
本考案の請求項５に係る発電構造は、請求項１に記載の発電構造において、前記フレームの所定位置にそれぞれ装着される２つの排気バルブスイッチを更に備え、前記各排気バルブスイッチは、前記各排気バルブが当接すると、各エアバッグ内の空気を排出することを特徴とする。
【００１３】
本考案の請求項６に係る発電構造は、請求項１に記載の発電構造において、前記給気装置は、底板を有し、前記底板の両側は、それぞれ斜板を有し、前記底板の上面には、前記空気収集袋が装着され、前記空気収集袋の上面には、平板が装着されることを特徴とする。
【００１４】
本考案の請求項７に係る発電構造は、請求項１に記載の発電構造において、前記発電装置は、変速歯車セットおよび直線歯車を有し、前記直線歯車の両端には、前記ワイヤが固定され、前記直線歯車には、前記変速歯車セットが噛合されることを特徴とする。
【００１５】
本考案の請求項８に係る発電構造は、請求項７に記載の発電構造において、前記フレームの上面の所定位置に装着されるレールを更に備え、前記レールには、前記直線歯車が装着されることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１６】
本考案の発電構造によれば、人口密集地に設置することができる上、継続して発電を行うことができるとともに、蓄電機能を有することができる。また、設置コストが低く、操作および使用が簡単で便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の一実施形態に係る発電構造を示す斜視図。
【図２】図１の発電構造の給気装置を示す分解斜視図。
【図３】図１の発電構造の給気装置を示す斜視図。
【図４】図１の発電構造の空気貯蔵装置を示す斜視図。
【図５】本実施形態に係る発電構造の作動状態を示す正面断面図。
【図６】本実施形態に係る発電構造の作動状態を示す正面断面図。
【図７】本実施形態に係る発電構造を示す側面断面図。
【図８】本実施形態に係る発電構造の発電装置を示す斜視図。
【図９】本実施形態に係る発電構造を自動車が通過する状態を示す斜視図。
【図１０】本実施形態に係る発電構造をオートバイが通過する状態を示す斜視図。
【図１１】本実施形態に係る発電構造を歩行者が通過する状態を示す斜視図。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本考案の実施形態について説明する。  
図１〜図１１は、本考案の発電構造の一実施形態を示し、図１は、本考案の一実施形態に係る発電構造を示す斜視図、図２は、図１の発電構造の給気装置を示す分解斜視図、図３は、図１の発電構造の給気装置を示す斜視図、図４は、図１の発電構造の空気貯蔵装置を示す斜視図である。また、図５は、本実施形態に係る発電構造の作動状態を示す正面断面図、図６は、本実施形態に係る発電構造の作動状態を示す正面断面図、図７は、本実施形態に係る発電構造を示す側面断面図、図８は、本実施形態に係る発電構造の発電装置を示す斜視図である。
【００１９】
図１〜図１１に示すように、本実施形態に係る発電構造は、フレーム１０と、給気装置２０と、空気貯蔵装置３０と、２つの貯水タンク４０と、２つの引き上げ装置５０と、発電装置６０と、を含んで構成されている。
【００２０】
前記給気装置２０は、図２に示すように、底板２１を有する。この底板２１の両側は、それぞれ斜板２２を有する。前記底板２１の上面には、空気収集袋２３が装着される。前記空気収集袋２３の一方の側部は、入気管２３１および排気管２３２を有する。前記空気収集袋２３の上面には、平板２４が装着される（図２および図３参照）。
【００２１】
前記空気貯蔵装置３０は、図１および図４に示すように、空気貯蔵タンク３１を有する。前記空気貯蔵タンク３１は、フレーム１０の所定位置に装着される。前記空気貯蔵タンク３１の底縁に近い所定位置には、前記空気収集袋２３の排気管２３２が接続されている（図１参照）。
【００２２】
前記２つの貯水タンク４０は、図１、図５及び図６に示すように、フレーム１０の所定位置に装着されている。前記２つの貯水タンク４０の底縁は、それぞれ気圧管４１を有する。各気圧管４１は、空気貯蔵タンク３１にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態において、前記貯水タンク４０内には、水が貯蔵されるが、油、海水又は他の液体などの流体を貯蔵してもよい。
【００２３】
前記２つの引き上げ装置５０は、図５および図６に示すように、各貯水タンク４０内にそれぞれ装着されている。各引き上げ装置５０は、複数の固定滑車５１と、エアバッグ５２と、排気バルブ５３と、気圧管４１が接続される給気管５４と、ワイヤ５５と、から構成されている。
【００２４】
前記各固定滑車５１は、各貯水タンク４０内部およびフレーム１０の上面にそれぞれ装着されている。前記エアバッグ５２の上面には、排気バルブ５３が装着されている。前記エアバッグ５２の底端には、給気管５４が接続されている。
【００２５】
前記２つのエアバッグ５２は、前記ワイヤ５５によって接続されている。また、前記２つのエアバック５２は、前記給気管５４による吸気と前記排気バルブ５３による排気によって伸縮可能である。
【００２６】
前記発電装置６０は、図５および図６に示すように、フレーム１０の上面に装着される。また、前記発電装置６０には、ワイヤ５５が接続されている。即ち、前記発電装置６０は、前記２つの引き上げ装置５０の前記ワイヤ５５の左右の移動により駆動されて発電するものである。そして、前記発電装置６０は、発電した電力を充電する充電器６１を有する。従って、前記発電装置６０によって、ワイヤ５５が左右の移動により駆動して発電が行われ、発電された電力は充電器６１に供給されることで充電が行われるようになっている。
【００２７】
次に、発電構造の構成要素の具体的な構成について説明する。  
前記発電構造に設けられた、図２に示す前記空気収集袋２３は、高弾性の柔軟材料から構成されている。
【００２８】
また、前記発電構造は、図１に示すように、フィルタ２５を更に含む。このフィルタ２５には、空気収集袋２３の入気管２３１が接続される。前記フィルタ２５を設けたことにより、空気を空気収集袋２３内に取り込む際に、チリやゴミなどの異物が入気管２３１および空気収集袋２３内に浸入することを防ぐことができる。
【００２９】
また、前記発電構造は、図４〜図６に示すように、コンプレッサ３２を更に含む。このコンプレッサ３２は、前記空気貯蔵タンク３１に接続される。前記コンプレッサ３２と前記空気貯蔵タンク３１との間には、メーター３３１を有する空気バルブ３３が装着されている。
【００３０】
また、前記発電構造は、図５〜図７に示すように、２つの排気バルブスイッチ７０を更に含む。各排気バルブスイッチ７０は、フレーム１０の所定位置にそれぞれ装着されている。前記排気バルブスイッチ７０は、前記排気バルブ５３が当接すると、該排気バルブ５３を介して各エアバック５２内の空気を排気させるスイッチである。これにより、各エアバッグ５２が貯水タンク４０の上部まで上昇すると、各排気バルブ５３が各排気バルブスイッチ７０に当接し、各エアバッグ５２内の空気が排気バルブ５３を介して排出されることになる。
【００３１】
前記発電装置６０は、図５〜図８に示すように、変速歯車セット６２および直線歯車６３を有する。前記直線歯車６３の両端には、ワイヤ５５が固定されている。前記直線歯車６３には、変速歯車セット６２が噛合されている。これにより、前記直線歯車６３が左右に移動すると、前記変速歯車セット６２が連動して回転し、この回転により駆動して充電器６１によって充電が行われることになる。なお、本実施形態において、前記発電装置６０は、直線歯車６３によって連動するが、チェーンを使用してもよい。
【００３２】
また、前記発電構造は、図８に示すように、レール６４を更に含む。このレール６４は、フレーム１０の上面の所定位置に装着されている。前記レール６４には、前記直線歯車６３が装着されている。前記直線歯車６３は、ワイヤ５５によって左右に引っ張られることにより、レール６４の長手方向において左右に移動するようになっている。  
このように、本実施形態に係る発電構造は、前記した構成部材が組み合わされて構成されている。
【００３３】
次に、本実施形態に係る発電構造の作用について、図５〜図８、および図９〜図１１を用いて説明する。なお、図９は、本実施形態に係る発電構造を自動車が通過する状態を示す斜視図、図１０は、本実施形態に係る発電構造をオートバイが通過する状態を示す斜視図、図１１は、本実施形態に係る発電構造を歩行者が通過する状態を示す斜視図である。
【００３４】
図９〜図１１に示すように、本実施形態に係る発電構造においては、自動車Ａ、オートバイＢ又は歩行者Ｃが、前記発電構造の平板２４（図２参照）を通過する際、給気装置２０の空気収集袋２３が圧力を受けて高圧空気を生成する。この空気収集袋２３により生成された高圧空気は、排気管２３２から空気貯蔵装置３０の空気貯蔵タンク３１内に吹き込まれる。
【００３５】
そして、自動車Ａ、オートバイＢ又は歩行者Ｃが前記発電構造の平板２４を通過した後、高弾性の柔軟材料からなる空気収集袋２３が平板２４を即座に上昇させると同時に、空気収集袋２３の入気管２３１から空気が吸い込まれる。その後、自動車Ａ、オートバイＢ又は歩行者Ｃが通過する工程が繰り返されることにより、空気貯蔵タンク３１には高圧空気が収集される。
【００３６】
前記空気貯蔵タンク３１は、複数回空気が吹き込まれることにより、空気が圧縮されて圧力が増大する。そして、前記空気貯蔵タンク３１の圧力が所定の上限に達すると、空気収集袋２３の排気管２３２が自動的に閉じ、空気貯蔵タンク３１に空気が送られなくなる。
【００３７】
この際、前記空気収集袋２３に生成される空気は、もう１つの排気バルブスイッチから外部に排出される。そして、前記空気貯蔵タンク３１の内部気圧が所定の下限に達すると、空気収集袋２３の排気管２３２が再び開き、空気貯蔵タンク３１に空気が送り込まれる。
【００３８】
前記空気貯蔵タンク３１は、分配器（図示せず）が自動制御されることによって左右一方に空気を放出する。前記空気貯蔵タンク３１内の空気は、気圧管４１を経由して貯水タンク４０内のエアバッグ５２中に送り込まれる。送り込まれた空気がエアバッグ５２に充満すると、給気が自動的に停止する（図５参照）。
【００３９】
前記エアバッグ５２は、空気が充満すると、膨張して上方への浮力が発生し、ワイヤ５５が連動して左方向又は右方向に引っ張られ、上方に位置する直線歯車６３が左方向又は右方向に引っ張られて移動する。その後、前記エアバッグ５２が貯水タンク４０の上部に到達すると、前記エアバッグ５２は、上端に設置された排気バルブ５３に接触して前記排気バルブ５３を介してエアバッグ５２内の空気を排出して収縮し、除々に下降する（図５および図６参照）。これにより、直線歯車６３が左方向又は右方向に継続して引っ張られて移動することにより、高トルクの動力が出力されることになる。
【００４０】
前記エアバッグ５２の膨張による浮力により、前記ワイヤ５５が連動して引張力が生成されるため、非常に大きな動力が生成される。前記発電装置６０は、この動力を発電動力とする。即ち、前記発電装置６０は、直線歯車６３が左方向および右方向に移動することにより、変速歯車セット６２が連動して駆動することで発電し、発電した電力を充電器６１な供給して、該充電器６１によって充電が行われる。これにより、高効率の発電および蓄電機能が実現されるため、実用性が高い。
【００４１】
また、例えば、前記空気収集袋２３が継続して圧力を受けず（例えば、深夜で車両が通行しない場合）、前記空気貯蔵タンク３１内の空気圧力が貯水タンク４０内のエアバッグ５２に空気を送り込めない場合が想定される。
【００４２】
このような場合に対処するために、本実施形態に係る発電構造には、コンプレッサ３２が設けられている。即ち、前記したような空気収集袋２３が継続して圧力を受けず、前記空気貯蔵タンク３１内の空気圧力が貯水タンク４０内のエアバッグ５２に空気を送り込めない場合には、充電器６１の電気エネルギーがコンプレッサ３２に供給されることによって該コンプレッサ３２により空気が生成され、前記空気収集袋２３に給気が行われる。
【００４３】
これにより、前記貯水タンク４０内のエアバッグ５２が浮力を得るために必要な空気が供給されるため、継続して発電を行うことができる。また、前記発電装置６０により生成される電力は、コンプレッサ３２が必要とする電力より多い。即ち、充電器６１から少量の電力を出力して空気を発生させ、その空気が浮力、引張力などのエネルギーを生成し、発電装置６０の変速歯車セット６２を作動することにより、充電器６１が出力する電力より遥かに多くの電力を発電することができる。  
従って、本実施形態の発電構造は、蓄電および電力供給を行い、発電を永久に行うことができるため、高い実用性を有する。
【００４４】
また、本実施形態に係る発電構造は、天気、設置環境などの自然要素の影響を受けることなく実施することができる。なお、本実施形態に係る発電構造に蓄電される電力は、コンバータ（図示せず）を介して外部に出力され、電力を必要とする設備に供給される。
【００４５】
さらに、本実施形態に係る発電構造は、人口密度の高い都市の２４時間電気を必要とする設備に最も適用される（例えば、集合住宅の公共空間、地下室、駐車場、電灯、信号機、自動ドア、停車設備、排煙システムなどや、デパートの入口、駐車場、工業地帯、料金所など）。また、道路沿線に連続して複数設置された場合、大電力の発電を実現することができ、その電力を街灯に使用することにより、環境保護を実現することができる。
【００４６】
上述したことから分かるように、本実施形態によれば、人口密集地に設置することができる上、継続して発電を行うことができるとともに、蓄電機能を有し、また、設置コストが低く、操作および使用が簡単で便利な発電構造を実現することができる。
【００４７】
なお、本考案の発電構造は、以上述べた実施形態および変形例に限定されるものではなく、考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  フレーム
２０  給気装置
２１  底板
２２  斜板
２３  空気収集袋
２３１  入気管
２３２  排気管
２４  平板
２５  フィルタ
３０  空気貯蔵装置
３１  空気貯蔵タンク
３２  コンプレッサ
３３  空気バルブ
３３１  表示メータ
４０  貯水タンク
４１  気圧管
５０  引き上げ装置
５１  固定滑車
５２  エアバッグ
５３  排気バルブ
５４  給気管
５５  ワイヤ
６０  発電装置
６１  充電器
６２  変速歯車セット
６３  直線歯車
６４  レール
７０  排気バルブスイッチ
Ａ  自動車
Ｂ  オートバイ
Ｃ  歩行者
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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