(57)【要約】【課題】簡単に設けられて、発電コストが低く、安定的に発電して電力需要を賄え、しかも環境にやさしい、倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置を提供する。【解決手段】この装置は、発電装置１００と、発電装置１００を収納又は支持するのに用いる台座２００とを備え、発電装置１００は、駆動モータ２と、駆動モータ２により回転される駆動ギア１と、駆動ギア１により回転される駆動ギア１より歯数の多い伝動ギア３と、伝動ギア３の回転により発電する発電機５と、駆動モータ２及び発電機５と電気的に接続され、駆動モータ２及び発電機５を制御する制御ボックス６とにより構成される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの発電装置と、当該発電装置を収納又は支持するのに用いる台座とを備え、
前記発電装置は、
前記台座の上に設けられる駆動モータと、
前記台座の上に設けられ、前記駆動モータにより回転される駆動ギアと、
前記台座の上に設けられ、前記駆動ギアと噛合されて前記駆動ギアによって回転される当該駆動ギアよりも歯数の多い伝動ギアと、
前記台座の上に設けられ、前記伝動ギアに作動連結されて、前記伝動ギアと同時に回転して発電する少なくとも１つの発電機と、
前記駆動モータ及び前記発電機と電気的に接続され、前記駆動モータ及び前記発電機の動作を制御する制御ボックスと、
から構成される、
ことを特徴とする倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置。
【請求項２】
前記発電機は低速発電機であることを特徴とする請求項１に記載の倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置。
【請求項３】
前記制御ボックスは、前記駆動モータ及び前記発電機と電気的に接続される制御プリント回路ボードと、前記制御プリント回路ボードと電気的に接続され、前記制御プリント回路ボードによって制御されて前記駆動モータ及び外界に対して電力供給を行うと同時に、前記発電機から出力される電力の供給を受けるバッテリとを備えることを特徴とする請求項１に記載の倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置。
【請求項４】
前記発電装置と前記台座の他にさらに前記発電装置及び前記台座を完全に覆う構造体が設けられることを特徴とする請求項１に記載の倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置。
【請求項５】
前記駆動ギアと前記伝動ギアとの間にさらに前記駆動ギアから出力した動力を前記伝動ギアまで伝達する少なくとも一組のギア組が設けられることを特徴とする請求項１に記載の倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置。
【請求項６】
前記ギア組は、前記駆動ギアと噛み合わされて前記駆動ギアによって回転させられる前記駆動ギアより歯数の多い第一中間ギアと、前記第一中間ギアと同軸上に設けられ前記伝動ギアに噛み合わされて前記第一中間ギアと同時に回転することにより前記伝動ギアを動かす第二中間ギアとを備えることを特徴とする請求項５に記載の倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力は現代の生活に欠かせない存在になっており、停電などにより電力の供給が停止してしまうと、日常生活が不便になる。世界のエネルギーは人口の爆発的増加により長年に渡り消耗されてきたため、世界的なエネルギー危機が予想されている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
現在の発電方法には、火力発電、内燃力発電、原子力発電、水力発電、太陽熱発電、風力発電など様々な種類があるが、それぞれ短所があり、安定的に発電できないという問題がある。
【０００４】
本考案は、このような従来の問題に鑑みなされたもので、簡単に設けられて、発電コストが低く、安定的に発電できて電力需要を賄え、しかも環境にやさしい、倍力機構を応用する増力式テコ原理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】
【０００５】
上記問題点を解決して、上記目的を達成するために、本考案の倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置は、少なくとも１つの発電装置と、当該発電装置を収納又は支持するのに用いられる台座を備え、前記発電装置は、前記台座の上に設けられる駆動ギアと、当該台座の上に設けられ、且つ当該駆動ギアと軸接されて当該駆動ギアを回転させるように駆動可能な駆動モータと、当該台座の上に設けられて当該駆動ギアと連接されて当該駆動ギアによって回転させられ且つ当該駆動ギアより歯数の多い伝動ギアと、当該台座の上に設けられて当該伝動ギアと軸接され、且つ当該伝動ギアと同時に回転することにより発電する少なくとも1つの発電機と、当該駆動モータ及び当該発電機と電気的に接続され、且つ当該駆動モータ及び当該発電機の動作を制御できる制御ボックスから構成されることを要旨とする。
【０００６】
また、この増力式テコ原理発電装置は、各部に次のような構成を備えることが好ましい。
（１）前記発電装置と前記台座のほか、さらに当該発電装置と当該台座を完全に覆える構造体が設けられる。
（２）前記制御ボックスは、さらに前記駆動モータ及び前記発電機と電気的に接続される制御プリント回路ボードと、当該制御プリント回路ボードと電気的に接続され、且つ当該制御プリント回路ボードによって制御されることにより当該駆動モータ及び外界に対して電力供給を行うと同時に、当該発電機から出力される電力の供給を受けるバッテリを備える。
（３）前記発電機は低速発電機である。
（４）前記駆動ギアと前記伝動ギアとの間にはさらに当該駆動ギアから出力した動力を当該伝動ギアまで伝達できる少なくとも一組のギア組が設けられる。
この場合、前記ギア組は、前記駆動ギアと噛み合わせて当該駆動ギアによって回転させられ且つ当該駆動ギアより歯数の多い第一中間ギアと、当該第一中間ギアと軸接され、且つ前記伝動ギアと噛み合わせて当該第一中間ギアと同時に回転することにより当該伝動ギアを動かす第二中間ギアを備える。
【考案の効果】
【０００７】
本考案の倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置によれば、倍力原理を用いて力を数倍の力までに増幅することができるため、元より高い発電電力量（キロワットアワー）を供給できる。また、本考案では発電するための費用に加えて定期メンテナンス、修理、管理等の方面の費用しかかからないため、その他には負担にならない費用しかないので、最も廉価な発電方法と言える。また、本考案は機械的構造が簡単なので、長期運転を行うことができるのかに、地形、場所の影響を受けないため、電力を使用する必要のあるどんな場所でも設置可能であり、そこで、送電線を架線するための費用を節約できる。さらに、工場ごとに本考案の発電装置を設置して自給自足ができるので、停電の影響を受ける恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の第１の実施の形態における倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置の構成を示す斜視図
【図２】同装置の側面図
【図３】同装置の正面図
【図４】同装置の平面図
【図５】本考案の第２の実施の形態における倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置の構成を示す斜視図
【図６】同装置の正面図
【図７】同装置の平面図
【図８】本考案の第３の実施の形態における倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置の構成を示す正面図
【図９】本考案の各実施の形態における同装置の動作を示す図
【図１０】本考案の第４の実施の形態における倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置の構成を示す斜視図
【図１１】同装置の側面図
【図１２】同装置の正面図
【図１３】同装置の平面図
【図１４】本考案の各実施の形態における同装置の倍力機構の原理を説明するための図
【考案を実施するための形態】
【０００９】
次に、この考案を実施するための形態について図を用いて説明する。図１乃至図４に第１の実施の形態を示している。
図１乃至図４に示すように、倍力機構を応用する増力式テコ原理発電装置（以下、単にテコ原理発電装置という。）は、少なくとも１つの発電装置１００と、発電装置１００を収納又は支持するのに用いる台座２００とを備える。
【００１０】
発電装置１００は、台座２００の上に設けられ、外部電源に接続されて駆動される駆動モータ２と、台座２００の上に設けられ、駆動モータ２の回転軸に回転可能に軸着され、駆動モータ２により回転される駆動ギア１と、台座２００の上に設けられ、駆動ギア１と連接（噛合）されて駆動ギア１によって回転される駆動ギア１よりも歯数の多い伝動ギア３と、台座２００の上に設けられ、伝動ギア３の回転軸に軸着されることにより作動連結されて、伝動ギア３と同時に回転して発電する少なくとも１つの発電機５と、駆動モータ２及び発電機５と電気的に接続され、駆動モータ２及び発電機５の動作を制御する制御ボックス６とから構成される。
【００１１】
発電機５は低速発電機である。このテコ原理発電装置では、低速発電機の使用により有効に発電するため、発電効率が向上する。
【００１２】
制御ボックス６は、駆動モータ２及び発電機５と電気的に接続される制御プリント回路ボード６１と、制御プリント回路ボード６１と電気的に接続され、この制御プリント回路ボード６１の制御により、駆動モータ２及び外界に対して電力供給を行うと同時に、発電機５から出力される電力の供給を受けるバッテリ６２とを備える。
【００１３】
このテコ原理発電装置は、駆動ギア１、伝動ギア３に、てこの原理を応用している。このてこの原理を図１４に示している。図１４に示すように、Pは力点に加える力、aは支点と力点の間の距離、Qは作用点で得られる力、bは支点と作用点の間の距離で、公式はPa＝Qb、Q/P＝a/bであるため、aの長さがbの長さの１０倍であれば、得られる力Qは加えた力Pの１０倍になることがわかる。そして、このテコ原理発電装置では入力した力を拡大させて出力するので、馬力を拡大するという効果があり、このことが発生電力量の増大につながる。
【００１４】
図９にこのテコ原理発電装置の動作状態を示している。
仮説：駆動ギア１は歯数が１２本で、伝動ギア３は歯数が２４０本であり、これらのギアを組み合わせて回転させると、伝動ギア３による倍力作用は歯数の半分の１２０本で計算すると、２０馬力の駆動モータ２を以って出力した場合、力が２００馬力に増加して、発電機５を動かし発電させる。
そこで、この発電機の発生電力量はギアレシオ及び入力馬力を調整することで、市場の需要によって設計すれば、５０キロワット、１１０キロワット、１５０キロワット、２００キロワット、３００キロワット、５００キロワット、１０００キロワット、２０００キロワットなど多種の仕事率の応用ができるので、応用範囲は広い。
【００１５】
このテコ原理発電装置のメリットは、制御プリント回路ボード６１及びバッテリ６２の組み合わせにより、発生した電力が有効に貯蔵されることで、後続の応用がしやすくなることにある。
また、このテコ原理発電装置の別のメリットとしては、地形の制限を受けずに、狭い場所でも設置が可能であることである。
【００１６】
図５乃至図７に第２の実施の形態を示している。これらの図に示すように、このテコ原理発電装置は、構造が簡単で、効率が高く発電電力量が大きく、天候の影響を受けることがなく、設定した電力量を昼夜を問わず２４時間安定して発電することができ、５０キロワットから５０００キロワットまで自在に発電電力量を設計することができる。また、一組、二組、複数の発電装置を組み合わせて設置することができる。さらに水の流れの音しか騒音がなく、低騒音発電を実現し、排気がないので汚染がまったくない。また、スペースの無駄使いにならず、本装置の設置コストを削減することができる。
【００１７】
他面で、このテコ原理発電装置による発電は費用が極めて少ないので、設置してから２０乃至３０年間は発電のための費用があまりかからない。そこで、工場ごとにこのテコ原理発電装置を設置して自給自足をすれば、停電の影響を受ける恐れがない。これにより、工場が一年３６５日順調に運転し製造を行うことができるので、膨大な電力費用を節約して製造コストの削減につなげることができる。また、村又は郷を一つの単位として共同でこのテコ原理発電装置を設置して電力供給を行うことができる。また、都市を一つの単位として企業や電力会社により都市の周辺部に大型のテコ原理発電装置を設置して運営を行い、電力供給サービスを提供することも可能である。
【００１８】
図８に第３の実施の形態を示している。図８に示すように、このテコ原理発電装置では、発電装置１００と台座２００の他に、さらに発電装置１００と台座２００を完全に覆える構造体３００が設けられる。このような台座２００及び構造体３００の組み合わせにより、台風、強風、水害にあっても、有効に機能して発電装置１００を保護することができ、天候の影響を受けるという問題を解決することができる。
【００１９】
図１０乃至図１３に第４の実施の形態を示している。図１０乃至図１３に示すように、このテコ原理発電装置では、駆動ギア１と伝動ギア３との間にさらに駆動ギア１から出力された動力を伝動ギア３まで伝達する少なくとも一組のギア組４が設けられる。
このテコ原理発電装置では、ギア組４により、ギアの大きさが合わない、製造しにくい、設置しにくい、運転しにくい、コストが高いといった様々な問題が発生しにくくなり、且つ発電電力量の調整も簡単になる。
ギア組４は、駆動ギア１と噛み合わされて駆動ギア１によって回転される駆動ギア１よりも歯数の多い第一中間ギア４１と、第一中間ギア４１の回転軸に軸着され、伝動ギア３と噛み合わされて第一中間ギア４１と同時に回転し伝動ギア３を動かす第二中間ギア４２とを備える。
このテコ原理発電装置では、第一中間ギア４１と第二中間ギア４２の組み合わせにより、駆動モータ２から出力された動力が順調に伝動ギア３まで伝達される同時に、ギアの大きさが合わない、組み立てにくい、製造しにくいといった様々な問題も解決することができる。
仮説：駆動モータ２は最高出力が１０馬力で回転速度が１２００ｒｐｍ、駆動ギア１は歯数が１２本、第一中間ギア４１は歯数が７２本で力が３倍に増加して回転速度が２００ｒｐｍに減速し、第二中間ギア４２は歯数が１２本、伝動ギア３は歯数が１２０本で力がさらに５倍に増加して、全体的な力は１５倍になるため、モータは２０馬力を以って３００馬力となりつつ回転速度が２４００ｒｐｍから４０ｒｐｍに減速するが、発電機５は４０ｒｐｍだけで発電できるので、環境にやさしく、安全且つ廉価な電力を提供することが可能である。
【００２０】
以上説明したように、このテコ原理発電装置は、発電装置１００と台座２００とを備え、発電装置１００は駆動ギア１、駆動モータ２、伝動ギア３、発電機５及び制御ボックス６から構成され、倍力原理を用いて力を数倍の力まで増幅し、出力された部分の電源を用いて発電し、元の発電電力量（キロワットアワー）より高い発電電力量を供給することができる。これにより、例えば工場ごとにこのテコ原理発電装置を設置して自給自足をすることで、停電の影響を受ける恐れがない。また、このテコ原理発電装置を設置した後の発電は低コストで実現できる。すなわち、このテコ原理発電装置では、発電するための費用に加えて、定期メンテナンス、整備料金、設備管理スタッフの給料など修理、管理等の方面の費用のみ必要で、その他に特に負担する費用がないので、最も廉価な発電方法と言える。さらに、このテコ原理発電装置は既述のとおり機械的構造が簡単なので、設置されてから数十年以上の使用寿命があり、長期運転を行うことができ、また、設置スペースを極小量だけ占めるだけで、地形、場所の影響を受けないため、電力を使用する必要のあるどんな場所でも設置可能であり、送電線を架線するための費用を節約することができる。しかも、天候の影響を受けず、環境汚染が生じることもないので、環境にやさしいテコ発電を実現することができる。
以上、本考案に係るテコ原理発電装置は、発電時に燃料が不要であると同時に、安定且つ充分な発電量を供給し、また、全体的に発電コストも低く、設置しやすく、排気、汚染がなく低騒音であるなど環境にやさしい発電装置である。よって、本考案は、従来の発電装置より、応用性、実用性、産業上の利用性を有するものである。
【００２１】
なお、以上の各実施の形態は、本考案の構造と、特徴及び作用効果を説明するために用いられるものであり、新規性や進歩性といった要件を満たしているため、法律の規定による実用新案登録出願を行い、また、上述では本考案の好ましい実施例を開示したに過ぎず、それを以って、本考案の実用新案登録請求の範囲が制限されることは無く、この分野の技術者が、本考案の実施の形態を理解したうえ、本考案の思想を逸脱することなく種々の改造やそれと同じ置き換えを行っても、それはすべて本考案の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２２】
１  駆動ギア
２  駆動モータ
３  伝動ギア
４  ギア組
４１  第一中間ギア
４２  第二中間ギア
５  発電機
６  制御ボックス
６１  制御プリント回路ボード
６２  バッテリ
１００  発電装置
２００  台座
３００  構造体
【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】
0003184335.tif 000013
【図１２】
0003184335.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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