(57)【要約】      （修正有）【課題】雪を処分すると同時に、雪を処分する際に発生するエネルギーを利用して発電することができる発電機を提供する。【解決手段】上方が開放され、底面が開閉する収納箱４０ａ（又は収納箱４０ｂ）に雪等の収納物を収納すると、収納物の重さによって収納箱４０ａ（又は、収納箱４０ｂ）が下方向に移動する。このとき、収納箱４０ａは索３０の端部に取り付けられているため、索３０も同方向に移動する。この索３０の移動に伴って定滑車２４が回転すると共に、回転軸２６が回転して発電部２８で回転エネルギーが電気エネルギーに変換され発電される。それぞれの収納箱に収納物を収納及び破棄を繰り返すことにより、発電部の回転軸を連続的に回転し、発電することができる。【選択図】図１
0003186535.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開放された上方から収納物の収納が可能であって、底面が開閉する収納箱と、
前記収納箱が両端にそれぞれ設けられた索と、
前記索を下方から支持し、前記索の移動に伴って回転する一対の定滑車と、
前記定滑車の回転に伴って磁石が設けられた回転軸が回転することにより、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電部と、
を備えたことを特徴とする、
発電機。
【請求項２】
前記収納物は雪であり、
前記収納箱の底面は、側面が互いに当接する状態で配置された一対の底板によって形成され、
一対の前記底板がそれぞれ横方向に移動することにより、前記底面が開閉することを特徴とする、
請求項１に記載の発電機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発電機は、前記収納箱の下面側が前記発電機から遠ざかるにつれて下方に傾斜する傾斜面の上方となる位置に設置されていることを特徴とする、
発電機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、滑車と重りとを組み合わせて発電する種々の発電機が知られている。例えば、特許文献１には、錘が落下するときの力を利用して回転軸を回転させ、落下した錘をバネと滑車を利用して最上部まで引き上げ、更に落下させることによって連続して回転させることにより発電する発電機が記載されている。
【０００３】
しかしながら、上述した発電機では、発電を開始する前に錘を上部に引き上げる必要があり、また、錘が一定回数上下運動した後には、外部からの力により、再度錘を上方に引き上げなければならないという課題がある。言い換えると、発電を続けるためには、錘を上方に引き上げるためのエネルギーを新たに外部から加えなければならないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５０２２９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特に北海道などの寒冷地では、都市部から除雪した雪の処理に多大な労力が払われている。例えば、北海道旭川市では、雪堆積場に高く雪を積み上げることで、市道等から除雪した雪を処分しているが、降雪が多い年には、雪堆積場の収容能力を超える雪が堆積されることになり、有効な雪の処分方法が熱望されている。
【０００６】
本考案者は、このような状況に鑑み、有効な処分方法が求められている雪を処分すると同時に、雪を処分する際に発生するエネルギーを利用して発電することができることを主目的とする発電機を考案するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本考案にかかる発電機は、
開放された上方から収納物の収納が可能であって、底面が開閉する収納箱と、
前記収納箱が両端にそれぞれ設けられた索と、
前記索を下方から支持し、前記索の移動に伴って回転する一対の定滑車と、
前記定滑車の回転に伴って磁石が設けられた回転軸が回転することにより、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電部と、
を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
この発電機は、二つの収納箱の一方に収納物を収納すると、収納物の重みにより収納箱が下方向に移動する。このとき、収納箱は索の両端に設けられているため、収納箱が下方向に移動するに伴って、索も同じ方向に移動する。すると、索を支持する定滑車が定滑車の表面と索の表面との摩擦によって回転することに伴い、発電部と連接する回転軸が回転し、発電部によって運動エネルギーが電気エネルギーに変換されて発電される。次に、他方の収納箱に収納物を収納し、一方の収納箱の底面を開放して収納箱の中に収納された収納物を廃棄する。こうすることにより、一方の収納箱側よりも他方の収納箱側の重量がより重くなるため、他方の収納箱側が下方向に移動すると共に、索が移動して定滑車が反対方向に回転し、発電部と連接する回転軸が回転して発電部により発電される。このように、それぞれの収納箱に収納物を収納及び廃棄を繰り返すことにより、発電部の回転軸を連続的に回転し、発電することができる。このとき、例えば、都市部に降雪した雪を収納物として使用することにより、廃棄される雪を有効に利用して発電を行うことができるため、省エネルギーに資する。
【００１０】
本考案の発電機において、前記収納物は雪であり、前記収納箱の底面は、側面が互いに当接する状態で配置された一対の底板によって形成され、一対の前記底板がそれぞれ横方向に移動することにより、前記底面が開閉することを特徴としてもよい。このように収納物として雪を使用することにより、例えば、都市部等に降雪した雪を除雪して得られた雪を有効に活用することができる。加えて、収納箱の上方が開放されているため、収納箱の内部に雪や水が残留していたとしても、蒸発する。更に、収納箱の底部を開放すると、雪が自重によって崩落することになるため、容易に収納箱から排除することができる。これらの理由により、収納箱が長期間雪や水に曝されることによる腐食等を未然に防止することができる。加えて、収納箱に収納される収納物が雪であるため、一対の板状部材を水平方向に移動して底面を開放した際、雪の一部が板状部材の上面側に残留したとしても、雪が溶けて水となって収納箱の外部に流出する。このため、収納箱の細部に残留した雪を完全に排除する労力を低減すると共に、州の箱の腐食等を防ぎ、長期間の使用を可能にすることができる。
【００１１】
本考案の発電機は、前記収納箱の下面側が前記発電機から遠ざかるにつれて下方に傾斜する傾斜面の上方となる位置に設置されていることを特徴としてもよい。こうすれば、収納箱の底部を開放することで落下した雪が傾斜面に沿って下方に滑落するため、収納箱の下方に雪が貯まらず、収納箱の下方から雪を排除する労力を低減することできる。特に、雪は滑りやすいため、斜面を滑落し易く、更に溶けることによって水になるため、雪以外のものを収納する場合と比較して、より収納箱の下方から移動しやすい。このとき、例えば、河川の法面等の上方位置に収納箱の下面が位置すると、収納箱から落下した雪が河川の法面に沿って滑落し、河川に流入することで、容易に雪を処分することができるため、より好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施の形態の発電機２０の構成の概略を示す概略図である。
【図２】図２は、収納箱４０の構成の概略を示す斜視図である。
【図３】図３は、収納箱４０の開閉状態を説明するための説明図であり、図３Ａは閉鎖状態を、図３Ｂは中間状態を、図３Ｃは開放状態を、それぞれ示す。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案にかかる発電機２０の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本考案の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。なお、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。
【００１４】
本考案の実施の形態にかかる発電機２０は、図１に示すように、本体部２２の上方位置に一対の定滑車２４が設けられており、この定滑車２４は、発電部２８の有する回転軸２６と連接して回転する。また、定滑車２４の上面側には索３０が設けられており、この索３０の両端側には収納箱４０ａ及び収納箱４０ｂ（以下、「収納箱４０」とも言う。）がそれぞれ取り付けられている。こうすることにより、一方側の取り付けられた収納箱４０ａに雪等の収納物を収納すると、収納物の自重により収納箱４０ａが下方向に移動する。このとき、収納箱４０ａの移動に伴って同方向に索３０が図１中の矢印の方向に移動し、定滑車２４が回転する。この定滑車２４の回転に伴って回転軸２６が回転し、発電部２８で発電される。
【００１５】
定滑車２４は、公知の定滑車であり、上面側で索３０を支持している。この定滑車２４は、索３０が移動すると、索３０の表面と定滑車２４の表面との摩擦により、索３０の移動に伴って定滑車２４が回転する。なお、この定滑車２４の表面には、索３０が嵌合可能な溝部を有していても良い。こうすれば、定滑車２４の表面と索３０との摩擦が大きくなるため、索３０が移動することにより、定滑車２４が回転する回転数を多くすることができる。また、索３０が溝部にはまり込むことによって、定滑車２４が回転する際に索３０が定滑車２４から離脱する可能性を未然に低減することができる。
【００１６】
発電部２８は、図示しない磁石を有する回転軸２８の両側にコイル部が設けられた公知の発電装置である。この発電部２８では、定滑車２４の回転に伴って回転軸２８が回転すると、回転軸２８に備えられた図示しない磁石が回転し、発電部２８内の磁界を変化させて、回転エネルギーを電気エネルギーに変換する。なお、回転軸２８の半径は、定滑車２４の半径よりも小さい半径であり、例えば、定滑車２４の半径の１０分の１以下の長さの半径である。こうすることにより、定滑車２４が１回転する間に、回転軸２８が複数回（例えば、１０回以上）回転することができるため、定滑車２４の半径と回転軸２６の半径とが略同一の場合と比較して、発電部２８の発電効率を高めることができる。
【００１７】
収納箱４０は、図２に示すように、上下方向に開放された筒状の部材の下方側に横方向に移動可能な底板４４ａ及び底板４４ｂ（以下、「底板４４」とも言う。）が設けられている。具体的には、収納箱４０の側面の下部に設けられた貫通孔４２に底板４４が貫通する状態で挿入されており、閉鎖状態では、底板４４ａ及び底板４４ｂの一側面が互いに当接した状態となっている。この状態から、底板４４ａ及び底板４４ｂを互いに遠ざかる方向に移動すると、収納箱４０の底面側を開放することができる。このように、底板４４を横方向に動かすことにより、容易に底面側を開閉することができる。なお、底板４４を移動する方法は、公知の種々の方向を使用することができ、底板４４を直接押圧してもよいし、底板４４を移動するための移動機構を別途備えていても良いし、遠隔して開閉操作可能な機構を別途備えていても良い。
【００１８】
次に、発電機２０を用いて発電する発電方法について、詳しく説明する。発電機２０を用いて発電を行う場合には、二つの収納箱４０に交互に収納物を収納、廃棄することにより、索３０を移動させ、定滑車２４の回転に伴って回転軸２６を回転し、発電部２８で発電する。具体的には、まず、一方側の収納箱４０（例えば、収納箱４０ａ）に収納物を収納する。こうすることにより収納箱４０ａ側が重くなるため、収納箱４０ａは下方向に移動し、この移動に伴って索３０も一方方向（図１中の矢印の方向）に移動する。こうすることにより、定滑車２４が一方側に回転するに伴って回転軸２６が一方側に回転することで、回転軸２６に設けられた図示しない磁石が回転し、磁界を変化させることにより発電機２８で発電される。なお、他方側の収納箱４０ｂに収納物を収納した際の動きについては、移動方向が反対になること以外は同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００１９】
続いて、収納箱４０の開閉方法について、図３を用いて詳しく説明する。図３は、収納箱４０の開閉方法を説明するための斜視図であり、図３Ａは閉鎖状態を、図３Ｃは開放状態を、図３Ｂは、閉鎖状態と開放状態の中間状態を、それぞれ示している。収納箱４０の底面が閉鎖状態の際には、図３Ａに示すように、底板４４ａ及び底板４４ｂが互いに一側面が当接する状態に位置している。このため、上方から収納物を投入すると、底板４４の上面で収納物が保持され、閉鎖状態においては、収納箱４０に収納物を収納することができる。一方、収納箱４０から収納物を廃棄する際には、底板４４ａ及び底板４４ｂを互いに遠ざかる方向に移動し、図３Ｃに示すように、収納箱４０の底面側を開放し、開放状態にする。こうすることにより、収納箱４０の中に収納されていた収納物４０が自重により落下し、収納箱４０から容易に廃棄することができる。なお、ここで収納物とは、収納箱４０に収納可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、雪であることが好ましい。収納箱４０に雪を投入する際には、雪はある程度特定の形状を有しているため、仮に、底板４４ａと底板４４ｂとの間に隙間があったとしても、収納箱４０に収納することができる。一方で、雪は容易に崩れやすいため、例えば、図３Ｂに示すような中間状態であっても、底面側の一部が開放された場合には、崩落して容易に収納箱から排出することができる。また、雪が溶けて水になれば、水として流れ落ちることにより、容易に収納箱４０から排出することができる。
【００２０】
このように、収納箱４０ａ及び収納箱４０ｂに交互に収納物の収納及び廃棄を繰り返すことにより、回転軸２６を回転させ、発電部２８で発電を行うことができる。
【００２１】
以上詳述した本実施の形態の発電機によれば、収納箱４０ａ（又は収納箱４０ｂ）に雪等の収納物を収納すると、収納物の重さによって収納箱４０ａ（又は、収納箱４０ｂ）が下方向に移動する。このとき、収納箱４０ａは索３０の端部に取り付けられているため、収納箱４０ａの移動に伴って索３０も同方向に移動する。この索３０の移動に伴って定滑車２４が回転すると共に、回転軸２６が回転して発電部２８で回転エネルギーが電気エネルギーに変換され発電される。次に、収納箱４０ｂに収納物を収納し、収納箱４０ａの底面を開放して、収納物４０ａに収納された収納物を収納箱４０ａから取り出す。こうすることにより、収納箱４０ａ側よりも収納箱４０ｂ側が重くなるため、収納箱４０ｂが下方向に移動すると共に、索３０が移動して定滑車２４及び回転軸２６が回転し、発電部２８によって発電される。このように、収納箱４０ａ及び収納箱４０ｂのそれぞれに収納物を収納したり、底面側から廃棄したりすることにより、発電部２８の回転軸２６を連続的に回転し、発電部２８で発電することができる。
【００２２】
また、収納箱４０の底面は、一対の底板４４ａ及び底板４４ｂがそれぞれ当接することにより形成されており、この底板４４が互いに遠ざかる方向に移動することで収納箱４０の底面が開閉する。このとき、収納物として雪を使用した場合には、底板４４が貫通孔４２を通過する際に、収納箱４０の壁面に雪があたり、底板４４が移動するに伴って開いた底面から雪が脱落する。また、底板４４の上面に雪が残っていたとしても、開放された上面からの日射等により、雪が溶けて水となって収納箱３０の外部に流出する。このため、収納箱４０の端部に雪が残ったとしても、雪を除去する労力を低減することができる。このため、収納箱が長期間雪や水に曝されることによる腐食等を未然に防止することができる。しかも、収納物として雪を用いることにより、都市部から除雪した使い道の無い雪を有効利用して発電を行うことができるため、雪の有効利用につなげることもできる。
【００２３】
更に、この発電機２０を収納箱４０の下が発電機２０から遠ざかるにつれて下方に傾斜する傾斜面となるように配置することにより、収納箱４０の底面を開放した際に、落下した収納物が傾斜面に沿って移動することになり、収納箱４０の下方に収納物が貯まることを未然に防ぐことができる。この効果は、収納物が雪である場合には、雪は滑りやすく、溶ければ水となるため、さらにこの効果は大きい。
【００２４】
更にまた、この傾斜面が河川の法面等であれば、雪又は水が傾斜面に沿って移動すると、河川の水流によって雪又は水が流されるため、収納物として利用した雪を処分する必要が無い。
【００２５】
加えて、この収納物として使用する雪を、都市部の市道等に降雪した雪を使用した場合には、不要な雪を再利用することができるため、資源を有効利用することができる。
【００２６】
なお、本考案は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本考案の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００２７】
例えば、上述した実施の形態では、底板４４ａ及び底板４４ｂは互いに水平に配置されるものとしたが、外側に向かうにつれて上方に傾斜するように配置されていてもよい。また、底板４４は、回転して外側に開くようにしてもよい。こうすれば、収納箱４０から収納物を廃棄する際には、自重により傾斜面に沿って落下することになるため、容易に排出することができる。特に、収納物が雪である場合には、雪は滑りやすいため、傾斜面に沿って容易に排出することができる。また、雪が溶けて水となった場合には、更に容易に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
上述した実施の形態で示すように、除雪した雪を利用して発電する発電機として使用することができる。特に、傾斜面の上部、特に河川の法面の上部に配置し、収納物として雪を用いて利用すると、有効である。このような場合には、収納箱から収納物を廃棄した際には、雪が法面に沿って河川に滑落するため、収納箱の下部に雪が積載することを未然に防止することができる。このため、収納箱の下部から収納物を移動する手間を軽減することができる。また、法面に沿って雪が滑落した先は河川であるため、河川の水によって雪が融解し、水として下流に放出することができる。このとき使用する雪を、市街地等に降雪した雪を使用すれば、市街地の雪を除去することと同時に発電を行うことができ、特に有効である。
【符号の説明】
【００２９】
２０…発電機、２２…本体部、２４…定滑車、２６…回転軸、２８…発電部、３０…索、４０…収納箱、４２…貫通孔、４４…底板。
【図１】
0003186535.tif 000003
【図２】
0003186535.tif 000004
【図３】
0003186535.tif 000005