(57)【要約】      （修正有）【課題】振動エネルギーによって空気を圧縮し発電に利用する発電ユニットを提供する。【解決手段】両端に逆流防止弁を有し振動エネルギーの圧力により空気を吐出すると共に復元力によりクリーンな空気を吸入するエアポンプと、エアポンプから吐出された空気を溜めるエアタンクと、エアタンクで圧縮された空気を利用して発電を行うタービンとからなる。【選択図】図１
0003158334.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
両端に逆流防止弁を有し振動エネルギーの圧力により空気を吐出すると共に復元力によりクリーンな空気を吸入するエアポンプと、
前記エアポンプから吐出された空気を溜めるエアタンクと、
前記エアタンクで圧縮された空気を利用して発電を行うタービンとからなることを特徴とする発電ユニット。
【請求項２】
エアポンプが強化ゴムポンプであることを特徴とする請求項１に記載の発電ユニット。
【請求項３】
自動車の重量、橋の揺れ、施設の振動、路面の振動、シーソーの昇降、梃子、船の揺れ、サスペンション、又は看板の揺れのいずれかを利用して空気を溜めることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電ユニット。
【請求項４】
フライホイールを設けてタービンの回転を持続させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発電ユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、振動エネルギーによって空気を圧縮し発電に利用する発電ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、火力、水力、風力、原子力などのエネルギーが発電に利用されているが、大型の設備や設置スペースが必要であり、燃料等のコストも非常に大きい。また、太陽熱などのエネルギーも発電に利用されているが、天候などに依存するため不安定である。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、車体の上下動に伴う振動エネルギーを効率的に利用することができる自動車用サスペンションの発明も公開されている。
【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、資源は有限であることから、出来るだけ燃料等を使用せずに、無駄に消費されているエネルギーをうまく利用することにより、環境に悪影響を与えずに発電したいという課題がある。
【０００５】
そこで、本考案は、振動エネルギーによって空気を圧縮し発電に利用する発電ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本考案は、両端に逆流防止弁を有し振動エネルギーの圧力により空気を吐出すると共に復元力によりクリーンな空気を吸入するエアポンプと、前記エアポンプから吐出された空気を溜めるエアタンクと、前記エアタンクで圧縮された空気を利用して発電を行うタービンとからなることを特徴とする発電ユニットの構成とした。
【考案の効果】
【０００７】
本考案は、自動車が走行したときの道路の振動や自動車が停止したときの地面に掛かる重量を利用して空気を圧縮し、圧縮空気でタービンを回すことにより、電力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案である発電ユニットを自動車の重量を利用して実現した場合の正面図である。
【図２】本考案である発電ユニットを自動車の重量を利用して実現した場合の平面図である。
【図３】本考案である発電ユニットを橋の揺れを利用して実現した場合を示す図である。
【図４】本考案である発電ユニットのエアポンプを強化ゴムポンプにした場合を示す図である。
【図５】本考案である発電ユニットの強化ゴムポンプの拡大図である。
【図６】本考案である発電ユニットを施設の振動を利用して実現した場合を示す図である。
【図７】本考案である発電ユニットを路面の振動を利用して実現した場合を示す図である。
【図８】本考案である発電ユニットをシーソーの昇降を利用して実現した場合を示す図である。
【図９】本考案である発電ユニットを梃子を利用して実現した場合を示す図である。
【図１０】本考案である発電ユニットを船の揺れを利用して実現した場合を示す図である。
【図１１】本考案である発電ユニットをサスペンションを利用して実現した場合を示す図である。
【図１２】本考案である発電ユニットを看板の揺れを利用して実現した場合を示す図である。
【図１３】本考案である発電ユニットを街灯に適用した場合を示す図である。
【図１４】本考案である発電ユニットにフライホイールを設けた場合を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
本発明である発電ユニットは、両端に逆流防止弁を有し振動エネルギーの圧力により空気を吐出すると共に復元力によりクリーンな空気を吸入するエアポンプと、前記エアポンプから吐出された空気を溜めるエアタンクと、前記エアタンクで圧縮された空気を利用して発電を行うタービンとからなることを特徴とする。
【００１０】
また、エアポンプが強化ゴムポンプであること、自動車の重量、橋の揺れ、施設の振動、路面の振動、シーソーの昇降、梃子、船の揺れ、サスペンション、又は看板の揺れのいずれかを利用して空気を溜めること、及びフライホイールを設けてタービンの回転を持続させることも特徴とする。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本考案である発電ユニットを自動車の重量を利用して実現した場合の正面図である。図２は、本考案である発電ユニットを自動車の重量を利用して実現した場合の平面図である。
【００１２】
発電ユニット１は、主として、エアポンプ２と、エアタンク３と、タービン４等とからなる。尚、エアポンプ２は、複数併設することも可能で、それぞれエアタンク３に連結される。
【００１３】
エアポンプ２は、吸入側の端に逆流防止弁２ｂを有し、吐出側の端に逆流防止弁２ｃを有しており、振動エネルギーの圧力により空気を吐出すると共に、復元力によりエアクリーナー２ａを介してクリーンな空気を吸入する機構を備える。
【００１４】
エアポンプ２は、弾力性のある素材を用いて内部が中空の容器を形成したもので、内部には空気を入れた状態にしておく。即ち、エアポンプ２に圧力を加えると変形し、圧力を除くと復元する性質を持たせる。
【００１５】
例えば、マットのようなフラットな形状にし、自動車５など重量のあるものを載せた際の圧力でエアポンプ２を押し空気を吐出させ、また、当該重量を除外した際に弾性体の復元力により内部が負圧になると外部から空気を吸引する。
【００１６】
エアポンプ２を道路などに複数設置して、次々と走行する自動車５に連続的に踏ませれば、各エアポンプ２からエアタンク３に空気を供給することができる。尚、その際の振動により自動車５の運転者に眠気防止を喚起することができる。
【００１７】
エアクリーナー２ａは、エアポンプ２の空気供給口に取り付けたフィルタ等を用いた空気清浄機であり、外部から空気を取り入れる際、異物等を取り除いた上でエアポンプ２内に供給する。
【００１８】
逆流防止弁２ｂは、エアクリーナー２ａ側からエアポンプ２内への一方通行にだけ空気を通すことができる弁である。エアポンプ２に負圧が掛かると開き、エアポンプ２に圧力が掛かると閉じる。尚、圧力も負圧も掛かっていない状態では閉じている。
【００１９】
逆流防止弁２ｃは、エアポンプ２内からエアタンク３側への一方通行にだけ空気を通すことができる弁である。エアポンプ２に圧力が掛かると開き、エアポンプ２に負圧が掛かると閉じる。尚、圧力も負圧も掛かっていない状態では閉じている。
【００２０】
エアタンク３は、エアポンプ２から吐出された空気を溜める容器である。尚、エアタンク３内が高圧になった場合、減圧バルブ３ａで圧力を調整することで、常に安定した圧縮空気をタービン４に供給することができる。
【００２１】
タービン４は、エアタンク３で圧縮された空気を利用して動翼等を回し、電磁誘導により回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機である。発生させた電気は、コンセント４ａを介して蓄電池に溜めたり、他の機器に供給する。
【実施例２】
【００２２】
図３は、本考案である発電ユニットを橋の揺れを利用して実現した場合を示す図である。図４は、本考案である発電ユニットのエアポンプを強化ゴムポンプにした場合を示す図である。図５は、本考案である発電ユニットの強化ゴムポンプの拡大図である。
【００２３】
発電ユニット１ａは、エアポンプ２として強化ゴムポンプ６を用いる。強化ゴムポンプ６は、エアポンプ２をより強力な弾性体にするため、素材として強化ゴムを用いたものである。
【００２４】
具体例として、橋５ａの揺れをバネ６ａ等で強化ゴムポンプ６に伝達することにより、空気をエアタンク３に送り込み、圧縮空気でタービン４を回すことで発電を行うことができる。
【００２５】
例えば、上下に収縮可能な形状にし、下部に重り６ｂ等を付けて橋５ａにぶら下げておくことで、上部のバネ６ａ等が、橋５ａの振動に伴い、強化ゴムポンプ６を押し下げる圧力を与えたり、押し戻す復元力を許容したりする。
【００２６】
強化ゴムポンプ６もエアポンプ２と同様に、吸入側の逆流防止弁２ｂから中空体６ｃにエアクリーナー２ａを通したクリーンな空気を吸入し、吐出側の端に逆流防止弁２ｃからエアタンク３に空気を吐出する。
【００２７】
中空体６ｃは、内部が中空の強化ゴム製の容器で、押さえ６ｄなどを介して外力が与えられる。押さえ６ｄから圧力が加われば空気を吐出し、押さえ６ｄの圧力が解除されれば空気を吸入する。振動や揺れであれば、これを連続的に行うことができる。
【００２８】
図６は、本考案である発電ユニットを施設の振動を利用して実現した場合を示す図である。例えば、体育館等の施設５ｂの床面と地面７の間に複数の強化ゴムポンプ６を配し、また、施設５ｂの各側面と壁面７ａの間にも強化ゴムポンプ６を配す。
【００２９】
施設５ｂの利用により生じた振動がいずれかの強化ゴムポンプ６に伝達され、当該強化ゴムポンプ６がそれぞれエアポンプ２に空気を送ることにより、エアタンク３に空気を溜めることができる。
【００３０】
図７は、本考案である発電ユニットを路面の振動を利用して実現した場合を示す図である。例えば、路面７ｂと地面７の間に空間を設け、中央に支点６ｅ、両側に強化ゴムポンプ６を配する。
【００３１】
自動車５等が走行した路面７ｂ側の強化ゴムポンプ６が圧力を受け、自動車５等が走行しない路面７ｂ側の強化ゴムポンプ６が圧力を解除される。尚、路面の傾斜が一定以上にならないようにストッパーを設けておくことが望ましい。
【００３２】
図８は、本考案である発電ユニットをシーソーの昇降を利用して実現した場合を示す図である。シーソー、ブランコ、鉄棒、ジャングルジムなどの遊具に強化ゴムポンプ６を装着することができる。
【００３３】
例えば、シーソーの場合、地面７上の支点６ｅに板材７ｃの中央を載せ、板材７ｃの両端下側に強化ゴムポンプ６を取り付ける。尚、強化ゴムポンプ６の地面７と接触する箇所には押さえ６ｄを付けておく。
【００３４】
板材７ｃの一端が下がり押さえ６ｄが地面７に着いたとき、押さえ６ｄと板材７ｃに挟まれて一端側の強化ゴムポンプ６に圧力が掛かり、他端は上がって他端側の強化ゴムポンプ６の圧力が解放される。
【００３５】
図９は、本考案である発電ユニットを梃子を利用して実現した場合を示す図である。シーソーの場合と同様に、てこの原理を利用して作業を繰り返す道具などにも適用することができる。
【００３６】
地面７に上下に押さえ６ｄを付けた強化ゴムポンプ６を置き、上側の押さえ６ｄに重り６ｂを載せる。これは、重り６ｂを受けた押さえ６ｄに挟まれて、常に強化ゴムポンプ６が圧力を受けている状態である。
【００３７】
地面７に支点６ｅを置いて板材７ｃを載せ、板材７ｃの下がった側の先端を上側の押さえ６ｄに掛けるようにし、板材７ｃの上がった側を押し下げることで、上側の押さえ６ｄを持ち上げることができ、強化ゴムポンプ６の圧力を解放することができる。
【００３８】
図１０は、本考案である発電ユニットを船の揺れを利用して実現した場合を示す図である。例えば、水面７ｄに浮かぶ船５ｃの中に重り６ｂを入れたトロッコ５ｄを載せ、トロッコ５ｄの側面に強化ゴムポンプ６を取り付ける。
【００３９】
船５ｃの揺れによりトロッコ５ｄが移動し、壁面に当たる際に強化ゴムポンプ６に圧力を加えると共に反動するため、振動が繰り返されやすい。尚、強化ゴムポンプ６によりトロッコ５ｄへの衝撃は和らげられる。
【００４０】
図１１は、本考案である発電ユニットをサスペンションを利用して実現した場合を示す図である。例えば、自動車５等のサスペンション８が吸収した振動を強化ゴムポンプ６に伝える。
【００４１】
尚、サスペンション８は、車輪８ａから受ける振動を車体８ｂに伝わり難くする緩衝装置である。即ち、車輪８ａの振動が強化ゴムポンプ６に伝達され緩衝されるため、車体８ｂには伝わらない。
【００４２】
タンク８ｃ内の流体を高圧で循環させて回転力を生じさせ、ダイナモ等の発電機８ｄを駆動させる。発電機８ｄからバッテリ８ｅに充電すれば、バッテリ８ｅを長持ちさせることにも繋がる。
【実施例３】
【００４３】
図１２は、本考案である発電ユニットを看板の揺れを利用して実現した場合を示す図である。発電ユニット１ｂは、エアポンプ２の代わりに一般的なポンプ９を利用し、タンク９ａ内の流体を送り出す。
【００４４】
例えば、看板５ｅの地面７に埋め込んだ部分をポンプ９に連結し、風などで揺れる看板５ｅの振動を利用する。振動によりポンプ９に吸入力と吐出力を与え、流体をどんどんタンク９ａに送り込み、タンク９ａ内の圧力を高める。
【００４５】
図１３は、本考案である発電ユニットを街灯に適用した場合を示す図である。例えば、地面７に溝を掘って可動体５ｆを収容し、自動車５等が通過したときの可動体５ｆの振動をポンプ９に伝達して発電し、その電気で街灯５ｇを点す。
【実施例４】
【００４６】
図１４は、本考案である発電ユニットにフライホイールを設けた場合を示す図である。発電ユニット１ｃは、フライホイール１０を設けてタービンの回転を持続させることにより、電気の供給を安定させる。
【００４７】
フライホイール１０は、重量のある円盤であり、回転エネルギーを保存する部品である。エア挿入口１０ｃから空気を供給してタービン１０ｂを回し、発電機１０ａを駆動させるが、余分な電力はフライホイール１０の回転力に変換される。
【００４８】
即ち、タービン１０ｂの回転から発電機１０ａを駆動させることもできるし、フライホイール１０の回転から発電機１０ａを駆動させることもできるので、コンセント１０ｄを介して常に安定して電気を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、空気圧を利用した小規模な構成の発電ユニットであるため、世界中のどこにでも設置することができる。大規模施設一箇所で発電するのではなく、各地に分散して必要な分だけ電気を作ることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１        発電ユニット
１ａ      発電ユニット
１ｂ      発電ユニット
１ｃ      発電ユニット
２        エアポンプ
２ａ      エアクリーナー
２ｂ      逆流防止弁
２ｃ      逆流防止弁
３        エアタンク
３ａ      減圧バルブ
４        タービン
４ａ      コンセント
５        自動車
５ａ      橋
５ｂ      施設
５ｃ      船
５ｄ      トロッコ
５ｅ      看板
５ｆ      可動体
５ｇ      街灯
６        強化ゴムポンプ
６ａ      バネ
６ｂ      重り
６ｃ      中空体
６ｄ      押さえ
６ｅ      支点
７        地面
７ａ      壁面
７ｂ      路面
７ｃ      板材
７ｄ      水面
８        サスペンション
８ａ      車輪
８ｂ      車体
８ｃ      タンク
８ｄ      発電機
８ｅ      バッテリ
９        ポンプ
９ａ      タンク
９ｂ      発電機
１０        フライホイール
１０ａ      発電機
１０ｂ      タービン
１０ｃ      エア挿入口
１０ｄ      コンセント
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００４−３０６７５７号公報
【図１】
0003158334.tif 000003
【図２】
0003158334.tif 000004
【図３】
0003158334.tif 000005
【図４】
0003158334.tif 000006
【図５】
0003158334.tif 000007
【図６】
0003158334.tif 000008
【図７】
0003158334.tif 000009
【図８】
0003158334.tif 000010
【図９】
0003158334.tif 000011
【図１０】
0003158334.tif 000012
【図１１】
0003158334.tif 000013
【図１２】
0003158334.tif 000014
【図１３】
0003158334.tif 000015
【図１４】
0003158334.tif 000016