(57)【要約】【課題】発電機の駆動源としてモータを使用するものであるが、従来の技術とは異なり、極めて効率の高い増加率で電力を得るようにした発電装置を提供する。【解決手段】  上記の課題を解決するために、本発明の請求項１の発電装置は、発電機の駆動源として設けた１個又は所定数の第１段モータの回転軸に複数の第１段発電機の回転軸を接続し、夫々の第１段発電機で得た電力を別段のモータの電力源として供給すると共に、別段のモータの回転軸に複数の発電機の回転軸を接続するという構成を繰り返し設けることによって、任意段の複数の発電機で得た電力を集合し、変圧器で変圧して供給するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機の駆動源として設けた１個又は所定数の第１段モータの回転軸に複数の第１段発電機の回転軸を接続し、夫々の第１段発電機で得た電力を別段のモータの電力源として供給すると共に、別段のモータの回転軸に複数の発電機の回転軸を接続するという構成を繰り返し設けることによって、任意段の複数の発電機で得た電力を集合し、変圧器で変圧して供給するようにしたことを特徴とする発電装置。
【請求項２】
発電機の駆動源として設けた各モータに接続する複数の発電機を各モータに対して直列に接続したことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【請求項３】
発電機の駆動源として設けた各モータに接続する複数の発電機を各モータに対して並列に接続したことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの動力によって複数の発電機を駆動することにより、電力を効率的に得ることができるようにした発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、火力発電機の使用によって発生する二酸化炭素が環境に悪影響を及ぼすため、電力の供給を原子力発電機に依存する傾向にあった。しかしながら、原子力発電機は、地震等が原因となって引き起こされる放射能汚染等が社会問題となり、その代替となる新しい電力供給の技術が開発されるようになっている。
【０００３】
そのような技術の一つとして、電力の供給を火力や原子力に依存するのではなく、従来の発電装置の構造を見直すことによって、効率的に電力を得ることにより、環境にやさしい電力供給を実現するようにした技術が開発されている。
【０００４】
そこで、このような従来の技術を検討すると、特許文献１に記載されている発電装置は、電気モータを発電装置の駆動源とし、その電気モータに使用する電力よりも安価な電力で発電機を駆動することにより、環境的にもクリーンな発電を省エネルギーで得るようにしたものである。
【０００５】
ところが、この特許文献１の発電機は、発電機を駆動する電気モータに使用する電力と、それによって発生する発電機の電力とに差を生じさせ、その差によって電力料金の節約が可能となる技術にしか過ぎない。
【０００６】
また、特許文献２の発電システムは、１種類のモータを複数個用いて各モータに駆動軸を結合すると共に、各駆動軸を共通の歯車に歯合して１つの駆動軸に出力することにより、１つの駆動軸に出力するトルクの値を増すようにしたものである。
【０００７】
従って、この特許文献２の発電システムは、複数個のモータを結合して一つの駆動軸で大きなトルクを発揮するようにし、この大きなトルクで発電機を駆動することによって電力を得ることを可能としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−６１３９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２７０５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記の特許文献１と特許文献２の技術は、いずれもモータを利用して発電機を駆動することにより電力を得るようにした技術であるが、そのような技術によって得られる電力はさほど大きいものとは云い難い。
【００１０】
本発明は、発電機の駆動源としてモータを使用するものであるが、上記の従来の技術とは異なり、極めて効率の高い増加率で電力を得るようにした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】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１の発電装置は、発電機の駆動源として設けた１個又は所定数の第１段モータの回転軸に複数の第１段発電機の回転軸を接続し、夫々の第１段発電機で得た電力を別段のモータの電力源として供給すると共に、別段のモータの回転軸に複数の発電機の回転軸を接続するという構成を繰り返し設けることによって、任意段の複数の発電機で得た電力を集合し、変圧器で変圧して供給するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２の発電装置は、請求項１において、発電機の駆動源として設けた各モータに接続する複数の発電機を各モータに対して直列に接続したことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の請求項３の発電装置は、請求項１において、発電機の駆動源として設けた各モータに接続する複数の発電機を各モータに対して並列に接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発電装置は、複数の発電機の駆動源としてモータを使用し、夫々のモータに複数の発電機を接続すると共に、各発電機で得た電力を他のモータの電力源として利用する構成を多段に設けることによって、任意段の複数の発電機で得た電力を集合し、変圧器で変圧して、家庭用又は工業用等の電力として供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係る発電装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例２に係る発電装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例３に係る発電装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の発電装置は、発電機の駆動源として機能するモータの設置数、又はモータに接続する発電機の設置数、さらには設置した発電機のいずれを次の段階のモータとして使用するか等により、種々の態様で実施することが可能である。そこで、本発明の発電装置を以下の実施例１〜実施例３として図面を参照しながら説明する。
【００１７】
なお、下記の各実施例で使用するモータ及び発電機は、直流方式だけではなく、交流方式であってもその出力をインバータのダイオードによって直流に変換することができるため、直流方式又は交流方式のいずれであっても使用可能である。
【００１８】
また、小型且つ大トルクを実現するモータとしては、磁石型集中巻モータを用いるとよい。さらに、発電機にアウターローター発電機等の高効率の発電機を使用することによってモータによる駆動が低回転の場合でも発電が可能となるため、このように高効率の発電機を使用することによって、小型モータの使用も可能となる。
【００１９】
なお、以下の本実施例において、各段のモータと発電機を同軸の回転軸で連結してあるが、複数のギヤの組み合わせによって増速ギヤを構成することによって、各発電機で高効率の発電を行うことが可能となる。この場合、各モータの小型化或いは省電力化のためには、増速ギヤを設けない構成、即ちギヤレス化とすることも可能であるが、ギヤレス化とするには、大トルクの出力を発生するモータが必要となる。
【００２０】
なお、以下の実施例において、第１段モータをＭ１、第１段発電機をＧ１、第２段モータをＭ２、第２段発電機をＧ２、第３段モータをＭ３、第３段発電機をＧ３、第４段モータをＭ４、第４段発電機をＧ４、第５段モータをＭ５、第５段発電機をＧ５、第６段モータをＭ６、第６段発電機をＧ６としてあるが、全ての段のモータＭ１〜Ｍ６或いは全ての段の発電機Ｇ１〜Ｇ６については説明をせずに、任意の段を示すｎの文字によって第ｎ段のモータ又は第ｎ段の発電機として説明する場合がある。
【実施例１】
【００２１】
本実施例の発電装置は、図１に示すように、第１段モータＭ１の回転軸１に例えば５個の第１段発電機Ｇ１の回転軸１を直列に接続し、第１段の各発電機Ｇ１を回転することによって第１段の各発電機Ｇ１から電力を発電する。そして、夫々の第１段発電機Ｇ１で得た電力を第２段モータＭ２以降の第ｎ段のモータの電力源として利用することにより、各段のモータＭを駆動する。
【００２２】
また、各段のモータＭの回転軸１には複数（例として５個）の発電機Ｇの回転軸１を直列に接続し、各段のモータＭの駆動によって各段の複数の発電機Ｇを回転すると共に、任意段の複数の発電機Ｇで得た電力を電線２で接続器３に集合し、変圧器４で変圧して、家庭用又は工業用等の電力として供給することが可能となる。
【００２３】
このような発電装置において、図１には第１段モータＭ１として１個のモータＭを設けたものを図示してあるが、他の１個又は複数個のモータ（不図示）を同軸に接続し、各モータの電源としては家庭用又は工業用電源等からの電力を供給する。
【００２４】
さらに、上記のように１個又は複数の第１段モータＭを複数の発電機Ｇに接続する構造として、図１にはモータＭと各発電機Ｇの回転軸１を直列状にして同軸に接続した状態が図示してあるが、各段のモータＭに対して、各発電機Ｇを並列的に設けるようにしてもよい。なお、各モータＭに対して各発電機Ｇを並列的に接続する具体例は図面を省略してある。
【００２５】
また、本実施例において各段のモータＭに５個の発電機Ｇを設けてあるが、このような発電機の個数に限定されることなく、モータＭの回転トルクや各発電機Ｇの駆動に要求される駆動トルク等との関係から設定することが可能である。
【実施例２】
【００２６】
本実施例の発電装置は、図２に示すように、第１段モータＭ１の回転軸１に例えば５個の第１段発電機Ｇ１の回転軸１を直列に接続して各発電機Ｇを回転すると共に、複数の第１段発電機Ｇ１のうち図２に示すように１個の第１段発電機Ｇ１か、又は、不図示であるが所定数の発電機で得た電力を第２段モータＭ２の電力源として供給する。また、第２段モータＭ２の回転軸１には複数の第２段発電機Ｇ２の回転軸１を直列に接続し、さらに複数の第２段発電機Ｇ２のうちの１個又は所定数の第２段発電機Ｇ２で得た電力を第３段モータＭ３の電力源として供給する。
【００２７】
また、第３段以降は、上記の第２段の構成と同様にする。即ち、上記の構成を繰り返すことによって、第ｎ段モータで駆動される複数の第ｎ段発電機のうちの１個又は所定数の発電機から得た電力を別段のモータの電力源として供給し、さらに任意段の複数の発電機 Ｇで得た電力を電線２で接続器３に集合し、変圧器４で変圧して、家庭用又は工業用等の電力として供給することが可能となる。
【００２８】
このような発電装置において、図２には各段のモータＭとして１個のモータを設けたものを図示しているが、実施例１と同様に、このモータＭの回転軸１を同軸状に構成して他の１個又は複数個のモータＭと接続するようにしてもよい。
【実施例３】
【００２９】
図３に示す実施例３の発電装置は、図１に示す実施例１と同様に構成するほか、第１段の発電機Ｇ１から供給された電力で駆動されるモータＭのほかに、第３段以降において連結した複数の発電機Ｇの回転軸１の端部に他の補助用モータＮを同軸に接続することによって、複数の発電機Ｇを駆動する構成とすることが可能である。このような構成により、各段のモータＭに接続した複数の発電機Ｇの駆動に要求されるトルクを補うことによって、各段のモータＭを低トルクの小型モータで構成することが可能となる。
【００３０】
このような本実施例においても、第３段以降の任意段の複数の発電機で得た電力を電線２で接続器３に集合し、変圧器４で変圧して、家庭用又は工業用等の電力として供給することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の発電装置は、複数の発電機の駆動源としてモータを使用し、各発電機で得た電力を他のモータの電力源として利用する構成を多段に設けることによって、極めて効率の高い増加率で電力を得るようにした発電装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  回転軸
２  電線
３  接続器
４  変圧器
Ｍ  モータ
Ｇ  発電機
Ｍ１  第１段モータ
Ｇ１  第１段発電機
Ｍ２  第２段モータ
Ｇ２  第２段発電機
Ｍ３  第３段モータ
Ｇ３  第３段発電機
Ｍ４  第４段モータ
Ｇ４  第４段発電機
Ｍ５  第５段モータ
Ｇ５  第５段発電機
Ｍ６  第６段モータ
Ｇ６  第６段発電機
Ｎ  補助用モータ
【図１】
2013211966.tif 000003
【図２】
2013211966.tif 000004
【図３】
2013211966.tif 000005