(57)【要約】【課題】燃料タンク内の燃料のエネルギを有効に利用して安定して発電することができる燃料タンク用発電装置を提供する。【解決手段】燃料タンク用発電装置１１は、車両１に搭載された燃料タンク２に適用された発電装置であって、燃料タンク内の燃料の液面の上下動に応じて上下方向に移動可能に燃料タンク内に設置されたフロート付コイル３０と、フロート付コイルの上下方向の移動により電磁誘導が発生するようにフロート付コイルの周囲に配置された磁石５２と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2016163504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された燃料タンクに適用された発電装置であって、
前記燃料タンク内の燃料の液面の上下動に応じて上下方向に移動可能に前記燃料タンク内に設置された、フロートを有するコイルであるフロート付コイルと、
前記フロート付コイルの前記上下方向の移動により電磁誘導が発生するように前記フロート付コイルの周囲に配置された磁石と、を備えることを特徴とする燃料タンク用発電装置。
【請求項２】
前記フロート付コイルは、バネ機能を持つカールした電気コードを介して前記燃料タンクの上面に接続されている請求項１記載の燃料タンク用発電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料タンク用発電装置を一個若しくは複数個、前記燃料タンク内に備えることを特徴とする燃料タンク発電システム。
【請求項４】
複数の前記燃料タンク用発電装置によって発電された電力を均一化させるとともに変圧及び整流するコンバータを備える請求項３記載の燃料タンク発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク用発電装置及び燃料タンク発電システムに関し、より詳細には、燃料タンク内の燃料の液面の動揺を利用して発電する燃料タンク内発電装置及び燃料タンク発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の燃費向上を補助するために、車両において利用可能なエネルギを積極的に利用する技術の開発が行われてきている。このような技術として、例えば、特許文献１には、車両に搭載された燃料タンク内の燃料が車両の前後方向に動揺するときの流動エネルギを利用して発電する発電装置に関する技術が開示されている。具体的には特許文献１には、コイルと、コイルの内側に配置されたピストンと、ピストンに配置された磁石とを備え、燃料タンク内に配置されて使用される発電装置が開示されている。この発電装置は、車両の加減速時や旋回時において燃料タンク内の燃料が流動した際の流動エネルギによってピストンを軸方向に変位させて発電する。それにより、燃料タンク内の燃料の流動エネルギの有効利用を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９９８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術に係る発電装置では、車両の加減速時や旋回時のように車両にピストンの軸方向と同じ水平方向の加速度が加わった場合には発電することが可能であるが、これ以外の方向に動揺する場合には発電することは困難である。そのため、従来技術に係る発電装置では、安定して発電することは困難である。
【０００５】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料タンク内の燃料のエネルギを有効に利用して安定して発電することができる燃料タンク用発電装置及び燃料タンク発電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の燃料タンク用発電装置は、車両に搭載された燃料タンクに適用された発電装置であって、前記燃料タンク内の燃料の液面の上下動に応じて上下方向に移動可能に前記燃料タンク内に設置された、フロートを有するコイルであるフロート付コイルと、前記フロート付コイルの前記上下方向の移動により電磁誘導が発生するように前記フロート付コイルの周囲に配置された磁石と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この本発明に係る燃料タンク用発電装置によれば、車両が走行している間は燃料タンク内の燃料の液面は常時上下動しているので、車両が走行している間、燃料タンク内の燃料の液面の上下動に応じてフロート付コイルが常時上下動して電磁誘導を発生することができ、常時、発電することができる。したがって、燃料タンク内の燃料のエネルギを有効に利用して安定して発電することができる。
【０００８】
上記構成において、前記フロート付コイルは、バネ機能を持つカールした電気コードを介して前記燃料タンクの上面に接続されていてもよい。この構成によれば、仮に燃料タンク内の燃料の液面がフロート付コイルの位置にまで達していない場合であっても、車両の
上下動に伴って燃料タンクが上下動すれば、カールした電気コードのバネ支持効果によりフロート付コイルも上下動するので発電することができる。
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の燃料タンク発電システムは、前記燃料タンク用発電装置を一個若しくは複数個、前記燃料タンク内に備えることを特徴とする。本発明に係る燃料タンク発電システムによれば、車両が走行している間、燃料タンク内の燃料の液面の上下動に応じてフロート付コイルが常時上下動することができるので、常時、発電することができる。したがって、燃料タンク内の燃料のエネルギを有効に利用して安定して発電することができる。
【００１０】
上記構成は、複数の前記燃料タンク用発電装置によって発電された電力を均一化させるとともに変圧及び整流するコンバータを備えていてもよい。この構成によれば、複数の燃料タンク用発電装置によって発電された電力を均一化させることができるとともに、変圧及び整流して利用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る燃料タンク用発電装置及び燃料タンク発電システムによれば、燃料タンク内の燃料のエネルギを有効に利用して安定して発電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施形態に係る燃料タンク発電システムが適用された車両の模式図である。図１（ｂ）は燃料タンクの内部を上方側から視認した模式図である。
【図２】図２（ａ）は発電装置の上方側の部分を抜粋して拡大した模式図である。図２（ｂ）はケース、フロート付コイル及びカールコードの模式的斜視図である。図２（ｃ）は磁石部材の模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施の形態の燃料タンク用発電装置及び燃料タンク発電システムについて図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１（ａ）は本実施形態に係る燃料タンク発電システム１０（以下、発電システム１０と略称する）が適用された車両１の模式図である。車両１の具体的な種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例としてバスやトラック等の大型車両を用いる。発電システム１０は、車両１に搭載された燃料タンク２に適用された発電システムである。なお、燃料タンク２に貯留されている燃料の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、一例として軽油を用いる。
【００１５】
発電システム１０は、燃料タンク用発電装置１１（以下、発電装置１１と略称する）及びコンバータ１２を備えている。図１（ｂ）は燃料タンク２の内部を上方側から視認した模式図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、発電システム１０は、発電装置１１を複数個、燃料タンク２内に備えている。具体的には発電装置１１は、図１（ｂ）に示すように、燃料タンク２の４つの側壁面に沿うように複数個配置されている。但し、発電装置１１の数は複数個である必要はなく、例えば一個であってもよい。
【００１６】
複数の発電装置１１とコンバータ１２とは電気コード１３ａによって電気的に接続されている。コンバータ１２は、複数の発電装置１１によって発電された電力を均一化させるとともに、所定の電圧（例えばＤＣ１２ＶやＤＣ２４Ｖ）に変圧し且つ整流する装置である。
【００１７】
コンバータ１２は、電気コード１３ｂによって車両電源系統３に電気的に接続されてい
る。なお、本実施形態においては、車両電源系統３の一例として、車両１に搭載されたバッテリを用いる。但し、車両電源系統３の具体例はこれに限定されるものではない。
【００１８】
続いて発電装置１１の詳細について説明する。図２（ａ）は、図１（ａ）に示す複数の発電装置１１のうち一つの発電装置１１の上方側の部分を抜粋して拡大した模式図である。発電装置１１は、ケース２０、フロート付コイル３０、カールコード４０及び磁石部材５０を備えている。図２（ｂ）はケース２０、フロート付コイル３０及びカールコード４０の模式的斜視図である。図２（ｃ）は磁石部材５０の模式的斜視図である。
【００１９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、ケース２０は円筒形状を有しており、その内部にフロート付コイル３０を収容している。ケース２０は、その中心軸方向が上下方向（重力方向）となるように、燃料タンク２の内部に配置されている。また、ケース２０の上部及び下部は開放しており、それにより、ケース２０の上部及び下部を通じて燃料がケース２０の内部に流入及び流出することが可能になっている。
【００２０】
フロート付コイル３０はケース２０内に配置されている。フロート付コイル３０は、フロート（浮き）３１を有するコイル３２である。具体的には本実施形態に係るフロート付コイル３０は、円筒形状のコイル３２の中央部に円柱形状のフロート３１が配置された構造を有している。但し、フロート付コイル３０の具体的構成は、フロート３１及びコイル３２を有するものであれば、図２（ａ）に示す構成に限定されるものではない。
【００２１】
前述したように、本実施形態に係るケース２０はその中心軸方向が上下方向となるように燃料タンク２の内部に配置されており、フロート付コイル３０はこのケース内に上下方向に摺動可能に配置されているため、フロート付コイル３０は、燃料タンク２内の燃料の液面５の上下動に応じて上下方向に移動することができる。すなわち、フロート付コイル３０は、燃料タンク２内の燃料の液面の上下動に応じて上下方向に移動可能に燃料タンク２内に配置されている。
【００２２】
カールコード４０は、カールした電気コードである。カールコード４０は、電気を伝える電気コードとしての機能を有するとともに、カールコード４０のカールした部分が所定のバネ定数を有するバネ（スプリング）としての機能を有している。また、カールコード４０は、フロート付コイル３０の上面と燃料タンク２の上面４とを接続している。すなわち、フロート付コイル３０は、カールコード４０を介して燃料タンク２の上面４に接続されている。
【００２３】
図２（ａ）及び図２（ｃ）を参照して、磁石部材５０は、フロート付コイル３０の上下方向の移動により電磁誘導が発生するようにフロート付コイル３０の周囲に配置されている。具体的には、図２（ｃ）に示すように、本実施形態に係る磁石部材５０は、中央に穴５１を有する円筒形状を有している。そして、図２（ａ）に示すように、この穴５１に、ケース２０及びケース２０内に配置されたフロート付コイル３０が配置されている。また、磁石部材５０は、円筒形状を有する複数の磁石５２と、円筒形状を有する複数のスペーサ５３とを有している。複数の磁石５２は上下方向に配置されており、隣接する磁石５２と磁石５２との間にスペーサ５３が配置されている。磁石部材５０がこのような構成を有することで、フロート付コイル３０が上下方向に移動した場合、コイル３２とコイル３２の周囲の磁石５２との間で電磁誘導が発生することができる。なお、本実施形態において各々の磁石５２は、上方側がＮ極となり下方側がＳ極となるように配置されているが、磁石５２の配置方向はこれに限定されるものではなく、例えば上方側がＳ極となり下方側がＮ極となるように配置されていてもよい。
【００２４】
続いて発電システム１０及び発電装置１１の作用効果について説明する。まず、車両１
が走行している間、燃料タンク２内の燃料の液面５は常時上下動している。したがって、発電システム１０及び発電装置１１によれば、車両１が走行している間、燃料タンク２内の燃料の液面５の上下動に応じてフロート付コイル３０が常時上下動するので、常時、発電することができる。したがって、燃料タンク２内の燃料のエネルギを有効に利用して安定して発電することができる。
【００２５】
また、フロート付コイル３０はバネ機能を持つカールコード４０を介して燃料タンク２の上面４に接続されていることから、仮に燃料タンク２内の燃料の液面５がフロート付コイル３０の位置にまで達していない場合であっても、車両１の上下動に伴って燃料タンク２が上下動すれば、カールコード４０を介してカールコード４０のバネ支持効果により燃料タンク２の上面４に接続されたフロート付コイル３０も上下動して発電することができる。この点においても、発電システム１０及び発電装置１１によれば、安定して発電することができる。
【００２６】
また発電システム１０は発電装置１１を複数個、燃料タンク２内に備えていることから、発電装置１１を１個のみ備える場合に比較して、燃料タンク２内の燃料をより有効に利用して、より多くの電力をより安定して発電することができる。
【００２７】
また、発電システム１０はコンバータ１２を備えていることから、複数の発電装置１１によって発電された電力を均一化させることができるとともに、変圧及び整流して車両電源系統３で利用することができる。
【００２８】
また、発電装置１１はブラシ等を備えていないことから、メンテナンス性が良好であるとともに、火花等の発生のおそれもない。それにより、発電装置１１を燃料タンク２内に配置しても安全性は十分に確保されている。
【００２９】
また、発電装置１１のケース２０は円筒形状であり、且つケース２０の内部に燃料が流入及び流出可能な構造となっていることから、発電装置１１を燃料タンク２内に複数個配置しても、燃料タンク２内の燃料容量が大幅に減少することは抑制されている。
【００３０】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  車両
２  燃料タンク
１０  燃料タンク発電システム
１１  燃料タンク用発電装置
１２  コンバータ
２０  ケース
３０  フロート付コイル
３１  フロート
３２  コイル
４０  カールコード
５０  磁石部材
５２  磁石
５３  スペーサ
【図１】
2016163504.tif 000003
【図２】
2016163504.tif 000004