【手続補正書】
【提出日】平成20年7月18日(2008.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】電気モーターで駆動の発電装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電目的電圧よりもｋＷｈ当たりの電気料金が安い電圧の発電機駆動モーター（１）を使用し、駆動モーター出力回転軸（２）と発電機（３）の発電機回転軸（４）を、直結又は調速装置（５）経由で結続装着することを特徴とする電気モーターで駆動の発電装置。
【請求項２】
発電目的電圧よりもｋＷｈ当たりの電気料金が安い電圧の発電機駆動モーター（１）で複数の発電機（３）を駆動し、発電機駆動モーター（１）のモーターを貫通した駆動モーター出力回転軸（２）に複数の発電機（３）の発電機回転軸（４）をそれぞれ、直結又は調速装置（５）経由で結続装着することを特徴とする電気モーターで駆動の発電装置。
【請求項３】
発電目的電圧よりもｋＷｈ当たりの電気料金が安い電圧の発電機駆動モーター（１）で複数の発電機（３）を駆動し、発電機駆動モーター（１）の駆動モーター出力回転軸（２）と発電機（３）の発電機回転軸（４）間に、中間軸（６）を介して、直結又は調速装置（５）経由で結続装着することを特徴とする電気モーターで駆動の発電装置。
【請求項４】
前記発電機（３）の出力と接続された蓄電池（７）、及び、前記発電機（３）と蓄電池（７）を監視又は制御できる制御盤（８）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の、電気モーターで駆動の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
発電コストが安くクリーンエネルギーを利用した発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギー及びクリーンエネルギーの問題が、環境破壊と共に大きく注目されている。クリーンエネルギーを利用した発電装置としては、太陽光発電、風力発電、及び、燃料電池発電しかない。これらの発電方式による発電装置は、設備コストが大きく、コスト回収が難しい。この発電された電気を使用したとしても、電力会社が供給する商用電源と比較して、ｋＷｈ当たりに換算した電気料金が僅かに安くなるだけである。
電力会社でも、電力自由化に対応して企業向けに石油燃料を使用した内燃機関発電装置ユニットを販売しているのが現状である。
【０００３】
ディーゼルエンジンを用いた内燃機関発電装置は、よく使用されるが設備コストが大きく、環境破壊を招く石油燃料を消費し、ディーゼルエンジンのオイル交換、燃料及びタンクの保守等のメンテナンス費用を要する。その上、ディーゼルエンジン特有の有害な排気ガスを発生し、夜間でも近隣に騒音公害をもたらし、機関保守等を行なう者の人件費も必要となり、耐用年数やその他の条件を考慮すると、メリットは少ない。
【０００４】
又、太陽光発電は、クリーンエネルギーを利用したものであるが、低い電力変換効率の為に、設備コストを回収することは難しい。風力発電は、高価な設備を必要とし、平均的な風速が得られる場所に設置される必要があり、限定条件が多いので、特定の場所以外ではメリットは望めない（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１９００９６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
太陽光発電は、天候による影響が大きく、風力発電は、設置場所に依存する。双方とも、発電できる電力量をｋＷｈ当たりに換算した設備コストが大きく、コストを回収するのは困難である。ディーゼルエンジンを用いた内燃機関発電は、非常用電源としてよく利用されているが、常時電源としてはランニングコストが高く、環境保全には適していない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、クリーンエネルギーを利用して、ｋＷｈ当たりに換算した電気料金が安い電圧系統の商用電源を用いて、商用電源では電気料金が高い電圧の電気を発電しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決する手段】
請求項１に係る電気モーターで駆動の発電装置では、発電目的電圧よりもｋＷｈ当たりの電気料金が安い電圧の発電機駆動モーター（１）を使用し、駆動モーター出力回転軸（２）と発電機（３）の発電機回転軸（４）を、直結又は調速装置（５）経由で結続装着することを特徴とする。
請求項２に係る電気モーターで駆動の発電装置では、発電目的電圧よりもｋＷｈ当たりの電気料金が安い電圧の発電機駆動モーター（１）で複数の発電機（３）を駆動し、発電機駆動モーター（１）のモーターを貫通した駆動モーター出力回転軸（２）に複数の発電機（３）の発電機回転軸（４）をそれぞれ、直結又は調速装置（５）経由で結続装着することを特徴とする。
請求項３に係る電気モーターで駆動の発電装置では、発電目的電圧よりもｋＷｈ当たりの電気料金が安い電圧の発電機駆動モーター（１）で複数の発電機（３）を駆動し、発電機駆動モーター（１）の駆動モーター出力回転軸（２）と発電機（３）の発電機回転軸（４）間に、中間軸（６）を介して、直結又は調速装置（５）経由で結続装着することを特徴とする。
請求項４に係る電気モーターで駆動の発電装置では、発電機（３）の出力と接続された蓄電池（７）、及び、発電機（３）と蓄電池（７）を監視又は制御できる制御盤（８）を備えることを特徴とする。
【０００７】
２００［Ｖ］〜２２０［Ｖ］又は４００［Ｖ］〜４４０［Ｖ］系統の商用電源は、１００［Ｖ］系統の商用電源に比して電気料金が安く、電気モーター（電動機）に印加して、１００［Ｖ］を発電できる発電機を駆動する。
設備投資は、１年〜２年で回収でき、クリーンエネルギーを利用した発電を省エネルギーで行なうことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
電気料金は、配電に必要な設備コストを考慮して電気料金が算出されている。このため、配電系統の電圧が低い程、配電の設備コストが大きくなり、配電系統の電圧の電気料金が高くなる。例えば、１００［Ｖ］系統の商用電源の電気料金は、ｋＷｈ当たり換算で３２円であり、２００［Ｖ］系統の商用電源の電気料金は、ｋＷｈ当たり換算で１０円である。
【０００９】
同じ電流を流そうとすると、電圧１００［Ｖ］は、電圧２００［Ｖ］よりも２倍の配線の太さを必要とする。電圧１００［Ｖ］は、ｋＷｈ当たり換算で、電圧２００［Ｖ］の３倍の電気料金が算出されている。安い電気料金の電圧２００［Ｖ］を利用して電気モーターを駆動し、発電機の回転軸を回転させて、電圧１００［Ｖ］を発電する。このため、内燃機関発電装置に比して、低騒音で設置場所の自由度が大きくなる。また、１台の電気モーターで複数の発電機を駆動することにより、複数の独立電源として機能させることができる。そして、クリーンエネルギーを利用し、省エネルギーの発電を行なえる様に構成した。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の発電装置の実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態の発電装置を示す斜視図である。第１実施形態の発電装置は、発電機駆動モーター１（電動機）及び発電機３を備える。発電機駆動モーター１の駆動モーター出力回転軸２は、発電機３の発電機回転軸４に連結される。発電機駆動モーター１は、同じ回転速度で発電機３を駆動する。発電機３は、一般家庭、店舗、又は、オフィスビル等に電圧１００［Ｖ］を供給できる発電機である。発電機駆動モーター１は、電圧２００［Ｖ］で駆動できる電動機である。
【００１２】
図２は、本発明の第２実施形態の発電装置を示す斜視図である。第２実施形態の発電装置は、調速装置５（調速機）を備える点が図１と異なる。調速装置５は、大プーリー、小プーリー、及び、ベルトを備える。大プーリーは、発電機駆動モーター１の駆動モーター出力回転軸２に装着され、小プーリーは、発電機３の発電機回転軸４に装着される。ベルトは、大プーリーと小プーリーとの間に取り付けれれる。調速装置５は、入力の回転速度に対する出力の回転速度の比である回転速度比が１以上である増速機として働く。発電機駆動モーター１からの回転速度は、増加して発電機３に伝達される。本実施形態では、調速装置５を増速機として用いたことにより、好結果が得られた。
【００１３】
調速装置５は、発電機駆動モーター１からの回転速度に対して、発電機３への回転速度が所定値となるように、回転速度比が決定される。調速装置としては、歯車結合、チェーン結合、チェーンカップリング、又は、ルーズカップリング等を使用しても良い。
【００１４】
図３は、本発明の第３実施形態の発電装置を示す斜視図である。第３実施形態の発電装置は、２つの発電機３を備える点が図１と異なる。
【００１５】
図４は、本発明の第４実施形態の発電装置を示す斜視図である。第４実施形態の発電装置は、調速装置５を備える点が図３と異なる。調速装置５は、中間軸６、６つのプーリー、及び、３つのベルトで構成される。
【００１６】
本実施形態では、複数の発電機３を夫々電圧が異なる独立電源として用いることができる。
【００１７】
また、駆動力を中間軸６を介して伝達すれば、更に発電機３を増設して、独立電源を増やすことができる。
【００１８】
図５は、本発明の第５実施形態の発電装置を示す斜視図である。第５実施形態の発電装置は、蓄電池７を備える点が図１と異なる。蓄電池７は、発電機３に並列接続される。第５実施形態の発電装置は、発電機３及び蓄電池７の電圧及び電流等を監視又は制御できる制御盤８を備えることもできる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、ｋＷｈ当たり換算した場合、電気料金の安い電圧の商用電源を利用して電動機を駆動させ、発電機の回転軸を回転させて商用電源であれば電気料金の高い電圧の電気を発電するものである。
【００２０】
ｋＷｈ当たりに換算した電圧１００［Ｖ］の商用電源の電気料金は、約３３円であり、ｋＷｈ当たりに換算した電圧２００［Ｖ］の商用電源の電気料金は、約１０円である。
ここで、１日に電力量１．５［ｋＷｈ］を消費した場合の電気料金について考察する。電圧１００［Ｖ］の商用電源を利用した電気料金は、約５０円である。電圧２００［Ｖ］を利用した発電機駆動モーターは、電力量約０．７５［ｋＷｈ］を必要とする。このため、電圧２００［Ｖ］の商用電源を利用した電気料金は、約８円であり、約８０［％］の電気料金の節約になる。
また、設備コストが小さいので、１年から２年で充分にコスト回収が可能である。
【００２１】
本発明は、ディーゼル機関駆動の発電機と比べて、クリーンエネルギーである電気エネルギーで発電できるので、モーター回転音のみで騒音も少なく、環境保全にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の発電装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態の発電装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態の発電装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の第４実施形態の発電装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の第５実施形態の発電装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    発電機駆動モーター（電動機）
２    駆動モーター出力回転軸
３    発電機
４    発電機回転軸
５    調速装置（調速機）
６    中間軸
７    蓄電池
８    制御盤