JP2011226457A

JP2011226457A - 滑車・重り・バネ及び巻上げモーターを利用した発電機。

Info

Publication number: JP2011226457A
Application number: JP2010110636A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Toyokawa; 一雄豊川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】錘が落下する力を利用して発電する方法を提供する。
【解決手段】錘が落下するときの力を利用して回転軸を回転させ、落下したおもり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軸を回転させることにより発電するものであり、燃料の消費等を極力抑えた公害のない発電機である。
【選択図】図１

Description

本発明は、重りの落下による力を利用して発電機の回転軸を回転させて発電するものである。落下した重りを、滑車およびバネを利用し、更にできるだけ少ない動力を利用して最上部まで持ち上げて重りの上昇・下降を間断なく行い、ワイヤーにより発電機の回転軸をひっぱることにより発電を行うものである。

従来は、水力・火力・原子力・風力・太陽熱等の発電方法がある。
更に、地熱・波力等の発電方法が考えられているところである。

従来の発電方法は、設置費用・資源の消費・安全性及び安定的な電力の供給に関してそれぞれ若干の問題点がある。
本発明は、これらの問題点を解決する為になされたものである。

一定の高さから重りが落下する力を利用して発電機の回転軸をワイヤーにより引っ張りあげることにより、回転軸を回転させて発電するものであり、落下したおもりをバネの反発力を利用して一定の高さまで持ち上げ、更に大滑車と小滑車の力の差を利用して元の高さまで持ち上げた上で再度落下することにより、連続して発電機の回転軸を回転させることによる発電方法である。

重りの重量・滑車の高さと大小・圧縮コイルバネの大小・強弱等により、又、複数の組み合わせにより、発電の規模が自由に設定でき、設置場所を選ばない・公害のない・燃料の消費等を極力抑えた発電が可能である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
（イ）本体の下部固定板（２）と最下部固定板（３）の数十メートル〜百数十メートル上空に上部固定板（１）を設置して、その上部固定板の上部に、ワイヤー巻上げ巻き戻し機（１４）及びワイヤー調整機（１５）を取り付け、下部に固定滑車（５Ａ）・（５Ｂ）・（５Ｃ）・（５Ｄ）を固定する。
（ロ）重り（９）と重り用弾力ゴム（１０）が自重により落下する際に、滑車・重り連結ワイヤー（１１）により、第一動滑車（６Ａ）も同時に下降を開始する。
第一動滑車（６Ａ）が下降する際に、上部固定板に固定してあるワイヤー（２２）を引っ張り、ワイヤーは、固定滑車（５Ａ）・（５Ｂ）を通って左の第二動滑車（６Ｂ）を引くことにより、第二動滑車・重りを引き上げることとなる。同時に定滑車（５Ａ）を通った発電機直結ワイヤー左（２３）が下部固定板上に設置されている発電機（２０）の回転軸を引くことより発電を開始する。
（ハ）重り（９）と重り用弾力ゴム（１０）が落下して最下部に到達したとき、下部弾力ゴム（１６）及び圧縮コイルバネ（１７）に衝突して、その反発力により重りと重り用弾力ゴムは、ある程度の高さまで急上昇する。同時に最高部に達している第二動滑車（６Ｂ）と重りは、動滑車上昇止め板（１２）及び上昇止め板用弾力ゴム（１３）により上昇をとめられ、直ちに下降を開始する。
下降を開始した第二動滑車と重りは、同様にしてワイヤー（２２）を引っ張り、衝突と反発力により急上昇中の第一動滑車と重りをスムーズに引き上げる。と同時にワイヤー（２８）を引くことにより発電機（２０）の回転軸を回転させる。
重りと重り用弾力ゴムが急上昇するときに、上部にある動滑車と衝突しないように滑車・重り連結ワイヤーにはある程度の長さが必要であるが、他端にある動滑車が最上部から下降を開始したときは、重り連結ワイヤーが緩んだ状態にあるため、上昇中の重り・重り弾力ゴムを動滑車を通じてスムーズに引き上げることができる。
（ニ）第一動滑車（６Ａ）の左隣に第三動滑車・重りを設置し、第一動滑車が最下部に達したときに、その上昇を助けるために、第三動滑車の大滑車と、第一動滑車の小滑車とをワイヤー（２６）で繋ぐ。
大滑車（７Ｃ）が小滑車（８Ａ）を引く力の差を利用して、動力の軽減を計り、また、小滑車が大滑車を引く場合においては、上部固定板の上に設けた小滑車ワイヤー調整機（１５）により、ワイヤーを数センチ緩めることにより、小滑車が大滑車を引く力をなくして、大滑車が小滑車を引く力のみにて動滑車と重りを引き上げるものとする。
この大滑車と小滑車の直径の比は、２〜５倍程度とする。
同様に、第二動滑車（６Ｂ）のとなりに第四動滑車（６Ｄ）を設置して同じような働きをさせる。更に、すべての動滑車に大滑車ワイヤー巻上げ巻戻し機（１４）を繋ぎ、動滑車ワイヤーを引くことにより、最下部から最上部に上昇することを助ける働きをさせるものとする。
（ホ）重りと重り用弾力ゴムが落下する際に、自然落下速度又はそれ以上の落下速度を確保して、最下部に到達したときの最適な反発力を得る為に、最下部固定板（４）上に重り下降用ワイヤー巻上げ巻戻し機（２１）を設置して、重りの下部から下部弾力ゴムと圧縮コイルバネの空間を通した重り下降用ワイヤー（１８）と繋いでそのワイヤーを引くことにより下降を助ける。
（ヘ）本発明の他の実施例を示すものとして、図３及び図４に示すように、自動車エンジンの原理により発電機直結ワイヤーを使わないで、圧縮コイルバネの中間の空間を利用してピストン（３３）とコンロッド（３４）を設置し、カウンターウエイト（３５）及びクランクシャフト（３６）により、直接発電機の回転軸を回転させる。
又、この場合に於いても、図５に示すように、最下部固定板の上に、重り下降用巻上げ巻戻し機を設置して、重り・動滑車の下降を助けるものとする。この方法では、直接回転軸を回転させられることから、種々の大型機械・大型船舶等の動力源としても利用できるものである。
（ト）重り・動滑車が急上昇する際に、傾斜したり、横ブレしないように、重り・動滑車用ガイドレール（１９）を設置する。
（チ）重りと動滑車が下降するときに、落下の加速度をより大きくし、弾力ゴム・圧縮コイルバネの反発力を最大限に発揮するために、上部固定板の高さは、下部固定板から少なくとも数十メートル〜百数十メートルの高さを確保するものとする。

本発明の立面図本発明の１部を切り欠いた側面図本発明の他の実施例を示す立面図本発明の他の実施例の１部を切り欠いた側面図本発明の他の実施例の追加の１部を切り欠いた側面図

１上部固定板
２下部固定板
３最下部固定板
４固定板支持枠
５Ａ第一定滑車
５Ｂ第二定滑車
５Ｃ第三定滑車
５Ｄ第四定滑車
６Ａ第一動滑車
６Ｂ第二動滑車
６Ｃ第三動滑車
６Ｄ第四動滑車
７Ａ第一大滑車
７Ｂ第二大滑車
７Ｃ第三大滑車
７Ｄ第四大滑車
８Ａ第一小滑車
８Ｂ第二小滑車
８Ｃ第三小滑車
８Ｄ第四小滑車
９重り
１０重り用弾力ゴム
１１滑車・重り連結ワイヤー
１２動滑車上昇止め板
１３上昇止め板用弾力ゴム
１４大滑車ワイヤー巻上げ巻戻し機
１５小滑車ワイヤー調整機
１６下部弾力ゴム
１７圧縮コイルバネ
１８重り下降用ワイヤー
１９重り・動滑車用ガイドレール
２０発電機
２１重り下降用ワイヤー巻上げ巻戻し機
２２左右滑車連結ワイヤー
２３発電機直結ワイヤー左
２４第一動滑車巻上げ用ワイヤー
２５第三小滑車・第一大滑車連結ワーヤー
２６第一小滑車・第三大滑車連結ワイヤー
２７第三動滑車巻上げ用ワイヤー
２８発電機直結ワイヤー右
２９第二動滑車巻上げ用ワイヤー
３０第二大滑車・第四小滑車連結ワイヤー
３１第二小滑車・第四大滑車連結ワイヤー
３２第四動滑車巻上げ用ワイヤー
３３ピストン
３４コンロッド
３５カウンターウエイト
３６クランクシャフト

Claims

一定重量のおもりが、数十メートル〜百数十メートルの上空から自重により落下する際に、連結してあるワイヤーを引くことにより発電機を回転させて発電させる電力発生方法。
おもりが最下部に達した際に、下部に設置してある圧縮バネの反発力により上昇して、滑車とワイヤー巻上げモーターの力により最高部まで引き上げられ更に下降することにより、連結しているワイヤーを引くことによって発電機を回転させる請求項１項記載の電力発生方法。
落下速度が自然落下速度以上の速度を確保して圧縮バネの理想的な反発力を確保するために、上部固定板の上部に設けられた動滑車ワイヤー巻上げ巻戻し機により動滑車及びおもりを最高部までに引き上げる働きをする請求項１又は２項に記載の電力発生装置。
さらに、動滑車ワイヤー巻上げ巻戻し機の機能を補完し、重りの下降を助け、一定速度の下降を保つために、又は、自然落下以上の落下速度を確保するために、下部固定板の下に、重りの下端から圧縮バネの中を通した重り下降用ワイヤーを繋ぎ、重り下降用ワイヤー巻上げ巻戻し機を設置する請求項１ないし３項のいずれかに記載の電力発生装置。
重りを上昇させる力を助け、動滑車ワイヤー巻上げ巻戻し機と重り下降用巻上げ巻戻し機のモーターの力を軽減させるために、ひとつの動滑車に大・小の滑車を設置して、大滑車が下降すると同時に他端の小滑車を引き上げるとき、大滑車と一緒に下降している小滑車は、他端の大滑車と繋いであるワイヤーを、小滑車用ワイヤー調整機により、数センチメートル緩めることにより、小滑車が大滑車を引き上げる力を消滅させて、より小さい力で、他端の動滑車・重りを引き上げようとする請求項１ないし４項のいずれかに記載の電力発生装置。
さらにモーターの動力を軽減させるために、本体の両隣に同様の設備である動滑車・重り・圧縮バネを設置して、これをワイヤーにより連結させてより強力な発電を得ようとする請求項１項ないし５項のいずれかに記載の電力発生装置。
本発明の他の実施例を示すものとして、自動車エンジンの原理により、発電機直結ワイヤーを使わないで、圧縮コイルバネの中間の空間を利用してピストンとコンロッドを設置し、カウンターウエイト及びクランクシャフトにより直接、発電機の回転軸を回転させることとする第１項ないし第６項のいずれかに記載する電力発生装置。
請求項７に記載する電力発生装置を利用し、同様の設備に直接にギア等を接続することにより、大型機械・大型船舶等のエンジンとして利用することが可能とする第一項ないし第７項に記載する動力発生装置。