JP5322342B2 - Power generation system, moving body, power generation method, power generation means installation method, and magnetic field generation means installation method - Google Patents
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Description
本発明は、発電システム、移動体、発電方法、発電手段設置方法、および磁場発生手段設置方法に関し、より詳しくは、輸送対象を乗せて移動する移動体と、移動体の移動方向に沿った面とを利用した発電に関する。 The present invention relates to a power generation system, a moving body, a power generation method, a power generation means installation method, and a magnetic field generation means installation method. More specifically, the present invention relates to a mobile body that carries a transportation target and moves along a moving direction of the mobile body. And power generation.
例えば、特許文献1には、車両が走行する路面に踏み板を設け、踏み板を押し下げる車両の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換してアキュムレータにより出力する技術が開示されている。このようにすれば、圧力エネルギーを電力に変換することが可能となり、エネルギーの有効利用を図ることが可能となる。
しかしながら、上記特許文献1において、踏み台の押し下げにより車両の運動エネルギーが消費されるため、走行する車両を利用して発電するには効率的とはいえない。
However, in
本発明は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、輸送対象を乗せて移動する移動体を利用して効率的に発電するシステムや方法を提供することにある。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a system and a method for efficiently generating electric power using a moving body that moves with a transportation target. is there.
上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る発電システムは、輸送対象を乗せて移動する移動体と、移動体の移動方向に沿った面と、移動体および面のうちいずれか一方に設けられ、磁場を発生する磁場発生手段と、移動体および面のうちいずれか他方に設けられ、磁場発生手段により発生した磁場と面との位置が相対的に変化することにより誘導起電力を発生する発電手段と、を備えたことを特徴とする。 As a means for achieving the above object, a power generation system according to a first aspect of the present invention includes a moving body that carries a transport target, a surface along a moving direction of the moving body, a moving body, and a surface. A magnetic field generating means for generating a magnetic field, and a moving body and a surface provided on either one of the movable body and the surface. And a power generation means for generating electric power.
本構成においては、磁場発生手段により発生した磁場と面との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 In this configuration, when the position between the magnetic field generated by the magnetic field generating means and the surface changes relatively, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第2の発明は、第1の発明の発電システムにおいて、磁場発生手段および発電手段は、発電手段が誘導起電力を発生するとき、互いに近接するように設けられることを特徴とする。 A second invention is characterized in that, in the power generation system of the first invention, the magnetic field generating means and the power generating means are provided so as to be close to each other when the power generating means generates the induced electromotive force.
本構成によれば、誘導起電力を発生させるために必要な磁場が小さくてもよく、利用する磁場発生手段の選択肢を広げることができる。 According to this configuration, the magnetic field required for generating the induced electromotive force may be small, and the options of the magnetic field generating means to be used can be expanded.
第3の発明は、第1または第2の発明の発電システムにおいて、磁場発生手段は、移動体の移動方向と直交する方向に磁場を発生する位置に設けられ、発電手段は、前記磁場と垂直に鎖交する位置に設けられることを特徴とする。 According to a third invention, in the power generation system of the first or second invention, the magnetic field generating means is provided at a position where the magnetic field is generated in a direction orthogonal to the moving direction of the moving body, and the power generating means is perpendicular to the magnetic field. It is characterized by being provided at a position interlinking with
本構成によれば、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第4の発明は、第1〜第3の発明のいずれか一つの発電システムにおいて、磁場発生手段は、移動体に設けられ、発電手段は、面に設けられることを特徴とする。 According to a fourth invention, in the power generation system according to any one of the first to third inventions, the magnetic field generation means is provided on the moving body, and the power generation means is provided on the surface.
本構成によれば、移動体に設けられた磁場発生手段を利用して、面に設けられた発電手段により効率的に発電することができる。 According to this configuration, it is possible to efficiently generate power by the power generation means provided on the surface using the magnetic field generation means provided on the moving body.
第5の発明は、第4の発明の発電システムにおいて、発電手段は、地面に設けられ、磁場発生手段は、地面を走行する車両に設けられることを特徴とする。 According to a fifth invention, in the power generation system according to the fourth invention, the power generation means is provided on the ground, and the magnetic field generation means is provided on a vehicle traveling on the ground.
本構成によれば、車両に設けられた磁場発生手段を利用して、地面に設けられた発電手段により効率的に発電することができる。 According to this configuration, it is possible to efficiently generate power by the power generation means provided on the ground using the magnetic field generation means provided in the vehicle.
第6の発明は、第5の発明の発電システムにおいて、発電手段は、地面に埋められることを特徴とする。 According to a sixth invention, in the power generation system of the fifth invention, the power generation means is buried in the ground.
本構成によれば、発電手段が地面に埋められるため、発電手段が車両の走行の妨げとなるのを防止することができる。 According to this configuration, since the power generation means is buried in the ground, it is possible to prevent the power generation means from obstructing the traveling of the vehicle.
第7の発明は、第5又は第6の発明の発電システムにおいて、磁場発生手段は、車両の車体における地面と対向する車体下部に設けられることを特徴とする。 A seventh invention is characterized in that, in the power generation system of the fifth or sixth invention, the magnetic field generating means is provided in a lower part of the vehicle body facing the ground in the vehicle body of the vehicle.
本構成によれば、磁場発生手段が車体下部に設けられるため、磁場を大きくとることが可能となる。また、地面に設けられた発電手段に近接した位置に磁場発生手段を設けることができるため、誘導起電力を発生させるために必要な磁場を小さくすることができる。 According to this configuration, since the magnetic field generating means is provided in the lower part of the vehicle body, it is possible to increase the magnetic field. Further, since the magnetic field generating means can be provided at a position close to the power generating means provided on the ground, the magnetic field necessary for generating the induced electromotive force can be reduced.
第8の発明は、第5〜第7のいずれか一つの発明の発電システムにおいて、磁場発生手段は、地面と接して回転することにより車両を走行させるための回転体に設けられることを特徴とする。 An eighth invention is characterized in that, in the power generation system according to any one of the fifth to seventh inventions, the magnetic field generating means is provided in a rotating body for running the vehicle by rotating in contact with the ground. To do.
本構成によれば、発電手段に最も近接した位置に磁場発生手段を設けることができるため、誘導起電力を発生させるために必要な磁場がより小さくて済み、利用する磁場発生手段の選択肢を広げることができる。 According to this configuration, since the magnetic field generating means can be provided at the position closest to the power generating means, the magnetic field required to generate the induced electromotive force is smaller, and the options of the magnetic field generating means to be used are expanded. be able to.
第9の発明は、第8の発明の発電システムにおいて、磁場発生手段は、磁場が回転体の回転軸を中心として放射状に発生するように、回転体に設けられることを特徴とする。 A ninth invention is characterized in that, in the power generation system of the eighth invention, the magnetic field generating means is provided in the rotating body such that the magnetic field is generated radially about the rotation axis of the rotating body.
本構成によれば、回転体が回転しても、磁場を地面の方向へ安定して発生することができる。 According to this configuration, even when the rotating body rotates, the magnetic field can be stably generated in the direction of the ground.
第10の発明は、第5〜第9のいずれか一つの発明の発電システムにおいて、面は、壁面であり、磁場発生手段は、車両の車体における壁面と対向する部分に設けられることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the power generation system according to any one of the fifth to ninth aspects, the surface is a wall surface, and the magnetic field generating means is provided in a portion facing the wall surface of the vehicle body of the vehicle. To do.
本構成によれば、壁面に設けられた発電手段によっても発電することができるため、車両に設けられた磁場発生手段を利用して、より効率的に発電することができる。 According to this structure, since it can also generate electric power with the electric power generation means provided in the wall surface, it can generate electric power more efficiently using the magnetic field generation means provided in the vehicle.
第11の発明は、第10の発明の発電システムにおいて、壁面は、車両と反対方向に走行する対向車両の車体側部であることを特徴とする。 An eleventh invention is characterized in that, in the power generation system of the tenth invention, the wall surface is a vehicle body side portion of an oncoming vehicle that runs in a direction opposite to the vehicle.
本構成によれば、対向車両に設けられた発電手段によっても発電することができるため、車両に設けられた磁場発生手段を利用して、より効率的に発電することができる。また、走行する車両にとって、地面等に固定された壁面との相対速度より、対向車両との相対速度が大きくなるため、磁場と面との相対速度が大きくなり、発電手段は、より大きな誘導起電力を発生することができる。 According to this structure, since it can also generate electric power with the electric power generation means provided in the oncoming vehicle, it can generate electric power more efficiently using the magnetic field generation means provided in the vehicle. In addition, for a traveling vehicle, the relative speed with respect to the oncoming vehicle is larger than the relative speed with the wall surface fixed to the ground or the like, so that the relative speed between the magnetic field and the surface increases, and the power generation means generates a larger induction. Electric power can be generated.
第12の発明は、第10又は第11の発明の発電システムにおいて、壁面は、トンネルであり、磁場発生手段は、車両の車体側部および車体上部に設けられることを特徴とする。 A twelfth invention is characterized in that, in the power generation system of the tenth or eleventh invention, the wall surface is a tunnel, and the magnetic field generating means is provided on the vehicle body side portion and the vehicle body upper portion.
本構成によれば、トンネルに設けられた発電手段によっても発電することができるため、車両に設けられた磁場発生手段を利用して、より効率的に発電することができる。 According to this structure, since it can also generate electric power with the electric power generation means provided in the tunnel, it can generate electric power more efficiently using the magnetic field generation means provided in the vehicle.
第13の発明は、第5〜第12のいずれか一つの発明の発電システムにおいて、前記地面は、高速道路であることを特徴とする。 A thirteenth aspect of the invention is the power generation system according to any one of the fifth to twelfth aspects of the invention, wherein the ground is an expressway.
本構成によれば、高速道路では車両の走行速度が比較的高いので、磁場と面との相対速度が大きくなりやすく、発電手段は、より大きな誘導起電力を発生することが容易となる。 According to this configuration, since the traveling speed of the vehicle is relatively high on the highway, the relative speed between the magnetic field and the surface tends to increase, and the power generation means can easily generate a larger induced electromotive force.
第14の発明は、第1〜第13のいずれか一つの発明の発電システムにおいて、磁場発生手段は、面に設けられ、発電手段は、移動体に設けられることを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the power generation system according to any one of the first to thirteenth aspects, the magnetic field generation means is provided on the surface, and the power generation means is provided on the moving body.
本構成によれば、面に設けられた磁場発生手段を利用して、移動体に設けられた発電手段により効率的に発電することができる。したがって、移動体において、移動体の移動により発生した誘導起電力を有効的に利用することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to efficiently generate power by the power generation means provided on the moving body using the magnetic field generation means provided on the surface. Therefore, in the moving body, it is possible to effectively use the induced electromotive force generated by the movement of the moving body.
第15の発明は、第1〜第14のいずれか一つの発明の発電システムにおいて、磁場発生手段は、磁石であることを特徴とする。 According to a fifteenth aspect, in the power generation system according to any one of the first to fourteenth aspects, the magnetic field generating means is a magnet.
本構成によれば、磁石自身が磁場を発生するため、磁場発生手段の構成を簡素化することができる。 According to this configuration, since the magnet itself generates a magnetic field, the configuration of the magnetic field generating means can be simplified.
第16の発明に係る移動体は、輸送対象を乗せて移動する移動体であって、移動体の移動方向に沿った面に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と移動体との位置が相対的に変化することにより誘導起電力を発生する発電手段を備えたことを特徴とする。 A mobile body according to a sixteenth aspect of the invention is a mobile body that carries a transport object and moves between the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the surface along the moving direction of the mobile body and the mobile body. A power generation means for generating an induced electromotive force by changing relatively is provided.
本構成によれば、面に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と移動体との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, when the position of the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the surface and the moving body relatively change, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第17の発明に係る移動体は、磁場を発生する磁場発生手段を備え、輸送対象を乗せて移動する移動体であって、磁場発生手段により発生した磁場と移動体の移動方向に沿った面との位置を相対的に変化させることにより、面が備える発電手段に誘導起電力を発生させることを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a moving body that includes a magnetic field generating means for generating a magnetic field and moves on a transportation target, the magnetic field generated by the magnetic field generating means and a surface along the moving direction of the moving body. The induced electromotive force is generated in the power generation means provided in the surface by relatively changing the position of
本構成によれば、移動体に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と面との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, when the position between the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the moving body and the surface changes relatively, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第18の発明に係る発電方法は、輸送対象を乗せて移動する移動体および移動体の移動方向に沿った面のうちいずれか一方に、磁場を発生する磁場発生手段を設ける手順と、移動体および面のうちいずれか他方に、磁場発生手段により発生した磁場と面との位置が相対的に変化することにより誘導起電力を発生するように、発電手段を設ける手順と、を備えたことを特徴とする。 A power generation method according to an eighteenth aspect of the present invention is a procedure for providing a magnetic field generating means for generating a magnetic field on any one of a moving body that carries a transport target and a surface along the moving direction of the moving body, and the moving body. And a procedure for providing power generation means on one of the surfaces to generate an induced electromotive force by relatively changing the position of the magnetic field generated by the magnetic field generation means and the surface. Features.
本構成によれば、磁場発生手段により発生した磁場と面との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, when the position between the magnetic field generated by the magnetic field generating means and the surface changes relatively, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第19の発明に係る発電手段設置方法は、輸送対象を乗せて移動する移動体に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と移動体の移動方向に沿った面との位置が相対的に変化することにより誘導起電力を発生するように、発電手段を面に設ける手順を備えたことを特徴とする。 According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a power generation means installation method in which the positions of the magnetic field generated by the magnetic field generation means provided on the moving body that moves with the object to be transported and the surface along the moving direction of the moving body change relatively. And a procedure for providing power generation means on the surface so as to generate an induced electromotive force.
本構成によれば、移動体に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と面との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, when the position between the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the moving body and the surface changes relatively, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第20の発明に係る発電手段設置方法は、輸送対象を乗せて移動する移動体の移動方向に沿った面に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と移動体との位置が相対的に変化することにより誘導起電力を発生するように、発電手段を移動体に設ける手順を備えたことを特徴とする。 In the power generation means installation method according to the twentieth aspect of the invention, the positions of the magnetic field generated by the magnetic field generation means provided on the surface along the moving direction of the moving body that carries the object to be transported and the moving body relatively change. And a procedure for providing the power generation means on the moving body so as to generate an induced electromotive force.
本構成によれば、面に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と移動体との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, when the position of the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the surface and the moving body relatively change, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第21の発明に係る磁場発生手段設置方法は、輸送対象を乗せて移動する移動体の移動方向に沿った面に磁場を発生する磁場発生手段を設ける手順を備え、磁場発生手段により発生した磁場と移動体との位置が相対的に変化することにより、移動体の備える発電手段が誘導起電力を発生するように、磁場発生手段を面に設けることを特徴とする。 A magnetic field generation means installation method according to a twenty-first aspect of the invention includes a procedure for providing a magnetic field generation means for generating a magnetic field on a surface along a moving direction of a moving body that carries a transport target and moves the magnetic field generated by the magnetic field generation means. The magnetic field generating means is provided on the surface so that the power generation means provided in the moving body generates an induced electromotive force when the positions of the moving body and the moving body change relatively.
本構成によれば、面に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と移動体との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, when the position of the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the surface and the moving body relatively change, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
第22の発明に係る磁場発生手段設置方法は、輸送対象を乗せて移動する移動体に磁場を発生する磁場発生手段を設ける手順を備え、磁場発生手段により発生した磁場と移動体の移動方向に沿った面との位置が相対的に変化することにより、面の備える発電手段が誘導起電力を発生するように、磁場発生手段を移動体に設けることを特徴とする。 A magnetic field generating means installation method according to a twenty-second aspect of the invention comprises a procedure for providing a magnetic field generating means for generating a magnetic field in a moving body that carries a transport object and moves the magnetic field generated by the magnetic field generating means and the moving direction of the moving body. A magnetic field generating means is provided on the moving body so that the power generation means provided on the surface generates an induced electromotive force when the position relative to the surface along the surface changes relatively.
本構成によれば、移動体に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と面との位置が相対的に変化すると、発電手段が誘導起電力を発生する。そのため、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to this configuration, when the position between the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the moving body and the surface changes relatively, the power generating means generates an induced electromotive force. Therefore, it is possible to efficiently generate power using the moving body.
本発明の発電システムによれば、移動体を利用して効率的に発電することができる。 According to the power generation system of the present invention, it is possible to efficiently generate power using a moving body.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を、図1〜図4を参照しつつ説明する。
1.発電システムの全体構成
図1は、本発明の発電システムとしての高速道路および高速道路を走行中の自動車を、走行方向と平行な面で切り取り、自動車側方から見たときの本実施形態を示す概略的な断面図である。図2は、高速道路上のトンネルを走行中の自動車を走行方向と垂直な面で切り取り、自動車前方から見たときの本実施形態を示す概略的な断面図である。図3は、高速道路を走行中の自動車を高速道路と平行な面で切り取り、自動車上方から見たときの本実施形態を示す概略的な断面図である。図4は、自動車を構成する車輪を示す拡大図である。なお、図1等に示す白抜きの矢印を自動車の走行方向とし、自動車の走行方向を自動車の前方とする。
<
1. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention when a highway as a power generation system according to the present invention and a vehicle traveling on a highway are cut along a plane parallel to the traveling direction and viewed from the side of the vehicle. It is a schematic sectional drawing. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the present embodiment when a vehicle traveling in a tunnel on a highway is cut out in a plane perpendicular to the traveling direction and viewed from the front of the vehicle. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the present embodiment when a car traveling on a highway is cut out along a plane parallel to the highway and viewed from above the car. FIG. 4 is an enlarged view showing wheels constituting the automobile. In addition, let the open arrow shown in FIG. 1 etc. be a driving direction of a motor vehicle, and let the driving direction of a motor vehicle be the front of a motor vehicle.
図1において、発電システム1は、高速道路20(本発明の「面」、「地面」の一例)や、高速道路20上を走行(移動)する自動車(本発明の「移動体」、「車両」の一例)10などから構成されている。なお、自動車10は、図1のような自動四輪車に限定されず、自動二輪車等も本発明の自動車10に含まれる。
In FIG. 1, the
(1)自動車
自動車10は、人(本発明の「輸送対象」の一例)2を乗せるボディ(本発明の「車体」の一例)11と、ボディ下面(本発明の「車体下部」の一例)11aに回転可能に設けられた車輪(本発明の「回転体」の一例)12と、自動車10を走行させるために車輪12に駆動力を与える不図示の駆動系統と、を備えている。
(1) Automobile The
(a)ボディ
図1〜図3に示すように、ボディ11は、ボディ下面11aと、ボディ側面(本発明の「車体側部」の一例)11b,11cと、ボディ上面(本発明の「車体上部」の一例)11d等を備えており、その内部には、不図示の駆動系統や人2の座る座席等が設けられている。ボディ11の各面11a〜11dにおいて、各面11a〜11dのボディ11内部側に沿って後述の磁石(本発明の「磁場発生手段」の一例)14が設けられている。
(A) Body As shown in FIGS. 1 to 3, the
(b)車輪
図4に示すように、車輪12は、不図示の駆動系統から伝達される駆動力により、回転軸13を中心に回転する。車輪12は、高速道路20の路面20aに接して回転し、高速道路20上を移動する。なお、車輪12は、回転軸13に固定されるホイール(図示せず)や、ホイールを覆うタイヤ(図示せず)を含む。また、車輪12は、磁石14(本発明の「磁場発生手段」の一例)を備えている。
(B) Wheel As shown in FIG. 4, the
(c)磁石
図1〜図3に示すように、磁石14は、当該磁石14が設けられる各面11a〜11dに対し垂直方向でありかつボディ11内部からボディ11外部に向かう方向へ、磁場を発生している。すなわち、磁石14は、自動車10の走行方向と直交する方向でありかつボディ11外部へ磁場を発生する位置に設けられている。磁石14の発生する磁場は、後述する発電回路21と鎖交する強さを有している。なお、ボディ11の各面11a〜11dは、平面でなくてもよく、上述した方向へ磁場を発生するように磁石14を設置可能であれば、曲面でもよいし、凹凸のある面でもよい。
(C) Magnet As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、図4に示すように、磁石14は、車輪12に対し回転軸13を中心として放射状に設けられており、放射状に設けられた各磁石14は、車輪12の周面に垂直方向でありかつ回転軸13から周面へ向かう方向へ磁場を発生する。すなわち、磁石14の発生する磁場は、車輪12の回転に伴い回転した磁石14が高速道路20に最接近する位置Pにきたとき、高速道路20の路面20aを垂直に貫通する方向へ延びる。なお、磁石14の発生する磁場は、後述する発電回路21と鎖交する強さを有している。
Further, as shown in FIG. 4, the
(2)高速道路
高速道路(本発明の「面」、「地面」の一例)20は、自動車10の走行方向に沿って延び、路面20aの下には、発電回路(本発明の「発電手段」の一例)21と、送電線22と、変電設備23と、電力系統24と、を備えている。
(2) Expressway The expressway (an example of “surface” and “ground” in the present invention) 20 extends along the traveling direction of the
また、図2,3に示すように、高速道路20には、トンネル(本発明の「面」、「壁面」の一例)60や、自動車10の走行音が高速道路20外部に漏れるのを低減する防音壁(本発明の「面」、「壁面」の一例)40が、高速道路20長手方向、即ち、自動車10の走行方向に沿って設けられる。さらに、高速道路20における自動車10の走行する車線(図示せず)の対向車線(図示せず)では、自動車10の走行方向とは逆方向に走行する対向車(本発明の「対向車両」の一例)30が走行している。
In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the
トンネル60は、その壁面60aが自動車10のボディ側面11b、11cおよびボディ上面11dを囲むように高速道路20上に設けられており、発電回路21と、送電線22と、変電設備23と、電力系統24と、を備えている。
The tunnel 60 is provided on the
防音壁40は、その壁面40aが自動車10のボディ側面11bと対向するように高速道路20上に設けられており、発電回路21と、送電線22と、変電設備23と、電力系統24と、を備えている。なお、防音壁は、自動車10のボディ側面11cと対向するように高速道路20上に設けられていてもよいし、ボディ両側面11b,11cと対向するように、自動車10の両側の高速道路20上に設けられていてもよい。
The
対向車30のボディ側面(本発明の「面」、「壁面」、「車体側部」の一例)31cは、自動車10のボディ側面11cと対向し、対向車30は、ボディ側面31cのボディ31内部側に沿って設けられる発電回路21と、電気ケーブル32と、変圧器33と、電気負荷等34と、を備えている。
A body side surface (an example of the “surface”, “wall surface”, and “vehicle body side portion” of the present invention) 31c of the oncoming
なお、路面20a、壁面40a,60a、およびボディ側面31cは勿論のこと、これらの面を有する高速道路20、トンネル60、防音壁40、および対向車30(以下、「高速道路20等」とも称す)自体も、本発明の面の一例に含まれる。また、高速道路20等は、平面でなくてもよく、自動車10が備えた磁石14から発生する磁場と鎖交するように発電回路21を設置可能であれば、曲面でもよいし、凹凸のある面でもよい。さらに、高速道路20等は、自動車10の走行方向に沿っているが、自動車10の走行方向に沿うということは、必ずしも自動車10の走行方向に平行であるとは限らず、自動車10が備えた磁石14から発生する磁場と鎖交するように発電回路21を設置可能であれば、自動車10の走行方向に平行でなくてもよい。
In addition to the
(a)発電回路
図1〜図3に示すように、発電回路21は、閉回路であり、高速道路20の路面20aに沿って埋められていたり、トンネル60の壁面60aに沿って埋められていたり、防音壁40の壁面40aに沿って埋められていたり、対向車30のボディ側面31cのボディ31内部側に沿って設けられていたりする。発電回路21は、路面20a、壁面60a,40a、およびボディ側面31cに対し、可能な限り近接して設けられる。また、発電回路21は、発生する誘導起電力が最大となる位置、すなわち、自動車10に設けられた磁石14との発生する磁束が発電回路21を最も多く貫くような関係となる位置に設けられる。
(A) Power Generation Circuit As shown in FIGS. 1 to 3, the
(b)変電設備、変圧器
変電設備23は、変電とその監視・制御を行うための電気工作物であり、発電回路21において発生した電力を送電線22を介して受電後に変電する。
変圧器33は、電圧の変換を行う電力機器・電子部品であり、電気ケーブル32を介して発電回路21から受電した電力を変圧する。
(B) Substation facility and transformer The
The
(c)電力系統、電気負荷等
電力系統24は、電力を需要家の受電設備に供給するための発電・変電・送電・配電を統合したシステムであり、変電設備23において変電された電力を需要家の受電設備に供給する。
電気負荷等34は、ヘッドライトなどの灯火類、オーディオ、ナビ、ワイパーやアクセサリー類など、対向車30で電力を消費する負荷全般であり、変圧器33にて変圧された電力を利用する。
(C) Electric power system, electric load, etc. The
The
2.発電システムによる発電の仕組み
本実施形態の発電システム1において、発電回路21が発電する仕組みを図1〜図4を用いて説明する。
自動車10が、高速道路20等に設けられた発電回路21と対向する位置を通り過ぎる際に、自動車10に設けられた磁石14により発生した磁場のうち発電回路21と鎖交する磁場が変化し、ファラデーの電磁誘導の法則に従って、誘導起電力が発電回路21に発生する。そして、発電回路21としての閉回路が形成する閉面と自動車10に設けられた磁石14から発生した磁場が垂直に鎖交することにより、磁場と垂直に鎖交しない場合より大きな誘導起電力が発電回路21に発生する。また、発電回路21と対向する位置を通過する自動車10の速度が高いほど、単位時間あたりに発電回路21を貫く磁束の変化量が大きくなるので、発電回路21に発生する誘導起電力が大きくなる。
2. Mechanism of Power Generation by Power Generation System A mechanism of power generation by the
When the
<実施形態1の効果>
実施形態1においては、自動車10が高速道路20を走行することにより、自動車10に設けられた磁石14により発生した磁場と高速道路20等との位置が相対的に変化すると、高速道路20等に設けられた発電回路21が誘導起電力を発生する。
<Effect of
In the first embodiment, when the
そのため、自動車10の走行を利用して効率的に発電することができる。また、高速道路20上では自動車10の走行速度が比較的高いので、磁場と発電回路21の相対速度が大きくなりやすく、発電回路21は、より大きな誘導起電力を発生することが容易となる。さらに、自身が磁場を発生する磁石14を利用するため、磁場を発生する構成を簡素化することができる。
Therefore, it is possible to efficiently generate power using the traveling of the
磁石14は、自動車10のボディ各面11a〜11dに沿って設けられ、また、車輪12に設けられる。そして、発電回路21は、路面20a、壁面60a,40a、およびボディ側面31cに対し、可能な限り近接して設けられる。
The
そのため、磁石14および発電回路21は、発電回路21が誘導起電力を発生するとき、互いに近接するので、誘導起電力を発生させるために必要な磁場が小さくてもよく、利用する磁石14の選択肢を広げることができる。また、磁石14は、自動車10のボディ各面11a〜11dに沿って設けられるため、発電回路21と鎖交する磁場を大きくとることができるため、比較的大きな発電量を得ることができる。さらに、磁石14は車輪12に設けられるため、発電回路21に最も近接した位置とすることができ、誘導起電力を発生させるために必要な磁場がより小さくて済み、利用する磁石14の選択肢を広げることができる。
Therefore, since the
磁石14は、自動車10の走行方向と直交する方向に磁場を発生する位置に設けられ、発電回路21は、磁場と垂直に鎖交する位置に設けられる。
The
そのため、自動車10の走行を利用して、より効率的に発電することができる。
Therefore, it is possible to generate power more efficiently by using the traveling of the
発電回路21は高速道路20に埋められるため、発電回路21が自動車10の走行の妨げとなるのを防止することができる。
Since the
磁石14は、磁場が車輪12の回転軸13を中心として放射状に発生するように、車輪12に設けられる。
The
そのため、車輪12が回転しても、磁場を地面の方向へ安定して発生することができる。
Therefore, even if the
トンネル60、防音壁40、対向車30に設けられた発電回路21によっても発電することができるため、走行する自動車10に設けられた磁石14を利用して、より効率的に発電することができる。また、磁石14の発生する磁場と対向車30に設けられた発電回路21との位置の相対的な変化量は、磁石14の発生する磁場とトンネル60や防音壁40等固定された壁面に設けられた発電回路21との位置の相対的な変化量よりも大きくなるので、対向車30に設けられた発電回路21は、より大きな誘導起電力を発生することができる。
Since power can also be generated by the
電力の必要な都会ほど走行する自動車10が多いので、交通量の少ない郊外よりも大きな発電量を得ることができる。
Since there are
<実施形態2>
次に、図5の、高速道路および高速道路を走行中の自動車を、走行方向と平行な面で切り取り、自動車側方から見たときの本実施形態を示す概略的な断面図を参照しつつ、本発明の実施形態2を説明する。なお、実施形態1の図1〜図3と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略し、実施形態1との相違点のみを説明する。
<Embodiment 2>
Next, referring to the schematic cross-sectional view showing the present embodiment when the highway and the vehicle traveling on the highway in FIG. 5 are cut out in a plane parallel to the traveling direction and viewed from the side of the vehicle. Embodiment 2 of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as FIGS. 1-3 of
実施形態1においては、自動車10が磁石14を備え、高速道路20等が発電回路21を備える構成であったが、実施形態2においては、自動車10が発電回路21を備え、高速道路20等が磁石14を備える構成とする。なお、自動車10のボディ側面11b,11cおよびボディ上面11dに沿って設けられる発電回路21と、トンネル60、防音壁40、および対向車30に設けられる磁石14の説明は省略する。また、本実施形態の発電システム1における発電回路21が発電する仕組みも、実施形態1の発電システム1における発電回路21が発電する仕組みと同様であるので、その説明を省略する。
In the first embodiment, the
図5に示すように、自動車10は、ボディ11のボディ下面11aのボディ内部側に沿って設けられた発電回路21と、電気ケーブル22と、変圧器33と、電気負荷等34と、を備えている。
As shown in FIG. 5, the
高速道路20は、路面20aに対し垂直方向でありかつ上方へ磁場を発生する磁石14を備えている。磁石14の発生する磁場は、自動車10のボディ下面11aに沿って設けられた発電回路21と鎖交する強さを有している。
The
<実施形態2の効果>
実施形態2では、磁石14が高速道路20等に設けられ、発電回路21が自動車10に設けられる。
<Effect of Embodiment 2>
In the second embodiment, the
そのため、高速道路20等に設けられた磁石14を利用して、高速道路20上を走行する自動車10に設けられた発電回路21により効率的に発電することができる。したがって、自動車10において発生した誘導起電力を、自動車10自体で有効的に利用することが可能となる。
Therefore, it is possible to efficiently generate power by the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)実施形態1おいては、磁石14が、当該磁石14が設けられる各面11a〜11dに対し垂直方向でありかつボディ11内部からボディ11外部に向かう方向へ、磁場を発生する例を示したが、これに限定されない。例えば、図6に示すように、磁石14はボディ各面11a〜11dに沿わない位置に設けられてもよい。また、ボディ各面11a〜11dに対し垂直とならない方向へ磁場を発生するように磁石14が設けられてもよい。要は、磁場が発電回路21と鎖交するような位置となるように、磁石14が自動車10に設けられればよい。
(1) In the first embodiment, the
発電回路21も同様に、自動車10に設けられた磁石14の磁場と鎖交するような位置となるように、高速道路20等に設けられればよい。
Similarly, the
これは、実施形態2のような、自動車10が発電回路21を備え、高速道路20等が磁石14を備える構成においても同様であり、図7に示すように、磁石14および発電回路21は、互いに鎖交する位置関係となるように、設けられればよい。
This is the same in the configuration in which the
磁石14および発電回路21は、座席、エンジン系統等、自動車10に設けられる他の設備や、水道管、ガス管等、高速道路20等に設けられる他の設備との配置を考慮して、可能な限り誘電起電力が大きくなる位置に設けられると、なおよい。
The
(2)実施形態1の構成および実施形態2の構成を備える発電システムとしてもよい。すなわち、自動車10は、磁石14および発電回路21の両方を備えていてもよいし、高速道路20等は、磁石14および発電回路21の両方を備えていもよい。
(2) It is good also as an electric power generation system provided with the structure of
(3)実施形態1では、磁石14はボディ11内部に設けられ、発電回路21は、高速道路20等に埋められたが、磁石14がボディ11外部に設けられ、発電回路21が路面20a、壁面40a,60a、および対向車30のボディ側面31c外部側に設けられてもよい。このようにすれば、磁石14および発電回路21を互いにより近接して設けることができ、磁石14の発生する磁場はより小さくてもよく、利用する磁石14の選択肢を広げることができる。
(3) In the first embodiment, the
自動車10が発電回路21を備え、高速道路20等が磁石14を備える構成においても同様にすれば、利用する磁石14の選択肢を広げることができる。
If the
(4)実施形態1および実施形態2では、磁場発生手段として磁石14を用いたが、磁場を発生する構成であれば、何でもよい。例えば、地球の磁場、電磁石、電流によって生じる磁場を用いることができる。
(4) In the first and second embodiments, the
(5)実施形態1および実施形態2では、発電システム1は自動車10と高速道路20等で構成したが、自動車10と一般道路(本発明の「面」、「地面」の一例)、自転車(本発明の「移動体」、「車両」の一例)と一般道路、電車(本発明の「移動体」、「車両」の一例)と線路(本発明の「面」、「地面」の一例)、飛行機(本発明の「移動体」、「車両」の一例)と滑走路(本発明の「面」、「地面」の一例)、エレベータ(本発明の「移動体」の一例)とエレベータの周囲を囲む建物の壁(本発明の「面」、「壁面」の一例)、人2の履く靴(本発明の「移動体」の一例)と地面(床、道路、階段、電車等)、地球(本発明の「移動体」の一例)と衛星(床、道路、階段、電車等)等で構成してもよい。 (5) In the first and second embodiments, the power generation system 1 is configured by the automobile 10 and the highway 20 or the like, but the automobile 10 and a general road (an example of “surface” and “ground” in the present invention), bicycle ( “Moving object” and “vehicle” in the present invention) and a general road, train (an example of “moving object” and “vehicle” in the present invention) and a track (an example of “surface” and “ground” in the present invention) An airplane (an example of a “moving body” or “vehicle” of the present invention), a runway (an example of “surface” or “the ground” of the present invention), an elevator (an example of a “moving body” of the present invention), and an elevator Surrounding building walls (an example of “surface” and “wall surface” of the present invention), shoes worn by person 2 (an example of “moving body” of the present invention) and the ground (floor, road, stairs, train, etc.), You may comprise the earth (an example of the "mobile body" of this invention), a satellite (a floor, a road, a staircase, a train, etc.), etc.
(6)実施形態1および実施形態2では、自動車10が乗せて輸送する輸送対象は人2であったが、動物や貨物であってもよい。また、輸送対象として前述した動物や貨物を乗せていれば、自動車10等の移動体は、無人であってもよい。
(6) In the first embodiment and the second embodiment, the transport object to be transported by the
1…発電システム
2…人(輸送対象)
10…自動車(移動体、車両)
11…ボディ(車体)
11a…ボディ下面(車体下部)
11b,11c…ボディ側面(車体側部)
11d…ボディ上面(車体上部)
12…車輪(回転体)
13…回転軸
14…磁石(磁場発生手段)
20…高速道路(面、地面)
20a…路面(面、地面)
21…発電回路(発電手段)
30…対向車(対向車両、面、壁面)
31…ボディ(車体)
31c…ボディ側面(面、壁面)
40…防音壁(面、壁面)
40a…壁面
60…トンネル(面、壁面)
60a…壁面
1 ... Power generation system 2 ... People (transportation target)
10 ... Automobile (moving body, vehicle)
11 ... Body
11a: Lower surface of the body (lower part of the vehicle body)
11b, 11c ... Body side surface (vehicle body side)
11d ... Upper surface of body (upper part of vehicle body)
12 ... wheel (rotating body)
13 ... Rotating
20 ... Expressway (plane, ground)
20a ... road surface (surface, ground)
21 ... Power generation circuit (power generation means)
30 ... Oncoming vehicle (oncoming vehicle, surface, wall surface)
31 ... Body
31c ... Body side surface (surface, wall surface)
40 ... Soundproof wall (surface, wall surface)
40a ... Wall 60 ... Tunnel (surface, wall)
60a ... Wall surface
Claims (4)
前記車両と反対方向に走行する対向車両に沿った車体側部と、
前記車両の車体側部に設けられ、前記対向車両の車体側部に向けて磁場を発生する磁場発生手段と、
前記対向車両の車体側部に設けられた磁場発生手段により発生した磁場と前記車両の車体側部との位置が相対的に変化することにより誘導起電力を発生する、前記車両の車体側部に設けられた発電手段と、
を備えたことを特徴とする車両。 A vehicle that travels with a transport object,
A vehicle body side along an oncoming vehicle running in the opposite direction to the vehicle;
Magnetic field generating means provided on the vehicle body side of the vehicle and generating a magnetic field toward the vehicle body side of the oncoming vehicle;
In the vehicle body side portion of the vehicle, an induced electromotive force is generated by a relative change in the position of the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the vehicle body side portion of the oncoming vehicle and the vehicle body side portion of the vehicle. Provided power generation means;
A vehicle characterized by comprising:
当該車両における前記対向車両に沿った車体側部に、前記対向車両の車体側部に設けられた前記磁場発生手段により発生した磁場と当該車両の車体側部との位置が相対的に変化することにより誘導起電力を発生するように、発電手段を設ける手順と、
を備えたことを特徴とする発電システムの設置方法。 This is a procedure for providing a magnetic field generating means for generating a magnetic field toward the vehicle body side portion of the oncoming vehicle on the vehicle body side portion along the oncoming vehicle traveling in the opposite direction to the vehicle in a vehicle that carries a transport object. The power generation means provided on the side of the vehicle body of the oncoming vehicle generates an induced electromotive force by relatively changing the position of the magnetic field generated by the magnetic field generating means and the oncoming vehicle. Providing a magnetic field generating means;
The position of the magnetic field generated by the magnetic field generating means provided on the vehicle body side portion of the oncoming vehicle and the vehicle body side portion of the vehicle relatively change in the vehicle body side portion along the oncoming vehicle in the vehicle. A procedure for providing power generation means so as to generate an induced electromotive force by
A method for installing a power generation system comprising:
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