JPH1073073A - 発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】天候による影響を受けず、電力供給が安定して
行え、発電コストの低減を図ることができる発電装置を
提供する。 【解決手段】道路の設置面に多数埋設された各貯液容器
上を自動車が通過したとき、自動車の荷重により貯液容
器の可動体を押下し、貯液室に収納された摺動体を一体
的に降下動作させて、摺動体により液体を加圧して強制
的に循環させ、液体が循環するときの移送圧を圧電機に
付加して発電し、圧電機により発電された蓄電池に供給
して随時蓄電する。道路に設置された多数の各圧電機に
より発電するので、発電効率が良く、各圧電機により発
電された電気を蓄電池に蓄電するため、道路に設置され
た照明や表示器、その他の電気機器等に対して必要な電
力を安定供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、一般自
動車道、高速自動車道、自転車又は歩行者の道、或い
は、建物の出入口や階段、駅の改札口、橋梁等の設置さ
れるような発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な発電方法としては、例え
ば、火力発電、水力発電、原子力発電、風力発電、太陽
光発電等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した火力
発電は、石炭、石油等の地下資源を利用しているが、資
源の埋蔵量には限りがあるため、半永久的に発電するこ
とができない。また、原子力発電は、放射性物質による
汚染や洩れを防止するための対策を講じなければなら
ず、他の発電設備に比べて、建設費が高くなるという問
題点を有している。

【０００４】上述した水力発電、風力発電、太陽光発電
は、自然の力を利用して発電するので、上述のような問
題を解決できるが、水力発電は、ダムの建設場所を確保
することが困難であり、山や谷の自然環境が損なわれる
という問題点を有している。風力発電は、風の弱いとき
羽根が回転せず、風が強すぎると羽根が破損又は損傷す
ることがあるため、発電に適した設置場所を選定するこ
とが難しいという問題点を有している。また、太陽光発
電は、曇り、雨、雪等の天候が悪いとき発電量が少な
く、天候による影響を受けやすいという問題点を有して
いる。

【０００５】この発明は上記問題に鑑み、密閉型容器に
貯液された液体を加圧して強制的に循環させ、液体の移
送力を発電手段に付与して発電するので、天候による影
響を受けず、石油や石炭等を使用せずに発電できると共
に、電力供給が安定して行え、発電コストの低減を図る
ことができる発電装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
密閉型容器の一側面に可動体を出没可能に設け、上記容
器内部に形成した貯液室に、該貯液室を二つの貯液領域
に分割し、上記可動体と一体的に動作する摺動体を摺動
可能に設け、上記容器の他側面に、上記貯液室に連通し
て吐出口と供給口とを形成し、上記吐出口と供給口とを
接続する液循環路に、該液循環路を流動する液体の移送
力により発電される発電手段を設けた発電装置であるこ
とを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の構成と併せて、上記発電手段を、上記液体の移送圧が
付加されたとき電気を発生する圧電手段を設けて構成し
た発電装置であることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
の構成と併せて、上記発電手段に、該手段により発電さ
れた電気を蓄電する蓄電手段を接続した発電装置である
ことを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
の構成と併せて、道路の走行面に対して物体の荷重が付
加される部分に設置した発電装置であることを特徴とす
る。

【００１０】請求項５記載の発明は、上記請求項１記載
の構成と併せて、駅の改札口に対して物体の荷重が付加
される部分に設置した発電装置であることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発電装置は、密閉型容器の一側
面に突出した可動体の出没動作により摺動体を一体的に
摺動させ、貯液室に貯液された液体を摺動体で加圧し
て、吐出口から供給口に液循環路を介して強制的に循環
供給すると共に、液循環路を流動する液体の移送力を発
電手段に付与して発電するので、天候による影響を受け
ず、石油や石炭等を使用しないため、電力供給が安定し
て行え、発電コストの低減を図ることができる。さら
に、多数の各容器を並列に設けることで、液体の移送力
を発電手段に対して連続して付与することができ、発電
手段により随時発電されるため、発電効率が向上する。

【００１２】請求項２記載の発電装置は、上記請求項１
記載の作用と併せて、液体の移送圧を圧電手段に付加し
て発電するので、従来の発電装置よりも構造及び構成が
簡単となり、装置の設置及び設置場所の確保が容易に行
える。

【００１３】請求項３記載の発電装置は、上記請求項１
記載の作用と併せて、発電手段により発電された電気を
蓄電手段に蓄電して、その蓄電手段に蓄電された電気を
電気機器や施設等に供給するため、必要な電力が常時安
定して得られる。

【００１４】請求項４記載の発電装置は、上記請求項１
記載の作用と併せて、例えば、自動車や人、動物等の物
体が道路を通過するとき、その道路に設置された容器の
可動体が通過物の荷重により押下され、貯液室に貯液さ
れた液体が摺動体により加圧されるため、通過する物体
の荷重を利用して発電することができる。

【００１５】請求項５記載の発電装置は、上記請求項１
記載の作用と併せて、例えば、人や荷物、動物等が駅の
改札口を通過するとき、その改札口に設置された容器の
可動体が物体の荷重により押下され、貯液室に貯液され
た液体が摺動体により加圧されるため、通過する物体の
荷重を利用して発電することができる。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、密閉型容器に貯液さ
れた液体を加圧して強制的に循環させ、その液体の移送
力を発電手段に付与して発電するので、天候による影響
を受けず、石油や石炭等を使用しないため、大気や水質
等の環境が損なわれるのを防止できる。且つ、液体を循
環させて発電するので、半永久的に発電することがで
き、電力供給が安定して行えると共に、発電コストの低
減を図ることができる。

【００１７】しかも、多数の各容器を並列に設けて、液
体の移送力を発電手段に連続して付与することで、発電
手段による発電効率が向上する。その液体の移送圧を、
例えば、圧電機等の圧電手段に付加して発電するので、
従来の発電装置よりも構造及び構成が簡単となり、装置
の設置及び設置場所の確保が容易に行える。さらに、蓄
電手段に蓄電された電気を電気機器や施設等に供給する
ため、機器及び施設に必要な電力が常時安定して得られ
る。

【００１８】さらにまた、例えば、自動車、人、動物等
の物体が通過する道路或いは駅の改札口に設置すること
で、通過する物体の荷重を利用して発電することがで
き、発電コストが安価となる。

【００１９】

【実施例】図面は道路の走行面に設置した第１実施例の
発電装置を示し、図１に於いて、この発電装置１は、横
長形状に形成した貯液容器２の右側壁部に、同容器内部
に形成した貯液室３と連通して吐出口２ａと供給口２ｂ
とを設けると共に、貯液容器２の上面側に突出した可動
体４の上下動と連動して、貯液室３内に収納された摺動
体５を一体的に動作させ、貯液室３内に貯液された液体
Ｌ（例えば、油や水等）を吐出口２ａから供給口２ｂに
液循環路６を介して循環供給する。同時、液体Ｌを循環
させるときの移送圧を液循環路６に接続された圧電機７
に付加して発電し、同機に接続された蓄電池８に発電さ
れた電気を供給して蓄電する。

【００２０】上述した貯液容器２は、密閉された貯液室
３に、同室内部が上部貯液領域と下部貯液領域とに上下
分割される大きさ及び形状に形成した摺動体５を上下摺
動可能に収納し、相互の摺動面間に、例えば、Ｏリング
等の各シール部材９…を介在して液漏れを防止してい
る。

【００２１】摺動体５には、貯液室３の上部貯液領域と
下部貯液領域とに連通して各孔部５ａ…を上下方向に貫
通させて形成すると共に、各孔部５ａ…に、貯液室３の
下部貯液領域から上部貯液領域に液体Ｌが逆流するのを
防止するための各逆止弁１０…を設けている。逆止弁１
０は、孔部５ａが閉塞される方向に弁体１０ａをバネ部
材１０ｂにより付勢して、摺動体５の降下動作時に、弁
体１０ａを孔部５ａに押付けて閉塞し、下部貯液領域か
ら上部貯液領域に液体Ｌが逆流するのを防止する。摺動
体５の上昇動作時に、弁体１０ａを孔部５ａから離間さ
せて開放し、上部貯液領域から下部貯液領域に液体Ｌが
流入するのを許容する。

【００２２】貯液容器２の上側壁部には、貯液室３の上
部貯液領域に連通して各軸受孔２ｃ…を上下方向に貫通
させて形成し、各軸受孔２ｃ…に対して各摺動軸１１…
を上下摺動可能に軸受すると共に、相互の摺動面間に、
例えば、Ｏリング等の各シール部材１２…を介在して液
漏れを防止している。各摺動軸１１…は、同軸の上端部
を可動体４の下面側に固定し、同軸の下端部を摺動体５
の上面側に固定して、可動体４と摺動体５とを一体的に
上下動する。且つ、貯液容器２の上面側に突出した各摺
動軸１１…の軸周面に各バネ部材１３…を上下圧縮した
状態のまま巻回して、各バネ部材１３…の弾性により、
可動体４を上方に向けて突出される方向に付勢してい
る。

【００２３】貯液容器２の右側壁部には、同装置内部に
形成した貯液室３の下部貯液領域と連通して吐出口２ａ
を形成し、上部貯液領域と連通して供給口２ｂを形成す
ると共に、吐出口２ａには、逆止弁１４（チェックバル
ブ）を介して液循環路６の一端側を接続し、供給口２ｂ
には、逆止弁１５（チェックバルブ）を介して液循環路
６の他端側を接続している。

【００２４】各逆止弁１４，１５の間と対応する液循環
路６の中間部には、電気を発生するための圧電機７を接
続している。圧電機７は、可動体４の押下動作により貯
液室３内に貯液された液体Ｌが加圧され、その液体Ｌの
移送圧が付加されたとき電気を発生する。圧電機７によ
り発電された電気は、同機に接続された一つ又は複数の
蓄電池８（バッテリー）に蓄電される。複数の各蓄電池
８…に蓄電する場合、各蓄電池８…を直列又は並列に接
続する。

【００２５】上述した発電装置１を、図３に示すよう
に、例えば、高速自動車道に設けられた料金所等の道路
Ａに設置する場合、舗装された道路Ａの設置面Ａａ（走
行面）に対して、走行車線の横幅と同一長さに形成した
貯液容器２を幅方向に埋設し、多数の各貯液容器２…
を、走行方向に対して前後等間隔に隔てて平行に配列す
る。例えば、自家用車やトラック、バス等の自動車Ｂが
通過するとき、その設置面Ａａ上に突出された各貯液容
器２…の各可動体４…に自動車ＢのタイヤＢａが確実に
接地され、自動車Ｂの荷重が連続して各貯液容器２…の
各可動体４…に付加される。その付加される荷重により
貯液容器２の可動体４を押下して、貯液室３内に収納さ
れた摺動体５を一体的に降下動作させ、貯液室３に貯液
された液体Ｌを摺動体５により加圧して、吐出口２ａか
ら供給口２ｂに液循環路６を介して強制的に循環供給す
ると共に、その液体Ｌの移送圧を液循環路６に接続され
た圧電機７に付加して発電する。つまり、道路Ａに設置
された多数の各圧電機７…により発電し、各圧電機７…
により発電された電気を蓄電池８に随時蓄電して、道路
Ａに設置された照明や表示器、その他の電気機器等に対
して必要な電力が供給する。なお、人や動物等が通過す
るときにも発電される。また、カーブや坂道等の道路Ａ
に発電装置１を設置してもよい。

【００２６】以上のように、貯液容器２の貯液室３に貯
液された液体Ｌを加圧して強制的に循環させ、その液体
Ｌの移送圧を圧電機７に付加して発電するので、天候に
よる影響を受けず、石油や石炭等を使用しないため、大
気や水質等の環境が損なわれるのを防止できる。且つ、
液体Ｌを循環させて発電するので、半永久的に発電する
ことができ、電力供給が安定して行えると共に、発電コ
ストの低減を図ることができる。

【００２７】しかも、従来の発電装置よりも構造及び構
成が簡単となり、装置の設置及び設置場所の確保が容易
に行えると共に、装置の製作及びメンテナンスも簡単に
行える。さらに、多数の各圧電機７…により随時発電す
るので、発電効率が良く、各圧電機７…により発電され
た電気を蓄電池８に随時蓄電して、蓄電池８に蓄電され
た電気を、例えば、照明や表示器、その他の電気機器、
或いは、道路Ａの施設等に供給するため、機器及び施設
に必要な電力が安定して得られる。

【００２８】図４は道路Ａの設置面Ａａに埋設された貯
液容器２の上面全体を被覆部材１６で被覆した例を示
し、上述した第１実施例では、貯液容器２の可動体４を
設置面Ａａ上に突出しているが、図に示すように、道路
Ａの設置面Ａａに埋設された貯液容器２の上面側に、例
えば、合成樹脂又は金属等で形成した被覆部材１６を敷
設して、貯液容器２の上面側に突出された可動体４を覆
い隠すことで、被覆部材１６を介して、貯液容器２の可
動体４が自動車ＢのタイヤＢａにより間接的に押下さ
れ、可動体４が破損又は損傷したり、摩耗したりするの
を確実に防止でき、耐久性の向上を図ることができる。
また、図５に示すように、可動体４の上端部を半球形状
に形成するもよく、可動体４とタイヤＢａとの接触時に
生じる衝撃が軽減され、相互の破損や損傷、摩耗を低減
することができる。

【００２９】図６は橋梁Ｃの橋脚Ｃａに設置した第２実
施例の発電装置１を示し、橋脚Ｃａと各橋桁Ｃｂ，Ｃｂ
との間に介設される各支持構造Ｃｃ，Ｃｃの下端部と対
向して、橋脚Ｃａの上端側設置面Ｃｄに多数の各貯液容
器２…を所定間隔に隔てて埋設する。例えば、列車、自
動車、歩行者等が橋梁Ｃを通過するとき、橋脚Ｃａに埋
設した各貯液容器２…の各可動体４…に対して通過時に
生じる振動が確実に付与され、その振動による荷重が各
貯液容器２…の各可動体４ａ…に付加される。貯液容器
２の可動体４を振動時の荷重により押下し、貯液容器２
に貯液された液体Ｌを摺動体５により加圧して強制的に
循環させ、その液体Ｌの移送圧を圧電機７に付加して発
電するので、各圧電機７…により発電された電気が蓄電
池８に随時蓄電される。その蓄電池８に蓄電された電気
を、橋梁Ｃに設置された照明や表示器、その他の電気機
器、橋梁Ｃ周辺の施設等に供給するので、第１実施例と
同等の効果を奏することができる。なお、支持構造Ｃｃ
の上端部と対向して、橋桁Ｃｂの下面側に貯液容器２を
下向きに埋設してもよい。

【００３０】図７は駅の改札口Ｄに設置した第３実施例
の発電装置１を示し、改札口Ｄの設置面Ｄａに、その改
札口Ｄの通路幅と略同一長さに形成した貯液容器２を幅
方向に埋設すると共に、多数の各貯液容器２…を、設置
面Ｄａの全長に対して利用者Ｅの歩幅よりも幅狭となる
前後等間隔に隔てて平行に配列する。例えば、子供や大
人、老人等の利用者Ｅが通過するとき、設置面Ｄａに埋
設した各貯液容器２…の各可動体４…に対して利用者Ｅ
の足が確実に接地され、各貯液容器２…の各可動体４…
に利用者Ｅの体重が付加される。貯液容器２の可動体４
を利用者Ｅの体重により押下し、貯液容器２に貯液され
た液体Ｌを摺動体５により加圧して強制的に循環させ、
その液体Ｌの移送圧を圧電機７に付加して発電するの
で、その圧電機７により発電された電気が蓄電池８に随
時蓄電される。蓄電池８に蓄電された電気を、駅に設置
された照明や表示器、その他の電気機器、駅舎等に供給
するので、第１実施例と同等の効果を奏することができ
る。なお、荷物や動物等が通過するときにも発電され
る。

【００３１】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の密閉型容器及び容器は、実施例の
貯液容器２に対応し、以下同様に、発電手段及び圧電手
段は、圧電機７に対応し、蓄電手段は、蓄電池８に対応
するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限定さ
れるものではない。

【００３２】上述した実施例では、発電装置１を、道路
Ａ、橋梁Ｃ、改札口Ｄに設置した例を説明したが、例え
ば、建物の出入口や階段、通路等に設置するもよく、実
施例のような設置部に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発電装置の全体構成を示す縦断面図。

【図２】 可動体の動作状態を示す縦断面図。

【図３】 道路に設置した第１実施例の発電装置を示す
縦断側面図。

【図４】 可動体の上端部を被覆部材で被覆した例を示
す側面図。

【図５】 可動体の上端部を半球形状に形成した他の例
を示す側面図。

【図６】 橋梁に設置した第２実施例の発電装置を示す
側面図。

【図７】 駅の改札口に設置した第３実施例の発電装置
を示す側面図。

【符号の説明】

Ａ…道路 Ａａ…設置面 Ｂ…自動車 Ｂａ…タイヤ Ｃ…橋梁 Ｃａ…橋脚 Ｃｂ…橋桁 Ｃｃ…支持構造 Ｃｄ…設置面 Ｄ…改札口 Ｄａ…設置面 Ｅ…利用者 Ｌ…液体 １…発電装置 ２…貯液容器 ２ａ…吐出口 ２ｂ…供給口 ３…貯液室 ４…可動体 ５…摺動体 ６…液循環路 ７…圧電機 ８…蓄電池 １４，１５…逆止弁 １６…被覆部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉型容器の一側面に可動体を出没可能に
   設け、上記容器内部に形成した貯液室に、該貯液室を二
   つの貯液領域に分割し、上記可動体と一体的に動作する
   摺動体を摺動可能に設け、上記容器の他側面に、上記貯
   液室に連通して吐出口と供給口とを形成し、上記吐出口
   と供給口とを接続する液循環路に、該液循環路を流動す
   る液体の移送力により発電される発電手段を設けた発電
   装置。
2. 【請求項２】上記発電手段を、上記液体の移送圧が付加
   されたとき電気を発生する圧電手段を設けて構成した請
   求項１記載の発電装置。
3. 【請求項３】上記発電手段に、該手段により発電された
   電気を蓄電する蓄電手段を接続した請求項１記載の発電
   装置。
4. 【請求項４】道路の走行面に対して物体の荷重が付加さ
   れる部分に設置した請求項１記載の発電装置。
5. 【請求項５】駅の改札口に対して物体の荷重が付加され
   る部分に設置した請求項１記載の発電装置。