特許ウォッチ

公開番号2024037221
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2022141891
出願日2022-09-07
発明の名称蓄電装置
出願人株式会社T-Betz
代理人個人
主分類H02K 7/18 20060101AFI20240312BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】良好な出力で発電可能な蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置100は、不動柱10、運動体20、第1発電ユニット40、第2発電ユニット50及び制限部材30を備える。運動体20のシャフト21は、円筒部230及び第1ネジ部24を有する。不動柱10は、第1ネジ部24と噛み合う第2ネジ部12と、ネジ非形成部13を有する。ワイヤー2で吊り下げられた運動体20を落下させることにより、運動体20は、落下運動と、第1ネジ部24と第2ネジ部12の噛み合いによる第1回転運動を行いながら下降し、シャフト21が制限部材30に到達すると、運動体20は慣性による第2回転運動を行う。第1発電ユニット40は、落下運動に伴うワイヤー2の移動に基づいて発電し、第2発電ユニット50は、第1回転運動だけでなく第2回転運動に基づき発電する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鉛直方向に沿う軸線を中心に形成された円柱状の外形を有し、地面に対して不動である不動柱と、
前記不動柱が挿入されるシャフトを備え、落下運動、及び、前記軸線を中心とする回転運動を行うことが可能な運動体と、
前記運動体の前記落下運動による運動エネルギーを電力に変換する第１発電ユニットと、
前記運動体の前記回転運動による運動エネルギーを電力に変換する第２発電ユニットと、
前記不動柱に設けられ、前記シャフトの前記鉛直方向における位置の下限を定める制限部材と、を備え、
前記シャフトは、
前記軸線を中心に形成された円筒部と、
前記円筒部の下方に位置する第１ネジ部と、を有し、
前記不動柱は、
前記不動柱の外周に形成され、前記第１ネジ部と噛み合う第２ネジ部と、
前記第２ネジ部と前記制限部材の間に位置し、前記第１ネジ部と噛み合うネジが形成されていない部分であるネジ非形成部と、を有し、
前記回転運動は、
前記第１ネジ部と前記第２ネジ部の噛み合いによって前記運動体が前記落下運動に応じて行う第１回転運動と、
前記第１回転運動の後に前記運動体が慣性によって行う第２回転運動と、を含み、
ワイヤーで吊り下げられた前記運動体を落下させることにより、前記運動体は、前記落下運動及び前記第１回転運動を行いながら前記不動柱に対して下降していき、
前記シャフトが前記制限部材に到達すると、前記運動体は前記第２回転運動を行い、
前記第１発電ユニットは、前記落下運動に伴う前記ワイヤーの移動に基づいて発電し、
前記第２発電ユニットは、前記第１回転運動だけでなく前記第２回転運動に基づき発電する、
蓄電装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記円筒部の外周には出力ギアが形成され、
前記第２発電ユニットは、前記運動体の前記回転運動に伴って前記出力ギアと噛み合って回転する入力ギアと、前記入力ギアの回転動作に基づき発電するギア回転発電機と、を備える、
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第２発電ユニットは、前記運動体の前記回転運動に応じた前記ワイヤーの回転に基づき発電するワイヤー回転発電機を備える、
請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
磁石とコイルを有し、前記磁石と前記コイルの電磁誘導によって発電する第３発電ユニットをさらに備え、
前記磁石は、前記軸線に沿って延びる棒状に形成され、
前記コイルは、前記運動体が前記落下運動及び前記回転運動を行う過程において、前記磁石の外周を取り囲む位置に形成され、
前記磁石及び前記コイルの一方は前記運動体に設けられ、他方は前記不動柱に設けられる、
請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記磁石は、前記運動体の前記円筒部の中に設けられ、
前記不動柱は、前記磁石を収容可能に中空状に形成されている、
請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記入力ギアは、前記円筒部を挟んで一対ある、
請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記運動体は、前記円筒部の外周面が向く方向に突出し、錘が吊り下げられたアームを複数備える、
請求項１、２又は６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記第１発電ユニットは、発電機及びモーターの機能を有するモータージェネレーターを備え、
前記第１ネジ部は、前記第２ネジ部と噛み合うことが可能である噛み合い状態と、前記第２ネジ部との噛み合いが解除される解除状態とに変化可能なセパレート型のネジであり、
前記運動体が前記落下運動及び前記回転運動を行っている場合は、前記第１ネジ部は前記噛み合い状態であり、
前記運動体が前記第２回転運動を止めた後、前記第１ネジ部は前記噛み合い状態から前記解除状態にされ、前記モータージェネレーターは、前記モーターとしての機能により、前記ワイヤーで前記運動体を吊り上げる、
請求項１、２又は６に記載の蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、重力を利用して発電する蓄電装置が記載されている。特許文献１に記載の装置は、物体が浮く水面に高低差を発生させ、持ち上げた物体を落下させることでエネルギーを発生させ、そのエネルギーで発電機を回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１９０２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の装置は、錘を水中に下すことで、物体と水に位置エネルギーを蓄積し、錘を水から引き抜くことで、位置エネルギーを電力に変換し、一種の蓄電装置として機能する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、貯水槽が必要になる等、構成が大がかりであるにもかかわらず、水位の変化で蓄積できるエネルギーは小さく、蓄電池としては改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、改善された蓄電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄電装置は、
鉛直方向に沿う軸線を中心に形成された円柱状の外形を有し、地面に対して不動である不動柱と、
前記不動柱が挿入されるシャフトを備え、落下運動、及び、前記軸線を中心とする回転運動を行うことが可能な運動体と、
前記運動体の前記落下運動による運動エネルギーを電力に変換する第１発電ユニットと、
前記運動体の前記回転運動による運動エネルギーを電力に変換する第２発電ユニットと、
前記不動柱に設けられ、前記シャフトの前記鉛直方向における位置の下限を定める制限部材と、を備え、
前記シャフトは、
前記軸線を中心に形成された円筒部と、
前記円筒部の下方に位置する第１ネジ部と、を有し、
前記不動柱は、
前記不動柱の外周に形成され、前記第１ネジ部と噛み合う第２ネジ部と、
前記第２ネジ部と前記制限部材の間に位置し、前記第１ネジ部と噛み合うネジが形成されていない部分であるネジ非形成部と、を有し、
前記回転運動は、
前記第１ネジ部と前記第２ネジ部の噛み合いによって前記運動体が前記落下運動に応じて行う第１回転運動と、
前記第１回転運動の後に前記運動体が慣性によって行う第２回転運動と、を含み、
ワイヤーで吊り下げられた前記運動体を落下させることにより、前記運動体は、前記落下運動及び前記第１回転運動を行いながら前記不動柱に対して下降していき、
前記シャフトが前記制限部材に到達すると、前記運動体は前記第２回転運動を行い、
前記第１発電ユニットは、前記落下運動に伴う前記ワイヤーの移動に基づいて発電し、
前記第２発電ユニットは、前記第１回転運動だけでなく前記第２回転運動に基づき発電する。
【０００８】
前記円筒部の外周には出力ギアが形成され、
前記第２発電ユニットは、前記運動体の前記回転運動に伴って前記出力ギアと噛み合って回転する入力ギアと、前記入力ギアの回転動作に基づき発電するギア回転発電機と、を備える、ようにしてもよい。
【０００９】
前記第２発電ユニットは、前記運動体の前記回転運動に応じた前記ワイヤーの回転に基づき発電するワイヤー回転発電機を備える、ようにしてもよい。
【００１０】
前記蓄電装置は、
磁石とコイルを有し、前記磁石と前記コイルの電磁誘導によって発電する第３発電ユニットをさらに備え、
前記磁石は、前記軸線に沿って延びる棒状に形成され、
前記コイルは、前記運動体が前記落下運動及び前記回転運動を行う過程において、前記磁石の外周を取り囲む位置に形成され、
前記磁石及び前記コイルの一方は前記運動体に設けられ、他方は前記不動柱に設けられる、ようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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