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公開番号2024057169
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022163703
出願日2022-10-12
発明の名称バッテリー充電装置
出願人個人
代理人個人
主分類F03G 3/00 20060101AFI20240417BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】車両の荷重を受けても損傷を受ける度合を軽減することができ、耐久性を有すると共に、発電効率の高いバッテリー充電装置を提供すること。
【解決手段】車両の荷重を受けて収縮することで圧縮空気を生成する空気圧縮器2と、空気圧縮器からの圧縮空気を蓄積する圧力タンク4と、圧力タンクからの圧縮空気を受けて発電する発電機5とからなるバッテリー充電装置であって、空気圧縮器は、内部に空気室2fが形成されると共に側壁に蛇腹体2cが形成されて、車両の荷重を受けた際に蛇腹体が収縮し、車両の荷重が解かれた状態で蛇腹体が伸長復帰するベローズ容器2bと、蛇腹体が収縮するときに開弁して空気室からの圧縮空気を圧力タンクに向かって送り出す圧縮空気導出弁2hと、蛇腹体が伸長復帰するときに開弁して空気室に向かって空気を導入する空気導入弁2gが備えられる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
車両の走行路上に配置され、車両の荷重を受けて収縮することで圧縮空気を生成する空気圧縮器と、前記空気圧縮器からの圧縮空気を蓄積する圧力タンクと、前記圧力タンクからの圧縮空気を受けて発電する発電機とからなるバッテリー充電装置であって、
前記空気圧縮器は、
内部に空気室が形成されると共に側壁に蛇腹体が形成されて、前記車両の荷重を受けた際に前記蛇腹体が収縮し、車両の荷重が解かれた状態で前記蛇腹体が伸長復帰するベローズ容器と、
前記蛇腹体が収縮するときに開弁して前記空気室からの圧縮空気を前記圧力タンクに向かって送り出す圧縮空気導出弁と、
前記蛇腹体が伸長復帰するときに開弁して前記空気室に向かって空気を導入する空気導入弁と、
を備えたことを特徴とするバッテリー充電装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
空気圧縮器を構成する前記ベローズ容器内には、コイルスプリングの各端部が、車両の荷重を受けた際の前記蛇腹体の伸縮方向に向かって収容されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー充電装置。
【請求項３】
前記コイルスプリングは、各端部のコイル径に対して、中央部のコイル径が縮小されていることを特徴とする請求項２に記載のバッテリー充電装置。
【請求項４】
前記圧力タンクから空気圧縮器を構成する前記ベローズ容器の空気室に向かって、圧縮空気を戻す戻り弁が配置され、前記戻り弁を介して前記空気室に戻される圧縮空気により、収縮状態の前記蛇腹体の伸長復帰を早める動作がなされることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー充電装置。
【請求項５】
前記空気圧縮器は、車両の走行路上に敷設された扁平状のハウジング内に収容され、前記ハウジングの天面に形成された開口に、空気圧縮器を構成する前記ベローズ容器の頂部が突出した状態で配置され、前記ハウジングの天面が前記車両の荷重を受けることで、前記ベローズ容器における蛇腹体の過度の収縮変形を阻止する収縮止めの機能を果たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のバッテリー充電装置。
【請求項６】
前記ハウジング内には複数の空気圧縮器が収容され、各空気圧縮器のそれぞれのベローズ容器に対応して、前記ハウジングの天面にはそれぞれ開口が形成されて、前記ハウジングの天面に形成された各開口に、前記各ベローズ容器の頂部が、それぞれ突出した状態で配置することで、圧縮空気生成ユニットを構成していることを特徴とする請求項５に記載のバッテリー充電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の荷重を利用して圧縮空気を生成し、圧縮空気により発電してバッテリーを充電するバッテリー充電装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車道路上などにおいて、自動車車両が通過するときの車両の荷重を利用して、シリンダ・ピストンを収縮させて圧縮空気を生成し、この圧縮空気を用いて発電して、バッテリーを充電する技術が特許文献１及び２に示されている。
【０００３】
図６は、特許文献１に開示された車両の荷重を利用した発電システムを示しており、道路上には一端部が回動可能に軸支された可動板２１が取り付けられ、この可動板２１の他端部側の自由端は、スプリング２２によって道路から斜めに浮かした状態に設置されている。
車両２３が可動板２１の一端側から進行すると、可動板２１は車両２３の荷重によって水平状態に倒れ、この時に受ける圧力がシリンダ・ピストン２４を収縮させて圧縮空気を生成し、この圧縮空気を用いて発電することで、バッテリー２８が充電される。
【０００４】
なお、図６に示す符号２５は前記シリンダ・ピストン２４からの圧縮空気を受ける空気貯留タンク、符号２６は空気貯留タンク２５からの空気圧によって回転駆動されるエアーモーター、符号２７はエアーモーター２６からの回転駆動力を受ける発電機、符号２８は発電機２７からの電力を受けて充電されるバッテリーを示す。
【０００５】
一方、図７は特許文献２に開示された車両の荷重を利用した発電システムの一部を示しており、道路面３１に受圧板３２がスプリング３３によって突出した状態で配置される。
車両３４の走行により受圧板３２に車両３４の荷重が加わることで、受圧板３２に連動する地中に埋設されたシリンダ・ピストン３５が収縮し、これにより圧縮空気が生成される。この圧縮空気は逆止弁３６を介してエアーモーターに送られ、特許文献１に示された例と同様に発電機を駆動させる。発電機からの電力により、バッテリーを充電することについても開示されている。
【０００６】
さらに、図８は特許文献３に開示された車両の荷重を利用した発電システムの一部を示している。これは道路面４１の車両４２の走行方向に沿って、弾性変形が可能な配管、すなわちホース４３が配置される。そして、ホース４３の長手方向に沿って走行する車両４２のタイヤ４２ａによって、ホース４３が押し潰される。これにより、ホース４３内の水が、車両４２の走行方向に向かって押し流される。このホース４３内の水の流れのエネルギーが水車を回し、水車により発電機を駆動することで、電力を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００４－３２４６２８号公報
特開２０１４－５１５０７８号公報
特開２０１４－１３７０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に開示された発電システムによると、車両２３は回動可能に軸支された可動板２１の一端部側から進入する必要があり、車両２３が可動板２１の他端部側から進入する場合においては、道路から浮いた状態の可動板２１の自由端側が、車両２３に接触するなどして車両２３及び発電システムの可動板２１などの相互が損傷する恐れがある。
また、特許文献２に開示された発電システムにおいては、タイヤによる荷重を受ける受圧板３２は、垂直な軸棒などを介してシリンダ・ピストン３５に連結されるので、タイヤに回転力が加わった場合には、受圧板３２を介して前記軸棒に曲げ方向の応力が加わることになる。このために、この発電システムは構造的に耐久性に乏しいものであるといえる。
【０００９】
特許文献３に開示された発電システムにおいては、道路面４１に配置されたホース４３の長手方向に沿って、車両のタイヤ４２ａがホース４３を押し潰すようにして走行する必要があり、ホース４３の途中でタイヤの走行軌跡が外れる場合には、満足な発電効率を得ることができないという問題を有している。
【００１０】
この発明は、前記した特許文献１～３に示された従来の発電システムの問題点を解消しようとするものであり、車両の荷重により損傷を受ける度合を軽減することができると共に、耐久性を有し、発電効率の高いバッテリー充電装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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