特許ウォッチ

公開番号2025113410
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025086982,2022116988
出願日2025-05-26,2022-07-22
発明の名称発電装置
出願人JOP株式会社
代理人個人
主分類F03G 3/08 20060101AFI20250725BHJP(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】発電機の発電出力を簡単な構成で安定させることができる、発電装置を提供する。
【解決手段】発電装置10は、重力による位置エネルギを発生させる錘12と、錘12を昇降可能に支持する錘支持部14と、錘12の昇降動作に連動して回転される回転部16と、回転部16の回転エネルギを電気エネルギに変換する発電機18と、駆動部22とを備える。駆動部22は、ウォームギア48によって錘12の降下に伴う回転部16の正方向への回転を抑えつつ、駆動モータ46の回転力によって回転部16を一定の回転速度で正方向へ回転させる。錘12は、錘支持部14のプーリ28に巻き掛けられた線状部材30に接続される。錘12が重力で降下すると、プーリ28が正方向へ回転され、回転部16の回転力が発電機18に与えられる。回転部16は、駆動部22によって一定の低速度で回転されるため、発電機18の発電出力は長時間にわたって安定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
重力による位置エネルギを発生させる錘と、
前記錘を昇降可能に支持する錘支持部と、
前記錘の昇降動作に連動して回転される回転部と、
前記回転部の回転エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、
駆動モータを有し、前記錘の降下に伴う前記回転部の正方向への回転を抑えつつ、前記駆動モータの回転力によって前記回転部を一定の回転速度で正方向へ回転させる駆動部とを備える、発電装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記駆動部は、
前記回転部の回転に連動して回転されるウォームホイールと、
前記ウォームホイールに噛み合わされ、前記駆動モータによって回転されるウォームギアとを有する、請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記錘を上昇させる際に前記回転部に逆方向の回転力を付与するように構成される、請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記回転部は、正方向への回転時に前記発電機に対する回転力の伝達を許容し、逆方向への回転時に前記発電機に対する回転力の伝達を遮断するクラッチを有する、請求項３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記発電機で生成された電力を蓄電するとともに、蓄電した電力を前記駆動モータに供給する蓄電器を備える、請求項４に記載の発電装置。
【請求項６】
前記錘支持部は、前記回転部に回転力を入力するプーリと、前記プーリに巻き掛けられた線状部材とを有し、
前記線状部材に前記錘が接続される、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項７】
前記錘支持部は、前記回転部に回転力を入力するピニオンと、前記ピニオンに噛み合わされるとともに、前記ピニオンに対して上下方向へ移動可能に構成されたラックとを有し、
前記ラックに前記錘が設けられる、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項８】
２つの前記ラックが、互いに反対側に向けて一体的に形成されるとともに、２つの前記ピニオンが、２つの前記ラックを挟んで互いに対向して設けられる、請求項７に記載の発電装置。
【請求項９】
前記錘は、複数の錘片と、複数の前記錘片を収容する収容空間を構成する収容部とを有する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発電装置。
【請求項１０】
前記錘は、金属、石、セラミック、土、コンクリートおよび水からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の位置エネルギを利用して発電する、発電装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示された発電用駆動装置は、バネの弾性力による位置エネルギを利用して発電する従来の発電装置の一例である。この発電用駆動装置は、バネと、バネの弾性力で回転駆動される回転増幅装置と、回転増幅装置の最終段ギアの回転軸に連結された発電機と、回転増幅装置の最終段ギアに噛み合わされたウォームギアと、ウォームギアを回転させるモータとを備えている。バネの復元力が回転増幅装置に入力されると、最終段ギアが回転され、その回転力が発電機に与えられて発電される。このとき、最終段ギアは、ウォームギアの回転速度に応じた速度で回転されるので、ウォームギアの回転速度を制御することによって、最終段ギアの回転速度を制御でき、発電機の発電出力を制御できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実開昭５６－５７９６９号
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された発電用駆動装置では、バネの復元力が回転増幅装置に与えられるので、発電機の発電出力が安定しないという問題があった。つまり、バネの復元力は、きつく巻かれた状態で最大となり、その状態が解除されるにつれて小さくなるため、発電機の発電出力が時間の経過に伴って徐々に小さくなるという問題があった。また、この問題を解決するために、特別な機構を組み込んだ場合には、製造コストが高くなるおそれがあった。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、発電機の発電出力を簡単な構成で安定させることができる、発電装置を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る発電装置の特徴は、重力による位置エネルギを発生させる錘と、前記錘を昇降可能に支持する錘支持部と、前記錘の昇降動作に連動して回転される回転部と、前記回転部の回転エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、駆動モータを有し、前記錘の降下に伴う前記回転部の正方向への回転を抑えつつ、前記駆動モータの回転力によって前記回転部を一定の回転速度で正方向へ回転させる駆動部とを備えることにある。
【０００７】
この構成では、錘に作用する重力で回転部が回転されるので、特別な機構を必要とすることなく、回転部の回転力を一定に保持できる。また、駆動部は、錘の降下に伴う回転部の正方向への回転を抑えつつ、駆動モータの回転力によって回転部を一定の回転速度で正方向へ回転させるので、発電機を長時間にわたって一定の回転速度で稼働させることができる。したがって、発電機の発電出力を簡単な構成で長時間にわたって安定させることができる。
【０００８】
本発明に係る発電装置の他の特徴は、前記駆動部は、前記回転部の回転に連動して回転されるウォームホイールと、前記ウォームホイールに噛み合わされ、前記駆動モータによって回転されるウォームギアとを有することにある。
【０００９】
この構成において、ウォームギアの回転力をウォームホイールに伝達することは可能であるが、ウォームホイールの回転力をウォームギアに伝達することはできない。したがって、ウォームギアを回転部の回転動作に対するストッパとして機能させることが可能であり、回転部の回転速度を簡単に抑えることができる。また、ウォームギアの回転を停止させることによって、回転部の回転を停止させることができるので、発電停止状態における錘が重力で降下することを防止できる。
【００１０】
本発明に係る発電装置の他の特徴は、前記駆動部は、前記錘を上昇させる際に前記回転部に逆方向の回転力を付与するように構成されることにある。
（【００１１】以降は省略されています）

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