CN220134093U - 动力转换装置、波力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所要解决的问题在于，提供一种即使为小型装置也能够缩小发电量的偏差的波力发电装置的动力转换装置、波力发电装置。为了解决上述问题，动力转换装置10设置在利用波浪的运动进行发电的波力发电装置1中，且将波浪的往复运动转换为旋转运动，该波力发电装置1包括：浮体21，借由波浪的往复运动而进行往复移动；转换部20，与浮体21的往复运动对应地转换出旋转方向交替改变的反复旋转运动；及，传递部30，将经转换部20转换的旋转运动传递至发电机；并且，传递部30包括行星齿轮机构。

Description

动力转换装置、波力发电装置

技术领域

本公开涉及一种动力转换装置、波力发电装置。

背景技术

以往，已知一种利用水面的波浪的力进行发电的波力发电装置(例如，参考专利文献1)。专利文献1中公开的波力发电装置设置动力转换装置，所述动力转换装置将因波浪的运动而产生的浮体上下浮动的动力转换为旋转力，所述波力发电装置借由经动力转换装置转换的旋转力来驱动发电机以进行发电。

现有技术专利文献1：日本专利第6263491号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

在波力发电中，由于会产生由波浪大小不同所引起的发电量的偏差，所以期望缩小该偏差。在专利文献1中所记载的以往的动力转换装置中，利用齿轮系使旋转力增速，从而能够缩小由波浪大小不同所引起的发电量的偏差。然而，存在如下问题：若想要进一步减小减速比(进一步增大增速比率)，则会导致动力转换装置大型化，成本也变高。

本公开的问题在于提供一种即使为小型装置也能够缩小发电量的偏差的波力发电装置的动力转换装置、波力发电装置。

[解决问题的技术手段]

本公开借由如下技术手段，来解决前述问题。另外，为了便于理解，标注与本公开的实施方式对应的符号来进行说明，但并不限于此。

第一公开是一种动力转换装置(10)，设置在利用波浪的运动进行发电的波力发电装置(1)中，且将波浪的往复运动转换为旋转运动，所述动力转换装置(10)，包括：往复构件(21)，借由波浪的往复运动而进行往复移动；转换部(20)，与前述往复构件(21)的往复运动对应地转换出旋转方向交替改变的反复旋转运动；及，传递部(30)，将经前述转换部(20)转换的旋转运动传递至发电机(40)；并且，前述传递部(30)包括行星齿轮机构(31、32、33、34)。

第二公开是根据第一公开所述的动力转换装置(10)，其中，前述传递部(30)包括单向离合器(51、52)，所述单向离合器仅对被输入的反复旋转运动中的特定旋转方向的旋转运动进行输出。

第三公开是根据第二公开所述的动力转换装置(10)，其中，前述传递部(30)包括：第一单向离合器(51)，在前述反复旋转运动为第一旋转方向的旋转运动时，向前述发电机(40)传递旋转驱动力，在前述反复旋转运动为与前述第一旋转方向相反的第二旋转方向的旋转运动时，不向前述发电机(40)传递旋转驱动力；及，第二单向离合器(52)，在前述反复旋转运动为前述第二旋转方向的旋转运动时，向前述发电机(40)传递旋转驱动力，在前述反复旋转运动为前述第一旋转方向的旋转运动时，不向前述发电机(40)传递旋转驱动力。

第四公开是根据第三公开所述的动力转换装置(10)，其中，由前述第一单向离合器(51)来传递旋转驱动力的前述发电机(40)与由前述第二单向离合器(52)来传递旋转驱动力的前述发电机(40)是同一发电机(40)。

第五公开是一种波力发电装置(1)，包括：根据第一公开至第四公开中任一项所述的动力转换装置(10)；及，前述发电机(40)，借由经前述动力转换装置(10)转换的旋转运动而得到旋转驱动。

(实用新型的效果)

根据本公开，可以提供一种即使为小型装置也能够缩小发电量的偏差的波力发电装置的动力转换装置、波力发电装置。

附图说明

图1是示出包括动力转换装置10的波力发电装置1的实施方式的图。

图2是示出与浮体向下移动对应地由第一轴24进行CW旋转时的动力的流向的图。

图3是示出与浮体向上移动对应地由第一轴24进行CCW旋转时的动力的流向的图。

附图标记

1 波力发电装置

10 动力转换装置

20 转换部

21 浮体

22 齿条

23 小齿轮

24 第一轴

30 传递部

31 太阳齿轮

32 行星齿轮

33 齿轮架

34 齿圈

35 第二轴

40 发电机

51 第一单向离合器

52 第二单向离合器。

具体实施方式

以下，参考附图等对用于实施本公开的一个形态进行说明。

(实施方式)

图1是示出包括动力转换装置10的波力发电装置1的实施方式的图。图1及下述图2、图3示出了从上方观察到的波力发电装置1的设置状态。另外，包括图1在内，以下所示的各图是示意性地示出的图，为了易于理解，对各部分的大小、形状进行适当放大或省略。此外，在以下说明中，示出具体的形态进行说明，但可以适当变更。

波力发电装置1设置在海等的水面附近，且利用波浪的运动进行发电。本实施方式的波力发电装置1是可动物体型的波力发电装置，经由为可动物体的浮体21来将水面波的上下运动转换为旋转运动而用于发电。本实施方式的波力发电装置1包括动力转换装置10及发电机40。

动力转换装置10包括转换部20及传递部30。转换部20将波浪的往复运动转换为旋转运动并向传递部30传递。传递部30向发电机40传递从转换部20传递来的旋转运动。发电机40受从传递部30传递来的旋转运动驱动而进行发电。以下，对各部分进行更具体的说明。

转换部20具有浮体21、齿条22、小齿轮23及第一轴24，且将波浪的往复运动转换为旋转运动。

浮体21是一种往复构件，漂浮在水面上，且由未图示的导引构件支承设置成能够随着由波浪引起的水面的上下移动而沿上下方向(图1中为纸面的进深方向)移动。

齿条22安装成能够与浮体21成一体地沿上下方向移动。齿条22的齿与小齿轮23的齿啮合。

小齿轮23安装成能够与第一轴24成一体地旋转，如上所述，小齿轮23的齿与齿条22的齿啮合。

因此，当浮体21向下(图1的纸面进深侧的方向)移动时，小齿轮23及第一轴24沿图1中所示的顺时针(Clock Wise,CW)的旋转方向(第一旋转方向)旋转。与此相反，当浮体21向上(图1的纸面近前侧的方向)移动时，小齿轮23及第一轴24沿图1中所示的逆时针(Counter Clock Wise,CCW)的旋转方向(第二旋转方向)旋转。由此，转换部20能够与浮体21的往复运动对应地转换出旋转方向交替改变为CW旋转与CCW旋转的反复旋转运动。另外，在本实施方式的说明中，从转换部20侧观察发电机40，将向右转设为CW，将向左转设为CCW。

传递部30包括太阳齿轮31、行星齿轮32、齿轮架33、齿圈34、第一单向离合器51、第二单向离合器52及第二轴35。

太阳齿轮31安装成能够与第一轴24成一体地旋转。由此，与浮体21的上下浮动对应地，由太阳齿轮31重复进行旋转方向交替改变为CW旋转与CCW旋转的反复旋转运动。

行星齿轮32在太阳齿轮31的周围配置有多个(例如，三个、四个等)，且旋转自如地安装在齿轮架33上。在图1中，行星齿轮32仅图示了两个。行星齿轮32与太阳齿轮31啮合。此外，太阳齿轮31也与齿圈34啮合。

齿轮架33将行星齿轮32支承为可旋转，且与行星齿轮32的公转运动一起旋转。

齿圈34是与行星齿轮32啮合的内齿轮，齿圈34自身也安装成能够旋转。由上述太阳齿轮31、行星齿轮32、齿轮架33及齿圈34构成行星齿轮机构。

第一单向离合器51介于齿轮架33与第二轴35之间，且只向第二轴35传递齿轮架33的CW旋转，在齿轮架33要进行CCW旋转时，不向第二轴35传递齿轮架33的CCW旋转，进一步阻止齿轮架33的CCW旋转，而使齿轮架33的旋转停止。

第二单向离合器52介于齿圈34与第二轴35之间，且只向第二轴35传递齿圈34的CW旋转，在齿圈34要进行CCW旋转时，不向第二轴35传递齿圈34的CCW旋转，进一步阻止齿圈34的CCW旋转，而使齿圈34的旋转停止。

第二轴35设置在第一单向离合器51及第二单向离合器52与发电机40之间，且为向发电机40输入旋转驱动力的输入轴。只从第一单向离合器51或第二单向离合器52向第二轴35传递CW旋转，从而所述第二轴35驱动发电机40。

借由上述构成，本实施方式的波力发电装置1无论是浮体21向上移动时还是向下移动时，始终能够使第二轴35沿一个方向旋转(CW旋转)。使用图2及图3对该动作更详细地进行说明。

图2是示出与浮体向下移动对应地由第一轴24进行CW旋转时的动力的流向的图。在图2及下述图3中，用粗线表示将第一轴24的旋转驱动力传递至发电机40的路径。若第一轴24进行CW旋转，则太阳齿轮31也进行CW旋转，其驱动力传递至行星齿轮32，且由行星齿轮32进行CCW旋转。此时，假设齿轮架33不旋转，则齿圈34进行CCW旋转的方向的力发挥作用，但齿圈34的旋转因第二单向离合器52的作用而受限，从而齿圈34不进行CCW旋转。因此，齿轮架33进行CW旋转。由于能够借由第一单向离合器51的作用只向第二轴35传递齿轮架33的CW旋转，所以第二轴35进行CW旋转，利用CW旋转驱动发电机40。

图3是示出与浮体向上移动对应地由第一轴24进行CCW旋转时的动力的流向的图。若第一轴24进行CCW旋转，则太阳齿轮31也进行CCW旋转，其驱动力传递至行星齿轮32，且由行星齿轮32进行CW旋转。此时，假设齿圈34不旋转，则齿轮架33进行CCW旋转的方向的力发挥作用，但齿轮架33的旋转因第一单向离合器51的作用而受限，从而齿轮架33不进行CCW旋转。因此，齿圈34进行CW旋转。由于能够借由第一单向离合器51的作用只向第二轴35传递齿圈34的CW旋转，所以第二轴35进行CW旋转，利用CW旋转驱动发电机40。

如上所述，本实施方式的波力发电装置1的动力转换装置10包括行星齿轮机构，因此，能够使进一步增大增速比率的构成小型化，且即使为小型装置也能够缩小发电量的偏差。此外，本实施方式的波力发电装置1的动力转换装置10将第一单向离合器51及第二单向离合器52与行星齿轮机构组合设置，借此，无论浮体的移动方向如何，都能够在固定的旋转方向上驱动一个发电机40。因此，与像以往那样借由反复旋转运动来驱动发电机40的情况相比，不存在由惯量(惯性力矩)反转引起的能量损失，从而能够更高效地进行发电，且能够增大发电量。此外，日本专利第6263491号公报(专利文献1)所公开的形态是与两个单向离合器各自的输出轴对应地设置两个发电机，与该形态相比，本实施方式可以将发电机设为一个，因此，不仅能够实现小型化，而且能够将成本抑制得较低。

(变形形态)

不限于以上所说明的实施方式，可以进行各种变形或变更，它们也在本公开的范围内。

(1)在实施方式中，列举转换部20利用齿条22及小齿轮23来将波浪的往复运动转换为旋转运动的例子进行了说明。并不限于此，例如，也可以设为利用与浮体连接的皮带及带轮来将波浪的往复运动转换为旋转运动的形态，且可以适当利用以往已知的转换方法。

(2)在实施方式中，例示出具体的旋转方向作为CW旋转、CCW旋转来进行了说明。并不限于此，例如，也可以是将CW旋转与CCW旋转互换的构成。

另外，也可以适当组合使用实施方式及变形形态，但省略其详细说明。此外，本公开并不受限于以上所说明的各实施方式。

Claims (5)

1.一种动力转换装置，设置在利用波浪的运动进行发电的波力发电装置中，且将波浪的往复运动转换为旋转运动，所述动力转换装置的特征在于，包括：

往复构件，借由波浪的往复运动而进行往复移动；

转换部，与前述往复构件的往复运动对应地转换出旋转方向交替改变的反复旋转运动；及，

传递部，将经前述转换部转换的旋转运动传递至发电机；并且，

前述传递部包括行星齿轮机构。

2.根据权利要求1所述的动力转换装置，其中，

前述传递部包括单向离合器，所述单向离合器仅对被输入的反复旋转运动中的特定旋转方向的旋转运动进行输出。

3.根据权利要求2所述的动力转换装置，其中，

前述传递部包括：

第一单向离合器，在前述反复旋转运动为第一旋转方向的旋转运动时，向前述发电机传递旋转驱动力，在前述反复旋转运动为与前述第一旋转方向相反的第二旋转方向的旋转运动时，不向前述发电机传递旋转驱动力；及，

第二单向离合器，在前述反复旋转运动为前述第二旋转方向的旋转运动时，向前述发电机传递旋转驱动力，在前述反复旋转运动为前述第一旋转方向的旋转运动时，不向前述发电机传递旋转驱动力。

4.根据权利要求3所述的动力转换装置，其中，

由前述第一单向离合器来传递旋转驱动力的前述发电机与由前述第二单向离合器来传递旋转驱动力的前述发电机是同一发电机。

5.一种波力发电装置，其特征在于，包括：

权利要求1至4中任一项所述的动力转换装置；及，

前述发电机，借由经前述动力转换装置转换的旋转运动而得到旋转驱动。