JP2000283016A - Power generating device utilized swing of fluid - Google Patents

Power generating device utilized swing of fluid

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JP2000283016A
JP2000283016A JP11093913A JP9391399A JP2000283016A JP 2000283016 A JP2000283016 A JP 2000283016A JP 11093913 A JP11093913 A JP 11093913A JP 9391399 A JP9391399 A JP 9391399A JP 2000283016 A JP2000283016 A JP 2000283016A
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JP
Japan
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fluid
hollow container
power generation
piston
generator
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JP11093913A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Noda
秀樹 野田
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DAIKI KOGYO KK
Original Assignee
DAIKI KOGYO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To transmit electric power not requiring a maintenance over a long year and generate an electric energy with a compact structure efficiently. SOLUTION: A power generating mechanism is arranged horizontally in the hollow vessel 12 with a sealed up structure moored on the sea bottom by a flexible mooring member 13 swung on the sea surface 11 by an undulation energy. In its inside, a long sideways cylinder 19 in which a piston 23 interlocking with the swing of the hollow vessel 12 and reciprocating horizontally is built, two cylinder chambers 24, 25 partitioned by the piston 23 of the long sideways cylinder 19, rotary bodies 21, 22 connected communicatingly through a sealed up fluid circuit and rotated by the movement of an operation fluid by the reciprocating of the piston 23 and a generator 20 for carrying out the power generation by the rotation of the rotary bodies 21, 22 are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電源確保が困難な
海上や陸上で容易に電源を確保できる流体の揺動を利用
した発電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generating apparatus utilizing fluid oscillation which can easily secure power on the sea or land where it is difficult to secure power.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、陸地から相当離れた海上で用いる
各種設備、例えば、標識灯や養殖場における集魚灯等は
陸上からの送電が困難であるため、自ら発電機を具備し
て発電を行っているものがあり、その一例が実開昭61
−206675号公報(以下、イ号公報という)に、係
留された浮体の電気防食装置として提示されている。こ
の装置は、実質的に、浮体を海底に係留するチェーン又
はロープに、その浮体の揺れで作動する発電用流体シリ
ンダを設けると共に、発電用流体シリンダに、その流体
内のピストンで仕切られた二室内の流体を、ピストンの
往復動時に交互に入れ替える密閉流体回路を接続すると
共に、その回路中の流体の流れで駆動するタービン発電
機を設け、上記浮体にタービン発電機で発電した電気を
蓄電するバッテリを設け、このバッテリを海面下に設置
した電極板に接続した構成としている。このような構成
とすることによって、陸上からの送電が困難であって
も、自ら発電した電気エネルギーを電極板に送電して浮
体の電気防食を図ることができると考えられる。その
他、流体の揺動を利用した発電装置として、特開昭52
−59240号公報や同52−59241号公報(以
下、ロ号公報という)がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of equipment used at sea far from land, such as marker lights and fish collection lights at farms, are difficult to transmit power from the land. There is one of them, one example of which is Shokai 61
-206675 (hereinafter referred to as "A") discloses a moored floating body as a cathodic protection device. In this apparatus, a chain or rope mooring the floating body to the sea floor is provided with a power generating fluid cylinder operated by the swing of the floating body, and the power generating fluid cylinder is partitioned by a piston in the fluid. A sealed fluid circuit for alternately replacing the fluid in the room when the piston reciprocates is connected, and a turbine generator driven by the flow of the fluid in the circuit is provided, and the floating body stores electricity generated by the turbine generator. A battery is provided, and the battery is connected to an electrode plate installed below the sea surface. By adopting such a configuration, it is considered that even if it is difficult to transmit power from the land, it is possible to transmit the electric energy generated by itself to the electrode plate to thereby achieve the anticorrosion of the floating body. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No.
JP-A-59240 and JP-A-52-59241 (hereinafter referred to as B publication).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の流体の揺動を利用した発電装置は、以下のような解決
すべき課題を有していた。イ号公報に記載された発電装
置の発電用流体シリンダは浮体と別体に形成されると共
に、海中に露出した状態で配設されているため、経時的
に発電用流体シリンダや発電用流体シリンダを浮体に連
結するロッドが腐食してピストンが往復移動できなくな
り、発電を行うことができなくなるおそれを有してい
る。ロ号公報に記載された発電装置は、装置が大がかり
でコンパクト性に欠けるとともに、シリンダの設置に大
きな空間を要し、空間の有効利用が著しく低い上、設置
されるシリンダ数が少ないので発電効率に欠けるという
問題点を有している。更に、イ,ロ号公報はシリンダが
一方向にしか設置されていないため、一方向からの流体
エネルギーしか利用できず発電効率に欠けるという問題
点を有している。
However, the above-mentioned conventional power generating apparatus utilizing the oscillation of the fluid has the following problems to be solved. The power generation fluid cylinder of the power generation device described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. H07-27509 is formed separately from the floating body and is disposed so as to be exposed to the sea. There is a risk that the rod connecting the to the floating body corrodes and the piston cannot reciprocate, making it impossible to perform power generation. The power generation device described in the publication No. B is large in size and lacks compactness, requires a large space for installing cylinders, significantly reduces the effective use of space, and has a small number of cylinders to be installed. It has a problem that it lacks. In addition, the publications A and B have a problem that since the cylinder is installed in only one direction, only fluid energy from one direction can be used, and power generation efficiency is lacking.

【0004】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、発電機構を密閉構造の中空容器内に配設することに
よって、長年にわたってメンテナンスを要することなく
送電することができ、かつ、コンパクトな構造で効率的
に電気エネルギーを発生することができる流体の揺動を
利用した発電装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. By arranging a power generation mechanism in a hollow container having a closed structure, power can be transmitted without maintenance for many years, and the power transmission mechanism is compact. It is an object of the present invention to provide a power generation device that utilizes the oscillation of a fluid that can efficiently generate electric energy with a structure.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、第1の発明による流体の揺動を利用した発電装
置は、海面上を波動エネルギーによって揺動される密閉
構造の中空容器と、中空容器内に配設された発電機構と
を有し、発電機構が、中空容器内に水平状態に配置さ
れ、その内部に、中空容器の揺動に連動して水平方向に
往復移動するピストンを内蔵する横長シリンダと、横長
シリンダの前記ピストンによって仕切られる2つのシリ
ンダ室と密閉流体回路を介して連通連結され、ピストン
の往復移動による作動流体の移動によって回転する回転
体と、回転体に連動連結され、回転体の回転によって発
電を行う発電機と、を備えた構成を有している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power generating apparatus using a fluid oscillating fluid having a hermetically sealed hollow container oscillating on a sea surface by wave energy. A power generation mechanism disposed in the hollow container, wherein the power generation mechanism is disposed in a horizontal state in the hollow container, and inside thereof, a piston that reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swing of the hollow container. A rotating body, which is connected to two cylinder chambers partitioned by the piston of the horizontally long cylinder through a sealed fluid circuit, and is rotated by movement of a working fluid due to reciprocation of the piston; And a generator for generating power by rotating the rotating body.

【0006】この構成により、海面上に発生する波動エ
ネルギーによって中空容器を揺動し、この中空容器の揺
動によって横長シリンダ内のピストンを往復移動して回
転体を回転し、この回転によって発電機を駆動して電気
エネルギーを効果的に発生することができる。この際、
発電機構の全体が密閉構造を有する中空容器内に配設さ
れているので、発電機構を腐食の要因となる海水との接
触から完全に遮断することができるので、腐食から効果
的に防止することができる。
With this configuration, the hollow container is oscillated by the wave energy generated on the sea surface, and the oscillating of the hollow container reciprocates the piston in the horizontally long cylinder to rotate the rotating body. To generate electric energy effectively. On this occasion,
Since the entire power generation mechanism is disposed in a hollow container with a closed structure, the power generation mechanism can be completely shut off from contact with seawater, which causes corrosion, so that it is effectively prevented from corrosion. Can be.

【0007】また、上記した課題を解決するために、第
2の発明による流体の揺動を利用した発電装置は、陸上
に設置した支持フレームに水平状態で固定される外側固
定環と、外側固定環内に同心円的に配設され、その外周
面の180°対向する箇所が、外側固定環の対応する内
周面に揺動自在に枢支される内側揺動環と、内側揺動環
内に同心円的に配設され、その外周面の180°対向す
る箇所が内側揺動環の対応する内周面に揺動自在に枢支
され、かつ、その揺動軸が内側揺動環の揺動軸と直交す
るように配設された密閉構造の中空容器と、中空容器の
上部や下部又はその周壁に配設された風力抵抗板と、中
空容器に取り付けられ、内部に流体を流動可能に収納し
た流体収納ケーシングと、中空容器内に配設された発電
機構とを有し、発電機構が、水平状態に配置され、その
内部に、中空容器の揺動に連動して水平方向に往復移動
するピストンを内蔵する横長シリンダと、横長シリンダ
の前記ピストンによって仕切られる2つのシリンダ室と
密閉流体回路を介して連通連結され、ピストンの往復移
動による作動流体の移動によって回転する回転体と、回
転体に連動連結され、回転体の回転によって発電を行う
発電機と、を備えた構成を有している。
According to another aspect of the present invention, there is provided a power generating device utilizing fluid oscillation according to a second aspect of the present invention, comprising: an outer fixed ring fixed horizontally to a support frame installed on land; An inner oscillating ring, which is concentrically disposed in the ring and whose outer peripheral surface faces 180 °, is pivotally supported on the corresponding inner peripheral surface of the outer stationary ring so as to be swingable. The portion of the outer peripheral surface facing 180 ° is pivotally supported on the corresponding inner peripheral surface of the inner oscillating ring, and the oscillating shaft is pivoted by the inner oscillating ring. A hollow container with a closed structure arranged perpendicular to the axis of motion, a wind resistance plate arranged on the upper or lower part of the hollow container or its peripheral wall, and attached to the hollow container so that fluid can flow inside It has a fluid storage casing in which it is stored, and a power generation mechanism disposed in the hollow container. A mechanism is disposed in a horizontal state, in which a horizontally long cylinder containing a piston which reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swinging of the hollow container, and two cylinder chambers partitioned by the piston of the horizontally long cylinder are hermetically sealed. A rotating body that is connected and connected through a fluid circuit and rotates by the movement of the working fluid due to the reciprocating movement of the piston; and a generator that is connected to the rotating body and generates power by rotating the rotating body. are doing.

【0008】この構成により、風力抵抗板で発生した風
力エネルギーによって、中空容器を流体収納ケーシング
内の流体と一体的に揺動させ、この中空容器の揺動によ
って横長シリンダ内のピストンを往復移動して回転体を
回転し、この回転によって発電機を駆動して電気エネル
ギーを効果的に発生することができる。この際、発電機
構の全体が密閉構造を有する中空容器内に配設されてい
るので、発電機構を腐食の要因となる雨水との接触から
完全に遮断することができるので、腐食から効果的に防
止することができる。
With this structure, the hollow container is swung integrally with the fluid in the fluid storage casing by wind energy generated by the wind resistance plate, and the piston in the horizontally long cylinder is reciprocated by the swing of the hollow container. By rotating the rotating body, the generator can be driven by this rotation to effectively generate electric energy. At this time, since the entire power generation mechanism is disposed in a hollow container having a closed structure, the power generation mechanism can be completely shut off from contact with rainwater which causes corrosion, so that the power generation mechanism is effectively protected from corrosion. Can be prevented.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】請求項1に記載の流体の揺動を利
用した発電装置は、海面上を波動エネルギーによって揺
動される密閉構造の中空容器と、中空容器内に配設され
た発電機構とを有し、発電機構が、中空容器内に水平状
態に配置され、その内部に、中空容器の揺動に連動して
水平方向に往復移動するピストンを内蔵する横長シリン
ダと、横長シリンダの前記ピストンによって仕切られる
2つのシリンダ室と密閉流体回路を介して連通連結さ
れ、ピストンの往復移動による作動流体の移動によって
回転する回転体と、回転体に連動連結され、回転体の回
転によって発電を行う発電機と、を備えた構成を有して
いる。これにより、海面上に発生する波動エネルギーに
よって中空容器を揺動し、この中空容器の揺動によって
横長シリンダ内のピストンを往復移動して回転体を回転
し、この回転によって発電機を駆動して電気エネルギー
を効果的に発生することができる。この際、発電機構の
全体が密閉構造を有する中空容器内に配設されているの
で、発電機構を腐食の要因となる海水との接触から完全
に遮断することができるので、腐食から効果的に防止す
ることができる。ここで、発電機としては、分巻発電
機、直巻発電機、複巻発電機等からなる直流発電機や、
タービン発電機等の交流誘導発電機を用いることができ
る。また、発生した電気エネルギーは、中空容器に一体
的に載置される標識灯や集魚灯火等の電源として用いた
り、電気結線部より送電ケーブルを用いて送電するよう
にしてもよい。さらに、これらの流体の揺動を利用した
発電装置を多数並列状態に配設することによって、大出
力の電気エネルギーを発生させることができると共に、
消波堤としても有効に用いることができる。また、横長
シリンダとピストンの摺動面は、自己潤滑性の金属製又
は合成樹脂製のものが用いられる。横長シリンダとピス
トンの対向部にはいずれか一方に金属製バネ体又は耐久
性を有するゴム板等で形成された緩衝材が設けられる。
これによりシリンダやピストンの耐久性を向上できる。
尚、横長シリンダの周壁には熱発散用のフィンを設ける
のが好ましい。これにより横長シリンダの膨張を防止
し、耐久性を向上できる。回転体のとしては、空気ター
ビン,風車,プロペラ等が流体エネルギーの大小等によ
って選択される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A power generating apparatus utilizing the oscillation of a fluid according to the first aspect of the present invention includes a hollow container having a closed structure which is oscillated on the sea surface by wave energy, and a power generator disposed in the hollow container. A power generating mechanism is disposed in a horizontal state in the hollow container, and a horizontally long cylinder having a built-in piston which reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swing of the hollow container, and a horizontally long cylinder. A rotating body that is connected to and communicates with the two cylinder chambers separated by the piston through a sealed fluid circuit and that rotates by the movement of the working fluid due to the reciprocating movement of the piston, and is interlocked with the rotating body to generate power by rotating the rotating body And a generator for performing the operation. Thereby, the hollow container is rocked by the wave energy generated on the sea surface, the piston in the horizontally long cylinder is reciprocated by the rocking of the hollow container to rotate the rotating body, and the rotation drives the generator. Electric energy can be generated effectively. At this time, since the entire power generation mechanism is disposed in a hollow container having a closed structure, the power generation mechanism can be completely shut off from contact with seawater which causes corrosion, so that the power generation mechanism is effectively protected from corrosion. Can be prevented. Here, as the generator, a shunt winding generator, a series winding generator, a DC generator including a compound winding generator, and the like,
An AC induction generator such as a turbine generator can be used. In addition, the generated electric energy may be used as a power source for a marker light, a fish light, or the like that is integrally mounted on the hollow container, or may be transmitted from an electric connection portion using a power transmission cable. Furthermore, by arranging a large number of power generating devices utilizing the oscillation of these fluids in parallel, it is possible to generate high-output electric energy,
It can be used effectively as a breakwater. The sliding surface between the horizontally long cylinder and the piston is made of self-lubricating metal or synthetic resin. A cushioning member formed of a metal spring body or a durable rubber plate or the like is provided on one of the opposed portions of the horizontally long cylinder and the piston.
Thereby, the durability of the cylinder and the piston can be improved.
In addition, it is preferable to provide fins for heat dissipation on the peripheral wall of the horizontally long cylinder. Thereby, the expansion of the horizontally long cylinder can be prevented, and the durability can be improved. As the rotating body, an air turbine, a windmill, a propeller, or the like is selected according to the magnitude of the fluid energy.

【0010】請求項2記載の流体の揺動を利用した発電
装置は、陸上に設置した支持フレームに水平状態で固定
される外側固定環と、外側固定環内に同心円的に配設さ
れ、その外周面の180°対向する箇所が、外側固定環
の対応する内周面に揺動自在に枢支される内側揺動環
と、内側揺動環内に同心円的に配設され、その外周面の
180°対向する箇所が内側揺動環の対応する内周面に
揺動自在に枢支され、かつ、その揺動軸が内側揺動環の
揺動軸と直交するように配設された密閉構造の中空容器
と、中空容器の上部や下部又はその周壁に配設された風
力抵抗板と、中空容器に取り付けられ、内部に流体を流
動可能に収納した流体収納ケーシングと、中空容器内に
配設された発電機構とを有し、発電機構が、水平状態に
配置され、その内部に、中空容器の揺動に連動して水平
方向に往復移動するピストンを内蔵する横長シリンダ
と、横長シリンダの前記ピストンによって仕切られる2
つのシリンダ室と密閉流体回路を介して連通連結され、
ピストンの往復移動による作動流体の移動によって回転
する回転体と、回転体に連動連結され、回転体の回転に
よって発電を行う発電機と、を備えた構成を有してい
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a power generating apparatus utilizing the oscillation of a fluid, wherein an outer stationary ring fixed horizontally to a support frame installed on land, and a concentrically disposed inside the outer stationary ring are provided. A portion of the outer peripheral surface opposed to the outer peripheral surface by 180 ° is provided concentrically within the inner oscillating ring and an inner oscillating ring pivotally supported on a corresponding inner peripheral surface of the outer fixed ring, and the outer peripheral surface thereof 180 ° is pivotally supported on the corresponding inner peripheral surface of the inner rocking ring so that the rocking axis is orthogonal to the rocking axis of the inner rocking ring. A hollow container having a closed structure, a wind resistance plate disposed on the upper or lower part of the hollow container or a peripheral wall thereof, a fluid storage casing attached to the hollow container and storing a fluid therein so that the fluid can flow therein, and a hollow container. And a power generation mechanism disposed therein, wherein the power generation mechanism is disposed in a horizontal state, and A horizontally elongated cylinder having a built-in piston which reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swinging of the hollow container;
Connected to the two cylinder chambers via a closed fluid circuit,
It has a configuration that includes a rotating body that rotates by the movement of the working fluid due to the reciprocating movement of the piston, and a generator that is connected to the rotating body and that generates power by rotating the rotating body.

【0011】これにより、風力抵抗板で発生した風力エ
ネルギーによって、中空容器を流体収納ケーシング内の
流体と一体的に揺動させ、この中空容器の揺動によって
横長シリンダ内のピストンを往復移動して回転体を回転
し、この回転によって発電機を駆動して電気エネルギー
を効果的に発生することができる。この際、発電機構の
全体が密閉構造を有する中空容器内に配設されているの
で、発電機構を腐食の要因となる雨水との接触から完全
に遮断することができるので、腐食から効果的に防止す
ることができる。中空容器が、外側固定環に揺動自在に
固定された内側揺動環に揺動自在に固定されているの
で、風を受けてどの方向にも中空容器が揺動することが
できる前述のものを用いることができる。ここで、発電
機や横長シリンダ、ピストンとしては、前述のものが使
用される。風力抵抗板の設置位置は中空容器の上部や下
部、もしくは周壁部の内少なくとも1以上に設置され
る。上部と下部又は上部と枢支部より上側の周壁部に設
置してもよい。これにより、風を受ける面積が広がり、
強く、かつ永続的な揺動運動を受けることができる。風
力抵抗板は、枠体に合成樹脂製のシートや金属板を脱着
自在に取り付ける構造としてもよい。これにより、台風
等の際は風力抵抗板を外し、事故を防ぐことができる。
Thus, the hollow container is swung integrally with the fluid in the fluid storage casing by wind energy generated by the wind resistance plate, and the piston in the horizontally long cylinder is reciprocated by the swing of the hollow container. The rotating body is rotated, and the generator can be driven by this rotation to effectively generate electric energy. At this time, since the entire power generation mechanism is disposed in a hollow container having a closed structure, the power generation mechanism can be completely shut off from contact with rainwater which causes corrosion, so that the power generation mechanism is effectively protected from corrosion. Can be prevented. Since the hollow container is swingably fixed to the inner swing ring fixed to the outer fixed ring so as to be swingable, the above-mentioned one in which the hollow container can swing in any direction by the wind Can be used. Here, the above-mentioned thing is used as a generator, a horizontally long cylinder, and a piston. The wind resistance plate is installed at at least one of the upper and lower portions of the hollow container or the peripheral wall portion. It may be installed on the upper and lower portions or the upper and peripheral wall portions above the pivot portion. This expands the area receiving the wind,
Can receive strong and permanent rocking movements. The wind resistance plate may have a structure in which a synthetic resin sheet or metal plate is detachably attached to the frame. Thereby, in the event of a typhoon or the like, the wind resistance plate can be removed to prevent an accident.

【0012】請求項3記載の流体の揺動を利用した発電
装置は、請求項1に記載の発明において、中空容器の上
部に1以上配設した風力抵抗板を備えた構成を有してい
る。これにより、中空容器の揺動を大きくすることがで
き、発電効率を高めることができる。ここで、風力抵抗
板としては、前述の他平板状や風に対して円弧面を有す
る円弧板状、碗状等の金属製や合成樹脂製の板材や格子
材、碗材を一字型もしくは十字型、米字型に直立させた
ものが用いられる。これにより、風力の小さい風を受け
ても発電機構揺動させ発電をすることができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a power generation device utilizing the oscillation of a fluid according to the first aspect of the present invention, wherein at least one wind resistance plate is provided above the hollow container. . Thus, the swing of the hollow container can be increased, and the power generation efficiency can be increased. Here, as the wind resistance plate, other than the above-mentioned flat plate shape, arc plate shape having an arc surface against the wind, a metal or synthetic resin plate material such as a bowl, lattice material, bowl material, etc. Cross-shaped or U-shaped uprights are used. Thereby, even if it receives a small wind, the power generation mechanism can be swung to generate power.

【0013】請求項4記載の流体の揺動を利用した発電
装置は、請求項1乃至3の内いずれか1に記載の発明に
おいて、横長シリンダが上下方向に複数段にわたって段
積され、かつ、各前記横長シリンダの軸線が円周方向に
各々ずらされ、横長シリンダが平面視で放射状に配設さ
れた構成を有している。これにより、あらゆる方向から
くる流体エネルギーも、効果的に中空容器を揺動させる
エネルギーとして利用でき、横長シリンダを利用した発
電機による発電効率を、発電機構をコンパクトに保持し
ながら高めることができる。ここで、複数の横長シリン
ダ間の連結は、溶接や連結ボルトを用いて行うことがで
きる他、鋳物等を用いて一体成形することもできる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power generation device utilizing the oscillation of a fluid, wherein the horizontally long cylinder is stacked in a plurality of stages in the vertical direction in the invention according to any one of the first to third aspects, and An axis of each of the horizontally long cylinders is shifted in the circumferential direction, and the horizontally long cylinders are radially arranged in a plan view. Thereby, fluid energy coming from all directions can be effectively used as energy for swinging the hollow container, and the power generation efficiency of the generator using the horizontally long cylinder can be increased while keeping the power generation mechanism compact. Here, the connection between the plurality of horizontally long cylinders can be performed using welding or connection bolts, or can be integrally formed using a casting or the like.

【0014】請求項5記載の流体の揺動を利用した発電
装置は、請求項1乃至4の内いずれか1に記載の発明に
おいて、中空容器内に、さらに、発電機に接続される蓄
電池と、発電機によって発電された電気エネルギーを蓄
電池に常時蓄電すると共に、蓄電された電気エネルギー
を送電先に送電可能とした電気結線部と、を備えた構成
を有している。これにより、電気エネルギーを送電先に
短時間に、かつ、一気に送電することができる。請求項
6記載の流体の揺動を利用した発電装置は、請求項1乃
至5の内いずれか1に記載の発明において、中空容器の
下部の重量を上部の重量より大きく設定することによっ
て中空容器の安定姿勢制御を可能にした構成を有してい
る。ここで、中空容器の下部の重量を重くするため、海
上で使用する場合は重錘板を好適に用いることができ
る。又、陸上で使用する場合は、重錘板の他、水槽を使
用してもよい。これにより、水槽の水の移動で慣性力を
得、揺動運動を永続できる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a power generation device utilizing the oscillation of a fluid according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a storage battery connected to the generator in the hollow container. And a power connection unit that constantly stores the electric energy generated by the generator in the storage battery and enables the stored electric energy to be transmitted to the power transmission destination. Thereby, electric energy can be transmitted to the power transmission destination in a short time and at once. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a power generation device utilizing the oscillation of a fluid, wherein the weight of the lower portion of the hollow container is set to be greater than the weight of the upper portion in the invention of any one of the first to fifth aspects. Has a configuration enabling stable attitude control. Here, in order to increase the weight of the lower part of the hollow container, when used at sea, a weight plate can be suitably used. When used on land, a water tank may be used in addition to the weight plate. Thereby, the inertia force is obtained by the movement of the water in the water tank, and the swinging motion can be maintained.

【0015】以下、本発明の実施の形態について、図面
に基づいて具体的に説明する。図1乃至図6は、本発明
による流体の揺動を利用した発電装置の実施の形態につ
いて説明するために参照する図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 6 are views referred to for describing an embodiment of a power generation apparatus using the oscillation of a fluid according to the present invention.

【0016】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における海面上の波動エネルギー(流体の揺動)を
利用した発電装置の使用状態を示す模式図であり、図2
は本発明の実施の形態1の流体の揺動を利用した発電装
置の要部断面図であり、図3は本発明の実施の形態1の
流体の揺動を利用した発電装置の横長シリンダを多段に
段積した状態を示す要部断面図であり、図4は図3のI
−I線の矢視断面図である。各図の符号の説明を行い、
次いでその動作(発電機)等を説明する。まず、図1乃
至図4を参照して、実施の形態1に係る流体の揺動を利
用した発電装置10の構成について説明する。図1及び
図2において、10は本発明の実施の形態1における流
体の揺動を利用した発電装置(以下、発電装置と略す)
である。発電装置10は海面11上に波動エネルギーに
よって揺動される中空状で円筒、立方体、直方体状に形
成される中空容器12及び中空容器12の内部に発電機
構等を備えて形成されている。中空容器12の底部は可
撓性を有する係留部材の一例である係留チェーン13及
びアンカー装置14によって海底15に確実に係留され
ている。なお、中空容器12は良好な耐蝕性を有するス
テンレス鋼板や耐候処理を施したFRPやFRTPを用
いて製作され、図示しないが、構成部材同士を連結する
各連結部は、溶接やパッキン等を用いて十分な水密性及
び気密性が図られている。そして、図1及び図2におい
て、中空容器12は内部への海水の侵入を確実に防止す
ることができる密閉構造を有しており、その内部には電
気エネルギーを発生するための発電機構16が配設され
ている。17は中空容器12の上部外壁に防水加工を施
して配設され外部へ送電する手段を備えた電気結線部で
ある出力端子、18は中空容器12の外壁に固設され他
の発電装置10や固定物と保留具で保留されるリング等
に形成された係留部である。尚、実施の形態の発電装置
を標識灯等として用いるときは出力端子の代わりに標識
灯等を設けてもよい。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic diagram showing a use state of a power generation device utilizing wave energy (fluctuation of fluid) on the sea surface according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the power generation device using the oscillation of the fluid according to the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing a state where the battery is stacked in multiple stages.
It is arrow sectional drawing of the -I line. Explanation of reference numerals in each figure is given.
Next, the operation (generator) and the like will be described. First, a configuration of a power generation device 10 using the oscillation of a fluid according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 10 denotes a power generation device (hereinafter, abbreviated as a power generation device) using the oscillation of the fluid in the first embodiment of the present invention.
It is. The power generation device 10 is formed with a hollow container 12 formed in a hollow cylindrical, cubic, or rectangular parallelepiped shape that is rocked on the sea surface 11 by wave energy, and a power generation mechanism and the like inside the hollow container 12. The bottom of the hollow container 12 is securely moored to the seabed 15 by a mooring chain 13 and an anchor device 14, which are examples of a flexible mooring member. The hollow container 12 is manufactured using a stainless steel plate having good corrosion resistance or FRP or FRTP that has been subjected to weathering treatment. Although not shown, each connecting portion connecting the components is formed by welding, packing, or the like. And sufficient watertightness and airtightness are achieved. 1 and 2, the hollow container 12 has a sealed structure capable of reliably preventing seawater from entering the inside, and a power generation mechanism 16 for generating electric energy is provided inside the hollow container 12. It is arranged. Reference numeral 17 denotes an output terminal which is an electric connection portion provided with a waterproof process on the upper outer wall of the hollow container 12 and provided with a means for transmitting power to the outside, and 18 is fixed to the outer wall of the hollow container 12 and has another power generator 10 It is a mooring part formed in a ring or the like held by the fixed object and the holding tool. When the power generator of the embodiment is used as a marker light or the like, a marker lamp or the like may be provided instead of the output terminal.

【0017】次に、図2を参照して、発電機構16の構
成について説明する。図示するように、中空容器12の
内部の上部には水平状態に横長シリンダ19が1以上
(図面は説明上1基のみ示している。)中空容器12の
内壁に配設固定されている。その下部には、発電機20
が該内壁に固定され、発電機20を挟んだ状態で、発電
機20に連動連結される一対の第1及び第2の回転体を
内包した回転体室21、22が配設固定されている。上
記した構成において、内面にクロムめっき等を施した横
長シリンダ19内には、中空容器12の揺動に連動して
水平方向に往復移動する含油メタルや自己潤滑性の金属
等の部材からなるピストン23が内蔵されており、ピス
トン23の両側には2つの第1及び第2のシリンダ室2
4、25が形成されている。
Next, the configuration of the power generation mechanism 16 will be described with reference to FIG. As shown in the drawing, one or more horizontally long cylinders 19 are arranged and fixed on the inner wall of the hollow container 12 in a horizontal state at the upper portion inside the hollow container 12 (only one is shown in the drawings for explanation). At the bottom is a generator 20
Are fixed to the inner wall, and rotating body chambers 21 and 22 including a pair of first and second rotating bodies interlockingly connected to the generator 20 are arranged and fixed with the generator 20 sandwiched therebetween. . In the above-described configuration, a piston made of a member such as an oil-impregnated metal or a self-lubricating metal that reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swing of the hollow container 12 is provided in a horizontally long cylinder 19 whose inner surface is plated with chrome or the like. 23, two first and second cylinder chambers 2 are provided on both sides of the piston 23.
4 and 25 are formed.

【0018】第1及び第2の回転体室21、22は、そ
のケーシング内に第1及び第2の回転体26、27を回
転自在に配設することによって構成されており、第1及
び第2の回転体26、27の回転軸は発電機20の出力
軸にカップリングを介して連動連結されている。横長シ
リンダ19の第1及び第2のシリンダ室24、25は、
それぞれ、第1及び第2の流体圧送路28、29を介し
て第1及び第2の回転体室21、22の内部空間に連通
連結されており、第1及び第2の流体圧送路28、29
の中途には逆止弁30、31が取り付けられている。ま
た、横長シリンダ19の第1及び第2のシリンダ室2
4、25は、それぞれ、第1及び第2の流体戻り路3
2、33を介して第2、第1の回転体室22、21の内
部空間に連通連結されており、第1及び第2の流体戻り
路32、33の中途には逆止弁34、35が取り付けら
れている。そして、上記した第1及び第2の流体圧送路
28、29と第1及び第2の流体戻り路32、33によ
って密閉流体回路が形成される。
The first and second rotator chambers 21 and 22 are constructed by arranging first and second rotators 26 and 27 rotatably in their casings. The rotating shafts of the two rotating bodies 26 and 27 are operatively connected to the output shaft of the generator 20 via a coupling. The first and second cylinder chambers 24 and 25 of the horizontally long cylinder 19 are
The first and second fluid pressure passages 28 and 29 are connected to the internal spaces of the first and second rotating body chambers 21 and 22 via the first and second fluid pressure passages 28 and 29, respectively. 29
The check valves 30 and 31 are attached in the middle of. Also, the first and second cylinder chambers 2 of the horizontally long cylinder 19
4 and 25 are the first and second fluid return paths 3 respectively.
The first and second fluid return passages 32 and 33 are connected to the internal spaces of the second and first rotating body chambers 22 and 21 through the second and third rotating body chambers 22 and 33 respectively. Is attached. The first and second fluid pressure paths 28 and 29 and the first and second fluid return paths 32 and 33 form a sealed fluid circuit.

【0019】以上のように構成された本実施の形態1の
発電装置について、以下その動作を説明する。図2にお
いて、中空容器12の揺動によって横長シリンダ19内
のピストン23が矢印a方向に移動すると、その内部に
充填されている圧縮流体(圧縮空気等)が第1のシリン
ダ室24から押し出され、第1の流体圧送路28を通し
て第1の回転体室21の内部に流入して第1の回転体室
21を回転させ、この回転によって発電機20が作動
し、電気エネルギーを発生することになる。その後、圧
縮流体は第2の流体戻り路33を通して第1の回転体室
21から第2のシリンダ室25に還流される。
The operation of the power generator of the first embodiment configured as described above will be described below. In FIG. 2, when the piston 23 in the horizontally long cylinder 19 moves in the direction of arrow a due to the swing of the hollow container 12, the compressed fluid (compressed air or the like) filled therein is pushed out from the first cylinder chamber 24. , Flows into the first rotating body chamber 21 through the first fluid pressure feed passage 28 to rotate the first rotating body chamber 21, and the rotation causes the generator 20 to operate, thereby generating electric energy. Become. Thereafter, the compressed fluid is returned from the first rotating body chamber 21 to the second cylinder chamber 25 through the second fluid return path 33.

【0020】同様に、図2において、中空容器12の揺
動によって横長シリンダ19内のピストン23が矢印b
方向に移動すると、その内部に充填されている圧縮流体
(圧縮空気等)が第2のシリンダ室25から押し出さ
れ、第2の流体圧送路29を通して第2の回転体室22
の内部に流入して第2の回転体室22を回転させ、この
回転によって発電機20が作動し、電気エネルギーを発
生することになる。その後、圧縮流体は第1の流体戻り
路32を通して第2の回転体室22から第1のシリンダ
室24に還流される。
Similarly, in FIG. 2, the swing of the hollow container 12 causes the piston 23 in the horizontally long cylinder 19 to move in the direction of the arrow b.
, The compressed fluid (compressed air or the like) filled therein is pushed out of the second cylinder chamber 25 and passes through the second fluid pressure passage 29 to the second rotating body chamber 22.
To rotate the second rotating body chamber 22, and the rotation causes the generator 20 to operate, thereby generating electric energy. Thereafter, the compressed fluid is returned from the second rotating body chamber 22 to the first cylinder chamber 24 through the first fluid return path 32.

【0021】また、本実施の形態では、図2において、
中空容器12の内部には蓄電池36とタイマーを具備す
る制御装置37が配設されている。そして、蓄電池36
の入力側には第1の送電線38を介して発電機20の出
力側が接続されており、蓄電池36の出力側には第2の
送電線39を介して出力端子17の入力側が接続されて
いる。一方、制御装置37は、第1及び第2の制御線4
0、41を介して発電機20と蓄電池21にそれぞれ接
続されている。上記した構成によって、発電機20と蓄
電池36を駆動制御して、例えば、送電先を中空容器1
2に取り付けた標識灯(図示せず)とした場合、発電機
20によって常時発電される電気エネルギーを蓄電池3
6に蓄電すると共に、蓄電された電気エネルギーを所定
の時間帯、即ち、夜間のみ出力端子17を介して標識灯
に送電することができる。また、送電先は、海上におけ
る付帯物や設置物に限られるものではなく、陸地におけ
る設備にも、出力端子17とそれらの設備を送電ケーブ
ルで接続することにより送電することができる。
In this embodiment, in FIG.
A control device 37 including a storage battery 36 and a timer is disposed inside the hollow container 12. And the storage battery 36
The input side is connected to the output side of the generator 20 via a first transmission line 38, and the output side of the storage battery 36 is connected to the input side of the output terminal 17 via a second transmission line 39. I have. On the other hand, the control device 37 controls the first and second control lines 4
0 and 41 are connected to the generator 20 and the storage battery 21, respectively. With the above-described configuration, the generator 20 and the storage battery 36 are driven and controlled, and, for example, the power transmission destination is changed to the hollow container 1.
In the case of a marker light (not shown) attached to the storage battery 2, electric energy constantly generated by the generator 20 is stored in the storage battery 3.
6, and the stored electric energy can be transmitted to the marker lamp via the output terminal 17 only during a predetermined time period, that is, at night. Further, the power transmission destination is not limited to incidental objects and installations on the sea, and power can be transmitted to facilities on land by connecting the output terminal 17 and the facilities with a power transmission cable.

【0022】さらに、本実施の形態では、図2におい
て、中空容器12の下部に所定の重量を有する重錘板4
2を取り付けている。従って、中空容器12の下部の重
量を上部の重量より大きく設定して姿勢安定制御を行う
ことができ、荒天時等に中空容器12が180°反転す
るといった事故を防止することができる。
Further, in the present embodiment, the weight plate 4 having a predetermined weight is provided below the hollow container 12 in FIG.
2 is installed. Therefore, posture stability control can be performed by setting the weight of the lower part of the hollow container 12 to be larger than the weight of the upper part, and it is possible to prevent an accident that the hollow container 12 is inverted by 180 ° in stormy weather or the like.

【0023】以上のように本実施の形態の発電装置は構
成されているので、以下の作用を有する。海面11上に
発生する波動エネルギーによって中空容器12は常時揺
動することになるが、この中空容器12の揺動によって
横長シリンダ19内のピストン23も常時往復移動する
ことになる。その結果、横長シリンダ19の第1及び第
2のシリンダ室24、25のいずれかの作動流体が常時
第1及び第2の回転体室21、22のいずれかに圧送さ
れ、第1及び第2の回転体室21、22のいずれかを常
時回転し、この回転によって発電機20をを駆動して電
気エネルギーを効果的に発生することができる。そし
て、この電気エネルギーを蓄電池に蓄えると共に、所定
の送電先に送電することができる。また、この流体の揺
動を利用した発電装置10によれば、発電機構16の全
体が密閉構造を有する中空容器12内に配設されている
ので、発電機構16を腐食の要因となる海水との接触か
ら完全に遮断することができるので、腐食から効果的に
防止することができる。
As described above, the power generating apparatus according to the present embodiment has the following functions. Although the hollow container 12 always swings by the wave energy generated on the sea surface 11, the swing of the hollow container 12 also causes the piston 23 in the horizontally long cylinder 19 to always reciprocate. As a result, the working fluid in one of the first and second cylinder chambers 24 and 25 of the horizontally long cylinder 19 is constantly pumped to one of the first and second rotating body chambers 21 and 22, and the first and second cylinder chambers 21 and 22 are pumped. One of the rotating body chambers 21 and 22 is constantly rotated, and the rotation drives the generator 20 to effectively generate electric energy. This electric energy can be stored in the storage battery and transmitted to a predetermined power transmission destination. Further, according to the power generation device 10 utilizing the oscillation of the fluid, the entire power generation mechanism 16 is disposed in the hollow container 12 having a closed structure. Can be completely shielded from the contact, so that corrosion can be effectively prevented.

【0024】図3及び図4に、上記した実施の形態1の
横長シリンダを多段に段積した流体の揺動を利用した発
電装置10Aを示す。図示するように、発電装置10A
は、中空容器12内において、上述した横長シリンダ1
9を上下方向に複数段にわたって段積し、各横長シリン
ダ19の軸線をそれぞれ所定角度ずつ円周方向にずらす
ことによって、これらの横長シリンダ19を平面視で放
射状に配列した構成を有している。この構成によって、
流体の揺動を利用した発電装置10Aに向けて、あらゆ
る方向からくる波動エネルギーも、効果的に中空容器1
2を揺動させるエネルギーとして利用でき、横長シリン
ダ19を利用した発電機20による発電効率を、発電機
構をコンパクトに保持しながら高めることができる。な
お、図示の実施の形態では、8個の横長シリンダ19を
45°の円周方向角度で放射状に配列したが、取付数及
び円周方向角度は、使用条件等に応じて、任意に設定す
ることができる。
FIG. 3 and FIG. 4 show a power generating apparatus 10A in which the horizontal cylinders according to the first embodiment described above are stacked in multiple stages and utilize the oscillation of fluid. As shown in FIG.
Is the horizontal cylinder 1 described above in the hollow container 12.
9 are vertically stacked in a plurality of stages, and the axes of the horizontally long cylinders 19 are shifted in the circumferential direction by a predetermined angle, so that these horizontally long cylinders 19 are radially arranged in a plan view. . With this configuration,
The wave energy coming from all directions toward the power generation device 10A using the oscillation of the fluid can be effectively reduced.
2 can be used as energy for swinging, and the power generation efficiency of the generator 20 using the horizontally long cylinder 19 can be increased while keeping the power generation mechanism compact. In the illustrated embodiment, the eight horizontally long cylinders 19 are radially arranged at a circumferential angle of 45 °, but the number of mounting cylinders and the circumferential angle may be arbitrarily set according to use conditions and the like. be able to.

【0025】(実施の形態2)次に、本実施の形態2に
係る流体の揺動を利用した発電装置について、図面を用
いて説明する。図5は本発明の実施の形態2における流
体の揺動を利用した発電装置の一部断面正面図であり、
図6は図5のII−II線の矢視断面図である。10B
は実施の形態2における陸上に設置された風力による揺
動で発電を行う流体の揺動を利用した発電装置である。
該発電装置10Bは、地面上に前後左右方向に揺動自在
に支持されている。具体的には、地面43上に十字門型
や門形の支持フレーム44が設置されており、支持フレ
ーム44の上部枠45の中央部には外側固定環46が水
平状態に固定されている。外側固定環46内には内側揺
動環47が同心円的に配設されており、その外周面の1
80°対向する箇所に設けた軸受48には、外側固定環
46の対応する内周面に設けた枢軸49が揺動自在に枢
支されている。内側揺動環47内には密閉構造の中空容
器50が配設されており、その外周面の180°対向す
る箇所に設けた軸受51には、内側揺動環47の対応す
る内周面に設けた枢軸52が揺動自在に枢支されてい
る。ここで、中空容器50の揺動軸は内側揺動缶47の
揺動軸と直交するように設定されている。中空容器50
の上部には内部に水等の流体53を流動可能に収納した
流体収納ケーシング54が取り付けられ、その上部には
風力抵抗板55が一体的に取り付けられている。
(Embodiment 2) Next, a power generating apparatus utilizing fluid oscillation according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a partial cross-sectional front view of a power generation device using the oscillation of a fluid according to Embodiment 2 of the present invention,
FIG. 6 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 10B
Is a power generation device utilizing the rocking of a fluid that generates power by rocking due to wind power according to the second embodiment.
The power generator 10B is supported on the ground so as to be swingable in the front-rear and left-right directions. Specifically, a cross-gate or gate-shaped support frame 44 is installed on the ground 43, and an outer fixed ring 46 is fixed in a horizontal state at the center of an upper frame 45 of the support frame 44. An inner rocking ring 47 is concentrically disposed within the outer fixed ring 46, and has an outer peripheral surface 1.
A pivot 49 provided on a corresponding inner peripheral surface of the outer fixed ring 46 is pivotally supported by a bearing 48 provided at a position facing 80 °. A hollow container 50 having a closed structure is provided in the inner rocking ring 47, and a bearing 51 provided at a position 180 ° opposite to the outer circumferential surface thereof is provided on a corresponding inner circumferential surface of the inner rocking ring 47. The provided pivot 52 is pivotally supported pivotally. Here, the swing axis of the hollow container 50 is set to be orthogonal to the swing axis of the inner swing can 47. Hollow container 50
A fluid storage casing 54 in which a fluid 53 such as water is stored so as to be able to flow therein is mounted on the upper part, and a wind resistance plate 55 is integrally mounted on the upper part.

【0026】さらに、中空容器50内には、上記した実
施の形態1に係る流体の揺動を利用した発電装置10に
おける発電機構16と実質的に同一構造を有する発電機
構56が配設されている。即ち、発電機構56も、水平
状態に配置され、その内部には、図3に示したように、
中空容器50の揺動に連動して水平方向に往復移動する
ピストンを内蔵する横長シリンダと、横長シリンダのピ
ストンによって仕切られる2つのシリンダ室と密閉流体
回路を介して連通連結され、ピストンの往復移動による
作動流体の移動によって回転する回転体と、回転体に連
動連結され、回転体の回転によって発電を行う発電機を
具備している。
Further, a power generation mechanism 56 having substantially the same structure as the power generation mechanism 16 in the power generation apparatus 10 utilizing the oscillation of the fluid according to the first embodiment is disposed in the hollow container 50. I have. That is, the power generation mechanism 56 is also disposed in a horizontal state, and inside thereof, as shown in FIG.
A horizontally long cylinder containing a piston that reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swinging movement of the hollow container 50, and two cylinder chambers partitioned by the piston of the horizontally long cylinder are connected to and communicated with each other through a sealed fluid circuit. A rotating body that rotates by the movement of the working fluid, and a generator that is linked to the rotating body and that generates electric power by rotating the rotating body.

【0027】この流体の揺動を利用した発電装置10B
においても、風力抵抗板55で発生した風力エネルギー
によって、外側固定環46と内側揺動環47を介して、
中空容器50を流体収納ケーシング54内の流体53と
一体的に揺動させ、この中空容器50の揺動によって横
長シリンダ内のピストンを往復移動して回転体を回転
し、この回転によって発電機を駆動して電気エネルギー
を効果的に発生することができる。この際、発電機構の
全体が密閉構造を有する中空容器50内に配設されてい
るので、発電機構を腐食の要因となる雨水との接触から
完全に遮断することができるので、腐食から効果的に防
止することができる。
A power generator 10B utilizing the oscillation of the fluid
, Also by the wind energy generated by the wind resistance plate 55, through the outer fixed ring 46 and the inner rocking ring 47,
The hollow container 50 is swung together with the fluid 53 in the fluid storage casing 54, and the swing of the hollow container 50 reciprocates the piston in the horizontally long cylinder to rotate the rotating body. It can be driven to generate electric energy effectively. At this time, since the entire power generation mechanism is disposed in the hollow container 50 having a closed structure, the power generation mechanism can be completely shut off from contact with rainwater which causes corrosion, and thus is effective from corrosion. Can be prevented.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の流
体の揺動を利用した発電装置においては、海面上に発生
する波動エネルギーによって中空容器を揺動し、この中
空容器の揺動によって横長シリンダ内のピストンを往復
移動して回転体を回転し、この回転によって発電機を駆
動して電気エネルギーを効果的に発生することができ
る。また、発電機構の全体が密閉構造を有する中空容器
内に配設されているので、発電機構を腐食の要因となる
海水との接触から完全に遮断することができるので、腐
食から効果的に防止することができる。請求項2記載の
流体の揺動を利用した発電装置においては、風力抵抗板
で発生した風力エネルギーによって、中空容器を流体収
納ケーシング内の流体と一体的に揺動させ、この中空容
器の揺動によって横長シリンダ内のピストンを往復移動
して回転体を回転し、この回転によって発電機を駆動し
て電気エネルギーを効果的に発生することができる。ま
た、発電機構の全体が密閉構造を有する中空容器内に配
設されているので、発電機構を腐食の要因となる雨水と
の接触から完全に遮断することができるので、腐食から
効果的に防止することができる。請求項3記載の流体の
揺動を利用した発電装置においては、請求項1の発明で
得られる効果に加え、中空容器の揺動を大きくすること
ができ、発電効率を高めることができる。請求項4記載
の流体の揺動を利用した発電装置においては、請求項1
乃至3の内いずれか1で得られる効果に加え、あらゆる
方向からくる流体エネルギーも、効果的に中空容器を揺
動させるエネルギーとして利用でき、横長シリンダを利
用した発電機による発電効率を、発電機構をコンパクト
に保持しながら高めることができる。
As described above, in the power generating apparatus utilizing the oscillation of the fluid according to the first aspect, the hollow container is swung by the wave energy generated on the sea surface, and the oscillation of the hollow container is caused by the oscillation of the hollow container. The rotating body is rotated by reciprocating a piston in the horizontally long cylinder, and the rotation drives a generator to effectively generate electric energy. In addition, since the entire power generation mechanism is disposed in a hollow container with a closed structure, the power generation mechanism can be completely shut off from contact with seawater, which causes corrosion, thus effectively preventing corrosion. can do. In the power generating apparatus utilizing the oscillation of the fluid according to the second aspect, the hollow container is swung integrally with the fluid in the fluid storage casing by wind energy generated by the wind resistance plate, and the oscillation of the hollow container is performed. This reciprocates the piston in the horizontally long cylinder to rotate the rotating body, and this rotation drives the generator to effectively generate electric energy. In addition, since the entire power generation mechanism is arranged in a hollow container with a closed structure, the power generation mechanism can be completely shielded from contact with rainwater, which causes corrosion, thus effectively preventing corrosion. can do. According to the power generation device utilizing the oscillation of the fluid according to the third aspect, in addition to the effect obtained by the invention of the first aspect, the oscillation of the hollow container can be increased, and the power generation efficiency can be increased. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power generation device utilizing fluid oscillation.
In addition to the effects obtained in any one of the above-mentioned items 3, fluid energy coming from all directions can also be effectively used as energy for swinging the hollow container. While maintaining compactness.

【0029】請求項5記載の流体の揺動を利用した発電
装置においては、請求項1乃至4の内いずれか1で得ら
れる効果に加え、蓄電池と電気結線部を有しているの
で、蓄積された電気エネルギーを効果的に取り出すこと
ができる。発電機によって発電された電気エネルギーを
蓄電池に常時蓄電すると共に、蓄電された電気エネルギ
ーを送電先に送電することができる。請求項6記載の流
体の揺動を利用した発電装置においては、請求項1乃至
5の内いずれか1で得られる効果に加え、中空容器の安
定姿勢制御を可能にすることができるとともに、慣性力
によて揺動運動を永続させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect obtained in any one of the first to fourth aspects, the power generating apparatus utilizing the oscillation of the fluid has a storage battery and an electric connection portion, so that the power is stored. The generated electric energy can be effectively extracted. The electric energy generated by the generator can be constantly stored in the storage battery, and the stored electric energy can be transmitted to the power transmission destination. According to the power generation device utilizing the oscillation of the fluid according to the sixth aspect, in addition to the effects obtained in any one of the first to fifth aspects, the stable attitude control of the hollow container can be performed, and the inertia can be controlled. The rocking motion can be made permanent by force.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1おける海面上の波動エネ
ルギー(流体の揺動)を利用した発電装置の使用状態を
示す模式図
FIG. 1 is a schematic diagram showing a state of use of a power generation device using wave energy (fluctuation of a fluid) on the sea surface in Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1の流体の揺動を利用した
発電装置の要部断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the power generation device using the oscillation of the fluid according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1の流体の揺動を利用した
発電装置の横長シリンダを多段に段積した状態を示す要
部断面図
FIG. 3 is an essential part cross-sectional view showing a state in which horizontally-long cylinders of the power generating apparatus utilizing the oscillation of the fluid according to the first embodiment of the present invention are stacked in multiple stages;

【図4】図3のI−I線の矢視断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line II of FIG. 3;

【図5】本発明の実施の形態2における流体の揺動を利
用した発電装置の一部断面正面図
FIG. 5 is a partial cross-sectional front view of a power generation device using fluid oscillation according to a second embodiment of the present invention.

【図6】図5のII−II線の矢視断面図6 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 流体の揺動を利用した発電装置 10A 流体の揺動を利用した発電装置 10B 流体の揺動を利用した発電装置 11 海面 12 中空容
器 13 係留チェーン 14 アンカ
ー装置 15 海底 16 発電機
構 17 出力端子 19 横長シ
リンダ 20 発電機 21 第1の
回転体室 22 第2の回転体室 23 ピスト
ン 24 第1のシリンダ室 25 第2の
シリンダ室 24 第1の回転体 25 第2の
回転体 28 第1の流体圧送路 29 第2の
流体圧送路 30 逆止弁 31 逆止弁 32 第1の流体戻り路 35 逆止弁 36 蓄電池 37 制御装
置 38 第1の送電線 39 第2の
送電線 40 第1の制御線 41 第2の
制御線 42 重錘、 43 地面 44 支持フレーム 45 上部枠 46 外側固定環 47 内側揺
動環 48 軸受 49 枢軸 50 中空容器 51 軸受 52 枢軸 53 流体 54 流体収納ケーシング 55 風力抵
抗板 56 発電機構
REFERENCE SIGNS LIST 10 Power generation device using fluid oscillation 10A Power generation device using fluid oscillation 10B Power generation device using fluid oscillation 11 Sea surface 12 Hollow vessel 13 Mooring chain 14 Anchor device 15 Submarine 16 Power generation mechanism 17 Output terminal 19 Horizontal cylinder 20 Generator 21 First rotator chamber 22 Second rotator chamber 23 Piston 24 First cylinder chamber 25 Second cylinder chamber 24 First rotator 25 Second rotator 28 First fluid Pressure transmission path 29 Second fluid pressure transmission path 30 Check valve 31 Check valve 32 First fluid return path 35 Check valve 36 Storage battery 37 Control device 38 First transmission line 39 Second transmission line 40 First control Line 41 second control line 42 weight, 43 ground 44 support frame 45 upper frame 46 outer stationary ring 47 inner rocking ring 48 bearing 49 pivot 50 hollow container 51 shaft 52 pivot 53 fluid 54 a fluid storage casing 55 wind resistance plate 56 power generating mechanism

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】海面上を波動エネルギーによって揺動され
る密閉構造の中空容器と、前記中空容器内に配設された
発電機構とを有し、前記発電機構が、前記中空容器内に
水平状態に配置され、その内部に、前記中空容器の揺動
に連動して水平方向に往復移動するピストンを内蔵する
横長シリンダと、 前記横長シリンダの前記ピストンによって仕切られる2
つのシリンダ室と密閉流体回路を介して連通連結され、
前記ピストンの往復移動による作動流体の移動によって
回転する回転体と、 前記回転体に連動連結され、前記回転体の回転によって
発電を行う発電機と、を備えたことを特徴とする流体の
揺動を利用した発電装置。
1. A hollow container having a hermetically sealed structure which is oscillated on the sea surface by wave energy, and a power generation mechanism disposed in the hollow container, wherein the power generation mechanism is horizontally placed in the hollow container. And a horizontal cylinder having a built-in piston which reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swing of the hollow container, and is partitioned by the piston of the horizontal cylinder.
Connected to the two cylinder chambers via a closed fluid circuit,
Fluid swing comprising: a rotating body that rotates by movement of a working fluid due to a reciprocating movement of the piston; and a generator that is interlocked with the rotating body and that generates power by rotation of the rotating body. Power generation equipment using
【請求項2】陸上に設置した支持フレームに水平状態で
固定される外側固定環と、 前記外側固定環内に同心円的に配設され、その外周面の
180°対向する箇所が、前記外側固定環の対応する内
周面に揺動自在に枢支される内側揺動環と、 前記内側揺動環内に同心円的に配設され、その外周面の
180°対向する箇所が前記内側揺動環の対応する内周
面に揺動自在に枢支され、かつ、その揺動軸が前記内側
揺動環の第1の揺動環の揺動軸と直交するように配設さ
れた密閉構造の中空容器と、 前記中空容器の上部や下部又はその周壁に配設された風
力抵抗板と、 前記中空容器に取り付けられ、内部に流体を流動可能に
収納した流体収納ケーシングと、 前記中空容器内に配設された発電機構とを有し、 前記発電機構が、 水平状態に配置され、その内部に、前記中空容器の揺動
に連動して水平方向に往復移動するピストンを内蔵する
横長シリンダと、 前記横長シリンダの前記ピストンによって仕切られる2
つのシリンダ室と密閉流体回路を介して連通連結され、
前記ピストンの往復移動による作動流体の移動によって
回転する回転体と、 前記回転体に連動連結され、前記回転体の回転によって
発電を行う発電機と、を備えたことを特徴とする流体の
揺動を利用した発電装置。
2. An outer stationary ring fixed horizontally to a support frame installed on land, and a concentrically disposed inside of the outer stationary ring, and a 180 ° opposing outer peripheral surface of the outer stationary ring is the outer stationary ring. An inner oscillating ring pivotally supported on a corresponding inner peripheral surface of the ring, and a concentrically disposed inside the inner oscillating ring and a 180 ° opposing outer peripheral surface of the inner oscillating ring; A hermetically sealed structure pivotally supported on the corresponding inner peripheral surface of the ring so that the axis of rotation is orthogonal to the axis of rotation of the first rocking ring of the inner rocking ring. A wind resistance plate disposed on the upper or lower part of the hollow container or on a peripheral wall thereof; a fluid storage casing attached to the hollow container and storing a fluid therein so that the fluid can flow therethrough; And a power generation mechanism disposed in a horizontal state, Inside of 2, and Horizontal cylinder incorporating a piston which reciprocates in the horizontal direction in conjunction with the swing of the hollow vessel, which is partitioned by the piston of the horizontal cylinder
Connected to the two cylinder chambers via a closed fluid circuit,
Fluid swing comprising: a rotating body that rotates by movement of a working fluid due to a reciprocating movement of the piston; and a generator that is interlocked with the rotating body and that generates power by rotation of the rotating body. Power generation equipment using
【請求項3】前記中空容器の上部に1以上配設された風
力抵抗板を備えていることを特徴とする請求項1に記載
の流体の揺動を利用した発電装置。
3. The power generator according to claim 1, further comprising at least one wind resistance plate disposed above the hollow container.
【請求項4】前記横長シリンダが上下方向に複数段にわ
たって段積され、かつ、各前記横長シリンダの軸線が円
周方向に各々ずらされ、前記横長シリンダが平面視で放
射状に配設されていることを特徴とする請求項1乃至3
のうちいずれか1に記載の流体の揺動を利用した発電装
置。
4. The horizontal cylinders are stacked in a plurality of stages in the vertical direction, the axes of the horizontal cylinders are respectively shifted in the circumferential direction, and the horizontal cylinders are arranged radially in plan view. 4. The method according to claim 1, wherein:
A power generating device utilizing the oscillation of a fluid according to any one of the above.
【請求項5】前記中空容器内に、さらに、発電機に接続
される蓄電池と、前記発電機によって発電された電気エ
ネルギーを蓄電池に常時蓄電すると共に、蓄電された電
気エネルギーを送電先に送電可能とした電気結線部と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれ
か1に記載の流体の揺動を利用した発電装置。
5. A storage battery connected to a generator in the hollow container, and electric energy generated by the generator can be constantly stored in the storage battery, and the stored electric energy can be transmitted to a transmission destination. Electrical connection part and
The power generation device utilizing fluid oscillation according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
【請求項6】前記中空容器の下部の重量を上部の重量よ
り大きく設定することによって前記中空容器の安定姿勢
制御を可能にしたことを特徴とする請求項1〜5のうち
いずれか1に記載の流体の揺動を利用した発電装置。
6. A stable attitude control of said hollow container by setting a lower part weight of said hollow container larger than an upper part weight thereof. Power generation device utilizing the fluctuation of fluid.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011089468A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Wind power generating set
CN103590966A (en) * 2013-11-13 2014-02-19 山东大学 Environment-friendly long-service-life matrix-combinable wave power generation unit

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