JP2001317441A - 水力発電システム - Google Patents

水力発電システム

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JP2001317441A
JP2001317441A JP2000136736A JP2000136736A JP2001317441A JP 2001317441 A JP2001317441 A JP 2001317441A JP 2000136736 A JP2000136736 A JP 2000136736A JP 2000136736 A JP2000136736 A JP 2000136736A JP 2001317441 A JP2001317441 A JP 2001317441A
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Japan
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power generation
generation system
connecting rod
generator unit
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JP2000136736A
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Ichidan Ko
一男 高
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

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  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高効率、安定、持続的で環境保護に最適な水
力発電システムを提供する。 【解決手段】 海水の高低起伏により形成された落差の
位置エネルギーを利用して、発電機ユニット8の運転動
力に転換させ、電力を発生させて使用に供するものであ
る。発電システムは作業台1を含み、作業台1の周りに
多数のドラッグ・リンク3を設け、ドラッグ・リンク3
は浮き4で上と下に動かして移動させ、それによってド
ラッグ・リンク3の頂上の取付具6がつめ車7を動かし
て運転させ、つめ車7により発生した回転動力を発電機
ユニット8内に伝送し、発電機ユニット8が運転して電
力を生ずる仕組みになっている。従って海水の不断の起
伏により発電機ユニット8は永久的に電力を供給するこ
とができ、効率的であると共に環境保護の要求にも適合
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電システム
に関し、特に海水の波の起伏によって得られる落差の位
置エネルギーを電力に変換して送り出す自然資源発電シ
ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】水力資源は、現在、世界中の注目を浴び
ているエネルギー供給源である。特に海洋の資源は環境
保護に益するだけでなく、恒久的で、強大な力をもって
いるといった種々の長所がある他、たとえ風がない、あ
るいは波がない場合であっても、やはり不断に高低起伏
を繰り返し続けているため、電力の供給源としてうまく
利用することができれば、きっと人類の将来に更に多く
の便利をもたらしてくれるであろう。
【0003】従来、海水資源を利用してエネルギーを発
生させる発電システムは大部分が効率不良とコスト高
で、産業上の実用価値を失っている。後に、特開平9−
209905号公報に開示される「発電駆動のために自
然位置エネルギーを駆動力に変換する動力駆動装置」の
発明が見られたが、それは潮合いの高低波浪が発生した
落差によって生じる位置エネルギーを、挺子の原理でも
って推進することによって発生した動力に転換し、発電
機の運転動力とし、それによって発生した高圧の水力を
発電運転の動力に利用する。前記発電システムは確かに
時代を画する環境保護エネルギー源を提供すると共に、
その優れた性能によって、ジュネーブ発明賞の金メダル
を獲得する他、国家発明賞などの特別の光栄にも預かっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
発明は実際の応用上、未だ不完全で、長期使用効果が発
揮できずにいる。その理由は、上記発明の大部分の装置
が海水の中に長期間浸されなければならないため、錆び
やすい上、海洋に棲息する生物がその上に寄生する関係
で、長期間経つ内に前記発電システムの運転に支障をき
たす。その上、始終水中に浸されている装置の保守が非
常に困難であるため、いたずらにコストを増やすだけで
ある。その他、効率について述べると、挺子の原理を利
用することは、圧力を増大して出力を更に増加させるこ
とができるが、しかし、相対的に上記発明の動力ストロ
ークは僅かに海水起伏距離の一小部分を利用できるに過
ぎない。もし海水起伏距離の短い地域では高圧の水力を
持続的に補充することが難しく、結果として電力供給の
中断を免れない憾みがある。
【0005】本発明の趣旨は一種の高効率の水力発電シ
ステムを提供し、海水起伏によって生じた落差の位置エ
ネルギーを完全に利用することができることにより、た
とえ海水が僅かな波があるだけも、電力の供給が中断さ
れることがなく、持続的に電力を供給することができる
ことにある。
【0006】本発明の次ぎの趣旨は構造の安定した水力
発電システムを提供し、前記発電システムが浮きを利用
して海面に浮上し、その他の機構を水面上に露出させる
ことにより故障の発生率を低減させ、かつ保守が便利で
あり、コストがそれだけ削減されて安くなることにあ
る。
【0007】本発明のまたの趣旨は持続的水力発電シス
テムを提供し、全天候かつ二十四時間の恒久的発電機能
を具有せしめることにある。
【0008】本発明の更なる趣旨は環境保護に最適な水
力発電システムを提供し、水力資源を利用して発電する
ことにより、大気の汚染を防ぐと共に生態の保護と維持
に役立つことができることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上の長所をもった本発
明の水力発電システムは一作業台を含み、前記作業台の
周りに多数設けたドラッグ・リンク(drag link)によ
ってサポートされる。前記ドラッグ・リンクは作業台の
下方に浮きを取り付け、そして作業台の上方に取付具を
設け、前記取付具はつめ車の上に被さるように据付け、
前記つめ車の軸心には連杆が取り付けてあって、作業台
上に設置した発電機ユニットの中まで延びている。浮き
を利用して海面に浮上させて、海水が上下に揺れ動いて
移動することにより、ドラッグ・リンクの頂点にある取
付具がつめ車を動かして運転させ、前記つめ車により発
生した回転動力を発電機ユニット内に伝送し、それによ
って前記発電機ユニットが運転して電力を生ずる仕組み
になっている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明し、本発明の技術内容とその目的及び効果を
明らかにする。図1および図2は、本発明によって提供
された水力発電システムの一実施例である。作業台1は
後述の各装置を収納するために供される。作業台1の四
方に海底に沈めるための土台柱2が設けてあって、作業
台1の作業位置を固定する役目をする。また作業台1は
周囲に多数設けたドラッグ・リンク3にサポートされ、
ドラッグ・リンク3は作業台1を貫通して設けたもの
で、それによって上下に移動することができるようにな
っている。またドラッグ・リンク3は作業台1の下方に
浮き4を取り付けて、潮の起伏に従って上がったり下が
ったりしながら、ドラッグ・リンク3を動かして上下に
移動させる。なおドラッグ・リンク3の末端には支柱5
が取り付けてあって、作業台1に合わせてドラッグ・リ
ンク3が作動時に左右に揺れないように支える。そして
ドラッグ・リンク3は作業台1の上方に取付具6があっ
て、その内側につめ車7を設け、つめ車7の軸心に連杆
71が取り付けてある。連杆71は作業台中央1に設け
た発電機ユニット8内まで延びている。連杆71の外部
はロケーティング・ロッド78が取り付けてあって、作
業台1の上に固定され、つめ車7と連杆71がそれによ
って、作業台1の上に位置付けられているため、ドラッ
グ・リンク3に動かされずに済む。そして取付具6がド
ラッグ・リンク3の牽引力で上下に移動した場合、つめ
車7を動かして単一方向に回転させ、回転動力が連杆7
1を伝って発電機ユニット8内に送られ、これによって
発電機ユニット8内で電気を起こして発電を行なう。
【0011】上記のドラッグ・リンク3、浮き4、取付
具6及びつめ車7などの装置は作業台1の周囲を巡って
多セット取り付けることができる。各セットの装置は等
しく単独に作業を行なって互いに干渉しないため、たと
え部分的に機械が運転を停止または故障の場合でも、同
一時間内にやはりまだ十分な動力を有して発電機ユニッ
ト8にこれを伝送して継続的に発電することができ、電
力の供給が中断されることはない。
【0012】浮き4の内部は中空になっていて、水や砂
またはその他質量を有する物を充填するために供し、ま
た環境の必要に応じて前記浮きの重さと浮力を調整する
ことにより、規格の異なった発電機ユニット8を運転さ
せて電力の需要に応じられるようにする。そして作業台
1は水面上に浮揚できると共に、周囲の土台柱2によっ
て固定され、その作業位置を安定させる。土台柱2の内
部はやはり中空状になっていて、作業台1の移動に従っ
て適当な作業地点に着いた後、水や砂またはその他の質
量を有する物で充填し、それによって作業台1の安定を
計る。なお土台柱2は長さを調節することができるた
め、異なった海底の地形に合わせて調節を行なえば、作
業台1を確実に水平に保つことができる。
【0013】図3に本実施例の水力発電システムの動力
伝動原理見取り図を示すように、つめ車7は単一方向に
しか回転することができないため、ドラッグ・リンク3
が上下に上がり下りした場合、取付具6がつめ車7を同
一方向に推して継続的に運転させると共に、連杆71を
従って回転させる。そして連杆71末端は扇型歯車72
が噛み合ったまま発電機ユニット8の扇型歯車81の中
に至り、回転動力を発電機ユニット8内に伝送させて発
電させる。ドラッグ・リンク3は作業台2を貫通したそ
の上に設けた軸受け11により、ドラッグ・リンク3の
伸縮動作を安定にさせる。
【0014】図4および図5に示すように、取付具6は
つめ車7の両側にチェーン61および62が取り付けて
あり、つめ車7の上下各々の側に両クラウンバー73お
よび74が設けてあって、両クラウンバー73および7
4は長さがほぼつめ車7の半径よりも大であることによ
り、両クラウンバー73およびと74の連接口を軸心7
5でドラッグ・リンク3の上に設け、両クラウンバー7
3および74を軸心75から各々上に向かって湾曲さ
せ、そして作業台1上にあるつめ車7の回転方向の上昇
側にあるクラウンバー73の下端に止め枕12を取り付
け、さらに対角場所のつめ車7の回転方向の下降側にあ
るクラウンバー74にもやはり止め枕13が取り付けて
ある。
【0015】本実施例で見られるように、つめ車7は時
針と逆方向に回転するようになっているので、ドラッグ
・リンク3が浮き4の作用で上昇した場合、両クラウン
バー73および74もそれにつれて上昇する。その中の
左端にあるクラウンバー74は、止め枕13の制限を受
けて水平状態になると共に、左側のチェーン62を突い
てつめ車7の歯から離れる。それと共に右側のクラウン
バー73がそれに従って上に向かって動いて一角度を形
成し、それによって右側のチェーン61がつめ車7の歯
に嵌まってつめ車7を動かして回転させる。反対にドラ
ッグ・リンク3が下降した場合、クラウンバー73およ
び74もまたこれに歩調を合わせて下に向かって移動す
る。この場合、右側のクラウンバー73は右側のチェー
ン61をつめ車7の歯から突き放し、左側のチェーン6
2は逆につめ車7の歯に嵌まると共につめ車7を動かし
て回転させる。このような動作の持続的続行によって、
つめ車7は持続的に回転を継続する。もしもつめ車7が
時針に沿って回転できるものであれば、二つの止め枕1
2および13をあべこべにして取り付けるだけで、同様
の持続的回転機能を有することができる。
【0016】なお両クラウンバー73および74の末端
に各々ローラー76および77を設けたのは、両クラウ
ンバー73および74が両止め枕12および13の制限
を受けた場合、両ローラー76および77が自由に回転
することができるようになっていて、両チェーン61お
よび62の摩擦を減少させる。そして両クラウンバー7
3および74がが両チェーン61および62に突っ張ら
れて、両止め枕12および13から離れた後、両ローラ
ー76および77は両クラウンバー73および74の制
限を受けて回転を停止し、有利につめ車7を動かして回
転させるのである。
【0017】
【発明の効果】本発明は、海水起伏により形成された落
差の位置エネルギーを完全に利用して、十分な発電効果
を提供することができる。本発明は容易に故障せず、そ
れらの精密な機械設備は等しく水平面上に浮いている関
係で水に浸されず、従って損傷の比率も少ない上、保守
が便利でかつ保守人員の安全も確保できる。
【0018】本発明は、24時間不断の継続的電力出力
を提供し、それらの各機械設備は等しく独立して単独に
活動することができ、たとえ部分的に機械設備が故障し
ても、その他の機械設備により継続的に運転されて発電
の役目を果たすことができる。本発明は、使用場所を他
の場所へ容易に移転することができ、その作業台は適当
な発電地区まで船で引っ張っていった後、改めて固定す
ることができる。従って機動的でかつ災難救助作業の際
の緊急電源に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による水力発電システムの構
造説明図である。
【図2】本発明の一実施例による水力発電システムの正
面説明図である。
【図3】本発明の一実施例による水力発電システムの動
力伝送原理見取り図である。
【図4】本発明の一実施例による水力発電システムの動
作原理見取り図である。
【図5】本発明の一実施例による水力発電システムの動
作原理見取り図である。
【符号の説明】
1 作業台 11 軸受け 12 止め枕 13 止め枕 2 土台柱 3 ドラッグ・リンク 4 浮き 5 支柱 6 取付具 61、62 チェーン 7 つめ車 71 連杆 72 扇型歯車 73、74 クラウンバー 75 軸心 76、77 ローラー 78 ロケーティング・ロッド 8 発電機ユニット 81 扇型歯車

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水面に浮揚可能の作業台の周囲に土台柱
    を設け、前記土台柱は高さを調節可能であり、前記作業
    台の位置を安定させる役目を務め、前記作業台の中央に
    発電機ユニットを装置し、前記作業台の周囲を巡って一
    本ないし一本以上のドラッグ・リンクが取り付けられ、
    前記ドラッグ・リンクは前記作業台を貫通して上下に移
    動可能であり、前記作業台を貫通した表側に軸受けが設
    けられ、前記作業台の裏側に伸びた前記ドラッグ・リン
    クの下方に浮きが取り付けられ、更に下方に延びた末端
    に支柱を設けることにより、前記ドラッグ・リンクが前
    記浮きに従って前記作業台と前記支柱の間に安定した活
    動を行わせ、 前記作業台の表から上に向かって延びた前記ドラッグ・
    リンクの上方に取付具およびつめ車を設け、前記つめ車
    の軸心に連杆を装置し、前記連杆は前記発電機ユニット
    の中まで伸び、かつ前記連杆外部はロケーティング・ロ
    ッドに嵌め込まれ、前記ロケーティング・ロッドは前記
    作業台の上に固定され、前記つめ車と前記連杆が前記ド
    ラッグ・リンクに従って動かないようにして支える働き
    をし、前記取付具は前記つめ車の両側にチェーンが取り
    付けられ、前記つめ車の上下の端に各々両クラウンバー
    が装着され、前記クラウンバーの長さは等しく前記つめ
    車の半径よりもやや大きく、前記両クラウンバーの連接
    先が前記軸心を前記連杆の上に取り付け可能であり、前
    記両クラウンバーが前記軸心の位置より各々上に向けて
    湾曲し、前記両クラウンバーの末端にローラが取り付け
    られ、前記作業台の前記つめ車の回転する方向の上昇側
    の前記クラウンバー下端、ならびに対角の位置に前記つ
    め車が回転する方向の下降側の前記クラウンバー上端に
    止め枕が設置され、前記つめ車が同回転方向に活動する
    前記チェーンを共に動かし、前記連杆を伝わって前記発
    電機ユニット内に回転動力を伝送させることを特徴とす
    る水力発電システム。
  2. 【請求項2】 前記浮き内部は中空であり、水、砂また
    はその他質量を有する物を充填することで、前記浮きの
    重さを調節することを特徴とする請求項1記載の水力発
    電システム。
  3. 【請求項3】 前記土台柱の内部は中空であり、水、砂
    またはその他質量を有する物を充填することで、前記土
    台柱の重さを調節することを特徴とする請求項1記載の
    水力発電システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2041428A1 (en) * 2006-07-07 2009-04-01 Jørgen Høgmoe A wave power apparatus and use of the apparatus as an emergency power genarator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2041428A1 (en) * 2006-07-07 2009-04-01 Jørgen Høgmoe A wave power apparatus and use of the apparatus as an emergency power genarator
EP2041428A4 (en) * 2006-07-07 2013-02-27 Joergen Hoegmoe HOMOLOGICAL APPARATUS AND ITS USE AS A RESOURCE ENERGY GENERATOR

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