JP2005098213A - Power generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フライホイールを利用した発電装置に関する。 The present invention relates to a power generator using a flywheel.
従来、この種の技術として、例えば、特許文献1に記載の技術がある。
特許文献1には、バッテリーによって発電するモータにより、ギヤ機構を介して高質量のフライホイールを高速回転させ、このフライホイールの回転により発電機を作動して電力を発生する発電装置が開示されている。特許文献1によれば、この発電装置は、発電機から、少なくともモータの消費電力以上の電力を発生することが可能であり、バッテリーによって発電するモータにより、入力以上の出力が可能となると記載されている。 Patent Document 1 discloses a power generator that rotates a high-mass flywheel at high speed through a gear mechanism by a motor that generates power using a battery, and operates the generator by the rotation of the flywheel to generate electric power. Yes. According to Patent Document 1, it is described that this power generation device can generate at least electric power more than the power consumption of the motor from the generator, and can output more than the input by the motor that generates electricity with the battery. ing.
しかし、特許文献1に記載の技術は、いわゆる永久機関に関するものであり、その実現性については、詳細な説明がない。 However, the technique described in Patent Document 1 relates to a so-called permanent engine, and there is no detailed explanation about its feasibility.
そこで、本発明は、フライホイールを利用して高効率で発電でき、特に、フライホイールによるエネルギー伝達効率(変換効率)を向上することができる共に、エネルギー貯蔵装置としても使用可能な発電装置の提供を課題とする。 Thus, the present invention provides a power generator that can generate power with high efficiency using a flywheel, and in particular, can improve energy transmission efficiency (conversion efficiency) by the flywheel and can also be used as an energy storage device. Is an issue.
請求項1に係る発電装置は、フライホイールと、前記フライホイールを回転駆動自在な原動機と、発電機と、前記フライホイールの回転力を前記発電機に断続自在に伝達するクラッチ機構とを備える。 According to a first aspect of the present invention, a power generator includes a flywheel, a prime mover capable of rotationally driving the flywheel, a generator, and a clutch mechanism that transmits the rotational force of the flywheel to the generator in an intermittent manner.
請求項2に係る発電装置は、請求項1の構成において、更に、前記発電機を前記フライホイールに対して接近または離間するよう往復移動自在な発電機移動手段を備え、前記発電機移動手段により前記発電機を前記フライホイールに対して接近するよう移動して、前記クラッチ機構により、前記発電機の回転軸と前記フライホイールの回転軸とを連結することにより、前記フライホイールの回転力を前記発電機に伝達すると共に、前記発電機移動手段により前記発電機を前記フライホイールに対して離間するよう移動して、前記クラッチ機構により、前記発電機の回転軸と前記フライホイールの回転軸との連結を解除することにより、前記フライホイールの回転力の前記発電機への伝達を遮断する。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the power generator further comprises a generator moving means that can reciprocate to move the generator closer to or away from the flywheel. The generator is moved closer to the flywheel, and the rotational mechanism of the flywheel is reduced by connecting the rotating shaft of the generator and the rotating shaft of the flywheel by the clutch mechanism. In addition to being transmitted to the generator, the generator moving means moves the generator away from the flywheel, and the clutch mechanism causes the rotation shaft of the generator and the rotation shaft of the flywheel to move. By releasing the connection, transmission of the rotational force of the flywheel to the generator is interrupted.
請求項3に係る発電装置は、請求項2の構成において、前記発電機移動手段が、前記フライホイールの回転軸及び前記発電機の回転軸と同軸上に配置されたレールと、前記発電機を固定的に支持すると共に、前記レールに沿って往復移動自在なよう前記レールに載置された架台と、前記架台を前記レールに沿って往復移動するよう駆動する油圧ポンプとを含む。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the power generator according to the second aspect, wherein the generator moving means includes a rotary shaft of the flywheel, a rail disposed coaxially with the rotary shaft of the generator, and the generator. A pedestal that is fixedly supported and mounted on the rail so as to be reciprocally movable along the rail, and a hydraulic pump that drives the cradle to reciprocate along the rail.
請求項4に係る発電装置は、請求項1乃至3のいずれかの構成において、更に、前記原動機の回転軸と前記フライホイールの回転軸とを連結して、前記原動機の動力を前記フライホイールに伝動する連結ベルトと、前記連結ベルトに接近及び離間自在に設けられ、前記連結ベルトへの接近状態で前記連結ベルトに当接して、前記連結ベルトをその軌道と交差する方向(略厚さ方向または垂直方向)に押圧すると共に、前記連結ベルトからの離間状態で前記連結ベルトの押圧を解除する調整手段とを備える。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the power generation device according to any one of the first to third aspects, further comprising: connecting a rotary shaft of the prime mover and a rotary shaft of the flywheel to supply the power of the prime mover to the flywheel. A connecting belt that is transmitted, and is provided so as to be able to approach and separate from the connecting belt, abuts on the connecting belt in a state of approaching the connecting belt, and intersects the connecting belt with the track (substantially in the thickness direction or And adjusting means for releasing the pressing of the connecting belt in a state of being separated from the connecting belt.
請求項5に係る発電装置は、請求項4の構成において、前記調整手段が、前記連結ベルトの軌道上の所定位置に配置され、前記連結ベルトを挿通する挿通孔を有すると共に、その挿通孔に前記連結ベルトを挿通した状態で、少なくとも、前記挿通孔の周縁部が前記連結ベルトに当接する当接位置と、前記挿通孔の周縁部が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整板と、前記調整板を前記当接位置と前記離間位置の間で選択的に駆動自在な調整板駆動手段とを含み、前記当接位置では、前記調整板の挿通孔の周縁部が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整板の挿通孔の周縁部が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the power generator according to the fourth aspect, wherein the adjusting means is disposed at a predetermined position on the track of the connecting belt and has an insertion hole through which the connecting belt is inserted. In a state where the connecting belt is inserted, at least the contact hole is movable between a contact position where the periphery of the insertion hole contacts the connection belt and a separation position where the periphery of the insertion hole is separated from the connection belt. And an adjustment plate driving means that can selectively drive the adjustment plate between the contact position and the separation position, and at the contact position, the peripheral edge of the insertion hole of the adjustment plate The portion abuts on the connecting belt and presses the connecting belt, and at the separation position, the peripheral portion of the insertion hole of the adjusting plate is separated from the connecting belt to release the pressing of the connecting belt.
請求項6に係る発電装置は、請求項4の構成において、前記調整手段が、前記連結ベルトの軌道と直交する方向に回転軸を配置し、その回転軸により回転自在とされると共に、少なくとも、その外周面が前記連結ベルトに当接する当接位置と、その外周面が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整ローラと、前記調整ローラを前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在なジャッキからなる調整ローラ駆動手段とを含み、前記当接位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除する。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the power generator according to the fourth aspect, wherein the adjusting means has a rotating shaft arranged in a direction perpendicular to the track of the connecting belt, and is rotatable by the rotating shaft. An adjustment roller whose outer peripheral surface is in contact with the connection belt, and an adjustment roller whose outer peripheral surface is movable away from the connection belt; Adjusting roller driving means comprising a jack that can be selectively driven with respect to the separation position, and at the contact position, an outer peripheral surface of the adjustment roller contacts the connecting belt and presses the connecting belt. In the separated position, the outer peripheral surface of the adjusting roller is separated from the connecting belt to release the pressing of the connecting belt.
請求項7に係る発電装置は、請求項4の構成において、前記調整手段が、前記連結ベルトの軌道と直交する方向に回転軸を配置し、その回転軸により回転自在とされると共に、少なくとも、その外周面が前記連結ベルトに当接する当接位置と、その外周面が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整ローラと、作用点として機能する先端に前記調整ローラを回動自在に取り付けると共に、力点を駆動することにより支点を介して前記調整ローラを前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在なてこを有する調整ローラ駆動手段とを含み、前記当接位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除する。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the power generator according to the fourth aspect, wherein the adjusting means has a rotating shaft arranged in a direction orthogonal to the track of the connecting belt and is rotatable by the rotating shaft, An adjustment roller whose outer peripheral surface is movable between a contact position where the outer peripheral surface is in contact with the connection belt and a separation position whose outer peripheral surface is separated from the connection belt, and the adjustment roller at the tip which functions as an action point And an adjustment roller driving means having a lever that can selectively drive the adjustment roller between the contact position and the separation position via a fulcrum by driving a force point. In the contact position, the outer peripheral surface of the adjusting roller contacts the connecting belt and presses the connecting belt, and in the separated position, the outer peripheral surface of the adjusting roller moves the connecting belt. Apart from the preparative releases the pressing of the connecting belt.
請求項8に係る発電装置は、請求項4の構成において、前記調整手段が、前記連結ベルトの軌道と直交する方向に軸方向を配置した略柱状または略筒状をなし、少なくとも、その外周面が前記連結ベルトに当接する当接位置と、その外周面が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整摺接体と、ラックアンドピニオンギアからなり、そのラックの先端に前記調整摺接体を取り付けることにより、前記調整摺接体を前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在な調整摺接体駆動手段とを含み、前記当接位置では、前記調整摺接体の外周面が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整摺接体の外周面が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除する。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the power generator according to the fourth aspect, wherein the adjusting means has a substantially columnar shape or a substantially cylindrical shape in which an axial direction is arranged in a direction perpendicular to the track of the connecting belt, and at least the outer peripheral surface thereof. An adjustment sliding contact body whose outer peripheral surface is movable between a contact position where the contact belt contacts the connection belt and a separation position where the outer peripheral surface is separated from the connection belt, and a rack and pinion gear, and the front end of the rack The adjustment sliding contact body includes an adjustment sliding contact body driving means that can selectively drive the adjustment sliding contact body between the contact position and the separation position by attaching the adjustment slide contact body to the contact position. The outer peripheral surface of the adjusting sliding contact body abuts on the connecting belt to press the connecting belt, and the outer peripheral surface of the adjusting sliding contact member is separated from the connecting belt at the separated position. Release press That.
請求項9に係る発電装置は、請求項1乃至8のいずれかの構成において、更に、前記フライホイールを回転駆動する補助原動機と、前記補助原動機の回転軸と前記フライホイールの回転軸とを連結する補助連結ベルトとを備え、前記原動機と前記補助原動機とを同期回転自在とした。 The power generation device according to claim 9 is the structure according to any one of claims 1 to 8, further connecting an auxiliary prime mover that rotationally drives the flywheel, a rotational shaft of the auxiliary prime mover, and a rotational shaft of the flywheel. And the auxiliary motor is configured to freely rotate in synchronization with the prime mover and the auxiliary prime mover.
請求項1に係る発電装置は、フライホイールを利用して高効率で発電でき、特に、フライホイールによるエネルギー伝達効率(変換効率)を向上することができる共に、エネルギー貯蔵装置としても使用可能となる。 The power generator according to claim 1 can generate power with high efficiency using a flywheel, and in particular, can improve energy transmission efficiency (conversion efficiency) by the flywheel and can also be used as an energy storage device. .
請求項2に係る発電装置は、発電機移動手段により、クラッチ機構によるフライホイールと発電機との駆動連結を、円滑かつ効率良く行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the generator moving means can smoothly and efficiently drive and connect the flywheel and the generator by the clutch mechanism.
請求項3に係る発電装置は、レール、架台及び油圧ポンプを含む発電機移動手段により、クラッチ機構によるフライホイールと発電機との駆動連結を、円滑かつ効率良く行うことができる。
The power generator according to
請求項4に係る発電装置は、前記原動機により前記連結ベルトを介して前記フライホイールを回転駆動するときに、前記調整手段を前記連結ベルトへ接近させて前記連結ベルトに当接させ、前記連結ベルトをその略厚さ方向に押圧して、その速度調整等を行うことができる共に、速度調整等が不要な場合、前記調整手段を前記連結ベルトから離間させて前記連結ベルトの押圧を解除することができる。
The power generator according to
請求項5に係る発電装置は、調整板及び調整板駆動手段といった簡単な構成により、前記速度調整等を確実に行うことができる。 The power generator according to claim 5 can reliably perform the speed adjustment and the like with a simple configuration such as an adjustment plate and an adjustment plate driving means.
請求項6に係る発電装置は、調整ローラ及びジャッキを有する調整ローラ駆動手段といった簡単な構成により、前記速度調整等を確実に行うことができる。 The power generator according to claim 6 can reliably perform the speed adjustment and the like with a simple configuration such as an adjustment roller driving means having an adjustment roller and a jack.
請求項7に係る発電装置は、調整ローラ及びてこを有する調整ローラ駆動手段といった簡単な構成により、前記速度調整等を確実に行うことができる。 The power generator according to claim 7 can reliably perform the speed adjustment and the like with a simple configuration such as an adjustment roller and an adjustment roller driving unit having a lever.
請求項8に係る発電装置は、調整摺接体及び調整摺接体駆動手段といった簡単な構成により、前記速度調整等を確実に行うことができる。 The power generator according to claim 8 can reliably perform the speed adjustment and the like with a simple configuration such as the adjustment sliding contact body and the adjustment sliding contact body driving means.
請求項9に係る発電装置は、補助原動機によりフライホイールを補助的または主導的に回転駆動することができる。 The power generator according to claim 9 can rotationally drive the flywheel in an auxiliary or leading manner by the auxiliary prime mover.
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)を説明する。なお、各実施の形態を通じ、同一の部材、要素または部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。 The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below. Throughout each embodiment, the same members, elements, or parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
実施の形態1
図1は本発明の実施の形態1に係る発電装置の全体構成を示す正面図である。図2は本発明の実施の形態1に係る発電装置の全体構成を示す側面図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of the power generator according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a side view showing the overall configuration of the power generator according to Embodiment 1 of the present invention.
図1及び図2に示すように、実施の形態1に係る発電装置は、フライホイール11と、フライホイール11を回転駆動自在な原動機21と、発電機31と、フライホイール11の回転力を発電機31に断続自在に伝達するクラッチ機構41,42とを備える。詳細には、実施の形態1の発電装置を設置する場所の地面や床面等の設置面1には、台座2が配設して固定等されている。台座2は、例えば、長方形平板状をなし、図1に示すように、その左側(図1中左側)に前記フライホイール11と原動機21とが配置され、右側に前記発電機31が配置されている。台座2の後端(図2中右端)には、平板状の補助台座3が後方へと突出するよう固定されている。補助台座3の前側(図2中左側)は台座2の後側に固定され、補助台座3の後端部(図2中右端部)は脚4を介して設置面1に固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the power generator according to the first embodiment generates
前記フライホイール11は、大径の円盤状(大車輪状)をなし、その中心にはブッシュ12を介して回転軸13が貫通して固定されている。フライホイール11としては、鉄製、鋳鉄製、FRP製等、任意のフライホイールを採用することができる。回転軸13は、フライホイール11の中心から同軸上となるようその軸方向両側に突出している。なお、回転軸13はブッシュ12を介することなく直接フライホイール11に固定してもよい。回転軸13は、左右一対の架台14及び15に回転自在となるよう貫通して取り付けられている。これにより、左右一対の回転軸13を介して、フライホイール11が架台14,15に支持されている。なお、架台14,15は、フライホイール11と同様の材料、例えば、鉄製または鋳鉄製とすることができる。回転軸13の一端(図1中左端)には、プーリー16が同軸上に固着され、回転軸13と共に回転するようになっている。一方、回転軸13の一端(図1中左端)には、プーリー16が同軸上に固着され、回転軸13と共に回転するようになっている。一対の架台14,15間には、フライホイール11、ブッシュ12及び回転軸13を覆うよう、ケース17が配設され、それらを保護等している。
The
前記原動機21は、電動機(モータ)、内燃機関、風車、水車、蒸気タービン等、任意の原動機により構成することができる。原動機21の回転軸(駆動回転軸)の先端に取り付けたプーリー22と前記フライホイール11の回転軸13先端のプーリー16との間には、連結ベルト25が掛け渡して装着され、原動機21のプーリー22とフライホイール11の回転軸13の先端のプーリー16とを連結している。連結ベルト25は、平ベルト、Vベルト等により構成することができる。なお、フライホイール11を原動機21により回転駆動自在とする限りにおいて、連結ベルト25の代わりに、その他の伝動装置を使用することができる。例えば、連結ベルト以外のチェーン等の間接伝道装置や、ギア、カム等の直接伝動装置を介して、原動機21のプーリー22とフライホイール11の回転軸13の先端のプーリー16とを連結して、原動機21の動力をフライホイール11に伝動することができる。
The
前記発電機31としては、同期発電機、誘導発電機等の交流発電機を使用することができる、直流発電機を使用することもできる。発電機31は、左右一対の架台32及び33に支持されている。また、前記クラッチ機構41,42としては、乾式クラッチ、湿式クラッチ等の摩擦クラッチ(単板式、多板式)、電磁クラッチ、流体クラッチ等、任意のクラッチ機構を使用することができる。一方のクラッチ41は、フライホイール11の回転軸13の他端に同軸上に固定されると共に、他方のクラッチ42は、電動機31の回転軸34に同軸上に固定されている。更に、クラッチ機構41,42は、カバー43により覆われ、外部から保護されている。
As the
一方、実施の形態1では、発電機移動手段により、発電機31をフライホイール11に対して接近または離間するよう往復移動自在としている。即ち、発電機移動手段により発電機31をフライホイール11に対して接近するよう移動して連結位置に配置し、クラッチ機構41,42により、発電機31の回転軸34とフライホイール11の回転軸13とを連結することにより、フライホイール11の回転力を発電機31に伝達する。一方、発電機移動手段により発電機31をフライホイール11に対して離間するよう移動して解除位置に配置し、クラッチ機構41,42により、発電機31の回転軸34とフライホイール11の回転軸13との連結を解除することにより、フライホイール11の回転力の発電機31への伝達を遮断する。具体的には、発電機移動手段は、レール51及び油圧ポンプ52を有している。前記レール51は、フライホイール11の回転軸13及び発電機31の回転軸34と同軸上に配置される軌道または軌条を構成している。両架台32及び33は、その上端部間に発電機31を固定的に支持すると共に、レール51に沿って一体となって円滑に往復移動自在なよう、車輪等の転動手段や滑動手段を介して、レール51に載置されている。また、油圧ポンプ52は、架台32,33に作用的に連結され、架台32,33をレール51に沿って往復移動するよう駆動する。例えば、架台32,33の下端に車輪を固定すると共に、その車輪を駆動輪として油圧ポンプ52により正逆回転駆動して、架台32,33を介して発電機31をレール51に沿って移動することができる。或いは、油圧ポンプ52により油圧シリンダ等を介して、架台32,33を押圧駆動及び引張駆動して、架台32,33を介して発電機31をレール51に沿って移動することもできる。
On the other hand, in Embodiment 1, the
実施の形態1に係る発電装置は、更に、連結ベルト25に接近及び離間自在に設けられた調整手段を備えている。調整手段は、連結ベルト25への接近状態で連結ベルト25に当接して、連結ベルト25をその軌道と交差する方向(略厚さ方向、垂直方向等)に押圧する。一方、調整手段は、連結ベルト25からの離間状態で連結ベルト25の押圧を解除する。具体的には、調整手段は、連結ベルト25の軌道上の所定位置に配置され、固定座61と、調整板62と、調整板駆動手段65とを有する。固定座61は、原動機21の回転軸の先端(プーリー22)とフライホイール11の回転軸13の先端(プーリー16)との間に固定されている。調整板62は、固定座61に垂直に立設固定され、これにより、調整板62が原動機21の回転軸の先端(プーリー22)とフライホイール11の回転軸13の先端(プーリー16)との間に配置されている。また、調整板62は、連結ベルト25をそれぞれ挿通する上下一対の挿通孔62aを有する。調整板62は、それら一対の挿通孔62aに連結ベルト25を挿通した状態で、少なくとも、挿通孔62aの周縁部が連結ベルト25に当接する当接位置と、挿通孔62aの周縁部が連結ベルト25から離間する離間位置との間で移動自在とされている。なお、調整板62の挿通孔62aの周縁部にローラを設け、前記当接位置で前記ローラを介して連結ベルト25を押圧することにより、連結ベルト25の移動を円滑に行うようにしたり、前期挿通孔62aの周縁部に滑動面または摺接面を設け、前記当接位置で前記滑動面または摺接面を介して連結ベルト25を押圧することにより、連結ベルト25の移動を円滑に行うようにしたりすることもできる。
The power generation apparatus according to Embodiment 1 further includes adjustment means provided so as to be close to and away from the
調整板駆動手段65は、油圧ポンプを有し、調整板62を固定座61から垂直に出没して、前記当接位置と前記離間位置の間で選択的に、連結ベルト25の軌道と交差する方向(垂直方向)に往復駆動自在である。例えば、調整板駆動手段65は、油圧ポンプにより油圧シリンダ等を介して、調整板62を上下に移動して、前記当接位置及び前記離間位置へと配置する。そして、前記当接位置では、調整板62の挿通孔62aの周縁部が連結ベルト25に当接して連結ベルト25を押圧することにより速度調整等を行うと共に、離間位置では、調整板62の挿通孔62aの周縁部が連結ベルト25から離間して連結ベルト25の押圧を解除する。即ち、実施の形態1では、連結ベルト25を介して原動機21によりフライホイール11を回転駆動する一方で、必要に応じて、調整手段の調整板62を連結ベルト25へ接近させて連結ベルト25に当接させ、連結ベルト25を押圧することにより、連結ベルト25の速度調整や緩み調整等を行うようになっている。
The adjustment plate driving means 65 includes a hydraulic pump, and the
なお、前記フライホイール11等の寸法及び重量は、例えば、以下のように設定することができる。即ち、フライホイール11は、鉄製または鋳鉄製とし、直径100〜200cm、厚み20cm、重量約300〜1000Kgとして製造し、回転軸13は直径15cmとして製造し、プーリー16は直径50cmとして製造し、クラッチ41,42は直径30cmとして製造する。また、台座2はコンクリート製とし、架台14,15は、鉄製または鋳鉄製とする。更に、前記レール51としては、鉄道線路を使用することができる。また、フライホイール11は、外周縁部を軸方向にリブ状に張り出して厚肉とすると共に、中心の回転軸13部分を軸方向にブッシュ状に張り出して厚肉とし、それらの間の部分を肉薄とした形状をなすが、全体を同一肉厚とすることもでき、フライホイール11としての回転効率を向上できる限りにおいて、任意の構成として実施することができる。
In addition, the dimension and weight of the said
次に、上記のように構成した実施の形態1に係る発電装置の使用方法について説明する。
発電装置により発電を行うには、まず、発電機移動手段により発電機31をフライホイール11に対して離間するよう移動して解除位置に配置し、クラッチ機構41,42により、発電機31の回転軸34とフライホイール11の回転軸13との連結を解除することにより、フライホイール11の回転力の発電機31への伝達を遮断しておく。これにより、クラッチ機構41,42が解放状態となり、フライホイール11の回転軸13と発電機31の回転軸34との駆動連結を解除する。次に、この状態で、原動機21を回転駆動することにより、連結ベルト25を介してフライホイール11を回転駆動する。このとき、フライホイール11には発電機31が駆動連結されていないため、フライホイール11の負荷を実質上ゼロとすることができ、原動機21によりフライホイール11を容易に回転開始することができる。よって、原動機21として小さなものを使用した場合でも、大重量のフライホイール11を容易に回転駆動することができ、例えば、モータ出力100馬力の原動機21で重量約1tのフライホイール11を容易に回転することができる。
Next, a method of using the power generation device according to Embodiment 1 configured as described above will be described.
In order to generate power with the power generation device, first, the
原動機21によりフライホイール11を所定の最高回転速度まで回転したら、発電機移動手段により発電機31をフライホイール11に対して接近するよう移動して連結位置に配置し、クラッチ機構41,42により、発電機31の回転軸34とフライホイール11の回転軸13とを連結することにより、フライホイール11の回転力を発電機31に伝達する。これにより、クラッチ機構41,42が連結状態となり、フライホイール11の回転軸13と発電機31の回転軸34とを駆動連結する。すると、フライホイール11の回転力がクラッチ機構41,42を介して発電機31に伝動され、発電機31が発電を行う。このとき、フライホイール11は、自己の慣性力により、その回転速度を所定時間維持するため、原動機21の駆動力を、フライホイール11の回転開始時(最高回転速度までの増速時)よりも小さくしても、フライホイール11の最高回転速度を容易に維持することができる。即ち、フライホイール11が慣性力により回転力を維持するため、フライホイール11の最高回転速度を維持するために必要な原動機21の駆動力は非常に小さなものとなる。よって、実施の形態1に係る発電装置は、フライホイール11の慣性力を利用して、原動機21の小さい駆動力で発電機31を回転し、高効率で発電を行うことができる。
When the
前記フライホイール11の回転速度等を調整する必要がある場合、調整手段の調整板駆動手段65により調整板62を当接位置に駆動して、調整板62の挿通孔62aの周縁部により連結ベルト25を押圧する。これにより、調整板62の挿通孔62aの周縁部と連結ベルト25との間での摩擦抵抗等により、連結ベルト25の速度が減速される。そして、調整板駆動手段65による調整板62の移動量を制御して、調整板62による連結ベルト25の押圧力を増減制御することにより、連結ベルト25の速度を制御することができる。なお、フライホイール11の回転速度等の調整が不要な場合、調整手段の調整板駆動手段65により調整板62を離間位置に駆動して、調整板62による連結ベルト25の押圧を解除する。
When it is necessary to adjust the rotational speed or the like of the
一方、発電機31による発電が不要な場合、発電機移動手段により発電機31をフライホイール11に対して連結位置から解除位置へと復帰し、クラッチ機構41,42により、発電機31の回転軸34とフライホイール11の回転軸13との連結を解除することにより、フライホイール11の回転力の発電機31への伝達を遮断する。これにより、クラッチ機構41,42が解放状態となり、フライホイール11の回転軸13と発電機31の回転軸34との駆動連結が解除される。一方、このとき、フライホイール11は、その慣性力により回転を維持するため、フライホイール11をエネルギー貯蔵装置(電力貯蔵装置)として使用することができる。即ち、発電が再度必要となったとき、発電機移動手段により発電機31をフライホイール11に対して解除位置から連結位置へと再び移動し、クラッチ機構41,42により、発電機31の回転軸34とフライホイール11の回転軸13とを連結することにより、フライホイール11の回転力を発電機31に伝達する。これにより、クラッチ機構41,42が連結状態となり、フライホイール11の回転軸13と発電機31の回転軸34とを駆動連結する。すると、フライホイール11の回転力がクラッチ機構41,42を介して発電機31に伝動され、発電機31が発電を行う。なお、フライホイール11をエネルギー貯蔵装置として使用する間、原動機21によりフライホイール21の最高回転速度を維持するようにすることが好ましく、こうすると、フライホイール21により長時間にわたってエネルギー貯蔵を行うことができる。即ち、実施の形態1に係る発電装置は、フライホイール11を利用して高効率で発電でき、特に、フライホイール11によるエネルギー伝達効率(変換効率)を向上することができる共に、エネルギー貯蔵装置としても使用可能となる。
On the other hand, when power generation by the
実施の形態2
図3は本発明の実施の形態2に係る発電装置の全体構成を示す正面図である。図4は本発明の実施の形態2に係る発電装置の調整手段を拡大して示す正面図である。図5は本発明の実施の形態2に係る発電装置の調整手段を拡大して示す側面図である。
実施の形態2に係る発電装置は、前記調整手段の構成において実施の形態1に係る発電装置と異なる。実施の形態2に係る発電装置のその他の構成は、実施の形態1に係る発電装置と同様である。詳細には、実施の形態2に係る発電装置の調整手段は、連結ベルト25への接近状態で連結ベルト25に当接して、連結ベルト25をその軌道と交差する方向(略厚さ方向、垂直方向等)に押圧する。一方、調整手段は、連結ベルト25からの離間状態で連結ベルト25の押圧を解除する。具体的には、調整手段は、図3に示すように、連結ベルト25の軌道の近傍の所定位置に配置され、固定棚161と、油圧ジャッキからなる調整ローラ駆動手段162と、固定金具164と、調整ローラ166とを有する。固定棚161は、原動機21の回転軸の先端(プーリー22)とフライホイール11の回転軸13の先端(プーリー16)との間に配置されている。詳細には、固定棚161は、架台14の正面(外側面)において、連結ベルト25の近傍の下方位置に、正面側へと突出する棚状となるよう、溶接等により固定されている。調整ローラ駆動手段162は、固定棚161に垂直に立設固定され、これにより、調整ローラ駆動手段162が原動機21の回転軸の先端(プーリー22)とフライホイール11の回転軸13の先端(プーリー16)との間に配置されている。また、図4及び図5に示すように、調整ローラ駆動手段162は、上下(垂直方向)に伸縮して出没する円柱状のピストン163を有している。更に、調整ローラ駆動手段162のケーシング部(シリンダ163収容部)の上端には、円筒状をなす固定金具164が、同軸上に上方へ延びるよう固着されている。前記ピストン163は、前記固定金具164内に軸方向への摺動自在に収容されている。なお、固定金具164は、架台14の正面(外側面)にボルト止め等により固定することが好ましい。また、ピストン163は、円柱状以外の角柱状、例えば断面正方形の角柱状とし、これに対応して、固定金具164は、円筒状以外の角筒柱状、例えば断面正方形の角筒状とすることもできる。
FIG. 3 is a front view showing the overall configuration of the power generator according to
The power generation device according to the second embodiment is different from the power generation device according to the first embodiment in the configuration of the adjusting means. Other configurations of the power generation device according to the second embodiment are the same as those of the power generation device according to the first embodiment. Specifically, the adjusting means of the power generation device according to the second embodiment abuts on the connecting
前記調整ローラ駆動手段162のピストン163の上端には、略チャンネル板状のケース165が固着されている。ケース165は、その長さ方向が、連結ベルト25の移動方向と直交する方向(連結ベルト25の幅方向)に延びるよう配設されている。ケース165の内部には、前記調整ローラ166が回転軸167を介して回転自在となるよう取り付けられている。調整ローラ166は、回転軸167がケース165の長さ方向に延びるよう、ケース165に取り付けられている。調整ローラ166は、例えば、直系10cmのものを使用することができる。また、ケース165の前後(図5中の左右)一対の側壁は、その上端が調整ローラ166より上方に突出する高さを有している。なお、図4中、ローラ166の位置関係を明瞭に示すため、ケース165の上側部は切欠いて表示されている。ここで、調整ローラ駆動手段162は、ピストン163の上端部(先端部)が固定金具164の上端から上方に突出するよう、油圧によりピストン163を上下動自在である。
A substantially channel plate-
これにより、調整ローラ166は、連結ベルト25の軌道上の所定位置において、原動機21の回転軸の先端とフライホイール11の回転軸16の先端との間に配置され、連結ベルト25の軌道と直交する方向(連結ベルト25の幅方向)に回転軸167を配置し、その回転軸167によりケース165内で回転自在とされると共に、調整ローラ駆動手段162により、少なくとも、その外周面が連結ベルト25に当接する当接位置と、その外周面が連結ベルト25から離間する離間位置との間で移動自在となる。即ち、調整ローラ駆動手段162は、ピストン163を出没することにより、調整ローラ166を前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在である。そして、調整ローラ駆動手段162のピストン163を垂直方向(上方)に徐々に突出し、ケース165を介して調整ローラ166を徐々に押し上げて当接位置に駆動すると、調整ローラ166の外周面が連結ベルト25に当接して、連結ベルト25の移動に同期して回転しながら、連結ベルト25を押圧することにより速度調整等を行う。このとき、連結ベルト25は、ケース165内で調整ローラ166に当接するが、その移動中に幅方向(調整ローラ166の軸方向)に位置ずれして、調整ローラ166から離脱しようとする場合がある。しかし、この場合でも、ケース165の一対の側壁が、調整ローラ166の耳状部分として軸方向両端に存在し、連結ベルト25の調整ローラ166からの離脱を阻止する。一方、調整ローラ駆動手段162のピストンを垂直方向(下方)に没入して調整ローラ166を離間位置に駆動すると、調整ローラ166の外周面が連結ベルト25から離間して連結ベルト25の押圧を解除する。
Thereby, the
実施の形態2に係る発電装置は、実施の形態1と同様にして、発電の用に供されると共に、エネルギー貯蔵装置としても使用でき、実施の形態1と同様の作用及び効果を発揮する。また、前記フライホイール11の回転速度等を調整する必要がある場合、調整手段の調整ローラ駆動手段162により調整ローラ166を当接位置に駆動して、調整ローラ166により連結ベルト25を押圧する。これにより、調整ローラ166と連結ベルト25との間での摩擦抵抗等により、連結ベルト25の速度が減速される。そして、調整ローラ駆動手段162による調整ローラ166の移動量を制御して、調整ローラ166による連結ベルト25の押圧力を増減制御することにより、連結ベルト25の速度を制御することができる。なお、フライホイール11の回転速度等の調整が不要な場合、調整手段の調整ローラ駆動手段162により調整ローラ166を離間位置に駆動して、調整ローラ166による連結ベルト25の押圧を解除する。なお、調整ローラ駆動手段162としては、油圧ジャッキ以外に、電動ジャッキ等、任意のジャッキを使用することができる。
The power generation device according to the second embodiment is used for power generation in the same manner as in the first embodiment, and can also be used as an energy storage device, and exhibits the same functions and effects as those of the first embodiment. When the rotational speed or the like of the
実施の形態3
図6は本発明の実施の形態3に係る発電装置の全体構成を示す正面図である。
実施の形態3に係る発電装置は、前記調整手段の構成において実施の形態1に係る発電装置と異なる。実施の形態3に係る発電装置のその他の構成は、実施の形態1に係る発電装置と同様である。詳細には、実施の形態3に係る発電装置の調整手段は、連結ベルト25への接近状態で連結ベルト25に当接して、連結ベルト25をその軌道と交差する方向(略厚さ方向、垂直方向等)に押圧する。一方、調整手段は、連結ベルト25からの離間状態で連結ベルト25の押圧を解除する。具体的には、調整手段は、図6に示すように、連結ベルト25の軌道の近傍の所定位置に配置され、調整ローラ駆動手段260と、調整ローラ268とを有する。調整ローラ駆動手段260は、四節リンク機構からなり、原動節261、従動節264及び揺動節266を有する。前記原動節261は、その長さ方向一端(図6中上端)より若干中央側を、軸262により架台14に傾動自在に取り付けられている。また、原動節261の長さ方向一端と従動節264の長さ方向一端(図6中左端)とは、軸263により互いに相対回動自在に連結されている。更に、従動節264の長さ方向他端は、軸265により揺動節266の長さ方向略中央に相対回動自在に連結されている。また、揺動節266の長さ方向一端(図6中下端)は、軸267により架台14に傾動自在に取り付けられている。
FIG. 6 is a front view showing the overall configuration of the power generation apparatus according to
The power generation device according to
更に、揺動節266の長さ方向他端には、調整ローラ268が回動自在に取り付けられている。調整ローラ268は、その回転軸が揺動節266の厚さ方向に延びるよう、揺動節266に取り付けられている。そして、原動節266の軸262より他端側(下端側)を図6中左方に傾動すると、従動節264が右方に移動し、揺動節266が右方に傾動(揺動)して、調整ローラ268が右方に移動するようになっている。一方、原動節266の軸262より他端側(下端側)を図6中右方に傾動すると、従動節264が左方に移動し、揺動節266が左方に傾動(揺動)して、調整ローラ268が右方に移動するようになっている。なお、このとき、原動節261の軸262より他端側(下端側)が、ハンドルとして機能する。また、前記揺動節266は、作用点として機能する先端に調整ローラ268を回動自在に取り付けると共に、力点を駆動することにより支点を介して調整ローラ268を前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在なてこを構成する。このように、実施の形態3の調整手段は、連結ベルト25に対して相対的に一端を固定されると共に前記一端を中心として揺動自在な原動節261と、原動節261に従動して揺動自在な従動節264と、従動節264に従って揺動する揺動節266とを備える四節リンク機構からなり、その揺動節266の先端に前記調整ローラ268を取り付けることにより、調整ローラ268を前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在となっている。そして、前記当接位置では、調整ローラ268の外周面が連結ベルト25に当接して、連結ベルト25の移動に同期して回転しながら、連結ベルト25を押圧することにより速度調整等を行う。一方、前記離間位置では、調整ローラ268の外周面が連結ベルト25から離間して連結ベルト25の押圧を解除する。
Further, an
実施の形態3に係る発電装置は、実施の形態1と同様にして、発電の用に供されると共に、エネルギー貯蔵装置としても使用でき、実施の形態1と同様の作用及び効果を発揮する。また、前記フライホイール11の回転速度等を調整する必要がある場合、調整手段の調整ローラ駆動手段260により調整ローラ268を当接位置に駆動して、調整ローラ268により連結ベルト25を押圧する。これにより、調整ローラ268と連結ベルト25との間での摩擦抵抗等により、連結ベルト25の速度が減速される。そして、調整ローラ駆動手段260による調整ローラ268の移動量を制御して、調整ローラ268による連結ベルト25の押圧力を増減制御することにより、連結ベルト25の速度を制御することができる。なお、フライホイール11の回転速度等の調整が不要な場合、調整手段の調整ローラ駆動手段260により調整ローラ268を離間位置に駆動して、調整ローラ268による連結ベルト25の押圧を解除する。なお、調整ローラ駆動手段260としては、前記てこと同様の機構を有する限りにおいて、上記以外の任意の構成を使用することができる。
The power generation device according to the third embodiment is used for power generation in the same manner as in the first embodiment, and can also be used as an energy storage device, and exhibits the same functions and effects as those of the first embodiment. Further, when it is necessary to adjust the rotational speed or the like of the
実施の形態4
図7は本発明の実施の形態4に係る発電装置の全体構成を示す正面図である。図8は本発明の実施の形態4に係る発電装置の調整手段を拡大して示す正面図である。
実施の形態4に係る発電装置は、補助原動機を補助連結ベルトによりフライホイールに連結した点、及び、前記調整手段の構成において実施の形態1に係る発電装置と異なる。実施の形態4に係る発電装置のその他の構成は、実施の形態1に係る発電装置と同様である。詳細には、実施の形態4に係る発電装置では、図7に示すように、原動機21は、台座2の後端から後方に突出する補助台座3の後端部(図7中右端部)付近に配置されている。一方、補助原動機321は、台座2の前端部(図7中左端部)付近に配置されている。補助原動機321は、原動機21と異なる構成とすることが好ましい。例えば、原動機を電動機(モータ)とした場合、補助原動機321は、例えば、内燃機関より構成することが好ましい。この場合、補助原動機321は、原動機21より高馬力のものを使用することが好ましい。補助原動機321の回転軸(駆動回転軸)の先端に取り付けたプーリー322と前記フライホイール11の回転軸13先端のプーリー16との間には、補助連結ベルト325が掛け渡して装着され、補助原動機321のプーリー322とフライホイール11の回転軸13の先端のプーリー16とを連結している。補助連結ベルト325は、連結ベルト25と同様、平ベルト、Vベルト等により構成することができる。なお、フライホイール11を補助原動機321により回転駆動自在とする限りにおいて、補助連結ベルト325の代わりに、その他の伝動装置を使用することができる。例えば、連結ベルト以外のチェーン等の間接伝道装置や、ギア、カム等の直接伝動装置を介して、補助原動機321のプーリー322とフライホイール11の回転軸13の先端のプーリー16とを連結して、補助原動機321の動力をフライホイール11に伝動することができる。
FIG. 7 is a front view showing the overall configuration of the power generation apparatus according to
The power generation apparatus according to
なお、実施の形態4では、制御手段を設けて、原動機21と補助原動機と321を同期回転自在とすることが好ましい。こうすると、原動機21によるフライホイール11の回転速度と補助原動機321によるフライホイール11の回転速度とを一致させ、原動機21及び補助原動機321の両者を同時に使用して、フライホイール11を効率良く回転することができる。一方、原動機21及び補助原動機321の両者を同時に使用することなく、別個に使用することもできる。例えば、フライホイール11を大型のものとした場合(例えば、直径1.5〜2mとした場合)において、フライホイール11を回転開始するには、フライホイール11の重量(慣性力)からして原動機21の馬力が不足するような場合、大馬力の補助原動機321によりフライホイール11を回転し、フライホイール11が回転開始し、慣性力によりより小さい力で回転可能となったら、その後は、補助原動機321を駆動停止すると共に原動機21を駆動し、フライホイール11の回転駆動を継続する。或いは、原動機21が故障等した場合において、補助原動機321を使用してフライホイール11を回転駆動するようにしてもよい。或いは、フライホイール11を更に大型のものとした場合において、フライホイール11を回転開始するには、フライホイール11の重量(慣性力)からして補助原動機321の馬力が不足するような場合、原動機21及び補助原動機321の両者によりフライホイール11を回転し、フライホイール11が回転開始し、慣性力によりより小さい力で回転可能となったら、その後は、補助原動機321及び原動機21の一方によりフライホイール11の回転駆動を継続することもできる。
In the fourth embodiment, it is preferable that a control unit is provided so that the
また、実施の形態4に係る発電装置の調整手段は、連結ベルト25への接近状態で連結ベルト25に当接して、連結ベルト25をその軌道と交差する方向(略厚さ方向、垂直方向等)に押圧する。一方、調整手段は、連結ベルト25からの離間状態で連結ベルト25の押圧を解除する。具体的には、調整手段は、図8に示すように、連結ベルト25の軌道の近傍の所定位置に配置され、調整摺接体駆動手段360と、調整摺接体365とを有する。調整摺接体駆動手段360は、ラックアンドピニオンギアからなる。詳細には、調整摺接体駆動手段360は、ハンドル361、ピニオンギア362及びラック363を有する。ハンドル361は、円形状をなし、中心を架台14に回動自在に取り付けられている。ピニオンギア362は、ハンドル361の中心に同軸状に固定され、ハンドル361と同期して回動するようになっている。ラック363の幅方向一側(図8中左側)にはギア364が一体的に設けられ、ピニオンギア362と噛合するようになっている。
Further, the adjusting means of the power generation device according to the fourth embodiment is in contact with the connecting
前記ラック363の上端に、前記調整摺接体365が固着されている。調整摺接体365は、連結ベルト25の軌道と直交する方向(幅方向)に軸方向を配置した略柱状または略筒状をなしている。調整摺接体365は、ラック363の上下動により、その外周面が連結ベルト25に当接する当接位置と、その外周面が連結ベルト25から離間する離間位置との間で移動自在となる。即ち、ラックアンドピニオンギアからなる調整摺接体駆動手段360のラック363の先端(上端)に調整摺接体365を取り付けることにより、調整摺接体365を前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在となっている。そして、ハンドル361を図7中の反時計回り方向に回転してピニオンギア362を反時計回り方向に回転すると、ピニオンギア362と噛合するギア364を介してラック363が上方に垂直に移動し、ラック363上端の調整摺接体365が前記当接位置となり、調整摺接体365の外周面が連結ベルト25に当接して連結ベルト25を押圧する。一方、ハンドル361を図7中の時計回り方向に回転してピニオンギア362を時計回り方向に回転すると、ピニオンギア362と噛合するギア364を介してラック363が下方に垂直に移動し、ラック363上端の調整摺接体365が前記離間位置となり、調整摺接体365の外周面が連結ベルト25から離間して連結ベルト25の押圧を解除する。
The adjustment sliding
実施の形態4に係る発電装置は、実施の形態1と同様にして、発電の用に供されると共に、エネルギー貯蔵装置としても使用でき、実施の形態1と同様の作用及び効果を発揮する。また、前記フライホイール11の回転速度等を調整する必要がある場合、調整手段の調整摺接体駆動手段360により調整摺接体365を当接位置に駆動して、調整摺接体365により連結ベルト25を押圧する。これにより、調整摺接体365と連結ベルト25との間での摩擦抵抗等により、連結ベルト25の速度が減速される。そして、調整摺接体駆動手段360による調整摺接体365の移動量を制御して、調整摺接体365による連結ベルト25の押圧力を増減制御することにより、連結ベルト25の速度を制御することができる。なお、フライホイール11の回転速度等の調整が不要な場合、調整手段の調整摺接体駆動手段360により調整摺接体365を離間位置に駆動して、調整摺接体365による連結ベルト25の押圧を解除する。なお、調整摺接体駆動手段360としては、前記ラックアンドピニオンギアと同様の機構を有する限りにおいて、上記以外の任意の構成を使用することができる。
The power generation device according to the fourth embodiment is used for power generation in the same manner as in the first embodiment, and can also be used as an energy storage device, and exhibits the same operations and effects as in the first embodiment. When the rotational speed or the like of the
本発明に係る発電装置は、原動機21を電動モータとした場合、その動力をフライホイール11に伝動して、フライホイール11により発電機31を回転して発電することになり、いわゆる、電力を利用した循環発電(サイクル発電)を行うことができるようになる。また、フライホイール11を回転するために必要な原動機21としての電動モータの馬力は、フライホイール11を上記寸法及び重量とした場合でも、10〜100馬力程度であり、発明者の予測によれば、発電機31による発電量は、1000〜10000KWとなる。更に、本発明では、前記調整手段により連結ベルト25を介してフライホイール11の回転調整(速度調整)を行うが、これは、安全等の理由による。また、フライホイール11と発電機31とをクラッチ機構41,42により連結する際は、原動機21の回転を序に上げることにより、クラッチ機構41,42を介してフライホイール11と発電機31とを円滑に駆動連結することができる。
In the power generator according to the present invention, when the
ところで、本発明に係る発電装置は、更に、前記連結ベルト25を緊張する方向へと原動機21をフライホイール11に対して移動自在な原動機移動手段を備えるよう構成し、連結ベルト25の緩みを解消するようにすることができる。この場合、原動機移動手段は、発電機移動手段と同様の構成とすることができる。
By the way, the power generator according to the present invention is further configured to include a prime mover moving means that can move the
11 フライホイール
13 回転軸
21 原動機
25 連結ベルト
31 発電機
41,42 クラッチ機構
32,33 架台(発電機移動手段)
51 レール(発電機移動手段)
52 油圧ポンプ(発電機移動手段)
62 調整板(調整手段)
62a 挿通孔
65 調整板駆動手段(調整手段)
162 調整ローラ駆動手段(調整手段)
166 調整ローラ(調整手段)
260 調整ローラ駆動手段(調整手段)
268 調整ローラ(調整手段)
321 補助原動機
325 補助連結ベルト
360 調整摺接体駆動手段(調整手段)
365 調整摺接体(調整手段)
DESCRIPTION OF
51 rails (generator moving means)
52 Hydraulic pump (generator moving means)
62 Adjustment plate (Adjustment means)
162 Adjustment roller driving means (adjustment means)
166 Adjustment roller (Adjustment means)
260 Adjustment roller driving means (adjustment means)
268 Adjustment roller (Adjustment means)
321 Auxiliary
365 Adjustment sliding contact (adjustment means)
Claims (9)
前記フライホイールを回転駆動自在な原動機と、
発電機と、
前記フライホイールの回転力を前記発電機に断続自在に伝達するクラッチ機構と
を備えることを特徴とする発電装置。 With flywheel,
A prime mover that can freely rotate the flywheel;
A generator,
A power generation apparatus comprising: a clutch mechanism that intermittently transmits the rotational force of the flywheel to the generator.
前記発電機移動手段により前記発電機を前記フライホイールに対して接近するよう移動して、前記クラッチ機構により、前記発電機の回転軸と前記フライホイールの回転軸とを連結することにより、前記フライホイールの回転力を前記発電機に伝達すると共に、前記発電機移動手段により前記発電機を前記フライホイールに対して離間するよう移動して、前記クラッチ機構により、前記発電機の回転軸と前記フライホイールの回転軸との連結を解除することにより、前記フライホイールの回転力の前記発電機への伝達を遮断する
ことを特徴とする請求項1記載の発電装置。 Furthermore, the generator includes a generator moving means that can reciprocate so as to approach or separate the generator from the flywheel,
The generator moving means moves the generator so as to approach the flywheel, and the clutch mechanism connects the rotating shaft of the generator and the rotating shaft of the flywheel, thereby connecting the flywheel. The rotating force of the wheel is transmitted to the generator, and the generator is moved away from the flywheel by the generator moving means, and the rotating shaft of the generator and the flywheel are moved by the clutch mechanism. The power generation device according to claim 1, wherein the transmission of the rotational force of the flywheel to the generator is cut off by releasing the connection with the rotating shaft of the wheel.
前記フライホイールの回転軸及び前記発電機の回転軸と同軸上に配置されたレールと、
前記発電機を固定的に支持すると共に、前記レールに沿って往復移動自在なよう前記レールに載置された架台と、
前記架台を前記レールに沿って往復移動するよう駆動する油圧ポンプとを含むことを特徴とする請求項2記載の発電装置。 The generator moving means is
A rail disposed coaxially with the rotational axis of the flywheel and the rotational axis of the generator;
A pedestal mounted on the rail so that the generator is fixedly supported and reciprocally movable along the rail;
The power generator according to claim 2, further comprising a hydraulic pump that drives the gantry to reciprocate along the rail.
前記連結ベルトに接近及び離間自在に設けられ、前記連結ベルトへの接近状態で前記連結ベルトに当接して、前記連結ベルトをその軌道と交差する方向(略厚さ方向または垂直方向)に押圧すると共に、前記連結ベルトからの離間状態で前記連結ベルトの押圧を解除する調整手段とを備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の発電装置。 Further, a connecting belt that connects the rotating shaft of the prime mover and the rotating shaft of the flywheel, and transmits the power of the prime mover to the flywheel;
It is provided so as to be able to approach and separate from the connecting belt, abuts on the connecting belt in the state of approaching the connecting belt, and presses the connecting belt in a direction (substantially in the thickness direction or perpendicular direction) intersecting the track The power generation device according to claim 1, further comprising an adjusting unit that releases the pressing of the connecting belt in a state of being separated from the connecting belt.
前記連結ベルトの軌道上の所定位置に配置され、前記連結ベルトを挿通する挿通孔を有すると共に、その挿通孔に前記連結ベルトを挿通した状態で、少なくとも、前記挿通孔の周縁部が前記連結ベルトに当接する当接位置と、前記挿通孔の周縁部が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整板と、
前記調整板を前記当接位置と前記離間位置の間で選択的に駆動自在な調整板駆動手段とを含み、
前記当接位置では、前記調整板の挿通孔の周縁部が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整板の挿通孔の周縁部が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除することを特徴とする請求項4記載の発電装置。 The adjusting means includes
The insertion belt is disposed at a predetermined position on the track of the connection belt, and has an insertion hole through which the connection belt is inserted, and at least a peripheral portion of the insertion hole is inserted into the insertion hole. An adjustment plate that is movable between a contact position that is in contact with a peripheral position of the insertion hole and a separation position in which a peripheral edge of the insertion hole is separated from the connection belt;
Adjustment plate driving means capable of selectively driving the adjustment plate between the contact position and the separation position;
In the contact position, the peripheral edge of the insertion hole of the adjustment plate contacts the connection belt and presses the connection belt, and in the separation position, the peripheral edge of the insertion hole of the adjustment plate extends from the connection belt. The power generation device according to claim 4, wherein the power generation device is separated to release the pressure of the connection belt.
前記連結ベルトの軌道と直交する方向に回転軸を配置し、その回転軸により回転自在とされると共に、少なくとも、その外周面が前記連結ベルトに当接する当接位置と、その外周面が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整ローラと、
前記調整ローラを前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在なジャッキからなる調整ローラ駆動手段とを含み、
前記当接位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除することを特徴とする請求項4記載の発電装置。 The adjusting means includes
A rotating shaft is disposed in a direction orthogonal to the track of the connecting belt, and is rotatable by the rotating shaft. At least a contact position of the outer peripheral surface of the connecting belt contacts the connecting belt, and an outer peripheral surface of the connecting belt. An adjustment roller that is movable between a separation position separated from the belt,
Adjustment roller driving means comprising a jack that can selectively drive the adjustment roller between the contact position and the separation position;
At the contact position, the outer peripheral surface of the adjustment roller contacts the connection belt and presses the connection belt, and at the separation position, the outer peripheral surface of the adjustment roller moves away from the connection belt. The power generation device according to claim 4, wherein the pressure is released.
前記連結ベルトの軌道と直交する方向に回転軸を配置し、その回転軸により回転自在とされると共に、少なくとも、その外周面が前記連結ベルトに当接する当接位置と、その外周面が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整ローラと、
作用点として機能する先端に前記調整ローラを回動自在に取り付けると共に、力点を駆動することにより支点を介して前記調整ローラを前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在なてこを有する調整ローラ駆動手段とを含み、
前記当接位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整ローラの外周面が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除することを特徴とする請求項4記載の発電装置。 The adjusting means includes
A rotating shaft is disposed in a direction orthogonal to the track of the connecting belt, and is rotatable by the rotating shaft. At least a contact position of the outer peripheral surface of the connecting belt contacts the connecting belt, and an outer peripheral surface of the connecting belt is connected to the connecting belt. An adjustment roller that is movable between a separation position separated from the belt,
The adjustment roller is rotatably attached to the tip functioning as an action point, and the adjustment roller can be selectively driven between the contact position and the separation position via a fulcrum by driving a force point. Adjusting roller driving means having a lever,
At the contact position, the outer peripheral surface of the adjustment roller contacts the connection belt and presses the connection belt, and at the separation position, the outer peripheral surface of the adjustment roller moves away from the connection belt. The power generation device according to claim 4, wherein the pressure is released.
前記連結ベルトの軌道と直交する方向に軸方向を配置した略柱状または略筒状をなし、少なくとも、その外周面が前記連結ベルトに当接する当接位置と、その外周面が前記連結ベルトから離間する離間位置との間で移動自在とされた調整摺接体と、
ラックアンドピニオンギアからなり、そのラックの先端に前記調整摺接体を取り付けることにより、前記調整摺接体を前記当接位置と前記離間位置との間で選択的に駆動自在な調整摺接体駆動手段とを含み、
前記当接位置では、前記調整摺接体の外周面が前記連結ベルトに当接して前記連結ベルトを押圧すると共に、前記離間位置では、前記調整摺接体の外周面が前記連結ベルトから離間して前記連結ベルトの押圧を解除することを特徴とする請求項4記載の発電装置。 The adjusting means includes
It has a substantially columnar shape or a substantially cylindrical shape in which the axial direction is arranged in a direction orthogonal to the track of the connecting belt, and at least a contact position where the outer peripheral surface comes into contact with the connecting belt, and the outer peripheral surface is separated from the connecting belt. An adjustment sliding contact body that is movable between the separated position and
An adjusting sliding contact body which is composed of a rack and pinion gear and can be selectively driven between the abutting position and the separated position by attaching the adjusting sliding contact body to the tip of the rack. Driving means,
At the abutting position, the outer peripheral surface of the adjustment sliding contact body contacts the connecting belt and presses the connecting belt, and at the separated position, the outer peripheral surface of the adjustment sliding contact body is separated from the connecting belt. The power generator according to claim 4, wherein the pressing of the connecting belt is released.
前記補助原動機の回転軸と前記フライホイールの回転軸とを連結する補助連結ベルトとを備え、
前記原動機と前記補助原動機とを同期回転自在とした
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の発電装置。
これにより、前記原動機によるフライホイールの回転速度と前記補助原動機によるフライホイールの回転速度とが一致するようにした Furthermore, an auxiliary prime mover that rotationally drives the flywheel;
An auxiliary connecting belt for connecting the rotary shaft of the auxiliary prime mover and the rotary shaft of the flywheel;
The power generator according to any one of claims 1 to 8, wherein the prime mover and the auxiliary prime mover are synchronously rotatable.
Thereby, the rotational speed of the flywheel by the prime mover and the rotational speed of the flywheel by the auxiliary prime mover were made to coincide.
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- 2003-09-25 JP JP2003333165A patent/JP2005098213A/en active Pending
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