JP2007177776A - Phase inverting cross flow type power generator - Google Patents

Phase inverting cross flow type power generator Download PDF

Info

Publication number
JP2007177776A
JP2007177776A JP2005380301A JP2005380301A JP2007177776A JP 2007177776 A JP2007177776 A JP 2007177776A JP 2005380301 A JP2005380301 A JP 2005380301A JP 2005380301 A JP2005380301 A JP 2005380301A JP 2007177776 A JP2007177776 A JP 2007177776A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
impeller
water flow
power generator
type impeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005380301A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Shizawa
高朗 志澤
Minoru Momose
実 百瀬
Kazuhisa Sakai
和久 酒井
Genichi Ishida
元一 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAKT KK
YATSURUGI GIKEN KK
Eastern Co Ltd
Tokyo University of Science
Takashima Sangyo KK
Nomura Unison Co Ltd
Daiichi Components Ltd
Original Assignee
TAKT KK
YATSURUGI GIKEN KK
Eastern Co Ltd
Tokyo University of Science
Shinano Electric Co Ltd
Takashima Sangyo KK
Nomura Unison Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TAKT KK, YATSURUGI GIKEN KK, Eastern Co Ltd, Tokyo University of Science, Shinano Electric Co Ltd, Takashima Sangyo KK, Nomura Unison Co Ltd filed Critical TAKT KK
Priority to JP2005380301A priority Critical patent/JP2007177776A/en
Publication of JP2007177776A publication Critical patent/JP2007177776A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a new phase inverting cross flow type power generator which has never been before. <P>SOLUTION: The power generator is provided with a first type blade wheel 11 rotating in a first direction by receiving water flow, a second type blade wheel 12 rotating in a second direction opposite to the first direction by receiving the water flow, a first rotary shaft 21 provided coaxially with the first and second blade wheels rotating while engaging with the first type blade wheel, a second rotary shaft 22 rotating while engaging with the second type blade wheel and being inserted into an inside of the first rotary shaft in an axis direction, a power generating means comprising one or more magnets integrally rotating with either one of the first and second rotary shafts and one or more coils integrally rotating with the other rotary shaft, a first nozzle 41 accelerating the influent water flow toward the first type blade wheel, a second nozzle 42 accelerating the influent water flow toward the second type blade wheel, and a casing 31 in which the power generating means is hermetically enclosed in a water tight manner. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、相反転クロスフロー型発電装置に関する。   The present invention relates to a phase inversion crossflow power generator.

水力や風力のエネルギーを電気エネルギーに変換する水力発電や風力発電は、地球資源を消費せず環境汚染を伴わない発電方式であり、地球環境の保全が重要視される昨今、その重要性が再認識されつつある。
特に、河川や落差のある水路に簡便に設置して水流を利用し、あるいは海中に設置して潮流を利用して比較的小規模の発電を行う簡易発電装置が、キャンプ等のレジャー用や、災害時のライフライン確保等の面から注目されつつある。
Hydropower and wind power generation, which convert hydropower and wind energy into electrical energy, is a power generation method that does not consume global resources and does not involve environmental pollution. It is being recognized.
In particular, simple power generators that can be easily installed in rivers and waterways with a head and using water flow, or installed in the sea and using tidal currents to generate relatively small amounts of power, are used for leisure activities such as camping, It is getting attention from the aspect of securing the lifeline at the time of disaster.

このような簡易発電装置は大別して、回転子の回転軸方向に水を流す「軸流型」のものと、回転子(ロータ)の回転軸を流れに交わる方向に設置する「クロスフロー型」とに分けられる。   Such simple power generators can be broadly divided into an “axial flow type” that allows water to flow in the direction of the rotation axis of the rotor, and a “cross flow type” in which the rotation axis of the rotor (rotor) is installed in a direction that intersects the flow. And divided.

軸流型の簡易発電装置は例えば特許文献1に開示されている。
クロスフロー型の簡易発電装置は例えば特許文献2に開示されている。
これら簡易発電装置による発電は、水流により翼車を回転させ、この翼車を回転子(ロータ)としてこれに固定的に設けた磁石と固定子(ステータ)に設けたコイルとの相対変位により、コイルに電圧を誘起させることにより行われるが、コイルに誘起される起電力が「コイルを横切る磁束の時間的な変化率」に比例し、この変化率が磁石とコイルとの相対速度に比例する点に鑑み、コイルを固定したステータと回転子とを「互いに逆向き」に回転させて起電力の増大を図る「軸流型の発電機」が非特許文献1に報告されている。
An axial flow type simple power generator is disclosed in Patent Document 1, for example.
A cross-flow type simple power generator is disclosed in Patent Document 2, for example.
Power generation by these simple power generators rotates the impeller by water flow, and the relative displacement between the magnet provided fixedly on the impeller as a rotor (rotor) and the coil provided on the stator (stator), This is done by inducing a voltage in the coil, but the electromotive force induced in the coil is proportional to the “time rate of change of magnetic flux across the coil”, and this rate of change is proportional to the relative speed between the magnet and the coil. In view of this point, Non-Patent Document 1 reports an “axial-flow generator” that increases the electromotive force by rotating a stator and a rotor with coils fixed in “opposite directions”.

特開2001−248532JP 2001-248532 A 特開2003−120499JP2003-120499A 日本機会学会流体工学部門講演会講演概要集608頁「相反転方式水力発電機の開発」(2003.9.11〜20)Proceedings of the Japan Opportunity Society Fluid Engineering Division Lecture Summary Page 608 “Development of Phase Inverted Hydroelectric Generators” (2003. 9.11-20)

この発明は、従来に無い新規な相反転クロスフロー型発電装置の実現を課題とする。   This invention makes it a subject to implement | achieve the novel phase inversion crossflow type power generator which is not in the past.

この発明の相反転クロスフロー型発電装置は「水流に交わる方向に回転軸を持つクロスフロー型の発電装置」であって、第1種翼車、第2種翼車、第1回転軸、第2回転軸、発電手段、第1および第2のノズル、ケーシングを有する(請求項1)。
「第1種翼車」は、水流を受けて第1の向きに回転する翼車である。
「第2種翼車」は、水流を受けて「第1の向きと逆の第2の向き」に回転する翼車である。
「第1回転軸」は、第1及び第2種翼車に同軸で、第1種翼車に係合して回転される。
The phase inversion crossflow type power generator of the present invention is a “crossflow type power generator having a rotating shaft in a direction crossing a water flow”, and includes a first type impeller, a second type impeller, a first rotating shaft, It has two rotating shafts, power generation means, first and second nozzles, and a casing.
The “first type impeller” is an impeller that rotates in a first direction in response to a water flow.
The “second type impeller” is an impeller that rotates in a “second direction opposite to the first direction” in response to a water flow.
The “first rotating shaft” is coaxial with the first and second type impellers, and is engaged with the first type impeller and rotated.

「第2回転軸」は、第2種翼車に係合して回転され、第1の回転軸の内側に軸心方向に貫通されて設けられる。
「発電手段」は、第1回転軸および第2回転軸の一方と一体的に回転する1以上の磁石、及び、他方と一体的に回転する1以上のコイルとを含む。もちろん、磁石・コイルの相対的な位置関係は、磁石とコイルとの相対変位により、コイルに電圧を誘起させることができるように設定される。
The “second rotating shaft” is engaged with the second type impeller and rotated, and is provided inside the first rotating shaft and penetrating in the axial direction.
The “power generation means” includes one or more magnets that rotate integrally with one of the first rotation shaft and the second rotation shaft, and one or more coils that rotate integrally with the other. Of course, the relative positional relationship between the magnet and the coil is set so that a voltage can be induced in the coil by the relative displacement between the magnet and the coil.

「第1のノズル」は、流入する水流を第1種翼車に向けて加速する。
「第2のノズル」は、流入する水流を第2種翼車に向けて加速する。
「ケーシング」は、発電手段を水密に密閉する。
The “first nozzle” accelerates the inflowing water stream toward the first type impeller.
The “second nozzle” accelerates the inflowing water stream toward the second type impeller.
The “casing” hermetically seals the power generation means.

請求項1記載の相反転クロスフロー型発電装置は「第1種翼車、第2種翼車を囲繞し、第1および第2のノズルからの水流を受け入れる流入口と、第1種翼車、第2種翼車を回転させた水流を排出させる排出口とを持つハウジング」を有することが好ましい(請求項2)。この場合において、ハウジングの排出口は「デフューザ形状」であることが好ましい(請求項3)。上記ハウジングは第1及び第2のノズルと一体でもよい。即ち、第1及び第2のノズルはハウジングの一部として構成することができる。   The phase inversion cross-flow power generation device according to claim 1 includes: “an inlet that surrounds the first-type impeller and the second-type impeller and receives a water flow from the first and second nozzles; It is preferable to have a housing having a discharge port for discharging the water flow obtained by rotating the second type impeller. In this case, it is preferable that the discharge port of the housing has a “diffuser shape”. The housing may be integral with the first and second nozzles. That is, the first and second nozzles can be configured as part of the housing.

請求項1または2または3記載の相反転クロスフロー型発電装置は「第1および第2のノズルに向けて水流を加速する補助ノズル」を有することができる(請求項4)。
請求項1〜4の任意の1に記載の相反転クロスフロー型発電装置は「第1種翼車および第2種翼車の各翼が可動で、ノズルによる水流を受ける部位では翼車半径方向に立ち、水流を受けて軸を回転させたのち、ノズルによる水流を受ける部位に近づく部分では水流に倣う方向に寝るように態位を変化させる」構成とすることができる(請求項5)。
The phase-inversion cross-flow power generation device according to claim 1, 2, or 3 can have an “auxiliary nozzle that accelerates the water flow toward the first and second nozzles” (claim 4).
The phase-inversion cross-flow power generator according to any one of claims 1 to 4, wherein “the blades of the first-type impeller and the second-type impeller are movable and the radial direction of the impeller at a portion that receives water flow from the nozzles”. Then, after receiving the water flow and rotating the shaft, the position is changed so as to fall in a direction following the water flow at a portion close to the portion that receives the water flow by the nozzle.

この請求項5記載の相反転クロスフロー型発電装置は、第1回転軸、第2回転軸に同軸に、第1種翼車および第2種翼車の翼の態位を変化させるカムを装置空間に固定的に設け、第1種翼車および第2種翼車の各翼を、その翼車半径方向の一部を軸支して揺動自在とし、翼車半径方向の一端部をカムフォロワとしてカムに従動する構成とすることができる(請求項6)。即ち、揺動自在な翼をカムにより態位変化させることにより「ノズルによる水流を受ける部位では翼車半径方向に立ち、水流を受けて軸を回転したのち、ノズルによる水流を受ける部位に近づく部分では水流に倣う方向に寝る」ようにするのである。カムは「第1種翼車、第2種翼車の軸側」に設けることもできる(請求項7)。
相反転クロスフロー型発電装置が「第1種翼車、第2種翼車を囲繞し、第1および第2のノズルからの水流を受け入れる流入口と、第1、第2種翼車を回転させた水流を排出する排出口とを持つハウジング」を有する場合には、カムを「ハウジングの内壁に設ける」構成とすることもできる(請求項8)。請求項8において「ハウジングの内壁に設けられるカム」は、ハウジングの「内壁自体の形状で構成された固定カム」でもよい。
The phase inversion cross-flow power generator according to claim 5 is provided with a cam that changes the state of the blades of the first and second type impellers coaxially with the first and second rotation shafts. It is fixedly provided in the space, and each of the blades of the first type wheel and the second type wheel is made swingable by supporting a part in the radial direction of the impeller, and one end portion in the radial direction of the impeller is cam follower. As follows. (Claim 6). In other words, by changing the position of the swingable blade by a cam, a portion that stands in the radial direction of the impeller at the portion that receives the water flow by the nozzle, rotates the shaft by receiving the water flow, and approaches the portion that receives the water flow by the nozzle Then sleep in the direction that follows the water flow. " The cam may be provided on the “shaft side of the first type impeller and the second type impeller” (claim 7).
The phase-inverted cross-flow type power generator “rotates the first and second type impellers, and the inlet that surrounds the first and second type impellers and receives the water flow from the first and second nozzles. In the case of having a “housing having a discharge port for discharging the water flow”, the cam can be “provided on the inner wall of the housing” (claim 8). The “cam provided on the inner wall of the housing” in claim 8 may be a “fixed cam configured in the shape of the inner wall itself” of the housing.

この場合も、ハウジングは第1及び第2のノズルと一体でもよく、第1及び第2のノズルをハウジングの一部として構成することができる。   Again, the housing may be integral with the first and second nozzles, and the first and second nozzles may be configured as part of the housing.

請求項6記載の相反転クロスフロー型発電装置は、第1種翼車、第2種翼車が回転軸と同軸に「翼端部係止手段」を有し、第1種翼車、第2種翼車の各翼が「翼車半径方向の外端部側を軸支されて揺動自在」であり、水流による翼の揺動を翼端部係止手段により係止する構成であることもできる(請求項9)。   The phase-inversion cross-flow power generator according to claim 6 includes a first-type impeller and a second-type impeller having “blade end locking means” coaxially with the rotation shaft. Each blade of the type 2 impeller is “swinged freely by being pivotally supported on the outer end side in the radial direction of the impeller”, and is configured to lock the swinging of the blade due to the water flow by the blade end locking means. (Claim 9).

若干補足すると、第1種翼車は第1回転軸に係合し、水流を受けて第1の向きに回転することにより第1回転軸を回転させる。第2種翼車は第2回転軸に係合し、水流を受けて「第1の向きとは逆の第2の向き」に回転して第2回転軸を回転させる。第1種翼車・第2種翼車は上の如くに定義される翼車であり、その具体的な形態としては、第1種・第2種翼車とも単一の翼車で構成することもできるし、第1種・第2種翼車の一方もしくは双方を2以上の翼車で構成することもできる。   If it supplements a little, a 1st type impeller will engage with a 1st rotating shaft, will rotate a 1st rotating shaft by receiving a water flow and rotating to a 1st direction. The second type impeller is engaged with the second rotation shaft, receives the water flow, rotates in the “second direction opposite to the first direction”, and rotates the second rotation shaft. The first and second type impellers are the impellers defined as described above. As specific forms, both the first and second type impellers are constituted by a single impeller. In addition, one or both of the first-type and second-type impellers can be constituted by two or more impellers.

即ち、第1種翼車を例にとると、第1種翼車は「単一の翼車」で構成することもできるが、「第1回転軸に共通に固装され、水流を受けて第1の向きに回転する2以上の同種の翼車」により第1種翼車を構成することもできるのである。第2種翼車も同様である。   In other words, taking the type 1 impeller as an example, the type 1 impeller can be configured as a “single impeller”, but it is “fixed in common to the first rotating shaft and receives a water flow. The first-type impeller can also be configured by two or more same-type impellers rotating in the first direction. The same applies to the type 2 impeller.

「発電手段」は、上述の如く、1以上の磁石と1以上のコイルとを含み、1以上の磁石は「第1回転軸および第2回転軸の一方」と一体的に回転し、コイルは他方と一体的に回転する。例えば、1以上の磁石が第1回転軸と一体に回転するならば、1以上のコイルは第2回転軸と一体的に回転する。この場合であれば、磁石の回転は前記「第1の向き」に生じ、コイルの回転は前記「第2の向き」に生じる。   As described above, the “power generation means” includes one or more magnets and one or more coils, and the one or more magnets rotate integrally with “one of the first rotating shaft and the second rotating shaft”. Rotates integrally with the other. For example, if one or more magnets rotate together with the first rotating shaft, the one or more coils rotate integrally with the second rotating shaft. In this case, the rotation of the magnet occurs in the “first direction”, and the rotation of the coil occurs in the “second direction”.

磁石・コイルを、第1、第2回転軸の一方・他方と一体的に回転させるには、磁石やコイルを回転軸に直接的に固装してもよいが、例えば「フランジ状の支持手段」を回転軸に固定もしくは回転軸と一体に設け、これら支持手段に磁石やコイルを固定するようにしてもよい。このように、磁石やコイルを「支持手段を介して回転軸に固定」すると、磁石やコイルの回転速度が大きくなる。   In order to rotate the magnet / coil integrally with one or the other of the first and second rotating shafts, the magnet or coil may be directly fixed to the rotating shaft. May be fixed to the rotating shaft or provided integrally with the rotating shaft, and a magnet or a coil may be fixed to these supporting means. Thus, when the magnet or coil is “fixed to the rotating shaft via the support means”, the rotational speed of the magnet or coil increases.

即ち、第1回転軸(コイルと一体に回転するものとする。)の角速度を「W1」、第2回転軸(磁石と一体に回転するものとする。)の角速度を「−W2」とすれば、第1回転軸から見た第2回転軸の角速度は「W1+W2」であり、支持手段を介して固定的に保持されたコイルの回転半径を「r1」、磁石の回転半径を「r2」とすると、両者の相対速度は「r1・W1+r2・W2」となる。   That is, the angular velocity of the first rotating shaft (assuming to rotate integrally with the coil) is “W1”, and the angular velocity of the second rotating shaft (assuming to rotate integrally with the magnet) is “−W2”. For example, the angular velocity of the second rotating shaft viewed from the first rotating shaft is “W1 + W2”, the rotating radius of the coil fixedly held via the support means is “r1”, and the rotating radius of the magnet is “r2”. Then, the relative speed of both is “r1 · W1 + r2 · W2”.

回転半径:r1、r2が大きくなるほどコイル・磁石間の相対速度は大きくなり、コイルを横切る磁束の時間的変化も大きくなる。従って、磁石やコイルは、発電手段部分のサイズを過大にせず、翼車の回転が重くならない範囲で適宜に大きく設定するのがよい。   As the radii of rotation: r1 and r2 increase, the relative speed between the coil and the magnet increases, and the temporal change in the magnetic flux across the coil also increases. Therefore, it is preferable to set the magnet and the coil appropriately large within the range in which the rotation of the impeller does not become heavy without increasing the size of the power generation means portion.

第1・第2回転軸と一体に回転させる磁石・コイルの数は、原理的にはそれぞれ1個で足りる。磁石・コイルの数は特に限定的でなく、適宜に選択できるが、実際上の観点からすれば2以上、例えば、脈動を減ずるためには5個以上が好ましい。   The number of magnets / coils to be rotated integrally with the first and second rotating shafts is one in principle. The number of magnets / coils is not particularly limited and can be appropriately selected. However, from the practical viewpoint, it is preferably 2 or more, for example, 5 or more in order to reduce pulsation.

請求項2記載の相反転クロスフロー型発電装置のように「ハウジング」を有する場合には、請求項3のように、ハウジングの排出口は「デフューザ形状」であることが好ましい(請求項3)。   In the case of having a “housing” as in the phase-inversion cross-flow power generation device according to claim 2, it is preferable that the outlet of the housing has a “diffuser shape” as in claim 3 (claim 3). .

水流は、第1および第2のノズルにより流速を加速され、翼車を回転させたのち、ハウジングの排出口から排出されるのであるが、翼車を回転させたあとも、水流の流速はハウジング外部の流速よりも大きい値を保っており、このため、排出口に向かう水流の圧力水頭はハウジング外部の圧力水頭より低く、排出口を単なる開口としてハウジングに形成したのでは「翼車を回転させた後の水流」がハウジング外部へ排出されにくい。   The water flow is accelerated by the first and second nozzles, rotated after the impeller, and then discharged from the discharge port of the housing. Even after the impeller is rotated, the flow velocity of the water flow remains in the housing The pressure head of the water flow toward the discharge port is lower than the pressure head outside the housing, and if the discharge port is formed as a mere opening in the housing, “ It is difficult for the “water flow after” to be discharged outside the housing.

従って、請求項3のように排出口を「デフューザ形状」として、この形状の作用により動圧を漸次弱めて圧力水頭を増大させることにより、翼車を回転させた後の水流をハウジング外部へ確実に排出することができる。   Therefore, as in claim 3, the discharge port has a “diffuser shape”, and by the action of this shape, the dynamic pressure is gradually reduced to increase the pressure head, thereby ensuring the water flow after rotating the impeller to the outside of the housing. Can be discharged.

また、請求項4のように「補助ノズル」を用いることにより「より大きな流速をもった水流」を第1種・第2種翼車に供給でき、翼車の回転速度を増大させることができる。この場合にもハウジング排出口のデフューザ形状が有効に作用する。   Further, by using the “auxiliary nozzle” as in claim 4, a “water flow having a larger flow velocity” can be supplied to the first and second type impellers, and the rotational speed of the impeller can be increased. . Also in this case, the diffuser shape of the housing discharge port works effectively.

この発明の「相反転クロスフロー型発電装置」は基本的に、装置全体を水流中に没して動作させることを想定しており、翼車の翼が「固定翼」であると、翼車が駆動用水流の作用を受けた後、再び水流の作用を受ける位置へ戻る部位では、水圧が抵抗力として作用する。従って、駆動用水流の作用を受けない「戻り部位」では、上記抵抗力をなるべく減ずるようにするのがよい。   The “phase-inverted cross-flow power generation device” of the present invention basically assumes that the entire device is operated by immersing it in a water stream, and if the blade of the impeller is a “fixed wing”, the impeller After being subjected to the action of the driving water flow, the water pressure acts as a resistance force at a portion that returns to the position where the water flow action is applied again. Therefore, it is preferable to reduce the resistance as much as possible at the “return portion” that is not affected by the driving water flow.

請求項5のように、第1種翼車および第2種翼車の各翼を可動とし、ノズルによる水流を受ける部位では「翼車半径方向に立たせて水流を十分に受ける」ようにし、水流を受けて軸を回転させたのち、ノズルによる水流を受ける部位に近づく部分では「水流に倣う方向に寝る」ように態位を変化させる構成とすることにより、戻り部位での抵抗を有効に減じて回転力を高めることができる。   As in claim 5, each blade of the first type impeller and the second type impeller is movable, and in a portion that receives the water flow by the nozzle, it is made to “stand in the radial direction of the impeller sufficiently to receive the water flow”. After rotating the shaft in response to this, the position is changed so as to `` sleep in the direction following the water flow '' at the part that is close to the part that receives the water flow by the nozzle, thereby effectively reducing the resistance at the return part. To increase the rotational force.

以上に説明したように、この発明によれば新規な「相反転クロスフロー型発電装置」を実現することができる。この「相反転クロスフロー型発電装置」はクロスフロー型であるので、翼車の翼形状が軸流型のものに比して単純な形状でよく、製造が容易であり、また相反転式であるので、大きな起電力を得ることができる。   As described above, according to the present invention, a novel “phase-inverted cross-flow power generation device” can be realized. Since this “phase-inverted cross-flow type power generation device” is a cross-flow type, the blade shape of the impeller may be simpler than that of the axial flow type, is easy to manufacture, and is a phase-inverted type. Therefore, a large electromotive force can be obtained.

以下、実施の形態を説明する。
図1は「相反転クロスフロー型発電装置」の実施の1形態を説明するための図である。
Hereinafter, embodiments will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of a “phase-inversion cross-flow power generation device”.

図1(a)は、相反転クロスフロー型発電装置を水流の流入側から見た概観図である。   Fig.1 (a) is the general | schematic figure which looked at the phase inversion crossflow type power generator from the inflow side of the water flow.

図1(a)において、符号31は発電手段を水密に密閉するケーシング、符号41は第1のノズル、符号42は第2のノズル、符号50はハウジングを示している。
図1(b)は、図1(a)のb−b断面図、図1(c)は同じくc−c断面図であり、図1(d)は、相反転クロスフロー型発電装置を水流の流出側から見た概観図である。
In FIG. 1A, reference numeral 31 denotes a casing for hermetically sealing the power generation means, reference numeral 41 denotes a first nozzle, reference numeral 42 denotes a second nozzle, and reference numeral 50 denotes a housing.
1 (b) is a cross-sectional view taken along line bb of FIG. 1 (a), FIG. 1 (c) is a cross-sectional view taken along line cc, and FIG. It is the general-view figure seen from the outflow side.

この実施の形態では、図1(a)、(d)の左右方向のサイズが500mm、高さ方向のサイズが300mm、図1(b)、(c)の左右方向のサイズが700mm程度である。   In this embodiment, the horizontal size in FIGS. 1A and 1D is 500 mm, the height size is 300 mm, and the horizontal size in FIGS. 1B and 1C is about 700 mm. .

図1(a)に示すように、相反転クロスフロー型発電装置を水流の流入側から見ると、ケーシング31とハウジング50とが左右方向に並び、ハウジング50には第1及び第2のノズル41、42が連結され、ケーシング31は「発電手段」を水密に密閉している。水流は、図1(a)の図面に直交する方向において、図面の表側から裏側へ向かうように流れる。   As shown in FIG. 1A, when the phase-reversed cross-flow power generation device is viewed from the inflow side of the water flow, the casing 31 and the housing 50 are arranged in the left-right direction, and the housing 50 includes first and second nozzles 41. , 42 are connected, and the casing 31 seals the “power generation means” in a watertight manner. The water flow flows from the front side to the back side of the drawing in a direction orthogonal to the drawing of FIG.

図1(b)において、符号12は第2種翼車、符号22は第2回転軸、符号51はハウジング50の排出口をそれぞれ示している。図1(c)において、符号11は第1種翼車、符号21は第1回転軸をそれぞれ示している。これらの図に示されたように、第1のノズル41、第2のノズル42は、ハウジング50の一部としてハウジング50と一体に形成されている。   In FIG. 1B, reference numeral 12 denotes a second type impeller, reference numeral 22 denotes a second rotating shaft, and reference numeral 51 denotes a discharge port of the housing 50. In FIG.1 (c), the code | symbol 11 has shown the 1st type impeller, and the code | symbol 21 has each shown the 1st rotating shaft. As shown in these drawings, the first nozzle 41 and the second nozzle 42 are formed integrally with the housing 50 as a part of the housing 50.

図1(c)に示すように、水流WIは図の左方から第1のノズル41に流入する。第1のノズル41は流入口から第1種翼車11側の噴出口41Aへ向かって流路断面が狭くなっており、流入した水流WIは、第1のノズル41内を噴出口41Aへ向かって流れつつ「流れの断面積」が小さくなることにより加速される。加速されて流速を増大された水流は、噴出孔41Aから第1種翼車11の翼111に向けて噴出し、第1種翼車11を反時計回りに回転させたのち水流WFとなり、排出口51から排出されて水流WOとなる。   As shown in FIG. 1C, the water flow WI flows into the first nozzle 41 from the left side of the figure. The flow path cross section of the first nozzle 41 is narrowed from the inlet toward the jet nozzle 41A on the first type impeller 11 side, and the inflowing water flow WI travels through the first nozzle 41 toward the jet outlet 41A. The flow is accelerated by decreasing the “flow cross-sectional area”. The water flow accelerated and increased in flow velocity is ejected from the ejection hole 41A toward the blade 111 of the first type impeller 11, and after rotating the first type impeller 11 counterclockwise, becomes a water flow WF. It is discharged from the outlet 51 and becomes a water flow WO.

図2(b)に示すように、水流WIは図の左方から第2のノズル42に流入する。第2のノズル42は流入口から第2種翼車12側の噴出口42Aへ向かって流路断面が狭くなっており、流入した水流WIは、第2のノズル42内を噴出口42Aへ向かって流れつつ「流れの断面積」が小さくなることにより加速される。加速されて流速を増大された水流は、噴出孔42Aから第2種翼車12の翼121に向けて噴出し、第2種翼車12を時計回りに回転させたのち水流WFとなり、排出口51から排出されて水流WOとなる。   As shown in FIG. 2B, the water flow WI flows into the second nozzle 42 from the left side of the figure. The flow path section of the second nozzle 42 becomes narrower from the inlet toward the jet outlet 42A on the second type impeller 12 side, and the inflowing water flow WI travels through the second nozzle 42 toward the jet outlet 42A. The flow is accelerated by decreasing the “flow cross-sectional area”. The water flow accelerated and increased in flow velocity is ejected from the ejection hole 42A toward the blade 121 of the second type impeller 12, and after rotating the second type impeller 12 clockwise, becomes a water flow WF. It is discharged from 51 and becomes a water stream WO.

図1(d)に示すように、ハウジング50内において、第1種翼車11と第2種翼車12とは、ハウジング50の隔壁52により分離され、各翼車を回転させる水流が互いに干渉しないようになっている。ハウジング50に形成された排出口51は、第1種翼車11、第2主翼車12を回転させた水流に対して共通に開口しており、図1(b)、(c)に示すように「排出側端部に向かって断面積が漸増するデフューザ形状」となっている。
また、図1(b)〜(d)に示すように、第1種翼車11は第1回転軸21に基部11Aを固定されており、第2種翼車12は第2回転軸22に基部12Aを固定されている。第1回転軸21は中空シリンダ状であり、第2回転軸22は第1回転軸11の内側に、第1回転軸21を軸心方向(図1(b)、(c)において図面に直交する方向)へ貫通するように設けられている。
As shown in FIG. 1D, in the housing 50, the first-type impeller 11 and the second-type impeller 12 are separated by a partition wall 52 of the housing 50, and water flows that rotate the respective impellers interfere with each other. It is supposed not to. The discharge port 51 formed in the housing 50 is opened in common with respect to the water flow in which the first type impeller 11 and the second main impeller 12 are rotated, as shown in FIGS. 1B and 1C. The “diffuser shape whose cross-sectional area gradually increases toward the discharge side end” is used.
In addition, as shown in FIGS. 1B to 1D, the first type impeller 11 has a base 11 </ b> A fixed to the first rotating shaft 21, and the second type impeller 12 is attached to the second rotating shaft 22. The base 12A is fixed. The first rotating shaft 21 has a hollow cylinder shape, the second rotating shaft 22 is arranged inside the first rotating shaft 11, and the first rotating shaft 21 is orthogonal to the drawings in the axial direction (FIGS. 1B and 1C). In the direction in which it is inserted).

これら第1回転軸21、第2回転軸22は相互に「軸心の周りに回転自在」に係合されており、第1回転軸21は第1種翼車11と一体に第1の向き(図1(c)において反時計回り)に回転し、第2回転軸22は第2種翼車12と一体に第2の向き(図1(b)において時計回り)に回転する。以下に説明するように、発電手段が有する1以上の磁石と1以上のコイルは、これら第1回転軸21および第2回転軸一体的に回転する。   The first rotating shaft 21 and the second rotating shaft 22 are engaged with each other so as to be “rotatable around the axis”, and the first rotating shaft 21 is integrated with the first type impeller 11 in the first direction. The second rotating shaft 22 rotates in a second direction (clockwise in FIG. 1B) integrally with the second type impeller 12. As will be described below, the one or more magnets and the one or more coils included in the power generation means rotate integrally with the first rotating shaft 21 and the second rotating shaft.

なお、第1種・第2種翼車の翼111、121は、図示の簡単のために平面状に描いてあるが、実際には、水流を有効に受けることができるように形成されていることは言うまでもない。   In addition, although the wings 111 and 121 of the first and second type impellers are drawn in a planar shape for the sake of simplicity of illustration, they are actually formed so that the water flow can be effectively received. Needless to say.

図2は、発電装置内部の様子を説明図的に示している。
図の如く、第1種翼車11はその基部11Aを第1回転軸21に固装され、第2種翼車12はその基部12Aを第2回転軸22に固装されている。
第1回転軸21は中空であり、第2回転軸22は第1回転軸21の内側に軸心方向に貫通している。第1回転軸21と第2回転軸22との間は、水密性の軸受け210により結合され、第1回転軸21と第2回転軸22とが「互いに任意の回転方向へ回転自在」となっている。水密性の軸受け210は、例えば「撥水性の潤滑材」等である。
FIG. 2 illustrates the inside of the power generation apparatus in an explanatory manner.
As shown in the figure, the first type impeller 11 has its base portion 11A fixed to the first rotating shaft 21, and the second type impeller 12 has its base portion 12A fixed to the second rotating shaft 22.
The first rotating shaft 21 is hollow, and the second rotating shaft 22 penetrates inside the first rotating shaft 21 in the axial direction. The first rotating shaft 21 and the second rotating shaft 22 are coupled by a watertight bearing 210 so that the first rotating shaft 21 and the second rotating shaft 22 are “rotatable in any rotation direction with respect to each other”. ing. The watertight bearing 210 is, for example, a “water-repellent lubricant”.

第1回転軸21の図で左方の端部には、フランジ状の支持手段300が一体的に設けられ、その半径方向端部に形成された中空シリンダ状の折り曲げ部の内周面に複数個の磁石301が周方向へ等間隔に固装されている。磁石の数は特に限定的でなく、適宜に選択できるが、例えば10個〜32個程度である。   A flange-like support means 300 is integrally provided at the left end portion of the first rotating shaft 21, and a plurality of hollow cylinder-like bent portions formed at the radial end portions are provided on the inner peripheral surface of the first rotary shaft 21. The magnets 301 are fixed at regular intervals in the circumferential direction. The number of magnets is not particularly limited and can be appropriately selected. For example, it is about 10 to 32.

一方、第2回転軸22の図で左方の端部近傍には、フランジ状の支持手段303が、第2回転軸22と一体に設けられ、その半径方向端部に形成された中空シリンダ状の折り曲げ部は、その外周面部分が支持手段303の折り曲げ部の内周面に対向し、この外周面部分に磁石301と対応する複数個のコイル304が固設されている。コイルの数は特に限定的でなく、適宜に選択できるが、例えば10個〜32個程度である。   On the other hand, in the vicinity of the left end portion of the second rotating shaft 22, a flange-like support means 303 is provided integrally with the second rotating shaft 22 and is formed in a hollow cylinder shape formed at the radial end portion thereof. The outer peripheral surface portion of the bent portion is opposed to the inner peripheral surface of the bent portion of the support means 303, and a plurality of coils 304 corresponding to the magnets 301 are fixed to the outer peripheral surface portion. The number of coils is not particularly limited and can be appropriately selected. For example, it is about 10 to 32.

コイル304は導線305により整流子306に連結され、この整流子306に摺接するブラシ307の電圧を、蓄電器308と負荷309に印加するようになっている。   The coil 304 is connected to a commutator 306 by a conducting wire 305, and the voltage of the brush 307 that is in sliding contact with the commutator 306 is applied to the capacitor 308 and the load 309.

フランジ状の支持手段300、303、複数の磁石301、複数のコイル304、導線305、整流子306、ブラシ307は「発電手段」を構成し、ケーシング31内に水密に密閉されている。なお、整流子とブラシからなるものに替えて、回転子と固定子を構成要素とするベアリングレスのものを用いることができる。   The flange-shaped support means 300, 303, the plurality of magnets 301, the plurality of coils 304, the conducting wire 305, the commutator 306, and the brush 307 constitute “power generation means” and are sealed in the casing 31 in a watertight manner. In addition, it can replace with what consists of a commutator and a brush, and can use the bearingless thing which has a rotor and a stator as a component.

即ち、図1、図2に実施の形態を示す発電装置は、水流に交わる方向に回転軸を持つクロスフロー型の発電装置であって、水流を受けて第1の向き(図1(c)において反時計回り)に回転する第1種翼車11と、水流を受けて第1の向きと逆の第2の向き(図1(b)において時計回り)に回転する第2種翼車12と、第1および第2種翼車11、12に同軸で、第1種翼車11に係合して回転される第1回転軸21と、第2種翼車12に係合して回転され、第1回転軸21の内側に軸心方向に貫通された第2回転軸22と、これら第1回転軸21および第2回転軸22の一方と一体的に回転する1以上の磁石301、及び、他方と一体的に回転する1以上のコイル304とを含む発電手段と、流入する水流WIを第1種翼車11に向けて加速する第1のノズル41と、流入する水流WIを第2種翼車12に向けて加速する第2のノズル42と、発電手段を水密に密閉するケーシング31とを有する(請求項1)。   That is, the power generator shown in FIG. 1 and FIG. 2 is a cross-flow power generator having a rotating shaft in the direction intersecting the water flow, and receives the water flow in the first direction (FIG. 1C). First type impeller 11 that rotates counterclockwise in FIG. 1 and second type impeller 12 that rotates in a second direction opposite to the first direction (clockwise in FIG. 1B) upon receiving a water flow. A first rotating shaft 21 that is coaxial with the first and second type impellers 11, 12, is engaged with the first type impeller 11, and is rotated with an engagement with the second type impeller 12. A second rotary shaft 22 penetrating in the axial direction inside the first rotary shaft 21, and one or more magnets 301 that rotate integrally with one of the first rotary shaft 21 and the second rotary shaft 22, And the power generation means including one or more coils 304 that rotate integrally with the other and the inflowing water flow WI toward the first type impeller 11 Has a first nozzle 41 that fast, the second nozzle 42 to accelerate toward the water flow WI Second Tanetsubasasha 12 flowing, and a casing 31 for sealing the power generating means watertight (claim 1).

また、第1種翼車11、第2種翼車12を囲繞し、第1および第2のノズル41、42からの水流を受け入れる流入口41A、42Aと、第1種翼車11、第2種翼車12を回転させた水流WEを排出させる排出口51とを持つハウジング50を有し(請求項2)、ハウジング50の排出口51はデフューザ形状である(請求項3)。   Further, the inlets 41A and 42A that surround the first-type impeller 11 and the second-type impeller 12 and receive the water flow from the first and second nozzles 41 and 42, and the first-type impeller 11 and the second The housing 50 has a discharge port 51 for discharging the water flow WE obtained by rotating the seed impeller 12 (Claim 2), and the discharge port 51 of the housing 50 has a diffuser shape (Claim 3).

図3は、請求項4記載の相反転クロスフロー型発電装置の実施の1形態を説明するための図である。
この実施の形態においては、図1、図2に即して上に実施の形態を説明した相反転クロスフロー型発電装置に、第1および第2のノズル41、42に向けて水流を加速する補助ノズル400を有する(請求項4)。
補助ノズル400は、水流WIの流入口(図の左端部)から第1、第2のノズル41、42の流入口に連結する部分に向かって断面積が漸減しており、流入する水流WIを加速させて第1、第2のノズル41、42に流入させる。補助ノズル400は、相反転クロスフロー型発電装置の本体とは別体であって、例えば、相反転クロスフロー型発電装置本体水流の流速や落差が小さい部分に設置されるような場合に、第1、第2のノズル側に連結するように配設する。
FIG. 3 is a view for explaining one embodiment of the phase-inversion cross-flow power generator according to claim 4.
In this embodiment, the water flow is accelerated toward the first and second nozzles 41 and 42 in the phase-inversion cross-flow power generator described above with reference to FIGS. 1 and 2. An auxiliary nozzle 400 is provided (claim 4).
The auxiliary nozzle 400 has a cross-sectional area that gradually decreases from the inlet of the water flow WI (the left end in the figure) to the portion connected to the inlets of the first and second nozzles 41 and 42, and the incoming water flow WI is reduced. It is accelerated and flows into the first and second nozzles 41 and 42. The auxiliary nozzle 400 is separate from the main body of the phase-inverted crossflow power generator, and is installed in a portion where the flow velocity or the drop of the water flow of the phase-inverted crossflow power generator main body is small. 1. It arrange | positions so that it may connect with the 2nd nozzle side.

第1、第2のノズル41、42の流入した水流は、各ノズル41、42により「更に加速され」て第1種・第2種翼車11、12に噴射される。これにより、図1、図2の実施の形態の場合よりもさらに「翼車の回転速度を増大させる」ことができる。   The water flows flowing in from the first and second nozzles 41 and 42 are “accelerated further” by the nozzles 41 and 42, and are injected to the first and second type impellers 11 and 12. Thereby, it is possible to “increase the rotational speed of the impeller” further than in the case of the embodiment of FIGS.

図4は、請求項5〜8に記載の相反転クロスフロー型発電装置の特徴部分を説明するための図である。繁雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものに付いては、図1、図2におけると同一の符号を付する。   FIG. 4 is a diagram for explaining a characteristic part of the phase-inversion cross-flow power generation device according to claims 5 to 8. In order to avoid confusion, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are attached to those which are not likely to be confused.

図4(a)の形態は「第2種翼車の部分」を示している。第2回転軸22に同軸に、第2種翼車の翼121の態位を変化させるカム122が装置空間に固定的に設けられ、翼121は、リング状の支持部材120に「翼車半径方向の一部を軸Jにより揺動自在に軸支され」ており、翼車半径方向の一端部をカムフォロワとしてカム122に従動させる構成となっている(請求項6)。   The form of FIG. 4A shows “part of the second type impeller”. A cam 122 that changes the state of the blade 121 of the second type impeller coaxially with the second rotating shaft 22 is fixedly provided in the device space, and the blade 121 is attached to the ring-shaped support member 120 on the “impeller radius”. A part of the direction is pivotally supported by the shaft J ”, and the cam 122 is driven by the cam 122 as one end portion in the radial direction of the impeller (Claim 6).

リング状の支持部材120は、図面に直交する方向へ1対設けられ、翼121の幅方向(図面に直交する方向)の両端部を軸支して「軸Jの周りに揺動自在」としている。支持部材120は第2回転軸22と一体であり、第2回転軸22を回転させる。   A pair of ring-shaped support members 120 are provided in a direction orthogonal to the drawing, and support both ends of the blade 121 in the width direction (direction orthogonal to the drawing) to be “swingable about the axis J”. Yes. The support member 120 is integral with the second rotation shaft 22 and rotates the second rotation shaft 22.

翼121は「翼車半径方向の一端部がカムフォロワとしてカム122に従動する」ことにより、水流W1を受ける部分(図4(a)の上の部分)では翼車半径方向に立ち、水流W1を受けて軸を回転させたのち、ノズルによる水流W1を受ける部位に近づく部分では水流に倣う方向に寝るように揺動し、態位を変化させる。この態位変化により、水流W1を受ける部位では、水流W1を有効に受けて有効なトルクを発生させて第2回転軸を回転させるが、第2種翼車を回転させた水流W2が翼に作用しなくなると、翼121が水流に倣う方向に寝る態位となって抵抗を軽減させる(請求項5)。   The blades 121 stand in the radial direction of the impeller at the portion (the upper portion in FIG. 4A) that receives the water flow W1 by “the one end portion in the radial direction of the impeller follows the cam 122 as a cam follower”. After receiving and rotating the shaft, it swings so as to lie down in a direction following the water flow at a portion close to the portion that receives the water flow W1 by the nozzle, and changes its position. Due to this change in position, the portion that receives the water flow W1 effectively receives the water flow W1 and generates an effective torque to rotate the second rotating shaft. However, the water flow W2 obtained by rotating the second type impeller is applied to the blade. When it does not act, the wing 121 is in a position to sleep in a direction following the water flow, and the resistance is reduced (Claim 5).

図4(b)の実施の形態においては、第2回転軸22に一体化された1対のリング状の支持部材に翼121が、図4(a)の場合と同じく、「翼車半径方向の一部を軸Jにより揺動自在に軸支され」ている。
この形態においては、第1種翼車、第2種翼車を囲繞し、第1および第2のノズルからの水流W1を受け入れる流入口と、第1、第2種翼車を回転させた水流W2を排出する排出口とを持つハウジングを有し、翼121の揺動を制御するカム123は、ハウジングの内壁に設けられている(請求項8)。
In the embodiment of FIG. 4B, the wing 121 is attached to the pair of ring-shaped support members integrated with the second rotating shaft 22 as in the case of FIG. Is pivotally supported by a shaft J ”.
In this embodiment, the first type impeller and the second type impeller surround the inlet that receives the water flow W1 from the first and second nozzles, and the water flow obtained by rotating the first and second type impellers. A cam 123 having a housing having a discharge port for discharging W2 and controlling the swing of the blade 121 is provided on the inner wall of the housing (claim 8).

水流W1は、翼121に流圧を作用させて支持部材120もろともに第2回転軸22を回転させる。このとき、翼121が水流W1を有効に受ける部分では、翼車半径方向に立ち、水流を受けて軸22を回転させたのち、再度水流W1を受ける部位に近づく部分では水流に倣う方向に寝るように態位を変化させる。カム123は、翼121の翼車半径方向端部に作用して、上記態位変化を行わせるように翼121の揺動を制御する。   The water flow W1 causes the fluid pressure to act on the blade 121 to rotate the second rotating shaft 22 together with the support member 120. At this time, the portion where the blade 121 effectively receives the water flow W1 stands in the radial direction of the impeller, rotates the shaft 22 by receiving the water flow, and then sleeps in a direction following the water flow at a portion approaching the portion receiving the water flow W1 again. To change the position. The cam 123 acts on the end of the blade 121 in the radial direction of the impeller and controls the swing of the blade 121 so as to cause the above-described change of position.

第1種翼車の翼の駆動も上記と同様である。   The driving of the blades of the first type impeller is the same as described above.

図4に実施の形態を示した層反転クロスフロー型発電機は、第1種・第2種翼車を、例えば、300rpm〜2400rpm程度で高速回転せる場合に有効である。   The layer reversal crossflow generator shown in the embodiment in FIG. 4 is effective when the first and second type impellers are rotated at a high speed of, for example, about 300 rpm to 2400 rpm.

図5は、請求項9記載の相反転クロスフロー型発電装置の実施の1形態を示している。煩雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものに付いては、図1、図2、図4におけると同一の符号を付する。   FIG. 5 shows an embodiment of the phase inversion crossflow power generator according to claim 9. In order to avoid complications, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 4 are attached to those that are not likely to be confused.

第2種翼車の回転につき説明すると、第2種翼車は、回転軸と同軸に1対の翼端部係止手段23を有する。翼端部係止手段23は、円板形状で第2回転軸22に固装され、その周辺部に、複数の係止ピン230を等間隔に植設されている。   The rotation of the type 2 impeller will be described. The type 2 impeller has a pair of blade end locking means 23 coaxially with the rotation axis. The blade end locking means 23 is disk-shaped and fixed to the second rotating shaft 22, and a plurality of locking pins 230 are implanted at equal intervals around the periphery thereof.

各翼121は、翼車半径方向の外端部側を、1対のリング状の支持部材120Aに軸J1により軸支されて揺動自在であり、水流W1による翼の揺動を翼端部係止手段23により係止されるようになっている。   Each blade 121 is swingable on the outer end side in the radial direction of the impeller by being pivotally supported by the pair of ring-shaped support members 120A by the axis J1, and the blade end is caused to swing by the water flow W1. It is locked by the locking means 23.

水流W1は、翼121に流圧を作用させて支持部材120Aもろともに第2回転軸22を回転させる。このとき、翼121が水流W1を有効に受ける部分では、図示のごとく、翼121の自由端部側が係止ピン230に係止されることにより、翼車半径方向に立つが、水流W1を受けて軸22を回転させたのち、ノズルによる水流を受ける部位に近づく部分では翼121の係止ピン230による係止が解除され、欲121は「水流に倣う方向に寝る」ように態位を変化させ、この部位での水の提供を有効に軽減させる。   The water flow W1 applies a flow pressure to the blades 121 to rotate the second rotating shaft 22 together with the support member 120A. At this time, at the portion where the blade 121 effectively receives the water flow W1, as shown in the drawing, the free end side of the blade 121 is locked by the locking pin 230, so that the blade 121 stands in the radial direction of the impeller, but receives the water flow W1. After rotating the shaft 22, the lock by the locking pin 230 of the wing 121 is released at a portion close to the portion that receives the water flow by the nozzle, and the greedy 121 changes its position to “sleep in the direction following the water flow”. To effectively reduce the water supply at this site.

この型の形態は、第1種・第2種翼車を、例えば、80rpm〜300rpm程度の回転速度で回転せる場合に有効である。   This type of form is effective when the first and second type impellers are rotated at a rotational speed of, for example, about 80 rpm to 300 rpm.

相反転クロスフロー型発電装置の実施の1形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of a phase inversion crossflow type electric power generating apparatus. 図1の実施形態における発電手段の部分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the part of the electric power generation means in embodiment of FIG. 請求項4記載の発明の実施の1形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the invention of Claim 4. 請求項5〜8記載の発明の実施の形態の特徴部分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characterizing part of embodiment of invention of Claims 5-8. 請求項9記載の発明の実施の形態の特徴部分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characterizing part of embodiment of invention of Claim 9.

符号の説明Explanation of symbols

11 第1種翼車
12 第2種翼車
21 第1回転軸
22 第2回転軸
30 発電手段
41 第1のノズル
42 第2のノズル
31 ケーシング
11 first type impeller 12 second type impeller 21 first rotating shaft 22 second rotating shaft 30 power generation means 41 first nozzle 42 second nozzle 31 casing

Claims (9)

水流に交わる方向に回転軸を持つクロスフロー型の発電装置であって、
水流を受けて第1の向きに回転する第1種翼車と、
水流を受けて上記第1の向きと逆の第2の向きに回転する第2種翼車と、
上記第1および第2種翼車に同軸で、第1種翼車に係合して回転される第1回転軸と、
上記第2種翼車に係合して回転され、上記第1の回転軸の内側に軸心方向に貫通された第2回転軸と、
これら第1回転軸および第2回転軸の一方と一体的に回転する1以上の磁石、及び、他方と一体的に回転する1以上のコイルとを含む発電手段と、
流入する水流を上記第1種翼車に向けて加速する第1のノズルと、
流入する水流を上記第2種翼車に向けて加速する第2のノズルと、
上記発電手段を水密に密閉するケーシングとを有することを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
A cross flow type power generator having a rotation axis in the direction intersecting the water flow,
A first type impeller that rotates in a first direction in response to a water flow;
A second type impeller that receives a water flow and rotates in a second direction opposite to the first direction;
A first rotating shaft that is coaxial with the first and second type impellers and is rotated by engaging with the first type impeller;
A second rotating shaft that is engaged with and rotated by the second type impeller and penetrates in the axial direction inside the first rotating shaft;
Power generation means including one or more magnets that rotate integrally with one of the first rotation shaft and the second rotation shaft, and one or more coils that rotate integrally with the other;
A first nozzle for accelerating the inflowing water stream toward the first type impeller,
A second nozzle for accelerating the inflowing water stream toward the second type impeller,
A phase inversion cross-flow power generation device comprising a casing for watertightly sealing the power generation means.
請求項1記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
第1種翼車、第2種翼車を囲繞し、第1および第2のノズルからの水流を受け入れる流入口と、上記第1種翼車、第2種翼車を回転させた水流を排出させる排出口とを持つハウジングを有することを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to claim 1,
Surrounding the first type impeller and the second type impeller and receiving the water flow from the first and second nozzles, and discharging the water flow rotating the first type impeller and the second type impeller A phase-inversion cross-flow power generation device comprising a housing having a discharge port to be discharged.
請求項2記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
ハウジングの排出口がデフューザ形状であることを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to claim 2,
A phase inversion cross-flow power generator characterized in that a discharge port of a housing has a diffuser shape.
請求項1または2または3記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
第1および第2のノズルに向けて水流を加速する補助ノズルを有することを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to claim 1, 2 or 3,
A phase-inversion cross-flow power generator having an auxiliary nozzle for accelerating water flow toward the first and second nozzles.
請求項1〜4の任意の1に記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
第1種翼車および第2種翼車の各翼が可動で、ノズルによる水流を受ける部位では翼車半径方向に立ち、上記水流を受けて軸を回転させたのち、上記ノズルによる水流を受ける部位に近づく部分では水流に倣う方向に寝るように態位を変化させることを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to any one of claims 1 to 4,
Each blade of the first type impeller and the second type impeller is movable and stands in the radial direction of the impeller at a portion that receives the water flow by the nozzle, receives the water flow, rotates the shaft, and then receives the water flow by the nozzle. A phase-inversion cross-flow power generator characterized in that the position is changed so as to fall in a direction following a water flow at a part approaching the part.
請求項5記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
第1回転軸、第2回転軸に同軸に、第1種翼車および第2種翼車の翼の態位を変化させるカムが装置空間に固定的に設けられ、
第1種翼車および第2種翼車の各翼が、その翼車半径方向の一部を軸支されて揺動自在であり、翼車半径方向の一端部をカムフォロワとして上記カムに従動することを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to claim 5,
A cam that changes the state of the blades of the first type impeller and the second type impeller is fixedly provided in the device space coaxially with the first rotary shaft and the second rotary shaft.
Each blade of the first type impeller and the second type impeller is swingably supported by a part of the impeller radial direction, and is driven by the cam using one end portion in the radial direction of the impeller as a cam follower. A phase inversion cross-flow power generator characterized by that.
請求項6記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
カムが、第1種翼車、第2種翼車の軸側に設けられていることを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to claim 6,
A phase-inverted cross-flow power generator characterized in that a cam is provided on the shaft side of the first type impeller and the second type impeller.
請求項6記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
第1種翼車、第2種翼車を囲繞し、第1および第2のノズルからの水流を受け入れる流入口と、上記第1、第2種翼車を回転させた水流を排出する排出口とを持つハウジングを有し、
カムが、上記ハウジングの内壁に設けられていることを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to claim 6,
An inlet that surrounds the first-type impeller and the second-type impeller and receives the water flow from the first and second nozzles, and an outlet that discharges the water flow obtained by rotating the first and second-type impellers And a housing with
A phase-inversion cross-flow power generator characterized in that a cam is provided on the inner wall of the housing.
請求項6記載の相反転クロスフロー型発電装置において、
第1種翼車、第2種翼車は、回転軸と同軸に翼端部係止手段を有し、
上記第1種翼車、第2種翼車の各翼は、翼車半径方向の外端部側を軸支されて揺動自在であり、水流による翼の揺動を上記翼端部係止手段により係止する構成であることを特徴とする相反転クロスフロー型発電装置。
In the phase inversion crossflow type power generator according to claim 6,
The first type impeller and the second type impeller have blade end locking means coaxially with the rotation shaft,
The blades of the first type wheel and the second type wheel are pivotally supported on the outer end side in the radial direction of the wheel and can swing freely. A phase inversion cross-flow power generation device characterized in that it is configured to be locked by means.
JP2005380301A 2005-12-28 2005-12-28 Phase inverting cross flow type power generator Pending JP2007177776A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005380301A JP2007177776A (en) 2005-12-28 2005-12-28 Phase inverting cross flow type power generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005380301A JP2007177776A (en) 2005-12-28 2005-12-28 Phase inverting cross flow type power generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007177776A true JP2007177776A (en) 2007-07-12

Family

ID=38303192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005380301A Pending JP2007177776A (en) 2005-12-28 2005-12-28 Phase inverting cross flow type power generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007177776A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021578A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Tokyo Electric Power Co Inc:The Hydraulic turbine installation for waterfall work-weir

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021578A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Tokyo Electric Power Co Inc:The Hydraulic turbine installation for waterfall work-weir

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7190087B2 (en) Hydroelectric turbine and method for producing electricity from tidal flow
JP4022244B2 (en) Hydroelectric generator
US6806586B2 (en) Apparatus and method to convert marine current into electrical power
RU2006124078A (en) WATER FLOW GENERATOR
JP2005502821A5 (en)
JP2007215329A (en) Generator
JP2018078777A (en) Dynamo-electric generator with rotation acceleration part
KR20220084514A (en) Vertical axis wind turbine
JP2007336783A (en) Generator, wind power generation method, and water power generation method
JP2000054978A (en) Rotary fluid machine and its use
KR101368346B1 (en) Power generating apparatus using water power
US10746155B2 (en) Water turbine support structure
JP2007177776A (en) Phase inverting cross flow type power generator
JP2001298902A (en) Turbine-integrated generator
JP2009019532A (en) Phase inversion cross-flow type super-small power generator
JP2018076841A (en) Axial flow water turbine power generator
JP2015050892A (en) Power generation system
CN104246211B (en) Submersible type electromotor
CN105041580A (en) Tooth hollow turbine power generation system
KR101264872B1 (en) Water power generator
KR102521079B1 (en) A small hydro power generation device with non-motorized angle adjustment guide vanes
JP2007291986A (en) Phase inverting cross flow type power generator
TWM443772U (en) Magnetic transmission fluid power generator
JP2013127236A (en) Impeller for water flow power generation
JP2017034992A (en) Hydroelectric generator and submersible motor

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20071017

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071023

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20071017