JP2009281160A - Multiplex generator operation device by one rotating shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、海流によって回転する水車の回転主軸に、歯車やチェーン、シャフト、ベルト等を連結し、多数の発電機を稼動させる装置に関する
ものである。
The present invention relates to an apparatus for operating a large number of generators by connecting gears, chains, shafts, belts, and the like to a rotating main shaft of a water turbine rotating by an ocean current.
電気は現代社会発展のために大変な寄与をしている。
水力発電は水の力で水車を回し、火力や原子力発電は熱で水を蒸気に変えタービンを回し、発電機を稼動して電気を生産している。
各々の発電システムで発生したエネルギーは、各回路よって伝達され、回路ごとに発電機を稼動し、発電しているのである。
それは発電機に入力するエネルギーと、そのエネルギーを消費して発電機が出力する電気の相対に対する効率を良くするためである。
各発電回路の発電効率は70〜80%と言われている。
Electricity makes a great contribution to the development of modern society.
Hydroelectric power generation uses the power of water to turn a turbine, and thermal power and nuclear power generation use heat to turn water into steam and turn a turbine to operate a generator and produce electricity.
The energy generated in each power generation system is transmitted by each circuit, and the generator is operated for each circuit to generate power.
This is to improve the efficiency with respect to the relative energy between the energy input to the generator and the electricity that is consumed and output from the generator.
It is said that the power generation efficiency of each power generation circuit is 70 to 80%.
しかし、電気生産比率の9割近くを占める、火力や原子力発電は、そのエネルギー資源が年々減少し、価格も高騰している。しかも発電過程で地球環境に重大な悪影響を与えるようになった。 However, thermal power and nuclear power generation, which account for nearly 90% of the electricity production ratio, are declining year by year and their prices are rising. Moreover, the power generation process has had a serious negative impact on the global environment.
自然エネルギーの、川の流れを利用した水車発電、風力発電、太陽光発電、太陽熱発電、波力発電、潮の干満を利用した潮汐発電、地熱発電、海洋温度差発電などが実用化されていたり、実験も行われているが、総合発電効率は低く、電気生産全体に占める比率はわずか1%程度である。 Natural energy turbine power generation using river flow, wind power generation, solar power generation, solar thermal power generation, wave power generation, tidal power generation using tides, geothermal power generation, ocean thermal power generation, etc. Although experiments have been conducted, the total power generation efficiency is low, and the ratio of the total electricity production is only about 1%.
水力による電気生産は、電力生産に占める比率は10%程度である。水力は水の力を水車で回転エネルギーに変え、発電機を回して電気を発生させている。エネルギーとしての水は本来無料で無公害である。揚水式発電所のように需要の変化に対応して水を再利用もしたりしている。
しかし、ダムや水路の建設に大きな費用がかかり、ダムや長距離送電線の建設による自然破壊も問題になっている。ただ、このクリーンなエネルギーの利用は見直すべき時期にきていると思う。既存のダムのかさ上げ、水車と発電機設置位置の引き下げ、水車や発電機の高性能化、水圧管路の改良などである。中小の水力発電も、今後推進されていくべきである。
Electricity production by hydropower accounts for about 10% of electricity production. Hydropower changes the power of water into rotational energy with a water wheel, and turns a generator to generate electricity. Water as energy is essentially free and pollution free. Like the pumped-storage power plant, water is reused in response to changes in demand.
However, the construction of dams and waterways is expensive, and natural destruction due to the construction of dams and long-distance transmission lines is also a problem. However, I think the use of this clean energy is at a time to review. These include raising existing dams, lowering the location of turbines and generators, improving the performance of turbines and generators, and improving hydraulic lines. Small and medium hydropower should be promoted in the future.
火力で水を蒸気に変え、蒸気の力でタービンを回し電気を生産する火力発電は、電力生産に占める比率が55%位になっている。
安定し、安価で大容量の電気を生産しているのは、火力であるがこの発電方式は地球温暖化の元凶になっているCO2を大量に排出している。
その原料になっている原油、石炭、ガスは価格が高騰し、資源はいずれ枯渇する。
Thermal power generation, in which water is converted into steam with thermal power and the turbine is rotated with the power of steam to produce electricity, accounts for about 55% of electric power production.
Although it is thermal power that produces stable, inexpensive, and large-capacity electricity, this power generation system emits a large amount of CO2, which is the cause of global warming.
Crude oil, coal, and gas, which are the raw materials, will rise in price and eventually will be depleted.
原子力で電気を生産するには、ウランの核分裂によって生じた熱で水を蒸気に変えタービンを回して電気を得るのである。
原子力による電気生産は、電気生産全体に占める比率は34%程度である。CO2の発生はほとんど無い。
しかし、原子力に関しては、柏崎原子力発電所で起こった大地震による放射能漏れ、制御棒落下による制御不能寸前の臨界事故、原子力発電所で働く作業員の被爆事故、原子力発電所破壊を目的にしたテロ攻撃の可能性、チェルノブイリ原子力発電所で起きた核爆発事故例などの重大な危険が常につきまとっている。ヨーロッパでは核発電離れが進み、日本は核発電の依存を高めている。核廃棄物処理方法の未解決、ウラン産出国の戦略的資源管理、資源価格の高騰、資源そのものの減少など、人命にかかわる問題もあり、不安材料が多くある。
In order to produce electricity with nuclear power, the heat generated by the nuclear fission of uranium turns water into steam and turns the turbine to obtain electricity.
Electricity production by nuclear power accounts for about 34% of the total electricity production. There is almost no generation of CO2.
However, with regard to nuclear power, it was aimed at radioactive leakage due to a large earthquake that occurred at the Kashiwazaki Nuclear Power Station, criticality accidents just before control due to falling control rods, accidents involving workers working at nuclear power stations, and destruction of nuclear power stations There are always serious dangers such as the possibility of terrorist attacks and nuclear explosions at Chernobyl nuclear power plant. Europe is moving away from nuclear power generation, and Japan is becoming more dependent on nuclear power generation. There are many problems related to human life, such as unresolved nuclear waste disposal methods, strategic resource management in uranium-producing countries, soaring resource prices, and a decrease in resources.
上記した発電方式は、水力と自然エネルギーを利用した発電方式を除けば、火発は多くの環境汚染物質を排出し、原発は重大事故の危険性をはらんでいる。しかもそのエネルギー資源は、ほとんどが輸入に依存し、資源生産国が戦略的に管理運営しているなどの問題があり、安定して長期に調達できる保障はない。
電気の需要は増加するばかりである。世界中で地球温暖化の悪影響が叫ばれ、現実に気象異常、海面上昇、大気汚染が起こってきている。
地球温暖化の主原因と考えられるのはCO2を排出する化石燃料による火力発電である。その化石燃料の原油、石炭、天然ガスは価格が高騰し、将来も上がり続けることが容易に予想される。しかも、化石燃料はいずれ枯渇する。日本は原子力発電の依存を高めている。もしも、国内で、チェルノブイリ原子力発電所で起きたような核爆発事故が発生したら、国民は原子力発電を終わらせるだろう。
そもそも、発電用エネルギー資源としての条件は、{1.資源が豊富で、容易に利用できること。2. 資源の信頼度が高く、経済的であること。}である。
それらのクリーンな代替エネルギーを模索することは緊急の課題である。
The demand for electricity is just increasing. The bad influence of global warming is screamed all over the world, and in reality, weather abnormalities, sea level rise, and air pollution are occurring.
The main cause of global warming is thermal power generation using fossil fuels that emit CO2. The prices of fossil fuels such as crude oil, coal, and natural gas are soaring and are expected to continue to rise in the future. Moreover, the fossil fuel will eventually be exhausted. Japan is increasingly relying on nuclear power. If a nuclear explosion occurs at the Chernobyl nuclear power plant in the country, the public will end nuclear power generation.
In the first place, the conditions for energy resources for power generation are: {1. Resources are abundant and can be used easily. 2. The resource is highly reliable and economical. }.
Searching for such clean alternative energy is an urgent task.
新しい発電用エネルギーを求めて、多くの国や研究者が開発に取り組んでいる。しかし、それほど簡単に化石燃料や原子力にかわる方法はない。
そこで発案者は海流を利用したクリーンな発電システムを提案した。
本発明は、この発電システムをさらに有効に利用するため、海底に設置した水車の回転主軸に複数の発電機を連結させ、効率的な発電を行い、
課題を解決しようとするものである。
Many countries and researchers are working on development in search of new power generation energy. However, there is no easy way to replace fossil fuels and nuclear power.
The inventor proposed a clean power generation system using ocean currents.
In order to use the power generation system more effectively, the present invention connects a plurality of generators to a rotating spindle of a water turbine installed on the sea floor, and performs efficient power generation.
It tries to solve the problem.
本発明は、海流という未利用で、無料のエネルギーを使用し、1台の水車に複数の発電機を連結させることによって、水車1台あたりの発電効率を飛躍的に向上させることができる。その結果、電気を安価で大量に供給できるのである。 According to the present invention, power generation efficiency per turbine can be dramatically improved by using unused energy such as ocean current and connecting a plurality of generators to one turbine. As a result, a large amount of electricity can be supplied at low cost.
水車1基の回転軸を使用して多数の発電機を稼動させるには、水車のブレードが受けるエネルギーもその分大きくしなければならない。
その対策として、ブレードの大型化、枚数や段数の増加、可変ピッチ機構の採用等、海流から受けるエネルギーを最大限に大きくする。
さらにブレードの裏面は水の抵抗が小さいバルバスバウ形状にし、塗装は海藻類の付着が少ない塗料を使用する。
In order to operate a large number of generators using the rotating shaft of one turbine, the energy received by the blades of the turbine has to be increased accordingly.
As countermeasures, the energy received from ocean currents is maximized by increasing the size of blades, increasing the number and number of stages, and adopting a variable pitch mechanism.
In addition, the back of the blade is shaped like a Barbasse bow with low water resistance, and the paint uses a paint with little seaweed adhesion.
ブレードを大型化すればメンテナンスや故障で装置が停止した場合、停止から初動時の負荷が大きいため、電動の軸駆動補助装置を組み込ん
でおく。電源は備え付けのコンデンサーか蓄電池または他の電源を使う。ブレードにはプロペラ等の収納型推進装置を取り付け、さらに初期動作
を補助する。
If the size of the blade is increased and the device is stopped due to maintenance or failure, the load at the time of initial operation after the stop is large, so an electric shaft drive auxiliary device is incorporated. The power source uses a built-in capacitor, storage battery or other power source. A retractable propulsion device such as a propeller is attached to the blade to further assist the initial operation.
海底に設置した水車のブレードや他の構造部を空洞にして軽量化をはかり、さらに海中の浮力を利用して超大型関連装置の設置を容易にする。メンテナンスに伴う脱着、移送も簡単である。 The blades and other structural parts of water turbines installed on the sea floor are made hollow to reduce weight, and the buoyancy in the sea is used to facilitate the installation of super-large related equipment. Desorption and transfer for maintenance are easy.
流速の変化には、コンピューター制御による回転ギヤー変速の自動化や、トルコンを利用して、回転数をコントロールし、対応する。この事に
よって、電力を安定して生産できるようにする。
Changes in the flow velocity can be handled by controlling the rotation speed using computer-controlled rotation gear shift automation or a torque converter. This makes it possible to produce power stably.
安価で安定した電力を必要としている産業は非常に多い。
本案が具体化すれば、地球温暖化防止に役立つだけでなく、燃料費のかからない安価でクリーンな電気を生産できるので、電気を大量に消費している産業には多大な貢献ができる。
There are a lot of industries that need cheap and stable power.
If this plan is realized, it not only helps to prevent global warming, but also can produce cheap and clean electricity that does not require fuel costs, so it can make a significant contribution to industries that consume a large amount of electricity.
1 1つの回転主軸で発電機を垂直に設置し、多数稼動させる装置の説明である。
2 1つの回転主軸で発電機を並列に設置し、多数稼動させる装置の説明である。
1 This is an explanation of an apparatus in which a generator is installed vertically on one rotating main shaft and operated in large numbers.
2 This is an explanation of an apparatus in which a generator is installed in parallel with one rotating main shaft and operated in large numbers.
Claims (1)
具体的には、海流によって回転する水車の回転主軸に歯車やチェーン、シャフトあるいはベルト等を連結し、複数の発電機を稼動させるのである。
通常、水力や火力、原子力発電は、水車やタービンで得た回転エネルギーを、1回路で1個の発電機を回して電気を発生させている。
その点、本案は水車1基の回転軸を使用して多数の発電機を稼動させ、水車1台あたりの発電効率を200%以上に上げようとするものである。
海峡の早い流れの持っているパワーは、数万トンの艦船であってもエンジンが停止すれば押し流してしまうほど強力である。このパワーを活用するのである。 It is a device that operates a large number of generators by using a rotating shaft of one turbine of the ocean current power generation system that installs a turbine on the bottom of the strait and converts the ocean current into electricity.
Specifically, a plurality of generators are operated by connecting gears, chains, shafts, belts, or the like to the rotation main shaft of a water turbine that rotates by ocean current.
Usually, in hydropower, thermal power, and nuclear power generation, electricity is generated by rotating one generator in one circuit using rotational energy obtained by a turbine or turbine.
In this respect, the present plan is to operate a large number of generators using a rotating shaft of one turbine and increase the power generation efficiency per turbine to 200% or more.
The power of the strait's fast flow is so strong that even a tens of thousands of tons of ships will be swept away if the engine stops. Use this power.
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