JP2010127254A - Power generation system and generator - Google Patents
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Description
本発明は、たとえば発電方式及び発電機に係り、特に水力及び重力を利用した発電方式及び発電機に関する。 The present invention relates to a power generation system and a generator, for example, and more particularly to a power generation system and a generator using hydraulic power and gravity.
従来より、発電のしくみとして、火力と原子力が主力となっているが、火力発電では、二酸化炭素排出、有限な化石燃料の使用(国によっては燃料はほとんど輸入に頼らざるを得ないところも多い)、原子力では放射線問題(放射線廃棄物の管理など)が問題視されてきた。その他では、たとえば太陽光や地熱などの発電のしくみもあるが、天候に左右されるのに加え、こうした発電によって得られる電気の値段が高いことが問題視されてきた。 Conventionally, thermal power and nuclear power have been the main power generation mechanisms. However, in thermal power generation, carbon dioxide emissions and the use of finite fossil fuels (depending on the country, there are many places where the fuel must be relied upon for imports. ) Radiation problems (such as the management of radioactive waste) have been regarded as a problem in nuclear power. In addition, there is a mechanism of power generation such as sunlight and geothermal heat, but in addition to being influenced by the weather, the price of electricity obtained by such power generation has been regarded as a problem.
一方、特許の分野においては、特許文献1、2及び3に示すような対策が取られてきた。 On the other hand, in the field of patents, measures as shown in Patent Documents 1, 2, and 3 have been taken.
特許文献1には、筒状の外壁の内側に任意の傾斜角をつけた、螺旋状のレール (鉄球などを転がすための線路)を取り付けたもので、鉄球などを低位置から上位置に戻すための装置であって、鉄球などを火薬(空気圧、油圧、パチンコ台のように玉を打ち上げる装置など)を使用して打ち上げられるものが開示されている。この構成としては、発電機によって作られた電力を変圧器によって変圧し、電動機などを使用してエレベーターやエスカレーターのように上位置に移動させるもので、発電機に間接的に回転軸を接続させた場合、回転軸に歯車などを取り付けて、その歯車に別の回転軸を設けて、歯車を利用して上位置に移動させている。 In Patent Document 1, a spiral rail (track for rolling an iron ball or the like) with an arbitrary inclination angle is attached to the inside of a cylindrical outer wall. A device for returning an iron ball or the like using an explosive (air pressure, hydraulic pressure, a device for launching a ball like a pachinko machine, etc.) is disclosed. In this configuration, the power generated by the generator is transformed by a transformer and moved to an upper position like an elevator or escalator using an electric motor, etc., and the rotating shaft is indirectly connected to the generator. In such a case, a gear or the like is attached to the rotation shaft, and another rotation shaft is provided on the gear, and the gear is used to move it to the upper position.
こうした構成上、火薬を使用するために極めて高い率で危険が伴う。環境に関しても、騒音による周辺環境への影響が及ぶ恐れがある。特に、火薬使用の際は主成分である化学物質の構造を把握することが極めて重要であるため高度な専門性が必要であり、簡単には実施することが困難である。 Because of this configuration, there is a very high risk associated with using explosives. Regarding the environment, there is a risk that the noise may affect the surrounding environment. In particular, when using explosives, it is extremely important to understand the structure of the chemical substance that is the main component, so that high level of expertise is required, and it is difficult to implement easily.
特許文献2では、二壁のドーナツ形のガイドウェイの両壁に電導コイルを施したもので、両壁の間を回転推進物が回転する。推進物は電導磁石を搭載し、シャットで軸と直結した構造が開示されている。一次側発電A区画で前記引力エネルギーを駆動として、大型歯車、2つの変速用歯車のインバーター発電機で発電する区画とし、そこで一次側の発電をBの二次側発電B区画のリニア高速回転軸装置に供給し、大出力の発電をするものである。推進物はA区画から供給された電流をガイドウェイの電導コイルに流すことで高速回転する。本来、直線運動のリニア方式をガイドウェイに円形にする事で円弧運動させ、推進物、軸を高速回転させるリニア発電である。 In Patent Document 2, a conductive coil is provided on both walls of a two-wall donut-shaped guideway, and a rotating propulsion rotates between the two walls. The propulsion is equipped with a conductive magnet, and a structure in which a shaft is directly connected to a shaft by a shut is disclosed. In the primary side power generation A section, the above-described attractive energy is driven, and a large gear, two transmission gears are used to generate power in the inverter generator, and the primary side power generation is performed in the B secondary side power generation B section linear high speed rotating shaft. It is supplied to the device and generates high output power. The propellant rotates at high speed by passing the current supplied from the A section through the conductive coil of the guideway. Originally, it is a linear power generation in which a linear method of linear motion is circularly moved to a guide way to cause circular motion, and the propellant and shaft rotate at high speed.
こうした構成上、電動磁石の使用により、他所への吸着の懸念や、吸引力により組み立てなどの作業性に影響を与え、危険性が生じる恐れがあることに加え、上記推進物などが変形等を生じる可能性がある。磁石の吸引力の変動などにより発電量も低下することも予想される。いずれにしても、磁気に関しては精密制御の困難性が生じる。
本発明は、従来技術上の上述した問題点を解決するためになされたもので、発電において環境に影響を及ぼすことがないエコエネルギーを利用して、環境的、資源的、環境的にも効率的な発電方式並びに発電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems in the prior art, and is efficient in terms of environment, resources, and environment using eco-energy that does not affect the environment in power generation. An object of the present invention is to provide a power generation system and a power generation apparatus.
本発明のさらに詳細な目的は、重力と水力エネルギーという環境によいクリーンなエコエネルギーを利用して効率の良い電力供給を図ることで、有限とされる化石エネルギーの使用の必要性はなく、地球温暖化の問題の改善にもつながる安全な発電方式並びに発電装置を提供することにある。 A more detailed object of the present invention is to use an eco-friendly clean eco-energy such as gravity and hydro energy, and to efficiently supply power, so that there is no need to use limited fossil energy. The object is to provide a safe power generation method and power generation apparatus that can also improve the problem of global warming.
本発明の更なる目的は、既存の水力発電の発電方式を改革して、より経済的且つ実用的に発電でき、永続できる重力利用型発電装置を提供することにある。又、本発明の他の目的は、発電効率のよい電力装置を増設した発電方式及び発電機を提供することにある。 A further object of the present invention is to provide a gravitational power generation apparatus that can reform and power generation more economically and practically by reforming an existing hydroelectric power generation system. Another object of the present invention is to provide a power generation method and a power generator in which power devices with high power generation efficiency are added.
かかる課題を解決するために本発明に係る発電方式は、傾斜を有する軌条構造と、前記軌条構造上を降下するのに伴って回転する回転機構と、該回転機構に生じる回転力を電力に転換する電力転換機構と、こうして転換して得られた電力を蓄電する蓄電部とを少なくとも備える発電構造と、前記軌条構造の近傍に配置され、水流を利用して該水流を揚重力に変換する揚重構造とを具備し、前記発電機が前記降下した位置から前記揚重構造によって前記軌条構造上の出発位置を含む任意の位置まで揚重されるように構成される。 In order to solve such problems, a power generation system according to the present invention includes an inclined rail structure, a rotating mechanism that rotates as it descends on the rail structure, and converts the rotational force generated in the rotating mechanism into electric power. A power generation structure including at least a power conversion mechanism for storing the power obtained by converting the power thus obtained, and a lifting structure that is disposed in the vicinity of the rail structure and converts the water flow into lift gravity using the water flow. And the generator is lifted from the lowered position to an arbitrary position including a starting position on the rail structure by the lifting structure.
傾斜を有する軌条構造とは、発電構造(体)が降下・回転する軌道を提供する機能を有し、たとえば、発電構造が車輪をもつときには、これに相応したレール構造であってよい。かかるレール構造には揺れ等による落下防止の落下防止機構(たとえば立ち上がり構造等)が延設されていることが好ましい。軌条構造は傾斜を有するように形成されるが、この傾斜角は特に限定はなく、発電構造(体)が降下・回転運動を開始・継続するのに十分な角度であればよい。軌条構造の全体的経常には限定はなく、螺旋状、直線上、曲線状等いずれであってもよい。軌条構造の上部と下部の軌条幅は同幅のものする。この軌条上部と軌条を降下した発電機を軌条上部に送り込むための装置が併設されている配置とするのがよい。 The inclined rail structure has a function of providing a track on which the power generation structure (body) descends and rotates. For example, when the power generation structure has wheels, it may be a rail structure corresponding to this. Such a rail structure is preferably provided with a fall prevention mechanism (for example, a rising structure or the like) for preventing fall due to shaking or the like. The rail structure is formed to have an inclination, but this inclination angle is not particularly limited as long as the power generation structure (body) has a sufficient angle to start and continue the descent / rotation motion. The overall trajectory of the rail structure is not limited and may be any of a spiral shape, a straight line, a curved shape, and the like. The upper and lower rail widths of the rail structure are the same. It is good to set it as the arrangement | positioning with which the apparatus for sending the generator which lowered | hung this rail upper part and a rail into the rail upper part was provided side by side.
発電構造は、回転体を備えた発電機が傾斜を有する軌条上を重力エネルギーにより回転降下し、その回転エネルギーを電力に変換する機構である。 The power generation structure is a mechanism in which a generator provided with a rotating body rotates and descends on an inclined rail with gravity energy and converts the rotational energy into electric power.
回転機構は軌条構造上を降下回転することの可能な構造であり、たとえば車輪、車軸、これらに同軸で接続される歯車を含んだ組み合わせによって実現される。車輪などの円形で軌条上を回転し、発電機に直接又は間接的に接続される。 The rotation mechanism is a structure that can rotate downward on the rail structure, and is realized by, for example, a combination including a wheel, an axle, and a gear coaxially connected thereto. It rotates on the rail in a circle such as a wheel and is connected directly or indirectly to the generator.
電力転換機構は回転機構に生じる回転力を電力に転換する機能を有する。より具体的には、電磁誘導の法則を利用して、機械的エネルギー(仕事)から電気エネルギー(電力)を得る機械(電力機器)であり、たとえば、上部に2つのコイルを取り付け、その下に置いたU字形の永久磁石を回転させることにより電気を発生させようというもの(ヒポライト・ピクシー方式)や、U字形の永久磁石の磁極の間に挟んだ銅円盤を回転させることにより、円盤の側円部と中心部に電位差を発生させるもの(ファラデー方式)によって実現することができる。たとえば回転機構に係る回転体とモーターが軸で直結し、回転部の回転によりモーター駆動し発電されるような構成としてもよい。この場合、回転体は内径が異なるもの(内径大、小)を組み合わせて発電機に接続されているような構成とすることもできる。 The power conversion mechanism has a function of converting rotational force generated in the rotation mechanism into electric power. More specifically, it is a machine (electric power device) that obtains electric energy (electric power) from mechanical energy (work) using the law of electromagnetic induction. For example, two coils are attached to the upper part, and below that By rotating a placed U-shaped permanent magnet to generate electricity (Hypolite-Pixie method) or by rotating a copper disk sandwiched between the magnetic poles of a U-shaped permanent magnet, This can be realized by means of generating a potential difference between the circle and the center (Faraday method). For example, a rotating body related to the rotating mechanism and a motor may be directly connected by a shaft, and the motor may be driven by the rotation of the rotating unit to generate power. In this case, the rotating body may be configured to be connected to the generator by combining the rotating bodies having different inner diameters (large inner diameter and small inner diameter).
蓄電部は電荷を蓄積する機能を有し、たとえばコンデンサや電池等によって実現される。蓄電された電力を送電する送電線と、蓄電された電力を充電、備蓄する電力チャージ機の二種類の蓄電部を備える構成としてもよい。 The power storage unit has a function of storing electric charge, and is realized by, for example, a capacitor or a battery. It is good also as a structure provided with two types of electrical storage parts, the transmission line which transmits the stored electric power, and the electric power charging machine which charges and stores the stored electric power.
揚重構造とは、軌条上を降下し終わった発電機を重力に抗して軌条構造上の出発位置(上部地点)にまで揚げる機能を有する装置をいい、揚重の動力にはクリーンエネルギーを利用する。したがって水平距離での移動を極力少なくするべく、揚重構造は軌条構造の近傍に配置されるのが好ましい。クリーンエネルギーの利用とは水力、風力、太陽光または他のエネルギーをいう。この揚重構造によって、発電機が、降下した位置から軌条構造上の出発位置を含む任意の位置まで揚重される。 Lifting structure is a device that has the function to lift the generator that has finished descending on the rail to the starting position (upper point) on the rail structure against gravity. Clean energy is used for the power of lifting. Use. Therefore, it is preferable that the lifting structure is arranged in the vicinity of the rail structure in order to minimize the movement at the horizontal distance. The use of clean energy refers to hydropower, wind power, sunlight or other energy. With this lifting structure, the generator is lifted from the lowered position to any position including the starting position on the rail structure.
上記のような構成により、本発明に係る発電装置では、傾斜を有する軌条上を回転させることで、傾斜下降時に生じる重力エネルギーにより発電機を回転させ電力を起し、その生成された電力が蓄電されるため、電気的エネルギーをクリーンな手段により発生させて、それを蓄積することができる。さらに軌条上を降下しきった発電機は揚重構造によって、低位置から上位置に運ばれる。つまり、かかる揚重構造に係る回転部は、搬送部と連動し、水力、風力または他のエネルギーにより回転して、その回転された回転部に発電機を乗せ、軌条上部に連結された搬送部に送り込む。これによって、繰り返しの降下動作を可能とする。したがって、発電機の駆動エネルギーが不要となり、半永久的に利用できる。さらに、回転体の内径を異ならしめる構成とした場合には、傾斜回転数が増えて発電量も増量するため、電力生成の効率化が図られる。また、蓄電部に二種類の蓄電方法を採用した構成の場合には、蓄電の際の負荷の分散を図ることが可能となる。 With the configuration as described above, in the power generation device according to the present invention, by rotating on the rail having an inclination, the generator is rotated by the gravitational energy generated when the inclination is lowered, and electric power is generated, and the generated electric power is stored. Thus, electrical energy can be generated and stored by clean means. Furthermore, the generator that has descended on the rail is moved from the low position to the upper position by the lifting structure. That is, the rotating unit related to the lifting structure is linked to the conveying unit, rotated by hydraulic power, wind power, or other energy, puts a generator on the rotated rotating unit, and is connected to the upper part of the rail. To send. This allows repeated descent operations. Therefore, the driving energy of the generator becomes unnecessary and can be used semipermanently. Furthermore, in the case where the inner diameters of the rotating bodies are made different, the inclined rotation speed increases and the amount of power generation also increases, so that the efficiency of power generation is improved. In addition, in the case of a configuration in which two types of power storage methods are employed in the power storage unit, it is possible to achieve load distribution during power storage.
上記の構成においては、前記軌条構造は略螺旋構造を形成し、前記回転機構は前記軌条構造上をループ状に降下する構成されるようにすることもできる。 In the above configuration, the rail structure may form a substantially spiral structure, and the rotating mechanism may be configured to descend in a loop shape on the rail structure.
かかる構成によれば、螺旋状を形成することから、発電装置構築面積の省スペース化が図れる。したがって、発電装置の建設地確保問題の軽減が図れる。 According to such a configuration, since the spiral shape is formed, the power generation device construction area can be saved. Therefore, the problem of securing the construction site of the power generation device can be reduced.
本願に係る発電方式においては、上記の構成に加えて、前記揚重構造は水流の近傍に配置され、該水流を利用した水車が生成するエネルギーを利用する構成とすることもできる。 In the power generation system according to the present application, in addition to the above-described configuration, the lifting structure may be disposed in the vicinity of the water flow, and may be configured to use the energy generated by the water turbine using the water flow.
水車の構造としては、圧力水頭を速度水頭に変えて水車に作用させる衝動水車でも、圧力水頭を水車に作用させる反動水車でもよい。衝動水車としては、ノズルからのジェット水流をランナ周囲のバケットに当てて回転させるペルトン水車、ガイドベーンにより調節された流水が、横軸の円筒型のランナの上部から中心へ流れ込み、下部で中心から外部へ流れ落ちる構造をもつクロスフロー水車、ランナーの片面からあてて回転させるターゴインパルス水車でもよい。反動水車としては、ケーシングからガイドベーンを通った流水が、渦巻き型ランナの外周部に半径方向から流入し軸方向に流出するフランシス水車、渦巻きケーシングからガイドベーンを通った流水が、渦巻き型ランナの外周部に軸に対し斜め方向から流入し軸方向に流出する斜流水車、軸方向から流入した流水が、軸方向に流出するプロペラ水車(落差や水量の変化によってランナ羽根の角度を変えるカプラン水車、水中の円筒ケーシング内に発電機などを収め、その後部にガイドベーンやランナを設置したチューブラ水車を含む)によって実現することができる。 The structure of the water wheel may be an impulse water wheel that changes the pressure head to a speed head and acts on the water wheel, or a reaction water wheel that causes the pressure head to act on the water wheel. The impulsive turbine is a Pelton turbine that rotates the jet stream from the nozzle against the bucket around the runner, and the stream adjusted by the guide vane flows from the top to the center of the horizontal cylindrical runner, and from the center at the bottom. A cross-flow turbine having a structure that flows down to the outside or a targo impulse turbine that is rotated from one side of a runner may be used. The reaction water turbine is a Francis turbine in which the flowing water from the casing through the guide vanes flows in the radial direction into the outer periphery of the spiral runner and flows out in the axial direction. A mixed-flow turbine that flows into the outer periphery of the shaft in an oblique direction and flows out in the axial direction, and a propeller turbine in which the flow of water flowing in from the axial direction flows out in the axial direction And a tubular turbine in which a generator or the like is housed in an underwater cylindrical casing and a guide vane or runner is installed in the rear part thereof.
かかる構成によれば、揚重構造は回転部と搬送部を備え、軌条の上位置から落下回転した発電機を、水力などにより軌条の上位地に送り戻し、搬送部の駆動エネルギーの省エネ化を図るものである。揚力が水車等の水流を利用して発生されるので、揚重のための駆動エネルギーが不要である。 According to such a configuration, the lifting structure includes a rotating part and a conveying part, and the generator that has fallen and rotated from the upper position of the rail is sent back to the upper place of the rail by hydraulic power or the like, so that the driving energy of the conveying part is saved. It is intended. Since the lift is generated by using a water flow such as a water turbine, driving energy for lifting is unnecessary.
本願に係る発電方式においては、上記の構成に加えて、前記発電構造は所定の内径を有し前記軌条構造に当接される第1の車輪と該第1の車輪よりも小なる内径を持ち前記第1の車輪に当接される第2の車輪とを具備し、前記軌条構造上の出発位置を含む任意の位置から前記発電構造を降下回転させることで、前記軌条構造に当接される第1の車輪の回転より前記第2の車輪の回転を増量させる構成とすることもできる。 In the power generation method according to the present application, in addition to the above-described configuration, the power generation structure has a predetermined inner diameter and a first wheel abutted on the rail structure and an inner diameter smaller than the first wheel. A second wheel that is in contact with the first wheel, and is brought into contact with the rail structure by lowering and rotating the power generation structure from an arbitrary position including a starting position on the rail structure. It can also be set as the structure which increases rotation of the said 2nd wheel rather than rotation of a 1st wheel.
かかる構成によれば、本発明に係る発電装置の発電手段に係る発電機は、車輪とそれよりも内径が小さい車輪が接続され、軌条の上位置から上記発電機を落下回転させると、内径が小さい車輪の落下回転運動量はもう一方の車輪よりも増量されるので、回転数の増量を達成する。したがって、車輪の内径を縮小することにより電力供給の効率化を図れる。 According to such a configuration, the generator according to the power generation means of the power generator according to the present invention is connected to a wheel and a wheel having an inner diameter smaller than that, and when the generator is dropped and rotated from a position on the rail, the inner diameter is reduced. Since the falling rotational momentum of the small wheel is increased over the other wheel, an increase in rotational speed is achieved. Therefore, the efficiency of power supply can be improved by reducing the inner diameter of the wheel.
また、上記課題を解決するために、発電機に係る本願は、軌条構造上に嵌め合うように適合させる嵌合部を有する車輪と、前記車輪に接続される車軸と、前記車輪が回転する際に生じる回転力を電力に転換する電力転換手段と、前記電力転換手段によって得られる電力を蓄電する蓄電部とを具備して構成される。 Moreover, in order to solve the said subject, this application which concerns on a generator WHEREIN: When the wheel which has a fitting part fitted so that it may fit on a rail structure, the axle shaft connected to the said wheel, and the said wheel rotate Power conversion means for converting the rotational force generated in the power into electric power, and a power storage unit for storing electric power obtained by the power conversion means.
嵌合部は軌条構造上から車輪が逸脱し脱落するのを防止するのに十分な構造をいい、その形状、材質に限定はない。たとえば、車輪の断面上立ち上がりを形成するものによって実現することもできる。 A fitting part says sufficient structure to prevent that a wheel deviates from a rail structure, and falls off, and there is no limitation in the shape and material. For example, it can also be realized by forming a rising on the cross section of the wheel.
上記のように構成されることで、発電機に係る車輪は軌条構造から逸脱しないように保持されるので、軌条構造を安全かつ確実に降下・回転することができ、安定的な発電、電力供給がなされる。 By being configured as described above, since the wheels related to the generator are held so as not to deviate from the rail structure, the rail structure can be lowered and rotated safely and reliably, and stable power generation and power supply can be achieved. Is made.
本願では、資源面では、地球上のどこにでもある重力と(たとえば)水力とを利用するため、恒久性が高い。したがって、他方法の発電などで使用される資源の節約にもなる。環境面では、火力が窒素・硫黄化合物や二酸化酸素など地球温暖化や、酸性雨の原因ともいわれている物質を排出し、原子力が放射性廃棄物などを出すのに対し、水力や風力利用では汚染物質をほとんど出さないクリーンな発電なので、「地球温暖化対策」のCO2削減に適している。また、自然にあるエネルギーなので環境への影響も考え難く、安定した発電が見込めるという長所がある。経済面では、重力、水力ともに無料で使用できるため維持費があまりかからなく、他の発電方式と違い設置コストが安い。 In the present application, in terms of resources, the use of gravity and (for example) hydropower anywhere on the earth is highly permanent. Therefore, it is possible to save resources used in other methods such as power generation. In terms of the environment, thermal power emits materials that are said to cause global warming and acid rain, such as nitrogen and sulfur compounds and oxygen dioxide, and nuclear power emits radioactive waste, etc. since the substance of clean power generation hardly issued, and is suitable for CO 2 reduction of "global warming". In addition, since it is a natural energy, it is difficult to consider the impact on the environment, and there is an advantage that stable power generation can be expected. In terms of economics, both gravity and hydropower can be used free of charge, so maintenance costs are low, and unlike other power generation methods, installation costs are low.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, the range necessary for the description for achieving the object of the present invention is schematically shown, and the range necessary for the description of the relevant part of the present invention will be mainly described. Are according to known techniques.
図1は、本願の一実施形態に係る発電方式の全体の概要を示した概要図である。同図に示されるように、本願の発電方式は、軌条構造上を降下回転することの可能な回転体10と、この回転体10が動作する軌道を提供するレールである(好ましくは螺旋状の)軌条20と、軌条上を降下し終わった発電機を重力に抗して軌条構造上の出発位置(上部地点)にまで揚げる搬送装置30とを少なくとも備えて構成される。回転体10及び/もしくは軌条20のレールには、互いの嵌合での回転を確実に電力に転換することを可能とするように、歯車等の嵌め合いを設けてもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall outline of a power generation system according to an embodiment of the present application. As shown in the figure, the power generation method of the present application is a
図2は、本願の発電機10の詳細を示した平面詳細図である。同図に示されるように、本願に係る発電機10には回転体100が接続されており、その回転体の降下回転エネルギーを電力に変換するようになっている。回転体100は車輪と車軸とを備え、図示しない変換部において、車輪及び/もしくは車軸の回転運動を電力エネルギーに変換し、図示しない帯電部に貯蔵するようになっている。この帯電部に蓄えられた電力は、図示しない搬送機構を介して各所に配電されるようになっている。同図に示されるように、発電機10は繋索機構15を介して複数連接される構成であってもよい。
FIG. 2 is a detailed plan view showing details of the
図3は、本願の発電機10の別の詳細を示した平面詳細図である。同図に示されるように、本願に係る発電機10として、発電機10、回転体100、その他の機構を全体が一つの外郭40で覆われるように構成することもできる。この場合には、天候、粉塵等の外部環境から発電機構全体を守る構造となるため、機構・装置全体の保守性、寿命が向上する。
FIG. 3 is a detailed plan view showing another detail of the
図4は、本願の発電機10を側面視した側面拡大図である。同図に示されるように、傾斜がつけられた軌条20に接して降下・回転する車輪110と、この車輪110に(好ましくは歯車等によって)嵌め合う車輪120と、この車輪120に(好ましくは歯車等によって)嵌め合いこれら車輪110、120より小径の車輪130とが緊密に連接されて回転力を効率的に伝達するように構成される。
FIG. 4 is an enlarged side view of the
図5は、本願の軌条20の形状上の概念を説明するための概念的斜視図である。したがって部分的詳細の正確さを企図したものではない。同図に概念的に示されるように、本願に係る軌条20の一形態として、傾斜をつけた略螺旋形状とすることができる。この傾斜は発電機10が重力によって自然降下・回転するのに十分な角度とする。レールの材質、表面仕上げ等に特に限定はないが、回転体10が潤滑かつ確実に降下・回転してゆくのを可能にする程度の剛性、滑らかさ、抵抗係数を有するものとする。同図に示されるように、軌条20の末端下部より搬送装置30の最下部までレールが繋げて延設される。発電機10が傾斜をつけた略螺旋形状の軌条20を降下し終わった際には、このレール上を搬送装置30まで搬送されるように構成される。
FIG. 5 is a conceptual perspective view for explaining the concept of the shape of the
図6は、本願の搬送装置30の詳細を説明するための部分詳細図である。同図に示されるように、本願に係る搬送装置30は、回転部300、搬送部310、発電機を軌条上部まで搬送するための軌条320を備えて構成される。ここでは一形態として、搬送装置30として水車による動力を利用するものとする。回転部300は図示しない水流を受け、これにより回転する装置であり、材質に限定はないが一定の剛性を備えるものである。搬送部310及び(図示しない)揚重部は、回転部300の回転によって生成された動力が(図示しない)変換部によって発電機10の揚重力へと変換され、この揚重力によって発電機10を軌条320上を移動させ、軌条20の出発位置にまで搬送(水平移動、垂直移動)する機構である。
FIG. 6 is a partial detail view for explaining details of the
次に、これらの図を用いて、本願の動作・作用を説明する。図1に示されるように螺旋状の軌条20に発電機10を乗せ、軌条20上を降下回転させる。発電機10には 図2のように回転体100が接続されており、その回転体の降下回転エネルギーを電力に変換する。回転体100には図4のように異なる内径の回転体が複数接続されている。生成された電力は発電機10内に蓄電され、送電線乃至、蓄電された電力を充電、備蓄する電力チャージ機で送電、蓄電する。軌条20の下部まで下降した発電機10は回転部300と搬送部310を備える搬送装置30により軌条20の上位置から、水力等の自然エネルギーを利用して軌条20の上位位置にまで送り戻される。軌条20の上位位置に送り戻された発電機10は、再び軌条20上を降下回転し、発電作業が繰り返される。
Next, the operation and action of the present application will be described with reference to these drawings. As shown in FIG. 1, the
したがって、上記構成を備え、上記のように動作される本願によれば、資源面では、地球上のどこにでもある重力と(たとえば)水力とを利用するため、恒久性が高い。したがって、他方法の発電などで使用される資源の節約にもなる。環境面では、火力が窒素・硫黄化合物や二酸化酸素など地球温暖化や、酸性雨の原因ともいわれている物質を排出し、原子力が放射性廃棄物などを出すのに対し、水力や風力利用では汚染物質をほとんど出さないクリーンな発電なので、「地球温暖化対策」のCO2削減に適している。また、自然にあるエネルギーなので環境への影響も考え難く、安定した発電が見込めるという長所がある。経済面では、重力、水力ともに無料で使用できるため維持費があまりかからなく、他の発電方式と違い設置コストが安い。 Therefore, according to the present application having the above-described configuration and operated as described above, in terms of resources, since gravity and (for example) hydropower anywhere on the earth are used, the durability is high. Therefore, it is possible to save resources used in other methods such as power generation. In terms of the environment, thermal power emits substances that are said to cause global warming and acid rain, such as nitrogen and sulfur compounds and oxygen dioxide, and nuclear power emits radioactive waste, etc. since the substance of clean power generation hardly issued, and is suitable for CO 2 reduction of "global warming". In addition, since it is a natural energy, it is difficult to consider the impact on the environment, and there is an advantage that stable power generation can be expected. In terms of economics, both gravity and hydropower can be used free of charge, so maintenance costs are low, and unlike other power generation methods, installation costs are low.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。たとえば、上記の本願発明を既存の太陽光発電と組み合わせたシステムとして適用しても良い。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention described above may be applied as a system combined with existing solar power generation.
また、上述したものは本願に係る技術思想を具現化するための実施形態の一例を示したにすぎないものであり、他の実施形態でも本願に係る技術思想を適用することが可能である。 Moreover, what was mentioned above only showed an example of embodiment for embodying the technical idea which concerns on this application, and the technical idea which concerns on this application is applicable also to other embodiment.
また、本願発明を用いて生産される装置、方法、システムが、その2次的生産品に登載されて商品化された場合であっても、本願発明の価値は何ら減ずるものではない。 Moreover, even if the apparatus, method, and system produced by using the present invention are listed and commercialized as a secondary product, the value of the present invention is not reduced at all.
10…発電機、20…螺旋状の軌条 30…発電機搬送装置、300…搬送回転部、310…搬送部
320…発電機を軌条上部まで搬送するための軌条
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記軌条構造上を降下するのに伴って回転する回転機構と、該回転機構に生じる回転力を電力に転換する電力転換機構と、こうして転換して得られた電力を蓄電する蓄電部とを少なくとも備える発電構造と、
前記軌条構造の近傍に配置され、自然エネルギーを利用してこれを揚重力に変換する揚重構造と
を具備し、前記発電機が前記降下した位置から前記揚重構造によって前記軌条構造上の出発位置を含む任意の位置まで揚重されることを特徴とする発電方式。 A rail structure having an inclination;
A rotation mechanism that rotates as it descends on the rail structure, a power conversion mechanism that converts rotational force generated in the rotation mechanism into electric power, and a power storage unit that stores electric power obtained by the conversion in this way A power generation structure,
A lifting structure that is disposed in the vicinity of the rail structure and converts natural gravity into lifted gravity, and the generator starts from the lowered position by the lifting structure on the rail structure. A power generation system characterized by being lifted up to an arbitrary position including the position.
前記軌条構造上の出発位置を含む任意の位置から前記発電構造を降下回転させることで、前記軌条構造に当接される第1の車輪の回転より前記第2の車輪の回転を増量させることを特徴とする請求項1乃至3のうち1項記載の発電方式。 The power generation structure has a predetermined inner diameter, a first wheel that contacts the rail structure, and a second wheel that has an inner diameter smaller than the first wheel and contacts the first wheel. Comprising
By rotating the power generation structure downward from an arbitrary position including the starting position on the rail structure, the rotation of the second wheel is increased from the rotation of the first wheel in contact with the rail structure. The power generation method according to claim 1, wherein the power generation method is one of claims 1 to 3.
前記車輪に接続される車軸と、
前記車輪が回転する際に生じる回転力を電力に転換する電力転換手段と、
前記電力転換手段によって得られる電力を蓄電する蓄電部と
を具備することを特徴とする発電機。 A wheel having a fitting portion adapted to fit on the rail structure;
An axle connected to the wheel;
Power conversion means for converting the rotational force generated when the wheel rotates to electric power;
And a power storage unit that stores power obtained by the power conversion means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008305780A JP2010127254A (en) | 2008-11-30 | 2008-11-30 | Power generation system and generator |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008305780A JP2010127254A (en) | 2008-11-30 | 2008-11-30 | Power generation system and generator |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013011269A (en) * | 2011-05-27 | 2013-01-17 | Mothers:Kk | Gravity power generation apparatus and gravity power generation system |
CN114888021A (en) * | 2022-04-21 | 2022-08-12 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | Cleaning device, cleaning system and cleaning method for photovoltaic panel |
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2008
- 2008-11-30 JP JP2008305780A patent/JP2010127254A/en active Pending
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