JP2013123353A - Power generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水力、風力等の自然エネルギーを駆動源にして効率よく発電する簡易な発電装置に関するものである。 The present invention relates to a simple power generator that efficiently generates power using natural energy such as hydropower or wind power as a drive source.
発電装置は、従来公知のものとして大別して風力発電装置、蒸気力発電装置、水力発電装置、波力発電装置、太陽光発電装置など大掛かりな様々な発電装置が開発されている。近年、地球温暖化問題が表面化し、二酸化炭素排出規制が声高に叫ばれている。この対策とするクリーンエネルギー技術として、前記の太陽光電池、風力発電等が注目され開発され現在稼動しているが、コスト及びメンテナンス等の問題でなかなか普及していないのが現状である。
そこで最近、水力、風力、波力などの自然エネルギー源を利用して効率よく発電する簡易な発電装置が各種開発されている。
中でも自然エネルギーを駆動源にして回転する回転区同軸に、地球上の重力を活用した回転モーメント付与機構を付設したものがある。Power generation devices are roughly classified as conventionally known ones, and various large-scale power generation devices such as wind power generation devices, steam power generation devices, hydroelectric power generation devices, wave power generation devices, and solar power generation devices have been developed. In recent years, the global warming problem has surfaced, and carbon dioxide emission regulations have been exclaimed. As a clean energy technology to cope with this, the above-mentioned solar cells, wind power generation and the like have been noticed and developed and are currently in operation, but the current situation is that they are not widely used due to problems such as cost and maintenance.
Recently, various simple power generation apparatuses that efficiently generate power using natural energy sources such as hydropower, wind power, and wave power have been developed.
Among them, there is one that is provided with a rotational moment imparting mechanism utilizing gravity on the earth, on the same axis of rotation that rotates using natural energy as a driving source.
回転モーメント付与機構は水平状態にした回転駆動軸に付与するもので、円心を回転駆動軸の軸心から水平方向に偏心させ真円の一対の縦型リング軌条を設置し、縦型リング軌条の間において、回転駆動軸に放射状に接続した複数の旋回シャフトを介して錘を設け、この錘をリング軌条に沿って走行させて、回転駆動軸に回転モーメントを付与するものである。しかしこの装置は、複雑で高額な製造費用を要するものであった。 The rotational moment imparting mechanism is applied to the rotational drive shaft in a horizontal state, and the circular center is decentered in the horizontal direction from the axial center of the rotational drive shaft, and a pair of perfect vertical ring rails are installed. In the meantime, a weight is provided via a plurality of revolving shafts radially connected to the rotational drive shaft, and the weight is caused to travel along the ring rail to give a rotational moment to the rotational drive shaft. However, this device is complicated and expensive.
本発明は、製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源で回転する回転駆動軸に、弾み機構の複数対の弾みフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に弾み機構の複数の牽引弾み付けアーム機構により局部的にかかる強い遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転力を高めて発電効率を格段に高める発電装置を提供するものである。 The present invention improves the simple and robust structure with low manufacturing cost, and applies a radial centrifugal force applied to the rotary drive shaft rotating by a natural energy source to the whole shaft by a plurality of pairs of elastic flywheels of the elastic mechanism. Furthermore, the present invention provides a power generator that remarkably increases power generation efficiency by adding a strong centrifugal force applied locally by a plurality of pulling and bounce arm mechanisms of the bounce mechanism at equal angular intervals to increase the rotation force of the rotary drive shaft. .
上記課題を満足させる本発明の発電装置における主な技術構成は、次の(1)の通りである。
(1)、自然エネルギー駆動装置100と発電装置200に連結した回転駆動軸300と、単数又は複数の弾み機構HZ−1〜HZ−4とからなり、弾み機構HZ−1〜HZ−4は、真円で互いに平行関係に配置し回転駆動軸300に等角度間隔で放射状に接続した複数の旋回シャフト401を介して真円のリング402を支持しリング402に錘400を等角度間隔で装着してなるフライホイール400と、一端を前記フライホイール403のリング402の内周面に所定の等角度間隔で固定し他端を回転駆動軸300の軸心300C側に位置させた複数のガイドアーム500と、前記ガイドアーム500に同アームの軸心方向に摺動自在に装着した錘り600と、前記錘り600の両側に回転自在に設けたガイドロール700と、前記フライホイール400の両側に平行関係で配置し前記ガイドロール700を偏心転動案内し中心部を前記回転駆動軸300の軸心300c位置から偏位させた真円リング又は卵形リングのエンドレスガイドレール800とからなることを特徴とする発電装置。The main technical configuration of the power generator of the present invention that satisfies the above-described problems is as follows (1).
(1) The
本発明の発電装置は、製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源で回転する回転駆動軸に対して、弾み機構のフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に弾み機構のエンドレスガイドレールによるガイドアーム装着の錘りの偏心転動によりカム的に局所にかかる強い遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転軸力を高めて発電効率を格段に高めるものである。 The power generation device of the present invention is improved to a simple and robust structure with low manufacturing cost, and a radial centrifugal force applied to the entire shaft by a flywheel of a spring mechanism is applied to a rotary drive shaft that rotates with a natural energy source. In addition, a strong centrifugal force applied locally by the cam due to the eccentric rolling of the weight attached to the guide arm by the endless guide rail of the bounce mechanism is applied at equal angular intervals to increase the rotational axial force of the rotary drive shaft and increase the power generation efficiency. This is a significant improvement.
発明を実施するための形態を実施例により詳細に説明する。 The mode for carrying out the invention will be described in detail by way of examples.
本発明の発電装置例を図1〜図5と共に詳細に説明する。
本実施例の発電装置は、図1に示すように水車や風車等の自然エネルギー駆動装置100と発電装置200に連結した回転駆動軸300に、その軸心300cに対して垂直状態に複数基の弾み機構HZ−1〜HZ−4を並列配置したものである。
回転駆動軸300は水平型でも鉛直型でも良い。各弾み機構HZ−1〜HZ−4は、フライホイール400と、ガイドアーム500と、錘り600と、ガイドロール700と、エンドレスガイドレール800−1〜800−4とからなる。An example of the power generation device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the power generation apparatus of the present embodiment includes a plurality of units in a state perpendicular to an
The
フライホイール400は、真円の縦型にし、回転駆動軸300に当角度間隔で放射状に接続した複数の旋回支持シャフト401を介して真円の金属製のリング402を支持してなる。
リング402には等角度間隔で複数の円盤状錘402aを軸402bで装着してあり、円盤状錘402a間には半円盤状錘り403を装着してある。円盤状錘402aと半円盤状錘り403は回転中の空気抵抗を低減しリング402と共に円滑に回転して均等で強力な遠心力を回転駆動軸300に付与する。The
A plurality of disc-
ガイドアーム500は、一端を前記フライホイール403のリング402の内周面に所定の等角度間隔で固定し他端を回転駆動軸300の軸心300C側に位置させて回転駆動軸300と離して錘り600による弾み効果を助長するようにしてあり、同アームの軸心方向つまりリング402の半径方向に錘り600の案内用の切り欠きガイド501を設けてある。切り欠きガイド501は摩擦係数の極小の樹脂系材料を被覆してある。 One end of the
錘り600は、一対の金属製の円盤状錘600aを軸601により所定間隔をおいて対向配置し軸601の両側にガイドロール700を回転自在に設けてあり、軸601を切り欠きガイド501に摺動自在に挿通している。軸601及びガイドロール700は摩擦係数の極小の樹脂系材料を被覆してある。 The
エンドレスガイドレール800−1〜800−4は、金属製で横断面をコ字にし内面に摩擦係数の極小の樹脂系材料を被覆してありガイドロール700を軽負荷で案内する。またエンドレスガイドレール800−1〜800−4は、前記フライホイール400の両側に平行関係で配置し前記ガイドロール700を片側から回転可能に収容して案内するもので、中心部800cを前記回転駆動軸300の軸心300c位置から偏位させた真円のリング又は半円と半楕円を組み合わせた卵形のリングである。
弾み機構HZ−1のエンドレスガイドレール800−1は、中心部800cを前記回転駆動軸300の軸心300c位置から水平線上を図に向かって左側に偏位させた例である。
弾み機構HZ−2のエンドレスガイドレール800−2は、中心部800cを前記回転駆動軸300の軸心300c位置から鉛直線上を図に向かって上側に偏位させた例である。
弾み機構HZ−3のエンドレスガイドレール800−3は、中心部800cを前記回転駆動軸300の軸心300c位置から水平線上を図に向かって右側に偏位させた例である。
弾み機構HZ−4のエンドレスガイドレール800−4は、中心部800cを前記回転駆動軸300の軸心300c位置から鉛直線上を図に向かって下側に偏位させた例である。The endless guide rails 800-1 to 800-4 are made of metal and have a U-shaped cross section and are coated with a resin material having a minimum friction coefficient on the inner surface, and guide the
The endless guide rail 800-1 of the spring mechanism HZ-1 is an example in which the
The endless guide rail 800-2 of the spring mechanism HZ-2 is an example in which the
The endless guide rail 800-3 of the spring mechanism HZ-3 is an example in which the
The endless guide rail 800-4 of the spring mechanism HZ-4 is an example in which the
各弾み機構HZ−1〜HZ−4における錘り600は、軸601をガイドアーム500の切り欠きガイド501に沿って案内されると共にガイドロール700をエンドレスガイドレール800−1〜800−4に沿って案内されるため、回転駆動軸300の回転によりリング402内でカム的に偏心転動するため、回転駆動軸300には、弾み機構HZ−1による左方向遠心力−弾み機構HZ−2による上方向遠心力−弾み機構HZ−3による右方向遠心力−弾み機構HZ−4のよる下方向遠心力が強力に加わり回転軸力が格段に増大する。 The
このように回転駆動軸300が自然エネルギー源で一旦回転駆動すると各弾み機構HZ−1〜HZ−4は、フライホイール400の回転による放射状の遠心力と錘り600の偏心転動による局部的な強遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転軸力を格段に高めて発電効率を一段と高めるものである。 Thus, once the
回転駆動軸300は水平状態にした場合は、その軸心300cに対するフライホイール400とエンドレスガイドレール800−1〜800−4の配置は鉛直状態にし、回転駆動軸200を鉛直状態にした場合はフライホイール400とエンドレスガイドレール800−1〜800−4の配置は水平状態にしてする。後者の場合は錘り600の偏心転動によるカム的な遠心力は弾み機構HZ−1〜HZ−4間で均等であり優れている。 When the
図6には、永久磁石900aを正転回転水車800aの正回転駆動軸300aで回転させ,発電コイル900bを逆転回転水車800bの逆回転駆動軸300bで回転させる発電装置900において、正回転駆動軸300aと逆回転駆動軸300bに、図1に示す弾み機構HZ−1〜HZ−4を適宜に並列配置した例を示す。弾み機構HZ−1〜HZ−4は水平型配置にしてよく鉛直型配置にしてもよい。又水車は、一基にしてその駆動軸に適宜な歯車機構を介して正回転駆動軸300aと逆回転駆動軸300bに連結しても良い。
正回転駆動軸300aは、弾み機構HZ−3〜HZ−4を装着し、正回転駆動水車800aと発電装置900の永久磁石900dに連結する。
逆回転駆動軸300bは、弾み機構HZ−1〜HZ−2を装着し、逆回転駆動水車800bと発電装置900の発電コイル900aに連結する。
この構成により、正回転駆動軸300aと逆回転駆動軸300bを相対的に正逆回転する。
これにより発電装置900における発電コイル900aと永久磁石900bの相対的実質回転数を1本の回転駆動軸による発電回転数に比してその2倍に増大させて発電量を倍増させるものである。
図6に示す発電装置900は、ハウジング内に冷却室900gを形成しこの内部に冷却液や冷却気体の給排用フイン900h付きの回転発電コイル900aと回転永久磁石900bとを相互に無接触状態で二重に設置し正逆回転可能にベアーリングやカップリング等で適宜支持したものである。各発電コイル900aは共に回転する整流子900cと通電リングやブラシ900d類を介してハウジング外の送電線に接続して蓄電器又は家電機器、照明等に給電される。FIG. 6 shows a power generator 900 that rotates the permanent magnet 900a with the forward
The positive
The reverse rotation drive shaft 300b is mounted with the elastic mechanisms HZ-1 to HZ-2, and is connected to the reverse rotation drive water turbine 800b and the power generation coil 900a of the power generation device 900.
With this configuration, the forward
As a result, the power generation amount is doubled by increasing the relative substantial rotational speed of the power generation coil 900a and the permanent magnet 900b in the power generation apparatus 900 to twice that of the power generation rotational speed by one rotational drive shaft.
A power generation device 900 shown in FIG. 6 has a cooling chamber 900g formed in a housing, and a rotary power generation coil 900a with a cooling liquid or cooling gas supply / discharge fin 900h and a rotary permanent magnet 900b are in a non-contact state. It is installed in double and is supported appropriately by a bearing or a coupling so as to be able to rotate forward and backward. Each power generating coil 900a is connected to a power transmission line outside the housing via a commutator 900c that rotates together with a rotating ring or
本発明は、前記のように製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源で回転する回転駆動軸に、弾み機構の弾みフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に弾み機構の錘り機構の偏心転動により局部的に強い遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転力を高めて発電効率を格段に高めるものである。
このため、自然エネルギー源を利用したクリーンエネルギーとして、メンテナンスフリー発電を手軽に低コストで得る事を実現し、一般家庭は勿論、自動車産業や各種電力供給産業に広く普及し業界に広く活用される発電装置である。As described above, the present invention improves the simple and robust structure with low manufacturing cost as described above, and applies the radial centrifugal force applied to the rotary drive shaft rotated by the natural energy source to the entire shaft by the elastic flywheel of the elastic mechanism. In addition, a strong centrifugal force is applied locally at equal angular intervals by the eccentric rolling of the weight mechanism of the elastic mechanism to increase the rotational force of the rotary drive shaft, thereby greatly increasing the power generation efficiency.
For this reason, it is possible to easily obtain maintenance-free power generation at low cost as clean energy using natural energy sources, and it is widely used not only in general households but also in the automobile industry and various power supply industries. It is a power generator.
100:自然エネルギー駆動装置
200:発電装置
300:回転駆動軸
HZ−1〜HZ−4:弾み機構
400:フライホイール
401:旋回支持シャフト
402:真円の金属製のリング
402a:円盤状錘
402b:円盤状錘402a支持用の軸
403:半円盤状錘
500:ガイドアーム
501:切り欠きガイド
600:錘り
600a:円盤状錘
600b:円盤状錘600a支持用の軸
700:ガイドロール
800−1〜800−4:エンドレスガイドレール100: Natural energy drive device 200: Power generation device 300: Rotation drive shaft HZ-1 to HZ-4: Bounce mechanism 400: Flywheel 401: Swivel support shaft 402:
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011290530A JP2013123353A (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Power generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011290530A JP2013123353A (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Power generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2013123353A true JP2013123353A (en) | 2013-06-20 |
Family
ID=48775008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011290530A Pending JP2013123353A (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Power generator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2013123353A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106253565A (en) * | 2016-08-29 | 2016-12-21 | 李延泉 | The energy storage of used (flying) wheel and brushless direct-current double-purpose motor and electromotor |
-
2011
- 2011-12-12 JP JP2011290530A patent/JP2013123353A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106253565A (en) * | 2016-08-29 | 2016-12-21 | 李延泉 | The energy storage of used (flying) wheel and brushless direct-current double-purpose motor and electromotor |
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