JP2015218671A - Tidal flow power generator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tidal flow power generator installed in sea in which blades are efficiently rotated with tidal flow to generate electricity.SOLUTION: This invention relates to a tidal flow power generator comprising an outline frame 9 standing in a tidal flow F; a rotational power unit including a rotating body having blades 3 rotated upon reception of the tidal flow F in the outline frame 9 and a power generator driven under rotation of the rotating body. The rotating body is constituted in such a way that a plurality of blade shafts 2 having blades 3 are protruded in a radial manner at the central main rotary shaft 1 and there are provided blade converting mechanisms 4 between the central main rotary shaft 1 and the blades 3 to enable the blades 3 to be forcedly converted into a vertical state when a tidal flow sensor detects that the blade shafts 2 are faced towards the upper stream and in turn the blades 3 to be forcedly converted into a horizontal state when the tidal flow sensor detects that the blade shafts 2 are faced towards the downstream. The upper end part and the lower end part of the main rotary shaft 1 of the central main rotary shaft 1 are rotatably supported at the outline frame 9 and a power generator is installed at the outline frame 9 through a rotation transmitting part between it and the main rotary shaft 1.

Description

本発明は海中に直立させた回転軸に放射状に設けた羽根が潮流を受けて該回転軸を回転させることにより発電機を稼動させて電力を得る潮流発電装置に関する。   The present invention relates to a tidal current power generation apparatus that obtains electric power by operating a power generator by rotating blades provided radially on a rotating shaft that stands upright in the sea and rotating the rotating shaft.

海中には一定の方向に流れる潮流があり、その潮流は河川などの流速に比べて遅速でありながらもエネルギーは極めて大きく、近年の電力需要の高まりから潮流のエネルギーを電力として利用できる装置の実現が待望されている。しかし潮流は陸地から離れた海底が深い場所に発生しているため設置するのが大変困難であり、これまで各種潮流発電装置の提案があるものの現在殆ど利用されてはいない。
例えば、下記特許文献1には、回転羽根を水平方向に回転させて発電機を稼動させる「潮流発電装置を兼ねた風力発電装置」の提案がある。
この特許文献1の装置では、回転羽根の起伏の誘導を回転誘導折り曲げによって行い、回転させて電力を得る縦回転シャフトを中心に、一方側では回転羽根を起こして潮流を受け止め、他方側では回転羽根を伏して潮流を遣り過ごすことで縦回転シャフトの回転が得られる構造を有し、潮流を受けて回転羽根が縦回転シャフトを回転させて電力が得られる。
There is a tidal current flowing in a certain direction in the sea, and the tidal current is slow compared to the flow velocity of rivers, etc., but the energy is extremely large, and the realization of a device that can use tidal energy as power due to the recent increase in power demand Is long-awaited. However, it is very difficult to install the tidal current because it is located in a deep sea floor away from the land, and various tidal current power generation devices have been proposed, but they are hardly used at present.
For example, Patent Document 1 below proposes a “wind power generation device that also serves as a tidal current power generation device” in which a rotating blade is rotated in a horizontal direction to operate a power generator.
In the apparatus of Patent Document 1, the undulation of the rotating blade is induced by rotation induction bending, and the rotating blade is raised on one side to receive the power flow around the vertical rotating shaft that obtains electric power by rotating, and the other side rotates. It has a structure in which the rotation of the longitudinal rotating shaft can be obtained by spending the tidal current while lying down on the blade, and the rotating blade rotates the vertical rotating shaft in response to the tidal current to obtain electric power.

特開2010−180876号公報JP 2010-180876 A

しかしながら、上記特許文献1の装置では、潮流を受ける回転羽根の回転は該回転羽根の中心ではなく上辺側に偏った位置に配設され、回転誘導折り曲げにより羽根面を圧力誘導して起伏させるため回転力を効率よく得ることが難しい。
その理由は、潮流方向に到って回転誘導折り曲げにより回転誘導されて一旦僅か斜めに立ち上がった回転羽根は自重と潮流の羽根面への圧力によって板面が最終的に立ち上がるものなので、潮流が遅い場合には回転誘導折り曲げへの起伏力が充分には得られず、逆に潮流が速い場合には回転速度が速くなり回転羽根が海水の抵抗を強く受けるために潮流が速くても遅くても羽根転換位置での羽根面の素早い起伏が困難となるからである。
又、装置全体の構造が中央の縦回転シャフトを垂直に支持するための迂回防止板支柱を海底に固定して設置する櫓状の構造であるため、速い潮流のある深い海底には設置することができない。
However, in the apparatus of Patent Document 1, the rotation of the rotating blades receiving the tidal current is arranged at a position biased toward the upper side instead of the center of the rotating blades, and the blade surface is undulated by pressure induction by rotation-induced bending. It is difficult to obtain a rotational force efficiently.
The reason for this is that the rotating blades that have been rotated and guided by rotation-guided bending in the tidal direction and have stood up slightly obliquely have a plate surface that eventually rises due to their own weight and the pressure on the blade surface of the tidal current, so the tidal current is slow In this case, the undulation force for rotation-induced bending cannot be obtained sufficiently. Conversely, when the tidal current is fast, the rotational speed is high and the rotating blades are strongly subjected to seawater resistance. This is because it is difficult to quickly undulate the blade surface at the blade switching position.
In addition, the entire structure of the device is a saddle-shaped structure in which a detour prevention plate support for vertically supporting the central vertical rotation shaft is fixed to the seabed, so it must be installed on the deep seafloor with fast tides. I can't.

そこで本発明は、大きな潮流がある深い海底となる場所に容易に設置でき、潮流を受ける羽根の回転軸を常に率良く回転させることで遅速な潮流から大きな電力が得られる潮流発電装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a tidal current power generation device that can be easily installed in a deep sea floor where there is a large tidal current, and that can obtain a large amount of power from a slow tidal current by always rotating the rotating shaft of the blade receiving the tidal current efficiently. For the purpose.

上記課題を解決するため、本発明の潮流発電装置の請求項1の発明にあっては、潮流中に静置した外郭枠と、該外郭枠内で潮流を受けて回転する羽根を備えた回転体とから成る回転動力部と、前記回転体の回転で稼動する発電機を備えた潮力発電装置である。
前記回転体は、中央の回転主軸に前記羽根を備えた複数の羽根軸を放射状に突設すると共に、前記回転主軸と前記羽根との間に、潮流方向センサーで前記羽根軸が上流に向いたことを感知したときに羽根が垂直状態に、下流方向に向いたことを感知したときに羽根が水平状態に、それぞれ前記羽根に連結された油圧によるシリンダ内のピストンの往復により強制的に転換可能とした羽根転換機構を備え、前記外郭枠には前記回転主軸を回転可能に軸承したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of claim 1 of the tidal current power generation device of the present invention, a rotation provided with an outer frame stationary in the tidal current and a blade rotating in response to the tidal current within the outer frame. A tidal power generator including a rotary power unit including a body and a generator that operates by rotation of the rotary body.
The rotating body radially projects a plurality of blade shafts provided with the blades on a central rotation main shaft, and the blade shaft is directed upstream by a tidal direction sensor between the rotation main shaft and the blades. When it is detected that the blade is in the vertical state, when it is detected that the blade is directed downstream, the blade is in the horizontal state, and can be forcibly switched by reciprocation of the piston in the cylinder by the hydraulic pressure connected to the blade. And the outer frame is rotatably supported by the outer spindle.

請求項2の発明にあっては、上記発明において、前記羽根転換機構が、前記羽根を転換させる油圧シリンダ及びその内部のピストンと、該シリンダへの圧力源であるコンプレッサと、該コンプレッサと前記シリンダとの間に設けられた油液用の圧送管と、油液の流通を断続可能に前記圧送管に設けられた電磁弁と、該電磁弁の開閉を制御する弁制御部と、該弁制御部に接続された潮流方向センサーと、前記コンプレッサ、前記電磁弁及び前記弁制御部の電源としての発電機に接続された蓄電池とを備えたことを特徴とする。   In the invention of claim 2, in the above invention, the blade changing mechanism includes a hydraulic cylinder that changes the blade, a piston inside the hydraulic cylinder, a compressor that is a pressure source to the cylinder, the compressor, and the cylinder. A pressure feeding pipe for oil liquid provided between, an electromagnetic valve provided in the pressure feeding pipe so that the circulation of the oil liquid can be interrupted, a valve control unit for controlling opening and closing of the electromagnetic valve, and the valve control And a storage battery connected to a generator as a power source for the compressor, the electromagnetic valve, and the valve control unit.

請求項3の発明にあっては、上記発明において、前記外郭枠が、回転主軸の上端部を軸承する上側軸承部を備えた上横枠と、前記回転主軸の下端部を軸承する下側軸承部を備えた下横枠と、前記上横枠と下横枠とを連結した外縦枠とで各羽根及び羽根軸の全体を囲うように形成されたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the above invention, the outer frame includes an upper horizontal frame having an upper bearing portion that supports the upper end portion of the rotating main shaft, and a lower bearing that supports the lower end portion of the rotating main shaft. A lower horizontal frame provided with a portion and an outer vertical frame connecting the upper horizontal frame and the lower horizontal frame are formed so as to surround the entire blades and blade shafts.

請求項4の発明にあっては、上記発明において、前記回転主軸の中心線から放射状に設けた各羽根軸の先端に該中心線を中心とする環状レールを固設し、外郭枠の外縦枠に前記環状レールを外側から上下方向の移動を拘束し且つ周方向に自由にスライド可能に支持する環状レールガイド部を設けたことを特徴とする。   In the invention of claim 4, in the above invention, an annular rail centering on the center line is fixed to the tip of each blade shaft provided radially from the center line of the rotation main shaft, and The frame is provided with an annular rail guide portion that restrains movement of the annular rail from the outside in the vertical direction and supports the annular rail so as to be freely slidable in the circumferential direction.

請求項5の発明にあっては、上記発明において、前記外郭枠の上部に潮流抵抗の少ない形状のフロートを設けてその浮力で装置全体を浮かせると共に前記外郭枠の下部に海底に係留された複数の係留材の上部を固定して潮流中に前記外郭枠を回転不能に係留したことを特徴とする。   In the invention of claim 5, in the above invention, a float having a shape with low tidal resistance is provided on the upper part of the outer frame, and the entire apparatus is floated by the buoyancy, and a plurality of moorings moored on the sea floor at the lower part of the outer frame. The upper part of the mooring material is fixed and the outer frame is moored in a non-rotatable manner during the tidal current.

請求項6の発明にあっては、上記発明において、前記羽根転換機構のシリンダ及び該シリンダに内蔵されるピストンが円弧状を成し、該ピストンの往復回動によって羽根が水平及び垂直に角度90度に往復回動するように該ピストンと羽根とを連結したことを特徴とする。   In the invention of claim 6, in the above invention, the cylinder of the blade changing mechanism and the piston built in the cylinder form an arc shape, and the blades are horizontally and vertically angled 90 by the reciprocating rotation of the piston. The piston and the blade are connected so as to reciprocate each time.

請求項7の発明にあっては、上記発明において、前記羽根転換機構のシリンダ及び該シリンダに内蔵されるピストンが円筒状を成し、該ピストンに接続されたピストンロッドの往復によって、クランク、ギヤー、ベルト、ワイヤー、又はチェーンの内少なくともいずれか1つを介して羽根が水平及び垂直に角度90度に往復回動するように前記ピストンロッドと羽根とを連結したことを特徴とする。   In the invention of claim 7, in the above invention, the cylinder of the blade change mechanism and the piston built in the cylinder form a cylindrical shape, and the reciprocation of the piston rod connected to the piston causes the crank, The piston rod and the blade are connected so that the blade reciprocally rotates at an angle of 90 degrees horizontally and vertically via at least one of a belt, a wire, and a chain.

請求項8の発明にあっては、上記発明において、1つの前記羽根軸に設けた羽根を複数の羽根に分割し、各分割羽根にそれぞれ前記羽根転換機構を設けたことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is characterized in that in the above invention, the blade provided on one blade shaft is divided into a plurality of blades, and each blade is provided with the blade switching mechanism.

請求項9の発明にあっては、上記発明において、前記発電機及び蓄電池の設置領域と前記コンプレッサ、電磁弁及び弁制御部の設置領域をそれぞれ密閉ケースで覆うと共に該密閉ケース内部に空気を充満させたことを特徴とする。   In the invention of claim 9, in the above invention, the installation area of the generator and the storage battery and the installation area of the compressor, the solenoid valve and the valve control unit are respectively covered with a sealed case and the inside of the sealed case is filled with air. It was made to be characterized.

本発明は、回転体Kに設けた前記羽根転換機構によって、潮流方向センサーで前記羽根軸が上流に向いたことを感知したときに羽根が垂直状態に、下流方向に向いたことを感知したときに羽根が水平状態に、それぞれ前記羽根に連結された油圧によるシリンダ内のピストンの往復により強制的に短時間で羽根の向きが転換される。
そして、潮流の流れ方向に対して一方側では垂直に立てた羽根面で最大限潮流を受け、他方側では羽根面を水平にして抵抗を避け、潮流を受けて前記外郭枠に支えられた回転体の回転主軸を最大効率に回転させることが可能となる。そして該回転主軸の回転により発電機が稼動され、この結果、潮流は遅速であっても垂直とした羽根面の全面で該潮流を受けることで、潮流のエネルギーを効率良く電気エネルギーに変換させることが可能となる。
In the present invention, when the vane changing mechanism provided in the rotating body K senses that the vane axis is directed upstream by the tidal current direction sensor and senses that the vane is directed in the vertical state and directed downstream. In the horizontal state, the direction of the blade is forcibly changed in a short time by the reciprocation of the piston in the cylinder by the hydraulic pressure connected to the blade.
And the maximum tidal current is received by the blade surface standing vertically on one side with respect to the flow direction of the tidal current, and on the other side, the blade surface is horizontal to avoid resistance, and the rotation supported by the outer frame receiving the tidal current It becomes possible to rotate the rotation main shaft of the body with maximum efficiency. The generator is operated by the rotation of the rotating spindle. As a result, even if the tidal current is slow, the tidal current is received over the entire vertical blade surface, thereby efficiently converting the tidal current energy into electric energy. Is possible.

請求項2の発明においては、前記羽根転換機構によって、コンプレッサに接続されて加圧された油液が圧送管から、油圧シリンダへ送られ、その油液の圧力でシリンダ内のピストンを作動させ、該ピストンに接続させた羽根を短時間で回動させる。
その際、前記弁制御部による電磁弁の開閉のタイミングを、潮流の上流方向と下流方向に羽根軸が向いたことを前記潮流方向センサーが感知したときに作動するよう設定することで、そのタイミングで圧送管に設けられた油液の圧力でシリンダ内のピストンを作動させ、該ピストンに接続させた羽根を羽根軸が潮流の上流方向に向いたときには水平状態から垂直状態に、下流方向に向いたときには垂直状態から水平状態に確実にそれぞれ90度強制的に回動させることが可能となる。
即ち、前記羽根転換機構で油圧により強制的に羽根を回動させ、羽根転換時の羽根が水平から垂直、及び垂直から水平になるまでの時間を最小限に抑えることで潮流を受けた回転体の回転力を効率良く得ることが可能となる。
In the invention of claim 2, by the blade switching mechanism, the pressurized oil liquid connected to the compressor is sent from the pressure feed pipe to the hydraulic cylinder, and the piston in the cylinder is operated by the pressure of the oil liquid, The blade connected to the piston is rotated in a short time.
At that time, the timing of opening and closing the solenoid valve by the valve control unit is set so as to operate when the tidal direction sensor senses that the blade axis is directed upstream and downstream of the tidal current. When the piston in the cylinder is operated by the pressure of the oil liquid provided in the pumping pipe, the blade connected to the piston moves from the horizontal state to the vertical state when the blade shaft faces the upstream direction of the tidal current, and to the downstream direction. It is possible to forcibly rotate each 90 degrees from the vertical state to the horizontal state.
That is, a rotating body that has received a tidal current by forcibly rotating the blades by hydraulic pressure with the blade changing mechanism and minimizing the time until the blades change from horizontal to vertical and from vertical to horizontal It is possible to efficiently obtain the rotational force.

請求項3の発明においては、海中に設置された装置全体は外郭枠によって内部の回転体と一体的な構造であるため、一方向からの潮流を受けて外郭枠が傾いて回転主軸が垂直方向に対して傾斜が生じたとしても、潮流の方向を感知する潮流方向センサーの信号を受けて流れの方向に応じて常に各羽根は潮流の上流方向では垂直に、下流方向では水平に転換される。この結果、回転主軸は正常な回転が持続できるので外郭枠の傾斜は発電の大きな障害とはならない。
又、装置全体を工場生産により製造でき、製造された装置を設置場所に運搬し、そこで海底の深さに応じて係留材の長さを調節して装置全体を海中へ投入することで容易に設置でき、この装置を引上げて別の場所へ移設することも容易に行うことが可能となる。
In the invention of claim 3, since the entire apparatus installed in the sea has an integral structure with the inner rotating body by the outer frame, the outer frame is inclined by receiving a tidal current from one direction and the rotation main shaft is in the vertical direction. Even if an inclination occurs, the blades are always switched vertically in the upstream direction and horizontally in the downstream direction according to the direction of the flow in response to the signal from the flow direction sensor that senses the direction of the flow. . As a result, the rotation main shaft can continue normal rotation, so that the inclination of the outer frame does not become a major obstacle to power generation.
In addition, the entire device can be manufactured by factory production, and the manufactured device can be transported to the installation location, where the length of the mooring material is adjusted according to the depth of the seabed, and the entire device is easily put into the sea. It can be installed, and the device can be easily pulled up and moved to another location.

請求項4の発明においては、各羽根軸の先端を繋げた環状レールが外郭枠の外縦枠に設けた環状レールガイド部に支持されて羽根を安定的に回転させることができるので、回転主軸が振れるのを防止されて、該回転主軸を安定的に回転させ、効率良く発電することが可能となる。   In the invention of claim 4, since the annular rail connecting the tips of the blade shafts is supported by the annular rail guide portion provided on the outer vertical frame of the outer frame and the blades can be stably rotated, Is prevented from being shaken, and the rotation main shaft can be stably rotated to efficiently generate power.

請求項5の発明においては、強い潮流が流れる深い海中にその流域に応じて係留材の長さを調節するだけで海底までの水深が大きくても適宜深さに設置することができる。このため深い海底に流れる強い潮流を利用して潮流の大きなエネルギーを有効に利用することが可能となる。
又、装置下部が係留材で引き下げられ、装置上部のフロートには常時装置全体を引上げる浮力が働いているので装置全体が上下逆転したり、大きく転倒したりすることはない。
又、外郭枠上部に設けたロートは潮流に対する抵抗が少ないので、潮流を受けて外郭枠内を縦に貫く回転主軸の中心線が垂直線に対して過度に傾くのが防止可能となる。
In the invention of claim 5, even if the water depth to the seabed is large, it can be installed at an appropriate depth by adjusting the length of the mooring material in the deep sea where a strong tidal current flows. For this reason, it is possible to effectively use the large energy of the tidal current by utilizing the strong tidal current flowing on the deep seabed.
Further, the lower part of the apparatus is pulled down by the mooring material, and a buoyancy that constantly pulls up the entire apparatus is acting on the float at the upper part of the apparatus, so that the entire apparatus does not turn upside down or fall down greatly.
Further, since the funnel provided at the upper part of the outer frame has little resistance to tidal currents, it is possible to prevent the center line of the rotating main shaft penetrating through the outer frame vertically due to the tidal currents from being excessively inclined with respect to the vertical line.

請求項6の発明においては、羽根転換機構が、油圧管に接続されたシリンダ内を円弧状のピストンが回動して往復し、該ピストンに接続した羽根を強制的に90度短時間で確実に回動させることができる。
そして、円弧状ピストンの回動により直接的に羽根を回動させることが可能となるので、往復を回転に変換させる機構は必要ではなく、羽根転換機構のコンパクト化が可能となる。
又、前記円弧状のピストンが往復するシリンダ部分は円盤状なので、該シリンダ部分で受ける潮流の抵抗は少なく、回転主軸の円滑な回転が維持できる。
In the invention of claim 6, the vane changing mechanism is configured such that the arc-shaped piston rotates and reciprocates in the cylinder connected to the hydraulic pipe, and the blade connected to the piston is forcibly secured in 90 degrees in a short time. Can be rotated.
And since it becomes possible to rotate a blade | wing directly by rotation of a circular-arc-shaped piston, the mechanism which converts reciprocation into rotation is unnecessary, and the blade conversion mechanism can be made compact.
Further, since the cylinder portion in which the arc-shaped piston reciprocates is a disc shape, the resistance of the tidal current received by the cylinder portion is small, and smooth rotation of the rotating spindle can be maintained.

請求項7の発明においては、通常の円筒状のシリンダを使用し、該ピストンに接続されたピストンロッドの往復によって、クランク、ギヤー、ベルト、ワイヤー、又はチェーンを使用した各種作動構造によって安定的に羽根を90度回動させることが可能となる。   In the invention of claim 7, a normal cylindrical cylinder is used, and the piston rod connected to the piston is reciprocated stably by various operating structures using a crank, a gear, a belt, a wire, or a chain. The blade can be rotated 90 degrees.

請求項8の発明においては、1つの羽根軸に対して羽根を複数に小さい面積に分割したことで、該各分割羽根にそれぞれ設けた羽根転換機構が分割しない大きい1枚の羽根よりも弱い力であっても、各羽根は容易に回動できるようになる。このため各羽根転換機構のコンパクト化が可能となる。
また、夫々の羽根の作動を外周側から内側へと順に時間差をもってそれぞれに設けた電磁弁の開閉操作を弁制御部で制御するように設定することで、コンプレッサの限られた加圧能力を時間差で最大限発揮させ、小さい圧力でも長い羽根軸の設けた羽根の回動を確実に行うことができる。
In the invention of claim 8, by dividing the blade into a plurality of small areas with respect to one blade axis, the force is weaker than one large blade that is not divided by the blade switching mechanism provided for each of the divided blades. Even so, each blade can be easily rotated. For this reason, each blade switching mechanism can be made compact.
In addition, by setting the operation of each blade in order from the outer peripheral side to the inner side with the time difference in order to control the opening / closing operation of the solenoid valves provided by the valve control unit, the limited pressurization capacity of the compressor is time differenced. The blades provided with the long blade shaft can be reliably rotated even with a small pressure.

請求項9の発明においては、空気を充満させ、中に海水が入らない密閉ケース内に発電機、蓄電池等及びコンプレッサ及び電磁弁等が収納されるので、それらの構成部品を海水に接触させず、塩害から守って装置の寿命を引き伸ばすことが可能となる。   In invention of Claim 9, since a generator, a storage battery, a compressor, a solenoid valve, etc. are stored in a sealed case that is filled with air and does not contain seawater, these components are not brought into contact with seawater. It is possible to extend the life of the device by protecting from salt damage.

本発明の使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition of this invention. 回転体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a rotary body. 発電機周囲の要部を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the principal part around a generator. 羽根転換機構の要部を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the principal part of a blade | wing change mechanism. 羽根を分割羽根とした形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the form which used the blade | wing as the division | segmentation blade | wing. 円弧状のシリンダによる羽根転換機構の形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the form of the blade | wing change mechanism by a circular arc cylinder. 図6の円弧状のシリンダの形態を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the form of the circular arc cylinder of FIG. 図6の円弧状のシリンダの形態における(イ)に示すシリンダケースから(ロ)に示すシリンダケース(ロ)を外した状態を示す各縦断斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of each longitudinal section showing a state in which a cylinder case (b) shown in (b) is removed from a cylinder case shown in (a) in the arc-shaped cylinder configuration of FIG. 6. 図6の円弧状のシリンダの形態を示す模式的側面図である。It is a typical side view which shows the form of the circular arc cylinder of FIG. 円筒状のシリンダのギヤーによる羽根転換機構の形態を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the form of the blade | wing change mechanism by the gear of a cylindrical cylinder. 円筒状のシリンダのクランクによる羽根転換機構の形態を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the form of the blade | wing change mechanism by the crank of a cylindrical cylinder. 円筒状のシリンダのベルトによる羽根転換機構の形態を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the form of the blade | wing change mechanism by the belt of a cylindrical cylinder.

本発明の潮流発電装置の実施形態を、以下図を参照して説明する。
本発明は、図1に示すように、海面L下の海中Uの中層にある潮流Fのエネルギーを利用して羽根3を回転させ、その回転で発電機を回転させて発電するものであり、潮流F中に静置した外郭枠9と、図2に示すように、該外郭枠9内で潮流Fを受けて回転する羽根3を備えた回転体Kとから成る回転動力部と、図3に示すように、前記回転体Kの回転で稼動する発電機22を備える。
Embodiments of a tidal current power generation device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the present invention rotates the blade 3 using the energy of the tidal current F in the middle layer of the sea U below the sea level L, and rotates the generator to generate power. A rotating power unit comprising an outer frame 9 placed in the tidal current F, and a rotating body K having blades 3 that rotate in response to the tidal current F in the outer frame 9, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, a generator 22 that operates by the rotation of the rotating body K is provided.

前記回転体Kは、図2に示すように、立てた中央の回転主軸1の中心線xから放射状に複数突出させた上下複数段に各羽根軸2を備える。
そして、該羽根軸2に平面板状の羽根3を板面の中心が該羽根軸2の中心線yと合致し且つ該中心線yを中心に90度回動可能に装着する。
As shown in FIG. 2, the rotating body K includes the blade shafts 2 in a plurality of upper and lower stages projecting radially from the center line x of the center rotating main shaft 1.
Then, a flat plate-like blade 3 is mounted on the blade shaft 2 so that the center of the plate surface coincides with the center line y of the blade shaft 2 and can be rotated 90 degrees about the center line y.

前記羽根3は海中Uの中流の遅い流れを捕らえて大きな回転力を得るために面積を大きくすることが好ましく、その羽根3のサイズは限定するものではないが、例えば幅1〜5m、長さ10〜50mと極めて大きな羽根3を用いることができる。
該羽根3の厚さは、水平状態での横方向の流れが通過しやすいようにできるだけ薄くする。なお、各羽根軸2への装着のため羽根3の中央を厚くする場合には断面を流線型に形成すると良い。
図5では、板面の強度を高めるため中央部を厚く且つ先側端を薄く形成した態様の羽根3を示す。そして、羽根3の内部を空洞にすれば、浮力が得られるので長い羽根が自重で垂れ下がるのを防止することができる。
該羽根3及び羽根軸2の材質は、海水による腐食が少ないステンレス製とすることが好ましい。又、腐食を防ぐため金属板の表面に樹脂膜を被覆した板を用いることもできる。
羽根3の板面はできるだけ平面とすることが水平状態のときの羽根の潮流に対する抵抗が少なくなるので好ましいが、回転方向の面は僅かに膨らませ、その背面は僅かに凹ませた緩い湾曲面に形成することで潮流を羽根3の後ろから受け易くしても良い。
The blade 3 preferably has a large area in order to capture a slow current in the middle U of the sea U and obtain a large rotational force. The size of the blade 3 is not limited, but is, for example, 1 to 5 m wide and long. An extremely large blade 3 of 10 to 50 m can be used.
The thickness of the blade 3 is made as thin as possible so that a horizontal flow in a horizontal state can easily pass. In addition, when thickening the center of the blade | wing 3 for the mounting | wearing to each blade shaft 2, it is good to form a cross section in a streamline type.
In FIG. 5, the blade | wing 3 of the aspect which formed the center part thickly and thinned the front end was shown in order to raise the intensity | strength of a board surface. And if the inside of the blade | wing 3 is made into a cavity, since buoyancy is obtained, it can prevent that a long blade | wing hangs down with dead weight.
The material of the blade 3 and the blade shaft 2 is preferably made of stainless steel that is less likely to be corroded by seawater. In addition, a plate having a metal film coated on the surface of the metal plate can be used to prevent corrosion.
It is preferable to make the plate surface of the blade 3 as flat as possible because resistance to the power flow of the blade in the horizontal state is reduced, but the surface in the rotational direction is slightly swollen and the back surface is a slightly curved surface that is slightly recessed. By forming, it may be easy to receive the tidal current from behind the blade 3.

又、前記回転主軸1はステンレス製の棒状又はパイプ状の軸体が使用でき、潮流の圧力を受けて回転する羽根3を備えた羽根軸2を支えることができる強度を要する。
そして、図1に示すように、上下複数段の各羽根軸2は該回転主軸1の周壁から等分度間隔に放射状に複数突出させる。
なお、図1及び図2は、該回転主軸1の1段部分に90度間隔に4本の羽根軸2を放射状に突出させた態様を示すが、その角度や数は限定するものではない。
Further, the rotating main shaft 1 can be a rod-like or pipe-shaped shaft made of stainless steel, and requires a strength capable of supporting the blade shaft 2 provided with the blade 3 that rotates by receiving the pressure of the tidal current.
As shown in FIG. 1, a plurality of upper and lower blade shafts 2 project radially from the peripheral wall of the rotating main shaft 1 at equal intervals.
1 and 2 show an embodiment in which four blade shafts 2 are projected radially at intervals of 90 degrees on one stage portion of the rotating main shaft 1, but the angle and number thereof are not limited.

そして、図4に示すように、前記回転主軸1と前記羽根3との間に、潮流方向センサー46で前記羽根軸2が上流に向いたことを感知したときに羽根3が水平方向から垂直状態に、下流方向に向いたことを感知したときに羽根3が垂直方向から水平状態に、それぞれ前記羽根3に連結された油圧によるシリンダ50内のピストンの往復により強制的に転換可能とした羽根転換機構4を備える。
該羽根転換機構4は、圧力源であるコンプレッサ40を設けると共に各羽根転換機構4に対して該コンプレッサ40で加圧された油液を往復可能に送る圧送管44、45に電磁弁42、43を設ける。
そして、図6に示すように、前記圧送管44、45から前記各電磁弁42、43を経て送られた油液の圧力でシリンダ51内のピストン52を往復させることにより前記羽根3を水平方向から垂直方向に90度回動可能とする。
As shown in FIG. 4, when the tidal direction sensor 46 senses that the blade shaft 2 is directed upstream between the rotating main shaft 1 and the blade 3, the blade 3 is in a vertical state from the horizontal direction. Further, when it is sensed that the blade 3 is directed in the downstream direction, the blade 3 is changed from the vertical direction to the horizontal state by forcible conversion by the reciprocation of the piston in the cylinder 50 by the hydraulic pressure connected to the blade 3. A mechanism 4 is provided.
The blade switching mechanism 4 is provided with a compressor 40 as a pressure source, and electromagnetic valves 42 and 43 are supplied to pressure feeding pipes 44 and 45 that reciprocate the oil pressure pressurized by the compressor 40 to the blade switching mechanisms 4. Is provided.
Then, as shown in FIG. 6, the blade 3 is moved in the horizontal direction by reciprocating the piston 52 in the cylinder 51 with the pressure of the oil sent from the pressure feed pipes 44 and 45 through the electromagnetic valves 42 and 43. It is possible to turn 90 degrees vertically.

又、前記各電磁弁42、43には、図4に示すように、前記回転主軸2に設けた潮流の方向を水圧に違いで感知する潮流方向センサー46が感知した信号を受けて、各羽根3を水平方向から垂直方向に向くまで作動するように設定されたタイミングで前記各電磁弁42、43の開閉操作を行う弁制御部41を備える。
なお、図4中の符号47は潮流方向センサー46からの潮流方向の情報を前記弁制御部41へ伝達するセンサー受信線である。
前記潮流方向センサー46は、例えば等分度間隔で8〜16箇所に周囲に向けたセンサー受圧部を設け、それらの圧力差から最大圧が得られたセンサー受圧部の方向を中流の流れの方向と判定する潮流方向センサー等が使用可能である。
Further, as shown in FIG. 4, each electromagnetic valve 42, 43 receives a signal sensed by a tidal direction sensor 46 that senses the direction of tidal current provided on the rotary main shaft 2 depending on the water pressure. 3 includes a valve control unit 41 that opens and closes each of the electromagnetic valves 42 and 43 at a timing set so as to operate 3 from the horizontal direction to the vertical direction.
Reference numeral 47 in FIG. 4 denotes a sensor receiving line that transmits information on the tidal direction from the tidal direction sensor 46 to the valve control unit 41.
For example, the tidal current direction sensor 46 is provided with sensor pressure-receiving portions directed to the periphery at 8 to 16 locations at equal intervals, and the direction of the sensor pressure-receiving portion where the maximum pressure is obtained from the pressure difference is the direction of the flow of the middle flow It is possible to use a tidal direction sensor for determining

上記回転体Kは前記外郭枠9内に回転可能に支持するため、前記回転主軸1の上部には上側軸受部5を設け、下部には下側軸受部6を設けて前記外郭枠9に前記回転主軸1を直立状態に支持させる。
そのため、図1に示すように、前記回転主軸1の上側軸受部5は上側軸承部7に軸承すると共に前記上側軸承部7には上横枠13を固定し、又、前記回転主軸1の下側軸受部6は下側軸承部8に軸承すると共に前記下側軸承部8には下横枠14を固定する。更に、該上横枠13と該下横枠14とを外縦枠15で連結させて固定する。
即ち、図1に示すように、前記上横枠13、下横枠14及び外縦枠15で前記各羽根3及び羽根軸2を囲う外郭枠9の中に前記回転主軸1を中心に各羽根軸2及び羽根3等から成り潮流を受けて回転する回転体Kが収納されて、潮流で前記回転主軸1を回転させる回転動力部が形成される。
なお、各枠を、図1では前記外郭枠9の上横枠13及び下横枠14の先端の横振れを防いで各枠部分を相互に強固に固定するため上側外周枠16及び下側外周枠17を固設した態様を示すが、この態様では前記外郭枠9の全体がより強固に結合される。
又、前記外郭枠9の上横枠13及び下横枠14と上側外周枠16及び下側外周枠17の材質は、強度があって腐食し難いステンレスを用いることが好ましい。
Since the rotating body K is rotatably supported in the outer frame 9, an upper bearing portion 5 is provided at the upper portion of the rotating main shaft 1, and a lower bearing portion 6 is provided at the lower portion, and the outer frame 9 has the above-described outer frame 9. The rotary spindle 1 is supported in an upright state.
Therefore, as shown in FIG. 1, the upper bearing portion 5 of the rotating main shaft 1 is supported by the upper bearing portion 7, and an upper horizontal frame 13 is fixed to the upper bearing portion 7. The side bearing portion 6 is supported by the lower bearing portion 8 and a lower horizontal frame 14 is fixed to the lower bearing portion 8. Further, the upper horizontal frame 13 and the lower horizontal frame 14 are connected and fixed by an outer vertical frame 15.
That is, as shown in FIG. 1, each blade centered on the rotation main shaft 1 in an outer frame 9 that surrounds each blade 3 and the blade shaft 2 by the upper horizontal frame 13, the lower horizontal frame 14, and the outer vertical frame 15. The rotating body K, which is composed of the shaft 2 and the blades 3 and is rotated by receiving the tidal current, is housed to form a rotational power unit that rotates the rotating main shaft 1 by the tidal current.
In FIG. 1, the upper outer frame 16 and the lower outer frame are fixed to each frame in order to firmly fix the frame parts to each other by preventing the lateral deflection of the ends of the upper horizontal frame 13 and the lower horizontal frame 14 in the outer frame 9 in FIG. Although the aspect which fixedly provided the frame 17 is shown, the whole said outer frame 9 is couple | bonded more firmly in this aspect.
Moreover, it is preferable to use stainless steel which is strong and hardly corroded as the material of the upper horizontal frame 13 and the lower horizontal frame 14 and the upper outer peripheral frame 16 and the lower outer peripheral frame 17 of the outer frame 9.

そして、図1に示すように、放射状の前記羽根軸2を設けた前記回転主軸1が振れなく安定的に回転できるように、前記回転主軸1の中心線xから同一平面上で放射状に設けた各羽根軸2の先端2aに、該中心線xを中心とする環状レール18を固設し、この環状レール18に近接状態に対面する前記外郭枠9を構成する外縦枠15の内側に、前記環状レール18を外側から上下方向の移動を拘束し且つ周方向に自由にスライド可能に支持する環状レールガイド部19を設ける。
この形態では、長い羽根3の基端部が回転主軸1に支持され、先端部が支該環状レールガイド部19に支持され、この両側の支持により羽根3の上下の振れ防止されて回転主軸1の回転中心線(x)が振れずに安定的な回転が可能となる。
As shown in FIG. 1, the rotation main shaft 1 provided with the radial blade shaft 2 is provided radially on the same plane from the center line x of the rotation main shaft 1 so that the rotation main shaft 1 can stably rotate without shaking. An annular rail 18 centering on the center line x is fixed to the tip 2a of each blade shaft 2, and inside the outer vertical frame 15 constituting the outer frame 9 facing the annular rail 18 in a proximity state, An annular rail guide portion 19 that restrains the annular rail 18 from moving up and down from the outside and is slidable in the circumferential direction is provided.
In this embodiment, the base end portion of the long blade 3 is supported by the rotating main shaft 1, and the tip portion is supported by the annular rail guide portion 19. The rotation center line (x) can be stably rotated without shaking.

更に、該外郭枠9の上部にフロート10を設けてその浮力で装置全体を浮かせると共に前記外郭枠9の下部に海底Gに係留された複数の線状係留材11の上部を固定する。
複数の各係留材11は、図1に示すように、下部を相互に離した状態で海底Gにアンカー12で係留することで、前記外郭枠9を回転しないように設置される。そして該外郭枠9を中で潮流Fを受けた羽根3により前記回転体Kが回転する。
図1では前記線状係留材11の数は4本の例を示したが、その数は限定するのではなく、前記外郭枠9に相互に離して繋ぐことで、前記外郭枠9が回転不能となるように海底に降りたアンカー12によって係留材11が一定の緊張を持って海底Gに係留される必要がある。
該係留材11は、ワイヤー、チェーン、ロープ等の海中Uに浮かんだ装置全体が潮流Fの抵抗を受けても引き千切れないほど大きい強度を有するものを用いる。
Further, a float 10 is provided on the upper portion of the outer frame 9 to float the entire apparatus by its buoyancy, and the upper portions of the plurality of linear anchoring materials 11 moored on the seabed G are fixed to the lower portion of the outer frame 9.
As shown in FIG. 1, the plurality of anchoring materials 11 are installed so as not to rotate the outer frame 9 by being anchored to the seabed G with anchors 12 with their lower portions separated from each other. Then, the rotating body K is rotated by the blade 3 that has received the tidal current F in the outer frame 9.
In FIG. 1, the number of the linear mooring materials 11 is four. However, the number is not limited, and the outer frame 9 cannot be rotated by being connected to the outer frame 9 apart from each other. The anchoring material 11 needs to be moored to the seabed G with a certain tension by the anchor 12 that descends to the seabed.
As the mooring material 11, a material having such a large strength that it cannot be broken even when the entire device floating in the sea U such as a wire, a chain, and a rope is subjected to the resistance of the tidal current F is used.

又、前記外郭枠9の上部に設けた前記フロート10は潮流の流れに対して抵抗が少ない形状に形成する。
例えば、縦断面が横向きに流線形状とした円盤状箱体10aとすることが好ましい。
本発明では装置全体が海中Uに不安定に浮遊しているのでフロート10の抵抗が大きいと潮流Fの力でアンカー12が海底Gを移動して装置全体が押し流されてしまうおそれがあり、前記フロート10を抵抗が少ない形状にするのはこれを防ぐためである。
なお、羽根軸2の長さや羽根3の広さは限定するものではなく、装置全体の規模に応じて自由な寸法に設計することができ、前記外郭枠9もそのサイズに応じたサイズに形成する。
Further, the float 10 provided on the upper part of the outer frame 9 is formed in a shape having a low resistance to the flow of the tidal current.
For example, it is preferable that the disk-like box 10a has a vertical cross section that is a streamline in the horizontal direction.
In the present invention, since the entire apparatus is unstablely floating in the sea U, if the resistance of the float 10 is large, the anchor 12 may move along the seabed G due to the force of the tidal current F, and the entire apparatus may be swept away. The reason for making the float 10 into a shape with low resistance is to prevent this.
Note that the length of the blade shaft 2 and the width of the blade 3 are not limited, and can be designed to have any size according to the scale of the entire apparatus, and the outer frame 9 is also formed in a size according to the size. To do.

又、上記図1及び図2には前記羽根3は1本の羽根軸2に対して1枚を装着した場合の形態を示したが、図5に示すように、該羽根3を複数枚に分割することが可能である。
小さく分割すると該羽根3を90度回動させて方向転換させる際に各羽根3に対する海水の抵抗が分散され、分割した1つの羽根3に対して回転抵抗を小さくすることが可能となる。
例えば、図5は1本の羽根軸2に対して羽根3を3枚に分割した例を示す。この形態では各分割羽根3a、3b、3cに対して夫々羽根転換機構4を装着する。そして該羽根軸2にはステンレスパイプを使用し、該パイプの内部に各圧送管44a、45a、44b、45b、44c、45cを挿通させて、前記各分割羽根3a、3b、3cの羽根転換機構4を前記回転主軸1に設けたコンプレッサ40の各圧送管44a、45a、44b、45b、44c、45cを、それに対応した各電磁弁42、43を介して接続する。
なお、図5中の符号65は羽根3が前記羽根軸2に対して前記羽根3を水平方向から垂直方向に90度回動可能とする羽根回転軸受部65である。
なお、図7に示すように、該羽根回転軸受部65にはベアリング65aを組み込むことで前記羽根3が円滑に回動できるようにすると良い。
1 and 2 show a configuration in which one blade 3 is attached to one blade shaft 2, but as shown in FIG. It is possible to divide.
When the blade 3 is divided into small portions, the resistance of seawater to the blades 3 is dispersed when the blades 3 are rotated 90 degrees to change the direction, and the rotational resistance of the divided blades 3 can be reduced.
For example, FIG. 5 shows an example in which the blade 3 is divided into three pieces for one blade shaft 2. In this embodiment, the blade changing mechanism 4 is attached to each of the divided blades 3a, 3b, and 3c. A stainless steel pipe is used for the blade shaft 2, and each pressure feeding tube 44 a, 45 a, 44 b, 45 b, 44 c, 45 c is inserted into the pipe, and a blade switching mechanism for each of the divided blades 3 a, 3 b, 3 c is inserted. 4 is connected to the pressure feed pipes 44a, 45a, 44b, 45b, 44c, and 45c of the compressor 40 provided on the rotating main shaft 1 through the corresponding electromagnetic valves 42 and 43, respectively.
Reference numeral 65 in FIG. 5 denotes a blade rotation bearing portion 65 that allows the blade 3 to rotate the blade 3 by 90 degrees from the horizontal direction to the vertical direction with respect to the blade shaft 2.
In addition, as shown in FIG. 7, it is preferable to incorporate the bearing 65a in the blade rotation bearing portion 65 so that the blade 3 can be smoothly rotated.

そして、前記各羽根転換機構4に対する各電磁弁42、43の弁制御部41による制御は各羽根3a、3b、3cが同時に回動するように設定するか又は各羽根3a、3b、3cの回動の開始と終了に若干の時間差を設定する。
該時間差は、例えば移動速度の速い外側の分割羽根3cから順次の3b、3aと回動が終了したら次の羽根が開始するように設定することができる。
このように時間差を設ける理由は、コンプレッサ40の限られた圧縮能力を複数個所に対して最大限に利用することでコンプレッサ40のコンパクト化を図るためである。
The control by the valve control unit 41 of each electromagnetic valve 42, 43 for each blade switching mechanism 4 is set so that the blades 3a, 3b, 3c rotate simultaneously or the rotation of each blade 3a, 3b, 3c. Set a slight time difference between the start and end of movement.
The time difference can be set so that, for example, the next blade is started when the rotation is completed with the sequential divided blades 3b and 3a from the outer divided blade 3c having a high moving speed.
The reason for providing such a time difference is to make the compressor 40 more compact by utilizing the limited compression capacity of the compressor 40 to a maximum of a plurality of locations.

又、図4に示すように、前記コンプレッサ40や電磁弁42、43の周囲には空気を充満させた密閉ケース48で囲う。気密性を高めるため該密閉ケース48の部品の結合部分は樹脂でシールすることで塩水である海水が該密閉ケース48内部に全く入らないようにする。
該図4では前記密閉ケース48は容器部48aと蓋部48bとで空気を充填した空間を密閉した態様を示す。
As shown in FIG. 4, the compressor 40 and the solenoid valves 42 and 43 are surrounded by a sealed case 48 filled with air. In order to enhance the airtightness, the joint portion of the sealed case 48 is sealed with resin so that seawater, which is salt water, does not enter the sealed case 48 at all.
In FIG. 4, the sealing case 48 shows a mode in which a space filled with air is sealed with a container portion 48a and a lid portion 48b.

以上で前記羽根軸2に装着した羽根3及びその羽根3の羽根軸2の中心線yを中心に羽根3が回動可能となる回転動力部の構造を説明したが、次に該回転主軸1が中心線xを中心に回転し、この回転で発電機22を稼動させる仕組みを説明する。
図3に示すように、前記外郭枠9の上横枠13に固定した上側軸承部7に発電機固定台20を固定すると共に、前記回転体Kの回転主軸1に対しては該発電機固定台20を回転可能に装着する。
その際に、前記発電機固定台20には前記回転主軸1の回転を発電機22まで伝達する回転伝達部21を設ける。
そして、前記発電機固定台20には蓄電池37を固設し、該蓄電池37と前記発電機22とを電線36で接続し、前記発電機22で発電した電気の一部を充電できるようにする。
そして、該蓄電池37には前記コンプレッサ40、潮流方向センサー46、電磁弁42、43及び弁制御部41を接続する。
The structure of the rotary power unit that enables the blade 3 to rotate around the blade 3 attached to the blade shaft 2 and the center line y of the blade shaft 2 of the blade 3 has been described above. Rotates around the center line x, and a mechanism for operating the generator 22 by this rotation will be described.
As shown in FIG. 3, the generator fixing base 20 is fixed to the upper bearing portion 7 fixed to the upper horizontal frame 13 of the outer frame 9, and the generator is fixed to the rotating main shaft 1 of the rotating body K. The base 20 is rotatably mounted.
At that time, the generator fixing base 20 is provided with a rotation transmission portion 21 that transmits the rotation of the rotary spindle 1 to the generator 22.
A storage battery 37 is fixed to the generator fixing base 20, and the storage battery 37 and the generator 22 are connected by an electric wire 36 so that a part of the electricity generated by the generator 22 can be charged. .
The storage battery 37 is connected to the compressor 40, the tidal current direction sensor 46, the electromagnetic valves 42 and 43, and the valve control unit 41.

又、塩水である海水から部品を保護するために、前記回転伝達部21と発電機22を囲ってその内部に空気を充満させた密閉ケース49を設ける。
該密閉ケース49も前記密閉ケース48と同様に気密性を高めるため該密閉ケース49の部品の結合部分は樹脂でシールすることで塩水である海水が該密閉ケース49内部に全く入らないようにする。該図3では、前記発電機固定台20の軸取付部38に固定した内側気密ケース34と、該内側気密ケース34の外側の一部を覆って前記発電機固定台20に固定した外側気密ケース35とで二重に覆った態様の密閉ケース49を示す。
又、前記回転主軸1や伝達軸26などの回転軸部分と前記密閉ケース49との接触面にはパッキンを装着し、グリースを塗ることで前記密閉ケース49内部の気密性を高めることができる。
Further, in order to protect the parts from seawater which is salt water, a sealed case 49 is provided which surrounds the rotation transmitting portion 21 and the generator 22 and is filled with air.
In order to improve the airtightness of the airtight case 49 as well as the airtight case 48, the joint portion of the airtight case 49 is sealed with a resin so that seawater, which is salt water, does not enter the inside of the airtight case 49 at all. . In FIG. 3, an inner airtight case 34 fixed to the shaft mounting portion 38 of the generator fixing base 20 and an outer airtight case fixed to the generator fixing base 20 covering a part of the outer side of the inner airtight case 34. 35 shows a sealed case 49 that is covered twice.
Further, a seal is attached to the contact surface between the rotary shaft 1 such as the rotary main shaft 1 and the transmission shaft 26 and the sealing case 49, and the airtightness inside the sealing case 49 can be enhanced by applying grease.

そして、前記外郭枠9は図1に示すように、海底Gに係留された複数の線状係留材11に回転不能に係留され、この回転しない外郭枠9の上横枠13に固定された上側軸承部7には前記回転主軸1の上部の上側軸受部5が回転可能に軸承されているが、図3に示すように、該上側軸承部7に発電機固定台20を固設する。
即ち、前記回転主軸1はその中心線xを中心に潮流を受ける羽根3に押されて回転するが発電機固定台20は外郭枠9に固定されるので回転しない状態となる。
As shown in FIG. 1, the outer frame 9 is non-rotatably anchored by a plurality of linear anchoring members 11 moored on the seabed G, and is fixed to the upper horizontal frame 13 of the outer frame 9 that does not rotate. The upper bearing portion 5 at the upper part of the rotating main shaft 1 is rotatably supported by the bearing portion 7. As shown in FIG. 3, a generator fixing base 20 is fixed to the upper bearing portion 7.
That is, the rotary spindle 1 is rotated by being pushed by the blade 3 that receives the tidal current around the center line x, but the generator fixing base 20 is fixed to the outer frame 9 and thus does not rotate.

上記前記回転伝達部21は、図3に示すように、前記回転主軸1の上部にメインギヤー24を歯車固定部23によって固定することで、該回転主軸1の回転によってメインギヤー24も同時に回転可能とする。
他方、発電機固定台20には発電機22を設け、該発電機22の発電機駆動軸29には駆動ギヤー28を固設ける。
そして、前記発電機固定台20に回転可能に設けられた歯車伝達軸26に伝達ギヤー25、27が固着され、前記回転主軸1のメインギヤー24には一方の伝達ギヤー25が、前記発電機22の駆動ギヤー38にはもう一方の伝達ギヤー27が夫々噛み合って、前記メインギヤー24の回転で前記発電機22の発電機駆動軸29が回転し、この結果、前記回転主軸1の回転が前記発電機22を稼動させることとなる。
As shown in FIG. 3, the rotation transmission unit 21 fixes the main gear 24 to the upper portion of the rotation main shaft 1 by a gear fixing portion 23, so that the main gear 24 can be rotated simultaneously by the rotation of the rotation main shaft 1. And
On the other hand, a generator 22 is provided on the generator fixing base 20, and a drive gear 28 is fixedly provided on a generator drive shaft 29 of the generator 22.
Transmission gears 25 and 27 are fixed to a gear transmission shaft 26 rotatably provided on the generator fixing base 20, and one transmission gear 25 is attached to the main gear 24 of the rotary main shaft 1. The other transmission gear 27 meshes with the drive gear 38, and the generator drive shaft 29 of the generator 22 is rotated by the rotation of the main gear 24. As a result, the rotation of the rotary main shaft 1 is changed to the power generation. The machine 22 will be operated.

なお、上記図3では、前記回転主軸1の上部において、該回転主軸1の上側軸受部5が前記上側軸承部7にベアリング30を介して円滑に回転可能に軸承され、又、前記上側軸承部7に固定された前記発電機固定台20の軸取付部38が該回転主軸1の上側軸受部5との間にベアリング31を介して円滑に回転可能に軸承された態様を示す。
又、該図3中の符号32は前記回転主軸1の上部に被せたキャップ32であり、符号33は前記上側軸承部7に前記発電機固定台20を固定するための固定ネジ33であり、符号39は外郭枠9の上横枠13に前記上側軸承部7を固定するための固定ネジ39である。
In FIG. 3, the upper bearing portion 5 of the rotary main shaft 1 is supported on the upper shaft bearing portion 7 through the bearing 30 so as to be smoothly rotatable at the upper portion of the rotary main shaft 1, and the upper bearing portion. 7 shows a mode in which the shaft mounting portion 38 of the generator fixing base 20 fixed to the shaft 7 is supported by the upper bearing portion 5 of the rotating main shaft 1 so as to be smoothly rotatable via a bearing 31.
Further, reference numeral 32 in FIG. 3 is a cap 32 that covers the upper portion of the rotating main shaft 1, and reference numeral 33 is a fixing screw 33 for fixing the generator fixing base 20 to the upper bearing portion 7. Reference numeral 39 denotes a fixing screw 39 for fixing the upper bearing portion 7 to the upper horizontal frame 13 of the outer frame 9.

又、本発明では前記コンプレッサ40、電磁弁42、43及び弁制御部41は電気を使用するので、前記発電機22で発電された電気を貯える蓄電池37を前記発電機固定台20に設け、該蓄電池37を前記発電機22に電線36で接続する。   In the present invention, since the compressor 40, the electromagnetic valves 42 and 43, and the valve control unit 41 use electricity, a storage battery 37 for storing electricity generated by the generator 22 is provided in the generator fixing base 20, A storage battery 37 is connected to the generator 22 by an electric wire 36.

そして、前記発電機22には発生させた電気を外部に送電する海中用送電線91を接続する。
該送電線91は、図1に示すように、前記上横枠13の側方へ送電線ガイド棒90を突出させて該送電線ガイド棒90の先端部に前記送電線91を固定して海中へと導くことで、該送電線91が前記羽根3や羽根軸2等に絡まらないようにすることができる。
The generator 22 is connected to an underwater power transmission line 91 for transmitting the generated electricity to the outside.
As shown in FIG. 1, the power transmission line 91 has a power transmission line guide rod 90 projecting to the side of the upper horizontal frame 13, and the power transmission line 91 is fixed to the tip of the power transmission line guide rod 90 so that the The power transmission line 91 can be prevented from being entangled with the blade 3, the blade shaft 2, or the like.

次に上記羽根転換機構4について詳述する。
該羽根転換機構4は油圧によるシリンダ50内のピストンの往復で前記羽根3を水平方向から垂直方向に90度回動可能とするものである。
該羽根転換機構4の前記シリンダ50は、図4に示すように、前記各圧送管44、45を介してコンプレッサ40に接続され、前記各圧送管44、45に設けた前記各電磁弁42、43で潮流方向センサー46が感知した信号を受ける弁制御部41により開閉の制御がなされて稼動する。
該羽根転換機構4に使用可能な油圧シリンダ50としては、図6に示す円弧状シリンダ51や図10、図11及び図12に示す円筒状のシリンダ81があり、該円筒状シリンダ81については後述する各種態様が可能である。
Next, the blade changing mechanism 4 will be described in detail.
The vane changing mechanism 4 enables the vane 3 to be rotated 90 degrees from the horizontal direction to the vertical direction by reciprocating the piston in the cylinder 50 by hydraulic pressure.
As shown in FIG. 4, the cylinder 50 of the blade switching mechanism 4 is connected to the compressor 40 via the pressure feeding pipes 44 and 45, and the electromagnetic valves 42 and 45 provided on the pressure feeding pipes 44 and 45, respectively. The valve control unit 41 that receives the signal sensed by the tidal direction sensor 46 at 43 is controlled to open and close and operates.
Examples of the hydraulic cylinder 50 that can be used in the blade switching mechanism 4 include an arc-shaped cylinder 51 shown in FIG. 6 and a cylindrical cylinder 81 shown in FIGS. 10, 11, and 12. The cylindrical cylinder 81 will be described later. Various aspects are possible.

該シリンダ50のうち、先ず円弧状シリンダ51を使用した形態から説明する。
図6〜図9は該円弧状シリンダ51の形態を示す斜視図及び断面図等の各図である。
前記円弧状シリンダ51のシリンダ室58、59には円弧状のピストンヘッド52a、52b部分が90度以上回動して往復可能となるように装着される。
そして、図6に示すように、該ピストンヘッド52a、52b両側の前記シリンダ室58、59内に臨ませて油液を注入するための油液出入口60、61がシリンダヘッド51a、51bに形成され、該油液出入口60、61には送液路62、63を介して各圧送管44、45から交互に油液が圧入され、圧入されていない方から油液が排出される。
この油圧制御で前記シリンダ室58、59内を前記ピストンヘッド52a、52bが往復回動可能となる。
Of the cylinders 50, first, an explanation will be given of a form in which an arc-shaped cylinder 51 is used.
6 to 9 are a perspective view and a cross-sectional view showing the form of the arc-shaped cylinder 51.
Arc-shaped piston heads 52a and 52b are mounted in the cylinder chambers 58 and 59 of the arc-shaped cylinder 51 so as to be able to reciprocate by rotating 90 degrees or more.
As shown in FIG. 6, oil liquid inlets and outlets 60 and 61 are formed in the cylinder heads 51a and 51b to inject the oil liquid into the cylinder chambers 58 and 59 on both sides of the piston heads 52a and 52b. The oil liquid is alternately pressed into the oil liquid inlet / outlet ports 60 and 61 through the liquid supply passages 62 and 63 from the pressure feeding pipes 44 and 45, and the oil liquid is discharged from the non-pressed side.
By this hydraulic control, the piston heads 52a and 52b can reciprocate in the cylinder chambers 58 and 59.

即ち、前記羽根3が水平となった際には、一方の油液出入口60から入る油液で前記ピストンヘッド52aを押すので一方の前記羽根縦向き用シリンダ室58が拡張状態となり、他方の油液出入口61から油液が排出され他方の羽根縦向き用シリンダ室59が縮小状態となる。
又、前記羽根3が垂直となった際には、図6に示すように、他方の油液出入口61から入る油液で前記ピストンヘッド52bを押すので他方の前記羽根縦向き用シリンダ室59が拡張状態となり、一方の油液出入口60から油液が排出され一方の前記羽根縦向き用シリンダ室58が縮小状態となる。
このようにして前記ピストン52が90度回動しつつ往復可能となる。
That is, when the blade 3 is horizontal, the piston head 52a is pushed by the oil liquid entering from one oil liquid inlet / outlet 60, so that one of the blade vertical cylinder chambers 58 is expanded, and the other oil chamber The oil liquid is discharged from the liquid inlet / outlet 61, and the other blade vertical cylinder chamber 59 is reduced.
When the blade 3 is vertical, as shown in FIG. 6, the piston head 52b is pushed by the oil liquid entering from the other oil liquid inlet / outlet 61. The oil liquid is discharged from one oil liquid inlet / outlet 60 and one of the blade vertical cylinder chambers 58 is contracted.
In this way, the piston 52 can reciprocate while rotating 90 degrees.

そして、図8及び図9に示すように、前記ピストン52と羽根3とはピストン52を支持する円盤部52dの一部から羽根固着用突起55を外部にシリンダケース67から円弧状のピン往復孔56を貫通して外部に向けて突設した突起部分に前記羽根3の側部に設けた羽根固定部57を固定することで該ピストン52の角度90度の回動で前記羽根3の往復回動が可能となる。   As shown in FIGS. 8 and 9, the piston 52 and the blade 3 are arranged such that the blade fixing protrusion 55 is partly exposed from a part of the disk portion 52d that supports the piston 52, and the arc-shaped pin reciprocating hole is formed from the cylinder case 67 to the outside. By fixing a blade fixing portion 57 provided on the side of the blade 3 to a protruding portion protruding through 56 and projecting to the outside, the reciprocating motion of the blade 3 is achieved by rotating the piston 52 at an angle of 90 degrees. It becomes possible to move.

そして、図4に示すように、前記油液出入口60、61は送液路62、63から圧送管44、45を介して電磁弁42、43及びコンプレサ40に接続され、該羽根3の回動制御は、潮流方向センサー46が感知した信号を受けて、各羽根3を水平方向から垂直方向に向くまで作動するように設定されたタイミングで前記電磁弁42、43の開閉操作を行う弁制御部41で制御されて、前記羽根反軸2が回転主軸1を180度回転するごとに作動が実行される。   As shown in FIG. 4, the oil liquid inlet / outlet ports 60, 61 are connected to the electromagnetic valves 42, 43 and the compressor 40 via the pressure feeding pipes 44, 45 from the liquid feeding paths 62, 63, and the blade 3 is rotated. The control is a valve control unit that receives the signal sensed by the tidal direction sensor 46 and opens and closes the electromagnetic valves 42 and 43 at a timing set to operate each blade 3 from the horizontal direction to the vertical direction. 41, the operation is executed every time the blade countershaft 2 rotates the rotary main shaft 1 by 180 degrees.

上記円弧状シリンダ51の構造について更に詳述する。
前記円弧状シリンダ51は、図8に示すように、羽根軸2への軸着部53と、円盤状のシリンダケース66、67とで囲われ、該シリンダケース66、67間にピストン52の軸受部52c、円盤部52d及びピストンヘッド52a、52bから成る円盤状のピストン52が収納される。
前記シリンダケース66、67は前記軸着部53で羽根軸2に固着し、更に該羽根軸2に対してシリンダ固定部64で更に強固に固定する。
該ピストン52の軸受部52cは、図8に示すように、羽根軸2に固着されたシリンダ51の軸着部53にベアリング54を介して前記シリンダケース66、67内で円滑に回転可能となるように装着される。
The structure of the arc-shaped cylinder 51 will be further described in detail.
As shown in FIG. 8, the arc-shaped cylinder 51 is surrounded by a shaft mounting portion 53 to the blade shaft 2 and disk-like cylinder cases 66 and 67, and a piston 52 bearing is provided between the cylinder cases 66 and 67. A disc-shaped piston 52 including a portion 52c, a disc portion 52d, and piston heads 52a and 52b is housed.
The cylinder cases 66 and 67 are fixed to the blade shaft 2 by the shaft attachment portion 53, and are further firmly fixed to the blade shaft 2 by the cylinder fixing portion 64.
As shown in FIG. 8, the bearing portion 52 c of the piston 52 can smoothly rotate in the cylinder cases 66 and 67 via the bearing 54 on the shaft mounting portion 53 of the cylinder 51 fixed to the blade shaft 2. To be fitted.

前記シリンダヘッド51a、51bは、図9に示すように、前記シリンダケース66、67内に円形に湾曲させた角柱の如き円弧状のシリンダ室形成体68が挟着され、そのシリンダ室形成体68の両側端面に形成される。
なお、図8中の符号69はシリンダ室形成体68のネジ穴69、符号70は前記シリンダケース66のネジ孔70、符号71は前記シリンダケース66に前記シリンダ室形成体68を固定する固定ネジ71である。
又、符号72、75、78はネジ穴であり、符号73、76、79はネジ孔であり、符号74、77、80は固定ネジである。前記両側のシリンダケース66、67を強固に固定するために前記固定ネジ74、77、80が螺着される。
As shown in FIG. 9, the cylinder heads 51 a and 51 b have an arcuate cylinder chamber forming body 68 such as a prism that is circularly curved in the cylinder cases 66 and 67, and the cylinder chamber forming body 68. Formed on both side end surfaces.
8, reference numeral 69 denotes a screw hole 69 of the cylinder chamber forming body 68, reference numeral 70 denotes a screw hole 70 of the cylinder case 66, and reference numeral 71 denotes a fixing screw for fixing the cylinder chamber forming body 68 to the cylinder case 66. 71.
Reference numerals 72, 75, and 78 are screw holes, reference numerals 73, 76, and 79 are screw holes, and reference numerals 74, 77, and 80 are fixing screws. The fixing screws 74, 77, 80 are screwed to firmly fix the cylinder cases 66, 67 on both sides.

次に、円筒状のシリンダ81を使用した形態の前記羽根転換機構4を説明する。
前記羽根転換機構4は、図10、図11、図12に示すように、シリンダ81及び該シリンダ81に内蔵したピストン82を円筒状としたものである。
該円筒状のシリンダ81ではピストン82が、シリンダ81のシリンダ室83a、83b内を往復する。
そして、この形態では、該ピストン83に接続されたピストンロッド84の往復によって、クランク、ギヤー、ベルト、ワイヤー、又はチェーンの内いずれか1つ又は複数を介して羽根3が角度90度に往復回動するようにピストンロッド84と羽根3とをリンクさせたものである。
なお、図10、図11及び図12中の符号85はシリンダ81を回転主軸1に固定するためのシリンダ固定体、符号86は回転主軸1にピストンロッド84を安定的に支持するためのロッド支持部である。
Next, the blade changing mechanism 4 in the form using the cylindrical cylinder 81 will be described.
As shown in FIGS. 10, 11, and 12, the blade switching mechanism 4 has a cylinder 81 and a piston 82 built in the cylinder 81 in a cylindrical shape.
In the cylindrical cylinder 81, the piston 82 reciprocates in the cylinder chambers 83a and 83b of the cylinder 81.
In this embodiment, the reciprocating of the piston rod 84 connected to the piston 83 causes the blade 3 to reciprocate at an angle of 90 degrees via any one or more of a crank, a gear, a belt, a wire, or a chain. The piston rod 84 and the blade 3 are linked so as to move.
10, 11, and 12, reference numeral 85 denotes a cylinder fixing body for fixing the cylinder 81 to the rotary spindle 1, and reference numeral 86 denotes a rod support for stably supporting the piston rod 84 on the rotary spindle 1. Part.

そのうち、クランク87を組み込んだ羽根転換機構4の態様を説明する。
この態様では、図9に示すように、前記ピストン82に接続されたピストンロッド84が往復すると、そのロッド84に枢支部92を介して連結されロッド93が往復し、そのロッド93に設けられ枢支部94が往復する。
そして、この往復で羽根3に設けたと回転軸65から突出したアーム95に枢支されたアーム95が回動して羽根3が回動する。
Among these, the aspect of the blade | wing change mechanism 4 incorporating the crank 87 is demonstrated.
In this embodiment, as shown in FIG. 9, when the piston rod 84 connected to the piston 82 reciprocates, the rod 84 is coupled to the rod 84 via a pivotal support 92, and the rod 93 reciprocates. The branch 94 reciprocates.
And if it provided in the blade | wing 3 by this reciprocation, the arm 95 pivotally supported by the arm 95 protruded from the rotating shaft 65 will rotate, and the blade | wing 3 will rotate.

次に、ギヤーを組み込んだ羽根転換機構4の態様を説明する。
この態様では、図10に示すように、円筒状のシリンダ81に内蔵されるピストン82がピストンロッド84に接続され、前記ピストンロッド84に先端にラック96が設けられ、該ラック96が往復すると、この往復で羽根3に設けたと回転軸60に設けられたピニオン97が往復することで羽根3が回動する。
Next, the aspect of the blade | wing change mechanism 4 incorporating a gear is demonstrated.
In this aspect, as shown in FIG. 10, a piston 82 built in a cylindrical cylinder 81 is connected to a piston rod 84, and a rack 96 is provided at the tip of the piston rod 84. When the rack 96 reciprocates, If the blade 3 is provided in this reciprocation, the pinion 97 provided on the rotating shaft 60 reciprocates to rotate the blade 3.

更に、ベルト98を組み込んだ羽根転換機構4の態様を説明する。
この態様では、図11に示すように、円筒状のシリンダ81及び該シリンダ81に内蔵されるピストン82に接続されたピストンロッド74に先端にベルト98が設けられ、該ベルト98が引かれると羽根3に設けたと回転軸60に設けられたベルト車99が回転することで、そのベルト車99に連結した羽根3が回動する。
その後ピストンロッド84が押されるとベルト98が弛むと、渦巻きの戻しバネ100の力で回転軸65の回転が戻され羽根3が元の位置に回動して戻される。
Furthermore, the aspect of the blade | wing change mechanism 4 incorporating the belt 98 is demonstrated.
In this embodiment, as shown in FIG. 11, a belt 98 is provided at the tip of a cylindrical cylinder 81 and a piston rod 74 connected to a piston 82 built in the cylinder 81, and when the belt 98 is pulled, a blade When the belt wheel 99 provided on the rotary shaft 60 rotates, the blade 3 connected to the belt wheel 99 rotates.
Thereafter, when the piston rod 84 is pushed and the belt 98 is loosened, the rotation of the rotary shaft 65 is returned by the force of the spiral return spring 100 and the blade 3 is rotated back to the original position.

なお、上記各円筒状シリンダ81の態様においても円弧状シリンダ51と同様に、上記図9、図10、図11に示すように、いずれも前記シリンダ81への油圧注入は、圧送管44、45を介して電磁弁42、43、コンプレサ40に接続され、潮流方向センサー46が感知した信号を受けて、各羽根3を水平方向から垂直方向に向くまで作動するように設定されたタイミングで前記電磁弁42、43の開閉操作を行う弁制御部41で制御される。
即ち、上記図9、図10、図11に示すいずれの態様においても、羽根3の回動は前記弁制御部41で制御されて適宜羽根反軸2が回転主軸1を180度回転するごとに作動することとなる。
In each of the cylindrical cylinders 81, as in the arc-shaped cylinder 51, as shown in FIGS. 9, 10, and 11, hydraulic injection into the cylinders 81 is performed by pressure feeding pipes 44 and 45. Are connected to the electromagnetic valves 42 and 43 and the compressor 40 via the directional flow sensor 46, receive the signal sensed by the tidal direction sensor 46, and at the timing set to operate each blade 3 from the horizontal direction to the vertical direction. It is controlled by a valve control unit 41 that opens and closes the valves 42 and 43.
That is, in any of the embodiments shown in FIGS. 9, 10, and 11, the rotation of the blade 3 is controlled by the valve control unit 41, and the blade countershaft 2 appropriately rotates the rotary main shaft 1 180 degrees each time. Will be activated.

本発明はアンカーで複数の係留材を海底に係留して海中に設置するものであるが、海のように水深が深ければ河川に設置することも可能である。   In the present invention, a plurality of mooring materials are anchored to the seabed with an anchor and installed in the sea. However, if the water depth is deep like the sea, it can be installed in a river.

1 回転主軸
2 羽根軸
3 羽根
3a、3b、3c 分割羽根
4 羽根転換機構
5 上側軸受部
6 下側軸受部
7 上側軸承部
8 下側軸承部
9 外郭枠
10 フロート
10a 円盤状箱体
11 係留材
12 アンカー
13 上横枠
14 下横枠
15 外縦枠
16 上側外周枠
17 下側外周枠
18 環状レール
19 環状レールガイド部
20 発電機固定台
21 回転伝達部
22 発電機
23 歯車固定部
24 メインギヤー
25 伝達ギヤー
26 伝達軸
27 伝達ギヤー
28 駆動ギヤー
29 発電機駆動軸
30、31 ベアリング
32 キャップ
33 固定ネジ
34 内側気密ケース
35 外側気密ケース
36 電線
37 蓄電池
38 軸取付部
39 上横枠固定ネジ
40 コンプレッサ
41 弁制御部
42、43 電磁弁
44、45 圧送管
46 潮流方向センサー
47 センサー受信線
48、49 密閉ケース
50 シリンダ
51 円弧状シリンダ
51a、51b シリンダヘッド
52 円弧状ピストン
52a、52b ピストンのヘッド
52c ピストンの軸受部
52d ピストンの円盤部
53 軸着部
54 ベアリング
55 羽根固着用ピン
56 ピン往復孔
57 羽根固定部
58 羽根縦向き用シリンダ室
59 羽根横向き用シリンダ室
60、61 油液出入口
62、63 送液路
64 シリンダ固定部
65 羽根回転軸受部
66、67 シリンダケース
68 シリンダ室形成体
69 ネジ穴
70 ネジ孔
71 固定ネジ
72 ネジ穴
73 ネジ孔
74 固定ネジ
75 ネジ穴
76 ネジ孔
77 固定ネジ
78 ネジ穴
79 ネジ孔
80 固定ネジ
81 円筒状シリンダ
82 円筒状ピストン
83a シリンダ室
83b シリンダ室
84 ピストンロッド
85 シリンダ固定体
86 ロッド支持部
87 クランク
88 ギヤー
89 ベルト
90 送電線ガイド棒
91 送電線
92 枢支部
93 クランクアーム
94 枢支部
95 クランクアーム
96 ラック
97 ピニオン
98 ベルト
99 ベルト車
100 戻しバネ
K 回転体
x 回転主軸の中心線
y 羽根軸の中心線
F 潮流
U 海中
G 海底
L 海面


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation main shaft 2 Blade | shaft shaft 3 Blade | wing 3a, 3b, 3c Split blade 4 Blade | wing change mechanism 5 Upper bearing part 6 Lower bearing part 7 Upper bearing part 8 Lower bearing part 9 Outer frame 10 Float 10a Disk-shaped box 11 Mooring material 12 Anchor 13 Upper horizontal frame 14 Lower horizontal frame 15 Outer vertical frame 16 Upper outer peripheral frame 17 Lower outer peripheral frame 18 Annular rail 19 Annular rail guide part 20 Generator fixing base 21 Rotation transmission part 22 Generator 23 Gear fixing part 24 Main gear 25 Transmission gear 26 Transmission shaft 27 Transmission gear 28 Drive gear 29 Generator drive shaft 30, 31 Bearing 32 Cap 33 Fixing screw 34 Inner airtight case 35 Outer airtight case 36 Electric wire 37 Storage battery 38 Shaft mounting portion 39 Upper horizontal frame fixing screw 40 Compressor 41 Valve control unit 42, 43 Solenoid valve 44, 45 Pressure feed pipe 46 Current direction sensor 47 Sensor receiving line 48, 49 Sealed case 50 Cylinder 51 Arc-shaped cylinders 51a, 51b Cylinder head 52 Arc-shaped pistons 52a, 52b Piston head 52c Piston bearing portion 52d Piston disk portion 53 Shaft attachment portion 54 Bearing 55 Blade fixing pin 56 Pin reciprocating hole 57 Blade Fixed portion 58 Cylinder chamber for blade vertical 59 Cylinder chamber for blade horizontal 60, 61 Oil liquid inlet / outlet 62, 63 Liquid feed path 64 Cylinder fixed portion 65 Blade rotary bearing portion 66, 67 Cylinder case 68 Cylinder chamber forming body 69 Screw hole 70 Screw hole 71 Fixing screw 72 Screw hole 73 Screw hole 74 Fixing screw 75 Screw hole 76 Screw hole 77 Fixing screw 78 Screw hole 79 Screw hole 80 Fixing screw 81 Cylindrical cylinder 82 Cylindrical piston 83a Cylinder chamber 83b Cylinder chamber 84 Piston rod 85 Cylinder fixed body 86 Rod Support section 87 Crank 88 Gear 89 Belt 90 Transmission line guide rod 91 Transmission line 92 Pivoting section 93 Crank arm 94 Pivoting section 95 Crank arm 96 Rack 97 Pinion 98 Belt 99 Belt wheel 100 Return spring K Rotating body x Rotating spindle centerline y Blade axis center line F Tidal current U Underwater G Undersea L Sea surface


Claims (9)

潮流中に静置した外郭枠と、該外郭枠内で潮流を受けて回転する羽根を備えた回転体とから成る回転動力部と、前記回転体の回転で稼動する発電機を備えた潮力発電装置であって、
前記回転体は、中央の回転主軸に前記羽根を備えた複数の羽根軸を放射状に突設すると共に、前記回転主軸と前記羽根との間に、潮流方向センサーで前記羽根軸が上流に向いたことを感知したときに羽根が垂直状態に、下流方向に向いたことを感知したときに羽根が水平状態に、それぞれ前記羽根に連結された油圧によるシリンダ内のピストンの往復により強制的に転換可能とした羽根転換機構を備え、
前記外郭枠には前記回転主軸を回転可能に軸承したことを特徴とする潮力発電装置。
Tidal power provided with a rotary power unit composed of an outer frame stationary in the tidal current, a rotating body provided with blades that rotate in response to the tidal current in the outer frame, and a generator that operates by rotation of the rotating body A power generator,
The rotating body radially projects a plurality of blade shafts provided with the blades on a central rotation main shaft, and the blade shaft is directed upstream by a tidal direction sensor between the rotation main shaft and the blades. When it is detected that the blade is in the vertical state, when it is detected that the blade is directed downstream, the blade is in the horizontal state, and can be forcibly switched by reciprocation of the piston in the cylinder by the hydraulic pressure connected to the blade. Equipped with a vane changing mechanism
A tidal power generator, wherein the outer frame is rotatably supported by the main spindle.
羽根転換機構が、羽根を転換させる油圧シリンダ及びその内部のピストンと、該シリンダへの圧力源であるコンプレッサと、該コンプレッサと前記シリンダとの間に設けられた油液用の圧送管と、油液の流通を断続可能に前記圧送管に設けられた電磁弁と、該電磁弁の開閉を制御する弁制御部と、該弁制御部に接続された潮流方向センサーと、前記コンプレッサ、前記電磁弁及び前記弁制御部の電源としての発電機に接続された蓄電池とを備えた、ことを特徴とする請求項1に記載の潮力発電装置。   The blade changing mechanism includes a hydraulic cylinder that changes blades, a piston inside the hydraulic cylinder, a compressor that is a pressure source for the cylinder, a pressure feeding pipe for oil that is provided between the compressor and the cylinder, an oil An electromagnetic valve provided in the pressure feed pipe so that the flow of liquid can be interrupted; a valve control unit for controlling opening and closing of the electromagnetic valve; a tidal direction sensor connected to the valve control unit; the compressor; the electromagnetic valve The tidal power generator according to claim 1, further comprising: a storage battery connected to a generator as a power source of the valve control unit. 外郭枠が、回転主軸の上端部を軸承する上側軸承部を備えた上横枠と、前記回転主軸の下端部を軸承する下側軸承部を備えた下横枠と、前記上横枠と下横枠とを連結した外縦枠とで各羽根及び羽根軸の全体を囲うように形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の潮力発電装置。   The outer frame includes an upper horizontal frame having an upper bearing portion that supports the upper end portion of the rotating main shaft, a lower horizontal frame having a lower bearing portion that supports the lower end portion of the rotating main shaft, and the upper horizontal frame and the lower frame. The tidal power generator according to claim 1 or 2, wherein the tidal power generator is formed so as to surround each of the blades and the entire blade shaft with an outer vertical frame connected to the horizontal frame. 回転主軸の中心線から放射状に設けた各羽根軸の先端に該中心線を中心とする環状レールを固設し、外郭枠の外縦枠に前記環状レールを外側から上下方向の移動を拘束し且つ周方向に自由にスライド可能に支持する環状レールガイド部を設けたことを特徴とする請求項3に記載の潮流発電装置。   An annular rail centering on the center line is fixed to the tip of each blade shaft that is provided radially from the center line of the rotation main shaft, and the annular rail is constrained to move in the vertical direction from the outside to the outer vertical frame of the outer frame. The tidal current power generation device according to claim 3, further comprising an annular rail guide portion that is slidably supported in a circumferential direction. 外郭枠の上部に潮流抵抗の少ない形状のフロートを設けてその浮力で装置全体を浮かせると共に前記外郭枠の下部に海底に係留された複数の係留材の上部を固定して潮流中に前記外郭枠を回転不能に係留したことを特徴とする請求項1から4のうちいずれかに記載の潮力発電装置。   A float having a low tidal resistance is provided at the upper part of the outer frame to float the entire apparatus by its buoyancy, and the upper part of a plurality of mooring members moored on the sea floor is fixed to the lower part of the outer frame to fix the outer frame in the tidal current The tidal power generator according to claim 1, wherein the tidal power generator is moored so as not to rotate. 羽根転換機構のシリンダ及び該シリンダに内蔵されるピストンが円弧状を成し、該ピストンの往復回動によって羽根が水平及び垂直に角度90度に往復回動するように該ピストンと羽根とを連結したことを特徴とする請求項1から5のうちいずれかに記載の潮力発電装置。   The cylinder of the blade switching mechanism and the piston built in the cylinder form an arc shape, and the piston and the blade are connected so that the blade reciprocates horizontally and vertically at an angle of 90 degrees as the piston reciprocates. The tidal power generator according to claim 1, wherein the tidal power generator is provided. 羽根転換機構のシリンダ及び該シリンダに内蔵されるピストンが円筒状を成し、該ピストンに接続されたピストンロッドの往復によって、クランク、ギヤー、ベルト、ワイヤー、又はチェーンの内少なくともいずれか1つを介して羽根が水平及び垂直に角度90度に往復回動するように前記ピストンロッドと羽根とを連結したことを特徴とする請求項1から5のうちいずれかに記載の潮力発電装置。   A cylinder of the blade switching mechanism and a piston built in the cylinder form a cylindrical shape, and at least one of a crank, a gear, a belt, a wire, or a chain is formed by reciprocation of a piston rod connected to the piston. 6. The tidal power generator according to claim 1, wherein the piston rod and the blade are connected so that the blade is reciprocally rotated at an angle of 90 degrees horizontally and vertically. 1つの羽根軸に設けた羽根を複数の羽根に分割し、各分割羽根にそれぞれ羽根転換機構を設けたことを特徴とする請求項1から7のうちいずれかに記載の潮力発電装置。   The tidal power generator according to claim 1, wherein a blade provided on one blade shaft is divided into a plurality of blades, and each blade is provided with a blade switching mechanism. 発電機及び蓄電池の設置領域とコンプレッサ、電磁弁及び弁制御部の設置領域をそれぞれ密閉ケースで覆うと共に該密閉ケース内部に空気を充満させたことを特徴とする請求項2から8のうちいずれかに記載の潮力発電装置。


The installation area of the generator and the storage battery and the installation area of the compressor, the solenoid valve, and the valve controller are each covered with a sealed case, and the sealed case is filled with air. The tidal power generator described in 1.


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