JP2020010530A - 反作用利用型発電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、複数の発電機を用いて発電すると共に発電機の発電に際し発生する反作用も利用して効率的に発電することができる反作用利用型発電装置を提供する。【解決手段】反作用利用型発電装置10の回転体支持シャフト20は回転体28を回転可能に支持している。回転体28には発電機48A,48B,48C,48Dとギヤ装置64がセットで配設されている。回転体支持シャフト20に回転可能に設けられたスプロケット取付パイプ74には発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52の回転力が作用する伝動反作用利用スプロケット84が設けられている。この反作用利用スプロケット84は電力消費装置89が接続された反作用利用発電機90と反作用回転チェーン88を介して接続されている。【選択図】図1

Description

本発明は、発電装置に関し、より詳しくは発電機の反作用を利用することにより発電効率が極めて高い反作用利用型発電装置に関する。
現代社会においては毎日膨大な電力が消費されているが、ほとんどの電気は電力会社の火力発電所をはじめとする各種発電所で石油等をはじめとする化石燃料等の天然資源を燃やして発電し、供給されている。
このため、火力発電所では膨大な量の石油等の天然資源を消費とすると共に前記天然資源を消費することにより二酸化炭素等の有害物質が発生し、公害問題の原因ともなっている。
そこで、近年、環境汚染、公害問題の心配が少なく、安全性の高い風力発電装置や太陽光発電装置等が注目を集めると共に提案されている。
しかしながら前記風力発電装置においては発電するためには一定以上の風力が必要であるため風力が弱い場合や無風状態の場合は発電することができない。また、風力発電では風を受けたプロペラが回転することにより発電させるが、前記プロペラの回転により発生する低周波音が近隣住民の健康問題を引き起こす場合があるという課題がある。
また、太陽光発電においては発電させるためには一定以上の太陽光が必要になる。このため、雨天、曇天の日や夜間等のように一定以上の太陽光を得ることができない場合は発電することはできないという課題がある。
そこで、本願の発明者は前記風力発電や太陽光発電のように自然環境に影響を受けないで効率よく安定して発電できる高効率発電装置を提案した(例えば特許文献1)。
特許第6085043号公報
この高効率発電装置は、単数の始動装置で複数の発電機を用いて発電できるので効率よく発電することができる。
しかし、前記高効率発電装置は、複数の発電機の発電の際に生じる反作用を利用するものではなかった。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、複数の発電機を用いて発電すると共に複数の発電機に発生する反作用も利用して発電できる極めて効率的な反作用利用型発電装置を提供するものである。
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであり、
請求項1の発明は、少なくとも1以上の発電装置本体を備えてなる反作用利用型発電装置であって、
前記発電装置本体は、立設された回転体第1支持体と、この回転体第1支持体と対向して立設された回転体第2支持体と、前記回転体第1支持体と前記回転体第2支持体に回転自在に支持された回転体支持シャフトと、この回転体支持シャフトに回転可能に取り付けられた回転体と、この回転体に取り付けられた複数の発電機と、この発電機の固定子に取り付けられた少なくとも1以上の発電機スプロケットと、前記回転体に前記発電機とセットになって設けられると共に前記発電機の回転子を回転させることができるギヤ装置と、前記回転体支持シャフトに取り付けられると共に回転体支持シャフトと関係しないで回転可能なスプロケット取付パイプと、このスプロケット取付パイプに固定して取り付けられた少なくとも1以上の伝動スプロケットと、前記スプロケット取付パイプに固定して取り付けられた反作用回転スプロケットと、を備え、
前記反作用回転スプロケットの回転で発電する反作用利用発電機と、この反作用利用発電機に接続された負荷手段と、前記回転体を回転させる始動装置と、を有してなることを特徴としている。
請求項2の発明は、第1の発電装置本体と、この第1の発電装置本体の隣に水平方向反転して設置された第2の発電装置本体と、を備えてなる反作用利用型発電装置であって、
前記第1の発電装置本体及び前記第2の発電装置本体は、立設された回転体第1支持体と、この回転体第1支持体と対向して立設された回転体第2支持体と、前記回転体第1支持体と前記回転体第2支持体に回転自在に支持された回転体支持シャフトと、この回転体支持シャフトに回転可能に取り付けられた回転体と、この回転体に取り付けられた複数の発電機と、この発電機の固定子に取り付けられた少なくとも1以上の発電機スプロケットと、前記回転体に前記発電機とセットになって設けられると共に前記発電機の回転子を回転させることができるギヤ装置と、前記回転体支持シャフトに取り付けられると共に回転体支持シャフトと関係しないで回転可能なスプロケット取付パイプと、このスプロケット取付パイプに固定して取り付けられた少なくとも1以上の伝動スプロケットと、前記スプロケット取付パイプに固定して取り付けられた反作用回転スプロケットと、を備え、
前記反作用回転スプロケットの回転で発電する反作用利用発電機と、この反作用利用発電機に接続された負荷手段と、前記第1の発電装置本体の回転体を回転させる始動装置と、前記第1の発電装置本体と前記第2の発電装置本体の間に配設されると共に第2発電装置本体の回転体を回転させる接続用始動手段と、を有してなることを特徴としている。
請求項3の発明は、前記反作用回転スプロケットと反作用利用発電機の間に増速機を配設したことを特徴としている。
請求項4の発明は、少なくとも1以上の発電装置本体を備えてなる反作用利用型発電装置であって、
前記発電装置本体は、立設された回転体第1支持体と、この回転体第1支持体と対向して立設された回転体第2支持体と、前記回転体第1支持体と前記回転体第2支持体に回転自在に支持された回転体支持シャフトと、この回転体支持シャフトに回転可能に取り付けられた回転体と、この回転体に取り付けられた複数の発電機と、この発電機の固定子に取り付けられた少なくとも1以上の発電機スプロケットと、前記回転体に前記発電機とセットになって設けられると共に前記発電機の回転子を回転させることができるギヤ装置と、前記回転体支持シャフトに取り付けられると共に回転体支持シャフトと関係しないで回転可能なスプロケット取付パイプと、このスプロケット取付パイプに固定して取り付けられた少なくとも1以上の伝動スプロケットと、前記スプロケット取付パイプに固定して取り付けられた反作用回転スプロケットと、を備え、
回転方向反転機と、この回転方向反転機に設けられた回転方向反転機第1スプロケットと、前記回転方向反転機に設けられると共に前記回転方向反転機第1スプロケットと逆方向に回転する回転方向反転機第2スプロケットと、前記回転体の回転方向と逆方向に回転可能に支持されると共に前記回転体と当接して回転体の回転をサポートする回転サポート体と、前記回転体を回転させる始動装置と、を有してなることを特徴としている。
請求項5の発明は、前記発電機をアウターローターコアレス発電機で形成したことを特徴としている。
請求項1〜請求項3の発明は、単数の始動装置で複数の発電機を作動させて発電することができると共に前記複数の発電機に生じた反作用を利用して反作用利用発電機を発電することができるので、発電量を多くすることができると共に極めて効率よく発電を行うことができるという優れた効果を有する。
請求項4の発明は、単数の始動装置で複数の発電機を作動させて発電することができると共に前記複数の発電機に生じた反作用を利用して発電効率を高めることができるという優れた効果を有する。
第1実施例の反作用利用型発電装置の正面図である。 第1実施例の反作用利用型発電装置の側面図である。 第1実施例の反作用利用型発電装置の平面図である。 第1実施例の反作用利用型発電装置の一部拡大斜視図である。 第1実施例の反作用利用型発電装置の発電機の概略縦断面である。 第1実施例の反作用利用型発電装置の発電機スプロケットと伝動第1スプロケット、伝動第2スプロケットと伝動チェーンの関連と反作用利用発電機と負荷手段の関係を示す模式図である。 第1実施例の反作用利用型発電装置の一部拡大縦断面図である。 第2実施例の反作用利用型発電装置の正面図である。 第2実施例の反作用利用型発電装置の側面図である。 第2実施例の反作用利用型発電装置の平面図である。 第3実施例の反作用利用型発電装置の一部を断面した正面図である。 第3実施例の反作用利用型発電装置の側面図である。 第3実施例の反作用利用型発電装置の一部を断面した平面図である。
発明を実施するために最良の形態の例として以下のような実施例を示す。
図1〜図7には本発明に係る反作用利用型発電装置の第1実施例が示されている。
図1に示されるように、第1実施例の反作用利用型発電装置10は、ベースプレート11と、このベースプレート11に設置された単数の発電装置本体12と、を備えている。
図3に示されるように、前記ベースプレート11は平面視矩形状に形成され、ベースプレート11の一端部には回転体第1支持体としての回転体第1支持フレーム14が立設され、他端部には回転体第2支持体としての回転体第2支持フレーム16が立設されている。この回転体第1支持フレーム14と回転体第2支持フレーム16は互いに対向して立設されている。
前記回転体第1支持フレーム14の第1支持フレーム上端板部14Aと回転体第2支持フレーム16の第2支持フレーム上端板部16Aにはそれぞれピローユニット18,18が同心状に対向してそれぞれ固定されている。
図2に示されるように、前記回転体第1支持フレーム14の第1支持フレーム上端板部14Aは第1支持フレーム第1支柱14Bと第1支持フレーム第2支柱14Cによって支持されている。
また、前記回転体第2支持フレーム16の第2支持フレーム上端板部16Aは第2支持フレーム第1支柱16Bと第2支持フレーム第2支柱16Cによって支持されている(なお、図2には回転体第2支持フレーム16は図示せず)。
図1に示されるように、前記第1支持フレーム上端板部14Aと前記第2支持フレーム上端板部16Aの上方には反作用利用型発電装置10の左右方向(図1左右方向)に向かって回転体支持シャフト20が配設されている。
この回転体支持シャフト20の一端部と他端部はそれぞれ前記ピローユニット18,18に回転可能に挿通され、回転体支持シャフト20は回転可能となっている。
前記回転体支持シャフト20の内部にはシャフトの長手方向(図1左右方向)に向かって空洞部(図示せず)が形成されている。
この空洞部には4本の電気リード線22の中間部が挿通されるようになっている。
また、前記回転体支持シャフト20の他端部には第1スリップリング24が取り付けられている。この第1スリップリング24には4本の電気リード線22の中間部が挿通されるようになっている。
前記回転体支持シャフト20の中間部には回転体取付パイプ26が外装された状態で回転体支持シャフト20と固定され、回転体支持シャフト20と一緒に回転するようになっている。
前記回転体取付パイプ26には回転体28が固定された状態で取り付けられている。
従って、前記回転体支持シャフト20が回転すると回転体支持シャフト20を中心にして回転体28も一緒に回転するようになっている。
なお、この実施例では前記回転体28は図2時計回り方向(図2矢印A方向)に回転するように設定されている。
図4に示されるように、前記回転体取付パイプ26の一側部には円板状の回転体第1固定板30が、他側部には円板状の回転体第2固定板32が、それぞれ固定されて取り付けられている。
前記回転体第1固定板30には長尺状の発電機第1支持片34が放射状方向に向かって90°間隔で4本取り付けられている。
また、前記回転体第2固定板32には長尺状の発電機第2支持片36が放射状方向に向かって90°間隔で4本取り付けられている。
前記4本の発電機第1支持片34と前記4本の発電機第2支持片36は互いに対向して設けられている。
なお、前記電機第1支持片34と前記4本の発電機第2支持片36は、共に基端部側が幅狭で、先端部側が幅広に形成されている。
図1〜図3に示されるように、前記4本の発電機第1支持片34の先端面には回転体28を構成する側面視リング状の回転体第1リング板40が適宜固定手段で設けられ、前記4本の発電機第2支持片36の先端面には回転体を構成する側面視リング状の回転体第2リング板42(図2には図示せず)が適宜固定手段で設けられている。
この回転体第1リング板40と回転体第2リング板42は同心状で互いに対向して設けられている。
図1及び図3に示されるように、回転体第1リング板40と回転体第2リング板42の間には間隔保持棒44が設けられている。
図2に示されるように、前記4本の発電機第1支持片34と前記4本の発電機第2支持片36を互いに対向して設けることにより、発電機第1支持片34と発電機第2支持片36の間には第1発電機配設部46A,第2発電機配設部46B,第3発電機配設部46C,第4発電機配設部46Dが等間隔で形成されている。
第1発電機配設部46Aには発電機48Aが配設され、第2発電機配設部46Bには発電機48Bが配設され、第3発電機配設部46Cには発電機48Cが配設され、第4発電機配設部46Dには発電機48Dが配設されている。
これら発電機48A,発電機48B,発電機48C,発電機48Dにはそれぞれ前記電気リード線22の基端部が接続されている。
なお、この実施例では前記発電機48A,発電機48B,発電機48C,発電機48Dは、同一の発電機で、株式会社スカイ電子の製品番号SKY−HR200のアウターローターコアレス発電機が使用され、回転円盤部が回転しない発電機シャフトを中心に回転することにより発電が行われる発電機である。
図5に示されるように、前記発電機48A,48B,48C,48Dの回転子としての回転円盤部50には固定子としての発電機シャフト52が挿通されている。
図1に示されるように、この発電機シャフト52は前記発電機第1支持片34に固定された軸受ユニット54と発電機第2支持片36に固定された軸受ユニット54にそれぞれ回転可能に支持されている。
前記発電機シャフト52の中間部には発電機第1歯車としての発電機小歯車56が取り付けられている。この発電機小歯車56は前記発電機48A,48B,48C,48Dの回転円盤部50と連結されており、回転円盤部50と一緒に回転するようになっている。
また、前記発電機シャフト52の中間部には発電機第2歯車としての発電機大歯車58が取り付けられている。この発電機大歯車58は発電機シャフト52と固定されている。
図6に示されるように、前記発電機48Aの発電機シャフト52の一端部で回転体28の一側部側には第1発電機スプロケット60Aが取り付けられている。
前記発電機48Bの発電機シャフト52の一端部で回転体28の一側部側には第1発電機スプロケット60Aと第2発電機スプロケット60Bが取り付けられている。
前記発電機48Cの発電機シャフト52の一端部で回転体28の一側部側には第1発電機スプロケット60Aが取り付けられている。
前記発電機48Dの発電機シャフト52の一端部で回転体28の一側部側には第1発電機スプロケット60Aと第2発電機スプロケット60Bが取り付けられている。
図1及び図3に示されるように、前記発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52の他端部で回転体28の他側部側にはそれぞれ第2スリップリング62が取り付けられている。
これら第2スリップリング62には前記発電機48A,48B,48C,48Dに基端部が接続された電気リード線22の中間部が挿通するようになっている。
なお、第2スリップリング62を挿通した電気リード線22の中間部は回転体支持シャフト20に形成された孔(図示せず)から回転体支持シャフト20の長手方向に向かって形成された空洞部を通過して前記第1スリップリング24を挿通するようになっている。
図1及び図3に示されるように、前記発電機第1支持片34と発電機第2支持片36との間には前記発電機48A,48B,48C,48Dとセットになってギヤ装置64がそれぞれ設けられている。
図1及び図3に示されるように、このギヤ装置64のギヤシャフト66の一端部は前記発電機第1支持片34に固定された軸受ユニット54に支持されている。また、前記ギヤシャフト66の他端部は前記発電機第2支持片36に設けられたギヤシャフト支持体68に支持されている。
なお、前記ギヤシャフト支持体68は前記回転円盤部50が回転しても回転円盤部50と当接しないように設けられている。
前記ギヤシャフト66の中間部にはギヤシャフト第1歯車としてのギヤシャフト大歯車70とギヤシャフト第2歯車としてのギヤシャフト小歯車72が取り付けられている。
このギヤシャフト大歯車70は前記発電機小歯車56と噛み合い、ギヤシャフト小歯車72は前記発電機大歯車58と噛み合っている。
図1、図3、図7に示されるように、前記回転体支持シャフト20の一側部にはスプロケット取付パイプ74が前記回転体支持シャフト20に外装されて設けられている。
前記回転体支持シャフト20とスプロケット取付パイプ74との間にはベアリング(図示せず)が配設されている。
このため前記スプロケット取付パイプ74は回転体支持シャフト20とフリーの関係となり、スプロケット取付パイプ74は回転体支持シャフト20と関係なく回転可能となっている。
前記スプロケット取付パイプ74には伝動スプロケットとしての伝動第1スプロケット76と伝動第2スプロケット78が並んで固定された状態で取り付けられている。
図6に示されるように、前記発電機48Aの発電機スプロケット60Aと前記発電機48Bの発電機スプロケット60Aには伝動第1チェーン80Aが掛け回されている。
前記発電機48Bの発電機スプロケット60Bと伝動第1スプロケット76には伝動第2チェーン80Bが掛け回されている。
前記発電機48Cの発電機スプロケット60Aと前記発電機48Dの発電機スプロケット60Aには伝動第3チェーン80Cが掛け回されている。
前記発電機48Dの発電機スプロケット60Bと前記伝動第2スプロケット78には伝動第4チェーン80Dが掛け回されている。
図1、図3、図7に示されるように、前記スプロケット取付パイプ74の一端部には反作用回転スプロケット82が固定された状態で取り付けられている。
このため、反作用回転スプロケット82は前記スプロケット取付パイプ74と一緒に回転するようになっている。
図1及び図3に示されるように、前記回転体支持シャフト20の他側部には始動用スプロケット84が外装された状態で固定されている。
従って、この始動用スプロケット84は回転体支持シャフト20と一緒に回転するようになっている。
前記ベースプレート11の一端部で前記回転体第1支持フレーム14の内側には増速機86が載置固定されている。この増速機86は公知の増速機であり、回転軸の回転数を増加させることができる装置である。
前記増速機86には増速機第1スプロケット86Aと増速機第2スプロケット86Bが、それぞれ回転可能に設けられている。
この増速機第1スプロケット86Aと前記反作用回転スプロケット82には反作用回転チェーン88が掛け回されている。
図2に示されるように、前記ベースプレート11の一端部で前記回転体第1支持フレーム14の外側には反作用利用発電機90が載置固定されている。この反作用利用発電機90は名称に「反作用利用」と付されているが、その構成は公知の発電機と同一の構成の発電機であり、反作用利用発電機90の発電機シャフト(図示せず)が回転することにより発電するようになっている。
図6に示されるように、前記反作用利用発電機90には負荷手段としての電力消費装置89が接続されている。この実施例では電力消費装置89として照明器具、家電が用いられている。
なお、この実施例における電力消費装置89の消費電力量は、電力消費装置89の照明器具、家電を使用すると反作用利用発電機90に負荷がかかり反作用利用発電機90の発電機シャフトの回転速度が遅くなり発電機シャフトはゆっくり回転するようになるが、反作用利用発電機90の発電機シャフトは回転を停止しない電力消費量に設定されている。
図2に示されるように、前記反作用利用発電機90の回転シャフトに固定された反作用利用発電機スプロケット90Aと前記増速機第2スプロケット86Bには反作用利用発電機用チェーン91が掛け回されている。
図1に示されるように、前記ベースプレート11の他端部で前記回転体第2支持フレーム16の外側には始動装置としてのギャードモーター92が載置固定されている。このギャードモーター92は公知のギャードモーターである。
このギャードモーター92のモータースプロケット92Aと前記始動用スプロケット84には始動用チェーン94が掛け回されている。
前記ギャードモーター92は反作用利用型発電装置10のコントロールボックス(図示せず)のモータースイッチ(図示せず)をオンすることにより回転するようになっている。
従って、ギャードモーター92を回転させると始動用チェーン94を介して始動用スプロケット84が回転し、前記回転体支持シャフト20と前記回転体28が回転するようになっている。
次に、第1実施例の反作用利用型発電装置10の作用について説明する。
反作用利用型発電装置10のコントロールボックスのモータースイッチをオンしてギャードモーター92が回転するとモータースプロケット92A、始動用チェーン94、始動用スプロケット84を介して回転体支持シャフト20が回転する。
前記回転体支持シャフト20が回転すると回転体取付パイプ26に固定されている回転体28が図2時計回り方向(図2矢印A方向)に回転する。
前記回転体28が図2時計回り方向に回転すると、発電機48A,48B,48C,48Dも図2時計回り方向に回転し、発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52に取り付けられている発電機大歯車58も図2時計回り方向に回転する。
このため、発電機大歯車58と噛み合っているギヤシャフト小歯車72はギヤシャフト66を中心にして発電機大歯車58の外周面を回りながら回転することになるのでギヤシャフト66に取り付けられているギヤシャフト大歯車70も回転する。
このギヤシャフト大歯車70が回転するとギヤシャフト大歯車70と噛み合っている発電機小歯車56が回転する。
発電機小歯車56が回転すると、発電機小歯車56と連結されている発電機48A,48B,48C,48Dの回転円盤部50が回転を開始する。
回転している回転体28の前記発電機48Aの発電機スプロケット60Aと前記発電機48Bの発電機スプロケット60Aには伝動第1チェーン80Aが掛け回されている。
前記発電機48Bの発電機スプロケット60Bと伝動第1スプロケット76には伝動第2チェーン80Bが掛け回されている。
前記発電機48Cの発電機スプロケット60Aと前記発電機48Dの発電機スプロケット60Aには伝動第3チェーン80Cが掛け回されている。
前記発電機48Dの発電機スプロケット60Bと前記伝動第2スプロケット78には伝動第4チェーン80Dが掛け回されている。
このため、発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52が回転しようとする回転力は伝動第2チェーン80Bと伝動第4チェーン80Dを介してスプロケット取付パイプ74に作用する。
前記スプロケット取付パイプ74には反作用回転スプロケット82が固定され、反作用回転スプロケット82は反作用回転チェーン88を介して増速機第1スプロケット86Aと連結されている。
このため、前記反作用回転スプロケット82には発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52の回転しようとする反作用力が作用する。
前記反作用回転スプロケット82に作用した反作用力は反作用回転チェーン88、増速機86、反作用利用発電機用チェーン91、反作用利用発電機スプロケット90Aを介して反作用利用発電機90の発電機シャフトが回転することにより反作用利用発電機90が発電する。
ただし、前記反作用利用発電機90には負荷手段としての照明や家電等の電力消費装置89が接続されているため、反作用利用発電機90には前記電力消費装置89の消費電力によって負荷がかかり、反作用利用発電機90の発電機シャフトと反作用利用発電機スプロケット90Aの回転力が低下する。
このため、反作用回転スプロケット82、スプロケット取付パイプ74は回転を停止しないでゆっくりと回転することになるため、前記発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52もゆっくり回転する。
これにより前記発電機シャフト52はゆっくり回転する一方、回転円盤部50は発電機シャフト52を中心に高速回転するため発電機48A,48B,48C,48Dはそれぞれ発電する。
この結果、反作用利用型発電装置10においては4個の発電機48A,48B,48C,48Dと反作用利用型発電機90はそれぞれ発電することになる。
この結果、反作用利用型発電装置10は発電量を多くすることができると共に発電効率を高めることができる。
図8〜図10には第2実施例の反作用利用型発電装置100が示されている。なお、第1実施例の反作用利用型発電装置10と同一の構成は同一の符号を用いてその説明を省略する。
また、図8においては第2の発電装置本体112Bは第1の発電装置本体112Aの背面に位置して第1の発電装置本体112Aと第2の発電装置本体112Bは重なり合うので第2の発電装置本体112Bの大部分を省略して示す。
第2実施例の反作用利用型発電装置100と第1実施例の反作用利用型発電装置10の相違点は、第1実施例の反作用利用型発電装置10では発電装置本体が1つ設けられているのに対し、第2実施例の反作用利用型発電装置100では発電装置本体が2つ設けられている点である。
図8〜図10に示されるように、第2実施例の反作用利用型発電装置100の下部には平面視長方形状のベースプレート111が配設されている。
図9及び図10に示されるように、このベースプレート111に設置された第1の発電装置本体112Aの隣には第1の発電装置本体112Aと水平方向に反転した状態で第2の発電装置本体112Bが設置されている。
なお、第1の発電装置本体112Aと第2の発電装置本体112Bは第1実施例の反作用利用型発電装置10に用いられた発電装置本体12と同一の構造である。
第1の発電装置本体112Aと第2の発電装置本体112Bは水平方向に反転して設けられているので、図9に示されるように、第1の発電装置本体112Aでは回転体第1リング板40が図9に表れるのに対し、第2の発電地装置本体112Bでは回転体第1リング板40と対向して設けられた回転体第2リング板42が図9に表れるようになっている。
図9及び図10に示されるように、前記ベースプレート111の一端部にはベースプレート111に対応して横長の回転体第1支持フレーム114が立設され、他端部にはベースプレート111に対応して横長の回転体第2支持フレーム116が立設されている。
この回転体第1支持フレーム114と回転体第2支持フレーム116は互いに対向して立設されている。
図10に示されるように、前記第1の発電装置本体112Aと前記第2の発電装置本体112Bの間には増速機86と第2増速機186が対向して配設されている。この第2増速機186は前記増速機86と同一の構成である。
また、反作用利用発電機90は前記第2の発電装置本体112Bの近傍に配設されている。この反作用利用発電機90には負荷手段としての電力消費装置89が接続されている。
図9に示されるように、前記増速機86の増速機第2スプロケット86Bと第2の発電装置本体112Bの始動用スプロケット84には接続用始動手段としての第2始動用チェーン194が掛け回されている。
図10に示されるように、第2の発電装置本体112Bの反作用回転スプロケット82と第2増速機186の増速機第1スプロケット186Aには第2反作用回転チェーン188が掛け回されている。
また、前記反作用利用発電機90の反作用利用発電機スプロケット90Aと前記第2増速機186の第2スプロケット186Bには反作用利用発電機用チェーン191が掛け回されている。
次に、第2実施例の反作用利用型発電装置100の作用について説明する。なお、第1実施例の反作用利用型発電装置10の作用と同じ作用は省略する。
反作用利用型発電装置100のコントロールボックスのモータースイッチをオンして第1の発電装置本体112Aの回転体28が回転すると、その後に反作用回転スプロケット82が回転する。
反作用回転スプロケット82の回転により、反作用回転チェーン88、増速機第1スプロケット86A、増速機第2スプロケット86Bを介して第2の発電装置本体112Bの第2始動用チェーン194が回転し、第2の発電装置本体112Bの始動用スプロケット84が回転し、第2の発電装置本体112Bの回転体28が回転する。
このため第1の発電装置本体112Aと同様に第2の発電装置本体112Bの反作用回転スプロケット82が回転し、反作用回転チェーン188、増速機第1スプロケット186A、増速機第2スプロケット186Bを介して反作用利用発電機用チェーン191が回転することにより反作用利用発電機90が発電する。
なお、前記反作用利用発電機90には負荷手段としての照明や家電等の電力消費装置89が接続されているため、反作用利用発電機90には前記電力消費装置89の消費電力によって負荷がかかり、反作用利用発電機90の発電機シャフトと反作用利用発電機スプロケット90Aの回転力が低下する。
このため、第2の発電装置本体112Bの反作用回転スプロケット82、スプロケット取付パイプ74は回転を停止しないでゆっくりと回転することになるため、第2の発電装置本体112Bの前記発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52もゆっくり回転する一方、回転円盤部50は発電機シャフト52を中心に高速回転するため発電機48A,48B,48C,48Dはそれぞれ発電する。
同様に第1の発電装置本体112Aの反作用回転スプロケット82、スプロケット取付パイプ74も回転を停止しないでゆっくりと回転することになるため、第1の発電装置本体112Aの発電機48A,48B,48C,48Dの発電機シャフト52もゆっくり回転する一方、回転円盤部50は発電機シャフト52を中心に高速回転するため発電機48A,48B,48C,48Dはそれぞれ発電する。
この結果、第2実施例の反作用利用型発電装置100においては第1の発電装置本体112Aの発電機48A,48B,48C,48Dと第2の発電装置本体112Bの発電機48A,48B,48C,48Dと反作用利用型発電機90がそれぞれ発電するため、反作用利用型発電装置100の発電量を多くすることができると共に発電効率を極めて高くすることができる。
なお、第2実施例の反作用利用型発電装置100では第1の発電装置本体112Aと第2の発電装置本体112Bの2つの発電装置本体を設けた場合を示したが、発電装置本体は3つ以上設けてもよいことは勿論である。
なお、他の構成及び作用は、第1実施例の反作用利用型発電装置10の構成及び作用と同一であるのでその説明は省略する。
図11〜図13には第3実施例の反作用利用型発電装置200が示されている。なお、第1実施例の反作用利用型発電装置10と同一の構成は、同一の符号を用いてその説明を省略する。
第3実施例の反作用利用型発電装置200と第1実施例の反作用利用型発電装置10を対比すると第1実施例の反作用利用型発電装置10では増速機86と反作用利用発電機90が設けられているのに対し、第3実施例の反作用利用型発電装置200では増速機86と反作用利用発電機90が設けられていない点が大きく相違する。
図11〜図13に示されるように、第3実施例の反作用利用型発電装置200の発電装置本体202の回転体28を構成する回転体第1リング板40の外周面には側面視リング状で巾広の第1リング板カバー体204が巻かれた状態で取り付けられている。
また、前記回転体28を構成する回転体第2リング板42の外周面にも側面視リング状で巾広の第2リング板カバー体206が巻かれた状態で取り付けられている。
なお、図11及び図13においては、回転体第1リング板40、第1リング板カバー体204、回転体第2リング板42、第2リング板カバー体206は断面した状態で示されている。
前記第1リング板カバー体204と第2リング板カバー体206は比較的肉厚の薄い帯状金属板をリング状にして形成されている。
前記反作用利用型発電装置200のベースプレート11には回転方向反転機208が載置されている。この回転方向反転機208は公知の回転方向反転機である。
前記回転方向反転機208には回転方向反転機第1スプロケット208Aと回転方向反転機第2スプロケット208Bが回転可能に設けられているが、回転方向反転機第1スプロケット208Aと回転方向反転機第2スプロケット208Bは反対方向に回転するようになっている。
図11及び図12に示されるように、前記回転方向反転機第1スプロケット208Aと前記反作用回転スプロケット82には反作用回転チェーン88が掛け回されている。
図11〜図13に示されるように、前記回転体第1支持フレーム14の第1支持フレーム第1支柱14Bと前記回転体第2支持フレーム16の第2支持フレーム第1支柱16Bは回転サポート体支持シャフト210が回転可能に支持されている。
この回転サポート体支持シャフト210の中間部には回転サポート体としての第1回転サポートゴムタイヤ212と第2回転サポートゴムタイヤ214が固定された状態で取り付けられている。
前記第1回転サポートゴムタイヤ212は前記第1リング板カバー体204と対応すると共に第1回転サポートゴムタイヤ212の外周面と第1リング板カバー体204の外周面は当接している(図12参照)。
また、前記第2回転サポートゴムタイヤ214は前記第2リング板カバー体206と対応すると共に第2回転サポートゴムタイヤ214の外周面と第2リング板カバー体206の外周面は当接している。
図11に示されるように、この実施例では前記第1回転サポートゴムタイヤ212、第2回転サポートゴムタイヤ214の幅は前記第1リング板カバー体204、第2リング板カバー体206の幅より少し幅広に構成されている。
前記回転サポート体支持シャフト210の一端部で前記回転体第1支持フレーム14の第1支持フレーム第1支柱14Bの外側には回転サポート体支持シャフト用スプロケット216が固定された状態で取り付けられている。
この回転サポート体支持シャフト用スプロケット216と前記回転方向反転機第2スプロケット208Bは反作用回転チェーン220が掛け回されている。
次に、第3実施例の反作用利用型発電装置200の作用について説明する。なお、第1実施例の反作用利用型発電装置10の作用と同じ作用は省略する。
反作用利用型発電装置200のコントロールボックスのモータースイッチをオンしてギャードモーター92が回転すると発電装置本体202の回転体28が回転し、その後に反作用回転スプロケット82が回転する。
反作用回転スプロケット82の回転により反作用回転チェーン88が図12の矢印方向に回るため、回転方向反転機第1スプロケット208Aが回転する。
一方、回転方向反転機第2スプロケット208Bは回転方向反転機第1スプロケット208Aと逆方向に回転する。
これにより、反作用回転チェーン220が図12矢印方向に回るため回転サポート体支持シャフト用スプロケット216が回転し、回転サポート体支持シャフト210が回転し、第1回転サポートゴムタイヤ212と第2回転サポートゴムタイヤ214が図12反時計回り方向(図12矢印方向)に回転する。
第1回転サポートゴムタイヤ212と第2回転サポートゴムタイヤ214の回転方向は前記回転体28の回転方向(図12矢印A方向)と逆方向であるので、第1回転サポートゴムタイヤ212と第2回転サポートゴムタイヤ214と第1リング板カバー体204,第2リング板カバー体206を介して当接している回転体28に回転力を付与することになる。
この結果、回転体28は反作用を利用した第1回転サポートゴムタイヤ212と第2回転サポートゴムタイヤ214によって回転をサポートしてもらうため、前記ギャードモーター92の発電力を少なくしても反作用を利用することにより回転体28を高速回転させて発電機48A,48B,48C,48Dで発電することができる。
従って、反作用利用型発電装置200は効率よく発電することができる。
なお、実施例では回転サポート体として第1回転サポートゴムタイヤ212と第2回転サポートゴムタイヤ214を示したが、回転サポート体はゴムタイヤに限定されるものでなく回転体28の回転をサポートできるものであれば円板体等でもよい。
なお、他の構成及び作用は、第1実施例の反作用利用型発電装置10の構成及び作用と同一であるのでその説明は省略する。
なお、実施例では前記ギヤシャフト大歯車70と前記発電機小歯車56のギヤ比と前記ギヤシャフト小歯車72と前記発電機大歯車58のギヤ比は3:1としたが、ギヤ比は3:1に限定されるものでないことは勿論である。
なお、実施例では回転体28に発電機48A,48B,48C,48Dとギヤ装置64をセットで4個取り付けた場合を示したが、取り付ける発電機48A,48B,48C,48D、ギヤ装置64の数は4個以上でも4個以下でもよく、4個に限定されるものでないことは勿論である。
なお、実施例では発電機48Aの発電機スプロケット60Aと発電機48Bの発電機スプロケット60Aには伝動第1チェーン80Aを掛け回し、発電機48Bの発電機スプロケット60Bと伝動第1スプロケット76には伝動第2チェーン80Bを掛け回し、発電機48Cの発電機スプロケット60Aと発電機48Dの発電機スプロケット60Aには伝動第3チェーン80Cを掛け回し、発電機48Dの発電機スプロケット60Bと伝動第2スプロケット78には伝動第4チェーン80Dを掛け回したが、掛け回しのパターンは実施例のパターンに限定されるものでないことは勿論である。
なお、実施例では発電機48A,48B,48C,48Dをアウターローターコアレス発電機で使用したが、発電機48A,48B,48C,48Dはアウターローターコアレス発電機に限定されるものでなく、インナーローター発電機でもよい。
例えば、磁石を回転子(ローター)にして内側に設け、巻線を固定子(ステータ)にして外側に設けて発電するインナーローター発電機を使用してもよい。
発電機をインナーローター発電機にした場合は、インナーローター発電機の固定子を回転させないようにすると共にギヤ装置64のギヤシャフト大歯車70でインナーローター発電機の回転子を回転させてインナーローター発電機で発電する。
なお、実施例では始動装置としてのギャードモーター92を使用した場合を示したが、始動装置はギャードモーター92等のモーターに限定されるものでなく、回転体支持シャフト20を回転させることができる装置であれば内燃機関、蒸気機関、火力発電機、風力発電機等の装置でもよいことは勿論である。
なお、第1実施例、第2実施例では反作用利用発電機90に接続する負荷手段としての電力消費装置89として照明器具、家電等を示したが、負荷手段は照明器具、家電等の電力消費装置に限定されるものではなく例えば畜電池等他の装置でもよいことは勿論である。
10 反作用利用型発電装置
11 ベースプレート
12 発電装置本体
14 回転体第1支持フレーム
16 回転体第2支持フレーム
18 ピローユニット
20 回転体支持シャフト
22 電気リード線
24 第1スリップリング
26 回転体取付パイプ
28 回転体
30 回転体第1固定板
32 回転体第2固定板
34 発電機第1支持片
36 発電機第2支持片
40 回転体第1リング板
42 回転体第2リング板
44 間隔保持棒
46A 第1発電機配設部
46B 第2発電機配設部
46C 第3発電機配設部
46D 第4発電機配設部
48A 発電機
48B 発電機
48C 発電機
48D 発電機
49 電力消費装置
50 回転円盤部
52 発電機シャフト
54 軸受ユニット
56 発電機小歯車
58 発電機大歯車
60A 第1発電機スプロケット
60B 第2発電機スプロケット
62 第2スリップリング
64 ギヤ装置
66 ギヤシャフト
68 ギヤシャフト支持体
70 ギヤシャフト大歯車
72 ギヤシャフト小歯車
74 スプロケット取付パイプ
76 伝動第1スプロケット
78 伝動第2スプロケット
80A 伝動第1チェーン
80B 伝動第2チェーン
80C 伝動第3チェーン
80D 伝動第4チェーン
82 反作用回転スプロケット
84 始動用スプロケット
86 増速機
86A 増速機第1スプロケット
86B 増速機第2スプロケット
88 反作用回転チェーン
90 反作用利用発電機
90A 反作用利用発電機スプロケット
91 反作用利用発電機用チェーン
92 ギャードモーター
92A モータースプロケット
94 始動用チェーン

Claims (5)

  1. 少なくとも1以上の発電装置本体を備えてなる反作用利用型発電装置であって、
    前記発電装置本体は、立設された回転体第1支持体と、この回転体第1支持体と対向して立設された回転体第2支持体と、前記回転体第1支持体と前記回転体第2支持体に回転自在に支持された回転体支持シャフトと、この回転体支持シャフトに回転可能に取り付けられた回転体と、この回転体に取り付けられた複数の発電機と、この発電機の固定子に取り付けられた少なくとも1以上の発電機スプロケットと、前記回転体に前記発電機とセットになって設けられると共に前記発電機の回転子を回転させることができるギヤ装置と、前記回転体支持シャフトに取り付けられると共に回転体支持シャフトと関係しないで回転可能なスプロケット取付パイプと、このスプロケット取付パイプに固定して取り付けられた少なくとも1以上の伝動スプロケットと、前記スプロケット取付パイプに固定して取り付けられた反作用回転スプロケットと、を備え、
    前記反作用回転スプロケットの回転で発電する反作用利用発電機と、この反作用利用発電機に接続された負荷手段と、前記回転体を回転させる始動装置と、を有してなることを特徴とする反作用利用型発電装置。
  2. 第1の発電装置本体と、この第1の発電装置本体の隣に水平方向反転して設置された第2の発電装置本体と、を備えてなる反作用利用型発電装置であって、
    前記第1の発電装置本体及び前記第2の発電装置本体は、立設された回転体第1支持体と、この回転体第1支持体と対向して立設された回転体第2支持体と、前記回転体第1支持体と前記回転体第2支持体に回転自在に支持された回転体支持シャフトと、この回転体支持シャフトに回転可能に取り付けられた回転体と、この回転体に取り付けられた複数の発電機と、この発電機の固定子に取り付けられた少なくとも1以上の発電機スプロケットと、前記回転体に前記発電機とセットになって設けられると共に前記発電機の回転子を回転させることができるギヤ装置と、前記回転体支持シャフトに取り付けられると共に回転体支持シャフトと関係しないで回転可能なスプロケット取付パイプと、このスプロケット取付パイプに固定して取り付けられた少なくとも1以上の伝動スプロケットと、前記スプロケット取付パイプに固定して取り付けられた反作用回転スプロケットと、を備え、
    前記反作用回転スプロケットの回転で発電する反作用利用発電機と、この反作用利用発電機に接続された負荷手段と、前記第1の発電装置本体の回転体を回転させる始動装置と、前記第1の発電装置本体と前記第2の発電装置本体の間に配設されると共に第2発電装置本体の回転体を回転させる接続用始動手段と、を有してなることを特徴とする反作用利用型発電装置。
  3. 前記反作用回転スプロケットと反作用利用発電機の間に増速機を配設したことを特徴とする請求項1、請求項2のいずれか1項記載の反作用利用型発電装置。
  4. 少なくとも1以上の発電装置本体を備えてなる反作用利用型発電装置であって、
    前記発電装置本体は、立設された回転体第1支持体と、この回転体第1支持体と対向して立設された回転体第2支持体と、前記回転体第1支持体と前記回転体第2支持体に回転自在に支持された回転体支持シャフトと、この回転体支持シャフトに回転可能に取り付けられた回転体と、この回転体に取り付けられた複数の発電機と、この発電機の固定子に取り付けられた少なくとも1以上の発電機スプロケットと、前記回転体に前記発電機とセットになって設けられると共に前記発電機の回転子を回転させることができるギヤ装置と、前記回転体支持シャフトに取り付けられると共に回転体支持シャフトと関係しないで回転可能なスプロケット取付パイプと、このスプロケット取付パイプに固定して取り付けられた少なくとも1以上の伝動スプロケットと、前記スプロケット取付パイプに固定して取り付けられた反作用回転スプロケットと、を備え、
    回転方向反転機と、この回転方向反転機に設けられた回転方向反転機第1スプロケットと、前記回転方向反転機に設けられると共に前記回転方向反転機第1スプロケットと逆方向に回転する回転方向反転機第2スプロケットと、前記回転体の回転方向と逆方向に回転可能に支持されると共に前記回転体と当接して回転体の回転をサポートする回転サポート体と、前記回転体を回転させる始動装置と、を有してなることを特徴とする反作用利用型発電装置。
  5. 前記発電機をアウターローターコアレス発電機で形成したことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4のいずれか1項記載の反作用利用型発電装置。
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