JP3191374U - 造波発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】僅かな電力で効率よく発電を行うことができる造波発電装置を提供する。【解決手段】モータ減速機４が揺動ロッド２を駆動して揺動させて、揺動ロッド２に枢着された造波部３を駆動して上下に作動することにより、貯水容器５内の水を上下に起伏させて波浪を発生させる。貯水容器５内の浮板６が上下に起伏する水位に伴って上昇又は下降し、浮板６が上昇すると、第１の連動ロッド６１及び第２の連動ロッドが変速器又は伝動ユニットを駆動し、慣性ホイールを駆動することにより、動力エネルギーを発電機に伝達して電力を発生させる。【選択図】図１

Description

本考案は、造波部が貯水タンク内の水を上下に往復作動させることによって上下に起伏する波浪を発生させ、波浪によって浮板が上昇する際、連動ロッドが変速器又は伝動ユニット及び慣性ホイールを駆動することにより、動力エネルギーを発電機に伝達して電力を発生させる造波発電装置に関する。

原子力発電は、有効な発電方法であるが、核廃棄物処理の問題や安全性の問題に関する議論が絶えることがない。また、火力発電によって生活用の電力を供給することができるが、環境汚染の問題が存在する上、コストが高い。また、風力発電及び太陽光発電は、環境の汚染が少ないが、コストが高い上、気候による影響を直接受ける。水力発電は、貯水水位によって発電効果が影響を受ける上、ダム及び水源がある場所にしか設置することができないため、地理的な制限を受ける。このため、環境汚染及び廃棄物が発生せず、コストが低い発電装置が求められていた。

本考案の考案者が考案した特許文献１において、造波発電装置が開示されている。本考案の考案者は、造波発電の効率を更に高めるために、研究、テスト及び改良を重ね、ついに本考案の造波発電装置を案出した。

実用新案第３１８２９３３号 特開平１１−１６０３０２号公報

本考案の主な目的は、僅かな電力により造波部を駆動し、貯水タンク内の水を上下に起伏させて波浪を発生させ、波浪によって浮板が上昇する際、変速器又は伝動ユニット及び慣性ホイールが駆動されることにより、動力エネルギーを発電機に伝達して高効率に電力を発生させる造波発電装置を提供することにある。
本考案のもう１つの目的は、設置場所が制限されず、広く運用することができ、汚染及び廃棄物が発生しない上、貯水容器内の水を継続して使用することができるため、環境に優しく、コストが低いため、コストが高い太陽光発電装置又は風力発電装置より普及させることができる造波発電装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１の考案は、支持フレーム、揺動ロッド、少なくとも２つの造波部、少なくとも１つの貯水容器、モータ減速機及び少なくとも１つの浮板を備える造波発電装置であって、支持フレームは、底部が地面又は建造物の適当な位置に固定され、上方に揺動ロッドが枢着されることにより、揺動ロッドを揺動可能な状態にし、揺動ロッドは、少なくとも一方の側部に造波部が枢着され、少なくとも一方の側部に連動部が設けられることにより、モータ減速機によって偏心駆動され、揺動ロッドの一方の側部には、造波部の柄部が枢着され、少なくとも２つの造波部は、上方の柄部が揺動ロッドの連動を受けて上下に作動することにより、貯水容器内の水を上下に起伏させて波浪を発生させ、造波部には、ガイド溝が設けられ、貯水容器の底部に固定されるガイド柱がガイド溝内に下方から上方に所定距離進入し、造波部の底端縁は、円弧部を有し、少なくとも１つの貯水容器は、水を収容するために用いられ、貯水容器は、高強度の金属、高強度の剛性プラスチック、コンクリート又はコンクリート混合物などの高強度材質からなり、貯水容器は、上方が開放状態の容器であり、貯水容器の底壁面の内面は、凹弧状に形成され、貯水される水量は、少なくとも貯水容器に収容可能な総水量の３分の２以上であり、貯水容器の側壁又は貯水容器に近い位置には、第１の支持ロッド及び第２の支持ロッドが設けられ、第１の支持ロッド及び第２の支持ロッドの他方の端部には、第２の枢軸を介して浮板が枢着され、第２の支持ロッドは、従動歯車が枢着される延長部を有し、浮板に固定接合される第１の連動ロッド及び第２の連動ロッドの他方の端部には、第２の枢軸を介し、第１のスプロケット及び第２のスプロケットと、第１の支持ロッド及び第２の支持ロッドの他方の端部と、が枢着され、第１のスプロケットは、一方の側部が従動軸に設けられる第１のラチェットホイールに噛合され、第２のスプロケットは、一方の側部が第２の支持ロッドに枢着される従動歯車の一方の側部に噛合され、従動歯車の他方の側部は、従動軸に設けられる第２のラチェットホイールに噛合され、これにより、従動軸を駆動することができ、従動軸には、変速器又は伝動ユニットを駆動する少なくとも１つのチェーンホイール又はベルトホイールが設けられ、従動軸に設けられる少なくとも１つのチェーンホイール又はベルトホイールは、少なくとも１つの第１のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材に接続されることによって伝動軸を駆動し、伝動軸が少なくとも１つの第２のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材を駆動することにより、変速機の回転軸を駆動し、変速機が第３のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材を駆動することにより、第３のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材が慣性ホイールを駆動し、モータ減速機は、回転軸の一方の端部に偏心ホイールが設置され、偏心ホイールが揺動ロッドの連動部を偏心駆動することにより、揺動ロッドを揺動させ、少なくとも１つの浮板は、貯水容器の水位に伴って上下に起伏し、浮板に第１の連動ロッド及び第２の連動ロッドがそれぞれ固定接続されることによって変速器又は伝動ユニットを駆動し、少なくとも１つの慣性ホイールを介し、動力エネルギーを受けて電力に変換する少なくとも１つの発電機に伝達し、浮板は、金属材質からなり、波浪の推力及び水の浮力によって上昇し、波浪が下降する際、浮板は、金属材質の重量によって下降することを特徴とする造波発電装置である。

請求項２の考案は、複数の浮板を備え、複数の浮板は、可動コネクタによって互いに接続されることを特徴とする請求項１に記載の造波発電装置である。

本考案の造波発電装置は、以下（１）及び（２）に示す効果を有する。
（１）僅かな電力をモータ減速機に供給するだけで揺動ロッドを駆動し、造波部を駆動して貯水容器内の水を上下に起伏させて波浪を発生させ、これにより、浮板が変速器又は伝動ユニットを駆動して、少なくとも１つの慣性ホイールを介して、動力エネルギーを少なくとも１つの発電機に伝達して電力を発生させることができる。即ち、僅かな電力で発電機に高効率に電力を発生させることができる。
（２）設置場所が制限されず、広く運用することができ、汚染及び廃棄物が発生しない上、貯水容器内の水を継続して使用することができるため、環境に優しく、コストが低いため、コストが高い太陽光発電装置又は風力発電装置より普及させることができる。

本考案の一実施形態による造波発電装置の一部を示す断面図である。 本考案の一実施形態による造波発電装置の浮板及び変速器又は伝動ユニットを示す平面図である。 本考案の一実施形態による造波発電装置の浮板及び変速器又は伝動ユニットを示す平面図である。 本考案の造波発電装置の浮板及び伝動ユニットの他の実施形態を示す平面図である。 本考案の造波発電装置の浮板及び伝動ユニットの他の実施形態を示す平面図である。

図１〜図５を参照する。図１〜図５に示すように、本考案の造波発電装置は、支持フレーム１、揺動ロッド２、少なくとも２つの造波部３、モータ減速機４、少なくとも１つの貯水容器５及び少なくとも１つの浮板６を具える。

支持フレーム１は、底部１１が地面又は建造物の適当な位置に固定され、上方に枢着部材１２を介して揺動ロッド２が枢着されることにより、揺動ロッド２を揺動可能な状態にする。

揺動ロッド２は、少なくとも一方の側部に造波部３が枢着され、少なくとも一方の側部に連動部（例えば、連動溝２１）が設けられることにより、モータ減速機４によって偏心駆動される。

少なくとも２つの造波部３は、上方の柄部３３が揺動ロッド２に連動して上下に作動することにより、貯水容器５内の水を上下に起伏させて波浪を発生させる。

モータ減速機４は、回転軸４１の一方の端部に偏心ホイール４２が設置され、偏心ホイール４２が揺動ロッド２の連動部（例えば、連動溝２１）を偏心駆動することにより、揺動ロッド２を揺動させる。

少なくとも１つの貯水容器５には、適量の水が収容される。貯水容器５に近い適当な位置又は貯水容器５の側壁５１には、第１の支持ロッド６３及び第２の支持ロッド６３’が固定される（図２参照）。第１の支持ロッド６３及び第２の支持ロッド６３’の他方の端部には、第２の枢軸６４を介して浮板６が枢着される。第２の支持ロッド６３’は、従動歯車６５が枢着される延長部６３１’を有する。

少なくとも１つの浮板６は、貯水容器５の水位に伴って上下に起伏し、浮板６には、第１の連動ロッド６１及び第２の連動ロッド６１’がそれぞれ固定接続される（図１〜図３参照）。第１の連動ロッド６１及び第２の連動ロッド６１’の他方の端部には、第２の枢軸６４を介して、第１のスプロケット６１１及び第２のスプロケット６１１’と、第１の支持ロッド６３及び第２の支持ロッド６３’の他方の端部が枢着される（図２参照）。
第１のスプロケット６１１は、一方の側部が従動軸７１の第１のラチェットホイール７１１に噛合され、第２のスプロケット６１１’は、一方の側部が第２の支持ロッド６３’に枢着される従動歯車６５の一方の側部に噛合される。従動歯車６５の他方の側部は、従動軸７１に設けられる第２のラチェットホイール７１２に噛合され、これにより、従動軸７１を駆動する。
図２及び図３に示すように、従動軸７１には、少なくとも１つのチェーンホイール又はベルトホイール７３１が設けられ、変速器又は伝動ユニット７を駆動する。また、少なくとも１つの慣性ホイール７６を介して、動力エネルギーを少なくとも１つの発電機８に伝達して電力を発生させる。

以上の構造により、モータ減速機４が回転すると、回転軸４１に設けられた偏心ホイール４２が揺動ロッド２を揺動させ、揺動ロッド２に枢着又は接続された造波部３を上下に往復作動させる。これにより、貯水容器５内の水が上下に起伏して波浪が発生し、貯水容器５内の浮板６が貯水容器５内の上下に起伏する水位に伴って上昇又は下降する。
浮板６は、第１の連動ロッド６１及び第２の連動ロッド６１’（図１〜図３参照）の第１のスプロケット６１１及び第２のスプロケット６１１’により、第１のラチェットホイール７１１及び第２のラチェットホイール７１２を介し、従動軸７１を駆動して回転させると共に、従動軸７１に設けられた複数のチェーンホイール又はベルトホイール７３１を回転させ、変速器又は伝動ユニット７を駆動する。また、少なくとも１つの慣性ホイール７６を介して、動力エネルギーを少なくとも１つの発電機８に伝達して電力を発生させる。

揺動ロッド２の一方の側部には、枢着部材２０を介して造波部３の柄部３３が枢着される。また、造波部３には、ガイド溝３２が設けられ、貯水容器５の底部に固定されるガイド柱５０がガイド溝３２内に下方から上方に所定距離進入する。これにより、造波部３の上下の作動を更にスムーズにすることができる。

浮板６は、金属、コンクリート、コンクリート混合金属材質、コンクリート混合物などの適当な材質からなる。造波部３が上下に作動し、貯水容器５内の水を上下に起伏させて波浪を発生させると、波浪の推力及び水の浮力によって浮板６が上昇し、波浪が下降する際、浮板６は、自身の重量によって下降する。

貯水容器５の底壁面５２の内面５２１は、凹弧状に形成されることにより、好適な造波効果を有する。貯水容器５は、高強度の金属、高強度の剛性プラスチック、コンクリート又はコンクリート混合物などの高強度材質からなる円形、矩形、多辺形などの適当な形状の桶状体、池又は上方が開放状態の容器である。貯水容器５に貯水される水量は、少なくとも貯水容器５に収容可能な総水量の３分の２以上が好ましい。

造波部３底部の端縁は、円弧部３３０を有することにより、造波部３が貯水容器５内の水を上下に作動させるのを更にスムーズにすることができる。

本考案の他の実施形態中、従動軸７１が少なくとも１つのチェーンホイール又はベルトホイール７３１を介して伝動ユニット７を駆動する際、図５に示すように、少なくとも１つのチェーンホイール又はベルトホイール７３１は、少なくとも１つの第１のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材７３に接続されることにより、伝動軸７４を駆動する。次に、伝動軸７４を介し、少なくとも１つの第２のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材７７を駆動することにより、変速機７５の回転軸７９を駆動する。次に、変速機７５を介して第３のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材７８を駆動する。次に、第３のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材７８が慣性ホイール７６を駆動する。次に、慣性ホイール７６は、動力エネルギーを少なくとも１つの発電機８に伝達する。

図３に示すように、各浮板６は、第１の連動ロッド６１及び第２の連動ロッド６１’を介して従動軸７１を回転させると共に、従動軸７１に設けられる複数のチェーンホイール又はベルトホイール７３１を駆動して回転させることにより、変速器又は伝動ユニット７を駆動する。また、各変速器又は伝動ユニット７は、慣性ホイール７６を介して動力エネルギーを発電機８に伝達して電力を発生させる。即ち、４つの浮板６は、各変速器又は伝動ユニット７を駆動し、さらに、各変速器又は伝動ユニット７は、慣性ホイール７６を介して動力エネルギーを発電機８に伝達する。
図４に示す他の実施形態においては、各２つの浮板６が各２つの変速器又は伝動ユニット７を駆動し、同一の慣性ホイール７６を介して同一の発電機８に動力エネルギーを伝達して電力を発生させる。

以上の説明から分かるように、本考案は、以下（１）及び（２）に示す効果を有する。
（１）僅かな電力をモータ減速機４に供給するだけで揺動ロッド２を駆動し、造波部３を駆動して貯水容器５内の水を上下に起伏させて波浪を発生させることができ、これにより、浮板６が変速器又は伝動ユニット７を駆動して、少なくとも１つの慣性ホイール７６を介して、動力エネルギーを少なくとも１つの発電機８に伝達して電力を発生させることができる。即ち、僅かな電力で発電機８に高効率に電力を発生させることができる。
（２）設置場所が制限されず、広く運用することができ、汚染及び廃棄物が発生しない上、貯水容器５内の水を継続して使用することができるため、環境に優しく、コストが低いため、コストが高い太陽光発電装置又は風力発電装置より普及させることができる。

１ 支持フレーム
１１ 底部
１２ 枢着部材
２ 揺動ロッド
２０ 枢着部材
２１ 連動溝
３ 造波部
３２ ガイド溝
３３ 柄部
３３０ 円弧部
４ モータ減速機
４１ 回転軸
４２ 偏心ホイール
５ 貯水容器
５０ ガイド柱
５１ 側壁
５２ 底壁面
５２１ 内面
６ 浮板
６１ 第１の連動ロッド
６１’ 第２の連動ロッド
６１１ 第１のスプロケット
６１１’ 第２のスプロケット
６３ 第１の支持ロッド
６３’ 第２の支持ロッド
６３１’ 延長部
６４ 第２の枢軸
６５ 従動歯車
７ 変速器又は伝動ユニット
７１ 従動軸
７１１ 第１のラチェットホイール
７１２ 第２のラチェットホイール
７３ 第１のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材
７３１ 第１のチェーンホイール又はベルトホイール
７４ 伝動軸
７５ 変速機
７６ 慣性ホイール
７７ 第２のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材
７８ 第３のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材
７９ 回転軸
８ 発電機

Claims (2)

1. 支持フレーム、揺動ロッド、少なくとも２つの造波部、少なくとも１つの貯水容器、モータ減速機及び少なくとも１つの浮板を備える造波発電装置であって、
   前記支持フレームは、垂直に立設されると共に前記搖動ロッド中央部を水平に搖動可能に枢着して支持し、
   該搖動ロッドの一方側に前記モータ減速機により偏心駆動される運動部を設けて上下搖動駆動させると共に、該搖動ロッド端に前記造波部をその柄部を介して枢着し、
   該造波部は、その底端縁に円弧部を形成し、前記貯水容器内に浸漬されて該貯水容器底に固定されたガイド柱が上下に進入するガイド溝を設けて前記搖動ロッドの上下搖動に連動して該容器内に波浪を発生させ、
   該貯水容器は、高強度の金属、高強度の剛性プラスチック、コンクリート又はコンクリート混合物などの高強度材質から形成した上方を開放した容器であって、その底壁面を凹弧状断面として、その容量の２／３以上を貯水せしめ、
   前記浮板は、該貯水容器内の水に浸漬され、該浮板に固定された第１の連動ロッド及び第２の連動ロッドをそれぞれ前記貯水容器側壁又はその近傍に設けられた第１の支持ロッド及び第２の支持ロッドに枢着して その他端にそれぞれ設けた第１のスプロケット及び第２のスプロケットを、貯水容器内の波浪に伴う浮板の上下動に連動して駆動せしめ、
   該第１のスプロケットは、従動軸に設けられる第１のラチェットホイールに噛合され
   該第２のスプロケットは、第２の支持ロッドの延長部に枢着された従動歯車を介して従動軸に設けられる第２のラチェットホイールに噛合されて、それぞれ該従動軸を駆動し、
   該従動軸に設けた第１のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材を介して伝動軸を駆動し、該伝動軸に設けた第２の第２のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材を介して変速機の回転軸を駆動し、さらに該回転軸に設けた第３のチェーンホイール又はベルトホイール伝動部材を介して慣性ホイールを駆動して、該慣性ホイールを介して発電機を駆動して発電することを特徴とする造波発電装置。
2. 前記浮板の２以上を可動コネクタによって互いに接続したことを特徴とする請求項１に記載の造波発電装置。

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