JP4163868B2 - Power generation system - Google Patents

Power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP4163868B2
JP4163868B2 JP2001364538A JP2001364538A JP4163868B2 JP 4163868 B2 JP4163868 B2 JP 4163868B2 JP 2001364538 A JP2001364538 A JP 2001364538A JP 2001364538 A JP2001364538 A JP 2001364538A JP 4163868 B2 JP4163868 B2 JP 4163868B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coaster
belt
rotor
input shaft
working material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001364538A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003166463A (en
Inventor
悦治 野入
Original Assignee
悦治 野入
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 悦治 野入 filed Critical 悦治 野入
Priority to JP2001364538A priority Critical patent/JP4163868B2/en
Publication of JP2003166463A publication Critical patent/JP2003166463A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4163868B2 publication Critical patent/JP4163868B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機の発電効率を向上させる発電システム(複合型ハイブリッド・コースター発電機)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、風力や水力などを利用して、発電機を駆動して発電することが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの場合も発電効率の向上には限界があり、その打破が望まれていた。
【0004】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、従来のものと比較して発電効率を幾分でも向上させる発電システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の発電システムは、下記(A)から(E)の構成要件を備え、一のコースターベルトの作動用材にて、一のロッドバーが押し下げられることと、他のコースターベルトの作動用材にて、他のロッドバーが押し下げられることとが順次繰り返されることでローターが円滑回転されるように、コースターベルトへの作動用材の取付位置と、ローターへのロッドバーの取付位置とが決定されていることを特徴とする。
【0006】
(A)上下に離隔して平行に配置された軸の軸方向複数箇所に、それら軸同士で互いに対応した位置にそれぞれ設けられ、原動機にて回転駆動可能とされた少なくとも上方の入力軸に対しては正転のみ可能に設けられたホイール。
(B)前記上下の各軸同士で対応した上下二つのホイール間それぞれに巻き掛けられた複数本の環状コースターベルト。
(C)各コースターベルトの周方向の少なくとも一箇所に設けられ、コースターベルトの外方へ突出するよう設けられる作動用材。
(D)発電機に接続される出力軸に設けられ、各コースターベルトの位置と対応した軸方向複数箇所に、径方向外側に延びてロッドバーを有し、前記作動用材がコースターベルトを下る際に、その作動用材に対応したロッドバーが作動用材にて下方に押されることで回転されるローター。
(E)ローターの回転による出力軸の回転を、入力軸へ伝達可能とされた機構。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発電システムについて、実施例に基づき更に詳細に説明する。図1から図4は、本発明の発電システムの一実施例を示す図であり、図1は正面図、図2は平面図、図3はX−X断面図、図4はY−Y断面図である。
【0008】
図1に示すように、本実施例の発電システムは、ローター1(1A〜1C)を回転可能に保持する主塔2と、前記ローター1を回転駆動する環状コースターベルト3(3A〜3C)を設置されたコースター塔4とを備える。
【0009】
コースター塔4は、上下方向に細長く建てられた構造物であり、その上端部と長手方向中間部とには、主塔2側に延びてアーム5,6が設けられている。各アーム5,6の先端部には、それぞれ軸7,8が水平方向に配置されて設けられており、上側のアーム5の軸7を入力軸、下側のアーム6の軸8を保持軸と呼ぶことにする。
【0010】
入力軸7と保持軸8には、その軸方向複数箇所に、それら軸同士で互いに対応して、ボールベアリング等の転がり軸受を介してスプロケットホイール9,10が設けられている。この際、少なくとも上側のホイール9は、正転(図1において反時計方向への回転)のみ可能に設けられる。これには、ラチェット機構等を用いてもよいが、一方向ボールベアリングを使用するのが望ましい。
【0011】
この一方向ボールベアリングは、内輪に対して外輪が一方向にのみ回転可能とされたものであり、例えば株式会社椿本エマソンの「カムクラッチ」BBシリーズを使用することができる。そして、本実施例では、上側のホイール9が一方向ボールベアリングを介して入力軸7に設けられる一方、下側のホイール10は通常のボールベアリングを介して保持軸8に設けられている。
【0012】
入力軸7及び保持軸8の各軸方向に設けるスプロケットホイール9,10の数は、適宜に設定されるが、本実施例では、軸方向に等間隔に3つ設けられている。これにより、入力軸7のスプロケットホイール9と、それに対応する保持軸8のスプロケットホイール10との間で、3つのペアが成立することになる。
【0013】
そして、入力軸7と保持軸8の対応したスプロケットホイール9,10間には、コースターベルト3として、搬送用ロッドチェーンが環状に巻き掛けられる。これにより、コースターベルト3は、上下のスプロケットホイール9,10まわりに回転可能とされ、しかも前記一方向ボールベアリングの作用によって、正転のみ可能とされている。
【0014】
この環状のコースターベルト3には、その周方向の少なくとも一箇所に、コースターベルト3の外方に突出する作動用材11(11A〜11C)が取り付けられている。本実施例の作動用材11は、コースターベルト3のベルト面に対し略垂直外方へ延び、その先端部にはローラーが回転自在に設けられている。このローラーは、入力軸7や保持軸8と平行な方向に沿う軸にて回転可能とされている。
【0015】
コースターベルト3には、作動用材11に近接して、入力軸7側から保持軸8側へ作動用材11が下る際に、コースターベルト3の移動を助長する錘12を設けている。作動用材11に十分な重量を持たした場合には、この錘12は不要ともいえるが、コースターベルト3の一箇所に集中的荷重を設けることは好ましくないので、作動用材11に隣接してコースターベルト3の長手方向に沿って所望長さだけ錘12を設けるのが望ましい。なお、図1においては、手前側のコースターベルト3Aの作動用材11Aに対する錘12のみを図示しており、その他のコースターベルト3B,3C(作動用材11B,11C)の錘の図示は省略している。
【0016】
錘12は作動用材11の前後いずれか一方又は双方に設けられる。本実施例では、図1に示すように、作動用材11の後方(時計方向側)に設けている。なお、図示例では、各コースターベルト3に1つの作動用材11しか設けていないが、複数個設けてもよい。例えば、コースターベルト3の錘12を挟むように、錘12の前後に作動用材11,11を設けてもよい。また、場合によっては、そのような錘12が隣接して配置された作動用材11を、コースターベルト3の周方向に等間隔に複数個設けてもよい。
【0017】
図2及び図3に示すように、入力軸7には、コースターベルト3用の前記各スプロケットホイール9に加えて、回転駆動用の第1及び第2の二つのホイール(スプロケットホイール等)13,14が設けられている。第1ホイール13は、原動機15によって駆動され、第2ホイール14は、後述するようにローター1の回転力が戻されることで、回転駆動されるものである。これらホイール13,14は、入力軸7の一端部に設けられている。
【0018】
入力軸7の第1ホイール9は、原動機15にて回転駆動可能とされる。本実施例では、原動機15の出力軸15aにホイール15bが固定され(図2)、このホイール15bと前記第1ホイール13とが、回転駆動ベルト16にて連結されている。従って、原動機15の出力軸15aの回転力は、回転駆動ベルト16を介して入力軸7に伝達されることになる。原動機15の出力軸15aと、それに設けられるスプロケットホイール15bとの間は、前記一方向ボールベアリングを介して正転のみ可能に設けられている。なお、原動機15による入力軸7の回転駆動は、ベルトに限らず、例えば歯車列によって行ってもよい。
【0019】
前記主塔2は、上下方向に細長く建てられた構造物であり、その上端部には出力軸17が水平状態で保持されている。この出力軸17は、入力軸7や保持軸8と平行に配置される。出力軸17には、ローター1(1A〜1C)が取り付けられている。また、出力軸17には、発電機30が接続され、出力軸17の回転に伴って発電可能とされている。なお、出力軸17と発電機30との間には、増速機(図示省略)などを適宜介在させてもよい。
【0020】
ローター1(1A〜1C)は、出力軸17の軸方向複数箇所に設けられ、その取付位置は、前記各コースターベルト3(3A〜3C)と対応した位置とされている。従って、本実施例では、3本のコースターベルト3A〜3Cに対応して、3つのローター1A〜1Cが出力軸17に設けられている。各ローター1には、出力軸17の径方向外側に延びてロッドバー18が設けられている。各ロッドバー18の長さは共通であり、前記作動用材11がコースターベルト3を下る際に、その作動用材11に当たる程度の長さが必要である。従って、ロッドバー18ひいてはローター1は、作動用材11にて下方に押されながら回転可能とされる。
【0021】
各ローター1のロッドバー18の本数は、適宜に設定される。一つのローター1に複数個のロッドバー18を設ける場合、そのロッドバー18は、ローター1の周方向に等間隔に設けるのがよい。また、実質的に作動する作動用材11を各コースターベルト3に一つ設ける場合には、各ローター1のロッドバー18の数が、コースターベルト3の数の整数倍にならないように設定される。これは、回転動作中に、作動用材11によるロッドバー18の押し下げが全てのコースターベルト3A〜3C及びローター1A〜1Cで並列的に行われないようにするためである。
【0022】
従って、本実施例ではコースターベルト3が3列であるが故に、各ローター1のロッドバー18の数を2又は4本などとするのがよい。しかも、各コースターベルト3,3…間において、その周方向に作動用材11をずらして配置した状態で、各コースターベルト3に対応したローター1は、対応したコースターベルト3の作動用材11にロッドバー18が当たって回転する位置に配置される。このようにすることで、バランスが保たれれば、水力発電と同様の円滑な作動が期待できる。
【0023】
ローター1の回転による出力軸17の回転は、入力軸7へ伝達可能とされている。本実施例では、図1に示すように、ベルト19を介して出力軸17と連結される第1ギア20と、これと同様にベルト21を介して入力軸7と連結される第2ギア22とが、互いのかみ合わせの有無を変更可能に設けられている。これにより、第1ギア20と第2ギア22とをかみ合わせておけば、出力軸17の回転方向は、本来は入力軸7と逆なのであるが、ギア20,22のかみ合いにて回転方向を反転させて、入力軸7へ伝達できる。つまり、出力軸17によって回転駆動される第1ギア20の回転が、それとかみ合う第2ギア22によって回転方向が反転され、その第2ギア22の回転がベルト21や第2ホイール14を介して入力軸7を正転可能とする。
【0024】
第1ギア20と第2ギア22のかみ合わせの解除は、図示例では、第2ギア22に対して第1ギア20を離隔させることにより可能とされている。すなわち、本実施例においては、第1ギア20を備える第1土台23が、第2ギア22を備える第2土台24に対して、レール25に沿って移動可能とされている。その可動は、例えば、第2土台24に設置されたシリンダ26のロッド26aの伸縮にて行われる。
【0025】
ところで、前記第2土台24には、第2ギア22を保持する第2ギア塔27だけでなく、原動機15や、それにより駆動されるコースターベルト3を備えるコースター塔4も設けられる。なお、第2ギア塔27を設けずに、第2ギア22をコースター塔4に設けたアームに取り付けるようにしてもよい。
【0026】
また、前記第1土台23には、第1ギア20を保持する第1ギア塔28だけでなく、ローター1を備える主塔2も設けられる。さらに、発電機30を設置してもよい。なお、第1ギア塔28を設けずに、第1ギア20を主塔2に設けたアームに取り付けるようにしてもよい。
【0027】
ところで、土台23,24には、ローター1が回転する際に、そのロッドバー18先端部が通過する位置に、略半円形状に下方への掘り下げ部29が形成されている。これにより、主塔2の高さを低く抑えることができ、それ故、可能な限り地上に近い高さで、発電機30による電気を取り出すことが可能となる。
【0028】
次に、上記実施例の発電システムの動作について説明する。
作動時には、各コースターベルト3の作動用材11同士が、互い違いとなるよう配置される。
【0029】
また、ロッドバー18同士も、各ローター1間で互い違いになるよう周方向に等間隔で配置されている。図示例では、180°間隔で2本のロッドバー18,18を備えるローター1が3つ備えられているので、それら3つのローター1(1A〜1C)の各ロッドバー18が60°おきに配置される。
【0030】
しかも、各コースターベルト3の作動用材11が、入力軸7から保持軸8の側へ下る際には、そのコースターベルト3に対応したローター1のロッドバー18に当たるように、ローター1とコースターベルト3ともそれぞれ位置調整されている。
【0031】
まず原動機15を駆動すると、それに伴い入力軸7が回転される。入力軸7には一方向ボールベアリングを介してスプロケットホイール9を設け、そのホイール9にチェーンからなるコースターベルト3を巻き掛けているので、コースターベルト3は正転のみ可能とされている。従って、作動用材11は、保持軸8から入力軸7の側へ上る際には、前記一方向ボールベアリングによって逆転が防止されつつ、入力軸7の回転に伴って上方へ巻き上げられることになる。
【0032】
ところが、入力軸7のホイール9まで上りきった作動用材11は、それと隣接して設けられた錘12の効果もあって、その重心がコースターベルト3の下り側へくると、重力によって一気に下方へ下ることになる。その際、前記一方向ボールベアリングは正転側の回転であるから、単なるボールベアリングとして作用する。よって、コースターベルト3は素早い正転を行い、作動用材11は一気に下方へ駆け下りることになる。なお、保持軸8の側まで駆け下りた作動用材11は、その勢いで保持軸8周りに回転して、コースターベルト3をやや上方まで駆け上がることになる。例えば、コースターベルト3の高さ(入力軸7と保持軸8との離隔距離)の約三分の一程度を上ることになる。
【0033】
作動用材11が一気に下る際には、対応するロッドバー18に作動用材11が当たって、ロッドバー18を下方へ押し下げることになる。すると、ローター1ひいては出力軸17が回転することになり、出力軸17に連結された発電機30にて発電がなされる。
【0034】
なお、作動用材11が下る際には、可能な限り長い距離・時間だけロッドバー18に当たるようにするのが好ましい。そのために、ロッドバー18や作動用材11の長手寸法を増したり、ロッドバー18先端の回転軌道と、作動用材11先端の回転軌道を考慮して、各部材が位置決めされる。例えば、図1に示すように、コースターベルト3は、下方へ行くに従って、出力軸17から離れるように傾斜して設けるのがよい。つまり、入力軸7よりも保持軸8を、図1において右側に配置している。
【0035】
作動用材11が下方へ落下して、それに伴いロッドバー18を押し下げ回転させると、ローター1が回転する。そして、その回転は、第1ギア20と第2ギア22を介して入力軸7を回転させる。従って、ある作動用材11にてロッドバー18を押し下げてローター1を回転させるに伴い、次のコースターベルト3の作動用材11とロッドバー18とが対応した位置に配置されることになる。そして、同様に、その作動用材11がロッドバー18を下方へ押し下げることになる。
【0036】
このようにして、各コースターベルト3の各作動用材11にて、各ローター1の各ロッドバー18が順次回転されることが繰り返される。そして、それにより、ローター1は円滑に回転される。ローター1の回転力は、上述したように発電機30にて発電に利用されるのみならず、第1ギア20や第2ギア22を介して、入力軸7の駆動に再利用可能とされている。
【0037】
従って、ローター1が円滑に回転した後には、多少の時間、原動機15の駆動を止めてもシステムは作動を続けることになる。よって、原動機(仮にバッテリー式直流1/20ギアモード変速モーター又はインバーター)15を使用して、低速から緩やかに加速して所定の回転が得られればセンサー等を使用して、電源を切ることも可能である。すなわち、例えば入力軸7の回転速度(回転数)を計測して、一定以上になれば原動機15の駆動を止めておき、一定以下になれば再び原動機15を作動させるよう制御することもできる。これにより、発電効率の向上が期待される。
【0038】
なお、システムの動きを止めたい場合には、原動機15を止めると共に、第1土台23を第2土台24に対してスライドさせて、第1ギア20と第2ギア22のかみ合わせを解除すればよい。
【0039】
上記実施例のシステムは、ローター1付き主塔2と、コースターベルト3付きコースター塔4からなる。これは、いわば観覧車とジェットコースターを一体化したようなものであり、風力発電と揚水型水力発電をドッキングさせたものといえる。
【0040】
そして、その原理は、コースター塔4を下る作動用材11にて、ロッドバー18を回転駆動するものである。これは、梃子の応用と、重力を利用したものである。そして、このような原理は、起動部に一方向ボールベアリングを使用して、作動用材11の巻き上げ時の反重力運動を抑えた故に可能となったものである。
【0041】
原動機15及びコースターベルト3の各回転部に一方向ボールベアリングを使用することにより、原動機15とコースターベルト3、及びローター1との間に、速度に差が出ても吸収することができる。
【0042】
また、他の発電方法と比べて、立地点が消費地に近いことと、小型化出来ることにより、経済性と極低公害を実現できる。
さらに、風力発電にみられるような、電圧の変動を調整する設備も不要となる。
【0043】
なお、本発明の発電システムは、上記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。
特に、コースターベルト3やローター1の数、各コースターベルト3に設置する作動用材11の数、各ローター1に設置するロッドバー18の数は、適宜に変更可能である。ただその際に、各コースターベルト3の各作動用材11と、各ローター1の各ロッドバー18とが順次対応して、ローター1を円滑回転させる位置に、作動用材11とロッドバー18が配置される。
【0044】
また、上記実施例では、各部の動力の伝達にロッドチェーンなどを使用したが、場所や負荷などに応じて、歯車列やベルト伝動などを使用することができるのは、言うまでもない。そして、それに対応して、例えば前記ホイールが、スプロケットホイールに代えてプーリーとされるなどの変更は当然である。
【0045】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の発電システムによれば、従来のものと比べて発電効率を幾分でも向上させて発電することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発電システムの一実施例を示す正面図である。
【図2】図1の発電システムの平面図である。
【図3】図1におけるX−X断面図である。
【図4】図1におけるY−Y断面図である。
【符号の説明】
1(1A〜1C) ローター
3(3A〜3C) 環状コースターベルト(ロッドチェーン)
7 入力軸
8 保持軸
9,10 ホイール
11(11A〜11C) 作動用材
12 錘
15 原動機
17 出力軸
18 ロッドバー
20 第1ギア
22 第2ギア
23 第1土台
24 第2土台
26 シリンダ
26a シリンダのロッド
29 掘り下げ部
30 発電機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power generation system (a hybrid hybrid coaster generator) that improves the power generation efficiency of a power generator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, power is generated by driving a generator using wind power or hydraulic power.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any case, improvement in power generation efficiency has a limit, and it has been desired to overcome it.
[0004]
This invention is made | formed in view of the said situation, The main objective is to provide the electric power generation system which improves electric power generation efficiency somewhat compared with the conventional thing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a power generation system according to the present invention has the following structural requirements (A) to (E), and one rod bar is pushed down by one coaster belt operation material, and the other In the coaster belt working material, the mounting position of the working material on the coaster belt and the mounting position of the rod bar on the rotor so that the rotor is smoothly rotated by sequentially repeating the other rod bar being pushed down. Is determined.
[0006]
(A) With respect to at least the upper input shaft that is provided at a plurality of axial positions of shafts that are spaced apart from each other in the vertical direction at positions corresponding to each other and that can be rotationally driven by the prime mover. A wheel that can only rotate forward.
(B) A plurality of annular coaster belts wound around two upper and lower wheels corresponding to each of the upper and lower shafts.
(C) An actuating material provided at at least one location in the circumferential direction of each coaster belt and projecting outward from the coaster belt.
(D) provided on an output shaft connected to the generator, and extending in the radial direction at a plurality of axial positions corresponding to the positions of the coaster belts, having rod bars, and when the working material descends the coaster belt The rotor rotated by the rod bar corresponding to the working material being pushed downward by the working material.
(E) A mechanism capable of transmitting the rotation of the output shaft due to the rotation of the rotor to the input shaft.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the power generation system of the present invention will be described in more detail based on examples. 1 to 4 are diagrams showing an embodiment of a power generation system according to the present invention. FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a plan view, FIG. 3 is an XX sectional view, and FIG. 4 is a YY sectional view. FIG.
[0008]
As shown in FIG. 1, the power generation system of the present embodiment includes a main tower 2 that rotatably holds a rotor 1 (1A to 1C), and an annular coaster belt 3 (3A to 3C) that rotationally drives the rotor 1. And a coaster tower 4 installed.
[0009]
The coaster tower 4 is a structure that is elongated in the vertical direction, and arms 5 and 6 are provided at the upper end portion and the middle portion in the longitudinal direction so as to extend toward the main tower 2 side. Shafts 7 and 8 are horizontally arranged at the distal ends of the arms 5 and 6, respectively. The shaft 7 of the upper arm 5 is an input shaft, and the shaft 8 of the lower arm 6 is a holding shaft. I will call it.
[0010]
The input shaft 7 and the holding shaft 8 are provided with sprocket wheels 9 and 10 through a rolling bearing such as a ball bearing at a plurality of positions in the axial direction so as to correspond to each other. At this time, at least the upper wheel 9 is provided so as to allow only forward rotation (rotation in the counterclockwise direction in FIG. 1). For this, a ratchet mechanism or the like may be used, but it is desirable to use a one-way ball bearing.
[0011]
This one-way ball bearing is such that the outer ring can rotate only in one direction with respect to the inner ring. For example, “Cam Clutch” BB series manufactured by Enomoto Enoson Co., Ltd. can be used. In this embodiment, the upper wheel 9 is provided on the input shaft 7 via a one-way ball bearing, while the lower wheel 10 is provided on the holding shaft 8 via a normal ball bearing.
[0012]
The number of sprocket wheels 9 and 10 provided in each axial direction of the input shaft 7 and the holding shaft 8 is appropriately set. In this embodiment, three sprocket wheels are provided at equal intervals in the axial direction. As a result, three pairs are established between the sprocket wheel 9 of the input shaft 7 and the sprocket wheel 10 of the holding shaft 8 corresponding thereto.
[0013]
Then, between the sprocket wheels 9, 10 corresponding to the input shaft 7 and the holding shaft 8, a conveying rod chain is wound around as a coaster belt 3. As a result, the coaster belt 3 can rotate around the upper and lower sprocket wheels 9 and 10 and can only rotate forward by the action of the one-way ball bearing.
[0014]
The annular coaster belt 3 is provided with an operating material 11 (11A to 11C) that protrudes outward from the coaster belt 3 at least in one circumferential direction. The working material 11 of the present embodiment extends substantially perpendicularly outward with respect to the belt surface of the coaster belt 3, and a roller is rotatably provided at the tip portion thereof. This roller is rotatable on an axis along a direction parallel to the input shaft 7 and the holding shaft 8.
[0015]
The coaster belt 3 is provided with a weight 12 that facilitates movement of the coaster belt 3 when the working material 11 descends from the input shaft 7 side to the holding shaft 8 side in the vicinity of the working material 11. When the working material 11 has a sufficient weight, it can be said that the weight 12 is unnecessary, but it is not preferable to provide a concentrated load at one place of the coaster belt 3, so the coaster belt is adjacent to the working material 11. It is desirable to provide the weight 12 by a desired length along the longitudinal direction of 3. In FIG. 1, only the weight 12 with respect to the working material 11A of the near side coaster belt 3A is shown, and the weights of the other coaster belts 3B and 3C (the working materials 11B and 11C) are not shown. .
[0016]
The weight 12 is provided on either one or both sides of the working material 11. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the working material 11 is provided behind (clockwise). In the illustrated example, each coaster belt 3 is provided with only one working material 11, but a plurality may be provided. For example, the working materials 11 and 11 may be provided before and after the weight 12 so as to sandwich the weight 12 of the coaster belt 3. In some cases, a plurality of working materials 11 having such weights 12 arranged adjacent to each other may be provided at equal intervals in the circumferential direction of the coaster belt 3.
[0017]
As shown in FIGS. 2 and 3, the input shaft 7 includes, in addition to the sprocket wheels 9 for the coaster belt 3, two first and second wheels (sprocket wheels and the like) 13 for rotational driving, 14 is provided. The first wheel 13 is driven by a prime mover 15, and the second wheel 14 is rotationally driven by returning the rotational force of the rotor 1 as described later. These wheels 13 and 14 are provided at one end of the input shaft 7.
[0018]
The first wheel 9 of the input shaft 7 can be rotationally driven by the prime mover 15. In this embodiment, a wheel 15 b is fixed to the output shaft 15 a of the prime mover 15 (FIG. 2), and the wheel 15 b and the first wheel 13 are connected by a rotational drive belt 16. Accordingly, the rotational force of the output shaft 15 a of the prime mover 15 is transmitted to the input shaft 7 via the rotational drive belt 16. A space between the output shaft 15a of the prime mover 15 and the sprocket wheel 15b provided on the output shaft 15 is provided through the one-way ball bearing so that only normal rotation is possible. The rotational drive of the input shaft 7 by the prime mover 15 is not limited to the belt, and may be performed by, for example, a gear train.
[0019]
The main tower 2 is an elongated structure in the vertical direction, and an output shaft 17 is held in a horizontal state at an upper end portion thereof. The output shaft 17 is arranged in parallel with the input shaft 7 and the holding shaft 8. The rotor 1 (1A to 1C) is attached to the output shaft 17. In addition, a generator 30 is connected to the output shaft 17 so that power can be generated as the output shaft 17 rotates. A speed increaser (not shown) or the like may be appropriately interposed between the output shaft 17 and the generator 30.
[0020]
The rotor 1 (1A to 1C) is provided at a plurality of positions in the axial direction of the output shaft 17, and the mounting positions thereof are positions corresponding to the respective coaster belts 3 (3A to 3C). Therefore, in this embodiment, the three rotors 1A to 1C are provided on the output shaft 17 in correspondence with the three coaster belts 3A to 3C. Each rotor 1 is provided with a rod bar 18 extending outward in the radial direction of the output shaft 17. The length of each rod bar 18 is common, and when the working material 11 descends the coaster belt 3, the rod bar 18 needs to be long enough to hit the working material 11. Therefore, the rod bar 18 and thus the rotor 1 can be rotated while being pushed downward by the working material 11.
[0021]
The number of rod bars 18 of each rotor 1 is set as appropriate. When a plurality of rod bars 18 are provided in one rotor 1, the rod bars 18 are preferably provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 1. Further, in the case where one actuating material 11 that substantially operates is provided on each coaster belt 3, the number of rod bars 18 of each rotor 1 is set so as not to be an integral multiple of the number of coaster belts 3. This is to prevent the rod bar 18 from being pushed down by the working material 11 during the rotation operation in parallel with all the coaster belts 3A to 3C and the rotors 1A to 1C.
[0022]
Therefore, in this embodiment, since the coaster belt 3 has three rows, the number of rod bars 18 of each rotor 1 is preferably set to 2 or 4 or the like. Moreover, the rotor 1 corresponding to each coaster belt 3 is placed on the rod 11 in the corresponding working material 11 of the coaster belt 3 in a state where the working material 11 is shifted in the circumferential direction between the coaster belts 3, 3. It is arranged at a position where it hits and rotates. By doing so, a smooth operation similar to that of hydroelectric power generation can be expected if the balance is maintained.
[0023]
The rotation of the output shaft 17 due to the rotation of the rotor 1 can be transmitted to the input shaft 7. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first gear 20 connected to the output shaft 17 via the belt 19 and the second gear 22 connected to the input shaft 7 via the belt 21 similarly to this. Are provided so that the presence or absence of mutual engagement can be changed. Thus, if the first gear 20 and the second gear 22 are engaged with each other, the rotation direction of the output shaft 17 is originally opposite to that of the input shaft 7, but the rotation direction is reversed by the engagement of the gears 20 and 22. Can be transmitted to the input shaft 7. That is, the rotation of the first gear 20 that is rotationally driven by the output shaft 17 is reversed in the rotation direction by the second gear 22 meshing with the first gear 20, and the rotation of the second gear 22 is input via the belt 21 and the second wheel 14. The shaft 7 can be rotated forward.
[0024]
In the illustrated example, the engagement of the first gear 20 and the second gear 22 can be released by separating the first gear 20 from the second gear 22. That is, in the present embodiment, the first base 23 including the first gear 20 is movable along the rail 25 with respect to the second base 24 including the second gear 22. The movement is performed by, for example, expansion and contraction of the rod 26a of the cylinder 26 installed on the second base 24.
[0025]
Incidentally, the second base 24 is provided not only with the second gear tower 27 holding the second gear 22 but also with the motor 15 and the coaster tower 4 provided with the coaster belt 3 driven thereby. The second gear 22 may be attached to an arm provided in the coaster tower 4 without providing the second gear tower 27.
[0026]
In addition, the first base 23 is provided with not only the first gear tower 28 that holds the first gear 20 but also the main tower 2 including the rotor 1. Further, a generator 30 may be installed. The first gear 20 may be attached to the arm provided in the main tower 2 without providing the first gear tower 28.
[0027]
By the way, the foundations 23 and 24 are formed with a substantially semicircular digging portion 29 at a position where the tip of the rod bar 18 passes when the rotor 1 rotates. As a result, the height of the main tower 2 can be kept low, and therefore the electricity from the generator 30 can be taken out at a height as close to the ground as possible.
[0028]
Next, the operation of the power generation system of the above embodiment will be described.
At the time of operation, the operation materials 11 of the coaster belts 3 are arranged to be staggered.
[0029]
The rod bars 18 are also arranged at equal intervals in the circumferential direction so as to be alternated between the rotors 1. In the illustrated example, three rotors 1 having two rod bars 18 and 18 at 180 ° intervals are provided, so that the rod bars 18 of the three rotors 1 (1A to 1C) are arranged every 60 °. .
[0030]
In addition, when the operating material 11 of each coaster belt 3 descends from the input shaft 7 to the holding shaft 8 side, both the rotor 1 and the coaster belt 3 contact with the rod bar 18 of the rotor 1 corresponding to the coaster belt 3. Each position is adjusted.
[0031]
First, when the prime mover 15 is driven, the input shaft 7 is rotated accordingly. Since the sprocket wheel 9 is provided on the input shaft 7 via a one-way ball bearing, and the coaster belt 3 made of a chain is wound around the wheel 9, the coaster belt 3 can only rotate forward. Therefore, when the operating material 11 climbs from the holding shaft 8 to the input shaft 7 side, the reverse rotation is prevented by the unidirectional ball bearing, and the working material 11 is wound upward as the input shaft 7 rotates.
[0032]
However, the working material 11 that has gone up to the wheel 9 of the input shaft 7 also has the effect of the weight 12 provided adjacent thereto, and when its center of gravity comes to the downside of the coaster belt 3, it is lowered downward at a stretch by gravity. Will go down. At this time, the one-way ball bearing functions as a mere ball bearing because it rotates on the forward rotation side. Therefore, the coaster belt 3 performs fast forward rotation, and the working material 11 runs down at a stretch. The working material 11 that has run down to the side of the holding shaft 8 rotates around the holding shaft 8 with the momentum, and runs up the coaster belt 3 slightly upward. For example, the height of the coaster belt 3 (the separation distance between the input shaft 7 and the holding shaft 8) is about one third.
[0033]
When the working material 11 falls at a stroke, the working material 11 hits the corresponding rod bar 18 and pushes the rod bar 18 downward. Then, the rotor 1 and consequently the output shaft 17 are rotated, and power is generated by the generator 30 connected to the output shaft 17.
[0034]
In addition, when the working material 11 is lowered, it is preferable that the working material 11 hits the rod bar 18 for as long a distance and time as possible. For this purpose, each member is positioned in consideration of increasing the longitudinal dimension of the rod bar 18 and the working material 11, or taking into consideration the rotating track at the tip of the rod bar 18 and the rotating track at the tip of the working material 11. For example, as shown in FIG. 1, the coaster belt 3 is preferably provided so as to be inclined away from the output shaft 17 as it goes downward. That is, the holding shaft 8 is arranged on the right side in FIG.
[0035]
When the working material 11 falls downward and the rod bar 18 is pushed down and rotated accordingly, the rotor 1 rotates. Then, the rotation rotates the input shaft 7 via the first gear 20 and the second gear 22. Accordingly, as the rod 1 is pushed down by a certain actuating material 11 and the rotor 1 is rotated, the actuating material 11 of the next coaster belt 3 and the rod bar 18 are arranged at corresponding positions. Similarly, the working material 11 pushes down the rod bar 18 downward.
[0036]
In this manner, the rod bars 18 of the rotors 1 are sequentially rotated by the working members 11 of the coaster belts 3. And thereby, the rotor 1 rotates smoothly. The rotational force of the rotor 1 is not only used for power generation by the generator 30 as described above, but can also be reused for driving the input shaft 7 via the first gear 20 and the second gear 22. Yes.
[0037]
Therefore, after the rotor 1 rotates smoothly, the system continues to operate even if the driving of the prime mover 15 is stopped for some time. Therefore, if the motor (temporarily battery-powered direct current 1/20 gear mode speed change motor or inverter) 15 is used and a predetermined rotation is obtained by accelerating slowly from a low speed, the power may be turned off using a sensor or the like. Is possible. That is, for example, the rotational speed (the number of rotations) of the input shaft 7 is measured, and if it becomes a certain value or more, the driving of the prime mover 15 is stopped, and if it becomes a certain value or less, it can be controlled to operate the prime mover 15 again. This is expected to improve power generation efficiency.
[0038]
In order to stop the movement of the system, the prime mover 15 is stopped and the first base 23 is slid with respect to the second base 24 to release the engagement between the first gear 20 and the second gear 22. .
[0039]
The system of the above embodiment comprises a main tower 2 with a rotor 1 and a coaster tower 4 with a coaster belt 3. In other words, it is like integrating a Ferris wheel and a roller coaster, and it can be said to have docked wind power generation and pumped hydropower generation.
[0040]
The principle is that the rod bar 18 is rotationally driven by the working material 11 descending the coaster tower 4. This is an application of Isogo and the use of gravity. Such a principle is made possible by using a one-way ball bearing for the starting portion to suppress the antigravity motion when the actuating member 11 is rolled up.
[0041]
By using unidirectional ball bearings for the rotating parts of the prime mover 15 and the coaster belt 3, even if there is a difference in speed between the prime mover 15, the coaster belt 3, and the rotor 1, it can be absorbed.
[0042]
In addition, compared to other power generation methods, it is possible to realize economic efficiency and extremely low pollution because the location point is close to the consumption area and the size can be reduced.
Furthermore, facilities for adjusting voltage fluctuations, such as those found in wind power generation, are also unnecessary.
[0043]
Note that the power generation system of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be changed as appropriate.
In particular, the number of coaster belts 3 and rotors 1, the number of operating members 11 installed on each coaster belt 3, and the number of rod bars 18 installed on each rotor 1 can be changed as appropriate. However, at that time, each working material 11 of each coaster belt 3 and each rod bar 18 of each rotor 1 sequentially correspond to each other, and the working material 11 and the rod bar 18 are disposed at a position where the rotor 1 is smoothly rotated.
[0044]
In the above embodiment, a rod chain or the like is used for transmitting the power of each part, but it goes without saying that a gear train, a belt transmission, or the like can be used depending on the place or load. Correspondingly, for example, such a change that the wheel is replaced with a pulley instead of the sprocket wheel is natural.
[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the power generation system of the present invention, it is possible to generate power with somewhat improved power generation efficiency compared to the conventional one.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a power generation system of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the power generation system of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
4 is a YY cross-sectional view in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 (1A-1C) Rotor 3 (3A-3C) Annular coaster belt (rod chain)
7 Input shaft 8 Holding shaft 9, 10 Wheel 11 (11A to 11C) Actuating material 12 Weight 15 Motor 17 Output shaft 18 Rod bar 20 First gear 22 Second gear 23 First base 24 Second base 26 Cylinder 26a Cylinder rod 29 Drilling section 30 generator

Claims (5)

上下に離隔して平行に配置された軸の軸方向複数箇所に、それら軸同士で互いに対応した位置にそれぞれ設けられ、原動機にて回転駆動可能とされた少なくとも上方の入力軸に対しては正転のみ可能に設けられたホイールと、
前記上下の各軸同士で対応した上下二つのホイール間それぞれに巻き掛けられた複数本の環状コースターベルトと、
各コースターベルトの周方向の少なくとも一箇所に設けられ、コースターベルトの外方へ突出するよう設けられる作動用材と、
発電機に接続される出力軸に設けられ、各コースターベルトの位置と対応した軸方向複数箇所に、径方向外側に延びてロッドバーを有し、前記作動用材がコースターベルトを下る際に、その作動用材に対応したロッドバーが作動用材にて下方に押されることで回転されるローターと、
ローターの回転による出力軸の回転を、入力軸へ伝達可能とされた機構とを備え、
一のコースターベルトの作動用材にて、一のロッドバーが押し下げられることと、他のコースターベルトの作動用材にて、他のロッドバーが押し下げられることとが順次繰り返されることでローターが円滑回転されるように、コースターベルトへの作動用材の取付位置と、ローターへのロッドバーの取付位置とが決定されている
ことを特徴とする発電システム。
A plurality of axially spaced shafts that are spaced apart in the vertical direction are provided at positions corresponding to each other in the axial direction, and are positive for at least the upper input shaft that can be driven to rotate by the prime mover. A wheel provided only for rolling,
A plurality of annular coaster belts wound around each of the two upper and lower wheels corresponding to each of the upper and lower axes;
An operating material provided at least in one circumferential direction of each coaster belt and provided to protrude outward of the coaster belt;
Provided on the output shaft connected to the generator, extending in the radial direction at multiple locations in the axial direction corresponding to the position of each coaster belt, and having rod bars, the operation when the operating material descends the coaster belt A rotor that is rotated when the rod bar corresponding to the material is pushed downward by the working material;
With a mechanism that can transmit the rotation of the output shaft due to the rotation of the rotor to the input shaft,
The rotor is smoothly rotated by the fact that one rod bar is pushed down by one coaster belt working material and the other rod bar is pushed down by another coaster belt working material in order. And a mounting position of the working material to the coaster belt and a mounting position of the rod bar to the rotor are determined.
前記入力軸に、内輪に対して外輪が一方向にのみ回転する一方向ボールベアリングが設けられ、この一方向ボールベアリングの外輪に、スプロケットホイールからなる前記ホイールが設けられることで、コースターベルトは正転のみ可能とされており、
前記コースターベルトは、前記スプロケットホイールにかみ合わされたチェーンベルトとされ、
このチェーンベルトには、前記作動用材が設けられると共に、その作動用材に近接して作動用材の下り側のベルト移動を助長する錘が設けられており、
各コースターベルトに対応した各ローターのロッドバーの本数は、コースターベルトの本数の整数倍とならないよう設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の発電システム。
The input shaft is provided with a one-way ball bearing in which the outer ring rotates only in one direction with respect to the inner ring. The outer ring of the one-way ball bearing is provided with the wheel formed of a sprocket wheel, so that the coaster belt is Only rolling is possible,
The coaster belt is a chain belt meshed with the sprocket wheel,
The chain belt is provided with the working material, and is provided with a weight that is proximate to the working material and facilitates the movement of the belt on the lower side of the working material.
The power generation system according to claim 1, wherein the number of rod bars of each rotor corresponding to each coaster belt is set so as not to be an integral multiple of the number of coaster belts.
出力軸の回転を入力軸へ戻す前記機構は、前記出力軸にて回転駆動される第1ギアと、この第1ギアとかみ合わされることで回転され、その回転力を前記入力軸へ伝達可能とされた第2ギアとを備えてなり、
第1ギアと第2ギアは、互いのかみ合わせの有無を変更可能に設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載の発電システム。
The mechanism for returning the rotation of the output shaft to the input shaft is rotated by meshing with the first gear that is rotationally driven by the output shaft and can transmit the rotational force to the input shaft. And the second gear
The power generation system according to claim 2, wherein the first gear and the second gear are provided so as to be able to change the presence or absence of meshing with each other.
前記各部材が設置される土台には、ローターのロッドバー先端部が通過する位置に、下方への掘り下げ部が形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の発電システム。
4. The lower digging portion is formed at a position through which the tip of the rod bar of the rotor passes on the base on which each member is installed. 5. Power generation system.
前記入力軸等の回転速度を計測するセンサーをさらに備え、
その計測値に基づいて、前記原動機による入力軸の回転駆動の有無が調整される
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の発電システム。
It further comprises a sensor for measuring the rotational speed of the input shaft, etc.
The power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein presence or absence of rotational driving of the input shaft by the prime mover is adjusted based on the measured value.
JP2001364538A 2001-11-29 2001-11-29 Power generation system Expired - Fee Related JP4163868B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001364538A JP4163868B2 (en) 2001-11-29 2001-11-29 Power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001364538A JP4163868B2 (en) 2001-11-29 2001-11-29 Power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003166463A JP2003166463A (en) 2003-06-13
JP4163868B2 true JP4163868B2 (en) 2008-10-08

Family

ID=19174713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001364538A Expired - Fee Related JP4163868B2 (en) 2001-11-29 2001-11-29 Power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4163868B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI478468B (en) * 2013-01-28 2015-03-21 Jun Dong Power Corp Power generator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003166463A (en) 2003-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100148517A1 (en) Pendulum mechanism and power generation system using same
CN105275725B (en) A kind of wave ocean current combined generating device
EP3308018B1 (en) Drive assembly
JP2005195097A (en) Cylindrical roller bearing and planetary gear using it
US20110241355A1 (en) Assembly for the use of alternative energy
CN107143461A (en) A kind of Wave energy extraction element
AU2007302614A1 (en) Force amplification method and apparatus by the harnessing of centrifugal force
US10361604B1 (en) Electromagnetic gravity driven generator
JP4163868B2 (en) Power generation system
KR101405156B1 (en) Generating system
GB2457499A (en) A gravity activated motor
WO2016026473A1 (en) Accumulative gravity power plant
WO2002063185A1 (en) Bi-directional to unidirectional torque conversion method and apparatus
JP5207412B2 (en) Wind power generator
KR100768787B1 (en) Wave-Power Generation System using Drive Unit
JP2021519424A (en) Improved mechanism for rotating devices
KR20150074266A (en) Generating system
CN203756890U (en) Roll-over reverse reciprocating mechanism
JP3171463U (en) Power generator
KR200398572Y1 (en) A generator using horizontal kinetic energy of waves
KR20240151140A (en) A motor driven by gravitational potential energy and power generator using it
TW201805523A (en) Power generation device using gravity potential energy and kinetic energy conversion and method thereof wherein kinetic energy is used to rotate a rotary member in contact with a power generation unit to convert mechanical energy into electrical energy
JP3170852U (en) Rotation moment generator with flywheel
CN204559317U (en) A kind of 4 wheel driven generating set
WO2024189567A1 (en) An apparatus for generating electrical energy by using rotational inertia and angular velocity

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040603

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080708

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080725

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130801

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees