JP5752527B2 - Hydroelectric power generation system - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、例えば海洋エネルギーなどによる水流発電システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a water current power generation system using, for example, ocean energy.
水を用いた発電システムとしては、ダム等の高低差を利用した発電、海の波力・潮汐を用いた発電、浸透膜や温度差を用いた発電など、多くの方法が知られている。このうち、容易に大容量のエネルギーを得ることのできる発電システムとして、潮流や海流などの水流エネルギーを用いた発電システムが提案されており、欧州の一部において先行して開発が進められている。 As a power generation system using water, many methods are known, such as power generation using a height difference of a dam, power generation using sea wave power / tide, power generation using a osmotic membrane or a temperature difference. Among these, as a power generation system that can easily obtain large-capacity energy, a power generation system using water current energy such as tidal currents and ocean currents has been proposed, and is being developed ahead of part of Europe. .
水流エネルギーを利用した水流発電システムは、例えば、ブレード(翼)を備えた回転軸と、当該回転軸の回転により発電する発電機とを有している。このような水流発電システムは、水流の中に沈められた状態で動作するから、発電システムの設置や撤去時においては、事故防止のためブレードや回転軸を固定しておく必要がある。 A water current power generation system using water energy includes, for example, a rotating shaft provided with blades (wings) and a generator that generates electric power by the rotation of the rotating shaft. Since such a water current power generation system operates in a state where it is submerged in the water flow, it is necessary to fix the blade and the rotating shaft in order to prevent an accident when the power generation system is installed or removed.
回転軸を有する発電システムにおいてブレードや回転軸を停止させる技術としては、ブレードのピッチを制御したり、ブレードの方向を制御したり、ブレーキを用いて回転を止めたりすることが提案されている。 As a technique for stopping a blade and a rotating shaft in a power generation system having a rotating shaft, it has been proposed to control the pitch of the blade, control the direction of the blade, or stop the rotation using a brake.
しかし、回転軸等を停止させる従来の技術では、比較的複雑な機構やブレーキ装置を必要とするから、特にシステム全体を水中に沈めて用いる水流発電システムにおいて適用することが難しいという問題がある。 However, since the conventional technique for stopping the rotating shaft and the like requires a relatively complicated mechanism and brake device, there is a problem that it is difficult to apply to a water current power generation system that is used by submerging the entire system in water.
本発明の実施形態は、かかる課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で容易に回転軸を固定し、または回転軸の回転を停止させることのできる水流発電システムを提供することを目的としている。 An embodiment of the present invention was made to solve such a problem, and provides a water current power generation system that can easily fix a rotating shaft or stop rotation of the rotating shaft with a simple configuration. It is aimed.
実施形態の水流発電システムは、ロータと、ロータに一端が固定された第1の翼部と、第1の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第2の翼部とを備えている。そして、実施形態の水流発電システムは、第1の翼部および第2の翼部それぞれの周面が互いに連続するように第1の翼部および第2の翼部の回動を固定する固定機構と、固定機構による固定を解除する解除機構とを具備している。 The hydroelectric power generation system according to the embodiment includes a rotor, a first wing portion having one end fixed to the rotor, and a second wing coupled to the first wing portion so as to be rotatable around a longitudinal axis. Department. The hydroelectric power generation system according to the embodiment includes a fixing mechanism that fixes the rotation of the first wing and the second wing so that the peripheral surfaces of the first wing and the second wing are continuous with each other. And a release mechanism for releasing the fixing by the fixing mechanism.
潮流や海流その他の水流を利用して発電する水流発電システムは、発電機に連結された回転軸と、当該回転軸端部に配設された複数のブレードを有している。水流発電システムは、水を用いた他の発電システムと比べて比較的大きいブレードを複数有しており、発電システム全体を比較的深い水中に沈める必要がある。 A water current power generation system that generates power using tidal currents, ocean currents, and other water currents has a rotating shaft connected to the generator and a plurality of blades disposed at the end of the rotating shaft. The water current power generation system has a plurality of relatively large blades as compared with other power generation systems using water, and the entire power generation system needs to be submerged in relatively deep water.
一方、水流発電システムを配置する水中では、一般に絶え間なく海流や水流が生じているから、発電システムを設置する際にブレードが水流を受けて回転軸が回転を始めてしまうおそれがある。水流発電システムをメンテナンス等のため水中から引き上げる場合や、撤去する場合においても同様である。事故防止のため、設置作業中や引き上げ作業中はブレードや回転軸の回転を止める必要がある。 On the other hand, in the water in which the water current power generation system is arranged, a continuous ocean current or water current is generally generated. Therefore, when installing the power generation system, there is a possibility that the blade receives the water current and the rotation shaft starts to rotate. The same applies to the case where the hydroelectric power generation system is pulled up from the water for maintenance or the like and removed. In order to prevent accidents, it is necessary to stop the rotation of the blade and the rotating shaft during installation work and lifting work.
(第1の実施形態)
図1ないし4を参照して、第1の実施形態の水流発電システムについて説明する。第1の実施形態の水流発電システムは、システムを水中に沈めて設置する際に翼の回転を防止するものである。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1 thru | or 4, the water current power generation system of 1st Embodiment is demonstrated. The hydroelectric power generation system according to the first embodiment prevents rotation of blades when the system is submerged and installed.
図1に示すように、この実施形態の水流発電システム1は、一対の水流発電装置10および20からなる。水流発電装置10および20は、連結部材50により互いに連結され、係留ロープ2により海底3に係留される。水流発電システム1は、水流Fにより流されるが、係留ロープ2により所定の深度に滞留した状態に維持される。
As shown in FIG. 1, the water current
水流発電装置10は、電気機器を格納するナセル100と、ロータ110と、一端がロータに固定された複数の翼120とを備えている。ナセル100は、水密構造を持った筐体であり、所定の浮力を有している。格納する機器としては、発電機や制御機器、増速機等の変速機構などが挙げられる。ロータ110は、ナセル100内の変速機構を介して発電機と連結されている。ロータ110の端部には、複数の翼120が固定されている。図1に示す例では、水流発電装置10は、一対の翼120を有しており、水流Fによりロータ110を回転させる。
The water current
水流発電装置20は、水流発電装置10と共通の構成を有しており、電気機器を格納するナセル200と、ロータ210と、一端がロータに固定された複数の翼220とを備えている。水流発電装置10の翼120および水流発電装置20の翼220は、それぞれのロータ110および210が互いに逆方向に回転するように、それぞれ逆向きに形成されている。ロータ110および210や翼120および220を互いに逆方向に回転させることで、水流発電システム1全体の位置制御を容易にする。
The water
水流発電装置10および20それぞれのロータ110および210には、回転防止部材300が接続されている。回転防止部材300は、水流発電システム1を水中に設置する際にロータ110および210の回転(あるいは翼120および220の回転)を防止する作用をする。
An
図2に示すように、回転防止部材300は、引上げ用の棒部材340と、棒部材340の端部にてその垂直方向に向けて形成された腕部材330を有している。腕部材330の両端には、それぞれ湾曲部310および320が形成されている。湾曲部310および320は、それぞれ共通の向きに開口した半円形状を有しており、水流発電装置10および20のロータ110および210の外周と対応する大きさに形成されている。湾曲部310および320の間隔は、当該ロータ110および210の間隔と略同一に形成されている。湾曲部310および320それぞれの内側の中心には、留めピン312および322がそれぞれ形成されている。一方、水流発電装置10および20のロータ110および210の周面には、留め穴112および212が形成されている。留め穴112は、ナセル100および翼120に干渉しない位置に形成される。同様に、留め穴212は、ナセル200および翼220に干渉しない位置に形成される。
As shown in FIG. 2, the
すなわち図2に示すように、留め穴112および212が連結部材50の長手方向の垂直向きに向くようにロータ110および210を停止させ、留め穴112および212と留めピン312および322とが嵌合するように湾曲部310および320の開口部をロータ110および210の周面に嵌め合わせると、ロータ110および210を固定することができる(ロータロック状態)。
That is, as shown in FIG. 2, the
(第1の実施形態の作用)
図2ないし4を参照して、第1の実施形態の作用を説明する。図2に示すように、回転防止部材300の湾曲部310および320を水流発電装置10および20のロータ110および210に嵌め合わせてロータロック状態とする。その後、ロータ110および210を固定した状態で水流発電システム1を水中に沈めていくと(図3)、水流Fにより翼120および220に正圧・負圧が発生し、ロータ110および210を回転させる力が発生する。
(Operation of the first embodiment)
The operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the
ここで、翼120および220は、ロータ110および210が互いに逆回転する向きに形成されているから、湾曲部310および320の留めピン312および322には、連結部材50に沿って押す力または引っ張る力が作用する。したがって、留めピン312および322を、留め穴112および212に嵌合させる簡易な方法でも、ロータ110および210の回転を防ぐことが可能となる。すなわち、翼120および220を回転させることなく、水流発電システム1を入水させることが可能となる。
Here, since the
水流発電システム1が所定の深度まで入水させると、棒部材340を上方に引き抜くことで、ロータ110および210のロータロック状態が解除される(図4)。すなわち、翼120および220に水流Fが及ぼす作用により、ロータ110および210が回転を開始する。
When the water current
なお、上記説明した実施形態では、回転防止部材300の湾曲部310および320を上方からロータ110および210に嵌め合わせているが、これには限定されない。水流発電システム1を水中に沈める際に回転防止部材300がロータ110および210をロックし、水流発電システム1を沈めた後に回転防止部材300を容易に引き抜くことができる構成であれば、下方から嵌め合わせるものであっても、両側から嵌め合わせるものであっても構わない。また、上記説明した実施形態では、回転防止部材300を水中から引上げる棒部材340を備えているが、これにも限定されない。棒部材340に代えて、回転防止部材300を引上げ可能な強度を持ったロープや鎖などを備えてもよい。
In the embodiment described above, the
この実施形態の水流発電システムによれば、設置において翼およびロータの回転を固定することができるので、事故を未然に防止することができる。 According to the water current power generation system of this embodiment, since the rotation of the blades and the rotor can be fixed in the installation, an accident can be prevented in advance.
(第2の実施形態)
次に、図5ないし7を参照して、第2の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第2の実施形態の水流発電システムは、システムのメンテナンスや撤去時において翼の回転を防止するものである。第2の実施形態の水流発電システムは、第1の実施形態の水流発電システム1における翼の構成を変更したものである。以下の説明において、第1の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the water current power generation system of the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. The water current power generation system according to the second embodiment prevents rotation of the blades during system maintenance and removal. The hydroelectric power generation system of the second embodiment is obtained by changing the configuration of the blades in the hydroelectric
第2の実施形態の水流発電装置は、第1の実施形態と同様に、一対の水流発電装置を有している。これら一対の水流発電装置は、互いに共通の構成を有するから、以下の説明においては、代表して一方の水流発電装置について説明する。 Similar to the first embodiment, the water current generator of the second embodiment has a pair of water current generators. Since the pair of water current generators have a common configuration, one of the water current generators will be described as a representative in the following description.
図5は、第2の実施形態における水流発電装置の主要部を拡大して示している。図5に示すように、第2の実施形態における水流発電装置12は、変速機構130と、発電機140と、変速機構130および発電機140を連結する連結軸145と、油圧機構150とを備えており、これらはナセル100内に格納されている。ロータ110の一端(ナセル100から露出した端部)には、ハブ114が配設され、ハブ114は、翼120の一端を固定している。翼120は、ハブ114を中心に放射状に伸びるように固定される。翼120は、一端がハブ114に固定された翼本体121および翼本体121の他端に連結された可動翼122により構成されている。図5に示すように、ロータ110の他端(ナセル100内の端部)には、変速機構130が連結されており、変速機構130および連結軸145を介して発電機140に回転力が伝達される。
FIG. 5 shows an enlarged view of the main part of the water current generator in the second embodiment. As shown in FIG. 5, the water
油圧機構150にはパイプ152が接続されており、パイプ152は、変速機構130およびロータ110内部を介して翼120内に設けられた翼内パイプ154の一端と接続されている。翼内パイプ154の他端は、翼本体121および可動翼122の連結部分に配設された分離機構160と接続されている。
A
ハブ114に固定された翼120が水流Fを受けると、ロータ110が所定の方向に回転する。ロータ110の回転は、変速機構130により増速または減速され、連結軸145を介して発電機140へ伝えられる。発電機140は、図示しない送電線を介して電力を発生する。一方、油圧機構150と接続されたパイプ152は、変速機構130を経由して翼内パイプ154と接続されている。翼内パイプ154は、分離機構160と接続されている。すなわち、油圧機構150により生成された油圧は、パイプ152および翼内パイプ154を介して分離機構160へ伝えられる。
When the
図6および7は、分離機構160の主要部を示している。図6および7に示すように、翼本体121および可動翼122は、回転継手162により連結されており、それぞれの外周面が連続する形状に形成されている。すなわち、翼本体121および可動翼122それぞれの正圧および負圧が並び、一体として水流発電装置の翼をなしている。
6 and 7 show the main part of the
回転継手162は、円柱状部材の両端部を円形の鍔状に形成した形状を有しており、翼本体121および可動翼122の境界部分に翼120の長手方向に沿って形成した同一形状の空間内に配設されている。回転継手162は、自身を軸として、可動翼122を翼本体121に回動可能に連結する作用をする。また、回転継手162の鍔状の端部と、翼本体121および可動翼122内に形成された同一形状の空間とが噛合うことにより、可動翼122が翼本体121から離脱することを防ぐ作用をする。
The rotary joint 162 has a shape in which both ends of the cylindrical member are formed in a circular bowl shape, and has the same shape formed along the longitudinal direction of the
また、図6および7に示すように、翼内パイプ154は、回転継手162を挟むように、翼本体121および可動翼122の境界面を翼120の長手方向に沿って貫通し、翼122の端部(可動翼122の端部)まで延設されている。翼内パイプ154内には、翼本体121および可動翼122の境界面を跨ぐように、ピン164が仮設されている。ピン164は、翼内パイプ154と略同一の径を有しており、翼内パイプ154内壁との摩擦により固定されている。すなわち、ピン164は、翼本体121および可動翼122の回動を防止し、翼本体121および可動翼122それぞれの外周面が連続する所定位置に固定する作用をする。
6 and 7, the blade
この実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置では、図示しない制御線を用いて油圧機構150を動作させると、パイプ152および翼内パイプ154内の流体が作用して、分離機構160におけるピン164を可動翼122側に押しやる。その結果、可動翼122が回転継手162を軸として回動可能となるから、図8に示すように、水流Fの作用により翼本体121とは異なる迎角をとるようになる。この状態では、翼本体121および可動翼122それぞれの外周面が連続せず、正圧および負圧が不連続となる。すなわち、翼120においてロータ110から最も遠い可動翼122を失速させて境界層剥離を生じさせることにより、ロータ110の回転を止めることが可能となる。
In the water current generator in the water current power generation system of this embodiment, when the
なお、上記では油圧機構150を用いてピン164を移動させる例について説明したがこれには限定されない。流体として水など環境に配慮したものを使用してもよい。また、可動翼122が回動した際に翼内パイプ154から流体が漏出しないよう、翼本体121および可動翼122の境界面における翼内パイプ154に弁を設けてもよい。
In addition, although the example which moves the
(第3の実施形態)
次に、図9および10を参照して、第3の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第3の実施形態の水流発電システムは、第2の実施形態の水流発電システム1における分離機構の制御方法を変更したものである。以下の説明において、第2の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, with reference to FIGS. 9 and 10, the water current power generation system of the third embodiment will be described in detail. The hydroelectric power generation system of the third embodiment is obtained by changing the control method of the separation mechanism in the hydroelectric
図9は、第3の実施形態における水流発電装置の主要部を拡大して示している。図9に示すように、第3の実施形態における水流発電装置14は、第2の実施形態における油圧機構150に代えて、巻取り機構170を備えている。巻取り機構170は、モータなどを備えてロープなどを巻取り可能に構成されている。巻取り機構170にはパイプ172が接続されており、パイプ172は、変速機構130およびロータ110を介して翼123内に設けられた翼内パイプ174の一端と接続されている。翼内パイプ174の他端は、翼本体124および可動翼125の連結部分に配設された分離機構162と接続されている。すなわち、巻取り機構170と接続されたパイプ172は、変速機構130を経由して翼内パイプ174と接続されている。
FIG. 9 shows an enlarged main part of the water current generator in the third embodiment. As shown in FIG. 9, the water
図10は、分離機構162の主要部を示している。図10に示すように、翼内パイプ174の中には、連結ロープ176が通されている。連結ロープ176の一端は、翼内パイプ174内において翼本体124および可動翼125の境界面を跨ぐように固定されたピン164の端部に接続されている。連結ロープ176の他端は、翼内パイプ174およびパイプ172を経て巻取り機構170に接続されている。すなわち巻取り機構170は、連結ロープ176を巻き取ることにより、ピン164の位置を移動させることができる。この実施形態のピン164は、連結ロープ176により翼内パイプ174の翼本体124側に引き寄せられることで可動翼125の固定を解除するから、図10に示すように、可動翼125内の翼内パイプ174は、可動翼125の端部近傍まで延設される必要はない。すなわち、ピン164が所定の位置に固定される程度の長さを有していればよい。
FIG. 10 shows a main part of the
この実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置では、図示しない制御線を用いて巻取り機構170を動作させて連結ロープ176の巻取りを開始すると、パイプ172および翼内パイプ174内の連結ロープ176の張力が作用して、分離機構162におけるピン164を翼本体124側に引き込む。その結果、可動翼125が回転継手162を軸として回動可能となるから、図8に示す例と同様に、水流Fの作用により翼本体124とは異なる迎角をとるようになる。翼123においてロータ110から最も遠い可動翼125を失速させて境界層剥離を生じさせることにより、ロータ110の回転を止めることが可能となる。
In the water current generator in the water current power generation system of this embodiment, when the winding
さらに、この実施形態では、油圧機構のように流体を用いないため、可動翼125が回動して翼内パイプ174の端面が露出したとしても、水流発電システムが設置された水中を汚染することがない。また、第2の実施形態よりも簡単な機構により同等の効果を得ることができる。
Further, in this embodiment, since no fluid is used unlike the hydraulic mechanism, even if the
(第4の実施形態)
次に、図11を参照して、第4の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第4の実施形態の水流発電システムは、第2の実施形態の水流発電システムにおける可動翼122の翼本体121への連結方法を変更したものである。以下の説明において、第2の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, the water current power generation system of the fourth embodiment will be described in detail with reference to FIG. The hydroelectric power generation system of the fourth embodiment is obtained by changing the method of connecting the
図11は、第4の実施形態の水流発電装置における分離機構163の主要部を示している。図11に示すように、翼本体121および可動翼126は、回転継手164により連結されている。回転継手164は、円柱状部材の両端部を円形の鍔状に形成した形状を有しており、翼本体121および可動翼126の境界部分に翼の長手方向に沿って形成した空間内に配設されている。翼本体121および可動翼126の境界面において、翼本体121の端部には、回転継手164と同一形状の空間が形成されて回転継手164が収容され、可動翼126の端部には、回転継手164の鍔状部分を長手方向に延長した形状の空間が形成されて回転継手164が収容される。回転継手164は、自身を軸として、可動翼126を翼本体121に回動可能に連結する作用をする。この実施形態では、可動翼126は、主として翼内パイプ154におけるピン164の摩擦力により固定されている。
FIG. 11 shows the main part of the
すなわち、図11に示すように、油圧機構150によりピン164が翼内パイプ154内を可動翼126側に移動した結果、可動翼126は、回動可能となるだけでなく、翼120の長手方向に突出可能に構成されている。翼120が回転している場合、可動翼126には遠心力が働いているから、ピン164が移動して可動翼126の固定状態が解かれると、可動翼126は翼120の外周側へ飛び出す。その結果、翼120全体の末端部(可動翼126の端部)にはより大きなトルクが発生し、翼120をより強力に失速させてロータ110の回転をより強力に停止することができる。
That is, as shown in FIG. 11, as a result of the
なお、上記説明では、回転継手164を収容する空間のうち可動翼126側の空間を大きくとることで可動翼126が飛び出し可能となるようにしているが、これには限定されない。翼本体121側の空間を大きく形成してもよいし、翼本体121および可動翼126両方の空間を大きく形成してもよい。
In the above description, the
また、第4の実施形態の水流発電システムでは、第2の実施形態の水流発電システムにおいて可動翼を外周方向に飛び出し可能としているが、これにも限定されない。飛び出し可能な可動翼構造を第3の実施形態の水流発電システムに適用しても同様の効果を得ることができる。 Moreover, in the water current power generation system of the fourth embodiment, the movable blades can jump out in the outer peripheral direction in the water current power generation system of the second embodiment, but the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained even if the movable blade structure capable of popping out is applied to the water current power generation system of the third embodiment.
(第5の実施形態)
次に、図12ないし14を参照して、第5の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第5の実施形態の水流発電システムは、システムのメンテナンスや撤去時において翼の回転を防止するものである。第5の実施形態の水流発電システムは、第2の実施形態の水流発電システムにおける翼120および220の構成を変更したものである。以下の説明において、第2の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, with reference to FIG. 12 thru | or 14, the water flow power generation system of 5th Embodiment is demonstrated in detail. The hydroelectric power generation system according to the fifth embodiment prevents the blades from rotating during system maintenance or removal. The hydroelectric power generation system of the fifth embodiment is obtained by changing the configuration of the
図12は、第5の実施形態における水流発電装置の主要部を拡大して示している。図12に示すように、第5の実施形態における水流発電装置16では、ロータ110の一端には、ハブ114が配設され、ハブ114は、翼127の一端を固定している。翼127は、翼本体128および翼本体128の後縁部(翼127のうち水流Fに対して下流側の縁部)に連結された翼後縁部129により構成されている。すなわち、翼127は、長手方向に沿った境界面を境として翼本体128および翼後縁部129からなり、それぞれの外周面は互いに連続するように形成されている。翼本体128および翼後縁部129は、通常運用時にそれぞれの外周面が連続するようにそれぞれを固定するロック機構を備えてもよい。
FIG. 12 shows an enlarged main part of the water current generator in the fifth embodiment. As shown in FIG. 12, in the water
油圧機構150にはパイプ152が接続されており、パイプ152は、変速機構130およびロータ110を介して翼127内に設けられた翼内パイプ154の一端と接続されている。翼内パイプ154の他端は、翼本体128および翼後縁部129の連結部分に配設された分離機構180と接続されている。分離機構180は、複数配設されてもよい。
A
油圧機構150と接続されたパイプ152は、変速機構130を経由して翼内パイプ154と接続されている。翼内パイプ154は、分離機構180と接続されている。すなわち、油圧機構150により発生した油圧は、パイプ152および翼内パイプ154を介して分離機構180へ伝えられる。
The
図13および14は、翼127における分離機構180の主要部の断面を示している。図13および14に示すように、翼本体128および翼後縁部129は、翼127の長手方向に沿って配設されたヒンジ191により連結されており、翼127の圧力面方向(水流Fにより圧力を受ける面)に向けて折れ曲がるように構成されている。
13 and 14 show a cross section of the main part of the
翼本体128に配設された分離機構180には、シリンダ機構182、および、シリンダ機構182と組み合わされ翼後縁部129に向けて伸縮するピストン機構184が配設されている。シリンダ機構182は、翼内パイプ154と接続されており、油圧機構150は、シリンダ機構182を介して油圧をピストン機構184に作用させる。ピストン機構184は、翼本体128および翼後縁部129の境界面に形成された空間192および193内に収容されている。2つの空間192および193のうち、空間192は、ピストン機構184の運動を妨げない大きさおよび形状に形成され、空間193は、ピストン機構184の運動により翼後縁部129が折れ曲がるよう、マージンをもった大きさに形成されている。
The
この実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置では、図示しない制御線を用いて油圧機構150を動作させると、パイプ152および翼内パイプ154内の流体が作用して、分離機構180におけるシリンダ機構182がピストン機構184を駆動する。その結果、翼後縁部129は、翼本体121から分離して折れ曲がり、翼本体127全体を失速させて境界層剥離を生じさせることにより、ロータ110の回転を止めることが可能となる。なお、ピストン機構184の端部は、翼後縁部129の空間193の内壁面においてヒンジ等により連結されてもよい。この場合、通常運転時において翼本体121および翼後縁部129内が一体的な形状を容易に維持することができる。
In the water current generator in the water current power generation system of this embodiment, when the
また、第5の実施形態の水流発電システムでは、第2の実施形態の水流発電システムの油圧機構を用いて翼後縁部を折り曲げ可能な構成としているが、これにも限定されない。第5の実施形態の翼構造を第3の実施形態の水流発電システムに適用し、ピン・連結ロープおよび巻取り機構を用いて翼後縁部を折り曲げ可能な構成としても同様の効果を得ることができる。 Further, in the water current power generation system of the fifth embodiment, the blade trailing edge can be bent using the hydraulic mechanism of the water current power generation system of the second embodiment, but the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained even if the blade structure of the fifth embodiment is applied to the hydroelectric power generation system of the third embodiment and the blade trailing edge can be bent using the pin / connecting rope and the winding mechanism. Can do.
上記説明した実施形態の水流発電システムによれば、簡単な構成で容易に回転軸を固定し、または回転軸の回転を停止させることのできる水流発電システムを提供することができる。 According to the water current power generation system of the embodiment described above, it is possible to provide a water current power generation system that can easily fix the rotating shaft or stop the rotation of the rotating shaft with a simple configuration.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…水流発電システム1、10・20…水流発電装置、100・200…ナセル、110・210…ロータ、112…留め穴、114…ハブ、120・220…翼、121…翼本体、122…可動翼、130…変速機構、140…発電機、145…連結軸、150…油圧機構、152…パイプ、154…翼内パイプ、160…分離機構、162…回転継手、164…ピン。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ロータに一端が固定された第1の翼部と、
前記第1の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第2の翼部と、
前記第1の翼部および前記第2の翼部それぞれの周面が互いに連続するように前記第1の翼部および前記第2の翼部の回動を固定する固定機構と、
前記固定機構による固定を解除する解除機構と
を具備し、
前記第1の翼部および前記第2の翼部には、それぞれの連結面を貫通する穴部が形成され、
前記固定機構は、前記連結面を貫通する穴部内に配設されたピンからなり、
前記解除機構は、前記穴部を介して前記ピンを除去する流体供給機構を有すること
を特徴とする水流発電システム。 A rotor,
A first wing having one end fixed to the rotor;
A second wing portion coupled to the first wing portion so as to be rotatable around a longitudinal axis;
A fixing mechanism that fixes the rotation of the first wing part and the second wing part such that the peripheral surfaces of the first wing part and the second wing part are continuous with each other;
A release mechanism for releasing the fixing by the fixing mechanism ,
The first wing portion and the second wing portion are each formed with a hole penetrating each connecting surface,
The fixing mechanism comprises a pin disposed in a hole that penetrates the connecting surface,
The release mechanism has a fluid supply mechanism that removes the pin through the hole.
Water current power generation system according to claim.
前記ロータに一端が固定された第1の翼部と、
前記第1の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第2の翼部と、
前記第1の翼部および前記第2の翼部それぞれの周面が互いに連続するように前記第1の翼部および前記第2の翼部の回動を固定する固定機構と、
前記固定機構による固定を解除する解除機構と
を具備し、
前記第1の翼部および前記第2の翼部には、それぞれの連結面を貫通する穴部が形成され、
前記固定機構は、
前記連結面を貫通する穴部内に配設されたピンと、
前記ピンの端部に接続され前記穴部内に通されたロープと
からなり、
前記解除機構は、前記穴部を介して前記ロープを巻き取る巻取り機構を有すること
を特徴とする水流発電システム。 A rotor,
A first wing having one end fixed to the rotor;
A second wing portion coupled to the first wing portion so as to be rotatable around a longitudinal axis;
A fixing mechanism that fixes the rotation of the first wing part and the second wing part such that the peripheral surfaces of the first wing part and the second wing part are continuous with each other;
A release mechanism for releasing the fixing by the fixing mechanism;
Comprising
The first wing portion and the second wing portion are each formed with a hole penetrating each connecting surface,
The fixing mechanism is
A pin disposed in a hole passing through the connecting surface;
It consists of a rope connected to the end of the pin and passed through the hole,
The release mechanism has a winding mechanism for winding the rope through the hole.
Water current power generation system characterized by
前記ロータに一端が固定された第1の翼部と、
前記第1の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第2の翼部と、
前記第1の翼部および前記第2の翼部それぞれの周面が互いに連続するように前記第1の翼部および前記第2の翼部の回動を固定する固定機構と、
前記固定機構による固定を解除する解除機構と
を具備し、
前記第2の翼部は、前記第1の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能かつ突出可能に連結され、
前記固定機構は、前記第1の翼部および前記第2の翼部の回動に加えて前記第2の翼部の突出を固定すること
を特徴とする水流発電システム。 A rotor,
A first wing having one end fixed to the rotor;
A second wing portion coupled to the first wing portion so as to be rotatable around a longitudinal axis;
A fixing mechanism that fixes the rotation of the first wing part and the second wing part such that the peripheral surfaces of the first wing part and the second wing part are continuous with each other;
A release mechanism for releasing the fixing by the fixing mechanism;
Comprising
The second wing portion is connected to the first wing portion so as to be rotatable and projectable with respect to each other about a longitudinal axis,
The fixing mechanism fixes the protrusion of the second wing part in addition to the rotation of the first wing part and the second wing part.
Water current power generation system characterized by
前記ロータそれぞれにそれぞれの一端が固定され、水流を受けたときに前記ロータそれぞれを互いに逆回転させる方向に正圧および負圧を発生させる一対の翼と、
前記ロータそれぞれの周面に形成された留め穴部と、
前記ロータそれぞれの間隔に対応した腕部材と、該腕部材の両端に形成され前記ロータそれぞれの周面の形状に対応した一対の湾曲部と、前記ロータそれぞれの周面に形成された留め穴部に対応し前記湾曲部の内周面に形成された凸部とを備え、前記湾曲部およびその凸部それぞれを前記ロータおよび前記留め穴部それぞれに噛合させた回転防止機構と
を具備したことを特徴とする水流発電システム。 A pair of generators each having a rotor;
A pair of blades that generate positive pressure and negative pressure in directions in which each end of each of the rotors is fixed and each of the rotors rotates in reverse to each other when receiving a water flow;
Retaining holes formed on the respective circumferential surfaces of the rotor;
Arm members corresponding to the intervals of the rotors, a pair of curved portions formed at both ends of the arm members and corresponding to the shapes of the peripheral surfaces of the rotors, and retaining holes formed on the peripheral surfaces of the rotors And a convex portion formed on the inner peripheral surface of the curved portion, and a rotation preventing mechanism in which the curved portion and the convex portion are meshed with the rotor and the retaining hole portion, respectively. A water current power generation system.
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JP2011185518A JP5752527B2 (en) | 2011-08-29 | 2011-08-29 | Hydroelectric power generation system |
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