JP7509028B2 - Wave front float power generation device - Google Patents

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Description

本発明は、環境発電装置を搭載する水上に浮かぶブイ(浮標)に関し、特に、波の動きによってブイの傾きが変化することを利用する波面フロート発電装置に関する。 The present invention relates to a buoy that floats on the water and is equipped with an energy harvesting device, and in particular to a wave surface float power generation device that utilizes the change in the inclination of the buoy due to the movement of waves.

電磁誘導を用いた発電装置として、特許文献1に記載された筒状コイル内面上に磁石を転動または摺動可能に搭載した発電装置がある。当該発電装置は円筒に巻かれた筒状コイルの内面上に磁石を入れ、この筒状コイルの傾きによって内部の磁石がコイルの中を転動し発電するものである。特許文献1は、当該発電装置を樹木等に取り付けた場合、風力による樹木の揺動に対応して発電し、海上に当該発電装置のハウジングを浮かべた場合、波動によって発電すると、示唆している。 Patent Document 1 describes an example of a power generation device that uses electromagnetic induction, in which a magnet is mounted on the inner surface of a cylindrical coil so that it can roll or slide. In this power generation device, a magnet is placed on the inner surface of a cylindrical coil wound around a cylinder, and the internal magnet rolls inside the coil by tilting the cylindrical coil, generating electricity. Patent Document 1 suggests that when this power generation device is attached to a tree or the like, it generates electricity in response to the tree's swaying caused by wind force, and when the housing of the power generation device is floated on the sea, it generates electricity from wave motion.

特開平10-42540号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-42540

しかしながら、特許文献1に開示の技術の場合、筒状コイルであるため、その芯方向の傾き(高低差)がある場合にしか発電することができないという問題点があった。 However, the technology disclosed in Patent Document 1 has the problem that because it is a cylindrical coil, it can only generate electricity when there is a tilt (height difference) in the core direction.

本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、さざ波のようなわずかな高低差ででも十分な発電量が得られる波面フロート発電装置を提供することを目的とする。 The present invention was developed in consideration of the above-mentioned problems with the conventional technology, and aims to provide a wave surface float power generation device that can generate sufficient power even with a slight difference in elevation like ripples.

本発明の波面フロート発電装置は、内部に閉塞された空間を備えるブイの筐体と、前記空間の中に配されたシャフトと、前記空間の中に配され且つ前記シャフトに固定され前記シャフトの回転軸から外れた位置に重心を有し且つ前記シャフトの回転軸を回転軸として回転可能な回転体と、前記筐体及び前記回転体に設けられ前記回転体を回転可能に支持する反発型磁気軸受と、前記回転体の回転により前記シャフトを介して駆動されて発電する前記筐体に固定されたダイナモと、を有することを特徴とする。 The wave front float power generation device of the present invention is characterized by having a buoy housing with a closed space inside, a shaft arranged in the space, a rotor arranged in the space and fixed to the shaft, having a center of gravity at a position off the rotation axis of the shaft and rotatable around the rotation axis of the shaft, a repulsive magnetic bearing provided on the housing and the rotor for rotatably supporting the rotor, and a dynamo fixed to the housing that is driven by the rotation of the rotor via the shaft to generate electricity.

本発明の波面フロート発電装置によれば、重量分布に偏倚があることでさざ波のような波力の揺れ若しくはわずかな高低差ででも十分な発電量が得られる効果が得られる。 The wave float power generation device of the present invention has the advantage that sufficient power generation can be obtained even with ripple-like wave sway or slight elevation differences due to the bias in the weight distribution.

本発明の第1の実施例である波面フロート発電装置を概念的に示す斜視図である。1 is a perspective view conceptually showing a wave front float power generation device according to a first embodiment of the present invention; 図1の線xxに沿って部分的に切断して波面フロート発電装置の内部を説明する部分的断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating the inside of the wave front float power generation device, partially cut along the line xx in FIG. 1 . 第1の実施例である波面フロート発電装置の動作を説明する線図である。3 is a diagram illustrating the operation of the wave front float power generation device according to the first embodiment; FIG. 第1の実施例である波面フロート発電装置の反転させた場合の動作を説明する線図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the wave front float power generation device according to the first embodiment when it is inverted. 本発明の第2の実施例の波面フロート発電装置を概念的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view conceptually showing a wave front float power generation device according to a second embodiment of the present invention. 第2の実施例の波面フロート発電装置における回転板を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a rotating plate in a wave front float power generation device according to a second embodiment. 第2の実施例の波面フロート発電装置における回転板の変形例を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a modified example of a rotating plate in the wave front float power generation device of the second embodiment.

以下、図面を参照しつつ本発明による実施例の波面フロート発電装置について説明する。なお、実施例において、実質的に同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Below, we will explain the wave front float power generation device of the embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the embodiment, components that have substantially the same functions and configurations are assigned the same reference numerals and duplicate explanations are omitted.

(構成の説明)
図1は本発明の第1の実施例である海上に浮いているブイ(浮標)である波面フロート発電装置10を概念的に示す斜視図である。図2は図1の線xxに沿って部分的に切断して波面フロート発電装置10の内部を説明する部分的断面図である。
(Description of configuration)
Fig. 1 is a perspective view conceptually showing a wave surface float power generation device 10, which is a buoy floating on the sea according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2 is a partial cross-sectional view partially cut along the line xx in Fig. 1 to explain the inside of the wave surface float power generation device 10.

波面フロート発電装置10は、浮体として閉塞された筐体(以下、ブイともいう)BUOYと、その密閉された内部空間SPに配された、発電機であるダイナモ11と、このダイナモを駆動するシャフトSFと、このシャフトを回転させる回転板12(回転体)と、を備えている。波面フロート発電装置10には、ダイナモ11に電気的に接続されて電力が供給される負荷回路を有する電子装置15も備えられている。電子装置15は、ダイナモ11が発電した電気を使用する電子機器であって、例えば、ダイナモ11からの電気を整流する機能と蓄電をする機能を有する。電子装置15は、電力が供給されれば、波面フロート発電装置10の中になくても外部に搭載してもよい。 The wave front float power generation device 10 comprises a closed housing (hereinafter also referred to as a buoy) BUOY as a floating body, a dynamo 11 as a generator arranged in its sealed internal space SP, a shaft SF that drives the dynamo, and a rotating plate 12 (rotating body) that rotates the shaft. The wave front float power generation device 10 also comprises an electronic device 15 having a load circuit electrically connected to the dynamo 11 and supplied with power. The electronic device 15 is an electronic device that uses the electricity generated by the dynamo 11, and has, for example, a function of rectifying the electricity from the dynamo 11 and a function of storing electricity. The electronic device 15 does not have to be inside the wave front float power generation device 10, but may be mounted externally as long as it is supplied with power.

ブイBUOYは、内部に閉塞された空間SPを備える。ブイBUOYの筐体材料には、水又は空気の影響を遮断し、外部から内部に電磁波を透過させるべく、耐水性の合成樹脂やガラス等を使用することができる。ブイBUOYの外形は円柱状に限定されず、浮体FLやバラストをブイ本体の周りに外装しても良く、また、外見上の全体を、楕円、円形(球)、立方形/長方形などの形状としても良い。 The buoy BUOY has a closed space SP inside. The buoy BUOY's housing material can be made of water-resistant synthetic resin, glass, etc., to block the effects of water or air and allow electromagnetic waves to pass from the outside to the inside. The external shape of the buoy BUOY is not limited to a cylindrical shape, and the floating body FL and ballast can be attached to the exterior of the buoy body, and the overall external shape can be an ellipse, a circle (sphere), a cube/rectangle, etc.

自身の駆動軸を回転させることで発電をするダイナモ11は、回転板12の回転により、駆動軸と同軸に一体となったシャフトSFを介して駆動されて発電する。ダイナモ11は、自身の駆動軸が回転した時にダイナモ11が一緒に回らないように、外周を合成樹脂等でブイBUOYに固定されている。 The dynamo 11, which generates electricity by rotating its own drive shaft, is driven by the rotation of the rotating plate 12 via the shaft SF, which is integral with the drive shaft and is coaxial with it, to generate electricity. The outer circumference of the dynamo 11 is fixed to the buoy with synthetic resin or the like so that the dynamo 11 does not rotate together with the drive shaft when it rotates.

回転板12は空間SPの中に配される円盤であり、円盤の中心がシャフトSFに固定されて構成されている。回転板12はシャフトSFの回転中心軸(単に回転軸ともいう)から外れた位置に重心を有する。重心が回転中心軸から偏倚した回転板12は、シャフトSFに垂直な面内でシャフトと共に回転可能となっている。回転板12は、シャフトSFと共に回転して、シャフトSFに取り付けたダイナモ11を駆動することが出来る。 The rotating plate 12 is a disk placed in the space SP, and the center of the disk is fixed to the shaft SF. The rotating plate 12 has its center of gravity at a position that is offset from the central axis of rotation (also simply called the rotation axis) of the shaft SF. The rotating plate 12, whose center of gravity is offset from the central axis of rotation, is capable of rotating together with the shaft SF in a plane perpendicular to the shaft SF. The rotating plate 12 rotates together with the shaft SF and can drive the dynamo 11 attached to the shaft SF.

回転板12は、例えば、シャフトSFの回転軸方向に着磁された円柱形の磁石円盤(第1の永久磁石)である。回転板12には、例えば、フェライト磁石が用いられる。 The rotating plate 12 is, for example, a cylindrical magnetic disk (first permanent magnet) magnetized in the direction of the rotation axis of the shaft SF. For example, a ferrite magnet is used for the rotating plate 12.

回転板12には、固定されたシャフトSFの回転軸から外れた外周に近い周囲の一部に他の回転板部分より重い錘体13が設けられていることにより、重心が前記シャフトの回転軸から錘体へ偏倚している。錘体13は、回転板の他の部分(フェライト)より比重の大きい例えばオーステナイト系ステンレス鋼、高マンガン鋼、高ニッケル合金等の非磁性体からなり、回転板12を部分的に重くする。錘体13は、回転板12の外形に変化が出ないように内部に設置する。 The rotating plate 12 is provided with a weight 13 that is heavier than the rest of the rotating plate at a portion of its periphery near the outer periphery, away from the axis of rotation of the fixed shaft SF, so that the center of gravity is biased from the axis of rotation of the shaft to the weight. The weight 13 is made of a non-magnetic material such as austenitic stainless steel, high manganese steel, or high nickel alloy that has a higher specific gravity than the other parts of the rotating plate (ferrite), making the rotating plate 12 partially heavy. The weight 13 is installed inside the rotating plate 12 so as not to change its external shape.

反発型磁気軸受PMBは磁石組立体であって、互いに半径が略等しい磁石円盤14b、14cと磁石円筒14dがそれらの中心をシャフトSFの回転軸と同軸に配置されて、それらの間に閉塞された空間SPを画定するように、ブイBUOYに埋め込まれている。すなわち、反発型磁気軸受PMBは、ブイBUOYの傾きによって位置が移動しないように、外周を合成樹脂などでブイBUOYに固定されている。ブイBUOYの空間SPの中にて、回転板12と反発型磁気軸受PMBとは、シャフトSFの回転軸を中心に同心円上に回転対称となるように配置されている。 The repulsive magnetic bearing PMB is a magnet assembly in which magnet disks 14b, 14c and magnet cylinder 14d, each with approximately the same radius, are arranged with their centers coaxially with the rotation axis of shaft SF, and are embedded in the buoy so as to define a closed space SP between them. In other words, the outer periphery of the repulsive magnetic bearing PMB is fixed to the buoy with synthetic resin or the like so that its position does not move due to the inclination of the buoy. In the space SP of the buoy, the rotating plate 12 and the repulsive magnetic bearing PMB are arranged concentrically and rotationally symmetrically around the rotation axis of shaft SF.

磁石円盤14b、14cと磁石円筒14dは、シャフトSFの回転軸方向に着磁された磁石(第2の永久磁石)である。第2の永久磁石の磁石材料としては、例えば、フェライト磁石や、ネオジウム磁石が挙げられる。ダイナモ14側の磁石円盤14cの中央部にはシャフトSF用の開口が設けられている。回転板12は、シャフトSFの回転軸の方向において第2の永久磁石の一対の磁石円盤14b、14cに挟まれ、且つシャフトSFの回転軸の垂直方向において第2の永久磁石の磁石円筒14dに囲まれるように配置されている。 The magnet disks 14b, 14c and the magnet cylinder 14d are magnets (second permanent magnets) magnetized in the direction of the rotation axis of the shaft SF. Examples of the magnetic material of the second permanent magnet include ferrite magnets and neodymium magnets. An opening for the shaft SF is provided in the center of the magnet disk 14c on the dynamo 14 side. The rotating plate 12 is sandwiched between the pair of magnet disks 14b, 14c of the second permanent magnet in the direction of the rotation axis of the shaft SF, and is arranged so as to be surrounded by the magnet cylinder 14d of the second permanent magnet in the direction perpendicular to the rotation axis of the shaft SF.

反発型磁気軸受PMBは、回転板12の外面に設けられた第1の永久磁石12aとブイBUOYに固定されかつ第1の永久磁石12aに対向して配された第2の永久磁石14b、14cとを有し、第1の永久磁石12aと第2の永久磁石14b、14cの同極が向かい合うようになされている。すなわち、反発型磁気軸受PMB(第2の永久磁石)は、回転板12(第1の永久磁石)を取り囲み、回転板12の磁極と同極が向かい合うように設置し、反発力により回転板12を浮かせることで、回転板12を離間した状態で回転可能に支持するとともに、ダイナモ11の駆動軸に回転以外の負荷がかからないように構成されている。回転板12と各永久磁石の内面との間隙は、反発力が得られるように、数mm~cm程度で設定することができる。 The repulsive magnetic bearing PMB has a first permanent magnet 12a provided on the outer surface of the rotating plate 12 and second permanent magnets 14b, 14c fixed to the buoy and arranged opposite the first permanent magnet 12a, with the same poles of the first permanent magnet 12a and the second permanent magnets 14b, 14c facing each other. In other words, the repulsive magnetic bearing PMB (second permanent magnet) surrounds the rotating plate 12 (first permanent magnet) and is installed so that the same poles face the magnetic poles of the rotating plate 12, and by floating the rotating plate 12 by the repulsive force, the rotating plate 12 is supported rotatably in a spaced-apart state and no load other than rotation is applied to the drive shaft of the dynamo 11. The gap between the rotating plate 12 and the inner surface of each permanent magnet can be set to about several mm to cm so that a repulsive force can be obtained.

回転板12は、その半径における一部分に他の部分より重い偏倚した重量分布を有している。すなわち、回転板12は、その回転中心軸から偏倚した重心を備えているので、ブイBUOYのあらゆる傾きに応じて容易に回転できる。 The rotating plate 12 has a weight distribution that is biased in one part of its radius, which is heavier than the other parts. In other words, the rotating plate 12 has a center of gravity that is biased from the central axis of rotation, so that it can rotate easily in response to any inclination of the buoy.

このように、回転板12の一部(錘体13)は他の部分より重くなっており、ブイBUOYの傾きによって、必ずブイBUOYの最も位置の低いところに回転板12の当該一部が回動できるようになっている。すなわち、ブイBUOYの内部では、波面フロート発電装置全体の重さに比べて回転板12が軽いので、ブイBUOYの傾きに応じて、時計周りでも反時計周りでも回転できる。なお、ダイナモ11の駆動軸に回転方向センサ(図示せず)を有し、該回転方向センサの出力信号に応じて出力電圧のレベルを制御するように構成されている。 In this way, a part of the rotating plate 12 (weight 13) is heavier than the other parts, and depending on the inclination of the buoy, that part of the rotating plate 12 can always rotate to the lowest position of the buoy. In other words, inside the buoy, the rotating plate 12 is lighter than the weight of the entire wave front float power generation device, so it can rotate either clockwise or counterclockwise depending on the inclination of the buoy. The drive shaft of the dynamo 11 has a rotation direction sensor (not shown), and is configured to control the level of the output voltage depending on the output signal of the rotation direction sensor.

(動作の説明)
図3は、本実施例の波面フロート発電装置10の動作を説明する線図である。図3(A)は波がほとんどなく静止状態に近い海上に置いた場合の波面フロート発電装置10の姿勢を、図3(B)は海面の波の動きによって波面フロート発電装置10が傾く姿勢を、示す。
(Explanation of operation)
Fig. 3 is a diagram explaining the operation of the wave surface float power generation device 10 of this embodiment. Fig. 3(A) shows the attitude of the wave surface float power generation device 10 when placed on the sea surface where there are almost no waves and it is almost still, and Fig. 3(B) shows the attitude of the wave surface float power generation device 10 tilted by the movement of waves on the sea surface.

波面フロート発電装置10を海上に置いた場合、海面の波の動きによって、波面フロート発電装置は絶対的な水平を維持することはなく、必ずどこかが高く、また多くの場合、その反対側が低くなる。そして、その高くなる場所、低くなる場所は波の動きに合わせて常に変動する。 When the wave surface float power generation device 10 is placed on the sea, due to the movement of the waves on the sea surface, the wave surface float power generation device does not maintain an absolute horizontal state, but will always be higher at one point and in many cases the opposite side will be lower. And these higher and lower points are constantly changing in accordance with the movement of the waves.

よって、図3(A)の状態から波(図示せず)が変化するとブイBUOYの傾きが図3(B)の状態へ変化する。図3(B)に示すように、ブイBUOYが傾くとブイBUOYに固定されているダイナモ11と反発型磁気軸受PMBが傾く。反発型磁気軸受PMBが傾くと、反発力により回転板12も傾く。ダイナモ11と反発型磁気軸受PMBがブイBUOYに固定されているので、ブイBUOYが傾くことでダイナモ11の駆動軸(シャフトSF)と回転板12の位置関係は変わらず、回転板12は反発型磁気軸受PMBとの反発力で浮いているため、ダイナモ11の駆動軸に負荷がかかることはない。 Therefore, when the waves (not shown) change from the state shown in Figure 3(A), the tilt of the buoy BUOY changes to the state shown in Figure 3(B). As shown in Figure 3(B), when the buoy BUOY tilts, the dynamo 11 and the repulsive magnetic bearing PMB fixed to the buoy BUOY tilt. When the repulsive magnetic bearing PMB tilts, the rotating plate 12 also tilts due to the repulsive force. Because the dynamo 11 and the repulsive magnetic bearing PMB are fixed to the buoy BUOY, the positional relationship between the drive shaft (shaft SF) of the dynamo 11 and the rotating plate 12 does not change when the buoy BUOY tilts, and because the rotating plate 12 is floated by the repulsive force with the repulsive magnetic bearing PMB, no load is applied to the drive shaft of the dynamo 11.

このとき、波面フロート発電装置10における回転板12の錘体13が最下点にない場合(図3(A)参照)であったとすると、該最下点にない錘体13は図3(B)に示す矢印のように最下点に向かって移動を始め、回転板12が回転することになる。このように、ブイBUOYの傾きが変化すると、錘体13がブイBUOYの最も低い方向へ移動する。錘体13は回転板12に取り付けてあるため、錘体13の移動により回転板12がシャフトSFと共に回転して、ダイナモ11が発電する。 At this time, if the weight 13 of the rotating plate 12 in the wave front float power generation device 10 is not at its lowest point (see FIG. 3(A)), the weight 13 that is not at its lowest point will start to move toward its lowest point as shown by the arrow in FIG. 3(B), causing the rotating plate 12 to rotate. In this way, when the inclination of the buoy BUOY changes, the weight 13 moves toward the lowest point of the buoy BUOY. Because the weight 13 is attached to the rotating plate 12, the movement of the weight 13 causes the rotating plate 12 to rotate together with the shaft SF, and the dynamo 11 generates electricity.

図4は、本実施例の波面フロート発電装置10が海面に対し反転した時の動作を説明する線図である。図4(A)は波がほとんどなく静止状態に近い海上に置いた場合の反転した波面フロート発電装置10の姿勢を、図4(B)は海面の波の動きによって反転した波面フロート発電装置10が傾く姿勢を、示す。 Figure 4 is a diagram that explains the operation of the wave surface float power generation device 10 of this embodiment when it is inverted relative to the sea surface. Figure 4(A) shows the attitude of the inverted wave surface float power generation device 10 when placed on the sea surface where there are almost no waves and it is almost still, and Figure 4(B) shows the attitude of the inverted wave surface float power generation device 10 tilted due to the movement of waves on the sea surface.

波面フロート発電装置10の重さだけを考えた場合、反発型磁気軸受PMBの重量が他に比べて十分大きいため、ブイBUOYは図4(A)のように反転した状態になる。ダイナモ11と反発型磁気軸受PMBをブイBUOYに固定しているので、ブイBUOYが反転してもダイナモ11の駆動軸と回転板12の位置関係は変わらず、回転板12は反発型磁気軸受PMBとの反発力で浮いているため、ダイナモ11の駆動軸に負荷がかかることはない。 When only the weight of the wave front float power generation device 10 is considered, the weight of the repulsive magnetic bearing PMB is sufficiently large compared to the rest, so the buoy BUOY is inverted as shown in Figure 4 (A). Since the dynamo 11 and the repulsive magnetic bearing PMB are fixed to the buoy BUOY, the positional relationship between the drive shaft of the dynamo 11 and the rotating plate 12 does not change even if the buoy BUOY is inverted, and since the rotating plate 12 is floated by the repulsive force with the repulsive magnetic bearing PMB, no load is applied to the drive shaft of the dynamo 11.

図4(B)に示すように海面の波により波面フロート発電装置10が傾いたとき、波面フロート発電装置10における回転板12の錘体13が最下点にない場合、該最下点にない錘体13は図4(B)に示す矢印のように最下点に向かって移動を始め、回転板12が回転することになる。このように、ブイBUOYの傾きが変化すると、錘体13がブイBUOYの最も低い方向へ移動する。錘体13は回転板12に取り付けてあるため、錘体13の移動により回転板12がシャフトSFと共に回転して、ダイナモ11が発電する。 When the wave surface float power generation device 10 tilts due to ocean waves as shown in Figure 4 (B), if the weight 13 of the rotating plate 12 of the wave surface float power generation device 10 is not at its lowest point, the weight 13 that is not at its lowest point will start to move toward its lowest point as shown by the arrow in Figure 4 (B), causing the rotating plate 12 to rotate. In this way, when the tilt of the buoy BUOY changes, the weight 13 moves toward the lowest point of the buoy BUOY. Because the weight 13 is attached to the rotating plate 12, the movement of the weight 13 causes the rotating plate 12 to rotate together with the shaft SF, and the dynamo 11 generates electricity.

(効果の説明)
以上のように第1の実施例によれば、反発型磁気軸受PMBにより回転板12がよく回るため、さざ波のようなわずかな高低差でも傾きの変化を利用してダイナモを回すことでき、海上に浮かべるだけでダイナモ11により十分な発電量が得られる。
(Explanation of effects)
As described above, according to the first embodiment, the repulsive magnetic bearing PMB allows the rotating plate 12 to rotate smoothly, so that even a slight difference in height, such as ripples, can be used to rotate the dynamo by utilizing the change in inclination, and sufficient power can be generated by the dynamo 11 simply by floating it on the sea.

従来技術では波面フロート発電装置を傾ける角度によって発電できない方向が存在していたが、本実施例では傾く方向によらず発電することができる。従来技術では発電時に摩擦によるロスが発生していたが、本実施例では回転板が回転するロスをなくすことが出来る。 In conventional technology, there were directions in which power could not be generated depending on the angle at which the wave front float power generation device was tilted, but in this embodiment, power can be generated regardless of the tilt direction. In conventional technology, loss occurred due to friction when generating power, but in this embodiment, loss due to the rotation of the rotating plate can be eliminated.

図5は、第2の実施例の波面フロート発電装置10を概念的に示す断面図である。本実施例は、第1の実施例のシャフトSFの回転軸から外れた一部の位置に周囲より重い錘体13が設けられた回転板12に代えて、シャフトSFの回転軸から外れた外周に近い位置の周囲の一部を残して、その一部以外の位置に、回転板より比重の軽い軽量体133が両外面の磁極面を平行に保ったまま設けられている偏倚重心回転板122を用いた以外、第1の実施例と同一である。 Figure 5 is a cross-sectional view conceptually showing a wave front float power generation device 10 of the second embodiment. This embodiment is the same as the first embodiment, except that instead of the rotating plate 12 in the first embodiment, in which a weight body 13 heavier than the surrounding area is provided at a position off the rotation axis of the shaft SF, a biased center of gravity rotating plate 122 is used, in which a lightweight body 133 with a specific gravity lighter than the rotating plate is provided at a position other than a part of the periphery near the outer periphery off the rotation axis of the shaft SF while keeping the magnetic pole faces of both outer surfaces parallel.

よって、本実施例における回転板122を図6の斜視図に示す。例えば、フェライト磁石からなる円形の回転板の開始材に、固定されたシャフトSFの回転軸から外れた外周に近い周囲の一部の位置に軸方向に繋ぐ回転板接続部122Cを残し、その周囲の回転板部分の両外面の磁極面を平行に保ったままくり抜き、そこに転板より比重の軽い軽量体133(例えば合成樹脂などの非磁性体)を充填して設けることにより、重心が前記シャフトの回転軸から回転板接続部122Cへ偏倚している回転板122が得られる。 The rotating plate 122 in this embodiment is shown in the perspective view of Figure 6. For example, a starting material for a circular rotating plate made of a ferrite magnet is left with a rotating plate connection part 122C that connects in the axial direction at a part of the periphery near the outer periphery that is off the rotation axis of the fixed shaft SF, and the magnetic pole faces on both outer surfaces of the surrounding rotating plate part are hollowed out while keeping them parallel, and a lightweight body 133 (for example, a non-magnetic body such as synthetic resin) with a specific gravity lighter than that of the rolling plate is filled in and set in place, thereby obtaining a rotating plate 122 whose center of gravity is biased from the rotation axis of the shaft to the rotating plate connection part 122C.

さらに、図示しないが、軽い軽量体133として空間を利用することもでき、すなわち、強度が保持できるのであれば両外面の磁極面を平行に保ったまま回転板接続部122C以外回転板12が一部欠けた回転板122としても、偏倚した重量分布を形成することもできる。 Furthermore, although not shown, the space can be utilized as a light body 133, i.e., as long as the strength can be maintained, a biased weight distribution can be formed even if the rotating plate 122 is missing a part of the rotating plate 12 except for the rotating plate connection part 122C while keeping the magnetic pole faces on both outer surfaces parallel.

本実施例によれば、第1の実施例の効果に加えて、装置の軽量化が達成される。 This embodiment achieves the effects of the first embodiment as well as reducing the weight of the device.

また、変形例として図7の斜視図によって、第2の実施例の波面フロート発電装置における回転板の一例を説明する。当該変形例の回転板122は、回転板接続部122Cの内部に他の回転板部分より重い錘体13が設けられていること以外、図6に示す回転板と同一である。このように、第1の実施例を第2の実施例に組み合わせることで、シャフトSFの回転軸から回転板接続部122Cへ重心が更に片寄るので、ブイが傾いた時に回転板が回転する効率を上げることが出来る。 As a modified example, an example of a rotating plate in the wave front float power generation device of the second embodiment is described with reference to the perspective view of Figure 7. The rotating plate 122 of this modified example is the same as the rotating plate shown in Figure 6, except that a weight 13 heavier than the other rotating plate parts is provided inside the rotating plate connection part 122C. In this way, by combining the first embodiment with the second embodiment, the center of gravity is further shifted from the rotation axis of the shaft SF to the rotating plate connection part 122C, so that the efficiency of rotation of the rotating plate when the buoy tilts can be increased.

10 波面フロート発電装置
11 ダイナモ
12 回転板
13 錘体
12a 第1の永久磁石
14b、14c、14d 第2の永久磁石
15 電子装置
BUOY ブイ
PMB 反発型磁気軸受
SF シャフト
10 Wave front float power generation device 11 Dynamo 12 Rotating plate 13 Cone body 12a First permanent magnet 14b, 14c, 14d Second permanent magnet 15 Electronic device BUOY Buoy PMB Repulsive type magnetic bearing SF Shaft

Claims (3)

内部に閉塞された空間を備えるブイの筐体と、
前記筐体の内部で固定されたダイナモと、
前記ダイナモを駆動するシャフトと、
回転中心が前記シャフトに固定され且つ前記シャフトの回転軸から外れた位置に重心を有し且つ前記シャフトの回転軸の伸長方向に着磁された第1の永久磁石の円柱形の磁石円盤である回転板と、
前記シャフトの回転軸の伸長方向において前記回転板の両面から離間して前記回転板を挟み且つ前記シャフトの回転軸の伸長方向に着磁された第2の永久磁石である一対の磁石円盤であって、前記回転板の前記第1の永久磁石と同極同士が向かい合うように、前記筐体の内部で固定された前記一対の磁石円盤と、
前記シャフトの回転軸の垂直方向において前記回転板の円周外側面から離間して前記回転板を囲み且つ前記シャフトの回転軸の伸長方向に着磁された第2の永久磁石である磁石円筒であって、両端部の開口部において、前記回転板の前記第1の永久磁石と同極同士が向かい合うように、前記筐体の内部で固定された前記磁石円筒と、
を有し、
前記ダイナモは、前記回転の回転により前記シャフトを介して駆動されて発電する
ことを特徴とする波面フロート発電装置。
A buoy housing having an internally enclosed space;
a dynamo fixed inside the housing;
a shaft that drives the dynamo ;
a rotating plate which is a cylindrical magnetic disk of a first permanent magnet whose center of rotation is fixed to the shaft , whose center of gravity is located at a position offset from the rotation axis of the shaft, and which is magnetized in the extension direction of the rotation axis of the shaft ;
a pair of magnet disks, which are second permanent magnets that are spaced apart from both sides of the rotating plate in the extension direction of the rotation axis of the shaft, sandwich the rotating plate, and are magnetized in the extension direction of the rotation axis of the shaft, the pair of magnet disks being fixed inside the housing so that the same poles as the first permanent magnets of the rotating plate face each other;
a magnet cylinder, which is a second permanent magnet that surrounds the rotating plate and is spaced apart from the circumferential outer surface of the rotating plate in a direction perpendicular to the rotation axis of the shaft and is magnetized in the extension direction of the rotation axis of the shaft, the magnet cylinder being fixed inside the housing so that the same poles as the first permanent magnet of the rotating plate face each other at openings at both ends;
having
A wave front float power generation device characterized in that the dynamo is driven via the shaft by the rotation of the rotating plate to generate power.
前記シャフトの回転軸から外れた前記回転の一部の位置に周囲より重い錘体が設けられていることにより、前記重心が前記シャフトの回転軸から偏倚している
ことを特徴とする請求項1に記載の波面フロート発電装置。
The wave front float power generation device described in claim 1, characterized in that a weight that is heavier than the surrounding area is provided at a part of the rotating plate that is offset from the rotation axis of the shaft, thereby displacing the center of gravity from the rotation axis of the shaft.
前記シャフトの回転軸から外れた前記回転の一部の位置に周囲より比重が軽い軽量体が設けられていることにより、前記重心が前記シャフトの回転軸から偏倚している
ことを特徴とする請求項1に記載の波面フロート発電装置。
The wave front float power generation device described in claim 1, characterized in that a lightweight body having a lower specific gravity than the surrounding area is provided at a part of the rotating plate offset from the rotation axis of the shaft, thereby displacing the center of gravity from the rotation axis of the shaft.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3192161U (en) 2013-05-28 2014-07-31 熱流動力能源科技股▲ふん▼有限公司 Power generator that converts wave energy by gravity
WO2019077563A1 (en) 2017-10-19 2019-04-25 Torpedine S.R.L. Buoy and method for the generation of electrical energy
CN110067809A (en) 2019-05-14 2019-07-30 苏州圆格电子有限公司 A kind of permanent-magnet suspension bearing of radial direction and axial magnetic mutual exclusion suspension

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