JPH0627832Y2 - エネルギー回収装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はエネルギー回収装置に関するものである。

従来の技術 従来、例えば波の持つエネルギーを回収するものとし
て、第５図に示すようなものがある。このものは、海に
設けられた堤体41と、この堤体41の外側位置で海面を覆
うとともに下端が海面下に開口された空気室42と、この
空気室42の上部に設けられたタービン43と、このタービ
ン43に連結された発電機44とから構成されている。

したがって、この構成において、波により空気室42内の
水位が上昇すると、タービン43が回転して発電が行なわ
れていた。

考案が解決しようとする課題 ところで、従来、タービンの回転羽根形状は左右非対称
であるため、作動流体である空気の流入方向は決まって
おり、したがって海面が下降した場合、波エネルギーの
回収が行なわれておらず、エネルギーの回収効率が悪い
という問題があった。

そこで、本考案は上記問題点を解消し得る波エネルギー
回収装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本考案の波エネルギー回収
装置は、筒状ケーシング内に回転羽根車を回転自在に配
置するとともに、この回転羽根車を発電機に連結し、上
記回転羽根車の回転羽根横断面形状を、円弧状になすと
ともに入口側および出口側とで互いに対称形状になし、
かつ上記回転羽根車の入口側および出口側に配置される
案内羽根の取付角度を調節自在に構成したものである。

作用 上記構成によると、回転羽根車の両側に配置された案内
羽根の取付角度を調整するだけで、流体がどちらの方向
に流れても常に回転羽根車を所定方向に回転させること
ができる。

実施例 以下、本考案の一実施例を第１図〜第４図に基づき説明
する。

第４図において、１は海に設けられた堤体で、その外海
側には下部が海面下で開口された空気室２が形成されて
いる。この空気室２の天井部には、空気の流通口２ａが
形成されるとともに、この空気流通口２ａにエネルギー
回収装置３が取付けられている。

次に、このエネルギー回収装置について詳しく説明す
る。

第１図において、４は両端が開放された円筒状ケーシン
グで、その内部の中央位置には、小径円筒状の前部支持
体５および小径筒状の後部支持体６がそれぞれ取付ブラ
ケット７，８を介して取付けられるとともに、これら両
支持体５，６間位置には、回転羽根車９が回転自在に配
置されている。この回転羽根車９は、両側端部がそれぞ
れ支持体５，６内に配置された軸受10,11に支持される
とともにその後端が後部支持体６の後端面に取付けられ
た発電機12の出力軸12aに連結された回転軸体13と、両
支持体５，６間の回転軸体13外周に取付けられた回転板
14と、この回転体14外周に等ピッチで複数個取付けられ
た回転羽根（動翼ともいう）15とから構成され、さらに
この回転羽根15の横断面形状は、第２図に示すように、
回転方向において前方に突出するような円弧状にされる
とともに、空気の入口側（たとえば第２図において右
側）および出口側（たとえば第２図において左側）とで
互いに対称形状にされている。すなわち、回転羽根15の
入口角（α）と出口角（β）とが等しくされている。そ
して、また円筒状ケーシング４内の回転羽根15の前後位
置には、案内羽根（静翼ともいう）16,17が配置される
とともにその取付角度が調節できるようにされている。
すなわち、各案内羽根16,17は円筒状ケーシング４に放
射方向の取付軸18,19を介してその軸心回りで回転自在
に支持されるとともに各取付軸18,19の先端部には、か
さ歯車20,21が取付けられ、またこれらかさ歯車20,21に
対応する円筒状ケーシング４外周には各かさ歯車20,21
に噛合うリングギア22,23が回転可能に設けられ、さら
にこれら各リングギア22,23を、ラック24,25およびピニ
オン26,27を介して所定範囲でもって回転させるモータ2
8が設けられている。したがって、モータ28を回転させ
ると、リングギア22,23が回転するとともにかさ歯車20,
21が所定角度で、すなわち各案内羽根16,17が所定角度
でもって互いに逆向きとなるように回転する。なお、29
および30は円筒状ケーシング４内の前後位置にそれぞれ
ステー31,32を介して配置された空気のガイド部材で、
勿論空気抵抗を減らすために流線形状にされている。

次に、動作について説明する。

まず、モータ28を駆動して第２図に示すように、右側の
案内羽根16を、空気が回転羽根15の凹部に向って流れる
ように回転すなわち傾斜させるとともに、左側の案内羽
根17を右側とは逆の方向に傾斜させる。このような状態
にすることによって、入口側および出口側における速度
三角形は第２図に示すようになり、回転羽根15がｕの速
度でもって矢印Ａ方向に回転し、発電機12が駆動され
る。

次に、各案内羽根16,17を第３図に示すように（第２図
とは逆方向）傾斜させると、入口側および出口側におけ
る速度三角形第３図のようになり、やはり回転羽根15は
第２図と同じ方向Ａに回転して発電機12が駆動される。
なお、第２図および第３図中、ｕは回転羽根車９の周速
度、ｃは空気の絶対速度、ｗは空気の相対速度を表わ
し、また添字の１は空気の流れ方向から見て入口側を示
し、２は同じく出口側を示す。

このように、どちらの方向から空気が流入しても、案内
羽根16,17の取付角度を調節することにより、常に発電
機12を駆動させることができる。したがって、このエネ
ルギー回収装置３を、第４図に示すように、空気室２の
上部に設置することにより、海面の上昇時および下降時
とも発電が行なわれ、効率よく波エネルギーを回収する
ことができる。また、案内羽根の取付角度が調節できる
ため、空気の速度に応じて回転羽根への流入角を最適と
なるようにすることもできる。

ところで、上記実施例においては、空気を介して波エネ
ルギーを回収するものについて説明したが、例えばエネ
ルギー回収装置を海の中に配置して潮流のエネルギーを
回収することもできる。

また、上記実施例においては、案内羽根の取付角度をラ
ックピニオン機構を介して調節するようにしたが、各案
内羽根の取付軸にレバーを設けてこれらレバーをシリン
ダー装置により揺動させて案内羽根を傾斜させるように
してもよい。

さらに、上記実施例においては、一個のモータにより両
側の案内羽根を連動して傾斜させるようにしたが、モー
タを２個設けて別々に傾斜させることもできる。

ところで、本装置はエネルギー回収装置であるが、例え
ば逆に回転羽根車を回転させるとともに両側の案内羽根
の取付角度を調節することによって、どちらの方向にで
も吐出し得るポンプとしても使用できる。

考案の効果 上記本考案の構成によると、回転羽根車の両側に配置さ
れた案内羽根の取付角度を調節するだけで、流体がどち
らの方向に流れても常に回転羽根車を所定方向に回転さ
せることができ、したがって例えば海面下に開口された
空気室内の空気の出入口に本装置を取付けることによ
り、海面の上昇および下降時のいずれの場合でも、発電
機を作動させることができ、波エネルギーを効率よく回
収することができる。また、案内羽根の取付角度が調節
できるため、流体の速度に応じて回転羽根への流入角を
最適となるようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第４図は本考案の一実施例を示すもので、第１
図は全体断面図、第２図および第３図は動作を説明する
ための回転羽根車の要部概略正面図、第４図は具体的使
用例を示す一部切欠側面図、第５図は従来例の断面図で
ある。 ２……空気室、２ａ……空気流通口、３……エネルギー
回収装置、４……円筒状ケーシング、９……回転羽根
車、12……発電機、14……回転体、15……回転羽根、1
6,17……案内羽根、20,21……かさ歯車、22,23……リン
グギア、24,25……ラック、26,27……ピニオン、28……
モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状ケーシング内に回転羽根車を回転自在
   に配置するとともに、この回転羽根車を発電機に連結
   し、上記回転羽根車の回転羽根横断面形状を、円弧状に
   なすとともに入口側および出口側とで互いに対称形状に
   なし、かつ上記回転羽根車の入口側および出口側に配置
   される案内羽根の取付角度を調節自在に構成したことを
   特徴とするエネルギー回収装置。