JPH09184471A - 方向変動エネルギー取出し装置 - Google Patents
方向変動エネルギー取出し装置Info
- Publication number
- JPH09184471A JPH09184471A JP7343576A JP34357695A JPH09184471A JP H09184471 A JPH09184471 A JP H09184471A JP 7343576 A JP7343576 A JP 7343576A JP 34357695 A JP34357695 A JP 34357695A JP H09184471 A JPH09184471 A JP H09184471A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- pressure receiving
- output shaft
- input shaft
- receiving member
- 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.)
- Granted
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的短周期で往復動する波のエネルギー
を、簡単な構成で、効率良く一定方向の回転運動に変換
して取出す。 【解決手段】 往復動する水の力を、入力軸５の側方に
延ばしたアーム先端に設けた受圧板等の受圧部材１７に
よって、正逆の回転運動に変換する。この入力軸５に固
定された第１及び第２の歯車８，９を、一方は直接、他
方は反転用アイドル歯車１４を挟んで、回転伝達方向が
同一のワンウェイクラッチ１２，１３を介して出力軸６
に取付けた第３及び第４の歯車１０，１１に結合する。
を、簡単な構成で、効率良く一定方向の回転運動に変換
して取出す。 【解決手段】 往復動する水の力を、入力軸５の側方に
延ばしたアーム先端に設けた受圧板等の受圧部材１７に
よって、正逆の回転運動に変換する。この入力軸５に固
定された第１及び第２の歯車８，９を、一方は直接、他
方は反転用アイドル歯車１４を挟んで、回転伝達方向が
同一のワンウェイクラッチ１２，１３を介して出力軸６
に取付けた第３及び第４の歯車１０，１１に結合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波のような比較的
短周期で往復動する流体のエネルギーを、小規模設備で
効率良く取出すようにした方向変動エネルギー取出し装
置に関する。
短周期で往復動する流体のエネルギーを、小規模設備で
効率良く取出すようにした方向変動エネルギー取出し装
置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】水や空気の連続的に一
方向に流れる力を利用して仕事をさせる装置は数多く知
られているが、比較的短周期の流体の往復運動である波
等のエネルギーを利用するものは意外と少なく、さら
に、これらエネルギーを効率よく取り出せるものになる
と皆無である。
方向に流れる力を利用して仕事をさせる装置は数多く知
られているが、比較的短周期の流体の往復運動である波
等のエネルギーを利用するものは意外と少なく、さら
に、これらエネルギーを効率よく取り出せるものになる
と皆無である。
【０００３】例えば、波力エネルギー発電装置として、
波浪の高低によって起こる力により空気を押し出させ、
空気の流れで空気タービンを回転させて発電するものが
あるが、この装置は、波の動きを空気の流れに変えてか
ら、空気タービンを回転させるので、エネルギーの伝達
効率が悪く、エネルギーの利用効率は低いものとなって
いる。
波浪の高低によって起こる力により空気を押し出させ、
空気の流れで空気タービンを回転させて発電するものが
あるが、この装置は、波の動きを空気の流れに変えてか
ら、空気タービンを回転させるので、エネルギーの伝達
効率が悪く、エネルギーの利用効率は低いものとなって
いる。
【０００４】さらに、この装置は、波の動きを空気流に
変える波力導入路と、空気タービンのための設備が大掛
かりになって、コスト高になる問題があった。
変える波力導入路と、空気タービンのための設備が大掛
かりになって、コスト高になる問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、小規模の設備で効率良
く往復運動する流体のエネルギーを取出すことができる
装置を提供することを目的とする。
く往復運動する流体のエネルギーを取出すことができる
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
(1) 本発明が提供する方向変動エネルギー取出し装置
は、往復動する流体の力を受ける受圧部材と、上記受圧
部材が連結され流体の往復動にて正逆回転する入力軸
と、上記入力軸に固定された第１及び第２の歯車と、上
記出力軸に隣接配置された出力軸と、上記出力軸に、第
１のワンウェイクラッチを介して取り付けられ、上記第
１の歯車と噛合された第３の歯車と、上記出力軸に、上
記第１のワンウェイクラッチと同一の回転伝達方向を有
する第２のワンウェイクラッチを介して取り付けられ第
４の歯車と、上記第２の歯車と第４の歯車に噛合された
反転用アイドル歯車とを備えたことを特徴とする。
は、往復動する流体の力を受ける受圧部材と、上記受圧
部材が連結され流体の往復動にて正逆回転する入力軸
と、上記入力軸に固定された第１及び第２の歯車と、上
記出力軸に隣接配置された出力軸と、上記出力軸に、第
１のワンウェイクラッチを介して取り付けられ、上記第
１の歯車と噛合された第３の歯車と、上記出力軸に、上
記第１のワンウェイクラッチと同一の回転伝達方向を有
する第２のワンウェイクラッチを介して取り付けられ第
４の歯車と、上記第２の歯車と第４の歯車に噛合された
反転用アイドル歯車とを備えたことを特徴とする。
【０００７】(2) 上記方向変動エネルギー取出し装置
は、各出力軸を直線的に連結するか、又は共通の出力軸
を用いて、複数台並列に設置し、各出力の総和を取出す
ようにして、大きな力を発生させることができる。
は、各出力軸を直線的に連結するか、又は共通の出力軸
を用いて、複数台並列に設置し、各出力の総和を取出す
ようにして、大きな力を発生させることができる。
【０００８】(3) 上記方向変動エネルギー取出し装置
は、出力軸に、はずみ車を取り付けることによって、安
定した一定方向の回転力を取出すことができる。
は、出力軸に、はずみ車を取り付けることによって、安
定した一定方向の回転力を取出すことができる。
【０００９】(4) 上記受圧部材は、例えば、入力軸に直
角に連結されたアームの先端に、水流を受ける受圧板、
又は水面の動きによって上下動するフロートを取付けた
もの、あるいは入力軸に放射状に連結された複数のアー
ムの先端に固定された受圧板を用いることができる。
角に連結されたアームの先端に、水流を受ける受圧板、
又は水面の動きによって上下動するフロートを取付けた
もの、あるいは入力軸に放射状に連結された複数のアー
ムの先端に固定された受圧板を用いることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を波力エネルギー
取出し装置１に適用した一実施例を示す。図１〜３にお
いて、２はフレーム体で、左右一対の側板３，３を上下
左右４本の支柱４，４，…で連結して構成されている。
５は入力軸、６は出力軸で、各々左右の側板間に、軸受
け７，７，…を介して回転自在に取り付けられている。
取出し装置１に適用した一実施例を示す。図１〜３にお
いて、２はフレーム体で、左右一対の側板３，３を上下
左右４本の支柱４，４，…で連結して構成されている。
５は入力軸、６は出力軸で、各々左右の側板間に、軸受
け７，７，…を介して回転自在に取り付けられている。
【００１１】入力軸５には、大径の第１及び第２の歯車
８，９が固定されている。
８，９が固定されている。
【００１２】出力軸６には、小径の第３及び第４の歯車
１０，１１が、各々、回転伝達方向を一致させた第１及
び第２のワンウェイクラッチ１２，１３を介して取り付
けられている。
１０，１１が、各々、回転伝達方向を一致させた第１及
び第２のワンウェイクラッチ１２，１３を介して取り付
けられている。
【００１３】第１及び第２の歯車８，９に対する、第３
及び第４の歯車１０，１１のギア比は、例えば４：１と
いう値にされている。これは、力は大きいが往復速度が
小さい波のエネルギーを効率的に取出すための増速機構
とするためである。
及び第４の歯車１０，１１のギア比は、例えば４：１と
いう値にされている。これは、力は大きいが往復速度が
小さい波のエネルギーを効率的に取出すための増速機構
とするためである。
【００１４】第１の歯車８と第３の歯車１０は直接噛み
合っているが、第２の歯車９と第４の歯車１１は、反転
用のアイドル歯車１４を挟んで結合される。反転用のア
イドル歯車１４は、一方の側板３に固定した支軸１５の
回りに回転自在に取り付けられている。
合っているが、第２の歯車９と第４の歯車１１は、反転
用のアイドル歯車１４を挟んで結合される。反転用のア
イドル歯車１４は、一方の側板３に固定した支軸１５の
回りに回転自在に取り付けられている。
【００１５】１６は、はずみ車で、出力軸６に固定され
ている。
ている。
【００１６】上記構造において、入力軸５には、往復動
する水の力を正逆の回転運動に変換する受圧部材１７が
結合される。
する水の力を正逆の回転運動に変換する受圧部材１７が
結合される。
【００１７】この受圧部材１７は、例えば、図４に示す
ように、入力軸５に固定され下側方に延ばされたアーム
５ａと、その先端に固定されて水流を受ける受圧板５ｂ
によって構成され、短周期で往復動する水の動きで、入
力軸５を正逆回転させるものである。
ように、入力軸５に固定され下側方に延ばされたアーム
５ａと、その先端に固定されて水流を受ける受圧板５ｂ
によって構成され、短周期で往復動する水の動きで、入
力軸５を正逆回転させるものである。
【００１８】入力軸５の正逆交互回転は、次のような作
用で出力軸６の一方向回転として取り出される。
用で出力軸６の一方向回転として取り出される。
【００１９】入力軸５の正逆回転に伴い、第１の歯車８
は第３の歯車１０を直接逆・正回転させ、第２の歯車８
は、反転用のアイドル歯車１４を介し、第４の歯車１１
を、第３の歯車１０と逆向き、すなわち正・逆に回転さ
せる。
は第３の歯車１０を直接逆・正回転させ、第２の歯車８
は、反転用のアイドル歯車１４を介し、第４の歯車１１
を、第３の歯車１０と逆向き、すなわち正・逆に回転さ
せる。
【００２０】第３の歯車１０及び第４の歯車１１は、回
転伝達方向を一致させた第１及び第２のワンウェイクラ
ッチ１２，１３を介して、出力軸６に取り付けられてい
るので、入力軸５が正逆どちら向きに回転しても、その
回転力は、第１及び第２のワンウェイクラッチ１２，１
３の回転伝達方向と一致する向きに回転しているときの
歯車１０又は１１を介して、出力軸６に伝達され、出力
軸６から一方向回転として取り出される。
転伝達方向を一致させた第１及び第２のワンウェイクラ
ッチ１２，１３を介して、出力軸６に取り付けられてい
るので、入力軸５が正逆どちら向きに回転しても、その
回転力は、第１及び第２のワンウェイクラッチ１２，１
３の回転伝達方向と一致する向きに回転しているときの
歯車１０又は１１を介して、出力軸６に伝達され、出力
軸６から一方向回転として取り出される。
【００２１】このとき、第１及び第２のワンウェイクラ
ッチ１２，１３の回転伝達方向と逆向きに回転している
歯車１０又は１１は、第１及び第２のワンウェイクラッ
チ１２，１３によって空回りする。
ッチ１２，１３の回転伝達方向と逆向きに回転している
歯車１０又は１１は、第１及び第２のワンウェイクラッ
チ１２，１３によって空回りする。
【００２２】受圧部材１７から入力される回転力は、不
規則になることが予想されるが、はずみ車１６によって
回転トルクを円滑化し、発電機やポンプの動力源として
利用し易い安定した出力を取り出すことができる。
規則になることが予想されるが、はずみ車１６によって
回転トルクを円滑化し、発電機やポンプの動力源として
利用し易い安定した出力を取り出すことができる。
【００２３】上記ワンウェイクラッチ１２，１３として
は、一般的な爪クラッチを用いるの他、図５に示すよう
なスプラッグクラッチ１２′を用いることができる。
は、一般的な爪クラッチを用いるの他、図５に示すよう
なスプラッグクラッチ１２′を用いることができる。
【００２４】このスプラッグクラッチ１２′は、出力軸
６に固定される内輪１８と、第３又は第４の歯車１０，
１１に固定される外輪１９との間に、一方向の回転は許
容するが反対方向の回転は拘束するように、特殊形状の
カム２０を多数配置したものである。
６に固定される内輪１８と、第３又は第４の歯車１０，
１１に固定される外輪１９との間に、一方向の回転は許
容するが反対方向の回転は拘束するように、特殊形状の
カム２０を多数配置したものである。
【００２５】往復動する水の力を、正逆の回転運動に変
換する上記受圧部材１７は、設置場所の波の動きに適合
させて、種々の形式のものを使用することができる。例
えば、波を水流として捉える前記図４に示したものの他
に、波を水面の上下動として捉え、図６に示すように、
水面に浮くフロート２１を、入力軸５から側方に延ばさ
れたアーム５ｃの先端に取付けたものもある。
換する上記受圧部材１７は、設置場所の波の動きに適合
させて、種々の形式のものを使用することができる。例
えば、波を水流として捉える前記図４に示したものの他
に、波を水面の上下動として捉え、図６に示すように、
水面に浮くフロート２１を、入力軸５から側方に延ばさ
れたアーム５ｃの先端に取付けたものもある。
【００２６】図４及び図６の受圧部材のアーム５ａ，５
ｃの長さ、受圧板５ｂやフロート２１の大きさは、第１
及び第２の歯車８，９と第３及び第４の歯車１０，１１
との間のギア比と水流の強さに対応した適当なものとす
る。
ｃの長さ、受圧板５ｂやフロート２１の大きさは、第１
及び第２の歯車８，９と第３及び第４の歯車１０，１１
との間のギア比と水流の強さに対応した適当なものとす
る。
【００２７】また、前記図４の変形例として、受圧部材
１７を、入力軸に放射状に連結された複数のアームの先
端に固定された受圧板とすることもできる。
１７を、入力軸に放射状に連結された複数のアームの先
端に固定された受圧板とすることもできる。
【００２８】上記方向変動エネルギー取出し装置１は、
図７に示すように、各出力軸６′を直線的に連結する
か、又は共通の出力軸を用いて並列に設置し、各出力の
総和を取出すようにすれば、非常に大きな力を発生させ
ることができる。この場合、各受圧部材１７を波の進行
方向に沿って配置する等の工夫によって、各受圧部材１
７が時間的にずれた波力を受けるようにすると、合成出
力が均一化され、円滑な回転力を得ることができ、上記
はずみ車１６を小さくするか又はなくすことが可能とな
る。
図７に示すように、各出力軸６′を直線的に連結する
か、又は共通の出力軸を用いて並列に設置し、各出力の
総和を取出すようにすれば、非常に大きな力を発生させ
ることができる。この場合、各受圧部材１７を波の進行
方向に沿って配置する等の工夫によって、各受圧部材１
７が時間的にずれた波力を受けるようにすると、合成出
力が均一化され、円滑な回転力を得ることができ、上記
はずみ車１６を小さくするか又はなくすことが可能とな
る。
【００２９】上記出力軸６から得られる回転力の利用方
法としては、湾内等に堆積する砂を排出するためのポン
プを動かしたり、漁礁に空気を吹き込むためのエアーポ
ンプを動かしたり、発電機に連結して発電する等の利用
方法が考えられる。
法としては、湾内等に堆積する砂を排出するためのポン
プを動かしたり、漁礁に空気を吹き込むためのエアーポ
ンプを動かしたり、発電機に連結して発電する等の利用
方法が考えられる。
【００３０】砂排出ポンプやエアーポンプを動かす場合
は、出力軸６と砂排出ポンプを連結するだけでよく、モ
ータや電気配線が不要となるので、極めて設置が容易で
低コストの装置となる。
は、出力軸６と砂排出ポンプを連結するだけでよく、モ
ータや電気配線が不要となるので、極めて設置が容易で
低コストの装置となる。
【００３１】また本発明装置を設置することによって、
同時に消波作用も行われるから一石二鳥の効果がある。
同時に消波作用も行われるから一石二鳥の効果がある。
【００３２】以上、本発明の一実施形態につき説明した
が、本発明は波のエネルギー取出し装置の他に正逆流水
流や空気の流れなど、方向が変動するあらゆる流体流か
らエネルギーを取出すのに適用可能である。
が、本発明は波のエネルギー取出し装置の他に正逆流水
流や空気の流れなど、方向が変動するあらゆる流体流か
らエネルギーを取出すのに適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、波の短周期の往復運動エネル
ギーでも効率良く一定方向の回転運動に変換でき、構造
が簡単なことから他の装置と組み合わせ易く、低コスト
で利用し易い装置となる。
ギーでも効率良く一定方向の回転運動に変換でき、構造
が簡単なことから他の装置と組み合わせ易く、低コスト
で利用し易い装置となる。
【図１】 本発明の方向変動エネルギー取出し装置の一
実施例を示す平面図
実施例を示す平面図
【図２】 図２のＡ−Ａ線に沿って見た、反転用歯車を
介して行われる第３と第４の歯車の結合状態を示す側面
図
介して行われる第３と第４の歯車の結合状態を示す側面
図
【図３】 本発明の方向変動エネルギー取出し装置の一
実施例を示す斜視図
実施例を示す斜視図
【図４】 波を水流として捉える受圧部材の概略図
【図５】 ワンウェイクラッチの一例を示す断面図
【図６】 波を水面の上下動として捉える受圧部材の概
略図
略図
【図７】 並列に連結されて用いられる本発明の方向変
動エネルギー取出し装置を示す正面図
動エネルギー取出し装置を示す正面図
１ 方向変動エネルギー取出し装置 ２ フレーム体 ３ 側板 ４ 支柱 ５ 入力軸 ５ａ，５ｃ 受圧部材を構成するアーム ５ｂ 受圧部材を構成する受圧板 ６，６′出力軸 ７ 軸受け ８ 第１の歯車 ９ 第２の歯車 １０ 第３の歯車 １１ 第４の歯車 １２，１３ ワンウェイクラッチ １２′スプラッグクラッチ（ワンウェイクラッチ） １４ 反転用のアイドル歯車 １５ 支軸 １６ はずみ車 １７ 受圧部材 ２１ 受圧部材を構成するフロート
Claims (6)
- 【請求項１】 往復動する流体の力を受ける受圧部材
と、 上記受圧部材が連結され流体の往復動にて正逆回転する
入力軸と、 上記入力軸に固定された第１及び第２の歯車と、 上記出力軸に隣接配置された出力軸と、 上記出力軸に、第１のワンウェイクラッチを介して取り
付けられ、上記第１の歯車と噛合された第３の歯車と、 上記出力軸に、上記第１のワンウェイクラッチと同一の
回転伝達方向を有する第２のワンウェイクラッチを介し
て取り付けられた第４の歯車と、 上記第２の歯車と第４の歯車に噛合された反転用アイド
ル歯車とを備えたことを特徴とする方向変動エネルギー
取出し装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載した装置の複数台を、各
出力軸を直線的に連結するか、又は共通の出力軸を用い
て並列に設置し、各出力の総和を取出すようにしたこと
を特徴とする方向変動エネルギー取出し装置。 - 【請求項３】 出力軸に、はずみ車が取り付けられてい
ることを特徴とする請求項１又は２に記載した方向変動
エネルギー取出し装置。 - 【請求項４】 受圧部材が、入力軸に直角に連結された
アームの先端に固定された受圧板によって構成されてい
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した
方向変動エネルギー取出し装置。 - 【請求項５】 受圧部材が、入力軸に直角に連結された
アームの先端に固定されたフロートによって構成されて
いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載し
た方向変動エネルギー取出し装置。 - 【請求項６】 受圧部材が、入力軸に放射状に連結され
た複数のアームの先端に固定された受圧板であることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した方向変動
エネルギー取出し装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7343576A JP2944495B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 方向変動エネルギー取出し装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7343576A JP2944495B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 方向変動エネルギー取出し装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184471A true JPH09184471A (ja) | 1997-07-15 |
| JP2944495B2 JP2944495B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=18362595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7343576A Expired - Fee Related JP2944495B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 方向変動エネルギー取出し装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944495B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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