JPWO2011129056A1 - Power generator - Google Patents
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Abstract
発電装置(1)は、上下に隔てて対向配置された迂回防止板(5)、軸芯回りの回転が発電機へ伝達される縦回転シャフト(2)、軸芯が水平方向になるよう縦回転シャフトを貫通して設けられた横回転シャフト(3)、該横回転シャフトに取り付けられた受圧回転羽根(4)、及び該受圧回転羽根の回動範囲を規制するストッパ(7)を備えており、受圧回転羽根は、横回転シャフトの両側部分に互いに約90度の角度を成すようにして取り付けられ、且つ、上側の羽根頭部(4a)の方が下側の羽根尾部(4b)よりも面積が小さくなるよう、上下方向の幅寸法の中心より上側位置にて横回転シャフトに取り付けられており、受圧回転羽根には、その主面に対して傾斜した面を有する頭部回転誘導傾斜面(18a)及び尾部回転誘導傾斜面(18b)が設けられ、これらの傾斜面は受圧回転羽根の主面に対する傾斜方向が互いに反対方向とされ、更に、受圧回転羽根とストッパとの接触衝撃を緩和する緩衝体(13)、及び、横回転シャフトに対する受圧回転羽根の取り付け角度を調整可能な角度調整具(29)を備えている。The power generation device (1) includes a detour prevention plate (5) disposed opposite to each other in the vertical direction, a vertical rotation shaft (2) that transmits rotation around the axis to the generator, and a vertical axis so that the axis is in the horizontal direction. A horizontal rotation shaft (3) provided through the rotation shaft, a pressure receiving rotary blade (4) attached to the horizontal rotation shaft, and a stopper (7) for restricting a rotation range of the pressure receiving rotary blade are provided. The pressure receiving rotary blade is attached to both side portions of the horizontal rotary shaft so as to form an angle of about 90 degrees with each other, and the upper blade head (4a) is more than the lower blade tail (4b). Is attached to the horizontal rotation shaft at a position above the center of the width dimension in the vertical direction so that the area is smaller, and the pressure-receiving rotary blade has a head rotation induction inclination having a surface inclined with respect to its main surface. Surface (18a) and tail rotation-induced tilt (18b) are provided, and the inclined surfaces of the inclined surfaces with respect to the main surface of the pressure-receiving rotary blades are opposite to each other, and further, a buffer (13) for reducing the contact impact between the pressure-receiving rotary blades and the stopper, and An angle adjuster (29) capable of adjusting the mounting angle of the pressure-receiving rotating blade with respect to the lateral rotating shaft is provided.
Description
本発明は、潮流又は風力によって発電を行う発電装置に関する。 The present invention relates to a power generation apparatus that generates power using tidal currents or wind power.
従来、風力によって発電を行う様々の風力発電装置が提案されている。例えば特許文献1には垂直回転軸を貫通する水平のアーム軸を設け、該アーム軸において垂直回転軸を挟む両側部分にブレードを90度の角度を有するように取り付け、更に、ブレードの回動範囲を規制するストッパを設けた構成が開示されている。また、これに類似する技術として特許文献2,3が開示されている。特許文献4には、風力により回転する風車へ風を誘導するための誘導板が開示されている。特許文献5,6には、ブレードの端部を主面に対して屈曲させた構成が開示されている。
Conventionally, various wind power generators that generate power using wind power have been proposed. For example, in Patent Document 1, a horizontal arm shaft that penetrates the vertical rotation shaft is provided, and blades are attached to both sides of the arm shaft so as to sandwich the vertical rotation shaft, and the blade rotation range is further provided. The structure which provided the stopper which regulates is disclosed.
しかしながら、特許文献1〜6に開示されていると言及した各構成を全て備える発電装置は開示されておらず、且つ、これらの構成を組み合わせることを示唆する記述もない。また、近年のエネルギー需要や生態系などの環境問題を鑑みると、上記特許文献1〜6の各構成を組み合わせた発電装置より、更に高効率で長寿命の発電装置が要望される。 However, a power generation apparatus having all the configurations mentioned as being disclosed in Patent Documents 1 to 6 is not disclosed, and there is no description suggesting combining these configurations. In view of recent environmental problems such as energy demand and ecosystems, a power generation device with higher efficiency and longer life is required than a power generation device combining the configurations of Patent Documents 1 to 6.
そこで本発明は、上述した従来の発電装置より更に高効率且つ長寿命を実現することができる発電装置であって、潮流及び風力の何れによっても発電することができる発電装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power generation device that can achieve higher efficiency and longer life than the conventional power generation device described above, and that can generate power by either tidal current or wind power. And
本発明に係る発電装置は、潮流又は風力により発電を行う発電装置であって、上下に隔てて二枚対向配置された迂回防止板(5)、軸芯を上下方向にして前記迂回防止板を貫通して設けられ、該軸芯回りの回転がギヤボックスを介して発電機へ伝達される縦回転シャフト(2)、上下の前記迂回防止板の間において、軸芯が水平方向になるよう前記縦回転シャフトを貫通して設けられ、軸芯回りに回転可能な横回転シャフト(3)、該横回転シャフトに沿って長寸の板状を成し、該横回転シャフトに取り付けられた受圧回転羽根(4)、及び該受圧回転羽根が、その主面を上下方向に沿わせた受圧姿勢と、主面を水平方向に沿わせた非受圧姿勢との間で、前記横回転シャフトの軸芯回りに回動するよう、その回動範囲を規制するストッパ(7)、を備えており、前記受圧回転羽根は、前記横回転シャフトにおいて前記縦回転シャフトを挟む両側部分に、互いに約90度の角度を成すようにして取り付けられ、且つ、前記受圧姿勢において、前記横回転シャフトを挟んで上側の羽根頭部(4a)の方が下側の羽根尾部(4b)よりも面積が小さくなるよう、上下方向の幅寸法の中心より上側位置にて前記横回転シャフトに取り付けられており、前記受圧回転羽根には、その主面に対して傾斜した面を有する頭部回転誘導傾斜面(18a)及び尾部回転誘導傾斜面(18b)が、前記羽根頭部及び羽根尾部のそれぞれに設けられ、これら頭部回転誘導傾斜面及び尾部回転誘導傾斜面は、前記受圧回転羽根の主面に対する傾斜方向が互いに反対方向とされており、更に、前記受圧回転羽根と前記ストッパとの接触衝撃を緩和する緩衝体(13)、及び、前記横回転シャフトに対する前記受圧回転羽根の取り付け角度を調整可能な角度調整具(9)、を備えている。 A power generation device according to the present invention is a power generation device that generates power by tidal current or wind power, and is provided with a detour prevention plate (5) disposed opposite to each other across the top and bottom, and the detour prevention plate with its axis in the vertical direction. Between the vertical rotation shaft (2) provided through and transmitting the rotation around the axis to the generator via the gear box, the vertical rotation between the upper and lower detour prevention plates so that the axis is in the horizontal direction. A laterally rotating shaft (3) that is provided through the shaft and is rotatable around the axis, and has a long plate shape along the laterally rotating shaft, and a pressure-receiving rotating blade ( 4), and the pressure-receiving rotary blade is arranged around the axis of the horizontal rotation shaft between a pressure-receiving posture with its main surface along the vertical direction and a non-pressure-receiving posture with its main surface along the horizontal direction. A stopper (7 that restricts the rotation range so as to rotate. The pressure-receiving rotating blades are attached to both side portions of the horizontal rotating shaft sandwiching the vertical rotating shaft so as to form an angle of about 90 degrees with each other, and in the pressure receiving posture, The upper blade head (4a) across the rotating shaft is attached to the horizontal rotating shaft at a position above the center of the vertical width dimension so that the area of the upper blade head (4a) is smaller than the lower blade tail (4b). The pressure receiving rotary blade has a head rotation induction inclined surface (18a) and a tail rotation induction inclined surface (18b) having a surface inclined with respect to the main surface thereof. The head rotation induction inclined surface and the tail rotation induction inclined surface are provided respectively, and the inclination directions with respect to the main surface of the pressure receiving rotary blade are opposite to each other, and further, the pressure receiving rotary blade Cushion to mitigate the contact impact of the stopper (13), and is provided with an angle adjuster (9), capable of adjusting the mounting angle of the pressure receiving rotary blade with respect to the horizontal rotation shaft.
また、前記受圧回転羽根には、所定面積を有する開口部が形成されており、且つ、該開口部を覆うようにして、該開口部と略同一面積を有する免圧板(401,402)が弾性部材(28)を介して取り付けられていてもよい。 The pressure receiving rotary blade has an opening having a predetermined area, and the pressure relief plates (401, 402) having substantially the same area as the opening so as to cover the opening are elastic. It may be attached via a member (28).
また、上下に対向配置された前記迂回防止板の間であって、前記縦回転シャフトにおける上下方向の異なる複数箇所に、前記受圧回転羽根が取り付けられた前記横回転シャフトを貫通して設けてもよい。 Further, the horizontal rotation shaft to which the pressure-receiving rotary blades are attached may be provided through a plurality of locations in the vertical rotation shaft that are different from each other in the vertical direction between the detour prevention plates that are vertically opposed to each other.
また、上下に位置する前記受圧回転羽根が受圧時に連動回転するように、これらを互いに連結する羽根連結ロッド(27)を更に備えていてもよい。 Moreover, you may further provide the blade | wing connection rod (27) which connects these mutually so that the said pressure receiving rotation blade | wing located up and down may rotate interlocking | linkage at the time of pressure reception.
また、潮流により発電を行う場合の構成として、前記縦回転シャフトを支持するシャフト支持体(30)、水底に打ち込まれた杭(8)、及び潮位に応じて前記杭に沿って上下位置が可変であり、前記シャフト支持体を支持する潮位対応可変具(16)、を更に備えていてもよい。 Moreover, as a structure in the case of generating power by tidal current, the shaft support (30) that supports the longitudinal rotating shaft, the pile (8) driven into the bottom of the water, and the vertical position can be varied along the pile according to the tide level. And may further comprise a tide-level changing tool (16) for supporting the shaft support.
また、前記横回転シャフトの上側に位置する前記迂回防止板(5)は、平面視したときに、前記横回転シャフトが回転したときに通過する全領域よりも広い面積を有することで、降雨又は降雪の浸入を抑制すべく構成されていてもよい。 In addition, the detour prevention plate (5) located on the upper side of the lateral rotation shaft has a larger area than the entire region through which the lateral rotation shaft rotates when viewed in plan view, so You may be comprised so that intrusion of snowfall may be suppressed.
本発明によれば、より高効率且つ長寿命を実現することができる発電装置であって、潮流及び風力の何れによっても発電することができる発電装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a power generator which can implement | achieve more highly efficient and long lifetime, Comprising: The power generator which can generate electric power by any of a tidal current and a wind force can be provided.
以下、本発明の実施の形態に係る発電装置について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a power generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態に係る発電装置を陸上に設置した場合の構成を示す正面図である。図1に示す発電装置1は、上下に隔てて対向配置された複数の迂回防止板5が支柱6により支持されており、これらの迂回防止板5を上下に貫通するようにして1本の縦回転シャフト2が設けられている。縦回転シャフト2の上端は、その回転速度を調整するブレーキを内蔵したシャフト受け24により軸芯回りに回転可能に支持されており、下端は、ギヤボックス11を介して発電機10に接続されている。このギヤボックス11は、縦回転シャフト2の回転数を適宜増減してその回転出力を発電機10へ伝達するものである。なお、上記シャフト受け24は最上段の迂回防止板5の上面に設置され、ギヤボックス11及び発電機10は最下段の迂回防止板5の下面に設置されている。また、図1に示す発電装置1では、縦回転シャフト2の途中、より詳しくは、下から4枚目の迂回防止板5の下面にもギヤボックス1及び発電機10が設置されており、ここでも縦回転シャフト2の回転数を適宜増減してその回転出力を発電機10へ伝達するようにしている。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front view showing a configuration when the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention is installed on land. In the power generation apparatus 1 shown in FIG. 1, a plurality of
上下に対向配置された迂回防止板5の間には、一又は複数の回転体ユニット1aが設けられている。図1に示す発電装置1の場合、具体的には、最下段から最上段まで合計6枚の迂回防止板5が備えられており、下から1枚目と2枚目の間、2枚目と3枚目の間、及び3枚目と4枚目の間には、それぞれ1体の回転体ユニット1a(計3体)が設けられている。また、4枚目と5枚目の間には2体の回転体ユニット1aが設けられ、5枚目と最上段の6枚目の間には4体の回転体ユニット1aが設けられている。但し、本発明に係る発電装置1はこの構成に限られず、回転体ユニット1aの総数、上下の迂回防止板5間に設ける回転体ユニット1aの個数などは適宜変更することができる。
One or a plurality of rotating
図2は、図1に示す発電装置1のA−A断面図であって、特に回転体ユニット1aの構成を示す平面図である。また、図3は回転体ユニット1aの斜視図であり、図4は回転ユニット1aの一部を取り出して示した斜視図である。図2及び図3に示すように、回転体ユニット1aは、平面視で正六角形状の迂回防止板5の中央孔を貫通して設けられた縦回転シャフト2に対し、水平且つ十字形状を成すようにして2本の横回転シャフト3が設けられている。より具体的には、縦回転シャフト2にはその直径部分を貫通する孔が形成され、ここに一方の横回転シャフト3が貫通して設けられ、孔と横回転シャフト3との間にはベアリング9が介在している(図4参照)。また、縦回転シャフト2における前記孔の近傍(上下方向の近傍)には、この孔に直交し、且つ、縦回転シャフト2の直径部分を貫通する別の孔が形成されている。そしてこの孔にも同様に、ベアリング9を介して他方の横回転シャフト3が貫通して設けられている。その結果、回転体ユニット1aは、平面視で十字形状に配設された2本の横回転シャフト3を有し、これらは縦回転シャフト2に対して各々自身の軸芯3aの回りに回転可能になっており、更に、縦回転シャフト2がその軸芯2aの回りに回転した場合には、該縦回転シャフト2と共に回転する。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the power generator 1 shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the
図4等に示すように、各横回転シャフト3において縦回転シャフト2を挟んで両側の部分には、受圧回転羽根4が角度調節具29を介して取り付けられている。この受圧回転羽根4は、横回転シャフト3に沿って長寸の矩形板状を成しており、角度調節具29によって横回転シャフト3に対する取り付け角度(正確には、横回転シャフト3の軸芯3a回りの角度)を調節可能になっている。なお、本実施の形態に係る回転体ユニット1aでは、横回転シャフト3の両側部分の受圧回転羽根4は、互いに約90度の角度を成すように調節されている。また、後述するように、受圧回転羽根4はその主面を上下方向に沿わせたときに略水平方向の風力又は潮流の圧力を大きく受けることとなり、便宜上、このときの受圧回転羽根4の姿勢を以下では「受圧姿勢」と称する。一方、主面を水平方向に沿わせたときには前記風力又は潮流の圧力をあまり受けないため、便宜上、このときの受圧回転羽根4の姿勢を以下では「非受圧姿勢」と称する。
As shown in FIG. 4 and the like, the pressure receiving
ここで、受圧姿勢になっている場合を基準に説明すると、受圧回転羽根4は、横回転シャフト3の取り付け位置を基準にして上側部分となる羽根頭部4aと下側部分となる羽根尾部4bとに区分けされる。そして、羽根頭部4aの上下方向寸法が羽根尾部4bの上下方向寸法よりも小さくなるように、受圧回転羽根4の上下方向の幅寸法の中心より上側の位置にて、受圧回転羽根4は横回転シャフト3に取り付けられている。また、受圧回転羽根4の先端部分(縦回転シャフト2から離隔する方の部分)には、主面に対して傾斜した面を成す回転誘導傾斜面18が形成されている。より具体的には、羽根頭部4aの先端部分には頭部回転誘導傾斜面18aが形成され、羽根尾部4bの先端部分にも尾部回転誘導傾斜面18bが形成されている。図3に示すように、これらの傾斜面18a,18bは、受圧回転羽根4の主面に対する傾斜方向が互いに反対方向になっており、何れも、主面に対して鋭角に同一角度だけ折り曲げたような構成になっている。なお、この傾斜角度は、発電装置1の設置場所の環境(風力又は潮流)などに応じて適宜設定すればよく、傾斜面18a,18bの傾斜角度を互いに異ならせてもよい。
Here, the pressure receiving
図3に示すように、横回転シャフト3の両端部には上述したのとは別のベアリング9が取り付けられている。また、図2に示すように回転体ユニット1aは、縦回転シャフト2が軸芯2a回りに回転したときに横回転シャフト3の端部が上下にばたつくのを抑制するために、このベアリング9を案内するガイドレール17を備えている。該ガイドレール17は縦回転シャフト2と同芯を成す円環状になっており、支柱6によって6方向から支持されている。なお、横回転シャフト3の端部付近の拡大斜視図である図5に示すように、十字形状に組まれる2本の横回転シャフト3の各端部に取り付けられた計4つのベアリング9を互いに連結するように連結リング26を設けてもよい。そして、ガイドレール17を、その断面が内側に開口する溝状に形成し、上記ベアリング9及び連結リング26をこの溝内に位置させるようにしてもよい。また、本実施の形態に係るガイドレール17は、図示しない加熱装置が備えられており、寒冷地に設置した場合の氷結防止が可能になっている。
As shown in FIG. 3,
図2及び図3に示すように、回転体ユニット1aは、受圧回転羽根4の軸芯3a回りの回動範囲を規制する棒状体のストッパ7を備えている。このストッパ7は、縦回転シャフト2の周面から各横回転シャフトに沿ってその下方を通りつつ端部へ向かって延設され、途中で屈曲して各端部のベアリング9に至るように構成されている。本実施の形態に係る回転体ユニット1aの場合、受圧回転羽根4は、受圧姿勢と非受圧姿勢との間の約90度の範囲で回動するよう想定されており、上記ストッパ7は、受圧回転羽根4がこの想定された回動範囲内で回動するように規制するものである。なお、上述したように1本の横回転シャフト3には互いに約90度を成すように2枚の受圧回転羽根4が設けられているため、一方の受圧回転羽根4がストッパ7に接触して受圧姿勢になっているときには、他方の受圧回転羽根4はストッパ7に接触せずに非受圧姿勢となる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
上述したような回転体ユニット1aは、図3に示すように、水平方向からの風を受けると、最も風上に位置する受圧回転羽根4の頭部回転誘導傾斜面18a及び尾部回転誘導傾斜面18bの一方の面に圧力が作用する。その結果、受圧回転羽根4は受圧姿勢になるように水平方向の軸芯3a回りに横回転シャフト3と共に回動し、更に、上下方向の軸芯2a回りに(即ち、縦回転シャフト2を中心にして)回転する。また、最も風下に位置する受圧回転羽根4においては、その頭部回転誘導傾斜面18a及び尾部回転誘導傾斜面18bの他方の面に風の圧力が作用する。従って、受圧回転羽根4は非受圧姿勢になるように水平方向の軸芯3a回りに横回転シャフト3と共に回動するため、更に縦回転シャフト2の回りに回動して風上へ向かう際の風の抵抗(風圧)が低減される。このようにして回転体ユニット1aは、水平方向からの風力を、縦回転シャフト2を所定方向に回転させる回転力に変換することができる。なお、このような風力の回転力への変換は、風に変わって潮流の圧力を受けた場合も同様である。
As shown in FIG. 3, the
このように、受圧回転羽根4は風を受けることによって回動し、ストッパ7によってその回動範囲は受圧姿勢と非受圧姿勢との間に規制される。ここで、回動した受圧回転羽根4とストッパ7との接触時に生じる衝撃を緩和するために、受圧回転羽根4に緩衝体を設けている。図6は、受圧回転羽根4に設けた緩衝体を説明するための模式図である。この図6に示すように、受圧回転羽根4にはその両主面に対して緩衝体を成す緩衝板バネ13の一端部が接続されて他端部が主面から離隔するようにして取り付けられている。そして、受圧回転羽根4が受圧姿勢又は非受圧姿勢になる場合に、受圧回転羽根4より先に緩衝板バネ13がストッパ7に接触し、その弾性力によって衝撃が緩和されるようになっている。
Thus, the pressure receiving
なお、図6に示す例では、ストッパ7として、横回転シャフト3に沿って下方を延設された棒状体に加え、横回転シャフト3に沿って側方を延設された棒状体も備える構成を示している。そのため、受圧回転羽根4が受圧姿勢になる場合(図6の実線で示す状態)には、一方の主面に取り付けられた緩衝板バネ13が、横回転シャフト3の下方に位置するストッパ7に接触し、非受圧姿勢になる場合(図6の二点鎖線で示す状態)には、他方の主面に取り付けられた緩衝板バネ13が、横回転シャフト3の側方に位置するストッパ7に接触し、何れの場合も衝撃を緩和可能になっている。また、縦回転シャフト2を貫通する1本の横回転シャフト3に取り付けられた2枚の受圧回転羽根4に着目すると、これら2枚の受圧回転羽根4は、既に説明したように一方が受圧姿勢になっているとき他方は非受圧姿勢になっている。従って、横回転シャフト3が回転して一方の受圧回転羽根4が受圧姿勢になるとき、その緩衝板バネ13が下方のストッパ7に接触すると共に、他方の受圧回転羽根4は非受圧姿勢になって、その緩衝板バネ13は側方のストッパ7に接触する。このように、1本の横回転シャフト2に取り付けられた2枚の受圧回転羽根4は、それぞれ同時に、緩衝板バネ13がストッパ7に接触するようになっているため、衝撃をより適切に緩和することができる。但し、図3に示すようにストッパ7を横回転シャフト3の下方を延設した棒状体のみで構成する場合には、受圧姿勢時に接触することとなる一方の主面に設けた緩衝板バネ13のみを備えていればよい。
In the example shown in FIG. 6, the
図1に示すように、本実施の形態に係る発電装置1は、以上に説明した回転体ユニット1aを複数備えており、且つ、上下方向に配設された回転体ユニット1aの縦回転シャフト2を共通化している。従って、水平方向からの風力を効率的に縦回転シャフト2の回転力へと変換可能になっている。更に、複数の迂回防止板5を設け、水平方向からの風の向きが上下方向へ変わってしまうのを抑制しているため、より効率的に水平方向からの風力を縦回転シャフト2の回転力へと変換することができる。
As shown in FIG. 1, the power generation device 1 according to the present embodiment includes a plurality of the
また、図1に示す発電装置1では、間に迂回防止板5を介在せずに上下に並設された回転体ユニット1a間に羽根連結ロッド27を設けている。即ち、上下に並設された6枚の迂回防止板5のうち上側の2枚の迂回防止板5の間には、前述したように上下に並設された4つの回転体ユニット1aが備えられている。そして、これらの各回転体ユニット1aが有する受圧回転羽根4を羽根連結ロッド27によって接続している。より具体的には、羽根連結ロッド27は、上下に隣接する2つの回転体ユニット1aのうち、上側の回転体ユニット1aが有する受圧回転羽根4の羽根尾部4bに上端が枢支され、下側の回転体ユニット1aが有する受圧回転羽根4の羽根尾部4bに下端が枢支されている。
Moreover, in the electric power generating apparatus 1 shown in FIG. 1, the blade |
また、1枚の受圧回転羽根4に対して、その長手方向の2箇所にて羽根連結ロッド27は枢支されている。更に、本実施の形態では、回転体ユニット1aが備える2本の横回転シャフト3のうち何れか一方の横回転シャフト3に取り付けられた2枚の受圧回転羽根4のそれぞれに対して上記羽根連結ロッド27が枢支され、他方の横回転シャフト3に取り付けられた2枚の受圧回転羽根4に対しては羽根連結ロッド27を枢支させていない。従って、図1の発電装置1では4つの回転体ユニット1aに対して、計12本の羽根連結ロッド27が取り付けられている。但し、回転体ユニット1aが備える4枚の受圧回転羽根4の全てに対し、羽根連結ロッド27を枢支させるようにしてもよい。
Further, the
以上のような羽根連結ロッド27を設けることにより、連結された受圧回転羽根4が縦回転シャフト2の回りに連動回転し、受圧姿勢と非受圧姿勢との間でも連動して回動する。従って、水平方向の風力を効率的に縦回転シャフト2の回転力へ変換することができる。なお、図1の発電装置1では、上述した4つの回転体ユニット1aの他、上から2,3枚目の迂回防止板5の間に位置する2つの回転体ユニット1aに対しても、羽根連結ロッド27を設けている。従って、これら2つの回転体ユニット1aについても上述したのと同様に、効率的に風力を回転力へと変換することができる。
By providing the
(変形例1)
図7は、発電装置1の第1変形例を示す図面であり、図8は、図7の発電装置のD−D線での断面図である。この第1変形例に係る発電装置1では、上下の回転体ユニット1aが有する互いに対応する受圧回転羽根4に対し、それぞれの羽根尾部4bに3本の羽根連結ロッド27が枢支されている。更に、上下に並んだ受圧回転羽根4の羽根頭部4aにも3本の羽根連結ロッド27が枢支されている。また、各羽根連結ロッド27は、上部及び下部がそれぞれ同一方向に湾曲しており、その端部が、羽根頭部4a又は羽根尾部4bにて枢支された構成になっている。(Modification 1)
FIG. 7 is a view showing a first modification of the power generation device 1, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line DD of the power generation device of FIG. In the power generation device 1 according to the first modification, three
このような構成により、上下の受圧回転羽根4をより確実に連動して回転及び回動させることができる。また、羽根連結ロッド27の上部及び下部を湾曲させているため、受圧回転羽根4が受圧姿勢になる場合などに、途中部分が横回転シャフト3と干渉するのを防止することができる。
With such a configuration, the upper and lower pressure-receiving
(変形例2)
図9は、発電装置1の第2変形例を示す図面であり、図10は、図9のE−E線での断面図である。この第2変形例に係る発電装置1は、受圧回転羽根4の羽根尾部4bに、強風などから受ける所定以上の強い圧力を逃がすための免圧機構400を備えている。即ち、例えば図9に示すような受圧姿勢において、羽根尾部4bの下側縁部に矩形の切欠窓400aが形成されている。そして、この切欠窓400aには横長の長方形状を成す免圧羽根401,402が上下に設けられ、上側の免圧羽根401はその上端が切欠窓400aの上側縁部に弾性部材(例えば、コイルバネ又は板バネ)28を介して接続され、下側の免圧羽根402はその上端が、上側の免圧羽根401の下端に弾性部材28を介して接続されている。(Modification 2)
FIG. 9 is a drawing showing a second modification of the power generation apparatus 1, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. The power generation apparatus 1 according to the second modification includes a pressure relief mechanism 400 for releasing a strong pressure exceeding a predetermined level received from a strong wind or the like in the
このような構成とすることにより、図9に示すように受圧回転羽根4が水平方向から比較的強い風を受けた場合、弾性部材28により接続された2枚の免圧羽根401,402が羽根尾部4bよりも下流側へとしなる。そのため、受圧回転羽根4が受ける圧力の一部を逃がすことができ、受圧回転羽根4が受ける圧力を所定以上大きくならないようにすることができる。なお、本実施の形態では、図9に示すように1枚の受圧回転羽根4に対して2つの免圧機構400を設けた構成を例示したが、これに限られず、1つでも、3つ以上であってもよい。また、全ての受圧回転羽根4に対して免圧機構400を設ける必要はなく、発電装置1が備える回転体ユニット1aの一部にのみ設けるようにしてもよい。
With this configuration, when the pressure-receiving
(実施の形態2)
図11は、実施の形態2に係る発電装置1の構成を示す正面図であり、陸上に複数機(図11では2機)を設置した例を示している。この発電装置1は、上下に隔てて対向配置された複数(図11では5枚)の迂回防止板5が支柱6により支持されており、これらの迂回防止板5を上下に貫通するようにして1本の縦回転シャフト2が設けられている。この縦回転シャフト2の上端は、実施の形態1の場合と同様に、ブレーキを内蔵したシャフト受け24によって回転可能に支持されている。(Embodiment 2)
FIG. 11 is a front view showing the configuration of the power generation apparatus 1 according to
また、下から1枚目と2枚目の間には2体の回転体ユニット1aが、2枚目と3枚目の間には1体の回転体ユニット1aが、3枚目と4枚目の間には2体の回転体ユニット1aが、そして、4枚目と5枚目の間には4体の回転体ユニット1aが設けられている。更に、下から1,2,4枚目の各迂回防止板5の上面には、発電機10及びギヤボックス11が設けられ、縦回転シャフト2の回転がギヤボックス11を介して発電機10に伝達されるようになっている。なお、並設されたもう一方の発電装置1についても、上記と同様の構成になっている。
Also, between the first and second sheets from the bottom, two
このような構成とすることにより、2機の発電装置1によって、風力を利用して効率的に発電を行うことができる。しかも、各発電装置1には複数の発電機10を設けているため、より効率的に発電を行うことができる。なお、図11では2機の発電装置1を並設した場合を例示したが、これに限られず、3機以上の発電装置1を並設してもよい。また、各発電装置1における迂回防止板5の枚数、及び上下の迂回防止板5間に設ける回転体ユニット1aの個数も、設置する環境に応じて適宜決定すればよい。
With such a configuration, it is possible to efficiently generate power using wind power by the two power generation devices 1. In addition, since each power generator 1 is provided with a plurality of
(実施の形態3)
図12は、実施の形態3に係る発電装置1の構成を示す正面図であり、比較的浅い海底に設置した例を示している。また、この発電装置1は、上部が風力発電装置1Aを成して下部が潮流発電装置1Bを成している。即ち、上部の風力発電装置1Aは、上下に隔てて対向配置された複数(図12では3枚)の迂回防止板5が支柱6により支持されており、これらの迂回防止板5を上下に貫通するようにして1本の縦回転シャフト2が設けられている。また、下と中央の2枚の迂回防止板5間、及び中央と上の2枚の迂回防止板5間の夫々には、何れも4体の回転体ユニット1aが設けられている。そして、縦回転シャフト2の上端はシャフト受け24によって支持され、下端は海面から所定の高さ位置となるよう設置された発電機10にギヤボックス11を介して接続されている。なお、支柱6は海底に設置されたコンクリート基礎上に立設されている。(Embodiment 3)
FIG. 12 is a front view showing the configuration of the power generation device 1 according to
一方、下部の潮流発電装置1Bは、回転体ユニット1aを内部に収容すると共に縦回転シャフト2を支持するシャフト支持フレーム(シャフト支持体)30を備え、図12の例では、該シャフト支持フレーム30内に2体の回転体ユニット1aが1本の縦回転シャフト2を共有するようにして設けられている。縦回転シャフト2はシャフト支持フレーム30の上部を上方へ貫通しており、その上端にはギヤボックス11を介して発電機10が接続されている。また、ギヤボックス11の上部には作業用フォーク20が備えられている。更に、シャフト支持フレーム30の上部及び下部の夫々には独立発泡体などから成るフロート15が取り付けられており、潮流発電装置1Bに適当な浮力を付与し、作業用フォーク20が海面上に露出するようになっている。
On the other hand, the lower tidal
シャフト支持フレーム30は、潮位調節波浪吸収バネ12を介して支柱6に支持されている。この潮位調節波浪吸収バネ12は、上下に延びる支柱6に沿って上下方向へ移動可能になっており、潮位の変化に応じて潮流発電装置1Bを上下に移動可能になっている。また、潮位調節波浪吸収バネ12はコイルバネ等の弾性体を有しており、回転体ユニット1a又はシャフト支持フレーム30が受ける波浪の圧力を緩衝できるようになっている。更に、支柱6のうち、海面上所定の高さの位置から海底に至るまでの部分には、フェンス14が設けられており、海面上の浮遊物や海中を漂流する異物が回転体ユニット1aに付着したりしてその動作を阻害しないようにしている。
The
このような発電装置1は、上部の風力発電装置1Aによって海上の風を利用して発電可能であると共に、下部の潮流発電装置1Bによって海水の流れを利用して発電可能になっている。従って、風力と潮流とを共に利用して効率的に発電をすることができる。なお、本実施の形態のように、風力発電装置1A及び潮流発電装置1Bを合わせもつタイプの発電装置1についても、実施の形態2(図11参照)の場合のように複数機を並設するように構成してもよいし、回転体ユニット1aの個数も設置する環境に応じて適宜決定することができる。
Such a power generator 1 can generate power by using the wind from the sea by the upper
(実施の形態4)
図13は、実施の形態4に係る発電装置1を成す潮流発電装置の構成を示す平面図であり、図14は、図13の発電装置1の一部を拡大して示す側面図である。本実施の形態4に係る発電装置1は、実施の形態3にて説明した潮流発電装置1Bが平面的に複数連結された構成になっている。より具体的に説明すると、図14に示すように略菱形になるように複数本の杭8が海底に突き刺されるようにして立設されており、その外側を周回するようにしてフェンス14が設けられ、更にこのフェンス14にはフェンス用フロート25が取り付けられている。なお、図14では12本の杭8を立設した場合を例示している。(Embodiment 4)
FIG. 13 is a plan view showing a configuration of a tidal current power generation device constituting the power generation device 1 according to
このように配設された杭8で囲まれた内側の領域に複数(図14では8機)の潮流発電装置1Bが備えられており、隣り合う潮流発電装置1B間、又は、潮流発電装置1Bと杭8との間が、潮位調節波浪吸収バネ12によって連結されている。ここで、何れの潮流発電装置1Bも等しく8つの潮位調節波浪吸収バネ12によって、隣接する他の潮流発電装置1B又は杭8に連結されている。例えば、図14に例示した構成の場合、左右端及び上下端に位置する4機の潮流発電装置1Bは、隣接する2機の潮流発電装置1Bとの間で4つの潮位調節波浪吸収バネ12により連結されると共に、近傍の3本の杭8との間で4つの潮位調節波浪吸収バネ12により連結されている。また、これら4機の間に位置する残り4機の潮流発電装置1Bは、隣接する3機の潮流発電装置1Bとの間で6つの潮位調節波浪吸収バネ12により連結されると共に、近傍の2本の杭8との間で2つの潮位調節波浪吸収バネ12により連結されている。更に、これらの潮流発電装置1Bのうち1又は複数には、適宜碇21が取り付けられている。
A plurality (eight in FIG. 14) of
このような構成により、潮流発電装置1Bを平面的に複数配置した発電装置1を構成することができるため、潮流を利用して効率的に発電を行なうことができる。また、周囲にはフェンス14を配しているため、海上及び海中の異物によって回転体ユニット1aの動作が阻害されるのを防止することができる。また、何れの潮流発電装置1Bも潮位調節波浪吸収バネ12によって互いに連結されているため、潮位変動及び波浪による影響を緩衝することができ、耐久性の向上が図られている。なお、図14に示すように、潮流発電装置1B及び杭8を連結する潮位調節波浪吸収バネ12は、より詳しくは、杭8に外嵌して設けられた潮位対応可変具16に接続されている。従って、潮位の変動に応じて、シャフト支持フレーム30及び回転体ユニット1a(即ち、潮流発電装置1B)を上下に変動可能になっている。
With such a configuration, it is possible to configure the power generation device 1 in which a plurality of tidal current
(実施の形態5)
図15は、実施の形態5に係る発電装置1の構成を示す正面図である。この発電装置1は、実施の形態1にて説明した図1に示したものと同様の構成の発電装置1を、高層ビル19の屋上に設置したものである。なお、図15に示す発電装置1では、上下の受圧回転羽根4を連結する羽根連結ロッド27を図示していないが、図1と同様にこれを設けてもよいことは言うまでもない。このように高層ビル19の屋上に発電装置1を設置することにより、余剰空間となりがちであって且つ大きな風力が得られる屋上スペースを有効活用して、効率的に発電することができる。また、電力を利用するビルの屋上に設置することにより、発電場所と電力消費場所とが至近距離になるため、発電電力の輸送ロスを低減することができる。(Embodiment 5)
FIG. 15 is a front view showing the configuration of the power generation device 1 according to the fifth embodiment. In this power generation device 1, the power generation device 1 having the same configuration as that shown in FIG. 1 described in Embodiment 1 is installed on the roof of a high-
(実施の形態6)
図16は、実施の形態6に係る発電装置1の構成を示す正面図である。この発電装置1は、正面視でマトリックス状にスペース31が形成された高層建築物32の各スペース31と屋上部分とに、風力発電装置1Aが設けられた構成になっている。各風力発電装置1Aは、正面視で矩形枠状を成して縦回転シャフト2を支持するシャフト支持フレーム33内に、3体の回転体ユニット1aを収容しており、共有する縦回転シャフト2の下端にはギヤボックス11を介して発電機10が接続されている。更に、高層建築物32の側部には昇降装置34が設置されており、各層の風力発電装置1Aに対して作業員が直接メンテナンスできるようになっている。このような専用の高層建築物32に風力発電装置1Aを設置して発電装置1を構成することにより、効率的に発電を行なうことができる。なお、高層建築物32の各階の風力発電装置1Aの側方及び上方にはスペースが適宜設けられている。このうち側方スペースは、上述したようなメンテナンス時における作業員の作業スペースとして活用できる。また、上方スペースは、図18を参照して後述するシャッターボックス602などの風量調整機構の設置スペースとして活用することができる。(Embodiment 6)
FIG. 16 is a front view showing the configuration of the power generation device 1 according to the sixth embodiment. This power generator 1 has a configuration in which a
(変形例)
ところで、上述した各実施の形態に係る発電装置1には、回転体ユニット1aに到達する風量を調整するための風量調整機構(流量調整機構)を別途設けることができる。例えば、図1及び図2において破線で示す領域は、外部からの風が回転体ユニット1aへ向けて発電装置1内へ浸入する進入口500となる。従って、この進入口500に風量調整機構を設けることにより、該進入口500での通風量を制限でき、回転体ユニット1aが受ける風圧を調整することができる。もちろん、発電装置1には、図1及び図2の破線で示した領域以外にも進入口500となる領域が存在するため、各進入口500に風量調整機構を設けることにより、各回転ユニット1aが各方向から受ける風圧を調整することができる。(Modification)
By the way, the power generation device 1 according to each of the embodiments described above can be separately provided with an air volume adjusting mechanism (flow rate adjusting mechanism) for adjusting the air volume reaching the
このように、回転体ユニット1aが受ける風圧を調整可能とすると、例えば台風の到来時のように強風が発生している場合に、進入口500を完全に遮断して通風量をゼロとし、回転体ユニット1aの過回転を防止することができる。また、進入口500を部分的に遮断した場合には、回転体ユニット1aが受ける風圧を所望の適正値の範囲内に調整することができるため、強風下であっても発電を継続することができるという利点がある。以下では、このような風量調整機構について詳述する。なお、以下に説明する風量調整機構は、図1,図11,図12,図15,図16に示すように、地上に設置して風力発電装置を成す発電装置1に適用した場合を例示するが、図12,図13,図14に示すように水中に設置して潮流発電装置を成す場合の発電装置1にも適用可能であることは言うまでもない。
In this way, if the wind pressure received by the
図17は、風量調整機構の一例を示す模式的側面図であり、図2の進入口500に設置可能なものをF−F線で切断したときの断面図を示している。なお、以下の説明で用いる「上流」,「下流」とは、図2に示すように回転体ユニット1a内に進入する風の方向を基準とした場合の進入口500の「上流」,「下流」を意味するものとする。
FIG. 17 is a schematic side view showing an example of the air volume adjusting mechanism, and shows a cross-sectional view of a device that can be installed at the
この図17に示すように、風量調整機構501は、上下方向に延びる外周羽根支柱502を備え、該外周羽根支柱502には、複数の固定羽根503が所定間隔(距離L1)を空けて取り付けられている。この固定羽根503は長方形状の板状部材から成り、通風方向に対して略平行になるように略水平な状態で、外周羽根支柱502に対して固定的に支持されている。また、その支持位置は、固定羽根503の通風方向の寸法(幅方向寸法)の中央位置付近に設定されている。
As shown in FIG. 17, the air
外周羽根支柱502において、上下に隣接する固定羽根503の間には変動羽根504が取り付けられている。この変動羽根504は、固定羽根503と同様に長方形状の板状部材から成り、その幅方向寸法L2は上述した固定羽根503間の距離L1よりも大きい寸法としている。そして、その幅方向寸法の中央位置付近にて、外周羽根支柱502に支持されている。但し、変動羽根504は、外周羽根支柱502に設けられた枢軸505により枢支されており、外周羽根支柱502に対して回動可能になっている。即ち、変動羽根504は、略水平な状態(図17にて実線で示す状態)から、通風方向の一端部(上流側端部)504aが下方の固定羽根503に近接(あるいは当接)し、他端部(下流側端部)504bが上方の固定羽根に近接(あるいは当接)する状態(図17にて破線で示す状態)の間で、回動可能になっている。なお、上記に加えて、上流側端部504aが上方の固定羽根503に近接(あるいは当接)し、下流側端部504bが下方の固定羽根に近接(あるいは当接)する状態になるよう回動可能にしてもよい。
In the outer
上下に複数並設された変動羽根504の上流側端部504aには、変動羽根連結ロッド506が接続されている。より詳しく説明すると、上下に並設された2枚の変動羽根504,504の上流側端部504a,504aには変動羽根連結ロッド506の上端及び下端が夫々枢支されている。同様に、上下に並設された他の2枚の変動羽根504,504に対しても、変動羽根連結ロッド506の上端及び下端が枢支されている。更に、最も上方に位置する変動羽根504の上方には、油圧シリンダ等から成るアクチュエータ507が備えられている。そして、該アクチュエータ507の出力端(例:油圧シリンダから進退動作するプランジャの下端)507aと、最も上方に位置する変動羽根504の上流側端部504aとに対しても、変動羽根連結ロッド506の上端及び下端が枢支されている。
A variable
従って、アクチュエータ507を駆動して出力端507aを上下動させると、変動羽根連結ロッド506を介して枢支された各変動羽根504は、互いに連動して枢軸505の回りに回動するようになっている。なお、変動羽根504の上流側端部504aに連結される変動羽根連結ロッド506は、固定羽根503の上流側端部よりも更に上流側に位置するように設けられている。また、変動羽根連結ロッド506の上部及び下部は、下流側へ向かって湾曲しており、その端部を変動羽根504に連結している。従って、変動羽根連結ロッド506が固定羽根503と干渉しないようになっている。
Therefore, when the
一方、変動羽根504の上流側端部504aを連結する変動羽根連結ロッド506及びアクチュエータ507と同様に、変動羽根504の下流側端部504bを連結する変動羽根連結ロッド506及びアクチュエータ507が備えられている(図17参照)。従って、2機のアクチュエータ507によって、強風時であっても確実に変動羽根504を回動させることができる。また、このアクチュエータ507は、出力軸507aが進退可能であると共に、該出力軸507aを任意の位置(長さ)で停止させ、その状態を維持可能になっている。従って、出力軸507aの位置を適宜調整することにより、変動羽根504の回動角度(開度)を全閉状態から全開状態の間で調整でき、通風量を適切に調整することができる。
On the other hand, similarly to the variable
ここで、図17にブロック図で模式的に示すように、各アクチュエータ507には発電装置1の適宜箇所に備えられたコントローラ508が接続され、該コントローラ508には、発電装置1の最上部などに設置した風速計509が接続されている。この風速計509は、発電装置1の周辺の風速を計測し、その計測値をコントローラ508へ送信する。コントローラ508は、受信した計測値に基づいてアクチュエータ507を駆動する。例えば、受信した計測値が風速25[m/秒]以下の場合は変動羽根504を全開状態(水平状態)としておく。一方、風速25[m/秒]を超える場合には、アクチュエータ507を駆動して変動羽根504を傾斜させ、通風量をゼロとするか、あるいは制限する。このように風速計509及びコントローラ508を備えることにより、風速に応じて自動的に変動羽根504を回動させ、適切な通風量に調整することができる。
Here, as schematically shown in the block diagram of FIG. 17, each
なお、上述した説明では、風量調整機構501が2機のアクチュエータ507を備えることとしたが、想定される風圧に対して適切に変動羽根504を回動可能であれば、1機でもよい。また、変動羽根504のみを並設し、固定羽根503を省略した構成とすることも可能である。更に、オペレータがコントローラ508に対して所定の操作入力を行うことにより、マニュアル操作によって変動羽根504の開度を調整可能にしてもよい。その他、通風量を調整するという目的を達成できる範囲内で、図17に示した風量調整機構501の構成を適宜変更可能であることは言うまでもない。
In the above description, the air
ところで、風量調整機構は上述した図17の構成のみに限定されるものではない。図18は、風量調整機構の他の構成を例示する模式的斜視図である。この図18に示す風量調整機構601は、シャッターボックス602と、該シャッターボックス602に収容可能なシャッター板603と、該シャッター板603の開閉移動のガイド604とから構成されている。
By the way, the air volume adjusting mechanism is not limited to the configuration of FIG. 17 described above. FIG. 18 is a schematic perspective view illustrating another configuration of the air volume adjusting mechanism. The air
このうちシャッターボックス602は左右方向に長寸の直方体形状を成し、その下面には内部空間に連通するスリット状の開口(図示せず)が形成されている。また、シャッターボックス602内には、その左右方向寸法と略同寸法の長さを有して電動モータの出力軸に連結された回転軸(図示せず)が備えられている。一方、シャッター板603は、左右方向に長寸を成す帯状の板部材603aが上下に複数枚連結された構成になっており、全部又は一部の板部材603aにはスリット状の通風口603bが形成されている。そして、このシャッター板603の上端部は、上述したシャッターボックス602の開口を通じて内部に備えられた回転軸に接続されている。従って、電動モータが駆動して回転軸が一方向へ回転させることにより、この回転軸にシャッター板603を巻き取ってシャッターボックス602内に全て収容することができ、他方向へ回転させることにより、シャッターボックス602からシャッター板603を引き出すことができる。
Of these, the
また、引き出されたシャッター板603の左右の端部付近にはガイド604が設けられている。このガイド604は、シャッター板603を挟んでその表裏側それぞれに配設されたガイドレール604aと、該ガイドレール604aの適宜位置に設けられたガイドローラ604bとから構成されている。そして、シャッター板603は、表裏両側からガイドローラ604bに挟持されるようにして、巻き取り方向及び引き出し方向への各移動が案内される。
Further, guides 604 are provided in the vicinity of the left and right ends of the drawn
このような風量調整機構601の場合も、シャッター板603を全て巻き取った全開状態と、シャッター板603を全て引き出した全閉状態との間でシャッター板603の開閉量を調整し、通風量を調整することができる。また、シャッター板603には通風口603bを形成しているため、全閉状態としている状態であっても、この通風口603bを通じて進入した風によって発電を行うことができる。また、ガイド604を備える構成としているため、強風下でのシャッター板603の開閉を比較的円滑に行うことができる。なお、図18に示す風量調整機構601についても、図17に示した風量調整機構501と同様にコントローラ及び風速計を備えさせ、自動的にシャッター板603を開閉させるようにしてもよい。
Also in the case of such an air
(その他)
上述した発電装置1は、高層マンション、オフィスビル、学校、工場などの建築物の屋上、平地、丘陵地、海岸付近、山頂付近や尾根、海洋上、船舶、港、筏の上、無人島、半島、草原、高原、砂漠など、如何なる場所においても設置可能であり、如何なる場所に設置しても電力を得ることができる。(Other)
The power generator 1 described above can be used for rooftops of buildings such as high-rise apartments, office buildings, schools, factories, flat terrain, hills, coasts, mountaintops, ridges, oceans, ships, ports, ridges, uninhabited islands, It can be installed at any place such as a peninsula, grassland, plateau, desert, etc., and can be supplied with electricity at any place.
なお、風力又は潮流により得た電力によって水を電気分解して酸素及び水素を生成しておき、必要に応じて水素を燃焼させて発電することも可能である。また、生成した酸素を用いて海中でエアレーションを行うことにより、プランクトンや魚介類の生育環境の改善を図り、優良な漁場を形成することも可能である。 It is also possible to generate power by electrolyzing water with electric power obtained by wind power or tidal current, generating oxygen and hydrogen, and burning hydrogen as necessary. In addition, by performing aeration in the sea using the generated oxygen, it is possible to improve the growth environment of plankton and seafood and to form an excellent fishing ground.
本発明は、従来の発電装置より更に高効率且つ長寿命を実現することができる発電装置であって、潮流及び風力の何れによっても発電することができる発電装置に適用することができる。 The present invention is a power generation device that can achieve higher efficiency and longer life than conventional power generation devices, and can be applied to a power generation device that can generate power by either tidal current or wind power.
1 発電装置
1a 回転体ユニット
1A 風力発電装置
1B 潮流発電装置
2 縦回転シャフト
3 横回転シャフト
4 受圧回転羽根
4a 羽根頭部
4b 羽根尾部
5 迂回防止板
10 発電機
11 ギヤボックス
13 緩衝板バネ
16 潮位対応可変具
18 回転誘導傾斜面
27 羽根連結ロッド
29 角度調節具
30 シャフト支持フレーム
400 免圧機構
401 免圧羽根
402 免圧羽根
501,601 風量調整機構(流量調整機構)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
上下に隔てて二枚対向配置された迂回防止板(5)、
軸芯を上下方向にして前記迂回防止板を貫通して設けられ、該軸芯回りの回転がギヤボックスを介して発電機へ伝達される縦回転シャフト(2)、
上下の前記迂回防止板の間において、軸芯が水平方向になるよう前記縦回転シャフトを貫通して設けられ、軸芯回りに回転可能な横回転シャフト(3)、
該横回転シャフトに沿って長寸の板状を成し、該横回転シャフトに取り付けられた受圧回転羽根(4)、及び
該受圧回転羽根が、その主面を上下方向に沿わせた受圧姿勢と、主面を水平方向に沿わせた非受圧姿勢との間で、前記横回転シャフトの軸芯回りに回動するよう、その回動範囲を規制するストッパ(7)、を備えており、
前記受圧回転羽根は、前記横回転シャフトにおいて前記縦回転シャフトを挟む両側部分に、互いに約90度の角度を成すようにして取り付けられ、且つ、前記受圧姿勢において、前記横回転シャフトを挟んで上側の羽根頭部(4a)の方が下側の羽根尾部(4b)よりも面積が小さくなるよう、上下方向の幅寸法の中心より上側位置にて前記横回転シャフトに取り付けられており、
前記受圧回転羽根には、その主面に対して傾斜した面を有する頭部回転誘導傾斜面(18a)及び尾部回転誘導傾斜面(18b)が、前記羽根頭部及び羽根尾部のそれぞれに設けられ、これら頭部回転誘導傾斜面及び尾部回転誘導傾斜面は、前記受圧回転羽根の主面に対する傾斜方向が互いに反対方向とされており、
更に、前記受圧回転羽根と前記ストッパとの接触衝撃を緩和する緩衝体(13)、及び、前記横回転シャフトに対する前記受圧回転羽根の取り付け角度を調整可能な角度調整具(29)、を備えていることを特徴とする発電装置。A power generation device that generates power by tidal current or wind power,
A detour prevention plate (5) arranged oppositely on two sides,
A longitudinally rotating shaft (2) that is provided through the bypass plate with the shaft core in the vertical direction, and the rotation around the shaft core is transmitted to the generator via the gear box;
A horizontal rotation shaft (3) provided between the upper and lower detour prevention plates so as to pass through the vertical rotation shaft so that the axis is in the horizontal direction and rotatable about the axis.
A long plate shape along the horizontal rotating shaft, and a pressure receiving rotary blade (4) attached to the horizontal rotating shaft, and a pressure receiving posture in which the pressure receiving rotary blade has its main surface along the vertical direction And a stopper (7) for restricting the rotation range so as to rotate about the axis of the laterally rotating shaft between the non-pressure receiving posture along the horizontal direction of the main surface,
The pressure-receiving rotary blades are attached to both side portions of the horizontal rotary shaft that sandwich the vertical rotary shaft so as to form an angle of about 90 degrees with each other. The blade head (4a) is attached to the horizontal rotation shaft at a position above the center of the vertical width dimension so that the area of the blade head (4a) is smaller than the lower blade tail (4b).
The pressure receiving rotary blade is provided with a head rotation induction inclined surface (18a) and a tail rotation induction inclined surface (18b) having surfaces inclined with respect to the main surface of the pressure receiving rotary blade, respectively. The head rotation induction inclined surface and the tail rotation induction inclined surface are inclined in directions opposite to each other with respect to the main surface of the pressure receiving rotary blade,
Furthermore, a shock absorber (13) that alleviates the contact impact between the pressure-receiving rotary blade and the stopper, and an angle adjuster (29) that can adjust the mounting angle of the pressure-receiving rotary blade with respect to the lateral rotation shaft are provided. A power generator characterized by comprising:
前記縦回転シャフトを支持するシャフト支持体(30)、
水底に打ち込まれた杭(8)、及び
潮位に応じて前記杭に沿って上下位置が可変であり、前記シャフト支持体を支持する潮位対応可変具(16)、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の発電装置。As a configuration for power generation by tidal current,
A shaft support (30) for supporting the longitudinally rotating shaft;
A pile (8) driven into the bottom of the water, and a vertical position variable along the pile according to the tide level, and a tide level variable tool (16) that supports the shaft support,
The power generator according to claim 1, further comprising:
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