JP2010065582A - Power generation device using wave motion - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波の波動、すなわち、波の上下動により生じる圧力により発電機を作動させて発電する波動を利用した発電装置に関するものである。 The present invention relates to a power generator using a wave that generates power by operating a generator by a wave generated, that is, a pressure generated by the vertical movement of the wave.
現在、地球は化石燃料の大量消費の結果として、二酸化炭素が大量に排出されている。そして、この二酸化炭素の排出は、地球の温暖化の一因ともされており、地球上の動植物の生命を脅かすばかりでなく、人類滅亡の恐れを抱かせる事態となるほどに問題が深刻化している。そこで、二酸化炭素を大量に排出する化石燃料を使用するの代替物が求められている。その種代替物のひとつとして、小麦、とうもろこし等食料農産物を原料として生産されるバイオメタノールがあるが、食料農産物を材料としていることから、食料品の品不足、高騰等を招くとして必ずしも本来の目的を達成していない。この他、風を利用した風力発電があるが、風の吹きやすい設置環境はどこでも求めることができるものではない。
これら代替のエネルギーは、それぞれすぐれた特徴を持つものであり、自然エネルギーを利用するものが、二酸化炭素の排出を抑制するものとして優れていることはまちがいのないところである。
本発明はかかる観点より、波の波動という自然エネルギーを利用して発電することにより、無尽蔵で、場所を選ばずに発電でき、二酸化炭素の排出が全くない発電装置を提供しようとするものである。
Each of these alternative energies has excellent characteristics, and there is no doubt that those using natural energy are excellent for suppressing carbon dioxide emissions.
From this point of view, the present invention intends to provide a power generation device that generates power using natural energy called wave waves and is inexhaustible, can be generated anywhere, and has no carbon dioxide emission. .
解決しようとする問題点は、波の波動という二酸化炭素を排出することのないどこにでもある無尽蔵の自然のエネルギーを利用して電力を確保する点である。 The problem to be solved is to secure electric power by using inexhaustible natural energy everywhere that does not emit carbon dioxide called wave waves.
本発明は、波の波動を有効に利用して発電することにより、二酸化炭素を排出することなく電力を得ることを最も主要な特徴とする。 The most important feature of the present invention is to obtain electric power without discharging carbon dioxide by generating electric power by effectively using wave motion.
本発明の波の波動を利用した発電装置は、常時波打つ上下動の波動を利用して発電機を発電させることができるので、二酸化炭素の排出が全くのないクリーンな電力を確保できるという利点がある。 The power generation device using the wave of the wave of the present invention can generate the generator using the wave of the up and down movement that constantly undulates, and therefore has an advantage of ensuring clean power with no carbon dioxide emission. is there.
水面上に浮かばせたホバーが波動により上下動することにより、発電機を回転させるという目的を、簡単かつ最小の部品点数で実現した。 The purpose of rotating the generator by moving the hover floating on the surface of the water up and down by the wave motion was realized with a simple and minimal number of parts.
図1は、本発明装置の第1実施例の全体図であって、1は海面(水面)S上に配置された基台である。この基台1は、波浪により揺動せずに完全に安定している場所、例えば、水底、陸地に固定される他、波浪により比較的揺動が少なく安定している船舶、例えば大型船に固定され、あるいは大型船の甲板自体を利用して使用される。この基台1は図示を省略したが、距離を測るセンサ等を備えた自動昇降装置により下面2と海面S(後述するホバー9の最浮上位置)との間が常時所定間隔lとなるように調整される。 FIG. 1 is an overall view of a first embodiment of the device according to the present invention, wherein 1 is a base placed on the sea surface (water surface) S. FIG. This base 1 is fixed to a place that is completely stable without being swung by waves, for example, a water bottom, a land, or a ship that is relatively stable with little wobble due to waves, such as a large ship. It can be fixed or used on the large ship deck itself. Although not shown, the base 1 is always provided with a predetermined interval l between the lower surface 2 and the sea surface S (the most floating position of a hover 9 to be described later) by an automatic elevating device equipped with a sensor for measuring the distance. Adjusted.
上記基台1上には、回転して発電する回転型の発電機3が配置されている。また、基台1の下面には筒状の案内筒部4が海中まで連通垂下させて設けられている。この案内筒部4は上部の比較的小径のスライダー部5と、スライダー部5に連通した下部の比較的大径のシリンダー部6とから構成される。 On the base 1, a rotary generator 3 that rotates to generate electric power is disposed. In addition, a cylindrical guide tube portion 4 is provided on the lower surface of the base 1 so as to communicate with the sea. The guide cylinder portion 4 includes an upper slider portion 5 having a relatively small diameter and a lower cylinder portion 6 having a lower diameter communicating with the slider portion 5.
上記スライダー部5には押圧部7が上下摺動自在に配置されており、この押圧部7は後述するピストン棒8によりホバー9と連結されている。。 A pressing portion 7 is arranged on the slider portion 5 so as to be slidable up and down. The pressing portion 7 is connected to a hover 9 by a piston rod 8 described later. .
一方、、シリンダー部6にはピストン棒8に連結されたホバー9が海面Sに浮いた状態で上下動自在に揺動配置されている。ホバー9は内部に空気が注入された風船、あるいは発砲スチロール製等波動により揺動しやすい軽量材質を利用して形成されている。このホバー9はシリンダー部6の内壁10と微小間隔を存して配置されており、上方向の波動によりシリンダー部6の上面、すなわち最上部まで浮上可能となっている。また、このホバー9は図に示すように、シリンダー部6の内壁10と面する部位は、図1に示すとおり、球面に形成されている。このことにより、ホバー9はシリンダー部6内で内壁10に引っかりが生じるような事態を回避して円滑に上下揺動することができるようになっている。 On the other hand, a hover 9 connected to the piston rod 8 is swingably arranged in the cylinder portion 6 so as to be movable up and down while floating on the sea surface S. The hover 9 is formed using a balloon in which air is injected, or a lightweight material that is easily swung by a uniform wave made of foamed polystyrene. The hover 9 is arranged with a small gap from the inner wall 10 of the cylinder part 6 and can float to the upper surface of the cylinder part 6, that is, the uppermost part by an upward wave. Further, as shown in the figure, the hover 9 is formed in a spherical surface at the portion facing the inner wall 10 of the cylinder portion 6 as shown in FIG. As a result, the hover 9 can smoothly swing up and down while avoiding a situation in which the inner wall 10 is caught in the cylinder portion 6.
また、上記シリンダー部6の下端には抜止係止部6aが設けられている。この抜止係止部6aは、ホバー9のシリンダー部6から外部への抜け出しを防止するものである。 Further, a retaining latching portion 6 a is provided at the lower end of the cylinder portion 6. The retaining locking portion 6a prevents the hover 9 from coming out from the cylinder portion 6 to the outside.
また、上記押圧部7と前記発電機3までの間は中継部材11により連動連結されている。この中継機器11は発電機3同様基台1に固定されており、前記押圧部7に連結棒12により先端側を連結して回転自在のクランク13と、クランク13と軸心14の同軸のはずみ車15と、はずみ車15及び発電機3の回転軸16に懸回するベルト17とから形成されて構成されている。なお、上記押圧部7はその運動中心線Cがクランク13の軸心14を通らずに偏らせて設けられている。 Further, the pressing portion 7 and the generator 3 are interlocked and connected by a relay member 11. This relay device 11 is fixed to the base 1 like the generator 3 and is connected to the pressing portion 7 with a connecting rod 12 at the front end side, and a rotatable crank 13 and a coaxial flywheel of the crank 13 and the axis 14. 15 and a belt 17 suspended from the flywheel 15 and the rotating shaft 16 of the generator 3. The pressing portion 7 is provided such that the motion center line C is biased without passing through the axis 14 of the crank 13.
かかる構成において、シリンダー部6内では、ホバー9が水面Sに浮かんでおり、波の波動を受けることにより、シリンダー部6の内壁10内を揺動しながら自在に上下動を繰り返す。この際、ホバー9はシリンダー部6の内壁10と面する部位が球面に形成されているので、ホバー9がシリンダー部6の内壁10に引っかかるというような事態が生ずることはなく、ホバー9は極めて円滑にシリンダー部6内を上下揺動する。このホバー9の上下揺動に伴い、ホバー9にピストン棒8を介して連結された押圧部7がスライダー部5内を案内されて上下摺動する。この押圧部7の上方向の押圧力は、連結棒12を介してクランク13に伝達されてクランク13を回転させる。この際、発電機3及び中継部材11は波浪に影響を受けない、あるいは受けにくい部位に固定された基台1に配置されていることから、押圧部7からの押圧力は確実にクランク13に伝達され、クランク13を回転させることができる。クランク13が回転すると軸心14が同軸のはずみ車15は同時に回転することになり、その回転力はベルト17を介して発電機3の回転軸16に伝達されて回転させ、これにより発電機3が発電することになる。 In such a configuration, the hover 9 floats on the water surface S in the cylinder portion 6, and repeats the vertical movement freely while swinging in the inner wall 10 of the cylinder portion 6 by receiving the wave motion. At this time, since the portion of the hover 9 that faces the inner wall 10 of the cylinder portion 6 is formed into a spherical surface, a situation in which the hover 9 is caught on the inner wall 10 of the cylinder portion 6 does not occur. The cylinder portion 6 is smoothly swung up and down. As the hover 9 swings up and down, the pressing portion 7 connected to the hover 9 via the piston rod 8 is guided in the slider portion 5 and slides up and down. The upward pressing force of the pressing portion 7 is transmitted to the crank 13 via the connecting rod 12 to rotate the crank 13. At this time, since the generator 3 and the relay member 11 are arranged on the base 1 fixed to a portion that is not affected or hardly affected by the waves, the pressing force from the pressing portion 7 is reliably applied to the crank 13. The crank 13 can be rotated. When the crank 13 is rotated, the flywheel 15 having the coaxial shaft center 14 is rotated at the same time, and the rotational force is transmitted to the rotating shaft 16 of the generator 3 via the belt 17 to rotate. It will generate electricity.
このように、地球上どこにでもある波の波動という自然力を利用して発電ができるので、二酸化炭素の排出のないクリーンなエネルギーを永久に提供することができる。 In this way, since the power can be generated using the natural force of wave waves everywhere on the earth, clean energy without carbon dioxide emission can be provided permanently.
第2図は第2実施例の全体図である。このものは、第1実施例のものが、発電装置として回転型の発電機3を使用したものであるのに対し、半導体の圧電素子を使用した発電機21である。圧電素子を使用した発電機21は案内筒部4のスライダー部5の上部に位置して基台1上に配置される。 FIG. 2 is an overall view of the second embodiment. This is a generator 21 using a semiconductor piezoelectric element, whereas the first embodiment uses a rotary generator 3 as a generator. A generator 21 using a piezoelectric element is disposed on the base 1 at an upper portion of the slider portion 5 of the guide tube portion 4.
この第2実施例は、シリンダー部6内では、ホバー9が水面Sに浮かんでおり、波の波動を受けることにより、シリンダー部6内で揺動自在に上下動を繰り返すと、このホバー9の上下揺動に伴い、ホバー9にピストン棒8を介して連結された押圧部7がスライダー部5内を上下摺動する。この押圧部7の押圧が圧電素子を使用した発電機21を加圧し、発電機21が発電する。 In the second embodiment, when the hover 9 floats on the water surface S in the cylinder portion 6 and repeats up and down movements in the cylinder portion 6 by receiving wave waves, the hover 9 Along with the vertical swing, the pressing portion 7 connected to the hover 9 via the piston rod 8 slides up and down in the slider portion 5. The pressing of the pressing portion 7 pressurizes the generator 21 using the piezoelectric element, and the generator 21 generates power.
この第2実施例のものは、第1実施例の回転型の発電機3を使用したものと異なり、中継部材11がなくとも、ホバー9による押圧部7の上方向の押圧のみにより発電することができるので、より簡単な構成にすることができる。 The thing of this 2nd Example differs from what used the rotary generator 3 of 1st Example, and even if there is no relay member 11, it generates electric power only by the upward press of the press part 7 by the hover 9. Therefore, a simpler configuration can be achieved.
波の波動という自然エネルギーを利用して発電することによって、水のある場所なら、場所を選ばずにどこでも発電でき、しかも。無尽蔵に発電できる。 By using the natural energy of wave motion to generate electricity, you can generate electricity anywhere, regardless of where you have water. Infinite power can be generated.
1 基台
2 下面
3 発電機
4 案内筒部
5 スライダー部
6 シリンダー部
7 押圧部
8 ピストン部
9 ホバー
10 内壁
11 中継部材
12 連結棒
13 クランク
14 軸心
15 はずみ車
16 ベルト
21 発電機
S 海面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Lower surface 3 Generator 4 Guide cylinder part 5 Slider part 6 Cylinder part 7 Press part 8 Piston part 9 Hover 10 Inner wall 11 Relay member 12 Connecting rod 13 Crank 14 Shaft 15 Flywheel 16 Belt 21 Generator S Sea surface
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