(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-21
(45)【発行日】2022-01-31
(54)【発明の名称】油圧ポンプ及びその応用装置。
(51)【国際特許分類】
F04D 29/043 20060101AFI20220124BHJP
F04D 3/02 20060101ALI20220124BHJP
F04D 13/12 20060101ALI20220124BHJP
F03B 3/04 20060101ALI20220124BHJP
F03B 3/12 20060101ALI20220124BHJP
【ＦＩ】
F04D29/043 Z
F04D3/02 Z
F04D13/12 Z
F03B3/04
F03B3/12
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018170211
(22)【出願日】2018-09-12
(65)【公開番号】P2020041497
(43)【公開日】2020-03-19
【審査請求日】2021-08-26
【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、権利譲渡・実施許諾の用意がある。
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】399049855
【氏名又は名称】湯田 秋夫
(72)【発明者】
【氏名】湯田 秋夫
【審査官】大屋 静男
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／１２７１０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０２－０８１９９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０８９４９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１９３６８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０１２９７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５５－１４６２９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０２５４６１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０３Ｂ １／００－１３／２６
Ｆ０３Ｂ １７／００－１７／０６
Ｆ０３Ｄ １／００－８０／８０
Ｆ０４Ｄ １／００－１３／１６
Ｆ０４Ｄ １７／００－１９／０２
Ｆ０４Ｄ ２１／００－２５／１６
Ｆ０４Ｄ ２９／００－３５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定軸シャフトと前記固定軸シャフトを中心軸として回転する円筒形部材から成る油圧ポンプであって、前記円筒形部材内面に作動油輸送用螺旋状溝部を構成し、前記固定軸シャフト内に作動油流入口及び流出口の作動油流路を有し、前記固定軸シャフトを中心軸として回転する前記円筒形部材表面に風を受け又は、水流を受け、前記円筒形部材に回転を与える羽根を設けた事を特徴とする油圧ポンプ。
【請求項2】
加圧能力の異なる油圧ポンプ複数台を前記固定軸シャフト上に直線的に繋いだ事を特徴とする請求項１の油圧ポンプ。
【請求項3】
前記固定軸シャフト内に軸芯に平行に軸長方向に貫通する作動油の流路を設け、その流路には前記円筒形部材内部に通じる逆止弁付きのバイパスを有しており、複数の油圧ポンプを前記固定軸シャフトが直線的に繋いだ場合一体化した作動油の流路として稼働する事を特徴とする請求項2の油圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、油圧ポンプに関するものである。
【背景技術】
【0002】
油圧ポンプには渦巻きポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプ、ネジポンプ等がある。
【0003】
近年発生する豪雨、豪雪等の自然災害は、地球温暖化の要因の一因と言われている二酸化炭素の排出の多さが原因と言われ、依存する化石燃料の削減が求められ、再生可能なエネルギーへの転換への要望が多くなっている。
【0004】
自然エネルギーを利用した発電では、風力、水力等を動力として発電する事が知られている。
【0005】
近年、風力発電の設置個所が色々な場所で見かけるようになっている。
【0006】
風力発電の多くは、風車の羽根の回転軸を歯車を用い発電機軸に直結したものである。
【0007】
この為大きな発電力を得る為に、羽根の大きさが数十メートルものの大きな物が設置されている。
【0008】
大きな電力を得る為に羽根を大きくすると低周波騒音などの発生も大きくなる。
【0009】
ビルの屋上に設けている小型風力発電機もある。
【0010】
又、小規模の河川を活用した水車発電等も一部に有る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【文献】特開2015-140719
【文献】特開2015-135100
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
今後再生エネルギーをこれ以上に活用する為には、色々な問題が発生すると思われる。
【0013】
小水力発電、風力発電等再生エネルギーは気象条件で発電量が変わる。
【0014】
又、電力会社が買い取る電価の変動問題、不安定の気象による発電量の増減による送電線網との関係等の問題点が指摘されている。
【0015】
これらの課題を解決する為には、電力の地産地消と言う考え方がベストと思われる。
【0016】
風力、水力発電機を小型化し、発生した電力を今後開発が急速に進むと予想される蓄電池に蓄え、気象により変動する発電を蓄電池を用いる事で解消し、電力会社に依存しない地域産業、家庭、普及が進む個々の電気自動車等への充電等に活用できる家庭用、集落、地域に適した風力水力発電機を開発する。
【0017】
従来の発電機の発電システムは、風力、水力、火力初め他の動力で発生回転する力を発電機の回転軸に直接伝え軸が回る事で発電する仕組みで、風車、水車等を活用した発電機は一台一台の回転する軸に発電機を取り付けたもので有る。
【0018】
地域に根差した、ローカルの自然エネルギーを活用した発電機として電力を得る為には、従来の小型発電機を複数設け発電機同士を繋いで得る発電では一台一台発電する為に、エネルギーの変換時の損失が大きな課題であった。
【0019】
この課題を解消する為には、複数機の小型の風力、水力等で発生する回転する力を油圧に置き換え、油圧力を効率良く集め一台の発電機を回す油圧ポンプとして開発し発電する新しい発電システムを構築する必要があるが、公知の油圧ポンプを用い直列に連結して活用するには、既存の渦巻きポンプ、ネジポンプ初め、他のほぼ全てのポンプは、中心となる回転軸にネジ溝、渦巻き溝等が設けてあるもので、軸が回転する溝で作動油を押し出しているポンプで、ポンプ中心軸が回る為、直線のシャフト軸に複数機設け連結する事が出来ない渦巻きポンプ、ネジポンプ等である。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明では、風力、水力を受けて回る複数機の羽根の回転で得る力を作動油を用い連結し油圧力を集め、この油圧力で一台の油圧モーターを回して発電機を稼働する。
【0021】
この為には、複数機の回転で発生する力を油圧に置き換え繋ぐ事の出来る油圧ポンプが必要となり、複数機の油圧ポンプを効率良く連結する為には、直線状に油圧ポンプを直列に複数機設け、連結し回転し発生する回転力を作動油を用い各油圧ポンプ同士を繋ぎ高出力にしてから活用する必要がある。
【0022】
直線上に直列に複数機のポンプを並べ繋いで油圧を得る為には、直線の固定軸シャフト上で回転して油圧を得る事の出来るポンプとして並べる必要が有る。
【0023】
この為には、固定軸シャフトを中心軸として、回転する円筒形部材から構成する油圧ポンプで、円筒形部材内面に溝部又は、コイルバネを接合し作動油輸送用螺旋状溝部として設け、固定軸シャフト内から円筒形部材内に流入する作動油流入口及び作動油流出口を有する部材とした事を特徴とし、固定軸シャフト上で、回転する筒部材表面に風又は、水流を受けて回転する為の羽根を設けた油圧ポンプとする。
【0024】
又、固定軸シャフト上に複数機の径の異なる大きさの円筒形筒部材である多段式高圧油圧ポンプを並べ、固定軸シャフト内に作動油の流路を設け、小中大の油圧ポンプを作動油を用いて連結し稼働出来る一対の油圧ポンプとして用いる事で、従来のポンプと異なり一本の直線の固定軸シャフト上に回転する円筒形部材をポンプとし設けたもので、固定軸シャフト上に直列に複数機設ける事が出来る円筒形部材であるこの油圧ポンプ同士を繋ぐ事の出来るようにした多段式高油圧ポンプとしたものでもでもある。
【0025】
複数機のポンプを直列に設け、回転し発生する各ポンプ間の圧力を作動油を用い連結するが、従来の軸が回る構造のポンプは軸シャフト上で複数ポンプを繋ぐ事ができず使えず、ポンプの構造が異なる固定軸シャフトの上で回転する油圧ポンプが必要となる技術的課題を克服した本発明の油圧ポンプである。
【0026】
本発明の油圧ポンプは、従来の油圧ポンプと異なり固定シャフト上で回転する円筒形部材内に溝を有した渦巻き溝羽根部材、又はコイルバネ状の螺旋溝部材等を設け回転し作動油を輸送用螺旋状溝部材として用い、この円筒形部材表面に風車羽根、水車羽根を設け、風力、水力で回転する円筒形部材を支える固定軸シャフトから構成する油圧ポンプである。
【0027】
風車羽根、水車羽根で回る円筒形部材を支える固定軸シャフトは、連接した各ポンプ間を繋ぐ作動油が通る流路を成しているが、固定軸シャフト上で連設した油圧ポンプの一部のポンプの回転数が異常に速く回り規定量以上の作動油を押し出しポンプ内の作動油が不足し空回りし負油圧に陥り、作動油の供給が追い付かず不足に陥った場合の為に、作動油の逆止弁付きのバイパス補給流路も固定軸シャフト内に設けてある固定軸シャフトである。
【0028】
円筒形部材内に渦巻き溝羽根、コイルバネの螺旋ネジ溝を有した部材を設けて回転する円筒形部材で、この部材が回ると溝内の作動油が押し出されて固定軸シャフトの通常の流路を通り連設された他のポンプの円筒形部材内に押されて放出される仕組みである。
【0029】
異なる大きさの風車羽根で回る連設された各ポンプは、力を受けて回る溝部材の溝幅、深さ等でポンプからの押し出される作動油の流出量、圧力も異なる多段式油圧ポンプを、直列に配列し設けたポンプを適した順序で並べ、得られる油量、油圧力を徐々に高い圧力が得られるように直列に連結する事で、大な風車、水車と同等の油圧力が得られる一対の油圧ポンプとしたものである。
【0030】
又、円筒形部材内の作動油輸送用螺旋状溝部であるコイルバネ部の作動油流入口部分のみを円筒形部材内内面に点付け固定し、円筒形部材が異常高速回転し円筒形部材内が高油圧に陥った場合、コイルバネが縮み溝部が狭く成り作動油を押し出す油圧量が少なくなる事で、風車が突風等で高速回転になって異常の高油圧になるのを防ぎ油圧ポンプの破損を回避する事の出来るようにしたもので、円筒形部材内が規定以上の油圧を受けて場合伸縮するコイルバネ部材を用いたものである。
【0031】
又筒部材内に作動油を押し出す溝部材として、渦巻き溝羽根部材を設けた油圧ポンプとして活用としたポンプの場合も、渦巻き溝羽根部材を作動油流入口部近傍のみに円筒形部材内内面に点付け固定し異常な高速回転で高油圧に陥った場合も同様の可変縮む渦巻き溝羽根部材である。
【0032】
固定軸シャフトを中心軸として回転する複数の多段式円筒形部材の油圧ポンプで得られた高油圧で、固定軸シャフト後部末尾に設けた円筒形部材を回転させ発電機の回転子部材として用いた本発明の円筒形部材のポンプであり、油圧で回るモーターとも成る油圧ポンプである。
【発明の効果】
【0033】
本発明の油圧ポンプの特徴は、一本の固定軸シャフト上に大きさの異なる多段式高圧油圧ポンプの小型油圧渦巻きポンプ、ネジポンプ等を複数機並べ作動油を用い連結することが出来る油圧ポンプで、複数機並べ連結する事で徐々に大きな油圧力を得る事が出来、大型の羽根の風車、水車と異なり設置場所を選ばず何処でも容易に設置でき又、構造が極めて簡単で安価で製作が出来る小型油圧ポンプとしたもので、従来見過ごされていたローカル河川、海岸の風力、水力等の自然エネルギーを活用できる油圧ポンプとしたものである。
【0034】
加えて、必要とする電力に対応した複数機の多段式高圧油圧ポンプの連結が容易で、地域用途で異なる必要とする電力量に合ったポンプの台数を固定軸シャフト上に設け連結する事で地域、用途に適した風力水力発電が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の、油圧ポンプ側面斜視図。
【図2】本発明の油圧ポンプの側面断面斜視図。
【図3】本発明の油圧ポンプ側面断面図で溝部の幅が広い事を表わした斜視図。
【図4】本発明の油圧ポンプ側面断面図で溝部の幅が狭い事を表わした斜視図。
【図5】固定軸シャフトに油圧ポンプを連結した事を表わした側面斜視図。
【図6】固定軸シャフトに油圧ポンプを連結した作動油の流入口、流出口を表わした側面斜視図の断面図。
【図7】連結した油圧ポンプの溝部の幅の違いを表わした断面斜視図。
【図8】油圧ポンプの大きさの異なるポンプを固定軸シャフトに設けた側面図。
【図9】軸シャフトに並べ連結した油圧ネジポンプ後部に発電機を設けた斜視図。
【図10】大中小の風車羽根を設けた油圧ネジポンプを固定軸シャフトに並べた斜視図。
【図11】固定軸シャフトに油圧ポンプを連結した事を表わした側面斜視図。
【図12】固定軸シャフトに油圧ポンプを連結した事を表わした側面斜視図。
【図13】本発明の油圧ポンプを活用している水車発電機のポンプ連結状況斜視図。
【図14】本発明の油圧ポンプを風車発電機として用いた設置状況図で、風車羽根ポンプは略図である。
【図15】本発明の油圧ポンプを風車発電機として用いた設置状況図で、風車羽根ポンプは略図である。
【図16】通常稼働するポンプ内のコイルバネの螺旋溝を表した斜視図。
【図17】風力が強く回転数が高くなり、油圧力が増し負荷が加わり螺旋溝が狭まって回転する溝部を表した斜視図。
【図18】強風、突風等異常に強い風が発生して、高速回転に陥った時の高負荷で異常な高い油圧を受けて縮まった螺旋溝を表した斜視図。
【図19】固定シャフト軸が羽根の大きさに併せた太さの軸シャフトを表した断面斜視図。
【図20】固定シャフト内の油圧作動油の通常の流路1と補給作動油流路2を表した図。
【図21】渦巻きポンプの側面斜視図。
【図22】渦巻きポンプで、渦巻き部材が円盤材を通して裏表異なる渦巻き部材を用いた渦巻きポンプ側面斜視図。
【図23】円盤状部材の表裏に渦巻き部材を設けた部分拡大斜視図。
【図24】通常時稼動時の円盤上の渦巻き溝部材で時計方向に回転し溝内の作動油を押し出している状況を表わした部分拡大斜視図。
【図25】異常な高速でポンプが回り高油圧となり円盤上の渦巻き溝部材が油圧力で縮み作動油を押し出している状況を表わした部分拡大斜視図。
【図26】通常稼働時の渦巻きポンプ溝部材の正面図。
【図27】渦巻き溝部材が高速で回り、ポンプ内が高油圧となり油圧力で溝部が縮み変形し、回転径が小さくなった渦巻き溝部を表した正面図。
【図28】コイルバネを円筒部材裏面に点付けした接合部を表わした図。
【図29】筒部材内に固定軸シャフト内の流路から作動油が入る流路口の円筒部材裏面部分にコイルバネを点付けした接合部位置を表わした図。
【図30】固定軸シャフト内の流路から円筒形筒部材に作動油が入る流入口と溝に押され出て行く流出口を表わした側面図。
【図31】作動油の流れを表わした矢印を用いた断面側面図。
【図32】円筒形部材が回転すると作動油が圧力を伴い円筒形部材中央に圧縮しオイルシールに加わる油圧力が低圧となりオイル漏れを防ぐ事を表わした図。
【図33】固定軸シャフト内を通る作動油の流路を表わした図。
【発明を実施するための形態】
【0036】
直線の固定軸シャフト上に油圧ポンプを設置した本発明の、油圧ポンプ基本の側面斜視図1、2で軸シャフトは丸形形状のシャフトで、油圧作動油を回転する溝で押し出す溝部材は、このシャフトに巻き付けたコイルバネの一部分を円筒形筒型パイプ内面一点に点付け接合した伸縮するコイルバネ形状の作動油輸送用螺旋状溝が回転し作動油を押し出す溝として用いた油圧ポンプの略図である。
【0037】
又、図23、24,25,26,27油圧ポンプを構成する油圧作動油を押し出す作動油輸送用螺旋状溝部材を渦巻き溝羽根部材の溝部材とし、固定軸シャフトと固定軸シャフトを中心軸として回転する円筒形部材から成る油圧ポンプで、円筒形部材内中央に円筒形部材を2室に分離する仕切り板円盤を円筒形部材内面に接合して設け、その円盤は表面には方向の揃った複数の渦巻き溝部の羽根を設け、裏面には表面とは異なる方向に揃えた複数の渦巻き溝部羽根を設けた円盤である作動油輸送用羽根付き円盤を備え、固定軸シャフト両端に複数の作動油流入口及び複数の作動油流出口を設けた油圧ポンプの部分拡大斜視図23、24,25,26,27で渦巻き溝部材羽根は変形する板材を用いたもので、円筒形部材であるポンプが高速回転し高油圧に陥った場合、渦巻き溝部材羽根の先端が変形し曲り油圧を押し出す量が少なくなる特徴を備えた渦巻き溝羽根部材である。
【0038】
固定軸シャフト上に回転する円筒形部材を設けた図2のようにコイルバネ状の螺旋溝部材を円筒形部内に設けた油圧ポンプの基本構造の側面断面斜視図2、と渦巻き溝羽根部材を設けた各ポンプの基本構造図22、23である。
【0039】
渦巻き溝羽根部材を用いたポンプ及び、伸縮するコイルバネを用いたポンプである円筒形部材を支える固定軸シャフトは、軸シャフト上に複数連設された各油圧ポンプ間を流れる作動油の流路を設けた軸シャフト符号4で連設された各油圧ポンプ間を流れる作動油の流れを表したものである図20~図27図31。
【0040】
油圧ポンプ内の溝部材の溝幅は、回転する円筒形筒部材表面に設ける羽根の大きさに比例した大きさのコイルバネの螺旋溝のものを用い、円筒形部材内に設けたもので、コイルバネ状の螺旋溝部材の一端を作動油流入口部近傍に点付け接合したもので図29接合部符号2-7でありコイルバネ溝部一部分を接合固定した事でコイルバネ部材が円筒形部材内で伸縮が出来るものである。
【0041】
【実施例】
【0042】
本発明の油圧ポンプには、油圧渦巻き型ポンプと、コイルバネを用いたネジ型ポンプとがあるが構成する部材を、実施例を基に以下説明するが大きさ寸法等は実施例に囚われるものではない尚、本発明の油圧渦巻きポンプを先に記載する。
【実施例1】
【0043】
固定軸シャフトを中心軸として回転する円筒形部材から成る油圧ポンプで、円筒形部材内中央に円筒形部材を2室に分離する仕切り板の円盤を円筒形部材内面に接合して設け、その円盤は表面には方向の揃った複数の渦巻き溝羽根を設け、裏面には表面とは異なる方向に揃えた複数の渦巻き羽根を設けた円盤である作動油輸送用渦巻き溝羽根付き円盤を備え、固定軸シャフト両端に作動油流入口及び作動油流出口を有する油圧ポンプでこのポンプ内が一定の以上の高圧油に陥った場合、変形縮む可変する渦巻き形状の溝羽根板材を設けた渦巻きポンプの説明をする図21、22、23、24、25、26，27。
【0044】
固定軸シャフト上で円筒形部材が風力、水力を羽根で受けて回転する渦巻き油圧ポンプである。
【0045】
ポンプ内で使用される作動油は固定軸シャフト内に設けられた作動油の流路から供給され稼働する油圧渦巻きポンプである。
【0046】
渦巻きポンプ円筒形部材内中央に円筒形部材を2室に分離する仕切り板の円盤を設け、円盤部材裏表に渦巻き溝羽根部が異なる形状の溝羽根を設けた図23、24，25。
【0047】
密封された円筒形部材符号16で表面に風車羽根、水車羽根を設けて固定軸シャフト上で回転する渦巻きポンプである図21。
【0048】
風力、水力等を受け円筒形部材が時計方向に回転し筒内の円盤状部材表面の渦巻き溝羽根内の作動油が遠心力や渦巻き溝羽根に押され、固定軸シャフト内から供給されながら円筒形内裏面に押しだされ流れる矢印符号6図21図22。
【0049】
円筒形部材内の円盤仕切り板符号19の円盤部材の裏面に設けている渦巻き状の溝羽根に導かれ、軸シャフト内の作動油流出口へと圧力を伴い流れる図22、23。
【0050】
この作動油が、固定軸シャフト上に複数機設けて有る隣接している多段式油圧渦巻きポンプに圧力を伴った作動油とし流れ、ポンプ内渦巻き溝羽根に放出される。
【0051】
渦巻きポンプの大きさを徐々に大きなものを固定軸シャフト上に並べ連結し、稼働して得られた高油圧の作動油で、連結され設けられた末尾後部の軸シャフト上の発電機を回して発電するものである図22。
【0052】
固定軸シャフト上に連設したポンプを大きくするとポンプに加わる力が大きなものとなり回転稼働時重くなるが、風車羽根、水車羽根幅等を大きくする事で対応する。
【0053】
上記した、渦巻きポンプで発生した油圧作動油が軸シャフト内流路を通り各渦巻きポンプを繋ぎ一対の油圧ポンプとして用い発生する油圧で発電機を回し稼働する事を述べたが以下は、補足として円筒形筒部材が突風等で、異常の高回転で回り筒部材内が高油圧となり油圧ポンプである筒部材の破損を避ける為、ポンプ内が既定の圧力より高くなると渦巻き溝羽根部材が変形縮み、作動油を押し出す溝羽根が変形し高速回転に陥った場合は流量が少なく押し出す溝羽根となった事を記載する図24，25，26，27。
【0054】
渦巻き溝羽根部材の部分拡大斜視図を図24，25に記載しているが、渦巻き溝羽根部材の接合部分が円筒形部材作動油流入口部近傍のみに点付け固定し設けているものである。
【0055】
図24の渦巻き溝羽根部材の形状は、通常稼働時の油圧の状態での溝羽根部材の形状で、回転し軸シャフトから供給される作動油を押し出して稼働する状態の渦巻き溝羽根部材である。
【0056】
渦巻き溝羽根部材で押し出された作動油は、円盤上裏面に設けられた渦巻き溝羽根部材に導かれ軸シャフト作動油流出口から隣接されている渦巻きポンプ内に放出される。
【0057】
円盤の仕切り板部材裏面に設けている渦巻き溝羽根部材は、表面に設けて有る渦巻き形状の溝羽根部材とは異なり回転し油圧作動油を中心部の軸シャフト作動油流出口に集める渦巻き溝羽根の形状をしている溝羽根部材である。
【0058】
表面の渦巻き部材が回転し作動油を押し出してきた作動油を圧力を伴いながら作動油流出口に導く渦巻き溝羽根部材である。
【0059】
上記述べた図24の渦巻き溝部材は、通常の風力での回転で得られる作動油の圧力範囲で稼働する渦巻き部材の溝羽根の形状である。
【0060】
風力を活用した発電では、時に台風、突風等の強風となる場合が有る強風に陥った為、ポンプが高速回転となりポンプ内が既定以上の異常な高油圧に陥り渦巻きポンプ溝羽根部材が高油圧を受け、変形縮み曲がり回転半径が小さくなる図25図27である。
【0061】
ポンプの溝部材が、縮み曲がり部材回転径が小さくなると作動油を押し出す油量が少なくなる図27。
【0062】
渦巻きポンプが高速で回転しても押し出す油量が少なく規定以上の高油圧になるのを防ぎポンプの破損を回避できる可変する渦巻き溝羽根部材としたものである図24、25、26、27。
【0063】
渦巻きポンプの渦巻き溝羽根部材正面図で図26は、通常稼働時の渦巻き溝羽根の形状を表した図である。
【0064】
油圧ポンプが高速回転に陥って、ポンプ内が異常の高油圧力となり溝部に高負荷が加わり縮まり可変した形状の溝羽根の正面図で、渦巻き溝羽根の回転径が小さくなった渦巻き溝羽根部材を表した図27であり、渦巻き溝羽根形状の根元一端が仕切り板円盤と円筒形部材に点付け接合されていて点付け部以外は一定の規定以上の高油圧を受けると可変する溝羽根部材である。
【0065】
渦巻きポンプを固定軸シャフト上で回し油圧を得る渦巻きポンプを説明したが、以下はコイルバネを用いたネジポンプを活用し発電する事を記載し、軸上で複数の油圧ポンプが回り油圧を徐々に高油圧得る油圧ポンプの螺旋溝を有したコイルバネを用いた油圧ネジポンプを基に基本構造図1、図2を用い以下詳しく説明する。
【0066】
図1、2は本発明の油圧ネジポンプの基本構造側面斜視図及び円筒形部材内の螺旋溝を有したコイルバネを表した断面斜視図で、軸シャフト符号4上に設けた油圧ネジポンプの円筒形部材符号1で、この部材内に螺旋溝部材を設け溝内の作動油を押し出す油圧ネジポンプで時計方向矢印符号5のように回転する。
【0067】
固定軸シャフト符号4に接する溝部符号2両端に作動油が流入流出する流路が固定シャフト軸内に設けた軸シャフト符号4である。
【0068】
この軸シャフト作動油流入口流出口間は閉ざされた通常稼働時の作動油流路となっている図2。
【0069】
図2に示した矢印符号6のように、作動油が右の流路口から溝部符号2に流れ、油圧ネジポンプである符号1の円筒形部材が回転すると溝部内の作動油が押され圧力を伴い、左軸シャフト内の作動油流路口より連設された油圧ネジポンプ図6溝部に流れる。
【0070】
図6での溝部符号2-1のように溝間隔が広い為、油圧ネジポンプである符号1の円筒形部材が一回転し押し出す流量が大きく圧力を伴って流入してきた作動油をさらに圧力を加え押し出して放出する。
【0071】
このように固定軸シャフト上に複数機の大きさの異なるポンプを並べ徐々に油圧が高く得られるようにポンプを並べ連結した一対の多段式高圧油圧ポンプである。
【0072】
本発明では、風力水力で小型油圧ネジポンプを回し複数機直列に連結して得た油圧力で固定軸シャフト後部末尾に設けた発電機を回すものである図10、19，20。
【0073】
この固定軸シャフト上に設けた、風力水力を受けた羽根で回転する円筒形部材の油圧ネジポンプを羽根の大きさに比例し大きなものとして設置し徐々に大きなネジポンプを直列につないだ一対の多段式高圧油圧ポンプとして用いる。
【0074】
又、連設し、連結した油圧ネジポンプの外形が同一の大きさのもの又は大きさの異なる多段式油圧ポンプでもなくても回転数が異なる物でも油圧作動油で連結できる本発明のネジポンプである。
【0075】
このように一本の固定軸シャフト上に複数機設け連結し一対の油圧ネジポンプとして用い、小型ながらポンプを複数連結する事で高油圧を得られ、大型の風車水車と同じように高圧の油圧作動油で、発電機を回す事の出来る油圧ネジポンプとしたものである。
【実施例2】
【0076】
実施例2では、本発明の油圧ネジポンプをそのまま活用し油圧モーターとして発電機を回す事を述べる。
【0077】
本発明の油圧ネジポンプは、回転する円筒形部材内に作動油輸送用螺旋状溝部材を設けたものです。
【0078】
溝部の深さ幅で、一回転で作動油の押し出す量が異なる。
【0079】
固定軸シャフト上に大小異なる大きさのネジポンプを並べ、徐々に大きな風車羽根を設け回る一対の多段式油圧ネジポンプとして図11，12，13高圧の油圧を得、固定軸シャフト末尾端末に設けたネジポンプ内溝部に高油圧となった作動油を放出して回転する円筒形部材を油圧モーターとして用いるものである図19発電機8。
【0080】
一対の油圧ネジポンプの回転で押し出されてくる高圧の作動油が、固定軸シャフト末尾の円筒形部材内の溝部に放出し、この溝が浅く溝間隔が狭いと圧力を受けて高速で回る油圧モーターとなる。
【0081】
この回る円筒形部材を、発電機の回転子部材として用いる図19発電機符号8で円筒形筒部材を発電機の回転子部材として回転稼動させた後、高圧の作動油が低圧となり作動油タンクに戻る。
【0082】
上記記載したように、油圧ネジポンプを作動油を用い複数連結する事の出来るように発明されたものであるが、高い油圧をネジポンプ溝部に加えると本ネジポンプが油圧モーターともなる物で、直線状の固定軸シャフト上に複数機の油圧ネジポンプを並べ、徐々に高油圧になるようにし得た高油圧の作動油で後部軸シャフト末尾端末に設けた円筒形部材内の溝部に放出し発電機の回転子として用いる事で、小型ながら極めて効率の高い発電機が出来る発電システムである。
【実施例3】
【0083】
実施例3では、本発明の油圧ネジポンプを構成する各部材をより詳しく述べるが、ここでは風車羽根を用いた油圧ネジポンプについて記載する。
【0084】
図面1、2，3回転する円筒形部材符号1内面に螺旋ネジ溝を有したコイルバネ状の螺旋溝部材符号2-1、符号2-2を設けた溝部材符号2、図面3、4、7この円筒形部材表面周囲に風車羽根を設け、円筒部材内にコイルバネ状の螺旋ネジ溝を有し溝部材、固定軸シャフト部材符号4から構成する油圧ネジポンプ、以下符号の数字のみ記載します。
【0085】
油圧ポンプとなる円筒形部材1は風を受けて回る羽根の大きさに耐える鋼材の筒型円筒形パイプ等を用いる。
【0086】
円筒形部材の内にネジ溝を有したコイル状の部材2-1、2-2を設けた作動油を押し出す輸送溝部材2とする。
【0087】
記載した図のように、ネジ溝幅が狭く、また広くこの幅の大きさ広さで溝内の作動油の量が異なり一回転での作動油輸送量が異なる。
【0088】
又、コイルバネの巻き数が多くても、溝幅が狭ければ溝内の作動油の押し出され排出される作動油の量も少なくなる。
【0089】
図3、4、7に記載したように、溝間の幅、又溝の深さ等で一回転した時の油圧ネジポンプの作動油を押し出される油量が変わる。
【0090】
この為、本発明では固定軸シャフト上に複数機設けた油圧ネジポンプは、回転数が同じでも、並べた順番に押し出す油量が多くなるように溝部の幅、深さを調整加工したコイルバネの油圧ネジポンプとしている。
【0091】
押し出す油量が順番に多くなるようにポンプを固定シャフト上に並べると油圧が徐々に高くなるが、円筒形部材に加わる負荷が大きくなり羽根の回転が重くなる。
【0092】
この加負荷を解消する為に、風車羽根を大きくして対応する図10,11,12。
【0093】
本発明の油圧ネジポンプは、固定軸シャフト上に数機のポンプを並べて稼働するもので各ポンプを、作動油を用い繋ぎ、各ポンプが押し出す油量が異なり徐々に多く押し出す油量の多いポンプを並べ繋ぐ為、当然風車羽根も押し出す油量にあった大きな風車羽根となる。
【0094】
本発明では、ネジ溝を有したコイルバネ状の螺旋溝部材としているが、円筒形部材の内面にネジ溝を直接加工し設けた円筒形部材としても良い。
【0095】
風車羽根で回転する円筒形部材を支える固定軸シャフト4は、回転時発生する力に耐える強度、太さのものを用いた丸形の鋼材軸のシャフトである。
【0096】
この固定軸シャフト4に直列に連結する油圧ネジポンプを並べ稼働しても耐える強度太さの材質の固定軸シャフトである。
【0097】
【0098】
本発明の油圧ネジポンプは固定軸シャフト上に複数機の油圧ネジポンプを設けた固定軸シャフト末尾端末に、このネジポンプから押し出されてくる高油圧となった作動油で回る円筒形部材を油圧モーターとして活用し、発電しているが必ずしも軸上シャフト端末に設けなくとも、油圧ホースを用い離れた外部で既存の油圧モーターを用い発電しても良い。
【0099】
又、発電する為のモーターは、本発明の油圧ネジポンプを活用した油圧モーターでなくとも、市販の油圧モーター等を用いても良い。
【0100】
記述し記載した図面の油圧ネジポンプ、油圧渦巻きポンプを回す風車羽根は、記載した図のような風車の形状の羽根でなくとも、他のプロペラ、ファン等複数の羽の有る物を用いたものでも良い。
【0101】
上記では風力を活用した発電を述べ、高圧の油圧作動油を得る為に風車羽根の大きさを徐々に羽根の直径を大きくして対応していたが、中小河川に本発明の油圧ネジポンプを活用した水力発電機のネジポンプとして用いる場合は、固定軸シャフトに並べた水車羽根は回転する水車羽根の直径の大きさは同じで有るが、水車羽根が受ける水量が異なる幅の物を用いて油圧量を調整対応して水力を活用した発電機としている。
【実施例4】
【0102】
実施例4では本発明の油圧ネジポンプを水力発電機に用いる実施例を記載する
一般中小河川に本発明の油圧ネジポンプを用いた水車発電機の実施例図13である。
一般中小河川に本発明の油圧ネジポンプを用いた水車発電機の実施例図13である。
【0103】
中小河川堤防間にワイヤーロープ12で水車発電機を吊し河川に水車を浮かべ水車を回して発電する実施図13である。
【0104】
水車を支える軸部材は前記記載した本発明の油圧ネジポンプの固定軸シャフトである。
【0105】
水車の径の大きさは同一の大きさのものを使用しているが、水車幅が各事なる幅で有る。
【0106】
水車幅に合わせ、油圧ネジポンプの大きさも同じように大きなものを用い連結されている。
【0107】
水車幅の大な水車になる程水量を受ける面が大きくなり、油圧ネジポンプに加わる回転力が大きなものになる、この回転力に合った油圧ポンプを用い徐々に高圧の油圧を得られるように水車を大きくし取り付けする事で油圧ネジポンプも大きくしたものを用い連結し一対の油圧ネジポンプとした本発明の水車を活用した油圧ネジポンプである。
【0108】
水車両側に設けている浮力材14で有り水流を導くガイドの機能を有した浮力部材である。
【0109】
河川の変動する水位の高さに対応する為に浮力材を設けたもので、豪雨等で河川の水量が増しても浮力材が一定の水車埋没を維持管理出来る機能を有した浮力導水材である。
【0110】
ワイヤーロープ12を堤防間に張り、水車を吊り下げ設ける事で、河川の水位の変動にかかわらず一定の水力を活用とした水車発電機が出来る。
【0111】
ワイヤーロープ12を堤防間に張るだけで設置が出来、河川が狭い川、用水路、排水路等では鋼管パイプを用い水車を吊り下げ設置が出来、設置施工費の安価な中小河川を利用した安定した発電が可能となる。
【実施例5】
【0112】
実施例5では、本発明の油圧ネジポンプの応用設置状況を図14，15に記載する。
【0113】
図14，15の油圧ネジポンプ風車羽根の図は略図を用いて描いたものである。
【0114】
地面に立てた支柱15間に固定軸シャフトを設け固定する為に、ロープで控え支えた図15である。
【0115】
この柱間に本発明の油圧ネジポンプを設けたもので、風車羽根の大きさは直径約60cm～２m程の大きさの風車を用いるものである。
【0116】
必ずしも油圧ネジポンプを水平に設置するだけではなく図14のように設置して用いても良い。
【実施例6】
【0117】
実施例6では、油圧モーターに関して、本発明の油圧ネジポンプを活用した油圧モーターと従来の油圧モーターの違いを述べる。
【0118】
従来の油圧モーターは、油圧力の有る作動油でギヤの歯車、又はネジ溝に油圧を加え、ギヤ歯車軸、ネジ軸を回している軸回転する油圧モーターで有る。
【0119】
本発明では、油圧ネジポンプとして用いているポンプを、円筒形部材内に設けて有るネジ溝に、油圧を加えネジ溝に加わる油圧力で固定軸シャフトを中心軸として軸上で円筒形部材を回転させた油圧モーターとしたもので固定軸シャフトから高圧の作動油を放出し回転させる油圧モーターである。
【0120】
固定軸シャフト内から高油圧の作動油が円筒形部材内溝に放出され、油圧力で円筒部材を回す事もできる事を特徴としたネジポンプで、油圧モーターとしても活用出来るものとしたものである。
【0121】
上記したネジポンプを、固定軸シャフト上に複数機設け連結された一対の油圧ネジポンプで発生した高油圧作動油で固定軸シャフト後部の油圧力で回転する円筒形部材として用いたもので、この回転する円筒形部材表面にマグネットを設けた発電機の回転子としたものである図19の発電機8。
【実施例7】
【0122】
実施例7では、油圧ネジポンプの作動油を押し出す作動油輸送用螺旋状溝部について述べる。
【0123】
上記記載している、円筒形部材内面に作動油を押し出す螺旋の溝を直に加工した筒部材として用いても良い。
【0124】
一回転する螺旋溝の深さ、溝の幅等で作動油の押し出す量が変わる。
【0125】
この作動油を押し出す溝をコイル形状の螺旋溝部材として、円筒形部材内に組み込み設けて用いても良い。
【0126】
この作動油を押し出す螺旋の溝部材を一定以上の油圧圧力が加わると伸縮するコイルバネ部材を用いる。
【0127】
圧力を受けて伸縮するコイルバネ状の螺旋部材を用いると、円筒形部材内が既定の油圧以上になると油圧を押し出す螺旋のバネの溝部の幅が縮み狭くなり回転し押し出す作動油の量を減らして押し出す為に、円筒形部材が強風、突風等を受けて、高速回転に陥っても円筒形部材内の油圧が異常の高油圧力となるのを抑えて回転する事で円筒形部材を高圧力による破損から回避できる。
【0128】
強風を受け円筒形部材が規定の回転以上に高速に回り、円筒形部材内の作動油を押し出す圧力が極めて高くなり、破損を避ける為に一定の油圧力を受けると伸縮するコイルバネ部材を用い押し出す溝部として用いたものでコイルバネ、作動油流入口部付近円筒形部材内面一点に点付け固定された伸縮が容易な螺旋状のコイルバネである。
【0129】
又、風力発電に油圧ポンプとして用いた場合、風力で異なる回転時の圧力をコイルバネの螺旋溝幅が伸縮する事で一定の油圧力を保てる為、強風で羽根が高速回転しても一定の油圧力を保て発電機の回転が安定に保て風力の変動で起きる過剰発電を避ける事も出来る。
【0130】
上記したように、風の強弱で変わる油圧の変化を、一定の油圧調整機能を併せ持つ螺旋コイルバネ部材を用いた油圧ネジポンプで又、油圧で回る発電機の回転子部材としても用いるものである。
【実施例8】
【0131】
実施例8では、各油圧ネジポンプ得られた作動油の流れと異常な高油圧に陥った各ポンプの対応を記載する。
【0132】
直列に配列し設けたポンプを徐々に大きな形をなし適した大きさで順序に並べ、得られる油圧力を徐々に効率良く高い圧力が得られるように、伸縮する螺旋コイルバネ溝部材を用いたものでも有る。
【0133】
【0134】
螺旋溝内に有る作動油がコイルバネ状の螺旋溝部材で押し出され図2作動油の流れを表した矢印符号6のように隣接連結されたネジポンプへ流れ円筒形部材内に放出する。
【0135】
伸縮するバネ機能を有するコイル状の螺旋溝部材は、負荷となる発電機の回転子を回す事が出来る油圧力に耐える強さの伸縮するバネ部材で、通常発電稼働時のポンプ内の油圧力では伸縮しないバネの材質の螺旋溝部材である。
【0136】
時には、天気が急変し一時的に突風となる場合が有る。
【0137】
このような時は風車羽根の回転が高速回転に陥る。
【0138】
羽根の回転の速に比例して突風時、大きな油圧力がポンプ内に発生し円筒形部材内に加わる。
【0139】
通常は、天気で多少変わる風車の回転でも対応出来る円筒形部材内のコイルバネ状の螺旋溝部材であるが、時に突風となり風車の回転が高速回転となる現象が有る為、油圧ポンプを守る工夫が必要としていた。
【0140】
強風時、既存の大型風力発電等では、風車羽根に当たる風の量を風車羽根のピッチの角度を変えて一部の風を逃がして対応しているが、本発明でのネジポンプは、上記記載したように、風車が高速回転した為にポンプ内が高圧となって油圧ポンプの破損を避ける為に、一定の規定量の油圧力を受けると縮むバネ伸縮機能を備えたコイル状の螺旋溝部材を用いたもので、円筒形部材が高速回転に陥った場合、螺旋コイル溝が円筒形内の高油圧力の負荷を受けて縮み溝幅が狭くなる事で、作動油を押し出す量を減らし円筒形部材のポンプの破損を回避するものである。
【0141】
又、この伸縮するコイルバネの螺旋溝部材は、連結された各ポンプ間から流出してくる異なる油圧を徐々に高め押し出す油圧調整機能も併せ持っている。
【実施例9】
【0142】
実施例8までは、本発明の油圧ネジポンプを固定軸シャフト上に複数設け一対に油圧ネジポンプとして、一定の太さの固定軸シャフト上に設けたものを記載したが、固定軸シャフトの径の大きさが各油圧ネジポンプにそった太さにした実施例を図19を基に述べる。
【0143】
【0144】
油圧ネジポンプを小、中、大と連結し風力水力を受けて各ポンプが回るが、回転が同一又は異なりながらも作動油を押し高圧の油圧作動油を得る事が出来る、多段式高圧油圧ポンプの図19である。
【0145】
風車羽根の径が大きくなるにつれ固定軸シャフトに回転力以外にねじれの力が加わる。
【0146】
このねじれの力がネジポンプのコイルバネの螺旋溝部材に大きな負荷となって加わる。
【0147】
この加わるねじれ現象の為に発生する負荷を軽減する為には、コイルバネ螺旋溝部材の径を大きし負荷を分散する事で対応する事になる。
【0148】
このねじれ力に対応する為に、図19に描き記載したように、固定軸シャフトを風車羽根の大きさに対応出来る軸径の太さ、大きさにしたものである。
【0149】
固定軸シャフトに複数の油圧ネジポンプを設けるが、風車羽根の大きさに併せた油圧ネジポンプとし、固定軸シャフトも各ポンプに合った太さの軸径シャフトとしたものである。
【実施例10】
【0150】
実施例10では、固定軸シャフト内に設けてある、油圧作動油と補給供給作動油の流路に関する事を記載する図20。
【0151】
図20の固定軸シャフトは、風を受けて回る羽根を徐々に大きな羽根として連結する固定軸シャフトを羽根の大きさに併せ、軸径を太く大きくして用いている固定軸シャフトで部材側面上部の断面略図である。
【0152】
図20のように大小の風車羽根を連結して徐々に高圧の油圧を得る風車油圧ネジポンプとして並べたものであるが、羽根に当たる風が均等ではなく、各風車羽根の位置又、その時の風向きなどで各ポンプの羽根に当たる風量が変わり、各油圧ポンプの回転が異なる場合が有る。
【0153】
この為、各ポンプの回転速度の異なりが、連結されている風車羽根のネジポンプ内の圧力が連設並べた前後のネジポンプ内より回転が速く回る場合が有る、この為油圧作動油の供給が追い付かず空回りし油泡が発生し作動油の劣化が進みポンプ内の油圧の不安定化となりポンプ内が負圧となる場合が生じる。
【0154】
並べたネジポンプの油圧が徐々に高圧の油圧を得るようにしたものであるが、上記したように各風車の回転むらによる作動油の供給が追い付かなく負圧になるのを防ぎ、負圧なった場合、ポンプ内に作動油の補給供給流路6-1から吸引され戻り防止弁6-2を介して流れ込む流路を固定軸シャフト内に設けたものである図20図30、図31。
【0155】
この固定軸シャフト内に設けた各油圧ネジポンプ内に作動油を補給供給する流路6-1、7-8であるが、各供給流路に油圧戻り防止弁6-2が設けて有る。
【0156】
戻り防止弁6-2は、ポンプ内の油圧作動油流路からの作動油の供給が追い付かず、空回りしポンプ内が負圧の状態に陥った場合、負圧で開く弁部材6-2で、吸引補給供給される作動油の流路の弁で、通常時の稼働でポンプ内が規定範囲内の油圧力で回る場合は弁が閉じて作動油が供給路6-1、7-8に戻らない働きをする弁部材6-2である。
【0157】
固定軸シャフト内に、作動油の補給供給路6-1、7-8戻り防止弁部材6-2を設ける事で、各ポンプの回転が異なり、発生し得る油圧力が異なっても、ムラの無い作動油の流れを確保でき油圧力が得られるようにしたものである。
【0158】
上記した軸シャフトの構造、作動油の戻り防止弁部材等を設けた事で、小型風車発電の欠点である、風の変化でおおきく変わる発電のムラを緩和出来るようにしたものである。
【実施例11】
【0159】
本発明の一対の油圧ネジポンプ後部に油圧で回る、弾み車を設けた実施例を記載する。
【0160】
弾み車フライホイールは、慣性モーメントの大きい重い円盤の回転を原理としており、回転速度の急激な変動を抑制したり、回転エネルギーを保存し必要に応じて吸収、放出するエネルギー 保存装置として活用できる。
【0161】
風力を活用した発電の短所は、風の強弱で風車回転が一定とならない為、羽根に加わる力の変動が特に小型風車では大きく、発電機の電圧の極端な変化に繋がる。
【0162】
羽根径の大きな大型風力発電の場合は、風の強弱でもそれなりに羽根径が大きい分、慣性力が大きく働き回転速度の変動が少なくスムーズに回る事が出来る。
【0163】
小型風力発電では、羽根径が小さく、風の強弱で、回転速度の変動が大きい欠点が有る。
【0164】
この欠点を補う為に、各油圧ネジポンプで得られた油圧で弾み車を回して、風の強弱で異なる風羽根の回転速度に左右される事無く、慣性力で変動の少ない一定の安定して回る油圧ポンプを油圧モータとして、発電機の回転子に用いる事で、変化の少ない定電圧の発電が得られるようにしたものである。
【0165】
小型風車の欠点である風の強弱で回転数が極端に変わって油圧力が変化しても油圧作動油で弾み車を回す為に、弾み車を回す他の動力伝達部材であるギヤ、ベルト等より伝達動力の損失が少なく、小型風車の欠点を補う事が出来る油圧作動油で回る弾み車で有る。
【0166】
本発明の弾み車を用いた油圧ネジポンプでは、弾み車を設けて回転する発電機の回転子として活用しているが、必ずしも発電機内に設けなくとも、各油圧ネジポンプの羽根根元に設けて、風の強弱による回転の変化の少ない風車として活用しても良い。
【実施例12】
【0167】
【0168】
実施例12では、本発明の固定軸シャフトを中心軸として回転する円筒形部材から成る油圧ポンプ内の円筒形部材内面に作動油輸送用螺旋状溝部の形状が相対する溝部が異なる溝部として対称に設け、円筒形部材が回転すると円筒形両端の固定シャフト作動油流路口から作動油が流入し、螺旋状溝部に押され円筒形部材中央に圧力を伴い、円筒形部材中心部固定シャフト流出口より連接されている油圧ポンプに作動油が流れる。
【0169】
円筒形部材内の作動油輸送用螺旋状溝部の油圧ポンプの場合、回転する円筒形部材一方ら作動油輸送用螺旋状溝部で押され輸送された作動油が圧力を伴い円筒形部材他方に押され円筒形内の作動油オイルシールに大きな油圧力が加わりながら固定シャフト流出口より他の連結している油圧ポンプに流れるが、突風等で急速に規定以上の速さで油圧ポンプが回り高油圧の作動油となりこの時、円筒形部材のオイル漏れ止めオイルシールから作動油が漏れる場合があった。
【0170】
円筒形部材が回転すると、円筒形部材内偏りに作動油が溝で輸送され高油圧となりオイルシールに負荷が加わりながら連接されている油圧ポンプに作動油が流れていたため規定以上の回転が発生するとオイル漏れの一因となってもいる円筒形部材内の作動油輸送用螺旋状溝部が相対する異なる溝部として対称に設け、円筒形部材が回転すると輸送螺旋溝が作動油を中央に押し出す輸送溝として設けたもので、円筒形部材が回転すると円筒形部材内両端から作動油が圧力を伴い円筒形内中央で高油圧となって押し合い円筒形部材中央の固定シャフト流出口から押し出され排出する。
【0171】
上記したように、円筒形部材内面に左右異なる螺旋状溝部材を対称に設け円筒形部材両端から中央に作動油を押し出す構造とする事で、回転で得られた高油圧作動油が中央に高油圧となって存在し、高油圧による円筒形部材両端に設けてあるオイル漏れシールに加わる圧力が低減し作動油のオイル漏れを防ぐ事が出来る構造としている。
【0172】
突風などで高速回転の為、円筒形部材が規定以上の回転に陥り、実施例1～12まででの油圧ポンプの場合は、円筒形部材内一方から他の方に回転で得られた油圧が高圧となって流れ流出口から他の連結しているポンプに放出されていた。
【0173】
この為、円筒形部材の一方のみのオイルシールに高油圧の作動油の圧力が加わる。
【0174】
この時、規定以上に油圧ポンプが回転した場合作動油が高圧となりオイル漏れ止めオイルシールから作動油が漏れ出す場合があった。
【0175】
実施例12では、この円筒形部材一方のみに異常回転の為、高圧の油圧に陥りオイル漏れの欠点が有ったのを解消する為に、作動油輸送螺旋溝が相対する異なる溝部材を対称に円筒形部材内に設ける事で円筒形部材が回転すると、円筒形部材両端の螺旋溝部材から作動油が押され中央に高油圧となって発生する仕組みの油圧ポンプとし、円筒形部材両端に設けてあるオイルシールに作動油の加わる油圧力を少なくするようにしたものである。
【0176】
図32での矢印28は、油圧ポンプである円筒形部材両端から作動油が入り油圧ポンプが回転すると作動油が油圧を伴い中央に押され、固定軸シャフト流出口より圧力を伴い、連接された油圧ポンプ内両端に放出される作動油の流れを表わした図32.33である。
【実施例13】
【0177】
リサイクルの可能な自然エネルギーの開発が試みて開発されているが、身近に有る発生している自然エネルギーが小さい為、大規模の太陽光発電、大きな風車等を用いた発電となって開発が進んでいる。
【0178】
この為、大型の発電施設となり設置する場所が限定されたものとなっている、このような状況の大型開発の発電では、国が提唱する将来の二酸化炭素削減目
標には無理が生じる可能性が有る。
標には無理が生じる可能性が有る。
【0179】
このような状況を変える為には、身の回りにある、小規模の自然エネルギーの活用なしには二酸化炭素の削減がなしえないと思われる。
【0180】
今後、ガソリン自動車から電気自動車に替わり、家庭での充電等で電力への依存が進み電力の消費が多くなる。
【0181】
発電する為の化石燃料への依存を減らして電気自動車に換えて行くには、再生可能な自然エネルギーの活用が不可欠で、この様な状況に対応するには、長期に亘って身近にあるローカルの小さな自然エネルギーを集め利用する事が求められてくる。
【0182】
個人住宅の太陽光発電、小規模の風力発電、今だ、活用されず有る、中小規模の一般河川の活用、地域の用水路、排水路等を活用しこれらの個々の発電した
電力を集約し地域、又は集落、個人等で身近な電力として用いる。
電力を集約し地域、又は集落、個人等で身近な電力として用いる。
【0183】
小型風力、水車の油圧ポンプとして用い発電機に活用でき、従来の風車発電機、水車発電機等より小型ながら発電量が大きな発電機を回す油圧ポンプとして用
いられる。
いられる。
【0184】
本発明の油圧ポンプを活用し、地域に無限臓に存在するローカルの小さな自然エネルギーを集め利用する事の出来る発電する為の油圧システムである。
【0185】
将来の二酸化炭素削減には、地域、地域に根差した小規模の発電を可能にして、発電した電力を地域で消費する事が一番理に沿ったものとなる。
【産業上の利用可能性】
【0186】
本発明の油圧渦巻きポンプ、油圧ネジポンプは、油圧を加えると油圧モーターともなるもので、一連の固定軸シャフト上に油圧ポンプ油圧モーターが存在し一対の発電機が出来、小型ながら発電効率が高い発電システムの発電機で、従来エネルギーの変換効率が悪く無理と思われた、中小河川の水流を活用した発電機、海岸沿いの各家庭の防風柵、暴風壁又、道路脇に設けている防風柵等を活用し風力発電が得られ、本発明の油圧ポンプを活用すると、あらゆる所に設置ができる発電機となりこの油圧ポンプの活用範囲が広がる。
【0187】
従来の大型の発電設備での発電と異なり、エネルギー変換する油圧ポンプの構造が極めて、シンプルで小型化に適し、又設置する技術、費用が極めて安価できるものとなっている。
【0188】
今後急速に普及すると思われる電気自動車への充電及び、この車の蓄電池を家庭の蓄電源として活用し、又今後技術が進み効率良く回る電気自動車のモーター部を発電機として活用し、本発明の油圧ネジポンプをこの発電機を回す油圧モーターとして用いて発電する。
【0189】
太陽光発電、風力発電、水力発電を、地域、集落、個々の家庭で設置し活用し集約し地域で使用可能となる小型発電機で、電力会社に頼る事無く地産地消の電気が出来る。
【0190】
地方地域の人口減少が進み、過疎化に居たっている地域が多いが、都会と異なり個々で風車発電、太陽光発電、地域の用水排水路等を活用する発電が容易で
都会では不可能な自給自足の電力が得られ、地域活性化に役立てられるものである。
都会では不可能な自給自足の電力が得られ、地域活性化に役立てられるものである。
【符号の説明】
【0191】
1円筒形部材
1-1円筒形部材小
1-2円筒形部材中
1-3円筒形部材大
2コイルバネ状の作動油輸送用螺旋状溝部材
2-1コイルバネの螺旋溝幅が広い部材
2-2コイルバネ部材の螺旋溝幅が狭い部材
2-3通常時のコイルバネの螺旋状溝部材
2-4過剰の油圧が加わり縮んだコイルバネの状螺旋溝部材
2-5過剰の油圧が加わりさらに縮んだコイルバネの状螺旋溝部材
2-6-1コイルバネの状螺旋溝部材小
2-6-2コイルバネの状螺旋溝部材中
2-6-3コイルバネの状螺旋溝部材大
2-7コイルバネを円筒部材裏面に点付けした接合部
2-7-1作動油流入口
2-7-3作動油流出口
3風車羽根
4固定軸シャフト
4-2風車羽の大きさに合わせた軸シャフト径
4-3風車羽の大きさに合わせた軸シャフト径
4-4固定軸シャフト内を流れる作動油の流路
5油圧ポンプの筒部材の回転を表わした矢印
6作動油の流れを表わした矢印
6-1固定軸シャフト径の異なるシャフト内を流れる作動油の補給供給流路
6-2ポンプへの補給作動油の戻り防止弁
7コイルバネを用いた螺旋溝ポンプ内に流れる固定シャフト内の作動油流路
7-1筒部材内に固定軸シャフト内の流路から作動油が入る流入口
7-2筒部材内の作動油が溝部材に押され固定軸シャフト内流路に出て行く流路口
7-3作動油流路口
7-8コイルバネを用いた螺旋溝ポンプ内への作動油補給流路
7-9コイルバネポンプ作動油の流れを表わした矢印
8発電機
8-1発電機の回転子
9 発電コイル
10磁石
12ワイヤーロープ
13水車
14 浮力材フロート
15支柱
16渦巻きポンプの円筒形部材符号
17 渦巻き溝羽根部材表と裏で渦巻き方向が異なる溝羽根
17-1裏面渦巻き溝が表面渦巻き溝と異なる渦巻き状の溝部材
18弾み車
19円筒形部材内を２室に分離する円盤の仕切り板
21 高速回転し油圧力を受けて縮、変形した渦巻き溝羽根部材
21-1裏面に設けた渦巻き溝羽根部材
22渦巻きポンプ作動油の流出口
23左右対象の異なる螺旋状溝部材の溝
23-1時計方向に螺旋溝が加工されたコイルバネ
23-2反時計方向に螺旋溝が加工されたコイルバネ
24作動油オイル漏れ止めオイルシール
25円筒形部材内の固定シャフトの作動油流路口
26円筒形部材中央の固定シャフトの作動油排出口
27円筒形部材の回転方向を示す矢印
28螺旋溝に押され圧力を伴いシャフト中央の流出口に流れる作動油を表わした矢印
29螺旋溝に押され圧力を伴い高油圧となった作動油が流れ込む作動油流出口
1-1円筒形部材小
1-2円筒形部材中
1-3円筒形部材大
2コイルバネ状の作動油輸送用螺旋状溝部材
2-1コイルバネの螺旋溝幅が広い部材
2-2コイルバネ部材の螺旋溝幅が狭い部材
2-3通常時のコイルバネの螺旋状溝部材
2-4過剰の油圧が加わり縮んだコイルバネの状螺旋溝部材
2-5過剰の油圧が加わりさらに縮んだコイルバネの状螺旋溝部材
2-6-1コイルバネの状螺旋溝部材小
2-6-2コイルバネの状螺旋溝部材中
2-6-3コイルバネの状螺旋溝部材大
2-7コイルバネを円筒部材裏面に点付けした接合部
2-7-1作動油流入口
2-7-3作動油流出口
3風車羽根
4固定軸シャフト
4-2風車羽の大きさに合わせた軸シャフト径
4-3風車羽の大きさに合わせた軸シャフト径
4-4固定軸シャフト内を流れる作動油の流路
5油圧ポンプの筒部材の回転を表わした矢印
6作動油の流れを表わした矢印
6-1固定軸シャフト径の異なるシャフト内を流れる作動油の補給供給流路
6-2ポンプへの補給作動油の戻り防止弁
7コイルバネを用いた螺旋溝ポンプ内に流れる固定シャフト内の作動油流路
7-1筒部材内に固定軸シャフト内の流路から作動油が入る流入口
7-2筒部材内の作動油が溝部材に押され固定軸シャフト内流路に出て行く流路口
7-3作動油流路口
7-8コイルバネを用いた螺旋溝ポンプ内への作動油補給流路
7-9コイルバネポンプ作動油の流れを表わした矢印
8発電機
8-1発電機の回転子
9 発電コイル
10磁石
12ワイヤーロープ
13水車
14 浮力材フロート
15支柱
16渦巻きポンプの円筒形部材符号
17 渦巻き溝羽根部材表と裏で渦巻き方向が異なる溝羽根
17-1裏面渦巻き溝が表面渦巻き溝と異なる渦巻き状の溝部材
18弾み車
19円筒形部材内を２室に分離する円盤の仕切り板
21 高速回転し油圧力を受けて縮、変形した渦巻き溝羽根部材
21-1裏面に設けた渦巻き溝羽根部材
22渦巻きポンプ作動油の流出口
23左右対象の異なる螺旋状溝部材の溝
23-1時計方向に螺旋溝が加工されたコイルバネ
23-2反時計方向に螺旋溝が加工されたコイルバネ
24作動油オイル漏れ止めオイルシール
25円筒形部材内の固定シャフトの作動油流路口
26円筒形部材中央の固定シャフトの作動油排出口
27円筒形部材の回転方向を示す矢印
28螺旋溝に押され圧力を伴いシャフト中央の流出口に流れる作動油を表わした矢印
29螺旋溝に押され圧力を伴い高油圧となった作動油が流れ込む作動油流出口
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
