特許 7095192 潮流力発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-24

(45)【発行日】2022-07-04

(54)【発明の名称】潮流力発電装置

(51)【国際特許分類】

   F03B 13/26 20060101AFI20220627BHJP

【ＦＩ】

F03B13/26

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022034805

(22)【出願日】2022-01-26

【審査請求日】2022-01-26

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000185879

【氏名又は名称】小野寺 修三

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 修三

【審査官】高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第８６０１８０８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特表２０１４－５１４２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２００２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１２３２８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１７－５３２４９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０３Ｂ １３／００－１３／２６

Ｆ０３Ｂ １７／００－１７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部に設置する櫓状と、
前記櫓状の上部に取り付ける円板と、
前記円板と連係する軸穴とキャスター状を設けた支持材と、
前記支持材から垂直の上方の位置から真上に等間隔に平行して配置される伝動体の後方が延長された前記複数の伝動体と、
前記支持材の一方の端から上方に等間隔に配置された前記複数の伝動体の前方端の間を接続する支柱と、
前記支持材の他方の端から垂直に立設された垂直尾翼に前記複数の伝動体の後方が延長された端を接続する垂直尾翼とを備え、
前記複数の伝動体の内部から前方壁に軸受と防水手段を有して外部に貫通させた出っ張った横主軸と、
前記横主軸に元部Ｂと元部Ａを並べて取り付けた外周面に立設した一定方向に回転する複数の駆動羽根と、
前記横主軸に伝動手段を有して連係された縦軸と、
前記縦軸に前記伝動手段を有して連係された発電機とを装備され、
前記複数の駆動羽根の回転駆動が前記横主軸から連係する前記縦軸と前記発電機に伝達され発電を可能にしたことを特徴とする潮流力発電装置。

【請求項5】

前記縦軸を繋ぐ軸筒の内側に、軸受とリングとシールリングを取り付けた回転軸が取り付けられ、前記軸筒の両側端に係止キヤプの中央の穴に前記回転軸の出っ張った部分を通してねじ式で前記係止キャプが取り付けられ、前記軸筒の両端の前記係止キャプから前記回転軸が回転可能に出っ張った前記軸筒を設けたことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の潮流力発電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

木発明は、水流エネルギーを発電の効率化を図った発電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の発電装置では、風力と水流力の組み合わせたものがある。

【0003】

風が吹いていない時には、クラチ板を切り離して、一方の水流力の発電だけに切り替えたものが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－４０３０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の特許文献１の風水力発電装置は、実施においてコストが高く、安定した発電力が低いと思われる。

【0006】

本発明は、水流力による従来の多種類の発電装置の問題の解決をしようとするものであり、故障を少くなく、実施コストを安く、安定した機能性と発電効率を高くすることと、常に安定した電力を持続して得ることを目的としたものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記目的を達成するために基部に設置する櫓状と、前記櫓状の上部に取り付ける円板と、前記円板と連係する軸穴とキャスター状を設けた支持材と、前記支持材から垂直の上方の位置から等間隔に平行して配置される伝動体の後方が延長された前記複数の伝動体と、前記支持材の一方の端から上方に等間隔に配置された前記複数の伝動体の前方端の間を接続する支柱と、前記支持材の他方の端から垂直に立設された垂直尾翼に前記複数の伝動体の後方が延長された端を接続する垂直尾翼とを備え、前記複数の伝動体の内部から前方壁に軸受と防水手段を有して外部に貫通させた出っ張った横主軸と、前記横主軸に元部Ｂと元部Ａを並べて取り付けた外周面に立設した一定方向に回転する複数の駆動羽根と、前記横主軸に伝動手段を有して連係された縦軸と、前記縦軸に前記伝動手段を有して連係された発電機とを装備され、前記複数の駆動羽根の回転駆動が前記横主軸から連係する前記縦軸と前記発電機に伝達され発電を可能にしたものである。

【0008】

上記第１課題解決手段による作用は次の通りであり、海底に設置する櫓状の上部に円板が取り付けられ、円板の上面に平行して配置される支持材の下側に複数のキャスター状が取り付けられ、支持材の軸穴が円板の中央に位置して縦軸を軸とする軸穴が設けられ、支持材の長手方向の両端から支柱と垂直尾翼が垂直に立設され、支持材の垂直の上方に平行して第１～第３伝動体が真上に等間隔で配置した前方端の間を支柱で接続され、第１～第３伝動体の後方が延長された端が垂直尾翼に水平に連結され、縦軸の下部が軸穴を通した下端が円板の中央に取り付けられる軸筒から出っ張った回転軸に取り付けられ、縦軸の上部が上方の第１伝伝動体の下部に取り付けられることで、垂直尾翼の作用で水流が流れてくる方向に複数の駆動羽根の前面を向けることができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明の潮流力発電装置は、水流エネルギーを第１～第３伝動体の前方に出っ張った複数の駆動羽根に均等に受け、一定方向に回転する大きな回転駆動力が連係された１本の縦軸に伝えられ、その回転が１つの発電機に伝えることで大きな電力に変換できる効果があります。

【0010】

また、本発明は、各所に軸筒を用いたことで、機能性と安定した発電の持続が可能である。

【0011】

また、潮流力発電装置の組み立て施工による実施コストは安くできることが可能です。

【0012】

また、本発明は、風力発電に使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】 本発明の実施形態を示す潮流力発電装置の部分断面図。

【図2】 同潮流力発電装置の横から見た外観図。

【図3】 同潮流力発電装置の正面から見た外観図。

【図4】 同潮流力発電装置の真上から見た外観図。

【図5】 同軸筒と縦軸を斜め横から見た部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を図１～図に基づいて説明します。

【0015】

始めに、図５に示すように軸筒５０の構成を明確にするため説明を致します。

【0016】

筒状の軸筒５０は、内側に丸棒状の回転軸５１に軸受５２と、リング５４と、シールリング５３が取り付けられた、それぞれの間にグリス、または潤滑油５０ａが注入されて回転可能に回転軸５１が取り付けられている。

【0017】

また、軸筒５０の両端の外周面には、おねじ５０ｂが形成され、そのおねじ５０ｂに噛み合うめねじ５５ａが係止キヤプ５５の内周面に形成された係止キヤプ５５の中央に回転軸５１を内側から外側に貫通させる貫通した穴５５ｂが設けられている。

【0018】

また、係止キャプ５５の中央の貫通した穴５５ｂに回転軸５１を通した係止キャプ５５を軸筒５０の両端にねじ式を噛み合わせて蓋をするように取り付けた軸筒５０の両端から回転軸５１が出っ張って備えられている。

【0019】

また、回転軸５１に軸受５２とシールリング５３を取り付けた回転軸５１を軸筒５０の内側に取り付けたことで軸筒５０の両端から水分の侵入を防ぐと共に、回転軸５１の滑らかな回転が持続可能になります。

【0020】

また、軸筒５０の両端から回転可能に出っ張った回転軸５１を縦軸６の筒管の内側に挿入して縦軸６の外周面から内側の回転軸５１にかけてネジボルト穴６ｂを形成して、ネジボルト６ｃで縦軸６を回転軸５１に接続することができます。

【0021】

また、軸筒５０を平らな板材に取り付ける場合には、軸筒５０の両端に取り付けた一方の係止キャプ５５の外経の中央に出っ張った回転軸５１の貫通した穴を板材に設け、その穴に回転軸５１を挿入して係止キャプ５５の外側の円の面を板材の面に接触させ、係止キャプ５５の外経に沿って板材に溶接で軸筒５０の一方の端側が取り付けができます。

【0022】

また、海底Ｐに設置する櫓状１は、図１・図４に示すように、上部に取り付けられる円板２に合わせて下部を次第に大きくして円形状に支持枠材１ａで組まれて設けられた櫓状１の上部に円板２が取り付けられている。

【0023】

また、円板２の下側面には、密閉された箱型の発電体３の上面が取り付けられている。

【0024】

また、円板２の中央から発電体３の内部にかけて、回転軸５１を取り付けた軸筒５０が挿入できる貫通した穴が設けられ、その穴に軸筒５０を挿入して軸筒５０の上端に係止キャプ５５がネジ式で取り付けられ、その取り付けた周りと円板２とが溶接で円板２に軸筒５０が取り付けられている。

【0025】

また、海底Ｐに設置される櫓状１は、図１・図４に示すように、上部に取り付けられる円板２に合わせて下部が次第に大きく円形状に支持枠材１ａで組まれて設けられた櫓状１の上部に円板２が取り付けられている。

【0026】

また、円板２の下側面には、密閉された箱型の発電体３の上面を取り付けられて発電体３が設けられている。

【0027】

また、円板２の中央から発電体３の内部にかけて軸筒５０が挿入できる貫通した穴が設けられ、その穴に回転軸５１を取り付た軸筒５０を挿入して軸筒５０の上端に係止キャプ５５がネシ式で取り付けられ、その係止キャプ５５の周りと円板２とが溶接で軸筒５０が取り付けられている。

【0028】

また、密閉された発電体３の板材の１枚を一時剥がして内部に出っ張った軸筒５０の下端に係止キャプ５５を取り付け、その軸筒５０から垂直に下がった底面の位置に軸受３ａが取り付けられ、その軸筒５０から軸受３ａに挿入して取り付けができる傘歯車６ａを取り付けた縦軸６を設けて取り付けがされている。

【0029】

また、発電体３の内部に配置される発電機４の軸に取り付けた傘歯車４ａを縦軸６の傘歯車６ａに噛み合わせて接続された発電機４とコンデンサー４ｂが配置された発電機４から配線がコンデンサー４ｂから外部に配置され、剥がされた板材を取り付けて発電体３が密閉されている。

【0030】

また、縦軸６の傘歯車６ａから発電機４の軸に回転数を上げる手段として増速機を介在することも可能である。

【0031】

また、図１－図３に示すように、円板２の中央を交差して上面を平行に配置される支持材５の垂直の上方に等間隔で真上に平行して配置される第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂの前方端から接続板８ｂを有して後方が延長された端までの長さと、支持材５の幅が長い方の長さが同じ長さに形成されている。

【0032】

また、支持材５の一方端から軸穴５ａを設ける位置は、伝動体の前方端から軸筒５０を取り付ける同じ長さの位置に支持材５に軸穴５ａが上面から下に縦軸６を軸とする貫通した軸穴５ａが設けられている。

【0033】

また、支持材５の下側に複数のキャスター状が取り付けられ、円板２の中央に軸穴５ａを合わせて縦軸６を取り付けた際に回転可能に支持材５が設けられている。

【0034】

また、支持材５の一方端に立設される支柱７は、駆動羽根の回転する領域以上に長くした同じ長さの支柱７が複数設けられている。

【0035】

また、支持材５の一方の端の上面から垂直の上方に等間隔に平行して配置された第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂの間隔から前方端の下部と上部の外面に支柱７が垂直に一直線状に接続されている。

【0036】

また、支持材５の反対方向の端の上面から立設される垂直尾翼１２の後方端にパイプ状１２ａが沿って取り付けられた垂直尾翼１２が垂直立設されている。

【0037】

また、第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂが延長された端８ａが、立設された垂直尾翼１２に水平にして等間隔に接続されている。

【0038】

また、第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂの上部と下部の外面に取り付けられる軸筒５０の位置は、下方の支持材５軸穴５ａから支柱７が立設された長さで第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂの前方端に支柱７を取り付けた後方に同じ長さ位置に上部と下部の外面に垂直に水の侵入を防ぐ軸筒５０が取り付けられている。

【0039】

また、２つの軸筒５０の内側に取り付けられる軸受５２とシールリング５３を取り付けた一本の回転軸５１が内部の２つの間に傘歯車６ａを取り付けて２つの軸筒５０から外側に出っ張って、回転するように回転軸５１が取り付けられている。

【0040】

また、円板２の中央と、第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂの上部と下部に出っ張った回転軸５１を挿入して繋ぐ縦軸６を間隔に合わせた縦軸６の中間に保持するための軸筒５０を取り付けた縦軸６を複数設けられ、縦軸の下部を軸穴５ａをを通した縦軸６に円板２の中央に出っ張った回転軸５１が挿入され、その反対の縦軸６の上部端に第１伝動体８の下部に出っ張った回転軸５１が挿入され、それぞれの間隔の間に出っ張った回転軸５１を縦軸６の上と下端に挿入して第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂを平行にして、縦軸６のネジボルト穴６ｂからネジボルト６ｃでそれぞれの出っ張った回転軸５１に縦軸６が接続されている。

【0041】

また、縦軸６の中間に取り付けられた軸筒５０の周囲から保持材７ａで支柱７の中間に取り付けられ縦軸６と支柱７が保持されている。

【0042】

また、第１～第３伝動体８・８Ａ・８Ｂの内部には、端に傘歯車９ａを取り付けた横主軸９の傘歯車９ａを回転軸５１に取り付けた傘歯車６ａに噛み合わせた横主軸９が内部の中央から水平に前方の壁に軸受５２と防水手段を有して外側に貫通させ、出っ張って横主軸９が回転可能に取り付けられている。

【0043】

また、前方の外部に出っ張った横主軸９に並べ取り付けられる元部Ｂ１０と元部Ａ１１の外周面に方射状に複数の駆動羽根１０ａ、１１ａが立設され、その駆動羽根１０ａの背面から元部Ｂ１０にかけて保持棒１０ｂが取り付けられ、もう一方の元部Ａ１１も同じく駆動羽根１１ａの背面から保持棒１１ｂが元部Ａ１１にかけて取り付けられている。

【0044】

また、横主軸９に元部Ｂ１０の中央を挿入して取り付けられ、元部Ｂ１０の複数の駆動羽根１０ａの間に元部Ａ１１の複数の駆動羽根１１ａを位置して、横主軸９の元部Ｂ１０の前方に元部Ａ１１の中央を挿入して、元部Ｂ１０の駆動羽根１０ａと、元部Ａ１１の駆動羽根１１ａを互い違いにして横主軸９に並べて取り付けられて、潮流力発電装置が装備されています。

【0045】

また、装備された本発明の後方に垂直に立設された垂直尾翼１２で複数の駆動羽根１０ａ・１１ａの前面が水流１００が流れてくる方向に案内され、一定方向に回転して発電を可能にされている。

【0046】

また、複数の駆動羽根１０ａ・１１ａの回転が横主軸９から伝動手段と軸筒５０を介して１本の縦軸６に伝えられ、縦軸６から伝動手段を有して回転が発電機４に伝えられて電力に変換されて配線ケーブル４ｃがコンデンサー４ｂを介して陸上の受電設備に繋げられ伝達を可能にした実施構成であります。

【符号の説明】

【0047】

１・・・櫓状
１ａ・・支持枠材
２・・・円板
３・・・発電体
３ａ・・軸受
４・・発電機
４ａ・・傘歯車
４ｂ・・コンデンサー
４ｃ・・配線ケーブル
５・・・支持材
５ａ・・軸穴
５ｂ・・キヤスター状
６・・・縦軸
６ａ・・傘歯車
６ｂ・・ネジボルト穴
６ｃ・・ネジボルト
７・・・支柱
７ａ・・保持材
８・・・第１伝動体
８Ａ・・第２伝動体
８Ｂ・・第３伝動体
８ａ・・延長材
８ｂ・・接続板
９・・・横主軸
９ａ・・傘歯車
１０・・元部Ｂ
１０ａ・駆動羽根
１０ｂ・保持棒
１１・・元部Ａ
１１ａ・駆動羽根
１１ｂ・保持棒
１２・・垂直尾翼
１２ａ・パイプ状
５０・・軸筒
５０ａ・潤滑油
５０・・おねじ
５１・・回転軸
５１ａ・ネジボルト穴
５２・・軸受
５３・・シールリング
５４・・リング
５５・・係止キヤプ
５５ａ・めねじ
５５ｂ・穴
１０ｃ・水流
Ｋ・・・海中
Ｐ・・・海底

【要約】

【課題】従来の水力発電装置はコストが高く、その割合の十分なエネルギーを取り入れることが出来ない問題があった。
【解決手段】本発明は、後方に立設された垂直尾翼により、第１～第３伝動体の前方に出っ張った複数の駆動羽根の前面を水流が流れてくる方向に案内され、その複数の駆動羽根の回転が横主軸から伝動手段を有して１本の縦軸に回転が伝えられ、その回転が縦軸から伝動手段を有して連係された発電機に伝達される発電機は、海底に設置された櫓状の上部に取り取り付けられた円板の下側に取り付けた発電体の内部に配置された発電機に伝達され、大きな電力に変換されて配線ケーブルで陸上の受電設備に送られるようになっている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】