(57)【要約】      （修正有）【課題】製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、回転駆動軸の回転軸力を高め発電効率を格段に向上させる発電装置を提供する。【解決手段】自然エネルギー駆動装置１００と発電装置２００に連結した回転駆動軸３００と、単数又は複数の弾み機構とからなる。弾み機構は、回転駆動軸３００に当角度間隔で放射状に接続した複数の旋回シャフトを介して真円のリング４０２を支持してなるフライホイール４００と、一端をリング４０２の内周面に所定の等角度間隔で固定し他端を回転駆動軸３００の軸心３００Ｃ側に位置させた複数のガイドアーム５００と、ガイドアーム５００に同アームの軸心方向に摺動自在に装着した錘り６００と、錘り６００の両側に回転自在に設けたガイドロール７００と、ガイドロール７００を偏心転動案内し中心部を軸心３００ｃ位置から偏位させた真円リング又は卵形リングのエンドレスガイドレール８００とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギー駆動装置１００と発電装置２００に連結した回転駆動軸３００と、単数又は複数の弾み機構とからなり、弾み機構は、真円で互いに平行関係に配置し回転駆動軸３００に等角度間隔で放射状に接続した複数の旋回シャフト４０１を介して真円のリング４０２を支持しリング４０２に錘４００を角度間隔で装着してなるフライホイール４００と、一端を前記フライホイール４０３のリング４０２の内周面に所定の等角度間隔で固定し他端を回転駆動軸３００の軸心３００Ｃ側に位置させた複数のガイドアーム５００と、前記ガイドアーム５００に同アームの軸心方向に摺動自在に装着した錘り６００と、前記錘り６００の両側に回転自在に設けたガイドロール７００と、前記フライホイール４００の両側に平行関係で配置し前記ガイドロール７００を偏心転動案内し中心部を前記回転駆動軸３００の軸心３００ｃ位置から偏位させた真円リング又は卵形リングのエンドレスガイドレール８００とからなることを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、水力、風力等の自然エネルギーを駆動源にして効率よく発電する簡易な発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  発電装置は、従来公知のものとして大別して風力発電装置、蒸気力発電装置、水力発電装置、波力発電装置、太陽光発電装置など大掛かりな様々な発電装置が開発されている。近年、地球温暖化問題が表面化し、二酸化炭素排出規制が声高に叫ばれている。この対策とするクリーンエネルギー技術として、前記の太陽光電池、風力発電等が注目され開発され現在稼動しているが、コスト及びメンテナンス等の問題でなかなか普及していないのが現状である。
そこで最近、水力、風力、波力などの自然エネルギー源を利用して効率よく発電する簡易な発電装置が各種開発されている。
中でも自然エネルギーを駆動源にして回転する回転区同軸に、地球上の重力を活用した回転モーメント付与機構を付設したものがある。【０００３】  回転モーメント付与機構は水平状態にした回転駆動軸に付与するもので、円心を回転駆動軸の軸心から水平方向に偏心させ真円の一対の縦型リング軌条を設置し、縦型リング軌条の間において、回転駆動軸に放射状に接続した複数の旋回シャフトを介して錘を設け、この錘をリング軌条に沿って走行させて、回転駆動軸に回転モーメントを付与するものである。しかしこの装置は、複雑で高額な製造費用を要するものであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明は、製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源で回転する回転駆動軸に、弾み機構の複数対の弾みフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に弾み機構の複数の牽引弾み付けアーム機構により局部的にかかる強い遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転力を高めて発電効率を格段に高める発電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】上記課題を満足させる本発明の発電装置における主な技術構成は、次の（１）の通りである。
（１）、自然エネルギー駆動装置１００と発電装置２００に連結した回転駆動軸３００と、単数又は複数の弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４とからなり、弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４は、真円で互いに平行関係に配置し回転駆動軸３００に等角度間隔で放射状に接続した複数の旋回シャフト４０１を介して真円のリング４０２を支持しリング４０２に錘４００を等角度間隔で装着してなるフライホイール４００と、一端を前記フライホイール４０３のリング４０２の内周面に所定の等角度間隔で固定し他端を回転駆動軸３００の軸心３００Ｃ側に位置させた複数のガイドアーム５００と、前記ガイドアーム５００に同アームの軸心方向に摺動自在に装着した錘り６００と、前記錘り６００の両側に回転自在に設けたガイドロール７００と、前記フライホイール４００の両側に平行関係で配置し前記ガイドロール７００を偏心転動案内し中心部を前記回転駆動軸３００の軸心３００ｃ位置から偏位させた真円リング又は卵形リングのエンドレスガイドレール８００とからなることを特徴とする発電装置。
【発明の効果】
【０００６】  本発明の発電装置は、製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源で回転する回転駆動軸に対して、弾み機構のフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に弾み機構のエンドレスガイドレールによるガイドアーム装着の錘りの偏心転動によりカム的に局所にかかる強い遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転軸力を高めて発電効率を格段に高めるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例を示し図２〜図５に示す各弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４を回転駆動軸３００に並列に装着した横断面説明図であり、弾み機構ＨＺ−１は図２の矢視Ａ−Ａから見た横断面説明図、弾み機構ＨＺ−２は図２の矢視Ｂ−Ｂから見た横断面説明図、弾み機構ＨＺ−３は図２の矢視Ｃ−Ｃから見た横断面説明図、弾み機構ＨＺ−４は図２の矢視Ｄ−Ｄから見た横断面説明図である。
【図２】本発明の実施例を示し図１の矢視ａ−ａから見た弾み機構ＨＺ−１の側断面説明図である。
【図３】図１の矢視ｂ−ｂから見た弾み機構ＨＺ−２の側断面説明図である。
【図４】図１の矢視ｃ−ｃから見た弾み機構ＨＺ−３の側断面説明図である。
【図５】図１の矢視ｄ−ｄにから見た弾み機構ＨＺ−４の側断面説明図である。
【図６】発電コイルを正転回転水車の正回転駆動軸で回転させ永久磁石を逆転回転水車の逆回転駆動軸で回転させる発電装置の各正回転駆動軸と逆回転駆動軸に図１に示す弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４を適宜に並列配置した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  発明を実施するための形態を実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】  本発明の発電装置例を図１〜図５と共に詳細に説明する。
本実施例の発電装置は、図１に示すように水車や風車等の自然エネルギー駆動装置１００と発電装置２００に連結した回転駆動軸３００に、その軸心３００ｃに対して垂直状態に複数基の弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４を並列配置したものである。
回転駆動軸３００は水平型でも鉛直型でも良い。各弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４は、フライホイール４００と、ガイドアーム５００と、錘り６００と、ガイドロール７００と、エンドレスガイドレール８００−１〜８００−４とからなる。【００１０】  フライホイール４００は、真円の縦型にし、回転駆動軸３００に当角度間隔で放射状に接続した複数の旋回支持シャフト４０１を介して真円の金属製のリング４０２を支持してなる。
リング４０２には等角度間隔で複数の円盤状錘４０２ａを軸４０２ｂで装着してあり、円盤状錘４０２ａ間には半円盤状錘り４０３を装着してある。円盤状錘４０２ａと半円盤状錘り４０３は回転中の空気抵抗を低減しリング４０２と共に円滑に回転して均等で強力な遠心力を回転駆動軸３００に付与する。【００１１】  ガイドアーム５００は、一端を前記フライホイール４０３のリング４０２の内周面に所定の等角度間隔で固定し他端を回転駆動軸３００の軸心３００Ｃ側に位置させて回転駆動軸３００と離して錘り６００による弾み効果を助長するようにしてあり、同アームの軸心方向つまりリング４０２の半径方向に錘り６００の案内用の切り欠きガイド５０１を設けてある。切り欠きガイド５０１は摩擦係数の極小の樹脂系材料を被覆してある。【００１２】  錘り６００は、一対の金属製の円盤状錘６００ａを軸６０１により所定間隔をおいて対向配置し軸６０１の両側にガイドロール７００を回転自在に設けてあり、軸６０１を切り欠きガイド５０１に摺動自在に挿通している。軸６０１及びガイドロール７００は摩擦係数の極小の樹脂系材料を被覆してある。【００１３】  エンドレスガイドレール８００−１〜８００−４は、金属製で横断面をコ字にし内面に摩擦係数の極小の樹脂系材料を被覆してありガイドロール７００を軽負荷で案内する。またエンドレスガイドレール８００−１〜８００−４は、前記フライホイール４００の両側に平行関係で配置し前記ガイドロール７００を片側から回転可能に収容して案内するもので、中心部８００ｃを前記回転駆動軸３００の軸心３００ｃ位置から偏位させた真円のリング又は半円と半楕円を組み合わせた卵形のリングである。
弾み機構ＨＺ−１のエンドレスガイドレール８００−１は、中心部８００ｃを前記回転駆動軸３００の軸心３００ｃ位置から水平線上を図に向かって左側に偏位させた例である。
弾み機構ＨＺ−２のエンドレスガイドレール８００−２は、中心部８００ｃを前記回転駆動軸３００の軸心３００ｃ位置から鉛直線上を図に向かって上側に偏位させた例である。
弾み機構ＨＺ−３のエンドレスガイドレール８００−３は、中心部８００ｃを前記回転駆動軸３００の軸心３００ｃ位置から水平線上を図に向かって右側に偏位させた例である。
弾み機構ＨＺ−４のエンドレスガイドレール８００−４は、中心部８００ｃを前記回転駆動軸３００の軸心３００ｃ位置から鉛直線上を図に向かって下側に偏位させた例である。【００１４】  各弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４における錘り６００は、軸６０１をガイドアーム５００の切り欠きガイド５０１に沿って案内されると共にガイドロール７００をエンドレスガイドレール８００−１〜８００−４に沿って案内されるため、回転駆動軸３００の回転によりリング４０２内でカム的に偏心転動するため、回転駆動軸３００には、弾み機構ＨＺ−１による左方向遠心力−弾み機構ＨＺ−２による上方向遠心力−弾み機構ＨＺ−３による右方向遠心力−弾み機構ＨＺ−４のよる下方向遠心力が強力に加わり回転軸力が格段に増大する。【００１５】  このように回転駆動軸３００が自然エネルギー源で一旦回転駆動すると各弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４は、フライホイール４００の回転による放射状の遠心力と錘り６００の偏心転動による局部的な強遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転軸力を格段に高めて発電効率を一段と高めるものである。【００１６】  回転駆動軸３００は水平状態にした場合は、その軸心３００ｃに対するフライホイール４００とエンドレスガイドレール８００−１〜８００−４の配置は鉛直状態にし、回転駆動軸２００を鉛直状態にした場合はフライホイール４００とエンドレスガイドレール８００−１〜８００−４の配置は水平状態にしてする。後者の場合は錘り６００の偏心転動によるカム的な遠心力は弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４間で均等であり優れている。【００１７】  図６には、永久磁石９００ａを正転回転水車８００ａの正回転駆動軸３００ａで回転させ，発電コイル９００ｂを逆転回転水車８００ｂの逆回転駆動軸３００ｂで回転させる発電装置９００において、正回転駆動軸３００ａと逆回転駆動軸３００ｂに、図１に示す弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４を適宜に並列配置した例を示す。弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−４は水平型配置にしてよく鉛直型配置にしてもよい。又水車は、一基にしてその駆動軸に適宜な歯車機構を介して正回転駆動軸３００ａと逆回転駆動軸３００ｂに連結しても良い。
正回転駆動軸３００ａは、弾み機構ＨＺ−３〜ＨＺ−４を装着し、正回転駆動水車８００ａと発電装置９００の永久磁石９００ｄに連結する。
逆回転駆動軸３００ｂは、弾み機構ＨＺ−１〜ＨＺ−２を装着し、逆回転駆動水車８００ｂと発電装置９００の発電コイル９００ａに連結する。
この構成により、正回転駆動軸３００ａと逆回転駆動軸３００ｂを相対的に正逆回転する。
これにより発電装置９００における発電コイル９００ａと永久磁石９００ｂの相対的実質回転数を１本の回転駆動軸による発電回転数に比してその２倍に増大させて発電量を倍増させるものである。
図６に示す発電装置９００は、ハウジング内に冷却室９００ｇを形成しこの内部に冷却液や冷却気体の給排用フイン９００ｈ付きの回転発電コイル９００ａと回転永久磁石９００ｂとを相互に無接触状態で二重に設置し正逆回転可能にベアーリングやカップリング等で適宜支持したものである。各発電コイル９００ａは共に回転する整流子９００ｃと通電リングやブラシ９００ｄ類を介してハウジング外の送電線に接続して蓄電器又は家電機器、照明等に給電される。
【産業上の利用可能性】
【００１７】  本発明は、前記のように製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源で回転する回転駆動軸に、弾み機構の弾みフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に弾み機構の錘り機構の偏心転動により局部的に強い遠心力を等角度間隔で加えて回転駆動軸の回転力を高めて発電効率を格段に高めるものである。
このため、自然エネルギー源を利用したクリーンエネルギーとして、メンテナンスフリー発電を手軽に低コストで得る事を実現し、一般家庭は勿論、自動車産業や各種電力供給産業に広く普及し業界に広く活用される発電装置である。
【符号の説明】
【００１８】１００：自然エネルギー駆動装置
２００：発電装置
３００：回転駆動軸
ＨＺ−１〜ＨＺ−４：弾み機構
４００：フライホイール
４０１：旋回支持シャフト
４０２：真円の金属製のリング
４０２ａ：円盤状錘
４０２ｂ：円盤状錘４０２ａ支持用の軸
４０３：半円盤状錘
５００：ガイドアーム
５０１：切り欠きガイド
６００：錘り
６００ａ：円盤状錘
６００ｂ：円盤状錘６００ａ支持用の軸
７００：ガイドロール
８００−１〜８００−４：エンドレスガイドレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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