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公開番号2025159674
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024070962
出願日2024-04-08
発明の名称岸壁などに設置する波力発電装置
出願人個人
代理人
主分類F03B 13/18 20060101AFI20251014BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】波の上昇と下降を判別する方向判別装置を必要とせず、方向判別装置で第1電磁クラッチ、第2電磁クラッチの作動を切り替えることもなく、発電機に駆動トルクを伝達でき、独自の電源を必要とせず、信頼性に優れた波力発電装置を提供する
【解決手段】ラックとピニオンの組み合わせを2組にして、組み合わせAは、波が上昇時に回転して増速機構4に回転トルク力を伝達し、波の下降時は空転する一方向クラッチA 6aと、組み合わせBは、波が上昇時に空転し、波の下降時は増速機構4に回転トルク力を伝達する一方向クラッチB 6bを設けたものである。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
海面に浮上して波により上下動をするフロ－トと、このフロ－トに接続されて上下動をする２個のラックＡ、ラックＢと、このラックＡ、ラックＢの上下動で回転する２個のピニオンＡ、ピニオンＢと、このピニオンＡ、ピニオンＢの回転数を増速して発電機に伝える増速機構と、この増速機構により回転して発電をする発電機と、波により前記ラックＡの上昇時に前記ピニオンＡが前記増速機構に回転トルク力を伝達し、波によりラックＡの下降時はピニオンＡを空転させる一方向クラッチＡと、波によりラックＢが上昇時にピニオンＢを空転させ、波によりラックＢの下降時はピニオンＢが前記増速機構に回転トルク力を伝達する一方向クラッチＢとから構成された岸壁等設置型波力発電装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
一方向クラッチＡはピニオンＡと同心に配列してピニオンＡの回転を制御し、一方向クラッチＢはピニオンＢと同心に配列してピニオンＢの回転を制御し、一方向クラッチＡと一方向クラッチＢは共に増速機構の第１段の軸に挿入配列した請求項１記載の岸壁等設置型波力発電装置。
【請求項３】
一方向クラッチを中心部に収納し、断面形状はΩ形で半径方向に開口部を設け、この開口部はねじで前記一方向クラッチ外周を締め付けて固定する。さらに軸方向の断面形状はＬ形にして軸と垂直の円形の面に前記ピニオンを固定したクラッチ・ピニオン固定ブロックを設けた請求項１記載の岸壁等設置型波力発電装置。
【請求項４】
２個のクラッチ・ピニオン固定ブロックを増速機構の第１段の軸に挿入設置し、２個のクラッチ・ピニオン固定ブロックが軸方向に移動しないように２個のクラッチ・ピニオン固定ブロックの中間及び両外側に移動防止リングを設けた請求項１記載の岸壁等設置型波力発電装置。
【請求項５】
一方向クラッチＡと一方向クラッチＢは、増速機構の第１段の軸に挿入固定し表面に結合用ネジを設けた固定部品と、スプロケットを有し、１方向クラッチ機能を持ち、前記固定部品と結合するネジを設けた自転車用のフリ－ホイ－ルから成り、前期ピニオンＡとピニオンＢは、フリ－ホイ－ルのスプロケットの形状に合わせた切り欠き部を設け、この切り欠き部に収納されたスプロケットが移動しないように両面から挟んで固定するピニオン固定板から成り、２個のフリホイ－ルは回転トルク力を伝達する回転方向は互いに異なるようにした請求項１記載の岸壁等設置型波力発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は海の波のエネルギ－を利用して発電する波力発電において、装置を岸壁などに設置し、波で上下動するフロ－トの動きを発電機に伝えて発電する波力発電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
軸方向を垂直方向として水中に係留される支持部と、この支持部に沿って上下移動可能な状態に配置されるフロートとを備え、水面の高低運動よりフロートが上下運動するときのエネルギを利用して発電を行う波力発電装置が種々提案されている。
【０００３】
特許文献１の波力発電装置は、図６において海中に立設される支持部３０と、支持部３０に支持され海面を上下動する可動部と、発電機６１と、を有する波力発電装置であって、支持部３０又は可動部のいずれか一方にラック３２が設けられ、いずれか他方にラック３２に噛合する第１ピニオンギア５２及び第２ピニオンギア５５と、発電機６１を回転させる第１ギア５４と第１ピニオンギア５２を接続する第１電磁クラッチ５３と、回転方向を反転させる方向反転用ギア５８を介して発電機６１を回転させる第２ギア５７と第２ピニオンギア５５を接続する第２電磁クラッチ５６と、両ピニオンギアの回転方向を判別する方向判別装置５１と、が設けられ、方向判別装置５１が、両ピニオンギアは正転回転であると判別した場合に、第１電磁クラッチ５３を接続し、逆転回転であると判別した場合に、第２電磁クラッチ５６を接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許７１６０８７７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の波力発電装置は、両ピニオンギアの回転方向を判別する方向判別装置５１を設けて、両ピニオンギアは正転回転であると判別した場合に、第１電磁クラッチ５３を接続し、逆転回転であると判別した場合に、第２電磁クラッチ５６を接続するように複雑な制御を用いている。
【０００６】
波の上昇と下降は数秒以内で切り替わるため、この判別をするには方向判別装置５１を必要とし、装置の使用年数を１０年、２０年単位で検討すると方向判別装置５１、第１電磁クラッチ５３、第２電磁クラッチ５６の信頼性、耐久性の点からは大きな課題である。さらに起動時は発電電力が無いため、方向判別装置５１、第１電磁クラッチ５３、第２電磁クラッチ５６を作動させるための独自の電源を必要とすることも課題である。
【０００７】
そこで本発明は、波の上昇と下降を判別する方向判別装置を必要とせず、方向判別装置で第１電磁クラッチ、第２電磁クラッチの作動を切り替えることもなく、発電機に駆動トルクを伝達でき、独自の電源を必要とせず、信頼性に優れた波力発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の波力発電装置は、ラックとピニオンの組み合わせを２組にして、組み合わせＡは、波が上昇時に回転して前記増速機構に回転トルクを伝達し、波の下降時は空転する一方向クラッチＡと、組み合わせＢは、波が上昇時に空転し、波の下降時は前記増速機構に回転トルクを伝達する一方向クラッチＢを設けたものである。
この構成では波によりフロ－トが上昇すると連結したラックＡも上昇し、ピニオンＡが回転すると一方向クラッチＡは増速機構に回転を伝達する。一方、ラックＢも上昇してピニオンＢを回転させる。一方向クラッチＢは空転して増速機構に回転を伝えない。
波によりフロ－トが下降すると連結したラックＡも下降し、ピニオンＡが回転すると一方向クラッチＡは空転して増速機構に回転を伝達しない。一方、ラックＢも下降してピニオンＢを回転させる。一方向クラッチＢは増速機構に回転を伝える。
【０００９】
請求項２に記載の波力発電装置は、一方向クラッチＡとピニオンＡは同心に配列接続し、一方向クラッチＢとピニオンＢも同心に配列接続し、共に増速機構の第１段の軸に挿入設置したものである。
この構成では、波の上昇時と下降時に一方向クラッチＡと一方向クラッチＢが同じ増速機構の第１段の軸に回転トルクを伝達し、慣性力も加わり、一方向クラッチＡと一方向クラッチＢによる回転トルクの切り替わる場合に回転数が大きく変動せずに円滑に発電機を回転させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の波力発電装置は、一方向クラッチを中心部に収納し、断面形状はΩ形で半径方向に開口部を設け、この開口部はねじで前記一方向クラッチ外周を締め付けて固定する。さらに軸方向の断面形状はＬ形にして軸と垂直の円形の面に前記ピニオンを固定したクラッチ・ピニオン固定ブロックを設けたものである。
この構成では、一方向クラッチとピニオンが一体となって増速機構の第１段の軸に回転トルクを伝達できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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