JP2014234711A - Floating power generation ship - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floating power generation ship capable of increasing power generation amount by wind while saving a space.SOLUTION: A floating power generation ship includes: a hull 1; a mast portion 2 extended around an axis O extending in a vertical direction, and rotatably supported by the hull 1; a first boom portion 3 extended in a direction orthogonal to the mast portion 2, supported by the mast portion 2 so as to rotate around the axis O; a sail portion 4 which receives wind to advance the hull 1; a rotary vane 5 which is attached to the mast portion 2 and receives the wind to rotate around the axis O; a power generating portion 6 for generating power by the rotational power of the rotary vane 5; and a power storage portion 7 for storing generated electricity. The rotary vane 5 has a spiral rotary vane 53 which projects out in a direction orthogonal to the vertical direction, and is formed so as to twist around the axis O; and a rotation fixing portion 54 which is rotatably connected with the spiral rotary vane 53.

Description

本発明は、水上発電船に関する。   The present invention relates to a floating power generation ship.

風を利用した風力発電機は発電量を増加させるために大型化しており、設置スペース等の問題から山奥や海上に設置されることが多い。特に、設置スペースの確保や風量を考慮して、沖合の洋上施設や船上に風力発電機を設ける場合がある。   Wind generators using wind are becoming larger in order to increase the amount of power generated, and are often installed in the mountains or on the sea due to problems such as installation space. In particular, a wind power generator may be provided on an offshore facility or ship in consideration of securing the installation space and the air volume.

例えば、特許文献１には、船上に風力発電機を設置した風力発電船が開示されている。この風力発電船は、船上に複数の大型の風力発電機を設置することで発電量の向上を図っている。さらに、風力による発電は、風の方向等の気象条件によって大きく発電量が変動してしまう。そのため、大型の風力発電機が設置されている船体の海中に沈んでいる部分の形状を風向きと直交する方向の面が幅広となるように形成し、かつ、風力発電機の向きを風の向きに対して平行に配置している。これにより、船が風によって移動しにくくすることで、風力発電機を風向きに対して平行としたまま維持することができるため、発電量を増加させることができる。   For example, Patent Document 1 discloses a wind power generation ship in which a wind power generator is installed on the ship. This wind power generation ship aims to improve the amount of power generation by installing a plurality of large wind power generators on the ship. Furthermore, the amount of power generated by wind power varies greatly depending on weather conditions such as the direction of the wind. Therefore, the shape of the part of the hull where the large wind power generator is installed is submerged so that the surface perpendicular to the wind direction is wide, and the direction of the wind power generator is the direction of the wind. It is arranged in parallel to. Thereby, since it becomes difficult to move a ship with a wind, a wind power generator can be maintained with being parallel with respect to a wind direction, Therefore Electric power generation amount can be increased.

特開２０１３−７１７２６号公報JP 2013-71726 A

しかしながら、特許文献１に挙げられるような風力発電船では、発電量を増加させるために風力発電機を船上に複数配置する必要があり、船自体を大型化しなければ設置スペースの確保が難しいという問題を有している。   However, in the wind power generation ship as described in Patent Document 1, it is necessary to arrange a plurality of wind power generators on the ship in order to increase the power generation amount, and it is difficult to secure an installation space unless the ship itself is enlarged. have.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、省スペース化を図りながら風による発電量を増加させることが可能な水上発電船を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a floating power ship capable of increasing the amount of power generated by wind while saving space.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様に係る水上発電船は、船体と、上下方向に延びる軸線を中心として延在し、下端が前記船体に回動可能に支持されるマスト部と、前記マスト部と直交する方向に延在し、前記マスト部の軸線回りに回転可能に一端が前記マスト部に支持される第一ブーム部と、風を受けることで前記船体を進行させ、前記マスト部及び前記第一ブーム部と接続されるセール部と、前記マスト部に取り付けられ、風を受けることで前記軸線回りに回転する回転翼と、前記回転翼に接続されて前記回転翼の回転動力によって発電する発電部と、前記船体に固定されて前記発電部が発電した電気を蓄電する蓄電部とを備え、前記回転翼は、前記上下方向と直交する方向に向かって突出し、前記上下方向に向かうにしたがって前記軸線回りにねじれるように形成されるスパイラル回転翼と、前記スパイラル回転翼を回転可能に前記マスト部に接続する回転固定部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
A surface power generation ship according to an aspect of the present invention includes a hull, a mast portion that extends around an axis extending in the vertical direction, and a lower end that is rotatably supported by the hull, and a direction orthogonal to the mast portion. A first boom portion that is supported by the mast portion so that one end of the mast portion is rotatable about an axis of the mast portion, and the hull is advanced by receiving wind, and the mast portion and the first boom portion A sail portion connected to the mast portion, a rotating blade that rotates around the axis by receiving wind, and a power generation portion that is connected to the rotating blade and generates electric power by the rotational power of the rotating blade, A power storage unit that is fixed to the hull and stores electricity generated by the power generation unit, the rotor blades projecting in a direction perpendicular to the vertical direction, and about the axis as moving in the vertical direction Twist A spiral rotary blades formed, and having a rotary fixing part for connecting the spiral rotary blades rotatably the mast section.

このような水上発電船によれば、風を受けて回転する回転翼がマスト部の上下方向に向かうにしたがって軸線回りにねじれるように形成されるスパイラル回転翼であることで、マスト部に沿って延在するように回転翼を設けることができる。即ち、マスト部に沿って回転翼を設けながらも、該回転翼がスパイラル回転翼であるために、マスト部の上下方向に沿って風を受ける面積を大きく形成することができる。そのため、風速が弱い場合であっても、風を最大限利用して回転翼であるスパイラル回転翼を回転させることができる。そして、回転翼の回転数が増加することで、発電部に伝達される回転動力も増加し、発電部によって発電される電気の量も増加する。これにより、船上の限られた空間に対しても設置できる程度に省スペース化を図りながら、風による発電量を増加させることが可能となる。   According to such a surface power generation ship, the rotor blades that rotate by receiving wind are spiral rotor blades that are formed so as to twist about the axis as they move in the vertical direction of the mast portion. Rotor blades can be provided to extend. That is, while the rotor blades are provided along the mast portion, since the rotor blades are spiral rotor blades, an area for receiving wind along the vertical direction of the mast portion can be increased. Therefore, even if the wind speed is low, the spiral rotor blade that is the rotor blade can be rotated by using the wind to the maximum extent. As the rotational speed of the rotor blades increases, the rotational power transmitted to the power generation unit also increases, and the amount of electricity generated by the power generation unit also increases. As a result, it is possible to increase the amount of power generated by the wind while saving space so that it can be installed in a limited space on the ship.

また、本発明の他の態様に係る水上発電船は、前記マスト部と直交する方向に延在し、前記軸線回りに回転可能に一端が前記マスト部に前記第一ブーム部よりも前記上下方向の下方で支持される第二ブーム部と、前記第二ブーム部に接続されて水面に浮かぶことで前記第二ブーム部に浮力を伝達するフロート部と、を備えることを特徴とする。   Further, the surface power generation ship according to another aspect of the present invention extends in a direction orthogonal to the mast portion and is rotatable about the axis so that one end of the mast portion is in the vertical direction than the first boom portion. The second boom part is supported below, and the float part is connected to the second boom part and floats on the water surface to transmit buoyancy to the second boom part.

このような水上発電船よれば、水上発電船が水上を進行中に、第二ブーム部に接続されているフロート部が水面に浮かびながら船体が水上を進行することで、フロート部に生じる浮力を第二ブーム部に伝達することができる。そのため、第二ブーム部は常に水平な姿勢を維持することが可能となることで、第二ブーム部を支持するマスト部は垂直な姿勢となり、マスト部に取り付けられた回転翼も安定した姿勢を維持することが可能となる。これにより、マスト部に取り付けられた回転翼であるスパイラル回転翼は風を安定して受けることができ、安定した発電量を確保することが可能となる。   According to such a hydroelectric power ship, the buoyancy generated in the float part is generated by the hull moving on the water while the float part connected to the second boom part floats on the water surface while the water power ship is proceeding on the water. It can be transmitted to the second boom part. Therefore, the second boom part can always maintain a horizontal posture, so that the mast part that supports the second boom part becomes a vertical attitude, and the rotor blades attached to the mast part also take a stable attitude. Can be maintained. Thereby, the spiral rotor blade which is the rotor blade attached to the mast portion can receive the wind stably, and a stable power generation amount can be secured.

さらに、本発明の他の態様に係る水上発電船は、前記船体に固定され、太陽光によって発電した電気を前記蓄電部へ供給する太陽光発電部を備えることを特徴とする。   Furthermore, the surface power generation ship according to another aspect of the present invention includes a solar power generation unit that is fixed to the hull and supplies electricity generated by sunlight to the power storage unit.

このような水上発電船によれば、風が弱く十分に風力で発電できない日でも、太陽光発電部でも発電可能とすることで、発電量の足りない分を互いに補うことができ、より安定した発電量を確保することが可能となる。   According to such a floating power ship, even if the wind is weak and it is not possible to generate enough power with wind power, it is possible to compensate for the lack of power generation by making it possible to generate power even with the solar power generation part, making it more stable It is possible to secure the amount of power generation.

本発明の水上発電船によれば、風を受けて回転する回転翼がスパイラル回転翼であるため、省スペース化を図りながら風による発電量を増加させることが可能となる。   According to the surface power generation ship of the present invention, since the rotor blades that rotate by receiving wind are spiral rotor blades, it is possible to increase the amount of power generated by wind while saving space.

本発明の実施形態に係る水上発電船を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the surface power generation ship which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る水上発電船を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the surface power generation ship which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明に係る本実施形態の水上発電船１００について図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態の水上発電船１００は、図１及び図２に示すように、海や湖等で水上に浮かぶ船であり、風や太陽光を利用して発電を行っている。水上発電船１００は、船体１と、上下方向に延在して船体１に回動可能に支持されるマスト部２と、マスト部２に回転可能に支持される第一ブーム部３と、マスト部２及び第一ブーム部３に接続され、風を受けることで船体１を進行させるセール部４と備えている。そして、水上発電船１００は、マスト部２に取り付けられて風を受けることで回転する回転翼５と、回転翼５と接続されて回転翼５の回転動力によって発電する発電部６と、船体１に固定されて発電部６が発電した電気を蓄電する蓄電部７とを備えている。さらに、水上発電船１００は、マスト部２に回転可能に接続されて第一ブーム部３よりも上下方向の下方で支持される第二ブーム部８と、第二ブーム部８に接続されて水面に浮かぶことで第二ブーム部８に浮力を伝達するフロート部９と、船体１に固定されて太陽光によって発電した電気を蓄電部７に供給する太陽光発電部１０とを備えている。 Hereinafter, the water power generation ship 100 of this embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIGS. 1 and 2, the water power generation ship 100 of the present embodiment is a ship that floats on the water in the sea, a lake, or the like, and generates power using wind or sunlight. The surface power generation ship 100 includes a hull 1, a mast portion 2 that extends in the vertical direction and is rotatably supported by the hull 1, a first boom portion 3 that is rotatably supported by the mast portion 2, a mast It is connected with the part 2 and the 1st boom part 3, and is equipped with the sail part 4 which advances the hull 1 by receiving a wind. The surface power generation ship 100 includes a rotor 5 that is attached to the mast 2 and rotates by receiving wind, a power generator 6 that is connected to the rotor 5 and generates electric power using the rotational power of the rotor 5, and the hull 1. And a power storage unit 7 that stores electricity generated by the power generation unit 6. Further, the surface power generation ship 100 is connected to the mast portion 2 so as to be rotatable and supported below the first boom portion 3 in the vertical direction, and connected to the second boom portion 8 to the water surface. A float unit 9 that transmits buoyancy to the second boom unit 8 and a solar power generation unit 10 that is fixed to the hull 1 and that supplies electricity generated by sunlight to the power storage unit 7.

ここで、上下方向とは、水平方向と交差して鉛直方向を含む方向であるが、本実施形態では、例えば、図２における紙面上下方向を指すものとする。   Here, the vertical direction is a direction that intersects the horizontal direction and includes the vertical direction. In the present embodiment, for example, the vertical direction in FIG.

船体１は、水上発電船１００の本体であり、ヨットや帆船等の重量物を積載しても水上に浮かぶことが可能な公知の船が用いられれば良い。本実施形態では、例えば、ヨットが用いられている。船体１は、底部に伸縮自在に配置されるセンターボード１１０を有している。   The hull 1 is a main body of the surface power generation ship 100, and a known ship that can float on the water even when a heavy object such as a yacht or a sailing ship is loaded may be used. In the present embodiment, for example, a yacht is used. The hull 1 has a center board 110 which is disposed at the bottom so as to be extendable and contractible.

センターボード１１０は、船体１が横流れすることを防止ししたり、船の進行方向を変えたりするために船体１の底部に設けられる板状部材である。センターボード１１０は、船体１から下方向である水中に向かって徐々に細くなるような断面台形形状をなす板状部材であり、船体１の進行方向である幅方向に伸縮自在とされている。そして、センターボード１１０は、船体１の底部から水中に向かって鉛直方向である長さ方向が伸縮自在に接続されている。具体的には、センターボード１１０は、船体１の船底に形成されている図示しない開口から内部から鉛直方向に差し込まれて外部に突出するように配置されている。そして、センターボード１１０は、突出させる量を調整することで、船体１からの突出している長さを自在に変更可能となっている。   The center board 110 is a plate-like member provided at the bottom of the hull 1 to prevent the hull 1 from flowing laterally or to change the traveling direction of the ship. The center board 110 is a plate-like member having a trapezoidal cross section that gradually becomes thinner from the hull 1 toward the water, and is extendable in the width direction that is the traveling direction of the hull 1. The center board 110 is connected so that the length direction, which is the vertical direction from the bottom of the hull 1 to the water, can be expanded and contracted. Specifically, the center board 110 is disposed so as to be inserted in a vertical direction from the inside through an opening (not shown) formed in the bottom of the hull 1 and project outside. The center board 110 can freely change the length of the center board 110 protruding from the hull 1 by adjusting the amount of protrusion.

マスト部２は、上下方向に延びる軸線Ｏを中心として延在し、下端が船体１に回動可能に支持されている。マスト部２は、上下方向に延在するマスト部本体２１と、マスト部本体２１の下端で船体１と自在に回転するよう接続される回転支持部２２と、マスト部本体２１の上端でマスト部本体２１内に収容されるよう接続されるマスト延長部２３とを有している。   The mast portion 2 extends about an axis O extending in the vertical direction, and a lower end thereof is rotatably supported by the hull 1. The mast portion 2 includes a mast portion main body 21 extending in the vertical direction, a rotation support portion 22 connected to freely rotate with the hull 1 at the lower end of the mast portion main body 21, and a mast portion at the upper end of the mast portion main body 21. And a mast extension 23 connected to be accommodated in the main body 21.

マスト部本体２１は、軸線Ｏに沿って延在して円筒状に形成されている。
回転支持部２２は、球状をなしてマスト部本体２１の下端に接続されており、船体１に設けられた孔部に嵌め込まれることで回動自在にマスト部２を船体１に接続して支持している。
マスト延長部２３は、マスト部本体２１の上端に配置されており、軸線Ｏに沿って延在する円柱状をなしている。マスト延長部２３は、マスト部本体２１内に収容されており、マスト部本体２１から引っ張りあげて上方に突出して固定することでマスト部２を上下方向に伸縮自在としている。 The mast portion main body 21 extends along the axis O and is formed in a cylindrical shape.
The rotation support part 22 forms a spherical shape and is connected to the lower end of the mast part main body 21, and is supported by connecting the mast part 2 to the hull 1 so that the mast part 2 can rotate freely by being fitted into a hole provided in the hull 1. doing.
The mast extension portion 23 is disposed at the upper end of the mast portion main body 21 and has a columnar shape extending along the axis O. The mast extension portion 23 is accommodated in the mast portion main body 21 and is pulled up from the mast portion main body 21 so as to protrude upward and be fixed so that the mast portion 2 can be expanded and contracted in the vertical direction.

第一ブーム部３は、マスト部２と直交する方向である水平方向に延在し、マスト部２の軸線Ｏ回りに回転可能に一端がマスト部２に支持されている。第一ブーム部３は、水平方向に延在して棒状をなす第一ブーム本体部３１と、第一ブーム本体部３１の一端に一体に接続されてリング状をなす第一回転固定部３２とを有している。
第一回転固定部３２は、リング状をなしており内部にマスト部２を挿通するようにしてマスト部２と接続されている。第一回転固定部３２は、マスト部２の軸線Ｏを中心としてマスト部２の回りを水平面に沿って回転可能に第一ブーム本体部３１を支持している。 The first boom part 3 extends in the horizontal direction, which is a direction orthogonal to the mast part 2, and one end is supported by the mast part 2 so as to be rotatable around the axis O of the mast part 2. The first boom portion 3 includes a first boom main body portion 31 that extends in the horizontal direction and has a rod shape, and a first rotation fixing portion 32 that is integrally connected to one end of the first boom main body portion 31 to form a ring shape. have.
The first rotation fixing part 32 has a ring shape and is connected to the mast part 2 so that the mast part 2 is inserted inside. The first rotation fixing part 32 supports the first boom body part 31 so as to be rotatable around the mast part 2 along a horizontal plane around the axis O of the mast part 2.

セール部４は、マスト部２及び第一ブーム部３に接続される帆であり、ビニールやプラスチック繊維や木綿生地等が用いられる。セール部４は、マスト部２と第一ブーム部３とに沿って三角形状をなしている。セール部４は、各頂点がマスト部２のマスト延長部２３の上端と第一ブーム部３の第一ブーム本体部３１の両端とにそれぞれ固定されていることで三角形状に張られて、風を受けることが可能とされている。   The sail part 4 is a sail connected to the mast part 2 and the first boom part 3, and vinyl, plastic fiber, cotton fabric, or the like is used. The sail part 4 has a triangular shape along the mast part 2 and the first boom part 3. The sail part 4 is stretched in a triangular shape by fixing each vertex to the upper end of the mast extension part 23 of the mast part 2 and both ends of the first boom body part 31 of the first boom part 3. It is possible to receive.

回転翼５は、マスト部２に取り付けられ、風を受けることで軸線Ｏ回りに回転する。回転翼５は、上下方向と直交する方向に向かって突出して螺旋状をなすスパイラル回転翼５３と、スパイラル回転翼５３を回転可能にマスト部２に接続する回転固定部５４とを有している。
スパイラル回転翼５３は、マスト部２とは別部材が上下方向と直交する方向に向かって突出し、上下方向に向かうにしたがって軸線Ｏ回りにねじれるようにして螺旋状に形成される。即ち、スパイラル回転翼５３は、マスト部２のマスト部本体２１とは離間して、軸線Ｏに沿って延在してマスト部２の回りに螺旋状に形成されている。 The rotary blade 5 is attached to the mast portion 2 and rotates around the axis O by receiving wind. The rotary blade 5 has a spiral rotary blade 53 that protrudes in a direction perpendicular to the vertical direction and forms a spiral shape, and a rotation fixing portion 54 that connects the spiral rotary blade 53 to the mast portion 2 in a rotatable manner. .
The spiral rotary blade 53 is formed in a spiral shape so that a member different from the mast portion 2 protrudes in a direction perpendicular to the vertical direction and twists about the axis O as it goes in the vertical direction. That is, the spiral rotary blade 53 is spaced apart from the mast portion main body 21 of the mast portion 2, extends along the axis O, and is formed in a spiral shape around the mast portion 2.

回転固定部５４は、スパイラル回転翼５３の上端をマスト部２に対して回転可能に固定する上部回転固定部５４１と、スパイラル回転翼５３の下端をマスト部２に対して回転可能に固定する下部回転固定部５４２とを有している。
上部回転固定部５４１は、マスト部２の上方に配置されたマスト延長部２３よりも下方で、スパイラル回転翼５３の上端を回転可能にマスト部２に固定している。上部回転固定部５４１は、スパイラル回転翼５３と一体に形成されてマスト部２の回りを回転する上部円盤部５４１ａと、上部円盤部５４１ａを保持してマスト部２に回転可能に固定する上部カバー５４１ｂとを有している。 The rotation fixing unit 54 includes an upper rotation fixing unit 541 that rotatably fixes the upper end of the spiral rotating blade 53 with respect to the mast unit 2, and a lower part that rotatably fixes the lower end of the spiral rotating blade 53 with respect to the mast unit 2. And a rotation fixing portion 542.
The upper rotation fixing portion 541 fixes the upper end of the spiral rotary blade 53 to the mast portion 2 so as to be rotatable below the mast extension portion 23 disposed above the mast portion 2. The upper rotation fixing part 541 is formed integrally with the spiral rotary blade 53 and rotates with the upper disk part 541a around the mast part 2, and the upper cover that holds the upper disk part 541a and is rotatably fixed to the mast part 2. 541b.

上部円盤部５４１ａは、マスト部２が挿通する孔部を中心に有して、軸線Ｏを中心とする円盤状をなしている。
上部カバー５４１ｂは、マスト部２が挿通する孔部を中心に有して、下方が開口した軸線Ｏを中心とする有底円筒状をなしている。上部カバー５４１ｂは、内部に上部円盤部５４１ａを脱落しないよう収容している。 The upper disk part 541a has a hole part through which the mast part 2 is inserted, and has a disk shape with the axis O as the center.
The upper cover 541b has a hole portion through which the mast portion 2 is inserted in the center, and has a bottomed cylindrical shape centering on the axis O opened at the bottom. The upper cover 541b accommodates the upper disk portion 541a so as not to drop out.

下部回転固定部５４２は、マスト部２の下方に配置された第一ブーム部３よりも上方でスパイラル回転翼５３の下端を回転可能にマスト部２に固定している。下部回転固定部５４２は、スパイラル回転翼５３と一体に形成されてマスト部２の回りを回転する下部円盤部５４２ａと、下部円盤部５４２ａを保持してマスト部２に回転可能に固定する下部カバー５４２ｂとを有している。   The lower rotation fixing part 542 fixes the lower end of the spiral rotary blade 53 to the mast part 2 so as to be rotatable above the first boom part 3 disposed below the mast part 2. The lower rotation fixing part 542 is formed integrally with the spiral rotary blade 53 and has a lower disk part 542a that rotates around the mast part 2, and a lower cover that holds the lower disk part 542a and is rotatably fixed to the mast part 2. 542b.

下部円盤部５４２ａは、マスト部２が挿通する孔部を中心に有して、軸線Ｏを中心とする平歯車状をなしている。
下部カバー５４２ｂは、マスト部２が挿通する孔部を中心に有して、上部カバー５４１ｂと対応するように、上方が開口した軸線Ｏを中心とする有底円筒状をなしている。下部カバー５４２ｂは、内部に下部円盤部５４２ａを回転可能に脱落しないよう収容している。 The lower disk portion 542a has a hole portion through which the mast portion 2 is inserted, and has a spur gear shape centering on the axis O.
The lower cover 542b has a hole portion through which the mast portion 2 is inserted in the center, and has a bottomed cylindrical shape centering on the axis O opened upward so as to correspond to the upper cover 541b. The lower cover 542b accommodates the lower disk portion 542a so as not to fall off in a rotatable manner.

発電部６は、回転翼５の回転動力を伝達する伝達部６１と、伝達部６１から伝達された回転動力によって発電する発電部本体６２とを有している。
伝達部６１は、回転翼５の回転固定部５４の下部円盤部５４２ａと噛み合う伝達歯車６１１と、伝達歯車６１１と共に回転する伝達回転軸部６１２とを有している。
伝達歯車６１１は、図２に示すように、下部円盤部５４２ａの側面の歯と噛み合って回転する平歯車である。 The power generation unit 6 includes a transmission unit 61 that transmits the rotational power of the rotor blades 5, and a power generation unit main body 62 that generates power using the rotational power transmitted from the transmission unit 61.
The transmission unit 61 includes a transmission gear 611 that meshes with the lower disk portion 542 a of the rotation fixing unit 54 of the rotary blade 5, and a transmission rotation shaft portion 612 that rotates together with the transmission gear 611.
As shown in FIG. 2, the transmission gear 611 is a spur gear that meshes with the teeth on the side surface of the lower disk portion 542a and rotates.

伝達回転軸部６１２は、伝達歯車６１１の下方を向く面の中心から一体をなして上下方向の下方に向かって延在して軸状に形成されている。伝達回転軸部６１２は、伝達歯車６１１が回転することによって共に回転する。
発電部本体６２は、伝達回転軸部６１２が接続されており、伝達回転軸部６１２が回転することで発電部本体６２の回転軸が回転する公知の発電機である。発電部本体６２は、回転軸が回転することで発電し、発電した電気を蓄電部７に供給している。 The transmission rotation shaft portion 612 is formed in a shaft shape integrally extending from the center of the surface facing the lower side of the transmission gear 611 and extending downward in the vertical direction. The transmission rotation shaft portion 612 rotates together when the transmission gear 611 rotates.
The power generation unit main body 62 is a known generator to which the transmission rotation shaft portion 612 is connected, and the rotation shaft of the power generation unit main body 62 rotates as the transmission rotation shaft portion 612 rotates. The power generation unit main body 62 generates power by rotating the rotation shaft, and supplies the generated electricity to the power storage unit 7.

蓄電部７は、直方状をなしており、船体１の重心付近に配置されて固定されている。蓄電部７は、発電部６の発電部本体６２が発電した電気が供給され蓄電している。   The power storage unit 7 has a rectangular shape and is arranged and fixed near the center of gravity of the hull 1. The power storage unit 7 is supplied with electricity generated by the power generation unit main body 62 of the power generation unit 6 and stores the electricity.

第二ブーム部８は、マスト部２と直交する方向である水平方向に延在し、マスト部２の軸線Ｏ回りに回転可能に第一ブーム部３よりも上下方向の下方で一端がマスト部２に支持されている。第二ブーム部８は、第一ブーム部３と同様に、水平方向に延在して棒状をなす第二ブーム本体部８１と、第二ブーム本体部８１の一端と一体に接続されリング状をなす第二回転固定部８２とを有している。なお、本実施形態では、第二回転固定部８２は、第一回転固定部３２と同様の形状をしているため説明を省略する。   The second boom part 8 extends in the horizontal direction, which is a direction orthogonal to the mast part 2, and can be rotated about the axis O of the mast part 2. One end of the second boom part 8 is below the first boom part 3 in the vertical direction. 2 is supported. Similarly to the first boom part 3, the second boom part 8 is integrally connected to one end of the second boom main body part 81 and the second boom main body part 81 extending in the horizontal direction and having a ring shape. And a second rotation fixing portion 82 formed. In the present embodiment, the second rotation fixing portion 82 has the same shape as the first rotation fixing portion 32, and therefore the description thereof is omitted.

フロート部９は、第二ブーム部８の第二ブーム本体部８１の第二回転固定部８２が接続されていない側である他端に接続されている。フロート部９は、中空直方状をなす浮きであり、水面に浮かぶことで第二ブーム部８の第二ブーム本体部８１を押し上げるように浮力を伝達している。   The float unit 9 is connected to the other end of the second boom unit 8 on the side to which the second rotation fixing unit 82 of the second boom body 81 is not connected. The float part 9 is a hollow rectangular parallelepiped, and transmits buoyancy so as to push up the second boom body part 81 of the second boom part 8 by floating on the water surface.

太陽光発電部１０は、太陽光によって発電するソーラーパネルを有しており、船体１の甲板にこのソーラーパネルを敷き詰めて固定している。太陽光発電部１０は、太陽光によって発電した電気を蓄電部７に供給している。   The solar power generation unit 10 has a solar panel that generates power using sunlight, and this solar panel is spread and fixed on the deck of the hull 1. The solar power generation unit 10 supplies electricity generated by sunlight to the power storage unit 7.

次に、上記構成の水上発電船１００の作用について説明する。
上記のような本実施形態の水上発電船１００は、風が生じると、回転翼５のスパイラル回転翼５３が風を受けて軸線Ｏ回りにマスト部２の回りを回転する。スパイラル回転翼５３が回転し始めると、スパイラル回転翼５３と一体に形成された上部円盤部５４１ａ及び下部円盤部５４２ａも回転を始める。下部回転固定部５４２の下部円盤部５４２ａが回転することによって、平歯車状をなす下部円盤部５４２ａと噛み合っている発電部６の伝達歯車６１１も回転する。そして、伝達歯車６１１と一体をなして形成されている伝達回転軸部６１２が回転することによって、発電部６である発電部本体６２の回転軸が回転してスパイラル回転翼５３の回転動力が伝達され、発電部６は発電する。発電部６の発電部本体６２で発電された電気は、蓄電部７に供給されて蓄電される。また、太陽光発電部１０も、太陽光を受けて発電し、発電された電気は蓄電部７に供給される。 Next, the operation of the above-configured surface power generation ship 100 will be described.
In the above-described hydroelectric power ship 100 according to the present embodiment, when wind is generated, the spiral rotary blade 53 of the rotary blade 5 receives the wind and rotates around the mast portion 2 around the axis O. When the spiral rotary blade 53 starts to rotate, the upper disk portion 541a and the lower disk portion 542a formed integrally with the spiral rotary blade 53 also start to rotate. When the lower disk part 542a of the lower rotation fixing part 542 rotates, the transmission gear 611 of the power generation unit 6 that meshes with the lower disk part 542a having a spur gear shape also rotates. Then, when the transmission rotation shaft portion 612 formed integrally with the transmission gear 611 rotates, the rotation shaft of the power generation section main body 62 that is the power generation section 6 rotates and the rotational power of the spiral rotor 53 is transmitted. The power generation unit 6 generates power. The electricity generated by the power generation unit main body 62 of the power generation unit 6 is supplied to and stored in the power storage unit 7. The solar power generation unit 10 also receives sunlight to generate power, and the generated electricity is supplied to the power storage unit 7.

さらに、風が生じると、スパイラル回転翼５３とともにセール部４も風を受けるため、船体１は水上を風向きに沿って進行し始める。この際、蓄電部７が重石となり船体１は水面に対して安定した姿勢を維持したまま水上を進行する。また、水上発電船１００は、第一ブーム部３を軸線Ｏ回りにマスト部２の回りを回転させることでセール部４の向きを変えて風を受ける量を調整しながら進行する。さらに、図２に示すように、水上発電船１００は、第二ブーム部８の第二ブーム本体部８１の他端に接続されているフロート部９を水面に浮かばせながら水上を進行している。
また、風向きが変わり、船体１が風によって向きが変わりそうになると、船体１から突出するセンターボード１１０の水中での長さや幅を変えることで水から受ける力を調整する。このようにして船体１は、センターボード１１０によって、風によって船体１が横流れしてしまうことを防止したり、船体１の進行方向を変更したりしている。 Further, when wind is generated, the sail portion 4 receives wind as well as the spiral rotor 53, so that the hull 1 starts to travel along the wind direction on the water. At this time, the power storage unit 7 becomes a weight, and the hull 1 travels on the water while maintaining a stable posture with respect to the water surface. Further, the floating power ship 100 advances while adjusting the amount of wind received by changing the direction of the sail part 4 by rotating the first boom part 3 around the mast part 2 around the axis O. Further, as shown in FIG. 2, the surface power generation ship 100 is proceeding on the water while the float portion 9 connected to the other end of the second boom main body portion 81 of the second boom portion 8 is floated on the water surface. .
Further, when the wind direction changes and the direction of the hull 1 is likely to change due to the wind, the force received from the water is adjusted by changing the length and width of the center board 110 protruding from the hull 1 in water. In this way, the hull 1 prevents the hull 1 from flowing laterally by the wind by the center board 110 or changes the traveling direction of the hull 1.

上記のような水上発電船１００によれば、風を受けて回転する回転翼５がマスト部２の上下方向に向かうにしたがって軸線Ｏ回りにねじれるようにして螺旋状に形成されるスパイラル回転翼５３であることで、マスト部２に沿って延在するように回転翼５を設けることができる。即ち、マスト部２に沿って延在するように回転翼５を設けながらも、回転翼５が螺旋状をなすスパイラル回転翼５３であるために、マスト部２の上下方向に沿って風を受ける面積を大きく形成することができる。つまり、風を効率よく受けて回転する回転翼５をマスト部２に沿って形成することができる。そのため、風速が弱い場合であっても、風を最大限利用して回転翼５であるスパイラル回転翼５３を回転させることができる。そして、回転翼５であるスパイラル回転翼５３の回転数が増加することで、発電部６に伝達される回転動力も増加し、発電部６の発電部本体６２によって発電される電気の量も増加する。これにより、船体１の甲板の限られた空間に対しても設置できる程度に省スペース化を図りながら、風による発電量を増加させることが可能となる。   According to the above-described hydroelectric power ship 100, the spiral rotor blade 53 that is formed in a spiral shape so that the rotor blade 5 that rotates by receiving wind is twisted around the axis O as it goes up and down the mast portion 2. Therefore, the rotary blade 5 can be provided so as to extend along the mast portion 2. That is, while the rotor blade 5 is provided so as to extend along the mast portion 2, the rotor blade 5 is a spiral rotor blade 53 having a spiral shape, and therefore receives wind along the vertical direction of the mast portion 2. A large area can be formed. That is, the rotor blades 5 that efficiently receive wind and rotate can be formed along the mast portion 2. Therefore, even if the wind speed is low, the spiral rotor 53 that is the rotor 5 can be rotated by using the wind to the maximum. As the rotational speed of the spiral rotor 53, which is the rotor 5, increases, the rotational power transmitted to the power generator 6 also increases, and the amount of electricity generated by the power generator main body 62 of the power generator 6 also increases. To do. As a result, it is possible to increase the amount of power generated by the wind while saving space to such an extent that it can be installed in a limited space on the deck of the hull 1.

また、回転翼５がマスト部２の軸線Ｏに沿ってマスト部２回りに螺旋状に形成されていることで、風向きの影響を受けることなく風を受けることができる。そのため、様々方向から吹く風を受けて回転翼５を回転させることができ、回転翼５であるスパイラル回転翼５３は安定して回転することができ、安定した発電量を確保することが可能となる。   Further, since the rotor blade 5 is formed in a spiral shape around the mast portion 2 along the axis O of the mast portion 2, it is possible to receive wind without being influenced by the wind direction. Therefore, the rotor 5 can be rotated in response to winds blown from various directions, and the spiral rotor 53 that is the rotor 5 can be stably rotated, and a stable power generation amount can be ensured. Become.

さらに、セール部４に風を受けることで水上を進行する船体１に回転翼５であるスパイラル回転翼５３を設けることで、風によってスパイラル回転翼５３を回転させながらも、船体１が進行することでさらに風速の強い風を受けることができる。風速の強い風を受けることで、スパイラル回転翼５３の回転数を増加させることができる。これにより、発電部６に伝達される回転動力を向上させることができ、発電部６による発電量をより増加させることが可能となる。   Furthermore, by providing the hull 1 that travels on the water by receiving wind at the sail portion 4, the spiral rotor 53 that is the rotor blade 5 is provided, so that the hull 1 is advanced while the spiral rotor 53 is rotated by the wind. You can receive wind with higher wind speed. By receiving wind with a high wind speed, the number of revolutions of the spiral rotor 53 can be increased. Thereby, the rotational power transmitted to the power generation unit 6 can be improved, and the amount of power generated by the power generation unit 6 can be further increased.

また、水上発電船１００が水上を進行中に、第二ブーム部８である第二ブーム本体部８１の他端に接続されているフロート部９が水面に浮かびながら船体１が水上を進行することで、浮きであるフロート部９に生じる浮力を第二ブーム部８に伝達することができる。具体的には、船体１が傾き第二ブーム部８の先端が水面に向かって近づくように傾くと、フロート部９が水中に押し込まれる。すると、フロート部９は水面からの浮力を受けて上方に向かって押し返される。そして、第二ブーム部８もフロート部９とともに上方に向かって押し返されるため、第二ブーム部８は常に水平な姿勢を維持することが可能となる。したがって、第二ブーム部８を支持するマスト部２は垂直な姿勢となり、マスト部２に取り付けられた回転翼５も安定した姿勢を維持することが可能となる。これにより、マスト部２に取り付けられた回転翼５であるスパイラル回転翼５３は風を安定して受けることができ、安定した発電量を確保することが可能となる。   Further, while the floating power generation ship 100 is traveling on the water, the hull 1 travels on the water while the float 9 connected to the other end of the second boom body 81 that is the second boom 8 floats on the water surface. Thus, the buoyancy generated in the float portion 9 that is floating can be transmitted to the second boom portion 8. Specifically, when the hull 1 tilts and tilts so that the tip of the second boom portion 8 approaches the water surface, the float portion 9 is pushed into the water. Then, the float part 9 receives the buoyancy from the water surface and is pushed back upward. And since the 2nd boom part 8 is also pushed back upwards with the float part 9, it becomes possible for the 2nd boom part 8 to always maintain a horizontal attitude | position. Therefore, the mast portion 2 that supports the second boom portion 8 is in a vertical posture, and the rotor blades 5 attached to the mast portion 2 can also maintain a stable posture. Thereby, the spiral rotary blade 53 which is the rotary blade 5 attached to the mast part 2 can receive wind stably, and it becomes possible to ensure a stable power generation amount.

さらに、風が弱く十分に風力で発電できない日でも、太陽光発電部１０でも併せて発電可能とすることで、発電量の足りない分を互いに補うことができ、より安定した発電量を確保することが可能となる。   Furthermore, even on days when the wind is weak and sufficient wind power cannot be generated, the solar power generation unit 10 can also generate power, so that the lack of power generation can be compensated for each other, and a more stable power generation can be secured. It becomes possible.

また、船体１の重心付近に配置されて蓄電部７を固定していることで、蓄電部７が重石の役割を果たすことができ、船体１を水面に対して水平に安定させることができる。   Moreover, since the power storage unit 7 is fixed near the center of gravity of the hull 1, the power storage unit 7 can serve as a weight, and the hull 1 can be stabilized horizontally with respect to the water surface.

さらに、センターボード１１０が、長さ方向と幅方向とを変更可能とされていることで、風向きと風量によって船体１の重心と水から受ける力とを調整することができ、船体１を安定して進行させ続けることができる。したがって、船体１を安定して進行させ続けることで、マスト部２に取り付けられた回転翼５であるスパイラル回転翼５３は風をより安定して受けることができ、より安定した発電量を確保することが可能となる。   Furthermore, since the center board 110 can change the length direction and the width direction, the center of gravity of the hull 1 and the force received from the water can be adjusted according to the wind direction and the air volume, thereby stabilizing the hull 1. Can continue to progress. Therefore, by continuing to advance the hull 1 stably, the spiral rotor 53 which is the rotor 5 attached to the mast portion 2 can receive the wind more stably and secure a more stable power generation amount. It becomes possible.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations of the embodiments in the embodiments are examples, and the addition and omission of configurations are within the scope not departing from the gist of the present invention. , Substitutions, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.

なお、回転翼５であるスパイラル回転翼５３の形状は本実施形態の形状に限定されるものではなく、例えば、上下方向の一部で途切れるようにして複数のスパイラル回転翼５３がマスト部２に沿って配置されていても良い。
また、船体１は風を受けて進む構造のみを有することに限定されるものではなく、例えば、併せてモーター等を有して、発電部６で発電した電気を利用して水上を進行する船体１としても良い。 The shape of the spiral rotor 53 that is the rotor 5 is not limited to the shape of the present embodiment. For example, a plurality of spiral rotors 53 are formed in the mast portion 2 so as to be interrupted in part in the vertical direction. It may be arranged along.
Further, the hull 1 is not limited to only having a structure that travels by receiving wind. For example, the hull 1 also has a motor or the like and travels on the water using electricity generated by the power generation unit 6. It may be 1.

１００…水上発電船 Ｏ…軸線 １…船体 １１０…センターボード ２…マスト部 ２１…マスト部本体 ２２…回転支持部 ２３…マスト延長部 ３…第一ブーム部 ３１…第一ブーム本体部 ３２…第一回転固定部 ４…セール部 ５…回転翼 ５３…スパイラル回転翼 ５４…回転固定部 ５４１…上部回転固定部 ５４１ａ…上部円盤部 ５４１ｂ…上部カバー ５４２…下部回転固定部 ５４２ａ…下部円盤部 ５４２ｂ…下部カバー ６…発電部 ６１…伝達部 ６１１…伝達歯車 ６１２…伝達回転軸 ６２…発電部本体 ７…蓄電部 ８…第二ブーム部 ８１…第二ブーム本体部 ８２…第二回転固定部 ９…フロート部 １０…太陽光発電部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Water power generation ship O ... Axis 1 ... Hull 110 ... Center board 2 ... Mast part 21 ... Mast part main body 22 ... Rotation support part 23 ... Mast extension part 3 ... First boom part 31 ... First boom main part 32 ... First One rotation fixing part 4 ... Sale part 5 ... Rotating blade 53 ... Spiral rotating blade 54 ... Rotation fixing part 541 ... Upper rotation fixing part 541a ... Upper disk part 541b ... Upper cover 542 ... Lower rotation fixing part 542a ... Lower disk part 542b ... Lower cover 6 ... Power generation unit 61 ... Transmission unit 611 ... Transmission gear 612 ... Transmission rotary shaft 62 ... Power generation unit body 7 ... Power storage unit 8 ... Second boom unit 81 ... Second boom body unit 82 ... Second rotation fixing unit 9 ... Float part 10 ... Solar power generation part

Claims (3)

船体と、
上下方向に延びる軸線を中心として延在し、下端が前記船体に回動可能に支持されるマスト部と、
前記マスト部と直交する方向に延在し、前記マスト部の軸線回りに回転可能に一端が前記マスト部に支持される第一ブーム部と、
風を受けることで前記船体を進行させ、前記マスト部及び前記第一ブーム部と接続されるセール部と、
前記マスト部に取り付けられ、風を受けることで前記軸線回りに回転する回転翼と、
前記回転翼に接続されて前記回転翼の回転動力によって発電する発電部と、
前記船体に固定されて前記発電部が発電した電気を蓄電する蓄電部とを備え、
前記回転翼は、前記上下方向と直交する方向に向かって突出し、前記上下方向に向かうにしたがって前記軸線回りにねじれるように形成されるスパイラル回転翼と、
前記スパイラル回転翼を回転可能に前記マスト部に接続する回転固定部とを有することを特徴とする水上発電船。 The hull,
A mast portion extending about an axis extending in the vertical direction and having a lower end rotatably supported by the hull;
A first boom part extending in a direction perpendicular to the mast part and having one end supported by the mast part so as to be rotatable around an axis of the mast part;
A sail part that advances the hull by receiving wind and is connected to the mast part and the first boom part;
A rotating blade attached to the mast portion and rotating around the axis by receiving wind;
A power generation unit that is connected to the rotor blades and generates power by the rotational power of the rotor blades;
A power storage unit that stores electricity generated by the power generation unit fixed to the hull, and
The rotary blade protrudes in a direction perpendicular to the vertical direction, and a spiral rotary blade formed so as to twist about the axis as it goes in the vertical direction;
A hydroelectric power ship having a rotation fixing portion that rotatably connects the spiral rotor blade to the mast portion. 前記マスト部と直交する方向に延在し、前記軸線回りに回転可能に一端が前記マスト部に前記第一ブーム部よりも前記上下方向の下方で支持される第二ブーム部と、
前記第二ブーム部に接続されて水面に浮かぶことで前記第二ブーム部に浮力を伝達するフロート部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の水上発電船。 A second boom part extending in a direction orthogonal to the mast part and having one end supported by the mast part below the first boom part in the vertical direction so as to be rotatable about the axis;
The floating power plant according to claim 1, further comprising: a float unit that is connected to the second boom unit and floats on the water surface to transmit buoyancy to the second boom unit. 前記船体に固定され、太陽光によって発電した電気を前記蓄電部へ供給する太陽光発電部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水上発電船。   The hydroelectric power ship according to claim 1, further comprising a solar power generation unit that is fixed to the hull and supplies electricity generated by sunlight to the power storage unit.
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