JP2015537155A - 水力、磁力、及び風力を用いた発電装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化すると共に、電力の生産を円滑にすることができる、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置に関し、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼と、複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸と、水平回転軸に装着された磁石と斥力を発生する磁力発生部と、磁力発生部が装着され、前記水平回転軸を支持する支持部と、水平回転軸と同じ方向に回転する従動プーリと、従動プーリとベルトで連結されるタービンと、を含む。【選択図】図1
Description
本発明は、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置に関し、より詳しくは、充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化すると共に、電力の生産を円滑にすることができる、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置に関する。
一般的に、発電機(generator)は、機械的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換する装置、例えば、風力、水力、太陽熱、火力、原子力、潮力発電機などがある。
しかし、現在まで提案されてきた発電機は、設置費用は高いが発電効率は劣化している不具合があり、地球温暖化の原因である二酸化炭素を排出するという問題があった。ここで、資源が不足している現実において、燃料が枯渇してしまう懸念がなく、地球の自転によって発生する満ち潮と引き潮の力で水車を回すことで、炭素の排出が全くない無公害電気の生産ができる発電機が必要となっている実情である。
特許文献1(以下、「先行文献1」と称する。)は、水力と風力を結合して、広い空間の風と海水を狭い空間へ集め、強力なエネルギーで水車と風車を回転させることで発電させる発電装置について開示している。しかし、先行文献1は、水路と水門を施工し、水路と水門を操作して満ち潮と引き潮の流れを調節しながら発電するものであり、全体の施工費用が高く掛かる。
特許文献2(以下、「先行文献2」と称する。)は、垂直型風力発電システムのうち、風を受ける翼と液体(水、油)に浮かべた浮力体によって重さを支えることで機械的摩擦の最小化を成し遂げ、少ない風でも翼の回転が可能になり、翼を含めた回転軸が円滑に回転できるようにした垂直軸型の風力発電装置について開示している。しかし、先行文献2は風力に依存して電気を生産する発電装置に過ぎない。
本発明は、上記のような背景から案出されたものであり、本発明の目的は、充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化すると共に、電力の生産を円滑にすることができる、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を提供するものである。
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様による水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼と、複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸と、水平回転軸に装着された磁石と斥力を発生する磁力発生部と、磁力発生部が装着され、前記水平回転軸を支持する支持部と、水平回転軸と同じ方向に回転する従動プーリと、従動プーリとベルトで連結されるタービンと、を含む。
本発明の追加的な態様による水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、風の方向が潮流の方向と同じ方向である場合、複数個の水車翼に吹く風を遮断する風遮断部材と、回転軸の回転動作を遮断するクラッチ部と、複数個の水車翼に吹く風の強さと進行方向を知らせる風向計と、複数個の水車翼と風向計の回転映像を観察するCCTV部と、をさらに含む。
本発明の他の態様による水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、無動力船に設けられることができ、前記無動力船は、安全欄干台と、浮力で荷重を支持する浮力体と、無動力船の揺れを減らす中心調節キーと、が形成されることを特徴とする。また、無動力船に、本発明に係わる発電装置を設ける場合には、左右の水平を維持するようにタービンなどの装置をバランス良く配置することが更に好ましい。
以上のように、本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置には、以下のような効果がある。
第一、水力、磁力、及び風力を同時に用いて充分な回転力を得ることで、エネルギーの損失を最小化すると共に、円滑に電力を生産することができる効果がある。
第二、複数個の水車翼の末端に水掻きが形成され、複数個の水車翼が回転しながら水泡を発生させて酸素の供給を拡大させる効果がある。
第三、風遮断部材を左右に調節することができ、風の方向が一定ではないか、潮流の方向と不一致する場合は風を遮断することができ、複数個の水車翼の回転力を維持することができると共に、破損を防止することができる。
第四、中心調節キーが設けられており、無動力船の揺れを減らすことができる。
第五、磁石を取り付けて斥力を用いれば水車の回転速度を速めることができる。
第六、プレが両側向にあるので電気の生産が左右同時に2倍増加する。
第七、無動力船を汽車連結式に配置するので、個別交換や移動修理が速い。
第八、無動力船は前後の形態が同じなので、設置が容易である。
第九、潮流を用いるので、牽引が容易である。
本発明は、一側面において、無動力船に設けられる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、前記無動力船は、複数個で連結されることができ、上部の周縁に設けられた安全欄干台211、無動力船の下部に設けられて浮力で無動力船の荷重を支持する浮力体212、前記浮力体の下部に設けられて無動力船の揺れを減らす中心調節キー213及び磁力発生部114、115、116、117が装着され、水平回転軸113を支持する支持部214を含めて構成され、前記発電装置は、連結部119によって連結され、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼111、112と水平回転軸113に連結される等角アングル118を含む水車と、前記支持部214上に装着され、前記複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸113と、前記水平回転軸113に装着された磁石と、前記磁石の斥力を発生する磁力発生部114、115、116、117と、前記水平回転軸113と同じ方向に回転する従動プーリ121、122、123、124と、前記従動プーリ121、122、123、124とベルト135で連結されるタービン131、132、133、134と、前記水平回転軸113の回転動作を遮断するクラッチ部141、142と、前記水平回転軸113の端部に取り付けられ、前記従動プーリ121、122、123、124の回転を停止させる磁石ブレーキ143、144と、を含めて構成され、前記従動プーリ121、122、123、124とタービン131、132、133、134は、前記複数個の水車翼を基準にして両側にそれぞれ複数個に形成され、無動力船の左右の水平が維持できるようにバランス良く配置され、前記複数個の水車翼の末端には三角形の水掻きが形成され、前記複数個の水車翼は満ち潮と引き潮の潮流の力と風の力によって回転して、複数個の水車翼の両側に設けられた従動プーリ121、122、123、124を駆動し、前記従動プーリ121、122、123、124は水平回転軸と同じ方向に回転し、前記従動プーリにベルトで連結されたタービン131、132、133、134が回転して電気が生産され、前記磁力発生部114、115、116、117は、前記水平回転軸113に設けられて磁力発生軸として作用して水平回転軸の荷重を減らし、水平回転軸113の回転力を高めて、前記水車が充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化して電力の生産を円滑にすることができることを特徴とする、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を提供する。
以下、添付された図面を参照しながら、前述した、また追加的な態様を、記述される好ましい実施例を通じて、本発明を当業者が容易に理解及び再現できるように詳しく説明する。
本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置100は、図1に示すように、複数個の水車翼111、112と水平回転軸113と磁力発生部114、115、116、117と従動プーリ121、122、123、124とタービン131、132、133、134を含めて具現される。
複数個の水車翼111、112は、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する。一例として、複数個の水車翼111、112は、合板または木材類で製作され、末端に水掻きが形成されるのが回転力を増大させる側面において更に好ましい。前記水掻きの形態には特に制限がないが、例えば、三角形の形態で取り付くことができる。
水平回転軸113は、複数個の水車翼111、112と等角アングル118を通じて連結され、複数の磁石が装着されているので磁力発生軸としても作用する。
磁力発生部114、115、116、117は、水平回転軸113に装着された磁石と斥力を発生する。磁力発生部114、115、116、117は複数個の磁石を含めて具現される。
従動プーリ121、122、123、124は水平回転軸113と同じ方向に回転する。タービン131、132、133、134は従動プーリ121、122、123、124とベルト135で連結される。従動プーリ121、122、123、124とタービン131、132、133、134は複数個の水車翼111、112を基準にして両側にそれぞれ複数個に形成される。
本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、潮流の力、すなわち、満ち潮と引き潮を用いて複数個の水車翼111、112が回転し、複数個の水車翼111、112の両側に設けられた従動プーリ121、122、123、124を駆動するようになる。従動プーリ121、122、123、124が駆動されることによって、タービン131、132、133、134が回転して電気を生産する。
また、潮流の流れと反対の方向に吹く風の力によって複数個の水車翼111、112が回転されるようになり、潮流の力だけで複数個の水車翼111、112を回転して得られる電気より更に多量の電気を生産することができる。
さらに、磁力発生部114、115、116、117は、水平回転軸113に装着された磁石と斥力を発生して水平回転軸113の荷重を減らし、回転力を高める。ここで、本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、風と潮流にも水平回転軸113の回転力が高いため、複数個の水車翼111、112が円滑に回転できるようになる。
本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置100は、クラッチ部141、142と、風遮断部材151と、風向計152と、CCTV部153と、を更に含めて具現され得る。
クラッチ部141、142は、従動プーリ121、122、123、124またはタービン131、132、133、134などの装置の修理や点検などの必要に応じて水平回転軸113の回転動作を遮断する役割をする。また、必要に応じて複数個の水車翼111、112の回転を停止させ、潮流の停潮期の際に修理を行うか、またはドックで修理や点検を行うことができる。
風遮断部材151は、風の方向が潮流の方向と同じ方向である場合、複数個の水車翼111、112に吹く風を遮断する。風遮断部材151は左右移動調節が可能になるように製作される。
一例として、風向計152は複数個の水車翼111、112に吹く風の強さと進行方向を知らせる。風向計152は地上から垂直に配置される支持部と、支持部に連結されて回動されるフレームと、フレームの両側の末端にそれぞれ結合される風向板と重りを含めて具現され得る。他の例として、風向計152は時間の流れによって変わる風の方向を自動に記録する磁気風向計で具現され得る。
CCTV部153は風向計152と、風向計152の回転映像を観察するものであって、通常のCCTV装置を用いて運用することができる。CCTV部153は本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置100の動作状態をモニターする用途として活用される。
図2及び図3は、本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を説明するための例示図である。参照符号205は合板からなる敷板である。
本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、無動力船200に設けられることができ、無動力船200は、安全欄干台211と、浮力で無動力船200の荷重を支持する浮力体212と、無動力船200の揺れを減らす中心調節キー213と、磁力発生部114、115、116、117と、が装着され、水平回転軸113を支持する支持部214が形成される。複数個の水車翼111、112は、図3に示すように、連結部119、例えば、3つの鉄筋で連結され、その側部に避雷針136が設けられることができる。前記無動力船は錨のような機構によって固定され得るのは当然である。
一方、水平回転軸113の端部に取り付けられた磁石ブレーキ143、144は、従動プーリ121〜124の回転を停止させようとする際に、対極の磁石を印加して停止機能を行う。
本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置が設けられた複数個の無動力船は、互いに連結されて移動及び維持管理することが効率的である。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明に属している通常の技術者であれば上述の記載から多様に変形して実施することができるので、これに対する説明は要求されない。また、上記の実施例を一部変形して実施するとしても、前記実施例で予測可能であり、添付している特許請求の範囲の技術的思想に属すると解釈される限り、本発明の権利範囲に属していると言える。
111、112 水車翼
113 水平回転軸
114、115、116、117 磁力発生部
118 等角アングル
119 連結部
121、122、123、124 従動プーリ
131、132、133、134 タービン
135 ベルト
136 避雷針
141、142 クラッチ部
143、144 磁石ブレーキ
151 風遮断部材
152 風向計
153 CCTV部
200 無動力船
211 安全欄干台
212 浮力体
213 中心調節キー
214 支持部
113 水平回転軸
114、115、116、117 磁力発生部
118 等角アングル
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121、122、123、124 従動プーリ
131、132、133、134 タービン
135 ベルト
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141、142 クラッチ部
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151 風遮断部材
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200 無動力船
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213 中心調節キー
214 支持部
Claims (4)
- 無動力船に設けられる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
前記無動力船は、複数個で連結されることができ、上部の周縁に設けられた安全欄干台211、無動力船の下部に設けられて浮力で無動力船の荷重を支持する浮力体212、前記浮力体の下部に設けられて無動力船の揺れを減らす中心調節キー213及び磁力発生部114、115、116、117が装着され、水平回転軸113を支持する支持部214を含めて構成され、
前記発電装置は、
連結部119によって連結され、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼111、112と水平回転軸113に連結される等角アングル118を含む水車と、
前記支持部214上に装着され、前記複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸113と、
前記水平回転軸113に装着された磁石と、前記磁石の斥力を発生する磁力発生部114、115、116、117と、
前記水平回転軸113と同じ方向に回転する従動プーリ121、122、123、124と、
前記従動プーリ121、122、123、124とベルト135で連結されるタービン131、132、133、134と、
前記水平回転軸113の回転動作を遮断するクラッチ部141、142と、
前記水平回転軸113の端部に取り付けられ、前記従動プーリ121、122、123、124の回転を停止させる磁石ブレーキ143、144と、を含めて構成され、
前記従動プーリ121、122、123、124とタービン131、132、133、134は、前記複数個の水車翼を基準にして両側にそれぞれ複数個に形成され、無動力船の左右の水平が維持できるようにバランス良く配置され、前記複数個の水車翼の末端には三角形の水掻きが形成され、前記複数個の水車翼は満ち潮と引き潮の潮流の力と風の力によって回転して、複数個の水車翼の両側に設けられた従動プーリ121、122、123、124を駆動し、前記従動プーリ121、122、123、124は水平回転軸と同じ方向に回転し、前記従動プーリにベルトで連結されたタービン131、132、133、134が回転して電気が生産され、前記磁力発生部114、115、116、117は、前記水平回転軸113に設けられて磁力発生軸として作用して水平回転軸の荷重を減らし、水平回転軸113の回転力を高めて、前記水車が充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化して電力の生産を円滑にすることができることを特徴とする、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。 - 前記水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
風の方向が潮流の方向と同じ方向である場合、前記複数個の水車翼に吹く風を遮断する機能を行う風遮断部材を更に含む、請求項1に記載の水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。 - 前記水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
前記複数個の水車翼に吹く風の強さと進行方向を表示する風向計を更に含む、請求項1に記載の水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。 - 前記水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
前記複数個の水車翼と風向計の回転映像を観察するCCTV部を更に含む、請求項1に記載の水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。
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