JP5846618B1 - Ship-mounted power generator - Google Patents

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Abstract

【課題】船舶に発電装置を搭載する場合に、船舶の航行中に船体に生じる反復上下運動により効率よく発電できるようにする。【解決手段】船舶搭載型発電装置１０は、船舶の重心から離れた設置部において船舶に設けられ、船舶が受ける波により設置部が上下運動することにより発電する。船舶搭載型発電装置１０は、永久磁石３と、永久磁石３による磁束が貫通する巻線５と、設置部に固定された固定構造体７と、固定構造体７に連結されたバネ９と、バネ９を介して固定構造体７に鉛直方向に支持された被支持体１１とを備える。永久磁石３と巻線５のうち、一方は、固定構造体７に固定され、他方は、被支持体１１に固定される。設置部が上下運動する時に、バネ９の弾性力により、被支持体１１が固定構造体７に対して上下運動して巻線５を貫通する磁束が変化し、これにより、巻線５から電力が出力される。【選択図】図２When a power generation device is mounted on a ship, it is possible to efficiently generate power by repetitive up and down motion generated in the hull during navigation of the ship. A ship-mounted power generation apparatus is provided in a ship at an installation part away from the center of gravity of the ship, and generates electricity when the installation part moves up and down by waves received by the ship. The ship-mounted power generator 10 includes a permanent magnet 3, a winding 5 through which the magnetic flux generated by the permanent magnet 3 passes, a fixed structure 7 fixed to the installation portion, a spring 9 connected to the fixed structure 7, And a supported body 11 supported in the vertical direction on the fixed structure 7 via a spring 9. One of the permanent magnet 3 and the winding 5 is fixed to the fixed structure 7, and the other is fixed to the supported body 11. When the installation part moves up and down, the elastic force of the spring 9 causes the supported body 11 to move up and down with respect to the fixed structure 7 to change the magnetic flux penetrating the winding 5. Is output. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、船舶の航行中に船体に生じる反復上下運動を利用して発電する船舶搭載型発電装置に関する。   The present invention relates to a ship-mounted power generation apparatus that generates power using repetitive vertical motion generated in a hull during navigation of a ship.

従来において、振動する構造物に発電装置を取り付け、この発電装置により、構造物の振動を利用して発電している。このような発電装置は、バネと巻線と永久磁石を有する。バネは構造物に取り付けられる。巻線は、バネを介して構造物に取り付けられる。永久磁石は、その磁束が巻線を貫通する位置で構造物に取り付けられる。この構成で、構造物が振動すると、バネにより、巻線は往復運動をする。この往復運動により、巻線を貫通する上述の磁束が変化する。この磁束変化により、巻線に起電力が生じて発電される。このような発電装置は、例えば下記の特許文献１、２に記載されている。   Conventionally, a power generation device is attached to a vibrating structure, and the power generation device generates power using the vibration of the structure. Such a power generator includes a spring, a winding, and a permanent magnet. The spring is attached to the structure. The winding is attached to the structure via a spring. The permanent magnet is attached to the structure at a position where the magnetic flux passes through the winding. With this configuration, when the structure vibrates, the winding reciprocates by the spring. By this reciprocation, the above-mentioned magnetic flux penetrating the winding changes. Due to this magnetic flux change, an electromotive force is generated in the winding to generate power. Such a power generator is described in Patent Documents 1 and 2 below, for example.

特開昭６２−１８９６３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-18963 特開２０１３−５５７１６号公報JP2013-55716A

上述のような発電装置を船舶に設ける場合に、海面の波により船体に生じる反復上下運動を利用して効率よく発電できるようにすることが望まれる。   When providing a power generation device as described above in a ship, it is desirable to generate power efficiently by using repetitive up-and-down motion generated in the hull by waves on the sea surface.

そこで、本発明の目的は、船舶に発電装置を搭載する場合に、船舶の航行中に船体に生じる反復上下運動により効率よく発電できる装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus that can efficiently generate power by repetitive up-and-down motion generated in a hull during navigation of the ship when the power generation apparatus is mounted on the ship.

上述の目的を達成するため、本発明によると、船舶の重心から離れた設置部において船舶に設けられ、船舶が受ける波により前記設置部が上下運動することにより発電する船舶搭載型発電装置であって、
永久磁石と、
前記永久磁石による磁束が貫通する巻線と、
前記設置部に固定された固定構造体と、
固定構造体に連結されたバネと、
前記バネを介して固定構造体に鉛直方向に支持された被支持体と、を備え、
前記永久磁石と前記巻線のうち、一方は、前記固定構造体に固定され、他方は、前記被支持体に固定され、
前記設置部が上下運動する時に、前記バネの弾性力により、被支持体が固定構造体に対して上下運動して前記巻線を貫通する磁束が変化し、これにより、巻線から電力が出力される、ことを特徴とする船舶搭載型発電装置が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the present invention, there is provided a ship-mounted power generation apparatus that is provided on a ship at an installation part that is distant from the center of gravity of the ship and that generates power by moving the installation part up and down by waves received by the ship. And
With permanent magnets,
A winding through which the magnetic flux by the permanent magnet penetrates;
A fixed structure fixed to the installation part;
A spring connected to a fixed structure;
A supported body vertically supported by the fixed structure via the spring,
One of the permanent magnet and the winding is fixed to the fixed structure, and the other is fixed to the supported body,
When the installation part moves up and down, the elastic force of the spring causes the supported body to move up and down with respect to the fixed structure to change the magnetic flux penetrating the winding, thereby outputting electric power from the winding. There is provided a ship-mounted power generator characterized by the above.

本発明の船舶搭載型発電装置は、好ましい例では、以下のように構成される。   The ship-mounted power generation device of the present invention is configured as follows in a preferred example.

前記バネは、その中心軸が鉛直方向を向くように配置されたコイルバネであり、コイルバネの一端部は被支持体に結合され、コイルバネの他端部は固定構造体に結合され、
船舶搭載型発電装置は、コイルバネの有効長さを調節する有効長さ調節装置を備え、
有効長さ調節装置は、
固定構造体に取り付けられ、コイルバネに沿った上下位置が調節可能な移動部と、
コイルバネに沿って移動部を駆動して移動部の上下位置を変更する移動部駆動装置と、
移動部に取り付けられ、移動部の上下位置に応じた上下位置でコイルバネに係合する係合装置と、を備え、
船舶搭載型発電装置は、前記係合装置および移動部駆動装置を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、指令位置へ移動部が来るように移動部駆動装置を制御し、指令位置に移動部が来た状態で前記係合装置がコイルバネに係合するように係合装置を制御する。 The spring is a coil spring arranged so that its central axis is oriented in the vertical direction, one end of the coil spring is coupled to the supported body, and the other end of the coil spring is coupled to the fixed structure,
The ship-mounted power generator includes an effective length adjustment device that adjusts the effective length of the coil spring,
The effective length adjuster is
A moving part attached to the fixed structure and adjustable in vertical position along the coil spring;
A moving unit driving device that drives the moving unit along the coil spring to change the vertical position of the moving unit;
An engagement device that is attached to the moving part and engages with the coil spring at an up-and-down position corresponding to the up-and-down position of the moving part
The ship-mounted power generator includes a control device that controls the engagement device and the moving unit driving device, and the control device controls the moving unit driving device so that the moving unit comes to the command position, and moves to the command position. The engaging device is controlled so that the engaging device engages with the coil spring in a state where the portion comes.

この場合、以下の構成例１、２または３を採用してよい。   In this case, the following configuration examples 1, 2, or 3 may be adopted.

構成例１では、船舶搭載型発電装置は、移動部に対する指令位置を生成し、生成した指令位置を前記制御装置へ入力する位置指令生成部と、
移動部に対する指令位置を生成するのに用いる指令位置生成用データを記憶する記憶部と、を備え、
指令位置生成用データは、船舶に波が衝突する周期を特定するための複数のデータ値から移動部に対する指令位置を定めるためのデータであり、
前記位置指令生成部には、複数のデータ値が入力され、前記位置指令生成部は、入力された複数のデータ値を指令位置生成用データに適用することにより移動部に対する指令位置を生成し、この指令位置を制御装置へ入力する。 In the configuration example 1, the ship-mounted power generator generates a command position for the moving unit, and inputs the generated command position to the control device;
A storage unit for storing command position generation data used to generate a command position for the moving unit;
The command position generation data is data for determining a command position for the moving unit from a plurality of data values for specifying a cycle in which a wave collides with a ship.
A plurality of data values are input to the position command generation unit, and the position command generation unit generates a command position for the moving unit by applying the plurality of input data values to the command position generation data. This command position is input to the control device.

構成例２では、船舶搭載型発電装置は、移動部に対する指令位置を生成し、生成した指令位置を前記制御装置へ入力する位置指令生成部と、
移動部に対する指令位置を生成するのに用いる指令位置生成用データを記憶する記憶部と、を備え、
指令位置生成用データは、被支持体の上下運動の目標周期から、移動部に対する指令位置を定めるためのデータであり、
前記位置指令生成部には、目標周期が入力され、前記位置指令生成部は、入力された目標周期を指令位置生成用データに適用することにより移動部に対する指令位置を生成し、この指令位置を制御装置へ入力する。 In Configuration Example 2, the ship-mounted power generator generates a command position for the moving unit, and inputs the generated command position to the control device;
A storage unit for storing command position generation data used to generate a command position for the moving unit;
The command position generation data is data for determining the command position for the moving unit from the target cycle of the vertical motion of the supported body,
A target cycle is input to the position command generation unit, and the position command generation unit generates a command position for the moving unit by applying the input target cycle to the command position generation data. Input to the control unit.

構成例３では、船舶搭載型発電装置は、巻線により生成される発電量を計測する発電量計測部を備え、
前記制御装置は、
（Ａ）移動部駆動装置と係合装置を制御することにより、前記コイルバネに沿った移動部の移動可能範囲内の試験用位置に移動部を位置させ、かつ、係合装置がコイルバネに係合した状態にし、
（Ｂ）この状態で試験時間にわたって発電量計測部により計測された発電量を保持し、
その後、移動部の試験用位置を変えて前記（Ａ）（Ｂ）を繰り返し行い、
複数回の（Ｂ）でそれぞれ保持された発電量と前記（Ａ）における試験用位置に基づいて、移動部の指令位置を決定し、該指令位置に移動部を位置させ、かつ、係合装置が巻線に係合した状態にする。 In Configuration Example 3, the ship-mounted power generation device includes a power generation amount measurement unit that measures the power generation amount generated by the windings.
The controller is
(A) By controlling the moving unit driving device and the engaging device, the moving unit is positioned at a test position within the movable range of the moving unit along the coil spring, and the engaging device is engaged with the coil spring. And then
(B) In this state, the power generation amount measured by the power generation amount measurement unit over the test time is held,
Thereafter, the test position of the moving part is changed and the above (A) and (B) are repeated,
A command position of the moving unit is determined based on the power generation amount held in each of the plurality of times (B) and the test position in (A), the moving unit is positioned at the command position, and the engagement device Is engaged with the winding.

前記設置部は、船舶の船首部である。   The installation part is a bow part of a ship.

前記永久磁石は、前記固定構造体に固定され、前記巻線は、前記被支持体に固定され、
前記巻線の中心軸は、鉛直方向を向いており、前記巻線には、前記永久磁石が貫通しており、
前記巻線は、前記被支持体において上下複数段に配置されている。 The permanent magnet is fixed to the fixed structure, and the winding is fixed to the supported body,
The central axis of the winding is oriented in the vertical direction, and the permanent magnet passes through the winding,
The windings are arranged in a plurality of upper and lower stages on the supported body.

代わりに、前記永久磁石は、前記固定構造体に固定され、前記巻線は、前記被支持体に固定され、
前記巻線の中心軸は、鉛直方向を向いており、前記巻線には、前記永久磁石が貫通しており、
前記永久磁石と前記巻線と前記被支持体と前記バネの組が２つ設けられており、
２つの組の間で、前記船舶に上下運動が生じていない状態で前記永久磁石による磁束密度分布と前記巻線との位置関係が異なっていてもよい。 Instead, the permanent magnet is fixed to the fixed structure, and the winding is fixed to the supported body,
The central axis of the winding is oriented in the vertical direction, and the permanent magnet passes through the winding,
Two sets of the permanent magnet, the winding, the supported body, and the spring are provided,
The positional relationship between the magnetic flux density distribution by the permanent magnet and the winding may be different between the two sets in a state in which no vertical movement occurs in the ship.

上述した本発明によると、船舶搭載型発電装置を、船舶の重心から離れた設置部に設けている。したがって、設置部は、船舶が海面から受ける波により大きく上下運動する。これにより、海面の波により生じる船舶の上下運動を効率よく電気エネルギーに変換できる。すなわち、上述の構成を有する船舶搭載型発電装置において、設置部が上下運動する時に、バネの弾性力により、被支持体が固定構造体に対して上下運動して巻線を貫通する磁束が変化し、これにより、巻線から電力が出力される。したがって、設置部の大きな上下運動を利用して、大きな電力を生成できる。   According to the above-described present invention, the ship-mounted power generation device is provided in the installation part away from the center of gravity of the ship. Therefore, the installation unit moves up and down greatly by the waves that the ship receives from the sea surface. This makes it possible to efficiently convert the vertical movement of the ship caused by sea surface waves into electrical energy. That is, in the ship-mounted power generator having the above-described configuration, when the installation portion moves up and down, the supported body moves up and down with respect to the fixed structure and the magnetic flux penetrating the winding changes due to the elastic force of the spring. Thus, power is output from the winding. Therefore, large electric power can be generated using the large vertical movement of the installation portion.

本発明の第１実施形態による船舶搭載型発電装置の配置を示す。The arrangement | positioning of the ship-mounted power generator by 1st Embodiment of this invention is shown. 第１実施形態の船舶搭載型発電装置を示す。1 shows a ship-mounted power generator according to a first embodiment. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 第１実施形態による船舶搭載型発電装置による発電を示す例である。It is an example which shows the electric power generation by the ship-mounted power generator by 1st Embodiment. 本発明の実施例による船舶搭載型発電装置の発電量を示す。The power generation amount of the ship-mounted power generator according to the embodiment of the present invention is shown. 本発明の第２実施形態による船舶搭載型発電装置を示す。3 shows a ship-mounted power generator according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態による船舶搭載型発電装置を示す。4 shows a ship-mounted power generator according to a third embodiment of the present invention. 第３実施形態による船舶搭載型発電装置による発電を示す例である。It is an example which shows the electric power generation by the ship-mounted power generator by 3rd Embodiment. 本発明の第４実施形態による船舶搭載型発電装置を示す。10 shows a ship-mounted power generator according to a fourth embodiment of the present invention. 係合装置の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of an engagement apparatus. 船舶搭載型発電装置に支持装置を設けた場合を示す。The case where a support apparatus is provided in the ship-mounted power generator is shown. 第４実施形態における有効長さ調節装置を制御する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which controls the effective length adjustment apparatus in 4th Embodiment. 波の方向θと波の速さＶＷと船舶の速さＶＳを示す平面図である。Is a plan view showing the speed V W and ship speed V S direction θ and waves of the wave. コイルバネの有効長さの調節方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the adjustment method of the effective length of a coil spring. 本発明の第５実施形態における有効長さ調節装置を制御する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which controls the effective length adjustment apparatus in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態における有効長さ調節装置を制御する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which controls the effective length adjustment apparatus in 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態における有効長さ調節装置を制御する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which controls the effective length adjustment apparatus in 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８実施形態における有効長さ調節装置を制御する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which controls the effective length adjustment apparatus in 8th Embodiment of this invention.

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による船舶搭載型発電装置１０の配置を示す。船舶搭載型発電装置１０は、船舶２０の重心Ｇから離れた設置部１において船舶２０に設けられる。船舶搭載型発電装置１０は、船舶２０が受ける波により設置部１が上下運動することにより発電する。 [First Embodiment]
FIG. 1 shows an arrangement of a ship-mounted power generator 10 according to a first embodiment of the present invention. The ship-mounted power generation apparatus 10 is provided on the ship 20 in the installation unit 1 that is away from the center of gravity G of the ship 20. The ship-mounted power generation apparatus 10 generates power when the installation unit 1 moves up and down by waves received by the ship 20.

好ましくは、設置部１は船首部（図１の破線で囲んだ部分）である。船首部１は、船舶２０において、船舶２０の重心Ｇから最も離れた位置にある。   Preferably, the installation part 1 is a bow part (a part surrounded by a broken line in FIG. 1). The bow 1 is located at a position farthest from the center of gravity G of the ship 20 in the ship 20.

図２は、船舶搭載型発電装置１０の構成を示す詳細図である。   FIG. 2 is a detailed view showing the configuration of the ship-mounted power generation apparatus 10.

船舶搭載型発電装置１０は、永久磁石３、巻線（コイル）５、固定構造体７、バネ９、および、被支持体１１を備える。   The ship-mounted power generation apparatus 10 includes a permanent magnet 3, a winding (coil) 5, a fixed structure 7, a spring 9, and a supported body 11.

図２では、巻線５の一部と被支持体１１の一部を透視して、巻線５内の永久磁石３を図示している。   In FIG. 2, the permanent magnet 3 in the winding 5 is illustrated through a part of the winding 5 and a part of the supported body 11.

永久磁石３は、巻線５を貫通する磁束を発生する。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であるが、永久磁石３と巻線５のみを図示している。図２と図３の例では、複数（図２では、５つ）の永久磁石３が設けられている。これらの永久磁石３の各々が、Ｎ極部とＳ極部が上下に配置されている。また、これらの永久磁石３の同極同士が対向するように上下に配置されている。図２では、複数の永久磁石３の各々は、同じ高さＨｍを有している。   The permanent magnet 3 generates a magnetic flux penetrating the winding 5. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, but shows only the permanent magnet 3 and the winding 5. In the example of FIGS. 2 and 3, a plurality (five in FIG. 2) of permanent magnets 3 are provided. Each of these permanent magnets 3 has an N pole portion and an S pole portion arranged vertically. Moreover, it arrange | positions up and down so that the same pole of these permanent magnets 3 may oppose. In FIG. 2, each of the plurality of permanent magnets 3 has the same height Hm.

巻線５は、永久磁石３による磁束が貫通するように配置される。図３では、巻線５は、被支持体１１の円筒形部１１ａに巻き付けられている。図２では、巻線５の中心軸は、鉛直方向を向き、巻線５の中心部の空間(円筒形部１１ａの内部空間)には、永久磁石３が貫通している。ただし、本発明によると、巻線５と永久磁石３との位置関係は、図２に限定されず、例えば、巻線５の中心軸は鉛直方向を向いていなくてもよい。   Winding 5 is arranged so that magnetic flux by permanent magnet 3 may penetrate. In FIG. 3, the winding 5 is wound around the cylindrical portion 11 a of the supported body 11. In FIG. 2, the central axis of the winding 5 is oriented in the vertical direction, and the permanent magnet 3 penetrates the space at the center of the winding 5 (internal space of the cylindrical portion 11 a). However, according to the present invention, the positional relationship between the winding 5 and the permanent magnet 3 is not limited to that in FIG. 2. For example, the central axis of the winding 5 may not be oriented in the vertical direction.

固定構造体７は、船舶２０の船体における設置部１に固定されている。   The fixed structure 7 is fixed to the installation portion 1 in the hull of the ship 20.

バネ９は、固定構造体７に連結されている。第１実施形態では、バネ９は、コイルバネである。コイルバネ９は、その中心軸が鉛直方向を向くように配置されている。コイルバネ９の一端部は固定構造体７に結合され、コイルバネ９の他端部が被支持体１１に結合されている。   The spring 9 is connected to the fixed structure 7. In the first embodiment, the spring 9 is a coil spring. The coil spring 9 is arranged so that the central axis thereof faces the vertical direction. One end of the coil spring 9 is coupled to the fixed structure 7, and the other end of the coil spring 9 is coupled to the supported body 11.

被支持体１１は、バネ９を介して固定構造体７に鉛直方向に支持されている。図２の例では、被支持体１１は、バネ９を介して固定構造体７に吊るされている。なお、図２では、被支持体１１には、水平軸回りに回転自在な複数のローラ１３が取り付けられている。これらのローラ１３は、固定構造体７に設けられ鉛直方向に延びるガイドレール１５上を転動することより、被支持体１１の上下運動がガイドレール１５に沿った鉛直方向に案内される。また、複数のローラ１３が、それぞれ、互い反対方向を向く水平方向に複数のガイドレール１５に接していることにより、固定構造体７に対して水平方向へ被支持体１１が移動しないようになっている。   The supported body 11 is supported in the vertical direction by the fixed structure 7 via the spring 9. In the example of FIG. 2, the supported body 11 is suspended from the fixed structure 7 via a spring 9. In FIG. 2, a plurality of rollers 13 that are rotatable around a horizontal axis are attached to the supported body 11. These rollers 13 are provided on the fixed structure 7 and roll on a guide rail 15 extending in the vertical direction, so that the vertical movement of the supported body 11 is guided in the vertical direction along the guide rail 15. In addition, since the plurality of rollers 13 are in contact with the plurality of guide rails 15 in the horizontal directions facing the opposite directions, the supported body 11 does not move in the horizontal direction with respect to the fixed structure 7. ing.

永久磁石３と巻線５のうち、一方（第１実施形態では、永久磁石３）は、固定構造体７に固定され、他方（第１実施形態では、巻線５）は、被支持体１１に固定されている。この構成で、航行中の船舶２０に海面の波が当たることにより、船舶２０の設置部１が上下運動する時に、バネ９の弾性力により、被支持体１１が固定構造体７に対して上下運動して巻線５を貫通する磁束が変化し、これにより、巻線５から電力が出力される。巻線５から出力された電力は、例えば、船舶２０内における機器に送られ、この機器において消費される。または、巻線５から出力された電力は、船舶２０に設けられた蓄電装置へ送られて蓄電装置に蓄えられる。   Of the permanent magnet 3 and the winding 5, one (in the first embodiment, the permanent magnet 3) is fixed to the fixed structure 7, and the other (the winding 5 in the first embodiment) is the supported body 11. It is fixed to. With this configuration, when a wave of the sea surface hits the navigating ship 20, the supported body 11 moves up and down with respect to the fixed structure 7 by the elastic force of the spring 9 when the installation portion 1 of the ship 20 moves up and down. The magnetic flux that moves and changes through the winding 5 changes, whereby electric power is output from the winding 5. The electric power output from the winding 5 is sent to, for example, a device in the ship 20 and consumed in this device. Or the electric power output from the coil | winding 5 is sent to the electrical storage apparatus provided in the ship 20, and is stored in an electrical storage apparatus.

なお、図２は、固定構造体７に対して被支持体１１および巻線５が静止している状態を示している。   FIG. 2 shows a state where the supported body 11 and the winding 5 are stationary with respect to the fixed structure 7.

図４は、第１実施形態による船舶搭載型発電装置１０による発電を示す例である。図４（Ａ）は、固定構造体７に対する被支持体１１および巻線５の上下運動の振幅（以下、単に巻線５の振幅という）が、１つの永久磁石３の高さＨｍよりも小さい場合を示す。図４（Ｂ）は、巻線５の振幅が１つの永久磁石３の高さＨｍと同じ場合を示す。図４（Ｃ）は、巻線５の振幅が１つの永久磁石３の高さＨｍより大きい場合を示す。図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）において、一番上のグラフは、固定構造体７に対する巻線５の上下運動（以下、単に巻線５の上下運動ともいう）における巻線５の変位を示し、真ん中のグラフは、巻線５に生じる起電力を示し、一番下のグラフは、巻線５により発生する電力を示す。   FIG. 4 is an example showing power generation by the ship-mounted power generation apparatus 10 according to the first embodiment. 4A, the amplitude of the vertical motion of the supported body 11 and the winding 5 with respect to the fixed structure 7 (hereinafter simply referred to as the amplitude of the winding 5) is smaller than the height Hm of one permanent magnet 3. FIG. Show the case. FIG. 4B shows a case where the amplitude of the winding 5 is the same as the height Hm of one permanent magnet 3. FIG. 4C shows a case where the amplitude of the winding 5 is larger than the height Hm of one permanent magnet 3. 4A, 4B, and 4C, the top graph shows the displacement of the winding 5 in the vertical movement of the winding 5 with respect to the fixed structure 7 (hereinafter also simply referred to as vertical movement of the winding 5). The middle graph shows the electromotive force generated in the winding 5, and the bottom graph shows the power generated by the winding 5.

図２と図４の例では、各永久磁石３の高さＨｍと、巻線５の高さＨｃとは同じである。また、図２と図４の例では、巻線５の上下運動の中心は、複数の永久磁石３のうち、真ん中に位置する永久磁石３の鉛直方向中央である。   2 and 4, the height Hm of each permanent magnet 3 and the height Hc of the winding 5 are the same. In the example of FIGS. 2 and 4, the center of the vertical movement of the winding 5 is the center in the vertical direction of the permanent magnet 3 located in the middle among the plurality of permanent magnets 3.

図４に示すように、巻線５の上下運動の周期をＴとする。この場合、図４のように、巻線５に生じる起電力は、周期Ｔで変動し、この変動は、巻線５の上下運動からＴ／４遅れて生じる。また、図４から分かるように、巻線５により発生する電力は、周期Ｔ／２でピークとなる。   As shown in FIG. 4, let T be the period of vertical movement of the winding 5. In this case, as shown in FIG. 4, the electromotive force generated in the winding 5 fluctuates with a period T, and this fluctuation occurs with a delay of T / 4 from the vertical movement of the winding 5. Further, as can be seen from FIG. 4, the electric power generated by the winding 5 peaks at a period T / 2.

好ましくは、図２と図４の例のように、巻線５の上下運動の速さが最も大きくなる時（すなわち、巻線５の上下運動の中心を通過する時）に、巻線５における高さ方向（図２の上下方向）の端５ａが、いずれかの永久磁石３の高さ方向（図２の上下方向）の端３ａに位置するように、永久磁石３、巻線５、固定構造体７、バネ９および被支持体１１を構成する。これにより、磁束密度が最も大きい（例えば、鉛直方向における磁束密度変化が最も大きい）端３ａを、巻線５の端５ａが最大速度で通過することにより、高い発電効率（例えば最大効率）を期待できる。   Preferably, as shown in FIGS. 2 and 4, when the speed of the vertical movement of the winding 5 is the highest (that is, when passing through the center of the vertical movement of the winding 5), The permanent magnet 3, the winding 5, are fixed so that the end 5a in the height direction (vertical direction in FIG. 2) is positioned at the end 3a in the height direction (vertical direction in FIG. 2) of any permanent magnet 3. The structure 7, the spring 9, and the supported body 11 are configured. Accordingly, high power generation efficiency (for example, maximum efficiency) is expected by passing the end 3a having the highest magnetic flux density (for example, the largest change in magnetic flux density in the vertical direction) through the end 5a of the winding 5 at the maximum speed. it can.

図２に示す船舶搭載型発電装置１０の縮尺模型（縮小試作品）を製作し、この縮尺模型を、船長３ｍの模型船の船首部１に設けた。
この模型船を水面に浮かべ、規則的な波を水面に生じさせ、模型船の船首部１に反復上下運動を生じさせた。 A scale model (reduced prototype) of the ship-mounted power generation apparatus 10 shown in FIG. 2 was manufactured, and this scale model was provided on the bow portion 1 of a model ship having a captain length of 3 m.
This model ship was floated on the surface of the water, regular waves were generated on the surface of the water, and repeated vertical movements were generated at the bow 1 of the model ship.

これによる発電量の結果を図５に示す。図５において、横軸は、模型船の船首部１の上下運動振幅（ｃｍ）を示し、縦軸は、船舶搭載型発電装置１０の縮尺模型の発電量（Ｗ）を示す。
図５から分かるように、船首部１の上下運動振幅が０．５ｃｍから１．５ｃｍへ増えると、発電量が、０．０２Ｗ程度から０．０７Ｗ程度まで増加している。
実際の船舶２０（特に、コンテナ船やタンカーなどの大型の船舶２０）が海面を航行する場合には、船首部１の上下運動振幅は、例えば、数十ｃｍ以上、または１ｍ以上になる。
また、船舶２０が海面を航行する時間は長いので、本発明の実施形態の船舶搭載型発電装置１０により、長時間に渡って継続して発電されることが期待できる。 The result of the power generation amount is shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents the vertical motion amplitude (cm) of the bow 1 of the model ship, and the vertical axis represents the power generation amount (W) of the scale model of the ship-mounted power generation apparatus 10.
As can be seen from FIG. 5, when the vertical motion amplitude of the bow 1 increases from 0.5 cm to 1.5 cm, the power generation amount increases from about 0.02 W to about 0.07 W.
When an actual ship 20 (particularly a large ship 20 such as a container ship or a tanker) navigates the sea surface, the vertical motion amplitude of the bow 1 is, for example, several tens of cm or 1 m or more.
Moreover, since the time for which the ship 20 navigates the sea surface is long, it can be expected that the ship-mounted power generation apparatus 10 according to the embodiment of the present invention continuously generates power for a long time.

第１実施形態によると、船舶搭載型発電装置１０を、船舶２０の重心Ｇから離れた設置部１（好ましくは、船首部１）に設けている。したがって、設置部１は、船舶２０が海面から受ける波により大きく上下運動する。これにより、海面の波による生じる船舶２０の上下運動を効率よく電気エネルギーに変換できる。したがって、設置部１の大きな上下運動を利用して、大きな電力を生成できる。   According to the first embodiment, the ship-mounted power generation apparatus 10 is provided in the installation part 1 (preferably the bow part 1) that is away from the center of gravity G of the ship 20. Therefore, the installation part 1 largely moves up and down by the wave which the ship 20 receives from the sea surface. Thereby, the up-and-down movement of the ship 20 which arises by the wave of a sea surface can be efficiently converted into electrical energy. Therefore, large electric power can be generated using the large vertical movement of the installation unit 1.

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による船舶搭載型発電装置１０を説明する。図６は、第２実施形態の船舶搭載型発電装置１０を示す。第２実施形態において、以下で説明しない点は上述の第１実施形態と同じであってよい。 [Second Embodiment]
A ship-mounted power generator 10 according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows the ship-mounted power generator 10 of the second embodiment. In the second embodiment, points that are not described below may be the same as those in the first embodiment.

第２実施形態では、図６に示すように、永久磁石３は、固定構造体７に固定され、巻線５は、被支持体１１に固定されている。
また、巻線５の中心軸は、鉛直方向を向いており、巻線５の中心部の空間には、永久磁石３が貫通している。 In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the permanent magnet 3 is fixed to the fixed structure 7, and the winding 5 is fixed to the supported body 11.
Further, the central axis of the winding 5 is oriented in the vertical direction, and the permanent magnet 3 passes through the space in the center of the winding 5.

第２実施形態によると、永久磁石３が鉛直方向に貫通する巻線５を上下複数段（図６では、２段）に配置する。   According to the second embodiment, the windings 5 through which the permanent magnet 3 penetrates in the vertical direction are arranged in a plurality of upper and lower stages (two stages in FIG. 6).

図６でも、各永久磁石３は、同じ高さＨｍを有している。   Also in FIG. 6, each permanent magnet 3 has the same height Hm.

第２実施形態において、一例では、図６のように、複数段の巻線５同士の間隔と同じ間隔で、複数の永久磁石３を上下に配置してもよい。そのために、図６では、複数の永久磁石３は、これらの永久磁石３による磁場に影響を与えない材料のフレーム１２で支持されている。   In the second embodiment, as an example, as shown in FIG. 6, the plurality of permanent magnets 3 may be arranged vertically at the same interval as the interval between the plurality of windings 5. For this reason, in FIG. 6, the plurality of permanent magnets 3 are supported by a frame 12 made of a material that does not affect the magnetic field generated by these permanent magnets 3.

第２実施形態による船舶搭載型発電装置１０では、複数段の巻線５からそれぞれ起電力が出力されるので、船舶搭載型発電装置１０による総発電量が増える。例えば、船舶搭載型発電装置１０は、複数段の巻線５で発生する起電力を足し合わせて出力することにより、船舶搭載型発電装置１０による総発電量が増える。   In the ship-mounted power generation apparatus 10 according to the second embodiment, the electromotive force is output from each of the plurality of stages of windings 5, so that the total amount of power generated by the ship-mounted power generation apparatus 10 increases. For example, the ship-mounted power generator 10 adds the electromotive forces generated by the plurality of stages of windings 5 and outputs the sum, thereby increasing the total amount of power generated by the ship-mounted power generator 10.

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による船舶搭載型発電装置１０を説明する。図７は、第３実施形態の船舶搭載型発電装置１０を示す。第３実施形態において、以下で説明しない点は上述の第１実施形態と同じであってよい。 [Third Embodiment]
A shipboard power generator 10 according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 shows the ship-mounted power generator 10 of the third embodiment. In the third embodiment, points not described below may be the same as those in the first embodiment.

第３実施形態では、図７に示すように、永久磁石３は、固定構造体７に固定され、巻線５は、被支持体１１に固定されている。図７では、図２と違って、巻線５を構成する導線の図示を省略している。
また、第３実施形態では、巻線５の中心軸は、鉛直方向を向いており、巻線５の中心部の空間には、永久磁石３が貫通している。 In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the permanent magnet 3 is fixed to the fixed structure 7, and the winding 5 is fixed to the supported body 11. In FIG. 7, unlike FIG. 2, illustration of the conducting wire which comprises the coil | winding 5 is abbreviate | omitted.
In the third embodiment, the central axis of the winding 5 is oriented in the vertical direction, and the permanent magnet 3 passes through the space in the center of the winding 5.

第３実施形態によると、永久磁石３と巻線５と被支持体１１とバネ９の組が２つ設けられている。これらの２つの組の間で、設置部１の上下運動で巻線５に起電力の大きさがピークとなるタイミングがずれるように、永久磁石３による磁束密度分布と巻線５との位置関係が異なっている。   According to the third embodiment, two sets of the permanent magnet 3, the winding 5, the supported body 11 and the spring 9 are provided. Between these two sets, the positional relationship between the magnetic flux density distribution by the permanent magnet 3 and the winding 5 so that the timing at which the magnitude of the electromotive force peaks in the winding 5 due to the vertical movement of the installation portion 1 is shifted. Is different.

そのための構成は、例えば以下のようにすることができる。   The configuration for that purpose can be as follows, for example.

上述の２つの組のいずれにおいても、上側の永久磁石３と下側の永久磁石３は、互いに同じ極同士が鉛直方向に対向するように上下に積み重ねられている。また、上述の２つの組のいずれにおいても、各永久磁石３は同じ高さＨｍを有し、巻線５は同じ高さＨｃを有する。   In either of the two sets described above, the upper permanent magnet 3 and the lower permanent magnet 3 are stacked one above the other so that the same poles face each other in the vertical direction. Moreover, in either of the two sets described above, each permanent magnet 3 has the same height Hm, and the winding 5 has the same height Hc.

上述の２つの組の間で、各永久磁石３の高さは同じＨｍであり、巻線５の高さは同じＨｃである。設置部１の上下運動により、上述の２つの組の間で、固定構造体７に対して巻線５が同じ周期と同じ振幅で同じ上下運動をするように、上述の２つの組の巻線５と被支持体１１とバネ９が構成されている。そのために、好ましくは、上述の２つの組の間で、複数の永久磁石３と巻線５と被支持体１１とコイルバネ９は、同じものである。すなわち、２つの組の間で、複数の永久磁石３は同じものであり、巻線５は同じもの（同じバネ定数、自然長さ）であり、被支持体１１は同じものである。   Between the above-mentioned two sets, the height of each permanent magnet 3 is the same Hm, and the height of the winding 5 is the same Hc. The two sets of windings described above so that the winding 5 performs the same vertical movement with the same period and the same amplitude with respect to the fixed structure 7 between the two sets described above by the vertical movement of the installation unit 1. 5, a supported body 11, and a spring 9 are configured. Therefore, the plurality of permanent magnets 3, the windings 5, the supported body 11, and the coil spring 9 are preferably the same between the above-described two sets. That is, between the two sets, the plurality of permanent magnets 3 are the same, the winding 5 is the same (same spring constant, natural length), and the supported body 11 is the same.

上述した構成において、設置部１が上下運動しておらず静止しており、これにより、上述の各組の巻線５も、固定構造体７に対して静止している状態（以下、単に静止状態という）で、以下の条件が成り立つようになっている。

条件：ＬａとＬｂとの差が、Ｈｃ／４である。

ここで、Ｌａは、上述した２つの組の一方において、巻線５における高さ方向中央から、この巻線５の中心部の空間内に位置する永久磁石３の高さ方向中央までの鉛直方向距離（図７ではゼロ）である。
Ｌｂは、上述した２つの組の他方において、巻線５における高さ方向中央から、この巻線５の中心部の空間内に位置する永久磁石３の高さ方向中央までの鉛直方向距離（図７では、Ｈｃ／４）である。 In the above-described configuration, the installation portion 1 is not moving up and down and is stationary, so that each of the above-described windings 5 is also stationary with respect to the fixed structure 7 (hereinafter simply referred to as stationary). The following conditions are established:

Condition: The difference between La and Lb is Hc / 4.

Here, La is the vertical direction from the center in the height direction of the winding 5 to the center in the height direction of the permanent magnet 3 located in the space at the center of the winding 5 in one of the two sets described above. Distance (zero in FIG. 7).
Lb is the vertical distance from the center in the height direction of the winding 5 to the center in the height direction of the permanent magnet 3 located in the space in the center of the winding 5 in the other of the two sets described above (see FIG. 7 is Hc / 4).

上記の条件を成り立たせることにより、一方の組の巻線５により発生する電力がピークとなるタイミングと、他方の組の巻線５により発生する電力がピークとなるタイミングとが、互いにＴ／４だけずれる（ここで、Ｔは、巻線５の上下運動の周期である。以下同様）。すなわち、各組の巻線５の上下運動の振幅が巻線５の高さＨｃに等しい場合には、図８に示す出力が得られる。   By satisfying the above condition, the timing at which the power generated by one set of windings 5 peaks and the timing at which the power generated by the other set of windings 5 peaks are equal to each other by T / 4. (Where T is the period of the vertical movement of the winding 5; the same applies hereinafter). That is, when the amplitude of the vertical motion of each pair of windings 5 is equal to the height Hc of the windings 5, the output shown in FIG. 8 is obtained.

図８において、実線は一方の組の場合を示し、一点鎖線は他方の組の場合を示す。図８（Ａ）は、巻線５の上下運動における巻線５の変位（動作曲線）を示し、図８（Ｂ）は、巻線５に生じる起電力を示し、図８（Ｃ）は、巻線５により発生する電力を示す。図８（Ａ）においては、２つの組の巻線５は、同じ上下運動をするので、両者の動作曲線は重なっている。図８（Ｃ）から分かるように、一方の組の巻線５により発生する電力は、周期Ｔ／２でピークになり、他方の組の巻線５により発生する電力も、周期Ｔ／２でピークになる。また、一方の組の巻線５により発生する電力がピークとなるタイミングと、他方の組の巻線５により発生する電力がピークとなるタイミングは、互いにＴ／４だけずれている。   In FIG. 8, the solid line shows the case of one set, and the alternate long and short dash line shows the case of the other set. 8A shows the displacement (operation curve) of the winding 5 in the vertical movement of the winding 5, FIG. 8B shows the electromotive force generated in the winding 5, and FIG. The electric power generated by the winding 5 is shown. In FIG. 8A, the two sets of windings 5 move up and down in the same way, so that their operation curves overlap. As can be seen from FIG. 8C, the power generated by one set of windings 5 peaks at a period T / 2, and the power generated by the other set of windings 5 also has a period T / 2. Become a peak. In addition, the timing at which the power generated by one set of windings 5 peaks and the timing at which the power generated by the other set of windings 5 peaks are shifted from each other by T / 4.

図７の例では、静止状態で、一方の組における巻線５の中心部の空間内に位置する永久磁石３の高さ方向中央と、他方の組における巻線５の中心部の空間内に位置する永久磁石３の高さ方向中央とが、互いにＨｃ／４だけ鉛直方向にずれていることにより、上述の条件が成り立っている。この場合、上述した２つの組の間で、バネ９の上端（固定構造体７との結合位置）の鉛直方向位置は同じである。図７において、他方の組では、スペーサ６が設けられている。   In the example of FIG. 7, in the stationary state, in the center in the height direction of the permanent magnet 3 located in the space at the center of the winding 5 in one set and within the space at the center of the winding 5 in the other set. The above-mentioned condition is established by the fact that the center of the permanent magnet 3 positioned is shifted in the vertical direction by Hc / 4. In this case, the vertical position of the upper end of the spring 9 (the coupling position with the fixed structure 7) is the same between the two sets described above. In FIG. 7, the spacer 6 is provided in the other group.

ただし、本発明は、これに限定されない。例えば、静止状態で、一方の組におけるバネ９の上端（固定構造体７との結合位置）と、他方の組におけるバネ９の上端（固定構造体７との結合位置）とを互いにＨｃ／４だけ鉛直方向にずらすことにより、上述の条件が成り立つようにしてもよい。この場合、上述した２つの組の間で、巻線５の中心部の空間内に位置する永久磁石３の高さ方向中央は、同じ鉛直方向位置にある。   However, the present invention is not limited to this. For example, in the stationary state, the upper end of the spring 9 in one set (the coupling position with the fixed structure 7) and the upper end of the spring 9 in the other set (the coupling position with the fixed structure 7) are mutually Hc / 4. The above-mentioned condition may be satisfied by shifting in the vertical direction only. In this case, between the two sets described above, the center in the height direction of the permanent magnet 3 located in the space in the center of the winding 5 is at the same vertical position.

なお、図７の例では、各組の巻線５を構成する導線の密度は、巻線５の高さ方向において均一であってよい。すなわち、各組の巻線５を構成する導線の密度は、巻線５の高さ方向の各位置で同じであってよい。   In the example of FIG. 7, the density of the conductors constituting each set of windings 5 may be uniform in the height direction of the windings 5. That is, the density of the conducting wires constituting each set of windings 5 may be the same at each position in the height direction of the windings 5.

第３実施形態によると、静止状態において、永久磁石３と巻線５と被支持体１１とバネ９の２つの組の間で、永久磁石３による磁束密度分布と巻線５との位置関係が異なっている。したがって、２つの組の間で、巻線５に生じる起電力の大きさは、被支持体１１の反復上下運動において互いに異なる位相でピークになる。したがって、２つの組の巻線５から出力される起電力の総和の変動が抑えられ、安定した電力供給が可能となる。例えば、船舶搭載型発電装置１０は、上述した２つの組の巻線５で発生する起電力を足し合わせて出力することにより、変動が抑えられ安定した電力（例えば、図８（Ｃ）の実線と破線を重ね合わせた電力）を出力できる。   According to the third embodiment, in a stationary state, the positional relationship between the magnetic flux density distribution by the permanent magnet 3 and the winding 5 is between two sets of the permanent magnet 3, the winding 5, the supported body 11 and the spring 9. Is different. Therefore, the magnitude of the electromotive force generated in the winding 5 between the two sets peaks at different phases in the repeated vertical movement of the supported body 11. Therefore, fluctuations in the sum of electromotive forces output from the two sets of windings 5 are suppressed, and stable power supply is possible. For example, the ship-mounted power generation apparatus 10 adds and outputs the electromotive forces generated by the two sets of windings 5 described above, thereby suppressing fluctuations and stabilizing power (for example, a solid line in FIG. 8C). Can be output.

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による船舶搭載型発電装置１０を説明する。図９は、第４実施形態の船舶搭載型発電装置１０を示す。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。なお、図９（Ｂ）では、簡略のため、ガイドレール１５の図示を省略している。 [Fourth Embodiment]
A shipboard power generator 10 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows the ship-mounted power generator 10 of the fourth embodiment. FIG. 9B is a BB line arrow view of FIG. In FIG. 9B, the guide rail 15 is not shown for simplicity.

第４実施形態において、以下で説明しない点は上述の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態と同じであってよい。以下において、第４実施形態において、第１実施形態の構成を採用する場合について説明する。第４実施形態において、第２実施形態の構成を採用する場合には、被支持体１１において巻線５は複数段に配置される。第４実施形態において、第３実施形態の構成を採用する場合には、永久磁石３と巻線５と被支持体１１とコイルバネ９の組毎に、以下の構成が採用されるが、後述のデータ取得装置２２、位置指令生成部２４、および記憶部２５は、これらの組に共通であってよい。   In the fourth embodiment, points not described below may be the same as those in the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment described above. In the following, a case where the configuration of the first embodiment is adopted in the fourth embodiment will be described. In 4th Embodiment, when employ | adopting the structure of 2nd Embodiment, the coil | winding 5 is arrange | positioned in the supported body 11 in multiple steps. In the fourth embodiment, when the configuration of the third embodiment is adopted, the following configuration is adopted for each set of the permanent magnet 3, the winding 5, the supported body 11, and the coil spring 9. The data acquisition device 22, the position command generation unit 24, and the storage unit 25 may be common to these sets.

船舶搭載型発電装置１０は、コイルバネ９の有効長さを調節する有効長さ調節装置１７を備える。有効長さ調節装置１７は、移動部１９および係合装置２１を有する。移動部１９は、固定構造体７に取り付けられている。コイルバネ９に沿った移動部１９の上下位置（すなわち、鉛直方向に関する位置。以下同様）は、調節可能になっている。   The ship-mounted power generator 10 includes an effective length adjusting device 17 that adjusts the effective length of the coil spring 9. The effective length adjusting device 17 includes a moving part 19 and an engaging device 21. The moving unit 19 is attached to the fixed structure 7. The vertical position of the moving unit 19 along the coil spring 9 (that is, the position in the vertical direction; the same applies hereinafter) is adjustable.

係合装置２１は、係合部材２１ａおよび係合駆動装置２１ｂを有する。図１０（Ａ）は、図９（Ａ）の部分拡大図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）において係合部材２１ａが動作した状態を示す。
係合部材２１ａは、コイルバネ９の途中箇所に係合する係合位置に駆動される。係合部材２１ａは、移動部１９に設けられる。係合駆動装置２１ｂは、移動部１９に設けられている。係合駆動装置２１ｂは、係合部材２１ａを、コイルバネ９に鉛直方向に係合する係合位置（図１０（Ａ）の状態）と、コイルバネ９に干渉しない非干渉位置（図１０（Ｂ）の状態）との間で駆動する。図１０では、係合駆動装置２１ｂは、回転軸Ｃまわりに係合部材２１ａを回転させることにより、係合部材２１ａを係合位置と非干渉位置との間で駆動するモータである。図１０の例では、一対の係合部材２１ａが、それぞれ、コイルバネ９の水平方向両側に配置され、一対の係合部材２１ａに対してそれぞれ一対の係合駆動装置２１ｂが設けられている。ただし、係合部材２１ａの数は、１つであってもよい。 The engagement device 21 includes an engagement member 21a and an engagement drive device 21b. FIG. 10A is a partially enlarged view of FIG. FIG. 10B shows a state where the engaging member 21a is operated in FIG.
The engaging member 21 a is driven to an engaging position that engages with a midway portion of the coil spring 9. The engaging member 21 a is provided in the moving unit 19. The engagement driving device 21 b is provided in the moving unit 19. The engagement drive device 21b includes an engagement position (a state shown in FIG. 10A) where the engagement member 21a is engaged with the coil spring 9 in the vertical direction, and a non-interference position where the engagement member 21a does not interfere with the coil spring 9 (FIG. 10B). Drive). In FIG. 10, the engagement drive device 21b is a motor that drives the engagement member 21a between the engagement position and the non-interference position by rotating the engagement member 21a about the rotation axis C. In the example of FIG. 10, a pair of engaging members 21a are respectively disposed on both sides in the horizontal direction of the coil spring 9, and a pair of engaging drive devices 21b are provided for the pair of engaging members 21a. However, the number of the engaging members 21a may be one.

有効長さ調節装置１７は、さらに移動部駆動装置２３を有する。
移動部駆動装置２３は、コイルバネ９に沿って鉛直方向に移動部１９を昇降する。図９（Ｂ）では、移動部駆動装置２３は、移動部１９に螺合するネジ軸２３ａと、ネジ軸２３ａを回転駆動するサーボモータ２３ｂと、ネジ軸２３ａの回転により移動部１９が昇降するように移動部１９を案内するガイド部材２３ｃとを有する。 The effective length adjusting device 17 further includes a moving unit driving device 23.
The moving unit driving device 23 moves the moving unit 19 up and down in the vertical direction along the coil spring 9. In FIG. 9 (B), the moving part drive device 23 includes a screw shaft 23a that is screwed into the moving part 19, a servo motor 23b that rotationally drives the screw shaft 23a, and the moving part 19 is moved up and down by the rotation of the screw shaft 23a. And a guide member 23c for guiding the moving part 19 as described above.

したがって、移動部１９の上下位置を調節することにより、係合装置２１がコイルバネ９に係合する上下位置を変えることができる。これにより、コイルバネ９の有効長さは、係合装置２１により係合された上下位置から、被支持体１１に結合された一端部までの範囲となる。すなわち、この範囲において、コイルバネ９は、設置部１の上下運動により伸縮する。一方、コイルバネ９において、係合装置２１により係合された上下位置から、固定構造体７に結合された他端部までの範囲では、コイルバネ９は伸縮しない。このように、コイルバネ９の有効長さを調節することにより、コイルバネ９による被支持体１１の固有振動の周期（上下運動の固有周期）を、設置部１の上下運動の周期に一致させるように調節できる。   Therefore, the vertical position at which the engagement device 21 engages with the coil spring 9 can be changed by adjusting the vertical position of the moving unit 19. Thus, the effective length of the coil spring 9 is in a range from the vertical position engaged by the engagement device 21 to one end coupled to the supported body 11. That is, in this range, the coil spring 9 expands and contracts due to the vertical movement of the installation portion 1. On the other hand, in the coil spring 9, the coil spring 9 does not expand and contract in the range from the vertical position engaged by the engagement device 21 to the other end coupled to the fixed structure 7. As described above, by adjusting the effective length of the coil spring 9, the period of the natural vibration of the supported body 11 by the coil spring 9 (the natural period of the vertical movement) is made to coincide with the period of the vertical movement of the installation unit 1. Can be adjusted.

船舶搭載型発電装置１０は、好ましくは、支持装置３７を備える。図１１は、船舶搭載型発電装置１０に支持装置３７を設けた場合を示す。支持装置３７は、コイルバネ９の有効長さを変える時に被支持体１１を下方から支持し、巻線５により発電を行う時には、被支持体１１を支持しない。   The ship-mounted power generation device 10 preferably includes a support device 37. FIG. 11 shows a case where the support device 37 is provided in the ship-mounted power generator 10. The support device 37 supports the supported body 11 from below when changing the effective length of the coil spring 9, and does not support the supported body 11 when generating power with the winding 5.

支持装置３７は、被支持体１１の上下運動に干渉しない非支持位置（図１１（Ａ）の状態）と、被支持体１１を下方から支持する支持位置（図１１（Ｂ）の状態）との間で駆動される被駆動部材３７ａと、被駆動部材３７ａを非支持位置と支持位置との間で駆動する駆動装置３７ｂ（例えば、リニアサーボモータ）を有する。なお、被駆動部材３７ａの支持位置は、一定の位置である。すなわち、被駆動部材３７ａが、被支持体１１を下方から支持する場合には、常に同じ支持位置で被支持体１１を支持する。   The support device 37 includes a non-supporting position that does not interfere with the vertical movement of the supported body 11 (state shown in FIG. 11A) and a support position that supports the supported body 11 from below (state shown in FIG. 11B). Driven member 37a, and a driving device 37b (for example, a linear servo motor) for driving the driven member 37a between a non-supporting position and a supporting position. The support position of the driven member 37a is a fixed position. That is, when the driven member 37a supports the supported body 11 from below, the supported member 11 is always supported at the same support position.

図１２は、有効長さ調節装置１７（図９を参照）を制御する構成を示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram showing a configuration for controlling the effective length adjusting device 17 (see FIG. 9).

図１２に示すように、船舶搭載型発電装置１０は、データ取得装置２２、位置指令生成部２４、記憶部２５および制御装置２７を備える。   As shown in FIG. 12, the ship-mounted power generator 10 includes a data acquisition device 22, a position command generation unit 24, a storage unit 25, and a control device 27.

位置指令生成部２４は、移動部１９に対する指令位置を生成する。   The position command generator 24 generates a command position for the moving unit 19.

記憶部２５は、有効長さ調節装置１７の制御時に、移動部１９に対する指令位置を生成するのに用いる指令位置生成用データを記憶している。指令位置生成用データは、船舶２０に波が衝突する周期を特定するための複数のデータ値（以下、波衝突周期特定用の複数のデータ値、または、単に複数のデータ値という）から移動部１９に対する指令位置を定めるためのデータである。指令位置生成用データにより複数のデータ値から定まる指令位置に移動部１９が位置した状態で係合装置２１がコイルバネ９に係合すると、被支持体１１の上下運動の固有周期が、これら複数のデータ値により特定される波衝突周期（船舶２０に波が衝突する周期）と一致するようになる。このように指令位置生成用データが予め作成されている。指令位置生成用データは、後で詳しく説明する。   The storage unit 25 stores command position generation data used to generate a command position for the moving unit 19 when the effective length adjusting device 17 is controlled. The command position generation data is a moving unit based on a plurality of data values (hereinafter referred to as a plurality of data values for specifying a wave collision period, or simply a plurality of data values) for specifying a period in which waves collide with the ship 20. 19 is a data for determining a command position for 19. When the engaging device 21 is engaged with the coil spring 9 in a state in which the moving unit 19 is positioned at a command position determined from a plurality of data values by the command position generation data, the natural period of the vertical motion of the supported body 11 is the plurality of these It coincides with the wave collision period (period in which waves collide with the ship 20) specified by the data value. In this way, the command position generation data is created in advance. The command position generation data will be described in detail later.

データ取得装置２２は、波衝突周期特定用の複数のデータ値を取得する。データ取得装置２２は、取得した複数のデータ値を、位置指令生成部２４に入力する。データ取得装置２２については、後で詳しく説明する。   The data acquisition device 22 acquires a plurality of data values for specifying the wave collision period. The data acquisition device 22 inputs the acquired plurality of data values to the position command generation unit 24. The data acquisition device 22 will be described in detail later.

位置指令生成部２４は、入力された複数のデータ値を指令位置生成用データに適用することにより移動部１９に対する指令位置を生成し、この指令位置を制御装置２７へ入力する。   The position command generation unit 24 generates a command position for the moving unit 19 by applying the plurality of input data values to the command position generation data, and inputs the command position to the control device 27.

制御装置２７は、入力された指令位置へ移動部１９が来るように移動部駆動装置２３（サーボモータ２３ｂ）を制御し、指令位置に移動部１９が来た状態で係合装置２１がコイルバネ９に係合するように係合装置２１（係合駆動装置２１ｂ）を制御する。   The control device 27 controls the moving unit driving device 23 (servo motor 23b) so that the moving unit 19 comes to the input command position, and the engaging device 21 is moved to the coil spring 9 with the moving unit 19 coming to the command position. The engagement device 21 (engagement drive device 21b) is controlled so as to be engaged.

波衝突周期特定用の複数のデータ値が、船舶２０から見た波の方向（船舶２０の進行方向に対する波の方向）θ、波の周期ＴＷ、波の速さＶＷ、および船舶２０の速さＶＳからなる場合について説明する。 A plurality of data values for specifying the wave collision period include the wave direction (wave direction relative to the traveling direction of the ship 20) θ, the wave period T W , the wave speed V W , and the ship 20 A case where the speed is V S will be described.

指令位置生成用データでは、複数のデータ値の複数の組み合わせに対して、それぞれ複数の上下位置Ｐ（移動部１９に対する複数の指令位置）が定められている。指令位置生成用データは、次の［表１］に示す参照テーブルとして記憶部２５に記憶される。   In the command position generation data, a plurality of vertical positions P (a plurality of command positions for the moving unit 19) are determined for a plurality of combinations of a plurality of data values. The command position generation data is stored in the storage unit 25 as a reference table shown in the following [Table 1].

Figure 0005846618
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上記表１において、Ｐ、θ、ＴＷ、ＶＷ、およびＶＳの添え字ｉは、移動部１９の上下位置Ｐ、船舶２０から見た波の方向θ、波の周期ＴＷ、波の速さＶＷおよび船舶２０の速度ＶＳの組を示す識別番号であり、任意の自然数である。図１３は、波の方向θと、波の速さＶＷと、船舶２０の速さＶＳを示す。図１３は、上方から鉛直方向に船舶２０を見た図である。図１３において、矢印ＶＷは、波の速度を示すベクトルであり、矢印ＶＳは、船舶２０の速度を示すベクトルであり、矢印ＶＲは、船舶２０から見た波の相対速度を示すベクトルである。ここで、船舶２０は、航行方向を変えずに船首尾方向に進行しているとする。 In Table 1 above, the subscript i of P, θ, T W , V W , and V S is the vertical position P of the moving unit 19, the wave direction θ viewed from the ship 20, the wave period T W , This is an identification number indicating a set of the speed V W and the speed V S of the ship 20, and is an arbitrary natural number. FIG. 13 shows the wave direction θ, the wave speed V W, and the speed V S of the ship 20. FIG. 13 is a view of the ship 20 viewed from above in the vertical direction. 13, the arrows V W is a vector representing the velocity of the wave, the vector arrow V S is a vector representing the speed of the vessel 20, the arrows V R is indicative of the relative velocity of the wave as viewed from the ship 20 It is. Here, it is assumed that the ship 20 is traveling in the bow-stern direction without changing the navigation direction.

指令位置生成用データにおいて、各組ｉについて、θ、ＴＷ、ＶＷ、およびＶＳに対して、次のように移動部１９の上下位置Ｐｉが予め求められている。 In the command position generation data, for each set i, the vertical position Pi of the moving unit 19 is previously determined for θ, T W , V W , and V S as follows.

まず、θ、ＴＷ、ＶＷ、およびＶＳの各組ｉに対して、船舶２０（船舶２０の船首部１）が波に衝突する周期（波衝突周期）ＴＳが求まる。各組ｉにおける波衝突周期ＴＳｉは、次の式により求まる。

ＴＳ＝ＴＷ×ＶＷ／ＶＲ

この式において、ＶＲは、図１３に示すように、船舶２０に対する波の相対速度であり、θとＶｗとＶＳから求まる。 First, for each set i of θ, T W , V W , and V S , a period (wave collision period) T S at which the ship 20 (the bow 1 of the ship 20) collides with a wave is obtained. The wave collision period T S i in each set i is obtained by the following equation.

T S = T W × V W / V R

In this formula, V R, as shown in FIG. 13, a wave of the relative speed with respect to the ship 20, obtained from θ and V w and V S.

次に、上述の各組ｉについて、求めた波衝突周期ＴＳｉに対して、移動部１９の上下位置Ｐｉを求める。すなわち、この上下位置Ｐｉにより、巻線５とコイルバネ９を含む被支持体１１の固有周期（固有振動の周期）が波衝突周期ＴＳｉとなる移動部１９の上下位置Ｐｉを求める。この上下位置Ｐｉは、例えば実験的に求めることができる。すなわち、図１１の構成において、移動部１９の各上下位置毎に、被支持体１１を被駆動部材３７ａにより下方から支持して（図１１（Ｂ）の状態）被支持体１１を固定構造体７に対して静止させ、かつ、係合装置２１をコイルバネ９に係合させる。次いで、被駆動部材３７ａを非支持位置に移動させ（図１１（Ａ）の状態）、被支持体１１に上下運動させ、被支持体１１の上下運動の周期（固有周期）を計測しておく。これらの計測結果から、波衝突周期ＴＳｉとなる移動部１９の上下位置Ｐｉを予め求めておく。 Next, for each set i described above, the vertical position Pi of the moving unit 19 is obtained with respect to the obtained wave collision period T S i. That is, the vertical position Pi of the moving part 19 at which the natural period (natural vibration period) of the supported body 11 including the winding 5 and the coil spring 9 becomes the wave collision period T S i is obtained from the vertical position Pi. The vertical position Pi can be obtained experimentally, for example. That is, in the configuration of FIG. 11, the supported body 11 is supported from below by the driven member 37a for each vertical position of the moving portion 19 (state of FIG. 11B), and the supported body 11 is fixed structure. 7 and the engaging device 21 is engaged with the coil spring 9. Next, the driven member 37a is moved to the non-supporting position (the state shown in FIG. 11A), and the supported body 11 is moved up and down, and the period of the up and down movement (natural period) of the supported body 11 is measured. . These measurement results, obtained in advance the vertical position Pi of the movable portion 19 as a wave collision period T S i.

位置指令生成部２４は、入力された複数のデータ値を、表１の参照テーブルに適用することにより、移動部１９の上下位置（指令位置）を定める。この時、入力された複数のデータ値に対応する組ｉが参照テーブルに無い場合には、参照テーブルにおいて、入力された複数のデータ値に隣接するデータ値を用いた補間により移動部１９の上下位置を定めてもよい。   The position command generator 24 determines the vertical position (command position) of the moving unit 19 by applying the plurality of input data values to the reference table of Table 1. At this time, if there is no set i corresponding to the plurality of input data values in the reference table, the upper and lower parts of the moving unit 19 are interpolated by interpolation using data values adjacent to the plurality of input data values in the reference table. The position may be determined.

データ取得装置２２は、波浪情報取得部２２ａおよび船舶速さ取得部２２ｂを有する。   The data acquisition device 22 includes a wave information acquisition unit 22a and a ship speed acquisition unit 22b.

波浪情報取得部２２ａは、波の方向と波の周期ＴＷを、気象庁または他の観測機関などにより作成される波浪情報を取得する。例えば、波浪情報取得部２２ａは、インターネットにアクセスし、インターネット経由で、船舶２０がこれから進入する海域の波浪情報（波の方向と波の周期ＴＷを含む情報）を取得する。または、船舶２０がこれから進入する海域の波浪情報が、所定の送信装置から無線で送信されている場合には、波浪情報取得部２２ａは、この波浪情報を受信して、受信した波浪情報から波の方向と波の周期ＴＷを取得する。 Wave information acquisition unit 22a, a period T W direction and the wave of the wave, obtains the wave information created by such JMA or other observation organizations. For example, wave information acquiring unit 22a accesses the Internet, via the Internet, to acquire wave information of waters the ship 20 enters from now (information including a period T W direction and the wave of the wave). Alternatively, when the wave information of the sea area where the ship 20 will enter is transmitted wirelessly from a predetermined transmission device, the wave information acquisition unit 22a receives the wave information, and receives the wave information from the received wave information. And the wave period TW are obtained.

波浪情報取得部２２ａは、ジャイロコンパスやＧＰＳなどを用いて船舶２０の進行方向を取得する方向センサを有し、上述のように取得した波浪情報の波の方向と、方向センサにより取得した船舶２０の進行方向とに基づいて、船舶２０の進行方向に対する波の方向θを取得する。   The wave information acquisition unit 22a includes a direction sensor that acquires the traveling direction of the ship 20 using a gyro compass, GPS, and the like. The wave direction of the wave information acquired as described above and the ship 20 acquired by the direction sensor. The wave direction θ with respect to the traveling direction of the ship 20 is acquired based on the traveling direction.

船舶速さ取得部２２ｂは、船舶２０の速さを計測して取得する。例えば、船舶速さ取得部２２ｂは、電磁ログ、ドップラーソナー、またはＧＰＳを用いて船舶２０の速さを計測する。   The ship speed acquisition unit 22b measures and acquires the speed of the ship 20. For example, the ship speed acquisition unit 22b measures the speed of the ship 20 using an electromagnetic log, Doppler sonar, or GPS.

波衝突周期特定用の複数のデータ値が、船舶２０に対する波の速さＶＲと波の波長λＷからなる複数のデータ値からなる場合について説明する。 A plurality of data values of the wave collision period for identified, the case comprising a plurality of data values comprising a speed V R and the wave of a wavelength lambda W of the waves against the ship 20.

指令位置生成用データでは、複数のデータ値の複数の組み合わせに対して、それぞれ複数の上下位置Ｐ（移動部１９に対する複数の指令位置）が定められている。この指令位置生成用データは、次の［表２］に示す参照テーブルとして記憶部２５に記憶されてよい。   In the command position generation data, a plurality of vertical positions P (a plurality of command positions for the moving unit 19) are determined for a plurality of combinations of a plurality of data values. The command position generation data may be stored in the storage unit 25 as a reference table shown in [Table 2] below.

Figure 0005846618
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上記表２において、Ｐ、ＶＲ、およびλｗの添え字ｉは、移動部１９の上下位置Ｐ、船舶２０に対する波の速さＶＲ、波の波長λの組を示す識別番号であり、任意の自然数である。 In Table 2 above, the subscript i of P, V R , and λ w is an identification number that indicates a set of the vertical position P of the moving unit 19, the wave speed V R with respect to the ship 20, and the wave wavelength λ. Any natural number.

指令位置生成用データにおいて、各組ｉについて、ＶＲおよびλｗに対して、次のように移動部１９の上下位置Ｐｉが予め求められている。 In the command position generated data, for each pair i, with respect to V R and lambda w, vertical position Pi of the movable portion 19 is obtained in advance as follows.

まず、各組ｉにおける波衝突周期ＴＳｉは、次の式により求まる。

ＴＳ＝λ×ＶＲ
First, the wave collision period T S i in each group i is obtained by the following equation.

T S = λ × V R

次に、上述の各組ｉについて、求めた波衝突周期ＴＳｉに対して、移動部１９の上下位置Ｐｉを求める。すなわち、この上下位置Ｐｉにより、巻線５とコイルバネ９を含む被支持体１１の固有周期（固有振動の周期）が波衝突周期ＴＳｉとなる移動部１９の上下位置Ｐｉを求めておく。この上下位置Ｐｉは、上述と同様に例えば実験的に求めることができる。 Next, for each set i described above, the vertical position Pi of the moving unit 19 is obtained with respect to the obtained wave collision period T S i. That is, by the vertical position Pi, previously obtained a vertical position Pi of the movable portion 19 natural period of the supported member 11 including the winding 5 and the coil spring 9 (the period of natural vibration) is a wave collision period T S i. The vertical position Pi can be obtained experimentally, for example, as described above.

複数のデータ値が、船舶２０に対する波の速さＶＲと波の波長λＷからなる場合、データ取得装置２２は、船舶速さ取得部２２ｂを有さず、データ取得装置２２の波浪情報取得部２２ａは、例えば、レーダ装置とデータ処理部とを有する。レーダ装置は、マイクロ波を周囲の海面に（例えば時々刻々と）送信するレーダアンテナと、このマイクロ波が海面で反射した反射波を（例えば時々刻々と）受信する受信部を有する。データ処理部は、受信部が（例えば時々刻々と）受信した反射波と、マイクロ波送信時のアンテナの向きに基づいてエコー画像を作成し、エコー画像を解析する。これにより、データ処理部は、船舶２０に対する波の速さＶＲ（すなわち、図１３に示す相対速度ＶＲ）と、波の波長λＷを求める。データ取得装置２２は、求めたＶＲとλＷを位置指令生成部２４に入力する。 If multiple data values, consisting of the speed V R and the wave of a wavelength lambda W of the waves against the ship 20, the data acquisition device 22 has no ship speed acquiring unit 22b, wave information acquired in the data acquisition device 22 The unit 22a includes, for example, a radar device and a data processing unit. The radar apparatus includes a radar antenna that transmits a microwave to the surrounding sea surface (for example, every moment) and a reception unit that receives a reflected wave reflected from the sea surface (for example, every moment). The data processing unit creates an echo image based on the reflected wave received by the receiving unit (for example, every moment) and the direction of the antenna during microwave transmission, and analyzes the echo image. Thus, the data processing unit, the wave with respect to the ship 20 the speed V R (i.e., the relative speed V R shown in FIG. 13) and obtains the wavelength lambda W of the waves. Data acquisition device 22 inputs the V R and lambda W determined the position command generating unit 24.

位置指令生成部２４は、入力された複数のデータ値を、表２の参照テーブルに適用することにより、移動部１９の上下位置（指令位置）を定める。この時、入力された複数のデータ値に対応する組ｉが参照テーブルに無い場合には、参照テーブルにおいて、入力された複数のデータ値に隣接するデータ値を用いた補間により移動部１９の上下位置を定めてもよい。   The position command generator 24 determines the vertical position (command position) of the moving unit 19 by applying the input data values to the reference table of Table 2. At this time, if there is no set i corresponding to the plurality of input data values in the reference table, the upper and lower parts of the moving unit 19 are interpolated by interpolation using data values adjacent to the plurality of input data values in the reference table. The position may be determined.

図１４は、コイルバネ９の有効長さの調節方法を示すフローチャートである。この調節方法は、ステップＳ１〜Ｓ４を有する。   FIG. 14 is a flowchart showing a method for adjusting the effective length of the coil spring 9. This adjustment method includes steps S1 to S4.

ステップＳ１では、データ取得装置２２により、最新の複数のデータ値を取得する。また、ステップＳ１では、取得した最新の複数のデータ値が位置指令生成部２４に入力される。   In step S <b> 1, the data acquisition device 22 acquires the latest plurality of data values. In step S <b> 1, the acquired plurality of latest data values are input to the position command generation unit 24.

ステップＳ２では、ステップＳ１で入力された最新の複数のデータ値に基づいて、位置指令生成部２４により、移動部１９に対する指令位置を生成する。この時、位置指令生成部２４は、最新の複数のデータ値を、上述の指令位置生成用データに適用することにより、位置指令を生成する。また、ステップＳ２では、生成された位置指令が制御装置２７に入力される。   In step S <b> 2, a command position for the moving unit 19 is generated by the position command generation unit 24 based on the latest plurality of data values input in step S <b> 1. At this time, the position command generation unit 24 generates a position command by applying the latest plurality of data values to the above-described command position generation data. In step S <b> 2, the generated position command is input to the control device 27.

ステップＳ３では、制御装置２７により、ステップＳ２で入力された指令位置へ移動部１９を移動させる。この時、制御装置２７は、まず、支持装置３７の駆動装置３７ｂを制御することにより、図１１（Ｂ）のように被駆動部材３７ａを支持位置へ移動させる。これにより、被支持体１１は、被駆動部材３７ａにより下方から支持されて、固定構造体７に対して静止する。これとともに、制御装置２７は、移動部駆動装置２３を制御して、移動部駆動装置２３により移動部１９を指令位置へ移動させる。   In step S3, the control unit 27 moves the moving unit 19 to the command position input in step S2. At this time, the control device 27 first controls the drive device 37b of the support device 37 to move the driven member 37a to the support position as shown in FIG. As a result, the supported body 11 is supported from below by the driven member 37 a and is stationary with respect to the fixed structure 7. At the same time, the control device 27 controls the moving unit driving device 23 to move the moving unit 19 to the command position by the moving unit driving device 23.

ステップＳ４では、ステップＳ３により指令位置に移動部１９が位置した状態で、制御装置２７により、係合装置２１がコイルバネ９に係合するように係合装置２１（係合駆動装置２１ｂ）を制御する。すなわち、制御装置２７は係合駆動装置２１ｂを制御して、係合部材２１ａを非干渉位置から係合位置へ移動させる。   In step S4, the engagement device 21 (engagement drive device 21b) is controlled by the control device 27 so that the engagement device 21 is engaged with the coil spring 9 in a state where the moving unit 19 is positioned at the command position in step S3. To do. That is, the control device 27 controls the engagement driving device 21b to move the engagement member 21a from the non-interference position to the engagement position.

上述のステップＳ１〜Ｓ４は、船舶２０の航行中に時間間隔をおいて（例えば、数十分毎に、または、数時間毎に）繰り返される。   The above-described steps S1 to S4 are repeated at time intervals (for example, every several tens of minutes or every several hours) while the ship 20 is navigating.

上述した第４実施形態によると、波衝突周期特定用の複数のデータ値と、これらの複数のデータ値により特定される波衝突周期に被支持体１１の固有周期を一致させるための移動部１９の上下位置との関係（指令位置生成用データ）を予め求める。船舶搭載型発電装置１０を作動させる時に、上述の複数のデータ値を取得し、取得した複数のデータ値と指令位置生成用データから、波衝突周期に被支持体１１の固有周期を一致させるための指令位置を生成し、この指令位置に移動部１９を移動させて、係合装置２１をコイルバネ９に係合させる。これにより、被支持体１１の固有周期は波衝突周期に一致する（または近い値になる）ので、船舶２０への波の衝突による被支持体１１の上下運動を大きくすることができる。したがって、発電効率が高まる。   According to the fourth embodiment described above, the moving unit 19 for making the natural period of the supported body 11 coincide with the plurality of data values for specifying the wave collision period and the wave collision period specified by the plurality of data values. Is previously determined (command position generation data). When operating the ship-mounted power generation apparatus 10, to acquire the plurality of data values described above, and to match the natural period of the supported body 11 with the wave collision period from the acquired plurality of data values and the command position generation data The command position is generated, the moving unit 19 is moved to this command position, and the engagement device 21 is engaged with the coil spring 9. Thereby, since the natural period of the supported body 11 coincides with (or becomes close to) the wave collision period, the vertical movement of the supported body 11 due to the collision of the wave with the ship 20 can be increased. Therefore, power generation efficiency is increased.

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による船舶搭載型発電装置１０を説明する。図１５は、第５実施形態の船舶搭載型発電装置１０の有効長さ調節装置１７（図９を参照）を制御する構成を示すブロック図である。第５実施形態において、以下で説明しない点は上述の第４実施形態と同じであってよい。 [Fifth Embodiment]
A shipboard power generator 10 according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a block diagram showing a configuration for controlling the effective length adjustment device 17 (see FIG. 9) of the ship-mounted power generation device 10 of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, points not described below may be the same as those in the fourth embodiment.

第５実施形態によると、上述したデータ取得装置２２は、第４実施形態と同様に、波衝突周期特定用の複数のデータ値を取得するが、取得したこれらのデータ値を位置指令生成部２４へ入力せず、ディスプレイ装置３１に入力する。   According to the fifth embodiment, the data acquisition device 22 described above acquires a plurality of data values for specifying the wave collision period, as in the fourth embodiment, but these acquired data values are used as the position command generation unit 24. The input to the display device 31 is not performed.

第５実施形態による船舶搭載型発電装置１０は、さらに、上述のディスプレイ装置３１および入力装置３３を備える。   The ship-mounted power generator 10 according to the fifth embodiment further includes the display device 31 and the input device 33 described above.

ディスプレイ装置３１は、データ取得装置２２から入力された上述の複数のデータ値を表示する。
入力装置３３は、人に操作されることにより、ディスプレイ装置３１に表示された上述の複数のデータ値を入力する。すなわち、人は、ディスプレイ装置３１に表示された上述の複数のデータ値を見て、入力装置３３（例えば、タッチパネルやキーボードなど）を操作することにより、これらのデータ値を位置指令生成部２４へ入力する。 The display device 31 displays the plurality of data values input from the data acquisition device 22.
The input device 33 inputs the above-described plurality of data values displayed on the display device 31 when operated by a person. That is, a person looks at the above-described plurality of data values displayed on the display device 31 and operates the input device 33 (for example, a touch panel, a keyboard, etc.) to transfer these data values to the position command generation unit 24. input.

なお、第５実施形態において、ディスプレイ装置３１に表示された上述の複数のデータ値を人が見て、人が、移動部１９に対する指令位置を求めてもよい。この場合、位置指令生成部２４は省略されるが、人は、好ましくは、上述した［表１］または[表２]の参照テーブルを用いて、複数のデータ値から移動部１９に対する指令位置を求める。その後、人は、入力装置３３を操作して、求めた指令位置を制御装置２７へ入力する。   In the fifth embodiment, a person may obtain the command position for the moving unit 19 by seeing the above-described plurality of data values displayed on the display device 31. In this case, the position command generation unit 24 is omitted, but the person preferably uses the reference table of [Table 1] or [Table 2] described above to determine the command position for the moving unit 19 from a plurality of data values. Ask. Thereafter, the person operates the input device 33 to input the obtained command position to the control device 27.

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態による船舶搭載型発電装置１０を説明する。図１６は、第６実施形態の船舶搭載型発電装置１０の有効長さ調節装置１７（図９を参照）を制御する構成を示すブロック図である。第６実施形態において、以下で説明しない点は上述の第４実施形態と同じであってよい。 [Sixth Embodiment]
A shipboard power generator 10 according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 16 is a block diagram showing a configuration for controlling the effective length adjustment device 17 (see FIG. 9) of the ship-mounted power generation device 10 of the sixth embodiment. In the sixth embodiment, points that are not described below may be the same as those in the fourth embodiment.

第６実施形態によると、データ取得装置２２は、上述した複数のデータ値を取得せずに、設置部１の上下運動の周期を計測して取得する。このようなデータ取得装置２２は、例えば、経過時間を計測する時間計測部２２ｃと、設置部１（例えば、設置部１の固定構造体７）に設けられた加速度センサ２２ｄと、時間計測部２２ｃが計測した経過時間の各時点で加速度センサ２２ｄが計測した加速度から設置部１の上下運動の周期を求める周期特定部２２ｅとを有する。
データ取得装置２２は、船舶２０の設置部１の上下運動の周期を取得し、この周期を目標周期として位置指令生成部２４へ入力する。 According to the sixth embodiment, the data acquisition device 22 measures and acquires the period of the vertical movement of the installation unit 1 without acquiring the plurality of data values described above. Such a data acquisition device 22 includes, for example, a time measurement unit 22c that measures elapsed time, an acceleration sensor 22d provided in the installation unit 1 (for example, the fixed structure 7 of the installation unit 1), and a time measurement unit 22c. And a period specifying unit 22e that obtains the period of vertical movement of the installation unit 1 from the acceleration measured by the acceleration sensor 22d at each time point of the elapsed time measured.
The data acquisition device 22 acquires the period of the vertical movement of the installation unit 1 of the ship 20 and inputs this period to the position command generation unit 24 as a target period.

位置指令生成部２４は、入力された目標周期と位置指令生成用データから、移動部１９に対する位置指令を生成する。   The position command generation unit 24 generates a position command for the moving unit 19 from the input target cycle and position command generation data.

第６実施形態によると、移動部１９に対する指令位置を生成するのに用いる指令位置生成用データは、被支持体１１の上下運動の目標周期から、移動部１９に対する指令位置を定めるためのデータである。指令位置生成用データにより目標周期から定まる指令位置に移動部１９が位置した状態で係合装置２１がコイルバネ９に係合すると、被支持体１１の上下運動の固有周期が、この目標周期と一致するようになる。このように指令位置生成用データが予め作成されている。   According to the sixth embodiment, the command position generation data used to generate the command position for the moving unit 19 is data for determining the command position for the moving unit 19 from the target period of the vertical movement of the supported body 11. is there. When the engagement device 21 is engaged with the coil spring 9 in a state where the moving unit 19 is positioned at a command position determined from the target cycle by the command position generation data, the natural cycle of the vertical motion of the supported body 11 coincides with the target cycle. To come. In this way, the command position generation data is created in advance.

目標周期と、巻線５とコイルバネ９を含む被支持体１１の固有周期（固有振動の周期）がこの目標周期になる移動部１９の上下位置（指令位置）とを１組の目標周期と移動部１９の上下位置とする。指令位置生成用データは、各組の目標周期と移動部１９の上下位置とが互いに対応づけられたデータである。すなわち、各組の目標周期と移動部１９の上下位置について、この上下位置に移動部１９が位置する状態で係合部材２１ａがコイルバネ９に係合した場合には、巻線５とコイルバネ９を含む被支持体１１の固有周期は、この目標周期となる。このような位置指令生成用データが記憶部２５に記憶されている。このような位置指令生成用データにおいて、移動部１９の各上下位置は、例えば、上述した支持装置３７により被支持体１１が下方から支持されている状態に対して定められている。   The target period and the vertical position (command position) of the moving unit 19 where the natural period (natural vibration period) of the supported body 11 including the winding 5 and the coil spring 9 is the target period are moved to a set of target periods. The vertical position of the part 19 is assumed. The command position generation data is data in which the target period of each set and the vertical position of the moving unit 19 are associated with each other. That is, when the engaging member 21a is engaged with the coil spring 9 with the moving part 19 positioned at the up-and-down position with respect to the target cycle of each set and the up-and-down position of the moving part 19, the winding 5 and the coil spring 9 are The natural period of the support 11 to be included is the target period. Such position command generation data is stored in the storage unit 25. In such position command generation data, each vertical position of the moving unit 19 is determined with respect to a state in which the supported body 11 is supported from below by the support device 37 described above, for example.

位置指令生成部２４は、入力された目標位置を指令位置生成用データに適用することにより、指令位置生成用データにおいて、この目標位置に対応する移動部１９の上下位置を特定し、特定した位置を指令位置として制御装置２７に入力する。   The position command generation unit 24 specifies the vertical position of the moving unit 19 corresponding to the target position in the command position generation data by applying the input target position to the command position generation data. Is input to the control device 27 as a command position.

指令位置が制御装置２７に入力された時に、被支持体１１が支持装置３７に下方から支持されていない場合には、制御装置２７は、まず、支持装置３７の駆動装置３７ｂを制御することにより、図１１（Ｂ）のように被駆動部材３７ａを支持位置へ移動させる。これにより、被支持体１１は、被駆動部材３７ａにより下方から支持されて、固定構造体７に対して静止する。これとともに、制御装置２７は、移動部駆動装置２３を制御して、移動部駆動装置２３により移動部１９を指令位置へ移動部１９を移動させる。その後、制御装置２７は、係合駆動装置２１ｂを制御して、係合装置２１（係合部材２１ａ）をコイルバネ９に係合させる。   If the supported body 11 is not supported by the support device 37 from below when the command position is input to the control device 27, the control device 27 first controls the drive device 37 b of the support device 37. As shown in FIG. 11B, the driven member 37a is moved to the support position. As a result, the supported body 11 is supported from below by the driven member 37 a and is stationary with respect to the fixed structure 7. At the same time, the control device 27 controls the moving unit driving device 23 to move the moving unit 19 to the command position by the moving unit driving device 23. Thereafter, the control device 27 controls the engagement drive device 21 b to engage the engagement device 21 (engagement member 21 a) with the coil spring 9.

上述した第６実施形態によると、目標周期と、目標周期に被支持体１１の固有周期を一致させるための移動部１９の上下位置との関係（指令位置生成用データ）を予め求める。船舶搭載型発電装置１０を作動させる時に、船舶２０の設置部１の上下運動の周期を取得し、この周期を目標周期として、目標周期と指令位置生成用データから、波衝突周期に被支持体１１の固有周期を一致させるための指令位置を生成し、この指令位置に移動部１９を移動させて、係合装置２１をコイルバネ９に係合させる。これにより、被支持体１１の固有周期は設置部１の上下運動の周期に一致する（または近い値になる）ので、船舶２０への波の衝突による被支持体１１の上下運動を大きくすることができる。したがって、発電効率が高まる。   According to the above-described sixth embodiment, the relationship (command position generation data) between the target period and the vertical position of the moving unit 19 for making the natural period of the supported body 11 coincide with the target period is obtained in advance. When operating the ship-mounted power generation apparatus 10, the period of vertical movement of the installation unit 1 of the ship 20 is acquired, and this period is set as the target period, and the target body and the command position generation data are used to support the wave collision period. A command position for matching the 11 natural periods is generated, the moving unit 19 is moved to this command position, and the engagement device 21 is engaged with the coil spring 9. Thereby, since the natural period of the supported body 11 coincides with (or becomes close to) the vertical movement period of the installation unit 1, the vertical movement of the supported body 11 due to the wave collision with the ship 20 is increased. Can do. Therefore, power generation efficiency is increased.

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態による船舶搭載型発電装置１０を説明する。図１７は、第７実施形態の船舶搭載型発電装置１０の有効長さ調節装置１７（図９を参照）を制御する構成を示すブロック図である。第７実施形態において、以下で説明しない点は上述の第４実施形態と同じであってよい。 [Seventh Embodiment]
A shipboard power generator 10 according to a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a block diagram showing a configuration for controlling the effective length adjustment device 17 (see FIG. 9) of the ship-mounted power generation device 10 of the seventh embodiment. In the seventh embodiment, points that are not described below may be the same as those in the fourth embodiment.

第７実施形態では、第４実施形態と違って、位置指令生成部２４と記憶部２５が省略される。   In the seventh embodiment, unlike the fourth embodiment, the position command generation unit 24 and the storage unit 25 are omitted.

第７実施形態による船舶搭載型発電装置１０は、コイルバネ９により生成される発電量を計測する発電量計測部３５を備える。   The ship-mounted power generation device 10 according to the seventh embodiment includes a power generation amount measurement unit 35 that measures the power generation amount generated by the coil spring 9.

制御装置２７は、係合装置２１によるコイルバネ９への係合位置毎に、短時間にわたるコイルバネ９の発電量の計測値と各係合位置に基づいて、長時間にわたる発電用の移動部１９の上下位置を定める。そのために、制御装置２７は、以下の処理（Ａ）（Ｂ）を繰り返し行い、次いで、以下の処理（Ｃ）を行う。   For each engagement position of the coil spring 9 by the engagement device 21, the control device 27, based on the measurement value of the power generation amount of the coil spring 9 over a short period of time and each engagement position, Determine the vertical position. Therefore, the control device 27 repeatedly performs the following processing (A) and (B), and then performs the following processing (C).

（Ａ）制御装置２７は、移動部駆動装置２３と係合装置２１を制御することにより、コイルバネ９に沿った移動部１９の移動可能範囲内の試験用位置に移動部１９を位置させ、かつ、係合装置２１（係合部材２１ａ）がコイルバネ９に係合した係合状態にする。 (A) The control device 27 controls the moving unit driving device 23 and the engaging device 21 to position the moving unit 19 at a test position within the movable range of the moving unit 19 along the coil spring 9, and Then, the engagement device 21 (engagement member 21a) is engaged with the coil spring 9.

なお、処理（Ａ）において、制御装置２７は、支持装置３７の駆動装置３７ｂを制御することにより、図１１（Ｂ）のように被駆動部材３７ａを支持位置へ移動させ、この状態で、係合装置２１（係合部材２１ａ）をコイルバネ９に係合させる。   In the process (A), the control device 27 controls the drive device 37b of the support device 37 to move the driven member 37a to the support position as shown in FIG. The combined device 21 (engagement member 21a) is engaged with the coil spring 9.

（Ｂ）制御装置２７は、処理（Ａ）でなされた係合状態で短時間の試験時間にわたって発電量計測部３５により計測された発電量（単位時間での発電量）を保持する。なお、試験時間は、例えば、数分である。また、処理（Ｂ）で保持される発電量は、好ましくは試験時間にわたる平均値である。 (B) The control device 27 holds the power generation amount (power generation amount per unit time) measured by the power generation amount measurement unit 35 over a short test time in the engaged state performed in the process (A). The test time is several minutes, for example. Further, the power generation amount retained in the process (B) is preferably an average value over the test time.

制御装置２７は、移動部１９の試験用位置を変えて処理（Ａ）（Ｂ）を繰り返し行う。すなわち、複数回の処理（Ａ）の間で試験用位置は異なる。   The control device 27 repeatedly performs the processes (A) and (B) while changing the test position of the moving unit 19. That is, the test position is different between the plurality of processes (A).

（Ｃ）複数回（例えば多数回）の処理（Ｂ）でそれぞれ保持された発電量と処理（Ａ）における試験用位置に基づいて、長時間にわたる発電用の移動部１９の位置を決定し、決定したこの位置に移動部１９を位置させ、かつ、係合装置２１が巻線５に係合した状態（以下、コイルバネ有効長さの調整済み状態）にする。ここで、長時間とは、例えば、数時間であってよい。 (C) Determine the position of the power generation moving unit 19 over a long period of time based on the amount of power generation held in the process (B) multiple times (for example, many times) and the test position in the process (A), The moving unit 19 is positioned at this determined position, and the engaging device 21 is engaged with the winding 5 (hereinafter, the coil spring effective length is adjusted). Here, the long time may be several hours, for example.

なお、処理（Ｃ）において、制御装置２７は、支持装置３７の駆動装置３７ｂを制御することにより、図１１（Ｂ）のように被駆動部材３７ａを支持位置へ移動させ、この状態で、係合装置２１（係合部材２１ａ）をコイルバネ９に係合させる。   In the process (C), the control device 27 controls the drive device 37b of the support device 37 to move the driven member 37a to the support position as shown in FIG. The combined device 21 (engagement member 21a) is engaged with the coil spring 9.

処理（Ｃ）では、制御装置２７は、例えば、複数回の処理（Ｂ）でそれぞれ保持された複数の発電量のうち、最も多い発電量が得られた時の移動部１９の試験用位置を、長時間にわたる発電用の移動部１９の位置として決定する。   In the process (C), for example, the control device 27 determines the test position of the moving unit 19 when the largest power generation amount is obtained from the plurality of power generation amounts respectively held in the plurality of processes (B). The position of the moving unit 19 for power generation over a long time is determined.

代わりに、処理（Ｃ）では、制御装置２７は、複数回の処理（Ｂ）でそれぞれ保持された発電量と処理（Ａ）における試験用位置に基づいて、最も大きな発電量が得られる移動部１９の上下位置を推定し、推定した位置を、長時間にわたる発電用の移動部１９の位置として決定してもよい。例えば、制御装置２７は、複数回の処理（Ｂ）でそれぞれ保持された発電量と複数回の処理（Ａ）における複数の試験用位置に基づいて、移動部１９の上下位置を独立変数ｘとし、発電量を従属変数ｙとして、ｙをｘで表す関数ｙ＝ｆ（ｘ）を推定し、この関数ｆに基づいて、最も大きな発電量が得られる移動部１９の上下位置を推定する。この場合、横軸をｘとし、縦軸をｙとする２次元座標空間において、ｙをｘで表す近似曲線を関数ｆとしてもよい。   Instead, in the process (C), the control device 27 allows the moving unit that obtains the largest power generation amount based on the power generation amount held in each of the plurality of processes (B) and the test position in the process (A). The up-and-down position of 19 may be estimated, and the estimated position may be determined as the position of the moving unit 19 for power generation over a long period of time. For example, the control device 27 sets the vertical position of the moving unit 19 as the independent variable x based on the power generation amount held in each of the plurality of processes (B) and the plurality of test positions in the plurality of processes (A). The function y = f (x) where y is represented by x is estimated with the power generation amount as a dependent variable y, and the vertical position of the moving unit 19 that obtains the largest power generation amount is estimated based on this function f. In this case, in a two-dimensional coordinate space in which the horizontal axis is x and the vertical axis is y, an approximate curve in which y is represented by x may be the function f.

処理（Ｃ）を終えた後に、長時間にわたる発電用の位置に移動部１９が位置し、かつ、係合装置２１がコイルバネ９に係合した状態（コイルバネ有効長さの調整済み状態）で、巻線５による発電を長時間行ったら、再び、上述の処理（Ａ）（Ｂ）を繰り返し行い、次いで、上述の処理（Ｃ）を行う。以後、このような処理を繰り返す。   After the process (C) is finished, the moving unit 19 is located at a position for power generation over a long period of time, and the engagement device 21 is engaged with the coil spring 9 (the adjusted state of the effective length of the coil spring). If power generation by the winding 5 is performed for a long time, the above-described processing (A) and (B) are repeated again, and then the above-described processing (C) is performed. Thereafter, such processing is repeated.

上述した第７実施形態によると、上述の処理（Ａ）（Ｂ）を繰り返すことにより、移動部１９の上下位置（試験用位置）と巻線５による発電量との関係を得ることができる。この関係から、最も大きな発電量が期待できる移動部１９の上下位置を求める。求めた上下位置に移動部１９を移動させて、係合装置２１をコイルバネ９に係合させる。これにより、最も大きな発電量またはこれに近い発電量が得られる。   According to the seventh embodiment described above, the relationship between the vertical position (test position) of the moving unit 19 and the amount of power generated by the winding 5 can be obtained by repeating the above-described processes (A) and (B). From this relationship, the vertical position of the moving unit 19 where the largest amount of power generation can be expected is obtained. The moving unit 19 is moved to the obtained vertical position, and the engaging device 21 is engaged with the coil spring 9. Thereby, the largest electric power generation amount or the electric power generation amount close | similar to this is obtained.

[第８実施形態]
本発明の第８実施形態による船舶搭載型発電装置１０を説明する。図１８は、第８実施形態の船舶搭載型発電装置１０の有効長さ調節装置１７（図９を参照）を制御する構成を示すブロック図である。第８実施形態において、以下で説明しない点は上述の第４実施形態と同じであってよい。 [Eighth embodiment]
A ship-mounted power generator 10 according to an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 is a block diagram showing a configuration for controlling the effective length adjustment device 17 (see FIG. 9) of the ship-mounted power generation device 10 of the eighth embodiment. In the eighth embodiment, points not described below may be the same as those in the fourth embodiment.

第８実施形態では、第４実施形態と違って、データ取得装置２２、位置指令生成部２４、および記憶部２５が省略される。   In the eighth embodiment, unlike the fourth embodiment, the data acquisition device 22, the position command generation unit 24, and the storage unit 25 are omitted.

第８実施形態では、船舶搭載型発電装置１０は、制御装置２７に位置指令を入力する位置指令入力装置３９を備える。   In the eighth embodiment, the ship-mounted power generator 10 includes a position command input device 39 that inputs a position command to the control device 27.

位置指令入力装置３９は、人に操作されることにより、移動部１９に対する指令位置を制御装置２７へ入力する。このような位置指令入力装置３９は、例えば、タッチパネルやキーボードなどにより構成されてよい。   The position command input device 39 inputs a command position for the moving unit 19 to the control device 27 when operated by a person. Such a position command input device 39 may be constituted by, for example, a touch panel or a keyboard.

例えば、人は、船舶２０の上下運動の周期を感じ取って、経験的に、その周期に対応する指令位置を判断し、その指令位置を制御装置２７へ入力するように位置指令入力装置３９を操作する。   For example, a person senses the cycle of the vertical movement of the ship 20, empirically determines a command position corresponding to the cycle, and operates the position command input device 39 so as to input the command position to the control device 27. To do.

この場合、好ましくは、船舶搭載型発電装置１０は、コイルバネ９により生成される発電量を計測する発電量計測部３５と、発電量計測部３５により計測された発電量を表示するディスプレイ装置３１を備える。人は、ディスプレイ装置３１に表示された発電量を考慮して、位置指令入力装置３９の操作により制御装置２７へ入力する位置指令を指定することができる。   In this case, preferably, the ship-mounted power generation apparatus 10 includes a power generation amount measurement unit 35 that measures the power generation amount generated by the coil spring 9 and a display device 31 that displays the power generation amount measured by the power generation amount measurement unit 35. Prepare. A person can specify a position command to be input to the control device 27 by operating the position command input device 39 in consideration of the power generation amount displayed on the display device 31.

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

１ 設置部（船首部）、３ 永久磁石、５ 巻線、７ 固定構造体、９ バネ（コイルバネ）、１０ 船舶搭載型発電装置、１１ 被支持体、１３ ローラ、１５ ガイドレール、１７ 有効長さ調節装置、１９ 移動部、２０ 船舶、２１ 係合装置、２１ａ 係合部材、２１ｂ 係合駆動装置、２２ データ取得装置、２２ａ 波浪情報取得部、２２ｂ 船舶速さ取得部、２２ｃ 時間計測部、２２ｄ 加速度センサ、２２ｅ 周期特定部、２３ 移動部駆動装置、２３ａ ネジ軸、２３ｂ サーボモータ、２３ｃ ガイド部材、２４ 位置指令生成部、２５ 記憶部、２７ 制御装置、３１ ディスプレイ装置、３３ 入力装置、３５ 発電量計測部、３７ 支持装置、３７ａ 被駆動部材、３７ｂ 駆動装置、３９ 位置指令入力装置、Ｂ 境界、Ｃ 回転軸、Ｇ 船舶の重心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Installation part (head part), 3 Permanent magnet, 5 Winding, 7 Fixed structure, 9 Spring (coil spring), 10 Ship-mounted power generation device, 11 Supported body, 13 Roller, 15 Guide rail, 17 Effective length Adjusting device, 19 moving unit, 20 ship, 21 engaging device, 21a engaging member, 21b engaging drive device, 22 data acquiring device, 22a wave information acquiring unit, 22b ship speed acquiring unit, 22c time measuring unit, 22d Acceleration sensor, 22e period specifying unit, 23 moving unit driving device, 23a screw shaft, 23b servo motor, 23c guide member, 24 position command generating unit, 25 storage unit, 27 control unit, 31 display unit, 33 input unit, 35 power generation Quantity measuring unit, 37 supporting device, 37a driven member, 37b driving device, 39 position command input device, B boundary, C rotating shaft The center of gravity of the G ship

Claims (7)

船舶の重心から離れた設置部において船舶に設けられ、船舶が受ける波により前記設置部が上下運動することにより発電する船舶搭載型発電装置であって、
永久磁石と、
前記永久磁石による磁束が貫通する巻線と、
前記設置部に固定された固定構造体と、
固定構造体に連結されたバネと、
前記バネを介して固定構造体に鉛直方向に支持された被支持体と、を備え、
前記永久磁石と前記巻線のうち、一方は、前記固定構造体に固定され、他方は、前記被支持体に固定され、
前記設置部が上下運動する時に、前記バネの弾性力により、被支持体が固定構造体に対して上下運動して前記巻線を貫通する磁束が変化し、これにより、巻線から電力が出力され、
前記バネは、その中心軸が鉛直方向を向くように配置されたコイルバネであり、コイルバネの一端部は被支持体に結合され、コイルバネの他端部は固定構造体に結合され、
コイルバネの有効長さを調節する有効長さ調節装置を備え、
有効長さ調節装置は、
固定構造体に取り付けられ、コイルバネに沿った上下位置が調節可能な移動部と、
コイルバネに沿って移動部を駆動して移動部の上下位置を変更する移動部駆動装置と、
移動部に取り付けられ、移動部の上下位置に応じた上下位置でコイルバネに係合する係合装置と、を備え、
前記係合装置および移動部駆動装置を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、指令位置へ移動部が来るように移動部駆動装置を制御し、指令位置に移動部が来た状態で前記係合装置がコイルバネに係合するように係合装置を制御する、ことを特徴とする船舶搭載型発電装置。 A ship-mounted power generation device that is installed in a ship at an installation part away from the center of gravity of the ship, and generates electricity by the vertical movement of the installation part by waves received by the ship,
With permanent magnets,
A winding through which the magnetic flux by the permanent magnet penetrates;
A fixed structure fixed to the installation part;
A spring connected to a fixed structure;
A supported body vertically supported by the fixed structure via the spring,
One of the permanent magnet and the winding is fixed to the fixed structure, and the other is fixed to the supported body,
When the installation part moves up and down, the elastic force of the spring causes the supported body to move up and down with respect to the fixed structure to change the magnetic flux penetrating the winding, thereby outputting electric power from the winding. It is,
The spring is a coil spring arranged so that its central axis is oriented in the vertical direction, one end of the coil spring is coupled to the supported body, and the other end of the coil spring is coupled to the fixed structure,
Equipped with an effective length adjusting device for adjusting the effective length of the coil spring,
The effective length adjuster is
A moving part attached to the fixed structure and adjustable in vertical position along the coil spring;
A moving unit driving device that drives the moving unit along the coil spring to change the vertical position of the moving unit;
An engagement device that is attached to the moving part and engages with the coil spring at an up-and-down position corresponding to the up-and-down position of the moving part
A control device for controlling the engagement device and the moving unit driving device; the control device controls the moving unit driving device so that the moving unit comes to the command position; A ship-mounted power generation device , wherein the engagement device is controlled so that the engagement device engages with a coil spring . 移動部に対する指令位置を生成し、生成した指令位置を前記制御装置へ入力する位置指令生成部と、
移動部に対する指令位置を生成するのに用いる指令位置生成用データを記憶する記憶部と、を備え、
指令位置生成用データは、船舶に波が衝突する周期を特定するための複数のデータ値から移動部に対する指令位置を定めるためのデータであり、
前記位置指令生成部には、複数のデータ値が入力され、前記位置指令生成部は、入力された複数のデータ値を指令位置生成用データに適用することにより移動部に対する指令位置を生成し、この指令位置を制御装置へ入力する、ことを特徴とする請求項１に記載の船舶搭載型発電装置。 A position command generation unit that generates a command position for the moving unit and inputs the generated command position to the control device;
A storage unit for storing command position generation data used to generate a command position for the moving unit;
The command position generation data is data for determining a command position for the moving unit from a plurality of data values for specifying a cycle in which a wave collides with a ship.
A plurality of data values are input to the position command generation unit, and the position command generation unit generates a command position for the moving unit by applying the plurality of input data values to the command position generation data. The ship-mounted power generator according to claim 1 , wherein the command position is input to a control device. 移動部に対する指令位置を生成し、生成した指令位置を前記制御装置へ入力する位置指令生成部と、
移動部に対する指令位置を生成するのに用いる指令位置生成用データを記憶する記憶部と、を備え、
指令位置生成用データは、被支持体の上下運動の目標周期から、移動部に対する指令位置を定めるためのデータであり、
前記位置指令生成部には、目標周期が入力され、前記位置指令生成部は、入力された目標周期を指令位置生成用データに適用することにより移動部に対する指令位置を生成し、この指令位置を制御装置へ入力する、ことを特徴とする請求項１に記載の船舶搭載型発電装置。 A position command generation unit that generates a command position for the moving unit and inputs the generated command position to the control device;
A storage unit for storing command position generation data used to generate a command position for the moving unit;
The command position generation data is data for determining the command position for the moving unit from the target cycle of the vertical motion of the supported body,
A target cycle is input to the position command generation unit, and the position command generation unit generates a command position for the moving unit by applying the input target cycle to the command position generation data. The ship-mounted power generator according to claim 1 , wherein the power is input to a control device. 前記係合装置および移動部駆動装置を制御する制御装置と、
巻線により生成される発電量を計測する発電量計測部と、を備え、
前記制御装置は、
（Ａ）移動部駆動装置と係合装置を制御することにより、前記コイルバネに沿った移動部の移動可能範囲内の試験用位置に移動部を位置させ、かつ、係合装置がコイルバネに係合した状態にし、
（Ｂ）この状態で試験時間にわたって発電量計測部により計測された発電量を保持し、
その後、移動部の試験用位置を変えて前記（Ａ）（Ｂ）を繰り返し行い、
複数回の（Ｂ）でそれぞれ保持された発電量と前記（Ａ）における試験用位置に基づいて、移動部の指令位置を決定し、該指令位置に移動部を位置させ、かつ、係合装置が巻線に係合した状態にする、ことを特徴とする請求項１に記載の船舶搭載型発電装置。 A control device for controlling the engagement device and the moving unit driving device;
A power generation amount measuring unit for measuring the power generation amount generated by the winding,
The controller is
(A) By controlling the moving unit driving device and the engaging device, the moving unit is positioned at a test position within the movable range of the moving unit along the coil spring, and the engaging device is engaged with the coil spring. And then
(B) In this state, the power generation amount measured by the power generation amount measurement unit over the test time is held,
Thereafter, the test position of the moving part is changed and the above (A) and (B) are repeated,
A command position of the moving unit is determined based on the power generation amount held in each of the plurality of times (B) and the test position in (A), the moving unit is positioned at the command position, and the engagement device The ship-mounted power generator according to claim 1 , wherein the power generator is engaged with the winding. 前記設置部は、船舶の船首部である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の船舶搭載型発電装置。 The installation portion is a bow of the ship, that ship-mounted power generator according to any one of claims 1 to 4, characterized in. 前記永久磁石は、前記固定構造体に固定され、前記巻線は、前記被支持体に固定され、
前記巻線の中心軸は、鉛直方向を向いており、前記巻線には、前記永久磁石が貫通しており、
前記巻線は、前記被支持体において上下複数段に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の船舶搭載型発電装置。 The permanent magnet is fixed to the fixed structure, and the winding is fixed to the supported body,
The central axis of the winding is oriented in the vertical direction, and the permanent magnet passes through the winding,
The ship-mounted power generator according to any one of claims 1 to 5 , wherein the windings are arranged in a plurality of upper and lower stages in the supported body. 船舶の重心から離れた設置部において船舶に設けられ、船舶が受ける波により前記設置部が上下運動することにより発電する船舶搭載型発電装置であって、
永久磁石と、
前記永久磁石による磁束が貫通する巻線と、
前記設置部に固定された固定構造体と、
固定構造体に連結されたバネと、
前記バネを介して固定構造体に鉛直方向に支持された被支持体と、を備え、
前記永久磁石と前記巻線のうち、一方は、前記固定構造体に固定され、他方は、前記被支持体に固定され、
前記設置部が上下運動する時に、前記バネの弾性力により、被支持体が固定構造体に対して上下運動して前記巻線を貫通する磁束が変化し、これにより、巻線から電力が出力され、
前記永久磁石は、前記固定構造体に固定され、前記巻線は、前記被支持体に固定され、
前記巻線の中心軸は、鉛直方向を向いており、前記巻線には、前記永久磁石が貫通しており、
前記永久磁石と前記巻線と前記被支持体と前記バネの組が２つ設けられており、
２つの組の間で、前記船舶に上下運動が生じていない状態で前記永久磁石による磁束密度分布と前記巻線との位置関係が異なっている、ことを特徴とする船舶搭載型発電装置。 A ship-mounted power generation device that is installed in a ship at an installation part away from the center of gravity of the ship, and generates electricity by the vertical movement of the installation part by waves received by the ship,
With permanent magnets,
A winding through which the magnetic flux by the permanent magnet penetrates;
A fixed structure fixed to the installation part;
A spring connected to a fixed structure;
A supported body vertically supported by the fixed structure via the spring,
One of the permanent magnet and the winding is fixed to the fixed structure, and the other is fixed to the supported body,
When the installation part moves up and down, the elastic force of the spring causes the supported body to move up and down with respect to the fixed structure to change the magnetic flux penetrating the winding, thereby outputting electric power from the winding. And
The permanent magnet is fixed to the fixed structure, and the winding is fixed to the supported body,
The central axis of the winding is oriented in the vertical direction, and the permanent magnet passes through the winding,
Two sets of the permanent magnet, the winding, the supported body, and the spring are provided,
The ship-mounted power generator characterized in that the positional relationship between the magnetic flux density distribution by the permanent magnets and the windings is different between the two sets in a state where the ship does not move up and down.
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