[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6051498B1 - Power generation system - Google Patents

Power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP6051498B1
JP6051498B1 JP2016129459A JP2016129459A JP6051498B1 JP 6051498 B1 JP6051498 B1 JP 6051498B1 JP 2016129459 A JP2016129459 A JP 2016129459A JP 2016129459 A JP2016129459 A JP 2016129459A JP 6051498 B1 JP6051498 B1 JP 6051498B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reciprocating
power generation
drive unit
water flow
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016129459A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018003657A (en
Inventor
博 加賀山
博 加賀山
Original Assignee
博 加賀山
博 加賀山
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 博 加賀山, 博 加賀山 filed Critical 博 加賀山
Priority to JP2016129459A priority Critical patent/JP6051498B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6051498B1 publication Critical patent/JP6051498B1/en
Publication of JP2018003657A publication Critical patent/JP2018003657A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

【課題】構造上の制約が少ない水流の力を用いた発電システムを提供する。【解決手段】発電システム1の下流側アセンブリ13は、各々に複数のブレードの連結された左右2枚の往復移動体を備える。複数のブレードは水流に対し90度の角度で配置されて水流の力を受けて下流側アセンブリ13の往復移動体を下流側へと牽引する駆動状態と、これらのブレードを水流に沿った方向に配置して水流の力をあまり受けない状態で上流側へと牽引される非駆動状態との間で切り替えられる。左右2枚の往復移動体の往復運動の位相は1/2周期だけずれている。往復移動体の往復運動は中央アセンブリ12に配置されたクランクにより細長い循環経路に沿って循環する循環運動に変えられ、さらに回転運動に変えられる。当該回転運動の力は、中央アセンブリ12に配置された発電装置のコイルの回転軸に伝達される。その結果、発電装置により発電が行われる。【選択図】図1A power generation system using a water flow force with less structural restrictions is provided. A downstream assembly of a power generation system includes two left and right reciprocating bodies each connected with a plurality of blades. The plurality of blades are arranged at an angle of 90 degrees with respect to the water flow, receive a force of the water flow, drive the reciprocating body of the downstream assembly 13 to the downstream side, and move these blades in the direction along the water flow. It can be switched between a non-driven state where it is arranged and pulled upstream without receiving the force of the water flow. The phase of the reciprocating motion of the two left and right reciprocating bodies is shifted by a half cycle. The reciprocating motion of the reciprocating body is converted into a circulating motion that circulates along an elongated circulation path by a crank disposed in the central assembly 12, and further converted into a rotational motion. The rotational motion force is transmitted to the rotating shaft of the coil of the power generator disposed in the central assembly 12. As a result, power generation is performed by the power generation device. [Selection] Figure 1

Description

本発明は水流発電に関する。   The present invention relates to hydroelectric power generation.

持続可能なエネルギーの開発が求められている。河川や海の水流の力により発電を行う水流発電により得られる電力は、持続可能なエネルギーの一つとして注目されている。   Sustainable energy development is required. Electricity obtained by hydroelectric power generation, which generates electricity by the power of rivers and ocean waters, is attracting attention as one of the sustainable energy sources.

水流発電に関する技術として、例えば、本願発明者が行った発明に関する特許文献1がある。特許文献1に記載の発明にかかる流水発電装置は、大型の浮体構造物を海流や潮汐流の力で牽引させ、そのエネルギーを電気に変えるものである。この装置は、水流の上流側に移動したときに水流抵抗が大きくなり、下流側に移動したときに水流抵抗が小さくなるように水流に対する角度が切り替えられる塞止板を備え、水流抵抗が大きい状態の塞止板に生じる水流抵抗の反力により、浮揚体に配置された発電装置のコイルの回転軸を駆動する。   As a technique relating to water current power generation, for example, there is Patent Document 1 relating to an invention made by the present inventor. The flowing water power generation apparatus according to the invention described in Patent Document 1 pulls a large floating structure with the force of ocean current or tidal current, and changes its energy into electricity. This device is equipped with a blocking plate whose angle with respect to the water flow is increased so that the water flow resistance increases when moving to the upstream side of the water flow, and the water flow resistance decreases when moving downstream, and the water flow resistance is large. The rotating shaft of the coil of the power generator arranged in the levitation body is driven by the reaction force of the water flow resistance generated in the blocking plate.

特許第5105652号明細書Japanese Patent No. 5105652

特許文献1に記載の発明においては、軸が鉛直方向の回転盤の円周面上に、水流の方向の左右及び中央に配置された一対の往復移動体の各々が端部に連結された駆動ベルトが掛けられており、左右または中央のいずれかの往復移動体の下流方向への移動に伴い、駆動ベルトがもう一方の往復移動体を上流方向へ引き上げる。これらの往復移動体の移動に伴い、中央の往復移動体に接続されたクランクが回転盤を回転させる。そして、回転盤の回転の力が歯車を介して発電装置のコイルの回転軸を回転させる。   In the invention described in Patent Document 1, a drive in which each of a pair of reciprocating bodies arranged on the left and right and in the center of the direction of water flow is connected to an end portion on a circumferential surface of a rotating disk whose axis is a vertical direction. A belt is hung, and the drive belt pulls up the other reciprocating body in the upstream direction as the reciprocating body, either left or right or center, moves in the downstream direction. As these reciprocating bodies move, a crank connected to the central reciprocating body rotates the rotating disk. And the rotational force of a turntable rotates the rotating shaft of the coil of a power generator via a gearwheel.

特許文献1に記載の発明にかかる水流発電装置は上記のような構造を備えるため、多くの構造上の制約がある。例えば、発電装置の位置が回転盤の中央近くに制限される。また、直径の大きな回転盤を要する。また、大きな直径の回転盤の回転を発電装置のコイルの回転軸に伝達するために複雑な動力伝達機構を要する。また、往復移動体の数を増やすことができない。   Since the water current generator according to the invention described in Patent Document 1 has the above-described structure, there are many structural restrictions. For example, the position of the power generation device is limited near the center of the turntable. Moreover, a rotating disk with a large diameter is required. In addition, a complicated power transmission mechanism is required to transmit the rotation of the large diameter rotating disk to the rotating shaft of the coil of the power generator. Moreover, the number of reciprocating bodies cannot be increased.

本発明は、特許文献1に記載の発明にかかる水流発電装置と比べ、構造上の制約が少なく、同量の鋼材でより高い出力が可能な発電システムを提供する。   The present invention provides a power generation system that has fewer structural restrictions than the water current power generation apparatus according to the invention described in Patent Document 1, and that can output higher power with the same amount of steel.

本発明は、
水底に係留された浮体と、
前記浮体に対し、水流の流れの方向に沿って往復移動が可能なように連結された複数の往復移動体と、
前記複数の往復移動体の各々に連結され、水流抵抗を生じる複数の抵抗体と、
前記複数の往復移動体の各々に設けられ、往復移動体に連結されている1以上の前記抵抗体を、水流に対する角度の変更および形状の変更の少なくとも一方により、大きい水流抵抗を生じる駆動状態と小さい水流抵抗を生じる非駆動状態との間で切り替える複数の切替機構と
を備え、
前記複数の切替機構は、前記複数の往復移動体のうち一部の往復移動体に連結された1以上の前記抵抗体を駆動状態とする間、他の往復移動体に連結された1以上の前記抵抗体を非駆動状態とし、
前記複数の往復移動体の各々に連結され、往復移動体の往復運動を、水流の上流側から下流側へと向かう直線の往路経路と、水流の下流側から上流側へと向かう直線の復路経路と、前記往路経路から前記復路経路へと向かう湾曲した下流側折返経路と、前記復路経路から前記往路経路へと向かう湾曲した上流側折返経路とを有する循環経路に沿った循環運動に変える複数のクランクと、
前記浮体の上に配置された発電装置と、
前記複数のクランクにより生じる循環運動による駆動力を前記発電装置のコイルの回転軸に伝達する動力伝達機構と
を備える発電システム
を第1の態様として提案する。
The present invention
A floating body moored at the bottom of the water,
A plurality of reciprocating bodies coupled to the floating body so as to be capable of reciprocating along the direction of the flow of water;
A plurality of resistors coupled to each of the plurality of reciprocating bodies to generate a water flow resistance;
A driving state in which each of the plurality of reciprocating bodies provided in each of the plurality of reciprocating bodies and connected to the reciprocating body generates a large water flow resistance by at least one of an angle change and a shape change with respect to the water flow; A plurality of switching mechanisms that switch between non-driven states that generate a small water flow resistance,
The plurality of switching mechanisms include one or more connected to other reciprocating bodies while driving one or more of the resistors connected to some of the reciprocating bodies among the plurality of reciprocating bodies. The resistor is in a non-driven state,
The reciprocating motion of the reciprocating body connected to each of the plurality of reciprocating bodies is a straight forward path from the upstream side to the downstream side of the water flow, and a straight return path path from the downstream side to the upstream side of the water flow. A curved downstream return path from the forward path to the return path, and a curved upstream return path from the return path to the forward path, and a plurality of changes to a circular motion along the circulation path The crank,
A power generation device disposed on the floating body;
A power generation system comprising: a power transmission mechanism that transmits a driving force generated by circulation motion generated by the plurality of cranks to a rotating shaft of a coil of the power generation device is proposed as a first aspect.

上述した第1の態様において、
前記複数の往復移動体の間の水流の方向における位置関係が、1以上の往復移動体に連結された前記クランクの前記循環経路上を移動する連結点の位置が前記上流側折返経路内または前記下流側折返経路内にある間、他の1以上の往復移動体に連結された前記クランクの前記循環経路上を移動する連結点の位置が前記往路経路内にあるように調整されている
という構成が第2の態様として採用されてもよい。
In the first aspect described above,
The positional relationship in the direction of water flow between the plurality of reciprocating bodies is such that the position of a connection point that moves on the circulation path of the crank connected to one or more reciprocating bodies is within the upstream return path or the A configuration in which the position of a connection point that moves on the circulation path of the crank connected to one or more other reciprocating bodies is adjusted so as to be in the forward path while in the downstream return path. May be employed as the second aspect.

上述した第1または第2の態様において、
前記複数の往復移動体の各々に関し、当該往復移動体に連結された前記クランクの前記循環経路上を移動する連結点の位置が前記上流折返経路内または前記下流折返経路内にあるときに当該連結点の移動速度が予め定められた閾値以下となるように当該往復移動体に抵抗を与え、当該抵抗の反作用により生じる力により発電を行う電気ブレーキを備える
という構成が第3の態様として採用されてもよい。
In the first or second aspect described above,
With respect to each of the plurality of reciprocating bodies, when the position of a connecting point that moves on the circulation path of the crank connected to the reciprocating body is in the upstream return path or the downstream return path, the connection is established. A configuration in which a resistance is given to the reciprocating moving body so that the moving speed of the point is equal to or less than a predetermined threshold and an electric brake that generates electric power by a force generated by a reaction of the resistance is provided as a third aspect. Also good.

上述した第1乃至第3のいずれかの態様において、
前記複数の往復移動体のうち1以上の往復移動体に連結された1以上の前記抵抗体は往復移動体に対し水流の下流側にロープ、チェーンおよび棒材のいずれか、もしくはロープ、チェーンおよび棒材のうちから選択された2以上の組み合わせを用いて連結されている
という構成が第4の態様として採用されてもよい。
In any one of the first to third aspects described above,
One or more of the resistors connected to one or more reciprocating bodies of the plurality of reciprocating bodies are either a rope, a chain, or a bar, or a rope, a chain, and a rod on the downstream side of the water flow with respect to the reciprocating body. A configuration in which two or more combinations selected from rods are used may be employed as the fourth aspect.

上述した第1の態様によれば、往復移動体の往復運動が、水流の方向に細長い循環経路上を移動する循環運動に変えられた後、発電装置のコイルの回転軸へと伝達される。そのため、例えば1本のシャフトに多数の往復移動体による駆動力を集約するなど、柔軟な構成が可能となる。   According to the first aspect described above, the reciprocating motion of the reciprocating moving body is transferred to the rotating shaft of the coil of the power generator after being changed to the circulating motion that moves on the circulation path elongated in the direction of the water flow. Therefore, for example, a flexible configuration is possible, for example, a driving force by a large number of reciprocating bodies is concentrated on one shaft.

上述した第2の態様によれば、循環経路上を移動するクランクの連結点が移動方向を切り替える際に、他のクランクにより本来の移動方向へと駆動されるため、当該連結点が上死点または下死点を越えずに循環経路上を逆方向に移動してしまう、という問題が回避される。   According to the second aspect described above, when the connecting point of the crank moving on the circulation path is switched to the original moving direction by another crank when the moving direction is switched, the connecting point is the top dead center. Or the problem of moving in the reverse direction on the circulation path without exceeding the bottom dead center is avoided.

上述した第3の態様によれば、曲率の高い上流側折返経路または下流側折返経路を移動するクランクの連結点に過度の負荷がかかることが防止されるとともに、当該連結点の減速により失われる運動エネルギーが電力として回収される。   According to the third aspect described above, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the connecting point of the crank that moves on the upstream folding path or the downstream folding path with a high curvature, and it is lost due to the deceleration of the connecting point. Kinetic energy is recovered as electric power.

上述した第4の態様によれば、往復移動体に対しフレーム等の剛性部材のみによって抵抗体を連結する場合と比較し、一般的に軽量かつ低コストで発電システムが実現されるとともに、水流の方向の変化等に対する高い耐久性が実現される。   According to the fourth aspect described above, the power generation system is generally realized at a low weight and at a low cost as compared with the case where the resistor is connected to the reciprocating body only by a rigid member such as a frame. High durability against changes in direction is realized.

一実施形態にかかる発電システムの上面図。The top view of the electric power generation system concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる上流側アセンブリの上面図。FIG. 3 is a top view of the upstream assembly according to one embodiment. 一実施形態にかかる上流側アセンブリの右側面図。The right view of the upstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる中央アセンブリの上面図。FIG. 3 is a top view of a central assembly according to one embodiment. 一実施形態にかかる中央アセンブリの右側面図。The right view of the center assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかるサブクランクアセンブリの構造を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the subcrank assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかるサブクランクアセンブリの構造を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the subcrank assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかるサブクランクアセンブリの構造を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the subcrank assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかるサブクランクアセンブリの構造を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the subcrank assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの往復運動に伴い循環ベルトが循環する様子を示した図。The figure which showed a mode that a circulation belt circulated with the reciprocating motion of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの往復運動に伴い循環ベルトが循環する様子を示した図。The figure which showed a mode that a circulation belt circulated with the reciprocating motion of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの往復運動に伴い循環ベルトが循環する様子を示した図。The figure which showed a mode that a circulation belt circulated with the reciprocating motion of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの往復運動に伴い循環ベルトが循環する様子を示した図。The figure which showed a mode that a circulation belt circulated with the reciprocating motion of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの往復運動に伴い循環ベルトが循環する様子を示した図。The figure which showed a mode that a circulation belt circulated with the reciprocating motion of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの往復運動に伴い循環ベルトが循環する様子を示した図。The figure which showed a mode that a circulation belt circulated with the reciprocating motion of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかるクランクと循環ベルトの連結点の循環経路を示した図。The figure which showed the circulation path | route of the connection point of the crank and circulation belt concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの上面図。The top view of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側アセンブリの右側面図。The right view of the downstream assembly concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる抵抗体の形状および当該抵抗体が保持される様子を示した図。The figure which showed a mode that the shape of the resistor concerning one Embodiment and the said resistor were hold | maintained. 一実施形態にかかる上流側ロープ駆動ユニットを示した図。The figure which showed the upstream rope drive unit concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる下流側ロープ駆動ユニットを示した図。The figure which showed the downstream rope drive unit concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる抵抗体を軸棒の周りに回転駆動する構造を示した図。The figure which showed the structure which rotationally drives the resistor concerning one Embodiment around an axial rod. 一実施形態にかかる抵抗体が駆動状態と非駆動状態の間で切り替わる様子を示した図。The figure which showed a mode that the resistor concerning one Embodiment switches between a drive state and a non-drive state. 一実施形態にかかる抵抗体が駆動状態と非駆動状態の間で切り替わる様子を示した図。The figure which showed a mode that the resistor concerning one Embodiment switches between a drive state and a non-drive state. 一実施形態にかかる抵抗体が駆動状態と非駆動状態の間で切り替わる様子を示した図。The figure which showed a mode that the resistor concerning one Embodiment switches between a drive state and a non-drive state. 一実施形態にかかる発電システムが備える電気ブレーキのブレーキングローラの配置を例示した図。The figure which illustrated arrangement | positioning of the braking roller of the electric brake with which the electric power generation system concerning one Embodiment is provided. 一変形例にかかる発電システムの上面図。The top view of the electric power generation system concerning one modification. 一変形例にかかる発電システムの複数の駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the some drive unit of the electric power generation system concerning one modification. 一変形例にかかる発電システムの複数の駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the some drive unit of the electric power generation system concerning one modification. 一変形例にかかる発電システムの複数の駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the some drive unit of the electric power generation system concerning one modification. 一変形例にかかる発電システムの複数の駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the some drive unit of the electric power generation system concerning one modification. 一変形例にかかる発電システムの上面図。The top view of the electric power generation system concerning one modification. 一変形例にかかる補助駆動ユニットの上面図。The top view of the auxiliary drive unit concerning one modification. 一変形例にかかる補助駆動ユニットの右側面図。The right view of the auxiliary drive unit concerning one modification. 一変形例にかかるフレームが補助駆動ユニットの抵抗体を保持する様子を示した図。The figure which showed a mode that the flame | frame concerning one modification hold | maintains the resistor of an auxiliary drive unit. 一変形例にかかる発電システムが有する駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the drive unit which the electric power generation system concerning one modification has. 一変形例にかかる発電システムが有する駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the drive unit which the electric power generation system concerning one modification has. 一変形例にかかる発電システムが有する駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the drive unit which the electric power generation system concerning one modification has. 一変形例にかかる発電システムが有する駆動ユニットにおける連結点の循環経路上の位置の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the position on the circulation path of the connection point in the drive unit which the electric power generation system concerning one modification has.

[実施形態]
以下、本発明の一実施形態にかかる発電システム1を説明する。図1は発電システム1の上面図である。発電システム1は、例えば定常的に流速が速い海域に設置され、海流の力により発電するシステムである。発電システム1は、上流側アセンブリ11、中央アセンブリ12、下流側アセンブリ13に区分される。
[Embodiment]
Hereinafter, a power generation system 1 according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a top view of the power generation system 1. The power generation system 1 is a system that is installed, for example, in a sea area where the flow velocity is constantly high, and generates power by the force of the ocean current. The power generation system 1 is divided into an upstream assembly 11, a central assembly 12, and a downstream assembly 13.

図2Aは上流側アセンブリ11の上面図、図2Bは上流側アセンブリ11の右側面図である。なお、本願において、基準となる方向を明記しない場合、右とは水流の上流側から下流側に向かった場合の右を意味する。また、本願において、基準となる方向を明記しない場合、左とは水流の下流側から上流側に向かった場合の左を意味する。   FIG. 2A is a top view of the upstream assembly 11, and FIG. 2B is a right side view of the upstream assembly 11. In addition, in this application, when the direction used as a reference | standard is not specified, the right means the right when it goes to the downstream from the upstream of a water flow. Moreover, in this application, when the direction used as a reference | standard is not specified, the left means the left when it goes to the upstream from the downstream of a water flow.

上流側アセンブリ11は、水面Wの上に浮かぶ偏平な円筒形状の浮揚体である上流側浮体111、海底Gに固定された複数のアンカー112、上流側浮体111と複数のアンカー112の各々とを連結する複数のロープ113、上流側浮体111に連結された連結プレート114を備える。ロープ113は、例えばワイヤロープである。アンカー112およびロープ113により、上流側浮体111および上流側浮体111に連結される中央アセンブリ12および下流側アセンブリ13は水底に係留され、概ね同じ場所に留まる。   The upstream assembly 11 includes an upstream floating body 111 that is a flat cylindrical floating body that floats on the water surface W, a plurality of anchors 112 fixed to the seabed G, and each of the upstream floating body 111 and the plurality of anchors 112. A plurality of ropes 113 to be connected and a connecting plate 114 connected to the upstream floating body 111 are provided. The rope 113 is, for example, a wire rope. The anchor 112 and the rope 113 anchor the upstream floating body 111 and the central assembly 12 and the downstream assembly 13 connected to the upstream floating body 111 at the bottom of the water, and remain in substantially the same place.

連結プレート114は上流側で上流側浮体111に連結され、下流側で中央アセンブリ12に連結されている。上流側において、連結プレート114は上流側浮体111の円周に沿って移動可能に上流側浮体111に対し連結されている。図2Bにおいて破線で示される部分は上流側浮体111の底面側に配置された連結プレート114の一部をなす円盤状の部材で、上流側浮体111との間で鉛直方向を軸とする回転が可能な状態で上流側浮体111に対し連結されている。   The connecting plate 114 is connected to the upstream floating body 111 on the upstream side, and connected to the central assembly 12 on the downstream side. On the upstream side, the connecting plate 114 is connected to the upstream floating body 111 so as to be movable along the circumference of the upstream floating body 111. In FIG. 2B, a portion indicated by a broken line is a disk-shaped member that forms a part of the connecting plate 114 disposed on the bottom surface side of the upstream floating body 111, and the rotation with respect to the upstream floating body 111 about the vertical direction is performed. It is connected to the upstream floating body 111 in a possible state.

上記のように、中央アセンブリ12は連結プレート114を介して上流側アセンブリ11に対し、図2Aにおいて両矢印で示すように回転可能であるため、中央アセンブリ12および中央アセンブリ12に連結される下流側アセンブリ13は水流の方向の変化に応じて移動することができる。そのため、中央アセンブリ12および下流側アセンブリ13に不要な力が加わらない。   As described above, the central assembly 12 is rotatable relative to the upstream assembly 11 via the coupling plate 114 as shown by the double-headed arrow in FIG. The assembly 13 can move in response to changes in the direction of water flow. Therefore, unnecessary force is not applied to the central assembly 12 and the downstream assembly 13.

図3Aは中央アセンブリ12の上面図、図3Bは中央アセンブリ12の右側面図である。中央アセンブリ12は、連結プレート114を介して上流側アセンブリ11に連結された状態で水面Wの上に浮かぶ平板な中央浮体121、磁界内で回転するコイルにより電力を発生させる発電装置122、下流側アセンブリ13の水流方向における往復運動の力を細長い循環経路に沿った循環運動に変えるクランクアセンブリ123Rおよびクランクアセンブリ123L、クランクアセンブリ123Rおよびクランクアセンブリ123Lにより生成される細長い循環経路に沿った循環運動を回転運動に変えて発電装置122へと伝達するミッションアセンブリ124、ミッションアセンブリ124を介してクランクアセンブリ123Rおよびクランクアセンブリ123Lに対し循環運動を補助する力を加える補助モータ125を備える。   3A is a top view of the central assembly 12 and FIG. 3B is a right side view of the central assembly 12. The central assembly 12 includes a flat central floating body 121 that floats on the water surface W in a state of being connected to the upstream assembly 11 via a connection plate 114, a power generator 122 that generates electric power by a coil that rotates in a magnetic field, and a downstream side. Crank assembly 123R and crank assembly 123L that change the force of reciprocating motion in the water flow direction of assembly 13 into circulation motion along the elongated circulation path, and rotating circulation motion along the elongated circulation path generated by crank assembly 123R and crank assembly 123L A mission assembly 124 that transmits to the power generation device 122 instead of motion, and an auxiliary motor 125 that applies a force for assisting circulation motion to the crank assembly 123R and the crank assembly 123L via the mission assembly 124 are provided.

以下、クランクアセンブリ123Rおよびクランクアセンブリ123Lを区別しない場合、それらをクランクアセンブリ123と総称する。なお、以下の説明において、構成部の符号の末尾に「L」または「R」を付す場合、それらは左右一対の2個の同じ構成部のうち左側または右側に配置される構成部を意味する。それらの左右一対の2個の同じ構成部を区別しない場合、「L」および「R」を付加しない符号を用いる。   Hereinafter, when the crank assembly 123R and the crank assembly 123L are not distinguished from each other, they are collectively referred to as the crank assembly 123. In the following description, when “L” or “R” is added to the end of the reference numerals of the constituent parts, they mean constituent parts arranged on the left side or the right side of two identical left and right constituent parts. . In the case where the same pair of left and right two identical components are not distinguished, a code without “L” and “R” is used.

発電装置122、クランクアセンブリ123、ミッションアセンブリ124、補助モータ125は中央浮体121の上に配置され、図3Aおよび図3Bにおいて破線で示す壁および屋根で覆われている。そのため、発電装置122、クランクアセンブリ123、ミッションアセンブリ124、補助モータ125は水上において風雨にさらされることがない。   The power generator 122, the crank assembly 123, the transmission assembly 124, and the auxiliary motor 125 are disposed on the central floating body 121, and are covered with walls and a roof indicated by broken lines in FIGS. 3A and 3B. Therefore, the power generator 122, the crank assembly 123, the transmission assembly 124, and the auxiliary motor 125 are not exposed to wind and rain on the water.

クランクアセンブリ123Rは、サブクランクアセンブリ1231RRとサブクランクアセンブリ1231RLを備える。クランクアセンブリ123Lは、サブクランクアセンブリ1231LRとサブクランクアセンブリ1231LLを備える。これらのサブクランクアセンブリは同じ構成であり、以下、これらをサブクランクアセンブリ1231という。   The crank assembly 123R includes a sub-crank assembly 1231RR and a sub-crank assembly 1231RL. The crank assembly 123L includes a sub-crank assembly 1231LR and a sub-crank assembly 1231LL. These sub-crank assemblies have the same configuration and are hereinafter referred to as sub-crank assemblies 1231.

図4A、図4B、図4C、図4Dはサブクランクアセンブリ1231の構造を説明するための図である。図4A、図4B、図4Cにおいて、左上の図はサブクランクアセンブリ1231の上面図、右上の図は上面図に示される矢印Xの方向にサブクランクアセンブリ1231を見た図、左下の図は上面図に示される矢印Yの方向にサブクランクアセンブリ1231を見た図である。   4A, 4B, 4C, and 4D are views for explaining the structure of the sub-crank assembly 1231. FIG. 4A, 4B, and 4C, the upper left view is a top view of the sub-crank assembly 1231, the upper right view is a view of the sub-crank assembly 1231 in the direction of arrow X shown in the top view, and the lower left view is a top view. It is the figure which looked at the sub crank assembly 1231 in the direction of arrow Y shown in the figure.

図4Aに示されるように、サブクランクアセンブリ1231はスタンド12311Rとスタンド12311Lを備える。スタンド12311Rの上流側にはローラ12312Rが取り付けられている。ローラ12312Rは、流れに対し左右方向に貫通し自由に回転するシャフトと、スタンド12311Rを挟んで当該シャフトに取り付けられた左右2個のローラパッドを有する。   As shown in FIG. 4A, the sub crank assembly 1231 includes a stand 12311R and a stand 12311L. A roller 12312R is attached to the upstream side of the stand 12311R. The roller 12312R has a shaft that penetrates the flow in the left-right direction and rotates freely, and two left and right roller pads that are attached to the shaft with the stand 12311R interposed therebetween.

スタンド12311Rのローラ12312Rより下流側には、4つのローラを含むローラ群12313Rが取り付けられている。ローラ群12313Rに含まれる4つのローラは、水流の方向の直線上に並べて配置されている。ローラ群12313Rに含まれる4つのローラの各々は、スタンド12311Rから流れに対し左方向に突出し自由に回転するシャフトと、当該シャフトに取り付けられたローラパッドを有する。   A roller group 12313R including four rollers is attached on the downstream side of the roller 12312R of the stand 12311R. The four rollers included in the roller group 12313R are arranged side by side on a straight line in the direction of water flow. Each of the four rollers included in the roller group 12313R has a shaft that protrudes leftward from the stand 12311R and rotates freely, and a roller pad attached to the shaft.

スタンド12311Lには、スタンド12311Rのローラ12312Rおよびローラ群12313Rに対応するローラ12312Lおよびローラ群12313Lが取り付けられている。ただし、ローラ群12313Lはスタンド12311Lの右側に取り付けられている。   A roller 12312L and a roller group 12313L corresponding to the roller 12312R and the roller group 12313R of the stand 12311R are attached to the stand 12311L. However, the roller group 12313L is attached to the right side of the stand 12311L.

図4Bに示されるように、ローラ12312Rとローラ群12313Rには循環ベルト12314Rが取り付けられている。循環ベルト12314Rの左側面上にはクランク12316(後述)の上流側連結部に回転可能に連結される連結部12315Rが取り付けられている。また、ローラ12312Lとローラ群12313Lには循環ベルト12314Lが取り付けられている。循環ベルト12314Lの右側面上にはクランク12316(後述)の上流側連結部に回転可能に連結される連結部12315Lが取り付けられている。   As shown in FIG. 4B, a circulation belt 12314R is attached to the roller 12312R and the roller group 12313R. A connecting portion 12315R that is rotatably connected to an upstream connecting portion of a crank 12316 (described later) is attached to the left side surface of the circulation belt 12314R. A circulation belt 12314L is attached to the roller 12312L and the roller group 12313L. On the right side surface of the circulation belt 12314L, a connecting portion 12315L that is rotatably connected to an upstream connecting portion of a crank 12316 (described later) is attached.

図4Cに示されるように、連結部12315Rと連結部12315Lにはクランク12316の上流側連結部が取り付けられる。既述のように、クランク12316と連結部12315R、および、クランク12316と連結部12315Lは回転可能に連結される。従って、クランク12316の上流側連結部は、循環ベルト12314Rおよび循環ベルト12314Lの循環運動の経路に沿って上下方向に移動することができる。   As shown in FIG. 4C, the upstream connection portion of the crank 12316 is attached to the connection portion 12315R and the connection portion 12315L. As described above, the crank 12316 and the connecting portion 12315R, and the crank 12316 and the connecting portion 12315L are rotatably connected. Therefore, the upstream side connecting portion of the crank 12316 can move in the vertical direction along the circulation movement path of the circulation belt 12314R and the circulation belt 12314L.

クランク12316の下流側連結部には連結アーム12317の上流側連結部が回転可能に連結されている。連結アーム12317は下流側において下流側アセンブリ13に連結されており、下流側アセンブリ13の水流の方向に沿った往復運動に伴い往復運動する。   The upstream connection portion of the connection arm 12317 is rotatably connected to the downstream connection portion of the crank 12316. The connecting arm 12317 is connected to the downstream assembly 13 on the downstream side, and reciprocates as the downstream assembly 13 reciprocates along the direction of water flow.

連結アーム12317の往復運動に伴い、クランク12316を介して循環ベルト12314Rおよび循環ベルト12314Lが駆動され循環する。循環ベルト12314Rおよび循環ベルト12314Lが循環すると、ローラ12312Rおよびローラ12312Lが回転する。   Along with the reciprocating motion of the connecting arm 12317, the circulation belt 12314R and the circulation belt 12314L are driven and circulated through the crank 12316. When the circulation belt 12314R and the circulation belt 12314L circulate, the roller 12312R and the roller 12312L rotate.

図4Dに示されるように、ローラ12312Rの右側のローラパッドとシャフト1241(ミッションアセンブリ124の構成部)には循環ベルト12318Rが掛け渡されている。また、ローラ群12313Lの左側のローラパッドとシャフト1241には循環ベルト12318Lが掛け渡されている。ローラ12312Rおよびローラ12312Lの回転は循環ベルト12318Rおよび循環ベルト12318Lを介してシャフト1241に伝達される。   As shown in FIG. 4D, a circulation belt 12318R is stretched around the roller pad on the right side of the roller 12312R and the shaft 1241 (component of the mission assembly 124). A circulation belt 12318L is stretched over the roller pad on the left side of the roller group 12313L and the shaft 1241. The rotation of the rollers 12312R and 12312L is transmitted to the shaft 1241 through the circulation belt 12318R and the circulation belt 12318L.

図5A、図5B、図5C、図5D、図5E、図5Fは、下流側アセンブリ13の往復運動に伴い循環ベルト12314が循環する様子を示した図である。図5Aおよび図5Bは、下流側アセンブリ13が上流側から下流側へと移動している間の状態を示している。下流側アセンブリ13が上流側から下流側へと移動している状態は、下流側アセンブリ13が水流の力を受けて自ら移動している状態である。従って、循環ベルト12314は連結アーム12317およびクランク12316を介して、下流側アセンブリ13の力により駆動されて循環する。   5A, FIG. 5B, FIG. 5C, FIG. 5D, FIG. 5E, and FIG. 5F are views showing how the circulation belt 12314 circulates as the downstream assembly 13 reciprocates. 5A and 5B show a state in which the downstream assembly 13 is moving from the upstream side to the downstream side. The state in which the downstream assembly 13 is moving from the upstream side to the downstream side is a state in which the downstream assembly 13 is moving by receiving the force of the water flow. Accordingly, the circulation belt 12314 is driven to circulate by the force of the downstream assembly 13 via the connecting arm 12317 and the crank 12316.

図5Cは、クランク12316と循環ベルト12314の連結点が、循環ベルト12314の下流側の端点(以下、下死点という)に至った状態を示している。   FIG. 5C shows a state where the connection point between the crank 12316 and the circulation belt 12314 reaches an end point on the downstream side of the circulation belt 12314 (hereinafter referred to as bottom dead center).

図5Dと図5Eは、下流側アセンブリ13が下流側から上流側へと移動している間の状態を示している。下流側アセンブリ13が下流側から上流側へと移動している状態は、下流側アセンブリ13がクランク12316、連結アーム12317、循環ベルト12318を介してシャフト1241により駆動され、水流の力に逆らって移動している状態である。   FIG. 5D and FIG. 5E show a state in which the downstream assembly 13 is moving from the downstream side to the upstream side. When the downstream assembly 13 is moving from the downstream side to the upstream side, the downstream assembly 13 is driven by the shaft 1241 via the crank 12316, the connecting arm 12317, and the circulation belt 12318, and moves against the force of the water flow. It is in a state of being.

後述するように、クランクアセンブリ123Rの循環ベルト12314が下流側アセンブリ13により駆動される間(図5A、図5B)は、クランクアセンブリ123Lの循環ベルト12314がシャフト1241を介してクランクアセンブリ123Rの循環ベルト12314から受ける力によって、下流側アセンブリ13を駆動する(図5D、図5E)。また、クランクアセンブリ123Lの循環ベルト12314が下流側アセンブリ13により駆動される間(図5A、図5B)は、クランクアセンブリ123Rの循環ベルト12314がシャフト1241を介してクランクアセンブリ123Lの循環ベルト12314から受ける力によって、下流側アセンブリ13を駆動する(図5D、図5E)。   As will be described later, while the circulation belt 12314 of the crank assembly 123R is driven by the downstream assembly 13 (FIGS. 5A and 5B), the circulation belt 12314 of the crank assembly 123L passes through the shaft 1241 and the circulation belt of the crank assembly 123R. The downstream assembly 13 is driven by the force received from 12314 (FIGS. 5D and 5E). Further, while the circulation belt 12314 of the crank assembly 123L is driven by the downstream assembly 13 (FIGS. 5A and 5B), the circulation belt 12314 of the crank assembly 123R receives from the circulation belt 12314 of the crank assembly 123L via the shaft 1241. The downstream assembly 13 is driven by force (FIGS. 5D and 5E).

図5Fは、クランク12316と循環ベルト12314の連結点が、循環ベルト12314の上流側の端点(以下、上死点という)に至った状態を示している。   FIG. 5F shows a state where the connection point between the crank 12316 and the circulation belt 12314 has reached the upstream end point (hereinafter referred to as top dead center) of the circulation belt 12314.

図6はクランク12316と循環ベルト12314の連結点の循環経路Rを示した図である。循環経路Rは、水流の上流側から下流側へと向かう経路である往路経路r1と、水流の下流側から上流側へと向かう経路である復路経路r3と、往路経路r1から復路経路r3へと向かう下流側折返経路r2と、復路経路r3から往路経路r1へと向かう上流側折返経路r4を含んでいる。往路経路r1および復路経路r3は直線の経路である。下流側折返経路r2および上流側折返経路r4は半円を描く経路である。   FIG. 6 is a diagram showing a circulation path R at a connection point between the crank 12316 and the circulation belt 12314. The circulation path R includes a forward path r1 that is a path from the upstream side to the downstream side of the water flow, a return path r3 that is a path from the downstream side to the upstream side of the water stream, and a return path r3 from the forward path r1. It includes a downstream return route r2 that is headed and an upstream return route r4 that is headed from the return route r3 to the forward route r1. The forward route r1 and the return route r3 are straight routes. The downstream return route r2 and the upstream return route r4 are semicircular routes.

図7Aは下流側アセンブリ13の上面図、図7Bは下流側アセンブリ13の右側面図である。なお、図7Aにおいて、破線は中央浮体121の形状を示している。   FIG. 7A is a top view of the downstream assembly 13, and FIG. 7B is a right side view of the downstream assembly 13. In FIG. 7A, the broken line indicates the shape of the central floating body 121.

下流側アセンブリ13は、各々が中央浮体121に設けられたレール(図示略)に沿って水流の方向にスライド可能に取り付けられた浮体である往復移動体131Rと往復移動体131Lを備える。往復移動体131Rおよび往復移動体131Lは、中央浮体121の下流側に設けられた凹部の内側側面に設けられた溝状のレールに、左右に設けられたフランジが挿入され、当該レールに沿って移動可能である。クランクアセンブリ123Rの連結アーム12317は往復移動体131Rに連結されている。また、クランクアセンブリ123Lの連結アーム12317は往復移動体131Lに連結されている。   The downstream assembly 13 includes a reciprocating body 131 </ b> R and a reciprocating body 131 </ b> L, each of which is a floating body slidably attached in the direction of water flow along a rail (not shown) provided on the central floating body 121. In the reciprocating body 131R and the reciprocating body 131L, flanges provided on the left and right sides are inserted into groove-like rails provided on the inner side surface of the recess provided on the downstream side of the central floating body 121, and along the rails. It is movable. The connecting arm 12317 of the crank assembly 123R is connected to the reciprocating body 131R. The connecting arm 12317 of the crank assembly 123L is connected to the reciprocating body 131L.

往復移動体131Rの下流側の底面下側には、水底に向かい延伸する全体として直方体形状のフレーム132Rが取り付けられている。フレーム132Rは多数の棒材を連結して組み上げた水流に対する抵抗が小さく剛性の高い構造物である。フレーム132Rは、往復移動体131Rの底面下側から下流側に斜め下方向に伸びる複数のロープ1311(例えば、ワイヤロープ)で往復移動体131Rに連結されている。このロープ1311により、フレーム132Rは水流を受けても、長手方向が概ね鉛直方向となる姿勢を保つことができる。   A rectangular parallelepiped frame 132R that extends toward the bottom of the water is attached below the bottom surface on the downstream side of the reciprocating body 131R. The frame 132R is a highly rigid structure with low resistance to water flow assembled by connecting a large number of rods. The frame 132R is connected to the reciprocating body 131R by a plurality of ropes 1311 (for example, wire ropes) extending obliquely downward from the bottom side of the reciprocating body 131R to the downstream side. With this rope 1311, the frame 132 </ b> R can maintain a posture in which the longitudinal direction is substantially the vertical direction even when receiving a water flow.

往復移動体131Rの下流側には、水流の方向に対し横断する方向を長手方向とする細長い直方体形状の浮体である連結浮体133Rが配置されている。連結浮体133Rの底面下側には、水底に向かい延伸する全体として直方体形状のフレーム134Rが取り付けられている。フレーム134Rはフレーム132Rと同様の構造物である。   On the downstream side of the reciprocating body 131R, a connected floating body 133R that is an elongated rectangular parallelepiped floating body whose longitudinal direction is a direction transverse to the direction of water flow is disposed. A rectangular parallelepiped frame 134R that extends toward the bottom of the water is attached to the bottom of the bottom surface of the connecting floating body 133R. The frame 134R has the same structure as the frame 132R.

連結浮体133Rの下流側には、水流の方向に対し横断する方向を長手方向とする細長い直方体形状の浮体である端部浮体135Rが配置されている。端部浮体135Rの底面下側には、水底に向かい延伸する全体として直方体形状のフレーム136Rが取り付けられている。フレーム136Rはフレーム132Rおよびフレーム134Rと同様の構造物である。   An end floating body 135R, which is an elongated rectangular parallelepiped floating body whose longitudinal direction is a direction transverse to the direction of the water flow, is disposed on the downstream side of the connection floating body 133R. A generally rectangular parallelepiped frame 136R extending toward the bottom of the water is attached to the bottom side of the bottom floating body 135R. The frame 136R has the same structure as the frame 132R and the frame 134R.

フレーム132Rとフレーム134Rの間、および、フレーム134Rとフレーム136Rの間には、各々、上から見て水流の方向に5列、水流の方向に横断する方向に5列に並べられた計25個の抵抗体1371の集まりである抵抗体群137Rが配置されている。抵抗体1371はフレーム132Rとフレーム134Rの間、または、フレーム134Rとフレーム136Rの間に掛け渡されたロープ(例えば、ワイヤロープ)により保持されている。   Between the frame 132R and the frame 134R and between the frame 134R and the frame 136R, a total of 25 are arranged in 5 rows in the direction of the water flow and 5 rows in the direction transverse to the direction of the water flow as viewed from above. A resistor group 137R, which is a group of the resistor 1371, is arranged. The resistor 1371 is held by a rope (for example, a wire rope) spanned between the frame 132R and the frame 134R or between the frame 134R and the frame 136R.

図8は、抵抗体1371の形状を示すとともに、抵抗体1371がロープによって保持される様子を示した図である。抵抗体1371は、鉛直方向に細長い棒状体である軸棒13711と、軸棒13711から水平方向両側に突出する板状体である5枚のブレード13712を備える。5枚のブレード13712は平板な面の方向が揃っている。また、5枚のブレード13712の各々は、平板な面が水流に沿った方向に配置された状態において、水流抵抗が小さくなるように、水平面で切った場合の断面形状が翼形状(先端および末端が中央に対し細い形状)をしている。   FIG. 8 shows the shape of the resistor 1371 and the state in which the resistor 1371 is held by a rope. The resistor 1371 includes a shaft rod 13711 which is a rod-like body elongated in the vertical direction, and five blades 13712 which are plate-like bodies protruding from the shaft rod 13711 on both sides in the horizontal direction. The five blades 13712 are aligned in the direction of a flat surface. In addition, each of the five blades 13712 has a blade shape (tip and end) when cut in a horizontal plane so that the water flow resistance is reduced in a state where the flat surface is arranged in the direction along the water flow. Is narrower than the center).

軸棒13711には、5枚のブレード13712の上、間および下の部分において、リング138が取り付けられている。軸棒13711はリング138の内側で回転可能である。リング138の各々には、上流側および下流側にロープ139が取り付けられている。ロープ139は、例えばワイヤロープである。或るリング138に一方の端部が取り付けられているロープ139の他方の端部は、水流の流れの方向において、当該リング138の上流側または下流側に隣接するフレーム132R、フレーム134R、フレーム136R、または他のリング138に連結されている。その結果、抵抗体1371は複数のリング138により軸棒13711の長手方向が概ね鉛直方向となる姿勢で保持されるとともに、上から見て、フレーム132Rとフレーム134Rの間、または、フレーム134Rとフレーム136Rの間の所定位置に保持されることになる。   Rings 138 are attached to the shaft rod 13711 at the upper, middle and lower portions of the five blades 13712. The shaft bar 13711 is rotatable inside the ring 138. A rope 139 is attached to each of the rings 138 on the upstream side and the downstream side. The rope 139 is, for example, a wire rope. The other end of the rope 139 having one end attached to a ring 138 has a frame 132R, a frame 134R, a frame 136R adjacent to the upstream or downstream side of the ring 138 in the direction of water flow. , Or another ring 138. As a result, the resistor 1371 is held by the plurality of rings 138 in a posture in which the longitudinal direction of the shaft rod 13711 is substantially vertical, and viewed from above, between the frame 132R and the frame 134R, or between the frame 134R and the frame It is held at a predetermined position between 136R.

図8には、抵抗体1371および抵抗体1371を保持するためのリング138およびロープ139に加え、収容ボックス1301とロープ1302が示されている。収容ボックス1301とロープ1302は以下に説明する切替機構130の構成部である。ロープ1302は、例えばワイヤロープである。   FIG. 8 shows a storage box 1301 and a rope 1302 in addition to a resistor 1371 and a ring 138 and a rope 139 for holding the resistor 1371. The storage box 1301 and the rope 1302 are components of the switching mechanism 130 described below. The rope 1302 is, for example, a wire rope.

図7Aおよび図7Bを参照しつつ、下流側アセンブリ13の説明を続ける。下流側アセンブリ13は、上述した往復移動体131Rの下流側に連結されたフレーム132R、連結浮体133R、フレーム134R、端部浮体135R、フレーム136R、抵抗体群137Rと同様の構成部であり、往復移動体131Lの下流側に連結されたフレーム132L、連結浮体133L、フレーム134L、端部浮体135L、フレーム136L、抵抗体群137Lを備える。   The description of the downstream assembly 13 will be continued with reference to FIGS. 7A and 7B. The downstream assembly 13 has the same components as the frame 132R, the connection floating body 133R, the frame 134R, the end floating body 135R, the frame 136R, and the resistor group 137R connected to the downstream side of the above-described reciprocating body 131R. A frame 132L, a connection floating body 133L, a frame 134L, an end floating body 135L, a frame 136L, and a resistor group 137L connected to the downstream side of the moving body 131L are provided.

下流側アセンブリ13は、さらに、抵抗体群137Rに含まれる25本の抵抗体1371を軸棒13711周りに回転させて、ブレード13712の平板な面が水流の方向に沿った状態となり、抵抗体1371に生じる水流抵抗が小さい状態である非駆動状態と、ブレード13712の平板な面が水流の方向に対し所定の角度(例えば90度)をなし、抵抗体1371に生じる水流抵抗が大きい状態である駆動状態のいずれかに切り替える切替機構130Rを備える。また、下流側アセンブリ13は、抵抗体群137Lに含まれる25本の抵抗体1371を軸棒13711周りに回転させて非駆動状態と駆動状態のいずれかに切り替える切替機構130Lを備える。   The downstream assembly 13 further rotates the 25 resistors 1371 included in the resistor group 137R around the shaft rod 13711 so that the flat surface of the blade 13712 is in a state along the direction of the water flow. In a non-driving state in which the water flow resistance generated in the state is small, and in a driving state in which the flat surface of the blade 13712 forms a predetermined angle (for example, 90 degrees) with respect to the direction of the water flow, A switching mechanism 130R for switching to any of the states is provided. Further, the downstream assembly 13 includes a switching mechanism 130L that rotates the 25 resistors 1371 included in the resistor group 137L around the shaft rod 13711 to switch between the non-driving state and the driving state.

図9Aは切替機構130の構成部である上流側ロープ駆動ユニット1303を示した図である。図9Aにおいて実線で示される部分が上流側ロープ駆動ユニット1303である。図9Aの上の図は上流側ロープ駆動ユニット1303の上面図であり、図9Aの左下の図は上流側ロープ駆動ユニット1303の右側面図であり、図9Aの右下の図は右側面図に示す矢印Zの方向に見た上流側ロープ駆動ユニット1303の図である。   FIG. 9A is a diagram showing an upstream rope drive unit 1303 that is a component of the switching mechanism 130. The portion indicated by the solid line in FIG. 9A is the upstream rope drive unit 1303. 9A is a top view of the upstream rope drive unit 1303, the lower left view of FIG. 9A is a right side view of the upstream rope drive unit 1303, and the lower right view of FIG. 9A is a right side view. It is the figure of the upstream rope drive unit 1303 seen in the direction of the arrow Z shown in FIG.

上流側ロープ駆動ユニット1303は、抵抗体1371を非駆動状態にしたい場合に上流側に移動し、抵抗体1371を駆動状態にしたい場合に下流側に移動する移動装置13031Rおよび移動装置13031L、移動装置13031Rから下流側に延伸するアーム13032R、移動装置13031Lから下流側に延伸するアーム13032L、アーム13032Rとアーム13032Lに取り付けられたシフトバー13033、シフトバー13033の下面から下方に延伸する5本のロープ連結バー13034を備える。   The upstream rope drive unit 1303 moves to the upstream side when the resistor 1371 is desired to be in a non-driven state, and moves to the downstream side when the resistor 1371 is desired to be driven. Arm 13032R extending downstream from 13031R, arm 13032L extending downstream from moving device 13031L, shift bar 13033 attached to arm 13032R and arm 13032L, and five rope connecting bars 13034 extending downward from the lower surface of shift bar 13033 Is provided.

5本のロープ連結バー13034の各々は、水流の方向に横断する方向において抵抗体1371の位置に応じた位置に配置されており、5本のロープ連結バー13034の各々の下流側側面には、対応する位置の抵抗体1371を軸棒13711の周りに回転駆動するためのロープ1302の端部が連結されている。   Each of the five rope connection bars 13034 is arranged at a position corresponding to the position of the resistor 1371 in the direction transverse to the direction of the water flow, and on the downstream side surface of each of the five rope connection bars 13034, The end of a rope 1302 for rotating the resistor 1371 at the corresponding position around the shaft rod 13711 is connected.

図9Bは切替機構130の構成部である下流側ロープ駆動ユニット1304を示した図である。図9Bにおいて実線で示される部分が下流側ロープ駆動ユニット1304である。図9Bの上の図は下流側ロープ駆動ユニット1304の上面図であり、図9Bの左下の図は下流側ロープ駆動ユニット1304の右側面図であり、図9Bの右下の図は右側面図に示す矢印Zの方向に見た下流側ロープ駆動ユニット1304の図である。   FIG. 9B is a view showing a downstream rope drive unit 1304 that is a component of the switching mechanism 130. A portion indicated by a solid line in FIG. 9B is the downstream side rope drive unit 1304. 9B is a top view of the downstream rope drive unit 1304, the lower left view of FIG. 9B is a right side view of the downstream rope drive unit 1304, and the lower right view of FIG. 9B is a right side view. It is the figure of the downstream rope drive unit 1304 seen in the direction of the arrow Z shown in FIG.

下流側ロープ駆動ユニット1304は、抵抗体1371を駆動状態にしたい場合に上流側に移動し、抵抗体1371を非駆動状態にしたい場合に下流側に移動する移動装置13041Rおよび移動装置13041L、移動装置13041Rから下流側に延伸するアーム13042R、移動装置13041Lから下流側に延伸するアーム13042L、アーム13042Rとアーム13042Lに取り付けられたシフトバー13043、シフトバー13043の下面から下方に延伸する5本のロープ連結バー13044を備える。   The downstream rope drive unit 1304 moves to the upstream side when the resistor 1371 is to be driven, and moves downstream when the resistor 1371 is not to be driven, the moving device 13041R and the moving device 13041L. Arm 13042R extending downstream from 13041R, arm 13042L extending downstream from moving device 13041L, shift bar 13043 attached to arm 13042R and arm 13042L, and five rope connecting bars 13044 extending downward from the lower surface of shift bar 13043 Is provided.

5本のロープ連結バー13044の各々は、水流の方向に横断する方向において抵抗体1371の位置に応じた位置に配置されており、5本のロープ連結バー13044の各々の下流側側面には、対応する位置の抵抗体1371を軸棒13711の周りに回転駆動するためのロープ1302の端部が連結されている。   Each of the five rope connection bars 13044 is arranged at a position corresponding to the position of the resistor 1371 in the direction transverse to the direction of the water flow, and on the downstream side surface of each of the five rope connection bars 13044, The end of a rope 1302 for rotating the resistor 1371 at the corresponding position around the shaft rod 13711 is connected.

図10は、上流側ロープ駆動ユニット1303および下流側ロープ駆動ユニット1304により移動されるロープ1302によって、抵抗体1371を軸棒13711の周りに回転駆動する構造を示した図である。図10は図8に示した収容ボックス1301を取り外した状態を示している。収容ボックス1301にはラック1305Rとラック1305Lが収容されている。ラック1305Rの両端およびラック1305Lの両端にはロープ1302が取り付けられている。   FIG. 10 is a view showing a structure in which the resistor 1371 is rotationally driven around the shaft rod 13711 by the rope 1302 moved by the upstream rope drive unit 1303 and the downstream rope drive unit 1304. FIG. 10 shows a state where the storage box 1301 shown in FIG. 8 is removed. The storage box 1301 stores a rack 1305R and a rack 1305L. Ropes 1302 are attached to both ends of the rack 1305R and both ends of the rack 1305L.

ラック1305Rとラック1305Lは軸棒13711の頭頂部に固定されたピニオン1306を左右から挟み込む位置に配置されている。その状態で、ラック1305Rおよびラック1305Lの歯とピニオン1306の歯が噛み合っている。従って、ラック1305Rが上流側に移動するとともにラック1305Lが下流側に移動すると、抵抗体1371が軸棒13711の軸周りに上から見て時計回りに回転される。また、ラック1305Rが下流側に移動するとともにラック1305Lが上流側に移動すると、抵抗体1371が軸棒13711の軸周りに上から見て反時計回りに回転される。   The rack 1305R and the rack 1305L are arranged at positions where the pinion 1306 fixed to the top of the shaft bar 13711 is sandwiched from the left and right. In this state, the teeth of the racks 1305R and 1305L mesh with the teeth of the pinion 1306. Therefore, when the rack 1305R moves to the upstream side and the rack 1305L moves to the downstream side, the resistor 1371 is rotated clockwise around the axis of the shaft rod 13711 as viewed from above. Further, when the rack 1305R moves to the downstream side and the rack 1305L moves to the upstream side, the resistor 1371 is rotated counterclockwise around the axis of the shaft rod 13711 when viewed from above.

上流側ロープ駆動ユニット1303のロープ連結バー13034に一方の端部が連結されたロープ1302は往復移動体131の上に配置されている収容ボックス1301に収容された位置決め用の定滑車1307(図9A、図9B参照)の一方の側面を通って下流方向へと延び、下流側に隣接する収容ボックス1301に収容されているラック1305Rの上流側に連結されている。当該ラック1305Rの下流側には別のロープ1302の一方の端部が連結されており、当該ロープ1302はさらに下流側の収容ボックス1301に収容されるラック1305Rの上流側に連結されている。このように、互いに隣接する収容ボックス1301に収容されているラック1305Rは互いにロープ1302により連結されている。   A rope 1302 having one end connected to the rope connecting bar 13034 of the upstream rope drive unit 1303 is a positioning pulley 1307 (FIG. 9A) housed in a housing box 1301 disposed on the reciprocating body 131. 9B) extends in the downstream direction and is connected to the upstream side of the rack 1305R accommodated in the accommodation box 1301 adjacent to the downstream side. One end of another rope 1302 is connected to the downstream side of the rack 1305R, and the rope 1302 is further connected to the upstream side of the rack 1305R accommodated in the accommodation box 1301 on the downstream side. Thus, the racks 1305R accommodated in the accommodation boxes 1301 adjacent to each other are connected to each other by the rope 1302.

最も下流側の抵抗体1371の頭頂部に配置されている収容ボックス1301に収容されているラック1305Rの下流側に連結されたロープ1302は端部浮体135の上に配置されている収容ボックス1301に収容された定滑車1308(図9A、図9B参照)の側面に沿って180度方向を変えて、下流側から上流側へと延伸し、その端部が最も下流側の抵抗体1371の頭頂部に配置されている収容ボックス1301に収容されているラック1305Lの下流側に連結されている。当該ラック1305Lの上流側の端部には別のロープ1302が連結されており、当該ロープ1302の他方の端部は、上流側に隣接する収容ボックス1301に収容されているラック1305Lの下流側に連結されている。このように、互いに隣接する収容ボックス1301に収容されているラック1305Lは互いにロープ1302により連結されている。   The rope 1302 connected to the downstream side of the rack 1305R accommodated in the accommodation box 1301 arranged at the top of the most downstream resistor 1371 is connected to the accommodation box 1301 arranged on the end floating body 135. It changes the direction 180 degrees along the side surface of the accommodated fixed pulley 1308 (see FIGS. 9A and 9B), extends from the downstream side to the upstream side, and the end of the top of the resistor 1371 on the most downstream side Are connected to the downstream side of the rack 1305L accommodated in the accommodation box 1301 arranged in the box. Another rope 1302 is connected to the upstream end of the rack 1305L, and the other end of the rope 1302 is connected to the downstream side of the rack 1305L stored in the storage box 1301 adjacent to the upstream side. It is connected. In this manner, the racks 1305L accommodated in the accommodation boxes 1301 adjacent to each other are connected to each other by the rope 1302.

最も上流側の端部浮体135の上に配置されている収容ボックス1301に収容されているラック1305Lの上流側に一方の端部が連結されているロープ1302は、往復移動体131の上に配置されている収容ボックス1301に収容された位置決め用の定滑車1307の一方の側面を通って上流方向へと延び、下流側ロープ駆動ユニット1304のロープ連結バー13044に他方の端部が連結されている。   The rope 1302 having one end connected to the upstream side of the rack 1305L accommodated in the accommodation box 1301 disposed on the most upstream end floating body 135 is disposed on the reciprocating body 131. It extends in the upstream direction through one side surface of the positioning pulley 1307 housed in the housing box 1301, and the other end is coupled to the rope coupling bar 13044 of the downstream rope drive unit 1304. .

上記のように上流側ロープ駆動ユニット1303と下流側ロープ駆動ユニット1304との間でロープ1302を介して互いに連結されたラック1305Rおよびラック1305Lは、移動装置13031と移動装置13041の移動に伴い水流の方向に沿って逆方向に移動し複数の抵抗体1371を同時に回転させる。   As described above, the rack 1305R and the rack 1305L connected to each other via the rope 1302 between the upstream rope drive unit 1303 and the downstream rope drive unit 1304 are subjected to the flow of water as the moving device 13031 and the moving device 13041 move. It moves in the opposite direction along the direction and rotates the plurality of resistors 1371 simultaneously.

図11A、図11B、図11Cは、移動装置13031と移動装置13041の移動に伴い、抵抗体1371が駆動状態と非駆動状態の間で切り替わる様子を示した図である。図11Aは移動装置13031が移動可能範囲における最も下流側に位置し、移動装置13041が移動可能範囲における最も上流側に位置した状態を示している。この状態において、抵抗体1371は駆動状態である。   11A, 11B, and 11C are diagrams illustrating a state in which the resistor 1371 is switched between a driving state and a non-driving state as the moving device 13031 and the moving device 13041 move. FIG. 11A shows a state where the moving device 13031 is located on the most downstream side in the movable range and the moving device 13041 is located on the most upstream side in the movable range. In this state, the resistor 1371 is in a driving state.

図11Bは移動装置13031および移動装置13041が各々の移動可能範囲における中間点に位置した状態を示している。この状態において、抵抗体1371は駆動状態と非駆動状態の間の状態(切り替わりの途中の状態)である。   FIG. 11B shows a state in which the moving device 13031 and the moving device 13041 are located at intermediate points in the respective movable ranges. In this state, the resistor 1371 is in a state between a driving state and a non-driving state (a state in the middle of switching).

図11Cは移動装置13031が移動可能範囲における最も上流側に位置し、移動装置13041が移動可能範囲における最も下流側に位置した状態を示している。この状態において、抵抗体1371は非駆動状態である。   FIG. 11C shows a state where the moving device 13031 is located on the most upstream side in the movable range and the moving device 13041 is located on the most downstream side in the movable range. In this state, the resistor 1371 is in a non-driven state.

なお、互いに隣接する移動装置13031と移動装置13041は移動する際、それらの移動方向が逆で移動速度が等しい必要がある。そのため、互いに隣接する移動装置13031と移動装置13041の間には複数のピニオンを含むピニオン群1309が配置されている。移動装置13031の左側面と移動装置13041の右側面にはラックが取り付けられており、当該ラックの歯がピニオン群1309に含まれるピニオンの歯と噛み合わされている。その結果、互いに隣接する移動装置13031と移動装置13041の移動方向は常に逆方向となり、かつ、それらの移動速度が等しくなる。   In addition, when the moving device 13031 and the moving device 13041 that are adjacent to each other move, their moving directions need to be reversed and the moving speeds should be equal. Therefore, a pinion group 1309 including a plurality of pinions is arranged between the moving device 13031 and the moving device 13041 adjacent to each other. Racks are attached to the left side surface of the moving device 13031 and the right side surface of the moving device 13041, and the teeth of the rack are engaged with the pinion teeth included in the pinion group 1309. As a result, the moving directions of the moving device 13031 and the moving device 13041 that are adjacent to each other are always opposite to each other, and their moving speeds are equal.

移動装置13031と移動装置13041は、図示せぬ制御装置の制御に従い、それらが配置されている往復移動体131に連結アーム12317を介して連結されているクランク12316の循環ベルト12314との連結点が概ね循環経路Rの上死点に達するタイミングで抵抗体1371を駆動状態とする位置へ移動する。また、移動装置13031と移動装置13041は、当該連結点が概ね循環経路Rの下死点に達するタイミングで抵抗体1371を非駆動状態とする位置へ移動する。   The moving device 13031 and the moving device 13041 are connected at the connecting point of the circulating belt 12314 of the crank 12316 connected via the connecting arm 12317 to the reciprocating body 131 in which the moving device 13031 and the moving device 13041 are arranged. The resistor 1371 is moved to a position where the resistor 1371 is driven at the timing when the top dead center of the circulation path R is reached. Further, the moving device 13031 and the moving device 13041 move to a position where the resistor 1371 is brought into the non-driven state at the timing when the connection point reaches the bottom dead center of the circulation path R.

駆動状態となった抵抗体1371は大きな水流抵抗を生じ、その反作用による力によって上流側から下流側へと往復移動体131を牽引する。非駆動状態となった抵抗体1371は小さい水流抵抗を生じながら下流側から上流側へと往復移動体131により牽引される。なお、非駆動状態となった抵抗体1371を下流側から上流側へと牽引する力は、他の往復移動体131に連結された駆動状態の抵抗体1371が水流から受ける力の一部が、ミッションアセンブリ124のシャフト1241を介して伝達されたものである。   The resistor 1371 in the driving state generates a large water flow resistance, and the reciprocating body 131 is pulled from the upstream side to the downstream side by the force of the reaction. The resistor 1371 in the non-driven state is pulled by the reciprocating body 131 from the downstream side to the upstream side while generating a small water flow resistance. The force that pulls the resistor 1371 in the non-driven state from the downstream side to the upstream side is a part of the force that the resistor 1371 in the driven state connected to the other reciprocating body 131 receives from the water flow. It is transmitted via the shaft 1241 of the mission assembly 124.

なお、駆動状態の抵抗体1371の下流側の直後領域には水流に淀みが生じるが、さらに下流側の領域においてその淀みは周囲の水流の影響によって解消する。駆動状態の抵抗体1371の各々は淀みのない水流からより大きい力を受けることが望ましい。従って、上流側から下流側へと連なる複数の抵抗体1371の間には、駆動状態において上流側に隣接する抵抗体1371により生じた水流の淀みが一定以上解消するために必要な距離の間隔が確保されている。   It should be noted that stagnation occurs in the water flow immediately after the downstream side of the resistor 1371 in the driven state, but the stagnation is further eliminated by the influence of the surrounding water flow in the downstream region. Each of the driven resistors 1371 is preferably subjected to a greater force from a water stream without stagnation. Accordingly, there is a distance between the plurality of resistors 1371 connected from the upstream side to the downstream side, which is necessary for eliminating the stagnation of the water flow generated by the resistor 1371 adjacent to the upstream side in the driving state more than a certain level. It is secured.

なお、上述したロープ1302、上流側ロープ駆動ユニット1303、下流側ロープ駆動ユニット1304、ラック1305、ピニオン1306、定滑車1307、定滑車1308、ピニオン群1309が切替機構130の構成部である。   The rope 1302, the upstream rope drive unit 1303, the downstream rope drive unit 1304, the rack 1305, the pinion 1306, the fixed pulley 1307, the fixed pulley 1308, and the pinion group 1309 are the components of the switching mechanism 130.

上記のように、駆動状態と非駆動状態の間で交互に切り替えられる抵抗体群137Rが連結された往復移動体131Rと、抵抗体群137Rとは逆のタイミングで駆動状態と非駆動状態の間で交互に切り替えられる抵抗体群137Lが連結された往復移動体131Lは、互いに逆の位相で往復運動を行う。   As described above, the reciprocating body 131R to which the resistor group 137R, which is alternately switched between the driving state and the non-driving state, is connected, and the resistor group 137R is at the opposite timing between the driving state and the non-driving state. The reciprocating body 131L to which the resistor group 137L that is alternately switched is connected performs reciprocating motion with phases opposite to each other.

往復移動体131の往復運動は、上述したクランクアセンブリ123により循環経路Rに沿った循環運動に変えられる。当該循環運動は、ローラ12312に回転運動として伝達される。ローラ12312の回転運動は、循環ベルト12318によりミッションアセンブリ124を介して発電装置122に伝達される。   The reciprocating motion of the reciprocating body 131 is changed to a circulating motion along the circulation path R by the crank assembly 123 described above. The circulating motion is transmitted to the roller 12312 as a rotational motion. The rotational movement of the roller 12312 is transmitted to the power generation device 122 via the transmission assembly 12 by the circulation belt 12318.

図3Aを参照しつつ、ミッションアセンブリ124の構成を説明する。ミッションアセンブリ124は、循環ベルト12318を介してローラ12312(図4C参照)と連動して回転するシャフト1241と、シャフト1241の回転運動を発電装置122のコイルの回転軸1221に伝達する循環ベルト1242を備える。   The configuration of the mission assembly 124 will be described with reference to FIG. 3A. The mission assembly 124 includes a shaft 1241 that rotates in conjunction with a roller 12312 (see FIG. 4C) via a circulation belt 12318, and a circulation belt 1242 that transmits the rotational movement of the shaft 1241 to the rotating shaft 1221 of the coil of the power generator 122. Prepare.

ミッションアセンブリ124はさらに、補助モータ125の回転軸とシャフト1241とに掛け渡された循環ベルト1243を備える。補助モータ125は、図示せぬ制御装置の制御に従い、クランク12316と循環ベルト12314の連結点が概ね上死点または下死点に達したタイミングで動作し、シャフト1241に駆動力を加える。   The mission assembly 124 further includes a circulation belt 1243 that is stretched around the rotating shaft of the auxiliary motor 125 and the shaft 1241. The auxiliary motor 125 operates at the timing when the connection point between the crank 12316 and the circulation belt 12314 reaches approximately the top dead center or the bottom dead center in accordance with control of a control device (not shown), and applies driving force to the shaft 1241.

この補助モータ125からシャフト1241に加えられる駆動力は、回転速度が低下したシャフト1241の回転方向が逆方向に転じることを防止するためのものである。すなわち、クランク12316と循環ベルト12314の連結点が上死点に達した際、補助モータ125がシャフト1241に加える駆動力が循環ベルト12314へと伝達されることで、連結点が復路経路r3に沿って下流側へと逆行する不都合が生じない。また、クランク12316と循環ベルト12314の連結点が下死点に達した際、補助モータ125がシャフト1241に加える駆動力が循環ベルト12314へと伝達されることで、連結点が往路経路r1に沿って上流側へと逆行する不都合が生じない。なお、補助モータ125に代えて、フライホイールが用いられてもよい。   The driving force applied to the shaft 1241 from the auxiliary motor 125 is for preventing the rotation direction of the shaft 1241 whose rotation speed has been lowered from turning in the reverse direction. That is, when the connection point between the crank 12316 and the circulation belt 12314 reaches the top dead center, the driving force applied to the shaft 1241 by the auxiliary motor 125 is transmitted to the circulation belt 12314, so that the connection point is along the return path r3. Thus, there is no inconvenience of going backward to the downstream side. Further, when the connection point between the crank 12316 and the circulation belt 12314 reaches the bottom dead center, the driving force applied to the shaft 1241 by the auxiliary motor 125 is transmitted to the circulation belt 12314, so that the connection point is along the forward path r1. Therefore, there is no inconvenience of going back to the upstream side. Instead of the auxiliary motor 125, a flywheel may be used.

発電装置122により発電された電力は離島などで使用される海底ケーブル等の送電線(図示略)を介して電力利用地へと送電される。なお、発電装置122により発電された電力の一部は、補助モータ125の運転、移動装置13031および移動装置13041の運転等に用いられる。   The electric power generated by the power generation device 122 is transmitted to a power use place via a transmission line (not shown) such as a submarine cable used on a remote island. Note that part of the electric power generated by the power generation device 122 is used for the operation of the auxiliary motor 125, the operation of the moving device 13031 and the moving device 13041, and the like.

上述したように、循環経路Rの下流側折返経路r2および上流側折返経路r4は大きな曲率で湾曲している。そのため、発電システム1は、クランク12316と循環ベルト12314の連結点が下流側折返経路r2内または上流側折返経路r4内にあるときに、当該連結点に過大な力が加わらないように、往復移動体131が移動可能範囲の最も下流側の位置に近付く直前に往復移動体131の移動速度を低下させる電気ブレーキを備える。   As described above, the downstream return path r2 and the upstream return path r4 of the circulation path R are curved with a large curvature. Therefore, the power generation system 1 reciprocates so that an excessive force is not applied to the connection point when the connection point between the crank 12316 and the circulation belt 12314 is in the downstream return route r2 or the upstream return route r4. An electric brake that reduces the moving speed of the reciprocating moving body 131 is provided immediately before the body 131 approaches the position on the most downstream side of the movable range.

図12は、発電システム1が備える電気ブレーキが備える複数の回転軸に取り付けられた複数のブレーキングローラを含むブレーキングローラ群126の配置を例示した図である。ブレーキングローラ群126に含まれるブレーキングローラは、側方を往復移動体131が上流側から下流側に移動する際に当該往復移動体131の側面に接触し抵抗を与え、往復移動体131の移動速度を低下させる。ブレーキングローラ群126に含まれるブレーキングローラが往復移動体131に与える抵抗の反作用により生じる力は、電力ブレーキにおいて発電に用いられる。すなわち、往復移動体131から受ける力により回転駆動される電気ブレーキの回転軸には磁場内に置かれたコイルが取り付けられており、発電が行われる。電気ブレーキにより発電された電力は、例えば、抵抗体1371の駆動状態と非駆動状態を切り替える電力として利用される。   FIG. 12 is a diagram illustrating an arrangement of the braking roller group 126 including a plurality of braking rollers attached to a plurality of rotating shafts included in the electric brake included in the power generation system 1. The braking roller included in the braking roller group 126 is in contact with the side surface of the reciprocating body 131 when the reciprocating body 131 moves sideways from the upstream side to the downstream side to provide resistance. Reduce travel speed. The force generated by the reaction of the resistance applied to the reciprocating body 131 by the braking rollers included in the braking roller group 126 is used for power generation in the power brake. That is, a coil placed in a magnetic field is attached to the rotating shaft of an electric brake that is rotationally driven by the force received from the reciprocating body 131 to generate electric power. The electric power generated by the electric brake is used, for example, as electric power for switching between the driving state and the non-driving state of the resistor 1371.

以上説明したように、発電システム1によれば、水流の力により異なる位相で往復運動を行う往復移動体131の運動エネルギーによって発電が行われる。発電システム1においては、複数の往復移動体131の往復運動がシャフト1241により循環経路Rに沿った循環運動に変えられ、さらに回転運動に変えられた後、当該回転運動の力が循環ベルト12318を介して、水平方向に配置されたシャフト1241に対し伝達される。そのため、発電システム1の設計の時点において、例えばシャフト1241の長さや位置を調整することで、複数の往復移動体131の各々の配置を柔軟に変更することができる。   As described above, according to the power generation system 1, power generation is performed by the kinetic energy of the reciprocating moving body 131 that reciprocates in different phases depending on the force of the water flow. In the power generation system 1, the reciprocating motion of the plurality of reciprocating bodies 131 is changed to the circulating motion along the circulation path R by the shaft 1241, and further changed to the rotational motion, and then the rotational motion force is applied to the circulating belt 12318. To the shaft 1241 arranged in the horizontal direction. Therefore, at the time of designing the power generation system 1, the arrangement of each of the plurality of reciprocating bodies 131 can be flexibly changed by adjusting the length and position of the shaft 1241, for example.

[変形例]
上述した実施形態は本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形が可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に示す変形例の複数が組み合わされてもよい。
[Modification]
The above-described embodiments can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention. Examples of these modifications are shown below. A plurality of modifications shown below may be combined.

(1)上述した実施形態にかかる発電システム1が備える構成部の数および配置は様々に変更可能である。例えば、発電システム1が備える抵抗体1371は5枚のブレード13712を備えるが、ブレード13712の数は5枚に限られず、4枚以下または6枚以上であってもよい。 (1) The number and arrangement of components included in the power generation system 1 according to the above-described embodiment can be variously changed. For example, the resistor 1371 included in the power generation system 1 includes five blades 13712, but the number of blades 13712 is not limited to five, and may be four or less or six or more.

また、発電システム1は、往復移動体131Rおよび往復移動体131Lの各々の下流側には水流の方向に5列、水流の方向に横断する方向に5列、に並べられた計25個の抵抗体1371を、水流の方向に2セット、備えている。これらの列数およびセット数は様々に変更可能である。   Further, the power generation system 1 has a total of 25 resistors arranged in five rows in the direction of the water flow and five rows in the direction transverse to the direction of the water flow on the downstream side of each of the reciprocating body 131R and the reciprocating body 131L. Two sets of bodies 1371 are provided in the direction of water flow. The number of columns and the number of sets can be changed variously.

また、発電システム1は、シャフト1241を駆動するユニット(往復移動体131と、往復移動体131の上流側に連結されるクランクアセンブリ123等と、往復移動体131の下流側に連結される抵抗体群137等とにより構成されるユニット。以下、駆動ユニットという)を2つ備える。本発明にかかる発電システムが備える駆動ユニットの数は2つに限られず、3以上のいずれの数であってもよい。   The power generation system 1 includes a unit that drives the shaft 1241 (a reciprocating body 131, a crank assembly 123 that is coupled to the upstream side of the reciprocating body 131, and a resistor that is coupled to the downstream side of the reciprocating body 131. 2 units including a group 137 and the like (hereinafter referred to as drive units). The number of drive units provided in the power generation system according to the present invention is not limited to two, and may be any number of three or more.

図13はこの変形例の一例にかかる発電システム2の上面図である。図13において、発電システム2が発電システム1と共通して備える構成部には発電システム1における符号と同じ符号が付されている。また、図13において、往復移動体の下流側に連結される構成部に関しては、図の簡略化のため破線の矩形で示されている。   FIG. 13 is a top view of the power generation system 2 according to an example of this modification. In FIG. 13, components that the power generation system 2 has in common with the power generation system 1 are assigned the same reference numerals as those in the power generation system 1. In addition, in FIG. 13, components connected to the downstream side of the reciprocating body are indicated by broken-line rectangles for simplification of the drawing.

発電システム2は、8つの駆動ユニット、すなわち、右側から順に駆動ユニット201R1、駆動ユニット201R2、駆動ユニット201R3、駆動ユニット201R4、駆動ユニット201L4、駆動ユニット201L3、駆動ユニット201L2、駆動ユニット201L1を備える。発電システム2は、システム1の中央浮体121に代えて、これらの8つの駆動ユニットの往復移動体をスライド可能に収容する中央浮体221を備える。   The power generation system 2 includes eight drive units, that is, a drive unit 201R1, a drive unit 201R2, a drive unit 201R3, a drive unit 201R4, a drive unit 201L4, a drive unit 201L3, a drive unit 201L2, and a drive unit 201L1 in order from the right side. The power generation system 2 includes a central floating body 221 that slidably accommodates the reciprocating bodies of these eight drive units in place of the central floating body 121 of the system 1.

中央浮体221の右側に配置される駆動ユニット201R1、駆動ユニット201R2、駆動ユニット201R3、駆動ユニット201R4はシャフト2241Rに連結されている。また、中央浮体221の左側に配置される駆動ユニット201L1、駆動ユニット201L2、駆動ユニット201L3、駆動ユニット201L4はシャフト2241Lに連結されている。   The drive unit 201R1, the drive unit 201R2, the drive unit 201R3, and the drive unit 201R4 disposed on the right side of the central floating body 221 are connected to the shaft 2241R. Further, the drive unit 201L1, the drive unit 201L2, the drive unit 201L3, and the drive unit 201L4 disposed on the left side of the central floating body 221 are coupled to the shaft 2241L.

シャフト2241Rは発電装置222Rに連結されている。また、シャフト2241Lは発電装置222Lに連結されている。発電システム2は発電システム1が備える補助モータ125に対応する構成部は備えない。   The shaft 2241R is connected to the power generator 222R. The shaft 2241L is connected to the power generator 222L. The power generation system 2 does not include a component corresponding to the auxiliary motor 125 included in the power generation system 1.

シャフト2241Rに連結されている駆動ユニット201R1、駆動ユニット201R2、駆動ユニット201R3、駆動ユニット201R4における、クランク(発電システム1のクランク12316に対応する構成部)と循環ベルト(発電システム1の循環ベルト12314に対応する構成部)の連結点(以下、単に連結点という)が互いに1/4周期だけずれた位相で循環経路Rに沿った循環運動を行うように、それらの駆動ユニットの配置が調整されている。   In the drive unit 201R1, the drive unit 201R2, the drive unit 201R3, and the drive unit 201R4 connected to the shaft 2241R, a crank (a component corresponding to the crank 12316 of the power generation system 1) and a circulation belt (on the circulation belt 12314 of the power generation system 1) The arrangement of the drive units is adjusted so that the connection points of the corresponding components) (hereinafter simply referred to as connection points) perform a circular motion along the circulation path R with a phase shifted from each other by a quarter period. Yes.

また、シャフト2241Lに連結されている駆動ユニット201L1、駆動ユニット201L2、駆動ユニット201L3、駆動ユニット201L4における連結点が互いに1/4周期だけずれた位相で循環経路Rに沿った循環運動を行うように、それらの駆動ユニットの配置が調整されている。   Further, the connecting points of the drive unit 201L1, the drive unit 201L2, the drive unit 201L3, and the drive unit 201L4 connected to the shaft 2241L perform a circular motion along the circulation path R at a phase that is shifted by a quarter period. The arrangement of these drive units has been adjusted.

駆動ユニット201R1と駆動ユニット201L1、駆動ユニット201R2と駆動ユニット201L2、駆動ユニット201R3と駆動ユニット201L3、駆動ユニット201R4と駆動ユニット201L4は、それらの連結点の循環運動の位相は同じである。   The drive unit 201R1 and the drive unit 201L1, the drive unit 201R2 and the drive unit 201L2, the drive unit 201R3 and the drive unit 201L3, and the drive unit 201R4 and the drive unit 201L4 have the same phase of the circulatory motion at their connection point.

図14A、図14B、図14C、図14Dは、発電システム2の左右に配置された4つの駆動ユニットにおける連結点の循環経路R上の位置の関係を示した図である。図14A、図14B、図14C、図14Dの各々に示される連結点J1、連結点J2、連結点J3、連結点J4は、各々、駆動ユニット201R1または駆動ユニット201L1の連結点、駆動ユニット201R2または駆動ユニット201L2の連結点、駆動ユニット201R3または駆動ユニット201L3の連結点、駆動ユニット201R4または駆動ユニット201L4の連結点である。   14A, 14B, 14C, and 14D are diagrams showing the positional relationship of the connection points on the circulation path R in the four drive units arranged on the left and right of the power generation system 2. FIG. 14A, 14B, 14C, and 14D, the connecting point J1, the connecting point J2, the connecting point J3, and the connecting point J4 are respectively the connecting point of the driving unit 201R1 or the driving unit 201L1, the driving unit 201R2 or The connection point of the drive unit 201L2, the connection point of the drive unit 201R3 or the drive unit 201L3, and the connection point of the drive unit 201R4 or the drive unit 201L4.

図14Aは、連結点J1が上死点に達し、連結点J3が下死点に達した状態を示している。この状態において、駆動ユニット201R2または駆動ユニット201L2が連結点J2において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J1および連結点J3が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 14A shows a state where the connecting point J1 has reached top dead center and the connecting point J3 has reached bottom dead center. In this state, the drive unit 201R2 or the drive unit 201L2 drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J2. Therefore, the connection point J1 and the connection point J3 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

図14Bは、連結点J4が上死点に達し、連結点J2が下死点に達した状態を示している。この状態において、駆動ユニット201R1または駆動ユニット201L1が連結点J1において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J4および連結点J2が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 14B shows a state where the connecting point J4 has reached the top dead center and the connecting point J2 has reached the bottom dead center. In this state, the drive unit 201R1 or the drive unit 201L1 drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J1. Therefore, the connection point J4 and the connection point J2 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

図14Cは、連結点J3が上死点に達し、連結点J1が下死点に達した状態を示している。この状態において、駆動ユニット201R4または駆動ユニット201L4が連結点J4において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J3および連結点J1が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 14C shows a state where the connecting point J3 has reached the top dead center and the connecting point J1 has reached the bottom dead center. In this state, the drive unit 201R4 or the drive unit 201L4 drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J4. Therefore, the connection point J3 and the connection point J1 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

図14Dは、連結点J2が上死点に達し、連結点J4が下死点に達した状態を示している。この状態において、駆動ユニット201R3または駆動ユニット201L3が連結点J3において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J2および連結点J4が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 14D shows a state where the connection point J2 has reached the top dead center and the connection point J4 has reached the bottom dead center. In this state, the drive unit 201R3 or the drive unit 201L3 drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J3. Therefore, the connection point J2 and the connection point J4 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

上記のように、いずれかの駆動ユニットの連結点が下流側折返経路r2内または上流側折返経路r4内にある間、いずれかの駆動ユニットの連結点が往路経路r1内に位置するため、シャフト2241Rまたはシャフト2241Lに対する順方向の駆動力が常時維持される。そのため、発電システム2は発電システム1の補助モータ125またはフライホイールに相当する構成部を備える必要がない。   As described above, since the connection point of any drive unit is located in the forward path r1 while the connection point of any drive unit is in the downstream return path r2 or the upstream return path r4, the shaft The forward driving force for 2241R or shaft 2241L is always maintained. Therefore, the power generation system 2 does not need to include a component corresponding to the auxiliary motor 125 or the flywheel of the power generation system 1.

なお、上述した発電システム2においては、駆動ユニット201R1、駆動ユニット201R2、駆動ユニット201R3、駆動ユニット201R4の順に、1/4周期だけずれた位相で往復運動を行うように、それらの駆動ユニットの連結点の配置が調整されているが、位相のずらし方はこれに限られない。例えば、駆動ユニット201R1、駆動ユニット201R3、駆動ユニット201R2、駆動ユニット201R4の順に、1/4周期だけずれた位相で往復運動を行うように、それらの駆動ユニットの連結点の配置が調整されていてもよい。   In the power generation system 2 described above, the drive units 201R1, the drive units 201R2, the drive units 201R3, and the drive units 201R4 are connected in order of reciprocating motion with a phase shifted by a quarter cycle. The arrangement of the points is adjusted, but the method of shifting the phase is not limited to this. For example, the arrangement of the connecting points of these drive units is adjusted so that the drive unit 201R1, the drive unit 201R3, the drive unit 201R2, and the drive unit 201R4 are reciprocated with a phase shifted by a quarter cycle. Also good.

同様に、上述した発電システム2においては、駆動ユニット201L1、駆動ユニット201L2、駆動ユニット201L3、駆動ユニット201L4の順に、1/4周期だけずれた位相で往復運動を行うように、それらの駆動ユニットの連結点の配置が調整されているが、例えば、駆動ユニット201L1、駆動ユニット201L3、駆動ユニット201L2、駆動ユニット201L4の順に、1/4周期だけずれた位相で往復運動を行うように、それらの駆動ユニットの連結点の配置が調整されていてもよい。   Similarly, in the power generation system 2 described above, in order of the drive unit 201L1, the drive unit 201L2, the drive unit 201L3, and the drive unit 201L4, the drive units 201L1, the drive unit 201L4, and the drive unit 201L4 are reciprocated at a phase shifted by a quarter cycle. The arrangement of the connection points has been adjusted. For example, the drive unit 201L1, the drive unit 201L3, the drive unit 201L2, and the drive unit 201L4 are driven in such a manner that they reciprocate with a phase shifted by a quarter cycle. The arrangement of the connecting points of the units may be adjusted.

図15はこの変形例の他の一例にかかる発電システム3の上面図である。図15において、発電システム3が発電システム1と共通して備える構成部には発電システム1における符号と同じ符号が付されている。また、図15において、往復移動体の下流側に連結される構成部に関しては、図の簡略化のため破線の矩形で示されている。   FIG. 15 is a top view of the power generation system 3 according to another example of this modification. In FIG. 15, components that the power generation system 3 includes in common with the power generation system 1 are assigned the same reference numerals as those in the power generation system 1. Further, in FIG. 15, components connected to the downstream side of the reciprocating body are indicated by broken-line rectangles for simplification of the drawing.

発電システム3は、発電システム1の中央浮体121に対応する構成部として中央浮体321を備える。中央浮体321の下流側の右側には駆動ユニット301R、下流側の左側には駆動ユニット301L、下流側の中央には駆動ユニット301Cが連結されている。   The power generation system 3 includes a central floating body 321 as a component corresponding to the central floating body 121 of the power generation system 1. The drive unit 301R is connected to the downstream right side of the central floating body 321, the drive unit 301L is connected to the downstream left side, and the drive unit 301C is connected to the downstream center.

駆動ユニット301Cが有する抵抗体1371の数は、例えば、駆動ユニット301Rが有する抵抗体1371の数と、駆動ユニット301Lが有する抵抗体1371の数の合計数である。   The number of resistors 1371 included in the drive unit 301C is, for example, the total number of resistors 1371 included in the drive unit 301R and the number of resistors 1371 included in the drive unit 301L.

中央浮体321の上流側の右側には、外側から順に補助駆動ユニット302R1と補助駆動ユニット302R2が連結されている。また、中央浮体321の上流側の左側には、外側から順に補助駆動ユニット302L1と補助駆動ユニット302L2が連結されている。補助駆動ユニット302R1、補助駆動ユニット302R2、補助駆動ユニット302L1、補助駆動ユニット302L2は、駆動ユニット301R、駆動ユニット301L、駆動ユニット301Cのいずれかの連結点が上死点または下死点に達するタイミングにおいてシャフト1241に対する回転駆動を与えるために設けられた補助的な駆動ユニットである。以下、補助駆動ユニット302R1、補助駆動ユニット302R2、補助駆動ユニット302L1、補助駆動ユニット302L2を補助駆動ユニット302と総称する。   The auxiliary drive unit 302R1 and the auxiliary drive unit 302R2 are connected to the right side on the upstream side of the central floating body 321 in order from the outside. Further, the auxiliary drive unit 302L1 and the auxiliary drive unit 302L2 are connected to the left side of the upstream side of the central floating body 321 in order from the outside. The auxiliary drive unit 302R1, the auxiliary drive unit 302R2, the auxiliary drive unit 302L1, and the auxiliary drive unit 302L2 are at a timing when any of the connection points of the drive unit 301R, the drive unit 301L, and the drive unit 301C reaches top dead center or bottom dead center. This is an auxiliary drive unit provided to provide rotational drive to the shaft 1241. Hereinafter, the auxiliary drive unit 302R1, the auxiliary drive unit 302R2, the auxiliary drive unit 302L1, and the auxiliary drive unit 302L2 are collectively referred to as the auxiliary drive unit 302.

図16Aは補助駆動ユニット302の上面図、図16Bは補助駆動ユニット302の右側面図である。   16A is a top view of the auxiliary drive unit 302, and FIG. 16B is a right side view of the auxiliary drive unit 302. FIG.

補助駆動ユニット302が有する抵抗体の数および当該抵抗体が備えるブレードの数は、駆動ユニット301R、駆動ユニット301L、駆動ユニット301Cが有する抵抗体の数および当該抵抗体が備えるブレードの数よりも少ない。   The number of resistors included in the auxiliary drive unit 302 and the number of blades included in the resistor are smaller than the number of resistors included in the drive unit 301R, the drive unit 301L, and the drive unit 301C and the number of blades included in the resistor. .

また、補助駆動ユニット302が有する抵抗体は、棒材を組み上げたフレーム3021により保持されている。補助駆動ユニット302は中央浮体321の上流側に配置されているため、補助駆動ユニット302が有する抵抗体の位置および姿勢をロープによって保持することはできないためである。   Further, the resistor included in the auxiliary drive unit 302 is held by a frame 3021 assembled with a bar. This is because the auxiliary drive unit 302 is disposed on the upstream side of the central floating body 321 and therefore the position and posture of the resistor included in the auxiliary drive unit 302 cannot be held by the rope.

図17はフレーム3021が、補助駆動ユニット302が有する抵抗体3371を保持する様子を示した図である。なお、図17において、収容ボックス1301を水流の方向に貫通するロープ1302は図示が省略されている。図17に示されるように、抵抗体3371の軸棒33711に取り付けられているリング138にはフレーム3021が有する棒材のうち水平面上において水流の方向に対し斜め方向に取り付けられた複数の棒材が連結されている。そのため、抵抗体3371が水流の力を受けても、抵抗体3371と中央浮体321との間の距離およびその姿勢が保持される。   FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which the frame 3021 holds the resistor 3371 included in the auxiliary drive unit 302. In FIG. 17, the rope 1302 that penetrates the containing box 1301 in the direction of the water flow is not shown. As shown in FIG. 17, the ring 138 attached to the shaft rod 33711 of the resistor 3371 includes a plurality of rods attached to the frame 3021 obliquely with respect to the direction of water flow on the horizontal plane. Are connected. Therefore, even if the resistor 3371 receives the force of water flow, the distance between the resistor 3371 and the central floating body 321 and the posture thereof are maintained.

図18A、図18B、図18C、図18Dは、発電システム3が有する駆動ユニットにおける連結点の循環経路R上の位置の関係を示した図である。図18A、図18B、図18C、図18Dの各々に示される連結点J1、連結点J2、連結点J3、連結点J4は、各々、駆動ユニット301Rまたは駆動ユニット301Lの連結点、駆動ユニット301Cの連結点、補助駆動ユニット302R1または補助駆動ユニット302L1の連結点、補助駆動ユニット302R2または補助駆動ユニット302L2の連結点である。   18A, FIG. 18B, FIG. 18C, and FIG. 18D are diagrams showing the positional relationship of the connection points on the circulation path R in the drive unit that the power generation system 3 has. 18A, 18B, 18C, and 18D, the connection point J1, the connection point J2, the connection point J3, and the connection point J4 are respectively a connection point of the drive unit 301R or the drive unit 301L, and a connection point of the drive unit 301C. A connection point, a connection point of the auxiliary drive unit 302R1 or the auxiliary drive unit 302L1, and a connection point of the auxiliary drive unit 302R2 or the auxiliary drive unit 302L2.

図18Aは、連結点J3が上死点に達し、連結点J4が下死点に達した状態を示している。この状態において、駆動ユニット301Cが連結点J1において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J3および連結点J4が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 18A shows a state where the connecting point J3 has reached the top dead center and the connecting point J4 has reached the bottom dead center. In this state, the drive unit 301C drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J1. Therefore, the connection point J3 and the connection point J4 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

図18Bは、連結点J2が上死点に達し、連結点J1が下死点に達した状態を示している。この状態において、補助駆動ユニット302R1または補助駆動ユニット302L1が連結点J3において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J2および連結点J1が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 18B shows a state where the connecting point J2 has reached the top dead center and the connecting point J1 has reached the bottom dead center. In this state, the auxiliary drive unit 302R1 or the auxiliary drive unit 302L1 drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J3. Therefore, the connection point J2 and the connection point J1 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

図18Cは、連結点J4が上死点に達し、連結点J3が下死点に達した状態を示している。この状態において、駆動ユニット301Rまたは駆動ユニット301Lが連結点J2において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J4および連結点J3が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 18C shows a state where the connecting point J4 has reached the top dead center and the connecting point J3 has reached the bottom dead center. In this state, the drive unit 301R or the drive unit 301L drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J2. Therefore, the connection point J4 and the connection point J3 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

図18Dは、連結点J1が上死点に達し、連結点J2が下死点に達した状態を示している。この状態において、補助駆動ユニット302R2または補助駆動ユニット302L2が連結点J4において上流側から下流側へと循環ベルトを駆動している。そのため、連結点J1および連結点J2が循環経路Rに沿って逆方向に進路をとることはない。   FIG. 18D shows a state where the connecting point J1 has reached the top dead center and the connecting point J2 has reached the bottom dead center. In this state, the auxiliary drive unit 302R2 or the auxiliary drive unit 302L2 drives the circulation belt from the upstream side to the downstream side at the connection point J4. Therefore, the connection point J1 and the connection point J2 do not take a course in the reverse direction along the circulation path R.

上記のように、駆動ユニット301Rおよび駆動ユニット301L、または、駆動ユニット301Cの連結点が下流側折返経路r2内または上流側折返経路r4内にある間、補助駆動ユニット302R1および補助駆動ユニット302L1、または、補助駆動ユニット302R2および補助駆動ユニット302L2の連結点が往路経路r1内に位置するため、シャフト1241に対する順方向の駆動力が常時維持される。そのため、発電システム3は発電システム1の補助モータ125またはフライホイールに相当する構成部を備える必要がない。   As described above, the auxiliary drive unit 302R1 and the auxiliary drive unit 302L1, while the connection point of the drive unit 301R and the drive unit 301L or the drive unit 301C is in the downstream return path r2 or the upstream return path r4, or Since the connection point between the auxiliary drive unit 302R2 and the auxiliary drive unit 302L2 is located in the forward path r1, the forward driving force with respect to the shaft 1241 is always maintained. Therefore, the power generation system 3 does not need to include a component corresponding to the auxiliary motor 125 or the flywheel of the power generation system 1.

(2)上述した発電システム1が備える抵抗体1371のブレード13712は軸棒13711の軸周りに回転される。ブレード13712の回転の方向はこれに限られない。例えば、ブレード13712が水平方向の軸周りに回転される構成が採用されてもよい。 (2) The blade 13712 of the resistor 1371 included in the power generation system 1 described above is rotated around the axis of the shaft rod 13711. The direction of rotation of the blade 13712 is not limited to this. For example, a configuration in which the blade 13712 is rotated around a horizontal axis may be employed.

(3)上述した発電システム1が備える抵抗体1371は板状体のブレード13712を有し、ブレード13712の水流に対する角度を変更することにより、駆動状態と非駆動状態の切り替えが行われる。本発明にかかる抵抗体は板状体に限られず、水流抵抗の大きい状態と水流抵抗の小さい状態とを切り替えられる構造を備える限り、その構造は様々に変更可能である。例えば、可撓性のシート状部材を拡げた状態と折り畳んだ状態の間で切り替えることにより、駆動状態と非駆動状態の切り替えが可能な抵抗体が採用されてもよい。 (3) The resistor 1371 included in the above-described power generation system 1 includes a plate-shaped blade 13712, and the driving state and the non-driving state are switched by changing the angle of the blade 13712 with respect to the water flow. The resistor according to the present invention is not limited to the plate-like body, and the structure can be variously changed as long as it has a structure capable of switching between a state of high water flow resistance and a state of low water flow resistance. For example, a resistor that can be switched between a driving state and a non-driving state by switching between the expanded state and the folded state of the flexible sheet-like member may be employed.

(4)上述した発電システム1においては、下流側から上流側へと駆動ユニットを引き上げるための力として、シャフト1241を介して上流側から下流側へと水流の力で移動する駆動ユニットの力の一部が用いられる。これに代えて、発電装置122により発電され蓄電装置に一時的に蓄電されている電力により動作するモータの力により、下流側から上流側への駆動ユニットの引き上げが行われてもよい。 (4) In the power generation system 1 described above, as the force for pulling up the drive unit from the downstream side to the upstream side, the force of the drive unit that moves by the force of water flow from the upstream side to the downstream side via the shaft 1241. Some are used. Instead, the drive unit may be lifted from the downstream side to the upstream side by the power of the motor that is operated by the electric power generated by the power generation device 122 and temporarily stored in the power storage device.

(5)上述した発電システム1においては、2つの駆動ユニットが1/2周期だけずれた位相で動作する。また、上述した変形例(1)または(2)にかかる発電システム2および発電システム3においては、4つのグループの駆動ユニットの各々が1/4周期だけずれた位相で動作する。異なる位相で動作する駆動ユニットの数(グループ数)は2または4に限られない。例えば、3つのグループに区分された駆動ユニットが、グループ毎に1/3周期だけずれた位相で動作する構成が採用されてもよい。この場合であっても、いずれかのグループの駆動ユニットの連結点が上流側折返経路r4内または下流側折返経路r2内にある間、他のいずれかのグループの駆動ユニットが往路経路r1内にあれば、連結点の逆行は生じない。 (5) In the power generation system 1 described above, the two drive units operate with a phase shifted by ½ period. In the power generation system 2 and the power generation system 3 according to the above-described modification (1) or (2), each of the four groups of drive units operates at a phase shifted by a quarter cycle. The number of drive units (number of groups) operating in different phases is not limited to 2 or 4. For example, a configuration may be adopted in which drive units divided into three groups operate with phases shifted by 1/3 period for each group. Even in this case, while the connecting point of the drive units of any group is in the upstream return path r4 or the downstream return path r2, any other group of drive units is in the forward path r1. If there is, there will be no reversal of the connecting point.

(6)上述した発電システム1においては、往路経路r1および復路経路r3は直線を描く経路であり、下流側折返経路r2および上流側折返経路r4は半円を描く経路である。往路経路r1および復路経路r3は湾曲していてもよい。また、下流側折返経路r2および上流側折返経路r4は、往路経路r1および復路経路r3の曲率よりも大きな曲率で湾曲している限り、半円を描かなくてもよい。 (6) In the power generation system 1 described above, the forward path r1 and the return path r3 are straight lines, and the downstream return path r2 and the upstream return path r4 are semicircular paths. The forward route r1 and the return route r3 may be curved. Further, as long as the downstream return route r2 and the upstream return route r4 are curved with a curvature larger than the curvature of the forward route r1 and the return route r3, a semicircle may not be drawn.

(7)上述した発電システム1においては、往復移動体131が最も下流側の位置に達する前に移動速度の低下が行われる。これに代えて、例えば往復移動体131が最も上流側の位置に達する前に移動速度を低下するようにブレーキングが行われてもよい。 (7) In the power generation system 1 described above, the moving speed is reduced before the reciprocating body 131 reaches the most downstream position. Instead of this, for example, the braking may be performed so that the moving speed is reduced before the reciprocating body 131 reaches the most upstream position.

(8)上述した発電システム1において採用されているロープ113に代えて、チェーン、棒材等が用いられてもよい。また、ロープ、チェーン、棒材等のうち2以上の組み合わせが採用されてもよい。ロープ139に関しても同様である。 (8) Instead of the rope 113 employed in the power generation system 1 described above, a chain, a bar, or the like may be used. Also, a combination of two or more of ropes, chains, rods, etc. may be employed. The same applies to the rope 139.

(9)上述した発電システム1が備える構造物のうち水中に配置される構造物の少なくとも一部に、水中で自重を相殺する浮力を生じるように中空部を設けたり、フロートが取り付けられたりしてもよい。また、上述した発電システム1においては水上に配置される構造物の一部が水中または水面上に配置されるようにしてもよい。例えば、収容ボックス1301およびロープ1302を水面上に浮かせ、最上位置のロープ139を含む全てのロープ139を水中に配置する構成が採用されてもよい。 (9) Among the structures provided in the power generation system 1 described above, at least a part of the structures disposed in the water is provided with a hollow portion or a float is attached so as to generate a buoyancy that counteracts its own weight in the water. May be. Moreover, in the electric power generation system 1 mentioned above, you may make it a part of structure arrange | positioned on the water arrange | position on the water or on the water surface. For example, a configuration may be adopted in which the storage box 1301 and the rope 1302 are floated on the water surface and all the ropes 139 including the uppermost rope 139 are disposed in the water.

1…発電システム、2…発電システム、3…発電システム、11…上流側アセンブリ、12…中央アセンブリ、13…下流側アセンブリ、111…上流側浮体、112…アンカー、113…ロープ、114…連結プレート、121…中央浮体、122…発電装置、123…クランクアセンブリ、124…ミッションアセンブリ、125…補助モータ、126…ブレーキングローラ群、130…切替機構、131…往復移動体、132…フレーム、133…連結浮体、135…端部浮体、137…抵抗体群、138…リング、139…ロープ、221…中央浮体、302…補助駆動ユニット、321…中央浮体、1221…回転軸、1231…サブクランクアセンブリ、1241…シャフト、1242…循環ベルト、1243…循環ベルト、1301…収容ボックス、1302…ロープ、1303…上流側ロープ駆動ユニット、1304…下流側ロープ駆動ユニット、1305…ラック、1306…ピニオン、1307…定滑車、1308…定滑車、1309…ピニオン群、1371…抵抗体、3021…フレーム、3371…抵抗体、12312…ローラ、12314…循環ベルト、12316…クランク、12317…連結アーム、12318…循環ベルト、13031…移動装置、13032…アーム、13033…シフトバー、13034…ロープ連結バー、13041…移動装置、13043…シフトバー、13044…ロープ連結バー、13711…軸棒、13712…ブレード、33711…軸棒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power generation system, 2 ... Power generation system, 3 ... Power generation system, 11 ... Upstream assembly, 12 ... Center assembly, 13 ... Downstream assembly, 111 ... Upstream floating body, 112 ... Anchor, 113 ... Rope, 114 ... Connection plate , 121 ... central floating body, 122 ... power generation device, 123 ... crank assembly, 124 ... mission assembly, 125 ... auxiliary motor, 126 ... braking roller group, 130 ... switching mechanism, 131 ... reciprocating body, 132 ... frame, 133 ... Connecting floating body, 135 ... end floating body, 137 ... resistor group, 138 ... ring, 139 ... rope, 221 ... central floating body, 302 ... auxiliary drive unit, 321 ... central floating body, 1221 ... rotating shaft, 1231 ... sub crank assembly, 1241 ... Shaft 1242 Circulating belt 1243 Circulating belt 1 01 ... Storage box, 1302 ... Rope, 1303 ... Upstream rope drive unit, 1304 ... Downstream rope drive unit, 1305 ... Rack, 1306 ... Pinion, 1307 ... Fixed pulley, 1308 ... Constant pulley, 1309 ... Pinion group, 1371 ... Resistance, 3021 ... Frame, 3371 ... Resistance, 12312 ... Roller, 12314 ... Circulation belt, 12316 ... Crank, 12317 ... Connection arm, 12318 ... Circulation belt, 13031 ... Moving device, 13032 ... Arm, 13033 ... Shift bar, 13034 ... Rope connecting bar, 13041 ... Moving device, 13043 ... Shift bar, 13044 ... Rope connecting bar, 13711 ... Shaft bar, 13712 ... Blade, 33711 ... Shaft bar

Claims (4)

水底に係留された浮体と、
前記浮体に対し、水流の流れの方向に沿って往復移動が可能なように連結された複数の往復移動体と、
前記複数の往復移動体の各々に連結され、水流抵抗を生じる複数の抵抗体と、
前記複数の往復移動体の各々に設けられ、往復移動体に連結されている1以上の前記抵抗体を、水流に対する角度の変更および形状の変更の少なくとも一方により、大きい水流抵抗を生じる駆動状態と小さい水流抵抗を生じる非駆動状態との間で切り替える複数の切替機構と
を備え、
前記複数の切替機構は、前記複数の往復移動体のうち一部の往復移動体に連結された1以上の前記抵抗体を駆動状態とする間、他の往復移動体に連結された1以上の前記抵抗体を非駆動状態とし、
前記複数の往復移動体の各々に連結され、往復移動体の往復運動を、水流の上流側から下流側へと向かう直線の往路経路と、水流の下流側から上流側へと向かう直線の復路経路と、前記往路経路から前記復路経路へと向かう湾曲した下流側折返経路と、前記復路経路から前記往路経路へと向かう湾曲した上流側折返経路とを有する循環経路に沿った循環運動に変える複数のクランクと、
前記浮体の上に配置された発電装置と、
前記複数のクランクにより生じる循環運動による駆動力を前記発電装置のコイルの回転軸に伝達する動力伝達機構と
を備える発電システム。
A floating body moored at the bottom of the water,
A plurality of reciprocating bodies coupled to the floating body so as to be capable of reciprocating along the direction of the flow of water;
A plurality of resistors coupled to each of the plurality of reciprocating bodies to generate a water flow resistance;
A driving state in which each of the plurality of reciprocating bodies provided in each of the plurality of reciprocating bodies and connected to the reciprocating body generates a large water flow resistance by at least one of an angle change and a shape change with respect to the water flow; A plurality of switching mechanisms that switch between non-driven states that generate a small water flow resistance,
The plurality of switching mechanisms include one or more connected to other reciprocating bodies while driving one or more of the resistors connected to some of the reciprocating bodies among the plurality of reciprocating bodies. The resistor is in a non-driven state,
The reciprocating motion of the reciprocating body connected to each of the plurality of reciprocating bodies is a straight forward path from the upstream side to the downstream side of the water flow, and a straight return path path from the downstream side to the upstream side of the water flow. A curved downstream return path from the forward path to the return path, and a curved upstream return path from the return path to the forward path, and a plurality of changes to a circular motion along the circulation path The crank,
A power generation device disposed on the floating body;
A power transmission system comprising: a power transmission mechanism that transmits a driving force generated by the circulation motion generated by the plurality of cranks to a rotating shaft of a coil of the power generation device.
前記複数の往復移動体の間の水流の方向における位置関係が、1以上の往復移動体に連結された前記クランクの前記循環経路上を移動する連結点の位置が前記上流側折返経路内または前記下流側折返経路内にある間、他の1以上の往復移動体に連結された前記クランクの前記循環経路上を移動する連結点の位置が前記往路経路内にあるように調整されている
請求項1に記載の発電システム。
The positional relationship in the direction of water flow between the plurality of reciprocating bodies is such that the position of a connection point that moves on the circulation path of the crank connected to one or more reciprocating bodies is within the upstream return path or the The position of a connection point that moves on the circulation path of the crank that is connected to one or more other reciprocating bodies while in the downstream return path is adjusted to be in the forward path. The power generation system according to 1.
前記複数の往復移動体の各々に関し、当該往復移動体に連結された前記クランクの前記循環経路上を移動する連結点の位置が前記上流折返経路内または前記下流折返経路内にあるときに当該連結点の移動速度が予め定められた閾値以下となるように当該往復移動体に抵抗を与え、当該抵抗の反作用により生じる力により発電を行う電気ブレーキを備える
請求項1または2に記載の発電システム。
With respect to each of the plurality of reciprocating bodies, when the position of a connecting point that moves on the circulation path of the crank connected to the reciprocating body is in the upstream return path or the downstream return path, the connection is established. 3. The power generation system according to claim 1, further comprising an electric brake that applies resistance to the reciprocating moving body so that a moving speed of the point is equal to or less than a predetermined threshold and generates power by a force generated by a reaction of the resistance.
前記複数の往復移動体のうち1以上の往復移動体に連結された1以上の前記抵抗体は往復移動体に対し水流の下流側にロープ、チェーンおよび棒材のいずれか、もしくはロープ、チェーンおよび棒材のうちから選択された2以上の組み合わせを用いて連結されている
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発電システム。
One or more of the resistors connected to one or more reciprocating bodies of the plurality of reciprocating bodies are either a rope, a chain, or a bar, or a rope, a chain, and a rod on the downstream side of the water flow with respect to the reciprocating body. The power generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power generation system is connected using a combination of two or more selected from rods.
JP2016129459A 2016-06-29 2016-06-29 Power generation system Active JP6051498B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016129459A JP6051498B1 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016129459A JP6051498B1 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6051498B1 true JP6051498B1 (en) 2016-12-27
JP2018003657A JP2018003657A (en) 2018-01-11

Family

ID=57582197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016129459A Active JP6051498B1 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6051498B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56107974A (en) * 1980-01-31 1981-08-27 Masahiro Miura Prime mover
US4313059A (en) * 1980-10-20 1982-01-26 Howard Gerald T Sea current energy system
WO2007055554A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-18 Valentin Portos Plant for converting streaming water energy into electric power
WO2010125063A2 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 Ingenieurbüro Persang GmbH & Co. KG Device and method for converting the kinetic energy contained in a water current into electrical energy
JP5105652B1 (en) * 2012-07-19 2012-12-26 博 加賀山 Running water power generator
JP2014185599A (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Ryusei Yamamoto Flowing water power generation device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56107974A (en) * 1980-01-31 1981-08-27 Masahiro Miura Prime mover
US4313059A (en) * 1980-10-20 1982-01-26 Howard Gerald T Sea current energy system
WO2007055554A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-18 Valentin Portos Plant for converting streaming water energy into electric power
WO2010125063A2 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 Ingenieurbüro Persang GmbH & Co. KG Device and method for converting the kinetic energy contained in a water current into electrical energy
JP5105652B1 (en) * 2012-07-19 2012-12-26 博 加賀山 Running water power generator
JP2014185599A (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Ryusei Yamamoto Flowing water power generation device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018003657A (en) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2393207T3 (en) Fully submerged wave energy converter
CN104100444B (en) Utilize the ocean navigation device of wave energy
US7315092B2 (en) Wave powered electric generating device
US10533531B2 (en) Eccentrically rotating mass turbine
US11480147B2 (en) Eccentrically rotating mass turbine
JP6027090B2 (en) Pitch-driven wave energy converter device and system
KR20100059853A (en) System and method for conversion of wave energy into electrical energy
JP2007528463A (en) Wave power generation system
US10947951B2 (en) Eccentrically rotating mass turbine
GB2446024A (en) Wave energy device using gimballed disc and linear generators
EP2461466A1 (en) Power generator with magnetic transmission gear
US20230167797A1 (en) Eccentrically Rotating Mass Turbine
JP6051498B1 (en) Power generation system
KR101548085B1 (en) Offshore wind power equipment of floating type
ES2674268T3 (en) Wave energy conversion device
US20130067902A1 (en) Wave Actuated Devices
US9689370B2 (en) Apparatus for converting wave motion on a body of water into electrical power
EP3042444B1 (en) Power generation apparatus
CN102361417A (en) Multifunctional offshore movable power generation and living platform
US9938956B2 (en) Energy harvesting system for ocean waves
ES2971054T3 (en) Wave force generation system and control method thereof
TW201725319A (en) Unidirectional conversion device and power system provided with same
JPH11264368A (en) Double-rack four-shaft magnet engine
US20220009653A1 (en) Continuous magnetic pulse thruster
WO2018107203A1 (en) Motion conversion device and energy harnessing apparatus having the same

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6051498

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150