[发明专利]自然能量取出装置

说明书

技术领域

本发明涉及自然能量取出装置。

背景技术

在专利文献1中公开了这样的海上风力能量取出装置：具备纵旋转轴、支撑纵旋转轴的浮体、以及配设于浮体内并工作卡合于纵旋转轴而被旋转驱动的发电机，浮体被水上拴系。

专利文献1：WO 03/089787。

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1的装置中，由于将以能够旋转的方式支撑纵旋转轴的支撑装置和发电机配设于浮体内，因而存在着浮体的内部构造变得复杂且制造成本上升这一问题。另外，预定纵旋转轴大致铅垂地延伸，为了达成该预定，存在着浮体和拴系装置大型化这一问题。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供这样的装置：是具备纵旋转轴和支撑纵旋转轴的浮体的自然能量取出装置，与现有技术相比，浮体的内部构造简单，浮体和拴系装置小型化，制造成本低。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，在本发明中，提供一种自然能量取出装置，其特征在于，具备形成能够摆动的纵旋转轴的第一浮体、被拴系并包围第一浮体的第二浮体、以及安装于第二浮体并将第一浮体的旋转动能变换为被驱动设备的驱动转矩的动力传递装置，设置于水上。

在本发明中，由于纵旋转轴为第一浮体且由水的浮力支撑，因而相当于现有技术浮体的第二浮体不需要第一浮体的支撑构造。由于第一浮体能够摆动，因而相当于现有技术浮体的第二浮体没有必要阻止第一浮体的摆动。动力传递装置配设于第一浮体与第二浮体之间的空隙。因此，相当于现有技术浮体的第二浮体的内部构造与现有技术相比简化，第二浮体和拴系装置与现有技术相比小型化，第二浮体的制造成本与现有技术相比降低。作为被驱动设备，列举发电机、泵、压缩机、能量储存用的飞轮等。

在本发明中，提供一种风力发电装置，该装置具备上述的自然能量取出装置和固定于该装置的第一浮体并向上方延伸的纵旋转轴风轮，被驱动设备是发电机。

将向上方延伸的纵旋转轴风轮固定于第一浮体，将第一浮体的旋转动能变换为发电机的驱动转矩，最终变换为电能，由此得到风力发电装置。由于第一浮体拥有大惯性矩，因而能够吸收风速变动而使发电输出平均化，另外由于陀螺仪效应而使风轮旋转轴的方向稳定。

在本发明的优选方式中，在风力发电装置配设有多个动力传递装置和发电机。

通过配设多个动力传递装置和发电机，从而与配设单个大容量的动力传递装置和发电机的情况相比，动力传递装置和发电机小型化，动力传递装置和发电机的开发成本和制造成本降低。另外，能够继续发电并同时保养或更换任一个动力传递装置和发电机。

在本发明的优选方式中，风力发电装置具备固定于第一浮体的下端部或从第一浮体的下端悬挂的重物。

通过将重物固定于第一浮体的下端部或从第一浮体的下端悬挂重物，从而强化风力发电装置对波浪和侧风的复原力。

在本发明的优选方式中，风力发电装置具备安装于纵旋转轴风轮的避雷针。

打雷的电流从避雷针通过纵旋转轴风轮和第一浮体而放出至水中，不流动于安装于第二浮体的动力传递装置，进而不流动于作为被驱动设备的发电机。结果，保护发电机免受打雷。

在本发明的优选方式中，风力发电装置具备容纳于第一浮体并能够从第一浮体的周侧面沿径向出没的制动体、或者安装于第一浮体的周侧面并能够在沿着第一浮体的周侧面延伸的闭合位置与从第一浮体的周侧面向径向突出的打开位置之间摆动的制动体。

通过将制动体设于第一浮体，从而能够在事故发生时等使旋转中的第一浮体紧急停止。

在本发明的优选方式中，第一浮体具备压载水收纳空间，在发电时将压载水注入第一浮体。

在风轮的保养检查时，排出压载并使第一浮体浮起而横倒，在悬挂重物的情况下，放出悬挂用绳索而使重物着地，并且排出压载并使第一浮体浮起而横倒，使纵旋转轴风轮接近水面，能够使保养检查作业容易化。

在本发明的优选方式中，风力发电装置具备一对第一浮体、固定于所述一对第一浮体并向上方延伸的一对纵旋转轴风轮、被拴系并包围所述一对第一浮体的第二浮体、以及安装于第二浮体并将所述一对第一浮体的旋转动能变换为被驱动设备的驱动转矩的动力传递装置，对第二浮体进行带有中间浮标的多点拴系，将连结第二浮体与中间浮标的拴系绳索配设成：在俯视时，关于通过将所述一对第一浮体的旋转轴线连结的第一直线的所述一对第一浮体之间的中间点而与第一直线正交的第二直线线对称。