開放特許抄録集機械関係

整理番号:0109

流体による振動発電装置

利用分野

風力を利用した超小型発電、河川・水路などの環境水力発電

発明者

高橋　勉
白樫　正高
木佐木　麻央

発明の目的

流体の運動エネルギーを利用した振動発電装置において、該流体の流速が広範囲にわたって変動したとしてもその流速下で効率的に発電ができるようにすることを目的とします。

概要

流体の流れ方向に対して長手方向が交差するように第１の柱状体を配置し、この柱状体に対して長手方向が交差するように第２の柱状体を離間して配置し、この第１の柱状体と据付台との間に発電装置を配置することによって、第１の柱状体と第２の柱状体との交差部近傍から発生する周期的縦渦を利用した流体による振動発電装置です。カルマン渦を利用した振動発電に比べて発電可能な流速範囲が数倍から十数倍に拡大できます。

特徴・効果

第１の柱状体と、第２の柱状体との離間隙間を流体の流速に応じて変更可能に構成したので、設置環境における流速条件に最適な離間隙間を選択することにより、流体の流速が広範囲に変動したとしても確実に縦渦を発生させ、効率的に発電を行うことができます。

また、従来の風車発電装置や水車発電装置とは異なり、回転機構部がないこと、及び発電装置の主要部が永久磁石とコイルから構成されていることから、長期間にわたってメインテナンスが不要で、信頼性の高い発電を行うことができます。河川のように低エネルギー密度の流れでも発電可能で、流れ方向に複数個を連続して設置しても発電できます。また、装置全体を水面下に設置できるため景観を保全し、また、回転部分がないことから水生生物にもやさしい発電装置です。

発明の詳細・図面等

【特許請求の範囲】

流体の流れ方向に対し長手方向が交差するように配設された第１の柱状体と、前記第１の柱状体に対し離間して長手方向が交差するように配設された第２の柱状体と、前記第１の柱状体と据付台との間に配設された発電装置と、を備えたことを特徴とする流体による振動発電装置。

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【詳細】

流体の流れ方向３に対して長手方向が交差するように第１の柱状体１を、この柱状体に対して長手方向が交差するように第２の柱状体２を離間して配置し、この第１の柱状体と据付台４との間に発電装置５を配置します。

これにより、第１の柱状体と第２の柱状体との交差部近傍から発生する周期的縦渦によって第１の柱状体１の先端部９が上下方向13に振動し、据付台４上の発電装置５が発電します。この発電は、例えば水や空気等の流体の流速に応じて、第１の柱状体１と第２の柱状体２との離間間隔（s）と柱状体１の直径（d）との関係s/dを可変することによりネックレス渦励振を生じさせ発電できます。

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発電装置の概要図