JP5438240B1 - Flywheel power generator - Google Patents
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Abstract
【課題】
フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、天秤を利用して、荷重をフライホィール板(6)に載せ、フライホィールの回転力に換えて、発電機、原動機関の出力と補充の構成にする。
【解決手段】
支点から動力入力片天秤(B1)先端の各種荷重入力装備(D)と一体のフライホィール鋼板(6)を極低速ディーゼル・エンジンの主軸に結合して、重量調整と出力用のフライホィール(F2)装置にした。また動力入天秤(B)の左右にするフライホィール(F、F1)装置は、上部フライホィール板(6)と下部のフライホィール板(6)に緩衝バネ材(4)を挟む二枚または三枚合わせのフライホイール板(6)にして、天秤比で増大する荷重をフライホィールの回転力に換え発電装置及び原動機関の出力にし、該放出分を補充するフライホィール(F、F1)装置にした。共に外部動力モータ(1)駆動にした。
【選択図】図1【Task】
The power generator (A) of the flywheel device and the prime mover (12) use a balance to place the load on the flywheel plate (6) and change the rotational force of the flywheel to output the generator and the prime mover. And replenishment composition.
[Solution]
The flywheel steel plate (6) integrated with various load input equipment (D) at the tip of the power input balance (B1) from the fulcrum is connected to the spindle of the ultra-low speed diesel engine to adjust the weight and output flywheel (F2 ) The device. The flywheel (F, F1) device that moves the power balance (B) to the left and right is either two or three with a buffer spring material (4) sandwiched between the upper flywheel plate (6) and the lower flywheel plate (6). In the flywheel plate (6), the load that increases with the balance ratio is changed to the rotational force of the flywheel and the output of the power generator and the prime mover is used as the output of the power generator, and the flywheel (F, F1) device that replenishes the discharge did. Both were driven by an external power motor (1).
[Selection] Figure 1
Description
天秤を利用したフライホィールの発電装置。 A flywheel power generator using a balance.
a.特許文献1は、天秤の長さで増大した荷重を回転から直線動と再び回転の発電シリンダ装置。
b.特許文献2は、自然エネルギーを動力源にする発電シリンダ装置と推進発電シリンダ機関と、バラストタンク浮上装備との船舶の上下推進装置。
c,特許文献3は、風車ブレードとタワーを収納装備にし、更に発電シリンダ装置とハイブットにする風力発電装置にした。
a.
b.
c,
現在のフライホィールは、動力のはずみ車と、回転貯蔵のフライホィールを高回転にして、何れも一定の重量のものであり、短時間の貯蔵と放出のものである。本発明の一枚のフライホィール(F2)装置は、フライホィールの重量を自由に変更出来る低速ディーゼル・エンジン等の大口径の軽いフライホィールにした。また二枚及び三枚合わせの軽い大口径の上下フライホィール(F、F1)装置は、緩衝バネ材を挟み、外部動力のモータ駆動の上部フライホィール板に載る荷重で緩衝バネ材の圧縮距離を下部フライホィール板のネジ回転力に換えて、フライホィール装置に貯蔵と発電機出力の放出分を補充する構成にした。該フライホィール(F、F1、F2)装置に載る重量と遠心力は、動力入力天秤と地面の複合ベアリング軸受(9、25)で受けて。荷重の入力設備の一つの負荷シリンダ(3)に導通する自然、及び人為の流体圧の流量調整と動力入力天秤の長さによる増大する荷重と一体にするフライホィール装置にして、各種荷重入力装備(D)をフライホィールの入力切り換え装備にした。 Current flywheels are of a constant weight, with short turn-on storage and release, with high-powered flywheels and rotating storage flywheels. One flywheel (F2) device of the present invention is a light flywheel having a large diameter such as a low speed diesel engine that can freely change the weight of the flywheel. In addition, the upper and lower flywheel (F, F1) devices with light and large diameters of two and three pieces sandwich the buffer spring material and reduce the compression distance of the buffer spring material with the load placed on the upper flywheel plate driven by an external power motor. Instead of the screw rotational force of the lower flywheel plate, the flywheel device is replenished with storage and generator output discharge. The weight and centrifugal force placed on the flywheel (F, F1, F2) device are received by the power input balance and the ground composite bearing (9, 25). Various types of load input equipment, including a flywheel device integrated with natural and conductive fluid pressure flow adjustment and load increasing due to the length of the power input balance, connected to one load cylinder (3) of load input equipment (D) is equipped with a flywheel input switching device.
各種動力入力天秤(B、B1、B2)と一体にするフライホィール板(6)は、重量が自由に設定出来る高トルクの各種フライホィール(F、F1、F2)装置にして、荷重の入力でモータは出力を上げて、フライホィールに連結する発電機とつり合わせる構成にした。フライホィール板(6)は、支点近くの左右に設ける実重量は軽く薄い鋼板の外周輪枠構造にした。フライホィール(F)装置の発電装置(A)は、上下と中間の三つのフライホィール板に緩衝バネ材(4)を挟み、上部フライホィール板(6)は、負荷シリンダによる荷重入力と、中間フライホィール板(G)と下部のフライホィール板(6)は、荷重を回転力に入力する雌雄のネジ装備にして、大口径フライホィールの外周輪重量と回転遠心力となり下部フライホィール出力軸の発電機の出力となる構成にした。 The flywheel plate (6) integrated with the various power input balances (B, B1, B2) is a high torque various flywheel (F, F1, F2) device that can set the weight freely. The motor is configured to increase the output and balance it with the generator connected to the flywheel. The flywheel plate (6) has an outer ring frame structure of a light steel plate with light weight and light weight provided on the left and right near the fulcrum. The power generator (A) of the flywheel (F) device has a buffer spring material (4) sandwiched between three upper and lower flywheel plates, and the upper flywheel plate (6) The flywheel plate (G) and the lower flywheel plate (6) are equipped with male and female screws that input the load to the rotational force, and the weight of the outer ring of the large-diameter flywheel and the rotational centrifugal force become the rotational force of the lower flywheel output shaft. It was configured to be the output of the generator.
各種動力入力天秤(B、B1、B2)と先端の各種荷重入力装備(D)は、前記特許文献2、3と同構成の陸地の高所水圧、蒸気圧、船舶の水流圧等の負荷シリンダ(D)と、油圧または電動シリンダのものとした。該フライホィール装置の発電装置(A)は、外部動力と結合する原動機関、固定発電所、船舶の推進機関等と、既存原動機とのハイブリット機関にした。
Various power input balances (B, B1, B2) and various load input devices (D) at the tip are load cylinders such as high altitude water pressure, steam pressure, water flow pressure of ships, etc., with the same configuration as
請求項1のフライホィール(F)装置の発電装置(A)は、中央の支点から同一長さで左右に張り出す動力入力両天秤(B)の左右先端部に設けられた各種荷重入力装備(D)と、支点近くの左右位置において動力入力両天秤(B)と自在継手(7)を介して結合する外部動力のモータ(1)で駆動する回転シャフト装備(C)を設けて。該モータ(1)と荷重入力を同軸にする該回転シャフトは、フライホィール(F)装置の上部フライホィール板(6)に自在継手(7)を介する結合装備にして。該フライホィール(F)装置は、上部フライホィール板(6)と下部のフライホィール板(6)の間に中間フライホィール板(G)を挟み、該フライホィール板(G)の上下に緩衝バネ材(4)を挟む三枚合わせの軽量の大口径外周輪構造のフライホィール装置(F)にした。下部フライホィール板(6)の出力シャフトと直結の複数の発電機(2)と、中央の一つの発電機(2)と何れか一方の装備は、左右の方向変更ギア(8)と上部のモータ(1)の方向変更ギア(8)で水平軸シャフト連結の一方向回転のフライホィール(F)装置にした。荷重の入力設備には、外部よりの電力の電動シリンダ、または流体圧を導通する負荷シリンダ(3)の何れかを使用して、左右交互の入力で天秤は下がり、片方は上がり無入力となって、天秤の長さで増大する荷重を回転力に入力する上記中間フライホィール板(G)の下部雄ネジロッド(H)は、下部フライホィール板(6)のシャフト内に設ける雌ネジ(H1)に係合させて、適宜リード角と各種ネジにして、緩衝バネ材(4)の圧縮距離を下部フライホィール(6)とシャフト結合する発電機(2)の出力の放出分を補充する構成にした。下部の雄ネジロッド(H)の先端には、無入力時に鋼バネ材(4)と上下の緩衝バネ材(4)で反発させて、動力入力両天秤(B)と一体となる上部のフライホィール板(6)は、上記左右の各種荷重入力装備(D)の交互の入力の切り換えから左右のフライホィール(F)装置の緩衝バネ材の圧縮が機械伝達のトルクコンバータ(5)となって、下部フライホィール板(6)の出力シャフトは、重量と遠心力を中間部の支持台(E)の複合ベアリング軸受(9)と地面の気体圧軸受(25)の支持装備にした。該発電装置(A)の運転は、上記モータ(1)の回転シャフト装備(C)と上記電力、流体圧の何れかの各種荷重入力装備(D)により駆動され、駆動源に応じて流体圧と電動の連携機器を装備するとともに、該モータ(1)で常にフライホィール(F)装置を回転させて、各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする上記各種荷重入力装備(D)の電動モータの電動シリンダ、または負荷シリンダ(3)ヘッド室の流体圧の入排出切換電磁弁(14)は、上記フライホィール等に設備するセンサーを接点にして、また圧力と流量と負荷時間の設定と、また該荷重に合わすモータ(1)出力の設定から回転するフライホィール装置(F)は、貯蔵と放出と補充となる回転エネルギーを発電機、または動力機関(12)の出力に変換して、自動制御機器を具備し、該発電装置の始動時においては、発電機(2)は電動機運転に切り換えられるとともに、通常運転時においては、交互の入力荷重とモータ(1)出力と発電機出力をつりあわせてなるフライホィール装置(F)の発電装置を構成した。即ち本発明は、動力入力両天秤(B)と結合のモータ駆動の回転シャフト装備から回転する大口径フライホィール輪周に荷重を載せ、交互の荷重入力による緩衝バネ材の僅かな圧着時間とモータ回転出力を一体にし、フライホィールの回転動力と発電機出力と、左右のモータ出力をつり合わすインバータベクトル制御のフィードバックの構成にした。
The power generator (A) of the flywheel (F) device according to
a. 請求項2のフライホィール(F1、F2)装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、支点からの左右の動力入力両天秤(B)と、または動力入力片天秤(B1)の何れか一方に設けられた先端部の各種荷重入力装備(D)と、上下二枚のフライホィール板(6)と、一枚のフライホィール板(6)のフライホィール(F1、F2)装置を使用して。該二枚のフライホィール(F1)装置は、支点近くの位置において、左右動力入力両天秤(B)と自在継手(7)を介して結合する外部動力のモータ(1)で駆動する荷重入力用の回転シャフト装備(C)の垂直回転シャフトと自在継手(7)結合する上部フライホィール板(6)と下部フライホィール板(6)にして、間に緩衝バネ材(4)を挟む軽重量の大口径外周輪構造のフライホィール板(6)にして。入力荷重は、上部フライホィール板(6)で該緩衝バネ材(4)を圧して、該圧縮距離をネジ回転力にする下部フライホィール板(6)のシャフト内の雌ネジ(H1)に上部フライホィール板(6)の雄ネジロッド(H)を係合させ、左右の下部フライホィール板(6)のシャフトに結合する方向変更ギアを介し水平主軸シャフトの中央と、左右のシャフトに直結する何れか一方の発電機(2)と、または内燃機関(12)の回転出力にし、該放出分を左右交互に補充するフライホィール(F1)装置にした。上記一枚のフライホィール(F2)装置は、支点から動力入力片天秤(B1)の装備にして、支点近くの該天秤に荷重入力用の回転シャフトを複合ベアリング軸受(9)で結合して。該垂直回転シャフトに結合する一枚の軽重量の大口径外周輪構造のフライホィール板(6)は、内燃機関の換わりにするフライホィール装備にして、下部シャフトの方向変更ギアを介し水平主軸シャフトの増減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動と、自動変速装備(J)と直結の内燃機関にして、該モータ(1)と低速高トルクの該内燃機関で駆動させて、該内燃機関の低速から高速運転に合わす該フライホィールは可変重量にした。
b. 請求項3の動力入力片天秤(B2)のフライホィール(F、F1、F2)装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、支点から左右別動作の動力入力片天秤(B2)に一枚のフライホィール(F2)装置と、片方の動力入力片天秤(B2)には二枚または三枚のフライホィール板(6)に緩衝バネ材(4)を挟み、荷重で該バネの圧縮をネジ回転力に換える雄ネジロッド(H)装備にして、該二枚のフライホィール(F1)装置と三枚のフライホィール(F)装置の何れか一方の装備を選択にして。該フライホィール(F、F1、F2)装置は、左右下部シャフトの方向変更ギア(8)を介し水平主軸シャフトに連結する一方向回転装備にした。上記動力入力片天秤(B2)一枚のフライホィール(F2)装置は、水平主軸シャフトと増減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動にして、原動機関のフライホィールの換わりにする重量調整と出力用にして。片方の二枚または三枚のフライホィール(F、F1)装置は、水平主軸シャフト結合する自動変速装備(J)と直結の発電機(2)と、または上記原動機関(12)にする放出分の補充用にして。荷重の入力設備には、左右動力入力片天秤(B2)先端部に電動シリンダと、流体圧の負荷シリンダ(3)の何れかを使用して。または上記支点から左右別動作の動力入力片天秤(B2)のフライホィール(F、F1)装置は、外部動力を駆動源にする左右別出力のフライホィール装置の出力シャフトを連結し出力調整する単独の原動機関(12)と、または各種原動機関(12)とのハイブリット装備にして、フライホィール(F2)装置は、左右重量を別々にして、切り換えることと、連結する既設の各種動力機関とのハイブリット機関にした。
c. 請求項2と3の荷重の入力設備には、外部よりの自然、人為の電力、流体圧(水圧、油圧、蒸気圧)の何れかを導通する荷重入力装備(D)を使用して、電動シリンダのスイッチと、流体圧負荷シリンダ(3)の切換弁(14)をフライホィールに荷重入力の切り換え装備にして、入力圧による重量の調整用と、天秤の長さで増大する荷重が共に大口径フライホィール外周輪重量の遠心力になり、何れの装備も動力入力天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる自在継手(7)と複合ベアリング軸受(9、25)で入出力シャフトを支持して。運転制御において、請求項2と3は、共に各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする各種自動制御機器を具備して。上記モータ(1)と、電動シリンダと、また負荷シリンダ(3)ヘッド室の流体圧の入排出切換電磁弁(14)と、発電機を電動機にし、また原動機関により駆動させるフライホィール(F、F1、F2)装置は、入力圧調整と上記モータ出力調整が貯蔵と放出と補充の回転エネルギーになるフライホィール装置を構成した。即ち本発明は、回転するフライホィールには常に天秤比の荷重を左右フライホィールの何れかに載せて、下部の方向変更ギア係合の回転装備の原動機関にして、駆動用の電動モータと、発電機装備は、荷重入力に合わすインバータベクトル制御のフィードバック制御にした。
a. The power generator (A) and the driving engine (12) of the flywheel (F1, F2) device according to
b. The power generator (A) and the prime mover (12) of the flywheel (F, F1, F2) device of the power input balance (B2) of
c. The load input equipment of
請求項4の前記フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、設置場所で得られる各種自然及び人為エネルギーの動力(水圧、蒸気圧)と重し及び電力(太陽、風力、波力)、と余剰の回生電力を各種動力入力天秤(B、B1、B2)の各種荷重入力装備(D)と、回転シャフト装備(C)の動力及び電源にして、また上記自然エネルギーの風車発電(16)、太陽光、集熱発電(22)と、波高、うねり、水流圧発電(23)、温度差発電(24)等とハイブリット発電及び動力装置(A)にする請求項1と2または3に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関を構成した。即ち本発明は、前記特許文献2、3に記載の船舶、陸上部の上記自然エネルギーとのハイブリットと、又工場等の廃棄される熱源をエネルギー源にした。
The power generator (A) and the prime mover (12) of the flywheel device according to claim 4 are combined with power (water pressure, steam pressure) and electric power (solar, wind, Wave power) and surplus regenerative power as power and power source for various load input equipment (D) and rotary shaft equipment (C) of various power input balances (B, B1, B2) Power generation (16), sunlight, heat collection power generation (22), wave height, swell, hydrostatic power generation (23), temperature difference power generation (24), etc. and hybrid power generation and power unit (A) Alternatively, the power generator (A) of the flywheel device and the prime mover described in 3 are configured. That is, according to the present invention, the ship described in
請求項5の前記フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、発電機関、または船舶の推進内燃機関(12)及び陸上の動力機関にして、更に既存の水力、火力発電機関(13)とのハイブリット機関にする前記各種動力入力天秤(B、B1、B2)の発電及び動力装置であって、前記各種荷重入力装備(D)と、支点近くに前記回転シャフト装備(C)のフライホィール(F、F1、F2)装置と、地面の発電機(2)または原動機関(12)装備にして。該発電装置(A)の流体圧タービン機関(13)は、断続の荷重の入力と前記モータ出力(1)を均すフライホィール板(6)と自動変速装置(J)を設備する構成にして、上記船舶の推進内燃機関(12)と、水流圧タービン機関装備、タービン発電機関(13)等の原動機関とハイブリット装置にする請求項4に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関を構成した。即ち本発明は、船舶、ビルの地下の電源室等の狭い場所に設置して、負荷シリンダには、高所水源と船速の水流圧、蒸気圧、油圧を取り入れるものとした。 The power generator (A) and the prime mover (12) of the flywheel device according to claim 5 are a power generation engine or a propulsion internal combustion engine (12) of a ship and a land power engine, and further existing hydropower and thermal power generation engines. (13) A power generation and power unit for the various power input balances (B, B1, B2) to be a hybrid engine with the various load input equipment (D) and the rotating shaft equipment (C) near a fulcrum. With flywheel (F, F1, F2) equipment and ground generator (2) or prime mover (12). The fluid pressure turbine engine (13) of the power generator (A) is provided with a flywheel plate (6) and an automatic transmission (J) for leveling the intermittent load input and the motor output (1). 5. The power generator (A) and the motor of the flywheel device according to claim 4, wherein the propulsion internal combustion engine (12) of the ship, a hydrodynamic turbine engine equipment, and a prime mover engine such as a turbine power generator (13) are used as hybrid devices. Seki was composed. That is, the present invention is installed in a narrow place such as a power supply room in the basement of a ship or a building, and the load cylinder takes in the water pressure, steam pressure and hydraulic pressure of the water source at high altitude and the ship speed.
a. 本発明の動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール(F2)装置は、大型船の低速ディーゼルエンジンの換わりにする大口径のフライホィールにして、エンジン出力に合わす可変重量のフライホィールにした。また外部動力のモータ(1)で駆動する荷重入力のフライホィール(F、F1)装置の発電装置(A)は、軽く薄い大口径の二枚または三枚のフライホィール板(6)にして、増大した荷重で僅かな緩衝バネ材(4)を圧縮する位置エネルギーをネジ回転に換えて、放出分を常時補充する構成にした。動力入力両天秤(B)に入出力軸を同軸にする左右のフライホィール(F、F1)装置と一体にする低速高ストローク、高トルクディーゼル・エンジンにした。
b. 支点から動力入力両天秤(B)と、または動力入力片天秤(B1)と、該片天秤(B1)を支点から左右別作動の動力入力天秤(B2)にして、左右別々のフライホィール(F、F1、F2)装置の組合わせの構成は、各種荷重入力装備(D)夫々の入力圧と流量調整と切換えを別作動にする重量調整用と、貯蔵と放出分の補充の荷重入力のトルクコンパータ(5)にした。
One flywheel (F2) device of the power input balance (B1) of the present invention is a large-diameter flywheel that replaces a low-speed diesel engine of a large ship, and a variable-weight flywheel that matches the engine output. Wheeled. The power input device (A) of the load input flywheel (F, F1) driven by the externally powered motor (1) is a light and thin large-diameter two or three flywheel plates (6). The potential energy for compressing a small amount of the buffer spring material (4) with the increased load is changed to screw rotation, and the discharge amount is always replenished. The power input balance (B) is a low-speed, high-stroke, high-torque diesel engine that is integrated with the left and right flywheel (F, F1) devices that have coaxial input / output shafts.
b. From the fulcrum to the power input balance (B), or the power input single balance (B1), and the single balance (B1) from the fulcrum to the left and right separate power input balance (B2), separate left and right flywheels (F, F1, F2) The combination of the devices consists of various load input equipment (D) for weight adjustment that makes separate input pressure, flow rate adjustment and switching, and load input for storage and replenishment Torque converter (5).
家庭用から業務用の発電装置(A)と、現況の各種の原動機とハイブリット装備と、外部電力と自然または人為の流体圧の使用により単独の大小の船舶、陸上部の推進と原動機関に出来て、スペースが半分の動力入力片天秤(B1)の発電装置と、または推進機関と外部動力のタービンと結合装備にした。該フライホィール(F、F1)装置は、推力と回転と自在継手と軸受(スラスト、ラジアル)を同時制御の機械伝達装備になる。 Power generation equipment (A) for household use and business use, various current prime movers and hybrid equipment, and the use of external power and natural or man-made fluid pressure can be used to propel a single large or small ship, land part and prime mover Thus, the power generation device of the power input balance (B1) with half the space, or the propulsion engine and the external power turbine were combined. The flywheel (F, F1) device is a mechanical transmission device that simultaneously controls thrust, rotation, a universal joint, and a bearing (thrust, radial).
図面と符号に基づいて説明する。
a.[図1]のフライホィール(F)装置の発電装置(A)は、特許文献1と同じ支点から左右対称の動力入力両天秤(B)先端に各種荷重入力装備(D)を設けて。違いは、入力荷重を取り入れる支点近くに該天秤と自在結合(7)を介する回転シャフト装備(C)と、軽く薄くする外周輪構造の上下の二枚フライホィール板(6)に挟む中間フライホィール板(G)にして、間に緩衝バネ材(4)を挟むフライホィール(F)装置であって。外部動力の電動機、流体圧の何れかのモータ(1)と、外部よりの電力の電動シリンダ、または流体圧の負荷シリンダ(3)で駆動させて、該モータ(1)で駆動する上記回転シャフトから左右の入力の切換による入力荷重は、結合する上部フライホィール板(6)を機械伝達のトルクコンバータ(5)にして、緩衝バネ材(4)を圧し、中間フライホィール板(G)の雄ネジロッド(H)と下部フライホィール板(6)のシャフト内の雌ネジ(H1)に噛合させて、僅かな圧縮距離をネジ回転力に換えて、フライホィールの回転出力に取入れて、該雌雄ネジの構成は、[図1](c、d図)の天秤比の大重量の僅かな落下距離を回転力に換えるリード幅と角度の噛合精度にするすべりネジ、[図2](e図)の右図のボールネジ、(e図)の左図のはすば歯車等にして、無入力時にはバネ材(4)で反発させて、入力重量に合わせるモータ(1)出力にして、モータ出力と一体のフライホィール(F)装置の回転力は、発電機の出力になる構成にした。
b. 左右交互の入力と天秤の長さの比で増大する荷重の入力は、大口径のフライホィールの外周輪量重になり、モータ出力は該輪重に合わし出力を上げて、上下の転がりスラスト軸受(9)と空気圧シリンダ軸受(25)で重量と遠心力を受けて。該フライホィールは、方向変更ギア比等で回転数を上げ、フライホィールの回転動力を発電機出力(放出)にして、同時に左右交互に上記荷重をネジ回転力にし、フライホィールに入力(補充)する構成にした。左右交互の天秤比で大きくした荷重の入力は、貯蔵と放出と補充を同時作動となる構成にした。
c.[図1]の発電装置(A)は、規模により(c図)の中央に一つの発電機(2)に方向変更ギアと結合と、または(d図)の左右の回転シャフト装備(C)のフライホィール(F)装置と直結の複数の発電機(2)を方向変更ギア(8)で結合と、の何れか一方の装備にした。
d. 該発電装置(A)は、動力入力両天秤(B)で上部フライホィールの遠心力を支持し、下部フライホィールは支持台(E)の複合ベアリング軸受(9)で回転トルクと重量と遠心力を受け、地面の複合ベアリング軸受(9)の空気圧シリンダ軸受(25)で重量を浮上させて。(g図)の大型装置の重量は、転がり軸受と装備全体を気体圧軸受(25)で浮上させ、流体圧シール(26)の構造にした。フライホィール(F)装置は、モータ出力と一体の回転動力にして、発電機出力となる構成にして発電機(2)フレームは、地面と支持台(E)で固定装備にした。
e. 左右の回転シャフト装備(C)からの入力荷重で動力入力両天秤(B)が下がり、片方は上がり、地面の支持台(E)に固定する下部フライホィール板に挟むバネ材(4)を上部フライホィール板で圧縮し、上記位置エネルギーのネジ回転力の入力時間の該電動モータ(1)と大口径のフライホィール板の回転力は発電機の出力となり、インバータ・ベクトル制御とフィードバック制御とした。
f.緩衝バネ材(4)をトルクコンバータ(5)にする適宜重さと口径の上下のフライホィール鋼板(6)は、該装置の規模に適する高弾性の緩衝ゴム、鋼圧縮バネ等の夫々単独と、組合わせる反発するバネ材(4)にした。
g. 該装置の駆動源の左右の電動または油圧モータ(1)と、前記一つ及び複数の発電機(2)は、方向変更ギア(8)を介し水平軸シャフト結合にして。常時回転する上下のフライホィール(6)に挟む緩衝バネ材(4)が機械伝達のトルクコンバータ(5)となる入力装備は、[図3]の流体圧シリンダを左右に切換えることと、入力荷重で該バネの僅かな圧縮距離の加重時間を上記記載のネジ回転力のフライホィールの回転力に換えて、モータ(1)出力と発電機(2)をつり合わす装備であって、バネ材(4)が接するとネジ回転による入力が終わり、常に左右のフライホィール装置に荷重が回転入力となる構成とした。無入力時には、該バネ材の反発力が動力入力両天秤(B)とフライホィールの自重より勝る構成にした。
h.また(b1図)の動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール装置(F2)の原動機関(12)は、発電機、流体圧タービン機関(13)、(f図)の内燃機関(12)等のフライホィールの換わりの装備にした。該フライホィール装置(F2)は、船舶の密閉室、ビル電源室、既存発電所タービン室等の狭いスペースに活用の出来るものとなる。
This will be described based on the drawings and reference numerals.
The power generator (A) of the flywheel (F) device of [Fig. 1] is provided with various load input equipment (D) at the tip of a bilaterally symmetric power input balance (B) from the same fulcrum as in
b. The input of the load that increases with the ratio of the left and right alternating input and the length of the balance is the weight of the outer peripheral wheel of the large-diameter flywheel, and the motor output matches the wheel weight to increase the output and roll up and down. Thrust bearing (9) and pneumatic cylinder bearing (25) receiving weight and centrifugal force. The flywheel increases the rotational speed by the direction change gear ratio, etc., makes the rotational power of the flywheel output to the generator (release), and at the same time alternately turns the above load into the screw rotational force and inputs it to the flywheel (replenishment) It was configured to be. The input of the load increased with the left / right alternating balance ratio is configured to operate simultaneously with storage, discharge and replenishment.
c. The power generator (A) in [Fig. 1] is equipped with a direction change gear and coupling to one generator (2) in the center of (c) in FIG. A flywheel (F) device of C) and a plurality of generators (2) directly connected to each other were connected with a direction changing gear (8).
d. The power generation device (A) supports the centrifugal force of the upper flywheel by the power input balance (B), and the lower flywheel has the rotational torque and weight by the composite bearing (9) of the support base (E). Under the centrifugal force, lift the weight with the pneumatic cylinder bearing (25) of the composite bearing (9) on the ground. As for the weight of the large device in (g), the rolling bearing and the entire equipment were levitated by a gas pressure bearing (25) to form a fluid pressure seal (26). The flywheel (F) device was configured to be a generator output with rotational power integrated with the motor output, and the generator (2) frame was fixed on the ground and the support base (E).
e. Spring material (4) sandwiched between the lower flywheel plates fixed to the ground support (E) by lowering the power input balance (B) with the input load from the left and right rotating shaft equipment (C) Is compressed by the upper flywheel plate, and the rotational force of the electric motor (1) and the large-diameter flywheel plate during the input time of the screw rotational force with the above potential energy becomes the output of the generator, and inverter vector control and feedback control It was.
f. Upper and lower flywheel steel plates (6) of appropriate weight and diameter, which use the buffer spring material (4) as a torque converter (5), respectively, such as highly elastic buffer rubber suitable for the scale of the device, steel compression spring, etc. And repelling spring material (4) combined.
g. The left and right electric or hydraulic motors (1) of the drive source of the apparatus and the one and the plurality of generators (2) are coupled to a horizontal shaft through a direction changing gear (8). The input equipment, in which the shock-absorbing spring material (4) sandwiched between the upper and lower flywheels (6), which are always rotating, is a torque converter (5) for mechanical transmission, switches the hydraulic cylinder shown in [Fig. The load of the slight compression distance of the spring is replaced with the rotational force of the flywheel of the screw rotational force described above, and the motor (1) output and the generator (2) are balanced, and the spring material ( When 4) comes in contact, the input by rotating the screw ends, and the load is always input to the left and right flywheel devices. When there is no input, the repulsive force of the spring material is configured to be greater than the weight of the power input balance (B) and the flywheel.
h. The engine (12) of the single flywheel device (F2) of the power input balance (B1) of (b1) is a generator, a hydraulic turbine engine (13), an internal combustion engine of (f) Instead of flywheels such as engine (12). The flywheel device (F2) can be used in a narrow space such as a sealed room of a ship, a building power supply room, and an existing power plant turbine room.
本発電装置(A)の運転は、センサー(力、圧力、電気)(15)に基づいてコントローラにプログラムする自動制御にした。左右の外部電力の電動モータ(1)は、一方向回転で常に回転させて、荷重入力装備(D)の電動シリンダと、または高所、船速水流圧、油圧等を導通の左右負荷シリンダ(3)の電磁切換弁及び排出弁(14)のオン・オフ操作にして、タイマー(15a)による時間操作でバネ材(4)の圧着時間と、上下死点を切り換えスイッチにして、左右天秤が上下する負荷時間を連係させて運転となる簡単な構成にした。フライホィールに間欠入力の荷重調整は、上記の電磁弁(14)をタイマーで自由に時間調整するのものとした。上記電動モータ(1)の出力を上げて増大した荷重を回転力に換えてフライホィールを回転動力にして、遠心力を発電機(2)の出力にした。始動時には徐々に入圧を増し、徐々にモータ出力を上げ、また発電機を電動機に切替える構成と、荷重入力のフライホィールと発電機のトルクと回転数は一体となる。該電動モータは、つり合わせる30%程モータ出力を上げて、出力の増減はコントローラ(10)の該インバータベクトル制御のフィードバック制御のものとした。 The power generator (A) was operated automatically by programming the controller based on the sensor (force, pressure, electricity) (15). The left and right external electric motors (1) are always rotated in one direction, and the load input equipment (D) electric cylinder or the left and right load cylinders that connect the altitude, ship speed water pressure, hydraulic pressure, etc. Turn the solenoid selector valve and discharge valve (14) on and off in 3), and use the timer (15a) to operate the spring (4) crimping time and top / bottom dead center as a switch. A simple configuration is adopted in which the load time that goes up and down is linked. For the load adjustment of intermittent input to the flywheel, the above-mentioned solenoid valve (14) was adjusted freely with a timer. The load increased by increasing the output of the electric motor (1) was converted into rotational force, and the flywheel was used as rotational power, and the centrifugal force was used as the output of the generator (2). At the time of start-up, the input pressure is gradually increased, the motor output is gradually increased, and the generator is switched to the motor, and the load input flywheel, the torque and the rotational speed of the generator are integrated. The electric motor increased the motor output by about 30% to be balanced, and the increase / decrease of the output was the feedback control of the inverter vector control of the controller (10).
a. 支点から動力入力両天秤(B)先端の荷重入力装備(D)と作用点の比を1:5程にする先端の電動シリンダは、小型から中型機に採用して。大型機には、左右の単動バネ装備の流体圧シリンダ(3)を使用し、ヘッド室に高所水流圧を導通する電磁切換弁、排出切換弁(14)を設け、圧力、流量調整で荷重は自由に設定出来て。仮定の直径40cmのヘッド室は、100mの高さで12tの圧力と天秤比で60tの入力荷重となり、大口径の上下三枚のフライホィール板(6)は、重量に耐える雌雄ネジと軸受構造にして、動力入力両天秤(B)で緩衝バネ材(4)の適宜時間設定の圧縮距離がフライホィールの外周輪量重の回転力となって、地面と支持台(E)と動力入力天秤(B、B1)の自在軸受で遠心力、重量を受け、また地面の複合空気圧軸受(9、25)で重量を受けて。上記に合わす2m程の口径と自重1t程の鋼製作の外周輪にするフライホィールに荷重入力のモータ出力は、回転シャフト装備(C)の中心軸とギア係合の回転子径30cm程のものであり、フライホィールに入力する外周輪重量50tは、摩擦抵抗損失10%程の5tを回転させる左右で50Kw程のモータですむ。
b. 常時50tの入力でモータ出力上げ、該荷重で緩衝バネ材(4)を圧縮し、適宜ネジ角度の下部雄ネジロッド(H)で下部フライホィールの回転に入力して、回転速度を維持して、フライホィールの回転動力は、下部シャフト結合の発電機の放出分を補充する構成にした。仮定の中央の発電機出力は、50tの荷重の機械損失を30%程と、200RPMのフライホィールは、ギア(8)比3:1で発電機600RPMの10ポールの300Kwの発電機を使用した。電動モータ(1)と発電機は、夫々インバータベクトル制御と、荷重調整と、の何れかでフィードバック制御とし、左右夫々75Kwの誘導モータを加減速制御のものと同期モータの何れかを採用のものとした。平常運転時のモータ出力は、左右で150Kw程となり、モータ出力と荷重によるフライホィール(F)装置の回転出力は半々程のものとなる。
c. 荷重入力装備(D)は、流体圧の負荷シリンダ(3)の口径と、圧力と、天秤の長さの大小により荷重は任意の重量に出来て、仮に負荷シリンダ1.0m口径ヘッド室5MPaの各種流体圧は、350tになり、天秤比1:5で1750tの荷重となり、対応する鋼製の動力入力天秤(B)、回転シャフト装備(C)のモータ(1)と、支持台の複合ベアリング軸受(9)は、複数の適位置に荷重を分散して受けて、アキシャル、ラジアル荷重に耐える各種転がり軸受、自在継手(7)のすべり球面軸受と、また規模に見合う受圧面積の気体圧軸受(25)で浮上軸受と、超電導軸受等を採用する。例えばシャフトの中間支持台(E)と、または地面部に転がり軸受と共用のシリンダ空気圧軸受(25)を仮定の直径2mに0.5MPaのシール(26)の漏れ補充圧で150tの浮上力となる。
a. From the fulcrum to the power input balance (B) The load input equipment (D) at the tip and the electric cylinder at the tip that makes the ratio of the action point about 1: 5 are adopted for small to medium-sized machines. Large machines use fluid pressure cylinders (3) with left and right single-acting springs, and an electromagnetic switching valve and discharge switching valve (14) that conducts water flow pressure at high places in the head chamber. The load can be set freely. The assumed head chamber with a diameter of 40 cm has an input load of 60 t with a pressure of 12 t at a height of 100 m and a balance ratio, and the three large and small flywheel plates (6) have a male and female screw and bearing structure that can withstand weight. In the power input balance (B), the appropriate compression distance of the buffer spring material (4) becomes the rotational force of the weight of the outer peripheral wheel of the flywheel, and the ground, the support (E), and the power input balance. Receive the centrifugal force and weight at the (B, B1) universal bearing, and receive the weight at the ground composite pneumatic bearing (9, 25). The motor output of the load input to the flywheel which is the outer ring of steel production of about 2 m diameter and its own weight of about 1 ton that match the above is about 30 cm of rotor diameter of gear engagement with the central axis of the rotating shaft equipment (C) The outer ring weight of 50t input to the flywheel can be about 50Kw on the left and right by rotating 5t with a frictional resistance loss of about 10%.
b. Increase the motor output with an input of 50t at all times, compress the buffer spring material (4) with the load, and input the rotation of the lower flywheel with the lower male screw rod (H) of the appropriate screw angle to maintain the rotation speed. Thus, the rotational power of the flywheel is configured to replenish the discharge from the generator coupled to the lower shaft. The assumed central generator output is about 30% mechanical loss of 50t load, and 200RPM flywheel uses a 300Kw generator with 10 poles of generator 600RPM with 3: 1 gear (8) ratio. . The electric motor (1) and the generator are each feedback control by either inverter vector control or load adjustment, and the left and right 75Kw induction motors are either acceleration / deceleration control or synchronous motors It was. The motor output during normal operation is about 150 Kw on the left and right, and the rotational output of the flywheel (F) device by the motor output and load is about half.
c. The load input equipment (D) has a load cylinder (3) diameter of the fluid pressure, the pressure, and the length of the balance. The various fluid pressures are 350t, the load is 1750t with a balance ratio of 1: 5, and the corresponding steel power input balance (B), motor (1) with rotating shaft (C), and a composite of the support base Bearing bearings (9) receive various loads at appropriate positions and are capable of withstanding various axial and radial loads, sliding spherical bearings of universal joints (7), and gas pressure with a pressure-receiving area suitable for the scale. As the bearing (25), a levitation bearing and a superconducting bearing will be adopted. For example, if the shaft intermediate support (E) or the cylinder pneumatic bearing (25) shared with the rolling bearing on the ground is used, a floating force of 150t is obtained with a leak refilling pressure of a seal (26) of 0.5MPa on the assumed diameter of 2m. .
a.請求項2のフライホィール(F1、F2)装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、[図2](e図)の左右図に記載の上下の二枚のフライホィール板(6)にして、前記回転シャフト装備(C)の電動と流体圧の油圧モータ(1)の何れかとギア係合する上部シャフトから入力する上部フライホィール板(6)と下部フライホィール板(6)を前記雄ネジロッド(H)とシャフト内を雌ネジ(H1)に係合させ、荷重による緩衝バネ材(4)の僅かな圧縮距離のネジ回転力をフライホィールの回転力に取入れて、重量に合わせるモータ出力と一体のフライホィール(F1)装置の回転動力は、発電機の出力になり該放出分を補充する構成にした。垂直荷重の入力は、回転するバネ材(4)を圧縮から入力して、動力入力両天秤(B)の片方は、天秤が上がり、またバネの反発で無入力となる僅かな距離と時間の回転伝達の構成にした。下部シャフトの発電、動力装備の支持は、大型装置では、重量を地面の気体シリンダ軸受(25)で軽くして、遠心力は、天秤と支持台(E)の各種ころベアリング軸受(9)で支持した。緩衝バネ材(4)には、発電装置(A)の規模と加重に適する形状とバネ圧の各種ゴム材、各種流体ブラダ、流体シリンダ装備、鋼コイル、皿バネ材等とこれ等を組合わせる機械伝達のトルクコンバータ(5)の構造にした。
b.[図2](f図)の動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール(F2)装置は、地面からの支持台(E)、または複合ベアリング軸受(9)結合の回転シャフトから荷重を入力する大口径、軽重量の外周輪の一枚のフライホィール板(6)にした。該フライホィール板は、下部シャフトの方向変更ギアから増減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動と、自動変速装備(J)と直結の低速ディーゼル・エンジン主軸のフライホィールにして、該モータ(1)と低速高トルクの該エンジンで駆動と、該フライホィールは、重量調整が出来て、該エンジンの低速から高速運転時の出力に合わす構造にした。そして、荷重入力装備(D)には、各種水圧、油圧のシリンダ(3)と、船舶のフライホィール装備は、重量調整が簡単な電動シリンダが最適となる。例えばフライホィールの50tの負荷を電動シリンダ内のギア軸をブレーキ固定にする。
c. 請求項3のフライホィール(F、F1、F2)装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、[図2](g図)の支点から左右別動作の動力入力片天秤(B2)にして、一枚のフライホィール(F2)装置を重量調整と出力用にして、片方の二枚または三枚のフライホィール(F、F1)装置を出力分の補充用にして、左右水平主軸シャフトで連結するディーゼル・エンジン主軸のフライホィールの換わりの装備にした。左右の垂直フライホィール中心軸にかかる遠心力と重量は、前記動力入力天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる複合ベアリング軸受(9)と気体圧軸受(25)で支持、浮上させて、大型装置では、左右の出力シャフトを一体にしてフライホィール板(6)重量を受ける構成にした。上記動力入力天秤に設ける荷重入力装備(D)と天秤比で増大する入力荷重は、動力入力天秤とフライホィールが一体になり、中心軸と方向変更ギア(8)のシャフト結合する増減速ギア装備(I)を左右に設け、外部動力のモータ(1)と、発電機(2)と低速高トルクディーゼル・エンジンの何れかで駆動させて、動力入力天秤と一体にする単独の原動機関と、または既設のディーゼル・エンジン、各種内燃機関のはずみ車を外してフライホィール(F、F1、F2)装置とのハイブリット機関にした。共通する請求項2と3の運転制御において、上記モータ(1)は常に回転させて、前記荷重入力装備(D)の上記電動シリンダを一枚のフライホィール(F2)装置の重量調整と出力用に使用して、流体負荷シリンダ(3)は、二枚または三枚のフライホィール(F、F1)装置の放出の補充用に使用にして、夫々の入力圧の調整がフライホィールの重量と遠心力になり、各種制御機器を具備して、バネ材(4)、荷重入力装備(D)、モータ(1)に設ける各種センサー(15)に基づいてタイマー(15a)設定のコントローラ(10)にプログラムする自動制御のフライホィール装置にした。
d. 前記特許文献2、3に記載の水平軸及び垂直軸ダリウス風車ブレードの風速によるナセル主軸と発電機の間に緩衝バネ材(4)のフライホィール(F、F1)を設備し、トルク調整と、自在カップリングのトルクコンバータになる自動入力装備にした。また図示しないが船舶水平軸推進シャフトの簡易な推力調整用バネ材と自在継手(7)と両用の推力伝動装備となる。上記各種流体ブラダは、大口径のフライホィール板に挟む弾性ゴム材の反発と、装置を支える空気圧を封入して。永久磁石材は、反発材にし、小型の発電装置に採用のものとした。
The power generator (A) and the prime mover (12) of the flywheel (F1, F2) device according to
b. One flywheel (F2) device of the power input balance (B1) of [Fig. 2] (f Fig.) is a support base (E) from the ground, or a combined bearing bearing (9) rotating shaft connected A single flywheel plate (6) with a large-diameter, light-weight outer ring to input the load. The flywheel plate is driven from the direction change gear of the lower shaft by the externally powered motor (1) of the speed increasing / decreasing gear equipment (I), and the flywheel of the low speed diesel engine main shaft directly connected to the automatic transmission equipment (J). When the motor (1) is driven by the low-speed and high-torque engine, the flywheel can be adjusted in weight so that it can be adjusted to the output during low-speed operation of the engine from low speed. For the load input equipment (D), various hydraulic / hydraulic cylinders (3) and for the ship flywheel equipment, an electric cylinder with easy weight adjustment is optimal. For example, a 50t load of a flywheel is used to fix a gear shaft in an electric cylinder to a brake.
c. The power generator (A) and the engine (12) of the flywheel (F, F1, F2) device according to
d. Provide a flywheel (F, F1) of the buffer spring material (4) between the nacelle main shaft and the generator by the wind speed of the horizontal axis and vertical axis Darrieus wind turbine blade described in
[図3]の荷重入力装備(D)の一つの負荷シリンダ(3)は、設置場所(船舶、陸地、工場ビル等)の各種自然エネルギーの動力(水圧、蒸気圧)と重し等を利用して。回転シャフト装備(C)の動力電源には、太陽光、熱発電(22)、風力発電(16)の収納風車装備(20)、波力水流圧発電(23)、余剰の回生電力等を動力電源にし、または発電機(2)の換わりに設備する油圧ポンプの油動力にした。[図1、3]の単動のバネ装備の負荷シリンダ(3)ヘッド室には、上記自然の或いは人為的な水圧、水流圧、蒸気圧、油圧等を導通して、出来るだけ高圧と、少容量にし、左右のヘッド室を一つの導通電磁切換弁(14)と、一つの電磁排出弁(14)で制御にした。電動モータ(1)と荷重入力の発電機(2)を各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムし、連係する入排出弁をタイマー(15a)調整にした。また図示しないが荷重入力装備(D)には、地面に設置する重しの上げ下げの油圧シリンダ方式と、船舶のディーゼル・エンジンのフライホィールの換わりにする一枚のフライホィール(F2)装備では、電動シリンダが適して、設置場所に応じた負荷装備を選択にした。負荷シリンダ(3)は、入力と同時に回転するシャフト上部複合ベアリング軸受(9)、または自在継手(7)にするフライホィール伝達の流体圧のシーケンス制御の電磁弁のものとした。又上記自然エネルギー発電装置(16、22、23、24)とハイブリット発電装置と、又図示しないが工場の余剰電力、蒸気、高温排水、又海水と太陽熱タンク温度差発電(24)と電車の架線回生電力を電源にした。 One load cylinder (3) of the load input equipment (D) in [Fig. 3] uses various natural energy power (water pressure, steam pressure) and weight at the installation location (ship, land, factory building, etc.) do it. The power supply for the rotating shaft equipment (C) is powered by solar power, thermal power generation (22), wind power generation equipment (16), storage windmill equipment (20), wave hydropower generation (23), surplus regenerative power, etc. It was used as the power source or oil power of the hydraulic pump installed in place of the generator (2). [Fig. 1, 3] Load cylinder with single-acting spring (3) The head chamber has the natural or artificial water pressure, water pressure, steam pressure, hydraulic pressure, etc. conducted as high as possible. The volume was made small, and the left and right head chambers were controlled by one conduction electromagnetic switching valve (14) and one electromagnetic discharge valve (14). The electric motor (1) and the load input generator (2) were programmed into the controller (10) based on various sensors (15), and the associated inlet / outlet valve was adjusted to the timer (15a). Although not shown in the figure, the load input equipment (D) has a hydraulic cylinder system that raises and lowers the weight installed on the ground and a single flywheel (F2) equipment that replaces the flywheel of the ship's diesel engine. The electric cylinder was suitable and the load equipment was selected according to the installation location. The load cylinder (3) was an electromagnetic valve for sequence control of fluid pressure for flywheel transmission to be a shaft upper composite bearing (9) rotating at the same time as the input or a universal joint (7). In addition, the natural energy generator (16, 22, 23, 24) and the hybrid generator, and the surplus power of the factory, steam, high temperature drainage, seawater and solar tank temperature difference power generation (24), and train overhead line (not shown) Regenerative power was used as a power source.
[図4]の(h、i図)のフライホィール(F、F1、F2)装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、前記設置場所で得られる各種自然及び人為エネルギーの動力と重し及び電力、流動圧と回生電力の外部動力、電源による火力、水力発電機機関、船舶推進機関及び陸上の動力機関にして、また既存のビル、船舶等の予備発電機関(2a)と二次電池に充電装備にして、設置場所の前記自然エネルギーを利用のハイブリット機関にする。上記動力入力天秤(B)の発電装置と[図1、2]の(b1、f図)に記載の支点から動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール装置(F2)は、先端の前記荷重入力装備(D)と、支点近くに前記回転シャフト装備(C)と、図示しないが緩衝バネ材を挟む二枚また三枚の前記フライホィール(F、F1)装置と、該動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール板の何れかを選択のものとした。
船舶、ビルの地下の電源室等の狭い場所に設置して、荷重入力装備(D)には、前記電動シリンダと、また高所水源と船速の水流圧、蒸気圧を取り入れる流体シリンダ(3)のものとした。
[図2](g図)の支点から左右別動作と、別駆動方法の動力入力片天秤(B2)にする該発電機と船舶の推進機関を結合し、動力入力片天秤(B2)の上記電動シリンダは、一枚のフライホィール板の重量調整と出力用にして、[図3]の流体シリンダ(3)の切換弁による一方の動力入力片天秤(B2)の上下二枚、また三枚のフライホィール板は、緩衝バネ材の僅かな圧縮距離をフライホィールの回転力の放出分の補充用にして、断続の荷重の増減と前記モータ出力(1)を均す構成にして、上記タービン発電機関(13)及び原動機関と船舶の推進内燃機関(12)とハイブリット発電装置にした。
仮定の小型船の100tから300tの20ノットの船速は、0.1MPaの水流圧となり、前記1,0mの負荷シリンダと天秤比で35tの荷重となり、長さ5m、高さ1.5m程のフライホィール(F、F1、F2)装置の発電装置(A)を設備する低速ディーゼル推進機関と、または自動変速装置(J)のタービン機関(13)にした。
別方式の[図4](h図)の船首取水口から船速水流を取入れるタービン推進機関装備とフライホィール(F、F1、F2)装置とのハイブリット機関にした。
[図4](h図)の自然エネルギーを動力源にする船舶の上下推進装置(17)の発電機と、プロペラ推進機関のタービンに船速水流圧を荷重に換え、荷重を回転入力する装備とした。また10t程の小型船舶に該装置を結合する推進機関にし、口径50cm程の負荷シリンダと、フライホィール装置を高トルクエンジンと結合し、前記特許文献2に記載する船体のバラストタンクに空気圧封入と水流圧で圧する船体浮上と、プロペラの上下推進装置(17)にした。
The power generator (A) and the prime mover (12) of the flywheel (F, F1, F2) apparatus of (h, i diagrams) in [Fig. 4] are the power of various natural and man-made energy obtained at the installation location. Weighing and electric power, external power of fluid pressure and regenerative power, thermal power by power source, hydroelectric generator engine, ship propulsion engine and onshore power engine, as well as spare power generation engine (2a) such as existing buildings and ships The secondary battery is equipped with a charging device, and the natural energy at the installation location is used as a hybrid engine. From the power generator of the power input balance (B) and the fulcrum described in (b1, f) of [Figs. 1 and 2], one flywheel device (F2) of the power input single balance (B1) The load input equipment (D), the rotary shaft equipment (C) near the fulcrum, two or three flywheel (F, F1) devices sandwiching a buffer spring material (not shown), and the power input piece One of the flywheel plates of the balance (B1) was selected.
Installed in a narrow place such as a power supply room in the basement of a ship or a building, the load input equipment (D) includes the electric cylinder and a fluid cylinder (3) ).
[Fig. 2] The generator and the ship propulsion engine, which are separated from the fulcrum of (g) in FIG. The electric cylinder is used for weight adjustment and output of one flywheel plate, two upper and lower two or three pieces of one power input balance (B2) by the switching valve of the fluid cylinder (3) in [Fig. 3] The flywheel plate of the present invention is configured so that the slight compression distance of the shock-absorbing spring material is used for supplementing the amount of release of the rotational force of the flywheel, and the increase / decrease in intermittent load and the motor output (1) are equalized. A power generation engine (13), a driving engine, a propulsion internal combustion engine (12) of a ship, and a hybrid power generation device were used.
The assumed boat speed of 20 knots from 100 to 300 tons is a water pressure of 0.1 MPa, a load of 35 tons with the load cylinder of 1,0 m and the balance ratio, and a fly with a length of about 5 m and a height of about 1.5 m. A low speed diesel propulsion engine equipped with a power generator (A) for a wheel (F, F1, F2) device or a turbine engine (13) for an automatic transmission (J) was used.
The hybrid engine consists of a turbine propulsion engine equipped with a ship speed water flow from the bow intake of the other system [Fig. 4] (Fig. H) and a flywheel (F, F1, F2) device.
[Fig. 4] (Fig. H) The equipment of the ship's vertical propulsion device (17) that uses natural energy as a power source and the turbine of the propeller propulsion engine that changes the vessel speed water flow pressure into a load and rotationally inputs the load. It was. In addition, a propulsion engine that couples the device to a small vessel of about 10 tons, a load cylinder having a diameter of about 50 cm, a flywheel device is coupled to a high torque engine, and the ballast tank of the hull described in
[図5]は、簡単な発電装置(A)の商用電源に接続する回路図と、原動機、船舶の推進機関、商用電源に接続する回路図である。既存制御技術のものであり、大型若しくは中型のフライホィール(F、F1、F2)装置の発電装置(A)及び原動機関(12)では、インバータベクトル制御の誘導、同期電動機のものとし、波高、うねり、水流圧(23)、太陽光、集熱(22)、温度差発電(24)、風力発電(16)装備による電力とのハイブリット結合は、パワーコンデショナ、コントローラのフィードバック制御の簡易な回路図である。 FIG. 5 is a circuit diagram connected to a commercial power source of a simple power generator (A) and a circuit diagram connected to a prime mover, a marine vessel propulsion engine, and a commercial power source. It is of existing control technology. In the generator (A) and motor (12) of large or medium-sized flywheel (F, F1, F2) equipment, inverter vector control induction, synchronous motor, Hybrid connection with power by swell, water flow pressure (23), sunlight, heat collection (22), temperature difference power generation (24), wind power generation (16) equipment is a simple circuit for feedback control of power conditioner and controller FIG.
a.高所の水圧、船速水流圧、各種蒸気圧、油空水圧と太陽、風力、回生電力等を回転シャフト装備(C)と荷重入力装備(D)に取り入れて、天秤の長さで増大する荷重をモータ回転するフライホィールの遠心力エネルギー源にする該フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関は、発電機関、船舶推進、陸上の動力機関に出来て、また既存の原動機との簡易なハイブリット発電機関となる。
b.大型重量物運搬船のディーゼル・エンジンは、喫水変動と水圧抵抗に合わすプロペラ翼推進の極低速、高ストローク、高トルクの2サイクル、または4サイクルのエンジンを使用して、本発明の大口径の自由に重量調整が出来る垂直軸のフライホィール(F、F1、F2)装置を上記船舶のディーゼル・エンジンのフライホィールの換わりと、またはハイブリットにする低燃費エンジンと、航走で得られる船速水流による負荷シリンダ(3)と、水流発電と船速による風速の風車発電(16)を電源にして、効果があがる新たなエンジンと船体の推進機関の設計となる。
c.陸上のビル等の自家発電機装備に該フライホィール(F、F1、F2)装置の発電装置と動力装置(A)使用して、上記船舶と同様の貯水槽の高所水圧の入力装備と、風車発電、ソーラ発電を電源にするモータにして。
d. フライホィール装置の発電装置の規模と形状は、自由に出来、両天秤(B)と片天秤(B1)の何れかの構成にして、家庭用の水道水圧と、特に現在水力、火力、地熱発電所の高温蒸気と水圧を導通の荷重入力装備にすると設備費は、僅かなものとなる。
e.本発明のフライホィール(F1、F2)装置は、各種バネ材により、垂直上下荷重と、または水平軸の推力の左右、前後の推力の増減調整と自在継手の両用目的にした。既存のクラッチ装備の回転分離方式のものでは無く、簡易な回転推進軸装備の緩衝装備を兼ねるクラッチ盤に応用し、垂直軸においては、トルクコンバータ(流体クラッチ)の効果以上の継手となる。または主軸内に挿入する二軸で圧す主回転軸クラッチに応用と、またスプラインクラッチ装備に出来て。
Incorporate high altitude water pressure, ship speed water flow pressure, various steam pressures, oil air pressure, solar, wind power, regenerative power, etc. into the rotating shaft equipment (C) and load input equipment (D) The power generator (A) and the prime mover of the flywheel device, which uses the increasing load as the centrifugal energy source of the flywheel that rotates the motor, can be a power generation engine, a ship propulsion, a land power engine, and an existing prime mover. It becomes a simple hybrid power generation engine.
b. Diesel engines for large heavy-duty carriers use propeller wing propulsion ultra-low speed, high stroke, high torque 2-cycle or 4-cycle engines that match draft fluctuations and hydraulic resistance, and the large diameter of the present invention. The vertical axis flywheel (F, F1, F2) device, which can adjust the weight freely, replaces the flywheel of the above-mentioned ship diesel engine or a hybrid fuel-efficient engine, and the ship speed obtained by traveling The design of a new engine and hull propulsion engine will be achieved by using a load cylinder (3) based on water flow and a wind turbine power generation (16) based on water flow power generation and ship speed.
c. Using the power generator (A) and power generator (A) of the flywheel (F, F1, F2) device for private generator equipment on land, etc. And to make a motor that uses wind power generation and solar power generation as a power source.
d. The scale and shape of the power generator of the flywheel device can be freely set, and it can be configured as either a double balance (B) or a single balance (B1), and the tap water pressure for home use, especially current hydropower, thermal power, If the high temperature steam and water pressure of the geothermal power plant are installed as load input equipment for continuity, the equipment cost will be small.
e. The flywheel (F1, F2) device of the present invention is used for both vertical vertical load and horizontal adjustment of the horizontal axis thrust, increase / decrease of the thrust of the horizontal axis, and universal joint by using various spring materials. It is not a conventional clutch-equipped rotation separation system, but is applied to a clutch panel that also serves as a shock absorber with a simple rotary propulsion shaft. The vertical shaft has a joint that is more than the effect of a torque converter (fluid clutch). Or it can be applied to the main shaft clutch that presses with two shafts inserted into the main shaft, and it can be equipped with a spline clutch.
A発電装置(動力装置) B動力入力両天秤 B1動力入力片天秤 B2支点から左右別動作の動力入力片天秤 C回転シャフト装備
D荷重入力装備 E地面支持台 F三枚のフライホィール装置 F1二枚のフライホィール装置 F2一枚のフライホィール装置 G中間フライホィール板 H下部雄ネジロッド H1雌ネジ軸 I増減速ギア装備 J自動変速装置 1電動、流体圧モータ 2発電機 2a予備発電機関 3負荷シリンダ(流体、電動) 4緩衝バネ材(ゴム、コイルバネ、空気バネ、磁石材、液体ブラダ) 5トルクコンバータ(クラッチ) 6上下フライホィール板 7自在継手(リングボールジョイント) 8方向変更ギア(まがりばかさ歯車) 9複合ベアリング軸受(転がり軸受、各種すべり軸受、空気圧室の複合軸受、超電導軸受) 10コントローラ(パワーコンデショナ) 11 電源 12 原動機関(内燃機関)、低速ディーゼル・エンジン 13水力、火力発電機関(タービン) 14導通電磁切換弁、電磁排出弁 15センサー(力、圧力、電気) 15aタイマー 16風車発電 17船体推進上下装置 18ビル 20収納風車装備 21推進装備 22太陽光、集熱発電、 23波高、うねり、水流圧発電 24温度差発電 25空気圧シリンダ軸受(気体圧軸受) 26流体圧シール
A power generator (power unit) B power input balance B1 power input single balance B2 power input single balance C rotating shaft equipped separately from left and right fulcrum
D Load input equipment E Ground support base F Three flywheel devices F1 Two flywheel devices F2 Single flywheel device G Intermediate flywheel plate H Lower male screw rod H1 Female screw shaft I Increase / decrease gear equipped J
Claims (5)
The power generator (A) and the prime mover (12) of the flywheel device are a power generation engine, a marine propulsion internal combustion engine (12), a land power engine, and an existing hydropower and thermal power generation turbine engine (13). A propulsion internal combustion engine of the above-mentioned ship as a power generation and power unit for the various power input balances (B, B1, B2) and the flywheel (F, F1, F2) devices of the various load input devices (D) 5. The power generator (A) and the prime mover of the flywheel device according to claim 4, wherein the hybrid device is a hybrid device with (12), various water streams, and a steam turbine power generation engine (13) .
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