(57)【要約】【課題】構造が簡単で装置が壊れ難く、設置した場所の生態系を乱さず、メンテナンスが簡単で災害等の非常時でも手軽に発電できる発電方法が求められていた。 【解決手段】回転物体と留め部品とから構成される発電装置を川や海流、風等の流れに係留する等により発電する方法を使用する。水力発電や風力発電で使用されているプロペラやスクリューのように流れに面として当てるのではなく、流れに沿って線として流れを受けるようにすることで、生態系を乱さず、メンテナンスが簡単で手軽に発電できる【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体や気体あるいは固体が一定方向に流れ続ける川や滝、海流、風等の流れ、交互に流れが変わる波等の流れ、あるいはダムの放水、船の航行による推進、飛行機の飛行による推進等の人工的な流れ等の流れを利用した発電方法は一般的にはプロペラやスクリューのような大きな羽根を用いたものを回転させて発電を行っているが、プロペラやスクリューのように大きな羽根を用い、流れを正面から受けて発電用モーターを回す方法ではなく、プロペラやスクリューの代わりに回転するものとして、球体や棒状等の様々な形の物体の表面に凹凸や穴、あるいは小さな羽根を設けた回転物体を使用し、この回転物体の表面の凹凸や穴、あるいは小さな羽根には、液体や気体あるいは固体が一定方向に流れ続ける川や滝、海流、風等の流れ、交互に流れが変わる波等の流れ、あるいはダムの放水、船の航行による推進、飛行機の飛行による推進等の人工的な流れ等の流れを受けることにより、流れに対して一定の方向に回転するよう角度がつけられており、これを流れに浮かべる、または沈める等して流れに回転物体を接触させることにより、流れを回転物体の表面の凹凸や穴や小さな羽根でとらえて回転物体を回転させ発電用モーターを回すことで発電することを特徴とする発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、本願発明は気体、液体、固体の流れを利用した発電方法に関するものてある。
【背景技術】
【０００２】
気体、液体、固体の流れを利用した既存技術としては、特許文献１のような水力発電や風力発電等がある。水力発電はダムや川等において、水が上から下に流れる力を利用してプロペラやスクリューを回し、発電する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭57-206779号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
風力発電や水力発電で通常使用されるプロペラやスクリューには以下の課題がある。課題１としては、川や海流、あるいは風等の自然の流れの中で使用すると、プロペラやスクリューによりその場所に流れを遮る大きな抵抗ができる。その場所に壁ができたことと同じなので、川や海流、あるいは風等の流れに変化を与え自然や生態系に影響を及ぼす。課題２としては、プロペラやスクリューは多くの場合固定されており、流れを流れてくる障害物に正面から当たることとなるため、故障しやすい。左右に逃げて動くことができない。課題３は小型化の問題である。プロペラやスクリューにて流れを捉えて大きな力を得るには、プロペラやスクリューを大きくしなければならないため、小型化し難い。そのため災害時等の非常時に簡単に設置して簡単に発電できない。大がかりな装置となるため、定期交換等のメンテナンスにも多くの手間と時間を要する。課題４としては、鋭く大きい羽根を持つプロペラやスクリューで動植物が切られるため、動植物への影響が心配される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の発電方法を使用すると、流れに対してプロペラやスクリューのように面として当てるのではなく、流れに沿って線として流れを受けるようになり、これらの課題を解決できる。本願発明の発電装置は回転物体と留め部品とから構成される。回転物体は球体や棒状等の様々な形の物体の表面に凹凸部分を設け、または穴をあけ、または小さな羽根を設ける。これらの物体の表面の凹凸や穴、あるいは小さな羽根には、液体や気体あるいは固体が一定方向に流れ続ける川や滝、海流、風等、あるいは、交互に流れが変わる波等における流れ、あるいはダムの放水、船の航行による推進、飛行機の飛行による推進等の人工的な流れ等の流れを受けることにより一定方向に回転するよう角度がつけられている。留め部品は回転物体を流れに浮かべる、または沈める等して流れに回転物体を接触させるにあたり、回転物体が流れの中を流れていかないように回転物体を留めておくための部品である。本願発明の発電方法では発電装置を流れに沿って設置することとなり、プロペラやスクリューのように大きな羽根を使用しないので、流れの中に流れを遮る抵抗がなくなり、課題１の生態系に影響を及ぼす。という課題は解決される。また、流れを流れてくる障害物に対しては、プロペラやスクリューのように大きな羽根を持たず、正面から当たることがない。課題２の障害物により故障するという事態は減少し、課題が解決される。本願発明の発電方法ではプロペラやスクリューを使用した場合と比べて大型になることがない。小型化することができるため、課題３の小型化や災害等の非常時の発電用としての使用、メンテナンスに多くの手間と時間を要するといった課題が解決される。本願発明の発電方法はプロペラやスクリューのように大きな羽根を使用しないため、課題４の動植物が切られるという課題が解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】回転物体と留め部品の１例
【図２】回転物体にあけられた穴の説明図、横から見た図と正面図とそれぞれの断面図
【図３】実施例１の川における発電装置の例
【図４】実施例２の船の航行による推進を利用した発電装置の例
【図５】実施例２の発電装置を２つ連結した図
【図６】実施例３の海流を利用した発電装置の例
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本願発明の発電方法は液体や気体あるいは固体が一定方向に流れ続ける川や滝、海流、風等、あるいは交互に流れが変わる波等の流れにおいて発電できる方法である。なお、この流れはダムの放水や船の航行による推進、飛行機の飛行による推進等の人工的な流れも含まれる。
【０００８】
本願発明の方法による発電装置は回転物体（１）と留め部品（２）とから構成される。回転物体（１）は球体や棒状等の様々な形の物体の表面に凹凸部分（３）（４）を設け、または穴（５）（６）をあけ、または小さな羽根（７）を設けたものである。これらの物体の表面の凹凸（３）（４）や穴（５）（６）、あるいは小さな羽根（７）には、液体や気体あるいは固体が一定方向に流れ続ける川や滝、海流、風等の流れ、あるいは交互に流れが変わる波等における流れ、ダムの放水や船の航行による推進、飛行機の飛行による推進等の人工的な流れ等の流れを回転物体（１）の正面方向から受けることにより、回転物体（１）が横方向に回転するよう一定の角度が付けられている。留め部品（２）は回転物体（１）を流れに浮かべる、または沈める等して流れに回転物体（１）を接触させるにあたり、回転物体（１）が流れの中を流れていかないように回転物体（１）を留めておく役割を果たす。これは杭のようにその場所に固定するものであってもよいし、船や飛行機のように流れの中を動いていてもよい。回転物体（１）に流れを当てられればよい。
【０００９】
本願発明の方法による発電装置の例を図１に示す。ここでは回転物体（１）は棒状の物体を使用している。流れの方向（１０）は図示している矢印の向きであり、この流れを受けての回転物体の回転方向（１１）は図示している矢印の向きである。留め部品（２）はこの例では杭（９）とワイヤー（８）であり、このワイヤー（８）により回転物体（１）と留め部品（２）が接続されている。川等でこの発電装置を使用する場合は、杭（９）を地面や川底等に打ち込み、回転物体（１）を川に流し、十分に流れが回転物体（１）に当たるようにする。
【００１０】
この例では、正面にスクリュー状の凹凸（３）を設け、側面にらせん状の凹凸（４）を設けている。この一定方向に沿った凹凸（３）（４）が流れを受けることで、流れに対して横方向（１１）に回転する力となる。
また、小さな羽根（７）を設けており、これも流れを受けることで横方向（１１）に回転する力となる。これらの凹凸（３）（４）や羽根（７）は回転物体（１）に回転力を与えたり、姿勢を正しく制御する役割を果たせるように調整する。
【００１１】
回転物体（１）の正面に流れが通りぬけるための穴（５）が空いている。図２に示すとおり、流れの方向（１０）は図示している矢印の向きであり、正面の穴（５）から入り後方の穴（６）から抜けるが、直線で抜けるのではなく内部で通り道を曲げている。これが回転物体（１）を横方向（１１）に回転させる力となる。なお、穴（５）（６）は必ずしも貫通していなくともよく、回転物体（１）に回転力を与えたり、姿勢を正しく制御する役割を果たせればよい。
【００１２】
なお、回転物体（１）と留め部品（２）は必ずしも１対１でなくともよく、１つの留め部品（２）に複数の回転物体（１）を繋げたり、複数の留め部品（２）に１つの回転物体（１）を繋げていてもよく、複数の留め部品（２）が複数の回転物体（１）を繋げていてもよい。
【００１３】
発電用モーターは回転物体（１）または留め部品（２）のどちらかに設置するか、あるいは双方に設置してもよい。
【実施例１】
【００１４】
川において使用できる携帯型の発電装置の例を図３に示す。この例では杭（１７）と一体となっている防水ボックス（１６）とワイヤー（１４）が留め部品（２）である。ワイヤー（１４）は一方が防水ボックス（１６）内の発電用モーター（１８）の軸（１５）に接続されている。そして、もう一方が回転物体（１）に繋がっている。使用方法は杭（１７）を川底（１３）に打ち込み、回転物体（１）を川の流れに流す。流れの方向（１０）は図示している矢印の向きである。これにより回転物体（１）は水面（１２）上を浮かんだ状態、あるいは沈んだ状態となり、流れが当たり回転する。回転方向（１１）は図示している矢印の向きである。接続されているワイヤー（１４）も回転し、その回転は防水ボックス（１６）内の発電用モーター（１８）の軸（１５）を回して発電する。発電した電気は防水ボックス（１６）内の小型バッテリー（１９）に充電される。この携帯型発電装置であれば、災害時等の非常時の際でも近くに川があれば容易に発電することが可能である。
【００１５】
なお、この実施例１の発電装置を海岸にて使用すると、波に合わせて杭（１７）を中心として回転物体（１）が岸の方向や海の方向に交互に流されるため、川の場合と同様に回転物体（１）を回転させることができる。そのため、川と同様に発電することができる。
【実施例２】
【００１６】
船の航行による推進を利用した携帯型の発電装置の例を図４に記す。この例では船（２０）とその外周の柵（２２）と紐（２３）が留め部品（２）である。これが回転物体（１）に繋がっている。紐（２３）を船（２０）の外周の柵（２２）に結びつけ、回転物体（１）を海中に投げ込むと、回転物体（１）が海面（２１）に浮かび、または沈んで航行している船（２０）に引っ張られる状態となる。流れの方向（１０）は図示している矢印の向きである。流れが当たり回転物体（１）が流れを受けて回転する。この例では回転物体（１）内部に発電用モーターと小型バッテリーが設けられており、この回転により発電用モーターの軸が回転し発電する。発電した電気は同じく回転物体（１）内部に設けた小型バッテリーに充電される。充電された電気は回転物体（１）を引き上げた時に利用することができる。また、この例では２個の回転物体（１）を流れに沿った形にて直線的に接続して使用している。そしてこの例では図５に示す通り、流れの前方の回転物体（２４）と後方の回転物体（２５）は回転力を有効に活用するため逆方向に回転（１１）する。流れ（１０）を受けてそれぞれの回転物体（２４）（２５）が逆方向に回転（１１）するように凹凸（３）（４）や穴（５）（６）や小さな羽根（７）が調整されている。
【実施例３】
【００１７】
海流を利用した発電装置の例を図６に示す。この例では海底（２６）に設置したポール（２７）とワイヤー（２８）が留め部品（２）である。これに回転物体（１）が複数繋がっている。回転物体（１）は海流の流れに沿った形にて直線的に接続されており、その終端にも留め部品（２）であるポール（２７）が接続されている。回転物体（１）は海流の流れ（１０）に沿って海面（２９）に浮かべ、または沈めて設置する。海流の流れが回転物体（１）に接触することにより回転物体（１）が回転し発電することができる。
【００１８】
この例では先の２つの実施例とは違い、その場所で長時間発電することを前提としている。そのため、故障が少ないことが要求される。この例では留め部品（２）のワイヤー（２８）に余裕があるため海流を流れてくる障害物が回転物体（１）にぶつかったとしても、その衝撃は回転物体（１）がワイヤー（２８）の余裕分だけ上下左右に動くことで減少させることができるのでこのような障害物により故障することは少なくなる。そして同時に、プロペラやスクリューのような大きい羽根での発電ではないため、長時間その場所にて発電したとしても海流の流れを弱めたり動植物を切ったりすることがなく、生態系を乱すことがない。プロペラやスクリューでの発電ではより大きい力を得るためにはそれらの羽根を大きく作る必要があるが、本願発明の発電方法ではより大きい力を得るためには、この例のように回転物体（１）を複数繋げるか、長い回転物体（１）を作り、流れの力をより長い表面で受けられるようにすればよい。
【００１９】
そしてその場所にて長時間発電することを前提としているので、メンテナンスが必要となる。発電装置のメンテナンスを行う場合も回転物体（１）をポール（２７）に接続されたワイヤー（２８）を介して引き上げ、海面（２９）上に出し、各回転物体（１）ごとに交換や修理をすればよいため簡単である。
【００２０】
この例では発電用モーターは回転物体（１）と留め部品（２）のどちらに設置してもよく、双方に設置してもよい。バッテリーもどちらに設置してもよく、双方に設置してもよいが、バッテリーを使わずに発電した電気をケーブル等にて地上に直接送電してもよい。
【００２１】
なお、本願発明は上記実施例に限定されるものではなく、本願発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本願発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００２２】
１…回転物体
２…留め部品
３…回転物体正面の凹凸
４…回転物体側面のらせん状の凹凸
５…回転物体にあけられた穴、流れの入口
６…回転物体にあけられた穴、流れの出口
７…回転物体に装着された角度をつけた小さな羽根
８…留め部品を構成するワイヤー
９…留め部品を構成する杭
１０…流れの方向
１１…回転物体の回転方向
１２…川の水面
１３…川底
１４…ワイヤー
１５…ワイヤーと繋がっている発電用モーターの軸
１６…防水ボックス
１７…杭
１８…発電用モーター
１９…小型バッテリー
２０…船
２１…海面
２２…船の外周部分の柵
２３…船と回転物体を結びつける紐
２４…実施例２の流れの前方の回転物体
２５…実施例２の流れの後方の回転物体であり、前方の回転物体と逆方向の回転をする回転物体
２６…海底
２７…ポール
２８…ワイヤー
２９…海面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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