(57)【要約】【課題】簡易な構成で動力の発生効率を高めることができる水力装置、および、そのような水力装置を用いた水力発電装置を提供する。【解決手段】水力装置Ｂは、鉛直方向の軸心Ｌ周りに回転可能に設けられた棒形状の回転シャフト５と、落下する水の圧力を受けて回転シャフト５と一体的に回転するバケット４２と、バケット４２を外囲する中空の取水胴部と、を備えている。取水胴部は、上側取水胴部２と、上側取水胴部２の下方に設けられた下側取水胴部３と、を備えている。上側取水胴部２と下側取水胴部３との間に仕切り板８を備えている。バケット４２は下側取水胴部２に外囲されるように配置され、仕切り板８は、上側取水胴部２に流入した水を下側取水胴部側３に流出させる流出口８ａを備えている。バケット４２はいずれかの回転位置において、平面視で流出口８ａと少なくとも部分的に重なるように構成されている。【選択図】図８
2020186652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向の軸心周りに回転可能に設けられた棒形状の回転シャフトと、落下する水の圧力を受けて前記回転シャフトと一体的に回転する受圧部と、前記受圧部を外囲する中空の取水胴部と、を備えた水力装置であって、
前記取水胴部は、
上側取水胴部と、
前記上側取水胴部の下方に設けられた下側取水胴部と、を備え、
前記上側取水胴部と前記下側取水胴部との間に仕切り板を備え、
前記受圧部は、前記下側取水胴部に外囲されるように配置され、
前記仕切り板は、前記上側取水胴部に流入した水を前記下側取水胴部側に流出させる流出口を備え、
前記受圧部はいずれかの回転位置において、平面視で前記流出口と少なくとも部分的に重なるように構成されている水力装置。
【請求項２】
前記上側取水胴部は、前記回転シャフトとは個別に前記軸心周りに回転可能に設けられ、
前記下側取水胴部に流入した水、または、前記下側取水胴部から流出する水の圧力を前記上側取水胴部の前記軸心周りの回転力として伝達する動力伝達部を備えた請求項１記載の水力装置。
【請求項３】
前記下側取水胴部は、前記回転シャフトおよび前記上側取水胴部とは個別に前記軸心周りに回転可能に設けられ、
前記動力伝達部は、
前記水の圧力を受けて前記軸心周りに前記下側取水胴部と一体的に回転可能に設けられた羽根と、
前記下側取水胴部の回転力を前記上側取水胴部の回転力として伝える伝動部と、を備えた請求項２記載の水力装置。
【請求項４】
前記上側取水胴部は、その内部に、流入した前記水を前記流出口に導く流路を備え、
前記流路は下方ほど狭くなるように構成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の水力装置。
【請求項５】
前記上側取水胴部の内部に内側胴部を備え、
前記流路は、前記上側取水胴部の内面と前記内側胴部の外面との間に形成され、
前記上側取水胴部の内面と前記内側胴部の外面との水平方向距離が、下方ほど小さくなるように構成されている請求項４記載の水力装置。
【請求項６】
外部からの回転力を受ける受動シャフトと、
前記受動シャフトに対する回転力により発電する発電機と、
請求項１から６のいずれか一項に記載の水力装置と、を備え、
前記回転シャフトの回転力が前記受動シャフトに伝達されるよう構成されている水力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力装置、特に、少ない水量で動力を取り出すことができる水力装置、および、そのような水力装置を用いた水力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇，地球温暖化防止等、様々な理由により再生可能エネルギーへの関心が高まっている。再生可能エネルギーに関する技術の一つとして、水力発電がある。従来の水力発電は、ダムを利用した大規模なものであったが、近年は少ない水量でも発電が可能な小型の水力発電が注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の水力発電装置では、水を引き入れる水流導入体の周壁に、水流を水流導入体の外周壁に沿うように特定の水平方向に噴出する水流噴出部を複数設け、駆動タービンの複数のタービン羽根を円弧状に立設して全体を略筒状に形成した回転体を構成し、この駆動タービンの回転体を水流導入体の水流噴出部を取り囲むように配置している。
【０００４】
この水力発電装置では、水流導入体に引き入れられた水は、水流噴出部から水流導入体の外周壁に沿うように特定の水平方向に噴出される。噴出された水は、水流導入体を外囲する駆動タービンの回転体のタービン羽根に当たり、その衝撃により駆動タービンが回転駆動される。そして、この駆動タービンの回転駆動力が発電機に伝達されることにより、発電を行うことができる。
【０００５】
また、特許文献２の水力発電装置では、発電機に回転駆動力を供給するロータの上方に給水筒を立設し、給水筒の上部に受水槽を設け、その受水槽に導水路を連設している。
【０００６】
この水力発電装置では、導水路から流入した水は、受水槽，給水筒を通って落下し、ロータのブレードに当たり、その衝撃がロータの回転駆動力に変換される。このとき、水の重力がロータのブレードに略垂直に作用するため、ロータに対して大きなトルクを作用させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０６４１７０号公報
【特許文献２】特開２０１８−０９１２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の水力発電装置では、上から下に流れる水の流れの方向をほぼ９０°偏向させる必要があるため、水流の圧力のロスを生じるおそれがある。また、特許文献２の水力発電装置では、ロータに対して大きなトルクを作用させるためには、水の圧力を大きくする必要がある。そのためには、給水筒を長くしなければならず、この水力発電装置を設置できる場所が制約されるおそれがある。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で動力の発生効率を高めることができる水力装置、および、そのような水力装置を用いた水力発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る水力装置の好適な実施形態の一つでは、鉛直方向の軸心周りに回転可能に設けられた棒形状の回転シャフトと、落下する水の圧力を受けて前記回転シャフトと一体的に回転する受圧部と、前記受圧部を外囲する中空の取水胴部と、を備え、前記取水胴部は、上側取水胴部と、前記上側取水胴部の下方に設けられた下側取水胴部と、を備え、前記上側取水胴部と前記下側取水胴部との間に仕切り板を備え、前記受圧部は、前記下側取水胴部に外囲されるように配置され、前記仕切り板は、前記上側取水胴部に流入した水を前記下側取水胴部側に流出させる流出口を備え、前記受圧部はいずれかの回転位置において、平面視で前記流出口と少なくとも部分的に重なるように構成されている。
【００１１】
この構成では、取水胴部に流入した水は仕切り板の流出口から下方に落下する。このとき、受圧部はいずれかの回転位置において、平面視で流出口と少なくとも部分的に重なるように構成されているため、流出口から落下する水は受圧部に当たりやすくなっている。受圧部は落下する水の圧力を受けて回転シャフトとともに軸心周りに回転することができる。
【００１２】
本発明に係る水力装置の好適な実施形態の一つでは、前記上側取水胴部は、前記回転シャフトとは個別に前記軸心周りに回転可能に設けられ、前記下側取水胴部に流入した水、または、前記下側取水胴部から流出する水の圧力を前記上側取水胴部の前記軸心周りの回転力として伝達する動力伝達部を備えている。
【００１３】
本発明に係る水力装置の好適な実施形態の一つでは、前記下側取水胴部は、前記回転シャフトおよび前記上側取水胴部とは個別に前記軸心周りに回転可能に設けられ、前記動力伝達部は、前記水の圧力を受けて前記軸心周りに前記下側取水胴部と一体的に回転可能に設けられた羽根と、前記下側取水胴部の回転力を前記上側取水胴部の回転力として伝える伝動部と、を備えている。
【００１４】
本発明に係る水力装置の好適な実施形態の一つでは、前記上側取水胴部は、その内部に、流入した前記水を前記流出口に導く流路を備え、前記流路は下方ほど狭くなるように構成されている。
【００１５】
本発明に係る水力装置の好適な実施形態の一つでは、前記上側取水胴部の内部に内側胴部を備え、前記流路は、前記上側取水胴部の内面と前記内側胴部の外面との間に形成され、前記上側取水胴部の内面と前記内側胴部の外面との水平方向距離が、下方ほど小さくなるように構成されている。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る水力発電装置の好適な実施形態の一つでは、外部からの回転力を受ける受動シャフトと、前記受動シャフトに対する回転力により発電する発電機と、上述のいずれかの水力装置と、を備え、前記回転シャフトの回転力が前記受動シャフトに伝達されるよう構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】水力発電装置の外観斜視図である。
【図２】ガイドタンクの上板を取り外した状態のガイドタンク近傍の斜視図である。
【図３】取水胴部の斜視図である。
【図４】上側取水胴部を取り外した状態の取水胴部の平面図である。
【図５】仕切り板の底面図である。
【図６】下側取水胴部の斜視図である。
【図７】回転部を取り外した状態の下側取水胴部の斜視図である。
【図８】水力装置の断面図である。
【図９】上側取水胴部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。図１は本実施形態における水力発電装置の外観斜視図である。本実施形態における水力発電装置は、発電装置Ａと水力装置Ｂとから構成されている。なお、本発明における水力装置Ｂは、水流（水圧）から動力（回転力）を取り出すよう作用する。
【００１９】
〔発電機〕
発電装置Ａは、発電機ａ１と、受動シャフトａ２と、を備え、受動シャフトａ２が回転することにより発電するように構成されている。本実施形態における受動シャフトａ２は、その回転軸心が鉛直方向に沿うように、発電機ａ１の下端から下方に伸びるように設けられている。また、受動シャフトａ２の下端部には、水力装置Ｂから動力を受ける受動ギアａ３が受動シャフトａ２と一体回転可能に取り付けられている。なお、図では、受動ギアａ３の周面に形成された歯は省略しており、以下で説明する他のギアも同様である。
【００２０】
〔水力装置〕
本実施形態における水力装置Ｂは、ガイドタンク１と、上側取水胴部２と、下側取水胴部３と、中空棒状の回転シャフト５（図２参照）と、を備えている。なお、本実施形態では、上側取水胴部２と下側取水胴部３とにより本発明の取水胴部が構成されている。本実施形態では、水力装置ＢはフレームＦに支持されている。具体的には、フレームＦは、矩形の底板ＦＢと、底板ＦＢの四隅から立設された角棒状の４本の縦フレームＦＶと、隣接する縦フレームＦＶの上端部の間に架け渡された４本の横フレームＦＨとにより構成されている。
【００２１】
図２は、ガイドタンク１の上板１３を取り除いた状態のガイドタンク１近傍の斜視図である。ガイドタンク１は、平面視形状が四角形の中空の箱状に構成されている。具体的には、四角形の板状の底板１１と、底板１１の各辺から立設された矩形板状の側壁１２と、底板１１と同形状で、その周縁が側壁１２の上端部に固定される板状の上板１３と、によりガイドタンク１が構成されている。本実施形態では、ガイドタンク１には４本の取水パイプＰが接続されており、取水パイプＰを通ってガイドタンク１内に水が流入するように構成されている。
【００２２】
底板１１には円形の出水口１１ａが形成されている。ガイドタンク１に流入した水は、出水口１１ａから流出し、ガイドタンク１の下方に位置する上側取水胴部２に流入する。
【００２３】
図２に示すように、ガイドタンク１の内部には略コの字状の４本の支持部材１４が設けられている。この４本の支持部材１４は井桁状に配置され、その端部の下面が横フレームＦＨ上に位置している。これにより、支持部材１４は横フレームＦＨによって支持されている。
【００２４】
井桁状に配置された４本の支持部材１４の中心部分には回転シャフト５が挿通されている。回転シャフト５には第１ベアリング７１が外嵌されており、この第１ベアリング７１の下面は井桁状に配置された４本の支持部材１４によって支持されている。回転シャフト５の第１ベアリング７１が外嵌されている部分の直上には、リング状の第１ストッパ７１ａが外嵌固定されている。これにより、第１ベアリング７１の軸心Ｌ方向への移動が規制され、回転シャフト５は鉛直方向の軸心Ｌ周りで回転可能に支持されている。
【００２５】
図１に示すように、回転シャフト５の上端には、回転シャフト５と一体的に回転可能に設けられた伝動ギア６が設けられている。伝動ギア６は発電装置Ａの受動ギアａ３と噛み合うように配置されている。これにより、回転シャフト５の回転力は、伝動ギア６，受動ギアａ３を介して受動シャフトａ２に回転力として伝達され、この受動シャフトａ２の回転により、発電機ａ１が発電を行うことができる。
【００２６】
図３は、取水胴部の斜視図である。上述したように、本実施形態では、上側取水胴部２と下側取水胴部３とにより、取水胴部が構成されている。上側取水胴部２は、上面および底面が開口した中空で下方の方が大径となる円錐台形状である。上側取水胴部２の上面の開口には、略丸十字状の回転シャフト固定部材２１が設けられている。回転シャフト固定部材２１の中央には回転シャフト５が挿通され、その周囲に取水口２１ａが形成されている。この取水口２１ａは、ガイドタンク１の出水口１１ａと連通しており、ガイドタンク１に流入した水は、出水口１１ａ，取水口２１ａを通って上側取水胴部２の内部に流入する。一方、上側取水胴部２の下端部には、概略形状が略円盤状の仕切り板８が固定されている。この仕切り板８の中央には回転シャフト５が挿通されている（図４参照）。
【００２７】
仕切り板８の径は上側取水胴部２の下端部の径よりも大きく形成されており、上側取水胴部２の下端部よりも径方向外側に向かって突出した仕切り板８の部分が上側フランジ２２を構成している。この上側フランジ２２の上面には、リング状の受動ギア２５が固定されている。この受動ギア２５の外側面は上側フランジ２２の外側面よりも、わずかに外方に突出するように構成されている。
【００２８】
図８は、軸心Ｌを通り軸心Ｌに平行な面による取水胴部等の断面図である。図８に示すように仕切り板８の下面は、回転シャフト５に外嵌された第３ベアリング７３に当接している。また、回転シャフト５の第３ベアリング７３が外嵌された部分の直下にはリング状の第３ストッパ７３ａが固定されている。これにより、仕切り板８は回転シャフト５に対して、軸心Ｌ周りに回転可能に支持されている。
【００２９】
図９は、図８の断面図の上側取水胴部２の拡大図である。図８，図９に示すように、上側取水胴部２の内部には内側胴部２４が設けられている。内側胴部２４は、上面および底面が開口した中空で円錐台形状に形成されている。内側胴部２４の下端部も仕切り板８に固定されている。
【００３０】
内側胴部２４の上面の径は回転シャフト５の外径と略同一であり、内側胴部２４の上面の開口に回転シャフト５が挿通されている。回転シャフト５の内側胴部２４の内部の上端付近には、第２ベアリング７２が外嵌されている。この第２ベアリング７２の上面は内側胴部２４の内面に接している。また、回転シャフト５の第２ベアリング７２が外嵌されている部分の直下には、リング状の第２ストッパ７２ａが外嵌固定されている。これにより、第２ベアリング７２の下方向への移動が規制され、内側胴部２４は回転シャフト５に対して軸心Ｌ周りに回転することができる。また、上述したように、上側取水胴部２と内側胴部２４とは仕切り板８に固定されているため、上側取水胴部２と内側胴部２４と仕切り板８とは、一体的に回転する。
【００３１】
内側胴部２４の高さは上側取水胴部２の高さよりも低く構成されている。また、内側胴部２４の外径は、いずれの高さ位置においても、上側取水胴部２の内径よりも小さくなっている。そのため、内側胴部２４の外面と上側取水胴部２の内面との間には間隙が形成されており、この間隙が水の流路となる。図９に示すように、最下端部（仕切り板８への固定位置）においても、内側胴部２４の外面と上側取水胴部２の内面との間には小さな間隙が形成されている。
【００３２】
また、これらの図に示すように、内側胴部２４の外面と上側取水胴部２の内面との水平距離（軸心Ｌに垂直な方向の距離）は、上方よりも下方の方が小さくなるように構成されている。換言すると、流路は上方よりも下方の方が狭まるように構成されている。
【００３３】
図４は上側取水胴部２および内側胴部２４を取り外した状態の取水胴部の平面図であり、図５は仕切り板８の底面図である。これらの図に示すように、この仕切り板８の周縁部には、周方向に沿って複数の貫通孔が形成されており、これらの貫通孔が流出口８ａを構成している。具体的には、図９に示すように、この流出口８ａは、仕切り板８の、内側胴部２４の外面と上側取水胴部２の内面との間の部分に形成されている。したがって、取水口２１ａから上側取水胴部２の内部に流入した水は、内側胴部２４の外面と上側取水胴部２の内面との間に形成された流路を通り、流出口８ａから下側取水胴部３へと流出する。
【００３４】
一方、下側取水胴部３は、上面と下面とが開口した中空で下方の方が小径となる円錐台形状である。下側取水胴部３の上端部には径方向外側に向かって突出するリング状の下側フランジ３２が形成されている（図８参照）。この下側フランジ３２の下面には、リング状の伝動ギア３６が固定されている。この伝動ギア３６の外側面は下側フランジ３２の外側面よりも、わずかに外方に突出するように構成されている。
【００３５】
上側取水胴部２の下端部の直径と下側取水胴部３の上端部の直径とは略同一であり、上側取水胴部２下端部と下側取水胴部３の上端部とを突き合わせて取水胴部を構成している。なお、上側取水胴部２と下側取水胴部３とは、互いに固定はされていない。
【００３６】
図６は、下側取水胴部３の斜視図である。下側取水胴部３の上端付近には、回転部４が設けられている。回転部４は、円盤状の回転板４１とバケット４２（本発明の受圧部の例）とを備えている。回転板４１の中心には回転シャフト５が挿通され、回転板４１と回転シャフト５とは固定されている。そのため、回転板４が軸心Ｌ周りに回転すると、回転シャフト５も一体的に回転する。
【００３７】
回転板４１の周縁部には周方向に沿って複数のバケット４２が、略Ｌ字状の固定部材４３によって固定されている。バケット４２は、お椀状に構成されており、各々のくぼみが回転板４１の周方向を向くように固定されている。なお、上側取水胴部２から流入した水は、バケット４２間の隙間やバケット４２と下側取水胴部３の内壁との間等を通って下方に流れ落ちる。また、図４に示すように、回転部４のバケット４２は、平面視（軸心Ｌ方向視）において、部分的に仕切り板８の流出口８ａと重なるように配置されている。したがって、流出口８ａから流出する水はバケット４２に受けられ、その水圧は回転板４１の回転力に変換される。
【００３８】
図７は、回転部４を取り外した状態の下側取水胴部３の斜視図である。図に示すように、下側取水胴部３の下端部は開口しており、排水口３１を構成している。下側取水胴部３の内部には、略円盤状の上側固定板３３と下側固定板３４とが設けられている。上側固定板３４と下側固定板３４との周縁部には、径外方向に突出する突出部が形成されており、この突出部を介して下側取水胴部３の内面に固定されている。上側固定板３３と下側固定板３４とには各々略扇形状の複数の排水口３３ａと排水口３４ａとが形成されている。また、上述したように、上側固定板３３と下側固定板３４とに突出部が形成されているため、これらの周縁部と下側取水胴部３の内面との間に隙間が形成され、この隙間が排水口３３ｂ，３４ｂとして機能する。そのため、下側取水胴部３に流入した水は、排水口３３ａ，３３ｂと排水口３４ａ，３４ｂとを通って下方に流れ、さらに、排水口３１から外部に流出することができる。
【００３９】
また、上側固定板３３と下側固定板３４の中心には回転シャフト５が挿通されている。図８に示すように、上側固定板３３の上面には、回転シャフト５に外嵌された第４ベアリング７４が固定されている。一方、下側固定板３４の下面は、回転シャフト５に外嵌された第５ベアリング７５に当接している。回転シャフト５の第５ベアリング７５が外嵌された部分の直下には、リング状の第５ストッパ７５ａが固定されている。これらにより、下側取水胴部３は回転シャフト５に対して軸心Ｌ周りに回転可能に支持されている。
【００４０】
また、下側取水胴部３の下端付近の内壁からは複数の羽根３５が立設されている。この羽根３５は、上方から落下する水の圧力を軸心Ｌ周りの回転力に変換するよう構成されている。そのため、上方から落下する水が羽根３５に当たると、羽根３５を介して下側取水胴部３には軸心Ｌ周りの回転力が生じる。なお、本実施形態では、下側取水胴部３は平面視において時計回りの回転力が生じる。
【００４１】
図３，図４，図８に示すように、本実施形態では、伝動装置９が設けられている。本実施形態では、３つの伝動装置９を設けているが、伝動装置９の数は適宜変更可能である。伝動装置９は、上述のようにして生じた下側取水胴部３の回転力を上側取水胴部２伝達するためのものである。本実施形態では、伝動装置９は、第１ギア９１，第２ギア９２，変速ギア９３を備えている。また、変速ギア９３は、一体的に回転可能に構成された小径ギア９３ａと大径ギア９３ｂとを備えている。なお、これらの図では、各々のギアを支持する部材等は省略しているが、各々のギアはその中心を通る鉛直方向の回転軸周りに回転可能に支持されている。
【００４２】
第１ギア９１は、伝動ギア３６に噛み合うように配置されており、伝動ギア３６からの動力を受けるように構成されている。第２ギア９２は、第１ギア９１に噛み合うように配置されている。変速ギア９３の小径ギア９１ａは第２ギア９２に噛み合うように配置されている。変速ギア９３の大径ギア９３ｂは、受動ギア２５に噛み合うように配置されている。このように伝動装置９を構成することにより、下側取水胴部３が回転すると、それとともに伝動ギア３６が回転し、その回転力は、第１ギア９１、第２ギア９２、変速ギア９３を介して受動ギア２５に伝達され、上側取水胴部２の回転力に変換される。すなわち、このように構成することにより、下側取水胴部３の回転力は上側取水胴部２の回転力に変換される。なお、本実施形態では、羽根３５，下側取水胴部３，伝動ギア３６，伝動装置９，受動ギア２５が、本発明の動力伝達部に相当する。また、伝動ギア３６，伝動装置９，受動ギア２５が、本発明の伝動部に相当する。
【００４３】
回転シャフト５は、上述したように中空棒状に構成されおり、その周面にはオーバーフロー排水口５１とオーバーフロー取水口５２とを備えている。オーバーフロー排水口５１は、上側取水胴部２の上端よりも下方、かつ、内側胴部２４の上端よりも上方の位置に形成されている。一方、オーバーフロー取水口５２は、上側固定板３３の直下位置に形成されている。大量の水が下側取水胴部３に流入し、下側取水胴部３内の水位がオーバーフロー取水口５２の位置にまで達すると、水はオーバーフロー取水口５２から回転シャフト５の内部に流入する。さらに、水が下側取水胴部３内に流入すると、回転シャフト５内の水位が上昇する。そして、回転シャフト５内の水位がオーバーフロー排水口５１にまで達すると、水はオーバーフロー排水口５１から上側取水胴部２へと流出する。
【００４４】
以下に、本実施形態における水力発電装置の発電方法を説明する。先ず、水力発電装置を設置する。水力発電装置は様々な場所に設置することが可能であるが、本実施形態では、少なくとも水力装置Ｂの高さ程度の高低差のある水路の下流側（水路の低くなった部分）に設置している。具体的には、水路の低くなった部分に土台を形成し、その土台にフレームＦの底板ＦＢを載置固定する。一方、水力装置Ｂの上流側の水路には、取水パイプＰを設置し、取水パイプＰをガイドタンク１に接続する。
【００４５】
このように、水力発電装置を設置することにより、水路の水は取水パイプＰを通ってガイドタンク１に流入する。ガイドタンク１に流入した水は、出水口１１ａから下方へと落下する。出水口１１ａの直下には上側取水胴部２の取水口２１ａが開口しているため、出水口１１ａから落下した水は、取水口２１ａを通って上側取水胴部２の内部に流入する。
【００４６】
上述したように、上側取水胴部２の内部には内側胴部２４が設けられており、上側取水胴部２の内面と内側胴部２４の外面とによって流路が構成され、流路は下方ほど狭くなっている。そのため、この流路を流れる水は下方ほど水圧が高くなる。また、この流路の下端部には、流出口８ａとしての開口が形成されているため、水圧が高められた水は流出口８ａから勢いよく下方へと噴出される。
【００４７】
この流出口８ａの下方には、回転板４１に固定された複数のバケット４２が配置されている。したがって、バケット４２に対して高圧の水が流出口８ａから噴射される。この水の圧力を受けたバケット４２には、軸心Ｌ周りの回転力が生じ、その回転力は回転板４１に伝達される。上述したように、回転板４１は回転シャフト５と一体的に回転可能に固定されているため、回転板４１の回転に伴い、回転シャフト５も軸心Ｌ周りに回転する。
【００４８】
回転シャフト５の上端には伝動ギア６が、回転シャフト５と一体回転可能に固定されているため、伝動ギア６も回転シャフト５とともに回転する。伝動ギア６には、受動ギアａ３が噛み合っているため、伝動ギア６の回転によって受動ギアａ３も回転する。この受動ギアａ３の回転は回転シャフトａ２に伝達され、回転シャフトａ２の回転に伴い、発電機ａ１により発電を行うことができる。
【００４９】
一方、流出口８ａから噴射された水は、バケット４２間の隙間等からさらに下方に落下し、下側取水胴部３へと流入する。下側取水胴部３内へと流入した水は、排水口３３ａ，３４ａを通ってさらに下方へと落下し、羽根３５に当たる。これにより、下側取水胴部３には軸心Ｌ周りの回転力が生じる。なお、落下する水は排水口３１を通って、下側取水胴部３の外部の水路へと流出する。
【００５０】
下側取水胴部３が回転することにより、下側取水胴部３に一体回転可能に固定されている伝動ギア３６も軸心Ｌ周りに回転する。この伝動ギア３６の回転は、第１ギア９１，第２ギア９２および変速ギア９３を介して、受動ギア２５に伝達され、受動ギア２５も軸心Ｌ周りに回転する。受動ギア２５が回転することにより、受動ギア２５と一体回転可能に固定されている仕切り板８が回転し、さらには上側取水胴部２および内側胴部２４も回転する。仕切り板８が軸心Ｌ周りに回転することにより、流出口８ａから噴射される水に対して周方向への力が作用する。
【００５１】
〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態では、上側取水胴部２，下側取水胴部３，回転部４のいずれもが同方向（平面視で時計回り）に回転するように構成されているが、回転方向の組み合わせは変更可能である。例えば、上側取水胴部２の回転方向を回転部４と反対周りに回転するように構成しても構わない。この場合、伝動装置９の構成を変更する等によってこの回転方向を実現することができる。
【００５２】
（２）上述の実施形態では、別体の上側取水胴部２と下側取水胴部３とによって取水胴部を構成したが、これらは一体的に構成されても構わない。その場合、仕切り板８よりも上側の部分が上側取水胴部に相当し、仕切り板８よりも下側の部分が下側取水胴部に相当する。
【００５３】
（３）上述の実施形態では、受圧部をバケット４２により構成したが、上から落下する水の圧力を軸心Ｌ周りの回転に変換できるものであれば、他の構成であっても構わない。
【００５４】
（４）上述の実施形態では、上側取水胴部２や内側胴部２４は下側ほど大径となる円錐台形状としたが、これらの形状はこれに限定されるものではなく、他の形状であっても構わない。
【００５５】
（５）上述の実施形態では、流路は、下方ほど狭くなるように構成したが、一定としても構わない。
【００５６】
（６）上述の実施形態では、上側取水胴部２の内部に内側胴部２４を設けることにより流路を形成したが、他の構成によって流路を構成しても構わない。また、上側取水胴部２の内部全体を流路としても構わない。
【００５７】
（７）上述の実施形態では、羽根３５，下側取水胴部３，伝動ギア３６，伝動装置９，受動ギア２５により動力伝達部を構成したが、動力伝達部の構成はこれに限定されるものではなく、下側取水胴部３に流入する、または、下側取水胴部３から流出する水の圧力を受けて上側取水胴部２の軸心Ｌ周りの回転力に変換できる構成であれば様々な構成を用いることができる。
【００５８】
（８）上述の実施形態では、伝動ギア３６，伝動装置９，受動ギア２５により伝動部を構成したが、伝動部の構成はこれに限定されるものではなく、他の構成を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、少量の水量でも使用が可能な水力装置、および、これを用いた水力発電装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ：発電装置
ａ１：発電機
ａ２：受動シャフト
Ｂ：水力装置
Ｌ：軸心
２：上側取水胴部（取水胴部）
２１：回転シャフト固定部材
２４：内側胴部
２５：受動ギア（動力伝達部，伝動部）
３：下側取水胴部（取水胴部，動力伝達部）
３５：羽根（動力伝達部，伝動部）
３６：伝動ギア（動力伝達部）
４１：回転板
４２：バケット（受圧部）
５：回転シャフト
８：仕切り板
８ａ：流出口
９：伝動装置（動力伝達部，伝動部）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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