(57)【要約】      （修正有）【課題】回転駆動軸の回転軸力を高めて発電効率を格段に高める発電装置を提供するものである。【解決手段】水力で回転する水車の水平回転駆動軸１０１に発電装置５００を連結し、円心を水平回転駆動軸１０１の軸心から水平方向に偏位させた真円の一対のエンドレスガイドレール４００を、前記水平回転駆動軸に対面して軸受け装着し、フライホイール２００ａを前記水平回転駆動軸１０１に固定し、前記フライホイール２００ａは、外周部に配置した錘リング２０１ａと、回転円盤２０２ａに組み込んだ弾み機構とからなり、弾み機構は、回転円盤２０２ａの周方向に沿って等角度間隔で配置した弾み錘３０１ａと、弾み錘３０１ａの両側に設けた支持アーム３０２ａと、回転円盤２０２ａに設けられたスリット３０３ａと、支持アームの両側に回転自在に設けられガイドレール４００のリング軌条に走行自在に係合させたガイドロール３０４ａからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水力で回転する水車の水平回転駆動軸に発電装置を連結し、円心を水平回転駆動軸の軸心から水平方向に偏位させた真円の一対のエンドレスガイドレールを、前記水平回転駆動軸に対面して軸受け装着し、エンドレスガイドレールの間に真円のフライホイールを前記水平回転駆動軸に固定し、前記フライホイールは、外周部に配置した錘リングと同錘リングの両側又は中央部に固定配置した回転円盤と、回転円盤に組み込んだ弾み機構とからなり、弾み機構は、回転円盤の周方向に沿って等角度間隔で配置した弾み錘と、弾み錘の両側に設けた支持アームと、回転円盤の内周側と外周側に亘り等回転角度間隔で成形され前記支持アームを挿通して支持アームを回転作動させるスリットと、支持アームの両側に回転自在に設けられ前記縦型のリング軌条に走行自在に係合させたガイドロールとからなることを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記水車は、水受け羽根を放射状に配置し、水受け羽根はその外周端部にその反回転方向側に湾曲させた顎部を形成し、水平回転駆動軸側を閉鎖底にしたことを特徴とする前記（１）に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、水力、風力等の自然エネルギーを駆動源にして効率よく発電する簡易な発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  発電装置は、従来公知のものとして大別して風力発電装置、蒸気力発電装置、水力発電装置、波力発電装置、太陽光発電装置など大掛かりな様々な発電装置が開発されている。近年、地球温暖化問題が表面化し、二酸化炭素排出規制が声高に叫ばれている。この対策とするクリーンエネルギー技術として、前記の太陽光電池、風力発電等が注目され開発され現在稼動しているが、コスト及びメンテナンス等の問題でなかなか普及していないのが現状である。
そこで最近、水力、風力、波力などの自然エネルギー源を利用して効率よく発電する簡易な発電装置が各種開発されている。
中でも自然エネルギーを駆動源にして回転する回転駆動軸に、地球上の重力を活用した回転モーメント付与機構を付設したものがある。【０００３】  回転モーメント付与機構は水平状態にした回転駆動軸に付与するもので、円心を回転駆動軸の軸心から水平方向に偏心させた真円の一対の縦型のリング軌条を設置し、縦型リング軌条の間において、回転駆動軸に放射状に接続した複数の旋回シャフトを介して錘を設け、この錘をリング軌条に沿って偏心回転させて、回転駆動軸に回転モーメントを付与するものである。しかしこの装置は、複雑で高額な製造費用を要するものであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明は、製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源として水力で回転する水車を改善しその水車の回転駆動軸に対して、弾み機構の弾みフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に弾み機構の複数の錘りをカム的に偏心回転させてそのリング軌条の水平直径線の一方端部をピークとして強い回転モーメントを順次加えて、回転駆動軸の回転軸力を高めて発電効率を格段に高める発電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】上記課題を満足させる本発明の発電装置における主な技術構成は、次の（１）〜（３）の通りである。【０００６】（１）、水力で回転する水車の水平回転駆動軸に発電装置を連結し、円心を水平回転駆動軸の軸心から水平方向に偏位させた真円の一対のエンドレスガイドレールを、前記水平回転駆動軸に対面して軸受け装着し、エンドレスガイドレールの間に真円のフライホイールを前記水平回転駆動軸に固定し、前記フライホイールは、外周部に配置した錘リングと同錘リングの両側又は中央部に固定配置した回転円盤と、回転円盤に組み込んだ弾み機構とからなり、弾み機構は、回転円盤の周方向に沿って等角度間隔で配置した弾み錘と、弾み錘の両側に設けた支持アームと、回転円盤の内周側と外周側に亘り等回転角度間隔で成形され前記支持アームを挿通して支持アームを回転作動させるスリットと、支持アームの両側に回転自在に設けられ前記縦型のリング軌条に走行自在に係合させたガイドロールとからなることを特徴とする発電装置。【０００７】（２）、前記水車は、水受け羽根を放射状に配置し、水受け羽根はその外周端部にその反回転方向側に湾曲させた顎部を形成し、水平回転駆動軸側を閉鎖底にしたことを特徴とする前記（１）に記載の発電装置。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の発電装置は、製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源として水力で回転する水車も改善しその水車の回転駆動軸に対して、円盤を活用した堅牢な弾み機構とフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に各弾み錘３０１ａ，３０１ｂが、円盤を利用した堅牢なエンドレスガイドレール４００の水平回転駆動軸の軸心１００Ｃに対する円心４００ｃの水平偏位方向の端部において最大となる強い回転モーメントを順次安定して加えて振動を防止しながら水平回転駆動軸１０１の軸力を増大させて発電効率を格段に高めるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例を示し図２の矢視Ａ−Ａからの縦断面説明図である。
【図２】図１の矢視Ｂ−Ｂから見た側面説明図であり、エンドレスガイドレールの一部を切り欠いて示す。
【図３】図１の矢視Ｃ−Ｃから見たフライホイールの側面説明図である。
【図４】図１の矢視Ｄ−Ｄから見たリング軌条の側面説明図である。
【図５】図１の矢視Ｅ−Ｅから見た水車の側断面説明図である。
【図６】フライホイールと弾み機構の変形例を示す縦断面説明図である。
【図７】フライホイール２００ａ内の半径方向に放射状にガイドシャフト７００を設けた例を示す縦断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  発明を実施するための形態を実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】  本発明の発電装置の実施例１を図１〜図５と共に詳細に説明する。
図１〜図５において、本実施例の発電装置は、ハウジング内にセットされ、水力で回転する竪型水車１００と、竪型水車１００の水平回転駆動軸１０１に減速機５０１を介して接続した発電機５００と、円心部２００ａＣを竪型水車１００の水平回転駆動軸１０１に固定装着したフライホイール２００ａと、フライホイール２００ａに装着した弾み機構と、フライホイール２００ａの両側に対面近設した真円盤の一対のエンドレスガイドレール４００とからなる。【００１２】竪型水車１００は、図５に示すようにハウジングの基部に固定した軸受１０６に回転可能に支持した水平回転駆動軸１０１に、一対の円盤状の回転盤１０３の中心部の軸受１０２を装着固定し、この一対の円盤状の回転盤１０３の対面間に水受け羽根１０４を等回転角度で放射状に配置し、水平回転駆動軸１０１側の羽根間に閉鎖底板１０５を設けたものである。
水受け羽根１０４は外周端部にその反回転方向：矢印ＲＲＯ側に湾曲させた顎部１０４ａを形成してある。
この竪型水車１００への給水は、水車直上の回転方向側（：矢印ＲＯ側）に落流供給して羽根間に貯水しその重みによる回転モーメントで順次回転し、下方の排水位置で落流排水する。
この際、水受け羽根１０４の顎部１０４ａは羽根間の貯水の貯留時間をより長くして、回転モーメントを増大するものである。【００１３】エンドレスガイドレール４００は、真円の一対の円盤４０１からなり、円盤４０１は外周部に沿ってコ字レール４０２を対面配置し、円盤４０１の一側方の水平半径線４００ＨＲ−１を水平回転駆動軸１０１の水平直径線１０１ＨＲ上に一致させてハウジングの梁に固定支持した軸受部４０４に、水平回転駆動軸１０１を回転可能に連結して位置固定したもので、結果的に円心４００Ｃを水平回転駆動軸１０１の軸心１００Ｃから水平方向に偏位させてある。【００１４】フライホイール２００ａは、外周部の錘リング２０１ａと、錘リング２０１ａを挟持した一対の面対称配置した回転円盤２０２ａと、回転円盤２０２ａの円心部２０２ａＣの軸受部２０３ａとからなり、軸受部２０３ａを水平回転駆動軸１０１に固定装着し、回転円盤２０２ａに弾み機構を装着したものである。【００１５】  弾み機構は、前記一対の回転円盤２０２ａ間の周方向に等角度間隔で配置した弾み錘３０１ａと、弾み錘３０１ａの両側に亘り位置して弾み錘３０１ａを支持する支持アーム３０２ａと、両回転円盤２０２ａの内周側と外周側に亘り２２．５°の等回転角度間隔で設けられ支持アーム３０２ａを挿通して支持アーム３０２ａを回転作動させるスリット３０３ａと、支持アーム３０２ａの両側に回転自在に設けられ前記縦型のエンドレスガイドレール４００のコ字レール４０１内に走行自在に係合させたガイドロール３０４ａとからなる。【００１６】そして弾み機構の支持アーム３０２ａには、スリット３０３ａに係合する低摩擦係数で耐摩耗性の硬質樹脂製のシュウ３０５ａを装着してある。シュウ３０５ａは、当該スリットに沿って、当該円盤２０２ａの半径方向に円滑に摺動し、しかも支持する当該支持アーム３０２ａが回転しないように短軸と長軸を有する樹脂製である。
図７には、本例の変形例で、フライホイール２００ａ内の半径方向に放射状にガイドシャフト７００を設けたものであり、ガイドシャフト７００は各弾み錘３０１ａを貫通遊合して弾み錘３０１ａをスリット３０３ａと共に回転させながらフライホイール２００ａの半径方向に案内する。【００１７】  図６に示す例は、フライホイールと弾み機構の変形態様を示すものである。
本例において、外周部の錘リング２０１ｂと、錘リング２０１ｂを挟持した一体の回転円盤２０２ｂと、回転円盤２０２ｂの円心部２０２ｂＣの軸受部２０３ｂとからなり、軸受部２０３ｂを水平回転駆動軸１０１に固定装着し、回転円盤２０２ｂに弾み機構を装着したものである。
フライホイール２００ｂの弾み機構例は、支持アーム３０２ｂの中央部を弾み錘３０１ｂの中央切り欠き部３０１ｂに位置させ、ここを回転円盤２０２ｂのスリット３０３ｂに挿通させ、支持アーム３０２ｂの両側のガイドロール３０４ｂをエンドレスガイドレール４００のコ字レール４０１内に走行自在に係合させたものである。
そして弾み機構の支持アーム３０２ｂとスリット３０３ｂとの係合は、当該スリットに沿って、当該円盤２０２ｂの半径方向に円滑に摺動するように、しかも支持する当該支持アーム３０２ｂが回転しないように短軸と長軸を有する低摩擦係数で耐摩耗性の硬質樹脂製のシュウ３０５ｂを支持アーム３０２ｂ中央部に装着してある。【００１８】  以上の構成により、本実施例の発電装置は、一体物の回転円盤２０２ａ，２０２ｂを活用したフライホイール２００ａ，２２００ｂと一体物の固定円盤４０１を活用したエンドレスガイドレール４００とにより簡単で耐振な堅牢構造となりしかも回転抵抗が僅少でとなる。
そして竪型水車１００に矢印ＳＲから落流水を供給して回転駆動することにより、水平回転駆動軸１０１の回転と共にフライホイール２００ａ，２２００ｂが回転し、回転するフライホイールと共に回転円盤２０２ａ，２０２ｂも回転する。これ等の回転により弾み機構はスリット３０３ａ，３０３ｂガイドシャフト７００により支持アーム３０２ａ、３０２ｂを回転円盤２０２ａ，２０２ｂの径方向に作動させてそのガイドロール３０４ａ，３０４ｂをエンドレスガイドレール４００のコ字レール４０１に沿って走行させる。このガイドロール３０４ａ，３０４ｂの走行により支持アーム３０２ａ、３０２ｂで支持した各弾み錘３０１ａ，３０１ｂが水平回転駆動軸１０１の軸心１００Ｃに対して偏心回動する。
この弾み錘３０１ａ，３０１ｂの偏心回動において、各弾み錘３０１ａ，３０１ｂがエンドレスガイドレール４００の水平直径線において、円心４００ｃが水平回転駆動軸１０１の軸心１００Ｃに対して偏位させた方向の外周端部にて、最大となる強い回転モーメントが順次加えられて水平回転駆動軸１０１の軸力を増大させる。【００１９】  本実施例の発電装置は、竪型水車１００、フライホイール２００ａ、２００ｂ，エンドレスガイドレール４００、弾み機構を１セットとし、水平回転駆動軸１０１に単数セット又は複数セット配置する。
複数セットの場合は、型水車は適宜兼用してよい。又弾み機構の弾み錘の配置は同一回転角度間隔にしたものでよく又は等回転角度間隔で順次ずらして並列配置して回転駆動軸３００に掛る前記最大の回転モーメントの起伏を均すことが重要である。これは振動防止対策にもなる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】  本発明の発電装置は、製造費用も廉価な簡単な堅牢構造に改善して、自然エネルギー源として水力で回転する水車も改善しその水車の回転駆動軸に対して、弾み機構を付設したフライホイールにより軸全体的にかかる放射状の遠心力を加え、更に各弾み錘３０１ａ，３０１ｂがエンドレスガイドレール４００の水平回転駆動軸の軸心１００Ｃに対する円心４００ｃの水平偏位方向の端部において最大となる強い回転モーメントを順次加えて水平回転駆動軸１０１の軸力を増大させて発電効率を格段に高めるものである。
このため、自然エネルギー源の水力を利用したクリーンエネルギーとして、メンテナンスフリー発電を手軽に低コストで得る事を実現し、一般家庭は勿論、自動車産業や各種電力供給産業に広く普及し業界に広く活用される発電装置である。
【符号の説明】
【００２１】１００：縦型水車
１０１：水平回転駆動軸                      ３０４  ガイドロール
１０４：水受け羽根                          ４００：エンドレスガイドレール
１０４ａ：顎部                              ５００：発電機
３０１ａ：弾み錘
【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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