(57)【要約】【課題】汚物等の付着による発電不良を低減すること。【解決手段】下水の水流を受けて回転する水車２と、該水車の回転により駆動される発電用モータ５と、該発電用モータ５を収納する筐体３，４と、を備え、前記筐体３，４が、該筐体の厚みと幅が前記下水の上流方向に向けて漸減する流線形状を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水の水流を受けて回転する水車と、該水車の回転により駆動される発電用モータと、該発電用モータを収納する筐体と、を備え、前記筐体が、該筐体の厚みと幅が前記下水の上流方向に向けて漸減する流線形状を有する、
ことを特徴とする下水用発電機。
【請求項２】
前記発電用モータの回転子が、前記水車に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の下水用発電機。
【請求項３】
前記水車が、前記筐体の下流側の側面に２つ設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の下水用発電機。
【請求項４】
前記水車は、該水車の一部のみが前記筐体の外に露出するように前記筐体に格納されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の下水用発電機。
【請求項５】
前記水車が有する複数の羽根材が、弾性部材により形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の下水用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水の水流を利用して発電を行う下水用発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水等の水流を利用して発電する発電機としては、例えば、下水道管の一部にプロペラ収納スペースを形成し、該プロペラ収納スペースの内部にプロペラを設け、プロペ
ラシャフトを介して発電機を回転させて発電するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２５６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の発電機にあっては、プロペラや回転軸が下水道管内に剥き出し状態で設けられているため、下水に混入する汚物である紙等が付着しやすく、これら付着した汚物によってプロペラが回転不能となって、良好な発電ができなくなってしまうとともに、下水道管内の水の流れを阻害してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、下水の流れを阻害してしまうことを低減できるとともに、これら汚物等が付着することによる水流の変化により、発電が良好にできなくなってしまうことを低減できる下水用発電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の下水用発電機は、
下水の水流を受けて回転する水車と、該水車の回転により駆動される発電用モータと、該発電用モータを収納する筐体と、を備え、前記筐体が、該筐体の厚みと幅が前記下水の上流方向に向けて漸減する流線形状を有する、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、下水に含まれる汚物等が、筐体に引っかかって付着することで、下水の流れを阻害してしまうことを低減できるとともに、これら汚物等が付着することによる水流の変化により、発電が良好にできなくなってしまうことを低減できる。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の下水用発電機は、請求項１に記載の下水用発電機であって、
前記発電用モータの回転子が、前記水車に設けられている、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、水車が発電用モータの一部を構成するので、装置を小型化、例えば、厚みを薄くすることが可能となり、汚物等が筐体に付着することを更に低減することができる。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の下水用発電機は、請求項１または２に記載の下水用発電機であって、
前記水車が、前記筐体の下流側の側面に２つ設けられている、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、水車を２つとすることで、１つの場合に比較して水車を小型化することができるので、汚物等が装置に引っかかって付着することを低減できるとともに、より少ない水流によっても水車が回転して発電することができる。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の下水用発電機は、請求項１ないし３のいずれかに記載の下水用発電機であって、
前記水車は、該水車の一部のみが前記筐体の外に露出するように前記筐体に格納されている、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、汚物等が水車に引っかかって付着することによる不具合の発生を低減できる。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の下水用発電機は、請求項１ないし４のいずれかに記載の下水用発電機であって、
前記水車が有する複数の羽根材が、弾性部材により形成されている、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、紙等の汚物が羽根材に付着しても、水車が回転して汚物に水流が当たることによって羽根材が下流方向に湾曲するため、汚物の引っかかりが解消して付着した汚物が除去されるようになるので、羽根材への汚物の付着を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例における下水用発電機を示す斜視図である。
【図２】実施例における下水用発電機の断面図である。
【図３】実施例に用いた水車を示す水平断面図である。
【図４】実施例に用いた水車の羽根（ブレード）の取付け状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る下水用発電機を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
実施例に係る下水用発電機につき、図１から図４を参照して説明する。先ず図１の符号１は、本発明の適用された下水用発電機である。
【００１４】
本実施例の下水用発電機１は、図１に示すように、鴨のくちばし状の流線形状を有しており、流線形状の先端部が下水の上流方向を向くように、下水道管内等に固定設置される。
【００１５】
下水用発電機１には、水車２が、下水用発電機１の下流側側面に２つ設けられていて、下水用発電機１の筐体を構成する流線形状のフード３により左右方向に分流された下水流により、各水車２が回転するように構成されている。
【００１６】
下水用発電機１は、図２に示すように、前述したフード３とベース台４とから形成される筐体を有しており、該筐体内に、発電モータを構成する固定子５が、各水車２に対応して、各水車２に近接するように収納されている。
【００１７】
また、２つの水車２も、水車の一部だけが露出するように筐体内に収納されており、各水車２はベース台４に回転軸を中心に回動可能に取付けられている。
【００１８】
尚、図２において、固定子５が配置される格納部５’は、下水が侵入しないように、水密状態に密閉されており、固定子５に加えて、発電された電気を外部に出力するための出力回路や整流回路等も収納されており、発電された電力が図示しない出力部から外部に出力される。
【００１９】
本実施例に用いたフード３は、上述したように、筐体の厚みと幅が下水の上流方向に向けて漸減する流線形状に成形された樹脂製のカバーであり、ベース台４に、例えば、図示しない固定ネジ等により、固定されて一体化される。
【００２０】
このように、フード３が下水の上流方向に向けて厚みと幅が漸減する流線形状とされているので、下水に含まれる汚物が、筐体に引っかかって付着することで、下水の流れを阻害してしまうことを低減できるとともに、これら汚物等が付着することによる水流の変化により、発電が良好にできなくなってしまうことを低減できるようになっている。
【００２１】
これらフード３やベース台４に使用される樹脂としては、発電モータを収納することから、高い電気絶縁性と機械的強度を有し、且つ、高い耐水性と低い透湿性を有するとともに、成形性に優れるものが好ましいので、例えば、ガラス繊維強化された不飽和ポリエステル樹脂を用いたＦＲＰ樹脂を好適に使用することができるが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら使用する材料としては、上記した特性を満たすものであれば、その他の材料であっても好適に使用することができる。尚、全部を単一の材料で構成する必要はなく、一部に金属材料としたり、一部をゴム等の弾性材料やガラス材としても良い。
【００２２】
図３は、本実施例に用いた水車２を示す図である。水車２には、外周面に１０枚の羽根（ブレード）２２を取付けるための取付け面２１’が形成された円盤状で樹脂製の回転体２１と、羽根（ブレード）２２とから構成されており、羽根（ブレード）２２が各取付け面２１’に対して、図４に示すように、取付けネジＭにて取付けられている。
【００２３】
また、回転体２１には、図３に示すように、外周面の内方位置に、同心円状にモータの回転子となる永久磁石（ネオジム磁石）２３が装着されており、各永久磁石２３が、回転体２１の回転によって、固定子５に近接して作用することで、発電が行われるようになっている。
【００２４】
回転体２１に使用する材料としては、回転子となる永久磁石２３を装着するために、磁化しない材料であって、軽量で且つ十分な機械的強度が得られるものが好ましいく、本実施例においては、ポリエチレンまたはポリプロピレン樹脂を使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記した特性を満たすものであれば、その他の材料であっても好適に使用することができる。
【００２５】
また、羽根（ブレード）２２は、弾性部材であって、耐候性に優れて劣化が少なく、且つ、応力による繰返し変形による形状変化が少ない（圧縮永久歪みが小さい）ことから、板状のシリコーンゴムを使用している。
【００２６】
このように、本実施例では、弾性部材であるシリコーンゴムを羽根（ブレード）２２に使用しているので、紙等の汚物が羽根（ブレード）２２に付着しても、水車２が回転して汚物に水流が当たることによって該水流による力により羽根（ブレード）２２が下流方向に湾曲するようになるため、汚物の引っかかりが解消して付着した汚物が除去されるようになるので、羽根（ブレード）２２への汚物の付着を低減することができることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら羽根（ブレード）２２としては、弾性部材以外の材料を使用しても良いし、本実施例で用いたシリコーンゴム以外の弾性部材を使用しても良い。
【００２７】
また、本実施例では、羽根（ブレード）２２の形状を単純な方形状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの形状、特に、先端部分の形状を、その他の形状、例えば、丸みを帯びた方円状として、更に、羽根（ブレード）２２に汚物が引っかかり難くしても良い。
【００２８】
また、本実施例では、水車２を２つ設けることで、水車２を小型化することができるので、装置全体の厚みを低減できるようになるため、汚物等が装置に引っかかって付着することを、より一層低減できるとともに、大きな水車に比較して、より少ない水流によっても水車が回転するようになるので、少ない水流でも発電できるようになる。また、仮に、１の水車２に汚物等が付着して回転不能となっても、他方の水車２では、発電が可能であるので、全く発電出来なくなってしまう状態となる可能性を大幅に低減できることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら水車２を１つだけ設けるようにしても良い。また、逆に、水車２を３つ以上設けても良い。
【００２９】
また、本実施例では、水車２の一部のみが筐体の外に露出するように水車２を設けることで、汚物等が水車に引っかかって付着することによる不具合の発生を低減できるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら水車２の大部分または全体が、筐体から露出するように設けられていても良い。
【００３０】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００３１】
例えば、前記実施例では、水車２内に回転子となる永久磁石２３を設けることで、水車が発電用モータの一部を構成する形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら発電用モータを水車２とは個別に筐体内に設けるとともに、水車２の駆動力を発電用モータに伝達する駆動伝達機構を設けて、発電用モータを回転させて発電を行うようにしても良い。
【００３２】
また、前記実施例では、回転子としてネオジム磁石２３を使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら回転子としては、磁力の強い（磁束密度が高い）磁石であれば、その他の永久磁石を使用しても良い。
【００３３】
また、前記実施例では、内蔵していないが、筐体内に、２次電池等を内蔵するようにしても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１    下水用発電機
２    水車
３    フード（筐体）
４    ベース台（筐体）
５    固定子
５’  格納部
２０  回転体２１
２１’取付け面
２２  羽根（ブレード）
２３  永久磁石（ネオジム磁石）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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