(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水や河川の水を発電に利用する方法として、海水や河川の水を取水口より流速調整槽に取水し水路や流水管に流れる水量を調整して、水路に傾斜や段差など落差をつけて、発電に必要な速さの水流を作りだし、そして、コマ型水車は発電に利用するために水車の羽根を外側と内側の二段にして羽が水流を受けやすくして、その水流を受けて水車を回転させ、水車内部に歯車を設置し、その大・中・小の歯車と回転伝導軸を連結させて、歯車から回転伝導軸へ回転を伝え、その回転を発電機等発電施設に伝えるようにした水車で、海水や水の流速を利用して発電を行うコマ型水車を利用した発電の方法の登録請求を行うものである。
【請求項２】
海水や河川の水等の水流を利用して発電を行う水車の機能を高めるため、水車の羽根を二段にし、その二段の羽で水流を受けるようにし、水車内部に大・中・小の歯車を連結させた回転伝導軸を設置するもので、水車の形状は独楽（コマ）を横にした形で、この発電用コマ型水車は、羽の一段目の外側の羽で水流を受け、さらに水流を内側に引き込み内側の二段目の羽で水流を受けて水車の回転を速めるようにし、又、水車内部に設置した歯車の大歯車から中歯車に、中歯車から小歯車に回転を伝え、小歯車から回転伝導軸へと歯車を噛み合わせて回転伝導軸を回転させて、発電施設の発電機と連結させて発電を行う発電用コマ型水車の登録請求を行うものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は河川の水や海から海水を取水し、水路や流水管を整備して海水等の流を作り出し、その水流を利用してコマ型水車により発電を行うもので、河川の水や海の海水を利用して、二酸化炭素を搬出しないで発電を行なうことに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  水を利用した発電方法としては規模が大きいダム式による水力発電や小規模な発電としての小水力発電などにより発電が行われている。  海洋エネルギーの利用については、潮流や海流を利用した発電の実験や研究が行なわれ、実施されている。  大規模発電はダム式による発電により行われているが、これに反して水車などを利用した発電の小水力発電は規模的には小さく発電量が比較的少ない。  海洋エネルギーとされる海水を取水して水路を設置し流水管を整備して、発電に利用する方法は確立はされていないと思われる。  このようなことから、水流をより安定的に吸収して発電を行うための発電用コマ型水車を整備して海水を利用して発電を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４３６１６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２６３３６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】潮流発電装置の実用化に関する調査研究  海上保安試験研究センター
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  海洋エネルギーの利用については、潮流や海流を利用した発電の実験や研究、地域においては海洋温度差発電などが行われている。
水力発電において、多くの発電所では発電を行うために、一般的には発電用水車により発電を行う水車発電機により発電が行われている。
しかし、発電量という面において、水力発電に比較して、小水力発電による発電においては発電量が少ない。海は無限のダム湖のようなものであり、海水を利用して発電を行うためには安定した水流をどのような手段や方法により確立させるか、又、河川の水を発電に利用するためには、河川より取水した水の水流の安定化を図り、安定的発電の方法を構築することができるかが課題である。【０００６】  海水等を利用して発電を行うためには、持続的発電の方法の明確化と効率性を高めるため、発電コストの軽減化を可能とする方法などを明らかにし、発電に関する新たなる方法の確立をどのようにして図るかが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  海の海水や河川の水は二酸化炭素を排出しないで発電に利用できる最良の発電用エネルギーともいえる。特に海洋エネルギーである海の海水は無限に存在することから、発電に利用するには最も利用しやすいものと考えられる。  海水は水量的にも安定しており、水流を受けやすい形にした発電用コマ型水車等により、海水などの流れを利用して発電を行う方法である。水の深さや水路、流水管などを調整して水流をつくりだし、また、流水管内の海水等にゴミなどが混入しないようにして、流水管内を流れる海水などの流れる速度を速める工夫をして、コマ型水車等を数多く設置して、多くの発電施設の整備を行えば、安定的な発電と発電コストの軽減化を図ることが可能となる。  これまで未利用であった海水の再利用が図られることにつながる。
【発明の効果】
【０００８】  発明の効果としては、これまで活用されている水車とは違う、より水流を受けやすくした発電用コマ型水車を利用した発電が可能となれば、未利用エネルギーである海水などの活用が図られ、環境面においても二酸化炭素を排出せず、恒久的発電が可能となる。  海の海水は無限大に存在し、安定していることから、コマ型水車等を利用した発電は発電量を大幅に増加させることにもつながり、地球温暖化対策に貢献することとなる。数多くの発電施設を整備して発電を可能とすればその効果が大きい。  そして、発電量を増加させ、発電コストを抑えることにより発電の低価格化を可能とする効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】海水利用の発電施設の平面図
【図２】海水利用の発電施設の断面図
【図３】発電用コマ型水車の平面図
【図４】発電用コマ型水車の断面図
【図５】水利用の発電施設の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、本発明の実施の形態を図１、図２、図３、図４、図５に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】  海水などを利用して発電を行うことは、水力発電や小水力発電などを参考とすれば、海水は量的にも安定していることから発電に利用することは十分可能である。
海水を利用する場合、海水利用の発電施設の平面図（図１）では、海から１取水口より海水を２取水管を通して、海水の流速を一定化させるための３流速調整槽に取水し、海水利用の発電施設の断面図（図２）で示すように、３流速調整槽から９発電施設までの傾斜で海水の流れを作り出し、その水流により、発電用コマ型水車の平面図（図３）及び発電用コマ型水車の断面図（図４）のような、１０発電用コマ型水車を回転させることにより発電に利用しようとするものである。又、河川の水を利用する場合には水利用の発電施設の平面図（図５）のように、河川から１取水口より水を２取水管を通して取水し、３流速調整槽から９発電施設までの４水路や５流水管の傾斜で流速を速めて１０発電用コマ型水車を回転させ発電に利用する。【００１２】  安定的な水流をつくりだすため、海水利用の発電施設では、海水を２取水管より３流速調整槽に取水し、３流速調整槽から４水路や５流水管に流れる水量を調整することにより、水流を安定させ、４水路に傾斜や段差（図２−１の拡大図）をつけて、流速を速める工夫をして発電に必要な速さの水流を作りだす。  また、多くの海水を取水して発電に利用することは、同時に多くの海水の排水を行う必要があることから、１７排水用水槽から６排水管により排水を行う。発電施設の横に７排水用側溝を整備して４水路よりあふれた海水等の排水を行う。【００１３】  発電に利用する水車の発電能力を高めるためには、発電用コマ型水車の平面図（図３）や発電用コマ型水車の断面図（図４）で示すように、水車がより多くの水流を受け、水車の本体部の回転力と、水車の回転軸の回転力を高める必要がある。  このような要件を満たすことを目指したものが発電用としてのコマ型水車であり、この１０発電用コマ型水車を設置し発電に利用するものである。  発電用コマ型水車の特徴は発電用コマ型水車の平面図（図３）及び発電用コマ型水車の断面図（図４）で示すように、水車が水流を受ける部分を多くするために、１１コマ型水車の羽根を水車の外側と内側にも設置し、その二段の羽根で水流を受けて先端部分の外側の羽根まで水流を受けるようにしたことである。そして、水車の回転を水車内部に設置した大・中・小の歯車により、歯車の回転数を増やし、１２回転伝導軸に伝えるものである。  また、水車内部の歯車の設置部分には外側から海水が入らないように壁で仕切る。  水車の中に設置された歯車の回転については、発電用コマ型水車の断面図（図４）のように、１４大歯車と１５中歯車の歯車を噛み合わせて時計回りに、１５中歯車と１６小歯車を噛み合わせて反時計回りに、１６小歯車と１２回転伝導軸を噛み合わせて回転させる。  そして、その回転力を１２回転伝導軸に伝えるものである。さらに、１３回転伝導軸保護管内部の１２回転伝導軸の回転力が下がらないようにして、９発電施設内に設置された８発電機にその回転力を伝え、８発電機を稼働させて発電を行うものである。  また、コマ型水車内部に設置される歯車の数については、コマ型水車の大きさにより、多くの歯車を設置したり、コマ型水車の二段の羽根を三段にするなどして回転力を高めるように工夫を行う。  コマ型水車を支えるために、（図１−１の拡大図）で示すように、１３���転伝導軸保護管で１０発電用コマ型水車を両側の１８支柱で支える。また、流速を速めるため、４水路に段差つけて、１１コマ型水車の羽根に水流が落下するようにして、羽根を回転しやすいようにする。１０発電用コマ型水車と海水が接する部分については（図２−１）で示すように、１３回転伝導軸保護管の下部の部分の１１コマ型水車の羽根部分とする。これは、水中の羽根と海水の外の羽根が連動して安定した回転力を維持するためである。  このように、コマ型水車は、水流を受ける羽根を二段にして水車の回転力を高めることと、水車内部に歯車を設置し回転数を増やすようにしたことである。そして、水車内部の１４大歯車、１５中歯車、１６小歯車の連結された歯車部分と１２回転伝導軸とを連結、接続させて設置し、１２回転伝導軸が１３回転伝導軸保護管の内部を通り９発電施設内の８発電機にその回転を伝導する仕組みとなる。  コマ型水車は水流の落差の小さい所でも利用できるようにしたもので、発電に利用して回転力を高めるという点で通常の水車に比べ、コマ型水車の方が回転力が強く、速く回転することができるものである。  このように、海水を利用するコマ型水車による発電は河川の水を利用して行うことも可能であり、コマ型水車による発電は発電量を高め、恒久的かつ安定的な発電を可能とするものである。【００１４】  発電施設の建設においては、ダム建設と比較し建設事業費は抑えることができ、設置場所については、ダム建設においては山間部などで立地場所を求めることが大変であるが、海水や水を利用したコマ型水車による発電を行うための発電施設の立地、建設場所は海岸に近い地域や比較的平地に近い河川の側など、発電施設建設においても、比較的容易に求めることが可能である。発電用コマ型水車を利用した発電施設を水路の両側に設置したりするなど、発電施設を整備し発電を行えば発電コストの抑制と発電量を増やすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】  発電において、海や河川から海水や水を取水して発電に利用することは比較的容易に行うことができることから、コマ型水車による発電は一地点における発電量を増加させることが可能となり発電コストの軽減化を図ることができる。  また、送電面においてもダムなどの水力発電施設とは違い山間部ではなく比較的、平坦な平野部や海岸に近い地点に送電設備が設置されることが可能となる。  このように、海水を発電に利用することは、発電施設の立地場所や建設コストの面においても軽減化が図られ、安定的、恒久的発電が具体的に明確化することにもつながり電気料金の低価格化を推進し、産業上の利用の拡大を可能とすることができる。
【符号の説明】
【００１６】  １  取水口  ２  取水管  ３  流速調整槽  ４  水路  ５  流水管  ６  排水管  ７  排水用側溝  ８  発電機  ９  発電施設１０  発電用コマ型水車１１  コマ型水車の羽根１２  回転伝導軸１３  回転伝導軸保護管１４  大歯車１５  中歯車１６  小歯車１７  排水用水槽１８  支柱
【図１】
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【図２】
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【図２−１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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