(57)【要約】      （修正有）【課題】水の流れや潮の流れなど流体の有するエネルギーを電気的エネルギーに変換する、設置や移動そして撤去が容易な流体力発電装置を提供する。【解決手段】流体の有するエネルギーを受圧する受圧板１１（１１ａ）と一体となった回転体１０、軸受け９、伝動具４、変速機、伝導具、発電機、導線、蓄電器、昇降機８、及びこれらを搭載する浮きデッキ１、とにより構成され、１は水面上に係留されている。流体の有するエネルギーを受圧する受圧板１１（１１ａ）は、適度な角度をもって連続傾斜し、回転体の軸心上に溶接される。流体の有するエネルギーを受圧する受圧板１１（１１ａ）と溶接構造により一体となった回転体１０は、軸心上の両端部が円錐形をした中空構造になっている。【選択図】図２
2006183648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の有するエネルギーを受圧する受圧板と、前記受圧板と一体となった回転体が回転することに依って機械的エネルギーに変換し、前記機械的エネルギーを発電機に入力し、前記発電機に依って電気的エネルギーを発生せしむる発電装置、及び前記発電装置を搭載する係留式浮きデッキとにより構成される、流体電力発電装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転体と一体となる受圧板は、回転体の軸心上に適度な角度をもって傾斜し、且つ回転体の回転中心を投影した形状が円盤状をした、一個の連続したものであることを特徴とする、流体力発電装置。
【請求項３】
請求項２記載の回転体と一体となる受圧板は、回転体の回転中心線上に鉛直に位置する平板が、回転体の軸心上に適度な角度をもって傾斜しながら連続したものであることを特徴とする、流体力発電装置。
【請求項４】
請求項２記載の回転体と一体となる受圧板は、回転体の回転中心線上に鉛直に位置する、一部に傾斜又は湾曲した部位を有する平板が、回転体軸心上に適度な角度をもって傾斜しながら連続したものであることを特徴とする、流体力発電装置。
【請求項５】
請求項３及び請求項４記載の受圧板と一体となる回転体は、両端部が円錐形をした中空構造となっていることを特徴とする、流体力発電装置。
【請求項６】
請求項５記載の受圧板と一体となる回転体は、その軸心上に、回転中心線の上下方向にアジャストする機構を有することを特徴とする、流体力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、流体の有するエネルギーを活用した流体力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在電力を得る為に、水力発電、火力発電、原子力発電、地熱発電、風力発電、太陽光発電などの大規模な発電施設が設置されており、これらの発電施設で得られた電力は大がかりな付帯設備を利用してユーザーに供給されている。また電力を受電できない場合や、場所のために自家用エンジン発電装置や携帯に便利な小型水力発電装置などが提供されている。さらに近年は自前の電力として自家用太陽光発電装置の普及も著しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  水力発電所、火力発電所、原子力発電所などの設置には、大規模な土木工事や建設工事さらには付帯設備の建設などに巨額の費用を要する。これらの諸工事のために生態系に異常が生じたり、また稼動中の排気物が大気を汚染するなど自然環境に悪影響を及ぼしているなどの問題がある。【０００４】  本発明は、上述した事象に鑑み自然の有するクリーンなエネルギー、とくに水の流れや潮の流れなど流体の有するエネルギーをクリーンな電気的エネルギーに変換することを可能にした、設置や移動そして撤去が容易に出来る流体力発電装置を、自然環境を損なうことなく、必要な場所に必要な規模のものを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  そして、本発明は上記目的を達成するために、請求項１に記載の流体の有するエネルギーを受圧する受圧板と、前記受圧板と一体となった回転体が回転することに依って機械的エネルギーに変換し、前記機械的エネルギーを発電機に入力し、前記発電機に依って電気的エネルギーを発生せしむる発電装置、及び前記発電装置を搭載する係留式浮きデッキとにより構成される、流体力発電装置を提供するものである。【０００６】  請求項２に記載の発明は、請求項１記載の回転体と一体となる受圧板は、回転体の軸心上に適度な角度をもって傾斜し、且つ回転体の回転中心を投影した形状が円盤状をした、一個の連続したものであることを特徴とする、流体力発電装置を提供するものである。【０００７】  請求項３に記載の発明は、請求項２記載の回転体と一体となる受圧板は、回転体の回転中心線上に鉛直に位置する平板が、回転体の軸心上に適度な角度をもって傾斜しながら連続したものであることを特徴とする、流体力発電装置と提供するものである。【０００８】  請求項４に記載の発明は、請求項２記載の回転体と一体となる受圧板は、回転体の回転中心線上に鉛直に位置する、一部に傾斜及び湾曲した部分を有する平板が回転体の軸心上に適度な角度をもって傾斜しながら連続したものであることを特徴とする、流体力発電装置を提供するものである。【０００９】  請求項５に記載の発明は、請求項３及び請求項４記載の受圧板と一体となる回転体は、両端部が円錐形をした中空構造となっていることを特徴とする、流体力発電装置を提供するものである。【００１０】  請求項６に記載の発明は、請求項５記載の受圧板と一体となる回転体は、その軸心上に、回転中心線の上下方向にアジャストする機構を有することを特徴とする、流体力発電装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】  本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を発揮するものである。【００１２】  従来の水力発電用水車は、流体の有するエネルギーを受圧する受圧部は、図８や図９に示すような形で、回転軸上に放射状に配列されている。従って流体の有するエネルギーは断続的にしか受圧することが出来ないが、本発明は請求項２に記載のごとく、受圧板は回転体の軸心上に適度な角度を持って傾斜し、且つ回転体の回転中心を投影した形状が円盤状をした一個の連続したものであることを特徴としたものであるため、流体の有するエネルギーを、不断に且つ連続して受圧することができる効果を発揮する。【００１３】  また従来の水力発電用水車の受圧部は、図８や図９に示すような形のために、流体の有するエネルギーの受圧は一方向の流れのみに対応が限られるが、本発明は請求項３に記載のごとく、受圧板は回転体の軸心上に適度な角度をもって傾斜しながら連続した図６に示すような平板であるために、回転体の軸心に対して平行な左方向及び右方向の流れ、又は軸心に対して直角な左方向及び右方向の流れのいづれにも対応して流体の有するエネルギーを、不断に且つ連続して受圧することができる効果を発揮する。【００１４】  そして図８に示すような従来の水力発電用水車の受圧部が作用効率の高い形状を有している特徴を生かすべく、本発明は請求項４に記載のごとく回転体の軸心上に傾斜しながら連続した平板の一部に図７に示すような傾斜又は湾曲した部位を有しているため、流体の有するエネルギーをより高い効率で不断に且つ連続して受圧することができる効果を発揮する。ただし本発明は回転体の軸心に対して平行な一方向の流れ、および軸心に対して直角な一方向の流れに最も有効である。【００１５】  本発明の受圧板と一体となる回転体は、請求項５に記載のごとく中空構造になっているために浮力を有することができ、自重量が図５に示すＬおよびＤを加減することによって、水や海水に対する比較重量を１：１に近づけることができ、搭載する浮きデッキの荷重負担を極力軽減することができる効果を発揮する。【００１６】  したがって、自重量にとらわれることなく、大きな慣性モーメントを有する構造にできるため、瞬間的な流速の変化による流体の有するエネルギーの強弱に左右されることなく、回転体は至極滑らかな回転を持続することができる効果を発揮する。【００１７】  本発明の受圧板と一体となる回転体は、請求項５に記載のごとく両端部が円錐形となっているために、流体の流れに乱流が生じにくく、従って流体の有するエネルギーが損なわれにくく、従って高い効率で受圧板がそのエネルギーを受圧することができる効果を発揮する。【００１８】  また、両端の円錐部はそれぞれが舵の役目を秦し、流体の流れ方向に対して回転体の軸心を安定的に平行に維持することができる効果を発揮する。【００１９】  本発明の回転体は、請求項６に記載のごとく回転中心の上下方向にアジャストする機構を有しているために、流体の有するエネルギーの作用力が最も高い水面下の位置にアジャストすることができ、そのエネルギーを最大限に受圧することができる効果を発揮する。【００２０】  本発明の回転体と一体となる受���板の傾斜方向が回転体の回転中心において左右対称となったものを一対として用いれば、それぞれの回転体が回転することにより生ずる反力を、それぞれが打ち消し合うことによって、発電装置を搭載する浮きデッキは安定して水面に位置することができる効果を発揮する。【００２１】  本発明の流体力発電装置は、請求項１に記載のごとく発電装置を搭載する浮きデッキが係留式となっているために、上下方向への移動が容易で、潮位の変化や水位の変化にも順応し、流体の有するエネルギーを安定して受圧することができるため、常に高い効率で発電することができる効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】  発明の実施の形態を、図１〜図３にもとづき説明する。【００２３】  図１、図２、及び図３に示すように本発明は、流体の有するエネルギーを受圧する受圧板１１（１１ａ）、１１（１１ａ）と一体となった回転体１０、軸受け９、伝動具４、変速機６、伝導具７、発電機５、導線３、蓄電器２、昇降機８、及びこれらを搭載する浮きデッキ１、とにより構成され、１は水面上に係留されている。【００２４】  図２に示される実施例では、流体の有するエネルギーを受圧する受圧板１１（１１ａ）は、適度な角度をもって連続傾斜し、回転体の軸心上に溶接される。【００２５】  図２に示される実施例では、流体の有するエネルギーを受圧する受圧板１１（１１ａ）と溶接構造により一体となった回転体１０は、軸心上の両端部が円錐形をした中空構造になっている。【００２６】  図２に示される実施例では、受圧板１１（１１ａ）と一体の回転体１０は、軸受け９により支持され、昇降機８と連結される。【００２７】  図２に示される実施例では、受圧板１１（１１ａ）と一体の回転体１０は、受圧した流体の有するエネルギーを機械的エネルギーに変換し、変換された機械的エネルギーは、伝動具４により変速機６へ伝達される。【００２８】  図１に示される実施例では、変速機６は伝動具４により伝達された回転体１０の回転力を、発電機５の要求する適切な回転力に変速し、伝動具７を用いて発電機５へ出力する。【００２９】  図１に示される実施例では、変速機６の回転力を、伝動具７を用いて受力した発電機５は、それを電機的エネルギーに変換する。【００３０】  図１に示される実施例では、発電機５により電機的エネルギーに変換された電力は、導線３を介して蓄電器２において充電される。【００３１】  充電器２において充電された電力は、送配電設備を介して、電灯用として、また電動機用として、あるいは他の電源として供給される。【００３２】  図１及び図２に示される実施例では、蓄電器２、発電機５、変速機６、および昇降機８、はそれぞれ浮きデッキ１に固定搭載される。【００３３】  図２及び図３に示される実施例では、上述した発電装置を搭載した浮きデッキ１は、水面上に係留される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】  本発明は、以上述べたような構成により効果を発揮するので、流体の存するところ即ち海洋、河川、用水路、排水路などあらゆるところで用いることができる。将来増加の一途を辿る電力需要を鑑みれば、当然のことながらそれに対応するために、大規模な発電所が必要となるが、化石エネルギーや原子力エネルギーに依存する火力発電や原子力発電は、環境汚染や環境破壊の恐れなどが懸念される。であるならば、自然の有するエネルギーを効果的に活用するにしくはない。このような観点からすれば、自然界に豊富に存する流体のクリーンなエネルギーを、クリーンな電気的エネルギーに変換することができる本発明の流体力発電装置がさまざまなところで簡易発電設備として用いられ、おおいに普及していくことが予測される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】  本発明の実施形態を示す流体力発電装置全体の平面外観図
【図２】  同側面外観図
【図３】  同立面外観図
【図４】  受圧板１１（１１ａ）と一体の回転体１０の外観図
【図５】  回転体１０のＡ−Ａ線断面概略図
【図６】  受圧板１１のＢ−Ｂ線断面概略図
【図７】  受圧板１１ａのＢ−Ｂ線断面概略面
【図８】  従来のペルトン水車の受圧部概略図
【図９】  従来のプロペラ水車の受圧部概略図
【符号の説明】
【００３６】    １      浮きデッキ
２      蓄電器
３      導線
４      伝動具
５      発電機
６      変速機
７      伝動具
８      昇降機
９      軸受け
１０    回転体
１１    受圧板
１１ａ  受圧板
【図１】
2006183648.tif 000003
【図２】
2006183648.tif 000004
【図３】
2006183648.tif 000005
【図４】
2006183648.tif 000006
【図５】
2006183648.tif 000007
【図６】
2006183648.tif 000008
【図７】
2006183648.tif 000009
【図８】
2006183648.tif 000010
【図９】
2006183648.tif 000011