(57)【要約】【課題】流体エネルギの伝達効率を向上することができる流体エネルギ回収装置を提供する。【解決手段】第１の中心点Ｘを中心として回動自在に形成された上部板体１と、上部板体１と平行にかつ第１の中心点Ｘと第２の中心点Ｙが対向位置となるように配設され第２の中心点Ｙを中心として回動自在に形成された下部板体２と、上部板体１に上端３ａが下部板体２に下端３ｂがそれぞれ固着された羽根部３を上部板体１および下部板体２の周方向に等間隔にて複数個有し、上部板体１の上面に配設され、流体エネルギを羽根部３で受けることにより得られた上部板体１の回転エネルギを回収する回収部４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の中心点を中心として回動自在に形成された上部板体と、
上記上部板体と平行にかつ上記第１の中心点と第２の中心点が対向位置となるように配設され上記第２の中心点を中心として回動自在に形成された下部板体と、
上記上部板体に上端が上記下部板体に下端がそれぞれ固着された羽根部を上記上部板体および上記下部板体の周方向に複数個有し、
上記上部板体の上面に配設され、流体エネルギを上記羽根部で受けることにより得られた上記上部板体の回転エネルギを回収する回収部とを備えたことを特徴とする流体エネルギ回収装置。
【請求項２】
上記上部板体は、円板にて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体エネルギ回収装置。
【請求項３】
上記下部板体は、中心に開口部を有する円板にて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体エネルギ回収装置。
【請求項４】
上記下部板体は、円板にて形成され、
上記下部板体の下面に上記下部板体の回転を支持する支持体を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体エネルギ回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体エネルギの伝達効率を向上することができる流体エネルギ回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の流体エネルギ回収装置は、軸部材に複数の羽部材が取り付けられ、羽部材で受けた流体エネルギを軸部材の回転トルクとして出力するものである（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２００２−３７１９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の流体エネルギ回収装置は、羽部材の中央部に存在する軸部材にて流体エネルギを回収しているため、軸部材が流体の流れの障害となり流体エネルギの伝達効率が低減するという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、流体エネルギの伝達効率を向上することができる流体エネルギ回収装置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】
この発明は、第１の中心点を中心として回動自在に形成された上部板体と、
上部板体と平行にかつ第１の中心点と第２の中心点が対向位置となるように配設され第２の中心点を中心として回動自在に形成された下部板体と、
上部板体に上端が下部板体に下端がそれぞれ固着された羽根部を上部板体および下部板体の周方向に複数個有し、
上部板体の上面に配設され、流体エネルギを羽根部で受けることにより得られた上部板体の回転エネルギを回収する回収部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の流体エネルギ回収装置は、第１の中心点を中心として回動自在に形成された上部板体と、
上部板体と平行にかつ第１の中心点と第２の中心点が対向位置となるように配設され第２の中心点を中心として回動自在に形成された下部板体と、
上部板体に上端が下部板体に下端がそれぞれ固着された羽根部を上部板体および下部板体の周方向に複数個有し、
上部板体の上面に配設され、流体エネルギを羽根部で受けることにより得られた上部板体の回転エネルギを回収する回収部とを備えたので、流体エネルギの伝達効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１の流体エネルギ回収装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した流体エネルギ回収装置と従来の流体エネルギ回収装置との流体の流れの差を説明するための図である。
【図３】図１に示した流体エネルギ回収装置と従来の流体エネルギ回収装置との流体の有効落差を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１の他の流体エネルギ回収装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における流体エネルギ回収装置の構成を示す図、図２は図１に示した流体エネルギ回収装置と従来の流体エネルギ回収装置との流体の流れの差を説明するための図、図３は図１に示した流体エネルギ回収装置と従来の流体エネルギ回収装置との流体の有効落差を説明するための図、図４はこの発明の実施の形態１における他の流体エネルギ回収装置の構成である。尚、各図における羽根部の個数は、各図において理解しやすいように示しているものであり、流体エネルギ回収装置を設置する箇所などにより適宜形成個数は設定することができるものである。
【００１０】
図において、第１の中心点Ｘを中心として回動自在に形成され円板にて形成されている上部板体１と、上部板体１と平行にかつ第１の中心点Ｘと第２の中心点Ｙが対向位置となるように配設され第２の中心点Ｙを中心として回動自在に形成され、円板の中央部に開口部２ａを有する下部板体２と、上部板体１に上端３ａが下部板体２に下端３ｂがそれぞれ固着された羽根部３を上部板体１および下部板体２の周方向に等間隔にて複数個有している。羽根部３は流体を受けやすいように、横断面が半円形状にて形成されている。そして、各羽根部３はこの半円形状の凹部方向が周方向において同一方向となるように配設されている。尚、この形状はこれに限られることはなく、他の形状でも流体を受けることが可能である形状であればよく、本流体エネルギ回主装置が使用される流体の流れに応じて強度などで適宜決定されるものである。そして、上部板体１の上面に配設され、流体エネルギを羽根部３で受けることにより得られた上部板体１の回転エネルギを回収する回収部４とにて構成される。
【００１１】
上記のように構成された実施の形態１の流体エネルギ回収装置は、羽根部３が河川などに浸漬される。そして、流体としての水の流れを羽根部３が受けて回転する。これに伴い、上部板体１および下部板体２は第１および第２の中心点Ｘ、Ｙを中心に回転する。そして、この上部板体１の回転エネルギを回収部４にて回収して、発電等を行う。
【００１２】
この際、本発明は上部板体１と下部板体２との間に軸が存在しないため、羽根部３間の流体の流れが軸にて遮られることがなく流体の流れを有効的に利用することができる。このことについて図２を用いて説明する。図２（ａ）は従来の流体エネルギ回収装置の横断面図を、図２（ｂ）には図１に示した本発明の流体エネルギ回収装置の横断面図をそれぞれ示す。図２（ａ）は、下部板体２０に羽根部３０が本発明と同様に周方向に等間隔にて形成されている。そして、下部板体２０と上部板体（図示せず）との間には主軸５０が配設されている。この図２（ａ）ような従来の流体エネルギ回収装置の構成の場合には、例えば、流体がＡ１点方向からＢ１点の羽根部３０に衝突すると、Ｃ１点に至る。しかしながら、Ｃ１点には主軸５０が存在するため、この主軸５０に流体が衝突して方向を変更され、Ｂ１点に近いＤ１点の羽根部３０に衝突して羽根部３０の回転に寄与する。
【００１３】
これに対して、本発明の流体エネルギ回収装置は、例えば、流体がＡ２点方向からＢ２点の羽根部３に衝突すると、Ｃ２点に至る。そして、Ｃ２点には主軸５０が存在しないため、流体の流れる方向は変更されること無く直線的に進み、Ｂ２点と対象位置となるＤ２点の羽根部３に衝突して羽根部３の回転に寄与する。このように、従来のように始めに衝突したＢ１点から近い点のＤ１点であるため、Ｄ１点における回転力の寄与は、本発明の始めに衝突したＢ２点から対角線上にあたるＤ２点の回転力の寄与に比較すると低減する。尚、ここで示した流体の衝突するＡ１点およびＡ２点は、羽根部３０、３を回転される際に、回転力に一番寄与する点である。よって、従来の流体エネルギ回収装置は、主軸に流体が衝突するため流れの流速が低下するとともに、主軸が流体の流れの障害となり、始めに衝突した流体エネルギ伝達効率を低下する。これに対し、本発明の流体エネルギ回収装置は、主軸が存在しないため、主軸による流体の流速が低下することはなく、また、主軸より流体の流れが阻害されることはなく、流体エネルギ伝達効率が向上する。
【００１４】
また、図１にように形成された本発明の流体エネルギ回収装置は、主軸が存在しないため下部板体の下面に主軸を支える支持部を形成する必要がない。よって、下部板体２を河川床面の近傍位置に配設することができ、羽根部３の高さ方向を流体の流れに対して有効的に利用することができる。このことについて図３を用いて説明する。図３（ａ）は従来の流体エネルギ回収装置の縦断面図を、図３（ｂ）には図１に示した本発明の流体エネルギ回収装置の縦断面図をそれぞれ示す。それぞれの流体エネルギ回収装置の全長の高さは、同一の高さのものにて比較を行う。図３（ａ）は、図２（ａ）に示した部分と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。上部板体１０と、下部板体２０の下面に、主軸５０を下部板体２０を介して支えるため支持部６０が形成されている。この図３（ａ）のような従来の流体エネルギ回収装置の構成の場合には、例えば、河川床面に対して支持部６０の高さ分隔てた位置に下部板体２０を配設する必要があるため、水面からの羽根部３０に受ける有効落差Ｈ１となる。よって、羽根部３０の有効落差Ｈ１は支持部６０の高さ分短くなる。
【００１５】
これに対して、本発明の流体エネルギ回収装置は、例えば、河川床面に対して支持部が存在しないため（必要ないため）、下面板部２０を河川床面の近傍位置に配設でき、水面からの羽根部３に受ける有効落差Ｈ２となる。よって、従来の場合と比較すると有効落差の差Ｈ３が存在する。このように、従来の流体エネルギ回収装置は、主軸が存在するための下部板体の下面に支持体が必要となり、その高さ分有効落差が低減する。これに対し、本発明の流体エネルギ回収装置は、主軸が存在しないため、下部板体の下面に支持体を備える必要が無く、羽根部を有効的に使用することができ、流体エネルギの回収率を向上することができる。
【００１６】
上記実施の形態１によれば、第１の中心点を中心として回動自在に形成された上部板体と、上部板体と平行にかつ第１の中心点と第２の中心点が対向位置となるように配設され第２の中心点を中心として回動自在に形成された下部板体と、上部板体に上端が下部板体に下端がそれぞれ固着された羽根部を上部板体および下部板体の周方向に複数個有し、上部板体の上面に配設され、流体エネルギを羽根部で受けることにより得られた上部板体の回転エネルギを回収する回収部とを備えたので、上部板体と下部板体との間に主軸を有しないため、主軸による流体の流れの阻害がなく、流体エネルギ伝達効率が向上する。
【００１７】
また、上部板体は、円板にて形成されているので、第１の中心点を中心として上部板体の回転を容易に行うことができ、流体エネルギの回収を効率よく行うことができる。
【００１８】
また、下部板体は、中心に開口部を有する円板にて形成されているので、下部板体の重量を軽減することができかつ流体の流れを遮ることが低減できるため、下部板体が小さな流体エネルギで回転することが可能となり、流体エネルギの回収を効率よく行うことができる。
【００１９】
尚、上記実施の形態１では、下部板体を中央に開口部を有する円板にて形成する例を示したが、これに限られることはなく、例えば図４に示すように、下部板体２００が、円板にて形成され、下部板体２００の下面に下部板体２００の回転を支持する支持体６を備えて場合も考えられる。この場合、有効落差は低減するものの、下部板体の強度を向上させることができ、流体の流れが強い箇所などに利用することが可能となる。
【符号の説明】
【００２０】
１  上部板体、２，２００  下部板体、２ａ  開口部、３  羽根部、３ａ  上端、
３ｂ  下端、４  回収部、６  支持体、Ｘ  第１の中心点、Ｙ  第２の中心点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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