(57)【要約】【課題】  本発明は、今までの火力発電の環境問題や既存の水力発電の建設費用などの問題を解決しつつ、大量に生産することを可能にすることができる発電機に関するものである。本発明によれば、日本が抱えている資源の確保、経済的に長期的に安定して電気をつくり、しかも、低予算で大量の電気の生産が可能であるため、エネルギー資源の足りない多くの国々にとっても非常に有効である。【解決手段】  細長く、水に浮き、貫通穴を有する本体と、前記本体の貫通穴に回転可能に取り付けられている水車と、前記水車に設けられている発電手段とを含む水力発電機。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長く、水に浮き、貫通穴を有する本体と、
前記本体の貫通穴に回転可能に取り付けられている水車と、
前記水車に設けられている発電手段とを含む水力発電機。
【請求項２】
前記本体の先端部が、水流の抵抗を減少させるような形状を有している、請求項１に記載の水力発電機。
【請求項３】
前記本体は、水に浮いている状態を安定化させるためのフィンをさらに備える、請求項１又は２に記載の水力発電機。
【請求項４】
前記本体は、前記本体を保護するためのバンパーをさらに備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の水力発電機。
【請求項５】
前記水車にはプロペラが備えてられており、前記プロペラは円筒を筒の長さ方向に、円筒の円の中心を通るように切断した形状を有している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の水力発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、小型で家庭でも使いやすい水力発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】  今の日本の発電は火力発電に頼っているのが現状である。しかし、地球温暖化をさらに拡大させてしまう事が懸念されている。また、今使われている水力発電はダムや水路を作る必要がある為、費用が高く大量生産する事が難しい状況である。原子力発電は事故があってからその運用には国を二分するほどの問題になっている。太陽光発電や風力発電も地熱発電も様々な問題がある。このような状況から、家庭で発電できてしかも大量安価に生産できるような発電機の製造が望まれている。【０００３】  特許文献１は、身近に存在する河川に簡易に設置して手軽に電力を得ることができる装置が開示されている。また、設置河川の水量が増減しても発電量に影響を受けにくいことが開示されている。
また、特許文献２は、フレーム上にダイナモを載置することで、現地組立方式を採用することができ、運搬が容易である発電装置が開示されている。これによって車等で通行困難な場所でも持ち運ぶことが可能であるということが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−５６３８５号公報
【特許文献２】実開昭６１−９１０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかし、特許文献１は水を受ける面積が広く、発電部が保護されていないため、流木やゴミなどが流れてきたときに損傷してしまう恐れがある。【０００６】  また、特許文献２は、発電機全体の縦の長さと横の長さの比が１：１に近いため流れに対して不安定であり、細い小川などでの発電が難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、日本全国および世界各地に余多に存在する小さい河川でも容易に発電ができる発電機を発明した。
すなわち、本発明は以下の内容を包含する。
（１）細長く、水に浮き、貫通穴を有する本体と、前記本体の貫通穴に回転可能に取り付けられている水車と、前記水車に設けられている発電手段とを含む水力発電機。
（２）前記本体の先端部が、水流の抵抗を減少させるような形状を有している、前項（１）に記載の水力発電機。
（３）前記本体は、水に浮いている状態を安定化させるためのフィンをさらに備える、前項（１）又は（２）に記載の水力発電機。
（４）前記本体は、前記本体を保護するためのバンパーをさらに備える、（１）乃至（３）のいずれかに記載の水力発電機。
（５）前記水車にはプロペラが備えてられており、前記プロペラは円筒を筒の長さ方向に、円筒の円の中心を通るように切断した形状を有している、前項（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の水力発電機。
【発明の効果】
【０００８】（１）細長く、水に浮き、貫通穴を有する本体と、前記本体の貫通穴に回転可能に取り付けられている水車と、前記水車に設けられている発電手段とを含む水力発電機は、水の増減に対応でき、かつ、本体が細長いため川幅の狭い川（小川など）にも設置することができる。また、本体の貫通穴に水車を取り付けることで、流れてくるごみや木が発電部分に接触することを避けることができる。
（２）前記本体の先端部が、水流の抵抗を減少させるような形状を有している場合は、水力発電機を設置する紐や鎖などに負荷がかかりにくく、また、水とともに流されてくるごみや木などを受け流すことができる。
（３）前記本体は、水に浮いている状態を安定化させるためのフィンをさらに備える場合は、直進安定性が向上し、本体を流水上に安定して姿勢を維持することができるうえ、川の渇水時に水車が川底に接触し破損することを最小限に抑えることができる。
（４）前記本体は、前記本体を保護するためのバンパーをさらに備える場合は、本体を水とともに流れてくるごみや木などから、本体を保護するとともに、ごみや木を受け流すことができる。
（５）前記水車にはプロペラが備えてられており、前記プロペラは円筒を筒の長さ方向に、円筒の円の中心を通るように切断した形状を有している場合は、製造費用を抑えつつ、水流の力を最大限に発電手段に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例の水力発電機１の正面図である。
【図２】図２（ａ）は、水力発電機１に用い得られる水車７の正面図であり、図２（ｂ）は、水車７の斜視図である。
【図３】図３は、水力発電機１の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  本発明の水力発電機は、細長く、水に浮き、貫通穴を有する本体と、前記本体の貫通穴に回転可能に取り付けられている水車と、前記水車に設けられている発電手段とを含む。本発明の水力発電機の具体例を、実施例を用いて詳細に説明する。しかし、本発明は実施例の記載に限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】［構成］
本実施例の水力発電機１について、各構成要素を説明する。
（本体）
本実施例の水力発電機１は、本体２を有している。本体２は、サーフボードを利用している。サーフボードは、細長く、水に浮くものである。また、サーフボードは、水流の抵抗を減少させる形状を有している。すなわち、本体２の先端部４は、本体２中央に比べて細く、尖っている。【００１２】  本体２の中央部分に貫通する穴（貫通穴３）を有している。貫通穴３の形状は、長方形である。貫通穴３に後述する水車７が取り付けられている。本体２の貫通穴３に水車７が取り付けられていることにより、本体２の内側に水車７が位置することになり、水とともに流れている木やごみから、水車７を保護することができる。【００１３】  本体２はフィン５を備えている。フィン５を設けることにより、流れの強い水流に対しても、本体２が浮いている状態で安定化させることができる。フィン５は、水流に対して下流側に設けられており、個数は１乃至５であるが、２つが好ましい。フィン５の形状は特に限定されないが、通常サーフボードに備えられているフィン５をそのまま使用することができる。【００１４】  本体２の先端部４（水流に本体２を浮かべたときに上流側の先端）は、水流の抵抗を減少させるため尖っているが、尖っている部分は、強度が他の部分に比べて低い。そのため、先端部４には、バンパー６を設けることにより、本体２を、水とともに流れてくるごみや木などから、保護する。
また、バンパー６は、本体２の形状に沿って備えることにより、水とともに流れてくるごみや木などを受け流すことができる。【００１５】  （水車）
本実施例の水力発電機１には、３台の水車７を備えている。水車７は、回転軸８とプロペラ９を備える。水車７は、水車７が回転可能になるように、回転軸８を本体２に設置する。【００１６】  水車７は、水力発電機１を水に浮かべたときに、水車７のプロペラ９が水に入るように、本体２に設置される。そうすることにより、水流があった場合は、水車７が回転できるようになる。【００１７】  （発電手段）
各水車７には、発電手段としてハブダイナモ１０も備える。水車７がハブダイナモ１０を備えることにより、水流によって回転する力を利用して発電することができる。ハブダイナモ１０の軸は、水車７の軸となる。
ハブダイナモ１０の種類は特に限定されるものではないが、例えば、市販の自転車の車輪に備えられているハブダイナモ１０を利用してもよい。【００１８】  各水車７には、６枚のプロペラ９を有する。すなわち、ハブダイナモ１０の回転体にプロペラ９が設置されている。プロペラ９の形状は、特に限定されるものではなく、さまざまな形状のプロペラ９を使用することができる。
製造費用削減の観点から、プロペラ９は、塩化ビニルの円筒を利用することができる。プロペラ９は、本体２の貫通穴３の幅に応じた長さの円筒を、筒の長さ方向に、円筒の円の中心を通るように半分に切断した形状を有している。【００１９】  水車７は、水流の流れ方向に３台並べて設置する。本体２にサーフボードを利用した場合であっても、流れ方向に設置すれば、３台の水車７を設置することができる。また、市販の自転車に取り付けられているハブダイナモ１０を利用した場合であっても、３台の水車７を設けることにより、車載バッテリーを充電できる程度の電圧にすることができる。【００２０】  水車７と本体２とは、水車支持体１２を用いて接続されている。水車支持体１２の形状は特に限定されるものではないが、実施例では、Ｌ字鋼を使用している。【００２１】  （コンバータ）
本実施例の水力発電機１は、小型の発電機を想定している。水力発電機１は様々なものを充電できる。具体的には、自動車の車載バッテリー、携帯電話等の日常品のほか、懐中電灯、時計など非常時に必要なものを川の水流を利用して充電することができる。
これらの電気製品のバッテリーの充電は直流電流にする必要があるため、コンバータ１１により電流を交流から直流に変換する。したがって、本実施例の水力発電機１はコンバータ１１を備える。【００２２】（整流器）
図示しないが、必要に応じ、充電したバッテリーから電流が逆流するのを防ぐために、整流器を設けることができる。【００２３】［作用］
本実施例の水力発電機１の使用について説明する。水力発電機１により発電させるためには、水力発電機１を流れのある水に水力発電機１を浮かべる必要がある。なお、水力発電機１の本体２が細長い形状であるため、幅が狭い川にも設置することができ、身近な小川などでも設置可能である。【００２４】  水に浮かべた水力発電機１は、流されないように、紐、鎖などを利用して橋や陸地に固定されているものに結び付けて固定することができる。固定された水力発電機１は、水流の力により水車７が回転し、水車７に備えられているハブダイナモ１０が発電する。発電された電気は、交流であるため、コンバータ１１による直流に変換する。陸や橋などに設置するための紐、鎖に電気線を沿うようにして配置し、陸に載置してある車載用バッテリー１３を充電する。バッテリーは車載用バッテリー１３に限定されず、携帯電話やその他電気製品のバッテリーを充電することができる。
また、必要に応じ、バッテリー１１にフォトセンサーを設け、夜間のみ電気スイッチが入るようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】１    水力発電機
２    本体
３    貫通穴
４    先端部
５    フィン
６    バンパー
７    水車
８    回転軸
９    プロペラ
１０    ハブダイナモ
１１    コンバータ
１２    水車支持体
１３    車載用バッテリー
【図１】
2019152202.tif 000003
【図２】
2019152202.tif 000004
【図３】
2019152202.tif 000005