(57)【要約】      （修正有）【課題】施工費の低減が可能な回転駆動装置および発電装置を提供する。【解決手段】軸材が鉛直方向に伸びるよう水中に設けられる。気体噴出装置１２が噴出穴１２ｄから軸材に沿って気体を噴出する。軸材が昇降容器１３を貫通する。蓋体１４は軸材に沿ってスライド可能である。蓋体１４がストッパにより支持されたとき蓋体１４が気体抜き穴１３ｂを塞いで噴出穴１２ｄから噴出される気体を昇降容器１３が開口１３ａから内部に入れて気体の浮力で浮揚し、蓋体１４が上部付勢部材により付勢されて沈降するとき昇降容器１３が気体抜き穴１３ｂから内部の気体を排出して沈降する。回転軸１８が水平方向に伸びる。運動変換機構１９が昇降容器１３の往復運動を回転軸１８の回転運動に変換する。発電モータ２が回転軸１８の回転運動により発電するよう回転軸１８に接続されている。【選択図】図１
0003211601.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水中に設置される回転駆動装置であって、
軸材と、気体噴出装置と、昇降容器と、蓋体と、上部付勢部材と、ストッパと、回転軸と、運動変換機構とを有し、
前記軸材は鉛直方向に伸びるよう水中に設けられ、
前記気体噴出装置は噴出穴を有し、前記噴出穴から前記軸材に沿って気体を噴出する構成を有し、
前記昇降容器は、水より比重が大きく、下端に開口を有し、上端に気体抜き穴を有し、前記気体抜き穴の開口側周囲に容器側磁性体を有し、前記軸材が前記開口と前記気体抜き穴とを貫通し、前記噴出穴から噴出される気体を前記開口から内部に入れ、前記気体抜き穴から排出するよう設けられ、
前記蓋体は、水より比重が大きく、前記容器側磁性体と磁力で吸着する蓋側磁性体を有し、前記容器側磁性体と前記蓋側磁性体とが吸着するとき前記気体抜き穴を気密的に塞ぎ、前記軸材が貫通する貫通孔を有して前記軸材に沿ってスライド可能に設けられ、
前記上部付勢部材は前記軸材の上部で前記蓋体を下方に付勢して前記容器側磁性体から前記蓋側磁性体を離し、前記蓋体を沈降させるよう前記軸材に設けられ、
前記ストッパは前記軸材の下部で前記蓋側磁性体が前記容器側磁性体と吸着可能に前記蓋体を支持するよう前記軸材に設けられ、
前記蓋体が前記ストッパにより支持されたとき前記蓋体が前記気体抜き穴を塞いで前記噴出穴から噴出される気体を前記昇降容器が前記開口から内部に入れて前記気体の浮力で浮揚し、前記蓋体が前記上部付勢部材により付勢されて沈降するとき前記昇降容器が前記気体抜き穴から内部の気体を排出して沈降する構成を有し、
前記回転軸は水平方向に伸びるよう設けられ、
前記運動変換機構は前記軸材に沿った前記昇降容器の往復運動を前記回転軸の回転運動に変換するよう前記昇降容器および前記回転軸に取り付けられていることを、
特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
下部付勢部材を有し、前記下部付勢部材は前記ストッパの上部で前記蓋体を上方に付勢するよう設けられていることを、特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。
【請求項３】
前記軸材は複数設けられ、前記気体噴出装置は各軸材に対応して前記噴出穴を複数有し、前記昇降容器、前記蓋体、前記上部付勢部材、前記ストッパおよび前記運動変換機構は各軸材に対応して複数設けられていることを、特徴とする請求項１、２または３記載の回転駆動装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の回転駆動装置と発電モータとを有し、前記発電モータは前記回転軸の回転運動により発電するよう前記回転軸に接続されていることを、特徴とする発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水中に設置される回転駆動装置および発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上昇気水流管の下端に空気を送り、送られた空気が気泡となって上昇気水流管内を上昇し、これにより生じた密度差による煙突効果によって上昇水流を発生させ、この上昇水流によってタービンを回し、発電機によって発電を行う発電システムが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７５３９５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、タービンを要するため、施工費がかさむという課題があった。  本考案は、このような課題に着目してなされたもので、施工費の低減が可能な回転駆動装置および発電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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本考案に係る回転駆動装置は、水中に設置される回転駆動装置であって、軸材と、気体噴出装置と、昇降容器と、蓋体と、上部付勢部材と、ストッパと、回転軸と、運動変換機構とを有し、前記軸材は鉛直方向に伸びるよう水中に設けられ、前記気体噴出装置は噴出穴を有し、前記噴出穴から前記軸材に沿って気体を噴出する構成を有し、前記昇降容器は、水より比重が大きく、下端に開口を有し、上端に気体抜き穴を有し、前記気体抜き穴の開口側周囲に容器側磁性体を有し、前記軸材が前記開口と前記気体抜き穴とを貫通し、前記噴出穴から噴出される気体を前記開口から内部に入れ、前記気体抜き穴から排出するよう設けられ、前記蓋体は、水より比重が大きく、前記容器側磁性体と磁力で吸着する蓋側磁性体を有し、前記容器側磁性体と前記蓋側磁性体とが吸着するとき前記気体抜き穴を気密的に塞ぎ、前記軸材が貫通する貫通孔を有して前記軸材に沿ってスライド可能に設けられ、前記上部付勢部材は前記軸材の上部で前記蓋体を下方に付勢して前記容器側磁性体から前記蓋側磁性体を離し、前記蓋体を沈降させるよう前記軸材に設けられ、前記ストッパは前記軸材の下部で前記蓋側磁性体が前記容器側磁性体と吸着可能に前記蓋体を支持するよう前記軸材に設けられ、前記蓋体が前記ストッパにより支持されたとき前記蓋体が前記気体抜き穴を塞いで前記噴出穴から噴出される気体を前記昇降容器が前記開口から内部に入れて前記気体の浮力で浮揚し、前記蓋体が前記上部付勢部材により付勢されて沈降するとき前記昇降容器が前記気体抜き穴から内部の気体を排出して沈降する構成を有し、前記回転軸は水平方向に伸びるよう設けられ、前記運動変換機構は前記軸材に沿った前記昇降容器の往復運動を前記回転軸の回転運動に変換するよう前記昇降容器および前記回転軸に取り付けられていることを、特徴とする。
【０００６】
本考案に係る回転駆動装置は、水中に設置して使用される。気体噴出装置の噴出穴から空気などの気体を噴出させる。蓋体が気体抜き穴を塞いだ状態で、噴出穴から噴出される気体を昇降容器が開口から内部に入れて軸材に沿って気体の浮力で浮揚する。蓋体が軸材の上部に達すると、蓋体は上部付勢部材により付勢されて沈降する。それにより、昇降容器も、気体抜き穴から内部の気体を排出して沈降する。蓋体は、軸材の下部に達するとストッパで支持される。蓋側磁性体が沈降してきた昇降容器の容器側磁性体と吸着して蓋体が気体抜き穴を閉じ、昇降容器は開口から気体を内部に入れて再び浮揚する。昇降容器の往復運動は、運動変換機構により回転軸の回転運動に変換される。このように簡易な構成を有するため、施工費の低減が可能である。
【０００７】
本考案に係る回転駆動装置は、下部付勢部材を有し、前記下部付勢部材下部付勢部材を有し、前記下部付勢部材は前記ストッパの上部で前記蓋体を上方に付勢するよう設けられていることが好ましい。この場合、軸材の下部で蓋体により気体抜き穴を塞ぎやすくなり、昇降容器の往復運動および回転軸の回転運動を円滑にすることができる。
【０００８】
本考案に係る回転駆動装置において、前記軸材は複数設けられ、前記気体噴出装置は各軸材に対応して前記噴出穴を複数有し、前記昇降容器、前記蓋体、前記上部付勢部材、前記ストッパおよび前記運動変換機構は各軸材に対応して複数設けられていることが好ましい。
【０００９】
本考案に係る発電装置は、前述の回転駆動装置と発電モータとを有し、前記発電モータは前記回転軸の回転運動により発電するよう前記回転軸に接続されていることを、特徴とする。
本考案に係る発電装置は、本考案に係る回転駆動装置を有するため、施工費の低減が可能である。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、施工費の低減が可能な回転駆動装置および発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の実施の形態の発電装置を示す説明図である。
【図２】図１に示す発電装置で用いられる昇降容器の断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本考案の実施の形態について説明する。
図１は、本考案の実施の形態の発電装置を示している。
発電装置は、回転駆動装置１と発電モータ２とを有している。図１および図２に示すように、回転駆動装置１は、軸材１１と、気体噴出装置１２と、昇降容器１３と、蓋体１４と、上部付勢部材１５と、ストッパ１６と、下部付勢部材１７と、回転軸１８と、運動変換機構１９とを有している。
【００１３】
軸材１１は、鉛直方向に伸びるよう水中に設けられ、下端が水底に固定される。軸材１１の上端には、上端ストッパ１１ａが固定されている。気体噴出装置１２は、エアーポンプ１２ａと配管１２ｂとを有する。エアーポンプ１２ａは、発電機１２ｃにより駆動され、配管１２ｂに空気を送り込むようになっている。配管１２ｂは、複数の噴出穴１２ｄを有し、各噴出穴１２ｄから軸材１１に沿って空気などの気体を噴出する構成を有している。
【００１４】
昇降容器１３は、水より比重が大きい鉄、ステンレス、銅などの金属またはセラミックから成る。昇降容器１３は、筒状で下端に開口１３ａを有し、上端に気体抜き穴１３ｂを有している。図２に示すように、昇降容器１３は、気体抜き穴１３ｂの開口側周囲に磁石から成る容器側磁性体１３ｃを有している。軸材１１が、開口１３ａと気体抜き穴１３ｂとを貫通している。昇降容器１３は、噴出穴１２ｄから噴出される気体（空気）を開口１３ａから内部に入れ、気体抜き穴１３ｂから排出するようになっている。
【００１５】
蓋体１４は、水より比重が大きい鉄またはステンレスから成り、全体が容器側磁性体１３ｃと磁力で吸着する蓋側磁性体となっている。蓋体１４は、容器側磁性体１３ｃと吸着するとき気体抜き穴１３ｂを気密的に塞ぐことができる。蓋体１４は、軸材１１が貫通する貫通孔を有し、軸材１１に沿って気密的にスライド可能に設けられている。
【００１６】
上部付勢部材１５は、コイルバネ１５ａと止め金具１５ｂとから成り、内部に軸材１１が貫通されている。止め金具１５ｂは、気体抜き穴１３ｂを通過可能となっている。コイルバネ１５ａは、上端ストッパ１１ａと止め金具１５ｂとに結合され、軸材１１の上部で蓋体１４を下方に付勢して容器側磁性体１３ｃから蓋体１４を離し、蓋体１４を沈降させるようになっている。ストッパ１６は、軸材１１の下部で蓋体１４が容器側磁性体１３ｃと吸着可能に蓋体１４を支持する高さで軸材１１に固定されている。
【００１７】
下部付勢部材１７は、コイルバネ１７ａと止め金具１７ｂとから成り、内部に軸材１１が貫通されている。コイルバネ１７ａは、ストッパ１６と止め金具１７ｂとの間に設けられ、ストッパ１６の上部で蓋体１４を上方に付勢するよう設けられている。
これにより、蓋体１４がストッパ１６により支持されたとき、蓋体１４が気体抜き穴１３ｂを塞いで、噴出穴１２ｄから噴出される気体を昇降容器１３が開口１３ａから内部に入れて気体の浮力で浮揚し、蓋体１４が上部付勢部材１５により付勢されて沈降するとき昇降容器１３が気体抜き穴１３ｂから内部の気体を排出して沈降する構成となっている。
【００１８】
回転軸１８は、水上で水平方向に伸びるよう設けられている。運動変換機構１９は、クランク１９ａとレバー１９ｂとを有する。クランク１９ａは、回転軸１８に垂直に突出するよう固定されている。レバー１９ｂは、クランク１９ａおよび昇降容器１３の上端に回転可能に取り付けられている。クランク１９ａは、蓋体１４がストッパ１６により支持されたとき最下位に位置し、蓋体１４が容器側磁性体１３ｃから離れるとき最上位に位置する。これにより、運動変換機構１９は、軸材１１に沿った昇降容器１３の往復運動を回転軸１８の回転運動に変換するようになっている。
【００１９】
軸材１１は複数設けられ、気体噴出装置１２は各軸材１１に対応して噴出穴１２ｄを複数有している。昇降容器１３、蓋体１４、上部付勢部材１５、ストッパ１６および運動変換機構１９は、各軸材１１に対応して複数設けられている。複数のクランク１９ａは、回転軸１８の長さ方向に等間隔で設けられ、回転軸１８の周囲にそれぞれ等角度で配置されている。
発電モータ２は、回転軸１８の回転運動により発電するよう回転軸１８に接続されている。
【００２０】
本考案の実施の形態の回転駆動装置１は、水Ｗの中に設置して使用される。止め金具１５ｂの位置は、水位Ｗ１と同じ程度の高さになるよう設定される。発電機１２ｃによりエアーポンプ１２ａを駆動し、気体噴出装置１２の噴出穴１２ｄから空気を噴出させる。蓋体１４が気体抜き穴１３ｂを塞いだ状態で、噴出穴１２ｄから噴出される気体を昇降容器１３が開口１３ａから内部に入れて軸材１１に沿って気体の浮力で浮揚する。
【００２１】
蓋体１４が軸材１１の上部に達すると、蓋体１４は上部付勢部材１５により付勢されて沈降する。それにより、昇降容器１３も、気体抜き穴１３ｂから内部の気体を排出して沈降する。蓋体１４は、軸材１１の下部に達するとストッパ１６で支持され、下部付勢部材１７により上方に付勢される。このため、軸材１１の下部で蓋体１４により気体抜き穴１３ｂを塞ぎやすくなり、昇降容器１３の往復運動および回転軸１８の回転運動を円滑にすることができる。
【００２２】
蓋体１４が沈降してきた昇降容器１３の容器側磁性体１３ｃと吸着して蓋体１４が気体抜き穴１３ｂを閉じ、昇降容器１３は開口１３ａから気体を内部に入れて再び浮揚する。昇降容器１３の往復運動は、運動変換機構１９により回転軸１８の回転運動に変換される。このように簡易な構成を有するため、施工費の低減が可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１    回転駆動装置
２    発電モータ
１１    軸材
１２    気体噴出装置
１２ａ    エアーポンプ
１２ｂ    配管
１２ｃ    発電機
１２ｄ    噴出穴
１３    昇降容器
１３ａ    開口
１３ｂ  気体抜き穴
１３ｃ  容器側磁性体
１４    蓋体
１５    上部付勢部材
１６    ストッパ
１７    下部付勢部材
１８    回転軸
１９    運動変換機構
１９ａ    クランク
１９ｂ    レバー
【図１】
0003211601.tif 000003
【図２】
0003211601.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月23日(2017.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記軸材は複数設けられ、前記気体噴出装置は各軸材に対応して前記噴出穴を複数有し、前記昇降容器、前記蓋体、前記上部付勢部材、前記ストッパおよび前記運動変換機構は各軸材に対応して複数設けられていることを、特徴とする請求項１または２記載の回転駆動装置。