(57)【要約】      （修正有）【課題】海での海流及び干潮満潮で現れる潮流は場所によっては激流急流の巨大エネルギー場を形成する。又河川特に大河の急流など巨大エネルギーが常時ムダに捨てられている現状がある。このような巨大エネルギーはダム工事などの大工事によらなければ利用されていなかったが、原発や化石燃料に頼らなくても発電が可能となることを目的とする。【解決手段】この発明は、そのような巨大エネルギー場に装置をほとんど放り込むだけで巨大エネルギーを捕獲して発電可能としたものであり、海での浮体式は翼長１００ｍの翼を周囲に数十列有する円筒形状密閉回転体を用いた巨大容量発電装置で、大きな特長は回転体の手前に３種類の集水指向化装置を設け、巨大エネルギーを拾える能力を持たせたことである。【選択図】図１−１
2015068337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川及び海の水流を用いて発電するために、表面に水力を保獲する捕獲器を多数有する円筒形密閉中空回転体と、回転体の手前に水流を集め誘導する集水指向化装置を設け、円筒状回転体と合いまって、水力を効率よく発電に利用する垂直軸水力発電装置。（図１−１，１−２）
【請求項２】
河川及び海流のの一方向に流れる水流に対し翼に該当する捕獲器が水流に逆って進まねばならない側に移動した際に水流から受ける負の効果を軽減し、正の効果も生み出すため、水流の方向を変える集水指向化装置Ｐを設けること。又水流の下流からも回転に帰与する水流エネルギーを幾分拾うために集水装置（Ｑ）を設けること（図２−１）
【請求項３】
干潮と満潮で潮流の方向が変わることに対応し、装置全体の方向を変えることなく、相方向の水流に対応した集水指向化装置を設けること。（図２−２）
【請求項４】
方向が一定でなく渦を伴う激流に対応し、無指向性曲線状集水指向化装置を設けること。この装置は激流用としてだけでなく、流速の早い場所に設置又は浮かせて発電する簡易量産型としても有効である（図２−３）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】本発明は海又は川に設置（据付け又は浮かせる）だけで発電可能な水力発電装置に関するものである。
【背景技術】河川の場合はダム等の大工事によらなければ大型の水力発電は無理であった。
又海の潮流を利用した発電は極めて少くプロペラ型の小〜中型が少し動いているだけで潮流の巨大なエネルギーを取り込んで大容量発電を行う技術は確立されていない。
【先行技術文献】
当発明の抗力型については見当らない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題は
▲１▼海の海流及び干潮満潮で生ずる潮流の巨大なエネルギーを取込んで、大容量発電を可能にすること。
▲２▼河川の水流のエネルギーをダム工事などによらず、設置などの小工事は伴うが、ほとんど装置を放り込むだけで大きな発電容量が可能な装置を開発し、現在河川で常時巨大なエネルギーを捨ててしまっている現状を改め、河川の持つ巨大エネルギーを活用出来るようにすること。
【課題を解決するための手段】水流のエネルギーを捕獲し、その抗力を用いて回転させるための水力捕獲容器（翼）を表面に多数有する円筒形水車を作り、この水車の前方に、水力を集め指向化させる装置を作ることにより、水流のエネルギーで回転力を得るようにする。
河川、海流の一方向に流れる水流においては翼が水流に逆って進まねばならない側に移動した時に水流から受ける大きな負の効果を軽減させなければ大きな回転力は得らない。
従って（図２−１）に示すように本来負の効果しか生み出さない側の流れを変えてしまう集水指向化装置（図でＰと表現）を作ることにより負の効果を逆に正の効果へと転換する。又流れの下流部分から回転力を得ることは通常出来ないが（図で円筒状回転体の下半分）集水指向化装置（図でＱと表現）を設けることにより下流からも、回転の助けとなる水流を得るようにする。
次に干潮満潮で水流の方向が逆になる場合の相方向の集水指向化装置を（図２−２）に示す。
これは一方向の集水指向化装置（図２−１）より効率は少いが、流れの向きによって装置全体の方向を変える必要がないため、コンピュータ制御などは不要で、その分故障も少くすることが出来る。
次に激流で渦を伴った、水流の方向の定まらない場合の無指向性集水指向化装置を（図２−３）に示す。これは（図２−１）のＰの働きを取り入れた考えで作られた曲線状集水指向化装置で、従来の直線状無指向集水装水装置と比べ負の流れの効果を大きく軽減し正の効果も少し生み出すことにより、直線状集水装置より優れた回転力を生み出す。（図２−３）に示すように直線状集水装置が負の流れをシールドするだけの効果しかほとんど生み出さないのに対し、曲線状にすることにより（図２−１）のＰと似た働きをする。（図２−３）は水流の一方向についての比較であるが、無指向性で３６０°同じ形の集水装置が設けられるため、水流がどの方向を向いていても、同じ効果が得られる。
なおこの曲線状集水指向化装置付きの円筒回転体水力発電装置は「流速の速い河川や海での水流に放り込むだけで（設置又は浮かせるだけで）方向を気にしないで発電する簡易量産型」としても有効である。
次にこの装置の特長と注意点について。
▲１▼河川や海の深さ分だけ翼を大きくすることが出来るため大容量発電が可能。但し河川は増水時を想定して（ｉ）ゴミフェンスを設ける（ｉｉ）翼及び円筒形回転体は、増水時にそなえて平時水面より数メートル高く作っておくこと、（ｉｉｉ）発電機の容量も平時の数倍としておく（ｉｖ）ナセルは、増水時に対応して、さらに上方に設置し、流失を防ぐため建築物又は岸とロープで撃いでおく。
▲２▼海の場合は潮流が１５０ｍ位の表層の場合が多いので翼長は１００ｍ位までとする。
▲３▼抗力型のため集水装置の開口部と出口の比率を高め流速のアップを計ることが必要であるがそれでも高速回転数が得られないため、増速装置を多様し、トルクが強大である特長を生かして高速回転を得る。
▲４▼ナセルが水面より上にあるため腐蝕浸水などによる故障が少い。
▲５▼集水指向化装置は、流速１ｍ／ｓ〜２．５ｍ／ｓでは大きく作って効果を最大限引出すことが必要であるが、２．５ｍ／ｓ以上では大きく作る必要なく、小さくして、流出や崩壊を避けるようにする。又水の通り道も充分広く確保するよう設計に留意する。
▲６▼浮体式はイカリを４方向以上に下し装置全体が回転するのを防ぐ。
フイヨルドのような激流では岸とロープで撃ぐ。
【発明の効果】本発明の水力発電装置はダム等の大工事なしで、自然に存在する河川，海流，干満の潮流をそのまま利用し、水車の手前に集水び指向化の機能を持った装置を設けることで、発電が可能となったことである。本発明は設置式浮体式共に、ほとんど放り込むだけで、半自動的に発電するもので、今まで捨てていた地球上の巨大エネルギーを簡単に活用出来るようにしたことである。
又発電コストも大巾に引下げられるという発明の効果もある。海に浮べるタイプは１００ｍの翼を十数列持つもので、海流潮流の持つ巨大エネルギーを捕獲するのにふさわしい装置で、原発に頼らなくても自然エネルギーで巨大発電が可能となる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１−１】）全体概要図  主として海での浮体式（河川でも可）の垂直方向の断面の概要が解るように書いたもので、断面機能概略図。
【図１−２】）全体概要図  主として河川での設置式の断面機能概略図
【図２−１】）水平方向断面概要図  一方向に流れる河川、海流用。
【図２−２】）水平方向断面概要図  干潮満潮で潮流の向きが反対になる相方向用。
【図２−３】）無指向性集水装置断面概要図
【図３−１】）翼断面図
【図４−１】）大河での大規模発電図
【図５−１】）実施例
【発明を実施するための形態】
日本の豊後水道は大潮時秒速３ｍにも達し広大な潮流を形成する。又、五島列島中通島の北側は２４時間海流の速い流れが広範囲に流れており日本は島国のため全国至る所にそのような巨大エネルギー場が存在する。
世界を見渡しても長江、レナ川、ユーコン川、アマゾン川など急流で水量も豊富な場所を有している巨大エネルギー場は無数にある。
今までこれらの巨大エネルギー場が放置されてきたのは巨大エネルギーを取込めるだけの装置、巨大エネルギーを扱うのにふさわしい装置がなかったためであり、この発明を用いれば原発や化石燃料に頼らなくても発電が可能となることを示している。
従って国益に大きく関係することから、国家レベルの検証と実施が適切と考えられる。
【実施例１】小さな谷川で、岩と岩の間を流れる流速約１．５ｍ／秒の早い流れの中で、図のような円筒形回転体にプラスチック容器で作った水力捕獲容器を縦４個で１列とし、８列有する水車を用いて実験を行ったところ、充分なトルクが得られた。
【産業上の利用可能性】発電コストが格安になるため、機器の大量生産が行なわれる。
又、離島の海流、原野の河川での発電が大量に行なわれるようになることから送電の問題が発生するが、送電することなく、格安の電力を使って現地で水を電気分解し、（Ｈ２＋ＣＯ２→ＨＣＯＯＨ）（ギ酸液体）を量産し、燃料電池や電気自動車に利用する産業が本格化する。
【図１−１】
2015068337.tif 000003
【図１−２】
2015068337.tif 000004
【図２−１】
2015068337.tif 000005
【図２−２】
2015068337.tif 000006
【図２−３】
2015068337.tif 000007
【図３−１】
2015068337.tif 000008
【図４−１】
2015068337.tif 000009
【図５−１】
2015068337.tif 000010