(57)【要約】【課題】地理的制約が強くなりすぎることや、敷地面積が広くかつ大規模工事が必要であるという水力発電における課題を解決した水力タービン及び当該水力タービンを用いる発電機を提供する。【解決手段】水力タービンは、機体（１３）を備え、機体（１３）内に車軸（１１）が設置され、機体（１３）の外周面に給水口（１４）と放水口（１５）とが開設され、車軸（１１）の外周面に給水口（１４）から噴入される水に押圧される貯水槽（１２）が配設される。この構成により、本考案では、地理的制約が強くなりすぎることや、敷地面積が広くかつ大規模工事が必要であるという従来の水力発電における課題を解決できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
機体（１３）を備え、
前記機体（１３）内に車軸（１１）が設置され、
前記機体（１３）の外周面に給水口（１４）と放水口（１５）とが開設され、
前記車軸（１１）の外周面に前記給水口（１４）から噴入される水に押圧される貯水槽（１２）が配設されることを特徴とする水力タービン。
【請求項２】
前記給水口（１４）の軸方向が前記水力タービン（１）の半径方向となす角度は約３０〜６０度の範囲となることを特徴とする請求項１記載の水力タービン。
【請求項３】
前記貯水槽（１２）は、前記給水口（１４）から噴入される水流から押圧されるように、当該水流とは逆方向に曲げられた曲面形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の水力タービン。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の水力タービン（１）と、発電機（２）と、ポンプ（４）とを備える水力タービンを用いる発電機であって、
前記水力タービン（１）が備える機体（１３）の外周面に開設された給水口（１４）がポンプ（４）を介して水タンク（３）と連通され、
前記水力タービン（１）内に設置された車軸（１１）が、前記発電機（２）の回転軸（２１）と接続されることを特徴とする水力タービンを用いる発電機。
【請求項５】
前記車軸（１１）が前記回転軸（２１）と伝動軸アダプター又は伝動ベルトを用いて接続されることを特徴とする請求項４記載の水力タービンを用いる発電機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は省エネルギーの水力発電設備に用いる技術であり、具体的には、水力タービン及び当該水力タービンを用いる発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種の発電所又は自家発電工場がたくさんある。燃料石炭又は石油によるタービンを駆動することにより発電する火力発電所、水力による発電する水力発電所、また、太陽エネルギー、風力や潮汐により発電する小型の発電所などもある。また、核燃料をエネルギーとする原子力発電所もある。
【０００３】
風力発電は、自然環境から受ける影響が大きいため、安定的な電力消費ニーズを満足できない。また、火力発電は大気汚染度が強く、非再生可能資源を大量に消費する。
【０００４】
現在の水力発電所は、河川の流れを利用する発電方式のみであるが、国内では水力発電所の規制基準に適合する河川はわずかしかない。同様に、水力発電所の設置の規制基準に適合する場所もわずかしかない。水力発電所は、水資源開発によって利用可能な水が減少されることが予測されるとともに、水源ニーズとした比較的規模の大きい、広い敷地面積における大規模工事が必要であるという欠点がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は上記課題に鑑みてなされたものであり、地理的制約が強くなりすぎることや、敷地面積が広くかつ大規模工事が必要であるという水力発電における課題を解決した水力タービン及び当該水力タービンを用いる発電機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】
上記の課題を解決するために、本考案に係る水力タービンは、機体を備え、前記機体内に車軸が設置され、前記機体の外周面に給水口と放水口とが開設され、前記車軸の外周面に前記給水口から噴入される水に押圧される貯水槽が配設されることを特徴とする。
【０００７】
また、この水力タービンにおいて、前記給水口の軸方向が前記水力タービンの半径方向となす角度は約３０〜６０度の範囲となることが好ましい。
【０００８】
また、この水力タービンにおいて、前記貯水槽は、前記給水口から噴入される水流から押圧されるように、当該水流とは逆方向に曲げられた曲面形状を有することが好ましい。
【０００９】
本考案に係る水力タービンを用いる発電機は、上記水力タービンと、発電機と、ポンプとを備える水力タービンを用いる発電機であって、前記水力タービンが備える機体の外周面に開設された給水口がポンプを介して水タンクと連通され、前記水力タービン内に設置された車軸が、前記発電機の回転軸と接続されることを特徴とする。
【００１０】
また、この発電機において、前記車軸が前記回転軸と伝動軸アダプター又は伝動ベルトを用いて接続されることが好ましい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案に係る水力タービン及び当該水力タービンを用いる発電機によれば、水の重力により水力タービン内に備わる車軸の外周面に配設された貯水槽が押圧されることで車軸を回し、これにより発電機を回して発電が行われる。このため、本考案は、河川の制約を受けない場合には河川の水で発電でき、河川の利用に適しない地域においては水タンク及びポンプを用いることで発電できる。さらに、本考案に係る水力タービン及び当該水力タービンを用いる発電機は構造が極めて簡単であり、また、容易に制御ができるなどのメリットをも有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の実施例に係る水力タービンの構造模式図である。
【図２】本考案に係る水力タービンを用いる発電機において、水力タービンと発電機とを接続した構造模式図である。
【図３】本考案に係る水力タービンを用いる発電機において、水力タービンと水タンクとを接続した構造模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案に係る水力タービン及び当該水力タービンを用いる発電機の実施例について図面を参照して説明を行う。なお、本考案の具体的な実施形態は以下の形態のみに限定されるものではなく、その可能な範囲において適用できる。
【００１４】
図１は、本考案の水力タービンの一実施例を示すものである。水力タービンは、機体１３を備え、機体１３内には車軸１１が設置される。機体１３の外周面には、給水口１４と放水口１５とが開設される。車軸１１の外周面には給水口１４から噴入される水によって押圧される貯水槽１２が配設される。そして、水力タービンは脚台１６を介して地面に固定される。
【００１５】
図２と図３は、本考案に係る水力タービンを用いる発電機の一実施例を示すもので、水力タービン１と、発電機２と、ポンプ４とを備える。機体１３の外周面に開設された給水口１４がポンプ４を介して水タンク３と連通される。水力タービン１内の車軸１１が発電機２の回転軸２１と接続される。なお、ポンプ４は２個又は２個以上あるとともに、水タンク３と機体１３とをポンプ４を介して連通させることでハイパワージェットが実現される。
【００１６】
本考案に係る水力タービン１を発電機２に用いる時には、設計される体積が大きいので、水力タービン１が横型に設計される。
【００１７】
また、給水口１４の軸方向が水力タービン１の半径方向となす角度は約３０〜６０度の範囲であり、より好ましくは約４５度である。
【００１８】
さらに、貯水槽１２は、給水口１４から噴入される水流から押圧されるように、当該水流とは逆方向へ曲げられた曲面形状を有することが望ましい。
【００１９】
またさらに、水力タービン１内の車軸１１が発電機２の回転軸２１と伝動軸アダプター又は伝動ベルトを用いて接続される。
【００２０】
以上の説明のように、本考案に係る水力タービン１及び当該水力タービン１を用いる発電機２によれば、水の重力により水力タービン１内に備わる車軸１１の外周面に形成された貯水槽１２が押圧されることで車軸１１を回し、これに接続された発電機２を回して発電が行われる。このため、本考案では、河川の制約を受けない場合には河川の水で発電でき、河川の利用に適しない地域においては水タンク３及びポンプ４を用いることで発電できる。さらに、本考案に係る水力タービン１及び当該水力タービン１を用いる発電機２は構造が極めて簡単であり、また、容易に制御ができるなどのメリットをも有する。
【符号の説明】
【００２１】
１  水力タービン
２  発電機
３  水タンク
４  ポンプ
１１  車軸
１２  貯水槽
１３  機体
１４  給水口
１５  放水口
１６  脚台
２１  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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