(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記第２支持部は、前記流体路の流れ方向において前記第１支持部より上流側に配置され、
前記第１支持部及び前記第２支持部は、略球体状に形成されて、且つ前記第１支持部は、前記第２支持部よりも大きく設けられる、
流体用発電装置。
【請求項２】
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記羽根それぞれは、略扇状に形成されて、その基端部に位置して周方向に沿って延びる内径縁部と、その先端部に位置して周方向に沿って延びる外径縁部と、径方向に沿って延びる一対の側縁部と、を有して、その長手方向で捻られて立体的かつ連続的に湾曲して設けられ、
前記外径縁部は、その延在方向が周方向に対し略平行した状態で前記環状部に固定され、
前記内径縁部は、その延在方向が前記回転軸の軸方向及び周方向の両方に傾斜した状態で前記第１支持部に固定され、
これにより、前記複数の羽根は側方向視で全体としてパラボラ状に配設される、
流体用発電装置。
【請求項３】
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記連結部は、復元力を有するように湾曲した状態で、前記環状部と前記第２支持部との間に配設される、
流体用発電装置。
【請求項４】
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記羽根の先端部の周方向一側縁部及び周方向中間部の少なくとも一方には、前記流体路を流れる流体の一部をその側方に逃がすための逃げ部が設けられ、
前記逃げ部は、前記周方向一側縁部又は前記周方向中間部が前記流体路の流れ方向下流側に向けて立体的に切り起こされて形成されて、前記側方に開口する開口部を有する、
流体用発電装置。
【請求項５】
前記環状部は、軸方向で前記第１支持部と前記第２支持部との間に配置され、
前記第２支持部は前記回転軸に固着され、
前記第１支持部は前記回転軸に枢着される、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の流体用発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然の河川や潮流、又は用水路や配管などの流体路にその流体の流れに沿って配置される流体用発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水力用発電装置（流体用発電装置の一例）として、自然の河川や用水路などの水路と、回転軸を有する羽根車と、回転軸を回転可能に支持する軸受部と、回転軸に対し回転力伝達部材（ベルトなど）を介して接続する発電機と、を備えるものが知られる（例えば、特許文献１参照）。この水力用発電装置の羽根車は、回転軸の外面に配設される螺旋（らせん）状の羽根を更に有して水路に配置される。このように構成されることで、特許文献１の水力用発電装置は、水路に水が流れると、水路に配置される羽根車が回転し、その回転力伝達部材を介して出力される回転力によって発電機が発電する。
【０００３】
ここで、この種の水力用発電装置の羽根は、水路に流れる水の圧力（水圧）に耐久可能とするため、径方向長さを短く設けられていることが多い。すなわち、羽根を短く設けることで装置の剛性を高めて、羽根の周方向外端部に過度な力が作用した場合でも羽根が回転軸から分離することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１４３１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、羽根の径方向長さが設計上、制限された状態では羽根の受圧面積をかせぐことできない。その結果、水路の流れからより大きな発電量を得ることができず、この点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、羽根の径方向長さを長くした場合でも羽根の剛性を確保することができて、羽根の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる流体用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】
【０００７】
本発明の上述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記第２支持部は、前記流体路の流れ方向において前記第１支持部より上流側に配置され、
前記第１支持部及び前記第２支持部は、略球体状に形成されて、且つ前記第１支持部は、前記第２支持部よりも大きく設けられる、
流体用発電装置。
（２）
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記羽根それぞれは、略扇状に形成されて、その基端部に位置して周方向に沿って延びる内径縁部と、その先端部に位置して周方向に沿って延びる外径縁部と、径方向に沿って延びる一対の側縁部と、を有して、その長手方向で捻られて立体的かつ連続的に湾曲して設けられ、
前記外径縁部は、その延在方向が周方向に対し略平行した状態で前記環状部に固定され、
前記内径縁部は、その延在方向が前記回転軸の軸方向及び周方向の両方に傾斜した状態で前記第１支持部に固定され、
これにより、前記複数の羽根は側方向視で全体としてパラボラ状に配設される、
流体用発電装置。
（３）
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記連結部は、復元力を有するように湾曲した状態で、前記環状部と前記第２支持部との間に配設される、
流体用発電装置。
（４）
回転軸と、
前記回転軸の一方側に配置される第１支持部と、
前記第１支持部と軸方向で離間して、前記回転軸の他方側に配置される第２支持部と、
前記回転軸に対し略同心に配置される環状部と、
略扇状に形成され、その先端部が前記環状部にそれぞれ連結するとともにその基端部が前記第１支持部にそれぞれ連結する複数の羽根と、
柱状に形成され、前記環状部と前記第２支持部とを連結する複数の連結部と、を備え、
流体路に沿って配置されており、
前記羽根の先端部の周方向一側縁部及び周方向中間部の少なくとも一方には、前記流体路を流れる流体の一部をその側方に逃がすための逃げ部が設けられ、
前記逃げ部は、前記周方向一側縁部又は前記周方向中間部が前記流体路の流れ方向下流側に向けて立体的に切り起こされて形成されて、前記側方に開口する開口部を有する、
流体用発電装置。
（５）
前記環状部は、軸方向で前記第１支持部と前記第２支持部との間に配置され、
前記第２支持部は前記回転軸に固着され、
前記第１支持部は前記回転軸に枢着される、
（１）〜（４）のいずれか１つに記載の流体用発電装置。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、回転軸に対し略同心に配置される環状部に対し羽根はその先端部で連結し、かつ連結部は環状部と第２支持部とをそれぞれ連結するので、羽根の剛性を向上させることができる。これにより、羽根の径方向長さを長くした場合でも羽根の剛性を確保することができて、羽根の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる。また、流体路の流れが速い場合でも、効率よく流体圧を回転力（すなわちトルク）に変換することができる。更に、従来の同程度のサイズのものと比べて出力トルクを大きく得ることができるので装置全体のサイズをコンパクトすることができ、配管などのスペースが限定された流路内に配置した場合でも十分に発電することができる。また、２支持部は、流体路の流れ方向において第１支持部より上流側に配置され、第１支持部及び第２支持部は、略球体状に形成されて、且つ第１支持部は、第２支持部よりも大きく設けられる。このため、第２支持部が水の流れを可能な限り邪魔することなく、その流れの層流部分を羽根の本体部分に対し可能な限り当てることができる。また、その流れの層流部分と無関係な流れ場（例えば、第１支持部と第２支持部の間の乱流発生部分など）において、第１支持部を可能な限り大きく設けて、装置全体の剛性を高めることができる。
上記（２）の構成によれば、回転軸に対し略同心に配置される環状部に対し羽根はその先端部で連結し、かつ連結部は環状部と第２支持部とをそれぞれ連結するので、羽根の剛性を向上させることができる。これにより、羽根の径方向長さを長くした場合でも羽根の剛性を確保することができて、羽根の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる。また、流体路の流れが速い場合でも、効率よく流体圧を回転力（すなわちトルク）に変換することができる。更に、従来の同程度のサイズのものと比べて出力トルクを大きく得ることができるので装置全体のサイズをコンパクトすることができ、配管などのスペースが限定された流路内に配置した場合でも十分に発電することができる。また、羽根それぞれは、略扇状に形成されて、その基端部に位置して周方向に沿って延びる内径縁部と、その先端部に位置して周方向に沿って延びる外径縁部と、径方向に沿って延びる一対の側縁部と、を有して、その長手方向で捻られて立体的かつ連続的に湾曲して設けられ、外径縁部は、その延在方向が周方向に対し略平行した状態で環状部に固定され、内径縁部は、その延在方向が回転軸の軸方向及び周方向の両方に傾斜した状態で第１支持部に固定され、これにより、複数の羽根は側方向視で全体としてパラボラ状に配設される。このため、羽根全体で用水路の流れを効率よく受けることができる。
上記（３）の構成によれば、回転軸に対し略同心に配置される環状部に対し羽根はその先端部で連結し、かつ連結部は環状部と第２支持部とをそれぞれ連結するので、羽根の剛性を向上させることができる。これにより、羽根の径方向長さを長くした場合でも羽根の剛性を確保することができて、羽根の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる。また、流体路の流れが速い場合でも、効率よく流体圧を回転力（すなわちトルク）に変換することができる。更に、従来の同程度のサイズのものと比べて出力トルクを大きく得ることができるので装置全体のサイズをコンパクトすることができ、配管などのスペースが限定された流路内に配置した場合でも十分に発電することができる。また、環状部と第２支持部との間に内力を発生させて、装置全体の剛性を高めることができる。
上記（４）の構成によれば、回転軸に対し略同心に配置される環状部に対し羽根はその先端部で連結し、かつ連結部は環状部と第２支持部とをそれぞれ連結するので、羽根の剛性を向上させることができる。これにより、羽根の径方向長さを長くした場合でも羽根の剛性を確保することができて、羽根の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる。また、流体路の流れが速い場合でも、効率よく流体圧を回転力（すなわちトルク）に変換することができる。更に、従来の同程度のサイズのものと比べて出力トルクを大きく得ることができるので装置全体のサイズをコンパクトすることができ、配管などのスペースが限定された流路内に配置した場合でも十分に発電することができる。また、羽根に過度な圧力が作用しても逃げ部で流体の一部をその側方に逃がすので、羽根が破損するのを抑制することができる。また、側方に逃がすので、回転力を高めることができ、発電効率をより一層向上させることができる。
上記（５）の構成によれば、羽根に過度な圧力が作用しても第１支持部が流体路の下流側にスライド可能となるので、その過度な圧力を適宜逃がして、装置が破損するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、羽根の径方向長さを長くした場合でも羽根の剛性を確保することができて、羽根の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる。
【００１０】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る水力用発電装置を説明する正面側斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す水力用発電装置を説明する後方側斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す水力用発電装置を説明する側方図である。
【図４】図４は、図１に示す水力用発電装置を説明する正面図である。
【図５】図５は、図１に示す羽根の構成を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の水力用発電装置（流体用発電装置の一例）に関する実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。また、図面は符号の向きに合わせてそれぞれ見るものとする。
また、以下の説明では、流体の一例として水を取り上げるが、これに限定されない。流体であれば、種々のものを適用でき、例えば風力発電装置として空気に対しても本発明を適用することが可能である。また、本発明の流体用発電装置が配置される流体路の一例として自然の河川や用水路などの用水路を取り上げるが、これに限定されない。流体路であれば種々のものを適用でき、例えば自然界において潮流が発生する流れ場や、種々の設備に設けられる配水管内にも本発明の流体用発電装置を設置することができる。
【００１３】
まず図１〜図４を参照して、本発明に係る実施形態（以下「本実施形態」ともいう。）の水力用発電装置１（流体用発電装置の一例）の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る水力用発電装置１を説明する斜視図である。図２は、図１に示す水力用発電装置１を説明する後方側斜視図である。図３は、図１に示す水力用発電装置１を説明する側方図である。図４は、図１に示す水力用発電装置１を説明する正面図である。
【００１４】
本実施形態の水力用発電装置１は、自然の河川や用水路などの用水路（流体路の一例、不図示）にその水（流体の一例）の流れに沿って配置され、下述する複数の羽根１０がその水の流れによって回転されることにより、下述する発電機が駆動される。その結果、電気エネルギーが出力される。
【００１５】
図１〜図４に示すように、本実施形態の水力用発電装置１は、用水路の水の流れに略平行に配置される丸棒状の回転軸２と、この回転軸２の両端部を回転可能に支持する一対の軸支持部材（不図示）と、を備える。また、この一対の軸支持部の間において、水力用発電装置１は、回転軸２の一方側に配置される略球体状の第１支持部３と、この第１支持部３と軸方向で離間して、回転軸２の他方側に配置される略球体状の第２支持部５と、を更に備える。また、水力用発電装置１は、水の流れを受け止め、水の流れによって回転させられる羽根車６と、回転軸２に対して回転力伝達部（不図示）を介して接続する発電モーター（発電機の一例、不図示）と、を更に備える。
なお、回転軸２の材質は樹脂製でも金属製でもその機能を実現することが可能であれば、種々のものを採用することが可能である。
【００１６】
第１支持部３及び第２支持部５は略球体状に形成されており、第１支持部３は第２支持部５よりも大きく設けられる。これにより、第２支持部５が水の流れを可能な限り邪魔することなく、その流れの層流部分を下述する羽根１０の本体部分に対し可能な限り当てることが可能となる。また、その流れの層流部分と無関係な流れ場（例えば、第１支持部３と第２支持部５の間の乱流発生部分など）において、第１支持部３を可能な限り大きく設けて、装置全体の剛性を高めることが可能となる。
【００１７】
また、第１支持部３及び第２支持部５の中心軸には、貫通穴（不図示）が形成されており、これら貫通穴に回転軸２が挿通される。そして、第２支持部５は、回転軸２に固着され回転軸２に対し一体に取り付けられる。第１支持部３は、回転軸２に枢着され回転軸２に対しその軸方向でスライド可能に設けられる。第１支持部３の最も径方向外方に位置する部分にはその周方向に亘（わた）って周溝（不図示）が形成されており、この周溝には円筒部材４がその内周面で嵌合され固定される。
なお、第１支持部３、第２支持部５及び円環状部７の材質は樹脂製でも金属製でもその機能を実現することが可能であれば、種々のものを採用することが可能である。
【００１８】
羽根車６は、第１支持部３を介して回転軸２に一体に取り付けられており、羽根車６の回転が回転軸２及び回転力伝達部を通じて発電モーターに伝達される。これにより、発電モーターは入力軸（不図示）が回転させられ、その結果、回転軸２の回転力を電気エネルギーに変換する。また、羽根車６は、回転軸２に対し略同心に配置される円環状部７（環状部の一例）と、この円環状部７と第１支持部３の円筒部材４とを連結して配置される複数の羽根１０と、円環状部７と第２支持部５とを連結する複数の連結部８と、をする。複数の羽根１０は、その基端部で第１支持部３の円筒部材４に対し固定して接合される（例えば、溶接、嵌（は）め込み又は埋め込みなどによる接合）。
【００１９】
円環状部７は、金属製部材からなり、断面略円形状に形成される。また、円環状部７は、軸方向で第１支持部３と第２支持部５との間に配置される。連結部８それぞれは金属製部材からなり柱状に形成されおり、またその断面は略円形状に形成される。また、連結部８それぞれは、復元力を有するように連続的に湾曲した状態で円環状部７と第２支持部５との間に配置される（図３参照）。具体的には、連結部８それぞれは、径方向外方及び軸方向外方の両方で膨らむように湾曲されており、ストレート形状に復元しようとして軸方向外方及び軸方向外方に内力を発生して固定される。この内力の発生により、装置全体の剛性が向上する。また、複数の連結部８は、正面視で、周方向略等間隔で略放射状に配設される（図４参照）。
【００２０】
なお、本実施形態では、連結部８は、円環状部７と第２支持部５に対し溶接接合されるが、これに限定されない。それ以外にも機械的な結合（例えば、嵌（は）め込みや埋め込み）など種々の結合方法を採用することが可能である。また、本実施形態では、連結部８は８本設けられるが、これに限定されない。また、羽根１０も１２枚設けられるが、これに限定されない。
【００２１】
次に図５を参照して、本実施形態の羽根車６の羽根１０の構成について説明する。図５は、図１に示す羽根１０の構成を説明する斜視図である。
【００２２】
図５に示すように、羽根１０それぞれは、平板状の金属製部材からなり略扇状に形成されており、その基端部に位置して周方向に沿って円弧状に延びる内径縁部１１と、その先端部に位置して同様に周方向に沿って円弧状に延びる外径縁部１２と、径方向に沿って直線状に延びる一対の側縁部１３と、を有する。一対の側縁部１３は、内径縁部１１と外径縁部１２の端部同士をそれぞれ接続する。また、羽根１０それぞれは、その内径縁部１１で第１支持部３の円筒部材４の外周面に、その外径縁部１２で円環状部７の内周面に、連結して固定される。
なお、本実施形態では、羽根１０それぞれは円環状部７及び第１支持部３に対し溶接接合されるが、これに限定されない。それ以外にも機械的な結合など種々の結合方法を採用することが可能である。
【００２３】
また、羽根１０それぞれは、その長手方向で捻（ねじ）られて立体的かつ連続的に湾曲して形成される。すなわち、外径縁部１２は、その延在方向が周方向に対し略平行した状態で円環状部７に固定される。そして、内径縁部１１の延在方向は、その延在方向が回転軸２の軸方向及び周方向の両方に傾斜した状態で第１支持部３に固定される。また、羽根１０それぞれは、その表面それぞれが同方向を向いた状態で、周方向略等間隔で略放射状に配設される。その結果、羽根１０は側方向視で全体としパラボラ状（お椀（わん）状）に配置されることになり、羽根車６は用水路の流れを効率よく受けることが可能となる。
【００２４】
また、羽根１０の先端部において、周方向一方の側縁部１３及び周方向中間部の両方には、用水路を流れる水の一部をその側方に逃がすための逃げ部１４が設けられる。周方向一方の側縁部１３及び周方向中間部の両方には、正面視で略Ｕ字状の切り込みがそれぞれ設けられ、この切込部１６が水の流れ方向下流側に立体的に切り起こされる。この切り起こしにより、逃げ部１４が形成され、その結果、逃げ部１４は、羽根１０の側方に開口する開口部１５を有する。
【００２５】
以上説明したように本実施形態の水力用発電装置１（流体用発電装置の一例）によれば、回転軸２と、回転軸２の一方側に配置される第１支持部３と、第１支持部３と軸方向で離間して、回転軸２の他方側に配置される第２支持部５と、回転軸２に対し略同心に配置される円環状部７（環状部の一例）と、略扇状に形成され、その先端部が円環状部７にそれぞれ連結するとともにその基端部が第１支持部３にそれぞれ連結する複数の羽根１０と、柱状に形成され、円環状部７と第２支持部５とを連結する複数の連結部８と、を備え、用水路（流体路の一例）に沿って配置される。更に、本実施形態の水力用発電装置１は、従来の同程度のサイズのものと比べて出力トルクを大きく得ることができるので、装置全体のサイズをコンパクトすることができる。また、配管などのスペースが限定された用水路（流体路の一例）内に配置した場合でも、十分に発電することができる。
【００２６】
このため、回転軸２に対し略同心に配置される円環状部７に対し羽根１０はその先端部で連結し、かつ連結部８は環状部と第２支持部５とをそれぞれ連結するので、羽根１０の剛性を向上させることができる。これにより、羽根１０の径方向長さを長くした場合でも羽根１０の剛性を確保することができて、羽根１０の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる。また、水路の流れが速い場合でも、効率よく水圧を回転力に変換することができる。
【００２７】
また、本実施形態の水力用発電装置１によれば、円環状部７（環状部の一例）は、軸方向で第１支持部３と第２支持部５との間に配置され、第２支持部５は回転軸２に固着され、第１支持部３は回転軸２に枢着される。このため、羽根１０に過度な圧力が作用しても第１支持部３が水路の下流側にスライド可能となるので、その過度な圧力を適宜逃がして、装置が破損するのを抑制することができる。
【００２８】
また、本実施形態の水力用発電装置１によれば、連結部８は、復元力を有するように湾曲した状態で、円環状部７（環状部の一例）と第２支持部５との間に配設される。このため、円環状部７と第２支持部５との間に内力を発生させて、装置全体の剛性を高めることができる。
【００２９】
また、本実施形態の水力用発電装置１によれば、羽根１０の先端部の周方向一方向の側縁部１３（周方向一側縁部）及び周方向中間部の両方には、用水路（流体路の一例）を流れる水（流体の一例）の一部をその側方に逃がすための逃げ部１４がそれぞれ設けられる。逃げ部１４は、周方向一方の側縁部１３及び周方向中間部が用水路の流れ方向下流側に向けて立体的に切り起こされて形成されて、側方に開口する開口部１５を有する。このため、羽根１０に過度な圧力が作用しても逃げ部１４で水の一部をその側方に逃がすので、羽根１０が破損するのを抑制することができる。また、側方に逃がすので、回転力を高めることができ、発電効率をより一層向上させることができる。
【００３０】
また、本実施形態の水力用発電装置１によれば、上述したように、自然の河川などにおいて装置全体を河川に沈めてその底部に配置するものである。このため、河川上などに浮かべて配置する装置と比べて、安定して配置可能であり、多少の降雨により流速が高くなった程度では全く問題なく発電することができる。また、装置全体を小型化することも容易である。
【００３１】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良などが可能である。
上述したように、流体の一例として水を取り上げたが、本発明の流体用発電装置によれば流体路を流れる流体は特に水に限定されない。しかしながら、種々の流体の中で水とするのが好ましい。水は自然界で大量にある流体である上、その流れによる圧力は比較的大きく、そのため大きなトルクを得ることができ、本発明の流体用発電装置の性能を遺憾なく発揮させることができるからである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の流体用発電装置は、自然の河川や潮流、又は用水路や配管などの流体路にその流体の流れに沿って配置されて利用される。特に、本発明の流体用発電装置は、従来の同程度のサイズのものと比べて出力トルクを大きく得ることができるので装置全体のサイズをコンパクトすることができ、配管などのスペースが限定された流路内に配置した場合でも十分に発電することが可能である。また、装置サイズを大きくした場合でも、例えば潮流が発生する流れ場に配置することで、より大きな回転トルクを得て、従来には見られない大容量の発電を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１      水力用発電装置（流体用発電装置の一例）
２      回転軸
３      第１支持部
４      円筒部材
５      第２支持部
６      羽根車
７      円環状部（環状部の一例）
８      連結部
１０    羽根
１１    内径縁部
１２    外径縁部
１３    側縁部
１４    逃げ部
１５    開口部
１６    切込部
【要約】
【課題】羽根の径方向長さを長くした場合でも羽根の剛性を確保することができて、羽根の受圧面積を大きくして発電効率を向上させることができる流体用発電装置を提供する。
【解決手段】水力用発電装置１は、回転軸２と、回転軸２の一方側に配置される第１支持部３と、第１支持部３と軸方向で離間して、回転軸２の他方側に配置される第２支持部５と、回転軸２に対し略同心に配置される円環状部７（環状部の一例）と、略扇状に形成され、その先端部が円環状部７にそれぞれ連結するとともにその基端部が第１支持部３にそれぞれ連結する複数の羽根１０と、柱状に形成され、円環状部７と第２支持部５とを連結する複数の連結部８と、を備え、用水路に沿って配置される。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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