(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転体と、
上記第１の回転体と所定間隔を保ち且つその回転中心軸が上記第１の回転体の回転中心軸と平行な第２の回転体と、
上記第１の回転体と第２の回転体とに巻き付けられた第１の無端ベルトと、
各抵抗部材が流体圧を受けるための凹状の受圧面部を有し且つ上記第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設された複数の第１の抵抗部材と、
入力軸の回転に応じて発電動作を行う発電機と、
上記発電機の入力軸に連結された第３の回転体と、
上記第２の回転体の径よりも大径で且つ当該第２の回転体と一体に回転可能な第４の回転体と、
上記第３の回転体と上記第４の回転体とに巻き付けられた第２の無端ベルトとを備える流体発電装置であって、
各抵抗部材が流体圧を受けるための受圧面部を有する複数の第２の抵抗部材を、上記第４の回転体の円周面に所定の間隔で立設した、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項２】
第１の回転体と、
上記第１の回転体と所定間隔を保ち且つその回転中心軸が上記第１の回転体の回転中心軸と平行な第２の回転体と、
上記第１の回転体と第２の回転体とに巻き付けられた第１の無端ベルトと、
各抵抗部材が流体圧を受けるための凹状の受圧面部を有し且つ上記第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設された複数の第１の抵抗部材と、
入力軸の回転に応じて発電動作を行う発電機と、
上記発電機の入力軸に連結された第３の回転体と、
上記第２の回転体の径よりも大径で且つ当該第２の回転体と一体に回転可能な第４の回転体と、
上記第３の回転体と上記第４の回転体とに巻き付けられた第２の無端ベルトとを備える流体発電装置であって、
複数の上記第１の抵抗部材を、上記受圧面部が交互に逆向きになるように、上記第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設した、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項３】
第１の回転体と、
上記第１の回転体と所定間隔を保ち且つその回転中心軸が上記第１の回転体の回転中心軸と平行な第２の回転体と、
上記第１の回転体と第２の回転体とに巻き付けられた第１の無端ベルトと、
各抵抗部材が流体圧を受けるための凹状の受圧面部を有し且つ上記第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設された複数の第１の抵抗部材と、
入力軸の回転に応じて発電動作を行う発電機と、
上記発電機の入力軸に連結された第３の回転体と、
上記第２の回転体の径よりも大径で且つ当該第２の回転体と一体に回転可能な第４の回転体と、
上記第３の回転体と上記第４の回転体とに巻き付けられた第２の無端ベルトとを備える流体発電装置であって、
第１の抵抗部材を、互いに背中合わせに接合された１対の上記受圧面部と、これら１対の受圧面部を上記第１の無端ベルトの表面に起立させて支持する支持部材とで形成した、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の流体発電装置において、
上記第４の回転体は、慣性モーメントが上記第２の回転体の慣性モーメントのほぼ２倍以上に設定されたフライホイールである、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の流体発電装置において、
各抵抗部材が流体圧を受けるための受圧面部を有する複数の第３の抵抗部材が円周面に所定間隔で立設された第５の回転体を、上記第１の回転体の回転中心軸又は第２の回転体の回転中心軸の少なくとも一方の端部側に連結した、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の流体発電装置において、
その回転中心軸が上記第１及び第２の回転体の回転中心軸と平行な複数の補助回転体を、上記第１の回転体と第２の回転体と第１の無端ベルトとの間に並設すると共に、
上記第１，第２及び第４の回転体と複数の補助回転体のそれぞれを、上下動自在に支持した、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の流体発電装置において、
上記第２の無端ベルトの両面を挟んだローラ対を、水平動可能に配設した、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項８】
請求項１に記載の流体発電装置において、
上記第１の抵抗部材を、可撓性素材で形成された上記受圧面部と、当該受圧面部を上記第１の無端ベルトの表面に起立させて支持する支持部材とで形成した、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の流体発電装置において、
第１及び第２の回転体と第１の無端ベルトと複数の第１の抵抗部材とで構成される機構部分の少なくとも周囲を、複数の第１の抵抗部材に非接触状態で囲み、波風から当該機構部分を保護する枠状のカバー体を設けた、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の流体発電装置において、
上記カバー体は、上記機構部分を上方から覆う上面部を有する、
ことを特徴とする流体発電装置。
【請求項１１】
請求項６、請求項７、請求項９または請求項１０のいずれかに記載の流体発電装置を流体上に設置するための発電装置の設置構造であって、
流体中に固定した支持体によって、上記第１，第２及び第４の回転体と複数の補助回転体のそれぞれを上下動自在に支持することにより、
上記第１の無端ベルトが流体面近傍で流体面とほぼ平行に位置するように、上記第１の回転体と第２の回転体とを位置させると共に、
流体面側の無端ベルト部分に位置する複数の第１の抵抗部材を、当該流体内に完没させた、
ことを特徴とする発電装置の設置構造。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発電装置の設置構造であって、
複数の補助回転体のうちの１つ以上の補助回転体を、流体内に位置させることにより、流体面側の無端ベルト部分と当該無端ベルト部分に位置する複数の第１の抵抗部材を、流体内に完没させた、
ことを特徴とする発電装置の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水力等の流体エネルギを効率的に電気エネルギに変換して発電効率を高めることができる流体発電装置及び発電装置の設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇に加えて地球温暖化等の地球環境問題が深刻化していることから、自然エネルギを利用した発電装置、及び発電方法が注目されている。特に、ＣＯ２の排出権問題やＲＰＳ（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ  Ｐｏｒｔｆｏｌｉｏ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）制度の導入により、今後さらにその重要性が増すことが予想される。        
【０００３】
例えぼ、自然エネルギ源である太陽光を利用する太陽光発電装置は、その設置が容易であるとともに発電コストも比較的安いことから、住宅や農業ハウスの屋根発電からメガソーラー発電所のような大規模設備までその普及が急速に進んでいる。
【０００４】
また、従来の固定式の太陽光発電装置に加えて、設置工事等が不要であり、運搬や設置場所の変更を容易に行える携帯型の太陽光発電装置も注目されている。例えば特訴文献１には、電源のない野外等の任意の場所に設置して利用することができる携帯型の太陽光発電装置が開示されている。
【０００５】
具体的には、電気的に接続した多数のシート状、又はフィルム状の太陽光発電シートを収納ケース内に引き伸ばし自在に収納した状態で持ち運び可能とし、使用者は任意の場所にて収納ケースから太陽光発電シートを引き出すことで、電源のない野外においても太陽光を効率的に利用して発電することで電気機器を利用することが可能となっている。
【０００６】
また、風力や水力といった流体を作業体として駆動装置を駆動させることで発電機を発電させる流体駆動装置も数多く提案されている。例えば特許文献２には、河川や農業用水路等の水路に設置して、自然エネルギ源としての水を利用する水力発電装置が開示されている。
【０００７】
具体的には、対向配置された２枚の円盤部と、円盤部の中心軸部から放射状に等間隔で取り付けられたパドル部からなる本体部を備え、水中のパドル部が水流圧を受けることにより、パドル部が接続される水軸が得られる回転力を利用して発電装置を駆動する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−８６２０３  号公報
【特許文献２】特開２０１２−９２７５０  号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記した特許文献１に開示の太陽光発電装置においては、発電量が天候や日射量に左右されてしまい、特に晴れた日の昼間の日射量が比較的大きな時間帯でしか安定的な発電ができないという問題がある。
【００１０】
一方、上記した特許文献２に開示の水力発電装置が設置される河川や農業用水路等では、季節ごとに所定の流量が維持されるように水量調整がされるため、継続的に一定の流量を確保ずることが可能である。そのため、太陽光発電装置のように日射量等の外部要因により発電量が不安定となることがなく、一年を通して安定的な発電が可能である。
【００１１】
しかしながら、特許文献２に開示の水力発電装置は、その直径が最大で約１，４ｍ程度と大型であり、例えぼ水深の浅い河川や、流速の遅い河川に設置した場合に、パドル部が水車を回転させるだけの十分な水圧を受けることができず、目論見通りの発電量が得られないことが凝念される。
【００１２】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、水力等の流体エネルギを効率的に電気エネルギに変換して高発電効率と大きな発電量を得ることができる流体発電装置及び発電装置の設置構造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】
【００１３】
上記課題を解決するために、第１の発明は、第１の回転体と、第１の回転体と所定間隔を保ち且つその回転中心軸が第１の回転体の回転中心軸と平行な第２の回転体と、第１の回転体と第２の回転体とに巻き付けられた第１の無端ベルトと、各抵抗部材が流体圧を受けるための凹状の受圧面部を有し且つ第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設された複数の第１の抵抗部材と、入力軸の回転に応じて発電動作を行う発電機と、発電機の入力軸に連結された第３の回転体と、第２の回転体の径よりも大径で且つ当該第２の回転体と一体に回転可能な第４の回転体と、第３の回転体と第４の回転体とに巻き付けられた第２の無端ベルトとを備える流体発電装置であって、各抵抗部材が流体圧を受けるための受圧面部を有する複数の第２の抵抗部材を、第４の回転体の円周面に所定の間隔で立設した構成とする。
かかる構成により、第１の無端ベルトに設けられた複数の第１の抵抗部材が、流体中で流体圧を受けると、第１の無端ベルトが巻き付けられた第１の回転体と第２の回転体とが流体圧方向に回転する。そして、第２の回転体の回転に伴って、第４の回転体が第２の回転体と一体に回転し、第２の無端ベルトが巻き付けられた第３の回転体が、第４の回転体の回転に従って回転する。これにより、第３の回転体の回転が発電機の入力軸に伝達され、発電機が発電動作を行う。
ところで、この発明では、第２の回転体と一体に回転可能な第４の回転体の径が、第２の回転体の径よりも大径に設定されている。このため、第４の回転体の回転エネルギは、径の差に対応した分だけ、第２の回転体の回転エネルギよりも高くなる。そして、この第４の回転体の回転エネルギは、第２の無端ベルトを介して第３の回転体に伝達され、発電機に入力される。つまり、この発明によれば、発電機を第２の回転体に直接連結して得る発電量よりも大きな発電量を、第４の回転体と第３の回転体とを通じて得ることができる。
さらに、かかる構成により、第２の抵抗部材が流体圧を受け、第４の回転体が水車のように回転するので、その分、第４の回転体の回転エネルギが増大し、発電機の発電量も増加する。
【００１４】
第２の発明は、第１の回転体と、第１の回転体と所定間隔を保ち且つその回転中心軸が第１の回転体の回転中心軸と平行な第２の回転体と、第１の回転体と第２の回転体とに巻き付けられた第１の無端ベルトと、各抵抗部材が流体圧を受けるための凹状の受圧面部を有し且つ第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設された複数の第１の抵抗部材と、入力軸の回転に応じて発電動作を行う発電機と、発電機の入力軸に連結された第３の回転体と、第２の回転体の径よりも大径で且つ当該第２の回転体と一体に回転可能な第４の回転体と、第３の回転体と第４の回転体とに巻き付けられた第２の無端ベルトとを備える流体発電装置であって、複数の第１の抵抗部材を、受圧面部が交互に逆向きになるように、第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設した構成とする。
かかる構成により、流体の流れが変わっても、流れの方向に対向する受圧面部を有する第１の抵抗部材が、流体を捉えるので、流体発電装置を流れの向きに対応させて動かすことなく、流体発電装置の動作を継続させることができる。
【００１５】
第３の発明は、第１の回転体と、第１の回転体と所定間隔を保ち且つその回転中心軸が第１の回転体の回転中心軸と平行な第２の回転体と、第１の回転体と第２の回転体とに巻き付けられた第１の無端ベルトと、各抵抗部材が流体圧を受けるための凹状の受圧面部を有し且つ第１の無端ベルトの表面に所定の間隔で立設された複数の第１の抵抗部材と、入力軸の回転に応じて発電動作を行う発電機と、発電機の入力軸に連結された第３の回転体と、第２の回転体の径よりも大径で且つ当該第２の回転体と一体に回転可能な第４の回転体と、第３の回転体と第４の回転体とに巻き付けられた第２の無端ベルトとを備える流体発電装置であって、第１の抵抗部材を、互いに背中合わせに接合された１対の受圧面部と、これら１対の受圧面部を第１の無端ベルトの表面に起立させて支持する支持部材とで形成した構成とする。
かかる構成により、流体の流れが変わっても、互いに背中合わせに接合された１対の受圧面部のうち、流れの方向に対向する受圧面部が流体を捉えるので、流体発電装置を流れの向きに対応させて動かすことなく、流体発電装置の動作を継続させることができる。
【００１６】
第４の発明は、第１の発明ないし第３の発明のいずれかに係る流体発電装置において、第４の回転体は、慣性モーメントが第２の回転体の慣性モーメントのほぼ２倍以上に設定されたフライホイールである構成とした。
かかる構成により、第４の回転体の慣性モーメントが、第２の回転体の慣性モーメントのほぼ２倍以上に設定されているので、第２の回転体の回転によって、第４の回転体は、第２の回転体の回転エネルギの２倍以上の回転エネルギを発生させる。この結果、第２の回転体の回転エネルギの２倍以上の回転エネルギが、第３の回転体を通じて発電機に入力され、大きな発電量を発電機から得ることができる。
また、第４の回転体が、重量のあるフライホイールであるので、第２の回転体の回転を安定化させると共に、第４の回転体の回転エネルギを第３の回転体に安定的に伝達することができる。
【００１７】
第５の発明は、第１の発明ないし第４の発明のいずれかに係る流体発電装置において、各抵抗部材が流体圧を受けるための受圧面部を有する複数の第３の抵抗部材が円周面に所定間隔で立設された第５の回転体を、第１の回転体の回転中心軸又は第２の回転体の回転中心軸の少なくとも一方の端部側に連結した構成とする。
かかる構成により、第３の抵抗部材が流体圧を受けて、第５の回転体が回転するので、第５の回転体が連結されている第１又は第２の回転体に、第５の回転体の回転力が加わり、この増加した回転力が、第２の回転体、第４の回転体、第３の回転体を通じて、発電機に伝達されるので、発電量のさらなる増大を図ることができる。
【００１８】
第６の発明は、第１の発明ないし第５の発明のいずれかに係る流体発電装置において、その回転中心軸が第１及び第２の回転体の回転中心軸と平行な複数の補助回転体を、第１の回転体と第２の回転体と第１の無端ベルトとの間に並設すると共に、第１，第２及び第４の回転体と複数の補助回転体のそれぞれを、上下動自在に支持した構成とする。
かかる構成により、第１の無端ベルトが流体面近傍で流体面とほぼ平行に位置するように、第１の回転体と第２の回転体とを移動させて、流体面側の無端ベルト部分に位置する複数の第１の抵抗部材を、当該流体内に完没させるように、流体発電装置を設置することができる。これにより、流体内の第１の抵抗部材が、流体圧を受けて、第１及び第２の回転体が第１の無端ベルトと共に回転する。この際、複数の補助回転体は、第１及び第２の回転体と同じ水平位置に配置されていても、第１及び第２の回転体は、何ら支障なく回転する。
ここで、第１の無端ベルトに弛みやずれが生じている場合には、所定の補助回転体を適宜上方に移動させて、第１の無端ベルトの張りを維持することができる。この結果、第１の無端ベルトの弛み防止やずれ防止を図ることができるだけでなく、第１の抵抗部材の安定化をも図ることができる。
また、複数の補助回転体のうちの１つの補助回転体を流体内に移動させて、流体面側の無端ベルト部分を三角形状に湾曲させることで、流体中にある無端ベルト部分の長さを通常の水平な形状にあるときよりも長くすることができる。この結果、流体中の多くの第１の抵抗部材によって流体圧を受けることができ、回転力のさらなる向上を図ることができる。
【００１９】
第７の発明は、第１の発明ないし第６の発明のいずれかに係る流体発電装置において、第２の無端ベルトの両面を挟んだローラ対を、水平動可能に配設した構成とする。
かかる構成により、第２の無端ベルトが弛んだときに、ローラ対を水平に移動させることで、第２の無端ベルトを一定の張りの状態に保つことができる。
【００２０】
第８の発明は、第１の発明に係る請求項１に記載の流体発電装置において、第１の抵抗部材を、可撓性素材で形成された受圧面部と、当該受圧面部を第１の無端ベルトの表面に起立させて支持する支持部材とで形成した構成とする。
かかる構成により、第１の抵抗部材は、流れに対向する受圧面部で流体圧を受けて、第１の回転体及び第２の回転体を回転させる。そして、流体の流れ方向が変わった場合には、可撓性素材で形成された受圧面部が流れ方向に撓む。この結果、受圧面部が流れに対向するように変化し、流体圧を受けて、第１の回転体及び第２の回転体を回転させる。
つまり、この発明によれば、流体の流れの向きの変化に応じて、第１の抵抗部材の受圧面部の向きが変わるので、流体の流れの向きが変わった場合に、流体発電装置を流れの向きに対応させて動かすことなく、流体発電装置の動作を継続させることができる。
【００２１】
第９の発明は、第１の発明ないし第８の発明のいずれかに係る流体発電装置において、第１及び第２の回転体と第１の無端ベルトと複数の第１の抵抗部材とで構成される機構部分の少なくとも周囲を、複数の第１の抵抗部材に非接触状態で囲み、波風から当該機構部分を保護する枠状のカバー体を設けた構成とする。
かかる構成により、暴風や増水等が生じ、波風が起こっても、カバー体が、第１及び第２の回転体と第１の無端ベルトと複数の第１の抵抗部材とで構成される機構部分を保護する。
【００２２】
第１０の発明は、第９の発明に係る流体発電装置において、カバー体は、機構部分を上方から覆う上面部を有する構成とした。
かかる構成により、第１及び第２の回転体と第１の無端ベルトと複数の第１の抵抗部材とで構成される機構部分が、カバー体によって周囲だけでなく上方からの保護される。
【００２３】
第１１の発明は、第６の発明、第７の発明、第９の発明または第１０のいずれかに係る流体発電装置を流体上に設置するための発電装置の設置構造であって、流体中に固定した支持体によって、第１，第２及び第４の回転体と複数の補助回転体のそれぞれを上下動自在に支持することにより、第１の無端ベルトが流体面近傍で流体面とほぼ平行に位置するように、第１の回転体と第２の回転体とを位置させると共に、流体面側の無端ベルト部分に位置する複数の第１の抵抗部材を、当該流体内に完没させた構成とする。
かかる構成により、流体内の第１の抵抗部材が、流体圧を受けて、第１及び第２の回転体と第１の無端ベルトとが回転する。この際、複数の補助回転体は、第１及び第２の回転体と同じ水平位置に配置されていても、第１及び第２の回転体は、何ら支障なく回転する。
【００２４】
第１２の発明は、第１１の発明に係る発電装置の設置構造であって、複数の補助回転体のうちの１つ以上の補助回転体を、流体内に位置させることにより、流体面側の無端ベルト部分と当該無端ベルト部分に位置する複数の第１の抵抗部材を、流体内に完没させた構成とする。
かかる構成により、複数の補助回転体のうちの１つ以上の補助回転体を流体内に位置させているので、流体面側の無端ベルト部分が多角形状に湾曲して、流体中にある無端ベルト部分の長さが、通常の水平な形状にあるときよりも長くなる。この結果、流体中に完没している多くの第１の抵抗部材が、流体圧を受け、回転力をさらに高めることができる。
また、第１の回転体と第２の回転体と第１の無端ベルトとを流体面よりも上にあるように設定し、上記１つ以上の補助回転体を流体内に位置させるように設定することで、流体面上にある第１の回転体と第２の回転体と第１の無端ベルトの部分とが、流体による抵抗を受けないので、第１の回転体と第２の回転体との回転効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上詳しく説明したように、この発明によれば、第４の回転体と第３の回転体との機能によって、高発電効率と大きな発電力を得ることができるという、優れた効果がある。また、発電量のさらなる増大を図ることができる、という効果がある。
【００２６】
特に、第２の発明，第３の発明及び第８の発明によれば、流体の流れの向きが変わった場合においても、流体発電装置を流れの向きに対応させて動かすことなく、流体発電装置の動作を継続させることができる、という効果がある。
また、第９及び第１０の発明によれば、装置を暴風や増水等から保護することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１実施例に係る流体発電装置を示す斜視図である。
【図２】流体発電装置の平面図である。
【図３】図２の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】第１の抵抗部材を示す斜視図である。
【図５】図４の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図６】流体発電装置が示す動作を説明するための模式図である。
【図７】この発明の第２実施例に係る流体発電装置を示す斜視図である。
【図８】流体発電装置の模式図である。
【図９】この発明の第３実施例に係る流体発電装置を示す平面図である。
【図１０】第３実施例の変形例を示す平面図である。
【図１１】この発明の第４実施例に係る流体発電装置の要部を示す断面図である。
【図１２】流体発電装置の動作を示す模式図であり、図１２の（ａ）は、流水方向が図の右方向の場合の動作を示し、図１２の（ｂ）は、流水方向が図の左方向の場合の動作を示す。
【図１３】この発明の第５実施例に係る流体発電装置の要部を示す概略断面図である。
【図１４】この発明の第６実施例に係る流体発電装置の要部を示す斜視図である。
【図１５】要部を示す概略断面図である。
【図１６】第１ないし第３実施例及び第５実施例に適用された第１の抵抗部材の変形例を示す斜視図である。
【図１７】変形例の分解斜視図である。
【図１８】変形例の第１の抵抗部材を一部破断して示す側面図である。
【図１９】変形例の第１の抵抗部材が示す動作を説明するための側面図である。
【図２０】第４実施例に適用された第１の抵抗部材の変形例を示す斜視図である。
【図２１】第６実施例に適用された第１の抵抗部材の変形例を示す斜視図である。
【図２２】変形例の分解斜視図である。
【図２３】変形例の第１の抵抗部材を一部破断して示す側面図である。
【図２４】この発明の第７実施例に係る流体発電装置を示す斜視図である。
【図２５】この実施例の流体発電装置の設置状態を示す模式図である。
【図２６】第１の無端ベルトの弛み等を防止した設置構造を示す模式図である。
【図２７】この実施例の流体発電装置の回転力を増大させる設置構造を示す模式図である。
【図２８】流体発電装置の上昇状態を示す模式図である。
【図２９】１つの補助回転体のみを水中に沈めた状態を示す模式図である。
【図３０】この発明の第８実施例に係る流体発電装置を示す斜視図である。
【図３１】図中右方向への流水に対する流体発電装置の設置構造を示す模式図である。
【図３２】図中左方向への流水に対する流体発電装置の設置構造を示す模式図である。
【図３３】この発明の第９実施例に係る流体発電装置を示す斜視図である。
【図３４】流体発電装置の平面図である。
【図３５】図３４の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
【図３６】この発明の第１０実施例に係る流体発電装置を示す断面図である。
【図３７】下流側の補助脚部とストッパとのみを有する第１の抵抗部材を一部破断して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１は、この発明の第１実施例に係る流体発電装置を示す斜視図であり、図２は、流体発電装置の平面図であり、図３は、図２の矢視Ａ−Ａ断面図である。
図１に示すように、この実施例の流体発電装置１Ａは、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと第１の無端ベルト３Ａと複数の第１の抵抗部材３０と第４の回転体４と第３の回転体５と第２の無端ベルト３Ｂと発電機６とを備えており、これらの部材は支持体１０に組み付けられている。
【００３０】
具体的には、支持体１０において、同高さの支柱１１Ａ，１２Ａが第１の無端ベルト３Ａの長さ方向に並設されている。そして、支柱１２Ａと同高さの支柱１２Ｂ，１２Ｃが、支柱１２Ａと対向するように第１の無端ベルト３Ａの幅方向に並設され、支柱１１Ａより高い支柱１１Ｂ，１１Ｃが、支柱１１Ａと対向するように第１の無端ベルト３Ａの幅方向に並設されている。
【００３１】
第１の回転体２Ａは、回転中心軸としてのシャフト部２０を有し、このシャフト部２０の両端部が支柱１１Ａ，１１Ｂに回転自在に取り付けられている。
第２の回転体２Ｂは、第１の回転体２Ａと同形であり、第１の回転体２Ａと同様に回転中心軸としてのシャフト部２１を有している。そして、このシャフト部２１の両端部が支柱１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに回転自在に取り付けられている。
つまり、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとは、シャフト部２０，２１を平行にした状態で一定の間隔を保っており、第１の無端ベルト３Ａは、このような第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとに巻き付けられている。
第１の無端ベルト３Ａは、幅広の帯状体であり、多層構造のゴム部材、合成樹脂、金属製チェーンベルト等で形成することができる。
【００３２】
複数の第１の抵抗部材３０は、第１の無端ベルト３Ａの表面上に立設されている。
図４は、第１の抵抗部材を示す斜視図であり、図５は、図４の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
これらの図に示すように、各第１の抵抗部材３０は、受圧面部３１と、この受圧面部３１を保持する支持部材３２とによって構成されている。
受圧面部３１は、流体圧を受けるための部分であり、断面弧状に凹んでいる。受圧面部３１の長さは、第１の無端ベルト３Ａの幅にほぼ等しく設定されている。受圧面部３１の材質は任意であるが、この実施例では、凹状に湾曲された金属板を適用した。
支持部材３２は、枠部３２ａと、この枠部３２ａの両端に形成された固定部３２ｂ，３２ｂとを有している。枠部３２ａは、第１の無端ベルト３Ａの幅方向に沿って配置され、固定部３２ｂ，３２ｂは、第１の無端ベルト３Ａにビス等により固定されている。
そして、受圧面部３１が枠部３２ａ内に嵌められ、その上端３１ａと下端３１ｂとが、枠部３２ａに固着されている。
つまり、凹状の受圧面部３１を第１の無端ベルト３Ａの長さ方向に向けた状態で、複数の第１の抵抗部材３０が、一定間隔で第１の無端ベルト３Ａの表面に立設されている。
【００３３】
第４の回転体４は、図１〜図３に示すように、支持体１０の支柱１２Ｂ，１２Ｃ間に配置され、第２の回転体２Ｂのシャフト部２１に取り付けられている。つまり、第４の回転体４は、第２の回転体２Ｂと一体に回転するように、組み付けられている。
このような第４の回転体４の径は、第２の回転体２Ｂの径よりも大径に設定されている。具体的には、第４の回転体４はフライホイールであり、その慣性モーメントは、第２の回転体２Ｂの慣性モーメントのほぼ２倍に設定されている。
【００３４】
第３の回転体５は、支柱１１Ｂ，１１Ｃ間に回転自在に取り付けられており、そのシャフト部５３は、発電機６の入力軸に連結されている。
そして、第２の無端ベルト３Ｂが、この第３の回転体５と第４の回転体４とに巻き付けられており、これにより、第４の回転体４の回転を第２の無端ベルト３Ｂと第３の回転体５とを通じて発電機６に伝達することができるようになっている。
【００３５】
次に、この実施例の流体発電装置１Ａが示す動作について説明する。
図６は、流体発電装置が示す動作を説明するための模式図である。
図６に示すように、流体発電装置１Ａの第１の無端ベルト３Ａの下側部が水面Ｓより若干下側になるように、そして、水中Ｗにある第１の抵抗部材３０の凹状の受圧面部３１が上流側を向くように、支持体１０を水中Ｗに沈めて固定する。
すると、水中Ｗにある複数の第１の抵抗部材３０の受圧面部３１が流水圧を受けて、下流側への力を受ける。この結果、水中Ｗの第１の抵抗部材３０が、下流側に移動し、第１の無端ベルト３Ａ全体が矢印で示すように動き始める。これにより、第１の無端ベルト３Ａの移動力が第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとに伝達され、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとが矢印方向に同時に回転する。
そして、第１の無端ベルト３Ａの移動速度が上がるにつれて、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとの回転数も上昇し、第２の回転体２Ｂのシャフト部２１に連結された第４の回転体４の回転数も上昇する。この第４の回転体４の回転は、第２の無端ベルト３Ｂを通じて第３の回転体５に伝達される。この結果、第３の回転体５の回転がシャフト部５３を通じて発電機６の入力軸に伝達され、発電機６による発電が行われる。
【００３６】
ところで、この実施例の流体発電装置１Ａでは、第２の回転体２Ｂと一体に回転する第４の回転体４の径が、第２の回転体２Ｂの径よりも大径に設定されている。このため、第４の回転体４の回転エネルギは、径の差に対応した分だけ、第２の回転体２Ｂの回転エネルギよりも高くなる。そして、この第４の回転体４の回転エネルギは、第３の回転体５に伝達され、発電機６に入力される。つまり、この実施例の流体発電装置１Ａによれば、発電機６を第２の回転体２Ｂのシャフト部２１に直接連結して得る発電量よりも大きな発電量を、第４の回転体４と第３の回転体５とを通じて得ることができるのである。
具体的には、第４の回転体４の慣性モーメントが、第２の回転体２Ｂの慣性モーメントの２倍に設定されているので、第２の回転体２Ｂの回転によって、第４の回転体４は、第２の回転体２Ｂの回転エネルギの２倍の回転エネルギを発生する。このため、第２の回転体２Ｂの回転エネルギの２倍の回転エネルギが、第３の回転体５を通じて発電機６に入力され、発電機６による大きな発電量の発電が行われることになる。
さらに、第４の回転体４が、重量のあるフライホイールであるので、第２の回転体２Ｂの回転を安定化させると共に、第４の回転体４の回転エネルギを第３の回転体５に安定的に伝達することができる。
【００３７】
なお、この実施例では、受圧面部３１の長さを、第１の無端ベルト３Ａの幅にほぼ等しく設定した例を説明したが、受圧面部３１の長さを、第１の無端ベルト３Ａの幅よりも若干短く設定しても良い。かかる設定により、第１の無端ベルト３Ａが第１及び第２の回転体２Ａ，２Ｂから外れる等の事態を防止して、第１の無端ベルト３Ａの安定した回転を得ることができる。
【００３８】
（実施例２）
次に、この発明の第２実施例について説明する。
図７は、この発明の第２実施例に係る流体発電装置を示す斜視図であり、図８は、流体発電装置の模式図である。
この実施例の流体発電装置１Ｂは、第４の回転体４の構造が上記第１実施例の流体発電装置１Ａと異なる。
すなわち、図７に示すように、複数の第２の抵抗部材４０が、第４の回転体４の円周面４ａに一定間隔で立設されている。具体的には、第４の回転体４の円周面４ａが幅広に設定され、複数の第２の抵抗部材４０が、第２の無端ベルト３Ｂが巻き付けられている面の隣の面に立設されている。各第２の抵抗部材４０は、平板状の部材であり、その両面が流体圧を受けるための受圧面部として機能する。
【００３９】
この実施例の流体発電装置１Ｂが、かかる構成をとっているので、図８に示すように、流体発電装置１Ｂを水の中に設置すると、複数の第１の抵抗部材３０だけでなく、複数の第２の抵抗部材４０も流水圧を受ける。この結果、第４の回転体４は、第２の回転体２Ｂによる回転力だけでなく、第２の抵抗部材４０を通じて流体圧による回転力をも得ることができる。つまり、第２の抵抗部材４０を通じて流体圧による回転力による回転エネルギ分だけ、第４の回転体４の回転エネルギが増大し、発電機６の発電量も増加することとなる。
その他の構成，作用及び効果は上記第１実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００４０】
（実施例３）
次に、この発明の第３実施例について説明する。
図９は、この発明の第３実施例に係る流体発電装置を示す平面図である。
この実施例の流体発電装置１Ｃは、第５の回転体４Ａを追加設置した点が、上記第１及び第２実施例の流体発電装置１Ａ，１Ｂと異なる。
第５の回転体４Ａは、第１実施例の第４の回転体４と同形同質のフライホイールと、このフライホイールの円周面に所定間隔で立設された複数の第３の抵抗部材４１とで構成されている。第３の抵抗部材４１は、第２の実施例の第２の抵抗部材４０と同形の平板状の部材であり、その両面が流体圧を受けるための受圧面部として機能する。
この第５の回転体４Ａは、第２の回転体２Ｂのシャフト部２１の一方端部２１ａに取り付けられている。具体的には、シャフト部２１の一方端部２１ａを長めに設定して、第５の回転体４Ａをこの一方端部２１ａに取り付けると共に、一方端部２１ａの先端部を支柱１２Ｄで回転自在に保持した。
【００４１】
この実施例の流体発電装置１Ｃが、かかる構成をとっているので、第５の回転体４Ａの第３の抵抗部材４１が流水圧を受けて、第５の回転体４Ａが回転する。この回転エネルギが、第２の回転体２Ｂと第４の回転体４と第３の回転体５とを通じて、発電機６に伝達され、発電量がさらに増大する。
【００４２】
なお、この実施例では、第５の回転体４Ａを第２の回転体２Ｂのシャフト部２１に連結した例を示したが、１つの第５の回転体４Ａを第２の回転体２Ｂのシャフト部２１ではなく、第１の回転体２Ａのシャフト部２０の一方端部２０ａ又は他方端部２０ｂのいずれかに連結しても良い。又は、２つの第５の回転体４Ａを、第２の回転体２Ｂのシャフト部２１の一方端部２１ａ，第１の回転体２Ａのシャフト部２０の一方端部２０ａ又は他方端部２０ｂのいずれか２つにそれぞれ連結しても良い。さらに、図１０に示すように、３つの第５の回転体４Ａを、第２の回転体２Ｂのシャフト部２１の一方端部２１ａ，第１の回転体２Ａのシャフト部２０の一方端部２０ａ，他方端部２０ｂのすべてにそれぞれ連結しても良い。
その他の構成，作用及び効果は上記第１及び第２実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００４３】
（実施例４）
次に、この発明の第４実施例について説明する。
図１１は、この発明の第４実施例に係る流体発電装置の要部を示す断面図であり、図１２は、流体発電装置の動作を示す模式図であり、図１２の（ａ）は、流水方向が図の右方向の場合の動作を示し、図１２の（ｂ）は、流水方向が図の左方向の場合の動作を示す。
この実施例の流体発電装置１Ｅでは、第１の抵抗部材３０の構造が上記第１〜第３実施例と異なる。
【００４４】
図１１に示すように、この実施例に適用される第１の抵抗部材３０は、可撓性素材で形成された受圧面部３１Ａと、受圧面部３１Ａを支持する支持部材３２とで構成されている。
受圧面部３１Ａは、可撓性素材で形成されていれば良く、布製、合成繊維製、合成樹脂性等、その種類は任意である。この実施例では、受圧面部３１Ａとして、布製のものを適用した。
流水圧が一点鎖線で示す矢印方向から実線で示す受圧面部３１Ａに加わると、受圧面部３１Ａは、流水圧により一点鎖線で示すように撓んで、ヨットの帆のように、流水圧を受ける。また、流水圧の方向が、二点鎖線で示す方向に変化すると、一点鎖線状態の受圧面部３１Ａが、二点鎖線で示すように、流水圧方向に撓み、ヨットの帆のように、流水圧を受ける。
【００４５】
この実施例の流体発電装置１Ｅの第１の抵抗部材３０が、上記構成をとっているので、図１２の（ａ）に示すように、流水方向が右方向の場合には、第１の抵抗部材３０の受圧面部３１Ａが、流水圧を受けて、右方に撓み、第１の抵抗部材３０に加わる流水圧によって、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと第１の無端ベルト３Ａとが反時計回りに回転する。
そして、図１２の（ｂ）に示すように、流水方向が左方向に変わった場合には、第１の抵抗部材３０の受圧面部３１Ａが、その流水圧を受けて、左方に撓む。この結果、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと第１の無端ベルト３Ａとが時計回りに回転するようになる。
つまり、この実施例の流体発電装置１Ｅによれば、流れが変化するような場所で使用する場合において、流体発電装置１Ｅ全体の向きを流水方向の変化に合わせて移動させる必要がない。流体発電装置１Ｅの動作を、流水方向を考慮することなく、継続させることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１ないし第３実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００４６】
（実施例５）
次に、この発明の第５実施例について説明する。
図１３は、この発明の第５実施例に係る流体発電装置の要部を示す概略断面図である。
この実施例の流体発電装置１Ｆでは、第１の抵抗部材３０の取付構造が上記第１〜第４実施例と異なる。
【００４７】
図１３に示すように、この実施例の流体発電装置１Ｆでは、複数の第１の抵抗部材３０が、交互に逆向きになるように、第１の無端ベルト３Ａの表面に一定の間隔で立設されている。具体的には、受圧面部３１が逆向きになるように、複数の第１の抵抗部材３０を交互に配置している。
これにより、実線矢印で示す方向の流水圧を、左向きの受圧面部３１を有した第１の抵抗部材３０が受け、二点鎖線矢印で示す方向の流水圧を、右向きの受圧面部３１を有した第１の抵抗部材３０が受けることができる。
【００４８】
この実施例の流体発電装置１Ｆの第１の抵抗部材３０が、上記のように配設されているので、流れが変化するような場所で使用する場合においても、流体発電装置１Ｆ全体の向きを流水方向の変化に合わせて移動させることなく、動作を継続させることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１ないし第４実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００４９】
（実施例６）
次に、この発明の第６実施例について説明する。
図１４は、この発明の第６実施例に係る流体発電装置の要部を示す斜視図であり、図１５は、要部を示す概略断面図である。
この実施例の流体発電装置１Ｇでは、第１の抵抗部材３０’の構造が上記第１〜第５実施例と異なる。
【００５０】
図１４に示すように、この実施例の第１の抵抗部材３０’は、上記第１実施例で適用された第１の抵抗部材３０と同構造の抵抗部材３０Ａ，３０Ｂが背中合わせで接合された構造になっている。具体的には、図左向きの抵抗部材３０Ａの受圧面部３１と図右向きの抵抗部材３０Ｂの受圧面部３１とを中間部材３３を介して背中合わせに接合した構造になっている。  
【００５１】
この実施例の流体発電装置１Ｇの第１の抵抗部材３０’が、上記のような構造になっているので、図１５の実線矢印で示すように、右方向の流水圧を第１の抵抗部材３０’の抵抗部材３０Ｂの受圧面部３１で受け、そして、二点鎖線矢印で示すように、左方向の流水圧を第１の抵抗部材３０’の抵抗部材３０Ａの受圧面部３１で受けることができる。
これにより、流れが変化するような場所で使用する場合においても、流体発電装置１Ｇ全体の向きを流水方向の変化に合わせて移動させることなく、動作を継続させることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１ないし第５実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００５２】
（変形例１）
ここで、上記第１ないし第３実施例及び第５実施例に適用された第１の抵抗部材３０の変形例について説明する。
図１６は、第１ないし第３実施例及び第５実施例に適用された第１の抵抗部材３０の変形例を示す斜視図であり、図１７は、本変形例の分解斜視図であり、図１８は、本変形例の第１の抵抗部材を一部破断して示す側面図である。
第１の抵抗部材には、設置場所によって、大きな水圧が加わることがあり、その耐久性に留意する必要がある。特に、第１の抵抗部材を大型にした場合には、この傾向が顕著である。
そこで、この変形例では、図１６に示すように、第１の抵抗部材３０Ｃの構造を、第１ないし第３実施例及び第５実施例に適用された第１の抵抗部材３０に比べて強固なものにした。
【００５３】
支持部材３２は、図１７に示すように、枠部３２ａと長尺状の固定部３２ｂと４つのストッパ３４とで構成され、固定部３２ｂが第１の無端ベルト３Ａに固定され、枠部３２ａがこの固定部３２ｂに回転自在に取り付けている。そして、４つのストッパ３４が第１の無端ベルト３Ａの縁部であって枠部３２ａの両側にそれぞれ配設されている。
具体的には、枠部３２ａは、水平な補強部３２ｃを枠内に有し、脚部３２ｄ，３２ｄを枠部３２ａの両下端に有している。
固定部３２ｂは、第１の無端ベルト３Ａの幅方向を向くように配設され、回転軸３２ｂ１がこの固定部３２ｂに回転自在に挿通されている。  
枠部３２ａの脚部３２ｄ，３２ｄが、この回転軸３２ｂ１の両側の露出部分に固着されている。
つまり、枠部３２ａは、図１８の矢印で示すように、固定部３２ｂの回転軸３２ｂ１を中心に左右に回転できるようになっている。
４つのストッパ３４は、このような枠部３２ａの両側にそれぞれ配設されている。各ストッパ３４は、開口３４ａを枠部３２ａの脚部３２ｄ側に向けた状態で、第１の無端ベルト３Ａの縁部に固定されている。
枠部３２ａには、このようなストッパ３４に先端部が挿入可能な４本の補助脚部３２ｅが設けられている。すなわち、１対の補助脚部３２ｅ，３２ｅが、枠部３２ａの側部であって補強部３２ｃとの接合位置３２ａ１の近傍両側に逆向き状態で突設されている。各脚部３２ｄは、補強部３２ｃとの接合位置３２ａ１近傍からストッパ３４側に向かって傾斜し、その先端部をストッパ３４の開口３４ａ内に位置させている。
なお、各補助脚部３２ｅの長さは、図１８に示すように、枠部３２ａが第１の無端ベルト３Ａに対して垂直状態のときに、補助脚部３２ｅの先端が第１の無端ベルト３Ａから上方に所定高さ浮いた状態になるような長さに設定されている。
【００５４】
一方、受圧面部３１は、補強部３２ｃと接合部３２ｆとを介して枠部３２ａに接合されている。
具体的には、３本の接合部３２ｆが、枠部３２ａの上部と下部とに所定間隔で突設されている。各接合部３２ｆは、枠部３２ａの上部（下部）から水平に突設されている。そして、受圧面部３１の裏面の上部が、枠部３２ａの上部の３本の接合部３２ｆに接合され、受圧面部３１の裏面の下部が、枠部３２ａの下部の３本の接合部３２ｆに接合され、受圧面部３１の裏面のほぼ中央部が、枠部３２ａの補強部３２ｃに接合されている。
【００５５】
次に、第１の抵抗部材３０Ｃの動作について説明する。
図１９は、変形例の第１の抵抗部材３０Ｃが示す動作を説明するための側面図である。
図１９に示すように、第１の抵抗部材３０Ｃの受圧面部３１が、矢印Ａ方向の水流を受けると、支持部材３２の枠部３２ａが下流側に傾いて、下流側の補助脚部３２ｅの先端部がストッパ３４内に進入し、補助脚部３２ｅの先端部がストッパ３４によって係止されて、枠部３２ａのさらなる傾斜が阻止される。これにより、受圧面部３１が受けた水圧が、補助脚部３２ｅを通じてストッパ３４に伝達され、ストッパ３４に加わった力Ｆによって、第１の無端ベルト３Ａが力Ｆの方向に移動し、第１の無端ベルト３Ａが反時計回りに回転することとなる。
【００５６】
ところで、図４及び図５に示したように、上記第１実施例等で適用された第１の抵抗部材３０では、支持部材３２の枠部３２ａが固定部３２ｂに接合されているので、受圧面部３１が水流を受けると、受圧面部３１で受けた水圧による力が、固定部３２ｂに集中的に加わることとなる。このため、長期間使用すると、固定部３２ｂが損傷したり、第１の無端ベルト３Ａから剥がれたりするおそれがある。特に、第１の抵抗部材３０を高流速の水中で使用する場合や、第１の抵抗部材３０自体を大型にした場合に、このような問題が生じるおそれがある。
【００５７】
これに対して、この変形例の第１の抵抗部材３０Ｃでは、受圧面部３１が水圧を受けると、支持部材３２の枠部３２ａが固定部３２ｂを中心に下流側に回転し、補助脚部３２ｅがストッパ３４に突き当たる構造になっているので、受圧面部３１で受けた水圧による力が、ストッパ３４と固定部３２ｂとに分散される。この結果、固定部３２ｂへ加わる力が小さくなるので、固定部３２ｂが損傷したり、第１の無端ベルト３Ａから剥がれたりするおそれはほとんどない。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１ないし第３実施例及び第５実施例の第１の抵抗部材３０と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００５８】
（変形例２）
次に、上記第４実施例に適用された第１の抵抗部材３０の変形例について説明する。
図２０は、第４実施例に適用された第１の抵抗部材３０の変形例を示す斜視図である。
図２０に示すように、この変形例の第１の抵抗部材３０Ｄは、可撓性素材で形成された受圧面部３１Ａを上記変形例の第１の抵抗部材３０Ｃの枠部３２ａに取り付けた構造になっている。
但し、受圧面部３１Ａの枠部３２ａへの取り付け構造が、上記変形例の第１の抵抗部材３０Ｃと異なる。すなわち、この変形例の第１の抵抗部材３０Ｄでは、枠状の受圧面取付部３５が枠部３２ａの内側に配置され、複数の接合部３２ｇによって枠部３２ａに接合されている。そして、受圧面部３１Ａがこの枠状の受圧面取付部３５に取り付けられている。
その他の構成、作用及び効果は、上記第４実施例の第１の抵抗部材３０及び上記変形例の第１の抵抗部材３０Ｃと同様であるので、それらの記載は省略する。
【００５９】
（変形例３）
さらに、上記第６実施例に適用された第１の抵抗部材３０’の変形例について説明する。
図２１は、第６実施例に適用された第１の抵抗部材３０’の変形例を示す斜視図であり、図２２は、本変形例の分解斜視図であり、図２３は、本変形例の第１の抵抗部材を一部破断して示す側面図である。
図２１〜図２３に示すように、この変形例の第１の抵抗部材３０Ｅは、受圧面部３１Ｂ，３１Ｃを上記変形例の第１の抵抗部材３０Ｃの枠部３２ａの両側に取り付けた構造になっている。
具体的には、受圧面部３１Ｂの裏面を枠部３２ａの一方面の複数の接合部３２ｆと補強部３２ｃとに接合し、受圧面部３１Ｃをこの受圧面部３１Ｂと背中合わせにした状態で、その裏面を、枠部３２ａの他方面に突設された複数の接合部３２ｆ’と補強部３２ｃとに接合した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第６実施例の第１の抵抗部材３０’及び上記変形例の第１の抵抗部材３０Ｃと同様であるので、それらの記載は省略する。
【００６０】
（実施例７）
次に、この発明の第７実施例について説明する。
図２４は、この発明の第７実施例に係る流体発電装置を示す斜視図である。
図２４に示すように、この実施例の流体発電装置１Ｈは、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと第４の回転体４と複数の補助回転体２Ｃ，２Ｄが、支持体１０によって上下動自在にそれぞれ支持された構造を有している。
【００６１】
具体的には、長孔２２，２２が、支持体１０の支柱１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ形成され、第１の回転体２Ａのシャフト部２０の両端部が、長孔２２，２２にそれぞれ回転自在に嵌め込まれている。そして、摘み２３，２３が、シャフト部２０の両端部のそれぞれの先端部に取り付けられている。摘み２３，２３は、第１の回転体２Ａのシャフト部２０を所定の高さに回転可能に位置決めするための部材である。
上記のような長孔２２，２２は、支柱１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃにも設けられており、長孔２２，２２に嵌められた第２の回転体２Ｂのシャフト部２１の先端部にも、摘み２３，２３が取り付けられている。
【００６２】
補助回転体２Ｃ，２Ｄは、第１及び第２の回転体２Ａ，２Ｂと同形の回転体であり、中心軸としてのシャフト部２５，２６を平行にした状態で、第１及び第２の回転体２Ａ，２Ｂと第１の無端ベルト３Ａの間に並設されている。
具体的には、長孔２２，２２よりも下方に長い長孔２４，２４が、支持体１０の支柱１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ形成され、補助回転体２Ｃのシャフト部２５の両端部が、長孔２４，２４にそれぞれ回転自在に嵌め込まれている。そして、摘み２３，２３が、シャフト部２５の両先端部にそれぞれ取り付けられている。同様に、長孔２４，２４は、支柱１４Ａ，１４Ｂにも設けられており、長孔２４，２４に嵌められた補助回転体２Ｄのシャフト部２１の先端部にも、摘み２３，２３が取り付けられている。
【００６３】
このような流体発電装置１Ｈには、さらに、第２の無端ベルト３Ｂの張りを維持するための２対のローラ対５０Ａ，５０Ｂが設けられている。
各ローラ対５０Ａ（５０Ｂ）は、ローラ５１，５２とで構成されており、ローラ５１，５２が、第２の無端ベルト３Ｂの両面を挟んでいる。
ローラ対５０Ａ，５０Ｂは、横並びになるように、第２の無端ベルト３Ｂに取り付けられている。これらのローラ対５０Ａ，５０Ｂは、それぞれが独立に水平移動することができるようになっている。
【００６４】
次に、この実施例の流体発電装置の使用例について説明する。
図２５は、この実施例の流体発電装置の設置状態を示す模式図である。
なお、この設置構造は、第１２の発明に係る発電装置の設置構造を具体的に実現する構造でもある。
図２５に示すように、流体発電装置１Ｈの第１の無端ベルト３Ａの下側部が水面Ｓより若干下側になるように、そして、水中Ｗにある第１の抵抗部材３０の凹状の受圧面部３１が上流側を向くように、支持体１０を水中Ｗに沈めて固定する。
このとき、第１，第２の回転体２Ａ，２Ｂと補助回転体２Ｃ，２Ｄとが横一列になるように、摘み２３を用いて位置決めしておく。
この状態では、第１の無端ベルト３Ａの下側の部分に位置する複数の第１の抵抗部材３０が、水中Ｗ内に完没しているので、これらの第１の抵抗部材３０が、流体圧を受けて、第１及び第２の回転体２Ｂが第１の無端ベルト３Ａと共に支障なく回転する。
この設置状態で使用し続けることもできるが、弛みやずれが第１の無端ベルト３Ａに生じている場合には、第１の無端ベルト３Ａの弛み等を解消しておかなければならない。
【００６５】
図２６は、第１の無端ベルトの弛み等を防止した設置構造を示す模式図である。
弛み等が第１の無端ベルト３Ａに生じている場合には、図２６に示すように、支柱１３Ａ，１３Ｂの摘み２３，２３を緩めて、補助回転体２Ｃを長孔２４，２４に沿って上昇させ、第１の無端ベルト３Ａに弛みがなくなった位置で、補助回転体２Ｃを摘み２３，２３によってその位置に位置決めする。
これにより、第１の無端ベルト３Ａの張りを維持することができると共に、第１の抵抗部材３０の安定した動きを確保することができる。
【００６６】
このような設置構造の流体発電装置１Ｈは、補助回転体２Ｃ，２Ｄのいずれかを下降させることで、より大きな回転力を得ることができる。
図２７は、この実施例の流体発電装置の回転力を増大させる設置構造を示す模式図である。
なお、この設置構造は、第１３の発明に係る発電装置の設置構造を具体的に実現する構造でもある。
図２７に示すように、補助回転体２Ｄを水中Ｗ内に位置させることで、流体発電装置１Ｈの回転力を増大させることができる。
具体的には、図２５に示す設置状態において、支柱１４Ａ，１４Ｂの摘み２３，２３を緩めて、図２７に示すように、補助回転体２Ｄを長孔２４，２４（図２４参照）に沿って下降させ、第１の無端ベルト３Ａの水中Ｗ内の部分が、逆三角形に湾曲したときに、補助回転体２Ｄを摘み２３，２３によってその位置に位置決めする。
これにより、水中Ｗにある第１の無端ベルト３Ａの長さが、通常の水平な形状にあるとき（図２５参照）よりも長くなる。つまり、通常よりも多くの第１の抵抗部材３０が水中Ｗに完没した状態になり、多くの第１の抵抗部材３０が、流体圧を受け、回転力がさらに増加する。
【００６７】
ところで、増水等によって、水面Ｓが高くなった場合には、第１の無端ベルト３Ａ等を、水面Ｓの上昇度に応じて上昇させる必要がある。
図２８は、流体発電装置の上昇状態を示す模式図である。
図２８に示すように、水面Ｓが破線から実線の位置に上昇した場合には、流体発電装置１Ｈの主要部材を上昇移動させて、第１の無端ベルト３Ａの下側部が上昇した水面Ｓより若干下側になるように変更する必要がある。
具体的には、第１の回転体２Ａ，第２の回転体２Ｂ，補助回転体２Ｃ，２Ｄ，第４の回転体４のそれぞれの摘み２３を緩めて、これらの部材を長孔２４，２４（図２４参照）に沿って上昇させ、所望の位置に来たときに、第１の回転体２Ａ，第２の回転体２Ｂ，補助回転体２Ｃ，２Ｄ，第４の回転体４をそれぞれ摘み２３によってその位置に位置決めする。
【００６８】
このとき、第３の回転体５と発電機６は、上昇移動させないので、上記主要部材の上昇によって、第３の回転体５と第４の回転体４とに巻き付けられた第２の無端ベルト３Ｂが弛んでしまうおそれがある。
しかし、この実施例では、ローラ対５０Ａ，５０Ｂが設けられているので、ローラ対５０Ａ，５０Ｂを離れる方向に水平移動させることで、第２の無端ベルト３Ｂが張る方向に引っ張られ、弛みがなくなる。
つまり、主要部材の上昇時においても、第２の無端ベルト３Ｂの張りをローラ対５０Ａ，５０Ｂによって一定に保持することができる。
【００６９】
ところで、人がひざ下まで水に浸かっただけで全く走れなくなることから判るように、水中にある物体に対する水の抵抗は、陸と比べて大きい。
このため、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとの一部や全部を水中に沈めておくと、これらの回転体が大きな水抵抗を受け、回転効率が下がるおそれがある。
そこで、図２９に示すように、例えば、補助回転体２Ｄのみを水中Ｗに沈め、その他の第１の回転体２Ａや第２の回転体２Ｂ等は、水面Ｓより上に位置させておくとが考えられる。
これにより、補助回転体２Ｄによって水中Ｗにある複数の第１の抵抗部材３０が、水の抵抗を受けて、第１の無端ベルト３Ａを下流に移動させる。この第１の無端ベルト３Ａの移動によって第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとが回転して、発電を可能にする。このとき、第１の回転体２Ａや第２の回転体２Ｂは、水面Ｓよりも上に位置しているので、水の抵抗を全く受けずに、スムーズに回転する。この結果、第１の回転体２Ａや第２の回転体２Ｂの回転効率が向上し、発電能力も高くなる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１ないし第６実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００７０】
（実施例８）
次に、この発明の第８実施例について説明する。
図３０は、この発明の第８実施例に係る流体発電装置を示す斜視図である。
図３０に示すように、この実施例の流体発電装置１Ｉは、実施例５の第１の抵抗部材３０の取付構造が適用されている点が、上記第７実施例と異なる。
【００７１】
すなわち、複数の第１の抵抗部材３０が、交互に逆向きになるように、第１の無端ベルト３Ａの表面に一定の間隔で立設されている。具体的には、受圧面部３１が逆向きになるように、複数の第１の抵抗部材３０を交互に配置している。
【００７２】
図３１は、図中右方向への流水に対する流体発電装置の設置構造を示す模式図であり、図３２は、図中左方向への流水に対する流体発電装置の設置構造を示す模式図である。
図３１の矢印で示すように、流水方向が右方向の場合には、補助回転体２Ｄを水中Ｗに沈めた構造にすることで、第１の抵抗部材３０の左向きの受圧面部３１が、流水圧を受ける。これにより、第１の無端ベルト３Ａと第２の無端ベルト３Ｂとが反時計回りに回転し、発電機６が発電動作を開始する。
そして、図３２に示すように、流水方向が左方向に変化した場合には、補助回転体２Ｄを水面Ｓ上に上昇させると共に、補助回転体２Ｃを水中Ｗに沈めた構造にすることができる。これにより、第１の抵抗部材３０の右向きの受圧面部３１が、流水圧を受けて、第１の無端ベルト３Ａと第２の無端ベルト３Ｂとが時計回りに回転して、発電機６が発電動作を継続する。
つまり、この実施例の流体発電装置１Ｉによれば、流れが変化するような場所で使用する場合においても、流体発電装置１Ｉ全体の向きを流水方向の変化に合わせて移動させる必要がない。
その他の構成、作用及び効果は、上記第５及び第７実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００７３】
（実施例９）
次に、この発明の第９実施例について説明する。
図３３は、この発明の第９実施例に係る流体発電装置を示す斜視図であり、図３４は、流体発電装置の平面図であり、図３５は、図３４の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
図３３に示すように、この実施例の流体発電装置１Ｊは、カバー体７を備えている点が、上記第７及び第８実施例と異なる。
【００７４】
カバー体７は、上下に開口した枠状体であり、図３４に示すように、複数の第１の抵抗部材３０のいずれにも接触しないように、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと補助回転体２Ｃ，２Ｄと第１の無端ベルト３Ａと複数の第１の抵抗部材３０とを周囲から囲んでいる。そして、かかる状態で、カバー体７が支持体１０に固定されている。
具体的には、カバー体７は、支持体１０の支柱１１Ａ〜１４Ａ，１１Ｂ〜１４Ｂの外側に嵌め込まれている。そして、図示しない円孔が、カバー体７の側面であって且つ第１の回転体２Ａのシャフト部２０の両端部と第２の回転体２Ｂのシャフト部２１の両端部と補助回転体２Ｃ，２Ｄのシャフト部２５，２６の両端部とに対応する位置に、それぞれ開けられている。シャフト部２０，２１，２５，２６の両端部は、これらの円孔に挿通され、摘み２３が各端部に締め付けられて、カバー体７が支持体１０に固定されている。
また、このカバー体７は、図３５に示すように、カバー体７の下縁７ａが水面Ｓの近傍に位置するように設定されている。つまり、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと補助回転体２Ｃ，２Ｄと第１の無端ベルト３Ａと複数の第１の抵抗部材３０とで構成される機構部分であって且つ水面Ｓ上に位置される機構部分を、周囲から完全に囲むように、カバー体７の取り付け位置が設定されている。
【００７５】
ところで、水の流れが全体的に一方向に流れ、局所的な複雑な流れを有しない水中で、流体発電装置１Ｊを使用する場合には、カバー体７は、上記のように、カバー体７の下縁７ａが水面Ｓの近傍に位置するように設定すれば十分である。しかし、この流体発電装置１Ｊを局所的に複雑な流れを有する水中で使用すると、第１の抵抗部材３０等が横揺れ等を起こし、第１の無端ベルト３Ａが第１及び第２の回転体２Ａ，２Ｂから外れるおそれがある。
したがって、流体発電装置１Ｊをこのような水中で使用する場合には、図３５の二点鎖線で示すように、下縁７ａが水中Ｗ内の第１の抵抗部材３０の下端よりも低くなるように設定する。
つまり、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと補助回転体２Ｃ，２Ｄと第１の無端ベルト３Ａと複数の第１の抵抗部材３０とで構成される機構部分全体を、周囲から完全に囲むように、カバー体７の取り付け位置が設定することで、カバー体７自体は多少大きくなるが、上記のような局所的な複雑な流れによる影響を防止することができる。この結果、第１の無端ベルト３Ａの安定した回転とずれ防止とを図ることができる。
【００７６】
流体発電装置１Ｊがかかる構成をとることにより、暴風や増水等が生じ、波風が起こっても、第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂと補助回転体２Ｃ，２Ｄと第１の無端ベルト３Ａと複数の第１の抵抗部材３０とで構成される機構部分であって且つ水面Ｓ上に位置される機構部分を、カバー体７が保護する。
【００７７】
なお、この実施例では、浸水の完全防止を図るために、円孔をカバー体７の側面に開けて、そこに第１の回転体２Ａのシャフト部２０等の両端を挿通して、摘み２３によって固定する構成を例示した。
しかし、円孔の代わりに、支柱１１Ａや支柱１３Ａ等に形成されている長孔２２，２４（図３３参照）と同形の長孔を、長孔２２，２４に対応したカバー体７の側面位置に開けることで、カバー体７を上下動自在に支持体１０に取り付けることができる。この場合、若干の浸水は免れないが、カバー体７を支持体１０から取り外すことなく、カバー体７自体や補助回転体２Ｃ，２Ｄ等を上下動させることができるので、非常に便利である。
その他の構成、作用及び効果は、上記第７及び第８実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００７８】
（実施例１０）
次に、この発明の第１０実施例について説明する。
図３６は、この発明の第１０実施例に係る流体発電装置を示す断面図である。
図３６に示すように、この実施例の流体発電装置１Ｋでは、カバー体７が上面部７０を有している点が、上記第９実施例と異なる。
具体的には、カバー体７の上縁７ｂ上にドーム状の上面部７０を形成した。これにより、カバー体７の上開口は、上面部７０によって完全に塞がれるので、流体発電装置１Ｋの上記機構部分は、カバー体７によって周囲と上方から完全に覆われ、波風から完全に保護される。
その他の構成、作用及び効果は、上記第９実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【００７９】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、流体発電装置として、水を利用した発電装置１Ａ〜１Ｋを例示したが、流体発電装置は、水を利用したものに限定されるものではない。例えば、大気中に設置し、風圧から得たエネルギを電気エネルギに変換する風力発電装置として適用することも可能である。
また、上記変形例１の第１の抵抗部材３０Ｃでは、図１８に示すように、１対の補助脚部３２ｅ，３２ｅを枠部３２ａの両側に逆向き状態で突設し、これらの補助脚部３２ｅ，３２ｅが進入可能な１対のストッパ３４，３４を第１の無端ベルト３Ａの縁部に配設した構造になっているが、第１の抵抗部材３０Ｃの構造を、図３７に示すように、下流側に位置する補助脚部３２ｅとストッパ３４とのみを設け、上流側に位置する補助脚部３２ｅとストッパ３４とを除いた構造にしても良い。変形例２の第１の抵抗部材３０Ｄについても同様である。
【符号の説明】
【００８０】
１Ａ〜１Ｋ…流体発電装置、  ２Ａ…第１の回転体、  ２Ｂ…第２の回転体、  ２Ｃ，２Ｄ…補助回転体、  ３Ａ…第１の無端ベルト、  ３Ｂ…第２の無端ベルト、  ４…第４の回転体、  ４Ａ…第５の回転体、  ４ａ…円周面、  ５…第３の回転体、  ６…発電機、  ７…カバー体、  ７ａ…下縁、  ７ｂ…上縁、  １０…支持体、  １１Ａ〜１４Ａ，１１Ｂ〜１４Ｂ，１１Ｃ，１２Ｃ，１２Ｄ…支柱、  ２０，２１，２５，２６，５３…シャフト部、  ２０ａ，２１ａ，…一方端部、  ２０ｂ…他方端部、  ２２，２４…長孔、  ２３…摘み、  ３０，３０’，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ…第１の抵抗部材、  ３０Ａ，３０Ｂ…抵抗部材、  ３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…受圧面部、  ３１ａ…上端、  ３１ｂ…下端、  ３２…支持部材、  ３２ａ…枠部、  ３２ａ１…接合位置、  ３２ｂ…固定部、  ３２ｂ１…回転軸、  ３２ｃ…補強部、  ３２ｄ…脚部、  ３２ｅ…補助脚部、  ３２ｆ，３２ｆ’，３２ｇ…接合部、  ３３…中間部材、  ３４…ストッパ、  ３４ａ…開口、  ３５…受圧面取付部、  ４０…第２の抵抗部材、  ４１…第３の抵抗部材、  ５０Ａ，５０Ｂ…ローラ対、  ５１，５２ローラ、  ７０…上面部、  Ｓ…水面、  Ｗ…水中。
【要約】
【課題】流体のエネルギを電気エネルギに変換して大きな発電量を得ることができる流体発電装置及び発電装置の設置構造を提供する。
【解決手段】流体発電装置は第１〜第４の回転体２Ａ，２Ｂ，３，４と第１及び第２の無端ベルト３Ａ，３Ｂと第１の抵抗部材３０と発電機６とを備える。第１及び第２の回転体２Ａ，２Ｂとは支持体１０に取り付けられ、第１の無端ベルト３Ａが第１の回転体２Ａと第２の回転体２Ｂとに巻き付けられている。そして、複数の第１の抵抗部材３０が第１の無端ベルト３Ａの表面に立設されたている。第４の回転体４は第２の回転体２Ｂに組み付けられている。第４の回転体４の径は第１及び第２の回転体２Ａ，２Ｂの径よりも大径に設定されている。第２の無端ベルト３Ｂが第３の回転体５と第４の回転体４とに巻き付けられ、第３の回転体５が発電機６に連結されている。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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