(57)【要約】【課題】潮流、河川等の流れから、エネルギーを効率よく回収することができ、かつその構造がシンプルであり、全体として装置を小型・軽量化でき、土木工事なしに簡単に設置することができる流水エネルギー回収装置を提供する。【解決手段】流水の流れ１に抗して係留された浮体１０と、浮体に取付けられ流れに沿って移動する複数の受圧羽根１２を有するエネルギー回収装置２０とを備え、受圧羽根１２の移動によりエネルギーを回収する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水の流れ（１）に抗して係留された浮体（１０）と、該浮体に取付けられ前記流れに沿って移動する複数の受圧羽根（１２）を有するエネルギー回収装置（２０）とを備え、受圧羽根の移動によりエネルギーを回収することを特徴とする流水エネルギー回収装置。
【請求項２】
前記エネルギー回収装置（２０）は、水平軸を中心に回転可能に支持された上流側及び下流側のスプロケット（１４ａ、１４ｂ）と、該スプロケット間に架け渡されたエンドレスチェーン（１６）と、上流側又は下流側のスプロケットの回転エネルギーを回収する動力装置（１８）とを備え、
前記複数の受圧羽根（１２）は、エンドレスチェーンに沿って間隔を隔てて取付けられる、ことを特徴とする流水エネルギー回収装置。
【請求項３】
前記受圧羽根（１２）は、流水の流れ（１）に直交するように延び、かつ流入した流れが上流側に流出するように受圧面が凹状に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項４】
前記受圧羽根（１２）は、エンドレスチェーン（１６）の下側において流水の流れ（１）に直交し、エンドレスチェーンの上側においてエンドレスチェーンに沿って横転するように、自重で揺動可能にエンドレスチェーンに枢着されている、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項５】
前記受圧羽根（１２）は、エンドレスチェーンに取り付けられたアタッチメント（１３ａ）と、該アタッチメントに高さ調整可能に取付けられた枠部材（１３ｂ）と、該枠部材に外周部が固定されたシート部材（１３ｃ）とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項６】
前記浮体（１０）は、流水の流れ（１）により受圧羽根（１２）が流水の流れに直交して位置するように、１点係留されており、
該１点係留は、浮体（１０）に一端が固定された係留ライン（２２）と、該係留ラインの他端を水域の底に固定するアンカー（２４）とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項７】
ほぼ同一の速度で前記複数の受圧羽根（１２）に流水の流れを導入する導水板（１９）を備え、該導水板は、流入口が最も広く、緩やかに狭くなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項８】
前記浮体（１０）は、互いに間隔を隔てて連結されその間に水路を有する１対のバージ（１０ａ）であり、
前記動力装置（１８）は、上流側又は下流側のスプロケットの回転軸に連結されその回転速度を増速する増速機（１８ａ）と、増速された回転軸に連結された発電機（１８ｂ）とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項９】
前記浮体（１０）は、単一のバージ（１０ａ）であり、
前記上流側及び下流側のスプロケット（１４ａ、１４ｂ）、エンドレスチェーン（１６）、及び複数の受圧羽根（１２）は、単一のバージ（１０ａ）の両側面に設置され、
前記動力装置（１８）は、上流側又は下流側のスプロケットの回転軸に連結されその回転速度を増速する増速機（１８ａ）と、増速された回転軸に連結された発電機（１８ｂ）とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項１０】
前記動力装置（１８）は、正逆回転可能であり、受圧羽根の正転及び逆転において発電可能な発電機を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【請求項１１】
前記動力装置（１８）は、エネルギー効率を最大にするために受圧羽根の速度を流水速度のほぼ１／３に保持する、ことを特徴とする請求項１に記載の流水エネルギー回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潮流や河川等の流れからエネルギーを回収する流水エネルギー回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、自然エネルギー利用の促進が政府主導で計画されている。自然エネルギーは、低レベルではあるが、地球環境保護の立場からすると、かけがえのないエネルギー源である。自然エネルギーを利用したエネルギー回収装置としては、風力発電、太陽熱（光）発電、バイオ利用発電などがあるが、水力発電もその１つである。
【０００３】
従来、水力発電はダム建設による発電が主であり、確かに、ダムなどによって貯水して大量の水を、落差をつけて流し込めば、効率の良い発電ができる。また海洋設備では潮汐発電も知られている。しかし、いずれも大規模な土木工事を必要とする点で、環境保護の立場からは好ましくない。また今や、ダム建設は立地場所選定の困難さなどもあり、その時代は終わろうとしている。
【０００４】
しかし、それにもかかわらず依然として川は流れて海に注ぎ込み、潮汐は規則正しく１日２回無限に繰返されている。陸地の河川は大河あり中小河川あり様々であるが、確実に流水エネルギーを持っている。従ってエネルギーのレベルは低いが利用すべきである。この利用手段の１つが、流水発電装置である。
【０００５】
流水発電装置の１つとして従来から水車が用いられてきたが、効率を少しでも高くするために、水車入口への水路を河川とは別に設備することが多かった。これとても、多少の土木工事抜きでは実現できず、少し大規模になると環境の悪化にもつながりかねない。
【０００６】
潮の干満の差（潮差）による流れ（潮流）や、河川等の流れを利用する装置として、特許文献１、特許文献２、特許文献３、等が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２８１０４９号公報
【特許文献２】
特開平１１−６２８０２号公報
【特許文献３】
特開２００２−３１００５４号公報
【０００８】
［特許文献１］の「流水に依る動力発生装置」は、図１２に示すように、水流に抗して係留できるようにした浮体５１の中央部に、流水の圧力で回転する動力用水車Ｍを所要台数並列状に配設し、動力用水車Ｍの回転が、揚水用ポンプまたは発電機のような動力用機器５２に伝えられるように構成したものである。
【０００９】
［特許文献２］の「水流発電設備」は、図１３に示すように、水流によって回転する羽根車５３の回転軸５４の一端を河川の一方の岸の近くに浮かべた主浮体５５上に載置固設した発電機の入力軸に連結し、他端を河川の他方の岸の近くに浮かべた副浮体上に設けた軸受により支承するとともに、主浮体５５および副浮体を羽根車の回転軸が水流の方向と直交するように係留し、かつ発生した電力および周波数等を調整したる後、供給先に送電するものである。
【００１０】
［特許文献３］の「潮流発電装置」は、図１４に示すように、互いに間隔を隔てて連結されその間に水路５６を有する１対のバージ５７と、バージに両端が支持された水平な回転軸と回転軸から放射状に延びる複数の羽根とを有する水車５８と、回転軸に連結されその回転速度を増速する増速機５９と、増速された回転軸に連結された発電機６０とを備えたものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の装置（以下、「流水エネルギー回収装置」と呼ぶ）では、水車Ｍ、５３、５８が水平な回転軸から放射状に延びる複数の羽根を有し、１枚の羽根が流水中で流れの方向に直角になった時、最大の面積で流れを受け止めることができ、最も大きな動力を回収できる。
【００１２】
しかし、水車の場合は水車軸の周りに羽根が固定されており、流れの力で回転することから、羽根が常に流れの方向に直角には位置しない。また、複数（例えば２〜３枚）の羽根が同時に水流を受けるように羽根枚数を増やすと、羽根の間隔が狭くなり、各羽根が十分な水流を受けられなくなる。そのため、１台の水車が回収できるエネルギーは、羽根の１枚分、或いは多くても２〜３枚分にすぎず、それ以上のエネルギーを単一の水車で回収することはできなかった。
【００１３】
また、［特許文献１］のように水車を複数台設置することにより、回収エネルギーを増やすことができるが、この場合、複数の水車の回転をポンプ、発電機のような動力用機器５２に伝達するのが困難であり、構造が複雑化し、装置が高価になる問題点があった。
【００１４】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、潮流、河川等の流れから、エネルギーを効率よく回収することができ、かつその構造がシンプルであり、全体として装置を小型・軽量化でき、土木工事なしに簡単に設置することができる流水エネルギー回収装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、流水の流れ（１）に抗して係留された浮体（１０）と、該浮体に取付けられ前記流れに沿って移動する複数の受圧羽根（１２）を有するエネルギー回収装置（２０）とを備え、受圧羽根の移動によりエネルギーを回収することを特徴とする流水エネルギー回収装置が提供される。
【００１６】
上記本発明の構成によれば、流水の流れ（１）に沿って移動する複数（例えば３枚以上）の受圧羽根（１２）により、同時に流水の流れを受けるので、従来以上のエネルギーを単一のエネルギー回収装置（２０）で効率よく回収することができる。
またこの構成では、複数の受圧羽根の移動エネルギーを単一の出力軸から回収できるので、構造がシンプルとなり、全体として装置を小型・軽量化できる。
さらに、エネルギー回収装置（２０）が浮体（１０）に取り付けられており、浮体（１０）を流水の流れ（１）に抗して係留するだけで設置できるので、土木工事なしに簡単に設置することができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記エネルギー回収装置（２０）は、水平軸を中心に回転可能に支持された上流側及び下流側のスプロケット（１４ａ、１４ｂ）と、該スプロケット間に架け渡されたエンドレスチェーン（１６）と、上流側又は下流側のスプロケットの回転エネルギーを回収する動力装置（１８）とを備え、前記複数の受圧羽根（１２）は、エンドレスチェーンに沿って間隔を隔てて取付けられる。
【００１８】
この構成により、複数の受圧羽根（１２）を流れに沿って移動させることができ、かつその移動エネルギーを上流側又は下流側のスプロケットの回転軸から動力装置（１８）で容易に回収できる。
【００１９】
前記受圧羽根（１２）は、流水の流れ（１）に直交するように延び、かつ流入した流れが上流側に流出するように受圧面が凹状に形成されている。
【００２０】
この構成により、受圧羽根（１２）を常に流れ方向と直角に維持でき、かつ流入した流れが上流側に流出するので、流水のエネルギーを最大限に回収できる。
【００２１】
また本発明の好ましい別の実施形態によれば、前記受圧羽根（１２）は、エンドレスチェーン（１６）の下側において流水の流れ（１）に直交し、エンドレスチェーンの上側においてエンドレスチェーンに沿って横転するように、自重で揺動可能にエンドレスチェーンに枢着されている。
【００２２】
この構成により、エンドレスチェーンの上側においてエンドレスチェーンに沿って横転するので、浮体上面において受圧羽根に作用する風圧を低減し、その影響を受けにくくできる。
【００２３】
また前記受圧羽根（１２）は、エンドレスチェーンに取り付けられたアタッチメント（１３ａ）と、該アタッチメントに高さ調整可能に取付けられた枠部材（１３ｂ）と、該枠部材に外周部が固定されたシート部材（１３ｃ）とからなる。
【００２４】
この構成により、シート部材（１３ｃ）として柔軟性のある帆布等を使用して軽量化でき、かつ枠部材（１３ｂ）の高さを調整して流水の流れ（１）を最適深さで受けることができる。
【００２５】
前記浮体（１０）は、流水の流れ（１）により受圧羽根（１２）が流水の流れに直交して位置するように、１点係留されており、該１点係留は、浮体（１０）に一端が固定された係留ライン（２２）と、該係留ラインの他端を水域の底に固定するアンカー（２４）とからなる。
【００２６】
この１点係留により、流水の流れ（１）の方向が変わっても常に受圧羽根（１２）が流水の流れに直交して位置するように浮体（１０）を位置決めすることができ、かつ土木工事なしに簡単に設置することができる。
【００２７】
ほぼ同一の速度で前記複数の受圧羽根（１２）に流水の流れを導入する導水板（１９）を備え、該導水板は、流入口が最も広く、緩やかに狭くなるように形成されている。
【００２８】
この構成により、複数の受圧羽根（１２）に流水の流れをほぼ同一の速度で導入することができ、従来以上のエネルギーを単一のエネルギー回収装置（２０）で効率よく回収することができる。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記浮体（１０）は、互いに間隔を隔てて連結されその間に水路を有する１対のバージ（１０ａ）であり、前記動力装置（１８）は、上流側又は下流側のスプロケットの回転軸に連結されその回転速度を増速する増速機（１８ａ）と、増速された回転軸に連結された発電機（１８ｂ）とからなる。
【００３０】
この構成により、１対のバージ（１０ａ）の間の水路を流れる流水のエネルギーをスプロケットの回転力に変換して効率よく発電できる。
【００３１】
本発明の好ましい別の実施形態によれば、前記浮体（１０）は、単一のバージ（１０ａ）であり、前記上流側及び下流側のスプロケット（１４ａ、１４ｂ）、エンドレスチェーン（１６）、及び複数の受圧羽根（１２）は、単一のバージ（１０ａ）の両側面に設置され、前記動力装置（１８）は、上流側又は下流側のスプロケットの回転軸に連結されその回転速度を増速する増速機（１８ａ）と、増速された回転軸に連結された発電機（１８ｂ）とからなる。
【００３２】
この構成により、単一のバージ（１０ａ）の両側面に設置された２組の受圧羽根（１２）により、両側面を流れる流水のエネルギーを２組のスプロケットの回転力に変換して効率よく発電できる。
【００３３】
前記動力装置（１８）は、正逆回転可能であり、受圧羽根の正転及び逆転において発電可能な発電機を備える。
この構成により、潮流などの方向が反転して、羽根が反対に回転し、発電機の回転方向が反対になっても発電することができる。
【００３４】
前記動力装置（１８）は、エネルギー効率を最大にするために受圧羽根の速度を流水速度のほぼ１／３に保持する、ことが好ましい。
この構成により、エネルギー効率を最大に維持し発電出力を高めることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００３６】
図１は、本発明の第１実施形態を示す全体斜視図である。この図において、本発明の流水エネルギー回収装置は、流水の流れ１に抗して係留された浮体１０と、浮体１０に取付けられ、流れ１に沿って移動する複数の受圧羽根１２を有するエネルギー回収装置２０とを備える。
【００３７】
流水の流れ１は、潮流や河川等の流れであり、流れの方向が変動するものでもよい。浮体１０は、この例では、互いに間隔を隔てて連結されその間に水路を有する１対のバージ１０ａであり、例えば双胴船又は双胴船型のポンツーンである。浮体１０は、流水の流れ１により受圧羽根１２が流水の流れに直交して位置するように、係留ライン２２とアンカー２４により、１点係留されている。この１点係留は、図１と図４に示すように、浮体１０に一端が固定された係留ライン２２と、係留ライン２２の他端を水域の底に固定するアンカー２４とからなる。アンカー２４に対し係留ライン２２の他端は、鉛直軸を中心に自由に回転可能に取り付けられている。
【００３８】
この構成により、流水の流れ１の方向が変化すると、流れから受ける浮体１０の抵抗により、浮体１０が流れの下流側に移動し、受圧羽根１２が流水の流れに直交して位置する。従って、この１点係留により、流水の流れ１の方向が変わっても常に受圧羽根１２が流水の流れに直交して位置するように浮体１０を位置決めすることができ、かつ土木工事なしに簡単に設置することができる。
【００３９】
図２は、図１のエネルギー回収装置２０の側面図である。この図に示すように、エネルギー回収装置２０は、水平軸を中心に回転可能に支持された上流側及び下流側のスプロケット１４ａ、１４ｂと、このスプロケット間に架け渡されたエンドレスチェーン１６と、上流側又は下流側のスプロケットの回転エネルギーを回収する動力装置１８とを備える。
【００４０】
複数の受圧羽根１２は、流水の流れ１に直交するように延び、図示しないアッタチメントを介してエンドレスチェーン１６に、これに沿って間隔を隔てて取付けられる。また、下側のエンドレスチェーン１６には、受圧羽根１２のアッタチメントを案内するチェーンガイド１７が、上下に設けられ、水流を受ける受圧羽根１２が垂直位置から傾かないようにガイドしている。なお、下側のエンドレスチェーン１６の位置は、水面より高く、受圧羽根１２のみが水中に位置するように設定するのがよい。
この構成により、受圧羽根１２を常に流れ方向と直角に維持できる。
【００４１】
また、図２に示すように、受圧羽根１２は、かつ流入した流れが上流側に流出するように受圧面が凹状に形成されている。すなわち図３に示すように受圧羽根１２の両側から流入した流れは、この凹面で受圧羽根１２の上部又は下部から流れを上流側に流出させて、流水のエネルギーを最大限に回収するようになっている。
【００４２】
図１において、動力装置１８は、上流側又は下流側のスプロケットの回転軸に連結されその回転速度を増速する増速機１８ａと、増速された回転軸に連結された発電機１８ｂとからなる。増速機１８ａは、スプロケットの回転速度を発電機に適した回転速度まで増速する。発電機１８ｂは、増速機１８ａの出力軸（増速軸）に連結され、その回転力により電力を発電する。なお、発電した電力はそのままバージ上で浮標灯等の電源として用いてもよく、或いは、図示しない電力ケーブルを介して隣接する陸地に設置したバッテリー等に充電してもよい。
【００４３】
図３は、図１の複数の受圧羽根１２の作用説明図である。この図に示すように、本発明の装置は、さらに導水板１９を備える。この導水板１９は、流入口が最も広く、緩やかに狭くなるように形成されており、複数（この例では８枚）の受圧羽根１２に流水の流れ１をほぼ同一の速度で導入する機能を有する。
【００４４】
この構成により、複数（例えば３枚以上）の受圧羽根１２に流水の流れをほぼ同一の速度で導入することができ、従来以上のエネルギーを単一のエネルギー回収装置２０で効率よく回収することができる。
【００４５】
図５は、本発明の第２実施形態を示す全体斜視図であり、図６は図５の複数の受圧羽根１２の作用説明図である。
【００４６】
図５、６の例において、浮体１０は、単一のバージ１０ａである。また、上流側及び下流側のスプロケット１４ａ、１４ｂ、エンドレスチェーン１６、及び複数の受圧羽根１２は、単一のバージ１０ａの両側面に設置されている。さらに、動力装置１８は、上流側又は下流側のスプロケットの回転軸に連結されその回転速度を増速する増速機１８ａと、増速された回転軸に連結された発電機１８ｂとからなる。
その他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。
【００４７】
この構成により、単一のバージ１０ａの両側面に設置された２組の受圧羽根１２により、両側面を流れる流水のエネルギーを２組のスプロケットの回転力に変換して効率よく発電できる。
【００４８】
また、この例において、図６に示すようにバージ１０ａが片側の導水板の役割を果たし、もう一方の導水板１９との間の受圧羽根１２の両側から流入した流れは、この凹面で受圧羽根１２の上部又は下部から流れを上流側に流出させて、流水のエネルギーを最大限に回収するようになっている。
【００４９】
上述した実施形態において、流水の流れ１が狭く浮体１０を１点係留できないような場合には、浮体１０を２点係留により位置決めするのがよい。この場合、正逆回転可能な増速機１８ａ（例えば歯車増速機）と正逆回転で発電可能な発電機１８ｂ（例えば直流発電機）を用いて、潮流などの方向が反転して、羽根が反対に回転し、発電機の回転方向が反対になっても発電するように構成するのがよい。
【００５０】
図７は、本発明の第３実施形態を示す全体斜視図であり、図８は図７のエネルギー回収装置２０の側面図である。また、図９は図７の受圧羽根１２の斜視図である。
【００５１】
図８において、受圧羽根１２は、エンドレスチェーン１６にアタッチメント１３ａを介して取り付けられ、かつアタッチメント１３ａにピンで揺動可能に枢着されている。
この構成により、エンドレスチェーン１６の下側では、受圧羽根１２の自重で受圧羽根１２が流水の流れ１に直交し、受圧羽根が水圧を受けてエネルギーを回収する。また、エンドレスチェーン１６の図で左端では、受圧羽根１２の自重で受圧羽根１２が矢印で示すように横転するので、上側では受圧羽根１２がエンドレスチェーンに沿って位置し浮体上面における受圧羽根に作用する風圧を低減し、その影響を低減するようになっている。さらに、図で右端では、受圧羽根１２の自重で受圧羽根１２が矢印で示すように横転するので、受圧羽根１２が流水の流れ１に直交する向きに自重で戻るようになっている。
【００５２】
また図９に示すように、この受圧羽根１２は、アタッチメント１３ａに高さ調整可能に取付けられた枠部材１３ｂと、この枠部材に外周部が固定されたシート部材１３ｃを備える。枠部材１３ｂのアタッチメント１３ａからの位置はスライドして自由に調整でき、かつボルト等の締結部材で固定できるようになっている。
この構成により、シート部材１３ｃとして柔軟性のある帆布等を使用して軽量化ができる。また、枠部材１３ｂの高さを調整して流水の水位の変動や岩等の障害物を避けて、受圧羽根１２を最適深さに設定することができる。
【００５３】
その他の構成は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。なお、この第３実施形態では、浮体１０を１点係留しない場合でも、正逆回転可能な増速機１８ａや発電機１８ｂを用いず、正回転のみで発電するように構成するのがよい。
【００５４】
【実施例】
図１０は、本発明のエネルギー回収装置の原理図である。この図を用いて以下、本発明の装置の特性を検討する。
【００５５】
（最適羽根速度）
羽根の受ける力Ｆは（１）式で表される。
Ｆ＝０．５ρ（ｖ０−ｖ）２・Ｃｄ・Ｓ・・・（１）
ここで、ρは水の密度、ｖ０は周囲流水速度、ｖは羽根速度、Ｃｄは羽根の抵抗係数、Ｓは羽根の受圧面積である。
【００５６】
羽根に与えられる動力Ｗは、（２）式となる。
Ｗ＝Ｆ・ｖ＝０．５ρ（ｖ０−ｖ）２・Ｃｄ・Ｓ・ｖ・・・（２）
（２）式を変形すると、
Ｗ＝０．５ρ・Ｃｄ・Ｓ｛（１−ｖ／ｖ０）２（ｖ／ｖ０）｝・ｖ０３・・・（３）
となる。
【００５７】
図１１は、本発明のエネルギー回収装置の特性図である。この図において、横軸はｖ／ｖ０、縦軸はＷ／０．５ρ・ｖ０３・Ｃｄ・Ｓであり、（３）式の関係を示している。
（３）式及び図１１からｖ／ｖ０を変数として、ｖ／ｖ０＝１／３のとき動力Ｗが最大となることがわかる。従って、最適羽根速度は、ｖ＝（１／３）・ｖ０・・・（４）である。
【００５８】
（動力の試算）
羽根１枚によるトルクＴ０は（５）式で表される。
Ｔ０＝Ｆ・ｒ＝０．５ρ（ｖ０−ｖ）２・Ｃｄ・Ｓ・ｒ・・・（５）
ここで、Ｔは羽根１枚のトルク［ｋｇ・ｍ］、ｒは回転軸中心から羽根中心までの距離［ｍ］である。ρ＝１０２ｋｇ・Ｓ２／ｍ４、ｖ０＝２ｍ／ｓ、Ｃｄ＝１．０、Ｓ＝１．０ｍ２、ｒ＝１ｍとすると、
式（４）（５）から、
Ｔ０＝０．５ρ（（２／３）・ｖ０）２・Ｃｄ・Ｓ・ｒ＝０．５×１０２×（（２／３）×２）２×１×１×１＝９０．６７ｋｇ・ｍとなる。
【００５９】
ここで、羽根の間隔を、羽根の後流の影響を受けない程度に離して設置するものとして、水中で流水により力を受ける有効な羽根枚数をＮ＝４とすれば、全体のトルクＴは、
Ｔ＝Ｔ０・Ｎ＝９０．６７×４＝３６２．７ｋｇ・ｍとなる。
【００６０】
一方、羽根の回転軸の回転数をｎ［ｒｐｍ］とすると、ｖ＝２πｎｒであり、（４）式から、
ｎ＝ｖ／（２πｒ）＝（１／３）・ｖ０／（２πｒ）＝（１／３）×２／（２π×１）＝０．１０６ｒｐｓ
従って、得られる動力は、機械効率η＝０．８とすると
Ｗ＝Ｔ・２πｎ・η＝３６２．７×（１／３）×２×０．８＝１９３ｋｇ・ｍ／ｓ＝１．９３ＫＷを得ることができる。
【００６１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
上述したように、水車の技術を原点に創案したのが本装置である。すなわち、水車の羽根は流水をとらえて水車軸にトルクを与えることでエネルギーを取り出すことから、効率良く水車の羽根を配置することが必要となる。このために、羽根を多数取付けて、２つの水車軸の周囲を回転させることとした。
【００６３】
羽根は、流水中では流水方向に直角になるように保持する必要がある。２つの水車軸の外周に設けたエンドレスのチェーンに多数の羽根を装着させ、水車軸から増速ギヤを介して発電機を駆動する。この手段によって、多数の羽根の約半数弱の羽根が水中で流水のエネルギーを受け止め、発電に供される。しかも、これらの装置は船型のバージ上に設置されることで、水位変動や流水方向変化にも無理なく対応できる。河川に設置する際には、係留ポイントの確保だけで、その他の土木工事は不要となる。この点からも環境保護は十分に達成できる。
【００６４】
上述した本発明の構成によれば、流水の流れ１に沿って移動する複数（例えば３枚以上）の受圧羽根１２により、同時に流水の流れを受けるので、従来以上のエネルギーを単一のエネルギー回収装置２０で効率よく回収することができる。またこの構成では、複数の受圧羽根の移動エネルギーを単一の出力軸から回収できるので、構造がシンプルとなり、全体として装置を小型・軽量化できる。
さらに、エネルギー回収装置２０が浮体１０に取り付けられており、浮体１０を流水の流れ１に抗して係留するだけで設置できるので、土木工事なしに簡単に設置することができる。
【００６５】
従って、本発明の流水エネルギー回収装置は、潮流、河川等の流れから、エネルギーを効率よく回収することができ、かつその構造がシンプルであり、全体として装置を小型・軽量化でき、土木工事なしに簡単に設置することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】図１のエネルギー回収装置２０の側面図である。
【図３】図１の複数の受圧羽根１２の作用説明図である。
【図４】１点係留の模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す全体斜視図である。
【図６】図５の複数の受圧羽根１２の作用説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す全体斜視図である。
【図８】図７のエネルギー回収装置２０の側面図である。
【図９】図７の受圧羽根１２の斜視図である。
【図１０】本発明のエネルギー回収装置の原理図である。
【図１１】本発明のエネルギー回収装置の特性図である。
【図１２】従来の流水エネルギー回収装置の模式図である。
【図１３】従来の別の流水エネルギー回収装置の模式図である。
【図１４】従来の別の流水エネルギー回収装置の模式図である。
【符号の説明】
１流水の流れ、１０  浮体、１０ａ  バージ、
１２  受圧羽根、１３ａ  アタッチメント，１３ｂ  枠部材，
１３ｃ  シート部材、１４ａ、１４ｂ  スプロケット、
１６  エンドレスチェーン、１７  チェーンガイド、
１８  動力装置、１８ａ  増速機、１８ｂ  発電機、
１９  導水板、２０  エネルギー回収装置、
２２  係留ライン、２４  アンカー
【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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