(57)【要約】      （修正有）【課題】水車の羽根（ランナー）を水平方向に、複数個連鎖して環状に取り付けた水車を造り、河川の流れ又は農業用水路の落差溝など、比較的小さな落差を利用して、水の流れからクリーンなエネルギーを取り出すための、環状連鎖羽根発電水車を提供する。【解決手段】基部フレーム９の上に水車固定フレーム１１を設け、同一直線上に沿って回転出来るように配置された主軸２、補助軸３の二つの軸を設け、主軸２にはヘツトシーブ４、補助軸３にはリターンシーブ５を設け、それぞれのシーブを支点として、環状に回転するベルトコンベアー状のベルト６を設け、その全面にランナー１を等間隔で、複数個、連鎖して取り付けた水車を造る。流水溝に上記水車を取り付け水を流すことにより、流水エネルギーを受けた複数個のランナー１が重複して流水エネルギーを受けられるので、効率よく流水エネルギーを取り出すことができる。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部フレーム、の上に水車固定フレームを設け、その上に同一直線上に添って回転できるように配置された主軸、補助軸、の二つの軸を設け、それぞれの軸に軸を中心として一体に回転するシーブを設け、両シーブを包囲するような形で環状に回転する、ベルトコンベアー状のベルトを設け、そのベルトの全面に、任意の間隔で水車の羽根であるランナーを等間隔で、複数個、連鎖して取り付け、主軸及び補助軸の２本の軸で水車が回転するように構成されていることを特徴とする、環状連鎖羽根発電水車。
【請求項２】
鉄鋼制又は鉄筋コンクリート製の流水溝を建造し、その中に請求項１に記載の水車を取り付けた、環状連鎖羽根発電水車。
【請求項３】
自動車の車輪を複数本並べて主軸又は補助軸に固定し、ヘットシーブ又はリターンシーブとした、環状連鎖羽根発電水車。
【請求項４】
河川の両岸から係留された総同船状の浮船体の中央部に、請求項１に記載の水車を取り付けた、環状連鎖羽根発電水車。
【請求項５】
河川の両岸から係留された単船状、浮船体の両舷に請求項１に記載の水車を取り付けた、環状連鎖羽根発電水車。
【請求項６】
河川の両岸から所定の間隔を保って係留された、複数捜の浮船体のあいだ毎に請求項１に記載の水車を取り付けた、環状連鎖羽根発電水車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、河川の流れとか、農業用水路の落差溝とか、頭首工関連の余水、または河川のせき止め、などによる比較的小さな落差を利用して水力発電を行う事ができる、環状連鎖羽根発電水車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の流水力を利用した水車は、同心円の放射線上に等間隔でランナーを設けたものが主で、一方のランナーが水面に浸かって流水エネルギーを受けようとするときに、もう一方のランナーが水面から抜け出る、この繰り返しであるので、常に流水エネルギーを受けているランナーは少しの個数であり、力が出ない。
従って現在ではこの様な形の流水利用の水車はあまり使われていない。
【０００３】また、流水力を利用した水車には、特許文献１、または特許文献２、または特許文献３、などの様な文献が多種類ありますが、内容的には同心円の放射線上に等間隔でランナーを設けた構造のものが多く、本発明のように２本の軸で水車が回転する様に構成されている文献は見当たらない。
【０００４】
【特許文献１】
特許出願公開番号  特開平８−３１９９３４号広報。
【特許文献２】
再公表特許  国際公開番号  Ｗ０９５／２８５６４号広報
【特許文献３】
特許出願公開番号  特開平８−２１０２３９号広報
【０００５】
本発明は、平成１３年７月２６日に、自分が特許申請した受付番号２０１０１４１０１１９、出願（申請）番号、特願２００１−２６０４７６の物件、環状連鎖羽根水車と、基本的な内容は同じ内容ですが、複数箇所に改善すべき点があったので改めて特許申請したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は流水のエネルギーを受けるべき、ランナーの絶対面積、即ちランナーの個数を多くして流水エネルギーをより効率よく得て、比較的小さな落差でも、流水力発電を行うことが出来る、環状連鎖羽根発電水車を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の環状連鎖羽根発電水車は、請求項１に記載のように、基部フレーム９の上に水車固定フレーム１１を設け、その上に同一直線上に添って回転できるように配置された主軸２、補助軸３、の二つの軸を設け、それぞれの軸と同一に回転するシーブを設ける。
即ち主軸２にはヘットシーブ４、補助軸３にはリターンシーブ５を設ける。
主軸のヘットシーブ４、補助軸のリターンシーブ５、を包囲するような形で、各シーブを支点として環状に回転する、ランナー１と同じ幅のベルトコンベアー状のベルト６を設け、そのベルト６の全面に任意の間隔で水車の羽根であるランナー１を複数個、等間隔で、連鎖して取り付け、水車作動時にはヘットシーブからリターンシーブまで間に介在する、複数個のランナーが重複して、流水エネルギーを受けられる様に構成されていることを特徴としている。
【０００８】本願請求項２に記載の発明は、鉄鋼制又は鉄筋コンクリート制の流水溝８を建造しその中で請求項１に記載の水車を作動させることにより、より効率よく流水エネルギーを得ることができることを特徴としている。
このとき、頑丈な流水溝８とした場合は、基部フレーム９を省略して流水溝８の上に水車固定フレーム１１を取り付ける場合もある。
また、水の流入口にスクリーンを設け異物の流入を防ぐ構造とする。
また、必要に応じて水車の前面に水門を設け、この水門、又はその他の部所にコンピューターを取り付け、そのときの水量とか、その他の条件を感知し、適正な水車の回転が維持されるように、コンピューター制御による自動運転ができるような構造とする場合もある。
【０００９】ランナーの形状は図１に示す様に、先端を丸型とした箱型の形状のものを主としているが、ドラムカンを半分に縦割りしたような形状のものを横に取り付けたものでもよい。      素材は加工のしやすい鉄板制を主としているが、プラスチック成型したものでもよい、（中に鋼芯をいれて強化した物も含む）また、強度があればその他の素材を利用したものでもよい。
また、ランナーの横幅が広い場合は必要に応じて補強材を入れる。
ランナー取り付けに際しては少し後窟したような形に取り付ければ、流水エネルギーによりランナー及びベルトが浮き上がるような力も働くので、流水溝底面との摩擦抵抗も少なくなって、より効率がよくなる。
【００１０】ヘットシーブ４とは、主軸２を中心として回転する円筒状のもので、軸方向の両端が主軸２に固定され、主軸２と一体に回転する構造のものであり、鉄板制が作りやすい、外周をゴム状のもので被服すれば、水車作動時の騒音を少なくすることができる。  リターンシーブ５も同じ構造である。
該シーブは自動車の車輪を規定の幅（ランナーの幅と同じ幅）になるように数本並べて主軸又は補助軸に固定したものでもよい。
【００１１】本願請求項３に記載の発明は、ヘットシーブ、リターンシーブ、を鉄板制の円筒状のものに替えて、自動車の車輪を主軸又は、補助軸に固定して各シーブとして利用すれば、圧気で外形が保たれているので、水車作動時の騒音を、さらに低く抑える事ができることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第一実施例を添付図面にに基づいて説明する。      本発明の環状連鎖羽根発電水車は、前述もして居るが、図１、図２に示すように、頑丈に建造された基部フレーム９と、その上面に載置固定される水車固定フレーム１１と、その長方形の水車固定フレーム１１の一方端に回転自在に軸支された主軸２及び他方端に回転自在に軸支された補助軸３と、主軸２及び補助軸３をそれぞれ回転自在に軸支する軸受け１０と、主軸２及び補助軸３の軸方向の両端に固定され、主軸２及び補助軸３と一体に回転するヘットシーブ４、リターンシーブ５を設け、両シーブを包囲する様な形で環状に回転する、ベルトコンベアー状のベルト６を設けそのベルト６の全面に、任意の間隔で流水エネルギーを受けるランナー１を等間隔で複数個連鎖して取り付ける。
【００１３】また、水車作動時にはリターンシーブ５からヘットシーブ４方向に循環してくる、戻りのランナー１及びベルト６が自重により垂れ下がる、この垂れ下がりを防止するために、ローラーを備えた戻りのガイド１２を設ける。
【００１４】次ぎに、本発明の環状連鎖羽根発電水車の作動を、図面に基づいて説明する。    図３、図４に示すように、河川をせき止め、現流の水面高を２ｍ高めて、この２ｍの落差を利用して流水溝を建設した場合、傾斜が１０％で２０ｍ、２０％で１０ｍ、３０％で７ｍ近くの長さの流水溝が建設できる。
従って、傾斜が２０％の場合、１０ｍの長さの流水溝が建設できるので、ランナーを１ｍ間隔で取り付けた場合、ヘットシーブからリターンシーブまでの間に、１０個、格シーブの迂回と戻りの分も併せて２３〜２４個のランナーが必要と言うことになる。
【００１５】水車作動時には、流水エネルギーを受けたランナーが下流側に移動するので、次のランナーが戻りのランナー側から循環してきて、また流水エネルギーを受ける、この繰り返しでヘットシーブからリターンシーブまでの間に介在する複数個のランナーが、重複して流水エネルギーを受けられるため効率よく流水エネルギーを得ることができる。
【００１６】例えば、幅１０ｍ水深１ｍで流れている河川をせき止め現流の水面高を２ｍ高めて、幅４ｍ、高さ１．５ｍぐらいに集約した流水溝を建造し、その中にランナーの幅４ｍ、高さ１．５ｍ、間隔１ｍの水車を取り付けて作動させた場合、ランナー１個当たりの水量が６立法ｍとなる。
この６立法ｍの水量を１０％の傾斜で流した場合、重量換算で６００ｋｇの流水エネルギーが働くことになる、２０％の傾斜では１２００ｋｇ、３０％の傾斜では１８００ｋｇの流水エネルギーが働くことになる。（重量換算）
この数値に、流水エネルギーを受けて居るランナーの数を乗算すれば、該水車一基当たりの力量となるが、流下抵抗、漏水、流水溝壁との摩擦抵抗、その他の予期せぬ各種抵抗等、を勘案すれば計算どうりにはならない、計算値の８０％から９０％位の力量が期待できる。
また、この様に横幅の広いランナーとした場合、強度の点が懸念される、こうした場合必要に応じて、必要箇所に補強材を入れて補強する。
【００１７】このようにして得られた流水エネルギーは、ヘットシーブを通じて主軸に伝達され、主軸から加速器を通じて発電機に伝達される。
この、加速器及び発電機については従来からあるものを利用すればよいので、この場では記述しない。また、加速器、発電機の接続方法は特定しない。
【００１８】次に、本発明の第２実施例を添付図面に基づいて説明する。本発明の環状連鎖羽根発電水車は、図５、図６、図７に示すように、浮船体に水車固定フレームを載置固定して利用することもできる。
【００１９】図５は本願請求項４に記載の発明であり河川の両岸に固定された係留アンカー１５から係留ロープ１６で係留された、双同船状浮船体１３の中央部に本発明水車のランナーが位置するようにし、水車固定フレーム１１の左右が双同船状浮船体１３に載置固定して利用できることを特徴とした、環状連鎖
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の環状連鎖羽根発電水車の斜視図である。
【図２】本発明の環状連鎖羽根発電水車の側面図である。
【図３】本発明の環状連鎖羽根発電水車を流水溝に取り付けた状態の平面図である。本願いでは、加速器、発電機の接続方法は特定しないが、一例として記載している。
【図４】本発明の環状連鎖羽根発電水車を、傾斜をつけて建造した流水溝に取り付けた斜視図であり、水車使用時もこの状態で使用する。
【図５】本発明の環状連鎖羽根発電水車を、河川の両岸から係留された双同船状浮船体に、取り付けた状態の平面図である。水門及びスクリーンを浮船体に取り付けた状態を示す。
【図６】本発明の環状連鎖羽根発電水車を、単船状浮船体の両舷に取り付けた状態を示した平面図であり、水門及びスクリーンは土台を建造しその土台に取り付けた状態を示す。本図にも加速器、発電スペースを記載しているが、一例であり特定するものてはない。
【図７】本発明の環状連鎖羽根発電水車を、複数捜の浮船体に取り付けた状態を示した平面図であり、スクリーンを浮船体に取り付け、水門を設けなかった場合の状態を示す。
【符号の説明】
１  ランナー
２  主軸
３  補助軸
４  ヘットシーブ
５  リターンシーブ
６  ベルト
７  漏水防止材
８  流水溝
９  基部フレーム
１０  軸受
１１  水車固定フレーム
１２  戻りのガイド
１３  双同船状浮船体
１４  単船状浮船体
１５  係留アンカー
１６  係留ロープ
１７  水門
１８  スクリーン
１９  橋状通路
２０  土台
１０  軸受
１１  水車固定フレーム
１２  戻りのガイド
１３  双同船状浮船体
１４  単船状浮船体
１５  係留アンカー
１６  係留ロープ
１７  水門
１８  スクリーン
１９  橋状通路
２０  土台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004251262.tif 000006
【図５】
2004251262.tif 000007
【図６】
2004251262.tif 000008
【図７】
2004251262.tif 000009