(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水流の途中に設置され水流で駆動される流体駆動装置と、流体駆動装置で駆動される発電機と、上記流体駆動装置の手前で上記水流を分岐した分岐水流の途中に設置される水流発生装置と、流体駆動装置の出口につながる配管に接続され水流の発生と停止を行う開閉弁とを備え、水流発生装置で発生した水流で上記流体駆動装置を駆動可能なように水流発生装置を接続してなり、上記開閉弁が閉鎖された場合、水流発生装置から流体駆動装置に供給され流体駆動装置を駆動して排出される水が水流発生装置に戻るように配管されている発電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発電装置において、水流発生装置はポンプ装置とポンプ駆動装置を備えることを特徴とする発電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の発電装置において、ポンプ装置は内部にピストンを備えるシリンダ装置で構成され、前記ピストンで仕切られた一方の水圧室に前記分岐水流の水が導入され、前記ピストンで仕切られた他方の水圧室に流体駆動装置の出口から排出された水が戻るように配管されていることを特徴とする発電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発電装置において、シリンダ装置の一方の水圧室と他方の水圧室をバイパスするバイパス配管を設けたことを特徴とする発電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発電装置において、バイパス配管の途中にアキュムレータタンクを設けたことを特徴とする発電装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の発電装置において、前記開閉弁の開閉状態を検出するバルブ開閉状態検出手段を備えたことを特徴とする発電装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれかに記載の発電装置において、前記シリンダ装置はピストン位置検出手段を備えたことを特徴とする発電装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれかに記載の発電装置において、シリンダ装置は、それらの入口及び出口に逆止弁を備えたことを特徴とする発電装置。
【請求項９】
水流の途中に流体駆動装置を設置し、流体駆動装置に発電機を接続するとともに、流体駆動装置の手前で水流を分岐させ、分岐させた水流を水流発生装置に接続し、この水流発生装置で発生させる水流で上記流体駆動装置を駆動可能なように接続し、水流が停止していないときは水流発生装置を停止させ、水流が停止したときに水流発生装置を作動させて水流発生装置から流体駆動装置に供給され流体駆動装置を駆動して排出される水は配管を介して水流発生装置に戻るように流体駆動装置を駆動し、発電を行う発電方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の発電方法において、水流発生装置はピストンを有するシリンダ装置であり、分岐させた水流をピストンで仕切られたシリンダ装置の一方の水圧室に供給し、ピストンで加圧された水を流体駆動装置に供給し、流体駆動装置から排出された水をシリンダ装置の他の水圧室に戻すことを特徴とする発電方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発電方法において、シリンダ装置の作動中にシリンダ装置の一方の水圧室がほぼ最小容積となる位置にピストンが移動したことを検出して一方の水圧室の容積を拡大するようにピストンを移動させ、シリンダ装置の作動を継続することを特徴とする発電方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道などの水流を利用した発電装置及び発電方法に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業用または家庭用電力の供給は、火力、水力および原子力発電によって行われている。更には、ソーラーおよび風力発電等による自然エネルギーを利用した発電装置も利用され始めている。
【０００３】
また、上記以外の発電装置として、特開平８−４２４４０号公報、特開２０００−２１３４４６号公報、特開２０００−３１４３６８号公報などに開示されるように、水道などの水流のエネルギーを利用して発電する装置も提案されている。この水道のエネルギーは、一般家庭に送られる平均的な圧力が約２×１０5Ｐａ、流量が数Ｌ／ｍｉｎ（いずれも引き込み管の径、長さ、使用蛇口の数により変化する）あり、利用価値の高いものと考えられる。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した水力、火力および原子力発電による電力の供給においては、発電設備が大型であるために広い設置スペースが必要となるうえに、発電設備、その建設および使用される燃料等に多大なコストがかかっている。また、ソーラーおよび風力発電等においては、自然エネルギーを利用しているため、電力の供給が天候等の自然条件に依存し不安定なものとなっている。
【０００４】
また、特開平８−４２４４０号公報、特開２０００−２１３４４６号公報、特開２０００−３１４３６８号公報などに開示される技術は、いずれも水道管の途中に羽根車などの水流で回転する機構を組み込み、発電機を回すだけの構成であり、水道の蛇口を閉じたときは水流が停止し、発電が停止するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、水道の蛇口を閉じたときでも発電が継続される発電装置及び発電方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る発電装置は、次のような手段を採用する。
【０００７】
即ち、請求項１記載の発電装置は、水流の途中に設置され水流で駆動される流体駆動装置と、流体駆動装置で駆動される発電機と、上記水流を分岐した分岐水流の途中に設置される水流発生装置と、流体駆動装置の出口につながる配管に接続され水流の発生と停止を行う開閉弁とを備え、水流発生装置により流体駆動装置を駆動可能なように水流発生装置を接続してなる。
【０００８】
この手段では、開閉弁が閉状態でも、水流発生装置により流体駆動装置が駆動され、発電が行われる。
【０００９】
また、請求項２に記載のように、請求項１に記載の発電装置において、水流発生装置から流体駆動装置に供給され流体駆動装置から排出される水は水流発生装置に戻るように配管されていることを特徴とする。
【００１０】
この手段では、水流発生装置から吐出した水がそのまま水流発生装置に吸入され、余分な水を消費することがない。
【００１１】
また、請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の発電装置において、水流発生装置はポンプ装置とポンプ駆動装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
この手段では、水流発生装置がポンプ装置とポンプ駆動装置で構成される。
【００１３】
また、請求項４に記載のように、請求項３に記載の発電装置において、ポンプ装置は内部にピストンを備えるシリンダ装置で構成され、前記ピストンで仕切られた一方の水圧室に前記分岐水流の水が導入され、前記ピストンで仕切られた他方の水圧室に流体駆動装置の出口から排出された水が戻るように配管されていることを特徴とする。
【００１４】
この手段では、ポンプ装置が往復動するシリンダ装置で構成される。
【００１５】
また、請求項５に記載のように、請求項４に記載の発電装置において、シリンダ装置の一方の水圧室と他方の水圧室をバイパスするバイパス配管を設けたことを特徴とする。
【００１６】
この手段では、シリンダ装置のピストンが最小ストロークの位置に達した後、最大ストローク位置に移動する際にピストンの前と後の水を入れ替えることを可能にする。
【００１７】
また、請求項６に記載のように、請求項５に記載の発電装置において、バイパス配管の途中にアキュムレータタンクを設けたことを特徴とする。
【００１８】
この手段では、アキュムレータタンクにより水流の圧力が直接一方の水圧室にかからないようにされる。
【００１９】
また、請求項７に記載のように、請求項１〜６のいずれかに記載の発電装置において、前記開閉弁の開閉状態を検出するバルブ開閉状態検出手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この手段では、水流発生装置による発電に自動的に切り換えることを可能にし、水圧モータが無駄なく連続的に駆動可能とされる。
【００２１】
また、請求項８に記載のように、請求項４〜７のいずれかに記載の発電装置において、前記シリンダ装置はピストン位置検出手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この手段では、ピストンの位置を知ることができ、ピストンがシリンダ装置の端部に達したことなどが検出される。
【００２３】
また、請求項９に記載のように、請求項４〜８のいずれかに記載の発電装置において、シリンダ装置は、それらの入口及び出口に逆止弁を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この手段では、水の流れの方向が逆流しないようにされる。
【００２５】
さらに、前述の課題を解決するため、本発明に係る発電方法は、次のような手段を採用する。
【００２６】
すなわち、請求項１０に記載のように、水流の途中に流体駆動装置を設置し、流体駆動装置に発電機を接続するとともに、流体駆動装置の手前で水流を分岐させ、分岐させた水流を水流発生装置に接続し、この水流発生装置で発生させる水流で上記流体駆動装置を駆動可能なように接続し、水流が停止していないときは水流発生装置を停止させ、水流が停止したときに水流発生装置を作動させて流体駆動装置を駆動し、発電を行う。
【００２７】
この手段では、水流が停止した状態でも、水流発生装置により流体駆動装置が駆動される。
【００２８】
また、請求項１１に記載のように、請求項１０に記載の発電方法において、水流発生装置はピストンを有するシリンダ装置であり、分岐させた水流をピストンで仕切られたシリンダ装置の一方の水圧室に供給し、ピストンで加圧された水を流体駆動装置に供給し、流体駆動装置から排出された水をシリンダ装置の他の水圧室に戻すことを特徴とする。
【００２９】
この手段では、ピストンを有するシリンダ装置で流体駆動装置が駆動され、水の消費がほとんどない。
【００３０】
また、請求項１２に記載のように、請求項１１に記載の発電方法において、シリンダ装置の作動中にシリンダ装置の一方の水圧室がほぼ最小容積となる位置にピストンが移動したことを検出して一方の水圧室の容積を拡大するようにピストンを移動させ、シリンダ装置の作動を継続することを特徴とする。
【００３１】
この手段では、シリンダ装置が連続的に運転することを可能にする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る発電装置及び発電方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１、図２は、本発明に係る発電装置及び発電方法の実施の形態（１）を示すものである。
【００３４】
発電装置５０は、各家庭に引き込まれる上水道の水流を利用して発電する装置を示している。
【００３５】
発電装置５０は、流体駆動装置５と、発電機９と、水流発生装置１０と、開閉弁７５と、これらを接続する配管で構成される。
【００３６】
流体駆動装置５は、水流の途中に設置され水流で駆動されるもので、配管６２と配管７２の間に設置されている。この流体駆動装置５は水流で駆動されるモータである。水道のエネルギーは前述のように平均的な圧力で約２×１０5Ｐａ、流量で数Ｌ／ｍｉｎあり、各種形式の水流モータを使用できるが、フリクションの小さなベーン式流体駆動モータなどが望ましい。なお、図１において、各配管の付近に示す矢印は、水の流れの方向を示している（その他の図も同様）。
【００３７】
発電機９は、流体駆動装置５の駆動軸に連結され、流体駆動装置５が回転する機械エネルギーを電磁誘導作用によって電気エネルギーに変換するものである。流体駆動装置５の発生するエネルギーの大きさに合わせた発電容量を有する発電機９が効率的にみて望ましい。
【００３８】
水流発生装置１０は、ポンプ装置２とポンプ駆動装置３を備えるもので、ポンプ装置２は、斜板式ポンプ、ピストンポンプなどの往復動ポンプ、ベーンポンプ、ギヤポンプなどの回転式ポンプなどであり、ポンプ駆動装置３により駆動されて、水流を発生させるものである。ポンプ駆動装置３は電気モータ、油圧駆動装置などで外部からのエネルギーを利用して駆動されるものである。
【００３９】
また、水流発生装置１０は、上水道配管６を分岐管６１に分岐させ、この分岐水流の途中に設置されている。そして、水流発生装置１０の出口から配管６７を介して流体駆動装置５を駆動可能としている。さらに、水流発生装置１０から流体駆動装置５に供給される水は、図２に示すように、流体駆動装置５を駆動して排出された後、配管７２、７３を介して水流発生装置１０に戻るように配管されている。
【００４０】
開閉弁７５は、流体駆動装置５の出口につながる配管に接続され水流の発生と停止を行うもので、水道の場合は蛇口である。すなわち、蛇口７５を開いて水を使用しているときは上水道配管６などに水流が発生していることになる。
【００４１】
次に、このように構成された発電装置５０の動作について説明する。
【００４２】
まず、図１に示すように、開閉弁７５が開放された状態における動作について説明する。この状態では、風呂や洗濯など大量の水Ｗが所定時間継続的に使用状態にあるとき有効に発電が行われる状態であり、水Ｗが配管６２、６５を介して流体駆動装置５に流入し、流体駆動装置５が駆動される。そして、流体駆動装置５を回転させた水Ｗは配管７２、７４を介して開閉弁７５より生活用水としての使用に供される。
【００４３】
この状態では、風呂や洗濯など大量の水Ｗが所定時間継続的に使用状態にある場合に、流体駆動装置５に接続した発電機９により多量の電気を発電することができ、また、発電機に整流回路を介してバッテリーを接続することで、発電された電気はバッテリーに充電される。
【００４４】
このように、流体駆動装置５に接続された開閉弁７５が開いた状態で、上水道の水流により直接流体駆動装置５に水を供給する制御を本発明では第２の水流制御と呼ぶことにする。なお、水流発生装置１０は発電作用に無関係として、作動は停止状態とする。
【００４５】
一方、開閉弁７５が閉鎖された状態における発電装置５０の動作は、図２に示すが、以下のようになる。
【００４６】
まず、水流発生装置１０のポンプ駆動装置３によりポンプ装置２を作動させる。すると、水流は配管６７、６５を介し流体駆動装置５を回転させる。流体駆動装置５から排出された水Ｗは流体駆動装置５に戻る。したがって、流体駆動装置５から送り出した量の水Ｗがほとんどそのまま流体駆動装置５に戻ることになり、エネルギーのロスが少ない。
【００４７】
このように、上水道配管６を分岐管６１に分岐させ、この分岐水流の途中に設置した水流発生装置１０により加圧された水Ｗを流体駆動装置５に供給し、流体駆動装置５から排出された水Ｗを水流発生装置１０に戻す制御を、本発明では第１の水流制御と呼ぶことにする。そして、第２の水流制御でエネルギーを使わずに発電を行うことを基本にし、開閉弁７５が閉じられた場合は第１の水流制御を行うことにより、発電が停止されることなく連続的な発電が可能となる。
【００４８】
なお、第２の水流制御から第１の水流制御に切り替えられる際に、水流発生装置１０により発生させる圧力を配管６２に発生している圧力以上に上げることで流体駆動装置５の駆動が可能である。
【００４９】
また、第２の水流制御を行っている状態で、第１の水流制御を加えれば、より高い圧力で水圧モータ５を駆動することも可能であり、発電能力を高めることもできる。
【００５０】
図３は、本発明に係る発電装置及び発電方法の実施の形態（２）を示すものである。
【００５１】
発電装置１００は、実施の形態（１）と同様に各家庭に引き込まれる上水道の水圧を利用して発電する装置を示している。
【００５２】
発電装置１００は、上水道配管６を分岐して水が導入されるアキュムレータタンク１と、発電機９と連結された流体駆動装置である水圧モータ５と、アキュムレータタンク１から水Ｗが供給されアキュムレータタンク１に水Ｗを戻すシリンダ装置２（ポンプ装置）と、シリンダ装置２に内蔵されたピストンのストロークを制御する駆動装置である油圧駆動装置３（ポンプ駆動装置）と、上水道配管６を分岐し水圧モータ５への給水を制御する制御弁４と、水圧モータ５の出口５５つながる配管及び他方の水圧室２５につながる配管に接続され水Ｗを使用するための開閉弁７５と、開閉弁の開閉状態を検出するバルブ開閉状態検出手段６６とを主な構成要素とする。
【００５３】
上水道配管６は、アキュムレータタンク１へ分岐する分岐管６１と、水圧モータ５へ分岐する分岐管６２とを有し、主に飲料用として使用される開閉弁である蛇口６４に連結されている。
【００５４】
アキュムレータタンク１は、所定量の水Ｗを貯蔵可能なタンク本体１１と、吸入口に設けられた逆止弁１７と、水位を調整するタンク本体１１の水位制御装置８と、タンク本体１１へ戻る配管７１との間に設けられた逆止弁１８と、タンク本体１１内部の圧力を大気圧にするブリーザー１９とを備える。
【００５５】
なお、水位制御装置８は、タンク本体１１の水位を検出する水位センサ１２と、タンク本体１１への流入水量を制御する電磁弁１３と、水位センサ１２の信号により電磁弁１３を開閉する制御を行うコントローラ（図示しない）とで構成される。このコントローラはタンク本体１１の水位が低いという水位センサ１２からの信号であれば電磁弁１３を開放し、水位が適度もしくは高いという信号であれば電磁弁１３を閉じるという構成である。
【００５６】
シリンダ装置２は、アキュムレータタンク１から水Ｗを供給され水圧モータ５に水Ｗを供給する一方の水圧室２４と、水圧モータ５の出口５５に接続されアキュムレータタンク１に水Ｗを供給する他方の水圧室２５と、ストローク制御可能なピストン２２で主に構成される。したがって、一方の水圧室２４と他方の水圧室２５はピストン２２で仕切られ、容積が変更可能になっている。
【００５７】
また、シリンダ装置２は、一方の水圧室２４の入口、出口にそれぞれ逆止弁２６、２７を、また、他方の水圧室２５の入口、出口にそれぞれ逆止弁２８、２９を備え、逆流を防止している。また、移動するピストン２２の位置を検出するピストン位置検出手段としてポジジョンセンサ２０１、２０３を備える。また、ピストン２２とシリンダ２１の内壁面にはシール２０２が設けられ、一方の水圧室２４と他方の水圧室２５とに漏れを生じないようにされている。
【００５８】
油圧駆動装置３は、内部に油圧ポンプを備えた油圧制御回路３４と、油圧制御回路３４で制御される油圧シリンダ３１と、油圧制御回路３４を制御するコントローラ（図示しない）とで構成され、油圧シリンダ３１と油圧制御回路３４の間に設けられた前進側油路３２に高圧油を供給することで油圧シリンダ３１に内蔵されたシリンダ（図示しない）が前進する。また、後退側油路３３に高圧油を供給することで油圧シリンダ３１に内蔵されたシリンダが後退する構成であり、油圧シリンダ３１に内蔵されたシリンダは、シャフト２３とナットなどの固定具２０４を用いてピストン２２と連結している。なお、油圧制御回路３４を制御するコントローラは、バルブ開閉状態検出手段６６やポジジョンセンサ２０１、２０３などの信号を検出して油圧シリンダ３１（ピストン２２）を最適に動かすよう油圧制御回路３４に指令を与える。
【００５９】
制御弁４は、分岐管６２と水圧モータ５の流入口５４の間に設けられる電磁弁であり、バルブ開閉状態検出手段６６の信号などに基づき、上記油圧制御回路３４を制御するコントローラで開閉制御される。
【００６０】
開閉弁７５は、主に風呂や洗濯などの生活用水用として使用される開閉弁である蛇口である。
【００６１】
バルブ開閉状態検出手段６６は、開閉弁７５の開閉状態を検出するものであり、具体的には配管６７に設けた圧力センサ６６としている。すなわち、開閉弁７５が開かれた状態では配管６７、６５、水圧モータ５、配管７２、７４に水Ｗの流れを生じるので、配管６７に設けた圧力センサ６６で検出される圧力が低下する（水Ｗの流れがない場合に比較して）のを検出することができる。
【００６２】
水圧モータ５は、ベーン式流体駆動モータとしている。ベーン式流体駆動モータ５は、流入口５４と流出口５５を有するハウジング５６と、ハウジング５６の内部に設けられた羽根車５１とからなる。羽根車５１は、複数のベーン５２とハウジング５６に回動自在に軸支された回転軸５３とから構成される。ベーン５２は径方向に移動自在に回転軸５３にはめ込まれており、羽根車５１の回動によりハウジング５６の内面にベーン５２の先端が当接されるように構成されている。そして、回転軸５３に発電機９が連結されている。さらに、発電機９には発電した電気を蓄えられるように、図示しない整流回路を介してバッテリーが接続される。
【００６３】
次に、このように構成された発電装置１００の動作について説明する。
【００６４】
まず、開閉弁７５が開放された状態における動作について説明する。この状態では、圧力センサ６６で開閉弁７５が開放状態であることを検出し、制御弁４を開放する。これにより、水Ｗが分岐管６２、６５を介して水圧モータ５の流入口５４に流入し、ベーン５２を回転させて水圧モータ５が駆動される。そして、ベーン５２を回転させた水Ｗは流出口５５から配管７２、７４を介して開閉弁７５より生活用水としての使用に供される。
【００６５】
この状態では、水圧モータ５に接続した発電機９により多量の電気を発電することができ、また、発電機に整流回路を介してバッテリーを接続することで、発電された電気はバッテリーに充電される。
【００６６】
このように、水圧モータ５に接続された開閉弁７５が開いた状態で、上水道配管６を分岐して直接水圧モータ５に水を供給する制御は、前述の通り第２の水流制御である。
【００６７】
なお、シリンダ装置２は発電作用に無関係として、ピストン２の位置の制御を行わないこととする。すなわち、ピストン２の位置は前回停止した位置で止まったままとなっている。
【００６８】
一方、開閉弁７５が閉鎖された状態における発電装置１００の動作は、以下のようになる。
【００６９】
まず、圧力センサ６６で開閉弁７５が閉鎖状態であることを検出し、制御弁４を閉鎖する。そして、油圧駆動装置３の油圧シリンダ３１を作動させる。ここで、ピストン２２が図３の実線で示した位置２２２にある場合を例に説明すると、この位置から左方に所定の速度でピストン２２を移動させる。すると、一方（左側）の水圧室２４の圧力が高くなり、ピストン２２の左側への移動により形成される水の流れは逆止弁２７を開いて配管６７、６５を介し水圧モータ５を回転させる。水圧モータ５から排出された水Ｗはシリンダ装置２の他の水圧室２５に戻る。したがって、左側の水圧室２４から送り出した量の水Ｗがほとんどそのまま右側の水圧室２５に戻ることになり、エネルギーのロスが少ない。
【００７０】
シリンダ装置２の容積は所定の大きさを与えているので所定時間経過後には図４に示すように、シリンダ２１の左端近傍位置２２３に達する。この位置にはポジジョンセンサ２０３が設けられているので、ピストン２２がこの位置に達したのを検出できる。すると、油圧シリンダ３１を瞬時に前進（右行）させ、図５に示すように、ピストンを右端近傍位置２２１まで移動させる。この右端近傍位置２２１はポジジョンセンサ２０１で検出することでピストン２２を前進（右行）させる位置を検出できる。このとき、左側の水圧室２４の圧力が瞬間的に低下し、アキュムレータタンク１から配管１４、逆止弁２６を介して水Ｗが左側の水圧室２４に流入する。また、右側の水圧室２５にあった水Ｗは逆止弁２９、配管７１、逆止弁１８を介してアキュムレータタンク１に戻る。
【００７１】
この切換動作は瞬時に行われるので、水圧モータ５の回転を停止させることはない。また、アキュムレータタンク１はブリーザー１９により大気圧に開放されているのでピストン２２を移動させる抵抗が少なく、エネルギーロスを小さくできる。
【００７２】
このように、アキュムレータタンク１の水Ｗをピストン２２で仕切られたシリンダ装置２の一方の水圧室２４に供給し、ピストン２２で加圧された水Ｗを発電機に連結された水圧モータ５に供給し、水圧モータ５から排出された水Ｗをシリンダ装置２の他の水圧室２５を経てアキュムレータタンクに戻す制御は前述のように第１の水流制御である。そして、第２の水流制御でエネルギーを使わずに発電を行うことを基本にし、開閉弁７５が閉じられた場合は第１の水流制御を行うことにより、発電が停止されることなく連続的な発電が可能となる。
【００７３】
なお、第２の水流制御から第１の水流制御に切り替えられる際に、制御弁４を閉じることで水Ｗの流れをスムーズに切り替えられる作用があり、またピストン２２による一方の水圧室２４の圧力を分岐管６２の圧力以上にしなくても配管６７に水流を発生させ水圧モータ５を駆動可能とする。しかし、制御弁４がない場合は、ピストン２２による一方の水圧室２４の圧力を分岐管６２の圧力以上に上げれば水圧モータ５の駆動は可能である。
【００７４】
また、第２の水流制御を行っている状態で、第１の水流制御を加えれば、より高い圧力で水圧モータ５を駆動することも可能であり、発電能力を高めることができる。
【００７５】
また、アキュムレータタンク１は、地震などの災害発生時に緊急用の水として利用することが可能である。すなわち、開閉弁７５が閉じられ、ピストン２２が右行している間、アキュムレータタンク１内の水は循環するので水質が悪化する心配がなく、アキュムレータタンク１の出口にフィルターなどを設ければ、飲料用とすることもできる。
【００７６】
図６は、本発明に係る発電装置及び発電方法の実施の形態（３）を示すものである。
【００７７】
この実施の形態（３）における発電装置２００は、実施の形態（２）のアキュムレータタンク１を廃止し、配管７１を配管１４に連結したものである。この場合、開閉弁７５が開放されているときは前述の通り第２の水流制御を行う。一方、開閉弁７５が閉鎖されているときは第１の水流制御でピストン２２が左端近傍位置２２３に達した際の状況が異なる。すなわち、ピストン２２が左端近傍位置２２３に達してピストン２２を右方向に移動させると、他方（右側）の水圧室２５内の水Ｗが配管７１、配管１４を介して一方（左側）の水圧室２４へ流入するようになる。この際、電磁弁１３は閉鎖され、且つ、ピストン２２を右方向に移動することによる左側の水圧室２４の圧力低下により水Ｗの左側の水圧室２４への移動はスムーズに行われる。
【００７８】
なお、第１の水流制御でピストン２２が一方（左側）の水圧室２４の容積を小さくするように移動中は、電磁弁１３は開放され、左側の水圧室２４を加圧することと右側の水圧室２５の容積が拡大するのに応じて水圧を供給しピストン２２をスムーズに移動させるのに寄与している。また、第２の水流制御が行われているときは、シリンダ装置２は発電に関与しないので電磁弁１３は閉鎖された状態としている。
【００７９】
この実施の形態（３）における発電装置２００によれば、実施の形態（２）と同様に、第２の水流制御でエネルギーを使わずに発電を行うことを基本にし、開閉弁７５が閉じられた場合は第１の水流制御を行うことにより、発電が停止されることなく連続的な発電が可能となる。
【００８０】
さらに、アキュムレータタンク１を設けていないので、さらに低コストの発電装置とすることができる。
【００８１】
なお、実施の形態（２）、（３）に共通するが、ベーン式の水圧モータ５は回転フリクションが小さいので、水圧モータ５に流入した水Ｗは容易に羽根車５１を回動させることができる。
【００８２】
また、水圧モータ５にはベーン式を用いたが、これに限定されるものではなく、他の形式の水圧モータでも構わない。
【００８３】
また、発電装置５０、１００、２００は、上記の実施の形態の各家庭への上水に限らず、生産工場などで利用される工業用水など、圧力を有した水流に対して適用することが可能である。
【００８４】
また、実施の形態（２）、（３）では、駆動装置３には静粛性やエネルギー効率に優れる油圧駆動装置３を用いたが、油圧に限定されるものではなく、空圧または電気による駆動装置を用いても同様の効果を生じさせることが可能である。
【００８５】
また、実施の形態（２）、（３）で、バルブ開閉状態検出手段６６は圧力センサ６６に限定されるものではなく、例えば開閉弁７５に直接設けたバルブの角度センサなどでも構わない。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る発電装置によれば、水流の途中に設置され水流で駆動される流体駆動装置と、流体駆動装置で駆動される発電機と、上記水流を分岐した分岐水流の途中に設置される水流発生装置と、流体駆動装置の出口につながる配管に接続され水流の発生と停止を行う開閉弁とを備え、水流発生装置により流体駆動装置を駆動可能なように水流発生装置を接続したので、水流を停止する開閉弁を閉じたときでも発電が継続可能な発電装置を得ることができる。
【００８７】
また、ポンプ装置は内部にピストンを備えるシリンダ装置で構成され、前記ピストンで仕切られた一方の水圧室に前記分岐水流の水が導入され、前記ピストンで仕切られた他方の水圧室に流体駆動装置の出口から排出された水が戻るように配管されているので、一方の水圧室から送り出した量の水Ｗがほとんどそのまま他方の水圧室２５に戻ることになり、エネルギーのロスが少ないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る発電装置の実施の形態（１）の一つの作動状態を示す構成図である。
【図２】  本発明に係る発電装置の実施の形態（１）の他の作動状態を示す構成図である。
【図３】  本発明に係る発電装置の実施の形態（２）を示す構成図である。
【図４】  本発明に係る発電装置の実施の形態（２）の一つの作動状態を示す構成図である。
【図５】  本発明に係る発電装置の実施の形態（２）の一つの作動状態を示す構成図である。
【図６】  本発明に係る発電装置の実施の形態（３）を示す構成図である。
【符号の説明】
１                アキュムレータタンク
２                ポンプ装置（シリンダ装置）
３                ポンプ駆動装置（油圧駆動装置）
４                制御弁
５                流体駆動装置（水圧モータ）
６                上水道配管
７                  配管
８                水位制御装置
９                  発電機
１０                水流発生装置
１１                タンク本体
１３                電磁弁
１４                配管
１７、１８          逆止弁
１９                ブリーザー
２１                シリンダ
２２                ピストン
２４                一方の水圧室
２５                他方の水圧室
２６、２７、２８、２９  逆止弁
３１                油圧シリンダ
３４                油圧制御回路
６４                蛇口
６６                バルブ開閉状態検出手段（圧力センサ）
７５                開閉弁（蛇口）
５０、１００、２００  発電装置
２０１、２０３      ポジジョンセンサ
Ｗ                水
【図１】
0004727061.tif 000002
【図２】
0004727061.tif 000003
【図３】
0004727061.tif 000004
【図４】
0004727061.tif 000005
【図５】
0004727061.tif 000006
【図６】
0004727061.tif 000007