(57)【要約】【課題】場所を選ばず、地球上の海・陸地の河川で負荷発電できる小形水力発電機を提供する。【解決手段】薄い長方形のプレート（水車羽根ともいう、以下省略）を複数枚、円形に設置。回転できる横長水車とし、その円形横長水車の中間に大径の輪を併設し、この大径輪を増速用として利用することで、発電機の回転数を大幅に増速可能とし、この為、海流や河川での水流の早さでも水車を回転し発電、又設置場所自由な構造を特徴とする横長水車型水流発電機で、解決できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄い長方形のプレート（水車羽根ともいう、以下省略）を複数枚、円形に設置、回転できる横長水車とし、その円形横長水車の中間に大径の輪を併設し、この大径輪を増速用として利用することで、発電機の回転数を大幅に増速可能とし、この為、海流や河川での水流の早さでも水車を回転し発電、又設置場所自由な構造を特徴とする横長水車型水流発電機。
【請求項２】
横長小径水車と増速用大径輪のサイズは使用状態に応じ決め、増速大径輪に付設する回転伝導には、ギヤー・チェーン・ベルト・ゴムタイヤの各方式があり、使用する場所に応じ、その中から１つを選択して使用、海洋と河川の利用に応じ、浮きタンクのサイズや形も変え利用、又、電流の配線には方向自由な回転子を利用、製作もしやすい構造をした請求項１に記載する横長水車型水流発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄い長方形のプレートを複数枚、円形に設置、回転できる横長水車とし、その円形横長水車の中間に大径の輪を併設し、この大径輪を増速用として利用することで、発電機の回転数を大幅に増速可能とし、この為、海流や河川での水流の早さでも水車を回転し発電、又、設置場所自由な構造を特徴とする、横長水車型水流発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から水力発電機としては、ダムや急流を利用した大形水車発電が主流で、更に近年は原子力発電に注目され、大型の水力発電設備は建設されなくなり、水力発電の役割は十分であった。
【０００３】
しかし、原子力発電機の事故で、環境破壊と使用済後のコスト高が近時急速に問題視され、再度、風力と水力の発電が見直されて来たが、これらの自然エネルギーの設置にも、大型化での設置は更なる環境破壊元になるとして、新設には困難な面が多い。
【０００４】
特に、近年は水力発電も小型化して、大型ダムを必要としない程度の装置を開発する事が急務となっている。
【０００５】
特に水力発電機で、改善策としては海洋の利用が可能となれば、河川の利用も併用できるが、現在、波力型・水中型・温度差型でも実用化には至っていない。
【特許文献１】特開２００３−２７８６３６
【特許文献２】特開２０００−１９２４４１
【特許文献３】特開２０００−９０１５
【特許文献４】新案公開平５−４１３７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、海流の千満の差、及水中型にしても河川の急流地でない場合、等においてそれらの水流の早さでは、発電機の定格回転数に至らないか、多少は発電しても負荷発電では停止して持続ができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、薄い長方形のプレートを複数枚、円形に設置、回転できる横長水車とし、その円形横長水車の中間に大径の輪を併設し、この大径輪を増速用として利用することで、発電機の回転数を大幅に増速可能とし、この為、海流や河川での水流の早さでも水車を回転し発電、又、設置場所自由な構造を特徴とする横長水車型水流発電機を提供するものである。
【０００８】
請求項２の発明は、横長小径水車と増速用大径輪のサイズは使用状態に応じ決め、増速大径輪に附設する回転伝導にはギヤー・チェーン・ベルト・ゴムタイヤの各方式があり、使用する場所に応じその中から１つを選定して使用。海洋と河川の利用に応じ浮きタンクのサイズや形も変え、又電流の配線には方向自由な回転子を利用、製作もしやすい構造をした請求項１に記載する横長水車型水流発電機を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明には次の効果がある。
海流や河川においても水の早さはゆっくりでも物を流したり押したりする力は、驚異的にあり、この力で小径の横長水車にする事で、回転数を早め、又回転力も強力で、水力発電機の性能が大幅にアップした。
小径の横長水車の為、海流でも回転数が高くなり、これに中間で大径の輪を併設しており、この輪も同時回転、その為この大径輪が増速機となり、発電機に必要な回転数を得ることが可能となった。
本発明では装置の下部に浮きタンクが設けてあり、海洋・河川など設置がしやすくメンテナンスもしやすい構造である。
従って、移動しやすく安全で安定した発電が得られ、小型の水力発電機の製作が可能で普及が伸びると期待され、経済効果と環境への効果も大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１の斜視図では一見、複雑に見えるが、シャフト・ベアリング及びプレート増速装置と部品は、大量生産が可能で、浮タンク・電流・回転子設け、発電機も市販の物でメンテナンスもしやすく、収納・海洋及び河川用、急流用と設置場所が自由に選定でき、海洋上においては、船舶の航行に支障のない形状で強風でトラブルの発生がない作りが実現した。
【００１１】
以下本発明の一実施例を図によって説明する。
図１は斜視図である。
全体の浮きタンク付架台１は、アンカーつり金具２によって別のワイヤーで牽引される為、水の流れに従って、アンカーの方が上流を向き、水流が水車プレート３に当り、横長小径水車輪６、全体が回転する。
ここが、特許請求項１のポイントで、横長小径水車輪６は小径であり、水流が遅くても早く回る。小径の分、力が不足する為、横長にして力を十分カバーし、この小径水車の高回転は一体となっている。増速大車輪４にも伝導され、高回転を維持し、更にこの増速大車輪４にはギヤーが設けられており、発電機５の回転軸に設けられている小ギヤー比により２０倍・３０倍と増速、大車輪のサイズの大・小により発電機の定格回転数に必要な回転数が容易に得られる。
一次配線７は、海流の方向転換があっても、受電流回転子９で、３６０°回転しても電流の送電に支障はない。
装置全体は、浮きタンクが３ヶ所あり、海・河川・山間部においても自由に設置できる。
【００１２】
図２は正面図で、浮きタンク架台１と横長小径水車輪６に水車プレート３が設けられ、増速大車輪６とのバランスがとれている。浮きタンクは発電機等で重量が片寄りする時には、一方の浮きタンクを幾分大きめに作る。
【００１３】
図３は平面図で、アンカーつり金具２の方向が水流の上流となり、水流が流れやすく、水車プレート３に水流が当りやすい作りである。
【００１４】
図４は左側面図で、１・２・４７・８・９の数字は図１の通りである。
【００１５】
図５は右側面図で、アンカーつり金具２の方の浮きタンクは、全体の構造で大きさを変えてバランスを取る。
数字の１・４・５・６・８・９は図１の通りである。
【００１６】
図６は背面図で水車プレート３は水流が全体にあたる作りである。数字１・２・４は図１の通りである。
【００１７】
図７は底面図で、浮き架台１は発電機や全体の装置に合わせバランスを良く作り、浮きタンクも左右重量に合わせ、大・小サイズを決める。
水流が水車プレート全体に良く当る作りである。
【００１８】
図８は正面Ａ−Ａ断面参考図で、横長小径水車輪６に水車プレート３が取付けられ、ここで小型水車と増速大車輪（ギヤー付）４は回転が高くなり、小形ギヤー１１に伝導され、直径の比により、この小形ギヤーは２０倍・３０倍と適宜増速され、発電機の定格回転数に用意にする事ができる。
【００１９】
図９は平面Ｂ−Ｂ断面参考図で、浮き架台１の左右の中に回転シャフト１３を通し、両方共、球型ダブルベアリングを設け、水車プレート３の回転をスムーズにし、強度も保持した。
【００２０】
図１０は水車プレートと水面の位置参考図で、水車プレート３は、水面１４より若干沈む程度が良く、水力の圧力も十分受けられ、水車プレート３の大半は水中にない方が回転する上で、水の抵抗がなくスムーズに回転する。
増速大車輪４は水中にあってもほとんど水の抵抗はなく、発電機５も水面よりかなり上にあり、防水・防錆・メンテナンス等、上にある方が便利で耐久性もある。
【００２１】
図１１は水車プレートと増速用大車輪取付参考図で、増速用大車輪４と水車プレート３の枚数、サイズは発電能力に応じて決め、補強も長さに応じて製作する。
【００２２】
図１２は受電（送電）流回転子の参考図で、内部は回転子２段と３段により、単相・三相の発電機と接続し、３６０°の回転でも電流を受電・送電でき、ベアリングにより上下を支持されており、強度も十分である。
数字の７・８・９は図１の通りである。
【００２３】
図１３は海洋上使用状態参考図で浮き架台１をアンカー金具２とワイヤー１８とアンカー１７で固定して使用。電流は一次配線７より、架台の円周より遠めの二次配線で送電する。
【００２４】
図１４は河川における使用状態参考図で、横長水車型水流発電機の浮き架台１を河川内に置、クイを１９に前後で打ち固定する。
数字の１７・１８は図１３の通りである。
この他にも山中での急流河川や小形ダムでの利用もできる為、いろいろな場所に設置でき、又サイズも自由にできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
地球の７０％は海で、又陸地内の河川を含めれば、水力による発電効率やエネルギー効果は、風力発電や太陽光発電よりかなり安定して効果が高い事は、従来より知られていた。しかし、従来の小形の水力発電機では、自然に流れる海流や河川の水流で効率よく発電する装置の開発には欠点があった。今回の横長水車型水流発電機の発明により、自然の水流でも十分負荷発電（電力を使用する事）を可能とした画期的な装置で、海岸地区や漁業の冷凍用、水の淡水化用にと利用ができ、自然エネルギーの利用向上にも役立ち、産業上においても大きくプラス効果となる世界流通商品である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】斜視図
【図２】正面図
【図３】平面図
【図４】左側面図
【図５】右側面図
【図６】背面図
【図７】底面図
【図８】正面Ａ−Ａ断面参考図
【図９】平面Ｂ−Ｂ断面参考図
【図１０】水車プレートと水面の位置参考図
【図１１】水車プレートと増速用大車輪取付参考図
【図１２】受電流・回転子参考図（送電用）
【図１３】海洋上使用状態参考図
【図１４】河川内における使用状態参考図
【符号の説明】
【００２７】
1.浮き架台
2.アンカーつり金具
3.水車プレート（羽根）
4.増速大車輪（ギヤー付）
5.発電機
6.横長小径水車輪
7.一次配線
8.赤色灯
9.受電流回転子
１０．発電機取付架台
１１．発電機小形ギヤー
１２．ダブルベアリング
１３．回転シャフト
１４．水面
１５．ベアリング（スラスト兼用）
１６．ベアリング大
１７．アンカー
１８．ワイヤー
１９．クイ
【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】
2005351125.tif 000013
【図１２】
2005351125.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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