(57)【要約】【目的】  広く賦存し且つ恒常的な水量の重力を活かす水上発電装置を開発するものである。【構成】  河川や水路を流れる水は地勢に順応する重力的移動で、その流れは遅い様でも重力的水圧は絶対的である。それを活かす為双胴船体の間に水力タービン羽根車をはさんで回転力を得て発電する。図の如き構造構成によって流動圧を確実にとらえる。  水力タービン羽根車は、合成正弦曲線を基調とした羽形の羽根翼多数で集合されて多数のバケット状に構成され、集束された流動圧を確実に受止める。羽根翼羽形の特徴から水の流動慣性とよくなじみ、羽根翼すべての部分で回転力変換の働きをするのでトルクの大きい回転力を得る。  トルクの大きい回転力を回転軸両端で増速して多極型発電機を回して発電する。水位の上下にも順応し独立した電源装置となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する水面上に浮かべた双胴船の間にはさまれた水カタービン羽根車は、水中に半径以下の有意の深さを保持して回転軸を両弦側軸受に保持され、水の流動圧を受けて回転し、その回転動力を伝動して発電機を回転させる仕様になる発電装置の、水流上方に向けられた船体舳先は鋭角をなし、タービン羽根車側面深さの弦側は垂直で以下底部は鋭角をなし、タービン羽根車の下部は水面と並行的に両船腹を鉄板でつなぎ、その上流有意の部分はわずかに下方向きとなって、３方聞きのタービン羽根車の下部ケーシング導入口の役目をなし、弦側上部は円形ケーシング状に覆って両弦側をつないでいる。  水力タービン羽根車は合成正弦曲線を基調とした羽形と有意の幅を有する羽根翼の基部切点を有意の回転軸同心円周切線に重ねる配置で複数枚を側板に固定して羽根板とし、羽根翼外周端を有意にずらして複数板を並列固定して所要の幅を保持する構成の羽根車となる。  両船体中間上流からの流水は集束されて流速を速め強大な流動圧力となり、羽根車の回転に伴う抵抗の少ない流動慣性と一体となり、又船尾中央位置では外側の早い流速に引っ張られて負圧渦となり羽根車排水の流動を吸引促進するので、羽根車の運動はトルクの大きい回転力に変換せしめる仕事となる。その回転軸両端それぞれで回転力を増速して、直径の大きい多極型発電機を回して発電する構成の機構になる構造であることを特徴とする低速流動水力発電装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自然界の静かでも確実に流れる河川水の流動重力圧を活かして発電する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  本発明者はかつて回転ブロワ−による切断稲ワラの搬送作業現場における困難に苦しめられて、回転羽根の入射点における抵抗を０に近づける羽形を思いつき、一つの新しい搬送装置として活用しており、併せて新しい利用システムとして複数提案し出願している。【特許文献１】回転羽根による搬送装置−特許第２７１１４０２号
【特許文献２】蒸気タ−ビン装置−特願平１１−２５６１４４
【特許文献３】風力タ−ビン発電装置−特願２０００−１４４１２７
【特許文献４】流動水力発電装置−特願２００２−０９７３７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本願は表題の通り自然界で一刻も休むことなく流れて利用されることの少ない河川等の流動水の流動重力圧を活用して回転力に転換して発電に至るシステムを開発しようとするものである。  主題の水の流れは地形に適応する水の重力的移動であり様々の表情はその物理的特性を表わすものに他ならないと共に自然からの教えでもある。それを活かして、  ▲１▼流動重力圧をより高める事象に近づける手段の構築  ▲２▼流動重力圧を確実にとらえてトルクの大きい回転力に転換する構造体の水力タ−ビンの創出  の２点を技術的目標に設定した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  発明者は既に流動水力発電装置−特願２００２−０９７３７５を出願しているが説明不足の記述が多いので補完して出願するものである。【０００５】  前項▲２▼について  発明者は、駆動する回転羽根によって、効率的に物体を放出する遠心流動慣性を誘導して、強力な負圧を生み出す合成正弦曲線を基調とした羽形の羽根車構造体〜回転羽根による搬送装置−特許第２７１１４０２号を提案し、続いてそれと反対の受動回転、即ち物体の打撃衝動圧力を受けて回転力に転換する装置〜蒸気タ−ビン装置−特願平１１−２５６１４４を出願しているので、それを遵用し水力タ−ビン羽根車装置に改良して前項▲２▼に対応するもので基本的曲線は同思想でも、その振幅と範囲の割合は大きく異なる。詳細は実施例で述べるが先願の改良点の主要事項である。【０００６】  前項▲１▼については、  水流に与える地形や構造物の影響事象が教えることの中から選択した。  まず河川等の流れはゆるやかに見えても流れの速くなるところは結構多い。障害物で分けると周りの流れが速くなる。本発明の主体である双胴般の間に水力タ−ビン羽根車をはさむことは水の流れに逆らう固定した構造物を造ることなく、水位の変動にも自在に順応して水の重力的流動圧を高め、それを無駄なく確実に捕らえて回転力に転換する手段となる。水力タ−ビン羽根車を垂直な弦側ではさみ、下部の双胴船をつなぐ鉄板を上流部で有意下向きにすることは舳先部分と合わせると３方先広がりのケ−シング導入口としての機能を高めて流速を速め、且重力圧を大きくする事象となり、それを受ける水力タ−ビン羽根車が、その合成正弦曲線を基調とした羽根翼並びに振幅と範囲組合せ特徴から、回転抵抗も少なく、羽根翼すべてのところで水の流動慣性を回転力に転換する機能を有するもので、確実にトルクの大きい回転力を得られる。大幅な増速も可能な底力がある。【０００７】  得られたトルクの大きい回転力を増速して回す発電機は、直径の大きい多極型発電機を選択して発電する。双胴船体の特徴を活かして回転軸両端で発電し電気を一端貯えるバッテリ−等の重量物機器は船体等装置の浮上安定の役割を荷負うもので、屋根を完全に覆えば独立した施設となる。係留を工夫すれば施設装置の増設は如何程でも可能で、水の流速流量のあるところでは年中ほとんど無休でランニングコストも少なく稼動出来る発電装置となる。【０００８】  本題の主流となったのは双胴船上に架設した装置であるが、人工の水路等にあって水位が比較的安定している場所、或いは同じく施設水路における小落差にあっても、流動圧を高める工夫をすれば応用が可能であることは云うまでもなく、更には比較的勾配の強い人工水路にあっては簡単な水流集約装置−水圧がケ−シングの役目を果たしていることを活かすことで効率を挙げ利用出来る。
【発明の効果】
【０００９】  本発明の原理装置は単純なもので、設置方法の工夫で、設置場所の選定には苦労しない。発電機や増速機は専門の機器が効率的であるが大部分の装置はロ−カル技術で対応可能である。今まで発電と云えば高額な設備と受け止められているが宝の源と成果は足元から得られると云えまいか。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  おしなべてロ−カル発電においては、その電力を何に使用するかが実行を左右することが多いのではなかろうか。仮に本願装置が多数の点として稼動したとして書夜をわかたぬ発電量の消費がネックとなる。風力発電とも異なり安定した稼動となるので電力会社等への交換や売電等の法的援助措置が伴われることが望まれる。
【実施例】
【００１１】  以下図面を参照して−実施例を説明する。  図−１は本発明装置を上方から見た横断鳥瞰図である。  図−２は縦断的鳥瞰図である。  図−３は水力タ−ビン羽根車の正面縦断図である。  図−４は発電機の横面縦断図である。  図−５は発電機の正面縦断図である。【００１２】  各図において１−は双胴船体である。２−は水力タ−ビン羽根車回転軸で、３−は羽根板側板、４−は羽根翼で、５−が水力タ−ビン羽根車である。６−は羽根車回転軸の軸受で弦側に固定されている。７−水力タ−ビン羽根車付大歯車で、８−はその受歯車で発電機回転軸に固定されている。９−は発電機回転軸で、１０−発電機である。１１−は発電機円盤で、１２−の複数の発電機回転子が装着されている。１３−は発電機回転軸の軸受でそれぞれ弦側に固定されている。そのタ−ビン羽根車と反対外側の弦側の軸受支台には１４−の発電機固定子枠が固定され、上記回転子対向位置に１５−の複数の固定子が装着され発電機を構成している。１６−は電気整流器で発電機からバッテリ−への電流調製を荷負っている。１７−バッテリ−である。１８−は上部ケ−シングカバ−で、１９−下部架橋を兼ねたケ−シング的誘導板で、２０−は上部双胴架橋である。２１−流動水面である。【００１３】  まず基礎となる水力タ−ビンについて説明する。  基調となる羽形の合成正弦曲線図を表図１に示すが、回転軸同心円（おおよそ駆動ブロワ−の吸入口直径）の切線に羽根翼の入射点切点Ａを重ねＡ−Ｏ−Ｂ−Ｃより成るのが基本形となり、ＢがＧ点となるが、放出・変動いずれでもＯ−Ｂ−Ｃ間で移動して機能するのが本曲線の特徴である。2007285120.tif 000003
【００１４】  表図１の羽根翼の変動運動の模式を表図２に示す。2007285120.tif 000004
【００１５】  上記表図１、２は駆動ブロワ−の羽形と羽根翼運動の基本の説明図であるが、本願の如き装置の如き羽根翼の必要とする羽形は、振幅と範囲を大幅に変動させて、振幅▲５▼のＡ点から−振幅−▲５▼のＢからＣに至るＡ−Ｏ−Ｂ−Ｃを選択する。  本願の改良点の主要点である。2007285120.tif 000005
【００１６】  以上の構成に基づいて動作を説明する。  双胴船体をつなぐのは１９−誘導板と２０−架橋である。すべて陸上において組立て前後架橋４点に吊りフックを設けて移動し、２１−の流動水面におろして羽根車が水に着けば稼動して発電が行われる。両船首端にフックを設けて係留し、バッテリ−からは並列接続して係留点を通るケ−ブルによって陸上に電気を移す。【００１７】  実地における本発明装置の稼動は上述の通りであるが、改めて技術的課題を検証する。水位の変動に適応する双胴船体装置は、その構造特徴即ち両舳形状によって水流の流動圧を中央位置に集束する。又双胴船体をつなぐ下部架橋鉄板の有意の上流部分を下方向きとすることは更に水流々動圧力を集束する仕事となる。その水力タ−ビン羽根車に向けられる流動重力は羽根車の多数のバケットに押込まれ、周囲の水圧によって外部に溢れることがない。そこに確実にトルクの大きい回転力に転換される要因がある。水の重力運動エネルギ−がその速度の２乗に比例する法則から比検しても水のもつ流動圧は絶対的と表現しても過ちではない。【００１８】    集束された水の流動重力圧を受ける羽根車は、その羽形と羽根翼配置特徴がその受動面で確実に重力圧を受け止め且つ羽根車の回転にともなう流動慣性に無理なく順応してすべての場所で回転力に変換すると共に羽根翼が水中を離れる位置でも抵抗とならない羽形特徴があるので、流動重力圧をすべて回転力に変換する満点の仕事をする。また双胴船外側の速い流速は中間船尾で負圧渦となるので、水力タ−ビン羽根車を動かした水流は難なく流れ出すマフラ−作用となりタ−ビン羽根車の仕事を助ける。双胴船体装置の浮力を調製するバッテリ−数は本体装置のみの浮上状況を確認して決めざるを得ない。電気整流器からケ−ブルを直結し係留支点を経由して陸上に送電してバッテリ−に貯電することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  今の生産と生活にとって電気を欠いた事態は創造も及ばないが遠隔地でその恩恵の及ばぬところも存在する。しかしその場合でも水量豊かな水辺は存在するし又大きな水路もいたるところに張り巡らされている。にも拘わらず水流そのものの利用はあまりかえり見られない。又それらには水位の上下は宿命である。それに順応できるのが本発明である。それはゆるやかに見えても反面大きな恒常的な重力的流動圧をもつ水流で、それを確実効果的にトルクの大きい回転力に転換できる水力タ−ビン羽根車の出現によってそれを電気に変換できる。場所、大小、ト−タル装置は異なっても本願原理の及ぶ範囲は大きく、社会に貢献できる。  書夜を分かたぬ発電量は、例えば水を電気分解して水素ガスを保溜する技術・装置は、今の技術水準からして可能であろう。エネルギ−等々安保にかかわる産業の可能性は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】は装置を上方からみた横断鳥瞰図。
【図２】は縦断的鳥瞰図。
【図３】は水力タ−ビン羽根車正面縦断図。
【図４】は発電機の横面縦断図。
【図５】は発電機の正面縦断図。
【符号の説明】
【００２１】  １−双胴船体。２−水力タ−ビン羽根車回転軸。３−羽根板側板。４−羽根翼。５−水力タ−ビン羽車。６−羽根車軸受。７−タ−ビン羽根車付大歯車。８−受歯車。９−発電機回転軸。１０−発電機。１１−発電機円板。１２−複数回転子。１３−発電機回転軸軸受。１４−発電機固定子枠。１５−複数固定子。１６−電気整流機。１７−バッテリ−。１８−上部ケ−シング。１９−下部ケ−シング的誘導板。２０−双胴架橋。２１−流動水面。
【図１】
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【図２】
2007285120.tif 000007
【図３】
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【図４】
2007285120.tif 000009
【図５】
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