(57)【要約】【課題】  従来は利用しなかった小さな水流から大きな電力を得る発電装置を提供する。【解決手段】  矩形の枠体で、その内側に回転軸が枠体の厚さ方向に垂直な軸受８を保持したユニット枠７と、この軸受８に軸部を保持され、その一端にプロペラ９を、他端に第一傘歯車１１を夫々装着したプロペラ水車１２と、下端に上記第一傘歯車と噛み合う第２傘歯車１７を装着し、ユニット枠７に回動可能に支承された鉛直な伝達杆１６と、上記ユニット枠の上辺に入力軸を下向きにして固設され、伝達杆の上端にカプラー２２を介して連結された発電機２１とによって発電ユニットを構成し、多数の発電ユニットを用水路に沿って連設する。【選択図】図５
2012246909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川に沿って、横断面形状が上に開いたコ字形で、河川と同じ勾配の用水路を設け、この用水路中に河川の水流の一部が常時流れるようにすると共に、この用水路の内壁に、所定の間隔を保って、横断面形状が上に開いたコ字形の保持溝の多数を形成し、一方、上記保持溝に嵌合する矩形の枠体で、その内側に回転軸が枠体の厚さ方向に垂直な軸受を保持したユニット枠と、この軸受に軸部を保持され、その一端にプロペラを、他端に第一傘歯車を夫々装着したプロペラ水車と、下端に上記第一傘歯車と噛み合う第２傘歯車を装着し、ユニット枠に回動可能に支承された鉛直な伝達杆と、上記ユニット枠の上辺に入力軸を下向きにして固設され、伝達杆の上端にカプラーを介して連結された発電機とによって発電ユニットを構成し、この発電ユニットのユニット枠を、プロペラが上流を向くようにして用水路の保持枠に嵌め込むことにより、多数の発電ユニットを用水路に沿って連設したことを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、発電装置に係り、特に、原子力発電装置のような危険性が無く、しかも火力発電のような地球環境への悪影響が無い、所謂環境に優しい発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  大型の発電機には、水力発電機、火力発電機、原子炉、或いは風力発電機、太陽電池などの所謂自然エネルギー発電装置に大別できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】  特開平０６−２１３１３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  上記した発電機の内、火力発電機は大量の酸素を消費し炭酸ガスを発生するので地球環境に悪影響がある。【０００４】  一方、原子炉発電装置は、一基当たりの出力が大きいので効率は良いが、先般の東日本大震災による原子炉の暴走のように人間生活にとって危険な一面がある。【０００５】  更に、下記特許文献１に記載の大型の水力発電機は増設の余地が無く、また、上記自然エネルギー発電装置は出力が不安定でしかも出力が小さい、等発電装置には未だ改良の余地がある。【０００６】  そこで、この発明は、原子力発電装置のような危険性が無く、しかも火力発電のような地球環境に悪影響が無い、所謂環境に優しい発電装置を提供することを目的としている。【０００７】  また、この発明の他の目的は、僅かな水量から電力を取りだすことができる小型の発電ユニットの多数を河川に沿って形成された用水路中に配設し、従来は利用しなかった小さな水流から大きな電力を得るようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、河川に沿って、横断面形状が上に開いたコ字形で、河川と同じ勾配の用水路を設け、この用水路中に河川の水流の一部が常時流れるようにすると共に、この用水路の内壁に、所定の間隔を保って、横断面形状が上に開いたコ字形の保持溝の多数を形成し、一方、上記保持溝に嵌合する矩形の枠体で、その内側に回転軸が枠体の厚さ方向に垂直な軸受を保持したユニット枠と、この軸受に軸部を保持され、その一端にプロペラを、他端に第１傘歯車を夫々装着したプロペラ水車と、下端に上記第１傘歯車と噛み合う第２傘歯車を装着し、ユニット枠に回動可能に支承された鉛直な伝達杆と、上記ユニット枠の上辺に入力軸を下向きにして固設され、伝達杆の上端にカプラーを介して連結された発電機とによって発電ユニットを構成し、この発電ユニットのユニット枠を、プロペラが上流を向くようにして用水路の保持枠に嵌め込むことにより、多数の発電ユニットを用水路に沿って連設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】  上記のように構成された請求項１に記載の発電装置は、水中のプロペラ水車の回転を第１及び第２傘歯車の噛み合わせを介して水上の発電機に伝達するようにしたので、発電機の防水を簡略化することができ、したがって発電装置を安価に構成することができる。【００１０】  したがって、長い用水路に沿って多数の発電ユニットを展開することができるので、簡単な構成ながら大電力を取り出すことができる。【００１１】  また、風力発電や太陽光発電と異なり用水路を流れる水量は夜昼にわたってほぼ一定であるから、安定して電力を取り出すことができる、等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  用水路の構造の一例を示す線図的平面図。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図。
【図３】  この発明の一実施例による発電装置の線図的一部平面図。
【図４】  発電ユニットの川上側からみた正面図。
【図５】  発電ユニットの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  発電ユニットを用水路に沿って多数設け、各発電ユニットは、プロペラを上流側に向けたプロペラ水車の回転を、傘歯車装置を介して水上の発電機に伝達するようにしたので、発電ユニットの構造を簡単にしてコストを下げることができ、従って多数の発電ユニットを展開して出力を大きくすることができる。
【実施例１】
【００１４】  以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図１及び図２において符号１は横断面形状が上に開いたコ字形の用水路を示し（図４参照）、この用水路１は、河川に沿って設けられている。【００１５】  図示の実施例における用水路１は、例えば農業用水路中に設けられており、垂直なコンクリート壁によって画成された農業用水路２の一方又は両側の側壁に埴設されたフランジ付の連結ピン３、３と、用水路の一方の外側面に形成され、この連結ピン３と摺動可能に係合するガイド溝４、４との係合によって農業用水路２の側壁に連結される。【００１６】  この場合、用水路１は河川の流れ方向に沿う適当な長さを有する用水路ユニットに分割されており、このように分割された用水路ユニットは、夫々重力によって農業用水路２の底面に定座している。【００１７】  上記のように構成された用水路１は、その上流端から農業用水路（或いは河川）の水が流入し、この用水路中を常時河川の水が流れることは言うまでもない。【００１８】  また、一の用水路ユニットとこれに隣接する他の用水路ユニットの端部に開いたコ字形の開口端縁は相互に接合しているものとするが、コ字形の開口端縁間に隙間があっても、その隙間の存在は用水路中の流れを乱すことは無いので、多少の隙間があっても差し支えない。【００１９】  更にまた、農業用水路の側壁間隔、すなわち農業用水路や河川の幅が大きい場合には、農業用水路などの側壁両側に用水路を設けることができる。【００２０】  なお、上記用水路１は、図示の実施例に限らず、例えば河川の河原に河川に沿って用水路を掘削し、この用水路に上記用水路ユニットを嵌め込んで両端を河川に節続するようにしても良い。【００２１】  上記のように構成された用水路の内壁には、図３及び図４に示すように、所定の間隔を保って、横断面形状が上に開いたコ字形の保持溝５、５の多数が形成されている。
なお、図面を明瞭にするため、髄１及び図２においてはこの保持溝５の図示を省略している。【００２２】  この保持溝５、５の夫々には、次に述べる発電ユニット６（図４及び図５参照）のユニット枠７が嵌め込まれ、このようにして、各発電ユニット６は、ユニット枠７と保持溝５との係合及び重力により、用水路に確りと固定される。【００２３】  図示の実施例における発電ユニット６は、図４及び図５に示すように、その内側に回転軸が枠体の厚さ方向に垂直な軸受８（図５参照）を保持したユニット枠７と、この軸受８に軸部を保持され、その一端にプロペラ９を、他端に第一傘歯車１１（図５参照）を夫々装着したプロペラ水車１２とを備えている。【００２４】  図示の実施例では、上記軸受８は、図４においてユニット枠７の右側に接続された十字形の支持杆１３に保持されている。【００２５】  また、この支持杆１３の上方の杆体にホルダ１４を介して第２軸受１５が配設されており、この第２軸受１５には鉛直な伝達杆１６（図５参照）の下端部が回動自在に支承されている。【００２６】  更にまた、伝達杆１５の下端には第２傘歯車１７（図５参照）が装着されており、この第２傘歯車１７は上記第一傘歯車１１と噛み合い係合している。【００２７】  上記した構成により、用水路中で水流に駆動されるプロペラ歯車１２の回転は、第１及び第２傘歯車１１、１７の噛み合いを介して伝達杆１５の鉛直軸周りの回転に変換される。【００２８】  一方、図４及び図５に示すように、ユニット枠７の上辺には水平な基板１８が固設されており、この基板１８上にはスペーサ１９、１９を介して発電機２１（図５参照）が設けられている。【００２９】  この発電機としては、例えば簡単な構成で安価な直流モータや交流モータ等を採用することができる。【００３０】  そして、上記伝達杆１５の上端をカプラー２１（図５参照）を介して発電機の入力軸（モータの出力軸）に連結する。【００３１】  なお、基板１８には発電機２１を覆うように、雨水及び塵埃を遮断する防護カバー２３を設けることが望ましい。【００３２】  また、プロペラ水車１２と基板１８との間隔は、雨による用水路の増水時でも水面が基板１８より上にならないように適切に設定するものとする。【００３３】  更にまた、水流の強弱によって発電機２１内に増速機或いは減速機を内蔵させるものとする。【００３４】  上記のように構成された発電ユニット６は、そのプロペラ９を上流側に向けて、かつ、ユニット枠７を用水路の保持溝５に嵌め込むようにして、多数用水路中に連設して本願発明の発電装置を構成する。【００３５】  図示の実施例では、上流側から見てユニット枠７の右側にプロペラ水車１２があるものと（図４参照）、左側にあるものとがあり（図示せず）、図３に示すように、右側にプロペラ水車があるものと左側にあるものとが用水路の長さ方向において交互に配設されている。【００３６】  これは、プロペラ水車を回してその背後に回り込んだ水流が乱流になった状態で次のプロペラ水車を回そうとすると効率が落ちるので、一のプロペラ水車と、これに隣接する次のプロペラ水車の間隔を長くして乱流になった水流を整流し、用水路になるべく多くの発電ユニットを設けるためである。【００３７】  そして、発電装置の運転によって生じた電力を各発電機から取り出し、図示しない制御装置に供給することは、太陽光発電機、或いは風力発電機と同様である。
【符号の説明】
【００３８】１  用水路
２  農業用水路
３  連結ピン
４  ガイド溝
５  保持溝
６  発電ユニット
７  ユニット枠
８  軸受
９  プロペラ
１１  第１傘歯車
１２  プロペラ水車
１３  支持杆
１４  ホルダ
１５  第２軸受
１６  伝達杆
１７  第２傘歯車
１８  基板１８
２１  発電機
２２  カプラー
【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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