(57)【要約】      （修正有）【課題】渓流等に点在する堰状で落差のある個所の川底を掘り下げ、深さが数ｍあるコンクリートで形成された水槽を埋設し、水槽低部に横回転水圧力タービンを設置。中間部に内気圧により水の浸入を防ぐ事ができる容器を設置し、発電機、変速機等を容器内に内蔵し、回転軸で水圧力タービンと変速機、発電機を連動させ高低差の少ない河川での水中で電力の生産が可能な装置を提供する【解決手段】濾過された河川水圧力で水槽低部に設置された横回転タービン１を回転させ使用済み排水を下流方向に河川傾斜との交差点まで水平に埋設された排水管内に排出しタービンの排水による抵抗をなくし、回転軸と連動された空気室内発電機８での電力生産が可能である。また、発電された一部電力を使用し、外部に設置されたコンプレッサー２１で発電機内蔵容器内空気室１０に外気を送り容器内気圧を安定させ水中での電力生産が可能な事を特長とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽低部に設置された水圧力回転タービンと内気圧によって水の浸入を防ぐ事が出来る容器内に内設された発電機、変速機とを回転軸で連動し、河川水での電力生産が可能な発電装置を河川底を掘り下げ埋設した水槽低部に設置し水槽内に取り込まれた河川水高低差で作り出された水圧力で、水槽低部設置水圧力タービンを回転させ使用済み回転排水を水槽低部に設けた排水口から河川傾斜交差点まで下流方向に埋設された排水管に排出する事で水中内における電力生産が可能な水中水力発電装置
【請求項２】
水槽低部に設置された水圧力タービンを横回転にする事で、限られた水槽内高低差で作り出された水圧力を効率よく利用する事ができ、タービン回転軸と連動された発電機での電力生産が可能な請求項１記載水中水力発電装置
【請求項３】
水槽中間部に設置され、内気圧によって水の浸入を防ぐ事が出来る発電機、変速機内蔵空気室容器低部に、回転軸と外気送管を囲む形状の円筒空気室を取り付け、円筒空気室下方部より発電された一部電力を使用した外部設置コンプレッサーから送り込まれた外気を排出する事で、パスカル原理による小気圧での発電機内蔵容器内に河川水の浸入を防ぐ事ができる請求項１記載水中水力発電装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明である水中水力発電装置は渓流等に点在する堰状で落差がある河川を掘り下げ、低部に排出口を設けた深さが数ｍあるコンクリートで形成された水槽を川底に埋設し、水槽上部に無数ある小石等を敷き詰め濾過された河川水で水中に小規模のダムを構築し、限られた水圧力を有効に利用する為にコンクリート水槽低部に横回転タービンを設置、コンクリートで形成された水槽中間部に設置された内気圧により水の浸入を防ぐ事が出来る容器内に発電機、変速機等を内蔵し連動された横回転タービン回転軸により発電機での水中で電力の生産が可能であり、また、横回転タービンでの使用済み排水を河川傾斜交差点まで水平に埋設された排水管に排水する事で、横回転タービンの排水抵抗をなくす事が出来、水中での電力生産が可能な発電装置に関する物である。
【背景技術】
【０００２】
従来、水力発電に関しては、大規模なダムに河川水を貯水し水の圧力でタービンを回転させ電力を生産する装置、また、河川流を利用した水力発電装置等、水圧水流による水力発電に関しては公知である。
【０００３】
一方、僅かな水深の河川底を掘り下げ、川底に数ｍの深さを有するコンクリートで形成された水槽を埋設し、小規模ダムを構築し水圧力での電力生産の取り組みに関しては十分活用されているとは言えない
【０００４】
本発明は、渓流等に点在す堰状で落差がある河川底を掘り下げ、深さが数ｍあるコンクリートで形成された水槽を埋設し、僅かな水深の河川内に小規模ダムを構築し、内設された発電装置を水圧力で回転させ電力の生産が可能な水中での電力生産装置であり、大規模なダム等に貯水された水の圧力、河川の流水による発電システムとは異なる
【発明の概要】
【０００５】
僅かな河川水深の川底を掘り下げ、深さが数ｍあるコンクリートで形成された水槽を埋設して川底に小規模のダムを構築し水槽内による河川水での水深水圧力で内設された発電装置による水中での電力生産に関しての取り組みはまだ一般的にない。本発明である水中水力発電装置は、以上の問題点を解決する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する手段として、本発明は渓流等に点在する堰状で落差がある川底を掘り下げ、低部に排水口設けコンクリートで形成された水槽を埋設し河川傾斜との交差点まで水平に埋設された排水官をコンクリート槽低部に設けた排水口と接続して河川水を水槽内に取り込み排水する事で川底に水深が数ｍある小規模ダムを構築する事が出来る
【０００７】
コンクリートで形成された水槽低部に水圧力タービンを横回転に設置し、河川水をタービン内に取り込み槽低部に設けられた排水口より接続された配水管に排出する事で数ｍある水槽内水圧力による横回転水圧力タービンの回転力を効率よく回転させる事が可能な装置である
【０００８】
水槽低部に設置された横回転水圧力タービン中心の回転軸と気圧によって河川水の浸入を防ぐ事が出来る容器内に変速機、発電機等を内蔵した装置をコンクリートで形成した水槽中間部に設置し変速機、発電機と連動させる事で水中での電力生産が可能である
【０００９】
本発明の水中水力発電装置で発電された一部電力を使用し、外部に設置されたコンプレッサーで水槽中間部に設置された発電機、変速機内蔵容器内に外気を送り込み河川の増水等による容器内気圧の変化を調整する事が出来る
【００１０】
水槽中間部に設置した発電機、変速機内蔵容器低部に、回転軸、外気送管を囲む形状の円筒空気室を組合わせ、外気が取り込まれた容器内空気を円筒空気室低部より排出する事でパスカル原理での小気圧で容器内に河川水の浸入を防ぐ事が出来る装置
【００１１】
河川の増水等により流木、ゴミ等を水槽上部に無数ある小石等を敷き詰め、水槽内に取り込む河川水を濾過し、低部に設置した水圧力横回転タービンの破損等を防ぐ事が出来る仕組みの水中水力発電装置
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、課題を解決する為に成された物であり、次の効果が得られる
【００１３】
ア  本発明は、河川底を掘り下げ、埋設されたコンクリート水槽の水中での発電装置であり、設置により環境、景観等を損なう事無く設置可能な装置である
イ  本発明は、都市部地下に無数に埋設された下水管内落差等に利用設置可能であり低コストでの電力生産が可能である
ウ  本発明は、複雑な装置の組合わせ構造ではなく低コストで全国の河川に設置可能な装置であり、社会が求める安価でクリーンな電力の生産が可能な装置である
エ  昨今、地球温暖化の影響で全国各地で集中豪雨により発生する土砂災害被害が多発し被害対策の必要性が問われるなか、堰形状に形成された本発明である水中水力発電装置を河川数カ所に設置する事で、電力生産と被害対策の一環に役立つものと考える
オ  近年、ハウス栽培での農産物生産が盛んであるが、化石燃料高騰での生産コスト上昇で農家の経営が圧迫されている。農業用水、農作地に近い河川に本発明である水中水力発電装置を設置する事で電力によってハウス内温度調整が可能であり、化石燃料を使用する事で発生するCO2の削減にも貢献出来るものと考える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明水中水力発電装置横断面実施形態図
【図２】本発明水中水力発電装置実施形態装置断面図
【図３】本発明横回転水圧力タービン平面断面図
【図４】本発明横回転水圧力タービン部拡大断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
渓流等に点在する堰状で落差がある川底を掘り下げ、低部に排出口が設けられたコンクリートで形成した水槽を埋設し、川底に小規模ダムを構築し、水槽内の水中での電力生産が可能な本発明である水中水力発電装置の形態について図面に基づいて説明す
る
【００１６】
図１においてコンクリートで形成された水槽１４を河川川底１８を掘り下げ埋設し水槽１４上部に河川水１２取り込み口１６が設けられたコンクリート上蓋１５上に河川に無数ある小石１７を敷き詰め河川水取り込み口１６より水槽１４内に濾過された河川水１２を流入させ、横回転水圧力タービン１内にタービン取り込み口１９より濾過された河川水１２を送り込み、水圧力で横回転タービン１を回転させ、使用済み排水を排出口１１より河川傾斜２０との交差点（図示なし）まで川底に水平に埋設された配水管１３内に排水する事で水槽１４低部に設置された横回転水圧力タービン１を回転させる事が出来る
【００１７】
図１において、水圧力により水槽１４低部に設置された横回転水圧力タービン１の回転力を回転軸３を経て、コンクリート水槽１４中間に設置された空気室１０内気圧で水の浸入を防ぐ事が出来る容器２１内に内蔵された変速機Ａ、変速機Ｂ、発電機８を回転軸３と連動する事で水中内での電力生産が可能である。
【００１８】
図１においてコンクリート水槽１４中間部に設置した発電機２２変速機Ａ、Ｂ内蔵容器２２下部に空気送管４、回転軸３を囲む形状の円筒空気室５を取り付け、パスカル原理応用での図４円筒空気室５下方開口部（図示なし）からの発電機８変速機Ａ、Ｂ内蔵容器２２内に小気圧での水の浸入を防ぐ事ができる
【００１９】
図１において外部に設置されたコンプレッサー２１を発電機８で発電された電力の一部で作動させ生産された圧縮空気を空気送管４で容器２２内空気室１０内に送り込み、河川増水等での空気室１０内気圧変化を調整し、空気室１０内空気を循環させる事で長時間の電力生産が可能である
【００２０】
図２において河川底１８を掘り下げ埋設されたコンクリート水槽１４内に内設された発電機８変速機Ａ、Ｂとコンクリート水槽１４低部に設置された横回転水圧力タービン１を回転軸３で連動させ、電力の生産が可能な本発明である水中水力発電装置を河川水１２量に応じてコンクリート水槽１４内に複数設置する事でより多くの電力生産が可能である
【００２１】
図３において一般的に水力発電に使用されている水力タービン内に水を取り込むさいに利用される水の導管等を廃し直接河川水取り込み口１９より横回転水圧力タービン１に送り込む事で、限られた水圧力を有効に利用する事が出来る
【００２２】
図３においてタービン保護容器２内水圧力タービン１回転羽根９に河川水取り込み口１９より河川水１２を送り込み、水圧力タービン１を回転させ、送り込まれた河川水１２排水を排出口１１から図1排水口１１と接続され河川底１８内に水中に埋設された配水管に排出する事でコンクリート水槽１４低部設置の水圧タービン１を限られた水圧力で回転させる事ができる仕組みの装置である
【００２３】
図４において、水圧力タービン１を河川水１２で回転させ、回転軸３と連動された発電機８で生産された一部電力を使用し、図１外部設置コンプレッサー２２で生産された圧縮空気を図４、図１発電機８変速機Ａ、Ｂ内蔵容器２２内空気室１０に送り、円筒空気室５低部から空気室１０内気圧を調整し排出する事で装置内に水の浸入を防ぎ安定した空気室１０内気圧を維持出来る
【産業上の利用可能性】
【００２４】
現在、一般的な電力のエネルギー生産においては原子力、火力、水力、風力、太陽光等が代表的ではあるが、いずれも様々な問題をかかえている。
エネルギー生産の主力である原子力、火力には一旦トラブルが発生した場合、取り返のしつかない惨状を引き起こす社会が公知する原子力、又原子力の代替である火力に
おいても、燃料等の高騰、CO2排出量増による環境問題をかかえ、又、風力、太陽光は未だ発展途上である。世界でも類をみない水資源を持つ日本国において唯一クリーンで安全な電力生産が可能な水力発電においても建設費用、建設年数等の諸問題をかかえ、今以上の電力生産は難しい状況である
【００２５】
本発明は渓流等に点在する堰状で落差がある河川底を掘り下げ、コンクリートで形成された水槽を埋設し、河川底に小規模ダムを構築し、コンクリート水槽内水中で電力生産が可能な水中水力発電装置を多くの河川に埋設、設置する事で環境、景観を損なう事無く、社会が求めるクリーンで安全かつ安価な電力を供給でき、原子力、火力、風力、太陽光等が現在かかえている問題点を大幅に改善する事に役立つものと考える
【符号の説明】
【００２６】
１、横回転水圧力タービン  ２、タービン保護容器  ３、回転軸  ４、圧縮空気送管
５、円筒空気室  ６、変速機Ａ  ７、変速機Ｂ  ８、発電機  ９、回転羽根
１０、空気室  １１、排水口  １２、河川水  １３、配水管  
１４、コンクリート水槽  １５、コンクリート水槽上蓋  １６、濾過材  １７、小石
１８、河川底  １９、取り組み口  ２０、河川流水  ２１、外部設置コンプレッサー
２２、発電機内蔵容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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