(57)【要約】【課題】水量変動の少ない水路に対して、大掛りな装置を用いなくともその水量を無駄なく有効活用して、電気エネルギーを生成する発電方法、及び該水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置を提供する。【解決手段】貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室が、扉部材の開閉によって遮断状態と開放状態を繰り返すように分画形成された水槽を用い、該水槽はＡ室側とＢ室側へのシーソー運動を繰り返し行うように構成されるものであって、第１〜第４工程とからなり、第２工程における水槽の動作に伴う運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方法。揺動する第１扉部材と垂直姿勢を維持する第２扉部材の板状面同士の当接と離反を繰り返すことによって、水槽内をＡ室とＢ室に遮断または開放自在に区画する水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室が、扉部材の開閉によって遮断状態と開放状態を繰り返すように分画形成された水槽を用い、
該水槽はＡ室側（以下、正方向という）とＢ室側（以下、逆方向という）へのシーソー運動を繰り返し行うように構成されるものであり、
前記開放状態で前記水槽内に流入し続ける水を前記Ａ室と前記Ｂ室の両方に貯め始める第１工程と、
前記Ａ室側の貯水量が前記Ｂ室側の貯水量を有位に超えて前記Ａ室と前記Ｂ室の質量バランスが正方向に傾くことにより、当該水槽が正方向に傾動して前記Ａ室内の水と前記Ｂ室内の水を一気に排出すると共に、前記扉部材が閉められることで前記Ａ室と前記Ｂ室を遮断する第２工程と、
前記Ａ室と前記Ｂ室の遮断状態で正方向へ傾いた水槽に水を流入し続けて前記Ｂ室のみに水を貯留し始める第３工程と、
前記Ｂ室に所定水量以上の水が貯まることにより、当該水槽が逆方向に傾くと共に、前記扉部材が開かれて前記Ａ室と前記Ｂ室を開放状態に戻しつつ、前記流入し続ける水が前記Ａ室と前記Ｂ室の両方に貯まり、前記第１工程の状態に姿勢復帰する第４工程とからなり、
前記第２工程における水槽の動作に伴う運動エネルギーを電気エネルギーに変換することを特徴とする発電方法。
【請求項２】
前記扉部材は、前記水槽の内壁面に固定されて当該水槽の正逆方向傾動に追従して当該水槽と共に傾動する第１扉部材と、該水槽の内壁面に固定されず該水槽の正逆方向傾動に追従しないことで垂直姿勢を維持する第２扉部材から構成されており、
前記第１、第４工程において、前記第１扉部材と前記第２扉部材が開かれることで前記Ａ室と前記Ｂ室が相互に開放された状態になり、
前記第２、第３工程において、前記第１扉部材と前記第２扉部材が閉められることで前記Ａ室と前記Ｂ室が遮断された状態になる請求項１に記載の発電方法。
【請求項３】
前記第１扉部材と前記第２扉部材の開閉は、当該扉部材における板状面同士の当接と離反により行なうものである請求項２に記載の発電方法。
【請求項４】
前記水槽を水路の幅方向に複数並べ、前記第１工程から前記第４工程までの繰り返し動作を、タイミングをずらして実施することにより、電気エネルギーを連続的に生成する請求項１〜３のいずれかに記載の発電方法。
【請求項５】
水路に設けられた堰構造の下流側に前記水槽を設置し、該堰からの溢流を前記水槽中へ落し込んで行う請求項１〜４のいずれかに記載の発電方法。
【請求項６】
水路の底面に設置されるブラケットを介して該底面に沿って固定され、それ自身は回動しない軸部材と、
該軸部材の軸周りに沿って回動自在であるように取付けられる閉鎖底部を有すると共にその上部が開放され、該軸部材を揺動中心として正逆方向に揺動自在である水槽と、
該水槽の水路幅方向の両内壁面に固定されて該水槽の揺動に連動して揺動する第１扉部材と、
該水槽の内壁面に固定されず前記軸部材に固定されることで該水槽の揺動に追従せず、その自重によって垂直姿勢を維持する第２扉部材を備え、
前記揺動する前記第１扉部材と前記垂直姿勢を維持する前記第２扉部材の板状面同士の当接と離反を繰り返すことによって、前記水槽内を貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室に遮断または開放自在に区画されることを特徴とする水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置。
【請求項７】
水路の底面に設置されるブラケットを介して該底面に沿って固定され、それ自身は回動しない軸部材と、
該軸部材の軸周りに沿って回動自在であるように取付けられる閉鎖底部を有すると共にその上部が開放され、該軸部材を揺動中心として正逆方向に揺動自在である水槽と、
該水槽の水路幅方向の両内壁面に固定されて該水槽の揺動に連動して揺動する第１扉部材と、
該水路の堤の両端に掛けられた軸部材に吊下げられ、該水槽底部にストッパーが存在することで該水槽の揺動に追従せず、その自重によって垂直姿勢を維持する第２扉部材を備え、
前記揺動する前記第１扉部材と前記垂直姿勢を維持する前記第２扉部材の板状面同士の当接と離反を繰り返すことによって、前記水槽内を貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室に遮断または開放自在に区画されることを特徴とする水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川から取り込まれた農業用の灌漑水路のように、水量変動の少ない水路に対して、その水量を無駄なく有効活用して、電気エネルギーを生成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テコを利用することによって少量の水の質量で回転エネルギーを効率的に発生するようにした装置を用いて、発生した動力を電源に変換する方法が知られている。例えば、特許文献１には、支柱に回転軸が水平状に設けられ、この回転軸に回動自在に設けられた長尺部分の回転軸を境として先端側の長さよりも長く形成されると共に、長尺部材の先端側に上方から落下する水を受けることが可能な水受部が設けられた装置が開示されている。この装置は、長尺部材の先端側に設けられた重りと長尺部材の後端側に設けられた重りとの質量調整によって長尺部材の先端側が長尺部材の後端側よりも僅かに軽量とされる一方、回転軸が併設された出力軸を一方向のみに回転するワンウェイクラッチを介して出力軸に伝達する回転伝達機構が設けられた構成を有している。そして、上り勾配の状態にある長尺部材の水受部に水を供給することで長尺部材の先端側が後端側よりも重くなることにより、長尺部材の先端側が下方向に回動する動きに対してはワンウェイクラッチが空転する。また、長尺部材の先端側が下り勾配に傾いて水受部から水が排出されることで長尺部材の先端側が後端側よりも軽くなることにより、長尺部材の先端側が上方向に回動する動きに対してはワンウェイクラッチに内蔵された噛合い機能が作用して出力軸が回動する。上記構成による動力発生装置を用いて、発生した動力を電源に変換すると説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８５１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記動力発生装置は、周知のシシオドシの構造を動力発生源として利用しており、長尺部材の先端側が上方向に回動する動きに対して、ワンウェイクラッチに内蔵された噛合い機能が作用し、出力軸が回転する際に動力が発生して、該動力を利用して運動エネルギーを発生させることができる。しかしながら、該動力発生装置の上り勾配を有する先端側に供給される水の量を小量に抑えて改善しているとはいうものの、長尺部材の先端側が下り勾配に傾いて水受部から水が排出される際にも絶えず水の供給が継続することから、結果的には水を無駄に消費していた。また、該動力発生装置が複雑な構成要素からなり、所望の電気エネルギーを得るためには、高精度、且つ高精細な制御を必要とし、実用性に乏しいものであった。
【０００５】
本発明は上記の事情に着目してなされたものであって、その目的は、水量変動の少ない水路に対して、大掛りな装置を用いなくともその水量を無駄なく有効活用すると共に、消費エネルギーの無駄を極力抑え、発電効率を高めることが可能な電気エネルギーを生成する発電方法、及び該水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し得た本発明の発電方法は、貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室が、扉部材の開閉によって遮断状態と開放状態を繰り返すように分画形成された水槽を用い、該水槽はＡ室側（以下、正方向という）とＢ室側（以下、逆方向という）へのシーソー運動を繰り返し行うように構成されるものであり、前記開放状態で前記水槽内に流入し続ける水を前記Ａ室と前記Ｂ室の両方に貯め始める第１工程と、前記Ａ室側の貯水量が前記Ｂ室側の貯水量を有位に超えて前記Ａ室と前記Ｂ室の質量バランスが正方向に傾くことにより、当該水槽が正方向に傾動して前記Ａ室内の水と前記Ｂ室内の水を一気に排出すると共に、前記扉部材が閉められることで前記Ａ室と前記Ｂ室を遮断する第２工程と、前記Ａ室と前記Ｂ室の遮断状態で正方向へ傾いた水槽に水を流入し続けて前記Ｂ室のみに水を貯留し始める第３工程と、前記Ｂ室に所定量以上の水が貯まることにより、当該水槽が逆方向に傾くと共に、前記扉部材が開かれて前記Ａ室と前記Ｂ室を開放状態に戻しつつ、前記流入し続ける水が前記Ａ室と前記Ｂ室の両方に貯まり、前記第１工程の状態に姿勢復帰する第４工程とからなり、前記第２工程における水槽の動作に伴う運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方法である点に特徴を有する。
【０００７】
前記扉部材の最も簡単な構成として、例えば、該扉部材を２枚で構成することとし、該水槽の内壁面に固定されて該水槽の正逆方向傾動に追従して該水槽と共に傾動する第１扉部材と、該水槽の内壁面に固定されず該水槽の正逆方向傾動に追従しないことで垂直姿勢を維持する第２扉部材から構成されており、該第１、該第４工程では、該第１扉部材と該第２扉部材が開かれることで該Ａ室と該Ｂ室が相互に開放された状態になり、該第２、該第３工程では、該第１扉部材と該第２扉部材が閉められることで該Ａ室と該Ｂ室が遮断された状態になることが好ましい。
【０００８】
前記第１扉部材と前記第２扉部材の開閉は、該扉部材における板状面同士の当接と離反により行なうものであることが好ましい。
【０００９】
広幅の水路に本発明を適用するに際しては、該水槽を水路の幅方向に複数並べ、第１工程から第４工程までの繰り返し動作を、タイミングをずらして実施することにより、電気エネルギーを連続的に生成することが好ましい。
【００１０】
本発明方法の各工程は、前記水槽に水を貯める工程をもって出発点としているから、この工程を適確に行う主旨で、当該水槽へ必要量の水をできるだけ多く、且つ、一気に投入する目的で、水路に設けられた堰構造の下流側に前記水槽を設置し、該堰からの溢流を前記水槽中へ落し込んで行うことが好ましい。
【００１１】
上記課題を解決し得た本発明の運動エネルギー生成装置は、水路の底面に設置されるブラケットを介して該底面に沿って固定され、それ自身は回動しない軸部材と、該軸部材の軸周りに沿って回動自在であるように取付けられる閉鎖底部を有すると共にその上部が開放され、該軸部材を揺動中心として正逆方向に揺動自在である水槽と、該水槽の水路幅方向の両内壁面に固定されて該水槽の揺動に連動して揺動する第１扉部材と、該水槽の内壁面に固定されず前記軸部材に固定されることで該水槽の揺動に追従せず、その自重によって垂直姿勢を維持する第２扉部材を備え、前記揺動する前記第１扉部材と前記垂直姿勢を維持する前記第２扉部材の板状面同士の当接と離反を繰り返すことによって、前記水槽内を貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室に遮断または開放自在に区画されることを特徴とする水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置である点に特徴を有する。
【００１２】
また、上記課題を解決し得た本発明のもう一つの運動エネルギー生成装置は、水路の底面に設置されるブラケットを介して該底面に沿って固定され、それ自身は回動しない軸部材と、該軸部材の軸周りに沿って回動自在であるように取付けられる閉鎖底部を有すると共にその上部が開放され、該軸部材を揺動中心として正逆方向に揺動自在である水槽と、該水槽の水路幅方向の両内壁面に固定されて該水槽の揺動に連動して揺動する第１扉部材と、該水路の堤の両端に掛けられた軸部材に吊下げられ、該水槽底部にストッパーが存在することで該水槽の揺動に追従せず、その自重によって垂直姿勢を維持する第２扉部材を備え、前記揺動する前記第１扉部材と前記垂直姿勢を維持する前記第２扉部材の板状面同士の当接と離反を繰り返すことによって、前記水槽内を貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室に遮断または開放自在に区画されることを特徴とする水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置である点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、水槽に所定量以上の水を貯めて、これを一気に排水するときの当該水槽が傾く動作を利用して発電する方法、及び運動エネルギー生成装置であり、且つ、当該水槽に貯まる水量の増加に基づく重心位置の移動に連動して、当該水槽の復元力を利用するものであることから、消費エネルギーの無駄を極力抑えることが可能となり、発電効率を向上させて小水量を高効率に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る発電方法に用いる水槽の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る発電方法に用いる扉部材の拡大図である。（ａ）は第１扉部材の板状面の一例、（ｂ）は第２扉部材の板状面の一例、（ｃ）は第１扉部材と第２扉部材の板状面同士が当接する場合の一例を示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る発電方法に用いる水槽の分解図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る発電方法に用いる水槽の全体図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る発電方法の概略図である。（ａ）は、定常状態、（ｂ）は第１工程、（ｃ）は第２工程、（ｄ）は第３工程、（ｅ）は第４工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。
【００１６】
図１に本発明の発電方法に用いる水槽の側面図を示し、図２に本発明の発電方法に用いる扉部材の一例を示す。また、図３、４に、本発明の発電方法に用いる水槽の分解図、及び全体図を示す。さらに、図５に、本発明の発電方法の概略図を示す。
【００１７】
本発明の発電方法に用いる水槽１は、貯水容積の異なるＡ室２とＢ室３を有し（図示例では、第２扉部材６で仕切られている）、Ａ室２の貯水容積はＢ室３の貯水容積よりも大きくなっており、Ａ室２とＢ室３は、２枚の扉部材の開閉によって、両室が遮断される状態と開放される状態が交互に繰返され、そのことによって水槽１全体が矢印方向にシーソー運動の如く揺動する。シーソー運動の様子は図５に示した。
【００１８】
水槽１は、農業用の灌漑水路等を流れる水を貯めることができる水槽であり、最も好ましい実施態様として、当該水路の幅を無駄なく有効活用するために、例えば、当該水路の幅方向に対して、所定の幅寸法に区切られたスペース（図示せず）に、当該水槽を横並びに設置されていることが好ましい。
【００１９】
当該水槽１の材質は特に制限されないが、耐久性を考慮すればステンレス鋼製が望ましく、軽量化と余分な慣性力を低減することを考慮すれば、アルミニウム製や繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）等の樹脂系素材を用いることがより望ましい。
【００２０】
水槽１の形状については、Ａ室２とＢ室３の質量バランスにより、正方向への傾動と逆方向への姿勢復帰動作がスムーズに行えるものであれば特に制限されないが、農業用の灌漑水路で用いることを考慮すると、図１の紙面貫通方向に見て、逆三角柱形状や逆台形柱形状の枡型のものが好ましい。Ａ室２とＢ室３の貯水容積は、実際の水槽１の設計に合わせて自由に設計することが可能であり、特に制限されないが、水槽１の傾動と姿勢復帰の動作がスムーズに行えることを考慮して、Ａ室２とＢ室３の貯水容積の比率を１．２／１〜２０／１に設定することが望ましく、２／１〜１５／１がより好ましく、５／１〜１０／１がさらに好ましい。なお、水槽１のＢ室３側先端部の側面には、前記姿勢復帰がスムーズに行えることを考慮して、Ｂ室３側に補助的な姿勢復帰用の補助錘（ウエイト）７を設けても良い。
【００２１】
扉部材は、Ａ室２とＢ室３の遮断と開放を行なうものであり、材質について特に制限されないが、耐久性を考慮すれば、水槽１の材質と同等のステンレス鋼製が望ましく、軽量化と余分な慣性力を低減できることを考慮すれば、アルミニウム製やＦＲＰ等の樹脂系素材を用いることがより望ましい。
【００２２】
扉部材の形状は、使用される水槽１の形状に合わせて自由に設計することが可能であるが、農業用の灌漑水路等で簡単な構成で使用することを考慮すると、例えば、図２に示すような衝立状のものがより好ましい。具体的には、例えば後述する構造のように、水槽１内部において、当該水槽１の正逆方向傾動に追従して傾動する第１扉部材５と、当該水槽１内で自重による垂直姿勢位置を維持する第２扉部材６が、それぞれ独立して構成されたものを用いることができる。後述する発電方法の第１、第４工程において、第１扉部材５と第２扉部材６が開かれることで、Ａ室２とＢ室３が相互に開放された状態になり、第２、第３工程において、第１扉部材５と第２扉部材６が閉められることで、Ａ室２とＢ室３が遮断された状態になる。
【００２３】
第１扉部材５と第２扉部材６の開閉の原理は、水槽１の側面に当接し、水槽１の正逆方向傾動に追従して動く第１扉部材５と、水槽底部に設置した回転中心体８と連結され固定状態にある第２扉部材６において、当該扉部材を構成するそれぞれの板状面同士が当接、または離反する動作に基づくものである。
【００２４】
当該扉部材の板状面同士が当接すると、第２扉部材６の板状面と水槽１内壁との間に生じる隙間を第１扉部材５の板状面が補完することにより、第１扉部材５と第２扉部材６が一体化した壁状を形成し、Ａ室２とＢ室３を互いに遮断させた状態にすることができる。一方、当該扉部材の板状面同士が離反すると、第２扉部材６の板状面と水槽１内壁との間に生じる隙間がそのまま維持されることになり、第１扉部材５と第２扉部材６は離反して独立した状態となり、Ａ室２とＢ室３を互いに開放させた状態にすることができる。なお、当該隙間は水槽１内において水の通路となり、両室に満遍なく水を貯めることができる。
【００２５】
図３に示すように、回転中心体８は水槽１の動作と連動せず、自ら回動しない丸棒状の軸であり、当該軸の両端にブラケット９の軸固定ボルト１１を締結することによりブラケット９に固定される。当該軸には、第２扉部材６を固定するためのスリット１０と、固定ピン１２を挿通するための孔１３が設けられている。回転中心体８の材質は特に制限されないが、耐久性を考慮すれば、ステンレス鋼製が好ましい。また、ブラケット９は回転中心体８を支える部材であり、取付ボルト１４、取付ナット１５を介して水路底面に固定される。ブラケット９の材質としては、回転中心体８と同様、耐久性を考慮するとステンレス鋼製のものが好ましい。
【００２６】
本発明の発電方法を実施するにあたり、水槽１の傾動と姿勢復帰の動作がスムーズに行なうことを考慮して、第２扉部材６は、水槽１の内寸幅よりも狭いものであることが望ましい。
【００２７】
なお、扉部材の構成について、水槽１の動作に追従する第１扉部材５と水槽１の回転中心体８に固定された第２扉部材６を用いる機構について説明したが、この構成に制限されるものではなく、本発明方法が適用される水路の状況に合わせて適宜設計することが可能である。例えば、水槽１の回転中心体８に固定された第２扉部材６を用いる代わりに、水路の堤の両端に掛けられた軸部材（図示せず）に第２扉部材６を取付け、水槽１内の所望の箇所に吊り下げて固定する構成を用いることもできる。この構成では、水槽１の底部に、該第２扉部材６が垂直姿勢を維持できるようにストッパー（図示せず）を設けることが好ましい。
【００２８】
また、扉部材の枚数について２枚に限定されるものではなく、扉部材の板状面同士の当接と離反によるＡ室２とＢ室３の遮断と開放の状態を維持することができる構成であれば適宜設計を変更することができる。ただし、扉部材の構成を単純且つ簡素化させる観点から、該枚数を２枚にする構成がより好ましい。
【００２９】
本発明の発電方法を実際の農業用の灌漑水路等に適用する際には、当該水路内での水槽１を構成する構成部品等の煩雑な取付け作業が生じることを考慮して、例えば、予め当該水路に近接する地上において、当該構成部品等の組立て作業を行なうことがより好ましい。
【００３０】
具体的には、図３に示すように、まず、水槽１の側面に第１扉部材５を当接させた後、当該当接箇所を接合する。接合に関しては特に限定するものではないが、作業の容易性を考慮すると、接着剤による接合が好ましい。
【００３１】
次に、回転中心体８のスリットの孔１３に固定ピン１２を用いて第２扉部材６を取付ける。さらに、回転中心体８を軸固定ボルト１１によりブラケット９に固定する。第１扉部材５と第２扉部材６が水槽１の中に組込まれ、回転中心体８が軸固定ボルト１１により固定された状態（図４）にし、当該状態のものを全て覆うことができる金属製のフレーム（図示せず）を準備する。続いて、当該フレームをクレーン等により当該水路の所定の箇所に運んだ後、ブラケット９の取付ボルト１４、取付ナット１５を介して設置する。
【００３２】
次に、本発明の電気エネルギーを生成する発電方法を、図５の概略図に従って説明する。
【００３３】
本発明の発電方法は、以下の４つの工程からなる。
【００３４】
（第１工程）
第１工程は、予め第１扉部材５と第２扉部材６が開かれた状態、言い換えればＡ室２とＢ室３が開放された状態において、農業用の灌漑水路等で流れる水を水槽内に流れ込ませ、その水をＡ室２とＢ室３の両方に貯める工程である。ここで、流れる水の速さは、本発明を実施する上では特に関係なく、Ａ室２とＢ室３が開放されていることから、両室全体に満遍なく水を行き渡らせることができる。
【００３５】
（第２工程）
第２工程は、Ａ室２側の貯水量がＢ室３側の貯水量を有位に超えることにより、Ａ室２とＢ室３の質量バランスがＡ室２側（正方向）に傾き、該水槽１が正方向に傾いて水槽１から排水させると共に、２枚の扉部材が相互に閉められることによりＡ室２とＢ室３を完全に遮断する工程である。
【００３６】
（第３工程）
第３工程は、第２工程において傾いた水槽１で、２枚の扉部材が相互に閉められ、Ａ室２とＢ室３が遮断された状態において、Ｂ室３のみに注水し始める工程である。
【００３７】
（第４工程）
第４工程は、Ｂ室３に所定貯水容積以上の水が貯まることにより、当該水槽がＢ室３側（逆方向）に傾くと共に、２枚の扉部材が相互に開かれることにより、Ａ室２とＢ室３が開放された状態において、当該水がＡ室２とＢ室３の両方に貯まり、前記第１工程の状態に姿勢復帰する工程である。
【００３８】
なお、電気エネルギーを生成するのは、前記第２工程における、Ａ室２とＢ室３の質量バランスが正方向に傾き、当該水槽１が正方向に傾いて排水するという水槽１の動作によるものである。
【００３９】
本発明の発電方法をさらに展開させるものとして、水路の幅方向において、水槽１を複数並べて、前記第１工程から第４工程までの繰り返し動作を、タイミングをずらして実施することにより、電気エネルギーの発生を継続的に行わせることができる。
【００４０】
さらに、本発明の発電方法において、実際に使用する装置を設置する上での困難性やコスト面を考慮すると、水路に設けられた堰４の下流側に、前記水槽１を設けて電気エネルギーの発生を行わせることが望ましい（図１参照）。
【００４１】
次に、本発明の水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置について説明する。該運動エネルギー生成装置は、水路の底面に設置されるブラケットを介して該底面に沿って固定され、それ自身は回動しない軸部材と、該軸部材の軸周りに沿って回動自在であるように取付けられる閉鎖底部を有すると共にその上部が開放され、該軸部材を揺動中心として正逆方向に揺動自在である水槽と、該水槽の水路幅方向の両内壁面に固定されて該水槽の揺動に連動して揺動する第１扉部材と、該水槽の内壁面に固定されず前記軸部材に固定されることで該水槽の揺動に追従せず、その自重によって垂直姿勢を維持する第２扉部材を備えるものである。揺動する該第１扉部材と垂直姿勢を維持する該第２扉部材の板上面同士の当接と離反を繰り返すことにより、該水槽内を貯水容積の大きいＡ室と貯水容積の小さいＢ室に遮断または開放自在に区画することができる。
【００４２】
また、本発明の水路設置用の発電向け運動エネルギー生成装置は、上記の構成における第２扉部材に関して、該水路の堤の両端に掛けられた軸部材に吊下げられ、該水槽底部にストッパーが存在することで該水槽の揺動に追従せず、その自重によって垂直姿勢を維持できるように構成することも可能である。
【００４３】
電気エネルギーを発生させるためには、本発明の運動エネルギー生成装置に発電機を接続させる構成にすれば可能である。水槽が排水するときの力を油圧シリンダにより受け、発生した油圧が油圧モータを駆動し、増速用プラネタリギアを介して、該油圧モータと接続された発電機により電力を得ることができる。
【００４４】
また、動力伝達経路、及び構成部品の高精度化や、動作方法の高性能化を図るために、動力伝達方法として、油圧シリンダや油圧配管等を用いる油圧方式から、ギアを用いる機械方式に変更しても良い。
【００４５】
なお、本発明の運動エネルギー生成装置において、大きさの違う個々の水路の幅に対応させることや、総発電量、及び発電の継続性を向上させる観点から、本生成装置をモジュール化した小水力発電設備を構成することが好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１  水槽
２  Ａ室
３  Ｂ室
４  堰
５  第１扉部材
６  第２扉部材
７  補助錘
８  回転中心体
９  ブラケット
１０  スリット
１１  軸固定ボルト
１２  固定ピン
１３  孔
１４  取付ボルト
１５  取付ナット
【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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