(57)【要約】      （修正有）【課題】建物の屋根から流れ落ちる水の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。【解決手段】ロータ１８を有するタービン１６および縦樋２０に配置される発電機１９を備える。縦樋２０は、屋根１４から流れ落ちる水を樋２８を介して受ける上端部２２を有する。縦樋２０は、上端部２２からそれぞれの出口２６ａ，２６ｂへと延びる水路２４ａ，２４ｂを備える。それぞれの出口２６ａ，２６ｂは、水をロータ１８に誘導して同じ方向に回転させる。水路２４ａ，２４ｂは、縦樋２０に入った水がまず水路２４ａを通って流れそして出口２６ａから流れ出るように構成される。しかしながら、ひどい大雨のときには、水路２４ａは水路２４ｂへオーバーフローできそして出口２４ｂから流れ出てロータ１８をさらに駆動する。調整貯水部３２は縦樋２０の上端部２２に配置され、水路２４ａを通る水の定常的な流れをコントロールする。【選択図】図１
2009092070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の屋根から流れ落ちる水の運動エネルギーを電気エネルギーへと変換する水力発電システムであって、
ロータを有するタービンと、
前記水を受ける上部端を有する少なくとも１つの縦樋であって、前記縦樋はさらに少なくとも２つの水路を備えており、各水路は前記上端部からそれぞれの出口へ延びており、各出口は前記ロータを同じ方向に回転させるために水路に流れる水をロータへと誘導するように配置されており、前記水路は少なくとも１つの水路が他の水路へオーバーフローすることができるように構成されている縦樋と、
を備える水力発電システム。
【請求項２】
隣接する水路には次第に高さが増している対応する上端が設けられており、これにより、水が一の水路の上端から隣接する水路へとオーバーフローする、
請求項１に記載の水力発電システム。
【請求項３】
前記水路は、異なる水力径を有している、
請求項１または２に記載の水力発電システム。
【請求項４】
前記縦樋に入る水が最初に流れ込む第１の水路の水力径は、他の水路の水力径より小さい、
請求項３に記載の水力発電システム。
【請求項５】
前記屋根から流れ落ちる水を受けるように構成され水を１つのあるいは各縦樋へと誘導する１つあるいはそれ以上の樋と、
１つあるいはそれ以上の屋根水路であって、各屋根水路は前記屋根に配置されるとともに前記屋根の上部から前記樋へ斜めに延びている屋根水路と、
をさらに備える請求項１から４のいずれかに記載の水力発電システム。
【請求項６】
前記水路の少なくとも１つに対して水流調整貯水部をさらに備え、
前記貯水部は、その水路と流体連通状態にある出口を備えており、
前記出口は、その水路の前記上端より下方の位置に形成されるとともにその水路を下って貯水部に集められる水の流れを調整するよう寸法付けられている、
請求項１から５のいずれかに記載の水力発電システム。
【請求項７】
各貯水部は、その水路の第１壁であってその水路の前記上側エッジを構成している第１壁と、前記第１壁から間隔をあけて配置される第２壁であって前記第１壁の前記上端の下方に位置する上端を有している第２壁との間に形成されており、
前記出口は、前記第２壁において前記第２壁の前記上端の下方に形成されている、
請求項６に記載の水力発電システム。
【請求項８】
前記ロータは、前記水路からの水の流れ方向と平行な回転軸を有するアルキメデススクリューを備えている、
請求項１から７のいずれかに記載の水力発電システム。
【請求項９】
その１つのあるいは各縦樋と流体連通状態にあり、その縦樋を通る水を蓄積する１つあるいはそれ以上の水貯蔵タンクをさらに備える、
請求項１から８のいずれかに記載の水力発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根から流れ落ちる水の運動エネルギーを電気エネルギーへと変換する水力発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
屋根から流れる雨水から電気を生成する水力発電システムを組み込むことが、以前から提案されている。例えば、そのようなシステムは特許出願ＤＥ２９７１１０２６に記載されており、特許出願ＤＥ２９７１１０２６では、屋根からの雨水を貯蔵する貯水部として機能する貯蔵タンクを有する、雨水を動力とする発電システムが開示されている。
【０００３】
貯水部内の水位が所定の水位に達すると、バルブが自動的に開き、水が縦樋を通って流れ出ることが可能になり、これにより、タービンが駆動され、その結果、発電機が駆動されて電気が生成される。
【０００４】
ここで従来技術の刊行物を引用する場合、それがどのようなものであっても、そのような引用は、その出版物がオーストラリアあるいは他の国においてその技術分野におけるよくある一般的な知識の一部を構成していることを認めているわけではないことは、理解されるべきである。
【発明の開示】
【０００５】
本発明にかかる水力発電システムは、建物の屋根から流れ落ちる水の運動エネルギーを電気エネルギーへと変換する水力発電システムであって、タービンと、少なくとも１つの縦樋とを備える。タービンは、ロータを有している。少なくとも１つの縦樋は、水を受ける上端部を有している。縦樋は、少なくとも２つの水路をさらに備えている。各水路は、上端部からそれぞれの出口へ延びている。各出口は、ロータを同じ方向に回転させるために、水路に流れる水をロータへと誘導するように配置されている。水路は、少なくとも１つの水路が他の水路へオーバーフローすることができるように構成されている。
【０００６】
それぞれ隣接する水路には次第に高さが増している上端が設けられており、これにより、水が一の水路の上端から隣接する水路へとオーバーフローする。
【０００７】
水路の少なくとも２つは異なる水力径を有することができる。一の形態において、縦樋に入る水が最初に流れ込む第１の水路の水力径は、他の水路の水力径より小さい。
【０００８】
一の形態においては、ロータは、水路からの水の流れ方向と平行な回転軸を有するアルキメデススクリューを備えている。
【０００９】
水力発電システムは、１つあるいはそれ以上の樋と、１つあるいはそれ以上の屋根水路とをさらに備えることができる。１つあるいはそれ以上の樋は、屋根から流れ落ちる水を受けるように構成されており、水を１つのあるいは各縦樋へと誘導する。各屋根水路は、屋根に配置されるとともに、屋根の上部から樋へ斜めに延びている。
【００１０】
システムは、１つあるいはそれ以上の水貯蔵タンクをさらに備えることができる。１つあるいはそれ以上の水貯蔵タンクは、その１つのあるいは各縦樋と流体連通状態にあり、縦樋を通る水を蓄積する。
【００１１】
縦樋には、水路の少なくとも１つに対して水流調整貯水部をさらに設けることができる。貯水部は、その水路と流体連通状態にある出口を備えている。出口は、その水路の上端より下方の位置に形成されるとともに、その水路を下って貯水部に集められる水の流れを調整するよう寸法付けられている。各貯水部は、第１壁と第２壁との間に形成することができる。第１壁は、その水路の第１壁であって、その水路の上端を構成している。第２壁は、第１壁から間隔をあけて配置されている。第２壁は、第１壁の上端の下方に配置されている上端を有している。出口は、第２壁において第２壁の上端の下方に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
単なる具体例としての本発明の実施の態様を、添付の図面を参照して説明する。
【図１】図１は、本発明にかかる水力発電システムの実施形態の概略図である。
【図２】図２は、水力発電システムに組み込まれた縦樋の上面立面図である。
【図３】図３は、水力発電システムの側面立面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付図面には、建物１４の屋根１２から流れ落ちる水の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する、本発明にかかる水力発電システム１０の実施形態を示す。システム１０は、タービン１６と、少なくとも１つの縦樋２０とを備える。タービン１８は、ロータ１８と、ロータ２０によって駆動される発電機１９とを備える。少なくとも１つの縦樋２０は、屋根１２から流れ落ちる水を受ける上端部２２を有する。縦樋２０は、上端部２４からそれぞれの出口２６ａ，２６ｂ（以下、まとめて「出口２６」という）へと延びる水路２４ａ，２４ｂ（以下、まとめて「水路２４」という）を備える。それぞれの出口２６は、ロータ１８を同じ方向に回転をさせるために、それぞれの出口２６から流れてくる水をロータ１８上に誘導するように配置される。本明細書において以下により詳細に説明するように、水路２４は、さらに、水路２４ａが水路２４ｂへとオーバーフローするように構成されている。
【００１４】
上側および下側固定リング２１ａ，２１ｂは、ロータ１８が回転するとき、タービン１６を縦樋２２内で所定位置に保持する。リングの一方あるいは両方は、発電機１９とエネルギー管理システムあるいは蓄積装置（どちらも図示せず）との間のケーブル５０が回転するよう用いることもできる。
【００１５】
システム１０は、屋根１２から水を受けてその水を縦樋２０に誘導する樋２８をさらに備える。水路２４ａ，２４ｂは、縦樋２０に入った水が、まず水路２４ａを通って流れそして出口２６ａから流れ出てロータ１８へと流れて発電機１９を駆動するように構成される。しかしながら、ひどい大雨のときには、水路２４ａは水路２４ｂへとオーバーフローすることができる。その後、オーバーフローした水は、水路２４ｂを通り出口２６ｂを通って流れて、これにより、ロータ１８を回し、その結果、発電機１９をさらに駆動する。
【００１６】
水路２４ａから水路２４ｂへの水のオーバーフローは、次第に高さが増しているそれぞれの上端を有する水路２４の形成により促進され、その結果、一方の水路の、例えば水路２４ａの上端からオーバーフローする水が、続いて隣接する水路２４ｂに流れ込むことができる。この点に関して、水路２４ａが上端３０ａを有し、そして、水路２４ｂが上端３０ａより高い上端３０ｂを有することが図１からわかるであろう。こうして、水路２４ａが水で満たされてオーバーフローする場合、そのオーバーフローは上端３０ａを越えて流れ出て水路２４ｂへと流れ込む。例えばさらに第３の水路を備える縦樋２０の場合、水が第１水路２４ａの上端３０ａおよび第２水路２４ｂの上端３０ｂの両方からオーバーフローした後に、水は第３の水路に流れ込むことになろうことは理解されよう。
【００１７】
水路２４ａを通る水の定常的な流れをコントロールするために、縦樋２２の上端部２０には水流調整貯水部３２が設けられている。貯水部３２は、水路２４ａの上端３０ａを含む垂直壁３６と、下方へ傾斜する底板３７と、壁３６から間隔をあけて配置された第２垂直壁３８とを備える。
【００１８】
貯水部３２には、水路２４ａへの２つの出口が設けられている。第１出口３４は、壁３８の底板３７との接続部分近くに形成された開口あるいは一連の孔を備える。第１出口の上方に間隔をあけて配置される第２出口は、壁３８の上端部の近くに形成される単なる開口４０である。開口４０は、要するに、水路２４ａへの余水路を構成する。このように、水が開口４０よりも下の水位で貯水部に集められたとき、水は第１出口３４を介して水路２４ａへ流れ込む。出口３４は、水頭が貯水部３２内に含まれている場合には、水路２４ａを下る水の流れが定常的に連続であるように寸法付けられる。雨水の量が十分に増加すれば、水はまず開口４０を通って流れ、そして水路２４ａに流れ込み、タービン１６を駆動するさらなる圧力を与えることになる。もし貯水部３２における水の水位が出口３４から流れ出て開口４０を通って流れる流速よりも十分に大きく増加したとき、水は次いで上端３０ａからオーバーフローして第２水路２４ｂを流れ下りることができる。
【００１９】
水路２４は、同じかあるいは異なる水力径を有することができる。しかしながら、好ましい実施形態において、水路２４ａは、水路２４ｂより小さい水力径を有することができる。水路２４ａの水力径、開口部３４のサイズ、および貯水部３２の容量の選択は、水路２４ａを通る水の流れが一定であるように選択することができる。
【００２０】
縦樋２０を通りロータ１８を通って流れる水は、縦樋２０の末尾部４２を介して水タンク４４へと流れることができる。水タンク４４は、地上あるいは地下のいずれかに配置することができる。タンク４４に雨水を貯めて、その雨水を庭の散水、屋外エリアの洗浄、洗濯機および食器洗い機などの非飲用用途を含む種々の目的に用いることができ、あるいは適切なフィルタを配置することによって飲み水に用いることもできる。さらに、タンク４４の水を、太陽熱システムを通して汲み上げてシャワーおよび洗濯機など、建物１４内で用いる温水として提供することもできるし、あるいは加温する目的で放熱器を通して汲み上げることもできる。このような実施形態において、理想的には、タンク４４からの水の汲み上げに、屋根１２上の太陽電池によって生成された電気を動力として利用することができる。タンク４４には、オーバーフローバルブ４６を設けることができる。オーバーフローバルブ４６は、タンク４４に対する水の圧力が所定レベルより大きい場合、過剰な水をタンク４４から流出させるように開くように構成される。なお、所定レベルとは、縦樋２０全体が水でいっぱいになる前に超えるであろうレベルである。
【００２１】
図２には、水路２４ａが要するに縦樋内にパイプを備えている場合の縦樋２０の特定の構成を示す。樋２８は、水路２４ａの入口または開口に水を直接供給する。水路２４ａは、水で完全にいっぱいになったとき、その水は水路２４ｂへとオーバーフローすることができる。水路２４ｂは、水路２４ａの外側と、縦樋２０を形成する外側のパイプ４６の内側との間に縦樋２０の領域を構成している。
【００２２】
図３を参照すれば、水力発電システム１０は、また、屋根１２の上部から樋２８へ斜めに延びる１つあるいはそれ以上の屋根水路４８を有することができることがさらにわかるであろう。屋根水路４８は、屋根１２を流れる雨水を樋２８内の水の流れの方向に対して鋭角となる方向に流れるように誘導するように機能する。これにより、樋２８内の水の運動量あるいは速度が向上し、これにより、水の運動エネルギーが増加する。貯水部３２の状態および開口部３４のサイズによっては、水に提供される運動エネルギーの増加により、タービンからの電気エネルギー出力をより大きくすることができる。
【００２３】
タービン１６によって生成された電気は、ケーブル５０を介して、電気を蓄積する蓄電池を有することができる電力管理システムに供給することができる。そして、管理システムは、タービン１６によって発生された電力を管理でき、これにより、建物１４内の電気製品に電力を供給することができ、あるいは公共配電網本線に電力を送出することさえできる。
【００２４】
ここまでに本発明の実施形態を詳細に説明したので、基本的な発明概念から逸脱することなく多くの変更・変形を行いうることは、該当する当業者には明らかであろう。例えば、システム１０は、２つの水路２４ａ，２４ｂに分離されている縦樋を示している。しかしながら、先述したように、縦樋２０を２つよりも多い水路に分離することもできる。さらに、アルキメデススクリュー形態のロータ１８が非常に効率的な態様を構成すると考えられているが、ホイールあるいはプロペラを用いることもできる。また、開口４０として上述し図示した貯水部３２の第２出口は、他の態様をとることもできる。例えば、壁３８を、単純に開口４０の底部と等しい高さで形成することができ、これにより、壁３８の最上端は水が超えて流れる堰堤壁として機能する。さらなる変形においては、開口４０を、壁３８において同じ高さにある複数の孔と置き換えることもできる。
【００２５】
このようなあらゆる変更は、その内容が上記説明から決定されるべきである本発明の範囲内であるとみなされる。
【００２６】
本願の特許請求の範囲および発明の説明において、明示された言葉あるいは言外の意味によってそれ以外となることが必要となる状況を除いて、「備える」、あるいは「備えている」などの変形は、包含的な意味で用いられている、つまり、記載された特徴が含まれることを特定しているのであって本発明の種々の態様にさらなる特徴が含まれることすなわち追加されることを排除するものではない。
【図１】
2009092070.tif 000003
【図２】
2009092070.tif 000004
【図３】
2009092070.tif 000005
【外国語明細書】
Title of Invention
HYDROELECTRIC SYSTEM
Field of the Invention  
The present invention relates to a hydroelectric system for converting kinetic energy from water flowing off a roof of a building to electrical energy.
Background of the Invention
It has been previously proposed to incorporate a hydroelectric system to generate electricity from rain runoff from a roof.  For example such a system is described in patent application no. DE 29711026 which discloses a rainwater powered electricity generation system having a storage tank that acts a reservoir to store rain water from a roof.  When the level within the reservoir reaches a predetermined level, a valve automatically opens allowing the water to drain through a down pipe to drive a turbine which in turn drives a generator to produce electricity.
It is to be understood that, if any prior art publication is referred to herein, such reference does not constitute an admission that the publication forms a part of the common general knowledge in the art, in Australia or any other country.
Summary of the Invention
According to the present invention there is provided a hydroelectric system for converting kinetic energy from water flowing off a roof of a building into electrical energy, the system comprising:
a turbine having a rotor;
at least one down pipe having an upper end for receiving the water, the down pipe further comprising at least two channels, each channel extending from the upper end to a respective outlet, each outlet disposed to direct water flowing therefrom on to the rotor to cause rotation of the rotor in the same direction, the channels being configured in a manner so that at least one channel can overflow into another channel. 
Respective adjacent channels may be provided with corresponding upper edges of progressively increasing height whereby water overflowing the upper edge of one channel flows into an adjacent channel.
At least two of the channels may be provided with different hydraulic diameters.  In one embodiment, the hydraulic diameter of a first of the channels into which water entering the down pipe initially flows is smaller than the hydraulic diameter of other channels.
In one embodiment, the rotor comprises an Archimedes screw having an axis of rotation parallel to a direction of flow of water from the channels. 
The hydroelectric system may further comprise one or more gutters configured to receive water flowing from the roof and directing the water into the or each down pipe; and one or more roof channels, each roof channel disposed on the roof and extending from diagonally from an upper portion of the roof to the gutter.
The system may further comprise one or more water storage tanks in fluid communication with the or each down pipe for storing water that passes through the down pipe.
The down pipe may be further provided with a water flow regulating reservoir for at least one of the channels, the reservoir comprising an outlet in fluid communication with that channel, the outlet formed at a location below the upper edge of that channel and dimensioned to regulate flow of water collected in a reservoir down that channel.  Each reservoir may be formed between a first wall of that channel, the first wall constituting the upper edge of that channel and a second wall spaced from the first wall, the second wall having an upper edge located below the upper edge of the first wall and wherein the outlet is formed in the second wall below the upper edge of the second wall.
Brief Description of the Drawings
An embodiment of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the hydroelectric system in accordance with the present invention;
Figure 2 is a top elevation view of a down pipe incorporated in the hydroelectric system; and,
Figure 3 is a side elevation view of the hydroelectric system.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
The accompanying drawings illustrate an embodiment of a hydroelectric system 10 in accordance with the present invention for converting kinetic energy from water flowing off a roof 12 of a building 14 into electrical energy.  The system 10 comprises a turbine 16 having a rotor 18 and a generator 19 which is driven by the rotor 18, and at least one down pipe 20 having an upper end 22 for receiving the water run off from the roof 12.  The down pipe 20 comprises channels 24a and 24b (hereinafter referred to in general as "channels 24") that extend from the upper end 22 to respective outlets 26a and 26b (hereinafter referred to in general as "outlets 26").  Each of the outlets 26 is disposed to direct water flowing therefrom onto the rotor 18 to cause rotation of the rotor 18 in the same direction.  As explained in greater detail below, the channels 24 are further configured in a manner so that the channel 24a overflows into the channel 24b. 
Upper and lower fixing rings 21a and 21b hold the turbine 16 in place within the down pipe 22 as the rotor 18 rotates.  One or both of the rings may also be used to rotate cables 50 between the generator 19 and an energy management system or storage device (neither shown).
The system 10 further comprises a gutter 28 that receives the water from the roof 12 and directs that water into the down pipe 20.  The channels 24a and 24b are configured in a manner so that water entering the down pipe 20 initially flows through the channel 24a and out from the outlet 26a onto the rotor 18 to drive the generator 19.  However in a heavy downpour the channel 24a may overflow into the channel 24b.  The overflow water then flows through the channel 24b through the outlet 26b to turn the rotor 18 thereby providing further drive to the generator 19.
The overflow of water from channel 24a to 24b is facilitated by forming the channels 24 with respective upper edges of progressively increasing height whereby water overflowing the upper edge of one channel, for example channel 24a, can subsequently flow into the adjacent channel 24b.  In this regard, it can be seen from Figure 1 that the channel 24a has an upper edge 30a while the channel 24b has an upper edge 30b which is higher than the upper edge 30a.  Thus, if the channel 24a fills with water and overflows, the overflow flows over the upper edge 30a into the channel 24b.  It will be appreciated that if for example the down pipe 20 where provided with a further third channel, water would flow into the third channel after water has overflowed both the upper edge 30a of the first channel 24a and the upper edge 30b of the second channel 24b.
In order to provide a controlled steady flow of water through the channel 24a, the upper end 22 of the down pipe 20 is provided with a water flow regulating reservoir 32.  The reservoir 32 comprises an upright wall 36 that incorporates the upper edge 30a of the channel 24a, a base 37 that slopes downward, and a second upright wall 38 spaced from the wall 36.
The reservoir 32 is provided with two outlets to the channel 24a.  A first outlet 34 comprises a slot or series of holes formed in the wall 38 near its junction with the base 37.  The second outlet, which is spaced above the first outlet, is simply a slot 40 formed near an upper end of the wall 38.  The slot 40 in effect constitutes a spill way to the channel 24a.  Thus when water collects in the reservoir at a level below the slot 40 it flows into the channel 24a via the first outlet 34.  The outlet 34 is dimensioned to provided a steady continuous stream of water down the channel 24a when a head of water is contained within the reservoir 32.  If rainwater volume increases sufficiently water will initially flow through the slot 40 and flow into the channel 24a providing additional pressure to drive the turbine 16.  Should the water level in the reservoir 32 increase at a sufficiently greater rate than it flows out from the outlet 34 and through the slot 40 it may then overflow the edge 30a to flow down the second channel 24b.
The channels 24 may be provided with either the same or different hydraulic diameter.  However, in a preferred embodiment the channel 24a may have a smaller hydraulic diameter than the channel 24b.  The selection of the hydraulic diameter for the channel 24a, the size of the opening 34, and the volume of the reservoir 32 may be selected to provide a constant flow of water through the channel 24a. 
Water flowing through the down pipe 20 and through the rotor 18 can flow via a tail portion 42 of the down pipe 20 into a water tank 44.  The water tank 44 may be disposed either on the ground or underground.  The tank 44 stores rainwater which can be used for various purposes including non potable uses such as watering of a garden, cleaning outdoor areas, washing machines and dishwashers, or alternately with the provision of appropriate filters, used for drinking water.  Additionally, the water in the tanks 44 may be pumped through a solar heating system to provide either heated water for use within the building 14 such as for showers and washing machines, or alternately pumped through radiators for heating purposes.  In such embodiments, pumping of the water from the tank 44 may ideally be powered by electricity generated by solar cells on the roof 12.  The tank 44 may also be provided with an overflow valve 46 that is configured to open to allow excess water to drain from the tank 44 if the water pressure on the tank 44 is above a predetermined level that would be exceeded prior to the entirety of the down pipe 20 being filled with water. 
Figure 2 illustrates a particular configuration of a down pipe 20 where the channel 24a comprises in effect a pipe within the down pipe.  The gutter 28 feeds water directly to the mouth or opening of the channel 24a which, when completely filled with water, can overflow into the channel 24b which constitutes the region of the down pipe 20 between the outside of the channel 24a and the inside of an outer pipe 46 defining the down pipe 20.
Referring to Figure 3, it can further be seen that the hydroelectric system 10 may also include one or more roof channels 48 that extend diagonally from an upper portion of the roof 12 to the gutter 28.  The roof channels 48 act to direct rain running of the roof 12 to flow in a direction at an acute angle to the direction of flow of water in the gutter 28.  This provides added momentum or velocity to the water in the gutter 28 to thereby increase its kinetic energy.  Depending on the state of the reservoir 32 and the size of the opening 34, the increase in kinetic energy provided to the water may provide greater electrical energy output from the turbine. 
Electricity generated by the turbine 16 can be fed via the cable 50 to a power management system that may include a storage battery for storing the electricity.  The management system may then manage the power generated by the turbine 16 to supply the power to appliances within the building 14 or even to deliver the power to a mains grid.
Now that an embodiment of the invention has been described in detail it will be apparent to those skilled in the relevant arts that numerous modifications and variations may be made without departing from the basic inventive concepts.  For example, system 10 depicts a down pipe being divided into two channels 24a and 24b.  However as previously mentioned, the down pipe 20 can be divided into more than two channels.  Further, while it is believed that a rotor 18 in the form of an Archimedes screws may constitute a most efficient form of rotor, however the wheels or propellers may be used. Also the second outlet of the reservoir 32 which is described above, and shown, as a slot 40 can take alternate forms. For example the wall 38 can be simply made of a height equal to the bottom of the slot 40, so that the upper most edge of the wall 38  acts as a dam wall over which water flows. In a further variation the slot 40 can be replaced with a plurality of holes at the same height in the wall 38. 
All such modifications and variations are deemed to be within the scope of the present invention the nature of which is to be determined from the above description.
In the claims of this application and in the description of the invention, except where the context requires otherwise due to express language or necessary implication, the words "comprise" or variations such as "comprises" or "comprising" are used in an inclusive sense, i.e. to specify the presence of the stated features but not to preclude the presence or addition of further features in various embodiments of the invention.
Claims:
1.     A hydroelectric system for converting kinetic energy from water flowing off a roof of a building into electrical energy, the system comprising:
a turbine having a rotor;
at least one down pipe having an upper end for receiving the water, the down pipe further comprising at least two channels, each channel extending from the upper end to a respective outlet, each outlet disposed to direct water flowing there from on to the rotor to cause rotation of the rotor in the same direction, the channels being configured in a manner so that at least one channel can overflow into another channel.
2.     The hydroelectric system according to claim 1 wherein adjacent channels are provided with corresponding upper edges of progressively increasing height whereby water overflowing the upper edge of one channel flows into an adjacent channel. 
3.     The hydroelectric system according to claim 1 or 2 wherein the channels are provided with different hydraulic diameters. 
4.     The hydroelectric system according to claim 3 wherein the hydraulic diameter of a first of the channels into which water entering the down pipe initially flows is smaller than the hydraulic diameter of other channels.
5.     The hydroelectric system according to any one of claims 1 to 4 further comprising one or more gutters configured to receive water flowing from the roof and directing the water into the or each down pipe; and one or more roof channels, each roof channel disposed on the roof and extending from diagonally from an upper portion of the roof to the gutter.
6.     The hydroelectric system according to any one of claims 1 to 5 further comprising a water flow regulating reservoir for at least one of the channels, the reservoir comprising an outlet in fluid communication with that channel, the outlet formed at a location below the upper edge of that channel and dimensioned to regulate flow of water collected in a reservoir down that channel.
7.     The hydroelectric system according to claim 6 wherein each reservoir is formed between a first wall of that channel, the first wall constituting the upper edge of that channel and a second wall spaced from the first wall, the second wall having an upper edge located below the upper edge of the first wall and wherein the outlet is formed in the second wall below the upper edge of the second wall. 
8.     The hydroelectric system according to any one of claims 1 to 7 wherein the rotor comprises an Archimedes screw having an axis of rotation parallel to a direction of flow of water from the channels.
9.     The hydroelectric system according to any one of claims 1 to 8 further comprising one or more water storage tanks in fluid communication with the or each down pipe for storing water that passes through the down pipe.
ABSTRACT
A hydroelectric system 10 converts kinetic energy from water flowing off a roof 12 of a building 14 into electrical energy 18.  The system 10 comprises a turbine 16 having a rotor 18 and a generator 19 disposed in a down pipe 20.  The down pipe 20 has an upper end 22 that receives water running off the roof 14 via gutters 28.  The down pipe 20 comprises channels 24a and 24b that extend from the upper end 22 to respective outlets 26a and 26b.  Each of the outlets 26a and 26b direct water onto the rotor 18 causing rotation in the same direction.  The channels 24a and 24b are configured in a manner so that water entering the down pipe 20 initially flows through the channel 24a and out from the outlet 26a.  However in a heavy downpour the channel 24a may overflow into the channel 24b to subsequently flow out the outlet 24b providing further drive to the rotor 18.  A regulating reservoir 32 is provided at the upper end 22 of the down pipe 20 to provide a controlled steady flow of water through the channel 24a.  The reservoir 32 has an upright wall 38 provided with a lower outlet 34 and an upper outlet 40.  When water collects in the reservoir 32 at a level below the outlet 40 it flows into the channel 24a via the first outlet 34.  If rain water volume within the reservoir 32 increases sufficiently water will eventually flow through the second outlet 40 into the channel 24a providing additional pressure to drive the turbine 16.  Should the water level in the reservoir 32 increase at a sufficiently greater rate than it flows out from the outlets 34 and 40 it may then overflow the wall 38 to flow down the second channel 24b.
Figure 1
Figure 1
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Figure 2
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Figure 3
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