(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023181943
(43)【公開日】2023-12-25
(54)【発明の名称】回転バケット式小型水力発電装置
(51)【国際特許分類】
F03B 9/00 20060101AFI20231218BHJP
F03B 17/06 20060101ALI20231218BHJP
【ＦＩ】
F03B9/00
F03B17/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2022104063
(22)【出願日】2022-06-13
(71)【出願人】
【識別番号】599109995
【氏名又は名称】畔田 俊紀
(72)【発明者】
【氏名】畔田 俊紀
(72)【発明者】
【氏名】源 麻理子
(72)【発明者】
【氏名】後藤 和久
【テーマコード（参考）】
3H072
3H074
【Ｆターム（参考）】
3H072AA14
3H072BB01
3H072BB07
3H072CC35
3H072CC63
3H074AA08
3H074AA12
3H074BB10
3H074BB15
3H074CC02
3H074CC20
(57)【要約】 （修正有）
【課題】法規制を回避もしくは最小にして手続き、工事を簡便化し、河川の水力を有効に活用できる小水力発電装置を提供する。
【解決手段】複数の水受けバケットが河川の水流を捉え、その水圧とキャビテーションによる引っ張り力を動力受けチェーンを介して回転動力に変換し、内側歯車、外側歯車、伝導歯車を介して発電機に回転動力を伝える。発電装置本体の外側には浮体を備えることで、常に上半分が水面上に、下半分が水面下に位置する。シャフトを中心にして回転する構造の水受けバケットは、水面近くで水流の力を逃がし、装置の上半分では空転し、水流の抵抗を最小限にし、この構造により効率的に発電を行う。
【選択図】図５
【解決手段】複数の水受けバケットが河川の水流を捉え、その水圧とキャビテーションによる引っ張り力を動力受けチェーンを介して回転動力に変換し、内側歯車、外側歯車、伝導歯車を介して発電機に回転動力を伝える。発電装置本体の外側には浮体を備えることで、常に上半分が水面上に、下半分が水面下に位置する。シャフトを中心にして回転する構造の水受けバケットは、水面近くで水流の力を逃がし、装置の上半分では空転し、水流の抵抗を最小限にし、この構造により効率的に発電を行う。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の水受けバケット（３）を備えており、水面（１５）下の水受けバケット（３）が河川の水流を捉えて、その推進力を動力受けチェーン（５）を介して回転動力に変換し、内側歯車（６）、外側歯車（７）、伝導歯車（９）を介して発電機（１）に回転動力を伝えることを特徴とする小水力発電装置。
【請求項2】
本体外側に浮体（１１）を備えることによって、河川の水面（１５）に半浮上にて使用し、両岸にアンカー（１０）で固定することにより、水中の工事がなく、設置を容易にし、河川の水位や幅の影響を受けにくいことを特徴とする小水力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、用水路や小規模河川等の流水エネルギーを回転動力エネルギーに変換し、それを電気エネルギーとするための小水力発電装置である。
【背景技術】
【0002】
従来の小水力発電装置は、流水エネルギーの取り込みに水車型、プロペラ型、螺旋流水型が主である。従来からの単純な水車型及びプロベラ型の小水力発電装置は、流水エネルギーを十分に電気エネルギーの変換に活かしきれず、発電効率が低い。また従来の小型水力発電装置では、土木工事が伴い、法規制の整理や地域の理解を得なければならない等、設置までに大きな課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１９５９４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、法規制を回避もしくは最小にして手続き、工事を簡便化し、河川の水力を有効に活用できる小水力発電装置を提供することにある
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、前記課題を解決するために、複数の水受けバケッ（３）を備えることで、河川の水流を効率よく水受けバケット（３）にて受けて動力源を得ることで、より高い発電能力を獲得することを特徴としている。水受けバケット（３）は、その前方部で水圧を受ける一方で、裏面ではキャビテーション（１４）による引っ張り力を得ることができる。受けた動力を自転車チェーンのごとき動力受けチェーン（５）を介して、順次内側歯車（６）、外側歯車（７）、伝導歯車（９）にその動力を伝え発電する。
【発明の効果】
【0006】
本発明の発電装置は、個々の水受けバケット（３）が河川の水流を捉えて、前方部の水圧（１６）と裏面のキャビテーション（１４）による引っ張り力で、効率的に発電機（１）に接続された伝導歯車（９）に回転エネルギーを伝えることを可能としている。また、発電装置本体の側面に浮体（１１）を有し、本体を河川の両岸にアンカー（１０）にて固定することにより、簡易な設置を可能にするとともに、河川の水位や水流の増減にも対応している。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明に係る発電装置の使用イメージ図である。
【図2】発電装置の斜視図である
【図3】水受けバケット（３）周辺の拡大図である。
【図4】発電装置の正面図である。
【図5】発電装置の側面図である。
【図6】発電装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
図１のように河川の両岸にアンカー（１０）で固定する。発電装置の本体は、フレーム（２）の外側に浮体（１１）を備える。これにより、発電装置本体は常に上側半分が水面（１５）上に、下側半分が水面（１５）下に位置する。また、内側に水流安定浮板（１２）を追加で備えてもよい。
【0009】
河川の水流を水面（１５）下側の複数の水受けバケット（３）で捉えることで、水流の推進力を動力受けチェーン（５）を介して回転動力に変換し、内側歯車（６）、外側歯車（７）、伝導歯車（９）の順番に回転動力を伝達する。最終的にその回転動力は本体上部の発電機（１）に接続して電気エネルギーを得る。
【0010】
本発明は、河川の幅や深さにあまり影響されず設置可能であり、水面下では水受けバケット（３）が水流を捉えて、前方部の水圧（１６）と裏面のキャビテーション（１４）による引っ張り力で動力を得る一方で、水面（１５）近くに来ると水受けバケット（３）はシャフト（４）を軸に回転し、捉えた水流の力を逃がす。水面（１５）上では水受けバケット（３）は空転し、水面（１５）をシャフト（４）を軸に回転し、ほとんど抵抗がなくなる。これにより水流を効率よく発電機（１）の回転動力に変換することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0011】
日本国内では、戦後の農地改革を経て、農業用水路や農道が整備された。これらの用水路や中小河川を有効利用して、地域創生の為の電力供給の一部に充てることができれば、キャンプ場での電源、農業ハウス栽培用電源、ＥＶ車充電用電源、家庭用電源などの電力供給に使用可能であり、地方活性化の一助となる可能性が大きい。
【符号の説明】
【0012】
１ 発電機
２ フレーム
３ 水受けバケット
４ シャフト
５ 動力受けチェーン
６ 内側歯車
７ 外側歯車
８ 基軸シャフト
９ 伝導歯車
１０ アンカー
１１ 浮体
１２ 水流安定浮板
１３ ワイヤー
１４ キャビテーション
１５ 川面
１６ 水圧
２ フレーム
３ 水受けバケット
４ シャフト
５ 動力受けチェーン
６ 内側歯車
７ 外側歯車
８ 基軸シャフト
９ 伝導歯車
１０ アンカー
１１ 浮体
１２ 水流安定浮板
１３ ワイヤー
１４ キャビテーション
１５ 川面
１６ 水圧
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
