(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】P2024035004
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】浮体型水車発電装置
(51)【国際特許分類】
F03B 13/12 20060101AFI20240306BHJP
【FI】
F03B13/12
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2022163542
(22)【出願日】2022-08-31
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-11-27
(71)【出願人】
【識別番号】000185879
【氏名又は名称】小野寺 修三
(72)【発明者】
【氏名】小野寺 修三
【テーマコード(参考)】
3H074
【Fターム(参考)】
3H074AA06
3H074AA08
3H074BB09
3H074CC02
3H074CC11
(57)【要約】
【課題】従来の浮遊式水流発電装置は、プロペラ式であり、浅い川での実施は問題がある。
【解決手段】毎日の海流の流れが筒状水車を回転させ、取り付けた水車軸から第1プーリーに回転が伝達され、第1プーリーから第2プーリーにベルト状で連結され、第2プーリーを取り付けている伝達軸が、上部の板枠材の上面に配置された発電機の軸と増速機の軸に連結されて回転が発電機の軸に伝達され、安定した電力に変換できることを提供できる、及び本発明は、浅い水流であっても筒状水車が浮いて回転できれば安定した発電は可能である。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
海面に浮かせる筒状と、
前記筒状の外周面に等間隔で両端にかけて取り付けられた長羽根と
前記筒状の内部を平行して両端が円板で密閉された中央から外部に水平に貫通して出っ張って固定して取り付けられた水車軸とを備えた筒状水車と、
前記筒状水車の両端に板枠材を立ち上げて内側上部を水平に取り付けて立設した前記板枠材と、
前記板枠材が両端に立ち上がった間に前記筒状水車を回転可能にする前記水車軸の取り付け位置に軸受を介在して一方の前記板枠材の外側に前記水車軸が出っ張った部分に取り付けられた等1プーリーと、
前記板枠材の内側上部に水平に取り付けられた前記板枠材の上面に発電機と増速機が配置された部分と、
前記発電機の軸と前記増速機の軸を連結させた伝達軸が前記第1プーリーを取り付けた上部位置に回転可能に前記板枠材を貫通させた前記伝達軸の出っ張った部分に取り付けた第2プーリーと、
前記第1プーリーと前記第2プーリーを接続して前記水車軸の回転運動を伝達するベルト状と、
前記板枠材が両端に立ち上がった下端に、同じ長さに設けられた浮キ枠材の中間が水平に前後に向けて平行して取り付けられた前記浮き枠材の両端の上面には保持材が前記筒状水車の両側に間隔を取って平行して取り付けられ、内部に空間をを有する前記浮き枠材と前記保持材とを装備した浮体型水車が設けられ、
前記浮体型水車を海面の設置位置に保持するため前記保持材から海底に配置された固定材にロープ状で繋がれて
前記浮体型水車が海面の設置位置に設置され、
海流を受けて回転する前記筒状水車の回転運動が前記水車軸に連係する前記発電機軸に回転が伝達され前記発電機の発電を可能にしたことを特徴とする浮体型水車発電装置。
【請求項2】
前記筒状水車の外周面の両端にかけて複数の前記長羽根に保持板を有して等間隔に取り付けた前記筒状水車を浮かせ海流を受けて回転するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の浮体型水車発電装置。
【請求項3】
前記筒状水車の内部に空間部を設けて長手方向の両端に前記円板を取り付けた、前記円板の中央を外側に前記水車軸が貫通して出っ張って固定して取り付けられ、前記筒状水車の外周面を密閉して海面に浮くようにして設けたことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の浮体型水車発電装置。
【請求項4】
前記浮き枠材の内部に空間部を設け軽く周りが密閉された前記浮き枠材を浮くように設けたことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の浮体型水車発電装置。
【請求項5】
前記浮体型水車を海面の設置位置に保持して浮かせ、海流を受けて前記筒状水車と連係する部分が時計回りに回転駆動するように装備した前記浮体型水車を設けたことを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の浮体型水車発電装置。
【請求項6】
前記浮体型水車の前方側の前記保持材には、海底の前記固定材に繋いだ前記ロープ状を通して前記係止具を有して取り付ける前記軸穴が前記保持材中央に設けたことを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の浮体型水車発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水の流れるエネルギーを電力に変換する発電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の水流発電装置は、海中に浮遊した状態のポッド浮体が海底のシンカーに取り付けた係留索に連結された浮遊式水流発電装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の浮遊式水流発電装置では、川の浅いとこでは使えない。
【0005】
本発明は、上記の問題を解決するため潮流、海流、川の流れであっても、実施が容易であり、常に安定した高い発電を発電を可能であることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
そして、本発明は上記の目的を達成するため海面に浮かせる筒状と、前記筒状の外周面に等間隔で両端にかけて取り付けられた長羽根と、前記筒状の内部を平行して円板で密閉された両端の中央から外部に貫通して出っ張って固定して取り付けられた水車軸とを備えた筒状水車と、前記筒状水車の両端に板枠材を立ち上げて内側上部を水平に取り付けて立設した前記板枠材と、前記板枠材が両端に立ち上がった間に前記筒状水車を回転可能にする前記水車軸の取り付け位置に軸受を介在して一方の前記板枠材の外側に前記水車軸が出っ張っ部分に取り付けられた第1プーリーと、前記板枠材の内側上部に水平に取り付けられた前記板枠材の上面に発電機と増速機が配置された部分と、前記発電機の軸と前記増速機の軸を連結させた伝達軸が前記第1プーリーを取り付けた上部位置に回転可能に前記板枠材を貫通させた前記伝達軸の出っ張った部分に取り付けた第2プーリーと、前記第1プーリーと前記第2プーリーを接続して前記水車軸の回転運動を伝達するベルト状と、前記板枠材が両端に立ち上がった下端に、同じ長さに設けられた浮き枠材の中間が水平に前後に向けて平行して取り付けられた前記浮き枠材の両端の上面には保持材が前記筒状水車の両側に間隔を取って平行して取り付けられた内部に空間を有する前記浮き枠材と前記保持材とを装備した浮体型水車が設けられ、前記浮体型水車を海面の設置位置に保持するため前記保持材から海底に配置された固定材にロープ状で繋がれ、前記浮体型水車が海面の設置位置に設置され、海流を受けて回転する前記筒状水車の回転運動が、前記水車軸に連係する前記発電機軸に回転が伝達され前記発電機の発電を可能にしたものである。
【発明の効果】
【0007】
上述したように浮体型水車は、浅い川であっても筒状水車が浮いて回転できれば安定した発電が発揮できるものである。
【0008】
また、筒状水車を長く大きく軽くして浮体型水車を設けることで高い発電力が可て能である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の屋根を除いた浮体型水車の実施形態を示す斜視図。
【
図3】本発明の筒状水車の
図2におけるB-B線断面図。
【
図4】本発明の浮体型水車の
図1におけるA-A線断面図。
【
図5】本発明の浮体型水車を一方の端から見た実施形態を示す立面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を
図1~
図5に基づいて説明します。
【0011】
図においては、海面15に浮かせて海流100を受けて回転させる筒状水車1は、長い円筒の両端が開口になったその開口を寒ぐ円板1bは、円筒の外周に約等に出っ張って緑部1cまで形成される大きさの円板1bで開口を密閉することで、円筒の両端に緑部1cが形成されている。
【0012】
また、開口を密閉した円板1bの中央には水車軸2を通す穴が設けられ、円板1bの一方の穴から水車軸2が挿入され他方の穴を貫通して、円筒の両端から出っ張って固定され、取り付けられた水車軸2を軸に筒状1aの回転ができるようにされている。
【0013】
また、
図2に示すように筒状1aの外周面には両端の緑部1cにかけて長羽根3が等間隔に複数取り付けられ、その間に保持板3aが保持するように等間隔に取り付けられ、筒状水車1が設けられている。
【0014】
また、筒状水車1を回転可能に取り付けられる板枠材4が筒状水車1の両端に立ち上げたその間の上部には板枠材4が水平に取り付けられ、筒状水車1が取り付けられる間隔を有して板枠材4が組み立てられている。
【0015】
また、筒状水車1の両端に立ち上がった板枠材4の取り付け位置に軸受を介在して外側に回転可能に出っ張って水車軸2が取り付けられている。
【0016】
また、一方の板枠材4から出張った水車軸2に第1プーリー8が取り付けられている。
【0017】
また、
図4に示すように、上部に水平に組まれた上面の中央部分に重量が位置するように発電機6と増速機7が配置され、発電機6の軸と増速機7の軸とを連結した伝達軸6aが第1プーリー8が取り付けられた側の板枠材4の上部位置に軸受を介在して外側に出っ張らせた伝達軸6aに第2プーリー9が取り付けられ第1プーリー8から第2プーリー9にベルト状10で連結され、回転が発電機6に伝達できるようになっている。
【0018】
また、板枠材4が両端に立ち上がった下端には、同じ長さに設けられた浮き枠材5の中間が水平に前後に向けて平行して取り付けられた浮き枠材5の平行した前後端の上面には、保持材5aが取り付けられ、コ字状に組まれられている。
【0019】
また、浮き枠材5は、内部に空間部が設けられ軽く浮くように設けられている。
【0020】
また、説明において前後とは、海流100が流れてくる方向側が前方としてある。また、筒状水車1が時計回りになる側が発電機6の軸に連係され、筒状水車1と、浮き枠材5は、FRP強化プラスチツクで形成されるが、限定はしない。
【0021】
また、屋根は
図5に示すように板枠材4の上部から筒状水車1の両側にかけて覆って取り付けられている。
【0022】
また、潮流の海流100において実施する場合には、
図1に示すように海流100の流れる方向が何回か変わるため、浮体型水車14の前方に取り付けられた保持材5aの中央に設けられた軸穴11aから前後に離れて海底16に配置された固定材12に繋がれたロープ状11が軸穴11aを通して係止具11bに取り付けられることで、ロープ状11が回転可能に軸穴11aに取り付けられ、浮体型水車14の位置の動きに対してロープ状11のねじれによる損傷を防ぐため、軸穴11aと係止具11bが設けられている。
【符号の説明】
【0023】
1・・・筒状水車
1a・・筒状
1b・・円板
1c・・緑部
2・・水車軸
2a・・軸受
3・・・長羽根
3a・・・保持板
4・・・板枠材
4a・・台
5・・・浮き枠材
5a・・保持材
6・・・発電機
6b・・コンデンサー
7・・・増速機
8・・・第1プーリー
9・・・第2プーリー
10・・ベルト状
11・・ロープ状
11a・・軸穴
11b・・係止具
12・・固定材
13・・浮き材
14・・浮体型水車
15・・海面
16・・海底
17・・屋根
100・・海流
【手続補正書】
【提出日】2023-02-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
潮流を受けて回転する筒状水車は、
筒状基部の外周面に水流を受けて駆動させる長羽根が等間隔に両端にかけて平行して複数取り付けられた前記長羽根と、
前記筒状の両端の開口を円板で塞いだ前記筒状の内部中央を水車軸が平行に前記円板を貫通して両端から出っ張って取り付けられた前記水車軸とを備えた前記筒状水車が浮くように設けられ、
前記筒状水車の一つが浮体型水車発電装置の中央に取り付けられる位置において、
記板枠材が水平に取り付けられ櫓状が立設された上部を覆って屋根が取り付けられ、
前記板枠材が立ち上がった間に前記筒状水車の両端から出っ張った前記水車軸の取り付け位置が他方の前記長羽根が水面に接する位置で前記水車軸が両側の前記板枠を貫通させて前記水車軸が水
平に回転可能に取り付けられ、
前記板枠材の外側に出っ張った一方の前記水車軸に第1のプーリーが取り付けられ、
前記板枠材が水平に取り付けられた上面の中央部分に重量が位置するように発電機と、増速機が配置され、
前記発電機軸と前記増
速機軸とを接続した伝達軸が前記第1プーリーを取り付けた前記板枠材の上部位置に回転可能に前記伝達軸を貫通させて外側に出っ張った前記伝達軸に第2プーリーが取り付けられ、
前記第1プーリーと、前記第2プーリーとをベルト状で連結することで伝達手段が備えられ、
前記板枠材が2ケ所に立ち上がった下端に取り付ける重量を支え浮かせる同じ浮力と長さで2つの前記浮き枠材が設けられ、
前記浮き枠材の長さの中間が前記板枠材の2箇所の下端にそれぞれ前記浮き枠材が前後に向けて平行して水平に取り付けた前後後端に位置した上面部分を繋ぐように保
持材が取り付けら
れ、
前記筒状水車が水流を受け時計回りになる前方方向の水流を導入する端に取り付けられた前記保持材の中央に軸穴が形成して前記浮体型水車発電装置が設けられ、前記浮体型水車発電装置を海面の設置位置に保持するため海底に配置した固定材に繋いだロープ状を前記軸穴を通して回転可能な係止具に取り付けて転流に対応して損傷を防ぐようにしたことを特徴とする浮体型水車発電装置。
【請求項2】
前記浮体型水車発電装置の長手方向の中間に位置して前記板枠材で立設して櫓状を設けたことを特徴とする請求項1に記載の浮体型水車発電装置。
【請求項3】
水流を導入する前方位置の前記保持材の中央に前記軸穴が形成され前記固定材に繋いだ前記ロープ状を前記軸穴を通した前記ロープ状を取り付ける前記係止具を設けて取り付け前記軸穴に回転自在に取り付けを可能にしたことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の浮体型水車発電装置。
【手続補正書】
【提出日】2023-07-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
潮流を受けて回転する筒状水車は、
筒状基部の外周面に水流を受けて駆動させる長羽根が等間隔に両端にかけて平行して複数取り付けられた前記長羽根と、
前記筒状基部の両端の開口を円板で塞いだ前記筒状基部の内部中央を水車軸が平行に前記円板中央を貫通して両端から出っ張って取り付けられた前記水車軸とを備えた前記筒状水車が浮くように設けられ、
前記筒状水車が浮体型水車発電装置の中央に取り付けられる位置において前記筒状水車の両端の幅で板枠材が2ケ所に垂直に立ちあがった上部の間に前記板枠材が水平に取り付けられ、
前記板枠材が立ち上がった間に前記筒状水車の両端から出っ張った前記水車軸の取り付け位置が他方の前記長羽根が水面に接する位置で前記水車軸が両側の前記板枠材を貫通させて前記水車軸を水平に回転可能に取り付けられ、
前記板枠材の外側に出っ張った一方の前記水車軸に第1のプーリーが取り付けられ、
前記板枠材が水平に取り付けられた上面の中央部分に重量が位置するように発電機と増速機が配置され、
前記発電機の軸と前記増速機の軸とを接続した伝達軸が前記第1プーリーを取り付けた前記板枠材の上部位置に回転可能に前記伝達軸を貫通させて外側に出っ張った前記伝達軸に第2プーリーが取り付けられ、
前記第1プーリーと前記第2プーリーとをベルト状で連結することで伝達手段が備えられ、
浮き枠材は、長さの中間が前記板枠材の2箇所の下端にそれぞれ前記浮き枠材が前後に向けて平行して水平に取り付けた前後端に位置した上面部分を繋ぐように保持材が取り付けられ、
前記筒状水車が水流を受け時計回りになる前方方向の水流を導入する端に取り付けられた前記保持材の中央に軸穴を形成して前記浮体型水車発電装置が設けられ、
前記浮体型水車発電装置を海面の設置位置に保持するため海底に配置した固定材に繋いだロープ状を前記軸穴を通して回転可能な係止具に取り付けて転流に対応して損傷を防ぐようにしたことを特徴とする浮体型水車発電装置。
【請求項2】
前記浮体型水車発電装置の長手方向の中間に位置して前記板枠材で立設して櫓状を設けたことを特徴とする請求項1に記載の浮体型水車発電装置。
【請求項3】
水流を導入する前方位置の前記保持材の中央に前記軸穴が形成され前記固定材に繋いだ前記ロープ状を前記軸穴を通した前記ロープ状を取り付ける前記係止具を設けて取り付け前記軸穴に回転自在に取り付けを可能にしたことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の浮体型水車発電装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
図においては、海面15に浮かせて海流100を受けて回転させる筒状水車1は、長い筒状1aの両端が開口になったその開口を塞ぐ円板1bは、筒状1aの外周に約等に出っ張って緑部1cまで形成される大きさの円板1bで開口を密閉することで、筒状1aの両端の緑部1cが形成されている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
また、開口を密閉した円板1bの中央には水車軸2を通す穴が設けられ、円板1bの一方の穴から水車軸2が挿入され他方の穴を貫通して、筒状1aの両端から出っ張って固定され、取り付けられた水車軸2を軸に筒状水車1の回転ができるようにされている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0021】
また、屋根は
図5に示すように板枠材4の上部から筒状水車1の両側にかけて覆って取り付けられ
浮体型水車14が設けられている。