JP2009036113A - 水中発電機 - Google Patents

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Abstract

【課題】発電エネルギー効率の高かい水中発電機。
【解決手段】河川底や海底に設置した、水流で回転する垂直軸回転の開閉メッシュ型水車の動力で、支柱内部に組み込まれて防水密閉された既成の発電機を水中で回して発電する水中発電機である。この水車の特徴は、水流の方向に角度を向ける必要がなく、上流側で可動翼が水流に押されてメッシュになったアームを閉じ回転力を得、半回転した下流側で翼が開いて水流を受け流しメッシュを開放した状態で上流側へ遡り最上流側に来て可動翼が閉じるというサイクルを持ったものである。水中で回転する為騒音も出さず、景観も汚さず、二酸化炭素も全くでない上導水パイプや水流のせき止め・高低差等の付帯工事は必要なく、ただ河川底部や海底の岩盤にドリルで穴を開け支柱を設置するだけで発電が可能である。充分な水流と水深があれば設置場所を選ばず、水そのものを汚さない為世界中何処にでも設置が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川底や海底近くで水流によって回転動力を得て発電する水中発電機に関する。
垂直軸回転の開閉メッシュ型水車であって、回転軸中心から放射状に複数方向に伸びた支持アームに、水流を受ける羽が上流側で水流を受け、下流側で水流を受け流す可動翼の動きで回転する水車であり、陸上の発電設備までこの動力を伝達しなければならないという技術的な問題があった。
本発明は、これを解決する手段に関するものである。
従来、河川や海流などのエネルギーを利用して発電などを行なう場合、水車動力をベルトや伝達シャフト或は歯車等で陸上に設けた発電設備まで接続するという努力が行われてきた。
既存の方法では、せっかく得られた水力による回転力が発電設備まで伝達される過程で大きくロスされるという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し直接水中で水車と発電機を接続して発電のエネルギー効率を高めることである。
併せてメンテナンスなどの為、水車と発電機の接続がワンタッチで解除でき感電等の危険を回避できるかが課題である。
従来の発電機を、防水密閉して直接水中で駆動するように構成した支柱に、水車の回転動力を歯車等を介して支柱内の発電機に供給する。
発電機側の歯車はマグネット等で上下するようにセットし、接続と切断を遠隔操作できるようにする。
水車の回転体を垂直軸回転とし、回転軸中心から複数方向に放射状に伸びたメッシュ状の支持アームを設け、水流を受ける羽が上流側で水流を受けて閉じ回転を始め、下流側で水流を受け流しそのままメッシュ部分は開放されて上流側へ遡ってきて、上流側で水流に押されてメッシュが閉じられるというサイクルで回転することが特徴であり、プロペラ方式のように水流の向きに直角に振り向ける必要が無い。
その為、流れが時間によって変化する潮流などにもそのまま応用できる。
本発明では、従来の水車小屋型水車やスクリュー型水車等の水平軸回転する水車とは異なり、垂直軸で回転する構造で水流のある河川底部や海底近くに沈めて設置するだけで方向制御など複雑な装置が無く、直接発電機を水中で回すことが出来る為費用対効果を高めたことが特徴である。
本発明は、従来の水力発電のように高低差を設けてパイプを発電設備まで誘導したり、流れをせき止めて発電設備に迂回させたりするなどの付帯工事が必要なく、充分な水流と水深があれば河川底の岩盤や海底の岩盤等に直接設置することができ、電力だけを取り出すことが可能になる。
水中を流れる川藻や植物の繊維、海中では昆布等が水車に巻きつくなどの問題を回避する為に上流に当たる部分に保護柵等のプロテクターを併設するのが最良の形態であると考えられる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。海底に独立した開閉メッシュ型の水車と連結した支柱に水中発電機が設置されている例である。
図１は実施例の立面図及び平面図である。
図中１は開閉メッシュ型水車の支柱兼発電機、２は回転体、３は支持アーム、４は羽(可動翼)、５は歯車接合部、６は歯車接合着脱マグネット部、７は羽取付け用フックである。
この実施例では、弱い水流(流速０，５〜１m/s)の時ゆっくり回転している水車と発電機の瞬間を描いている例である。
以上の様に本発明によれば、充分な水流と水深があれば何処ででも発電する事ができる。
また、水中で発電機が回る為騒音が出ないばかりか景観も損なわない為、世界的に見て設置上の制限も少なく全く炭酸ガスを出さない発電が期待される。
実施例の立面図及び平面図である。
符号の説明
１ 開閉メッシュ型水車の支柱兼発電機
２ 回転体
３ 支持アーム
４ 羽(可動翼)
５ 歯車接合部
６ 歯車接合着脱マグネット部
７ 羽取付け用フック

Claims (1)

  1. 垂直軸回転の開閉メッシュ型水中発電機であって、中心から放射状に複数方向に伸びた支持アームに、水流を受ける羽が上流側で水流を受けメッシュを閉じて回転し、下流側で水流を受け流しメッシュは開放したまま上流へ遡る構造の可動翼で回転動力を得、発電する事を特徴とする水中発電機。

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