JP3165106U - 川底に設置するのに適した水力発電装置 - Google Patents
川底に設置するのに適した水力発電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3165106U JP3165106U JP2010006892U JP2010006892U JP3165106U JP 3165106 U JP3165106 U JP 3165106U JP 2010006892 U JP2010006892 U JP 2010006892U JP 2010006892 U JP2010006892 U JP 2010006892U JP 3165106 U JP3165106 U JP 3165106U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bevel gear
- vertical
- rotation
- shaft
- rotating plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/50—Hydropower in dwellings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
【課題】川底に固定して、安定した電力の供給が可能な水力発電装置を提供する。【解決手段】鉛直回転板12の径方向に沿って延び、減速機を含む複数の自転伝達軸16と、前記鉛直回転板12の外周上にて水平方向に延びるべく該鉛直回転板12に取り付けられた複数の自転羽根軸と、該自転羽根軸の周りに前記第2ベベルギヤと噛合して水平に設けた第1ベベルギヤと、前記自転羽根軸に固定されかつ前記鉛直回転板12に対して垂直な面を具備する複数の自転羽根11とを有し、前記鉛直回転板12が一方の向きに360度回転するとき、前記自転羽根11が前記自転羽根軸の周りに同じ向きに180度回転し、前記自転羽根11の前記鉛直回転板12に対する垂直面が、川底に近い位置において川の流れを受ける角度とすべく前記自転伝達軸16内の減速機及びベベルギヤが設けられる。【選択図】図1
Description
本考案は、小型簡易な構造であって、例えば個人用、家庭用に適した水力発電装置に関するものである。
従来のこの種の技術は、次のようになっている。
特許文献1には、水力発電のタービン部分が弾性材料を用いてねじり帯板状に作られている螺旋タービンブレードであって、この比重を流体と同程度にしてあり、これを放流することにより生じる回転エネルギーを河岸や橋脚等に係留した発電装置に導き電力を得る水力発電装置が開示されている。
特許文献2には、発電機と、水流中で所定場所に浮動状態で位置決めされて前記発電機をその水流に浮かせる浮体と、前記浮体に上下方向に巻き付けられるとともにその浮体の周囲を連続的に移動可能にその浮体に支持されて、前記水流の前後方向に延在するように配置される環状部材と、前記環状部材に支持されるとともに前記水流により附勢される複数のブレードと、前記浮体の周囲での前記環状部材の移動を前記発電機に伝動する伝動機構とを具えてなる浮上水力発電装置が開示されている。
特許文献3には、流れがある河川にあって、複数の船等の浮台を設定間隙を介して川幅方向に平行設置し、設定間隙を離間した浮台間を回転軸で接続して軸支し、回転軸に締結した水車を各浮台の間隙の水流に接水させ、前記回転軸を軸支する浮台に備えた発電機に水車による回転を伝達して発電できるようにし、発電時には浮台を河川における一定位置に係留できるようにした浮台型水力発電装置が開示されている。
特許文献1には、水力発電のタービン部分が弾性材料を用いてねじり帯板状に作られている螺旋タービンブレードであって、この比重を流体と同程度にしてあり、これを放流することにより生じる回転エネルギーを河岸や橋脚等に係留した発電装置に導き電力を得る水力発電装置が開示されている。
特許文献2には、発電機と、水流中で所定場所に浮動状態で位置決めされて前記発電機をその水流に浮かせる浮体と、前記浮体に上下方向に巻き付けられるとともにその浮体の周囲を連続的に移動可能にその浮体に支持されて、前記水流の前後方向に延在するように配置される環状部材と、前記環状部材に支持されるとともに前記水流により附勢される複数のブレードと、前記浮体の周囲での前記環状部材の移動を前記発電機に伝動する伝動機構とを具えてなる浮上水力発電装置が開示されている。
特許文献3には、流れがある河川にあって、複数の船等の浮台を設定間隙を介して川幅方向に平行設置し、設定間隙を離間した浮台間を回転軸で接続して軸支し、回転軸に締結した水車を各浮台の間隙の水流に接水させ、前記回転軸を軸支する浮台に備えた発電機に水車による回転を伝達して発電できるようにし、発電時には浮台を河川における一定位置に係留できるようにした浮台型水力発電装置が開示されている。
従来の技術は、川に浮かせるという発想のものであった。
本考案の目的は、川底に固定して、安定した電力の供給が可能な水力発電装置を提供することにある。
本考案の目的は、川底に固定して、安定した電力の供給が可能な水力発電装置を提供することにある。
上記の目的を達成すべく本考案は、次の構成を提供する。かっこ内の数字は、図面中の対応する構成要素の符号である。
(1)請求項1に係る水力発電装置は、実施例1に対応し、
川底に設置する脚を有するフレーム(50)と、
該フレーム(50)に固定した発電機(21)と、
該発電機(21)を駆動し、該発電機(21)が連結される端の他端に第6ベベルギア(19b)を有する回転駆動軸(22)と、
該回転駆動軸(22)の回転を水平な軸回りの回転に変換すべく、前記第6ベベルギア(19b)と噛合する第5ベベルギア(19a)を有し、前記フレーム(50)に水平に取り付けられた水平軸(23)と、
該水平軸(23)に固定されかつ該水平軸(23)を中心とする鉛直回転板(12)と、
該鉛直回転板(12)の近傍の前記水平軸(23)に固定して設けた第4ベベルギア(14)と、
該鉛直回転板(12)の径方向に沿って延び該鉛直回転板(12)に取り付けられ、減速機を含む複数の自転伝達軸(16)と、
該自転伝達軸(16)の内側端にて前記第4ベベルギヤ(14)と噛合して設けた第3ベベルギヤ(17a)と、
前記自転伝達軸(16)の外側端に設けた第2ベベルギヤ(14b)と、
前記鉛直回転板(12)の外周上にて水平方向に延びるべく該鉛直回転板(12)に取り付けられた複数の自転羽根軸(11c)と、
該自転羽根軸(11c)の周りに前記第2ベベルギヤ(14b)と噛合して水平に設けた第1ベベルギヤ(14a)と、
前記自転羽根軸(11c)に固定されかつ前記鉛直回転板(12)に対して垂直な面を具備する複数の自転羽根(11)と
を有し、
前記鉛直回転板(12)が一方の向きに360度回転するとき、前記自転羽根(11)が前記自転羽根軸(11c)の周りに同じ向きに180度回転し、前記自転羽根(11)の前記鉛直回転板(12)に対する垂直面が、川底に近い位置において川の流れを受ける角度とすべく前記自転伝達軸(16)内の減速機及び第1〜第4ベベルギヤ(14a、14b、17a、17b)が設けられることを特徴とする。
(1)請求項1に係る水力発電装置は、実施例1に対応し、
川底に設置する脚を有するフレーム(50)と、
該フレーム(50)に固定した発電機(21)と、
該発電機(21)を駆動し、該発電機(21)が連結される端の他端に第6ベベルギア(19b)を有する回転駆動軸(22)と、
該回転駆動軸(22)の回転を水平な軸回りの回転に変換すべく、前記第6ベベルギア(19b)と噛合する第5ベベルギア(19a)を有し、前記フレーム(50)に水平に取り付けられた水平軸(23)と、
該水平軸(23)に固定されかつ該水平軸(23)を中心とする鉛直回転板(12)と、
該鉛直回転板(12)の近傍の前記水平軸(23)に固定して設けた第4ベベルギア(14)と、
該鉛直回転板(12)の径方向に沿って延び該鉛直回転板(12)に取り付けられ、減速機を含む複数の自転伝達軸(16)と、
該自転伝達軸(16)の内側端にて前記第4ベベルギヤ(14)と噛合して設けた第3ベベルギヤ(17a)と、
前記自転伝達軸(16)の外側端に設けた第2ベベルギヤ(14b)と、
前記鉛直回転板(12)の外周上にて水平方向に延びるべく該鉛直回転板(12)に取り付けられた複数の自転羽根軸(11c)と、
該自転羽根軸(11c)の周りに前記第2ベベルギヤ(14b)と噛合して水平に設けた第1ベベルギヤ(14a)と、
前記自転羽根軸(11c)に固定されかつ前記鉛直回転板(12)に対して垂直な面を具備する複数の自転羽根(11)と
を有し、
前記鉛直回転板(12)が一方の向きに360度回転するとき、前記自転羽根(11)が前記自転羽根軸(11c)の周りに同じ向きに180度回転し、前記自転羽根(11)の前記鉛直回転板(12)に対する垂直面が、川底に近い位置において川の流れを受ける角度とすべく前記自転伝達軸(16)内の減速機及び第1〜第4ベベルギヤ(14a、14b、17a、17b)が設けられることを特徴とする。
(2)請求項2に係る水力発電装置は、第2の実施例に対応し、
上述した水力発電装置であって、
前記フレームは、水位感知部と、該水位感知部の感知した水位にしたがって装置全体の川底に対する高さを変更するジャッキモータとをさらに有し、
水位の変化にしたがって川底に対する水力発電装置の高さを自動的に調整することを特徴とする。
上述した水力発電装置であって、
前記フレームは、水位感知部と、該水位感知部の感知した水位にしたがって装置全体の川底に対する高さを変更するジャッキモータとをさらに有し、
水位の変化にしたがって川底に対する水力発電装置の高さを自動的に調整することを特徴とする。
本考案は、上述の構成を有するので、次のような作用効果を有する。
請求項1に係る水力発電装置は、次の通り動作する。
自転羽根が川の流れを受けることにより、川底に近い(低い)位置にある自転羽根が押されて鉛直回転板が回転する。
鉛直回転板の回転力は第4ベベルギヤから第3ベベルギヤを介して自転伝達軸(16)へ伝達され、第2ベベルギヤが第1ベベルギヤ上を転動し、自転羽根を回転させる。鉛直回転板が一方の向きに360度回転すると、自転羽根が反対の向きに180度回転するように、減速機及び第1〜第4ベベルギヤの歯数が設定されている。
また、自転羽根の前記鉛直回転板に対する垂直面は、該自転羽根がもっとも低い位置に降りているときに、川の流れをよく受けるように調整されている。したがって、自転羽根が高い位置にあるときには、川の流れを受けにくい角度になっている。
鉛直回転板の回転は、水平軸を回転させ、ベベルギア5及び6の働きにより発電機の回転駆動軸を駆動し、発電する。
請求項1に係る水力発電装置は、次の通り動作する。
自転羽根が川の流れを受けることにより、川底に近い(低い)位置にある自転羽根が押されて鉛直回転板が回転する。
鉛直回転板の回転力は第4ベベルギヤから第3ベベルギヤを介して自転伝達軸(16)へ伝達され、第2ベベルギヤが第1ベベルギヤ上を転動し、自転羽根を回転させる。鉛直回転板が一方の向きに360度回転すると、自転羽根が反対の向きに180度回転するように、減速機及び第1〜第4ベベルギヤの歯数が設定されている。
また、自転羽根の前記鉛直回転板に対する垂直面は、該自転羽根がもっとも低い位置に降りているときに、川の流れをよく受けるように調整されている。したがって、自転羽根が高い位置にあるときには、川の流れを受けにくい角度になっている。
鉛直回転板の回転は、水平軸を回転させ、ベベルギア5及び6の働きにより発電機の回転駆動軸を駆動し、発電する。
請求項2に係る水力発電装置は、次の通り動作する。
水位感知部が水位又はその変化を検知する。それにしたがってジャッキモータが装置全体の高さを自動的に変更し、自転羽根が高い位置において、水没しないように調整する。これにより自転羽根が川の流れの向きに逆らって戻る動作において、川の流れの抵抗を受けにくくする。このことは、発電効率を上げるように作用する。
水位感知部が水位又はその変化を検知する。それにしたがってジャッキモータが装置全体の高さを自動的に変更し、自転羽根が高い位置において、水没しないように調整する。これにより自転羽根が川の流れの向きに逆らって戻る動作において、川の流れの抵抗を受けにくくする。このことは、発電効率を上げるように作用する。
請求項1及び2のいずれの水力発電装置も、水位によらずに安定して動作する。従って、安定した発電ひいては安定した電力が得られる。
小型で簡易な構造であるので、浅い川であって、川底がしっかりした場所であれば、簡単に設置できる。従って、個人用、家庭用の小規模な用途に好適である。
本考案は、川底に設置したフレームに、鉛直回転板を水平軸回りに回転できるよう固定して、該鉛直回転板の周縁に複数の自転羽根を設けて、前記鉛直回転板の回転と前記自転羽根との回転とを減速機を介して連結することによって、川の流れのエネルギーを取り出すべき箇所では自転羽根の向きが流れの向きに垂直な向きとなり、川の流れに逆らって自転羽根が戻るべき箇所では自転羽根の向きが流れの向きに平行な向きとなるよう(このとき鉛直回転板が2回転する間に自転羽根が1回転する)減速機の減速比を調整して、鉛直回転板を効率よく回転させ、その回転のエネルギーを用いて発電させる水力発電装置である。
以下、実施例を示した図面を参照しつつ、本考案の実施形態の詳細を説明する。
以下、実施例を示した図面を参照しつつ、本考案の実施形態の詳細を説明する。
図1は、本考案の水力発電装置1の実施例1の外観斜視図である。図2は、図1の水力発電装置1の中心軸を含む縦断面図である。
図1及び図2を参照しつつ説明する。水平な設置場所に設置されたフレーム50に発電機21が収容されている。フレーム50は、櫓(やぐら)を組むようにし、頑丈な構造を有するものである。フレーム50の脚となる部分は高さ及び水平の調整を可能とするジャッキ51であり、上部に設けられた手動ハンドル53を操作することにより、長さを調整する。川底に接する接地部52は、図1の下に示すように、鍔(つば)状のタイプB、杭(くい)状のタイプC、鍔と杭とを併用したタイプAなどの中からその土質に合ったものを選択する。
発電機21の回転駆動軸22は、フレーム50の上部のベアリングケース20とさらに内蔵するベアリング20a、20aで支持され、発電機21の下方へ突出し鉛直方向に延びている。回転駆動軸22が回転することにより発電機21において発電が行われ電力が取り出されるが、発電機の出力部については図示を省略している。また、発電機21は、電気を扱う部分であるので、漏電や、感電の防止のため、防水を万全にするのが望ましい。好ましくは河川の増水の際に、水没しても動作に支障がないほどの防水処理を施す。
鉛直方向に延びる回転駆動軸22の下端にはギヤボックス19が設けられる。ギヤボックス19の内部には、互いに噛み合わさるベベルギア(傘歯車)19a、19bが設けられる。ベベルギア19bは、回転駆動軸22の下端に固定される。ベベルギア19aは、水平に置かれた回転軸である水平軸23の端に固定される。水平軸23は、ベアリングケース18そしてその中に設けられたベアリング18aにより支持される。ベアリングケースの内部にXをつけて表示してあるのがベアリングである(以下、同じ)。水平軸23のほぼ中央にそれと垂直に鉛直回転板12が固定されている。鉛直回転板12は、外周が多角形または円形の平板形状であり、水平軸23と同心である。図示の例では、鉛直回転板12の中心部分が水平軸23に固定されている。
一方、回転駆動軸22の上部、すなわち発電機21との間の部分には、回転駆動軸22を支持するベアリング20a、20aと、これらのベアリング20a、20aを内蔵するベアリングケース20が設けられる。ベアリングケース20は、回転駆動軸22に沿って鉛直方向に延びた形状であって図示の例では円筒形である。ベアリングケース20は、回転駆動軸22と同軸である。
ベアリングケース20の下端には、第6ベベルギヤ19bが設けられている。第6ベベルギヤ19bは傘歯車であり、回転駆動軸と同軸であって軸を鉛直として設けられている。
第6ベベルギヤ19bと噛合する第5ベベルギヤ19aは、軸を水平として設けられた傘歯車であり、水平軸23と同軸であり、軸を水平として設けられている。水平軸23はベアリングケース18、それに内包されるベアリング18a、18aにより支持される。水平軸23の中央近くには、該水平軸23に固定されて第4ベベルギア17bが設けられている。第4ベベルギア17bは、第3ベベルギア17bと噛み合わさる。第3ベベルギヤ17aは、鉛直回転板12の径方向に沿って延びる自転伝達軸16の内側端に設けられている。自転伝達軸16は、鉛直回転板12の中心近くに取り付けたベアリングケース15に内蔵されるベアリング15aにより支持されている。従って、自転伝達軸16はその軸周りに回転可能である。自転伝達軸16の途中に減速機16aを介する。減速機16aの両端では、ギヤ比が適切に調整されて回転数が調整されるので、異なる回転数が得られる。ここでは、減速機16aを含んでその両端に回転を伝える機構を自転伝達軸16と呼ぶこととする。
自転伝達軸16の外側端には、傘歯車である第2ベベルギヤ14bが前記鉛直回転板の径方向を軸として設けられている。
第2ベベルギヤ14bと噛合する第1ベベルギヤ14aは、前記鉛直回転板に対して垂直な方向を軸として設けられた傘歯車である。第1ベベルギヤ14aは、自転羽根軸11cの周りに設けられる。自転羽根軸11cは、鉛直回転板12の外周上に設けられ、鉛直回転板に対して垂直な方向に延びている。自転羽根軸11cは、鉛直回転板12の外周に取付られたベアリングケース13に内蔵されたベアリング13aにより支持されている。従って、自転羽根軸11cはその軸周りに回転可能である。
自転羽根軸11cには、前記鉛直回転板12に対して垂直方向に立設した面を具備する自転羽根11が固定されている。図示の例では、自転羽根11は右羽根11aと左羽根11bからなり、それぞれ自転羽根軸11cの右端、左端に取り付けられている。自転羽根11は、自転羽根軸11cと共に回転する。ここで、右、左は、川に設置する際に、上流側に立って下流方向を向いたときに右になるのを右とし、左になるのを左としている。
図1及び図2の例では、自転羽根11が鉛直回転板12の外周上の4箇所に90度毎に設けられている。水平軸方向から観たこれら4箇所の自転羽根11が水平面となす角度は、それぞれ異なっており、順次45度ずつずれた角度に設置されている。図3に示すように、最も川底に近い位置(低い位置)において、川の流れに対して自転羽根の面が垂直となって流れのエネルギーを受けやすい角度であり、最も川底から遠い位置(高い位置)において、川の流れに対して自転羽根の面が平行となって流れのエネルギーを受けにくい角度となる。そして、その他の位置においてはそれらの中間の角度となる。
他の例として、自転羽根11を、4箇所ではなく、6箇所または8箇所に等角度間隔で設けてもよい。6箇所の場合は、各自転羽根の角度が順次30度、8箇所の場合は、各自転羽根の角度が順次22.5度ずつずれた角度で設置される。
各自転羽根11は、自転羽根軸11c周りに自転しつつ鉛直回転板12の回転に伴って回転駆動軸22周りに公転も行う。各自転羽根11は、鉛直回転板が一方の向きに一周(360度回転)する間に、同じ向きに半周(180度回転)だけ自転する。斯かる自転羽根11の自転及び公転を実現するように第1〜第4ベベルギヤの歯数及び減速機16aの減速比が設定されている。ベベルギアの歯数の調整だけで、減速機を使わずに必要な減速比を実現することも可能である。
図3は、図2のA−A断面図である。図3の図では、煩雑を避けるため発電機21、回転駆動軸22、ベアリングケース20を描くのを省略してある。後述する図4,5,6,7,9においても同様である。尚、説明の便宜上、図1及び図2に示した符号と同一の符号を用いる。本考案に係る水力発電装置は、次の通り動作する。
複数設けられた自転羽根11のうち川底に近い側(低い側)の自転羽根11がより多く川の流れを受けることにより、鉛直回転板12が回転する(図3で左側が川の上流であるとすると、左回りの方向)。
鉛直回転板12の回転力は、図2の第4ベベルギヤ17bから第3ベベルギヤ17aを介して自転伝達軸16へ伝達され、第2ベベルギヤ14bが第1ベベルギヤ14aを転動し、自転羽根11は自転(鉛直回転板の回転と同じ方向)する。このように鉛直回転板12が左回転する場合は、自転羽根11は左回転する。
自転羽根11の自転は鉛直回転板12の回転に連動する。鉛直回転板12が左回りに360度回転すると、自転羽根11が同じ左回りに180度回転するように第1〜第4ベベルギヤ17a、17b、14a、14bの歯数及び減速機16の減速比が設定されている。図3には、ある時点における4箇所の自転羽根11の各々の角度が示されているが、これは1箇所の自転羽根11が公転する際の角度変化でもある。
鉛直回転板12の回転により、ベベルギア19a、ベベルギア19bを介して、発電機21の回転駆動軸22を駆動し、発電する。
鉛直回転板12の回転力は、図2の第4ベベルギヤ17bから第3ベベルギヤ17aを介して自転伝達軸16へ伝達され、第2ベベルギヤ14bが第1ベベルギヤ14aを転動し、自転羽根11は自転(鉛直回転板の回転と同じ方向)する。このように鉛直回転板12が左回転する場合は、自転羽根11は左回転する。
自転羽根11の自転は鉛直回転板12の回転に連動する。鉛直回転板12が左回りに360度回転すると、自転羽根11が同じ左回りに180度回転するように第1〜第4ベベルギヤ17a、17b、14a、14bの歯数及び減速機16の減速比が設定されている。図3には、ある時点における4箇所の自転羽根11の各々の角度が示されているが、これは1箇所の自転羽根11が公転する際の角度変化でもある。
鉛直回転板12の回転により、ベベルギア19a、ベベルギア19bを介して、発電機21の回転駆動軸22を駆動し、発電する。
図4は、回転状態(起点)を示す図である。図5は、回転状態(起点から鉛直回転板が45度回転した状態)を示す図である。図6は、回転状態(起点から鉛直回転板が90度回転した状態)を示す図である。川の水位は、川底に近い自転羽根が浸る位置から装置全体が浸かる位置までの間で本装置を運転可能である。水位に関係なく鉛直回転板が回転する。
図4,5,6において、左側が川の上流とする。図の左に描いた矢印は水の流れの向きを表す。図4を起点とする。図5においては、起点から鉛直回転板12が45度左回転している。このとき、複数設けられた自転羽根11はすべて22.5度左回転している。図6は、起点から鉛直回転板12が90度左回転した状態を示している。このとき、自転羽根は、さらに22.5度左回転し、起点状態からは45度左回転している。これにより、鉛直回転が回転してどの状態にあっても、自転羽根11は、最も低い位置において、流れの力をよく受ける角度にあり、最も高い位置において、流れの影響を受けにくい角度にある状態を保つことができる。
図4,5,6において、左側が川の上流とする。図の左に描いた矢印は水の流れの向きを表す。図4を起点とする。図5においては、起点から鉛直回転板12が45度左回転している。このとき、複数設けられた自転羽根11はすべて22.5度左回転している。図6は、起点から鉛直回転板12が90度左回転した状態を示している。このとき、自転羽根は、さらに22.5度左回転し、起点状態からは45度左回転している。これにより、鉛直回転が回転してどの状態にあっても、自転羽根11は、最も低い位置において、流れの力をよく受ける角度にあり、最も高い位置において、流れの影響を受けにくい角度にある状態を保つことができる。
図7は、使用状態(流下物通過防止ネットを使用した状態)を示す図である。図8は、図7のB矢視図である。本考案にかかる水力発電装置1に上流から流れてくるゴミ、魚などが紛れ込むことで、装置の運転に支障があることが考えられる。それを防止するために、流下物除去装置60を水力発電装置1を設置する上流側に設ける。流下物除去装置60は、水の抵抗をなるべくおさえるべく空隙を多く設けた柵状の装置の中央に金網からなる流下物通過防止ネット61を設けて川底に固定する。接地する部分においては、水力発電装置1の接地部52と同様の鍔状または杭状の部材を設けて川底にしっかりと固定する。
実施例2は、実施例1とほぼ同じ構造を有するが、さらに水位感知部80とジャッキモータ71とを設けて川の水位変動に合わせて装置が上下するものとした。図9は、ジャッキモータタイプ(実施例2)の説明図である。図10は、図9の水位感知部80の詳細説明図である。図10(b)は、水位感知部80を横からみた図であり、図10(a)は、(b)のA−A断面図である。ジャッキ51には、手動ハンドル53の代わりにジャッキモータ71が設けられ、コントローラ90の制御のもとにジャッキを動作させる。水位感知部80の構造は、次のようなものである。フレーム50の外壁にセンサー取り付けパイプ81を設置する。そのセンサー取り付けパイプ81の中心にはガイド82(フロート83が水位の変化に応じて上下する際の案内棒)に沿って上下するフロート83(水位と同じ位置にある浮き)が装着される。センサー取り付けパイプ81の外壁には近接スイッチ85(または近接センサ)を取り付ける。フロート83は水位の変動によって上下し、その側壁には各スイッチ又はセンサーが動きを感知する要素を取り付けている。近接スイッチ85(又は近接センサ)により感知された信号は、コントローラ90に送られ、ジャッキモータ71を駆動し、水位に合わせるよう装置を上下する。装置に対する水位は、図9の水位1、水位2、水位3の位置に近接スイッチ又は近接センサを取り付け、適宜位置を選択することもできる。水位感知部80は、山本電気工業(株)製のフロート式レベルスイッチ(YF−RSシリーズ)を用いることもできる。
ここでは、水位に基づく制御をコントローラ90がすることとしたが、発電機21の出力を管理してそれをコントローラ90にフィードバックすることにより、発電効率のよい高さに装置全体を保つこととする、より複雑な管理をする他の実施例も可能である。
自宅の敷地内に設ける自家用発電機、キャンプ地において用いる小型発電機などに用いることができる。また、川幅いっぱいに複数個を設けて、地域発電に利用することも可能である。
1 水力発電装置
11 自転羽根
11a 右羽根
11b 左羽根
11c 自転羽根軸
12 鉛直回転板
13 ベアリングケース
13a ベアリング
14a 第1ベベルギヤ
14b 第2ベベルギヤ
15 ベアリングケース
15a ベアリング
16 自転伝達軸
16a 減速機
17a 第3ベベルギヤ
17b 第4ベベルギヤ
18 ベアリングケース
18a ベアリング
19 ギヤボックス
19a 第5ベベルギア
19b 第6ベベルギア
20 ベアリングケース
20a ベアリング
21 発電機
22 回転駆動軸
23 水平軸
50 フレーム
51 ジャッキ
52 接地部
53 ハンドル
60 流下物除去装置
61 流下物通過防止ネット
62 接地部
80 水位感知部
81 センサー取り付けパイプ
82 ガイド
83 フロート
84 要素
85 近接スイッチ
90 コントローラ
11 自転羽根
11a 右羽根
11b 左羽根
11c 自転羽根軸
12 鉛直回転板
13 ベアリングケース
13a ベアリング
14a 第1ベベルギヤ
14b 第2ベベルギヤ
15 ベアリングケース
15a ベアリング
16 自転伝達軸
16a 減速機
17a 第3ベベルギヤ
17b 第4ベベルギヤ
18 ベアリングケース
18a ベアリング
19 ギヤボックス
19a 第5ベベルギア
19b 第6ベベルギア
20 ベアリングケース
20a ベアリング
21 発電機
22 回転駆動軸
23 水平軸
50 フレーム
51 ジャッキ
52 接地部
53 ハンドル
60 流下物除去装置
61 流下物通過防止ネット
62 接地部
80 水位感知部
81 センサー取り付けパイプ
82 ガイド
83 フロート
84 要素
85 近接スイッチ
90 コントローラ
Claims (2)
- 川底に設置する脚を有するフレーム(50)と、
該フレーム(50)に固定した発電機(21)と、
該発電機(21)を駆動し、該発電機(21)が連結される端の他端に第6ベベルギア(19b)を有する回転駆動軸(22)と、
該回転駆動軸(22)の回転を水平な軸回りの回転に変換すべく、前記第6ベベルギア(19b)と噛合する第5ベベルギア(19a)を有し、前記フレーム(50)に水平に取り付けられた水平軸(23)と、
該水平軸(23)に固定されかつ該水平軸(23)を中心とする鉛直回転板(12)と、
該鉛直回転板(12)の近傍の前記水平軸(23)に固定して設けた第4ベベルギア(14)と、
該鉛直回転板(12)の径方向に沿って延び該鉛直回転板(12)に取り付けられ、減速機を含む複数の自転伝達軸(16)と、
該自転伝達軸(16)の内側端にて前記第4ベベルギヤ(14)と噛合して設けた第3ベベルギヤ(17a)と、
前記自転伝達軸(16)の外側端に設けた第2ベベルギヤ(14b)と、
前記鉛直回転板(12)の外周上にて水平方向に延びるべく該鉛直回転板(12)に取り付けられた複数の自転羽根軸(11c)と、
該自転羽根軸(11c)の周りに前記第2ベベルギヤ(14b)と噛合して水平に設けた第1ベベルギヤ(14a)と、
前記自転羽根軸(11c)に固定されかつ前記鉛直回転板(12)に対して垂直な面を具備する複数の自転羽根(11)と
を有し、
前記鉛直回転板(12)が一方の向きに360度回転するとき、前記自転羽根(11)が前記自転羽根軸(11c)の周りに同じ向きに180度回転し、前記自転羽根(11)の前記鉛直回転板(12)に対する垂直面が、川底に近い位置において川の流れを受ける角度とすべく前記自転伝達軸(16)内の減速機及び第1〜第4ベベルギヤ(14a、14b、17a、17b)が設けられることを特徴とする水力発電装置。 - 請求項1に記載した水力発電装置であって、
前記フレームは、水位感知部と、該水位感知部の感知した水位にしたがって装置全体の川底に対する高さを変更するジャッキモータとをさらに有し、
水位の変化にしたがって川底に対する水力発電装置の高さを自動的に調整することを特徴とする水力発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010006892U JP3165106U (ja) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | 川底に設置するのに適した水力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010006892U JP3165106U (ja) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | 川底に設置するのに適した水力発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3165106U true JP3165106U (ja) | 2011-01-06 |
Family
ID=54876419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010006892U Expired - Fee Related JP3165106U (ja) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | 川底に設置するのに適した水力発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3165106U (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101156755B1 (ko) * | 2011-08-25 | 2012-06-15 | 정맥산업개발(주) | 수중설비 고정 장치 |
WO2016171352A1 (ko) * | 2015-04-20 | 2016-10-27 | 주식회사 서준 | 자유조절 발전장치 |
KR20200077820A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-01 | 주식회사 스페이스디 | 휴대용 수력 발전장치 |
KR20200077821A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-01 | 주식회사 스페이스디 | 이동형 수력 발전시스템 및 이것의 제어방법 |
-
2010
- 2010-10-18 JP JP2010006892U patent/JP3165106U/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101156755B1 (ko) * | 2011-08-25 | 2012-06-15 | 정맥산업개발(주) | 수중설비 고정 장치 |
WO2016171352A1 (ko) * | 2015-04-20 | 2016-10-27 | 주식회사 서준 | 자유조절 발전장치 |
KR20200077820A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-01 | 주식회사 스페이스디 | 휴대용 수력 발전장치 |
KR20200077821A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-01 | 주식회사 스페이스디 | 이동형 수력 발전시스템 및 이것의 제어방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101042700B1 (ko) | 수력 발전기 | |
KR101309489B1 (ko) | 조수, 강 등과 같은 수류를 이용한 발전 장치 | |
JP5084890B2 (ja) | 流速流量調節型超低落差水車の構造 | |
US8446032B2 (en) | Hydroelectric power generator and related methods | |
JP3165106U (ja) | 川底に設置するのに適した水力発電装置 | |
JP3187842U (ja) | 運動エネルギー生産装置 | |
KR101392282B1 (ko) | 파력 발전장치 | |
KR101693751B1 (ko) | 원통형 파력발전 시스템 및 그 시공방법 | |
KR20130013476A (ko) | 해수력 발전장치 | |
KR200445087Y1 (ko) | 파력발전장치 | |
JP2003106247A (ja) | サボニウス型水車およびこのサボニウス型水車を備える発電装置 | |
KR200395997Y1 (ko) | 조류발전용 수차 | |
KR20040033160A (ko) | 임펠러식 수차를 이용한 조류력 발전장치 | |
CN105264220A (zh) | 径流式或者洋流涡轮机 | |
KR101301830B1 (ko) | 파도와 조류 및 풍력 발전기 | |
WO2018203183A1 (en) | Flow turbine for hydro power plants | |
KR20090059761A (ko) | 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치 | |
KR20140089698A (ko) | 하수도 터널식 수력발전 | |
JP2006132494A (ja) | 水力発電機 | |
KR200463426Y1 (ko) | 터널식 수력발전장치 | |
JP2004052736A (ja) | 水力発電機 | |
KR100964813B1 (ko) | 수류력 발전장치 | |
KR101261863B1 (ko) | 발전장치 및 발전장치 조립체 | |
KR101756108B1 (ko) | 날개가 접히는 물레방아 구조체를 이용한 수중발전 장치 | |
JP5498559B1 (ja) | 水力発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131208 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |