CN101109351A

CN101109351A - 用于发电的水车

Info

Publication number: CN101109351A
Application number: CNA2007100023450A
Authority: CN
Inventors: 松原英雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2007-01-04
Publication date: 2008-01-23
Also published as: JP3993220B1; JP2008025377A

Abstract

一种能够得到比现有的用于发电的水车具有更强驱动转矩的用于发电的水车，具有一对水轮110、120、动力传送组件130、多个水流承受部140和支撑组件150；水轮110、120直立设置使其下方的一部分浸入在流经水渠的水101内，两水轮可沿同一方向转动，动力传送组件130连接在水轮110、120上，形成无端头轨道而能够使水轮110、120一体地沿同一方向转动；水流承受部140固定在动力传送组件130上，承受流经水渠的水101的动力，并沿无端头轨道的环周转动，支撑组件150支撑位于上方的动力传送组件130和水流承受部140。

Description

用于发电的水车

技术领域

本发明涉及用于水渠、小规模的河川等的用于发电的水车。

背景技术

近年来，随着油价的上涨，开始重新审视发电方法、发电装置等，与此同时，正在研讨不产生CO₂、不破坏大自然的考虑环境保护的发电方法、发电装置等。使用矿物燃料的火力发电因CO₂的产生而牵涉到气候变暖的环境破坏，必须要有水坝的水力发电则会引起伴随水坝建设的环境破坏，同时经济上的负担极大，因此，近年来水力发电占总发电量的比例正在下降。

原子能发电关系到安全性、废弃物的处理等的安全性的负担太大，而太阳能电池等利用光能的发电装置的发电效率低，而且制造所要的能量对产生能量之比不够高，很难说对自然环境的保护有多大贡献。另一方面，还未能见到利用核聚变的发电等新的大规模的发电方法的可能性。

因此，近年来虽然重新审视了风力发电，但是风不一定维持一定风向和风速，而需要在的能量的贮藏、利用方法等方面下功夫。这里，现在虽然很少见到水车，但是作为小规模的水车发电还是很活耀的，在自然环境保护方面是一种极为优越的动力源，而且可以连续地取得能量。具体地说，在小溪、农业用水等中，由于在规定的季节维持着规定的流量，所以其间能够得到稳定的电能。增大有计划地进行农业用水供给的地域，随之也在增大能够整年稳定地确保一定流量的地域。

但是，由于现有的用于发电的水车的驱动转矩弱，所以发电规模小，难以得到实用的电力，因此，当前的状况是除一部分之外，大部分都未被利用。

发明内容

鉴于上述的现状，本发明的目的在于提供一种能够得到驱动转矩比现有的用于发电的水车更强的用于发电的水车。

为解决上述的问题，本发明提供如下的方案：

权利要求1的发明是一种用于发电的水车，其特征在于具备一对可沿同一方向转动的水轮、连接在所述一对水轮上而形成无端头轨道且能够使所述一对水轮一体地沿同一方向转动的动力传送组件、固定在所述动力传送组件上而承受水的动力并沿所述无端头轨道的环周转动的多个水流承受部。

权利要求2的发明是一种按照权利要求1所述的用于发电的水车，其特征在于所述水流承受部由所述水进入其内部的槽桶构成。

权利要求3的发明是一种按照权利要求2所述的用于发电的水车，其特征在于所述槽桶至少在相对所述无端头轨道的远端部分有一个以上可转动的转动组件。

权利要求4的发明是一种按照权利要求1所述的用于发电的水车，其特征在于所述水流承受部由可承受水的动力的板状组件构成。

按照权利要求1的发明，由于具备一对可沿同一方向转动的水轮、连接在所述一对水轮上而形成无端头轨道且能够使所述一对水轮一体地沿同一方向转动的动力传送组件、固定在所述动力传送组件上而承受水的动力并沿所述无端头轨道的环周转动的多个水流承受部，所以能够把承受水的动力而转动的一对水轮和水流承受部的转矩合起来，从而可以实现能得到驱动转矩比现有的用于发电的水车更强的用于发电的水车。

按照权利要求2的发明，除上述权利要求1的效果之外，由于水流承受部由水进入其内部的槽桶构成，所以能够充分利用水的动力。

按照权利要求3的发明，除上述权利要求2的效果之外，由于槽桶至少在相对无端头轨道的远端部分有一个以上可转动的转动组件，所以能够抑制或防止因与水渠接触而引起的能量的损失、磨耗等弊端。

按照权利要求4的发明，除上述权利要求1的效果之外，由于水流承受部由可承受水的动力的板状组件构成，所以能够以轻的重量来构成水流承受部，从而可以简易地构成装置。

附图说明

图1是示意地表示本发明的用于发电的水车的一个实施例的斜视图。

图2是表示水渠内的用于发电的水车的各构成部的状况的图，(a)是沿水渠的面的断面图，(b)是水渠横断方向的断面图，(c)是斜视图。

图3是示意地表示由平板构成水流承受部的结构的用于发电的水车的一个实施例的斜视图。

图4对应于图2，是表示水渠内的图3所示的用于发电的水车的各构成部的状况的说明图。

【符号说明】

1、2 用于发电的水车

101 流经水渠的水

102 水渠的底

103 水的表面

104 水渠

110、120 水轮

111 转轴

112 轮翼

113 瓦圈组件

130 动力传送组件

140、240、241 水流承受部

141、142转动组件

150 支撑组件

151 支撑体

152 支座

153 支脚

231 水流承受部保持组件

242 支撑组件

具体实施方式

以下参照表示实施例的附图说明本发明的实施方式。

图1是示意地表示本发明的用于发电的水车的一个实施例的斜视图。如图1所示，用于发电的水车1具备一对水轮110、120、动力传送组件130、多个水流承受部140和支撑组件150，水轮110、120直立配置而使其下方的一部分浸入在流经水渠的水101内，而且两水轮可沿同一方向转动，动力传送组件130连接在水轮110、120上，形成无端头轨道而能够使水轮110、120一体地沿同一方向转动，水流承受部140固定在动力传送组件130上，承受流经水渠的水101的动力，并沿无端头轨道的环周转动，支持支撑150支撑位于上方的动力传送组件130和水流承受部140。为说明方便起见，图1中示出了流经水渠的水101、水渠的底102和水101的表面103，而省略了水渠的壁。

水轮110、120具有驱动未图示的发电机的转轴111、承受水的动力而沿转轴111的周缘转动的轮翼112和将轮翼112固定在其与转轴111之间的瓦圈组件113。转轴111由机械强度高、耐久性等强的例如金属构成；轮翼112具有例如板状的形状，由木材、树脂、轻合金等比重小的材料构成；瓦圈组件113由具有圆形外周的一个以上的轮圈构成，为了充分确保与动力传送组件130的啮合，在瓦圈组件113的外周面上也可以有凹凸、挂钩等规定的形状。图1中示出了瓦圈组件113由具有圆形外周的两个轮圈构成的例子。

动力传送组件130具有例如带状的无端头轨道的形状，其摩擦系数大到能够使水轮110、120转动的程度，由机械强度高的硬质橡胶等树脂构成。但是，动力传送组件130也可以由具有环状、线状、链状等规定形状的多个部件构成。图1示出的例子是由两条环带构成动力传送组件130，各条环带与各不相同的瓦圈组件113相连接。为了确保动力传送组件130与瓦圈组件113的充分啮合，动力传送组件130也可以在其表面上具有对应于瓦圈组件113的外周的表面形状的凹凸等规定的形状。另外，动力传送组件130的材料并不仅仅限定于树脂，也可以是由树脂和纤维等构成的复合材料，在动力传送组件130具有链状等形状的情况下.其材质也可以是金属。

水流承受部140例如由具有长方体等规定形状的槽桶构成，槽桶140上开有口，进入到流经水渠的水101中，使水从口进入其内部，将槽桶140安装在动力传送组件130上，使其沿水101的流动方向即图1中箭头所示的方向移动。当把槽桶140安装在动力传送组件130上时，靠外周的部分也可以具有从口向底除掉一部分的形状，这样，就能够抑制槽桶内的空气造成的浮力的影响。可以用粘接剂、螺钉、带子、其他固定用的常规组件进行槽桶140向动力传送组件130上的安装。

图2是表示水渠内的用于发电的水车的各构成部的状况的图，(a)是沿水渠的面的断面图，(b)是水渠横断方向的断面图，(c)是斜视图。如图2所示，水流承受部140对于无端头轨道成为远端的部分即沿水渠内移动时成为水渠的底102侧的面上也可以具有可转动的辊、小脚轮等一个以上的转动组件141。因水流承受部140的重量造成的动力传送组件130的下垂而与水渠的底102接触，按照这样的构成，就能够抑制由此产生水轮110、120的旋转障碍、磨损等。同样，如图2(b)和(c)所示，在水渠104的侧面侧也可以具有可转动的辊、小脚轮等一个以上的转动组件142。

如图1所示，支撑组件150具有支撑动力传送组件130、水流承受部140并使其滑动的支撑体151、保持支撑体151的支座152和支撑支座152从而将支撑体151保持在适当位置的支脚153。但是，在规定的情况下也可以省略支座152而将支脚153直接设置在支撑体151上。按照这样的构成，就能够在上方防止因水流承受部140的自重而造成动力传送组件130的弯曲和水流承受部140的转动等。

以下参照图1说明本发明的用于发电的水车的动作。这里，预先将水堵住，把用于发电的水车设置在水渠内。在传送旋转动力的状态下，把未图示的发电机连接在一方的水轮110的转轴上，首先，将发电机置于无负荷状态，使水流入水渠，水的动力就施于水轮110、120的轮翼112上和水渠内的水流承受部140上。这样，水轮110、120开始转动，同时水渠内的水流承受部140经转动组件在水渠内沿箭头方向移动，位于上方的水流承受部140在支撑组件150上沿与水流方向相反的方向移动，水轮110、120和水流承受部140经动力传送组件130一体地转动；然后，在水渠内的水流承受部140在从水101中出来之前，下一个水流承受部140进入到水101中，除水轮110、120的转动之外，水流承受部140在无端头轨道上的转动依然持续。而且，从水轮110、120和水流承受部140得到的转动力(转矩)之和作为驱动转矩经水轮110的转轴111被传送给发电机，由于发电机处于无负荷状态，所以发电机很容易地开始转动，旋转速度逐渐上升。水轮110的转轴111的转数达到对应流速和水量的规定值以上时，从发电机取出电流，而在所谓负荷状态下运转。

按照上述的构成，能够有效地利用原来仅有很少一部分可利用的流经水渠内的水的水能，能够增强传送到发电机的驱动转矩。结果，使用本发明的用于发电的水车能够比原来增加发电电力，即，不仅可以利用采用两台水轮的情况下的水能，而且还可以利用水轮间流动的水的水能，与原来使用单台水轮的构成相比，能够得到数倍～数十倍的转矩值。利用本发明的用于发电的水车能够有效而灵活地使用大量存在的农业水渠以及其他水渠、小规模河川等的水能。

上面的描述中说明了由槽桶构成水流承受部的结构，但是，即使由其他组件构成水流承受部，同样也适用于本发明。图3是示意性地表示由平板构成水流承受部的结构的用于发电的水车的一个实施例，图3中，与图1所示的构成部分同样的零部件赋予同一标号，并且省略其说明。在图3的构成中，平板状的水流承受部240、241外周侧被固定在水流承受部保持组件231上。

这里，平板状的水流承受部240、241也可以由例如木材、树脂、轻合金等比重小的材料构成，在规定的平板241的流向的下流侧的面上也可以设置支撑组件242，以便在平板状的水流承受部240、241在水渠内承受水101时不会朝流动的方向倒下去。支撑组件242例如可以具有L形，可以用机械强固且轻的聚碳酸酯等制成的部件来构成。图4对应于图2，是水渠内的图3所示的用于发电的水车的各构成部的说明图。按照这样的构成，能够减轻水流承受部240、241，如图4所示，还能够发挥浮力的作用，从而可以抑制因水流承受部240、241的自重引起的动力传送组件130的下垂。结果，就能够省去上述所说明的支撑组件、旋转组件等。

Claims

1.一种用于发电的水车，其特征在于，具有一对可沿同一方向转动的水轮、连接在所述一对水轮上而形成无端头轨道且能够使所述一对水轮一体地沿同一方向转动的动力传送组件、固定在所述动力传送组件上而承受水的动力并沿所述无端头轨道的环周转动的多个水流承受部。

2.根据权利要求1所述的用于发电的水车，其特征在于，所述水流承受部由所述水进入其内部的槽桶构成。

3.根据权利要求2所述的用于发电的水车，其特征在于，所述槽桶至少在相对所述无端头轨道的远端的部分有一个以上可转动的转动组件。

4.根据权利要求1所述的用于发电的水车，其特征在于，所述水流承受部由可承受水的动力的板状组件构成。