JP2003129929A - 簡易発電装置及びそれを用いた簡易発電システム - Google Patents

簡易発電装置及びそれを用いた簡易発電システム

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JP2003129929A
JP2003129929A JP2001324320A JP2001324320A JP2003129929A JP 2003129929 A JP2003129929 A JP 2003129929A JP 2001324320 A JP2001324320 A JP 2001324320A JP 2001324320 A JP2001324320 A JP 2001324320A JP 2003129929 A JP2003129929 A JP 2003129929A
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pump
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Shigeyasu Ito
恵易 伊藤
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】主として一般家庭10乃至20軒程度の限られ
た区域向けの小規模な設備であって、構成簡易で公害問
題を惹起する虞がなく、しかも効率よく発電をすること
ができる簡易発電装置及びそれを用いた簡易発電システ
ムを提供することを課題とする。 【解決手段】内部に羽根体6を回転可能に組み込んだケ
ーシング1と、ケーシング1上に設置されて羽根体6の
回転によって発電を行なう発電機構と、ケーシング1に
設置されて羽根体6に向けて高圧水を供給する加圧ポン
プ3と、ケーシング1の下に配設される水タンク2と、
加圧ポンプ3と水タンク2を繋ぐ吸水ホース16から成
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は簡易発電装置及びそ
れを用いた簡易発電システム、より詳細には、加圧ポン
プで発生させた加圧水を駆動力として発電する小規模な
簡易発電装置及びそれを用いた簡易発電システムに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、各種エネルギー資源の節約やクリ
ーンなエネルギー源の開発及び有効利用が強く望まれて
いる。例えば、水力発電は、自然の水を利用するクリー
ンなエネルギー源であることから、現在の地球環境を守
るためには、重要な発電エネルギー源であるが、大規模
な水力発電所の建設には多額の設備コストがかかるだけ
でなく、建設に適した場所にも限りがある。
【0003】一方で二酸化炭素を排出しないエネルギー
として大出力が期待できるものに原子力発電があるが、
これについても、立地選択や地域の受け入れ容認の難し
さがあり、新規の建設が困難を極めている。
【0004】にもかかわらず、近代化の進む社会では、
なおも電力需要が増え続けている現状から見て、今後も
更に発電設備の増強が望まれているところである。た
だ、発電設備の増設が必要とされても、環境に何らかの
影響を及ぼすものであってはならないことは当然のこと
であり、公害の無いクリーンなエネルギー源を探し求め
ていかなければならない。そして、その発電設備は、必
ずしも大規模な広域向けのものである必要はない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる状況に
鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課
題は、主として一般家庭10乃至20軒程度の限られた
区域向けの小規模な設備であって、構成簡易で公害問題
を惹起する虞がなく、しかも効率よく発電をすることが
できる簡易発電装置及びそれを用いた簡易発電システム
を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る簡易発電装置は、内部に羽根体を回転可
能に組み込んだケーシングと、前記ケーシング上に設置
されて前記羽根体の回転によって発電を行なう発電機構
と、前記ケーシングに設置されて前記羽根体に向けて高
圧水を供給する加圧ポンプと、前記ケーシングの下に配
設される水タンクと、前記加圧ポンプと前記水タンクを
繋ぐ吸水ホースから成ることを特徴とする。
【0007】好ましい実施形態においては、前記ケーシ
ングの内側面に螺旋状のガイド溝が形成され、前記発電
機構が、前記羽根体の出力軸に固定された駆動ギアと、
前記駆動ギアに噛合する被動ギアを備えたオルタネータ
とで構成され、前記羽根体が、前記出力軸から放射状に
配置された多数の羽根部材から成り、前記羽根体にフラ
イホイールが取り付けられる。
【0008】また、好ましい実施形態においては、前記
発電機構が、前記羽根体の出力軸に固定された駆動ギア
と、前記加圧ポンプの回転軸に固定されたポンプ側駆動
ギアと、前記駆動ギアに噛合する被動ギア及び前記ポン
プ側駆動ギアに噛合するポンプ側被動ギアを備えたオル
タネータとで構成される。
【0009】更に、上記課題を解決するための本発明に
係る簡易発電システムは、前記簡易発電装置を複数用い
て電力の供給を行なう発電システムであって、駆動用電
源で総ての発電装置を同時に始動させる手段と、総ての
発電装置において所定の発電装置の出力電力を他の発電
装置に供給する手段と、余剰電力を自家発電電力として
利用する手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
依拠して説明する。図1は本発明に係る簡易発電装置の
斜視図、図2はその平面図、図3はその分解斜視図であ
り、その装置は、通例円形のケーシング1と、ケーシン
グ1の下に連設される水タンク2と、ケーシング1へ高
圧水を供給する加圧ポンプ3と、ケーシング1上に設置
される発電機構であるオルタネータ4とから成る。
【0011】ケーシング1は上下に分かれ、上側ケーシ
ング1aは天井及びその上側に蓋5を有し、その天井及
び蓋5の中心において、羽根体6の出力軸7を軸支する
と共に羽根体6を支持する。出力軸7は蓋5上に突出さ
せ、その突出部に駆動ギア8を取り付ける。また、蓋5
上に、支持ブラケット9を介してオルタネータ4を設置
し(図3参照)、その入力軸に、駆動ギア8に噛合する
被動ギア10を取り付ける。なお、図示してないが、駆
動ギア8を内歯車とし、これに被動ギア10を内接噛合
させることとしてもよい。
【0012】羽根体6は、例えば、合成樹脂や薄手の金
属板等から成る羽根部材11を多数、出力軸7に対して
放射状に配設して構成され、高圧水を受けて回転する。
羽根体6には、回転エネルギーの保存と安定した回転を
得るために、連続する、あるいは、不連続で環形を呈す
るフライホイール12を取り付けることが好ましい。
【0013】更に好ましくは、ケーシング1の内側周面
に螺旋状の溝13を形成する。この溝13は、羽根部材
11に衝突した後ケーシング1の内側周面に当たり、直
ちに落下することなく周面を巡る水が、迅速に水タンク
2に戻るように下方に導くためのもので、この溝13に
沿って落ちた水は、ケーシング1の底に形成された穴1
7を通って水タンク2に落ちる。
【0014】また更に、ケーシング1の、後述する高圧
水供給部分から水タンク2にかけて開口し、両者を連通
させる誘導水路18を形成するとよい。この誘導水路1
8は、羽根部材11に衝突した後の高圧水(図4に破線
矢印で示す)が直接流入し、そのままスムーズに水タン
ク2に戻るようにするためのものである。19は誘導水
路カバーである。
【0015】電動機3aによって駆動される加圧ポンプ
3は、先端がケーシング1内に臨む1本又は複数本の高
圧水パイプ15と、水タンク2に接続された吸水ホース
16とを備え、吸水ホース16を介して水タンク2より
汲上げた水を加圧し、高圧水パイプ15を介して高圧水
を羽根部材11に向けて噴射する。高圧水パイプ15を
複数本設ける場合は、各高圧水パイプ15のケーシング
1内噴出口を等角度置きに配置する。
【0016】上記構成において、ケーシング1内で十分
な速度の高圧水を羽根部材11に向けて噴射させると、
複数の羽根部材11は高圧水に押圧され、その結果、出
力軸7は高速回転する。そして、出力軸7の回転力が、
駆動ギア8から被動ギア10に伝達されてオルタネータ
4が駆動され、電気エネルギーが得られる。
【0017】このようにして、羽根体6の回転エネルギ
ーは出力軸7、駆動ギア8及び被動ギア10を介し、オ
ルタネータ4に伝達されるが、ギア8、10やオルタネ
ータ4等が水の流通路内にはないため、水勢が妨げられ
ることがなく円滑に流動するので、水流の運動エネルギ
ーを極めて効率良く取り出し、電気エネルギーに変換す
ることができる。
【0018】次に、本発明に係る簡易発電装置の別の実
施形態について説明する(図5参照)。この実施形態
は、発電機構に、オルタネータへの入力を補助する手段
が追加されたもので、その他の構造は上述した実施形態
のものと同様である。
【0019】この実施形態の発電機構は、上記実施形態
の場合と同様に、羽根体6の出力軸7に駆動ギア8が固
定され、オルタネータ4の入力軸に、駆動ギア8に噛合
する被動ギア10が取り付けられ、更に、加圧ポンプ3
の回転軸に連動するポンプ側駆動ギア21が固定され、
このポンプ側駆動ギア18に噛合する第2被動ギア22
が、オルタネータ4の入力軸に取り付けられる。
【0020】上記構成において、ケーシング1内で十分
な速度の高圧水を羽根部材11に向けて噴射させると、
羽根体6の回転に基づく駆動ギア8及び被動ギア22を
介しての回転駆動力と共に、加圧ポンプ3の水圧力に基
づくポンプ側駆動ギア21及び第2被動ギア22を介し
ての回転駆動力がオルタネータ4の入力軸に加わり、オ
ルタネータ4が作動するので、より効率のよい発電が行
なわれる。
【0021】なお、図1における符号23はラジエー
タ、24は水圧ポンプである。上述したように羽根体6
を回すために利用した水は、誘導水路18を通って水タ
ンク2内に勢いよく戻されるが、その水勢を利用し、誘
導水路18内に配置した水圧ポンプ24を駆動すること
で、ラジエータ23を作動させてオルタネータ4を水冷
する。
【0022】この場合、好ましくは、ラジエータ23の
ファンは、水圧ポンプが1回転したら4回転するように
設定しておく。また、ラジエータ23用の電源を設けて
も良いが、本実施例のように水勢を利用することとすれ
ば、エネルギーの有効利用となる。
【0023】次に、図6を参照しつつ、外部電源からの
電力が常に得られない場合でも長時間発電し得る、本発
明に係る簡易発電装置を用いた簡易発電システムについ
て説明する。
【0024】この簡易発電システムでは、複数の発電装
置を使用し、各発電装置の作動電力には別の発電装置で
発電した電力を使用する。即ち、図6に示されているの
は、2台の発電装置A、Bを使用した例であり、発電装
置Aの駆動電力には発電装置Bの出力電力を、発電装置
Bの駆動電力には発電装置Aの出力電力を用い、余剰電
力を自家発電電力として利用する。
【0025】本発電システムを動作させるには、発電装
置A、Bの加圧ポンプを始動するための電源として、駆
動用電源30又は外部電源を使用する。駆動用電源30
は、非常用電源としても使用する。
【0026】駆動用電源30は、例えば24V×2=4
8Vのものを用い、これをインバータ35を介して3相
AC200Vにアップした電力を電動機3aに供給す
る。かくして各発電装置A、Bのオルタネータ4が始動
して発電が開始されると、駆動用電源30のスイッチが
切れる。
【0027】駆動用電源30から電力を得て本発電シス
テムを駆動させると、発電装置Aで発電された電力は、
発電装置Bの作動電力として利用される。また、これと
同様に、発電装置Bでも、駆動用電源30から電力を得
て発電装置Aと同時に始動し、発電装置Bで発電された
電力は発電装置Aの作動電力として利用される。
【0028】このとき、発電システムが常時監視しなく
てもいいように、また、異常が生じた場合に安全かつ確
実に停止できるように、原動機及び発電装置に自動負荷
調整装置31、負荷制限装置、自動電圧調整器32、自
動電流調整器33等を必要に応じて設置する。
【0029】各発電装置A、Bにより発電される電力
は、その作動電力よりも小さいため、エネルギーの低下
は避けられないが、互いに他方の発電装置が起こした電
力を使用し、システムが停止しそうになると駆動用電源
を非常用電源として使用することにより、十分な電力を
再供給するので、発電装置を単体で使用したときよりも
長時間動作させることができる。
【0030】発電装置A、Bによって発電された電力の
一部は、機器の負荷電力として消費されるが、残りは家
庭用電源36として利用可能となる。一試算によれば、
12kWの発電能力のオルタネータ4を用いた場合、電
動機3aその他の機器の消費電力が5kWであり、オル
タネータが2台の場合は、7kW×2=14kWを家庭
用電源36に回すことが可能となる。
【0031】なお、上述した例は発電装置が2組である
が、好ましくは3組以上とする。なぜなら、3組以上の
場合は、定期的な保守・点検作業時や故障等において、
1組の発電装置を停止させて、他の2組を動作させるこ
とができるからである。
【0032】
【発明の効果】本発明は上述した通りであって、本発明
に係る装置を用いれば、狭範囲の複数家庭や商店、工場
等で簡便に自家発電することができ、環境に優しく、水
や空気を汚染することなく、また、水力を動力としてい
るので燃料も一切必要ない発電装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る発電装置の斜視図である。
【図2】本発明に係る発電装置の平面図である。
【図3】本発明に係る発電装置の分解斜視図である。
【図4】本発明に係る発電装置の横断面図である。
【図5】本発明に係る発電装置の別の実施例を示す図で
ある。
【図6】本発明に係る発電システムの実施例を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 水タンク 3 加圧ポンプ 3a 電動機 4 オルタネータ 5 蓋 6 羽根体 7 出力軸 8 駆動ギア 9 支持ブラケット 10 被動ギア 11 羽根部材 12 フライホイール 13 溝 14 水圧ポンプ 15 高圧水パイプ 16 吸水ホース 17 穴 18 誘導水路 19 誘導水路カバー 21 ポンプ側駆動ギア 22 第2被動ギア 23 ラジエータ 24 水圧ポンプ 30 駆動用電源 31 自動負荷調整装置 32 自動電圧調整器 33 自動電流調整器 35 インバータ 36 家庭用電源

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に羽根体を回転可能に組み込んだケ
    ーシングと、前記ケーシング上に設置されて前記羽根体
    の回転によって発電を行なう発電機構と、前記ケーシン
    グに設置されて前記羽根体に向けて高圧水を供給する加
    圧ポンプと、前記ケーシングの下に配設される水タンク
    と、前記加圧ポンプと前記水タンクを繋ぐ吸水ホースか
    ら成ることを特徴とする簡易発電装置。
  2. 【請求項2】 前記ケーシングの内側面に螺旋状のガイ
    ド溝を設けた請求項1に記載の簡易発電装置。
  3. 【請求項3】 前記発電機構が、前記羽根体の出力軸に
    固定された駆動ギアと、前記駆動ギアに噛合する被動ギ
    アを備えたオルタネータとで構成される請求項1に記載
    の簡易発電装置。
  4. 【請求項4】 前記羽根体が、前記出力軸から放射状に
    配置された多数の羽根部材から成る請求項1乃至3のい
    ずれかに記載の簡易発電装置。
  5. 【請求項5】 前記羽根体にフライホイールを取り付け
    た請求項1乃至4のいずれかに記載の簡易発電装置。
  6. 【請求項6】 前記発電機構が、前記羽根体の出力軸に
    固定された駆動ギアと、前記加圧ポンプの回転軸に固定
    されたポンプ側駆動ギアと、前記駆動ギアに噛合する被
    動ギア及び前記ポンプ側駆動ギアに噛合するポンプ側被
    動ギアを備えたオルタネータとで構成される請求項1に
    記載の簡易発電装置。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載の簡易
    発電装置を複数用いて電力の供給を行なう発電システム
    であって、駆動用電源で総ての発電装置を同時に始動さ
    せる手段と、総ての発電装置において所定の発電装置の
    出力電力を他の発電装置に供給する手段と、余剰電力を
    自家発電電力として利用する手段とを備えることを特徴
    とする簡易発電システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011064170A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Shuzo Onodera 水力発電装置
WO2018135789A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 주식회사 나스켐 휴대용 자가발전 장치 및 이를 구비한 모듈

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2018135789A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 주식회사 나스켐 휴대용 자가발전 장치 및 이를 구비한 모듈
CN110192334A (zh) * 2017-01-20 2019-08-30 拿世肯株式会社 便携式自发电装置及具备其的模块
CN110192334B (zh) * 2017-01-20 2021-11-02 拿世肯株式会社 便携式自发电装置及具备其的模块
US11387704B2 (en) 2017-01-20 2022-07-12 N-Rit Co., Ltd. Portable private power generation apparatus and module equipped with same

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