JP2003247481A - 流動水力発電装置 - Google Patents

流動水力発電装置

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JP2003247481A
JP2003247481A JP2002097375A JP2002097375A JP2003247481A JP 2003247481 A JP2003247481 A JP 2003247481A JP 2002097375 A JP2002097375 A JP 2002097375A JP 2002097375 A JP2002097375 A JP 2002097375A JP 2003247481 A JP2003247481 A JP 2003247481A
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Japan
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water
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blade
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JP2002097375A
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Yaichi Obara
弥一 小原
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 広く附存し且つ恒常的な水流の重力を活かす
水上発電装置を開発する。 【解決手段】 河川や水路を流れる水は地勢に順応する
重力的移動で、その流れは遅い様でも重力的水圧は絶対
的である。それを活かす為双胴船体1の間に水力タービ
ン羽根車5をはさんで回転力を得て発電機10を回して
発電する。両船体を上下の架橋でつなぎ、下部架橋は水
面と平向的鉄板で羽根車上流分は有意に下方向きとする
ことで両船舶先構造との組み合わせにより、3方先広が
りのタービンケーシング導入口の機能で流動圧を集束す
る。水力タービン羽根車5は、合成正弦曲線を基調とし
た羽形の羽根翼多数で集合されて多数のバケット状に構
成され、集束された流動圧を確実に受止める。羽根翼羽
形の特徴から水の流動慣性とよくなじみ、羽根翼すべて
の部分で回転力変換の働きをするのでトルクの大きい回
転力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】本発明は静かでも確実に流れ
る河川水の流動重力を活かして発電する装置に関するも
のである。 【従来技術】古来からの水力発電の多くはダム等によっ
て川の流れを堰止め、地勢落差に貯水機能落差を加え、
水の重力的流動圧によって発電しているが適地が少なく
なったとして火力や原子力発電によって増大する需要を
賄っている。しかし、地勢に由来して恒常的に流れる水
流そのものは一定水準を維持しているのに、その流動圧
そのものを活かす技術装置は未開発とも云える現状に止
まっている。その未達の未利用エコエネルギーを活用し
た発電は社会の時代的要請で、それに対応する技術が求
められている。 【発明が解決しようとしている課題】前項に鑑み本発明
者等は地勢に順応して恒常的に流れる河川等の水の流動
圧力を活かすべく、自然界の教える事象から技術的手段
を考察した。流れは地形に適応する水の重力的移動であ
り、様々の表情はその物理的掛算を表すに外ならない。
その中からより水流流動圧を高める事象に近づける手
段と、水流圧を確実に捕らえてトルクの大きい回転力
に変換する手段の2点を技術的主題とした。 【課題を解決するための手段および作用】本発明者等は
駆動する回転羽根によって効率的に物体の流動慣性を誘
導して強力な負圧を生み出す合成正弦曲線を基調とした
羽形の羽根車構造体一回転羽根による搬送装置−特許第
2711402号を提案し、続いてそれと反対の受動回
転即ち物体の衝動圧力を受けて回転力に変換する装置−
蒸気タービン装置−特願−平11−256144号を出
願しているのでそれを遵用し、水力タービン羽根車に改
良して前項の流動重力を確実に捕らえて効率的に回転
力に変換することを目指した。前項については、水流
に与える地形や構造物の影響事象が教えることの中から
選択した。まず河川等の流れはゆるやかに見えても流れ
の速くなるところは結構多い。障害物で分けると周りの
流れが速くなる。本発明の双胴船の間に水力タービン羽
根車をはさむことは、水の流れに逆らう構造物を造るこ
となく、水位の変動にも自在に順応して水の重力的流動
圧を高め、それを無駄なく確実に捕らえて回転力に変換
する手段となる。水力タービン羽根車を垂直な弦側では
さみ、下部の双胴船体をつなぐ鉄板を上流部で有意に下
向きにすることは、舳先構造と併せると3方先広がりの
ケーシング導入口としての機能を高めて流速を速め、且
つ流動する重力圧を大きくする事象となり、それを受け
る水力タービン羽根車が、その合成正弦曲線を基調とし
た羽根翼並びに配置組合せ特徴から、回転抵抗も少な
く、羽根翼すべてのところで水の流動慣性を回転力に変
換する機能を有するので、空廻りもなく確実にトルクの
大きい回転力を得られる。大幅な増速にも耐えられる底
力がある。得られたトルクの大きい回転力を増速して回
す発電機は、直径の大きい多極型発電機を選択して発電
する。双胴船体の特徴を活かして回転軸両端で発電し、
電気を貯えるバッテリー等の重量物器機は、船体等装置
の浮上安定の役割を荷負うので、屋根を完全に覆えば独
立した施設となる。係留を工夫すれば施設装置の増設は
如何程でも可能で、水の流速流量のあるところでは年中
ほとんど無休で稼働できる発電装置となる。 【実施例】以下図面を参照して一実施例を説明する。図
−1は本発明装置を上方から見た横断鳥瞰図である。図
−2は縦断的鳥瞰図である。図−3は水力タービン羽根
車の正面縦断図である。図−4は発電機の横面縦断図で
ある。図−5は発電機の正面縦断図である。各図におい
て1−は双胴船体である。2−は水力タービン羽根車回
転軸で、3−は羽根板側板、4−は羽根翼で、5−が水
力タービン羽根車である。6−は羽根車回転軸の軸受で
弦側に固定されている。7−水力タービン羽根車付大歯
車で、8−はその受歯車で発電機回転軸に固定されてい
る。9−は発電機回転軸で、10−発電機である。11
−は発電機円板で、12−の複数の発電機回転子が装着
されている。13−は発電機回転軸の軸受でそれぞれ弦
側に固定されている。そのタービン羽根車と反対外側の
弦側の軸受支台には14−の発電機固定子枠が固定さ
れ、上記回転子対向位置に15−の複数の固定子が装着
され発電機を構成している。16−は電気整流機で発電
機からバッテリーへの電流調製を荷負っている。17−
バッテリーである。18−は上部ケーシングカバーで、
19−下部架橋を兼ねたケーシング的誘導板で、20−
は上部双胴架橋である。21−流動水面である。以上の
構成に基づいて動作を説明する。双胴船体をつなぐのは
19−誘導板と20−架橋である。すべて陸上において
組立て前後架橋4点に吊りフックを設けて移動し、21
−の流動水面におろして羽根車が水に着けば稼動して発
電が行われる。両船首端にフックを設けて係留し、バッ
テリーからは並列接続して係留点を通るケーブルによっ
て陸上に電気を移す。実地における本発明装置の稼動は
上述の通りであるが、改めて技術的課題を検証する。水
位の変動に適応する双胴船体装置は、その構造特徴即ち
両舳形状によって水流の流動圧を中央位置に集束する。
又双胴船体をつなぐ下部架橋鉄板の有意の上流部分を下
方向きとすることは更に水流々動圧力を集束する仕事と
なる。その水力タービン羽根車に向けられる流動重力は
羽根車の多数のバケットに押込まれ、周囲の水圧によっ
て外部に溢れることがない。そこに確実にトルクの大き
い回転力に変換される要因がある。水の重力運動エネル
ギーがその速度の2乗に比例する法則から比検しても水
のもつ流動圧は絶対的と表現しても過ちではない。集束
された水の流動重力圧を受ける羽根車は、その羽形と羽
根翼配置特徴がその受動面で確実に重力圧を受け止め且
つ羽根車の回転に伴う流動慣性に無理なく順応してすべ
ての場所で回転力に変換すると共に羽根翼が水中を離れ
る位置でも抵抗とならない羽形特徴があるので、流動重
力圧をすべて回転力に変換する満点の仕事をする。また
双胴船外側の速い流速は中間船尾で負圧渦となるので、
水力タービン羽根車を動かした水流は難なく流れ出すマ
フラー用となりタービン羽根車の仕事を助ける。双胴船
体装置の浮力を調製するバッテリーは本体装置のみの浮
上状況を確認して決めざるを得ない。電気整流器からケ
ーブルを直結し係留支点を経由して陸上に送電してバッ
テリーに貯電することも可能である。 【発明の効果】今の生産と生活にとって電気を欠いた事
態は想像も及ばないが遠隔地でその恩恵の及ばぬところ
も存在する。しかしその場合でも水量豊かな水辺は存在
するし又大きな水路もいたるところに張り巡らされてい
る。にも拘わらず水流そのものの利用はあまりかえり見
られない。又それらには水位の上下は宿命である。それ
に順応できるのが本発明である。それはゆるやかに見え
ても反面大きな恒常的な重力的流動圧をもつ水流で、そ
れを確実効果的にトルクの大きい回転力に変換できる水
力タービン羽根車の出現によってそれを電気に変換でき
る。場所、大小、トータル装置は異なっても本願原理の
及ぶ範囲は大きく、社会に貢献できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】は装置を上方からみた横断鳥瞰図。 【図2】は縦断的鳥瞰図。 【図3】は水力タービン羽根車正面縦断図。 【図4】は発電機の横面縦断図。 【図5】は発電機の正面縦断図。 【符号の説明】 1−双胴船体。2−水力タービン羽根車回転軸。3−羽
根板側板。4−羽根翼。5−水力タービン羽根車。6−
羽根車軸受。7−タービン羽根車付大歯車。8−受歯
車。9−発電機回転軸。10−発電機。11−発電機円
板。12−複数回転子。13−発電機回転軸軸受。14
−発電機固定子枠。15−複数固定子。16−電気整流
機。17−バッテリー。18−上部ケーシング。19−
下部ケーシング的誘導板。20−双胴架橋。21−流動
水面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】流動する水面上に浮かべた双胴船の間には
    さまれた水力タービン羽根車は、水中に半径以下の有意
    の深さを保持して回転軸を両弦側軸受に保持され、水の
    流動圧を受けて回転し、その回転動力を伝動して発電機
    を回転させる仕様になる発電装置の、水流上方に向けら
    れた船体舳先は鋭角をなし、タービン羽根車側面深さの
    弦側は垂直で以下底部は鋭角をなし、タービン羽根車の
    下部は水面と並行的に両船腹を鉄板でつなぎ、その上流
    有意の部分はわずかに下方向きとなって、3方聞きのタ
    ービン羽根車の下部ケーシング導入口の役目をなし、弦
    側上部は円形ケーシング上に覆って両弦側をつないでい
    る。水力タービン羽根車は合成正弦曲線を基調とした羽
    形と有意の幅を有する羽根翼の基部切点を有意の回転軸
    同心円周切線に重ねる配置で複数枚を側板に固定して羽
    根板とし、羽根翼外周端を有意にずらして複数板を並列
    固定して所要の幅を保持する構成の羽根車となる。両船
    体中間上流からの流水は集束されて流速を速め強大な流
    動圧力となり、羽根車の回転に伴う抵抗の少ない流動慣
    性と一体となり、又船尾中央位置では外側の早い流速に
    引っ張られて負圧渦となり羽根車排水の流動を吸引促進
    するので、羽根車のトルクの大きい回転力に変換せしめ
    る仕事となる。その回転軸両端それぞれで回転力を増速
    して、直径の大きい多極型発電機を回して発電する構成
    の機構になる構造であることを特徴とする流動水力発電
    装置。
JP2002097375A 2002-02-22 2002-02-22 流動水力発電装置 Pending JP2003247481A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102815379A (zh) * 2012-07-22 2012-12-12 宋树春 Mw级无坝沉锚牵引双体水利发电船
JP2015031168A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 独立行政法人国立高等専門学校機構 潮力発電装置
RU182171U1 (ru) * 2017-07-03 2018-08-06 Виталий Никифорович Тимофеев Речная бесплотинная гидроэлектростанция
RU189385U1 (ru) * 2018-12-06 2019-05-21 Сергей Николаевич Ровенский Бесплотинная плавучая гидроэлектростанция

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