JP2003286935A - 水力発電システム - Google Patents
水力発電システムInfo
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- generator
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- 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
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 河川をダムにより堰き止めることなく水位
の上昇に対しても安全に発電する。 【解決手段】 水力発電システム１において、河川の水
流より回転力を得る水車２１を備えて発電機２３を駆動
することにより発電する発電装置２と、発電装置２を搭
載して水面に浮べる浮体装置３と、浮体装置３を川岸よ
り牽引する牽引装置４を備える。
の上昇に対しても安全に発電する。 【解決手段】 水力発電システム１において、河川の水
流より回転力を得る水車２１を備えて発電機２３を駆動
することにより発電する発電装置２と、発電装置２を搭
載して水面に浮べる浮体装置３と、浮体装置３を川岸よ
り牽引する牽引装置４を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電システム
に関し、特に、水車を備えた発電装置を河川に浮かべる
ことにより、水流より回転力を得て発電する水力発電シ
ステムに関するものである。
に関し、特に、水車を備えた発電装置を河川に浮かべる
ことにより、水流より回転力を得て発電する水力発電シ
ステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、水力発電は、ダムにより
河川を堰き止めて得られた水位差により圧力が付けられ
た水流を、地上に設置された水車の羽根に衝突させて回
転力を得ることにより発電機を駆動して電力を得てい
る。これによりダムにより広大な土地が水没となり、ま
た、ダムをはじめ各種の発電施設を水圧とか自然災害に
耐えるように建設されるので莫大な補償金と建設資金が
必要となり、さらに大規模な土木工事により大きく自然
破壊が生じる問題があった。
河川を堰き止めて得られた水位差により圧力が付けられ
た水流を、地上に設置された水車の羽根に衝突させて回
転力を得ることにより発電機を駆動して電力を得てい
る。これによりダムにより広大な土地が水没となり、ま
た、ダムをはじめ各種の発電施設を水圧とか自然災害に
耐えるように建設されるので莫大な補償金と建設資金が
必要となり、さらに大規模な土木工事により大きく自然
破壊が生じる問題があった。
【０００３】そこで、近年では、国の財政上および自然
環境保護上の問題もあり、新たにダムを建設して水力発
電所を設けることについて見直しが行われ、中止するこ
とを検討しているものもある。
環境保護上の問題もあり、新たにダムを建設して水力発
電所を設けることについて見直しが行われ、中止するこ
とを検討しているものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の水力発電システムには，以下のような問
題が存在する。ダムにより広大な土地が水没し住人に多
大な犠牲を要求することになり莫大な補償金を要する問
題。補償交渉が長引くことにより計画から完成まで長期
間となる問題。また、大規模なダムおよび各種の施設を
自然災害および水圧に耐えるように建設することにより
工事期間も長期となるとともに莫大な建設資金が必要と
なり、このため原価償却が長期間になり財政負担が大き
くなってしまうという問題がある。さらに、大規模な建
設工事により大きく自然破壊が生じてしまうという問題
がある。
たような従来の水力発電システムには，以下のような問
題が存在する。ダムにより広大な土地が水没し住人に多
大な犠牲を要求することになり莫大な補償金を要する問
題。補償交渉が長引くことにより計画から完成まで長期
間となる問題。また、大規模なダムおよび各種の施設を
自然災害および水圧に耐えるように建設することにより
工事期間も長期となるとともに莫大な建設資金が必要と
なり、このため原価償却が長期間になり財政負担が大き
くなってしまうという問題がある。さらに、大規模な建
設工事により大きく自然破壊が生じてしまうという問題
がある。
【０００５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、水車を備えた発電装置を河川に浮かべるこ
とによりダムにより河川を堰き止めることなく発電する
ことが可能になり、また発電装置が水面に浮いているこ
とにより洪水により河川の水位が上昇しても安全に発電
が可能な水力発電システムを提供することを目的とす
る。
れたもので、水車を備えた発電装置を河川に浮かべるこ
とによりダムにより河川を堰き止めることなく発電する
ことが可能になり、また発電装置が水面に浮いているこ
とにより洪水により河川の水位が上昇しても安全に発電
が可能な水力発電システムを提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項１記
載の水力発電システムでは、河川の水流から回転力を得
て発電機を駆動することにより電力を得る発電装置と、
前記発電装置を搭載して前記河川の水面に浮かべる浮体
装置と、川岸から前記浮体装置を牽引する牽引装置とを
備えることを特徴とするものである。
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項１記
載の水力発電システムでは、河川の水流から回転力を得
て発電機を駆動することにより電力を得る発電装置と、
前記発電装置を搭載して前記河川の水面に浮かべる浮体
装置と、川岸から前記浮体装置を牽引する牽引装置とを
備えることを特徴とするものである。
【０００７】従って、本発明の水力発電システムでは、
発電装置を浮体装置に搭載し川岸より牽引装置により牽
引することにより発電装置を流失することなく河川に浮
べて、発電装置に備えた水車により河川の水流から回転
力を得て発電機を駆動することにより電力を得ることが
可能となる。また発電装置が浮体装置に搭載されて水面
に浮いているので洪水により水位が上昇しても安全に電
力を得ることが可能となる。このことにより、ダムによ
り河川を堰き止めることなく安全に発電することが出来
るので、ダムの貯水により田畑、山林および民家が水没
から免れ、さらに、大規模なダムをはじめ各種の発電施
設を建設することが不要となるので莫大な建設資金が節
約され、また大規模な工事に伴い発生する自然破壊を無
くすことが出来る。
発電装置を浮体装置に搭載し川岸より牽引装置により牽
引することにより発電装置を流失することなく河川に浮
べて、発電装置に備えた水車により河川の水流から回転
力を得て発電機を駆動することにより電力を得ることが
可能となる。また発電装置が浮体装置に搭載されて水面
に浮いているので洪水により水位が上昇しても安全に電
力を得ることが可能となる。このことにより、ダムによ
り河川を堰き止めることなく安全に発電することが出来
るので、ダムの貯水により田畑、山林および民家が水没
から免れ、さらに、大規模なダムをはじめ各種の発電施
設を建設することが不要となるので莫大な建設資金が節
約され、また大規模な工事に伴い発生する自然破壊を無
くすことが出来る。
【０００８】請求項２記載の水力発電システムでは、請
求項１記載の水力発電システムにおいて、前記発電装置
は、前記河川の水流から回転力を得る水車と、前記水車
の回転数を発電機が発電するのに適した回転数に変える
変速機と、前記変速機より駆動されて発電する前記発電
機とを備えることを特徴とするものである。
求項１記載の水力発電システムにおいて、前記発電装置
は、前記河川の水流から回転力を得る水車と、前記水車
の回転数を発電機が発電するのに適した回転数に変える
変速機と、前記変速機より駆動されて発電する前記発電
機とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】従って、本発明の水力発電システムでは、
水車が河川の水流より回転力を得て、変速機が水車の回
転数を発電機が発電するに適した回転数に変えて発電機
を駆動することにより、河川の水流より電力を得ること
が出来る。
水車が河川の水流より回転力を得て、変速機が水車の回
転数を発電機が発電するに適した回転数に変えて発電機
を駆動することにより、河川の水流より電力を得ること
が出来る。
【００１０】請求項３記載の水力発電システムでは、請
求項１記載の水力発電システムにおいて、前記浮体装置
は、前記発電装置を搭載して河川に浮かべる組み合わさ
れた２個のフロートと、前記浮体装置に搭載されている
前記発電装置を早い流域に移動する２個のフロートの取
り付け間隔を上流側に広く取り付けることを特徴とする
ものである。
求項１記載の水力発電システムにおいて、前記浮体装置
は、前記発電装置を搭載して河川に浮かべる組み合わさ
れた２個のフロートと、前記浮体装置に搭載されている
前記発電装置を早い流域に移動する２個のフロートの取
り付け間隔を上流側に広く取り付けることを特徴とする
ものである。
【００１１】従って、本発明の水力発電システムでは、
フロートが波を受けて浮体装置が傾いた場合、多く沈ん
だフロート側が沈下する体積だけ浮力が増し復元しよう
とする力が働くので転覆することなく発電装置を安定し
て搭載することが可能になる。さらに水流に沿った２個
のフロートの取り付け間隔を上流側に広く取り付けるこ
とにより、早く流れる流域の移動に伴い水流の速さの変
化をフロートが捕らえて、新たな早い流域に浮体装置を
移動することができる。
フロートが波を受けて浮体装置が傾いた場合、多く沈ん
だフロート側が沈下する体積だけ浮力が増し復元しよう
とする力が働くので転覆することなく発電装置を安定し
て搭載することが可能になる。さらに水流に沿った２個
のフロートの取り付け間隔を上流側に広く取り付けるこ
とにより、早く流れる流域の移動に伴い水流の速さの変
化をフロートが捕らえて、新たな早い流域に浮体装置を
移動することができる。
【００１２】請求項４記載の水力発電システムでは、請
求項１記載の水力発電システムにおいて、前記牽引装置
は、前記浮体装置を牽引する牽引ロープと、牽引ロープ
と結び付けて前記河川における前記発電装置を移動する
移動ロープと、該移動ロープが滑車に対して滑り難くす
る移動ロープを滑車に多重に巻きつけること、さらに該
滑車に該移動ロープ同士が重なり合って巻きつくことを
防ぐロープガイドを備えていることを特徴とするもので
ある。
求項１記載の水力発電システムにおいて、前記牽引装置
は、前記浮体装置を牽引する牽引ロープと、牽引ロープ
と結び付けて前記河川における前記発電装置を移動する
移動ロープと、該移動ロープが滑車に対して滑り難くす
る移動ロープを滑車に多重に巻きつけること、さらに該
滑車に該移動ロープ同士が重なり合って巻きつくことを
防ぐロープガイドを備えていることを特徴とするもので
ある。
【００１３】従って、本発明の水力発電システムでは、
滑車に移動ロープを多重に巻き付けているので互いの接
触長さが長くなる事により滑車と移動ロープが滑り難く
なるので移動ロープを確実に作動することができる。さ
らにロープガイドにより移動ロープの巻き込みと巻き戻
し位置を定めているので滑車に移動ロープ同士が重なり
合わずに巻きつけることができる。これらの事により、
滑車を駆動することにより確実に移動ロープが作動し移
動ロープと結びついている牽引ロープにより浮体装置が
移動し、発電するのに適した場所に発電装置を確実に移
動することが可能となり、さらに人が河川の中に入らず
に発電装置を川岸に引き寄せられるので修理および点検
作業を安全に行うことができる。
滑車に移動ロープを多重に巻き付けているので互いの接
触長さが長くなる事により滑車と移動ロープが滑り難く
なるので移動ロープを確実に作動することができる。さ
らにロープガイドにより移動ロープの巻き込みと巻き戻
し位置を定めているので滑車に移動ロープ同士が重なり
合わずに巻きつけることができる。これらの事により、
滑車を駆動することにより確実に移動ロープが作動し移
動ロープと結びついている牽引ロープにより浮体装置が
移動し、発電するのに適した場所に発電装置を確実に移
動することが可能となり、さらに人が河川の中に入らず
に発電装置を川岸に引き寄せられるので修理および点検
作業を安全に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の水力発電システム
の実施の形態を、図１ないし図５を参照して説明する。
図１は、本発明の水力発電システムの構成図である。水
力発電システム１は、河川の水流より回転力を得て発電
機２３を駆動することにより発電する発電装置２と、発
電装置２を搭載して河川に浮かべる浮体装置３と、川岸
より浮体装置３を牽引する牽引装置４とから構成される
ものである。
の実施の形態を、図１ないし図５を参照して説明する。
図１は、本発明の水力発電システムの構成図である。水
力発電システム１は、河川の水流より回転力を得て発電
機２３を駆動することにより発電する発電装置２と、発
電装置２を搭載して河川に浮かべる浮体装置３と、川岸
より浮体装置３を牽引する牽引装置４とから構成される
ものである。
【００１５】発電装置２は、河川の水流から水車２１に
より回転力を得て発電機２３を駆動することで発電して
電力を得るものであって、河川の水流より回転力を得る
水車２１と、水車２１の回転数を発電に適した回転数に
変速する変速機２２と、変速機２２と連結して駆動され
ることにより発電する発電機２３が設けられている。
より回転力を得て発電機２３を駆動することで発電して
電力を得るものであって、河川の水流より回転力を得る
水車２１と、水車２１の回転数を発電に適した回転数に
変速する変速機２２と、変速機２２と連結して駆動され
ることにより発電する発電機２３が設けられている。
【００１６】浮体装置３は、発電装置２を搭載して河川
に浮べるものであって、組み合わせた右側のフロート３
１および左側のフロート３２と、２個のフロート３１と
３２を取り付けて発電装置２を搭載する桁３３とにより
構成され、さらに右側のフロート３１と左側のフロート
３２の取り付け間隔を上流側に広く取り付ける構造とな
っている。
に浮べるものであって、組み合わせた右側のフロート３
１および左側のフロート３２と、２個のフロート３１と
３２を取り付けて発電装置２を搭載する桁３３とにより
構成され、さらに右側のフロート３１と左側のフロート
３２の取り付け間隔を上流側に広く取り付ける構造とな
っている。
【００１７】牽引装置４は、発電装置２を搭載して水面
に浮べる浮体装置３を牽引するものであって、浮体装置
３を牽引する牽引ロープ４２と、牽引ロープ４２を結び
付けてロープの端同士を連結して輪状にした移動ロープ
４３と、滑車４４に移動ロープ４３を多重に巻きつける
こと、および滑車４４において移動ロープ４３同士が重
なり合うことを防ぐロープガイド４５を取り付ける構造
となっている。
に浮べる浮体装置３を牽引するものであって、浮体装置
３を牽引する牽引ロープ４２と、牽引ロープ４２を結び
付けてロープの端同士を連結して輪状にした移動ロープ
４３と、滑車４４に移動ロープ４３を多重に巻きつける
こと、および滑車４４において移動ロープ４３同士が重
なり合うことを防ぐロープガイド４５を取り付ける構造
となっている。
【００１８】また、牽引装置４は、支柱４１を両側の岸
に立てて河川において発電装置２を搭載している浮体装
置３を牽引する方法と、片方の岸に支柱４１を立てて梁
４６と補強ロープ４７により発電装置２を搭載している
浮体装置３を牽引する方法を選択することを可能にする
ことにより、川幅が広い場合は両側の岸に支柱４１を建
てる方法が構造強度上から経済的に有利であり、川幅が
狭い場合は片側の岸に支柱４１を建てる方法が単独の地
権者により設置することができ、それぞれの条件により
有理な方法を選択して設置できる構造となっている。
に立てて河川において発電装置２を搭載している浮体装
置３を牽引する方法と、片方の岸に支柱４１を立てて梁
４６と補強ロープ４７により発電装置２を搭載している
浮体装置３を牽引する方法を選択することを可能にする
ことにより、川幅が広い場合は両側の岸に支柱４１を建
てる方法が構造強度上から経済的に有利であり、川幅が
狭い場合は片側の岸に支柱４１を建てる方法が単独の地
権者により設置することができ、それぞれの条件により
有理な方法を選択して設置できる構造となっている。
【００１９】上記の構成の水力発電システム１の動作に
ついて以下に説明する。ここでは、河川の水流に水車２
１を備えた発電装置２を浮体装置３に搭載して浮べ、浮
体装置３を牽引装置４により牽引するものとする。この
ように、水車２１を備えた発電装置２を河川の水流に浮
かべることにより、水車２１が水流から回転力を得て発
電機２３を駆動することにより発電すればよい。
ついて以下に説明する。ここでは、河川の水流に水車２
１を備えた発電装置２を浮体装置３に搭載して浮べ、浮
体装置３を牽引装置４により牽引するものとする。この
ように、水車２１を備えた発電装置２を河川の水流に浮
かべることにより、水車２１が水流から回転力を得て発
電機２３を駆動することにより発電すればよい。
【００２０】発電装置２は、水車２１の羽根２４が水面
下に位置することにより水流から回転力を得ることが出
来、さらに羽根２４の形状を水流に対して湾曲した形状
とすることにより、水流のエネルギーを効率良く捕らえ
て水車の回転力として得ることが出来る。さらに変速機
２２が水車２１の回転数を発電機２３が発電するに適し
た回転数、例えば水車２１の回転数２０ｒｐｍを１２０
０ｒｐｍに変えることにより発電機２３を駆動すること
により発電し電力を得ることができる。
下に位置することにより水流から回転力を得ることが出
来、さらに羽根２４の形状を水流に対して湾曲した形状
とすることにより、水流のエネルギーを効率良く捕らえ
て水車の回転力として得ることが出来る。さらに変速機
２２が水車２１の回転数を発電機２３が発電するに適し
た回転数、例えば水車２１の回転数２０ｒｐｍを１２０
０ｒｐｍに変えることにより発電機２３を駆動すること
により発電し電力を得ることができる。
【００２１】浮体装置３は、発電装置２を搭載し河川の
早い流域に安定して浮かべるため、右側のフロート３１
と左側のフロート３２を桁３３により組み合わせて発電
装置２を搭載し、各フロート３１、３２は全て水没しな
い状態することで、波により浮体装置３が傾いて多く沈
んだ方のフロート側が水面下に深く沈む量だけ水中にお
ける体積が増加するので浮力が増し、浮体装置３の姿勢
を復元しようとする力が働くので、転覆することなく水
面に安定して発電装置２を搭載して浮べることができ
る。また、右側のフロート３１と左側のフロート３２の
取り付け間隔を上流側に広くすることで、水流に対しフ
ロートが斜めとなり水流がフロートに衝突し、右側のフ
ロート３１に衝突する水流の速さＶＲにより右側のフロ
ート３１に水流に対し垂直方向の力ＦＲと、左側のフロ
ート３２に衝突する水流の早さＶＬにより水流に対し垂
直方向の力ＦＬが生じ、ＦＲとＦＬが等しい状態で浮体
装置３は左右に静止する。これにより早く流れる流域Ｐ
１が左側に新たに早く流れる流域Ｐ２に移動した場合、
右側の水流の早さＶＲより早い水流ＶＬが左側のフロー
ト３２に衝突するので、ＦＲよりＦＬの方が大きくなり
この差が無くなるまで浮体装置３は移動する。すなわち
浮体装置３は水流の変化により早い流域に移動すること
ができる。また上述した２個のフロート３１、３２を水
流に沿って平行に取り付け、別に水中に２枚の板３４、
３５を上流側に広く取り付ける方法としても同じ作用が
働くことになる。
早い流域に安定して浮かべるため、右側のフロート３１
と左側のフロート３２を桁３３により組み合わせて発電
装置２を搭載し、各フロート３１、３２は全て水没しな
い状態することで、波により浮体装置３が傾いて多く沈
んだ方のフロート側が水面下に深く沈む量だけ水中にお
ける体積が増加するので浮力が増し、浮体装置３の姿勢
を復元しようとする力が働くので、転覆することなく水
面に安定して発電装置２を搭載して浮べることができ
る。また、右側のフロート３１と左側のフロート３２の
取り付け間隔を上流側に広くすることで、水流に対しフ
ロートが斜めとなり水流がフロートに衝突し、右側のフ
ロート３１に衝突する水流の速さＶＲにより右側のフロ
ート３１に水流に対し垂直方向の力ＦＲと、左側のフロ
ート３２に衝突する水流の早さＶＬにより水流に対し垂
直方向の力ＦＬが生じ、ＦＲとＦＬが等しい状態で浮体
装置３は左右に静止する。これにより早く流れる流域Ｐ
１が左側に新たに早く流れる流域Ｐ２に移動した場合、
右側の水流の早さＶＲより早い水流ＶＬが左側のフロー
ト３２に衝突するので、ＦＲよりＦＬの方が大きくなり
この差が無くなるまで浮体装置３は移動する。すなわち
浮体装置３は水流の変化により早い流域に移動すること
ができる。また上述した２個のフロート３１、３２を水
流に沿って平行に取り付け、別に水中に２枚の板３４、
３５を上流側に広く取り付ける方法としても同じ作用が
働くことになる。
【００２２】牽引装置４は、支柱４１に取り付けられた
滑車４４に移動ロープ４３を多重に巻きつけることによ
り、滑車４４と移動ロープ４３の接触長さが長くなり比
例して摩擦力が大きくなるので、滑車４４に対して移動
ロープ４３が滑り難くなり、滑車４４を回転することに
より確実に移動ロープ４３を作動させることができる。
さらにロープガイド４５により滑車４４における移動ロ
ープ４３の巻き戻しと巻き込みの位置を定めるので、移
動ロープ４３同士が重なり合うことなく滑車４４に巻き
つけることができる。さらに浮体装置３を牽引する牽引
ロープ４２が移動ロープ４３と結ばれていることにより
請求項３による浮体装置３が自ら早い流域への移動可能
範囲を越えて発電装置２を川幅において発電に最も適し
た流域に移動することができ、また河川の中に人が入ら
なくても発電装置２を川岸に引き寄せられるので修理お
よび点検作業を安全に行える。
滑車４４に移動ロープ４３を多重に巻きつけることによ
り、滑車４４と移動ロープ４３の接触長さが長くなり比
例して摩擦力が大きくなるので、滑車４４に対して移動
ロープ４３が滑り難くなり、滑車４４を回転することに
より確実に移動ロープ４３を作動させることができる。
さらにロープガイド４５により滑車４４における移動ロ
ープ４３の巻き戻しと巻き込みの位置を定めるので、移
動ロープ４３同士が重なり合うことなく滑車４４に巻き
つけることができる。さらに浮体装置３を牽引する牽引
ロープ４２が移動ロープ４３と結ばれていることにより
請求項３による浮体装置３が自ら早い流域への移動可能
範囲を越えて発電装置２を川幅において発電に最も適し
た流域に移動することができ、また河川の中に人が入ら
なくても発電装置２を川岸に引き寄せられるので修理お
よび点検作業を安全に行える。
【００２３】また、図１に示すように両側の川岸に支柱
４１を建て、さらに支柱４１に滑車４４を取り付けて移
動ロープ４３を取付ける事により特に川幅が広い河川に
おいて構造強度上経済的に適応することができる。また
図６に示すように片側の川岸に支柱４１を建てて梁４６
を取付けて補強ロープ４７により梁４６の強度を補い、
さらに支柱４１と梁４６の先端に滑車４４を取付けて移
動ロープ４３を取付けることにより、特に川幅の狭い河
川において両側の川岸に支柱４１を建てなくても済むの
で、片方の川岸の地権者のみにより容易にこの発電シス
テムを設置することができる。
４１を建て、さらに支柱４１に滑車４４を取り付けて移
動ロープ４３を取付ける事により特に川幅が広い河川に
おいて構造強度上経済的に適応することができる。また
図６に示すように片側の川岸に支柱４１を建てて梁４６
を取付けて補強ロープ４７により梁４６の強度を補い、
さらに支柱４１と梁４６の先端に滑車４４を取付けて移
動ロープ４３を取付けることにより、特に川幅の狭い河
川において両側の川岸に支柱４１を建てなくても済むの
で、片方の川岸の地権者のみにより容易にこの発電シス
テムを設置することができる。
【００２４】本実施の形態の水力発電システムでは、河
川において水車２１を備えた発電装置２を浮体装置３に
搭載して浮かべて牽引装置４により牽引することで、河
川に浮いた状態で水車２１により水流から回転力を得て
発電機２３を駆動することにより発電し電力を得ること
ができる。また、洪水により水位が上昇しても発電装置
２が水面に浮いていることにより、水位の上昇における
影響を受けないので安全に発電することができる。その
ため、ダムにより河川を堰き止めなくても安全に電力を
得ることができるので、田畑、山林および民家がダムに
よる水没から免れることができ、また大規模なダムをは
じめ各種の施設の建設と水没による補償に要する莫大な
費用が不要となり、さらに大規模な工事による自然破壊
もなくすことができる。
川において水車２１を備えた発電装置２を浮体装置３に
搭載して浮かべて牽引装置４により牽引することで、河
川に浮いた状態で水車２１により水流から回転力を得て
発電機２３を駆動することにより発電し電力を得ること
ができる。また、洪水により水位が上昇しても発電装置
２が水面に浮いていることにより、水位の上昇における
影響を受けないので安全に発電することができる。その
ため、ダムにより河川を堰き止めなくても安全に電力を
得ることができるので、田畑、山林および民家がダムに
よる水没から免れることができ、また大規模なダムをは
じめ各種の施設の建設と水没による補償に要する莫大な
費用が不要となり、さらに大規模な工事による自然破壊
もなくすことができる。
【００２５】さらに、本実施の形態では、水車２１の最
下部の位置をフロート３１の底面より高くすることで、
渇水により河川の水位が低くなり、川底にフロート３１
が着地しても水車２１は川底に接触しないので、渇水時
において水量が少なくなっても水車２１の回転を維持す
ることができ発電を継続することができる。
下部の位置をフロート３１の底面より高くすることで、
渇水により河川の水位が低くなり、川底にフロート３１
が着地しても水車２１は川底に接触しないので、渇水時
において水量が少なくなっても水車２１の回転を維持す
ることができ発電を継続することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る水
力発電システムは、河川の水流から回転力を得て発電機
を駆動することにより電力を得る発電装置と、河川に発
電装置を搭載して浮かべる浮体装置と、川岸より浮体装
置を牽引する牽引装置とを備える構成となっている。こ
れにより、この水力発電システムでは、発電装置を浮か
べて河川の水流より回転力を得て発電することで、ダム
により河川を堰き止めることなく電力を得ることがで
き、さらに洪水により水位が上昇しても安全に河川の水
流より電力が得られるので、ダムにより広大な土地が水
没することなく、また建設と補償に莫大な資金を必要と
せずに電力が得られ、さらに電力を得るのに自然破壊を
無くすことができるという効果が得られる。
力発電システムは、河川の水流から回転力を得て発電機
を駆動することにより電力を得る発電装置と、河川に発
電装置を搭載して浮かべる浮体装置と、川岸より浮体装
置を牽引する牽引装置とを備える構成となっている。こ
れにより、この水力発電システムでは、発電装置を浮か
べて河川の水流より回転力を得て発電することで、ダム
により河川を堰き止めることなく電力を得ることがで
き、さらに洪水により水位が上昇しても安全に河川の水
流より電力が得られるので、ダムにより広大な土地が水
没することなく、また建設と補償に莫大な資金を必要と
せずに電力が得られ、さらに電力を得るのに自然破壊を
無くすことができるという効果が得られる。
【００２７】請求項２に係る水力発電システムは、発電
装置が河川の水流から回転力を得る水車と、得られた水
車の回転数を発電に適した回転数に変える変速機と、変
速機により駆動されて発電する発電機を備える構成とな
っている。これにより、この水力発電システムでは、水
中にある水車の羽根が水流と衝突する事により得られた
回転力により発電機を駆動することで、河川の水流から
電力が得られるという効果が得られる。
装置が河川の水流から回転力を得る水車と、得られた水
車の回転数を発電に適した回転数に変える変速機と、変
速機により駆動されて発電する発電機を備える構成とな
っている。これにより、この水力発電システムでは、水
中にある水車の羽根が水流と衝突する事により得られた
回転力により発電機を駆動することで、河川の水流から
電力が得られるという効果が得られる。
【００２８】請求項３に係る水力発電システムは、浮体
装置が発電装置を搭載して河川に浮かべる水流に沿った
２個のフロートと、２個のフロートの取り付け間隔を上
流側に広く取り付ける構成となっている。これにより、
この水力発電システムでは、水流に沿った２個のフロー
トに発電装置を取り付けることで、波により傾いても発
電装置を安定して水面に浮かべることが出来るととも
に、フロートの取り付けを上流側を広くすることで、早
い流域の位置が移動しても、自ら早い流域に浮体装置を
移動できるという効果が得られる。
装置が発電装置を搭載して河川に浮かべる水流に沿った
２個のフロートと、２個のフロートの取り付け間隔を上
流側に広く取り付ける構成となっている。これにより、
この水力発電システムでは、水流に沿った２個のフロー
トに発電装置を取り付けることで、波により傾いても発
電装置を安定して水面に浮かべることが出来るととも
に、フロートの取り付けを上流側を広くすることで、早
い流域の位置が移動しても、自ら早い流域に浮体装置を
移動できるという効果が得られる。
【００２９】請求項４に係る水力発電システムは、牽引
装置が浮体装置を牽引する牽引ロープと、牽引ロープと
結びつけて輪状になって滑車に多重に巻き付いている移
動ロープと、移動ロープ同士が重なりあって滑車に巻き
つかないようロープガイドを備える構成となっている。
これにより、この水力発電システムでは、滑車に移動ロ
ープ同士が重なり合うことなく多重に巻きつけられるこ
とで、滑車と移動ロープの接触長さが長くなる事によ
り、互いに滑り難くなるので、滑車を回転することで確
実に発電装置を移動する事が出来るという効果が得られ
る。このことにより、河川において最も発電に適した流
域に発電装置を確実に移動することが出来、また人が川
に入らずに発電装置を川岸に引き寄せられるので安全に
修理および点検作業ができるという効果が得られる。ま
た、両側の川岸に支柱を建てる方法と片側の川岸に支柱
を建てる方法を選択できることにより、河川の規模およ
び川岸の地権者等の制約条件にたいして柔軟に対応でき
る。
装置が浮体装置を牽引する牽引ロープと、牽引ロープと
結びつけて輪状になって滑車に多重に巻き付いている移
動ロープと、移動ロープ同士が重なりあって滑車に巻き
つかないようロープガイドを備える構成となっている。
これにより、この水力発電システムでは、滑車に移動ロ
ープ同士が重なり合うことなく多重に巻きつけられるこ
とで、滑車と移動ロープの接触長さが長くなる事によ
り、互いに滑り難くなるので、滑車を回転することで確
実に発電装置を移動する事が出来るという効果が得られ
る。このことにより、河川において最も発電に適した流
域に発電装置を確実に移動することが出来、また人が川
に入らずに発電装置を川岸に引き寄せられるので安全に
修理および点検作業ができるという効果が得られる。ま
た、両側の川岸に支柱を建てる方法と片側の川岸に支柱
を建てる方法を選択できることにより、河川の規模およ
び川岸の地権者等の制約条件にたいして柔軟に対応でき
る。
【００３０】本発明の効果を他の発電方法と比較する
と、本発明と火力発電による方法と比較した場合、本発
明は二酸化炭素（ＣＯ２）を排出せず発電できるので環
境に優しく、また本発明と風力発電および太陽光発電に
よる方法と比較した場合、本発明は気象条件の影響を直
接受けないので電力を安定して供給できる効果がある。
さらに本発明は、発電方法を多様化することにより電力
の供給の安定を狙ったものであり、本発明の普及により
エネルギー供給の全体に占める自然エネルギーの供給率
を高めることにより地球環境の保護と温暖化の防止を狙
ったものである。また本発明は、建設に莫大な資金を要
するダムを不要としているので安く電力が得られ生活基
盤であるエネルギーの価格を引き下げられる事により貧
しい人に対しても恩恵を授ける効果が得られる。
と、本発明と火力発電による方法と比較した場合、本発
明は二酸化炭素（ＣＯ２）を排出せず発電できるので環
境に優しく、また本発明と風力発電および太陽光発電に
よる方法と比較した場合、本発明は気象条件の影響を直
接受けないので電力を安定して供給できる効果がある。
さらに本発明は、発電方法を多様化することにより電力
の供給の安定を狙ったものであり、本発明の普及により
エネルギー供給の全体に占める自然エネルギーの供給率
を高めることにより地球環境の保護と温暖化の防止を狙
ったものである。また本発明は、建設に莫大な資金を要
するダムを不要としているので安く電力が得られ生活基
盤であるエネルギーの価格を引き下げられる事により貧
しい人に対しても恩恵を授ける効果が得られる。
【図１】 本発明の実施の形態を示す図であって、発電
装置および浮体装置および牽引装置を備えた水力発電シ
ステムの外観斜視図である。
装置および浮体装置および牽引装置を備えた水力発電シ
ステムの外観斜視図である。
【図２】 水車の羽根の形状および水面とフロートの位
置関係を示す図である。
置関係を示す図である。
【図３】 早く流れる流域の変化に浮体装置が追随する
図であって（ａ）は浮体装置が最も早い流域に位置して
いる上視図であり、（ｂ）は早い流域の位置が変化して
浮体装置の左右のフロートに発生する力がアンバランス
となった状態をしめす上視図であり、（ｃ）は新たな早
い流域に浮体装置が位置している上視図である。
図であって（ａ）は浮体装置が最も早い流域に位置して
いる上視図であり、（ｂ）は早い流域の位置が変化して
浮体装置の左右のフロートに発生する力がアンバランス
となった状態をしめす上視図であり、（ｃ）は新たな早
い流域に浮体装置が位置している上視図である。
【図４】 牽引装置を構成する支柱、滑車、移動ロー
プ、牽引ロープ、ロープガイドの外観斜視図である。
プ、牽引ロープ、ロープガイドの外観斜視図である。
【図５】 片側の川岸に支柱を建てて片持ち梁による牽
引装置を構成する支柱、梁、補強ロープの外観斜視図で
ある。
引装置を構成する支柱、梁、補強ロープの外観斜視図で
ある。
１ 水力発電システム
２ 発電装置
３ 浮体装置
４ 牽引装置
２１ 水車
２２ 変速機
２３ 発電機
２４ 羽根
３１ フロート
３２ フロート
３３ 桁
４１ 支柱
４２ 牽引ロープ
４３ 移動ロープ
４４ 滑車
４５ ロープガイド
４６ 梁
４７ 補強ロープ
Claims (4)
- 【請求項１】 河川の水流より回転力を得ることにより
発電機を駆動して発電する発電装置と、 前記発電装置を搭載して前記河川の水面に浮かべる浮体
装置と、 川岸より前記浮体装置を牽引する牽引装置とを備えるこ
とを特徴とする水力発電システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の水力発電システムにおい
て、 前記発電装置は、前記河川の水流より回転力を得る水車
と、 前記水車の回転数を発電機が発電するのに適した回転数
に変える変速機と、 前記変速機により駆動されて発電する前記発電機とを備
えることを特徴とする水力発電システム。 - 【請求項３】 請求項１記載の水力発電システムにおい
て、 前記浮体装置は、前記発電装置を搭載して前記河川に浮
かべて組み合わされた２個のフロートと、 前記浮体装置に搭載されている前記発電装置を早い流域
に移動する２個のフロートの取り付け間隔を上流側に広
く取り付けることを特徴とする水力発電システム。 - 【請求項４】 請求項１記載の水力発電システムにおい
て、 前記牽引装置は、前記浮体装置を牽引する牽引ロープ
と、 前記牽引ロープを結びつけて前記河川における前記発電
装置を移動する移動ロープと、 前記移動ロープが滑車に対して滑り難くする前記移動ロ
ープを該滑車に多重に巻きつける方法と、 該滑車に前記移動ロープ同士が重なり合わないように巻
きつけるロープガイドを備えることを特徴とする水力発
電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127607A JP2003286935A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 水力発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127607A JP2003286935A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 水力発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003286935A true JP2003286935A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=29243851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002127607A Pending JP2003286935A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 水力発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003286935A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008163784A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Kiyoyuki Hosoda | 水力発電システム |
| JP2009114974A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Onwave Corp | 流水利用における水車ブレードの取付方法 |
| JP2009222047A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Mitsuhiro Tooyama | 水流発電用動力装置 |
| WO2010107906A2 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Harry Dempster | Water-Current Paddlewheel-Based Energy-Generating Unit Having a Tapered Partial Covering Structure |
| JP2012251524A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Buko Kogyo Kk | 移動式水力発電装置 |
| JP2013079539A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Yasuhiro Fujita | 水力発電装置 |
| ES2423864R1 (es) * | 2012-03-22 | 2013-12-26 | Lopez David Becerra | Generador flotante fluvial |
| CN109162862A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-08 | 四川能投云电科技有限公司 | 一种小型水电站的自动发电装置 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002127607A patent/JP2003286935A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008163784A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Kiyoyuki Hosoda | 水力発電システム |
| JP2009114974A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Onwave Corp | 流水利用における水車ブレードの取付方法 |
| JP2009222047A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Mitsuhiro Tooyama | 水流発電用動力装置 |
| WO2010107906A2 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Harry Dempster | Water-Current Paddlewheel-Based Energy-Generating Unit Having a Tapered Partial Covering Structure |
| WO2010107906A3 (en) * | 2009-03-17 | 2011-01-20 | Harry Dempster | Water-Current Paddlewheel-Based Energy-Generating Unit Having a Tapered Partial Covering Structure |
| JP2012251524A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Buko Kogyo Kk | 移動式水力発電装置 |
| JP2013079539A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Yasuhiro Fujita | 水力発電装置 |
| ES2423864R1 (es) * | 2012-03-22 | 2013-12-26 | Lopez David Becerra | Generador flotante fluvial |
| CN109162862A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-08 | 四川能投云电科技有限公司 | 一种小型水电站的自动发电装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080527 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081007 |