JP2005069032A - 上水道水流タービン発電機 - Google Patents
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- 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
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- 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
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
【課題】上水道で給水栓を開放した時、水はね等の余剰水流水圧を利用し水流タービンを廻すことで、発電機を廻し発電する余剰エネルギーの有効利用ができる発電機を開発する。
【解決手段】上水道の水量積算メーターと給水栓間に水流タービンを配し、給水栓開放時の水流水圧により水流タービンを廻し、その回転エネルギーを発電機の動力源として発電し電力を得るもので、上水道の余剰水流水圧を有効利用し発電できるようにした上水道水流タービン発電機を提供するものである。
【選択図】 図２
【解決手段】上水道の水量積算メーターと給水栓間に水流タービンを配し、給水栓開放時の水流水圧により水流タービンを廻し、その回転エネルギーを発電機の動力源として発電し電力を得るもので、上水道の余剰水流水圧を有効利用し発電できるようにした上水道水流タービン発電機を提供するものである。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、上水道の放水を通常一般使用に支障無い水流水圧を許容する状況下までを有効利用することで、その水流水圧を水道管の内部に配したローターを回転運動に変換し、その回転で発電機を作動させ、電気ネルギーに変換する上水道の水流水圧を利用した発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、地球環境の悪化が叫ばれており、とりわけクリーンエネルギーを求める声が大きくなっております。
そこで太陽光発電、風力発電、波力発電、海洋深層水を利用した温度差発電と様々な方法での開発が進められております。
そして、もっと身近で容易にクリーンエネルギーを作りだせる方法を考え出すことも求められております。
【０００３】
しかし、現在開発が進められておる太陽光発電、風力発電、波力発電、海洋深層水を利用した温度差発電等の装置は設置場所に制限が有り一般家庭に容易に設置できないのが実情である。
その内、太陽光発電、風力発電の装置は一般家庭に一部設置はされておりますが、設置するに当たり、設置可能か否かはその設置場所の環境により決定されてしまう。
たとえ設置したとしてもその発電機の設置場所における周辺環境の変化が生じた場合、その装置が有効な機能を発揮出来ない状況も想定できる。
【０００４】
そこで、本発明は集合住宅を含む各戸に供給されておる上水道の給水栓を開放し、放水した時の水道管内水流水圧を利用して水道管の内部に配したローターを回転運動へと導きタービンを構築することで、その回転運動を発電機のローターに伝動回転させて発電し、電気エネルギーに変換するものであるから、設置希望者は等しく容易に設置可能である発電機を提供することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上水道における給水栓開放における放水の水流水圧は、上水道供給元の給水圧、配給元よりの距離、高低差等の条件により一定では無いので、利用者の許容する通常一般使用に支障無い範囲の水流水圧を確保する必要がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明における発電機を作動すると水道管水流に負荷が生じ、給水栓開放における放水で水流水圧が落ちてしまう状態を回避するため、その放水の水流水圧を許容できる範囲で発電機の出力をリード線（１２）を経由し発電制御機器（１０）により発電量を制御することで水道管内水流の負荷を変化させることで解決できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、上水道の水量積算メーター（６）と給水栓（９）間に取付けた水流タービン（８）に増速用ギア（４）を介して高速回転する発電機（５）を取付けることで形成される。
【０００８】
【実施例】
水流タービン（８）は図１の如くで、上水道の積算使用料メーター（６）と給水栓（９）までの間に容易に設置出来るように水道管ソケットが取付けられるネジ形状にしたタービンケース（１）とタービン羽根（２）から成立つ。タービン羽根（２）と発電機伝動用のタービンローターシャフト（３）は固定されたものでありタービン羽根（２）の回転は直接タービンローターシャフト（３）に伝動される。
従って、給水栓を開放することで水道管内で水流が発生することでタービン羽根（２）の回転を導き、その回転はタービンローターシャフト（３）を伝動し増速ギア（４）により発電機（５）を高速で回転させる事が出来る。
【０００９】
水流タービン発電機の取付け位置は上水道の水量積算メーター（６）の先で、複数の給水栓分岐の手前に取り付けることにより、何れかの給水栓を開放した場合でも発電機（５）を動作することが出来るので望ましい。
但し、極小規模のものは特定された給水栓の手前に取付けることもできる。
【００１０】
該発電機のローターは、強い遠心力で起電力を大きくするためにアウターローターとするのが望ましい。
更に、該発電機は耐久性、発電能力等を考慮し三相交流発電機とするのが望ましい。
但し、極小規模で局所用の場合はアウターローター式でなくても差支えない。
【００１１】
又、発電は水道給水栓（９）を開放して水道水が給水栓から出ているときのみ行われるので、その出力電力は一時的に蓄電する必要がある。
よって、本考案で交流発電機を用いた場合は直流変換する必要があるが、その直流変換は整流ダイオードを用い用意に実行できる。
【００１２】
次に、蓄電にあたっては発電制御機器（１０）よりリード線（１２）を経由しバッテリー（１１）に蓄電することができる。
蓄電用のバッテリー（１１）は量産化され一番安価な自動車用のバッテリーを用いる事で容易に実現できる。この方法で有ればバッテリー（１１）の加減は簡便で蓄電容量の増減が可能である。
そして、極小規模で局所用の場合は、電源利用の使用機器により二次電池、電気二重層のコンデンサーなどを選択使用することで蓄電が可能である。
【００１３】
【発明の効果】
以上の構成に基づいて本発明は、上水道における給水栓開放の放水で必要以上の水圧を利用し電気エネルギーに変換し、そこで得た電力を有効利用出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水流タービンと発電機の構成図（点線は水流タービンケース内部を示す）である。
【図２】本発明の上水道管へ水流タービン及び発電機を取付けた構成図（点線は水流タービンケース内部を示す）である。
【符号の説明】
１ 水流タービンケース
２ タービン羽根
３ タービンローターシャフト
４ 増速ギア
５ 発電機
６ 上水道使用料積算メーター
７ 給水管
８ 水流タービン
９ 給水栓
１０ 発電制御機器
１１ バッテリー
１２ リード線
【発明が属する技術分野】
本発明は、上水道の放水を通常一般使用に支障無い水流水圧を許容する状況下までを有効利用することで、その水流水圧を水道管の内部に配したローターを回転運動に変換し、その回転で発電機を作動させ、電気ネルギーに変換する上水道の水流水圧を利用した発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、地球環境の悪化が叫ばれており、とりわけクリーンエネルギーを求める声が大きくなっております。
そこで太陽光発電、風力発電、波力発電、海洋深層水を利用した温度差発電と様々な方法での開発が進められております。
そして、もっと身近で容易にクリーンエネルギーを作りだせる方法を考え出すことも求められております。
【０００３】
しかし、現在開発が進められておる太陽光発電、風力発電、波力発電、海洋深層水を利用した温度差発電等の装置は設置場所に制限が有り一般家庭に容易に設置できないのが実情である。
その内、太陽光発電、風力発電の装置は一般家庭に一部設置はされておりますが、設置するに当たり、設置可能か否かはその設置場所の環境により決定されてしまう。
たとえ設置したとしてもその発電機の設置場所における周辺環境の変化が生じた場合、その装置が有効な機能を発揮出来ない状況も想定できる。
【０００４】
そこで、本発明は集合住宅を含む各戸に供給されておる上水道の給水栓を開放し、放水した時の水道管内水流水圧を利用して水道管の内部に配したローターを回転運動へと導きタービンを構築することで、その回転運動を発電機のローターに伝動回転させて発電し、電気エネルギーに変換するものであるから、設置希望者は等しく容易に設置可能である発電機を提供することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上水道における給水栓開放における放水の水流水圧は、上水道供給元の給水圧、配給元よりの距離、高低差等の条件により一定では無いので、利用者の許容する通常一般使用に支障無い範囲の水流水圧を確保する必要がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明における発電機を作動すると水道管水流に負荷が生じ、給水栓開放における放水で水流水圧が落ちてしまう状態を回避するため、その放水の水流水圧を許容できる範囲で発電機の出力をリード線（１２）を経由し発電制御機器（１０）により発電量を制御することで水道管内水流の負荷を変化させることで解決できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、上水道の水量積算メーター（６）と給水栓（９）間に取付けた水流タービン（８）に増速用ギア（４）を介して高速回転する発電機（５）を取付けることで形成される。
【０００８】
【実施例】
水流タービン（８）は図１の如くで、上水道の積算使用料メーター（６）と給水栓（９）までの間に容易に設置出来るように水道管ソケットが取付けられるネジ形状にしたタービンケース（１）とタービン羽根（２）から成立つ。タービン羽根（２）と発電機伝動用のタービンローターシャフト（３）は固定されたものでありタービン羽根（２）の回転は直接タービンローターシャフト（３）に伝動される。
従って、給水栓を開放することで水道管内で水流が発生することでタービン羽根（２）の回転を導き、その回転はタービンローターシャフト（３）を伝動し増速ギア（４）により発電機（５）を高速で回転させる事が出来る。
【０００９】
水流タービン発電機の取付け位置は上水道の水量積算メーター（６）の先で、複数の給水栓分岐の手前に取り付けることにより、何れかの給水栓を開放した場合でも発電機（５）を動作することが出来るので望ましい。
但し、極小規模のものは特定された給水栓の手前に取付けることもできる。
【００１０】
該発電機のローターは、強い遠心力で起電力を大きくするためにアウターローターとするのが望ましい。
更に、該発電機は耐久性、発電能力等を考慮し三相交流発電機とするのが望ましい。
但し、極小規模で局所用の場合はアウターローター式でなくても差支えない。
【００１１】
又、発電は水道給水栓（９）を開放して水道水が給水栓から出ているときのみ行われるので、その出力電力は一時的に蓄電する必要がある。
よって、本考案で交流発電機を用いた場合は直流変換する必要があるが、その直流変換は整流ダイオードを用い用意に実行できる。
【００１２】
次に、蓄電にあたっては発電制御機器（１０）よりリード線（１２）を経由しバッテリー（１１）に蓄電することができる。
蓄電用のバッテリー（１１）は量産化され一番安価な自動車用のバッテリーを用いる事で容易に実現できる。この方法で有ればバッテリー（１１）の加減は簡便で蓄電容量の増減が可能である。
そして、極小規模で局所用の場合は、電源利用の使用機器により二次電池、電気二重層のコンデンサーなどを選択使用することで蓄電が可能である。
【００１３】
【発明の効果】
以上の構成に基づいて本発明は、上水道における給水栓開放の放水で必要以上の水圧を利用し電気エネルギーに変換し、そこで得た電力を有効利用出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水流タービンと発電機の構成図（点線は水流タービンケース内部を示す）である。
【図２】本発明の上水道管へ水流タービン及び発電機を取付けた構成図（点線は水流タービンケース内部を示す）である。
【符号の説明】
１ 水流タービンケース
２ タービン羽根
３ タービンローターシャフト
４ 増速ギア
５ 発電機
６ 上水道使用料積算メーター
７ 給水管
８ 水流タービン
９ 給水栓
１０ 発電制御機器
１１ バッテリー
１２ リード線
Claims (1)
- 上水道における水量積算メーターと給水栓間に配した発電機であって、その発電機の動力源は上水道の給水栓を開放し、放水した時に発生する水道管水流で、余剰水圧を有効利用し、水道管の内部に配したローターに羽根を取付け、水道の水流により回転運動に導き、そのローターの回転運動エネルギーを発電機の動力源として発電する上水道水流タービン発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003209212A JP2005069032A (ja) | 2003-08-28 | 2003-08-28 | 上水道水流タービン発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003209212A JP2005069032A (ja) | 2003-08-28 | 2003-08-28 | 上水道水流タービン発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005069032A true JP2005069032A (ja) | 2005-03-17 |
Family
ID=34402224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003209212A Pending JP2005069032A (ja) | 2003-08-28 | 2003-08-28 | 上水道水流タービン発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005069032A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101131618B1 (ko) | 2010-02-12 | 2012-04-12 | 고상순 | 수압을 이용한 무전원 전기 발생장치를 채용한 자화환원 육각수기 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH057974U (ja) * | 1991-07-11 | 1993-02-02 | 敏 馬渡 | 水圧利用動力 |
| JP2002039048A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 小型水力発電機 |
-
2003
- 2003-08-28 JP JP2003209212A patent/JP2005069032A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH057974U (ja) * | 1991-07-11 | 1993-02-02 | 敏 馬渡 | 水圧利用動力 |
| JP2002039048A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 小型水力発電機 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101131618B1 (ko) | 2010-02-12 | 2012-04-12 | 고상순 | 수압을 이용한 무전원 전기 발생장치를 채용한 자화환원 육각수기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060814 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20091222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20100511 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |