JP2006322440A

JP2006322440A - 水流車の建造方法と発電装置への利用方法

Info

Publication number: JP2006322440A
Application number: JP2005171575A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Shimodaira; 仁司下平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】河川、海及び水路の水の流れ移動する力をそのままの形で産業的、特に発電に利用できれば、従来の水の落下エネルギーを利用するダム建設や、自然の高低差を利用する限られた場所だけでなく、身近な河川や水路又は海上でも発電が可能となり、自然や環境を汚染や破壊から護り、化石燃料の枯渇や地球温暖化の心配が少しでも和らぐ。
【解決手段】水の流れの上流の滑送前輪、下流の滑送後輪及びそれらの中間の変換車輪軸に環状に掛けた鎖（チェーン）又はベルトに取り付けた複数の水流受けバケットを水中に垂直に立てて流す事により、環状の鎖（チェーン）又はベルトは、滑送前輪と滑送後輪の間を流れるように滑り移動し、変換車輪軸の上に覆い被さって流れ移動する際に、その重圧と変換車輪軸の外周に取り付けた引っ掛け棒に引っ掛かり、変換車輪は回転し、鎖（チェーン）又はベルトの流れ移動する力が回転力に変わる。それを発電機に伝動すれば発電する。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川、海及び水路の水が流れ移動する力を回転力に変えて、諸機械や発電機を運転する水流車に関するものである。

水の流れを利用した古来の水車は現在では、穀物の精白、製粉又は鉱物の粉砕や観光地でまれに見られる程度である。

古来の水車は円周上に取り付けた水受けバケットへのかかる水の量が少なく回転力や速度を必要とする発電への利用は難しく、利用できても大変に小規模なものである。

他方、水力発電のための大馬力と高速で回転する改良された水車は、巨大ダムの建設による自然や環境の破壊、建設資金の巨大化による財政への圧迫といった諸問題で新規開発が困難となってきている。

これらの改善策として、水の流れ移動する広い範囲に、複数の水流受けバケットを水中に垂直に立てて押し流させ、その流れ移動する力を水車に取り込む事である。それは古来の水車と区別して、水流車と称せる。

解決しようとする問題点は、水の流れ移動する力を、どのようにして回転力に変えて、発電機を運転しうる強力な高速回転を実現できるかである。

本発明は、環状の鎖（チェーン）又はベルトに結合した水流受けバケットが水に流されて鎖（チェーン）又はベルトをエンドレスに水と同じように流れ移動させる事が重要な特徴である。

本発明の水流車は、非常に回転しやすい変換車輪軸の外周に植え立てたり、成形した引っ掛け棒や引っ掛け角棒の上を、鎖（チェーン）又はベルトが覆い被さり重圧をかけて流れ移動することにより、変換車輪軸は容易に回転し、流れ移動する力の大部分が回転力に変わり、円周のより大きな変換車輪の回転速度は、水の流速の何倍にもなる。

水の流れ移動する力を鎖（チェーン）又はベルトの流れ移動する力に変える事が最も大切な目的として、その流れ移動する力を制動させるどんな作用も排除するために鎖（チェーン）又はベルトに接する滑送前輪、滑送後輪、垂下防止車、浮上防止車は、表面を硬く滑らかにしたうえに回転しやすくすると良い。

図１は、本発明の水流車の正面図であって、水流受けバケット（８）が、上流に向かって水流受けバケット引き立て具（９）に引っ張られて、垂直に保たれながら下流に流れて行き、軌道をはずれたり、蛇行しないように直進誘導棒、板又は壁（１２）に護られ流れ進む。

鎖（チェーン）又はベルト（７）のエンドレスな流れが、変換車輪軸（３）を引っ掛け回転させ続けると同時に、変換車輪（４）をその軸の回転の何倍もの速度で回転させ続ける。

鎖（チェーン）又はベルト（７）は、強すぎず柔すぎずに最良の張り具合にするために、空中での垂れさがりを防ぐ垂下防止車（１０）と水中での浮きあがりを防ぐ浮上防止車（１１）を備える。

変換車輪軸（３）は、全体の場所的制約と力学的効率性から滑送前輪（１）、滑送後輪（２）のいずれかの側に寄って設けても良く、垂下防止車（１０）の位置や数も、鎖（チェーン）又はベルト（７）の垂れ下がり具合いで変化する。

水上浮揚構造物の上に水流車を設置し、海や河川に係留すれば、波の高さや水の流れの方向の変化に対応できる。

河川や海の近くに水位管理のできる水路を構築し、洪水や渇水に対応させて、水流車を固定設置する方法もある。

水中に入った水流受けバケット（８）の全てがその効果を発揮するために水面の傾斜に合わせて設置すると良い。川の上流程、傾斜度は高くなる。

水流受けバケット（８）の形は、方形箱型、板に近い物、曲線を取り入れた物等あるが、効率性、製作の難易度等で選択される。

図４は、水流受けバケット（８）である。重り兼強化部品（１５）は、水流受けバケットのふち部を強化していると共に、重りの働きで水流受けバケットは、素早い潜水と垂直立ちが可能となる。制動用チェーン又はロープ引っ掛け孔（１８）に、チェーン又はロープを引っ掛けて流せば、多くの水流受けバケット（８）を倒して水流車は停止する。

河川や海で得られ易い流れの秒速３０〜４０ｃｍの場所でも、発電機の回転軸が小さなものなら直接変換車輪から伝動しても少量の発電なら可能であり、速度を必要としない観覧車、遊具、その他の機械の運転に変換車輪から直接に回転力を伝動できる。水流車を大型化し、変換車輪から加速車輪を経て、発電機に回転力を伝動すれば、大量の発電が可能となる。同時に高速回転の機械の運転もできる。

水流車の正面図である。水流車の左側面図である。水流車の平面図である。水流受けバケットの図である。変換車輪軸の図である。

符号の説明

１滑送前輪
２滑送後輪
３変換車輪軸
４変換車輪
５加速車輪
６発電機
７鎖（チェーン）又はベルト
８水流受けバケット
９水流受けバケット引き立て具
１０垂下防止車
１１浮上防止車
１２直進誘導棒、板又は壁
１３引っ掛け棒
１４引っ掛け角棒
１５重り兼強化部品
１６鎖（チェーン）又はベルト結合環
１７水流受けバケット引き立て具結合環
１８制動用チェーン又はロープ引っ掛け孔

Claims

河川、海及び水路などの水の流れ移動する力を、鎖（チェーン）又はベルト（７）の流れ移動する力に変えることにより、水の流れ移動する力を回転力に変換する構造を有する水流車。
鎖（チェーン）又はベルト（７）が支障なく流れ移動するために水の流れる上流の滑送前輪（１）、下流の滑送後輪（２）、垂下防止車（１０）、浮上防止車（１１）及び直進誘導棒、板又は壁（１２）を備える構造を有する水流車。
鎖（チェーン）又はベルト（７）の流れ移動する力を変換車輪軸（３）に効率よく伝動するために、変換車輪軸（３）の外周表面に、鎖（チェーン）又はベルト（７）を引っ掛けるための引っ掛け棒（１３）を１本ずつ植え立てるか、引っ掛け角棒（１４）を変換車輪軸の長手方向に、正面視で放射線状になるように取り付け又は成形するか、引っ掛け角棒（１４）に引っ掛け棒（１３）を成形した構造を有する水流車。
水流受けバケット引き立て具（９）は、鎖（チェーン）又は、複数の棒を連結した構造にして、水流受けバケット（８）を立てたり倒したりしやすくし、障害物除けに倒れたり、制動用チェーン又はロープ引っ掛け孔（１８）に制動用チェーン又はロープを引っ掛けて、複数の水流受けバケット（８）を倒すことにより水流車を停止させる構造を有する水流車。
水流受けバケット（８）の下方部に重り兼強化部品（１５）を取り付けて、水流受けバケット（８）が速やかに水中に沈み、垂直に立ち易い構造を有する水流車。
回転力を変換車輪（４）から直接に発電機（６）、その他の機械に伝動するか、もしくは、加速車輪（５）で回転数を上げてから発電機（６）、その他の機械に伝動する構造を有する水流車。