JP2007071194A

JP2007071194A - 水車・てこによる動力発生装置

Info

Publication number: JP2007071194A
Application number: JP2005294151A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Konno; 清紺野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-22

Abstract

【課題】火力発電や原子力発電のように資源エネルギーをあまり消費せず、水力発電、風力発電、太陽光発電などのように地形、場所や天候にも左右されず、発電などの伝達側に十分な動力を与えること。
【解決手段】普通の水車とほとんど変わらない円形部分に、ラム８、油圧シリンダ９、連絡管１１、ローラー７などを設けて構成した。そして、ラム８、油圧シリンダ９が軸３を中心に直線状に連絡管１１でつないで、一対を一組として等間隔に放射状に多数配置している。これにより、ローラー案内用板２と回転体１のローラー７が接することにより、ラム８などは、回りながら回転体１の左側で中心に縮み、右側で伸びる。そして、バケット６は伸びきったこの位置で循環水１２を受けるので大きな仕事をする。これを繰り返して同装置は回転していく。このように構成した水車・てこによる動力発生装置を提供することができる。
【選択図】図２

Description

燃料や電力などのエネルギーをあまり消費せず、地形、場所、天候にも左右されず、広い範囲で動力や発電を行う、水車・てこによる動力発生装置に関する。

従来の水車や水力発電のように天候の影響や地形、場所などに左右され湖、川、ダムを必要とし自然界の力を利用していて環境的にはよいのだが、場合によっては環境破壊や高額の費用を必要とし、他の火力、原子力などはコストが高く環境にあまりよくない。今回の装置ではこれらの問題を取り入れて考えてみた。

従来の水車または類似した装置には水を循環して回転させるものがあった。（例えば特許文献参照）

特開２０００−１１０７０１

２４〜１００ボルト程度の小電力の用水ポンプ５で揚水した水を、基軸２へ水車状に組み立てて固定した梃子２の先端に取り付けた銀杏葉状のバケット３へ落とし、水車の中心基軸２に回転力を与え、その回転力をプーリーにより回転力を倍加して、二次回転軸に伝達し、これに１００〜２００ボルトの普通電力の発電機を連結して発電する。

以上に述べた従来の梃子応用引力発電装置では、同装置を回転させる水のエネルギーと回転させるため上部に水を汲み上げるエネルギーが釣り合った状態となり、自力で回転させることは難しかった。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、普通の水車に別の機器を組み合わせて、水を汲み上げるよりも大きな仕事をさせる水車・てこによる動力発生装置を実現させることを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、回転体にラム、油圧シリンダを直線状に軸を中心に連絡管でつないで、一対を一組として等間隔に放射状に配置して、バケットが循環水を受ける側のラムが伸びるように工夫している。

同装置の始動から規定の回転に達するまで、電力などの他力を必要とするが、それ以降は自力で循環ポンプ５を駆動し、７Ｃ位置のバケット６に循環水１２を供給し、同装置に動力を与え、回転体１のローラーは、７Ｄ，７Ｅと進み、ここで、回転体１とローラー案内用板２との間が狭められているので、ローラー７Ｅ、バケット６、ラム８Ｅは回転体１の中心部に押し込められ、反対の８Ａ側で伸びる、そして、８Ｇで一番縮み、反対の８Ｃの位置で最大に伸びる、このときバケット６に循環水１２を受けるのでさらに大きな仕事をし、これを順次繰り返し、発電等のための動力を発生させる。

上記の課題解決手段による作用は次の通りである。一対のラム、油圧シリンダが直線状に軸を中心に連絡管でつないで、水車と組み合わせ、ローラーとローラー案内用板が接することによりラムが動く、ここで、支点となる軸から水を受けるときバケットが遠くなるようにすることで効果を発揮する。

上述したように本発明の水車・てこによる動力発生装置では、回転体１をローラー案内用板２の近くに寄せたことにより、自動的にラム８が動けるようにし、仕事を発揮させることのできる水車・てこによる動力発生装置を提供できる。

バケット６がラム８Ｃの位置で伸びきり、従来の梃子応用引力発電装置のときの位置より、より遠くで循環水を受けるので大きな力を出す効果がある。

そして、ラム８Ｆ、８Ｇ、８Ｈの位置では縮んでいるので、ラムを重りとしてみたとき回転方向と反対に働く力を小さくする効果がある。

直線状の一対のラム８が軸３を中心として、８Ｆ、８Ｇ、８Ｈで縮んで、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの位置では伸びる、これを天秤棒としてみたとき、釣り合った状態から重りを左では内に寄せ、右では外側にずらすのと同じように、ラム８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが遠くにあるので、天秤、てこの作用により、時計回り方向に力が働く効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。

図において、普通の水車の円形部分にあたる車輪にラム８、油圧シリンダ９、連絡管１１バケット６、ローラー７、作動油１０、軸３を中心に回るものを回転体としている。それから、ラム８、油圧シリンダ９が直線状に軸３を中心に連絡管１１でつないで、一対を一組として等間隔に放射状に多数配置していて、一組ずつのラム８が軸を中心に左右が対照的に伸縮する。

ラム８の先には循環水１２を受けるバケット６とローラー案内用板２と接する際の摩擦を軽減するためのローラー７を取り付けてある。そして、ローラー７、バケット６、ラム８は一体のものであるので７Ｄの位置で見ると円弧状のローラー案内用板２にローラー７Ｄが接し始めている、これより進んで７Ｅのところでみるとローラー７Ｅとローラー案内用板２の間がさらに狭められているので、ラム８Ｅが回転体１の中心側に押し込まれて油圧シリンダ９内の作動油１０は連絡管１１を通りラム８Ａ側に送り込まれる、するとラム８Ａ、バケット６、ローラー７Ａ、は中心の外側に伸びる。

一対ずつのラムで見ると、ラム８Ｄの位置ではローラー７Ｄとローラー案内用板２が接し始めるところでラム８Ｄは伸びきったままで反対側のラム８Ｈは最小に縮んで、次のラム８Ｅの位置では半分ぐらいまで押し込まれ反対側のラム８Ａも半分ぐらい出て、ラム８Ｆの位置では半分以上押し込まれ反対側のラム８Ｂも半分以上出ていて、ラム８Ｇの位置ではいっぱいに押し込まれ反対側のラム８Ｃもいっぱいまで伸ばすようにしている。

回転体とともに回るラム８を緩やかに徐々に縮まるようローラー７の軌道を考えてローラー案内用板２の大きさ形を設計し、回転体１との位置関係を決めている。そして、ローラー案内用板２の下にサービスタンク４を置き使った循環水１２を集め循環ポンプ５で汲み上げバケット６に供給する。

以下上記構成の作動を説明する。ローラー案内用板２は回転体１の左下側に寄せてある。ここで装置の下のサービスタンク４にある循環水１２は循環ポンプ５によって、吸い込み管１３、送り出し管１４を経て汲み上げられローラー７Ｃのところにあるバケット６にあたり落下によるエネルギーで回転体１は時計回りに動き出す。７Ｄのところでみるとローラー７Ｄとローラー案内用板２が接し始めている。これより進んでいくと、ローラー案内用板２と回転体１との間が狭められているので、７Ｅの位置で見るとローラー７Ｅと接することになりラム８Ｅは内側に移動し、油圧シリンダ９内の作動油１０は連絡管１１を通りラム８Ａ側に送られるすると，ラム８Ａは中心の外側に動く、これを順次繰り返して回転体１は回転していく。そして使用した循環水１２はサービスタンク４に流れそれを循環して使用する。

同装置の用途や大きさによって、ラム、油圧シリンダなどの数や大きさを決め、それから、バケットが循環水を受けるときの衝撃を、ラムの近くにバネを設けることで緩和する効果がある。

同装置を運転する際、始動から規定の回転に達するまで、電力などの他のエネルギーを必要とするが、それ以降は自力で循環ポンプを駆動し、同装置を回転させる。

同装置では一般的な使い方と違い８Ｃ位置のラムが伸びきったところで循環水を受け、たてより横方向に働く力が大きいので強い材質にし、特に８Ｃ位置の油圧シリンダと油圧シリンダに納まっているラムの部分には大きな力が加わるので対策をし、また、バケットもつぶれないようにラムの先端とローラーの付け根部分をバケットの中をとうし棒状のもので補強する。そして他のところは、ほかの機器と比べてそれほど強くする必要はない。

火力発電、水力発電等の発電の動力源として幅広く利用されるものである。

場所の移動も可能なので、スペースに余裕のある船舶などでは動力の供給により燃料消費の節約に貢献できる。

本発明の実施形態を示す水車・てこによる動力発生装置の回転体の立体的に見た図同水車・てこによる動力発生装置の断面図

符号の説明

１回転体
２ローラー案内用板
３軸
４サービスタンク
５循環ポンプ
６バケット
７ローラー
８ラム
９油圧シリンダ
１０作動油
１１連絡管
１２循環水
１３吸い込み管
１４送り出し管

Claims

普通の水車の円形部分にあたる車輪に組み付けられてある、ラム８、油圧シリンダ９、連絡管１１、バケット６、ローラー７、作動油１０、軸３を中心に回る回転体１を有し、この回転体１の左下側に弧円状のローラー案内用板２を寄せて設置して、このローラー案内用板２と接することによりラム８、バケット６、ローラー７が軸を中心に伸縮し、ラム８の先にバケット６、ローラー７が取り付けられ回転体１にラム８、油圧シリンダ９、が軸３を中心に直線状に連絡管１１でつないで一対を一組として等間隔に放射状に多数配置し一対、一組の直線状のラム８が軸を中心に左右が対照的に伸縮し、これを一対ずつ見ると、ラム８Ｄの位置ではローラー７Ｄとローラー案内用板２が接し始めるところでラム８Ｄは伸びきったままで反対側のラム８Ｈは最小に縮んで、次のラム８Ｅの位置では半分ぐらいまで押し込まれ反対側のラム８Ａも半分ぐらい出て、ラム８Ｆの位置では半分以上押し込まれ反対側のラム８Ｂも半分以上出ていて、ラム８Ｇの位置ではいっぱいに押し込まれ反対側のラム８Ｃもいっぱいまで伸ばし、こうして、軸３を支点として重りの役目をするラム８Ｆ、８Ｇ、８Ｈ、と比べて他のラム８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが軸から遠くに位置することにより、てこの作用により時計回り方向に力が働き、下方に設けられているサービスタンク４を置き使った循環水１２を集め、循環ポンプ５で吸い込み管１３、送り出し管１４を通り、７Ｃ位置のバケット６に汲み上げられる水車・てこによる動力発生装置。