JP2008121652A - 小水路用小型水車発電装置 - Google Patents

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Shinichi Tanaka
信一 田中
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    • Y02E10/20—Hydro energy

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Abstract

【課題】河川及び農業用水路等に直接設置しても流木及びゴミ等が水害の誘発原因とならず、スペース効率および機械的効率にすぐれた小水路用マイクロ水車発電機を提供する。
【解決手段】小型水車発電装置はアウターロータ発電機のロータを水車回転軸に内蔵した水車発電機と、ゴミ除けスクリーン及び底流堰と導水ゲートを筐体に取付けて一体化し、且つ筐体の取水側上部は余剰水やゴミの通過を可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、用水路など小水路の流水を利用した水車の回転を動力とする小型水車発電装置に関する。
従来の用水路など小水路の流水を利用した水車の回転を動力とする小型水車発電装置は発電機の構造上、水車と発電機の間に動力伝達機構が介在していた。農業用水路等小水路に設置される水車は回転が上がらないため連結した増速装置で発電機の回転数を増し発電効率を高める方法が下記文献の発明で開示されている。
特開２００３−２６９３１５「用水路用水力発電装置」
前記、開示されている特許文献「用水路用水力発電装置」は、発電機がインナーロータタイプのため水車からの動力伝達機構に種々部品が多く、構造も複雑で小型化が困難であり、また動力伝達ロスによる発電効率が低下する。さらに水路内における水車の容積率が高いため流水の阻害要因となり、ゴミが堆積し水路が閉鎖される。このため頻繁にゴミの除去を必要でする。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、水車の回転で直接ロータを回転させ、動力伝達機構を介在させない小型水車発電装置を提供することを目的とする。また、本発明は、水車発電機とゴミ除けスクリーン、及び底流堰と導水ゲートを筐体に一体化して取付けた小型水車発電装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明による小型水車発電装置はアウターロータ発電機のロータを水車回転軸に内蔵した水車発電機と、ゴミ除けスクリーン及び底流堰と導水ゲートを筐体に取付けて一体化し、且つ筐体の取水側上部は余剰水やゴミの通過を可能としたことを特徴とする。
本発明は、以下に記載されるような効果を得られる。請求項１記載の発明小型水車発電装置によれば、農業用水路など小水路に設置し高効率で水路負荷の少ない発電システムを構築することができる。
以下、小型水車発電装置にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。図２ 水車ケーシング２０上流側端部に増水、及びスクリーンへのゴミの堆積停留からの水位上昇等による越流時、水と一緒にゴミが下流に流れるような構造のゴミ除けスクリーン６８の固定ロッド１、スイングハンドル４により反転可能としたスイングロッド２、水車ケーシング一体型導水ゲート２４を設け水位がケーシング２０上面を超えた場合は越流ゲートとして水流はケーシング上部２０ ２１、左右水路壁６３より下流に至る。ここにおける水路外部へは発電電流取出しケーブルの入った保護管４２のみである。
水車回転軸は２５の如く中空形状とする。アウターロータ発電機３５・３６・３７・３８ を水車軸内径に組込両側からベアリング３０、オイルシール３２を組込んだフランジ２９ で固定する。アウターロータ３５・３６は水車回転軸２５、ベアリング３０外輪、オイルシール３２と一体構造となり回転する。インナーステータ３７・３８は中空固定芯軸 ３９を介しベアリング ３０内輪と一体となりオイルシール３２に接触係合し防水構造を構成する。電源出力線４０はステータコイル３７から固定芯軸３９円筒面に明けられた穴６４より中空内を通り電源出力保護管４２底面穴より外部に取出される。上記発電機一体型水車は、水路底から堰上部に向かって斜めに取り付けられたゴミ除けスクリーン１と下方に導水ゲート２４を持ったケーシング一体型堰５・２２・２３とからなる。堰両側レタンゴム６５にて、漏水を防止している。図１水車発電機の取付は平行クランク機構５０〜６１による水路側壁への押圧力により、又堰への水圧から全体として楔効果を形成し水車の固定を行う。ボルト６０の締め込みによりレバー５５が水路側壁に平行移動し、水路側壁への押圧力が増加し、水車発電機は、水路壁両側から反作用を受け、固定される。又、ボルト６１を締め込む事により、レバー５５が水車側に平行移動し水車は取り外す事が出来る。水車の固定枠を水車ケーシング上端より下方に配し電源出力保護管４２は水路側壁から外部に取出し越流時のゴミの堆積をなくした。
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、小型水車発電装置を設置するため、電源出力用の穴加工のみで水車を設置することができる。また、穴加工がを施さない場合は水路側壁に沿わせ水路上部に立ち上げる事により、水路に特別な加工を施さず、簡易に設置可能である。
また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
本発明によれば設置された小型水力発電装置により獣害防止の簡易電源となりうる。また、携帯電話の充電、夜間照明、農業用水の自動給排水管理等への電力供給用途に道が開かれる。
本発明の実施形態を示す水車発電機の平面図 同図１に於けるＡ−Ａ線断面図 図１に於けるＢ−Ｂ線断面図
符号の説明
１ 固定ロッド
２ スイングロッド
３ 枕ロッド
４ スイングハンドル
５ 集水堰板
６ 側堰リブ
７ ヒンジ
８ ロッカー１
９ ピンａ
１０ ロックピン１
１１ ロッカー２
１２ ピンｂ
１３ 集水堰リブ
１４ ピンｃ
１５ ロッカー３
１６ ピンｄ
１７ ロッカー４
１８ ピンｅ
１９ ケーシング側壁リブ
２０ ケーシング天板ｂ
２１ ケーシング天板ａ
２２ ケーシング堰
２３ ケーシングゲート底板
２４ 導水ゲート
２５ 水車回転軸
２６ ベーン
２７ ベーンガイド
２８ 水車フランジ
２９ 軸受けフランジ
３０ ベアリング
３１ ベアリングナット
３２ オイルシール
３３ ０リングａ
３４ ０リングｂ
３５ 発電機ロータ外筒
３６ 永久磁石
３７ コイル
３８ ステータ
３９ 固定芯軸
４０ 電源出力線
４１ めくら栓
４２ 電源出力線保護管
４３ 水車外枠
４４ 水車底枠
４５ 水車梁枠
４６ 水車
４７ 水車天枠
４８ 水車固定位置決めブロック
４９ 水車固定ブロック
５０ レバー
５１ 押圧ボルト取付板
５２ ロッカーアーム１
５３ 平行リンクピン２
５４ 平行リンクピン１
５５ レバー
５６ ロッカーアーム２
５７ 平行リンクピン１
５８ 平行リンクピン２
５９ リリースボルト取付板
６０ 押圧ボルト
６１ リリースボルト
６２ 水路底
６３ 水路側壁
６４ 水車固定芯軸側面穴
６５ アウターロータ発電機
６６ ロータ
６７ 水車発電機
６８ ゴミ除けスクリーン
６９ 底流堰
７０ 筐体
７１ 取水側上部

Claims (1)

  1. 農業用水路など小水路に設置する小型水車発電装置であって、アウターロータ発電機のロータを水車回転軸に内蔵した水車発電機と、ゴミ除けスクリーン及び底流堰と導水ゲートを筐体に取付けて一体化し、且つ筐体の取水側上部は余剰水やゴミの通過を可能としたことを特徴とする小型水車発電装置。
JP2006329981A 2006-11-08 2006-11-08 小水路用小型水車発電装置 Pending JP2008121652A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120130720A (ko) 2011-05-23 2012-12-03 가부시키가이샤 미죠타 수차 발전 유닛

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