JP2009168033A - 水力発電システムおよび水力発電システムにより電力を発生する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水力発電システムは、外面から外方に延在すべく配置された複数のパドルを含むハウジング、ノズル、ハウジングを貫通させて延設されたセンタリングロッドを含み、ハウジングは、ノズルから液体流がパドルに向けて導向されるときにセンタリングロッドの回りで回転する。ハウジング内には、ハウジングに連結された回転子と、センタリングロッドに結合された固定子とを含む発電器が配置され、ハウジングが回転すると、回転子が固定子の回りで高RPMで回転して発電する。
【選択図】図1
Description
1108 ノズル
1106 センタリングロッド
1808 固定子
1806 回転子
1102 外側ハウジング
1104 外側ハウジング
1802 第1のハブ
1804 第2のハブ
1826 通孔
Claims (61)
- 概ね凹状に形成された複数のパドルを具備するハウジングであって、前記パドルが該ハウジングの外面から外方に延在すべく配置されて成るハウジングと、
前記各パドルに向けて液体の単一流を導向して前記ハウジングの回転を誘起すべく構成された唯一個のノズルと、
前記ハウジングを貫通させて延設されたセンタリングロッドであって、前記各パドルへの液体の衝当に応じて、前記ハウジングが該センタリングロッドの回りで回転可能としたセンタリングロッドと、
前記ハウジング内に配設された発電器であって、該発電器は、前記センタリングロッドに結合した固定子と、前記ハウジングの内面に結合した回転子とを備え、前記回転子は前記ハウジングが回転するときに、前記固定子の回りで回転して電力を発生する発電器とを具備する水力発電システム。 - 前記ハウジングは前記発電器に対する液体連通を許容する複数の通孔を更に備え、
前記各通孔は、前記外面の回りに同心的に構成されることで、前記ハウジングが回転したときに、前記ハウジングが実質的に気体により充填された状態とするように、該ハウジング内に存在する液体の量を可及的に低減する請求項1記載の水力発電システム。 - 前記パドルの各々は、
前記外面に対して直交して位置決めされた第1楕円形状パドル区画および第2楕円形状パドル区画と、
前記外面に結合されるべく構成された基部であって前記外面の近傍にて前記各パドルにより形成される連続的同心リングの一部を形成する基部とを備えて成る請求項1記載の水力発電システム。 - 前記ノズルは約2ミリメートル未満の直径を備えたノズル吐出口を有する軸方向ボアを備え、且つ、前記ハウジングは液体流により約5,000回転/分より高速で回転可能である請求項1記載の水力発電システム。
- 前記ノズルは、該ノズルの通路を貫通させて延設されたリブであって該通路を通り流れる液体の旋回を最小化するリブを備える請求項1記載の水力発電システム。
- 前記ハウジングは、約0.44リットル/分から約4.16リットル/分にて流れる液体流により約5,000回転/分より高速で回転すべく構成される請求項1記載の水力発電システム。
- 前記ハウジングは約40ミリメートル未満の直径を備えた略円筒状である請求項1記載の水力発電システム。
- 当該水力発電システムは前記ハウジングを囲繞する外側ハウジングを更に備え、
前記外側ハウジングは前記ノズルに結合され、且つ、該外側ハウジングは、吐出口と、該吐出口へと液体を確定移送すべく当該外側ハウジングの内面上の複数のチャネルに沿い配置された複数のフィンガとを備える請求項1記載の水力発電システム。 - 外側ハウジングと、
前記外側ハウジング内に収容された内側ハウジングであって、該内側ハウジングは当該第1と第2のハブの内側にキャビティを形成すべく第2ハブと係合可能な第1ハブを備え、該内側ハウジングはまた前記第1と第2のハブが係合したときに該第1と第2のハブの間に保持されるべく構成された複数のパドルも備えるという内側ハウジングと、
前記外側ハウジングに回転不能に結合されると共に、前記内側ハウジングを貫通させて延設されたセンタリングロッドであって、前記内側ハウジングは前記外側ハウジング内で該センタリングロッドの回りで回転可能であるというセンタリングロッドと、
前記内側ハウジング内に配設された発電器であって、該発電器は前記センタリングロッドと結合された固定子と前記内側ハウジングの内面に結合した回転子とを備え、前記回転子は前記内側ハウジングが回転するときに前記固定子の回りを回転するという発電器と、
前記外側ハウジングを貫通するノズルであって、該ノズルは液体流を前記各パドルに向けて導向することで前記内側ハウジングの回転を誘起すべく構成されるというノズルとを備えて成る水力発電システム。 - 前記第1と第2のハブの各々は、該第1と第2のハブが係合したときに、相互係合する複数の突起部を備える請求項9記載の水力発電システム。
- 前記外側ハウジングの内面は、該外側ハウジング内の液体噴霧を最小化し且つ該外側ハウジングから液体を確定排出することで該外側ハウジングから液体を実質的に完全排除して維持すべく構成された案内構造を備える請求項9記載の水力発電システム。
- 前記内側ハウジングは、前記キャビティと前記外側ハウジングとの間の液体連通を許容すべく構成された複数の通孔を備え、該各通孔は前記内側ハウジングが回転したときに、前記キャビティから液体を排出することで該キャビティから液体を実質的に完全排除して維持すべく構成される請求項9記載の水力発電システム。
- 前記パドルの各々は概ね凹状とされ、且つ、該パドルの各々は、前記センタリングロッドに対し直交して前記内側ハウジングの外面上に配置され且つ前記内側ハウジングから前記外側ハウジングに向けて外方に延在される請求項9記載の水力発電システム。
- 前記各パドルは相互に接触することで、前記内側ハウジングと同心的な連続的リングを形成すべく構成される請求項9記載の水力発電システム。
- 前記パドルは各々、第1斜面と第2斜面とを有する脚部を備え、前記第1および第2斜面は夫々前記第1と第2のハブに接触する請求項9記載の水力発電システム。
- 前記パドルの各々は前面および後面を備え、
前記パドルの各々の前記前面は別のパドルの後面に接触することで前記内側ハウジングを同心的に囲繞する連続的リングを形成する請求項9記載の水力発電システム。 - 前記回転子は磁石に結合された保持部用リングを備え、該保持部用リングおよび前記磁石の一部は前記第1と第2のハブ内に夫々配置される請求項9記載の水力発電システム。
- ノズルと、
キャビティと、当該ハウジングの外面上に同軸に配設された複数の通孔と、当該ハウジングの前記外面に対し直交して取付けられた複数のパドルとを有するハウジングであって、前記ノズルは液体流を前記パドルに向けて導向することで当該ハウジングの回転を誘起すべく構成され、前記各通孔は当該ハウジングが回転したときに前記キャビティから液体を排出して該キャビティが実質的に無水のままとされる様に構成されるというハウジングと、
前記ハウジングを貫通させて延設されたセンタリングロッドであって、前記ハウジングは当該センタリングロッドの回りで回転可能であるというセンタリングロッドと、
前記キャビティ内に配設された発電器であって、該発電器は前記センタリングロッドに結合した固定子と、前記ハウジングに結合された回転子とを備え、前記回転子は前記ハウジング内に配置されることで前記ハウジングが回転するときに前記固定子の回りで回転するという発電器とを備えて成る水力発電システム。 - 前記各通孔は前記キャビティと前記ハウジングの外面との間の液体連通を提供することで、前記ハウジングが回転したときに遠心力により前記キャビティから液体を除去する請求項18記載の水力発電システム。
- 前記ノズルはノズル取入口とノズル吐出口との間の通路を備え、
前記通路は、前記ノズル取入口を形成する第1角度付き区画と、前記第1角度付き区画と連続的な第1直線状区画と、前記第1直線状区画に対して連続的なテーパ付き区画と、前記テーパ付き区画に対して連続的な第2角度付き区画と、前記第2角度付き区画と連続的であり前記ノズル吐出口を形成する第2直線状区画とを備える請求項18記載の水力発電システム。 - 前記ノズルは、該ノズルの取入口の近傍にて約5.8ミリメートルの直径を有する第1直線状区画と、該ノズルの吐出口を形成すると共に約1.9ミリメートル未満の直径を有する第2直線状区画とを備える請求項18記載の水力発電システム。
- 前記ノズルは、当該通路の内面から当該通路の中心軸線に向けて外方に延在することで当該通路を通る液体の非層流を最小化するリブを有する通路を備える請求項18記載の水力発電システム。
- 前記ノズルは唯一個のノズルであり、
前記ハウジングは、約0.44リットル/分から約4.16リットル/分にて流れる前記ノズルからの液体流により回転すべく誘起されたときに約5,000回転/分以上で回転すべく構成される請求項18記載の水力発電システム。 - 前記ノズルはノズル吐出口を備え、該ノズル吐出口の直径は約1.9ミリメートル未満であり且つ前記ハウジングの直径は約40ミリメートル未満である請求項18記載の水力発電システム。
- 前記ノズルは、該ノズルの取入口の近傍における第1直径と該ノズルの吐出口を形成する第2直径とを有する通路を備え、前記第2直径は前記第1直径の約33%以下である請求項18記載の水力発電システム。
- センタリングロッドと、
前記センタリングロッドを囲繞すべく配置されたブッシュと、
前記ブッシュに結合されたハウジングであって、該ハウジングおよび前記ブッシュは前記センタリングロッドの回りで回転可能であるというハウジングと、
前記ハウジングの外面に結合された複数のパドルであって、各パドルは概ね凹状とされると共に、前記センタリングロッドに直交すべく前記ハウジングの外面から直立的に外方に延在するという複数のパドルと、
前記ハウジング内に囲繞された永久磁石発電器であって、前記センタリングロッドに結合した固定子と前記ハウジングの内面に結合した回転子とを備える永久磁石発電器とを備え、
前記回転子および固定子は協働して作用することで、前記ブッシュと前記センタリングロッドとの間の実質的な接触なしで、前記センタリングロッドを囲繞する前記ブッシュの位置を維持するようにした水力発電システム。 - 前記回転子は、前記ハウジングの回転を旋回平衡化すべく構成された永久磁石を備える請求項26記載の水力発電システム。
- 前記回転子は、前記固定子と中心軸線が一致するように、該回転子を浮動、支持する磁界を有する永久磁石を備える請求項26記載の水力発電システム。
- 当該水力発電システムは、前記ハウジングを囲繞する外側ハウジングを更に備え、
前記センタリングロッドは、前記ハウジングの各端部を貫通延在し、且つ、前記外側ハウジングに回転不能に結合される請求項26記載の水力発電システム。 - 前記ハウジングは、約40ミリメートルから約20ミリメートルの直径を備えた略円筒状であると共に約5,000回転/分より高速で回転すべく構成される請求項26記載の水力発電システム。
- 前記ブッシュの各々は、前記センタリングロッドを収容すべく形成された開孔を有するスリーブから成る請求項26記載の水力発電システム。
- 前記ブッシュは前記ハウジングの各端部に夫々配設され、且つ、該ブッシュは、前記センタリングロッドを収容する開孔と、前記ハウジングの外面における開孔内に嵌合すべく形成された外面とを備える請求項26記載の水力発電システム。
- 当該水力発電システムは、前記永久磁石発電器に連結された紫外線光源を更に備え、
前記固定子は、前記紫外線光源の初期励起のための第1電圧と前記紫外線光源の連続的励起のための第2電圧とを提供すべく並列形態と直列形態との間で動的に切換え可能に構成された複数のコイルを備える請求項26記載の水力発電システム。 - 前記紫外線光源は、安定器なしで初期励起され且つ連続的に励起される水銀ランプおよび冷陰極ランプの一方である請求項33記載の水力発電システム。
- 外側ハウジングと、
前記外側ハウジングにより完全に囲繞されるべく配置された内側ハウジングであって、該内側ハウジングの外面から前記外側ハウジングに向けて直立的に外方に延在すべく構成された複数のパドルを備える内側ハウジングと、
前記外側ハウジングに固定的に結合されると共に、前記内側ハウジングを貫通させて延設されたセンタリングロッドであって、前記内側ハウジングは前記外側ハウジング内で該センタリングロッドの回りで回転可能であるというセンタリングロッドと、
前記内側ハウジング内に配設された発電器であって、該発電器は回転子および固定子を備え、前記固定子は前記センタリングロッドに結合され、且つ、前記回転子は前記内側ハウジングの内面に結合されると共に、前記内側ハウジングが回転するにつれて前記固定子の回りを回転するという発電器と、
前記外側ハウジングを貫通するノズルであって、該ノズルは液体流を前記各パドルに向けて導向することで前記内側ハウジングの回転を誘起すべく構成されるというノズルとを備え、
前記外側ハウジングの内面は、該外側ハウジング内の液体噴霧を最小化すべく構成された案内構造を備える水力発電システム。 - 前記案内構造は、前記外側ハウジング内の液体噴霧を効率的に収集すべく形成された旋回パターンで配置された複数のフィンガを備える請求項35記載の水力発電システム。
- 前記フィンガは各々、前記外側ハウジングの前記内面から前記内側ハウジングに向けて外方に延在する角錐形状部材として形成される請求項36記載の水力発電システム。
- 前記案内構造は、前記内面における中央チャネル、外側チャネルおよび旋回パターンで形成された複数の分岐チャネルを備え、
前記旋回パターンは、前記内側ハウジングが回転したときに該内側ハウジングから放出される液体のパターンに基づき形成される請求項35記載の水力発電システム。 - 前記案内構造は複数のチャネルおよび複数のフィンガを備え、
前記各フィンガは前記チャネルに沿い配置されることで、該チャネルを以て液体噴霧を効率的に収集して該液体を前記外側ハウジングの外方へと導向する請求項35記載の水力発電システム。 - 前記内側ハウジングの回転は監視されることで液体流の流量式測定を提供し得る請求項35記載の水力発電システム。
- 前記ノズルは、前記内側ハウジングと前記外側ハウジングに含まれた吐出口との間で前記外側ハウジングを貫通すべく、且つ、該ノズルの吐出口の直径と実質的に同一の直径を備えた液体流を提供すべく位置決めされる請求項35記載の水力発電システム。
- 前記ノズルは、前記外側ハウジングに含まれる吐出口に向けて垂直な液体流を放出するために前記外側ハウジングを貫通すべく位置決めされて構成される請求項35記載の水力発電システム。
- 前記案内構造は液体を前記外側ハウジングから確定排出すべく構成されることから、前記ノズルおよび前記内側ハウジングは該ノズルから放出された液体に浸漬されずに前記外側ハウジング内の空気空間内に留まる請求項35記載の水力発電システム。
- 当該水力発電システムは前記発電器に電気的に接続された紫外線光源を更に備え、
前記固定子は、前記紫外線光源を初期励起する始動電圧と前記紫外線光源を連続的に励起する動作状態電圧との間で動的に切換え可能に構成された複数のタップを備える請求項35記載の水力発電システム。 - 前記紫外線光源は安定器なしで初期励起され且つ連続的に励起される請求項44記載の水力発電システム。
- 前記紫外線光源は水銀ランプおよび冷陰極ランプの一方である請求項44記載の水力発電システム。
- 前記外側ハウジングは、約20°以下の流れ軌跡角度にて液体を受容する形状とされた内面を有する排出区画を備え、
前記排出区画により受容される液体は既に前記パドルと衝突している請求項35記載の水力発電システム。 - 当該内側ハウジングの外面から直立的に外方に延在すべく構成された複数のパドルを備えた内側ハウジングと、
前記内側ハウジングを回転不能に貫通させて延設されたセンタリングロッドであって、前記内側ハウジングは該センタリングロッドの回りを回転可能であるというセンタリングロッドと、
前記内側ハウジング内に配設された発電器であって、該発電器は回転子および固定子を備え、前記固定子は前記センタリングロッドに結合され、且つ、前記回転子は前記内側ハウジングの内面に結合されると共に、前記内側ハウジングが回転するときに前記固定子の回りで回転するという発電器と、
液体流を前記パドルに向けて導向して前記内側ハウジングの回転を誘起すべく構成されたノズルと、
前記センタリングロッドに回転不能に結合された外側ハウジングであって、該外側ハウジングは前記内側ハウジングを囲繞するキャビティを形成し且つ該外側ハウジングは前記パドルを衝撃した後の液体を受容すべく構成された排出区画を備え、前記排出区画は所定の流れ軌跡角度にて液体を受容して流体インピーダンスを最小化すべく形状化されるという外側ハウジングとを備えて成る水力発電システム。 - 前記流れ軌跡角度は約20°以下である請求項48記載の水力発電システム。
- 前記排出区画は略円錐形の弾丸状ノズルの形状で形成される請求項48記載の水力発電システム。
- 前記外側ハウジングは、該外側ハウジングの頂部を形成するノズル区画であって垂直に配置されたノズルを受容すべく構成されたノズル区画と、前記内側ハウジングを部分的に囲繞して流体インピーダンスを最小化すべく構成された内側ハウジング区画とを備える請求項48記載の水力発電システム。
- 前記内側ハウジングは、前記キャビティ内で約5,000回転/分より高速で回転し、
前記排出区画は、約0.44リットル/分から約4.16リットル/分で流れる液体を排出して前記キャビティを実質的に無水に維持すべく構成される請求項48記載の水力発電システム。 - 唯一個のノズルにより液体流の速度を加速する段階と、
前記ノズルから液体流を放出して空気空間を貫通させて複数のパドルに衝当させる段階であって、前記各パドルは概ね凹状であり且つハウジングの外面に対し直交して外方に延在するという段階と、
前記液体流内の運動エネルギを前記ハウジングの回転エネルギに変換する段階と、
前記液体流により、前記ハウジングと、該ハウジングの内面に結合された永久磁石との回転を誘起する段階と、
前記ハウジング内に回転不能に位置決めされた固定子の回りで前記永久磁石を回転させる段階と、
前記回転子および固定子により電力を発生する段階とを備えて成る水力発電システムにより電力を発生する方法。 - 約0.44リットル/分から約4.16リットル/分の流動液体により提供される運動エネルギを以て約5,000回転/分以上で前記ハウジングを回転させる段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
- 前記ハウジングの表面に配設された複数の通孔により該ハウジングから液体を排出させることから前記回転子および固定子は実質的に無水とされる段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
- 前記ハウジングを形成する第1ハブおよび第2ハブの間に前記各パドルを連続的に位置させて該各パドルを圧縮することで前記ハウジングの前記外面上に連続的同心リングとして前記各パドルを維持する段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
- 前記永久磁石により形成された磁界により、前記固定子と中心軸線が一致するように前記回転子を浮動、支持する段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
- 前記ハウジングから液体を確定排出することで前記ハウジングおよび前記ノズルのいずれをも液体への浸漬から回避することから前記ハウジングおよび前記ノズルは実質的に無水に維持されるという段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
- 前記ハウジングと、前記ノズルにより液体が噴射されるときに該ハウジングが実質的に無水で収容されるという外側ハウジングとの両方を維持する段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
- 前記パドルに衝突した液体を遮るべく前記外側ハウジングに含まれた排出区画の内面を形状化する段階であって、前記排出区画の前記内面は約20°以下の流れ軌跡角度にて液体を受容すべく構成されるという段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
- 前記ハウジングの外部に向かう液体噴霧を捕捉する段階であって、前記液体噴霧は前記ハウジングを囲繞する外側ハウジングの内面上に含まれた複数の角錐形状部材により捕捉されるという段階を更に備えて成る請求項53記載の方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB0411817D0 (en) * | 2004-05-27 | 2004-06-30 | Imi Norgren Ltd | Fluid flow control valves |
US8152142B2 (en) * | 2006-10-05 | 2012-04-10 | Nissho Engineering Co., Ltd. | Service water pipe faucet direct-connected ozone water producer with self-power generator |
AU2008323631B2 (en) * | 2007-11-16 | 2015-01-29 | Elemental Energy Technologies Limited | A power generator |
US20090228959A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-10 | Access Business Group International Llc | System and markup language for information extraction from stand-alone devices in webspace |
JP5316057B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2013-10-16 | ダイキン工業株式会社 | 噴射ノズル、タービン発電機及びエジェクタ |
WO2010122186A1 (es) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | Astuy Diaz De Mendibil Jose Ignacio | Generador eléctrico que aprovecha saltos hidráulicos |
CA2814438C (en) * | 2010-11-04 | 2017-04-25 | Wobben Properties Gmbh | Wind energy installation having a synchronous generator, and slowly rotating synchronous generator |
JP5729556B2 (ja) * | 2011-04-05 | 2015-06-03 | 横河電機株式会社 | 無線式水質分析計 |
CN103075291B (zh) * | 2013-02-19 | 2016-08-03 | 李宏江 | 可调速高压水轮动力机 |
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GB201512264D0 (en) * | 2015-07-14 | 2015-08-19 | Cummins Generator Technologies | Adaptor for generator |
CN105170355B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-10-09 | 福建西河卫浴科技有限公司 | 一种自发电的出水装置 |
JP2017070937A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 株式会社 極東技工コンサルタント | 浄水システム |
EP3745843B1 (en) * | 2018-02-02 | 2023-11-29 | Kah, Carl L.C., III | Adapter element with integrated water turbine generator |
CN108491844A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-09-04 | 西安工程大学 | 基于图像处理的水表自动检测系统及其图像处理方法 |
IT201800010917A1 (it) * | 2018-12-10 | 2020-06-10 | Anna Stiatti | Kit di alimentazione elettrica per un impianto di irrigazione per un terreno. |
CN110011516B (zh) * | 2019-05-10 | 2023-10-31 | 重庆理工大学 | 空气储能永磁浮微水发电机 |
RU201520U1 (ru) * | 2020-08-12 | 2020-12-21 | ФГБОУ ВО "Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского" | Электрический фонарь с гидроприводом генератора |
CN117595578B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-03-22 | 常州市荣江机电有限公司 | 一种具有冷却控制装置的电动车电机 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001209444A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Nobuo Ashitachi | 電源装置 |
JP2002101559A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Nakatake:Kk | 風力発電機用の系統連係装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2436683A (en) * | 1945-04-06 | 1948-02-24 | Atlantic Pipe Line Company | Generator for pipe lines |
US4731545A (en) * | 1986-03-14 | 1988-03-15 | Desai & Lerner | Portable self-contained power conversion unit |
US5140254A (en) * | 1990-10-10 | 1992-08-18 | David Katzman | Shower accessory |
DE4124154C2 (de) * | 1991-07-20 | 1995-11-02 | Oeko Patent Finanz Ag | Sanitärarmatur |
US5947678A (en) * | 1998-06-30 | 1999-09-07 | Bergstein; Frank D. | Water wheel with cylindrical blades |
JP4242587B2 (ja) * | 1999-10-05 | 2009-03-25 | アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 水処理装置用水圧動力発生装置 |
US6885114B2 (en) * | 1999-10-05 | 2005-04-26 | Access Business Group International, Llc | Miniature hydro-power generation system |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001209444A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Nobuo Ashitachi | 電源装置 |
JP2002101559A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Nakatake:Kk | 風力発電機用の系統連係装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018025118A (ja) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | 皓二 反田 | 密閉高圧力型水車タービン |
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