JP2014079707A

JP2014079707A - Water sprinkler

Info

Publication number: JP2014079707A
Application number: JP2012229744A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Shirakawa; 英観白川
Original assignee: Institute of National Colleges of Technologies Japan
Current assignee: Institute of National Colleges of Technologies Japan
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-05-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structurally simple water sprinkler having the power generation function.SOLUTION: The water sprinkler comprises a water supply pipe, a head part and a power generation part, in which the water supply pipe supplies pressurized water, and the head part comprises a rotary body rotatably installed to the water supply pipe, a nozzle extending in the radial direction from the rotary body and a jetting port provided in the nozzle and opening in the substantially circumferential direction, and the head part rotates and sprinkles water on the periphery by reaction of the pressurized water jetting from the jetting port, and the power generation part generates electric power by rotation of the head part.

Description

本発明は、発電機能を有する散水装置に関する。 The present invention relates to a watering device having a power generation function.

従来、消火用など種々の目的で散水装置が利用されている。一般的な散水装置は、加圧水を供給する給水管に、ヘッド部が取り付けられたものであり、このヘッド部が、加圧水を周囲に散布する。ヘッド部の構成には、様々なものがある。ところで、このような散水装置において、加圧水が有するエネルギを有効に利用するために、発電機能を有するものが提案されている。例として、特許文献１および２の発明が挙げられ、これらは何れも、噴出口の上流側に発電用のプロペラが設けられており、水流によってプロペラが回転することで発電を行うものである。そして、発電した電力により、ＬＥＤを点灯させたり、散水装置自体を制御したりしている。 Conventionally, watering devices have been used for various purposes such as fire extinguishing. A general watering device has a head part attached to a water supply pipe that supplies pressurized water, and the head part sprays pressurized water around. There are various configurations of the head unit. By the way, in such a watering device, in order to use the energy which pressurized water has effectively, what has a power generation function is proposed. Examples of the inventions of Patent Documents 1 and 2 include a power generation propeller provided on the upstream side of the jet outlet, and power is generated by rotating the propeller by a water flow. And LED is turned on with the generated electric power, or the watering device itself is controlled.

特開２０００−３５０５４９号公報JP 2000-350549 A 特開平１０−５７５１７号公報JP-A-10-57517

しかしながら、特許文献１および２の発明は、発電用のプロペラがヘッド部や給水管の内部に設けられており、構造が複雑にならざるを得ず、コストが高くなり、またメンテナンス性が悪いという問題があった。 However, in the inventions of Patent Documents 1 and 2, the propeller for power generation is provided inside the head portion and the water supply pipe, the structure must be complicated, the cost is increased, and the maintainability is poor. There was a problem.

本発明は、上記事情を鑑みたものであり、発電機能を有するものであって構造が簡易な散水装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a watering device having a power generation function and having a simple structure.

本発明のうち請求項１の発明は、給水管と、ヘッド部と、発電部とを備え、給水管が、加圧水を供給するものであり、ヘッド部が、給水管に対して回転自在に取り付けた回転体と、回転体から半径方向に延びるノズルと、ノズルに設けられており略円周方向に開口する噴出口とを有するものであり、噴出口から噴出する加圧水の反力によりヘッド部が回転して周囲に散水するものであって、発電部が、ヘッド部の回転により発電を行うものであることを特徴とする。 The invention of claim 1 of the present invention comprises a water supply pipe, a head part, and a power generation part, wherein the water supply pipe supplies pressurized water, and the head part is attached to the water supply pipe so as to be rotatable. A rotating body, a nozzle extending in a radial direction from the rotating body, and a spout provided in the nozzle and opening in a substantially circumferential direction. The head portion is caused by a reaction force of pressurized water ejected from the spout. It rotates and sprinkles around, and the power generation unit generates power by rotating the head unit.

本発明のうち請求項２の発明は、発電部が、発電機と、連結軸とを備え、連結軸が、回転体と、発電機の入力軸とを連結するものであることを特徴とする。なお、「連結軸が、回転体と、発電機の入力軸とを連結する」場合には、連結軸が回転体と発電機の入力軸とを直接連結する場合と、増速機を介して連結する場合の両方を含む。 According to a second aspect of the present invention, the power generation unit includes a generator and a connecting shaft, and the connecting shaft connects the rotating body and the input shaft of the generator. . In addition, when "the connecting shaft connects the rotating body and the input shaft of the generator", when the connecting shaft directly connects the rotating body and the input shaft of the generator, Includes both cases of concatenation.

本発明のうち請求項３の発明は、二つのヘッド部を有しており、両ヘッド部は互いに逆向きに回転するものであり、発電部が、発電機と、増速機と、連結軸と、連結管とを備え、増速機の出力軸が発電機の入力軸に連結されており、連結軸が、一方のヘッド部の回転体と、増速機の入力軸とを連結するものであり、連結管が、連結軸に外挿されるものであって、他方のヘッド部の回転体と、増速機の本体とを連結するものであることを特徴とする。 The invention according to claim 3 of the present invention has two head parts, both head parts rotate in opposite directions, and the power generation part comprises a generator, a speed increaser, and a connecting shaft. And a connecting pipe, the output shaft of the speed increaser is connected to the input shaft of the generator, and the connection shaft connects the rotating body of one head part and the input shaft of the speed increaser The connecting pipe is extrapolated to the connecting shaft, and connects the rotating body of the other head part and the main body of the speed increasing device.

本発明のうち請求項４の発明は、発電部が、磁石と、コイルとを備え、ノズルと設置部の一方に磁石が取り付けられており、他方にコイルが取り付けられていて、ヘッド部の回転に伴って磁石とコイルが擦れ違うことにより発電するものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the power generation unit includes a magnet and a coil, the magnet is attached to one of the nozzle and the installation portion, the coil is attached to the other, and the rotation of the head portion As a result, power is generated when the magnet and coil rub against each other.

本発明のうち請求項５の発明は、複数のヘッド部を有しており、隣接するヘッド部は互いに逆向きに回転するものであり、発電部が、磁石と、コイルとを備え、隣接する一方のヘッド部のノズルに磁石が取り付けられており、他方のヘッド部のノズルにコイルが取り付けられていて、各ヘッド部の回転に伴って磁石とコイルが擦れ違うことにより発電するものであることを特徴とする。 The invention according to claim 5 of the present invention has a plurality of head portions, the adjacent head portions rotate in opposite directions, and the power generation portion includes a magnet and a coil and is adjacent. A magnet is attached to the nozzle of one head part, and a coil is attached to the nozzle of the other head part, and the power is generated when the magnet and the coil rub against each other as each head part rotates. Features.

本発明のうち請求項１の発明によれば、ヘッド部の回転により発電を行うものであるから、発電のための特別な構造や部材は不要である。よって、構造が簡易になるので、コストが安く、またメンテナンス性も良好である。 According to the first aspect of the present invention, since power generation is performed by rotation of the head portion, a special structure or member for power generation is unnecessary. Therefore, since the structure is simplified, the cost is low and the maintainability is good.

本発明のうち請求項２の発明によれば、ヘッド部の回転体に発電機の入力軸を連結するという簡易な構造で発電が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, power generation is possible with a simple structure in which the input shaft of the generator is connected to the rotating body of the head portion.

本発明のうち請求項３の発明によれば、ヘッド部の回転体に発電機の入力軸を連結するという簡易な構造で発電が可能となる。また、増速機の本体が入力軸と逆向きに回転することにより、増速機の本体に対する入力軸の相対回転速度は速くなるので、その結果、出力軸の回転速度が速くなり、より発電量が大きくなる。 According to the third aspect of the present invention, power generation is possible with a simple structure in which the input shaft of the generator is connected to the rotating body of the head portion. In addition, since the gearbox main body rotates in the opposite direction to the input shaft, the relative rotation speed of the input shaft with respect to the gearbox main body increases. As a result, the output shaft rotation speed increases, resulting in more power generation. The amount increases.

本発明のうち請求項４の発明によれば、ノズルと設置部の一方に磁石を取り付け、他方にコイルを取り付けるという簡易な構造で発電が可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, power generation is possible with a simple structure in which a magnet is attached to one of the nozzle and the installation portion and a coil is attached to the other.

本発明のうち請求項５の発明によれば、隣接するヘッド部のノズルの一方に磁石を取り付け、他方にコイルを取り付けるという簡易な構造で発電が可能となる。また、磁石を取り付けたヘッド部とコイルを取り付けたヘッド部が互いに逆向きに回転することにより、磁石とコイルが擦れ違う相対速度が速くなるので、より発電量が大きくなる。 According to the fifth aspect of the present invention, power generation is possible with a simple structure in which a magnet is attached to one of the nozzles of the adjacent head portion and a coil is attached to the other. Moreover, since the head part to which the magnet is attached and the head part to which the coil is attached are rotated in opposite directions, the relative speed at which the magnet and the coil rub against each other is increased, so that the amount of power generation is further increased.

散水装置の第一実施形態であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。It is 1st embodiment of a watering apparatus, (a) is a top view, (b) is a side view. 散水装置の第二実施形態であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。It is 2nd embodiment of a watering apparatus, (a) is a top view, (b) is a side view. 散水装置の第三実施形態の側面図である。It is a side view of 3rd embodiment of a watering apparatus. 散水装置の第四実施形態の側面図である。It is a side view of 4th embodiment of a watering apparatus. 散水装置の第五実施形態の側面図である。It is a side view of 5th embodiment of a watering apparatus.

本発明の散水装置の具体的な構成について、各図面に基づいて説明する。散水装置の第一実施形態は、図１に示すように、給水管１と、ヘッド部２と、発電部３からなる。給水管１は、加圧水を供給するものであって、端部が垂直に立ち上がっている。そして、給水管１の先端（上端）に、ヘッド部２が取り付けられている。ヘッド部２は、回転体２１と、ノズル２２と、噴出口２３からなる。回転体２１は、円管形で上面が塞がれており、給水管１の先端の開口部を覆うようにして、給水管１に対して垂直軸周りに回転自在に取り付けられている。ノズル２２は、円管からなり、回転体２１の側面から水平方向（回転体２１の回転の半径方向）に延びるものであって、回転体２１の中心に対して１８０度の位置に二本設けられている。そして、ノズル２２の端部は水平方向に９０度屈曲して、回転体２１の回転の円周方向に向けて開口しており、この屈曲した部分が噴出口２３となっている。二本のノズル２２のそれぞれの噴出口２３は、反対方向を向いている。このように構成した給水管１およびヘッド部２は、給水管１の内部から、回転体２１の内部、ノズル２２の内部を経由して噴出口２３までが連通している。 The specific structure of the watering apparatus of this invention is demonstrated based on each drawing. As shown in FIG. 1, the first embodiment of the watering device includes a water supply pipe 1, a head unit 2, and a power generation unit 3. The water supply pipe 1 supplies pressurized water, and the end portion stands vertically. A head portion 2 is attached to the tip (upper end) of the water supply pipe 1. The head unit 2 includes a rotating body 21, a nozzle 22, and a jet port 23. The rotating body 21 is circular and has an upper surface closed, and is attached to the water supply pipe 1 so as to be rotatable around a vertical axis so as to cover the opening at the tip of the water supply pipe 1. The nozzle 22 is formed of a circular tube and extends in the horizontal direction (radial direction of the rotation of the rotating body 21) from the side surface of the rotating body 21. Two nozzles 22 are provided at a position of 180 degrees with respect to the center of the rotating body 21. It has been. The end portion of the nozzle 22 is bent 90 degrees in the horizontal direction and opens toward the circumferential direction of the rotation of the rotating body 21, and the bent portion serves as a jet port 23. The respective outlets 23 of the two nozzles 22 face in opposite directions. The water supply pipe 1 and the head portion 2 configured as described above are communicated from the inside of the water supply pipe 1 to the outlet 23 via the inside of the rotating body 21 and the inside of the nozzle 22.

さらに、このヘッド部２に対して、発電部３が接続されている。発電部３は、発電機３１と、連結軸３２と、増速機３３からなる。発電機３１および増速機３３は、散水装置の設置部（地面や建築物の躯体など）に固定されており、増速機３３の出力軸３３２が発電機３１の入力軸３１１に連結されている。そして、連結軸３２は、上下に延びるものであり、上端がヘッド部２の回転体２１の内部に固定されており、下端が増速機３３の入力軸３３１に連結されている。 Further, a power generation unit 3 is connected to the head unit 2. The power generation unit 3 includes a generator 31, a connecting shaft 32, and a speed increaser 33. The generator 31 and the speed increaser 33 are fixed to an installation part (such as the ground or a building frame) of the watering device, and the output shaft 332 of the speed increaser 33 is connected to the input shaft 311 of the generator 31. Yes. The connecting shaft 32 extends vertically, and has an upper end fixed inside the rotating body 21 of the head unit 2 and a lower end connected to the input shaft 331 of the speed increaser 33.

このように構成した散水装置の第一実施形態においては、加圧水が、給水管１から回転体２１の内部、ノズル２２の内部を通って、噴出口２３より噴流となって噴出される。すると、噴流となった加圧水の反力により、ヘッド部２が加圧水の噴出方向と逆向きに回転する（図１では反時計回りに回転）。噴流は運動エネルギを持っているので、回転中心から離れるように飛散し、周囲３６０度にまんべんなく散水される。ヘッド部２は、加圧水の持つエネルギによって回転するものであり、回転させるために別途エネルギを供給する必要はない。そして、このヘッド部２の回転に伴って、ヘッド部２の回転体２１に固定された連結軸３２が回転し、さらに連結軸３２に増速機３３を介して連結された発電機３１が駆動され、発電が行われる。 In the first embodiment of the watering apparatus configured as described above, pressurized water is ejected from the water supply pipe 1 through the interior of the rotating body 21 and the interior of the nozzle 22 as a jet from the ejection port 23. Then, the head portion 2 rotates in the direction opposite to the direction in which the pressurized water is ejected by the reaction force of the pressurized water that has become a jet (rotates counterclockwise in FIG. 1). Since the jet has kinetic energy, it scatters away from the center of rotation and is evenly sprinkled around 360 degrees. The head unit 2 is rotated by the energy of the pressurized water, and it is not necessary to separately supply energy for rotation. As the head unit 2 rotates, the connecting shaft 32 fixed to the rotating body 21 of the head unit 2 rotates, and the generator 31 connected to the connecting shaft 32 via the speed increaser 33 is driven. And power generation is performed.

この散水装置の第一実施形態によれば、ヘッド部２が増速機３３を介して発電機３１に連結されているので、発電に際して、加圧水が有するエネルギを回転運動に変換するための特別な構造や部材は不要である。よって、構造が簡易になるので、コストが安く、またメンテナンス性も良好である。 According to the first embodiment of the watering device, since the head unit 2 is connected to the generator 31 via the speed increaser 33, a special power for converting the energy of the pressurized water into a rotational motion during power generation. No structure or member is required. Therefore, since the structure is simplified, the cost is low and the maintainability is good.

次に、散水装置の第二実施形態について、図２に基づき説明する。第二実施形態は、上下に二つのヘッド部２ａ，２ｂを有しており、上側のヘッド部２ａを一段目、下側のヘッド部２ｂを二段目とする。一段目のヘッド部２ａは、第一実施形態のヘッド部と全く同じものであり、給水管１の先端（上端）に取り付けられている。一方、二段目のヘッド部２ｂも略同じものであるが、回転体２１ｂが、円管形で給水管１に外挿されて、給水管１に対して垂直軸周りに回転自在に取り付けられている。また、一段目のヘッド部２ａと二段目のヘッド部２ｂは噴出口２３ａ，２３ｂの向きが逆になっている。 Next, 2nd embodiment of a watering apparatus is described based on FIG. The second embodiment has two head portions 2a and 2b at the top and bottom, with the upper head portion 2a being the first stage and the lower head portion 2b being the second stage. The first-stage head portion 2 a is exactly the same as the head portion of the first embodiment, and is attached to the tip (upper end) of the water supply pipe 1. On the other hand, the second-stage head portion 2b is substantially the same, but the rotating body 21b is externally attached to the water supply pipe 1 in a circular tube shape and attached to the water supply pipe 1 so as to be rotatable around a vertical axis. ing. Moreover, the direction of the jet nozzles 23a and 23b is reversed between the first-stage head portion 2a and the second-stage head portion 2b.

さらに、このヘッド部２ａ，２ｂに対して、発電部３が接続されている。発電部３は、発電機３１と、連結軸３２と、増速機３３と、連結管３４からなる。発電機３１は散水装置の設置部（地面や建築物の躯体など）に固定されているが、増速機３３は固定されておらず、増速機３３の出力軸３３２が発電機３１の入力軸３１１に連結されている。そして、連結軸３２は、上下に延びるものであり、上端が一段目のヘッド部２ａの回転体２１ａの内部に固定されており、下端が増速機３３の入力軸３３１に連結されている。また、連結管３４は、上下に延びる円管からなり、連結軸３２に外挿されるものであって、上端が二段目のヘッド部２ｂの回転体２１ｂの内部に固定されており、下端が増速機３３の本体に連結されている。 Furthermore, the power generation unit 3 is connected to the head units 2a and 2b. The power generation unit 3 includes a generator 31, a connecting shaft 32, a speed increaser 33, and a connecting pipe 34. The generator 31 is fixed to the installation part of the watering device (the ground, the building frame, etc.), but the speed increaser 33 is not fixed, and the output shaft 332 of the speed increaser 33 is input to the generator 31. It is connected to the shaft 311. The connecting shaft 32 extends vertically, and has an upper end fixed inside the rotating body 21 a of the first-stage head portion 2 a and a lower end connected to the input shaft 331 of the speed increaser 33. The connecting pipe 34 is a circular pipe extending vertically, and is externally attached to the connecting shaft 32. The upper end is fixed inside the rotating body 21b of the second-stage head portion 2b, and the lower end is It is connected to the main body of the speed increaser 33.

このように構成した散水装置の第二実施形態においては、加圧水が、給水管１から一段目および二段目のヘッド部２ａ，２ｂの回転体２１ａ，２１ｂの内部、ノズル２２ａ，２２ｂの内部を通って、噴出口２３ａ，２３ｂより噴流となって噴出される。すると、噴流となった加圧水の反力により、ヘッド部２ａ，２ｂが加圧水の噴出方向と逆向きに回転する。ここで、一段目のヘッド部２ａと二段目のヘッド部２ｂは噴出口２３ａ，２３ｂの向きが逆になっているから、両ヘッド部２ａ，２ｂは逆向きに回転する（図２では、一段目は反時計回り、二段目は時計回りに回転）。噴流は運動エネルギを持っているので、回転中心から離れるように飛散し、周囲３６０度にまんべんなく散水される。ヘッド部２ａ，２ｂは、加圧水の持つエネルギによって回転するものであり、回転させるために別途エネルギを供給する必要はない。そして、一段目のヘッド部２ａの回転に伴って、ヘッド部２ａの回転体２１ａに固定された連結軸３２が回転し、連結軸３２に連結された増速機３３の入力軸３３１を回転させる。一方、二段目のヘッド部２ｂの回転に伴って、ヘッド部２ｂの回転体２１ｂに固定された連結管３４が回転し、連結管３４に連結された増速機３３の本体を回転させる。一段目のヘッド部２ａと二段目のヘッド部２ｂは逆向きに回転するから、増速機３３の入力軸３３１と本体も逆向きに回転する。これにより、増速機３３の本体に対する入力軸３３１の相対回転速度が速くなる。たとえば、両ヘッド部２ａ，２ｂの回転速度が同じ場合、相対回転速度はその二倍となる。よって、増速機３３の増速率が１：１であれば、出力軸３３２の回転速度は入力軸３３１の回転速度（ヘッド部２ａ，２ｂの回転速度）の二倍に、増速率が１：５であれば、出力軸３３２の回転速度は入力軸３３１の回転速度の十倍になる。両ヘッド部２ａ，２ｂの回転速度が異なる場合にも、同様に増速される。そして、このように増速された増速機３３の出力軸３３２によって発電機３１が駆動されて発電が行われるので、より発電量が大きくなる。 In the second embodiment of the watering device configured as described above, the pressurized water is supplied from the water supply pipe 1 to the insides of the rotating bodies 21a and 21b of the first and second head portions 2a and 2b and the nozzles 22a and 22b. It passes through and is ejected as a jet from the outlets 23a and 23b. Then, the head parts 2a and 2b rotate in the direction opposite to the direction in which the pressurized water is ejected by the reaction force of the pressurized water that has become the jet flow. Here, since the direction of the jet outlets 23a and 23b is reversed in the first-stage head portion 2a and the second-stage head portion 2b, both the head portions 2a and 2b rotate in opposite directions (in FIG. 2, The first stage rotates counterclockwise and the second stage rotates clockwise). Since the jet has kinetic energy, it scatters away from the center of rotation and is evenly sprinkled around 360 degrees. The head portions 2a and 2b are rotated by the energy of the pressurized water, and it is not necessary to supply energy separately for the rotation. As the first-stage head portion 2a rotates, the connecting shaft 32 fixed to the rotating body 21a of the head portion 2a rotates, and the input shaft 331 of the speed increaser 33 connected to the connecting shaft 32 is rotated. . On the other hand, with the rotation of the second-stage head portion 2b, the connecting pipe 34 fixed to the rotating body 21b of the head section 2b rotates, and the main body of the speed increaser 33 connected to the connecting pipe 34 is rotated. Since the first-stage head portion 2a and the second-stage head portion 2b rotate in the opposite directions, the input shaft 331 and the main body of the gearbox 33 also rotate in the opposite directions. Thereby, the relative rotational speed of the input shaft 331 with respect to the main body of the speed increaser 33 is increased. For example, when the rotational speeds of both head portions 2a and 2b are the same, the relative rotational speed is twice that. Therefore, if the speed increasing rate of the speed increaser 33 is 1: 1, the rotational speed of the output shaft 332 is twice the rotational speed of the input shaft 331 (the rotational speed of the head portions 2a and 2b), and the speed increasing rate is 1: If it is 5, the rotational speed of the output shaft 332 is ten times the rotational speed of the input shaft 331. Even when the rotational speeds of the head portions 2a and 2b are different, the speed is similarly increased. And since the generator 31 is driven by the output shaft 332 of the speed-up gear 33 speed-up in this way, and electric power generation is performed, electric power generation amount becomes larger.

この散水装置の第二実施形態によれば、一段目のヘッド部２ａが増速機３３を介して発電機３１に連結されており、二段目のヘッド部２ｂが増速機３３に連結されているので、発電に際して、加圧水が有するエネルギを回転運動に変換するための特別な構造や部材は不要である。よって、構造が簡易になるので、コストが安く、またメンテナンス性も良好である。そして、増速機３３の本体が入力軸３３１と逆向きに回転することにより、増速機３３の本体に対する入力軸３３１の相対回転速度は速くなるので、その結果、出力軸３３２の回転速度が速くなり、より発電量が大きくなる。 According to the second embodiment of the watering device, the first-stage head portion 2 a is connected to the generator 31 via the speed increaser 33, and the second-stage head portion 2 b is connected to the speed increaser 33. Therefore, a special structure or member for converting the energy of the pressurized water into a rotational motion is not required for power generation. Therefore, since the structure is simplified, the cost is low and the maintainability is good. Since the main body of the speed increaser 33 rotates in the opposite direction to the input shaft 331, the relative rotational speed of the input shaft 331 with respect to the main body of the speed increaser 33 is increased. As a result, the rotational speed of the output shaft 332 is increased. Faster and more power generation.

次に、散水装置の第三実施形態について、図３に基づき説明する。第三実施形態は、一つのヘッド部２を有するものであり、給水管１およびヘッド部２の構成は第一実施形態と同じである。 Next, 3rd embodiment of a watering apparatus is described based on FIG. 3rd embodiment has one head part 2, and the structure of the water supply pipe 1 and the head part 2 is the same as 1st embodiment.

そして、ヘッド部２に対して、発電部３が接続されている。発電部３は、磁石３５と、コイル３６と、電子回路３７からなる。磁石３５は、ノズル２２の下面に取り付けられており、コイル３６は、地面（散水装置の設置部）の磁石３５に対向する位置に埋め込まれている。そして電子回路３７は、コイル３６に接続されており、コイル３６から誘導電流を取り出すためのものである。 The power generation unit 3 is connected to the head unit 2. The power generation unit 3 includes a magnet 35, a coil 36, and an electronic circuit 37. The magnet 35 is attached to the lower surface of the nozzle 22, and the coil 36 is embedded at a position facing the magnet 35 on the ground (installation part of the watering device). The electronic circuit 37 is connected to the coil 36 and is used to extract an induced current from the coil 36.

このように構成した散水装置の第三実施形態においては、第一実施形態と同様に、加圧水の噴流の反力によりヘッド部２が回転して散水される。そして、このヘッド部２の回転に伴って、磁石３５とコイル３６が擦れ違うことにより、電磁誘導によって誘導電流が発生するので、電子回路３７によりこの誘導電流を取り出すことで発電が行われる。 In the third embodiment of the watering apparatus configured as described above, the head unit 2 is rotated and sprinkled by the reaction force of the jet of pressurized water, as in the first embodiment. As the head portion 2 rotates, the magnet 35 and the coil 36 rub against each other, so that an induced current is generated by electromagnetic induction. Therefore, electric power is generated by taking out the induced current by the electronic circuit 37.

この散水装置の第三実施形態によれば、ノズル２２に磁石３５が取り付けられ、設置部にコイル３６が取り付けられており、発電に際して、加圧水が有するエネルギを回転運動に変換するための特別な構造や部材は不要である。よって、構造が簡易になるので、コストが安く、またメンテナンス性も良好である。また、発電部３がすべて散水装置の外側に取り付けられるものであるから、既設の散水装置に後付けして、発電機能を付加することも可能である。 According to the third embodiment of the watering device, the magnet 35 is attached to the nozzle 22 and the coil 36 is attached to the installation portion, and a special structure for converting the energy of the pressurized water into rotational motion during power generation. No members are required. Therefore, since the structure is simplified, the cost is low and the maintainability is good. Moreover, since all the electric power generation parts 3 are attached to the outer side of a watering apparatus, it is also possible to add an electric power generation function retrofitting to the existing watering apparatus.

次に、散水装置の第四実施形態について、図４に基づき説明する。第四実施形態は、上下に二つのヘッド部２ａ，２ｂを有するものであり、給水管１およびヘッド部２ａ，２ｂ（回転体２１ａ，２１ｂ、ノズル２２ａ，２２ｂ、噴出口２３ａ，２３ｂ）の構成は第二実施形態と同じである。上側のヘッド部２ａを一段目、下側のヘッド部２ｂを二段目とし、一段目のヘッド部２ａと二段目のヘッド部２ｂは、加圧水の噴流により逆向きに回転する。 Next, 4th embodiment of a watering apparatus is described based on FIG. 4th embodiment has two head parts 2a and 2b up and down, and is the structure of the water supply pipe | tube 1 and head parts 2a and 2b (rotating body 21a, 21b, nozzle 22a, 22b, jet nozzle 23a, 23b). Is the same as in the second embodiment. The upper head section 2a is the first stage, the lower head section 2b is the second stage, and the first stage head section 2a and the second stage head section 2b rotate in opposite directions by the jet of pressurized water.

そして、ヘッド部２ａ，２ｂに対して、発電部３が接続されている。発電部３は、磁石３５と、コイル３６と、電子回路３７からなる。磁石３５は、一段目のヘッド部２ａのノズル２２ａの下面に取り付けられており、コイル３６は、二段目のヘッド部２ｂのノズル２２ｂの上面の磁石３５に対向する位置に取り付けられている。そして電子回路３７は、コイル３６に接続されており、コイル３６から誘導電流を取り出すためのものである。 And the electric power generation part 3 is connected with respect to the head parts 2a and 2b. The power generation unit 3 includes a magnet 35, a coil 36, and an electronic circuit 37. The magnet 35 is attached to the lower surface of the nozzle 22a of the first-stage head portion 2a, and the coil 36 is attached to a position facing the magnet 35 on the upper surface of the nozzle 22b of the second-stage head portion 2b. The electronic circuit 37 is connected to the coil 36 and is used to extract an induced current from the coil 36.

このように構成した散水装置の第四実施形態においては、第二実施形態と同様に、加圧水の噴流の反力によりヘッド部２ａ，２ｂが回転して散水される。この際、一段目のヘッド部２ａと二段目のヘッド部２ｂは逆向きに回転する。そして、このヘッド部２ａ，２ｂの回転に伴って、磁石３５とコイル３６が擦れ違うことにより、電磁誘導によって誘導電流が発生するので、電子回路３７によりこの誘導電流を取り出すことで発電が行われる。この際、磁石３５を取り付けた一段目のヘッド部２ａと、コイル３６を取り付けた二段目のヘッド部２ｂが互いに逆向きに回転することにより、磁石３５とコイル３６が擦れ違う相対速度が速くなるので、より発電量が大きくなる。 In the fourth embodiment of the watering apparatus configured as described above, the head portions 2a and 2b are rotated and sprinkled by the reaction force of the jet of pressurized water, as in the second embodiment. At this time, the first-stage head portion 2a and the second-stage head portion 2b rotate in opposite directions. As the head portions 2a and 2b rotate, the magnet 35 and the coil 36 rub against each other, so that an induced current is generated by electromagnetic induction. Therefore, electric power is generated by taking out the induced current by the electronic circuit 37. At this time, the first stage head portion 2a to which the magnet 35 is attached and the second stage head portion 2b to which the coil 36 is attached rotate in opposite directions, thereby increasing the relative speed at which the magnet 35 and the coil 36 are rubbed. Therefore, the amount of power generation becomes larger.

この散水装置の第四実施形態によれば、二本のノズル２２ａ，２２ｂにそれぞれ磁石３５とコイル３６が取り付けられており、発電に際して、加圧水が有するエネルギを回転運動に変換するための特別な構造や部材は不要である。よって、構造が簡易になるので、コストが安く、またメンテナンス性も良好である。また、発電部３がすべて散水装置の外側に取り付けられるものであるから、既設の散水装置に後付けして、発電機能を付加することも可能である。そして、磁石３５とコイル３６がそれぞれ互いに逆回転するノズル２２ａ，２２ｂに取り付けられていて擦れ違う相対速度が速くなるので、より発電量が大きくなる。 According to the fourth embodiment of the watering device, the magnet 35 and the coil 36 are attached to the two nozzles 22a and 22b, respectively, and a special structure for converting the energy of the pressurized water into rotational motion during power generation. No members are required. Therefore, since the structure is simplified, the cost is low and the maintainability is good. Moreover, since all the electric power generation parts 3 are attached to the outer side of a watering apparatus, it is also possible to add an electric power generation function retrofitting to the existing watering apparatus. Since the magnet 35 and the coil 36 are respectively attached to the nozzles 22a and 22b that rotate in reverse to each other and the relative speed with which they rub against each other increases, the amount of power generation becomes larger.

次に、散水装置の第五実施形態について、図５に基づき説明する。第五実施形態は、上下に三つのヘッド部２ａ，２ｂ，２ｃを有しており、上側のヘッド部２ａを一段目、中央のヘッド部２ｂを二段目、下側のヘッド部２ｃを三段目とする。給水管１およびヘッド部２ａ，２ｂ，２ｃ（回転体２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、ノズル２２ａ，２２ｂ，２２ｃ、噴出口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）の構成は、第二実施形態と同じである（一段目のヘッド部２ａは第二実施形態の一段目のヘッド部２ａと、二段目および三段目のヘッド部２ｂ，２ｃは第二実施形態の二段目のヘッド部２ｂと同じである）。加圧水の噴流によって、一段目のヘッド部２ａと三段目のヘッド部２ｃは同じ向きに回転し、二段目のヘッド部２ｂは逆向きに回転する。 Next, 5th embodiment of a watering apparatus is described based on FIG. The fifth embodiment has three head portions 2a, 2b, and 2c on the upper and lower sides. The upper head portion 2a is the first step, the central head portion 2b is the second step, and the lower head portion 2c is the third step. Stage. The configurations of the water supply pipe 1 and the head portions 2a, 2b, 2c (rotating bodies 21a, 21b, 21c, nozzles 22a, 22b, 22c, jet outlets 23a, 23b, 23c) are the same as in the second embodiment (first stage). The head portion 2a of the second embodiment is the same as the head portion 2a of the second embodiment, and the second and third head portions 2b and 2c are the same as the head portion 2b of the second embodiment. Due to the jet of pressurized water, the first-stage head portion 2a and the third-stage head portion 2c rotate in the same direction, and the second-stage head portion 2b rotates in the opposite direction.

そして、ヘッド部２ａ，２ｂに対して、発電部３が接続されている。発電部３は、二つの磁石３５と、コイル３６と、電子回路３７からなる。磁石３５は、一段目のヘッド部２ａのノズル２２ａの下面と、三段目のヘッド部２ｃのノズル２２ｃの上面に取り付けられており、コイル３６は、二段目のヘッド部２ｂのノズル２２ｂの両磁石３５に対向する位置に取り付けられている。そして電子回路３７は、コイル３６に接続されており、コイル３６から誘導電流を取り出すためのものである。 And the electric power generation part 3 is connected with respect to the head parts 2a and 2b. The power generation unit 3 includes two magnets 35, a coil 36, and an electronic circuit 37. The magnet 35 is attached to the lower surface of the nozzle 22a of the first-stage head portion 2a and the upper surface of the nozzle 22c of the third-stage head portion 2c, and the coil 36 is connected to the nozzle 22b of the second-stage head portion 2b. It is attached at a position facing both magnets 35. The electronic circuit 37 is connected to the coil 36 and is used to extract an induced current from the coil 36.

このように構成した散水装置の第五実施形態においては、加圧水の噴流の反力によりヘッド部２ａ，２ｂ，２ｃが回転して散水される。この際、一段目のヘッド部２ａと三段目のヘッド部２ｃは同じ向きに回転し、二段目のヘッド部２ｂは逆向きに回転する。そして、このヘッド部２ａ，２ｂ，２ｃの回転に伴って、二つの磁石３５とコイル３６が擦れ違うことにより、電磁誘導によって誘導電流が発生するので、電子回路３７によりこの誘導電流を取り出すことで発電が行われる。この際、磁石３５を取り付けた一段目のヘッド部２ａおよび三段目のヘッド部２ｃと、コイル３６を取り付けた二段目のヘッド部２ｂが互いに逆向きに回転することにより、磁石３５とコイル３６が擦れ違う相対速度が速くなるので、より発電量が大きくなる。また、コイル３６が二つの磁石３５により上下から挟まれる状態となり、磁石３５が一つの場合よりも磁力が大きくなるので、より発電量が大きくなる。 In the fifth embodiment of the sprinkler configured as described above, the head portions 2a, 2b, 2c are rotated and sprinkled by the reaction force of the jet of pressurized water. At this time, the first-stage head portion 2a and the third-stage head portion 2c rotate in the same direction, and the second-stage head portion 2b rotates in the opposite direction. As the head portions 2a, 2b, and 2c rotate, the two magnets 35 and the coil 36 are rubbed against each other, so that an induced current is generated by electromagnetic induction. Is done. At this time, the first-stage head portion 2a and the third-stage head portion 2c to which the magnet 35 is attached and the second-stage head portion 2b to which the coil 36 is attached rotate in opposite directions, so that the magnet 35 and the coil Since the relative speed with which 36 is rubbed increases, the amount of power generation becomes larger. In addition, the coil 36 is sandwiched between the two magnets 35 from above and below, and the magnetic force is larger than when only one magnet 35 is provided, so that the amount of power generation is further increased.

この散水装置の第五実施形態によれば、一段目のノズル２２ａと三段目のノズル２２ｃに磁石３５が取り付けられ、二段目のノズル２２ｂにコイル３６が取り付けられており、発電に際して、加圧水が有するエネルギを回転運動に変換するための特別な構造や部材は不要である。よって、構造が簡易になるので、コストが安く、またメンテナンス性も良好である。また、発電部３がすべて散水装置の外側に取り付けられるものであるから、既設の散水装置に後付けして、発電機能を付加することも可能である。そして、磁石３５とコイル３６がそれぞれ互いに逆回転するノズルに取り付けられていて擦れ違う相対速度が速くなるので、より発電量が大きくなる。さらに、二つの磁石３５を有しており、磁石３５が一つの場合よりも磁力が大きくなるので、より発電量が大きくなる。 According to the fifth embodiment of the watering device, the magnet 35 is attached to the first-stage nozzle 22a and the third-stage nozzle 22c, and the coil 36 is attached to the second-stage nozzle 22b. There is no need for a special structure or member for converting the energy of the material into rotational motion. Therefore, since the structure is simplified, the cost is low and the maintainability is good. Moreover, since all the electric power generation parts 3 are attached to the outer side of a watering apparatus, it is also possible to add an electric power generation function retrofitting to the existing watering apparatus. And since the magnet 35 and the coil 36 are respectively attached to the nozzles that rotate in reverse to each other and the relative speed of rubbing increases, the amount of power generation becomes larger. Furthermore, since it has the two magnets 35 and magnetic force becomes larger than the case where there is one magnet 35, the amount of power generation becomes larger.

以上のように、本発明の散水装置は、散水しながら発電を行うものであり、発電した電気を種々の目的で使用できる。たとえば、照明や、散水中の表示を点灯させたり、通信装置を稼働させて遠隔地から散水装置の運転状態を監視したりすることができる。また、この散水装置は、必ずしも地面や建築物の躯体などに設置固定されていなくてもよく、移動可能な加圧タンクに取り付けてもよい。このようにすると、タンクを配置した場所でミストを噴出して気化熱により温度を下げるとともに、発電した電気により照明を点灯させるといった使い方もできる。さらに、次のような応用例も考えられる。 As described above, the watering device of the present invention generates power while watering, and the generated electricity can be used for various purposes. For example, it is possible to turn on a display of lighting or watering, or to operate the communication device from a remote place by operating a communication device. Moreover, this watering apparatus does not necessarily need to be installed and fixed on the ground or a building frame, and may be attached to a movable pressurized tank. If it does in this way, while using a mist at the place where a tank is arranged, temperature can be lowered by heat of vaporization, and lighting can be turned on by generated electricity. Furthermore, the following application examples are also conceivable.

第一に、噴水を最適運転するためのシステムが挙げられる。これは、発電した電気により気温や湿度を測定するセンサを備え、その測定結果に基づいて加圧水のバルブを調整するものである。たとえば、気温の高い日には噴水量を多くしたり、雨の日には噴水量を少なくしたりすることができる。 First, there is a system for optimal operation of the fountain. This is provided with a sensor for measuring the temperature and humidity by the generated electricity and adjusting the valve of the pressurized water based on the measurement result. For example, the amount of fountain can be increased on days with high temperatures, and the amount of fountain can be decreased on rainy days.

第二に、養殖場などにおける水質管理システムが挙げられる。これは、水中に設置されるものであり、発電した電気により残有酸素濃度などを測定するセンサを備え、その測定結果に基づいて、養殖に適した水質になるように、散水して水を撹拌するものである。これにより、ポンプの稼働時間を低減できるので、省エネルギ効果がある。 Second, there is a water quality management system in farms. This is installed in the water, equipped with a sensor that measures the residual oxygen concentration etc. by the electricity generated, and based on the measurement results, water is sprinkled so that the water quality is suitable for aquaculture. Stirring. Thereby, since the operation time of a pump can be reduced, there exists an energy saving effect.

第三に、消火用スプリンクラーが挙げられる。これは、火災時において、散水によって消火するとともに、照明を点灯させて避難路を示したり、警報を鳴らしたりするものである。また、温感型のバルブを用いることによって、火災時に自動的に作動させることができる。 Third, fire extinguishing sprinklers can be mentioned. In this case, in the event of a fire, the fire is extinguished by watering, and the lighting is turned on to indicate an evacuation route or sound an alarm. Further, by using a warm-type valve, it can be automatically activated in the event of a fire.

本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、ヘッド部は、加圧水の噴流の反力により回転するものであればよく、回転体、ノズルおよび噴出口の構造はどのようなものであってもよい。また、ヘッド部は何段設けてもよい。さらに、第三実施形態や第四実施形態において、磁石とコイルの配置が逆であっても構わない。なお、第四実施形態を示す図４や、第五実施形態を示す図５は、模式的な図であるから、コイルと電子回路とが単純に結線されている。電子回路および電気の供給先である照明などがヘッド部に取り付けられている場合には、そのような結線でよいが、電子回路および電気の供給先がヘッド部以外の場所にある場合には、回転するヘッド部に取り付けた電極が、周囲に固定されたブラシに常に接触するような構造にすればよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the head portion only needs to rotate by the reaction force of the jet of pressurized water, and any structure of the rotating body, the nozzle, and the jet outlet may be used. Any number of head portions may be provided. Furthermore, in 3rd embodiment or 4th embodiment, the arrangement | positioning of a magnet and a coil may be reverse. Since FIG. 4 showing the fourth embodiment and FIG. 5 showing the fifth embodiment are schematic diagrams, the coil and the electronic circuit are simply connected. If the electronic circuit and the lighting supply destination are attached to the head unit, such connection may be used, but if the electronic circuit and the electric supply destination are in a place other than the head unit, What is necessary is just to make it the structure where the electrode attached to the rotating head part always contacts the brush fixed to the circumference | surroundings.

１給水管
２，２ａ，２ｂ，２ｃヘッド部
３発電部
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ回転体
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃノズル
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ噴出口
３１発電機
３２連結軸
３３増速機
３４連結管
３５磁石
３６コイル
３１１入力軸（発電機）
３３１入力軸（増速機）
３３２出力軸（増速機） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water supply pipe 2,2a, 2b, 2c Head part 3 Electric power generation part 21,21a, 21b, 21c Rotating body 22,22a, 22b, 22c Nozzle 23,23a, 23b, 23c Outlet 31 Generator 32 Connecting shaft 33 Speed increase Machine 34 Connecting pipe 35 Magnet 36 Coil 311 Input shaft (generator)
331 Input shaft (speed increaser)
332 Output shaft (speed increaser)

Claims

A water supply pipe, a head part, and a power generation part,
The water supply pipe supplies pressurized water,
The head portion includes a rotating body rotatably attached to the water supply pipe, a nozzle extending in a radial direction from the rotating body, and a jet opening provided in the nozzle and opening in a substantially circumferential direction.
The head rotates by the reaction force of the pressurized water ejected from the ejection port and sprinkles around it.
A watering device, wherein the power generation unit generates power by rotating the head unit.

The power generation unit includes a generator and a connecting shaft,
The watering device according to claim 1, wherein the connecting shaft connects the rotating body and the input shaft of the generator.

Has two heads,
Both heads rotate in opposite directions,
The power generation unit includes a generator, a speed increaser, a connecting shaft, and a connecting pipe,
The output shaft of the gearbox is connected to the input shaft of the generator,
The connecting shaft connects the rotating body of one head part and the input shaft of the gearbox,
2. The watering device according to claim 1, wherein the connecting pipe is extrapolated to a connecting shaft, and connects the rotating body of the other head portion and the main body of the speed increasing device.

The power generation unit includes a magnet and a coil,
A magnet is attached to one of the nozzle and the installation part, and a coil is attached to the other,
The watering device according to claim 1, wherein the watering device generates power when the magnet and the coil rub against each other as the head portion rotates.

Has multiple heads,
Adjacent heads rotate in opposite directions,
The power generation unit includes a magnet and a coil,
A magnet is attached to the nozzle of one adjacent head part, and a coil is attached to the nozzle of the other head part,
The watering device according to claim 1, wherein the watering device generates electric power when the magnet and the coil rub against each other as each head portion rotates.