JP2015183684A

JP2015183684A - 水容器内に内蔵した水車による発電等の動力装置

Info

Publication number: JP2015183684A
Application number: JP2014079732A
Authority: JP
Inventors: 松本　正; Tadashi Matsumoto; 正松本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-10-22

Abstract

【課題】水力発電はクリーンエネルギーであり発電量の増加が望ましいが、河川などの立地が不可欠であり、ダムや高圧水路等の施設のため広範囲の敷地が必要である。現状では立地条件の良い建設地点の選定が困難である。自然の水流や落差で回転する水車発電は発電出力が小さく、自然条件に左右され常時一定の出力を確保することは困難である。本発明は、以上のような欠点をなくすためになされたものである。
【解決手段】水車の羽根８部分が回転できるリング状の水路を持つ水容器１内に横軸の円形水車６を配置し、水を充填した水容器１の外側の下端付近の空気圧入パイプ３から空気を送り込みエヤーリフトを発生させると、リング形状部分は循環水流となり，この循環水流が水車の羽根８に推力を与え水車６を回転させ発電する。送り込んだ空気は水容器１の最上端に設けた開口部２より排出する。水を外部から供給する必要はなく一定出力の連続発電ができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水車を内蔵した水容器の内部に空気によるエヤーリフト循環水流を発生させ、水車を回転させて発電等の動力とすることに関するものである。

温室効果ガス等の公害の問題がある火力発電や、原発事故や使用済み核燃料の最終処分場が問題になっている原子力発電では、今後のその低減が叫ばれている。水力発電はクリーンエネルギーであり発電量の増加が望ましいが、河川などの立地が不可欠であり、ダムや高圧水路等の施設のため広範囲の敷地が必要である。現状では良い建設地点の選定が困難である。河川などの自然の水流や落差で回転する水車発電は発電出力が小さく、自然条件に左右され常時一定の出力を確保することは困難である。

千矢博道著「これからやりたい人の小型水力発電入門」パワー社１９９２

解決しようとする問題点は、水車で発電する場所は河川や水流のある立地条件が必要であり、場所が限定される。しかも、自然条件に左右され常時一定の水量で発電の出力を確保することは困難である。本発明は、以上のような欠点をなくすためになされたものである。

図１に示すように、水を充填した水容器（１）に内蔵させた水車（６）を、循環水流で回転させて発電する。
水車（６）は中央部にリール，全周辺部に水車の羽根（８）のある円形水車部分と、その両側に水車の羽根（８）部分を張り出す構造である。
水容器（１）は、水車（６）を内蔵できるような形状の構造である。水容器（１）の水車の羽根（８）部分は図１のＣ−Ｃ断面に示す水流のためのリング形状の水路が確保される。また、リールのある円形水車部分においても、水車の羽根（８）部分の全円周の外側にも水路が確保できている。
空気によるエヤーリフトにより水容器（１）内の水路に定常の循環水流を発生させ、水車の羽根（８）に推力与え水車（６）を回転させ発電するものである。

水を循環させて使用するので水の常時供給は必要でないので発電場所は何処でも可能で限定されない。クリーンエネルギーで、自然条件に左右されないで連続発電が可能である。
エヤーリフトによる水流は水車（６）の全外周の羽根（８）に常時推力与えることができるので、大きな回転力が得られる。また、空気量を調節して一定出力の発電が可能である。

本発明のエアーリフトによる水車発電の説明図

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１に示すように、水車（６）は水車のリール（７）および羽根（８）のある円形水車を配置し、その両側には羽根（８）のみの部分で構成するリング状の構造物がある。水車の羽根（８）の構造は水流による推力を効率的に受ける構造形状である。
水容器（１）は水車（６）の構造物全体を内蔵できる形状の構造物である。水容器（１）の水車の羽根（８）部分は図１のＣ−Ｃ断面に示すリング形状の水路が確保されている。
エヤーリフトによる水流で水車（６）を回転させる方法は、まず水を充填した水容器（１）の外側の下端付近の空気圧入パイプ（３）から空気を送り込み，エヤーリフトを発生させる。エヤーリフトによる水流は図１のＣ−Ｃ断面のリング形状部分の水路および図１のＢ−Ｂ断面の水車のリール（７）のある水車の羽根（８）部分の外周の外側水路に循環水流ができる。この循環水流を全周の水車の羽根（８）が推力を受け水車（６）を回転させる。送り込んだ空気は水容器（１）の最上端に設けた開口部（２）より排出する。
水流の水車のリール（７）部分への流入を防止するため、水容器（１）には水車のリール（７）の外周付近に水流の流入防止板（１０）を設ける。
空気を送り込むためのコンプレッサー（５）の電源は発電出力の一部を転用する。

水の常時供給も必要のなく循環して水を利用するので、水利権や発電後の排水処理や放流の問題もないクリーンなエネルギーである。しかも自然条件に左右されずどんな場所でも定常運転が可能である。発電所の所要敷地面積も少なくてすみ、水車（６）の径を拡大し、水車発電を並列して基数を増やせば発電等の動力の出力の増大が図れる。

１水容器
２開口部
３空気圧入パイプ
４空気配管
５コンプレッサー
６水車
７水車のリール
８水車の羽根
９水車の軸
１０水流の流失防止板

Claims

水車は水車のリールおよび羽根のある円形水車部分と、その両側に水車の羽根のみの部分で構成する構造物である。
水容器は水車の構造物全体を内蔵し、水車の羽根部分に水路を構成させる。水を充填した水容器の水路に空気を送り込み、エヤーリフトによる循環水流を水路に発生させる。この循環水流が水車の羽根に推力を与え水車を回転させる。この回転トルクにより発電等の動力とすることを特徴とする。