JP3092704U - 自家用水力発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コストが安価で一般の家庭でも簡単に設置でき
る揚水式の自家用発電装置を提供する。 【解決手段】下部に設置された下部貯水槽１と、前記下
部貯水槽１より上部貯水槽２へ水を供給する給水管３
と、前記給水管３の途中に設けられた給水ポンプ４と、
前記上部貯水槽２から下部貯水槽１へ落下させる水圧管
５と、前記水圧管の途中に設けられた水車部１０と、前
記水車部１０により変速手段６を介して駆動する発電機
７と、を備えたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、雨水や水道水などを利用して一般家庭などでも使用できる揚水式の 自家用水力発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、一般家庭向けの自家用水力発電装置としては、実開平３−７３６７７号 公報に示すような揚水式自家用発電装置があった。この揚水式自家用発電装置は 、貯水槽と、この貯水槽へ水を供給する給水管と、この給水管の途中に設けた電 磁弁またはポンプと、前記貯水槽より下方に設けられた受水槽と、前記貯水槽の 水を前記受水槽に導く水圧管と、この水圧管の途中に設けられた水車と回転数変 換装置と発電モータとからなる水力発電装置と、この発電装置から生じた電力を 充電させる蓄電池と、前記受水槽の水を前記貯水槽へ戻す揚水管と、この揚水管 に設けられた主として一般市販用の電力により駆動される用水ポンプとから構成 されたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の揚水式自家用発電装置にあっては、この揚水式 自家用発電装置の主要部となり、装置全体の中でも最もコストのかかる水車の具 体的な構成が開示されていないのでコストの推定ができず、一般の家庭でも使用 可能であるかがわからないという不都合があった。

【０００４】 本考案は、このような課題に着目してなされたもので、コストが安価で一般の 家庭でも簡単に設置できる揚水式の自家用発電装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る自家用発電装置は、下部に設置され た下部貯水槽と、前記下部貯水槽より上部貯水槽へ水を供給する給水管と、前記 給水管の途中に設けられた給水ポンプと、前記上部貯水槽から下部貯水槽へ落下 させる水圧管と、前記水圧管の途中に設けられた水車部と、前記水車部により変 速手段を介して駆動する発電機と、を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】 また、本考案に係る自家用発電装置は、下部に設置された下部貯水槽と、前記 下部貯水槽より上部貯水槽へ水を供給する給水管と、前記給水管の途中に設けら れた給水ポンプと、前記上部貯水槽へ雨水を集めて供給する雨水供給手段と、前 記上部貯水槽から下部貯水槽へ落下させる水圧管と、前記水圧管の途中に設けら れた水車部と、前記水車部により変速手段を介して駆動する発電機と、を備えた ことを特徴としている。

【０００７】 さらに、本考案に係る自家用発電装置は、下部に設置された下部貯水槽と、前 記下部貯水槽より上部貯水槽へ水を供給する給水管と、前記給水管の途中に設け られた給水ポンプと、前記上部貯水槽へ水道水を供給する水道水供給手段と、前 記上部貯水槽から下部貯水槽へ落下させる水圧管と、前記水圧管の途中に設けら れた水車部と、前記水車部により変速手段を介して駆動する発電機と、を備えた ことを特徴とするものである。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下、図面の図１乃至図２に基づき、本考案の実施の形態を詳細に説明する。 図１は、本考案に係る自家用水力発電装置を示す全体構成図、図２は本考案の自 家用水力発電装置の主要部である水車部を示す一部破断の正面図、図３は図２の Ａ−Ａ断面図、図４は本考案の自家用水力発電装置に用いる水車の斜視図、図５ は本考案の自家用水力発電装置の実施例を示す全体構成図である。

【０００９】 図１は、本考案に係る自家用水力発電装置の全体構成を示すもので、下部に設 置された下部貯水槽１と、前記下部貯水槽１より上部貯水槽２へ水を供給する給 水管３と、前記給水管３の途中に設けられた給水ポンプ４と、この上部貯水槽２ から下部貯水槽へ落下させる水圧管５と、この水圧管の途中に設けられた水車部 １０と、この水車部１０により変速手段６を介して駆動する発電機７と、を備え たものである。また、水圧管５には給水を調整するバルブ８が取り付けられてい る。さらに、上部貯水槽２は屋根などから雨水を集めて供給する雨水供給手段で ある雨樋９が取り付けられている。

【００１０】 図２乃至図４は本考案の自家用水力発電装置の主要部である水車部１０を示す ものである。この水車部１０は、水車１１がシャフト１２により軸支されており 、シャフト１２は軸受け１３により回転自在に支承されている。また、軸受け１ ３は取り付けアングル１４に固定されている。このシャフト１２の一端側には大 プーリ１５が装着されており、この大プーリ１５はＶベルト１６により前記発電 機７の小プーリ７ａに連結されている。

【００１１】 この大プーリ１５、小プーリ７ａおよびＶベルト１６により変速手段６を構成 するもので、大プーリ１５と小プーリ７ａの径の比率は３：１となっている。即 ち、発電機７の回転速度は水車１１の所定の回転速度（４００ＲＰＭ）の３倍の 速度（１２００ＲＰＭ）で運転されることになる。

【００１２】 また、水車部１０は、全体を透明な樹脂材料であるアクリル樹脂製のカバー１ ７で覆われており、水車１１の回転時に水を外部に飛散しないようになっている 。そして、使用された水はアクリル製のカバー１７の底部より下部水槽１に流れ 込むように、吐出口１８が設けられている。

【００１３】 水車１１は、塩化ビニール樹脂などの比較的安価な樹脂材料から形成されたも のであり、両サイドの円形の側板１１ａには補強のため補強板１１ｂが固着され 、中心部をシャフト１２が貫通している。この両サイドの円形の側板１１ａに挟 まれた内部には、複数の水室２０が形成されており、この水室２０は、それぞれ 隔壁板１１ｃと底板１１ｄにより隔離されている。

【００１４】 また、隔壁板１１ｃは放射状に取り付けられているが、水平位置では少し上向 きになるように側板１１ａに取り付けられており、水圧管５からの水が水室２０ に溜まり易いようになっている。これは、水圧管５から落下する水が水圧で隔壁 板１１ｃに当たり、その反動で水車１１を回すとともに、水が水室２０に溜まる ことにより、水の重力で水車１１を回すようにするものである。

【００１５】 このように構成された水車１１の能力は、例えば、水車の直径を１２００ｍｍ とし、所定の回転数（４００ｒｐＭ）で運転され、後述する発電機７が変速手段 ６により３倍の回転数（１２００ｒｐＭ）で運転された場合は、５ＫＶの発電能 力を持つものである。

【００１６】 また、発電機７は、三相交流のブラシレスモータを使用するもので、１０ＫＶ の能力を持つものである。通常は家庭用の電圧１００Ｖで出力するが、２００Ｖ の出力端子も備えている。この発電機７により発電された電力は、家庭用の電源 に供給されて使用されるとともに、一部はポンプ４の駆動電力に供給され、下部 貯水槽１の水を汲み上げて上部貯水槽２に循環するものである。

【００１７】 このように構成された自家用水力発電装置は、雨水供給手段である雨樋９など で集水した上部貯水槽２から水圧管５を経由して水を落下させ、水車１１を回転 させて発電機７を駆動し発電を行うものである。水車１１の回転速度は４００ｒ ｐＭになるように上部貯水槽２の高さとバルブ８を調整する。水車１１は、落下 する水の圧力と水室２０に溜まる水の重量により回転するものである。

【００１８】 また、水車１１に使用された水は、水車１１の下面よりカバー１７の底部に落 下し、吐出口１８より下部貯水槽１に流入する。下部貯水槽１に溜まった水は発 電機７により発電された電力が使用され、給水ポンプ４により上部貯水槽２へ循 環され再度発電に使用される。このように、本考案の自家用水力発電装置は、一 度使用した水を再度使用することができ、効率的な揚水式の自家用水力発電装置 とすることができるものである。

【００１９】 次に、図５は本考案の自家用水力発電装置の実施例を示すもので、下部に設置 された下部貯水槽１と、この下部貯水槽１より上部貯水槽２へ水を供給する給水 管３と、この給水管３の途中に設けられた給水ポンプ４と、前記上部貯水槽２へ 水道水を供給する水道水供給手段である水道管１９と、前記上部貯水槽２から下 部貯水槽１へ落下させる水圧管５と、前記水圧管５の途中に設けられた水車部１ ０と、前記水車により変速手段６を介して駆動する発電機７と、を備えたもので ある。

【００２０】 このように構成された自家用水力発電装置は、前述した自家用水力発電装置と 同様に、効率的な揚水式の自家用水力発電装置とすることができるものである。 さらに、上部貯水槽２へ水道水を供給して使用できるために、給水ポンプ４を頻 繁に使用する必要がなく、発電した電力をより多く家庭用電力に使用できるもの である。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る自家用発電装置は、下部に設置された下部 貯水槽と、前記下部貯水槽より上部貯水槽へ水を供給する給水管と、前記給水管 の途中に設けられた給水ポンプと、前記上部貯水槽から下部貯水槽へ落下させる 水圧管と、前記水圧管の途中に設けられた水車と、前記水車により変速装置を介 して駆動する発電機と、を備えたことにより、クリーンなエネルギーである水力 を繰り返し使用できる効率的な揚水式の自家用水力発電装置とすることができる ものである。さらに、水車は安価な塩化ビニールなどを使用しているので、自家 用水力発電装置のコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る自家用水力発電装置を示す全体構
成図である。

【図２】本考案の自家用水力発電装置の主要部である水
車部を示す一部破断の正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図てある。

【図４】本考案の自家用水力発電装置に用いる水車の斜
視図である。

【図５】本考案の自家用水力発電装置の実施例を示す全
体構成図である。

【符号の説明】

１ 下部貯水槽 ２ 上部貯水槽 ３ 給水管 ４ ポンプ ５ 水圧管 ６ 変速手段 ７ 発電機 ７ａ 小プーリ ８ バルブ ９ 雨樋 １０ 水車部 １１ 水車 １１ａ 側板 １１ｂ 補強板 １１ｃ 隔壁板 １１ｄ 底板 １２ シャフト １３ 軸受け １４ アングル １５ 大プーリ １６ Ｖベルト １７ カバー １８ 吐出口 １９ 水道管 ２０ 水室

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下部に設置された下部貯水槽と、前記下部
   貯水槽より上部貯水槽へ水を供給する給水管と、前記給
   水管の途中に設けられた給水ポンプと、前記上部貯水槽
   から下部貯水槽へ落下させる水圧管と、前記水圧管の途
   中に設けられた水車部と、前記水車部により変速手段を
   介して駆動する発電機と、を備えたことを特徴とする自
   家用水力発電装置。
2. 【請求項２】下部に設置された下部貯水槽と、前記下部
   貯水槽より上部貯水槽へ水を供給する給水管と、前記給
   水管の途中に設けられた給水ポンプと、前記上部貯水槽
   へ雨水を集めて供給する雨水供給手段と、前記上部貯水
   槽から下部貯水槽へ落下させる水圧管と、前記水圧管の
   途中に設けられた水車部と、前記水車部により変速手段
   を介して駆動する発電機と、を備えたことを特徴とする
   自家用水力発電装置。
3. 【請求項３】下部に設置された下部貯水槽と、前記下部
   貯水槽より上部貯水槽へ水を供給する給水管と、前記給
   水管の途中に設けられた給水ポンプと、前記上部貯水槽
   へ水道水を供給する水道水供給手段と、前記上部貯水槽
   から下部貯水槽へ落下させる水圧管と、前記水圧管の途
   中に設けられた水車部と、前記水車部により変速手段を
   介して駆動する発電機と、を備えたことを特徴とする自
   家用水力発電装置。