JP3126740U - 水流発電用動力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】河川等の水流により水力発電を起こすための動力が効果的に得られ、且つ小型にして安価にできる水流発電用動力装置を提供する。
【解決手段】移動方向に多数の水流受けポケット２，…を配設したベルト１が、発電機（図示せず）を駆動させるための駆動ローラー３と、駆動ローラー３を回転軸４で支持した支柱５に回動位置を調整可能にするための二股状のアーム６，６を設けて該アームの先端部に回動自在に軸支されたローラー７，７と、前記支柱とは別に設けた支柱８に回動位置を調整可能にするための単一のアーム９を設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラー７ａとで張設されて構成された水流発電用動力装置で、前記アーム６，６とアーム９の回動位置を変えることによりベルト１に配設された水流受けポケット２，…を水面より沈めて深さ位置を調整し、アーム６，６とアーム９を上げてベルト１を着脱する。
【選択図】図１

Description

本考案は、河川等の水流により水力発電を起こすための動力を有効に得るようにした水流発電用動力装置に関する。

石油やガスによるエネルギーの供給は有限であると共に、これらのエネルギー利用による大気汚染や地球温暖化は深刻な問題となっており、風力発電や水力発電及び太陽光を利用したクリーンなエネルギー利用の発電開発が急務となっている。
風力発電は、無風時にはそのエネルギーが得られず、太陽光は、雨天時にはそのエネルギーが得られないことから、常時安定したエネルギーが得られないといった欠点を有しているが、河川等の水流による水力エネルギーは、常時安定したエネルギーが得られると共に、水が有れば人工的に水流を造りだすことも可能であるなどの利点がある。

本考案は、河川等の水流により水力発電を起こすための動力を得るものであるが、従来水力発電は、円形水車を利用してその動力を得ようとするものが主流であった。
又、従来の円形水車の代りに架台の両側に駆動スプロケット軸設し、これに掛合する連鎖４の任意等間隔毎の鎖片をＬ板片となし、該Ｌ板片にバケットを、その上部に形成した支え腕の基部の支持部で支承した構成とし、架台を田んぼの水路の流水面上に設置して、水流の水力を受けたバケット群の移動により、誘導スプロケットを回動して駆動スプロケットを駆動し、出力軸から動力を取り出して発電機等を回動せしめるようにした水流利用のチェーン駆動動力取り出し装置が開示されている。（例えば特許文献１参照）

特開２０００−２７４３４２号公報

上記円形水車による水力発電の動力は、回転軸を中心に放射状にバケットや受板を配設した真円形状の水車に水をかけ流すやり方が一般的であり、水流をかけ流す落差を必要とすること、及び大きな動力を得るためには水車の直径をかなり大きくする必要があり、安価にできないなどの解決すべき課題がある。

又、上記特許文献１に記載される水流利用のチェーン駆動動力取り出し装置は、円形水車による動力取り出しの欠点を解消するものではあるが、架台の両側に軸設されたスプロケットに連鎖（チェーン）を掛けて、連鎖のリンク鎖片をＬ板片にし、その上部に形成された支え腕の基部支軸でバケットを支承するようにして構成されたものであり、バケットが、水面から適度な位置で水流を受けるように調整できないこと、及び金属製の連鎖（チェーン）に多数のパケットを取付けるとなると重量的に重くなり、取扱いにくく且つ安価にできないなどの解決すべき課題がある。

上記課題を解決するため、本考案は以下記載するような手段、即ち、移動方向に多数の水流受けポケットを配設したベルトが、発電機を回転駆動させるための駆動ローラーと、駆動ローラーを回転軸で支持した支柱に回動位置を調整可能にするための二股状のアームを設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラーと、前記支柱とは別に設けた支柱に回動位置を調整可能にするための単一のアームを設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラーとで張設されて構成されていることを特徴とする水流発電用動力装置である。
先端部に回転自在に軸支したローラーを有する二股状のアームと単一のアームの回動位置を調整することにより、ベルトに多数配設した水流受けポケットを水面の適度の深さまで沈めて、適度な水流圧が受けられるように調整できると共に、大洪水等の緊急作動停止や動力装置の点検調整等の運転停止時にはアームを水面より上げることにより、ベルトの着脱が容易となる。ベルト及び水流受けポケットは防水性、耐水性を有する合成繊維や合成ゴム等を使用するのが望ましい。

又、ベルトの移動方向に多数配設した水流受けポケットは、水流圧を受けて水流受け口が開くように開閉自在に形成されていることを特徴とする。
水流圧を受けて水流受け口が開くように開閉自在に形成されることにより、ベルトがローラーで曲げられて回転する時に水流受け口が閉じて抵抗が少なくスムーズに移動させるのに有効である。
なお、水流受けポケットはこれに限定されるものではない。

更に、二股状のアームと単一のアームの回動位置を調整する手段は、スクリュー軸とスクリュー軸受を螺合させて、スクリュー軸は支柱側に取付け、スクリュー軸受はアーム側に取付けてスクリュー軸の回転により回動位置を調整するように構成されていることを特徴とする。

上記手段にて記載するように、本考案は、移動方向に多数の水流受けポケットを配設したベルトが、発電機を回転駆動させるための駆動ローラーと、駆動ローラーを回転軸で支持した支柱に回動位置を調整可能にするための二股状のアームを設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラーと、前記支柱とは別に設けた支柱に回動位置を調整可能にするための単一のアームを設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラーとで張設されて構成されていることを特徴とする水流発電用動力装置であるから、円形水車による水力発電用動力装置のように水流に落差を設ける必要はなく、且つ多数の水流受けポケットで連続して同時に水流圧を受けるから、小さくても大きな動力が得られると共に、ベルトが軽量であることから、充分な動力が得られるだけの長さに調整が可能で、しかも安価にできる。

又、アームを回動させて回動位置を調整できるから、水面から適度な深さの位置で水流受けポケットが水流圧を受けるように調整できると共に、水面から上げることによりベルトの着脱が容易である。

更に、水流受けポケットが、水流圧を受けて水流受け口が開くように開閉自在に形成することにより、ベルトがローラーで曲げられて回転するのに抵抗が少なく、スムーズに移動させるのに効果があり、ベルトを畳むのに好都合である。

本考案を実施するための最良の形態について、以下実施例にて、その実施例を示す図面に基いて詳細に説明する。
なお、図面は、本考案を実施するための最良の形態を示す一実施例図であり、必ずしもこれに限定されるものではない。

図１は、本考案の実施例を示す側断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図示するように本考案は、ベルト１の移動方向に多数の水流受けポケット２，…を配設して、そのベルト１が、発電機（図示せず）を駆動させるための駆動ローラー３と、駆動ローラー３を回転軸４で支持した支柱５に回動位置を調整できるように二股状のアーム６，６を設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラー７，７と、前記支柱５とは別に設けた支柱８に回動位置を調整できるように単一のアーム９を設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラー１０とで張設されて構成されている。駆動ローラー３を回転軸４で支持した支柱５は、図２では片側のみであるが、図３に示すように両側にしても良い。

図４は、前記ベルト１の移動方向に多数の水流受けポケット２，…を配設した実施態様を示したもので、図４の（Ａ）は、水流受けポケット２が、ベルト１の外面に水流圧を受けて水流受け口２ａが開くように開閉自在に形成されて、縁部が縫い付けてある。ベルト１は平ベルトである。図４の（Ｂ）は、消防ホースのようなホースを利用して水流ポケット２を配設して、水流圧を受けて水流受け口２ａが開くように開閉自在に形成されて、縁部が縫い付けられたものであり、このようにしても良い。更に、図４の（Ｃ）に示すように水流受け口２ａが常時開いた水流受けポケット２を配設しても良い。

水流受け口２ａが開くように開閉自在に形成されることにより、ローラーで曲げられて回転する時に水流受け口が畳まれるように回転するので、抵抗が少なくスムーズに移動させるのに好ましく、ベルトも取り扱い易い。
又、上記ベルト１と水流受けポケット２は防水性、耐水性を有する合成繊維や、合成ゴム等を使用するのが望ましいが、防水性、耐水性を有する軽くて柔軟性のあるものであればこれに限定されるものではない。

前記水流受けポケット２，…で水流圧を受けて移動するベルト１の動力を駆動ローラー３に伝達し、回転軸４を回転させるについて、図５にて説明する。
図５の（ａ）は、駆動ローラー３の円周面にローレット状の凹凸３ａを付け、ベルト１の内面にこれと噛み合うような凹凸１ａを付けて、スリップすることなく駆動ローラー３を回転させるようにしたものである。駆動ローラー３の円周面に付ける前記凹凸３ａは、円周全面でなく、例えばローラーの両端部に付けるとかして部分的に設けても良く、また、これと噛み合うベルト１の内面は、合成ゴム等の弾力性のあるベルトを使用すれば、ベルトにテンションをかけることにより前記駆動ローラー３の凹凸に食い込むので、凹凸を付けなくてもスリップすることなく駆動ローラー３を回転させることができる。

駆動ローラー３の円周面にローレット状の凹凸を付ける代りに図５の（ｂ）に示すように駆動ローラー３の両端部円周面にＶ溝３ｂを設け、該Ｖ溝に係合するようにベルト１にＶベルト１ｂを設けても良く、或いは図５の（ｃ）に示すように駆動ローラー３の両端部円周面に等間隔にピン３ｃを凸設し、該ピンに係合するようにベルト１に穴１ｃ，…を穿設しても良い。そして、ベルト１の移動により駆動ローラー３を回転駆動させ、該駆動ローラーとキー材４ａで回り止め固定された回転軸４は回転駆動する。

回転軸４は、前記図１、図２にて図示したように支柱５の上端部に設けられたボス１０，１０ａに嵌め込まれた軸受１１，１１により回転自在に支持されており、二股状のアーム６，６の基部が、前記支柱５の上端部に設けられたボス１０ａに嵌合して回動自在に軸支されており、二股状のアーム６，６の片方が、スクリュー軸１２とスクリュー軸受１３を螺合させて、スクリュー軸１２は、端部にハンドル１４を取付けて支柱５側に取付けられ、スクリュー軸受１３はアーム６側に取付けられて、ハンドル１４を回すことによりアーム６，６の回動位置が調整できるようにしてある。

又、前記支柱５とは別に設けた支柱８の上端部にも、同様にしてアーム６の基部が軸支され、スクリュー軸１２ａルスクリュー軸受１３ａを螺合させて、スクリュー軸１２ａは、端部にハンドル１４ａを取付けて支柱８側に取付けられ、スクリュー軸受１３ａはアーム９側に取付けられて、ハンドル１４ａを回すことによりアーム９の回動位置が調整できるようにしてある。

前記アーム６，６とアーム９の先端部にはローラー７，７とローラー７ａが軸１５，１５と軸１５ａにより軸受１６，１６を介して回転自在に軸支され、此れ等のローラーによりベルト１は張設された構成となっている。

前記支柱５と支柱８は、河川等の岸（又は河川等の中でも良い）にコンクリート等で床盤１７，１７を築き、その上に支柱５、支柱８の下端面を載置してボルト等で固定して立設する。そして、前記ハンドル１４，１４ａを回し、スクリュー軸１２，１２ａを回転させることによりアーム６，６とアーム９を回動させてベルト１に配設された水流受けポケット２，…が河川等の水面１８から適当な深さ位置になるように調整して、スクリュー軸１２、１２ａにナット等を螺合させて止める。

そして、河川等の水流をベルト１に配設された多数の水流受けポケット２，…で受けるとベルト１が移動して、駆動ローラー３を回転駆動させることにより回転軸４を回転させて、発電機（図示せず）を回転駆動させるための動力を得る。

ベルト１の着脱は、ハンドル１４，１４ａを回してスクリュー軸１２，１２ａを回転させることによりアーム６，６とアーム９を上方へ回動させ、ベルト１に配設された水流受けポケット２，…が河川等の水面１８より上げると、ローラー７，７とローラー７ａによるベルト１の張りも緩和され、着脱し易くなる。
なお、前記ハンドル１４、１４ａで回す代りに減速されたモーター等で回すようにしても良い。

本考案の実施例を示す側断面図である。 片側支持の図１のＡ−Ａ断面図である。 両側支持の図１のＡ−Ａ断面図である。 水流受けポケットの実施態様を示す要部斜視図である。 ベルトと駆動ローラーの滑り止め例を示す要部斜視図である。

符号の説明

１ ベルト
２ 水流受けポケット
３ 駆動ローラー
４ 回転軸
４ａ キー材
５，８ 支柱
６，９ アーム
７，７ａ ローラー
１０，１０ａ ボス
１１，１６ 軸受
１２，１２ａ スクリュー軸
１３，１３ａ スクリュー軸受
１４，１４ａ ハンドル
１５，１５ａ 軸
１７ 床盤
１８ 水面

Claims (3)

1. 移動方向に多数の水流受けポケットを配設したベルトが、発電機を回転駆動させるための駆動ローラーと、駆動ローラーを回転軸で支持した支柱に回動位置を調整可能にするための二股状のアームを設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラーと、前記支柱とは別に設けた支柱に回動位置を調整可能にするための単一のアームを設けて該アームの先端部に回転自在に軸支されたローラーとで張設されて構成されていることを特徴とする水流発電用動力装置。
2. ベルトの移動方向に多数配設した水流受けポケットが、水流圧を受けて水流受け口が開くように開閉自在に形成されていることを特徴とする請求項１記載の水流発電用動力装置。
3. 二股状のアームが、スクリュー軸とスクリュー軸受を螺合させて、スクリュー軸は支柱側に取付けられ、スクリュー軸受はアーム側に取付けられて、スクリュー軸の回転により回動位置を調整するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水流発電用動力装置。

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