JP3187048U - 水流又は気流を利用した発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低コストで製造することができ、周囲環境に悪影響を及ぼすこともない、水流又は気流を利用した発電システムを提供する。
【解決手段】長さ方向軸線が実質的に水平になるように回転可能に配置された管状の本体１２を備え、本体の内壁に、一方の端部から他方の端部までの少なくとも一部にわたって螺旋状の羽根１２ｃが中心に向かって延びるように取り付けられており、一方の端部１２ａに流入管１８が連結され、他方の端部１２ｂに流出管２０が連結されており、水又は気体を流入管から本体内に流入させ、羽根に水流又は気流を当てることにより、本体を長さ方向軸線を中心として回転させ、この回転力を伝動ベルト２４ａ，２４ｂを介して発電機２２の回転軸２２ａに伝達することにより発電する。
【選択図】図１

Description

本考案は、水流又は気流を利用した発電システムに関する。本考案の発電システムにおいて利用される水流には、例えば上下水道、農業用水、河川水等の水流が含まれる。

水流を利用した発電システムとしては、典型的には、ダムの上部から落下する水流を利用して発電する水力発電設備が知られている。

しかしながら、このような水力発電設備は、大規模なものとなるため膨大な建設コストを必要とするうえ、ダムの建設によって自然環境を破壊するおそれがあるという課題もあった。

本考案は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、比較的低コストで製造することができ、周囲環境に悪影響を及ぼすこともない、水流又は気流を利用した発電システムを提供することを目的としている。

本願請求項１に記載の水流又は気流を利用した発電システムは、長さ方向軸線が実質的に水平になるようにベース上に回転可能に配置された管状の本体を備え、前記本体の両端部が開放し、前記本体の内壁に、一方の端部から他方の端部までの少なくとも一部にわたって螺旋状の羽根が中心に向かって延びるように取り付けられており、前記一方の端部に流入管が連結され、前記他方の端部に流出管が連結されており、水又は気体を前記流入管から前記本体内に流入させ、前記本体内を通り抜けて前記流出管から流出させ、前記羽根に水流又は気流を当てることにより、前記本体を前記長さ方向軸線を中心として回転させ、この回転力を伝動手段を介して発電機の回転軸に伝達することにより発電するように構成されていることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載の水流又は気流を利用した発電システムは、前記請求項１のシステムにおいて、前記流入管と前記流出管とが循環回路を形成するように連結され、ポンプによって水流又は気流を循環させるように構成されていることを特徴とするものである。

本考案の発電システムでは、比較的小規模な構造の装置を用いて低コストで水流又は気流を利用して発電することができるとともに、周囲環境に悪影響を及ぼすおそれがない。また、本考案の発電システムでは、上下水道等の既存の設備を有効活用することができる。さらに、流入管と流出管とが循環回路を形成するように構成することにより、一層効率的な発電を行うことが可能になる。

本考案の好ましい実施の形態に係る水流を利用した発電システムを模式的に示した全体図である。 図１の発電システムの本体の拡大斜視図である。 図１の発電システムが地表面下に設置されている例を模式的に示した図である。

次に図面を参照して、本考案の好ましい実施の形態に係る水流を利用した発電システムについて詳細に説明する。図１は、本考案の好ましい実施の形態に係る発電システムを模式的に示した全体図である。図１において全体として参照符号１０で示される本考案の好ましい実施の形態に係る発電システムは、長さ方向軸線ｘ−ｘ（図２参照）が実質的に水平になるようにベース１４上に配置された管状の本体１２を備えている。

図２は、本体１２を示した拡大斜視図である。本体１２の両端部１２ａ、１２ｂは開放しており、本体１２の内壁には、端部１２ａから端部１２ｂまでの少なくとも一部にわたって（図示される例では、端部１２ａから端部１２ｂまでの全体にわたって）螺旋状の羽根１２ｃが中心に向かって延びるように取り付けられている。

本体１２は、長さ方向軸線ｘ−ｘを中心として回転するように、軸受部１６によってベース１４上に配置されている。

本体１２の端部１２ａには流入管１８が連結され、端部１２ｂには流出管２０が連結されている。これにより、水が流入管１８から本体１２内に流入し、本体１２内を通り抜けて流出管２０から流出するようになっている。そして、本体１２内を水が通り抜ける際に羽根１２ｃに水が当たることにより、本体１２が長さ方向軸線ｘ−ｘを中心として回転するようになっている。なお、端部１２ａと流入管１８との間、および端部１２ｂと流出管２０との間には、適当なシール１２ｄが設けられている。

発電システム１０はまた、発電機２２と、本体１２の回転力を発電機２２の回転軸２２ａに伝達するための伝動手段２４とを備えている。伝動手段２４としては、例えば、伝動ベルトやチェーンが使用される。図１に示される例では、本体１２の回転力が第１伝動ベルト２４ａに伝達され、伝達された回転力が変速器２６により所望のように変速されて第２伝動ベルト２４ｂを介して発電機２２の回転軸２２ａに伝達されるようになっている。

好ましくは、発電システム１０は、発電機２２によって発生した電気エネルギーが蓄積される蓄電池２８を備えている。

また、好ましくは、発電システム１０は、図１に示されるように、流入管１８と流出管２０とを循環回路が形成されるように連結し、ポンプ３０によって水流が循環するように構成してもよい。

次に図３を参照して、発電システム１０の使用について説明する。図３は、下水道の水流を使用した発電システム１０の例を模式的に示した図である。すなわち、地中に本体１２、ベース１４および軸受部１６を埋設し、本体１２の両端部に流入管１８、流出管２０として下水道管を連結する。一方、地上に発電システム室を設置し、その内部に発電機２２および蓄電池２８を配置する。そして、本体１２の回転力を発電機２２に伝達するため伝動手段２４ａ、２４ｂを設ける。なお、図３において、参照符号３２、３４、３６は、整流器、コンプレッサ、分電装置をそれぞれ表しており、３８は、流入管１８内の水位が低下して水流が弱められたときに、コンプレッサ３４から圧力を送り、水流を強めることを表している。

図３に示される例では、下水道の水流により、本体１２を回転させ、その回転力を伝動手段２４を介して発電機２２に伝達し、発電するようになっている。このようにして得られた電力は、所望の用途（図３では、ロードヒーティングに使用する例が図示されている）に供される。

本考案は、以上の考案の実施の形態に限定されることなく、実用新案登録請求の範囲に記載された考案の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本考案の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態では、本体１２内を通過する水流によって本体１２を回転させ、その回転力を発電機の回転軸に伝達することにより、発電を行うように構成されているが、水流の代わりに、本体１２内に気流を通すことによって本体１２を回転させ、発電を行うように構成してもよい。すなわち、例えば、流入管１８に圧縮空気源（図示せず）を連結し、圧縮空気源から流入管１８に圧縮空気を送り込むことにより、圧縮空気による気流で本体１２を回転させ、水流を利用する場合と同様に発電を行うように構成することができる。

また、例えば、図示されている本システムの例は、例示的なものにすぎない。また、発電に利用する水流としては、上水道、農業用水、河川水等の任意のものを使用してよい。

１０ 発電システム
１２ 本体
１２ａ、１２ｂ 端部
１２ｃ 羽根
１２ｄ シール
１４ ベース
１６ 軸受部
１８ 流入管
２０ 流出管
２２ 発電機
２４ 伝動手段
２４ａ、２４ｂ 伝動ベルト
２６ 変速器
２８ 蓄電池
３０ ポンプ
３２ 整流器
３４ コンプレッサ
３６ 分電装置

Claims (2)

1. 水流又は気流を利用した発電システムであって、
   長さ方向軸線が実質的に水平になるようにベース上に回転可能に配置された管状の本体を備え、前記本体の両端部が開放し、前記本体の内壁に、一方の端部から他方の端部までの少なくとも一部にわたって螺旋状の羽根が中心に向かって延びるように取り付けられており、
   前記一方の端部に流入管が連結され、前記他方の端部に流出管が連結されており、
   水又は気体を前記流入管から前記本体内に流入させ、前記本体内を通り抜けて前記流出管から流出させ、前記羽根に水流又は気流を当てることにより、前記本体を前記長さ方向軸線を中心として回転させ、この回転力を伝動手段を介して発電機の回転軸に伝達することにより発電するように構成されていることを特徴とする発電システム。
2. 前記流入管と前記流出管とが循環回路を形成するように連結され、ポンプによって水流又は気流を循環させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された発電システム。

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