JP3206645U - ピコ水力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小川、水田用水路、道路側溝など比較的少落差かつ少水量の水路に設置して発電を行うための構成が簡易なピコ水力発電装置を提供する。【解決手段】 ピコ水力発電装置Ｄは、複数個のハブダイナモを各中心軸が同一線状になるように機械的に縦列状態で連結すると共にハブダイナモの出力が電気的に直列となるよう収納した発電機Ａと、この発電機Ａを中心として少なくとも一部が水路に置かれる複数の羽根を有することでその水路の水流に応じて回転する円形の水車Ｂと、この水車Ｂと発電機Ａとを一体化した状態で水車Ｂを水路へ配置すると共に発電機Ａからの電力が出力されるリード線３ａ、３ｂを外部へ引き出す固定部材Ｃとを有する。【選択図】図４

Description

本考案は、小川、水田用水路、道路側溝など比較的少落差かつ少水量の水路に設置して発電を行うためのピコ水力発電装置に関するものである。

最大出力１キロワット以下の超小型水力発電装置、所謂ピコ水力発電装置として、例えば特許文献１〜３で開示されているように、水路に設置されてその水流による水車の回転を発電機に伝えて発電を起こすものが知られている。

特開２０１４−１０１７９９号公報 特開２０１４−４３５８６号公報 特許第５８４５４９８号公報

斯かるピコ水力発電装置は、水車の回転をチェーンや回転軸などの伝達手段を介してその水車の外部に設置した発電機へ伝えて発電を起こすものであり、水車と発電機とが別構成であることから、ピコ水力発電装置の全体の構成が複雑になるという問題を有していた。

本考案は、このような従来の構成が有している問題を解決しようとするものであり、水車と発電機との位置関係を見直して、構成が簡易なピコ水力発電装置の実現を目的とするものである。

本考案のピコ水力発電装置は、前記目的を達成するために、複数個のハブダイナモを各中心軸が同一線状になるように機械的に縦列状態で連結すると共に前記ハブダイナモの出力が電気的に直列となるよう保護管内に水密状に収納した発電機と、この発電機を中心として少なくとも一部が水路に置かれる複数の羽根を有することでその水路の水流に応じて回転する円形の水車と、この水車と前記発電機とを一体化固定した状態で前記水車を前記水路へ固定配置すると共に前記発電機からの電力が出力されるリード線を外部へ引き出す固定部材と、を有するものである。

上記構成により、水車内に発電機が位置しており、構成が簡易なコンパクト形状であることから、全体の小型化が実現できる。

また、前記水車は、設置する前記水路に合わせて前記発電機を取り付け可能な大きさの異なる複数のタイプが用意されているものである。

上記構成により、一つの発電機であっても設置する水路に合わせて発電機を取り付ける水車の組み合わせを変えることができるので、水路に応じたピコ水力発電装置として効率良く使用できる。

本考案に係るピコ水力発電装置は、構成が簡易であることから、運搬や設置が簡単に行え、しかも小型化が期待できるという効果を有するものである。

本考案の実施形態の部分図 同上実施形態の部分透視図 同上実施形態の一部を切り欠いた正面図 同上実施形態の使用状態を説明する斜視図

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。

各図において、１ａ，１ｂは、各々が自転車の前照灯を点灯させるための電力を供給する所謂ハブダイナモであり、例えば特開２００３−９４４９号公報（段落番号００２８〜００２９、図２など参照）で開示されているものであって、各１個で６ボルト、２．４ワットの発電能力を有している。

この実施形態では、２個のハブダイナモ１ａ、１ｂを各中心軸２ａ，２ｂが同一線状になるように機械的に縦列状態で連結すると共に各ハブダイナモ１ａ、１ｂの出力が電気的に直列となるよう結線されており、各ハブダイナモ１ａ、１ｂからの電力（交流）はリード線３ａ、３ｂを介して外部へ供給されるようになっており、合計で４．８ワットの電力を得られる。

これらハブダイナモ１ａ、１ｂは、中心軸２ａ，２ｂの前記連結した個所とは反対の左右端部、および、リード線３ａ、３ｂが露出するよう、軽量樹脂（例えば塩化ビニール）製の中空円筒形の保護管４内に水密状に収納され、後述する水流に応じた保護管４の回転に伴ってハブダイナモ１ａ、１ｂの外周部分も一緒に回転すると、ハブダイナモ１ａ、１ｂ内で発電が行われ、リード線３ａ、３ｂから電力が出力されるものであり、以上が発電機Ａを構成している。

なお、リード線３ａ、３ｂは、回転しない中心軸２ａ，２ｂに沿って保護管４の外部へ引き出されており、保護管４の回転によりハブダイナモ１ａ、１ｂが中心軸２ａ，２ｂを中心として回転しても、捻じれたり、あるいは、絡まったりはしない。

この発電機Ａを中心として少なくとも一部が水路に置かれる複数の羽根５を有することでその水路の水流に応じて回転する円形の水車Ｂの側壁板６に発電機Ａが固定されており、側壁板６は、水車Ｂの左右側面個所の少なくとも一方にあれば良い。

更に、発電機Ａは、水平状態にて、十分な強度を有する中空状の金属管や樹脂管からなる略コ字状の固定部材Ｃの左右に平行状態で垂下している支持脚部７ａ、７ｂの下端側に中心軸２ａ，２ｂを固定し、リード線３ａ、３ｂは支持脚部７ａ、７ｂ内に引き廻して支持脚部７ａ、７ｂを連結している取手部７ｃの一部から固定部材Ｃの外部へ引き出され、固定部材Ｃを介して発電機Ａと水車Ｂとが一体化固定されており、以上がピコ水力発電装置Ｄを構成している。

このピコ水力発電装置Ｄは、固定部材Ｃの上部の取手部７ｃを持って移動させることができ、この固定部材Ｃを水路の適宜個所に取り付けることで、ピコ水力発電装置Ｄを水路に固定設置することができるが、具体的な取り付け方法については任意の方法が選択可能でありその説明は省略する。

なお、固定部材Ｃから引き出されたリード線３ａ、３ｂは、図示しない電力を必要とする器具、例えば夜間灯へ接続することができるが、必要に応じて交流から直流へ変換するための回路を用意する。

斯かるピコ水力発電装置Ｄは、水路の水流に応じて羽根５が押されると水車Ｂが回転し、これと同時に水車Ｂの側壁板６に固定した保護管４が回転し、保護管４内のハブダイナモ１ａ、１ｂが回転することにより、発電機Ａが発電を行いリード線３ａ、３ｂから電力が出力される。

上記構成によれば、水車Ｂ内に発電機Ａが位置しており、構成が簡易なコンパクト形状であることから、全体の小型化が実現でき、小川、水田用水路、道路側溝など比較的少落差かつ少水量の水路は、深さが浅く幅が狭い形状が多いことから設置に制約を受けることが多いものの、そのような水路に設置して発電を行うのにも好適である。

更に、水車Ｂとして、大きさ（直径や幅）の異なる複数のタイプを用意しておき、設置する水路に合わせて発電機Ａを取り付ける水車Ｂの組み合わせを変えることにより、一つの発電機Ａであっても水路に応じたピコ水力発電装置Ｄにすることができ、すなわちこのような変更は、固定部材Ｃの支持脚部７ａ、７ｂの下端側に中心軸２ａ，２ｂを固定し、リード線３ａ、３ｂを支持脚部７ａ、７ｂから取手部７ｃへ引き廻して固定部材Ｃの外部へ引き出すだけで完了することから極めて容易に行うことができ、発電機Ａを効率良く使用できる。

なお、ハブダイナモ１ａ、１ｂとして、自転車の前照灯を点灯させるための電力を供給するための汎用品を使用することにより安価にて発電機Ａを構成することができるが、他の製品を適宜選択して用いることができることは言うまでもない。

また、２個のハブダイナモ１ａ、１ｂで発電機Ａを構成するものに限らず、３個以上のハブダイナモで構成することにより発電する電力を増大することが可能であることは言うまでもない。

Ａ 発電機
１ａ、１ｂ ハブダイナモ
２ａ、２ｂ 中心軸
３ａ、３ｂ リード線
４ 保護管
Ｂ 水車
５ 羽根
６ 側壁板
Ｃ 固定部材
７ａ、７ｂ 支持脚部
７ｃ 取手部
Ｄ ピコ水力発電装置

Claims (2)

1. 複数個のハブダイナモを各中心軸が同一線状になるように機械的に縦列状態で連結すると共に前記ハブダイナモの出力が電気的に直列となるよう保護管内に水密状に収納した発電機と、この発電機を中心として少なくとも一部が水路に置かれる複数の羽根を有することでその水路の水流に応じて回転する円形の水車と、この水車と前記発電機とを一体化固定した状態で前記水車を前記水路へ固定配置すると共に前記発電機からの電力が出力されるリード線を外部へ引き出す固定部材と、を有することを特徴とするピコ水力発電装置。
2. 前記水車は、設置する前記水路に合わせて前記発電機を取り付け可能な大きさの異なる複数のタイプが用意されていることを特徴とする請求項１に記載のピコ水力発電装置。

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