JP4866943B2 - Flowing water acceleration type generator - Google Patents

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Description

本発明は、流水や潮流等を利用して発電する発電装置に関する。   The present invention relates to a power generation device that generates power using running water, tidal current, or the like.

従来の水力発電装置として、下記特許文献1に記載のものが知られている。この発電装置は、一対の発電機のそれぞれの回転軸に接続された回転翼がケーシング部材の水路内に配置されており、当該ケーシング部材の入水側開口部に、その開口端の面積を下流側に向かって徐々に減少させるように形成された水流増速部を備えている。   As a conventional hydroelectric power generation device, one described in Patent Document 1 below is known. In this power generation device, rotor blades connected to the respective rotation shafts of a pair of generators are arranged in a water channel of a casing member, and the area of the opening end is set downstream of the water inlet side opening of the casing member. The water flow acceleration part formed so that it may decrease gradually toward is provided.

特許第4022244号公報Japanese Patent No. 4022244

上記発電装置では、入水側開口部において単にその開口端の面積を下流側に向かって徐々に減少させるように形成された水流増速部を設けただけであるため、水流の増速が水流増速部でしか行われず、増速度合に限界がある。   In the above power generator, the water flow speed increasing portion formed so as to gradually reduce the area of the opening end of the water inlet side opening portion gradually toward the downstream side is provided. It can be done only at the speed part, and there is a limit to the speed increase.

そこで、請求項1に記載の発明は、水車への水流につき十分に加速可能である発電効率の良い流水加速型発電装置を提供することを目的としたものである。   Accordingly, an object of the invention described in claim 1 is to provide a running water acceleration type power generation device with high power generation efficiency that can be sufficiently accelerated with respect to the water flow to the water turbine.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、発電機を搭載するフロートと、前記フロートの両側にそれぞれ配置され、前記発電機と接続される水車とを備えており、前記フロートの下部に、内側の両面が前記フロートの長手方向に沿う一対の下方起立体が形成され区切られていると共に、前記下方起立体及び前記水車の前方に、前になるに従って下となるように傾いたガイド板が回転可能に設置されており、前記下方起立体の間において前記水車の下流側の水流より高速な水流が形成されるようにして、当該高速な水流により前記水車の下流側の水流が引っ張られるようにしたことを特徴とするものである(ガイド板は底に接触した場合回転により水平となる)。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a float on which a generator is mounted, and a water turbine disposed on both sides of the float and connected to the generator. A pair of downwardly raised solids along the longitudinal direction of the float are formed and separated at the lower side of the float, and are inclined so as to be lowered toward the front in front of the downwardly raised solids and the water wheel. A guide plate is rotatably installed, and a water flow at a higher speed than a water flow downstream of the water wheel is formed between the lower raised bodies, and the water flow downstream of the water wheel is generated by the high speed water flow. (The guide plate becomes horizontal by rotation when it contacts the bottom).

請求項2に記載の発明は、上記目的に加えて、水流の加速効果を更に高めてより効率の良好な状態で発電を行う目的を達成するため、上記発明にあって、前記フロートの前部が、前になるに従って幅の狭くなる形状となっていることを特徴とするものである。   In order to achieve the object of generating power in a more efficient state by further increasing the acceleration effect of the water flow in addition to the above object, the invention described in claim 2 is the front part of the float. However, it becomes the shape where a width | variety becomes narrow as it becomes before, It is characterized by the above-mentioned.

請求項3に記載の発明は、上記目的に加えて、水車への流水の作用について無駄をなくして発電装置の効率を更に良好にする目的を達成するため、上記発明にあって、前記水車は、外側に板状の水車用ベントを有することを特徴とするものである(水流が外側に流出しない形状)。   In addition to the above-mentioned object, the invention according to claim 3 is the above-mentioned invention, in order to achieve the object of further improving the efficiency of the power generation device by eliminating waste in the action of flowing water to the water turbine. And a plate-shaped water turbine vent on the outside (a shape in which the water flow does not flow outside).

請求項4に記載の発明は、上記目的に加えて、漂流物の絡み付き・漏電・断線・流失・盗難等に適切に対応可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記発電機が発電を停止した場合に発信する異状通信手段が設置されていることを特徴とするものである。   In addition to the above-mentioned object, the invention described in claim 4 is the above-described invention, in order to achieve the object of appropriately dealing with entanglement, leakage, disconnection, loss, theft, etc. Is provided with an abnormal communication means for transmitting when power generation is stopped.

本発明によれば、両側に水車を有するフロートの下部に、内面がフロートに沿う一対の下方起立体を設けると共に、これら下方起立体の前部に、前下がりのガイド板を設けている。よって、ガイド板により下方の水流を上方へ案内して下方起立板間及び/又は各水車下部への流水の流速を加速することができると共に、下方起立板の間においてフロートに沿った速い水流を形成して、各水車から抵抗を受け流速エネルギーが消費された各水車より下流側(排出側)の水流を内側に引っ張って加速することができ(ベルヌーイの定理)、これらにより各水車への水流を加速することができて、加速した水流によって水車を効率良く回すことが可能となる、という効果を奏する。   According to the present invention, a pair of downwardly raised solids whose inner surfaces are along the float are provided at the lower part of the float having water wheels on both sides, and a front lowering guide plate is provided at the front part of these downwardly raised solids. Therefore, the guide plate can guide the lower water flow upward to accelerate the flow rate of the water flowing between the lower upright plates and / or the lower part of each turbine, and also form a fast water flow along the float between the lower upright plates. Thus, the water flow downstream (discharge side) from each water turbine that has received resistance from each turbine and consumed the flow velocity energy can be pulled inward (Bernoulli's theorem) to accelerate the water flow to each turbine. It is possible to achieve the effect that the water turbine can be efficiently rotated by the accelerated water flow.

本発明において好適に用いられる発電機の断面説明図である。It is a section explanatory view of the generator used suitably in the present invention. 本発明の発電装置の平面図(上半部のブレードを省略した状態)である。It is a top view (state which omitted the blade of the upper half) of the power generator of the present invention. 図2の発電装置の左側面図である。It is a left view of the electric power generating apparatus of FIG. 図2の発電装置の背面図(後半部のブレードを省略した状態)である。FIG. 3 is a rear view of the power generation device of FIG. 2 (a state in which a blade in the latter half is omitted).

以下、本発明に係る実施の形態の例につき、適宜図面に基づいて説明する。なお、当該形態は、下記の例に限定されない。   Hereinafter, an example of an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, the said form is not limited to the following example.

[発電機の構成等]
まず、当該形態において好適に用いられる発電機について説明する(本出願人の別出願である特願2009−68680参照)。図1は当該発電機1の中央断面図であって、発電機1は、固定される円柱形状のメインシャフト2と、メインシャフト2の周りにおいて互いに異なる方向に回転(反転)可能に設けられたコイルシャフト4及び筐体6とを備えている。
[Generator configuration, etc.]
First, the generator suitably used in the said form is demonstrated (refer Japanese Patent Application No. 2009-68680 which is another application of the present applicant). FIG. 1 is a central cross-sectional view of the generator 1, and the generator 1 is provided to be fixed to a cylindrical main shaft 2 that can be rotated (reversed) around the main shaft 2 in different directions. A coil shaft 4 and a housing 6 are provided.

コイルシャフト4は、全体が中央に孔の開いた円盤状となる状態で導線を巻いた鉄芯を有さないコアレスコイルディスクローター41を備え、第1ベアリング21を介して回転可能に取り付けられる。一方、筐体6の内側であって、コイルディスクローター41の各面に対向する部分には、マグネット63が取り付けられており、筐体6は、第3ベアリング61を介して回転可能に取り付けられる。そして、メインシャフト2のフランジ22には、第2ベアリング23を介して中間ギア24が配置されており、中間ギア24は、コイルシャフト4における内ギア42、及び筐体6における内歯の外ギア62と噛み合っていて、コイルシャフト4(コイルディスクローター41)と筐体6(マグネット63)とを互いに反転させ、コイルディスクローター41とマグネット63の相対速度を上げている(回転駆動力反転伝達機構)。   The coil shaft 4 includes a coreless coil disk rotor 41 that does not have an iron core wound with a conducting wire in a state of a disk with a hole in the center, and is rotatably attached via a first bearing 21. On the other hand, a magnet 63 is attached to the inside of the housing 6 and facing each surface of the coil disk rotor 41, and the housing 6 is rotatably attached via a third bearing 61. . An intermediate gear 24 is disposed on the flange 22 of the main shaft 2 via a second bearing 23, and the intermediate gear 24 includes an internal gear 42 in the coil shaft 4 and an external gear of internal teeth in the housing 6. 62, the coil shaft 4 (coil disk rotor 41) and the housing 6 (magnet 63) are reversed to increase the relative speed between the coil disk rotor 41 and the magnet 63 (rotational driving force reversal transmission mechanism). ).

外部(後述の水車104)からの回転駆動力は、筐体6のカップリング67に入力されるようにする。一方、発電された電気は、コイルシャフト4の導体バンド43及びこれに接する分割電極26を有するノンスパーク方式のスリップリング44から出力される。   A rotational driving force from the outside (water wheel 104 described later) is input to the coupling 67 of the housing 6. On the other hand, the generated electricity is output from a non-sparking slip ring 44 having a conductor band 43 of the coil shaft 4 and a divided electrode 26 in contact therewith.

[発電機の動作・特徴・効果等]
以上の発電機1によれば、回転駆動力に係る回転速度が比較的に遅い場合であっても、各コイルディスクローター41を相対的に高速に回転させることができ、発電の効率を良好なものとすることができる。
[Generator operations, features, effects, etc.]
According to the generator 1 described above, each coil disk rotor 41 can be rotated at a relatively high speed even when the rotational speed related to the rotational driving force is relatively slow, and the power generation efficiency is improved. Can be.

[発電装置の構成等]
次に、本発明に係る流水加速型発電装置(発電装置)の実施形態について説明する。図2は当該形態に係る発電装置101の平面図(上半部のブレードを省略した状態)であり、図3は発電装置101の左側面図であり、図4は発電装置101の背面図(下流側、後側、流水や潮流等の出口側から見た図、後半部のブレードを省略した状態)であって、発電装置101は、上述の発電機1を内蔵するフロート102と、フロート102の両側に配置される一対の水車104と、フロート102の下部に配置される一対のスキッド106、下方起立体としての一対の蛇行防止板108、及びガイド板109を備えている。
[Configuration of power generation equipment]
Next, an embodiment of a running water acceleration type power generation device (power generation device) according to the present invention will be described. 2 is a plan view of the power generation apparatus 101 according to the embodiment (with the upper half blade omitted), FIG. 3 is a left side view of the power generation apparatus 101, and FIG. 4 is a rear view of the power generation apparatus 101. The downstream side, the rear side, a view seen from the outlet side of running water, tidal currents, etc., with the blades in the latter half omitted, and the power generation apparatus 101 includes a float 102 incorporating the above-described generator 1, A pair of water wheels 104 disposed on both sides, a pair of skids 106 disposed below the float 102, a pair of meandering prevention plates 108 as a lower raised body, and a guide plate 109.

フロート102は、発電機101や各種装置ないし部材を含んでいても水Wに浮かび、流水や潮流等が存在しても安定して浮かぶ大きさを有している。フロート102を静水に浮かべた場合には、フロート102の喫水線Dと水面とが一致する。フロート102の正面側(上流側、前側、流水や潮流等の進入側)は、前に行くに従って幅(左右方向の大きさ)の狭くなる形状となっており、平面視でなだらかなカーブR1を描くような形状となっている。このカーブR1は、外方に膨らんでおり、フロート102の前後方向の中心線に関し左右対称となっている。即ち、フロート102の前面Fは、最前部から両側の水車104の隣接部分にかけてなだらかに結ばれるようなカーブR1を有している。又、フロート102の後側は、後ろに行くに従い幅が狭くなる他はカーブR1と同様であるカーブR2に係る形状となっている。   The float 102 floats in the water W even if it includes the generator 101 and various devices or members, and has a size that allows the float 102 to float stably even when running water, tidal currents, and the like are present. When the float 102 is floated on still water, the draft line D of the float 102 matches the water surface. The front side of the float 102 (upstream side, front side, entrance side for running water, tidal current, etc.) has a shape that becomes narrower in width (size in the left-right direction) as it goes forward, and has a gentle curve R1 in plan view. It has a shape to draw. This curve R <b> 1 swells outward and is symmetrical with respect to the center line in the front-rear direction of the float 102. That is, the front surface F of the float 102 has a curve R1 that is smoothly connected from the forefront portion to the adjacent portions of the water turbines 104 on both sides. The rear side of the float 102 has a shape related to the curve R2 which is the same as the curve R1 except that the width becomes narrower as going back.

又、フロート102は、後部において、自身のピッチングないしローリング防止用の、左右方向に延びたアーム121、及びサブフロート122を備えている。   In addition, the float 102 includes an arm 121 extending in the left-right direction and a sub-float 122 for preventing pitching or rolling of the float 102 at the rear.

更に、フロート102は、吊り上げ移動用のフック123を前後に2個ずつ備えている。このうち、前のフック123は、岸からのロープTの固定箇所の役目も兼ねている。前のフック123のうち岸から遠い側のものは、設定値以上の水位となるとフロート102から離脱し、この離脱によって増水や急流の発生時等の異状時は自動的に岸に寄るようになっている。又、発電に係る出力が零となった場合には、図示しないフロート102内の通信手段(例えば携帯電話や無線通信装置)が所定の連絡先に対して発信する。   Furthermore, the float 102 includes two hooks 123 for lifting and moving in the front and rear. Of these, the front hook 123 also serves as a fixed portion of the rope T from the shore. The hook on the far side from the shore of the previous hook 123 is disengaged from the float 102 when the water level is higher than the set value, and this disengagement automatically comes to the shore in case of abnormalities such as water increase or rapid flow. ing. Further, when the output related to power generation becomes zero, communication means (for example, a mobile phone or a wireless communication device) in the float 102 not shown transmits to a predetermined contact.

又更に、フロート102の後部には、図示しないケーブルに接続された電気出力用の端子124が設置されている。   Furthermore, a terminal 124 for electrical output connected to a cable (not shown) is installed at the rear part of the float 102.

加えて、フロート102の中央部には、左右にそれぞれ突出する突出部125が形成されている。各突出部125には、軸126がそれぞれ左右方向に向くように通されている。各軸126において、外側の端部が露出し、残部がフロート102の内部に位置する。各軸126の内部の端部は、増速機(図示せず)を介して発電機1に接続されている。当該増速機は、各軸126からの回転力をまとめて発電機1のカップリング67に回転駆動力を伝える。当該増速機においては、タイミングベルト機構が用いられる。なお、当該増速機は、片方の軸126に回転力が付与されていない場合でも、カップリング67に回転力を伝える。   In addition, a protrusion 125 that protrudes to the left and right is formed at the center of the float 102. A shaft 126 is passed through each projecting portion 125 so as to face in the left-right direction. In each shaft 126, the outer end portion is exposed, and the remaining portion is located inside the float 102. The inner end of each shaft 126 is connected to the generator 1 via a speed increaser (not shown). The speed increaser collects the rotational force from each shaft 126 and transmits the rotational driving force to the coupling 67 of the generator 1. In the speed increaser, a timing belt mechanism is used. The speed increaser transmits the rotational force to the coupling 67 even when the rotational force is not applied to one of the shafts 126.

そして、各軸126の外側の端部には、それぞれ水車104が接続されている。各水車104は、流水の流れを受ける複数のブレード141と、各ブレード141と軸126とを接続するハウジング142と、各ブレード141の外側に取り付けられる水車用ベント143とを備えている。   A water wheel 104 is connected to the outer end of each shaft 126. Each water wheel 104 includes a plurality of blades 141 that receive the flow of flowing water, a housing 142 that connects each blade 141 and the shaft 126, and a water turbine vent 143 that is attached to the outside of each blade 141.

ハウジング142は、前後方向に沿うようにされる円盤部分を有している。各ブレード141は、当該円盤部分の放射方向に沿うように配置される。当該円盤部分において、各ブレード141の基部が固定される。   The housing 142 has a disk portion that is arranged along the front-rear direction. Each blade 141 is disposed along the radial direction of the disk portion. In the disk portion, the base of each blade 141 is fixed.

水車用ベント143は、各ブレード141に共通してそれらの外側に付けられる円盤状の板であり、その中心が軸126の中心と合うように配置されている。水車用ベント143は、前後方向に沿い、ハウジング142の外側を覆う。   The water turbine vent 143 is a disk-like plate that is commonly attached to the blades 141 on the outside thereof, and is arranged so that the center thereof coincides with the center of the shaft 126. The water turbine vent 143 covers the outside of the housing 142 along the front-rear direction.

各水車104は、ハウジング142の円盤部分の最下部(垂直になったブレード141の最上部)を喫水線Dが通るような位置に配置されており、下半部が水Wの中に入り、上半部が水Wより上に出ている。   Each water wheel 104 is arranged at a position where the draft line D passes through the lowermost part of the disk part of the housing 142 (the uppermost part of the vertical blade 141), and the lower half part enters the water W, Half is above water W.

一方、フロート102の下面には、一対のスキッド106が取り付けられている。各スキッド106は、角の丸い矩形を成すように組み合わせられたフレームである。スキッド106は、前後方向に沿う状態で、フロート102の下面の左右にそれぞれ取り付けられている。各スキッド106の上下の長さは、スキッド106の下面が各水車104の最下部より下となるような長さとされているため、スキッド106により各水車104が底Bに接触することで破損する事態を防止することができる。   On the other hand, a pair of skids 106 are attached to the lower surface of the float 102. Each skid 106 is a frame combined to form a rounded rectangle. The skids 106 are respectively attached to the left and right of the lower surface of the float 102 in a state along the front-rear direction. The vertical length of each skid 106 is such that the lower surface of the skid 106 is below the lowermost portion of each water wheel 104, so that each water wheel 104 is damaged by contacting the bottom B with the skid 106. The situation can be prevented.

又、スキッド106には、それぞれ蛇行防止板108が取り付けられている。各蛇行防止板108は、板状の部材であり、前後方向に沿った状態で固定される。よって、各蛇行防止板108は、フロート102の下部から下方で起立した状態となり、各蛇行防止板108の内側の面(内面)は、フロート102の長手方向に沿う。   In addition, meandering prevention plates 108 are attached to the skids 106, respectively. Each meandering prevention plate 108 is a plate-like member, and is fixed in a state along the front-rear direction. Therefore, each meandering prevention plate 108 stands up from the bottom of the float 102, and the inner surface (inner surface) of each meandering prevention plate 108 is along the longitudinal direction of the float 102.

更に、各スキッド106の前部には、前方に出た支持部191を有するストッパー192が取り付けられており、ストッパー192には、ガイド板109の後部が、ヒンジ193を介して接続されている。ガイド板109は、板状の部材であり、その幅(左右方向の長さ)は、双方の水車104の外面の間より若干小さくされている。ガイド板109は、通常ストッパー192により支えられて前下がりである所定の傾きとなっているが、ヒンジ193の周りで回転可能であって、水Wの量の減少等で川や海等の底Bが接触した場合(図3の底Bに関する一点鎖線参照)には傾きが減少する(水平に近くなる、図3のガイド板109に関する一点鎖線参照)。更に底Bが迫ってきた場合には、各スキッド106の下部が底Bに触れ、ガイド板109の下部(前部)は各スキッド106の下部より上に収まる。   Further, a stopper 192 having a support portion 191 protruding forward is attached to the front portion of each skid 106, and the rear portion of the guide plate 109 is connected to the stopper 192 via a hinge 193. The guide plate 109 is a plate-like member, and its width (length in the left-right direction) is slightly smaller than between the outer surfaces of both water turbines 104. The guide plate 109 is normally supported by a stopper 192 and has a predetermined inclination that is forwardly lowered. However, the guide plate 109 can rotate around the hinge 193, and the bottom of a river, the sea, or the like due to a decrease in the amount of water W or the like. When B comes into contact (see the alternate long and short dash line with respect to the bottom B in FIG. 3), the inclination decreases (refer to the alternate long and short dash line with respect to the guide plate 109 in FIG. Further, when the bottom B approaches, the lower part of each skid 106 touches the bottom B, and the lower part (front part) of the guide plate 109 fits above the lower part of each skid 106.

[発電装置の動作等]
このような発電装置101は、主に以下に説明するように動作する。
[Operation of power generators, etc.]
Such a power generation apparatus 101 mainly operates as described below.

まず、発電装置101を、フロート102の長手方向や水車104が流水や潮流等に沿うように水Wに浮かべると共に、端子124とケーブルを接続し、ロープTを岸の岩やコンクリート柱、杭等に固定する。発電装置101は、好適には小型トラックで運搬できるような大きさであり、水Wに浮くほど軽く、ケーブルとロープTをつないで水Wに浮かべるだけで設置できるので、極めて容易に設置することができ、複数ないし多数の発電装置101を設置することも簡単である。又、発電装置101の移動あるいは再設置も容易である。   First, the power generation apparatus 101 is floated on the water W so that the longitudinal direction of the float 102 and the water wheel 104 follow the flowing water, the tidal current, etc., and the terminal 124 is connected to the cable, and the rope T is connected to the rocks on the shore, concrete columns, piles, etc. Secure to. The power generator 101 is preferably sized to be transported by a small truck, is light enough to float on the water W, and can be installed simply by connecting the cable and the rope T and floating on the water W. It is also easy to install a plurality or a large number of power generation devices 101. In addition, the power generator 101 can be easily moved or reinstalled.

設置後、発電装置101は、喫水線D付近が水面となるように、又フロート102の長手方向が水流に沿うように浮かんで安定する。そして、水流により水面下の各ブレード141が順次力を受けて水車104が回転する。   After the installation, the power generation apparatus 101 floats and stabilizes so that the vicinity of the water line D is the water surface and the longitudinal direction of the float 102 is along the water flow. Then, each blade 141 below the water surface is sequentially subjected to force by the water flow, and the water wheel 104 rotates.

このとき、水車104が両側に配置されているため、両側において同等の水力を受けることが可能であり、バランスが良好となって安定性が高くなる。更に、水車104の上半部が、フロート102の喫水線Dより上方となっており、水Wの上に出るため、水Wの中のブレード141が水流から力を受けて水車104が回転する際に、反対側のブレード141が、同様な抵抗を受けることがなく、抵抗の少ない空中で回転することが可能となり、円滑で効率の良い状態で水車104を回転させることができる。   At this time, since the water turbines 104 are arranged on both sides, it is possible to receive equal hydraulic power on both sides, and the balance becomes good and the stability becomes high. Further, since the upper half of the water wheel 104 is above the water line D of the float 102 and comes out above the water W, the blade 141 in the water W receives force from the water flow and the water wheel 104 rotates. In addition, the blade 141 on the opposite side does not receive the same resistance, and can rotate in the air with less resistance, and the water wheel 104 can be rotated in a smooth and efficient state.

又、フロート102の前面Fが、前に行くに従って幅の狭くなる形状となるカーブR1を有しているため、フロート102の前方の水流を左右の水車104に振り分けて、各水車104への水流を加速することができ、水流を各水車104に集めることができる。又、フロート102の後面Sが前面Fと同様な形状を有し、カーブR1と同様のカーブR2を備えているため、各水車104を通過した水流の一部をフロート102の後方に導くことができる。   Further, since the front surface F of the float 102 has a curve R1 that becomes narrower as it goes forward, the water flow in front of the float 102 is distributed to the left and right water turbines 104, and the water flow to each water turbine 104 is Can be accelerated and water flow can be collected in each turbine 104. Further, since the rear surface S of the float 102 has the same shape as the front surface F and has the same curve R2 as the curve R1, a part of the water flow that has passed through each water turbine 104 can be guided to the rear of the float 102. it can.

しかも、フロート102の下部の左右には、フロート102の長手方向(水流)に沿う内面を有する一対の蛇行防止板108(下方起立部)が設置されているため、フロート102の前下方の水流をフロート102に沿うように(ストレートに)各蛇行防止板108の間ないしその後方に加速された状態で案内することができ、当該加速されたストレート水流に、各水車102の抵抗を受けて流速の弱められた(カーブR2により導かれた)水流を引き付けて加速することができ(ベルヌーイの定理)、結果各水車104の最下部より後方に回転したブレード141が水Wから受ける抵抗を低減することができるし、各水車104を通る水流を加速することができる。又、フロート102の下部(各蛇行防止板108の間)にストレートな流れが形成されるため、フロート102がその流れに沿うようにされて蛇行する事態が防止され、より一層フロート102の安定性を高めることができる。   Moreover, since a pair of meandering prevention plates 108 (downward standing portions) having inner surfaces along the longitudinal direction (water flow) of the float 102 are installed on the left and right of the lower portion of the float 102, It can be guided along the float 102 (straightly) between the meandering prevention plates 108 or in the rear thereof, and the accelerated straight water flow is subjected to the resistance of each turbine 102 and the flow velocity is reduced. The weakened water flow (guided by curve R2) can be attracted and accelerated (Bernoulli's theorem), and as a result, the resistance of the blades 141 rotating from the bottom of each turbine 104 to the rear is reduced from the water W And the water flow through each turbine 104 can be accelerated. In addition, since a straight flow is formed below the float 102 (between each meandering prevention plate 108), the float 102 is prevented from meandering along the flow, and the stability of the float 102 is further increased. Can be increased.

更に、蛇行防止板108の前部には、前へ行くほど下となるように傾いたガイド板109が設置されているため、各蛇行防止板108より下方の水流を各蛇行防止板108の間に導くことができ、上下方向においても(三次元的に)水流を集めることが可能となって、各蛇行防止板108の間ないしその後方の水流をより一層増速することができ、各水車104における抵抗を低減すると共に各水車104を通る水流を更に加速することができるし、フロート102の蛇行防止性能を更に高めることができる。又、ガイド板109は各水車104の前方にも配置されるため、各水車104に対しても下方の水流を増速した状態で集めることができる。   Further, since a guide plate 109 is installed at the front of the meandering prevention plate 108 so as to be lowered toward the front, the water flow below each meandering prevention plate 108 is passed between the meandering prevention plates 108. The water flow can be collected also in the vertical direction (three-dimensionally), and the water flow between and behind the meandering prevention plates 108 can be further increased. The resistance in 104 can be reduced, the water flow through each water wheel 104 can be further accelerated, and the meandering prevention performance of the float 102 can be further improved. Further, since the guide plate 109 is also arranged in front of each turbine 104, the lower water flow can be collected in an accelerated state with respect to each turbine 104 as well.

加えて、各水車104は水車用ベント143を有するため、各水車104を通過する水流が外側に逃げず、水Wの中のブレード141に当たるようにすることができる。なお、各水車104はフロート102の側面に隣接しているため、水流を内側に逃がさず水Wの中のブレード141に当たるようにすることができる。   In addition, since each water wheel 104 has a water wheel vent 143, the water flow passing through each water wheel 104 does not escape to the outside, but can hit the blade 141 in the water W. In addition, since each water wheel 104 is adjacent to the side surface of the float 102, the water flow can be made to hit the blade 141 in the water W without letting the water flow inward.

そして、以上のように水流を各水車104に加速された状態で導くことで、各水車104を効率の良好な状態で回転させることができ、この回転により発生した回転力は軸126や前記増速機を介して発電機1に伝わって発電に用いられるため、効率の良好な発電を実行することができる。又、発電が上述の反転式(コアレスコイル式)の発電機1により行われるため、更に効率の良好な状態で発電を行うことができる。このような効率の良い回転あるいは発電により、発電装置101では、例えば1メートル毎秒(m/sec)程度の緩やかな流速の流水ないし潮流しか存在しない場所に設置したとしても十分に発電を行うことができる。   Then, by guiding the water flow to each turbine 104 in an accelerated state as described above, each turbine 104 can be rotated with good efficiency, and the rotational force generated by this rotation is generated by the shaft 126 and the increase. Since it is transmitted to the generator 1 via the speed machine and used for power generation, it is possible to execute power generation with good efficiency. In addition, since power generation is performed by the above-described inversion type (coreless coil type) generator 1, power generation can be performed in a more efficient state. Due to such efficient rotation or power generation, the power generation apparatus 101 can sufficiently generate power even if it is installed in a place where only flowing water or tidal currents with a moderate flow rate of about 1 meter per second (m / sec) exist. it can.

又、発電停止時に所定通信先へ発信する通信手段を設けたので、緊急事態や盗難あるいは不具合等による発電停止の発生を遠隔地においても把握することができ、発電装置101に関する安全性が更に高まるし、移動や多数台の設置が容易な発電装置101について、常に見張っていなくても緊急事態や盗難や不具合に対応可能として適切な運用を行うことができる。   In addition, since a communication means for transmitting to a predetermined communication destination when power generation is stopped is provided, it is possible to grasp the occurrence of power generation stoppage due to an emergency situation, theft, malfunction, etc. even in a remote place, and the safety related to the power generation apparatus 101 is further enhanced. However, the power generation apparatus 101 that can be easily moved and installed can be appropriately operated so as to be able to cope with an emergency situation, theft, or malfunction even if it is not always watched.

[発電装置の特徴ないし効果等]
以上の発電装置101は、発電機1を搭載するフロート102と、フロート102の両側にそれぞれ配置され、発電機1と接続される水車104とを備えており、フロート102の下部に、内側の両面がフロート102の長手方向に沿う一対の蛇行防止板108が形成され区切られていると共に、蛇行防止板108及び各水車104の前方に、前になるに従って下となるように傾いたガイド板109が回転可能に設置されており、蛇行防止板108の間において各水車104の下流側の水流より高速な水流が形成されるようにして、当該高速な水流が各水車104の下流側の水流を引っ張るようにしている。よって、フロート102の安定性を向上することができるし、各水車104の下流側のよどんだ水流を引き込みにより加速し流れを助長して各水車104の回転を助けることができ、極めて効率の良好な状態で発電装置101における発電を行うことができる。
[Characteristics and effects of power generation equipment]
The above power generation apparatus 101 includes a float 102 on which the generator 1 is mounted, and water turbines 104 that are respectively disposed on both sides of the float 102 and connected to the generator 1. A pair of meandering prevention plates 108 extending in the longitudinal direction of the float 102 is formed and separated, and a guide plate 109 that is inclined downwardly toward the front is provided in front of the meandering prevention plate 108 and each water wheel 104. It is installed so as to be rotatable, and a high-speed water flow is formed between the meandering prevention plates 108 than the water flow downstream of each water turbine 104, and the high-speed water flow pulls the water flow downstream of each water wheel 104. I am doing so. Therefore, the stability of the float 102 can be improved, and the stagnation of the water flow downstream of each water wheel 104 can be accelerated by drawing in to promote the flow and assist the rotation of each water wheel 104, which is extremely efficient. It is possible to perform power generation in the power generation apparatus 101 in such a state.

又、フロート102の前面Fが、前になるに従って幅の狭くなる形状(カーブR1)となっているため、フロート102の前方上部の水流を振り分けて各水車104に対し加速された状態で供給することができ、更に効率の良好な状態で発電装置101における発電を行うことができる。   In addition, since the front surface F of the float 102 has a shape (curve R1) that becomes narrower toward the front, the water flow at the upper front of the float 102 is distributed and supplied to each turbine 104 in an accelerated state. In addition, power generation in the power generation apparatus 101 can be performed in a more efficient state.

更に、水車104は、外側に板状の水車用ベント143を有するので、水車104における水流を外側に脱させずにブレード141に集中させることができ、水車104への流水の作用を更に大きなものとして発電装置101の効率を一層良好にすることができる。   Further, since the water wheel 104 has the plate-shaped water wheel vent 143 on the outside, the water flow in the water wheel 104 can be concentrated on the blade 141 without taking it outside, and the action of the flowing water on the water wheel 104 is further increased. As a result, the efficiency of the power generation apparatus 101 can be further improved.

加えて、発電機1が発電を停止した場合に発信する異状通信手段が設置されているので、遠隔地においても発電停止を把握することができ、発電装置101における発電停止の事態に対応することができる。   In addition, since anomalous communication means for transmitting when the generator 1 stops power generation is installed, it is possible to grasp the power generation stop even in a remote place, and respond to the situation of power generation stop in the power generation apparatus 101. Can do.

[発電装置の変更例]
なお、主に上記の発電装置を変更して成る、本発明の他の形態を例示する。
[Example of power generator change]
In addition, the other form of this invention formed mainly by changing said electric power generating apparatus is illustrated.

増速機を省略して軸と発電機を直接あるいは増速せずに接続したり、フロートにおいて突出部の一方あるいは双方を省略したり、サブフロートないしアームを省略したり、スキッドを省略して蛇行防止板にスキッドの役目をも担わせたりする。   Omitting the gearbox and connecting the shaft and generator directly or without speeding up, omitting one or both of the protrusions in the float, omitting the sub-float or arm, omitting the skid The serpentine prevention plate also plays the role of skid.

通信手段は、電子メールやインターネット電話による通信方式を採用して良いし、フックが外れた場合に通信するようにして良いし、各場合に応じて異なる通信先、通信内容あるいは通信方式としても良い。又、フックが外れた場合及び/又は発電停止の場合に点灯するランプや発音するサイレンを、通信手段と共に、あるいは通信手段に代えて設置しても良い。   The communication means may adopt a communication method by e-mail or Internet telephone, may communicate when the hook is removed, or may have a different communication destination, communication content or communication method depending on each case. . Further, a lamp or a siren that emits light when the hook is removed and / or when power generation is stopped may be installed together with the communication means or instead of the communication means.

蛇行防止板及び/又はスキッドを、フロートと一体化する。即ち、フロートの下部において少なくとも内面がフロートの長手方向に沿う一対の下方起立部(リブ)を設け、当該下方起立部の間にストレートな水流が形成されるようにしたり、当該下方起立部により水車を保護したりする。一対の蛇行防止板(下方起立体)につき、各下部を板やバーにより連結して全体あるいは一部を箱状としたり、それらの間に更にフロートの長手方向に沿う別の下方起立体を配置したりする。蛇行防止板やガイド板につき、曲面や折れ曲がり面を一部あるいは全部に用いたものとする。又、各蛇行防止板につき、後ろに行くに従って内面の幅及び/又は高さ(上下方向長さ)が小さくなるものとしたり、フロート全体に対する長手方向の長さや割合を大きくしたり、内面間の距離を下に行くほど狭くし(て斜めにし)たり、これらの逆としたり、フロートに対する配置を変えたりする。このように、蛇行防止板が、箱状であり、間に更に下方起立体を有するものであり、あるいは曲面等を有するものであり、又は幅等が変化したものであっても、各蛇行防止板の内面は水流をフロートの長手方向に沿う状態で案内し、蛇行防止板間にはフロートの長手方向に沿う水流が形成される。ガイド板の回転を規制するストッパーを、片側のみに設け、あるいは鎖やロープ等の連結手段とする。   An anti-meander plate and / or skid is integrated with the float. That is, at least the inner surface is provided with a pair of lower standing parts (ribs) along the longitudinal direction of the float in the lower part of the float so that a straight water flow is formed between the lower standing parts, or the water turbine is formed by the lower standing part. To protect. About a pair of meandering prevention plates (downwardly raised solids), each lower part is connected by a plate or a bar to form a whole or part of a box shape, and another downwardly raised solid along the longitudinal direction of the float is arranged between them. To do. For the meandering prevention plate and guide plate, a curved surface or a bent surface is used in part or in whole. Also, for each meandering prevention plate, the width and / or height (vertical length) of the inner surface decreases as it goes backward, the length and ratio in the longitudinal direction relative to the entire float increase, Decrease the distance as you go down (and make it diagonal), or vice versa, or change the arrangement relative to the float. Thus, even if the meandering prevention plate is box-shaped and further has a downwardly raised solid, or has a curved surface or the like, or has a changed width etc., each meandering prevention The inner surface of the plate guides the water flow along the longitudinal direction of the float, and a water flow along the longitudinal direction of the float is formed between the meandering prevention plates. A stopper that restricts the rotation of the guide plate is provided only on one side, or a connecting means such as a chain or a rope.

本発明に係る発電装置は、水車への水流を加速可能でありながら、比較的に小型軽量であるため、定常的な水流の存在する流水や潮流等に多数並べて簡単に設置することが可能であり、緩やかな流速でも発電可能であるため、多くの河川や海岸に多数並べて設置することが可能である。又、発電装置が利用した水流はストレート水流により加速されて発電装置の下流へ流れるため、発電装置の下流に更に発電装置を並べることが可能である。そして、風力と比較して、1日中あるいは年中定常的な流れのある場所が極めて多く存在するため、風力発電装置に比べて設置場所を選定し易く、又極めて効率の良い状態で発電装置を作動させることができる。又、本発明の発電装置は、太陽の出ている間のみ発電可能で弱い光だと効率の落ちる太陽光発電と異なり、昼夜や季節や緯度等を問わず流れる水流を利用して発電を行うことができ、やはり極めて効率の良好な状態で発電装置を作動させることができる。   The power generation device according to the present invention is relatively small and light while being able to accelerate the water flow to the water turbine, and thus can be easily installed side by side in a stream or tide where there is a steady water flow. In addition, since it can generate electricity at a moderate flow rate, it can be installed in large numbers on many rivers and coasts. Further, since the water flow utilized by the power generation device is accelerated by the straight water flow and flows downstream of the power generation device, it is possible to arrange the power generation devices further downstream of the power generation device. Compared with wind power, there are many places where there is a constant flow all day or year, so it is easier to select the installation location than wind power generators, and the power generators are extremely efficient. Can be activated. In addition, the power generation device of the present invention generates power using a flowing water regardless of day, night, season, latitude, etc., unlike solar power generation, which can generate power only when the sun goes out, and the efficiency is low when it is weak light. It is also possible to operate the power generator in a very efficient state.

101 発電装置
102 フロート
104 水車
108 蛇行防止板(下方起立体)
143 水車用ベント
101 Power generation device 102 Float 104 Water wheel 108 Meandering prevention plate (Lower riser)
143 Water Vent

Claims (4)

発電機を搭載するフロートと、
前記フロートの両側にそれぞれ配置され、前記発電機と接続される水車と
を備えており、
前記フロートの下部に、内側の両面が前記フロートの長手方向に沿う一対の下方起立体が形成され区切られていると共に、
前記下方起立体及び前記水車の前方に、前になるに従って下となるように傾いたガイド板が回転可能に設置されており、
前記下方起立体の間において前記水車の下流側の水流より高速な水流が形成されるようにして、当該高速な水流により前記水車の下流側の水流が引っ張られるようにした
ことを特徴とする流水加速型発電装置。
A float with a generator,
A water turbine disposed on each side of the float and connected to the generator;
At the bottom of the float, a pair of downwardly raised solids are formed and separated on both inner sides along the longitudinal direction of the float,
In front of the lower raising body and the water wheel, a guide plate inclined so as to become lower as it comes forward is rotatably installed,
Flowing water characterized in that a water flow at a higher speed than the water flow downstream of the water wheel is formed between the lower raised bodies, and the water flow on the downstream side of the water wheel is pulled by the high speed water flow. Accelerated power generator.
前記フロートの前部が、前になるに従って幅の狭くなる形状となっている
ことを特徴とする請求項1に記載の流水加速型発電装置。
The running water acceleration type power generator according to claim 1, wherein the front portion of the float has a shape that becomes narrower toward the front.
前記水車は、外側に板状の水車用ベントを有する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の流水加速型発電装置。
The running water accelerating power generator according to claim 1 or 2, wherein the water turbine has a plate-shaped water turbine vent on an outer side.
前記発電機が発電を停止した場合に発信する異状通信手段が設置されている
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の流水加速型発電装置。
4. The running water acceleration type power generator according to any one of claims 1 to 3, further comprising anomalous communication means for transmitting when the generator stops power generation.
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