JP6563276B2 - Power generator - Google Patents
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Description
本発明は、ドラム形状の水車を備えた船形の発電装置であり、更に詳しくは、河川や用水路等の流水上に係留して、水の流れで水車を回転させて、効率的に発電をおこなう発電装置に関するものである。 The present invention is a ship-shaped power generation device equipped with a drum-shaped water wheel, and more specifically, moored on a flowing water such as a river or a water channel, and efficiently rotates the water wheel to rotate the water wheel. The present invention relates to a power generation device.
従来、この種の考案としては、実用新案登録第3173631号のドラム式水車筏発電装置を本願出願人が提案している(特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of device, the applicant of the present application has proposed a drum-type water turbine power generator of utility model registration No. 3173361 (see Patent Document 1).
図5及び図6に示すように、このドラム式水車筏発電装置1は、船体2の両側部にドラム式水車3を二対設けており、このドラム式水車3の中心部には車軸4が軸通している。車軸4は、船内部分においてデフギア(デファレンシャルギア)5と連結し、また、デフギア5はシャフト6が連結して、シャフト6は発電機7に接続した構成である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the drum type
このような構成のドラム式水車筏発電装置1は、水の流れでドラム式水車3を回転させることで車軸4を回転させて、その回転力をデフギア5を介してシャフト6から発電機7へと伝達して発電する仕組みである。
The drum-type water turbine
発電機7で発電した電力は、図7に示すように、陸地に立設する支柱8へ送電線9で送り、さらに送電線9から外部送電線10を介在して、所定の電力供給施設に電力を供給する。なお、図6及び図7中の符号WL(water-line)は喫水線を示す。
As shown in FIG. 7, the electric power generated by the
この従来例のドラム式水車筏発電装置1においては、ドラム式水車3を増設したり、あるいは、ドラム式水車3の幅を拡張することで、回転力やトルクを増幅して発電する電力を増大することができるものの、当該ドラム式水車3の構造においては、その発電量が限られる。
In the drum-type water turbine
従って、従来例におけるドラム式水車筏発電装置1においては、水車の構造や、水車に設けられる羽根の形状等を改良することによって、さらに効率的な発電をおこない発電量を増大することに解決しなければならない課題を有している。
Therefore, in the drum-type water turbine
前記従来例の課題を解決するための本発明の要旨は、河川や用水路に係留して、水の流れで水車を回転させて発電をおこなう発電装置であって、該発電装置は、流水上に浮かべる船体と、該船体の両側部に複数対設ける水車と、該水車の中心部に軸通して当該水車の回転と共に回転する車軸と、該車軸と連結してその回転が伝達されるギアと、該ギアと連結してその回転が伝達されるシャフトと、該シャフトが接続しその回転が伝達されて発電する発電機とを少なくとも備え、前記水車は、筒体と、該筒体の外側に設けられ当該筒体の直径よりも拡径で円盤状の外枠と、前記筒体の内側に設けられ当該筒体の直径よりも拡径で円盤状の内枠と、前記筒体の外周面に設けられると共に前記外枠から前記内枠に渡って配設される8枚又は複数枚の羽根とを備え、該羽根には、当該羽根の受面に対して垂直に折曲した折曲部が形成されており、該折曲部は、前記羽根における中心線と、当該折曲部を形成したときの折曲線との間の角度が30から45度の範囲に形成されており、前記折曲部の存在によって、前記羽根の中央部に水流が通る三角形状の隙間部が設けられることである。 The gist of the present invention for solving the problems of the conventional example is a power generation device moored in a river or an irrigation channel and generating power by rotating a water turbine with a flow of water. A floating hull, a plurality of water wheels provided on both sides of the hull, an axle rotating through the center of the water wheel and rotating with the rotation of the water wheel, and a gear connected to the axle to transmit the rotation; A shaft connected to the gear to transmit the rotation; and a generator to which the shaft is connected and the rotation is transmitted to generate power. The water turbine is provided outside the cylinder and the cylinder. A disk-shaped outer frame with a diameter larger than the diameter of the cylinder, a disk-shaped inner frame with a diameter larger than the diameter of the cylinder, which is provided inside the cylinder, and an outer peripheral surface of the cylinder Eight or a plurality of sheets that are provided and arranged from the outer frame to the inner frame And a root, the the vane, bent portion which is bent perpendicularly to the receiving surface of the blade is formed, the bent portion, the center line of the blade, the bent portion The angle between the bent line when formed is in the range of 30 to 45 degrees, and the presence of the bent part provides a triangular gap through which water flows through the central part of the blade. It is.
本発明に係る発電装置によれば、羽根の受面に当たって押圧する水流が、盛り上がって折曲部の内側(受面と連続する側)を押すこととなり、つまり、水流が受面だけでなく折曲部も一緒に押すので、その結果、水流の押圧力が増大してトルクや回転力が増幅する。
そのとき、隙間部を通って流れ出た水流が、後方に位置する他の羽根の受面と折曲部とを押すこととなり、さらに押圧力と回転力とが増大して、いっそう発電する電力量が増加するという優れた効果を奏する。
According to the power generation device of the present invention, the water flow that presses against the receiving surface of the blade rises and presses the inside of the bent portion (the side continuous with the receiving surface), that is, the water flow is folded not only on the receiving surface. Since the curved portion is also pushed together, as a result, the pressing force of the water flow increases, and the torque and rotational force are amplified.
At that time, the water flow that flows out through the gap pushes the receiving surface of the other blades located behind and the bent portion, and further increases the pressing force and the rotational force, thereby generating more electric power. There is an excellent effect that increases.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解を容易にするために、従来例に対応する部分には従来例と同一の符号を付けて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For ease of understanding, portions corresponding to the conventional example will be described with the same reference numerals as the conventional example.
まず、図1及び図3において、符号11は発電装置を示し、この発電装置11は、流水上に浮かべる船体2と、船体2の両側部に複数対設ける水車12と、水車12の中心部に軸通して当該水車12の回転と共に回転する車軸4と、車軸4と連結してその回転が伝達されるギア5aと、ギア5aと連結してその回転が伝達されるシャフト6と、シャフト6が接続しその回転が伝達されて発電する発電機7とから構成される。
First, in FIG.1 and FIG.3, the code |
船体2は、船形あるいは筏形に形成されて、河川や用水路等に係留して流水上に浮かべて設置する。
The
水車12は、ドラム形の筒体14と、筒体14の外側に設けられ当該筒体14の直径よりも拡径で円盤状の外枠13と、筒体14の内側に設けられ当該筒体14の直径よりも拡径で円盤状の内枠15と、筒体14の外周面14aに設けられると共に外枠13から内枠15に渡って配設される8枚(又は複数枚)の羽根16とから構成される。
The
羽根16は、図2(イ)(ロ)に示すように、外枠13と内枠15との中心線CLに沿って、両側をそれぞれ30から45度の角度θの範囲をもって、垂直に且つ水流の受面16a側に折曲した状態の折曲部17が形成されている。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
この折曲部17の存在によって、羽根16の中央部に水流が通る三角形状の隙間部18が設けられる。
Due to the presence of the
車軸4は、水車12の中心部に軸通して、当該水車12の回転と共に回転し、水車12の回転をギア5aに伝達する。
The
ギア5aは、車軸4と連結してその回転を向きを変えてシャフト6へと伝達する役目を果たす。
The
シャフト6は、ギア5aと連結してその回転が伝達されると共に、当該ギア5aからの回転を発電機7へ伝達する役目を果たす。
The
発電機7は、シャフト6が接続し、その回転が伝達されて発電する役目を果たす。発電機7は、従来例と異なり、一台のみ設けられており発電効率を向上させている。
The
以上のように構成される発電装置11は、羽根16の受面16aに当たって押圧する水流が、盛り上がって折曲部17の内側(受面16aと連続する側)を押すこととなり、つまり、水流が受面16aだけでなく折曲部17も一緒に押すので、その結果、水流の押圧力が増大してトルクや回転力が増幅する。
In the
そのとき、隙間部18を通って流れ出た水流が、後方に位置する他の羽根16の受面16aと折曲部17の内側(受面16aと連続する側)とを押すこととなり、さらに押圧力と回転力とが増大して、いっそう発電する電力量が増加する。なお、図3及び図4中の符号WL(water-line)は喫水線を示す。また、図1及び図3中の矢印Bは水流方向を示し、矢印Cは水車12の回転方向を示す。
At that time, the water flow that has flowed out through the
このようにして発電した電力は、従来例で説明したように、陸地に立設する支柱8へ送電線9で送り、さらに送電線9から外部送電線10を介在して、所定の電力供給施設に電力を供給する(図7参照)。
As described in the conventional example, the power generated in this manner is sent to the support column 8 standing on the land by the power transmission line 9 and further from the power transmission line 9 to the predetermined power supply facility via the external
WL(water-line) 喫水線
CL(center-line) 中心線
1 ドラム式水車筏発電装置
2 船体
3 ドラム式水車
4 車軸
5 デフギア(デファレンシャルギア)
5a ギア
6 シャフト
7 発電機
8 支柱
9 送電線
10 外部送電線
11 発電装置
12 水車
13 外枠
14 筒体
14a外周面
15 内枠
16 羽根
16a受面
17 折曲部
18 隙間部
WL (water-line) water line CL (center-line)
Claims (1)
該発電装置は、流水上に浮かべる船体と、該船体の両側部に複数対設ける水車と、該水車の中心部に軸通して当該水車の回転と共に回転する車軸と、該車軸と連結してその回転が伝達されるギアと、該ギアと連結してその回転が伝達されるシャフトと、該シャフトが接続しその回転が伝達されて発電する発電機とを少なくとも備え、
前記水車は、筒体と、該筒体の外側に設けられ当該筒体の直径よりも拡径で円盤状の外枠と、前記筒体の内側に設けられ当該筒体の直径よりも拡径で円盤状の内枠と、前記筒体の外周面に設けられると共に前記外枠から前記内枠に渡って配設される8枚又は複数枚の羽根とを備え、
該羽根には、当該羽根の受面に対して垂直に折曲した折曲部が形成されており、
該折曲部は、前記羽根における中心線と、当該折曲部を形成したときの折曲線との間の角度が30から45度の範囲に形成されており、
前記折曲部の存在によって、前記羽根の中央部に水流が通る三角形状の隙間部が設けられること
を特徴とする発電装置。 A power generation device moored in a river or irrigation canal, generating electricity by rotating a water wheel with a flow of water,
The power generation device includes a hull floating on flowing water, a plurality of water wheels provided on both sides of the hull, an axle that rotates through the center of the water wheel and rotates with the rotation of the water wheel, and is connected to the axle. A gear for transmitting rotation; a shaft coupled to the gear for transmitting rotation; and a generator for generating power by connecting the shaft and transmitting the rotation;
The water wheel has a cylindrical body, a disk-shaped outer frame having a diameter larger than the diameter of the cylindrical body provided on the outer side of the cylindrical body, and a diameter larger than the diameter of the cylindrical body provided on the inner side of the cylindrical body. A disk-shaped inner frame, and eight or a plurality of blades provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body and disposed from the outer frame to the inner frame,
The blade is formed with a bent portion that is bent perpendicularly to the receiving surface of the blade,
The bent portion has an angle between a center line of the blade and a bent curve when the bent portion is formed in a range of 30 to 45 degrees,
The presence of the bent portion, the power generation apparatus characterized by triangular gap portion through which water flow in the central portion of the vanes is provided.
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