JPS5941678A

JPS5941678A - 水力発電方法

Info

Publication number: JPS5941678A
Application number: JP57151792A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Kato; 祥治加藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-02
Filing date: 1982-09-02
Publication date: 1984-03-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は河川等の流水から取り出したエネルギをそのま
ま利用して発電を行なう水力発電方法に関するものであ
る。

水力発電方法として大型のダムを建設して大量の水を貯
留し貯留された水の有する位置エネルギを利用して発電
用のタービンに回転を与え発電する方法が知られている
。

ダムを建設するほどの発電であれば、安定した電力の供
給は可能であるが、建設費用は美大なものとなる。

更にダｊ−′建設した場合には諸施設の維持管理が容易
ではない。

そのため自然の状態の１１の中小河川の水力を利用して
発電する発電方法が提案されているが、次のような河川
の場合には発電を期待することができないため実際には
その利用がみられない。

〈イ〉　全体の水量が少ない中小河川の場合〈口〉　　
環境保全の関係から土木工事等のできない河川の場合〈ノ・〉　　流量の増減の変化が著しい河川の場合その
一方で山間地等の送電が困難な地域で作業する場合には
移動式の簡易発電機が利用されている。

この簡易発電機はジーゼルエンジン等の原動機を動力源
として発′ｆＭ、を行なうため発電費用が高くならざる
を得ない。

また高電圧の発電をしたい場合には原動力機や各部の装
置が大型化して全体の重量が増し、運搬移送が困難であ
った。

そのため近時においては省エネルギの観点からも経済的
で効率良く発電する発電方法の提案が切望されている。

本発明はこのような点についてなさ１５たもので構造が
簡単で経済性に優れかつ効率良く発電することができる
水力発電方法を提供することを目的とする。

次に実施例について説明する。

〈１〉　　螺旋羽根螺旋羽根（１）は第１図に示すように主軸（２）と一枚
の帯状板の羽根板（３）で構成する。

主軸（２）の局面には羽根板（３）の板面を主軸（２）
と直交する方向に対し微かに傾斜させて螺旋状に羽根板
（３）を一体に取り付は螺旋羽根（１）を形成する。

その結果螺旋羽根（１）の羽根板（３）の−面には連続
した受力面（３１）が形成される。

〈２〉　　発電装置前記螺旋羽根（１）の先端には公知の構造のダイナモ（
４）全収納するケーシング（５）を配置する。

ケーシング（５）はダイナモ（４）を収納して保護する
目的と共に乱流の発生を防止する目的を有するから、外
側の形状は形状抵抗の少ない涙滴型あるいは円錐形等の
密封体に成形する。

ケーシング（５）内に固定して設置したダイナモ（４）
には螺旋羽根（１）の主軸（２）の先端を着脱自在にま
たは一体に固定して接続し、螺旋羽根（１）の回転をダ
イナモ（４）Ｋ直接伝達できるよう構成する。

なおケーシング（５）の底面部（５１）の半径は少なく
とも螺旋羽根（１）の半径とほぼ等しい寸法に形成する
。

ケーシング（５）の頂点（５２）にはケーシング（５）
の自転を阻止するため、アンカ（９）に接ａｔ、＋支持
棒（６）の他端を接続する。

次に作動について説明する。

〈１〉　　螺旋羽根の接続、水中設置前述のようにケーシング（５）の底面部には所定の長さ
の螺旋羽根（１）を配置し、ケーシング（５）内のダイ
ナモ（４）Ｋ主軸（３１）の先端を接続する。

次に河川の上流側にケーシング（５）全位置せしめて河
川と並行に配置し水没させる。

ケーシング（５）の先端には支持棒（６）を接続し支持
棒（６）はアンカ（９）　Ｋ固定する。

このときケーシング（５）内に十分に気密性が保たれて
いるためケーシング（５）内に浸水する心配がなくダイ
ナモ（４）に悪影響を与えることがない。

またケーシング（５）を流線形に形成しであるためケー
シング（５）の下流側にうす巻き等の乱流を発生するこ
とがない。

〈２〉　　発電開始水中に配置された螺旋羽根（１）は羽根板（３）の受力
面（３１）で流れる水と衝突し一方向の回転力を受は回
転を開始する。

５− 受力面積を増すためには■螺旋羽根の直径を大きく形成
したり０羽根板（３）全長尺にしてピッチ数を増加する
ことが考えられる。

その結果比較的流速のおだやかな河川に配置した場合で
も十分に螺旋羽根（１）の回転力を得ることができる。

螺旋羽根（１）と主軸の回転はダイナモ（４）に到達し
ダイナモ（４）で発ｔＶ開始する。

ダイナモ（４）で発電した電流は導電線（８）を導って
地上に送られ各種の電気器具、装置に供給される。

なお螺旋羽根（１）の回転が増加して発生電圧が高くな
りすぎる場合には界磁電流全制御する公知の電圧調整器
（図示せず）を配置して供給電圧を一定に維持すること
ができる。

〈３〉　　その他の実施例〈イ〉　前記実施例はダイナモ（４）を螺旋羽根（１）
の先端のケーシング（５）内に配置する場合について説
明したが第２図のように螺旋羽根（ｘｉ）ｋ支持するア
ンカ（７）内にダイナモ（４）全内蔵して発電すること
も可能である。

すなわち螺旋羽根（１１）の主軸（２）の先端部分を延
長して形成しアンカ（７）内のダイナモ（４）に接続し
て螺旋羽根（１１）の回転を伝達するよう構成する。

主軸（２）を延長して形成した場合螺旋羽根（１１）の
先端の形状抵抗を小さくするために螺旋羽根（１１）の
先端へ向かうほど受力面（３１）の径を小さく形成する
。

螺旋羽根（１１）の先端部分の径を小さく形成したこと
により下流側への乱流が防止でき、かつ流木等の介雑物
のからみつきを防止できる。

なお本実施例の場合にはダイナモ内蔵アンカ（７）を水
中または陸上のいず九に配置しても発電が可能である。

〈口〉　第３．４図のように分割式の螺旋羽根（１２）
（１３）を使用して所定の長さに継ぎ合わせて組み立て
たものを使用することもできる。

すなわち主軸（２）の局面に羽根板（３）を取り付けて
形成した矩形の螺旋羽根（１２）を複数組、同一線上に
開館し−Ｃ各々連結して一体に組み立てる。

各矩形の螺旋羽根（１２）は各々独立した回転をするの
ではなく相互に連絡し合った回転をするよう相互に嵌合
させて一体に形成する。

分割式の螺旋羽根（］２）を採用すると螺旋羽根が矩形
であるため成型が容易となり、また、運搬、移動がしや
すい。特殊形状の螺旋羽根（１３）についても同様の効
果音イｎることができる。

〈ノ・〉　　螺旋羽根の羽根板（３）を硬質ゴム等の弾
性材で形成することもできる。この場合には運転中の込
かなる衝撃にも対処でき、ＶＩＮえば螺旋羽根と河川床
の接触によるトラブルを防止することができる。

本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待することができる。

〈イ〉　ダイナモを備えた螺旋羽根を水中に投入してア
ンカで固定するだけの簡単な設置作業だけで、水流の持
つエネルギから螺旋羽根がダイナモを回転させる回転を
取り出して発電を行なうものである。従って装置の構造
が簡単であり、かつダム建設のような大規模な建設工事
を不要とした。

く口〉　ダイナモの回転力を自然の状態の１−！の河川
から得ることができるため経済的な発電が可能となる。

〈ノシ　螺旋羽根の受力面積を増加させるほど羽根に作
用する回転力が大きくなるため流速のおだやかな中小の
河川でも十分な回転力が確保でき安定した発電が可能と
なる。

ぐ〉　螺旋羽根はその全形を水中に水没するため受力面
の全面で受力することができるので受力効率が良い。

従って流量の増減の激しい河川であっても最減水時の水
位に合わせて螺旋羽根を設置することＫより発電が可能
となる。

ぐ）　自然の状態のままの河川中に螺旋羽根を投入しア
ンカで支持するだけであるから、設置に伴なう特別な河
川工事は必要とせず、寸た運転中も河川の水流に何ら特
別な変化を与えないので水質汚濁の防止や環境の保全を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に使用する螺旋羽根の一実施例説明図第２〜４図：その他の実施例の説明図１．１１，１２，１３：螺旋羽根２：主軸　　　　　３：羽根板４：ダイナモ　　　５：ケーシング特許出願人　加　藤　祥　治

Claims

【特許請求の範囲】周囲に螺旋羽根を形成した主軸を、河川の流水方向と並行に配置して沈設し、主軸の先端に
は発電機を連結し、螺旋羽根の回転力で発電機を回転して発電を行なう、水力発電方法。