JPS6332169A

JPS6332169A - 水力発電装置

Info

Publication number: JPS6332169A
Application number: JP61176430A
Authority: JP
Inventors: Masato Suzuki; 正人鈴木
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1988-02-10
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH07111169B2

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】（産業上の利用分野）本発明は水流中に入れられる小型簡易な構成でなる水力
発電装置にＩｆｆ＋するものである。

（従来技術）水流中に配されて、水力を受１」て回転する水車ブレー
ドの回転力を発電機のロータに伝達するようにした小型
で簡易構成でなる水力発電装置においては、従来から水
中ブレードを固定したシャフトを￥１電機のロータに直
接連結したものが一般に知られている。

ところが、このような構成にＬＩＩ３いて流速が小さい
場合には、水車ブレードの回転数すなわち光電機のロー
タの回転数が必然的に小さくなり、通常使用されている
発電機では十分な電力を得ることが困ガになる。

そこで、取１ｑできる電力を増大するためには、上記水
車ブレードの回転を増速伝達機構を用いて適宜に増速し
て発電機のロータに伝達することが必要となる。ここに
、低流速から高流速まで可能な限り幅広い流速に対して
、１１１−の発電機を用いて効率良く発電を行うには、
その流速に応じた径Ｊ３よび面積をもつ水車ブレードを
適宜に選択する必要があるとともに、上記水車ブレード
に応じて上記増速伝達機構をその増速比の適切なものに
取換える必要がある。

また、増速伝達機構は、水車ブレードと発電機ロータの
それぞれのシャフト間に設けられることになるが、この
増速伝達機構を増速比の異なるらのに変更した場合に、
それにＬ６じてｎ雷門の取（・４位冒を移動しなければ
なら４ｒいｔ１４成であると、取扱上において不便であ
り、このような手間がかからないような配；２が必要で
ある。

このよう４ｇ事情により、発電機の変更あるいは取付位
冒の移動を行わずに同一の発電機を用いて水中ブレード
の他に増速１ムｊヱｌ構を容易に選択交換することがで
きるものが望まれていた。

（発明の目的）本発明は上記要語に応えるしので、適切な増速比を持つ
伝達門構を適宜に選択し一〇、幅広い流速に対して同一
の発電向を用いて’Ｉｉｌ及的に９Ｊｒ率良く人さな電
力を得ることができ、しかも、増速伝達機構の取換＋１
５に」ニ記発宙間の変更や移動を（１う必要がなく、容
易に該機構の取換ができる水力発゛市菰首を促供するこ
とを目的とする。

（発明の構成〉本５Ｎ明は、水車ブレードが装備されたシャツ１−の軸
回転力を発電機のコーンに伝達するようにした水力光電
装置において、上記シャフトと発電Ｉのコーンが取イ・
１けられたシャフトとを増速伝達数構を介して連結する
とともに、上記光電ｄを上記増速伝達機（１４のレンツ
〜から軸方向の一方へオフセットして取付けたものであ
る。

このような構成によれば、流速に応じて水中ブ゛　　レ
ードＪ３よび増速伝達機構を取換えろことにより、ＴＩ
′ｉ１−の発電間を用いて効率良く介゛七を行うことが
できる。

しかも、」−記発電纏を上記増速伝達機構のＣンターか
ら一方向へオフセラ）へして＋１付けているので、上記
増速伝達機構の取換時に発電例を移動させる必要がなく
、容易に増速伝達門構の取換を（１うことができる。

（実膿ＰＡ）不発］す１の一実施例に係る水力光電装置ｉｆ　ＷのＨ
Ａ　ＩＪ又を第１〜６図により説明する。

発電機Ｇを菰イｂしたハウジング１０軸閲部を出通して
シャフト５を両側に突出して設けるとと６に、このシャ
フト５に連結されたバイブシャツ（・６に水中ブレード
９を取付けている。そして、この水車ブレード９が水流
中に配されることにより水力を受けて、シｉ／フト５．
６の軸回転力に変換し、この軸回転力をハウジング１内
に設けた後述するような伝達機構を介して発電機Ｇのロ
ータ２０に伝達し、発電を行えるように構成している。

上２基本描成の各部の詳細を説明すると、ハウジング１
はケース１ａ、ｒ３よびケース１ｂがらなり、その軸受
部にフランジ部材２．２を固定している。

このフランジ部材２には、ｉ通孔２ａを形成すると同１
１；’ｉにベアリング３およびオイルシール４を内設し
ており、これらによってシャツｌ−５を支持しでいる。

また、上−〕ケース１ａとケース１ｂの闇に１ま０リン
グ等のシール部材を設けており、ハウジング１内に水が
侵入するのを防いでいる。

このシ１）フト５がハウジング１の両側から突出しｔこ
部分にはバイブシャツｈ６，６を嵌込み、ホースバンド
７．７にて固定している。バイブシャフト６にはスリッ
トがに月フてあり、シ１？フト５に対して回転しないよ
うになっている。このパイプシャ７１−６には、その周
囲に複数枚（実施例では８枚〉の羽根８からなる水車ブ
レード９を設けてＪ３す、コーン１０．１０によって次
のように着脱可能に取付ｔ）でいる。すなわら、ハウジ
ング１側のコーン１０は、そのキャップ部１０ａをホー
スバンド１１によって上記バイブシャフトフ６に固定し
ており、これに対してパイプシャフト６の外方９″５側
のコーン１０は、ぞのギトツブ部１０ａをボルト１２の
締付けによってワッシャ１３とともにハウジング１側に
押込むようにしている。このようにしてｆ記ブレード９
を両側からコーン１０゜１０によって挟みつけると、ブ
レード９の傾斜面９ａおよびコーンの１頃斜面１０′Ｏ
の間に）ｌＪ隙が台さ、ブレード９を上記バイブシャフ
ト６に固定することかできる。また、固定時にあける上
記羽根８のがたつきを防ぐため、上記羽１ｕε３の）１
す１を内径を軸方向に弓状に形成し、バイブシャツｌ−
６との間に１ドブａが生じるようにしている。

また、ハウジング１内において、シャツ１〜５の中央ｒ
Ａ　５ａに）Ｊキー１４を用いて山ト１プーリ１５を取
付け、さらにこのシせフト５とｌま別に、上記ハウジン
グ１内にロークシ１Ｔフト１６をベアリング１７．１７
で支持している。そして、このロークシ１シフ１−１６
には、ｔ−−１９を用いて、上記プーリ１５の軸り向に
直交するセンター（第１図におけるＹ−Ｙ線）と合致す
るように歯付プーリ１８８固定づろとともに、この南イ
・１プーリ１８の側面に発電）幾Ｇのローフ２０を固定
している。さらに、このプーリ１８と上記プーリ１５と
の間に山村ベルト２１を張架し、両名間をこのベル１−
２１によって連結し、上記プーリ１５５の回転力がプー
リ１８に１云達されるようになっている。そして、これ
らの歯イー１プーリ１５．１８．ベルト２１で６つて増
速（ム達磯構を構成している。

また、−［二記ロータ２０の外周にはフェライト磁石２
２を固定しており、多極回転子となっている。

ざらに、このノエライ１〜磁石２２の周囲に位置するよ
うに、上記ケース１ａ内に、フェライトの鉄心にコイル
を５装したステータ２３を固定し、これらローフ２０と
ステータ２３とで、発電機Ｇを構成している。したがっ
て、この水力発電装置Ｗにおいては、発電ＢＩＧを上記
プーリ１５．１８のセンター（第１図にａ３けるＹ−Ｙ
線）から軸方向の一方にＡ７廿ツｌ−Ｌ　’Ｕ取取付ツ
ノいる。

次に、上記の構成でなる発電間の回転子Ｗを水流中に配
するための構成として、ハウジング１の端部には管状の
メインシャフトｌ〜２４の一端を固、ｒし、汰は止めピ
ン３０を貞通さｕＣいる。このメインシャフト２４には
、アーム２５を介して水中翼２６が連結されている水中
翼取（Ｊリング２７を口通し、この状態で両者を固定し
ている。この水中ＩＭ２６は２枚の１３７２６ａ、２６
ｂからなり、７字型の断面形状を有している。片Ｍ　２
６　ａは水゛Ｖ方向に、使方の’＝’Ｑ　２６　ｂは重
ｉ１：ｉ　７ｊ向にほぼ甲ｔｉとなっており、使用峙に
は水面（第２図におけるＵ−ｔＪ線）下に９置するよう
になっている。１なお、第１図（ｂ）に示すように、ス
テータ２３にコネクタ２８を接続さけており、このコネ
クタ２８からコード２９を延長させてステータ２３から
の出力を外部に送るようにしている。

次に本実施例の作用状態について第７図により説明する
。第７図において、河Ｒが矢印Ａの方向に流れており、
上記のようにｌｉ、ｌ、成した水力発電装置Ｗをこの河
１（に浮かべると同１１．１に、上記コード２９を伴っ
たワイヤ２９′に上り庁Ｓに繋いでいる。このとさ゛上
記水中苦２６／）ｔｉ雪Ｒの流れを受けることにより、
水力発電髪′、ｊ５°−°Ｗを上方に浮かせようとりる
ＨＡ　））　Ｌ−ＬＩ　Ｊ３　Ｊ：び流速の大さい沖の
方へ引・瓜ろうと゛する力ＩＳが動き、水力光電装７ｔ
　Ｗが常に、１すの中央すなわら流速の大きい（Ｑ買に
浮かぶように保たれる。

この状態で、：ＡＩ＜の水Ｓ々を受（〕てブレード９が
回転し、このとき上記ブレード９の傾斜面９ａと二ｊ−
ン１０の１ｔｒｌα：１面１０ｂ間の１１腔にＪ、りこ
の回転力が伝わって、ト記バイブシャフト６およびシ＼
・′ノド５もブレードつとと已に回中入する。そして、
この軸回転力を上記プーリ１５からベル１〜２１を介し
てプーリ１８、およびシャフト１６に伝達し、このプー
リ１８に固定したローフ２０を回転させる。これにＪ、
り発電ぼＧ　ｉ、！発電を行う。

ところで、水の流速に応じてブレード９を交換する場合
を説明する。幅広い流速に対し、同一の発″七機Ｇを用
いて効率良く電力を１！ｌるためには、それに応じた径
および面積をもつブレードを適宜に選択する必要がある
。例えば、流速が大きい場合には上記ブレード９より６
径および面積の小さいブレード（第２図Ｊ３よび第３図
に二点ｆｌｌ：でで示す）に取換える。そして、この取
換と同時に、上記発電１１Ｇに対して適した回転数を与
えるため、選択したブレードに応じた増速比を与えるよ
うに、増）＊伝達機構のプーリ１５．１８ｂ取換える必
要がある。このとき、上記のように発電ＲＧをプーリ１
５，１８およびベル１〜２１のセンターから軸方向の一
方へオフセラ）・シて取付けているため、発電間Ｑを移
動さＵずに、容易に増速伝達機構の取換ができる。

（発明の効果）以上説明したように木Ｒ，明は、水ｒ１ｉブレードの回
転を増速してｆ鳴門の１コータに伝達し、しから、流速
に応じてブレードを取換えるとＩｉ′ｌ１Ｄ５にそれに
適した増速比をｂつ増速伝速は構を選択して取換えるこ
とにより、可能な限り幅広い流速に対して、同一の発電
）幾を用いて効率良く電力を１！することかできるもの
であって、増速伝達機構のセンターから軸方向の一方へ
Ａフセッ１−シた（ｉ７　ｖｌに発電機を設けているの
で、発電機を変更したり移動させたりＪる手間を要Ｊる
ことなく増速伝達機構を゛容易かつ適宜に取換えること
ができ、その取換操作性の良好なしのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞は本発明の一実施例による水力発電装作の
装部構成を丞し第４図のＩ−ｉ線断面図、第１図（ｂ）
は同装置のコネクタ付近を示す断面図、第２図は同装置
の側面図、第３図は同装置の平面図、第４図は同装置の
正面図、第５図は同装置における水車ブレードの構成を
示し第６図の■−Ｖ線相当の断面図、第６図は第５図の
Ｖｌ　−Ｖｌ線衛而面、第７図は同装置の使用状態を示
す斜視図である。Ｇ・・・発電機、Ｗ・・・水力発電装置、５・・・ブレ
ードを固定したシャフト、６・・・バイブシャツ１〜．
９・・・水車ブレード、１５．１８・・・プーリ、１６
・・・ロータシセフ１−１２０・・・ロータ、２１・・
・ベルト。特許出願人　　　　　ヤマハ発動門株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　小書　悦司同　　　　　　　弁理
士　　長１）　正向　　　　　　　弁理士　　板書　康
夫第６図口■ 第　　７　　図

Claims

【特許請求の範囲】

１、水車ブレードが装備されたシャフトの軸回転力を発
電機のロータに伝達するようにした水力発電装置におい
て、上記シャフトと発電機のロータが取付けられたシャ
フトとを増速伝達機構を介して連結するとともに、上記
発電機を上記増速伝達機構のセンターから軸方向の一方
へオフセットして取付けたことを特徴とする水力発電装
置。