WO2013035385A1

WO2013035385A1 - 落差利用水車伝動装置

Info

Publication number: WO2013035385A1
Application number: PCT/JP2012/063108
Authority: WO
Inventors: 三宅　正治
Original assignee: Miyake Masaharu
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2013-03-14
Also published as: JP5093704B1; JP2013057306A

Abstract

自然エネルギーの使用拡大を希求する声に対応し、水と水車の関係する発電技術である仕組みを、そのまま小さくして家庭用、企業事務所工場の現場で電気エネルギーを得る発電機を提供することを目的とする。落差利用水車伝動装置は、排水槽（２）の上方の給水槽（１）の底面から給水側導水管（３）を下方に延長させ、排水槽の底面から下方に延長させた排水側導水管（３）と下部でＵ字形に連結固定させて、当該左右２本の導水管の間に水車（４）を設けている。給水槽から給水側導水管を流れ落ちる水で水車の右側半分を加圧し、排水槽に向かって排水側導水管を上昇する水で水車の左側半分を加圧する。排水槽に流入した水は、揚水ポンプ（１２）で給水槽に循環させる。水が流れて水車が回転すると歯車（８、１０，１１）が回転し、歯車にベルト（１３）で連結した発電機（１４）が回転して発電をする。

Description

落差利用水車伝動装置

　本発明は水車を流水で駆動回転させて、水車と同軸の歯車で回転エネルギーを伝動する技術分野に関する。

　川の急流で回転する水車や、ダムの水力発電に使われる羽根車（水車）等、従来から見られる流水と水車で行われる回転伝動技術であり、公知されている。

特許公開２００８−２５６３２９　公報
特許公開２００５−０６９５１７　公報
特許公開２００１−２８９５３３　公報
特許公開２００１−２４８９４２　公報
特許公開　平１０−０３０８１２　公報
特許公開　平１０−０１９２４４　公報
特許公開　平０５−１７９３２７　公報
特許公表２０００−５０４０７５　公報
特許公表　平１１−５０７４２３　公報
実用新案公開０５−０２８０２７　公報

佐藤正和著　エネルギー　（株）ナツメ社出版　２０００年１１月９日発行　ｐ１２　ｐ７２~７３　ｐ１１８~１１９
千矢博道著　小型水力発電入門　パワー社出版　１９９２年９月１０日発行　ｐ６０~８２　ｐ１０５~１０７
藤原良樹　細川よし延共著　小型水車製作ガイドブック　パワー社出版　１９９８年７月２０日発行　ｐ１~９６
竹尾敬三著　小型水力発電機製作所ガイドブック　パワー社出版　１９９９年３月２５日発行　ｐ１~１２０
小町　弘　吉田裕亮著　絵とき　機械工学のやさしい知識　（株）オーム社　平成１８年１月２０日発行　ｐ１５５~ｐ１５８

　この発明で解決しようとする課題は地球の大気汚染、温暖化防止など地球環境問題であり、加えて化石燃料の枯渇問題と価格の高騰に一喜一憂する産業社会の状況の軽減であり、エネルギーの継続的安定供給の確保であり、エネルギー産業に係わる雇用創出の問題である。

　課題を解決する手段として次の発明を提供する。
　底面に２つの流水口を開口した箱形の給水槽と、給水槽の下に、天井に２つ、底面に４つの流水口を開口した給水槽と同形の排水槽を密着固定させ、給水側導水管を給水槽の底面の開口部に接合して、排水槽の天井と底面の開口部をトンネル状に貫通延長させ、又別に排水槽底面の開口部に接合して固定延長された排水側導水管と、Ｕ字形に連結固定させることによって、左右２本の導水管ができて、給水側導水管と排水側導水管の間の適正な位置に、水車が回転するように固定される。
　給水槽から水を流すと、給水側の導水管に水が流れ落ちて、水車の右側半分を加圧し、落ちた水は反転して排水側の導水管を上昇し、水車の左側半分を加圧、水車を回転しながら排水槽に入り、揚水ポンプで給水槽に還るように循環式にする。
　水が流れて水車が回転すると、水車と同軸の第１の歯車（Ａ）が回転、第１の歯車（Ａ）に接触している第２の歯車（Ｂ）と、同軸の第３の歯車（Ｃ）が同時に回転して、２個の第３の歯車（Ｃ）に連動する発電機が回転することを特徴とする落差利用水車伝動装置。である。

　自然エネルギーである水を利用した発電機であるため、大気汚染問題、地球温暖化防止に役立つ。　自然エネルギーを利用した分散型電源が、家庭企業事務所工場に普及して発電、消費、蓄電、電気自動車の充電器に使われ、残りは売電することが出来る。
　全体的にはエネルギーの安定供給確保と、化石燃料の消費も削減されて、低炭素社会の実現も可能になる。　雇用創出をつくる産業にもなる。

落差利用水車伝動装置　正面図落差利用水車伝動装置　側面図伝動装置　給水槽と排水槽との関係図

　以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

　本発明の構成部品、組み立て位置、その仕事について説明する。

　貯水と給水を目的とする給水槽（１）と、一時排水を受ける排水槽（２）が要る。
　その給水槽（１）の底面に、適正な位置に２つの給水口（６）を開口する。

　給水槽の下に排水槽（２）を２層にして密着固定し、排水槽（２）の天井部分と底面に、給水槽（１）の底面の給水口（６）に重なる天井部分に２個、又別の底面にも給水口を２個開口する。　又別に同じ排水槽（２）の底面部分の適正な位置に排水口（７）２個を開口する。

　水車（４）を回す水が流れる導水管（配管）（３）はＵ字形で、Ｕ字形の右側を水の流れ落ちる側とし、Ｕ字形の左側を水の上る側とし、排水側導水管（１５）は排水槽（２）の開口部から密着接合して延長し、給水側の導水管（１４）は、給水槽（１）の底面の開口部に密着接合し、排水槽（２）の天井と底面の開口部をトンネル状に通過させて延長する。

　延長された給水側導水管（１４）と、延長された排水側導水管（１５）をＵ字形の配管で１本に連結接合する。　左右にＵ字形の導水管が２本できる。

　給水側導水管（１４）と、排水側導水管（１５）の間に、水車（４）が流水で回転するよう決められた適正な位置に、複数配置固定する。　本発明では左右２本の導水管で、８個の水車（４）を固定使用する。
　本発明の特徴は、導水管の延長と水車の数を増やすと大型化が可能である。
　始動、停止は揚水ポンプのｏｎ，ｏｆｆのスイッチのみで済み、商用電源を使用する。
　蓄電池の電源でもよい。

　給水槽（１）の給水口（６）から給水側導水管（１４）へ水が流れ落ちると、水車（４）が回転する。　流れ落ちた水は反転して上に登るようにして流れ、排水槽（２）に流れ入る。　流水に水圧を加えると一層効果的である。

　口の開いた凹状のガラス管の片方から水を入れると、もう一方の空間に水が流れて、左右同じ水の高さを維持しようとする表面張力の性質を利用した。

　導水管（３）に回転するよう固定された水車（４）が流水で回転、水車（４）の回転軸（５）と同軸の第１の歯車（Ａ）（８）が回転、第１の歯車（Ａ）に接触している第２の歯車（Ｂ）（９）と、第２の歯車（Ｂ）と同軸の第３の歯車（Ｃ）（１０）が同時に回転する。第３の歯車（Ｃ）（１０）２個と発電機（１３）をベルトで連結、回転すると発電する。

　流水は排水槽（２）から給水槽（１）に揚水ポンプ（１１）で還流する。

　本発明の落差利用水車伝動装置は、水と水車の回転運動を利用し、発電機として使用される。　自然エネルギー指向が強くなる今日、再生可能なエネルギーである水を使って電気を作り、家庭の電気消費特に電気自動車の充電に使用して、残った電気は電気会社に売電する時代が来る。　大気汚染、地球温暖化の原因である高い石油を使わない将来にする。

　１　　給水槽
　２　　排水槽
　３　　導水管
　４　　水車
　５　　水車回転軸
　６　　給水口　（６個）
　７　　排水口　（２個）
　８　　第１の歯車（Ａ）　水車と回転同軸　８個
　９　　回転軸　歯車（１０），（１１）の回転軸　２本
　１０　第２の歯車（Ｂ）　歯車（Ｃ）と同軸　２個
　１１　第３の歯車（Ｃ）　歯車（Ｂ）と同軸　２個
　１２　揚水ポンプ
　１３　伝動ベルト
　１４　発電機
　１５　給水側導水管
　１６　排水側導水管

Claims

　底面に２つの流水口を開口した箱形の給水槽と、その下に、天井に２つ、底面に４つの流水口を開口した給水槽と同型の排水槽を密着固定させ、
　給水側導水管を給水槽の底面の開口部に接合して排水槽の天井と底面の開口部をトンネル状に貫通延長させ、又別に排水槽底面の開口部に接合して固定延長された排水側導水管とＵ字形に連結固定させることによって、左右２本の導水管ができて、
　給水側導水管と排水側導水管の間の適正な位置に水車が回転するように固定、
　給水槽から流水すると、給水側の導水管内は水が流れ落ちて、水車の右側半分を加圧し、落ちた水は反転して、排水側の導水管内の水は上昇し、回転する水車の左側半分を加圧、回転しながら排水槽に入り、揚水ポンプで給水槽に循環され、
　水が流れて水車が回転すると、水車と同軸の第１の歯車（Ａ）が回転し、第１の歯車（Ａ）に接触している第２の歯車（Ｂ）と、同軸の第３の歯車（Ｃ）が同時に回転して、２個の第３の歯車（Ｃ）にベルトで連結した発電機が回転することを特徴とする落差利用水車伝動装置。