水力発電舟
【課題】河川の水量と水位等の増減変動しても発電効率への影響を僅少にして安全な安定した姿勢で電力供給を可能にする水力発電舟を提供する。
【解決手段】河川に係留可能にし舟内を真空に又は発泡スチロールを充填した双胴舟体を有し、その双胴舟体間を水流導入路とし、水流導入路内に水流力駆動体を配置し、水流駆動体に回転伝達機構を介して発電装置を双胴舟内に設け、前記水流力駆動体をバケット式エンドレスベルト又は回転羽根にし、前記水流導入路を筒体より形成したことを特徴とする水力発電舟。
【解決手段】河川に係留可能にし舟内を真空に又は発泡スチロールを充填した双胴舟体を有し、その双胴舟体間を水流導入路とし、水流導入路内に水流力駆動体を配置し、水流駆動体に回転伝達機構を介して発電装置を双胴舟内に設け、前記水流力駆動体をバケット式エンドレスベルト又は回転羽根にし、前記水流導入路を筒体より形成したことを特徴とする水力発電舟。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電舟に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から河川に設置し河川の水流力を利用しての発電舟は存在しない。
もっぱら河川に固定配置して外周にバケットを配置した所謂水車と称するものが存在する。
しかしこの固定発電水車は、河川の水量と水位等の増減変動或いは水流路の変動や水深方向と川幅方向の水流速度変化等々により発電効率が大きく影響を受けて安定した電力供給が不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、河川の水量と水位等の増減変動しても発電効率への影響を僅少にして安定した電力供給を可能にする水力発電舟を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を満足させる本発明の基本的な技術構成は、次の（１）〜（５）の通りである。
（１）、河川に係留可能にし舟内を真空に又は発泡スチロールを充填した双胴舟体を有し、その双胴舟体間を水流導入路とし、水流導入路内に水流力駆動体を配置し、水流駆動体に回転伝達機構を介して発電装置と蓄電装置を双胴舟内に設けたことを特徴とする水力発電舟。
（２）、前記水流力駆動体をバケット式エンドレス帯又は回転羽根機構にしたことを特徴とする前記（１）に記載の水力発電舟。
（２）、前記水流導入路を筒体より形成したことを特徴とする前記（１）に記載の水力発電舟。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の水力発電舟ＥＳは、双胴舟体１００ａ，１００ｂとその間に水流導入路２００にすることから、河川の水量と水位等の増減変動或いは水流路の変動や水深方向と川幅方向の水流速度変化等々があっても、それに追従して、例えば
１．水流に対して揺動を双胴１００ａ，１００ｂで抑制し常にバランス良く１８０度に対向し、
２．また双胴舟体１００ａ，１００ｂのため常に水流の早い方向に移動し、
３．所定の好ましい沈降深さを維持して、
４．水流導入路２００を所定深さ位置に維持する。
これらの作用により「水力発電舟ＥＳ」は、常に安全且つベストな発電浮上姿勢を維持して、水流導入路２００内に配置した水流力駆動体４００，５００を確実に効率よく安定駆動させて安定した発電供給を可能にするものである。
【０００６】
前述した２の双胴舟体１００ａ，１００ｂにすると常に水流の早い方向に平行移動する作用効果は、例えば左側の舟体１００ａが浮上している水流が、右側の舟体１００ｂが浮上している水流より早い場合、左側の舟体１００ａに掛かる水流抵抗が大きいため左に偏ったブレーキ効果が働き左方向に傾く、そして左右の舟体１００ａ，１００ｂに掛かる水流抵抗が同一になったところでバランスされ水流と１８０度対向して横移動を停止する状態になるのである。
また本発明の水力発電舟ＥＳは当該河川の安全水域における最小水流幅に見合った単艘配置又は複艘を並列配置あるいは直列配置することができるので、係留条件の制約が少なく利便性の極めて高い水力発電舟ＥＳである。
【０００７】
また水流導入路２００を筒体２００Ｃより形成することにより水流力を散らして逃がさすことなく略全力を直に水流力駆動体４００，５００に伝えて駆動効率を高めて発電効率を更に格段に向上させることができるものである。
この筒体２００Ｃは，図２に示すように前部の流水導入口２００ｉｎから水流力駆動体４００，５００の設置領域区間まで、あるいは後部の流出口２００ｏｕｔにかけて断面積を連続的にあるいは段階的に漸減変化あるいは漸増変化させてその絞りによる水圧・流速の増大効果で水流力駆動体４００，５００への駆動力を増大させることができる。
【０００８】
更に双胴舟体１００ａ，１００ｂの舟内を真空に又は発泡スチロールＢＳを充填したため、重い発電装置６００ａ，６００ｂや蓄電装置７００を搭載しても十分な浮力を有し、しかも軽量堅牢で安価に製作することができるものである。この搭載位置は、係留状態の双胴舟体の前部が流水抵抗で前傾姿勢になるため実施例で示すように双胴舟体の後部にしてバランスをとることが重要である。
この両舟内の前後バランスの他に左右バランス用のバラストを兼ねて配置すると良い。
更に双胴舟体１００ａ，１００ｂの各々の後部に垂直方向舵１０１ａ，１０１ｂを付設すれば前記安全且つベストな発電浮上姿勢又は潜水姿勢ををより安定させる効果を得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１を示す側面説明図（１）と、（１）の矢視Ａ−Ａからの横断面説明図である。
【図２】本発明の実施例２を示す側面説明図（１）と、（１）の矢視Ｂ−Ｂからの横断面説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態は、次の実施例により詳細に説明する、
【実施例１】
【００１１】
図１に実施例１を紹介する。
実施例１の水力発電舟ＥＳは、河川の幅方向に張ったワイヤーなどに幅方向移動自在にに係留し、舟内を真空にした双胴舟体１００ａ，１００ｂを有し、その双胴舟体１００ａ，１００ｂ間を所定深さの水流導入路２００とし、水流導入路２００内に水流力駆動体としてバケット式エンドレスベルト４００を配置し、バケット式エンドレスベルト４００に回転伝達機構であるリターンロール８０１Ｒと，その回転軸８０２と歯車機構８０３を介して発電装置６００ａと蓄電装置７００を両舟内の後部に左右及び前後のバラストを兼ねて搭載したものである。
双胴舟体１００ａ，１００ｂは、後部に垂直方向舵１０１ａ，１０１ｂを付設して揺動などを抑制してより安全且つベストな発電浮上姿勢を安定維持させる。
本例の前記水流導入路２００はオープンにしてあるが一点鎖線で示すように筒体２００Ｃで形成してもよい。
バケット式エンドレスベルト４００は、他にキャタピラーなどの帯体でよくエンドレスベルト４０１の外周に多数のバケット４０２を所定間隔で直列配列し、下側ではバケット４０２の開口を河川の水流に対向させ、上側のリターン側ではバケット４０２の開口が下流に向くようにし、かつバケット４０２の内部は底に向けて絞った形状にして水流との対向の際は、水流力の分散を僅少にし、リターン側では水流抵抗を僅少にするなどして水流駆動力を効率よく受け水流速度に近い速度でエンドレス回転駆動する。このバケット式エンドレスベルト４００により水流駆動力を効率よく受け水流速度に近い速度で効率よく回転駆動する。したがって発電装置６００ａの発電効率は極めて高く蓄電装置７００からは安定した電力蓄電と電力供給が可能となる。
図中８０１Ｔはベルト用のテンションロールでありその回転軸にテンション調整機構ＢＴを装着したものである。また１００は双胴舟体１００ａ，１００ｂの先間に渡したリンクシャフト１０１の中央部に設けた舟係留用の接続リングである。
【実施例２】
【００１２】
図２に実施例２を紹介する。
実施例２の水力発電舟ＥＳは、河川の幅方向に張ったワイヤーなどに幅方向移動自在に係留し、舟内に発泡スチロールＢＳを充填した双胴舟体１００ａ，１００ｂを有し、その双胴舟体１００ａ，１００ｂ間を所定深さの水流導入路２００とし、水流導入路２００内に水流力駆動体として回転羽根機構５００を配置し、回転羽根機構５００の後部に回転伝達機構である回転軸５０１を介して水流に影響を与えない直後方に設けた流線型の発電装置６００ｂを連設し、発電装置６００ｂに接続した蓄電装置７００を両舟内の後部に左右及び前後のバラストを兼ねて搭載したものである。
双胴舟体１００ａ，１００ｂは、前例同様に、後部に一点鎖線で示すように垂直方向舵１０１ａ，１０１ｂを付設して揺動などを抑制してより安全且つベストな発電浮上姿勢を安定維持させる。
前記水流導入路２００は前部の流水導入口２００ｉｎから水流力駆動体の設置領域まで連続的に漸減変化させ、以降流出口２００ｏｕｔまでに漸増変化させた筒体２００Ｃで形成してその絞りによる水圧・流速の増大効果を回転羽根機構５００に与える。
回転羽根機構５００は、筒体２００Ｃの軸受けリング２００Ｊの回転自在に装着した回転リング５０２と回転軸５０３間に羽根５０１を密に周設して筒体２００Ｃ内の中央部に配置してある。この回転羽根機構５００は、筒体２００Ｃの絞り効果と相俟って水流駆動力を効率よく受け水流速度に近い速度で効率よく回転駆動する。したがって発電装置６００ｂの発電効率は極めて高く蓄電装置７００からは安定した電力蓄電と電力供給が可能となる。
図中１００は双胴舟体１００ａ，１００ｂの先間に渡したリンクシャフト１０１の中央部に設けた舟係留用の接続リングである。また１１０ａ，１１０ｂは双胴舟体１００ａ，１００ｂの上下間を適宜な間隔で各々連結支持するリンクアームである。
【００１３】
以上の実施例１及び実施例２はその何れも前述した作用効果を確実に呈することができた。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明の水力発電舟は、前記の効果に詳述したように優れた作用効果を呈し、河川の水流を利用した発電産業界に貢献すること多大なものがある。
【符号の説明】
【００１５】
ＥＳ：水力発電舟
ＢＴ：回転軸にテンション調整機構
ＢＳ：発泡スチロール
１００ａ，１００ｂ：双胴舟体
１００：舟係留用の接続リング
１０１：リンクシャフト
１１０ａ，１１０ｂ：リンクアーム
１０１ａ，１０１ｂ：垂直方向舵
２００：水流導入路
２００Ｃ：筒体
２００ｉｎ：流水導入口
２００ｏｕｔ：流出口
２００Ｊ：軸受けリング
４００：バケット式エンドレスベルト
４０１：エンドレスベルト
４０２：バケット
５００：回転羽根機構
５０１：羽根
５０２：回転リング
５０３：回転軸
５０４：回転軸
６００ａ、６００ｂ：発電装置
７００：蓄電装置
８０１Ｒ：リターンロール
８０１Ｔ：ベルト用のテンションロール
８０２：回転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電舟に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から河川に設置し河川の水流力を利用しての発電舟は存在しない。
もっぱら河川に固定配置して外周にバケットを配置した所謂水車と称するものが存在する。
しかしこの固定発電水車は、河川の水量と水位等の増減変動或いは水流路の変動や水深方向と川幅方向の水流速度変化等々により発電効率が大きく影響を受けて安定した電力供給が不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、河川の水量と水位等の増減変動しても発電効率への影響を僅少にして安定した電力供給を可能にする水力発電舟を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を満足させる本発明の基本的な技術構成は、次の（１）〜（５）の通りである。
（１）、河川に係留可能にし舟内を真空に又は発泡スチロールを充填した双胴舟体を有し、その双胴舟体間を水流導入路とし、水流導入路内に水流力駆動体を配置し、水流駆動体に回転伝達機構を介して発電装置と蓄電装置を双胴舟内に設けたことを特徴とする水力発電舟。
（２）、前記水流力駆動体をバケット式エンドレス帯又は回転羽根機構にしたことを特徴とする前記（１）に記載の水力発電舟。
（２）、前記水流導入路を筒体より形成したことを特徴とする前記（１）に記載の水力発電舟。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の水力発電舟ＥＳは、双胴舟体１００ａ，１００ｂとその間に水流導入路２００にすることから、河川の水量と水位等の増減変動或いは水流路の変動や水深方向と川幅方向の水流速度変化等々があっても、それに追従して、例えば
１．水流に対して揺動を双胴１００ａ，１００ｂで抑制し常にバランス良く１８０度に対向し、
２．また双胴舟体１００ａ，１００ｂのため常に水流の早い方向に移動し、
３．所定の好ましい沈降深さを維持して、
４．水流導入路２００を所定深さ位置に維持する。
これらの作用により「水力発電舟ＥＳ」は、常に安全且つベストな発電浮上姿勢を維持して、水流導入路２００内に配置した水流力駆動体４００，５００を確実に効率よく安定駆動させて安定した発電供給を可能にするものである。
【０００６】
前述した２の双胴舟体１００ａ，１００ｂにすると常に水流の早い方向に平行移動する作用効果は、例えば左側の舟体１００ａが浮上している水流が、右側の舟体１００ｂが浮上している水流より早い場合、左側の舟体１００ａに掛かる水流抵抗が大きいため左に偏ったブレーキ効果が働き左方向に傾く、そして左右の舟体１００ａ，１００ｂに掛かる水流抵抗が同一になったところでバランスされ水流と１８０度対向して横移動を停止する状態になるのである。
また本発明の水力発電舟ＥＳは当該河川の安全水域における最小水流幅に見合った単艘配置又は複艘を並列配置あるいは直列配置することができるので、係留条件の制約が少なく利便性の極めて高い水力発電舟ＥＳである。
【０００７】
また水流導入路２００を筒体２００Ｃより形成することにより水流力を散らして逃がさすことなく略全力を直に水流力駆動体４００，５００に伝えて駆動効率を高めて発電効率を更に格段に向上させることができるものである。
この筒体２００Ｃは，図２に示すように前部の流水導入口２００ｉｎから水流力駆動体４００，５００の設置領域区間まで、あるいは後部の流出口２００ｏｕｔにかけて断面積を連続的にあるいは段階的に漸減変化あるいは漸増変化させてその絞りによる水圧・流速の増大効果で水流力駆動体４００，５００への駆動力を増大させることができる。
【０００８】
更に双胴舟体１００ａ，１００ｂの舟内を真空に又は発泡スチロールＢＳを充填したため、重い発電装置６００ａ，６００ｂや蓄電装置７００を搭載しても十分な浮力を有し、しかも軽量堅牢で安価に製作することができるものである。この搭載位置は、係留状態の双胴舟体の前部が流水抵抗で前傾姿勢になるため実施例で示すように双胴舟体の後部にしてバランスをとることが重要である。
この両舟内の前後バランスの他に左右バランス用のバラストを兼ねて配置すると良い。
更に双胴舟体１００ａ，１００ｂの各々の後部に垂直方向舵１０１ａ，１０１ｂを付設すれば前記安全且つベストな発電浮上姿勢又は潜水姿勢ををより安定させる効果を得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１を示す側面説明図（１）と、（１）の矢視Ａ−Ａからの横断面説明図である。
【図２】本発明の実施例２を示す側面説明図（１）と、（１）の矢視Ｂ−Ｂからの横断面説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態は、次の実施例により詳細に説明する、
【実施例１】
【００１１】
図１に実施例１を紹介する。
実施例１の水力発電舟ＥＳは、河川の幅方向に張ったワイヤーなどに幅方向移動自在にに係留し、舟内を真空にした双胴舟体１００ａ，１００ｂを有し、その双胴舟体１００ａ，１００ｂ間を所定深さの水流導入路２００とし、水流導入路２００内に水流力駆動体としてバケット式エンドレスベルト４００を配置し、バケット式エンドレスベルト４００に回転伝達機構であるリターンロール８０１Ｒと，その回転軸８０２と歯車機構８０３を介して発電装置６００ａと蓄電装置７００を両舟内の後部に左右及び前後のバラストを兼ねて搭載したものである。
双胴舟体１００ａ，１００ｂは、後部に垂直方向舵１０１ａ，１０１ｂを付設して揺動などを抑制してより安全且つベストな発電浮上姿勢を安定維持させる。
本例の前記水流導入路２００はオープンにしてあるが一点鎖線で示すように筒体２００Ｃで形成してもよい。
バケット式エンドレスベルト４００は、他にキャタピラーなどの帯体でよくエンドレスベルト４０１の外周に多数のバケット４０２を所定間隔で直列配列し、下側ではバケット４０２の開口を河川の水流に対向させ、上側のリターン側ではバケット４０２の開口が下流に向くようにし、かつバケット４０２の内部は底に向けて絞った形状にして水流との対向の際は、水流力の分散を僅少にし、リターン側では水流抵抗を僅少にするなどして水流駆動力を効率よく受け水流速度に近い速度でエンドレス回転駆動する。このバケット式エンドレスベルト４００により水流駆動力を効率よく受け水流速度に近い速度で効率よく回転駆動する。したがって発電装置６００ａの発電効率は極めて高く蓄電装置７００からは安定した電力蓄電と電力供給が可能となる。
図中８０１Ｔはベルト用のテンションロールでありその回転軸にテンション調整機構ＢＴを装着したものである。また１００は双胴舟体１００ａ，１００ｂの先間に渡したリンクシャフト１０１の中央部に設けた舟係留用の接続リングである。
【実施例２】
【００１２】
図２に実施例２を紹介する。
実施例２の水力発電舟ＥＳは、河川の幅方向に張ったワイヤーなどに幅方向移動自在に係留し、舟内に発泡スチロールＢＳを充填した双胴舟体１００ａ，１００ｂを有し、その双胴舟体１００ａ，１００ｂ間を所定深さの水流導入路２００とし、水流導入路２００内に水流力駆動体として回転羽根機構５００を配置し、回転羽根機構５００の後部に回転伝達機構である回転軸５０１を介して水流に影響を与えない直後方に設けた流線型の発電装置６００ｂを連設し、発電装置６００ｂに接続した蓄電装置７００を両舟内の後部に左右及び前後のバラストを兼ねて搭載したものである。
双胴舟体１００ａ，１００ｂは、前例同様に、後部に一点鎖線で示すように垂直方向舵１０１ａ，１０１ｂを付設して揺動などを抑制してより安全且つベストな発電浮上姿勢を安定維持させる。
前記水流導入路２００は前部の流水導入口２００ｉｎから水流力駆動体の設置領域まで連続的に漸減変化させ、以降流出口２００ｏｕｔまでに漸増変化させた筒体２００Ｃで形成してその絞りによる水圧・流速の増大効果を回転羽根機構５００に与える。
回転羽根機構５００は、筒体２００Ｃの軸受けリング２００Ｊの回転自在に装着した回転リング５０２と回転軸５０３間に羽根５０１を密に周設して筒体２００Ｃ内の中央部に配置してある。この回転羽根機構５００は、筒体２００Ｃの絞り効果と相俟って水流駆動力を効率よく受け水流速度に近い速度で効率よく回転駆動する。したがって発電装置６００ｂの発電効率は極めて高く蓄電装置７００からは安定した電力蓄電と電力供給が可能となる。
図中１００は双胴舟体１００ａ，１００ｂの先間に渡したリンクシャフト１０１の中央部に設けた舟係留用の接続リングである。また１１０ａ，１１０ｂは双胴舟体１００ａ，１００ｂの上下間を適宜な間隔で各々連結支持するリンクアームである。
【００１３】
以上の実施例１及び実施例２はその何れも前述した作用効果を確実に呈することができた。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明の水力発電舟は、前記の効果に詳述したように優れた作用効果を呈し、河川の水流を利用した発電産業界に貢献すること多大なものがある。
【符号の説明】
【００１５】
ＥＳ：水力発電舟
ＢＴ：回転軸にテンション調整機構
ＢＳ：発泡スチロール
１００ａ，１００ｂ：双胴舟体
１００：舟係留用の接続リング
１０１：リンクシャフト
１１０ａ，１１０ｂ：リンクアーム
１０１ａ，１０１ｂ：垂直方向舵
２００：水流導入路
２００Ｃ：筒体
２００ｉｎ：流水導入口
２００ｏｕｔ：流出口
２００Ｊ：軸受けリング
４００：バケット式エンドレスベルト
４０１：エンドレスベルト
４０２：バケット
５００：回転羽根機構
５０１：羽根
５０２：回転リング
５０３：回転軸
５０４：回転軸
６００ａ、６００ｂ：発電装置
７００：蓄電装置
８０１Ｒ：リターンロール
８０１Ｔ：ベルト用のテンションロール
８０２：回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川に係留可能にし舟内を真空に又は発泡スチロールを充填した双胴舟体を有し、その双胴舟体間を水流導入路とし、水流導入路内に水流力駆動体を配置し、水流駆動体に回転伝達機構を介して発電装置を双胴舟内に設けたことを特徴とする水力発電舟。
【請求項２】
前記水流力駆動体をバケット式エンドレス帯又は回転羽根機構にしたことを特徴とする請求項１に記載の水力発電舟。
【請求項３】
前記水流導入路を筒体より形成したことを特徴とする請求項１に記載の水力発電舟。
【請求項１】
河川に係留可能にし舟内を真空に又は発泡スチロールを充填した双胴舟体を有し、その双胴舟体間を水流導入路とし、水流導入路内に水流力駆動体を配置し、水流駆動体に回転伝達機構を介して発電装置を双胴舟内に設けたことを特徴とする水力発電舟。
【請求項２】
前記水流力駆動体をバケット式エンドレス帯又は回転羽根機構にしたことを特徴とする請求項１に記載の水力発電舟。
【請求項３】
前記水流導入路を筒体より形成したことを特徴とする請求項１に記載の水力発電舟。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−８２８１３（Ｐ２０１２−８２８１３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４１４５１（Ｐ２０１０−２４１４５１）
【出願日】平成２２年１０月１０日（２０１０．１０．１０）
【出願人】（５９４１７７９６６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１０日（２０１０．１０．１０）
【出願人】（５９４１７７９６６）
【Ｆターム（参考）】
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