発電装置
【課題】 供給が不安定な水利に関係なくリニア駆動方式を応用することで効率的発電が可能となる発電装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備える。
【解決手段】 円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リニア駆動方式の応用により効率的発電が行えるようにした発電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、水利発電装置として下記特許公報のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】 特開2008−133819
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許公報1の技術は、農村などの水路や川などの水利による発電装置についてのもので、大径な回転リングに水車羽根を配備するとともにリングの径方向にアームを付けて中央の固定軸まわり回転自在とし、水車羽根をサークル水路内で周方向に回転自在にしたもので、サークル水路内に自然水を流入させて水車羽根に作用させることで回転リングからアームを介して発電機を駆動させるようにしたものである。
しかしながら、この発電装置はあくまでも水利によるもので、渇水時期になると全く機能しないものである。
【0005】
本発明は、このような問題を解決しようとするものであり、供給が不安定な水利に関係なくリニア駆動方式を応用することで効率的発電が可能となる発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備える。
【発明の効果】
【0007】
上述したように本発明は、円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備えるので、供給が不安定な水利に関係なくリニア駆動方式を応用することで効率的発電が可能となる発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】 本発明の一実施形態を示す平面図。
【図2】 図1のA−A線断面図。
【図3】 他の実施形態を示す平面図。
【図4】 図2のB−B線断面図。
【図5】 他の実施形態を示す横断面図。
【図6】 図5のC−C線断面図。
【図7】 他の実施形態を示す横断面図。
【図8】 付加的な提案例を示す正面図。
【図9】 害獣忌避対策例を示す平面図。
【図10】 害獣忌避具の平面図。
【図11】 害獣忌避具の正面図。
【図12】 図10の害獣忌避具のD−D線拡大断面図。
【図13】 害獣忌避装置の一例を示す平面図。
【図14】 図13のX部拡大図。
【図15】 図13のY部横断拡大断面図。
【図16】 害獣忌避装置の他の実施形態を示す縦断面図。
【図17】 害獣忌避装置の他の実施形態を示す正面図。
【図18】 図19のE−E線断面模式図。
【図19】 図18の家屋の左側面図。
【図20】 他の実施形態を示す断面図。
【図21】 他の実施形態を示す断面図。
【図22】 他の実施形態を示す左側面図。
【図23】 他の実施形態を示す図24のF−F線断面図。
【図24】 図23の左側面図。
【図25】 他の実施形態を示す津波襲来側上方からみた正面図。
【図26】 他の実施形態を示す正面模式図。
【図27】 図26の縦断側面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
各実施形態で説明する各案は他の実施形態においても適用することができる。
図1ないし図3において、1は設置基盤で、同基盤1には、中央位置にコンクリートブロックでなる基礎体2が埋設されており、この基礎体2上には、軸受体3が固定されて同軸受体3に縦軸状をなす回転軸4が回転自在に設けられている。この回転軸4には駆動ギア5が取付けられるとともに、この駆動ギア5により駆動される発電ギア6が設けられて発電システムの1つである発電機7が駆動されるようになっている。設置基盤1は水面とされることがある。
【0010】
尚、回転軸4は、横軸状あるいは斜め軸状にすることがある。この場合、発電装置を少ないスペース内に複数列配備できて多大な発電力を生むことができるようになる。
【0011】
回転軸4の外周には、その中段に上下2枚でなる回転盤9が、また上端にアンカー盤10が取り付けられている。回転盤9には、上からみて十字をなすように配備されたアーム11の内径側基部が取り付けられている。これらアーム11の外周端を介して円環状をなす動輪12が取り付けられている。
【0012】
動輪12は、一体円環状の場合もあるが、この実施形態の場合には、周方向に分割されて円弧状の駆動ユニット13…でなり、これら駆動ユニット13…はその前後が縦軸状の連鎖ピン14…でつながれることにより連鎖状をなしている。
アーム11は、この連鎖ピン14の特定のものを利用して連結されている。連鎖ピン14は、前後の駆動ユニット13に微少の角度移動を許すとともに図示されない復帰スプリングの作動で常に元の姿勢に戻されるように構成されている。
【0013】
16は補強部材で、アーム11相互をつないでアーム11を面状のアーム体に構築するものであり、17は吊下部材で、前記アンカー盤10とアーム11との間に張り渡されてアーム体を回転軸4に対して吊持するものである。この吊下部材17は長さ調節可能にしてある。また、アーム体や動輪12などの構成部材は、アルミ合金、チタン合金など軽量で剛強な材料を使うことができる。
【0014】
20はガイドベースで、同ベース20は、コンクリート、樹脂、金属などを利用して横断面溝形で平面真円状に形成され、その直径は5乃至10mとしたり、50乃至100mの大口径とすることができるし、さらに数百乃至1000mのように超大口径にする場合もある。このガイドベース20と動輪12とはその中心径が同じである。前記超大口径は、代表的な大きな湖で実施できる。
【0015】
前記動輪12は、中空体でなり、その内部両側には、超電導磁石(超電導システムの1つ)aが内蔵されている。bは浮上・案内・推進用コイルを一括して示し、このコイルbは、ガイドベース20の溝内対向位置に周方向に亘って配備されている。コイルbのうち浮上用・案内用コイルと推進用コイルとは内外に別設される。コイルbは、図2の下欄のように浮上用コイルcのみを分離して配備することがある。尚、前記コイルbはヌル・フラックス(零磁束)方式を採用することができる。
【0016】
超電導磁石aおよびコイルb(あるいはb、c)が駆動状態になると、リニア駆動方式同様に駆動ユニット13…である動輪12がガイドベース20内で浮上したあと左右振れが制御されながらアーム11・回転軸4とともに図1の矢印方向に推進駆動される。これによって駆動・発電ギア5,6を介して発電機7が高速駆動され発電がなされる。動輪12・磁石a・コイルb、cなどは周回駆動システムを構成する。動輪12は円環状であるので、リニアのような空気抵抗を受けない。
【0017】
尚、図1の左上欄に示すように、風力発電装置22やソーラー発電装置23などの自然エネルギー利用発電システムを本発電装置に印加して電力補助することができる。
また、図3および図4に示すように、動輪12の内周あるいは外周に駆動側ギア25を付し、このギア25に内周あるいは外周から噛み合うように中継ギア26を配すとともに、この中継ギア26から従動ギア27を介して発電機28を駆動するようにしてもよい。こうしたギア付き発電機30は図3の左側のようにさらに別設したり、左下部のように動輪12の上あるいは下側に噛み合うように配してもよい。こうして動輪12にギア付き発電機30を対応装備する場合、前記アーム体などを省略することができる。図4のように浮上手段として矢印Xのように圧縮気体や浮上水(あるいはオイル)などを導入する手段を構成し、動輪12を浮上させるようにしてもよい。これらの導入源は、前記自然エネルギー利用発電システム22,23を使用することができる。
【0018】
さらに、図5に示すように、ガイドベース20の内周あるいは外周側に添って水路32を付し、動輪12からステー33を介して垂下したフロート付きスターティング羽根34をこの水路32内に臨ませて設けることができる。水路32内に水の流入させ流動させることで羽根34を回し、これによって動輪12を始動しやすくすることができる。この羽根34は、始動後、昇降手段35により持ち上げるようにすることで水による抵抗なく動輪12を周回させることができる。一方、この羽根34は、降ろすことで動輪12を制動させることができる。また、図6のように、水路32の底面に排水路36を設けて動輪12がスタートしたあとで図示しない開閉バルブを開き排水をすることで水に対する抵抗をなくし、動輪12を抵抗なく回転させるように構成することができる。
【0019】
また、図7に示すように、ギア付き発電機38は動輪12上に配し、ギアをガイドベース20側の駆動側ギア39に噛み合わせて発電を行うようにしてもよい。40は回転ブラシ、41は導電シャフトで、通電手段となっている。
尚、図7の右下欄に示すように、ガイドベース20はV字溝型にしてもよい。このV字溝型ガイドベース20は、前記実施形態のいずれにも適用することができる。
【0020】
図8は付加的な提案例を示す。この例は、各家庭や学校などに常備され津波や洪水などの発生時に装着することによりたとえ流されたとして助かる確率が高くなるように構成した非常用着装型救命浮き具に関する。
【0021】
この救命浮き具は、胸胴部43と各袖部44および頭部45からなり、これら各部43,44,45は全て連続するように接着処理されて完全水密式に形成されている。各部43,44,45は、内外二重生地構造で、その二重構造間に空気が常に含まれるように例えば、撥水式ダウン(人工のものも含まれる)のような拡張繊維が充填され二重構造の内生地には通気多孔が明けられてダウンに内在する空気が非常時の吸気分を確保できるようになっている。ダウンは漂流物などが当った際のクッションとして機能する。
【0022】
胸胴部43の下端は開放状になっているとともに下から水が入り込まないように締めることのできるゴムバンド46と係着具47とを備え、さらに浮いたときのバランスを考慮してウエイト48を数個備えている。
また、この胸胴部43の腹部に相当する内面には、複数個の酸素ボンベ49…が常備され、それが外部から作動ボタン50を押し操作することで作動するようになっている。この作動ボタン50に代えて、水がかかると酸素ボンベ49の内部バルブが開くようなものにしてもよい。リブリーザー方式(吐気中酸素再利用型)を採用することもある。
【0023】
袖部44は先が密閉式になって水が入らないようになっているが、先が通常の被服のように開放状で手首まわりに密着できるようなものであってもよい。
頭部45は、強度のある殻体になっているが、水圧が作用した場合中の人が呼吸できるような一定の保形力のあるものであればよい。51は覗き部、52は救急報知灯、53はガードを兼ねる平時掛け具である。
【0024】
この救命浮き具は、平時は掛け具53を家庭などのフック54(図8の右欄参照)に引っ掛けておくことにより常備される。津波が襲ってくることを知らされると、この救命浮き具をフック54から外して、図のように平時の服を着たままその上から浮き具をすっぽりと被る。そして、係着具47を引っ張って止め付けることにより下からの水の浸入を阻止するとともに浮き具が身体から抜けない状態にする。これで浮き具を身に付けた人は完全密閉状態になり、何時津波が来ても安全な状態となる。浮き具を身に付けた人は外に出て津波流Tに乗り身を任せれば図8のように自動的に浮いた状態となる。津波が襲う前あるいは浮いた状態になるとボタン50を押すことにより酸素ボンベ49…を作用させて酸素を内部に充填して呼吸可能にする。浮き具は二重構造になっているので一定の時間は内填の空気により呼吸することができる。そして、浮き具は二重構造であるので、図のように隋流物があってもこれに耐えることができる。このようにして津波流に乗って自在に流されることによって命は保障される。
55は一定圧力で作動するチェックバルブ式の炭酸ガス用の吐気口、56は背面補強材である。頭部45にはシュノーケル57を付けておくことができる。このシュノーケル57は頭部45との間を手動で開閉可能なバルブを装備したものにすることができる。
【0025】
図9ないし図12は付加的な提案例を示すもので、例えば、図9のようなイノシシである害獣60…が川61に渡された橋62を通って下手前の民家の側に侵入してきて被害を加えないようにしたものである。害獣60…には、サル、クマ、シカなども対象になる。
【0026】
63は害獣忌避具であり、この忌避具63の複数個は、当地域での害獣の通り道である橋62の両脇に添って配置することにより忌避剤から発し漂う忌避成分64により害獣60…がそれを嫌がって橋62から民家の方まで侵入しないようにするものである。尚、害獣忌避具63は、図9に示すように、橋62の渡り口近くに多く配置して橋62に入ろうとする害獣60…に対して効き目が得られるようにしてあるが、橋62の長手方向に等しい間隔で配備してもよい。
害獣忌避具63は、図12にその断面構造が示されているように、底部に架台66がまたその上部にはボディ67を備えて構成されている。
架台66とボディ67は一体円筒状(角型でもよい)のもので、架台66は、下面開放状でその周部に外気取入口68…を明けるとともに上面に通気口69を有するものとされている。この架台66は、少し高くしてあるので、降雨に伴い設置面70上に雨水が溜まってきても一定のレベルまでは外気取入口68…および通気口69から空気を取り入れることができるようになっている。
【0027】
71は底付きで上面開放状をした中筒で、その内部にはファン72を駆動するためのモーター73と、交換可能なバッテリ74を内蔵するボックス75、および制御部76とが防水型として内装されている。
78は通気板でボディ67の下寄りに横断状に固定され、ファン72により吸入された空気を上向きに通すようになっているとともに、スポンジ質で矩形板状にした基材79を図10のように放射配置した状態で下から受け止める板部になっている。基材79には、例えば、相手がイノシシであれば最も嫌がるタカノツメ、ゴボウ、ショウガ、シソ、白ネギ、ウコン、ミントあるいはニンニクで代表される忌避剤80…が択一的にあるいは組み合わせて付着混入されている。その他、トウガラシやコンニャク、パプリカ、ピーマンなども忌避剤として使用され得る。
【0028】
ボディ67の上端は開放状とされ、その開放端には放散口81…を明けた蓋82が脱着自在に取り付けられている。この蓋82には、受け材83が付されて図11のようなフック材84が係合され、橋62の適所に軟弾性変形により係合できるようにしてもよい。
【0029】
この害獣忌避具63は、バッテリ74によりファン72を駆動して外気取入口68から通気口69を経由して外気を吸引し、通気板78の多孔を通じて空気を忌避剤80…に当てることにより忌避成分を揮散させて放散口81よりあたり一帯に拡散するようにする。
尚、害獣忌避具63はコードでつなぎ1あるいは2個のバッテリで全てのモーター73…を駆動するようにしてもよい。
【0030】
害獣忌避具63は、設置したあと、連続あるいは定期間欠駆動したり、制御部76によりタイマー制御してイノシシの出没しやすい時間帯にのみ駆動するようにしてもよい。また、ボディ67に備えたセンサー85による感知によりイノシシの出現を捉えてその時間帯でのみ駆動させるようにしてもよい。
【0031】
尚、基材79は、図12右欄上に示すように、揮散を促進させる孔79a…を明けておいてもよい。また、右欄下に示すように、基材79を、中筒71に嵌め込まれる中央孔79bと通気促進用の周孔79cとを有する円筒状にしてボディ67内に嵌め込みセットしたり脱着交換自在なものにしてもよい。
【0032】
図13ないし図15は害獣忌避装置についての他の実施形態を示す。同忌避装置は、例えば、図13のようなイノシシである害獣90…が川91に渡された橋92を通って下手前の民家の側に侵入してきて被害を加えないようにしたものである。害獣90…には、サル、クマ、シカなども対象になる。
【0033】
93は放散管で、金属あるいはプラスチックパイプでなりチューブと呼ばれるものでもよく、図14のように放散口94…を多数配列したものでなっている。この放散管93は、図13のように橋92の両脇に添う一対の側部a、aとこれら側部a、aの両端間をつなぐ連通部b、bとを備えて全体が平面矩形状に形成されている。そして、この放散管93には供給管95が接続されるとともに、供給管95にはコンプレッサー96と害獣忌避剤容器97とが接続されている。
コンプレッサー96は電動で、図13のようなソーラー98による発電・充電方式にしてもよいし、また水力発電装置99によってもよい。コンプレッサー96は、前記実施形態のように、設置したあと連続駆動したり、タイマー制御してイノシシの出没しやすい時間帯にのみ駆動するようにしてもよい。また、センサー感知によりイノシシの出現を捉えてその時間帯でのみ駆動させるようにしてもよい。前記コンプレッサー96は簡易ブロアで足りる。このブロアは、設置の簡易化のため容器97に内装するタイプとしてもよい。
【0034】
コンプレッサー96あるいはブロアの駆動により害獣忌避剤容器97内の忌避剤が放出され、供給管95から放散管93を経由して放散口94…から放散される結果、害獣90…は橋92を通ることができず民家や田畑などに近寄ることがなくなる。
【0035】
尚、図13のように橋92を連通部bが横切るような場合には、通過車両により管が潰されるおそれもあるので、その場合は、図15に示すように反発防護型のガード100で保護するものとする。
また、図16に示すように、放散管93の端部あるいは長手中間に門型放散管101を連通状に接続してもよい。この場合、同管101の上部にセンサ102を付しておけば害獣が出現したタイミングに忌避剤を放散することができる。
図9ないし図16の実施形態では橋を害獣の通り道として具体化したが、この方式は他のすべての通り道を対象に実施できるものである。
【0036】
図17は忍び返し柵などの害獣防止柵105に害獣忌避装置を装備した実施形態を示す。害獣防止柵105は、複数本の固定杭106と横桟材107を受け材として図示手前側が害獣の近寄る側として設置されている。108は放散管で、害獣防止柵105手前の上下端位置に沿って平行状に通され、多数の放散口108a…から忌避成分が一帯に拡散するようになっている。これら放散管108には害獣忌避剤容器109および簡易ブロア110が接続されており、ブロア110は、害獣が出現しそうな想定時間帯でのみ電気あるいはエンジン駆動されるものとされたり、出現センサー111…と制御回路による害獣の検知があった際にのみ駆動されるようにしてもよい。前記想定時間帯とセンサー検知時のいずれにも駆動されるようにしてもよい。前記放散管108は、横桟材107を兼用するものであってもよい。
【0037】
図18(図19のE−E線断面図)および図19は、既設あるいは新設木造家屋についての津波防護対策案を示す。先の震災時の大津波においては木造家屋が土台から浮脱・漂流して破壊に至り、その結果、家屋・家財を失くしてしまうこととなっていた。
【0038】
これらの図に示すように、家屋は、割栗石113・捨てコンクリート114の上に布基礎などの基礎115を設け、この基礎115の上に基礎ボルト(図示省略)を介して土台116を固定してある。土台116の上には、柱117…が立設され、所定の外壁などを施して2階建ての家屋が構築されている。柱117…は便宜上コーナーのもののみが図示されている。図において矢印Tは津波の押し波の方向、−Tは引き波の方向を示す。
【0039】
119は防護柱で、津波Tおよび−Tが襲来する面における柱117前に対応して設けられている。この防護柱119は、リップ付きの溝形鋼でなり、下部が、基礎孔120を介して地盤内に打込まれるとともに中程が基礎の立ち上がり部前から土台116前を通り、さらに上部が1階柱117前の外壁前を通るように配されている。そして、この防護柱119は、基礎115・土台116・柱117に前方から止着具121…により取り付けられている。また、防護柱119には側板122が設けられ、柱117に側面から取付具123により取り付けられている。止着具121と取付具123とは直角に交差する関係でねじ込まれる。
【0040】
上記のように、家屋は基礎115を通じて地中まで打込まれた防護柱119に一体保持されることで津波が襲来してきても浮いたり流されることもなく安全に護られる。
尚、124は基部固着具で、防護柱119の基部に溶着されて基礎115に取付けられ、防護柱119の固定力を増すようにする。
また、防護柱119は、図19の左上欄に示すように、丸あるいは角パイプとしてその下部外周に多孔状の通水孔125を配備しておけば液状化のときに地中の保水分が通水孔125を通じて地上に抜けるようになるので家屋沈下など液状化による災害を防止することができる。
【0040】
図20は防護柱の他の実施形態を示す。同実施形態の防護柱128は、穴掘りヘッド129付きの下部パイプ130と、基礎115から柱117の前側にくるようにして取付具131により支柱117に固着される上部パイプ132、およびこれら上部パイプ132と下部パイプ130とをつなぐ長さ調節式のねじ軸133とを備える一本の軸体でなる。134は止着具で、上部パイプ130にアングル板135を取付けるためのものである。
【0041】
下部パイプ130は、基礎115に明けられた基礎孔136を通じて挿し入れられて回転されることによって先端の穴掘りヘッド129が地中を掘り進みそのまま地盤内に固定されてゆく。この下部パイプ130にはねじ軸133を介して上部パイプ132がねじ付けられ、そのあと止着具134によりアングル板135が装着されてのち、取付具131により上部パイプ132は柱117側へ固着される。これにより、下部パイプ130が基礎115から地盤内に固定される一方上部パイプ132が柱117へ固着された状態になり、家屋が地盤側に固着されて津波から防護される。
【0042】
図21は津波から家屋を防護するための他の実施形態を示す。同実施形態の防護柱140は、穴掘りヘッド141付きの下部軸142と、基礎115から柱117の前側にくるようにして取付具143により支柱117に固着される上部部材144、およびこれら上部部材144と下部軸142とをつなぐ長さ調節式のねじ軸145とを備える一本の軸体でなる。
この防護柱140に加えて、基礎115の前方に縦向きに打込まれた前防護柱146が設けられている。この前防護柱146は、基礎115から地盤内に斜め打込み式に設けられた斜交部材147に連結ジョイント148を介して互いに連結され強化されている。尚、これら前防護柱146や斜交部材147などの基部には通水孔149…が明けられ液状化対策がとられている。
これら斜交部材147で支持された前防護柱146並びに防護柱140が設けられていると、津波が襲来してきてもまず前防護柱146により大きな漂流物が受け止められるので家屋の破損がなく、さらに防護柱140により家屋が浮上・漂流したりするおそれがなくなる。
【0043】
図22は近年の家屋の殆どで採用されている、いわゆる総2階建て(軸組み工法)の家屋を対象にその家屋を津波から防護するための装置を示している。この家屋において、152は基礎、153は土台、154は柱、155は外壁で、柱154は土台153から2階部分まで高く設けられている。尚、柱154は、各階層だけの短いものもあるが、ここでは便宜上通し柱のみを示している。
【0044】
157は防護柱で図18のように津波Tおよび−Tが襲来してくる家屋前面両側位置のコーナー柱154に対応するように垂直で合計4本設けられている。各防護柱157は、基部が、基礎孔158を通じて地盤内に打込まれるとともに基礎152の前面から土台153および1階・2階を通る柱154の前面に添う形で建て付けられている。同防護柱157は、図18に示すような溝形鋼や通孔付き四角パイプあるいはアングル材などの5〜6mものを使用してある。
【0045】
防護柱157は、止着具160…により基礎152・土台153・柱154に対し固着されている。この実施形態ではさらに、側板161を介して柱154の側面から止着具160により固着する。側板161には斜め板状の基部側板162も含まれ、同基部側板162は基礎152・土台153・柱154の三者を一体化するものとなっている。
【0046】
さらに、家屋の前方には前防護柱164が基部埋設により立設され、この前防護柱164と防護柱157とを斜材165により連結しておくことで更なる補強がなされている。
【0046】
図23および図24は津波から家屋を護るための防護装置の他の実施形態を示す。同実施形態において、168は基礎、169は土台、170は柱、171は外壁を示し、この家屋の津波(押し波)Tが襲来する側と津波(引き波)−Tが襲来する側のそれぞれ左右2個所には、コーナーの柱170前方に離れて対応するようにして前側防護装置173と後側防護装置174が基部埋め込み式に立設固定されている。
【0047】
前側防護装置173は、上からみて三角形の頂点位置にあるようにして1本の前杭175と左右一対の後杭176とが設けられ、前杭175は家屋の2階層レベルまで高く伸び、後側防護装置174は1階層高さ一杯まで伸びている。
前側防護装置173における前杭175と後杭176の三者は互いに横桟177…で上下複数段に溶接あるいは脱着可能な止着具により連結されている。これら横桟177の間には斜め補強材178が設けられている。そして、前杭175から伸びた支保材179は取付板180を介して止着具181により柱170に固定されている。取付板180は上下にあり、下のものは、基礎168・土台169・柱170の三者に結合されている。
【0048】
後側防護装置174も同じく上からみて三角形の頂点位置にあるようにして1本の前杭183と左右一対の後杭184とを有し、前杭183と後杭184相互間は避難梯子段を兼ねる横桟185…で連結されている。後側防護装置174の側において梯子段を構成したのは津波Tが襲来してくる裏側に相当して安全でありしかも時間が稼げることによる。187は支保材、188は取付板である。
【0049】
後側防護装置174の避難梯子190は図24の仮想線のように前杭183あるいは後杭184に添って設けてもよい。
後側防護装置174の上側には、左右の前杭183と柱170を支持役にして避難装置の本体枠192を構築し、同枠192上に避難部193を敷設して避難装置を構成してある。
尚、家屋幅間中央の前方および後方には、3点配置の前方防護杭195…が基部埋め込み式に立設固定されている。3点配置にしたのは津波T,−Tや漂流物を左右に切り分けて家屋の正面を襲来しないようにするためである。この前方防護杭195…にはメッシュ状の排除網(あるいはワイヤロープ)196を張設して津波流や漂流物が左右により確実に切り分けられるようにしいてもよい。
【0050】
図25は他の実施形態を示す。同実施形態は、3点配置の杭198…を1組としたものを家屋の左右に埋め込み式に配置し、それら杭198相互間を梯子桟199…で連結した防護装置としたものである。さらに、左右の防護装置の上側には避難装置200を構成したものである。201は避難部、202は手摺である。図25の右欄に示すように、梯子桟199を柵状のものにしてもよい。
尚、こうした津波から一般家屋を防護する工法は、ここで「耐波住宅補強工法」と呼ぶこととし、またこうした家屋自体を、「タスカルハウス」、「耐波ハウス」、「耐波耐震ハウス」、「耐波装置」、あるいは「津波補強ハウス」と呼ぶこととする。
【0051】
図26および図27は法面用災害避難装置を示し、海岸線近くに図のような急傾斜の法面205が立ちはだかっているような地域において襲来してくる津波から避難できるようにしたものである。
【0052】
法面205の裾下スペースと頂上スペースには、一定高さの避難スペース206と発着建屋207をもつ避難施設208が設けられ、これらの間を法面に添った形で蛇行状の登降路209でつながれている。登降路209は、図26のZ部拡大図である右欄図に示すように、路床枠210と斜め支保材211により設置されるとともに、避難登降路209の外側に添うようにして手摺212が連設されている。この手摺212は、モノレールを兼ねるもので、その上を添って登降するモノレール式登降機213はエンジン駆動によるものとする。避難登降路209は登降機213に搭乗する者以外の比較的健全な人が利用する。登降機213は平時は下の避難施設208の建屋207内に待機しており、津波襲来などの緊急時には建屋207は開放されて稼動され、上の避難施設208まで人を乗せて避難させ得るようになっている214は津波防護杭である。
【符号の説明】
【0053】
1…設置基盤 7…発電機 11…アーム 12…動輪 13…駆動ユニット 14…連鎖ピン 20…ガイドベース、a…超電導磁石 b、c…コイル。
【技術分野】
【0001】
本発明は、リニア駆動方式の応用により効率的発電が行えるようにした発電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、水利発電装置として下記特許公報のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】 特開2008−133819
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許公報1の技術は、農村などの水路や川などの水利による発電装置についてのもので、大径な回転リングに水車羽根を配備するとともにリングの径方向にアームを付けて中央の固定軸まわり回転自在とし、水車羽根をサークル水路内で周方向に回転自在にしたもので、サークル水路内に自然水を流入させて水車羽根に作用させることで回転リングからアームを介して発電機を駆動させるようにしたものである。
しかしながら、この発電装置はあくまでも水利によるもので、渇水時期になると全く機能しないものである。
【0005】
本発明は、このような問題を解決しようとするものであり、供給が不安定な水利に関係なくリニア駆動方式を応用することで効率的発電が可能となる発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備える。
【発明の効果】
【0007】
上述したように本発明は、円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備えるので、供給が不安定な水利に関係なくリニア駆動方式を応用することで効率的発電が可能となる発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】 本発明の一実施形態を示す平面図。
【図2】 図1のA−A線断面図。
【図3】 他の実施形態を示す平面図。
【図4】 図2のB−B線断面図。
【図5】 他の実施形態を示す横断面図。
【図6】 図5のC−C線断面図。
【図7】 他の実施形態を示す横断面図。
【図8】 付加的な提案例を示す正面図。
【図9】 害獣忌避対策例を示す平面図。
【図10】 害獣忌避具の平面図。
【図11】 害獣忌避具の正面図。
【図12】 図10の害獣忌避具のD−D線拡大断面図。
【図13】 害獣忌避装置の一例を示す平面図。
【図14】 図13のX部拡大図。
【図15】 図13のY部横断拡大断面図。
【図16】 害獣忌避装置の他の実施形態を示す縦断面図。
【図17】 害獣忌避装置の他の実施形態を示す正面図。
【図18】 図19のE−E線断面模式図。
【図19】 図18の家屋の左側面図。
【図20】 他の実施形態を示す断面図。
【図21】 他の実施形態を示す断面図。
【図22】 他の実施形態を示す左側面図。
【図23】 他の実施形態を示す図24のF−F線断面図。
【図24】 図23の左側面図。
【図25】 他の実施形態を示す津波襲来側上方からみた正面図。
【図26】 他の実施形態を示す正面模式図。
【図27】 図26の縦断側面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
各実施形態で説明する各案は他の実施形態においても適用することができる。
図1ないし図3において、1は設置基盤で、同基盤1には、中央位置にコンクリートブロックでなる基礎体2が埋設されており、この基礎体2上には、軸受体3が固定されて同軸受体3に縦軸状をなす回転軸4が回転自在に設けられている。この回転軸4には駆動ギア5が取付けられるとともに、この駆動ギア5により駆動される発電ギア6が設けられて発電システムの1つである発電機7が駆動されるようになっている。設置基盤1は水面とされることがある。
【0010】
尚、回転軸4は、横軸状あるいは斜め軸状にすることがある。この場合、発電装置を少ないスペース内に複数列配備できて多大な発電力を生むことができるようになる。
【0011】
回転軸4の外周には、その中段に上下2枚でなる回転盤9が、また上端にアンカー盤10が取り付けられている。回転盤9には、上からみて十字をなすように配備されたアーム11の内径側基部が取り付けられている。これらアーム11の外周端を介して円環状をなす動輪12が取り付けられている。
【0012】
動輪12は、一体円環状の場合もあるが、この実施形態の場合には、周方向に分割されて円弧状の駆動ユニット13…でなり、これら駆動ユニット13…はその前後が縦軸状の連鎖ピン14…でつながれることにより連鎖状をなしている。
アーム11は、この連鎖ピン14の特定のものを利用して連結されている。連鎖ピン14は、前後の駆動ユニット13に微少の角度移動を許すとともに図示されない復帰スプリングの作動で常に元の姿勢に戻されるように構成されている。
【0013】
16は補強部材で、アーム11相互をつないでアーム11を面状のアーム体に構築するものであり、17は吊下部材で、前記アンカー盤10とアーム11との間に張り渡されてアーム体を回転軸4に対して吊持するものである。この吊下部材17は長さ調節可能にしてある。また、アーム体や動輪12などの構成部材は、アルミ合金、チタン合金など軽量で剛強な材料を使うことができる。
【0014】
20はガイドベースで、同ベース20は、コンクリート、樹脂、金属などを利用して横断面溝形で平面真円状に形成され、その直径は5乃至10mとしたり、50乃至100mの大口径とすることができるし、さらに数百乃至1000mのように超大口径にする場合もある。このガイドベース20と動輪12とはその中心径が同じである。前記超大口径は、代表的な大きな湖で実施できる。
【0015】
前記動輪12は、中空体でなり、その内部両側には、超電導磁石(超電導システムの1つ)aが内蔵されている。bは浮上・案内・推進用コイルを一括して示し、このコイルbは、ガイドベース20の溝内対向位置に周方向に亘って配備されている。コイルbのうち浮上用・案内用コイルと推進用コイルとは内外に別設される。コイルbは、図2の下欄のように浮上用コイルcのみを分離して配備することがある。尚、前記コイルbはヌル・フラックス(零磁束)方式を採用することができる。
【0016】
超電導磁石aおよびコイルb(あるいはb、c)が駆動状態になると、リニア駆動方式同様に駆動ユニット13…である動輪12がガイドベース20内で浮上したあと左右振れが制御されながらアーム11・回転軸4とともに図1の矢印方向に推進駆動される。これによって駆動・発電ギア5,6を介して発電機7が高速駆動され発電がなされる。動輪12・磁石a・コイルb、cなどは周回駆動システムを構成する。動輪12は円環状であるので、リニアのような空気抵抗を受けない。
【0017】
尚、図1の左上欄に示すように、風力発電装置22やソーラー発電装置23などの自然エネルギー利用発電システムを本発電装置に印加して電力補助することができる。
また、図3および図4に示すように、動輪12の内周あるいは外周に駆動側ギア25を付し、このギア25に内周あるいは外周から噛み合うように中継ギア26を配すとともに、この中継ギア26から従動ギア27を介して発電機28を駆動するようにしてもよい。こうしたギア付き発電機30は図3の左側のようにさらに別設したり、左下部のように動輪12の上あるいは下側に噛み合うように配してもよい。こうして動輪12にギア付き発電機30を対応装備する場合、前記アーム体などを省略することができる。図4のように浮上手段として矢印Xのように圧縮気体や浮上水(あるいはオイル)などを導入する手段を構成し、動輪12を浮上させるようにしてもよい。これらの導入源は、前記自然エネルギー利用発電システム22,23を使用することができる。
【0018】
さらに、図5に示すように、ガイドベース20の内周あるいは外周側に添って水路32を付し、動輪12からステー33を介して垂下したフロート付きスターティング羽根34をこの水路32内に臨ませて設けることができる。水路32内に水の流入させ流動させることで羽根34を回し、これによって動輪12を始動しやすくすることができる。この羽根34は、始動後、昇降手段35により持ち上げるようにすることで水による抵抗なく動輪12を周回させることができる。一方、この羽根34は、降ろすことで動輪12を制動させることができる。また、図6のように、水路32の底面に排水路36を設けて動輪12がスタートしたあとで図示しない開閉バルブを開き排水をすることで水に対する抵抗をなくし、動輪12を抵抗なく回転させるように構成することができる。
【0019】
また、図7に示すように、ギア付き発電機38は動輪12上に配し、ギアをガイドベース20側の駆動側ギア39に噛み合わせて発電を行うようにしてもよい。40は回転ブラシ、41は導電シャフトで、通電手段となっている。
尚、図7の右下欄に示すように、ガイドベース20はV字溝型にしてもよい。このV字溝型ガイドベース20は、前記実施形態のいずれにも適用することができる。
【0020】
図8は付加的な提案例を示す。この例は、各家庭や学校などに常備され津波や洪水などの発生時に装着することによりたとえ流されたとして助かる確率が高くなるように構成した非常用着装型救命浮き具に関する。
【0021】
この救命浮き具は、胸胴部43と各袖部44および頭部45からなり、これら各部43,44,45は全て連続するように接着処理されて完全水密式に形成されている。各部43,44,45は、内外二重生地構造で、その二重構造間に空気が常に含まれるように例えば、撥水式ダウン(人工のものも含まれる)のような拡張繊維が充填され二重構造の内生地には通気多孔が明けられてダウンに内在する空気が非常時の吸気分を確保できるようになっている。ダウンは漂流物などが当った際のクッションとして機能する。
【0022】
胸胴部43の下端は開放状になっているとともに下から水が入り込まないように締めることのできるゴムバンド46と係着具47とを備え、さらに浮いたときのバランスを考慮してウエイト48を数個備えている。
また、この胸胴部43の腹部に相当する内面には、複数個の酸素ボンベ49…が常備され、それが外部から作動ボタン50を押し操作することで作動するようになっている。この作動ボタン50に代えて、水がかかると酸素ボンベ49の内部バルブが開くようなものにしてもよい。リブリーザー方式(吐気中酸素再利用型)を採用することもある。
【0023】
袖部44は先が密閉式になって水が入らないようになっているが、先が通常の被服のように開放状で手首まわりに密着できるようなものであってもよい。
頭部45は、強度のある殻体になっているが、水圧が作用した場合中の人が呼吸できるような一定の保形力のあるものであればよい。51は覗き部、52は救急報知灯、53はガードを兼ねる平時掛け具である。
【0024】
この救命浮き具は、平時は掛け具53を家庭などのフック54(図8の右欄参照)に引っ掛けておくことにより常備される。津波が襲ってくることを知らされると、この救命浮き具をフック54から外して、図のように平時の服を着たままその上から浮き具をすっぽりと被る。そして、係着具47を引っ張って止め付けることにより下からの水の浸入を阻止するとともに浮き具が身体から抜けない状態にする。これで浮き具を身に付けた人は完全密閉状態になり、何時津波が来ても安全な状態となる。浮き具を身に付けた人は外に出て津波流Tに乗り身を任せれば図8のように自動的に浮いた状態となる。津波が襲う前あるいは浮いた状態になるとボタン50を押すことにより酸素ボンベ49…を作用させて酸素を内部に充填して呼吸可能にする。浮き具は二重構造になっているので一定の時間は内填の空気により呼吸することができる。そして、浮き具は二重構造であるので、図のように隋流物があってもこれに耐えることができる。このようにして津波流に乗って自在に流されることによって命は保障される。
55は一定圧力で作動するチェックバルブ式の炭酸ガス用の吐気口、56は背面補強材である。頭部45にはシュノーケル57を付けておくことができる。このシュノーケル57は頭部45との間を手動で開閉可能なバルブを装備したものにすることができる。
【0025】
図9ないし図12は付加的な提案例を示すもので、例えば、図9のようなイノシシである害獣60…が川61に渡された橋62を通って下手前の民家の側に侵入してきて被害を加えないようにしたものである。害獣60…には、サル、クマ、シカなども対象になる。
【0026】
63は害獣忌避具であり、この忌避具63の複数個は、当地域での害獣の通り道である橋62の両脇に添って配置することにより忌避剤から発し漂う忌避成分64により害獣60…がそれを嫌がって橋62から民家の方まで侵入しないようにするものである。尚、害獣忌避具63は、図9に示すように、橋62の渡り口近くに多く配置して橋62に入ろうとする害獣60…に対して効き目が得られるようにしてあるが、橋62の長手方向に等しい間隔で配備してもよい。
害獣忌避具63は、図12にその断面構造が示されているように、底部に架台66がまたその上部にはボディ67を備えて構成されている。
架台66とボディ67は一体円筒状(角型でもよい)のもので、架台66は、下面開放状でその周部に外気取入口68…を明けるとともに上面に通気口69を有するものとされている。この架台66は、少し高くしてあるので、降雨に伴い設置面70上に雨水が溜まってきても一定のレベルまでは外気取入口68…および通気口69から空気を取り入れることができるようになっている。
【0027】
71は底付きで上面開放状をした中筒で、その内部にはファン72を駆動するためのモーター73と、交換可能なバッテリ74を内蔵するボックス75、および制御部76とが防水型として内装されている。
78は通気板でボディ67の下寄りに横断状に固定され、ファン72により吸入された空気を上向きに通すようになっているとともに、スポンジ質で矩形板状にした基材79を図10のように放射配置した状態で下から受け止める板部になっている。基材79には、例えば、相手がイノシシであれば最も嫌がるタカノツメ、ゴボウ、ショウガ、シソ、白ネギ、ウコン、ミントあるいはニンニクで代表される忌避剤80…が択一的にあるいは組み合わせて付着混入されている。その他、トウガラシやコンニャク、パプリカ、ピーマンなども忌避剤として使用され得る。
【0028】
ボディ67の上端は開放状とされ、その開放端には放散口81…を明けた蓋82が脱着自在に取り付けられている。この蓋82には、受け材83が付されて図11のようなフック材84が係合され、橋62の適所に軟弾性変形により係合できるようにしてもよい。
【0029】
この害獣忌避具63は、バッテリ74によりファン72を駆動して外気取入口68から通気口69を経由して外気を吸引し、通気板78の多孔を通じて空気を忌避剤80…に当てることにより忌避成分を揮散させて放散口81よりあたり一帯に拡散するようにする。
尚、害獣忌避具63はコードでつなぎ1あるいは2個のバッテリで全てのモーター73…を駆動するようにしてもよい。
【0030】
害獣忌避具63は、設置したあと、連続あるいは定期間欠駆動したり、制御部76によりタイマー制御してイノシシの出没しやすい時間帯にのみ駆動するようにしてもよい。また、ボディ67に備えたセンサー85による感知によりイノシシの出現を捉えてその時間帯でのみ駆動させるようにしてもよい。
【0031】
尚、基材79は、図12右欄上に示すように、揮散を促進させる孔79a…を明けておいてもよい。また、右欄下に示すように、基材79を、中筒71に嵌め込まれる中央孔79bと通気促進用の周孔79cとを有する円筒状にしてボディ67内に嵌め込みセットしたり脱着交換自在なものにしてもよい。
【0032】
図13ないし図15は害獣忌避装置についての他の実施形態を示す。同忌避装置は、例えば、図13のようなイノシシである害獣90…が川91に渡された橋92を通って下手前の民家の側に侵入してきて被害を加えないようにしたものである。害獣90…には、サル、クマ、シカなども対象になる。
【0033】
93は放散管で、金属あるいはプラスチックパイプでなりチューブと呼ばれるものでもよく、図14のように放散口94…を多数配列したものでなっている。この放散管93は、図13のように橋92の両脇に添う一対の側部a、aとこれら側部a、aの両端間をつなぐ連通部b、bとを備えて全体が平面矩形状に形成されている。そして、この放散管93には供給管95が接続されるとともに、供給管95にはコンプレッサー96と害獣忌避剤容器97とが接続されている。
コンプレッサー96は電動で、図13のようなソーラー98による発電・充電方式にしてもよいし、また水力発電装置99によってもよい。コンプレッサー96は、前記実施形態のように、設置したあと連続駆動したり、タイマー制御してイノシシの出没しやすい時間帯にのみ駆動するようにしてもよい。また、センサー感知によりイノシシの出現を捉えてその時間帯でのみ駆動させるようにしてもよい。前記コンプレッサー96は簡易ブロアで足りる。このブロアは、設置の簡易化のため容器97に内装するタイプとしてもよい。
【0034】
コンプレッサー96あるいはブロアの駆動により害獣忌避剤容器97内の忌避剤が放出され、供給管95から放散管93を経由して放散口94…から放散される結果、害獣90…は橋92を通ることができず民家や田畑などに近寄ることがなくなる。
【0035】
尚、図13のように橋92を連通部bが横切るような場合には、通過車両により管が潰されるおそれもあるので、その場合は、図15に示すように反発防護型のガード100で保護するものとする。
また、図16に示すように、放散管93の端部あるいは長手中間に門型放散管101を連通状に接続してもよい。この場合、同管101の上部にセンサ102を付しておけば害獣が出現したタイミングに忌避剤を放散することができる。
図9ないし図16の実施形態では橋を害獣の通り道として具体化したが、この方式は他のすべての通り道を対象に実施できるものである。
【0036】
図17は忍び返し柵などの害獣防止柵105に害獣忌避装置を装備した実施形態を示す。害獣防止柵105は、複数本の固定杭106と横桟材107を受け材として図示手前側が害獣の近寄る側として設置されている。108は放散管で、害獣防止柵105手前の上下端位置に沿って平行状に通され、多数の放散口108a…から忌避成分が一帯に拡散するようになっている。これら放散管108には害獣忌避剤容器109および簡易ブロア110が接続されており、ブロア110は、害獣が出現しそうな想定時間帯でのみ電気あるいはエンジン駆動されるものとされたり、出現センサー111…と制御回路による害獣の検知があった際にのみ駆動されるようにしてもよい。前記想定時間帯とセンサー検知時のいずれにも駆動されるようにしてもよい。前記放散管108は、横桟材107を兼用するものであってもよい。
【0037】
図18(図19のE−E線断面図)および図19は、既設あるいは新設木造家屋についての津波防護対策案を示す。先の震災時の大津波においては木造家屋が土台から浮脱・漂流して破壊に至り、その結果、家屋・家財を失くしてしまうこととなっていた。
【0038】
これらの図に示すように、家屋は、割栗石113・捨てコンクリート114の上に布基礎などの基礎115を設け、この基礎115の上に基礎ボルト(図示省略)を介して土台116を固定してある。土台116の上には、柱117…が立設され、所定の外壁などを施して2階建ての家屋が構築されている。柱117…は便宜上コーナーのもののみが図示されている。図において矢印Tは津波の押し波の方向、−Tは引き波の方向を示す。
【0039】
119は防護柱で、津波Tおよび−Tが襲来する面における柱117前に対応して設けられている。この防護柱119は、リップ付きの溝形鋼でなり、下部が、基礎孔120を介して地盤内に打込まれるとともに中程が基礎の立ち上がり部前から土台116前を通り、さらに上部が1階柱117前の外壁前を通るように配されている。そして、この防護柱119は、基礎115・土台116・柱117に前方から止着具121…により取り付けられている。また、防護柱119には側板122が設けられ、柱117に側面から取付具123により取り付けられている。止着具121と取付具123とは直角に交差する関係でねじ込まれる。
【0040】
上記のように、家屋は基礎115を通じて地中まで打込まれた防護柱119に一体保持されることで津波が襲来してきても浮いたり流されることもなく安全に護られる。
尚、124は基部固着具で、防護柱119の基部に溶着されて基礎115に取付けられ、防護柱119の固定力を増すようにする。
また、防護柱119は、図19の左上欄に示すように、丸あるいは角パイプとしてその下部外周に多孔状の通水孔125を配備しておけば液状化のときに地中の保水分が通水孔125を通じて地上に抜けるようになるので家屋沈下など液状化による災害を防止することができる。
【0040】
図20は防護柱の他の実施形態を示す。同実施形態の防護柱128は、穴掘りヘッド129付きの下部パイプ130と、基礎115から柱117の前側にくるようにして取付具131により支柱117に固着される上部パイプ132、およびこれら上部パイプ132と下部パイプ130とをつなぐ長さ調節式のねじ軸133とを備える一本の軸体でなる。134は止着具で、上部パイプ130にアングル板135を取付けるためのものである。
【0041】
下部パイプ130は、基礎115に明けられた基礎孔136を通じて挿し入れられて回転されることによって先端の穴掘りヘッド129が地中を掘り進みそのまま地盤内に固定されてゆく。この下部パイプ130にはねじ軸133を介して上部パイプ132がねじ付けられ、そのあと止着具134によりアングル板135が装着されてのち、取付具131により上部パイプ132は柱117側へ固着される。これにより、下部パイプ130が基礎115から地盤内に固定される一方上部パイプ132が柱117へ固着された状態になり、家屋が地盤側に固着されて津波から防護される。
【0042】
図21は津波から家屋を防護するための他の実施形態を示す。同実施形態の防護柱140は、穴掘りヘッド141付きの下部軸142と、基礎115から柱117の前側にくるようにして取付具143により支柱117に固着される上部部材144、およびこれら上部部材144と下部軸142とをつなぐ長さ調節式のねじ軸145とを備える一本の軸体でなる。
この防護柱140に加えて、基礎115の前方に縦向きに打込まれた前防護柱146が設けられている。この前防護柱146は、基礎115から地盤内に斜め打込み式に設けられた斜交部材147に連結ジョイント148を介して互いに連結され強化されている。尚、これら前防護柱146や斜交部材147などの基部には通水孔149…が明けられ液状化対策がとられている。
これら斜交部材147で支持された前防護柱146並びに防護柱140が設けられていると、津波が襲来してきてもまず前防護柱146により大きな漂流物が受け止められるので家屋の破損がなく、さらに防護柱140により家屋が浮上・漂流したりするおそれがなくなる。
【0043】
図22は近年の家屋の殆どで採用されている、いわゆる総2階建て(軸組み工法)の家屋を対象にその家屋を津波から防護するための装置を示している。この家屋において、152は基礎、153は土台、154は柱、155は外壁で、柱154は土台153から2階部分まで高く設けられている。尚、柱154は、各階層だけの短いものもあるが、ここでは便宜上通し柱のみを示している。
【0044】
157は防護柱で図18のように津波Tおよび−Tが襲来してくる家屋前面両側位置のコーナー柱154に対応するように垂直で合計4本設けられている。各防護柱157は、基部が、基礎孔158を通じて地盤内に打込まれるとともに基礎152の前面から土台153および1階・2階を通る柱154の前面に添う形で建て付けられている。同防護柱157は、図18に示すような溝形鋼や通孔付き四角パイプあるいはアングル材などの5〜6mものを使用してある。
【0045】
防護柱157は、止着具160…により基礎152・土台153・柱154に対し固着されている。この実施形態ではさらに、側板161を介して柱154の側面から止着具160により固着する。側板161には斜め板状の基部側板162も含まれ、同基部側板162は基礎152・土台153・柱154の三者を一体化するものとなっている。
【0046】
さらに、家屋の前方には前防護柱164が基部埋設により立設され、この前防護柱164と防護柱157とを斜材165により連結しておくことで更なる補強がなされている。
【0046】
図23および図24は津波から家屋を護るための防護装置の他の実施形態を示す。同実施形態において、168は基礎、169は土台、170は柱、171は外壁を示し、この家屋の津波(押し波)Tが襲来する側と津波(引き波)−Tが襲来する側のそれぞれ左右2個所には、コーナーの柱170前方に離れて対応するようにして前側防護装置173と後側防護装置174が基部埋め込み式に立設固定されている。
【0047】
前側防護装置173は、上からみて三角形の頂点位置にあるようにして1本の前杭175と左右一対の後杭176とが設けられ、前杭175は家屋の2階層レベルまで高く伸び、後側防護装置174は1階層高さ一杯まで伸びている。
前側防護装置173における前杭175と後杭176の三者は互いに横桟177…で上下複数段に溶接あるいは脱着可能な止着具により連結されている。これら横桟177の間には斜め補強材178が設けられている。そして、前杭175から伸びた支保材179は取付板180を介して止着具181により柱170に固定されている。取付板180は上下にあり、下のものは、基礎168・土台169・柱170の三者に結合されている。
【0048】
後側防護装置174も同じく上からみて三角形の頂点位置にあるようにして1本の前杭183と左右一対の後杭184とを有し、前杭183と後杭184相互間は避難梯子段を兼ねる横桟185…で連結されている。後側防護装置174の側において梯子段を構成したのは津波Tが襲来してくる裏側に相当して安全でありしかも時間が稼げることによる。187は支保材、188は取付板である。
【0049】
後側防護装置174の避難梯子190は図24の仮想線のように前杭183あるいは後杭184に添って設けてもよい。
後側防護装置174の上側には、左右の前杭183と柱170を支持役にして避難装置の本体枠192を構築し、同枠192上に避難部193を敷設して避難装置を構成してある。
尚、家屋幅間中央の前方および後方には、3点配置の前方防護杭195…が基部埋め込み式に立設固定されている。3点配置にしたのは津波T,−Tや漂流物を左右に切り分けて家屋の正面を襲来しないようにするためである。この前方防護杭195…にはメッシュ状の排除網(あるいはワイヤロープ)196を張設して津波流や漂流物が左右により確実に切り分けられるようにしいてもよい。
【0050】
図25は他の実施形態を示す。同実施形態は、3点配置の杭198…を1組としたものを家屋の左右に埋め込み式に配置し、それら杭198相互間を梯子桟199…で連結した防護装置としたものである。さらに、左右の防護装置の上側には避難装置200を構成したものである。201は避難部、202は手摺である。図25の右欄に示すように、梯子桟199を柵状のものにしてもよい。
尚、こうした津波から一般家屋を防護する工法は、ここで「耐波住宅補強工法」と呼ぶこととし、またこうした家屋自体を、「タスカルハウス」、「耐波ハウス」、「耐波耐震ハウス」、「耐波装置」、あるいは「津波補強ハウス」と呼ぶこととする。
【0051】
図26および図27は法面用災害避難装置を示し、海岸線近くに図のような急傾斜の法面205が立ちはだかっているような地域において襲来してくる津波から避難できるようにしたものである。
【0052】
法面205の裾下スペースと頂上スペースには、一定高さの避難スペース206と発着建屋207をもつ避難施設208が設けられ、これらの間を法面に添った形で蛇行状の登降路209でつながれている。登降路209は、図26のZ部拡大図である右欄図に示すように、路床枠210と斜め支保材211により設置されるとともに、避難登降路209の外側に添うようにして手摺212が連設されている。この手摺212は、モノレールを兼ねるもので、その上を添って登降するモノレール式登降機213はエンジン駆動によるものとする。避難登降路209は登降機213に搭乗する者以外の比較的健全な人が利用する。登降機213は平時は下の避難施設208の建屋207内に待機しており、津波襲来などの緊急時には建屋207は開放されて稼動され、上の避難施設208まで人を乗せて避難させ得るようになっている214は津波防護杭である。
【符号の説明】
【0053】
1…設置基盤 7…発電機 11…アーム 12…動輪 13…駆動ユニット 14…連鎖ピン 20…ガイドベース、a…超電導磁石 b、c…コイル。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備える発電装置。
【請求項1】
円環状に形成されて設置基盤や水面上に固定的に設置されるガイドベースと、同じく円環状に形成されて前記ガイドベース内に適合しながら同心状に回転する動輪と、少なくとも超電導システムを構成要素として含み前記動輪を一定方向に連続回転させるために構成された周回駆動システムと、動輪など回転する要素から回転エネルギーを受け発電を可能とする発電システムとを備える発電装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【公開番号】特開2013−27290(P2013−27290A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−170516(P2011−170516)
【出願日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【出願人】(594100838)フジワラ産業株式会社 (51)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【出願人】(594100838)フジワラ産業株式会社 (51)
【Fターム(参考)】
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