落差利用水車伝動装置

【課題】昔から水で水車を回転して電気エネルギーを得る技術はあった。化石燃料を使う発電業界では大気汚染地球温暖化問題を解消できません。再生可能な水を使い水車の回転を利用した新たな技術開発をして、自然エネルギー産業を創る課題がある。
【解決手段】高低差を利用する。排水槽２，給水槽１を設けＵ字型導水管３で結び導水管の間に複数の水車４を
設け歯車８を駆動する。排水槽２から給水槽１へ揚水ポンプで揚水する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水車を水で駆動回転させて、水車と同軸の歯車に回転エネルギーを伝動する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、従来からある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。
【先行技術文献】
【０００３】
【特許文献】
【特許文献】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
【０００４】
【非特許文献】
【非特許文献】佐藤正和著エネルギーｋｋナツメ社出版２０００年１１月９日発行ｐ１２ｐ７２〜７３ｐ１１８〜１１９千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ｐ６０〜８２ｐ１０５〜１０７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ｋｋオーム社平成１８年１月２０日発行ｐ１５５〜ｐ１５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大気汚染問題、地球温暖化問題、又最近石油燃料の価格の高騰、将来的には枯渇問題、東北震災後の電気不足が確実になり、全国的に節電一色の毎日、産業生産の将来、日常生活の今後が不安である等、日本の自然エネルギーへの関心を高める課題がある。
【０００６】
再生可能なエネルギーの利用を２０％に引き上げるという政策を発表したことにも応えたい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は高低差を利用して、水と水車の発電技術であるダムの仕組みを、そのまま小さくして家庭用、小規模企業の現場で、安心、安全、安価な再生可能なエネルギーである水を利用して、電気エネルギーを得る原動機を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
水を使用するので大気汚染、大きくは地球温暖化問題、又最近石油燃料の価格の高騰将来的には石油の枯渇問題、今全国的に節電一色で、産業生産また日常生活に不便ゆとりが無い等、問題の解決に少しでも貢献する効果がある。
【０００９】
最近国の政策として、再生可能なエネルギーの利用を２０％に引き上げると発表された。この政策の実現にも少し役立つと思う。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】落差利用水車伝動装置正面図
【図２】落差利用水車伝動装置側面図
【図３】伝動装置給水槽と排水槽との関係図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
製作に実施使用する構成部品、組み立て位置、その仕事について説明する。
上から順次に、給水を目的とする給水槽（１）。その給水槽（１）の底面に、適正な位置につけられた２つの給水口（６）を開口する。
【００１３】
その下に排水槽（２）を密着して２層に重ねて固定、排水槽（２）の天井部分と底面に、上の給水槽（１）の底面の給水口（６）に重なる天井部分と底面に２個ずつを開口する。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。
【００１４】
水車（４）を回す水を流す導水管（配管）（３）はＵ字型で、Ｕ字形の右側を水の流れ落ちる側、Ｕ字型の左側を水が上る側として位置、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て延長、排水槽（２）の天井と底面の開口部をトンネル状に貫通させて，通過させて延長。
【００１５】
延長された左右（１４）（１５）の導水管をＵ字型の配管で１本に連結接合する。
【００１６】
左右（１４）（１５）の導水管の間で水車（４）が水で回転するよう決められた適正な位置に、水車（４）を複数配置固定する。この作業では左右２本の導水管（３×２）で、８個の風車（４）が固定使用される。大型を希望の時は導水管の延長と、風車の数を増やせば良い。始動は商用電源を使用。
【００１７】
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）が水の流れる方向に回転する。流れ落ちた水は反転し上に流れて、排水槽（２）に入る。給水側に高圧ポンプで、流水に水圧を加えると一層効果的である。
【００１８】
水の特質として、凹状の口の開いたガラス容器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する。
【００１９】
導水管（３）に回転するよう固定された水車（４）が流れる水で回転、水車（４）の回転軸（５）と同軸の歯車（Ａ）（８）が回転、歯車（Ａ）に接触している歯車（Ｂ）（９）と、歯車（Ｂ）と同軸の歯車（Ｃ）（１０）が同時に回転する。
歯車（Ｃ）（１０）２個と原動機（１３）をベルトで連結、回転すると発電する。
【００２０】
排水槽（２）から給水槽（１）に高圧、揚水ポンプ（１１）を使用して揚水する。
使用する水は、水道水と雨水を使いエコになるようにする。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の落差利用水車伝動装置で水と水車の回転運動を利用、原動機として使用される。震災後の電気事情は電気不足で、全国的に節電一色になり、その解消に再生可能なエネルギーを使って自家製の電気を作り、電気会社に売電する時代がきて、高い石油もいらない将来にする。自然エネルギーへの関心が高まり、電気は単独で発電システムを持つ時代が来る。
【符号の説明】
【００２２】
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歯車（Ａ）水車と回転同軸
９歯車（１０），（１１）の回転軸
１０歯車（Ｂ）歯車（Ｃ）と同軸
１１歯車（Ｃ）歯車（Ｂ）と同軸
１２揚水ポンプ
１３伝動ベルト
１４原動機
１５給水側導水管
１６排水側導水管

【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱形の給水を目的とする給水槽。給水槽の底面の適正な位置に、２つの給水口を開口する。給水槽の下に同じ大きさの排水槽を密着して２層に重ねて固定、排水槽の天井部分と、底面に給水槽の底面の給水口に合わせて、同じ大きさの給水口（４つ）と、又別に排水槽の底面の適正な位置に同じ大きさの排水口を開口（２個）する。給水側導水管は給水槽の底面の開口部に密着接合した後、排水槽の天井と底面の開口部をトンネル状に貫通し延長して、別に排水槽の開口部に密着接合し、延長された排水側導水管と１本に連結する。導水管は左右で２本になり、給水側２本、排水側２本になる。Ｕ字型の両導水管の各々に、左右縦中間の適正な位置に水車が回転するように固定する。
導水管（配管）はＵ字型で、Ｕ字型の給水側の導水管内は水の流れ落ちる方で、流れる水が水車の右側半分を回転する。Ｕ字型の排水側の導水管内の水は上に登りながら、水車の左側半分を回転して排水槽に入る。排水槽の水は、ポンプで給水槽に循環使用される。水が流れて水車が回転すると、水車と同軸の歯車（Ａ）が回転、歯車（Ａ）に接触している歯車（Ｂ）と、同軸の歯車（Ｃ）が同時に回転して、２個の歯車（Ｃ）にベルトで連結した電動機が回転することを特徴とする落差利用水車伝動装置。

【図１】