• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1992016744A1
    申请号:PCT/JP1991/001117
    申请日:1991-08-22
    公开日:1992-10-01
    发明作者:Kooji Tonouchi
    申请人:Kooji Tonouchi；
    IPC主号:F03B17-00
    专利说明:
    [0001] 水力原動装置
    [0002] 技術分野
    [0003] この発明は、 水力原動装置、 特に水力発電用等に適した水力原動 装置に関するものである。
    [0004] 背景技術
    [0005] 近年特に高まりつつあるエネルギー問題の一環として、 風力、 水 力、 太陽光線等の天然エネルギーの広汎な活用が注目されており、 種々の動力装置や発電装置が、 提案、 開発されてきている。 このう ち、 水力を利用する原動機に関しては、 特に大落差を有しない自然 水流を利用する比較的小容量の、 例えば農業用作業装置や自家用発 電装置等の原動機とじては、 水平軸を中心として垂直平面内を回転 する、 木製等のバケヅ ト式水車が、 古くから広く用いられてきた。
    [0006] しかしながら、 以上の様な従来の水車形式の原動装置にあっては 、 比較的低速の自然水流をそのまま無落差、 あるいは比較的小落差 で利用するものであるため、 1基で、 ある程度の動力容量を得るた めには、 水車の直径や幅を、 相当大型化する必要があり、 それが、 製作または設置等の諸制約から、 実現困難な場合には、 それより小 型の比較的小容量の複数の水車を、 各々単独に、 並列に設置する必 要があった。
    [0007] さらにまた、 これら並列配置の複数の各水車は、 小型のため、 各 々の回転慣性モーメ ン トは、 比較的小さく 、 かつ各々が独立である ため、 フライホイール （はずみ車） 効果が比較的小さく 、 例えば源 水流の流量、 流速あるいは作業装置の負荷等の比較的短周期的変動 の影響を受けて、 各水車の回転速度が変動し易い傾向があった。
    [0008] この発明は、 以上の様な、 従来の、 この種の水車形式原動機にお ける技術的問題に鑑みてなされたものであって、 比較的大きい動力 容量を要するが、 大直径の単一水車の設置が困難であるような場合 において、 より小型の複数の水率を直列に配設することにより、 一 体として、 必要動力容量を確保すると同時に、 全体として大きなフ ライホイール効果を期待し得る水力原動機装置を提供することを、 その目的としている。 発明の開示 - この発明は、 その中で、 各々 1水平回転軸中心に垂直面内を回転 する複数基の外周バケツ ト形式水車原動機を、 各々動力伝達手段を 介して互いに直列に結合するよう構成することにより、 上述の技術 的問題が解決された水力原動機装置を提供するものである。
    [0009] 以上の様な構成により、 複数基の適当直径の外周バスケッ 卜形式 水車原動機を、 例えば前記各水車外周部に配設した大歯車による直 接嚙合係合、 もしくは前記各水平回転軸間のチ ーン伝動力伝達手 段により互いに直列に直結したため、 適当直径寸法の各水車により —体として必要容量の動力が得られると共に、 単独のそれの前記複 数倍のフライホイール効果を期待し得るため、 全体としての速度変 動率を向上させることができる。 図面の簡単な説明
    [0010] 第 1図は、 発電用の 3基直結型水力原動装置の位置実施例の正面 図であり、 第 2図は、 その 1基の側面図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0011] この発明をより詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれ を説明する。
    [0012] 第 1 図は、 この発明に係わる発電用の水力原動装置の 1実施例であ る 3基直列結合例の正面図であるが、 1 A、 I Bは、 各々実質的に 同一の 3基の外周のバケツ 卜形成水車 （原動機） であり、 中央の水 1 について る 1 の 1 A及び 1 Bについては細邵 の詳細図示は省略して示す） 。 車 1 は、 地表上に立設された枠組 (フレーム） 2上の 1対の軸受 3上に回転可能に軸支された水平回 転軸 4を有し、 その上に固設されたボス部から半径方向放射状に複 数のスポーク 5を有し、 それら先端の円周部には、 半径方向断面が 外側開放みぞ形を呈し、 円周方向に等間隙に、 複数の半径方向隔壁 6によって仕切られた複数のバケッ 卜 7力 連続的に形成されてい る。 このバケツ 卜部の両側外周上には、 各々直結伝動用大歯車 8を 形成する各歯が、 等ピッチで植設されている。
    [0013] 一方、 フ レーム 1上には、 水車 1の一方の外径部に近接して、 直 立フレーム 9が立設され、 その上部には、 この水車 1のパケッ ト 7 部への原動水を落下供給するための水槽部 1 0が支持され、 不図示 の水源から適当な水路を介して、 原動水が連続的に導入されるよう 構成され、 これによ り水車 1 は、 矢印 A方向に回転駆動され、 各バ ケッ ト 7内の水は、 水車回転と共に落下して、 不図示の排水路から 放出される。
    [0014] これにより、 水車 1の回転軸 4に発生した回動動力は、 回転軸 4 の両端部に各々固設された歯車 1 5、 フレーム 2の下方部材上に軸 支された小歯車 （ピニオン） 1 4によ り水車回転軸 4の回転速度を 2段増速して、 両側の発電機 1 5を所定回転速度で駆動するよう構 成されている。
    [0015] 第 1 図の水車 1の両側に、 各々大歯車 8の外接に嵌合によ り互い に結合された各水車 1 A、 1 Bは、 水車 1 における水槽部 1 0 と直 径対称位置の各水槽部 1 0 aによ り、 各々水車 1 と反対方向 Bに回 転駆動され、 これらの直結構造によ り、 3基の水車 1 、 1 A、 1 B は、 動力的に一体化され、 また、 回転慣性モーメン トも 1基当りの 3倍となり、 これに対応して、 フライホイール効果も増大し、 水車 全体、 すなわち、 各発電機 1 6の速度変動率の向上に寄与する。
    [0016] また、 本発明者は、 各水車直径 2 . 6 m、 水車幅 0 . 6 mの寸法 で、 鋼製材料の前記構成による 3連水車を実際に試作し、 S礎 ¾験 を行って、 所定の成果を確認した。 また、 この試作は、 鋼製部材の 組立式に構成したため、 小型堅牢であり、 その製作、 運搬、 据え付 け、 保守のすべてについて便利であり、 その利用範囲の極めて広い ことを確認した。
    [0017] 以上、 3基の水車の直結例について説明したが、 本発明は、 これ のみに限定されることなく、 2基もしくは 4基以上であつでもよく 、 また要すれば、 単一の基数でも使用し得ることはもちろんである 。 また、 各水車の直列結合用の動力伝達手段としては、 図例の大 歯車直接歯合式の外、 例えば、 各回転に固設したスブロケッ 卜ホイ ール （鎖車） と動力用チェーン等を用いても差支えない。 この場合 には、 各水車の回転方向は、 全部同一となる。
    [0018] また、 上記試作例においては、 約 1 . 5 mの流水落差を用いたが 、 これのみに限定されるものでなく、 各水車の下端バケッ 卜部で直 接流水表面部に接する無落差方式であっても差支えない。 この様な 場合には、 前記発電機および関連増速装置は、 下方でなく水平方向 に配設することは、 もちろんのことである。
    [0019] また、 前述の実施例では発電装置として、 各水車の両側に各々 1 対の発電機を配設した図例を示したが、 片側のみ、 または、 直列構 造により適当数の配設例とすることもできる。 さらにまた、 これら の動力負荷は、 発電機のみに限定されるものでなく、 例えば、 揚水 ポンプ脱穀機など、 他の適当な動力作業機であってもよい。 また、 各々に適した形式の増速または減速機構を利用することができる-。 産業上の利用可能性
    [0020] 以上の様に、 この発明に係わる水力原動装置は、 小型の複数の水 車を直列に配設する訳であるから、 物理的制約を受けて大直径の単 一水車の設置が困難な場合における水力発電に利用される。 例えば 、 農業用作業装置や自家用発電装置等に利用される。
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 囲 各々、 1水平回転軸中心に垂直面内を回転する複数基の外周バケッ ト形式水車原動機を、 各々、 動力伝達手段を介して互いに直列に直 結したことを特徴とする水力原動装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US4095422A|1978-06-20|Vertical-axis composite swinging-blade water wheel
    RU2301911C2|2007-06-27|Электростанция, генератор и элемент пропеллера для получения энергии с использованием потока воды
    US6857846B2|2005-02-22|Stackable vertical axis windmill
    US7397144B1|2008-07-08|Bearing-less floating wind turbine
    US7986054B2|2011-07-26|Magnus force fluid flow energy harvester
    US4174923A|1979-11-20|Wind driven engine
    CN102639867B|2015-02-18|风力机
    US6431821B1|2002-08-13|High torque impulse turbine
    US4313711A|1982-02-02|Turbine and like rotary machines
    US4012163A|1977-03-15|Wind driven power generator
    US4915580A|1990-04-10|Wind turbine runner impulse type
    US4134710A|1979-01-16|Simultaneous plural-directional flow motor
    US7040859B2|2006-05-09|Wind turbine
    CA1153669A|1983-09-13|Water-turbine
    US8188613B2|2012-05-29|Integrated turbine generator/motor and method
    US6036443A|2000-03-14|Helical turbine assembly operable under multidirectional gas and water flow for power and propulsion systems
    US5333996A|1994-08-02|Dual fluid rotor apparatus
    US4271668A|1981-06-09|Counter-rotating wave energy conversion turbine
    US8253264B2|2012-08-28|Orbiting drum wind turbine and method for the generation of electrical power from wind energy
    US8058741B1|2011-11-15|Hydroelectric power system
    CA2193972C|2002-08-20|The multi-unit rotor blade system integrated wind turbine
    US7074011B1|2006-07-11|Wind power installation with two rotors in tandem
    US6945747B1|2005-09-20|Dual rotor wind turbine
    EP1515039B1|2014-08-20|Vertical shaft driving device for vertical shaft wind mills or the like, and electric power generator using the same
    US4186314A|1980-01-29|High efficiency wind power machine
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0533934A1|1993-03-31|
    AU8393891A|1992-10-21|
    EP0533934A4|1993-08-04|
    JPH04292577A|1992-10-16|
    EP0533934B1|1996-04-17|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    US3958130A|1975-06-06|1976-05-18|Bernard Van Mechelen|Hydroelectric generating system|
    JPS5229548A|1975-08-29|1977-03-05|Yoshitaka Uemura|Power generating method by which wave is availed|
    JPS52144548A|1976-05-28|1977-12-01|Kurakake Norio|Complex type water turbine|
    JPS59183080A|1983-04-01|1984-10-18|Susumu Motohira|Moored water turbine|WO2008146060A2|2007-05-25|2008-12-04|Vidatech Kft.|Electric power generating unit utilizing the kinetic energy of water for use in flowing water|US1500051A|1921-11-02|1924-07-01|John C Caldwell|Power-generating mechanism|
    GB223384A|1923-09-29|1924-10-23|William Reid|An improved water current motor|
    FR675233A|1929-05-16|1930-02-07||Turbine à eau jumelée en position diagonale|
    JPS5229549A|1975-09-01|1977-03-05|Kunio Saito|Apring and rising flow device|
    JPS5829174B2|1978-04-11|1983-06-21|Mitsubishi Electric Corp||
    DE3404331A1|1984-02-08|1985-08-08|Paquito A Deza|Im wasser stationierbares turbinenaggregat zur stromerzeugung|ES2182681B1|2001-03-06|2004-06-01|Justo Salgado Tavares|Central hidroelectrica de molinos.|
    GR1005599B|2006-04-28|2007-07-23|Δημητριος Βασιλειου Καζακος|Ροοεπιταχυντης υδατινων ρευματων|
    GR1006850B|2008-01-25|2010-07-06|Δημητριος Βασιλειου Καζακος|Ροοεπιταχυντης υδατινων ρευματων|
    WO2012063255A2|2010-11-09|2012-05-18|Krishna Murthy Raju Kunaadharaju|A power generator|
    法律状态:
    1992-10-01| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BF BJ CF CG CH CI CM DE DK ES FR GA GB GN GR IT LU ML MR NL SE SN TD TG |
    1992-10-01| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU BR CA CH DE GB KR NL NO SE SU US |
    1992-12-17| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991914663 Country of ref document: EP |
    1993-03-31| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991914663 Country of ref document: EP |
    1994-01-20| NENP| Non-entry into the national phase|Ref country code: CA |
    1994-01-20| REG| Reference to national code|Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
    1996-04-17| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991914663 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP5521691A|JPH04292577A|1991-03-20|1991-03-20|Hydraulic prime mover|
    JP3/55216||1991-03-20||EP91914663A| EP0533934B1|1991-03-20|1991-08-22|Hydraulic power device|
    [返回顶部]