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公開番号2024051290
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157366
出願日2022-09-30
発明の名称発電装置
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人,個人
主分類F03B 1/02 20060101AFI20240404BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】押圧力に応じて羽根構造体の向き及び形状が自由に調整可能であり、かつ機械的強度が向上した発電装置の提供。
【解決手段】回転軸と、前記回転軸と共に回転可能であって前記回転軸に貫通され、かつ、互いに対向して配置された、表面に凹部Aを有する基材A及び表面に凹部Bを有する基材Bと、前記凹部Aに回転可能に挿入される凸部a及び前記凹部Bに回転可能に挿入される凸部bとを有してなり、押圧力を受けて前記基材A及び前記基材Bを前記回転軸を中心にして前記回転軸と共に回転させる羽根構造体と、前記回転軸の回転によって発電を行う発電部とを有する発電装置である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸と共に回転可能であって前記回転軸に貫通され、かつ、互いに対向して配置された、表面に凹部Ａを有する基材Ａ及び表面に凹部Ｂを有する基材Ｂと、
前記凹部Ａに回転可能に挿入される凸部ａ及び前記凹部Ｂに回転可能に挿入される凸部ｂとを有してなり、押圧力を受けて前記基材Ａ及び前記基材Ｂを前記回転軸を中心にして前記回転軸と共に回転させる羽根構造体と
前記回転軸の回転によって発電を行う発電部と、
を有することを特徴とする発電装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記基材Ａ及び前記基材Ｂに対し、前記凸部ａ及び前記凸部ｂにより回転可能な前記羽根構造体の向きを固定する固定部材を有する、請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記羽根構造体が、
前記基材Ａに対向する側壁ａと、
前記基材Ｂに対向する側壁ｂと、
前記側壁ａ及び前記側壁ｂと直交する側壁ｃ１とを有してなり、
前記側壁ａに前記凸部ａが設けられ、
前記側壁ｂに前記凸部ｂが設けられた、
請求項１及び２のいずれかに記載の発電装置。
【請求項４】
前記羽根構造体における、前記側壁ａに孔ａが２以上設けられ、前記側壁ｂに孔ｂが２以上設けられた、請求項３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記基材Ａに、前記羽根構造体における前記孔ａと対応した孔Ａを有し、
前記基材Ｂに、前記羽根構造体における前記孔ｂと対応した孔Ｂを有し、
固定部材により、前記孔Ａと前記孔ａとが、及び、前記孔Ｂと前記孔ｂとが貫通され、回転可能な前記羽根構造体が固定された、請求項４に記載の発電装置。
【請求項６】
前記固定部材が、前記基材Ａ及び前記基材Ｂの外周縁部に配される、請求項５に記載の発電装置。
【請求項７】
前記羽根構造体が、前記孔ａ及び前記孔ｂの近傍に、２以上の前記孔ａ及び前記孔ｂにおける各孔の位置を識別するための識別用印を有する、請求項４に記載の発電装置。
【請求項８】
前記羽根構造体が２以上あり、前記羽根構造体が、前記羽根構造体の種類を識別する識別手段を有する、請求項１から２のいずれかに記載の発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、欧州、及びアジア等の新興国において、環境性、及び再生エネルギーの有効活用の観点から、出力１００ｋＷ以下のピコ水力発電装置又はマイクロ水力発電装置が普及し始めてきている。
【０００３】
上記ピコ水力発電装置又はマイクロ水力発電装置は、水路の流量及び流速が適切な場合には、高重量の丈夫な羽根構造体を用いても発電することができるが、（１）高重量の丈夫な羽根構造体は水流が少ないと水車（回転体）が回転しにくいことから発電することが困難となる。一方、（２）軽量な羽根構造体を用い水流が速いと、水車が物理的に破損しやすくなり、水車が回転し過ぎ又は発電し過ぎることにより電気的破損が生じるおそれがある。このように従来のピコ水力発電装置又はマイクロ水力発電装置は、水流の状況に応じて羽根構造体の回転及び発電効率を調整することができなかった。
【０００４】
そこで、例えば、開放周流形水車と、発電装置と、前記開放周流形水車と、前記発電装置を配設するための水路フリュームとを備え、前記開放周流形水車のそれぞれの先端側の形状は三角形状であり、前記水路フリュームの形状はＶ字構造である水力発電装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の水力発電装置は、速い水流によって水車が物理的な破損したり、水車が回転し過ぎ又は発電し過ぎることによる発電部又は電力利用先の電気的破損が生じてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、押圧力に応じて羽根構造体の向き及び形状を調整可能であり、かつ機械的強度が向上した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】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としての本発明の発電装置は、回転軸と、前記回転軸と共に回転可能であって前記回転軸に貫通され、かつ、互いに対向して配置された、表面に凹部Ａを有する基材Ａ及び表面に凹部Ｂを有する基材Ｂと、前記凹部Ａに回転可能に挿入される凸部ａ及び前記凹部Ｂに回転可能に挿入される凸部ｂとを有してなり、押圧力を受けて前記基材Ａ及び前記基材Ｂを前記回転軸を中心にして前記回転軸と共に回転させる羽根構造体と、前記回転軸の回転によって発電を行う発電部とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、押圧力に応じて羽根構造体の向き及び形状が調整可能であり、かつ機械的強度が向上した発電装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１の実施形態の発電装置の一例を示す斜視図である。
図２Ａは、第１の実施形態の発電装置における羽根構造体の一例を示す斜視図である。
図２Ｂは、第１の実施形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図２Ｃは、第１の実施形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図２Ｄは、第１の実施形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図３は、基材Ａと基材Ｂの間に羽根構造体を取り付ける状態を示す部分断面図である。
図４は、発電部の一例を示す斜視図である。
図５は、第１の比較形態の発電装置の一例を示す斜視図である。
図６Ａは、第１の比較形態の発電装置における羽根構造体の一例を示す斜視図である。
図６Ｂは、第１の比較形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図６Ｃは、第１の比較形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図６Ｄは、第１の比較形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図７は、第２の比較形態の発電装置の一例を示す斜視図である。
図８Ａは、第２の比較形態の発電装置における羽根構造体の一例を示す斜視図である。
図８Ｂは、第２の比較形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図８Ｃは、第２の比較形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図８Ｄは、第２の比較形態の発電装置における羽根構造体の他の一例を示す斜視図である。
図９の（ａ）～（ｃ）は、図２Ａの羽根構造体を取り付けた第１の実施形態の発電装置の回転力を評価した結果を示す図である。
図１０の（ａ）～（ｃ）は、図２Ｂの羽根構造体を取り付けた第１の実施形態の発電装置の回転力を評価した結果を示す図である。
図１１の（ａ）～（ｃ）は、図２Ｃの羽根構造体を取り付けた第１の実施形態の発電装置の回転力を評価した結果を示す図である。
図１２の（ａ）～（ｃ）は、図２Ｄの羽根構造体を取り付けた第１の実施形態の発電装置の回転力を評価した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（発電装置）
本発明の発電装置は、回転軸と、表面に凹部Ａを有する基材Ａと、表面に凹部Ｂを有する基材Ｂと、前記凹部Ａに回転可能に挿入される凸部ａ及び前記凹部Ｂに回転可能に挿入される凸部ｂを有する羽根構造体と、発電部とを有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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