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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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