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公開番号2025042280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023149191
出願日2023-09-14
発明の名称水力発電機および電解水生成装置
出願人株式会社テックコーポレーション
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F03B 17/06 20060101AFI20250319BHJP(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】発電効率が良好な水力発電機、および該水力発電機を備える電解水生成装置を提供すること。
【解決手段】ベース板(25)は、ケース(3)内を、第1羽根車(23)を収容する第1収容部(31)と、第2羽根車(24)を収容する第2収容部(32)に仕切り、第1収容部(31)の内周壁には、第1流入口(41)、第1排出口(42)、第2排出口(43)があり、第2収容部(32)の内周壁には、第2流入口(44)と第3排出口(43)があり、ケース(3)には、第2羽根車(24)の外周を覆い、ベース板(25)の外縁と第1隙間(S1)を空けて対向する立周壁(311)が設けられ、第2収容部(32)内の液体の一部は、第1隙間(S1)、および第1羽根車(23)および第2羽根車(24)の径方向におけるベース板(25)とケース(3)の内壁との第2隙間(S2)を介して第1収容部(31)に流れる水力発電機(2)。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
積層され、発電部に回転を伝達する共通軸を有する第１羽根車および第２羽根車と、
前記第１羽根車および前記第２羽根車を収容するケースと、を備え、
ベース板の第一面に前記第１羽根車の第１羽根が立設され、前記ベース板の第二面に前記第２羽根車の第２羽根が立設され、
前記ベース板は、前記ケース内を、前記第１羽根車を収容する第１収容部と、前記第２羽根車を収容する第２収容部に仕切り、
前記第１収容部の内周壁には、液体を前記第１収容部に流入させ、液体により前記第１羽根車を回転させるための第１流入口と、第１排出口と、前記第１羽根車および前記第２羽根車の回転方向において、前記第１排出口よりも先端側、かつ前記第１流入口よりも基端側にある第２排出口と、があり、
前記第２収容部の内周壁には、液体を前記第２収容部に流入させ、液体により前記第２羽根車を回転させるための第２流入口と、第３排出口と、があり、
前記第２羽根の外端は、前記ベース板の外縁よりも内側に位置し、
前記ケースには、前記第２羽根車の外周を覆い、前記ベース板の外縁と第１隙間を空けて対向する立周壁が設けられ、
前記第２収容部内の液体の一部は、前記第１隙間、および前記第１羽根車および前記第２羽根車の径方向における前記ベース板と前記ケースの内壁との第２隙間を介して前記第１収容部に流れる水力発電機。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の水力発電機において、
前記第２排出口は、前記第３排出口を兼ねる水力発電機。
【請求項３】
請求項２に記載の水力発電機において、
前記第１流入口と前記第１排出口とは、前記共通軸の軸方向と直交する第１方向に対向し、
前記第２流入口と前記第２排出口とは、前記第１方向に対向する水力発電機。
【請求項４】
請求項１に記載の水力発電機において、
前記第１収容部は、前記ケースに凹状に形成され、
前記第２収容部は、前記第１収容部よりも大径で、前記第１収容部に対して前記共通軸の軸方向における一端側に接続し、前記軸方向における一端側の開口が蓋体に閉塞され、
前記立周壁は、前記蓋体に立設される水力発電機。
【請求項５】
請求項４に記載の水力発電機において、
前記立周壁には、前記第２流入口と繋がり、液体を前記立周壁内に流入させる連結開口がある水力発電機。
【請求項６】
請求項１に記載の水力発電機において、
前記第１流入口は、前記第１排出口および前記第２排出口よりも小さく、
前記第２流入口は、前記第３排出口よりも小さい水力発電機。
【請求項７】
請求項１に記載の水力発電機において、
前記第１羽根と前記第２羽根は、前記共通軸の周方向において異なる位置にある水力発電機。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の水力発電機と、
前記水力発電機が生成する電力により充電されるバッテリと、
前記バッテリの出力により電気分解を行い、電解水を生成する電解槽と、を備え、
前記第１排出口から排出される液体により、前記電解槽が生成する電解水を希釈する電解水生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電機および電解水生成装置に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
水道のような低流量の水で作動する水力発電機が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の水力発電機では、流入口からケース内に流入する水が羽根車の羽根に当たって羽根車を回転させた後、流入口と羽根車を挟んで対向する流出口から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１７２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の水力発電機は、一般的な構成であり、発電効率に改善の余地がある。
【０００５】
本発明の目的は、発電効率が良好な水力発電機、および該水力発電機を備える電解水生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、例えば以下の通りである。以下では、図の符号を参照のために用いている。
〔１〕積層され、発電部（２１）に回転を伝達する共通軸（２２）を有する第１羽根車（２３）および第２羽根車（２４）と、
前記第１羽根車（２３）および前記第２羽根車（２４）を収容するケース（３）と、を備え、
ベース板（２５）の第一面に前記第１羽根車（２３）の第１羽根（２３２）が立設され、前記ベース板（２５）の第二面に前記第２羽根車（２４）の第２羽根（２４２）が立設され、
前記ベース板（２５）は、前記ケース（３）内を、前記第１羽根車（２３）を収容する第１収容部（３１）と、前記第２羽根車（２４）を収容する第２収容部（３２）に仕切り、
前記第１収容部（３１）の内周壁には、液体を前記第１収容部（３１）に流入させ、液体により前記第１羽根車（２３）を回転させるための第１流入口（４１）と、第１排出口（４２）と、前記第１羽根車（２３）および前記第２羽根車（２４）の回転方向において、前記第１排出口（４２）よりも先端側、かつ前記第１流入口（４１）よりも基端側にある第２排出口（４３）と、があり、
前記第２収容部（３２）の内周壁には、液体を前記第２収容部（３２）に流入させ、液体により前記第２羽根車（２４）を回転させるための第２流入口（４４）と、第３排出口（４３）と、があり、
前記第２羽根（２４２）の外端は、前記ベース板（２５）の外縁よりも内側に位置し、
前記ケース（３）には、前記第２羽根車（２４）の外周を覆い、前記ベース板（２５）の外縁と第１隙間（Ｓ１）を空けて対向する立周壁（３１１）が設けられ、
前記第２収容部（３２）内の液体の一部は、前記第１隙間（Ｓ１）、および前記第１羽根車（２３）および前記第２羽根車（２４）の径方向における前記ベース板（２５）と前記ケース（３）の内壁との第２隙間（Ｓ２）を介して前記第１収容部（３１）に流れる水力発電機（２）。
〔２〕〔１〕に記載の水力発電機（２）において、
前記第２排出口（４３）は、前記第３排出口（４３）を兼ねる水力発電機（２）。
〔３〕〔２〕に記載の水力発電機（２）において、
前記第１流入口（４１）と前記第１排出口（４２）とは、前記共通軸（２２）の軸方向と直交する第１方向（Ｘ方向）に対向し、
前記第２流入口（４４）と前記第２排出口（４３）とは、前記第１方向（Ｘ方向）に対向する水力発電機（２）。
〔４〕〔１〕に記載の水力発電機（２）において、
前記第１収容部（３１）は、前記ケース（３）に凹状に形成され、
前記第２収容部（３２）は、前記第１収容部（３１）よりも大径で、前記第１収容部（３１）に対して前記共通軸（２２）の軸方向における一端側に接続し、前記軸方向における一端側の開口が蓋体（３１０）に閉塞され、
前記立周壁（３１１）は、前記蓋体（３１０）に立設される水力発電機（２）。
〔５〕〔４〕に記載の水力発電機（２）において、
前記立周壁（３１１）には、前記第２流入口（４４）と繋がり、液体を前記立周壁（３１１）内に流入させる連結開口（４５）がある水力発電機（２）。
〔６〕〔１〕に記載の水力発電機（２）において、
前記第１流入口（４１）は、前記第１排出口（４２）および前記第２排出口（４３）よりも小さく、
前記第２流入口（４４）は、前記第３排出口（４３）よりも小さい水力発電機（２）。
〔７〕〔１〕に記載の水力発電機（２）において、
前記第１羽根（２３２）と前記第２羽根（２４２）は、前記共通軸（２２）の周方向において異なる位置にある水力発電機（２）。
〔８〕〔１〕から〔７〕のいずれか一つに記載の水力発電機（２）と、
前記水力発電機（２）が生成する電力により充電されるバッテリ（１４）と、
前記バッテリ（１４）の出力により電気分解を行い、電解水を生成する電解槽（１１）と、を備え、
前記第１排出口（４２）から排出される液体により、前記電解槽（１１）が生成する電解水を希釈する電解水生成装置（１，１Ａ，１Ｂ）。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
電解水生成装置のブロック図である。
水力発電機の要部を示す概略側断面図である。
蓋体を外したケース本体の概略平面図である。
第１収容部内の水の流れを説明するためのケースの概略横断面図である。
第２収容部内の水の流れを説明するためのケースの概略横断面図である。
第２収容部内の水の流れを説明するための水力発電機の概略側断面図である。
第２排出口から排出される水の処理を示すための他の電解水生成装置のブロック図である。
第２排出口とは別に設けた第３排出口を示すための他の電解水生成装置のブロック図である。
周方向にずれた位置にある上側羽根車の羽根と下側羽根車の羽根を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、電解水生成装置１のブロック図である。本明細書では、「電気分解」を「電解」と略して記載する場合がある。
【０００９】
電解水生成装置１は、電解槽１１による電気分解を、水道等を利用した水力発電による電力を用いて行うことができ、外部電力の無い場所に設置可能である。電解水生成装置１は、例えば、トイレ、浴室等で水栓に接続し、清掃等に使用できる電解水を生成する。
【００１０】
電解水生成装置１において、水供給部１２は、水を、配管９１を介して水力発電機２に送る。水として、水道水やＲＯ（Reverse Osmosis）水等を用いることができる。水は、水道圧や重力、ポンプによる圧力がかかった状態で水力発電機２に送られる。水供給部１２は、液体を送ればよく、適宜の水溶液を送ってもよい。配管９１には、配管９１内を開閉する開閉機構１３が設けられている。開閉機構１３は、手動で駆動されても、後述する制御部１５の下、駆動してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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