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極小規模水力発電を可能にする新規エコ水車の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22310044
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関信州大学

研究代表者

池田 敏彦  信州大学, 工学部, 特任教授 (60021010)

研究分担者 大石 修治  信州大学, 工学部, 教授 (50021027)
手嶋 勝弥  信州大学, 工学部, 教授 (00402131)
飯尾 昭一郎  信州大学, 工学部, 准教授 (80377647)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
キーワード流体機械 / 水流制御 / エコ水車 / 可視化 / 表面高機能化 / 開放型貫流ランナー / 超はっ水 / ドライプロセス
研究概要

落差 2m 未満の極低落差の水力エネルギーを利用して高効率に発電できる超小型エコ水車の開発を目的とした。本研究では、タービンと導水部形状、タービン表面の高機能化に着目し、発電効率向上研究に取り組んだ。滝用水車のタービン形状として、衝動型と貫流型を検討し、貫流型の方が高効率であり、運転可能な回転数範囲が広いことがわかった。次に、滝用水車の導水方法に曲面状の流路の使用を検討し、流量変化時においても水流落下位置を一定とでき、安定した発電が可能となった。最後に、サボニウスランナのブレード表面に親水性あるいは撥水性を付与した場合の発電効率を調べた。その結果、有意な差は認められず、ブレード表面性状は水車性能に顕著な影響を与えないことがわかった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (26件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 滝用水車に関する研究(曲面流路を用いた水流方向制御の検討)2012

    • 著者名/発表者名
      飯尾昭一郎、大池真悟、山崎正浩、木本海花、片山雄介、池田敏彦
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 40巻 12号 ページ: 745-752

    • NAID

      10031127499

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 流れの可視化によるサボニウス水車の性能に及ぼす遮へい板の影響解明2012

    • 著者名/発表者名
      片山雄介、飯尾昭一郎、池田敏彦
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 40巻 10号 ページ: 630-637

    • NAID

      10031003133

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 滝用水車に関する研究(曲面流路を用いた水流方向制御の検討)2012

    • 著者名/発表者名
      飯尾昭一郎
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 40(12) ページ: 745-753

    • NAID

      10031127499

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Setting Condition on Characteristics of Savonius Hydraulic Turbine with a Shield Plate2011

    • 著者名/発表者名
      Shouichiro Iio 、 Yusuke Katayama 、Fuminori Uchiyama 、 Eiichi Sato 、Toshihiko Ikeda
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science

      巻: 20(3) 号: 3 ページ: 224-228

    • DOI

      10.1007/s11630-011-0462-9

    • NAID

      120007113627

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 滝用水車への貫流ランナの適用2011

    • 著者名/発表者名
      大池真悟、山崎正浩、飯尾昭一郎、池田敏彦
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 39巻 3号 ページ: 177-183

    • NAID

      10027781173

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境融和型ナノ水車発電機の実証試験とその不具合事例2011

    • 著者名/発表者名
      飯尾昭一郎、大池真悟、佐藤栄一、池田敏彦
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 39巻 3号 ページ: 162-168

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 滝用水車への貫流ランナの適用2011

    • 著者名/発表者名
      大池真悟
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 39(3) ページ: 177-183

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境融和型ナノ水車発電機の実証試験とその不具合事例2011

    • 著者名/発表者名
      飯尾昭一郎
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 39(3) ページ: 162-168

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of nano-hydraulic turbine utilizing waterfalls2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Ikeda、Shouichiro Iio、Kenji Tatsuno
    • 雑誌名

      Renewable Energy

      巻: 35(1) ページ: 293-300

    • NAID

      120007104989

    • URL

      http://dx.DOI:.org/10.1016/j.renene.2009.07.004

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 遮へい板を有するサボニウス水車の流れ場制御2013

    • 著者名/発表者名
      片山雄介、飯尾昭一郎、池田敏彦
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第50期総会講演会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2013-03-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ポリエステル繊維表面へのフッ素アパタイト結晶層の低温フラックスコーティング形成2012

    • 著者名/発表者名
      我田元、大石修治、手嶋勝弥
    • 学会等名
      バイオマテリアル学会シンポジウム 2012
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2012-11-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 水溶液法によるシードフリー基板上への酸化亜鉛層の直接形成とその電気特性2012

    • 著者名/発表者名
      我田元、大石修治、大橋直樹、勝又健一、岡田清、松下伸広、手嶋勝弥
    • 学会等名
      表面技術協会第126回講演大会
    • 発表場所
      海道
    • 年月日
      2012-09-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 開放型貫流ランナに関する研究(水流厚みと水車性能との関係評価)2012

    • 著者名/発表者名
      木本海花、大池真悟、飯尾昭一郎、池田敏彦
    • 学会等名
      第68回ターボ機械協会(沖縄)講演会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A flat shield plate effect on Savonius hydraulic turbine performance2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Katayama 、 Shouichiro Iio 、Toshihiko Ikeda
    • 学会等名
      9th European Fluid Mechanics Conference
    • 発表場所
      ローマ
    • 年月日
      2012-09-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 滝用水車の水流方向制御に関する検討(曲面流路形状と水車効率との関係)、2012

    • 著者名/発表者名
      木本海花、大池真悟、飯尾昭一郎、池田敏彦
    • 学会等名
      2012 年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2012-09-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] サボニウス水車のブレード周りの流れ場制御2012

    • 著者名/発表者名
      山雄介、飯尾昭一郎、池田敏彦
    • 学会等名
      第67回ターボ機械協会総会講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-05-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Optimization of a flat shield plate setting condition on Savonius hydraulic turbine2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Katayama
    • 学会等名
      TFEC8
    • 発表場所
      仁川(韓国)
    • 年月日
      2012-03-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遮へい板を有するサボニウス水車の出力特性2012

    • 著者名/発表者名
      片山雄介
    • 学会等名
      北陸信越支部 第49期総会・講演会
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 年月日
      2012-03-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 滝用水車の水流方向制御に関する検討(曲面流路形状と水車効率との関係)2012

    • 著者名/発表者名
      木本海花
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 開放型貫流ランナに関する研究(水流厚みと水車性能との関係評価)2012

    • 著者名/発表者名
      木本海花
    • 学会等名
      ターボ機械協会(沖縄)講演会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 浅速流水車の内部流れと水車性能2012

    • 著者名/発表者名
      林信宏
    • 学会等名
      ターボ機械協会(沖縄)講演会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] サボニウス水車の性能評価(遮へい板設置条件の検討)2011

    • 著者名/発表者名
      片山雄介
    • 学会等名
      第66回ターボ機械協会宮崎講演会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Study on Open Cross-Flow Runner for Environmentally Friendry NanoHydraulic Turbine utlizing Waterfall (Influence of Waterfall Thickness on the Runner Performance)2011

    • 著者名/発表者名
      M. Yamazaki、 S. Ooike、 S. Iio、 T. Ikeda
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2011-07-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] サボニウス水車の性能評価(遮へい板設置条件の検討)2011

    • 著者名/発表者名
      片山雄介
    • 学会等名
      ターボ機械協会第65回総会講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2011-05-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] High Performance Photocatalytic Nanosheets Prepared from Flux-Grown Layered Crystals2010

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Suzuki
    • 学会等名
      2010 international chemical congress of pacific basin societies
    • 発表場所
      Hawaii(USA)
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Na2O-MoO3 フラックスからの NaxWO3 結晶の育成2010

    • 著者名/発表者名
      武井基樹、手嶋勝弥、李先炯、大石修治
    • 学会等名
      第5回日本フラックス成長研究発表会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマアシストフラックス法による水酸アパタイト結晶層の作製2010

    • 著者名/発表者名
      榎本弘美
    • 学会等名
      第32回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Influence on Power Performance of Double-step Staggered Savonius Runner by using a Shield Plate2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Katayama、S.Iio、E.Sato、T.Ikeda
    • 学会等名
      3rd Asian Joint Workshop on Thermophysics and Fluid Science 2010
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Open Type Cross-Flow Turbine utilizing Rapid and Shallow Stream (Investigation of Blade Angle and Installation Condition)2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Hayashi 、 Aiko Tanaka 、Shouichiro Iio 、Eiichi Sato 、Toshihiko Ikeda
    • 学会等名
      Renewable Energy 2010
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Runner setting Condition on Performance of Nano-Hydraulic Savonius Turbine attached a Shield Plate2010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Katayama、 Fuminori Uchiyama、Shouichiro Iio 、Eiichi Sato 、Toshihiko Ikeda
    • 学会等名
      Renewable Energy 2010
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Study on Environmentally Friendly Nano-Hydraulic Turbine Utilizing Waterfall (Effect of Flow Direction Control on Power Performance)2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamazaki 、 Shingo Ooike 、Shouichiro Iio 、Eiichi Sato 、Toshihiko Ikeda
    • 学会等名
      Renewable Energy 2010
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Study on Environmentally Friendly Nano-Hydraulic Turbine Utilizing Waterfall(Effect of Flow Direction Control on Power Performance)2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamazaki
    • 学会等名
      RENEWABLE ENERGY 2010
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Runner setting Condition on Performance of Nano-Hydraulic Savonius Turbine attached a Shield Plate2010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Katayama
    • 学会等名
      RENEWABLE ENERGY 2010
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of Open Type Cross-Flow Turbine utilizing Rapid and Shallow Stream(Investigation of Blade Angle and Installation Condition)2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Hayashi
    • 学会等名
      RENEWABLE ENERGY 2010
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Turgo Impulse Type Simplified Turbine for Nano Hydrop ower2010

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nakanishi
    • 学会等名
      RENEWABLE ENERGY 2010
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OCfhZhkh.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 信州大学工学部環境機能工学科流体工学研究室

    • URL

      http://www.kankyo.shinshu-u.ac.jp/~ikedalab/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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