実績装置集
077ビーズの水力発電装置
イラストはイメージです。
外観：W約1,300×D約1,450×H約2,150
●演出概要（展示目的）
・水力発電所で利用されている位置エネルギーによる発電を理解してもらう展示。
高い位置から落ちてくる水でタービンをまわす方法があることを知ってもらう。
実際の水を使うとメンテナンスが大変なため、代わりに水をイメージできるものを利用します。
水の代わりに白色と青色のビーズ（BB弾）を使用します。
●演出方法（展示方法）
１．ハンドルを回します。
２．ハンドル回転をセンサーで検出し、リフトモーターを回転させます。
ハンドルの回転速度に応じて、リフトモーターの回転速度を変えます。（4段階）
（耐久性の向上の為、メカ的に接続せず、電気的に連動します）
３．ビーズが上に運ばれ落下します。
４．ビーズの落下により、タービンが回り発電します。
５．発電した電圧を検出し、電圧に応じて電球を点灯させます。
（演出性を考慮してコイル電流をシステムコントローラーで増幅し電球を点灯させます）
６．ハンドルの回転を止めると、リフトが停止します。
７．タービンが止まると、電圧がかからなくなり消灯します。
●身の回りとの関連
・位置エネルギー
・重力
・水力発電
・発電機
建築中の現場で設置場所を下見します。
装置固定方法検討の為、床の状態を確認しています。
設計した図面に基づいてハンドルユニット組立を行います。
回転数を検出するセンサーと疑似的に回転抵抗をつける部品が付いています。
リフトユニット組立を行います。
チェーンにビーズを汲み上げる
カゴを取り付けています。
木工作の什器にリフトユニットと
ハンドルユニットを取り付けています。
透明アクリル製の水車ユニットを取り付けます。
水車にはDCモーターが取りついていて、水車が回ると発電します。
汲み上げたビーズの通り道を取り付けます。ビーズは上部の透明アクリルのガイドを横に流れ、漏斗に入り水車めがけて落下していきます。
システムコントローラーを什器内に設置し、試運転を行います。
試運転の結果、出てきた課題をまとめています。ビーズをすくい上げる部分と、上部にビーズ受けに流し込む部分に改善の余地がありました。
出てきた課題に対して実験を繰り返し、改良を加え演出性を高めました。
工場にてお客様の検査を受け出荷します。
現場にて設置を行います。
床へはアンカーボルトで固定します。
設置後、動作確認をします。
ビーズを汲み上げるところです。
上部のビーズ受けに流し込むところです。心地いい音をたてながらビーズが流れていきます。
流れてきたビーズは漏斗に溜まり、水車めがけて落下していきます。
ビーズが透明アクリルのガイドを通り。落下のエネルギーで水車を回して発電しています。
この記事は2013年07月10日にアップいたしました。
