増速機付ハブダイナモ水車

小さな発電機ハブダイナモは、１２０ｒｐｍ（１分間の回転数）以上まで回転を上げる事が出来れば、効果的にバッテリーに充電する事ができます

滝のように落差のある水の落とし方をすれば、この回転数まであげる事も可能です

しかしこれは、私の考える水車のイメージとは程遠いものでした


私の思い描く水車のイメージは、１分間に４０～５０回転のゆっくりと廻るものです

まだまだ実験段階ですが、今回は自転車のギアとチェーンと使って増速してみる事にしました



使用した自転車のギア比率は３２：１４で、２．２倍ちょっとの増速になります

まず、自転車のリア側に付いていたギアをハブダイナモに取り付けます

ギア取り付け用のステーは、
幅１５ｍｍ厚さ２ｍｍのアルミ平板を加工し、３枚作成します

曲げ角度や曲げ位置などはＣＡＤで寸法を出しますが、
後は、バイスに挟んでプラスチックハンマーで叩くだけです

軽くネジ止めをしたら、納得がいくまで偏芯が少なくなるように曲げ位置の調整（結構時間が掛かりました）をします

発電機の回転軸を固定するハブダイナモでは、ギア取り付けスペースが少なく、この辺が苦労するところかも知れませんね

ハブダイナモの中心軸に切ってあるネジもそうですが、自転車に使われているボルト・ネジ類のピッチは特殊なものです

これをそのまま使ってしまうと、他の部品取り付けの際にも苦労しそうです

そこで、水車本体の回転軸には、Ｍ１０ｍｍステンレス全ネジを使いました

これで後の締め付けネジ類は、ホームセンターで揃います

水車本体に使った自転車用ホイールの中心穴は約１１ｍｍ

ガタを抑える為、エアギャップ発電機にも使っているφ０．６ホルマル線をＭ１０全ネジに少しキツメに巻き、穴に打ち込み終了

このガタ止めは、エアギャップ発電機の中心シャフトに全ネジを使い、ベアリングに通す時にも有効です

Ｍ１０ｍｍ全ネジの径は約９．８５ｍｍ、内径１０ｍｍベアリングにそのまま使うと、いくら調整しても０．１５ｍｍのガタは中々修正できません

せっかく作ったエアギャップ発電機も、フルに性能を発揮出来ません

ビニールテープ等でもある程度は抑えることが出来ますが、使っているうちにガタが出てきてしまいます

銅線の方が、このガタは少ないようです

次は、水掻きです

材質は風車のブレードでお馴染みの、φ１２５ｍｍライト管です
やはり、錆びや耐久性の心配も無く、加工もし易い事が一番の使用理由です

固定には、幅２０ｍｍ厚さ２ｍｍのアルミ平板を加工して使いました

水掻きの枚数は全部で１２枚

下掛け式で水深１０ｃｍの時をＣＡＤでイメージしたら、１２枚が一番良い感じ・・・でした

因みに、私のＣＡＤ図面はすべてイメージで作成します

なので、このサイトの情報を利用されて水車や風車等を作られても、性能は一切保証されません

さあ、黒くペイントすれば水掻きも高級感が？

まあ、良い感じに仕上がりました

先にも書いたように、この水車は水深１０ｃｍで流れる水路に設置する下掛け式をイメージして作りました

水車完成後は、残念ながら設置予定の農業用水路には思惑通りの水量が無く、実際には使用する事は出来ませんでしたが、水道水でのテスト時の動画をyoutube-投稿動画　にアップしておきました

結果としては、ギア間の距離が短かかった為か、チェーン駆動には少し負荷が大きく感じられました

しかし、増速ギアで２倍以上の回転数を得られ、あっという間に２５０ｍＡ充電も可能に成りそうです

まず、まずと言ったところでしょうか

　　　追記　：　次は、水車本体の改造に掛かります