工厂内的水能源利用的水力发电设备的开发和封装

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1、【経済産業大臣賞】第16回日本水大賞工場内の水エネルギーを活用した小水力発電装置の開発と実装小島プレス工業株式会社1．はじめに当社は昨年「創立75周年」を迎えた。社是を「和」と定め、全員参加で取組んでいる。会社内における「和」だけではなく、家庭・地域・社会、更には国際社会の発展につながり、この「和」こそが、当社の基本精神である。また、当社には「物を大切にする、生かせ」・「物の命を全うせよ」の考えがあり、今も脈々と受け継がれている。図1　「スマートグリッド」への挑戦また、2005年に地元愛知県において「愛・地球博」が「自然の叡智Nature

2、'sWisdom」をテーマとして開催された。そして、その精神を企業活動に取り入れ、社会全体活動へと展開している。2．活動の概要工場内には眠った水エネルギー（工業用水：工場冷却水）がある。その水エネルギーを有効に活用するために、国立大学法人名古屋大学大学院環境学研究科と産学連携して、3Dプリンター（3次元造形機）により従来の形状と異なる「高性能な水車形状（特許出願図2　一般的な水力発電装置中）」を生み出した。そして、小規模工場においても利用を可能とする低価格・省スペースな「小水力発電装置」を構築した。更に、この活動は西三河工業用水道協会（会

3、員：120社）・豊田商工会議所（会員：約6,000社）・豊田市（人口：約42万人）と連携して、同業他社等の工場内の眠った水資源（工業用水：工場冷却水）の有効活用を推進している。3．活動の目的図3　工場内の水エネルギー：工業用水当社は「スマートグリッド（賢い電力利用）」のモデル企業をめざして、再生可能エネルギーの活用等を実施そこで、河川以外の場所で「水力発電」ができないしてきた（【図1】参照）。か、調査したところ、工場内に眠った水エネルギー（工その中で、河川の利用による「水力発電」を検討した業用水：工場冷却水）が豊富にあることが分かったが、

4、水利権の問題等があり困難であった（【図2】参照）。（【図3】参照）。47そこで、その水エネルギーを有効に活用した「水力発電装置」を提案することになった。また、他の工場においても同様の状態になっており、同業他社等の工場内の眠った水エネルギー（工業用水：工場冷却水）の活用も可能であることが分かった。また、豊田市は「環境モデル都市」として、「人と環境と技術が融合する環境先進都市」をめざしている。そして、当社も「サスティナブル・プラント（自然と調和する工場づくり）」をめざした活動を推進している（【第4図】参照）。図5　大量に水が流れている場所を選

5、定図4　人と環境と技術が融合する環境先進都市図6　水車式4．活動の内容工場内の水エネルギー（工業用水：工場冷却水）を利用した「小水力発電装置の方式」を検討することになった。そして、大量に水が流れている場所を選定した（【図5】参照）。そして、一般的な「水車式」を検討した。しかし、大きなスペースを必要とした。川の中であれば問題ないが、工場内ではスペースを取り過ぎるため、不採用とした（【図6】参照）。次に、一般的に採用されている「スクリュー式」を検図7　スクリュー式討した（【図7】参照）。この方式は、スクリューの性質から斜めにセットする必要があ

6、った。しかし、当社の設備そこで、これらの問題を解決するために、水車作成等の設置は「直線・直角」を基本としており、斜めのセッの実績がある「名古屋大学大学院環境学研究科」に共トは不可とした。なぜならば、「直線・直角」は最短距離同研究をお願いした（【図8】参照）。となり、設備等の設置の基本としている。そして、定例会議を開催して実験結果等を確認しなそこで、「スクリュー式」を直角にセットできないか検がら、解決策を関係者で検討した。討した。しかし、「スクリュー式」の筒を直角にすると、筒の中に水車を挿入する場合は、やはり斜めにセット水がつまり逆流する場

7、合がある。そして、その水を逃がする必要があった。しかし、当社としては、「直線・直角」にす別の筒も必要となることが分かった。こだわった。そこで、新たな方式を検討することになった。48図9　名古屋大学大学院での実験状況等その設計図を渡したところ、加工が不可であることが分かった。一般的に当社で設計する場合、当社の設計者は「加工技術を考慮した設計」をする。しかし、大学研究室での設計は、加工技術を考慮しない「究極の形状を設計」図8　名古屋大学大学院との共同研究することになった。通常であれば、ここで「加工が不可な形状」であれそれは、筒の外に水車をセッ

8、トする案であった。このば、「加工が可能な形状」に設計変更することになる。ことにより「傘型らせん水車」構想が誕生した。この「傘しかし、当社では、数年前より自動車部品開発の試作型らせん水車」の形状