ペットボトル発電装置02
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辻本昭彦先生のペットボトル発電装置
水力発電装置の作り方

考案・監修　辻本昭彦（東京都武蔵野市立第五中学校教諭）

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この発電装置は開発者の辻本昭彦先生のご了解をいただいて特別にご紹介しています。
開発者の権利保護のためにも、他への無断転載や複写使用はお断りいたします。
＜材料＞□角形ペットボトル（２ﾘｯﾄﾙ）×4本　　
　　　　□金属シャフト(3mmφ真ちゅう管）15cm×1本
　　　　□ビニールチューブ（内径３mm)またはプーリー×２個
　　　　□ゴム栓A（20〜30mmφ：同じ太さのもの）1.5〜3cm×１個
　　　　　　＊太い場合は短くする
　　　　□ゴム栓B（ペットボトルの口に収まる太さ）×１個
　　　　□金属板（20×35mm）×８枚
　　　　□麻ひも　または金属棒（木の棒でもよい）
　　　　□ヒートン金具（小）
　　　　□ソーラーモーター（タミヤソーラーモーター02推奨）×１個
　　　　□ミノムシクリップ×１組
　　　　□透明ビニールテープ
＜道具＞カッターナイフ、はさみ、キリまたはドリル

＜作り方＞
【準備】
ペットボトル１本の口と底の部分を切り落とす。
残りの３本は底の部分を切り落としておく。

＜タービンの製作＞
  1. ゴム栓Aに８等分に切込みを縦に入れる。
  2. ゴム栓Aの中心に縦に穴を開けシャフトを差し込む。
  3. ゴム栓の切込みに金属板を挟み込みタービンを作る。
    ＊６枚羽根でも可、接着する必要はない
  4. 口と底を切り落としたペットボトル(C)の長い方の側面の1/3ぐらいの位置に口側から６cm程度離して、シャフトが軽く回る程度の穴を両側に開ける。
    （タービンの大きさにより取り付け位置を調整する）
  5. ペットボトルの内側から穴にタービンを通し、タービンが中央に来るように調節して、両端にビニールチューブ（またはプーリー）をさして抜けないように止める。
＜水タンクの製作＞
  1. ゴム栓Bにヒートンを差込みひもを結び付ける。
  2. ペットボトル(A)の側面の底に近い適当な位置に穴を開け、内側からひもを通す。
  3. ひもが抜け落ちないように適当な位置に結び目を作る。ひもの端には持手（タグ）をつけてもよい。
    （ひもをスムーズに引っ張るためには、ボトルの底部に軸を通しプーリーを付けて、ヒモを引っ掛けるとよい）
    ＊ヒモの替わりに棒を差してもよい。
＜組み立て＞
  1. ペットボトル４本を上からA→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に口側を下にしてつなぐ。
  2. 一番下のボトル(D)にキャップをする。
  3. シャフトの一方に、風力発電機のときと同じようにソーラーモーターの軸を差込み固定する。
＜発電方法＞
  1. 水タンクにゴム栓をし水を入れる。
  2. ひもをひっぱり栓を抜くと水が落下しタービンが回る。
    （うまく回らないときは、ゴム栓の長さを短くし、タービンを軽くする）
  3. ソーラーモーターにICメロディなどをつなぎ発電されたことを確認する。

＊一番下のボトルDにたまった水をタンクAにもどすことで、同じ水を何度も利用して発電することができます。（揚水式水力発電所と同じしくみです）
＜よくある質問＞
●ICメロディが鳴りません
●豆球をつけることができません
作り方の注意事項を守って、正確にていねいにつくらないと、うまく発電しません。
ICメロディがうまく鳴らない時は、タービンの羽根の位置や、モーターとシャフトがきちんとつながっているか、確認してください。タービンが勢い良く回らないと、うまく発電できません。
豆球をつけるには、水の落ちる勢いを強くしたり、Ｂのボトルを増やすなどして、タービンの回転数を上げる工夫が必要です。まずは、ブザーや発光ダイオードでも試してみましょう。
風力の場合にはシャフトを差す中心が合っているか確認してください。また、風を強くして、風を当てる角度や向きを変えて試してみてください。
モーターの種類によっても変化しますので、いろいろなモーターで試してみましょう。

＜お願い＞
質問メールを送る前に、このページや風力発電装置のページに書いてある注意事項をよく読み、十分に調整や工夫をしてみてください。また質問する時には、できるだけ写真と一緒に具体的に状況をお書きください。
＜試してみよう＞
自分でいろいろ工夫や調整をすることで、発電量を増やすことができます。
1. 一番上のタンクとタービン部の間のタンクの数を増やして、水の落ちる距離を変えると、どうなるだろう。
2. ボトルの口の径を太くしたり細くしたりして、一度に落ちる水の量を変えるとどうなるだろう。
3. タンクに水をためる代わりに、水道の蛇口から水を流すとどうなるだろう。
4. タービンの羽根の大きさや枚数を変えるとどうなるだろう。
5. 発電用のモーターの種類を変えると、どうなるだろう。
　 ※作られる電気がどのように変化するか電流電圧計で調べてみよう。

＜上級テクニック＞　
モーターの回転を上げるためには直接シャフトにモーターを差さずに、本体を支える枠をつくり固定し、モーター台を取付けて、比率を変えたプーリーを用いて、シャフトとモーターをゴムベルトでつなぐとよい。
火力発電実験に
チャレンジしよう！

注意！　
危険をともなうので、必ずおうちの人と一緒に試してください。
タービン部を取り外して、圧力鍋などを使って水蒸気の力でタービンを回すと火力発電の実験になります。

1.タービン部を水を入れた圧力鍋の水蒸気噴出ノズル（圧力弁）の上に置く。

2.圧力鍋を加熱すると水蒸気が噴出し勢いよくタービンが回る。
　うまく回らないときはタービンを置く位置を工夫してみましょう。
　このとき、水蒸気でやけどをしないように注意しましょう。

この発電装置は開発者の辻本昭彦先生のご了解をいただいて特別にご紹介しています。
開発者の権利保護のためにも、他への無断転載や複写使用はお断りいたします。

※印刷用のつくり方はこちらからダウンロードしてください。

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