JP2001221141A - 軸流水車発電装置 - Google Patents

軸流水車発電装置

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JP2001221141A JP2000244840A JP2000244840A JP2001221141A JP 2001221141 A JP2001221141 A JP 2001221141A JP 2000244840 A JP2000244840 A JP 2000244840A JP 2000244840 A JP2000244840 A JP 2000244840A JP 2001221141 A JP2001221141 A JP 2001221141A
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弘隆 赤松
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Masahiko Nakazono
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康巳 木崎
Hiromaro Inaba
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多様な落差、流量の仕様に対しても大量生産
によって製造能率が向上した水車を適用することができ
る軸流水車発電装置を得ること。 【解決手段】 固定案内羽根と回転羽根車からなるユニ
ット軸流水車１０２，１０３の複数台を、同一流路内に
おいて流水方向の同一軸線上に直列に配置し、複数台の
ユニット軸流水車１０２，１０３の軸出力により、同一
軸線上に設置した１台の発電機１１１を回転駆動し、発
電するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定案内羽根と回
転羽根車を流水方向と同一軸線上に配設した軸流水車を
有する軸流水車発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、水力発電装置においては、その
装置の設置場所毎に落差、流量の仕様が異なるため、水
車は設置場所毎に異なる条件に対応して一品一様に製作
することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、設置場所毎に
異なる仕様の水車を設計・製作するのは製造上能率が悪
く、プラント建設費が高くつき採算性が悪い等の問題が
ある。そこで、採算性を改善するためには大量生産し製
造能率を向上させることが考えられるが、異なる仕様の
水車を大量生産することは非常に困難である。
【０００４】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、多様な落差、流量の仕様に対しても大量生産によっ
て製造能率が向上した水車を適用することができるよう
にした軸流水車発電装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る軸流水車発電装置は、固定案内羽根と
回転羽根車からなるユニット軸流水車の複数台を、同一
流路内において流水方向の同一軸線上に直列に配置し、
前記複数台のユニット軸流水車の軸出力により同一軸線
上に設置した１台の発電機を回転駆動し、発電するよう
にしたことを特徴とする。
【０００６】前記軸流水車発電装置において、流水方向
に相前後する２台のユニット軸流水車の回転羽根車を互
いに反対方向に回転させるようにしてもよい。
【０００７】前記軸流水車発電装置において、最下流に
位置するユニット軸流水車の流路の出口側に固定式の案
内羽根を設けるようにしてもよい。
【０００８】また、本発明に係る軸流水車発電装置は、
固定案内羽根と回転羽根車とからなるユニット軸流水車
の複数台を、同一流水路内において流水方向に平行な軸
に対して並列に配置し、前記複数台のユニット軸流水車
の軸出力を１台または複数の発電機に伝えるようにした
ことを特徴とする。
【０００９】また、本発明に係る軸流水車発電装置は、
固定案内羽根と回転羽根車とからなるユニット軸流水車
の複数台を流水方向の同一軸上に直列に配置した軸流水
車を流水方向に平行な軸に対して並列に配置し、前記複
数の軸流水車の各軸出力を１台または複数の発電機に伝
えるようにしたことを特徴とする。
【００１０】前記軸流水車発電装置において、各ユニッ
ト軸流水車の回転羽根車の羽根形状を同一とするととも
に、各ユニット軸流水車の羽根角度を変えて設置するよ
うにしてもよい。
【００１１】また、本発明に係る軸流水車発電装置は、
固定案内羽根と回転羽根車とからなるユニット軸流水車
の複数台を、同一流路内に流水方向に対して互いに平行
に配設し、前記複数のユニット軸流水車の軸出力を少な
くとも一つのグループにまとめ、１台または複数台の発
電機に伝え、発電するようにしたことを特徴とする。
【００１２】前記軸流水車発電装置において、各ユニッ
ト軸流水車の回転羽根車の外輪の外周に、これと同心状
の伝動輪を形成し、前記伝動輪にベルトまたはチェーン
を巻装して前記伝動輪を互いに連動連結するようにして
もよい。
【００１３】前記軸流水車発電装置において、各ユニッ
ト軸流水車の水車軸を歯車伝動装置によって互いに連動
連結するようにしてもよい。
【００１４】また、本発明に係る軸流水車発電装置は、
固定案内羽根と回転羽根車とからなる軸流水車とこれに
より駆動される発電機とにより構成される軸流水車発電
装置において、前記軸流水車は直線状の流路の中に設置
されるとともに前記回転羽根車の出力を前記流路外に伝
達する出力伝達手段を備え、前記発電機は前記流路外に
設置され、前記出力伝達手段によって前記回転羽根車の
出力を伝達されることを特徴とする。
【００１５】また、本発明に係る軸流水車発電装置は、
固定案内羽根と回転羽根車とからなる軸流水車発電装置
において、前記回転羽根車の上流側もしくは下流側のう
ち、前記軸流水車と発電機との連結部が設けられていな
い側の水車ケーシングを、前記水車ケーシングに固定さ
れた固定案内羽根とともに流路から半径方向に取り外す
ことができることを特徴とする。
【００１６】また、本発明に係る軸流水車発電装置は、
固定案内羽根と回転羽根車とからなる軸流水車発電装置
において、前記回転羽根車を支持する軸受けを回転羽根
車の上流側または下流側のみとし、回転羽根車の上流側
または下流側のうち水車軸を支持する軸受けを有さない
側に設置され、前記固定案内羽根が固定されたケーシン
グを一括して前記軸流水車より円筒形流路の半径方向に
取り外せるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。 ＜第１の実施の形態＞図１は本発明の第１の実施の形態
による軸流水車発電装置の構成を示す断面図である。同
図において、符号１０１は水車ケーシングであって、こ
の水車ケーシング１０１は、上流部水車ケーシング１０
１ａ、中間部水車ケーシング１０１ｂ、下流部水車ケー
シング１０１ｃの３つの円筒を直列に配設した構成とな
っている（その部分の詳細を図３に示す）。そして、本
実施の形態では、このうちの中間部水車ケーシング１０
１ｂ及び下流部水車ケーシング１０１ｃは、円周方向に
２分割された円筒をフランジにより接続したものとなっ
ている。
【００１８】この水車ケーシング１０１内には第１のユ
ニット軸流水車１０２及び第２のユニット軸流水車１０
３が順に同一軸線上に配設されている。上記第１のユニ
ット軸流水車１０２及び第２のユニット軸流水車１０３
は、第１のユニット軸流水車１０２の回転羽根車１０４
の上流側に設けられ下流部水車ケーシング１０１ｃの内
周面の内側に固定された上流側固定案内羽根１０５、及
び第２のユニット軸流水車１０３の回転羽根車１０６の
下流側に設けられ下流部水車ケーシング１０１ｃの内周
面に固定された下流側固定案内羽根１０７によって支持
されている。また、上記第１のユニット軸流水車１０２
の回転羽根車１０４と第２のユニット軸流水車１０３の
回転羽根車１０６との間の流水路は中間部水車ケーシン
グ１０１ｂにより構成されており、この中間部水車ケー
シング１０１ｂ内には中間固定案内羽根１０８が固定さ
れている。
【００１９】第１のユニット軸流水車１０２の回転羽根
車１０４及び、第２のユニット軸流水車１０３の回転羽
根車１０６は、一体として取り外しができるようにそれ
ぞれ第１のユニット軸流水車１０２の回転軸１０２ａ及
び、第２のユニット軸流水車１０３の回転軸１０３ａに
取り付けられている。さらに、これらの羽根はそれぞれ
１枚ずつの交換もできるようにもなっている。
【００２０】ところで、第２のユニット軸流水車１０３
は、上流側に位置する第１のユニット軸流水車１０２の
出口における水の流れの旋回成分を吸収し、水車効率を
向上させるために、後述するように第１のユニット軸流
水車１０２の回転方向と逆になるようにしてある。この
ため、第１のユニット軸流水車１０２の回転軸１０２ａ
は、第２のユニット軸流水車１０３の回転軸１０３ａよ
りその径が大きく中空となっており、この中空部に第２
のユニット軸流水車１０３の回転軸１０３ａが同軸に貫
挿されている。
【００２１】図２は、上記第１及び第２のユニット軸流
水車１０２，１０３と発電機１１１との連結部の拡大図
である。なお、図２において図１と同一の構成について
は同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２２】第１のユニット軸流水車１０２の回転軸１
０２ａには第１の太陽歯車１１４が設けられており、そ
の第１の太陽歯車１１４にはその外周に配設された歯車
１１５が噛合されている。一方、第２のユニット軸流水
車１０３の回転軸１０３ａに設けられている第２の太陽
歯車１１６にはその外周に配設された中間歯車１１７が
噛合されており、その中間歯車１１７には前記歯車１１
５と一体的に回転する歯車１１８が噛合されている。そ
して、上記中間歯車１１７と一体的に回転する歯車１１
９が、発電機主軸１１１ａに設けられている歯車１２０
に噛合されている。
【００２３】したがって、水車ケーシング１０１内を流
れる流水によって第１及び第２のユニット軸流水車１０
２，１０３の各回転羽根車１０４，１０６が回転される
と、回転羽根車１０６の回転力、及び第１の太陽歯車１
１４と歯車１１５等によって反転された回転羽根車１０
４の回転力がともに中間歯車１１７に加えられ、その回
転力が歯車１１９及び１２０を介して発電機主軸１１１
ａに伝えられ発電が行われる。
【００２４】このように、一定の落差、流量に対応させ
て設計した固定案内羽根と回転羽根車とからなるユニッ
ト軸流水車を直列に複数組み合わせ各々の軸出力を一台
の発電機に伝え発電を行うものであるため、異なる落
差、流量仕様であっても、同一設計で大量生産された製
造能率の高いユニット水車を複数台設置して使用落差を
各々分担して発電させることができ、採算性を向上させ
ることができる。しかも、前述のように流水方向に相前
後する水車の回転方向を逆にすることによって、上流側
の水車の出口の流れに旋回成分が残るような落差、流量
の仕様である場合、下流側の水車によって上記流れの旋
回成分を吸収し、水車の効率を向上させることができ
る。また、最下流に位置するユニット軸流水車の出口側
流路に固定式の案内羽根を設けることによって、水車出
口の流れの旋回成分による振動を軽減させ、静かな運転
を可能とすることができる。さらに、反転ギア１１２を
構成する歯車のギア比を適切に設定することにより、第
１及び第２のユニット軸流水車１０２，１０３の回転速
度の関係を水力的に最適に保ち、さらにこれら第１及び
第２のユニット軸流水車の軸出力を発電機１１１に最適
な回転速度として伝えることができる。なお、歯車機構
の代りに巻掛け伝動装置を使用してもよい。
【００２５】なお、以降に示す各実施の形態では、上記
第１の実施の形態と共通する要素には同一符号を付し、
その詳細な説明を省略する。
【００２６】＜第２の実施の形態＞図３は、図１および
図２に示した軸流水車発電装置の老朽化した回転羽根車
１０４または回転羽根車１０６を交換する場合の、軸流
水車発電装置の分解状態を示している。
【００２７】図１および図２に示した軸流発電装置で
は、発電機１１１が流路の上流側に設置されており、水
車と発電機１１１の連結部も回転羽根車１０４および回
転羽根車１０６の上流側に設置されている。このため、
回転羽根車１０４もしくは回転羽根車１０６を上流側に
引き抜いて取り外すことは作業上合理的ではなく、本実
施の形態では、回転羽根車１０４および回転羽根車１０
６を下流側に引き抜いて取り外すことを一つの特徴とし
ている。
【００２８】まず、下流側にある第２のユニット軸流水
車１０３の回転羽根車１０６を取り外す方法について以
下に述べる。
【００２９】第２のユニット軸流水車１０３の回転羽根
車１０６を取り外す際には、前もって、下流部水車ケー
シング１０１ｃ及びこの内側に固定された下流部固定案
内羽根１０７を取り外す。ここで、下流部水車ケーシン
グ１０１ｃ及びこれに固定された下流部固定案内羽根１
０７は、下流部水車ケーシング１０１ｃに設けられたフ
ランジで取り付けられているため、ここから円周方向に
２つに分割して取り外すことができる。
【００３０】このようにして下流部水車ケーシング１０
１ｃ及びこれに固定された下流部固定案内羽根１０７を
取り外し、流路外に取り出すことで、第２のユニット軸
流水車１０３の下流側には空間ができるため、この空間
に第２のユニット軸流水車１０３の回転羽根車１０６を
引き抜いて取り外すことができる。
【００３１】次に、この状態からさらに第１のユニット
軸流水車１０２の回転羽根車１０４を取り外す場合は以
下のようにする。
【００３２】第２のユニット軸流水車１０３の回転羽根
車１０６を取り外した後、中間部水車ケーシング１０１
ｂ及びこの内側に固定された中間部固定案内羽根１０８
を取り外す。ここで、中間部水車ケーシング１０１ｂ及
びこれに固定された中間部固定案内羽根１０８は、中間
部水車ケーシング１０１ｂに設けられたフランジで取り
付けられているため、ここから円周方向に２つに分割し
て取り外すことができる。
【００３３】こうして、さらに中間部水車ケーシング１
０１ｂ及びこれに固定された中間部固定案内羽根１０８
を取り外し、流路外に取り出すことで、第１のユニット
軸流水車１０２の下流側に空間ができるため、この空間
に第１のユニット軸流水車１０２の回転羽根車１０４を
引き抜いて取り外すことができる。ここで、第１のユニ
ット軸流水車１０２の回転軸１０２ａのうち、回転羽根
車１０６の取り付け部では、第２のユニット軸流水車１
０３の回転軸１０３ａのうち回転羽根車１０４の取り付
け部よりもその径が大きく構成されているため、問題無
く取り外すことができる。
【００３４】この実施の形態によれば、軸流水車発電装
置のメンテナンスなどの際に、複雑な構造部であるユニ
ット軸流水車と発電機との連結部や発電機本体を分解す
ることなくユニット軸流水車の回転羽根車を取り外すこ
とができる。また、この際に軸流水車発電装置の前後の
水管を取り外す必要も無いため、工期が短く済むという
利点もある。
【００３５】＜第３の実施の形態＞図４は本発明の第３
の実施の形態による軸流水車発電装置の構成を示す図で
ある。第１のユニット軸流水車１２２と第２のユニット
軸流水車水車１２３が同一方向の回転を行うようにして
ある。しかして、この場合両ユニット軸流水車１２２，
１２３の軸出力を増速ギア１２４により発電機１１１に
最適な回転速度として伝え、発電機１１１を駆動するこ
とができる。この実施の形態は、図１に示すものと異な
り、上流側のユニット軸流水車の出口部の流れに旋回成
分が残らない場合に適する。
【００３６】＜第４の実施の形態＞図５は本発明の第４
の実施の形態による軸流水車発電装置の構成を示す図で
あり、図１の水車より更に高落差になった場合に適用す
る軸流水車発電装置を示す。同図に示す軸流水車発電装
置は、図１に示す２つの軸流水車を中間軸１２５を介し
て流路の軸方向に直列に連結し、一つの発電機１１１を
駆動し発電するようにしたものである。
【００３７】＜第５の実施の形態＞上記第１の実施の形
態においては、軸流水車の上流側に発電機ケーシング１
０９を設け、その中に発電機１１１を設けたものを示し
たが、図６のように、水車ケーシング１０１の上流側に
エルボ１２１を取付け、流路外に設置した発電機１１１
の発電機主軸１１１ａをエルボ１２１内に挿入し、軸流
水車に連結するようにしてもよい。
【００３８】しかして、この場合には、図１に示すもの
に比し、発電機の大きさが制限されることがなく、また
流水の抵抗を低減せしめることもできる。
【００３９】＜第６の実施の形態＞図７は本発明の第６
の実施の形態による軸流水車発電装置の構成を示す図で
ある。
【００４０】同図において、符号３０１は水車ケーシン
グであって、この水車ケーシング３０１は上流部水車ケ
ーシング３０１ａ、第１のユニット軸流水車ケーシング
３０１ｂ、中間部水車ケーシング３０１ｃ、第２のユニ
ット軸流水車ケーシング３０１ｄ、下流部水車ケーシン
グ３０１ｅの５つのケーシングを直線状に配置したもの
となっている。これらのうち、上流部水車ケーシング３
０１ａの内側には、上流部内筒３１１が上流部水車ケー
シング３０１ａの内周面に固定された上流部固定案内羽
根３０５によって支えられており、中間部水車ケーシン
グ３０１ｃの内側には、中間部内筒３１２が中間部水車
ケーシング３０１ｃ内周面に固定された中間部固定案内
羽根３０８によって支持されている。そして、上流部水
車ケーシング３０１ａ及び中間部水車ケーシング３０１
ｃはそれぞれ外周面に設けられたフランジにより接続さ
れており、このフランジを外すことによって円周方向に
２分割して取り外せる構成となっている。
【００４１】この水車ケーシング３０１内には第１のユ
ニット軸流水車３０２及び第２のユニット軸流水車３０
３が順に同一軸線上に配設されている。この第１のユニ
ット軸流水車３０２は第１のユニット軸流水車ケーシン
グ３０１ｂの内周面に固定された第１ユニット軸流水車
出口固定案内羽根３１０によって支持されており、この
部位に第１のユニット軸流水車３０２の軸受部が構成さ
れ、回転軸３０２ａが設けられている。そしてこの第１
のユニット軸流水車３０２の回転軸３０２ａの上流側
に、第１のユニット軸流水車３０２の回転羽根車３０４
が取り付けられている。さらに第２のユニット軸流水車
３０３は第２のユニット軸流水車ケーシング３０１ｄの
内周面に固定された下流部固定案内羽根３１６によって
支持されており、この部位に軸受部が構成され、回転軸
３０３ａが設けられている。そしてこの第２のユニット
軸流水車の回転軸３０３ａの上流側には、第２のユニッ
ト軸流水車３０３の回転羽根車３０６が取り付けられて
いる。また、上記第１のユニット軸流水車３０２と第２
の軸流水車３０３との間の流水路は中間部水車ケーシン
グ３０１ｃにより構成されている。
【００４２】上述したように、第１のユニット軸流水車
３０２の回転軸３０２ａと第２のユニット軸流水車３０
３の回転軸３０３ａは接続されており、それぞれのユニ
ット軸流水車の軸出力は一つにまとめられる。そして、
この駆動力を第２のユニット軸流水車３０３の回転軸３
０３ａの下流端に設置された水車プーリ３１７からベル
ト３２２を介して回転軸３０２ａ、回転軸３０３ａに平
行な発電機軸３１９の先端に接続された発電機プーリ３
２０へ伝え、発電機３２３を駆動する。ここで、本実施
の形態では、ベルト３２２を用いて駆動力を伝えている
が、ベルト３２２の代わりにチェーンなどを用いてもよ
い。そして、このとき水車軸３１５と発電機軸３１９と
の相対的な位置関係は下流部水車ケーシング３０１ｅに
より維持されるとともに、この下流部水車ケーシング３
０１ｅの発電機３２３側には、ベルト通し３２１が設け
られており、このベルト通し３２１に上述のベルト３２
２が通されている。
【００４３】このようにして、本実施の形態による軸流
水車発電装置を設置する際に、第１のユニット軸流水車
３０２、第２のユニット軸流水車３０３および発電機３
２３を構造的に一体のものとして取り扱うことを可能と
している。
【００４４】図８は図７のベルト３２２近傍における発
電機軸に垂直な断面を下流側より見た図である。ベルト
３２２は、ベルト通し３２１を通って流路内にある水車
出口内筒３３６内に設置された水車プーリ３１７の出力
を流路外にある発電機プーリ３２０へ伝え、発電機を駆
動する。
【００４５】この実施の形態によれば、軸流発電装置は
発電機の回転軸を水車軸の軸線上ではなく水車軸と平行
に配置することで、軸流水車を設置する管路を曲げずに
直線管路の状態で発電機を設置することができ、少ない
設置面積での軸流水車発電装置の設置を可能とし、また
直線流路となるので水力損失を低減することができる。
【００４６】また、この実施の形態によれば、回転羽根
車の回転軸の先端に設置したプーリと発電機軸先端に設
置したプーリと軸流水車の内筒と外筒との間の流路に設
置した管の中を通したベルトまたはチェーンで結ぶこと
で、軸流水車の内筒と外筒との間の流路をあまり狭めず
に、軸流水車の回転羽根車の軸出力を発電機に伝えるこ
とが可能となる。
【００４７】＜第７の実施の形態＞図９は、本発明の第
７の実施の形態による軸流水車発電装置の構成を示す図
である。なお、本実施の形態において、図７および図８
と同一な構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を
省略する。
【００４８】本実施の形態においては、第１のユニット
軸流水車３０２と第２のユニット軸流水車３０３は一つ
にまとめられて、歯車機構によりその駆動力を発電機３
２３へ伝達するように構成したことを特徴とするもので
ある。
【００４９】すなわち、第１のユニット軸流水車３０２
の回転軸３０２ａと第２のユニット軸流水車３０３の回
転軸３０３ａとを接続し、それぞれのユニット軸流水車
の軸出力を一つにまとめ、その駆動力を第２のユニット
軸流水車３０３の回転軸３０３ａの下流端に設置された
水車歯車３２７から第１のユニット軸流水車３０２の回
転軸３０２ａ及び第２のユニット軸流水車３０３の回転
軸３０３ａに垂直な方向の回転軸を有する水車歯車３２
８、動力伝達軸３２９、発電機歯車３３０を介して発電
機軸３１９の先端に接続された発電機歯車３３１へ伝
え、発電機３２３を駆動する。ここで、本実施の形態に
おいては、発電機軸３１９を第１のユニット軸流水車３
０２の回転軸３０２ａおよび第２のユニット軸流水車３
０３の回転軸３０３ａと平行になるような構成としてい
るが、歯車機構を用いてユニット軸流水車の出力を伝達
すればよいため、必ずしも平行である必要はなく、特
に、発電機歯車３３１を省略し、発電機軸３１９が第１
のユニット軸流水車３０２の回転軸３０２ａおよび第２
のユニット軸流水車３０３の回転軸３０３ａと垂直にな
るように構成してもよい。
【００５０】図１０は図９の動力伝達軸３２９近傍にお
ける発電機軸３１９に垂直な断面を下流側より見た図を
示す。なお、図１０において図７〜図９と同一な構成に
ついては同一の符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。このときの第２のユニット軸流水車３０３の回転軸
３０３ａと発電機軸３１９との相対的な位置関係は下流
部水車ケーシング３０１ｅにより維持され、本発明によ
る軸流水車発電装置を設置する際に、第１のユニット軸
流水車３０２、第２の軸流水車３０３および発電機３２
３を構造的に一体のものとして取り扱うことを可能とし
ている。
【００５１】この実施の形態によれば、前述の第６の実
施の形態と同様、発電機の回転軸を水車軸の軸線上に配
置せずに済むため、軸流水車を設置する管路を曲げずに
直線管路の状態のまま発電機を設置することができ、少
ない設置面積での軸流水車発電装置の設置を可能とし、
また、直流線路となることで水力損失を低減することが
できる。
【００５２】また、この実施の形態によれば、軸流水車
の軸出力を発電機軸へ、軸流水車の回転軸と直交する歯
車機構によって伝達することで、軸流水車下流の流路を
あまり狭めずに済むという利点もある。
【００５３】また、上述した第６および第７の実施の形
態では、軸流水車を構成する部材の一部と発電機を構成
する部材の一部とを構造上強度的に一体とすることで、
軸流水車と発電機とから成る軸流水車発電装置を管路に
設置する際に軸流水車発電装置を一体として取り扱うこ
とを可能とし、水車軸と発電機軸との位置関係を正確に
安定して保ち、運転時の軸振動等の発生を抑制する。ま
た、水車軸と発電機軸との距離を短く保ち、発電機と軸
流水車とを別々の構造物として設置する場合と比較して
軸流水車と発電機とからなる発電装置の設置面積を小さ
くすることが可能となる。
【００５４】ここでは、第６の実施の形態及び第７の実
施の形態として、水車の軸出力をプーリを介して流路外
に設置された発電機に伝達するものと、水車の軸出力を
歯車機構を用いて発電機に伝達するものについて述べた
が、直線状の流路から水車の軸出力を流路外に取り出せ
ばよいため、この他にも、フレキシブルジョイント等を
用いることも可能である。
【００５５】＜第８の実施の形態＞図１１は、図７に示
す軸流水車発電装置の老朽化した回転羽根車３０４また
は回転羽根車３０６を交換する場合の軸流水車発電装置
の分解状態を示している。なお、図１１においても、図
７から図１０と同一な構成については同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。
【００５６】図７及び図９に示した軸流水車発電装置で
は、軸流水車の軸出力の発電機への伝達は下流部水車ケ
ーシング３０１ｅに設けられた動力伝達機構により行
う。このため、回転羽根車３０４もしくは回転羽根車３
０６をこの下流部水車ケーシング３０１ｅの設置されて
いる下流側に引き抜いて取り外すことは作業上合理的で
なく、本実施の形態では、回転羽根車３０４及び回転羽
根車３０６を上流側に引き抜いて取り外すことをその一
つの特徴としている。
【００５７】まず、上流側にある第１のユニット軸流水
車３０２の回転羽根車３０４を取り外す方法について以
下に述べる。
【００５８】第１のユニット軸流水車３０２の回転羽根
車３０４を取り外す際には、前もって、上流部水車ケー
シング３０１ａ、この上流水車ケーシング３０１ａの内
側に固定された上流部固定案内羽根３０５、及びこの上
流部固定案内羽根３０５により支持されている上流部内
筒３１１を取り外す。ここで、上流部水車ケーシング３
０１ａ、上流部固定案内羽根３０５、及び上流部内筒３
１１は上流部水車ケーシング３０１ａの外周面に設けら
れたフランジで取り付けられているため、このフランジ
を外すことによって円周方向に２分割されて取り外すこ
とができる。
【００５９】このようにして、上流部水車ケーシング３
０１ａ、上流部固定案内羽根３０５、及び上流部内筒３
１１を取り外して流路外に取り出すことによって、第１
のユニット軸流水車３０２の上流側には空間ができるた
め、この空間に第１のユニット軸流水車３０２の回転羽
根車３０４を引き抜いて取り出すことができる。
【００６０】次に、この状態からさらに第２のユニット
軸流水車３０３の回転羽根車３０６を取り外す場合は以
下のようにする。
【００６１】第１のユニット軸流水車３０２の回転羽根
車３０４を取り外した後、第１のユニット軸流水車ケー
シング３０１ｂを取り外す。この第１のユニット軸流水
車ケーシング３０１ｂの内周面に固定された第１のユニ
ット軸流水車出口固定案内羽根３１０の内側には、第１
のユニット軸流水車３０２の軸受部が構成されている
が、ここでは第１のユニット軸流水車ケーシング３０１
ｂをそのまま取り外すため、軸受部の分解の必要はな
い。
【００６２】そして、さらに中間部水車ケーシング３０
１ｃ、この中間部水車ケーシング３０１ｃの内周面に固
定された中間部固定案内羽根３０８、及びこの中間部固
定案内羽根３０８によって支持されている中間内筒３１
２を取り外す。ここで、中間部水車ケーシング３０１
ｃ、中間部固定案内羽根３０８、及び中間内筒３１２は
中間部水車ケーシング３０１ｃの外周面に設けられたフ
ランジで取り付けられているため、このフランジを外す
ことによって円周方向に２分割されて取り外すことがで
きる。
【００６３】このように、中間部水車ケーシング３０１
ｃ、この中間部水車ケーシング３０１ｃの内周面に固定
された中間部固定案内羽根３０８、及び中間内筒３１２
を取り外し、流路外に取り出すことで、第２のユニット
軸流水車３０３の上流側に空間ができるため、この空間
に第２のユニット軸流水車３０３の回転羽根車３０６を
引き抜いて取り外すことができる。
【００６４】この実施の形態によれば、軸流水車の水車
軸を支持する軸受を回転羽根車の上流側または下流側の
みに設置し、前記軸流水車の回転羽根車の直前または直
後の水車ケーシングのうち、水車軸を支持する軸受を有
さない方の内筒を固定案内羽を介して外筒に固定して外
筒と一体構造とし、この水車ケーシングの外周面にフラ
ンジを設けて円周方向に２分割して取り外すことが可能
となるように構成したことによって、回転羽根車の直前
または直後に回転羽根車を流路内から取り出す空間を確
保し、水車軸を引き抜くために軸受を分解することなし
に回転羽根車を水車軸から取り外し、前記軸流水車前後
の管路を取り外すことなしに回転羽根車を流路外に取り
外すことが可能となる。
【００６５】＜第９の実施の形態＞図１２は本発明の第
９の実施の形態による軸流水車発電装置の構成を示す図
であり、大流量に対応できるようにした軸流水車発電装
置を示す。この実施の形態では、一定の落差、流量に対
応させて設計した図１に示すような軸流水車を同一流路
内の流水方向に水平な軸に対し並列に複数組み合わせ、
各々の軸出力を交差軸ギア１２６を介して中間軸１２７
に伝え、さらにこれに連結されている発電機主軸１１１
ａによって発電機１１１を駆動するようにしてある。
【００６６】ところで、図１２は上述のように図１に示
すような軸流水車を複数個並列に設けたものであるが、
図５に示すような軸流水車を複数個並列に設けることが
でき、より高落差、大流量の発電設備に使用することが
できる。
【００６７】なお、上記各実施の形態においては、各回
転羽根車は一定落差、一定流量に対応するように設計さ
れており、各羽根の取付角度は一定であるが、その各羽
根の取り付け角度を変化させることで、各ユニット軸流
水車の水力的性能を微調整し、軸流水車発電装置の落
差、流量仕様を設置場所の落差、流量の仕様に合わせる
こともできる。
【００６８】＜第１０の実施の形態＞図１３は本発明の
第１０の実施の形態による軸流水車発電装置の構成を示
す縦断正面図、図１４は図１３に示す装置を流路の下流
側から見た図である。管路２０１の途中には水車ケーシ
ング２０２が設けられ、その水車ケーシング２０２内に
は第１のユニット軸流水車２０３Ａ、第２のユニット軸
流水車２０３Ｂ、及び第３のユニット軸流水車２０３Ｃ
が流水方向に対して互いに平行に配設されている。
【００６９】各ユニット軸流水車２０３Ａ，２０３Ｂ，
２０３Ｃはそれぞれ同一形状、同一寸法に形成されてお
り、それぞれ入口導管２０４及び出口導管２０５を有
し、その入口導管２０４および出口導管２０５の間に回
転羽根車２０６が配設されている。そして、入口導管２
０４には回転羽根車２０６に流入する水を案内する複数
枚の固定案内羽根２０７が設けられている。しかして、
管路２０１内を流れる水は各固定案内羽根２０７によっ
て案内されて回転羽根車２０６に流入し、その回転羽根
車２０６を回転駆動する。
【００７０】ところで、各ユニット軸流水車２０３Ａ，
２０３Ｂ，２０３Ｃの回転羽根車２０６の外輪２０６ａ
の外周には、その外輪２０６ａと同心状に駆動プーリ２
０８及び従動プーリ２０９が形成されている。また、各
ユニット軸流水車２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃの間に
は、第１の伝動輪２１０ａ，２１１ａ及び第２の伝動輪
２１０ｂ，２１１ｂを有する中間ホイール２１０，２１
１が配設されている。
【００７１】しかして、第１のユニット軸流水車２０３
Ａの回転羽根車２０６の外輪２０６ａに設けられた駆動
プーリ２０８と、第１及び第２のユニット軸流水車２０
３Ａ，２０３Ｂ間の中間ホイール２１０の第１の伝動輪
２１０ａとの間にはベルト２１２ａが巻回され、上記中
間ホイール２１０の第２の伝動輪２１０ｂと第２のユニ
ット軸流水車２０３Ｂの従動プーリ２０９との間にはベ
ルト２１２ｂが巻装されている。同様にして第２のユニ
ット軸流水車２０３Ｂの駆動プーリ２０８と第２の中間
ホイール２１１の第１の伝動輪２１１ａとの間にベルト
２１２ｃが巻装され、上記第２の中間ホイール２１１の
第２の伝動輪２１１ｂと第３のユニット軸流水車２０３
Ｃの従動プーリ２０９との間にはベルト２１２ｄが巻装
されている。
【００７２】そして、第３のユニット軸流水車２０３Ｃ
の駆動プーリ２０８に巻装されたベルト２１２ｅが、発
電機軸２１３に設けられたプーリ２１４に巻装されてい
る。
【００７３】しかして、第１のユニット軸流水車２０３
Ａで生じた軸出力はベルト２１２ａ，２１２ｂを介して
隣接する第２のユニット軸流水車２０３Ｂの従動プーリ
２０９に伝えられ、第２のユニット軸流水車２０３Ｂの
軸出力に合わされる。さらに、第１のユニット軸流水車
２０３Ａの軸出力と合わさった第２のユニット軸流水車
２０３Ｂの軸出力は、ベルト２１２ｃ及びベルト２１２
ｄを介して第３のユニット軸流水車２０３Ｃの軸出力に
合わされる。そして、第１及び第２のユニット軸流水車
２０３Ａ，２０３Ｂの軸出力が合わさった第３のユニッ
ト軸流水車２０３Ｃの軸出力がベルト２１２ｅ及びプー
リ２１４を介して発電機軸２１３に伝えられ発電機（図
示せず）を駆動する。
【００７４】このようにして、互いに隣接するユニット
軸流水車の軸出力が順次一つにまとめられ、複数のユニ
ット軸流水車の軸出力が一つに合計され、これによって
発電機が回転駆動され発電が行われる。
【００７５】ところで、上記実施の形態においては３台
のユニット軸流水車を並列に設けたものを示したが、図
１５に示すように、さらに多数台のユニット軸流水車を
並設してもよい。
【００７６】すなわち、図１５は７台のユニット軸流水
車２０３Ａ，２０３Ｂ…２０３Ｇを並設したものであっ
て、ユニット軸流水車２０３Ａを中心として残りのユニ
ット軸流水車２０３Ｂ〜２０３Ｇがその外周側に配列さ
れている。そして、第１のユニット軸流水車２０３Ａと
第２のユニット軸流水車２０３Ｂが図１４に示すものと
同様にベルト２１２ａ，２１２ｂを介して連動連結さ
れ、第２のユニット軸流水車２０３Ｂと第３の軸流水車
２０３Ｃがベルト２１２ｃ，２１２ｄによって連動連結
されている。以後同様にして順次隣接するユニット軸流
水車が連動連結され、第７のユニット軸流水車の軸出力
がプーリ２１４を介して発電機軸２１３に伝動される。
【００７７】ところで、上記第１０の実施の形態におい
ては、複数のユニット軸流水車の軸出力を一つにまと
め、一台の発電機に伝えるようにしたものを示したが、
複数のグループにまとめ複数台の発電機に伝えるように
してもよい。
【００７８】なお、以降に示す各実施の形態では、上記
第１０の実施の形態と共通する要素には同一符号を付
し、その詳細な説明を省略する。
【００７９】＜第１１の実施の形態＞図１６及び図１７
は本発明の第１１の実施の形態による軸流水車発電装置
の構成を示す図であり、図１３及び図１４に対応してい
る。
【００８０】図１６及び図１７において、第１〜第３の
ユニット軸流水車２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃにおけ
る回転羽根車２０６の外輪２０６ａの外周には伝動プー
リ２１５が同心状に形成されており、互いに隣接するユ
ニット軸流水車２０３Ａと２０３Ｂ或は２０３Ｂと２０
３Ｃ間及び第３のユニット軸流水車２０３Ｃとプーリ２
１４との間には、図１７に示すように、それぞれ伝動輪
２１６ａを有する中間ホイール２１６が２個ずつ配設さ
れている。
【００８１】そして、上記第１〜第３のユニット軸流水
車２０３Ａ〜２０３Ｃにおける回転羽根車２０６の外輪
２０６ａに形成された伝動プーリ２１５及び発電機軸２
１３に設けられたプーリ２１４には１本のベルト２１７
が巻装されており、そのベルト２１７の中間部が一対を
なす中間ホイール２１６の伝動輪２１６ａによって互い
に接近する方向に付勢されている。
【００８２】しかして、各ユニット軸流水車２０３Ａ〜
２０３Ｃによって発生した軸出力は１本のベルト２１７
に伝えられ、そのベルト２１７による軸出力がプーリ２
１４を介して発電機軸２１３に伝えられる。したがっ
て、この場合も各ユニット軸流水車の軸出力が合計して
一つの発電機軸に出力される。
【００８３】図１８は、図１７の変形例であって、ユニ
ット軸流水車を７台並設したものであり、図１６及び図
１７に示したものと同様に７台のユニット軸流水車の伝
動プーリ２１５及び発電機軸２１３に設けたプーリ２１
４に一本のベルト２１７が巻装されている。したがっ
て、７台のユニット軸流水車２０３Ａ〜２０３Ｇの軸出
力がベルト１７によって合計され、発電機軸１３に伝え
られ、図１６等に示すものと同様の効果を奏する。
【００８４】なお、上記各実施の形態においては、伝動
装置としてプーリとベルトを使用したものを示したが、
チェーンホイール及びチェーンを使用してもよい。
【００８５】＜第１２の実施の形態＞図１９及び図２０
は本発明の第１２の実施の形態による軸流水車発電装置
の構成を示す図であり、図１３及び図１４に対応する図
である。各ユニット軸流水車２０３Ａ、２０３Ｂ、２０
３Ｃにおける回転羽根車２０６の外輪２０６ａの外周に
は歯車２１８がそれぞれ形成されており、第１のユニッ
ト軸流水車２０３Ａにおける歯車２１８が第１の中間歯
車２１９ａを介して第２のユニット軸流水車２０３Ｂに
おける歯車２１８に噛合され、さらに第２のユニット軸
流水車２０３Ｂにおける歯車２１８が第２の中間歯車２
１９ｂを介して第３のユニット軸流水車２０３Ｃにおけ
る歯車２１８と噛合されている。すなわち、互いに隣接
するユニット軸流水車２０３Ａと２０３Ｂ、或は２０３
Ｂと２０３Ｃにおける歯車２１８が中間歯車２１９ａ或
は２１９ｂを介して互いに連動連結されている。そし
て、第３のユニット軸流水車２０３Ｃにおける歯車２１
８が発電機軸２１３に設けられた従動歯車２２０に噛合
されている。
【００８６】しかして、この場合も、各ユニット軸流水
車２０３Ａ〜２０３Ｃの軸出力が合計され、従動歯車２
２０を介して発電機軸２１３に伝えられ、前記各実施例
と同様な作用効果を奏する。
【００８７】また、図２１は７台のユニット軸流水車２
０３Ａ〜２０３Ｇを並設したものを示し、この場合にも
互いに隣接するユニット軸流水車における歯車２１８が
順次中間歯車２１９ａ，２１９ｂ，…を介して噛合さ
れ、各軸出力が合計され、発電機軸２１３に伝えられ
る。
【００８８】＜第１３の実施の形態＞図２２は本発明の
第１３の実施の形態による軸流水車発電装置の構成を示
す図である。互いに流水方向に対して平行に配設された
第１〜第３のユニット軸流水車２０３Ａ，２０３Ｂ、２
０３Ｃの各水車軸２２１には、それぞれ第１の傘歯車２
２２ａ，第２の傘歯車２２２ｂが設けられている。ま
た、第１のユニット軸流水車２０３Ａと第２のユニット
軸流水車２０３Ｂ間及び第２のユニット軸流水車２０３
Ｂと第３のユニット軸流水車２０３Ｃ間には、各水車軸
２２１と直交する方向に延びる伝達軸２２３ａ，２２３
ｂが配設されており、その伝達軸２２３ａの一端に設け
られた傘歯車２２４ａが第１のユニット軸流水車２０３
Ａの水車軸２２１に設けられた第１の傘歯車２２２ａに
噛合されている。そして、上記伝達軸２２３ａの他端に
設けられた傘歯車２２４ｂが第２のユニット軸流水車２
０３Ｂの水車軸２２１に設けられた第１の傘歯車２２２
ａに噛合されている。
【００８９】また、第２のユニット軸流水車２０３Ｂの
水車軸２２１に設けられた第２の傘歯車２２２ｂには伝
達軸２２３ｂの一端に設けられた傘歯車２２５ａが噛合
され、その伝達軸２２３ｂの他端に設けられた傘歯車２
２５ｂが第３のユニット軸流水車２０３Ｃの水車軸２２
１に設けられた第２の傘歯車２２２ｂに噛合されてい
る。そして、上記第３のユニット軸流水車２０３Ｃの水
車軸２２１に設けられた第１の傘歯車２２２ａが、発電
機軸２１３に設けられた傘歯車２２６に噛合されてい
る。
【００９０】しかして、第１のユニット軸流水車２０３
Ａで発生した軸出力は、傘歯車２２２ａ，２２４ａ，伝
達軸２２３ａ及び傘歯車２２４ｂ，２２２ａを介して第
２のユニット軸流水車の軸出力に合わされ、さらに第１
のユニット軸流水車２０３Ａの軸出力と合わさった第２
のユニット軸流水車２０３Ｂの軸出力は、第２のユニッ
ト軸流水車２０３Ｂの傘歯車２２２ｂ，伝達軸２２３ｂ
の傘歯車２２５ａ，伝達軸２２３ｂ，その伝達軸２２３
ｂに設けられた傘歯車２２５ｂ，及びその傘歯車２２５
ｂと噛合する傘歯車２２２ｂを介して第３のユニット軸
流水車２０３Ｃの軸出力に合わされる。そして、第１〜
第３のユニット軸流水車２０３Ａ〜２０３Ｃの軸出力が
合わさった軸出力が第３のユニット軸流水車２０３Ｃの
傘歯車２２２ａ及びこれと噛合する傘歯車２２６を介し
て発電機軸２１３に伝えられる。
【００９１】このようにして、互いに隣接するユニット
軸流水車２０３Ａ〜２０３Ｃの軸出力が順次一つにまと
められ、これによって発電機が駆動される。
【００９２】また、図２３は７台のユニット軸流水車２
０３Ａ〜２０３Ｇによって発電装置を構成し、各ユニッ
ト軸流水車の軸出力を図２２に示すものと同様な傘歯車
伝動機構によって順次加えて一つにまとめるようにした
ものである。しかして、この場合も前記各実施の形態と
同様な作用効果を奏する。
【００９３】なお、上記第１０の実施の形態〜第１３の
実施の形態においては、３台または７台のユニット軸流
水車によって発電装置を構成したものを示したが、その
他複数台のユニット軸流水車によって構成してもよいこ
とは勿論である。また、各ユニット軸流水車に設ける駆
動プーリ２０８，従動プーリ２０９等は１個でなくそれ
ぞれ複数個ずつ設けてもよい。さらに、各実施の形態に
おいては、流水方向に対してのユニット軸流水車と発電
機の位置を入れ替えた構成にしてもよい。
【００９４】なお、本発明は上述した各実施の形態に限
定されるものではなく、その要旨の範囲で種々変形して
実施することが可能である。
【００９５】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、同
一設計の単位流量，単位落差のユニット軸流水車を複数
組み合わせることにより、多様な落差、流量の仕様に対
処することができ、大量生産によって製造能率を向上さ
せることができ、従来採算上の理由で水車を設置できな
かったような個所へも水車の設置が可能となる。また、
比較的簡単な機構によって互いに平行に配設されたユニ
ット軸流水車の軸出力を一つにまとめることができる。
更に、軸流水車発電装置の流路を曲管を介さずに直線的
に配置することが可能となり、流路を簡素化し軸流水車
発電装置の設置面積が小さくなり、曲管による水力的損
失も小さくなる。また、軸流水車発電装置の上流側管路
および下流側管路を分解せずに回転羽根車を交換できる
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による軸流水車発電
装置の構成を示す断面図。
【図２】図１におけるユニット軸流水車と発電機との連
結部の拡大図。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるパーツ交換
を行なえる状態を示す断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態による軸流水車発電
装置の構成を示す断面図。
【図５】本発明の第４の実施の形態による軸流水車発電
装置の構成を示す断面図。
【図６】本発明の第５の実施の形態による軸流水車発電
装置の構成を示す断面図。
【図７】本発明の第６の実施の形態による軸流水車発電
装置の構成を示す断面図。
【図８】図７のベルト近傍における発電機軸に垂直な断
面を下流側より見た図。
【図９】本発明の第７の実施の形態による軸流水車発電
装置の構成を示す断面図。
【図１０】図９の動力伝達軸近傍における発電機軸に垂
直な断面を下流側より見た図。
【図１１】本発明の第８の実施の形態による軸流水車発
電装置の分解状態を表す図。
【図１２】本発明の第９の実施の形態による軸流水車発
電装置の構成を示す断面図。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態による軸流水車
発電装置の構成を示す縦断正面図。
【図１４】図１３に示す装置を流路の下流から見た概略
構成図。
【図１５】図１４に示す装置の変形例を示す図。
【図１６】本発明の第１１の実施の形態による軸流水車
発電装置の構成を示す縦断正面図。
【図１７】図１６に示す装置を流路の下流から見た概略
構成図。
【図１８】図１７に示す装置の変形例を示す図。
【図１９】本発明の第１２の実施の形態による軸流水車
発電装置の構成を示す縦断正面図。
【図２０】図１９に示す装置を流路の下流から見た概略
構成図。
【図２１】図２０に示す装置の変形例を示す図。
【図２２】本発明の第１３の実施の形態による軸流水車
発電装置の構成を示す縦断正面図。
【図２３】図２２に示す装置の変形例を示す図。
【符号の説明】
１０１ 水車ケーシング １０１ａ 上流部水車ケーシング １０１ｂ 中間部水車ケーシング １０１ｃ 下流部水車ケーシング １０２，１２２ 第１のユニット軸流水車 １０３，１２３ 第２のユニット軸流水車 １０２ａ，１０３ａ 回転軸 １０４，１０６ 回転羽根車 １０５ 上流側固定案内羽根 １０７ 下流側固定案内羽根 １０８ 中間固定案内羽根 １０９ 発電機ケーシング １１１ 発電機 １１２ 反転ギア １１３，１２４ 増速ギア １２１ エルボ １２５ 中間軸 １２６ 交差軸ギア ２０２ 水車ケーシング ２０３Ａ，２０３Ｂ，…２０３Ｇ ユニット軸流水車 ２０６ 回転羽根車 ２０７ 固定案内羽根 ２０８ 駆動プーリ ２０９ 従動プーリ ２１０，２１１ 中間ホイール ２１０ａ，２１０ｂ，２１１ａ，２１１ｂ 伝動輪 ２１２ａ，２１２ｂ ベルト ２１３ 発電機軸 ２１４ プーリ ２１６ 中間ホイール ２１６ａ 伝動輪 ２１７ ベルト ２１８ 歯車 ２１９ａ，２１９ｂ 中間歯車 ２２０ 従動歯車 ２２１ 水車軸 ２２２ａ 第１の傘歯車 ２２２ｂ 第２の傘歯車 ２２３ａ，２２３ｂ 伝達軸 ２２４ａ，２２４ｂ，２２５ａ，２２５ｂ，２２６ 傘
歯車 ３０１ 水車ケーシング ３０１ａ 上流部水車ケーシング ３０１ｂ 第１のユニット軸流水車ケーシング ３０１ｃ 中間部水車ケーシング ３０１ｄ 第２のユニット軸流水車ケーシング ３０１ｅ 下流部水車ケーシング ３０２ 第１のユニット軸流水車 ３０２ａ，３０３ａ 回転軸 ３０３ 第２のユニット軸流水車 ３０４，３０６ 回転羽根車 ３０５ 上流部固定案内羽根 ３０８ 中間部固定案内羽根 ３１０ 第１ユニット軸流水車出口固定案内羽根 ３１１ 上流部内筒 ３１２ 中間部内筒 ３１５ 水車軸 ３１６ 下流部固定案内羽根 ３１７ 水車プーリ ３１９ 発電機軸 ３２０ 発電機プーリ ３２１ ベルト通し ３２２ ベルト ３２３ 発電機 ３２７，３２８ 水車歯車 ３２９ 動力伝達軸 ３３０，３３１ 発電機歯車 ３３６ 水車出口内筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 啓 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 清水 光一郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 赤松 弘隆 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 篠原 朗 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 中薗 昌彦 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 木崎 康巳 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 稲葉 裕麿 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3H072 AA09 AA22 AA23 BB01 BB02 BB07 BB08 CC10 CC23 CC31 CC43 CC62 CC99 3H074 AA10 AA12 BB09 BB10 BB15 BB19 CC16 CC20 CC43

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固定案内羽根と回転羽根車からなるユニッ
    ト軸流水車の複数台を、同一流路内において流水方向の
    同一軸線上に直列に配置し、前記複数台のユニット軸流
    水車の軸出力により同一軸線上に設置した１台の発電機
    を回転駆動し、発電するようにしたことを特徴とする軸
    流水車発電装置。
  2. 【請求項２】流水方向に相前後する２台のユニット軸流
    水車の回転羽根車を互いに反対方向に回転させるように
    したことを特徴とする請求項１記載の軸流水車発電装
    置。
  3. 【請求項３】最下流に位置するユニット軸流水車の流路
    の出口側に固定式の案内羽根を設けたことを特徴とする
    請求項１乃至２のいずれかに記載の軸流水車発電装置。
  4. 【請求項４】固定案内羽根と回転羽根車とからなるユニ
    ット軸流水車の複数台を、同一流水路内において流水方
    向に平行な軸に対して並列に配置し、前記複数台のユニ
    ット軸流水車の軸出力を１台または複数の発電機に伝え
    るようにしたことを特徴とする軸流水車発電装置。
  5. 【請求項５】固定案内羽根と回転羽根車とからなるユニ
    ット軸流水車の複数台を流水方向の同一軸上に直列に配
    置した軸流水車を流水方向に平行な軸に対して並列に配
    置し、前記複数の軸流水車の各軸出力を１台または複数
    の発電機に伝えるようにしたことを特徴とする軸流水車
    発電装置。
  6. 【請求項６】各ユニット軸流水車の回転羽根車の羽根形
    状を同一とするとともに、各ユニット軸流水車の羽根角
    度を変えて設置したことを特徴とする請求項１乃至５の
    いずれかに記載の軸流水車発電装置。
  7. 【請求項７】固定案内羽根と回転羽根車とからなるユニ
    ット軸流水車の複数台を、同一流路内に流水方向に対し
    て互いに平行に配設し、前記複数のユニット軸流水車の
    軸出力を少なくとも一つのグループにまとめ、１台また
    は複数台の発電機に伝え、発電するようにしたことを特
    徴とする軸流水車発電装置。
  8. 【請求項８】各ユニット軸流水車の回転羽根車の外輪の
    外周に、これと同心状の伝動輪を形成し、前記伝動輪に
    ベルトまたはチェーンを巻装して前記伝動輪を互いに連
    動連結したことを特徴とする請求項７記載の軸流水車発
    電装置。
  9. 【請求項９】各ユニット軸流水車の水車軸を歯車伝動装
    置によって互いに連動連結したことを特徴とする請求項
    ７記載の軸流水車発電装置。
  10. 【請求項１０】固定案内羽根と回転羽根車とからなる軸
    流水車とこれにより駆動される発電機とにより構成され
    る軸流水車発電装置において、前記軸流水車は直線状の
    流路の中に設置されるとともに前記回転羽根車の出力を
    前記流路外に伝達する出力伝達手段を備え、前記発電機
    は前記流路外に設置され、前記出力伝達手段によって前
    記回転羽根車の出力を伝達されることを特徴とする軸流
    水車発電装置。
  11. 【請求項１１】固定案内羽根と回転羽根車とからなる軸
    流水車発電装置において、前記回転羽根車の上流側もし
    くは下流側のうち、前記軸流水車と発電機との連結部が
    設けられていない側の水車ケーシングを、前記水車ケー
    シングに固定された固定案内羽根とともに流路から半径
    方向に取り外すことができることを特徴とする軸流水車
    発電装置。
  12. 【請求項１２】固定案内羽根と回転羽根車とからなる軸
    流水車発電装置において、前記回転羽根車を支持する軸
    受けを回転羽根車の上流側または下流側のみとし、回転
    羽根車の上流側または下流側のうち水車軸を支持する軸
    受けを有さない側に設置され、前記固定案内羽根が固定
    されたケーシングを一括して前記軸流水車より円筒形流
    路の半径方向に取り外せるようにしたことを特徴とする
    軸流水車発電装置。
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