JP2002138942A - ポンプ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置 - Google Patents
ポンプ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置Info
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- JP2002138942A JP2002138942A JP2000334361A JP2000334361A JP2002138942A JP 2002138942 A JP2002138942 A JP 2002138942A JP 2000334361 A JP2000334361 A JP 2000334361A JP 2000334361 A JP2000334361 A JP 2000334361A JP 2002138942 A JP2002138942 A JP 2002138942A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡略化され、ポンプ逆転水車外部の設
置スペースを不要にすることでスペース上の制約が緩和
されて、既存のポンプ場への設置が可能であるばかり
か、水道送水管系の所望する任意の位置に介設して発電
することができるポンプ逆転水車による水道送水管内圧
力回収式発電装置を提供する。 【解決手段】 ポンプ逆転水車ＰＴをインライン型ポン
プ逆転水車ＰＴとして水道送水管Ｐに介設し、水道送水
管Ｐ内を圧送される水道水によって、ランナ１０を逆回
転させ、該ランナ１０の逆回転によってポンプ主軸６と
電動機４の回転子４Ａを逆回転させ、電動機４に発電機
能を与えて発電して電力を供給する。
置スペースを不要にすることでスペース上の制約が緩和
されて、既存のポンプ場への設置が可能であるばかり
か、水道送水管系の所望する任意の位置に介設して発電
することができるポンプ逆転水車による水道送水管内圧
力回収式発電装置を提供する。 【解決手段】 ポンプ逆転水車ＰＴをインライン型ポン
プ逆転水車ＰＴとして水道送水管Ｐに介設し、水道送水
管Ｐ内を圧送される水道水によって、ランナ１０を逆回
転させ、該ランナ１０の逆回転によってポンプ主軸６と
電動機４の回転子４Ａを逆回転させ、電動機４に発電機
能を与えて発電して電力を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプ逆転水車に
よる水道送水管内圧力回収式発電装置に関する。
よる水道送水管内圧力回収式発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、たとえば図３に示すように、
片吸込うず巻ポンプ５０におけるうず巻ケーシング５１
の吐出口５１Ａに送水管５２の一次側５２Ａを接続し、
うず巻ケーシング５１の吸込口５１Ｂに送水管５２の二
次側５２Ｂを接続するとともに、うず巻ケーシング５１
に回転自在に収容されているランナ（図示省略）を同時
回転可能に取付けたポンプ主軸５３には、軸受５４Ａや
カップリング５４Ｂなどの動力伝達手段５４を介して、
発電機５５の入力回転軸５５Ａを連結し、片吸込うず巻
ポンプ５０をポンプ逆転水車としたポンプ逆転水車発電
装置が知られている。
片吸込うず巻ポンプ５０におけるうず巻ケーシング５１
の吐出口５１Ａに送水管５２の一次側５２Ａを接続し、
うず巻ケーシング５１の吸込口５１Ｂに送水管５２の二
次側５２Ｂを接続するとともに、うず巻ケーシング５１
に回転自在に収容されているランナ（図示省略）を同時
回転可能に取付けたポンプ主軸５３には、軸受５４Ａや
カップリング５４Ｂなどの動力伝達手段５４を介して、
発電機５５の入力回転軸５５Ａを連結し、片吸込うず巻
ポンプ５０をポンプ逆転水車としたポンプ逆転水車発電
装置が知られている。
【０００３】このポンプ逆転水車発電装置によれば、送
水管５２の一次側５２Ａに発電用水を圧送して、吐出口
５１Ａからうず巻ケーシング５１内に流入させ、図示さ
れていないランナと、このランナが同時回転可能に取付
けられているポンプ主軸５３を逆回転させることで、発
電機５５の入力回転軸５５Ａを回転させることによって
発電して電力を供給することができる。
水管５２の一次側５２Ａに発電用水を圧送して、吐出口
５１Ａからうず巻ケーシング５１内に流入させ、図示さ
れていないランナと、このランナが同時回転可能に取付
けられているポンプ主軸５３を逆回転させることで、発
電機５５の入力回転軸５５Ａを回転させることによって
発電して電力を供給することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
ポンプ逆転水車発電装置では、ポンプ逆転水車として機
能する片吸込うず巻ポンプ５０の外部にポンプ主軸５３
を導出し、この導出されたポンプ主軸５３の動力を発電
機５５の入力回転軸５５Ａに伝達する軸受５４Ａやカッ
プリング５４Ｂなどの動力伝達手段５４が必要であるか
ら、構造が複雑になるとともに、片吸込うず巻ポンプ５
０の外部、つまりポンプ逆転水車の外部に大きい設置ス
ペースが必要になる。このため、既存のポンプ場ではス
ペース上の制約により設置不能になるおそれを有してい
る。
ポンプ逆転水車発電装置では、ポンプ逆転水車として機
能する片吸込うず巻ポンプ５０の外部にポンプ主軸５３
を導出し、この導出されたポンプ主軸５３の動力を発電
機５５の入力回転軸５５Ａに伝達する軸受５４Ａやカッ
プリング５４Ｂなどの動力伝達手段５４が必要であるか
ら、構造が複雑になるとともに、片吸込うず巻ポンプ５
０の外部、つまりポンプ逆転水車の外部に大きい設置ス
ペースが必要になる。このため、既存のポンプ場ではス
ペース上の制約により設置不能になるおそれを有してい
る。
【０００５】なお、ポンプ逆転水車としては、前記片吸
込うず巻ポンプ５０のみならず、発電用水の水量に応じ
て軸流形立軸ポンプ、斜流形立軸ポンプ、両吸込うず巻
ポンプ、多段うず巻ポンプなどの他のポンプを選択して
使用しているが、他のいずれのポンプをポンプ逆転水車
とした発電装置であっても、前記片吸込うず巻ポンプ５
０をポンプ逆転水車とした発電装置と同様に、構造が複
雑であり、かつポンプの外部に大きい設置スペースが必
要になるので、既存のポンプ場ではスペース上の制約に
より設置不能になるおそれを有している。
込うず巻ポンプ５０のみならず、発電用水の水量に応じ
て軸流形立軸ポンプ、斜流形立軸ポンプ、両吸込うず巻
ポンプ、多段うず巻ポンプなどの他のポンプを選択して
使用しているが、他のいずれのポンプをポンプ逆転水車
とした発電装置であっても、前記片吸込うず巻ポンプ５
０をポンプ逆転水車とした発電装置と同様に、構造が複
雑であり、かつポンプの外部に大きい設置スペースが必
要になるので、既存のポンプ場ではスペース上の制約に
より設置不能になるおそれを有している。
【０００６】そこで、本発明は、構造が簡略化され、ポ
ンプ逆転水車外部の設置スペースを不要にすることでス
ペース上の制約が緩和されて、既存のポンプ場への設置
が可能であるばかりか、水道送水管系の所望する任意の
位置に介設して発電することができるポンプ逆転水車に
よる水道送水管内圧力回収式発電装置を提供することを
目的としている。
ンプ逆転水車外部の設置スペースを不要にすることでス
ペース上の制約が緩和されて、既存のポンプ場への設置
が可能であるばかりか、水道送水管系の所望する任意の
位置に介設して発電することができるポンプ逆転水車に
よる水道送水管内圧力回収式発電装置を提供することを
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る逆転水車による水道送水管内圧力回収
式発電装置は、電動機フレームに収容された電動機の回
転子と同時に回転する主軸と、この主軸に固着したラン
ナを回転自在に収容したランナケーシングと、このラン
ナケーシングと前記電動機フレームおよび該電動機フレ
ームを断面環状の第１水路を介して取り囲むアウターケ
ーシングとの間に配置されて前記断面環状の第１水路と
前記ランナケーシングの出口に通じる断面環状の第２水
路が設けられている吐出しケ−シング部と、前記アウタ
ーケーシングと電動機フレームの前記吐出しケ−シング
部の反対側に配置されて外周部の入口を断面環状の第１
水路に連通させた吐出通路が設けられている吐出側ケー
シングとを備えたポンプ逆転水車を設け、このポンプ逆
転水車の前記吐出側ケーシングにおける前記吐出通路の
出口を水道送水管の一次側に接続するとともに、前記ポ
ンプ逆転水車の前記ランナケーシングの入口を前記水道
送水管の二次側に接続して、前記水道送水管に前記ポン
プ逆転水車を介設してなることを特徴としている。
に、本発明に係る逆転水車による水道送水管内圧力回収
式発電装置は、電動機フレームに収容された電動機の回
転子と同時に回転する主軸と、この主軸に固着したラン
ナを回転自在に収容したランナケーシングと、このラン
ナケーシングと前記電動機フレームおよび該電動機フレ
ームを断面環状の第１水路を介して取り囲むアウターケ
ーシングとの間に配置されて前記断面環状の第１水路と
前記ランナケーシングの出口に通じる断面環状の第２水
路が設けられている吐出しケ−シング部と、前記アウタ
ーケーシングと電動機フレームの前記吐出しケ−シング
部の反対側に配置されて外周部の入口を断面環状の第１
水路に連通させた吐出通路が設けられている吐出側ケー
シングとを備えたポンプ逆転水車を設け、このポンプ逆
転水車の前記吐出側ケーシングにおける前記吐出通路の
出口を水道送水管の一次側に接続するとともに、前記ポ
ンプ逆転水車の前記ランナケーシングの入口を前記水道
送水管の二次側に接続して、前記水道送水管に前記ポン
プ逆転水車を介設してなることを特徴としている。
【０００８】本発明のポンプ逆転水車は、電動機への電
力供給によって回転子、ポンプ主軸およびランナを回転
させることにより、ランナケーシング（吸込みベル）の
入口から水を吸込み、この吸込んだ水を吐出しケ−シン
グ部の断面環状の第２水路７に吐出し、断面環状の第２
水路から断面環状の第１水路を経て吐出側ケーシングの
吐出通路に圧送し、この吐出通路の出口から吐出するポ
ンプ機能を保有している。
力供給によって回転子、ポンプ主軸およびランナを回転
させることにより、ランナケーシング（吸込みベル）の
入口から水を吸込み、この吸込んだ水を吐出しケ−シン
グ部の断面環状の第２水路７に吐出し、断面環状の第２
水路から断面環状の第１水路を経て吐出側ケーシングの
吐出通路に圧送し、この吐出通路の出口から吐出するポ
ンプ機能を保有している。
【０００９】一方、前記ポンプ逆転水車は、吐出側ケー
シングにおける吐出通路の出口を水道送水管の一次側に
接続するとともに、ランナケーシングの入口を水道送水
管の二次側に接続することによって、インライン型ポン
プ逆転水車として水道送水管に介設されているので、水
道送水管内を圧送される水道水は、一次側から吐出側ケ
ーシングの吐出通路に流入し、断面環状の第１水路から
断面環状の第２水路を経てランナケーシングに流入し、
ここでランナを逆回転させたのち二次側に流下する。前
記ランナの逆回転によって、ポンプ主軸と電動機の回転
子を逆回転させ、電動機に発電機能を与えて発電して電
力を供給することができる。このため、ポンプ逆転水車
の外部に発電機を設置したり、ポンプ逆転水車の外部に
導出したポンプ主軸に発電機の入力回転軸を連結する必
要がなくなるので、軸受やカップリングなどの動力伝達
手段が不要になって、発電設備の構造を簡略化すること
ができるとともに、ポンプ逆転水車外部の設置スペース
を不要にすることができる。これにより、スペース上の
制約が緩和されて、既存のポンプ場への設置を可能にす
ることができる。
シングにおける吐出通路の出口を水道送水管の一次側に
接続するとともに、ランナケーシングの入口を水道送水
管の二次側に接続することによって、インライン型ポン
プ逆転水車として水道送水管に介設されているので、水
道送水管内を圧送される水道水は、一次側から吐出側ケ
ーシングの吐出通路に流入し、断面環状の第１水路から
断面環状の第２水路を経てランナケーシングに流入し、
ここでランナを逆回転させたのち二次側に流下する。前
記ランナの逆回転によって、ポンプ主軸と電動機の回転
子を逆回転させ、電動機に発電機能を与えて発電して電
力を供給することができる。このため、ポンプ逆転水車
の外部に発電機を設置したり、ポンプ逆転水車の外部に
導出したポンプ主軸に発電機の入力回転軸を連結する必
要がなくなるので、軸受やカップリングなどの動力伝達
手段が不要になって、発電設備の構造を簡略化すること
ができるとともに、ポンプ逆転水車外部の設置スペース
を不要にすることができる。これにより、スペース上の
制約が緩和されて、既存のポンプ場への設置を可能にす
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係るポンプ逆転
水車による水道送水管内圧力回収式発電装置の一実施の
形態を示す系統図、図２は本発明に適用されるポンプ逆
転水車の一実施の形態を示す縦断面図である。
面に基づいて説明する。図１は本発明に係るポンプ逆転
水車による水道送水管内圧力回収式発電装置の一実施の
形態を示す系統図、図２は本発明に適用されるポンプ逆
転水車の一実施の形態を示す縦断面図である。
【００１１】図１および図２において、ポンプ逆転水車
ＰＴは、水道送水管Ｐの一次側Ｐ１と二次側Ｐ２の間に
インライン型ポンプ逆転水車ＰＴとして介設される。ポ
ンプ逆転水車ＰＴは、筒状のアウターケーシング１と、
断面環状の第１水路２を介してアウターケーシング１の
内部に同心に配置された筒状の電動機フレーム３と、こ
の電動機フレーム３に収容された電動機４と、電動機フ
レーム３の軸方向両端部で軸受ボックス５０内の軸受５
Ａと軸受ボックス５１内の軸受５Ｂによって回転自在に
支持されて、電動機フレーム３から導出され電動機４の
ロータ（回転子）４Ａと同時に回転するポンプ主軸６
と、アウターケーシング１と電動機フレーム３の軸方向
一端に取付けられて外周部に断面環状の第１水路２に連
通する断面環状の第２水路７が設けられている吐出しケ
−シング部９と、出口を断面環状の第２水路７に臨ませ
て吐出しケ−シング部９の先端に取付けられるととも
に、内部に主軸６に取付けられて該主軸６と同時に回転
する斜流羽根車（ランナ）１０を回転自在に収容したラ
ンナケーシング（吸込みベル）１１と、アウターケーシ
ング１と電動機フレーム３の軸方向他端に取付けられて
外周部の入口を断面環状の第１水路２に連通させ、出口
を一か所に合流させた吐出通路１２が設けられている吐
出側ケーシング１３とを備えている。したがって、吐出
側ケーシング１３における吐出通路１２の出口を水道送
水管Ｐの一次側Ｐ１に接続するとともに、ランナケーシ
ング１１の入口を水道送水管Ｐの二次側Ｐ２に接続する
ことによって、ポンプ逆転水車ＰＴを水道送水管Ｐの一
次側Ｐ１と二次側Ｐ２の間にインライン型ポンプ逆転水
車ＰＴとして介設されることになる。
ＰＴは、水道送水管Ｐの一次側Ｐ１と二次側Ｐ２の間に
インライン型ポンプ逆転水車ＰＴとして介設される。ポ
ンプ逆転水車ＰＴは、筒状のアウターケーシング１と、
断面環状の第１水路２を介してアウターケーシング１の
内部に同心に配置された筒状の電動機フレーム３と、こ
の電動機フレーム３に収容された電動機４と、電動機フ
レーム３の軸方向両端部で軸受ボックス５０内の軸受５
Ａと軸受ボックス５１内の軸受５Ｂによって回転自在に
支持されて、電動機フレーム３から導出され電動機４の
ロータ（回転子）４Ａと同時に回転するポンプ主軸６
と、アウターケーシング１と電動機フレーム３の軸方向
一端に取付けられて外周部に断面環状の第１水路２に連
通する断面環状の第２水路７が設けられている吐出しケ
−シング部９と、出口を断面環状の第２水路７に臨ませ
て吐出しケ−シング部９の先端に取付けられるととも
に、内部に主軸６に取付けられて該主軸６と同時に回転
する斜流羽根車（ランナ）１０を回転自在に収容したラ
ンナケーシング（吸込みベル）１１と、アウターケーシ
ング１と電動機フレーム３の軸方向他端に取付けられて
外周部の入口を断面環状の第１水路２に連通させ、出口
を一か所に合流させた吐出通路１２が設けられている吐
出側ケーシング１３とを備えている。したがって、吐出
側ケーシング１３における吐出通路１２の出口を水道送
水管Ｐの一次側Ｐ１に接続するとともに、ランナケーシ
ング１１の入口を水道送水管Ｐの二次側Ｐ２に接続する
ことによって、ポンプ逆転水車ＰＴを水道送水管Ｐの一
次側Ｐ１と二次側Ｐ２の間にインライン型ポンプ逆転水
車ＰＴとして介設されることになる。
【００１２】吐出しケ−シング部９における断面環状の
第２水路の内周部には、ランナケーシング１１側に片寄
った位置に大きい中心孔１５Ａを設けた第１の隔壁１５
が軸方向に直交して設けられ、この第１の隔壁１５から
ランナケーシング１１より離れる方向、つまり、電動機
フレーム３に近付く方向に所定の間隔を隔ててポンプ主
軸６を回転自在に挿通できる小さい中心孔１６Ａを設け
た第２の隔壁１６が軸方向に直交して設けられている。
第２水路の内周部には、ランナケーシング１１側に片寄
った位置に大きい中心孔１５Ａを設けた第１の隔壁１５
が軸方向に直交して設けられ、この第１の隔壁１５から
ランナケーシング１１より離れる方向、つまり、電動機
フレーム３に近付く方向に所定の間隔を隔ててポンプ主
軸６を回転自在に挿通できる小さい中心孔１６Ａを設け
た第２の隔壁１６が軸方向に直交して設けられている。
【００１３】第１の隔壁１５の中心孔１５Ａは、ポンプ
主軸６を回転自在に挿通できる中心孔のある環状のシー
ルカバー１７がボルト締結によって第１の隔壁１５に着
脱可能に取付けられることによって塞がれており、第１
の隔壁１５、第２の隔壁１６、シールカバー１７および
断面環状の第２水路の内周面で囲まれたメカニカルシー
ル収容室１８を構成し、このメカニカルシール収容室１
８にメカニカルシール８を収容している。また、メカニ
カルシール収容室１８の軸方向の電動機フレーム３側に
隣接して中空部１９が設けられ、この中空部１９は、円
周方向で所定の間隔を隔てて設けた複数の通路２０（図
示例では二つの通路２０が示されている）を介して外部
（大気）に開放され、それぞれの外側開口部はカバ−２
１によって開放可能に閉じられている。
主軸６を回転自在に挿通できる中心孔のある環状のシー
ルカバー１７がボルト締結によって第１の隔壁１５に着
脱可能に取付けられることによって塞がれており、第１
の隔壁１５、第２の隔壁１６、シールカバー１７および
断面環状の第２水路の内周面で囲まれたメカニカルシー
ル収容室１８を構成し、このメカニカルシール収容室１
８にメカニカルシール８を収容している。また、メカニ
カルシール収容室１８の軸方向の電動機フレーム３側に
隣接して中空部１９が設けられ、この中空部１９は、円
周方向で所定の間隔を隔てて設けた複数の通路２０（図
示例では二つの通路２０が示されている）を介して外部
（大気）に開放され、それぞれの外側開口部はカバ−２
１によって開放可能に閉じられている。
【００１４】メカニカルシール収容室１８には、密封潤
滑液供給系２２によって清水または液状パラフィンなど
の無害の密封潤滑液が供給されて、メカニカルシール８
を密封潤滑する。この密封潤滑液供給系２２は、一方の
通路２０の外側開口部を閉じている一方のカバ−２１に
取付けられて、常時はプラグ２７により閉じられている
注液口２２Ａと、この注液口２２Ａとメカニカルシール
収容室１８とを結ぶ注液管２２Ｂとを備えている。ま
た、軸受５Ａ，５Ｂには、潤滑油供給系２３によってグ
リースを供給して潤滑を行なうようになっている。軸受
５Ａにグリースを供給する潤滑油供給系２３は、前記一
方のカバ−２１に取付けられたグリースニップル２３Ａ
と、このグリースニップル２３Ａと軸受５Ａとを結ぶグ
リース供給管２３Ｂとを備え、軸受５Ｂにグリースを供
給する潤滑油供給系２３は、導電ケーブル挿入孔２４を
塞ぐ蓋２５に取付けられたグリースニップル２３Ａと、
このグリースニップル２３Ａと軸受５Ｂとを結ぶグリー
ス供給管２３Ｂとを備えている。なお、軸受ボックス５
０には、ポンプ主軸６の外周に対応する軸シール５Ｃ，
５Ｃが設けられ、これら軸シール５Ｃ，５Ｃによってグ
リースが中空部１９および電動機フレーム３の内部に漏
れ出すのを防止している。また、軸受ボックス５１に
は、軸シール５Ｃと閉塞板５Ｄが設けられ、これら軸シ
ール５Ｃと閉塞板５Ｄによってグリースが電動機フレー
ム３の内部および吐出側ケーシング１３の内部に洩れ出
すのを防止している。
滑液供給系２２によって清水または液状パラフィンなど
の無害の密封潤滑液が供給されて、メカニカルシール８
を密封潤滑する。この密封潤滑液供給系２２は、一方の
通路２０の外側開口部を閉じている一方のカバ−２１に
取付けられて、常時はプラグ２７により閉じられている
注液口２２Ａと、この注液口２２Ａとメカニカルシール
収容室１８とを結ぶ注液管２２Ｂとを備えている。ま
た、軸受５Ａ，５Ｂには、潤滑油供給系２３によってグ
リースを供給して潤滑を行なうようになっている。軸受
５Ａにグリースを供給する潤滑油供給系２３は、前記一
方のカバ−２１に取付けられたグリースニップル２３Ａ
と、このグリースニップル２３Ａと軸受５Ａとを結ぶグ
リース供給管２３Ｂとを備え、軸受５Ｂにグリースを供
給する潤滑油供給系２３は、導電ケーブル挿入孔２４を
塞ぐ蓋２５に取付けられたグリースニップル２３Ａと、
このグリースニップル２３Ａと軸受５Ｂとを結ぶグリー
ス供給管２３Ｂとを備えている。なお、軸受ボックス５
０には、ポンプ主軸６の外周に対応する軸シール５Ｃ，
５Ｃが設けられ、これら軸シール５Ｃ，５Ｃによってグ
リースが中空部１９および電動機フレーム３の内部に漏
れ出すのを防止している。また、軸受ボックス５１に
は、軸シール５Ｃと閉塞板５Ｄが設けられ、これら軸シ
ール５Ｃと閉塞板５Ｄによってグリースが電動機フレー
ム３の内部および吐出側ケーシング１３の内部に洩れ出
すのを防止している。
【００１５】一方、メカニカルシール収容室１８は、密
封潤滑液排出系２６を介して外部に連通している。この
密封潤滑液排出系２６は、他方の通路２０の外側開口部
を閉じている他方のカバ−２１に取付けられて、常時は
プラグ２７により閉じられている排液口２６Ａと、この
排液口２６Ａとメカニカルシール収容室１８とを結ぶ排
液管２６Ｂとを備えている。なお、密封潤滑液供給系２
２によりメカニカルシール収容室１８に密封潤滑液を初
めて供給する場合には、密封潤滑液排出系２６を開放し
て排気系として活用してもよいし、独立した排気系を別
途設けてもよい。これにより、メカニカルシール収容室
１８を空気から密封潤滑液に置換することができる。ま
た、他方のカバ−２１にはドレン孔２８を設けて、中空
部１９を外部（大気）に開放している。図中、２９は導
電ケーブル、３０は保護ケーブルを示し、導電ケーブル
２９は電動機４に電気的に接続されている。
封潤滑液排出系２６を介して外部に連通している。この
密封潤滑液排出系２６は、他方の通路２０の外側開口部
を閉じている他方のカバ−２１に取付けられて、常時は
プラグ２７により閉じられている排液口２６Ａと、この
排液口２６Ａとメカニカルシール収容室１８とを結ぶ排
液管２６Ｂとを備えている。なお、密封潤滑液供給系２
２によりメカニカルシール収容室１８に密封潤滑液を初
めて供給する場合には、密封潤滑液排出系２６を開放し
て排気系として活用してもよいし、独立した排気系を別
途設けてもよい。これにより、メカニカルシール収容室
１８を空気から密封潤滑液に置換することができる。ま
た、他方のカバ−２１にはドレン孔２８を設けて、中空
部１９を外部（大気）に開放している。図中、２９は導
電ケーブル、３０は保護ケーブルを示し、導電ケーブル
２９は電動機４に電気的に接続されている。
【００１６】前記構成によれば、矢印Ｆで示すように、
水道送水管Ｐ内を圧送される水道水は、一次側Ｐ１から
吐出側ケーシング１３の吐出通路１２に流入し、断面環
状の第１水路２から断面環状の第２水路７を経てランナ
ケーシング１１に流入し、ここでランナ１０を逆回転さ
せたのち二次側Ｐ２に流下する。ランナ１０の逆回転に
よって、ポンプ主軸６と電動機４のロータ（回転子）４
Ａを逆回転させ、電動機４に発電機能を与えて発電して
電力を供給することができる。このため、従来例のよう
に、ポンプ逆転水車ＰＴの外部に発電機を設置したり、
ポンプ逆転水車ＰＴの外部に導出したポンプ主軸に発電
機の入力回転軸を連結する必要がなくなるので、軸受や
カップリングなどの動力伝達手段が不要になって、発電
設備の構造を簡略化することができるとともに、ポンプ
逆転水車ＰＴの外部の設置スペースを不要にすることが
できる。これにより、スペース上の制約が緩和されて、
既存のポンプ場への設置を可能にすることができる。し
かも、断面環状の第１水路２を通過する発電用水によ
り、電動機フレーム３を介して発電機４を冷却する水冷
作用を得ることができるので、発電機４の発熱を抑えて
発電機４の耐連続運転性能を高めることもできる。
水道送水管Ｐ内を圧送される水道水は、一次側Ｐ１から
吐出側ケーシング１３の吐出通路１２に流入し、断面環
状の第１水路２から断面環状の第２水路７を経てランナ
ケーシング１１に流入し、ここでランナ１０を逆回転さ
せたのち二次側Ｐ２に流下する。ランナ１０の逆回転に
よって、ポンプ主軸６と電動機４のロータ（回転子）４
Ａを逆回転させ、電動機４に発電機能を与えて発電して
電力を供給することができる。このため、従来例のよう
に、ポンプ逆転水車ＰＴの外部に発電機を設置したり、
ポンプ逆転水車ＰＴの外部に導出したポンプ主軸に発電
機の入力回転軸を連結する必要がなくなるので、軸受や
カップリングなどの動力伝達手段が不要になって、発電
設備の構造を簡略化することができるとともに、ポンプ
逆転水車ＰＴの外部の設置スペースを不要にすることが
できる。これにより、スペース上の制約が緩和されて、
既存のポンプ場への設置を可能にすることができる。し
かも、断面環状の第１水路２を通過する発電用水によ
り、電動機フレーム３を介して発電機４を冷却する水冷
作用を得ることができるので、発電機４の発熱を抑えて
発電機４の耐連続運転性能を高めることもできる。
【００１７】また、メカニカルシール収容室１８には、
一旦、プラグ２７を除去した密封潤滑液供給系２２の注
液口２２Ａから清水または液状パラフィンなどの無害の
密封潤滑液を供給して、メカニカルシール８を密封潤滑
することができるので、この密封潤滑液によって発電用
水が汚染されることはない。つまり、メカニカルシール
８の密封潤滑液による発電用水の汚染を避けることがで
きる。さらに、メカニカルシール収容室１８から中空部
１９に洩れ出た密封潤滑液や発電用水は、他方側の通路
２０およびドレン孔２８を通って外部に排出されること
になるので、中空部１９に洩れ出た密封潤滑液や発電用
水が電動機フレーム３内に侵入するのを確実に防止し
て、発電機４に電気的に不都合な事態が発生するのを回
避することができる。したがって、水道送水管Ｐにポン
プ逆転水車ＰＴを介設しても高い信頼性を有するインラ
イン型ポンプ逆転水車ＰＴとして発電に使用することが
できる。なお、潤滑油供給系２３によって軸受５Ａ，５
Ｂにグリースを供給して潤滑できるように構成してある
ので、耐連続運転性能を向上させて信頼性を高めること
ができる。
一旦、プラグ２７を除去した密封潤滑液供給系２２の注
液口２２Ａから清水または液状パラフィンなどの無害の
密封潤滑液を供給して、メカニカルシール８を密封潤滑
することができるので、この密封潤滑液によって発電用
水が汚染されることはない。つまり、メカニカルシール
８の密封潤滑液による発電用水の汚染を避けることがで
きる。さらに、メカニカルシール収容室１８から中空部
１９に洩れ出た密封潤滑液や発電用水は、他方側の通路
２０およびドレン孔２８を通って外部に排出されること
になるので、中空部１９に洩れ出た密封潤滑液や発電用
水が電動機フレーム３内に侵入するのを確実に防止し
て、発電機４に電気的に不都合な事態が発生するのを回
避することができる。したがって、水道送水管Ｐにポン
プ逆転水車ＰＴを介設しても高い信頼性を有するインラ
イン型ポンプ逆転水車ＰＴとして発電に使用することが
できる。なお、潤滑油供給系２３によって軸受５Ａ，５
Ｂにグリースを供給して潤滑できるように構成してある
ので、耐連続運転性能を向上させて信頼性を高めること
ができる。
【００１８】さらに、二点鎖線で示すように、密封潤滑
液貯留タンク３１を外部に設置し、この密封潤滑液貯留
タンク３１と、プラグ２７を除去した密封潤滑液供給系
２２の注液口２２Ａとを一次供給管３２で結んでおけ
ば、経時的にメカニカルシール８がシール劣化して、密
封潤滑液や発電用水が中空部１９へ過剰に洩れ出した場
合には、密封潤滑液貯留タンク３１内の密封潤滑液のレ
ベル（液位）が急激に低下することになるので、この状
態を確認してメカニカルシール８の点検を行なうことが
できる。また、ドレン孔２８を閉塞することによって、
中空部１９を外部（大気）から遮断しておき、中空部１
９に洩れ出た密封潤滑液や発電用水を初期の段階で浸水
検知器（図示省略）によって検知するように構成しても
よい。
液貯留タンク３１を外部に設置し、この密封潤滑液貯留
タンク３１と、プラグ２７を除去した密封潤滑液供給系
２２の注液口２２Ａとを一次供給管３２で結んでおけ
ば、経時的にメカニカルシール８がシール劣化して、密
封潤滑液や発電用水が中空部１９へ過剰に洩れ出した場
合には、密封潤滑液貯留タンク３１内の密封潤滑液のレ
ベル（液位）が急激に低下することになるので、この状
態を確認してメカニカルシール８の点検を行なうことが
できる。また、ドレン孔２８を閉塞することによって、
中空部１９を外部（大気）から遮断しておき、中空部１
９に洩れ出た密封潤滑液や発電用水を初期の段階で浸水
検知器（図示省略）によって検知するように構成しても
よい。
【００１９】なお、前記電動機４の機種は任意であり、
同期電動機、誘導電動機あるいは磁石内蔵形電動機など
が使用され、ポンプ逆転水車として使用した場合には、
同期発電機、誘導発電機あるいは磁石内蔵形発電機とし
て機能する。
同期電動機、誘導電動機あるいは磁石内蔵形電動機など
が使用され、ポンプ逆転水車として使用した場合には、
同期発電機、誘導発電機あるいは磁石内蔵形発電機とし
て機能する。
【００２０】また、前記実施の形態では、発電用水をほ
ぼ円錐状に流すことで、斜流羽根車１０を回転させる斜
流形水中ポンプをインライン型ポンプ逆転水車ＰＴとし
て発電に使用している構造で説明しているが、本発明
は、発電用水をほぼ円筒状に流すことで、軸流羽根車を
回転させる軸流形水中ポンプあるいはうず巻状に形成し
た吐出しケ−シング部９によってある程度の旋回が与え
られた発電用水でランナ１０を回転させる片吸込うず巻
ポンプ、両吸込うず巻ポンプ、多段うず巻ポンプなどを
発電用水の水量、つまり水道送水管Ｐ内を圧送される水
道水の水量に応じて選択して、インライン型ポンプ逆転
水車ＰＴとして発電に使用してもよい。
ぼ円錐状に流すことで、斜流羽根車１０を回転させる斜
流形水中ポンプをインライン型ポンプ逆転水車ＰＴとし
て発電に使用している構造で説明しているが、本発明
は、発電用水をほぼ円筒状に流すことで、軸流羽根車を
回転させる軸流形水中ポンプあるいはうず巻状に形成し
た吐出しケ−シング部９によってある程度の旋回が与え
られた発電用水でランナ１０を回転させる片吸込うず巻
ポンプ、両吸込うず巻ポンプ、多段うず巻ポンプなどを
発電用水の水量、つまり水道送水管Ｐ内を圧送される水
道水の水量に応じて選択して、インライン型ポンプ逆転
水車ＰＴとして発電に使用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るポン
プ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置は構
成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
プ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置は構
成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００２２】すなわち、吐出側ケーシングにおける吐出
通路の出口を水道送水管の一次側に接続するとともに、
ランナケーシングの入口を水道送水管の二次側に接続す
ることによって、インライン型ポンプ逆転水車として水
道送水管の任意の位置に介設されることにより、水道送
水管内を圧送される水道水によってランナを逆回転させ
てポンプ主軸と電動機の回転子を逆回転させ、電動機に
発電機能を与えて発電して電力を供給することができる
ので、ポンプの外部に発電機を設置したり、ポンプの外
部に導出したポンプ主軸に発電機の入力回転軸を連結す
る必要がなくなる。したがって、軸受やカップリングな
どの動力伝達手段が不要になって、発電設備の構造を簡
略化することができるとともに、ポンプ逆転水車外部の
設置スペースを不要にすることができる。これにより、
スペース上の制約が緩和されて、既存のポンプ場への設
置を可能にすることができるとともに、水道送水管が地
下に埋設されていても、小さいピットを掘って設置する
ことができる。
通路の出口を水道送水管の一次側に接続するとともに、
ランナケーシングの入口を水道送水管の二次側に接続す
ることによって、インライン型ポンプ逆転水車として水
道送水管の任意の位置に介設されることにより、水道送
水管内を圧送される水道水によってランナを逆回転させ
てポンプ主軸と電動機の回転子を逆回転させ、電動機に
発電機能を与えて発電して電力を供給することができる
ので、ポンプの外部に発電機を設置したり、ポンプの外
部に導出したポンプ主軸に発電機の入力回転軸を連結す
る必要がなくなる。したがって、軸受やカップリングな
どの動力伝達手段が不要になって、発電設備の構造を簡
略化することができるとともに、ポンプ逆転水車外部の
設置スペースを不要にすることができる。これにより、
スペース上の制約が緩和されて、既存のポンプ場への設
置を可能にすることができるとともに、水道送水管が地
下に埋設されていても、小さいピットを掘って設置する
ことができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明に適用されるポンプ逆転水車の一実施の
形態を示す縦断面図である。
形態を示す縦断面図である。
【図３】従来のポンプ逆転水車発電装置の一例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
１ 筒状のアウターケーシング ２ 断面環状の第１水路 ３ 電動機フレーム ４ 電動機（発電機） ４Ａ ロータ（回転子） ６ ポンプ主軸（主軸） ７ 断面環状の第２水路 ９ 吐出しケ−シング部 １０ 羽根車（ランナ） １１ 羽根車ケーシング（ランナケーシング） １２ 吐出通路 １３ 吐出側ケーシング ＰＴ ポンプ逆転水車 Ｐ 水道送水管 Ｐ１ 水道送水管の一次側 Ｐ２ 水道送水管の二次側
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/18 Ｈ０２Ｋ 7/18 Ｚ
Claims (1)
- 【請求項１】 電動機フレームに収容された電動機の回
転子と同時に回転する主軸と、この主軸に固着したラン
ナを回転自在に収容したランナケーシングと、このラン
ナケーシングと前記電動機フレームおよび該電動機フレ
ームを断面環状の第１水路を介して取り囲むアウターケ
ーシングとの間に配置されて前記断面環状の第１水路と
前記ランナケーシングの出口に通じる断面環状の第２水
路が設けられている吐出しケ−シング部と、前記アウタ
ーケーシングと電動機フレームの前記吐出しケ−シング
部の反対側に配置されて外周部の入口を断面環状の第１
水路に連通させた吐出通路が設けられている吐出側ケー
シングとを備えたポンプ逆転水車を設け、このポンプ逆
転水車の前記吐出側ケーシングにおける前記吐出通路の
出口を水道送水管の一次側に接続するとともに、前記ポ
ンプ逆転水車の前記ランナケーシングの入口を前記水道
送水管の二次側に接続して、前記水道送水管に前記ポン
プ逆転水車を介設してなることを特徴とするポンプ逆転
水車による水道送水管内圧力回収式発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334361A JP2002138942A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | ポンプ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334361A JP2002138942A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | ポンプ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002138942A true JP2002138942A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18810290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000334361A Pending JP2002138942A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | ポンプ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002138942A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2211322A1 (es) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Jose Manuel Correa Gomez | Procedimiento para la generacion de energia electrica en abastecimientos de agua. |
| JP2016217166A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 協和工業株式会社 | 円錐形プロペラ水車装置及びこれを利用した水力発電装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5249901U (ja) * | 1975-10-08 | 1977-04-09 | ||
| JPS5466031U (ja) * | 1977-10-19 | 1979-05-10 | ||
| JPS5999180U (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-04 | 株式会社日立製作所 | 回転流体機械 |
| JPH0763153A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-07 | Kubota Corp | 水車設備 |
| JPH109114A (ja) * | 1996-01-11 | 1998-01-13 | Ebara Internatl Corp | 液圧タービン発電機及びその作動方法 |
-
2000
- 2000-11-01 JP JP2000334361A patent/JP2002138942A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5249901U (ja) * | 1975-10-08 | 1977-04-09 | ||
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|---|---|---|---|---|
| ES2211322A1 (es) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Jose Manuel Correa Gomez | Procedimiento para la generacion de energia electrica en abastecimientos de agua. |
| JP2016217166A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 協和工業株式会社 | 円錐形プロペラ水車装置及びこれを利用した水力発電装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100202 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100608 |