JP2003129931A - 水力発電機 - Google Patents
水力発電機Info
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- JP2003129931A JP2003129931A JP2001327188A JP2001327188A JP2003129931A JP 2003129931 A JP2003129931 A JP 2003129931A JP 2001327188 A JP2001327188 A JP 2001327188A JP 2001327188 A JP2001327188 A JP 2001327188A JP 2003129931 A JP2003129931 A JP 2003129931A
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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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】円筒状のフレーム内に回転軸を有する羽根車を
配置し、この羽根車の先端に回転子を固定する方式の水
力水力発電機においては、回転軸、この回転軸を軸支す
る軸受、軸受を支持するブラケット等が水流に対して抵
抗成分となり、水力エネルギーの電力への変換にあたり
効率が低下する。 【解決手段】円筒状のケーシング内に配置した回転軸を
設けない羽根車の先端に発電機回転子を固定し、この回
転子をケーシング内に可回転に収納並びに位置決めする
ことにより、ケーシング内の水流によって羽根車が回転
する。発電機回転子はこの羽根車の回転と同一回転する
ことになり、周囲に配置された発電機固定子巻線から電
力が取り出される。
配置し、この羽根車の先端に回転子を固定する方式の水
力水力発電機においては、回転軸、この回転軸を軸支す
る軸受、軸受を支持するブラケット等が水流に対して抵
抗成分となり、水力エネルギーの電力への変換にあたり
効率が低下する。 【解決手段】円筒状のケーシング内に配置した回転軸を
設けない羽根車の先端に発電機回転子を固定し、この回
転子をケーシング内に可回転に収納並びに位置決めする
ことにより、ケーシング内の水流によって羽根車が回転
する。発電機回転子はこの羽根車の回転と同一回転する
ことになり、周囲に配置された発電機固定子巻線から電
力が取り出される。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、一体構造型の小容
量水力発電機に関する。
量水力発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の羽根車を利用した水力発電機は、
羽根車と発電機のそれぞれの軸を直接結合するかもしく
は動力伝達装置を介して結合し、一般的にはガバナ装置
や電気的出力調整装置により発電機を一定回転数で運転
し、安定した周波数の交流出力を発電するシステムであ
った。
羽根車と発電機のそれぞれの軸を直接結合するかもしく
は動力伝達装置を介して結合し、一般的にはガバナ装置
や電気的出力調整装置により発電機を一定回転数で運転
し、安定した周波数の交流出力を発電するシステムであ
った。
【０００３】また、昨今は小河川あるいは水道等の微少
水流を利用して発電する試みが種々知られている。例え
ば、特開２０００−２１３４４６号公報には水道水流を
利用して発電を行うことができる水力発電機が開示され
ている。即ち、モータフレーム内に固定子を設置し、更
に、永久磁石を周囲に備えた羽根車が回転軸に取着され
ている構成である。回転軸は、モータフレームの両側開
口部に設けられた軸受によって軸支されている。このよ
うな構成の水力発電機によると、モータフレームの一方
の開口部から例えば水道水流を導入すると、回転軸に取
着された羽根車が回転し、これに伴って羽根車の周囲の
永久磁石も同時に回転して固定子から出力電力を取り出
すことができる。軸受は、モータフレームの両開口部に
装着されるブラケットに収納されており、ブラケットに
は水の通り孔が設けられている。
水流を利用して発電する試みが種々知られている。例え
ば、特開２０００−２１３４４６号公報には水道水流を
利用して発電を行うことができる水力発電機が開示され
ている。即ち、モータフレーム内に固定子を設置し、更
に、永久磁石を周囲に備えた羽根車が回転軸に取着され
ている構成である。回転軸は、モータフレームの両側開
口部に設けられた軸受によって軸支されている。このよ
うな構成の水力発電機によると、モータフレームの一方
の開口部から例えば水道水流を導入すると、回転軸に取
着された羽根車が回転し、これに伴って羽根車の周囲の
永久磁石も同時に回転して固定子から出力電力を取り出
すことができる。軸受は、モータフレームの両開口部に
装着されるブラケットに収納されており、ブラケットに
は水の通り孔が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述した小河川
あるいは水道等の微少水流を利用した小型水力発電機に
おいては、モータフレームの中心に同軸的に配置されて
いる羽根車は、回転軸に取着されていて、この回転軸は
モータフレームの両開口部に設けられた軸受にて軸支さ
れている。この結果、開口部には軸受並びにこの軸受を
保持するブラケットが設けられており、これらの存在に
よって開口面積が狭くなっている。この結果、モータフ
レームに導入可能な水量が減少することになる。また、
導入水量を増加させようとするとモータフレームを径大
にしなければならない。本来、水道水流が対象の小型発
電機であって、軸受並びにブラケットによる水量制限は
発電能力に大きな制約となってしまう。
あるいは水道等の微少水流を利用した小型水力発電機に
おいては、モータフレームの中心に同軸的に配置されて
いる羽根車は、回転軸に取着されていて、この回転軸は
モータフレームの両開口部に設けられた軸受にて軸支さ
れている。この結果、開口部には軸受並びにこの軸受を
保持するブラケットが設けられており、これらの存在に
よって開口面積が狭くなっている。この結果、モータフ
レームに導入可能な水量が減少することになる。また、
導入水量を増加させようとするとモータフレームを径大
にしなければならない。本来、水道水流が対象の小型発
電機であって、軸受並びにブラケットによる水量制限は
発電能力に大きな制約となってしまう。
【０００５】本発明は、従来別個の機器として製造され
これらを結合して運転している水車と発電機を一体構造
とした単一の機器として製作することにより簡素な機器
構成／構造とし、かつ、水路中には羽根車のみが配置さ
れる構造とし、水車作動水流のエネルギを羽根車が効率
良く回収できるようにした小型水力発電機を提供するこ
とを目的とする。
これらを結合して運転している水車と発電機を一体構造
とした単一の機器として製作することにより簡素な機器
構成／構造とし、かつ、水路中には羽根車のみが配置さ
れる構造とし、水車作動水流のエネルギを羽根車が効率
良く回収できるようにした小型水力発電機を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明による水力発電機は、径小部並びにこ
の径小部に連続する径大部が形成された円筒状のケーシ
ングと、このケーシングの前記径大部に可回転に収納さ
れた円筒状の発電機回転子と、この発電機回転子内に同
心的に固定された羽根車と、前記発電機回転子の外周に
設けられた発電機固定子巻線とを有することを要旨とす
る。請求項２の発明による水力発電機は、前記発電機回
転子が前記羽根車先端に固定されていることを要旨とす
る。
に請求項１の発明による水力発電機は、径小部並びにこ
の径小部に連続する径大部が形成された円筒状のケーシ
ングと、このケーシングの前記径大部に可回転に収納さ
れた円筒状の発電機回転子と、この発電機回転子内に同
心的に固定された羽根車と、前記発電機回転子の外周に
設けられた発電機固定子巻線とを有することを要旨とす
る。請求項２の発明による水力発電機は、前記発電機回
転子が前記羽根車先端に固定されていることを要旨とす
る。
【０００７】請求項３の発明による水力発電機は、前記
発電機固定子巻線が前記ケーシングの径大部の外周に設
けられたことを要旨とする。請求項４の発明による水力
発電機は、前記発電機固定子巻線を冷却するために前記
径小部から分岐して取り出された冷却管を有することを
要旨とする。請求項５の発明による水力発電機は、前記
発電機固定子巻線が前記ケーシングの径大部内であって
前記発電機回転子に近接して設けられたことを要旨とす
る。
発電機固定子巻線が前記ケーシングの径大部の外周に設
けられたことを要旨とする。請求項４の発明による水力
発電機は、前記発電機固定子巻線を冷却するために前記
径小部から分岐して取り出された冷却管を有することを
要旨とする。請求項５の発明による水力発電機は、前記
発電機固定子巻線が前記ケーシングの径大部内であって
前記発電機回転子に近接して設けられたことを要旨とす
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図を参
照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態を説明
するための概略的断面図である。円筒形のケーシング１
１の内部には、矢印で示した水流１２により圧力を持っ
た流体が流入し、羽根車１３ａ、１３ｂを回転させる。
永久磁石により構成される発電機回転子１４は羽根車１
３ａ、１３ｂの先端に結合しており、羽根車１３ａ、１
３ｂが回転すると発電機回転子１４も同様に回転する。
永久磁石により構成される発電機回転子１４は、円筒状
に形成され、かつ、耐水構造に形成されている。円筒形
の発電機回転子１４の内面は、羽根車１３ａ、１３ｂの
先端に強固に固定されており、羽根車１３ａ、１３ｂの
回転に伴って回転する。また、ケーシング１１には、水
流が導通する径小部１１ａと円筒状の発電機回転子１４
が収納される径大部１１ｂで構成されている。即ち、径
大部１１ｂは径小部１１ａに連続して形成されており、
図１のごとく径小部１１ａ−径大部１１ｂ−径小部１１
ａのように構成されている。また、羽根車１３ａ、１３
ｂの直径はケーシング１１の径小部１１ａの内径と略同
一にされており、径小部１１ａを導通する全ての水流が
羽根車１３ａ、１３ｂに当接するようにされている。即
ち、径大部１１ｂに収納された発電機回転子１４内に同
心的に羽根車１３ａ、１３ｂが固定された構成となって
いる。
照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態を説明
するための概略的断面図である。円筒形のケーシング１
１の内部には、矢印で示した水流１２により圧力を持っ
た流体が流入し、羽根車１３ａ、１３ｂを回転させる。
永久磁石により構成される発電機回転子１４は羽根車１
３ａ、１３ｂの先端に結合しており、羽根車１３ａ、１
３ｂが回転すると発電機回転子１４も同様に回転する。
永久磁石により構成される発電機回転子１４は、円筒状
に形成され、かつ、耐水構造に形成されている。円筒形
の発電機回転子１４の内面は、羽根車１３ａ、１３ｂの
先端に強固に固定されており、羽根車１３ａ、１３ｂの
回転に伴って回転する。また、ケーシング１１には、水
流が導通する径小部１１ａと円筒状の発電機回転子１４
が収納される径大部１１ｂで構成されている。即ち、径
大部１１ｂは径小部１１ａに連続して形成されており、
図１のごとく径小部１１ａ−径大部１１ｂ−径小部１１
ａのように構成されている。また、羽根車１３ａ、１３
ｂの直径はケーシング１１の径小部１１ａの内径と略同
一にされており、径小部１１ａを導通する全ての水流が
羽根車１３ａ、１３ｂに当接するようにされている。即
ち、径大部１１ｂに収納された発電機回転子１４内に同
心的に羽根車１３ａ、１３ｂが固定された構成となって
いる。
【０００９】発電機回転子１４は次のようにしてケーシ
ング１１の径大部１１ｂ内に可回転に収納される。即
ち、径大部１１ｂの内側面には発電機回転子支持部１６
を設ける。この支持部１６は、環状受け部１６ａとスラ
ストタイプボールベアリング１６ｂから構成されてい
る。環状受け部１６ａは径大部１１ｂの内側面に固定さ
れ、この反対面にはボールベアリング１６ｂのガイド溝
１６ｃが形成されている。発電機回転子１４の側面に
は、前記ガイド溝１６ｃに対向する位置に同様のガイド
溝１６ｄが形成されている。ガイド溝１６ｃ、１６ｄ間
には複数のスラストタイプボールベアリング１６ｂが可
回転に挿入され、発電機回転子１４が回転可能に設置さ
れる。発電機回転子支持部１６は、このようにして、発
電機回転子１４を回転可能とすると同時に、ケーシング
１１の径大部１１ｂ内にて、位置決めする機能も有して
いる。
ング１１の径大部１１ｂ内に可回転に収納される。即
ち、径大部１１ｂの内側面には発電機回転子支持部１６
を設ける。この支持部１６は、環状受け部１６ａとスラ
ストタイプボールベアリング１６ｂから構成されてい
る。環状受け部１６ａは径大部１１ｂの内側面に固定さ
れ、この反対面にはボールベアリング１６ｂのガイド溝
１６ｃが形成されている。発電機回転子１４の側面に
は、前記ガイド溝１６ｃに対向する位置に同様のガイド
溝１６ｄが形成されている。ガイド溝１６ｃ、１６ｄ間
には複数のスラストタイプボールベアリング１６ｂが可
回転に挿入され、発電機回転子１４が回転可能に設置さ
れる。発電機回転子支持部１６は、このようにして、発
電機回転子１４を回転可能とすると同時に、ケーシング
１１の径大部１１ｂ内にて、位置決めする機能も有して
いる。
【００１０】このような構成とすることにより、発電機
回転子１４並びにこれに固定されている羽根車１３ａ、
１３ｂの両者の位置が固定的に設定されることになる。
従って、羽根車１３ａ、１３ｂは回転軸がなくても、水
流１２によってスムーズに回転を発生させることが可能
である。
回転子１４並びにこれに固定されている羽根車１３ａ、
１３ｂの両者の位置が固定的に設定されることになる。
従って、羽根車１３ａ、１３ｂは回転軸がなくても、水
流１２によってスムーズに回転を発生させることが可能
である。
【００１１】このような構成とすることにより、ケーシ
ング１１の水路中に水流１２に対して抵抗要素となる構
造物がなく、羽根車１３ａ、１３ｂは水流１２のエネル
ギーを有効に回収することができる。
ング１１の水路中に水流１２に対して抵抗要素となる構
造物がなく、羽根車１３ａ、１３ｂは水流１２のエネル
ギーを有効に回収することができる。
【００１２】なお、発電機回転子支持装置１６は摺動
式、ボールもしくはコロ軸受方式とすることも可能であ
る。また、図１では発電機回転子支持装置１６を円筒形
の発電機回転子１４の端側へ配置してあるが、発電機回
転子１４の胴部分の外周へ摺動式、ボールもしくはコロ
軸受方式として取り付ける方式とすることもできる。ま
た、図１の羽根車１３ａ、１３ｂは２枚の例を記載して
あるが、１枚もしくは３枚以上とすることもできる。
式、ボールもしくはコロ軸受方式とすることも可能であ
る。また、図１では発電機回転子支持装置１６を円筒形
の発電機回転子１４の端側へ配置してあるが、発電機回
転子１４の胴部分の外周へ摺動式、ボールもしくはコロ
軸受方式として取り付ける方式とすることもできる。ま
た、図１の羽根車１３ａ、１３ｂは２枚の例を記載して
あるが、１枚もしくは３枚以上とすることもできる。
【００１３】ケーシング１１の外側には発電機固定子巻
線１５が配置されており、発電機回転子１４の回転によ
り発電機固定子巻線１５には電圧が発生し発電機として
機能する。永久磁石製の発電機回転子１４は羽根車１３
ａ、１３ｂに結合されケーシング１１の内部に密閉され
た形で配置されており、ケーシング１１の外側に発電機
固定子巻線１５が配置され、物理的貫通個所はない構造
としているが、発電機回転子１４の磁力線は水車発電機
ケーシング１１を貫通し発電機固定子巻線１５に到達で
きるように、水車発電機ケーシング１１は透磁性の材質
により製作される。
線１５が配置されており、発電機回転子１４の回転によ
り発電機固定子巻線１５には電圧が発生し発電機として
機能する。永久磁石製の発電機回転子１４は羽根車１３
ａ、１３ｂに結合されケーシング１１の内部に密閉され
た形で配置されており、ケーシング１１の外側に発電機
固定子巻線１５が配置され、物理的貫通個所はない構造
としているが、発電機回転子１４の磁力線は水車発電機
ケーシング１１を貫通し発電機固定子巻線１５に到達で
きるように、水車発電機ケーシング１１は透磁性の材質
により製作される。
【００１４】図２は、本発明の第２の実施形態を説明す
るための断面図である。前図と同一個所は同一番号によ
り説明する。この実施形態においては発電機回転子１４
の支持装置として、水車発電機ケーシング１１の径大部
１１ｂの内側壁に直接ガイド溝１７を形成し、このガイ
ド溝１７と発電機回転子１４の側面に形成されているガ
イド溝１９間にボールベアリング１８を可回転に挿入す
るようにした例である。このような構成とすることによ
り、発電機回転子支持装置の部品点数が削減可能とな
り、構造も簡略にすることができる。なお、径大部１１
ｂの側壁に直接ガイド溝１７を形成するため、側壁の厚
さを増加させる等、側壁強度を大きくする必要はある。
るための断面図である。前図と同一個所は同一番号によ
り説明する。この実施形態においては発電機回転子１４
の支持装置として、水車発電機ケーシング１１の径大部
１１ｂの内側壁に直接ガイド溝１７を形成し、このガイ
ド溝１７と発電機回転子１４の側面に形成されているガ
イド溝１９間にボールベアリング１８を可回転に挿入す
るようにした例である。このような構成とすることによ
り、発電機回転子支持装置の部品点数が削減可能とな
り、構造も簡略にすることができる。なお、径大部１１
ｂの側壁に直接ガイド溝１７を形成するため、側壁の厚
さを増加させる等、側壁強度を大きくする必要はある。
【００１５】図３には本発明の第３の実施形態を説明す
るための断面図である。前各図と同一部分は同一の番号
で示してある。発電機固定子巻線１５は発電時この固定
子巻線１５に流れる電流により発熱が起こるので、固定
子巻線の冷却システムを設けることは有効な手段であ
る。発熱を冷却するために発電機固定子巻線１５に接
し、もしくは近傍に冷却配管２０を配置し、羽根車１３
ａの上流部で水流１２を分岐取り出し冷却配管２０に供
給し、戻りは羽根車１３ｂの下流部の水流へ接続排水す
る。冷却水の分岐取り出しにより、発電に供する水流が
減少するが、減少比率は極めて微少であって、実用上の
影響はない。
るための断面図である。前各図と同一部分は同一の番号
で示してある。発電機固定子巻線１５は発電時この固定
子巻線１５に流れる電流により発熱が起こるので、固定
子巻線の冷却システムを設けることは有効な手段であ
る。発熱を冷却するために発電機固定子巻線１５に接
し、もしくは近傍に冷却配管２０を配置し、羽根車１３
ａの上流部で水流１２を分岐取り出し冷却配管２０に供
給し、戻りは羽根車１３ｂの下流部の水流へ接続排水す
る。冷却水の分岐取り出しにより、発電に供する水流が
減少するが、減少比率は極めて微少であって、実用上の
影響はない。
【００１６】図４は本発明の第４の実施形態を説明する
ための断面図であって、前各図と同一部分は同一の番号
をもって示してある。上述した第１乃至第３の実施形態
においては、発電機固定子巻線１５を水車発電機ケーシ
ング１１の外部、即ち、流水域外に配置し、水流に直接
接触しない構造としている。図４に示した本発明の第４
の実施形態においては、永久磁石製の発電機回転子１４
の磁束をより効率的に発電機固定子巻線１５へ供給でき
るように、発電機固定子巻線１５を水車発電機ケーシン
グ１１の径大部１１ｂ内に収納する。径大部に収納した
ことにより、発電機固定子巻線１５と発電機回転子１４
との間隙を小さくすることが可能である。
ための断面図であって、前各図と同一部分は同一の番号
をもって示してある。上述した第１乃至第３の実施形態
においては、発電機固定子巻線１５を水車発電機ケーシ
ング１１の外部、即ち、流水域外に配置し、水流に直接
接触しない構造としている。図４に示した本発明の第４
の実施形態においては、永久磁石製の発電機回転子１４
の磁束をより効率的に発電機固定子巻線１５へ供給でき
るように、発電機固定子巻線１５を水車発電機ケーシン
グ１１の径大部１１ｂ内に収納する。径大部に収納した
ことにより、発電機固定子巻線１５と発電機回転子１４
との間隙を小さくすることが可能である。
【００１７】しかしながら、発電機固定子巻線１５は流
水域に挿入されることになるため、発電機回転子１４と
同様に発電機固定子巻線１５は耐水構造１５ａに形成さ
れている。例えば水密性能を保持しつつ、透磁性を損な
わないようにすることが重要であって、エポキシ樹脂で
全体をモールドする方法もある。
水域に挿入されることになるため、発電機回転子１４と
同様に発電機固定子巻線１５は耐水構造１５ａに形成さ
れている。例えば水密性能を保持しつつ、透磁性を損な
わないようにすることが重要であって、エポキシ樹脂で
全体をモールドする方法もある。
【００１８】上述した本発明の第１乃至第４の実施の形
態による水力発電機においては、発電機回転子１４は羽
根車１３ａ、１３ｂと同一回転数で回転し、この回転数
に相当する周波数の交流電力を発電する。その発生電力
の周波数は次の式で表される。
態による水力発電機においては、発電機回転子１４は羽
根車１３ａ、１３ｂと同一回転数で回転し、この回転数
に相当する周波数の交流電力を発電する。その発生電力
の周波数は次の式で表される。
【００１９】
周波数＝発電機極数×発電機回転数／１２０
従って、水流１２の流速や発電機負荷の変動が発生する
と発電機回転子１４の回転数が変化し、発電機出力電力
の周波数や電圧が変動することになる。この変動を防ぎ
一定の周波数とするため、水車に入ってくる水力エネル
ギーを調整するガバナ装置や発電機側で電気的に出力を
調整する装置が必要となる。本発明においては、水流１
２の流速等の状態変化、又は発電機負荷が変化し発電機
回転子１４の回転数が変化しても一定の周波数や電圧が
保てるようにすることができる。この概念を図５を参照
して説明する。
と発電機回転子１４の回転数が変化し、発電機出力電力
の周波数や電圧が変動することになる。この変動を防ぎ
一定の周波数とするため、水車に入ってくる水力エネル
ギーを調整するガバナ装置や発電機側で電気的に出力を
調整する装置が必要となる。本発明においては、水流１
２の流速等の状態変化、又は発電機負荷が変化し発電機
回転子１４の回転数が変化しても一定の周波数や電圧が
保てるようにすることができる。この概念を図５を参照
して説明する。
【００２０】発電機固定子巻線１５から取出される発電
交流電力は、発電機回転子１４の回転数に対応したある
周波数を持った発電交流電力２１である。この発電交流
電力２１をコンバータ２２へ入力し直流電力に変換す
る。直流電力をインバータ２３へ入力し負荷側から要求
される周波数の商用周波数電力、例えば商用周波数の５
０Ｈｚへと変換／出力する。その後、変圧器２４により
電圧変換後の商用周波数電力が出力される。
交流電力は、発電機回転子１４の回転数に対応したある
周波数を持った発電交流電力２１である。この発電交流
電力２１をコンバータ２２へ入力し直流電力に変換す
る。直流電力をインバータ２３へ入力し負荷側から要求
される周波数の商用周波数電力、例えば商用周波数の５
０Ｈｚへと変換／出力する。その後、変圧器２４により
電圧変換後の商用周波数電力が出力される。
【００２１】本発明による上述各実施形態は、小容量水
力発電機を想定して説明したが、この装置を大型化する
ことも可能である。また、本発明による水力発電機は配
管へ挟み込む取り付けができるため、工場やビル等にお
いて減圧を目的とする圧力調整装置を有する水配管系に
取り付け、減圧を行いかつ発電をも行うこともできる。
力発電機を想定して説明したが、この装置を大型化する
ことも可能である。また、本発明による水力発電機は配
管へ挟み込む取り付けができるため、工場やビル等にお
いて減圧を目的とする圧力調整装置を有する水配管系に
取り付け、減圧を行いかつ発電をも行うこともできる。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係わる小容量の水力発電機にお
いては、水路中に羽根車のみを設けた構造とし、水路中
に羽根車軸受もしくは軸受等の構造物を配置せず効率よ
い水力エネルギーの回収を可能とした。また、水源側の
状態変化が発生しても安定した出力電力が得られるシス
テムを構築できるようになった。従って、本発明により
水力発電設備の構造簡素化、効果的水路構造とすること
ができるようになった。以上のことから、従来の製品価
格を大幅に削減可能となり、分散電源として普及に寄与
し、未利用水力エネルギーの回収に大きく貢献できるよ
うになった。
いては、水路中に羽根車のみを設けた構造とし、水路中
に羽根車軸受もしくは軸受等の構造物を配置せず効率よ
い水力エネルギーの回収を可能とした。また、水源側の
状態変化が発生しても安定した出力電力が得られるシス
テムを構築できるようになった。従って、本発明により
水力発電設備の構造簡素化、効果的水路構造とすること
ができるようになった。以上のことから、従来の製品価
格を大幅に削減可能となり、分散電源として普及に寄与
し、未利用水力エネルギーの回収に大きく貢献できるよ
うになった。
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための断面
図。
図。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するための断面
図。
図。
【図３】本発明の第３の実施形態を説明するための断面
図。
図。
【図４】本発明の第４の実施形態を説明するための断面
図。
図。
【図５】本発明の動作を説明するためのフローチャー
ト。
ト。
１１…ケーシング
１１ａ…径小部
１１ｂ…径大部
１２…水流
１３ａ、１３ｂ…羽根車
１４…発電機回転子
１５…発電機固定子巻線
１６…発電機回転子支持部
１６ａ…環状受け部
１６ｂ、１８…ボールベアリング
１６ｃ、１７、１９…ガイド溝
２０…冷却配管
２１…発電交流電力
２２…コンバータ
２３…インバータ
２４…変圧器
Claims (5)
- 【請求項１】 径小部並びにこの径小部に連続する径大
部が形成された円筒状のケーシングと、このケーシング
の前記径大部に可回転に収納された円筒状の発電機回転
子と、この発電機回転子内に同心的に固定された羽根車
と、前記発電機回転子の外周に設けられた発電機固定子
巻線とを具備することを特徴とする水力発電機。 - 【請求項２】 前記発電機回転子は前記羽根車先端に固
定されていることを特徴とする請求項１記載の水力発電
機。 - 【請求項３】 前記発電機固定子巻線は前記ケーシング
の径大部の外周に設けられたことを特徴とする請求項１
又は２記載の水力発電機。 - 【請求項４】 前記発電機固定子巻線を冷却するために
前記径小部から分岐して取り出された冷却管とを具備す
ることを特徴とする請求項３記載の水力発電機。 - 【請求項５】 前記発電機固定子巻線は前記ケーシング
の径大部内であって、前記発電機回転子に近接して設け
られたことを特徴とする請求項１又は２記載の水力発電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327188A JP2003129931A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 水力発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327188A JP2003129931A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 水力発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003129931A true JP2003129931A (ja) | 2003-05-08 |
Family
ID=19143456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001327188A Pending JP2003129931A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 水力発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003129931A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001327188A patent/JP2003129931A/ja active Pending
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