JP2003232273A - サイフォン型水力発電設備 - Google Patents
サイフォン型水力発電設備Info
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- JP2003232273A JP2003232273A JP2002032261A JP2002032261A JP2003232273A JP 2003232273 A JP2003232273 A JP 2003232273A JP 2002032261 A JP2002032261 A JP 2002032261A JP 2002032261 A JP2002032261 A JP 2002032261A JP 2003232273 A JP2003232273 A JP 2003232273A
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- power generation
- generator
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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
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 既設の移動堰や貯水池に大きな工事を必要と
せず簡単に設置できると共に、水位エネルギー変動が生
じても、水車発電機性能を最適に維持できるサイフォン
型水力発電設備を提供する。 【解決手段】 河川等に設けられた移動堰（ゲート１
１）に、サイフォン管１４、水車発電機（水車１５、発
電機１７）及びドラフト管１６を固定して設け、上流側
２０の水をサイフォン管１４で該移動堰頂部を越して水
車発電機に導き、水車発電機を回転させた後の水をドラ
フト管１６を通して下流側２１に放水するように構成し
た。
せず簡単に設置できると共に、水位エネルギー変動が生
じても、水車発電機性能を最適に維持できるサイフォン
型水力発電設備を提供する。 【解決手段】 河川等に設けられた移動堰（ゲート１
１）に、サイフォン管１４、水車発電機（水車１５、発
電機１７）及びドラフト管１６を固定して設け、上流側
２０の水をサイフォン管１４で該移動堰頂部を越して水
車発電機に導き、水車発電機を回転させた後の水をドラ
フト管１６を通して下流側２１に放水するように構成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は河川等に設けられた
移動堰（ゲート）の前後或いは下水処理場の処理水貯水
池等の小さい水位エネルギー（落差）を利用して発電を
行なうのに好適なサイフォン型水力発電設備に関するも
のである。
移動堰（ゲート）の前後或いは下水処理場の処理水貯水
池等の小さい水位エネルギー（落差）を利用して発電を
行なうのに好適なサイフォン型水力発電設備に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、河川等に設けられた移動堰（ゲー
ト）の前後（上流側、下流側）に生じる水の位置エネル
ギー或いは下水処理場の処理水貯水池等の水を河川等に
放流する際に生ずる水の水位エネルギーを利用して発電
を行なうためには、水を発電機を駆動する水車に導く必
要がある。そこで従来は、既設の鋼構造物に或いはコン
クリート構造物に孔を開け、該孔に導水管を設置し、該
導水管を通して水を水車に導いている。しかしながら、
このような小型の水力発電設備を設置するため、既設の
鋼構造物に或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の
工事を行なわなければならず、工事が困難であるばかり
か工事費が嵩むという問題があった。
ト）の前後（上流側、下流側）に生じる水の位置エネル
ギー或いは下水処理場の処理水貯水池等の水を河川等に
放流する際に生ずる水の水位エネルギーを利用して発電
を行なうためには、水を発電機を駆動する水車に導く必
要がある。そこで従来は、既設の鋼構造物に或いはコン
クリート構造物に孔を開け、該孔に導水管を設置し、該
導水管を通して水を水車に導いている。しかしながら、
このような小型の水力発電設備を設置するため、既設の
鋼構造物に或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の
工事を行なわなければならず、工事が困難であるばかり
か工事費が嵩むという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、既設の移動堰や貯水池に大きな工
事を必要とせず簡単に設置できると共に、水位エネルギ
ー変動が生じても、水車発電機性能を最適に維持できる
サイフォン型水力発電設備を提供することを目的とす
る。
みてなされたもので、既設の移動堰や貯水池に大きな工
事を必要とせず簡単に設置できると共に、水位エネルギ
ー変動が生じても、水車発電機性能を最適に維持できる
サイフォン型水力発電設備を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、河川等に設けられた移動堰
に、サイフォン管、水車発電機及びドラフト管を固定し
て設け、上流側の水をサイフォン管で該移動堰頂部を越
して水車発電機に導き、水車発電機を回転させた後の水
をドラフト管を通して放水するように構成したことを特
徴とするサイフォン型水力発電設備にある。
請求項１に記載の発明は、河川等に設けられた移動堰
に、サイフォン管、水車発電機及びドラフト管を固定し
て設け、上流側の水をサイフォン管で該移動堰頂部を越
して水車発電機に導き、水車発電機を回転させた後の水
をドラフト管を通して放水するように構成したことを特
徴とするサイフォン型水力発電設備にある。
【０００５】上記のように、サイフォン管で上流側の水
を移動堰頂部を越して水車発電機に導き、水車発電機を
回転させた後の水をドラフト管を通して放水するように
構成したことにより、既設の移動堰にサイフォン管、水
車発電機及びドラフト管を固定するだけで、サイフォン
型水力発電設備を設置でき、設置のために既設の鋼構造
物に或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の工事が
必要ない。また、河川の洪水時には、移動堰と一緒にサ
イフォン型水力発電設備を引き上げることができるか
ら、河川の流れの障害とならない。
を移動堰頂部を越して水車発電機に導き、水車発電機を
回転させた後の水をドラフト管を通して放水するように
構成したことにより、既設の移動堰にサイフォン管、水
車発電機及びドラフト管を固定するだけで、サイフォン
型水力発電設備を設置でき、設置のために既設の鋼構造
物に或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の工事が
必要ない。また、河川の洪水時には、移動堰と一緒にサ
イフォン型水力発電設備を引き上げることができるか
ら、河川の流れの障害とならない。
【０００６】請求項２に記載の発明は、サイフォン管、
水車発電機及びドラフト管を具備し、貯水池等の水をそ
の堰堤頂部を越して水車発電機に導き、水車発電機を回
転させた後の水をドラフト管を通して放水するように構
成したことを特徴とするサイフォン型水力発電設備にあ
る。
水車発電機及びドラフト管を具備し、貯水池等の水をそ
の堰堤頂部を越して水車発電機に導き、水車発電機を回
転させた後の水をドラフト管を通して放水するように構
成したことを特徴とするサイフォン型水力発電設備にあ
る。
【０００７】上記のように、貯水池等の水をその堰堤頂
部を越して水車発電機に導くので、水車発電機に水を導
水するサイフォン管を堰堤頂部を経由して設置すること
ができ、導水管の設置のため、既設の堰堤の鋼構造物に
或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の工事が必要
ない。
部を越して水車発電機に導くので、水車発電機に水を導
水するサイフォン管を堰堤頂部を経由して設置すること
ができ、導水管の設置のため、既設の堰堤の鋼構造物に
或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の工事が必要
ない。
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のサイフォン型水力発電設備において、水車発電
機を極数変換型発電機或いは可変速度型発電機とし又は
該水車発電機とインバータを組み合わせ、水車発電機の
性能を可変可能な構成としたことを特徴とする。
に記載のサイフォン型水力発電設備において、水車発電
機を極数変換型発電機或いは可変速度型発電機とし又は
該水車発電機とインバータを組み合わせ、水車発電機の
性能を可変可能な構成としたことを特徴とする。
【０００９】上記のように水車発電機を極数変換型発電
機或いは可変速度型発電機とし又は該水車発電機とイン
バータを組み合わせ、水車発電機の性能を可変可能に構
成したので、水位エネルギーが変動しても、水車発電機
の性能を最適に維持でき、且つ発電電力の周波数を一定
に維持することができる。
機或いは可変速度型発電機とし又は該水車発電機とイン
バータを組み合わせ、水車発電機の性能を可変可能に構
成したので、水位エネルギーが変動しても、水車発電機
の性能を最適に維持でき、且つ発電電力の周波数を一定
に維持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に係るサ
イフォン型水力発電設備の構成例を示す図であり、図１
は縦断面図、図２は一部正面図（図１のＡ矢視図）、図
３は一部平面図（図２のＢ矢視図）である。図におい
て、１０は水門であり、該水門１０にゲート（移動堰）
１１が設けられ、該ゲート１１は水門１０の頂部に設置
したゲート昇降装置１２により昇降索１３を介して昇降
できるようになっている。
面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に係るサ
イフォン型水力発電設備の構成例を示す図であり、図１
は縦断面図、図２は一部正面図（図１のＡ矢視図）、図
３は一部平面図（図２のＢ矢視図）である。図におい
て、１０は水門であり、該水門１０にゲート（移動堰）
１１が設けられ、該ゲート１１は水門１０の頂部に設置
したゲート昇降装置１２により昇降索１３を介して昇降
できるようになっている。
【００１１】ゲート１１にはサイフォン管１４、チュー
ブラ水車等の水車１５及びドラフト管１６を固定して設
けられている。サイフォン管１４はゲート１１の頂部を
越して吸込口１４ａが水門１０の上流側２０に開口（水
中に開口）し、その吐出口１４ｂが水車１５の吸込口１
５ａに接続されている。また、水車１５の吐出口１５ｂ
はドラフト管１６の流入口１６ａに接続され、ドラフト
管１６の放水口１６ｂは水門１０の下流側２１（放水
路）に開口している。なお、Ｈ3は下流側２１の水位を
示す。
ブラ水車等の水車１５及びドラフト管１６を固定して設
けられている。サイフォン管１４はゲート１１の頂部を
越して吸込口１４ａが水門１０の上流側２０に開口（水
中に開口）し、その吐出口１４ｂが水車１５の吸込口１
５ａに接続されている。また、水車１５の吐出口１５ｂ
はドラフト管１６の流入口１６ａに接続され、ドラフト
管１６の放水口１６ｂは水門１０の下流側２１（放水
路）に開口している。なお、Ｈ3は下流側２１の水位を
示す。
【００１２】なお、１７は水車１５で駆動される発電機
であり、ゲート１１に固定して設けている。また、１８
は水車１５の可動翼を操作する可動翼操作機構であり、
ゲート１１に固定して設けている。また、サイフォン管
１４の最高位置には後に詳述する満水監視装置１９が設
けられている。ここでは、水車１５、発電機１７及び可
動翼操作機構１８で水車発電を構成している。
であり、ゲート１１に固定して設けている。また、１８
は水車１５の可動翼を操作する可動翼操作機構であり、
ゲート１１に固定して設けている。また、サイフォン管
１４の最高位置には後に詳述する満水監視装置１９が設
けられている。ここでは、水車１５、発電機１７及び可
動翼操作機構１８で水車発電を構成している。
【００１３】図４はサイフォン管１４に吸水するための
吸水装置の構成を示す図である。サイフォン管１４の最
高部に設けた満水監視装置１９はその内部に水位レベル
の上下動に連動して上下動するフロート１９ａを具備
し、該フロート１９ａはレベルスイッチ２２の可動接点
２２ｃに連結されていて、満水監視装置１９が所定水位
以上になると固定接点２２ａが閉じ、所定水位以下にな
ると固定接点２２ｂが閉じるようになっている。また、
満水監視装置１９には逆止弁２３を介して真空ポンプ２
４が接続され、該真空ポンプ２４はモータ２５で駆動さ
れるようになっている。また、満水監視装置１９には真
空破壊弁２６が接続されている。
吸水装置の構成を示す図である。サイフォン管１４の最
高部に設けた満水監視装置１９はその内部に水位レベル
の上下動に連動して上下動するフロート１９ａを具備
し、該フロート１９ａはレベルスイッチ２２の可動接点
２２ｃに連結されていて、満水監視装置１９が所定水位
以上になると固定接点２２ａが閉じ、所定水位以下にな
ると固定接点２２ｂが閉じるようになっている。また、
満水監視装置１９には逆止弁２３を介して真空ポンプ２
４が接続され、該真空ポンプ２４はモータ２５で駆動さ
れるようになっている。また、満水監視装置１９には真
空破壊弁２６が接続されている。
【００１４】上記構成のサイフォン型水力発電設備にお
いて、水門１０の上流側２０の水位Ｈが、例えば最高水
位Ｈ2（図１参照）にある場合、真空破壊弁２６を閉
じ、モータ２５を起動して真空ポンプ２４を駆動する
と、サイフォン管１４及び満水監視装置１９内の空気は
逆止弁２３を通って真空ポンプ２４により排気されるか
ら、サイフォン管１４及び満水監視装置１９の内部は減
圧される。これにより上流側２０の水が該サイフォン管
１４内に吸い込まれ、水位が上昇し満水監視装置１９内
の所定のレベルに達すると、レベルスイッチ２２の固定
接点２２ａが閉じる。これによりモータ２５は停止し、
真空ポンプ２４は停止する。
いて、水門１０の上流側２０の水位Ｈが、例えば最高水
位Ｈ2（図１参照）にある場合、真空破壊弁２６を閉
じ、モータ２５を起動して真空ポンプ２４を駆動する
と、サイフォン管１４及び満水監視装置１９内の空気は
逆止弁２３を通って真空ポンプ２４により排気されるか
ら、サイフォン管１４及び満水監視装置１９の内部は減
圧される。これにより上流側２０の水が該サイフォン管
１４内に吸い込まれ、水位が上昇し満水監視装置１９内
の所定のレベルに達すると、レベルスイッチ２２の固定
接点２２ａが閉じる。これによりモータ２５は停止し、
真空ポンプ２４は停止する。
【００１５】水がサイフォン管１４内に充満するとサイ
フォンの原理により、上流側２０の水が連続的に水車１
５に流れ込み、ドラフト管１６を通って下流側２１に放
流される。これにより水車１５の回転翼は回転し、その
回転力は発電機１７に伝達され、発電機１７は回転駆動
され発電する。この際、水車１５の可動翼機構は、上流
側２０から下流側２１への放流量を任意に変えることが
できるように可動翼操作機構１８を介して調整される。
これにより上流側２０と下流側２１との水位差が変化し
ても予め決められた流量にて水車１５を運転することが
できる。上流側２０の水位が、例えば最低水位Ｈ1（図
１参照）に達し、水車１５を停止する場合は、真空破壊
弁２６を開くことにより、サイフォン管１４内が大気圧
となり、水は流下し、水車１５を停止する。
フォンの原理により、上流側２０の水が連続的に水車１
５に流れ込み、ドラフト管１６を通って下流側２１に放
流される。これにより水車１５の回転翼は回転し、その
回転力は発電機１７に伝達され、発電機１７は回転駆動
され発電する。この際、水車１５の可動翼機構は、上流
側２０から下流側２１への放流量を任意に変えることが
できるように可動翼操作機構１８を介して調整される。
これにより上流側２０と下流側２１との水位差が変化し
ても予め決められた流量にて水車１５を運転することが
できる。上流側２０の水位が、例えば最低水位Ｈ1（図
１参照）に達し、水車１５を停止する場合は、真空破壊
弁２６を開くことにより、サイフォン管１４内が大気圧
となり、水は流下し、水車１５を停止する。
【００１６】なお、水車１５及び発電機１７の運転中
は、満水監視装置１９内の水位をレベルスイッチ２２で
検出し、水位が固定接点２２ｂが閉じるレベルまで下が
ったら、真空ポンプ２４を運転して流水より遊離した空
気を抜き取る。
は、満水監視装置１９内の水位をレベルスイッチ２２で
検出し、水位が固定接点２２ｂが閉じるレベルまで下が
ったら、真空ポンプ２４を運転して流水より遊離した空
気を抜き取る。
【００１７】サイフォン型水力発電設備を上記のように
構成することにより、サイフォン管１４、水車１５、ド
ラフト管１６及び発電機１７等をゲート１１に固定して
設けるだけで、ゲート１１や水門１０等の既設の鋼構造
物に或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の工事を
施すことなくサイフォン型水力発電設備を設置でき、施
工費が大幅に削減できる。また、河川の洪水時には、ゲ
ート１１と一緒にサイフォン型水力発電設備を引き上げ
ることができるから、河川の流れの障害とはならない。
構成することにより、サイフォン管１４、水車１５、ド
ラフト管１６及び発電機１７等をゲート１１に固定して
設けるだけで、ゲート１１や水門１０等の既設の鋼構造
物に或いはコンクリート構造物に孔を開ける等の工事を
施すことなくサイフォン型水力発電設備を設置でき、施
工費が大幅に削減できる。また、河川の洪水時には、ゲ
ート１１と一緒にサイフォン型水力発電設備を引き上げ
ることができるから、河川の流れの障害とはならない。
【００１８】図５は本発明に係るサイフォン型水力発電
設備の他の構成例を示す図である。ここでは下水処理場
等の貯水池の水を河川等に放流する放流水を用いて発電
を行う場合のサイフォン型水力発電設備を示す図であ
る。図５において、図１乃至図４と同一符号を付した部
分は同一又は相当部分を示す。図５に示すように、サイ
フォン管１４は貯水池３０の堰堤３１の頂部を越えて設
置され、その吸込口１４ａは貯水池３０内（水中）に開
口し、吐出口１４ｂは水車１５の吸込口１５ａに接続さ
れている。また、水車１５の吐出口はドラフト管１６の
流入口１６ａに接続され、ドラフト管１６の放水口１６
ｂは水門１０の放水路３２に開口している。
設備の他の構成例を示す図である。ここでは下水処理場
等の貯水池の水を河川等に放流する放流水を用いて発電
を行う場合のサイフォン型水力発電設備を示す図であ
る。図５において、図１乃至図４と同一符号を付した部
分は同一又は相当部分を示す。図５に示すように、サイ
フォン管１４は貯水池３０の堰堤３１の頂部を越えて設
置され、その吸込口１４ａは貯水池３０内（水中）に開
口し、吐出口１４ｂは水車１５の吸込口１５ａに接続さ
れている。また、水車１５の吐出口はドラフト管１６の
流入口１６ａに接続され、ドラフト管１６の放水口１６
ｂは水門１０の放水路３２に開口している。
【００１９】なお、図示は省略するが、水車１５には図
１乃至図３の場合と同様、可動翼を操作する可動翼操作
機構が設けられている。また、満水監視装置１９には、
図４に示すのと同様、真空ポンプ２４、真空破壊弁２６
等が接続され、レベルスイッチ２２が設けられている。
１乃至図３の場合と同様、可動翼を操作する可動翼操作
機構が設けられている。また、満水監視装置１９には、
図４に示すのと同様、真空ポンプ２４、真空破壊弁２６
等が接続され、レベルスイッチ２２が設けられている。
【００２０】上記構成のサイフォン型水力発電設備にお
いて、貯水池３０の水（水位Ｈがサイフォン管１４の吸
込口１４ａより上位にある場合）を放水して発電する場
合は、真空破壊弁２６を閉じ、真空ポンプ２４を駆動
し、サイフォン管１４内が満水になると、貯水池３０の
水が連続的に水車１５に流れ込み、その回転翼は回転す
る。この回転力は発電機１７に伝達され、発電機１７は
回転駆動され発電する。この際、水車１５の可動翼を貯
水池３０の水位Ｈと放水路３２の水位Ｈ3の水位差によ
り可動翼操作機構を介して調整することにより水位差の
変化にも拘らず予め決められた水量で水車１５を運転す
ることができる。
いて、貯水池３０の水（水位Ｈがサイフォン管１４の吸
込口１４ａより上位にある場合）を放水して発電する場
合は、真空破壊弁２６を閉じ、真空ポンプ２４を駆動
し、サイフォン管１４内が満水になると、貯水池３０の
水が連続的に水車１５に流れ込み、その回転翼は回転す
る。この回転力は発電機１７に伝達され、発電機１７は
回転駆動され発電する。この際、水車１５の可動翼を貯
水池３０の水位Ｈと放水路３２の水位Ｈ3の水位差によ
り可動翼操作機構を介して調整することにより水位差の
変化にも拘らず予め決められた水量で水車１５を運転す
ることができる。
【００２１】サイフォン型水力発電設備を上記のように
構成することにより、貯水池３０の水を堰堤３１の頂部
を経由して設置したサイフォン管１４を通して水車１５
に導くので、水車に水を導水するための導水管を設置す
るために、既設の堰堤の鋼構造物に或いはコンクリート
構造物に孔を開ける等の工事が必要なく、施工工事費を
大幅に削減することができる。
構成することにより、貯水池３０の水を堰堤３１の頂部
を経由して設置したサイフォン管１４を通して水車１５
に導くので、水車に水を導水するための導水管を設置す
るために、既設の堰堤の鋼構造物に或いはコンクリート
構造物に孔を開ける等の工事が必要なく、施工工事費を
大幅に削減することができる。
【００２２】図１乃至図５に示すサイフォン型水力発電
設備において、水車１５の特性は、水車比速度（Ｎｓ）
に依存し、その運転範囲は水位エネルギー（落差）、回
転速度及び水車出力によって求められるそれぞれの水車
比速度の許容範囲に制限される。水車１５の比速度（Ｎ
ｓ）は次式にて表される。 Ｎｓ＝Ｎ・Ｐ0.5／Ｈ1.25 ここに、Ｎ：回転速度 Ｐ：水車出力（ｋＷ） Ｈ：落差（ｍ） この水位エネルギー（落差）が変動する場合には、水車
１５の回転速度を変化させることにより、それぞれの水
車許容速度範囲内に抑えることができる。
設備において、水車１５の特性は、水車比速度（Ｎｓ）
に依存し、その運転範囲は水位エネルギー（落差）、回
転速度及び水車出力によって求められるそれぞれの水車
比速度の許容範囲に制限される。水車１５の比速度（Ｎ
ｓ）は次式にて表される。 Ｎｓ＝Ｎ・Ｐ0.5／Ｈ1.25 ここに、Ｎ：回転速度 Ｐ：水車出力（ｋＷ） Ｈ：落差（ｍ） この水位エネルギー（落差）が変動する場合には、水車
１５の回転速度を変化させることにより、それぞれの水
車許容速度範囲内に抑えることができる。
【００２３】また、極数変換型発電機或いは可変速度型
発電機とインバータを組み合わせることにより、発電電
力の周波数を一定に維持しながら、落差に応じて水車１
５を高効率で運転することができ、しかも周波数変動を
抑えることができるから、このサイフォン型水力発電設
備を商用の送電系統に接続することも可能となる。即
ち、落差が変動しても水車発電機を高効率で運転し、し
かも発電電力の周波数を一定に維持することができる。
発電機とインバータを組み合わせることにより、発電電
力の周波数を一定に維持しながら、落差に応じて水車１
５を高効率で運転することができ、しかも周波数変動を
抑えることができるから、このサイフォン型水力発電設
備を商用の送電系統に接続することも可能となる。即
ち、落差が変動しても水車発電機を高効率で運転し、し
かも発電電力の周波数を一定に維持することができる。
【００２４】図６は発電機回転速度を可変型とした場合
の運転範囲を示す図である。図示するように、固定回転
速度水車の運転範囲が斜線を付した部分Ａとなるのに対
して、発電機極数変換或いはインバータを組み合わせた
場合は運転範囲が矢印Ｂに示すように拡大することにな
り、水車発電機の運転範囲が改善される。なお、図６は
下流側水位Ｈ3を一定とした場合の上流側水位運転範囲
を示す。
の運転範囲を示す図である。図示するように、固定回転
速度水車の運転範囲が斜線を付した部分Ａとなるのに対
して、発電機極数変換或いはインバータを組み合わせた
場合は運転範囲が矢印Ｂに示すように拡大することにな
り、水車発電機の運転範囲が改善される。なお、図６は
下流側水位Ｈ3を一定とした場合の上流側水位運転範囲
を示す。
【００２５】
【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００２６】請求項１に記載の発明によれば、サイフォ
ン管で上流側の水を移動堰頂部を越して水車発電機に導
き、水車発電機を回転させた後の水をドラフト管を通し
て放水するように構成したことにより、既設の移動堰に
サイフォン管、水車発電機及びドラフト管を固定するだ
けで、サイフォン型水力発電設備を設置でき、設置のた
めに既設の鋼構造物に或いはコンクリート構造物に孔を
開ける等の工事が必要ないため、設置費用が極めて安価
となる。
ン管で上流側の水を移動堰頂部を越して水車発電機に導
き、水車発電機を回転させた後の水をドラフト管を通し
て放水するように構成したことにより、既設の移動堰に
サイフォン管、水車発電機及びドラフト管を固定するだ
けで、サイフォン型水力発電設備を設置でき、設置のた
めに既設の鋼構造物に或いはコンクリート構造物に孔を
開ける等の工事が必要ないため、設置費用が極めて安価
となる。
【００２７】また、ゲートの大きさに応じて発電設備の
設置台数を決めることができるから、発電設備の標準化
によりコストを削減できる。
設置台数を決めることができるから、発電設備の標準化
によりコストを削減できる。
【００２８】請求項２に記載の発明によれば、上記のよ
うに貯水池等の水をその堰堤頂部を越して水車発電機に
導くので、水車発電機に水を導水するサイフォン管を堰
堤頂部を経由して設置することができ、導水管の設置の
ため、既設の鋼構造物に或いはコンクリート構造物に孔
を開ける等の工事が必要ないため、設置費用が極めて安
価となる。
うに貯水池等の水をその堰堤頂部を越して水車発電機に
導くので、水車発電機に水を導水するサイフォン管を堰
堤頂部を経由して設置することができ、導水管の設置の
ため、既設の鋼構造物に或いはコンクリート構造物に孔
を開ける等の工事が必要ないため、設置費用が極めて安
価となる。
【００２９】請求項３に記載の発明によれば、水車発電
機を極数変換型発電機或いは可変速度型発電機とし、該
水車発電機とインバータを組み合わせ、水車発電機の性
能を可変可能に構成したので、水位エネルギーが変動し
ても、水車発電機の性能を最適に維持し、且つ発電電力
の周波数を一定に維持することができるサイフォン型水
力発電設備を提供できる。
機を極数変換型発電機或いは可変速度型発電機とし、該
水車発電機とインバータを組み合わせ、水車発電機の性
能を可変可能に構成したので、水位エネルギーが変動し
ても、水車発電機の性能を最適に維持し、且つ発電電力
の周波数を一定に維持することができるサイフォン型水
力発電設備を提供できる。
【図１】本発明に係るサイフォン型水力発電設備の構成
例を示す縦断面図である。
例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るサイフォン型水力発電設備の構成
例を示す一部正面図（図１のＡ矢視図）である。
例を示す一部正面図（図１のＡ矢視図）である。
【図３】本発明に係るサイフォン型水力発電設備の構成
例を示す一部平面図（図２のＢ矢視図）である。
例を示す一部平面図（図２のＢ矢視図）である。
【図４】本発明に係るサイフォン型水力発電設備のサイ
フォン管に吸水する装置の構成を示す図である。
フォン管に吸水する装置の構成を示す図である。
【図５】本発明に係るサイフォン型水力発電設備の他の
構成例を示す縦断面図である。
構成例を示す縦断面図である。
【図６】発電機回転速度を可変型とした場合の運転範囲
を示す図である。
を示す図である。
１０ 水門
１１ ゲート（移動堰）
１２ ゲート昇降装置
１３ 昇降索
１４ サイフォン管
１５ 水車
１６ ドラフト管
１７ 発電機
１８ 可動翼操作機構
１９ 満水監視装置
２０ 上流側
２１ 下流側
２２ レベルスイッチ
２３ 逆止弁
２４ 真空ポンプ
２５ モータ
２６ 真空破壊弁
３０ 貯水池
３１ 堰堤
３２ 放水路
Claims (3)
- 【請求項１】 河川等に設けられた移動堰に、サイフォ
ン管、水車発電機及びドラフト管を固定して設け、上流
側の水をサイフォン管で該移動堰頂部を越して水車発電
機に導き、水車発電機を回転させた後の水を前記ドラフ
ト管を通して放水するように構成したことを特徴とする
サイフォン型水力発電設備。 - 【請求項２】 サイフォン管、水車発電機及びドラフト
管を具備し、貯水池等の水をその堰堤頂部を越して水車
発電機に導き、水車発電機を回転させた後の水を前記ド
ラフト管を通して放水するように構成したことを特徴と
するサイフォン型水力発電設備。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のサイフォン型水
力発電設備において、 前記水車発電機を極数変換型発電機或いは可変速度型発
電機とし又は該水車発電機とインバータを組み合わせ、
水車発電機の性能を可変可能な構成としたことを特徴と
するサイフォン型水力発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002032261A JP2003232273A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | サイフォン型水力発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002032261A JP2003232273A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | サイフォン型水力発電設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003232273A true JP2003232273A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27775437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002032261A Pending JP2003232273A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | サイフォン型水力発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003232273A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5079160B1 (ja) * | 2012-01-24 | 2012-11-21 | 株式会社オージーエイ | 密閉加減圧式水力発電システム。 |
| KR101375889B1 (ko) * | 2012-11-29 | 2014-03-20 | 주식회사 한라 | 유량변동 대응기능을 가진 사이펀식 소수력발전장치 |
| CN103883458A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 陈从龙 | 自动吸水发电节能减排机械装置 |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002032261A patent/JP2003232273A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5079160B1 (ja) * | 2012-01-24 | 2012-11-21 | 株式会社オージーエイ | 密閉加減圧式水力発電システム。 |
| KR101375889B1 (ko) * | 2012-11-29 | 2014-03-20 | 주식회사 한라 | 유량변동 대응기능을 가진 사이펀식 소수력발전장치 |
| CN103883458A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 陈从龙 | 自动吸水发电节能减排机械装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20041018 |
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