JP2003254219A

JP2003254219A - 水道管用水力発電設備

Info

Publication number: JP2003254219A
Application number: JP2002134126A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Saito; 喜久雄斎藤; Kosuke Sakai; 浩輔酒井
Original assignee: SUIDO GIJUTSU KAIHATSU KIKO KK; Suido Gijutsu Kaihatsu Kiko KK
Current assignee: SUIDO GIJUTSU KAIHATSU KIKO KK; Suido Gijutsu Kaihatsu Kiko KK
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】設置弁数及び工事工程数の削減によって設備
コストの低廉化を図ることができるとともに、流路切換
操作も少ない手数で容易に行なうことができるようにす
る。【解決手段】水道管１の途中に、バイパス流路を形成
するバイパス配管４が連通接続され、このバイパス配管
４の途中に、水流で発電する発電ユニット５が取付けら
れているとともに、水道管１とバイパス配管４との分岐
箇所には、第１〜第３操作状態に切換操作自在な三方弁
Ｖ１が介装されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道管の途中に、
バイパス流路を形成するバイパス配管が連通接続され、
このバイパス配管又はこれの両接続箇所間に位置する水
道管部分に、水流で発電する発電ユニットが取付けられ
ている水道管用水力発電設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水道管用水力発電設備では、図１
１に示すように、水道管１のうち、バイパス配管４の分
岐箇所と合流箇所との間に位置する水道管部分に、開閉
操作自在な仕切弁５１を介装するとともに、バイパス配
管４の分岐管部４Ｂ及び合流管部４Ｃの各々には、開閉
操作自在な仕切弁５２，５３を介装して、この三つの仕
切弁５１〜５３の開閉操作により、バイパス配管４を閉
止して水道管１のみに水道水を流動させる第１状態と、
水道管１の途中を閉止して、バイパス配管４を経由して
水道水を流動させる第２状態と、水道水を水道管１とバ
イパス配管４とに所定の比率で分配供給する第３状態と
に切換え可能に構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の水道管用水力発
電設備では、バイパス配管４及び発電ユニット５に対す
る水道水の流路変更や定期点検、修理等の各種条件に応
じて、上述の第１〜第３状態に選択的に切換えることが
できるものの、バイパス配管４の分岐箇所と合流箇所と
の間に位置する水道管部分の途中一箇所とバイパス配管
４の分岐管部４Ｂ及び合流管部４Ｃに仕切弁５１〜５３
を介在させているため、仕切弁の設置数が多くなるばか
りでなく、それに伴って工事工程数も増加するため、設
備コストの高騰化を招来するとともに、三つの仕切弁５
１〜５３を開閉操作するため、第１〜第３状態への切換
えに手間取り易い。

【０００４】本発明は、上述の実状に鑑みて為されたも
のであって、その主たる課題は、設置弁数及び工事工程
数の削減によって設備コストの低廉化を図ることができ
るとともに、流路切換操作も少ない手数で容易に行なう
ことのできる水道管用水力発電設備を提供する点にあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
水道管用水力発電設備の特徴構成は、水道管の途中に、
バイパス流路を形成するバイパス配管が連通接続され、
このバイパス配管又はこれの両接続箇所間に位置する水
道管部分には、水流で発電する発電ユニットが取付けら
れているとともに、水道管とバイパス配管との分岐箇所
には、水道管の上流側流路と下流側流路とが連通する第
１操作状態と、水道管の上流側流路とバイパス配管の分
岐側流路とが連通する第２操作状態と、水道管の上流側
流路と下流側流路及びバイパス配管の分岐側流路とが連
通する第３操作状態とに切換操作自在な三方弁が介装さ
れている。

【０００６】上記特徴構成によれば、水道管とバイパス
配管との分岐箇所に介装された三方弁を第１操作状態に
切換え操作することにより、バイパス配管を閉止して水
道管のみに水道水を流動させる第１状態となり、また、
三方弁を第２操作状態に切換え操作することにより、水
道管の途中を閉止して、バイパス配管を経由して水道水
を流動させる第２状態となり、更に、三方弁を第３操作
状態に切換え操作することにより、水道水を水道管とバ
イパス配管とに所定の比率で分配供給する第３状態とな
る。

【０００７】従って、水道管とバイパス配管との分岐箇
所に三方弁を介在させるだけで済むから、設置弁数及び
工事工程数の削減によって設備コストの低廉化を図るこ
とができるとともに、流路切換操作も少ない手数で容易
に行なうことができる。

【０００８】本発明の請求項２による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、水道管の途中に、バイパス流路を形
成するバイパス配管が連通接続され、このバイパス配管
又はこれの両接続箇所間に位置する水道管部分には、水
流で発電する発電ユニットが取付けられているととも
に、水道管とバイパス配管との合流箇所には、水道管の
上流側流路と下流側流路とが連通する第１操作状態と、
水道管の下流側流路とバイパス配管の合流側流路とが連
通する第２操作状態と、水道管の上流側流路と下流側流
路及びバイパス配管の合流側流路とが連通する第３操作
状態とに切換操作自在な三方弁が介装されている。

【０００９】上記特徴構成によれば、水道管とバイパス
配管との合流箇所に介装された三方弁を第１操作状態に
切換え操作することにより、バイパス配管を閉止して水
道管のみに水道水を流動させる第１状態となり、また、
三方弁を第２操作状態に切換え操作することにより、水
道管の途中を閉止して、バイパス配管を経由して水道水
を流動させる第２状態となり、更に、三方弁を第３操作
状態に切換え操作することにより、水道水を水道管とバ
イパス配管とに所定の比率で分配供給する第３状態とな
る。

【００１０】従って、水道管とバイパス配管との合流箇
所に三方弁を介在させるだけで済むから、設置弁数及び
工事工程数の削減によって設備コストの低廉化を図るこ
とができるとともに、流路切換操作も少ない手数で容易
に行なうことができる。

【００１１】本発明の請求項３による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、水道管の途中に、バイパス流路を形
成するバイパス配管が連通接続され、このバイパス配管
又はこれの両接続箇所間に位置する水道管部分に、水流
で発電する発電ユニットが取付けられているとともに、
水道管とバイパス配管との分岐箇所には、水道管の上流
側流路と下流側流路とが連通する第１操作状態と、水道
管の上流側流路とバイパス配管の分岐側流路とが連通す
る第２操作状態と、水道管の上流側流路と下流側流路及
びバイパス配管の分岐側流路とが連通する第３操作状態
とに切換操作自在な三方弁を介装し、更に、水道管とバ
イパス配管との合流箇所には、水道管の上流側流路と下
流側流路とが連通する第１操作状態と、水道管の下流側
流路とバイパス配管の合流側流路とが連通する第２操作
状態と、水道管の上流側流路と下流側流路及びバイパス
配管の合流側流路とが連通する第３操作状態とに切換操
作自在な三方弁が介装されている点にある。

【００１２】上記特徴構成によれば、水道管とバイパス
配管との分岐箇所に介装された三方弁、及び、水道管と
バイパス配管との合流箇所に介装された三方弁を夫々第
１操作状態に切換え操作することにより、バイパス配管
を閉止して水道管のみに水道水を流動させる第１状態と
なり、また、両三方弁を夫々第２操作状態に切換え操作
することにより、水道管の途中を閉止して、バイパス配
管を経由して水道水を流動させる第２状態となり、更
に、両三方弁を夫々第３操作状態に切換え操作すること
により、水道水を水道管とバイパス配管とに所定の比率
で分配供給する第３状態となる。

【００１３】従って、水道管とバイパス配管との分岐箇
所及び合流箇所に三方弁を介在させるだけで済むから、
設置弁数及び工事工程数の削減によって設備コストの低
廉化を図ることができるとともに、流路切換操作も少な
い手数で容易に行なうことができる。

【００１４】本発明の請求項４による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、前記水道管とバイパス配管との合流
箇所よりも上流側に位置する水道管部分とバイパス配管
との少なくとも一方には開閉操作自在な仕切弁が介装さ
れている。

【００１５】上記特徴構成によれば、水道管とバイパス
配管との合流箇所よりも上流側に位置する水道管部分に
仕切弁が介装されている場合には、この仕切弁と、水道
管とバイパス配管との分岐箇所に介在されている三方弁
との操作により、バイパス配管の分岐箇所と合流箇所と
の間に位置する水道管部分を、バイパス配管を経由して
水道水を流動させた状態で完全に閉止することができる
から、水道管部分の点検や補修等を不断水状態で容易に
行なうことができる。

【００１６】また、水道管とバイパス配管との合流箇所
よりも上流側に位置するバイパス配管に仕切弁が介装さ
れている場合には、この仕切弁と、水道管とバイパス配
管との分岐箇所に介在されている三方弁との操作によ
り、バイパス配管の分岐箇所と合流箇所との間に位置す
る水道管部分を通して水道水を流動させながら、バイパ
ス配管を完全に閉止することができるから、バイパス配
管の点検や補修等を不断水状態で容易に行なうことがで
きる。

【００１７】更に、水道管とバイパス配管との合流箇所
よりも上流側に位置する水道管部分とバイパス配管の各
々に仕切弁が介装されている場合には、両仕切弁と、水
道管とバイパス配管との分岐箇所に介在されている三方
弁との操作により、バイパス配管の分岐箇所と合流箇所
との間に位置する水道管部分と、バイパス配管とを選択
的に完全に閉止することができるから、水道管部分やバ
イパス配管或いは発電ユニットの点検や補修等を不断水
状態で容易に行なうことができる。

【００１８】本発明の請求項５による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、水道管とバイパス配管との分岐箇所
よりも下流側に位置する水道管部分とバイパス配管との
少なくとも一方には開閉操作自在な仕切弁が介装されて
いる。

【００１９】上記特徴構成によれば、水道管とバイパス
配管との分岐箇所よりも下流側に位置する水道管部分に
仕切弁が介装されている場合には、この仕切弁と、水道
管とバイパス配管との合流箇所に介在されている三方弁
との操作により、バイパス配管の分岐箇所と合流箇所と
の間に位置する水道管部分を、バイパス配管を経由して
水道水を流動させた状態で完全に閉止することができる
から、水道管部分の点検や補修等を不断水状態で容易に
行なうことができる。

【００２０】また、水道管とバイパス配管との分岐箇所
よりも下流側に位置するバイパス配管に仕切弁が介装さ
れている場合には、この仕切弁と、水道管とバイパス配
管との合流箇所に介在されている三方弁との操作によ
り、バイパス配管の分岐箇所と合流箇所との間に位置す
る水道管部分を通して水道水を流動させながら、バイパ
ス配管を完全に閉止することができるから、バイパス配
管の点検や補修等を不断水状態で容易に行なうことがで
きる。

【００２１】更に、水道管とバイパス配管との分岐箇所
よりも下流側に位置する水道管部分とバイパス配管の各
々に仕切弁が介装されている場合には、両仕切弁と、水
道管とバイパス配管との合流箇所に介在されている三方
弁との操作により、バイパス配管の分岐箇所と合流箇所
との間に位置する水道管部分と、バイパス配管とを選択
的に完全に閉止することができるから、水道管部分やバ
イパス配管或いは発電ユニットの点検や補修等を不断水
状態で容易に行なうことができる。

【００２２】本発明の請求項６による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、前記三方弁が、三つの第１〜第３流
路をＴ字状に連通形成してある弁箱内に、一方の第１流
路軸線方向に沿う第１・第２流路同士のみを連通接続す
る第１操作状態と、第１・第３流路同士のみを連通接続
する第２操作状態、及び、第１流路と第２・第３流路と
を連通接続する第３操作状態とに揺動切換え自在な弁体
を設けて構成されているとともに、前記弁箱の流路接続
箇所の内壁面で、かつ、第２流路と第３流路との境界相
当箇所又はその近傍箇所には、第２流路と第３流路とを
区画する状態で第１流路の軸線側に突出する固定壁が連
設され、この固定壁の先端部側に、それに摺接する状態
で弁体の揺動基端部が配置されている点にある。

【００２３】上記特徴構成によれば、第２流路と第３流
路とを区画する状態でそれらの境界相当箇所又はその近
傍箇所から第１流路軸線側に突出する固定壁を連設し
て、その固定壁の先端部側に、弁体の揺動基端部を配置
してあるから、第１操作状態又は第２操作状態に操作し
たとき、第２流路の連通口又は第３流路の連通口を弁体
で確実に閉止しながらも、弁体の揺動基端部から先端部
までの長さを短く構成することができる。

【００２４】しかも、弁体を第３操作状態に操作して、
第１流路と第２・第３流路とを連通接続させた状態で
は、固定壁が第１流路軸線側に突出する分だけ、弁体と
第３流路の連通口との間の間隔を広くとることができ
る。

【００２５】従って、流体抵抗が少なく、流量特性がと
り易く、かつ、弁体の開閉操作力を小さくすることがで
きるとともに、弁体及び弁箱の小型化、軽量化、製造コ
ストの低廉化とを図ることができる。

【００２６】本発明の請求項７による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、前記弁体の揺動軸芯が第１流路の軸
線上又はその近傍に位置する状態にまで、固定壁が第１
流路軸線側に突出形成されている点にある。

【００２７】上記特徴構成によれば、弁体の揺動軸芯が
第１流路軸線上又はその近傍に位置する状態にまで、固
定壁を第１流路軸線側に延出させた分だけ、弁体の揺動
基端部から先端部までの長さを短く構成することができ
るとともに、第３操作状態にある弁体と第３流路の連通
口との間の間隔を広くとることができる。

【００２８】従って、流量特性及び操作性に優れた三方
弁の小型化、軽量化、製造コストの低廉化を促進するこ
とができる。

【００２９】本発明の請求項８による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、前記弁体の揺動軸芯が両流路の軸線
の交点又はその近傍に位置する状態にまで、固定壁が両
流路軸線の交点側に突出形成されている点にある。

【００３０】上記特徴構成によれば、弁体の揺動軸芯が
両流路軸線の交点又はその近傍に位置する状態にまで、
固定壁を両流路軸線の交点側に延出させた分だけ、弁体
の揺動基端部から先端部までの長さを短く構成すること
ができるとともに、第３操作状態にある弁体と第３流路
の連通口との間の間隔を広くとることができる。

【００３１】従って、流量特性及び操作性に優れた三方
弁の小型化、軽量化、製造コストの低廉化をより促進す
ることができる。

【００３２】本発明の請求項９による水道管用水力発電
設備の特徴構成は、前記弁体の揺動基端部には、弁体が
第１〜第３操作状態にあるとき、固定壁の先端部に対し
て摺動自在に弾性シール材を介して圧接される位置決め
突起が形成されている点にある。

【００３３】上記特徴構成によれば、弁体が第１操作状
態又は第２操作状態若しくは第３操作状態にあるとき、
弁体の揺動基端部に形成された位置決め突起が、固定壁
の先端部に対して弾性シール材を介して圧接されている
から、弁体の揺動基端部と固定壁の先端部との間でのシ
ール性能を高めることができるばかりでなく、弁体を第
１〜第３操作状態の各操作位置で位置保持するための構
造も製造コスト面で有利に構成することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１は水道管用
水力発電設備を示し、地中に埋設された水道管１のう
ち、掘削箇所の周囲に鋼矢板２等を打込んで構築された
作業ピット３内に位置する水道管１の水力発電設置相当
箇所に、バイパス流路を形成するバイパス配管４が連通
接続され、このバイパス配管４の中間管部４Ａに、水流
で回転するタービン５Ａ及びタービン５Ａの回転出力軸
５Ｂに連動連結された発電機５Ｃとを備えた発電ユニッ
ト５が取付けられているとともに、水道管１とバイパス
配管４との分岐箇所には、水道管１の上流側流路Ｗ１と
下流側流路Ｗ２とが連通する第１操作状態と、水道管１
の上流側流路Ｗ１とバイパス配管４の分岐側流路Ｗ３と
が連通する第２操作状態と、水道管１の上流側流路Ｗ１
と下流側流路Ｗ２及びバイパス配管４の分岐側流路Ｗ３
とが連通する第３操作状態とに切換操作自在な第１三方
弁Ｖ１を介装し、更に、水道管１とバイパス配管４との
合流箇所には、水道管１の上流側流路Ｗ２と下流側流路
Ｗ１とが連通する第１操作状態と、水道管１の下流側流
路Ｗ１とバイパス配管４の合流側流路Ｗ３とが連通する
第２操作状態と、水道管１の上流側流路Ｗ２と下流側流
路Ｗ１及びバイパス配管４の合流側流路Ｗ３とが連通す
る第３操作状態とに切換操作自在な第２三方弁Ｖ２が介
装されている。

【００３５】そして、水道管１とバイパス配管４との分
岐箇所に介装された第１三方弁Ｖ１、及び、水道管１と
バイパス配管４との合流箇所に介装された第２三方弁Ｖ
２を夫々第１操作状態に切換え操作することにより、バ
イパス配管４を閉止して水道管１のみに水道水を流動さ
せる第１状態となり、また、第１・第２三方弁Ｖ１，Ｖ
２を夫々第２操作状態に切換え操作することにより、バ
イパス配管４の分岐箇所と合流箇所との間に位置する水
道管１の途中部分を閉止して、バイパス配管４を経由し
て水道水を流動させる第２状態となり、更に、第１・第
２三方弁Ｖ１，Ｖ２を夫々第３操作状態に切換え操作す
ることにより、水道水を水道管１とバイパス配管４とに
所定の比率で分配供給する第３状態となる。

【００３６】前記第１・第２三方弁Ｖ１，Ｖ２の各々
は、図２〜図６に示すように、三つの第１〜第３流路Ｗ
１〜Ｗ３をＴ字状に直交状態で連通形成してある管状の
弁箱７内に、水道管１の軸線である一方の第１流路軸線
Ｘ１方向に沿う第１・第２流路Ｗ１，Ｗ２同士のみを連
通接続する第１操作状態（図２参照）と、両流路軸線Ｘ
１，Ｘ２に沿う第１・第３流路Ｗ１，Ｗ３同士のみを連
通接続する第２操作状態（図３参照）、及び、第１流路
Ｗ１と第２・第３流路Ｗ２，Ｗ３とを連通接続する第３
操作状態（図４参照）とに揺動切換え自在な弁体８を設
けて構成されているとともに、前記弁箱７の流路接続箇
所の内壁面７ａで、かつ、第２流路Ｗ２と第３流路Ｗ３
との境界相当箇所には、第２流路Ｗ２と第３流路Ｗ３と
を区画する状態で第１流路軸線Ｘ１側に突出する固定壁
９が一体形成され、この固定壁９の先端部９ａ側に、そ
れに摺接する状態で弁体８の円筒状の揺動基端部８Ａが
配置されている。

【００３７】そして、第２流路Ｗ２と第３流路Ｗ３とを
区画する状態でそれらの境界相当箇所から第１流路軸線
Ｘ１側に一体的に突出形成された固定壁９の先端部側
に、弁体８の揺動基端部８Ａを配置することにより、弁
体８を第１操作状態又は第２操作状態に操作したとき、
第２流路Ｗ２の連通口Ｐ２又は第３流路Ｗ３の連通口Ｐ
３を弁体８で確実に閉止しながらも、弁体８の揺動基端
部８Ａから先端部８Ｂまでの長さＬを短く構成すること
ができる。

【００３８】しかも、弁体８を第３操作状態に操作し
て、第１流路Ｗ１と第２・第３流路Ｗ２，Ｗ３とを連通
接続させた状態では、固定壁９が第１流路軸線Ｘ１側に
突出する分だけ、弁体８と第３流路Ｗ３の連通口Ｐ３と
の間の間隔を広くとることができる。

【００３９】前記固定壁９は、弁体８の揺動軸芯Ｙが第
１流路軸線Ｘ１上又はその近傍に位置する状態にまで、
第３流路Ｗ３の内壁面に沿って第１流路軸線Ｘ１側に突
出形成されているとともに、前記弁箱７の流路接続箇所
の内壁面７ａのうち、第３流路Ｗ３の連通口Ｐ１に相対
向する部位の壁部７Ａが、第３流路Ｗ３の連通口Ｐ３と
の間の流路幅Ｄが広くなるように外方に弧状に膨出形成
され、更に、弁体８の両受圧側面８ａ，８ｂが、それの
先端部８Ｂと揺動基端部８Ａとを結ぶ線分が第１流路軸
線Ｘ１と平行又は略平行姿勢にあるとき、その線分方向
の中央側ほど第３流路Ｗ３の連通口Ｐ２から離れる側に
湾曲する弧状曲面に形成されている。

【００４０】そして、弁体８の揺動軸芯Ｙが第１流路軸
線Ｘ１上又はその近傍に位置する状態にまで、固定壁９
を第１流路軸線Ｘ１側に延出させた分だけ、弁体８の揺
動基端部８Ａから先端部８Ｂまでの長さＬを一層短く構
成することができるとともに、第３操作状態にある弁体
８と第３流路Ｗ３の連通口Ｐ３との間の間隔も広くとる
ことができる。

【００４１】更に、前記弁体８が一直線状に構成されて
いる場合に比して、第３操作状態にある弁体８と第３流
路Ｗ３の連通口Ｐ３との間の間隔を広くとることができ
るとともに、流体抵抗を少なくすることができる。それ
でいて、弁箱７の流路接続箇所の内壁面７ａのうち、第
３流路Ｗ３の接続口Ｐ３に相対向する部位の壁部７Ａが
外方側に膨出形成されているから、第１流路Ｗ１と第２
流路Ｗ２との間での流路幅も充分確保することができ
る。

【００４２】前記弁箱７の流路接続箇所の内壁面７ａの
うち、第１操作状態及び第２操作状態にある弁体８の外
周部側のシール面８ｃに相対向する部位には弁座８ｆが
形成され、各弁座８ｆには、弁体８のシール面８ｃとの
間を水密状態に密封するための弾性シール材１０が層状
に付設されているとともに、固定壁９の先端部９ａに
も、弁体８の揺動基端部８Ａとの間を水密状態に密封す
るための弾性シール材１１が層状に付設されている。

【００４３】前記弁体８の揺動基端部８Ａには、図２〜
図５に示すように、弁体８が第１〜第３操作状態にある
とき、固定壁９の先端部９ａに付設された弾性シール材
１１に摺動自在に圧接される三つの位置決め突起１２が
形成されている。

【００４４】前記弁箱７のうち、第１〜第３流路Ｗ１〜
Ｗ３を形成する管状箱部７Ｂ〜７Ｄの端部には、水道管
１の端部に形成された連結フランジ１Ａ、バイパス配管
４の分岐管部４Ｂの端部に形成された連結フランジ４
Ｄ、合流管部４Ｃの端部に形成された連結フランジ４Ｅ
に対してボルト・ナットで固定連結される連結フランジ
７Ｅ〜７Ｇが一体形成されている。

【００４５】前記弁体８の揺動基端部８Ａの上下両端部
分には、図６に示すように、弁箱７の流路接続箇所のう
ち、揺動軸芯Ｙを通る上下二箇所に貫通形成された支承
孔７ｂを通して挿入された揺動支点軸１３と嵌合する取
付け孔８ｄと、この取付け孔８ｄに嵌合された揺動支点
軸１３と揺動基端部８Ａとを相対回転不能な状態で抜止
め連結する連結ピンの挿通孔８ｅとが形成されていると
ともに、弁箱７の流路接続箇所の上部には、揺動支点軸
１３に連動する減速機構１４を内装し、かつ、この減速
機構１４の入力用弁操作軸１５を外部に突設してある減
速ケース１６が取付けられている。

【００４６】尚、前記第１・第２三方弁Ｖ１，Ｖ２は上
述の通り同一構造の三方弁から構成されているため、水
道管１とバイパス配管４との分岐箇所に三方弁Ｖ１を介
装する場合と、水道管１とバイパス配管４との合流箇所
に三方弁Ｖ２を介装する場合とでは、図１に示すように
三方弁の取付け姿勢が逆になる。

【００４７】〔第２実施形態〕図７は、水道管用水力発
電設備の他の三方弁を示し、弁体８の揺動軸芯Ｙが両流
路軸線Ｘ１，Ｘ２の交点又はその近傍に位置する状態に
まで、固定壁９が両流路軸線Ｘ１，Ｘ２の交点側に向っ
て傾斜姿勢で突出形成されている。

【００４８】そして、弁体８の揺動軸芯Ｙが両流路軸線
Ｘ１，Ｘ２の交点又はその近傍に位置する状態にまで、
固定壁９を両流路軸線Ｘ１，Ｘ２の交点側に延出させた
分だけ、弁体８の揺動基端部８Ａから先端部８Ｂまでの
長さをより短く構成することができるとともに、第３操
作状態にある弁体８と第３流路Ｗ３の連通口Ｐ３との間
の間隔を広くとることができる。尚、その他の構成は、
第１実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の
構成箇所には、第１実施形態と同一の番号を付記してそ
れの説明は省略する。

【００４９】〔第３実施形態〕上述の各実施形態では、
バイパス流路を形成するバイパス配管４の途中に、水流
で発電する発電ユニット５を取付けたが、図８に示すよ
うに、バイパス配管４の分岐箇所と合流箇所との間に位
置する水道管部分に、水流で回転するタービン５Ａ及び
タービン５Ａの回転出力軸５Ｂに連動連結された発電機
５Ｃとを備えた発電ユニット５を取付けて実施しても良
い。尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した構成
と同一であるから、同一の構成箇所には、第１実施形態
と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。

【００５０】〔第４実施形態〕図９（イ）に示すよう
に、バイパス配管４の中間管部４Ａに、水流で回転する
タービン５Ａ及びタービン５Ａの回転出力軸５Ｂに連動
連結された発電機５Ｃとを備えた発電ユニット５を取付
けるとともに、水道管１とバイパス配管４との分岐箇所
にのみ、水道管１の上流側流路Ｗ１と下流側流路Ｗ２と
が連通する第１操作状態と、水道管１の上流側流路Ｗ１
とバイパス配管４の分岐側流路Ｗ３とが連通する第２操
作状態と、水道管１の上流側流路Ｗ１と下流側流路Ｗ２
及びバイパス配管４の分岐側流路Ｗ３とが連通する第３
操作状態とに切換操作自在な第１三方弁Ｖ１を介装して
実施しても良い。

【００５１】また、仮想線で示すように、バイパス配管
４の分岐箇所と合流箇所との間に位置する水道管部分
に、水流で発電する発電ユニット５を取付けて実施して
も良い。尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した
構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第１実施
形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。

【００５２】〔第５実施形態〕図９（ロ）に示すよう
に、上述の第４実施形態において、水道管１とバイパス
配管４との合流箇所よりも上流側に位置する水道管部分
に、開閉操作自在な仕切弁Ｖ３を介装して実施しても良
い。

【００５３】この場合、仕切弁Ｖ３と、水道管１とバイ
パス配管４の分岐管部４Ｂとの分岐箇所に介在されてい
る三方弁Ｖ１との操作により、バイパス配管４の分岐箇
所と合流箇所との間に位置する水道管部分を、バイパス
配管４を経由して水道水を流動させた状態で完全に閉止
することができるから、水道管部分の点検や補修等を不
断水状態で容易に行なうことができる。

【００５４】〔第６実施形態〕図９（ハ）に示すよう
に、上述の第４実施形態において、水道管１とバイパス
配管４との合流箇所よりも上流側に位置するバイパス配
管４の合流管部４Ｃに仕切弁Ｖ４を介装して実施しても
良い。

【００５５】この場合、仕切弁Ｖ４と、水道管１とバイ
パス配管４の分岐管部４Ｂとの分岐箇所に介在されてい
る三方弁Ｖ１との操作により、バイパス配管４の分岐箇
所と合流箇所との間に位置する水道管部分を通して水道
水を流動させながら、バイパス配管４を完全に閉止する
ことができるから、バイパス配管４や発電ユニット５等
の点検や補修を不断水状態で容易に行なうことができ
る。

【００５６】〔第７実施形態〕図９（ニ）に示すよう
に、上述の第４実施形態において、水道管１とバイパス
配管４との合流箇所よりも上流側に位置する水道管部分
に、開閉操作自在な仕切弁Ｖ３を介装するとともに、水
道管１とバイパス配管４との合流箇所よりも上流側に位
置するバイパス配管４の合流管部４Ｃに仕切弁Ｖ４を介
装して実施しても良い。

【００５７】この場合、両仕切弁Ｖ３，Ｖ４と、水道管
１とバイパス配管４の分岐管部４Ｂとの分岐箇所に介在
されている三方弁Ｖ１との操作により、バイパス配管４
の分岐箇所と合流箇所との間に位置する水道管部分と、
バイパス配管４とを選択的に完全に閉止することができ
るから、水道管部分やバイパス配管４或いは発電ユニッ
ト５の点検や補修等を不断水状態で容易に行なうことが
できる。

【００５８】〔第８実施形態〕図１０（イ）に示すよう
に、バイパス配管４の中間管部４Ａに、水流で回転する
タービン５Ａ及びタービン５Ａの回転出力軸５Ｂに連動
連結された発電機５Ｃとを備えた発電ユニット５を取付
けるとともに、水道管１とバイパス配管４の合流管部４
Ｃとの合流箇所にのみ、水道管１の上流側流路Ｗ１と下
流側流路Ｗ２とが連通する第１操作状態と、水道管１の
上流側流路Ｗ１とバイパス配管４の合流側流路Ｗ３とが
連通する第２操作状態と、水道管１の上流側流路Ｗ１と
下流側流路Ｗ２及びバイパス配管４の合流側流路Ｗ３と
が連通する第３操作状態とに切換操作自在な第三方弁Ｖ
２を介装して実施しても良い。

【００５９】また、仮想線で示すように、バイパス配管
４の分岐箇所と合流箇所との間に位置する水道管部分
に、水流で発電する発電ユニット５を取付けて実施して
も良い。尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した
構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第１実施
形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。

【００６０】〔第９実施形態〕図１０（ロ）に示すよう
に、上述の第８実施形態において、水道管１とバイパス
配管４との分岐箇所よりも下流側に位置する水道管部分
に仕切弁Ｖ５を介装して実施しても良い。この場合に
は、仕切弁Ｖ５と、水道管１とバイパス配管４との合流
箇所に介在されている三方弁Ｖ２との操作により、バイ
パス配管４の分岐箇所と合流箇所との間に位置する水道
管部分を、バイパス配管４を経由して水道水を流動させ
た状態で完全に閉止することができるから、水道管部分
の点検や補修等を不断水状態で容易に行なうことができ
る。

【００６１】〔第１０実施形態〕図１０（ハ）に示すよ
うに、上述の第８実施形態において、水道管１とバイパ
ス配管４との分岐箇所よりも下流側に位置するバイパス
配管４の分岐管部４Ｂに仕切弁Ｖ６を介装して実施して
も良い。この場合、仕切弁Ｖ６と、水道管１とバイパス
配管４との合流箇所に介在されている三方弁Ｖ２との操
作により、バイパス配管４の分岐箇所と合流箇所との間
に位置する水道管部分を通して水道水を流動させなが
ら、バイパス配管４を完全に閉止することができるか
ら、バイパス配管４の点検や補修等を不断水状態で容易
に行なうことができる。

【００６２】〔第１１実施形態〕図１０（ニ）に示すよ
うに、上述の第８実施形態において、水道管１とバイパ
ス配管４との分岐箇所よりも下流側に位置する水道管部
分に仕切弁Ｖ５を介装するとともに、水道管１とバイパ
ス配管４との分岐箇所よりも下流側に位置するバイパス
配管４の分岐管部４Ｂに仕切弁Ｖ６を介装して実施して
も良い。この場合、両仕切弁Ｖ５，Ｖ６と、水道管１と
バイパス配管４との合流箇所に介在されている三方弁Ｖ
２との操作により、バイパス配管４の分岐箇所と合流箇
所との間に位置する水道管部分と、バイパス配管４とを
選択的に完全に閉止することができるから、水道管部分
やバイパス配管４或いは発電ユニット５の点検や補修等
を不断水状態で容易に行なうことができる。

【００６３】〔その他の実施形態〕（１）上述の第１実施形態では、前記弁箱７の流路接続
箇所の内壁面７ａで、かつ、第２流路Ｗ２と第３流路Ｗ
３との境界相当箇所に、第２流路Ｗ２と第３流路Ｗ３と
を区画する状態で第１流路軸線Ｘ１側に突出する固定壁
９を一体形成したが、この固定壁９を、第２流路Ｗ２と
第３流路Ｗ３との境界近傍箇所に形成しても良い。

【００６４】（２）発電ユニットとしては、バイパス配
管４内を流れる水道水の圧力を利用して発電することの
できるものであれば、如何なる構造のものを用いても良
い。

【００６５】（３）上述の各実施形態では、前記固定壁
９の先端部９ａに、弁体８が第１〜第３操作状態にある
とき、弁体８の揺動基端部８Ａに形成された三つの位置
決め突起１２の一つが圧接される弾性シール材１１を付
設したが、この弾性シール材１１を、弁体８の揺動基端
部８Ａ側の少なくとも位置決め突起１２の外周面に付設
して実施しても良く、更に、固定壁９の先端部９ａと揺
動基端部８Ａ側の少なくとも位置決め突起１２の外周面
とに弾性シール材１１を夫々付設して実施しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１実施形態を示す水道管用水力発
電設備の平面図

【図２】弁体が第１操作状態にあるときの三方弁の拡大
断面図

【図３】弁体が第２操作状態にあるときの三方弁の拡大
断面図

【図４】弁体が第３操作状態にあるときの三方弁の拡大
断面図

【図５】弁体の揺動基端部の拡大断面図

【図６】三方弁の拡大分解断面図

【図７】本願発明の第２実施形態を示す三方弁の拡大断
面図

【図８】本願発明の第３実施形態を示す水道管用水力発
電設備の平面図

【図９】（イ）本願発明の第４実施形態を示す水道管用
水力発電設備の概略線図（ロ）本願発明の第５実施形態を示す水道管用水力発電
設備の概略線図（ハ）本願発明の第６実施形態を示す水道管用水力発電
設備の概略線図（ニ）本願発明の第７実施形態を示す水道管用水力発電
設備の概略線図

【図１０】（イ）本願発明の第８実施形態を示す水道管
用水力発電設備の概略線図（ロ）本願発明の第９実施形態を示す水道管用水力発電
設備の概略線図（ハ）本願発明の第１０実施形態を示す水道管用水力発
電設備の概略線図（ニ）本願発明の第１１実施形態を示す水道管用水力発
電設備の概略線図

【図１１】従来の水道管用水力発電設備を示す平面図

【符号の説明】

Ｖ１三方弁（第１三方弁）Ｖ２三方弁（第２三方弁）Ｖ３仕切弁Ｖ４仕切弁Ｖ５仕切弁Ｖ６仕切弁Ｘ１第１流路軸線Ｘ２第２流路軸線Ｙ揺動軸線Ｗ１第１流路Ｗ２第２流路Ｗ３第３流路１水道水４バイパス配管５発電ユニット７弁箱８弁体８Ａ揺動基端部８Ｂ先端部９固定壁１０弾性シール材１１弾性シール材１２位置決め突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水道管の途中に、バイパス流路を形成す
るバイパス配管が連通接続され、このバイパス配管又は
これの両接続箇所間に位置する水道管部分には、水流で
発電する発電ユニットが取付けられているとともに、水
道管とバイパス配管との分岐箇所には、水道管の上流側
流路と下流側流路とが連通する第１操作状態と、水道管
の上流側流路とバイパス配管の分岐側流路とが連通する
第２操作状態と、水道管の上流側流路と下流側流路及び
バイパス配管の分岐側流路とが連通する第３操作状態と
に切換操作自在な三方弁が介装されている水道管用水力
発電設備。
【請求項２】水道管の途中に、バイパス流路を形成す
るバイパス配管が連通接続され、このバイパス配管又は
これの両接続箇所間に位置する水道管部分には、水流で
発電する発電ユニットが取付けられているとともに、水
道管とバイパス配管との合流箇所には、水道管の上流側
流路と下流側流路とが連通する第１操作状態と、水道管
の下流側流路とバイパス配管の合流側流路とが連通する
第２操作状態と、水道管の上流側流路と下流側流路及び
バイパス配管の合流側流路とが連通する第３操作状態と
に切換操作自在な三方弁が介装されている水道管用水力
発電設備。
【請求項３】水道管の途中に、バイパス流路を形成す
るバイパス配管が連通接続され、このバイパス配管又は
これの両接続箇所間に位置する水道管部分に、水流で発
電する発電ユニットが取付けられているとともに、水道
管とバイパス配管との分岐箇所には、水道管の上流側流
路と下流側流路とが連通する第１操作状態と、水道管の
上流側流路とバイパス配管の分岐側流路とが連通する第
２操作状態と、水道管の上流側流路と下流側流路及びバ
イパス配管の分岐側流路とが連通する第３操作状態とに
切換操作自在な三方弁を介装し、更に、水道管とバイパ
ス配管との合流箇所には、水道管の上流側流路と下流側
流路とが連通する第１操作状態と、水道管の下流側流路
とバイパス配管の合流側流路とが連通する第２操作状態
と、水道管の上流側流路と下流側流路及びバイパス配管
の合流側流路とが連通する第３操作状態とに切換操作自
在な三方弁が介装されている水道管用水力発電設備。
【請求項４】前記水道管とバイパス配管との合流箇所
よりも上流側に位置する水道管部分とバイパス配管との
少なくとも一方には開閉操作自在な仕切弁が介装されて
いる請求項１記載の水道管用水力発電設備。
【請求項５】水道管とバイパス配管との分岐箇所より
も下流側に位置する水道管部分とバイパス配管との少な
くとも一方には開閉操作自在な仕切弁が介装されている
請求項２記載の水道管用水力発電設備。
【請求項６】前記三方弁が、三つの第１〜第３流路を
Ｔ字状に連通形成してある弁箱内に、一方の第１流路軸
線方向に沿う第１・第２流路同士のみを連通接続する第
１操作状態と、第１・第３流路同士のみを連通接続する
第２操作状態、及び、第１流路と第２・第３流路とを連
通接続する第３操作状態とに揺動切換え自在な弁体を設
けて構成されているとともに、前記弁箱の流路接続箇所
の内壁面で、かつ、第２流路と第３流路との境界相当箇
所又はその近傍箇所には、第２流路と第３流路とを区画
する状態で第１流路の軸線側に突出する固定壁が連設さ
れ、この固定壁の先端部側に、それに摺接する状態で弁
体の揺動基端部が配置されている請求項１〜５のいずれ
か１項に記載の水道管用水力発電設備。
【請求項７】前記弁体の揺動軸芯が第１流路の軸線上
又はその近傍に位置する状態にまで、固定壁が第１流路
軸線側に突出形成されている請求項６記載の水道管用水
力発電設備。
【請求項８】前記弁体の揺動軸芯が両流路の軸線の交
点又はその近傍に位置する状態にまで、固定壁が両流路
軸線の交点側に突出形成されている請求項６記載の水道
管用水力発電設備。
【請求項９】前記弁体の揺動基端部には、弁体が第１
〜第３操作状態にあるとき、固定壁の先端部に対して摺
動自在に弾性シール材を介して圧接される位置決め突起
が形成されている請求項６、７又は８記載の水道管用水
力発電設備。