JP2009063003A - 水力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エアーが混入しないように水頭差を設けた管路2により水を導いて水車3を回転させることで発電機(図示外)を駆動して発電する水力発電装置において、水車3の下流側から管路2内の水に真空吸引力を作用させて水車3を増速回転させる真空吸引ポンプ5を設けた。また、水車3の下流側に管路2内に連通する真空室4を設け、真空室4に真空吸引ポンプ5を接続した。さらに、真空室4の内部に真空室4内のほぼ真空な領域を確保するための排水を行う排水ポンプ6を設けた。また、管路2に対する連通管4bの連通位置よりも下流側の管路2と排水ポンプ6との間に、排水ポンプ6からの排水を管路2内に放出するための連通管4cを設けた。
【選択図】図3
Description
土木学会編,「土木工学ハンドブックII」,第四版,技報堂出版,1993年11月20日,p.1670
しかしながら、従来の水力発電装置では、水圧管路において取水口から水車まで十分な発電を行うための落差が必要であり、このような落差は、通常急峻な地形を利用したダム等の建設により相当の資金、資材、労働力の投入があってはじめて確保されるものであり、新たな水力発電装置の建設でもってかかる需要に応えることは事実上非常に困難である。
なお、ここでは、水力発電装置が揚水式発電所において用いられる場合について説明するが、これに限られるものではなく、流込み式発電所、調整池式発電所、貯水式発電所その他の発電所において用いられる場合でも、以下の説明が妥当する。
導水トンネル2a及び水圧管路2bからなる管路2は、図1に示すように、排出口1aからの発電に用いられる流水であってエアーが混入しないよう上流側端部から取り込まれたものを下流側端部まで導く機能を果たすものとして構成されている。
水車3は、図2に示すように、水圧管路2bにおける発電に用いられる流水により回転されるものとして構成されている。
発電機は、図示しないが、水車3により駆動されるものとして構成されている。
真空室4は、図2に示すように、導水トンネル2a及び水圧管路2bの内部に連通口4aを通じて連通するものとして構成されている。
真空吸引ポンプ5は、図2に示すように、真空室4の内部に水を保持しながら、余りの部分を真空又はこれに近い状態に維持する機能を果たすものとして構成されている。
排水ポンプ6は、図2に示すように、管路2のうち真空室4の下流側において配設され、流水を下流方向に吸引して真空室4の内部のほぼ真空な領域を確保するための排水を行うものであり、吸引力の調節が可能であるものとして構成されている。
すなわち、自由落下のみによる場合においては、流量が17リットル/minであるのに対して、さらに真空吸引ポンプを加重した場合においては、流量が38リットル/minであるという結果が得られた。
このような実験結果によれば、真空吸引ポンプを加重した場合において管路における流水が水車に衝突するに際しては、自由落下のみによる場合における水の力に比して、約2倍以上という大きな水の力を発揮していることを確認した。
排水孔7より流入した真空室4内の水は、連通管4cより導水トンネル2a及び水圧管路2bの内部に放出される。
1a 排出口
2 管路
2a 導水トンネル
2b 水圧管路
3 水車
4 真空室
4a 連通口
4b、4c 連通管
5 真空吸引ポンプ
6 排水ポンプ
7 排水孔
21 下部貯留池
Claims (1)
- エアーが混入しないように水頭差を設けた管路により水を導いて水車を回転させることで発電機を駆動して発電する水力発電装置において、
前記水車の下流側の管路に、その管路内に連通管を通じて連通する真空室を設け、
この真空室に真空吸引ポンプを接続し、
前記真空室の内部に当該真空室内のほぼ真空な領域を確保するための排水を行う排水ポンプを設け、
前記管路に対する前記連通管の連通位置よりも下流側の管路と前記排水ポンプとの間に、前記排水ポンプからの排水を管路内に放出するための連通管を設け、
前記水車の下流側の管路は、前記水車よりも下方へ向かって延びており、
前記真空室は、前記水車の下流側の管路から上方に突出する構成であり、
前記真空吸引ポンプは、真空室の内部に水を保持しながら、余りの部分をほぼ真空に維持するものであり、
前記真空吸引ポンプ及び前記排水ポンプにより、前記水車の下流側から前記管路内の水に真空吸引力を作用させて前記水車を増速回転させる、ことを特徴とする水力発電装置。
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