JP2009185770A - 電気エネルギ発生装置の改良 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、採用した構造のため、幾つかの型式の水力電気エネルギ発生所、特に、ピコ、マイクロ、ミニ及び小規模水力発電所にて有用に適用可能であることに加えて、簡略化され且つ頻度の少ない保守を可能にする。
【選択図】図1
Description
発電装置ステータ及び発電装置ロータから成る、機械的エネルギを電気エネルギに変換するため使用される発電装置とである。
型式Aと称する、図1ないし図7、図9、図11及び図13に示した外部発電装置のステータ及び内部発電装置のロータと、
型式Bと称する、図8、図10、図12及び図14ないし図19に示した、内部発電装置のステータと、外部発電装置のロータとである。
更に、同期発電装置は、次の2つの形態にて発電装置のロータ内に配置された永久磁石を有することができる、すなわち、
型式Aについて図3にて示し且つ、型式Bについて図15に示した、ロータ面上に組み付けられた永久磁石、
及び型式Aについて図4に示し且つ、型式Bについて図16に示した、ロータ内に挿入され且つ、組み付けられた永久磁石である。
水力タービン及び発電装置は、一体型の形態にて組み立てられ、発電装置ロータは、プロペラ又はカプランタービンハブ(又はキューブ)に、又は装置の軸に直結され、この軸は、単一物により形成し、又は、部分に分割してその部分をその他のものの内、フランジ、スプール又はスリーブにより相互に接続することができる。
最終的に、発電装置ロータの永久磁石が腐食及び磨耗に対する抵抗性があるならば、これらは、非封入型としてもよい。
最終的に、腐食及び磨耗に対して抵抗性のある非封入型の永久磁石を使用することができ、発電装置ロータの水密性を不要にし、これは、装置の物理的配置に対する1つの選択肢である。
型式B−内部発電装置のステータ及び外部発電装置のロータ
このように、限定的ではなく、単に例示として、次の図面が示されている。
a)流体の機械的エネルギを機械的エネルギに変換するため使用される水力タービン(2);
b)次のものから成る、機械的エネルギを電気に変換するため使用される部品1、4、5、7、10から成る組みの発電装置(3):
b1)発電装置ステータ(4)−図7ないし図14、図17、図18及び図19:封入型であるが、通常採用される電気ステータと同様である。これは、その着想の点にて、ステータ鉄心(5)(図3及び図4)と呼ばれる磁気回路と、多相巻線(6)(図3、図4、図15及び図16)とから成っている。該多相巻線は、ステータ溝内に配置され、分配され且つ短絡され、その特異性のため、発電装置(3)の電気的出力テンションに期待される特徴を与えることを目的としている。
c)ステータとロータ(10)との間の空隙(図7ないし図14、図17、図18及び図19):
発電装置ステータ(4)と発電装置ロータ(7)との間の空隙。
選択随意的に、発電装置ロータ(7)の永久磁石(1)は、封入しなくてもよく、その状況のとき、永久磁石は、腐食、磨耗に対して抵抗性がなければならない。
発電装置ロータ(7)内に配置された永久磁石(1)は、2つの方法にてロータ鉄心内に組み付けることができる励起要素(極当たり有用な磁束を発生させる)として作用する。
b)永久磁石は、図4、図16に示したように、ロータ鉄心(8)内に挿入され、ロータ鉄心(8)は、永久磁石(1)を挿入し得るよう予め準備し永久磁石(1)が接線方向(T1)へ磁化されるようにする。
本発明にて提案された電気エネルギ発生装置は、後側クロスバー(12)(図7ないし図14、図17、図18及び図19)と、前側案内軸受が配置される(14)(図7ないし図14、図17、図18及び図19)、後方クロスバー(13)(図7ないし図14、図17、図18及び図19)とにより形成された構造体から成っており、後側案内軸受(15)(図7ないし図14、図17、図18及び図19)はスラスト軸受(16)であり(図7ないし図14、図17、図18及び図19)、バックスラスト軸受(17)(図7ないし図14、図17、図18及び図19)は、前側軸受(14)内に又は後側軸受(15)内の何れかに交互に配置される。
軸受内にて機械的な摩擦により発生された熱は、水の流れに伝導され、軸受が油によって潤滑される毎に、外部の熱交換器を使用して放散熱を除去することができる。
図3、図15の配置は、永久磁石(1)を発電装置ロータ(7)の表面上に配置することを考える。
水力タービンは、プロペラ又はカプラン型とすることができる。
タービンハブ(キューブ)(19)(図7ないし図14、図17、図18及び図19)は、円筒状、球形、楕円形又はブレード(11)の回動を許容する任意のその他の形状とすることができる。
電気的テンション及び周波数の調節は、電子的、電気機械的又は液圧的外部装置によって行うことができる。
電力発電装置(2)、(3)は、次のように配置することができる。
a1=水平方向(現場の垂直面に対して垂直に)
a2=現場の垂直面に対して整合させる
a3=現場の垂直面に対して傾斜させる
b)同一の現場における装置の数に関して:1つ又はより多くの装置とする。電気エネルギ発生の装置(2)、(3)は、次のようにグループ化することができる。
b2)タービンロータの中間断面が主水流れ方向に対して垂直に、1つの装置が別の装置の上方で垂直に(また、平行に);
b3)直列に配置された装置(1つの装置がその前の装置から水の排出流れを受け取る)
b4)個別に又はグループ毎にスイッチ切換えすることのできるよう、1つ又はより多くのモジュール内にて組み合わせる。
2 水力タービン
3 発電装置
4 発電装置ステータ
5 永久磁石/ステータ鉄心
6 多相巻線
7 発電装置ロータ/ロータ面
8 ロータ鉄心
9 永久磁石の極
10 発電装置
11 水力タービンのブレード/前分配器
12、13 クロスピース
14 前側軸受
15 後側軸受
16 スラスト軸受
17 バックスラスト軸受
18 軸の支持体
19 タービンハブ
CE 装置の中心軸
Claims (10)
- 発電装置において、水力タービン(2)及び同期発電装置(3)が、発電装置ロータ(7)と一体化した態様にて作動する1つの組みを構成し且つタービンハブ(19)と直接連結可能であるか又は装置の中心軸(CE)と連結可能であり、前記装置の中心軸は、1つの部品のみから構成されるか或いはフランジ、スプール、スリーブ等によって相互に接続された部分に分割することができ、前記発電装置ロータ(7)は、永久磁石(1)を有する極(9)を備え、前記水力タービン(2)は、組立体内にて機構、液圧又は電気的システムによって調節可能又は制御可能である前記水力タービン(2)のブレード(11)を固定することができる型式のプロペラ又はカプラン型の何れかとすることができ、前記装置の中心軸(CE)は、前記発電装置及びタービンの組みを長手方向及び半径方向へ位置決めする機能を果たし、前記タービンハブ(19)は、円筒状、球形、楕円形又は水力タービンブレード(11)が回動するのを許容する任意のその他の形状とすることができ、前記ブレードは、該ブレード(11)が制御可能であるとき、タービンハブ(19)に対して回動し、前記発電装置ロータ(7)は、通常、封入され且つ水中に完全に浸漬されて、発電装置(10)のロータとステータとの間の空隙内に水が存在するのを許容し、電気的テンション及び周波数の調節は、外部の電子、電気機械的又は液圧装置によって行うことができることを特徴とする、発電装置。
- 前記装置は、
a)ロータ(7)の前方に配置された制御可能、固定又は調節可能なブレード(11)を有する前分配器を備える支持体(16)、(17)内に単一の軸受又はより多くの軸受を有する、双方向に支持された配置にて2つの半径方向支持体の軸受(14)、(15)の間に配置された、タービン(2)及び組みの発電装置ロータ(7)であって、前分配器をロータ(7)の前方に配置された軸の支持体(18)の前方又は後方の何れかに配置することを許容し、軸受支持体は、その全体が装置ハウジングと称される装置の固定の構造体と協働可能にクロスピース(12)、(13)内にて組み付けられた、組みの前記タービン(2)及び発電装置ロータ(7)と、
b)支持軸受の間に配置され且つ支持軸受に対して双方向に支持された、組みのタービン(2)及び発電装置(3)であって、支持体の一方は、スラスト軸受(16)を保護し、バックスラスト軸受(17)は、ロータ(7)の前方に配置された前分配器(11)であり、軸受支持体は、その全体が装置ハウジングと称される装置の固定の構造体と協働可能にクロスピース(12)、(13)内にて組み付けられた、組みの前記タービン(2)及び発電装置(3)と、
c)支持体に対し且つ支持体に対して釣り合った状態にて水力タービン(2)に対して双方向に配置された発電装置(3)であって、支持体の一方は、スラスト軸受(16)及びバックスラスト軸受(17)を保護し、前分配器(11)はタービンロータの前方に配置され、軸受支持体は、その全体を装置ハウジングと称される装置の固定の構造体に協働可能にクロスピース(12)、(13)内に組み付けられた、前記発電装置
の3つの物理的配置に従って半径方向及び長手方向に対して配置可能であることを特徴とする、請求項1に記載の発電装置。 - 軸受(16)、(17)は、水、グリース、油により潤滑され又は潤滑されない摺動軸受又はころ軸受とすることができることを特徴とする、請求項1又は2に記載の発電装置。
- 発電装置ロータ(7)は、励起要素として、
a)永久磁石(1)が、発電装置ロータ面(7)に配置され、永久磁石は半径方向に磁化されるか、
b)永久磁石が、ロータ鉄心(8)内に挿入され、ロータ鉄心(8)は、永久磁石(1)を挿入し得るよう予め作成したスロットを有し、永久磁石は、磁石の磁化が接線方向になるように挿入される
ことにより、ロータ鉄心内に組み付けることのできる永久磁石を有することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1つに記載の発電装置。 - 発電装置(7)のロータは、励起要素として、
ロータ内の永久磁石(1)が、発電装置ロータ(7)が発電装置ステータ(4)の内側にあるようにするか、又は前記発電装置ロータ内の永久磁石(1)が、発電装置ロータ(7)が発電装置ステータ(4)の外側にあるようにする方法にて、配置することができる永久磁石(1)を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか1つに記載の発電装置。 - 極(9)の各々に対する永久磁石(1)の配置は、1つの永久磁石により又はロータ面(7)に便宜に提供され又はロータ内に挿入された小さいペレットの組成によって形成することができることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1つに記載の発電装置。
- 装置は水平方向に互いに並んで平行に又は一方が他方に上になるように垂直に幾つかのユニットを組み立てることができ、ユニットの全ては、装置を通過する水の主流れに対して垂直な組みのロータの平均断面平面を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか1つに記載の発電装置。
- 装置は直列(1つの装置がその前の装置の排出口から水を受け取る)に組み立てられた幾つかのユニットを有することができることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1つの項に記載の発電装置。
- 装置は互いに組み立てて1つ又はより多くの独立的なモジュールを形成する幾つかのユニットを有することを特徴とする、請求項6又は7に記載の発電装置。
- 装置は個別にスイッチ切換えされる幾つかのユニット及び(又は)モジュールを有することができることを特徴とする、請求項6から8のいずれか1つに記載の発電装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013506393A (ja) * | 2009-09-29 | 2013-02-21 | オープンハイドロ アイピー リミテッド | コイル冷却を伴う水力発電タービン |
WO2013055183A2 (ko) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | (주)파워이에프씨 | 수력 발전용 발전기 |
KR101279531B1 (ko) * | 2011-07-18 | 2013-06-28 | 정의국 | 유체의 선형유동을 회전운동으로 변환하는 장치 |
WO2013145714A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 川崎重工業株式会社 | 水力発電装置 |
WO2013153763A1 (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 川崎重工業株式会社 | 水力発電装置 |
JP2015195708A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-11-05 | 西本産業株式会社 | 回転式円板状発電機 |
PL73040Y1 (pl) * | 2020-01-16 | 2023-06-12 | Politechnika Swietokrzyska | Przepływowa mikroelektrownia wodna |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5627366U (ja) * | 1979-08-10 | 1981-03-13 | ||
JPH0714163U (ja) * | 1993-08-05 | 1995-03-10 | 幸男 平田 | 管内流体発電 |
JP2001221141A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-08-17 | Toshiba Corp | 軸流水車発電装置 |
JP2002202041A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-07-19 | Ebara Internatl Corp | 可動羽根付き反動タービンを含む液圧タービン発電機 |
JP2003214309A (ja) * | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Hitachi Ltd | 発電機一体形水車及び電動機一体形ポンプ |
JP2005504227A (ja) * | 2001-10-04 | 2005-02-10 | ローテック ホールディングズ リミテッド | 動力発生装置およびタービンユニット |
JP2005180310A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Ishigaki Co Ltd | ランナベーンの水圧駆動装置。 |
JP2006189014A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水力発電装置 |
-
2008
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5627366U (ja) * | 1979-08-10 | 1981-03-13 | ||
JPH0714163U (ja) * | 1993-08-05 | 1995-03-10 | 幸男 平田 | 管内流体発電 |
JP2001221141A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-08-17 | Toshiba Corp | 軸流水車発電装置 |
JP2002202041A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-07-19 | Ebara Internatl Corp | 可動羽根付き反動タービンを含む液圧タービン発電機 |
JP2005504227A (ja) * | 2001-10-04 | 2005-02-10 | ローテック ホールディングズ リミテッド | 動力発生装置およびタービンユニット |
JP2003214309A (ja) * | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Hitachi Ltd | 発電機一体形水車及び電動機一体形ポンプ |
JP2005180310A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Ishigaki Co Ltd | ランナベーンの水圧駆動装置。 |
JP2006189014A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水力発電装置 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013506393A (ja) * | 2009-09-29 | 2013-02-21 | オープンハイドロ アイピー リミテッド | コイル冷却を伴う水力発電タービン |
KR101279531B1 (ko) * | 2011-07-18 | 2013-06-28 | 정의국 | 유체의 선형유동을 회전운동으로 변환하는 장치 |
WO2013055183A2 (ko) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | (주)파워이에프씨 | 수력 발전용 발전기 |
KR101264872B1 (ko) | 2011-10-14 | 2013-05-30 | (주)파워이에프씨 | 수력 발전용 발전기 |
WO2013055183A3 (ko) * | 2011-10-14 | 2013-07-04 | (주)파워이에프씨 | 수력 발전용 발전기 |
WO2013145714A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 川崎重工業株式会社 | 水力発電装置 |
CN104136769A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-11-05 | 川崎重工业株式会社 | 水力发电装置 |
JP5759618B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-08-05 | 川崎重工業株式会社 | 水力発電装置 |
WO2013153763A1 (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 川崎重工業株式会社 | 水力発電装置 |
CN104136766A (zh) * | 2012-04-09 | 2014-11-05 | 川崎重工业株式会社 | 水力发电装置 |
JP2015195708A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-11-05 | 西本産業株式会社 | 回転式円板状発電機 |
PL73040Y1 (pl) * | 2020-01-16 | 2023-06-12 | Politechnika Swietokrzyska | Przepływowa mikroelektrownia wodna |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5345327B2 (ja) | 2013-11-20 |
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