JP2010216374A - 水力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水管90,91に接続される水力発電装置1であって、水管90,91に接続されて流路Rを形成し、コイル17が設けられた円環状のステータ15と、ステータ15の内周側に配置され、外周に永久磁石21が設けられた円環状のロータ19と、ステータ15に接続され、ロータ19の軸線上に配置される固定ボス12と、を備え、ロータ19には、径方向内側に突出する複数のブレード部24bと、複数のブレード部24bの径方向内端に接続されたリング部24cとを有するプロペラブレード部材24が設けられ、固定ボス12には、その外周面の一部に環状凹部12bが設けられ、リング部24cは、固定ボス12と隙間をあけた状態で環状凹部12bに配置され、リング部24cの外周面と、固定ボス12の環状凹部12bに隣接する部分の外周面とが、同一円筒面上に位置している。
【選択図】図2
Description
図4は本発明の第2実施形態に係る水力発電装置101を示す断面図である。なお、第1実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図4に示すように、本実施形態の水力発電装置101では、プロペラブレード部材124のリング部124cの下流端が、ブレード部24bの下流端よりも下流側に突出している。詳しくは、ブレード部24bの下流端とリング部124cの下流端との間の流れ方向の距離は、ブレード部24bの上流端とリング部124cの上流端との間の流れ方向の距離よりも大きくなっている。リング部124cが収容配置される固定ボス112の環状凹部112bは、リング部124cとの間で一定厚さの隙間が形成されるように設けられている。
図5は本発明の第3実施形態に係る水力発電装置201を示す断面図である。なお、第1実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図5に示すように、本実施形態の水力発電装置201では、プロペラブレード部材224のリング部224cの内周面に断面視で多数の周溝部224dが形成されている。これにより、リング部224cと環状凹部12bとの間に形成される隙間の流路断面積は、流れ方向に沿って周期的に変化することとなる。よって、リング部224cと環状凹部12bとの間に形成される隙間は、流路抵抗の大きいラビリンス状となる。なお、周溝部224dは、リング部224cの内周面に環状溝を多数形成することで構成されてもよいし、螺旋溝を形成することで構成されてもよい。
図6は本発明の第4実施形態に係る水力発電装置301を示す断面図である。なお、第1実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図6に示すように、本実施形態の水力発電装置301では、プロペラブレード部材324のリング部324cの上流側の側端面に、径方向に延びる溝部324eが周方向に間隔をあけて複数形成されている。この溝部324eは、リング部324cの上流側の側端面において径方向の内外に貫通するように形成されている。
図7は本発明の第5実施形態に係る水力発電装置401を示す断面図である。なお、第1実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図7に示すように、本実施形態の水力発電装置401は、第2〜第4実施形態の特徴を全て設けている。具体的には、プロペラブレード部材424のリング部424cは、その下流端がブレード部24bの下流端よりも下流側に突出しており、リング部424cの内周面に断面視で多数の溝部424dが形成され、かつ、リング部424cの上流側の側端面に径方向に延びる溝部424eが周方向に間隔をあけて複数形成されている。この構成によれば、前述した第2〜第4実施形態の全ての特徴による効果が得られるため、水力発電装置401のエネルギー効率が高くなる。
12,112 固定ボス
12b,112b 環状凹部
15 ステータ
17 コイル
19 ロータ
24,124,224,324,424 プロペラブレード部材
24b ブレード部
24c、124c,224c,324c,424c リング部
90,91 水管
224d,424d 周溝部
324e,424e 溝部
Claims (4)
- 水が通流する水管に接続される水力発電装置であって、
前記水管に接続されて流路を形成し、コイルが設けられた円環状のステータと、
前記ステータの内周側に配置され、外周に永久磁石が設けられた円環状のロータと、
前記ステータに接続され、前記ロータの軸線上に配置される固定ボスと、を備え、
前記ロータには、径方向内側に突出する複数のブレード部と、前記複数のブレード部の径方向内端に接続されたリング部とを有するプロペラブレード部材が設けられ、
前記固定ボスには、その外周面の一部に環状凹部が設けられ、
前記リング部は、前記固定ボスと隙間をあけた状態で前記環状凹部に配置され、
前記リング部の外周面と、前記固定ボスの前記環状凹部に隣接する部分の外周面とが、同一円筒面上に位置していることを特徴とする水力発電装置。 - 前記リング部の下流端は、前記ブレード部の下流端よりも下流側に突出している請求項1に記載の水力発電装置。
- 前記リング部と前記環状凹部との間に形成される隙間は、ラビリンス状に形成されている請求項1又は2に記載の水力発電装置。
- 前記リング部の上流側の側端面には、径方向に延びる複数の溝部が形成されている請求項1乃至3のいずれかに記載の水力発電装置。
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