JP2020176604A - Turbine and tidal power generator comprising the same - Google Patents

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Abstract

To provide a turbine that rotates with flow of fluid, wherein the turbine rotates efficiently even in a case where the flow is low in speed and the direction of the flow changes over time.SOLUTION: A turbine 1 comprises: a rotational shaft 2, rotary plates 3 (3A, 3B) that rotate integrally with the rotational shaft 2, and a plurality of guide plates 4 (4A to 4H) fixed to the rotary plates 3 (3A, 3B) along a circumferential direction of the rotational shaft 2 on the outer peripheral side of the rotational shaft 2. Each of the plurality of guide plates 4 (4A to 4H) is arranged so as to be separated from the rotational shaft 2 in a radial direction of the rotational shaft 2. In the rotational shaft 2, a cross section S orthogonal to an axial direction of the rotational shaft 2 is circular. Fluid F flows along an outer circumference C while contacting the outer circumference C of the cross section S.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、タービン、及び、潮汐により発生する潮流(海流)を利用してタービンを回転させて発電する潮汐発電装置に関する。 The present invention relates to a turbine and a tidal power generation device that generates electricity by rotating a turbine using a tidal current (ocean current) generated by the tidal current.

タービンは、水力発電装置及び風力発電装置などの流体発電装置に使用されており、この流体発電装置の一種である潮汐発電装置においても使用されている。潮汐発電装置とは、潮汐(海面が周期的に昇降する現象)により発生する潮流(海流)を利用して発電する発電装置をいう。例えば、下記特許文献1には、水流タービンと、水流タービンが内部に設置された海水出入管(ハウジング)と、水流タービンが回転することで発電する水流発電機とを備え、海水が海水出入管内部を通過することで、水流タービンが回転して水流発電機において発電する潮汐発電装置が記載されている。 Turbines are used in fluid power generation devices such as hydroelectric power generation devices and wind power generation devices, and are also used in tidal power generation devices, which are a type of this fluid power generation device. A tidal power generator is a power generator that uses the tidal current (ocean current) generated by the tide (a phenomenon in which the sea surface rises and falls periodically) to generate electricity. For example, Patent Document 1 below includes a water flow turbine, a seawater inlet / outlet pipe (housing) in which a water flow turbine is installed, and a water flow generator that generates electricity by rotating the water flow turbine, and seawater is a seawater inlet / outlet pipe. A tidal power generator is described in which a water flow turbine rotates by passing through the inside to generate electricity in a water flow generator.

ところで、潮汐発電装置では、ハウジングの内部における水の流れ方向が潮汐により変化する。このため、従来の潮汐発電装置においては、ハウジングの内部において、タービンは一方向に継続して回転するのではなく一方向及び逆方向に交互に回転する。それゆえ、水流がタービンを回転始動させる(タービンを新たな方向へ回転させる)ことに繰り返し使用され、水流によりタービンを効率よく回転させることができない。 By the way, in a tidal power generator, the direction of water flow inside the housing changes depending on the tidal power. For this reason, in a conventional tidal power generator, inside the housing, the turbine rotates alternately in one direction and in the opposite direction instead of continuously rotating in one direction. Therefore, the water stream is repeatedly used to start the turbine (rotate the turbine in a new direction), and the water stream cannot rotate the turbine efficiently.

また、潮汐発電装置だけでなく風力発電装置においても、タービンに供給される流体の流れ方向は時間の経過と共に変化する。ただし、風力発電装置においては、タービンに供給される流体の流れが速いため、流体の流れ方向が変化してもタービンを効率よく回転させることが容易である。一方、潮汐発電装置においては、タービンに供給される流体(海水)の流れが遅いため、流体の流れ方向が変化するとタービンを効率よく回転させることが困難となる。 Further, not only in the tidal power generation device but also in the wind power generation device, the flow direction of the fluid supplied to the turbine changes with the passage of time. However, in the wind power generation device, since the flow of the fluid supplied to the turbine is fast, it is easy to efficiently rotate the turbine even if the flow direction of the fluid changes. On the other hand, in a tidal power generator, the flow of fluid (seawater) supplied to the turbine is slow, so that it becomes difficult to efficiently rotate the turbine when the flow direction of the fluid changes.

特開2018−100657号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-100657

そこで、本発明は、流体の流れにより回転するタービンであって、この流れが低速であり、かつ、この流れの方向が時間の経過と共に変化する場合であっても、効率よく回転するタービンを提供することを目的とする。さらには、本発明は、このようなタービンを備える潮汐発電装置を提供することも目的とする。 Therefore, the present invention provides a turbine that rotates by the flow of a fluid, and that rotates efficiently even when the flow is low and the direction of the flow changes with the passage of time. The purpose is to do. Furthermore, it is also an object of the present invention to provide a tidal power generation device including such a turbine.

上記課題を解決するため、本発明は、流体の流れにより回転するタービンであって、回転軸と、当該回転軸と一体で回転する回転板と、前記回転軸の外周側において、当該回転軸の周方向に沿って前記回転板に固定された複数の案内板とを備え、前記複数の案内板それぞれは、前記回転軸の径方向において前記回転軸と離隔するように配置され、前記回転軸において、当該回転軸の軸方向に直交する断面が円形であり、前記流体は、前記断面の外周に接触しながら当該外周に沿って流れることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a turbine that rotates by the flow of fluid, and the rotating shaft, a rotating plate that rotates integrally with the rotating shaft, and the rotating shaft on the outer peripheral side of the rotating shaft. A plurality of guide plates fixed to the rotating plate along the circumferential direction are provided, and each of the plurality of guide plates is arranged so as to be separated from the rotating shaft in the radial direction of the rotating shaft. The cross section orthogonal to the axial direction of the rotation axis is circular, and the fluid flows along the outer periphery while contacting the outer periphery of the cross section.

本発明に係るタービンによれば、回転軸の横断面(回転軸の軸方向に直交する断面)が円形であるため、流体は当該横断面の外周に沿って回転軸の周方向に流れる。これにより、回転軸の周方向において当該外周に沿った流体の流れである、内周回流が発生する。また、この内周回流に遠心力が作用することで、この内周回流の一部が回転軸の径方向外側に向かって進行する。さらに、このように進行した内周回流は、「回転軸の周方向に案内板を押圧しながら流動する」外周回流を発生させる。そして、内周回流は、回転軸の周方向において、回転軸に摩擦力及び慣性力を付与することでタービンを回転させる。一方、外周回流は、回転軸の周方向において、案内板に押圧力を付与することでタービンを回転させる。つまり、本発明に係るタービンによれば、「タービンの回転に利用する流体の流れが低速であり」、かつ、「この流れの方向が時間の経過と共に変化する」場合であっても、内周回流及び外周回流の両方により効率よく回転することができる。 According to the turbine according to the present invention, since the cross section of the rotating shaft (the cross section orthogonal to the axial direction of the rotating shaft) is circular, the fluid flows in the circumferential direction of the rotating shaft along the outer periphery of the cross section. As a result, an inner circumferential flow, which is a flow of the fluid along the outer circumference in the circumferential direction of the rotation axis, is generated. Further, when a centrifugal force acts on the inner peripheral flow, a part of the inner peripheral flow travels toward the outer side in the radial direction of the rotation axis. Further, the inner circumferential flow that has progressed in this way generates an outer peripheral circulation that "flows while pressing the guide plate in the circumferential direction of the rotation axis". Then, the inner circumferential flow rotates the turbine by applying a frictional force and an inertial force to the rotating shaft in the circumferential direction of the rotating shaft. On the other hand, the outer peripheral circulation rotates the turbine by applying a pressing force to the guide plate in the circumferential direction of the rotation shaft. That is, according to the turbine according to the present invention, even when "the flow of the fluid used for rotating the turbine is slow" and "the direction of this flow changes with the passage of time", the inner circumference It can rotate efficiently by both circulation and outer circumference circulation.

また、上記タービンにおいて、前記案内板は、前記径方向に対して前記周方向に傾斜するように設けられることが好ましい。これにより、タービンに供給された流体は、案内板に沿って回転軸の径方向外側から内側に向かって流れることで、回転軸の周方向における速度成分を与えられる。このため、タービンに供給された流体から内周回流を効率よく発生させることができる。 Further, in the turbine, it is preferable that the guide plate is provided so as to be inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction. As a result, the fluid supplied to the turbine flows along the guide plate from the radial outside to the inside of the rotating shaft, thereby giving a velocity component in the circumferential direction of the rotating shaft. Therefore, an inner peripheral flow can be efficiently generated from the fluid supplied to the turbine.

さらに、上記タービンにおいて、前記案内板は、前記径方向、又は当該径方向に対して前記周方向に傾斜する方向に延びる流体流入案内部と、当該流体流入案内部における前記径方向内側端部から延びる内周回流維持部とを有しており、前記内周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向内側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びていることが好ましい。これにより、内周回流の急速な分散(回転軸の径方向外側への分散)を内周回流維持部により抑制し、この内周回流として流動する流体の流量を高めることができる。このため、内周回流により、タービンをより効率よく回転させることができる。なお、「内周回流の急速な分散」とは、内周回流に遠心力が作用することによる分散である。 Further, in the turbine, the guide plate extends from the radial direction or the direction in which the guide plate is inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction, and the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion. It has an extending inner peripheral flow maintenance portion, and the inner peripheral flow maintenance portion has the radial central portion of the rotating shaft and the fluid inflow guide portion on a plane orthogonal to the axial direction of the rotating shaft. It is preferable that it extends in a direction orthogonal to the radial direction passing through the inner end portion in the radial direction. As a result, the rapid dispersion of the inner circulation (dispersion of the rotating shaft in the radial direction) can be suppressed by the inner circulation maintaining portion, and the flow rate of the fluid flowing as the inner circulation can be increased. Therefore, the turbine can be rotated more efficiently by the inner circumferential flow. The "rapid dispersion of the inner circulation" is the dispersion due to the action of centrifugal force on the inner circulation.

また、上記タービンにおいて、前記案内板は、前記径方向、又は当該径方向に対して前記周方向に傾斜する方向に延びる流体流入案内部と、当該流体流入案内部における前記径方向外側端部から延びる外周回流維持部とを有しており、前記外周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向外側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びていることが好ましい。これにより、外周回流の急速な分散(回転軸の径方向外側への分散)を外周回流維持部により抑制し、この外周回流として流動する流体の流量を高めることができる。このため、回転軸の周方向において、外周回流により、タービンをより効率よく回転させることができる。なお、「外周回流の急速な分散」とは、外周回流に遠心力が作用することによる分散である。 Further, in the turbine, the guide plate is formed from a fluid inflow guide portion extending in the radial direction or a direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction, and a radial outer end portion in the fluid inflow guide portion. The outer peripheral circulation maintaining portion has an extending outer peripheral circulation maintaining portion, and the outer peripheral circulation maintaining portion has a radial center portion of the rotating shaft and the radial direction of the fluid inflow guide portion on a surface orthogonal to the axial direction of the rotating shaft. It preferably extends in a direction orthogonal to the radial direction passing through the outer end portion. As a result, the rapid dispersion of the outer peripheral circulation (dispersion of the rotating shaft to the outside in the radial direction) can be suppressed by the outer peripheral circulation maintaining portion, and the flow rate of the fluid flowing as the outer peripheral circulation can be increased. Therefore, the turbine can be rotated more efficiently by the outer peripheral circulation in the circumferential direction of the rotation shaft. The "rapid dispersion of the outer peripheral circulation" is the dispersion caused by the action of centrifugal force on the outer peripheral circulation.

さらに、上記タービンにおいて、前記案内板は、前記径方向、又は当該径方向に対して前記周方向に傾斜する方向に延びる流体流入案内部と、当該流体流入案内部における前記径方向内側端部から延びる内周回流維持部と、前記流体流入案内部における前記径方向外側端部から延びる外周回流維持部とを有しており、前記内周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向内側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びており、前記外周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向外側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びていることが好ましい。これにより、外周回流の「径方向外側への分散」を外周回流維持部により抑制し、かつ、外周回流の「径方向内側への分散」を内周回流維持部により抑制することができる。このため、外周回流により案内板に効率よく押圧力を付与することができる。なお、外周回流の「径方向内側への分散」は、回転軸の径方向外側から内側へ供給される流体の流れにより引き起こされるものである。また、外周回流の「径方向外側への分散」は、外周回流に遠心力が作用することにより引き起こされるものである。 Further, in the turbine, the guide plate extends from the radial direction or the direction in which the guide plate is inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction, and the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion. It has an extending inner circumferential flow maintenance portion and an outer peripheral circulation maintenance portion extending from the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion, and the inner peripheral flow maintenance portion is orthogonal to the axial direction of the rotation axis. In the surface, the radial center portion of the rotation shaft and the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion extend in a direction orthogonal to the radial direction, and the outer peripheral circulation maintenance portion is formed. On a surface orthogonal to the axial direction of the rotation axis, it extends in a direction orthogonal to the radial direction passing through the radial center portion of the rotation axis and the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion. It is preferable to have. As a result, the "radial outward dispersion" of the outer peripheral circulation can be suppressed by the outer peripheral circulation maintaining portion, and the "diametrically inward dispersion" of the outer peripheral circulation can be suppressed by the inner peripheral circulation maintaining portion. Therefore, the pressing force can be efficiently applied to the guide plate by the outer peripheral circulation. The "dispersion of the outer peripheral circulation in the radial direction" is caused by the flow of the fluid supplied from the radial outer side to the inner side of the rotating shaft. Further, the "radial outward dispersion" of the outer peripheral circulation is caused by the action of centrifugal force on the outer peripheral circulation.

また、上記タービンにおいて、前記複数の案内板には、内側案内板と、前記径方向において前記内側案内板の外側に配置される外側案内板とが含まれており、前記径方向において、前記外側案内板の内側端部と前記回転軸との距離は、前記内側案内板の外側端部と前記回転軸との距離に比較して長いことが好ましい。これにより、回転軸の周方向において、回転軸の外周に沿った上記内周回流とは別に、内側案内板と外側案内板との間を通過する内周回流をさらに発生させることができる。このため、回転軸の径方向における異なる位置に複数の内周回流を発生させることができ、これら複数の内周回流を利用してタービンをさらに効率よく回転させることができる。 Further, in the turbine, the plurality of guide plates include an inner guide plate and an outer guide plate arranged outside the inner guide plate in the radial direction, and the outer side in the radial direction. The distance between the inner end of the guide plate and the rotating shaft is preferably longer than the distance between the outer end of the inner guide plate and the rotating shaft. As a result, in the circumferential direction of the rotating shaft, it is possible to further generate an inner circulating flow that passes between the inner guide plate and the outer guide plate, in addition to the inner circulating flow along the outer circumference of the rotating shaft. Therefore, a plurality of inner peripheral flows can be generated at different positions in the radial direction of the rotation shaft, and the turbine can be rotated more efficiently by utilizing the plurality of inner peripheral flows.

さらに、本発明は、潮汐により発生する潮流を利用して発電する潮汐発電装置であって、タービンと、当該タービンが内部に設置されたハウジングと、前記タービンの回転により発電を行う発電機とを備え、前記ハウジングは、天板と、底板と、一組の主流入板と、一組の主流出板と、側流入板と、側流出板とを有しており、前記ハウジングの内部には、主流入部と、主流出部と、側流入部と、側流出部とが形成されており、前記主流入部は、前記タービンの軸方向に直交する面における直線方向において、前記ハウジングの外部から内部へ前記潮流により水が流入する領域であり、かつ、前記面において前記直線方向に延びる第一直線を基準として互いに対称に形成された前記一組の主流入板の間における領域であり、前記主流出部は、前記直線方向において、前記ハウジングの内部から外部へ水が流出する領域であり、かつ、前記面において前記第一直線を基準として互いに対称に形成された前記一組の主流出板の間における領域であり、前記一組の主流入板と前記一組の主流出板とは、前記面において前記第一直線に対して直交する第二直線を基準として互いに対称に形成されており、前記側流入部は、前記面における前記直線方向に対して傾斜する方向において、前記ハウジングの外部から内部へ前記潮流により水が流入する領域であり、かつ、前記一組の主流入板の一方と前記側流入板との間における領域であり、前記側流出部は、前記面における前記直線方向に対して傾斜する方向において、前記ハウジングの内部から外部へ水が流出する領域であり、かつ、前記一組の主流出板の一方と前記側流出板との間における領域であり、前記側流入板と前記側流出板とは、前記面において前記第二直線を基準として互いに対称に形成されており、前記タービンは、上述したタービンのいずれか一つであることを特徴とする。 Further, the present invention is a tidal power generation device that generates power by utilizing the tidal current generated by the tide, and includes a turbine, a housing in which the turbine is installed, and a generator that generates power by rotating the turbine. The housing has a top plate, a bottom plate, a set of main inflow plates, a set of main outflow plates, side inflow plates, and side outflow plates, and the inside of the housing is provided. , A main inflow portion, a main outflow portion, a side inflow portion, and a side outflow portion are formed, and the main inflow portion is formed from the outside to the inside of the housing in a linear direction on a plane orthogonal to the axial direction of the turbine. It is a region where water flows in due to the tidal current, and is a region between the set of main inflow plates formed symmetrically with respect to the first straight line extending in the linear direction on the surface, and the main outflow portion is In the straight line direction, it is a region where water flows out from the inside of the housing to the outside, and is a region between the set of main outflow plates formed symmetrically with respect to the first straight line on the surface. The set of main inflow plates and the set of main outflow plates are formed symmetrically with respect to a second straight line orthogonal to the first straight line on the surface, and the side inflow portion is formed. It is a region where water flows from the outside to the inside of the housing by the tidal current in a direction inclined with respect to the linear direction on the surface, and is between one of the set of main inflow plates and the side inflow plate. The side outflow portion is a region in which water flows out from the inside of the housing to the outside in a direction inclined with respect to the linear direction on the surface, and is a region of the set of main outflow plates. It is a region between one side and the side outflow plate, and the side inflow plate and the side outflow plate are formed symmetrically with respect to the second straight line on the surface, and the turbine is described above. It is characterized by being one of the turbines.

本発明に係る潮汐発電装置によれば、上述した側流入部を備えることで、主流入部における流体の流入方向とは別方向から流体がハウジング内部に流入することになる。これにより、互いに流れ方向が異なる潮流(主流入部から流入する流体の流れ、及び、側流入部から流入する流体の流れ)がハウジング内部で合流し、この合流によりハウジング内部で流体が様々な方向に分散されてタービンに力を伝達する。このため、側流入部を形成するだけの簡易な方法により、タービンにおいて潮流による力が伝達される箇所の範囲を広げることができる。それゆえ、低コストで製造可能であり、かつ、効率よくタービンを回転させて発電することが可能な発電装置とすることができる。 According to the tidal power generation device according to the present invention, by providing the above-mentioned side inflow portion, the fluid flows into the housing from a direction different from the inflow direction of the fluid in the main inflow portion. As a result, tidal currents with different flow directions (flow of fluid flowing in from the main inflow part and flow of fluid flowing in from the side inflow part) merge inside the housing, and this merging causes the fluid to flow in various directions inside the housing. Dispersed to transfer power to the turbine. Therefore, it is possible to expand the range of locations where the force due to the tidal current is transmitted in the turbine by a simple method of forming the side inflow portion. Therefore, it is possible to obtain a power generation device that can be manufactured at low cost and can efficiently rotate a turbine to generate power.

その上で、上述した側流出部を備えることで、潮汐によりハウジング内部において流体の流れ方向が変化した場合であっても、上述した側流出部を上述した側流入部として機能させることができる。これにより、低コストで製造可能であり、かつ、効率よくタービンを回転させて発電することが可能な潮汐発電装置とすることができる。なお、潮汐によりハウジング内部において流体の流れ方向が変化した場合、上述した主流出部を上述した主流入部として機能させることができる。 On top of that, by providing the above-mentioned side outflow portion, the above-mentioned side outflow portion can function as the above-mentioned side outflow portion even when the flow direction of the fluid changes inside the housing due to the tide. As a result, it is possible to obtain a tidal power generation device that can be manufactured at low cost and can efficiently rotate a turbine to generate electricity. When the flow direction of the fluid changes inside the housing due to the tide, the above-mentioned main outflow portion can function as the above-mentioned main inflow portion.

また、本発明に係る潮汐発電装置によれば、内周回流を効率よく発生させるように主流入部を設置し、かつ、外周回流を効率よく発生させるように側流入部を設置することができる。すなわち、タービンへの最適な流体供給方向は、タービンにおいて内周回流を効率よく発生させることを目的とするか、タービンにおいて外周回流を効率よく発生させることを目的とするかにより異なる。このため、従来は、これら2つの目的を同時に達成するように流体をタービンに供給することが困難であった。しかし、本発明に係る潮汐発電装置は、流体の流入方向が異なる主流入部及び側流入部の設置により、上記2つの目的を同時に達成することができ、本発明に係るタービンの機能を充分に発揮させることができる。よって、本発明に係る潮汐発電装置によれば、内周回流と外周回流との両方によりタービンを効率よく回転させることができ、効率よく発電を行うことができる。 Further, according to the tidal power generation device according to the present invention, the main inflow portion can be installed so as to efficiently generate the inner peripheral flow, and the side inflow portion can be installed so as to efficiently generate the outer peripheral circulation. That is, the optimum fluid supply direction to the turbine differs depending on whether the purpose is to efficiently generate the inner peripheral flow in the turbine or to efficiently generate the outer peripheral flow in the turbine. Therefore, conventionally, it has been difficult to supply the fluid to the turbine so as to achieve these two purposes at the same time. However, the tidal power generation device according to the present invention can achieve the above two objects at the same time by installing the main inflow section and the side inflow section having different fluid inflow directions, and fully exerts the function of the turbine according to the present invention. Can be made to. Therefore, according to the tidal power generation device according to the present invention, the turbine can be efficiently rotated by both the inner peripheral flow and the outer peripheral circulation, and power can be generated efficiently.

以上により、本発明に係るタービンによれば、流体の流れにより回転するにあたり、この流れが低速であり、かつ、この流れの方向が時間の経過と共に変化する場合であっても、効率よく回転することができる。さらには、本発明に係る潮汐発電装置によれば、このようなタービンを備えることで効率よく発電を行うことができる。 As described above, according to the turbine according to the present invention, when rotating due to the flow of fluid, the turbine rotates efficiently even when the flow is low and the direction of the flow changes with the passage of time. be able to. Furthermore, according to the tidal power generation device according to the present invention, it is possible to efficiently generate power by providing such a turbine.

本発明に係るタービンの第一実施形態を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the 1st Embodiment of the turbine which concerns on this invention. 図1に示すタービンの概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the turbine shown in FIG. 本発明に係るタービンの第二実施形態を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the 2nd Embodiment of the turbine which concerns on this invention. 図3に示すタービンの概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the turbine shown in FIG. 本発明に係るタービンの第三実施形態を示す概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the 3rd Embodiment of the turbine which concerns on this invention. 本発明に係るタービンの第四実施形態を示す概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the 4th Embodiment of the turbine which concerns on this invention. 本発明に係る潮汐発電装置の一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the tidal power generation apparatus which concerns on this invention. 図7に示す潮汐発電装置における概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the tidal power generation apparatus shown in FIG. 7.

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明に係るタービンの第一実施形態について説明する。図1は、本発明に係るタービンの第一実施形態を示す一部破断斜視図である。図2は、図1に示すタービンの概略横断面図である。図1に示すように、タービン1は、回転軸2と、この回転軸2と一体で回転する回転板3(3A、3B)と、この回転軸2の外周側において回転軸2の周方向に沿って回転板3(3A、3B)に固定された複数の案内板4(4A〜4H)とを備えている。なお、図1においては、回転板3Aの一部を破断させている。 First, the first embodiment of the turbine according to the present invention will be described. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a first embodiment of the turbine according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the turbine shown in FIG. As shown in FIG. 1, the turbine 1 has a rotating shaft 2, a rotating plate 3 (3A, 3B) that rotates integrally with the rotating shaft 2, and a rotating shaft 2 on the outer peripheral side of the rotating shaft 2 in the circumferential direction of the rotating shaft 2. A plurality of guide plates 4 (4A to 4H) fixed to the rotating plates 3 (3A, 3B) are provided along the same. In addition, in FIG. 1, a part of the rotating plate 3A is broken.

図1に示すように、回転軸2は、円柱状に形成されている。また、図2に示すように、回転軸2は、回転軸2の軸方向に直交する断面Sが円形になるように配置されている。なお、以下において、「軸方向」は、回転軸2の軸方向を意味している。また、「径方向」は、回転軸2の径方向を意味している。さらに、「面方向」は、回転軸2の軸方向に直交する面方向を意味している。 As shown in FIG. 1, the rotating shaft 2 is formed in a columnar shape. Further, as shown in FIG. 2, the rotating shaft 2 is arranged so that the cross section S orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 2 is circular. In the following, the "axial direction" means the axial direction of the rotating shaft 2. Further, the "diameter direction" means the radial direction of the rotating shaft 2. Further, the "plane direction" means a plane direction orthogonal to the axial direction of the rotation axis 2.

図1に示すように、回転板3(3A、3B)は、共に円板状に形成された平板部材である。また、回転板3(3A、3B)は、それぞれ回転軸2に固定されている。さらに、回転板3(3A、3B)は、共に面方向に配置されている。そして、回転板3Aは、回転軸2において軸方向一端(上端)に固定されている。一方、回転板3Bは、回転軸2において軸方向他端(下端)に固定されている。 As shown in FIG. 1, the rotating plates 3 (3A, 3B) are both flat plate members formed in a disk shape. Further, the rotating plates 3 (3A, 3B) are fixed to the rotating shaft 2, respectively. Further, the rotating plates 3 (3A, 3B) are both arranged in the plane direction. The rotating plate 3A is fixed to one end (upper end) in the axial direction on the rotating shaft 2. On the other hand, the rotating plate 3B is fixed to the other end (lower end) in the axial direction on the rotating shaft 2.

図1に示すように、案内板4(4A〜4H)は、長方形状に形成された平板部材である。また、案内板4(4A〜4H)は、回転板3Aの下端と回転板3Bの上端とに固定され、かつ、これら下端及び上端の間を軸方向に延びるように配置されている。また、図2に示すように、案内板4(4A〜4H)は、径方向に対して周方向に傾斜するように設けられる。そして、複数の案内板4(4A〜4H)それぞれは、径方向において回転軸2と離隔するように配置されている。 As shown in FIG. 1, the guide plates 4 (4A to 4H) are flat plate members formed in a rectangular shape. Further, the guide plates 4 (4A to 4H) are fixed to the lower end of the rotary plate 3A and the upper end of the rotary plate 3B, and are arranged so as to extend axially between the lower end and the upper end. Further, as shown in FIG. 2, the guide plates 4 (4A to 4H) are provided so as to be inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction. Each of the plurality of guide plates 4 (4A to 4H) is arranged so as to be separated from the rotation shaft 2 in the radial direction.

図1、2に示すタービン1の動作は次の通りである。まず、回転板3A、3Bの間において、面方向における任意の直線方向(図2の紙面においては「下から上に向かう方向」)に流体Fが供給される。この流体Fは、案内板4Aに沿うように、回転軸2の径方向外側から内側に向かって流れる。これにより、案内板4Aに沿って案内流g1が発生する。さらに、案内流g1の一部は、周方向において、回転軸2の外周Cに接触しながら回転軸2の外周Cに沿って進行する。このため、回転軸2の外周Cに沿って周方向に内周回流i1が発生する。この内周回流i1は、周方向において回転軸2に摩擦力及び慣性力を付与する。 The operation of the turbine 1 shown in FIGS. 1 and 2 is as follows. First, the fluid F is supplied between the rotating plates 3A and 3B in an arbitrary linear direction in the plane direction (“direction from bottom to top” in the paper surface of FIG. 2). This fluid F flows from the radial outer side to the inner side of the rotating shaft 2 along the guide plate 4A. As a result, the guide flow g1 is generated along the guide plate 4A. Further, a part of the guide flow g1 travels along the outer circumference C of the rotation shaft 2 while contacting the outer circumference C of the rotation shaft 2 in the circumferential direction. Therefore, the inner circumferential flow i1 is generated in the circumferential direction along the outer peripheral C of the rotating shaft 2. The inner circumferential flow i1 applies a frictional force and an inertial force to the rotating shaft 2 in the circumferential direction.

さらに、この内周回流i1に遠心力が作用することで、この内周回流i1の一部が径方向外側に向かって進行する。これにより、この内周回流i1の一部は、「周方向において案内板4(4A〜4H)を押圧しながら流動する」外周回流e1を発生させる。そして、外周回流e1は、周方向において案内板4(4A〜4H)に押圧力を付与する。 Further, a centrifugal force acts on the inner circumferential flow i1, so that a part of the inner circumferential flow i1 travels outward in the radial direction. As a result, a part of the inner circumferential flow i1 generates an outer peripheral circulation e1 that "flows while pressing the guide plates 4 (4A to 4H) in the circumferential direction". Then, the outer peripheral circulation e1 applies a pressing force to the guide plates 4 (4A to 4H) in the circumferential direction.

つまり、タービン1は、内周回流i1による回転軸2への摩擦力及び慣性力と、外周回流e1による案内板4(4A〜4H)への押圧力とにより回転する。そして、タービン1が回転方向Rに回転することで、新たにタービン1に供給される流体Fは案内板4Hに供給される(すなわち、図2の紙面において、案内板4Aではなく案内板4Hが下側に位置するようになる。)。これにより、流体Fは、案内板4Hに沿って流れながら案内流g1を発生させる。さらに、タービン1が回転することで、流体Fは、案内板4G〜4Bの順に供給され、さらには、再度案内板4Aに供給される。 That is, the turbine 1 is rotated by the frictional force and the inertial force on the rotating shaft 2 by the inner peripheral current i1 and the pressing force on the guide plates 4 (4A to 4H) by the outer peripheral circulation e1. Then, when the turbine 1 rotates in the rotation direction R, the fluid F newly supplied to the turbine 1 is supplied to the guide plate 4H (that is, on the paper surface of FIG. 2, the guide plate 4H instead of the guide plate 4A It will be located on the lower side.) As a result, the fluid F generates a guide flow g1 while flowing along the guide plate 4H. Further, as the turbine 1 rotates, the fluid F is supplied in the order of the guide plates 4G to 4B, and further supplied to the guide plate 4A again.

ここで、内周回流i1が発生する流路を内周流路c1、外周回流e1が発生する流路を外周流路c2とすると、内周流路c1と外周流路c2は共に環状に形成される。さらに、外周流路c2は、径方向において内周流路c1の外側に形成される。そして、内周流路c1において、内周回流i1は周方向全体に発生する。一方、外周流路c2において、外周回流e1は周方向における案内板4(4A〜4H)の間に発生する。 Here, assuming that the flow path in which the inner peripheral flow i1 is generated is the inner peripheral flow path c1 and the flow path in which the outer peripheral circulation e1 is generated is the outer peripheral flow path c2, both the inner peripheral flow path c1 and the outer peripheral flow path c2 are formed in an annular shape. Further, the outer peripheral flow path c2 is formed outside the inner peripheral flow path c1 in the radial direction. Then, in the inner peripheral flow path c1, the inner peripheral flow i1 is generated in the entire circumferential direction. On the other hand, in the outer peripheral flow path c2, the outer peripheral circulation e1 is generated between the guide plates 4 (4A to 4H) in the circumferential direction.

以上のように、本発明に係るタービンの第一実施形態によれば、回転軸2の断面S(回転軸2の軸方向に直交する断面)が円形であるため、流体Fは断面Sの外周Cに沿って回転軸2の周方向に流れる。これにより、回転軸2の周方向において外周Cに沿った流体Fの流れである、内周回流i1が発生する。また、この内周回流i1に遠心力が作用することで、この内周回流i1の一部が回転軸2の径方向外側に向かって進行する。さらに、このように進行した内周回流i1は、「回転軸2の周方向に案内板4(4A〜4H)を押圧しながら流動する」外周回流e1を発生させる。そして、内周回流i1は、回転軸2の周方向において、回転軸2に摩擦力及び慣性力を付与することでタービン1を回転させる。一方、外周回流e1は、回転軸2の周方向において、案内板4(4A〜4H)に押圧力を付与することでタービン1を回転させる。つまり、上記第一実施形態によれば、「タービン1の回転に利用する流体Fの流れが低速であり」、かつ、「この流れの方向が時間の経過と共に変化する」場合であっても、内周回流i1及び外周回流e1の両方により効率よく回転することができる。 As described above, according to the first embodiment of the turbine according to the present invention, since the cross section S of the rotating shaft 2 (the cross section orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 2) is circular, the fluid F is the outer periphery of the cross section S. It flows along C in the circumferential direction of the rotation axis 2. As a result, the inner peripheral flow i1, which is the flow of the fluid F along the outer peripheral C in the circumferential direction of the rotating shaft 2, is generated. Further, when a centrifugal force acts on the inner circumferential flow i1, a part of the inner circumferential flow i1 travels outward in the radial direction of the rotation shaft 2. Further, the inner peripheral flow i1 that has proceeded in this way generates an outer peripheral circulation e1 that "flows while pressing the guide plates 4 (4A to 4H) in the circumferential direction of the rotating shaft 2." Then, the inner peripheral flow i1 rotates the turbine 1 by applying a frictional force and an inertial force to the rotating shaft 2 in the circumferential direction of the rotating shaft 2. On the other hand, the outer peripheral circulation e1 rotates the turbine 1 by applying a pressing force to the guide plates 4 (4A to 4H) in the circumferential direction of the rotation shaft 2. That is, according to the first embodiment, even when "the flow of the fluid F used for the rotation of the turbine 1 is low" and "the direction of this flow changes with the passage of time". It can rotate efficiently by both the inner circulation flow i1 and the outer circumference circulation e1.

また、上記第一実施形態において、案内板4(4A〜4H)は、径方向に対して周方向に傾斜するように設けられている。これにより、タービン1に供給された流体Fは、案内板4(4A〜4H)に沿って回転軸2の径方向外側から内側に向かって流れることで、回転軸2の周方向における速度成分を与えられる。このため、タービン1に供給された流体Fから内周回流i1を効率よく発生させることができる。 Further, in the first embodiment, the guide plates 4 (4A to 4H) are provided so as to be inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction. As a result, the fluid F supplied to the turbine 1 flows along the guide plates 4 (4A to 4H) from the radial outer side to the inner side of the rotating shaft 2 to obtain a velocity component in the circumferential direction of the rotating shaft 2. Given. Therefore, the inner peripheral flow i1 can be efficiently generated from the fluid F supplied to the turbine 1.

なお、上記第一実施形態において、回転軸2は円柱状に形成されているが、回転軸2において軸方向に直交する断面Sが円形であれば、回転軸2の形状を円柱状以外(例えば、円錐など)にすることもできる。また、上記第一実施形態において、回転板3(3A、3B)を2枚設置しているが、いずれか1枚のみ又は3枚以上設置してもよい。さらに、上記第一実施形態において、案内板4(4A〜4H)を8枚使用しているが、案内板4の設置枚数は特に限定されるものではない。また、上記第一実施形態において、回転板3(3A、3B)及び案内板4(4A〜4H)には、それぞれ平板部材を使用しているが、波形部材など平板部材以外の部材を使用することもできる。さらに、上記第一実施形態において、案内板4(4A〜4H)は、径方向に傾斜する方向に延びているが、径方向に延びていてもよい。 In the first embodiment, the rotating shaft 2 is formed in a columnar shape, but if the cross section S orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 2 is circular, the shape of the rotating shaft 2 is other than the cylindrical shape (for example,). , Conical, etc.). Further, in the first embodiment, two rotating plates 3 (3A, 3B) are installed, but only one of them or three or more may be installed. Further, in the first embodiment, eight guide plates 4 (4A to 4H) are used, but the number of guide plates 4 to be installed is not particularly limited. Further, in the first embodiment, the rotating plate 3 (3A, 3B) and the guide plate 4 (4A to 4H) each use a flat plate member, but a member other than the flat plate member such as a corrugated member is used. You can also do it. Further, in the first embodiment, the guide plate 4 (4A to 4H) extends in the radial direction, but may extend in the radial direction.

次に、本発明に係るタービンの第二実施形態について説明する。なお、以下において、上記第二実施形態の構成のうち上記第一実施形態と共通する構成については、上記第一実施形態の構成と同様の符号を付して説明を省略する。 Next, a second embodiment of the turbine according to the present invention will be described. In the following, among the configurations of the second embodiment, the configurations common to the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図3は、本発明に係るタービンの第二実施形態を示す一部破断斜視図である。図4は、図3に示すタービンの概略横断面図である。図3及び図4に示すように、タービン11は、図1に示すタービン1が備える案内板4(4A〜4H)に代えて案内板14(14A〜14H)を備えている。図3及び図4に示すように、案内板14(14A〜14H)は、「径方向に対して周方向に傾斜する方向」に延びるように形成された流体流入案内部14aと、流体流入案内部14aにおける径方向内側端部から延びる内周回流維持部14bと、流体流入案内部14aの径方向外側端部から延びる外周回流維持部14cとを有している。そして、内周回流維持部14bは、回転軸2の径方向中心部分と流体流入案内部14aの径方向内側端部とを通過する径方向に対して、面方向において直交する方向両側に延びている。外周回流維持部14cは、回転軸2の径方向中心部分と流体流入案内部14aの径方向外側端部とを通過する径方向に対して、面方向において直交する方向両側に延びている。 FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing a second embodiment of the turbine according to the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the turbine shown in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the turbine 11 includes a guide plate 14 (14A to 14H) instead of the guide plate 4 (4A to 4H) included in the turbine 1 shown in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the guide plates 14 (14A to 14H) have a fluid inflow guide portion 14a formed so as to extend in a "direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction" and a fluid inflow guide. It has an inner circumferential flow maintenance portion 14b extending from the radial inner end portion of the portion 14a, and an outer peripheral circulation maintenance portion 14c extending from the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion 14a. Then, the inner peripheral flow maintenance portion 14b extends on both sides in a direction orthogonal to the radial direction passing through the radial central portion of the rotating shaft 2 and the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion 14a. There is. The outer peripheral circulation maintaining portion 14c extends on both sides in a direction orthogonal to the radial direction passing through the radial central portion of the rotating shaft 2 and the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion 14a.

また、各案内板14(14A〜14H)における流体流入案内部14aは、それぞれ図1及び図2に示す案内板4(4A〜4H)に相当する。なお、図3及び図4においては、案内板14Aについてのみ符号14a〜14cを付し、案内板14B〜14Hについては符号14a〜14cの記載を省略した。なお、図4において、Rはタービン11の回転方向を示している。 Further, the fluid inflow guide portion 14a in each guide plate 14 (14A to 14H) corresponds to the guide plate 4 (4A to 4H) shown in FIGS. 1 and 2, respectively. In addition, in FIGS. 3 and 4, reference numerals 14a to 14c are attached only to the guide plate 14A, and the description of reference numerals 14a to 14c is omitted for the guide plates 14B to 14H. In FIG. 4, R indicates the rotation direction of the turbine 11.

以上のように、上記第二実施形態によれば、内周回流i1の急速な分散(回転軸2の径方向外側への分散)を内周回流維持部14bにより抑制し、この内周回流i1として流動する流体Fの流量を高めることができる。このため、内周回流i1によりタービン11をより効率よく回転させることができる。なお、「内周回流i1の急速な分散」とは、内周回流i1に遠心力が作用することによる分散である。 As described above, according to the second embodiment, the rapid dispersion of the inner circulation flow i1 (dispersion of the rotating shaft 2 to the outside in the radial direction) is suppressed by the inner circulation flow maintenance unit 14b, and the inner circulation flow i1 is suppressed. The flow rate of the fluid F flowing as can be increased. Therefore, the turbine 11 can be rotated more efficiently by the inner circumferential flow i1. The "rapid dispersion of the inner peripheral flow i1" is the dispersion caused by the action of centrifugal force on the inner peripheral flow i1.

また、上記第二実施形態によれば、外周回流e1の急速な分散(回転軸2の径方向外側への分散)を外周回流維持部14cにより抑制し、この外周回流e1として流動する流体Fの流量を高めることができる。このため、回転軸2の周方向において、外周回流e1によりタービン11をより効率よく回転させることができる。なお、「外周回流e1の急速な分散」とは、外周回流e1に遠心力が作用することによる分散である。 Further, according to the second embodiment, the rapid dispersion of the outer peripheral circulation e1 (dispersion of the rotating shaft 2 to the outside in the radial direction) is suppressed by the outer peripheral circulation maintaining portion 14c, and the fluid F flowing as the outer peripheral circulation e1 is suppressed. The flow rate can be increased. Therefore, the turbine 11 can be rotated more efficiently by the outer peripheral circulation e1 in the circumferential direction of the rotation shaft 2. The "rapid dispersion of the outer peripheral circulation e1" is the dispersion caused by the action of centrifugal force on the outer peripheral circulation e1.

なお、上記第二実施形態においては、内周回流維持部14b及び外周回流維持部14cの両方を設けたが、これらのうちのいずれか一方のみを設けてもよい。また、上記第二実施形態においては、内周回流維持部14b及び外周回流維持部14cは、それぞれ流体流入案内部14aから両方向に延びているが、一方向にのみ延びていてもよい。 In the second embodiment, both the inner circulation maintenance unit 14b and the outer circumference circulation maintenance unit 14c are provided, but only one of these may be provided. Further, in the second embodiment, the inner peripheral flow maintenance section 14b and the outer peripheral circulation maintenance section 14c extend from the fluid inflow guide section 14a in both directions, but may extend in only one direction.

しかし、上記第二実施形態のように、内周回流維持部14b及び外周回流維持部14cの両方を設けることで、外周回流e1の「径方向外側への分散」を外周回流維持部14cにより抑制し、かつ、外周回流e1の「径方向内側への分散」を内周回流維持部14bにより抑制することができる。このため、外周回流e1により「案内板14(14A〜14H)の流体流入案内部14a」に効率よく押圧力を付与することができる。なお、外周回流e1の「径方向内側への分散」は、回転軸2の径方向外側から内側へ供給される流体Fの流れ(案内流g1)により引き起こされるものである。また、外周回流e1の「径方向外側への分散」は、外周回流e1に遠心力が作用することにより引き起こされるものである。 However, as in the second embodiment, by providing both the inner peripheral circulation maintaining portion 14b and the outer peripheral circulation maintaining portion 14c, the "radial outward dispersion" of the outer peripheral circulation e1 is suppressed by the outer peripheral circulation maintaining portion 14c. In addition, the "inward dispersion in the radial direction" of the outer peripheral circulation e1 can be suppressed by the inner peripheral circulation maintenance unit 14b. Therefore, the pressing force can be efficiently applied to the "fluid inflow guide portion 14a of the guide plate 14 (14A to 14H)" by the outer peripheral circulation e1. The "dispersion inward in the radial direction" of the outer peripheral circulation e1 is caused by the flow of the fluid F (guide flow g1) supplied from the outside in the radial direction of the rotating shaft 2 to the inside. Further, the "radial outward dispersion" of the outer peripheral circulation e1 is caused by the action of centrifugal force on the outer peripheral circulation e1.

また、上記第二実施形態のように、内周回流維持部14b及び外周回流維持部14cがそれぞれ流体流入案内部14aから両方向に延びていることで、タービン11の回転方向にかかわらず両維持部14b、14cを機能させることができる。このため、タービン11への流体供給方向が時間の経過と共に異なる場合(図4の紙面において、「下から上へ向かう方向」と「上から下へ向かう方向」とに、交互に流体Fが供給される場合)であっても、両維持部14b、14cを機能させることができる。よって、タービン11を「潮汐発電装置(時間の経過と共に異なる方向から流体が供給される装置)において好適に使用することができる回転体」とすることができる。 Further, as in the second embodiment, the inner circumferential flow maintenance portion 14b and the outer peripheral circulation maintenance portion 14c extend from the fluid inflow guide portion 14a in both directions, so that both maintenance portions are provided regardless of the rotation direction of the turbine 11. 14b and 14c can be made to function. Therefore, when the fluid supply direction to the turbine 11 changes with the passage of time (in the paper of FIG. 4, the fluid F is supplied alternately in the “bottom to top direction” and the “top to bottom direction”. Even if it is done), both maintenance units 14b and 14c can function. Therefore, the turbine 11 can be a "rotating body that can be suitably used in a tidal power generation device (a device in which fluid is supplied from different directions with the passage of time)".

次に、本発明に係るタービンの第三実施形態について説明する。なお、以下において、上記第三実施形態の構成のうち上記第二実施形態と共通する構成については、上記第二実施形態の構成と同様の符号を付して説明を省略する。図5に示すように、タービン21は、図3及び図4に示す案内板14(14A〜14H)に代えて案内板24(24A〜24H)を備える。これら案内板24(24A〜24H)は、図3及び図4に示す流体流入案内部14aに代えて流体流入案内部24aを備えている。この流体流入案内部24aは、径方向に延びるように形成されている。 Next, a third embodiment of the turbine according to the present invention will be described. In the following, among the configurations of the third embodiment, the configurations common to the second embodiment are designated by the same reference numerals as those of the second embodiment, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 5, the turbine 21 includes guide plates 24 (24A to 24H) instead of the guide plates 14 (14A to 14H) shown in FIGS. 3 and 4. These guide plates 24 (24A to 24H) include a fluid inflow guide portion 24a instead of the fluid inflow guide portion 14a shown in FIGS. 3 and 4. The fluid inflow guide portion 24a is formed so as to extend in the radial direction.

ここで、図5に示すように、流体Fは、「径方向に対して周方向に傾斜する方向」に供給される。また、このような供給方法には、例えば、「タービン21の径方向外側において、上記傾斜する方向に延びる固定案内板(不図示)を周方向に沿って複数配置し、これらの固定案内板の径方向外側から径方向内側に向かって流体Fを供給する」方法が挙げられる。また、図5において、Rはタービン21の回転方向を示している。 Here, as shown in FIG. 5, the fluid F is supplied in the "direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction". Further, in such a supply method, for example, "a plurality of fixed guide plates (not shown) extending in the inclined direction are arranged along the circumferential direction on the radial outer side of the turbine 21, and these fixed guide plates are used. A method of "supplying the fluid F from the outer side in the radial direction to the inner side in the radial direction" can be mentioned. Further, in FIG. 5, R indicates the rotation direction of the turbine 21.

以上のように、上記第三実施形態によれば、流体流入案内部24aが(径方向に対して周方向に傾斜するのではなく)径方向に延びているため、流体Fの「タービン21への供給方向」にかかわらず、案内流g1が発生する方向を一定に(径方向で統一)することができる。これにより、「タービン21に流体Fが供給される方向」が時間の経過と共に変化しても、タービン21の内部における水流の状態(流体の流速及び流れ方向)をほぼ一定にすることができ、タービン21の回転速さをほぼ一定にすることができる。よって、時間の経過と共に流体の流れ方向が変化する発電装置(潮汐発電装置)において、タービン21を有効に利用することができる。 As described above, according to the third embodiment, since the fluid inflow guide portion 24a extends in the radial direction (rather than inclining in the circumferential direction with respect to the radial direction), the fluid F “to the turbine 21”. Regardless of the "supply direction of", the direction in which the guide flow g1 is generated can be made constant (unified in the radial direction). As a result, even if the "direction in which the fluid F is supplied to the turbine 21" changes with the passage of time, the state of the water flow (fluid flow velocity and flow direction) inside the turbine 21 can be made substantially constant. The rotation speed of the turbine 21 can be made substantially constant. Therefore, the turbine 21 can be effectively used in a power generation device (tidal power generation device) in which the flow direction of the fluid changes with the passage of time.

次に、本発明に係るタービンの第四実施形態について説明する。図6は、本発明に係るタービンの第四実施形態を示す概略横断面図である。図6に示すように、タービン31は、図1に示すタービン1が備える複数の案内板4(4A〜4H)に代えて複数の案内板34(34A〜34H)、35(35A〜35H)、36(36A〜36H)を備える。具体的には、タービン31は、複数の第一案内板34(34A〜34H)と、複数の第二案内板35(35A〜35H)と、複数の第三案内板36(36A〜36H)とを備えている。 Next, a fourth embodiment of the turbine according to the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a fourth embodiment of the turbine according to the present invention. As shown in FIG. 6, the turbine 31 has a plurality of guide plates 34 (34A to 34H), 35 (35A to 35H), instead of the plurality of guide plates 4 (4A to 4H) included in the turbine 1 shown in FIG. 36 (36A to 36H) is provided. Specifically, the turbine 31 includes a plurality of first guide plates 34 (34A to 34H), a plurality of second guide plates 35 (35A to 35H), and a plurality of third guide plates 36 (36A to 36H). It has.

ここで、第一案内板34(34A〜34H)は、回転軸2の外周側において、周方向に沿って回転板3A、3B(図6においては回転板3Bのみ図示)に固定されている。また、複数の第二案内板35(35A〜35H)は、複数の第一案内板34(34A〜34H)に比較して径方向外側において、周方向に沿って回転板3A、3B(図6においては3Bのみ図示)に固定されている。さらに、複数の第三案内板36(36A〜36H)は、複数の第二案内板35(35A〜35H)に比較して径方向外側において、周方向に沿って回転板3A、3B(図6においては3Bのみ図示)に固定されている。 Here, the first guide plates 34 (34A to 34H) are fixed to the rotating plates 3A and 3B (only the rotating plate 3B is shown in FIG. 6) along the circumferential direction on the outer peripheral side of the rotating shaft 2. Further, the plurality of second guide plates 35 (35A to 35H) are rotating plates 3A and 3B along the circumferential direction on the outer side in the radial direction as compared with the plurality of first guide plates 34 (34A to 34H) (FIG. 6). Is fixed to (only 3B is shown). Further, the plurality of third guide plates 36 (36A to 36H) are rotating plates 3A and 3B along the circumferential direction on the radial outer side as compared with the plurality of second guide plates 35 (35A to 35H) (FIG. 6). Is fixed to (only 3B is shown).

また、径方向において、複数の第二案内板35(35A〜35H)それぞれにおける内側端部と回転軸2との距離は、複数の第一案内板34(34A〜34H)それぞれにおける外側端部と回転軸2との距離に比較して長い。さらに、径方向において、複数の第三案内板36(36A〜36H)それぞれにおける内側端部と回転軸2との距離は、複数の第二案内板35(35A〜35H)それぞれにおける外側端部と回転軸2との距離に比較して長い。 Further, in the radial direction, the distance between the inner end portion of each of the plurality of second guide plates 35 (35A to 35H) and the rotation shaft 2 is the same as the outer end portion of each of the plurality of first guide plates 34 (34A to 34H). It is long compared to the distance from the rotating shaft 2. Further, in the radial direction, the distance between the inner end portion of each of the plurality of third guide plates 36 (36A to 36H) and the rotation shaft 2 is the same as the outer end portion of each of the plurality of second guide plates 35 (35A to 35H). It is long compared to the distance from the rotating shaft 2.

複数の案内板34(34A〜34H)、35(35A〜35H)、36(36A〜36H)は、内側案内板と外側案内板との一方又は両方として位置付けられる。なお、外側案内板とは、径方向において内側案内板より外側に配置された案内板である。そして、径方向において、外側案内板の内側端部と回転軸2との距離は、内側案内板の外側端部と回転軸2との距離に比較して長い。タービン31においては、第一案内板34(34A〜34H)は内側案内板に該当し、第三案内板36(36A〜36H)は外側案内板に該当する。また、第二案内板35(35A〜35H)は、第一案内板34(34A〜34H)との対比では外側案内板に該当し、第三案内板36(36A〜36H)との対比では内側案内板に該当する。 The plurality of guide plates 34 (34A to 34H), 35 (35A to 35H), and 36 (36A to 36H) are positioned as one or both of the inner guide plate and the outer guide plate. The outer guide plate is a guide plate arranged outside the inner guide plate in the radial direction. Then, in the radial direction, the distance between the inner end of the outer guide plate and the rotating shaft 2 is longer than the distance between the outer end of the inner guide plate and the rotating shaft 2. In the turbine 31, the first guide plate 34 (34A to 34H) corresponds to the inner guide plate, and the third guide plate 36 (36A to 36H) corresponds to the outer guide plate. Further, the second guide plate 35 (35A to 35H) corresponds to the outer guide plate in comparison with the first guide plate 34 (34A to 34H), and the inner side in comparison with the third guide plate 36 (36A to 36H). Corresponds to the information board.

さらに、複数の第二案内板35(35A〜35H)は、複数の第一案内板34(34A〜34H)に比較して、径方向に対して周方向に大きく傾斜するように配置されている。また、複数の第三案内板36(36A〜36H)は、複数の第二案内板35(35A〜35H)と同一方向に傾斜し、かつ、複数の第二案内板35(35A〜35H)に比較して、径方向に対して大きく傾斜するように配置されている。このように、外側案内板は、内側案内板に比較して、径方向に対して周方向に大きく傾斜するように配置される。 Further, the plurality of second guide plates 35 (35A to 35H) are arranged so as to be significantly inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction as compared with the plurality of first guide plates 34 (34A to 34H). .. Further, the plurality of third guide plates 36 (36A to 36H) are inclined in the same direction as the plurality of second guide plates 35 (35A to 35H), and are formed on the plurality of second guide plates 35 (35A to 35H). In comparison, they are arranged so as to be greatly inclined with respect to the radial direction. In this way, the outer guide plate is arranged so as to be greatly inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction as compared with the inner guide plate.

図6に示すタービン31の動作は次の通りである。まず、回転板3A(図6においては示さず)、3Bの間において、面方向における任意の直線方向(図6の紙面においては「下から上に向かう方向」)に流体Fが供給される。この流体Fは、第三案内板36Aに沿うように、回転軸2の径方向外側から内側に向かって流れる。これにより、第三案内板36Aに沿って第三案内流g3が発生する。さらに、第三案内流g3の一部は、第二案内板35(35A〜35H)と第三案内板36(36A〜36H)との間を通過する周方向において、第三内周回流i3を発生させる。また、第三案内流g3の別の一部は、径方向内側に進行し、第二案内板35Aに沿って第二案内流g2を発生させる。 The operation of the turbine 31 shown in FIG. 6 is as follows. First, the fluid F is supplied between the rotating plates 3A (not shown in FIG. 6) and 3B in an arbitrary linear direction in the plane direction (“the direction from the bottom to the top” in the paper surface of FIG. 6). This fluid F flows from the radial outer side to the inner side of the rotating shaft 2 along the third guide plate 36A. As a result, the third guide flow g3 is generated along the third guide plate 36A. Further, a part of the third guide flow g3 passes through the third inner circumferential flow i3 in the circumferential direction passing between the second guide plate 35 (35A to 35H) and the third guide plate 36 (36A to 36H). generate. Further, another part of the third guide flow g3 travels inward in the radial direction to generate the second guide flow g2 along the second guide plate 35A.

また、第二案内流g2の一部は、第一案内板34(34A〜34H)と第二案内板35(35A〜35H)との間を通過する周方向において、第二内周回流i2を発生させる。また、第二案内流g2の別の一部は、径方向内側に進行し、第一案内板34(34A〜34H)に沿って第一案内流g1(図2に示す「案内流g1」に相当)を発生させる。さらに、第一案内流g1の一部は、周方向において外周Cに沿って第一内周回流i1(図2に示す「内周回流i1」に相当)を発生させる。 Further, a part of the second guide flow g2 passes the second inner circumferential flow i2 in the circumferential direction passing between the first guide plate 34 (34A to 34H) and the second guide plate 35 (35A to 35H). generate. Further, another part of the second guide flow g2 travels inward in the radial direction to the first guide flow g1 (“guide flow g1” shown in FIG. 2) along the first guide plates 34 (34A to 34H). Equivalent) is generated. Further, a part of the first guide flow g1 generates a first inner circumferential flow i1 (corresponding to the “inner circular flow i1” shown in FIG. 2) along the outer peripheral C in the circumferential direction.

さらに、第一内周回流i1〜第三内周回流i3それぞれに遠心力が作用することで、これら第一内周回流i1〜第三内周回流i3がそれぞれ径方向外側に向かって進行する。これにより、第一内周回流i1の一部から第一外周回流e1が発生し、第二内周回流i2の一部から第二外周回流e2が発生し、第三内周回流i3の一部から第三外周回流e3が発生する。そして、これら第一外周回流e1〜第三外周回流e3は、それぞれ第一案内板34(34A〜34H)〜第三案内板36(36A〜36H)を周方向に押圧する。なお、図6において、第一外周回流e1〜第三外周回流e3は、第一外周回流e1〜第三外周回流e3の発生箇所における一部にのみ示されている。 Further, by the centrifugal force acting on each of the first inner peripheral flow i1 to the third inner peripheral flow i3, the first inner peripheral flow i1 to the third inner peripheral flow i3 each proceed outward in the radial direction. As a result, the first outer peripheral circulation e1 is generated from a part of the first inner circumference flow i1, the second outer circumference circulation e2 is generated from a part of the second inner circumference flow i2, and a part of the third inner circumference flow i3. The third outer peripheral circulation e3 is generated from. Then, the first outer peripheral circulation e1 to the third outer peripheral circulation e3 press the first guide plates 34 (34A to 34H) to the third guide plates 36 (36A to 36H) in the circumferential direction, respectively. In FIG. 6, the first outer peripheral circulation e1 to the third outer peripheral circulation e3 are shown only in a part of the place where the first outer peripheral circulation e1 to the third outer peripheral circulation e3 occur.

ここで、第一内周回流i1が発生する流路を第一内周流路c1(図2に示す「内周流路c1」に相当)、第一外周回流e1が発生する流路を第一外周流路c2(図2に示す「外周流路c2」に相当)、第二内周回流i2が発生する流路を第二内周流路c3、第二外周回流e2が発生する流路を第二外周流路c4、第三内周回流i3が発生する流路を第三内周流路c5、第三外周回流e3が発生する流路を第三外周流路c6とする。この場合、これらの流路c1〜c6は環状に形成されている。そして、回転軸2との離隔距離(径方向における距離)は、流路c1、c2、c3、c4、c5、c6の順に大きくなる。 Here, the flow path in which the first inner peripheral flow i1 is generated is the first inner peripheral flow path c1 (corresponding to the “inner peripheral flow path c1” shown in FIG. 2), and the flow path in which the first outer peripheral circulation e1 is generated is the first outer peripheral flow path. c2 (corresponding to "outer peripheral flow path c2" shown in FIG. 2), the flow path in which the second inner peripheral flow i2 is generated is the second inner peripheral flow path c3, and the flow path in which the second outer peripheral circulation e2 is generated is the second outer peripheral flow path. The flow path in which c4 and the third inner peripheral flow i3 are generated is referred to as the third inner peripheral flow path c5, and the flow path in which the third outer peripheral circulation e3 is generated is referred to as the third outer peripheral flow path c6. In this case, these flow paths c1 to c6 are formed in an annular shape. Then, the separation distance (distance in the radial direction) from the rotating shaft 2 increases in the order of the flow paths c1, c2, c3, c4, c5, and c6.

以上のように、本発明に係るタービンの第四実施形態によれば、回転軸2の周方向において、回転軸2の外周Cに沿った第一内周回流i1とは別に、第一案内板34(34A〜34H)と第二案内板35(35A〜35H)との間を通過する第二内周回流i2、及び、第二案内板35(35A〜35H)と第三案内板36(36A〜36H)との間を通過する第三内周回流i3をさらに発生させることができる。このため、「回転軸2の径方向における異なる位置」に複数の内周回流i1〜i3を発生させることができ、これら複数の内周回流i1〜i3を利用してタービン31をさらに効率よく回転させることができる。 As described above, according to the fourth embodiment of the turbine according to the present invention, in the circumferential direction of the rotating shaft 2, the first guide plate is separated from the first inner peripheral flow i1 along the outer peripheral C of the rotating shaft 2. The second inner circumferential flow i2 passing between the 34 (34A to 34H) and the second guide plate 35 (35A to 35H), and the second guide plate 35 (35A to 35H) and the third guide plate 36 (36A). It is possible to further generate a third inner circumferential flow i3 that passes between ~ 36H). Therefore, a plurality of inner circumferential flows i1 to i3 can be generated at "different positions in the radial direction of the rotating shaft 2", and the turbine 31 can be rotated more efficiently by utilizing these plurality of inner circumferential flows i1 to i3. Can be made to.

なお、上記第四実施形態においては、第一案内板34(34A〜34H)、第二案内板35(35A〜35H)及び第三案内板36(36A〜36H)を設置した。しかし、第三案内板36(36A〜36H)を設置せずに第一案内板34(34A〜34H)及び第二案内板35(35A〜35H)のみを設置することもでき、あるいは、第三案内板36(36A〜36H)の径方向外側にさらに案内板を設置することもできる。 In the fourth embodiment, the first guide plate 34 (34A to 34H), the second guide plate 35 (35A to 35H), and the third guide plate 36 (36A to 36H) were installed. However, it is also possible to install only the first guide plate 34 (34A to 34H) and the second guide plate 35 (35A to 35H) without installing the third guide plate 36 (36A to 36H), or the third A guide plate can be further installed on the radial outer side of the guide plate 36 (36A to 36H).

次に、本発明に係る潮汐発電装置の一実施形態について説明する。図7は、本発明に係る潮汐発電装置の一実施形態を示す斜視図である。図7に示す潮汐発電装置101は、潮汐により発生する潮流を利用して発電する発電装置である。図7に示すように、潮汐発電装置101は、タービン1(1A、1B)と、タービン1(1A、1B)が内部に設置されたハウジング110と、タービン1(1A、1B)が回転することで発電する発電機(不図示)と、ハウジング110の外部から内部に向けて水W1が流入する空間である主流入部I1及び側流入部I2と、ハウジング110の内部から外部に向けて水W2が流出する空間である主流出部D1及び側流出部D2とを備える。 Next, an embodiment of the tidal power generation device according to the present invention will be described. FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of the tidal power generation device according to the present invention. The tidal power generation device 101 shown in FIG. 7 is a power generation device that uses the tidal current generated by the tide to generate electricity. As shown in FIG. 7, in the tidal power generation device 101, the turbine 1 (1A, 1B), the housing 110 in which the turbine 1 (1A, 1B) is installed inside, and the turbine 1 (1A, 1B) rotate. A generator (not shown) that generates electricity from the housing 110, a main inflow portion I1 and a side inflow portion I2 that are spaces for water W1 to flow in from the outside to the inside of the housing 110, and water W2 from the inside to the outside of the housing 110. It includes a main outflow section D1 and a side outflow section D2, which are outflow spaces.

ハウジング110は、天板120と底板130とを有している。また、天板120と底板130とは、互いに平行となるように配置されている。さらに、天板120と底板130とは、タービン1(1A、1B)の軸方向に直交する面方向に配置されている。そして、天板120は、タービン1(1A、1B)の軸方向一端においてタービン1(1A、1B)に取り付けられている。また、底板130は、タービン1(1A、1B)の軸方向他端においてタービン1(1A、1B)に取り付けられている。 The housing 110 has a top plate 120 and a bottom plate 130. Further, the top plate 120 and the bottom plate 130 are arranged so as to be parallel to each other. Further, the top plate 120 and the bottom plate 130 are arranged in a plane direction orthogonal to the axial direction of the turbine 1 (1A, 1B). The top plate 120 is attached to the turbine 1 (1A, 1B) at one end in the axial direction of the turbine 1 (1A, 1B). Further, the bottom plate 130 is attached to the turbine 1 (1A, 1B) at the other end in the axial direction of the turbine 1 (1A, 1B).

図8は、図7に示す潮汐発電装置を示す概略横断面図である。図8に示すように、主流入部I1において、第一直線d1(仮想線)が延びる直線方向に水W1が流入して本流M1が生じる。また、主流出部D1において、上記直線方向に水W2が流出して本流M2が生じる。なお、第一直線d1は、タービン1(1A、1B)の軸方向に直交する面(図8に示すXY平面)において、潮汐発電装置101のX方向中央を通過し、かつ、Y方向に延びる直線である。また、側流入部I2において、「XY平面における第一直線d1に対して傾斜する方向」に水W1が流入して側流B1が生じる。さらに、側流出部D2において、「XY平面における第一直線d1に対して傾斜する方向」に水W2が流出して側流B2が生じる。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the tidal power generation device shown in FIG. 7. As shown in FIG. 8, in the main inflow portion I1, water W1 flows in the linear direction in which the first straight line d1 (virtual line) extends, and the main stream M1 is generated. Further, in the main outflow portion D1, water W2 flows out in the linear direction to generate the main stream M2. The first straight line d1 is a straight line that passes through the center of the tidal power generation device 101 in the X direction and extends in the Y direction on a plane (XY plane shown in FIG. 8) orthogonal to the axial direction of the turbine 1 (1A, 1B). Is. Further, in the side inflow portion I2, water W1 flows in in the "direction inclined with respect to the first straight line d1 in the XY plane" to generate a side flow B1. Further, in the side outflow portion D2, the water W2 flows out in the “direction inclined with respect to the first straight line d1 in the XY plane” to generate a side flow B2.

また、図8に示すように、主流入部I1は、XY平面において第一直線d1を基準として互いに対称に形成された一組の主流入板111(111A、111B)の間における領域である。さらに、主流出部D1は、XY平面において第一直線d1を基準として互いに対称に形成された一組の主流出板112(112A、112B)の間における領域である。また、一組の主流入板111(111A、111B)と一組の主流出板112(112A、112B)とは、XY平面において第二直線d2を基準として互いに対称に形成されている。さらに、側流入板113A(113B)と側流出板114A(114B)とは、XY平面において第二直線d2を基準として互いに対称に形成されている。なお、第二直線d2とは、XY平面において、潮汐発電装置101のY方向中央を通過し、かつ、第一直線d1に対して直交する直線である。 Further, as shown in FIG. 8, the main inflow portion I1 is a region between a set of main inflow plates 111 (111A, 111B) formed symmetrically with respect to the first straight line d1 in the XY plane. Further, the main outflow portion D1 is a region between a set of main outflow plates 112 (112A, 112B) formed symmetrically with respect to the first straight line d1 in the XY plane. Further, a set of main inflow plates 111 (111A, 111B) and a set of main outflow plates 112 (112A, 112B) are formed symmetrically with respect to the second straight line d2 on the XY plane. Further, the side inflow plate 113A (113B) and the side outflow plate 114A (114B) are formed symmetrically with respect to the second straight line d2 in the XY plane. The second straight line d2 is a straight line that passes through the center of the tidal power generation device 101 in the Y direction in the XY plane and is orthogonal to the first straight line d1.

さらに、図8に示すように、側流入部I2は、一組の主流入板111(111A、111B)の一方111Aと側流入板113Aとの間における位置と、一組の主流入板111(111A、111B)の他方111Bと側流入板113Bとの間における位置とにそれぞれ形成されている。また、側流出部D2は、一組の主流出板112(112A、112B)の一方112Aと側流出板114Aとの間における位置と、一組の主流出板112(112A、112B)の他方112Bと側流出板114Bとの間における位置とにそれぞれ形成されている。 Further, as shown in FIG. 8, the side inflow portion I2 has a position between one 111A of a set of main inflow plates 111 (111A, 111B) and the side inflow plate 113A, and a set of main inflow plates 111 (11A, 111B). 111A, 111B) are formed at positions between the other 111B and the side inflow plate 113B, respectively. Further, the side outflow portion D2 is located at a position between one 112A of the set of main outflow plates 112 (112A, 112B) and the side outflow plate 114A, and the other 112B of the set of main outflow plates 112 (112A, 112B). It is formed at a position between the side outflow plate 114B and the side outflow plate 114B, respectively.

また、図8に示すように、一組の主流出板112(112A、112B)の間における距離(X方向における距離)は、本流M2の上流側から下流側に向かうにつれて徐々に長くなる。このため、本流M2は、ハウジング110の内部から外部において拡散するように排出される。すなわち、主流出部D1は、ディフューザとして機能する。さらに、主流出板112Aと側流出板114Aとの間における距離(「XY平面において、X方向に対して45°の角度を形成し、かつ、Y方向に対して45°の角度を形成する方向」における距離)は、側流B2の上流側から下流側に向かって徐々に長くなる。このため、側流B2は、ハウジング110の内部から外部において拡散するように排出される。すなわち、側流出部D2(主流出板112Aと側流出板114Aとの間における領域)は、ディフューザとして機能する。さらに、主流出板112Bと側流出板114Bとの間における側流出部D2も、同様にディフューザとして機能する。これらにより、主流出部D1及び側流出部D2は、タービン設置部Eからの水の吸い出し効果が高く、タービン設置部Eにおいて流れる水を効率よく吸い出して潮汐発電装置101の外部に排出する。 Further, as shown in FIG. 8, the distance (distance in the X direction) between the set of main outflow plates 112 (112A, 112B) gradually increases from the upstream side to the downstream side of the main stream M2. Therefore, the mainstream M2 is discharged so as to diffuse from the inside of the housing 110 to the outside. That is, the main outflow portion D1 functions as a diffuser. Further, the distance between the main outflow plate 112A and the side outflow plate 114A (“a direction in which an angle of 45 ° with respect to the X direction is formed in the XY plane and an angle of 45 ° with respect to the Y direction is formed). The distance) in "" gradually increases from the upstream side to the downstream side of the side flow B2. Therefore, the side flow B2 is discharged so as to diffuse from the inside of the housing 110 to the outside. That is, the side outflow portion D2 (the region between the main outflow plate 112A and the side outflow plate 114A) functions as a diffuser. Further, the side outflow portion D2 between the main outflow plate 112B and the side outflow plate 114B also functions as a diffuser. As a result, the main outflow section D1 and the side outflow section D2 have a high effect of sucking water from the turbine installation section E, and efficiently suck out the water flowing in the turbine installation section E and discharge it to the outside of the tidal power generation device 101.

また、図8に示すように、潮汐発電装置101は、XY平面においてタービン1(1A、1B)の外周に沿って円弧状に形成された逆流防止板115(115A、115B)と、平板状に形成された外板116(116A、116B)とを備える。逆流防止板115A(115B)において、その一端が側流入板113A(113B)の先端に接続され、かつ、その他端が側流出板114A(114B)の先端に接続される。さらに、外板116A(116B)において、その一端が側流入板113A(113B)の先端に接続され、その他端が側流出板114A(114B)の先端に接続される。さらに、逆流防止板115Aとタービン1Aとの間には、タービン1Aの回転方向R1(又は回転方向R2)に沿って水が流れる流路が形成されている。 Further, as shown in FIG. 8, the tidal power generation device 101 has a flat plate shape with a backflow prevention plate 115 (115A, 115B) formed in an arc shape along the outer circumference of the turbine 1 (1A, 1B) in the XY plane. The outer plate 116 (116A, 116B) formed is provided. In the backflow prevention plate 115A (115B), one end thereof is connected to the tip of the side inflow plate 113A (113B), and the other end is connected to the tip of the side outflow plate 114A (114B). Further, in the outer plate 116A (116B), one end thereof is connected to the tip of the side inflow plate 113A (113B), and the other end is connected to the tip of the side outflow plate 114A (114B). Further, a flow path through which water flows along the rotation direction R1 (or rotation direction R2) of the turbine 1A is formed between the backflow prevention plate 115A and the turbine 1A.

また、主流入部I1と主流出部D1との間の空間は、複数のタービン1A、1Bが設置されるタービン設置部Eとされている。タービン設置部Eにおいて、タービン1A、1Bは、第二直線d2が延びる方向において互いに離隔するように設置されている。 Further, the space between the main inflow portion I1 and the main outflow portion D1 is defined as a turbine installation portion E in which a plurality of turbines 1A and 1B are installed. In the turbine installation portion E, the turbines 1A and 1B are installed so as to be separated from each other in the direction in which the second straight line d2 extends.

さらに、図8に示すように、潮汐発電装置101は、一組の流れ調整柱117、118を備えている。流れ調整柱117は、主流入部I1に配置されている。また、流れ調整柱118は、主流出部D1に配置されている。さらに、流れ調整柱117において、第一直線d1が延びる方向における中心(流れ調整柱117における中心)から当該中心の両側に向かうにつれ、XY平面において第一直線d1に対する直交方向の距離が徐々に小さくなる。また、流れ調整柱118においても同様である。 Further, as shown in FIG. 8, the tidal power generation device 101 includes a set of flow adjusting columns 117 and 118. The flow adjusting column 117 is arranged in the main inflow portion I1. Further, the flow adjusting column 118 is arranged in the main outflow portion D1. Further, in the flow adjusting column 117, the distance in the direction orthogonal to the first straight line d1 in the XY plane gradually decreases from the center in the direction in which the first straight line d1 extends (the center in the flow adjusting column 117) toward both sides of the center. The same applies to the flow adjusting column 118.

また、図8に示すように、潮汐発電装置101には、潮汐発電装置101のバラストタンクとして機能するバラストタンク部T1〜T4が形成されている。バラストタンク部T1は、側流入板113A、側流出板114A、逆流防止板115A及び外板116Aにより囲まれた空間に空気が封入されて形成される。また、バラストタンク部T2は、側流入板113B、側流出板114B、逆流防止板115B及び外板116Bにより囲まれた空間に空気が封入されて形成される。また、バラストタンク部T3は、流れ調整柱117の内部空間に空気が封入されることで形成される。さらに、バラストタンク部T4は、流れ調整柱118の内部空間に空気が封入されることで形成される。 Further, as shown in FIG. 8, the tidal power generation device 101 is formed with ballast tank portions T1 to T4 that function as ballast tanks of the tidal power generation device 101. The ballast tank portion T1 is formed by enclosing air in a space surrounded by a side inflow plate 113A, a side outflow plate 114A, a backflow prevention plate 115A, and an outer plate 116A. Further, the ballast tank portion T2 is formed by enclosing air in a space surrounded by a side inflow plate 113B, a side outflow plate 114B, a backflow prevention plate 115B, and an outer plate 116B. Further, the ballast tank portion T3 is formed by enclosing air in the internal space of the flow adjusting column 117. Further, the ballast tank portion T4 is formed by enclosing air in the internal space of the flow adjusting column 118.

次に、図7及び図8に示す潮汐発電装置101における動作について説明する。まず、図7及び図8に示す潮汐発電装置101を海中に設置する。次に、潮汐により海面が上昇することにより潮流が発生し、この潮流により水W1が潮汐発電装置101に供給される。図7に示すように、潮汐発電装置101に供給される水W1は、主流入部I1からハウジング110(図8も参照)内に流入することで本流M1を生じさせ、側流入部I2からハウジング110内に流入することで側流B1を生じさせる。 Next, the operation of the tidal power generation device 101 shown in FIGS. 7 and 8 will be described. First, the tidal power generator 101 shown in FIGS. 7 and 8 is installed in the sea. Next, a tidal current is generated by the sea level rising due to the tide, and the water W1 is supplied to the tidal power generation device 101 by this tidal current. As shown in FIG. 7, the water W1 supplied to the tidal power generator 101 flows into the housing 110 (see also FIG. 8) from the main inflow portion I1 to generate the main stream M1, and the side inflow portion I2 to the housing 110. The side flow B1 is generated by flowing into the inside.

ここで、本流M1は、主流入部I1において、第二直線d2が延びる方向両側に分かれるように発生する。そして、本流M1は、ハウジング110の内部において側流B1と合流する。この合流により、ハウジング110の内部において、水が分散してタービン1(1A、1B)に供給される。これにより、タービン1(1A、1B)が回転方向R1に回転することで、タービン1(1A、1B)に取り付けられた発電機(不図示)で発電がなされる。 Here, the main stream M1 is generated in the main inflow portion I1 so as to be divided on both sides in the direction in which the second straight line d2 extends. Then, the main stream M1 merges with the side stream B1 inside the housing 110. Due to this merging, water is dispersed inside the housing 110 and supplied to the turbine 1 (1A, 1B). As a result, the turbine 1 (1A, 1B) rotates in the rotation direction R1, and the generator (not shown) attached to the turbine 1 (1A, 1B) generates electricity.

さらに、図8に示すように、タービン1(1A、1B)を回転させた水において、その一部が主流出部D1からハウジング110の外部へ流出して本流M2を生じさせ、その別の一部が側流出部D2からハウジング110の外部へ流出して側流B2を生じさせ、その残部がタービン1(1A、1B)を回転させながら逆流防止板115(115A、115B)に沿ってハウジング110の内部を循環する。このような循環を行う水の流れは、側流入部I2に発生する側流B1をタービン1(1A、1B)の周方向に加速する。 Further, as shown in FIG. 8, in the water obtained by rotating the turbine 1 (1A, 1B), a part of the water flows out from the main outflow portion D1 to the outside of the housing 110 to generate the main stream M2, and another one thereof. A portion flows out from the side outflow portion D2 to the outside of the housing 110 to generate a side flow B2, and the remaining portion rotates the turbine 1 (1A, 1B) and runs along the backflow prevention plate 115 (115A, 115B) in the housing 110. Circulates inside the housing. The flow of water that circulates in this way accelerates the side flow B1 generated in the side inflow portion I2 in the circumferential direction of the turbine 1 (1A, 1B).

また、潮汐発電装置101の外部においては、水W1の一部が外板116(116A、116B)に沿って流れている。この流れ(外部流)は、タービン1(1A、1B)を回転させずに直進する流れであるため、本流M2や側流B2に比較して高速である。そして、側流B2は、XY平面(図8参照)において第一直線d1に傾斜する方向に直進するため、ハウジング110の外部において上記外部流と合流して加速される。このため、側流出部D2においては、主流出部D1に比較して水が高速で潮汐発電装置101から排出される。 Further, outside the tidal power generation device 101, a part of the water W1 flows along the outer plates 116 (116A, 116B). Since this flow (external flow) is a flow that travels straight without rotating the turbine 1 (1A, 1B), it is faster than the main flow M2 and the side flow B2. Then, the side flow B2 travels straight in the direction inclined to the first straight line d1 in the XY plane (see FIG. 8), so that it merges with the external flow outside the housing 110 and is accelerated. Therefore, in the side outflow portion D2, water is discharged from the tidal power generation device 101 at a higher speed than in the main outflow portion D1.

さらに、潮汐により海面が下降することで、図8において点線矢印で示すように、潮汐発電装置101において、水W2が主流出部D1及び側流出部D2からハウジング110の内部に流入し、水W1が主流入部I1及び側流入部I2からハウジング110の外部に流出する。この場合、タービン1(1A、1B)は、回転方向R1とは逆方向である回転方向R2に回転する。 Further, as the sea level descends due to the tide, water W2 flows into the housing 110 from the main outflow portion D1 and the side outflow portion D2 in the tidal power generation device 101 as shown by the dotted line arrow in FIG. 8, and the water W1 Outflows from the main inflow portion I1 and the side inflow portion I2 to the outside of the housing 110. In this case, the turbine 1 (1A, 1B) rotates in the rotation direction R2, which is the direction opposite to the rotation direction R1.

以上のように、本発明に係る潮汐発電装置の一実施形態によれば、側流入部I2を備えることで、主流入部I1における水W1の流入方向とは別方向から水W1がハウジング110内部に流入することになる。これにより、互いに流れ方向が異なる潮流(主流入部I1から流入する水W1の流れ、及び、側流入部I2から流入する水W1の流れ)がハウジング110内部で合流し、この合流によりハウジング110内部で水W1が様々な方向に分散されてタービン1(1A、1B)に力を伝達する。このため、側流入部I1を形成するだけの簡易な方法により、タービン1(1A、1B)において潮流による力が伝達される箇所の範囲を広げることができる。それゆえ、低コストで製造可能であり、かつ、効率よくタービン1(1A、1B)を回転させて発電することが可能な発電装置とすることができる。 As described above, according to one embodiment of the tidal power generation device according to the present invention, by providing the side inflow portion I2, the water W1 enters the housing 110 from a direction different from the inflow direction of the water W1 in the main inflow portion I1. It will flow in. As a result, tidal currents having different flow directions (the flow of water W1 flowing in from the main inflow portion I1 and the flow of water W1 flowing in from the side inflow portion I2) merge inside the housing 110, and due to this merging, inside the housing 110. Water W1 is dispersed in various directions to transmit force to turbines 1 (1A, 1B). Therefore, it is possible to widen the range of locations where the force due to the tidal current is transmitted in the turbine 1 (1A, 1B) by a simple method of forming the side inflow portion I1. Therefore, it is possible to obtain a power generation device that can be manufactured at low cost and can efficiently rotate the turbine 1 (1A, 1B) to generate power.

その上で、側流出部I2を備えることで、潮汐によりハウジング110内部において水W1の流れ方向が変化した場合であっても、側流出部D2を側流入部I2として機能させることができる。これにより、低コストで製造可能であり、かつ、効率よくタービン1(1A、1B)を回転させて発電することが可能な潮汐発電装置101とすることができる。なお、潮汐によりハウジング110内部において水W1の流れ方向が変化した場合、主流出部D1を主流入部I1として機能させることができる。 On top of that, by providing the side outflow portion I2, the side outflow portion D2 can function as the side inflow portion I2 even when the flow direction of the water W1 changes inside the housing 110 due to the tide. As a result, the tidal power generation device 101 can be produced at low cost and can efficiently rotate the turbines 1 (1A and 1B) to generate electricity. When the flow direction of the water W1 changes inside the housing 110 due to the tide, the main outflow portion D1 can function as the main inflow portion I1.

また、本実施形態に係る潮汐発電装置101によれば、内周回流i1を効率よく発生させるように主流入部I1を設置し、かつ、外周回流e1を効率よく発生させるように側流入部I2を設置することができる。すなわち、タービン1(1A、1B)への最適な流体供給方向は、タービン1(1A、1B)において内周回流i1を効率よく発生させることを目的とするか、タービン1(1A、1B)において外周回流e1を効率よく発生させることを目的とするかにより異なる。このため、従来は、これら2つの目的を同時に達成するように流体Fをタービン1(1A、1B)に供給することが困難であった。しかし、本実施形態に係る潮汐発電装置101は、水W1の流入方向が異なる主流入部I1及び側流入部I2の設置により、上記2つの目的を同時に達成することができ、タービン1(1A、1B)の機能を充分に発揮させることができる。よって、本実施形態に係る潮汐発電装置101によれば、内周回流i1と外周回流e1との両方によりタービン1(1A、1B)を効率よく回転させることができ、効率よく発電を行うことができる。 Further, according to the tidal power generation device 101 according to the present embodiment, the main inflow portion I1 is installed so as to efficiently generate the inner peripheral flow i1, and the side inflow portion I2 is provided so as to efficiently generate the outer peripheral circulation e1. Can be installed. That is, the optimum fluid supply direction to the turbine 1 (1A, 1B) is aimed at efficiently generating the inner circumferential flow i1 in the turbine 1 (1A, 1B), or in the turbine 1 (1A, 1B). It depends on whether the purpose is to efficiently generate the outer peripheral circulation e1. Therefore, conventionally, it has been difficult to supply the fluid F to the turbine 1 (1A, 1B) so as to achieve these two purposes at the same time. However, the tidal power generation device 101 according to the present embodiment can achieve the above two purposes at the same time by installing the main inflow portion I1 and the side inflow portion I2 in which the inflow directions of the water W1 are different, and the turbine 1 (1A, 1B). ) Can be fully exerted. Therefore, according to the tidal power generation device 101 according to the present embodiment, the turbine 1 (1A, 1B) can be efficiently rotated by both the inner peripheral flow i1 and the outer peripheral circulation e1, and power generation can be performed efficiently. it can.

なお、本実施形態に係る潮汐発電装置101は、上述したように、潮汐に起因して発生した潮流により水W1が主流入部I1及び側流入部I2から流入する場合と、この潮流により水W2が主流出部D1及び側流出部D2から流入する場合との両方において発電を行うものである。しかし、本実施形態に係る潮汐発電装置101は、海流により海水が主流入部I1及び側流入部I2からのみ流入する場合であっても発電を行うことができる。また、潮汐発電装置101を、海以外の水域(川や湖)に設置することもできる。 In the tidal power generation device 101 according to the present embodiment, as described above, the water W1 flows in from the main inflow portion I1 and the side inflow portion I2 due to the tidal current generated by the tidal current, and the water W2 is caused by this tidal current. Power is generated in both the case of inflow from the main outflow portion D1 and the case of inflow from the side outflow portion D2. However, the tidal power generation device 101 according to the present embodiment can generate electricity even when seawater flows only from the main inflow portion I1 and the side inflow portion I2 due to the ocean current. Further, the tidal power generation device 101 can be installed in a water area (river or lake) other than the sea.

また、本実施形態に係る潮汐発電装置101においては、図7及び図8に示すように、側流入部I2をX方向両側にそれぞれ形成したが、いずれか一方のみに形成してもよい。また、同様に、側流出部D2もX方向一方側にのみ形成してもよい。さらに、タービンとして図1に示すタービン1を設置したが、図3に示すタービン11、図5に示すタービン21及び図6に示すタービン31を設置してもよい。 Further, in the tidal power generation device 101 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, side inflow portions I2 are formed on both sides in the X direction, but may be formed in only one of them. Similarly, the side outflow portion D2 may be formed only on one side in the X direction. Further, although the turbine 1 shown in FIG. 1 is installed as the turbine, the turbine 11 shown in FIG. 3, the turbine 21 shown in FIG. 5, and the turbine 31 shown in FIG. 6 may be installed.

特に、本実施形態に係る潮汐発電装置101において、タービン1(1A、1B)に代えて「図5に示すタービン21」を備えることで、主流入部I1及び側流入部I2から水W1が流入する場合と、主流出部D1及び側流出部D2から水W2が流入する場合とにおいて、ハウジング内部110の各箇所における水流の状態(水の流れ方向など)を同一にすることができる。さらに、図5に示すタービン21は、「タービン21の径方向に対して周方向に傾斜する方向」に水を供給しなければ作動しないという欠点を有する。しかし、本実施形態に係る潮汐発電装置101においては、「タービン21の径方向に対して周方向に傾斜する方向」に側流入部I2から水W1が流入する。このため、本実施形態に係る潮汐発電装置101は、「図5に示すタービン21」を備えることで、タービン21の利点を活用すると共に欠点を解消した上で、タービン21を回転させることができる。 In particular, in the tidal power generation device 101 according to the present embodiment, by providing the "turbine 21 shown in FIG. 5" instead of the turbine 1 (1A, 1B), water W1 flows in from the main inflow portion I1 and the side inflow portion I2. In the case where the water W2 flows in from the main outflow portion D1 and the side outflow portion D2, the state of the water flow (water flow direction, etc.) at each location inside the housing 110 can be made the same. Further, the turbine 21 shown in FIG. 5 has a drawback that it does not operate unless water is supplied in the "direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction of the turbine 21". However, in the tidal power generation device 101 according to the present embodiment, water W1 flows in from the side inflow portion I2 in the "direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction of the turbine 21". Therefore, the tidal power generation device 101 according to the present embodiment can rotate the turbine 21 after utilizing the advantages of the turbine 21 and eliminating the disadvantages by providing the "turbine 21 shown in FIG. 5". ..

1 タービン
2 回転軸
3(3A、3B) 回転板
4(4A〜4H) 案内板
11 タービン
14(14A〜14H) 案内板
14a 流体流入案内部
14b 内周回流維持部
14c 外周回流維持部
21 タービン
24a 流体流入案内部
31 タービン
34(34A〜34H) 第一案内板
35(35A〜35H) 第二案内板
36(36A〜36H) 第三案内板
101 潮汐発電装置
110 ハウジング
111(111A、111B) 主流入板(主流出板)
112(112A、112B) 主流出板(主流入板)
113(113A、113B) 側流入板
114(114A、114B) 側流出板
115(115A、115B) 逆流防止板
116(116A、116B) 外板
117 流れ調整柱
118 流れ調整柱
120 天板
130 底板
B1、B2 側流
C 外周
c1 内周流路(第一内周流路)
c2 外周流路(第一外周流路)
c3 第二内周流路
c4 第二外周流路
c5 第三内周流路
c6 第三外周流路
D1 主流出部(主流入部)
D2 側流出部(側流入部)
d1 第一直線
d2 第二直線
E タービン設置部
e1 外周回流(第一外周回流)
e2 第二外周回流
e3 第三外周回流
F 流体
g1 案内流(第一案内流)
g2 第二案内流
g3 第三案内流
I1 主流入部(主流出部)
I2 側流入部(側流出部)
i1 内周回流(第一内周回流)
i2 第二内周回流
i3 第三内周回流
M1、M2 本流
S 断面
T1〜T4 バラストタンク部
W1、W2 水
1 Turbine 2 Rotating shaft 3 (3A, 3B) Rotating plate 4 (4A-4H) Guide plate
11 Turbine 14 (14A-14H) Guide plate 14a Fluid inflow guide 14b Inner circulation maintenance 14c Outer circumference maintenance 21 Turbine 24a Fluid inflow guidance 31 Turbine
34 (34A to 34H) First guide plate 35 (35A to 35H) Second guide plate 36 (36A to 36H) Third guide plate 101 Tidal power generator 110 Housing 111 (111A, 111B) Main inflow plate (main outflow plate)
112 (112A, 112B) Main outflow plate (main inflow plate)
113 (113A, 113B) Side inflow plate 114 (114A, 114B) Side outflow plate 115 (115A, 115B) Backflow prevention plate 116 (116A, 116B) Outer plate 117 Flow adjustment pillar 118 Flow adjustment pillar 120 Top plate 130 Bottom plate B1, B2 side flow C outer circumference c1 inner circumference flow path (first inner circumference flow path)
c2 Outer perimeter flow path (first outer perimeter flow path)
c3 Second inner peripheral flow path c4 Second outer peripheral flow path c5 Third inner peripheral flow path c6 Third outer peripheral flow path D1 Main outflow part (main inflow part)
D2 side outflow part (side inflow part)
d1 First straight line d2 Second straight line E Turbine installation part e1 Outer circumference circulation (first outer circumference circulation)
e2 Second outer peripheral circulation e3 Third outer peripheral circulation F Fluid g1 Guided flow (first guided flow)
g2 Second guide flow g3 Third guide flow I1 Main inflow part (main outflow part)
I2 side inflow part (side outflow part)
i1 Inner circulation (first inner circulation)
i2 Second inner circulation i3 Third inner circulation M1, M2 Main stream S Cross section T1 to T4 Ballast tank W1, W2 Water

Claims (7)

流体の流れにより回転するタービンであって、
回転軸と、
当該回転軸と一体で回転する回転板と、
前記回転軸の外周側において、当該回転軸の周方向に沿って前記回転板に固定された複数の案内板とを備え、
前記複数の案内板それぞれは、前記回転軸の径方向において前記回転軸と離隔するように配置され、
前記回転軸において、当該回転軸の軸方向に直交する断面が円形であり、
前記流体は、前記断面の外周に接触しながら当該外周に沿って流れることを特徴とするタービン。
A turbine that rotates with the flow of fluid
The axis of rotation and
A rotating plate that rotates integrally with the rotating shaft,
On the outer peripheral side of the rotating shaft, a plurality of guide plates fixed to the rotating plate along the circumferential direction of the rotating shaft are provided.
Each of the plurality of guide plates is arranged so as to be separated from the rotating shaft in the radial direction of the rotating shaft.
In the rotation axis, the cross section orthogonal to the axial direction of the rotation axis is circular.
A turbine characterized in that the fluid flows along the outer circumference while contacting the outer circumference of the cross section.
前記案内板は、前記径方向に対して前記周方向に傾斜するように設けられることを特徴とする請求項1に記載のタービン。 The turbine according to claim 1, wherein the guide plate is provided so as to be inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction. 前記案内板は、
前記径方向、又は当該径方向に対して前記周方向に傾斜する方向に延びる流体流入案内部と、
当該流体流入案内部における前記径方向内側端部から延びる内周回流維持部とを有しており、
前記内周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向内側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載のタービン。
The guide plate
A fluid inflow guide extending in the radial direction or in a direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction.
It has an inner circumferential flow maintenance portion extending from the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion.
The inner circumferential flow maintaining portion is provided in the radial direction passing through the radial center portion of the rotating shaft and the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion on a plane orthogonal to the axial direction of the rotating shaft. The turbine according to claim 1 or 2, wherein the turbine extends in a direction orthogonal to the turbine.
前記案内板は、
前記径方向、又は当該径方向に対して前記周方向に傾斜する方向に延びる流体流入案内部と、
当該流体流入案内部における前記径方向外側端部から延びる外周回流維持部とを有しており、
前記外周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向外側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載のタービン。
The guide plate
A fluid inflow guide extending in the radial direction or in a direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction.
It has an outer peripheral circulation maintaining portion extending from the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion.
The outer peripheral circulation maintaining portion is provided in a plane orthogonal to the axial direction of the rotating shaft with respect to the radial direction passing through the radial center portion of the rotating shaft and the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion. The turbine according to claim 1 or 2, wherein the turbine extends in an orthogonal direction.
前記案内板は、
前記径方向、又は当該径方向に対して前記周方向に傾斜する方向に延びる流体流入案内部と、
当該流体流入案内部における前記径方向内側端部から延びる内周回流維持部と、
前記流体流入案内部における前記径方向外側端部から延びる外周回流維持部とを有しており、
前記内周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向内側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びており、
前記外周回流維持部は、前記回転軸の軸方向に直交する面において、前記回転軸の前記径方向中心部分と前記流体流入案内部の前記径方向外側端部とを通過する前記径方向に対して直交する方向に延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載のタービン。
The guide plate
A fluid inflow guide extending in the radial direction or in a direction inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction.
An inner circumferential flow maintenance portion extending from the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion, and a
It has an outer peripheral circulation maintaining portion extending from the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion.
The inner circumferential flow maintaining portion is provided in the radial direction passing through the radial center portion of the rotating shaft and the radial inner end portion of the fluid inflow guide portion on a plane orthogonal to the axial direction of the rotating shaft. It extends in the direction orthogonal to it and
The outer peripheral circulation maintaining portion is provided in a plane orthogonal to the axial direction of the rotating shaft with respect to the radial direction passing through the radial center portion of the rotating shaft and the radial outer end portion of the fluid inflow guide portion. The turbine according to claim 1 or 2, wherein the turbine extends in an orthogonal direction.
前記複数の案内板には、
内側案内板と、
前記径方向において前記内側案内板の外側に配置される外側案内板とが含まれており、
前記径方向において、
前記外側案内板の内側端部と前記回転軸との距離は、前記内側案内板の外側端部と前記回転軸との距離に比較して長いことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のタービン。
The plurality of guide plates
Inside guide plate and
An outer guide plate arranged outside the inner guide plate in the radial direction is included.
In the radial direction
Any of claims 1 to 5, wherein the distance between the inner end portion of the outer guide plate and the rotating shaft is longer than the distance between the outer end portion of the inner guide plate and the rotating shaft. The turbine according to item 1.
潮汐により発生する潮流を利用して発電する潮汐発電装置であって、
タービンと、
当該タービンが内部に設置されたハウジングと、
前記タービンの回転により発電を行う発電機とを備え、
前記ハウジングは、天板と、底板と、一組の主流入板と、一組の主流出板と、側流入板と、側流出板とを有しており、
前記ハウジングの内部には、主流入部と、主流出部と、側流入部と、側流出部とが形成されており、
前記主流入部は、前記タービンの軸方向に直交する面における直線方向において、前記ハウジングの外部から内部へ前記潮流により水が流入する領域であり、かつ、前記面において前記直線方向に延びる第一直線を基準として互いに対称に形成された前記一組の主流入板の間における領域であり、
前記主流出部は、前記直線方向において、前記ハウジングの内部から外部へ水が流出する領域であり、かつ、前記面において前記第一直線を基準として互いに対称に形成された前記一組の主流出板の間における領域であり、
前記一組の主流入板と前記一組の主流出板とは、前記面において前記第一直線に対して直交する第二直線を基準として互いに対称に形成されており、
前記側流入部は、前記面における前記直線方向に対して傾斜する方向において、前記ハウジングの外部から内部へ前記潮流により水が流入する領域であり、かつ、前記一組の主流入板の一方と前記側流入板との間における領域であり、
前記側流出部は、前記面における前記直線方向に対して傾斜する方向において、前記ハウジングの内部から外部へ水が流出する領域であり、かつ、前記一組の主流出板の一方と前記側流出板との間における領域であり、
前記側流入板と前記側流出板とは、前記面において前記第二直線を基準として互いに対称に形成されており、
前記タービンは、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のタービンであることを特徴とする潮汐発電装置。
A tidal power generator that uses the tidal current generated by the tide to generate electricity.
With the turbine
The housing in which the turbine is installed and
It is equipped with a generator that generates electricity by rotating the turbine.
The housing has a top plate, a bottom plate, a set of main inflow plates, a set of main outflow plates, side inflow plates, and side outflow plates.
Inside the housing, a main inflow portion, a main outflow portion, a side inflow portion, and a side outflow portion are formed.
The main inflow portion is a region in which water flows from the outside to the inside of the housing by the tidal current in a linear direction on a plane orthogonal to the axial direction of the turbine, and a first straight line extending in the linear direction on the plane. A region between the set of main inflow plates formed symmetrically with each other as a reference.
The main outflow portion is a region where water flows out from the inside of the housing to the outside in the straight line direction, and is between the set of main outflow plates formed symmetrically with respect to the first straight line on the surface. Is the area in
The set of main inflow plates and the set of main outflow plates are formed symmetrically with respect to the second straight line orthogonal to the first straight line on the surface.
The side inflow portion is a region where water flows from the outside to the inside of the housing by the tidal current in a direction inclined with respect to the linear direction on the surface, and is combined with one of the set of main inflow plates. It is a region between the side inflow plate and
The side outflow portion is a region where water flows out from the inside of the housing to the outside in a direction inclined with respect to the linear direction on the surface, and one of the set of main outflow plates and the side outflow portion. The area between the board and
The side inflow plate and the side outflow plate are formed symmetrically with respect to the second straight line on the surface.
The tidal power generation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the turbine is the turbine according to any one of claims 1 to 6.
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