JP2972868B2 - Hydropower equipment - Google Patents

Hydropower equipment

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JP2972868B2
JP2972868B2 JP10078494A JP7849498A JP2972868B2 JP 2972868 B2 JP2972868 B2 JP 2972868B2 JP 10078494 A JP10078494 A JP 10078494A JP 7849498 A JP7849498 A JP 7849498A JP 2972868 B2 JP2972868 B2 JP 2972868B2
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JP
Japan
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water
gate
movable gate
opening
weight
Prior art date
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JPH11256555A (en
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眞宏 後藤
修二 奥島
秀策 片山
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NORINSUISANSHO NOGYO KOGAKU KENKYUSHOCHO
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NORINSUISANSHO NOGYO KOGAKU KENKYUSHOCHO
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/20—Hydro energy

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  • Barrages (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は水力エネルギーを動
力に変換する水力利用装置に関し、特に、流量の少ない
河川や排水路において流水エネルギーを利用して動力を
取り出すことができる水力利用装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic power unit for converting hydraulic energy into power, and more particularly to a hydraulic power unit capable of extracting power by using flowing water energy in a river or drainage channel with a small flow rate. is there.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、河川や農業用水路においては、
流水エネルギーを利用して動力を取り出すには、流し掛
け水車等を水路内に設置するようにしている。水路の流
量が多く、水車の回転力を維持するのに十分な場合に
は、流し掛け水車により容易に動力を取り出すことがで
きるようになっている。2. Description of the Related Art Generally, in rivers and agricultural irrigation canals,
In order to take out the power by using flowing water energy, a pouring water turbine or the like is installed in the water channel. When the flow rate in the water channel is large and sufficient to maintain the rotational force of the water turbine, the power can be easily taken out by the flowing water turbine.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、水路の流量
が減少し、水車の回転力が失われてしまうと、多少の水
流はあっても、流し掛け水車により流水エネルギーを利
用することはできない。流量の少ない河川や排水路の多
くは、降雨時や生活排水の多い時間などには、比較的流
量が増大することもあるが、通常は流量が少なく、流水
エネルギーにより水車を回転させることは困難である。
また、河川や排水路は流量や水位の変動が大きく、通水
断面も大きいことから、水路に設置する流し掛け水車で
は、流水エネルギーを動力に変換するのに効率よく行え
ないという問題があった。However, if the flow rate of the water channel is reduced and the rotational force of the water turbine is lost, the flowing water energy cannot be used by the pouring water wheel even if there is some water flow. In many rivers and drainage channels with low flow rates, the flow rate may increase relatively during rainfall or during times of heavy drainage, but the flow rate is usually low and it is difficult to rotate the turbine with running water energy. It is.
In addition, rivers and drainage channels have large fluctuations in flow rate and water level, and have large cross-sections of water.Therefore, there is a problem that it is not possible to efficiently convert flowing water energy into motive power with a flowing water turbine installed in a channel. .

【０００４】本発明は上記問題点を除くためになされた
もので、水路を流れる少ない流量の水流を効率的に利用
することができる水力利用装置を提供することを目的と
するものである。[0004] The present invention has been made to eliminate the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydraulic power utilization device capable of efficiently utilizing a small flow of water flowing through a water channel.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る水力利用装
置は、流水路内に上部が下流側に傾斜して設けられた固
定ゲートと、流水路の底部に幅方向に配置された軸に揺
動可能に取り付けられ、閉塞時固定ゲートとともに流水
路を塞いで水流を堰き止め、開放時流水路の流水断面の
うち開放により生じる空隙部分の流れを許容する可動ゲ
ートと、この可動ゲートに滑車に巻回されたワイヤを介
して連結され、閉じられた可動ゲートの上流側に貯留さ
れる水量が所定の開放用水位以上に達すると可動ゲート
の開放を許容し、上記開放用水位より低い所定の閉塞用
水位以下で可動ゲートを閉じる錘と、上記可動ゲートの
下流側に設けられ流水エネルギーを動力に変換する水車
装置と、固定ゲートに設けられ、可動ゲートが開放位置
に向かって揺動する際に固定ゲートと可動ゲートとの間
に生じる隙間から流出する水流を所定の方向に導いて可
動ゲートの開放を助けるガイドとを備えたものである。According to the present invention, there is provided a water power utilization apparatus comprising: a fixed portion having an upper portion inclined downward in a flowing water channel;
Swinging around the fixed gate and the axis arranged in the width direction at the bottom of the water channel.
Movably mounted and flushed with a fixed gate when closed
Block the channel and block the water flow.
Movable gate that allows the flow in the gap caused by opening
And a wire wound around a pulley around this movable gate.
Connected and stored upstream of the closed movable gate
Movable water gate when the amount of water
For the specified closing below the opening water level
The weight that closes the movable gate below the water level and the movable gate
A water turbine installed downstream that converts running water energy into power
Device and fixed gate, movable gate is in open position
Between the fixed gate and the movable gate when swinging toward
Guides the water flowing out of the gap created in
And a guide to help open the moving gate .

【０００６】本発明に係る水力利用装置では、可動ゲー
トにより流水路を閉じて水流を堰き止め、可動ゲートの
上流側で水を貯留する。上流側が所定の貯留量に達し、
錘の重さに打ち勝つと、可動ゲートは水圧により下流側
に揺動して水路が開かれ、貯留水は可動ゲートと固定ゲ
ートとの間からガイドに導かれ下流に急激に流れる。下
流への流水は水車装置により流水エネルギーが動力に変
換されて取り出される。可動ゲート上流側の水量が減少
し、所定値以下になると錘の重さにより可動ゲートは再
び流水路を閉じ、貯留される水量に応じて流水路の開閉
を繰り返す。このため、水車装置により間欠的に動力が
取り出される。[0006] In the hydraulic device according to the present invention, the movable game
The water channel is closed by the water to block the water flow, and water is stored upstream of the movable gate . Upstream reached the predetermined storage amount,
When the weight of the weight is overcome, the movable gate moves downstream due to water pressure.
Swings waterway is opened, the fixed gain accumulated water from the movable gate
To the guide from the space between the gates and flows rapidly downstream. The water flowing downstream is extracted by converting the water energy into power by a water turbine device . When the amount of water on the upstream side of the movable gate decreases and becomes equal to or less than a predetermined value, the movable gate closes the flowing water channel again due to the weight of the weight, and repeatedly opens and closes the flowing water channel according to the amount of stored water. Therefore, power is intermittently taken out by the water turbine device .

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の実施
の形態について説明する。図１ないし図４はそれぞれ本
発明の一実施の形態に係る水力利用装置を示す側面図、
正面図、平面図および背面図である。本実施の形態に係
る水力利用装置１０は、図１に示すように、流量の少な
い水路１１に設けられる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 are side views each showing a hydraulic power utilization device according to an embodiment of the present invention,
It is a front view, a plan view, and a rear view. As shown in FIG. 1, the hydraulic power utilization device 10 according to the present embodiment is provided in a water channel 11 having a small flow rate.

【０００８】水力利用装置１０は、図１ないし図４に示
すように、水路１１の底部１１Ａから所定の高さＨ1 で
幅方向に沿って設けられた可動および固定ゲート（堰き
止め手段）２０、２１と、これら各ゲート２０、２１の
うち可動ゲート２０に連結され、可動ゲート２０が閉じ
た際に、ゲート２０、２１の上流側に貯留される水量が
所定の開放用水位以上に達すると可動ゲート２０を開
き、貯留水量が減少し、上記開放用水位より低い所定の
閉塞用水位以下で可動ゲート２０を閉じるゲート開閉機
構（堰き止め手段）３０と、上記各ゲート２０、２１の
うち、可動ゲート２０の下流側に設けられた水車装置
（動力変換手段）４０とを備えて構成される。[0008] hydroelectric utilization device 10, as shown in FIGS. 1 to 4, the movable arranged along the width direction from the bottom portion 11A of the channel 11 at a predetermined height H 1 and fixed gate (damming means) 20 , 21 and these gates 20, 21 are connected to the movable gate 20, and when the movable gate 20 is closed, the amount of water stored upstream of the gates 20, 21 reaches a predetermined opening water level or higher. A gate opening / closing mechanism (damming means) 30 for opening the movable gate 20 to reduce the amount of stored water and closing the movable gate 20 at a predetermined closing water level lower than the opening water level and below the closing water level; A water turbine device (power conversion means) 40 provided downstream of the movable gate 20;

【０００９】固定ゲート（固定堰）２１は、図２に示す
ように、水路１１の両側に設置される。可動ゲート２０
はこれら固定ゲート２１、２１間に開閉可能に設置さ
れ、閉塞時、固定ゲート２１、２１間に形成された空隙
を閉塞し、開放時、この空隙を開くようになっている。
これら各ゲート２０、２１は、図１および図３に示すよ
うに、上部が下流側に傾斜して設けられる。また、各ゲ
ート２０、２１の高さＨ1 は大雨時など、水路１１に大
量の水が流入した場合、これらゲート２０、２１の上部
を大量の流水が容易に越せる高さになっている。可動ゲ
ート２０は、図５に示すように、水路１１の底部１１Ａ
に軸受２３を介して回動可能に取り付けられた軸２２
と、下部がこの軸２２に溶接されて軸２２と一体に揺動
可能な開閉プレート２４とからなっている。また、軸２
２の水路１１の岸側端部には、レバー２５が開閉プレー
ト２４とほぼ同じように傾斜して取り付けられ、開閉プ
レート２４と一体動するようになっている。Fixed gates (fixed weirs) 21 are installed on both sides of the water channel 11 as shown in FIG. Movable gate 20
Is installed between the fixed gates 21 and 21 so as to be openable and closable, and closes a gap formed between the fixed gates 21 and 21 when closed, and opens this gap when opened.
As shown in FIGS. 1 and 3, each of these gates 20 and 21 is provided such that the upper portion is inclined to the downstream side. The height H 1 of each of the gates 20 and 21 is such that a large amount of flowing water can easily pass over the gates 20 and 21 when a large amount of water flows into the water channel 11 such as during heavy rain. The movable gate 20 is, as shown in FIG.
Shaft 22 that is rotatably mounted on the vehicle via a bearing 23
And an opening / closing plate 24 whose lower part is welded to the shaft 22 and can swing integrally with the shaft 22. Also, axis 2
A lever 25 is attached to the shore end of the second water channel 11 so as to be inclined substantially in the same manner as the opening / closing plate 24 so as to move integrally with the opening / closing plate 24.

【００１０】開閉プレート２４は、図１ないし図３に示
すように、傾斜時、両側の固定ゲート２１、２１に接し
て水路１１を所定の高さＨ1 で堰き止め、下流側への転
倒時、固定ゲート２１、２１間に水路を形成し、上流側
の水が下流へ流れるのを許容するようになっている。固
定ゲート２１、２１の可動ゲート２０側端部には、図９
に示すように、ガイド２６が設けられる。これらガイド
２６、２６は、可動ゲート２０の開閉プレート２４が閉
塞位置から開放位置側に向かって揺動する際に、固定ゲ
ート２１、２１と開閉プレート２４との間に生じる隙間
から流出する水流を横方向から下方向に導き、この水流
により開閉プレート２４に開放方向への付勢力を与え、
可動ゲート２０の開放を助けるようになっている。[0010] closing plate 24, as shown in FIGS. 1 to 3, when tilted, in contact with both sides of the fixed gate 21 damming waterways 11 at a predetermined height H 1, a fall in the downstream A water channel is formed between the fixed gates 21 and 21 to allow water on the upstream side to flow downstream. FIG. 9 shows the fixed gates 21 and 21 at the movable gate 20 side end.
A guide 26 is provided as shown in FIG. These guides 26, 26 prevent the water flowing out of the gap generated between the fixed gates 21, 21 and the opening / closing plate 24 when the opening / closing plate 24 of the movable gate 20 swings from the closed position toward the open position. Guided downward from the lateral direction, this water flow gives the urging force to the opening / closing plate 24 in the opening direction,
The opening of the movable gate 20 is assisted.

【００１１】ゲート開閉機構３０は、図１ないし図４に
示すように、水路１１の天井１２に取り付けられた滑車
３２と、一端がレバー２５に連結されてこの滑車３２に
巻回されたワイヤ３３と、このワイヤ３３の他端に取り
替え可能に連結された錘３４とを備えて構成される。こ
のゲート開閉機構３０は、各ゲート２０、２１上流側に
貯留される貯留水が少ないときには、錘３４の重さによ
りワイヤ３３を介してレバー２５が上方に引っ張られて
開閉プレート２４が固定ゲート２１、２１間を塞ぎ、可
動ゲート２０と固定ゲート２１、２１とで水路１１を堰
き止めるようになっている。また、このゲート開閉機構
３０は、可動ゲート２０と固定ゲート２１、２１とが水
路１１を堰き止めて上流側に貯留水がたまって水位が上
昇し、錘３４の負荷に打ち勝つ水圧が開閉プレート２４
に作用すると、開閉プレート２４がその水圧により下流
側に転倒させるようになっている。開閉プレート２４の
転倒時、錘３４はレバー２５により上方に引き揚げられ
る。そして、ゲート開閉機構３０は、開閉プレート２４
に作用する水圧が所定値以下に減少すると、錘３４側の
負荷によりレバー２５を上方に引っ張り上げ、開閉プレ
ート２４を閉塞位置に復帰させるようになっている。As shown in FIGS. 1 to 4, the gate opening / closing mechanism 30 includes a pulley 32 attached to the ceiling 12 of the water channel 11 and a wire 33 having one end connected to the lever 25 and wound around the pulley 32. And a weight 34 exchangeably connected to the other end of the wire 33. The gate opening / closing mechanism 30 is configured such that when the amount of stored water stored on the upstream side of each of the gates 20 and 21 is small, the lever 25 is pulled upward by the weight of the weight 34 via the wire 33 so that the opening / closing plate 24 is fixed to the fixed gate 21. , 21 so that the water channel 11 is blocked by the movable gate 20 and the fixed gates 21, 21. In addition, the gate opening / closing mechanism 30 is configured such that the movable gate 20 and the fixed gates 21, 21 block the water channel 11, the accumulated water accumulates on the upstream side, the water level rises, and the water pressure overcoming the load of the weight 34 is changed by the opening / closing plate 24.
, The opening / closing plate 24 is caused to fall to the downstream side by the water pressure. When the opening / closing plate 24 falls, the weight 34 is pulled up by the lever 25. The gate opening / closing mechanism 30 includes the opening / closing plate 24.
When the water pressure acting on the lever decreases to a predetermined value or less, the lever 25 is pulled upward by the load on the weight 34 side, and the opening / closing plate 24 is returned to the closed position.

【００１２】水車装置４０は、フロート式の流し掛け水
車で、図１、図４および図６に示すように、上端が水路
１１の天井１２に取り付けられた支持部材４７に揺動可
能に支持される枠体４６と、両端がこの枠体４６に軸受
４６Ａを介して回転自在に支持される水車軸４２と、こ
の水車軸４２の左右両側に一体に取り付けられた回転板
４３と、これら両回転板４３の外周側に所定間隔を隔て
て多数取り付けられ内部が中空構造を備えた羽根４４と
を備えている。これら水車本体４２、４３、４４側は、
図３に示すように、可動ゲート２０の開閉プレート２４
の下流に配置される。枠体４６の下端部には、架台４１
が取り付けられる。架台４１は、水路１１の底部１１Ａ
と水車本体４２、４３、４４との間に隙間を設けるため
のもので、水車本体４２、４３、４４側が水位の上昇に
応じて浮上すると、底部１１Ａから離れ、枠体４６とと
もに水車本体４２、４３、４４側と一体に上昇するよう
になっている。The waterwheel device 40 is a float-type water-flowing waterwheel, and as shown in FIGS. 1, 4 and 6, its upper end is swingably supported by a support member 47 attached to the ceiling 12 of the waterway 11. Frame body 46, a water wheel axle 42 whose both ends are rotatably supported by the frame body 46 via bearings 46 A, rotating plates 43 integrally attached to left and right sides of the water wheel axle 42, A large number of blades 44 are attached to the outer peripheral side of the plate 43 at predetermined intervals and have a hollow structure inside. These water turbine body 42, 43, 44 side,
As shown in FIG.
Located downstream of At the lower end of the frame 46, a gantry 41
Is attached. The gantry 41 is a bottom 11A of the water channel 11.
To provide a gap between the water wheel main body 42, 43, and 44. When the water wheel main body 42, 43, 44 side rises in accordance with the rise of the water level, it separates from the bottom 11A, and together with the frame body 46, It rises integrally with the 43 and 44 sides.

【００１３】支持部材４７は水車本体４２、４３、４４
側より上流側の天井１２に取り付けられる。軸４８は支
持部材４７に回動可能に支持される。水車軸４２と軸４
８とには、それぞれスプロケット４５、４９が設けら
れ、これらスプロケット４５、４９にはチェーン５０が
巻回される。軸４８には、図２および図３に示すよう
に、更に別のスプロケット５１が設けられ、軸４８の回
転駆動力をチェーン５２を介して外部に出力するように
なっている。この水車装置４０は羽根４４が上流側から
流れてくる流水の力を受けると、この力を回転板４３を
介して水車軸４２に伝え水車軸４２を回転駆動させ流水
エネルギーを回転駆動力に変換し、この回転駆動力をチ
ェーン５０、５２を介して外部に出力するようになって
いる。そして、水位が上昇すると、水車本体４２、４
３、４４側が架台４１とともに水位に応じて浮上し、枠
体４６も水車本体４２、４３、４４側の浮上に伴って支
持部材４７側端部を中心に回動し水車本体４２、４３、
４４側端部が上昇するようになっている。The supporting member 47 is provided with water turbine main bodies 42, 43, 44.
It is attached to the ceiling 12 on the upstream side from the side. The shaft 48 is rotatably supported by the support member 47. Water shaft 42 and shaft 4
8 are provided with sprockets 45 and 49, respectively, and a chain 50 is wound around these sprockets 45 and 49. As shown in FIGS. 2 and 3, the shaft 48 is further provided with another sprocket 51 so as to output the rotational driving force of the shaft 48 to the outside via the chain 52. When the impeller 44 receives the force of flowing water flowing from the upstream side, the water turbine device 40 transmits the force to the water wheel shaft 42 via the rotating plate 43 to drive the water wheel shaft 42 to convert the flowing water energy into rotational driving force. The rotational driving force is output to the outside via the chains 50 and 52. When the water level rises, the water turbine main bodies 42, 4
The 3 and 44 sides float with the gantry 41 in accordance with the water level, and the frame 46 also rotates about the end of the support member 47 side as the water turbine bodies 42, 43 and 44 float and floats.
The 44-side end rises.

【００１４】上記実施の形態に係る水力利用装置１０の
作用について説明する。水路１１を流れる水量が少な
く、ゲート２０、２１の上流側にほとんど溜っていない
場合、可動ゲート２０の開閉プレート２４には、上流側
の面に水圧がかかることがないので、錘３４によりレバ
ー２５が上方に引っ張られる。レバー２５の動きに伴い
可動ゲート２０の開閉プレート２４も軸２２を中心に上
流側に回転し、固定ゲート２１の傾斜した端部に当接し
て停止され、開閉プレート２４は固定ゲート２１、２１
間に形成される空隙を閉塞する。このとき、水路１１に
は、可動ゲート２０と固定ゲート２１、２１とが水路１
１を堰き止めて水路１１に高さＨ1 の傾斜した堰が形成
される。The operation of the hydraulic power unit 10 according to the above embodiment will be described. When the amount of water flowing through the water channel 11 is small and almost no water pools on the upstream side of the gates 20 and 21, no water pressure is applied to the opening / closing plate 24 of the movable gate 20 on the surface on the upstream side. Is pulled upward. With the movement of the lever 25, the opening / closing plate 24 of the movable gate 20 also rotates upstream about the shaft 22 and comes into contact with the inclined end of the fixed gate 21 to be stopped.
The gap formed therebetween is closed. At this time, the movable gate 20 and the fixed gates 21 and 21 are connected to the waterway 11 by the waterway 1.
1 is blocked and a weir with a height H 1 is formed in the water channel 11.

【００１５】この堰の上流側に流水が徐々に流れ込み、
上流側に貯留水がたまって水位が上昇し、錘３４の負荷
に打ち勝つ水圧が開閉プレート２４に作用すると、開閉
プレート２４はその水圧により下流側に転倒し、錘３４
はレバー２５により上方に引き揚げられる。開閉プレー
ト２４が閉塞位置から開かれる際、開閉プレート２４が
わずかに開くと、この空隙から流水が固定ゲート２１、
２１のガイド２６により下方に押し流される。このた
め、開閉プレート２４には、転倒方向の力がかかり、一
気に転倒するようになっている。開閉プレート２４が転
倒し、固定ゲート２１、２１間の空隙により水路が開か
れると、固定ゲート２１、２１上流側の貯留水がこの水
路から下流側に急激に流出し、水車装置４０の水車本体
４２、４３、４４が流水エネルギーを回転力に変換す
る。この回転駆動力はチェーン５０、５２を介して外部
に取り出され、例えば、除塵機のような動力装置の駆動
源として用いられるようになっている。開閉プレート２
４の開放時、水車本体４２、４３、４４のあたりに流れ
込む水量が多く水位が上昇すると、フロート式の水車本
体４２、４３、４４側が架台４１とともに水位に応じて
浮上し、枠体４６も水車本体４２、４３、４４側の浮上
に伴って水車本体４２、４３、４４側端部が上昇するよ
うになっている。そして、水位が徐々に下がってくる
と、水位に応じて水車本体４２、４３、４４も下がるよ
うになっている。すなわち、水車装置４０は水位の変動
に追従するようになっている。このため、水車装置４０
はたとえ水位の変動があっても流水エネルギーを回転力
に変換することができるようになっている。The flowing water gradually flows into the upstream side of the weir,
When the pooled water accumulates on the upstream side and the water level rises, and the water pressure that overcomes the load of the weight 34 acts on the open / close plate 24, the open / close plate 24 falls down due to the water pressure, and the weight 34
Is pulled up by the lever 25. When the opening / closing plate 24 is opened from the closed position, if the opening / closing plate 24 is slightly opened, flowing water flows from the gap to the fixed gate 21,
It is swept downward by the guide 26 of 21. For this reason, a force in the falling direction is applied to the opening / closing plate 24 so that the opening / closing plate 24 falls at a stroke. When the opening / closing plate 24 falls over and the water channel is opened by the gap between the fixed gates 21, 21, the water stored on the upstream side of the fixed gates 21, 21 rapidly flows out from this water channel to the downstream side, and the water turbine main body of the water turbine device 40. 42, 43, and 44 convert flowing water energy into rotational force. The rotational driving force is taken out to the outside via the chains 50 and 52, and is used as a drive source of a power unit such as a dust remover. Opening / closing plate 2
When the water wheel 4 is opened, the amount of water flowing around the water turbine main bodies 42, 43, 44 is large and the water level rises, so that the float type water turbine main bodies 42, 43, 44 float together with the gantry 41 in accordance with the water level, and the frame 46 is With the floating of the main bodies 42, 43, 44, the ends of the water turbine main bodies 42, 43, 44 are raised. When the water level gradually decreases, the water turbine main bodies 42, 43, and 44 also lower according to the water level. That is, the water turbine device 40 follows the fluctuation of the water level. For this reason, the water turbine device 40
Is capable of converting running water energy into rotational force even if the water level fluctuates.

【００１６】そして、固定ゲート２１、２１上流側の水
位が低下し、開閉プレート２４に作用する水圧が所定値
以下に減少すると、錘３４の重さにより再びレバー２５
が上方に引っ張られ、開閉プレート２４が閉塞位置に復
帰するようになっている。このように、本実施の形態に
係る水力利用装置１０は、例え、流量の少ない水路１１
であっても、わずかな流水を貯留しては、間欠的に水路
を開いて流水エネルギーを駆動力に変換するようにして
いるので、少ない流水を効果的に利用することができ
る。また、レバー２５は、固定ゲート２１の下流側に配
置されているので、開閉プレート２４の開放時、レバー
２５にごみ等が引っかかるおそれがない。さらに、上記
水力利用装置により得られた動力は、例えば水路のごみ
を除去する除塵機の動力、水路、貯水池の水質浄化のた
めの攪拌装置の動力などに用いることができる。水路の
水の流れを利用していることで、ランニングコストが不
要で、種々の機器に関わる維持管理費が少なくて済む。
また、水が流れていれば常時稼働することから、人手が
かからず、管理労力が軽減できる。さらに、簡単な構造
なので、故障も少なく、長期間の利用が可能である。When the water level on the upstream side of the fixed gates 21 and 21 decreases and the water pressure acting on the open / close plate 24 decreases to a predetermined value or less, the weight of the weight 34 causes the lever 25 to move again.
Is pulled upward, and the opening / closing plate 24 returns to the closed position. As described above, the hydraulic power utilization device 10 according to the present embodiment is, for example, a water channel 11 having a small flow rate.
Even if a small amount of flowing water is stored, a small amount of flowing water can be used effectively because the water channel is intermittently opened to convert the flowing water energy into driving force. Further, since the lever 25 is disposed on the downstream side of the fixed gate 21, there is no possibility that dust or the like may be caught on the lever 25 when the opening / closing plate 24 is opened. Further, the power obtained by the above-mentioned hydraulic power utilization device can be used, for example, as the power of a dust remover for removing dirt in a water channel, the power of a stirring device for purifying water in a water channel and a reservoir, and the like. Since the water flow in the water channel is used, no running cost is required, and the maintenance cost for various devices is reduced.
In addition, since the water is always running when the water is flowing, no labor is required and the management labor can be reduced. Furthermore, since the structure is simple, there are few failures and long-term use is possible.

【００１７】図７および図８は、本発明の他の実施の形
態に係るもので、堰き止め手段としてのゲートを、水路
１１１の幅方向を所定の高さＨ2 で塞ぐ可動ゲート１２
０のみで構成している。この可動ゲート１２０は、水路
１１１の両岸壁面に取り付けられた壁面側ゴムシート１
２１、１２２と、これら壁面側ゴムシート１２１、１２
２間に傾斜して設けられ下部が水路１１１の底部１１１
Ａに固定された揺動用ゴムシート１２３に揺動可能に接
続されたステンレスプレート１２４と、このステンレス
プレート１２４の裏面に貼り付けられ、幅方向両端が壁
面側ゴムシート１２１、１２２と摺動するシール用ゴム
シート１２４Ａとを備えている。このステンレスプレー
ト１２４には、上部の２箇所に穴１２５が穿設され、こ
の穴１２５にゲート開閉機構１３０が接続される。ゲー
ト開閉機構１３０は、上記実施の形態と同様に、水路１
１１の上方に取り付けられた滑車１３２と、一端が穴１
２５に連結されてこの滑車１３２に巻回されたワイヤ１
３３と、このワイヤ１３３の他端に取り替え可能に連結
された錘１３４とを備えて構成される。この実施の形態
に係る水力利用装置では、ステンレスプレート１２４は
確実にシールされて閉塞されるので、可動ゲート１２０
上流に貯留された流水が下流側に漏れることがなく、流
水を無駄なく利用することができる。FIGS. 7 and 8 relate to another embodiment of the present invention. A movable gate 12 for closing a gate as a damming means at a predetermined height H 2 in a width direction of a water channel 111 is shown.
It is composed of only 0. The movable gate 120 is provided on the wall-side rubber sheet 1 attached to both wall surfaces of the waterway 111.
21, 122, and these wall-side rubber sheets 121, 12
The lower part of the waterway 111 is provided at an angle between the two.
A stainless steel plate 124 swingably connected to a swing rubber sheet 123 fixed to A, and a seal affixed to the back surface of the stainless steel plate 124 so that both ends in the width direction slide with the wall surface side rubber sheets 121, 122. And a rubber sheet 124A. Two holes 125 are formed in the upper portion of the stainless steel plate 124, and a gate opening / closing mechanism 130 is connected to the holes 125. The gate opening / closing mechanism 130 is provided in the waterway 1 similarly to the above-described embodiment.
Pulley 132, which is mounted above
25 and the wire 1 wound around the pulley 132
33 and a weight 134 that is replaceably connected to the other end of the wire 133. In the hydraulic device according to this embodiment, the stainless steel plate 124 is securely sealed and closed, so that the movable gate 120
The flowing water stored upstream does not leak to the downstream side, and the flowing water can be used without waste.

【００１８】図１０は、ゲート開閉機構の一変形例を示
すもので、上記一実施の形態に示す可動ゲート２０の軸
２２に溶接され上流側に延びる調整アーム２３３と、こ
の調整アーム２３３に嵌め入れられ調整アーム２３３上
の所望の位置で係止され、開閉プレート２４の閉塞時、
水路１１の底部１１Ａに接する助勢錘２３４とからなっ
ている。この一変形例に係るゲート開閉機構は、開閉プ
レート２４の閉塞時、上流側に流水が徐々に流れ込んで
水位が上昇し、助勢錘２３４の負荷に打ち勝つ水圧が開
閉プレート２４に作用すると、開閉プレート２４がその
水圧により下流側に転倒するのを許容し、開閉プレート
２４にかかる水圧が所定値以下になると、開閉プレート
２４を元の閉塞位置に復帰させるようになっている。な
お、この一変形例にかかるゲート開閉機構と、上記一実
施の形態に示すゲート開閉機構とを両方用いるようにし
てもよい。FIG. 10 shows a modification of the gate opening / closing mechanism. An adjusting arm 233 which is welded to the shaft 22 of the movable gate 20 shown in the above embodiment and extends to the upstream side is fitted to the adjusting arm 233. It is locked at a desired position on the adjusting arm 233, and when the opening / closing plate 24 is closed,
The supporting weight 234 is in contact with the bottom 11A of the water channel 11. The gate opening / closing mechanism according to this modified example is configured such that when the opening / closing plate 24 is closed, flowing water gradually flows into the upstream side to raise the water level, and when a water pressure that overcomes the load of the assisting weight 234 acts on the opening / closing plate 24, The opening / closing plate 24 is allowed to fall to the downstream side due to the water pressure, and when the water pressure applied to the opening / closing plate 24 becomes a predetermined value or less, the opening / closing plate 24 is returned to the original closed position. Note that both the gate opening / closing mechanism according to this modified example and the gate opening / closing mechanism described in the above embodiment may be used.

【００１９】図１１の（Ａ）、（Ｂ）は、上記一実施の
形態に係るゲート開閉機構の他の変形例の動作の状態を
示すもので、滑車３３２を可動ゲート２０の下流側上方
に設け、この滑車３３２に巻回されたワイヤ３３３に取
り付けられた錘３３４の上方の所定位置に補助錘３３５
を吊り下げて配置している。この補助錘３３５は、錘３
３４が所定の高さＨ3 以下にあるときには錘３３４と分
離された状態に保持され、錘３３４が上記所定の高さＨ
3 より上方に位置するときには錘３３４に載置されるよ
うになっている。このため、可動ゲート２０の上流側の
水位が低下し可動ゲート２０が閉塞位置に復帰する際、
可動ゲート２０は、錘３３４と補助錘３３５との合計重
量分の負荷がかかるので、可動ゲート２０の復帰が容易
になる。なお、この他の変形例では、錘３３４、滑車３
３２、補助錘３３５を可動ゲート２０の下流側に設ける
ようにしているがこれに限られるものではなく、上流側
に設けるようにしてもよい。FIGS. 11A and 11B show an operation state of another modification of the gate opening / closing mechanism according to the embodiment. The pulley 332 is placed above the movable gate 20 on the downstream side. The auxiliary weight 335 is provided at a predetermined position above the weight 334 attached to the wire 333 wound around the pulley 332.
Are suspended. This auxiliary weight 335 is the weight 3
When the height is less than the predetermined height H 3 , the weight is kept separated from the weight 334.
When it is positioned higher than 3 , it is placed on the weight 334. Therefore, when the water level on the upstream side of the movable gate 20 decreases and the movable gate 20 returns to the closed position,
Since the load corresponding to the total weight of the weight 334 and the auxiliary weight 335 is applied to the movable gate 20, the return of the movable gate 20 is facilitated. In addition, in this other modified example, the weight 334 and the pulley 3
32, the auxiliary weight 335 is provided on the downstream side of the movable gate 20, but is not limited to this, and may be provided on the upstream side.

【００２０】図１２および図１３は、ゲート開閉機構の
別の変形例を示すもので、可動ゲート２０、１２０の開
閉プレート２４、１２４の上端下流側に貯留部４３４を
設けている。この貯留部４３４は断面Ｌ字状の貯留升
で、開閉プレート２４、１２４上端から溢れ流れる水流
を所定量溜め置き、その溜め置かれた水量の重さにより
開閉プレート２４、１２４を下流側の転倒方向へ倒し易
くするとともに、開閉プレート２４、１２４の転倒時、
溜め置かれた水を外部に放出し、開閉プレート２４、１
２４が復帰し易くなるようにしている。FIGS. 12 and 13 show another modification of the gate opening / closing mechanism. A storage section 434 is provided downstream of the upper ends of the opening / closing plates 24 and 124 of the movable gates 20 and 120. The storage section 434 is a storage section having an L-shaped cross section, and stores a predetermined amount of a water flow overflowing from the upper ends of the open / close plates 24, 124, and falls down the open / close plates 24, 124 on the downstream side by the weight of the stored water. Direction, and when the open / close plates 24 and 124 fall,
The stored water is released to the outside, and the open / close plates 24, 1
24 is easily returned.

【００２１】図１４は上記貯留部４３４の変形例を示す
もので、貯留升５３４をビニールにより構成するととも
に、流れ方向の壁部５３５を蛇腹状に形成している。こ
のため、ビニール製の貯留升５３４は、開閉プレート２
４、１２４上端から水が流入するに従って、蛇腹状壁部
５３５が伸びて上部開口が開閉方向に開口面積を増大さ
せ流入する水量に応じて容積が増大するようになってい
る。開閉プレート２４、１２４の転倒時には、貯留され
た貯留水を外部に放出するととともに、蛇腹状壁部５３
５が開閉プレート２４、１２４および水圧により収縮す
る。そして、蛇腹状壁部５３５が収縮した状態で、開閉
プレート２４、１２４が閉塞位置に復帰するようになっ
ている。FIG. 14 shows a modification of the storage section 434. The storage section 534 is made of vinyl, and the flow direction wall 535 is formed in a bellows shape. For this reason, the storage 534 made of vinyl is provided with the opening / closing plate 2.
4, 124, as the water flows in from the upper end, the bellows-like wall portion 535 extends, the upper opening increases in the opening / closing direction, and the volume increases in accordance with the amount of flowing water. When the opening / closing plates 24 and 124 fall, the stored water is discharged to the outside and the bellows-like wall 53
5 is contracted by the open / close plates 24, 124 and the water pressure. Then, with the bellows-like wall portion 535 contracted, the opening / closing plates 24 and 124 return to the closed position.

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、流水
路内に上部が下流側に傾斜して設けられた固定ゲート
と、流水路の底部に幅方向に配置された軸に揺動可能に
取り付けられ、閉塞時固定ゲートとともに流水路を塞い
で水流を堰き止め、開放時流水路の流水断面のうち開放
により生じる空隙部分の流れを許容する可動ゲートと、
この可動ゲートに滑車に巻回されたワイヤを介して連結
され、閉じられた可動ゲートの上流側に貯留される水量
が所定の開放用水位以上に達すると可動ゲートの開放を
許容し、上記開放用水位より低い所定の閉塞用水位以下
で可動ゲートを閉じる錘と、上記可動ゲートの下流側に
設けられ流水エネルギーを動力に変換する水車装置と、
固定ゲートに設けられ、可動ゲートが開放位置に向かっ
て揺動する際に固定ゲートと可動ゲートとの間に生じる
隙間から流出する水流を所定の方向に導いて可動ゲート
の開放を助けるガイドとを備えたことにより、たとえ、
流量の少ない水路であっても、貯留水の水圧を可動ゲー
トの開放に利用するとともに可動ゲートの開放時、水流
はガイドにより可動ガイドの開放を助ける方向に導かれ
るので可動ゲートの転倒が速やかに行われ流入水を効果
的に利用することができるので、水資源を効率的に利用
することができるとともに、低コストで他の機器に動力
を供給することができる効果がある。As described above, according to the present invention, flowing water
A fixed gate with its upper part inclined downstream in the road
And swingable on an axis arranged in the width direction at the bottom of the water channel
Attached, closes the waterway with a fixed gate when closed
To block the water flow and open the cross section of the flowing water channel when it is open
A movable gate that allows the flow of the void portion caused by the
Connected to this movable gate via a wire wound around a pulley
Amount of water stored and stored upstream of the closed movable gate
When the water level exceeds the specified opening water level, the movable gate is opened.
Permissible and below the specified closing water level lower than the opening water level
With the weight that closes the movable gate and the downstream side of the movable gate
A water turbine device that is provided and converts running water energy into power,
Provided on a fixed gate, with the movable gate facing the open position
Between fixed gate and movable gate when swinging
A movable gate that guides the water flowing out of the gap in a predetermined direction
By having a guide to help open
Even if the flow rate is low, the pressure of the stored water can be
When the movable gate is open,
Is guided by the guide in a direction to help open the movable guide.
Therefore, the movable gate can be quickly turned over and the inflow water can be used effectively, so that water resources can be used efficiently and power can be supplied to other devices at low cost. There is an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施の形態に係る水力利用装置を示
す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a hydraulic power utilization device according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１の水力利用装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the hydraulic device of FIG. 1;

【図３】図１の水力利用装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the hydraulic device of FIG. 1;

【図４】図１の水力利用装置の背面図である。FIG. 4 is a rear view of the hydraulic device of FIG. 1;

【図５】図１の水力利用装置の可動ゲートの説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory view of a movable gate of the hydraulic device of FIG. 1;

【図６】図１の水力利用装置の水車装置の要部の説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part of a water turbine device of the hydraulic power device of FIG. 1;

【図７】本発明の他の実施の形態に係る水力利用装置を
示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a hydraulic device according to another embodiment of the present invention.

【図８】図７の水力利用装置を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing the hydraulic device of FIG. 7;

【図９】図１の水力利用装置のガイドを示す説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory view showing a guide of the hydraulic device of FIG. 1;

【図１０】図１の水力利用装置のゲート開閉機構の変形
例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing a modified example of the gate opening / closing mechanism of the hydraulic power utilization apparatus of FIG. 1;

【図１１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１の水力利用
装置のゲート開閉機構の他の変形例の動作の状態を示す
説明図である。FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams showing the operation states of another modified example of the gate opening / closing mechanism of the hydraulic power device of FIG. 1;

【図１２】図１または図７の水力利用装置のゲート開閉
機構の別の変形例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing another modified example of the gate opening / closing mechanism of the hydraulic device of FIG. 1 or FIG. 7;

【図１３】図１２のゲート開閉機構の貯留部を示す斜視
図である。FIG. 13 is a perspective view showing a storage section of the gate opening / closing mechanism of FIG.

【図１４】図１２のゲート開閉機構の貯留部の変形例を
示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a modification of the storage section of the gate opening / closing mechanism of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 水力利用装置 １１ 水路（流水路） ２０ 可動ゲート（ゲート） ２１ 固定ゲート（ゲート） ３０ ゲート開閉機構 ４０ 水車装置 REFERENCE SIGNS LIST 10 hydraulic power device 11 water channel (running water channel) 20 movable gate (gate) 21 fixed gate (gate) 30 gate opening / closing mechanism 40 water wheel device

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−61611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−136732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−62381（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−175577（ＪＰ，Ｕ) 実用新案登録3044673（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−39526（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02B 7/20 E02B 7/44 Continuation of the front page (56) References JP-A-55-61611 (JP, A) JP-A-54-136732 (JP, A) JP-A-58-62381 (JP, A) JP-A-61-175577 (JP) , U) Utility model registration 3044673 (JP, U) JP 4-39526 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E02B 7/20 E02B 7/44

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 流水路内に上部が下流側に傾斜して設け
られた固定ゲートと、流水路の底部に幅方向に配置され
た軸に揺動可能に取り付けられ、閉塞時固定ゲートとと
もに流水路を塞いで水流を堰き止め、開放時流水路の流
水断面のうち開放により生じる空隙部分の流れを許容す
る可動ゲートと、この可動ゲートに滑車に巻回されたワ
イヤを介して連結され、閉じられた可動ゲートの上流側
に貯留される水量が所定の開放用水位以上に達すると可
動ゲートの開放を許容し、上記開放用水位より低い所定
の閉塞用水位以下で可動ゲートを閉じる錘と、上記可動
ゲートの下流側に設けられ流水エネルギーを動力に変換
する水車装置と、固定ゲートに設けられ、可動ゲートが
開放位置に向かって揺動する際に固定ゲートと可動ゲー
トとの間に生じる隙間から流出する水流を所定の方向に
導いて可動ゲートの開放を助けるガイドとを備えたこと
を特徴とする水力利用装置。1. An upper part is provided in a flowing water channel so as to be inclined downstream.
Fixed gate and a width-wise arrangement at the bottom of the water channel
Pivotally mounted on the shaft,
The flow channel is blocked by blocking the flow channel, and the flow
Allows the flow in the void section caused by opening in the water section
Movable gate and a wire wound around a pulley around the movable gate.
Upstream of the closed movable gate connected via ears
Available when the amount of water stored in
Opening of the moving gate is permitted and specified below the opening water level
A weight that closes the movable gate when the closing water level is below
It is installed downstream of the gate and converts running water energy into power
Water turbine device and fixed gate, movable gate
When swinging toward the open position, the fixed gate and movable gate
The water flowing out of the gap created between
A hydraulic power utilization device comprising: a guide for guiding the movable gate to open . 【請求項２】 錘の上方の所定位置に配置され、錘が所
定の高さ以下にあるときには錘と分離された状態に保持
され、錘が上記所定の高さより上方に位置するときには
錘に載置される補助錘を設けたことを特徴とする請求項
１に記載の水力利用装置。2. The method according to claim 1, wherein the weight is located at a predetermined position above the weight, and
When it is below a certain height, it is kept separated from the weight
When the weight is located above the predetermined height,
An auxiliary weight mounted on the weight is provided.
2. The hydraulic power utilization device according to 1. 【請求項３】 上部が下流側に傾斜した可動ゲートの上
端下流側に可動ゲート上端から溢れ流れる水流を溜め置
き、可動ゲートの開放時、溜め置かれた水を外部に放出
する貯留部を備えていることを特徴とする請求項１また
は２に記載の水力利用装置。3. A movable gate having an upper part inclined downstream.
Water flow overflowing from the upper end of the movable gate is stored at the downstream end
When the movable gate is open, the accumulated water is released to the outside
Claim 1 or Claim 2 provided with the storage part which performs
Is the hydraulic power utilization device according to 2. 【請求項４】 貯留部は、上部開口が開閉方向に開口面
積を増大させ流入する水量に応じて容積が増大する伸縮
可能な蛇腹状壁部を備えていることを特徴とする請求項
３に記載の水力利用装置。4. The storage section has an upper opening having an opening surface in an opening / closing direction.
Expansion and contraction that increases the volume and increases the volume according to the amount of incoming water
Claims: Provided with a possible bellows-like wall
4. The hydraulic power utilization device according to 3 . 【請求項５】 可動ゲート側に取り付けられて上流側に
延び可動ゲートと一体動するアームと、このアーム上の
所望位置に係止可能に取り付けられ、可動ゲートの開放
時に可動ゲートに閉塞位置に復帰する力を付与する助勢
錘とを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載
の水力利用装置。5. An upstream side mounted on a movable gate side.
An arm that extends and moves integrally with the movable gate,
Attached to the desired position so that it can be locked, opening the movable gate
To give force to the movable gate to return to the closed position at times
The hydraulic power utilization device according to claim 1, further comprising a weight . 【請求項６】 水車装置の、流水エネルギーを回転力に
変換する回転羽根部は内部が中空構造を備えるととも
に、水車装置は水位の変動に応じて上下動す るフロート
式水車であることを特徴とする請求項１に記載の水力利
用装置。6. The running water energy of the water turbine device is converted into rotational force.
The rotating blade part that converts is equipped with a hollow structure inside
, The water wheel apparatus you move up and down in response to variations in water level float
The water power utilization device according to claim 1 , wherein the water power utilization device is a type water turbine . 【請求項７】 可動ゲートは流水路の幅方向に配置され
たゴムシートに揺動可能に取り付けられることを特徴と
する請求項１に記載の水力利用装置。7. The movable gate is arranged in the width direction of the flowing water channel.
It can be swingably attached to a rubber sheet
The hydraulic power utilization device according to claim 1 .
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