JP3171321U - Hydroelectric generator - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
【課題】段差のある川床に適用できる水力発電装置を提供する。【解決手段】上下に段差のある自然河川を水流に沿って二分し、この二分した河川一方の下段部11に、底部中央に落水路が設けられこの落水路に向けてV字型の落水斜面22が形成された落水部20と、落水斜面22下に設置されこの落水斜面22からの落水を受けてそのエネルギーを回転運動に変換する水力回転変換機と、落水部20の上流側に連設され落水回転変換機の回転運動を伝達して発電する発電装置が設置された発電室30と、落水部20の下流側に連設され落水を水力回転変換機に誘導し下部に落水路と連通する放水路が形成された落水誘導壁35が形成されてなる水力発電装置10を、その天井部が河川の上段部12の川床と同一平面になるようにして設置し、河川の他方の上段部12には上段水流を水力発電装置10の落水部20に取り込む取水堰38を設けた。【選択図】図1A hydroelectric generator that can be applied to a riverbed with a step is provided. SOLUTION: A natural river having a level difference in the upper and lower sides is divided into two along the water flow, and a waterfall channel is provided at the bottom part 11 of one of the divided rivers at the center of the bottom, and a V-shaped waterfall slope toward this waterfall channel. The water falling part 20 in which 22 is formed, the hydraulic rotation converter which is installed under the water falling slope 22 and receives the water falling from the water falling slope 22 and converts the energy into rotational motion, and the upstream of the water falling part 20 The power generation chamber 30 in which the power generation device that generates the power by transmitting the rotational motion of the falling water rotary converter is installed, and the downstream of the water falling part 20 is connected to the hydraulic rotary converter to guide the water falling to the hydraulic rotation converter and communicate with the water falling path below. The hydroelectric power generation apparatus 10 formed with the falling water guide wall 35 in which the water discharge channel is formed is installed so that the ceiling portion thereof is flush with the river bed of the upper step portion 12 of the river, and the other upper step portion of the river 12, the upper water flow of the hydroelectric generator 10 The weir 38 taken into water unit 20 is provided. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、水力発電装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement of a hydroelectric generator.
河川の水流エネルギーを利用した水力発電技術として、特開2006−16894(特許文献1)には、河川の川幅に沿って複数基の水力発電装置を配列し、これらにより水流エネルギーを変換して発電する技術が開示されている。 As a hydroelectric power generation technique using river flow energy, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-16894 (Patent Document 1) arranges a plurality of hydropower generators along the river width of the river, and converts the water current energy to generate power. Techniques to do this are disclosed.
ところが、特許文献1の技術では、河川の水流の一部を利用するものであるため、十分な発電は期待できず、また、平坦な川床には適用できても、段差のある川床には適用できないといった課題が生じていた。 However, since the technique of Patent Document 1 uses a part of the river flow, sufficient power generation cannot be expected, and even if it can be applied to a flat river bed, it can be applied to a river bed with a level difference. There was a problem that could not be done.
上記課題を解決する本考案は、以下に記した特徴を有する。
すなわち、本考案の第一のものは、上下に段差のある自然河川又は上下に段差を付けた人工の河川若しくは用水路を水流に沿って二分し、この二分した河川一方の下段部に、底部中央に落水路が設けられこの落水路に向けてV字型の落水斜面が形成された落水部と、前記落水斜面下に設置されこの落水斜面からの落水を受けてそのエネルギーを回転運動に変換する水力回転変換機と、前記落水部の上流側に連設され前記落水回転変換機の回転運動を伝達して発電する発電装置が設置された発電室と、前記落水部の下流側に連設され落水を前記水力回転変換機に誘導し下部に前記落水路と連通する放水路が形成された落水誘導壁が形成されてなる水力発電装置を、その天井部が上記河川の上段部の川床と同一平面になるようにして設置し、前記河川の他方の上段部には上段水流を前記水力発電装置の落水部に取り入れる取水堰を設けたことを特徴とする水力発電装置である。The present invention for solving the above problems has the following features.
That is, the first one of the present invention is to divide a natural river with an up and down step or an artificial river or an irrigation channel with a step up and down along the water flow, and at the bottom of one of the divided rivers, A waterfall section is provided with a V-shaped waterfall slope facing the waterfall path, and a waterfall is installed under the waterfall slope to convert the energy into rotational motion. A hydroelectric rotation converter, a power generation chamber installed upstream of the falling water section and installed with a power generation device that transmits the rotational motion of the falling water rotation converter, and connected downstream of the falling water section. A hydroelectric power generation apparatus in which a falling water guiding wall is formed in which a falling water channel is formed at a lower portion to guide a falling water to the hydraulic rotation converter and communicated with the falling water channel, and a ceiling portion thereof is the same as a river bed of an upper portion of the river Install it so that it is flat. The other of the upper portion of the river is a hydraulic power unit, characterized in that a weir to incorporate upper water flow drainage of the hydraulic power unit.
また、本考案の第二のものは、上下に段差のある自然河川又は上下に段差を付けた人工の河川若しくは用水路の外でその傍らに、底面を前記河川の下段部の川床とほぼ同一の平面とした設置スペースを掘設し、この設置スペースに、底部中央に落水路が設けられこの落水路に向けてV字型の落水斜面が形成された落水部と、前記落水斜面下に設置されこの落水斜面からの落水を受けてそのエネルギーを回転運動に変換する水力回転変換機と、前記落水部の上流側に連設され前記水力回転変換機の回転運動を伝達して発電する発電装置が設置された発電室と、前記落水部の下流側に連設され落水を前記水力回転変換機に誘導し下部に前記落水路と連通する放水路が形成された落水誘導壁が形成されてなる水力発電装置を、その天井部が上記河川の上段部の川床と同一平面になるようにして設置し、前記河川の段差境界上段部には取水堰を設け、前記河川の護岸には、その取水堰により前記河川の上段部の流水を前記水力発電装置の落水部に取り入れる取水口と、前記落水誘導ブロック壁の放水路からの放水を前記河川の下段部に流す放水口を設けたことを特徴とする水力発電装置である。 In addition, the second of the present invention is a natural river with a step difference in the top or bottom, or an artificial river or irrigation channel with a step difference in the top and bottom. A flat installation space is dug, and in this installation space, a waterfall is provided at the center of the bottom, and a V-shaped waterfall slope is formed toward the waterfall, and is installed under the waterfall slope. A hydraulic rotation converter that receives water from the falling slope and converts the energy into rotational motion, and a power generator that is connected to the upstream side of the falling portion and transmits the rotational motion of the hydraulic rotation converter to generate electricity. Hydroelectric power formed by an installed power generation chamber and a waterfall guide wall that is connected to the downstream side of the waterfall section, guides the waterfall to the hydraulic rotation converter, and has a water discharge channel that communicates with the waterfall channel at the bottom. The ceiling of the power generator It is installed so that it is flush with the river bed of the upper stage, and a water intake weir is provided at the upper step of the step boundary of the river, and the water at the upper stage of the river is transferred to the revetment of the river by the intake weir. The hydroelectric power generator is characterized in that a water intake port to be taken into a water discharge portion of the power generation device and a water discharge port through which water discharged from the water discharge path of the water discharge guide block wall flows to a lower stage portion of the river are provided.
そして、水力発電装置の水力回転変換機としては、水車又はラセン式水車を用いることが好ましい。 And it is preferable to use a water wheel or a helical water wheel as a hydraulic rotation converter of a hydroelectric generator.
本考案によれば、河川の水流を余すことなくすべて取り入れ、水流エネルギーを効率よく回転エネルギーに変換することができる。そして、第一の考案にあっては、河川を二分して一方に水力発電装置を他方に取水堰を設置することで、水力発電装置自体のコンパクト化が実現でき、川幅の広い河川には設置工事の簡素化の点で特に有効となる。また、第二の考案にあっては、河川には取水堰だけを設け、河川外に水力発電装置を設置したことで、設置工事が極めて容易となり、工期の短縮化を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to take in all of the water flow of the river and efficiently convert the water flow energy into rotational energy. And in the first idea, the hydroelectric power generator itself can be made compact by dividing the river into two and installing the hydroelectric generator on one side and the intake weir on the other side. This is particularly effective in terms of simplifying the construction. In the second device, since only the intake weir is provided in the river and the hydroelectric generator is installed outside the river, the installation work becomes extremely easy and the construction period can be shortened.
本考案に適用される水力発電装置10は、その天井部から河川(自然、人工及び用水路を含む。)の水流を取り込み、これを落水させて回転運動に変換した後、下流下方に放水するものであるため、上下に段差のある河川の下段部11に設置され、その天井部は河川の上段部12と同一平面となるように設置される。 The
水力発電装置10は、落水部20、水力回転変換機25、発電室30及び落水誘導壁35よりなっている。落水部20は、底部中央に落水路21が形成され、この落水路21に向けて両側からV字型の落水斜面22が形成されている。この落水斜面22は、その傾斜により水流に勢いを付け落水路21に流す働きをする。 The hydroelectric
落水斜面22下には、水力回転変換機25が配設されている。水力回転変換機25として、この実施例では水車26が用いられる。水車26は一基でもよいが、流水をロスなく受けるには一対にするのが好ましい。この水車26により、流水エネルギーが回転運動に変換されることになる。 Under the falling
発電室30は、落水部20の上流側に連設されている。この発電室30はユニット式のボックスとして成形することができ、内部には、水車26の回転軸27に軸着された動輪31、この動輪31に回転ベルト(図示せず。)で繋がれた発電機(図示せず。)等が配設されている。したがって、水車26の回転エネルギーは回転軸27と同軸の動輪31の回転を通して発電機(図示せず。)を作動させることになる。 The
落水誘導壁35は、落水斜面22に入った水流を発電室30の下流側外壁面とで落水路21に導くもので、下部に放水路36が形成されている。この放水路36は、落水路21と連通しているので、水車26を通った落水はこの放水路36から河川の下流の下段部11へと流されることになる。 The falling
そして、本考案の第一の実施例では、前記の水力発電装置10が、水流に沿って二分した河川の一方の下段部11に設置され、河川の他方の上段部12には、この水力発電装置10に水流を導く取水堰38が設けられている。取水堰38は、水力発電装置10に隣接する上段部12であれば設置場所を問わないが、落水部20の落水斜面22付近が最も好ましい。このように河川を二分して一方に水力発電装置10を他方に取水堰38を設置することで、水力発電装置10自体のコンパクト化が実現でき、川幅の広い河川には設置工事の簡素化の点で特に有効となる。なお、水力発電装置10は、複数並列に設置することも可能である。 In the first embodiment of the present invention, the
上記第一の実施例によると、水力発電装置10寄りの水流はそのまま、水力発電装置10から離れた水流は取水堰38により導かれて落水部20に入り、落水斜面22により水流が早められて水車26に運ばれ、水車26を勢いよく回転させる。これにより、水流エネルギーは回転運動に変換され、この水車26の回転運動が発電室30内の動輪31を経て発電機(図示せず。)を作動させることになる。これで、河川の水流を余すことなく発電に利用することができる。 According to the first embodiment, the water flow close to the
図3には本考案の第二の実施例が示されている。この実施例では、水力発電装置10が河川の外でその傍に設置されている。すなわち、河川の外でその傍に、底面を河川の下段部11の川床と同一又はほぼ同一平面とした設置スペース40が掘設され、この設置スペース40に、天井部が河川の上段部12の川床と同一平面になるようにして水力発電装置10が設置されている。そして、河川自体には、その段差境界の上段部12の全幅に河川の全ての水流を水力発電装置10側に導く取水堰39が設けられており、河川の護岸には、取水堰39により河川の上段部12の水流を水力発電装置10の落水部20に取り入れる取水口41と、落水誘導壁35の放水路36からの放水を河川の下段部11に流す放水口42が設けられている。このように、河川には取水堰39だけを設け、河川外に水力発電装置10を設置したことで、水力発電装置10及び取水堰39の設置工事が極めて容易となり、工期の短縮化を実現することができる。 FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the
したがって、第二の実施例によると、河川の水流は取水堰39によりその全てが取水口41から河川外の水力発電装置10へと取り込まれ、その落水部20の落水斜面22を経て水車26を回転させる。回転後の作用及び効果は第一の実施例に準じる。そして、水車26を経た落水は、放水口42から河川の下段部11へと流される。 Therefore, according to the second embodiment, all of the water flow of the river is taken into the
図4には、水力回転変換機25の他の例としてラセン式水車45が示されている。このラセン式水車45は、回転軸46回りにラセン羽根47が取り付けられて構成されており、上下に固定された補強鉄骨48間に、集水筒49で囲んだ状態で上下の回転軸受50を介して回転自在に取り付けられている。そして、集水筒49の筒外空間に落水が侵入するのを防ぐとともに全ての落水をラセン式水車45に集めるため、集水筒49の上部周りには集水板51が固定されている。 FIG. 4 shows a
回転軸46の下部軸端には、プロペラシャフト52を介して回転変換ギア部53が接続されている。この回転変換ギア部53は、デファレンシャルギアとするのが好ましい。回転変換ギア部53は、一方の空回転軸54が落水誘導壁35側で回転自在に支持され、他方の動力回転軸55は発電室30内に臨んでいる。そして、発電室30内には、動力回転軸55に接続されたトランスミッション56及びこのトランスミッション56の高速回転軸57に接続された発電装置58が配設されている。その他の構成は、第一及び第二の実施例に準じる。 A rotation
このラセン式水車45によると、第一及び第二の実施例の水力発電装置10による落水部20に入った水流は、落水斜面22から集水筒49内のラセン式水車45に運ばれ、このラセン式水車45を勢いよく回転させる。ラセン式水車45の縦回転運動はプロペラシャフト52を介して回転変換ギア部53に伝達され横回転運動に変換される。これで動力回転軸55が回転し、この回転運動がトランスミッション56で高速回転に変換され、発電装置58を高出力で作動させることになる。 According to this
本考案による水力発電装置では、上下に段差のあるすべての河川や用水路に適用できるので、全国規模で適用されれば、電気エネルギーの自給はもちろんのこと、この種の産業の発展に貢献することになる。 The hydroelectric power generation device according to the present invention can be applied to all rivers and irrigation canals that have steps above and below, so if applied on a nationwide scale, it will contribute not only to self-sufficiency of electric energy but also to the development of this type of industry. become.
10 水力発電装置
11 下段部
12 上段部
20 落水部
21 落水路
22 落水斜面
25 水力回転変換機
26 水車
30 発電室
35 落水誘導壁
36 放水路
38,39 取水堰
40 設置スペース
41 取水口
42 放水口
45 ラセン式水車DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011004816U JP3171321U (en) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Hydroelectric generator |
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JP2011004816U JP3171321U (en) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Hydroelectric generator |
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ID=54881675
Family Applications (1)
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JP2011004816U Expired - Lifetime JP3171321U (en) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Hydroelectric generator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3171321U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013238217A (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Seiyu Shima | Marine partial power generation utilizing falling seawater by "drum type rotation undulating tube" or the like, and drainage device utilizing drainage water thereof |
-
2011
- 2011-08-01 JP JP2011004816U patent/JP3171321U/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013238217A (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Seiyu Shima | Marine partial power generation utilizing falling seawater by "drum type rotation undulating tube" or the like, and drainage device utilizing drainage water thereof |
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