JP4586104B2 - 水力発電システム及び総合水力発電システム - Google Patents
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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Description
前記流路の幅が上流側よりも下流側の方が狭くなるように形成され、前記河川の水を所定の水量に溜める水量調整部と、
前記水量調整部の下流側から流入された水の水流速度及び水圧を調整する水流調整部と、
前記水流調整部の下流側から流入された水を前記流路上に設けられた水車に供給して、回転力を得ることにより発電機を駆動させて発電する発電部と、
を有することを特徴とするものである。
第2の水量調整壁14が斜めに配置されているのは、遮断ゲート10を下降させるのに水圧抵抗を少なくするためである。
また、遮断ゲート10を下降した時、遮断ゲート10の下部は、第1のブロック12aの上面に位置するようになっている。
さらに、左右の水流調整壁17及び防御壁16の上部のラインは同一の高さであり、第1のブロック12aの高さ分だけ低くして排水できるように形成されている。
水受け板53fと第1の本体53bの外周面との間には、水受け板53fを閉じる方向に付勢するための一対のバネ55gが左右に間隔を隔てて取り付けられている。バネ55gの代わりに油圧式のピストン装置を用いてもよい。
なお、水受け板53fの先端部は、外側に山形に突出して形成してもよく(図31(A)参照)、長手方向に長い水受け板53fにおける先端部が外側に凸状に湾曲して形成してもよく(図31(B)参照)、外側に山形に突出して形成してもよい(図31(C)参照)。
また、本実施形態例のものに限らず、一般に用いられる縦型の水車や横型の水車を用いてもよい。
水量・水流調整としては、第1の水量調整壁6、第2の水量調整壁14、第3の水量調整壁15、第1の誘導壁8、外側誘導壁47の高低差、水流調整壁17の対になった数又は交互になった数の多さ、水受け板53fに取り付けられたバネ53gでの力の吸収、さらには水車に取り付けられるガバナ等をそれぞれ設定することにより行われる。これらを組み合わせた場合に、河川Rの大増水に対しても、ほぼ一定の水量・水圧の調整が可能となる。
W:流路
R:河川
K:総合水力発電システム
1:水量調整部
2:水流調整部
3:水車
4:発電機
5:発電部
6:第1の水量調整壁
6a:第1の開口部
7a:第1の仕切壁
7b:第2の仕切壁
8:第1の誘導壁
9:支え部
10:遮断ゲート
11:駆動装置
12a〜12c:ブロック
13:排出用溝部
14:第2の水量調整壁
14a:第2の開口部
15:第3の水量調整壁
16a、16b:防御壁
17:水流調整壁
18:排出部
19:第2の誘導壁
20:床部
21:回転軸
22:本体
23:枢着部材
24:支持軸
25:水受け板
26:ベアリング
27:支持部材
28:三脚部材
29:水避け部材
30:ネジ
31:ワッシャー
32:球状ワッシャー
33:当接部
34:弾性部材
35:緩衝部材
36:水受け部
37:回転子
38:電機子
39:貫通孔
40:防水壁
41:第1の円盤
42:第2の回転軸
43:第2の円盤
44:第3の円盤
45:第3の回転軸
46:第4の円盤
47:外側誘導壁
48:変電所
49:逆流防止壁
50:区切壁
51:送電線
52:回転体群
53:第1の回転体
54:第2の回転体
55:第3の回転体
56:回転子
57:電機子
58:連結部材
59:軸受
60:内側の回転軸
Claims (31)
- 河川を壁で仕切って形成される流路に設置される水力発電システムであって、
前記流路の幅が上流側よりも下流側の方が狭くなるように形成され、前記河川の水を所定の水量に調整して溜めるように前記壁の高さが形成された水量調整部と、
前記水量調整部の下流側から流入された水の水流速度及び水圧を調整する水流調整部と、
前記水流調整部の下流側から流入された水を前記流路上に設けられた水車に供給して、回転力を得ることにより発電機を駆動させて発電する発電部と、
前記流路の最下流側に前記河川からの逆流を防止する逆流防止壁と、
を有することを特徴とする水力発電システム。 - 前記水量調整部には、前記河川の上流側に前記河川の一方の岸から中央部に向かって延びて設置され、第1の開口部を備えた第1の水量調整壁と、前記第1の水量調整壁の端部と連結され、水流方向に延びて設置された仕切壁と、前記仕切壁の下流側から前記河川の一方の岸側に向かって延びて設置された第1の誘導壁とを有することを特徴とする請求項1に記載の水力発電システム。
- 前記第1の水量調整壁は、水流方向側に所定角度傾斜して設置されていることを特徴とする請求項2に記載の水力発電システム。
- 前記第1の水量調整壁の下部と仕切壁の上部との間は支え部を介して間隔を隔てて配置されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の水力発電システム。
- 前記河川の一方の岸から前記第1の誘導壁の下流側に延びて設置され、第2の開口部を備えた第2の水量調整壁を有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記第2の水量調整壁には、前記第2の開口部を遮断する遮断ゲートが設けられていることを特徴とする請求項5に記載の水力発電システム。
- 前記第1の水量調整壁と第2の水量調整壁との間には、さらに1又は2以上の水量調整壁が配置されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の水力発電システム。
- 前記水量調整部の底部には1又は2以上のブロックが配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記水量調整部よりも上流側に、河川の水を前記水量調整部に誘導する外側誘導壁が設置されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記外側誘導壁は、前記仕切壁の上流側の端部と連結していることを特徴とする請求項9に記載の水力発電システム。
- 前記外側誘導壁は、前記仕切壁の上流側の端部と離れて配置され、前記外側誘導壁の先端を前記仕切壁の上流側の端部よりも内側に配置していることを特徴とする請求項9に記載の水力発電システム。
- 前記水流調整部には、前記流路の両側面に1組以上の一対の水流調整壁が互い違いに設置されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記水流調整部には、前記流路の両側面に1組以上の一対の水流調整壁が互いに平行に設置されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記水流調整部には、前記水流調整壁に当って溢れ出た水を前記河川の流路外に排出させる排出部及び排出用溝部が設けられていることを特徴とする請求項12又は13のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記発電部の流路の側部には、流路内の水を前記水車側に導く第2の誘導壁が設置されている請求項1乃至14のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記流路の両側面側に1組以上の一対の前記水車及び前記第2の誘導壁が互い違いに設置されていることを特徴とする請求項15に記載の水力発電システム。
- 前記流路の両側面側に1組以上の一対の前記水車及び前記第2の誘導壁が互いに平行に設置されていることを特徴とする請求項15に記載の水力発電システム。
- 前記水車は、前記河川の水流方向に対して略水平方向に回転するものであることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記水車は、前記河川の水流方向に対して略垂直方向に回転するものであることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記水車は、回転軸と、前記回転軸に取り付けられた本体と、前記本体の外周面に沿って間隔を隔てて固定して設けられた枢着部材と、前記枢着部材に回動可能に枢着され、前記河川の水流を受ける水受け板とを有することを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記本体の外周面に固定され、前記外周面に対して略垂直方向に延びた当接面を備えた当接部を有することを特徴とする請求項20に記載の水力発電システム。
- 前記当接部の当接面には、弾性部材が取り付けられていることを特徴とする請求項21に記載の水力発電システム。
- 前記当接部の当接面には、緩衝部材が取り付けられていることを特徴とする請求項21に記載の水力発電システム。
- 前記水車の本体の外周面には、前記河川の水流を受ける水受け部が固定して設けられていることを特徴とする請求項20乃至23のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記水受け板と本体の外周面との間には前記水受け板を閉じる方向に付勢する付勢部材が取り付けられていることを特徴とする請求項20乃至24のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記発電部は、前記水車による回転力を、直径の大きな伝達手段と小さな伝達手段とを交互に組み合わせた水力伝達手段を用いて伝達させ、高速の回転力を発生させることにより発電させることを特徴とする請求項1乃至25のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記水車の上部は床部に覆われており、前記発電機は前記床部上に設置されていることを特徴とする請求項1乃至26のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記発電部の発電機が遠隔地から操作されることを特徴とする請求項1乃至27のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記発電部によって生成された電力を個々の地域で使用するために送電したり、他の発電機又は駆動装置の駆動のために送電することを特徴とする請求項1乃至28のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 前記発電部は三相交流の電力を生成するものであることを特徴とする請求項1乃至29のいずれか1つの項に記載の水力発電システム。
- 1又は2以上の河川に設置された請求項1乃至30のいずれか1つの項に記載の水力発電システムが変電所を介して接続されていることを特徴とする総合水力発電システム。
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