JP5422022B2 - Hydroelectric generator - Google Patents

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Description

本発明は、河川に堰を設けて発電を行う水力発電装置に関する。   The present invention relates to a hydroelectric power generation apparatus that generates power by providing a weir in a river.

特許文献1には、河川を堰で堰き止め、この堰の上流側の水を利用して水力発電を行う構成が開示されている。   Patent Document 1 discloses a configuration in which a river is dammed with a dam and hydroelectric power generation is performed using water upstream of the dam.

特開2004−84586号公報JP 2004-84586 A

上述した構成では、堰をオーバーフローした水が、堰の下流側で滝のように落下している。そのため、このように水力発電のために堰を設けた河川では、堰の上流側と下流側とで河川に水位差が生じて、河川の水の流れがなめらかにならず、自然の景観が変わってしまう。   In the configuration described above, the water overflowing the weir is falling like a waterfall on the downstream side of the weir. Therefore, in rivers with weirs for hydropower generation in this way, water level differences occur between the upstream and downstream sides of the weirs, the river water flow is not smooth, and the natural landscape changes. End up.

そこで、上記事情を鑑みて、本発明は、河川に設けた堰の上流側と下流側との水位差を生じにくくして、自然の景観を極力変えずに水力発電を行うことができる水力発電装置を提案することを課題とする。   Therefore, in view of the above circumstances, the present invention makes it difficult to produce a difference in water level between the upstream side and the downstream side of the weir provided in the river, and hydroelectric power generation can be performed without changing the natural landscape as much as possible. It is an object to propose an apparatus.

上記課題を解決するために本発明の水力発電装置は、河川に、その流れ方向に複数の堰を並べて設け、堰をオーバーフローした水を上面に伝わらせて下流側へと流す流し部を、堰の上端部から下流側に突出させて設け、堰の上流側に取水口を設け、この取水口の下流側であり、且つ流し部の下方の位置に、取水口から取水した水を放出する放出口を設け、上流側の堰の取水口と、これよりも下流側に位置する他の堰の放出口とを、導水管で接続し、この導水管に、内部を流れる水によって発電を行う発電装置を設けたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the hydroelectric power generator of the present invention is provided with a plurality of weirs arranged in a river in a flow direction, and a flow portion that transmits water that overflows the weir to the upper surface and flows downstream is provided on the weir. It is provided to project downstream from the upper end of the dam, and a water intake is provided on the upstream side of the weir. The water is discharged from the water intake at a position downstream of the water intake and below the sink. Power generation by providing an outlet, connecting the intake port of the upstream weir and the discharge port of another weir located on the downstream side with a water conduit, and generating electricity with the water flowing inside this conduit A device is provided.

また、前記発電装置及び導水管は、地中に配置されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said electric power generating apparatus and a water conduit are arrange | positioned in the ground.

また、前記堰に、前記取水口へ流入する異物を捕獲する除去装置を設け、この除去装置を、捕獲した異物を前記堰の上に定期的に排出するように設けることが好ましい。   Moreover, it is preferable to provide the removal device which captures the foreign material which flows into the water intake in the weir, and to provide the removal device so as to periodically discharge the captured foreign material onto the weir.

本発明の水力発電装置では、堰をオーバーフローした水を、流し部の上面を伝わらせて河川の下流側へと流すことができる。そして、この流し部の下方の放出口からは、この流し部を備えた堰のさらに上流側の堰の取水口から取水し、水力発電を行った後の水を放出させることができる。そのため、堰をオーバーフローして流し部の上面を流れる水を、この流し部のすぐ下流で、放出口から放出された水の流れに合流させることができる。これにより、本発明の水力発電装置では、堰の上流側と下流側との水位差を生じにくくでき、その結果、自然の景観を極力変えずに水力発電を行うことができる。   In the hydroelectric generator of the present invention, the water that overflows the weir can be sent to the downstream side of the river along the upper surface of the sink. And from the discharge port below this sink part, water can be taken from the intake port of the weir further upstream of the weir provided with this sink part, and the water after hydroelectric power generation can be discharged. Therefore, the water that overflows the weir and flows on the upper surface of the sink can be merged with the flow of water discharged from the discharge port immediately downstream of the sink. Thereby, in the hydroelectric generator of the present invention, it is difficult to cause a difference in water level between the upstream side and the downstream side of the weir, and as a result, hydroelectric power generation can be performed without changing the natural landscape as much as possible.

本発明の実施形態の水力発電装置を概略的に示す側面図である。1 is a side view schematically showing a hydroelectric generator according to an embodiment of the present invention. 同上の水力発電装置を示す平面図である。It is a top view which shows a hydraulic power unit same as the above. 同上の水力発電装置に備える除去装置の平面図である。It is a top view of the removal apparatus with which a hydraulic power unit same as the above is equipped. 図3の除去装置をA−A´線で切断した側断面図である。It is the sectional side view which cut | disconnected the removal apparatus of FIG. 3 by the AA 'line.

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示す本実施形態の水力発電装置は、河川1に、流れ方向に沿って複数の堰2を並べて設け、この堰2で堰き止めた水を利用して、水力発電を行う水力発電装置である。堰2は、河川1の水面よりも低い位置に設けられる。堰2の高さは、例えば1mであり、設置する河川1に合わせて適宜設定可能である。   The hydroelectric generator according to the present embodiment shown in FIG. 1 is provided with a plurality of weirs 2 arranged in a river 1 along the flow direction, and hydroelectric power is generated using water blocked by the weir 2. It is. The weir 2 is provided at a position lower than the water surface of the river 1. The height of the weir 2 is 1 m, for example, and can be appropriately set according to the river 1 to be installed.

本実施形態では、河川1は、説明の便宜を図るため、略一直線状としている。なお、河川1は蛇行したものであってもよい。河川1には、図1及び図2の矢印で示す方向に水が流れる。以下、図2の矢印が向く方向を下流側とし、その逆方向を上流側とし、図2における上方を左方とし、その逆方向を右方として、各構成について説明を行う。   In this embodiment, the river 1 has a substantially straight line for convenience of explanation. The river 1 may be meandering. Water flows in the river 1 in the direction indicated by the arrows in FIGS. Hereinafter, each configuration will be described with the direction in which the arrow in FIG. 2 is directed as the downstream side, the opposite direction as the upstream side, the upper direction in FIG. 2 as the left side, and the opposite direction as the right side.

本実施形態の水力発電装置は、河川1に設けられた複数の堰2と、堰2の上流側に設けられた取水口4と、堰2の下流側に設けられた放出口5と、上流側の堰2の取水口4とその下流側の堰2の放出口5とを繋ぐ導水管6と、導水管6に設けられた発電装置7とを備える。さらに、本実施形態の水力発電装置は、堰2の上端部から下流側に突出する流し部3を備える。流し部3は、堰2をオーバーフローした水を、上面30に伝わらせて下流側へと流すためのものである。   The hydroelectric generator of this embodiment includes a plurality of weirs 2 provided in a river 1, a water intake 4 provided on the upstream side of the weir 2, a discharge port 5 provided on the downstream side of the weir 2, and an upstream A water conduit 6 that connects the water intake 4 of the side weir 2 and the discharge port 5 of the weir 2 on the downstream side, and a power generation device 7 provided in the water conduit 6. Furthermore, the hydroelectric generator of this embodiment includes a sink 3 that protrudes downstream from the upper end of the weir 2. The sink part 3 is for transferring the water overflowing the weir 2 to the upper surface 30 and flowing it downstream.

複数の堰2は、図1に示すように、側面視略台形状であり、コンクリート等で形成される。堰2の上面は、下流側ほど下方に位置するように傾斜している。各堰2は、図2に示すように、河川1の一方(左方)の川岸10から他方(右方)の川岸11に亘って形成される。   As shown in FIG. 1, the plurality of weirs 2 have a substantially trapezoidal shape when viewed from the side, and are formed of concrete or the like. The upper surface of the weir 2 is inclined so as to be positioned downward as the downstream side. As shown in FIG. 2, each weir 2 is formed from one (left) river bank 10 to the other (right) river bank 11 of the river 1.

各堰2の上端部には、図1に示すように、堰2よりも下流側へ突出する板状の流し部3が設けられている。なお、流し部3は、板状に限らず、他の形状であってもよい。流し部3は、上面30が下流側ほど下方に位置するように傾斜させて設けられている。ここで、流し部3は、堰2と一体に形成されるものであってもよいし、堰2とは別体で形成されて、堰2の上面に固定されるものであってもよい。流し部3も、図2に示すように、堰2と同様に、河川1の一方の川岸10から他方の川岸11に亘って形成されている。   As shown in FIG. 1, a plate-shaped sink 3 that protrudes downstream from the weir 2 is provided at the upper end of each weir 2. The sink part 3 is not limited to a plate shape, and may have another shape. The sink portion 3 is provided so as to be inclined so that the upper surface 30 is positioned downward as the downstream side. Here, the sink part 3 may be formed integrally with the weir 2, or may be formed separately from the weir 2 and fixed to the upper surface of the weir 2. As shown in FIG. 2, the sink portion 3 is also formed from one river bank 10 to the other river bank 11 in the same manner as the weir 2.

流し部3は、その下流端部が、互いに左右方向に距離を置いて配置された2つの支柱32で支持されている。この2つの支柱32はそれぞれ、河川1の川岸10,11から距離を置いた位置に配置されている。   The downstream part of the sink part 3 is supported by two struts 32 arranged at a distance from each other in the left-right direction. The two support columns 32 are arranged at positions spaced from the riverbanks 10 and 11 of the river 1, respectively.

図2では、上流側の堰2は、右側の側端部が左側の側端部よりも下流側に位置するように、河川1の流れ方向に直交する方向に対して、傾けて配置されている。そして、この上流側の堰2の右側の側端部と、河川1の右側の川岸10とでなされる上流側の角部分に、取水口4が配置されている。取水口4は、河川1の底面に設けられ、取水口4の周囲には、取水口4の開口上端よりも河川1の底面が低くなるように、凹み40が設けられている(図4参照)。本実施形態では、凹み40は、平面視円弧状をなしており、上流側の堰2から河川1の右側の川岸10に亘って形成されている。取水口4は、この平面視円弧状の凹み40より円弧の中心角側に配置されている。   In FIG. 2, the upstream weir 2 is inclined with respect to the direction perpendicular to the flow direction of the river 1 so that the right side end is located downstream of the left side end. Yes. And the intake 4 is arrange | positioned in the corner part of the upstream side made by the side edge part of the right side of this upstream weir 2 and the river bank 10 of the right side of the river 1. FIG. The intake 4 is provided on the bottom surface of the river 1, and a recess 40 is provided around the intake 4 so that the bottom surface of the river 1 is lower than the upper end of the intake 4 (see FIG. 4). ). In the present embodiment, the recess 40 has an arc shape in plan view, and is formed from the upstream weir 2 to the river bank 10 on the right side of the river 1. The water intake 4 is disposed on the central angle side of the arc from the recess 40 having an arc shape in plan view.

また、この上流側の堰2の左側の側端部と、河川1の左側の川岸11とでなされる下流側の角部分に、放出口5が配置されている。この放出口5は、上流側の堰2の左側の側端部のすぐ下流の箇所に配置されており、上流側の堰2に設けられた流し部3の下方に位置している。   Further, a discharge port 5 is disposed at a corner on the downstream side formed by the left side end portion of the upstream weir 2 and the river bank 11 on the left side of the river 1. The discharge port 5 is disposed at a location immediately downstream of the left side end portion of the upstream weir 2 and is positioned below the sink portion 3 provided in the upstream weir 2.

また、下流側の堰2は、左側の側端部が右側の側端部よりも下流側に位置するように、河川1の流れ方向に直交する方向に対して、傾けて配置されている。そして、この下流側の堰2の左側の側端部と、河川1の左側の川岸11とでなされる上流側の角部分に、取水口4が配置されている。取水口4の周囲には、下流側の堰2から河川1の左側の川岸11に亘って平面視円弧状の凹み40が設けられている。取水口4は、この平面視円弧状の凹み40より円弧の中心角側に配置されている。   In addition, the downstream weir 2 is disposed so as to be inclined with respect to the direction perpendicular to the flow direction of the river 1 so that the left side end portion is located downstream of the right side end portion. And the water intake 4 is arrange | positioned in the corner part of the upstream side made by the left side edge part of the weir 2 of this downstream side, and the riverbank 11 of the left side of the river 1. FIG. Around the intake port 4, a recess 40 having a circular arc shape in plan view is provided from the weir 2 on the downstream side to the river bank 11 on the left side of the river 1. The water intake 4 is disposed on the central angle side of the arc from the recess 40 having an arc shape in plan view.

また、この下流側の堰2の右側の側端部と、河川1の右側の川岸10とでなされる下流側の角部分に、放出口5が配置されている。この放出口5は、下流側の堰2の右側の側端部のすぐ下流の箇所に配置されており、下流側の堰2に設けられた流し部3の下方に位置している。   Further, a discharge port 5 is disposed at a corner portion on the downstream side formed by the right side end portion of the downstream weir 2 and the river bank 10 on the right side of the river 1. The discharge port 5 is disposed at a location immediately downstream of the right side end of the downstream weir 2 and is positioned below the sink 3 provided in the downstream weir 2.

上流側の堰2に設けられた流し部3は、図2に示すように、右側の下流端が左側の下流端よりも下流側に位置する平面視略平行四辺形状をなしている。また、下流側の堰2に設けられた流し部3は、左側の下流端が右側の下流端よりも下流側に位置する平面視略平行四辺形状をなしている。   As shown in FIG. 2, the sink portion 3 provided in the upstream weir 2 has a substantially parallelogram shape in plan view in which the downstream end on the right side is located on the downstream side of the downstream end on the left side. In addition, the sink portion 3 provided in the downstream weir 2 has a substantially parallelogram shape in plan view in which the downstream end on the left side is located downstream of the downstream end on the right side.

以上のように、河川1の流れ方向に並ぶ2つの堰2及び流し部3は、河川1の流れ方向に垂直な方向に対して、傾く方向が交互に逆方向となるように配置される。河川1には、上述のように配置される堰2及び流し部3が、河川1の流れ方向に亘って、複数(2つ以上)設けられる。   As described above, the two weirs 2 and the sink portion 3 arranged in the flow direction of the river 1 are arranged so that the tilting directions are alternately opposite to the direction perpendicular to the flow direction of the river 1. A plurality of (two or more) weirs 2 and sinks 3 arranged as described above are provided in the river 1 over the flow direction of the river 1.

本実施形態では、河川1の流れ方向に並ぶ任意の2つの堰2のうち、上流側の堰2の取水口4と、その1つ下流側の堰2の放出口5とが、導水管6によって接続されている。なお、導水管6は、上流側の堰2の取水口4と、その2つ以上下流側の堰2の放出口5とを接続するものであってもよい。このように、上流側の堰2とそれよりも下流側の堰2とを導水管6で接続するようにすることで、導水管6を流れる水の位置エネルギーを所定量確保して、この導水管6に設けられる発電装置7による発電量を一定量確保できるようにしている。なお、上流側の堰2の取水口4の位置とその1つ下流側の放出口5の位置の高低差は、例えば2〜3mである。   In the present embodiment, among any two weirs 2 arranged in the flow direction of the river 1, the intake port 4 of the upstream weir 2 and the discharge port 5 of the downstream weir 2 are connected to the water conduit 6. Connected by. The water conduit 6 may connect the intake port 4 of the upstream weir 2 and the discharge port 5 of the two or more downstream weirs 2. In this way, by connecting the upstream side weir 2 and the downstream side weir 2 with the water conduit 6, a predetermined amount of the potential energy of the water flowing through the water conduit 6 can be secured. A fixed amount of power generated by the power generation device 7 provided in the water pipe 6 can be secured. The height difference between the position of the intake port 4 of the upstream weir 2 and the position of the discharge port 5 on the downstream side thereof is, for example, 2 to 3 m.

発電装置7は、図示していないが、導水管6を流れる水によって回転する水車と、この水車の回転力を電気に変換する発電機とから構成される。発電装置7は、導水管6の下流端(放出口5)に近い箇所に配置される。   Although not shown, the power generation device 7 is composed of a water turbine that is rotated by water flowing through the water conduit 6 and a generator that converts the rotational force of the water turbine into electricity. The power generation device 7 is disposed at a location near the downstream end (discharge port 5) of the water conduit 6.

本実施形態の発電装置7及び導水管6は、図1及び図2に示すように、河川1の川岸10,11のうち、河川1の底面よりも下方となる箇所に埋めて設けられる。本実施形態では、複数の発電装置7及び導水管6は、河川1の流れ方向に沿って、河川1の一方(右方)の川岸10と他方(左方)の川岸11とに、交互に埋めて設けられる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the power generation device 7 and the water conduit 6 of the present embodiment are provided by being buried in a portion of the riverbanks 10 and 11 of the river 1 that is below the bottom surface of the river 1. In the present embodiment, the plurality of power generation devices 7 and the water conduits 6 are alternately arranged on one (right) river bank 10 and the other (left) river bank 11 along the flow direction of the river 1. It is provided buried.

上述した水力発電装置は、図3及び図4に示すように、取水口4及び凹み40に流入する土砂、樹木、枯葉等の異物を除去するための除去装置8をさらに備える。なお、図3には、図2の上流側の堰2に設けられる除去装置8が記載されている。図2の下流側の堰2に設けられる除去装置8も、この上流側の堰2に設けられる除去装置8と同様のものである。   As shown in FIGS. 3 and 4, the hydroelectric power generator described above further includes a removal device 8 for removing foreign matters such as earth and sand, trees, and dead leaves flowing into the water intake 4 and the recess 40. FIG. 3 shows a removing device 8 provided on the upstream weir 2 of FIG. The removal device 8 provided in the downstream weir 2 in FIG. 2 is the same as the removal device 8 provided in the upstream weir 2.

除去装置8は、取水口4及び凹み40に載置される捕獲部材80と、この捕獲部材80を昇降させる駆動部81とを備える。駆動部81は、捕獲部材80を、図4の実線で示す異物を捕獲する捕獲位置と、図4の破線で示す捕獲した異物を堰2の上に排出する排出位置とに移動させる。   The removal device 8 includes a capture member 80 placed in the water intake 4 and the recess 40, and a drive unit 81 that moves the capture member 80 up and down. The drive unit 81 moves the capture member 80 to a capture position for capturing foreign matter indicated by a solid line in FIG. 4 and a discharge position for discharging the captured foreign matter indicated by a broken line in FIG.

本実施形態では、捕獲部材80は、図4に示すように、取水口4に載置される網状部82と、凹み40に載置される皿部83と、網状部82及び皿部83の下流側端部から立ち上がった連結壁部84とを備える。網状部82と皿部83と連結壁部84とは、一体に形成されている。なお、捕獲部材80は、例えば、ステンレススチール等の強度が強く、錆び難い材料で形成される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the capture member 80 includes a mesh part 82 placed on the water intake 4, a dish part 83 placed on the recess 40, and the mesh part 82 and the dish part 83. And a connecting wall portion 84 rising from the downstream end. The net-like part 82, the dish part 83, and the connecting wall part 84 are integrally formed. Note that the capture member 80 is formed of a material that is strong and resistant to rust, such as stainless steel, for example.

網状部82及び皿部83からなる捕獲部材80の底部は、図3に示すように、堰2の右側の側端部と河川1の右側の川岸10とでなす上流側の角部分に対応した扇形に形成されている。この扇形の中心角側に網状部82が配置され、扇形の円弧側に皿部83が配置されている。   As shown in FIG. 3, the bottom portion of the capture member 80 composed of the mesh portion 82 and the dish portion 83 corresponds to the upstream corner portion formed by the right side end portion of the weir 2 and the right river bank 10 of the river 1. It is formed in a fan shape. A net-like portion 82 is arranged on the central angle side of the sector, and a dish portion 83 is arranged on the sector-shaped arc side.

この捕獲部材80の扇形の底部のうち、堰2に沿う下流側端部から連結壁部84が立ち上がっている。網状部82は、図3に示すように、取水口4よりも広くなるように形成され、捕獲位置にて取水口4全体を上方から覆う。皿部83は、図4に示すように、取水口4の周囲の凹み40と略同じ広さで形成され、この凹み40に収容される。皿部83は、網状部82よりも下方に位置している。皿部83には、その外側(扇形の円弧側)の端部に、上方に突出する平面視円弧状の突条部830が形成されている。この突条部830は、皿部83が捕獲位置にある状態で、突条部830の上端が、凹部40の周囲の河川1の底面と面一、もしくはそれよりも低くなるように形成されることが好ましい。   A connecting wall portion 84 rises from a downstream end portion along the weir 2 in the sector-shaped bottom portion of the capturing member 80. As shown in FIG. 3, the net-like part 82 is formed so as to be wider than the water intake 4 and covers the entire water intake 4 from above at the capture position. As shown in FIG. 4, the dish portion 83 is formed to have substantially the same size as the recess 40 around the water intake 4 and is accommodated in the recess 40. The dish part 83 is located below the mesh part 82. The plate portion 83 is formed with a ridge portion 830 having a circular arc shape in a plan view projecting upward at an end portion on the outer side (fan-shaped arc side). This ridge portion 830 is formed so that the upper end of the ridge portion 830 is flush with or lower than the bottom surface of the river 1 around the recess 40 in a state where the dish portion 83 is in the capture position. It is preferable.

駆動部81は、図3に示すように、駆動モータ85と、この駆動モータ85のモータ軸に固定されたモータギア86と、堰2の上流側の壁面に固定された軸受け87と、軸受け87に回転自在に軸支された回動軸88と、回動軸88に固定されたギア89とを備える。このギア89とモータギア86とが噛み合い、回動軸88を回転させる。駆動モータ85は、堰2の上流側の壁面に埋め込まれて設けられている。   As shown in FIG. 3, the drive unit 81 includes a drive motor 85, a motor gear 86 fixed to the motor shaft of the drive motor 85, a bearing 87 fixed to the wall surface on the upstream side of the weir 2, and a bearing 87. A rotation shaft 88 that is rotatably supported and a gear 89 fixed to the rotation shaft 88 are provided. The gear 89 and the motor gear 86 mesh with each other to rotate the rotation shaft 88. The drive motor 85 is embedded in the wall surface on the upstream side of the weir 2.

駆動部81の回動軸88の軸方向の両端部には、捕獲部材80の連結壁部84の両側端部から上方に突出した一対の固定部840が固定されている。   A pair of fixing portions 840 protruding upward from both side end portions of the connecting wall portion 84 of the capturing member 80 are fixed to both end portions in the axial direction of the rotation shaft 88 of the driving portion 81.

上述した構成の除去装置8では、駆動部81の駆動モータ85を一定の周期で駆動させることによって、捕獲部材80を図4の実線で示す捕獲位置と、図4の破線で示す排出位置とに移動させる。これにより、本実施形態の除去装置8は、網状部82及び皿部83に堆積された異物を、堰2の上(本実施形態では、流し部3の上)へ定期的に排出することができる。   In the removing device 8 having the above-described configuration, the drive motor 85 of the drive unit 81 is driven at a constant period, whereby the capture member 80 is moved to the capture position indicated by the solid line in FIG. 4 and the discharge position indicated by the broken line in FIG. Move. Thereby, the removal apparatus 8 of this embodiment can discharge | emit the foreign material deposited on the mesh part 82 and the dish part 83 regularly on the weir 2 (in this embodiment, on the sink part 3). it can.

なお、除去装置8は、上述した構造に限らず、他の周知技術を適用可能である。   The removal device 8 is not limited to the structure described above, and other known techniques can be applied.

上述した本実施形態の水力発電装置では、以下のようにして、水力発電が行われる。   In the above-described hydroelectric generator of the present embodiment, hydroelectric power generation is performed as follows.

すなわち、上流側の堰2によって、河川1を流れる水が堰き止められ、この堰き止められた水が取水口4を通じて導水管6へと取水され、導水管6に設けた発電装置7の水車を回転させて、発電を行う。そして、水車を回転させた後の水は、その1つ下流側の堰2の放出口5から放出される。同様に、この1つ下流側の堰2によって、河川1を流れる水が堰き止められ、この堰き止められた水が取水口4を通じて導水管6へと取水され、導水管6に設けた水力発電装置の水車を回転させて、発電を行う。そして、水車を回転させた後の水は、さらに1つ下流側の堰2の放出口5から放出される。   That is, the water flowing through the river 1 is blocked by the upstream weir 2, and the blocked water is taken into the water conduit 6 through the water intake 4, and the water turbine of the power generator 7 provided in the water conduit 6 is installed. Rotate to generate electricity. And the water after rotating a water turbine is discharge | released from the discharge port 5 of the weir 2 of the one downstream side. Similarly, the water flowing in the river 1 is blocked by the one downstream weir 2, and the blocked water is taken into the water conduit 6 through the water intake 4, and the hydroelectric power generation provided in the water conduit 6. Rotate the water wheel of the device to generate electricity. And the water after rotating a water turbine is discharge | released from the discharge port 5 of the weir 2 of one more downstream side.

以上のように、堰2毎に河川1の水を堰き止め、その水で水力発電を行った後、その水力発電を行った後の水を、1つ下流側の堰2の放出口5から放出する。   As described above, the water in the river 1 is dammed for each dam 2 and hydroelectric power generation is performed with the water, and then the water after the hydroelectric power generation is discharged from the discharge port 5 of the dam 2 on the downstream side. discharge.

ここで、各堰2をオーバーフローした水は、堰2に設けた流し部3の上面30を伝って下流側へと流れる。ここで、流し部3の下方には、この流し部3を備えた堰2の1つ上流の堰2の取水口4から取水した水が、放出口5を介して放出される。そのため、流し部3の上面30を流れるオーバーフロー水は、流し部3のすぐ下流の部分で、放出口5から放出されてある一定の水位となった水に合流させることができる。これにより、堰2(流し部3)の上流側と下流側の水位差が大きくなることを抑制できる。その結果、本実施形態の水力発電装置は、河川1に水力発電用の堰2を設けたにもかかわらず、河川1の水面に水位差が発生しにくくなり、自然の景観を極力変えずに水力発電を行うことができる。   Here, the water overflowing each weir 2 flows downstream through the upper surface 30 of the sink 3 provided in the weir 2. Here, below the sink 3, water taken from the intake 4 of the weir 2 upstream of the weir 2 provided with the sink 3 is discharged through the discharge port 5. Therefore, the overflow water flowing through the upper surface 30 of the sink part 3 can be merged with water at a certain water level discharged from the discharge port 5 at a part immediately downstream of the sink part 3. Thereby, it can suppress that the water level difference of the upstream and downstream of the weir 2 (sink part 3) becomes large. As a result, the hydroelectric power generation apparatus according to the present embodiment makes it difficult for a water level difference to occur on the water surface of the river 1 despite the provision of the weir 2 for hydroelectric power generation in the river 1, and changes the natural landscape as much as possible. Hydropower can be generated.

このように自然の景観を極力壊さないようにすることで、本実施形態の水力発電装置は、様々な地域への設置が可能となりやすい。   Thus, the hydroelectric power generation device of the present embodiment is likely to be installed in various regions by preventing the natural scenery from being destroyed as much as possible.

また、本実施形態の水力発電装置では、取水口4に流入する土砂、樹木、枯葉等の異物を除去装置8によって捕獲し、定期的に、堰2(流し部3)上に排出することができる。この堰2(流し部3)上に排出された異物は、堰2(流し部3)をオーバーフローする水によって下流側へと流される。そのため、本実施形態の水力発電装置は、取水口4が詰まりにくく、水力発電効率が低下しにくい。また、このように自動的に異物を除去できるため、本実施形態の水力発電装置は、メンテナンスの必要性の低いものとなっている。   Moreover, in the hydroelectric generator of this embodiment, foreign materials such as earth and sand, trees and dead leaves flowing into the water intake 4 can be captured by the removing device 8 and periodically discharged onto the weir 2 (sink part 3). it can. The foreign matter discharged onto the weir 2 (sink part 3) is caused to flow downstream by water overflowing the weir 2 (sink part 3). Therefore, in the hydroelectric generator of this embodiment, the water intake 4 is not easily clogged, and the hydroelectric power generation efficiency is unlikely to decrease. In addition, since foreign substances can be automatically removed in this way, the hydroelectric generator of this embodiment has a low need for maintenance.

なお、上述した本実施形態の水力発電装置では、最上流の堰2の上流側には、2つの取水口4を設け、一方の取水口4を1つ下流の堰2の放出口5に導水管6を介して接続し、もう一方の取水口4を、その最上流の堰2の放出口5に接続する。このようにすることで、最上流の堰2の放出口5からも水の放出が可能となる。   In the hydroelectric generator of this embodiment described above, two intakes 4 are provided on the upstream side of the most upstream weir 2, and one intake 4 is guided to the discharge port 5 of the one downstream weir 2. The other intake 4 is connected to the discharge port 5 of the most upstream weir 2 through the water pipe 6. In this way, water can be discharged also from the discharge port 5 of the most upstream weir 2.

また、最下流の堰2には、取水口4を設けないようにしてもよいし、取水口4を設けて導水管6に接続して発電を行い、発電を行った水をその最下流の堰2よりも下流の流域に放出するようにしてもよい。   Further, the most downstream weir 2 may not be provided with the water intake 4, or the water intake 4 is provided and connected to the water conduit 6 to generate power, and the generated water is supplied to the downstream downstream of the weir 2. You may make it discharge | release to the downstream basin from the weir 2.

以上まとめると、本実施形態の水力発電装置は、河川1に、その流れ方向に複数の堰2を並べて設け、堰2をオーバーフローした水を上面30に伝わらせて下流側へと流す流し部3を、堰2の上端部から下流側に突出させて設け、堰2の上流側に取水口4を設け、この取水口4の下流側であり、且つ流し部3の下方の位置に、取水口4から取水した水を放出する放出口5を設け、上流側の堰2の取水口4と、これよりも下流側に位置する他の堰2の放出口5とを、導水管6で接続し、この導水管6に、内部を流れる水によって発電を行う発電装置7を設けている。   In summary, the hydroelectric generator of this embodiment is provided with a plurality of weirs 2 arranged side by side in the flow direction in the river 1, and the flow part 3 that flows the water overflowing the weir 2 to the upper surface 30 and flows downstream. Projecting from the upper end of the weir 2 to the downstream side, a water intake 4 is provided on the upstream side of the weir 2, and the water intake is located downstream of the water intake 4 and below the sink 3. The discharge port 5 for discharging water taken from 4 is provided, and the intake port 4 of the upstream weir 2 is connected to the discharge port 5 of another weir 2 located downstream of this by a water conduit 6. The water guide pipe 6 is provided with a power generator 7 that generates power using water flowing inside.

このような構成とすることで、本実施形態の水力発電装置では、堰2をオーバーフローした水を、この堰2に設けた流し部3の上面30を伝わらせて河川1の下流側へと流すことができる。そして、この流し部3の下方の放出口5からは、この流し部3を備えた堰2のさらに上流側の堰2の取水口4から取水し、水力発電を行った後の水を放出させることができる。そのため、流し部3の上面30を流れる水を、流し部3のすぐ下流で、放出口5から放出された水の流れに合流させることができる。これにより、本実施形態の水力発電装置では、堰2の上流側と下流側との水位差を生じにくくでき、その結果、自然の景観を極力変えずに水力発電を行うことができる。   With such a configuration, in the hydroelectric generator of this embodiment, the water that overflows the weir 2 is transmitted to the downstream side of the river 1 through the upper surface 30 of the sink 3 provided in the weir 2. be able to. Then, from the discharge port 5 below the sink part 3, water is taken from the intake port 4 of the weir 2 further upstream of the weir 2 provided with the sink part 3, and the water after hydroelectric power generation is discharged. be able to. Therefore, the water flowing through the upper surface 30 of the sink 3 can be merged with the flow of water discharged from the discharge port 5 immediately downstream of the sink 3. Thereby, in the hydroelectric generator of this embodiment, it is difficult to produce a water level difference between the upstream side and the downstream side of the weir 2, and as a result, hydroelectric power generation can be performed without changing the natural landscape as much as possible.

また、本実施形態の水力発電装置では、発電装置7及び導水管6は、地中に配置されている。   Moreover, in the hydroelectric generator of this embodiment, the electric generator 7 and the water conduit 6 are arrange | positioned in the ground.

このような構成とすることで、発電装置7及び導水管6が地上に露出して自然の景観を損ねることを抑制でき、自然の景観を極力変えずに水力発電を行うことができる。   By setting it as such a structure, it can suppress that the electric power generating apparatus 7 and the water conduit 6 are exposed on the ground, and damage a natural scenery, and can perform hydroelectric power generation, changing a natural scenery as much as possible.

また、本実施形態の水力発電装置では、堰2に、取水口4へ流入する異物を捕獲する除去装置8を設け、この除去装置8を、捕獲した異物を堰2の上に定期的に排出するように設けている。   Further, in the hydroelectric generator of this embodiment, the weir 2 is provided with a removing device 8 that captures foreign matter flowing into the water intake 4, and the removing device 8 periodically discharges the captured foreign matter onto the weir 2. It is provided to do.

このような構成とすることで、本実施形態の水力発電装置では、取水口4に流入する土砂、樹木、枯葉等の異物を除去装置8によって定期的に捕獲して、堰2の上へと排出することができる。堰2の上に排出された異物は、堰2及び流し部3の上を流れる水によって、下流側へと押し流すことができる。これにより、本実施形態の水力発電装置では、取水口4が詰まって、発電効率が低下することを抑制できる。   By adopting such a configuration, in the hydroelectric power generation apparatus of this embodiment, foreign substances such as earth and sand, trees, and dead leaves flowing into the water intake 4 are periodically captured by the removal device 8, and placed on the weir 2. Can be discharged. The foreign matter discharged on the weir 2 can be pushed down to the downstream side by the water flowing on the weir 2 and the sink 3. Thereby, in the hydroelectric generator of this embodiment, it can suppress that the water intake 4 is clogged and power generation efficiency falls.

なお、上述した本実施形態の水力発電装置において、流し部3は、その下流端が、放出口5から放出された水の水位と略同じ高さとなるまで、河川1の下流側に突出させるようにしてもよい。このようにすることで、流し部3のすぐ下流の合流部分の水位が下がることをさらに抑制することができる。   In the above-described hydroelectric generator of the present embodiment, the sink portion 3 is projected to the downstream side of the river 1 until the downstream end thereof is substantially the same height as the water level discharged from the discharge port 5. It may be. By doing in this way, it can further suppress that the water level of the confluence | merging part just downstream of the sink part 3 falls.

また、流し部3は、上面30を伝う水を波立たせるための凸凹面をその上面30に形成してもよい。このようにすることで、堰2の上流側の流れが、岩や石などで波立っている場合、流し部3上を伝う水も波立たせて、自然な流れに見せることができる。   Moreover, the sink part 3 may form an uneven surface on the upper surface 30 for causing the water that travels on the upper surface 30 to ripple. By doing in this way, when the flow on the upstream side of the weir 2 is rippled by rocks, stones, etc., the water traveling on the sink 3 can also be rippled, making it appear as a natural flow.

なお、上述した実施形態では、河川1を利用した水力発電装置について説明したが、河川1に限らず、農業用水や上下水道などの水路を利用するものであってもよい。   In the above-described embodiment, the hydroelectric power generation apparatus using the river 1 has been described. However, not only the river 1 but also a water channel such as agricultural water or water and sewage may be used.

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。   Although the present invention has been described based on the embodiments shown in the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate design changes can be made within the intended scope of the present invention. It is.

1 河川
2 堰
3 流し部
4 取水口
5 放出口
6 導水管
7 発電装置
8 除去装置
30 上面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 River 2 Weir 3 Sink part 4 Water intake 5 Release port 6 Water conduit 7 Power generation device 8 Removal device 30 Upper surface

Claims (3)

河川に、その流れ方向に複数の堰を並べて設け、
堰をオーバーフローした水を上面に伝わらせて下流側へと流す流し部を、堰の上端部から下流側に突出させて設け、
堰の上流側に取水口を設け、
この取水口の下流側であり、且つ流し部の下方の位置に、取水口から取水した水を放出する放出口を設け、
上流側の堰の取水口と、これよりも下流側に位置する他の堰の放出口とを、導水管で接続し、
この導水管に、内部を流れる水によって発電を行う発電装置を設けたことを特徴とする水力発電装置。
In the river, multiple weirs are installed in the flow direction,
Providing a flow part that flows the water that overflows the weir to the upper surface and flows downstream, protruding from the upper end of the weir to the downstream side,
Provide a water intake on the upstream side of the weir,
A discharge port that discharges water taken from the water intake port is provided at a position downstream of the water intake port and below the sink.
Connect the intake port of the upstream weir and the discharge port of another weir located downstream of this with a water conduit,
A hydroelectric power generation device characterized in that a power generation device for generating power with water flowing inside is provided in the water conduit.
前記発電装置及び導水管は、地中に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の水力発電装置。   The hydroelectric generator according to claim 1, wherein the power generator and the water conduit are disposed in the ground. 前記堰に、取水口へ流入する異物を捕獲する除去装置を設け、
この除去装置を、捕獲した異物を堰の上に定期的に排出するように設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の水力発電装置。
The weir is provided with a removal device that captures foreign matter flowing into the water intake,
The hydroelectric generator according to claim 1 or 2, wherein the removing device is provided so as to periodically discharge the captured foreign matter on the weir.
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