JPH0763153A - 水車設備 - Google Patents
水車設備Info
- Publication number
- JPH0763153A JPH0763153A JP5212847A JP21284793A JPH0763153A JP H0763153 A JPH0763153 A JP H0763153A JP 5212847 A JP5212847 A JP 5212847A JP 21284793 A JP21284793 A JP 21284793A JP H0763153 A JPH0763153 A JP H0763153A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- inlet valve
- water turbine
- control valve
- turbine
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が複雑で高価なガイドベーンを備えてい
る型式の水車の使用および入口弁３のみの開度調整を避
け、簡単な構造によって水量変動に対応して水車を回転
させる。 【構成】 導水管１に介設されている水車２の上流側に
入口弁３を設け、この入口弁３を迂回して、入口弁上流
位置Ｐ１と入口弁下流位置Ｐ２を導水管１の通路断面積
よりも小さい通路断面積のバイパス通路６によって結
び、このバイパス通路６に第１制御弁７を介設するとと
もに、第１制御弁７の上流位置Ｐ３から分岐した放水通
路８に第２制御弁９を介設してある。
る型式の水車の使用および入口弁３のみの開度調整を避
け、簡単な構造によって水量変動に対応して水車を回転
させる。 【構成】 導水管１に介設されている水車２の上流側に
入口弁３を設け、この入口弁３を迂回して、入口弁上流
位置Ｐ１と入口弁下流位置Ｐ２を導水管１の通路断面積
よりも小さい通路断面積のバイパス通路６によって結
び、このバイパス通路６に第１制御弁７を介設するとと
もに、第１制御弁７の上流位置Ｐ３から分岐した放水通
路８に第２制御弁９を介設してある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小水力発電に好適な水
車設備に関する。
車設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】小水力発電に好適な従来の水車設備は、
一般に、図５のように、導水管１に水車（ポンプ逆転水
車）２を介設し、この水車２の上流側に入口弁３を設け
た構造になっている。したがって、高所に設置されてい
る水源（図示省略）から導水管１を通って水車２に導入
される水流によって、水車２の羽根車（図示省略）およ
び羽根車軸２Ａを回転させ、カップリングやクラッチ４
などを介して羽根車軸２Ａに連結されている発電機５を
回転させることによって発電がなされる。
一般に、図５のように、導水管１に水車（ポンプ逆転水
車）２を介設し、この水車２の上流側に入口弁３を設け
た構造になっている。したがって、高所に設置されてい
る水源（図示省略）から導水管１を通って水車２に導入
される水流によって、水車２の羽根車（図示省略）およ
び羽根車軸２Ａを回転させ、カップリングやクラッチ４
などを介して羽根車軸２Ａに連結されている発電機５を
回転させることによって発電がなされる。
【０００３】この種の水車設備では、所定の貯水量およ
び落差（水源と水車２との高低差）などによって決定さ
れる導水管１内の流下水量に基づいて設計した水車２を
選定して使用する。しかし、実際上は、季節の変化に伴
う水源の貯水量変動などによって、水車２に導入される
水量が変動する。このような事態により水量が過大にな
ると、発電機５に過剰な負荷がかかって発電機５に悪影
響をおよぼすことになる。したがって、発電機５に付設
されている保護装置を作動させて、発電機能を停止させ
なければならない不都合が発生する。また、逆に貯水量
の低下などによって水量が過少になっているのにもかか
わらず発電を継続すると、比較的短時間で水源の貯水を
費やすことになり、発電不能な事態が起こる虞れを有し
ている。
び落差（水源と水車２との高低差）などによって決定さ
れる導水管１内の流下水量に基づいて設計した水車２を
選定して使用する。しかし、実際上は、季節の変化に伴
う水源の貯水量変動などによって、水車２に導入される
水量が変動する。このような事態により水量が過大にな
ると、発電機５に過剰な負荷がかかって発電機５に悪影
響をおよぼすことになる。したがって、発電機５に付設
されている保護装置を作動させて、発電機能を停止させ
なければならない不都合が発生する。また、逆に貯水量
の低下などによって水量が過少になっているのにもかか
わらず発電を継続すると、比較的短時間で水源の貯水を
費やすことになり、発電不能な事態が起こる虞れを有し
ている。
【０００４】前述の水量変動を生じても、ガイドベーン
を備えている型式の水車２を使用すれば、水量の変動に
応じたガイドベーンの開度調整により前記不都合の発生
を回避することが可能である。しかし、この種の水車２
は、構造が複雑になり製作コストもかなり高くなる欠点
を有している。
を備えている型式の水車２を使用すれば、水量の変動に
応じたガイドベーンの開度調整により前記不都合の発生
を回避することが可能である。しかし、この種の水車２
は、構造が複雑になり製作コストもかなり高くなる欠点
を有している。
【０００５】そこで、水車２および発電機５などのメン
テナンス時などにおいて、導水管１を全閉させるために
介設してある入口弁３の開度を調整することによって、
水量変動に伴う過大水量や過少水量に対応して水車２を
回転させることが考えられる。しかし、入口弁３の種類
や調整開度によっては、入口弁３にキャビテーションが
発生して短期間で損傷させる虞れを有している。
テナンス時などにおいて、導水管１を全閉させるために
介設してある入口弁３の開度を調整することによって、
水量変動に伴う過大水量や過少水量に対応して水車２を
回転させることが考えられる。しかし、入口弁３の種類
や調整開度によっては、入口弁３にキャビテーションが
発生して短期間で損傷させる虞れを有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、ガイドベーンを備えている型式の水車を使用すれ
ば構造が複雑になり製作コストもかなり高くなる。ま
た、既設の入口弁の開度調整手段を講じると、入口弁に
キャビテーションが発生して短期間で損傷させる虞れを
有しているなどの点である。
点は、ガイドベーンを備えている型式の水車を使用すれ
ば構造が複雑になり製作コストもかなり高くなる。ま
た、既設の入口弁の開度調整手段を講じると、入口弁に
キャビテーションが発生して短期間で損傷させる虞れを
有しているなどの点である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、導水管に水車
が介設されこの水車の上流側に入口弁を設けた水車設備
において、前記入口弁を迂回して導水管の入口弁上流位
置と入口弁下流位置を連通させるバイパス通路が設けら
れ、このバイパス通路に第１制御弁が介設されていると
ともに、前記バイパス通路の第１制御弁上流位置から放
水通路が分岐され、該放水通路に第２制御弁が介設され
ていることを特徴とし、ガイドベーンを備えている型式
の水車の使用および入口弁のみの開度調整を避け、簡単
な構造によって水量変動に対応して水車を回転させる目
的を達成した。
が介設されこの水車の上流側に入口弁を設けた水車設備
において、前記入口弁を迂回して導水管の入口弁上流位
置と入口弁下流位置を連通させるバイパス通路が設けら
れ、このバイパス通路に第１制御弁が介設されていると
ともに、前記バイパス通路の第１制御弁上流位置から放
水通路が分岐され、該放水通路に第２制御弁が介設され
ていることを特徴とし、ガイドベーンを備えている型式
の水車の使用および入口弁のみの開度調整を避け、簡単
な構造によって水量変動に対応して水車を回転させる目
的を達成した。
【０００８】
【作用】本発明によれば、導水管内の流下水量が基準値
もしくはその付近の定常時には、入口弁を全開し、第１
制御弁および第２制御弁を全閉して、適正水量を水車に
導入する。一方、導水管内の流下水量が過大の場合は、
入口弁および第２制御弁を全開し、第１制御弁を全閉し
て放水通路から余剰水を放流しながら適正水量を水車に
導入する。他方、導水管内の流下水量が過少の場合は、
入口弁をおよび第２制御弁を全閉し、第１制御弁を全開
してバイパス通路から水車に水を導入する。この場合、
バイパス通路の通路断面積を導水管の通路断面積よりも
小さく設定しておくことで、水源の貯水消費時間を延長
して、貯水枯渇による発電不能な事態を回避することが
できる。
もしくはその付近の定常時には、入口弁を全開し、第１
制御弁および第２制御弁を全閉して、適正水量を水車に
導入する。一方、導水管内の流下水量が過大の場合は、
入口弁および第２制御弁を全開し、第１制御弁を全閉し
て放水通路から余剰水を放流しながら適正水量を水車に
導入する。他方、導水管内の流下水量が過少の場合は、
入口弁をおよび第２制御弁を全閉し、第１制御弁を全開
してバイパス通路から水車に水を導入する。この場合、
バイパス通路の通路断面積を導水管の通路断面積よりも
小さく設定しておくことで、水源の貯水消費時間を延長
して、貯水枯渇による発電不能な事態を回避することが
できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、前記図５と同一もしくは相当部分には同一
符号を付し説明する。図１において、水車設備は、導水
管１に水車（ポンプ逆転水車）２を介設し、この水車２
の上流側に入口弁３を設けた構造になっている。導水管
１の上流端は、高所に設置されている水源（図示省略）
に接続されている。したがって、水源の貯水は導水管１
を通って水車２に導入され、水車２の羽根車（図示省
略）および羽根車軸２Ａを回転させ、カップリングやク
ラッチ４などを介して羽根車軸２Ａに連結されている発
電機５を回転させることによって発電がなされる。
する。なお、前記図５と同一もしくは相当部分には同一
符号を付し説明する。図１において、水車設備は、導水
管１に水車（ポンプ逆転水車）２を介設し、この水車２
の上流側に入口弁３を設けた構造になっている。導水管
１の上流端は、高所に設置されている水源（図示省略）
に接続されている。したがって、水源の貯水は導水管１
を通って水車２に導入され、水車２の羽根車（図示省
略）および羽根車軸２Ａを回転させ、カップリングやク
ラッチ４などを介して羽根車軸２Ａに連結されている発
電機５を回転させることによって発電がなされる。
【００１０】導水管１における入口弁上流位置Ｐ１と入
口弁下流位置Ｐ２は、入口弁３を迂回して形成したバイ
パス通路６によって連通している。バイパス通路６の通
路断面積は導水管１の通路断面積よりも小さく設定さ
れ、このバイパス通路６に第１制御弁７が介設されてい
る。一方、バイパス通路６における第１制御弁７の上流
位置Ｐ３から放水通路８が分岐形成されている。放水通
路８の通路断面積はバイパス通路６の通路断面積とほぼ
同一に設定されている（ただし、必ずしも同一でなくて
もよい）。そして、この放水通路８に第２制御弁９が介
設されている。
口弁下流位置Ｐ２は、入口弁３を迂回して形成したバイ
パス通路６によって連通している。バイパス通路６の通
路断面積は導水管１の通路断面積よりも小さく設定さ
れ、このバイパス通路６に第１制御弁７が介設されてい
る。一方、バイパス通路６における第１制御弁７の上流
位置Ｐ３から放水通路８が分岐形成されている。放水通
路８の通路断面積はバイパス通路６の通路断面積とほぼ
同一に設定されている（ただし、必ずしも同一でなくて
もよい）。そして、この放水通路８に第２制御弁９が介
設されている。
【００１１】入口弁３、第１制御弁７および第１制御弁
９は、電磁弁や電動弁などの電気的駆動あるいは油圧シ
リンダなどの機械的駆動によって開閉される自動弁によ
って構成されている。勿論、手動弁であってもよい。入
口弁３、第１制御弁７および第１制御弁９が前述の自動
弁によって構成される場合は、制御器１０から各弁３、
７、９の駆動部に出力される制御信号によって開閉され
る。そして、制御信号の出力は、たとえば導水管１に介
設した流量検知手段１１から制御器１０に入力される流
量検知信号に基づいてなされる。
９は、電磁弁や電動弁などの電気的駆動あるいは油圧シ
リンダなどの機械的駆動によって開閉される自動弁によ
って構成されている。勿論、手動弁であってもよい。入
口弁３、第１制御弁７および第１制御弁９が前述の自動
弁によって構成される場合は、制御器１０から各弁３、
７、９の駆動部に出力される制御信号によって開閉され
る。そして、制御信号の出力は、たとえば導水管１に介
設した流量検知手段１１から制御器１０に入力される流
量検知信号に基づいてなされる。
【００１２】このような構成であれば、導水管１内の流
下水量が基準値もしくはその付近の定常時には、制御器
１０から各弁３、７、９の駆動部に出力される制御信号
によって、図２のように、入口弁３を全開し、第１制御
弁７および第２制御弁９を全閉する。これにより、基準
値もしくはその付近の適正水量を水車２に導入して、水
車２および発電機５を回転させて定格発電を行う。
下水量が基準値もしくはその付近の定常時には、制御器
１０から各弁３、７、９の駆動部に出力される制御信号
によって、図２のように、入口弁３を全開し、第１制御
弁７および第２制御弁９を全閉する。これにより、基準
値もしくはその付近の適正水量を水車２に導入して、水
車２および発電機５を回転させて定格発電を行う。
【００１３】一方、季節の変化に伴う水源の貯水量変動
などによって、導水管１内の流下水量が過大になった場
合は、制御器１０から各弁３、７、９の駆動部に出力さ
れる制御信号によって、図３のように、入口弁３および
第２制御弁９を全開し、第１制御弁７を全閉させる。そ
の結果、余剰水は放水通路８から放流され、適正水量を
水車２に導入して、水車２および発電機５を回転させて
定格発電を行う。つまり、水量が過大なために、発電機
５に過剰な負荷がかかって発電機５に付設されている保
護装置を作動させて、発電機能を停止させるような不都
合の発生を防止できる。
などによって、導水管１内の流下水量が過大になった場
合は、制御器１０から各弁３、７、９の駆動部に出力さ
れる制御信号によって、図３のように、入口弁３および
第２制御弁９を全開し、第１制御弁７を全閉させる。そ
の結果、余剰水は放水通路８から放流され、適正水量を
水車２に導入して、水車２および発電機５を回転させて
定格発電を行う。つまり、水量が過大なために、発電機
５に過剰な負荷がかかって発電機５に付設されている保
護装置を作動させて、発電機能を停止させるような不都
合の発生を防止できる。
【００１４】他方、季節の変化に伴う水源の貯水量変動
などによって、導水管１内の流下水量が過少になった場
合は、制御器１０から各弁３、７、９の駆動部に出力さ
れる制御信号によって、図４のように、入口弁３をおよ
び第２制御弁９を全閉し、第１制御弁７を全開する。こ
れにより、流量の少ない導水管１内の流下水は入口弁上
流位置Ｐ１からバイパス通路６に流入し、入口弁３を迂
回して入口弁下流位置Ｐ２から導水管１に入り、ここか
ら水車２に導入されて水車２および発電機５を回転させ
る。水車２に導入される水は、導水管１の通路断面積よ
りも小さい通路断面積のバイパス通路６によって絞られ
減量されることになるので、発電機５の発電能力は定格
発電値よりも小さくなるけれど、水源の貯水消費時間を
延長して、貯水枯渇による発電不能な事態を回避するこ
とができる。
などによって、導水管１内の流下水量が過少になった場
合は、制御器１０から各弁３、７、９の駆動部に出力さ
れる制御信号によって、図４のように、入口弁３をおよ
び第２制御弁９を全閉し、第１制御弁７を全開する。こ
れにより、流量の少ない導水管１内の流下水は入口弁上
流位置Ｐ１からバイパス通路６に流入し、入口弁３を迂
回して入口弁下流位置Ｐ２から導水管１に入り、ここか
ら水車２に導入されて水車２および発電機５を回転させ
る。水車２に導入される水は、導水管１の通路断面積よ
りも小さい通路断面積のバイパス通路６によって絞られ
減量されることになるので、発電機５の発電能力は定格
発電値よりも小さくなるけれど、水源の貯水消費時間を
延長して、貯水枯渇による発電不能な事態を回避するこ
とができる。
【００１５】このように、本発明は、ガイドベーンを備
えている型式の水車を使用せず、しかも入口弁のみの開
度調整を避けて、水量の変動に対応して水車を回転させ
ながら発電を行うことができるので、構造の簡略化と製
作コストの低減およびキャビテーションの発生による入
口弁の損傷を回避して、入口弁の延命を図ることができ
る。
えている型式の水車を使用せず、しかも入口弁のみの開
度調整を避けて、水量の変動に対応して水車を回転させ
ながら発電を行うことができるので、構造の簡略化と製
作コストの低減およびキャビテーションの発生による入
口弁の損傷を回避して、入口弁の延命を図ることができ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、構造が
複雑で製作コストの高いガイドベーンを備えている型式
の水車の使用および既設の入口弁のみの開度調整を避け
て、水量の変動に対応して水車を回転させながら発電を
行うことができるので、従来の水車設備と比較して構造
の簡略化と製作コストの低減およびキャビテーションの
発生による入口弁の損傷を回避して、入口弁の延命を図
ることができる。
複雑で製作コストの高いガイドベーンを備えている型式
の水車の使用および既設の入口弁のみの開度調整を避け
て、水量の変動に対応して水車を回転させながら発電を
行うことができるので、従来の水車設備と比較して構造
の簡略化と製作コストの低減およびキャビテーションの
発生による入口弁の損傷を回避して、入口弁の延命を図
ることができる。
【図１】本発明の実施例を示す系統図である。
【図２】水量適正時の制御状態を示す系統図である。
【図３】水量過大時の制御状態を示す系統図である。
【図４】水量過少時の制御状態を示す系統図である。
【図５】従来例の系統図である。
１ 導水管 ２ 水車 ３ 入口弁 ６ バイパス通路 ７ 第１制御弁 ８ 放水通路 ９ 第２制御弁 Ｐ１ 入口弁上流位置 Ｐ２ 入口弁下流位置 Ｐ３ バイパス通路の第１制御弁上流位置
Claims (1)
- 【請求項１】 導水管に水車が介設されこの水車の上流
側に入口弁を設けた水車設備において、前記入口弁を迂
回して導水管の入口弁上流位置と入口弁下流位置を連通
させるバイパス通路が設けられ、このバイパス通路に第
１制御弁が介設されているとともに、前記バイパス通路
の第１制御弁上流位置から放水通路が分岐され、該放水
通路に第２制御弁が介設されていることを特徴とする水
車設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212847A JPH0763153A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 水車設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212847A JPH0763153A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 水車設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763153A true JPH0763153A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16629319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5212847A Pending JPH0763153A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 水車設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763153A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002138942A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Kubota Corp | ポンプ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置 |
| JP2019058025A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 株式会社日立産機システム | 水力発電システム |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP5212847A patent/JPH0763153A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002138942A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Kubota Corp | ポンプ逆転水車による水道送水管内圧力回収式発電装置 |
| JP2019058025A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 株式会社日立産機システム | 水力発電システム |
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