JPS63176671A - 浮沈水槽利用水力発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、水力を利用して電力を効率的に発生するよう
にした浮沈水槽利用の水力発電装置に関するものである
。

［従来の技術］ 従来の水力利用の発電装置としては、河川の水をダムに
よって堰止めた雨水を下方の発電用水車に流下させて、
水車を回転させ、その軸につながる発電機を回転させ発
電するものがある。

また、揚水発電と称して上方の貯水池と下方の貯水池と
の間を水を流下させ水車を回転させて発電する一方、下
方の貯水池に流下貯水された水をポンプによって上方の
貯水池に揚水還流し、水を繰り返し使用する方式のもの
がある。なお、ポンプによる揚水のエネルギーは原子力
発電などの夜間の余暇利用電力である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の技術のＩフの雨水をダムによって堰止める方
式は、水を１回使用するだけで再使用できないという問
題点がある。

他の１つの揚水による方式は、水の循環使用の点ですく
れているが、揚水に水力以外のエネルギー、特に効率の
低い電力を利用すると言う点て総合発電効率が極めて低
いことが問題である。

本発明は以上の問題点に着目してなされたものであって
、水を再使用可能で総合発電効率の高い水力発電装置を
提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る水力発電装置は、第１図乃至第６図に示
すように、上水槽］を設け、その上水槽１の底に出水口
１ａをあけ、その下方に導水路２を繋ぎ、中間に出水弁
２ａおよび発電用水車３を挿入し、導水路２の下方に外
水槽４を配置し、その外水槽４の底に脚材４ａを設置し
、その脚材４ａ上ｂコＨ沈自在の浮沈水槽５を載置し、
前記導水路２を、発電用水車３の下方で外水槽４上方に
開口する外導水口２ｂと浮沈水槽５上方に開口する内導
水口２ｃとに分岐させ、両導水口２ｂ、２ｃの境に切換
弁２ｄを設置しており、さらに浮沈水槽５に通口６ａと
その開閉弁６とを備えた水圧押板６を嵌込むと共に、基
枠７に固定し下端がその水圧押板６に結合されて、浮沈
槽５内に、がっ」二部が上水槽］上方にそれぞれ開口す
る内導水管８を立設し、他方、浮沈水槽５の周囲に立設
された支柱９に案内されて、浮沈水槽５を包囲して上下
動することが可能な隔壁１ｏを設け、下端が浮沈水槽５
直下の外水槽４底面に、上端が上水槽１の上方にそれぞ
れ開口する外導水管１１を設置した浮沈水槽利用水力発
電装置である。

［実施例］ １は上水槽、１ａばその底にあけられた出水口、２は出
水口１ａに繋る導水路、２ａは出水口１ａ下方に配置さ
れた出水弁、３は導水路２に挿入された発電用水車、４
ば導水路２の下方に配置された外水槽、４ａはその底に
設置された脚材、５は脚材４ａ上に載置された浮沈自在
の浮沈水槽、６は浮沈水槽に水平に嵌込まれた水圧押板
、６ａ、６ｂはそれぞれその水圧押板６に備えられた通
口およびその開閉弁である。７は上水槽１．導水路２２
発電用水車３．外水槽４．水圧押板６を固定するための
基枠、８は下端が水圧押板６に結合されて、浮沈水槽５
内に、かつ上端が上水槽１上方にそれぞれ開口する内導
水管、９は浮沈槽５の周囲に立設された支柱、１０はそ
の支柱９に案内されて浮沈水槽５を包囲して上下動する
ことが可能な隔壁、１１は下端が浮沈水槽５直下の外水
槽４底面に、上端が上水槽１の上方にそれぞれ開口する
外導水管である。なお、その他に導水路２は発電用水軍
３の下方で外水槽４上方に開口する外導水口２ｂと浮沈
水槽５上方に開口する内導水口２Ｃとに分岐しており、
両導水口２ｂ、２ｃの境には切換弁２ｄが設置されてい
る。さらに隔壁１０の両端は支柱９に設けた縦！１２に
摺動自在に液密に嵌合しており、基枠７に取付けた滑車
１３に掛けた紐体１４の一端に懸吊されており、紐体１
４の他端に懸吊されたバランスウェイト１５によって平
衡しており、図示されない正逆転モーターの回転により
、昇降するようになっており、下降時はその両端と支柱
９、下端と外水槽４の底面に配置の受ゴム１６とにより
、隔壁１０の両側が液密に隔離されるようになっている
。

Ｕ作用コ 上水槽１にあらかじめ雨水等を貯水しておく。

これが第１図の発電前の状態である。

まず、切換弁２ｄを内導水口２ｃ側に切換え、開閉弁６
ｂを開き、通口６ａを水が通過可能な状態にしておいて
、出水弁２ａを開くと、第３図に矢印Ａで示すように浮
沈水槽５に水が流れ込み発電用水車３を回転させ、図示
されない発電機を回転し、発電が進行する。水圧押板６
のレベルに水面が達したら、開閉弁６ｂを閉じる。

続いて第４図ムこ示すように切換弁２ｄを外場水口２ｂ
側に切換えると、水の流れは外導水口２ｂを通って、外
水槽４へ変わるが、発電は継続する。外水槽４内の水の
レベルが水圧押板６のレベルよりも高くなると、浮力に
より浮沈水槽５が浮上し、浮沈水槽５内の水が押されて
、第５図に示すように内溝水管８を上昇し、上水槽１へ
送られる。これによって、上水槽１より流下した水が再
び上水槽１へ還流される。

続いて、隔壁１０を降下させると共に、切換弁２ｄを内
溝水口２Ｃ側に切換え、かつ開閉弁６ｂを開くと、浮沈
水槽５内へ水が流入するようになるが、発電は継続する
。浮沈水槽５内の水が増すとその重量で浮沈水槽５ば沈
降すると共に、その直下の水は押出され、第６図に示す
ように外環水管１１を上昇し、上水槽１へ送られる。こ
れによって上水槽１より外水槽４内へ流下した水の一部
は上水槽１へ還流される。

次に、隔壁１０を上昇させると共に、切換弁２ｄを外場
水口２ｂ側に切換えると、第４図の状態に戻り、再び浮
沈水槽５が浮上する。

以下、第４図乃至第６図の状態を反覆することにより、
継続して発電用水車３を回転させ発電することができる
。

なお、出水口１ａの直下に設けられた渦巻装置１６は出
水口１ａの流れ抵抗を少くし、上水槽１内の貯水の位置
のエネルギーを有効に発電用水車３へ与えるようにした
ものである。

また、外水槽４の設置は地上、地下いずれでもよい。

［発明の効果コ 本発明の浮沈水槽利用発電装置によれば、切換弁２ｄを
外場水ロ２ｂ、内導水口２Ｃの切換えと隔壁１０の昇降
とを組合わせて交互に繰返すことによって、上水槽１の
貯水を流下させ、発電用水車３を継続回転させ、発電す
ると同時に、上水槽１へ揚水還流することが可能であり
、その揚水のためのエネルギー損失が揚水発電などに比
べ著しく小さく、総合発電効率が極めて高くなる。

また本発明は石油１石炭などの化石燃料を使用せず、大
気汚染の問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体の正面図、第２図は第１図の一部の平面図
、第３図乃至第６図は作用を説明するための概略正面図
である。 １　　　上水槽 １ａ　　出水口 ２　　　導水路 ２ａ　　出水弁 ２ｂ　　外場水口 ２ｃ　　内溝水口 ２ｄ　　切換弁 ３　　　発電用水車 ４　　　外水槽 ４ａ　　脚材 ５　　　浮沈水槽 ６　　　水圧押板 ６ａ　　通口 ６ｂ　　開閉弁 ７　　　基枠 ８　　　内溝水管 ９　　　支柱 １０　　隔壁 １１　　外環水管 １２　　縦溝 １３　　滑車 １４　　紐体 １５　　バランスウェイト １６　　ゴム １７　　渦巻装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 底に出水口を備えた上水槽を設け、その出水口の下方に
   導水路を繋ぎ、その導水路の中間に発電用水車を、出水
   口と発電用水車との間に出水弁をそれぞれ挿入し、前記
   導水路の下方に外水槽を配置し、その外水槽の底に設置
   された脚材上に浮沈自在の浮沈水槽を載置し、前記導水
   路を発電用水車の下方でそれぞれ外水槽、浮沈水槽上方
   に開口する外導水口、内導水口に分岐させ、両導水口の
   境に切換弁を挿入し、さらに浮沈水槽に通口とその開閉
   弁とを備えた水圧押板を水平に嵌込むと共に基枠に固定
   し、下端が水圧押板に結合されて、浮沈槽内に、上端が
   上水槽上方にそれぞれ開口する内導水管を立設し、他方
   、浮沈水槽の周囲に立設された支柱に案内されて、浮沈
   水槽を包囲して上下動することが可能な隔壁を設け、下
   端が浮沈水槽直下の外水槽底面に、上端が上水槽の上方
   にそれぞれ開口する外導水管を設置したことを特徴とす
   る浮沈水槽利用水力発電装置。