JPWO2013031064A1 - 発電用の密閉型循環水路とこの水路を用いた発電設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 砂漠や南極等の極地において、外部と遮断した形の密閉水路を形成すると共にこの密閉水路に水車式発電機を作動させるための水を循環式で流通させるようにした密閉循環式水路を提供すること。【解決手段】 断面略Ｕ状で開閉自在又は着脱自在の天蓋を有し適宜の単位長さに形成した水路ユニット、又は、該水路ユニットと天井を閉じた断面略ロ状の水路ユニットを、その複数個を接続して適宜全長を有する環状に閉じた循環水路を形成するように配設し、かつ、その水路ユニットの配設は、循環水路内に収容した水が重力により流下するように当該循環水路の路面に下り勾配を付けると共に、当該循環水路の少なくとも始点と終点の境界部にポンプを配置したこと。【選択図】図５

Description

本発明は、河川が無い場所はもちろん、自然水が全く無い場所、例えば、砂漠や南極，北極のような極地などにおいても水力発電を可能にする発電用の密閉型循環水路とこの循環水路を用いた発電設備に関する。

砂漠や南極，北極などの水が無い極地では、実用できるレベルの水力発電は行われていない。発電に利用できる水がないからである。
一方、一般的な発電電力を利用できる通常地域においては、例えば、大量の電気を使用するアルミ製錬業や電気炉製鉄業、或は各種の電解業では、電力使用量が他の産業に比べて桁違いに多いため、電力使用料金がきわめて高額になり、この結果、電気料金の製品コストに占める割合がきわめて大きくなって、これが価格競争における問題になっている。

通常地域における産業用の電力は、水力発電，火力発電，原子力発電等の巨大な電力設備によって造り出されるために、提供される電力の価格も当該電力設備コストやランニングコストが反映されて高価になり、これが多量の電力を使用する産業用の電力料金がきわめて高くなることの大きな要因である。
例えば、水力発電は、山奥などのあらゆる意味で厳しい地理的環境にある場所に巨大なダムを造って発電所、変電所等の発電設備を構築している。このためダムを造るのに適した河川が存在することとダムを構築できる地形が不可欠であり、従って通常の水力発電所は電力消費地から遠く離れた場所にしか造れない。
また、このような発電所から工場等の電力消費地までに長大な送電設備が不可欠になり、その設備コストや保全コストが発電所造営の設備コストに上乗せされる結果、電力料金を高いものとする一因となっている。

しかるに、アルミ精錬工場等のように大量の電力を消費する電力消費地と同じ場所に発電設備があれば、少なくとも、現在の電力系統における発電設備や送電設備は全く不要になるため、特に産業用の電力コストは著しく低く抑えることが可能になると考えられる。一方、発電に利用できる水がない砂漠や南極等の極地で実用レベルでの水力発電ができれば、様々な面できわめて有用と考えられる。

そこで、密閉された水を循環させるようにした発電用の人工水路を電力消費地、例えば工場敷地内に造り、その人工水路に適宜量の水を循環流通させるようにしておき、この水路に循環水流によって作動させられる発電機を設置すれば、例えばアルミ精錬工場等のように大量の電力を必要とする電力消費地や、砂漠や南極，北極などの極地に実用レベルの発電設備を設けることができる。この発電設備では、人工水路が密閉水路とすることにより流通する水の汚損や蒸散などがなく、従って、循環水のメンテナンスを殆んど必要とせずに砂漠等の極地であっても実用できる発電電力を得ることが可能になる。

因みに、従来からの水力発電所の建設では、水利権や漁業権の問題、ダムの設置が川魚，蛍などの昆虫，小動物，山椒魚などの天然記念物の生棲環境や自然環境を破壊するなどの環境問題、巨額の建設費や居住者の立退き費用などの経済的問題を解決しなければならないほかに、計画から完成までに数十年をも要するといった諸問題があった。

また、従来の水力発電は、ダムや自然水路を利用した発電設備であるため、台風やたつ巻、洪水などの自然災害による飛散物の流入のほか、普段でもダムや水路に溜まるゴミや流木などを撤去することが不可欠であるなど、通常のメンテナンスも大がかりであった。

一方、ダムを構築せずに電力を得る目的で、水を循環流通させるようにしたオープン水路や単に水を流下するように形成したオープン水路に、水車式の発電機を設置した小規模水路型の発電装置が、特許文献１〜７などにより公知である。

しかし、公知の水路タイプの発電装置は、水路規模が小さいため、一般生活や産業用に実用できるほどの発電量を得ることはできない。仮に、水路規模を大きくしても、水路が外部に開放されたオープンタイプであるため、極地では凍結して流れず、通常地域では外部からゴミ等が入ったり微生物が発生したりして、ゴミや微生物により水流が阻害されて発電効率が上がらない懸念がある。
また、オープンタイプの水路であるから、通常地域では台風やたつ巻きによって吹飛ばされたり巻上げられたりする砂，砂利，家屋，瓦，ガラス，樹木，車，動物などの飛散物が水路に入ると、ポンプや水車などの損壊の原因になり、また普段でも蒸発で水量が減ったりするため、流れる水の浄化作業や水の追加などのメンテナンスを不可欠とするなど、数々の問題点があった。

特開昭５６−１２９７７０号公報 特開昭５８−１８６３６８号公報 特開平８−４２４４０号公報 特開２００２−１０６４５７号公報 特開２００５−２９９４３４号公報 特許第４５３３２５７号公報 米国特許第５，４２０，４６３号明細書

そこで本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑み、通常地域では例えば空港，学校，工場，病院，デパートやスーパーなどのような中規模〜大規模店舗，農地，ゴルフ場，球技場，競馬場，テーマパークなどの公園，温泉地などのホテル，サーキット，鉄道線路などの敷地やその周囲に存在する土地を有効活用して、また、砂漠や南極等の極地において、外部と遮断した形の密閉水路を形成すると共にこの密閉水路に水車式発電機を作動させるための水を循環式で流通させるようにした密閉型循環水路を提供することを第一の課題とし、この循環水路に複数の発電機を設備することにより総合した大規模な発電力を取出すことができるようにした発電設備を提供することを第二の課題とする。

上記の第一の課題を解決することを目的としてなされた本発明密閉型循環水路の構成は、断面略Ｕ状で開閉自在又は着脱自在の天蓋を有し適宜の単位長さに形成した水路ユニット、又は、該水路ユニットと天井を閉じた断面略ロ状の水路ユニットを、その複数個を接続して適宜全長を有する環状に閉じた循環水路を形成するように配設し、かつ、その水路ユニットの配設は、循環水路内に収容した水が重力により流下するように当該循環水路の路面に下り勾配を付けると共に、当該循環水路の少なくとも始点と終点の境界部にポンプを配置したことを特徴とするものである。

また、上記第二の課題を解決することを目的とする上記の密閉循環水路を使用した発電設備の構成は、開閉自在又は着脱自在の天蓋を有する断面略Ｕ状の水路ユニットを、工場，空港，学校などの敷地内に環状に接続して下り勾配を有する循環水路に形成し、前記水路ユニットの天蓋を含む断面内に収まる水車であって水車の回転軸に発電機の回転子の軸を結合した水車を、前記循環水路に複数台設け、かつ、当該循環水路の少なくとも始点と終点の境界部にポンプを設置する一方、この循環水路に、前記水車の下半側の一部が没する水深になる水を収容して前記下り勾配とポンプの作用で収容した水を循環流通させ、流通する水により前記水車を回転させて各水車の軸に結合された前記各発電機に発電させ、これらの発電力を取り纏めて取り出すようにしたことを特徴とするものである。

本発明における水車は各水路ユニットの夫々に少なくとも１台設けるか、又は、複数の水路ユニットの夫々に少なくとも１台を設ける構成とすることができる。また、循環水路は、その底に水路に沿った緩やかな下り勾配を付けて形成されており、その下り勾配の始点と終点の境界部には、一例として立軸斜流ポンプが設置されている。循環水路の中間部位に前記ポンプ以外のポンプを設けることもある。循環水路は、上下方向でスパイラルな多層水路構造にすることができる。多層構造の循環水路は、単層水路と同じ投影面積の水路設備で単層水路設備の少なくとも２倍乃至２倍以上の発電機を設置できるから、２倍〜２倍以上の発電電力を取り出すことが可能になる。この多層構造の循環水路は、地上又は地下に設置することができる。また、地上又は地下における多層構造の循環水路は、全体を階層建屋状に形成することができる。

循環水路は平面から見て略円状や略０状、或は、略長方形状をなす環状に形成することが望ましい。しかし、設置する土地や場所の地積事情などによっては環状水路の中間部分を平面視ジグザグ状を呈するように形成してスペース効率を挙げることも考えられる。循環水路の中間部分を平面的にジグザグ状をなす複数の平行水路部を有するように形成した場合には、先に説明例の発電機の設置数に比べ、少ない占有面積でより多くの発電機を設置できるので、限られた面積の用地に循環水路を設置して大きな発電量を取り出す上で有利になる。

循環水路を形成する水路ユニットとしては、土木工事を伴う現場施工をしてＵ字溝状の水路に形成するコンクリート製がある。この他にブロックＵ字溝のようなコンクリートブロック製や鋳鉄製や適宜の合成樹脂を含むＦＲＰ製、或は、鉄板製，ステンレス板製，陶板製などのブロックタイプの水路ユニットを用いることができる。水路ユニットは、原則として蓋付きであるが、単なる通路部分は蓋が無いものを使用してもよい。このような水路ユニットで本発明の循環水路を形成すると、資材の運搬，保管、或は、施工時の取扱い利便性などにおいて合理的と考えられる。

本発明の循環水路は、水路面に水流を生成するための傾斜（下り勾配）が付いていると共に、この循環水路の始点と終点の境界部に、一例として立軸斜流ポンプのようなポンプを配設することにより、下り勾配の水流を強制循環流に創成している。このようにして作られる水流に人や動物が落ちるときわめて危険であるが、本発明では各水路ユニットは人や動物の浸入を許さない密閉タイプであるからそのような危険はなく、またそれ故、そのような事故が発生することによる発電ストップなどの事態もないから、安定した継続発電、安定した電力供給をする上で好ましい。

本発明循環水路の少なくとも始点と終点の境界部には、一例として立軸斜水流ポンプが配置され、また、各水路ユニットの内部には発電機に接続された水車が配設されているため、水路内では相当な動作音が発生するが、本発明循環水路は天蓋を有する水路ユニットで形成されて水路全体が密閉タイプであるから、かかる水路内動作音が外に漏れるのを効果的に防ぐことができる。

また、防音効果を高めるために、循環水路外面に、一例として中空ビーズを含有させた塗膜を形成することができる。この塗膜は、防音効果のみならず、水路ユニット壁面の防触効果、断熱効果も奏する。また、水路内面はシリコン系やフッ素系の塗膜などで平滑面に仕上げて水流抵抗の低減を図ることが望ましい。さらには、極地に設置する本発明の密閉型循環水路では、水路内に凍結防止のためにヒータ等の加熱源を設ける。

本発明の循環水路は全行程密閉されているから、水路内の水が蒸散したり外部からゴミ等の不用物が入り込む余地はない。このため水路内の水が天候や外気の温度、季節などの外的要因によって減ったり増えたりしないので、安定な水流を実現する上できわめて有利である。

次に、本発明においては水車の回転軸に結合する発電機を、一例として歯車列で構成したギアボックス状の増速機を介して水車の回転軸に結合することがある。これは水車の回転数を発電機の回転子に必要な回転数に整合させる必要がある場合に有用である。

本発明において、各発電機に生成される電力は、一旦蓄電池に貯る形式などで一箇所に集めるなどして変電設備などを含む送電系統により電力消費場所へ送る。発電された電力を貯める蓄電池は、その出力の一部を循環水路に配置されたポンプの駆動用モータの電源として利用することができる。ポンプの駆動力としては、前記蓄電池のほか、内燃エンジンの出力、太陽電池や風力発電による電力を利用することができる。

循環水路に設置される各水車は、そのブレードや軸受など、構成部材のメンテナンスなどをする必要がある。このメンテナンスのため、各水路ユニットの蓋を開けたり、蓋を取外して各水路ユニットごとに内部にメンテナンスマンが入り、必要な箇所のメンテナンスをしたり、或は、水車全体を水路ユニットから取出して循環水路の外部でメンテナンスをすることができる。

本発明は、密閉した循環水路内に水車を設け、この水車の軸に少なくとも２台の発電機を結合設置した形態の発電設備を形成し、前記水路内に入れた水の水流によって回転する水車が発電機を稼働させるから、設備の設置，運転において自然環境の破壊がなく、また台風などの天候や外気の温度などの自然環境によって運転状態が左右されることもなく、さらに台風などの気象状況によって発電設備がき損されるおそれもないという利点がある。

本発明発電設備の一例における発電部の要部を説明するための模式的側断面図。 本発明発電設備の別例における要部の模式的側断面図。 図１及び図２のＡ−Ａ矢視正断面図。 本発明発電設備における発電部の他の例の模式正断面図。 本発明発電設備全体の形態の一例を説明するための模式的平面図。 本発明発電設備における循環水路の別例の正断面図。 循環水路の他の例の正断面図である。

図１において、１は、一例として断面略Ｕ字状をなすユニット状のブロックに形成された水路ユニットで、本発明における循環水路は、前記水路ユニット１を環状をなすように連結配備して図５に例示するような環状の循環水路ＷＲに形成される。断面路Ｕ状の水路ユニット１の大きさは、一例として、内側寸法で幅２ｍ〜３ｍ、深さ３〜４ｍ程度、長さ６〜９ｍ程度であり、水路ユニット１の前後の端面は、前後の水路ユニット１との接続のために、一例として断面が階段状（又はクランク状）に形成されている。なお、水路ユニット１の数値は、上記例は飽くまで一例であるから、本発明における水路ユニット１の大きさは任意である。

２は、上記水路ユニット１の天井側の開口部に、着脱自在又は開閉自在に装着された蓋体であり、前記水路ユニット１とこの天蓋２によってブロック状で密閉されている水路ユニットとなる。本発明において、天蓋２は循環水路ＷＲを形成するすべての水路ユニット１に装備されている場合と、所要の水路本体１、例えば後述する水車３が設けられた水路本体１に設けられている場合の２パターンがある。この場合において、図１，図２に示す天蓋２が設けられない水路ユニット１は、天蓋２とユニット１が当初から一体の断面口字状など閉じた断面形状のものである。また、天蓋２は、その断面が図１，図２に例示した平坦な蓋部材で形成したもののほかに、一例として断面逆Ｕ字状の蓋部材に形成したものがある。

本発明では、後述する水車３が設置される水路ユニット１と、このユニット１に接続される水車３が設けられる水路ユニット１が断面同形状のもの（図１参照）と、図２に例示するように、水車３が設けられる水路ユニット１’が、これに接続される水路ユニット１の断面形状により大きいもの（図２参照）とがある。図２の形態にすると水車３を設けない水路ユニット１の断面を小さく形成できるので、水路ユニットを埋設する設置工事が楽になる。また、資材の運搬，管理のうえでも有利である。

本発明において天蓋２を有する水路ユニット１，１’と天蓋２を備えない水路ユニット１は、図５に例示したようにその多数を全体として平面から見て環状をなすように水密に連結して循環水路ＷＲを形成する。この循環水路ＷＲを形成する水路ユニット１，１’のうち、例えば、所定の位置にあるものには図１〜図３に例示した形態で水車３が取付けられているので、以下にこの水車３について説明する。なお、循環水路ＷＲを構成するすべての水路ユニットに水車３を設ける態様もある。以下、水路ユニット，１，１’は、水路ユニット１と表示する。

水車３は、水路ユニット１における左右の側壁１１，１２を軸受１１ａ，１２ａを介して貫通し水密かつ回転自在にして前記側壁１１，１２に支持させた軸３１と、この軸３１に取付けた水車体３２により形成されている。水車体３２は、一例として筒状のベースロータ３２ａとベースロータ３２ａの外周上に等ピッチで放射状に設けた形の多数のブレード３２ｂと、各ブレード３２ｂを支持するように各ブレード３２ｂの側面と中間に位置付けて配置した整流板を兼用するサポートロータ３２ｃにより形成されている。

ここで、ベースロータ３２ａの正面幅は、一例として水路ユニット１の断面内幅に沿って収まる程度の大きさであり、ブレード３２ｂを入れた水車３の直径は前記水路ユニット１の深さ内に収まるように形成したものである。本発明における水車３の直径は水路ユニット１の深さによって決まる。本発明では、得たい発電量に応じて、水路ユニット１の幅，深さ，長さ，並びに、この水路ユニット１に装備される水車の台数，水車のブレード幅，水車の直径、或は、循環水路ＷＲの全長などを設定することができる。因みに、水車３の直径を略４ｍ、ブレード幅を約３ｍとし、図５の水車３の軸間距離を１２ｍとして設けることがある。図５の循環水路ＷＲはこの水車３を設けた例である。

図３，図４において、４１ａ，４２ｂ、４２ａ，４２ｂ、及び、４１，４２は、前記水車３の軸３１の左右側の外端部に、その回転軸４ａを結合して配置した発電機である。各水車３における発電機４１ａ，４１ｂと４２ａ，４２ｂ、及び、４１，４２は、水路ユニット１における左右の側壁１１，１２の外側に位置付けられており。図３，図４の側では、発電機４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ、４１，４２の高さを、水車３の軸３１に整合させるため、左右の載台４ｂの上に載置している。なお、水車３の回転軸３１と各発電機４１ａ，４２ａ、及び、４１，４２の回転軸４ａの間には、歯車列等により形成した増速機（図示せず）を挿入した構成とすることができる。
また、載台４ｂは、図示した例に限られるものではなく、発電機４１ａ〜４２ｂ、４１，４２を載置固定できるものであれば、図示した形態以外のものでもよい。さらに、図示しないが、発電機４１ａ〜４２ｂ、４１，４２の載台４ｂは、水路ユニット１の側壁１１，１２と一体に形成したものであってもよい。図１〜図４、並びに、図６において、５は水路ユニット１における底板１３を下面側から支える基礎で、例えば鉄筋コンクリート版で形成する。６は基礎のコンクリート版５の下に配置された砕石，栗石，玉石などによるバラストである。

本発明において、水路ユニット１は、図５の平面図に例示したように、水車３を有する水路ユニット１と水車３を有しない連結用の水路ユニット１から成る多数の水路ユニット１を、全体として環状をなすように並べて相互に連結し、環状の密閉された循環水路ＷＲに形成される。なお、図５において１Ｒは曲がり部を接続するための水路曲がり部で、別製のエルボ状水路ユニットで形成されている。図５の循環水路ＷＲは、全ての水路ユニット１が夫々に、１台の水車３とこの水車３に対する２台の発電機４１，４２を具備しているものとすることができる。一例として、２台の発電機４１，４２を備えた水車３を有する長さ６ｍの水路ユニット１が図５における長手側水路の片側に１３個組み込まれるとすると、６ｍの長さの水路ユニット１が図５の長手側水路の両側で２６個接続されていることになるから、当該長手側水路直線部分の長さは、約１６０ｍになる。そして、発電機４１，４２の合計数は２６×２＝５２台になる。いま、各発電機４１，４２が、一例として夫々に１００ＫＷの発電能力を有するものであれば、図５の循環水路ＷＲでは５２００ＫＷ発電能力を発揮する発電設備となる。

本発明において、循環水路ＷＲ全体の水路形状を平面から見て、図５に例示するような大略四角形をなすレイアウトにした場合には、四角形の各辺をなす各水路ＷＲ−１，ＷＲ−２，ＷＲ−３，ＷＲ−４の底に、循環方向（水流の方向）に向う浅い下り勾配、例えば水路ＷＲ−１又はＷＲ−３の水路長１６０ｍに対し１．５ｍ〜３．０ｍ程度の下り勾配を付けると共に、図３の例では、この循環水路ＷＲにおける水路ＷＲ−２とＷＲ−４に、吸込水槽Ｓｕと吐出水槽Ｅｘを設け両水槽間にまたがる立軸斜流ポンプ７，８を設置する。そうすると、図５の循環水路ＷＲを流れる水は、各辺の水路ＷＲ−１，ＷＲ−３で各水車３を回転させて、各発電機４１，４２を駆動させる水の流れを前記ポンプ７，８を停めない限り継続することができる。なお。水路ＷＲ１〜ＷＲ４の途中に軸流ポンプ（図６，図７参照）を設置することもある。

本発明においては、図３に例示するように、１台の水車３の回転軸３１の左右の外側端部に、各々に２台の発電機４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂを同軸で結合して設けることができる。この構成を採ると、水車３の設置台数が前記例と同じである場合には、発電機の総数が２倍になるから、総発電能力を２倍にすることが可能になる。

上記例のように水車１台に対して結合される発電機の台数が増えた場合には、この循環水路ＷＲの水流をより強力なものとすることが望ましい。このため本発明では、例えば図６，図７に例示するように、循環水路ＷＲを形成している水車３を設けない水路ユニット１の中に配置する、水流を付勢するための２台又は３台の軸流ポンプ７１，７２や８１〜８３を、このユニット１の断面に関し平行に並べて配置する。こうすると循環する水流の水を前方へ押出す力が、水流断面に関してポンプが１台の場合に比べて２倍、３倍となる。そうすると図３の例のように、１台の水車３に対して、４台乃至それ以上の発電機４１，４２を結合して配備した場合において、本発明発電設備による総発電能力をさらに高めることができる。

本発明において、循環水路ＷＲに水流を生起する手段、或は、循環させる手段としては、当該水路ＷＲの底１３の下り勾配、上記例におけるポンプ７，８や同７１〜８３を用いるほかに、いずれかの水路ユニット１に取付けられた水車３の軸３１を選択し、その発電機４１，４２に代えてモータ（図示せず）を取付け、このモータにより水車３を回転させると、水路の水に流れを生起させたり、既に流れている水流を付勢することができる。このモータ付水車３は、図５の循環水路ＷＲでは、各水路ＷＲ−１〜ＷＲ−４における少なくとも１個の水車３を有する水路ユニット１について設ける態様としてもよい。モータ付水車３は、前記ポンプ７，８と併用してもよく、或は、単独で使用してもよい。

また、本発明においては、本発明発電設備により得られる発電電力を、直流の場合にはそのまま、交流の場合には直流に変換して、図示しないバッテリ（蓄電池）などに貯え、変電設備を含む送電系統によって所要場所（電力を要する場所）に送り出すようにする。この場合、バッテリに貯えた電力の一部を本発明発電設備における前記ポンプ７，８や同７１〜８３の電源電力として利用するとよい。

さらに、本発明における循環水路ＷＲは、密閉された水路空間内で水を流通させるから、水の蒸発や水の汚染などが殆どなく、水のメンテナンスがほぼ不要という利点がある。また、水路内に加熱源を設けたタイプでは、南極，北極等の超低温の極地においても水力発電を可能にする。
なお、本発明において、循環水路ＷＲが地表に設けられる場合には、発電機４１，４２（４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ）が外部に露出するため、石や雷などの自然物の飛来、或は、人為的悪戯などから発電機４１，４２や水路ユニット１を防護する必要がある。このため一例として、図４に仮想線で示す、例えばコンクリートパネル製等のパネル状の防護カバー１０を設けて水路ユニット１，蓋２や発電機４１，４２を保護する。因みに、循環水路ＷＲや発電機４１，４２が地下や地中に設置される場合には、もとよりこれらＷＲ，４１，４２は地中カバーになる防護カバー１０に覆われて設置されている。

本発明は以上の通りであって、河川や湖沼などの水源がない場所や水があっても地形的に発電用ダムが築造できない場所、或は、砂漠や南極や北極、或は、その他の極地などのように水が全くない場所においても、本発明の循環水路を設置してその水路内に水を入れ、その水を強制流通循環させて水車を動かし、その水車に結合された、発電機を作動させるようにすることによって発電設備を形成できるので、電力がないために電力などのエネルギー事情が全く劣悪な場所や地域などにおける発電設備としてきわめて有用である。

また、従来の天然水路型の発電設備のように台風やたつ巻、或は、雨や雪などの天候によって水路状況が劣化，汚損したりポンプや水車が損壊されることがないから、通年において発電状況を良好な状態に維持でき、また、その管理も容易かつ簡便で済むという利点がある。

ＷＲ 循環水路
１，１’ 水路ユニット
２ 蓋
３ 水車
４１，４２ 発電機
５ 基礎
６ 砕石
７，８ 立軸斜流ポンプ

Claims (14)

1. 断面略Ｕ状で開閉自在又は着脱自在の天蓋を有し適宜の単位長さに形成した密閉タイプの水路ユニット、又は、該水路ユニットと天井を閉じた断面略ロ状の水路ユニットを、複数個を接続して適宜全長を有する環状に閉じた循環水路を形成するように配設し、かつ、その水路ユニットの配設は、循環水路内に収容した水が重力作用で流下するように当該循環水路の路面に下り勾配を付けると共に、当該循環水路の少なくとも始点と終点の境界部にポンプを配置し前記の流下する水流を付勢するようにしたことを特徴とする発電設備用の密閉型循環水路。
2. 循環水路を形成する水路ユニットは、コンクリート製，鋳鉄製，鉄板製，合成樹脂製，不銹鋼製，陶製のいずれかでブロック状に形成した請求項１に記載の循環水路。
3. 水路ユニットには、断熱性、及び／又は、遮音性または振動吸収性を付与した請求項１又は２に記載の循環水路。
4. 水路ユニットは、内外壁面のうち内面は平滑面に仕上げると共に、壁の内部又は内部と外面には断熱性を付与した請求項３に記載の循環水路。
5. 循環水路には、水路の内部に熱源を設けた請求項１〜４のいずれかの項に記載の循環水路。
6. 循環水路内を流れる水は、不凍液を含む請求項１に記載の循環水路。
7. 循環水路内を流れる水は、水深を可変にする請求項１に記載の循環水路。
8. 循環水路は、上下方向でスパイラルな環状多層構造にした請求項１〜７のいずれかの項に記載の循環水路。
9. 循環水路は、平面から視てジグザグ状をなす複数の平行水路部を有するように形成した請求項１〜７のいずれかの項に記載の循環水路。
10. 環状多層構造又はジグザグ状の平行水路部を有する循環水路は、地上又は地下に設置した請求項８又は９に記載の循環水路。
11. 開閉自在又は着脱自在の天蓋を有する断面略Ｕ状の水路ユニットを、工場，空港，学校などの敷地内に環状に接続して下り勾配を有する循環水路に形成し、前記水路ユニットの天蓋を含む断面内に収まる水車であって水車の回転軸に発電機の回転子の軸を結合した水車を、前記循環水路に複数台設け、かつ、当該循環水路の少なくとも始点と終点の境界部にポンプを設置する一方、この循環水路に、前記水車の下半側の一部が没する水深になる水を収容して前記下り勾配とポンプの作用で収容した水を循環流通させ、流通する水により前記水車を回転させて各水車の軸に結合された前記各発電機に発電させ、これらの発電力を取り纏めて取り出すようにしたことを特徴とする密閉型循環水路型式の発電設備。
12. 発電機は、水車の回転軸の一端側又は両端側に設けた請求項１１に記載の発電設備。
13. 発電機の出力を蓄電池に蓄電し、前記蓄電池の電力を循環水路に設けたポンプの駆動電力に使用するようにした請求項１１又は１２に記載の発電設備。
14. 循環水路に設けた水車の中の少なくとも１台の水車に結合された発電機に代えてモータを結合するか、又は、回転軸にモータを結合した別の水車を発電機を結合して水車に代えて前記水路に設けた請求項１１〜１３のいずれかの項に記載の発電設備。

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