TW201641812A - 觸地水車裝置 - Google Patents

觸地水車裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201641812A
TW201641812A TW105107334A TW105107334A TW201641812A TW 201641812 A TW201641812 A TW 201641812A TW 105107334 A TW105107334 A TW 105107334A TW 105107334 A TW105107334 A TW 105107334A TW 201641812 A TW201641812 A TW 201641812A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
water tank
water
rotor
waterwheel
frame
Prior art date
Application number
TW105107334A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Suzuki
Original Assignee
Bellsion Kk
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bellsion Kk filed Critical Bellsion Kk
Publication of TW201641812A publication Critical patent/TW201641812A/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/04—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本發明提供一種可容易設置於小水道，且可進行有效率且穩定之發電的觸地水車裝置。一種觸地水車裝置，在以柱體將上框與底框框組成立方體狀之支撐框體內，將前後具有轉子之水車殼體以距離底框一定之高度呈水平懸吊設置，且於後部轉子之周圍配置導管。

Description

觸地水車裝置 發明領域
本發明是有關於一種觸地水車裝置，特別是有關於一種將用以支撐水車殼體之框體與水底觸地配置的觸地水車裝置。
發明背景
設置於水道底之水車是例如專利文獻1所揭示。
先行技術文獻 專利文獻
【專利文獻1】日本特開2012-184746號公報
發明概要
專利文獻1所記載之水車是在水底構築基礎而配置水車塔者。該技術內容中，水底的基礎構築不容易，特別是在小水道中難以實用化。
本發明之目的在於提供一種觸地水車裝置，其是可在小水道之流速、其他條件不同之場所中，可容易變換翼片而設置，並且可進行效率佳之發電。
本發明之具體的內容如下。
(1)一種觸地水車裝置，是在以柱體將上框與底框框組成立方體狀之支撐框體內，將前後具有轉子之水車殼體以距離底框一定之高度呈水平懸吊設置，且於後部轉子之周圍配置導管。
(2)如前述(1)之觸地水車裝置，其中使前述水車殼體以豎立設置於上部中央之軸筒為邊界，將後部作成比前部小徑。
(3)如前述(1)或(2)之觸地水車裝置，其中前述水車殼體以軸筒為邊界，使後部之長度比前部之長度大。
(4)如前述(1)~(3)中任一者之觸地水車裝置，其是使前述底板架設為比觸地面還高，且使其前端作為朝前下方傾斜而觸地之導水板。
(5)如前述(1)~(4)中任一者之觸地水車裝置，其中在前述支撐框體配置有複數個水車殼體。
(6)如前述(1)~(5)中任一者之觸地水車裝置，其中在前述支撐框體內，於水車殼體之上部以水車殼體之高度以內之間隔水平地架設整流板。
(7)如前述(1)~(6)中任一者之觸地水車裝置，其中前述轉子中，於輪轂之周邊後部形成朝放射方向之複數個翼片安裝部，且分別於該等裝設可裝卸之形成於揚力型翼片之翼根的安裝部，而可更換翼片。
根據本發明，可發揮如下效果。
前述(1)所記載之觸地水車裝置由於在支撐框體懸吊設置前後具有轉子之水車殼體，因此使之下沉於如農業用水道的小水道中，使底部觸地於水道底而僅以繩索固定，容易地配置於小水道，又由於轉子前後配置1對，而將導管配置於後部之轉子的周圍，因此可使後部之轉子的旋轉效率不低於前部之轉子，使之有效率的發電。
前述(2)所記載之水車殼體是以軸筒為邊界，後部做成比前部小徑，因此，從水車殼體的前面沿著周邊而往後方向通過之水流會因為附壁效應而變高速通過，故即使前部有水車殼體，也可與前部之轉子進行沒有改變的旋轉。
前述(3)所記載之水車殼體以軸筒為邊界，將後部之長度做成比前部之長度長，因此沿著表面流動的水流會因為附壁效應而成為高速流，並且具有前部轉子所致之亂流的影響也難以在後部轉子產生的效果。
前述(4)所記載之觸地水車裝置是將底板架設比觸地面高，且前端作為傾斜成於前下方觸地之導引板，因此可以水流抑制導引板，沿著底面的水流會被導引到底板上而流速加快，提高轉子之旋轉效率。
前述(5)所記載之觸地水車裝置可於支撐框體內將複數個水車殼體任意的配置例如橫向2列等，因此可有效地利用水道之水流。
前述(6)所記載之觸地水車裝置是在水車殼體之 上部，以水車殼體之高度以內的間隔，水平地架設整流板，因此可抑制越過水車殼體之上面，或與軸筒之前部碰撞而漲起的水流，使之在加壓狀態流下，因此可使後部之轉子有效率地旋轉。
前述(7)所記載之觸地水車裝置是在轉子之輪轂的周邊後部行程有朝向放射方向之翼片安裝部，且可裝卸地固定翼片，因此輪轂可原封不動而僅將翼片置換成配合水道之流速的翼片來使用，又，在水車殼體之前後配置轉子時，即使輪轂之方向會成為前後相反，也可使翼片配合正面方向安裝。
1‧‧‧觸地水車裝置
2‧‧‧支撐框體
2A‧‧‧底板
2B‧‧‧底框
2C‧‧‧柱體
2D‧‧‧上板
2E‧‧‧導水板
2F‧‧‧懸吊設置板
2G‧‧‧鉤部
2H‧‧‧繩索
3A,3B‧‧‧轉子
4‧‧‧水車殼體
5‧‧‧軸筒
6‧‧‧傳動軸承
7,8‧‧‧轉軸
7A,7B‧‧‧齒輪
9‧‧‧揚力型翼片
9A‧‧‧傾斜部
9B‧‧‧安裝部
9C‧‧‧螺孔
10‧‧‧輪轂
10A‧‧‧翼片安裝部
10B‧‧‧嵌合孔
10C‧‧‧螺絲
11,12‧‧‧傳動軸
11A,11B,12A,12B‧‧‧傳動齒輪
13‧‧‧輸出軸
13A‧‧‧傳動齒輪
14‧‧‧導管
14A‧‧‧支撐臂
15‧‧‧整流板
A‧‧‧流水
G‧‧‧水道底
圖1是本發明觸地水車裝置之實施例1的部分縱截側面圖。
圖2是圖1中拆掉上框之狀態的平面圖。
圖3是圖1中轉子的正面圖。
圖4是圖2中轉子的平面圖。
圖5是圖2中轉子之翼片的正面圖。
較佳實施例之詳細說明
以下參照圖式說明本發明之實施例。
【實施例1】
本發明之觸地水車裝置1如圖1所示，將構設成立方體狀之支撐框體2觸地配置於水道底G。
在支撐框體2之內側，前後具有横軸轉子3A、3B且前後 較長之水車殼體4透過軸筒5呈水平懸吊設置於支撐框體2之上部，而與底板2A距離一定的高度。
在組成方形之底框2B之上側，透過複數個柱體2C，將方形之上框2D組成立方體狀，形成了支撐框體2。在支撐框體2之左右側部設有朝前後方向之未圖示的斜支柱等。
在水深之水道中，可因應需要而將適當高度的輔助框體可裝卸地固定，並配合其而將輸出軸13接長，傳動軸承6也一起加長。
在底框2B之上面架設底板2A，底板2A的尖端從底框2B之前端突出，以接觸前方之地面的方式朝前斜下方突出，形成將水道中之底流導引至底板2A上之導水板2E。
在上框2D之上面固定有吊板2F，吊板2F是固定而懸吊設置在水車殼體4之軸筒5的上部。傳動軸承6由上框2D貫通軸筒5而往上方突出。傳動軸承6對應於水道之水深而加長長度，或者藉由凸緣結合等連結未圖示之輔助軸承。
支撐框體2是配合例如水道之水深而作成上框2D浮出水面上的高度，且輸出軸13之前端連結於配置在橫跨水道架設之未圖示的跨橋上之未圖示的發電機。
在上框2D之四隅固定有以吊車等懸吊時用以懸掛繩索2H之複數個鉤部2G。繩索2H在支撐框體2沈設於水道底G時，會繫住側壁等之固定具，使支撐框體2保持在所期望的位置。
前述水車殼體4是前後較長且從前部往後部漸漸為小徑之圓筒體，且於上面之中央部豎立設置有軸筒5。使軸筒5之後部之厚度作成比前部之左右厚度薄時，藉由附壁效應(Coanda effect)，水的流下速度會變快。
在水車殼體4之上部，整流板15以比水車殼體4之高度狹小的間隔架設於支撐框體2內。藉此，沿著水車殼體4之上面而湧升通過之水流會被整流板15抑止，提高流速。
朝前後方向之前後的轉軸7、8横架於水車殼體4之內部，並且前方之轉軸7之前端從水車殼體4突出，且其前端固定有轉子3A。
又，後部之轉軸8之後端往水車殼體4之後部突出，且於其後端固定有轉子3B。在各轉子3A、3B之輪轂10之周邊，裝設有複數個揚力型翼片9，揚力型翼片9之前端部作為往上游方向傾斜之傾斜部9A。
如圖3及圖4所示，在轉子3之輪轂10之周邊後部，形成有朝放射方向之複數個(圖中為5個)翼片安裝部10A。翼片安裝部10A是具有朝外徑方向開口之嵌合孔10B的鞘狀，且於各嵌合孔10B分別嵌合形成於揚力型翼片9之翼根部分之安裝部9B，並藉螺絲10C栓固於形成於翼片安裝部10A的螺孔9C而固定。
藉此，可使輪轂10之大小不改變，配合水道R之流速，而選擇適當尺寸的翼片9換裝。再者圖1中，輪轂之朝向是前後相反，但前後之翼片9皆朝向上游方向。
在轉軸7、8之內側端部分別固定有傳動機構之齒輪7A、7B。在軸筒5內，隔著傳動機構之齒輪11A、12A而配置有2支傳動軸11、12。在各傳動軸11、12之上端分別固定傳動齒輪11B、12B，且與輸出軸13之傳動齒輪13A咬合。
如圖2所示，後部之直徑作成比前部之直徑大的導管14以固定在水車殼體4之後部之複數個支撐臂14A固定於後部之轉子3B之周圍。
藉此，導管14加快朝向轉子3B之水的流速，使後部之轉子3B相對於前部之轉子3A之旋轉速度不會降低，而有效率的旋轉。將導管14設置在前部時，是以口徑較大者向前而固定。
將如上述形成之觸地水車裝置1往水道運送，並掛上繩索2H而以吊車懸吊於鉤部2G，卸下於水道內，進行定位，然後使底框2C著地於水道底G。將繩索2H繫住於水道側壁等之固定具，以使支撐框體2不會因水流而移動。
在水道底G，使底框2C之底面觸地之支撐框體2中，導水板2E的前端也同時觸地。水流推壓導水板2E，藉由從導水板2E上升到底板2A之上面之A箭頭所示之水流，底板2A上之水量增加，且為了使流速加快通過，後部之轉子3B之旋轉效率也提高。
若水中有水車殼體4，則沿著水車殼體4之周邊之水流會往放射方向移動。圖1中，在導水板2E之後部，由前方流下之水流正往底板2A之上方移動。
由水車殼體4之前端往後方流動之水流因為附壁 效應，而沿著其周邊之水流因為水車殼體4之後部變細而阻力變低，因此以高速通過，並且從轉子3之前方來的水流會因為水壓差而往後方強力吸引，因此翼片9、9之旋轉速度提高。
在水道幅度較寬處使用該觸地水車裝置1時，可於左右並列設置水車殼體4，作成加寬支撐框體2之幅度者。若水深較深，則可加高支撐框體2之柱體2B，並且於上下配置水車殼體4。
如此，由於水車殼體4懸吊設置於支撐框體2內，因此運搬容易，且在現場可就此卸下於水道底G而使之觸地，僅以繩索2H繋住即可，是故配置容易，且作業性也優異。
再者，本發明並不限定於前述實施例，可適當地進行設計變更。可於支撐框體2之前面配置俯視為^形狀之柵形的塵埃清除具。
又圖21中，輸出軸13是顯示1支，但亦可於各傳動軸11、12連結於輸出軸13而將發電機作成2台。
進而亦可於水車殼體4內配置發電機。
產業上之可利用性
本發明之觸地水車裝置中，可作成僅以觸地於水道之底而容易地配置，且對於水量變化影響也較少，因此可為效率佳之水力發電機。
1‧‧‧觸地水車裝置
2‧‧‧支撐框體
2A‧‧‧底板
2B‧‧‧底框
2C‧‧‧柱體
2D‧‧‧上板
2E‧‧‧導水板
2F‧‧‧懸吊設置板
2G‧‧‧鉤部
2H‧‧‧繩索
3A,3B‧‧‧轉子
4‧‧‧水車殼體
5‧‧‧軸筒
6‧‧‧傳動軸承
7,8‧‧‧轉軸
7A‧‧‧齒輪
9‧‧‧揚力型翼片
9A‧‧‧傾斜部
10‧‧‧輪轂
11,12‧‧‧傳動軸
11A,11B,12A,12B‧‧‧傳動齒輪
13‧‧‧輸出軸
13A‧‧‧傳動齒輪
14‧‧‧導管
14A‧‧‧支撐臂
15‧‧‧整流板
A‧‧‧流水
G‧‧‧水道底

Claims (7)

  1. 一種觸地水車裝置，是在以柱體將上框與底框框組成立方體狀之支撐框體內，將前後具有轉子之水車殼體以距離底框一定之高度呈水平懸吊設置，且於後部轉子之周圍配置導管。
  2. 如請求項1之觸地水車裝置，其中使前述水車殼體以豎立設置於上部中央之軸筒為邊界，將後部作成比前部小徑。
  3. 如請求項1或2之觸地水車裝置，其中前述水車殼體以軸筒為邊界，使後部之長度比前部之長度大。
  4. 如請求項1至3中任一項之觸地水車裝置，其是使前述底板架設為比觸地面還高，且使其前端作為朝前下方傾斜而觸地之導水板。
  5. 如請求項1至4中任一項之觸地水車裝置，其中在前述支撐框體配置有複數個水車殼體。
  6. 如請求項1至5中任一項之觸地水車裝置，其中在前述支撐框體內，於水車殼體之上部以水車殼體之高度以內之間隔水平地架設整流板。
  7. 如請求項1至6中任一項之觸地水車裝置，其中前述轉子中，於輪轂之周邊後部形成朝放射方向之複數個翼片安裝部，且分別於該等裝設可裝卸之形成於揚力型翼片之翼根的安裝部，而可更換翼片。
TW105107334A 2015-03-11 2016-03-10 觸地水車裝置 TW201641812A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015048831A JP6514531B2 (ja) 2015-03-11 2015-03-11 接地水車装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201641812A true TW201641812A (zh) 2016-12-01

Family

ID=56880202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105107334A TW201641812A (zh) 2015-03-11 2016-03-10 觸地水車裝置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6514531B2 (zh)
TW (1) TW201641812A (zh)
WO (1) WO2016143763A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56107963U (zh) * 1980-01-21 1981-08-21
JP2002250269A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Kubota Corp 斜流水車
JP5730003B2 (ja) * 2010-12-20 2015-06-03 株式会社ベルシオン 流体回転車
JP6020988B2 (ja) * 2012-04-19 2016-11-02 独立行政法人国立高等専門学校機構 水力発電装置
JP6026786B2 (ja) * 2012-06-08 2016-11-16 株式会社ベルシオン 水力発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016169636A (ja) 2016-09-23
JP6514531B2 (ja) 2019-05-15
WO2016143763A1 (ja) 2016-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101333762B1 (ko) 좌우대칭형 에어포일을 구비한 워터 터어빈
JP6328175B2 (ja) モジュール化された海洋エネルギー発電装置および海洋エネルギー発電装置用組み込みモジュール
JP6235488B2 (ja) ベンチュリ効果を有する風力タービン発電機システム
CN202707347U (zh) 可调节浮管式水力发电机
CN203146200U (zh) 一种洋流发电用涡轮动力装置
KR101196357B1 (ko) 에너지 집약형 자력가동식 수직축 수류수차 장치
JP2013253577A (ja) 水力発電装置
US20100215488A1 (en) Fluid flow energy concentrator
CN103114962A (zh) 半潜式洋流发电系统
CN103133214B (zh) 洋流发电用涡轮动力装置
JP2013130110A (ja) 流体機械および流体プラント
KR101262579B1 (ko) 가변속 수차런너 및 발전기 일체형 구조를 갖는 유속형 소수력발전장치
WO2019049901A1 (ja) 水力発電装置
CN203230525U (zh) 海洋能发电装置及其框架
TW201641812A (zh) 觸地水車裝置
CN201730728U (zh) 一种循环式水轮发电机组
JP2017172572A (ja) ロープ支持による海流発電方法
JP6750952B2 (ja) 水力発電装置
CN104863778A (zh) 风力水力发电机
CN207583548U (zh) 一种群组式发电设备
JP2011236880A (ja) 流水用水車
KR101196356B1 (ko) 자력가동식 수직축 수류수차
TWI468586B (zh) 水力發電裝置
KR101871823B1 (ko) 모듈화된 덕트형 부유식 해류 발전 장치
TW201641813A (zh) 水車裝置