该水力发电装置用集水装置用于水力发电装置，该水力发电装置具有浸入水路，将水力转换为旋转力的水轮机叶片(2)和通过该水轮机叶片(2)的旋转而进行发电的发电机(6)，该集水装置设置在水轮机叶片(2)的上游侧，将水路的水收集到水轮机叶片(2)。该集水装置包括有集水板(12)，该集水板(12)具有通水孔(12a)，将水路的水收集到通水孔(12a)中，该集水板(12)中的通水孔(12a)的面积小于通过水轮机叶片(2)的外周缘部(2ba)的圆(Cr)的面积。另外，通水孔(12a)的形状从上述集水板(12)的主视观看为圆形。形。形。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水力发电装置用集水装置以及水力发电装置
[0001]相关申请
[0002]本申请要求申请日为2019年3月13日、申请号为JP特愿2019－045353号申请、以及申请日为2019年3月20日、申请号为JP特愿2019－053409号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
[0003]本专利技术涉及一种设置于水路中的水力发电装置用集水装置以及水力发电装置，本专利技术涉及使通过水轮机叶片的流速增加，提高发电效率的技术。
技术介绍
[0004]人们提出有如下的水力发电装置，即，在接受流过水路的水流而旋转的螺旋桨的上游侧具有支架部件，在该支架部件的上游侧开口部的上方具有壁部，从而使水流集中，即使是弱水流也能够进行充分的发电(专利文献1)。该水力发电装置通过缩小从位于水轮上游侧的支架部件的上游侧开口部到下游侧开口部的开口面积，可以进一步集中水流。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：JP特开2014－152645号公报
技术实现思路
[0008]专利技术要解决的课题
[0009]专利文献1的目的在于通过使螺旋桨的叶片的旋转面积小于等于支架部件的下游侧开口部的面积，有效地承受水流，提高发电效率。但是，由于螺旋桨的叶片成为阻力，故从位于螺旋桨上游侧的支架部件的下游侧开口部而流出的水流的一部分通过阻力小的螺旋桨的叶片的旋转半径的外侧，且通过下游侧开口部的内侧。该范围是对螺旋桨的效率没有贡献的范围，浪费了水流的能量的一部分。
[0010]本专利技术的目的在于，提供一种能够不浪费地利用水流能量而提高发电效率的水力发电装置用集水装置以及水力发电装置。
[0011]用于解决课题的技术方案
[0012]本专利技术的水力发电装置用集水装置用于下述的水力发电装置，该水力发电装置具有浸入水路并将水力转换为旋转力的水轮机叶片和通过该水轮机叶片的旋转而进行发电的发电机，该集水装置设置在上述水轮机叶片的上游侧，将上述水路的水收集到上述水轮机叶片。
[0013]集水装置包括有集水板，该集水板具有通水孔，将上述水路的流水收集到上述通水孔中，该集水板中的上述通水孔的面积小于通过上述水轮机叶片的外周缘部的圆的面积。
[0014]按照该方案，通过集水板的通水孔的水汇集到水轮翼，水轮机叶片旋转，通过该水
轮机叶片的旋转，发电机发电。从通水孔中流出的水流的流速比在集水板上游流动的水流的流速快，可以使水轮机叶片有效地旋转。特别是，由于集水板的通水孔的面积比通过水轮机叶片的外周缘部的圆的面积即转动面积小，所以从通水孔中流出的水流全部都能碰到水力发电装置的叶片。由此，可以不浪费地利用水流的能量，与现有技术相比，可以提高发电效率。
[0015]在本专利技术中，上述通水孔的形状也可从上述集水板的主视观看为圆形。通过将通水孔的形状做成大致圆形，构成水轮机叶片的多片叶片的各个叶片在旋转中受到的水流的不均匀变小，可以减小作用在叶片上的反复应力。由此，能够抑制水轮机叶片的寿命降低。另外，由于水流的不均匀变小，故发电电力稳定。
[0016]在本专利技术中，上述通水孔的中心也可与上述水轮机叶片的旋转中心一致。在该场合，可以可靠地减小各叶片在旋转中受到的水流的不均匀，可以可靠地减小作用在叶片上的反复应力。
[0017]在本专利技术中，上述通水孔的半径还可为上述水轮机叶片的旋转半径的0.75倍～0.98倍。在这里，“0.75倍～0.98倍”与0.75倍以上且小于0.98倍的内容同义。此时，能够充分确保通过通水孔的水流量，从通水孔中流出的全部水流都能够触碰水轮机叶片。由此，能够更有效地利用水流的能量。在通水孔的半径小于水轮机叶片的转动半径的0.75倍时，水轮机叶片的疲劳强度变大，输出功率不稳定，对机械体的负担大。
[0018]本专利技术的水力发电装置包括上述水轮机叶片、上述发电机以及本专利技术的水力发电装置用集水装置。由此，本专利技术的水力发电装置用集水装置能够获得上述的各项效果。
[0019]在本专利技术的水力发电装置中，上述水轮机叶片及上述发电机经由支承部件而固定于上述水路中，上述集水装置具有将上述集水板设置于上述水路中的集水板导向件，上述集水板导向件设置于上述水路的侧面，上述集水板导向件固定于上述支承部件的一部分上，且相对于上述水轮机叶片而配置于上述水路的上游侧。
[0020]按照该结构，集水装置的固定利用水轮机叶片及发电机的支承部件，由此能够容易地进行集水装置的设置。另外，由于能够使集水板导向件与水路的宽度相匹配地进行固定，因此能够最大限度地利用集水板的集水效果。特别是，在流量少的场合，通过不浪费地集水，能够高效地增加发电机的发电量。
[0021]在该场合，上述支承部件也可具有横跨水路的部件，在横跨上述水路的部件上固定有上述集水板导向件。按照该结构，通过将集水板导向件固定在横跨水路的部件上，能够容易地将设置在两侧的水路侧壁上的集水板导向件设置在从水路的水的流动方向观察的相同位置上。因此，设置作业变得简单。
[0022]还有，上述支承部件也可具有沿着水路的侧壁的部件，在沿着上述水路的侧壁的部件上固定有上述集水板导向件。按照该结构，能够在水路的侧壁上单侧地固定集水板导向件，能够减轻在向具有水流的水路设置时施加在水流方向上的集水板导向件的负载。
[0023]在本专利技术的水力发电装置中，还可包括活动机构，该活动机构使上述集水板导向件能够沿水的流动方向而移动，在上述支承部件、上述集水板导向件、以及将上述集水板导向件支承于上述支承部件上的支承部件中的至少一个上设置有上述活动机构。按照该结构，通过在支承部件与集水板导向件之间使水的流动方向具有自由度，能够改变发电机与集水板导向件之间的水的流动方向的距离。由此，能够对应于水量和流速而将集水板导向
件和集水板设置在相对于发电机的最佳位置，能够有效地增加发电量。
[0024]在权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两种方案的任何组合都包括在本专利技术中。特别是，权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合也包含在本专利技术中。
附图说明
[0025]本专利技术通过参考附图的以下优选实施方式的说明，能够更清楚地理解。然而，实施方式和附图仅是为了图示和说明，而不是为了限制本专利技术的范围。本专利技术的范围由权利要求书来确定。在附图中，多个附图中的相同的标号表示相同的部分。
[0026]图1为表示本专利技术的第1实施方式的水力发电装置的立体图；
[0027]图2为从水路的上游侧而观看该水力发电装置的主视图；
[0028]图3为该水力发电装置的侧视图；
[0029]图4为从水路的下游侧而观看该水力发电装置的后视图；
[0030]图5A为本专利技术的第2实施方式的水力发电装置用集水装置的主视图；
[0031]图5B为该水力发电装置用集水装置的侧视图；
[0032]图5C为该水力发电装置用集水装置的立体图；
[0033]图6本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水力发电装置用集水装置，该水力发电装置用集水装置用于水力发电装置，该水力发电装置具有：浸入水路且将水力转换为旋转力的水轮机叶片；通过该水轮机叶片的旋转而进行发电的发电机，该水力发电装置用集水装置设置在上述水轮机叶片的上游侧，将上述水路的水收集到上述水轮机叶片，该集水装置包括有集水板，该集水板具有通水孔，将上述水路的水收集到上述通水孔中，该集水板中的上述通水孔的面积小于通过上述水轮机叶片的外周缘部的圆的面积。2.根据权利要求1所述的水力发电装置用集水装置，其中，上述通水孔的形状从上述集水板的主视观看为圆形。3.根据权利要求2所述的水力发电装置用集水装置，其中，上述通水孔的中心与上述水轮机叶片的旋转中心一致。4.根据权利要求2或3所述的水力发电装置用集水装置，其中，上述通水孔的半径为上述水轮机叶片的旋转半径的0.75倍～0.98倍。5.一种水力发电装置，该水力发电装置包括上述水轮机叶片、上述发电机以及权利要求1～4中任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：向井浩气，川濑达夫，立石康司，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。