JP2002295358A - Hydraulic power plant - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電装置に係
り、特に、水車の出力に応じて発電機を交換することが
可能な水力発電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic power generator, and more particularly to a hydraulic power generator capable of replacing a generator according to the output of a water turbine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図７は従来の軸流型水車発電装置の一種
であるチューブラ水車を概念的に示す図である。この軸
流型水車発電装置は、外側円筒１と内側円筒２の間に
は、ガイドベーン３とランナベーン４およびランナボス
６とでエネルギーを回収する水車が構成されている。内
側円筒２の内部には、軸７とこれに直結する発電機８が
内蔵されている。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a view conceptually showing a tubular turbine which is a kind of a conventional axial flow type turbine generator. In this axial-flow turbine generator, a turbine that recovers energy with the guide vanes 3, the runner vanes 4, and the runner bosses 6 is formed between the outer cylinder 1 and the inner cylinder 2. Inside the inner cylinder 2, a shaft 7 and a generator 8 directly connected to the shaft 7 are incorporated.
【０００３】図示していない上池から外側円筒１内に流
入した水は、ガイドベーン３で整流された後、ランナベ
ーン４を通過する際に、ランナボス６を回転させて吸出
し管５に流入し、図示しないない下池に流出する。ラン
ナボス６の回転は軸７を介して発電機８を回す動力とし
て伝達され、電気的出力が得られる。[0003] Water flowing into the outer cylinder 1 from the upper pond (not shown) is straightened by the guide vanes 3 and then flows into the suction pipe 5 by rotating the runner boss 6 when passing through the runner vanes 4. It flows out to a lower pond (not shown). The rotation of the runner boss 6 is transmitted as power for rotating the generator 8 via the shaft 7, and an electrical output is obtained.
【０００４】また、近年では、国内の電力事情を鑑みた
場合、水力発電設備は河川の既開発状況や環境問題等の
観点から、徐々に小河川水を有効利用する方向に変遷し
つつある。[0004] In recent years, in view of the domestic power situation, hydroelectric power generation facilities have been gradually changing to use small river water effectively from the viewpoint of the state of development of rivers and environmental problems.
【０００５】このような動向を背景として、従来の大出
力の発電装置から小出力の発電装置へとシフトしてお
り、低コストで小出力の発電装置を供給することへの要
請が高まっている。[0005] Against this background, there has been a shift from conventional high-power generators to low-power generators, and there has been an increasing demand for supplying low-power, low-power generators. .
【０００６】水車発電装置の開発、設計業務は、個々の
水車発電装置の出力の大小に関わらず、同等のものが発
生する。出力単価（ここでは、１ｋＷに対するコスト）
の比較の上では、大出力の発電装置の方が小出力の発電
装置よりも出力単価は下がるのが一般的な傾向であり、
したがって、小出力発電装置を供出する場合は、コスト
面での大幅改善が大前提となる。[0006] In the development and design work of the turbine generator, the same thing occurs regardless of the magnitude of the output of each turbine generator. Output unit price (here, cost per 1 kW)
According to the comparison, it is a general trend that the unit price of output is lower for high-power generators than for low-power generators.
Therefore, when supplying a small-output power generator, a significant improvement in cost is a major premise.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水車発
電装置は、設置場所により落差、流量といった仕様が個
別に異なるため、設置場所毎に、立地条件に適した水車
を一品一様で設計製作しなければならないが、発電出力
の大小に関わらずそれに費やす開発、設計業務は、同等
のものが発生するので、出力単価でみれば、小出力の発
電装置がコスト高になる。However, since the specifications of the head and the flow rate of the water turbine generator differ individually depending on the installation location, it is necessary to design and manufacture a water turbine suitable for the location conditions uniformly for each installation location. However, the development and design work to be used regardless of the magnitude of the power generation output is the same, so the cost of a small-output power plant increases in terms of the output unit price.
【０００８】例えば、図７の水車発電装置では、発電機
８を内部に配置することから、高度な封水技術が要求さ
れ、また、発電機内部の保守典型のためにも複雑な構造
となる点は、発電出力の大小に関わらず同じである。For example, in the turbine generator shown in FIG. 7, since the generator 8 is disposed inside, an advanced water sealing technique is required, and a complicated structure is required for typical maintenance inside the generator. The points are the same regardless of the magnitude of the power output.
【０００９】また、水車の回転速度と発電機の回転速度
の適正化を図るために、増速装置や減速装置を水車と発
電機の間に設けることなども、発電出力の大小によらず
行われる。Further, in order to optimize the rotation speed of the turbine and the rotation speed of the generator, a speed increasing device or a reduction device may be provided between the turbine and the generator regardless of the magnitude of the power output. Will be
【００１０】さらに、負荷が変動するような立地条件下
に発電装置を据え付ける場合、発電量を簡単に変えるこ
とができないため、発電単価が割高になるという問題も
ある。[0010] Further, when the power generation device is installed under a location condition in which the load fluctuates, the power generation amount cannot be easily changed, so that there is a problem that the power generation unit price is relatively high.
【００１１】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、発電装置の低コスト化、負荷変
動への柔軟な対応を実現できるようにした水力発電装置
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydroelectric power generation apparatus which solves the above-mentioned problems of the prior art and which can reduce the cost of the power generation apparatus and can flexibly cope with load changes. is there.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、流路を形成するケーシン
グと、前記ケーシング内に収容される内筒と、前記ケー
シングと内筒の間に設置された回転羽根車を有する軸流
水車と、前記軸流水車に発生する回転力が伝達されて発
電機とを備える水車発電装置において、前記発電機はそ
の軸が前記水車の軸と平行になるように前記ケーシング
外に設けられるとともに、前記水車の回転速度を前記発
電機の回転速度に適合させる変速装置を設けることを特
徴とするものである。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a casing forming a flow path, an inner cylinder housed in the casing, the casing and the inner cylinder. An axial-flow turbine having a rotary impeller installed between the turbine and a turbine in which a rotating force generated in the axial-flow turbine is transmitted and a generator, wherein the generator has an axis that is the axis of the turbine. And a transmission that is provided outside the casing so as to be parallel to the rotation speed of the water turbine and adapted to the rotation speed of the generator.
【００１３】この請求項１の発明によれば、同一形式、
構造の標準的発電装置で異なる出力の発電機と標準仕様
の水車と組み合わせて発電量を変えられるので、元来、
負荷変動に対して柔軟に対応できる水車の特徴を最大限
に活用することができるようになる。例えば、雨期、乾
季が交互にあり、それに応じて負荷が変動するような立
地条件下に発電装置を据え付ける場合、あるいは建設中
のダムを上池に持ち、そのダムが満水となるまである一
定機械は所定出力より小出力で運転するような場合等
の、水位変動、流量変動が多く出力が変動する場合に
は、発電機、変速比を変えるだけで発電量を変更するこ
とが可能となる。また、量産体制が確立できるために大
幅な製作コスト低減が可能となる。According to the first aspect of the present invention, the same format,
Because it is possible to change the amount of power generation by combining a generator with different output and a standard turbine with a standard power generator with a structure,
This makes it possible to make the most of the features of the water turbine that can flexibly respond to load fluctuations. For example, when installing a power generator under location conditions where the rainy season and the dry season alternate and the load fluctuates accordingly, or hold a dam under construction in the upper pond and keep a certain machine until the dam is full When the output fluctuates greatly due to water level fluctuations and flow rate fluctuations, such as when operating with a smaller output than the predetermined output, it is possible to change the power generation amount only by changing the generator and the gear ratio. In addition, since a mass production system can be established, it is possible to significantly reduce manufacturing costs.
【００１４】また、請求項２に係る発明は、前記請求項
１の発明において、水車の回転軸と、前記発電機の回転
軸の軸間距離を一定に調整するスペーサを前記発電機と
ケーシングの間に配置したことを特徴とするものであ
る。この請求項２の発明によれば、水車の出力に応じて
発電機を交換する際や変速機の減速比を変える際に、発
電機と水車の軸間距離を調整する作業をスペーサを利用
して容易に行うことができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the spacer for adjusting the distance between the rotating shaft of the turbine and the rotating shaft of the generator to be constant is provided between the generator and the casing. It is characterized by being arranged between them. According to the second aspect of the invention, when replacing the generator according to the output of the turbine or changing the reduction ratio of the transmission, the operation of adjusting the distance between the shaft of the generator and the turbine is performed using the spacer. And can be done easily.
【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１の発明に
おいて前記発電機は、直列に連結した少なくとも２台以
上の発電機からなることを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the generator comprises at least two or more generators connected in series.
【００１６】この請求項３の発明によれば、水車の強度
の許容範囲を越さない場合には、上記のように複数台の
発電機を直列に接続することで、設計変更を伴うことな
く発電量を増加させることが機能となる。また、接続を
切りはなすことで、季節等による水位変動、流量変動、
あるいは負荷変動に対しても柔軟な対応が可能である。According to the third aspect of the invention, when the strength of the water turbine does not exceed the allowable range, the plurality of generators are connected in series as described above, so that the design is not changed. The function is to increase the amount of power generation. In addition, by disconnecting the connection, water level fluctuation, discharge fluctuation,
Alternatively, it is possible to flexibly respond to a load change.
【００１７】請求項４に係る発明は、変速装置は、前記
水車の落差をＨ（ｍ）、水車の回転数をｎ（ｒｐｍ）と
して、前記落差Ｈが変化した場合に、常に、ｎ／Ｈ
１／２が一定になるように変速比が調整されるようにし
たことを特徴とするものである。この請求項４の発明に
よれば、水車の特性がもっとも良好なポイントで運転す
ることがあらゆる発電装置で可能となるため、高能率で
安定した運転を提供できる。According to a fourth aspect of the present invention, in the transmission, the head of the turbine is H (m), and the rotation speed of the turbine is n (rpm).
The gear ratio is adjusted so that 1/2 becomes constant. According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to operate the turbine at the point where the characteristics of the turbine are the best, with any power generation device, and therefore, it is possible to provide a highly efficient and stable operation.
【００１８】[0018]
【発明の実施形態】以下、本発明による水力発電装置の
一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明す
る。 第１実施形態 図１は、本発明の第１実施形態による水力発電装置を示
す。１は流路を形成するケーシングとしての外側円筒
で、２は内側円筒である。外側円筒１と内側円筒２の間
には、ガイドベーン３とランナベーン４およびランナボ
ス６とでエネルギーを回収する水車が構成されている。
水車自体の構造は、内側円筒２の内部には発電機が内蔵
されていないことを除いて図７と同じである。外側円筒
１の外側には、発電機８が据付ベース１４を介して設置
されている。この発電機８の回転軸と、ランナボス６と
連結されている軸７とは平行になっている。軸７の一端
部には、スプロケット９が取り付けらけれている。変速
機１０は、水車の回転速度を発電機の回転速度に合わせ
られるように、変速比を任意に変えることができるよう
になっており、外側円筒１の外側に設置されている。こ
の変速機１０の入力軸に設けられたスプロケット１８と
前記スプロケット９には、チェーン１１が巻き掛けられ
ている。従って軸流水車の回転はスプロケット１８を介
して変速機１０へと入力されて、変速機１０内に設けら
れた図示しない歯車機構によって所定の変速比で変速さ
れた後、変速機１０の出力軸１２から出力される。そし
て、変速機１０の出力軸１２は発電機８の入力軸１３に
連結されている。なお、チェーン伝動機構の替わりにベ
ルト伝動機構としてもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a hydroelectric power generator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First Embodiment FIG. 1 shows a hydroelectric power generator according to a first embodiment of the present invention. 1 is an outer cylinder as a casing forming a flow path, and 2 is an inner cylinder. Between the outer cylinder 1 and the inner cylinder 2, a water turbine for recovering energy with the guide vane 3, the runner vane 4, and the runner boss 6 is formed.
The structure of the water turbine itself is the same as that of FIG. 7 except that a generator is not built in the inner cylinder 2. A generator 8 is installed outside the outer cylinder 1 via an installation base 14. The rotating shaft of the generator 8 and the shaft 7 connected to the runner boss 6 are parallel to each other. A sprocket 9 is attached to one end of the shaft 7. The transmission 10 can change the transmission ratio arbitrarily so that the rotation speed of the water turbine can be adjusted to the rotation speed of the generator, and is installed outside the outer cylinder 1. A chain 11 is wound around a sprocket 18 provided on an input shaft of the transmission 10 and the sprocket 9. Accordingly, the rotation of the axial-flow turbine is input to the transmission 10 via the sprocket 18 and is shifted at a predetermined gear ratio by a gear mechanism (not shown) provided in the transmission 10. 12 is output. The output shaft 12 of the transmission 10 is connected to the input shaft 13 of the generator 8. Note that a belt transmission mechanism may be used instead of the chain transmission mechanism.
【００１９】発電装置設置仕様に応じて一品一様で製作
される従来の一般的な水力発電装置と異なり、本実施形
態の水車は標準仕様で設計製作されるのものである。そ
して、発電機８の方は、外側円筒１の外側に据え付け、
チェーン１１で水車の動力を伝達するため、発電設備設
置仕様に応じた任意の仕様出力のものを組み合わせるこ
とができる構造になっている。Unlike a conventional general hydroelectric power generator which is manufactured in one piece according to the power generator installation specifications, the water turbine of the present embodiment is designed and manufactured according to standard specifications. And the generator 8 is installed outside the outer cylinder 1,
Since the power of the water turbine is transmitted by the chain 11, a structure having an optional output according to the power generation facility installation specification can be combined.
【００２０】例えば、標準仕様に対して仕様出力が大き
い場合には、発電機８を大型出力型のものに交換して据
え付け、あるいは仕様出力が小さい場合には、小出力型
のものに交換据え付けすればよい。それぞれの場合に、
水車の標準回転速度に対して発電機要求回転速度が異な
る場合は、変速機１０の変速比を替えて、両者の回転速
度が合うようにすればよいので、最適な組み合わせが可
能となる。For example, when the specification output is large relative to the standard specification, the generator 8 is replaced with a large output type and installed. When the specification output is small, the generator 8 is replaced with a small output type. do it. In each case,
When the required rotation speed of the generator is different from the standard rotation speed of the water turbine, the gear ratio of the transmission 10 may be changed so that the two rotation speeds match, so that an optimal combination is possible.
【００２１】したがって、本実施形態によれば、標準仕
様で設計した水力発電装置を異なる仕様に応用すること
ができるため、従来のような発電装置毎に一品一様に必
要とされる開発・設計業務を不要とすることができる。
また、製造面においても水車は標準仕様で両体制が確立
できるため、大幅な製作コスト低減が可能となり、特
に、小型出力の発電装置の製作コストを低減することが
できる。Therefore, according to the present embodiment, since the hydroelectric generator designed in the standard specification can be applied to different specifications, the development / design required for each power generator as in the conventional case is required. Work can be made unnecessary.
Further, in terms of manufacturing, since both systems can be established with the standard specification of the water turbine, the production cost can be significantly reduced, and in particular, the production cost of a small output power generator can be reduced.
【００２２】第２実施形態 次に、図２は、本発明の第２実施形態による水力発電装
置を示す図で、図２（ａ）は縦断面図、図２（ｂ）は正
面図である。なお、図１の第１実施形態と同一の構成要
素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略
する。この第２実施形態では、標準仕様の水車に対し
て、小出力の発電機８との組み合わせにより水力発電装
置が構成されている。発電機８が小出力となることによ
り、発電機８は小型のものになる。他方、水車の方は、
標準仕様のものを用いることから、水車中心レベル（Ｔ
ＣＬ）から発電機中心レベル（ＧＣＬ）までの垂直距離
Ｌｓは変化しない。また、当然のことながら、水車中心
レベル（ＴＣＬ）から発電機８の据付ベース１４までの
垂直距離Ｌｇも一定値距離である。このため、小出力の
小型の発電機８を用いることにより、据付ベース１４と
発電機８の下面との間に隙間が生じるので、そのままで
は発電機８を据え付けることができなくなる。Second Embodiment Next, FIG. 2 is a view showing a hydroelectric power generator according to a second embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view, and FIG. 2 (b) is a front view. . Note that the same components as those of the first embodiment in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the second embodiment, a hydraulic power unit is configured by combining a turbine with a standard specification with a generator 8 having a small output. Since the generator 8 has a small output, the generator 8 is small. On the other hand, the water wheel
Since the standard specification is used, the center of the turbine (T
The vertical distance Ls from CL) to the generator center level (GCL) does not change. Naturally, the vertical distance Lg from the turbine center level (TCL) to the installation base 14 of the generator 8 is also a constant distance. For this reason, by using the small generator 8 having a small output, a gap is generated between the installation base 14 and the lower surface of the generator 8, so that the generator 8 cannot be installed as it is.
【００２３】そこで、発電機８と水車の軸間距離を調整
するため、この隙間にスペーサ１５を介装している。こ
れにより、発電機８のみを出力の異なるものに変更して
据え付ける場合でも、水車、変速機、チェーン伝動機構
などはそのままに対応できるので、設計変更を必要する
ことなく、標準品の組み合わせで対応できることから大
幅な製作コストの低減を図ることが可能となる。なお、
図２では、小出力の発電機８を適用する場合について説
明したが、大出力の発電機を適用する場合にも同様にス
ペーサで対応できることは同様である。In order to adjust the distance between the shaft of the generator 8 and the turbine, a spacer 15 is interposed in this gap. As a result, even when only the generator 8 is changed and installed with a different output, the turbine, transmission, chain transmission mechanism, etc. can be used as they are, so it is possible to use a combination of standard products without changing the design. Because it is possible, it is possible to significantly reduce the manufacturing cost. In addition,
In FIG. 2, the case where the generator 8 having a small output is applied has been described. However, the case where the generator 8 having a large output is applied can be similarly handled by the spacer.
【００２４】次に、図３は、図２のスペーサ１０に代替
して、テーパ面同士で上下２段に重なるスペーサ１６
ａ、１６ｂを用いた実施の形態を示す。Next, FIG. 3 shows a spacer 16 in which tapered surfaces are superimposed in two upper and lower stages instead of the spacer 10 of FIG.
An embodiment using a and 16b will be described.
【００２５】発電機８と水車の軸間距離を微調整作業す
る場合には、スペーサ１６ａ、１６ｂを相対する方向か
らくさび的に打ち込むようにすることができるため、よ
り発電機８の高さ位置を的確な位置に据え付ける、発電
機８の入力軸１３と変速機１０の出力軸１２の心出しを
正確に行うことが可能となる。When fine adjustment of the distance between the shaft of the generator 8 and the water wheel is performed, the spacers 16a and 16b can be driven in a wedge manner from opposite directions. Can be accurately positioned so that the input shaft 13 of the generator 8 and the output shaft 12 of the transmission 10 are accurately positioned.
【００２６】第３実施形態 次に、図４は本発明の第３の実施形態を示す図である。
この第３実施形態では、標準仕様の水車１台に対して、
２台の発電機８ａ、８ｂを直列に連結したものである。
この実施形態では、変速機１０の出力軸１２に対して
は、１台目の発電機８ａの入力軸１３ａの一端部と連結
され、この入力軸１３ａの他端部は、２台目の発電機８
ｂの入力軸１７ａと連結されている。Third Embodiment Next, FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, for one standard turbine,
The two generators 8a and 8b are connected in series.
In this embodiment, the output shaft 12 of the transmission 10 is connected to one end of the input shaft 13a of the first generator 8a, and the other end of the input shaft 13a is connected to the second power generator 8a. Machine 8
b is connected to the input shaft 17a.
【００２７】標準仕様の設計をした水車であっても、あ
る出力範囲を超えない限り十分な強度を有している。こ
のため、仮に仕様落差が増えたり、仕様流量が増えたり
すれば水車としての出力が増加することになれば、強度
的に可能であれば、出力増強にも十分に対応できるとい
う特徴がある。Even a water turbine designed to the standard specification has sufficient strength as long as it does not exceed a certain output range. For this reason, if the output of the water turbine increases if the specification head increases or the specification flow rate increases, if the strength is possible, it is possible to sufficiently cope with the output increase.
【００２８】そこで、その水車の出力増強に対応させ
て、水車の強度の許容範囲を越さない場合には、上記の
ように２台の発電機８ａ、８ｂを直列に接続すること
で、発電量を増加させることが機能となる。In order to cope with the increase in the output of the turbine, if the strength of the turbine does not exceed the allowable range, the two generators 8a and 8b are connected in series as described above to generate power. The function is to increase the volume.
【００２９】このような接続は、設計変更を伴うことな
く単に直列に接続するだれであるので、発電量の増加さ
せるためのコストを大幅に低減することができる。ま
た、接続を切りはなすことで、季節等による水位変動、
流量変動、あるいは負荷変動に対しても柔軟な対応が可
能である。なお、水位変動、流量変動、負荷変動に対応
するための設備を一切必要としないこともいうまでもな
い。[0029] Since such a connection is simply performed in series without a design change, the cost for increasing the amount of power generation can be greatly reduced. Also, by disconnecting the connection, water level fluctuation due to season etc.,
It is possible to flexibly respond to flow rate fluctuations or load fluctuations. Needless to say, no equipment is required to deal with water level fluctuations, flow rate fluctuations, and load fluctuations.
【００３０】なお、水車の強度の許す範囲では、２台以
上の発電機をつなげるようにしてもよい。It should be noted that two or more generators may be connected as long as the strength of the water turbine permits.
【００３１】次に、図５に示すのは、２台接続する発電
機８ａ、８ｂを変速機１０の両側に配置するようにした
実施形態である。変速機１０は、出力軸１２ａ、１２ｂ
を有し、一方の出力軸１２ａは、１台目の発電機８ａの
入力軸１３ａと連結され、他方の出力軸１２ｂは２台目
の発電機８ｂの入力軸１３ｂと連結されている。Next, FIG. 5 shows an embodiment in which two generators 8a and 8b connected to each other are arranged on both sides of the transmission 10. The transmission 10 includes output shafts 12a, 12b
One output shaft 12a is connected to the input shaft 13a of the first generator 8a, and the other output shaft 12b is connected to the input shaft 13b of the second generator 8b.
【００３２】このように２台の発電機８ａ、８ｂを配置
することにより、図４の実施形態と同様の効果が得られ
る上に、機器バランスは良好であり、据付スペースを小
さくすることができる。By arranging the two generators 8a and 8b in this manner, the same effects as those of the embodiment of FIG. 4 can be obtained, the equipment balance is good, and the installation space can be reduced. .
【００３３】第４実施形態 次に、図６は、以上の第１乃至第３実施形態に共通し
て、変速機１０の変速比の決定の仕方を示す図である。
一般的に水車は、図６に示すように、横軸にｎ／Ｈ
１／２、縦軸にＱをとるグラフ上に表現することができ
る。ここで、ｎ：水車の回転速度（ｍｉｎ-1）、Ｈ：水
車に与えられる有効落差（ｍ）、Ｑ：流量である。Fourth Embodiment Next, FIG. 6 is a diagram showing how to determine the speed ratio of the transmission 10 in common with the first to third embodiments.
Generally, a water turbine has n / H on the horizontal axis as shown in FIG.
1/2, can be represented on a graph taking the Q on the vertical axis. Here, n: rotation speed of the turbine (min-1), H: effective head (m) given to the turbine, and Q: flow rate.
【００３４】これは、水車の性能を判断する指標グラフ
としても扱うことができるものであり、一般的には、こ
のグラフ上の最高効率点近傍を設計点として用いること
になる。しかしながら、変速機の変速比を任意に変更で
きないものでは、この最良点を設計点とすることができ
にないこともある。This can be treated as an index graph for judging the performance of the water turbine. Generally, the vicinity of the highest efficiency point on this graph is used as a design point. However, if the transmission gear ratio cannot be arbitrarily changed, the best point may not be able to be set as the design point.
【００３５】そこで、そのような場合には、適用する仕
様の水車有効落差Ｈと、あらかじめ標準設計された装置
のｎ／Ｈ１／２の比（所定の一定の値をとる）を基にし
て、適用する水車の回転速度ｎを決定するように変速装
置の変速比を決定する。Therefore, in such a case, the ratio of the effective head H of the turbine to be applied and the ratio of n / H 1/2 (take a predetermined constant value) of the device designed in advance as a standard is taken as a basis. , The gear ratio of the transmission is determined so as to determine the rotation speed n of the water turbine to be applied.
【００３６】これによれば、水車の最適条件を常に維持
したものをあらゆる発電設備に応用することが可能とな
るため、高能率で信頼性の高い水力発電設備を提供する
ことができる。According to this, it is possible to apply the turbine constantly maintaining the optimum conditions to all types of power generation equipment, and it is possible to provide a highly efficient and highly reliable hydroelectric power generation equipment.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、標準仕様で設計した水力発電装置を異なる仕
様の発電装置に設計変更無しで容易に応用することがで
き、量産体制が確立できるために大幅な製作コスト低減
が可能となるとともに、受注から運転開始までを短納期
で完了することができる。As is clear from the above description, according to the present invention, a hydroelectric generator designed according to the standard specification can be easily applied to a generator having a different specification without changing the design, and the mass production system can be realized. Because it can be established, the production cost can be greatly reduced, and the process from receiving an order to starting operation can be completed in a short delivery time.
【図１】本発明による水力発電装置の第１実施形態を示
す図で、図１（ａ）は概略縦断面図、図１（ｂ）は正面
図。FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a hydroelectric power generator according to the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a schematic longitudinal sectional view, and FIG. 1 (b) is a front view.
【図２】本発明による水力発電装置の第２実施形態を示
す図で、図２（ａ）は概略縦断面図、図２（ｂ）は正面
図。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a second embodiment of the hydroelectric power generator according to the present invention, wherein FIG. 2A is a schematic longitudinal sectional view and FIG. 2B is a front view.
【図３】本発明による水力発電装置の第２実施形態の変
形例を示す図で、図２（ａ）は概略縦断面図、図２
（ｂ）は正面図。FIG. 3 is a view showing a modification of the second embodiment of the hydraulic power generation device according to the present invention, wherein FIG. 2 (a) is a schematic longitudinal sectional view, and FIG.
(B) is a front view.
【図４】本発明による水力発電装置の第３実施形態を示
す概略縦断面図。FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a third embodiment of the hydroelectric generator according to the present invention.
【図５】本発明による水力発電装置の第１実施形態の変
形例を示す概略縦断面図。FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing a modification of the first embodiment of the hydroelectric power generator according to the present invention.
【図６】減速機の減速比を決定するための水車性能線
図。FIG. 6 is a water turbine performance diagram for determining a speed reduction ratio of a speed reducer.
【図７】従来の水力発電装置の縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional hydroelectric power generator.
１ 外側円筒 ２ 内側円筒 ３ ガイドベーン ４ ランナベーン ６ ランナボス ７ 軸 ８ 発電機 １０ 変速機 １１ チェーン １４ 据付ベース １５ スペーサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer cylinder 2 Inner cylinder 3 Guide vane 4 Runner vane 6 Runner boss 7 Shaft 8 Generator 10 Transmission 11 Chain 14 Installation base 15 Spacer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉 下 懷 夫 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 木 崎 康 巳 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3H073 AA09 AA21 AA27 BB12 BB25 CC12 CC25 CD15 CE22 CE23 CE26 CE32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Sugishita, Husio 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Keihin Works Co., Ltd. 66-2, Toshiba Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 3H073 AA09 AA21 AA27 BB12 BB25 CC12 CC25 CD15 CE22 CE23 CE26 CE32
Claims (4)
ング内に収容される内筒と、前記ケーシングと内筒の間
に設置された回転羽根車を有する軸流水車と、前記軸流
水車に発生する回転力が伝達されて発電機とを備える水
車発電装置において、 前記発電機はその軸が前記水車の軸と平行になるように
前記ケーシング外に設けられるとともに、 前記水車の回転速度を前記発電機の回転速度に適合させ
る変速装置を設けることを特徴とする水車発電装置。1. An axial flow turbine having a casing forming a flow path, an inner cylinder housed in the casing, a rotary impeller provided between the casing and the inner cylinder, and an axial flow turbine. In the water turbine power generating device provided with a generator in which generated torque is transmitted, the generator is provided outside the casing so that its axis is parallel to the axis of the turbine, and the rotation speed of the turbine is A water turbine power generator, comprising a transmission geared to the rotation speed of the generator.
の軸間距離を一定に調整するスペーサを前記発電機とケ
ーシングの間に配置したことを特徴とする請求項１に記
載の水力発電装置。2. The device according to claim 1, wherein a spacer for adjusting the distance between the rotating shaft of the water wheel and the rotating shaft of the generator to be constant is disposed between the generator and the casing. Hydroelectric generator.
２台以上の発電機からなることを特徴とする請求項１に
記載の水力発電装置。3. The hydroelectric generator according to claim 1, wherein said generator comprises at least two generators connected in series.
（ｍ）、水車の回転数をｎ（ｒｐｍ）として、前記落差
Ｈが変化した場合に、常に、ｎ／Ｈ１／２が一定になる
ように変速比が調整されるようにしたことを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかの項に記載の水力発電装置。4. The transmission according to claim 1, wherein the head of the turbine is H
(M), wherein the speed ratio is adjusted so that n / H 1/2 is always constant when the head H changes, with the rotation speed of the turbine being n (rpm). The hydroelectric power generator according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101687A JP2002295358A (en) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | Hydraulic power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001101687A JP2002295358A (en) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | Hydraulic power plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002295358A true JP2002295358A (en) | 2002-10-09 |
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ID=18954968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001101687A Withdrawn JP2002295358A (en) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | Hydraulic power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002295358A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010077971A (en) * | 2009-11-30 | 2010-04-08 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Water turbine generator |
| JP2014528553A (en) * | 2011-10-11 | 2014-10-27 | リネル リニューアブルズ リミテッドＬｉｎｅｌｌ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ | Tidal current generator |
| JP6025945B1 (en) * | 2015-09-04 | 2016-11-16 | 秀樹 中込 | Water priority control method |
| JP2017073865A (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | Method for manufacturing eddy current type deceleration apparatus |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001101687A patent/JP2002295358A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010077971A (en) * | 2009-11-30 | 2010-04-08 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Water turbine generator |
| JP2014528553A (en) * | 2011-10-11 | 2014-10-27 | リネル リニューアブルズ リミテッドＬｉｎｅｌｌ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ | Tidal current generator |
| JP6025945B1 (en) * | 2015-09-04 | 2016-11-16 | 秀樹 中込 | Water priority control method |
| JP2017073865A (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | Method for manufacturing eddy current type deceleration apparatus |
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