JP2010203319A - 水力発電装置の設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】水力発電装置を大型化しなくても効率良く多量の発電が得られ、またメンテナンスにも優れた経済的な水力発電装置の設置構造を提供する。
【解決手段】複数個の水力発電装置２０、２０・・・を並列に収納する発電装置収納枠体３０と、発電装置収納枠体３０の前方部及び後方部に設けられた浮力タンク４５、４６と、発電装置収納枠体３０の少なくとも下方部に一端が固定されたワイヤ５２、５２と、ワイヤ５２、５２の他端に固定された錨又は重し５３とを備えている。発電装置収納枠体３０は、上方が開放し、両側の側板３４、３４間を仕切板３７、３７・・・によって仕切って複数個の発電装置収納部３８、３８・・・を形成し、発電装置収納部３８、３８・・・の前方部及び後方部に流水入口側窓３９、３９・・・及び流水排出側窓４０、４０・・・を形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、海や河川の水流を利用して水力発電を得る水力発電装置の設置構造に関する。

海や河川に流れる水流のエネルギーで発電を行う場合、水力発電装置の設置場所が問題となる。流速の強い水面に水力発電装置を設置すると、水面は船等の水上交通の妨げになり、水力発電装置の設置が困難な場合が多い。また水底部に水力発電装置を設置すると、流速が遅かったり、埃が多く水力発電装置には不都合である。

そこで、水上交通の妨げとならなく、ある程度の流速を有すると共に、埃の少ない海中又は水中に水力発電装置を設置するのが最適である。従来、海中に水力発電装置を設置したものとして、例えば特許文献１が挙げられる。また水力発電装置には種々のタイプのものが提案されているが、一例を挙げると特許文献２及び３等がある。

特許文献１は図７及び図８に示す構造となっている。流速と流向が安定している海流に、流れに直面する導管Ａと発電機Ｃを持つ浮体Ｂを、船首から係留索９と錨１０によって所定の深さに係留させる。浮体Ｂは、その船首全面が取水口１とされ、水車６が装着される取水口１と船尾の排出口２とを結ぶ導管Ａのほぼ中央の海流に垂直な断面は、取水口１の同断面積の数十分の一に圧縮した円形に形成されている。この結果、水車６の位置の海水の流速は取水口１の海流の流速の数十倍に加速されるために、海流エネルギーを活用して大容量の電力を得ることができる。これにより、導管Ａに流れる海流エネルギーを水車６と発電機Ｃによって電気エネルギーに変換し、海底送電線７で陸地に送電する。

浮体Ｂを水平に維持するには、前後左右及び上下に分割されたエアタンク３の船尾に近いエアタンク３の注水量を加減する。また船尾外側の上下左右に方向舵４を設け、船首の取水口１を海流に直面させることにより、浮体Ｂの姿勢を保持している。

特開平７−２５９０６４号公報 特開平５−３９７７３号公報 特開２００７−１７７７９７号公報

特許文献１は、浮体Ｂの姿勢を水平に維持させるために、複数個のエアタンク３の注水量を加減すると共に、方向舵４を設けている。しかしながら、浮体Ｂが小型の場合は、水流で浮体Ｂが回転及び上下左右に移動し易く、姿勢を水平に維持することは困難である。このため、浮体Ｂを大型にしなければならない。また発電器Ｃと浮体Ｂが一体となっているので、海流発電潜水船（水力発電装置）が大型になるばかりでなく、水力発電装置１台毎のコストが高くなり過ぎる問題があった。

また水流に対してバランスを取るため、水の取入口に対して吹き流し状の形状にする必要がある。このため、水の流れ方向に対して非常に長いトンネル状の導管Ａ（水路）となる。このような長いトンネル状の導管Ａに対しては、水が殆ど流れ込まない。

本発明の第１の課題は、水力発電装置を大型化しなくても効率良く多量の発電が得られと共に、経済的な水力発電装置の設置構造を提供することにある。

本発明の第２の課題は、水路を短くした水力発電装置を水流に対して直角にバランスを取り複数個設置することができる水力発電装置の設置構造を提供することにある。

本発明の第３の課題は、メンテナンスにも優れた水力発電装置の設置構造を提供することにある。

上記第１及び第２の課題を解決するための本発明の請求項１は、複数個の水力発電装置を並列に収納する発電装置収納枠体と、この発電装置収納枠体の前方部及び後方部に設けられた浮力タンクと、前記発電装置収納枠体の少なくとも下方部に一端が固定されたワイヤと、このワイヤの他端に固定された錨又は重しとを備えたことを特徴とする。

上記第１及び第２の課題を解決するための本発明の請求項２は、複数個の水力発電装置を並列に収納する発電装置収納枠体と、この発電装置収納枠体の底面に設けられた船倉と、前記発電装置収納枠体の少なくとも下方部に一端が固定されたワイヤと、このワイヤの他端に固定された錨又は重しとを備え、前記船倉は、水の流れ方向が複数個に仕切板で仕切られて複数個のバラスト部が形成され、前記複数個のバラスト部に水を出し入れするポンプを設けてなることを特徴とする。

上記第１乃至第３の課題を解決するための本発明の請求項３は、請求項１又は２において、前記発電装置収納枠体は、上方が開放し、両側の側板間を仕切板によって仕切って複数個の発電装置収納部を形成し、この発電装置収納部の前方部及び後方部に流水入口側窓及び流水排出側窓を形成したことを特徴とする。

上記第１乃至第３の課題を解決するための本発明の請求項４は、請求項１、２又は３において、前記ワイヤは、一端が前記発電装置収納枠体の前方部下方の両側に固定され、他端が前記錨又は重しに固定された下方部のワイヤと、一端が前記発電装置収納枠体の前方部上方の両側に固定され、他端が前記のワイヤの途中に固定された上方部のワイヤとからなることを特徴とする。

上記第１乃至第３の課題を解決するための本発明の請求項５は、請求項１、２又は３において、前記ワイヤは、一端が前記発電装置収納枠体の前方部下方の両側に固定され、他端が前記錨又は重しに固定されたワイヤよりなり、前記後方部の浮力タンクは、前記前方部の浮力タンクより浮力を大きく形成されていることを特徴とする。

上記第１乃至第３の課題を解決するための本発明の請求項６は、請求項１、２又は３において、前記ワイヤは、一端が前記発電装置収納枠体の底板の両側のほぼ中央部に固定され、他端が前記錨又は重しに固定されたワイヤよりなり、前記発電装置収納枠体の前方部下方には重しが固定されていることを特徴とする。

上記第１乃至第３の課題を解決するための本発明の請求項７は、請求項２において、前記複数個のバラスト部は、横方向に仕切板で分割されて前方バラスト部と後方バラスト部が形成され、前記前方バラスト部及び後方バラスト部にそれぞれ別個に水を出し入れする前方バラスト部用のポンプと、後方バラスト部用のポンプとを設けてなることを特徴とする。

請求項１によれば、発電装置収納枠体に複数個の水力発電装置を並列に収納するので、水力発電装置は小型でもよい。また水力発電装置が複数個収納された発電装置収納枠体は大型であるので、姿勢を水平に維持させることができる。また複数個の水力発電装置を収納するので、多量の発電を効率良く得ることができる。

また発電装置収納枠体には前方部上方及び後方部上方には浮力タンクが設けられているので、発電装置収納枠体に複数個の水力発電装置を収納しても発電装置収納枠体は海中又は水中に設置することができる。また水の流れ方向の流体の圧力によって発電装置収納枠体が回転しようとするモーメントは、発電装置収納枠体に取付けたワイヤによる張力によって防止され、水力発電装置の流水路入口がほぼ水平になるように調整される。

また発電装置収納枠体に複数個の水力発電装置を並列に収納して使用するので、水路を短くした水力発電装置を水流に対して直角にバランスを取って発電装置収納枠体を設置することができる。また水力発電装置と発電機は一体でもよいが、発電装置収納枠体には複数個の発電装置収納部が設けられているので、水力発電装置より発電機を別体とし、発電装置収納部の幾つかを発電機の収納部とすることができる。このようにすると、水力発電装置の１台毎に発電機を設ける必要がなく経済的である。

請求項３によれば、発電装置収納枠体の発電装置収納部の上方は開放しているので、例えば水力発電装置の上面に引っ掛け金具を取付けておくことにより、水力発電装置のメンテナンスが必要な時は、クレーンで吊り上げて海又は河川より地上に搬送してメンテナンスを行うことができ、容易にメンテナンスを行うことができる。

本発明の水力発電装置の設置構造の第１の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の水力発電装置の設置構造の第２の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の水力発電装置の設置構造の第３の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の水力発電装置の設置構造の第４の実施の形態を示す側面図である。 本発明の水力発電装置の設置構造の第５の実施の形態を示す側面図である。 発電装置収納枠体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 本発明の水力発電装置の設置構造の第６の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図７の発電装置収納枠体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。 本発明の水力発電装置の設置構造の第７の実施の形態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は発電装置収納枠体と羽根車装置の縦断面図である。 図９の正面を示し、（ａ）は図９（ａ）の正面図、（ｂ）は図９（ｂ）の正面図である。 本発明の水力発電装置の設置構造の第８の実施の形態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は発電装置収納枠体と羽根車装置の縦断面図である。 図１１の正面を示し、（ａ）は図１１（ａ）の正面図、（ｂ）は図１１（ｂ）の正面図である。 従来の水力発電装置の設置構造を示す斜視図である。 図１３の側面図である。

本発明の水力発電装置の設置構造の第１の実施の形態を図１及び図６により説明する。本実施の形態においては、図６に示す発電装置収納枠体３０を用いる。発電装置収納枠体３０は、複数個（実施の形態は６個）の水力発電装置２０を上方より並列に収納できるようになっている。横長の底板３１の前方部上及び後方部上には、水力発電装置２０の下方部の前後方向を規制する下方部規正板３２、３３が固定されており、底板３１の両側及び下方部規正板３２、３３上には、四隅が矩形形状に切り欠かれた側板３４、３４が固定されている。側板３４、３４の前方部上及び後方部上には、水力発電装置２０の上方部の前後方向を規制する上方部規正板３５、３６が固定されている。底板３１、側板３４、３４、下方部規正板３２、３３及び上方部規正板３５、３６により、上方は開放し、前方及び後方は横長の矩形形状に開放した構造に形成されている。側板３４、３４間は底板３１上に固定された５個の仕切板３７、３７・・・で仕切られ、６個の発電装置収納部３８、３８・・・が形成されている。これにより、前方側に６個の流水入口側窓３９、３９・・・が形成され、後方側には流水入口側窓３９、３９・・・に対応して流水出口側窓４０、４０・・・が形成される。

発電装置収納枠体３０の前方部上方の上方部規正板３５及び後方部上方の上方部規正板３６には、空気又はガスが入れられた浮力タンク４５、４６が固定されている。ここで、浮力タンク４５、４６は、発電装置収納枠体３０の発電装置収納部３８、３８・・・に水力発電装置２０を収納し、発電装置収納枠体３０を海中又は水中に投入した場合、海底又は河川底に沈まない浮力を有するようになっている。

図１に示すように、発電装置収納枠体３０の前方部下方の側方及び前方部上方の側方には、ワイヤ取付け具５０、５０及び５１、５１が固定され、ワイヤ取付け具５０、５０には、ワイヤ５２、５２の一端が固定され、ワイヤ５２、５２の他端は錨又は重し５３、５３に固定されたワイヤ巻取り機５４、５４に取付けられている。ワイヤ５２、５２の途中にはワイヤ取付け具５５、５５が固定されており、ワイヤ取付け具５１、５１と５５、５５にはワイヤ５６、５６が固定されている。ここで、錨又は重し５３、５３を海底又は河川底に設置し、発電装置収納枠体３０の発電装置収納部３８、３８・・・に水力発電装置２０を収納した状態においては、ワイヤ５６、５６は、発電装置収納枠体３０の前面部がほぼ垂直、即ち水力発電装置２０の流水路入口が水平になる長さに形成されている。発電装置収納枠体３０の後方部下方の側方には、ワイヤ取付け具６３、６３が固定され、ワイヤ取付け具６３、６３にはワイヤ６４、６４の一端が固定され、ワイヤ６４、６４の他端は錨又は重し６５、６５に固定されている。

次に作用について説明する。発電装置収納枠体３０の上方より水力発電装置２０の流水路入口が流水入口側窓３９、３９・・に向くようにして水力発電装置２０を発電装置収納部３８、３８・・・に収納する。そして、比較的岸壁に近くて浅い海や河川において、発電装置収納枠体３０の流水入口側窓３９、３９・・・が水の流れ方向Ｆに向くように、錨又は重し５３、５３を海底又は河川底に設置する。そこで、ワイヤ巻取り機５４、５４でワイヤ５２、５２を巻き取るか又は緩めてワイヤ５２、５２の長さを調節し、発電装置収納枠体３０を海上又は水上交通に支障の無い深さの場所で、水流の最も早い場所に設置する。

このように、発電装置収納枠体３０に複数個の水力発電装置２０を並列に収納するので、水力発電装置２０は小型でもよい。また水力発電装置２０が複数個収納された発電装置収納枠体３０は大型であるので、姿勢を水平に維持させることができる。また複数個の水力発電装置２０を収納するので、多量の発電を効率良く得ることができる。

また発電装置収納枠体３０に複数個の水力発電装置２０を並列に収納して使用するので、水路を短くした水力発電装置２０を水流に対して直角にバランスを取って発電装置収納枠体３０を設置することができる。また水力発電装置２０と発電機は一体でもよいが、発電装置収納枠体３０には複数個の発電装置収納部３８、３８・・・が設けられているので、水力発電装置２０より発電機を別体とし、発電装置収納部３８、３８・・・の幾つかを発電機の収納部とすることができる。このようにすると、水力発電装置２０の１台毎に発電機を設ける必要がなく経済的である。

発電装置収納枠体３０には前方部上方及び後方部上方には浮力タンク４５、４６が設けられているので、発電装置収納枠体３０に複数個の水力発電装置２０を収納しても発電装置収納枠体３０は海中又は水中に設置することができる。また水の流れ方向Ｆの流体の圧力によって発電装置収納枠体３０が矢印Ｇ方向に回転しようとするモーメントは、発電装置収納枠体３０に取付けたワイヤ５２、５２と５６、５６による張力によって防止され、水力発電装置２０の流水路入口がほぼ水平になるように調整される。なお、ワイヤ６４、６４及び錨又は重し６５、６５は特に設けなくても良いが、ワイヤ６４、６４及び錨又は重し６５、６５を設けると、発電装置収納枠体３０の後方部のふらつき及び位置が安定する。

発電装置収納枠体３０の発電装置収納部３８、３８・・・の上方は開放しているので、例えば水力発電装置２０の上面に引っ掛け金具を取付けておくことにより、水力発電装置２０のメンテナンスが必要な時は、クレーンで吊り上げて海又は河川より地上に搬送してメンテナンスを行うことができ、容易にメンテナンスを行うことができる。

本発明の水力発電装置の設置構造の第２の実施の形態を図２により説明する。前記実施の形態は、２個の錨又は重し５３、５３を用いた場合を示す。本実施の形態は、１個の錨又は重し５３を用いた場合を示す。なお、前記実施の形態と同じ又は相当部材には同じ符号を付して説明する。ワイヤ取付け具５０、５０には同じ長さのワイヤ６０、６０の一端が固定され、ワイヤ６０、６０の他端はリング６１に固定されている。リング６１にはワイヤ６２の一端が固定され、ワイヤ６２の他端は錨又は重し５３に固定されたワイヤ巻取り機５４に取付けられている。ワイヤ６０、６０の途中にはワイヤ取付け具５５、５５が固定されており、ワイヤ取付け具５１、５１と５５、５５にはワイヤ５６、５６が固定されている。

ここで、前記実施の形態と同様に、錨又は重し５３を海底又は河川底に設置し、発電装置収納枠体３０の発電装置収納部３８、３８・・・に水力発電装置２０を収納した状態においては、ワイヤ５６、５６は、発電装置収納枠体３０の前面部がほぼ垂直、即ち水力発電装置２０の流水路入口が水平になる長さに形成されている。

本実施の形態においても、錨又は重し５３を海底又は河川底に設置した場合、前記実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。

本発明の水力発電装置の設置構造の第３の実施の形態を図３により説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ又は相当部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施の形態においては、後方の浮力タンク４６は、前方の浮力タンク４５より大きく、即ち浮力が大きくなるように形成されている。そこで、ワイヤはワイヤ５２、５２のみでよい。発電装置収納枠体３０には前方部下方の側方のみにワイヤ取付け具５０、５０が固定されており、ワイヤ取付け具５０、５０にはワイヤ５２、５２の一端が固定され、ワイヤ５２、５２の他端は前記第１の実施の形態と同様に、錨又は重し５３、５３に固定されたワイヤ巻取り機５４、５４に取付けられている。

そこで、錨又は重し５３、５３を海底又は河川底に設置した場合、水の流れ方向Ｆの流体の圧力によって発電装置収納枠体３０が矢印Ｇ方向に回転しようとするモーメントは、浮力タンク４６の浮力は浮力タンク４５の浮力より大きいので、この浮力の差によって打ち消すことができ、水力発電装置２０の流水路入口がほぼ水平になるように調節される。

本発明の水力発電装置の設置構造の第４の実施の形態を図４により説明する。前記第３の実施の形態（図３）は、浮力タンク４６を浮力タンク４５より大きく形成した。本実施の形態は、浮力タンク４５と４６をほぼ同じ大きさに形成し、発電装置収納枠体３０が矢印Ｇ方向に回転しようとするモーメントを打ち消すように、発電装置収納枠体３０の後方部下端にガス又は空気を注入して膨らませる浮力タンク６６を設けた。このように構成しても前記第３の実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。

本発明の水力発電装置の設置構造の第５の実施の形態を図５により説明する。前記第３の実施の形態（図３）及び第４の実施の形態（図４）においては、発電装置収納枠体３０には前方部下方の側方にワイヤ取付け具５０、５０が固定され、ワイヤ取付け具５０、５０にワイヤ５２、５２の一端を固定した。本実施の形態は、発電装置収納枠体３０の底板３１のほぼ中央における両側にワイヤ取付け具５０、５０が固定されている。そして、ワイヤ取付け具５０、５０にワイヤ５２、５２の一端が固定され、ワイヤ５２、５２の他端は、前記第１、３、４の実施の形態と同様に、錨又は重し５３、５３に固定されたワイヤ巻取り機５４、５４に取付けられている。本実施の形態においては、水の流れ方向Ｆの流体の圧力によって発電装置収納枠体３０が矢印Ｇ方向に回転しようとするモーメントを打ち消すように、発電装置収納枠体３０の底板３１の前方の下面に重し６７を設けた。このように構成しても前記第３、第４の実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。

なお、前記第３、第４及び第５の実施の形態（図３、図４及び図５）は、前記第１の実施の形態（図１）と同様に、２個の錨又は重し５３、５３を用いた場合について説明したが、前記第２の実施の形態（図２）のように１個の錨又は重し５３を用いてもよいことは言うまでもない。また第３の実施の形態（図３）においては、浮力タンク４５、４６を発電装置収納枠体３０の前方部上方及び後方部上方に設けたが、発電装置収納枠体３０の前方部下方及び後方部下方に設けても、また浮力タンク４５を前方部上方又は下方に、浮力タンク４６を後方部上方又は下方に設けてもよい。第４の実施の形態（図４）においては、浮力タンク４５を前方部下方に設けてもよい。また第５の実施の形態（図５）においては、浮力タンク４６を後方部下方に設けてもよい。

また前記各実施の形態においては、ワイヤ巻取り機５４を錨又は重し５３に設けた場合について説明したが、発電装置収納枠体３０に設けてもよい。また水力発電装置２０は、特に限定されなく、例えば特許文献１、２又は３に示す水力発電装置を用いてもよい。

また前記各実施の形態においては、発電装置収納枠体３０に６個の発電装置収納部３８、３８・・・を形成した場合について説明したが、この発電装置収納部３８、３８・・・の個数は限定されるものではなく、２個以上であれば良い。

また発電装置収納枠体３０は、上方が開放し、仕切板３７、３７・・・で仕切られた発電装置収納部３８、３８・・・の前面及び後面に流水入口側窓３９、３９・・・及び流水排出側窓４０、４０・・・が形成される構造であれば良く、本実施の形態に限定されないことは言うまでもない。即ち、発電装置収納枠体３０は、上方が開放し、両側の側板３４、３４間を仕切板３７、３７・・・によって仕切って複数個の発電装置収納部３８、３８・・・を形成し、この発電装置収納部３８、３８・・・の前方部及び後方部に流水入口側窓３９、３９・・・及び流水排出側窓４０、４０・・・を形成すればよい。

本発明の水力発電装置の設置構造の第６の実施の形態を図７及び図８により説明する。なお、前記実施の形態と同じ又は相当部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。発電装置収納枠体３０の底面には、水を出し入れする船倉７０が設けられており、船倉７０は、水の流れ方向が仕切板７１で複数個（実施例は３個）に分割されてバラスト部７２が形成されている。バラスト部７２は、更に前後が仕切板７３で分割されて前方バラスト部７２ａと後方バラスト部７２ｂが形成されている。なお、ワイヤ取付け具５０、５０及び６３、６３は船倉７０の前方部下方及び後方部下方に固定されている。

船倉７０の前方部にはポンプ７４が設けられており、ポンプ７４には横方向に伸びた主パイプ７５が接続されている。主パイプ７５には、前方バラスト部７２ａに連通する分枝パイプ７６が連結されている。各分枝パイプ７６には、それぞれバルブ７７が設けられている。船倉７０の後方部にも同様に、ポンプ８０が設けられており、ポンプ８０には横方向に主パイプ８１が接続されている。主パイプ８１には、後方バラスト部７２ｂに連通する分枝パイプ８２が連結されている。各分枝パイプ８２には、それぞれバルブ８３が設けられている。

前記各実施の形態のように、水力発電装置２０を収納するだけの構造であると、水の圧力で発電装置収納枠体３０が破壊される恐れがある。本実施の形態のように、船倉７０を設け、船倉７０をしっかり製作することにより、全体の強度が増して発電装置収納枠体３０が破壊するのが防止される。

船倉７０の前方バラスト部７２ａ又は後方バラスト部７２ｂ若しくは前方バラスト部７２ａ、後方バラスト部７２ｂの左右に出入りする水の量を調整することにより、発電装置収納枠体３０の左右のバランスを取ることができると共に、浮かしたり沈めたりすることができる。また前方バラスト部７２ａと後方バラスト部７２ｂの前後に出入りする量を調整することにより、発電装置収納枠体３０の前後のバランスを取ることができると共に、浮かしたり沈めたりすることができる。この前方バラスト部７２ａ及び後方バラスト部７２ｂに出入りする水の量の調整は、図示しないコンピュータ制御（無線制御）によって、水の出し入れするバルブ７７、８３を制御することにより行うことができる。

本発明の水力発電装置の設置構造の第７の実施の形態を図９及び図１０により説明する。前記各実施の形態の発電装置収納枠体３０は、水力発電装置２０を収納する構造となっている。本実施の形態は、発電装置収納枠体９０に水力発電装置２０の下方部を設けたものである。発電装置収納枠体９０には、複数個の水力発電装置２０の羽根車装置１２０を上方より並列に収納できるようになっている。横長の底板９１の前方部上及び後方部上には、前方板９２及び後方板９３が固定されており、前方板９２及び後方板９３には複数個の流水入口側窓９４、９４・・・及び流水出口側窓９５、９５・・・が形成されている。

底板９１の両側には側板１００、１００（左右の側板１００は図示せず）が固定されており、側板１００、１００間は底板９１上に固定された複数個の仕切板１０１、１０１・・・で仕切られ、複数個の羽根車装置１２０の羽根車収納部１０２、１０２・・・が形成されている。羽根車収納部１０２、１０２・・・の下方には、水力発電装置２０の下方部が設けられている。即ち、流水入口側窓９４、９４・・・の下端部より上方に傾斜して設けられた流体下方ガイド板１０３が固定され、この流体下方ガイド板１０３より水平に流水出口側窓９５、９５・・・の下端部まで伸びて後方板９３に固定された流体通路下方板１０４が設けられている。また流体通路下方板１０４の下方と流体下方ガイド板１０３の下方とは仕切板１０５で仕切られている。これによって、底板９１、後方板９３、流体通路下方板１０４及び仕切板１０５で船倉１０６が形成される。底板９１、前方板９２、流体下方ガイド板１０３及び仕切板１０５で構成される部屋には、船倉１０６に水を出し入れするポンプ１０７が配設されている。

側板１００、１００の内側及び仕切板１０１、１０１・・・の両側には、前方部に羽根車装置１２０の前方部の上下を位置決めする前方上下位置規制板１０８と１０８、１０８と１０８・・・が固定され、後方部に羽根車装置１２０の後方部の上下を位置決めする後方上下位置規制板１０９と１０９、１０９と１０９・・・が固定されている。前方板９２の上方の前方側及び後方板９３の上方の後方側には、浮力タンク１１０、１１１が固定されている。

羽根車装置１２０の羽根車枠体１２１は、前方の下方に内側に傾斜した流体上方ガイド板１２２が設けられ、この流体上方ガイド板１２２より水平に流体上方ガイド板１２２が設けられている。この羽根車枠体１２１内には、羽根１２４を有する羽根車１２５が回転自在に配設されている。

そこで、羽根車装置１２０を発電装置収納枠体９０の羽根車収納部１０２、１０２・・・に上方より収納すると、羽根車装置１２０の前方下端部及び後方下端部が前方上下位置規制板１０８と１０８及び後方上下位置規制板１０９と１０９に当たって上下位置が規制される。これにより、流体下方ガイド板１０３と流体上方ガイド板１２２によって流体を圧縮して加速させるガイド部が形成させ、流体通路下方板１０４と流体通路上方板１２３と間の流体通路１２６に送り、羽根１２４を回転させる。

本実施の形態においても発電装置収納枠体９０の下方に船倉１０６を設けているので、前記第６の実施の形態（図７及び図８）と同様の効果は得られる。

本発明の水力発電装置の設置構造の第８の実施の形態を図１１及び図１２により説明する。前記第７の実施の形態（図９及び図１０）においては、発電装置収納枠体９０に船倉１０６を形成した。本実施の形態は、前記実施の形態の船倉１０６を２つに分割し、発電装置収納枠体１３０に第１の船倉１３１を形成し、後記する羽根車装置１５０に第２の船倉１５１を形成した。

発電装置収納枠体１３０は次のような構造となっている。横長の底板１３２の後方部上には後方板１３３が固定されており、後方板１３３には後記する流体通路１６２に対応した部分に流水出口側窓１３４、１３４・・・が形成されている。底板１３２の両側には側板１３５、１３５（右方の側板１３５は図示せず）が固定されており、側板１３５、１３５間は底板１３２上に固定された複数個の仕切板１３６、１３６・・・で仕切られ、複数個の羽根車装置１５０の羽根車収納部１３７、１３７・・・が形成されている。

各羽根車収納部１３７の底板１３２の前端部には、上方後方に傾斜した第１の流体下方ガイド板１４０の下端が固定され、第１の流体下方ガイド板１４０の上方部には水平に配設された船倉上板１４１の前端が固定されており、船倉上板１４１の後端は後方板１３３に固定されている。底板１３２と船倉上板１４１間は仕切板１４２で仕切られている。これによって、底板１３２、後方板１３３、船倉上板１４１及び仕切板１４２で第１の船倉１３１が形成されている。底板１３２、第１の流体下方ガイド板１４０及び仕切板１４２で構成される部屋には、第１の船倉１３１に水を出し入れするポンプ１４３が配設されている。第１の流体下方ガイド板１４０の上端には、下方に伸びて船倉上板１４１に固定された羽根車装置前後ストッパー部１４４が設けられている。また後方板１３３の上方の後方には、浮力タンク１４５が設けられている。

羽根車装置１５０に設けられた第２の船倉１５１は、次のような構造となっている。船倉上板１４１上に載置される船倉下板１５２の前端に羽根車装置前後ストッパー部１４４内に挿入される前後位置決め部１５３が設けられている。前後位置決め部１５３の上端には第１の流体下方ガイド板１４０の延長線上に形成された第２の流体下方ガイド板１５４が設けられている。即ち、第１の流体下方ガイド板１４０と第２の流体下方ガイド板１５４で流体下方ガイド板を構成している。第２の流体下方ガイド板１５４の上端より後方に水平に伸びた流体通路下方板１５５が設けられ、この流体通路下方板１５５と船倉下板１５２の後端は、後方板１３３の内側に位置させられる後方板１５６で固定されている。また第１の船倉１３１の船倉上板１４１には穴１４１ａが設けられ、第２の船倉１５１の船倉下板１５２には穴１４１ａに対応して穴１５２ａが形成されている。

第２の船倉１５１の上方には、羽根車装置１５０の羽根車枠体１６０が設けられている。羽根車枠体１６０は次のような構造となっている。流体通路下方板１５５に対応して流体通路上方板１６１が設けられ、流体通路下方板１５５と流体通路上方板１６１間は流体通路１６２となっている。第１の流体下方ガイド板１４０と第２の流体下方ガイド板１５４に対応して、流体通路上方板１６１の前端より上方前方に傾斜して流体上方ガイド板１６３が設けられ、この流体上方ガイド板１６３より後方に傾斜して前方上方板１６４が設けられている。この前方上方板１６４より後方に伸びた上板１６５が設けられ、流体通路上方板１６１と上板１６５とは後方板１６６で固定されている。また上板１６５の前端の内側より下方に伸びて流体上方ガイド板１６３に固定された仕切板１６７によって仕切られている。流体通路上方板１６１、上板１６５、後方板１６６及び仕切板１６７で構成された羽根車枠体１６０内には、羽根１２４を有する羽根車１２５が回転自在に配設されている。また流体上方ガイド板１６３、前方上方板１６４及び仕切板１６７で形成される部屋は、前方部の浮力タンク１６８となっている。第２の船倉１５１と羽根車枠体１６０の両側面は側板１６９、１６９で固定されている。

そこで、羽根車装置１５０を発電装置収納枠体１３０の羽根車収納部１３７、１３７・・・に上方より前後位置決め部１５３を羽根車装置前後ストッパー部１４４に合わせて挿入する。これにより、羽根車装置１５０の前端は、発電装置収納枠体１３０の後方板１３３と羽根車装置前後ストッパー部１４４とによって位置決めされる。また第１の船倉１３１上に第２の船倉１５１が設けられ、ポンプ１４３によって第１の船倉１３１への水の出し入れにより、水力発電装置の姿勢の安定化を図ることができる。更に第１の流体下方ガイド板１４０と第２の流体下方ガイド板１５４で流体下方ガイド板を形成し、この流体下方ガイド板と流体上方ガイド板１６３によって流体を圧縮して加速させるガイド部が形成され、流体通路１６２に送って羽根１２４を回転させる。

本実施の形態においても、発電装置収納枠体１３０の下方に船倉（第１の船倉１３１と第２の船倉１５１）を設けているので 、前記第６の実施の形態（図７及び図８）及び第７の実施の形態（図９及び図１０）と同様の効果が得られる。

なお、前記第６の実施の形態（図７及び図８）、第７の実施の形態（図９及び図１０）及び第８の実施の形態（図１１及び図１２）のように、船倉（７０、１６０、１３１と１５１）を設けた場合には、浮力タンク４５と４６、１１０と１１１、１４５と１６８は設けなくても良いが、これらの浮力タンクを設けると、この浮力タンクによっても前後のバランスが図れるので、より効果的である。また前記第６、第７及び第８の実施の形態においては、ポンプ７４と８０、１０７、１４３を発電装置収納枠体３０、９０、１３０の下方前方部及び下方後方部に設けた場合について説明したが、発電装置収納枠体の両側側面に設けてもよい。また第６の実施の形態（図７及び図８）において、発電装置収納枠体３０の強度を増加させるために、船倉７０を発電装置収納枠体３０の両側板３４、３４の両側まで延長し、この両側板３４、３４の両側まで延長した部分にポンプを配設しても良い。

２０ 水力発電装置
３０ 発電装置収納枠体
３１ 底板
３２、３３ 下方部規正板
３４ 側板
３５、３６ 上方部規正板
３７ 仕切板
３８ 発電装置収納部
３９ 流水入口側窓
４０ 流水出口側窓
４５、４６ 浮力タンク
５０、５１ ワイヤ取付け具
５２ ワイヤ
５３ 錨又は重し
５４ ワイヤ巻取り機
５５ ワイヤ取付け具
５６、６０、６２ ワイヤ
６６ 浮力タンク
７０ 船倉
７１ 仕切板
７２ バラスト部
７３ 仕切板
７４ ポンプ
７５ 主パイプ
７６ 分枝パイプ
７７ バルブ
８０ ポンプ
８１ 主パイプ
８２ 分枝パイプ
８３ バルブ
９０ 発電装置収納枠体
９４ 流水入口側窓
９５ 流水出口側窓
１０１ 仕切板
１０２ 羽根車収納部
１０３ 流体下方ガイド板
１０３ 流体下方ガイド板
１０４ 流体通路下方板
１０５ 仕切板
１０６ 船倉
１０７ ポンプ
１１０、１１１ 浮力タンク
１２０ 羽根車装置
１２１ 羽根車枠体
１２２ 流体上方ガイド板
１２３ 流体通路上方板
１２４ 羽根
１２５ 羽根車
１２６ 流体通路
１３０ 発電装置収納枠体
１３１ 第１の船倉
１３４ 流水出口側窓
１３６ 仕切板
１３７ 羽根車収納部
１４０ 第１の流体下方ガイド板
１４１ 船倉上板
１４２ 仕切板
１４３ ポンプ
１４５ 浮力タンク
１５０ 羽根車装置
１５１ 第２の船倉
１５２ 船倉下板
１５４ 第２の流体下方ガイド板
１５５ 流体通路下方板
１６０ 羽根車枠体
１６１ 流体通路上方板
１６２ 流体通路
１６３ 流体上方ガイド板
１６８ 浮力タンク

Claims (7)

1. 複数個の水力発電装置を並列に収納する発電装置収納枠体と、この発電装置収納枠体の前方部及び後方部に設けられた浮力タンクと、前記発電装置収納枠体の少なくとも下方部に一端が固定されたワイヤと、このワイヤの他端に固定された錨又は重しとを備えたことを特徴とする水力発電装置の設置構造。
2. 複数個の水力発電装置を並列に収納する発電装置収納枠体と、この発電装置収納枠体の底面に設けられた船倉と、前記発電装置収納枠体の少なくとも下方部に一端が固定されたワイヤと、このワイヤの他端に固定された錨又は重しとを備え、前記船倉は、水の流れ方向が複数個に仕切板で仕切られて複数個のバラスト部が形成され、前記複数個のバラスト部に水を出し入れするポンプを設けてなることを特徴とする水力発電装置の設置構造。
3. 前記発電装置収納枠体は、上方が開放し、両側の側板間を仕切板によって仕切って複数個の発電装置収納部を形成し、この発電装置収納部の前方部及び後方部に流水入口側窓及び流水排出側窓を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の水力発電装置の設置構造。
4. 前記ワイヤは、一端が前記発電装置収納枠体の前方部下方の両側に固定され、他端が前記錨又は重しに固定された下方部のワイヤと、一端が前記発電装置収納枠体の前方部上方の両側に固定され、他端が前記のワイヤの途中に固定された上方部のワイヤとからなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の水力発電装置の設置構造。
5. 前記ワイヤは、一端が前記発電装置収納枠体の前方部下方の両側に固定され、他端が前記錨又は重しに固定されたワイヤよりなり、前記後方部の浮力タンクは、前記前方部の浮力タンクより浮力を大きく形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の水力発電装置の設置構造。
6. 前記ワイヤは、一端が前記発電装置収納枠体の底板の両側のほぼ中央部に固定され、他端が前記錨又は重しに固定されたワイヤよりなり、前記発電装置収納枠体の前方部下方には重しが固定されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の水力発電装置の設置構造。
7. 前記複数個のバラスト部は、横方向に仕切板で分割されて前方バラスト部と後方バラスト部が形成され、前記前方バラスト部及び後方バラスト部にそれぞれ別個に水を出し入れする前方バラスト部用のポンプと、後方バラスト部用のポンプとを設けてなることを特徴とする請求項２記載の水力発電装置の設置構造。

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