JP2013007377A - Hydraulic power generation system that uses circulation water - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure which carries out stable power generation by starting a waterwheel smoothly and supplying a constant volume of water to the waterwheel in a hydraulic power generation system using circulation snowmelt water or the like.SOLUTION: The helping device 5 is for rotary assistance at the start of the waterwheel 2A in the hydraulic power generation system and is provided with a main shaft rotary wheel 5A and a main shaft pulley 5H both of which are rotatably arranged together with the main shaft 2B, a helping rotary wheel 5F and a helping pulley 5G both of which are rotatably arranged with a helping rotary shaft 5F1 arranged in parallel with the main shaft, an endless belt 5I set between the main shaft pulley and the helping pulley, and a rotation transmission means including a plurality of link members 5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E which connect between the main shaft rotary wheel and the helping rotary wheel so as to rotate the helping rotary wheel by transmitting the rotation of the main rotation wheel. The rotation of the main shaft rotary wheel is transmitted to the main shaft pulley through a plurality of link members, the helping rotary wheel, the helping rotary shaft, the helping pulley and the endless belt.

Description

本発明は、水力発電システムにおける水車の動力を、発電のみでなく水車からの落下水の循環のために利用する水力発電システムに関する。   The present invention relates to a hydraulic power generation system that uses the power of a water turbine in a hydroelectric power generation system not only for power generation but also for circulation of falling water from the water turbine.

従来、融雪水や雨水（以下、「融雪水等」と称する）の位置エネルギーを水力発電に利用する水力発電装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hydroelectric power generation apparatus that uses the potential energy of snowmelt water or rainwater (hereinafter referred to as “snowmelt water” or the like) for hydropower generation is known.

特許文献１では、上下２つの流入槽を設け、上部流入槽から下部流入槽へ水を落下させる水圧管の途中に水車を設けた発電を行うシステムが開示されている。このシステムは、発電した電力により地上に設けた発熱体を加熱し、その熱を融雪に用い、融雪した水を上部流入槽に回収している。   Patent Document 1 discloses a system that performs power generation in which two upper and lower inflow tanks are provided and a water turbine is provided in the middle of a hydraulic pipe that drops water from the upper inflow tank to the lower inflow tank. In this system, a heating element provided on the ground is heated by generated electric power, the heat is used for melting snow, and the melted water is collected in an upper inflow tank.

特許文献２では、融雪水が流れ込む鉛直方向の水圧管の途中に水車を設けて水力発電を行い、水車からの落下水を流入槽に貯留するシステムが開示されている。このシステムは、流入槽に設けたヒータを発電した電力により加熱し、加熱した水を圧力加圧送水装置で吸い上げて融雪のために散水する。また、発電した電力は、地上に設けた融雪ヒータを直接加熱するためにも用いられる。   Patent Document 2 discloses a system in which a water turbine is provided in the middle of a vertical water pressure pipe into which snowmelt water flows to perform hydroelectric power generation, and fall water from the water turbine is stored in an inflow tank. In this system, a heater provided in an inflow tank is heated by generated electric power, and the heated water is sucked up by a pressure / pressure water feeding device and sprayed for melting snow. The generated power is also used to directly heat a snow melting heater provided on the ground.

特開２００４−３０８６３８号公報JP 2004-308638 A 特開２００６−１１２０５８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-112058

融雪水等を利用した従来の水力発電システムでは、以下のような問題点がある。
第１に、主として市街地等での小規模システムを対象とする水力発電システムでは、融雪水等の自然水を利用した場合、水車に供給される水量が不安定であり、水車を駆動する水量が不足する可能性があるという問題がある。
第２に、停止状態の水車を始動する際の落下水のエネルギーが、水車を速やかに定常的な回転状態に移行させるには不十分な場合がある。その結果、水車を円滑に始動することが難しいという問題がある。 The conventional hydroelectric power generation system using snowmelt water has the following problems.
First, in a hydroelectric power generation system mainly for small-scale systems in urban areas or the like, when natural water such as snowmelt is used, the amount of water supplied to the turbine is unstable, and the amount of water that drives the turbine is small. There is a problem that it may be insufficient.
Secondly, the energy of the falling water when starting the stopped water turbine may be insufficient to cause the water turbine to quickly transition to a steady rotational state. As a result, there is a problem that it is difficult to start the water wheel smoothly.

以上の問題点に鑑み、本発明は、融雪水等を利用した水力発電システムにおいて、水車に水を安定してかつ低コストに供給できる構造、及び、水車を速やかに始動して安定な回転状態を保持できる構造を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a hydroelectric power generation system that uses snowmelt water or the like, a structure that can stably supply water to the water turbine at a low cost, and a stable rotating state by quickly starting the water turbine. The object is to provide a structure capable of holding

上記の目的を達成するべく、本発明は以下の構成を提供するものである。なお、括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付するものであり本発明を図示の実施例に限定する意図ではない。   In order to achieve the above object, the present invention provides the following configurations. The numbers in parentheses are reference numerals in the drawings to be described later, are for reference, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiments.

本発明の態様は、循環融雪水等により水車(２Ａ)を回転させることにより発電を行う、循環融雪水等を利用する水力発電システム(１)であって、
水車(２Ａ)に供給する循環融雪水等を貯留するための貯水槽(１Ａ)と、
前記貯水槽(１Ａ)の下方に設けられ、前記水車(２Ａ)を配置した水車室(１Ｃ)と、
前記水車室(１Ｃ)の下に設けられ前記水車室(１Ｃ)から落下した水を貯留するための循環水槽(１Ｄ)と、
前記循環水槽(１Ｄ)内の水を所定の経路にて前記貯水槽(１Ａ)に戻すように循環させるべく、前記循環水槽(１Ｄ)内に配置され前記循環水槽(１Ｄ)内の水に圧力を加えて加圧送水する圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)と、
前記水車(２Ａ)の回転による動力の一部を伝達されて前記圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)を駆動する圧力加圧送水装置駆動部(３Ｂ，４Ａ，４Ｂ)と、を備えている。 An aspect of the present invention is a hydroelectric power generation system (1) using circulating snow melting water or the like that generates power by rotating a water wheel (2A) with circulating snow melting water or the like.
A water storage tank (1A) for storing circulating snowmelt water to be supplied to the water wheel (2A);
A watermill chamber (1C) provided below the water tank (1A) and provided with the waterwheel (2A);
A circulating water tank (1D) provided under the water turbine chamber (1C) for storing water dropped from the water turbine chamber (1C);
In order to circulate the water in the circulating water tank (1D) back to the water storage tank (1A) through a predetermined path, the water is placed in the circulating water tank (1D) and pressure is applied to the water in the circulating water tank (1D). Pressure pressure water supply device (4C1, 4C2) for adding pressure and supplying water,
A pressure / pressure water feeding device driving section (3B, 4A, 4B) that transmits a part of the power generated by the rotation of the water wheel (2A) and drives the pressure / pressure water feeding device (4C1, 4C2). .

上記システムにおいて、前記圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)が、直線運動により水を加圧送水するプランジャ(４Ｄ)を備え、
前記圧力加圧送水装置駆動部(３Ｂ，４Ａ，４Ｂ)が、前記水車(２Ａ)の主軸(２Ｂ)の回転を伝達されて回転するクランク軸(４Ｂ)と、前記クランク軸(４Ｂ)に形成されたクランクアーム(４Ｂ１)及びクランクピン（４Ｂ２）と、前記クランクピン(４Ｂ２)と前記プランジャ(４Ｄ)とを連結する棒状リンク部材(４Ｂ３)と、を備えていることが、好適である。 In the above system, the pressure / pressure water feeding device (4C1, 4C2) includes a plunger (4D) that pressurizes and feeds water by linear motion,
The pressure-pressurized water supply device driving unit (3B, 4A, 4B) is formed on the crankshaft (4B) and the crankshaft (4B) that rotate by transmitting the rotation of the main shaft (2B) of the water turbine (2A). It is preferable to include a crank arm (4B1) and a crank pin (4B2), and a rod-like link member (4B3) for connecting the crank pin (4B2) and the plunger (4D).

上記システムにおいて、前記循環水槽(１Ｄ)から前記貯水槽水(１Ａ)までの水の循環の経路として、融雪等のためにシステム外部を経由する外部循環用経路及びシステム内部を経由する内部循環用経路の双方、又は、これらの経路のうちいずれか一方を備えていることが、好適である。   In the above system, as a water circulation path from the circulating water tank (1D) to the water tank water (1A), an external circulation path through the outside of the system for snow melting or the like and an internal circulation path through the inside of the system It is preferable to provide both of the routes or one of these routes.

上記システムにおいて、前記貯水槽(１Ａ)と前記水車室(１Ｃ)の間に設けられ、前記貯水槽(１Ａ)から落下した水を一時的に貯留するための流入槽(１Ｂ)を備え、前記流入槽(１Ｂ)から落下した水により前記水車室(１Ｃ)の水車(１Ａ)を回転させることが、好適である。   The system includes an inflow tank (1B) provided between the water storage tank (1A) and the water turbine room (1C) for temporarily storing water dropped from the water storage tank (1A), It is preferable to rotate the water wheel (1A) in the water wheel chamber (1C) by the water dropped from the inflow tank (1B).

上記システムにおいて、前記水車（２Ａ）の始動時の回転を補助するべく、手動により回転操作を加えられる手動駆動部（９Ｂ）と、
前記手動駆動部（９Ｂ）の回転を、前記水車（２Ａ）の主軸（２Ｂ）に伝達する手段と、をさらに備えていることが、好適である。 In the above system, a manual drive unit (9B) that can be manually rotated to assist rotation at the start of the water wheel (2A);
It is preferable to further include means for transmitting the rotation of the manual drive unit (9B) to the main shaft (2B) of the water turbine (2A).

上記システムにおいて、前記水車(２Ａ)の回転を補助するための加勢装置(５)をさらに備え、
前記加圧装置(５)は、
前記水車(２Ａ)の回転軸である主軸(２Ｂ)上に前記主軸(２Ｂ)とともに回転可能にそれぞれ装着された主軸回転車(５Ａ)及び主軸プーリ(５Ｈ)と、
前記主軸(２Ｂ)と平行に配置された加勢回転軸(５Ｆ１)上に前記加勢回転軸(５Ｆ１)とともに回転可能にそれぞれ装着された加勢回転車(５Ｆ)及び加勢プーリ(５Ｇ)と、
前記主軸プーリ(５Ｈ)と前記加勢プーリ(５Ｇ)との間に掛け渡された無端ベルト(５Ｉ)と、
前記主軸回転車(５Ａ)の回転を伝達して前記加勢回転車(５Ｆ)を回転させるべく、前記主軸回転車(５Ａ)と前記加勢回転車(５Ｆ)の間を連結する複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)を含む回転伝達手段と、を有し、
前記主軸回転車(５Ａ)の回転が、前記複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)、前記加勢回転車(５Ｆ)、前記加勢回転軸(５Ｆ１)、前記加勢プーリ(５Ｇ)、前記無端ベルト(５Ｉ)を介して前記主軸プーリ(５Ｈ)に伝達されることが、好適である。 The system further includes a biasing device (5) for assisting rotation of the water wheel (2A),
The pressurizing device (5)
A main shaft rotating wheel (5A) and a main shaft pulley (5H), which are rotatably mounted together with the main shaft (2B) on a main shaft (2B) which is a rotating shaft of the water turbine (2A);
An energizing rotating wheel (5F) and an energizing pulley (5G), which are rotatably mounted together with the energizing rotating shaft (5F1) on an energizing rotating shaft (5F1) arranged in parallel with the main shaft (2B);
An endless belt (5I) stretched between the spindle pulley (5H) and the bias pulley (5G);
In order to transmit the rotation of the main spindle rotating wheel (5A) to rotate the biasing rotary wheel (5F), a plurality of link members (a plurality of link members) connecting the main spindle rotating wheel (5A) and the biasing rotary wheel (5F) ( 5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E),
The rotation of the main shaft rotating wheel (5A) is caused by the plurality of link members (5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E), the biasing rotating wheel (5F), the biasing rotating shaft (5F1), and the biasing pulley (5G). It is preferable that the spindle pulley (5H) is transmitted through the endless belt (5I).

上記システムの加勢装置における前記複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)として、
一端が前記主軸回転車(５Ａ)の周縁近傍に位置する第１連結軸(Ｊ１)に対し回動自在に連結されるとともに、他端が自由端であって他端近傍に第１スライド孔(Ｓ１)を具備する第１リンク板(５Ｂ)と、
２枚のサブリンク板(５Ｃ１，５Ｃ２)からなり各々の一端が前記第１リンク板(５Ｂ)の第１スライド孔(Ｓ１)内をスライド可能な第２連結軸(Ｊ２)に対し回動自在に連結され、一方のサブリンク板(５Ｃ１)の他端は所定の固定点に位置する第３連結軸(Ｊ３)に対し回動自在に連結されている第２リンク板(５Ｃ１，５Ｃ２)と、
一端が前記主軸(２Ｂ)上に回動自在に装着されるとともに、他端が自由端であって前記第２リンク板(５Ｃ１，５Ｃ２)の他方のサブリンク板(５Ｃ２)の他端とともに第４連結軸(Ｊ２)に対し回動自在に連結されかつ他端近傍に第２スライド孔(Ｓ２)を具備する第３リンク板(５Ｄ)と、
一端が前記第３リンク板(５Ｄ)の第２スライド孔(Ｓ２)内及び所定の固定位置に設けられた第３スライド孔(Ｓ３)内をスライド可能な第５連結軸(Ｊ５)に対し回動自在に連結されるとともに、他端が前記加勢回転車(５Ｆ)の周縁近傍に位置する第６連結軸(Ｊ６)に対し回動自在に連結された第４リンク板(５Ｅ)と、
所定の固定点と前記第６連結軸（Ｊ６）の間に取り付けられた第１スプリング(Ｋ１)と、
所定の固定点と前記第２連結軸(Ｊ２)の間に取り付けられた第２スプリング(Ｋ２)と、を有し、
前記主軸回転車(５Ａ)が回転するとき、前記第４リンク板(５Ｅ)の一端が前記第３スライド孔(Ｓ３)を直線移動するとともに前記第４リンク板(５Ｅ)の他端が前記加勢回転車(５Ｆ)を回転させ、前記加勢回転車(５Ｆ)の回転が、前記加勢回転軸(５Ｆ１)、前記加勢プーリ(５Ｇ)及び前記無端ベルト(５Ｉ)を介して前記主軸プーリ(５Ｈ)に伝達されることが、好適である。 As the plurality of link members (5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E) in the urging device of the above system,
One end is rotatably connected to a first connecting shaft (J1) located in the vicinity of the periphery of the main spindle rotating wheel (5A), and the other end is a free end and a first slide hole ( A first link plate (5B) comprising S1);
It consists of two sub-link plates (5C1, 5C2), and one end of each is rotatable with respect to the second connecting shaft (J2) that can slide in the first slide hole (S1) of the first link plate (5B). The other end of one of the sub-link plates (5C1) is connected to a second link plate (5C1, 5C2) rotatably connected to a third connecting shaft (J3) located at a predetermined fixed point. ,
One end is rotatably mounted on the main shaft (2B), the other end is a free end, and the second link plate (5C1, 5C2) and the other sub-link plate (5C2) are connected together with the other end. A third link plate (5D) which is rotatably connected to the four connecting shafts (J2) and has a second slide hole (S2) in the vicinity of the other end;
One end rotates with respect to the fifth connecting shaft (J5) that can slide in the second slide hole (S2) of the third link plate (5D) and in the third slide hole (S3) provided at a predetermined fixing position. A fourth link plate (5E) that is movably connected and whose other end is rotatably connected to a sixth connection shaft (J6) located in the vicinity of the periphery of the biasing rotary wheel (5F);
A first spring (K1) attached between a predetermined fixed point and the sixth connecting shaft (J6);
A second spring (K2) attached between a predetermined fixed point and the second connecting shaft (J2);
When the main shaft rotating wheel (5A) rotates, one end of the fourth link plate (5E) moves linearly through the third slide hole (S3) and the other end of the fourth link plate (5E) is energized. A rotating wheel (5F) is rotated, and the rotation of the energizing rotating wheel (5F) is caused by the main shaft pulley (5H) via the energizing rotating shaft (5F1), the energizing pulley (5G), and the endless belt (5I). It is preferable to be transmitted to.

上記システムの加勢装置における前記複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)としてさらに、
４枚のサブリンク板(５Ｌ１，５Ｌ２，５Ｌ３，５Ｌ４)を四辺形の各辺とし各頂点を回動自在に連結した第５リンク板(５Ｌ)を有し、
前記第５リンク板(５Ｌ)の１つの頂点は、前記第３スライド孔(Ｓ３)の長手方向に沿った所定の固定点に位置する第７連結軸(Ｊ７)に対し回動自在に連結されるとともに、前記１つの頂点に対向する頂点は、前記第６連結軸(Ｊ６)に対し回動自在に連結されていることが、好適である。 As the plurality of link members (5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E) in the urging device of the system,
It has a fifth link plate (5L) in which each of the four sub link plates (5L1, 5L2, 5L3, 5L4) is each side of the quadrilateral and each vertex is rotatably connected,
One vertex of the fifth link plate (5L) is rotatably connected to a seventh connection shaft (J7) located at a predetermined fixed point along the longitudinal direction of the third slide hole (S3). In addition, it is preferable that the apex opposite to the one apex is rotatably connected to the sixth connecting shaft (J6).

本発明による水力発電システムは、融雪水、雨水、井戸水若しくは水道水のうちのいずれかの水又はこれらのうちの複数を混合した水又はこれらを本システムを介して循環させた水（本明細書では「循環融雪水等」と称する）を利用する。本システムは、循環融雪水等を落下させて水車を回転させ、その動力により発電機を駆動して発電を行うものである。本発明の特徴の一つは、水車の回転による動力の一部を利用して、水車から落下した水を再び貯水槽に戻すように循環させる圧力加圧送水装置を駆動することである。水を循環させることで、水車に対して常時安定に水を供給できる。圧力加圧送水装置は、モータ付ポンプなどとは異なり電源供給を必要とせず、システム内部の機械的エネルギーのみで稼動することが可能であるので、低コストである。   A hydroelectric power generation system according to the present invention includes any one of snowmelt water, rainwater, well water, tap water, water obtained by mixing a plurality of these waters, or water obtained by circulating these through the system (this specification). Will be referred to as “circulated snowmelt water”. In this system, circulating snowmelt water or the like is dropped to rotate a water turbine, and a power generator is driven by the power to generate power. One of the features of the present invention is that a part of the power generated by the rotation of the water wheel is used to drive a pressure / pressure water supply device that circulates the water dropped from the water wheel back to the water tank. By circulating the water, water can be constantly supplied to the water turbine. Unlike a motor-equipped pump or the like, the pressure / pressure water supply device does not require power supply and can be operated only by mechanical energy inside the system, and thus is low in cost.

水車から落下した水の循環経路として、システム外部へ融雪等のために循環させることができるとともに、システム内部でも循環させることができることで、季節や状況に応じて水を有効に利用することが実現される。また、水車からの落下水をできるだけ循環させて水車を回転させる水の一部として再利用することにより、水車を回転させるための水の確保を容易とする。   As a circulation path of water dropped from the water wheel, it can be circulated to the outside of the system for melting snow, etc., and it can also be circulated inside the system, so that water can be used effectively according to the season and situation. Is done. Further, by recirculating the falling water from the water wheel as much as possible and reusing it as part of the water for rotating the water wheel, it is easy to secure water for rotating the water wheel.

また、貯水槽と水車室の間に介在する流入槽を設けたことにより、水車室へ落下させる水量の制御が容易となり、安定な発電を行うことができる。   Moreover, by providing the inflow tank interposed between the water storage tank and the water turbine room, the amount of water dropped into the water turbine room can be easily controlled, and stable power generation can be performed.

また、手動で主軸を回転させる手動駆動部を設けたことにより、水車の始動時の回転を補助して速やかに定常的な回転状態に移行させることができる。   Further, by providing a manual drive unit for manually rotating the main shaft, it is possible to assist the rotation at the time of starting the water turbine and quickly shift to a steady rotation state.

また、水車の主軸に取り付けられた加勢装置は、手動駆動部による回転駆動をさらに補助するものである。加勢装置では、主軸の回転動力が加勢装置を介して伝達され主軸自体に戻されることで、主軸の回転運動を加勢する。この結果、水車の始動時の回転が速やかに定常的な回転状態に移行するとともに、定常的な回転状態でも主軸の回転が補助される。   Further, the urging device attached to the main shaft of the water turbine further assists the rotational drive by the manual drive unit. In the urging device, the rotational power of the main shaft is transmitted through the urging device and returned to the main shaft itself, thereby energizing the rotational motion of the main shaft. As a result, the rotation at the start of the water turbine quickly shifts to a steady rotation state, and the rotation of the main shaft is assisted in the steady rotation state.

図１は、本発明を適用した水力発電システムの一例を示した概要構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a hydroelectric power generation system to which the present invention is applied. 図２は、図１に示した水力発電システムの内部をさらに詳細に示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing the interior of the hydroelectric power generation system shown in FIG. 1 in more detail. 図３は、図２中のＡ視の概要図である。FIG. 3 is a schematic diagram of view A in FIG. 図４は、図２中のＢ視の概要図である。FIG. 4 is a schematic diagram of view B in FIG. 図５（ａ）は図２におけるＣ視の概要図であり、加勢装置の第１実施例の概要を示す図である。（ｂ）は（ａ）の平面図である。Fig.5 (a) is a schematic diagram of C view in FIG. 2, and is a figure which shows the outline | summary of 1st Example of a biasing apparatus. (B) is a top view of (a). （ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の加勢装置の第１実施例の動作を説明する図である。(A) (b) (c) is a figure explaining operation | movement of 1st Example of the biasing apparatus of this invention. 図７（ａ）は、図５（ａ）と同様の図であり、加勢装置の第２実施例の概要を示す図である。（ｂ）は（ａ）の平面図である。Fig.7 (a) is a figure similar to Fig.5 (a), and is a figure which shows the outline | summary of 2nd Example of a biasing apparatus. (B) is a top view of (a). （ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の加勢装置の第２実施例の動作を説明する図である。(A) (b) (c) is a figure explaining operation | movement of 2nd Example of the biasing apparatus of this invention.

以下、本発明を適用した一例を示した図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明を適用した水力発電システムの一例を示した概要構成図である。図中、黒矢印は水の流れを示す。図２は、図１に示した水力発電システム１の内部をさらに詳細に示す構成図である。図３は、図２中のＡ視の概要図であり、図４は、図２中のＢ視の概要図である。これらの図面により、循環融雪水等を利用する水力発電システム１の全体構成を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings showing an example to which the present invention is applied.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a hydroelectric power generation system to which the present invention is applied. In the figure, black arrows indicate the flow of water. FIG. 2 is a configuration diagram showing the interior of the hydroelectric power generation system 1 shown in FIG. 1 in more detail. 3 is a schematic diagram of view A in FIG. 2, and FIG. 4 is a schematic diagram of view B in FIG. With reference to these drawings, the overall configuration of the hydroelectric power generation system 1 that uses circulating snowmelt water or the like will be described.

図１に示すように、循環融雪水等を利用する水力発電システム１は、直方体形状の１つの筐体に収容された装置として構築される。筐体の大きさは、好適例として幅２ｍ〜３ｍ、奥行き１ｍ〜２ｍ、高さ２ｍ〜４ｍ程度を想定するが、この範囲に限られるものではなく、それぞれが１０ｍ〜数十ｍ程度の大規模システムとすることも可能である。好適例の程度の大きさの筐体であれば、市街地等の設置空間を確保し難い場所にも比較的容易に設置することができる。例えば、地上に設置してもよく、適宜の壁面に取り付けてもよく、また、一部又は全体を地中に埋設してもよい。   As shown in FIG. 1, a hydroelectric power generation system 1 using circulating snowmelt water or the like is constructed as an apparatus housed in a single rectangular parallelepiped housing. As for the size of the housing, a width of 2 m to 3 m, a depth of 1 m to 2 m, and a height of 2 m to 4 m are assumed as preferable examples, but the size is not limited to this range, and each of them is as large as 10 m to several tens of m. A scale system is also possible. If it is a housing | casing of the magnitude | size of a suitable example, it can be installed comparatively easily also in the place where it is difficult to ensure installation space, such as a city area. For example, you may install on the ground, you may attach to an appropriate wall surface, and you may embed a part or whole in the ground.

水力発電システム１の内部は、大きく分けて幅方向に中央区画と両側区画とに分けられる。各区画内も複数の槽や室に分けられている。これらの槽や室の境界は、壁や床で形成される。図１、図２及び図３に示すように、中央区画には、上方から下方へ順に、貯水槽１Ａ、流入槽１Ｂ、水車室１Ｃ及び循環水槽１Ｄが配置されている。   The interior of the hydroelectric power generation system 1 is roughly divided into a center section and both side sections in the width direction. Each compartment is also divided into a plurality of tanks and chambers. The boundaries between these tanks and chambers are formed by walls and floors. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, a water tank 1 </ b> A, an inflow tank 1 </ b> B, a water turbine room 1 </ b> C, and a circulating water tank 1 </ b> D are arranged in the center section in order from the top to the bottom.

貯水槽１Ａは、天井部に流入開口部１Ａ１を有する。流入開口部１Ａ１は、例えば、アルミ製メッシュフレームで形成されている。流入開口部１Ａ１から融雪水や雨水Ｗ１を貯水槽１Ａに流入させる。あるいは、流入開口部１Ａ１から雪を直接投入してもよい。流入開口部１Ａ１が、路面と同じ高さ又はそれより低い場合は、循環融雪水等Ｗ１が直接、貯水槽１Ａに流入することができる。貯水槽１Ａの水位は、図示しない適宜のセンサにより検知される。   The water storage tank 1A has an inflow opening 1A1 at the ceiling. The inflow opening 1A1 is formed of, for example, an aluminum mesh frame. Snowmelt water and rainwater W1 are caused to flow into the water storage tank 1A from the inflow opening 1A1. Or you may throw in snow directly from inflow opening part 1A1. When the inflow opening 1A1 is equal to or lower than the road surface, the circulating snowmelt water W1 or the like can directly flow into the water storage tank 1A. The water level in the water storage tank 1A is detected by an appropriate sensor (not shown).

貯水槽１Ａと流入槽１Ｂの間には、貯水槽１Ａと流入槽１Ｂとを連通させ又は遮断するための制御可能な開閉装置１Ａ２が設けられている。開閉装置１Ａ２が開くと貯水槽１Ａから流入槽１Ｂへ水が落下する。開閉装置１Ａ２が閉じると貯水槽１Ａから流入槽１Ｂへ水が落下せず、貯水槽１Ａに水が貯留する。開閉装置１Ａ２の開口の大きさを制御することにより、落水量を調整することができる。   Between the water storage tank 1A and the inflow tank 1B, there is provided a controllable opening / closing device 1A2 for communicating or blocking the water storage tank 1A and the inflow tank 1B. When the opening / closing device 1A2 is opened, water falls from the water storage tank 1A to the inflow tank 1B. When the opening / closing device 1A2 is closed, water does not fall from the water storage tank 1A to the inflow tank 1B, and water is stored in the water storage tank 1A. The amount of falling water can be adjusted by controlling the size of the opening of the opening / closing device 1A2.

流入槽１Ｂは、貯水槽１Ａの下に設けられ、水車室１Ｂへ落下させる水を一時的に貯留するための前段室として設けられる。流入槽１Ｂの水位も、図示しない適宜のセンサにより検知される。貯水槽１Ａの水量は、循環融雪水等の量により変動する可能性が大きいが、流入槽１Ｂの水量は、貯水槽１Ａから落下する水量及び水車室１Ｂへ落下させる水量を制御することにより、一定量に調整することが比較的容易である。流入槽１Ｂの水量を一定に維持することにより、水車室１Ｃに落下させる水量すなわち水車２Ａを回転させるエネルギーを安定に維持し易くなる。なお、流入槽１Ｂが無い場合でも、水車室１Ｃの水車１Ａを回転させることは可能であるが、上記の理由から流入槽１Ｂを設けることが好ましい。上述した特許文献１、２の従来の融雪水等を利用する水力発電システムでは、このような流入槽１Ｂに相当する槽は存在しない。   The inflow tank 1B is provided below the water storage tank 1A, and is provided as a front chamber for temporarily storing water to be dropped into the water turbine room 1B. The water level in the inflow tank 1B is also detected by an appropriate sensor (not shown). The amount of water in the water storage tank 1A is highly likely to fluctuate depending on the amount of circulating snowmelt water, etc., but the amount of water in the inflow tank 1B is controlled by controlling the amount of water falling from the water storage tank 1A and the amount of water falling into the water turbine room 1B. It is relatively easy to adjust to a certain amount. By maintaining a constant amount of water in the inflow tank 1B, it becomes easy to stably maintain the amount of water dropped into the turbine wheel chamber 1C, that is, the energy for rotating the turbine 2A. Even if there is no inflow tank 1B, it is possible to rotate the water wheel 1A in the water turbine chamber 1C, but it is preferable to provide the inflow tank 1B for the above reasons. In the hydroelectric power generation system using the conventional snowmelt water of Patent Documents 1 and 2 described above, there is no tank corresponding to such an inflow tank 1B.

流入槽１Ｂと水車室１Ｃの間には、流入槽１Ｂと水車室１Ｃとを連通させ又は遮断するための制御可能な開閉装置１Ｂ１が設けられている。開閉装置１Ｂ１が開くと流入槽１Ｂから水車室１Ｃへ水が落下する。開閉装置１Ｂ１が閉じると流入槽１Ｂから水車室１Ｃへ水が落下しない。開閉装置１Ｂ１の開口の大きさを制御することにより、落水量を調整することができる。   A controllable opening / closing device 1B1 is provided between the inflow tank 1B and the water turbine chamber 1C for communicating or blocking the inflow tank 1B and the water turbine chamber 1C. When the opening / closing device 1B1 is opened, water falls from the inflow tank 1B to the water turbine chamber 1C. When the opening / closing device 1B1 is closed, water does not fall from the inflow tank 1B to the water turbine chamber 1C. The amount of falling water can be adjusted by controlling the size of the opening of the opening / closing device 1B1.

水車室１Ｃには、水車２Ａが配置されている。水車２Ａは回転軸である主軸２Ｂに装着されている。水車２Ａの回転とともに主軸２Ｂが回転する。主軸２Ｂは、水車室１Ｃの両側壁によりベアリングを介して回動自在に軸支されている。主軸２Ｂの両端は、水車室１Ｃの両側壁を超えて両側の区画内にそれぞれ延長されている。本明細書における「主軸」等の用語における「軸」は、シャフトなどの適宜の直径をもつ軸部材を意味する。   A turbine 2A is arranged in the turbine chamber 1C. The water turbine 2A is mounted on a main shaft 2B that is a rotating shaft. The main shaft 2B rotates with the rotation of the water wheel 2A. The main shaft 2B is pivotally supported by bearings via both side walls of the water turbine chamber 1C. Both ends of the main shaft 2 </ b> B extend beyond both side walls of the water turbine chamber 1 </ b> C into the compartments on both sides. The term “axis” in terms such as “main shaft” in this specification means a shaft member having an appropriate diameter such as a shaft.

循環水槽１Ｄは、筐体の幅方向両端まで拡がって設けられている。水車室１Ｃとその下の循環水槽１Ｄの間は遮蔽されておらず、水車２Ａを回転させた水はそのまま落下して循環水槽１Ｄに貯留される。循環水槽１Ｄ内には、２台の圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２が配置されている。圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２は、循環水槽１Ｄ内の水を取り入れ圧力を加えて槽外に加圧送水する機能を備えている。循環水槽１Ｄの水位は、浮子式フロートを具備する水位制御フロート装置１Ｄ１により検知される。水位の検知に基づいて圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２を制御することにより、循環水槽１Ｄの水位を調整することができる。   The circulating water tank 1D is provided to extend to both ends in the width direction of the housing. The space between the water turbine chamber 1C and the circulating water tank 1D below it is not shielded, and the water that rotates the water wheel 2A falls as it is and is stored in the circulating water tank 1D. Two pressure-pressurized water supply devices 4C1 and 4C2 are disposed in the circulating water tank 1D. The pressure and pressure water supply devices 4C1 and 4C2 have a function of taking in water in the circulating water tank 1D and applying pressure to supply water outside the tank under pressure. The water level in the circulating water tank 1D is detected by a water level control float apparatus 1D1 having a float float. The water level of the circulating water tank 1D can be adjusted by controlling the pressure / pressure water supply devices 4C1 and 4C2 based on the detection of the water level.

一方の圧力加圧送水装置４Ｃ１は、システム外部へ融雪等のために水を圧送する外部循環用圧力加圧送水装置である。外部循環用の経路は次の通りである。外部循環用圧力加圧送水装置４Ｃ１から圧送された外部圧送水Ｗ２１は、建物等の融雪対象施設４０に送られ、例えば屋上に設置した散水装置４１等で散水される。この散水は常時行うことができるので、火災延焼防止効果もある。また、夏季に行えば冷房効果がある。散水された水及びそれにより生じた融雪水は、融雪水入口４２で回収され、外部回収水Ｗ２２として循環濾過装置２０へ送られる。循環濾過装置２０で塵埃等を除去された外部回収水Ｗ２３は、バルブ機能を備えた三方切替装置Ｖ１を介して貯水槽１Ａへ戻される。貯水槽１Ａが満水の場合は、オーバーフロー水Ｗ２４として排水溝３０へ廃棄される。   One pressure / pressure water supply device 4C1 is a pressure / pressure water supply device for external circulation that pumps water to the outside of the system for melting snow or the like. The route for external circulation is as follows. The external pressurized water W21 pumped from the external pressurized pressure watering device 4C1 is sent to the snow melting target facility 40 such as a building, and watered by, for example, the watering device 41 installed on the roof. Since this watering can be performed at all times, it also has the effect of preventing fire spread. In addition, there is a cooling effect in summer. The sprinkled water and the snowmelt water generated thereby are collected at the snowmelt water inlet 42 and sent to the circulation filtration device 20 as externally collected water W22. The externally recovered water W23 from which dust and the like have been removed by the circulation filtering device 20 is returned to the water storage tank 1A via the three-way switching device V1 having a valve function. When the water storage tank 1A is full, it is discarded into the drainage groove 30 as overflow water W24.

他方の圧力加圧送水装置４Ｃ２は、システム内部へ水を圧送する内部循環用圧力加圧送水装置である。内部循環用の経路は次の通りである。内部循環用圧力加圧送水装置４Ｃ２から圧送された内部圧送水Ｗ３１は、システム筐体の内部を通り、バルブ機能を備えた三方切替装置Ｖ２を介して内部圧送水Ｗ３２として貯水槽１Ａへ戻される。貯水槽１Ａが満水の場合は、オーバーフロー水Ｗ３３として排水溝３０へ廃棄される。   The other pressure-pressure water supply device 4C2 is a pressure-pressure water supply device for internal circulation that pumps water into the system. The route for internal circulation is as follows. The internal pressure water W31 pumped from the internal circulation pressure and pressure water supply device 4C2 passes through the inside of the system housing, and is returned to the water tank 1A as the internal pressure water W32 via the three-way switching device V2 having a valve function. . When the water storage tank 1A is full, it is discarded into the drainage groove 30 as overflow water W33.

このように、循環水槽１Ｄから貯水槽１Ａへと戻すように水を循環させることにより、水力発電を行うための水の確保を容易とする。また、水を循環させることで、厳寒期の凍結防止も図れる。また、貯水槽１Ａ内の水が不足する場合は、水道水又は井戸水（地下水全般を含む）Ｗ４を補給してもよい。なお、貯水槽１Ａ内の水が低減し補給もしない場合は、水車２Ａの回転は停止し、本システムは自動的に停止する。   Thus, it is easy to secure water for hydroelectric power generation by circulating water so as to return from the circulating water tank 1D to the water storage tank 1A. In addition, freezing in the extremely cold season can be prevented by circulating water. Moreover, when the water in the water tank 1A is insufficient, tap water or well water (including general groundwater) W4 may be replenished. When the water in the water tank 1A is reduced and not replenished, the rotation of the water wheel 2A is stopped and the present system is automatically stopped.

また別の変形例として、積雪がなく融雪が不要の地方では、２台の圧力加圧送水装置の両方を内部循環用としてもよい。あるいは、１台の内部循環用圧力加圧送水装置のみを設けてもよい。またさらに、１台の圧力加圧送水装置を、必要に応じて外部循環用と内部循環用に切り替えられるように構成してもよい。   As another modification, in a region where there is no snow accumulation and snow melting is unnecessary, both of the two pressure-pressure water supply devices may be used for internal circulation. Or you may provide only the pressure-pressure water supply apparatus for one internal circulation. Furthermore, you may comprise so that one pressure pressurization water supply apparatus can be switched for external circulation and internal circulation as needed.

水力発電システム１の両側部分には、それぞれ動力発電室１Ｅ、１Ｅが設けられている。動力発電室１Ｅには、水車２Ａの回転により生じた動力により発電を行う機能及びシステム全体を制御する機能等に関連する種々の構成要素が設置される。２つの動力発電室１Ｅ、１Ｅは、基本的に左右対称の構造となっており、ほぼ同じ構成要素を備えている（但し、外部循環用と内部循環用の各圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２からの圧送経路である配管等の配置は異なる）。図中、同じ機能の構成要素は同じ符号で示している。よって、以下では、一方の動力発電室１Ｅについてのみ説明する。   Power generation chambers 1E and 1E are provided on both sides of the hydroelectric power generation system 1, respectively. In the motive power generation chamber 1E, various components related to the function of generating power by the power generated by the rotation of the water turbine 2A and the function of controlling the entire system are installed. The two motive power generation chambers 1E and 1E basically have a symmetrical structure and are provided with substantially the same components (however, each pressure-pressurized water feeding device 4C1, 4C2 for external circulation and internal circulation) The arrangement of piping, etc., which is the pressure feeding path from the other is different). In the figure, components having the same function are denoted by the same reference numerals. Therefore, below, only one power generation chamber 1E will be described.

なお、図示の実施例とは異なる変形例として、動力発電室１Ｅが片側に１つだけ設けられている水力発電システムもまた、本発明の範囲に含まれるものとする。   As a modification different from the illustrated embodiment, a hydroelectric power generation system in which only one power generation chamber 1E is provided on one side is also included in the scope of the present invention.

図１に概略的に示す動力発電室１Ｅ内では、水車２Ａの主軸２Ｂに、水車主プーリ２Ａが装着されている。水車主プーリ２Ａは主軸２Ｂとともに回転する。水車主プーリ２Ａの回転は、Ｖベルト等の無端ベルト（２点鎖線で示す）により発電機プーリ６Ａに伝達される。発電機プーリ６Ａは、発電機軸６Ｃに装着されている。発電機軸６Ｃは、概略的に示す発電機７の回転軸である。   In the power generation chamber 1E schematically shown in FIG. 1, a turbine main pulley 2A is mounted on the main shaft 2B of the turbine 2A. The turbine main pulley 2A rotates together with the main shaft 2B. The rotation of the turbine main pulley 2A is transmitted to the generator pulley 6A by an endless belt such as a V belt (indicated by a two-dot chain line). The generator pulley 6A is attached to the generator shaft 6C. The generator shaft 6C is a rotating shaft of the generator 7 schematically shown.

発電機７は、低速回転で発電が可能なコアレス発電機が望ましい。但し、直流から交流に変換する装置としてＤＣ／ＡＣ変換器が必要となる。コアレス発電機の場合は単相三線（１φ３Ｗ）方式が可能である。一例として、水車主プーリ２Ａが直径８００mm、発電機プーリ６Ａを直径６０mmとし、１３．３倍の増速回転を行う。発電機プーリ６Ａを３００回転／分でコアレス発電機を駆動した場合、１φ３Ｗ６ＫＶＡ（６０ＡＸ２＝１２０Ａ）程度の、一般家庭では数軒分に十分な給電が可能である。   The generator 7 is preferably a coreless generator capable of generating power at low speed. However, a DC / AC converter is required as a device for converting from direct current to alternating current. In the case of a coreless generator, a single-phase three-wire (1φ3W) system is possible. As an example, the turbine main pulley 2A has a diameter of 800 mm, the generator pulley 6A has a diameter of 60 mm, and performs 13.3 times speed-up rotation. When the coreless generator is driven with the generator pulley 6A at 300 revolutions / minute, sufficient power can be supplied to several houses in a general household of about 1φ3W6KVA (60AX2 = 120A).

なお、本システムを大型化して高圧発電を行う場合は、さらに大きな施設、道路、大型工場等への給電も可能である。高圧発電及び高圧送電に伴い、規模に対応した電気室をシステム筐体の外部に設置してもよい。このような外部電気室には、例えば高圧送電に対応した遮断機保護装置、変圧器等の関係機器を別置する。   When this system is enlarged and high-voltage power generation is performed, power can be supplied to larger facilities, roads, large factories, and the like. With high voltage power generation and high voltage power transmission, an electric room corresponding to the scale may be installed outside the system casing. In such an external electric room, for example, a circuit breaker protection device corresponding to high-voltage power transmission, a related device such as a transformer is separately provided.

図２及び図４に示すように、動力発電室１Ｅは、好ましくは下層から上層へ順に、第一室１Ｅ１、第二室１Ｅ２及び第三室１Ｅ３に区画されている。   As shown in FIGS. 2 and 4, the power generation chamber 1E is partitioned into a first chamber 1E1, a second chamber 1E2, and a third chamber 1E3, preferably in order from the lower layer to the upper layer.

最下層の第一室１Ｅ１には、上述した水車主プーリ３Ａに加えて、主軸２Ｂとともに回転するように主軸２Ｂに装着されたクランク主プーリ３Ｂが設けられている。クランク主プーリ３Ｂは、水車２Ａの回転による動力を、循環水槽１Ｄ内の圧力加圧送水装置４Ｃ１（４Ｃ２も同様）へ伝達するためのものである。クランク主プーリ３Ｂの回転は、Ｖベルト等の無端ベルト（２点鎖線で示す）を介してクランク従プーリ４Ａへ伝達される。クランク従プーリ４Ａの回転軸には、クランク軸４Ｂが取り付けられている。クランク従プーリ４Ａが回転すると、クランク軸４Ｂが回転する。図４に示す一例では、第一室１Ｅ１内に、クランク従プーリ４Ａとクランク軸４Ｂとからなる組が、前後方向に２組並列に配置されている。   The lowermost first chamber 1E1 is provided with a crank main pulley 3B attached to the main shaft 2B so as to rotate together with the main shaft 2B in addition to the above-described water turbine main pulley 3A. The crank main pulley 3B is for transmitting the power generated by the rotation of the water turbine 2A to the pressure / pressure water feeding device 4C1 (same for 4C2) in the circulating water tank 1D. The rotation of the crank main pulley 3B is transmitted to the crank slave pulley 4A via an endless belt (indicated by a two-dot chain line) such as a V belt. A crankshaft 4B is attached to the rotating shaft of the crank follower pulley 4A. When the crank slave pulley 4A rotates, the crankshaft 4B rotates. In the example shown in FIG. 4, in the first chamber 1E1, two sets of the crank follower pulley 4A and the crankshaft 4B are arranged in parallel in the front-rear direction.

クランク軸４Ｂは、クランク軸４Ｂから径方向に延びる複数のクランクアーム４Ｂ１を備えている。図４に示すように、隣り合う２本のクランクアーム４Ｂ１の先端の間には、クランク軸４Ｂに平行なクランクピン４Ｂ２が延在している。図２に示す一例では、４本のクランクピン４Ｂ２の各々が、クランク軸４Ｂを挟んで互い違いに配置されている。各クランクピン４Ｂ２には、棒状リンク部材４Ｂ３の一端が連結されている。棒状リンク部材４Ｂ３の他端は、循環水槽１Ｄ内の圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２に設けられたプランジャ４Ｄに連結されている。クランクピン４Ｂ２と、棒状リンク部材４Ｂ３と、プランジャ４Ｄとは、同数である。好適例では、複数のプランジャ４Ｄの各々が、複数のクランクピン４Ｂ２の各々と、棒状リンク部材４Ｂ３により連結されている。   The crankshaft 4B includes a plurality of crank arms 4B1 extending in the radial direction from the crankshaft 4B. As shown in FIG. 4, a crank pin 4B2 parallel to the crankshaft 4B extends between the tips of two adjacent crank arms 4B1. In the example shown in FIG. 2, each of the four crank pins 4B2 is arranged alternately with the crankshaft 4B interposed therebetween. One end of a rod-like link member 4B3 is connected to each crank pin 4B2. The other end of the rod-like link member 4B3 is connected to a plunger 4D provided in the pressure / pressure water feeding devices 4C1 and 4C2 in the circulating water tank 1D. The number of crankpins 4B2, rod-like link members 4B3, and plungers 4D is the same. In the preferred example, each of the plurality of plungers 4D is connected to each of the plurality of crank pins 4B2 by a rod-like link member 4B3.

クランク主プーリ３Ｂ、クランク従プーリ４Ａ、クランク軸４Ｂ、クランクアーム４Ｂ１、クランクピン４Ｂ２及び棒状リンク部材４Ｂ３は、水車２Ａの回転による動力の一部を伝達して圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２を駆動する圧力加圧送水装置駆動部を構成する。   The crank main pulley 3B, the crank follower pulley 4A, the crankshaft 4B, the crank arm 4B1, the crankpin 4B2, and the rod-like link member 4B3 transmit a part of the power generated by the rotation of the water turbine 2A to transmit the pressure / pressure water feeding devices 4C1, 4C2. The pressure-pressurized water feeding device driving unit is configured to be driven.

クランク軸４Ｂの回転運動は、棒状リンク部材４Ｂ３を介してプランジャ４Ｄの直線運動に変換される。プランジャ４Ｄの直線運動により、図示しない適宜のバルブ機構を介して循環水槽１Ｄ内の水が、図示しない管路を通ってシステムの外部又は内部に圧送される。適宜のバルブ機構は、例えばプランジャ４Ｄの往路において逆止弁が開いて無圧、無送水状態を繰り返し、プランジャ４Ｄの復路において逆止弁が閉じて加圧状態となり水を圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２の外へ圧送する、というものである。なお、図２及び図４に示すように、圧力加圧送水装置４Ｃ１、４Ｃ２内のプランジャ４Ｄとして、幅方向に４個、奥行き方向に２個が並設されているが、一例であり、この構成に限定するものではない。   The rotational movement of the crankshaft 4B is converted into the linear movement of the plunger 4D via the rod-like link member 4B3. By the linear motion of the plunger 4D, the water in the circulating water tank 1D is pumped to the outside or the inside of the system through a pipe line (not shown) through an appropriate valve mechanism (not shown). An appropriate valve mechanism is, for example, that the check valve opens in the forward path of the plunger 4D and repeats no pressure and no water supply, and the check valve closes in the return path of the plunger 4D to be in a pressurized state to supply water to the pressure / pressure water supply device 4C1. 4C2 is pumped outside. In addition, as shown in FIG.2 and FIG.4, as the plunger 4D in the pressure-pressurized water feeding devices 4C1 and 4C2, four in the width direction and two in the depth direction are arranged side by side. The configuration is not limited.

さらに、第一室１Ｅ１には、水車２Ａの回転を補助するための加勢装置５が設けられている。加勢装置５は、直接的には主軸２Ｂと連携して機能する。加勢装置５については、後の図５〜図８において詳細に説明する。   Further, the first chamber 1E1 is provided with a biasing device 5 for assisting the rotation of the water wheel 2A. The urging device 5 directly functions in cooperation with the main shaft 2B. The urging device 5 will be described in detail later with reference to FIGS.

図２及び図４に示すように、中間層の第二室１Ｅ２には、発電機軸６Ｃにより駆動される発電機７が設置されている。発電機軸６Ｃには、上述した発電機プーリ６Ａに加えて、手動従プーリ６Ｂが発電機軸６Ｃとともに回転するように装着されている。手動従プーリ６Ｂには、第三室１Ｅ３に設けられた手動主プーリ９Ａとの間にＶベルト等の無端ベルト（２点鎖線で示す）が掛け渡されている。   As shown in FIGS. 2 and 4, a generator 7 driven by a generator shaft 6C is installed in the second chamber 1E2 of the intermediate layer. In addition to the generator pulley 6A described above, a manual slave pulley 6B is mounted on the generator shaft 6C so as to rotate together with the generator shaft 6C. An endless belt (indicated by a two-dot chain line) such as a V belt is stretched between the manual slave pulley 6B and a manual main pulley 9A provided in the third chamber 1E3.

最上層の第三室１Ｅ３に設けられた手動主プーリ９Ａの回転軸の端部には、手動操作されるクランク形ハンドルを備えた手動駆動部９Ｂが取り付けられている。図示の例では、手動駆動部９Ｂがシステム筐体の外部に突出しているが、手動操作可能であればシステム筐体の内部に設けてもよい。手動駆動部９Ｂを手で回転することにより、第三室１Ｅ３の手動主プーリ９Ａから第二室１Ｅ２の手動従プーリ６Ｂ、発電機軸６Ｃ及び発電機プーリ６Ａへと回転が伝達され、さらに第一室１Ｅ１の水車主プーリ３Ａ及び主軸２Ｂへと回転が伝達される。   A manual drive unit 9B having a manually operated crank-type handle is attached to the end of the rotary shaft of the manual main pulley 9A provided in the uppermost third chamber 1E3. In the illustrated example, the manual drive unit 9B protrudes outside the system casing, but may be provided inside the system casing as long as manual operation is possible. By manually rotating the manual drive unit 9B, rotation is transmitted from the manual main pulley 9A of the third chamber 1E3 to the manual slave pulley 6B, the generator shaft 6C, and the generator pulley 6A of the second chamber 1E2, and further the first The rotation is transmitted to the turbine main pulley 3A and the main shaft 2B of the chamber 1E1.

この手動駆動部９Ｂに対する手動操作によって、停止状態の水車２Ａの回転開始及び始動後の回転数増加を補助することができる。なお、水車２Ａが、所定の定常的な回転数で回転するようになった後は、手動駆動部９Ｂを切り離すことができる。この手動駆動部９Ｂを含む手動操作機構は、加勢装置５と併用することができる。   The manual operation on the manual drive unit 9B can assist in starting the rotation of the stopped water wheel 2A and increasing the number of rotations after starting. It should be noted that the manual drive unit 9B can be disconnected after the water wheel 2A is rotated at a predetermined steady rotational speed. The manual operation mechanism including the manual drive unit 9B can be used in combination with the urging device 5.

さらに、第三室１Ｅ３には、本システムの制御装置８が配置される。制御装置８は、本システムの各構成要素の動作を制御するプログラムを導入したコンピュータ、各構成要素から動作状態を示す信号を受信する受信部、各構成要素に対して制御信号を送信する送信部、操作パネル等を具備する。   Furthermore, the control apparatus 8 of this system is arrange | positioned in the 3rd chamber 1E3. The control device 8 includes a computer in which a program for controlling the operation of each component of the system is introduced, a receiver that receives a signal indicating an operation state from each component, and a transmitter that transmits a control signal to each component And an operation panel.

制御装置８は、貯水槽１Ａ、流入槽１Ｂ及び循環水槽１Ｄの水位の検知並びに開閉装置１Ａ２及び開閉装置１Ｂ１の開閉制御を行う。また、循環水槽１Ｄから外部又は内部に圧送された水の貯水槽１Ａへの流入又は排水溝へのオーバーフローを、図１に示した三方切替装置Ｖ１、Ｖ２を電磁制御することにより制御する。さらにまた、必要に応じて、所定の回転軸について回転の伝達と遮断を切り替える制御を行う。これにより、手動駆動部９Ｂを、必要に応じて主軸２Ｂの回転から切り離すことができる。このような回転力の伝達と遮断は、周知のクラッチ等の技術及び電磁的制御技術を用いて実現可能である。   The control device 8 detects the water level of the water storage tank 1A, the inflow tank 1B, and the circulating water tank 1D, and performs opening / closing control of the opening / closing device 1A2 and the opening / closing device 1B1. Moreover, the inflow to the water storage tank 1A or the overflow to the drainage groove of the water pumped outside or inside from the circulating water tank 1D is controlled by electromagnetically controlling the three-way switching devices V1 and V2 shown in FIG. Furthermore, control is performed to switch between transmission and interruption of rotation for a predetermined rotation axis as necessary. Thereby, the manual drive unit 9B can be separated from the rotation of the main shaft 2B as necessary. Such transmission and interruption of the rotational force can be realized by using a well-known technique such as a clutch and an electromagnetic control technique.

なお、コンピュータ及び電磁的制御による制御装置は一例であり、これに限定されるものではない。別の例として、水位検知を機械的機構により行い、三方切替装置Ｖ１、Ｖ２及び開閉装置１Ａ２、１Ｂ１は、水位検知する機械的機構と連動して機械的に切り替えられ又は作動する装置としてもよい。   In addition, the control apparatus by a computer and electromagnetic control is an example, and is not limited to this. As another example, the water level detection is performed by a mechanical mechanism, and the three-way switching devices V1, V2 and the opening / closing devices 1A2, 1B1 may be devices that are mechanically switched or operated in conjunction with a mechanical mechanism that detects the water level. .

図示しないが、第三室１Ｅ３には、第二室１Ｅ２に設置された発電機７に関連する電気設備を含む本システムに必要な他の電気設備を設置してもよい。例えば、電源保護装置の漏電遮断機、ＤＣ／ＡＣ変換機、周波数変換機等である。   Although not shown in the drawings, the third chamber 1E3 may be provided with other electrical equipment necessary for the present system, including electrical equipment related to the generator 7 installed in the second chamber 1E2. For example, an earth leakage breaker, a DC / AC converter, a frequency converter or the like of the power protection device.

また図示しないが、例えば第三室１Ｅ３に、発電機７により発電した電力を蓄積するバッテリを配置することが好適である。この場合、制御装置８は、バッテリへの蓄電及びバッテリから外部への送電の制御も行う。また、制御装置８の電源としてバッテリを利用することで、外部からの電源供給なしで本システムを稼働できる。   Moreover, although not shown in figure, it is suitable to arrange | position the battery which accumulate | stores the electric power generated with the generator 7 in the 3rd chamber 1E3, for example. In this case, the control device 8 also controls power storage to the battery and power transmission from the battery to the outside. Further, by using a battery as a power source for the control device 8, the present system can be operated without external power supply.

以下、図５〜図８を参照して、本発明による加勢装置の実施形態について説明する。なお、説明において、図１〜図４中の符号を参照する場合がある。   Hereinafter, with reference to FIGS. 5-8, embodiment of the biasing apparatus by this invention is described. In the description, reference numerals in FIGS. 1 to 4 may be referred to.

水車２Ａは、停止状態の慣性が大きいために、停止状態から回転を開始し、安定な回転状態となるまでに大きなエネルギーが必要である。小規模システムにおいては回転し始めるためのエネルギーが不足したり、回転し始めてもなかなか回転数が増えなかったりしがちである。上述した手動駆動部９Ｂだけでは、負担が大きい場合がある。   Since the water wheel 2A has a large inertia in the stopped state, the turbine 2A requires a large amount of energy to start rotating from the stopped state and become a stable rotating state. In a small-scale system, there is a tendency that the energy for starting to rotate is insufficient, or the number of rotations does not increase easily even when starting to rotate. The manual driving unit 9B described above may be burdensome.

そこで、本システムの一例では、水車２Ａの始動時のゆっくりとした回転を補助し、速やかに安定な回転状態へ移行させるための加勢装置５を設けている。加勢装置５は、上述した手動駆動部９Ｂによる始動時の回転補助をさらに補助するものである。加勢装置５は、水車２Ａの始動時における主軸２Ｂの比較的小さい回転動力を受け取り、この回転動力を加勢装置５内部で伝達し、主軸２Ｂ自体にフィードバックする機能を有する。これにより、主軸２Ｂの回転を促進する。さらに、主軸２Ｂの回転が安定状態に到達した後も、加勢装置５が稼動することにより、主軸２Ｂの回転を補助することとなる。   Therefore, in the example of the present system, the urging device 5 is provided to assist the slow rotation at the start of the water turbine 2A and to quickly shift to the stable rotation state. The urging device 5 further assists rotation assistance at the time of starting by the manual drive unit 9B described above. The urging device 5 has a function of receiving relatively small rotational power of the main shaft 2B at the time of starting the water turbine 2A, transmitting this rotational power inside the urging device 5, and feeding back to the main shaft 2B itself. Thereby, the rotation of the main shaft 2B is promoted. Furthermore, even after the rotation of the main shaft 2B reaches a stable state, the urging device 5 operates to assist the rotation of the main shaft 2B.

図５（ａ）は図２中のＣ視の概要図であり、加勢装置５の第１実施例の概要を示す図である。図５（ｂ）は図５（ａ）の平面図である。   FIG. 5A is a schematic view taken along the line C in FIG. 2, and shows an outline of the first embodiment of the biasing device 5. FIG. 5B is a plan view of FIG.

加勢装置５は、水車２Ａの回転軸である主軸２Ｂの延長部分に設けられている。図５（ｂ）の平面図では、位置関係を示すために水車主プーリ３Ａ及びクランク主プーリ３Ｂを２点鎖線で示している（これらは加勢装置５の構成要素ではない）。   The urging device 5 is provided at an extension portion of the main shaft 2B which is a rotating shaft of the water wheel 2A. In the plan view of FIG. 5B, the turbine main pulley 3 </ b> A and the crank main pulley 3 </ b> B are indicated by two-dot chain lines in order to show the positional relationship (these are not constituent elements of the urging device 5).

主軸２Ｂ上には、主軸２Ｂとともに回転可能な主軸回転車５Ａが装着されている。加勢装置５が機能するとき、主軸回転車５Ａは、主軸２Ｂの回転とともに回転する。さらに、主軸２Ｂ上には、主軸２Ｂとともに回転可能に主軸プーリ５Ｈも装着されている。   On the main shaft 2B, a main shaft rotating wheel 5A that can rotate together with the main shaft 2B is mounted. When the urging device 5 functions, the main spindle rotating wheel 5A rotates with the rotation of the main spindle 2B. Further, a spindle pulley 5H is also mounted on the spindle 2B so as to be rotatable together with the spindle 2B.

主軸２Ｂから斜め上方に離間した位置に、主軸２Ｂと平行に加勢回転軸５Ｆ１が配置されている。加勢回転軸５Ｆ１は、適宜の支持壁（動力発電室の壁等）に固定された固定板Ｍ３、Ｍ４により支持される。加勢回転軸５Ｆ１上には、加勢回転軸５Ｆ１とともに回転可能な加勢回転車５Ｆが装着されている。さらに、加勢回転軸５Ｆ１上には、加勢回転軸５Ｆ１とともに回転可能に加勢プーリ５Ｇが装着されている。なお、加勢回転車５Ｆと加勢プーリ５Ｇは互いに直接固定して一体としてもよい。   A biasing rotating shaft 5F1 is disposed in parallel with the main shaft 2B at a position obliquely upward from the main shaft 2B. The energizing rotating shaft 5F1 is supported by fixed plates M3 and M4 fixed to an appropriate support wall (such as a wall of a power generation chamber). On the energizing rotating shaft 5F1, an energizing rotating wheel 5F that is rotatable together with the energizing rotating shaft 5F1 is mounted. Further, a bias pulley 5G is mounted on the bias rotating shaft 5F1 so as to be rotatable together with the bias rotating shaft 5F1. The urging rotary wheel 5F and the urging pulley 5G may be directly fixed to each other.

図５（ｂ）の平面図に示すように、主軸プーリ５Ｈと加勢プーリ５Ｇとは、同じ鉛直面内に位置し、互いに離間している。そして、主軸プーリ５Ｈと加勢プーリ５Ｇとの間には、Ｖベルト等の無端ベルト５Ｉが掛け渡されている。主軸プーリ５Ｈと加勢プーリ５Ｇは、同じ直径を有する。   As shown in the plan view of FIG. 5B, the spindle pulley 5H and the urging pulley 5G are located in the same vertical plane and are separated from each other. An endless belt 5I such as a V belt is stretched between the main shaft pulley 5H and the urging pulley 5G. The main shaft pulley 5H and the bias pulley 5G have the same diameter.

さらに、主軸回転車５Ａと加勢回転車５Ｆとの間は、一方の回転を他方の回転として伝達する回転伝達手段により連結されている。回転伝達手段は、複数のリンク部材を構成要素として含む。この回転伝達手段により、主軸２Ｂの回転による主軸回転車５Ａの回転が、複数のリンク部材を介して加勢回転車５Ｆに伝達され、加勢回転車５Ｆの回転により加勢回転軸５Ｆ１及び加勢プーリ５Ｇが回転し、加勢プーリ５Ｇの回転が無端ベルト５Ｉを介して主軸プーリ５Ｈに伝達され、主軸２Ｂの回転として回帰することとなる。この主軸２Ｂを起点としかつ主軸２Ｂを終点とする回転力伝達の閉ループにより、主軸２Ｂの回転が加勢される。すなわち、始動時の主軸２Ｂの回転エネルギーは専ら、自らの回転を促進するために用いられる。   Further, the main shaft rotating wheel 5A and the energizing rotating wheel 5F are connected by rotation transmitting means for transmitting one rotation as the other rotation. The rotation transmitting means includes a plurality of link members as components. By this rotation transmission means, the rotation of the main shaft rotating wheel 5A due to the rotation of the main shaft 2B is transmitted to the energizing rotating wheel 5F via a plurality of link members, and the energizing rotating shaft 5F1 and the energizing pulley 5G are rotated by the rotation of the energizing rotating wheel 5F. The rotation of the biasing pulley 5G is transmitted to the main shaft pulley 5H via the endless belt 5I, and returns as the rotation of the main shaft 2B. The rotation of the main shaft 2B is energized by a closed loop of torque transmission starting from the main shaft 2B and ending at the main shaft 2B. In other words, the rotational energy of the main shaft 2B at the start is exclusively used to promote its own rotation.

第１実施例において複数のリンク部材は、次のように構成されている。
長い板状の第１リンク板５Ｂの一端は、主軸回転車５Ａの周縁近傍に位置する第１連結軸Ｊ１に対し回動自在に連結されている。ここで、「回動自在の連結軸」とは、例えば、互いに連結させる複数の部材を共に貫通又は挿通するボルト、このボルトを脱落しないように固定するナット、及び、このボルトを回動自在に軸支するベアリング等を備えた構造である（以下の連結軸についても同様）。よって、第１リンク板５Ｂの一端は、主軸回転車５Ａの回転に伴って円周上を回転するが、第１リンク板５Ｂ自体は、第１連結軸Ｊ１を中心として回動することができる。第１リンク板５Ｂの他端は自由端であり、この他端近傍には、長手方向に沿って延びる直線状の第１スライド孔Ｓ１が穿設されている。 In the first embodiment, the plurality of link members are configured as follows.
One end of the long plate-like first link plate 5B is rotatably connected to a first connecting shaft J1 located in the vicinity of the periphery of the main spindle rotating wheel 5A. Here, the “rotating connecting shaft” means, for example, a bolt that penetrates or inserts a plurality of members to be connected together, a nut that fixes the bolt so as not to drop, and a bolt that can be rotated. The structure is provided with a bearing that supports the shaft (the same applies to the following connecting shafts). Therefore, one end of the first link plate 5B rotates on the circumference along with the rotation of the main shaft rotating wheel 5A, but the first link plate 5B itself can rotate about the first connecting shaft J1. . The other end of the first link plate 5B is a free end, and a linear first slide hole S1 extending along the longitudinal direction is formed in the vicinity of the other end.

第２リンク板は、長い板状の２枚のサブリンク板５Ｃ１、５Ｃ２からなる。サブリンク板５Ｃ１、５Ｃ２の各々の一端同士は、第１リンク板５Ｂにおける第１スライド孔Ｓ１内をスライド可能な第２連結軸Ｊ２に対し回動自在に連結されている。一方のサブリンク板５Ｃ１の他端は、適宜の支持壁（動力発電室の壁等）に固定された固定板Ｍ１上の固定点に位置する第３連結軸Ｊ３に対し回動自在に連結されている。他方のサブリンク板５Ｃ２の他端は自由端であり、第３リンク板５Ｄの他端と連結される。   The second link plate is composed of two long plate-like sub link plates 5C1 and 5C2. One end of each of the sub link plates 5C1 and 5C2 is rotatably connected to a second connecting shaft J2 that can slide in the first slide hole S1 in the first link plate 5B. The other end of one of the sub-link plates 5C1 is rotatably connected to a third connecting shaft J3 located at a fixed point on the fixed plate M1 fixed to an appropriate support wall (wall of the power generation chamber or the like). ing. The other end of the other sub-link plate 5C2 is a free end and is connected to the other end of the third link plate 5D.

長い板状の第３リンク板５Ｄの一端は、主軸２Ｂ上に回動自在に装着されている。第３リンク板５Ｄの他端は自由端であり、第２リンク板の他方のサブリンク板５Ｃ２の他端とともに第４連結軸Ｊ２に対し回動自在に連結されている。また、第３リンク板５Ｄの他端近傍には、長手方向に沿って延びる直線状の第２スライド孔Ｓ２が穿設されている。   One end of the long plate-shaped third link plate 5D is rotatably mounted on the main shaft 2B. The other end of the third link plate 5D is a free end, and is rotatably connected to the fourth connecting shaft J2 together with the other end of the other sub link plate 5C2 of the second link plate. Further, a linear second slide hole S2 extending along the longitudinal direction is formed in the vicinity of the other end of the third link plate 5D.

長い板状の第４リンク板５Ｅの一端は、第５連結軸Ｊ５に対し回動自在に連結される。この第５連結軸Ｊ５は、第３リンク板５Ｄの第２スライド孔Ｓ２内をスライド可能であると同時に、直線状の第３スライド孔Ｓ３内もスライド可能である。この第３スライド孔Ｓ３は、支持壁に固定された固定板Ｍ２に穿設されている。図５（ｂ）の平面図に示すように、第３スライド孔Ｓ３は、加勢回転車５Ｆとほぼ同じ鉛直面内に位置し、かつ、第３スライド孔Ｓ３の長手方向は、加勢回転車５Ｆの１つの径方向に沿って延びている。図示の第３スライド孔Ｓ３の形態は貫通孔であるが、第５連結軸Ｊ５の一端を係止可能な溝の形態でもよい。   One end of the long plate-like fourth link plate 5E is rotatably connected to the fifth connecting shaft J5. The fifth connecting shaft J5 can slide in the second slide hole S2 of the third link plate 5D, and can also slide in the linear third slide hole S3. The third slide hole S3 is formed in a fixed plate M2 fixed to the support wall. As shown in the plan view of FIG. 5 (b), the third slide hole S3 is located in substantially the same vertical plane as the energizing rotating wheel 5F, and the longitudinal direction of the third slide hole S3 is the energizing rotating wheel 5F. Extending along one radial direction. The form of the third slide hole S3 shown in the figure is a through-hole, but a form of a groove capable of locking one end of the fifth connecting shaft J5 may be used.

第４リンク板５Ｅの他端は、加勢回転車５Ｆの周縁近傍に位置する第６連結軸Ｊ６に対し回動自在に連結されている。よって、第４リンク板５Ｅの一端が、第３スライド孔Ｓ３内を直線移動すると、第４リンク板５Ｅの他端は、加勢回転軸５Ｆ１を中心として回転し、それに伴って加勢回転車５Ｆが回転する。   The other end of the fourth link plate 5E is rotatably connected to a sixth connection shaft J6 located in the vicinity of the peripheral edge of the biasing rotary wheel 5F. Therefore, when one end of the fourth link plate 5E moves linearly within the third slide hole S3, the other end of the fourth link plate 5E rotates about the urging rotation shaft 5F1, and accordingly, the urging rotating wheel 5F is rotated. Rotate.

以上のように構成された複数のリンク部材によれば、主軸回転車５Ａの回転運動が、第１〜第３リンク板５Ｂ、５Ｃ１、５Ｃ２、５Ｄを介して第５連結軸Ｊ５の直線運動に変換され、そして第５連結軸Ｊ５の直線運動が、第４リンク板５Ｅを介して加勢回転車５Ｆの回転運動に変換される。   According to the plurality of link members configured as described above, the rotational motion of the main shaft rotating wheel 5A is changed to the linear motion of the fifth connecting shaft J5 via the first to third link plates 5B, 5C1, 5C2, and 5D. Then, the linear motion of the fifth connecting shaft J5 is converted into the rotational motion of the energizing rotating wheel 5F via the fourth link plate 5E.

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図５に示した加勢装置の第１実施例の動作を説明する図である。   FIGS. 6A, 6B, and 6C are diagrams for explaining the operation of the first embodiment of the urging device shown in FIG.

図６（ａ）の状態を、主軸回転車５Ａ（背面側に主軸プーリ５Ｈが存在する）の０°位置とする。この位置では、第１リンク板５Ａの一端は最下位置にある。第２リンク板５Ｃ１、５Ｃ２のなす角度は最も小さくなる。第３リンク板５Ｄの他端は最も左側に寄っている。第５連結軸Ｊ５及び第４リンク板５Ｅの一端は、第３スライド孔Ｓ３の左端に位置する。加勢回転車５Ｆ（背面側に加勢プーリ５Ｇが存在する）は、図示の通りの位置にある。矢印は、この位置からの次の移動方向を示している。   The state shown in FIG. 6A is defined as a 0 ° position of the main spindle rotating wheel 5A (the main spindle pulley 5H exists on the back side). In this position, one end of the first link plate 5A is at the lowest position. The angle formed by the second link plates 5C1 and 5C2 is the smallest. The other end of the third link plate 5D is closest to the left side. One ends of the fifth connecting shaft J5 and the fourth link plate 5E are located at the left end of the third slide hole S3. The energizing rotating wheel 5F (the energizing pulley 5G is present on the back side) is in a position as illustrated. The arrow indicates the next direction of movement from this position.

図示のようにスプリングＫ１、Ｋ２を設けることで、加勢装置５をより円滑に稼動することができる。スプリングＫ１は、所定の固定点と第６連結軸Ｊ６の間に取り付けられている。スプリングＫ２は、所定の固定点と第２連結軸Ｊ２の間に取り付けられている。図６（ａ）では、スプリングＫ１及びスプリングＫ２はいずれも最も伸びた状態にある。スプリングＫ１は、第４リンク板５Ｅを右側に引っ張るように働く。スプリングＫ２は第２連結軸Ｊ２（すなわち第１リンク板５Ｂの他端、第２リンク板５Ｃ１、５Ｃ２の一端）を上方に引っ張るように働く。   By providing the springs K1 and K2 as illustrated, the urging device 5 can be operated more smoothly. The spring K1 is attached between a predetermined fixed point and the sixth connecting shaft J6. The spring K2 is attached between a predetermined fixed point and the second connecting shaft J2. In FIG. 6A, both the spring K1 and the spring K2 are in the most extended state. The spring K1 works to pull the fourth link plate 5E to the right side. The spring K2 acts to pull the second connecting shaft J2 (that is, the other end of the first link plate 5B and the one end of the second link plates 5C1 and 5C2) upward.

図６（ｂ）の状態は、主軸回転車５Ａの９０°位置である。この位置では、第１リンク板５Ａの一端は０°位置よりも上方に移動する。これにより第２リンク板５Ｃ１、５Ｃ２のなす角度が大きくなる。第３リンク板５Ｄの他端は右側に移動する。第５連結軸Ｊ５及び第４リンク板５Ｅの一端は、第３スライド孔Ｓ３の中間に位置する。加勢回転車５Ｆは、図示の通りの９０°回転した位置となる。スプリングＫ１、Ｋ２は、ほぼ無負荷時の長さとなる。   The state of FIG. 6B is the 90 ° position of the spindle rotating wheel 5A. At this position, one end of the first link plate 5A moves upward from the 0 ° position. This increases the angle formed by the second link plates 5C1 and 5C2. The other end of the third link plate 5D moves to the right side. One ends of the fifth connecting shaft J5 and the fourth link plate 5E are located in the middle of the third slide hole S3. The energizing rotating wheel 5F is at a position rotated by 90 ° as illustrated. The springs K1 and K2 have almost no load length.

図６（ｃ）の状態は、主軸回転車５Ａの１８０°位置である。この位置では、第１リンク板５Ａの一端は最上位置にある。これにより第２リンク板５Ｃ１、５Ｃ２のなす角度は最も大きくなる。第３リンク板５Ｄの他端は最も右側に寄っている。第５連結軸Ｊ５及び第４リンク板５Ｅの一端は、第３スライド孔Ｓ３の右端に位置する。加勢回転車５Ｆは、図示の通りの１８０°回転した位置となる。スプリングＫ１、Ｋ２は、最も圧縮されており、それぞれ第４リンク板５Ｅ及び第２連結軸Ｊ２を押し返すように働く。   The state of FIG. 6C is the 180 ° position of the spindle rotating wheel 5A. In this position, one end of the first link plate 5A is at the uppermost position. As a result, the angle formed by the second link plates 5C1 and 5C2 becomes the largest. The other end of the third link plate 5D is closest to the right side. One ends of the fifth connecting shaft J5 and the fourth link plate 5E are located at the right end of the third slide hole S3. The energizing rotating wheel 5F is at a position rotated by 180 ° as illustrated. The springs K1 and K2 are most compressed and function to push back the fourth link plate 5E and the second connecting shaft J2, respectively.

図６では０°〜１８０°の範囲の動作のみを示したが、１８０°〜３６０°の範囲の動作も同様である。主軸２Ｂの連続回転により０°〜３６０°の範囲の動作が連続的に繰り返される。主軸回転車５Ａが一回転するとき、第４リンク板５Ｅの一端が第３スライド孔Ｓ３を一往復する直線移動するとともに、第４リンク板５Ｅの他端が加勢回転車５Ｆを一回転させることとなる。この加勢回転車５Ｆの一回転により、加勢回転軸５Ｆ１を介して加勢プーリ５Ｇが一回転する。そして、加勢プーリ５Ｇと主軸プーリ５Ｈは直径が同じであるので、無端ベルト５Ｉを介して主軸プーリ５Ｈが一回転することになる。   FIG. 6 shows only the operation in the range of 0 ° to 180 °, but the operation in the range of 180 ° to 360 ° is the same. The operation in the range of 0 ° to 360 ° is continuously repeated by the continuous rotation of the main shaft 2B. When the spindle rotating wheel 5A makes one rotation, one end of the fourth link plate 5E moves linearly reciprocating once through the third slide hole S3, and the other end of the fourth link plate 5E rotates the energizing rotating wheel 5F once. It becomes. By one rotation of the energizing rotating wheel 5F, the energizing pulley 5G rotates once through the energizing rotating shaft 5F1. Further, since the bias pulley 5G and the spindle pulley 5H have the same diameter, the spindle pulley 5H rotates once via the endless belt 5I.

なお、上記では、主軸回転車５Ａから主軸プーリ５Ｈまでの運動伝達として説明したが、これは説明の都合上であり、主軸プーリ５Ｈから主軸回転車５Ａまでの運動伝達として説明することもできる。いずれの方向であっても自己回帰的、フィードバック的な運動伝達により、主軸２Ｂの回転が加勢されることとなる。   In the above description, the motion transmission from the main spindle rotating wheel 5A to the main spindle pulley 5H has been described. However, this is for convenience of explanation, and can also be described as the movement transmission from the main spindle pulley 5H to the main spindle rotating wheel 5A. In any direction, the rotation of the main shaft 2B is energized by autoregressive and feedback-like motion transmission.

図７（ａ）は、図５（ａ）と同様の図で、加勢装置の第２実施例の概要を示す図である。図７（ｂ）は図７（ａ）の平面図である。   Fig.7 (a) is a figure similar to Fig.5 (a), and is a figure which shows the outline | summary of 2nd Example of a biasing device. FIG. 7B is a plan view of FIG.

図７の第２実施例では、図５の第１実施例と同じ構成要素については、同じ符号を付して示している。第２実施例は、第１実施例の全ての構成要素に加え、さらに第５リンク板５Ｌを設けている。図７では、分かり易いように第５リンク板５Ｌに斜線模様を付して示している。以下の第２実施例の説明では、第１実施例と同じ構成要素についての説明を省略することとする。   In the second embodiment of FIG. 7, the same components as those of the first embodiment of FIG. In the second embodiment, in addition to all the components of the first embodiment, a fifth link plate 5L is further provided. In FIG. 7, the fifth link plate 5L is shown with a diagonal line pattern for easy understanding. In the following description of the second embodiment, description of the same components as those in the first embodiment will be omitted.

図７（ｂ）の平面図において、第５リンク板５Ｌは、第１実施例と共通する第３リンク板５Ｄと第４リンク板５Ｅの間に配置されている。第５リンク板５Ｌは、４枚の長い板状のサブリンク板５Ｌ１、５Ｌ２、５Ｌ３、５Ｌ４からなる。各サブリンク板を各辺として四辺形に組み、各頂点を回動自在に連結して構成されている。第５リンク板５Ｌの１つの頂点は、第３スライド孔Ｓ３の長手方向に沿った延長線上に位置する第７連結軸Ｊ７に対し回動自在に連結される。第７連結軸Ｊ７は、固定板Ｍ２上に固定されている。さらに、第７連結軸Ｊ７上の頂点に対向する位置にある別の頂点は、加勢回転車５Ｆ上の第６連結軸Ｊ６に対し回動自在に連結されている。すなわち、第４リンク板５Ｅの他端と同じ第６連結軸Ｊ６に連結されている。よって、第６連結軸Ｊ６に連結された第５リンク板５Ｌの頂点は、第４リンク板５Ｅの他端と同じ動作を行う。   In the plan view of FIG. 7B, the fifth link plate 5L is disposed between the third link plate 5D and the fourth link plate 5E which are common to the first embodiment. The fifth link plate 5L includes four long plate-like sub link plates 5L1, 5L2, 5L3, and 5L4. Each sub-link plate is assembled into a quadrilateral shape with each side, and each vertex is rotatably connected. One vertex of the fifth link plate 5L is rotatably connected to a seventh connection shaft J7 located on an extension line along the longitudinal direction of the third slide hole S3. The seventh connecting shaft J7 is fixed on the fixed plate M2. Further, another vertex at a position opposite to the vertex on the seventh connecting shaft J7 is rotatably connected to the sixth connecting shaft J6 on the energizing rotating wheel 5F. That is, it is connected to the same sixth connecting shaft J6 as the other end of the fourth link plate 5E. Therefore, the vertex of the fifth link plate 5L connected to the sixth connection shaft J6 performs the same operation as the other end of the fourth link plate 5E.

図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図７に示した加勢装置の第２実施例の動作を説明する図である。図８は、図６と同様の図であるが、図６に示した第１実施例と同じ構成要素の動作については、省略して示している。   FIGS. 8A, 8B, and 8C are diagrams for explaining the operation of the second embodiment of the biasing device shown in FIG. FIG. 8 is the same diagram as FIG. 6, but omits the operations of the same components as those of the first embodiment shown in FIG.

図８（ａ）の０°位置では、第５リンク板５Ｌの四辺形が最も大きく開いた状態となる。図８（ｂ）の９０°位置では、第５リンク板５Ｌの四辺形がやや潰れた中間状態となる。図８（ｃ）の１８０°位置では、第５リンク板５Ｌの四辺形が最も潰れた状態となり最も左右に伸びている。図８でも、０°〜１８０°の範囲のみを示したが、１８０°〜３６０°の範囲についても同様である。図６で述べた動作と同様に、０°〜３６０°の動作が繰り返される。   At the 0 ° position in FIG. 8A, the quadrilateral of the fifth link plate 5L is in the most open state. At the 90 ° position in FIG. 8B, the quadrilateral of the fifth link plate 5L is in an intermediate state that is slightly crushed. At the 180 ° position in FIG. 8C, the quadrilateral of the fifth link plate 5L is in the most crushed state and extends most to the left and right. FIG. 8 also shows only the range of 0 ° to 180 °, but the same applies to the range of 180 ° to 360 °. Similar to the operation described in FIG. 6, the operation of 0 ° to 360 ° is repeated.

第２実施例では、第５リンク板５Ｌを追加することで、加勢装置５の加勢機能をさらに向上させることができる。   In the second embodiment, the urging function of the urging device 5 can be further improved by adding the fifth link plate 5L.

以上述べた本発明における加勢装置の第１実施例及び第２実施例の形態は例示であり、本発明の原理に沿う範囲内で多くの変形形態も可能である。当業者に自明の変形形態については、本発明の範囲に含まれるものとする。   The forms of the first and second embodiments of the urging device according to the present invention described above are merely examples, and many variations are possible within the scope of the principle of the present invention. Variations obvious to those skilled in the art are intended to be included within the scope of the present invention.

本発明による循環融雪水等を利用する水力発電システムは、二酸化炭素を排出しないため、環境保護に貢献するものである。また、外部からの電源や燃料の供給なしで稼動できるため省エネルギーにも貢献する。   Since the hydroelectric power generation system using the circulating snowmelt water or the like according to the present invention does not emit carbon dioxide, it contributes to environmental protection. In addition, it can be operated without external power supply or fuel supply, contributing to energy conservation.

本システムは、冬季のみでなく通年の稼動も可能である。新たに融雪水が得られない時期は、冬季の融雪水を内部循環用圧力加圧送水装置で循環させて利用できるとともに、雨水、水道水、井戸水によっても補充できる。   This system can be used not only in winter but also throughout the year. During the period when new snowmelt water is not available, it can be used by circulating the snowmelt water in winter with a pressure-pressure water supply device for internal circulation, and it can be supplemented with rainwater, tap water, and well water.

１ 水力発電システム
１Ａ 貯水槽
１Ａ１ 流入開口部
１Ａ２ 流入槽開閉装置
１Ｂ 流入槽
１Ｂ１ 流入槽開閉装置
１Ｃ 水車室
１Ｄ 循環水槽
１Ｄ１ 水位制御フロート装置
１Ｅ 動力発電室
１Ｅ１ 第一室
１Ｅ２ 第二室
１Ｅ３ 第三室
２Ａ 水車
２Ｂ 主軸
３Ａ 水車主プーリ
３Ｂ クランク主プーリ
４Ａ クランク従プーリ
４Ｂ クランク軸
４Ｂ１ クランクアーム
４Ｂ２ クランクピン
４Ｂ３ 棒状リンク部材
４Ｃ１ 外部循環用圧力加圧送水装置
４Ｃ２ 内部循環用圧力加圧送水装置
４Ｄ プランジャ
５ 加勢装置
５Ａ 主軸回転車
５Ｂ 第１リンク板
５Ｃ１、５Ｃ２ 第２リンク板
５Ｄ 第３リンク板
５Ｅ 第４リンク板
５Ｆ 加勢回転車
５Ｆ１ 加勢回転軸
５Ｇ 加勢プーリ
５Ｈ 主軸プーリ
５Ｉ 無端ベルト
５Ｌ 第５リンク板
５Ｌ１、５Ｌ２、５Ｌ３、５Ｌ４ サブリンク板
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４ 固定板
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６、Ｊ７ 連結軸
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ スライド孔
Ｋ１、Ｋ２ スプリング
６Ａ 発電機プーリ
６Ｂ 手動従プーリ
６Ｃ 発電機軸
７ 発電機
８ 制御装置
９Ａ 手動主プーリ
９Ｂ 手動駆動部
２０ 循環濾過装置
３０ 排水溝
４０ 融雪対象施設
４１ 散水装置
４２ 融雪水入口
Ｗ１ 融雪水・雨水
Ｗ２１ 外部圧送水
Ｗ２２、Ｗ２３ 外部回収水
Ｗ２４ オーバーフロー水
Ｗ３１、Ｗ３２ 内部圧送水
Ｗ３３ オーバーフロー水
Ｗ４ 井戸水・水道水
Ｖ１、Ｖ２ 三方切替装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydroelectric power generation system 1A Reservoir 1A1 Inflow opening 1A2 Inflow tank opening / closing device 1B Inflow tank 1B1 Inflow tank opening / closing device 1C Turbine chamber 1D Circulating water tank 1D1 Water level control float device 1E Power generation chamber 1E1 First chamber 1E2 Second chamber 1E3 Third Chamber 2A Turbine 2B Main shaft 3A Turbine main pulley 3B Crank main pulley 4A Crank slave pulley 4B Crankshaft 4B1 Crank arm 4B2 Crank pin 4B3 Bar-shaped link member 4C1 Pressure / water supply device for external circulation 4C2 Pressure / water supply device for internal circulation 4D Plunger 5 Energizing device 5A Spindle wheel 5B First link plate 5C1, 5C2 Second link plate 5D Third link plate 5E Fourth link plate
5F Energizing rotating wheel 5F1 Energizing rotating shaft 5G Energizing pulley 5H Main shaft pulley 5I Endless belt 5L Fifth link plate 5L1, 5L2, 5L3, 5L4 Sub link plates M1, M2, M3, M4 Fixing plates J1, J2, J3, J4, J5 , J6, J7 Connecting shaft S1, S2, S3 Slide hole K1, K2 Spring 6A Generator pulley 6B Manual slave pulley 6C Generator shaft 7 Generator 8 Controller 9A Manual main pulley 9B Manual drive unit 20 Circulating filter 30 Drainage groove 40 Snow melting target facility 41 Water sprinkling device 42 Snow melting water inlet W1 Snow melting water / rain water W21 External pressurized water W22, W23 External recovered water W24 Overflow water W31, W32 Internal pressurized water W33 Overflow water W4 Well water / tap water V1, V2 Three-way switching device

本発明の態様は、循環する水により水車(２Ａ)を回転させて発電を行う水力発電システム(１)であって、水車(２Ａ)に供給する水を貯留するための貯水槽(１Ａ)と、前記貯水槽(１Ａ)の下方に設けられ、前記水車(２Ａ)を配置した水車室(１Ｃ)と、前記水車室(１Ｃ)の下に設けられ前記水車室(１Ｃ)から落下した水を貯留するための循環水槽(１Ｄ)と、前記循環水槽(１Ｄ)内の水を所定の経路にて前記貯水槽(１Ａ)に戻すように循環させるべく、前記循環水槽(１Ｄ)内に配置され前記循環水槽(１Ｄ)内の水に圧力を加えて加圧送水する圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)と、前記水車(２Ａ)の回転による動力の一部を伝達されて前記圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)を駆動する圧力加圧送水装置駆動部(３Ｂ，４Ａ，４Ｂ)と、前記貯水槽(１Ａ)と前記水車室(１Ｃ)の間に設けられ、前記貯水槽(１Ａ)から落下した水を一時的に貯留するための流入槽(１Ｂ)と、を備え、前記流入槽(１Ｂ)から落下した水により前記水車(１Ａ)を回転させる。 Aspect of the present invention, there is provided a water turbine with water circulating (2A) line power sale hydropower system generates electricity by rotating a (1), reservoir for storing the water supplied to the water wheel (2A) (1A ), And a watermill chamber (1C) provided below the water tank (1A) and provided with the waterwheel (2A), and provided below the watermill chamber (1C) and dropped from the watermill chamber (1C). In order to circulate the circulating water tank (1D) for storing water and the water in the circulating water tank (1D) so as to return to the water tank (1A) through a predetermined path, the circulating water tank (1D) The pressure and pressure water supply device (4C1, 4C2) that is arranged to apply pressure to the water in the circulating water tank (1D) and supply water under pressure, and part of the power generated by the rotation of the water turbine (2A) is transmitted to the pressure said pressure pressurized pumping water device driver for driving a pressurized pumping water system (4C1, 4C2) and (3B, 4A, 4B), said reservoir and (1A) water An inflow tank (1B) provided between the chambers (1C) for temporarily storing water dropped from the water tank (1A), and the water dropped from the inflow tank (1B) Rotate the water wheel (1A) .

上記システムにおいて、前記循環水槽(１Ｄ)から前記貯水槽(１Ａ)までの水の循環の経路として、前記貯水槽(１Ａ)、前記流入槽(１Ｂ)、前記水車室(１Ｃ)及び前記循環水槽(１Ｄ)を収容した筐体の外部を経由する外部循環用経路及び前記筐体の内部を経由する内部循環用経路の双方、又は、これらの経路のうちいずれか一方を備えていることが、好適である。 In the above system, the water tank (1A), the inflow tank (1B), the water chamber (1C), and the circulating water tank are used as a water circulation path from the circulating water tank (1D) to the water tank ( 1A). (1D) including both an external circulation path that passes through the outside of the casing that houses (1D) and an internal circulation path that passes through the inside of the casing , or one of these paths. Is preferred.

上記システムにおいて、前記水車(２Ａ)の回転を補助するための加勢装置(５)をさらに備え、
前記加勢装置(５)は、
前記水車(２Ａ)の回転軸である主軸(２Ｂ)上に前記主軸(２Ｂ)とともに回転可能にそれぞれ装着された主軸回転車(５Ａ)及び主軸プーリ(５Ｈ)と、
前記主軸(２Ｂ)と平行に配置された加勢回転軸(５Ｆ１)上に前記加勢回転軸(５Ｆ１)とともに回転可能にそれぞれ装着された加勢回転車(５Ｆ)及び加勢プーリ(５Ｇ)と、
前記主軸プーリ(５Ｈ)と前記加勢プーリ(５Ｇ)との間に掛け渡された無端ベルト(５Ｉ)と、
前記主軸回転車(５Ａ)の回転を伝達して前記加勢回転車(５Ｆ)を回転させるべく、前記主軸回転車(５Ａ)と前記加勢回転車(５Ｆ)の間を連結する複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)を含む回転伝達手段と、を有し、
前記主軸回転車(５Ａ)の回転が、前記複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)、前記加勢回転車(５Ｆ)、前記加勢回転軸(５Ｆ１)、前記加勢プーリ(５Ｇ)、前記無端ベルト(５Ｉ)を介して前記主軸プーリ(５Ｈ)に伝達されることが、好適である。 The system further includes a biasing device (5) for assisting rotation of the water wheel (2A),
The pressure biasing device (5),
A main shaft rotating wheel (5A) and a main shaft pulley (5H), which are rotatably mounted together with the main shaft (2B) on a main shaft (2B) which is a rotating shaft of the water turbine (2A);
An energizing rotating wheel (5F) and an energizing pulley (5G), which are rotatably mounted together with the energizing rotating shaft (5F1) on an energizing rotating shaft (5F1) arranged in parallel with the main shaft (2B);
An endless belt (5I) stretched between the spindle pulley (5H) and the bias pulley (5G);
In order to transmit the rotation of the main spindle rotating wheel (5A) to rotate the biasing rotary wheel (5F), a plurality of link members (a plurality of link members) connecting the main spindle rotating wheel (5A) and the biasing rotary wheel (5F) ( 5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E),
The rotation of the main shaft rotating wheel (5A) is caused by the plurality of link members (5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E), the biasing rotating wheel (5F), the biasing rotating shaft (5F1), and the biasing pulley (5G). It is preferable that the spindle pulley (5H) is transmitted through the endless belt (5I).

Claims (8)

循環融雪水等により水車(２Ａ)を回転させることにより発電を行う、循環融雪水等を利用する水力発電システム(１)であって、
水車(２Ａ)に供給する循環融雪水等を貯留するための貯水槽(１Ａ)と、
前記貯水槽(１Ａ)の下方に設けられ、前記水車(２Ａ)を配置した水車室(１Ｃ)と、
前記水車室(１Ｃ)の下に設けられ前記水車室(１Ｃ)から落下した水を貯留するための循環水槽(１Ｄ)と、
前記循環水槽(１Ｄ)内の水を所定の経路にて前記貯水槽(１Ａ)に戻すように循環させるべく、前記循環水槽(１Ｄ)内に配置され前記循環水槽(１Ｄ)内の水に圧力を加えて加圧送水する圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)と、
前記水車(２Ａ)の回転による動力の一部を伝達されて前記圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)を駆動する圧力加圧送水装置駆動部(３Ｂ，４Ａ，４Ｂ)と、を備えたことを特徴とする
循環融雪水等を利用する水力発電システム。 A hydroelectric power generation system (1) using circulating snowmelt water, etc., that generates electricity by rotating a water wheel (2A) with circulating snowmelt water, etc.
A water storage tank (1A) for storing circulating snowmelt water to be supplied to the water wheel (2A);
A watermill chamber (1C) provided below the water tank (1A) and provided with the waterwheel (2A);
A circulating water tank (1D) provided under the water turbine chamber (1C) for storing water dropped from the water turbine chamber (1C);
In order to circulate the water in the circulating water tank (1D) back to the water storage tank (1A) through a predetermined path, the water is placed in the circulating water tank (1D) and pressure is applied to the water in the circulating water tank (1D). Pressure pressure water supply device (4C1, 4C2) for adding pressure and supplying water,
A pressure / pressure water supply device driving section (3B, 4A, 4B) that transmits a part of the power generated by the rotation of the water wheel (2A) and drives the pressure / pressure water supply device (4C1, 4C2). A hydroelectric power generation system that uses circulating snowmelt water. 前記圧力加圧送水装置(４Ｃ１，４Ｃ２)が、直線運動により水を加圧送水するプランジャ(４Ｄ)を備え、
前記圧力加圧送水装置駆動部(３Ｂ，４Ａ，４Ｂ)が、前記水車(２Ａ)の主軸(２Ｂ)の回転を伝達されて回転するクランク軸(４Ｂ)と、前記クランク軸(４Ｂ)に形成されたクランクアーム(４Ｂ１)及びクランクピン（４Ｂ２）と、前記クランクピン(４Ｂ２)と前記プランジャ(４Ｄ)とを連結する棒状リンク部材(４Ｂ３)と、を備えたことを特徴とする
請求項１に記載の循環融雪水等を利用する水力発電システム。 The pressure / pressure water supply device (4C1, 4C2) includes a plunger (4D) that pressurizes and supplies water by linear motion,
The pressure-pressurized water supply device driving unit (3B, 4A, 4B) is formed on the crankshaft (4B) and the crankshaft (4B) that rotate by transmitting the rotation of the main shaft (2B) of the water turbine (2A). The crank arm (4B1) and the crankpin (4B2), and a rod-like link member (4B3) for connecting the crankpin (4B2) and the plunger (4D) are provided. Hydroelectric power generation system using the circulating snowmelt water described in 1. 前記循環水槽(１Ｄ)から前記貯水槽水(１Ａ)までの水の循環の経路として、融雪等のためにシステム外部を経由する外部循環用経路及びシステム内部を経由する内部循環用経路の双方、又は、これらの経路のうちいずれか一方を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の循環融雪水等を利用する水力発電システム。   As a circulation path of water from the circulating water tank (1D) to the water storage tank water (1A), both an external circulation path that passes through the outside of the system for snow melting and an internal circulation path that passes through the inside of the system, Or any one of these paths | routes is provided, The hydroelectric power generation system using the circulating snowmelt water etc. of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記貯水槽(１Ａ)と前記水車室(１Ｃ)の間に設けられ、前記貯水槽(１Ａ)から落下した水を一時的に貯留するための流入槽(１Ｂ)を備え、前記流入槽(１Ｂ)から落下した水により前記水車室(１Ｃ)の水車(１Ａ)を回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の循環融雪水等を利用する水力発電システム。   An inflow tank (1B) is provided between the water storage tank (1A) and the water turbine room (1C) for temporarily storing water dropped from the water storage tank (1A). The hydroelectric power generation system using the circulating snowmelt water or the like according to any one of claims 1 to 3, wherein the water turbine (1A) of the water turbine room (1C) is rotated by water dropped from the water. 前記水車（２Ａ）の始動時の回転を補助するべく、手動により回転操作を加えられる手動駆動部（９Ｂ）と、
前記手動駆動部（９Ｂ）の回転を、前記水車（２Ａ）の主軸（２Ｂ）に伝達する手段と、をさらに備えたことを特徴とする
請求項１〜４のいずれか一に記載の循環融雪水等を利用する水力発電システム。 A manual drive unit (9B) that can be manually rotated to assist rotation at the start of the water wheel (2A);
The circulating snow melting according to any one of claims 1 to 4, further comprising means for transmitting the rotation of the manual drive unit (9B) to the main shaft (2B) of the water wheel (2A). Hydroelectric power generation system using water. 前記水車(２Ａ)の回転を補助するための加勢装置(５)をさらに備え、
前記加圧装置(５)は、
前記水車(２Ａ)の回転軸である主軸(２Ｂ)上に前記主軸(２Ｂ)とともに回転可能にそれぞれ装着された主軸回転車(５Ａ)及び主軸プーリ(５Ｈ)と、
前記主軸(２Ｂ)と平行に配置された加勢回転軸(５Ｆ１)上に前記加勢回転軸(５Ｆ１)とともに回転可能にそれぞれ装着された加勢回転車(５Ｆ)及び加勢プーリ(５Ｇ)と、
前記主軸プーリ(５Ｈ)と前記加勢プーリ(５Ｇ)との間に掛け渡された無端ベルト(５Ｉ)と、
前記主軸回転車(５Ａ)の回転を伝達して前記加勢回転車(５Ｆ)を回転させるべく、前記主軸回転車(５Ａ)と前記加勢回転車(５Ｆ)の間を連結する複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)を含む回転伝達手段と、を有し、
前記主軸回転車(５Ａ)の回転が、前記複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)、前記加勢回転車(５Ｆ)、前記加勢回転軸(５Ｆ１)、前記加勢プーリ(５Ｇ)、前記無端ベルト(５Ｉ)を介して前記主軸プーリ(５Ｈ)に伝達されることを特徴とする
請求項１〜５のいずれか一に記載の循環融雪水等を利用する水力発電システム。 A urging device (5) for assisting in the rotation of the water wheel (2A);
The pressurizing device (5)
A main shaft rotating wheel (5A) and a main shaft pulley (5H), which are rotatably mounted together with the main shaft (2B) on a main shaft (2B) which is a rotating shaft of the water turbine (2A);
An energizing rotating wheel (5F) and an energizing pulley (5G), which are rotatably mounted together with the energizing rotating shaft (5F1) on an energizing rotating shaft (5F1) arranged in parallel with the main shaft (2B);
An endless belt (5I) stretched between the spindle pulley (5H) and the bias pulley (5G);
In order to transmit the rotation of the main spindle rotating wheel (5A) to rotate the biasing rotary wheel (5F), a plurality of link members (a plurality of link members) connecting the main spindle rotating wheel (5A) and the biasing rotary wheel (5F) ( 5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E),
The rotation of the main shaft rotating wheel (5A) is caused by the plurality of link members (5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E), the biasing rotating wheel (5F), the biasing rotating shaft (5F1), and the biasing pulley (5G). The hydroelectric power generation system using the circulating snowmelt water or the like according to any one of claims 1 to 5, wherein the hydraulic power is transmitted to the main pulley (5H) via the endless belt (5I). 前記複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)として、
一端が前記主軸回転車(５Ａ)の周縁近傍に位置する第１連結軸(Ｊ１)に対し回動自在に連結されるとともに、他端が自由端であって他端近傍に第１スライド孔(Ｓ１)を具備する第１リンク板(５Ｂ)と、
２枚のサブリンク板(５Ｃ１，５Ｃ２)からなり各々の一端が前記第１リンク板(５Ｂ)の第１スライド孔(Ｓ１)内をスライド可能な第２連結軸(Ｊ２)に対し回動自在に連結され、一方のサブリンク板(５Ｃ１)の他端は所定の固定点に位置する第３連結軸(Ｊ３)に対し回動自在に連結されている第２リンク板(５Ｃ１，５Ｃ２)と、
一端が前記主軸(２Ｂ)上に回動自在に装着されるとともに、他端が自由端であって前記第２リンク板(５Ｃ１，５Ｃ２)の他方のサブリンク板(５Ｃ２)の他端とともに第４連結軸(Ｊ２)に対し回動自在に連結されかつ他端近傍に第２スライド孔(Ｓ２)を具備する第３リンク板(５Ｄ)と、
一端が前記第３リンク板(５Ｄ)の第２スライド孔(Ｓ２)内及び所定の固定位置に設けられた第３スライド孔(Ｓ３)内をスライド可能な第５連結軸(Ｊ５)に対し回動自在に連結されるとともに、他端が前記加勢回転車(５Ｆ)の周縁近傍に位置する第６連結軸(Ｊ６)に対し回動自在に連結された第４リンク板(５Ｅ)と、
所定の固定点と前記第６連結軸（Ｊ６）の間に取り付けられた第１スプリング(Ｋ１)と、
所定の固定点と前記第２連結軸(Ｊ２)の間に取り付けられた第２スプリング(Ｋ２)と、を有し、
前記主軸回転車(５Ａ)が回転するとき、前記第４リンク板(５Ｅ)の一端が前記第３スライド孔(Ｓ３)を直線移動するとともに前記第４リンク板(５Ｅ)の他端が前記加勢回転車(５Ｆ)を回転させ、前記加勢回転車(５Ｆ)の回転が、前記加勢回転軸(５Ｆ１)、前記加勢プーリ(５Ｇ)及び前記無端ベルト(５Ｉ)を介して前記主軸プーリ(５Ｈ)に伝達されることを特徴とする
請求項６に記載の循環融雪水等を利用する水力発電システム。 As the plurality of link members (5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E),
One end is rotatably connected to a first connecting shaft (J1) located in the vicinity of the periphery of the main spindle rotating wheel (5A), and the other end is a free end and a first slide hole ( A first link plate (5B) comprising S1);
It consists of two sub-link plates (5C1, 5C2), and one end of each is rotatable with respect to the second connecting shaft (J2) that can slide in the first slide hole (S1) of the first link plate (5B). The other end of one of the sub-link plates (5C1) is connected to a second link plate (5C1, 5C2) rotatably connected to a third connecting shaft (J3) located at a predetermined fixed point. ,
One end is rotatably mounted on the main shaft (2B), the other end is a free end, and the second link plate (5C1, 5C2) and the other sub-link plate (5C2) are connected together with the other end. A third link plate (5D) which is rotatably connected to the four connecting shafts (J2) and has a second slide hole (S2) in the vicinity of the other end;
One end rotates with respect to the fifth connecting shaft (J5) that can slide in the second slide hole (S2) of the third link plate (5D) and in the third slide hole (S3) provided at a predetermined fixing position. A fourth link plate (5E) that is movably connected and whose other end is rotatably connected to a sixth connection shaft (J6) located in the vicinity of the periphery of the biasing rotary wheel (5F);
A first spring (K1) attached between a predetermined fixed point and the sixth connecting shaft (J6);
A second spring (K2) attached between a predetermined fixed point and the second connecting shaft (J2);
When the main shaft rotating wheel (5A) rotates, one end of the fourth link plate (5E) moves linearly through the third slide hole (S3) and the other end of the fourth link plate (5E) is energized. A rotating wheel (5F) is rotated, and the rotation of the energizing rotating wheel (5F) is caused by the main shaft pulley (5H) via the energizing rotating shaft (5F1), the energizing pulley (5G), and the endless belt (5I). The hydroelectric power generation system using the circulating snowmelt water or the like according to claim 6. 前記複数のリンク部材(５Ｂ，５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｄ，５Ｅ)としてさらに、
４枚のサブリンク板(５Ｌ１，５Ｌ２，５Ｌ３，５Ｌ４)を四辺形の各辺とし各頂点を回動自在に連結した第５リンク板(５Ｌ)を有し、
前記第５リンク板(５Ｌ)の１つの頂点は、前記第３スライド孔(Ｓ３)の長手方向に沿った所定の固定点に位置する第７連結軸(Ｊ７)に対し回動自在に連結されるとともに、前記１つの頂点に対向する頂点は、前記第６連結軸(Ｊ６)に対し回動自在に連結されていることを特徴とする
請求項７に記載の循環融雪水等を利用する水力発電システム。
As the plurality of link members (5B, 5C1, 5C2, 5D, 5E),
It has a fifth link plate (5L) in which each of the four sub link plates (5L1, 5L2, 5L3, 5L4) is each side of the quadrilateral and each vertex is rotatably connected,
One vertex of the fifth link plate (5L) is rotatably connected to a seventh connection shaft (J7) located at a predetermined fixed point along the longitudinal direction of the third slide hole (S3). In addition, the apex opposite to the one apex is rotatably connected to the sixth connecting shaft (J6). The hydraulic power using the circulating snowmelt water or the like according to claim 7 Power generation system.
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