JPS60190677A - 水没型ダリウス形水車発電装置 - Google Patents
水没型ダリウス形水車発電装置Info
- Publication number
- JPS60190677A JPS60190677A JP59045228A JP4522884A JPS60190677A JP S60190677 A JPS60190677 A JP S60190677A JP 59045228 A JP59045228 A JP 59045228A JP 4522884 A JP4522884 A JP 4522884A JP S60190677 A JPS60190677 A JP S60190677A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- base
- turbine
- shaft
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 101100537937 Caenorhabditis elegans arc-1 gene Proteins 0.000 description 1
- UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N Cloperastine hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)OCCN1CCCCC1 UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は水没型グリウス形水車発電装置に係り、更に
詳述すれば、潮流のある）ｆり底に固定した発電機を自
起動が可能な三羽根栴成のグリウス形水車で回動せしめ
潮流が有する運動のエネルギーを電気エネルギーに変換
するようにした水没型グリウス形水車発電装置に関する
ものである。
詳述すれば、潮流のある）ｆり底に固定した発電機を自
起動が可能な三羽根栴成のグリウス形水車で回動せしめ
潮流が有する運動のエネルギーを電気エネルギーに変換
するようにした水没型グリウス形水車発電装置に関する
ものである。
潮流が有する運動のエネルギーを電気エネルギーに変換
する潮流発電においては、潮流の特徴である潮流の方向
の変化に対応し、かつ有効にエネルギーを回収する手段
として、潮の流れの方向に無関係に回転方向が一定で比
較的効率の良いグリウス形水車を用いることが好しい。
する潮流発電においては、潮流の特徴である潮流の方向
の変化に対応し、かつ有効にエネルギーを回収する手段
として、潮の流れの方向に無関係に回転方向が一定で比
較的効率の良いグリウス形水車を用いることが好しい。
グリウス形水車を用いた潮流発電装置としては、水面上
に浮上または水面下に半潜水状態におかれたフロートの
上方にフロートフレームを設け、この上に発電機を設置
し、この発電機の回転軸に結合し前記フレームより下方
に延在して水中に没する回転軸にグリウス形水車を取付
けた構成のものが公知である。しかし、このよう゛にフ
ロート型の場合、潮の干満差の大きい個所への設置はフ
ロートの上下移動が大きくアンカー等繋留装置に事故が
発生し易く、船の航行の障害になり、水車が水面に近い
と波動による影響を受け易く、更に大容量の発電が不可
能である等の欠点があった。
に浮上または水面下に半潜水状態におかれたフロートの
上方にフロートフレームを設け、この上に発電機を設置
し、この発電機の回転軸に結合し前記フレームより下方
に延在して水中に没する回転軸にグリウス形水車を取付
けた構成のものが公知である。しかし、このよう゛にフ
ロート型の場合、潮の干満差の大きい個所への設置はフ
ロートの上下移動が大きくアンカー等繋留装置に事故が
発生し易く、船の航行の障害になり、水車が水面に近い
と波動による影響を受け易く、更に大容量の発電が不可
能である等の欠点があった。
この発明は上述した欠点を除去することを目的とするも
ので、その特徴とするところは、海底に固定したベース
上に複数の支柱材をもって支持固定された水密ｌｌＩ造
の軸受によって垂直に支持される回転軸の一端を前記ベ
ースに固定され−【いる発電機の回転軸に結合し、前記
回転軸の他端に一定の間隔を設けて水平に取付けられた
一対の買取付フレーム間に断面を同じ方向に向けたｎ形
断面の複数の円弧翼を垂直に取付けたことを特徴とする
水没型グリウス形水車発電装置を提供するものである。
ので、その特徴とするところは、海底に固定したベース
上に複数の支柱材をもって支持固定された水密ｌｌＩ造
の軸受によって垂直に支持される回転軸の一端を前記ベ
ースに固定され−【いる発電機の回転軸に結合し、前記
回転軸の他端に一定の間隔を設けて水平に取付けられた
一対の買取付フレーム間に断面を同じ方向に向けたｎ形
断面の複数の円弧翼を垂直に取付けたことを特徴とする
水没型グリウス形水車発電装置を提供するものである。
以下この発明を図に示す一実旅例について詳述する。
第１図はこの発明の水没型グリウス形水車発電装置の構
成を示づ、もので、１は海底ａの土木工事により水平に
取付けられたベースで、このベース上には３本あるいは
４本の支（−Ｌ材２をもって軸受３が取付けられ、この
軸受の複式スラスト軸受４、自動調心コロ軸受５および
軸受３に取付けられたオイルシール６と軸受３の上部に
取付けられた軸封部材８に取付けられたオイルシール１
により垂直かつ水密的に支持された回動軸９の下端は前
記ベース上に固定した水密型の発電ＩｆＡ１０の回転軸
に直接接続された増速機１１に軸継手１２を介して連結
し、上端は軸継手１３を介して中間軸１４に連結し、こ
の中間軸の上下端には円板状の一対の翼取付フレーム１
５．１６が水平に取付けられ、第２図に示すようにこの
フレーム間に後述する断面構成の３枚の円弧Ｐ９１７が
フレームの外周を３等分する位置で前記中間軸の中心か
ら同一半径（γ）面上に断面を同じ方向に向けて取付け
られている。このように３枚の円弧翼を用いることによ
り１枚および２枚の場合に比し回転力の変動は安定する
。
成を示づ、もので、１は海底ａの土木工事により水平に
取付けられたベースで、このベース上には３本あるいは
４本の支（−Ｌ材２をもって軸受３が取付けられ、この
軸受の複式スラスト軸受４、自動調心コロ軸受５および
軸受３に取付けられたオイルシール６と軸受３の上部に
取付けられた軸封部材８に取付けられたオイルシール１
により垂直かつ水密的に支持された回動軸９の下端は前
記ベース上に固定した水密型の発電ＩｆＡ１０の回転軸
に直接接続された増速機１１に軸継手１２を介して連結
し、上端は軸継手１３を介して中間軸１４に連結し、こ
の中間軸の上下端には円板状の一対の翼取付フレーム１
５．１６が水平に取付けられ、第２図に示すようにこの
フレーム間に後述する断面構成の３枚の円弧Ｐ９１７が
フレームの外周を３等分する位置で前記中間軸の中心か
ら同一半径（γ）面上に断面を同じ方向に向けて取付け
られている。このように３枚の円弧翼を用いることによ
り１枚および２枚の場合に比し回転力の変動は安定する
。
円弧ｊ！１７は、第３図（ａ）、（ｂ）に示すように断
面が興形をなし、２本の支軸１７Ａをもってフレーム１
５．１６に取付けられており、前記円弧翼１７は前記支
軸に取付けられた前記欝形の複数個のブラケット１８の
外側に金属板１９をなめらかに取付けたものである。
面が興形をなし、２本の支軸１７Ａをもってフレーム１
５．１６に取付けられており、前記円弧翼１７は前記支
軸に取付けられた前記欝形の複数個のブラケット１８の
外側に金属板１９をなめらかに取付けたものである。
尚、中間軸ＩＡ、 Ｈ取付フレーム１５．１６および円
弧＄９１７で構成されるダリウス形水車部２０は、流体
の保有するエネルギーを回収する重要な部分であり、流
ｍ１水深等の設置個所の条件により、岡の形状は前述の
円弧型が直線形より、出力係数を大周速比人（λ−ωγ
／υ但しυ：液体の流速、γ：水車の半径、ω：水車の
角速度）が１〜５流吊が０．２５−０，３３ ｖｎ’／
ｓの範囲において効率がよい。
弧＄９１７で構成されるダリウス形水車部２０は、流体
の保有するエネルギーを回収する重要な部分であり、流
ｍ１水深等の設置個所の条件により、岡の形状は前述の
円弧型が直線形より、出力係数を大周速比人（λ−ωγ
／υ但しυ：液体の流速、γ：水車の半径、ω：水車の
角速度）が１〜５流吊が０．２５−０，３３ ｖｎ’／
ｓの範囲において効率がよい。
この発明の水没型ダリウス形水ＴＦ１光電装置は以上の
如く構成されており、第２図に示すように水流が矢印Ｂ
のとき、水車部２０は周知の理論により自起動により矢
印Ｃの方向に回転する。
如く構成されており、第２図に示すように水流が矢印Ｂ
のとき、水車部２０は周知の理論により自起動により矢
印Ｃの方向に回転する。
ここで、空中におけるグリウス形風車の風車軸出力Ｐは
、 Ｐ ＝ １ ｙ’ ２ρＡυＳμ の関係式であられされる。この前式において、ρ：空気
密度 △：風の通過面（４ υ 二 ｆｆｌ 速 μ ： 効率 Ｑある。したがって、風月■の出力は空気密度、通過面
積、効率に比例し、風速の３乗に比例することが明らか
であり、このようなグリウス形風車を水中において回転
させるようにした一種のグリウス形の水車においては、
水の密度は空気の密度に対し約１０００倍であるので、
上述の前式により仮に通過面積、効率を同じとしても同
じ出力Ｐを得るためには水速は風速の約１／１０で充分
である。また、このグリウス形の風車においては通常風
速４〜ｅ ｍ 、、’ｓに対し、自然海流、河川流の水
速は０．６〜ＬＯｍ／ｓであるので１．風車と同じ出力
を得るための水の通過面積は約１／３〜１／４でよく、
風車の場合に比し小形のもので充分であり、そのため海
底あるいは水底に設けるベース１の基礎工事も簡単に出
来る。
、 Ｐ ＝ １ ｙ’ ２ρＡυＳμ の関係式であられされる。この前式において、ρ：空気
密度 △：風の通過面（４ υ 二 ｆｆｌ 速 μ ： 効率 Ｑある。したがって、風月■の出力は空気密度、通過面
積、効率に比例し、風速の３乗に比例することが明らか
であり、このようなグリウス形風車を水中において回転
させるようにした一種のグリウス形の水車においては、
水の密度は空気の密度に対し約１０００倍であるので、
上述の前式により仮に通過面積、効率を同じとしても同
じ出力Ｐを得るためには水速は風速の約１／１０で充分
である。また、このグリウス形の風車においては通常風
速４〜ｅ ｍ 、、’ｓに対し、自然海流、河川流の水
速は０．６〜ＬＯｍ／ｓであるので１．風車と同じ出力
を得るための水の通過面積は約１／３〜１／４でよく、
風車の場合に比し小形のもので充分であり、そのため海
底あるいは水底に設けるベース１の基礎工事も簡単に出
来る。
一般にグリウス形風車においては回転数が大きいので遠
心力を小さくするため、興を帯状とし回転軸の中央部分
では翼の取付位置の半径を大きくし回転軸の両端におい
ては半径を小さくしたトロボスキニン（縄跳びの綱の動
き）の形状をさせているが、水車として使用する場合に
は中間軸１４の回転数も小さいので、中間軸１４に平行
に円弧１’ｌ１７を取付ければよく、前記円弧翼１１の
面積を大きくして水の通過面積を大きくすることができ
る。
心力を小さくするため、興を帯状とし回転軸の中央部分
では翼の取付位置の半径を大きくし回転軸の両端におい
ては半径を小さくしたトロボスキニン（縄跳びの綱の動
き）の形状をさせているが、水車として使用する場合に
は中間軸１４の回転数も小さいので、中間軸１４に平行
に円弧１’ｌ１７を取付ければよく、前記円弧翼１１の
面積を大きくして水の通過面積を大きくすることができ
る。
いま、トロボスキニン型のグリウス形風車の効率を３５
．５９６とし、その効率をそのまま水車にあてはめると
、水車の場合は効率が４１．４％となり、単位通過面（
ｉ当りの水車出力は水速１ｍ／ Ｓのとき０，２０７ｋ
ｗ／ ｖｌとなる。したがって水車２０の円弧翼１１の
中間軸１４からの取付半径をγ−５ｍ、円弧翼１７の高
さＨ＝５ｍの場合、定格水速Ｉｌｌ／ Ｓにおいては１
０ｋｗの水車出力が得られる。設置に当っては水深によ
って変化する水速の最適な位置で、水面からの水深が船
舶の航行の障害にならない位置にベース１を固定し、発
′Ｉｒ１ｔ１１０からの出力は耐圧の大きい防水性ケー
ブルを介して地上に電送して使用する。
．５９６とし、その効率をそのまま水車にあてはめると
、水車の場合は効率が４１．４％となり、単位通過面（
ｉ当りの水車出力は水速１ｍ／ Ｓのとき０，２０７ｋ
ｗ／ ｖｌとなる。したがって水車２０の円弧翼１１の
中間軸１４からの取付半径をγ−５ｍ、円弧翼１７の高
さＨ＝５ｍの場合、定格水速Ｉｌｌ／ Ｓにおいては１
０ｋｗの水車出力が得られる。設置に当っては水深によ
って変化する水速の最適な位置で、水面からの水深が船
舶の航行の障害にならない位置にベース１を固定し、発
′Ｉｒ１ｔ１１０からの出力は耐圧の大きい防水性ケー
ブルを介して地上に電送して使用する。
以上述べたようにこの発明は海底に固定したベース上に
？！数の支柱材をもって支持固定された水密ｈ１造の軸
受けによって垂直に支持される回転軸の一端を前記ベー
スに固定されている発電機の回転軸に結合し、前記回転
軸の他端に一定の間隔を設けて水平に取付けられた一対
の買取付フレーム間に断面を同じ方向に向けた翼型断面
の複数の円弧翼を垂直に取付けたので、フロート式の潮
流発？ｌｉ装冒に比し満潮時海面位より水車上部が４〜
５ｍ下になる位置に設置することで最大干満差が３１Ｎ
あっても波の彰胃を受けることがなく、小型船舶の通航
にも支障がなく、海底に設置するので人容吊の発電が可
能である等の効果を有する。
？！数の支柱材をもって支持固定された水密ｈ１造の軸
受けによって垂直に支持される回転軸の一端を前記ベー
スに固定されている発電機の回転軸に結合し、前記回転
軸の他端に一定の間隔を設けて水平に取付けられた一対
の買取付フレーム間に断面を同じ方向に向けた翼型断面
の複数の円弧翼を垂直に取付けたので、フロート式の潮
流発？ｌｉ装冒に比し満潮時海面位より水車上部が４〜
５ｍ下になる位置に設置することで最大干満差が３１Ｎ
あっても波の彰胃を受けることがなく、小型船舶の通航
にも支障がなく、海底に設置するので人容吊の発電が可
能である等の効果を有する。
図はいずれもこの発明の一実施例を示すもので、第１図
は水車発電装置の側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断線
における水車の断面図、第３図（田は円弧翼の上面図、
第３図（ｂ）は円弧翼のフレーム構成を示す側面図であ
る。 １・・・ベース、２・・・支柱材、３・・・軸受、９・
・・回転軸、１０・・・発Ｎ機、１１・・・増速機、１
４・・・中間軸、１５、１６・・・関取付フレーム、１
７・・・円弧翼、２０・・・ダリウス形水車部。 第２図 第３図（久） 第３図（−ｅ）
は水車発電装置の側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断線
における水車の断面図、第３図（田は円弧翼の上面図、
第３図（ｂ）は円弧翼のフレーム構成を示す側面図であ
る。 １・・・ベース、２・・・支柱材、３・・・軸受、９・
・・回転軸、１０・・・発Ｎ機、１１・・・増速機、１
４・・・中間軸、１５、１６・・・関取付フレーム、１
７・・・円弧翼、２０・・・ダリウス形水車部。 第２図 第３図（久） 第３図（−ｅ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ）角底に固定しｌ〔ベース上に複数の支柱材をもって支
持固定された水密構造の軸受によって垂直に支持される
回転軸の一端を前記ベースに固定されている発？ｌ１ｌ
ｆｉの回転軸に結合し、前記回転軸の他端に一定の間隔
を設けて水平に取付けられた一対の関取付フレーム間に
断面を同じ方向に向けた翼形断面の複数の円弧岡を垂直
に取付けたことを特徴とする水没型グリウス形水車発電
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045228A JPS60190677A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 水没型ダリウス形水車発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045228A JPS60190677A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 水没型ダリウス形水車発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190677A true JPS60190677A (ja) | 1985-09-28 |
Family
ID=12713401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045228A Pending JPS60190677A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 水没型ダリウス形水車発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60190677A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109185019A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-11 | 韶关市广前水电设备有限公司 | 一种水力发电机 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5746068A (en) * | 1980-09-02 | 1982-03-16 | Atsushi Kadowaki | Generator and driving device for generator of fluid rotary disc type by use of either wind force or wave force |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP59045228A patent/JPS60190677A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5746068A (en) * | 1980-09-02 | 1982-03-16 | Atsushi Kadowaki | Generator and driving device for generator of fluid rotary disc type by use of either wind force or wave force |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109185019A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-11 | 韶关市广前水电设备有限公司 | 一种水力发电机 |
| CN109185019B (zh) * | 2018-09-26 | 2020-06-23 | 韶关市广前水电设备有限公司 | 一种水力发电机 |
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