特許ウォッチ

公開番号2024106527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023010822
出願日2023-01-27
発明の名称水力発電システム及び水力発電方法
出願人株式会社ノワール
代理人個人
主分類F03B 7/00 20060101AFI20240801BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】略筒形状の水車を用いた発電システム及び発電方法であって、その発電効率をより向上させた水力発電システム及び水力発電方法を提供する。
【解決手段】貯水部1と、貯水部1の水Wを下方に流すための管状体2と、管状体2の内部に配置された水車部3と、管状体2の先端部に配置される発電装置4と、を備え、水車部3は、水Wの流れによって回動する略筒形状の水車部本体31と、水車部本体31の回動軸を形成する軸部32と、を有し、水車部本体31は、管状体2の長さ方向に沿って、略同軸上に複数配置され、軸部32は、管状体2の長さ方向の略全長に亘って延び、発電装置4に接続され、発電装置4は、各水車部本体31の回動に伴う軸部32の回転動力を電力に変換する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
貯水部と、前記貯水部の水を下方に流すための管状体と、前記管状体の内部に配置された水車部と、前記管状体の先端部に配置される発電装置と、を備え、
前記水車部は、前記水の流れによって回動する略筒形状の水車部本体と、前記水車部本体の回動軸を形成する軸部と、を有し、
前記水車部本体は、前記管状体の長さ方向に沿って、略同軸上に複数配置され、
前記軸部は、前記管状体の長さ方向の略全長に亘って延び、前記発電装置に接続され、
前記発電装置は、前記各水車部本体の回動に伴う前記軸部の回転動力を電力に変換する、水力発電システム。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記管状体は、内部に前記水車部本体が配置され、前記長さ方向に所定の間隙を空けて設けられた複数の単位管状体と、前記間隙を覆うことで、前記各単位管状体同士を連結する連結管と、を有し、
前記各単位管状体は、それぞれが略同軸上に配置され、
前記連結管は、前記長さ方向に沿った摺動により、前記間隙と前記管状体の外部空間とを連通する、請求項１に記載の水力発電システム。
【請求項３】
前記各水車部本体の回動軸は、前記管状体の中心軸よりも下方に配置されている、請求項１に記載の水力発電システム。
【請求項４】
前記管状体の先端部には、前記水の流れを制御する制水弁が設けられている、請求項１に記載の水力発電システム。
【請求項５】
前記貯水部から延びる既設の管状体と、前記既設の管状体を流れる前記水の位置エネルギーを用いて発電を行う水力発電設備と、を備え、
前記管状体は、前記既設の管状体と連通している、請求項１に記載の水力発電システム。
【請求項６】
請求項１～５の何れかに記載の水力発電システムを用いた水力発電方法であって、
前記管状体の内部に所定量の前記水を貯留する貯留工程と、貯留された前記水を下方に流す放水工程と、を有する、水力発電方法。
【請求項７】
請求項２に記載の水力発電システムを用いた水力発電方法であって、
前記各単位管状体において、最下方の前記単位管状体から最上方の前記単位管状体の内部まで前記水を貯留する貯留工程と、貯留された前記水を下方に流す放水工程と、を有する、水力発電方法。
【請求項８】
貯水部に連通され、水を下方に流すための管状体の内部に所定量の前記水を貯留する貯留工程と、貯留された前記水を下方に流す放水工程と、下方に流れる前記水を用いて発電を行う発電工程と、を有する水力発電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電システム及び水力発電方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、水資源が豊富で高低差が大きい我が国において、再生可能エネルギーとして水力発電を利用することが広く行われてきた。
【０００３】
ここで、一般的な水力発電設備において、流路の途中または最下部にフランシス水車やペルトン水車を設けて発電する、いわば「点」による発電が行われてきた。
一方、このような発電方式の場合、水が持つすべての位置エネルギーを利用することができないため、効率化の余地が多くあった。
【０００４】
そこで、本発明の発明者は、特許文献１に記載の、水の流れ方向を軸に回動する略筒形状の水車を用いた、水力発電装置を提案した。
このような水力発電装置によれば、水が持っている位置エネルギーを、始点から終点まで回転エネルギーに変換して「線」で発電することができるため、より効率的かつ安定的な発電が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許７１１４１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、一般的に、水力発電装置は、大型化する程、その発電効率が向上する。
このため、本発明の発明者は、特許文献１に記載の、水の流れを「線」で発電する水力発電装置について、その規模を拡張した発電システムを構築する必要がある、との考えに至った。
【０００７】
本発明は上記のような実状に鑑みてなされたものであり、略筒形状の水車を用いた発電システム及び発電方法であって、その発電効率をより向上させた水力発電システム及び水力発電方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、貯水部と、前記貯水部の水を下方に流すための管状体と、前記管状体の内部に配置された水車部と、前記管状体の先端部に配置される発電装置と、を備え、
前記水車部は、前記水の流れによって回動する略筒形状の水車部本体と、前記水車部本体の回動軸を形成する軸部と、を有し、
前記水車部本体は、前記管状体の長さ方向に沿って、略同軸上に複数配置され、
前記軸部は、前記管状体の長さ方向の略全長に亘って延び、前記発電装置に接続され、
前記発電装置は、前記各水車部本体の回動に伴う前記軸部の回転動力を電力に変換する。
【０００９】
本発明によれば、一の管状体に複数の水車部本体が設けられていることで、貯水部から管状体に流れる水を、効率的に軸部の回転動力に変換することができ、発電システムの大型化及び、これに伴う発電効率の向上に資する。
【００１０】
本発明の好ましい形態では、前記管状体は、内部に前記水車部本体が配置され、前記長さ方向に所定の間隙を空けて設けられた複数の単位管状体と、前記間隙を覆うことで、前記各単位管状体同士を連結する連結管と、を有し、
前記各単位管状体は、それぞれが略同軸上に配置され、
前記連結管は、前記長さ方向に沿った摺動により、前記間隙と前記管状体の外部空間とを連通する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許