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公開番号2024118466
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-30
出願番号2024024120
出願日2024-02-20
発明の名称発電設備
出願人株式会社久保製作所
代理人個人,個人
主分類F03B 13/08 20060101AFI20240823BHJP(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】水を有効活用できる発電設備を提供する提供する。
【解決手段】水流によって発電する発電装置6aが設けられる、水路3を有する本体2と、本体2の水路3の下流側に設けられる貯留部30と、を備え、本体2は、供給流路5と発電流路6と、を有しており、発電流路6は、鉛直方向に延びる中間部を有し、一端が貯留部30に浸漬され、他端が一端よりも下方に位置するように配置された配管であり、中間部には発電装置6aが設けられており、供給流路5は、水路3の上流側から下流側に向かって高さが高くなるように設けられた複数段の揚水室5a～5eを有しており、複数段の揚水室5a～5eには、下方の揚水室から上方の揚水室に揚水する揚水装置10が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水流によって発電する発電装置が設けられる、水路を有する本体と、
該本体の水路の下流側に設けられる貯留部と、を備え、
前記本体は、
前記貯留部に対して水路の水を供給する供給流路と、
前記貯留部から水が供給され供給された水を前記本体において水路の上流側に流す発電流路と、を有しており、
該発電流路は、
鉛直方向に延びる中間部を有し、該中間部よりも該本体の下流側に位置する一端が前記貯留部に浸漬され、該中間部よりも該本体の上流側に位置する他端が前記一端よりも下方に位置するように配置された配管であり、
該配管には前記発電装置が設けられており、
前記供給流路は、
水路の上流側から下流側に向かって高さが高くなるように設けられた複数段の揚水室を有しており、
前記揚水室には、
下方の揚水室から上方の揚水室に揚水する揚水装置が設けられている
ことを特徴とする発電設備。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記揚水装置は、
上部と水路の下流側とに開口を有する揚水容器と、
該揚水容器を昇降させる昇降装置と、を備えており、
該昇降装置は、
該揚水装置が設けられている揚水室の下段に位置する下段揚水室に設けられた下段揚水装置の下段揚水容器または水路から前記揚水容器に水を受け入れる下部受水位置と、
該揚水装置の揚水容器の水路の下流側の下流側開口から、該揚水装置が設けられている揚水室の上段に位置する上段揚水室に設けられた上段揚水装置の上段揚水容器の上部の上部開口を通して該揚水容器内の水を前記上段揚水装置の上段揚水容器に供給する上部給水位置と、の間で移動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の発電設備。
【請求項３】
前記揚水容器の下流側の下流側開口は常時開口されており、
該揚水容器および前記揚水室は、
前記揚水容器が前記下部受水位置と前記上部給水位置との間を移動する間において、該該揚水装置が設けられている揚水室の水路の下流側の壁面および前記上段揚水装置の上段揚水容器の水路の下流側の壁面とによって前記下流側開口が液密に塞がれる構造を有している
ことを特徴とする請求項２記載の発電設備。
【請求項４】
前記揚水容器の下流側の下流側開口には、該下流側開口を開閉する開閉扉が設けられている
ことを特徴とする請求項３記載の発電設備。
【請求項５】
前記揚水装置は、
該揚水装置が設けられている前記揚水室の下流側に設けられた水路の流路方向と交差する揺動軸と、
該揺動軸に上下方向揺動可能に設けられた揚水容器と、
該揚水容器を揺動させる揺動装置と、を備えており、備えており、
該揚水容器は、
水路の上流側に設けられた上流側開口と、上部に設けられた上部開口と、を有しており、
前記揺動装置は、
前記揚水装置の揚水容器が設けられている揚水室の下段に位置する下段揚水室に設けられた下段揚水装置の下段揚水容器または水路から水を受け入れる下部受水位置と、
該揺動装置が設けられている揚水室の上段に位置する上段揚水室に設けられた上段揚水装置の上段揚水容器の上流側開口および上部開口を通して該揚水容器内の水を前記上段揚水装置の上段揚水容器に供給する上部給水位置と、の間で移動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の発電設備。
【請求項６】
前記揚水容器は、
水路の下流側に設けられた下流側壁が、前記上部給水位置において前記上段揚水装置の上段揚水容器に向かって下傾する傾斜面となっており、
該傾斜面は、
その上端が、前記上部給水位置において前記下部受水位置に配置されている前記上段揚水装置の上段揚水容器の上端よりも上方に位置するように設けられている
ことを特徴とする請求項５記載の発電設備。
【請求項７】
前記発電流路は、
サイフォン効果によって前記貯留部から前記本体において水路の上流側に向かって水が流れるように設けられている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の発電設備。
【請求項８】
水流によって発電する発電装置が設けられる、水路を有する本体と、
該本体の水路の下流側に設けられる貯留部と、を備え、
前記本体は、
前記貯留部に対して水路の水を供給する供給流路と、
前記貯留部から水が供給され供給された水を前記本体において水路の上流側に流す発電流路と、を有しており、
該発電流路は、
鉛直方向に延びる中間部を有し、該中間部よりも該本体の下流側に位置する一端が前記貯留部に浸漬され、該中間部よりも該本体の上流側に位置する他端が前記一端よりも下方に位置するように配置された配管であり、
該配管には前記発電装置が設けられており、
前記供給流路は、
前記貯留部と連通された上部流路と、
前記配管の他端と連通された下部流路と、
該下部流路から前記上部流路に揚水する、水を貯留した状態で前記下部流路と前記上部流路との間で昇降する昇降容器を有する揚水装置と、を備えている
ことを特徴とする発電設備。
【請求項９】
前記揚水装置は、
前記昇降容器が昇降する昇降室を備えており、
前記昇降室の下部側方には、前記下部流路と連通された給入口が設けられており、
前記昇降室の上部側方には、前記上部流路と連通された排水口が設けられており、
前記昇降容器は、
前記昇降室の下部の給水位置まで下降すると前記給入口から水を受け入れる受水口と、前記昇降室の上部の排水位置まで上昇すると前記排水口から水を排出する排水口と、を有している
ことを特徴とする請求項８記載の発電設備。
【請求項１０】
前記揚水装置は、
前記下部流路の流路方向に沿って並ぶように設けられた複数の前記昇降室を備えており、
各昇降室にそれぞれ前記昇降容器が設けられている
ことを特徴とする請求項８記載の発電設備。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電設備に関する。
続きを表示（約 4,600 文字）【背景技術】
【０００２】
化石燃料を使用する火力発電に代えて、自然エネルギーを利用する発電が注目されている。かかる自然エネルギーを利用する発電設備としては、ダムによって貯留した水を利用した水力発電があるが、かかる水力発電にはダムを建設しなければならず、非常に大規模な工事が必要となるし、ダムを建設できるする場所は限られている。
【０００３】
ダムを建設することなく、水を利用した水力発電技術として、サイフォンの作用を利用した技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特願２０１２－１１１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１の技術では、十分な発電量を得ることが難しく、サイフォンの作用を利用して大規模な発電をできる技術が求められている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、水を有効活用できる発電設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜発電設備＞
第１発明の発電設備は、水流によって発電する発電装置が設けられる、水路を有する本体と、該本体の水路の下流側に設けられる貯留部と、を備え、前記本体は、前記貯留部に対して水路の水を供給する供給流路と、前記貯留部から水が供給され供給された水を前記本体において水路の上流側に流す発電流路と、を有しており、該発電流路は、鉛直方向に延びる中間部を有し、該中間部よりも該本体の下流側に位置する一端が前記貯留部に浸漬され、該中間部よりも該本体の上流側に位置する他端が前記一端よりも下方に位置するように配置された配管であり、該配管には前記発電装置が設けられており、前記供給流路は、水路の上流側から下流側に向かって高さが高くなるように設けられた複数段の揚水室を有しており、前記揚水室には、下方の揚水室から上方の揚水室に揚水する揚水装置が設けられていることを特徴とする。
＜昇降型＞
第２発明の発電設備は、第１発明において、前記揚水装置は、上部と水路の下流側とに開口を有する揚水容器と、該揚水容器を昇降させる昇降装置と、を備えており、該昇降装置は、該揚水装置が設けられている揚水室の下段に位置する下段揚水室に設けられた下段揚水装置の下段揚水容器または水路から前記揚水容器に水を受け入れる下部受水位置と、該揚水装置の揚水容器の水路の下流側の下流側開口から、該揚水装置が設けられている揚水室の上段に位置する上段揚水室に設けられた上段揚水装置の上段揚水容器の上部の上部開口を通して該揚水容器内の水を前記上段揚水装置の上段揚水容器に供給する上部給水位置と、の間で移動可能に設けられていることを特徴とする。
第３発明の発電設備は、第２発明において、前記揚水容器の下流側の下流側開口は常時開口されており、該揚水容器および前記揚水室は、前記揚水容器が前記下部受水位置と前記上部給水位置との間を移動する間において、該該揚水装置が設けられている揚水室の水路の下流側の壁面および前記上段揚水装置の上段揚水容器の水路の下流側の壁面とによって前記下流側開口が液密に塞がれる構造を有していることを特徴とする。
第４発明の発電設備は、第３発明において、前記揚水容器の下流側の下流側開口には、該下流側開口を開閉する開閉扉が設けられていることを特徴とする。
＜シーソー型＞
第５発明の発電設備は、第１発明において、前記揚水装置は、該揚水装置が設けられている前記揚水室の下流側に設けられた水路の流路方向と交差する揺動軸と、該揺動軸に上下方向揺動可能に設けられた揚水容器と、該揚水容器を揺動させる揺動装置と、を備えており、備えており、該揚水容器は、水路の上流側に設けられた上流側開口と、上部に設けられた上部開口と、を有しており、前記揺動装置は、前記揚水装置の揚水容器が設けられている揚水室の下段に位置する下段揚水室に設けられた下段揚水装置の下段揚水容器または水路から水を受け入れる下部受水位置と、該揺動装置が設けられている揚水室の上段に位置する上段揚水室に設けられた上段揚水装置の上段揚水容器の上流側開口および上部開口を通して該揚水容器内の水を前記上段揚水装置の上段揚水容器に供給する上部給水位置と、の間で移動可能に設けられていることを特徴とする。
第６発明の発電設備は、第５発明において、前記揚水容器は、水路の下流側に設けられた下流側壁が、前記上部給水位置において前記上段揚水装置の上段揚水容器に向かって下傾する傾斜面となっており、該傾斜面は、その上端が、前記上部給水位置において前記下部受水位置に配置されている前記上段揚水装置の上段揚水容器の上端よりも上方に位置するように設けられていることを特徴とする。
第７発明の発電設備は、第１から第６発明のいずれかにおいて、前記発電流路は、サイフォン効果によって前記貯留部から前記本体において水路の上流側に向かって水が流れるように設けられていることを特徴とする。
＜発電設備＞
第８発明の発電設備は、水流によって発電する発電装置が設けられる、水路を有する本体と、該本体の水路の下流側に設けられる貯留部と、を備え、前記本体は、前記貯留部に対して水路の水を供給する供給流路と、前記貯留部から水が供給され供給された水を前記本体において水路の上流側に流す発電流路と、を有しており、該発電流路は、鉛直方向に延びる中間部を有し、該中間部よりも該本体の下流側に位置する一端が前記貯留部に浸漬され、該中間部よりも該本体の上流側に位置する他端が前記一端よりも下方に位置するように配置された配管であり、該配管には前記発電装置が設けられており、前記供給流路は、前記貯留部と連通された上部流路と、前記配管の他端と連通された下部流路と、該下部流路から前記上部流路に揚水する、水を貯留した状態で前記下部流路と前記上部流路との間で昇降する昇降容器を有する揚水装置と、を備えていることを特徴とする。
第９発明の発電設備は、第８発明において、前記揚水装置は、前記昇降容器が昇降する昇降室を備えており、前記昇降室の下部側方には、前記下部流路と連通された給入口が設けられており、前記昇降室の上部側方には、前記上部流路と連通された排水口が設けられており、前記昇降容器は、前記昇降室の下部の給水位置まで下降すると前記給入口から水を受け入れる受水口と、前記昇降室の上部の排水位置まで上昇すると前記排水口から水を排出する排水口と、を有していることを特徴とする。
第１０発明の発電設備は、第９発明において、前記揚水装置は、前記下部流路の流路方向に沿って並ぶように設けられた複数の前記昇降室を備えており、各昇降室にそれぞれ前記昇降容器が設けられていることを特徴とする。
第１１発明の発電設備は、第８から第１０発明のいずれかにおいて、前記発電流路は、サイフォン効果によって前記貯留部から前記本体において水路の上流側に向かって水が流れるように設けられていることを特徴とする。
＜船舶用発電設備＞
第１２発明の発電設備は、船舶に設けられる発電設備であって、船舶の船首側に設けられた流入口と船舶の船尾側に設けられた該流出口とをつなぐ流路部と、該流路部に配置された発電部と、を備えており、前記発電部は、前記流路部の流入口と連通された給水口と該給水口よりも下方に位置し前記流路部の流出口と連通された排水口との間をつなぐ発電流路を備えており、該発電流路に、前記給水口から前記排水口に向かって落下する水によって発電を行う発電装置が設けられていることを特徴とする。
第１３発明の発電設備は、第１２発明において、前記流路部は、前記流出口が前記流入口よりも下方に位置するように設けられていることを特徴とする。
第１４発明の発電設備は、第１２発明において、前記流路部は、前記流出口が船舶の喫水線よりも上方に設けられており、前記流路部における前記発電部よりも下流側の部分から前記流出口まで該流路部内の水を揚水する揚水装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
＜発電設備＞
第１から第１１発明によれば、水を利用した発電を効率よく実施することができる。
＜船舶用発電設備＞
第１２から第１４発明によれば、船舶の推力を利用して、水による発電を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
揚水装置１０を設けた本実施形態の発電設備１の概略平面図である。
本実施形態の発電設備１の発電水路６の概略説明図である。
揚水装置１０を設けた本実施形態の発電設備１の供給流路５の概略説明図である。
揚水装置１０の作動の説明図であって、（Ａ）は揚水室５ｅに設けた揚水容器１１が下部受水位置に配置されている状態の概略説明図であり、（Ｂ）は揚水室５ｅに設けた揚水容器１１が上部給水位置に配置されている状態の概略説明図である。
揚水装置２０を設けた本実施形態の発電設備１の概略平面図である。
揚水装置２０を設けた本実施形態の発電設備１の供給流路５の概略説明図である。
揚水装置２０の作動の説明図であって、（Ａ）は揚水室５ｅに設けた揚水容器２１が下部受水位置に配置されている状態の概略説明図であり、（Ｂ）は揚水室５ｅに設けた揚水容器２１が上部給水位置に配置されている状態の概略説明図である。
昇降容器４０を有する揚水装置を揚水室５ｂに設けた発電設備１の概略平面図である。
昇降容器４０を有する揚水装置を揚水室５ｂに設けた発電設備１の水路３の概略平面図であって、図１０のＩＶ線概略断面矢視図である。
昇降容器４０を有する揚水装置揚水室５ｂに設けた供給流路５の概略説明図である。
発電設備１の発電水路６の概略説明図である。
船舶用の発電設備Ｄの概略説明図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ－Ａ線断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。
揚水装置Ｓｐを備えた船舶用の発電設備Ｄの概略説明図である。
本実施形態の発電設備１の発電水路６に他の発電装置６ｂを設けた概略説明図である。
本実施形態の発電設備１の発電水路６に他の発電装置６ｂを設けた概略説明図である。
他の実施形態の発電設備１Ｄの概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示すように、本実施形態の発電設備１は、水流によって発電する発電装置６ａが設けられる、水路３を有する本体２と、本体２において水路３の下流側に設けられる貯留部３０と、を備えている。なお、図中の矢印は水の流れを示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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