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公開番号2025072896
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2023183359
出願日2023-10-25
発明の名称水力発電設備
出願人株式会社みつば電気
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類E02B 9/00 20060101AFI20250501BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】容易にメンテナンスができるとともに安定して発電できる水力発電設備を提供する。
【解決手段】高所の取水域100から取水を行う取水機構1と、取水機構1よりも低所に設置される発電機構5とを備える。そして、取水機構1で取水された水の流れを利用して発電機構5が発電する。取水機構1が、取水域100よりサイフォン作用により水を汲み上げる取水管102と、取水管102の上方位置と接続される注水管105と、注水管105を通じて取水域100の水を取水管102に注水するポンプ104と、取水域100に浸水された取水管102の取水口101周辺を覆う除塵フィルタ103とを備える。発電機構5による発電中はポンプ104を停止しており、除塵フィルタ103の除塵の際にポンプ104を駆動させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
高所の取水域から取水を行う取水機構と、該取水機構よりも低所に設置される発電機構とを備え、前記取水機構で取水された水の流れを利用して前記発電機構が発電する水力発電設備であって、
前記取水機構が、前記取水域よりサイフォン作用により水を汲み上げる取水管と、該取水管の上方位置と接続される注水管と、前記注水管を通じて前記取水域の水を前記取水管に注水するポンプと、前記取水域に浸水された前記取水管の取水口周辺を覆う除塵フィルタとを備え、
前記発電機構による発電中は前記ポンプを停止しており、前記除塵フィルタの除塵の際に前記ポンプを駆動させることを特徴とする水力発電設備。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記取水機構で取水した水を一時的に貯水して前記発電機構に給水する除塵タンクを更に有することを特徴とする請求項１に記載の水力発電設備。
【請求項３】
前記取水機構が、前記取水域の水位を計測する水位計を備えており、前記取水域の水位が所定の低水位位置であることを前記水位計が測定したとき、前記発電機構への給水を停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水力発電設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電設備に関するもので、特に、サイフォン方式による取水装置を具備した水力発電設備に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
水流によって発電機を駆動して電力を得る水力発電設備として、これまでに各種のものが提案されている。水力発電設備における効率良い取水方法として、サイフォンの原理を応用して導水する方式が採用されている。貯水池の水位が下がってサイフォン作用（動作）が停止したことにより取水が停止した場合には、以下の方法でサイフォン作用を生じさせ、再び取水を開始する。
【０００３】
取水方法の一として、導水管の途中に設置された給水ポンプにより導水管を満水にして、導水管内を密封（真空）状態にすることでサイフォン作用を生じさせる方法がある（特許文献１参照）。別の取水方法として、サイフォン方式によりダム湖から取水するにあたり、入口弁を閉じた状態で真空ポンプを作動させて流水路へ充水する方法がある（特許文献２参照）。
【０００４】
また、この種の水力発電設備においては、取水を行う水路等を流れる落ち葉やゴミ等の塵が発電機に流れ込まないように、取水口において除塵を行うことが肝要である。この取水口において除塵を行うための取水用除塵装置として、メッシュ状のスクリーン材で取水口を覆うものが一般的である（特許文献３参照）。特許文献３の取水用除塵装置は、取水口をスクリーン材で籠状に囲う除塵ボックスによって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－０３６２７４号公報
特開２０００－２７３８５３号公報
特開２０１３－１１９７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３のような取水用除塵装置を設けたとしても、使用するうちに、落葉や枝といった塵埃等によってスクリーン材が目詰まりしてしまう。このため、所望の水量を取水できなくなるという欠点があり、スクリーン材を数日おきに清掃する必要があった。したがって、メンテナンスを定期的に行わないと、安定して発電できなくなるという問題があった。また、季節により取水量が大きく変化するために、川の流水量が少ない場合でも十分な取水量が得られるサイズの水路を設置し、余った発電用水は川に戻すという無駄な水路確保を行う必要がある。
【０００７】
このような問題を鑑み、本発明は、容易にメンテナンスができるとともに安定して発電できる水力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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、高所の取水域から取水を行う取水機構と、該取水機構よりも低所に設置される発電機構とを備え、前記取水機構で取水された水の流れを利用して前記発電機構が発電する水力発電設備であって、前記取水機構が、前記取水域よりサイフォン作用により水を汲み上げる取水管と、該取水管の上方位置と接続される注水管と、前記注水管を通じて前記取水域の水を前記取水管に注水するポンプと、前記取水域に浸水された前記取水管の取水口周辺を覆う除塵フィルタとを備え、前記発電機構による発電中は前記ポンプを停止しており、前記除塵フィルタの除塵の際に前記ポンプを駆動させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、サイフォン動作を生じさせるための給水ポンプを活用して除塵作用を生じさせるものとすることで、容易にメンテナンスができる。また、導水管内を満水の状態のまま除塵動作を実行できるため、除塵動作の完了後に発電動作を再開する際の切換時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態の水力発電設備全体の構成を示す概略図である。
図１に示す水力発電設備における取水機構の構成を示す概略図である。
発電動作時における図２に示す取水機構の状態を示す図である。
除塵動作時における図２に示す取水機構の状態を示す図である。
取水域の水位が低下したときの状態を示す図である。
取水域の水位が復位した時の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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